JP2002373713A

JP2002373713A - リード端子の構造

Info

Publication number: JP2002373713A
Application number: JP2002109543A
Authority: JP
Inventors: Naoyasu Udono; 直靖鵜殿; Yuji Shima; 裕詞島; Masaki Mitsuharu; 真佐樹三治; Hisafumi Takao; 尚史高尾
Original assignee: Denso Ten Ltd; Denso Corp; Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Denso Ten Ltd; Denso Corp; Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2001-04-12
Filing date: 2002-04-11
Publication date: 2002-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】溶融範囲を有し、溶融温度が高い鉛フリーハ
ンダ材を用いて、リード端子を基板に設けられた上下面
にランドを有するスルーホールに挿入してハンダ付けす
るリード端子構造において、ハンダ凝固時におけるハン
ダフィレットとランドとの接合部における剥離を防止で
きるリード端子の構造を実現する。【解決手段】リード端子１１，１６の、基板１への実
装面より所定の距離上方に離間した位置に、溶融したハ
ンダがリード端子１１，１６の表面を濡らしながら拡が
る作用を阻止する拡がり阻止部１２，１７を設ける。こ
の拡がり阻止部１２，１７は、酸化処理膜、メッキ膜、
端子の膨出部とすることができる。また、溶融したハン
ダがリード端子１１，１６の表面を濡らしながら拡がる
作用の阻止は、リード端子近傍のハンダの凝固を遅らせ
ることができる放熱抑制部をリード端子に設けることに
よっても実現可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板に設けられた
上下面にランドを有するスルーホールに、リード部品等
に設けられたリード端子を挿入してハンダ付け実装する
リード端子の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来のリード端子の構造を示す図
で、（ａ）はリード端子を有するリード部品を基板へ取
付けた状態を示す説明図、（ｂ）はリード端子の正常な
ハンダ付け状態例を示す断面図、（ｃ）はリード端子と
ランド部との接合ハンダが剥離した不具合なハンダ付け
状態例を示す断面図である。

【０００３】リード端子の構造６０について、図５を参
照して説明する。

【０００４】リード端子の構造６０は、図５（ａ）に示
すように、リード端子６２、６３を有するコネクター等
のリード部品６１をプリント配線基板１（基板１と略
称）に配設し、フローハンダ付け等により、リード端子
６２、６３が基板１にハンダ付けされたものである。こ
の基板１には、リード部品６１の他に各種電子部品６９
等がハンダ付け実装されている。

【０００５】このリード部品６１は、リード部品６１に
設けられたリード端子６２、６３が、基板１の表面側１
ａ（リード部品６１及び電子部品６９等が実装される
面）から、基板１の上下面にランド２を有するスルーホ
ール３の穴３ａに挿入された状態で、取付ネジ６８等に
より基板１に組付けられた後、フローハンダ付け等によ
りハンダ付けされる。ハンダ付けされた後のリード端子
６２、６３における基板１の表面側１ａには、それぞれ
ハンダフィレット６５ａ、６６ａが、基板１の裏面側１
ｂには、それぞれハンダフィレット６５ｂ、６６ｂが形
成されている。

【０００６】従来のハンダは、錫−鉛共晶ハンダ（Ｓｎ
Ｐｂ系と称する）が一般的であったが、地球環境保全の
観点から、電子部品実装時に使用するハンダ材料の鉛フ
リー化が進められている。例えば、鉛の代わりに銀を主
成分として含むＳｎＡｇ系、ビスマスを主成分として含
むＳｎＢｉ系、亜鉛を主成分として含むＳｎＺｎ系の各
鉛フリーハンダが提案されている。しかしながら、鉛フ
リーハンダの実用化にあたっては、ハンダとランドの間
に生じる「リフトオフ」なる現象が大きな問題として提
議されている。この「リフトオフ」は、リード端子をハ
ンダ付した際に、ハンダフィレットのランドとの接合面
において剥離が生じる現象である。現時点ではこの剥離
現象に対する明確な原因解明はされていないものの、ハ
ンダ材料が溶融範囲（固相と液相が共存する温度範囲）
を有すること、および金属製のリードと樹脂等非金属製
のプリント配線基板とでは放熱特性に差異があることに
起因すると考えられている。すなわち、ハンダ付けの
際、ハンダの凝固は放熱性の良いリード端子側から放熱
性の悪いプリント配線基板上のランド側へと連続的に進
行する。ハンダは凝固するときには凝固収縮、また凝固
後においても温度降下に伴い熱収縮を伴うため、凝固の
開始および完了が遅いプリント配線基板上のランドとの
接合面（最終凝固部）に、ハンダの凝固収縮による応力
が集中して、剥離が生じるのである（参考文献：J.H.Vi
ncent et al.; GEC J.Res., Vol.11(1994), 76-89.)。
この現象は、Ｂｉを含有する鉛フリーハンダや、ハンダ
中にＢｉを含有しなくてもランドや端子の表面にＳｎ−
ＰｂあるいはＳｎ−Ｂｉハンダがコーティングされてい
るプリント配線板や部品を使用した場合にも発生する。

