超高抵抗用テフロンスタッド - 特開２００６－１２５７２

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【発明の名称】	超高抵抗用テフロンスタッド
【発明者】	【氏名】塩原俊助【住所又は居所】東京都八王子市高倉町９－１アジレント・テクノロジー・インターナショナル株式会社内【氏名】松田睦夫【住所又は居所】東京都八王子市高倉町９－１アジレント・テクノロジー・インターナショナル株式会社内
【要約】	【課題】半田付けを行なわずに超高抵抗を実装することのできるテフロンスタッドを提供する。【解決手段】超高抵抗用テフロンスタッド１であって、基板３０上に取り付けられる第１の部分１０と、第１の部分１０に基板３０の面と接触しないように取り付けられる第２の部分２０とを備え、第１の部分１０が絶縁材で形成され、第２の部分２０には、基板３０の横方向から第２の部分２０を貫通する取付け穴２３が形成されており、この取付け穴２３に超高抵抗のリードが挿入されるようになっている。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に取り付けられる第１の部分と、
該第１の部分に前記基板の面と接触しないように取り付けられる第２の部分とを備え、
前記第１の部分が絶縁材で形成され、前記第２の部分には、前記基板の横方向から前記第２の部分を貫通する取付け穴が形成されていることを特徴とする超高抵抗用テフロンスタッド。
【請求項２】
前記第１の部分が熱伝導率の小さいテフロン材で形成され、前記取付け穴に超高抵抗のリードを挿入することにより前記超高抵抗が取り付けられるようになっている、請求項1に記載の超高抵抗用テフロンスタッド。
【請求項３】
前記取付け穴の内周面には、該内周面から前記取付け穴の中心軸に向かって延びる爪部が設けられている、請求項１または請求項２に記載の超高抵抗用テフロンスタッド。
【請求項４】
前記第２の部分が半田付け可能でありかつ導電性を有する材料で形成されている、請求項１から請求項３のいずれかに記載の超高抵抗用テフロンスタッド。
【請求項５】
前記第１の部分には取付けピンが設けられ、該取付けピンは、半田付けが可能な材料で形成され、前記第２の部分と前記取付けピンとが離間して配置されている、請求項１から請求項４のいずれかに記載の超高抵抗用テフロンスタッド。
【請求項６】
前記第２の部分の上面には配線用の溝が設けられ、前記溝が前記取付け穴よりも基板に対して上側に形成されている、請求項１から請求項５のいずれかに記載の超高抵抗用テフロンスタッド。
【請求項７】
前記溝の長さ方向が、前記取付け穴の貫通方向に対して略直交するように形成されている、請求項６に記載の超高抵抗用テフロンスタッド。
【請求項８】
前記第２の部分は、前記第１の部分との接触面上で回転可能に設けられている、請求項１から請求項７のいずれかに記載の超高抵抗用テフロンスタッド。
【請求項９】
請求項１から請求項８までに記載のテフロンスタッドを用いて基板に超高抵抗を取り付ける方法であって、
前記基板に前記テフロンスタッドを固定するステップと、
固定された前記テフロンスタッドの溝に配線または電気部品を配置して、前記テフロンスタッドに空中配線を行なうステップと、
空中配線の後に、前記テフロンスタッドの取付け穴に超高抵抗のリードを挿入して該リードを曲げることにより前記超高抵抗をテフロンスタッドに取り付けるステップと
を含む、テフロンスタッドに超高抵抗を取り付ける方法。

【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、半田の熱によって特性が変動する部品を過熱することなく実装するための超高抵抗用テフロンスタッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
超高抵抗は、数ギガオームから数テラオームの抵抗値を有しており、例えば、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｙｄｒａｚｉｎｅ．ｃｏ．ｊｐ／ｅ＿ｃ／ｊｐｎ／ｊ＿ｔｅｉｋｏ．ｈｔｍｌのｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｙｄｒａｚｉｎｅ．ｃｏ．ｊｐ／ｅ＿ｃ／ｐｄｆ／ｊ－ｐｄｆ／ｊ－ｒｈ－ｕ．ｐｄｆまたはｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｙｄｒａｚｉｎｅ．ｃｏ．ｊｐ／ｅ＿ｃ／ｐｄｆ／ｊ－ｐｄｆ／ｊ－ｒｕ．ｐｄｆなどが知られている。
