(57)【要約】【課題】接続端子に固着させた半田が再加熱されて取付強度が低下してもプリント基板から脱落する虞のない表面実装型電気部品を提供すること。【解決手段】電気部品１は、突起部９１，９２を有する抜け止め部材９がハウジング２の底板部２１に２色成形加工によって一体化させてある。抜け止め部材９はリフロー半田時の熱で軟化して変形する溶融温度の低い樹脂材料からなり、突起部９１，９２は位置決め突起を兼ねている。この電気部品１をプリント基板１０上に表面実装する際には、底板部２１から下方へ突出する突起部９１，９２をプリント基板１０の挿通孔１５，１６内へ挿入したままリフロー炉内で加熱する。これにより、電気部品１の接続端子６群とダミー端子７群が対応する半田ランド１１〜１４に半田付けされると共に、突起部９１，９２が熱変形して挿通孔１５，１６の内壁に密着しプリント基板１０に保持された状態となる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの外方に配設された接続端子を備え、プリント基板の一面に設けられた半田ランド上に前記接続端子を搭載してリフロー半田される表面実装型電気部品であって、
前記プリント基板の前記一面と対向する前記ハウジングの底面部に、このハウジングとは異なる樹脂材料からなり前記リフロー半田時の熱で軟化して変形する突起部を一体的に突設し、この突起部を前記プリント基板に設けた挿通孔に挿入した状態で前記リフロー半田を行うことにより、前記突起部が前記挿通孔の内壁に密着して保持されるようにしたことを特徴とする表面実装型電気部品。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記突起部が２色成形加工によって前記ハウジングの一部に一体化されていることを特徴とする表面実装型電気部品。
【請求項３】
請求項２の記載において、前記突起部が埋設された前記ハウジングの前記一部は、前記突起部よりも溶融温度の高い樹脂材料により形成されていることを特徴とする表面実装型電気部品。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記突起部を前記挿通孔に挿入することによって前記ハウジングが前記プリント基板に対して位置決めされるようにしたことを特徴とする表面実装型電気部品。
【請求項５】
請求項４の記載において、複数の前記突起部が前記底面部に突設されており、これら突起部が前記プリント基板の複数箇所に設けた前記挿通孔に挿入されるようにしたことを特徴とする表面実装型電気部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板上に搭載してリフロー半田を行うことにより表面実装される電気部品に係り、特に、プリント基板の両面にそれぞれ電気部品を表面実装するために別工程でリフロー半田が行われる場合に用いて好適な表面実装型電気部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、プリント基板の両面にそれぞれ電気部品をリフロー半田によって表面実装する際には、まず、プリント基板の一面側の半田ランド上にクリーム半田を介して第１の電気部品群を搭載し、これをリフロー炉で加熱することにより、当該電気部品群の接続端子を対応する半田ランドに半田付けする。次に、プリント基板を上下反転させた後、このプリント基板の他面側の半田ランド上にクリーム半田を介して第２の電気部品群を搭載し、これをリフロー炉で加熱することにより、当該電気部品群の接続端子を対応する半田ランドに半田付けする。このようにリフロー半田によってプリント基板上に表面実装される電気部品においては、樹脂成形品であるハウジングがリフロー半田時の熱で溶融しないように、耐熱性に富む樹脂材料を選択してハウジングを形成している。また、このハウジングの外方に配設される各接続端子の先端部分を略水平な平板状に形成することによって、各接続端子が対応する半田ランド上に安定した姿勢で搭載できてクリーム半田との接触面積も確保できるように配慮されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３７３５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、プリント基板の一面に搭載した表面実装型電気部品をリフロー半田によって半田付けした後、上下反転させたプリント基板の他面に新たに表面実装型電気部品を搭載してリフロー半田を行うと、プリント基板の下面側（前記一面側）に下向きの姿勢で取り付けられている実装済み電気部品は、その接続端子に固着されている半田がリフロー炉内で再加熱されて軟化する。そのため、この下向き姿勢の実装済み電気部品が比較的重い部品であると、軟化した半田の取付強度で支えられなくなってプリント基板から脱落する虞があった。
