(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側が第１の部材（１０）に接続された複数本のピン（２０）の他端側を、整列部材（５０）を用いて整列させるとともに第２の部材（３０）に接続するようにした電子部品の接続構造であって、
前記整列部材は、前記ピンが挿入される穴を有し互いに離間して整列された複数個の挿入穴部（５１）と、各々の前記挿入穴部を連結保持して前記整列状態を規定するフレーム部（５２）とを備え、
各々の前記ピンの他端側を各々の前記挿入穴部に挿入し整列させ前記第２の部材に接続した後、前記フレーム部における各々の前記挿入穴部との連結部（５４）を切断して、前記挿入穴部から前記フレーム部を取り除くようにしたものであることを特徴とする電子部品の接続構造。
【請求項２】
前記フレーム部（５２）における前記連結部（５４）は、前記整列部材の他の部分よりも機械的強度が弱くなっていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の接続構造。
【請求項３】
前記整列部材（５０）において、各々の前記挿入穴部（５１）は筒状をなし、該筒内部に前記ピン（２０）が挿入されるものであり、前記フレーム部（５２）は、全ての前記挿入穴部を取り囲むような枠形状をなす枠部（５３）と、前記枠部からその内側に延びて各々の前記挿入穴部と連結された前記連結部としての保持部（５４）とから構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電子部品の接続構造。
【請求項４】互いに離間して整列された複数個の挿入穴部（５１）と、各々の前記挿入穴部を連結保持して前記整列状態を規定するフレーム部（５２）とを備えた整列部材（５０）を用意する工程と、
一端側が第１の部材（１０）に接続された複数本のピン（２０）の他端側を、それぞれ前記整列部材の挿入穴部に挿入して整列させるとともに、第２の部材（３０）に接続する工程と、
続いて、前記フレーム部における各々の前記挿入穴部との連結部（５４）を切断して、前記挿入穴部から前記フレーム部を取り除く工程と、
を備えることを特徴とする電子部品の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１の部材と第２の部材とを電気的に接続する複数本のピンを整列させる整列部材を用いた電子部品の接続構造及びその接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の整列部材を使用してピンの挿入を容易にしている電子部品の接続構造としては、例えば特開平６−１０４６００号公報に記載のものが提案されている。これは、コネクタ（第１の部材）側から延びるリード部（ピン）を絶縁材からなる整列板（整列部材）に挿入し、リード部を曲がりにくくし、更に整列板に工夫をすることで、プリント配線板（第２の部材）への自動挿着を可能とするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の整列板を使用した接続構造では、接続後の状態において、整列板を取り除くことが容易なことではない為、ピン挿入時のままの状態となっている。例えば、上記従来公報においては、整列板は、リード部（ピン）をプリント配線板へ挿入した後もそのままの状態で残ってしまっている。この様に整列板を残したままの構造では、以下のような問題が生じる。この問題について図５を参照して述べる。
【０００４】
図５（ａ）は、従来の整列板を使用した接続構造を模式的に示すもので、第２の部材としてのプリント基板３０に第１の部材としての電子部品（素子）１０を接続する構造である。また、図５（ｂ）はプリント基板３０の端面方向からみた接続部分の拡大図である。
整列板Ｊ１は、板状の本体Ｊ２に整列された複数個の挿入穴Ｊ３を有し、一端側が電子部品１０のピン接続部４０に接続された複数本のピン２０の他端側を、それぞれ整列板Ｊ１の挿入穴Ｊ３に挿入して整列させるとともに、プリント基板３０の挿入孔（スルーホール）３１に挿入して半田付け等による接続を行うことにより、図示の接続状態となる。
【０００５】
