(57)【要約】【課題】電子部品から延出したリードフレームを、回路基板に形成された貫通孔に挿通し、この貫通孔の出口側周辺に形成された表面電極とリードフレームとを導通可能にハンダ付けする実装構造において、貫通孔内に残留したフラックスガスなどの気体の圧力が加熱によって上昇してハンダを破壊するのを防止し良好な導通性を保持する。【解決手段】回路基板２の貫通孔２１ａ，２１ｂに嵌合し、軸方向の長さが貫通孔の深さと同じかそれよりも長く、リードフレーム１３ａ，１３ｂを嵌入させる嵌入孔３１が形成された孔径調整部材３を用いて、孔径調整部材３の嵌入孔３１にリードフレーム１３ａ，１３ｂを嵌入させると共に、孔径調整部材３を回路基板２の貫通孔２１ａ，２１ｂに嵌合し、回路基板２を溶融ハンダ槽に浸漬させてリードフレーム１３ａ，１３ｂと表面電極２２とを導通可能に接続させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品から延出したリードフレームを、回路基板に形成された貫通孔に挿通し、この貫通孔の出口側周辺に形成された表面電極と前記リードフレームとを導通可能にハンダ付けする実装構造において、
前記貫通孔に嵌合し、軸方向の長さが前記貫通孔の深さと同じかそれよりも長く、前記リードフレームを嵌入させる嵌入孔が形成された孔径調整部材を用いて、
前記孔径調整部材の嵌入孔に前記リードフレームを嵌入させると共に、前記孔径調整部材を回路基板の前記貫通孔に嵌合し、前記回路基板を溶融ハンダ槽に浸漬させて前記リードフレームと前記表面電極とを導通可能に接続した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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リードフレームを有する、いわゆる基板実装型の電子部品をハンダを用いて回路基板に導通可能に接続する実装構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
基板実装型の電子部品としては、例えば図３に示すような砲弾型の発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」と記すことがある）装置がある。図３のＬＥＤ装置は、一方のリードフレーム１３ａに、ＬＥＤ素子１１が導電性接着剤（不図示）で固着され、ＬＥＤ素子１１の上面電極（不図示）ともう一方のリードフレーム１３ｂとが金属細線１４で接続され、ＬＥＤ素子１１と金属細線１４、リードフレーム１３ａ，１３ｂの上部とが透光性樹脂からなる封止体１２で封止されたものである。
【０００３】
このようなＬＥＤ装置１を回路基板２に実装する場合、回路基板２に形成された貫通孔２１ａ，２１ｂにＬＥＤ装置１のリードフレーム１３ａ，１３ｂを挿通し、必要によりリードフレームを屈曲・切断した後、溶融ハンダ槽に浸漬させてリードフレーム１３ａ，１３ｂと表面電極２２とをハンダ４で導通可能に接続して、回路基板２に電子部品１を実装していた（例えば特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１８８５３５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図４に示すように、ＬＥＤ装置１を回路基板２へ実装において、リードフレーム１３ａ，１３ｂの太さに比べ貫通孔２１ａ，２１ｂの孔径が大きいため、貫通孔２１ａ、２１ｂの上側開口がＬＥＤ装置１の底面で塞がれると、回路基板２に下側開口の空洞Ｃが形成される。この空洞Ｃ内に、ハンダ付けを行う前に塗布するフラックス（不図示）が残留することがある。この状態で回路基板１を噴流ハンダ槽などに浸漬してハンダ付けを行うと、空洞Ｃ内に残ったフラックスが熱で気化するため空洞Ｃ内の圧力が上昇する。貫通孔２１ａ，２１ｂの下端開口を塞いでいる、固化したハンダ４の強度よりもフラックスガスの圧力が大きくなると、固化したハンダ４の一部が壊れそこからフラックスガスが外部に噴出する（図４の破線矢印）。このようなハンダ４の破壊により導通不良が生じることがある。
