特許 7017348 実装装置及び実装方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-31

(45)【発行日】2022-02-08

(54)【発明の名称】実装装置及び実装方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20220201BHJP

【ＦＩ】

H05K13/04 C

H05K13/04 K

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2017172286

(22)【出願日】2017-09-07

(65)【公開番号】P2019050231

(43)【公開日】2019-03-28

【審査請求日】2020-08-28

(73)【特許権者】

【識別番号】320014857

【氏名又は名称】ハイリマレリジャパン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】神山 直久

【審査官】大塚 多佳子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１８７４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１８１３９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０６２３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０１５１８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－１０６３７６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００４－３２５９２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１６２１９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２９９８９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１５０４６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ １３／００ － １３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子部品を基板に実装する実装装置であって、
筒状に突出するホルダ部を有し前記電子部品を保持する保持治具と、
前記電子部品のリード端子を前記基板の取付孔に挿入する案内治具と、を備え、
前記ホルダ部は、前記リード端子が挿入されて前記リード端子の基端部と先端部との間の中間部を保持する孔と、前記孔が開口する前記先端部側の底部から傾斜して延在する成型面と、を備え、
前記案内治具は、前記リード端子に向けて突出し前記成型面と対向する傾斜案内面を有する案内凸部を備え、
前記保持治具の前記成型面と前記案内治具の前記傾斜案内面との間で前記リード端子における前記中間部と前記先端部との間の曲折部を挟んで曲げることを特徴とする実装装置。

【請求項2】

請求項１に記載の実装装置であって、
前記案内治具は、前記案内凸部に摺接する前記リード端子を前記取付孔に導く案内開口部を更に有することを特徴とする実装装置。

【請求項3】

請求項２に記載の実装装置であって、
前記案内治具は、前記案内凸部に開口して前記リード端子を前記案内開口部に導く案内溝を更に有することを特徴とする実装装置。

【請求項4】

リード端子を有する電子部品を基板に実装する実装方法であって、
前記電子部品を筒状に突出するホルダ部を有する保持治具によって保持し、
前記リード端子の基端部と先端部との間の中間部を前記リード端子が挿入される前記ホルダ部の孔によって保持し、
前記電子部品の前記リード端子を案内治具によって前記基板の取付孔に挿入し、
前記保持治具の前記孔が開口する前記先端部側の底部から傾斜して延在する成型面と前記案内治具の前記リード端子に向けて突出し前記成型面と対向する傾斜案内面との間で前記リード端子における前記中間部と前記先端部との間の曲折部を挟んで曲げることを特徴とする実装方法。

【請求項5】

請求項４に記載の実装方法であって、
前記電子部品を前記基板に実装した後に、前記電子部品及び前記基板から前記案内治具を取り除くことを特徴とする実装方法。

【請求項6】

請求項４又は５に記載の実装方法であって、
前記保持治具を前記電子部品と共に前記基板に実装することを特徴とする実装方法。

【請求項7】

請求項６に記載の実装方法であって、
前記保持治具と前記電子部品との間に弾性体を介装することを特徴とする実装方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子部品を基板に実装する実装装置及び実装方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、電子部品をプリント基板に実装するリード端子クリンチ機構が開示されている。

【0003】

上記リード端子クリンチ機構は、電子部品のリード端子をプリント基板の取付孔に挿入し、取付孔から突出するリード端子の先端部を傾斜面に押し当てて折り曲げるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平６－１１２６９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、例えば温度を検知するサーミスタ等の電子部品にあっては、その本体から２本のリード端子が小さな間隔を持って並んで突出している。このため、本体から基板へと延びるリード端子の中程（中央部）を曲げるキンク加工を行う必要がある。２本のリード端子は、キンク加工によって基板に接続される先端部どうしの間隔が拡げられることで、基板上における絶縁距離が確保される。

【0006】

しかしながら、特許文献１のリード端子クリンチ機構は、プリント基板の取付孔から突出するリード端子の先端部を折り曲げるものであって、プリント基板へと延びるリード端子の中程を曲げるキンク加工を行うことができない。