【０００７】上述の鉛フリーハンダを使用した場合のリ
ード端子へのハンダフィレットについて、図５（ｂ）及
び（ｃ）を参照して、説明する。

【０００８】リード端子が正常にハンダ付けされた場合
には、図５（ｂ）に示すように、基板１の表面側１ａの
ハンダフィレット６５ａは基板１の表面上のランド２の
全表面２ａにわたりハンダが接合し、また裏面側１ｂの
ハンダフィレット６５ｂは基板１の裏面上のランド２の
全表面２ｂにわたりハンダが接合しており、リード端子
６２との間に正常なハンダ接合部が形成されている。こ
のハンダフィレット６５ａの形状は、ハンダ材が溶融し
た状態で毛細管現象等により、ランド２の全表面２ａ
（外径Ｌ６３を有する）に濡れ性が良好に融着し、リー
ド端子６２側には高さ方向にハンダ付けに適した高さＬ
６１（ランド２の外径Ｌ６３より小さい寸法）だけ濡れ
性が良好に融着しており、ハンダフィレット６５ａのハ
ンダ量が最小限に抑えられた形状に形成されている。

【０００９】これにより、ハンダフィレット６５ａにお
いて、放熱特性の良いリード端子側７０ａからランド２
の接合面２ａへの連続的な凝固により、接合面２ａにハ
ンダの凝固遅れが生じたとしても、接合面２ａに集中す
る応力は少ないものとなり、ハンダフィレット６５ａの
ランド２の接合面２ａとのハンダ接合には剥離もなく、
正常な接合状態になっている。

【００１０】リード端子が不具合にハンダ付けされた場
合には、図５（ｃ）に示すように、基板１の裏面側１ｂ
のハンダフィレット６７ｂは基板１の裏面上のランド２
の全表面２ｄにわたりハンダが接合しているが、表面側
１ａのハンダフィレット６７ａは基板１上のランド２の
接合面２ｃの略全表面にわたりハンダの接合が剥離し、
接合に不具合が発生した例を示している。この表面側１
ａのハンダフィレット６７ａの形状は、ハンダ材が溶融
した状態で毛細管現象等により、ランド２の全表面２ｃ
（外径Ｌ６３を有する）に濡れ性を持って融着し、リー
ド端子６２側には高さ方向にハンダに不適な高さＬ６４
（正常時の高さＬ６１よりもかなり高く、ランド２の外
径Ｌ６３より大きい寸法）まで余分に濡れ性を持って融
着しており、ハンダフィレット６７ａのハンダ量が多量
な形状に形成されている。このハンダフィレット６７ａ
とハンダフィレット６５ａとのハンダ量は、溶融ハンダ
材の種類、ハンダ付け条件（加熱処理時の温度と時間等
による）、及び基板１の表面側１ａへの電子部品６９等
の実装密度等により、そのハンダ量が相違して発生した
例を示している。

【００１１】これにより、ハンダ量が多量な形状に形成
されたハンダフィレット６７ａにおいて、放熱特性の良
いリード端子側７１ａからランド２の接合面２ｃへの連
続的な凝固により、接合面２ｃにハンダの凝固遅れが生
じると、大きな収縮応力（ハンダ量が最小限に抑えられ
た形状に形成されたハンダフィレット６５ａにおいて、
接合面２ａに集中する収縮応力よりも大きい収縮応力）
が接合面２ｃに集中し、不具合な接合状態となる。この
ハンダ接合部へ集中する収縮応力は、ハンダフィレット
６７ａの凝固時の収縮により発生するもので、ハンダフ
ィレット６７ａのハンダ量が多量なほど、その収縮応力
は大きくなり、剥離が生じやすくなる。

