(57)【要約】【課題】表面実装された交換部品用クリップの交換部品に対する保持力の低下を抑制する。【解決手段】表面実装において回路基板に半田付けされる金属片である底部と、それぞれ底部の異なる位置において底部に固定して接続され、底部に対して略垂直に上方へ延長された、対向する一対の弾性体の金属片である、表面に電極を有する筒形の交換部品を保持するための保持部とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面実装において回路基板に半田付けされる金属片である底部と、
それぞれ前記底部の異なる位置において前記底部に固定して接続され、前記底部に対して略垂直に上方へ延長された、対向する一対の弾性体の金属片である、表面に電極を有する筒形の交換部品を保持するための保持部と
を備えたことを特徴とする交換部品用クリップ。
【請求項２】
前記保持部の一対の金属片は、上方へ延伸するにしたがって、まず前記筒形の交換部品の直径より長い距離になるように互いに離隔し、次に前記筒形の交換部品の直径より短い距離になるように互いに接近し、最後に上端において互いに離隔する
ことを特徴とする請求項１に記載の交換部品用クリップ。
【請求項３】
前記交換部品の長手方向の位置を制限するストッパ
を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の交換部品用クリップ。
【請求項４】
前記交換部品は、管ヒューズである
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の交換部品用クリップ。
【請求項５】
表面実装において回路基板に半田付けされる金属片である底部と、それぞれ前記底部の異なる位置において前記底部に固定して接続され、前記底部に対して略垂直に上方へ延長された、対向する一対の弾性体の金属片である、表面に電極を有する筒形の交換部品を保持するための保持部とを備えた交換部品用クリップを含む前記回路基板に半田パターンを印刷し、
前記交換部品用クリップを含む部品を前記回路基板に配置し、
前記回路基板の半田を溶かすことにより、前記交換部品用クリップを含む前記部品を前記回路基板に固定する
ことを特徴とする回路基板製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交換部品用クリップに関し、特に表面実装に適した交換部品用クリップ及び回路基板製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
管ヒューズの回路基板への実装では、プラスチックと金属の複合構造を有するヒューズクリップ（「ヒューズホルダ」ともいう）や、回路基板の穴に固定（スルーホール実装）されるリード線タイプ又はリード板金タイプの管ヒューズが使われる。ところが、管ヒューズは、溶断後に交換される使い方をすることが多いので、ヒューズクリップを介して回路基板へ実装される方法が望ましい。
【０００３】
ヒューズクリップに関する技術の一例が、特許文献１に開示されている。特許文献１のヒューズホルダは、回路基板に実装されて、筒形ヒューズなどを保持する。ヒューズホルダは、ヒューズ保持部と、ガイド部と、延長端部とを含む。ヒューズ保持部は、弾性のある導電性板材が断面形状Ｕ字状に折曲げられ、その左右両辺のほぼ中央位置でそれぞれ外側に膨らむ円弧上に湾曲されて形成される。ガイド部は、ヒューズ保持部の先端がそれぞれ外側に折曲げられて形成される。延長端部は、Ｕ字状の底面の両辺から延長され、ヒューズ保持部と反対方向に折曲げられて形成される。延長端部は、鉤部を有し平行する２本の取付脚と、位置決め用のストッパとを含む。ヒューズホルダの２本の取付脚は、回路基板のスルーホールに取付脚の弾性を利用して挿入される。取付脚の鉤部とヒューズ保持部の底面とは、回路基板を挟持する。上記の構成の結果、ヒューズホルダは、回路基板に確実に実装される。
【０００４】
ヒューズクリップに関する技術の別の一例が、特許文献２に開示されている。特許文献２のヒューズクリップは、絶縁管の両端を金属キャップで被った管ヒューズを保持する。ヒューズクリップは、一対のヒューズ保持片と、補助保持片と、基礎部とを含む。一対のヒューズ保持片は、その高さ方向中央部において相互に外方へ円弧状に屈曲成形されており、これらの間で管ヒューズの金属キャップを、その両側より弾性的に挟持して保持する。補助保持片は、各ヒューズ保持片の両側に、基端部がヒューズ保持片と一体的に形成されると共に、その上方部がヒューズ保持片から分離されて形成される。補助保持片は、絶縁管を挟持すると共に、抜け防止用のストッパの機能を有する。ヒューズ保持片の底部には、これを回路基板に取り付けるための脚部が設けられる。脚部は、基板の取付孔へ挿入されて取付固定される。上記の構成の結果、特許文献２のヒューズクリップは、無極性であり、高い加工精度が必要とされない。
