(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的に接触することができ、相互の垂直距離がｔであるほぼ平行な２個の表面Ｓ1及びＳ2を具える電気構成部品（２０）に、表面実装可能な金属端子を設ける方法であって、
(a)   金属ストリップ（３ａ，３ｂ，５）によって開口区域（９）を枠組みしているほぼ平坦なリードフレーム（７）であって、このリードフレームの対向して位置するストリップ（３ａ，３ｂ）から突出している第１半島状突起（１１ａ）および第２半島状突起（１１ｂ）を前記開口区域が有し、前記第１半島状突起（１１ａ）は、第１根底部（１３ａ）として突出し、次に前記第１根底部（１３ａ）の中心軸線の両側に対称的な２個のアーム（１５１ａ，１５２ａ）となるよう分岐しており、前記第２半島状突起（１１ｂ）は、前記第１半島状突起（１１ａ）における前記第１根底部（１３ａ）の前記中心軸線に整列する中心軸線を有する第２根底部（１３ｂ）として突出し、次に前記第１半島状突起（１１ａ）の前記２個のアーム（１５１ａ，１５２ａ）の間に位置し、また前記第２根底部（１３ｂ）の中心軸線に一致する中心軸線を有する単一アーム（１５ｂ）として第２根底部（１３ｂ）から延びている該リードフレームを設け、
(b)   前記第２半島状突起（１１ｂ）の第２根底部（１３ｂ）の一部（１３ｂ′）が前記ストリップの平面Ｐ0内に留まり、前記第２半島状突起の単一アーム（１５ｂ）の一部が前記平面Ｐ0にほぼ平行な平面Ｐ2内に移動して位置するよう、前記第２半島状突起（１１ｂ）に第２段部（１７ｂ）を曲げ出して設け、
(c)   前記第１半島状突起（１１ａ）の第１根底部（１３ａ）の一部（１３ａ′）が前記ストリップの平面Ｐ0内に留まり、前記第１半島状突起（１１ａ）の前記２個のアーム（１５１ａ，１５２ａ）のそれぞれの一部が前記平面Ｐ0にほぼ平行な平面Ｐ1内に移動して位置するよう、しかも前記平面Ｐ1と前記平面Ｐ2との間の垂直距離が前記垂直距離ｔにほぼ等しくなるよう、前記第１半島状突起（１１ａ）に第１段部（１７ａ）を曲げ出して設け、
(d)   前記第１半島状突起の前記２個のアームを前記表面Ｓ1に固着し、前記第２半島状突起の前記単一アームを前記表面Ｓ2に固着して、前記平面Ｐ1と前記平面Ｐ2との間に電気構成部品を固着する
ことよりなる該方法において、
前記ｂ）およびｃ）のステップで、前記平面Ｐ2が前記平面Ｐ0と前記平面Ｐ1との間に位置するよう前記第１および第２の段部（１７ａ，１７ｂ）の双方を同一方向に曲げ出して設け、前記ｄ）ステップの後、各前記半島状突起（１１ａ，１１ｂ）の前記第１および第２の根底部（１３ａ，１３ｂ）の前記平面Ｐ0内に留まる一部（１３ａ′，１３ｂ′）を隣接する前記ストリップ（３ａ，３ｂ）から切除し、この平面Ｐ0内に留まる一部（１３ａ′，１３ｂ′）を表面実装可能な金属端子とする
ことを特徴とする電気構成部品に表面実装可能な金属端子を設ける方法。
【請求項２】
打抜き工程を使用して薄い金属シートから前記リードフレームを製造することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
燐青銅、錫、不銹鋼、黄銅、銅アルミニウム合金、及びこれ等の混合物から成る群から選択された少なくとも１個の金属から前記リードフレームが構成されていることを特徴とする請求項１、又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記平面Ｐ0に平行な前記リードフレームの表面がはんだ材料の層で予めコーティングされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
