(57)【要約】【課題】より簡易に、しかもより確実に、電子部品の基板に対する実装精度の向上を図ることのできる実装用スペーサを提供する。【解決手段】実装用スペーサは、スペーサ本体１０、及び脚部１１を備えて構成されている。このうち、スペーサ本体１０は、電子部品のピンが導出される面を除いて同電子部品を囲繞する形状からなり、実装する電子部品を把持するものである。また、脚部１１は、スペーサ本体１０に一体に形成されて、このスペーサ本体１０を基板に対し一定の姿勢に保った状態で装着固定するものである。この脚部１１は、基板に設けられる孔を介して同基板の裏面にスナップフィット結合される爪部１２と、この爪部１２のスナップフィット結合に伴い基板の実装面に当接されてスペーサ本体１０を一定の高さに係止するストッパ１３を備えて構成されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を基板に実装する際に用いられ、前記電子部品の電極として該電子部品から導出されているピンを基板に形成された実装孔に挿通しつつ同電子部品を実装位置に所定に位置決めする実装用スペーサであって、
前記電子部品の相対的な姿勢を一定に保った状態で同電子部品を把持するスペーサ本体と、このスペーサ本体に一体に形成されて該スペーサ本体を前記基板に対し一定の姿勢に保った状態で装着固定する複数の脚部とを備える
ことを特徴とする実装用スペーサ。
【請求項２】
前記スペーサ本体は、前記ピンが導出される面を除いて前記電子部品を囲繞する形状からなり、前記電子部品の側面と対向する内側壁に、同電子部品が圧入される複数のリブを備えてなる
請求項１に記載の実装用スペーサ。
【請求項３】
前記スペーサ本体は、前記電子部品の上面と対向する天壁に同電子部品の上面が当接される１乃至複数の突起を備えてなる
請求項１または２に記載の実装用スペーサ。
【請求項４】
前記脚部は、前記基板に設けられる孔を介して同基板の裏面にスナップフィット結合される爪部と、該爪部のスナップフィット結合に伴い前記基板の実装面に当接されて前記スペーサ本体を一定の高さに係止するストッパとを備えてなる
請求項１〜３のいずれか一項に記載の実装用スペーサ。
【請求項５】
前記スペーサ本体及び脚部が、前記爪部のスナップフィット結合を可能とする程度に低硬度の樹脂材料及び金属材料のいずれかからなる
請求項４に記載の実装用スペーサ。
【請求項６】
前記脚部が、等間隔に配設された３本の脚からなる
請求項１〜５のいずれか一項に記載の実装用スペーサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を基板に実装する際に用いられる実装用スペーサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のスペーサは、特にセンサ等の高い実装精度が要求される電子部品を基板に実装する際に、同電子部品を基板に対して所定の高さ等に位置決めするために用いられている。以下、このスペーサとして従来用いられているものの一例について図６を参照して説明する。
【０００３】
図６（ａ）に示すように、スペーサＳは、スペーサ本体３０、及びスペーサ本体３０から下方に延びる棒状の複数の位置決め部３１を備えて構成されている。このうち、スペーサ本体３０は、実装する電子部品のピン（電極）を挿通可能な複数の挿通孔３２を備えており、実装する電子部品の台座として機能して、同電子部品を所定の高さに位置決めする部分である。一方、位置決め部３１は、実装する電子部品の二次元方向の配置を位置決めする部分であり、電子部品が実装される基板４０には、この位置決め部３１を挿通可能な同位置決め部３１と同数の位置決め孔４１が形成されている。
【０００４】
