(57)【要約】【課題】電気回路基板のハンダクラックやパターン剥離を防止する。【解決手段】回路基板１３の配線パターン１８が形成されている面の裏面側から、金属製の固定補助部材２が固着されたリード端子７を回路基板１３に設けられた挿入穴１４へ、フランジ部３が回路基板１３に接触するまで挿入させる。そして、回路基板１３から突出した固定補助部材２と配線パターン１８をハンダ付けする。回路部品１０の上方からリード端子軸方向の下向きに大きな力がかかると、リード端子７を介して固定補助部材２のフランジ部３と、回路基板１３とが接触している接触面１３ａの部分でこの大きな力を受け止めることができる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方の面に配線パターンが形成された回路基板の他方の面側から、電気回路を構成する回路部品のリード端子を挿入穴に挿入させ、回路基板から突出したリード端子と配線パターンとが電気的に接続された電気回路基板において、
前記挿入穴の径よりも大きな外形からなる接触部を、少なくとも外形の一部に備えた導電性の固定補助部材が、前記リード端子に固着され、かつ前記接触部が回路基板の他方の面に接触しており、前記配線パターンと回路基板より突出したリード端子及び固定補助部材の少なくともどちらか一方がハンダ付けされていることを特徴とする電気回路基板。
【請求項２】
前記回路部品は、リード端子に固着された固定補助部材によって、回路基板から所定の高さに保持されることを特徴した請求項１記載の電気回路基板。
【請求項３】
前記リード端子と前記固定補助部材は、電気的導通が可能な固着手段によって強固に固着されることを特徴とした請求項１又は２記載の電気回路基板
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リード端子を備えた回路部品が実装されている電気回路基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気回路を構成するさまざまな回路部品には、リード端子を備えたものがある。通常、このリード端子を備えた回路部品は、回路基板の配線パターンが形成された裏面からリード端子を挿入穴へ根元まで挿入させて、回路部品と回路基板の間に隙間をなくし、配線パターンとリード端子をハンダ付けして実装している。しかし、下記の理由でこの回路部品を回路基板から浮かせて実装させることもある。
【０００３】
一つ目の理由としては、表示部品を外装パネル付近に配置させるためや、部品からの放熱があるために回路部品を意図的に浮かせて実装する場合である。この場合、回路部品と回路基板の隙間の高さを規制するため、回路部品を保持するスペーサー部材やサポート部材を使用したり（例えば、特許文献１参照）、リード端子にキンク加工をしたり、偏平部を形成して２回直角に折り曲げることで回路部品の倒れを防止すると共に回路基板から回路部品までの高さの調整をしている（例えば、特許文献２参照）。また、冶具に回路部品を挿入する穴を形成し、冶具から突出したリード端子を回路基板の挿入穴へ挿入してハンダ付けを行っている。
【０００４】
二つ目の理由としては、回路部品の底面が平らでなかったり、リードピッチと挿入穴のピッチが合わないためにリード端子をリードフォーミングをした時や、ハンダ槽によってハンダ付けした時に、リード端子の形状やハンダの表面張力によって、意図せずに回路部品が回路基板から離れてしまう場合である。これを防ぐために、両面スルーホール基板を用いたり、スルーホールにハトメを打ち込んだり、回路基板から貫通したリード端子をクリンチ加工している。
【０００５】
回路基板から離れた状態で実装されている回路部品に、上方からリード端子軸方向の下向きに力が加わると、リード端子と配線パターンをハンダ付けしているハンダ接合部に力が集中してしまう。そのため、ハンダクラックが発生したり、配線パターンの銅箔と回路基板の母材とが剥がれてパターン剥離を起こしてしまう。
【０００６】
そのため、ハンダ接合部の強度を増加させる技術としては、配線パターンと回路部品のリード端子とのハンダ付け接合部にプッシュナットを内在させて、ハンダ付け面積を広げてハンダ接合部の強度を増化させている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−２３３９２４号公報
【特許文献２】
特開平１０−３０８５７１号公報
【特許文献３】