それぞれ表面実装電気端子を固着する２個のほぼ平行な表面Ｓ1及びＳ2を具える電気構成部品（２０）であって、介在させた段部（１７ａ，１７ｂ）により同一平面にない２個のほぼ平行な部分（１３ａ；１５１ａ，１５２ａ），（１３ｂ；１５ｂ）に分割される金属ストリップ（１１ａ，１１ｂ）から各前記端子が成り、各前記端子のこのような第１部分（１５ｂ，１５１ａ，１５２ａ）が電気構成部品の表面にほぼ平行になるようこの表面に固着され、各前記端子のこのような第２部分が電気構成部品から遠方にあり、両方の前記端子の第２部分（１３ａ，１３ｂ）が単一平面Ｐ0にあり、この平面Ｐ0に最も近い第１部分が単一アーム（１５ｂ）の形状を有し、他方の第１部分が２個のアーム（１５１ａ，１５２ａ）に分岐しており、前記分岐した２個のアーム（１５１ａ，１５２ａ）間の中心軸線と、前記単一アーム（１５ｂ）の中心軸線と、前記両方の第２部分（１３ａ，１３ｂ）の中心軸線とが同一の垂直平面上に存在するようにした該電気構成部品において、
前記段部が同一方向に指向する段差とした
ことを特徴とする電気構成部品。
【請求項６】
電気構成部品が抵抗率の正の温度係数を有するセラミック抵抗体であることを特徴とする請求項５に記載の電気構成部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は電気的に接触することができ、相互の垂直距離がｔであるほぼ平行な２個の表面Ｓ1及びＳ2を具える電気構成部品に表面実装可能な金属端子を設ける方法に関するものである。
【０００２】
また、本発明はそれぞれ表面実装可能な電気端子を固着するための２個のほぼ平行な表面Ｓ1及びＳ2を具える電気構成部品に関するものであり、また特に、電気構成部品が抵抗率の正の温度係数を有するセラミック抵抗体（いわゆるＰＴＣ抵抗体）である場合の電気構成部品に関するものである。
【０００３】
更に、本発明は本発明方法に使用して適するリードフレームに関するものである。
【０００４】
頭書に記載した既知の方法では、電気構成部品の表面Ｓ1及びＳ2がプリント回路基板（ＰＣＢ）の平面にほぼ垂直に延在するよう、電気構成部品の端縁をＰＣＢの表面に接着する。次に、各表面Ｓ1及びＳ2をＰＣＢの隣接する金属ランドに接続するため、ＰＣＢとの接合部におけるそれぞれ表面Ｓ1及びＳ2に、はんだ滴を被着する。このようにして、（垂直）平面Ｓ1及びＳ2と対応する（水平）ランドとの間の橋絡部として、はんだ滴を作用させ、電気構成部品の金属端子を有効に形成する。
【０００５】
この既知の方法の欠点は、温度が上がる可能性がある電気構成部品（例えばＰＴＣ抵抗体）の場合に、構成部品をＰＣＢ表面に接合している部分がＰＣＢに熱的に密接するようになることであり、これは望ましくない。また、構成部品を接合するＰＣＢの密接区域を導電路やランドが無い状態に維持する必要があり、次に構成部品を設置する際、短絡の危険を伴うことがないようにする必要がある。
【０００６】
本発明の目的は、従来の技術に代わる電気構成部品の表面実装法を得るにある。また特に、本発明の目的は、表面実装構成部品の比較的良好な熱的分離が可能になるような電気構成部品の表面実装法を得るにある。また、本発明の目的は、短絡の危険なく、下にあるＰＣＢ上の導電路に表面実装構成部品を橋渡しさせる新規な方法を得るにある。
【０００７】
これ等、及びその他の目的は、本発明方法により達成することができ、本発明電気構成部品に表面実装可能な金属端子を設ける方法は、頭書に記載した方法であって、
（ａ）金属ストリップによって開口区域を枠組みしているほぼ平坦なリードフレームであって、このリードフレームの対向して位置するストリップから突出している第１半島状突起と、第２半島状突起とを前記開口区域が有し、前記第１半島状突起は、第１根底部として突出し、次に前記第１根底部の中心軸線の両側に対称的な２個のアームとなるよう分岐しており、前記第２半島状突起は、前記第１半島状突起における前記第１根底部の前記中心軸線に整列する中心軸線を有する第２根底部として突出し、次に前記第１半島状突起の前記２個のアームの間に位置し、また前記第２根底部の中心軸線に一致する中心軸線を有する単一アームとして第２根底部から延びているリードフレームを設け、
