(57)【要約】【課題】パッケージに収納した受光素子のはんだ接続強度を確保したロータリーエンコーダを提供する。【解決手段】受光素子は、パッケージ２１に収納され、左右対称の壁面上に設けられ電気的に接続された複数の電極２２を設けた側壁面の下角部に面取りを施し、この面取部２３にはんだ接続面積を拡大する補助電極２４を設け、この電極２２および補助電極２４と回路パターン２５とをはんだ接続することで、回路基板に対する発光素子の面実装強度を向上させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転符号板を備えた回転部と、発光素子と受光素子を密接して取り付けた回路基板をエンコーダフレームの対向する所定位置に固定した固定部とを別体で構成したロータリーエンコーダにおいて、前記受光素子は、パッケージに収納され、左右対称の壁面上に設けられ電気的に接続された複数の電極と、はんだ接続面積を拡大する補助電極とを備え、前記電極および補助電極と前記回路基板のパターンとをはんだ接続することにより、前記回路基板に対する前記発光素子の面実装強度を向上させることを特徴としたロータリーエンコーダ。
【請求項２】
前記受光素子の電極を設けた側壁面の下角部に面取りまたは段差を設け、この面取り部または段差面に補助電極を配設することではんだ接続面積を拡大する請求項１に記載のロータリーエンコーダ。
【請求項３】
前記受光素子の電極を有する側壁面と直交する壁面にダミーの補助電極を配設することではんだ接続面積を拡大する請求項１に記載のロータリーエンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光素子の回路基板に対する面実装強度を向上させるための取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学式ロータリーエンコーダにおいては、回転部の一部である回転符号板のスリットパターンと、固定部の一部である受光素子に固定した固定符号板のスリットパターンとをスラスト、ラジアル方向に位置合わせする必要があり、特にラジアル方向の位置合わせでは、受光素子と回路基板の傾きを生じさせないために密接して取り付けることが必要であった。
【０００３】
この位置合わせ作業が不十分であると、その後の発光素子の光量が受光素子側で規定値以上になるように電気信号を用いて発光素子の位置調整する工程が困難となる。
【０００４】
この発光素子と受光素子は、エンコーダフレームの所定の位置にそれぞれ対向するように固定されており、その間を回転符号板のスリットパターンが回転移動するため、発光素子の取り付けを容易とする必要があった。
【０００５】
しかし、従来の受光素子のパッケージはセラミック製であり、回路基板との取り付けは、受光素子の側壁面に構成された複数の電極と、この電極に相対して位置する回路基板のパターンとをはんだ接続する構成である。このため、耐衝撃、耐振動の厳しい使用環境条件おいて、はんだ付け部にクラック等が入る可能性があり、接続強度の向上を図る必要があった。
【０００６】
受光素子の実装強度を向上させるためには、側壁面に設けた電極面積を拡大する必要がある。電極はパッケージの側壁面に設けており、実装強度を向上させるため電極の幅を拡大すると、電極間の隙間が小さくなり、はんだブリッジが発生しやすくなり、電極面積を大きくするにも限界があった。
【０００７】
一方、電極を外部端子で構成した電子部品において、電極間のはんだブリッジの発生を防止するため、外部端子に交互段差を設ける構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平３−２５６３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題点は、受光素子と回路基板とのはんだ接続による取付強度が不足する点である。
【０００９】
受光素子と回路基板とは密着させる必要があり、受光素子を回路基板に直接取り付けると、回路基板のプレスにより発生する異物が受光素子に付着するため、セラミックパッケージに収納、封止している。受光素子の電極は、セラミックパッケージが回路基板に密着しやすいようにセラミックパッケージの下面を避けて側壁面に設けてあり、回路パターンとのはんだ接続では、十分な取付強度が得られなかった。
【００１０】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、パッケージに収納した受光素子のはんだ接続強度を確保したロータリーエンコーダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明は、回転符号板を備えた回転部と、発光素子と受光素子を密接して取り付けた回路基板をエンコーダフレームの対向する所定位置に固定した固定部とを別体で構成したロータリーエンコーダにおいて、前記受光素子は、パッケージに収納され、左右対称の壁面上に設けられ電気的に接続された複数の電極と、はんだ接続面積を拡大する補助電極とを備え、前記電極および補助電極と前記回路基板のパターンとをはんだ接続することにより、前記回路基板に対する前記発光素子の面実装強度を向上させるものである。
【００１２】
また、前記受光素子の電極を設けた側壁面の下角部に面取りまたは段差を設け、この面取り部または段差面に補助電極を配設することではんだ接続面積を拡大してもよい。
【００１３】
さらに、前記受光素子の電極を有する側壁面と直交する壁面にダミーの補助電極を配設することではんだ接続面積を拡大してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のロータリーエンコーダによれば、受光素子のパッケージに補助電極を設けることではんだ接続面積を拡大し、回路基板のパターンとをはんだ接続することで、面実装強度を向上させることができる。
【００１５】
