スペーサ
【課題】スペーサに供給された半田のずれを抑えるとともに、スペーサ上に配置されるセンサ素子の位置ずれを抑え、製造工程の自由度を拡大できるスペーサ、及び、その製造方法を提供する。
【解決手段】スペーサ１は、センサ素子９５を載せるための上面１１を有するベース部１０を備える。ベース部１０の上面１１には導体パッド１２が形成され、導体パッド１２上には固化した半田１６が形成されている。また、スペーサ１は、センサ素子９５と互いに嵌合可能な嵌合部２０を有している。
【解決手段】スペーサ１は、センサ素子９５を載せるための上面１１を有するベース部１０を備える。ベース部１０の上面１１には導体パッド１２が形成され、導体パッド１２上には固化した半田１６が形成されている。また、スペーサ１は、センサ素子９５と互いに嵌合可能な嵌合部２０を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板と、センサ素子などの回路素子との間に配置するためのスペーサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、種々の電子機器において、センサ素子を備えた回路基板が利用されている。センサ素子を用いる電子機器では、検出対象に対するセンサ素子の位置（換言すると、センサ素子の回路基板の表面からの高さ）を適切にするために、回路基板とセンサ素子との間にスペーサが配置される場合がある（例えば、下記特許文献１）。このようなスペーサには、センサ素子が載せられる上面に導体パッドが形成されるものがある。センサ素子は、この導体パッドに電気的に接続される。センサ素子と導体パッドは、多くの場合、半田ペーストを用いたリフロー半田付け法によって互いに接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−９３２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
センサ素子をスペーサに固定する半田付け工程の前においては、導体パッドに供給された半田ペーストが固まっていないので、半田ペーストが導体パッドからずれる問題が生じやすい。例えば、導体パッドに半田ペーストが供給されたスペーサを、半田付け工程が行われる場所まで搬送する必要が有る場合、搬送中に生じる振動によって、半田ペーストが導体パッドの範囲を超えて広がりやすい。
【０００５】
この点、半田ペーストのずれを防止するために、スペーサの搬送に先立って半田ペーストを固化させておくことが考えられる。しかしながら、そのような処理を行った場合、スペーサ上に配置されたセンサ素子が、半田付け工程において、適切な位置からずれやすくなる。つまり、従来行われているように、ペースト状の半田が供給されたスペーサ上にセンサ素子を配置する場合には、半田の粘性によってセンサ素子の位置ずれが抑えられる。ところが、ペースト状の半田を固化させた後に、センサ素子をスペーサ上に配置した場合には、半田によるそのような作用が得られない。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、スペーサに供給された半田のずれを抑えるとともに、スペーサ上に配置されるセンサ素子などの回路素子の位置ずれを抑え、製造工程の自由度を拡大できるスペーサ、及び、スペーサの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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係るスペーサは、回路素子を載せるための上面を有するベース部と、前記ベース部の上面に形成された、前記回路素子と電気的に接続するための導体パッドと、前記導体パッド上に配置された固化した半田と、前記ベース部に設けられ、前記回路素子と互いに嵌合可能な嵌合部と、を有する。
【０００８】
本発明によれば、スペーサに供給された半田が導体パッドからずれるのを防止するとともに、スペーサ上に配置される回路素子の位置ずれを抑え、製造工程の自由度を拡大できる。なお、本発明の「嵌合」の意味は、回路素子の大きさと嵌合部の大きさとが合致していることだけでなく、嵌合部と回路素子との間にクリアランスが設けられていることをも含む。
【０００９】
本発明の一態様では、前記嵌合部は、前記回路素子を囲むよう形成されてもよい。この態様によれば、回路素子の位置ずれをさらに効果的に抑制できる。例えば、回路素子が前後方向と左右方向の双方に動くことを抑制できる。
【００１０】
また、本発明の他の態様では、前記ベース部と前記嵌合部は別体に構成されてもよい。この態様によれば、ベース部と嵌合部とを一体的に成型する場合に比べて、嵌合部の形状の自由度を増すことができる。
【００１１】
また、本発明の他の態様では、前記ベース部の下面には、前記ベース部の上面に形成された前記導体パッドと電気的に繋がった導体パッドが形成されてもよい。この態様によれば、スペーサを回路基板の表面に取り付けることができるようになる。その結果、回路素子のスペーサへの半田付けと、スペーサの回路基板への半田付けに、同じ方法（例えば、リフロー法）を用いることができるようになり、その結果、それらの半田付けを同時に行うことができるようになる。
【００１２】
また、本発明の他の態様では、前記嵌合部は、前記ベース部の上面に配置されてもよい。この態様によれば、嵌合部が回路基板の領域を浸食することを防止できる。すなわち、ベース部に近接して他の回路素子を配置できるようになる。
【００１３】
また、本発明の他の態様では、前記導体パッド上に配置された前記半田は、半田ペーストを固化させることによって形成されている。この態様によれば、前記スペーサを容易に製造できる。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、本発明に係るスペーサの製造方法は、回路基板と、その上方に配置される回路素子との間に配置され、前記回路素子を載せるための上面を有するベース部を有するスペーサを製造する方法である。そして、前記製造方法は、前記ベース部の材料である第１の基材の上面に、前記回路素子と電気的に接続するための導体パッドを形成する工程と、前記導体パッド上に半田ペーストを供給する工程と、前記半田ペーストを固化させる工程と、前記第１の基材に、前記回路素子と互いに嵌合可能な嵌合部を含む第２の基材を設ける工程とを含む。
【００１５】
また、本発明の一態様では、前記半田ペーストから当該半田ペーストに含まれる溶剤を蒸発させることによって、前記半田ペーストを固化してもよい。この態様によれば、スペーサの製造が容易になる。
【００１６】
また、本発明の他の態様では、前記第１の基材の下面に、前記回路基板と電気的に接続させるための導体パッドを形成する工程をさらに含んでもよい。この態様によれば、スペーサを回路基板の表面に取り付けることができるようになる。その結果、回路素子のスペーサへの半田付けと、スペーサの回路基板への半田付けに、同じ方法（例えば、リフロー法）を用いることができるようになり、その結果、それらの半田付けを同時に行うことができるようになる。
【００１７】
また、本発明の他の態様では、前記製造方法は、それぞれ前記スペーサである複数のスペーサを製造する方法であり、前記複数のベース部に応じた大きさを有する前記第１の基材の複数の部分に前記導体パッドを形成する工程と、前記第１の基材を前記複数の部分に切断する工程と、をさらに含んでもよい。本発明によれば、スペーサ製造の生産性を向上できる。
【００１８】
