CN111725638B - 连接端子和电子装置 - Google Patents

Abstract

提供连接端子和电子装置，防止外力导致的连接端子的断裂。连接端子(3)具有插入安装型连接部(3a)和大径部(3d)。插入安装型连接部(3a)的直径在从连接端子(3)的上端起的规定的长度范围内较小地形成，该插入安装型连接部(3a)在插入于设置在一个电路板(1)上的通孔(1h)的状态下，通过焊料(7)与电路板(1)的表面的焊盘(1r)连接。大径部(3d)的直径大于插入安装型连接部(3a)。插入安装型连接部(3a)与大径部(3d)之间设置有小径连续部(3b)，该小径连续部(3b)形成为以与插入安装型连接部(3a)相同的直径与插入安装型连接部(3a)连续。

Description

连接端子和电子装置

技术领域

本发明涉及对以规定的间隔对置的电路板彼此进行电连接的连接端子以及具备该连接端子和电路板的电子装置。

背景技术

在具备多个电路板的电子装置中，为了使电路板彼此在以规定的间隔对置的状态下进行电连接，使用连接端子。连接端子的各端部设置有通过焊料与电路板电连接的连接部。该连接部存在有插入安装型连接部和表面安装型连接部。

例如在专利文献1中，连接端子的上端部设置有插入安装型连接部，下端部设置有表面安装型连接部。而且，在专利文献2和专利文献3中，连接端子的上下的各端部设置有插入安装型连接部。

在载置于设置在电路板的表面的焊垫上的状态下，表面安装型连接部通过焊料与该焊垫连接。在插入于设置在电路板的贯通孔的状态下，插入安装型连接部通过焊料与以包围该贯通孔的方式设置于电路板的焊盘连接。

为了容易插入于设置在电路板的小径的贯通孔，有时在从连接端子的一端起的规定的长度范围内，插入安装型连接部以小于其他部分的直径形成(专利文献1)。

有时因温度变化或振动等外力，应力施加于连接端子与电路板的连接部分。为了吸收该应力，有时在连接端子的中央部设置弯曲部(专利文献1～3)。

专利文献1：日本特开2007-242473号公报

专利文献2：日本实开昭52-142646号公报

专利文献3：日本特开平8-236178号公报

图6是以往的连接端子50与电路板60的连接部分的剖视图。电路板60设置有作为贯通孔的通孔61。而且，电路板60的表面或背面的通孔61的周围设置有焊盘62。在从连接端子50的一端起的规定的长度范围内，插入安装型连接部51以小于其他部分的直径形成。插入安装型连接部51在插入电路板60的通孔61的状态下，通过焊料70与通孔61或焊盘62连接。从插入安装型连接部51到电路板60的表面或背面的焊盘62的外周缘，形成有焊料70的焊脚。

将连接端子50的插入安装型连接部51连接到电路板60的通孔61等的作业通过自动机械或者手动作业进行。这时，焊料70的量会发生偏差。而且，在焊料70的量变多的情况下，从电路板60起的、焊料70的焊脚的高度变高，从而在连接端子50的直径大于插入安装型连接部51的部分52与电路板60之间形成急剧起伏的V字状的缩颈部80。在该状态下，温度变化或振动等外力施加于电路板60时，由该外力而产生的剪切应力τ集中于相当于缩颈部80的直径最小的部位的连接端子50的一个截面X，从而连接端子50可能在该一个截面X发生断裂。

发明内容

本发明的课题在于防止外力导致的连接端子的断裂。

本发明的连接端子是对以规定的间隔对置的电路板彼此进行电连接的端子，其具备插入安装型连接部和大径部。插入安装型连接部的直径在从该连接端子的端部起的规定的长度范围内较小地形成，该插入安装型连接部在插入于设置在电路板上的贯通孔的状态下，通过焊料而与电路板连接。大径部的直径大于插入安装型连接部。而且，本发明的连接端子还在插入安装型连接部与大径部之间具备小径连续部，该小径连续部形成为以与插入安装型连接部相同的直径与该插入安装型连接部连续。

