説明

カバー付き表面実装用電子部品

【課題】プリント基板とカバーの取り付けの位置合わせをするとともに、親プリント基板への半田付けの際により安定した半田フィレットを形成する。
【解決手段】プリント基板の部品実装面側に形成された配線パターンと裏面側に形成された電極パターンを電気的に接続するとともに、親プリント基板に半田付けする際に端子となる導電パターンを形成した電極凹部と、嵌合切欠きとをプリント基板の辺面に交互に設け、カバーの側面の下辺に前記嵌合切欠きに嵌合する凸辺を形成することによりプリント基板の厚さより僅かに浅いコ字型の切欠きを設け、カバーの側面のプリント基板に接する下辺を前記電極凹部の深さより厚く形成し、前記電極凹部を前記コ字型の切欠きで包囲する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、表面実装型プリント基板を用いたカバー付き表面実装用電子部品のカバーとプリント基板の構造に関するもので、さらに詳しくは、前記カバー付き表面実装用電子部品を親プリント基板に半田付けする際に、カバーの構造によって半田フィレットを安定に形成させるようにした構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
目的の機能を有する回路を小型のプリント基板に形成して、1個の部品として供給される電子部品アッセンブリがある。例えば、制御用のDC/DCコンバータでは、20mm四方程度のプリント基板に複数の電子素子及び電子部品を実装して1個の電子部品アッセンブリとして形成され、このDC/DCコンバータが他の部品とともに親プリント基板に実装される。
【0003】
現在、電子回路用のプリント基板は、チップ型の電子素子や電子部品(以下チップ部品と呼ぶ)を用いた表面実装型が主流となってきており、前記電子部品アッセンブリのプリント基板も親プリント基板も例外に漏れず表面実装型のプリント基板が多用されている。
【0004】
表面実装は、チップ部品本体の底面や側面に形成された面状の端子電極とプリント基板の配線パターンを半田付で接続する実装方法で、プリント基板のスルーホールに差し込むための電極端子を部品に設ける必要がないので部品を小型化することができ、さらに、部品が実装されるプリント基板も実装する部品の電極端子を差し込むためのスルーホールの余計なスペースが不要となる分さらに小型化が可能である。
この表面実装は、プリント基板の配線パターン上に印刷などにより塗布されたクリーム半田を接着剤代わりにしてチップ部品を仮止めし、リフロー工程によりクリーム半田を融解・固化して半田付けを行う。
【0005】
前記電子部品アッセンブリを、表面実装型の親プリント基板に対応するための表面実装用とする場合、親プリント基板に半田付けするための端子電極が、部品実装面の配線パターンとともにプリント基板の裏面に形成され、回路や部品の保護などのためにプリント基板の部品実装面側にカバーが取り付けられることがある。
【0006】
表面実装用電子部品にカバーを取り付ける場合、図5及び図6に示すように、プリント基板31と同一外形のカバー32をプリント基板31上に配置する構造のものがある(特許文献1)。
プリント基板31の辺面38には、部品実装面側の配線パターン34(図5の鎖線内に形成され、詳細は図示せず)と裏面側の電極パターン35とを電気的に接続する導電パターン36を形成した電極凹部33が設けられている。この電極凹部33は、プリント基板31の製造工程において、切り離し前のプリント基板31の貫通孔にスルーホールめっき等によって導電パターン36を形成し、貫通孔上で切り離した結果このような形状となるものである。
【0007】
この特許文献1のプリント基板31はセラミック製であり、カバー32は、セラミック製のカバー側壁32a及び金属板製の蓋部32bからなる。カバー側壁32aには前記電極凹部33と同一の位置に凹部37が形成されている。また、プリント基板31の電極凹部33は、図7に示すように、カバー側壁32aの凹部37より一回り大きく形成されている。
このように、電極凹部33をカバー側壁32aの凹部37より一回り大きく形成することにより、親プリント基板39に表面実装する際に、カバー側壁32aの底辺によって半田フィレット40の高さを制限することができる。
【0008】
この特許文献1のプリント基板31やカバー32は、次のような工程で製造される。
(1)複数のプリント基板31となるセラミックグリーンシートに、電極凹部33などのスルーホールを穿設し、配線パターン34、端子電極パターン35及び導電パターン36を形成する。
(2)複数の側壁32aとなるセラミックグリーンシートを打ち抜いて、側壁32aの内部となる空間を形成し、凹部37となるスルーホールを穿設する。
(3)前記プリント基板31となるセラミックグリーンシートと側壁32aとなるセラミックグリーンシートを位置合わせして圧着し、焼成して固着する。
(4)前記配線パターン34、端子電極パターン35及び導電パターン36の表面にめっきを行う。
(5)スルーホールの中心を通る境界線で切断し個々の基板に分割する。
(6)プリント基板31に部品41を実装する。
