CN106171048A - 印刷基板和使用了该印刷基板的带端子印刷基板 - Google Patents

Abstract

提供一种具有新颖的构造的印刷基板和使用了该印刷基板的带端子印刷基板，无需基座就能够将基板端子固定于印刷基板，并且能够不对通孔的镀层或印刷布线施加压力地将基板端子压入通孔。在具备供基板端子(14)的一端部(16)插通的通孔(12)的印刷基板(10)中，通孔(12)具备供基板端子(14)的一端部(16)压入的压入区域(36)和与基板端子(14)的一端部(16)的外周面(58)在轴垂直方向上隔开间隙(60)而相对配置的导通区域(34)，导通区域(34)连接有印刷布线(24、28)，并且被覆有镀层(38)。

Description

印刷基板和使用了该印刷基板的带端子印刷基板

技术领域

本发明涉及印刷基板和在该印刷基板的通孔中插通基板端子的一端部并直立设置而成的带端子印刷基板。

背景技术

以往以来，在汽车的电连接箱等所使用的印刷基板上，为了能够与外部的电气部件连接而直立设置有多个基板端子，通过将基板端子的一端部插通在设置于印刷基板的通孔中并进行钎焊，从而作为基板端子与印刷基板的印刷布线连接的带端子基板而提供。

为了在印刷基板上将基板端子保持为直立设置状态，例如，如日本特开2008-35669号公报(专利文献1)所示，将基板端子以贯通状态保持于合成树脂制的基座，并经由该基座而将基板端子定位保持在印刷基板上。

但是，在这样的现有构造中，需要准备基座这一额外的零件，并且也需要进行将基板端子压入基座的贯通孔的作业，存在无法避免零件件数和成本的增大这一内在问题。另外，也出现了容易因基座与印刷基板之间的线膨胀系数差而产生焊锡裂纹这一问题。

另一方面，如日本特开2003-338333号公报(专利文献2)所示，也提出了通过不使用基座地将基板端子的一端部压入印刷基板的通孔，来谋求基板端子与印刷布线的连接，并且在印刷基板上将基板端子保持为直立设置状态的方案。

然而，在将基板端子的一端部压入通孔的方法中，无法避免如下情况：在基板端子压入时，通孔的镀层剥离，设置于印刷基板的内层的由铜箔等构成的印刷布线因端子压入时的压力而变形。并且，由于在压入时施加于内层的印刷布线(内层铜箔)等的压力，也会产生玻璃纤维因之后的钎焊工序等中的热应力而剥离的所谓白斑，有可能导致带端子印刷基板的电路不良状况。其结果，引起了带端子印刷基板的产品精度变差这一问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-35669号公报

专利文献2：日本特开2003-338333号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明是以上述情况为背景而完成的发明，其所要解决的课题在于，提供一种具有新颖的构造的印刷基板和使用了该印刷基板的带端子印刷基板，无需基座就能够将基板端子固定于印刷基板，并且能够减轻施加于通孔的镀层和/或印刷布线的压力而将基板端子压入通孔。

用于解决课题的技术方案

涉及印刷基板的本发明的第一技术方案是一种具备供基板端子的一端部插通的通孔的印刷基板，其特征在于，所述通孔具有压入区域和导通区域，所述压入区域是供所述基板端子的一端部压入的区域，所述导通区域是与所述基板端子的一端部的外周面在轴垂直方向上隔开间隙而相对配置的区域，所述导通区域连接有印刷布线，并且被覆有镀层。

根据本技术方案的印刷基板，在通孔中，设置有供基板端子压入的压入区域和与基板端子隔开间隙而相对的导通区域，印刷布线和镀层设置于导通区域。由此，能够仅利用压入区域来实现将基板端子相对于印刷基板压入固定的功能，能够从导通区域分开。因此，即使在将基板端子压入固定于印刷基板的状态下，也可避免基板端子压入时的压力施加于在导通区域设置的印刷布线和镀层。由此，能够防止镀层的剥离和内层的印刷布线(内层铜箔)的变形于未然，即使之后进行向通孔的钎焊工序，也能够有利地防止白斑的发生和由镀层剥离引起的爬锡不良的发生。

