(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気部品の底部に設けられた弾性変形可能なばね接点を実装基板の電極に弾性的に圧着させた状態で固定手段によって前記電気部品を固定保持するようにした電気部品の実装装置において、
前記電気部品の互いに対向する部位を受ける受け部材を前記実装基板側に設けるとともに、前記電気部品の互いに対向する部位または前記受け部材側に側方に変形可能な係止手段を設け、
前記係止手段を前記受け部材または前記電気部品に対して摩擦力によって係止することによって前記電気部品を固定保持するようにし、
前記係止手段が板ばねから構成され、該板ばねが前記電気部品または前記受け部材に取付けられ、その先端部が側方に弾性変形するとともに、
前記係止手段の弾性復元力によって該係止手段と前記受け部材または前記電気部品との間に生じかつ前記ばね接点の弾性復元力よりも大きな摩擦力によって前記電気部品が固定保持されることを特徴とする電気部品の実装装置。
【請求項２】
一対の前記受け部材がインサート成形によって実装基板上に設けられるとともに、前記一対の受け部材間において前記実装基板上に前記電極が形成されることを特徴とする請求項１に記載の電気部品の実装装置。
【請求項３】
前記一対の受け部材の互いに対向する面の両側にそれぞれリブが形成され、該リブが前記一対の受け部材間に挿入される電気部品の位置決めを行なうことを特徴とする請求項１に記載の電気部品の実装装置。
【請求項４】
前記受け部材が前記電気部品を受入れる挿入部を有する枠体から構成され、該枠体が実装基板に取付けられていることを特徴とする請求項１に記載の電気部品の実装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気部品の実装装置に係り、とくに電気部品の接点を実装基板の電極に圧着させた状態で固定手段によって該電気部品を固定保持するようにした電気部品の実装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器等の製造工程において、その製造工程の簡略化のために、とくに半田付け工程を省略するために、電子部品を実装した実装基板の銅箔のランドから成る電極に対して電気部品の接点を押当てて一定以上の接点力を持たせることによってその電気部品の電気的な接続をとるようにしたコンプレッションタイプのコネクション技術が広く用いられている。
【０００３】
例えば携帯電話機を例にとって説明すると、そのスピーカ、レシーバ、バイブレーションモータ、エレクトリックコンデンサマイク、表示ブロックを構成するＬＣＤ等はそれらに設けられている接点を実装基板に対して押当てて固定手段によって固定することによって電気的な接続を達成するようにしている。
【０００４】
このようなコンプレッションタイプのコネクション技術の例を図１１〜図１３によって説明すると、例えば電気部品１にはその所定の位置に複数のばね接点２を設けておく。これに対して実装基板３には互いに対向するように一対の受け部材４を設けておき、さらに上記ばね接点２と対向するように実装基板３上に電極５を形成しておく。
【０００５】
電気部品１は一対の受け部材４間に図１１および図１２に示すように挿入される。このときに上記電気部品１のばね接点２が実装基板３の電極５に接触することになる。そしてこのような状態において図１２に示すような押えばね６を用いて電気部品１を上から押える。このときに押えばね６の両端にそれぞれ形成されている屈曲部７を受け部材４の係止用凹部８に係止させることによって、図１３に示すように受け部材４間に電気部品１が挿入保持された状態で固定されることになる。しかもこのときに電気部品１のばね接点２が実装基板３の電極５に電気的に圧着され、これによって電気的な接続が達成される。
【０００６】
このように図１１〜図１３に示す接続方法は、一対の受け部材４間に電気部品１を挿入し、この電気部品１のばね接点２と実装基板３の電極５とを接触させ、押えばね６を上から取付けて受け部材４間に電気部品１を固定するものである。
【０００７】