【０００４】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、接続端子に固着させた半田が再加熱されて取付強度が低下してもプリント基板から脱落する虞のない表面実装型電気部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明は、ハウジングの外方に配設された接続端子を備え、プリント基板の一面に設けられた半田ランド上に前記接続端子を搭載してリフロー半田される表面実装型電気部品において、前記プリント基板の前記一面と対向する前記ハウジングの底面部に、このハウジングとは異なる樹脂材料からなり前記リフロー半田時の熱で軟化して変形する突起部を一体的に突設し、この突起部を前記プリント基板に設けた挿通孔に挿入した状態で前記リフロー半田を行うことにより、前記突起部が前記挿通孔の内壁に密着して保持されるようにした。
【０００６】
このように構成された電気部品を実装する際には、クリーム半田が塗布されたプリント基板の半田ランド上に対応する接続端子を搭載すると共に、ハウジングの底面部から突出する突起部をプリント基板の挿通孔に挿入してからリフロー炉内で加熱する。これにより、クリーム半田が溶融後に固化して接続端子が半田ランドに半田付けされるため、電気部品をプリント基板上に表面実装することができる。また、挿通孔内の突起部がリフロー半田時の熱で軟化するため、熱変形した突起部が挿通孔の内壁に密着してプリント基板に保持された状態となる。それゆえ、実装後の電気部品は半田付けと突起部の保持とによってプリント基板に対する取付強度が高まっている。したがって、この後、上下反転させたプリント基板の他面に新たに電気部品を搭載してリフロー半田を行う際に、プリント基板の下面側に下向きの姿勢で取り付けられている実装済み電気部品の半田と突起部がリフロー炉内で再加熱されて軟化しても、突起部が挿通孔の内壁から剥離しにくいのでプリント基板に保持された状態を維持でき、よって下向き姿勢の実装済み電気部品が比較的重い部品であってもプリント基板からの脱落事故を防止できる。
【０００７】
上記の構成において、突起部が２色成形加工によってハウジングの一部に一体化されていると、材料の異なる突起部とハウジングの一部を一体品として取り扱うことができるため、部品点数を抑制できて組立性も向上する。この場合、突起部を埋設したハウジングの一部が、この突起部よりも溶融温度の高い樹脂材料により形成されていると、リフロー半田付け時の熱でハウジングの一部は軟化しにくいものとすることができるので、２色成形加工によって埋設した突起部をハウジングの一部で確実に保持することができて好ましい。
【０００８】
また、上記の構成において、突起部を挿通孔に挿入することによってハウジングがプリント基板に対して位置決めされるようにしてあると、突起部を位置決め突起として利用できるため好ましい。この場合において、複数の突起部がハウジングの底面部に突設されており、これら突起部がプリント基板の複数箇所に設けた挿通孔に挿入されるようにしてあると、プリント基板に対する位置決め精度が高めやすくなって取付強度も一層向上する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の表面実装型電気部品をプリント基板上に実装すると、リフロー半田時の熱で軟化した突起部が挿通孔の内壁に密着してプリント基板に保持された状態となるため、実装後の電気部品は半田付けと突起部の保持とによってプリント基板に対する取付強度が高まる。