【００１２】また、基板１の表面側１ａのように、リー
ド端子６２において、ハンダ濡れ拡がり先端部７１ａよ
りも上方に金属部分が長く露出しているほど、ハンダフ
ィレット６７ａの凝固過程において、リード６２のヒー
トシンクとしての作用は大きくなる。これにより、リー
ド端子側７１ａのハンダの凝固開始および完了はより早
く、電子部品が高密度に実装されている基板表面側１ａ
のランド２の接合面２ｃのハンダの凝固開始および完了
はより遅くなり、ハンダフィレット６７ａのランド２の
接合面２ｃにはさらに大きな収縮応力が加わり、さらに
剥離が生じやすくなる。なお、基板１の裏面側１ｂにお
いても、リード端子６２の先端部６２ａが長く突出し、
上記と同様に、リード突出部がヒートシンクとして作用
する場合には、ランド２の接合面２ｄでの剥離は生じや
すくなる。

【００１３】このハンダフィレット６７ａおよび６７ｂ
において、ランド２の接合面２ｃおよび２ｄでのハンダ
剥離を防止するために、ハンダフィレット６７ａおよび
６７ｄ全体を水で急速に冷却し凝固させる、すなわち、
リード端子側７１ａとランド２の接合面２ｃ、リード端
子側７１ｂとランド２の接合面２ｄのハンダの凝固開始
および完了の時間差が生じないようにし、接合面２ｃお
よび２ｄへの収縮応力の集中を緩和する処置がとられて
いる（参考文献：菅沼；生産と技術、５０巻（１９９
８）、７８−８２．）。特開平１１−３５４９１９号公
報では、ハンダフィレットの急冷速度をより綿密に制御
することにより、接合面２ｃでの剥離を生じさせないよ
うな処置がなされている。又、特開２０００−３０７２
２３号公報では、基板１のランド２の上にニッケル膜ま
たはニッケル合金膜を形成し直接的に銅と錫を反応させ
ないようにすることにより、銅と錫の化合物形成を阻止
し、接合面２ｃでの剥離を排除する処置がとられてい
る。

【００１４】又、特開平１０−６０７５号公報では、鉛
フリーハンダ材として、溶融範囲の小さいハンダ材を使
用したりして、ハンダ接合部のハンダ剥離を防止するこ
とも提案されている。これらの処置は、いずれもコスト
高となり、しかも本提案の特殊な鉛フリーハンダ材を使
用するにはいろいろと制約がでてくる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、リード
端子構造を基板に設けられた上下面にランドを有するス
ルーホールへ挿入してハンダ付けするリード端子の構造
では、使用するハンダ材には鉛フリー化が必要なため、
従来の錫−鉛共晶ハンダとは異なり、溶融範囲を有し、
しかも溶融温度が高い鉛フリーハンダ材を用いてリード
端子をスルーホールにハンダ付けしている。しかしなが
ら、ハンダの凝固は放熱性の良いリード端子側から放熱
性の悪いプリント配線基板上のランド側へと連続的に進
行するため、プリント配線基板上のランドとの接合面の
ハンダは、凝固の開始および完了が遅く最終凝固部とな
り、そこへハンダの凝固過程での収縮に伴う応力が集中
することにより剥離が生じる。この収縮応力は、ハンダ
フィレットのハンダ量やハンダの溶融範囲に左右され
る。ハンダ量が多い場合や、溶融範囲が大きく、リード
端子側に対するランドの接合面側のハンダの凝固の遅れ
がより大きくなるような場合には、ランドの接合面に集
中する収縮応力が大きくなり、ハンダフィレットにおい
てランドとの接合面で剥離が生じるおそれが出てくる。

【００１６】本発明は、このような問題を解決するもの
で、特殊な鉛フリーハンダ材を使用することもなく、ハ
ンダフィレットのハンダ量をハンダ付けに適した最小量
に抑える、あるいは放熱特性（熱伝導）が良いリード近
傍のハンダに対するランド側のハンダの凝固の遅れを抑
制することにより、ハンダ凝固時におけるハンダフィレ
ットとランドとの接合部が剥離しないリード端子の構造
を実現することを課題とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、基板に設けられたリード端子が挿入され
てハンダ付けされるリード端子の構造において、前記リ
ード端子の基板の実装面より所定の距離上方に離間した
位置には、溶融したハンダが該リード端子の表面を濡ら
しながら拡がる作用を阻止する拡がり阻止部、あるいは
リード端子近傍のハンダの凝固を遅らせることにより、
リード端子側から基板側への連続的なハンダの凝固を抑
制する放熱抑制部が設けられてなることを特徴とするも
のである。