まず、電子部品１０とプリント基板３０だけで考えると、各ピン２０が固定された後、温度変化等によるプリント基板３０の膨張・収縮等により、ピン接続部４０には変位が加わる。すると、ピン接続部４０には力（負荷）が加えられた状態になり、破損へとつながる。更に、整列板Ｊ１を加えて考察すると、整列板Ｊ１も温度変化等により、膨張・収縮により変位が生じる。
【０００６】
この時、整列板Ｊ１の変位とプリント基板３０の変位との調整がうまく取れていないと、図５（ｂ）に示す様に、ピン２０を曲げてしまうこととなり、更にピン接続部４０に与える力を大きくしてしまう。因みに、素子−整列板−プリント基板の間で変位の調整を行うのは非常に困難である。
このように、接続後に残る整列板Ｊ１は、ピン接続部４０の破損に大きな関係を持っている。なお、このことは、プリント基板３０側のピン接続部（挿入孔３１の部分）でも同様である。しかしながら、一方では整列板Ｊ１がないとピン２０のプリント基板３０への挿入が困難となるため、上記問題は避けられない。また、整列板の材料による熱膨張率の調整・選択では、コスト・強度の面に問題が生じてしまう可能性が多大にある。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑み、第１の部材と第２の部材とを電気的に接続する複数本のピンを整列させる整列部材を用いた電子部品の接続構造において、接続後の各部材の膨張・収縮による変位によって、ピン接続部に負荷を与えないようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一端側が第１の部材に接続された複数本のピンの他端側を、整列部材を用いて整列させるとともに第２の部材に接続するようにした電子部品の接続構造において、ピンを整列させる機能を維持しつつ上記の各部材間の変位調整を不要とするために、整列部材の構成を工夫したものである。
【０００９】
即ち、請求項１〜請求項３記載の発明では、整列部材（５０）を、互いに離間して整列された複数個の挿入穴部（５１）と、各々の該挿入穴部を連結保持して該整列状態を規定するフレーム部（５２）とを備えたものとしており、一端側が第１の部材（１０）に接続された複数本のピン（２０）の各々の他端側を、各々の該挿入穴部に挿入し整列させ第２の部材（３０）に接続した後、該フレーム部における各々の該挿入穴部との連結部（５４）を切断して該挿入穴部から該フレーム部を取り除くようにしたことを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、各ピンの両端が接続される前は、整列部材の各挿入穴部はフレーム部によって整列状態を規定されており、各挿入穴部に挿入された各ピンは良好に整列する。そして、各ピンの両端が接続された後（接続終了後）にフレーム部を取り除くのであるが、各ピンの両端は固定されているため、各ピンが挿入された挿入穴部は整列を維持した状態で残る。
【００１１】
この接続後の状態において、各ピンが挿入された挿入穴部は互いに離間して整列しているため、膨張・収縮による変位が起こっても隣接する挿入穴部同士の干渉は抑制される。従って、接続後の各部材の膨張・収縮による変位によって、ピン接続部に負荷を与えないようにすることができる。また、本発明では、整列部材の材料による熱膨張率の調整・選択が不要であり、コスト・強度の面でも問題は無い。
【００１２】
特に、請求項２記載の発明では、フレーム部（５２）における連結部（５４）を、該整列部材の他の部分よりも機械的強度が弱いものとしているため、該連結部の切断を容易に行うことができる。
また、請求項３記載の発明は、整列部材（５０）における挿入穴部（５１）、フレーム部（５２）及びこれらの連結保持構造の具体的手段を提供するものである。
【００１３】
また、請求項４記載の発明は、電子部品の接続方法に係るものであり、互いに離間して整列された複数個の挿入穴部（５１）と、各々の該挿入穴部を連結保持して該整列状態を規定するフレーム部（５２）とを備えた整列部材（５０）を用意する工程と、一端側が第１の部材（１０）に接続された複数本のピン（２０）の他端側を、それぞれ該整列部材の挿入穴部に挿入して整列させるとともに、第２の部材（３０）に接続する工程と、続いて、該フレーム部における各々の該挿入穴部との連結部（５４）を切断して該挿入穴部から該フレーム部を取り除く工程と、を備えることを特徴としている。
【００１４】
