(57)【要約】【課題】比較的安価な電子部品を使用することができ、電子部品の実装高さを低くすることができる電子部品の実装方法、断熱カバー、およびこの断熱カバーを備えた電子部品を提供すること。【解決手段】実施形態によれば、電子部品の周囲に隙間を介して断熱カバーを装着し、この断熱カバーを装着した電子部品を基板の表面に設置し、断熱カバーの外に導出された電子部品のリードを基板表面の配線に接続する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱カバーを電子部品の周囲に隙間を介して装着し、
上記断熱カバーを装着した電子部品を基板の表面に設置し、
上記電子部品から上記断熱カバーの外に導出したリードを上記基板表面の配線に接続する、
電子部品の実装方法。
【請求項２】
上記リードを上記配線に接続した後、上記断熱カバーを取り外す、請求項１の電子部品の実装方法。
【請求項３】
その周囲に隙間を介して断熱カバーを装着した電子部品を用意し、
この断熱カバーを装着した電子部品を基板の表面に設置し、
上記電子部品から上記断熱カバーの外に導出したリードを上記基板表面の配線に接続する、
電子部品の実装方法。
【請求項４】
上記リードを上記配線に接続した後、上記断熱カバーを取り外す、請求項３の電子部品の実装方法。
【請求項５】
基板の表面に電子部品を実装するとき、当該電子部品の周囲に隙間を介して着脱可能に装着される断熱カバー。
【請求項６】
上記電子部品の外面に当接して該電子部品との間に上記隙間を形成するための突起を内面に有する請求項５の断熱カバー。
【請求項７】
上記電子部品を挿入する開口部を有し、この開口部の縁が、当該電子部品を上記基板に実装する際、該基板の表面に接触し、当該電子部品を自立させる請求項５または請求項６の断熱カバー。
【請求項８】
上記開口部の縁には、上記電子部品から導出されたリードを通す切り欠きが設けられている請求項７の断熱カバー。
【請求項９】
請求項５乃至請求項８のいずれかの断熱カバーを備えた電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電解コンデンサなどの電子部品を基板に実装する方法、実装時に発生する熱が電子部品に伝わらないように断熱する断熱カバー、およびこの断熱カバーを備えた電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電解コンデンサは、一対の電極箔に各々引出しリードを接続して、セパレータを介して重ねて巻回し、電解液を含浸させた後、ケースに挿入して封止することで形成される。２本のリードは、ケースの外に導出される。
【０００３】
基板の表面に実装する面実装タイプの電解コンデンサは、リードを基板の孔に挿して取り付ける基板挿入タイプの電解コンデンサと比較して、素子の実装高さを低くできるため有利である。一方では、近年、開発が進んでいる多層構造基板に対し、基板挿入タイプの電解コンデンサは、実質的に、実装が不可能である。
【０００４】
このため、近年は、面実装タイプの電解コンデンサが主流となりつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１３２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、面実装タイプの電解コンデンサは、基板表面に実装する際、高温エアーが本体にも吹き付けられるため、素子本体が加熱され易い。このため、沸点の高い特殊な電解液を用いたり、本体ケースを強固な密閉構造にしたり、断熱のための特殊な台座を用いたりする必要があり、素子の製造コストが高価になってしまう。
【０００７】
よって、比較的安価に製造できる基板挿入タイプの電解コンデンサを面実装タイプの電解コンデンサのように基板の表面側から取り付けできる技術の開発が望まれている。
【０００８】
