説明

部品実装方法および基板

【課題】円筒形状の部品を寝かせて基板に実装する方法であって、基板面に対する実装部品の占有面積を抑えるとともに、実装部品が有する互いに同じ極性を有する端子同士を近接する位置に実装する部品実装方法を提供する。
【解決手段】プラス/マイナス端子を有する下段円筒部品を基板上に寝かせて実装する。下段円筒部品の上部に、プラス/マイナス端子を有する上段円筒部品を接触させて実装する。下段円筒部品、上段円筒部品の底面からプラス/マイナス端子をリード線により引き出して、これらの円筒部品が有する端子のうち、同じ極性の端子同士が電気的に接続されるようにリード線を基板に実装する。リード線の基板面への実装は、上段円筒部品のリード線を上段円筒部品の底面から所定の距離の位置で屈曲加工することによって、電気的に接続される同じ極性の端子側のリード線同士を近接する位置に実装する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、部品実装方法および基板に関する。
【背景技術】
【0002】
円筒形状の電子部品を基板の上の実装位置に実装する方法が提案されている。例えば、特許文献1は、基板上に台形状の取付穴を設けるとともに、取付穴の底辺近傍の当該基板上に取付ランドを設け、この取付穴に円筒形状の電子部品を載置する方法を提案する。また、特許文献2は、基板上に、実装部品の立体的外形に近接する位置規制用凸部を少なくとも2つ設けるとともに、実装部品の端子と接しそれらの端子と接続される導体パターンを表面に設けた接続用平面を少なくとも一つ設けたプリント基板を提案する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平08−097521号公報
【特許文献2】実開平06−52162号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1が開示する電子部品の実装技術によっては、基板面に対する実装部品の占有面積が広くなってしまう。特に、基板に複数個の部品を実装する場合には、実装する個数分の面積が必要となる。従って、部品の占有面積を小さく抑えることができないという問題がある。
【0005】
特許文献2が開示する電子部品の実装技術によっては、複数個の部品を高密度に実装する場合には、互いに異なる電位となる端子同士が近接することによって、電流リークが生じ、また、位置ズレやハンダブリッジによるショートが発生する。この問題を解決するためには、互いに同じ極性を有する端子同士を近接する位置に実装することを通じて、互いに異なる極性を有する端子同士が近接しないようにすることが必要である。
【0006】
本発明は、円筒形状の部品を寝かせて基板に実装する方法であって、基板面に対する実装部品の占有面積を抑えるとともに、実装部品が有する互いに同じ極性を有する端子同士を近接する位置に実装する部品実装方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一実施形態の部品実装方法は、互いに異なる極性を有する第1および第2の端子を有する円筒形状の部品を、円筒側面と基板面とが沿うように前記基板上に寝かせて実装して下段部品とする工程と、前記下段部品の上部に、前記第1および第2の端子を有する円筒形状の上段部品を、接触させて実装する工程と、前記下段部品、上段部品のそれぞれの底面から前記第1および第2の端子をリード線により引き出して、前記下段部品と前記上段部品とが有する端子のうち、同じ極性の端子同士が電気的に接続されるように前記リード線を前記基板に実装する工程とを有する。前記リード線を前記基板に実装する工程は、少なくとも、前記上段部品のリード線を前記上段部品の底面から所定の距離の位置で屈曲加工することによって、前記電気的に接続される同じ極性の端子側のリード線同士を近接する位置に実装する工程を有する。
【発明の効果】
【0008】
本発明の部品実装方法によれば、並列接続されている複数の円筒形状部品を基板面に寝かせて実装する場合、基板上面の円筒形状部品の占有面積を小さく抑えることができる。また、この部品実装方法によれば、円筒形状部品の異なる電位となる端子同士が近接することなく、沿面距離や空間距離の確保が可能となる。従って、異なる電位となる端子同士の近接による電流リークや、位置ズレやハンダブリッジなどによるショートを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施例1の構成例を説明する図である。