実開平５−３６８７３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したようにスペーサーやサポート部材を使用すると、回路部品の回路基板からの高さやリードピッチの違いによって、各種スペーサーやサポート部材を用意しなければならず、部品点数が多くなりコストがかかる。また、キンク加工や特許文献２のようにリード端子を変形加工させてしまうと、変形させた部分の強度が弱くなるため、上から力が加わったときに変形部分が破損する恐れがある。また、冶具を使用すると配線パターンに応じて穴を形成させるためにコストがかる。
【０００９】
クリンチ加工はクリンチを強くすると回路部品が破損してしまう。また、両面スルーホール基板は片面基板やスルーホールのない両面基板よりも高価なのでコストがかかってしまう。また、ハトメを打ち込むと回路基板の表面に凸部ができるので表面実装部品の実装工程でクリームハンダ印刷が安定しない。さらに、ハンダ付けランドの面積が拡大すると、ハンダ接合部の強度は増加するが、高密度に回路部品等を実装するには限界がある。もし、ハンダ付けランドの面積を広げると、ハンダ付けに必要な熱が逃げてしまうために大きな熱量を必要とし、回路部品にダメージを与えてしまう。
【００１０】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、リード端子を備えた回路部品を実装する際に、回路基板から回路部品までの高さを簡便に位置決めし保持できると共に、回路部品の上方からかかる力に対してハンダクラックや配線パターンのパターン剥離を防止することができる電気回路基板を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
少なくとも一方の面に配線パターンが形成された回路基板の他方の面側から、電気回路を構成する回路部品のリード端子を挿入穴に挿入させ、回路基板から突出したリード端子と配線パターンとが電気的に接続された電気回路基板において、挿入穴の径よりも大きな外形からなる接触部を、少なくとも外形の一部に備えた導電性の固定補助部材が、リード端子に固着され、かつ接触部が回路基板の他方の面に接触しており、配線パターンと回路基板より突出したリード端子及び固定補助部材の少なくともどちらか一方がハンダ付けされているものである。
【００１２】
回路部品は、リード端子に固着された固定補助部材によって、回路基板から所定の高さに保持されているものである。
【００１３】
リード端子と固定補助部材は、電気的導通が可能な固着手段によって強固に固着されているものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、固定補助部材の形状を示す。金属製の固定補助部材２は、回路基板に形成された挿入穴の直径よりも大きな外径を備えた接触部であるフランジ部３と回路基板の挿入穴に挿入させる筒部５とリード端子７を挿通させる貫通穴６とが一体に形成されている。
【００１５】
図２に示すように、リード端子７に固定補助部材２を取付けるには、貫通穴６にリード端子７を貫通させて、フランジ部３付近の筒部５を圧着して固着させている。この時、回路部品１０から固定補助部材２までの間隔は、回路部品１０を回路基板１３から浮かす高さ分のスペースを設けて、固定補助部材２を固着させておく。
【００１６】
図３に示すように、回路基板１３の配線パターン１８が形成されている面の裏面側から、固定補助部材２が固着されたリード端子７を回路基板１３に設けられた挿入穴１４へ、フランジ部３が回路基板１３に接触するまで挿入させる。そして、回路基板１３から突出した固定補助部材２と配線パターン１８をハンダ付けする。この時に、予め回路部品１０を回路基板１３から浮かせる高さに固定補助部材２を固着させているので、例えば、ＬＥＤなどの表示部品を外装パネルなどに設けられている開口部から露呈させることができる。
【００１７】
この固定補助部材２はハンダ付け性の良い金属材料によって形成されている。この固定補助部材２とリード端子７は圧着によってしっかりと固着されており、固定補助部材２とリード端子７の電気的な導通が十分に得ることができるため、回路基板１３から突出した固定補助部材２と配線パターン１８とをハンダ付けによって固定している。さらに、リード端子７にはハンダ付けを行っていないので、リード端子７のハンダ付け性は問題にならない。そのため、ハンダ１９がリード端子７に付きやすくするように表面処理を行う必要がないので、リード端子７の表面処理作業を省略できるのでコスト削減になる。また、リード端子７にアルミやＳＵＳなどのハンダ付け性の悪い材質を使用することもできる。従って、回路部品１０を選定する際の選択肢が増え、より安い回路部品を選ぶことができるのでコストを削減できる。
【００１８】
