(57)【要約】【課題】回路部品をプリント配線基板に半田付けして実装するとき、ピンが抜けないように強固に固定する。【解決手段】コネクタ１のピン２をプリント配線基板３の貫通孔４に差し込んで、ピン２を半田付けする。ピン２の外周には、熱で変形する固定部材１０が取り付けられる。固定部材１０の形状記憶効果に基づいて、半田付け時の熱により、固定部材１０が真っ直ぐな状態からＵ字状に変形する。固定部材１０が貫通孔４の周縁でプリント配線基板３を挟み込む。ピン２と貫通孔４との間に半田が流れ込み、ピン２がプリント配線基板３に半田付けされる。固定部材１０は、貫通孔４に係合して、ピン２の抜け止めとなる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線基板に形成された貫通孔に、回路部品の接続端子を差し込み、接続端子を半田付けすることにより、回路部品をプリント配線基板に実装する実装方法であって、接続端子に、熱で変形する固定部材を設け、固定部材付きの接続端子を貫通孔に挿入して、半田付け時の熱で固定部材を変形させて、固定部材を貫通孔に係合することを特徴とする回路部品の実装方法。
【請求項２】
固定部材は、基板の厚さよりも長く形成され、変形した固定部材は、貫通孔の周縁のプリント配線基板を挟み込むことを特徴とする請求項１記載の回路部品の実装方法。
【請求項３】
固定部材として、形状記憶材を用い、元の形状がプリント配線基板を挟むように成形され、固定部材は、平板状となるように変形され、加熱により元の形状に戻ることを特徴とする請求項２記載の回路部品の実装方法。
【請求項４】
固定部材に形成された脚が接続端子の外周に形成された孔に嵌め込まれて、固定部材は接続端子に取り付けられることを特徴とする請求項３記載の回路部品の実装方法。
【請求項５】
接続端子の外周に複数の固定部材が取り付けられたことを特徴とする請求項３記載の回路部品の実装方法。
【請求項６】
複数の固定部材がリングによって連結され、リングを接続端子の外周に嵌めることにより、固定部材を取り付けることを特徴とする請求項５記載の回路部品の実装方法。
【請求項７】
プリント配線基板に形成された貫通孔に、接続端子が差し込まれて半田付けされることにより、プリント配線基板に実装される回路部品であって、接続端子に、半田付け時の熱で変形する固定部材が設けられ、貫通孔に挿入された固定部材が変形して、貫通孔に係合することを特徴とする回路部品。
【請求項８】
固定部材は、形状記憶材からなり、固定部材の元の形状がプリント配線基板を挟むように成形され、固定部材は、基板の厚みより長い平板状とされ、固定部材は、加熱により元の形状に戻って、貫通孔の周縁のプリント配線基板を挟み込むことを特徴とする請求項７記載の回路部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路部品のプリント配線基板への実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回路部品をプリント配線基板に実装するとき、半田付けによって、回路部品がプリント配線基板に取り付けられている。例えば、基板取付タイプのコネクタのピンがプリント配線基板の決められた位置に半田付けされる。ピンとプリント配線基板に形成された導電パターンとが電気的かつ機械的に接続される。
【０００３】
半田付けによる実装方法では、半田付けが不十分であると、プリント配線基板から回路基板が外れてしまうおそれがある。そのため、実装作業に熟練を要する。そこで、回路部品のピンがプリント配線基板の取付孔に弾性をもって圧接する形状とされ、取付孔にピンを圧入することにより、回路部品をプリント配線基板に電気的かつ機械的に安定して実装できるようにすることが特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開昭６０−１２７７８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の実装方法では、ピンを取付孔に圧入しているだけであるので、無理な力がかかると、プリント配線基板からピンが抜けるおそれがある。着脱する回路部品であれば、実用的ではあるが、着脱しない回路部品に対しては、プリント配線基板から抜けてしまうことは問題であり、電気的な接続の信頼性に欠ける。
【０００５】
そこで、本発明は、上記に鑑み、回路部品をプリント配線基板に強固に固定することができる実装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、プリント配線基板に形成された貫通孔に、回路部品の接続端子を差し込み、接続端子を半田付けすることにより、回路部品をプリント配線基板に実装する実装方法であって、接続端子に、熱で変形する固定部材を設け、固定部材付きの接続端子を貫通孔に挿入して、半田付け時の熱で固定部材を変形させて、固定部材を貫通孔に係合するものである。
【０００７】
変形した固定部材が貫通孔に係合することにより、接続端子が貫通孔から抜け出すことがなくなる。その結果、回路部品はプリント配線基板に強固に固定される。
【０００８】