また、この態様では、前記第２の基材は、それぞれ前記嵌合部である複数の嵌合部を含み、前記第１の基材を切断する前記工程では、前記第１の基材とともに、前記第２の基材を前記複数の嵌合部に切断してもよい。こうすることによって、さらにスペーサの製造の生産性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係るスペーサの斜視図である。
【図２】図１の拡大図である。
【図３】上記スペーサの平面図である。
【図４】上記スペーサの側面図である。
【図５】図３に示すＶ−Ｖ線での断面図である。
【図６】上記スペーサの底面図である。
【図７】上記スペーサの製造方法の例を説明するための図である。同図では、上記スペーサが有するベース部の元となる基材が示されている。
【図８】上記スペーサの製造方法の例を説明するための図である。同図では、表面に導体が形成された上記基材が示されている。
【図９】上記スペーサの製造方法の例を説明するための図である。同図では、基材に形成された導体の表面に半田ペーストが供給された様子が示されている。
【図１０】上記スペーサの製造方法の例を説明するための図である。同図では、上記ベース部の基材の表面に、上記スペーサが有する嵌合部の基材であるシートが貼り付けられた様子が示されている。
【図１１】上記スペーサの製造方法の例を説明するための図である。同図では、上記基材及びシートが各スペーサに切断された様子が示されている。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態の例であるスペーサ１の斜視図である。図２は図１の拡大図であり、同図ではスペーサ１が有する半田１６及び導体パッド１２が示されている。図３はスペーサ１の平面図である。図４はスペーサ１の側面図（図１のＩＶが示す方向からスペーサ１を見た時に得られる図）である。図５は図３に示すＶ−Ｖ線での断面図である。図６はスペーサ１の底面図である。なお、以下の説明では、スペーサ１の各部の相対的な位置関係を示すために、図１に示すＸ１−Ｘ２を左右方向とし、Ｙ１−Ｙ２を前後方向とする。
【００２１】
図５に示すように、スペーサ１は回路基板９０と、回路基板９０の上方に配置されるセンサ素子（例えば、受光素子や、磁気センサ素子）９５との間に配置するための部品である。スペーサ１は、その使用時には回路基板９０とセンサ素子９５との間に配置され、回路基板９０表面からのセンサ素子９５の高さ（図５に示すｈ）を規定する。
【００２２】
スペーサ１は、絶縁体（例えば、エポキシ樹脂材（紙エポキシ樹脂や、ガラス織布エポキシ樹脂、ガラス不織布エポキシ樹脂）や、ポリイミドなどの樹脂）によって形成されたベース部１０を有している。図１に示すように、ベース部１０はセンサ素子９５が載せられる上面１１を有している。この例では、センサ素子９５は略直方体であり、ベース部１０もセンサ素子９５の形状に合わせて略直方体に形成されている。ベース部１０の高さｈは、スペーサ１が使用される電子機器において要求されるセンサ素子９５の高さに応じて、適宜変更される。
【００２３】
ベース部１０の上面１１には複数（この例では６つ）の導体パッド１２が形成されている。スペーサ１の使用時には、導体パッド１２は、センサ素子９５の下面に形成された端子（不図示）に電気的に接続される。この例では、導体パッド１２は、スペーサ１の左右の縁に沿って前後方向に並んでいる。なお、導体パッド１２の位置や数は、センサ素子９５の端子の位置や数に合わせて、適宜変更される。
【００２４】
図６に示すように、ベース部１０の下面１７には、回路基板９０の表面に形成された導体パッド（不図示）と電気的に接続するための複数の導体パッド１３が形成されている。各導体パッド１３は、導体パッド１２の真下に位置している。すなわち、一対の導体パッド１２，１３は、鉛直方向に並んでいる。
【００２５】
ベース部１０の下面１７に導体パッド１３が形成されているため、導体パッド１３は、回路基板９０の表面に形成された導体パターンに取り付けることができる。また、後述するように、導体パッド１２上には半田１６が供給されている。そのため、センサ素子９５のスペーサ１への半田付けと、スペーサ１の回路基板９０への半田付けとに、同じ方法を用いることができ、その結果、それらの半田付けを同時に行うことができる。つまり、半田が供給された回路基板９０上にスペーサ１を配置し、このスペーサ１上にセンサ素子９５を配置する。そして、これらをリフロー炉内で加熱する。これによって、センサ素子９５のスペーサ１への半田付けと、スペーサ１の回路基板９０への半田付けとが同時に行われる。
【００２６】
導体パッド１３は上面１１に形成された導体パッド１２と電気的に繋がっている。この例では、図１又は図４に示すように、ベース部１０の左右の側面１５には、導体パッド１２の端部から導体パッド１３の端部まで上下方向に伸びる複数の溝が形成されている。この溝の内面に導体路１４が形成され、導体パッド１３はこの導体路１４を介して導体パッド１２に繋がっている。
【００２７】
図４に示すように、導体路１４はベース部１０の側面１５において露呈している。そのため、スペーサ１を回路基板９０に半田付けした時に、その半田付けが適切になされているか否かを容易に判定できる。
【００２８】
なお、導体路１４の形態はこれに限られない。例えば、ここで説明するベース部１０では、その側面に溝が形成され、この溝の内面に導体路１４が形成されていた。しかしながら、ベース部１０にはそのような溝が形成されることなく、平らな側面１５に導体路１４が形成されてもよい。
【００２９】
図３に示すように、導体パッド１２は矩形の取付部１２ａと、当該取付部１２ａの端部に位置する半環状の導通部１２ｂとを有している。この導通部１２ｂは、側面１５に形成された溝の縁に沿って形成され、導体路１４に繋がっている。なお、スペーサ１の使用時には、取付部１２ａにセンサ素子９５の端子が取り付けられる。
【００３０】
図１又は図２に示すように、導体パッド１２上には半田１６が設けられている。この例では、半田１６は導体パッド１２の取付部１２ａ上に形成されている。半田１６は取付部１２ａ上で固化した半田であり、取付部１２ａの表面に固着している。詳細には、半田１６は半田ペースト（粉末半田、ロジンなどを原料とするフラックス、及び、溶剤を含むペースト）が固化した半田である。半田１６は、後述する方法によって、センサ素子９５がスペーサ１に載せられる前（すなわちスペーサ１の使用前）に、固化される。
【００３１】
図１に示すように、ベース部１０には嵌合部２０が設けられている。嵌合部２０も、ベース部１０と同様に、樹脂などの絶縁体によって形成される。嵌合部２０は、スペーサ１の平面視では、ベース部１０の上面１１に相応する大きさを有し、ベース部１０の上面１１に配置されている。この例では、上面１１は矩形であり、嵌合部２０の外形も上面１１に合わせた矩形である。
【００３２】
嵌合部２０は、センサ素子９５のスペーサ１に対する相対位置のずれを抑えるための部分であり、センサ素子９５と互いに嵌合可能に形成されている。換言すると、嵌合部２０は、センサ素子９５がその内側に配置可能となるように形成されている。この例では、嵌合部２０はセンサ素子９５の側面を囲む枠状に形成されている。すなわち、嵌合部２０には略長方形の開口２０ａが形成されている。センサ素子９５は上述したように略直方体の部品であり、スペーサ１の使用時には開口２０ａに嵌められる。これによって、センサ素子９５が、スペーサ１に半田付けされる前に振動を受けた場合であっても、スペーサ１上の適切な位置からずれることが抑えられる。
【００３３】
