説明

電子機器および電子機器の製造方法

【課題】簡素な構成にて大型化を招くことなく部品搭載用基板に本体部から端子が突出する電子部品を搭載することができる電子機器および電子機器の製造方法を提供する。
【解決手段】電子機器10は厚銅基板20を備え、厚銅基板20は、絶縁基板21の少なくとも一方の面に銅板22を接着して構成されている。厚銅基板20には電解コンデンサ50と表面実装部品60が搭載されている。電解コンデンサ50は本体部51から端子としてのピン52,53が突出している。厚銅基板20において銅板22が折り曲げられた端子接続用折曲部30を有し、端子接続用折曲部30と電解コンデンサ50のピン52,53とが接続されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子機器および電子機器の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献1においてトランスの基板への実装構造が開示されている。詳しくは、片面基板からなるメイン基板上において一対のサブ基板を対向するようにして立設し、サブ基板間においてトランスのピン端子をサブ基板に圧入してサブ基板間にトランスを配設している。また、メイン基板に設けたピン端子を用いてメイン基板とサブ基板とを接続している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2000−92838号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところが、メイン基板とは別部材であるピン端子を用いてメイン基板とサブ基板を接続しており、部品の数が増えるとともに大型化を招いてしまう。
本発明の目的は、簡素な構成にて大型化を招くことなく部品搭載用基板に本体部から端子が突出する電子部品を搭載することができる電子機器および電子機器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】
【0005】
請求項1に記載の発明では、本体部から端子が突出する電子部品と、絶縁基板の少なくとも一方の面に金属板を接着して構成され、前記電子部品が搭載される部品搭載用基板と、を備えた電子機器であって、前記部品搭載用基板において前記金属板が折り曲げられた端子接続用折曲部を有し、前記端子接続用折曲部と前記電子部品の端子とが接続されてなることを要旨とする。
【0006】
請求項1に記載の発明によれば、部品搭載用基板は、絶縁基板の少なくとも一方の面に金属板を接着して構成されている。部品搭載用基板は金属板を折り曲げた端子接続用折曲部を有している。この端子接続用折曲部と電子部品の端子とが接続されて、部品搭載用基板に電子部品が搭載されている。よって、簡素な構成にて大型化を招くことなく部品搭載用基板に本体部から端子が突出する電子部品を搭載することができる。
【0007】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電子機器において、前記端子接続用折曲部は前記電子部品の端子が入る凹部を有していることを要旨とする。
請求項2に記載の発明によれば、端子接続用折曲部の凹部に電子部品の端子が入る。これにより、端子接続用折曲部と電子部品の端子とを容易に接続することができる。
【0008】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の電子機器において、前記部品搭載用基板において前記金属板が折り曲げられた部品支持用折曲部を更に有し、前記部品支持用折曲部にて前記電子部品の本体部を支持してなることを要旨とする。
【0009】
請求項3に記載の発明によれば、部品搭載用基板は金属板を折り曲げた部品支持用折曲部を有し、この部品支持用折曲部にて電子部品の本体部が支持される。よって、簡素な構成にて大型化を招くことなく電子部品を支持することができる。
【0010】
請求項4に記載のように、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子機器において、前記電子部品として電解コンデンサを用いることができる。
請求項5に記載の発明は、本体部から端子が突出する電子部品と、はんだ付けにより実装される表面実装部品と、絶縁基板の少なくとも一方の面に金属板を接着して構成され、前記電子部品および前記表面実装部品が搭載される部品搭載用基板と、を備えた電子機器の製造方法であって、前記部品搭載用基板にはんだを印刷した後、前記金属板を折り曲げ加工して端子接続用折曲部および部品支持用折曲部を形成する第1工程と、前記第1工程後に、前記部品搭載用基板に前記印刷したはんだにより前記表面実装部品を実装し、また、前記部品支持用折曲部にて前記電子部品の本体部を支持するとともに前記端子接続用折曲部と前記電子部品の端子とを接続する第2工程と、を有することを要旨とする。
【0011】
請求項5に記載の発明によれば、第1工程において、部品搭載用基板にはんだを印刷した後に、金属板が折り曲げ加工されて端子接続用折曲部および部品支持用折曲部が形成される。第1工程後に、第2工程において、部品搭載用基板に印刷したはんだにより表面実装部品が実装され、また、部品支持用折曲部にて電子部品の本体部が支持されるとともに端子接続用折曲部と電子部品の端子とが接続される。