【図2】実施例1における円筒形状部品の端子の位置関係を説明する図である。
【図3】実施例2の構成例を説明する図である。
【図4】銅箔パターンを示す図である。
【図5】実施例2の変形例を示す図である。
【図6】実施例3の構成例を説明する図である。
【図7】銅箔パターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
図1は、本発明の実施例1の構成例を説明する図である。図1(A)は、複数の円筒形状部品をプリント配線基板の上に実装した状態を示す。実施例1の部品実装方法は、複数の円筒形状部品を積み重ねた状態でプリント配線基板に実装する。
【0011】
図1(A)に示すプリント配線基板4には、第一の下段円筒部品1と第二の下段円筒部品2が、基板面と円筒側面が接するように、寝かせて実装されている。上段円筒部品3は、第一の下段円筒部品1および第二の下段円筒部品2の上部に、円筒側面を接して実装されている。プリント配線基板4には端子挿入用の穴5が設けられており、各リード線が貫通して基板下面のハンダ付け部6に、ハンダ付けされている。
【0012】
図1(B)は、本実施例における円筒形状部品の接続関係の例を示す。各円筒形状部品は、例えば、電解コンデンサなどの有極性の電子部品である。各々の円筒形状部品のプラス端子同士、マイナス端子同士が接続されている(並列接続である)。
【0013】
図2は、実施例1における円筒形状部品の端子の位置関係を説明する図である。図2(A)は、図1(A)に示すプリント配線基板を斜め上方向から見た斜視図である。図2(B)は、プリント配線基板4を上方向から透視した時に見える銅箔パターンを示す図である。
【0014】
図2(A)に示すように、各々の円筒形状部品のプラス端子およびマイナス端子は、それぞれ、各円筒底面に対して鉛直となる方向に、リード線により引き出されている。リード線は、各円筒底面から所定の距離の位置で、プリント配線基板4に対して鉛直となる方向に曲げられている。
【0015】
円筒形状部品からの各リード線は、端子挿入用の穴5を貫通して、基板下面のハンダ付け部6にハンダ付けされている。基板下面にはエッチングなどにより任意の形状に形成可能な銅箔があり、各円筒部品のプラス端子側のリード線同士がプラス側銅箔10によりそれぞれ接続される。マイナス端子側のリード線同士についても、同様に、マイナス側銅箔20によりそれぞれ接続される。これにより、上段円筒部品3と第一の下段円筒部品1のマイナス端子側のリード線同士が近接してプリント配線基板4に実装される。また、上段円筒部品3と第二の下段円筒部品2のプラス端子側のリード線同士が近接してプリント配線基板4に実装される。そして、プラス側銅箔10とマイナス側銅箔20とは所定の距離だけ離れた位置に配置されているので、プラス端子側のリード線とマイナス端子側のリード線とが近接して実装されることがない。
【0016】
すなわち、実施例1の部品実装方法は、互いに異なる極性を有する第1および第2の端子(プラス端子およびマイナス端子)を有する円筒形状の部品を、円筒側面と基板面とが沿うようにプリント配線基板4上に寝かせて実装して下段部品とする。また、この部品実装方法は、下段部品の上部に、第1および第2の端子を有する円筒形状の上段部品を、接触させて実装する。そして、この部品実装方法は、下段部品、上段部品のそれぞれの底面から第1および第2の端子をリード線により引き出して、下段部品と上段部品とが有する端子のうち、同じ極性の端子同士が電気的に接続されるようにリード線を基板に実装する。上記リード線の基板面への実装は、少なくとも、上段部品のリード線を上段部品の底面から所定の距離の位置で屈曲加工することによって、上記電気的に接続される同じ極性の端子側のリード線同士を近接する位置に実装する。
【0017】
実施例1の部品実装方法によれば、並列接続されている複数の円筒形状部品を基板面に寝かせて実装する場合、基板上面の円筒形状部品の占有面積を小さく抑えることができる。また、この部品実装方法によれば、円筒形状部品の異なる電位となる端子同士が近接することなく、沿面距離や空間距離の確保が可能となる。従って、異なる電位となる端子同士の近接による電流リークや、位置ズレやハンダブリッジなどによるショートを防止することができる。