なお、図５に示す例では、開口２０ａの大きさは、センサ素子９５の大きさに概ね合致している。しかしながら、開口２０ａの内縁と、センサ素子９５の側面との間には、隙間が設けられてもよい。すなわち、開口２０ａの大きさは、センサ素子９５の大きさより僅かに大きくてもよい。この場合、センサ素子９５のスペーサ１に対する位置ずれを防止でき、且つ、センサ素子９５を確実に開口２０ａ内に配置できる。
【００３４】
図３に示すように、ベース部１０に形成された複数の導体パッド１２は、開口２０ａから露呈している。この例では、導体パッド１２の取付部１２ａ及び当該取付部１２ａ上に形成された半田１６が、嵌合部２０の内側に位置している。そのため、センサ素子９５が嵌合部２０に嵌められると、センサ素子９５の端子が導体パッド１２の取付部１２ａ或いはその上の半田１６に接触する。なお、導体パッド１２の導通部１２ｂは、嵌合部２０によって上方から覆われている。また、ベース部１０の側面１５に形成された溝も、嵌合部２０によって上方から覆われている。さらに、嵌合部２０の内縁の４隅２０ｂは円弧状に形成されている。
【００３５】
ベース部１０と嵌合部２０は別体に形成された部材である。すなわち、嵌合部２０はベース部１０とは互いに異なる２つの部材から形成された部分である。図５に示すように、嵌合部２０は接着剤３１によってベース部１０の上面１１に取り付けられている。なお、嵌合部２０のベース部１０への取付構造はこれに限られない。例えば、嵌合部２０又はベース部１０の少なくとも一方に他方に引っ掛かる係合部が形成されてもよい。
【００３６】
スペーサ１の製造方法について説明する。ここでは、複数のスペーサ１を製造する方法について説明する。図７乃至図１１は、スペーサ１の製造方法の例を説明するための図である。
【００３７】
図７に示すように、まず、複数のベース部１０に応じた大きさを有する板状の第１の基材（ベース部１０の材料である、ポリイミドやエポキシ樹脂などの板）１１０を用意する。図７に例として示す第１の基材１１０は、左右方向（Ｘ１−Ｘ２方向）及び前後方向（Ｙ１−Ｙ２方向）に並び互いに連結した複数（ここでは６つ）のベース部１０より、左右方向に僅かに大きい板である。第１の基材１１０は、後述する切断工程において、前後方向に伸びる複数の線Ｌｃ、及び左右方向に伸びる複数の線Ｌｂに沿って、各スペーサ１の大きさに切断される（図１１参照）。
【００３８】
第１の基材１１０には複数の貫通孔１１０ａが形成されている。これらの貫通孔１１０ａは、その中心が線Ｌｃ上に位置するように形成されている。なお、複数の貫通孔１１０ａは、第１の基材１１０を成形する際に形成してもよいし、第１の基材１１０を成型した後に、機械加工によって形成してもよい。
【００３９】
次に、図８に示すように、この第１の基材１１０の上面に複数の導体パッド１２を形成する。また、第１の基材１１０の下面に、複数の導体パッド１３を形成する。ここで説明する例では、各スペーサ１が、複数（以上の説明では６つ）の導体パッド１２，１３を有している。そのため、切断工程において切断される線Ｌｂ，Ｌｃで囲まれる各部分（すなわち、各ベース部１０に対応する部分（以下、ベース部領域１１０ｂ））に、１つのスペーサ１に設けるべき数の導体パッド１２，１３を形成する。また、第１の基材１１０に、これらの導体パッド１２，１３を繋ぐ導体路１４を形成する。
【００４０】
例えば、第１の基材１１０に金属めっきを施すことによって、これら導体パッド１２，１３を形成する。この例では、図８に示すように、左右方向において互いに隣接するベース部領域１１０ｂに形成される導体パッド１２は、線Ｌｃを挟んで左右対象となっている。導体パッド１２と同様に、左右方向において互いに隣接するベース部領域１１０ｂに形成される導体パッド１３も、線Ｌｃを挟んで左右対象となっている。また、貫通孔１１０ａの内面に金属めっきを施すことによって、導体路１４を形成する。なお、導体パッド１２，１３及び導体路１４の形成には、例えば、レーザーめっき法（導体パッド１２，１３、導体路１４の部分にレーザーを照射し、その部分にのみ金属を析出させる方法）を用いることができる。また、レーザーめっき法に替えて、貫通孔１１０ａが形成された第１の基材１１０の外面全体に金属めっきを施し、その後に、導体パッド１２，１３及び導体路１４以外の部分から金属めっきを剥離させるエッチングを行ってもよい。
【００４１】
次に、導体パッド１２上に半田ペースト１１６を供給する（図９参照）。半田ペースト１１６は、上述したように、粉末半田と、フラックスと、溶剤とを含むペーストである。半田ペースト１１６は、例えば、従来周知のスクリーン印刷によって導体パッド１２上に供給される。すなわち、スクリーン印刷では、メタルマスクにおける導体パッド１２に対応する位置（この例では取付部１２ａに対応する位置）に孔を形成し、その孔に半田ペースト１１６を充填する。その後、充填された半田ペースト１１６を導体パッド１２に転写する。これによって、導体パッド１２上に半田ペースト１１６が配置される。なお、図９に示す例では、第１の基材１１０の左右の縁に近接する導体パッド１２（ベース部領域１１０ｂ以外の部分に形成された導体パッド１２）には、半田ペースト１１６は供給されていない。これは、後述する切断工程において、第１の基材１１０の縁に近い部分はスペーサ１から切り離されるためである。
【００４２】
次に、図１０に示すように、シート状に形成された第２の基材１２０を、第１の基材１１０の上面に貼付する。この例では、第２の基材１２０を接着剤によって第１の基材１１０に貼付する。第２の基材１２０は、互いに連結しシート状をなす複数の嵌合部２０を含んでいる。すなわち、第２の基材１２０は、第１の基材１１０と同様に、左右方向及び前後方向に並び互いに繋がった複数の嵌合部２０を含んでいる。そのため、第２の基材１２０には複数の開口２０ａ（図３参照）が形成されている。この貼付工程では、開口２０ａから各導体パッド１２の取付部１２ａ及び半田ペースト１１６が露呈するように、第２の基材１２０を第１の基材１１０の上面に貼付する。
【００４３】
なお、上述したように、嵌合部２０は、ベース部１０の上面１１上に配置される部材であり、且つ、スペーサ１の平面視において、ベース部１０と同じ外形を有する部材である。そのため、複数の嵌合部２０を含む第２の基材１２０をシート状に形成することができている。
【００４４】
次に、導体パッド１２上に供給した半田ペースト１１６を固化させて、半田ペースト１１６を上述した固体の半田１６にする。例えば、半田ペースト１１６が供給された導体パッド１２を有する第１の基材１１０及び第２の基材１２０を加熱炉内で加熱し、或いは、半田ペースト１１６のみを赤外線等で加熱し、半田ペースト１１６に含まれる溶剤を蒸発させる。具体的には、半田ペースト１１６に含まれる粉末半田が溶解する温度より低い温度まで半田ペースト１１６を加熱し、溶剤を蒸発させる。これによって、導体パッド１２上に固体の半田１６が形成される。なお、溶剤を蒸発させた後においても、フラックスは半田１６に留まっている。そのため、センサ素子９５をスペーサ１に固定する半田付け工程においては、このフラックスが活性化し、酸化膜の除去などの作用が得られる。
【００４５】
なお、この説明では、第１の基材１１０に第２の基材１２０を貼付した後に、半田ペースト１１６を加熱している。しかしながら、半田ペースト１１６を加熱し固体の半田１６にした後に、第１の基材１１０に第２の基材１２０を貼付してもよい。
【００４６】