本发明的电子装置具备上述连接端子以及以规定的间隔对置，并通过上述连接端子电连接的多个电路板。

根据上述结构，在连接端子的大径部与插入安装型连接部之间，与插入安装型连接部相同直径的小径连续部以与插入安装型连接部连续的方式形成。由此，即使插入电路板的贯通孔的插入安装型连接部处的焊料的量较多，该焊料也仅限于插入安装型连接部和小径连续部的范围内，不会到达大径部。其结果，在连接端子的大径部与电路板之间不会产生急剧起伏的V字状的缩颈部。因此，即使温度变化或振动等外力施加于电子装置的电路板，由这些外力而产生的剪切应力也不会集中在大径部与焊料之间的连接端子的一个截面。而且，该应力在连接端子的小径连续部分散，因此能够防止外力导致的连接端子的断裂。

在本发明中，可以是，连接端子的插入安装型连接部由埋没于电路板的贯通孔的埋没部分、相对于贯通孔向与大径部相反的一侧突出的前端侧突出部分以及相对于贯通孔向所述大径部侧突出的根部侧突出部分构成，小径连续部从根部侧突出部分以规定的长度连续。

另外，在本发明中，在通过焊料将插入安装型连接部与设置于电路板表面的贯通孔周围的焊盘连接的情况下，从电路板的贯通孔起的、插入安装型连接部的根部侧突出部分的突出长度和小径连续部的长度分别优选为从插入安装型连接部到焊盘的外周缘为止的直径以上。

另外，在本发明中，也可以还具备锥部，该锥部形成为直径从连接端子的大径部到小径连续部逐渐变小。锥部相对于小径连续部的周面的角度优选为135°以上。

另外，在本发明中，连接端子的大径部也可以具有呈S字状弯曲的弯曲部。

另外，在本发明中，也可以是插入安装型连接部形成于连接端子的上端部，小径连续部形成为与插入安装型连接部的下方连续。

进而，在本发明中，也可以是连接端子的一个端部形成有通过焊料而与设置于一个电路板的表面的焊盘连接的插入安装型连接部，连接端子的另一个端部形成有通过焊料而与设置于另一个电路板的表面的焊垫连接的表面安装型连接部。

根据本发明，能够防止外力导致的连接端子的断裂。

附图说明

图1是本发明的实施方式的电子装置的主要部分的立体图。

图2是图1的连接端子的立体图。

图3是图1的连接端子和各电路板的侧视图。

图4是示出图1的连接端子和一个电路板的连接状态的一例的剖视图。

图5是示出图1的连接端子和一个电路板的连接状态的其他例的剖视图。

图6是以往的连接端子与电路板的连接部分的剖视图。

标号说明

1、2：电路板；1h：通孔(贯通孔)；1r：焊盘；2p：焊垫；3：连接端子；3a：插入安装型连接部；3a₁：前端侧突出部分；3a₂：埋没部分；3a₃：根部侧突出部分；3b：小径连续部；3c：锥部；3d：大径部；3e：弯曲部；3f：表面安装型连接部；6、7：焊料；10：电子装置；D：从插入安装型连接部到焊盘的外周缘的直径；L1：根部侧突出部分的突出长度；L2：小径连续部的长度；θ：锥部的角度。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。在各图中，对相同的部分或者对应的部分标注相同标号。

图1是实施方式的电子装置10的主要部分的立体图。

电子装置10例如由车载用的DC-DC转换器构成。电子装置10设置于车辆的发动机等行驶驱动源的附近。电子装置10具备电路板1、2和连接端子3等。各电路板1、2由印刷基板构成。各电路板1、2安装有构成DC-DC转换器的电子部件，从而形成有电路(省略图示)。

电路板1的多个角部1k与电路板2的多个角部2k之间设置有间隔件4。电路板1通过螺钉5固定于各间隔件4的上表面。电路板2通过螺钉(省略图示)固定于各间隔件4的下表面。由此，电路板1与电路板2配置为以规定的间隔对置。

连接端子3由导体构成。连接端子3对电路板1、2彼此进行电连接。在图1中，电路板1、2通过两个连接端子3电连接，但连接端子3的数量可以是一个，也可以是三个以上。

图2是连接端子3的立体图。图3是连接端子3和各电路板1、2的侧视图。图4是示出连接端子3与一个电路板1的连接状态的一例的剖视图。图5是示出连接端子3与一个电路板1的连接状态的其他例的剖视图。