したがって、この後、上下反転させたプリント基板の他面に新たに電気部品を搭載してリフロー半田を行う際に、プリント基板の下面側に下向きの姿勢で取り付けられている実装済み電気部品の半田と突起部がリフロー炉内で再加熱されて軟化しても、突起部が挿通孔の内壁から剥離しにくく、プリント基板に保持された状態を維持でき、よって下向き姿勢の実装済み電気部品が比較的重い部品であってもプリント基板から脱落する心配がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る表面実装型の電気部品をプリント基板上に搭載した状態を示す説明図、図２は図１に示す電気部品の底面図、図３は図１に示すプリント基板の要部平面図、図４は図１に示す電気部品をリフロー半田した後の状態を示す説明図、図５は図１に示す電気部品の断面図、図６は図１に示す電気部品の平面図、図７は図６の矢印Ａ方向から見た該電気部品の側面図、図８は図６の矢印Ｂ方向から見た該電気部品の側面図、図９は図６の矢印Ｃ方向から見た該電気部品の側面図である。なお、図１と図４において、電気部品を半田付けするための半田（クリーム半田）は図示省略している。
【００１１】
これらの図に示す電気部品１は、プリント基板１０上に表面実装されてプッシュ操作可能および回転操作可能な複合操作型入力装置である。この電気部品１は、ハウジング２と操作部材３とスイッチ機構部４とエンコーダ機構部５と接続端子６群とダミー端子７群と押え板８と抜け止め部材９とによって主に構成されている（図５参照）。ただし、抜け止め部材９はハウジング２の底板部２１に一体化されており、この抜け止め部材９に設けられた２つの突起部９１，９２がハウジング２の底面から下方へ突出している。
【００１２】
図３に示すように、プリント基板１０には電気部品１用の実装領域に複数の半田ランド１１〜１４と２つの挿通孔１５，１６とが設けられており、半田ランド１１，１２は図示せぬ配線パターンに接続されているが、半田ランド１３，１４は電気的に孤立している。このプリント基板１０の一面１０ａに電気部品１を実装する際には、プリント基板１０の半田ランド１１〜１４上に図示せぬクリーム半田を塗布した後、これら半田ランド１１〜１４上に対応する接続端子６群とダミー端子７群を搭載すると共に、ハウジング２の底面から突出する突起部９１，９２をそれぞれプリント基板１０の挿通孔１５，１６に挿入してリフロー炉内で加熱する。これにより、クリーム半田が溶融後に固化して接続端子６群が半田ランド１１，１２に半田付けされるため、電気部品１をプリント基板１０上に表面実装することができる。また、ダミー端子７群が半田ランド１３，１４に半田付けされるため、電気部品１の取付強度を高めることができる。さらに、抜け止め部材９が溶融温度の低い熱可塑性樹脂からなり、挿通孔１５，１６内の突起部９１，９２がリフロー半田時の熱で軟化するため、図４に示すように、熱変形した突起部９１，９２が挿通孔１５，１６の内壁に密着してプリント基板１０に保持された状態となる。
【００１３】
なお、プリント基板１０の挿通孔１５，１６は電気部品１を搭載する際の位置決め孔を兼ねており、底板部２１の底面中央部から垂下する突起部９１を挿入させる挿通孔１５は丸孔として形成されており、底板部２１の底面一側部から垂下する突起部９２を挿入させる挿通孔１６は長孔として形成されている。つまり、突起部９１，９２はプリント基板１０に対する電気部品１の位置決め突起を兼ねている。
【００１４】
電気部品１の構成について詳しく説明すると、ハウジング２は、抜け止め部材９の一部を埋設してプリント基板１０の一面１０ａに対向する底板部２１と、接続端子６群を保持して底板部２１を覆う基台部２２と、基台部２２上に載置された筒状部２３とを積層してなる樹脂成形品の組み合わせ体である。これら底板部２１と基台部２２および筒状部２３の三者は、金属板からなる押え板８をかしめつけることによって一体化されている。すなわち、筒状部２３の鍔部２３ａ上に載置した押え板８の側板部８１を下方へ略直角に折り曲げた後、この側板部８１の下端から延びる複数のかしめ片８２（図２参照）を内側へ略直角に折り曲げて底板部２１にかしめつけている。
【００１５】