その後、図１１に示すように、第１の基材１１０及び第２の基材１２０を複数のスペーサ１に切断する。すなわち、第１の基材１１０及び第２の基材１２０を、複数の貫通孔１１０ａの中心を通る線Ｌｃ、及び線Ｌｃに直交する線Ｌｂに沿って切断する。これによって、１つの第１の基材１１０及び第２の基材１２０から複数のスペーサ１が得られる。また、１つの貫通孔１１０ａの中心を通る線Ｌｃに沿って第１の基材１１０が切断されることによって、スペーサ１の側面１５に形成された溝及びその内面に形成された導体路１４が得られる。
【００４７】
切断工程によって得られたスペーサ１は、いわゆるチップ部品と同様にして梱包される。そして、スペーサ１は、その使用時には、チップマウンタによって回路基板に表面実装される部品として取り扱われる。すなわち、スペーサ１の上面１１に設けられた半田１６は固化しているため、スペーサ１は通常のチップ部品として扱うことが可能になる。
【００４８】
センサ素子９５のスペーサ１への半田付け、及び、スペーサ１の回路基板９０への半田付けは、例えば、次のように行われる。まず、半田ペーストが供給された回路基板９０上にスペーサ１を配置する。上述したように、スペーサ１の上面１１に設けられた半田１６は固化されている。そのため、スペーサ１は、吸引式のチャックによる吸着が可能であり、吸引式のチャックを有するチップマウンタを用いて、回路基板９０上へ実装できる。次に、このスペーサ１上にセンサ素子９５を配置する。そして、これらをリフロー炉内で加熱する。スペーサ１上の半田１６はあらかじめ固化されているため、センサ素子９５はスペーサ１に固定されていない。しかしながら、スペーサ１に対するセンサ素子９５の位置ずれが嵌合部２０によって抑えられるので、リフロー工程において振動を受けた場合や、リフロー炉内の送風に起因して風圧を受けた場合でも、センサ素子９５のずれは抑えられる。このようにして、センサ素子９５のスペーサ１へ半田付けと、スペーサ１の回路基板９０への半田付けとが一つの工程で行われる。
【００４９】
以上説明したように、スペーサ１は、導体パッド１２上に配置された固化した半田１６と、ベース部１０に設けられ、センサ素子９５が嵌合可能な嵌合部２０とを有している。そのため、半田１６が導体パッド１２からずれるのを防止できる。また、スペーサ１上に配置されるセンサ素子９５の位置ずれを防止できる。
【００５０】
なお、本発明は、以上説明したスペーサ１に限られず、種々の変更が可能である。
【００５１】
例えば、以上の説明では、嵌合部２０は枠状に形成されていた。しかしながら、嵌合部２０の形状はこれに限られない。例えば、嵌合部２０は、ベース部１０の上面１１に形成された複数の突起でもよい。この場合、複数の突起は、それらの内側にセンサ素子９５を嵌めることができるように、互いに離間した位置に形成される。例えば、センサ素子９５を挟んで互いに反対側に位置する２つの位置に、突起が形成されてもよい。そして、この２つの突起の間にセンサ素子９５が嵌められてもよい。
【００５２】
また、嵌合部２０は、ベース部１０の上面１１に形成される複数の凹部でもよい。この場合、センサ素子９５の下面には、この凹部に嵌る突起が形成される。反対に、嵌合部２０は、ベース部１０の上面１１に形成される複数の凸部でもよい。この場合、センサ素子９５の下面には、凸部が嵌る凹部が形成される。
【００５３】
また、以上の説明では、嵌合部２０は、ベース部１０の上面１１に配置されていた。しかしながら、嵌合部２０は、ベース部１０の側面を囲む枠状に形成されてもよい。この場合、嵌合部２０は、ベース部１０の高さｈを超えた部分を有するように、ベース部１０より高い高さを有してもよい。こうすることによって、センサ素子９５は、嵌合部２０の、ベース部１０の高さを超えた部分に嵌めることができる。
【００５４】
また、以上の説明では、嵌合部２０は、ベース部１０とは別体に構成され、ベース部１０の上面に貼付されていた。しかしながら、嵌合部２０はベース部１０と一体的に成型されてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１ スペーサ、１０ ベース部、１１ 上面、１２ 導体パッド、１２ａ 取付部、１２ｂ 導通部、１３ 導体パッド、１４ 導体路、１５ 側面、１６ 半田、１７ 下面、２０ 嵌合部、２０ａ 開口、２０ｂ 隅、３１ 接着剤、９０ 回路基板、９５ センサ素子、１１０ 第１の基材、１１０ａ 貫通孔、１１０ｂ ベース部領域、１１６ 半田ペースト、１２０ 第２の基材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板と、センサ素子などの回路素子との間に配置するためのスペーサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、種々の電子機器において、センサ素子を備えた回路基板が利用されている。センサ素子を用いる電子機器では、検出対象に対するセンサ素子の位置（換言すると、センサ素子の回路基板の表面からの高さ）を適切にするために、回路基板とセンサ素子との間にスペーサが配置される場合がある（例えば、下記特許文献１）。このようなスペーサには、センサ素子が載せられる上面に導体パッドが形成されるものがある。センサ素子は、この導体パッドに電気的に接続される。センサ素子と導体パッドは、多くの場合、半田ペーストを用いたリフロー半田付け法によって互いに接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−９３２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
センサ素子をスペーサに固定する半田付け工程の前においては、導体パッドに供給された半田ペーストが固まっていないので、半田ペーストが導体パッドからずれる問題が生じやすい。例えば、導体パッドに半田ペーストが供給されたスペーサを、半田付け工程が行われる場所まで搬送する必要が有る場合、搬送中に生じる振動によって、半田ペーストが導体パッドの範囲を超えて広がりやすい。
【０００５】
この点、半田ペーストのずれを防止するために、スペーサの搬送に先立って半田ペーストを固化させておくことが考えられる。しかしながら、そのような処理を行った場合、スペーサ上に配置されたセンサ素子が、半田付け工程において、適切な位置からずれやすくなる。つまり、従来行われているように、ペースト状の半田が供給されたスペーサ上にセンサ素子を配置する場合には、半田の粘性によってセンサ素子の位置ずれが抑えられる。ところが、ペースト状の半田を固化させた後に、センサ素子をスペーサ上に配置した場合には、半田によるそのような作用が得られない。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、スペーサに供給された半田のずれを抑えるとともに、スペーサ上に配置されるセンサ素子などの回路素子の位置ずれを抑え、製造工程の自由度を拡大できるスペーサ、及び、スペーサの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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係るスペーサは、回路素子を載せるための上面を有するベース部と、前記ベース部の上面に形成された、前記回路素子と電気的に接続するための導体パッドと、前記導体パッド上に配置された固化した半田と、前記ベース部に設けられ、前記回路素子と互いに嵌合可能な嵌合部と、を有する。
【０００８】
本発明によれば、スペーサに供給された半田が導体パッドからずれるのを防止するとともに、スペーサ上に配置される回路素子の位置ずれを抑え、製造工程の自由度を拡大できる。なお、本発明の「嵌合」の意味は、回路素子の大きさと嵌合部の大きさとが合致していることだけでなく、嵌合部と回路素子との間にクリアランスが設けられていることをも含む。