（ｂ）前記第２半島状突起の第２根底部の一部が前記ストリップの平面Ｐ0内に留まり、前記第２半島状突起の単一アームの一部が前記平面Ｐ0にほぼ平行な平面Ｐ2内に移動して位置するよう、前記第２半島状突起に第２段部を曲げ出して設け、
（ｃ）前記第１半島状突起の第１根底部の一部が前記ストリップの平面Ｐ0内に留まり、前記第１半島状突起の前記２個のアームのそれぞれの一部が前記平面Ｐ0にほぼ平行な平面Ｐ1内に移動して位置するよう、しかも前記平面Ｐ1と前記平面Ｐ2との間の垂直距離が前記垂直距離ｔにほぼ等しくなるよう、前記第１半島状突起に第１段部を曲げ出して設け、
ｄ）前記第１半島状突起の前記２個のアームを前記表面Ｓ1に固着し、前記第２半島状突起の前記単一アームを前記表面Ｓ2に固着して、前記平面Ｐ1と前記平面Ｐ2との間に電気構成部品を固着する
ことよりなる該方法において、
（ｅ）前記ｂ）およびｃ）のステップで、前記平面Ｐ2が前記平面Ｐ0と前記平面Ｐ1との間に位置するよう前記第１および第２の段部の双方を同一方向に曲げ出して設け、前記ｄ）ステップの後、各前記突起の前記第１および第２の根底部の前記平面Ｐ0内に留まる一部を隣接する前記ストリップから切除し、この平面Ｐ0内に留まる一部を表面実装可能な金属端子とすることを特徴とする。
【０００８】
本発明方法の工程（ｅ）を行った後は、このできあがった構成部品はその２個の根底部をＰＣＢ上の対応するランドにはんだ付けすることによって表面実装することができる。この根底部の平面Ｐ0は構成部品から遠いから、表面実装された構成部品の下面Ｓ2と下にあるＰＣＢの面との間に介在する空間が存在する。これにより、構成部品からの熱の分散を容易にすると共に、短絡の危険なく、構成部品を下にあるＰＣＢ上の導電路に対し橋渡しさせる。また、この構成部品は接着剤の助けを借りて、表面実装をする必要がない。更に、構成部品の上側の二股アームと、構成部品の下側の単一アームとの組み合わせにより、この取付けに非常に大きな剛性を与える。
【０００９】
本発明方法の工程（ａ）で製造されたリードフレームは第２突起の単一アームが第１突起の２個のアームの間にきちんと嵌着している。その結果、リードフレームは非常にコンパクトになり、リードフレームの素材の空間の部分の廃棄する部分が相対的に殆ど無くなる。このため、廃棄部が減少し、従って、コストを減少させてリードフレームを製造することができる。
【００１０】
本発明方法の工程（ｂ）、及び（ｃ）は定まった順序で実施する必要がないことは明らかである。例えば、工程（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）を順次実施することから離れて、希望すれば、次の順序で行うことができる。
【００１１】
工程（ｃ）を行う。
構成部品の表面Ｓ1を第１突起の２個のアームに固着する。
工程（ｂ）を行う。
構成部品の表面Ｓ2を第２突起の単一アームに固着する。
代案として、工程（ｄ）に従って、構成部品を位置決めする前に、工程（ｃ）、及び工程（ｂ）を順次実施してもよい。いずれの場合でも、このような全ての変更は本発明の範囲内にあるものと解される。
【００１２】
本発明の好適な実施例では、打抜き工程を使用して薄い金属シートからリードフレームを製造する。このような打抜き方法は、迅速で、正確で、比較的安価であり、リードフレームの代表的な寸法（0.2mm程度の厚さ、1cm2程度の表面積）に適合している。このようにして、特に、帯状金属材料を規則的な空間間隔で、打ち抜くことによって、リードフレームの全体のアレーを容易に製造することができる。このようなアレーは量産技術に適しており、これは、このアレーは、湾曲設置機械に容易に送り込むことができ、非常に多くの構成部品を高速で、高い精度の寸法公差で自動的に取り付けることができるからである。