【０００３】
これらの超高抵抗は、例えば、測定器の微小電流の測定または検出などに使用されており、その抵抗値の誤差は、測定精度に大きな影響を与えることになる。この抵抗値の誤差の要因としては、温度変化が挙げられる。また、この超高抵抗は、熱ストレスを受けやすい内部構造となっているため、半田付けにより超高抵抗を取り付けた場合には、半田の熱による衝撃、すなわち短時間に与えられる熱ストレスによって抵抗値が不安定となってしまう場合がある。
【０００４】
そのため、使用者が測定器製造後に校正や値付けをしたとしても、その誤差を十分に見込む必要があり、機器の測定精度に影響を及ぼすことがある。そのため、この抵抗器を半田付けする際には、超高抵抗のリードに一時的に放熱治具を取り付けて熱衝撃すなわち熱ストレスを和らげるなどの処置を講じていた。
【０００５】
なお、従来技術としては、スタッドにテフロン材を使用した製品として、マックエイト製テフロン端子の表面実装用とプリント板用（２００４ａ１５９．ｐｄｆ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍａｃ８ｓｄｋ．ｃｏ．ｊｐ／ｉｔｅｍ／ｔｅｆｌｏｎ＿ｓｍｔ／ｆｈ．ｈｔｍｌ）と，２００４ａ２２０．ｐｄｆ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍａｃ８ｓｄｋ．ｃｏ．ｊｐ／ｉｔｅｍ／ｔｅｆｌｏｎ／ｆｘ．ｈｔｍｌ））がある。
さらに、複数の溝を備えたテフロン端子に関する出願としては、特許文献１に記載されたものがある。
【特許文献１】特開２００２－８７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の放熱治具を取り付けて熱衝撃を和らげる方法は、部品実装時の工程及び手順が複雑になることや、その後の保守作業で半田付けすることができない等の問題点があった。
また、上述したテフロン材をスタッドに用いた製品は、基板と端子の間で高絶縁を要求されるためのものであり、熱の伝達を少なくするために使用するものではなかった。
さらに、特許文献1では、高絶縁スタッドとしてテフロンを使用する技術が開示されているが、この技術は、基板占有面積を小さくすることや、作業効率を向上させることが目的であり、熱の伝達を少なくするための技術は開示されていない。
【０００７】
本発明の目的は、微小電流測定装置において、超高抵抗は支持部材を介して基板から浮いた状態で空中配線されることが多く、かつ、超高抵抗に半田の熱衝撃が加わると抵抗値に変動をきたすことに鑑み、半田付けを行なわずに超高抵抗を実装することのできる専用支持材（テフロンスタッド）を製作および使用することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る超高抵抗用テフロンスタッドは、基板上に取り付けられる第１の部分と、該第１の部分に前記基板の面と接触しないように取り付けられる第２の部分とを備え、前記第１の部分が絶縁材で形成され、前記第２の部分には、前記基板の横方向から前記第２の部分を貫通する取付け穴が形成されている。
また、前記第１の部分が熱伝導率の小さいテフロン材で形成され、前記取付け穴に超高抵抗のリードを挿入して該リードを曲げることにより前記超高抵抗が取り付けられるようになっている。
さらに、前記取付け穴の内周面には、該内周面から前記取付け穴の中心軸に向かって延びる係合爪が設けられている。
【０００９】
前記第２の部分が半田付け可能でありかつ導電性を有する材料で形成されている。
また、前記第１の部分には取付けピンが設けられ、該取付けピンは、半田付けが可能な材料で形成され、前記第２の部分と前記取付けピンとが離間して配置されている。
さらに、前記第２の部分の上面には配線用の溝が設けられ、前記溝が前記取付け穴よりも基板に対して上側に形成されている。
さらにまた、前記溝の長さ方向が、前記取付け穴の貫通方向に対して略直交するように形成されている。
前記第２の部分は、前記第１の部分との接触面上で回転可能に設けられている。
【００１０】