【００１８】また、前記拡がり阻止部は、リード端子に
酸化処理が施されてなる酸化膜であることを特徴とする
ものである。

【００１９】また、前記拡がり阻止部は、リード端子に
メッキ処理が施されてなるメッキ膜であることを特徴と
するものである。

【００２０】また、前記拡がり阻止部は、リード端子が
押し潰された、該リード端子の径寸法より大きい幅寸法
を有する突出部であることを特徴とするものである。

【００２１】また、前記拡がり阻止部は、該リード端子
が折り曲げ加工されてなる折り曲げ部であることを特徴
とするものである。

【００２２】また、前記拡がり阻止部乃至放熱抑制部
は、リード端子に樹脂材が被覆されてなる樹脂部である
ことを特徴とするものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
面を参照して説明する。

【００２４】図１は本発明の第１の実施の形態に係るリ
ード端子の構造を示す断面図である。

【００２５】尚、第１の実施の形態から第４の実施の形
態までの同一構成品は第１の実施の形態で説明し、他の
実施の形態では説明を省略する。

【００２６】本発明の第１の実施の形態に係るリード端
子の構造１０は、図１（ａ）に示すように、リード端子
１１、１６が設けられたコネクター等のリード部品１８
をプリント配線基板１（基板１と略称）に配設し、フロ
ーハンダ付け等により、基板１にハンダ付けされたもの
で、このリード端子１１，１６にはリード端子１１，１
６の先端部１１ａ、１６ａから離れた場所の所定位置に
溶融ハンダに対し、リード端子１１，１６の表面を濡ら
しながら拡がる作用を阻止するような酸化処理部１２，
１７が設けられている。

【００２７】このリード部品１８は、図１（ａ）、
（ｂ）に示すように、リード部品１８に設けられたリー
ド端子１１、１６が、基板１の表面側１ａ（リード部品
１８及び電子部品６９等が実装される面）から、基板１
の上下面にランド２を有するスルーホール３の穴３ａに
挿入された状態で、取付ネジ６８等により、基板１に組
付けられた後、フローハンダ付け等により、ハンダ付け
されている。

【００２８】基板１には、内周部にハンダメッキ等が施
された穴３ａを有するスルーホール３と、このスルーホ
ール３の上下面（即ち、基板１の表面１ａと裏面１ｂ）
に外径Ｌ１３の銅箔でなるランド２等が設けられ、ガラ
スエポキシ樹脂材等で成形され、コネクタ等のリード部
品１８及び電子部品６９等がハンダ付け実装されてい
る。リード部品１８の基板１への実装は、リード部品１
８のリード端子１１，１６をスルーホール３の穴３ａに
挿入して、フローハンダ付け等により、ハンダ付けして
行われる。

【００２９】リード端子１１は、細い円柱形状の錫メッ
キ銅線等で形成され、リード端子１１の先端部１１ａか
ら実装面側上方に向けて所定距離Ｌ１１離間する位置
に、予め、リード端子１１の表面を酸化して生成した金
属酸化膜部１２が形成されている。この金属酸化膜部１
２のリード端子１１の先端部１１ａからの所定距離Ｌ１
１は、リード端子１１の先端部１１ａが基板１の裏面１
ｂ側に突出する距離Ｌ１４（後述するハンダフィレット
１４の高さ寸法に相当し、ランド２の外径Ｌ１３より小
さくしたもの）と、基板１の厚み、ランド２の厚み、及
びリード端子１１が基板１の表面１ａ側から離間した距
離Ｌ１２（後述するハンダフィレット１３の所定高さ寸
法に相当）とから、予め算出されて、設定されたもので
ある。即ち、この所定距離Ｌ１１の設定値は、使用する
基板１の厚み、及びランド２の厚みにより左右される
が、通常は基板１の裏面１ｂ側に突出する距離Ｌ１４
が、ランド２の外径Ｌ１３より小さい範囲内で変えられ
て、基板１の厚みとランド２の厚みによる寸法変化を吸
収するようにされている。