【０００５】
しかしながら、特許文献１のヒューズホルダでは、取付脚は、回路基板のスルーホールに挿入される。同様に、特許文献２のヒューズクリップでは、脚部は、基板の取付孔へ挿入される。従って、特許文献１のヒューズホルダ及び特許文献２のヒューズクリップは、スルーホール実装用であり、表面実装では使用できないという問題があった。
【０００６】
表面実装用のヒューズクリップに関する技術の一例が、特許文献３に開示されている。特許文献３のヒューズホルダは、１枚の金属板から一体に形成された、底板と、一対の対向する接触片とを有する。底板は、回路基板のハンダ付け部に載置され、ハンダ付けされる。一対の対向する接触片は、底面の両側に斜め内側に向けて立ち上げられ、挿入されたガラス管ヒューズの口金を軸方向に沿って挟持する。上記の構成の結果、特許文献３のヒューズホルダは、表面実装に使用可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平０２−００３６３５号公報
【特許文献２】実開平０６−００７１４３号公報
【特許文献３】特開２００５−１００９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献３のヒューズホルダでは、表面実装に使用される半田の量が多いと、半田が保持部（一対の対向する接触片）までせり上がり、保持部が回路基板に過剰に半田付けされることがある。ヒューズの着脱時には、ヒューズ保持部が広がるので、保持部の下部を広げる力が加わり、半田部分は塑性変形する。特に、回路基板上の電気回路の稼働時には、基板の温度が上昇するので、半田はより変形しやすい。その結果、本来であれば弾性を有するヒューズ保持部の下部が回路基板に固定され、保持部とヒューズとの間に隙間が空いたり、保持部とヒューズとの間の接圧が低下したりすることがある。従って、特許文献３のヒューズホルダには、表面実装後に、保持部の保持力が低下するという問題がある。
（発明の目的）
本発明の主たる目的は、表面実装された交換部品用クリップの交換部品に対する保持力の低下を抑制することができる交換部品用クリップ及び回路基板製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の交換部品用クリップは、表面実装において回路基板に半田付けされる金属片である底部と、それぞれ底部の異なる位置において底部に固定して接続され、底部に対して略垂直に上方へ延長された、対向する一対の弾性体の金属片である、表面に電極を有する筒形の交換部品を保持するための保持部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の回路基板製造方法は、表面実装において回路基板に半田付けされる金属片である底部と、それぞれ底部の異なる位置において底部に固定して接続され、底部に対して略垂直に上方へ延長された、対向する一対の弾性体の金属片である、表面に電極を有する筒形の交換部品を保持するための保持部とを備えた交換部品用クリップを含むに半田パターンを印刷し、交換部品用クリップを含む部品を回路基板に配置し、回路基板の半田を溶かすことにより、交換部品用クリップを含む部品を回路基板に固定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、表面実装された交換部品用クリップの交換部品に対する保持力の低下を抑制することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の交換部品用クリップの構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態の交換部品用クリップの動作を説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態の交換部品用クリップを含む回路基板の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態の付加的な構造を含む交換部品用クリップの構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、すべての図面において、同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１４】
本実施形態における構成について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態の交換部品用クリップ１００の構成の一例を示す図である。具体的には、図１（ａ）は、交換部品用クリップ１００の側面図である。図１（ｂ）は、交換部品用クリップ１００の正面図である。
【００１６】