また、上記のようなテフロンスタッドを用いて基板に超高抵抗を取り付ける方法であって、前記基板に前記テフロンスタッドを固定するステップと、固定された前記テフロンスタッドの溝に配線または電気部品を配置して、前記テフロンスタッドに空中配線を行なうステップと、空中配線の後に、前記テフロンスタッドの取付け穴に超高抵抗のリードを挿入して該リードを曲げることにより前記超高抵抗をテフロンスタッドに取り付けるステップとを含んでいる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る超高抵抗用テフロンスタッドは、基板上に取り付けられる第１の部分と、該第１の部分に前記基板の面と接触しないように取り付けられる第２の部分とを備え、前記第１の部分が絶縁材で形成され、前記第２の部分には、前記基板の横方向から前記第２の部分を貫通する取付け穴が形成されているので、超高抵抗のリードを取付け穴に挿入した後にこのリードを半田付けする必要がなくなり、超高抵抗に加わる熱衝撃を回避することができる。また、この超高抵抗を取り付けた後で基板上の他の部品を半田付けしたとしても、基板から伝わる半田付けの熱の一部が第１の部分で遮断され、第２の部分に伝導しずらくなるので、超高抵抗に加わる熱衝撃を回避することができる。そのため、測定器等に超高抵抗を使用する場合に、超高抵抗の抵抗値が不安定にならなくなり、組み立て後の測定で誤差を多めに見積もらなくても良くなる。また、半田付けする部分に放熱治具などを一時的に取り付ける作業が不要となり、組立工程を簡略化することができる。さらに、保守時の部品交換や定期校正を行なう場合であっても、超高抵抗の着脱の際に半田を使用しなくてもよいため、測定器に誤差を生じさせない。
【００１２】
また、前記第１の部分が熱伝導率の小さいテフロン材で形成されているので、安価に製作することができる。さらに、前記取付け穴に超高抵抗のリードを挿入して該リードを曲げることにより前記超高抵抗が取り付けられるようになっているので、リードを半田付けしなくても、より確実に超高抵抗を第２の部分に取り付けることができる。
さらに、前記取付け穴の内周面には、該内周面から前記取付け穴の中心軸に向かって延びる係合爪が設けられているので、超高抵抗のリードを取付け穴に挿入すると、このリードと係合爪が確実に接触することになる。これにより、リードを半田で固定しなくても、安定した導通を確保することができる。
【００１３】
前記第２の部分が半田付け可能でありかつ導電性を有する材料で形成されているので、空中配線を半田付けで行なうことができるとともに、超高抵抗と空中配線とを電気的に接続することができる。
また、前記第１の部分には取付けピンが設けられ、該取付けピンは、半田付けが可能な材料で形成されているので、テフロンスタッドを基板上に半田付けで取り付けることができる。この半田付けすることができる構造にすることにより、リフロー半田付け装置等で他の電気部品と一緒にテフロンスタッドを取り付けることができるので、テフロンスタッドの取付け工程を簡略化することができる。また、前記第２の部分と前記取付けピンとが熱的に離間して配置されているので、基板上に他の部品を半田付けする熱の一部が第１の部分で遮断され、第２の部分に伝導しずらくなり、超高抵抗に加わる熱衝撃を回避することができる。
【００１４】
さらにまた、前記第２の部分の上面には配線用の溝が設けられ、該溝の長さ方向が、前記基板の面と略平行になるように形成され、前記溝が前記取付け穴よりも基板に対して上側に形成されているので、空中配線作業を容易に行なうことができる。
また、前記溝の長さ方向が、前記取付け穴の貫通方向に対して略直交するように形成されているので、超高抵抗を取り付ける作業が、空中配線によってじゃまされず、容易に取り付けることができる。また、溝と取り付け穴が略直交しているので、溝への半田付けの際に半田が流れ出して、貫通穴をふさぐのを避けることができる。
そして、前記第２の部分は、前記第１の部分との接触面上で回転可能に設けられているので、基板に取り付けるときに取付け穴の向きを気にしなくてよいし、治具または超高抵抗のリードを取付け穴に挿入する際に、該取付け穴を挿入方向に容易に向けることができる。
【００１５】
前記基板に前記テフロンスタッドを固定するステップと、固定された前記テフロンスタッドの溝に配線または電気部品を配置して、前記テフロンスタッドに空中配線を行なうステップと、空中配線の後に、前記テフロンスタッドの取付け穴に超高抵抗のリードを挿入して該リードを曲げることにより前記超高抵抗をテフロンスタッドに取り付けるステップとを含んでいるので、超高抵抗に加わる熱衝撃を回避することができるとともに、容易に超高抵抗をテフロンスタッドに取り付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態に係るテフロンスタッドついて、図１～図２を用いて詳細に説明する。
