JPH117284A - 面実装部品のリード端子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平面精度の要求を緩和し、半田付け精度を高
めた面実装部品のリード端子を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 半田（クリーム半田２６）の硬化に伴う
収縮力を回転力に変換し、その回転力を以てリード端子
（４、６）と配線導体（２２、２４）とを接近させるこ
とにより、配線導体とリード端子との半田付け精度を高
めたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板に面
実装される電気音響変換器等の面実装部品のリード端子
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１３〜図１６は、プリント基板の配線
導体上に面実装される面実装部品としての電気音響変換
器を示している。この電気音響変換器は、外部接続のた
めのリード端子１０２、１０４を有する。各リード端子
１０２、１０４は、板状であって、外装ケース１０６の
背面部から半径方向に引き出され、その中間部がＬ字形
に折り曲げられて外装ケース１０６の側面側から前面側
に沿って配設され、その先端部側を外装ケース１０６の
中心、即ち、放音孔１０７から遠ざかる方向にＬ字形に
折り曲げられており、半田付け面であるパッド１０８、
１１０が形成されている。各パッド１０８、１１０は、
図１６に示すように、プリント基板１１２に設置されて
いる各配線導体１１４にクリーム半田１１６により、リ
フロー処理で半田付けされる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、クリーム半
田を用いてリフロー半田付けを行う場合、各リード端子
１０２、１０４の各パッド１０８、１１０の平面度はク
リーム半田の膜厚以下の精度が必要である。例えば、ク
リーム半田の膜厚が０．１５ｍｍであれば、０．１５ｍ
ｍ以下の平面度が必要である。即ち、平面度がクリーム
半田の膜厚を越えると、パッド１０８、１１０の一方が
浮き上がってプリント基板１１２の配線導体１１４上の
クリーム半田１１６から離脱することとなり、リフロー
半田付けが行われないという不都合が発生するからであ
る。

【０００４】このため、信頼性の高い面実装を実現する
には、リード端子の平面精度を維持することが必要であ
って、特に、製造上、組立・検査、梱包及び出荷に至る
各工程上、ユーザー側の実装作業上、細心の注意が必要
である。

【０００５】しかしながら、各パッド１０８、１１０の
平面精度を上げることは理論的には可能であっても、形
態的に見て、リード端子１０２、１０４が長く、しかも
薄い部材であるから、平面精度を上げることは困難であ
るとともに、製造段階で平面精度を極端に高く設定する
ことは、製品の歩留りを低下させ、コスト高の原因とな
る。

【０００６】そこで、本発明は、平面精度の要求を緩和
し、半田付け精度を高めた面実装部品のリード端子を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の面実装部品のリ
ード端子は、図１〜図１２に例示するように、半田（ク
リーム半田２６）の硬化に伴う収縮力を回転力に変換
し、その回転力を以てリード端子（４、６）と配線導体
（２２、２４）とを接近させることにより、配線導体と
リード端子との半田付け精度を高めたものである。

【０００８】本発明の面実装部品のリード端子は、面実
装部品（例えば電気音響変換器）の少なくとも一方のリ
ード端子（４、６）のパッド（１４、１６）の半田付け
面と半田付けすべき配線導体面（配線導体２２、２４）
との間に角度（θ）を設定し、前記パッドと前記配線導
体面との間に設置される半田（クリーム半田２６）の硬
化に伴う収縮により、接続すべき配線導体面に他のリー
ド端子のパッドを近づける方向の回転力を生じさせるよ
うにしたことを特徴とする。

【０００９】従来のパッドの半田付け面を配線導体に合
わせて平面化したのに対し、本発明では、両者間に角度
を設定する。半田付けの際、配線導体の表面に一定の膜
厚でクリーム半田を塗布した後、その上にパッドを載せ
る。角度を成すパッドと配線導体との間には、クリーム
半田が介在し、そのリフロー処理による加熱により、ク
リーム半田内のフラックスが蒸発し、クリーム半田は硬
化とともに収縮する。即ち、クリーム半田の硬化に伴う
収縮は、パッドを配線導体側に引き付ける吸引力を生
じ、これがパッドに回転力を生じさせ、その結果、パッ
ドは、配線導体に確実に接続されることとなり、信頼性
の高い電気的な接続が得られる。

【００１０】また、本発明の面実装部品のリード端子
は、面実装部品の少なくとも一対のリード端子が持つ各
パッドの半田付け面と半田付けすべき配線導体面との間
に、各パッドの近接する縁部側が前記配線導体面に対し
て拡開する角度を設定し、各パッドと前記配線導体面と
の間に設置される半田の硬化に伴う収縮により、接続す
べき配線導体面に各パッドを近づける方向の回転力を生
じさせるようにしたことを特徴とする。