【0018】
図3は、本発明の実施例2の構成例を説明する図である。図3(A)は、複数の円筒形状部品をプリント配線基板の上に実装した状態を示す。図3(B)は、図3(A)に示すプリント配線基板を斜め上方向から見た斜視図である。
【0019】
図3(A)、(B)において、プリント配線基板4には、第一の矩形穴11と、第二の矩形穴12とが形成されている。本実施例の部品実装方法は、第一の下段円筒部品1を第一の矩形穴11に落とし込んで実装する。また、この部品実装方法は、第二の下段円筒部品2を第二の矩形穴12に落とし込んで実装する。すなわち、実施例2の部品実装方法は、円筒形状の部品をプリント配線基板4上に寝かせて実装して下段部品(下段円筒部品)とする工程を有する。この工程は、プリント配線基板4に設けられた矩形穴に下段部品の一部を落とし込み、該矩形穴の長手方向に平行な端部において下段部品の円筒側面を線接触で支持する。
【0020】
上段円筒部品3は、第一の下段円筒部品1および第二の下段円筒部品2の上部に、円筒側面を接して実装される。プリント配線基板4には、端子挿入用の穴5が設けられており、上段円筒部品3のリード線が貫通して基板下面のハンダ付け部6にハンダ付けされている。円筒形状部品同士の接続関係は、実施例1と同様に、並列接続である。
【0021】
図4は、プリント配線基板を上方向から透視した時に見える銅箔パターンを示す図である。各円筒形状部品のプラス端子およびマイナス端子は、各円筒底面に対して鉛直となる方向に、それぞれリード線により引き出されている。第一および第二の下段円筒部品のリード線は、曲げられることなく基板上面のハンダ付け部7にハンダ付けされたのち、スルーホール部8により基板下面へ接続されている。
【0022】
上段円筒部品3のリード線は、各円筒部品のプラス端子側同士およびマイナス端子側同士が近接している。さらに、上段円筒部品3のリード線は、プリント配線基板4に対して鉛直となる方向に曲げられていて、端子挿入用の穴5を貫通して、基板下面のハンダ付け部6にハンダ付けされている。基板下面には、エッチングなどにより任意の形状に形成された銅箔が設けられている。各円筒部品のプラス端子側のリード線同士は、プラス側銅箔10によって接続される。マイナス端子側のリード線同士は、マイナス側銅箔20によって接続される。
【0023】
実施例2の部品実装方法によれば、並列接続されている複数の円筒形状部品を基板面に寝かせて実装する場合、基板上面の円筒形状部品の占有面積を小さく抑えることができる。また、この部品実装方法によれば、円筒形状部品の異なる電位となる端子同士が近接することなく、沿面距離や空間距離の確保が可能となる。従って、異なる電位となる端子同士の近接による電流リークや、位置ズレやハンダブリッジなどによるショートを防止することができる。
【0024】
図5は、実施例2の変形例を示す図である。図5に示す実装状態において、上段円筒部品3の中心点と第一の下段円筒部品1との中心点とを結んだ線分と、プリント配線基板面に対して鉛直となる線分がなす角は角aである。また、第一の下段円筒部品1の中心点と第一の長手基板端部53との接点を結んだ線分と、プリント配線基板面に対して鉛直となる線分がなす角は角bである。図5に示す例では、角aと角bとの関係が、角a<角bとなるように、各円筒形状部品を実装する。
【0025】
すなわち、プリント配線基板4上に実装された上段および下段部品の短手方向断面において、下段角(角b)が、上段角(角a)より大きい。下段角は、下段部品(下段円筒部品1)の断面の円の中心から基板面に対して鉛直に伸びる線分と、下段部品の断面の円の中心と下段部品を支持する点とを結んだ線分とがなす角である。上段角は、上段部品(上段円筒部品3)の断面の円の中心から基板面に対して鉛直に伸びる線分と、上段部品と下段部品の断面の円の中心同士を結んだ線分とがなす角である。
【0026】
実装状態において、
Sin(a)=(P/2)/D
Sin(b)=(W/2)/(D/2)=W/D
である。従って、W>P/2となる。以下に、図5に示す実装状態が安定的である理由について説明する。
【0027】
