JP2013004788A - 基板実装構造 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の両面に電子部品を実装するものにあって、一方側の電子部品が他方側の電子部品の実装位置を制限せず、しかも、良好なハンダ付けができる基板実装構造を提供する。
【解決手段】基板１の上面１ａ及び下面１ｂにハンダ付けで表面実装コネクタ１０及びチップ部品２０がそれぞれ実装される基板実装構造であって、基板１の上面１ａには、下面１ｂに達しない深さのピン挿入溝２が設けられ、基板１の上面１ａに実装される表面実装コネクタ１０は、コネクタハウジング１１とリードピン１２を有し、リードピン１２の先端がコネクタハウジング１１の実装面１１ａより下方位置に位置され、リードピン１２の先端がピン挿入溝２に挿入された状態でハンダ付けされた。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板に電子部品をハンダ付けで実装する基板実装構造に関する。

従来より種々の基板実装構造が提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。基板実装構造として、基板の両面に電子部品を実装するものがあり、その一従来例が図６（ａ）、（ｂ）に示されている。

図６（ａ）、（ｂ）に示すように、基板実装構造は、基板５０と、この基板５０の上面５０ａに実装された表面実装コネクタ６０と、基板５０の下面５０ｂに実装されたチップ部品７０とを備えている。表面実装コネクタ６０は、コネクタハウジング６１と、このコネクタハウジング６１の後面より間隔を置いて突出された複数のリードピン６２とを有している。コネクタハウジング６１は、その下面６１ａが基板５０の上面５０ａに面接触で配置されている。各リードピン６２は、コネクタハウジング６１より突出された箇所が２箇所で折曲されている。これにより、各リードピン６２の先端側には、コネクタハウジング６１の下面６１ａと同一高さで、且つ、その下面６１ａの延長線上に延びる先端ピン部６２ｂが設けられている。各リードピン６２の先端ピン部６２ｂは、基板５０の各ランド部（図示せず）にハンダ付けされている。

チップ部品７０は、その本体の両端に電極端子部７０ａを有し、各電極端子部７０ａが基板５０の各ランド部（図示せず）にハンダ付けされている。

この従来例では、表面実装コネクタ６０は、基板５０にスルーホールを設けることなくハンダ付けで実装できるため、基板５０の下面５０ｂに実装されるチップ部品７０の実装位置が制限されない。つまり、表面実装コネクタ６０のハンダ付け位置に対向する位置にも、チップ部品７０をハンダ付けで実装できる。

特開２００７−１７３２４２号公報 、特開２００７−４３８１０号公報

しかしながら、表面実装コネクタ６０の各リードピン６２に製造上のバラツキがあると、良好なハンダ付けができない恐れがある。つまり、リードピン６２の先端ピン部６２ｂが、図７（ａ）に示すように、適正位置より全体として浮いていたり、図７（ｂ）に示すように、先端が上方に反り返っていたりすると、良好なハンダ付けができない恐れがある。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、基板の両面に電子部品を実装するものにあって、一方側の電子部品が他方側の電子部品の実装位置を制限せず、しかも、良好なハンダ付けができる基板実装構造を提供することを目的とする。

本発明は、基板の両面にハンダ付けで電子部品がそれぞれ実装される基板実装構造であって、前記基板の一方面には、他方面に達しない深さのピン挿入溝が設けられ、前記基板の一方面に実装される一方側の前記電子部品は、部品本体とリードピンを有し、前記リードピンの先端が前記部品本体の実装面より下方位置に位置され、前記リードピンの先端が前記ピン挿入溝に挿入された状態でハンダ付けされていることを特徴とする。

一方側の前記電子部品は、前記部品本体より間隔を置いて複数の前記リードピンが突出され、複数の前記リードピンの各先端位置は、前記部品本体からの突出距離が隣り同士で異なる位置に設定されることが好ましい。

前記基板の一方面における前記ピン挿入孔の形成領域と対向する他方面側の領域には、チップ部品が配置されているものを含む。

本発明によれば、ピン挿入溝は基板の他方面に開口しないため、基板の他方面に実装される電子部品の実装位置を規制しない。又、リードピンの先端位置が製造上のバラツキ等によって適正位置より変位した位置であっても、リードピンの先端がピン挿入溝に入り込んだ位置にセット可能である。以上より、基板の両面に電子部品を実装するものにあって、一方側の電子部品が他方側の電子部品の実装位置を制限せず、しかも、良好なハンダ付けができる。