【００１１】一対のリード端子の場合、両者が互いに向
かい合うように、即ち、左右対象となる角度を設定する
と、このような角度設定は、クリーム半田の収縮に伴う
回転モーメントが互いに反対向となる。その結果、互い
に密着力が補完するように各パッドに作用し、より高い
接続状態が実現できる。

【００１２】本発明の面実装部品のリード端子におい
て、前記パッドは、その外縁側を中心にして対向内縁側
が前記配線導体面から拡開する面部を有することを特徴
とする。これは、クリーム半田の硬化に伴ってパッドに
生じさせる回転モーメントに対し、パッドの回転中心、
即ち、梃子の原理から見れば、支点を外縁側に設定し、
力点を内縁側からパッドの半田付け面に設定したもので
ある。この結果、配線導体面との間に角度を設定したリ
ード端子が一つの場合の他、対を成す場合にも、クリー
ム半田の硬化に伴う収縮による回転力がパッドに作用
し、パッドと配線導体との間の密着が確実なものとな
る。

【００１３】また、本発明の面実装部品のリード端子に
おいて、前記パッドの前記面部は、湾曲面、屈曲面、凹
部又は凸部を備えたものであることを特徴とする。配線
導体に対向するパッドの半田付け面部は、クリーム半田
を収容できる間隔を取るために湾曲面、屈曲面、凹部又
は凸部等で形成する。このような形態により、クリーム
半田を多く収容する等により、その収縮による回転力を
大きくとることができ、その結果、接続力を高めること
ができる。

【００１４】そして、本発明の面実装部品のリード端子
において、前記面実装部品は、電気音響変換器であるこ
とを特徴とする。本発明は、リード端子を外装ケースの
外面部に持つ部品であればどのようなものにでも適用で
き、電気音響変換器に限定されるものではないが、適用
例として電気音響変換器を規定したものである。発音手
段である電気音響変換器のリード端子をプリント配線板
の配線導体に確実に接続することができ、半田付けによ
る電気的な接続の信頼性を高めることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した一実
施形態を参照して詳細に説明する。

【００１６】図１〜図５は、本発明の面実装部品のリー
ド端子の一実施形態としての電気音響変換器を示してお
り、図１はその斜視図、図２はリード端子の引出し側を
示す背面図、図３はそのリード端子の形態を示す側面
図、図４は半田付け処理を示す側面図、図５は半田付け
状態を示す側面図である。

【００１７】外装ケース２は合成樹脂等の絶縁材料を以
て形成されており、その内部には電気音響変換機構が内
蔵され、その外面部には一対のリード端子４、６が備え
られている。外装ケース２の正面側には、リード端子
４、６に加えられた電気信号を電磁変換により、音響と
して発する手段である放音孔１２が形成されている。リ
ード端子４、６は、図示しないリードフレームから形成
された板状部材であって、外装ケース２の背面側に設置
されたプリント基板８にリベット１０で固定されている
とともに、外装ケース２内のコイルの端部と電気的に接
続されている。そして、この実施形態では、各リード端
子４、６は、外装ケース２の背面側から外周側面に沿う
形状、即ち、Ｌ字形に折り曲げられて外装ケース２の前
面側に向けられ、その前面側で放音孔１２から遠ざかる
ように、Ｌ字形に折り曲げられて半田付け面としてのパ
ッド１４、１６が形成されている。この実施形態では、
各パッド１４、１６は、リード端子４、６の中間部より
幅が広い矩形状を成している。ここでいう矩形形状と
は、角部に小円を成す曲面部を持つものを含むものであ
る。

【００１８】そして、各パッド１４、１６は、図３に示
すように、その内縁側を外縁側より外装ケース２の前面
部に近づけるように、基準面１８に対して角度θが設定
されている。即ち、各パッド１４、１６は、同一又は同
一に近い角度θを持つ傾斜面を成し、半田付け面が互い
に向き合うような面を持つ形態である。

【００１９】このような構成とし、図４に示すように、
プリント基板２０の配線導体２２、２４に対してリード
端子４、６のパッド１４、１６をクリーム半田を用いて
半田付けする場合を想定する。半田付け処理に当たって
は、配線導体２２、２４にクリーム半田２６を塗布す
る。説明のため、図面上クリーム半田２６の膜厚は大き
く設定してある。