【００３０】従って、リード端子１１の金属酸化膜１２
部により、溶融ハンダがリード端子１１の表面を濡らし
ながら拡がる作用を金属酸化膜１２部の表面において
は、阻止するようにされているので、ハンダが金属酸化
膜１２部より上方には吸い上がらないようにでき、リー
ド端子１１へのハンダ付け量は、ある程度一定量に規制
することができる。このリード端子１１は、電気回路が
形成された基板１から外部へ信号接続を行うもので、主
としてコネクタ等のリード部品１８に装着されて用いら
れている。

【００３１】次に、このリード部品１８に設けられたリ
ード端子１１、１６の基板１へのハンダ付け実装方法に
ついて、図１（ｂ）を参照して説明する。尚、リード端
子１１とリード端子１６の基板１へのハンダ付けは、同
一であるため、リード端子１１についてのみ説明する。
そして、このリード端子１１は、本例ではコネクタのリ
ード部品１８に用いているが、これにこだわることな
く、リード端子１１だけでの使用又は他の各種電子部品
に設けて使用したものでも良い。

【００３２】リード端子１１の先端部１１ａを基板１に
設けられたスルーホール３の穴３ａに、基板１の表面１
ａ側から挿入し、リード端子１１の金属酸化膜部１２の
位置が、スルーホール３に対応した基板１の表面１ａに
設けられたランド２の上面位置Ｓ１１から距離Ｌ１２だ
け離間するように配設する。この時のリード端子１１の
先端部１１ａはスルーホール３に対応した基板１の裏面
１ｂに設けられたランド２の下面位置Ｓ１２から距離Ｌ
１４だけ離間した位置にある。

【００３３】このリード端子１１を基板１に配設した状
態で、鉛フリー化されたハンダ材料を用いてフローハン
ダ付け等により、ハンダ付けを行い、基板１の表面１ａ
側のランド２とリード端子１１には溶融したハンダの濡
れ作用等によりハンダを融着してハンダフィレット１３
を、基板１の裏面１ｂ側のランド２とリード端子１１に
は溶融したハンダの濡れ作用等によりハンダを融着して
ハンダフィレット１４を、リード端子１１とスルーホー
ル３の穴３ａには溶融したハンダの濡れ作用等によりハ
ンダを融着してスルーホール接合部１５を、それぞれ形
成する。そして、加熱処理が終わると、基板１は室温ま
で冷却され、ハンダ付け処理が終了する。

【００３４】ハンダフィレット１３の形状は、鉛フリー
化されたハンダ材料を用いたフローハンダ付け等によ
り、基板の裏面側１ｂからスルーホール３の穴３ａとリ
ード端子１１の表面を通じて溶融したハンダ材が毛細管
現象による濡れ作用等により融着し、スルーホール３の
穴３ａにはハンダ接合部１５を形成し、ランド２の表面
２ａ側には、ランド２の全表面２ａ（外径Ｌ１３を有す
る）に濡れ性が良好に融着し、リード端子１１側には高
さ方向に、基板１の表面１ａに設けられたランド２の上
面位置Ｓ１１から金属酸化膜部１２の位置までのハンダ
付けに適した高さＬ１２（ランド２の外径Ｌ１３より小
さい寸法）だけ濡れ性が良好に融着したものとなり、ハ
ンダフィレット１３のハンダ量が最小限に抑えられた形
状に形成されている。

【００３５】このハンダフィレット１３のハンダ量を最
小限に抑えることにより、従来の錫−鉛共晶ハンダ（溶
融温度：１８３℃）とは異なり、溶融範囲を有し、より
溶融温度（例えば、２２０〜２１０℃とする）が高い鉛
フリーハンダ材を用いることにより助長されるハンダフ
ィレット１３におけるランド２の接合面２ａのハンダの
凝固遅れにより、接合面２ａに集中するハンダ凝固によ
る収縮応力を、ハンダフィレット１３のランド２とのハ
ンダ融着による接合力よりも小さくすることができるた
め、ハンダフィレット１３のランド２の接合面２ａでの
剥離を防止し、正常な接合状態にすることができる。