【００１３】
打抜き工程に代わり、一般に、少し面倒ではあるが、例えば液体金属成型法を使用することができる。
【００１４】
本発明方法の他の好適な実施例は、燐青銅、錫、不銹鋼、黄銅、銅アルミニウム合金、及びこれ等の混合物から成る群から選択された少なくとも１個の金属からリードフレームが成ることを特徴とする。一般に、これ等の金属は脆性であることなく、比較的軟らかいから、薄いシート状において加工が容易である。その結果、これ等の金属は打抜き加工、正確な曲げ加工に適するのである。さらに、これ等の金属の融解点は十分に高いので、代表的なはんだ条件で変形することもない。しかも、これ等の金属は比較的耐食性で、満足な導電性を有する。
【００１５】
本発明方法の他の実施例では、平面Ｐ0に平行なリードフレームの表面にはんだ材料の層を予めコーティングする。ここに、「予めコーティング」とは、（打抜き加工の前、又は後、又は曲げ加工の前、又は後に）曲げられた突起の間に構成部品を位置決めする以前の或る時点で、コーティングが行われることを意味する。このようにして、上記表面にコーティングすることにより、構成部品を金属端子に迅速に、確実にリフローはんだ付けすることができる。例えば、溶融鉛錫合金、溶剤、及び活性剤の混合物を含む浴内にリードフレームを浸漬することにより、又はこの混合物をリードフレームに刷毛塗り、スクーピング、又は噴霧することにより、このコーティングを行う。鉛錫合金に代わり、例えば、銀ろうを使用することもできる。
【００１６】
上述の実施例に代わり、例えば、はんだごて、及び糸はんだを使用して、一層通常のように、金属端子を構成部品の表面Ｓ1及びＳ2にはんだ付けすることができることはもちろんである。その場合、端子をはんだ材料の層で予めコーティングする必要はない。更に、代案として、はんだ付けより、一般に高価であり面倒ではあるが、導電接着剤を使用して、金属端子を構成部品の表面Ｓ1及びＳ2に固着することもできる。
【００１７】
本発明はそれぞれ表面実装電気端子を固着する２個のほぼ平行な表面Ｓ1及びＳ2を具える電気構成部品に関し、この電気構成部品は、介挿された段部により同一平面にない２個のほぼ平行な部分に分割される金属ストリップから各前記端子が成り、各前記端子のこのような第１部分が電気構成部品の表面にほぼ平行になるようこの表面に固着され、各前記端子のこのような第２部分が電気構成部品から遠方にあり、両方の前記端子の第２部分が単一平面Ｐ0にあり、この平面Ｐ0に最も近い第１部分が単一アームの形状を有し、他方の第１部分が２個のアームに分岐しており、前記分岐した２個のアーム間の中心軸線と、前記単一アームの中心軸線と、前記両方の第２部分の中心軸線とが同一の垂直平面上に存在するようにした該電気構成部品において、前記段部が同一方向に指向する段差としたことを特徴とする。
【００１８】
どのように電気端子を設けるかに関係なく、このような構成部品は、例えば、端子の形状から与えられる優れた熱放散性のような発明性を有する明確な利点があり、更に、短絡の危険なく、下にあるＰＣＢ上の導電路に橋渡しすることができ、取付けが著しく剛固である。本発明方法の適用に依存しない特別な例として、電気構成部品の表面Ｓ1及びＳ2に平坦金属ストリップをまず取り付け、次に適切な工程でこれ等のストリップを曲げることにより、本発明電気構成部品の電気端子を設けることができる。
【００１９】
本発明電気構成部品の特に重要な実施例は、この電気構成部品が抵抗率の正の温度係数を有するセラミック抵抗体（ＰＴＣ抵抗体）であることを特徴とする。特に、このような適用は、本発明電気構成部品の電気端子の形状（開放しており、下にあるＰＣＢから構成部品が離れている）から特有の優れた熱放散性を最適に利用することができる。
