(57)【要約】【課題】端子を含む電子部品、前記電子部品が実装されたプリント配線基板を損傷させたり、消耗させたりすることなく、前記電子部品の付け替えを行う。【解決手段】本体部３１と、平行となるように配置された一対の部品受け部３２と、保持部３３とを有し、部品受け部３２には、上部に開口部３２０を備えた凹孔３２１と、凹孔３２１の内壁面に形成された導電部３２２と、凹孔３２１の内底部に形成された接触部３２３と、部品受け部３２の上面の開口部３２０を囲むように形成された導電性を有する当接部３２４とを有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板に形成されたスルーホールに電子部品の端子を挿入し、前記端子と前記スルーホールの開口部周りに形成されたランド部との電気的接続を行う部品実装用治具であって、
本体部と、
前記本体部の上面に配置された部品受け部とを有しており、
前記部品受け部は、少なくとも上面に開口部を有する複数個の孔部と、前記孔部の内面に形成された導電性を有する導電部と、前記上面の周囲に前記開口部ごとに独立して形成された導電性を有し前記導電部と連接されている当接部とを有しており、
前記導電部が前記スルーホールより突出した端子と接触されるとともに、前記当接部が前記ランド部と当接されて配置されていることを特徴とする部品実装用治具。
【請求項２】
前記部品受け部には前記孔部が複数個形成されており、前記導電部及び前記当接部が前記孔部ごとに独立して前記孔部に備えられていることを特徴とする請求項１に記載の部品実装用治具。
【請求項３】
前記本体部に取り付けられ前記プリント配線基板の端部を保持する保持部を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の部品実装用治具。
【請求項４】
前記部品受け部は複数個備えられた長尺部材であり、前記本体部に互いに平行になるように配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の部品実装用治具。
【請求項５】
前記部品受け部は少なくとも１つが前記本体部に対し着脱可能であり、
前記本体部は前記着脱可能な部品受け部を取り付ける場所が複数個形成されていることを特徴とする請求項４に記載の部品実装用治具。
【請求項６】
前記部品受け部は少なくとも１つが前記本体部に摺動可能に支持されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の部品実装用治具。
【請求項７】
前記孔部は前記部品受け部の上面より下面に向けて貫通する貫通孔であり、
前記部品受け部を摺動させることで前記スルーホールより突出した端子と前記導電部とを接触させることを特徴とする請求項６に記載の部品実装用治具。
【請求項８】
前記孔部は底部を有する凹孔であり、前記孔部の底部には前記導電部と連接されるとともに、前記端子の先端が接触するように形成された接触部が備えられているを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の部品実装用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板に電子部品を着脱可能に実装するときに用いる治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像機器、音響機器等の電子機器は、ほとんどの場合内部にプリント配線基板が備えられており、このプリント配線基板を利用して、各種電子部品が実装されている。前記プリント配線基板には一方の面に導電性を有する配線パターン（ここでは、銅製）が形成されている。また、前記プリント配線基板は、前記一方の面より前記他方の面に貫通するスルーホールが形成されている。前記配線パターンは前記スルーホールの前記一方の面の端部の周囲を囲むように形成されたランド部を備えている。
【０００３】
前記電子部品は、導電性を有する端子を備えている。前記電子部品は前記端子を前記スルーホールに前記他方の面より挿入される。そして、前記端子の前記スルーホールの一方の面より突出した部分がはんだ付けされて前記ランド部に接続されることで、前記電子部品は前記プリント配線基板に固定されている。
【０００４】
前記電子機器を開発するときには、前記プリント配線基板に取り付けられる電子部品を、異なる機能を持つもの、異なる性能のものに取り替えることで、前記電子機器の動作を観察、測定し最適な電子部品を決定するテストが行われることがある。
