(57)【要約】【課題】  接着剤で基板に接着固定する電子部品の位置ずれを防止して信頼性の高い実装を実現した電子部品とその実装構造を提供する。【解決手段】  基板３の表面に接着固定されるとともに、当該基板に設けられた導電パッド３３に電気接続を行う電子部品６であって、電子部品の一面の一部に突出形成した一対の脚部６６を備える。接着剤Ｓを塗布した基板３に対して電子部品６を押圧したときには、接着剤Ｓは一対の脚部６６と基板３の間に薄膜状態となり、かつ脚部６６の側面に接した状態となる。電子部品６が接着剤Ｓ上で浮いた状態となることが防止でき、また脚部６６の側面に表面張力により接着剤Ｓが接着することで電子部品の位置ずれを防止し、信頼性の高い実装を実現する。【選択図】  図５
2006140307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に接着剤を用いて接着固定され、前記基板に設けられた導電パッドに電気接続を行う電子部品であって、前記電子部品を接着する側の面の一部に突出されて前記基板の表面に接着される脚部を備えていることを特徴とする電子部品。
【請求項２】
前記脚部は所要の間隔をおいて電子部品の両側に沿ってほぼ平行に延長配置された一対の脚部で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
前記一対の脚部は、それぞれの外側面が前記電子部品の外側面よりも微小寸法だけ内側に後退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。
【請求項４】
基板の表面に電子部品を接着剤で接着固定し、前記基板に設けられた導電パッドに前記電子部品の電極端子の電気接続を行う電子部品の実装構造であって、前記電子部品の一面の一部に突出形成された脚部を備え、前記接着剤は前記脚部の底面ないし側面に接していることを特徴とする電子部品の実装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回路基板上に実装する電子部品に関し、特に回路基板上に接着剤により実装する電子部品と、その実装構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品を回路基板に実装する技術の一つとして、電子部品を接着剤により回路基板に接着して固定し、その上で電子部品の電極を回路基板の導電パッドに電気接続する技術が用いられる。例えば、特許文献１ではＩＣチップを熱硬化型樹脂等により基板に接着し、ＩＣチップから導出されているリードを導電パッドに対して接合して電気接続を行っている。
【特許文献１】特開平５−２７５４８６号公報
【０００３】
このような電子部品として、近年小型のトランス（変圧器）を回路基板に実装する技術が提案されている。図６（ａ）はその概略側面図であり、トランス６はフェライト等の導電性材料からなるコア６１内に図には表れないコイルが巻回されており、コア６１の一部に設けられた絶縁部材からなる電極支持部６４に支持した電極端子６５に前記コイルが電気接続されている。電極端子６５は絶縁支持部６４の一側から水平方向に突出されている。このトランス６を回路基板３に実装するには、トランス６の下側に露呈されているコア６１の平坦な底面を熱硬化性樹脂等の接着剤Ｓにより回路基板３の表面に接着して固定し、その後に電極端子６５を回路基板３に設けた導電パッド３３に半田付けしている。具体的には、回路基板３のトランス実装領域に接着剤Ｓをポッティングし、あるいは所要の厚さで塗布しておき、その上にトランス６をコア６１の底面を回路基板３に向けて載せ、適宜な圧力で回路基板３に押圧し、接着剤Ｓをコア６１の底面と回路基板３の表面との間に押し潰して膜状にする。その後、接着剤Ｓを加熱処理して硬化させてトランス６を回路基板３に接着する。さらに、その後に電極端子６５を導電パッド３３に半田付け等により電気接続する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この技術では、接着時にトランス６を回路基板３に対して押圧するが、トランス６の底面の全面が接着面となるため、トランス６を平行状態を保って回路基板３に対して押圧しなければならない。また、この際にトランス６をあまり大きな力で押圧することはトランス６にダメージを与える上で好ましくない。そのため、トランス６の接着面を回路基板３に対して均一かつ十分な押圧力で押圧することが難しく、結果として図６（ｂ）に示すように、コア６１の接着面と回路基板３との間に介在される接着剤Ｓが不均一でかつ膜厚が比較的に厚いものとなる。そのため、トランス６は接着剤Ｓ上で浮いた状態となり、かつ接着剤Ｓの厚さ方向の粘性によって接着剤Ｓの表面上で滑るように移動され易い状態となる。そのため、後工程で接着剤Ｓを熱硬化するまでの搬送時にトランス６が回路基板３上で滑るように移動してしまい、所定の位置に接着固定することが難しくなり、極端な場合には電極端子６５を導電パッド３３に半田付けすることができなくなることがある。