従来の別の構造は図１４および図１５に示される。ここでばね接点２を有する電気部品１が一対の受け部材４間に挿入される。そしてこの後に実装基板３が上下一対のキャビネット１１、１２内に挿入される。このときに例えば上側のキャビネット１１の内面に設けられているスポンジ片から成るクッション部材１３が上記電気部品１を上から押圧する。従ってこの電気部品１の下面に設けられているばね接点２が実装基板３の電極５に弾性的に圧着され、これによって電気的な接続が達成される。すなわちここでは最終的な外観となるセットの外筐等を利用して電気部品１を押えるようにしたものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このようにコンプレッションタイプのコネクション技術における電気部品１のばね接点２を実装基板３の電極５に押当てるための固定方法として、押えばね６等を追加したり、あるいはまたキャビネット１１、１２を用いて押えるのが一般的である。このために部品点数が増加する。またキャビネット１１、１２によって押える図１５に示す構成の場合には、経年変化によってキャビネット１１、１２が開く方向の力を受ける等の不具合が発生する。
【０００９】
このように従来のコンプレッションタイプのコネクション技術において、図１２および図１３に示すような押えばね６のような押え部品を用いる場合には、部品点数が増加することになる。またこのような押えばね６を取付けるための工数も必要になる。これに対して図１５に示すようなキャビネット１１、１２を用いる方法は、キャビネット１１、１２が電気部品１を押えつけるような形状や工夫、あるいは押圧するためのスポンジ片等のクッション部材１３を追加する必要がある。またキャビネット１１、１２から成る外筐によって押えると、経年変化にしって押えている外筐が膨れてきたり、外筐自体が持上がってきて一対のキャビネット１１、１２間の隙間を増大させ、これによって体裁を悪化させる可能性がある。
【００１０】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、後から組立てを要する別の押え部材を必要とせず、あるいはまた外筐を構成するキャビネット等を用いることなくしかも電気部品を実装基板の電極に接続するようにした電気部品の実装装置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】
本願の一発明は、電気部品の底部に設けられた弾性変形可能なばね接点を実装基板の電極に弾性的に圧着させた状態で固定手段によって前記電気部品を固定保持するようにした電気部品の実装装置において、
前記電気部品の互いに対向する部位を受ける受け部材を前記実装基板側に設けるとともに、前記電気部品の互いに対向する部位または前記受け部材側に側方に変形可能な係止手段を設け、
前記係止手段を前記受け部材または前記電気部品に対して摩擦力によって係止することによって前記電気部品を固定保持するようにし、
前記係止手段が板ばねから構成され、該板ばねが前記電気部品または前記受け部材に取付けられ、その先端部が側方に弾性変形するとともに、
前記係止手段の弾性復元力によって該係止手段と前記受け部材または前記電気部品との間に生じかつ前記ばね接点の弾性復元力よりも大きな摩擦力によって前記電気部品が固定保持されることを特徴とする電気部品の実装装置に関するものである。なおここで電気部品とは、通常の意味で用いられる狭義の電気部品ばかりでなく超小型の電子部品をも含むものである。
【００１２】
ここで一対の前記受け部材がインサート成形によって実装基板上に設けられるとともに、前記一対の受け部材間において前記実装基板上に前記電極が形成されてよい。また前記一対の受け部材の互いに対向する面の両側にそれぞれリブが形成され、該リブが前記一対の受け部材間に挿入される電気部品の位置決めを行なうようにすることが可能である。また前記受け部材が前記電気部品を受入れる挿入部を有する枠体から構成され、該枠体が実装基板に取付けられてよい。
【００１４】
本願に含まれる発明の好ましい形態は、電子機器製造工程において、その製造工程の簡略化のために、電子部品を実装した実装基板の例えば銅箔のランドから成る電極に電気部品の接点を押当て、一定以上の接点圧力を持たせることによって電気的な接続を達成するようにしたコンプレッションタイプのコネクション技術に関するものである。このような技術を利用して電気部品を実装する場合には、押当てるための固定手段として押えばね等の他の部品を追加したり、あるいはまたキャビネットから成る筐体の一部で押えるのが一般的な方法であった。