【０００９】
本発明の一態様では、前記嵌合部は、前記回路素子を囲むよう形成されてもよい。この態様によれば、回路素子の位置ずれをさらに効果的に抑制できる。例えば、回路素子が前後方向と左右方向の双方に動くことを抑制できる。
【００１０】
また、本発明の他の態様では、前記ベース部と前記嵌合部は別体に構成されてもよい。この態様によれば、ベース部と嵌合部とを一体的に成型する場合に比べて、嵌合部の形状の自由度を増すことができる。
【００１１】
また、本発明の他の態様では、前記ベース部の下面には、前記ベース部の上面に形成された前記導体パッドと電気的に繋がった導体パッドが形成されてもよい。この態様によれば、スペーサを回路基板の表面に取り付けることができるようになる。その結果、回路素子のスペーサへの半田付けと、スペーサの回路基板への半田付けに、同じ方法（例えば、リフロー法）を用いることができるようになり、その結果、それらの半田付けを同時に行うことができるようになる。
【００１２】
また、本発明の他の態様では、前記嵌合部は、前記ベース部の上面に配置されてもよい。この態様によれば、嵌合部が回路基板の領域を浸食することを防止できる。すなわち、ベース部に近接して他の回路素子を配置できるようになる。
【００１３】
また、本発明の他の態様では、前記導体パッド上に配置された前記半田は、半田ペーストを固化させることによって形成されている。この態様によれば、前記スペーサを容易に製造できる。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、本発明に係るスペーサの製造方法は、回路基板と、その上方に配置される回路素子との間に配置され、前記回路素子を載せるための上面を有するベース部を有するスペーサを製造する方法である。そして、前記製造方法は、前記ベース部の材料である第１の基材の上面に、前記回路素子と電気的に接続するための導体パッドを形成する工程と、前記導体パッド上に半田ペーストを供給する工程と、前記半田ペーストを固化させる工程と、前記第１の基材に、前記回路素子と互いに嵌合可能な嵌合部を含む第２の基材を設ける工程とを含む。
【００１５】
また、本発明の一態様では、前記半田ペーストから当該半田ペーストに含まれる溶剤を蒸発させることによって、前記半田ペーストを固化してもよい。この態様によれば、スペーサの製造が容易になる。
【００１６】
また、本発明の他の態様では、前記第１の基材の下面に、前記回路基板と電気的に接続させるための導体パッドを形成する工程をさらに含んでもよい。この態様によれば、スペーサを回路基板の表面に取り付けることができるようになる。その結果、回路素子のスペーサへの半田付けと、スペーサの回路基板への半田付けに、同じ方法（例えば、リフロー法）を用いることができるようになり、その結果、それらの半田付けを同時に行うことができるようになる。
【００１７】
また、本発明の他の態様では、前記製造方法は、それぞれ前記スペーサである複数のスペーサを製造する方法であり、前記複数のベース部に応じた大きさを有する前記第１の基材の複数の部分に前記導体パッドを形成する工程と、前記第１の基材を前記複数の部分に切断する工程と、をさらに含んでもよい。本発明によれば、スペーサ製造の生産性を向上できる。
【００１８】
また、この態様では、前記第２の基材は、それぞれ前記嵌合部である複数の嵌合部を含み、前記第１の基材を切断する前記工程では、前記第１の基材とともに、前記第２の基材を前記複数の嵌合部に切断してもよい。こうすることによって、さらにスペーサの製造の生産性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係るスペーサの斜視図である。
【図２】図１の拡大図である。
【図３】上記スペーサの平面図である。
【図４】上記スペーサの側面図である。
【図５】図３に示すＶ−Ｖ線での断面図である。
【図６】上記スペーサの底面図である。
【図７】上記スペーサの製造方法の例を説明するための図である。同図では、上記スペーサが有するベース部の元となる基材が示されている。
【図８】上記スペーサの製造方法の例を説明するための図である。同図では、表面に導体が形成された上記基材が示されている。
【図９】上記スペーサの製造方法の例を説明するための図である。同図では、基材に形成された導体の表面に半田ペーストが供給された様子が示されている。
【図１０】上記スペーサの製造方法の例を説明するための図である。同図では、上記ベース部の基材の表面に、上記スペーサが有する嵌合部の基材であるシートが貼り付けられた様子が示されている。
【図１１】上記スペーサの製造方法の例を説明するための図である。同図では、上記基材及びシートが各スペーサに切断された様子が示されている。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態の例であるスペーサ１の斜視図である。図２は図１の拡大図であり、同図ではスペーサ１が有する半田１６及び導体パッド１２が示されている。図３はスペーサ１の平面図である。図４はスペーサ１の側面図（図１のＩＶが示す方向からスペーサ１を見た時に得られる図）である。図５は図３に示すＶ−Ｖ線での断面図である。図６はスペーサ１の底面図である。なお、以下の説明では、スペーサ１の各部の相対的な位置関係を示すために、図１に示すＸ１−Ｘ２を左右方向とし、Ｙ１−Ｙ２を前後方向とする。
【００２１】
図５に示すように、スペーサ１は回路基板９０と、回路基板９０の上方に配置されるセンサ素子（例えば、受光素子や、磁気センサ素子）９５との間に配置するための部品である。スペーサ１は、その使用時には回路基板９０とセンサ素子９５との間に配置され、回路基板９０表面からのセンサ素子９５の高さ（図５に示すｈ）を規定する。
【００２２】
スペーサ１は、絶縁体（例えば、エポキシ樹脂材（紙エポキシ樹脂や、ガラス織布エポキシ樹脂、ガラス不織布エポキシ樹脂）や、ポリイミドなどの樹脂）によって形成されたベース部１０を有している。図１に示すように、ベース部１０はセンサ素子９５が載せられる上面１１を有している。この例では、センサ素子９５は略直方体であり、ベース部１０もセンサ素子９５の形状に合わせて略直方体に形成されている。ベース部１０の高さｈは、スペーサ１が使用される電子機器において要求されるセンサ素子９５の高さに応じて、適宜変更される。
【００２３】
ベース部１０の上面１１には複数（この例では６つ）の導体パッド１２が形成されている。スペーサ１の使用時には、導体パッド１２は、センサ素子９５の下面に形成された端子（不図示）に電気的に接続される。この例では、導体パッド１２は、スペーサ１の左右の縁に沿って前後方向に並んでいる。なお、導体パッド１２の位置や数は、センサ素子９５の端子の位置や数に合わせて、適宜変更される。
【００２４】
図６に示すように、ベース部１０の下面１７には、回路基板９０の表面に形成された導体パッド（不図示）と電気的に接続するための複数の導体パッド１３が形成されている。各導体パッド１３は、導体パッド１２の真下に位置している。すなわち、一対の導体パッド１２，１３は、鉛直方向に並んでいる。
【００２５】
ベース部１０の下面１７に導体パッド１３が形成されているため、導体パッド１３は、回路基板９０の表面に形成された導体パターンに取り付けることができる。また、後述するように、導体パッド１２上には半田１６が供給されている。そのため、センサ素子９５のスペーサ１への半田付けと、スペーサ１の回路基板９０への半田付けとに、同じ方法を用いることができ、その結果、それらの半田付けを同時に行うことができる。つまり、半田が供給された回路基板９０上にスペーサ１を配置し、このスペーサ１上にセンサ素子９５を配置する。そして、これらをリフロー炉内で加熱する。これによって、センサ素子９５のスペーサ１への半田付けと、スペーサ１の回路基板９０への半田付けとが同時に行われる。