本発明の目的は、比較的安価な電子部品を使用することができ、電子部品の実装高さを低くすることができる電子部品の実装方法、断熱カバー、およびこの断熱カバーを備えた電子部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態によれば、電子部品の周囲に隙間を介して断熱カバーを装着し、この断熱カバーを装着した電子部品を基板の表面に設置し、断熱カバーの外に導出された電子部品のリードを基板表面の配線に接続する。
【００１０】
また、他の実施形態によれば、周囲に隙間を介して断熱カバーを装着した電子部品を基板の表面に設置し、断熱カバーの外に導出された電子部品のリードを基板表面の配線に接続する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、電子部品の一例である一般的な電解コンデンサを部分的に破断して示す概略図である。
【図２】図２は、図１の電解コンデンサの円筒ケース内に挿入される構造物を示す概略斜視図である。
【図３】図３は、図１の電解コンデンサを基板に実装した構造の一例を示す断面図である。
【図４】図４は、図１の電解コンデンサのラジアルテーピング荷姿を示す概略図である。
【図５】図５は、第１の実施形態の断熱カバーを装着した電解コンデンサを示す概略斜視図である。
【図６】図６は、図５の断熱カバーを装着した電解コンデンサを基板に実装した状態の概略断面図である。
【図７】図７は、図５の電解コンデンサを基板に実装する方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】図８は、第１の実施形態の断熱カバーを装着した電解コンデンサのラジアルテーピング荷姿を示す概略図である。
【図９】図９は、第１の実施形態の断熱カバーを装着した電解コンデンサのエンボステーピング荷姿を示す概略図である。
【図１０】図１０は、第２の実施形態の断熱カバーを示す概略斜視図である。
【図１１】図１１は、図１０の断熱カバーを装着した電解コンデンサの概略断面図である。
【図１２】図１２は、図１１の組立体を線Ｆ１２−Ｆ１２で切断した概略断面図ある。
【図１３】図１３は、図１０の断熱カバーの切り欠きを拡大して示す部分拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態について図面を参照して説明する。  
図１には、一般的な電解コンデンサ１の一部を破断した部分断面図を示してある。また、図２には、この電解コンデンサ１の外殻をなす円筒ケース２内に封入される構造物５の概略斜視図を示してある。ここでは、電子部品の一例として、図１に示すような基板挿入タイプの電解コンデンサ１を用いた場合について説明する。
【００１３】
この電解コンデンサ１は、通常は、単体で、図３に示すように基板４に実装される。つまり、この電解コンデンサ１は、円筒ケース２の開口部２ａ側から導出された２本のリード３ａ、３ｂを基板４の孔４ａ、４ｂに挿通することで基板４の表面側に実装される。
【００１４】
一般に、この種の基板挿入タイプの電解コンデンサ１は、アルミニウム製の有底の円筒ケース２内に、電解液に含浸させた構造物５を挿入し、略円柱形の封口ゴム６を円筒ケース２の開口部２ａに挿入し、円筒ケース２をその開口部２ａ近くでかしめることで組み立てられる。かしめにより円筒ケース２に固定される封口ゴム６は、構造物５のリード３ａ、３ｂを圧入して通す２つの軸方向に貫通した孔を有する。
【００１５】
図２に示すように、円筒ケース２内に挿入される構造物５は、それぞれ帯状の電解紙１１を重ねた帯状の陰極アルミ箔１２および陽極アルミ箔１３を重ねて巻回したものである。陰極アルミ箔１２および陽極アルミ箔１３それぞれの一端には、リード３ａ、３ｂが接続されている。各リード３ａ、３ｂは、アルミ箔１２、１３に接続されたアルミリードの先端に円筒ケース２の外部に突出するリード線をつなげた構造を有する。
【００１６】
また、円筒ケース２の外側表面には、当該電解コンデンサの種類などを表示するための樹脂フィルム７が巻き付けてある。
【００１７】
この電解コンデンサ１を基板４に実装する場合、通常、図４に示すラジアルテーピング荷姿で運ばれた電解コンデンサ１を図示しないマシーンでピックアップして、２本のリード３ａ、３ｂを適当な長さに切断し、これら２本のリード３ａ、３ｂを基板４の孔４ａ、４ｂに挿通するように電解コンデンサ１を基板４の表面側に取り付ける。この後、基板４の孔４ａ、４ｂを通り抜けたリード３ａ、３ｂを基板４の裏面側で図示のように折り曲げ、基板４の裏面側で各リード３ａ、３ｂの先端を図示しない配線に半田付けする。
