(57)【要約】      （修正有）【課題】リード線付き電子部品を配線基板に、はんだ付けに依らない方法で、すなわち熱源を使用しないマウント接続固定ができ、且つ、必要に応じ基板と部品の分離を容易に行なえる、安価なリード部品の配線基板を提供する。【解決手段】配線基板１０がリード部品の足の平均直径の２倍より小さい貫通孔１１を有する発泡樹脂板で、前記貫通孔１１の形状が丸、長丸または疑似三角で、前記貫通孔１１の一方にテーパーを設けることを特徴とするリード部品の配線基板１０。【選択図】図１
0003180541.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
リード部品を実装する配線基板において、
該配線基板がリード部品の足の直径和より小さい径の貫通孔を有する発泡樹脂板であることを特徴とするリード部品の配線基板。
【請求項２】
前記貫通孔の形状が丸、長丸、または疑似三角であることを特徴とする請求項１記載のリード部品の配線基板。
【請求項３】
前記貫通孔の一方にテーパーを設けることを特徴とする請求項１または請求項２記載のリード部品の配線基板。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、リード付き部品の配線基板において、はんだ付けに依らないリード部品の配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
配線基板の孔に挿入するリードタイプの抵抗やコンデンサー、およびデップＩＣなどリード（足ともいう）付き部品（以下リード部品）のプリント基板への配線接続は、はんだ付けによるマウント方法が一般的である。すなわちリード部品の足をプリント基板の孔に挿入マウントし、前記プリント基板裏面の孔部分に設けられたランドとリード部品の足を、はんだ付けに依り電気的にプリント基板と接続固定する構成である。
一方で近年は、前記リード部品とプリント基板などを組合せた、子供向けのいろいろな電子工作キットが発売され、また電子工作関連の書籍も数多く出版されている。
【０００３】
しかし従来の電子工作キットや書籍内容では、前記のようにリード部品をプリント基板に、はんだ付けによるマウント方法のため、はんだコテを安全に扱える年齢が限られ、特に小学低学年などの年少者には不向きな問題があった。この課題改善策として安全な電子回路の接続方法の、多孔差し込みソケット付きはんだレス基板としてブレッドボードが考案され、電子工作キットや電子教材および単品ボードなどが商品化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３０８４４６７号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】西田 和明著「たのしくできるブレッドボード電子工作」東京電機大学出版局出版 ２０１１年,第２頁から第４頁、第５６頁から第５９頁。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
はんだレス配線基板のブレッドボードは、ユニバーサル基板裏にパターンおよびリード部品足の保持作用をする、連続ソケットが複数組み込まれた構成で、リード部品の足やジャンパー線を差込み配線する構造の、はんだレスによるマウント回路接続をする構成である。しかしながら配線ボードが高価で接続間違いや部品が外れやすい、また高周波回路には不向きなどの課題があり、それらの種々の問題要因は、配線ボードの複雑な構造およびマウント構成に原因があった。
【０００７】
本考案が解決しようとする課題は、上記のような従来技術が有する問題を解消すべく考案されたもので、配線基板にリード部品の足を、はんだ付けに依らない熱源なしの方法で、しかも簡単な作業にて、安全に年少者でも電気的に回路接続ができ、また必要に応じて容易に配線基板からリード部品の取り外し分離ができる、リード部品の配線基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題を解決するために、本考案はリード部品をマウントする配線基板において、該配線基板がリード部品の足の直径和より小さい径の貫通孔を有する発泡樹脂板であるであることを特徴とするものである。