而且，通过将基板端子的一端部压入通孔的压入区域，能够以直立设置状态将基板端子定位保持在印刷基板上，所以能够不再需要以往所需的基座。由此，能够谋求零件件数和制造工序进而是制造成本的削减。而且，通过不使用基座，也不会出现产生焊锡破裂的问题，所以也能够提高印刷基板与基板端子的连接可靠性。

此外，与导通区域连接的印刷布线既包括设置于印刷基板的内层的印刷布线又包括设置于印刷基板的外层的印刷布线。尤其是，在印刷布线设置于内层的情况下，能够有利地达成防止白斑的发生的目的。

涉及印刷基板的本发明的第二技术方案以所述第一技术方案所记载的印刷基板为基础，其中，在所述通孔的周向上，所述压入区域设置于相互分离的至少三处，另一方面，在所述周向上相邻的所述压入区域之间分别设置有所述导通区域。

根据本技术方案，由于压入区域设置于在周向上分离的至少三处，所以能够将基板端子稳定地压入保持在印刷基板上，能够谋求与端子的对准、摆动相关的精度的提高。而且，由于在相邻的压入区域间设置有导通区域，所以能够通过钎焊在周向上使基板端子稳定地导通于通孔的镀层。

此外，通过将压入区域设置于在周向上等间距地分离的四处，能够对原有的正方形截面的基板端子的角部稳定地进行压入保持。另外，也可以通过变更四处的间距，来使得能够对原有的长方形截面的基板端子的角部稳定地进行压入保持。

涉及印刷基板的本发明的第三技术方案以所述第一技术方案所记载的印刷基板为基础，其中，在所述通孔中，所述导通区域与所述压入区域相比向所述轴垂直方向的外方鼓出。

根据本技术方案，由于导通区域与压入区域相比向轴垂直方向外方鼓出，所以能够较大地确保压入通孔的基板端子的外周面与通孔的导通区域之间的相对面间距离。其结果，能够稳定地确保将基板端子钎焊于通孔时的钎料的插通区域，能够实现爬锡性(日文：半田上がり性)的提高和由此带来的连接稳定性的提高。

涉及带端子印刷基板的本发明的第一技术方案是一种通过将基板端子的一端部插通在印刷基板的通孔中并直立设置而成的带端子印刷基板，其特征在于，使用所述第一至第三技术方案中的任一技术方案所记载的印刷基板作为所述印刷基板，另一方面，所述基板端子的所述一端部压入所述通孔的所述压入区域，所述一端部的角部压接于所述压入区域，另一方面，所述基板端子的所述一端部的外周面相对于所述通孔的所述导通区域在轴垂直方向上隔开间隙而相对配置，通过对所述间隙填充钎料，所述基板端子与所述印刷布线导通。

根据本技术方案的带端子印刷基板，由于使用了涉及印刷基板的本发明的第一～第三技术方案中的任一技术方案所记载的印刷基板，所以在将基板端子的一端部压入固定于印刷基板的通孔并进行钎焊时，涉及上述印刷基板的本发明的第一～第三的各技术方案所记载的效果均能有效地发挥。

涉及带端子印刷基板的本发明的第二技术方案以所述第一技术方案所记载的带端子印刷基板为基础，其中，在所述通孔的周向上，所述压入区域设置于相互分离的三处，并且，在所述周向上相邻的所述压入区域之间分别设置有所述导通区域，另一方面，所述基板端子的所述一端部具有三角截面形状，所述基板端子的所述一端部的三个角部压接于所述压入区域。

根据本技术方案，基板端子的一端部具有三角截面形状，以三个角部压接于在周向上相互分离的压入区域。由此，基板端子被稳定地压入固定于通孔。而且，通过使基板端子的一端部为三角截面形状，能够与四边截面形状以上的端子的情况相比更大地确保与通孔的导通区域相对的基板端子的一端部的外周面和导通区域之间的轴垂直方向上的间隙尺寸。由此，不使通孔的导通区域向轴垂直方向外方鼓出就能够充分确保间隙尺寸，能够以小的通孔的截面形状来确保爬锡性的提高。