そして、このようなスペーサＳを用いて電子部品Ｅを実装する場合、まず、図６（ａ）に示すように、上記位置決め部３１を基板４０の位置決め孔４１に挿通させる。これにより、上記挿通孔３２と基板４０の実装孔４２とが対応する態様でスペーサ本体３０が基板４０に対して位置決めされる。続いて、図６（ｂ）に示すように、スペーサ本体３０の上記挿通孔３２に電子部品Ｅのピン（電極）Ｐを挿通する。これにより、上記挿通孔３２を介してピンＰが実装孔４２に挿通されるとともに、電子部品Ｅが基板４０に対して所定の位置に位置決めされる。そして、図６（ｃ）に示すように、上記スペーサＳによって位置決めされた状態にある電子部品Ｅの上部を押さえ治具５０により押さえ付けて電子部品Ｅの浮きを防止しつつ、基板４０の裏面側から例えば噴流はんだ付けを行う。これにより、電子部品ＥのピンＰが基板４０に固定されて、スペーサＳ共々、電子部品Ｅが基板４０に実装される。
【特許文献１】特開２００２−３２９５６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記スペーサＳを用いた実装では、上記位置決め部３１を基板４０の位置決め孔４１に挿通可能とすべく、同位置決め孔４１が位置決め部３１よりも若干大きく形成されている。このため、位置決め部３１を位置決め孔４１に挿通したとしても、同スペーサＳの基板４０の面方向、すなわち図６（ｃ）に示すＸ−Ｙ方向における位置決めに若干のずれが生じることもあり、これによって、電子部品Ｅの実装位置にずれが生じてしまうことがある。しかもこのことは、上記電子部品ＥのピンＰとスペーサ本体３０の挿通孔３２との間においても起こり得るため、場合によっては、こうしたずれがさらに助長されることともなる。
【０００６】
また、上記スペーサＳを用いた電子部品の実装は、１つの基板ごとに行われることは少なく、むしろ各基板ごとに切り分けられる前の段階、すなわち複数の基板が一体となっている状態でなされることが多い。すなわちこの場合、各基板に装着された電子部品がまとめて上記押さえ治具により押さえられた状態で上述した噴流はんだ付けが行われることとなる。このため、各基板の電子部品ごとにその押さえ具合にばらつきが生じ、このばらつきにより、基板に垂直な方向、すなわち図６（ｃ）に示すＺ方向における実装位置にもずれを生じかねないものとなっている。
【０００７】
なお、上述のスペーサとはその使用目的において異なるものの、従来は、例えば特許文献１に記載されているようなスペーサも知られている。しかし、このスペーサは、上記電子部品の基板に対する実装精度の向上を意図したものではなく、このようなスペーサによって、図６に例示したスペーサＳが抱える上述の課題を解決することはできない。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであって、その目的は、より簡易に、しかもより確実に、電子部品の基板に対する実装精度の向上を図ることのできる実装用スペーサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、電子部品を基板に実装する際に用いられ、前記電子部品の電極として該電子部品から導出されているピンを基板に形成された実装孔に挿通しつつ同電子部品を実装位置に所定に位置決めする実装用スペーサとして、前記電子部品の相対的な姿勢を一定に保った状態で同電子部品を把持するスペーサ本体と、このスペーサ本体に一体に形成されて該スペーサ本体を前記基板に対し一定の姿勢に保った状態で装着固定する複数の脚部とを備える構成とした。
【００１０】
上記構成によれば、相対的な姿勢を一定に保った状態で電子部品を把持する上記スペーサ本体が、上記脚部によって基板に対し一定の姿勢に保った状態で装着固定されることから、上記スペーサ本体に把持される上記電子部品が基板に対して精度良く位置決めされる。また、先に述べた従来技術では、上記押さえ治具のようにスペーサ以外の他の部材が必要であるのに対し、本発明ではスペーサ１つで電子部品の実装を可能とする。したがって、より簡易に、しかもより確実に、基板に対する電子部品の実装精度の向上を図ることができる。
【００１１】
また、請求項１に記載の実装用スペーサにおいて、例えば請求項２に記載の発明によるように、前記スペーサ本体として、前記ピンが導出される面を除いて前記電子部品を囲繞する形状からなり、前記電子部品の側面と対向する内側壁に、同電子部品が圧入される複数のリブを備える構造のものを用いることで、それら複数のリブによって電子部品がより強固に把持され、電子部品の落下等が好適に防止される。また、電子部品が強固に把持されることから、スペーサ本体に対する電子部品の位置決めも精度良く行われるようになる。