【０００５】
この問題に対し、接着剤Ｓの膜厚を薄くしようとしてトランス６の押圧力を大きくすると、トランス６の接着面で押圧された接着剤Ｓがトランス６の周囲にはみ出し、はみ出した接着剤Ｓがトランス６の電極端子６５と電気接続する回路基板３の導電パッド３３を覆ってしまい、電極端子６５を導電パッド３３に半田付けすることができなくなる。また、隣接する電子部品にも影響を与えることがある。例えば、隣接領域にチップ部品を搭載するための導電パッド等が配設された場合には、はみ出た接着剤によって当該導電パッドが覆われてしまいチップ部品の実装が不可能になる場合がある。そのため、接着剤の量や、押圧力を適切に設定かつ管理する必要があり、トランスの実装作業が極めて面倒なものになる。
【０００６】
本発明の目的は、接着剤で接着固定する電子部品の位置ずれを防止して信頼性の高い実装を実現した電子部品とその実装構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、基板の表面に接着剤で接着固定されるとともに、当該基板に設けられた導電パッドに電気接続を行う電子部品であって、電子部品の一面の一部に突出形成された脚部を備えていることを特徴とする。脚部は所要の間隔をおいて電子部品の両側にそってほぼ平行に延長された一対の脚部として構成される。また、一対の脚部は、それぞれの外側面が電子部品の外側面よりも微小寸法だけ内側に後退される構成とする。
【０００８】
本発明は、基板の表面に電子部品を接着剤で接着固定し、前記基板に設けられた導電パッドに電子部品の電極端子の電気接続を行う電子部品の実装構造であって、電子部品の一面の一部に突出形成された脚部を備え、接着剤は脚部の底面ないし側面に接していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電子部品は一部に設けられた脚部において接着されることになるため、接着剤を塗布した基板に対して電子部品を押圧したときには、小さい押圧力でも脚部の接着面での押圧力を大きくして接着剤を容易に薄膜状態とする。これにより、電子部品が接着剤上で浮いた状態になることが防止でき、後工程への搬送時に電子部品が基板上で移動することが抑制され、後工程での電気接続を好適に行うことができる。また、接着剤は表面張力によって脚部の側面に接する状態となり、接着面積が増大して電子部品の接着力を高め、信頼性の高い実装を実現する。
【実施例１】
【００１０】
次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明を自動車の放電ヘッドランプを点灯させるための点灯装置に適用した実施例を示している。点灯装置１は小型のケーシング２内に回路基板３や各種電子部品４が内装されており、図には表れない配線により相互に電気接続が行われ、一部を破断したカバー５により内部が封止されている。また、前記回路基板３には小型の各種電子部品が実装されており、当該回路基板３に形成されたプリント配線により相互に電気接続されている。前記回路基板３に実装される電子部品としては、ＤＣ−ＤＣコンバータを構成するためのトランス６、パワートランジスタ７、ＩＣ８、その他のチップ部品９等々であり、これらの電子部品は回路基板３に設けられた導電パッドに溶接することにより実装かつ電気接続が行われているが、前記トランス６は詳細を後述するように回路基板３に接着剤により接着固定された上で、その電極端子が導電パッドに電気接続されている。また、この点灯装置１では小型化を図るためにＤＣ−ＤＣコンバータを高周波動作させているので、トランス６、パワートランジスタ７、チップ部品９等の間の配線を最短で結線する必要がある。そのため回路基板３上にトランスを実装する。また、点灯装置の信頼性を向上するため回路基板３にはセラミック基板を用いている。前記ケーシング２からはシールド構造の高電圧コード１０が引き出されており、その先端には放電バルブに接続するためのコネクタ１１が接続されている。
【００１１】
この点灯装置１は、例えば図２に示すように、放電ヘッドランプ２０のランプハウジング２１内に内装される。放電ヘッドランプ２０はランプハウジング２１内にリフレクタ２２を備え、このリフレクタ２２に取り付けた放電バルブ２３に前記高電圧コード１０のコネクタ１１を嵌合して電気接続する。点灯装置１で発生した高電圧は高電圧コード１０を通して放電バルブ２３に給電され、放電バルブ２３を発光させる。発光した光はリフレクタ２２で反射され、レンズ２４を通して前方を照明する。
【００１２】