図1は、本発明に係るテフロンスタッドであって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図を示す。図２（ａ）～図２（ｄ）は、テフロンスタッドを基板上に取り付けた後に、このテフロンスタッドに超高抵抗を取り付ける手順を示している。
【００１７】
図１（ａ）～図１（ｃ）に示すように、テフロンスタッド１は、中心軸２に沿って略円柱形状に形成されており、テフロン材で形成された第１の部分１０と、真鍮で形成された第２の部分２０とで構成されている。この第１の部分１０と第２の部分２０は、中心軸２と直交する面１０ａ、２０ａでそれぞれの部分に分かれており、この第１の部分１０に形成された面１０ａは、第２の部分２０に形成された面２０ａと接して組み付けられている。
【００１８】
第１の部分１０には、面１０ａと逆側の面１０ｂに略円柱形状の取付けピン１１が設けられている。この取付けピン１１は、半田付けすることができる材料で形成されており、本実施例では、真鍮が用いられている。取付けピン１１は面１０ｂから中心軸２の長手方向に突出しており、その突出部分には、取付けピン１１先端から面１０ｂまで、中心軸に沿ってスリット１２が形成されている。また、取付けピン１１の他端には、ねじ加工部１４が設けられており、面１０ｂに設けられた取付け穴１５に螺合または圧入などの方法で組み付けられている。
【００１９】
第２の部分２０には、面２０ａから中心軸２に沿って突出するねじ部２１が設けられている。このねじ部２１は、第２の部分２０と一体に形成されており、第１の部分１０の面１０ａに設けられた取付け穴１３に螺合または圧入などの方法で組み付けられている。好ましくは、第２の部分２０は、第１の部分１０に対して面２０ａを接したまま、首を振るあるいは回転するように作られており、基板へ取り付けた後に微調整が可能となっている。
【００２０】
このねじ部２１とねじ加工部１４は、第１の部分１０の内部で互いに近接することになるが、それぞれの近接する部分との間は、図１（ａ）に示すように、寸法Ｌだけ離間するようになっている。本実施例では、このＬは、約１．０ｍｍ以上となるように形成されている。
【００２１】
第２の部分２０の側部外周面２０ｃには、中心軸２と略直交する方向に貫通穴（取付け穴）２３が設けられている。この貫通穴２３の内部には、電導性を有する素材で形成された係合爪６０が設けられている。この係合爪６０は、貫通穴２３に挿入されて、貫通穴２３の内周面と係合爪６０の外周面が嵌合するようになっている。この係合爪６０には、貫通穴２３の内周面から貫通穴２３の中心軸に向かって爪部６１が延びるように設けられている。この爪部６１は、円周方向に間隔を置いて４箇所設けられており、後述する超高抵抗のリードが挿通される方向に斜めに向けられている。さらに、この爪部６１は、弾性を有しており、リードが挿通されると貫通穴２３の内周面に向かって変形するようになっている。
【００２２】
また、面２０ａと逆側の面２０ｂには、溝２２が設けられており、この溝２２は、中心軸２と略直交し、かつ貫通穴２３の方向とも略直交する方向に延びるように形成されている。さらに、第２の部分には、面２０ｂの縁部であって溝２２と平行に段差部２４が設けられている。
【００２３】
次に、本発明の実施の形態に係るテフロンスタッドの取り付け方法および超高抵抗の取り付け方法を、図２（ａ）～図２（ｄ）を用いて、取付手順に従って説明する。
（１）専用テフロンスタッド１を基板３０上に取り付ける。本実施例では、基板３０上に設けられた穴に取り付けピン１１を挿入して行なう。
（２）基板３０の半田付けを行ない、テフロンスタッド１を基板３０に固定する。この半田付け作業は、リフロー半田により行なわれるようになっている。なお、手作業で半田付けを行なうこともできる。
【００２４】
（３）テフロンスタッド１の第２の部分２０を第１の部分１０に対して回転させて、テフロンスタッド１の貫通穴２３に治具５０を挿入する（図２（ａ）参照）。この作業により、貫通穴２３の向きが揃えられるようになる。なお、この治具５０は、針金等を略コ字形状に曲げたものであり、超高抵抗のリードに相当する両端部５１がそれぞれの貫通穴２３に挿入されるようになっている。
【００２５】
（４）次に、空中配線を行なう（図２（ｂ）参照）。この空中配線は、テフロンスタッド１の上側から配線部材またはその他の部品４２を溝２２に載置し、この溝２２の部分を半田付けすることにより行われる。