【００１２】
また、請求項１または２に記載の実装用スペーサにおいて、例えば請求項３に記載の発明によるように、前記スペーサ本体として、前記電子部品の上面と対向する天壁に同電子部品の上面が当接される１乃至複数の突起を備える構造のものを用いることで、上記スペーサ本体に対して精度良く位置決めされた状態で電子部品が把持されるようになる。
【００１３】
また、請求項１〜３のいずれかに記載の実装用スペーサにおいて、例えば請求項４に記載の発明によるように、前記脚部として、前記基板に設けられる孔を介して同基板の裏面にスナップフィット結合される爪部と、該爪部のスナップフィット結合に伴い前記基板の実装面に当接されて前記スペーサ本体を一定の高さに係止するストッパとを備えるものを用いることで、上記爪部によるスナップフィット結合によって、特に基板の面方向のおけるスペーサ本体の位置決めが精度良くなされるとともに、上記ストッパによる係止によって、特に基板の垂直方向におけるスペーサ本体の位置決めが精度良くなされるようになる。また、基板に設けられる孔に脚部を挿通することにより装着固定されるため、基板に対するスペーサの固定を簡易に行うことができるようになる。さらに、上記爪部によるスナップフィット結合、及び上記ストッパによる係止によって上記スペーサ本体が基板に対して強固に固定されることから、上記スペーサ本体の落下等も防止されるようになる。
【００１４】
なお、請求項４に記載の実装用スペーサにおいて、例えば請求項５に記載の発明によるように、前記スペーサ本体及び脚部を、前記爪部のスナップフィット結合を可能とする程度に低硬度の樹脂材料及び金属材料のいずれかで構成することで、上記スナップフィット結合を好適に行うことができるようになる。
【００１５】
また、請求項１〜５に記載の実装用スペーサにおいて、例えば請求項６に記載の発明によるように、前記脚部を等間隔に配設された３本の脚で構成することにより、他の本数からなる脚部を採用する場合に比べて基板に対する上記スペーサ本体の位置決めを的確に行うことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明にかかる実装用スペーサの一実施の形態について図１〜図４を参照して説明する。
図１は、本実施の形態の実装用スペーサの全体構造を示すものである。この図１に示すように、実装用スペーサは、大きくは、スペーサ本体１０、及びそのスペーサ本体１０と一体に形成された３つの脚部１１を備えて構成されている。このうち、上記スペーサ本体１０は、実装するセンサ等の電子部品を把持するものであり、把持される電子部品のピン（電極）が導出される面を除いた部分を囲繞する形状で構成されている。一方、上記脚部１１は、基板に装着されて上記スペーサ本体１０を基板に対し一定の姿勢に保った状態で装着固定するものである。
【００１７】
上記脚部１１は、その先端部に爪部１２を備えて構成されており、この爪部１２が、基板に設けられた孔を介して同基板の裏面にスナップフィット結合する。なお、上記スペーサ本体１０及び脚部１１は、こうした爪部１２のスナップフィット結合を可能とする程度に低硬度の樹脂材料として、例えばポリカーボネートで構成される。また、上記脚部１１は、ストッパ１３を備えて構成されている。このストッパ１３は、基板の実装面に係止して上記スペーサ本体１０を基板に対して一定の高さに保持するものである。
【００１８】
図２は上記実装用スペーサを下側から見たときの平面構造を、図３は図２のＡ−Ａ線に沿った上記実装用スペーサの断面構造をそれぞれ示す。これら図２および図３に示すように、上記スペーサ本体１０は、把持される電子部品の側面と対向する内側壁１０ａに同電子部品の側面を圧接する３つのリブ１４を備えて構成されている。これら３つのリブ１４は、上記スペーサ本体１０の内側壁１０ａに等間隔に形成されており、電子部品の側面形状に対応して突起状に形成されている。なお、本実施の形態では３つのリブ１４を備える場合について示すが、リブ１４の数は複数であれば特に限定されない。
【００１９】