図5中の符号70で示す矢印は、プリント配線基板4に円筒形状部品が実装された状態における、各部に加わる加重ベクトルである。上段円筒部品3に、プリント配線基板面に鉛直となる方向に加重ベクトル70が加わった場合を想定する。加重ベクトル70は、上段円筒部品3の中心点から、第一の下段円筒部品1との接点へ向かう加重ベクトル31と、第二の下段円筒部品2との接点へ向かう加重ベクトル32とに分解される。
【0028】
この例では、角a<角bとなるよう構成されている。従って、加重ベクトル31は、第一の下段円筒部品1の中心点から、矩形穴11の第一の長手方向端部との接点へ向かう加重ベクトル55と、矩形穴11の第二の長手方向端部との接点へ向かう加重ベクトル56とに分解される。これにより、上段円筒部品への加重ベクトルは、下段円筒部品と矩形穴との複数の接点に分散して、下段円筒部品を矩形穴に密着させる方向に作用する。その結果、位置ズレなどが防止され、安定した部品実装が可能となる。
【0029】
図6は、本発明の実施例3の構成例を説明する図である。図6(A)は、実施例3の部品実装方法により、複数の円筒形状部品をプリント配線基板の上に実装した状態を示す。図6(B)は、図6(A)に示すプリント配線基板を斜め上方向から見た斜視図である。また、図7は、プリント配線基板4を上方向から透視した時に見える銅箔パターンを示す図である。
【0030】
図6(A)、(B)に示すように、円筒形状部品の各円筒底面からリード線により引き出されるプラス端子及びマイナス端子は、プリント配線基板4の基板面に対して鉛直となる方向に並んでいる。プリント配線基板4には、端子挿入用の穴5が設けられている。円筒形状部品同士の接続関係は、実施例1と同様に、並列接続である。
【0031】
各円筒形状部品のマイナス端子は、各円筒底面に対して鉛直となる方向にリード線により引き出されたのち、プリント配線基板4に対して鉛直となる方向に曲げられている。各円筒形状部品のプラス端子は、各円筒底面に対して鉛直となる方向にリード線により引き出されたのち、マイナス端子側のリード線よりも円筒底面から離れた位置で曲げられている。
【0032】
各円筒形状部品の各リード線は、端子挿入用の穴5を貫通して、基板下面のハンダ付け部6にハンダ付けされている。基板下面にはエッチングなどにより任意の形状に形成可能な銅箔が設けられている。各円筒形状部品のプラス端子側のリード線同士は、図7に示すプラス側銅箔10によりそれぞれ接続される。マイナス端子側のリード線同士は、図7に示すマイナス側銅箔20によりそれぞれ接続される。
【0033】
すなわち、実施例3の部品実装方法は、実施例1の部品実装方法と同様に、下段部品、上段部品のそれぞれの底面から第1および第2の端子をリード線により引き出す。そして、この部品実装方法は、下段部品と上段部品とが有する端子のうち、同じ極性の端子同士が電気的に接続されるようにリード線を基板に実装する工程を有する。リード線を基板に実装する工程は、下段部品、上段部品のそれぞれについて、第1の端子側のリード線と第2の端子側のリード線とを上記底面からの距離が互いに異なる位置で屈曲加工する工程を有する。そして、下段部品と上段部品とが有する端子のうち、電気的に接続される同じ極性の端子側のリード線は、上記底面からの距離が互いに同じ位置で屈曲加工される。
【0034】
実施例3の部品実装方法によれば、並列接続されている複数の円筒形状部品を基板面に寝かせて実装する場合、基板上面の円筒形状部品の占有面積を小さく抑えることができる。また、この部品実装方法によれば、円筒形状部品の異なる電位となる端子同士が近接することなく、沿面距離や空間距離の確保が可能となる。従って、異なる電位となる端子同士の近接による電流リークや、位置ズレやハンダブリッジなどによるショートを防止することができる。また、実装状態において、円筒形状部品のプラス端子側のリード端子とマイナス側のリード端子との距離が離れるため、実装状態における第一の下段円筒部品と第二の下段円筒部品との間隔を狭くすることができる。従って、プリント配線基板4に実装される円筒形状部品の占有面積を小さく抑えることができる。
【0035】
なお、本実施例において、各円筒形状部品のリード線は、プラス端子側をマイナス端子側よりも円筒底面から離れた位置で曲げる構成としたが、反対にマイナス端子側をプラス端子側より離れた位置で曲げる構成としてもよい。
【0036】