【0007】

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、電子部品を基板に実装するときにリード端子のキンク加工を行う実装装置及び実装方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のある態様によれば、電子部品を基板に実装する実装装置であって、筒状に突出するホルダ部を有し前記電子部品を保持する保持治具と、前記電子部品のリード端子を前記基板の取付孔に挿入する案内治具と、を備え、前記ホルダ部は、前記リード端子が挿入されて前記リード端子の基端部と先端部との間の中間部を保持する孔と、前記孔が開口する前記先端部側の底部から傾斜して延在する成型面と、を備え、前記案内治具は、前記リード端子に向けて突出し前記成型面と対向する傾斜案内面を有する案内凸部を備え、前記保持治具の前記成型面と前記案内治具の前記傾斜案内面との間で前記リード端子における前記中間部と前記先端部との間の曲折部を挟んで曲げることを特徴とする実装装置が提供される。

【0009】

又、本発明のある態様によれば、リード端子を有する電子部品を基板に実装する実装方法であって、前記電子部品を筒状に突出するホルダ部を有する保持治具によって保持し、前記リード端子の基端部と先端部との間の中間部を前記リード端子が挿入される前記ホルダ部の孔によって保持し、前記電子部品の前記リード端子を案内治具によって前記基板の取付孔に挿入し、前記保持治具の前記孔が開口する前記先端部側の底部から傾斜して延在する成型面と前記案内治具の前記リード端子に向けて突出し前記成型面と対向する傾斜案内面との間で前記リード端子における前記中間部と前記先端部との間の曲折部を挟んで曲げることを特徴とする実装方法が提供される。

【発明の効果】

【0010】

上記態様によれば、電子部品が基板に実装されるときに、基板に向かうリード端子が保持治具と案内治具との間に挟まれることで、リード端子の中程を曲げるキンク加工が行われる。こうして、電子部品を基板に実装する前に、リード端子のキンク加工を行う必要がなくなり、電装品の生産性を高められる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る実装装置を示す斜視図である。

【図2】図２は、電子部品が基板に実装される前の電装品を示す断面図である。

【図3】図３は、実装装置が案内治具をリード端子に当接させる状態を示す断面図である。

【図4】図４は、案内治具によってリード端子を曲げる状態を示す断面図である。

【図5】図５は、案内開口部をリード端子に嵌合させる状態を示す断面図である。

【図6】図６は、案内治具と保持治具との間でリード端子を挟んで曲げる状態を示す断面図である。

【図7】図７は、案内治具が抜き取られた状態を示す断面図である。

【図8】図８は、実装装置の変形例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

【0013】

図１は、本実施形態に係る実装装置１００及び電装品６０を示す斜視図である。なお、説明の簡略化のため、実装装置１００及び電装品６０は一部を省略して図示している。

【0014】

まず、電装品６０の構成について説明する。

【0015】

電装品６０は、電熱ヒータ（図示省略）の発熱によって媒体（流体）を加熱する加熱装置である。

【0016】

電装品６０は、電熱ヒータが設けられる支持体５０（筐体）と、支持体５０に保持治具３０（保持具）を介して取り付けられる複数個（ここでは４個）の電子部品１０と、電熱ヒータの通電を制御する基板２０と、を備える。

【0017】

電子部品１０は、支持体５０の温度を検知する検知器（サーミスタ）である。電子部品１０は、温度を検知する素子（図示省略）を内蔵する本体１１と、素子に接続されて本体１１から突出する２本のリード端子１２（電極）と、を備える。

【0018】

本体１１は、略円柱状の外形を有する。なお、これに限らず、本体１１は、例えば立方体の外形を有するものであってもよい。

【0019】

リード端子１２は、本体１１の端面から並んで突出する。リード端子１２は、略矩形の断面を有する平板状に形成される。なお、これに限らず、リード端子１２は、例えば略円形の断面を有する棒状であってもよい。

