JPH11219762A - 電子部品及び基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品と基板との接合強度及び信頼性を向
上させる電子部品及び基板を提供すること。 【解決手段】 本体部１１と、本体部１１に設けられて
おり基板１３と対向する面に略直線上に形成されている
複数のリードピン１２と、からなり、基板１３に設けら
れているランドにリードピン１２が挿入されて基板１３
の上に固定される電子部品において、複数のリードピン
１２のうち、両端のリードピン１２ａ、１２ａには屈曲
部１２ｅ、１２ｆが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品及び基
板、特に電子部品と基板との半田付けの信頼性を向上さ
せる電子部品及び基板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポータブルラジオやパーソナルコンピュ
ータ等の電子機器の内部にはトランジスタやコンデンサ
等の電子部品又はその他の部品を搭載したプリント配線
板等の基板が組み込まれている。プリント配線板には電
子部品がランドに搭載され半田付けがなされており、外
部電源を接続することによって電気的な機能を発揮す
る。外部の電源とプリント配線板とを接続し、あるいは
信号の送受信をする外部端子としてコネクタがプリント
配線板に用いられている。

【０００３】ここで、図７は一般的な挿入型コネクタを
基板の上に固定した場合の一例を示す模式図であり、図
７を参照して挿入型コネクタ１について説明する。挿入
型コネクタ１はパッケージ２、リードピン３等からなっ
ており、パッケージ２は例えば長方形状に形成されてい
る。パッケージ２の基板４と対向する面２ａには複数の
リードピン３が設けられており、リードピン３は基板４
に対して略垂直であって直線状に形成されている。

【０００４】次に基板４について説明する。基板４には
複数のランド５が設けられており、ランド５にはスルー
ホール穴５ｂが形成されている。また、基板４上には図
示しない導体パターンが形成されており、導体パターン
はそれぞれのランド５と接続されている。リードピン３
がランド５のスルーホール穴５ａに挿入されて基板４の
裏側から半田付けされることにより、挿入型コネクタ１
が基板４に対して保持されるとともに、挿入型コネクタ
１と基板４とが電気的に接続されるようになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、挿入型コネク
タ１が基板４に対して半田付けされた際、挿入型コネク
タ１の半田接合部６の信頼性は、コンデンサ等の他の電
子部品よりも一般的に低いという問題がある。これは以
下の理由による。電子機器に電源が入ると挿入型コネク
タ１は熱を発生し熱膨張するため、挿入型コネクタ１の
サイズが大きくなる。一方、基板４も挿入型コネクタ１
やその他の電子部品から発せられる熱により基板１のサ
イズが膨張する。このとき、挿入型コネクタ１と基板４
の膨張率の違いから図５に示すようにリードピン２が基
板４に対して傾いてしまう。電子機器の電源のＯＮ／Ｏ
ＦＦが繰り返されると、リードピン２に対して熱膨張に
よる矢印Ｙ方向の力（ストレス）が繰り返し加わること
になる。ここで一般的に広く使用されている挿入型コネ
クタ１は電子部品の中でも比較的大きな部品であるか
ら、挿入型コネクタ１に発生するストレスもこれに比例
して大きいものとなるからである。

【０００６】特に、熱膨張率の違いにより生じる挿入型
コネクタ１のストレスは、両端のリードピン２ａ、２ａ
とその半田接合部６に集中することが実験的もの確認さ
れており、また応力集中シミュレーションによっても実
証されている。さらに、市場の故障品を解析しても、必
ず半田クラック等の劣化は両端のリードピン２ａ、２ａ
から発生している。よって両端のリードピン及びリード
ピン２ａが挿入されるランド５ａには、その他のリード
ピン２及びランド５の構造とは違った、ストレス集中に
配慮した構造にする必要がある。

【０００７】一方、近年電子機器及び電子部品の小型化
が進行し、これに伴いリードピン２及びランド５のピッ
チも狭くなっているのと同時に、基板４のランド５の面
積も小さくなってきている。しかしこれとは逆に、挿入
型コネクタ１の寸法は小型化されないばかりか大型化さ
れてきている。大きいものは例えば１０ｃｍ以上のサイ
ズを有するコネクタも存在する。このため、挿入型コネ
クタ１の熱膨張による接合信頼性は、電子機器の信頼性
向上の中でも大きな問題となっている。

