JP5715482B2 - 基板表面実装用ソケット - Google Patents

Description

本発明は、電気機器を配線基板に表面実装するための基板表面実装用ソケットに関し、特に、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｆｉｌｍ）を利用した表面実装が可能な基板表面実装用ソケットに関する。

例えばリレー等の電気機器を配線基板に取付ける際に利用される基板実装用ソケットは、一般に、電気機器の電極端子が抜き差し可能なソケット孔を備えた合成樹脂製のソケット本体を有し、ソケット本体のソケット孔内に設けたコンタクト部と電気的に接続する端子を、ソケット本体底面から突設した構成を有する（例えば、特許文献１等参照）。このような基板実装用ソケットを配線基板に実装する場合、配線基板側の取付け孔に、ソケット本体底面から突設したソケット端子を挿通させ、配線基板の裏側に突出した端子に対して、半田付け処理を行うことでソケットを配線基板に実装する。そして、前記半田付け処理として、例えばフロー方式を採用して自動化を図るようにしている。

特開平８−２９８３８８号公報

ところで、近年、環境問題等に配慮し、この種のソケットのソケット本体用合成樹脂材として、従来の化石燃料を用いる合成樹脂材に代わりに、例えば植物樹脂等の環境に優しい合成樹脂材が使用される傾向にある。しかしながら、環境に優しい合成樹脂材は、化石燃料を用いる合成樹脂材に比べて耐熱性が劣るため、ソケットを配線基板に実装する際に、加熱温度のピークが２５０℃〜２６０℃前後になるフロー方式等による半田付け処理を行うと、ソケット本体が溶け出す虞れがあるという問題を有する。

本発明は上記問題点に着目してなされたもので、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を用いることにより、従来よりも低い加熱温度で効率よく配線基板に実装できる基板表面実装用ソケットを提供することを目的とする。

このため、本発明の基板表面実装用ソケットは、電気機器の電極端子が抜き差し可能なソケット孔を備えたソケット部を基台の上面中央部に立設した樹脂製のソケット本体を有し、前記ソケット部から基台上面周縁部に向けて延ばした配線の先端部を取付けるための凹部を、配線先端部上面が基台周縁部上面と略面一になるように基台周縁部に設け、配線中間部と基台との間に空間部を設け、一端が前記配線先端部上面と接続し他端が基台下面周縁部に設けた凸部上に位置するよう基台の上面周縁部と下面周縁部に跨って折曲したソケット電極を設けて構成し、基台下面を配線基板表面に実装するようにした。

本発明の基板表面実装用ソケットによれば、凸状の基台下面側周縁部によって、ソケット電極上面からの圧力を効果的にソケット電極下面に作用させることができ、加圧効率を高めることができる。また、配線中間部と基台との間に空間部を設けたので、ソケット電極上面加熱時の熱がソケット本体側に四散することを抑制でき、ソケット電極下面側に効率良く熱を伝えることができると共に、樹脂製のソケット本体の溶解を防止できる。そして、本発明の基板表面実装用ソケットによれば、フロー方式等による半田付け処理に比べて低温実装が可能な異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を用いて配線基板への表面実装が可能となるので、化石燃料を用いる合成樹脂材に比べて耐熱性が劣る植物樹脂等の環境に優しい合成樹脂材をソケット本体材料として使用にすることができ、環境保全に有効である。