【０００９】
また前記貫通孔の形状が丸、長丸、または疑似三角であることを特徴とするものである。
【００１０】
また前記貫通孔の一方にテーパーを設けることを特徴とするものである。
【考案の効果】
【００１１】
本考案のリード部品の配線基板は、請求項１〜２のリード部品の配線基板構造により、以下に記載する効果がある。
リード部品の足の直径和より小さい径の貫通孔を有し、基板の材質が低発泡板の、前記貫通孔へリード部品の足を挿入マウントする構成により、１個の貫通孔でリード部品のはんだレスマウント回路接続ができる。
【００１２】
配線基板の裏面に銅箔がない、すなわちパターンおよびランドがなく、また配線基板の製造工程が孔あけと外形プレスの同一工程となり、且つ、軟らかい低発泡板によりプレス装置の金型ピン磨耗がほとんどなく、寿命が大幅に延び金型の破損まで使用できる。それにより配線基板やはんだ材含めた電子工作キットや電子教材のコストダウンができ、またはんだコテ・コテ台・はんだ材料などが不要となり電子工作の普及が図れる。
【００１３】
さらに、前記ブレッドボードの課題が解決でき、且つ、熱源なしのはんだ付けによらない方法により、電子部品が高熱にさらされることがなく、配線基板に電子リード部品のマウント、すなわちリード部品の足と配線基板の、電気的なマウント回路接続固定ができる。
【００１４】
請求項３に記載した本考案は、上記効果に加え、配線基板の貫通孔へのリード部品足の挿入性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】貫通孔の構造の概念図であり、（Ａ）はその断面図、（Ｂ）はその一方にテーパー付きの断面図。
【図２】丸の貫通孔に足挿入時の概念図であり、（Ａ）はその平面概念図、（Ｂ）はそのＡ−Ａ断面図。
【図３】テーパー付き長丸貫通孔構造と足挿入時の概念図であり、（Ａ）はその平面概念図、（Ｂ）はその足挿入時の平面図。
【図４】テーパー付き疑似三角貫通孔構造と足挿入の概念図であり、（Ａ）はその平面概念図、（Ｂ）はその足挿入の平面図。
【図５】テーパー付き丸の貫通孔構造の概念図であり、（Ａ）はその平面概念図、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図。
【図６】丸貫通孔に足挿入の一部工程の概念図であり、（Ａ）はその１本目足挿入断面図、（Ｂ）は２本目足の挿入案内溝付加の断面図。
【図７】丸貫通孔にリード部品とジャンパー線マウント例の略図で、（Ａ）はその断面図、（Ｂ）はその部分拡大図。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下に述べる実施形態は、本考案の好適な具体例であることから、説明において特に限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。以下、本考案について図１から図７を用いて順に説明するが、図２以降において同一、または相当する部分は同符号を使用する。
【００１７】
先ず、配線基板１０の構成について図１にしたがい説明する。本考案の配線基板１０は専用基板、およびユニバーサル基板とも裏面１５にパターン・ランドがない、すなわち銅箔なしの配線基板１０である。図１は貫通孔の構造の概念図であり、図１（Ａ）はその断面図、図１（Ｂ）はその一方にテーパー付き断面図で、リード部品それぞれのマウント接続箇所に、リード部品の足の直径和より小さい径の貫通孔１１が設けられた構造である。なお、（Ｂ）の貫通孔１１の部品面１３側テーパーは足（図示がない）の挿入性を良くする作用がある。
【００１８】
配線基板１０は発泡樹脂板が用いられ、発泡ポリエチレン板、発泡ポリプロピレン板、または発泡塩化ビニール板など好ましく、その材質はポリエチレンやポリプロピレンおよび塩化ビニールなどの、発泡倍率は１〜１０倍、好ましくは１〜６倍、より好ましくは２〜５倍のコシと弾性があるもの、また、板厚は２〜４ｍｍが好ましく、２．２〜２．６ｍｍがより好ましい。
【００１９】