涉及带端子印刷基板的本发明的第三技术方案以所述第一或第二技术方案所记载的带端子印刷基板为基础，其中，在所述基板端子设置有抵接部，该抵接部通过抵接于所述印刷基板来在所述通孔的轴向上对所述一端部进行定位。

根据本技术方案，通过使基板端子的抵接部抵接于印刷基板的表面，能够在通孔的轴向上对基板端子进行定位。由此，能够在印刷基板上更稳定地定位保持基板端子。

发明效果

根据本发明，在通孔中，设置有供基板端子压入的压入区域和与基板端子隔开间隙而相对的导通区域，印刷布线和/或镀层设置于导通区域。由此，即使在将基板端子压入固定于印刷基板的状态下，也可避免基板端子的压入时的压力施加于在导通区域设置的印刷布线和镀层，所以能够防止镀层的剥离和内层的印刷布线的变形于未然，能够有利地避免白斑的发生和由镀层剥离引起的爬锡不良的发生。而且，由于能够以直立设置状态将基板端子定位保持在印刷基板上，所以能够不再需要以往所需的基座，因此，能够谋求零件件数和制造工序进而是制造成本的削减。进而，通过不使用基座，也不会出现产生焊锡裂纹的问题，所以也能够提高印刷基板与基板端子的连接可靠性。

附图说明

图1是示出作为本发明的第一实施方式的印刷基板和在该印刷基板直立设置基板端子而成的带端子印刷基板的立体图。

图2是图1所示的带端子印刷基板的俯视图。

图3是图2中的III-III剖视图。

图4是图3中的IV-IV剖视图。

图5是示出作为本发明的第二实施方式的印刷基板和在该印刷基板直立设置基板端子而成的带端子印刷基板的立体图。

图6是图5所示的带端子印刷基板的俯视图。

图7是图6中的VII-VII剖视图。

图8是图7中的VIII-VIII剖视图。

图9是示出在作为本发明的第三实施方式的印刷基板直立设置的基板端子的立体图。

图10是直立设置有图9所示的基板端子的带端子印刷基板的剖视图，是相当于图4和图8的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

首先，在图1～4中示出作为本发明的第一实施方式的印刷基板10和在该印刷基板10的通孔12中插通基板端子14的一端部16并直立设置而成的带端子印刷基板18。此外，图1和图2示出钎焊前的状态，图3和图4示出钎焊后的状态。另外，在以下的说明中，前方侧是指图1中的左侧，后方侧是指图1中的右侧，另外，上方是指图1中的上方，下方是指图1中的下方。

如图3所示，印刷基板10包含由环氧玻璃树脂等公知的绝缘材料形成的大致矩形平板状的绝缘基板20。绝缘基板20形成为在表层22a和背层22b之间存在内层26的层叠构造。在表层22a的上表面形成有作为印刷布线的外层导体图案24a，另一方面，在背层22b的下表面形成有外层导体图案24b。在内层26的上表面和下表面也设置有作为印刷布线的内层导体图案28a、28b。另外，外层导体图案24a、24b的表面的大部分出于防止氧化等目的而由合成树脂制的保护抗蚀剂30覆盖，另一方面，在通孔12周边，除去了外层导体图案24a、24b上的保护抗蚀剂30，以使得外层导体图案24a、24b在流焊时相对于基板端子14的一端部16以大面积即低电阻连接。