本発明の実施形態の交換部品用クリップ１００は、交換部品２００を保持するための金属製のクリップである。交換部品用クリップ１００は、回路基板３００に表面実装される。交換部品２００は、筒形の外形を有し、筒形の表面に電極を有する回路部品で、故障時に交換される。交換部品２００は、例えば、管ヒューズ、バリスタ、電池、充電池、ランプ、発光ダイオード、電熱線等である。交換部品用クリップ１００は、例えば、ヒューズクリップである。交換部品用クリップ１００は、底部１１０と、保持部１５０とを含む。
【００１７】
底部１１０は、表面実装用の金属片である。底部１１０は、回路基板３００に直接半田付けされる。底部１１０の形状は、回路基板３００に確実に半田付けされ、且つ保持部１５０を確実に支えることができる任意の形状である。底部１１０の形状は、例えば、略四角形の板である。
【００１８】
保持部１５０は、交換部品２００を保持するための、対向する一対の金属片である。なお、金属片は、バネとして動作するために十分な弾性を有する。保持部１５０は、各金属片の底端において、底部１１０の異なる位置に接続され、上方に延伸する。底部１１０と保持部１５０の各金属片との接続箇所を接続部１９０という。保持部１５０の形状は、底部１１０が半田付けされた際に接続部１９０における半田のせり上がりが抑制され、且つ交換部品２００の抜き差し及び挟持が可能な任意の形状である。保持部１５０の金属片は、例えば、略四角形の板、櫛歯状の略四角形の板、略三角形の板、略円形の板、又は棒状である。また、保持部１５０の一対の金属片は、例えば、上方へ延伸するにしたがって、まず交換部品２００の直径より長い距離になるように互いに離隔し、次に交換部品２００の直径より短い距離になるように互いに接近し、最後に上端において互いに離隔する。
【００１９】
交換部品用クリップ１００では、底部１１０と保持部１５０の金属片との交差角は略垂直である。
【００２０】
次に、本実施形態における動作について説明する。
【００２１】
図２は、本発明の実施形態の交換部品用クリップ１００の動作を説明するための図である。具体的には、図２（ａ）は、半田付けの様子を示す、交換部品用クリップ１００の側面図である。図２（ｂ）は、半田付けの様子を示す、本発明に含まれない交換部品用クリップ９００（特許文献３を参照）の側面図である。
【００２２】
交換部品用クリップ１００は、回路基板３００に半田付けされ、交換部品２００の一方の末端の電極を挟持することにより、交換部品２００を回路基板３００に対して保持する。なお、交換部品２００は、一対の交換部品用クリップ１００により保持される。
【００２３】
保持部１５０は、交換部品２００を前後から挟んで保持する。また、保持部１５０の形状及び弾性により、交換部品２００は、上方から保持部１５０に押し込まれたり、保持部１５０から上方へ引き抜かれたりすることにより、交換部品用クリップ１００に着脱可能である。
【００２４】
底部１１０は、回路基板３００の半田付け面に半田付けされることにより、回路基板３００に固定される。従って、交換部品用クリップ１００は、表面実装が可能である。
【００２５】
ただし、半田４００が回路基板３００の半田付け面から保持部１５０にせり上がると、保持部１５０の下部は回路基板３００に固定される。すなわち、保持部１５０の下部はバネとして動作することができない。
【００２６】
ところが、交換部品用クリップ１００では、接続部１９０における、底部１１０と保持部１５０の金属片との交差角度は略垂直である。そのため、回路基板３００の半田付け面からの半田４００のせり上がりは、最小限に抑制される。つまり、交換部品２００の着脱時にバネとして動作可能な保持部１５０の弾性変形可能な領域の減少は、最小限に抑制される。また、半田４００のせり上がりが抑制されると、交換部品２００の保持部１５０に対する着脱に起因する、半田フィレットの塑性変形が抑制される。その結果、保持部１５０の上端間の距離の拡大が抑制される。
【００２７】
本発明に含まれない交換部品用クリップ９００は、接続部１９０の替りに接続部９９０を含む。接続部９９０では、底部９１０と保持部９５０の金属片との交差角度は０度から９０度超まで連続的に増加する。その他の交換部品用クリップ９００の構成は、交換部品用クリップ１００の構成と同じである。そのため、交換部品用クリップ９００における回路基板３００の半田付け面からの半田４９０のせり上がりは、交換部品用クリップ１００における半田４００のせり上がりよりも大きい。つまり、交換部品２００の着脱時にバネとして動作可能な保持部９５０の弾性変形可能な領域の減少は、交換部品用クリップ１００の場合よりも大きい。また、半田４９０のせり上がりが大きいと、交換部品２００の保持部９５０に対する着脱に起因する、半田フィレットの塑性変形が増加する。その結果、保持部９５０の上端間の距離の拡大が進行する。
【００２８】
次に、本実施形態における回路基板の製造方法について説明する。
【００２９】
交換部品用クリップ１００を含む回路基板３００は、表面実装により製造される。