【００２０】この場合、外装ケース２を時計方向に傾け
られた場合を仮定している。即ち、パッド１４側の外縁
を配線導体２４に当て、パッド１６側を配線導体２２側
のクリーム半田２６から浮かした状態である。この状態
で、リフロー処理を行う。クリーム半田２６は、リフロ
ー加熱により内部のフラックスが蒸発し、その分だけ収
縮を生じ、それがパッド１４に回転力、即ち、回転モー
メントを生じさせ、パッド１４はその外縁側を支点とし
て矢印Ｐの方向に回転し、他方のパッド１６は配線導体
２２のクリーム半田２６側に吸引されることとなる。

【００２１】そして、クリーム半田２６が硬化すると、
図５に示すように、各パッド１４、１６は、対応する配
線導体２２、２４の上面側のクリーム半田２６によって
半田付けにより接続されるとともに、回転によって外装
ケース２の姿勢が最適方向に補正されることとなる。ま
た、外装ケース２を反時計方向に傾け、パッド１６の外
縁を配線導体２２に当てて設置される場合にも同様の吸
引及び回転を生じて確実な半田付けが行われ、外装ケー
ス２の姿勢が補正されるのである。

【００２２】このようなクリーム半田２６における熱収
縮及び硬化による吸引力の回転モーメントへの変換機構
を表１及び図６〜８を参照して説明する。

【００２３】表１は、公知のＭＸ−１００クリーム半田
の仕様を示し、これはステンシル印刷用の標準品であ
る。このモデルのフラックスは、ＪＩＳ Ｚ ３２８３
規格ＡＡクラスのグレードで規格されており、クリーム
半田には相当量のフラックスが含まれているのである。

【００２４】

【表１】

【００２５】そこで、クリーム半田２６には、このよう
な成分を持つクリーム半田を使用することとする。例え
ば、図６の（Ａ）に示すように、半田付けが可能な金属
板３０にクリーム半田２６を塗布し、通常のリフロー処
理で加熱すると、その内部のフラックス２７は蒸発し、
硬化した場合には、図６の（Ｂ）に示すように、クリー
ム半田２６の膜厚は、ｔａからｔｂに減少する。図６の
（Ｂ）において、矢印は、膜厚減少の原因であるフラッ
クスの蒸発ないし気化を示している。

【００２６】このような半田の膜厚減少を金属板間の半
田付けで見ると、図７に示すように、金属板３０にクリ
ーム半田２６を塗布し、その上に半田付け可能な金属板
３２を置き、通常のリフロー処理で加熱すると、その内
部のフラックス２７が蒸発して硬化し、図７の（Ｂ）に
示すように、クリーム半田２６の膜厚が減少する分だ
け、金属板３０、３２の間隔がｔｃからｔｄに減少す
る。明らかに金属板３０、３２の間にはクリーム半田２
６の膜厚の減少が吸引力として作用していることが理解
できる。矢印ｍ、ｎは、吸引方向及び吸引力を示してい
る。

【００２７】、そこで、半田の膜厚減少に伴う吸引力の
回転力への変換を説明する。図８の（Ａ）に示すよう
に、クリーム半田２６を塗布した配線導体２４の上にパ
ッド１４を傾斜して設置すると、パッド１４の傾斜に伴
って拡開する方向にクリーム半田２６の量が多くなる。
そして、クリーム半田２６を加熱すると、フラックス２
７が蒸発し、その分だけクリーム半田２６に収縮を生
じ、これが吸引力として作用することは上述の通りであ
る。この吸引力は、クリーム半田２６が多い部分程大き
くなるから、図８の（Ｂ）に示すように、パッド１４の
エッジを支点Ｏとして矢印Ｐで示す回転力、回転モーメ
ントに変換される。この結果、パッド１４は図面上、反
時計方向に回転し、配線導体２４に近接し、クリーム半
田２６で電気的に接続されることとなる。図５に示した
接続状態は、図８における回転モーメントによる回転作
用を利用したものである。

【００２８】次に、図９〜図１２は、パッド１４、１６
の変形例を示している。図１〜図５に示した電気音響変
換器のパッド１４、１６では、矩形で単純な傾斜面であ
るが、図９に示すように、傾斜面を成すパッド１４、１
６の外縁部に支点となるフラット面部３４を形成したも
のである。このように、狭いフラット面部３４を形成す
ることで、パッド１４、１６の安定性が増し、クリーム
半田２６の収縮、硬化による回転モーメントを確実にパ
ッド１４、１６に発生させることができる。

【００２９】また、図１０に示すように、パッド１４、
１６を半田付け面側を凹とする湾曲面としてもよい。こ
のような湾曲面とすることで、パッド１４、１６の下面
側にクリーム半田２６を十分に挟み込んで、その収縮、
吸引によりエッジを支点とする回転モーメントの発生を
大きくすることができる。