本発明の一実施形態を示し、基板実装構造の断面図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）は表面実装コネクタの平面図、（ｂ）は表面実装コネクタの側面図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）〜（ｄ）は表面実装コネクタの基板実装作業の各工程を示す断面図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）〜（ｃ）は表面実装コネクタのリードピンの先端ロッド部が種々変形した場合にあって、ピン挿入溝への挿入状態をそれぞれ示す断面図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）は表面実装コネクタのリードピンと基板のピン挿入溝の配列状態がストレート配列である場合を示す平面図、（ｂ）は表面実装コネクタのリードピンと基板のピン挿入溝の配列状態がジグザグ配列である場合を示す平面図である。 従来例を示し、（ａ）は基板実装構造の平面図、（ｂ）は基板実装構造の断面図である。 従来例を示し、（ａ）、（ｂ）は表面実装コネクタのリードピンの先端ロッド部が種々変形した場合にあって、基板の上面への配置状態をそれぞれ示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図５は本発明の一実施形態を示す。図１に示すように、基板実装構造は、基板１と、この基板１の一方面である上面１ａに実装された表面実装コネクタ１０（一方側の電子部品）と、基板１の他方面である下面１ｂに実装された複数のチップ部品２０（他方側の電子部品）とを備えている。

基板１の両面である上面１ａと下面１ｂには、所望のプリント回路が設けられている。基板１の上面１ａには、複数のピン挿入溝２が設けられている。複数のピン挿入溝２は、表面実装コネクタ１０の各リードピン１２の先端位置に対応する位置に設けられている。各ピン挿入溝２は、円形である。各ピン挿入溝２は、基板１の下面１ｂに達しない深さであり、つまり、有底の溝である。各ピン挿入溝２の直径Ｄと深さＴは、リードピン１２の先端ロッド部１２ｂにおける製造上の許容最大バラツキ変形量を考慮し、その範囲を含む寸法になるよう設定される。

基板１の上面１ａで、且つ、各ピン挿入溝２の周囲には、プリント回路を構成するランド部３がそれぞれ配置されている。

表面実装コネクタ１０は、図１及び図２に示すように、部品本体であるコネクタハウジング１１と、このコネクタハウジング１１の後面より等間隔に突出された複数のリードピン１２とを有している。コネクタハウジング１１は、その前面側より相手コネクタ（図示せず）が装着される。コネクタハウジング１１は、その下面が実装面１１ａである。コネクタハウジング１１は、その実装面１１ａが基板１の上面１ａに面接触状態で配置されている。

各リードピン１２は、コネクタハウジング１１より水平に延びる水平ロッド部１２ａと、この水平ロッド部１２ａの先端より直角に下方に折曲された先端ロッド部１２ｂとから構成されている。先端ロッド部１２ｂは、基板１の上面１ａに向かって下方に延びている。先端ロッド部１２ｂの先端は、コネクタハウジング１１の実装面１１ａよりｔだけ下方位置に設定されている。各リードピン１２の先端ロッド部１２ｂは、基板１の各ピン挿入溝２内に入り込む。このようにピン挿入溝２に配置された先端ロッド部１２ｂは、ランド部３にハンダ部４でハンダ付けされている。

各チップ部品２０は、その本体の両端に電極端子部２０ａを有し、各電極端子部２０ａが基板１の各ランド部（図示せず）にハンダ付けされている。チップ部品２０は、基板１の一方面１ａ側のピン挿入孔２の形成領域に対向する位置にも配置されている。

次に、表面実装コネクタ１０の基板実装作業を説明する。チップ部品２０の実装については、説明を省略する。

先ず、図３（ａ）に示すように、基板１の上面１ａ側より無貫通ルータ加工を行い、複数のピン挿入溝２を作製する。そして、基板１に導電材によるプリント印刷を行う。このプリント印刷によって、各ピン挿入溝２の周囲にランド部３が設けられる。

次に、図３（ｂ）に示すように、基板１の各ランド部３上にクリーム状のハンダ部４を印刷によって配置する。

次に、図３（ｃ）に示すように、基板１の上面１ａに表面実装コネクタ１０をセットする。表面実装コネクタ１０は、各リードピン１２の先端ロッド部１２ｂを基板１の各ピン挿入溝２に挿入した状態としてセットする。

ここで、リードピン１２の先端の位置が、製造上のバラツキ等によって適正位置より変位している場合、詳細には、リードピン１２の先端の変形位置がピン挿入溝２に入り込む程度の変形である場合には、リードピン１２の先端ロッド部１２ｂの先端がピン挿入溝２に入り込んだ状態でセットされる。リードピン１２の先端ロッド部１２ｂの変形する典型パターンとしては、図４（ａ）に示すように、先端ロッド部１２ｂが水平ロッド部１２ａに対して直角より緩い角度でしか折曲されていない場合や、図４（ｂ）に示すように、先端ロッド部１２ｂが水平ロッド部１２ａに対して直角より大きい角度で折曲されている場合や、図４（ｃ）に示すように、先端ロッド部１２ｂが正規寸法より寸法が短い場合が考えられる。このような場合にも、図４（ａ）〜（ｃ）先端ロッド部１２ｂの先端はピン挿入溝２内に配置される。