【０００５】
このようなテストでは、前記電子部品を頻繁に前記プリント配線基板に着脱させる必要がある。前記電子部品を前記プリント配線基板に実装するときに端子のはんだ付けにて行うものの場合、前記電子部品を着脱するたびに、はんだをつけたり、はんだを取ったりしなくてはならず、手間がかかり効率が悪い。また、前記プリント配線基板は樹脂製の母材の表面にプリントパターンを形成するための金属膜（銅膜）が貼り付けられているものであり、はんだ付けを繰り返すことで熱が樹脂製の母材を変形させてしまう場合がある。さらに、前記電子部品にも前記端子を介して熱が伝達されており、着脱を繰り返すことで前記電子部品の負担が多くなる場合もある。
【０００６】
そこで、特開平２−１９４５９０号公報には、電子部品の端子にばねを取り付け、前記端子と前記プリント配線基板の配線パターンとを前記ばねで導通状態にすることで、前記電子部品を前記プリント配線基板に実装するものが示されている。この方法で実装した場合、はんだ付けが不要であり、はんだ付けにかかる時間、手間を削減することができる。
【特許文献１】特開平２−１９４５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特開平２−１９４５９０号公報に記載の発明の場合、電子機器の端子にプリント配線基板に実装する前に、ばねを取り付ける作業が必要でありそれだけ、別の手間と時間が必要である。また、前記電子機器を取り付けるときにストッパやばね等の部材を取り付けたり、固定したりする作業が必要であり、異なる電子機器を頻繁に着脱させる場合には、作業が煩雑になりやすく、手間、作業時間を削減する効果が少ない。
【０００８】
そこで本発明は、端子を含む電子部品、前記電子部品が実装されたプリント配線基板を損傷させたり、消耗させたりすることなく、前記電子部品の付け替えを行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため本発明は、配線基板に形成されたスルーホールに電子部品の端子を挿入し、前記端子と前記スルーホールの開口部周りに形成されたランド部との電気的接続を行う部品実装用治具であって、本体部と、前記本体部の上面に配置された部品受け部とを有しており、前記部品受け部は、少なくとも上面に開口部を有する複数個の孔部と、前記孔部の内面に形成された導電性を有する導電部と、前記上面の周囲に前記開口部ごとに独立して形成された導電性を有し前記導電部と連接されている当接部とを有しており、前記導電部が前記スルーホールより突出した端子と接触されるとともに、前記当接部が前記ランド部と当接して配置されていることを特徴とする。
【００１０】
この構成によると、電子部品及び配線基板をいためることなく、前記電子部品を繰り返し前記配線基板に着脱させ、前記配線基板を駆動させることができる。
【００１１】
このことは、前記電子部品の動作性能の評価を行ったり、信頼性の評価を行うときに、前記電子部品、前記配線基板をいためないので、評価の後の取り外し動作によって値が異なることを防ぐことができ、正確な評価を行うことが可能である。
【００１２】
上記構成において、前記部品受け部には前記孔部が複数個形成されており、前記導電部及び前記当接部が前記孔部ごとに独立して前記孔部に備えられていてもよい。
【００１３】
上記構成において、前記本体部に取り付けられ前記プリント配線基板の端部を保持する保持部を備えていてもよい。
【００１４】
上記構成において、前記部品受け部は複数個備えられた長尺部材であり、前記本体部に互いに平行になるように配置されているものであってもよい。
【００１５】
上記構成において、前記部品受け部は少なくとも１つが前記本体部に対し着脱可能であり、前記本体部は前記着脱可能な部品受け部を取り付ける場所が複数個形成されているものであってもよい。
【００１６】
上記構成において、前記部品受け部は少なくとも１つが前記本体部に摺動可能に支持されているものであってもよい。
【００１７】
上記構成において、前記孔部は前記部品受け部の上面より下面に向けて貫通する貫通孔であり、前記部品受け部を摺動させることで前記スルーホールより突出した端子と前記導電部とを接触させるようにしてもよい。
【００１８】