接続端子６群は、スイッチ機構部４からハウジング２の外方へ導出された２つの接続端子６１と、エンコーダ機構部５からハウジング２の外方へ導出された３つの接続端子６２とからなる。プリント基板１０への実装時に、接続端子６１は半田ランド１１に半田付けされ、接続端子６２は半田ランド１２に半田付けされる。また、ダミー端子７群は、接続端子６群に比して十分に大きい２つのダミー端子７１と、押え板８の四隅から垂下する延長部分である４つのダミー端子７２とからなる。プリント基板１０への実装時に、ダミー端子７１は半田ランド１３に半田付けされ、ダミー端子７２は半田ランド１４に半田付けされる。なお、本実施形態例では接続端子６１とダミー端子７１とが基台部２２の内部で連続しているため、必要に応じて端子７１を接続端子として使用することも可能である。
【００１６】
操作部材３は操作軸部３１と駆動部３２とを連結して構成されており、ハウジング２に昇降可能かつ回転可能に支持されている。そして、ハウジング２の上方へ突出する操作軸部３１をプッシュ操作すると、駆動部３２を介してスイッチ機構部４がオン動作して、その電気信号が接続端子６１から取り出せるようになっている。また、操作軸部３１を回転操作すると、エンコーダ機構部５によって駆動部３２の回転方向および回転量が検出され、その電気信号が接続端子６２から取り出せるようになっている。
【００１７】
抜け止め部材９は、底板部２１の空所をキャビティの一部として利用するという２色成形加工によって形成されており、底板部２１の底面の中央部と一側部からそれぞれ突出する円柱状の突起部９１，９２を有する。この抜け止め部材９はハウジング２や操作部材３で用いた樹脂材料よりも溶融温度が低い熱可塑性樹脂からなるため、前述したようにリフロー半田時の熱で軟化して変形する。抜け止め部材９の樹脂材料の具体例としては、溶融温度が２１０〜２３０℃程度のＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）や、溶融温度が１６０〜１７０℃程度のＰＯＭ（ポリアセタール）などが好適である。また、リフロー炉内の温度は、プリヒート時が１５０〜１８０℃程度で、ピーク時が２４０〜２６０℃程度である。したがって、リフロー半田時に抜け止め部材９は一時的に粘性の高い溶融状態となって、突起部９１，９２がそれぞれ挿通孔１５，１６の内壁に密着し、これにより突起部９１，９２がプリント基板１０に保持されるようになっている。なお、ハウジング２や操作部材３はリフロー半田時の熱で溶融しないように耐熱性に富む樹脂材料を選択して形成されており、例えば溶融温度が２６０〜２８０℃程度（融点は約２８０℃）のＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などが好適である。ただし、スイッチやエンコーダの接点を構成する金属板を埋設する必要のない筒状部２３や操作部材３は、合成樹脂材料ではなく、金属材にて形成しても良い。
【００１８】
このように本実施形態例に係る電気部品１は、突起部９１，９２を有する溶融温度の低い抜け止め部材９がハウジング２の一部である底板部２１に埋設されて一体化させてあり、プリント基板１０上に表面実装する際に、これら突起部９１，９２がリフロー半田時の熱で軟化して挿通孔１５，１６の内壁に密着し、そのため突起部９１，９２がプリント基板１０に保持されるようにしてある。したがって、図４に示す実装後の電気部品１は、接続端子６群とダミー端子７群が対応する半田ランド１１〜１４に半田付けされているだけでなく、ハウジング２と一体の突起部９１，９２が挿通孔１５，１６の内壁に保持された状態になっており、プリント基板１０に対する取付強度が大幅に高まっている。
【００１９】
また、この後、プリント基板１０を上下反転させて、その他面１０ｂに新たに図示しない電気部品（以下、これを電気部品Ｄと称する）を表面実装する場合にも、すでに実装済みの電気部品１がリフロー炉内で再加熱されたときに取付強度を不所望に低下させる虞はない。すなわち、プリント基板１０の他面１０ｂ上に電気部品Ｄを表面実装する際には、プリント基板１０の一面１０ａが下面となるように設定して実装作業を行う必要があるため、この下面側（一面１０ａ側）に実装済みの電気部品１は下向きの姿勢でプリント基板１０に取り付けられた状態となり、よって電気部品Ｄをリフロー半田する工程で、実装済みの電気部品１の半田も溶融して取付強度が一時的に低下することになる。しかるに、この電気部品１は半田と突起部９１，９２がリフロー炉内で再加熱されて軟化しても、突起部９１，９２が挿通孔１５，１６の内壁から剥離する虞はないのでプリント基板１０に保持された状態を維持できる。それゆえ、この下向き姿勢の電気部品１が比較的重い部品であったとしてもプリント基板１０から脱落する虞はなく、安心してプリント基板１０の表裏両面に電気部品群を表面実装できるようになる。