如图1～4所示，印刷基板10的通孔12由圆形截面形状的贯通孔32和四个导通区域34构成，该四个导通区域34由从贯通孔32的内周面在以90度的间距相互分离的位置向轴垂直方向(与轴垂直的方向)的外方以大致半圆截面形状鼓出的凹槽构成。并且，通过该四个导通区域34，贯通孔32的内周面被挖去一部分，由残留的内周面构成了在周向上相互处于分离位置的四个压入区域36。即，在通孔12的周向上，压入区域36设置于相互分离的四处，另一方面，在周向上相邻的压入区域36之间分别设置有导通区域34。进而，在整个通孔12内被覆有镀层38。并且，在四个导通区域34设置的镀层38连接着作为印刷布线的外层导体图案24a、24b和内层导体图案28a、28b。

对这样构成的印刷基板10的通孔12插通基板端子14的一端部16并直立设置。如图1～4所示，基板端子14形成为在棒状金属件40的一端部16形成有基板压入部42，在另一端部44形成有连接部46的一体成形品。

棒状金属件40通过将金属棱柱线材48切断为规定长度而形成。金属棱柱线材48优选采用具备能够通过形状加工而赋予弹性的程度的刚度的线材，例如设为由韧铜、黄铜等铜合金、铁等形成的以具有一定的大致正方形截面形状的方式延伸的线材。此外，在金属棱柱线材48的周上的整个表面施有镀层。

在从这样的金属棱柱线材48切出的棒状金属件40的一端部16形成有基板压入部42。基板压入部42的对角线尺寸W比通孔12的内径尺寸R大(参照图4)。此外，在基板压入部42的顶端缘部与以往使用的端子同样地形成有锥状的顶端尖细部50。

另外，在棒状金属件40中，在比基板压入部42靠长度方向(图1中是上下方向)的中央侧(图1中是上侧)处设置有大致矩形的一对抵接部52、52。一对抵接部52、52形成为向棒状金属件40的板宽方向(图2中是左右方向)突出的突起形状。一对抵接部52、52通过对金属棱柱线材48的两侧缘部沿板厚方向进行压溃加工而使其向板宽方向的外侧突出来形成。此外，本实施方式的抵接部52虽然形成为大致矩形截面的突起形状，但抵接部52的具体形状没有限定，例如也可以是大致三角截面形状等。

另一方面，在棒状金属件40的另一端部44侧形成有连接部46。根据需要，连接部46通过在宽度方向上将金属棱柱线材48的另一端部44侧的两侧缘部切断而被设定为所希望的截面形状。本实施方式中的连接部46形成为大致正方形截面形状，另一方面，在连接部46的顶端缘部与以往使用的端子同样地形成有锥状的后端尖细部54。

如图1所示，这样构成的基板端子14从一端部16的基板压入部42侧插入印刷基板10的通孔12。基板端子14的一端部16向通孔12的插入量通过一对抵接部52、52抵接于印刷基板10来规定。即，通过一对抵接部52、52抵接于印刷基板10，基板端子14的一端部16在通孔12的轴向上被定位。此外，在将基板端子14的一端部16向印刷基板10的通孔12插入时，如图1和图2所示，在以一对抵接部52、52的突出方向成为前后方向的方式对基板端子14的一端部16进行了定位的状态下进行。如图4所示，由于向通孔12插入的基板端子14的一端部16(基板压入部42)的对角线尺寸W比通孔12的内径尺寸R大，所以在基板端子14的一端部16的四个角部56分别压接于对应的压入区域36的状态下，将基板端子14的一端部16相对于通孔12的压入区域36压入。另外，此时，基板端子14的一端部16的外周面58相对于通孔12的导通区域34在轴垂直方向上隔开间隙60而相对配置。并且，通过在该间隙60中填充钎料(焊锡)62，如图3所示，镀层38和作为印刷布线的外层导体图案24a、24b及内层导体图案28a、28b与基板端子14导通。

根据这样构成的印刷基板10，在通孔12的周向上，压入区域36设置于相互分离的四处，另一方面，在周向上相邻的压入区域36之间分别设置有导通区域34。因此，在将基板端子14压入固定于印刷基板10时，能够避免基板端子14压入时的压力施加于在导通区域34设置的作为印刷布线的外层导体图案24a、24b和内层导体图案28a、28b以及镀层38。因此，能够防止该印刷布线(尤其是内层导体图案28a、28b)的变形和镀层38的剥离于未然，所以能够有利地防止对通孔12进行的钎焊工序中的白斑的发生和由镀层剥离引起的爬锡不良的发生。