【００２０】
本明細書中、「ＰＣＢ」の語は、一方の面に回路を設けたものでも、両面に回路を設けたものでも、可撓性であれ、剛強であれ、回路基板、及び回路箔を広く包含するものとする。このようなＰＣＢは表面実装電気構成部品用に専ら限定する必要はなく、穿孔実装構成部品、又は基板の外に位置し線で接続された構成部品を具えていてもよい。
【００２１】
例示の実施例、及び縮尺は等しくないが線図的添付図面を参照して本発明、及びその利点を説明する。
【００２２】
実施例１
図１〜図４は本発明による方法、構成部品、及びリードフレームの種々の態様を示す。種々の図面内の対応する部分は同一の符号を使用して示す。
【００２３】
図１は本発明方法に使用して適する本発明リードフレームのアレー１の一部の斜視図である。このアレー１は２個のほぼ平行な金属ストリップ３ａ、３ｂを具え、これ等金属ストリップ３ａ、３ｂは縦方向に規則的な間隔で位置する金属ストリップ５を介して互いに結合されている。このようにして、ほぼ平坦な空間的に周期的な構造を形成する。この構造の基本的に繰り返されるユニットが連続的なリードフレーム７である。
【００２４】
各リードフレーム７において、ストリップ３ａ、３ｂ、及び５によって開口区域９を形成する。この開口区域９は同一平面の半島状突起１１ａ、１１ｂを有し、これ等半島状突起１１ａ、１１ｂは対向して位置する金属ストリップ３ａ、３ｂからそれぞれ突出している。第１突起１１ａはストリップ３ａから根底部１３ａとして突出し、次に２個のアーム１５１ａ、１５２ａに分岐する。第２突起１１ｂはストリップ３ｂから根底部１３ｂとして突出し、次に続いて単一アーム１５ｂとして延びるが、この単一アーム１５ｂは第１突起１１ａの２個のアーム１５１ａ、１５２ａの間に延在する。
【００２５】
特定の実施例では、ストリップ３ａ、３ｂ、及び５は（例えば、約９４％の銅、約６％の錫、約0.1％の燐の配合を有する）燐青銅合金から成り、0.2mmのシート厚さを有する。ストリップ３ａ、３ｂの外端縁間の距離は１５ｍｍであり、順次のストリップ５の中心間の距離は１０ｍｍである。ストリップ３ａ、３ｂ、及び５の平面内の幅は２ｍｍであり、アーム１５１ａ、１５２ａ、１５ｂの平面内の幅は1.6mmである。ここに図示するように、根底部１３ａ、１３ｂの平面内の幅はアーム１５１ａ、１５２ａ、１５ｂの平面内の幅より大きいが、必ずしもそのようでなくともよく、アーム１５１ａ、１５２ａ、１５ｂの平面内の幅が等しい必要もなく、又はこれ等の全長に沿う幅が均一でなくともよく、又はアーム１５１ａ、１５２ａのその全長に沿う平面内の相互距離が一定でなくともよい。
【００２６】
また、図面には本発明方法の工程（ｂ）、（ｃ）を受けたリードフレーム７′を示す。このリードフレーム７′では、段部１７ｂは第２突起１１ｂ内に曲げられており、根底部１３ｂの一部１３ｂ′をアレー１の平面Ｐ0内に留めるが、その単一アーム１５ｂの（少なくとも）一部を平面Ｐ0にほぼ平行な平面Ｐ2内に移動させる。更に、段部１７ａは第１突起１１ａ内に曲げられており、根底部１３ａの一部１３ａ′を平面Ｐ0内に留めるが、その２個のアーム１５１ａ，１５２ａの（少なくとも）一部を平面Ｐ0にほぼ平行な平面Ｐ1内に移動させる。平面Ｐ0、Ｐ1及びＰ2を図２に示す。
【００２７】
段部１７ａ、１７ｂは必ずしも平面Ｐ0に垂直である必要はなく、例えば傾斜していても、湾曲していてもよく、又は多数の小さな段部から成っていてもよいことは明らかである。
【００２８】
図２は本発明方法の工程（ｄ）により、電気構成部品２０を位置決めした後のリードフレーム７′の端面図を示す。この場合、電気構成部品２０は円筒形であり、その有するほぼ平行な面Ｓ1、Ｓ2間の垂直距離はｔ（この例では２ｍｍ）である。
【００２９】