【００３６】特に、基板１の表面側（部品実装面側）１
ａに形成されているハンダフィレット１３の凝固過程で
は、ハンダ濡れ拡がり先端部１８ａよりも上方に金属部
分が長く露出しているほど、リード１１のヒートシンク
としての作用が大きくなるため、リード端子側１８ａの
ハンダの凝固開始および完了はより早く、電子部品が高
密度に実装されている基板表面側１ａのランド２の接合
面２ａのハンダの凝固開始および完了はより遅くなり、
ハンダフィレット１３のランド２の接合面２ａにはさら
に大きな収縮応力が発生することになる。従って、基板
１の表面側１ａのリード端子１１においては、特にリー
ド端子１１に金属酸化膜部１２を設け、基板１の表面１
ａのランド２の上面位置Ｓ１１から金属酸化膜部１２の
位置までの高さＬ１２（ランド２の外径Ｌ１３より小さ
い寸法）を規定して、ハンダフィレット１３のハンダ量
を最小限に抑え、ハンダの凝固に伴い発生する収縮応力
を小さくなるようにしている。

【００３７】ハンダフィレット１４の形状は、鉛フリー
化されたハンダ材料を用いたフローハンダ付け等によ
り、基板の裏面側１ｂのランド２の表面２ｂ側にはハン
ダ材が溶融した状態で表面張力による作用と濡れ作用等
により、ランド２の全表面２ｂ（外径Ｌ１３相当の外径
を有する）に濡れ性が良好に融着し、リード端子１１側
には下方向に、基板１の裏面１ｂに設けられたランド２
の下面位置Ｓ１２からリード端子１１の先端部１１ａの
位置までの距離Ｌ１４（ランド２の外径Ｌ１３より小さ
く設定した寸法）だけ濡れ性が良好に融着しており、ハ
ンダフィレット１４のハンダ量が最小限に抑えられた形
状に形成されている。そして、ランド２の下面位置Ｓ１
２からリード端子１１の先端部１１ａの位置までの距離
Ｌ１４は、リード端子１１の先端部１１ａからリード端
子１１の金属酸化膜部１２の位置までの予め設定した距
離Ｌ１１と基板１の厚さ寸法等により、多少変わるがラ
ンド２の外径Ｌ１３より小さい寸法になるように、予め
リード端子１１の先端部１１ａから金属酸化膜部１２の
位置までの距離Ｌ１１が設定されている。尚、本例での
ハンダフィレット１４の形状は、予めリード端子１１の
先端部１１ａから金属酸化膜部１２の位置までの距離Ｌ
１１が設定され、ハンダフィレット１４の高さ方向の距
離Ｌ１４が抑えられて、ハンダ量が最小限になるように
されているが、これにこだわることなく、基板の裏面側
１ｂに突出しているリード端子１１の表面部にも金属酸
化膜部を設けて、ハンダフィレット１４の高さ方向の距
離Ｌ１４を抑えるようにしても良い。

【００３８】このハンダフィレット１４のハンダ量を最
小限に抑えることにより、従来の錫−鉛共晶ハンダとは
異なり、溶融範囲を有し、より溶融温度（例えば、２２
０〜２１０℃とする）が高い鉛フリーハンダ材を用いる
ことにより助長されるハンダフィレット１４におけるラ
ンド２の接合面２ｂのハンダの凝固遅れにより、接合面
２ｂに集中するハンダ凝固による収縮応力を、ハンダフ
ィレット１４のランド２とのハンダ融着による接合力よ
りも小さくすることができるため、ハンダフィレット１
４のランド２の接合面２ｂでの剥離を防止し、正常な接
合状態にすることができる。

【００３９】以上のように、本リード端子１１の構造１
０は、ハンダ材として従来の錫−鉛共晶ハンダとは異な
り、溶融範囲を有し、より溶融温度が高い鉛フリーハン
ダ材を用いて、フローハンダ付け等により、リード端子
１１を基板１のランド２を有するスルーホール３にハン
ダ付けを行っても、ハンダフィレット１３、１４のハン
ダ量を最小限に抑えているため、ハンダフィレット１
３、１４におけるランド２の接合面２ａ、２ｂのハンダ
の凝固遅れにより、接合面２ａ、２ｂに集中するハンダ
凝固による収縮応力を小さくすることができ、ハンダフ
ィレット１３、１４のランド２の接合面２ａ、２ｂでの
剥離を防止し、正常な接合状態にすることができる。