また、上記スペーサ本体１０は、電子部品の上面と対向する天壁１０ｂに電子部品の上面が当接する複数の突起１５を備えて構成されている。なお、突起１５の数は１乃至複数であれば特に限定されない。
【００２０】
図４は上記実装用スペーサを用いた電子部品の実装態様を示すものである。この図４に示すように、上記構成からなる実装用スペーサを用いて電子部品を実装する場合、まず、電子部品Ｅをスペーサ本体１０に圧入する。これにより、電子部品Ｅの側面が上記３つのリブ１４により圧接されて電子部品Ｅが把持される。この際、電子部品Ｅの上面が上記スペーサ本体１０の天壁１０ｂに形成された上記複数の突起１５と当接するため、スペーサ本体１０に対して位置決めされた状態で電子部品Ｅが把持される。すなわち、上記リブ１４及び上記突起１５により、スペーサ本体１０に対して相対的な姿勢を一定に保った状態で電子部品Ｅが把持される。
【００２１】
次いで、上記各脚部１１を各脚部１１の数に対応して基板２０に設けられた取付孔２１に挿通させるとともに、電子部品Ｅのピン（電極）Ｐを基板２０の実装孔２２に挿通させる。この際、上記爪部１２が、取付孔２１を介して同基板２０の裏面にスナップフィット結合する。また、上記ストッパ１３が、基板２０の実装面に係止して上記スペーサ本体１０を基板２０に対して一定の高さに支持する。こうして、電子部品Ｅを把持する実装用スペーサが基板２０に装着固定される。そしてその後、基板２０の裏面側から例えば噴流はんだ付けを行う。これにより、電子部品ＥのピンＰが基板２０に固定されて、実装用スペーサ共々、電子部品Ｅが基板２０に実装される。
【００２２】
以上説明した実施の形態によれば、以下に列記する効果が得られるようになる。
（１）電子部品Ｅを把持するスペーサ本体１０と、このスペーサ本体１０を基板２０に対して装着固定する３つの脚部１１とを備える実装用スペーサとした。すなわち、相対的な姿勢を一定に保った状態で電子部品Ｅを把持する上記スペーサ本体１０が、上記脚部１１により基板２０に対し一定の姿勢に保った状態で装着固定されることから、上記スペーサ本体１０に把持される上記電子部品Ｅが基板２０に対して精度良く位置決めされることとなる。また、先に述べた従来技術では、上記押さえ治具のようにスペーサ以外の他の部材が必要であるのに対し、本発明ではスペーサ１つで電子部品の実装を可能とする。したがって、より簡易に、しかもより確実に、基板に対する電子部品の実装精度の向上を図ることができる。
【００２３】
（２）基板２０にスナップフィット結合する爪部１２と、この爪部１２のスナップフィット結合に伴い基板２０の実装面に当接してスペーサ本体１０を一定の高さに係止するストッパ１３とを備える脚部１１とした。このため、上記爪部１２によるスナップフィット結合によって、特に基板２０の面方向のおける位置決めが精度良くなされるとともに、上記ストッパ１３による係止によって、特に基板２０の垂直方向における位置決めが精度良くなされる。また、基板２０に設けられた取付孔２１に脚部１１を挿通して装着固定する構造であるため、基板２０に対するスペーサの固定を簡易に行うことができるようになる。さらに、上記爪部１２によるスナップフィット結合、及び上記ストッパ１３による係止によって上記スペーサ本体１０が基板２０に対して強固に固定されることから、上記スペーサ本体１０の落下等も防止されるようになる。
【００２４】
（３）スペーサ本体１０として、電子部品ＥのピンＰが導出される面を除いて同電子部品Ｅを囲繞する形状からなり、電子部品Ｅの側面と対向する内側壁１０ａに同電子部品Ｅが圧入される複数のリブ１４を備えるものを採用した。このため、それらリブ１４によって電子部品Ｅが強固に把持され、電子部品Ｅの落下等が好適に防止される。また、電子部品Ｅが強固に把持されることから、スペーサ本体１０に対する電子部品Ｅの位置決めも精度良く行われるようになる。
【００２５】
（４）スペーサ本体１０の天壁１０ｂに１乃至複数の突起１５を備える構成としたため、電子部品Ｅの把持に際して突起１５が電子部品Ｅの上面と当接することで、電子部品Ｅが上記スペーサ本体１０に対して精度良く位置決めされた状態で把持されるようになる。
【００２６】