図面から明らかなように、２個のアーム１５１ａ，１５２ａの一部が移動して位置している平面Ｐ1がストリップ５の平面Ｐ0に対する距離は、単一アーム１５ｂの一部が移動して位置している平面Ｐ2がストリップ５の平面Ｐ0に対する距離よりも一層遠い。段部１７ａ、１７ｂの高さを適切に選択することによって、平面Ｐ1及びＰ2の垂直距離を距離ｔにほぼ等しくすることができる。従って、電気構成部品２０は上部のアーム１５１ａ，１５２ａと下部のアーム１５ｂとな間にきちんと嵌合し、はんだ付け、又は導電接着剤を使用して固着される。
【００３０】
本発明方法の好適な実施例では、電気構成部品２０を設置する前に、少なくとも電気構成部品２０の表面Ｓ1、Ｓ2に接触するアーム１５１ａ，１５２ａ、１５ｂの表面にはんだ材料の層を加え、次に電気構成部品を設置する。次に、リフローはんだ付け法により、電気構成部品２０を適切な位置に固着することができる。即ち、リフローはんだ付け法により、はんだ材料の層を融解し、次に再凝固させるよう、図２に示す組立体を順次（例えば炉内で）加熱し、次に冷却し、電気構成部品を適切な位置にはんだ付けする。例えば、全体のアレー１の上側、及び下側に溶融はんだを刷毛塗りすることにより、はんだ材料の必要な量を加えることができる。
【００３１】
図３は図２の部品の平面図である。ここに示すように、電気構成部品２０の表面Ｓ1の直径はアーム１５１ａ，１５２ａの大きさより大きい。しかし、必ずしもその必要はなく、上記の直径は図示のものより大きくとも、小さくともよい。
【００３２】
電気構成部品２０をアーム１５１ａ，１５２ａ、１５ｂに一旦固着し終わると、突起１１ａ、１１ｂの平面根底部片１３ａ′、１３ｂ′をリードフレーム７′から分離することができる。例えば、破線１９ａ、１９ｂに沿って切断することによってこのことが達成される。代案として、例えば、線１９ａ′、１９ａ″、及び１９ｂ′、１９ｂ″に沿って切断してもよい。
【００３３】
図４はリードフレーム７′から分離し、プリント回路基板３０上の１対のランド３２ａ、３２ｂに取り付けた図２の部品を示す。リフローはんだ付け法、又は通常のはんだ付け法を使用して、このような取付けを行うことができる。リフローはんだ付け法の場合には、電気構成部品２０の位置決めの前に、アレー１がはんだで予めコーティングされておれば、平面根底部片１３ａ′、１３ｂ′の下側は既にはんだ材料の必要なコーティングを有している。
【００３４】
実施例２
実施例１と相違し、アーム１５１ａ，１５２ａ、１５ｂは平面Ｐ0に平行に延在するが、平坦ではない。即ち、電気構成部品２０に対しゆるやかな凸形面であり、これにより電気構成部品に接触している。
【００３５】
実施例３
実施例１、及び実施例２と相違し、電気構成部品２０が円筒形でない。即ち、電気構成部品２０として多くの種々の形状が考えられるが、例えば、方形タブレット状、長方形状、平行六面体状、又は僅かにドーム状の円形面を有するディスク状にすることができる。
【００３６】
実施例４
実施例１〜３と異なり、工程（ｅ）を実施した後のそれぞれの根底部１３ａ、１３ｂの根底部片１３ａ′、１３ｂ′は１８０度にわたり、内方に曲がっており、表面実装構成部品２０はＰＣＢ３０上に少ない水平空間を占める。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法に使用して適する本発明によるリードフレームを曲げ工程後の状態で示す斜視図である。
【図２】本発明方法により電気構成部品を位置決めした後の図１に示す物品の一部の端面図である。
【図３】図２の物品の平面図である。
【図４】図２の物品をリードフレームから分離して、プリント回路基板の１対のランド上に取り付けた状態を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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