上記構成において、前記孔部は底部を有する凹孔であり、前記孔部の底部には前記導電部と連接されるとともに、前記端子の先端が接触するように形成された接触部が備えられているものであってもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、端子を含む電子部品、前記電子部品が実装されたプリント配線基板を損傷させたり、消耗させたりすることなく、前記電子部品の付け替えを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１はプリント配線基板のスルーホールにトランスの端子を挿入した状態の平面図であり、図２は図１に示すプリント配線基板の断面図であり、図３は本発明にかかる電子部品実装用治具の正面図であり、図４は図２に示す電子部品実装用治具の平面図である。
【００２１】
図１、図２に示すように、プリント配線基板１には電子部品（ここでは、トランス２）が実装されている。図示は省略しているが、トランス２以外にも電子部品は実装されている。プリント配線基板１は一方の面にトランス２が配置される部品実装面１１を、他方の面にパターン面１２を有している。また、プリント配線基板１は、部品実装面１１からパターン面１２に貫通するスルーホール１３が形成されている。
【００２２】
パターン面１２には配線パターン１２１が形成されている。配線パターン１２１はそれには限定されないが、ここでは、銅の薄膜で形成されるものである。配線パターン１２１の作製方法は、一般的に知られている方法で形成されているものであり、詳細は省略する。
【００２３】
また、パターン面１２のスルーホール１３の開口部１３１の周囲には、開口部１３１を取り囲んで形成されているランド部１２２が形成されている。所定の配線パターン１２１と所定のランド部１２２は一体に形成されている。パターン面１２において、配線パターン１２１は異なる電子部品或いは同じ電子部品の異なる端子を接続するためのものであり、ランド部１２２はスルーホール１３より突出した端子と接続するものである。
【００２４】
通常の電子機器において、プリント配線基板１に電子部品を実装する場合、電子部品の端子を、スルーホール１３の部品実装面１１側より挿入し、パターン面１２側の開口部１３１より突出した部分にはんだ付けを行い、端子とランド部１２２とをはんだ付けすることで実装されている。
【００２５】
たとえば、本実施例のように、トランス２には、５個ずつ２列、計１０個の端子２１が突出しており、これらの各端子２１をあらかじめ決められたスルーホール１３に挿入し各端子２１の突出部をはんだ付けすることで実装される。
【００２６】
一方、電子機器の開発又は改良を行う場合、プリント配線基板１に異なる性能或いは特性を有するトランス２を順次実装して、駆動することで電子機器の性能や特性を検査する方法がとられている場合が多い。
【００２７】
そこで、図３、図４に示すような部品実装用治具を用いて、トランス２の着脱を行う。図３、図４に示すように部品実施用治具３は、平面視、長方形状の本体部３１と、長方形状本体部３１の長手方向に互いに平行となるように配置された一対の部品受け部３２と、本体部３１の短辺に接続する保持部３３とを有している。
【００２８】
部品受け部３２は本体部３１の上方に固定されている。部品受け部３２は、上部に開口部３２０を備えた凹孔３２１と、凹孔３２１の内壁面に形成された導電部３２２と、凹孔３２１の内底部に形成された接触部３２３と、部品受け部３２の上面の開口部３２０を囲むように形成された導電性を有する当接部３２４とを有している。なお、導電部３２２、接触部３２３及び当接部３２４は金属の薄膜を凹孔３２１の内壁面、内底部及び開口部３２０の周囲に配置し固定したものである。導電部３２２と接触部３２３、接触部３２３と当接部３２４とは接続されており、互いに導通状態が確保されている。
【００２９】
保持部３３は、図４に示すように、本体部３１に突設された突設部３３１と、突設部３３１の先端に連結された第１ヒンジ部３３２と、第１ヒンジ部３３２を介して突設部３３１に連結された第１アーム部３３３と、第１アーム部３３３の先端に連結された第２ヒンジ部３３４と、第２ヒンジ部を介して第１アーム部３３３と連結された第２アーム部３３５とを有している。
【００３０】
第１ヒンジ部３３２は摩擦力を大きくするための摩擦部材３３２１が取り付けられている。このように摩擦部材３３２１が取り付けられていることで、第１ヒンジ部３３２の動作を抑制する。同様に第３ヒンジ部３３１は摩擦部材３３４１を有している。このように、第１ヒンジ部３３２及び第２ヒンジ部３３４との動作を抑制するように形成されていることで、第１アーム部３３３及び第２アーム部３３５を本体部３１に対して所定の位置になるように移動させることができるとともに、大きな力が作用しないときには所定の状態を保持することが可能である。