【００１５】
これに対して本願に含まれる発明の好ましい態様は、コンプレッションタイプのコネクションを行なう部品自体、あるいはまたこの部品を受入れる受け部材側に、圧入の技術では一般的な係止手段を追加することによって、電気部品の位置出しを行なっている部分に押当てて軽圧入の形で抜けようとする力を押えるようにしたものである。
【００１６】
とくに好ましい態様は、コンプレッションタイプのコネクション技術を用いながら、しかもその接点圧力を受けるための専用の押えを必要としないことである。すなわちコンプレッションタイプのコネクション技術によって接続が行なわれる電気部品の側面または受け部材の内側の側面に弾性ばね等の係止手段を設けるようにしたものである。ここで従来の嵌合いのストッパのような本体側の複雑な形状を必要としない。そして組立て工程においては、コンプレッション接続をしようとする電気部品を、位置決めをする役目の受け部材間に合わせてワンタッチで軽圧入するだけで実装が完了するようにしたものである。
【００１７】
このような態様によれば、従来必要としていた押えばねのような押え部品を必要とせず、しかもワンタッチでの組立てが行なわれ、組立ての工数の簡略化が可能で工程が短縮されるようになる。また外筐を利用して押えるものではないために、経年変化によって外筐が変形したり外筐を構成するキャビネット間に隙間ができて開くことがない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図示の実施の形態によって説明する。図１〜図４は本発明の第１の実施の形態を示すものである。ここでは実装基板１６上に形成される電子回路装置に電気部品の実装を適用したものである。実装基板１６上には各種の電子部品１７が実装されるとともに、ＩＣ１８も必要に応じて実装される。そしてとくにコンプレッションタイプのコネクション技術を応用した電気部品１９が実装基板１６上の一対の受け部材２０間に挿入されて実装されるようになっている。
【００１９】
上記電気部品１９の実装について図２〜図４によってより詳細に説明する。互いに対向するように実装基板１６上に設けられている受け部材２０は例えばインサート成形の方法によってこの実装基板１６上に形成されてよい。あるいはまた後から実装基板１６上に取付けられてビス等によって固定されるものであってよい。受け部材２０の互いに対向する面の両側にはそれぞれリブ２１が形成され、このようなリブ２１によってそれらの間に挿入される電気部品１９の位置決めを行なうようにしている。
【００２０】
電気部品１９はその下面に図３および図４に示すように少なくとも一対のばね接点２４を有しており、これらのばね接点２４が実装基板１６上に予め形成されている銅箔から成る電極２５と接触し、これによって電気的な接続を達成するようにしている。
【００２１】
とくにここで電気部品１９の実装のための大きな特徴は、その両側の側面にそれぞれ係止手段を構成する板ばね２６が取付けられていることである。板ばね２６はその上端側が側方に開くように変形されている。そして板ばね２６の上端間の距離は上記一対の受け部材２０間の隙間よりも大きな値に設定されている。
【００２２】
従ってこのような板ばね２６を両側に有する電気部品１９を一対の受け部材２０間に挿入すると、板ばね２６の先端側の部分が内側へ変形するように受け部材２０で押えられるようになる。すなわち板ばね２６はそれ自身が弾性変形するとともに、その先端部が受け部材２０の表面に圧着されることになる。そしてこのときに電気部品１９の下面に設けられているばね接点２４が実装基板１６上の電極２５に圧着される。
【００２３】
ここで上記電極２５と圧着される板ばね２６の弾性復元力によって電気部品１９は上方へ、すなわち離脱方向へ押される。ところが電気部品１９はその両側の板ばね２６が受け部材１９の内側の側面に圧着されており、このときに摩擦力が発生する。そしてこの摩擦力を上記ばね接点２４による押上げ力よりも高い値に設定しておくことにより、一対の受け部材２０間に挿入された電気部品１９の離脱が防止される。
【００２４】
