基板スペーサーとは?求められる機能もご紹介

基板スペーサーとは?

自動車、家電製品、FA製品等の組立製品は高性能化、脱炭素化に伴い電子部品の装着が急激に進んでおります。これらの電子部品が増加するに比例して、それらを締結するために使用されるネジやナット等の締結部品の搭載数も増加しています。締結部品の中でも基板に使用されるスペーサーの需要は高まっています。基板スペーサーとは階層構造を成すプリント基板同士の間に空間(スペース)を設けて、放熱対策として使用する締結部品です。基板上にある電子部品や回路基板の間に間隔を作ることで、空気の循環を促進し熱の放散を改善して電気的な干渉を防止する役割を担っています。基板スペーサーには樹脂製品もありますが、当社は金属製の基板スペーサーを製造しております。

基板スペーサーに求められるものとは?

当社が製造するにあたり、お客様からよくご質問をいただきます。その中で、基板スペーサーに求められるのは大きく2点です。

①コストダウン

電子部品において、筐体内では様々なプリント基板が階層構造の位置関係をなして組み込まれています。そこで基板間の位置関係を長さ寸法によって可変可能にする締結部品として、先述の基板スペーサーが使われます。代表的な形状としては、六角軸に雌ネジ、六角軸と反対側に雄ネジが組み合わさって付いているものです。基板スペーサーは一般的には六角のバー材からNC旋盤を用いて切削加工で仕上げられますので、割高な製品となります。しかし、特殊ネジ カスタム部品製造.comを運営する太陽精工では、このような形状のスペーサーを必要機能に応じて圧造+転造加工で仕上げることが可能です。形状に合わせてVA提案を行い、お客様に大きなコストメリットを還元することも可能となります。
さらにネジ締結ではなくカシメ締結のスペーサーもございますが、こちらに関しても当社の加工方法により大きなコストダウンの実績があります。以上の通り当社はスペーサーに関して豊富なコストダウンの実績が多数ございます。数量が多くなればなるほど、当社の冷間圧造工法は高まりますので、当社までお気軽にご相談ください。

②不具合対策

電子部品ショート等の通電不良に直結する大きな品質問題となりますので、金属屑を発生させない対策や材質の選定が非常に重要です。例えば取り外しの可能性がなく、しっかりと固定したい時に使用するタッピングねじを使用します。タッピングねじは相手材の下穴にねじ込みながら雌ねじを形成しますが、相手材を塑性変形させながら雌ねじを作るタッピンねじでも切り粉は必ず発生します。加えて、使用される環境によって選定するネジの材質は異なります。導電性が重要な用途では真鍮、反対に絶縁性を要する場合はプラスチック、腐食を避ける目的ではステンレスなども使われますが、実際に使用されている多くはコストメリットを重視して鉄で製造されることがほとんどです。経年劣化につれて、剥がれる鉄粉がショートを引き起こします。
これを踏まえて、当社では基板スペーサーにタッピングスクリューで締め付ける場合、特殊なコーティング処理をすることで金属屑の発生を制御できた実績が多数ございます。当社では後加工として表面処理を施すのではなく、設計段階から材質特性を活かした特殊ネジを製造することで最適なコストで高い品質のネジの提供が可能となります。電蝕に対して優位な表面処理方法も提案することが出来ますので、お気軽にご相談ください。

基板スペーサーのことなら当社にお任せください

「使用数量が増加しているから、基板スペーサーのコストダウンを検討したい!」「通電不良の原因となる金属屑への対策はどうすればいい…?」「電蝕に効果的な表面処理までお願いしたい!」といったご要望がございましたら、お気軽にご相談ください。当社はスペーサーに関してVA提案→コストダウンの実績が多数ございます。数量が多くなればなるほど当社の工法では量産メリットにより部品単価が削減できます。

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>>六角バー材からの全切削 ⇒ 圧造+切削+転造への工法転換で50%コストダウンした技術提案事例はこちら

基板スペーサーの事例紹介

続いて、実際に当社が製作した基板スペーサーの製品事例紹介です。

六角中ツバ両スペーサー

こちらは自動車用インバーター締結に採用される六角中ツバ両スペーサーです。中ツバ六角形状に対し、上下に異なるサイズとなっています。そのため、ねじ転造をする際の供給が難しく、さらにお客様のご要望により不完全ネジ部も少なく、当社の転造技術を駆使した製品です。

当社では、一つの製品でサイズが違う製品を製造をしています。独自の加工方法により、2工程かかるものを1工程にし、製品供給数量の安定化を行っております。また品質面でも妥協することなく加工を行っております。

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基板用スペーサー(M5×P0.8)

こちらは自動車向けの基板用スペーサーです。先端がM5のねじになっていて、頭部から製品中心部にかけてタップ加工にてM4の雌ネジが施されています。

なぜこういった形状になっているかというと、元々は別の部品を2つ用いて基板との間にスペースをとっていたそうですが、部品点数を一つにまとめたいとのことでした。形状面での打合せを行い本形状なら機能性にも問題がないことを確認・検証を行って頂き、量産スタートした製品となっております。製品特徴としては、前述しておりますがねじとしての役割と、雌ネジとしての役割を両方備え持った商品となっています。製品の加工ポイントは、タップ加工の深さ+穴の径が小さいことによる切削加工技術の練度が重要になっています。また転造加工においても、ねじ部が短いこともあり不安定であるため、安定させるために機械に工夫を施しております。

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冷間圧造に関するお悩み、お気軽にご相談・お問合せ下さい!

特殊ネジ カスタム部品製造.comでは、2ダイ3ブローによる斬新な冷間圧造加工で、高精度のヘッダー加工を行うことが可能です!

また、長年の経験と技術によりネジやボルト、ピン、リベットなどのパーツ等の量産はもちろん、設計段階からのコストダウン提案などもさせていただきます。

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