其结果，仅通过将基板端子14的一端部16压入印刷基板10的通孔12并进行钎焊，就能够将基板端子14以直立设置状态定位保持在印刷基板10上，所以能够不再需要以往所需的基座。因此，能够削减零件件数和制造工序而实现成本减少，并且由于无需基座而也不存在产生焊锡裂纹的问题，所以也能够提高印刷基板10与基板端子14的连接可靠性。除此之外，在直立设置于印刷基板10的基板端子14突出设置有一对抵接部52、52。通过使该一对抵接部52、52抵接于印刷基板10的表面，能够在通孔12的轴向上对基板端子14进行定位，所以能够在印刷基板10上更稳定地定位保持基板端子14。

另外，由于压入区域36设置于在周向上等间距地分离的四处，所以能够稳定地对原有的正方形截面的基板端子14的角部56进行压入保持，能够谋求与基板端子14的对准和摆动相关的精度的提高。进而，由于导通区域34与基板端子14的外周面58在轴垂直方向上隔着间隙60而相对配置，所以能够稳定地确保将基板端子14钎焊于通孔12时的钎料62的插通区域，能够实现爬锡性的提高和由此带来的连接稳定性的提高。而且，在本实施方式中，由于导通区域34形成为与压入区域36相比向轴垂直方向外方鼓出，所以能够较大地确保将基板端子14钎焊于通孔12时的钎料62的插通区域，能够实现进一步的爬锡性的提高和伴随于此的连接稳定性的提高。

接着，使用图5～8对作为本发明的第二实施方式的印刷基板64和在该印刷基板64的通孔66中插通基板端子68的一端部16并直立设置而成的带端子印刷基板70进行详细说明，但关于具有与上述实施方式同样的构造的部件和部位，在图中标注与上述实施方式相同的标号，从而省略其详细说明。此外，图5和图6示出钎焊前的状态，图7和图8示出钎焊后的状态。即，在该印刷基板64中，在通孔66的周向上以不同的间距设置有四个压入区域36，在相邻的压入区域36间的分离距离较大的两处设置有导通区域34(参照图6)，另一方面，基板端子14的一端部16具有大致长方形截面形状，在与四个压入区域36对应的位置设置有四个角部56。由此，通过将原有的长方形截面的基板端子68的四个角部56相对于印刷基板64的通孔66的四个压入区域36压入并使其压接，能够将基板端子68稳定地压入保持于通孔66。此外，在本实施方式中，由于仅仅为了配合新的基板端子68的一端部16的截面形状而改变了上述实施方式中的印刷基板10的通孔12的构造，所以当然也能够得到与上述实施方式同样的效果。

进而，使用图9和图10，对作为本发明的第三实施方式的印刷基板72和在该印刷基板72的通孔74中插通基板端子76的一端部16并直立设置而成的带端子印刷基板78进行详细说明，但关于具有与上述实施方式同样的构造的部件和部位，在图中标注与上述实施方式相同的标号，从而省略其详细说明。此外，图10示出钎焊后的状态。即，在该印刷基板72中，在通孔74的周向上，压入区域36设置于相互分离的三处，并且在周向上相邻的压入区域36之间分别设置有导通区域34，另一方面，基板端子76的一端部16具有三角截面形状，基板端子76的一端部16的三个角部56压接于压入区域36，关于这一点，示出与第一实施方式不同的实施方式。由此，能够将基板端子76稳定地压入保持于通孔74，能够谋求与基板端子76的对准和摆动相关的精度的提高。而且，通过使基板端子76的一端部16为三角截面形状，能够与四边截面形状以上的基板端子相比更大地确保与通孔74的导通区域34相对的基板端子76的一端部16的外周面58和导通区域34之间的轴垂直方向上的间隙60的尺寸L3。即，例如与第一和第二实施方式中的基板端子14、68的一端部16的外周面58和贯通孔32的内周面之间的间隙尺寸L1、L2相比，能够更大地确保上述尺寸L3。由此，无需使通孔74的导通区域34向轴垂直方向外方鼓出，即使是本实施例这样的小的通孔74的截面形状也能够确保爬锡性的提高。此外，在本实施方式中，由于仅仅为了配合新的基板端子76的一端部16的截面形状而改变了第一实施方式中的印刷基板10的通孔12的构造，所以当然也能够得到与上述实施方式同样的效果。