本発明によれば、請求項１に記載の接続構造を適切に実現する電子部品の接続方法を提供することができる。また、本製造方法の整列部材として、請求項２及び請求項３記載の構成を有するものを用いてもよい。
なお、上記した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。本実施形態は、一端側が第１の部材に接続された複数本のピンの他端側を、整列部材を用いて整列させるとともに第２の部材に接続するようにした電子部品の接続構造に係るものであって、以下、第１の部材をプリント基板実装用の電子部品（例えばＳＩＰや半導体素子等）とし、第２の部材をプリント基板とした場合について述べる。
【００１６】
本実施形態の接続構造の全体は、上記図５（ａ）に示した構造において、整列部材を変えたのみであり、電子部品１０、ピン２０及びプリント基板３０の構成は同一であるため、以下、主として整列部材について説明する。図１は、本実施形態の整列部材５０単体を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）中のＢ−Ｂ断面図である。
【００１７】
整列部材５０は樹脂やセラミック等の絶縁材料から形成され、ピン２０が挿入される穴を有し互いに離間して整列された複数個のピン誘導部（本発明でいう挿入穴部）５１と、各々のピン誘導部５１を連結保持してピン誘導部５１の整列状態を規定するフレーム部５２とを備え、各部材間の変位の調整が不要で、整列部材としての働き（ピンの挿入の簡易化）を兼ね合わせた構造としている。
【００１８】
各々のピン誘導部５１は、ピン２０が通過可能な筒状をなし、ピン２０の挿入容易化と整列化とを両立させるために、ピンの挿入側から出口側に向かって筒内部の穴が絞り込まれた形状が好ましい。本例では図１（ｃ）に示す様に、挿入側開口部５１ａから出口側開口部５１ｂに向かってピン通過部としての穴５１ｃが絞り込まれた円錐状としている。
【００１９】
フレーム部５２は、全てのピン誘導部５１を取り囲むような枠形状をなす枠部５３と、この枠部５３からその内周側に延びて各々のピン誘導部５１と連結された連結部としての保持部５４とから構成されている。それによって、各々のピン誘導部５１は保持部５４を介して枠部５３に支持され、整列状態が規定されている。
【００２０】
ここで、保持部５４及び枠部５３は、ピン２０をプリント基板３０に接続後切断するため、ピン誘導部５１に比べ肉厚を薄くするなど機械的強度を弱くし、切断が容易に行えるようになっている。
以上、図１に示した整列部材５０は、接続構造に用いられる前の単体の構造であり、電子部品１０とプリント基板３０とをピン２０を介して接続した後には、連結部としての保持部５４及び枠部５３（図１（ａ）に示す破線Ｓの部分）にて切断され、フレーム部５２が取り除かれた状態になる。
【００２１】
本実施形態の接続方法を具体的に述べると、まず、図１に示す整列部材５０を用意する。次に、一端側が電子部品１０のピン接続部４０にて半田付け等により接続された複数本のピン２０の他端側を、それぞれ整列部材５０のピン誘導部５１の穴５１ｃに挿入して整列させる。そして、整列された複数本のピン２０の他端側を、プリント基板３０の挿入孔３１（図５参照）に挿入して半田付け等による接続を行う。
【００２２】
ここまでの工程においては、整列部材５０の各ピン誘導部５１はフレーム部５２によって整列状態を規定されており、各ピン誘導部５１に挿入された各ピン２０は良好に整列する。
この後、フレーム部５２における保持部５４及び枠部５３を、図１（ａ）の破線Ｓの部分にて切断し、ピン誘導部５１からフレーム部５２を取り除くという本実施形態の独自の工程を行う。この切断工程については、適当な長さの切断治具を用いて一度でピン誘導部５１とフレーム部５２とを分離させることにより、切断工程の簡略化を行う。
【００２３】
以上で接続が終了し、本実施形態の接続構造が完成する。ここで、図２は本実施形態の接続構造の主要部を示す図であり、（ａ）はプリント基板３０の側面方向から見た図、（ｂ）は（ａ）のＣ矢視図である。なお、（ｂ）においてはピン２０はハッチングで示し、プリント基板３０は省略してある。図２に示す様に、この接続後の状態では、整列部材５０は、実質的にピン誘導部５１のみ残した状態となる。
【００２４】