如图2所示，连接端子3是在对具有导电性的金属板进行冲裁之后，通过弯折加工而形成的。

连接端子3的上端部形成有插入安装型连接部3a。详细而言，插入安装型连接部3a在从连接端子3的上端起的规定的长度范围内形成。

插入安装型连接部3a的直径小于从连接端子3的中央到下端的大径部3d的直径。详细而言，连接端子3的板厚在连接端子3的整个长度范围内相同，因此如图3～图5所示，插入安装型连接部3a的宽度小于大径部3d的宽度。

连接端子3的大径部3d与插入安装型连接部3a之间形成有小径连续部3b和锥部3c。小径连续部3b形成为以与插入安装型连接部3a相同的直径(相同宽度)与该连接部3a连续。锥部3c形成为直径(宽度)从大径部3d到小径连续部3b逐渐变小。

如图2所示，连接端子3的大径部3d设置有形成为呈S字状弯曲的弯曲部3e。连接端子3的下端部形成有表面安装型连接部3f。详细而言，通过使从连接端子3的下端起的规定的长度的部分水平弯折，形成表面安装型连接部3f。表面安装型连接部3f构成弯曲部3e的一部分。

如图1和图3所示，表面安装型连接部3f以载置于设置在电路板2的上表面(表面)上的焊垫2p上的状态通过焊料6与焊垫2p连接。该表面安装型连接部3f的载置和连接的各工序通过自动机械或者手动作业进行。焊垫2p与形成于电路板2的电路电连接(省略图示)。

为了增大表面安装型连接部3f与焊料6的接合面积，如图2所示，表面安装型连接部3f形成有贯通孔3g。焊料6进入该贯通孔3g。

如图4和图5所示，电路板1设置有通孔1h。通孔1h由形成于电路板1的孔(省略标号)和设置于该孔的内周面以及开口端的导体(省略标号)构成。电路板1的上表面(表面)和下表面(与电路板2对置的背面)的通孔1h的周围设置有焊盘1r。通孔1h是本发明的“贯通孔”的一例。

连接端子3的插入安装型连接部3a以插入于设置在电路板1的通孔1h的状态通过焊料7与通孔1h或设置于通孔1h的周围的焊盘1r电连接。该插入安装型连接部3a的插入和连接的各工序通过自动机械或者手动作业进行。通孔1h或焊盘1r与形成于电路板1的电路电连接(省略图示)。

插入安装型连接部3a由埋没于通孔1h的埋没部分3a₂、相对于通孔1h向与大径部3d相反的一侧突出的前端侧突出部分3a₁以及相对于通孔1h向大径部3d侧突出的根部侧突出部分3a₃构成。

在电路板1的上表面和下表面，从插入安装型连接部3a的突出部分3a₁、3a₃到焊盘1r的外周缘形成有焊料7的焊脚。由于焊料7的重力，形成于电路板1的下表面的焊料7的焊脚的高度比形成于电路板1的上表面的焊料7的焊脚的高度高。

小径连续部3b从插入安装型连接部3a的根部侧突出部分3a₃起向下方以规定的长度连续。根部侧突出部分3a₃从通孔1h起的突出长度L1设定为从插入安装型连接部3a到焊盘1r的外周缘的直径D以上(L1≧D)。小径连续部3b的长度L2也设定为从插入安装型连接部3a到焊盘1r的外周缘的直径D以上(L2≧D)。

如前所述，插入安装型连接部3a通过焊料7与通孔1h和焊盘1r连接的工序通过自动机械或者手动作业进行，因此焊料7的量会发生偏差。

在焊料7的量较少的情况下，如图4所示，在电路板1的下表面产生的焊料7的焊脚形成于插入安装型连接部3a的根部侧突出部分3a₃的范围内。

另一方面，在焊料7的量较多的情况下，如图5所示，在电路板1的下表面产生的焊料7的焊脚形成为超过根部侧突出部分3a₃的范围，并延伸至小径连续部3b的范围的一部分。

然而，即使焊料7的量发生偏差，在电路板1的下表面产生的焊料7的焊脚也不会到达直径大于插入安装型连接部3a或小径连续部3b的锥部3c或大径部3d。因此，在连接端子3的大径部3d与电路板1之间产生平缓起伏的缩颈部8，但不会产生图6所示的以往那样的急剧起伏的V字状的缩颈部80。