【００２６】
導体パッド１３は上面１１に形成された導体パッド１２と電気的に繋がっている。この例では、図１又は図４に示すように、ベース部１０の左右の側面１５には、導体パッド１２の端部から導体パッド１３の端部まで上下方向に伸びる複数の溝が形成されている。この溝の内面に導体路１４が形成され、導体パッド１３はこの導体路１４を介して導体パッド１２に繋がっている。
【００２７】
図４に示すように、導体路１４はベース部１０の側面１５において露呈している。そのため、スペーサ１を回路基板９０に半田付けした時に、その半田付けが適切になされているか否かを容易に判定できる。
【００２８】
なお、導体路１４の形態はこれに限られない。例えば、ここで説明するベース部１０では、その側面に溝が形成され、この溝の内面に導体路１４が形成されていた。しかしながら、ベース部１０にはそのような溝が形成されることなく、平らな側面１５に導体路１４が形成されてもよい。
【００２９】
図３に示すように、導体パッド１２は矩形の取付部１２ａと、当該取付部１２ａの端部に位置する半環状の導通部１２ｂとを有している。この導通部１２ｂは、側面１５に形成された溝の縁に沿って形成され、導体路１４に繋がっている。なお、スペーサ１の使用時には、取付部１２ａにセンサ素子９５の端子が取り付けられる。
【００３０】
図１又は図２に示すように、導体パッド１２上には半田１６が設けられている。この例では、半田１６は導体パッド１２の取付部１２ａ上に形成されている。半田１６は取付部１２ａ上で固化した半田であり、取付部１２ａの表面に固着している。詳細には、半田１６は半田ペースト（粉末半田、ロジンなどを原料とするフラックス、及び、溶剤を含むペースト）が固化した半田である。半田１６は、後述する方法によって、センサ素子９５がスペーサ１に載せられる前（すなわちスペーサ１の使用前）に、固化される。
【００３１】
図１に示すように、ベース部１０には嵌合部２０が設けられている。嵌合部２０も、ベース部１０と同様に、樹脂などの絶縁体によって形成される。嵌合部２０は、スペーサ１の平面視では、ベース部１０の上面１１に相応する大きさを有し、ベース部１０の上面１１に配置されている。この例では、上面１１は矩形であり、嵌合部２０の外形も上面１１に合わせた矩形である。
【００３２】
嵌合部２０は、センサ素子９５のスペーサ１に対する相対位置のずれを抑えるための部分であり、センサ素子９５と互いに嵌合可能に形成されている。換言すると、嵌合部２０は、センサ素子９５がその内側に配置可能となるように形成されている。この例では、嵌合部２０はセンサ素子９５の側面を囲む枠状に形成されている。すなわち、嵌合部２０には略長方形の開口２０ａが形成されている。センサ素子９５は上述したように略直方体の部品であり、スペーサ１の使用時には開口２０ａに嵌められる。これによって、センサ素子９５が、スペーサ１に半田付けされる前に振動を受けた場合であっても、スペーサ１上の適切な位置からずれることが抑えられる。
【００３３】
なお、図５に示す例では、開口２０ａの大きさは、センサ素子９５の大きさに概ね合致している。しかしながら、開口２０ａの内縁と、センサ素子９５の側面との間には、隙間が設けられてもよい。すなわち、開口２０ａの大きさは、センサ素子９５の大きさより僅かに大きくてもよい。この場合、センサ素子９５のスペーサ１に対する位置ずれを防止でき、且つ、センサ素子９５を確実に開口２０ａ内に配置できる。
【００３４】
図３に示すように、ベース部１０に形成された複数の導体パッド１２は、開口２０ａから露呈している。この例では、導体パッド１２の取付部１２ａ及び当該取付部１２ａ上に形成された半田１６が、嵌合部２０の内側に位置している。そのため、センサ素子９５が嵌合部２０に嵌められると、センサ素子９５の端子が導体パッド１２の取付部１２ａ或いはその上の半田１６に接触する。なお、導体パッド１２の導通部１２ｂは、嵌合部２０によって上方から覆われている。また、ベース部１０の側面１５に形成された溝も、嵌合部２０によって上方から覆われている。さらに、嵌合部２０の内縁の４隅２０ｂは円弧状に形成されている。
【００３５】
ベース部１０と嵌合部２０は別体に形成された部材である。すなわち、嵌合部２０はベース部１０とは互いに異なる２つの部材から形成された部分である。図５に示すように、嵌合部２０は接着剤３１によってベース部１０の上面１１に取り付けられている。なお、嵌合部２０のベース部１０への取付構造はこれに限られない。例えば、嵌合部２０又はベース部１０の少なくとも一方に他方に引っ掛かる係合部が形成されてもよい。
【００３６】
スペーサ１の製造方法について説明する。ここでは、複数のスペーサ１を製造する方法について説明する。図７乃至図１１は、スペーサ１の製造方法の例を説明するための図である。
【００３７】
図７に示すように、まず、複数のベース部１０に応じた大きさを有する板状の第１の基材（ベース部１０の材料である、ポリイミドやエポキシ樹脂などの板）１１０を用意する。図７に例として示す第１の基材１１０は、左右方向（Ｘ１−Ｘ２方向）及び前後方向（Ｙ１−Ｙ２方向）に並び互いに連結した複数（ここでは６つ）のベース部１０より、左右方向に僅かに大きい板である。第１の基材１１０は、後述する切断工程において、前後方向に伸びる複数の線Ｌｃ、及び左右方向に伸びる複数の線Ｌｂに沿って、各スペーサ１の大きさに切断される（図１１参照）。
【００３８】
第１の基材１１０には複数の貫通孔１１０ａが形成されている。これらの貫通孔１１０ａは、その中心が線Ｌｃ上に位置するように形成されている。なお、複数の貫通孔１１０ａは、第１の基材１１０を成形する際に形成してもよいし、第１の基材１１０を成型した後に、機械加工によって形成してもよい。
【００３９】
次に、図８に示すように、この第１の基材１１０の上面に複数の導体パッド１２を形成する。また、第１の基材１１０の下面に、複数の導体パッド１３を形成する。ここで説明する例では、各スペーサ１が、複数（以上の説明では６つ）の導体パッド１２，１３を有している。そのため、切断工程において切断される線Ｌｂ，Ｌｃで囲まれる各部分（すなわち、各ベース部１０に対応する部分（以下、ベース部領域１１０ｂ））に、１つのスペーサ１に設けるべき数の導体パッド１２，１３を形成する。また、第１の基材１１０に、これらの導体パッド１２，１３を繋ぐ導体路１４を形成する。
【００４０】
例えば、第１の基材１１０に金属めっきを施すことによって、これら導体パッド１２，１３を形成する。この例では、図８に示すように、左右方向において互いに隣接するベース部領域１１０ｂに形成される導体パッド１２は、線Ｌｃを挟んで左右対象となっている。導体パッド１２と同様に、左右方向において互いに隣接するベース部領域１１０ｂに形成される導体パッド１３も、線Ｌｃを挟んで左右対象となっている。また、貫通孔１１０ａの内面に金属めっきを施すことによって、導体路１４を形成する。なお、導体パッド１２，１３及び導体路１４の形成には、例えば、レーザーめっき法（導体パッド１２，１３、導体路１４の部分にレーザーを照射し、その部分にのみ金属を析出させる方法）を用いることができる。また、レーザーめっき法に替えて、貫通孔１１０ａが形成された第１の基材１１０の外面全体に金属めっきを施し、その後に、導体パッド１２，１３及び導体路１４以外の部分から金属めっきを剥離させるエッチングを行ってもよい。