本発明に係る基板表面実装用ソケットの一実施形態を示す平面図である。 同上実施形態の底面図である。 図１の左側面図である。 図３の右側面図である。 図１のＡ−Ａ矢視断面図である。 本発明に係る基板表面実装用ソケットの別の実施形態の要部を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図５に、本発明に係る基板表面実装用ソケットの一実施形態を示し、図１は平面図、図２は底面図、図３は図１の左側面図、図４は図３の右側面図、図５は図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
図において、本実施形態の基板表面実装用ソケット１は、電気機器の電極端子が抜き差し可能なソケット孔２Ａを備えたソケット部２を、基台３の上面中央部に立設した例えば植物樹脂等の環境に優しい樹脂で成形したソケット本体４を有する。ソケット部２から基台３の上面側周縁部３Ａに向けて複数本（図１に示すように本実施形態では２２本）の配線５が延設されている。配線５の先端部５Ａは、前記上面側周縁部３Ａの配線先端部５Ａを取付ける部位に形成した溝部６に嵌合されている。前記溝部６は、図５に示すように配線先端部５Ａの上面が上面側周縁部３Ａと略面一になるような深さに形成されている。また、基台３の上面には、ソケット部２と上面周縁部３Ａとの間に前記溝部６底部より低い窪み部７を形成し、図５に示すように配線５中間部と基台３との間に空間部８が形成されるように構成してある。

尚、図示しないが、ソケット部２内部には電気機器の電極端子が抜き差し可能なコンタクトが収納され、配線５のソケット部２側の端部が前記コンタクトに電気的に接続している。前記コンタクトは、例えばばね材で形成される互いに対向する一対の金属片間に電極端子を保持する形状に形成されている。

配線先端部５Ａの上面には、例えば金メッキを施したソケット電極９の一端を例えば溶接を用いて接続してある。ソケット電極９は、基台周縁部の上下面に跨って略コ字状に折曲し、ソケット電極９の他端が下側に凸状に形成した基台３下面側周縁部３Ｂ上に位置するようにしている。また、前記ソケット電極９の幅は、配線５の幅より広く形成してある。

基台３の下面側周縁部３Ｂには、図２〜図４に示すように、実装する配線基板２１側に形成する孔に挿入してソケット本体４を位置決めするための突起部１０を例えばその四隅に設けてある。尚、突起部１０は必ずしも四隅に設ける必要はなく、ソケット本体４の位置決めができればよく、例えば対角位置に２つだけ設けるようにしてもよい。

また、基台３には、図１及び図２に示すように、ソケット本体４を配線基板２１上にネジ止め可能なネジ孔１１を、例えば４箇所に設けている。

また、ソケット部２の側面には、図１、図３、図４に示すように、ソケット部に取付けた電気機器の脱落等を防止するための係止穴１２を形成してある。この係止穴１２は、電気機器側に設ける突起をこの係止穴１２に嵌め込むことで、電気機器が脱落しないようにするものである。

尚、図３及び図４中、１５はソケット部２に取付けた例えばリレー等の電機機器を示し、この電気機器１５を、ソケット１を介して配線基板２１に実装する。

次に、本実施形態のソケット１を配線基板に表面実装する場合について説明する。
ソケット本体４のソケット電極９と電気的に接続する配線基板２１の所定の電気配線２２部分（図５に示す）に、図１に点線で示すように異方性導電フィルム（ＡＣＦ）２３を載置する。その後、ソケット本体４の基台３の下面に設けた突起部１０を、図４に示すように配線基板２１の位置決め孔に嵌め込み、４つのネジ孔１１にネジを螺合させて仮止めすることにより、ある程度の予備圧力をかける。この状態で、図５に矢印で示すようにソケット本体４の基台３周縁部に設けたソケット電極９の上面に対して加熱と加圧を同時に行う。この加熱・加圧処理は、基台３の各辺毎に順次行う。この加熱・加圧処理により、図５に示すようにソケット本体４のソケット電極９を、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）２３を介して配線基板２１の電気配線２２に電気的に接続する。その後、ネジを締付けてソケット本体４の下面が配線基板２１表面に接触するようにしてソケット本体４下面と配線基板２１表面との間に隙間がないようにする。これにより、ソケット１の配線基板２１上への表面実装が終了する。