【０００８】そこで本発明は上記課題を解消し、電子部
品と基板との接合強度及び信頼性を向上させる電子部品
及び基板を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、本体部と、本体部に設けられており基板と対向
する面に略直線上に形成されている複数のリードピン
と、からなり、基板に設けられているランドにリードピ
ンが挿入されて基板の上に固定される電子部品におい
て、複数のリードピンのうち、両端のリードピンには屈
曲部が設けられている電子部品により、達成される。

【００１０】本発明では、本体部に設けられている複数
のリードピンのうち、両端のリードピンには屈曲部が設
けられている。これにより、電子部品が発生する熱で電
子部品が膨張した際、両端のリードピンに集中する力を
屈曲部を設けることにより緩和して、リードピンとラン
ドを接着している半田接合部に加わる力を軽減させるこ
とができる。また、両端のリードピンだけに屈曲部を設
けるようにするだけで電子部品全体の接合信頼性を向上
させることができる。

【００１１】上記目的は、本発明にあっては、本体部
と、本体部に設けられており基板と対向する面に略直線
上に形成されている複数のリードピンと、からなり、基
板に設けられているランドにリードピンが挿入されて基
板の上に固定される電子部品において、複数のリードピ
ンのうち、両端のリードピンの径が他のリードピンの径
に比べて大きく形成されている電子部品により、達成さ
れる。

【００１２】本発明では、本体部に設けられている複数
のリードピンのうち、両端のリードピンは他のリードピ
ンより径が太く形成されている。これにより、両端のリ
ードピンとランドが半田付けられた際、半田付けにより
固定されている面積が大きくなり接合信頼性を向上させ
ることができる。また、両端のリードピンだけを太く形
成するだけで半田接合部に加わる力を軽減することがで
きる。

【００１３】上記目的は、本発明にあっては、電子部品
のリードピンが挿入されるランドを有しており、リード
ピンとランドが半田付けされることにより電子部品が固
定される基板において、本体部に設けられている複数の
リードピンのうち、両端のリードピンが挿入されるラン
ドは、他のランドより大きく形成されている基板によ
り、達成される。

【００１４】本発明では、電子部品の両端のリードピン
が挿入されるランドが他のランドより広く形成されてい
る。これにより、両端のリードピンとランドが半田付け
されたとき、この半田の量を他のリードピンを固定する
際に使用される半田の量より多く使用することができる
ので、電子部品と基板との接合信頼性を向上させること
ができる。また、両端のリードピンに対応するランドの
み面積を大きくすれば、電子部品全体の接合強度を向上
させることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。

【００１６】図１には本発明の電子部品の好ましい実施
の形態の概略斜視図、図２には好ましい実施の形態の模
式図を示しており、図１と図２を参照して電子部品であ
るコネクタ１０について詳しく説明する。なお、図１乃
至図３における基板は図７に示した従来の基板の構成と
同一であるため、その説明を省略する。図２のコネクタ
１０は本体部であるパッケージ１１、リードピン１２等
からなっている。パッケージ１１は、例えば図１のよう
にフレキシブルフラットケーブルが接続されているハウ
ジングを外部から接続して、基板４上に形成されている
電子回路に電源を供給し、もしくは基板４から送られて
くる信号を外部に出力等するものである。

【００１７】図２のコネクタ１１の基板４と対向してい
る面１１ａには、リードピン１２が設けられている。リ
ードピン１２は図１のパッケージ１１の端部１１ｂに矢
印Ｙ方向に沿って直線上に配列されている。リードピン
１２は基板４のランド５に挿入されてランド５と半田１
４により接着される。これにより、コネクタ１０は基板
４に固定されて、電気的に接続されるようになる。

【００１８】ここで、図３にはリードピン１２のうち両
端のリードピン１２ａの拡大断面図を示しており、図３
を参照してリードピン１２ａについて詳しく説明する。
図３のリードピン１２ａは第１リードピン１２ｂ、第２
リードピン１２ｃ、第３リードピン１２ｄからなってい
る。第１リードピン１２ｂは基板４の面に対して垂直に
形成されており、第１リードピン１２ｂは第２リードピ
ン１２ｃと接続されている。その接続部には略直角に屈
曲部１２ｅが形成されてる。また、第２リードピン１２
ｃは第３リードピン１２ｄと接続されていて、その接続
部には略直角に屈曲部１２ｆが形成されている。また第
３リードピン１２ｄは基板４のランド５に挿入されてお
り、半田１４により固定されている。