以上，虽然对本发明的一实施方式进行了说明，但这只不过是例示，本发明不因该实施方式中的具体记载而受到任何限定性的解释。例如，在本实施方式中，虽然作为印刷布线的外层导体图案24a、24b和内层导体图案28a、28b全都与四个导通区域34连接，但只要有至少一个印刷布线连接即可。另外，在本实施方式中，虽然基板端子14的一端部16通过流焊而安装于印刷基板10的通孔12，但也可以通过回流焊来安装。此外，钎料62也可以采用不含铅的无铅钎料。

除此之外，在第一实施方式中，虽然使通孔12的导通区域34向轴垂直方向外方鼓出而构成，但也可以不向轴垂直方向外方鼓出而是在圆形状的贯通孔32的内周面设置导通区域34。另外，在本实施方式中，虽然例示三角、正方形、长方形截面形状的基板端子14、68、76进行了说明，但当然可以通过针对任意的截面形状的基板端子在印刷基板设置与该截面形状相应的通孔来应用本发明。进而，在本实施方式中，虽然在整个通孔12内被覆有镀层38，但镀层38只要至少被覆于导通区域34即可。

标号说明

10、64、72：印刷基板，12、66、74：通孔，14、68、76：基板端子，16：一端部，18、70、78：带端子印刷基板，20：绝缘基板，24a、b：外层导体图案(印刷布线)，28a、b：内层导体图案(印刷布线)，34：导通区域，36：压入区域，38：镀层，52：抵接部，56：角部，58：外周面，60：间隙，62：钎料。

Claims (6)

1.一种印刷基板，具备供基板端子的一端部插通的通孔，其特征在于，

所述通孔具备压入区域和导通区域，所述压入区域是供所述基板端子的一端部压入的区域，所述导通区域是与所述基板端子的一端部的外周面在轴垂直方向上隔开间隙而相对配置的区域，

所述导通区域连接有印刷布线，并且被覆有镀层。

2.根据权利要求1所述的印刷基板，

在所述通孔的周向上，所述压入区域设置于相互分离的至少三处，另一方面，在所述周向上相邻的所述压入区域之间分别设置有所述导通区域。

3.根据权利要求1所述的印刷基板，

在所述通孔中，所述导通区域与所述压入区域相比向所述轴垂直方向的外方鼓出。

4.一种带端子印刷基板，通过在印刷基板的通孔中插通基板端子的一端部并直立设置而成，其特征在于，

使用权利要求1～3中任一项所述的印刷基板作为所述印刷基板，

另一方面，所述基板端子的所述一端部压入所述通孔的所述压入区域，所述一端部的角部压接于所述压入区域，

另一方面，所述基板端子的所述一端部的外周面相对于所述通孔的所述导通区域在轴垂直方向上隔开间隙而相对配置，通过对所述间隙填充钎料，所述基板端子与所述印刷布线导通。

5.根据权利要求4所述的带端子印刷基板，

在所述通孔的周向上，所述压入区域设置于相互分离的三处，并且，在所述周向上相邻的所述压入区域之间分别设置有所述导通区域，

另一方面，所述基板端子的所述一端部具有三角截面形状，所述基板端子的所述一端部的三个角部压接于所述压入区域。

6.根据权利要求4或5所述的带端子印刷基板，

在所述基板端子设置有抵接部，该抵接部通过抵接于所述印刷基板而在所述通孔的轴向上对所述一端部进行定位。