図３は前記回路基板３及びこれに実装した前記トランス６の分解拡大斜視図であり、前記回路基板３はセラミックで構成されており、前記トランスを実装する領域はトランス実装領域３１として表面が平坦に形成されている。このトランス実装領域３１の一側には銅薄膜をパターン形成した配線３２の一部が延長されており、この配線３２の延長された一部には表面にニッケルメッキが施され、この部分が導電パッド３３として構成されている。実施例１ではトランス６に電気接続を行うための３つの導電パッド３３が図示されている。また、前記回路基板３には、前記トランス実装領域３１の他の領域にもチップ部品等の各種電子部品を実装するための導電パッド３４が形成されている。
【００１３】
前記トランス６は、図３に示したように、絶縁部材で構成されているボビン６３の周囲にコイル６２が巻回されており、このボビン６３を上下から挟むようにＭｎ−Ｚｎ系フェライト等の導電性材料からなる一対のコア６１が配設され、両コア６１が一体に接合されて外枠を構成している。前記ボビン６３を構成している絶縁部材の一部はコア６１の一側から水平方向に突出され、電極支持部６４として構成されている。この電極支持部６４には金属板を加工した複数個、ここでは３つの電極端子６５が支持されており、前記コイル６２に電気接続されている。また、前記絶縁部材の他の一部はコア６１の底面にまで延長されており、一対の脚部６６として構成されている。
【００１４】
図４（ａ）は前記トランス６を斜め下方から見た斜視図、（ｂ）はその背面方向から見た側面図である。前記絶縁部材の一部により前記電極支持部６４が構成されるとともに、絶縁部材の他の一部は前記コア６１の底面に沿って延長された一対の脚部６６として構成されている。この脚部６６は前記絶縁部材を樹脂成形してボビン６３、電極支持部６４と共に一体に形成しているので、図６に示した従来の絶縁部材とは成形金型を相違させるのみでよく、脚部を形成することによって部品点数が増大することはなく、コスト高になるようなこともない。前記一対の脚部６６は、前記コア６１の平坦な長方形をした底面の長辺方向に所要の間隔を有して両短辺に沿って互いに平行な状態で延長されており、その延長方向と直交する方向の断面形状は矩形に形成されている。前記脚部６６の高さｈはコア６１の底面から１〜２ｍｍ程度、幅ｗは２〜３ｍｍ程度である。また、両脚部６６の各外側面はコア６１の両側面よりも１ｍｍ以下の寸法ｄで内側に向けて後退され、ここにオフセット部６７が設けられている。
【００１５】
前記トランス６を回路基板３に実装する手順を図５に示す。なお、図５（ａ），（ｂ）はトランス６の長辺方向の側面図、同図（ｃ）は短辺方向の側面図である。先ず、図５（ａ）に示すように、前記回路基板３上のトランス実装領域３１に熱硬化性樹脂からなる接着剤Ｓを所要の厚さに塗布する。しかる上で、図５（ｂ）に示すように、トランス６をコア６１の底面側、すなわち脚部６６を下側に向けてトランス実装領域３１上に載置し、所要の押圧力で回路基板３に向けて押圧する。この押圧により接着剤Ｓは脚部６６において押し潰される状態となり、脚部６６と回路基板３との間における接着剤Ｓの膜厚は薄くなる。このとき、トランス６を押圧する力が小さくても、当該押圧力は脚部６６と回路基板３との接触面にのみ作用するので、トランス６の全底面を接着する場合に比較して面圧が大きくなり、脚部６６と回路基板３との間に押し潰された接着剤Ｓを薄膜状態にすることができる。これにより、トランス６が接着剤Ｓの粘性によって回路基板３上に浮いた状態で接着剤Ｓ上を滑るように移動されることが抑制される。
【００１６】
また、これと同時に押し潰された接着剤Ｓの一部は表面張力によって一対の脚部６６の各側面に沿って流動し、当該側面に付着される。これにより、両脚部６６の底面のみならず外側面においても接着剤Ｓによる接着が行われることになり、この分だけ接着剤Ｓによる接着面積が増大し、接着力を高めることができる。また、これと同時に両脚部６６の両側面に付着した接着剤Ｓによって各脚部６６は両側から挟まれた状態となるため、これらの接着剤Ｓによって脚部６６が挟まれた方向に移動され難くなる。特に、実施例では各脚部６６はトランス６の短辺方向に沿って延長された形状であるため、両側面には延長方向にそって接着剤Ｓが存在することになり、脚部６６の延長方向と直交する方向へのトランス６の移動防止効果が高められる。また、脚部６６の側面と接着剤Ｓとは脚部６６の延長方向に沿って長い状態であるため、脚部６６の延長方向へのトランス６の移動防止効果も得られることになる。
【００１７】