【００１９】図２のコネクタ１０に電流が流れると、コ
ネクタ１０は熱を発生してパッケージ１１が熱膨張す
る。このときリードピン１２に矢印Ｙ方向の力が加わ
り、特に両端のリードピン１２ａ、１２ａには力（スト
レス）が集中する。ここで、リードピン１２ａ、１２ａ
の屈曲部１２ｅ、１２ｆが、リードピン１２ａ、１２ａ
を弾性させて半田接合部１６にかかるストレスを緩和す
る。

【００２０】これにより、コネクタ１０と基板４の半田
接合面１６に加わる力を緩和することでコネクタ１０全
体の接合性を向上させ、コネクタ１０が基板４からはず
れてしまうことを防止することができる。また、両端の
リードピン１２ａ、１２ａのみ屈曲部１２ｅ、１２ｆを
設けることでコネクタ１０の接合強度を向上させ、他の
リードピン１２には屈曲部を設ける必要がないので、効
率的に半田接合部の信頼性の向上を図ることができる。

【００２１】第２の実施の形態 図４と図５には、本発明の別の実施の形態を示してい
る。以下の実施の形態の電子部品は、図１の実施の形態
の電子部品とほぼ同様の構造である。従って、以下の実
施の形態の電子部品における構成要素について、図１の
実施の形態の電子部品における構成要素と同じ場合に
は、同じ符号を記してその説明を省略する。

【００２２】第２の実施の形態が第１の実施の形態と異
なる点は、両端のリードピンの構造及び基板の構造であ
る。図４は第２の実施の形態の模式図、図５は両端のリ
ードピンの拡大図を示しており、図４と図５を参照して
コネクタ２０について詳しく説明する。図５の両端のリ
ードピン２２ａは径がＬ１で形成されており、他のリー
ドピン２２は径Ｌ２で形成されている。径Ｌ１は径Ｌ２
より大きく形成されており、これらのリードピン２２は
ランドに挿入されて半田付けされることにより、コネク
タ２０が基板２４に固定されて、電気的に接続されてい
る。基板２４には複数のランド２５が形成されており、
特に複数のランド２５のうち両端のリードピン２２ａが
挿入されるランド２５ａについてはスルーホール穴の径
が大きく形成されている。

【００２３】これにより、リードピン２２とランド２５
とを半田付けした際、両端のリードピン２２ａ、２２ａ
に形成される半田フィレット体積が大きくなるため、両
端のリードピン２２ａ、２２ａとランド２５ａ、２５ａ
との接合強度が向上する。コネクタ２０の熱膨張による
ストレスは両端のリードピン２２ａ、２２ａに集中する
ことはシュミレーション解析等により明らかになってい
るので、両端のリードピン２２ａ、２２ａの接続強度が
向上すれば、コネクタ２０全体の接合信頼性を向上させ
ることができる。

【００２４】第３の実施の形態 図６には、本発明の別の実施の形態を示している。以下
の実施の形態の基板に搭載されている電子部品は、図７
の従来の電子部品とほぼ同様の構造である。従って、以
下の実施の形態の電子部品における構成要素について、
図７の従来の電子部品における構成要素と同じ場合に
は、同じ符号を記してその説明を省略する。

【００２５】図６の基板４０にはランド４１が形成され
ており、ランド４１には挿入型コネクタ１のリードピン
２が挿入されて半田付けされる。このランド４１のう
ち、両端のランド４１ａ、４１ａは他のランド４１より
面積が大きくなるように形成されている。すなわち、ラ
ンド４１ａ、４１ａにリードピン２ａ、２ａが半田付け
される際に使用される半田フィレットの体積は、他のリ
ードピン２とランド４１に使用する体積よりも多く使用
することができる。挿入型コネクタ１が熱により矢印Ｙ
方向に膨張した際、両端のリードピン２ａ、２ａにスト
レスが集中するが、両端のリードピン２ａ、２ａの半田
接合部４２、４２は半田フィレットの体積を大きくして
いるので接合強度が大きく、このストレスに耐えること
ができる。

【００２６】これにより、すべてのランドを大きくする
ことが設計的に不可能であっても両端のリードピン２
ａ、２ａに対応するランド４１ａ、４１ａを大きくする
ことにより両端のリードピン２ａ、２ａの半田フィレッ
ト体積を増加させることができ、挿入型コネクタ１全体
の半田接合信頼性を向上させることができる。