かかる構成の基板表面実装用ソケット１によれば、配線５の先端部５Ａを溝部６に嵌合して固定すると共に、基台３の下面周縁部３Ｂを凸状に形成したので、ソケット電極９上面からの圧力を効果的にソケット電極９下面に作用させることができ、加圧効率を高めることができる。また、基台３の中間部に溝部６の底面より低い窪み部７を形成したことで、配線５中間部と基台３との間に空間部８を設けたので、ソケット電極９上面を加熱したときに樹脂製のソケット本体４側に四散することが抑制でき、ソケット電極９の下面側に効率良く熱を伝えることができると共に、ソケット本体４の溶解を防止できる。また、ソケット電極９を配線５より幅広にしたことにより、配線５側よりソケット電極９側へ熱が伝わり易くなり、加熱効率をより一層高めることができる。更に、突起部１０を設けて配線基板２１上に位置決めするようにしたので、ソケット１の実装時の位置合わせが容易で、実装作業性が良好である。

そして、本実施形態の基板表面実装用ソケット１によれば、加熱温度のピークが２５０℃〜２６０℃前後になるフロー方式等による半田付け処理に比べて、低温（約１８０℃程度）実装が可能な異方性導電フィルム（ＡＣＦ）２３を用いて配線基板２１への表面実装が可能である。従って、ソケット本体４に、化石燃料を用いる合成樹脂材に比べて耐熱性が劣る植物樹脂等の環境に優しい合成樹脂材を使用することができ、環境保全に有効である。

上記実施形態では、基台３の上面側周縁部３Ａへの配線先端部５Ａの取付け構造は、基台３の上面側周縁部３Ａに溝部６を設けて配線先端部５Ａを嵌め込む構造としたが、これに限らない。例えば、図６に示すように基台３の上面側周縁部３Ａの内側の全周囲に、段差部１３を形成し、この段差部１３に配線先端部５Ａを取付けるような構成としてもよい。段差部１３の高さは溝部６の高さと同じ、即ち、配線５の厚さと略同じにすればよい。尚、図６では、図の簡素化のためソケット電極９の図示を省略してある。また、図６中、第１実施形態と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。

１ 基板表面実装用ソケット
２ ソケット部
３ 基台
４ ソケット本体
５ 配線
６ 溝部
７ 窪み部
８ 空間部
９ ソケット電極
１０ 突起部
１１ ネジ孔
１３ 段差部
１５ 電気機器

Claims (7)

1. 電気機器の電極端子が抜き差し可能なソケット孔を備えたソケット部を基台の上面中央部に立設した樹脂製のソケット本体を有し、前記ソケット部から基台周縁部に向けて延ばした配線の先端部を取付けるための凹部を、配線先端部上面が基台上面側周縁部と略面一になるように基台上面側周縁部に設け、配線中間部と基台との間に空間部を設け、一端が前記配線先端部上面と接続し他端が下側に凸状に形成した基台下面側周縁部上に位置するよう基台周縁部の上下面に跨って折曲したソケット電極を設けて構成し、基台下面を配線基板表面に実装することを特徴とする基板表面実装用ソケット。
2. 前記凹部は、前記基台の上面側周縁部の配線先端部を取付ける部位に、配線先端部が嵌合するように形成した溝部である請求項１に記載の基板表面実装用ソケット。
3. 前記基台の上面側周縁部内側の全周囲に段差部を形成して前記凹部とした請求項１に記載の基板表面実装用ソケット。
4. 前記ソケット部と基台周縁部との間の基台上面部分に窪み部を形成して前記空間部を形成した請求項１〜３のいずれか１つに記載の基板表面実装用ソケット。
5. 前記ソケット電極の幅を、前記配線先端部の幅より広くした請求項１〜４のいずれか１つに記載の基板表面実装用ソケット。
6. 前記基台の下面側周縁部に、複数の突起部を設ける構成とした請求項１〜５のいずれか１つに記載の基板表面実装用ソケット。
7. 前記ソケット本体の基台に、当該ソケット本体を配線基板上にネジ止め可能なネジ孔を設けた請求項１〜６のいずれか１つに記載の基板表面実装用ソケット。