【0012】
これにより、請求項1に記載の電子機器を製造することができる。
請求項6に記載のように、請求項5に記載の電子機器の製造方法において、前記電子部品として電解コンデンサを用いることができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、簡素な構成にて大型化を招くことなく部品搭載用基板に本体部から端子が突出する電子部品を搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】(a)は本実施形態における電子機器の平面図、(b)は電子機器の正面図。
【図2】図1(b)のA矢視方向から見た電子機器の側面図。
【図3】電子機器の斜視図。
【図4】(a)は電子機器の製造工程を説明するための電子機器の平面図、(b)は(a)のA−A線での縦断面図。
【図5】(a)は電子機器の製造工程を説明するための電子機器の平面図、(b)は(a)のA−A線での縦断面図。
【図6】(a)は別例の電子機器の平面図、(b)は別例の電子機器の正面図。
【図7】(a)は別例の端子接続用折曲部の正面図、(b)は別例の端子接続用折曲部の正面図。
【図8】(a)は別例の電子機器の平面図、(b)は別例の電子機器の正面図。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1,2,3に示すように、電子機器10は、部品搭載用基板としての厚銅基板20を備えている。厚銅基板20は、絶縁基板21の少なくとも一方の面に金属板としての銅板22を接着して構成されている。本実施形態では、絶縁基板21の上面に銅板22が接着されている。また、絶縁基板21として、ガラス・エポキシ基板を用いている。
【0016】
厚銅基板20には各種の部品が搭載されている。具体的には、図1,2,3においては、電子部品としての電解コンデンサ50と、表面実装部品60が搭載されている様子を示す。厚銅基板20および、当該厚銅基板20に搭載した各種の部品を用いて、例えばDC/DCコンバータやインバータが構成されている。
【0017】
電解コンデンサ50は、本体部51から端子としてのピン52,53が突出している。詳しくは、本体部51は円柱状をなし、水平に配置されている。円柱状の本体部51の一方の面にはピン52,53が同じ高さに設けられ、ピン52,53は一定の間隔をおいて水平方向に延びている。
【0018】
表面実装部品60は薄い箱型をなしている。表面実装部品60は、はんだ付けにより実装される部品である。
厚銅基板20において銅板22の一部が折り曲げられた端子接続用折曲部30を有している。端子接続用折曲部30は、銅板の打ち抜き加工によりパターニングしたものであり、第1のアーム部31と第2のアーム部32を具備している。第1のアーム部31と第2のアーム部32とは帯板状をなし、上方に直線的に延びている。第1のアーム部31と第2のアーム部32とは、一定の間隔をおいて所定の高さまで延びている。
【0019】
第1のアーム部31の先端部には、電解コンデンサ50のピン52が入る凹部としてのV字状部35(図2参照)が設けられている。同様に、第2のアーム部32の先端部には、電解コンデンサ50のピン53が入る凹部としてのV字状部36(図2参照)が設けられている。V字状部35における二股に分かれた部位で電解コンデンサ50のピン52を受けているとともにV字状部36における二股に分かれた部位で電解コンデンサ50のピン53を受けている。
【0020】
第1のアーム部31の先端のV字状部35に電解コンデンサ50のピン52が入った状態ではんだ付けされている。同様に、第2のアーム部32の先端のV字状部36に電解コンデンサ50のピン53が入った状態ではんだ付けされている。これにより、電解コンデンサ50のピン52,53と端子接続用折曲部30(第1のアーム部31、第2のアーム部32)とが接続されている。
【0021】
なお、電解コンデンサ50のピン52,53と端子接続用折曲部30(第1のアーム部31、第2のアーム部32)とは、はんだ付けに代わりカシメにより固定してもよい。
厚銅基板20において銅板22の一部が折り曲げられた部品支持用折曲部40を有している。部品支持用折曲部40は、銅板の打ち抜き加工によりパターニングしたものであり、第1のアーム部41と第2のアーム部42と第3のアーム部43を具備している。第1のアーム部41と第2のアーム部42と第3のアーム部43は帯板状をなし、上方に延びている。さらに、第1のアーム部41と第2のアーム部42と第3のアーム部43は上側において半円弧状に形成され、半円弧状の部位は、電解コンデンサ50の本体部51の外周形状と一致している。
【0022】
電解コンデンサ50の本体部51の軸線に対する一方の側に、第1のアーム部41と第2のアーム部42が位置し、他方の側に第3のアーム部43に位置している。電解コンデンサ50の本体部51の軸線に沿った方向において第3のアーム部43を挟んで両側に第1のアーム部41と第2のアーム部42とが位置している。そして、部品支持用折曲部40の第1のアーム部41と第2のアーム部42と第3のアーム部43にて電解コンデンサ50の本体部51を受けた状態で支持(挟持)している。
【0023】