【００４１】
次に、導体パッド１２上に半田ペースト１１６を供給する（図９参照）。半田ペースト１１６は、上述したように、粉末半田と、フラックスと、溶剤とを含むペーストである。半田ペースト１１６は、例えば、従来周知のスクリーン印刷によって導体パッド１２上に供給される。すなわち、スクリーン印刷では、メタルマスクにおける導体パッド１２に対応する位置（この例では取付部１２ａに対応する位置）に孔を形成し、その孔に半田ペースト１１６を充填する。その後、充填された半田ペースト１１６を導体パッド１２に転写する。これによって、導体パッド１２上に半田ペースト１１６が配置される。なお、図９に示す例では、第１の基材１１０の左右の縁に近接する導体パッド１２（ベース部領域１１０ｂ以外の部分に形成された導体パッド１２）には、半田ペースト１１６は供給されていない。これは、後述する切断工程において、第１の基材１１０の縁に近い部分はスペーサ１から切り離されるためである。
【００４２】
次に、図１０に示すように、シート状に形成された第２の基材１２０を、第１の基材１１０の上面に貼付する。この例では、第２の基材１２０を接着剤によって第１の基材１１０に貼付する。第２の基材１２０は、互いに連結しシート状をなす複数の嵌合部２０を含んでいる。すなわち、第２の基材１２０は、第１の基材１１０と同様に、左右方向及び前後方向に並び互いに繋がった複数の嵌合部２０を含んでいる。そのため、第２の基材１２０には複数の開口２０ａ（図３参照）が形成されている。この貼付工程では、開口２０ａから各導体パッド１２の取付部１２ａ及び半田ペースト１１６が露呈するように、第２の基材１２０を第１の基材１１０の上面に貼付する。
【００４３】
なお、上述したように、嵌合部２０は、ベース部１０の上面１１上に配置される部材であり、且つ、スペーサ１の平面視において、ベース部１０と同じ外形を有する部材である。そのため、複数の嵌合部２０を含む第２の基材１２０をシート状に形成することができている。
【００４４】
次に、導体パッド１２上に供給した半田ペースト１１６を固化させて、半田ペースト１１６を上述した固体の半田１６にする。例えば、半田ペースト１１６が供給された導体パッド１２を有する第１の基材１１０及び第２の基材１２０を加熱炉内で加熱し、或いは、半田ペースト１１６のみを赤外線等で加熱し、半田ペースト１１６に含まれる溶剤を蒸発させる。具体的には、半田ペースト１１６に含まれる粉末半田が溶解する温度より低い温度まで半田ペースト１１６を加熱し、溶剤を蒸発させる。これによって、導体パッド１２上に固体の半田１６が形成される。なお、溶剤を蒸発させた後においても、フラックスは半田１６に留まっている。そのため、センサ素子９５をスペーサ１に固定する半田付け工程においては、このフラックスが活性化し、酸化膜の除去などの作用が得られる。
【００４５】
なお、この説明では、第１の基材１１０に第２の基材１２０を貼付した後に、半田ペースト１１６を加熱している。しかしながら、半田ペースト１１６を加熱し固体の半田１６にした後に、第１の基材１１０に第２の基材１２０を貼付してもよい。
【００４６】
その後、図１１に示すように、第１の基材１１０及び第２の基材１２０を複数のスペーサ１に切断する。すなわち、第１の基材１１０及び第２の基材１２０を、複数の貫通孔１１０ａの中心を通る線Ｌｃ、及び線Ｌｃに直交する線Ｌｂに沿って切断する。これによって、１つの第１の基材１１０及び第２の基材１２０から複数のスペーサ１が得られる。また、１つの貫通孔１１０ａの中心を通る線Ｌｃに沿って第１の基材１１０が切断されることによって、スペーサ１の側面１５に形成された溝及びその内面に形成された導体路１４が得られる。
【００４７】
切断工程によって得られたスペーサ１は、いわゆるチップ部品と同様にして梱包される。そして、スペーサ１は、その使用時には、チップマウンタによって回路基板に表面実装される部品として取り扱われる。すなわち、スペーサ１の上面１１に設けられた半田１６は固化しているため、スペーサ１は通常のチップ部品として扱うことが可能になる。
【００４８】
センサ素子９５のスペーサ１への半田付け、及び、スペーサ１の回路基板９０への半田付けは、例えば、次のように行われる。まず、半田ペーストが供給された回路基板９０上にスペーサ１を配置する。上述したように、スペーサ１の上面１１に設けられた半田１６は固化されている。そのため、スペーサ１は、吸引式のチャックによる吸着が可能であり、吸引式のチャックを有するチップマウンタを用いて、回路基板９０上へ実装できる。次に、このスペーサ１上にセンサ素子９５を配置する。そして、これらをリフロー炉内で加熱する。スペーサ１上の半田１６はあらかじめ固化されているため、センサ素子９５はスペーサ１に固定されていない。しかしながら、スペーサ１に対するセンサ素子９５の位置ずれが嵌合部２０によって抑えられるので、リフロー工程において振動を受けた場合や、リフロー炉内の送風に起因して風圧を受けた場合でも、センサ素子９５のずれは抑えられる。このようにして、センサ素子９５のスペーサ１へ半田付けと、スペーサ１の回路基板９０への半田付けとが一つの工程で行われる。
【００４９】
以上説明したように、スペーサ１は、導体パッド１２上に配置された固化した半田１６と、ベース部１０に設けられ、センサ素子９５が嵌合可能な嵌合部２０とを有している。そのため、半田１６が導体パッド１２からずれるのを防止できる。また、スペーサ１上に配置されるセンサ素子９５の位置ずれを防止できる。
【００５０】
なお、本発明は、以上説明したスペーサ１に限られず、種々の変更が可能である。
【００５１】
例えば、以上の説明では、嵌合部２０は枠状に形成されていた。しかしながら、嵌合部２０の形状はこれに限られない。例えば、嵌合部２０は、ベース部１０の上面１１に形成された複数の突起でもよい。この場合、複数の突起は、それらの内側にセンサ素子９５を嵌めることができるように、互いに離間した位置に形成される。例えば、センサ素子９５を挟んで互いに反対側に位置する２つの位置に、突起が形成されてもよい。そして、この２つの突起の間にセンサ素子９５が嵌められてもよい。
【００５２】
また、嵌合部２０は、ベース部１０の上面１１に形成される複数の凹部でもよい。この場合、センサ素子９５の下面には、この凹部に嵌る突起が形成される。反対に、嵌合部２０は、ベース部１０の上面１１に形成される複数の凸部でもよい。この場合、センサ素子９５の下面には、凸部が嵌る凹部が形成される。
【００５３】
また、以上の説明では、嵌合部２０は、ベース部１０の上面１１に配置されていた。しかしながら、嵌合部２０は、ベース部１０の側面を囲む枠状に形成されてもよい。この場合、嵌合部２０は、ベース部１０の高さｈを超えた部分を有するように、ベース部１０より高い高さを有してもよい。こうすることによって、センサ素子９５は、嵌合部２０の、ベース部１０の高さを超えた部分に嵌めることができる。
【００５４】
また、以上の説明では、嵌合部２０は、ベース部１０とは別体に構成され、ベース部１０の上面に貼付されていた。しかしながら、嵌合部２０はベース部１０と一体的に成型されてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１ スペーサ、１０ ベース部、１１ 上面、１２ 導体パッド、１２ａ 取付部、１２ｂ 導通部、１３ 導体パッド、１４ 導体路、１５ 側面、１６ 半田、１７ 下面、２０ 嵌合部、２０ａ 開口、２０ｂ 隅、３１ 接着剤、９０ 回路基板、９５ センサ素子、１１０ 第１の基材、１１０ａ 貫通孔、１１０ｂ ベース部領域、１１６ 半田ペースト、１２０ 第２の基材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、その上方に配置される回路素子との間に配置するためのスペーサにおいて、