【0020】

電子部品１０が基板２０に実装される前の状態では、図２に示すように、２本のリード端子１２が互いに略一定の間隔W１を持って直線状に延びている。

【0021】

支持体５０には、複数個（ここでは４個）の支持穴５１が形成される。各支持穴５１には、本体１１の端部がそれぞれ挿入される。

【0022】

基板２０は、各リード端子１２が挿入される複数個（ここでは８個）の取付孔２２が形成される。取付孔２２は、略矩形の断面を有し、基板２０を貫通している。図３に示すように、隣り合う２つの取付孔２２は、間隔W２を持つ。間隔W２は、上記リード端子１２どうしの間隔W１より大きく形成される。これにより、２本のリード端子１２は、基板２０上に設けられる半田付けによる接続部(図示省略)どうしの絶縁距離が確保される。

【0023】

保持治具３０は、支持体５０との間に電子部品１０を保持するものである。保持治具３０は、支持体５０に対向するパネル部３１と、パネル部３１から筒状に突出する複数個（ここでは４個）のホルダ部３２と、を有する。

【0024】

ホルダ部３２は、電子部品１０の本体１１が挿入される１個の保持穴３３と、電子部品１０のリード端子１２が挿入される２つの孔３４と、後述するようにリード端子１２を曲げる成型部３５と、を有する。

【0025】

ホルダ部３２の保持穴３３は、略円形の断面を有し、電子部品１０の本体１１の外周に嵌合する。

【0026】

２つの孔３４は、各リード端子１２の間隔Ｗ１を持って保持穴３３の底に並んで開口する。孔３４は、リード端子１２と同じく略矩形の断面を有する。

【0027】

成型部３５は、パネル部３１の上面に対してテーパ状に窪む凹部である。成型部３５は、２つの孔３４が開口する底部３６と、互いに傾斜して底部３６から延在する２つの成型面３７と、を有する。各成型面３７は、図２に示すように直線状に延びる各リード端子１２に対して傾斜している。

【0028】

ホルダ部３２と電子部品１０の間には、弾性体４０が介装される。弾性体４０は、ホルダ部３２の保持穴３３に収容される。弾性体４０は、リード端子１２が挿入される２つの孔４２を有する。弾性体４０は、例えばゴム材によって形成される。

【0029】

次に、実装装置１００の構成について説明する。

【0030】

実装装置１００は、電子部品１０を基板２０に実装し、電装品６０を組み立てる装置である。

【0031】

実装装置１００は、電子部品１０を保持する保持治具３０と、基板２０に向かう電子部品１０のリード端子１２を各取付孔２２へと案内する複数個（ここでは４個）の案内治具７０と、を備える。なお、保持治具３０は、前記した通り電熱ヒータを構成する部品であるが、実装装置１００の作動時にはリード端子１２を保持する治具として用いられる。

【0032】

案内治具７０は、駆動機構（図示省略）によって矢印Ａ、Ｂ方向に駆動されることで、図１に実線で示す退避位置と、２点鎖線で示す作動位置と、にわたって移動する。

【0033】

図３に示すように、案内治具７０は、２本のリード端子１２の間に向けて山状に突出する案内凸部７４と、案内凸部７４の両側に連接して開口する２つの案内開口部７２（スリット）と、を有する。

【0034】

案内凸部７４は、電子部品１０の各リード端子１２に対向して傾斜する２つの傾斜案内面７５を有する。案内凸部７４の頂部７４ａは、各リード端子１２の間に対向する。

【0035】

案内開口部７２は、リード端子１２と同じく略矩形の断面を有し、案内治具７０を貫通している。案内開口部７２は、傾斜案内面７５の基端７５ａに対向して基板２０の取付孔２２に向けて延在する対向案内面７３（内面）を有する。対向案内面７３は、基板２０の取付孔２２と連続して中心線Ｏと略平行に延在する。