【０００６】
本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、空洞Ｃ内に残留したフラックスガスなどの気体の圧力が加熱によって上昇してハンダを破壊するのを防止し、リードフレームと表面電極との良好な導通性を保持することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明者が鋭意検討を重ねた結果、フラックスガスなどの気体が滞留する空洞をそもそも形成させないようにすればよいという新たな着想に基づき本発明をなすに至った。すなわち本発明に係る実装構造の大きな特徴は、回路基板に形成された貫通孔に嵌合し、軸方向の長さが前記貫通孔の深さと同じかそれよりも長く、リードフレームを嵌入させる嵌入孔が形成された孔径調整部材を、リードフレームの太さと貫通孔の孔径との違いから生じる空洞に嵌め込んで空洞そのものをなくすことにある。
【０００８】
ここで、ハンダとの濡れ性の観点からは、前記孔径調整部材は金属製であることが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子部品の実装構造について図に基づいて説明する。図１は、本発明に係る電子部品の実装構造の一例を示す概略断面図である。なお、図４で示した部材および部分と同じ部材および部分は同一符号を付している。図１の実装構造では、リードフレーム１３ａ，１３ｂの太さと貫通孔２１ａ，２１ｂの孔径との違いから生じる空洞Ｃ（図４に図示）に、孔径調整部材３を嵌め込んでいる。そして孔径調整部材３を空洞Ｃに嵌め込んだ状態でフラックスを塗布した後、回路基板１を噴流ハンダ槽に浸漬してハンダ付けを行い、リードフレーム１３ａ，１３ｂと表面電極２２と導通を図っている。このように空洞Ｃを形成しないようにすることにより気体が滞留する空間自体が無くなるので、前記ハンダの破壊は確実に防止される。
【００１０】
図２は、発光装置１のリードフレーム１３の形状と、孔径調整部材３の形状の一例を示す概略斜視図である。リードフレーム１３はそれぞれ断面略四角に形成されている。孔径調整部材３は貫通孔２１ａ，２１ｂに嵌合し得る略円筒状の外形を有し、その中央部にはリードフレーム１３の断面形状とほぼ同形状に形成された嵌入孔３１が形成されている。そして、軸方向連続して切り欠き部３２が形成されている。このように切り欠き部３２を設けることにより、孔径調整部材３の外径誤差および嵌入孔３１の内径誤差を、孔径調整部材３を貫通孔２１ａ，２１ｂに嵌め込む際に切り欠き部３２で吸収させることができる。なお、切り欠き部３２は孔径調整部材３を貫通孔に嵌合したときになくなるか、あるいは十分に小さくなるように設計するのが好ましい。もちろん、切り欠き部３２を孔径調整部材３に設けなくても構わない。
【００１１】
また孔径調整部材３の軸方向の長さは、貫通孔２１ａ，２１ｂと同じかそれよりも長いことが重要である。孔径調整部材３の前記長さが貫通孔２１ａ，２１ｂよりも短いと、孔径調整部材３をＬＥＤ装置１の底面に接触させた状態で貫通孔２１ａ，２１ｂに嵌合させた場合に、孔径調整部材３の下端面と貫通孔２１ａ，２１ｂとで空洞が形成されてしまい、従来と同じ問題がここでも発生するおそれがあるからである。孔径調整部材３の前記長さとしては貫通孔２１ａ，２１ｂの深さと同じ又はそれ以上であれば特に限定はないが、材料コストや加工精度などを考慮すれば貫通孔２１ａ，２１ｂの深さ以上で表面電極２２の厚さ以下程度が好ましい。
【００１２】
孔径調整部材３の材質としては特に限定はないが、ハンダと濡れ性を考慮すれば鉄や銅などの金属材料から構成するのが望ましい。また、樹脂材料で成形した後に表面処理を施し、ハンダとの濡れ性を向上させてもよい。
【００１３】