最後に、図３（ｄ）に示すように、基板１等にリフローハンダ付け作業を行い、基板１のランド部３と表面実装コネクタ１０のリードピン１２をハンダ部４でハンダ付けする。

以上説明したように、基板１の上面１ａには、下面１ｂに達しない深さのピン挿入溝２が設けられ、基板１の上面１ａに実装される表面実装コネクタ１０は、コネクタハウジング１１とリードピン１２を有し、リードピン１２の先端がコネクタハウジング１１の実装面１１ａより下方位置に位置され、リードピン１２の先端がピン挿入溝２に挿入された状態でハンダ付けされている。従って、ピン挿入溝２は基板１の下面１ｂに開口しないため、基板１の下面１ｂに実装されるチップ部品２０の実装位置を規制しない。又、リードピン１２の先端の位置が製造上のバラツキ等によって適正位置より変位した位置であっても、リードピン１２の先端をピン挿入溝２に入り込んだ状態でセットできる。詳細には、リードピン１２の先端ロッド部１２ｂの変形がピン挿入溝２に入り込む程度の変形である場合（例えば図４（ａ）〜（ｃ）参照）には、良好なハンダ付けができる。

以上より、基板１の両面に表面実装コネクタ１０とチップ部品２０をそれぞれ実装するものにあって、表面実装コネクタ１０がチップ部品２０の実装位置を制限せず、しかも、良好なハンダ付けができる。つまり、この実施形態のように、チップ部品２０は、基板１の一方面１ａにおけるピン挿入孔２の形成領域と対向する他方面側の領域に配置することができる。

また、リードピン１２の折り曲げは、従来例の２回に比べて１回で良いため、加工費の軽減になる。リードピン１２の長さ寸法は、従来例に比べて短くて済むため、端子材料のコスト削減になる。

次に、表面実装コネクタ１０のリードピン１２と基板１のピン挿入溝２の配列パターンを説明する。表面実装コネクタ１０のリードピン１２と基板１のピン挿入溝２の配列としては、図５（ａ）に示すように、コネクタハウジング１１からの突出距離が全て等距離の配列パターンがある。つまり、ストレート配列である。このストレート配列では、リードピン１２のピッチ間隔以下に、ピン挿入溝２の周囲のランド部３の寸法を設定できない。

また、表面実装コネクタ１０のリードピン１２と基板１のピン挿入溝２の配列パターンとしては、図５（ｂ）に示すように、コネクタハウジング１１からの突出距離が隣り同士で交互に異なる位置（近い位置と遠い位置）で交互に配列する配列パターンがある。つまり、ジグザグ配列である。このジグザグ配列では、リードピン１２のピッチ間隔以上に、ピン挿入溝２の周囲のランド部３の寸法を設定できる。これにより、複数のリードピン１２のピッチ間隔が狭くても所望のランド径を確保できるため、確実に良好なハンダ付けができる。

前記実施形態では、上面側の電子部品は、表面実装コネクタ１０であるが、部品本体より突出するリードピン１２を有するものであれば良い。下面側の電子部品は、チップ部品２０であるが、表面実装できる部品であれば良い。

１ 基板
１ａ 上面
１ｂ 下面
２ ピン挿入溝
１０ 表面実装コネクタ（一方側の電子部品）
１１ コネクタハウジング（部品本体）
１２ リードピン
２０ チップ部品（他方側の電子部品）

Claims (3)

1. 基板の両面にハンダ付けで電子部品がそれぞれ実装される基板実装構造であって、
   前記基板の一方面には、他方面に達しない深さのピン挿入溝が設けられ、
   前記基板の一方面に実装される一方側の前記電子部品は、部品本体とリードピンを有し、前記リードピンの先端が前記部品本体の実装面より下方位置に位置され、
   前記リードピンの先端が前記ピン挿入溝に挿入された状態でハンダ付けされていることを特徴とする基板実装構造。
2. 請求項１記載の基板実装構造であって、
   一方側の前記電子部品は、前記部品本体より間隔を置いて複数の前記リードピンが突出され、複数の前記リードピンの各先端位置は、前記部品本体からの突出距離が隣り同士で異なる位置に設定されたことを特徴とする基板実装構造。
3. 請求項１又は請求項２記載の基板実装構造であって、
   前記基板の一方面における前記ピン挿入孔の形成領域と対向する他方面側の領域には、チップ部品が配置されていることを特徴とする基板実装構造。

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