(7)接着等により蓋部32bを側壁32aの上辺に固着する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特許3286917号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
図5及び図6に示す従来の表面実装用電子部品は、半田フィレット40の高さを制限することができるが、横方向には凹部37の壁面だけであって充分な制限をすることができないという問題点があった。
また、複数のカバー側壁32aと複数のカバー側壁32aが連結したセラミックグリーンシートを位置合わせして圧着、焼成して固着し、さらに蓋部32bを固着する。カバー側壁32aや蓋部32bには位置合わせ手段はなく、冶具などを用いて位置合わせを行わなければならないという問題点があった。
【0011】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、プリント基板とカバーの取り付けの位置合わせをするとともに、親プリント基板への半田付けの際により安定した半田フィレットを形成するようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の請求項1は、小型の表面実装型プリント基板に電子素子や電子部品を実装し、カバーを取り付けて1個の電子部品として組み立てた表面実装用電子部品において、プリント基板の部品実装面側に形成された配線パターンと裏面側に形成された電極パターンを電気的に接続するとともに、親プリント基板に半田付けする際に端子となる導電パターンを形成した電極凹部と、嵌合切欠きとをプリント基板の辺面に交互に設け、カバーの側面の下辺に前記嵌合切欠きに嵌合する凸辺を形成することによりプリント基板の厚さより僅かに浅いコ字型の切欠きを設け、カバーの側面のプリント基板に接する下辺を前記電極凹部の深さより厚く形成し、前記電極凹部を前記コ字型の切欠きで包囲してなることを特徴とするものである。
【0013】
本発明の請求項2は、請求項1記載のカバー付き表面実装用電子部品において、カバーは、合成樹脂等の非金属材料で形成したことを特徴とするものである。
【0014】
本発明の請求項3は、請求項1記載のカバー付き表面実装用電子部品において、カバーの側面の下辺に形成されるコ字型切欠きは、プリント基板の厚さよりも僅かに浅く形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
本願の発明によれば、プリント基板の辺面に形成した電極凹部を、この電極凹部の深さより厚いカバーの側面に形成したコ字型の切欠きにより包囲するようにしたので、プリント基板にカバーを取り付ける際の位置決めをするとともに、親プリント基板に半田付けする際に、より安定した半田フィレットを形成することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明によるカバー付き表面実装用電子部品の電極凹部部分の断面図である。
【図2】本発明によるカバー付き表面実装用電子部品の嵌合切欠き部分の断面図である。
【図3】本発明によるカバー付き表面実装用電子部品の下側から見た1辺側の分解斜視図である。
【図4】本発明による表面実装用電子部品の分解斜視図であり、(a)はカバー、(b)はプリント基板を示す図である。
【図5】従来例を示す分解斜視図である。
【図6】図5の組み立て状態を示す断面図である。
【図7】図5の組み立て状態の電極凹部部分を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
プリント基板の部品実装面側に形成された配線パターンと裏面側に形成された電極パターンを電気的に接続するとともに、親プリント基板に半田付けする際に端子となる導電パターンを形成した電極凹部と、嵌合切欠きとをプリント基板の辺面に交互に設け、カバーの側面の下辺に前記嵌合切欠きに嵌合する凸辺を形成することによりプリント基板の厚さより僅かに浅いコ字型の切欠きを設け、カバーの側面のプリント基板に接する下辺を前記電極凹部の深さより厚く形成し、前記電極凹部を前記コ字型の切欠きで包囲する。
【実施例1】
【0018】
本発明によるカバー付き表面実装用電子部品の実施例を、図1ないし図4に基づいて説明する。
図4(b)は、本発明による表面実装用電子部品のプリント基板1を示す斜視図であり、このプリント基板1には、抵抗器やキャパシタなどの電子素子7及び他の電子部品8が表面実装されている。
このプリント基板1の図面右下側の縁部中央には切欠き3が形成され、左右の縁部には嵌合切欠き4と電極凹部5が形成されている。
【0019】
前記電極凹部5には、部品実装面の配線パターンと底面側の電極パターン9を電気的に接続するための導電パターン6が形成されている。
この電極凹部5は、プリント基板1の製造工程における多数のプリント基板1が繋がった切り離し前の状態で、隣り合うプリント基板1との境界部分に形成された長孔によって形成されている。この電極凹部5は、後述するようにスルーホールめっきによって導電パターン6を形成し、切り離した結果このような形状となったものであり、他の方法でプリント基板1の辺面に導電パターン6を形成できればこのような形状でなくともよい。