固定部材は、基板の厚さよりも長く形成され、変形した固定部材は、貫通孔の周縁のプリント配線基板を挟み込む。接続端子とともに固定部材が貫通孔に挿入されたとき、固定部材は貫通孔から外側に突出する。この固定部材が変形して、プリント配線基板を表裏面から挟むことによって、固定部材は貫通孔に係合される。
【０００９】
固定部材として、形状記憶材を用い、元の形状がプリント配線基板を挟むように成形され、固定部材は、平板状となるように変形され、加熱により元の形状に戻る。すなわち、固定部材は、形状記憶効果により、元の形状に戻る。
【００１０】
固定部材に形成された脚が接続端子の外周に形成された孔に嵌め込まれて、固定部材は接続端子に取り付けられる。固定部材は、接続端子とは異なる材料からなる。そのため、嵌め込むことにより、固定部材を接続端子に簡単に取り付けることができる。
【００１１】
接続端子の外周に複数の固定部材が取り付けられている。固定部材が複数あることにより、固定部材は貫通孔により強固に係合される。
【００１２】
複数の固定部材がリングによって連結され、リングを接続端子の外周に嵌めることにより、固定部材を取り付ける。複数の固定部材が一体化され、個々の固定部材が接続端子から外れることを防げる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、熱で変形する固定部材を用いて、半田付け時の熱を利用して、固定部材を自動的に変形させることにより、固定部材を貫通孔に係合させることができ、接続端子が貫通孔から抜け出すことを防止できる。したがって、半田による固定強度に固定部材による固定強度が上積みされ、回路部品をプリント配線基板に強固に実装することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本実施形態における回路部品をプリント配線基板に実装する様子を図１に示す。回路部品は、ハーネス接続されるコネクタ１とされ、コネクタ１は、接続端子として複数のピン２を有する。
【００１５】
プリント配線基板３には、複数の貫通孔４が形成される。貫通孔４の内壁には、めっきが施されて、導電膜が形成される。導電膜は、プリント配線基板の表面あるいは裏面に形成された配線パターンにつながっている。貫通孔４の周縁に、半田付け用のランド５が形成される。
【００１６】
コネクタ１のピン２とプリント配線基板３の貫通孔４とは、互いに対応して配置されている。ピン２が貫通孔４に差し込まれ、半田付けされることにより、コネクタ１がプリント配線基板３に実装される。
【００１７】
ピン２を貫通孔４に差し込んだときに強固に固定できるように、ピン２に、複数の固定部材１０が設けられる。固定部材１０は、１８０度対称の位置に配され、各ピン２の固定部材１０はそれぞれ同じ位置である。固定部材１０は、導電性を有する形状記憶合金からなる。固定部材１０が半田付け時の熱で変形することにより、固定部材１０が貫通孔４に係合して、ピン２が貫通孔４から抜けないように固定される。
【００１８】
固定部材１０は、図２、３に示すように、ピン２の軸方向に細長い平板状とされ、ピン２に取り付けるための脚１１を有する。脚１１の先端部１２は台形状に形成され、先端部１２の軸方向の両側面はテーパになっている。ピン２の外周には、脚１１を嵌め込むための孔１３が形成される。孔１３の奥側は、入口側より軸方向に大きくされた係止部１４とされる。脚１１の先端は、孔１３の入口と同じ大きさとされ、先端部１２における軸方向の最大長さは孔１３の入口より少しだけ長くされる。
【００１９】
脚１１の先端部１２がテーパになっているので、脚１１を孔１３に押し込むことにより、先端部１２が弾性変形して、先端部１２は孔１３に嵌め込まれる。脚１１の先端部１２が孔１３の係止部１４に引っ掛かり、脚１１は孔１３から抜けない。このようにして、固定部材１０は、ピン２の外周に密着して、ピン２と一体化される。
【００２０】
固定部材１０は、形状記憶合金であるため、加熱されると、変形して元の形状に戻る。図４に示すように、元の形状がＵ字状となるように、固定部材１０は成形される。そして、固定部材１０は、変形されて、図２に示すような平板状にされる。この真っ直ぐな状態の固定部材１０がピン２に取り付けられる。
【００２１】
コネクタ１をプリント配線基板３に実装するとき、図４に示すように、真っ直ぐな状態の固定部材１０を取り付けたピン２が貫通孔４に差し込まれる。そのため、貫通孔４の内径は、ピン２の直径と固定部材１０の厚さとの和より少し大とされる。また、固定部材１０の軸方向の長さは、プリント配線基板３の厚さより長くされる。固定部材１０が貫通孔４に挿入されたとき、固定部材１０の両端は貫通孔４よりはみ出す。
【００２２】
プリント配線基板３にコネクタ１をセットした後、ピン２の半田付けが行われる。半田付け時の熱により、固定部材１０は変形し、元の形状に戻る。すなわち、固定部材１０の両端がピン２から離れ、固定部材１０は、丸まって、Ｕ字状になる。
【００２３】
固定部材１０は、貫通孔４の周縁に当接して、プリント配線基板３を表裏面から挟み込む。固定部材１０は、ランド５と接触する。ここで、元の形状における固定部材１０の両端の間隔をプリント配線基板３の厚さ以下にしておくことにより、固定部材１０は元の形状に戻ろうとして、プリント配線基板３をしっかりと挟み込む。このようにして、固定部材１０は貫通孔４に係合される。なお、半田付け後、半田が冷えて、固定部材１０の温度が下がっても、形状記憶合金の特性上、固定部材１０は、加熱前の形状、すなわち真っ直ぐな状態に戻ることはない。