このような構造によれば、電気部品１９の実装は、一対の受け部材２０間に単に電気部品１９を挿入するだけでよく、半田付けの工程を必要とせず、ワンタッチで組立てを行なうことができる。また後から取付けを行なうことを要する押えばねのような押え部品を全く必要としない。しかも電気部品１９を取外す場合には、板ばね２６と受け部材２０との間の摩擦力よりも大きな力を加えて電気部品１９を上方へ引出すだけでよく、これによって部品の交換や修理が容易に行なわれ、メインテナンス性に優れた構造になる。
【００２５】
次に第２の実施の形態を図５および図６によって説明する。この実施の形態は係止手段を構成する板ばね２６を電気部品１９側ではなく受け部材２０側に形成したものである。ここで板ばね２６はその下端側の部分が側方であって内側へ屈曲するように変形されている。
【００２６】
従ってこのような構造によれば、電気部品１９を一対の受け部材２０間に挿入すると、電気部品１９の両側面にそれぞれ板ばね２６の先端部が弾性的に圧着されるようになる。しかも電気部品１９のばね接点２４が実装基板１６の電極２５に圧着して電気的な接続が達成される。
【００２７】
ここでばね接点２４の弾性復元力よりも板ばね２６と電気部品１９の側面との間に生ずる摩擦力の方が大きな値に設定されているために、電気部品１９の離脱が防止される。電気部品１９を取外す場合には上記の板ばね２６による摩擦力に打勝つ大きな力で電気部品１９を上方に引抜けばよい。
【００２８】
次に第３の実施の形態を図７によって説明する。この実施の形態は、上記第１の実施の形態に用いられている板ばね２６の形状を変更するようにしたものである。すなわちここでは予めほぼＶ字状に屈曲した板ばね２６を用いるようにし、このよう板ばね２６を電気部品１９の互いに対向する外側面にそれぞれ設けるようにしている。このような構成においても、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することが明白である。
【００２９】
次に参考例を図８によって説明する。この参考例は電気部品１９の両側端にそれぞれ上記第１の実施の形態と同様の板ばね２６が設けられている。そしてこのような板ばね２６の先端部を係止するような係止用段部３０が上記受け部材２０の内側の側面にそれぞれ形成されている。
【００３０】
従ってこのような構成によれば、両側に板ばね２６を有する電気部品１９を一対の受け部材２０間に挿入すると、板ばね２６の先端部が受け部材２０の係止用段部３０に係止されることになり、これによって電気部品１９は安定的に係止される。なおこのときに電気部品１９のばね接点２４が実装基板１６の電極２５に圧着する。
【００３１】
そして上記電気部品１９を交換したり修理したりする場合には、受け部材２０に設けられている挿通孔３１を通してピン等を挿入して板ばね２６の上端を側方に押圧すればよい。これによって板ばね２６の上端は図８において鎖線で示すように変形し、係止用段部３０から離脱することになる。従ってこれにより、電気部品１９を一対の受け部材２０間から容易に取外すことが可能になる。
【００３２】
次に別の参考例の形態を図９および図１０によって説明する。この参考例においては、一対の受け部材２０に代えて合成樹脂製の枠体３４が用いられる。この枠体３４はその中央部に上記電気部品１９を受入れる挿入部３５を有している。またこの挿入部３５の内側の互いに対向する側面にはそれぞれ係止用段部３０が形成されている。しかもこのような係止用段部３０と連通するように枠体３４の上面から下方に切込まれるようにスリット３６が形成されている。そしてこのような枠体３４が実装基板１６上に実装され、ビス３７およびナット３８によって固定されている。
【００３３】
電気部品１９を実装する場合には、この電気部品１９を枠体３４の挿入部３５内に挿入し、板ばね２６を枠体３４の挿入部３５の内側の係止用段部３０に係止する。すると電気部品１９の下面に形成されているばね接点２４が実装基板１６の電極２５に圧着されて電気的な接続が達成される。ここで電気部品１９を取外す必要がある場合には、枠体３４の上面から側面にかけて開放されているスリット３６を通して板状の工具を挿入し、板ばね２６の上端部を側方であって内側へ変形させればよい。これによって板ばね２６による係止が解除されて枠体３４から電気部品１９が取出されることになる。
【００３４】