また、各円筒形状部品の各円筒底面からリード線により引き出されるプラス端子とマイナス端子とが、プリント配線基板4の基板面に対して鉛直となる方向と所定の角度をなす方向に並ぶようにしてもよい。
【符号の説明】
【0037】
1 第一の下段円筒部品
2 第二の下段円筒部品
3 上段円筒部品
4 プリント配線基板
6,7 ハンダ付け部
8 スルーホール部
10 プラス側銅箔
20 マイナス側銅箔

【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに異なる極性を有する第1および第2の端子を有する円筒形状の部品を、円筒側面と基板面とが沿うように前記基板上に寝かせて実装して下段部品とする工程と、
前記下段部品の上部に、前記第1および第2の端子を有する円筒形状の上段部品を、接触させて実装する工程と、
前記下段部品、上段部品のそれぞれの底面から前記第1および第2の端子をリード線により引き出して、前記下段部品と前記上段部品とが有する端子のうち、同じ極性の端子同士が電気的に接続されるように前記リード線を前記基板に実装する工程とを有し、
前記リード線を前記基板に実装する工程は、少なくとも、前記上段部品のリード線を前記上段部品の底面から所定の距離の位置で屈曲加工することによって、前記電気的に接続される同じ極性の端子側のリード線同士を近接する位置に実装する工程を有する
ことを特徴とする部品実装方法。
【請求項2】
前記リード線を前記基板に実装する工程は、さらに、
前記下段部品、上段部品のそれぞれについて、前記第1の端子側のリード線と前記第2の端子側のリード線とを前記底面からの距離が互いに異なる位置で屈曲加工する工程を有し、
前記下段部品と前記上段部品とが有する端子のうち、前記電気的に接続される同じ極性の端子側のリード線は、前記底面からの距離が互いに同じ位置で屈曲加工される
ことを特徴とする請求項1に記載の部品実装方法。
【請求項3】
前記円筒形状の部品を前記基板上に寝かせて実装して下段部品とする工程は、前記基板に設けられた矩形穴に前記下段部品の一部を落とし込み、該矩形穴の長手方向に平行な端部において前記下段部品の円筒側面を線接触で支持する工程を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の部品実装方法。
【請求項4】
前記基板上に実装された前記上段および下段部品の短手方向断面において、前記下段部品の断面の円の中心から前記基板面に対して鉛直に伸びる線分と、前記下段部品の断面の円の中心と前記下段部品を支持する点とを結んだ線分とがなす角である下段角が、前記上段部品の断面の円の中心から前記基板面に対して鉛直に伸びる線分と、前記上段部品と前記下段部品の断面の円の中心同士を結んだ線分とがなす角である上段角より大きい
ことを特徴とする請求項3に記載の部品実装方法。
【請求項5】
円筒形状の部品が実装される基板であって、
前記円筒形状の部品の実装状態において、
互いに異なる極性を有する第1および第2の端子を有し、円筒側面と基板面とが沿うように前記基板上に寝かせて実装される円筒形状の下段部品と、
前記第1および第2の端子を有し、前記下段部品の上部に接触して実装される円筒形状の上段部品とを備え、
前記下段部品、上段部品のそれぞれの底面から前記第1および第2の端子がリード線により引き出され、前記下段部品と前記上段部品とが有する端子のうち、同じ極性の端子同士が電気的に接続されるように前記リード線が前記基板に実装されており、
少なくとも、前記上段部品のリード線が前記上段部品の底面から所定の距離の位置で屈曲加工されることによって、前記電気的に接続される同じ極性の端子側のリード線同士が近接する位置に実装されている
ことを特徴とする基板。

【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2012−243999(P2012−243999A)
【公開日】平成24年12月10日(2012.12.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−113727(P2011−113727)
【出願日】平成23年5月20日(2011.5.20)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】