【００２０】
なお、上記の実施形態例において、突起部９１，９２を有する抜け止め部材９は２色成形加工によってハウジング２の底板部２１に一体化されているので、抜け止め部材９を追加しても電気部品１の部品点数は増加せず、組立性にも悪影響を及ぼさない。ここで、抜け止め部材９（突起部９１，９２）を埋設したハウジング２の一部である底板部２１は、溶融温度が突起部９１，９２よりも高く、しかも融点がリフロー炉内の温度よりも高い樹脂材料により形成されている。よって、リフロー半田付け時の熱で底板部２１が軟化するのを抑制できるので、埋設した抜け止め部材９（突起部９１，９２）の保持を底板部２１により確実に行うことができる。ただし、抜け止め部材９を嵌合等の手法でハウジング２に取り付けることも可能である。
【００２１】
また、上記の実施形態例では、突起部９１，９２がプリント基板１０に対する電気部品１の位置決め突起を兼ねているため、ハウジング２に位置決め突起を別途設ける必要はない。しかも、上記の実施形態例では、ハウジング２の底板部２１に２つの突起部９１，９２が突設されており、これら突起部９１，９２がプリント基板１０の２つの挿通孔１５，１６に挿入されるようにしてあるため、プリント基板１０に対する電気部品１の位置決め精度ならびに取付強度が高まっている。ただし、溶融温度の低い樹脂材料からなる突起部の数や形状、形成位置等は適宜選択可能である。
【００２２】
また、上記の実施形態例では、電気的に孤立している半田ランド１３，１４に半田付けされるダミー端子７群が電気部品１に配設してあり、かつ各ダミー端子７が各接続端子６よりも大きく形成してあるため、この電気部品１は半田付けによる機械的強度を高めた状態でプリント基板１０上に実装できる。
【００２３】
なお、上記の実施形態例では、プッシュ操作可能および回転操作可能な電気部品について説明したが、プリント基板上に表面実装される各種の電気部品に対して本発明を適用可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態例に係る表面実装型の電気部品をプリント基板上に搭載した状態を示す説明図である。
【図２】図１に示す電気部品の底面図である。
【図３】図１に示すプリント基板の要部平面図である。
【図４】図１に示す電気部品をリフロー半田した後の状態を示す説明図である。
【図５】図１に示す電気部品の断面図である。
【図６】図１に示す電気部品の平面図である。
【図７】図６の矢印Ａ方向から見た該電気部品の側面図である。
【図８】図６の矢印Ｂ方向から見た該電気部品の側面図である。
【図９】図６の矢印Ｃ方向から見た該電気部品の側面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  電気部品
２  ハウジング
３  操作部材
４  スイッチ機構部
５  エンコーダ機構部
６，６１，６２  接続端子
７，７１，７２  ダミー端子
８  押え板
９  抜け止め部材
１０  プリント基板
１０ａ  （プリント基板の）一面
１０ｂ  （プリント基板の）他面
１１〜１４  半田ランド
１５，１６  挿通孔
２１  底板部（底面部）
９１，９２  突起部
【図１】
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【図２】
2010009771.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010009771.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010009771.tif 000008
【図７】
2010009771.tif 000009
【図８】
2010009771.tif 000010
【図９】
2010009771.tif 000011