【００１８】
このとき、半田を溶融するための高温エアーは、基板４の裏面側から吹き付けられるため、基板４の表面側に配置された電解コンデンサ１の円筒ケース２には、直接、高温エアーが吹き付けられることがない。このため、図１〜図４を参照して説明したように、基板挿入タイプの電解コンデンサ１を通常通りに基板４に実装する場合には、円筒ケース２が過度に加熱されることがなく、樹脂フィルム７が溶けたり、電解液が沸騰して円筒ケース２から流れ出たり、円筒ケース２が太鼓状に膨出したりする不具合を生じることがない。
【００１９】
一方、面実装タイプの電解コンデンサ（ここでは図示せず）は、リードを折り曲げて基板の表面に半田付けするため、基板の表面側から高温エアーを吹き付けることになり、高温エアーがコンデンサ本体にも吹き付けられてしまう。電解コンデンサは、ケース内に電解液が入っているため、あまり長い時間ケースに高温エアーを吹き付けると、電解液が沸騰してケースから漏れ出してしまう可能性が生じる。また、ケースを密閉した場合、ケース自体が太鼓状に膨出してしまうことも考えられる。さらに、樹脂フィルムは溶けてしまうので使用することができない。
【００２０】
このため、面実装タイプの電解コンデンサは、沸点の高い特殊な電解液を用いたり、強固な密閉構造を有するケースを用いたり、断熱のための特殊な台座を用いたり、樹脂フィルムの使用をやめたりして、上述した不具合を生じさせない工夫をしている。このため、面実装タイプの電解コンデンサは、基板挿入タイプのものと比較して高価になってしまう。
【００２１】
反面、面実装タイプの電解コンデンサは、リードをケースの底に沿って折り曲げて基板の表面に実装するため、素子全体としての実装高さを低くすることができ、装置構成を小型化する上で有利である。また、近年、開発が進んでいる多層構造基板への実装の観点からも、面実装タイプの電解コンデンサが基板挿入タイプのものと比べて主流となりつつある。
【００２２】
よって、本願発明者等は、比較的安価な基板挿入タイプの電解コンデンサ１を基板４の表面に実装する面実装タイプとして利用するための断熱カバーを用いた電子部品の実装方法を考えた。
【００２３】
図５には、第１の実施形態に係る断熱カバー１０を上述した基板挿入タイプの電解コンデンサ１に被せた組立体２０の概略斜視図を示してある。また、図６には、この断熱カバー１０を装着した電解コンデンサ１を基板４に実装した状態の概略断面図を示してある。本実施形態の断熱カバー１０は、軸方向一端が開放した有底の四角柱状に形成されており、図６に示すように電解コンデンサ１の円筒ケース２に内面が接触しないように、一回り大きなサイズ（高さおよび幅）を有する。
【００２４】
断熱カバー１０の材料としては、ＰＰＳ樹脂、エポキシ樹脂、セラミックス、ガラス繊維を含む材料、金属等が使用できる。特に、ＰＰＳ樹脂や金属が整形の観点、クラック防止の観点等から好ましい。
【００２５】
本実施形態では、断熱カバー１０を隙間を介して電解コンデンサ１の周囲に被せて装着した状態で、断熱カバー１０の外側に突出したリード３ａ、３ｂを基板４の表面にある配線（図示せず）に半田付けするようにした。このように、断熱カバー１０を装着した状態でリード３ａ、３ｂを基板側の配線に半田付けすることで、半田付けの際に外部から与えられる熱が電解コンデンサ１の円筒ケース２に伝わることを抑制できる。
【００２６】
以下、この断熱カバー１０を用いた電解コンデンサ１の実装方法について、いくつかの例をあげて説明する。
【００２７】
［第１の例］  
図７は、電解コンデンサ１の実装方法の第１の例を説明するためのフローチャートである。  
電解コンデンサ１は、例えば、図４に示すラジアルテーピング荷姿で供給され、図示しないマシーンでピックアップされる。そして、マシーンでピックアップされた電解コンデンサ１に、断熱カバー１０が、図５に示すように装着される（図７；ステップ１）。断熱カバー１０は、電解コンデンサ１との間に隙間を設けた状態で装着される。