このように本願の上記の複数の実施の形態は、電子機器製造工程において、その製造工程の簡略化のために、電子部品１７を実装した実装基板１６の電極２５に電気部品１９のばね接点２４を押当てて一定以上の接点圧力を持たせることにより電気的な接続をとるようにしたコンプレッションタイプのコネクション技術において、とくに電気部品１９の側面あるいは受け部材２０の側面に板ばね２６等の係止手段を追加することによって、電気部品１９の位置出しを行なっている部分に押当てて軽圧入の形で抜けようとする力を抑えるようにしたものである。
【００３５】
このように電気部品１９あるいは受け部材２０に追加された板ばね２６等の係止手段を設けることによって、電気部品１９を圧入することによって係止手段２６が電気部品１９と受け部材２０とに挟まれて変形し、これによって係止手段２６の先端部が受け部材２０または電気部品１９の側面に食込むように固定され、このときに発生する摩擦力、あるいは係止用段部３０との係止力によってばね接点２４による電気部品１９を離脱させる力を抑えるようにしたものである。
【００３６】
従ってこのような構造によれば、ワンタッチで電気部品１９の組立てを行なうことが可能になり、後から取付けるための押えばね等の押え部品を必要とせず、あるいはまたこのような押え部品を組立てる必要がなくなる。また外筐を利用して電気部品１９を押えるものでないために、外筐を構成する一対のキャビネット間に隙間が形成されて開くことがなくなる。
【００３７】
【発明の効果】
本願の主要な発明は、電気部品の底部に設けられた弾性変形可能なばね接点を実装基板の電極に弾性的に圧着させた状態で固定手段によって電気部品を固定保持するようにした電気部品の実装装置において、電気部品の互いに対向する部位を受ける受け部材を実装基板側に設けるとともに、電気部品の互いに対向する部位または受け部材側に側方に変形可能な係止手段を設け、係止手段を受け部材または電気部品に対して摩擦力によって係止することによって電気部品を固定保持するようにし、係止手段が板ばねから構成され、該板ばねが電気部品または受け部材に取付けられ、その先端部が側方に弾性変形するとともに、係止手段の弾性復元力によって該係止手段と受け部材または電気部品との間に生じかつばね接点の弾性復元力よりも大きな摩擦力によって電気部品が固定保持されるようにしたものである。
【００３８】
このような構成の電気部品実装装置によれば、受け部材間に電気部品を挿入すると、係止手段が受け部材または電気部品に対して係止することになり、これによって電気部品が固定保持される。しかもこのときに電気部品の接点が実装基板の電極に圧着されるために、これによって電気的な接続が達成される。従ってワンタッチで組立てを行なうことが必要になり、押えばねのような押え部品を必要としない。さらには外筐によって押える必要がなくなるために、押圧力によって外筐が変形したり隙間が開いたりすることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  部品を実装した実装基板の外観斜視図である。
【図２】  電気部品の実装を示す要部拡大斜視図である。
【図３】  同要部拡大縦断面図である。
【図４】  実装された状態の拡大縦断面図である。
【図５】  別の実施の形態の電気部品の実装を示す拡大縦断面図である。
【図６】  同実装された状態の拡大縦断面図である。
【図７】  さらに別の実施の形態の電気部品の実装方法を示す要部拡大縦断面図である。
【図８】  参考例の電気部品の実装を示す要部拡大縦断面図である。
【図９】  さらに別の参考例の電気部品の実装を示す要部拡大分解斜視図である。
【図１０】  同実装された状態の要部拡大縦断面図である。
【図１１】  従来の電気部品の実装方法を示す要部拡大縦断面図である。
【図１２】  同押えばねの取付けを示す要部拡大縦断面図である。
【図１３】  実装を完了した状態の要部拡大縦断面図である。
【図１４】  従来の別の実施の形態の実装方法を示す要部拡大縦断面図である。
【図１５】  電気部品を押えた状態の要部拡大縦断面図である。
【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】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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