（５）治具５０を取り外す。そして、図２（ｃ）に示すように、超高抵抗４０のリード４１を貫通穴２３に挿入する。この超高抵抗は、貫通穴２３から突出したリード４１の先を曲げて抜けないようにして取り付けられるようになっており、半田付けは行なわない。超高抵抗４０が取り付けられた状態を図２（ｄ）に示す。
【００２６】
以上の手順からわかるように、本発明の実施の形態に係る超高抵抗用テフロンスタッドでは、貫通穴２３に超高抵抗４０を取付ける際に、貫通穴２３からリード４１を突出させ、かつリード４１を曲げることによって超高抵抗４０を第２の部分２０に取り付けることができる。これにより、リード４１を半田付けする必要がなくなり、超高抵抗４０に加わる熱衝撃を回避することができる。また、この超高抵抗４０を取り付けた後で基板上の他の部品を半田付けしたとしても、半田付けの熱の一部が第１の部分１０で遮断され、第２の部分２０に伝導しずらくなるので、超高抵抗４０に加わる熱衝撃を回避することができる。
【００２７】
また、リード４１を貫通穴２３に挿通させたときに、リード４１が係合爪６０の爪部６１と係合するので、電気的に安定した導通を確保することができる。
さらに、テフロンスタッド１を基板上に半田付けで取り付けることができる。この半田付けすることができる構造により、リフロー半田付け装置等で他の電気部品と一緒に取り付けることができるので、テフロンスタッド１の取付け工程を簡略化することができる。また、第２の部分２０と取付けピン１１とが熱的に離間して配置されているので、基板上に他の部品を半田付けする熱の一部が第１の部分１０で遮断され、第２の部分２０に伝導しずらくなり、超高抵抗４０に加わる熱衝撃を回避することができる。
【００２８】
さらにまた、空中配線された溝２２に半田付けで行なうことができるとともに、超高抵抗４０と空中配線４２とを電気的に接続することができる。また、空中配線作業を容易に行なうことができる。
【００２９】
以上、本発明を実施するための最良の形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。
例えば、実施例では取付けピン１１を設けているが、基板面に穴のない面実装形の基板であれば、取付けピン１１の代わりに、基板面のパターンに接する平面を備えた取付け板で構成することができる。
【００３０】
また、実施例では、第１の部分１０はテフロン材として記載したが、絶縁性があって、耐熱性が良く、かつ熱伝導率の小さい材料であれば、どのような絶縁材であっても使用することができる。また、第２の部分２０、および取付けピン１１は真鍮として記載したが、半田付け作業に適し、かつ導電性が良好な材料であれば、本発明に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係るテフロンスタッドであって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
【図２】（ａ）～（ｄ）は、テフロンスタッドを基板上に取り付けた後に、このテフロンスタッドに超高抵抗を取り付ける手順を示した図である。
【符号の説明】
【００３２】
１テフロンスタッド
２中心軸
１０第１の部分
１０ａ、１０ｂ面
１１取付けピン
１２スリット
１３取付け穴
１４ねじ加工部
１５取付け穴
２０第２の部分
２０ａ、２０ｂ面
２０ｃ側部外周面
２１ねじ部
２２溝
２３取付け穴（貫通穴）
２４段差部
３０基板
４０超高抵抗
４１リード
４２配線部材またはその他の部品
５０治具
５１治具の両端部
６０係合爪
６１爪部
５１両端部
Ｌ寸法

【出願人】	【識別番号】３９９１１７１２１【氏名又は名称】アジレント・テクノロジーズ・インク【氏名又は名称原語表記】ＡＧＩＬＥＮＴＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ，ＩＮＣ．【住所又は居所】アメリカ合衆国カリフォルニア州パロアルトページ・ミル・ロード３９５【住所又は居所原語表記】３９５ＰａｇｅＭｉｌｌＲｏａｄＰａｌｏＡｌｔｏ，ＣａｌｉｆｏｒｎｉａＵ．Ｓ．Ａ．
【出願日】	平成１６年６月２５日（２００４．６．２５）
【代理人】	【識別番号】１０００９９６２３【弁理士】【氏名又は名称】奥山尚一【識別番号】１０００９６７６９【弁理士】【氏名又は名称】有原幸一【識別番号】１００１０７３１９【弁理士】【氏名又は名称】松島鉄男
【公開番号】	特開２００６－１２５７２（Ｐ２００６－１２５７２Ａ）
【公開日】	平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【出願番号】	特願２００４－１８７３１３（Ｐ２００４－１８７３１３）