【００２８】
この際、例えば、マシーンは、電解コンデンサ１の２本のリード３ａ、３ｂの根元近くを図示しないアームで把持し、図示しないカッターで２本のリード３ａ、３ｂを適当な長さに切断する。そして、断熱カバー１０を被せた状態の電解コンデンサ１が、基板４の表面へ移動される。
【００２９】
移動の途中、リード３ａ、３ｂが略直角に折り曲げられ（図５の状態）、図６に示すように、断熱カバー１０を電解コンデンサ１に被せた組立体２０が基板４の表面上に載置される（図７；ステップ２）。
【００３０】
このとき、電解コンデンサ１を挿入するための断熱カバー１０の開口部１０ａが基板４の表面に対向する姿勢で基板４の表面上に載置され、断熱カバー１０の開口部１０ａの縁が基板４の表面に接触する。これにより、断熱カバー１０が、折り曲げられたリード３ａ、３ｂと協同して、電解コンデンサ１を自立させるための支え具として機能する。
【００３１】
この後、断熱カバー１０の外に導出されたリード３ａ、３ｂが、図６に示すように、基板表面の図示しない配線パターンに半田付けされ、電解コンデンサ１が基板４の表面に実装される（図７；ステップ３）。
【００３２】
そして、ステップ３で基板４に実装された電解コンデンサ１から断熱カバー１０が取り外されて、再使用に供される（図７；ステップ４）。
【００３３】
［第２の例］  
電解コンデンサ１は、例えば、図８に示すように、断熱カバー１０を装着した組立体２０としてラジアルテーピング荷姿で供給されても良い。この場合、断熱カバー１０を装着した電解コンデンサ１は、リード３ａ、３ｂを図示しないマシーンで把持された状態で、切断、折り曲げ工程を経て、基板４の表面上に移動されて設置される。
【００３４】
この後、上述した第１の例と同様に、リード３ａ、３ｂが図示しない配線パターンに半田付けされ、断熱カバー１０が取り外される。
【００３５】
［第３の例］  
或いは、図９に示すように、断熱カバー１０を装着してリード３ａ、３ｂを切断して折り曲げた状態の電解コンデンサ１を、エンボステーピング荷姿で供給しても良い。
【００３６】
この場合、図示しないマシーンでピックアップされた断熱カバー１０付の電解コンデンサ１（組立体２０）が、基板４の表面上に設置され、リード３ａ、３ｂが半田付けされて、断熱カバー１０が取り外される。
【００３７】
第３の例のように、断熱カバー１０を装着して、リード３ａ、３ｂを適当な長さに切断し且つ折り曲げた状態で供給することにより、電解コンデンサ１の実装工程を簡略化することができる。
【００３８】
以上のように、本実施形態によると、断熱カバー１０を基板挿入タイプの電解コンデンサ１に装着して面実装タイプの電解コンデンサのように基板の表面側から配線パターンに半田付けするようにしたため、半田付けの際に発生する熱が電解コンデンサ１の円筒ケース２に伝わることを抑制でき、実装高さを低くすることができ、比較的安価な構成を実現できる。
【００３９】
また、本実施形態の断熱カバー１０は、電解コンデンサ１を収容して基板４の表面に設置した状態で、その開口部１０ａの縁が基板４の表面に接触するため、電解コンデンサ１を自立させることができ、単体では自立できない電解コンデンサ１の支え具として機能することができる。このように、断熱カバー１０を利用して電解コンデンサ１を自立させることで、リード３ａ、３ｂを基板４の配線パターンに半田付けする際の作業性を向上させることができる。
【００４０】
さらに、本実施形態の断熱カバー１０は、電解コンデンサ１を挿入するための比較的大きな開口部１０ａを有するため、電解コンデンサ１の実装が終わった後、取り外して再利用することができる。
【００４１】
なお、本実施形態の実装方法を採用した場合、リード３ａ、３ｂの導出部分を介して、熱が円筒ケース２に伝わることが考えられるが、リード３ａ、３ｂの折り曲げ長さ、断熱カバー１０の壁の厚さ、断熱カバー１０の材質などを最適化することで、円筒ケース２に伝わる熱量をコントロールすることができる。
【００４２】