【0036】

実装装置１００は、案内治具７０及び基板２０をそれぞれ中心線Ｏ方向に平行移動させる駆動機構（図示省略）を備える。

【0037】

次に、電子部品１０の基板２０への実装方法について説明する。

【0038】

まず、図２に示すように、電子部品１０の一方の端部を弾性体４０を介して保持治具３０の保持穴３３に挿入する。続いて、電子部品１０の他方の端部を支持体５０の支持穴５１に挿入し、保持治具３０を支持体５０にネジ（図示省略）等を介して固定する。そして、支持体５０を実装装置１００の架台（図示省略）上の所定位置に固定する。

【0039】

続いて、図１に矢印Ａで示すように、各案内治具７０が基板２０の下方に差し込まれる。このとき、各案内治具７０は、中心線Ｏに対して直交方向に平行移動する。こうして、図３に示すように、案内治具７０の各案内開口部７２が基板２０の取付孔２２に連続するように配置される。

【0040】

上記状態で、図１、図３～図６にそれぞれ白抜き矢印で示すように、支持体５０及び保持治具３０に対して案内治具７０及び基板２０をそれぞれ中心線Ｏについて平行移動させる。

【0041】

案内治具７０が下降するのに伴って、図３に示すように、各リード端子１２の先端が各傾斜案内面７５に当接する。

【0042】

続いて、図４に示すように、各リード端子１２の先端が各傾斜案内面７５に摺接し、各リード端子１２の中程が次第に曲げられる。

【0043】

続いて、図５に示すように、各リード端子１２の先端が案内治具７０の案内開口部７２に挿入されると、各リード端子１２の先端が各案内開口部７２の対向案内面７３に摺接し、各リード端子１２の中程がクランク状に曲げられる。

【0044】

続いて、図６に示すように、案内治具７０が下降し終わると、各リード端子１２の先端が各案内開口部７２を貫通して基板２０から突出する。このとき、各リード端子１２が保持治具３０の成型部３５と案内治具７０の案内凸部７４との間に挟まれることで、各リード端子１２の中程を曲折させるキンク加工が行われる。

【0045】

続いて、図１に矢印Ｂで示すように、案内治具７０が抜き取られる。これにより、図７に示すように、基板２０と案内治具７０との間には、クランク状に曲げられた各リード端子１２の中程が延在する空間が形成される。

【0046】

こうして実装装置１００が作動することで、電子部品１０が基板２０に実装され、電装品６０の組み立てが行われる。その後、各リード端子１２を基板２０上の回路（図示省略）に対して半田付けによって接続する工程が行われる。この工程では、基板２０上において隣り合う各リード端子１２の間隔Ｗ２(図３参照)が確保されているため、半田付けによる接続部どうしの絶縁が確実に行われる。

【0047】

こうして組み立てられた電装品６０は、加熱装置（図示省略）に組み付けられる。加熱装置の作動時には、各電子部品１０によって検知される支持体５０の温度に応じて電熱ヒータの通電が制御される。加熱装置の作動時に、各部間に熱膨張差が生じると、電子部品１０では各リード端子１２の曲折した部位が撓むようになっている。

【0048】

次に、本実施形態の効果について説明する。

【0049】

本実施形態によれば、電子部品１０を保持する保持治具３０と、電子部品１０のリード端子１２を基板２０の取付孔２２に挿入する案内治具７０と、を備え、保持治具３０と案内治具７０との間でリード端子１２を挟んで曲げる実装装置１００が提供される。

【0050】

又、本実施形態によれば、電子部品１０を保持治具３０によって保持し、電子部品１０のリード端子１２を案内治具７０によって基板２０の取付孔２２に挿入し、保持治具３０と案内治具７０との間でリード端子１２を挟んで曲げる実装方法が提供される。

【0051】

上記した構成により、電子部品１０のリード端子１２が基板２０の取付孔２２に挿入されるときに、基板２０に向かうリード端子１２が保持治具３０と案内治具７０との間に挟まれることで、リード端子１２の中程を曲げるキンク加工が行われる。電子部品１０は、実装される基板２０等の仕様に応じてリード端子１２の折り曲げ形状が任意に設定される。