第1のアーム部41、第2のアーム部42、第3のアーム部43における先端側にはガイド部41a,42a,43aが曲げ形成され、ガイド部41a,42a,43aは図2に示すごとく電解コンデンサ50の本体部51の中心から離れる方向に延びている。このガイド部41a,42a,43aにより電解コンデンサ50の本体部51を部品支持用折曲部40にて支持(挿入)する際に電解コンデンサ50の本体部51が案内されつつ第1のアーム部41、第2のアーム部42、第3のアーム部43に挟持される。
【0024】
また、厚銅基板20の絶縁基板21における電解コンデンサ50の本体部51の配置位置には貫通孔25が形成されている。貫通孔25は、部品支持用折曲部40(第1のアーム部41、第2のアーム部42、第3のアーム部43)を曲げ加工するために用いられる。同様に、厚銅基板20の絶縁基板21における電解コンデンサ50のピン52,53の配置位置には貫通孔26が形成されている。貫通孔26は、端子接続用折曲部30(第1のアーム部31、第2のアーム部32)を曲げ加工するために用いられる。
【0025】
次に、電子機器10の製造方法について説明する。
まず、厚銅基板20を用意する。つまり、絶縁基板21に銅板22を接着した厚銅基板20を用意する。このとき、図4に示すように、端子接続用折曲部30および部品支持用折曲部40を折り曲げ加工前の状態でパターニングしておく。即ち、厚銅基板20の上面はフラットな状態となっている。
【0026】
そして、この状態(厚銅基板20の上面はフラットな状態)で、厚銅基板20の上面における所定領域に、はんだペーストを塗布する。広義には、はんだを印刷する。
はんだペーストを所望の領域に塗布した後に、図5に示すように、銅板22に対して金型70等を絶縁基板21の貫通孔25,26に挿入することにより、金型70等により銅板22の一部を折り曲げ加工して端子接続用折曲部30および部品支持用折曲部40を形成する(立設する)。
【0027】
引き続き、厚銅基板20に印刷したはんだにより表面実装部品60を実装する。また、部品支持用折曲部40にて電解コンデンサ50の本体部51を支持する。さらに、端子接続用折曲部30と電解コンデンサ50のピン52,53とを、はんだ付け等により接続する。詳しくは、部品支持用折曲部40の第1のアーム部41と第2のアーム部42と第3のアーム部43とを押し広げるようにして電解コンデンサ50の本体部51を押し込むとともに、端子接続用折曲部30のV字状部35,36に電解コンデンサ50のピン52,53を入れてはんだ付け等により接続する。
【0028】
これにより、図1〜図3に示す電子機器10を製造することができる。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)電子機器の構造として、厚銅基板20において銅板22が折り曲げられた端子接続用折曲部30を有し、端子接続用折曲部30と電解コンデンサ50のピン52,53とが接続されている。よって、簡素な構成にて大型化を招くことなく厚銅基板20に本体部51からピン52,53が突出する電解コンデンサ50を搭載することができる。
【0029】
詳しく説明する。
特許文献1においてはメイン基板とは別部材であるピン端子を用いてメイン基板とサブ基板とを電気的に接続しており、部品の数が増えるとともに大型化を招いてしまう。本実施形態では、別部品(ピン端子)を使わずに厚銅基板の構造的特徴を生かして銅板(銅パターン)を曲げて、端子接続用折曲部30を作ることで安価に厚銅基板と部品(電解コンデンサ)との電気的接続を実現することができる。
【0030】
特に、本実施形態のようにDC/DCコンバータやインバータのように大電流を取り扱う基板において好適である。
(2)電子機器の構造として、端子接続用折曲部30は電解コンデンサ50のピン52,53が入る凹部としてのV字状部35,36を有するので、端子接続用折曲部30と電解コンデンサ50のピン52,53とを容易に接続することができる。
【0031】
(3)電子機器の構造として、厚銅基板20において銅板22が折り曲げられた部品支持用折曲部40を有し、部品支持用折曲部40にて電解コンデンサ50の本体部51を支持した。よって、簡素な構成にて大型化を招くことなく電解コンデンサ50を支持することができる。
【0032】
つまり、特許文献1においてはメイン基板とは別部材であるピン端子を用いてメイン基板とサブ基板との固定および電気的接続を同時に行っている。これに対し、本実施形態では、別部品(ピン端子)を使わずに厚銅基板の構造的特徴を生かして銅板(銅パターン)を曲げて、端子接続用折曲部30に加えて部品支持用折曲部40を作ることで、厚銅基板と部品(電解コンデンサ)との電気的接続に加えて安価に部品(電解コンデンサの本体部)を厚銅基板に固定することができる。
【0033】
(4)電子機器の製造方法として、厚銅基板20にはんだを印刷した後、銅板22を折り曲げ加工して端子接続用折曲部30および部品支持用折曲部40を形成し(第1工程)、その後に、厚銅基板20に印刷したはんだにより表面実装部品60を実装し、また、部品支持用折曲部40にて電解コンデンサ50の本体部51を支持するとともに端子接続用折曲部30と電解コンデンサ50のピン52,53とを接続した(第2工程)。これにより、上述の(1)〜(3)の電子機器を製造することができる。
【0034】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