ここで、各ピン２０の両端は、各々、電子部品１０のピン接続部４０及びプリント基板３０の挿入孔３１に、半田付け等により接続固定されているため、各ピン２０が挿入されたピン誘導部５１は整列を維持した状態で残る。そして、各ピン誘導部５１は、互いに離間して整列しており、隣のピン誘導部５１とはスペースを有し、互いに干渉することはない。
【００２５】
次に、本実施形態の作用について図３を参照して説明する。図３は、図２（ｂ）と同一方向からみた場合の温度変化による整列部材５０の膨張・収縮の様子を模式的に示したものである。なお、図３（ａ）は膨張時、図３（ｂ）は収縮時の状態を示すが、（ａ）及び（ｂ）において、破線はそれぞれ膨張前、収縮前の状態を示している。
【００２６】
まず、温度変化がおき、膨張した場合（図３（ａ））、プリント基板３０と各ピン誘導部５１が膨張するが、各ピン誘導部５１は隣のピン誘導部５１との間にスペースがあるため、たとえ膨張してもピン誘導部５１同士が接触（干渉）することはなく（図３（ａ）中、Ｄ部分）、整列部材５０の縦・横方向の変位をピン２０に与えることはない。
【００２７】
もし、ピン誘導部５１同士が接触するようなことがあっても、ピン２０に加わる変位は、従来の整列部材（整列板）よりも十分に小さいものなるため、ピン接続部（プリント基板３０の挿入孔３１部分、及び電子部品１０のピン接続部４０）の破損を防ぐことができる。
また、収縮時（図３（ｂ））については、各ピン誘導部５１が個々で収縮するので、その影響は他のピン誘導部５１に及ばない。そのため、整列部材５０の縦・横方向の変位によりピン２０に影響を及ぼすことがなく、膨張時と同様にピン接続部の破損を防ぐことができる。
【００２８】
このように、本実施形態においては、整列部材５０の膨張・収縮の変位は各ピン誘導部５１で発生するだけで、他のピン誘導部５１には影響を及ぼさないため、ピン２０に余計な力（負荷）が加わらず、ピン接続部の破損を防ぐことができる。また、本実施形態では、整列部材５０の材料による熱膨張率の調整・選択が不要であり、コスト・強度の面でも問題は無い。
【００２９】
なお、上記作用からわかるように、各ピン誘導部５１は、各ピン誘導部５１の最大膨張時にも隣接するピン誘導部５１同士が干渉しないように離間していることが好ましいことは勿論である。
ところで、上記図１に示した整列部材５０においては、保持部５４がピン誘導部５１の外側の両方向に互い違いに伸びているため、ピン誘導部５１に干渉することがない、そのため、ピン誘導部５１の整列ピッチが狭いものに優位である。これに対して、図４に示す例では、保持部５４が一定の方向に伸びており、こうすることによって、ピン誘導部５１との切断工程の削減、切断用治具が簡易なもので行えるというメリットがある。
【００３０】
なお、第１の部材及び第２の部材は、上記実施形態に限定されるものではない。要するに、本発明は、一端側が第１の部材に接続された複数本のリードピンの他端側を、整列を用いて整列させるとともに第２の部材に接続するようにした電子部品の接続構造に適用可能である。
そして、このような電子部品の接続構造に用いられる整列板は、ピン（リードピン）が挿入される穴を有し互いに離間して整列された複数個の挿入穴部と、各々の該挿入穴部を連結保持して該整列状態を規定するフレーム部とを備え、一端側が第１の部材に接続された各々の該ピンの他端側を、各々の該挿入穴部に挿入し整列させ第２の部材に接続した後、各々の該挿入穴部と該フレーム部との連結部を切断して、該挿入穴部から該フレーム部を取り除くようにしたことを特徴とするものであれば、他の部分は適宜設計変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る整列部材単体を示す図である。
【図２】上記実施形態に係る電子部品の接続構造の主要部を示す図である。
【図３】上記実施形態の作用説明図である。
【図４】上記実施形態の変形例を示す図である。
【図５】従来技術の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
１０…電子部品、２０…ピン、３０…プリント基板、５０…整列部材、
５１…ピン誘導部、５２…フレーム部、５３…枠部、５４…保持部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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