【0052】

これにより、電子部品１０を基板２０に実装する前に、リード端子１２のキンク加工を行う必要がなくなる。このため、電子部品１０の輸送中にリード端子１２のキンク加工部が変形して、基板２０に組み付けられなくなることが回避される。こうして、電子部品１０を含む電装品６０は、生産性を高められ、製造コストの低減が図られる。

【0053】

又、案内治具７０は、リード端子１２を摺接させる傾斜案内面７５を有し、傾斜案内面７５の基端７５ａに対向して基板２０の取付孔２２に向けて延在する対向案内面７３を有する。

【0054】

これにより、電子部品１０を基板２０に実装するときに、リード端子１２は、傾斜案内面７５に摺接した後に、対向案内面７３に摺接して基板２０の所定位置へと円滑に導かれる。

【0055】

又、案内治具７０は、リード端子１２に向けて突出する案内凸部７４と、案内凸部７４に摺接するリード端子１２を取付孔２２に導く案内開口部７２と、を有する。

【0056】

これにより、電子部品１０を基板２０に実装するときに、２本のリード端子１２は、案内凸部７４に摺接した後に、各案内開口部７２に挿入されて基板２０の各取付孔２２へと円滑に導かれる。

【0057】

又、本実施形態によれば、電子部品１０を基板２０に実装した後に、電子部品１０及び基板２０から案内治具７０を取り除く実装方法が提供される。

【0058】

これにより、電装品６０は、案内治具７０によって構造が複雑になることが回避される。

【0059】

又、本実施形態によれば、保持治具３０を電子部品１０と共に基板２０に実装する実装方法が提供される。

【0060】

これにより、電装品６０は、保持治具３０が電装品６０に組み付けられ、電子部品１０を保持する部品として用いられる。

【0061】

なお、上記した構成に限らず、電子部品１０を基板２０に実装した後に、電装品６０から保持治具３０を取り除く構成としてもよい。

【0062】

又、本実施形態によれば、保持治具３０と電子部品１０との間に弾性体４０を介装する実装方法が提供される。

【0063】

これにより、電装品６０は、弾性体４０の弾性復元力によって電子部品１０が支持体５０に押し付けられて保持される。これにより、電子部品１０と保持治具３０等との間に生じる熱膨張差が弾性体４０によって吸収され、電子部品１０にガタツキが生じることが抑えられる。

【0064】

次に、図８に示す実装装置１００の変形例について説明する。

【0065】

案内治具７０は、案内凸部７４に開口し、リード端子１２を案内開口部７２に導く案内溝７６を有する。案内溝７６は、案内凸部７４に沿って延在する断面Ｖ字状に形成される。

【0066】

傾斜案内面７５は、案内溝７６の底に延在する。傾斜案内面７５の基端７５ａは、案内開口部７２の開口端よりも奥側（図８において上方）に位置し、案内開口部７２の対向案内面７３（内面）の中程に対向するように配置される。

【0067】

この場合、実装装置１００の作動時に、案内治具７０が下降する際に、電子部品１０のリード端子１２が案内溝７６内の対向案内面７３に摺接することで、基板２０の取付孔２２へと確実に導かれる。

【0068】

リード端子１２の先端が案内治具７０の案内開口部７２に挿入されると、各リード端子１２の先端が各案内開口部７２の対向案内面７３の中程に当たることで、各リード端子１２が各案内開口部７２を通じて基板２０の取付孔２２へと確実に導かれる。

【0069】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【0070】

上記実施形態では、電装品６０は、電気ヒータによって媒体を加熱する加熱装置を構成するが、これに限らず他の装置又は設備を構成するものであってもよい。

【符号の説明】

【0071】

１０ 電子部品
１２ リード端子
２０ 基板
２２ 取付孔
３０ 保持治具
４０ 弾性体
７０ 案内治具
７２ 案内開口部
７４ 案内凸部
７６ 案内溝
１００ 実装装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】