【００３０】また、図１１に示すように、パッド１４、
１６を半田付け面側を凸とする湾曲面としてもよい。こ
のような湾曲面とすることで、パッド１４、１６の安定
性を高め、クリーム半田２６の収縮、吸引による支点の
位置が安定化し、パッド１４又は１６の回転が良好にな
る。

【００３１】また、図１２に示すように、パッド１４、
１６の角部を取り、曲面化してもよい。このようにパッ
ド１４、１６の角部を曲面化することで、クリーム半田
２６の収縮、吸引によりパッド１４、１６が回転力を受
けた際にその回転が良好となり、半田接続の信頼性と電
気音響変換器の姿勢補正をスムーズに行うことができ
る。

【００３２】そして、実験によれば、パッドの傾斜角度
θを５°〜８°程度に設定し、一方のパッドを浮かした
場合にクリーム半田の硬化により、両者のパッドが配線
導体に吸引されて確実に半田付けできることが確認され
た。

【００３３】なお、実施形態では、パッド１４、１６の
形態として湾曲面からなる凹凸面を形成したが、屈曲し
た凹凸面でもよく、実施形態に限定されるものではな
い。また、電気音響変換器を例に取って説明したが、本
発明は電気音響変換器以外の各種の面実装部品に適用で
きるものである。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次のような効果が得られる。ａ．半田の硬化に伴う収縮
を回転力に変換し、その回転力の作用によりリード端子
と配線導体とを接近させることができ、配線導体とリー
ド端子との半田付け精度を高めることができる。ｂ．半
田による吸引力を利用して半田付け精度を高めることが
できるため、従来のようなパッドの平面精度を高く取る
必要がなく、製品の歩留りの向上に寄与することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の面実装部品のリード端子の一実施形態
である電気音響変換器を示す斜視図である。

【図２】図１に示した電気音響変換器の背面図である。

【図３】図１に示した電気音響変換器のリード端子のパ
ッドの傾斜を示す図である。

【図４】図１に示した電気音響変換器の半田付けに伴う
回転モーメントの発生を示す側面図である。

【図５】図１に示した電気音響変換器の半田付け状態を
示す側面図である。

【図６】半田の加熱、硬化に伴う収縮の前後を示す図で
ある。

【図７】半田の加熱、硬化に伴う収縮の前後を示す図で
ある。

【図８】半田の加熱、収縮に伴う回転モーメントの発生
を示す図である。

【図９】パッド形状についての変形例を示す電気音響変
換器の部分図である。

【図１０】パッド形状についての変形例を示す電気音響
変換器の部分図である。

【図１１】パッド形状についての変形例を示す電気音響
変換器の部分図である。

【図１２】パッド形状についての変形例を示す電気音響
変換器の部分図である。

【図１３】従来の電気音響変換器を示す正面図である。

【図１４】従来の電気音響変換器を示す背面図である。

【図１５】従来の電気音響変換器を示す側面図である。

【図１６】従来の電気音響変換器のリード端子の半田付
けを示す側面図である。

【符号の説明】

２ 外装ケース ４、６ リード端子 １４、１６ パッド θ 角度 ２２、２４ 配線導体（配線導体面） ２６ クリーム半田（半田）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 面実装部品の少なくとも一方のリード端
   子のパッドの半田付け面と半田付けすべき配線導体面と
   の間に角度を設定し、前記パッドと前記配線導体面との
   間に設置される半田の硬化に伴う収縮により、接続すべ
   き配線導体面に他のリード端子のパッドを近づける方向
   の回転力を生じさせるようにしたことを特徴とする面実
   装部品のリード端子。
2. 【請求項２】 面実装部品の少なくとも一対のリード端
   子が持つ各パッドの半田付け面と半田付けすべき配線導
   体面との間に、各パッドの近接する縁部側が前記配線導
   体面に対して拡開する角度を設定し、各パッドと前記配
   線導体面との間に設置される半田の硬化に伴う収縮によ
   り、接続すべき配線導体面に各パッドを近づける方向の
   回転力を生じさせるようにしたことを特徴とする面実装
   部品のリード端子。
3. 【請求項３】 前記パッドは、その外縁側を中心にして
   対向内縁側が前記配線導体面から拡開する面部を有する
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の面実装部品のリ
   ード端子。
4. 【請求項４】 前記パッドの前記面部は、湾曲面、屈曲
   面、凹部又は凸部を備えたものであることを特徴とする
   請求項１又は２記載の面実装部品のリード端子。
5. 【請求項５】 前記面実装部品は、電気音響変換器であ
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の面実装部品の
   リード端子。