【００３０】
図３は、本発明の実施形態の交換部品用クリップ１００を含む回路基板３００の製造方法を示すフローチャートである。なお、図３に示すフローチャート及び以下の説明は一例であり、適宜求める処理に応じて、処理順等を入れ替えたり、処理を戻したり、又は処理を繰り返したりしてもよい。
【００３１】
まず、クリームはんだ印刷機を用いて、回路基板３００に半田パターンを印刷する（ステップＳ１１０）。
【００３２】
次に、チップマウンターを用いて、交換部品用クリップ１００を含む部品を回路基板３００に配置する（ステップＳ１２０）。
【００３３】
最後に、リフロー炉を用いて、回路基板３００の半田を溶かすことにより、交換部品用クリップ１００を含む部品を回路基板３００に固定する（ステップＳ１３０）。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態の交換部品用クリップ１００では、保持部１５０の下端は底部１１０に対して略垂直である。その結果、保持部１５０への半田のせり上がりは抑制される。半田のせり上がりが抑制されると、バネとして動作可能な保持部１５０の弾性変形可能な領域の減少は最小限に抑制され、また、交換部品２００の着脱に起因する半田フィレットの塑性変形が抑制される。従って、本実施形態の交換部品用クリップ１００には、表面実装された交換部品用クリップの交換部品に対する保持力の低下を抑制することができるという効果がある。
【００３５】
なお、上述の説明では、保持部１５０の下端は底部１１０に対して略垂直である場合について説明したが、本実施形態の交換部品用クリップ１００の接続部１９０における、保持部１５０の下端が底部１１０に対してなす角は、略垂直には限定されない。本実施形態の交換部品用クリップ１００の接続部１９０における、保持部１５０の下端が底部１１０に対してなす角は、半田のせり上がりが抑制されるために十分な角度であればよい。
【００３６】
また、本発明の実施形態の交換部品用クリップ１００は、弾性体である１枚の金属板から互いに分離されることなく所定の形状を有する部品が切り出された後に、部品が屈曲されることにより一体に形成されてもよい。この場合には、交換部品用クリップ１００の製造が容易であるという効果がある。
【００３７】
また、本発明の実施形態の交換部品用クリップは、付加的な構造を含んでもよい。図４は、本発明の実施形態の付加的な構造を含む交換部品用クリップ１０５の構成の一例を示す図である。具体的には、図４（ａ）は交換部品用クリップ１０５の上面図、図４（ｂ）は交換部品用クリップ１０５の側面図、図４（ｃ）は交換部品用クリップ１０５の正面図である。交換部品用クリップ１０５は、突起１２０と、ストッパ１６０とを更に含む。突起１２０は、先端で交換部品２００を下側から支える。ストッパ１６０は、交換部品２００の長手方向の位置をストッパ１６０の手前（図４（ａ）の下、図４（ｂ）の手前、図４（ｃ）の左）に制限する。交換部品用クリップ１０５には、交換部品２００の下面と基板３００との間の距離が確保されるという効果がある。あるいは、交換部品用クリップ１０５には、交換部品２００の筒形の直径が、電極部分よりも電極を除く部分において大きい場合にも、交換部品２００が安定して保持されるという効果がある。また、交換部品用クリップ１０５には、交換部品２００が長手方向にも正確に位置決めされるという効果がある。なお、交換部品用クリップ１０５は、突起１２０又はストッパ１６０のいずれか一方のみ含んでもよい。
【００３８】
以上、本発明を、上述した各実施形態およびその変形例によって例示的に説明した。しかしながら、本発明の技術的範囲は、上述した各実施形態およびその変形例に記載した範囲に限定されない。当業者には、係る実施形態に対して多様な変更又は改良を加えることが可能であることは明らかである。そのような場合、係る変更又は改良を加えた新たな実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれ得る。そしてこのことは、特許請求の範囲に記載した事項から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、表面に電極を有する筒形の交換部品を回路基板に表面実装する用途において利用できる。
【符号の説明】
【００４０】
１００、１０５  交換部品用クリップ
１１０  底部
１２０  突起
１５０  保持部
１６０  ストッパ
１９０  接続部
２００  交換部品
３００  回路基板
９００  交換部品用クリップ
９１０  底部
９５０  保持部
９９０  接続部
【図１】
2017126459.tif 000003
【図２】
2017126459.tif 000004
【図３】
2017126459.tif 000005
【図４】
2017126459.tif 000006