貫通孔２１ａ，２１ｂは例えば断面円形状に穿設される。その円形状の貫通孔２１ａ，２１ｂの出口側に同心円で帯状の表面電極２２が形成される。この帯状の表面電極２２は、回路基板２上に形成された導電ラインと接続され、回路基板２上の他の点と電気的に接続可能に構成される。
【００１４】
次に、電子部品の回路基板への実装手順の一例について説明する。まず、ＬＥＤ装置１のリードフレーム１３ａ，１３ｂに孔径調整部材３をそれぞれ取り付け、孔径調整部材３の上面がＬＥＤ装置１の底面に当接した状態とする。次に、回路基板２の貫通孔２１ａ，２１ｂにＬＥＤ装置１のリードフレーム１３ａ、１３ｂを挿通するとともに、孔径調整部材３を貫通孔２１ａ，２１ｂに嵌合させる。そして、ＬＥＤ装置１の底面が回路基板２の表面に当接した状態とする。次に、回路基板２の裏面側にフラックスを塗布する。このとき貫通孔２１ａ，２１ｂはリードフレーム１３ａ，１３ｂと孔径調整部材３とによって密閉されているため、塗布されれたフラックスは貫通孔内に入り込むことがないか、入り込んだとしてもその量は微量に抑えられる。
【００１５】
次に、回路基板２の裏面を噴流ハンダ槽に浸漬させて、リードフレーム１３ａ、１３ｂと表面電極２２とをハンダ付けする。この時ハンダ槽の熱によって回路基板２全体が温度上昇するが、貫通孔内にフラックスが存在しないので従来のような気体圧力の上昇は起こらない。また、仮に少量のフラックスが貫通孔内に入り込んだとしても、それにより上昇する圧力はそれほど大きなものにはならず、貫通孔２１ａ，２１ｂの下端開口を塞ぐ形で固化したハンダ４が破壊されるようなことはない。
【００１６】
前記の実装手順では、リードフレーム１３ａ，１３ｂに孔径調整部材３を取り付けた後、ＬＥＤ装置１を回路基板２に装着したが、回路基板２の貫通孔２１ａ，２１ｂに孔径調整部材３を予め取り付けておき、孔径調整部材３の嵌入孔３１にＬＥＤ装置１のリードフレームを挿入するようにしてＬＥＤ装置１を回路基板２に装着してももちろん構わない。
【００１７】
以上の説明した実施形態では電子部品としてＬＥＤ装置を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばアルミニウム電解コンデンサなど、回路基板の実装面に対向する面からリードフレームが延出する電子部品の実装に好適に使用することができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の実装構造では、回路基板の貫通孔に嵌合し、軸方向の長さが貫通孔の深さと同じかそれよりも長く、リードフレームを嵌入させる嵌入孔が形成された孔径調整部材を用いて、従来は貫通孔内に形成されていた空洞をなくしたので、貫通孔内に残留したフラックスガスなどの気体の圧力が加熱によって上昇してハンダを破壊するのが防止され良好な導通性を保持できる。
【００１９】
また孔径調整部材を金属材料から構成するとハンダとの濡れ性が上がり、孔径調整部材によってハンダがはじかれることがなくなり、より良好なハンダ付けを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実装構造の一例を示す概略断面図である。
【図２】ＬＥＤ装置のリードフレームおよび孔径調整部材の形状の一例を示す概略斜視図である。
【図３】従来の実装構造を示す概略断面図である。
【図４】図３の実装構造でハンダの破壊が起こる状態を示した図である。
【符号の説明】
１  ＬＥＤ装置（電子部品）
２  回路基板
３  孔径調整部材
４  ハンダ
Ｃ  空洞
３１  嵌入孔
３２  切り欠き部
１１  ＬＥＤ素子
１２  封止体
１３ａ、１３ｂ  リードフレーム
１４  金属細線
２１ａ，２１ｂ  貫通孔
２２  表面電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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