【００２７】上述した各実施の形態によれば、パッケー
ジに取り付けられているすべてのリードピンやランドの
形状や大きさを変更することが通常の手法であるが、リ
ードピンのピッチが狭いコネクタの場合、設計的余裕が
なく全部のリードピン及びランドの大きさの拡大や形状
の変更が不可能な場合がある。その場合両端のリードピ
ン又はそれに対応するランドのみの形状等を変更するこ
とによって、半田接合部の信頼性を効率よく向上させる
ことができる。

【００２８】ところで、本発明は上記各実施の形態には
限定されない。第１の実施の形態において、第１リード
ピン１２ｂと第２リードピン１２ｃ、第２リードピン１
２ｃと第３リードピン１２ｄはそれぞれ垂直に形成され
ているが、垂直ではなく傾斜してももちろんかまわな
い。傾斜していてもコネクタ１０の熱的膨張によるスト
レスと緩和する事ができるためである。また、上記各実
施の形態において、リードピンはパッケージの端部に直
線上に配列されているが、パーケージ全体に格子状に設
けられている電子部品にも適用することができる。そし
て、第３の実施の形態において、基板４０に搭載される
電子部品は従来の電子部品１が用いられているが、基板
４０に第１の実施の形態のコネクタ１０もしくは第２の
実施の形態のコネクタ２０を搭載してももちろんかまわ
ない。また、上記各実施の形態において、電子部品とし
てコネクタを用いているが、コネクタ以外の電子部品、
例えばＩＣ等の電子部品にも適用することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電子部品と基板との接合強度及び信頼性を向上させる電
子部品及び基板を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子部品の好ましい実施の形態を示す
概略斜視図。

【図２】本発明の電子部品の好ましい実施の形態を示す
模式図。

【図３】本発明の電子部品における両端のリードピンを
示す拡大断面図。

【図４】本発明の電子部品の第２の実施の形態を示す模
式図。

【図５】第２の実施の形態の電子部品における両端のリ
ードピンを示す拡大断面図。

【図６】本発明の基板の好ましい実施の形態を示す模式
図。

【図７】従来の電子部品及び基板の一例を示す模式図。

【図８】従来の電子部品及び基板において、電源をＯＮ
／ＯＦＦした際の電子部品の熱膨張の様子を示す模式
図。

【符号の説明】

１０・・・コネクタ（電子部品）、１１・・・パッケー
ジ、１２・・・リードピン、１２ｂ・・・第１リードピ
ン、１２ｃ・・・第２リードピン、１２ｄ・・・第３リ
ードピン、１２ｅ、１２ｆ・・・屈曲部、１４・・・半
田、２４・・・基板、４０・・・基板、４１ａ・・・ラ
ンド。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体部と、本体部に設けられており、基
   板と対向する面に形成されている略直線状の複数のリー
   ドピンと、からなり、基板に設けられているランドにリ
   ードピンが挿入されて基板の上に固定される電子部品に
   おいて、 複数のリードピンのうち、両端のリードピンには屈曲部
   が設けられていることを特徴とする電子部品。
2. 【請求項２】 両端のリードピンは、第１リードピン
   と、第１リードピンと接続されている第２リードピン
   と、一端側が第２リードピンと接続されており他端側が
   ランドに挿入されて半田付けされる第３リードピンと、
   からなり、 第１リードピンと第２リードピン、第２リードピンと第
   ３リードピンの接続している部位にそれぞれ屈曲部が設
   けられている請求項１に記載の電子部品。
3. 【請求項３】 屈曲部は、略直角に形成されている請求
   項２に記載の電子部品。
4. 【請求項４】 本体部と、本体部に設けられており、基
   板と対向する面に形成されている略直線状の複数のリー
   ドピンと、からなり、基板に設けられているランドにリ
   ードピンが挿入されて基板の上に固定される電子部品に
   おいて、 複数のリードピンのうち、両端のリードピンの径が他の
   リードピンの径に比べて大きく形成されていることを特
   徴とする電子部品。
5. 【請求項５】 電子部品の複数のリードピンが挿入され
   る複数のランドを有しており、リードピンとランドが半
   田付けされることにより電子部品が固定される基板にお
   いて、 本体部に設けられている複数のリードピンのうち、両端
   のリードピンが挿入されるランドは、他のランドより大
   きく形成されていることを特徴とする基板。