図１０には、第２の実施形態に係る断熱カバー３０の概略斜視図を示してある。この断熱カバー３０は、軸方向一端に電解コンデンサ１を挿入するための比較的大きな円形の開口部３０ａを有する有底の略円筒形であり、第１の実施形態の断熱カバー１０と同じ材料で形成されている。電解コンデンサ１に装着する断熱カバーは、四角筒や円筒に限らず、筒状であればいかなる断面形状であっても良い。
【００４３】
図１１には、本実施形態の断熱カバー３０を基板挿入タイプの電解コンデンサ１に装着した組立体４０の概略断面図を示してある。また、図１２には、図１１の組立体４０を線Ｆ１２−Ｆ１２に沿って切断した断面図を示してある。
【００４４】
断熱カバー３０は、その内面に、電解コンデンサ１の円筒ケース２との間に隙間を形成するための複数の突起３２、３４を有する。
【００４５】
断熱カバー３０の底部内面から突出された突起３２は、電解コンデンサ１の頂部に当接することで電解コンデンサ１の円筒ケース２との間に隙間を形成する。また、断熱カバー３０の周壁内面に突設された軸方向に延びた４本のリブ３４は、電解コンデンサ１の円筒ケース２との間に隙間を形成するとともに、電解コンデンサ１の挿入を案内するガイドとしても機能を有する。
【００４６】
また、断熱カバー３０は、図１３に部分拡大図を示すように、その開口部３０ａの縁に、リード３ａ、３ｂを逃がすための２つの切り欠き３６を有する。これら２つの切り欠き３６を断熱カバー３０の開口部３０ａの縁に設けることで、組立体４０を基板４の表面に設置したとき、理想的には、断熱カバー３０と基板４の表面との間の隙間を無くすことができる。
【００４７】
これにより、リード３ａ、３ｂの導出部分を介して、電解コンデンサ１の円筒ケース２に熱が伝わる不具合をさらに抑制することができる。また、これにより、断熱カバー３０の開口部３０ａの縁を全周にわたって基板４の表面に密着させることができ、断熱カバー３０の設置安定性を高めることができ、作業性をより高めることができる。
【００４８】
以上述べた少なくともひとつの実施形態によれば、基板挿入タイプの電解コンデンサ１に断熱カバー１０、３０を装着することにより、リード３ａ、３ｂを配線パターンに半田付けする際の熱が電解コンデンサ１に伝達される不具合を抑制することができる。これにより、比較的安価な基板挿入タイプの電解コンデンサ１を使用することができ、電解コンデンサ１の実装高さを低くすることができる。
【００４９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、そこ他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００５０】
例えば、上述した実施形態では、電子部品として電解コンデンサ１を用いた場合について説明したが、これに限らず、他の電子部品を基板に実装する場合に本発明を適用しても良い。
【００５１】
また、上述した実施形態では、電解コンデンサ１を基板４に実装した後、断熱カバー１０を取り外した場合について説明したが、これに限らず、断熱カバー１０は、電解コンデンサ１に装着したままとしても良い。
【００５２】
さらに、上述した実施形態では、断熱カバーを有底の筒状とした場合について説明したが、これに限らず、断熱カバーは、少なくとも筒状であれば良く、有底である必要はない。
【符号の説明】
【００５３】
１…電解コンデンサ、２…円筒ケース、３ａ、３ｂ…リード、４…基板、４ａ、４ｂ…孔、５…構造物、６…封口ゴム、１０、３０…断熱カバー、１１…電解紙、１２…陰極アルミ箔、１３…陽極アルミ箔、２０、４０…組立体、３２…突起、３４…リブ、３６…切り欠き。
【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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【図１１】
2012229780.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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