配線基板１０の板厚が２ｍｍ以下になると、図１の貫通孔１１の深さが小さくなるため、例えば図２（Ｂ）に示す足５１と接する貫通孔１１の深さが小さくなり、貫通孔１１壁と足５１の圧接力が弱くなり抜けやすくなる。逆に板厚が４ｍｍ以上に厚くなると、足５１と接する貫通孔１１の深さが大きくなり、２本目足５１の挿入がきつく作業性が悪くなる。
【００２０】
なお、硬質塩化ビニール板は材質の特性上好ましくない。なぜならば硬質材のため貫通孔１１壁も硬く、また貫通孔１１への足５１挿入性が悪く、さらに弾性に欠けるため挿入足５１相互間の圧接力が弱くなる。以上のように発泡ポリエチレンや発泡ポリプロピレンおよび発泡塩化ビニールに比較し、マウント作業性が悪く回路接続も不安定となる問題がある。
【００２１】
次に貫通孔１１のテーパーおよび孔形状について図に従い説明する。図２〜５図に示すように配線基板1０の部品面（マウント面ともいう）１３側に、滑らかなテーパー１４を有した構造で、このテーパー１４はリード部品５０足５１の挿入性を良くする作用があり、以下の配線基板メーカの製造工程により設けることができる。
基板メーカではパターンとランド、すなわち銅箔がないため一般基板と逆方向である、マウント面すなわち部品面１３よりのプレスが好ましく、それにより貫通孔１１の部品面１３側にテーパー１４を設けることができる。以上のようにテーパー１４は基板材質が軟板材の特性によりプレス時に形成される。
【００２２】
つづいて孔形状について説明する。先ず図２は配線基板１０のマウント面１３に、テーパー１４付き丸の貫通孔１１に足５１挿入の概念図を示すが、図２（Ａ）の平面概念図に示すテーパー１４付き丸の貫通孔に、２本の足５１が挿入され回路接続ができている。それは前記丸の貫通孔１１の孔径がリード部品の足５１直径の、１．２から１．３倍であること、および配線基板１０の軟性材により２本目の足５１が挿入でき、さらに後述する足１１の挿入案内溝１７を設けることにより２本目の足５１の挿入性がさらに良くなる。その結果、図２（Ｂ）Ａ−Ａ断面図に示すように２本の足５１はお互いに圧接され、リード部品（図示がない）は配線基板１０にマウントされ電気的接続ができる。
【００２３】
図３は、テーパー１４付き長丸貫通孔１１ｂ構造の、一例を示す概念図である。図３（Ａ）の平面概念図に示す長丸貫通孔１１ｂの幅が、リード部品（図示ない）足５１直径の０．７から０．８倍と、長さが挿入足５１の直径和の０．７から０．８倍であることにより、図３（Ｂ）の足５１挿入時の平面図のごとく２本足５１はお互い配線基板１０の貫通孔１１ｂ壁で押圧される状態になる。その結果２本の足５１はお互い圧接され電気的接続と同時に、リード部品５０は配線基板１０にマウント接続固定ができる。
【００２４】
また、長丸のテーパー１４付き貫通孔１１の構造により、図２に示す丸のテーパー１４付き貫通孔１１に比較し、２本目の足５１の挿入性が向上すると同時に、同様のリード部品の基板マウント接続固定効果を得ることができる。
【００２５】
図４はテーパー１４付き擬似三角形貫通孔１１c構造の、一例を示す概念図である。図４（Ａ）の平面概念図に示す該疑似三角貫通孔１１cの一辺が、リード部品（図示がない）足５１の直径和の０．７から０．８倍であることにより、図４（Ｂ）平面図に示す挿入の３本足５１はお互い配線基板１０の貫通孔１１c壁で押圧される状態である。それは３本の足５１はお互い圧接され、リード部品の足５１の３本が、配線基板１０にマウント接続固定されていることである。
【００２６】
また、テーパー１４付き擬似三角形貫通孔１１cの構造のため、前記、テーパー１４付き長丸貫通孔１１bと同様に２本目、さらに３本目の足５１の挿入性が向上すると同時に、同様にリード部品のマウント接続効果を得ることができる。
【００２７】
配線基板１０は前記説明のように基板軟質材とプレスの構成により、図５に示すように前記貫通孔１１aの一方にテーパー１４を設け、さらに該貫通孔１１aの他方面側すなわち貫通孔１１aの基板裏面１５側は孔径が小さく突起がついた構造となる。なぜならば貫通孔１１aを配線基板１０のマウント面１３よりプレスすることで、配線基板１０の基板裏面１５側の貫通孔１１a周辺の材料が高密度となることから、前記基板裏面１５側の貫通孔１１径は小さくなり、さらに図５（Ｂ）に示すように膜状突起１６が形成される。