另外，锥部3c相对于小径连续部3b的周面的角度θ设定为135°以上(θ≧135°)。即，锥部3c相对于连接端子3的与长度方向(在图3～图5中为上下方向)垂直的截面(在图3～图5中为左右方向的截面)的角度为45°以上。由此，连接端子3的直径(宽度)在锥部3c平缓地变化，因此进一步缓和在大径部3d与电路板1之间产生的缩颈部8的起伏。

如前所述，电子装置10设置于车辆的行驶驱动源的附近，因此，在行驶驱动源产生的较大的振动或碰撞传递至电子装置10。而且，周围的温度变化所导致的热冲击也传递至电子装置10。

这些振动或碰撞等外力施加于电子装置10的电路板1、2时，电路板1、2摆动，从而因该外力而产生的应力施加于连接端子3。如图4和图5所示，该应力中的在左右方向上产生的剪切应力τ在未被焊料7覆盖的连接端子3的小径连续部3b分散。而且，如图3所示，在上下方向上产生的应力σ被连接端子3的弯曲部3e吸收。因此，防止了连接端子3自身因外力而断裂，或者连接端子3与电路板1、2的连接部分(焊料7)发生损伤。

根据以上实施方式，在连接端子3的大径部3d与插入安装型连接部3a之间，与插入安装型连接部3a相同直径的小径连续部3b以与该连接部3a连续的方式形成。由此，即使将插入电路板1的通孔1h的插入安装型连接部3a连接于焊盘1r的焊料7的量较多，电路板1的下表面侧的焊料7也仅限于插入安装型连接部3a和小径连续部3b的范围内，不会到达锥部3c或大径部3d。而且，即使焊料7因重力而与电路板1的上表面侧相比，在下表面侧较多地积存，焊料7也不会到达锥部3c或大径部3d。其结果，连接端子3的大径部3d与电路板1之间不会产生图6那样的急剧起伏的V字状的缩颈部。因此，即使温度变化或振动等外力施加于电子装置10的电路板1、2，因这些外力而产生的剪切应力τ也不会集中于大径部3d与焊料7之间的连接端子3的一个截面。而且，该应力在连接端子3的小径连续部3b分散，因此能够防止外力导致的连接端子3的断裂。

另外，在以上实施方式中，连接端子3的小径连续部3b从比通孔1h向下方突出的插入安装型连接部3a的根部侧突出部分3a₃起以规定的长度连续。因此，能够可靠地阻止将插入安装型连接部3a连接于电路板1的焊料7到达直径大于插入安装型连接部3a或小径连续部3b的部分(锥部3c或大径部3d)。而且，能够进一步缓和在连接端子3的大径部3d与电路板1之间产生的缩颈部8的起伏。其结果，能够使因外力而产生的剪切应力τ在连接端子3的小径连续部3b进一步分散，从而更有效地防止连接端子3的断裂。

另外，在以上实施方式中，根部侧突出部分3a₃从通孔1h突出的突出长度L1以及小径连续部3b的长度L2分别为从插入安装型连接部3a到通孔1h的周围的焊盘1r的外周缘的直径D以上。因此，电路板1的下表面侧的焊料7的焊脚形成为尽可能远离连接端子3的大径部3d，从而能够进一步缓和在连接端子3的大径部3d与电路板1之间产生的缩颈部8的起伏。

另外，在以上实施方式中，锥部3c相对于连接端子3的小径连续部3b的周面的角度θ为135°以上。因此，能够进一步缓和在连接端子3的大径部3d与电路板1之间产生的缩颈部8的起伏。

而且，通过上述那样缓和缩颈部8的起伏，因外力而产生的剪切应力τ难以集中于左右横切缩颈部8的连接端子3的一个截面。尤其是，因外力而产生的剪切应力τ难以集中于通过小径连续部3b与锥部3c的边界的一个截面。因此，能够防止连接端子3在这些截面部分断裂。