【0020】
プリント基板1の切欠き3の部品実装面側には平板状あるいは棒状の第1の係止部材14が表面実装され、図面上側の縁の中央には、コ字型を伏せて半田付け用の脚を左右に伸ばした形状の第2の係止部材15が表面実装されている。
前記係止部材14、15は、他の部品7、8とともにリフロー工程より半田付けするために、通常は金属の素材が使用されるが、チップ部品の端子電極のように、金属以外の素材の表面にめっきや蒸着などにより金属層を形成したものでもよい。
図3に示すように、プリント基板1の裏面側には前記導電パターン6に接続された表面実装用電子部品の端子電極としての電極パターン9が形成されている。
【0021】
図4(a)は、前記プリント基板1に被せられるカバー2を示す上下を反転させた斜視図である。
このカバー2は、ガラス入りプラスチックなどの耐熱性の合成樹脂で成形されており、少なくとも側辺17の厚さが、前記電極凹部5の深さよりも厚く形成されている。
このカバー2には、図面右下側の側面18の内部中央であって側面18の下縁に沿って第1の係止段部10が、上側の側面19の内部中央であって側面19の下辺よりプリント基板1の厚さ分の間隔をおいた位置に第2の係止段部11が内側へ突出して形成されている。前記第2の係止段部11には、カバー2の下方(図面上は上方)に向かって薄くなるようにテーパーが形成されている。
【0022】
前記カバー2の左右の側面17の下辺には、半田付けの際にプリント基板1の導電パターン6を露出するための切欠き20を形成することにより、前記プリント基板1の嵌合切欠き4に嵌合する凸辺12が設けられている。
カバー2の内部の四隅には、プリント基板1の部品実装面に当接して高さ方向の位置決めをする位置決め段部13が設けられている。
【0023】
カバー2の第1の係止段部10をプリント基板1の切欠き3に入るようにして第1の係止部材14に、カバー2の第2の係止段部11を第2の係止部材15に係止させて嵌合し、プリント基板1にカバー2を嵌合させる。前記位置決め段部13がプリント基板1の部品実装面に当接して保持される。
プリント基板1にカバー2を嵌合すると、カバー2の凸辺12が対応するプリント基板1の嵌合切欠き4に嵌合し、プリント基板1の電極凹部5はカバー2の側辺17の切欠き20によって包囲される。
【0024】
以上のように形成された、表面実装用電子部品を、親プリント基板23にリフロー工程によって半田付けを行うと、図1に示すように、親プリント基板23の配線パターン25とプリント基板1の導電パターン6との間に弧状の半田フィレット24が形成され、カバー2の側面17の切り欠き20に包囲されることにより制限されて、半田フィレット24が不要あるいは広がってはならない部分へ広がることがない。
【符号の説明】
【0025】
1…プリント基板、2…カバー、3…切欠き、4…嵌合切欠き、5…電極凹部、6…導電パターン、7…電子素子、8…電子部品、9…電極パターン、10…第1の係止段部、11…第2の係止段部、12…凸辺、13…位置決め段部、14…第1の係止部材、15…第2の係止部材、17、18、19…カバーの側面、20…切欠き、23…親プリント基板、24…半田フィレット、25…配線パターン。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
小型の表面実装型プリント基板に電子素子や電子部品を実装し、カバーを取り付けて1個の電子部品として組み立てた表面実装用電子部品において、
プリント基板の部品実装面側に形成された配線パターンと裏面側に形成された電極パターンを電気的に接続するとともに親プリント基板に半田付けする際に端子となる導電パターンを形成した電極凹部と、嵌合切欠きとをプリント基板の辺面に交互に設け、
カバーの側面の下辺に前記嵌合切欠きに嵌合する凸辺を形成することによりコ字型の切欠きを設け、カバーの側面のプリント基板に接する下辺を前記電極凹部の深さより厚く形成し、
前記電極凹部を前記コ字型の切欠きで上から包囲してなることを特徴とするカバー付き表面実装用電子部品。
【請求項2】
カバーは、合成樹脂等の非金属材料で形成したことを特徴とする請求項1記載の表面実装型プリント基板を用いたカバー付き表面実装用電子部品。
【請求項3】
カバーの側面の下辺に形成されるコ字型切欠きは、プリント基板の厚さよりも僅かに浅く形成したことを特徴とする請求項1又は2記載の表面実装型プリント基板を用いたカバー付き表面実装用電子部品。

【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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【公開番号】特開2011−138801(P2011−138801A)
【公開日】平成23年7月14日(2011.7.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−295779(P2009−295779)
【出願日】平成21年12月25日(2009.12.25)
【出願人】(000138543)株式会社ユタカ電機製作所 (18)