【００２８】
この基板裏面１５側の膜状突起１６は前記リード部品足５１の圧接効果を増す作用をもち、さらに２本の足５１直径和より貫通孔１１孔径小の構造であることから、１個の貫通孔１１でリード部品の複数本足５１を安定した回路接続ができる。また都合で貫通孔より足を抜いても、前記の基板裏面１５側の孔径小および、膜状突起１６の形状はほぼ保持される。よって部品交換後も安定した回路接続が可能となる。
【００２９】
なお、専用の配線基板１０の貫通孔１１の孔径、および孔形状は、リード部品の足５１の径や本数により決めることが好ましく、またユニバーサル基板の孔径、および孔形状は、１枚の配線基板１０内に１貫通孔１１に２本の足５１を挿入接続する仕様と、１貫通孔１１に３本の足を挿入接続する仕様の２種類（図示しない）とするのが好ましい。また、配線基板１０のマウント面１３には、部品形状か部品記号、および部品のレファレンス番号など印刷されていることが好ましい。
【００３０】
つぎに図６に従い１本目以降の足５１挿入作業の一部について説明する。好ましくは貫通孔１１の孔形状にかかわらず、２本目または３本目の足５１を挿入する前に、楊枝や竹串または千枚通しなどで、１本目の挿入すみリード部品の足５１に沿って挿入案内溝１７を設け、ピンセットやリードペンチで、２本目または３本目のリード部品足５１を挿入し、基板マウント回路接続を行う。
【００３１】
図６は貫通孔１１に足５１挿入一部工程の概念図であり、具体的には図６（Ａ）に示すように１本目足５１を挿入後、図６（Ｂ）に示すよう１本目足５１に沿って挿入案内溝１７を設ける。配線基板１０の貫通孔１１はリード部品の足５１より大きく、また前記１本目の足５１に沿って挿入案内溝１７を確保することで、容易に２本目足５１の挿入作業ができ、２本の足５１はお互い圧接され、リード部品５０は配線基板１０にマウントされ電気的接続ができる。
【００３２】
前記説明のように１本目の足に沿って設けた挿入案内溝１７と、さらに弾性材の配線基板１０のことから、リード部品の２本の足５１が挿入でき、且つ、丸貫通孔１１aの内径が小さいので、足５１を２本挿入できお互いの足が密着し、配線基板１０とリード部品（図示ない）を電気的な接続、および足５１を圧接固定することができ、同様に図示がない２本の足に沿って挿入案内溝を設けることにより、３本目の足も容易に挿入することができる。
【００３３】
次に丸貫通孔にリード部品とジャンパー線マウント例について、図７にしたがい説明する。図７（Ａ）は配線基板1０にリード部品のケミコン５０cおよび抵抗５０rと、ジャンパー線５０jのマウント接続断面図を示す。図７（Ｂ）はその部分拡大図を示し、ケミコン５０cの足５１aとジャンパー線５０j足５１ｂの２本の足が挿入されているが、部品本体の隣接問題やデップＩＣなどは、パターンの代用としてジャンパー線を介して、リード部品間の配線接続を行うのが好ましい。
【００３４】
なお、本考案の配線基板１０ではジャンパー線５０jがパターンの代わりとなり、配線途中にトランジスターやＩＣなどの足５１と、接触やショートの問題がない短い箇所のジャンパー線５０jは、裸銅線が作業性およびコストの点で好ましい。
【００３５】
また、デップＩＣやコネクターなどリード部品の構造上、１貫通孔へリード部品の複数本足の挿入が不可能なときには、パターン代用のジャンパー線として裸銅線を使用することにより、一般のリード部品同様に問題なくリード部品のマウント配線接続が可能である。
【００３６】
本考案のユニバーサル基板（図示しない）は、専用基板同様にパターンやランドがなく同ピッチの、テーパー１４付き貫通孔１１のみの構成である。なお、従来の配線基板は一般的に、材料メーカにて絶縁板に銅箔を貼り、次に基板メーカにて銅箔面のパターン・ランドのエッチングとシルク印刷後に、孔あけ・外形プレスのプリント基板製造工程となる。
【００３７】
なお、ジャンパー線の足すなわち芯線は、単線が好ましくより線は出来るだけ避ける。しかしビニール線（より線）付き部品や、ミスマウントや部品変更による貫通孔大などの問題時は、貫通孔と足の隙間にロック部材（例えばミニビスやミニ鋲）にて、配線基板にマウント固定（図示がない）する手法もある。