【００３１】
次に部品実装用治具を用いる方法について説明する。図５は図３、図４に示す部品実装用治具をプリント配線基板に取り付け、トランスを実装した状態の断面図であり、図６は図３、図４に示す部品実装用治具をプリント配線基板に取り付け、トランスを実装した状態の拡大断面図である。
【００３２】
図５、６に示すように、部品受け部３２に形成された凹孔３２１とプリント配線基板１に形成されたスルーホール１３とが互いに重なるように、部品実装用治具３をプリント配線基板１のパターン面１２に当接させる。このとき、複数個形成されている凹孔３２１のすべてが、それぞれ対応する同数のスルーホール１３と重なるように配置されていてもよく、一部の凹孔３２１が少数のスルーホール１３と重なるように配置されていてもよい。なお、部品実装用治具３は凹孔３２１一個につきスルーホール１３一個が対応するように配置される。
【００３３】
このとき、部品受け部３２の凹孔３２１の開口３２０周りに形成された当接部３２４がパターン面１２のランド部１２２とが当接している（図６参照）。この状態で、第１アーム部３３３及び第２アーム部３３５を移動させ、第１アーム部３３３を部品実装面１１に接触させ部品実装用治具３の固定を行う。
【００３４】
図５に示すようにトランス２の端子２１が部品実装面１１側よりスルーホール１３に挿入される。端子２１が奥まで押し込まれることで、端子２１の先端部が接触部３２３と接触する。端子２１が接触部３２３と接触することで、導電部３２２、当接部３２４を解して端子２１とランド部１２２とが導通状態になる。
【００３５】
このように、部品実施用治具３を用いて、トランス２を取り付ける場合、トランス２の端子２１とランド部１２２とをはんだ付けをしなくてもよく、トランス２及びプリント配線基板１をはんだ付け時の熱による損傷を防止することができるとともに、容易にトランス２を着脱することが可能である。
【００３６】
本発明にかかる部品実装用治具の他の例について図面を参照して説明する。図７は本発明にかかる部品実装用治具の他の例の平面図である。図７に示す部品実装用治具４は平面視長方形状の本体部４１と、長方形状本体部４１の長手方向に互いに平行となるように配置された一対の部品受け部４２と、本体部４１の短辺に接続する保持部４３とを有している。
【００３７】
本体部４１には、短手方向に伸びる一対のレール部４１１が形成されており、部品受け部４２に備えられた係合部４２５が摺動可能に係合されている。このように、部品受け部４２が本体部４１に摺動可能に支持されていることで、部品受け部４２は互いに平行を保ちつつ、間隙の長さを変更することが可能である。
【００３８】
一対の部品受け部４２は平行になるように摺動するものである。すなわち、一対の部品受け部４２の間隔を変えることが可能である。このように一対の部品受け部４２の間隔を変えることができるので、異なるプリント配線基板に端子列間の長さが異なるトランスを取り付ける場合であっても使用することができる。
【００３９】
上記部品実装用治具４では、両方の部品受け部４２が摺動するように形成されているが、それに限定されるものではなく、部品受け部４２の一方が本体部４１に固定されているものであってもよい。また、部品受け部４２が滑らかに摺動するものが示されているが、それに限定されるものではなく、一対の部品受け部４２同士の間隔を段階的に変えることができるものであってもよい。この段階的に間隔を変えることができるものとして、例えば、本体部４１と部品受け部４２とをボス及びボス孔で係合させるもの、両方の部材に凹部あるいは凸部を形成しておき凹部及び凸部を契合させるものを挙げることができる。ボス及びボス孔はいずれの部材に形成されていてもよく、凹部及び凸部もいずれの部材に形成されていてもよい。
【００４０】
本発明にかかる部品実装用治具のさらに他の例について図面を参照して説明する。図８は本発明にかかる部品実装用治具のさらに他の例の平面図であり、図９は図８に示す部品実装用治具を使用している状態の断面図であり、図１０は図９に示す断面と直交する断面で切断した断面図ある。図８に示す部品実装用治具５は本体部５１と、一対の部品受け部５２と、保持部５３とを有している。
【００４１】
本体部５１は一対の長尺部５１１と、一対の長尺部５１１が所定の間隔をあけて平行となるように互いに連結固定する連結部５１２とを有している。それぞれの長尺部５１１の上面には長手方向に伸びるレール部５１３が形成されている。