（５）脚部１１を等間隔に配設された３本の脚で構成したため、他の本数からなる脚部を採用する場合に比べて基板２０に対する上記スペーサ本体１０の位置決めを的確に行うことができる。
【００２７】
なお、上記実施の形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施の形態では、爪部１２及びストッパ１３を備える脚部１１について示したが、例えば図５に示すように、先端部に爪部１７を備え、基板２０に設けられた固定部材２３に上記爪部１７が装着固定される脚部１６としてもよい。この場合も上記実施の形態と同様、上記爪部１７が固定部材２３にスナップフィット結合して固定されるため、上記実施の形態と同等の効果を得ることができる。
【００２８】
・上記実施の形態では、爪部１２及びストッパ１３を備える脚部１１について示したが、単に爪部１２のみを有する脚部とするとともに、スペーサ本体１０の下端部を上記ストッパ１３の代わりに用いる構成としてもよい。この構成とした場合も上記実施の形態と同等の効果を得ることができる。
【００２９】
・上記実施の形態では、スペーサ本体１０の内側壁１０ａに複数のリブ１４を備え、これらリブ１４により電子部品Ｅを把持することとしたが、電子部品Ｅを把持するということに関していえば、リブ１４を有しないスペーサ本体１０としてもよく、スペーサ本体１０の内側壁１０ａで電子部品を把持する構成としてもよい。
【００３０】
・上記実施の形態では、スペーサ本体１０の天壁１０ｂに１乃至複数の突起１５を備え、この突起１５による当接をもってスペーサ本体１０に対する電子部品Ｅの位置決めを行うこととしたが、電子部品Ｅの位置決めを行うということに関していえば、突起１５を有しないスペーサ本体１０としてもよい。この場合、スペーサ本体１０の天壁１０ｂによる当接をもって電子部品Ｅの位置決めを行うこととなる。なお、このように面による当接をもって電子部品Ｅの位置決めを行う場合、面全体の精度を上げる必要があるのに対し、上記実施の形態のように突起１５を採用する場合は、これら突起１５の精度を高めるだけで済む。このため、上記突起１５を採用することは、容易且つ的確に電子部品Ｅをスペーサ本体１０に対して位置決めできるという点で有効である。
【００３１】
・上記実施の形態では、脚部１１を３本備える場合について示したが、３本以外の複数本からなる脚部としてもよい。
・上記実施の形態では、スペーサ本体１０として、ピンＰが導出される面を除いて電子部品Ｅを囲繞する形状からなるものについて示したが、電子部品を把持可能な形状であれば、他の形状を採用することもできる。
【００３２】
・上記実施の形態では、上記スペーサ本体１０及び脚部１１をポリカーボネートで構成することとしたが、上記爪部１２のスナップフィット結合を可能とする程度の低硬度の樹脂材料であれば他の材料でこれらを構成してもよい。また、樹脂材料に限らず、スナップフィット結合を可能とする程度の低硬度の金属材料を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明にかかる実装用スペーサの一実施の形態についてその全体構成を示す斜視図。
【図２】同実施の形態の実装用スペーサを下側からみた平面図。
【図３】図２に示すＡ−Ａ線に沿った実装用スペーサの断面図。
【図４】同実施の形態の実装用スペーサを用いた電子部品の実装態様を示す断面図。
【図５】同実施の形態の変形例について示す実装用スペーサの断面図。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、従来の実装用スペーサを用いた電子部品の実装工程を示す図。
【符号の説明】
【００３４】
１０…スペーサ本体、１０ａ…内側壁、１０ｂ…天壁、１１…脚部、１２…爪部、１３…ストッパ、１４…リブ、１５…突起、１６…脚部、１７…爪部、２０…基板、２１…取付孔、２２…実装孔、２３…固定部材、Ｅ…電子部品、Ｐ…ピン。
【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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