进而，在以上实施方式中，连接端子3的大径部3d形成有S字状的弯曲部3e。因此，能够通过弯曲部3e吸收因外力而在连接端子3产生的应力σ。而且，能够防止在插入安装型连接部3a的附近，连接端子3因外力而断裂，或者插入安装型连接部3a与电路板1的连接部分发生损伤。而且，也能够防止表面安装型连接部3f与电路板2的连接部分发生损伤。

本发明除了上述方式以外也能够采用各种实施方式。

例如，在以上实施方式中，示出了在连接端子3的一个端部设置插入安装型连接部3a的例子，但本发明并不仅限于此。也可以在连接端子3的另一个端部也设置插入安装型连接部来代替表面安装侧连接部3f。

另外，在以上实施方式中，示出了在连接端子3的小径连续部3b与大径部3d之间设置锥部3c的例子，但本发明并不仅限于此。例如也可以在小径连续部3b与大径部3d之间设置直径不连续变化的阶梯部来代替锥部3c。

另外，在以上实施方式中，示出了在连接端子3的大径部3d设置S字状的弯曲部3e的例子，但本发明并不仅限于此。除此以外，例如也可以在连接端子3的大径部3d设置呈U字状或螺旋状这样的其他形状弯曲的弯曲部。

另外，在以上实施方式中，示出了对金属板进行加工从而形成连接端子3的例子，但本发明并不仅限于此。除此以外，例如也可以对金属制的线材进行加工从而形成连接端子3。

进而，在以上实施方式中，举出了对由设置于车辆的行驶驱动源的附近的车载用的DC-DC转换器构成的电子装置10以及该电子装置10具备的连接端子3应用本发明的例子，但也可以对其他车载用的电子装置、车载用以外的电子装置以及它们具备的连接端子应用本发明。

Claims (6)

1.一种连接端子，其对以规定的间隔对置的电路板彼此进行电连接，该连接端子具备：

插入安装型连接部，其直径在从该连接端子的端部起的规定的长度范围内较小地形成，该插入安装型连接部在插入于设置在所述电路板上的贯通孔的状态下，通过焊料而与所述电路板连接；以及

大径部，其直径大于所述插入安装型连接部，

其特征在于，

在所述插入安装型连接部与所述大径部之间还具备小径连续部，该小径连续部形成为以与所述插入安装型连接部相同的直径与该插入安装型连接部连续，

所述插入安装型连接部由埋没于所述贯通孔的埋没部分、相对于所述贯通孔向与所述大径部相反的一侧突出的前端侧突出部分以及相对于所述贯通孔向所述大径部侧突出的根部侧突出部分构成，

所述小径连续部从所述根部侧突出部分以规定的长度连续，

所述插入安装型连接部通过焊料而与在所述电路板的表面的所述贯通孔的周围设置的焊盘连接，

所述根部侧突出部分从所述贯通孔起的突出长度和所述小径连续部的长度分别为从所述插入安装型连接部到所述焊盘的外周缘的直径以上。

2.根据权利要求1所述的连接端子，其特征在于，

该连接端子还具备锥部，该锥部形成为直径从所述大径部到所述小径连续部逐渐变小，

所述锥部相对于所述小径连续部的周面的角度为135°以上。

3.根据权利要求1所述的连接端子，其特征在于，

所述大径部具有呈S字状弯曲的弯曲部。

4.根据权利要求1所述的连接端子，其特征在于，

所述插入安装型连接部形成于该连接端子的上端部，

所述小径连续部形成为与所述插入安装型连接部的下方连续。

5.根据权利要求1所述的连接端子，其特征在于，

该连接端子的一个端部形成有通过焊料而与设置于一个所述电路板的表面的焊盘连接的所述插入安装型连接部，

该连接端子的另一个端部形成有通过焊料而与设置于另一个所述电路板的表面的焊垫连接的表面安装型连接部。

6.一种电子装置，其特征在于，

该电子装置具备：

权利要求1至5中的任意一项所述的连接端子；以及

多个电路板，它们以规定的间隔对置，通过所述连接端子电连接。