また、電極を設けた側壁面の下角部に面取りまたは段差を設け、この面取り部または段差面に補助電極を配設すれば、セラミックパッケージであってもはんだ接続面積を拡大することができる。
【００１６】
さらに、受光素子の側壁面の電極に対して直交する壁面にダミーの補助電極を配設してもよく、はんだ接続面積を拡大して、面実装強度を向上させることができる。
【００１７】
したがって、耐衝撃、耐振動の厳しい使用環境条件おいても受光素子のはんだ付部にクラック等が入る可能性の低いロータリーエンコーダが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
受光素子は、パッケージに収納され、左右対称の壁面上に設けられ電気的に接続された複数の電極を設けた側壁面の下角部に面取りを施し、この面取り部にはんだ接続面積を拡大する補助電極を設ける。この電極および補助電極と回路基板のパターンとをはんだ接続することで、回路基板に対する発光素子の面実装強度を向上させることが可能となり、耐衝撃、耐振動の厳しい使用環境下においても使用できる。
【実施例１】
【００１９】
図１は光学式ロータリーエンコーダの構造断面図である。図１において、ロータリーエンコーダの回転部は、回転符号板１とエンコーダボス２とで構成され、回転符号板１をあらかじめエンコーダボス２に芯出し固定した後、モータシャフト３に固定する。
【００２０】
固定部は、固定符号板６を取り付けた受光素子５などを搭載したアナログ信号処理回路基板４、発光素子７を搭載した発光素子基板８、エンコーダフレーム９とで構成され、アナログ信号処理回路４と発光素子基板８とをエンコーダフレーム９の所定位置に固定する。
【００２１】
受光素子５は、セラミックパッケージに収納されており、パッケージの側壁面上に設けられ、左右対称に位置する複数の電極と電気的に接続されている。この電極と相対するア
ナログ信号処理回路基板４のパターンとは、はんだ１０により電気的に接続されている。
【００２２】
ここで、受光素子に新たに設ける補助電極について説明する。図２は補助電極を面取部に設けた受光素子のはんだ接続部の説明図である。
【００２３】
図２において、受光素子のパッケージ２１の側壁面には、左右対称に複数の凹部が設けられ、その凹部に金メッキで電極２２が設けられている。この側壁面の下角部に面取りを施し、その面取部２３に補助電極２４を設け、電極２２と電気的に接続することで、はんだ接続面積の拡大を可能にしている。
【００２４】
パッケージ２１と回路基板４との密着を確保するため、従来はパッケージ２１の本体下面に回路基板４の構成部の一つである回路パターン２５は設けていない。そこで、はんだ接続面積を拡大するため、新たに設けた面取部２３が乗り上げない程度まで回路パターン２５を拡大する。
【００２５】
この構成により、従来と同様のはんだ付け作業をしても、補助電極２４を面取部２３に設けているため、各電極に対してはんだが馴染みやすくなり、従来の断面がＬ字のはんだ接続から断面が逆Ｔ字のはんだ接続が可能となり、実装強度を向上できる。
【００２６】
図３は、図２における面取りに変えて段差を設けたもので、その段差面３３に補助電極３４を設けている。その他の構成は図２と同様であり、補助電極３４により、はんだ接続面積を拡大することができ、実装強度を向上することができる。
【００２７】
なお、面取りと段差は組み合わせてもよく、さらに、面取りの傾斜は４５度に限定する必要はなく、曲面Ｒに変更して組み合わせてもよく、はんだ付け作業時に回路パターンと補助電極に、はんだが馴染みやすいように設定する。
【実施例２】
【００２８】
実施例２の受光素子の壁面に設ける補助電極は、ダミーの電極である。
【００２９】
図４において、ダミーの補助電極４４は、従来の電極を設けた側壁面と直交する壁面に対向して設け、内部の受光素子とは電気的に接続していない点を除けば、図２の電極と同じ構成でよい。
【００３０】
上述したように、受光素子のパッケージ本体と回路基板を密着させるため、パッケージ本体の下面に回路パターンを配置していない。このため、パッケージ４１の壁面外側に新たな回路パターンを配置しやすい。仮に近くに回路パターンがあっても、補助電極４４は受光素子に電気的に接続されていないため、その回路パターンに補助電極４４をはんだ接続するように変更してもよく、電気的に独立したパターンに補助電極４４をはんだ接続してもよい。
【００３１】
このダミーの補助電極４４を回路パターンにはんだ接続することで、はんだ接続面積を拡大することができ、実装強度を向上させることができる。
【００３２】
なお、実施例のパッケージをセラミックで説明したが、耐熱性、耐薬品性に優れた合成樹脂であってもよく、電極と補助電極は、メッキにより構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明のロータリーエンコーダは、耐衝撃、耐振動の厳しいロボット用途などのサーボモータの位置検出器などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施例１におけるロータリーエンコーダの構成断面図
【図２】（ａ）実施例１の受光素子の平面図（ｂ）補助電極（面取部）の説明図
【図３】実施例１の受光素子における補助電極（段差面）の説明図
【図４】（ａ）実施例２の受光素子の平面図（ｂ）補助電極（ダミー）の説明図
【符号の説明】
【００３５】
１  回転符号板
２  エンコーダボス
３  モータシャフト
４  アナログ信号処理回路基板（回路基板）
５  受光素子
６  固定符号板
７  発光素子
８  発光素子基板
９  エンコーダフレーム
１０  はんだ
２１，４１  パッケージ
２２  電極
２３  面取部
２４，３４，４４  補助電極
２５  回路パターン
３３  段差面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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