・上記実施形態では、部品搭載用基板としての厚銅基板20を用いたが、これに限るものではなく、絶縁基板に他の金属板、例えば、ばね鋼板やステンレス鋼板を接着したものを用いてもよい。
【0035】
・電子部品の本体部(電解コンデンサの本体部)は円柱状をなしていたが、これに限らず、例えば、角形状をなしていてもよい。
・絶縁基板の両面に金属板を接着していても、絶縁基板の片面にのみ金属板を接着していてもよい。
【0036】
・電子部品として電解コンデンサを用いたが、これに限ることなく、フィルムコンデンサ等であってもよい。
・電子部品としてコンデンサを用いたが、これに限ることなく、例えば、コイルやトランスやヒューズ(例えば円筒形)等であってもよい。
【0037】
・上記実施形態では、厚銅基板20において銅板22が折り曲げられた端子接続用折曲部30、および、厚銅基板20において銅板22が折り曲げられた部品支持用折曲部40を有していたが、厚銅基板20において銅板22が折り曲げられた端子接続用折曲部30のみを有する構造としてもよい。
【0038】
・端子接続用折曲部30における第1のアーム部31、第2のアーム部32の先端に電解コンデンサ50のピン52,53が入る凹部としてのV字状部35,36を設けたが、これに限ることなく、例えば、図6に示すようにしてもよい。図6において、端子接続用折曲部80における第1のアーム部81と第2のアーム部82は、帯板状をなし、上端部において電解コンデンサ50のピン52,53と当接した状態で接合されている。このとき、超音波溶接や抵抗溶接を用いることができる。
【0039】
・他にも、端子接続用折曲部30における第1のアーム部31、第2のアーム部32の先端は、例えば図7(a)に示すように半円状部100を形成しても、図7(b)に示すように円環状部101を形成してもよい。
【0040】
・部品支持用折曲部は、他にも例えば図8に示すように、電子部品の四角箱型の本体部90に対し、左右の両側面に当接する当接部91,92を有する構成としてもよい。あるいは、当接部91,92のうちの一方のみを用いてもよい。
【符号の説明】
【0041】
10…電子機器、20…厚銅基板、21…絶縁基板、22…銅板、30…端子接続用折曲部、31…第1のアーム部、32…第2のアーム部、35…V字状部、36…V字状部、40…部品支持用折曲部、41…第1のアーム部、42…第2のアーム部、43…第3のアーム部、50…電解コンデンサ、51…本体部、52…ピン、53…ピン、60…表面実装部品、80…端子接続用折曲部、81…第1のアーム部、82…第2のアーム部、90…本体部、91…当接部、92…当接部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
本体部から端子が突出する電子部品と、
絶縁基板の少なくとも一方の面に金属板を接着して構成され、前記電子部品が搭載される部品搭載用基板と、
を備えた電子機器であって、
前記部品搭載用基板において前記金属板が折り曲げられた端子接続用折曲部を有し、
前記端子接続用折曲部と前記電子部品の端子とが接続されてなることを特徴とする電子機器。
【請求項2】
前記端子接続用折曲部は前記電子部品の端子が入る凹部を有することを特徴とする請求項1に記載の電子機器。
【請求項3】
前記部品搭載用基板において前記金属板が折り曲げられた部品支持用折曲部を更に有し、
前記部品支持用折曲部にて前記電子部品の本体部を支持してなることを特徴とする請求項1または2に記載の電子機器。
【請求項4】
前記電子部品は電解コンデンサであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子機器。
【請求項5】
本体部から端子が突出する電子部品と、
はんだ付けにより実装される表面実装部品と、
絶縁基板の少なくとも一方の面に金属板を接着して構成され、前記電子部品および前記表面実装部品が搭載される部品搭載用基板と、
を備えた電子機器の製造方法であって、
前記部品搭載用基板にはんだを印刷した後、前記金属板を折り曲げ加工して端子接続用折曲部および部品支持用折曲部を形成する第1工程と、
前記第1工程後に、前記部品搭載用基板に前記印刷したはんだにより前記表面実装部品を実装し、また、前記部品支持用折曲部にて前記電子部品の本体部を支持するとともに前記端子接続用折曲部と前記電子部品の端子とを接続する第2工程と、
を有することを特徴とする電子機器の製造方法。
【請求項6】
前記電子部品は電解コンデンサであることを特徴とする請求項5に記載の電子機器の製造方法。

【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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【公開番号】特開2012−186217(P2012−186217A)
【公開日】平成24年9月27日(2012.9.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−46671(P2011−46671)
【出願日】平成23年3月3日(2011.3.3)
【出願人】(000003218)株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Fターム(参考)】