【００４２】
一対の部品受け部５２は平行に配置されるものであり、上部に開口部５２０を備えた貫通孔５２１と、貫通孔５２１の内壁面に形成された導電部５２２と、開口部５２０の周囲に形成された当接部５２４とを備えている。また、部品受け部５２の底面には長尺部５１１のレール部５１３と係合する係合凹部５２５が形成されている。係合凹部５２５は部品受け部５２の長手方向と直交する方向に伸びるように形成されているものである。係合凹部５２５は貫通孔５２１の邪魔にならないように形成されている。保持部５３は保持部３３と同じ構成を有するものであり、詳細については省略する。
【００４３】
一対の部品受け部５２は係合凹部５２５がレール部５１３と係合していることで、互いに平行な状態を維持しつつ、互いの間隔を拡げたり、狭めたりすることができる。なお、本体部５１は部品受け部５２の貫通孔５２１とは干渉しないように取り付けられている。
【００４４】
以下に、部品実装用治具５を用いる方法について図面を用いて説明する。まず貫通孔５２とプリント配線基板１のスルーホール１３とが互いに上下方向に重なるように、部品実装用治具５をプリント配線基板１のパターン面１２に部品実装用治具５を取り付ける。このとき、部品受け部５２の当接部５２４と、プリント配線基板１のランド部１２２とが当接するように配置されている。
【００４５】
この状態で、保持部５３をプリント配線基板１に係合させて部品実装用治具５を固定する。その後、プリント配線基板１のスルーホール１３に部品実装面１１側からトランス２の端子２１を挿入する。トランス２を奥まで差し込むと、端子２１がスルーホール１３及び貫通孔５２１を貫通し、先端が部品受け部５２の底面より突出する。
【００４６】
そして、端子２１が貫通孔５２１を貫通した状態で、部品受け部５２の間隔を狭める。これにより、端子２１と貫通孔５２１の内壁面に形成された導電部５２２とが接触する。このことで、端子２１と導電部５２２が導通状態となり、導電部５２２、当接部５２４を介して端子２１とランド部１２２とが導通状態となる。
【００４７】
このように、部品実装用治具５を用いることで、端子２１が部品実装用治具５を押して、当接部５２４がランド部１２２とが離れてしまうのを防ぐことができ、それだけ端子２１を確実にランド部１２２と導通させることができる。また、端子２１にはんだ付けしたり、折り曲げたりすることなしに実装することができるので、トランス２を繰り返し着脱させることができる。
【００４８】
上述の各実施例において、プリント配線基板に対して実装、離脱を繰り返す電子部品としてトランスを挙げて説明しているが、それに限定されるものではなく、ＤＩＰ型の電子部品等端子をスルーホールに貫通させて実装する電子部品に広く採用することができる。
【００４９】
以上、発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、電子部品の実装評価に適応することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】プリント配線基板のスルーホールにトランスの端子を挿入した状態の平面図である。
【図２】図１に示すプリント配線基板の断面図である。
【図３】本発明にかかる電子部品実装用治具の正面図である。
【図４】図２に示す電子部品実装用治具の平面図である。
【図５】図３、図４に示す部品実装用治具をプリント配線基板に取り付け、トランスを実装した状態の断面図である。
【図６】図３、図４に示す部品実装用治具をプリント配線基板に取り付け、トランスを実装した状態の拡大断面図である。
【図７】本発明にかかる部品実装用治具の他の例の平面図である。
【図８】本発明にかかる部品実装用治具のさらに他の例の平面図である。
【図９】図８に示す部品実装用治具を使用している状態の断面図である。
【図１０】図９に示す断面と直交する断面で切断した断面図ある。
【符号の説明】
【００５２】
１  プリント配線基板
２  トランス
３  電子部品実装用治具
３１  本体部
３２  部品受け部
３３  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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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