なお、このように接着剤Ｓが各脚部６６の外側にはみ出された場合でも、前述のように接着剤Ｓは表面張力によって脚部６６の側面に沿って接着した状態にあり、しかも脚部６６の両側面にはコア６１の外側面との間にオフセット部６７が設けられているので、接着剤Ｓがトランス６の外側領域にまではみ出されることはない。したがって、図３に示したようにトランス実装領域３１に隣接して電極端子６５を電気接続するための導電パッド３３が配置され、さらにはチップ部品を実装するための微小な導電パッド３４が配置されているような場合でも、接着剤Ｓがこれらの導電パッド３３，３４の領域まで押し出されてこれらを被覆してしまうこともない。
【００１８】
このようにしてトランス６を回路基板３上に接着剤Ｓで仮接着した状態で、図には表れない硬化炉まで搬送し、硬化炉において加熱処理して接着剤Ｓを硬化し接着を完了する。このとき、トランス６を仮接着した回路基板３を硬化炉まで搬送する際に、振動や衝撃が回路基板３やトランス６に加えられても、接着剤Ｓが薄膜状とされてトランス６が回路基板３上で移動され難くされており、しかもトランス６に設けた一対の脚部６６が両側から接着剤Ｓで挟持された状態とされているので、トランス６が両脚部６６の対向方向及び延長方向、すなわちトランス６の長辺方向及び短辺方向に移動することが抑制される。特に、トランス６の長辺方向は３つの電極端子６５が配列されている方向であるので、これら電極端子６５が導電パッド３３に対して位置ずれを生じることがなく、電極端子６５が隣接する導電パッド３３に短絡するようなこともない。
【００１９】
しかる上で溶接装置に移送し、図５（ｃ）に示すように、トランス６の電極端子６５にレーザをスポット照射し、電極端子６５を導電パッド３３に対してレーザ溶接し、両者を電気的に接続する。レーザ溶接によれば電極端子６５と導電パッド３３との機械的な接合力を半田付けよりも高くできるので、回路基板３にセラミックを使用したときにトランス６のコア６１との熱膨張係数の差による応力が電極端子６５と導電パッド３３との間に加えられても、両者の電気的な接続構造が損なわれることもない。また、脚部６６は短辺方向に延長されているので、脚部６６を設けても接着剤Ｓがトランス６の短辺方向に押し出されることが殆ど無くなり、接着剤Ｓが導電パッド３３を覆うおそれは殆どなく、好適な溶接が実現できる。
【００２０】
ここで、前記一対の脚部は対向領域内に接着剤を挟み込む構成であれば、実施例１のように必ずしも両脚部が平行でなくてもよい。また、図４（ａ）に仮想線で示すように、前記一対の脚部６６に内側面から外側面にわたって貫通するスリット６８を形成してもよい。このようなスリット６８を形成することで、接着時に接着剤Ｓがスリット６８内にまで押し出されるようになり、脚部６６の長手方向に移動することを防止する上で有効に機能する。なお、このスリット６８は脚部６６の底面に形成した凹溝であってもよい。
【００２１】
また、前記一対の脚部６６は絶縁部材で構成されているのでコア６１を回路基板３上に絶縁支持する上でも有効である。特に、図示は省略するが、トランスに寄生する容量を低減するために回路基板３のトランス実装領域３１に接地パターンを形成するような場合に、コア６１の底面を直接に接着剤Ｓで接着した場合にはコア６１が当該接地パターンに短絡するおそれが生じるが、絶縁部材からなる脚部６６を介在させることでコア６１と接地パターンとの短絡を確実に防止することが可能になる。
【００２２】
本発明はトランスに限られるものではなく、比較的に広い平坦な接着面を有する電子部品を接着剤により基板に接着する構成の電子部品であれば本発明を同様に適用することが可能である。また、電極端子と導電パッドの電気的接続方法及び回路基板の構造、材料も適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明を適用した点灯装置の一部を破断した斜視図である。
【図２】図１の点灯装置を灯具に配設した状態の概念断面図である。
【図３】点灯装置のトランスの実装構造の部分分解斜視図である。
【図４】図３のトランスの斜め下方から見た斜視図と背面方向の側面図である。
【図５】トランスを実装する工程を説明するための側面図である。
【図６】従来のトランスの実装構造の側面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  点灯装置
２  ケーシング
３  回路基板
４  電子部品
５  カバー
６  トランス（電子部品）
１０  高電圧コード
１１  コネクタ
３１  トランス実装領域
３３  導電パッド
６１  コア
６２  コイル
６３  ボビン
６４  電極支持部
６５  電極端子
６６  脚部
６７  オフセット部
６８  スリット
Ｓ  接着剤
【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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【図６】
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