このように、固定補助部材２を固着させたリード端子７を配線パターン１８にハンダ付けした回路部品１０の上方から、リード端子７の軸方向の下向きに大きな力が加えられると、リード端子７を介して固定補助部材２に力がかかる。この力はフランジ部３と回路基板１３の接触面１３ａで受け止められる。従って、固定補助部材２と配線パターン１８をハンダ付けした箇所では、力の影響を受けないのでハンダクラックやパターン剥離が起こることはない。
【００１９】
図４に示す例は、予め固定補助部材２を回路基板１３にハンダ付けしておくものである。固定補助部材２の筒部５を配線パターン１８の備えてある面の裏面から、挿入穴１４にフランジ部３が回路基板１３に接触するまで挿入し、回路基板１３から突出した筒部５と配線パターン１８をハンダ付けする。そして、回路部品１０のリード端子７を固定補助部材２の貫通穴６挿入し、フランジ部３を圧着してリード端子７を固着させる。この時、フランジ部３は回路基板１３の挿入穴の径よりも十分大きいため、回路基板１３とフランジ部３の接触面１３ａには影響はない。これにより、予め固定補助部材２を回路基板１３の配線パターン１８にハンダ付けさせておき、回路部品１０のリード端子７をフランジ部３で圧着させて固着させるので、回路部品１０はハンダ付けをする際の熱によるダメージを受けることはない。
【００２０】
図５に示すように、この例では固定補助部材２の形状を、挿入穴１４の径よりも大きな外径とリード端子７を挿通させる貫通穴６とを備えた略円筒形にしたものである。
【００２１】
図６に示すように、リード端子７を貫通穴６に挿通させて、略円筒形の固定補助部材２の側面を圧着して、リード端子７と固定補助部材２を固着させる。そして、配線パターン１８の裏面側からこのリード端子７を挿入穴１４へ、固定補助部材２が回路基板１３に接触するまで挿入させる。そして、回路基板１３から突出したリード端子７と配線パターン１８とをハンダ付けする。
【００２２】
固定補助部材２の外形は、挿入穴１４の径よりも大きいので、この底面２０が接触部となっている。従って、回路部品１０の上方から大きな力がリード端子７の軸方向の下向きに加えられると、リード端子７を介してこの固定補助部材２に力がかかる。従って、固定補助部材２の底面２０と回路基板１３の接触面２１でこの力を受け止めているので、リード端子７と配線パターン１８をハンダ付けしている箇所では力の影響を受けないので、ハンダクラックやパターン剥離が起こることはない。
【００２３】
なお、固定補助部材は必ずしも本実施例で使用したような円筒形に限るものではなく、例えば、四角柱、平板形状等の形状をしていてもリード端子に強固に固着できて、挿入穴の径より大きな外形を備えた部材であれば良い。
【００２４】
本実施例では、固定補助部材をリード端子に固着させるのに圧着を用いたが、溶接、圧入、導電性の接着剤等を用いてリード端子と固定補助部材を固着させてもよく、その他にも配線パターンとリード端子もしくは固定補助部材を接続させるハンダよりも高温で溶ける高温ハンダを使用して、リード端子と固定補助部材の電気的導通が得られ、強固に固着できるものであれば良い。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、固定補助部材のリード端子への固着位置によって、回路部品を回路基板から浮かせたい高さに固定することができる。さらに、リード端子に固着された固定補助部材の接触部を、回路基板に接触させてリード端子と固定補助部材の少なくともどちらか一方と配線パターンをハンダ付けしたので、回路部品の上方からリード端子軸方向の下向きに大きな力がかけられても、リード端子を介して固定補助部材が回路基板上でこの力を受け止めるので、ハンダクラックやパターン剥離を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】固定補助部材の形状を示す斜視図である。
【図２】固定補助部材を固着させた回路部品の外観斜視図である。
【図３】回路部品を実装したときの断面図である。
【図４】実装方法を説明する断面図である。
【図５】固定補助部材の形状を示す斜視図である。
【図６】回路部品を実装したときの断面図である。
【符号の説明】
２  固定補助部材
３  フランジ部
５  筒部
６  貫通穴
７  リード端子
１０  回路部品
１３  回路基板
１８  配線パターン
【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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