前記回路素子を載せるための上面を有するベース部と、
前記ベース部の上面に形成された、前記回路素子と電気的に接続するための導体パッドと、
前記導体パッド上に配置された、固化した半田と、
前記ベース部に設けられ、前記回路素子と互いに嵌合可能な嵌合部と、
を有することを特徴とするスペーサ。
【請求項２】
請求項１に記載のスペーサにおいて、
前記嵌合部は、前記回路素子を囲むよう形成されている、
ことを特徴とするスペーサ。
【請求項３】
請求項１に記載のスペーサにおいて、
前記ベース部と前記嵌合部は別体に構成されている、
ことを特徴とするスペーサ。
【請求項４】
請求項１に記載のスペーサにおいて、
前記ベース部の下面には、前記ベース部の上面に形成された前記導体パッドと電気的に繋がった導体パッドが形成されている、
ことを特徴とするスペーサ。
【請求項５】
請求項１に記載のスペーサにおいて、
前記嵌合部は、前記ベース部の上面に配置されている、
ことを特徴とするスペーサ。
【請求項６】
請求項１に記載のスペーサにおいて、
前記導体パッド上に配置された前記半田は、半田ペーストを固化させることによって形成されている、
ことを特徴とするスペーサ。
【請求項７】
回路基板と、その上方に配置される回路素子との間に配置するためのスペーサであって、前記回路素子を載せるための上面を有するベース部を備えるスペーサを製造する方法であって、
前記ベース部の材料である第１の基材の上面に、前記回路素子と電気的に接続するための導体パッドを形成する工程と、
前記導体パッド上に半田ペーストを供給する工程と、
前記半田ペーストを固化させる工程と、
前記第１の基材に、前記回路素子と互いに嵌合可能な嵌合部を含む第２の基材を設ける工程と、
を含むことを特徴とするスペーサの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載のスペーサの製造方法において、
前記半田ペーストから当該半田ペーストに含まれる溶剤を蒸発させることによって、前記半田ペーストを固化する、
ことを特徴とするスペーサの製造方法。
【請求項９】
請求項７に記載のスペーサの製造方法において、
前記第１の基材の下面に、前記回路基板と電気的に接続させるための導体パッドを形成する工程をさらに含む、
を含むことを特徴とするスペーサの製造方法。
【請求項１０】
請求項１に記載のスペーサの製造方法において、
前記製造方法は、それぞれ前記スペーサである複数のスペーサを製造する方法であり、
前記複数のベース部に応じた大きさを有する前記第１の基材の複数の部分に、前記導体パッドを形成する工程と、
前記第１の基材を前記複数の部分に切断する工程と、をさらに含む、
ことを特徴とするスペーサの製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のスペーサにおいて、
前記第２の基材は、それぞれ前記嵌合部である複数の嵌合部を含み、
前記第１の基材を切断する前記工程では、前記第１の基材とともに、前記第２の基材を前記複数の嵌合部に切断する、
ことを特徴とするスペーサの製造方法。
【請求項１】
回路基板と、その上方に配置される回路素子との間に配置するためのスペーサにおいて、
前記回路素子を載せるための上面を有するベース部と、
前記ベース部の上面に形成された、前記回路素子と電気的に接続するための導体パッドと、
前記導体パッド上に配置された、固化した半田と、
前記ベース部に設けられ、前記回路素子と互いに嵌合可能な嵌合部と、
を有することを特徴とするスペーサ。
【請求項２】
請求項１に記載のスペーサにおいて、
前記嵌合部は、前記回路素子を囲むよう形成されている、
ことを特徴とするスペーサ。
【請求項３】
請求項１に記載のスペーサにおいて、
前記ベース部と前記嵌合部は別体に構成されている、
ことを特徴とするスペーサ。
【請求項４】
請求項１に記載のスペーサにおいて、
前記ベース部の下面には、前記ベース部の上面に形成された前記導体パッドと電気的に繋がった導体パッドが形成されている、
ことを特徴とするスペーサ。
【請求項５】
請求項１に記載のスペーサにおいて、
前記嵌合部は、前記ベース部の上面に配置されている、
ことを特徴とするスペーサ。
【請求項６】
請求項１に記載のスペーサにおいて、
前記導体パッド上に配置された前記半田は、半田ペーストを固化させることによって形成されている、
ことを特徴とするスペーサ。
【請求項７】
回路基板と、その上方に配置される回路素子との間に配置するためのスペーサであって、前記回路素子を載せるための上面を有するベース部を備えるスペーサを製造する方法であって、
前記ベース部の材料である第１の基材の上面に、前記回路素子と電気的に接続するための導体パッドを形成する工程と、
前記導体パッド上に半田ペーストを供給する工程と、
前記半田ペーストを固化させる工程と、
前記第１の基材に、前記回路素子と互いに嵌合可能な嵌合部を含む第２の基材を設ける工程と、
を含むことを特徴とするスペーサの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載のスペーサの製造方法において、
前記半田ペーストから当該半田ペーストに含まれる溶剤を蒸発させることによって、前記半田ペーストを固化する、
ことを特徴とするスペーサの製造方法。
【請求項９】
請求項７に記載のスペーサの製造方法において、
前記第１の基材の下面に、前記回路基板と電気的に接続させるための導体パッドを形成する工程をさらに含む、
を含むことを特徴とするスペーサの製造方法。
【請求項１０】
請求項１に記載のスペーサの製造方法において、
前記製造方法は、それぞれ前記スペーサである複数のスペーサを製造する方法であり、
前記複数のベース部に応じた大きさを有する前記第１の基材の複数の部分に、前記導体パッドを形成する工程と、
前記第１の基材を前記複数の部分に切断する工程と、をさらに含む、
ことを特徴とするスペーサの製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のスペーサにおいて、
前記第２の基材は、それぞれ前記嵌合部である複数の嵌合部を含み、
前記第１の基材を切断する前記工程では、前記第１の基材とともに、前記第２の基材を前記複数の嵌合部に切断する、
ことを特徴とするスペーサの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１８１７００（Ｐ２０１１−１８１７００Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４４７４０（Ｐ２０１０−４４７４０）
【出願日】平成２２年３月１日（２０１０．３．１）
【出願人】（５９１０４３０６４）モレックス インコーポレイテド (441)
【氏名又は名称原語表記】ＭＯＬＥＸ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１日（２０１０．３．１）
【出願人】（５９１０４３０６４）モレックス インコーポレイテド (441)
【氏名又は名称原語表記】ＭＯＬＥＸ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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