【００２４】
そして、図５に示すように、溶融した半田１５は、貫通孔４とピン２との間に流れ込む。すなわち、固定部材１０とランド５との間、固定部材１０と貫通孔４の内壁との間および固定部材１０とピン２との隙間に、半田１５が入り込む。ピン２とプリント配線基板３の配線パターンは、半田１５および固定部材１０を介して電気的に接続される。
【００２５】
以上のように、半田付け時の熱により変形する固定部材１０を用いることにより、固定部材１０がプリント配線基板３を確実に挟み込み、コネクタ１のピン２をプリント配線基板３の貫通孔４に強固に固定することができる。したがって、固定部材１０がピン２の抜け止めとして機能し、ピン２のがたつきを防止する。コネクタ１がプリント配線基板３から浮くようなことはなく、電気的かつ機械的に安定した状態で実装することができる。
【００２６】
ところで、固定部材１０は複数あればよく、固定部材１０の数あるいは配置は任意に設定できる。図６（ａ）に示すように、４つの固定部材１０をピン２の外周に等間隔に配置してもよい。固定部材１０が多いほど、各ピン２を強固に固定できる。
【００２７】
また、固定部材１０の数を少なくする場合、固定強度を維持するために、図６（ｂ）に示すように、複数のピン２毎に固定部材１０の位置を変える。例えば、１列に並んだ３本のピン２のうち、両端にあるピン２の固定部材１０の位置は、中心線Ｌを挟んで線対称とする。中央のピン２の固定部材１０の位置は、中心線Ｌ上とする。これにより、コネクタ１のピン２全体として、固定部材１０の配置は左右対称となり、バランスの取れた配置となる。固定強度のアンバランスがなくなり、一部のピン２が抜けやすくなるといったことを防げる。
【００２８】
複数の固定部材１０は、それぞれ独立してピン２に取り付けられている。そのため、１つの固定部材１０がピン２から外れるおそれがある。そこで、図７に示すように、複数の固定部材１０を連結して、固定部材１０を一体化する。例えば、ピン２の四方に固定部材１０が配置されているとき、固定部材１０をリング１６によって連結する。導電性を有する金属製のリング１６は、ピン２の円周方向に沿う円形とされ、リング１６の内径は、ピン２の外径と同じとされる。リング１６の内面には、ピン２に向かって突出した凸部１７が形成される。凸部１７は、環状とされる。
【００２９】
図８に示すように、ピン２の外周には、円周方向に溝１８が形成される。この溝１８に凸部１７が嵌まる。リング１６をピン２に押し込んでいくと、凸部１７が溝１８に嵌まり込み、複数の固定部材１０がピン２に取り付けられる。単独で固定部材１０を取り付ける場合に比べて、ピン２とリング１６との接触面積が増えるので、固定部材１０がピン２から外れることがなくなる。
【００３０】
また、プリント配線基板３に載置されるコネクタ１の底面からピン２が突出している。ピン２の周りの底面に、凹み１９が形成される。凹み１９の大きさは、固定部材１０が変形するとき接触しないような大きさに設定される。
【００３１】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。回路部品として、種々のＩＣ回路や抵抗素子、コンデンサ等の回路素子に、上記の実装方法を適用してもよい。また、接続端子は、ピンに限らずリード端子となる場合がある。リード端子でも、同様に固定部材を取り付ければよい。固定部材として、耐熱性および導電性を有する形状記憶樹脂を用いてよい。さらに、バイメタルを用いてもよい。バイメタルは、加熱されたときに、平板状となり、冷却したときに、Ｕ字状のように折れ曲った形状となるようにする。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のプリント配線基板に実装されるコネクタを示す斜視図
【図２】固定部材の斜視図
【図３】固定部材をピンに取り付けるときの様子を示す図
【図４】ピンが貫通孔に挿入され、加熱されたときの固定部材の変形を示す図
【図５】半田付けされてピンが貫通穴に固定された状態を示す図
【図６】ピンに取り付けられる固定部材の配置例を示す図
【図７】他の形態の固定部材を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図
【図８】コネクタの底面のピンの周辺を示す図
【符号の説明】
【００３３】
１    コネクタ
２    ピン
３    プリント配線基板
４    貫通孔
１０    固定部材
１１    脚
１３    孔
１５    半田
１６    リング
【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】
2009117643.tif 000008
【図７】
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【図８】
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