【００３８】
以上のように抵抗・コンデンサー・ＬＥＤやデップＩＣ・コネクターなどのリード部品５０と、配線基板１０へ電気的接続のマウント配線が可能となる。すなわちはんだ付けに依らない方法で、配線基板１０にリード部品５０のマウントおよび回路接続ができる。
【００３９】
リード部品は足５１のカットフォーミング品を使用することで、リード部品５０のマウント時に配線基板１０基板裏面１５より出た足５１先端が、配線基板１０裏側の図示がない保護カバーに当たるまで挿入可能である。また足５１が長いリード部品５０は、所定のリードピッチと長さに足曲げカット加工によるマウントも可能である。また、配線基板１０の裏面には保護カバー（図示しない）を３〜６ｍｍ浮かして取り付ける構成が好ましい。なお、貫通孔１１の形状は実施例に限るものではないが、１箇所の貫通孔１１に複数リード部品の足２〜３本を挿入するのが好ましい。
本考案におけるリード部品とは、例えばリード部品の抵抗・コンデンサー・ＬＥＤやデップＩＣ・コネクターなどリード線を有する電子部品で、特に限定されることなく対応ができる。
【００４０】
従来の一般的な手はんだ付け作業（図示しない）は、リード部品をマウント挿入し基板を裏表反転し、リードの曲げ・手はんだ付けを行い、最後に余分なリードのカットと作業工程が多い。
且つ、はんだ・はんだコテ・コテ台、およびコテ先クリーニング台・はんだ吸取り器など、多くの工具などが必要であるが、本考案によりはんだ付けに依らない電子部品を配線基板へマウントができ、いろいろと利用ができる。
【００４１】
以上のようにはんだを使用しないリード部品の配線に依り、ブリッジやテンプラなどのはんだ付け接続不良の防止ができ、部品違いや極性逆のマウントミスなどの手直し、および定数変更など必要に応じ、配線基板よりリード部品の取り外しが容易にできる。また、はんだ付け基板と異なり修理手直しが非常に簡単にできると同時に、異常な加熱温度による部品や基板の破損防止にも効果があり、さらに熱源を使用しないことで年少者の子供にも、電子工作や教材として安心して提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
熱源を使用しない、すなわちはんだ付けに依らない作業で、且つ部品の再使用や部品破損を起こさないので、子供向けの電子工作キットおよび、部品の再利用の点で学校教材用として、さらにユニバーサル基板は趣味を含めた電子工作や、回路検討時の試作など幅広く利用の期待ができる。
【符号の説明】
【００４３】
１０   配線基板  
１１  貫通孔
１１a  丸貫通孔
１１b  長丸貫通孔
１１c  疑似三角貫通孔
１３  部品（マウント）面
１４  テーパー
１５  基板裏面
１６  膜状突起
１７  挿入案内溝
５０  リード部品
５０c  ケミコン
５０j  ジャンパー線
５０r  抵抗
５１  足（リード）
５１a  ジャンパー線足
５１b  ケミコン足
【図１】
0003180541.tif 000003
【図２】
0003180541.tif 000004
【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】
0003180541.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成24年10月30日(2012.10.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
リード部品を実装する配線基板において、
該配線基板がリード部品の足の平均直径の２倍より小さい、貫通孔を有する発泡樹脂板であることを特徴とするリード部品の配線基板。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記問題を解決するために、本考案はリード部品をマウントする配線基板において、該配線基板がリード部品の足の平均直径の２倍より小さい、貫通孔を有する発泡樹脂板であるであることを特徴とするものである。