【００４０】尚、本例ではリード端子１１の先端から所
定距離Ｌ１１離間する位置に、リード端子１１の金属表
面を化成処理等で酸化して生成した金属酸化膜部１２を
設けているが、その他の実施例として、リード端子１１
の金属表面をメッキ処理したメッキ金属膜（溶融ハンダ
による濡れ性に劣るクローム膜メッキ等）、リード端子
１１の金属表面を樹脂材等で被覆した樹脂膜を設けた構
造としても良い。さらに、前記樹脂膜は、金属製リード
よりも熱伝導率が低く、ハンダフィレットが凝固する際
にヒートシンクとして作用するリードからの放熱を抑制
する効果をも有するため、リード近端子側のハンダに対
するランド側のハンダの凝固の遅れを抑制することがで
きる。これにより、基板側のランドの接合面への収縮応
力の集中を緩和し、剥離を防止することができる。な
お、リードからの放熱抑制による剥離防止においては、
樹脂部の基板の実装面からの離間した位置Ｌ１１はリー
ドからの放熱を抑制できさえすれば良い。好ましくは、
ランド２の外径１３よりも小さい寸法である。

【００４１】次に、第２の実施の形態に係るリード端子
の構造について、図面を参照して説明する。

【００４２】図２は本発明の第２の実施の形態に係るリ
ード端子の構造を示す断面図で、（ａ）は正面断面図、
（ｂ）は側面断面図である。

【００４３】本発明の第２の実施の形態に係るリード端
子の構造２０は、第１の実施の形態に係るものに対し、
図２に示すように、リード端子２１の先端部２１ａから
所定距離Ｌ２１離間する位置には、リード端子２１が押
し潰されて、リード端子２１の径寸法Ｌ２５より大きい
幅寸法Ｌ２６を有する突出部２１ｂが形成され、この突
出部２１ｂにより、溶融したハンダがリード端子２１の
表面を濡らしながら拡がる作用を阻止するようにしたも
のなので、第１の実施例と相違しているこのリード端子
２１の突出部２１ｂに関わる部分についてのみ説明し、
その他、リード端子２１が設けられたリード部品等の基
板１への実装等についての説明は省略する。

【００４４】このリード端子２１は、図２（ａ）、
（ｂ）に示すように、基板１の表面側１ａから、基板１
の上下面にランド２を有するスルーホール３の穴３ａに
挿入された状態で基板１に配設された後、フローハンダ
付け等により、ハンダ付けされている。

【００４５】リード端子２１は、細い円柱形状の錫メッ
キ銅線等で形成され、リード端子２１の先端から実装面
側上方に向けて所定距離Ｌ２１離間する位置には、リー
ド端子２１が押し潰されて、リード端子２１の径寸法Ｌ
２５より大きい幅寸法Ｌ２６（厚み寸法は、図２（ｂ）
に示すＬ２７とする）を有する断面が板状の突出部２１
ｂが形成されている。この突出部２１ｂのリード端子２
１の先端部２１ａからの所定距離Ｌ２１は、リード端子
２１の先端部２１ａが基板１の裏面１ｂ側に突出する距
離Ｌ２４（後述するハンダフィレット２４の高さ寸法に
相当し、ランド２の外径Ｌ２３より小さくしたもの）
と、基板１の厚み、ランド２の厚み、及びリード端子２
１が基板１の表面１ａ側から離間した距離Ｌ２２（後述
するハンダフィレット２３の所定高さ寸法に相当）とか
ら、予め算出されて、設定されたものである。即ち、こ
の所定距離Ｌ２１の設定値は、使用する基板１の厚み、
及びランド２の厚みにより左右されるが、通常は基板１
の裏面１ｂ側に突出する距離Ｌ２４が、ランド２の外径
Ｌ２３より小さい範囲内で変えられて、基板１の厚みと
ランド２の厚みによる寸法変化を吸収するようにされて
いる。

【００４６】従って、リード端子２１の突出部２１ｂに
より、溶融ハンダがリード端子２１の表面を濡らしなが
ら拡がる作用を突出部２１ｂにおいては阻止するように
されているので、ハンダにより上方には吸い上がらない
ようにでき、リード端子２１へのハンダ付け量は、ある
程度一定量に規制することができる。

【００４７】このリード端子２１は、電気回路が形成さ
れた基板１から外部へ信号接続を行うもので、主として
コネクタ等のリード部品に装着されて用いられている。

【００４８】次に、このリード端子２１の基板１へのハ
ンダ付け実装方法について、図２を参照して説明する。
尚、このリード端子２１は、本例ではコネクタのリード
部品に用いているが、これにこだわることなく、リード
端子２１だけでの使用又は他の各種電子部品に設けて使
用したものでも良い。

【００４９】リード端子２１の先端部２１ａを基板１に
設けられたスルーホール３の穴３ａに、基板１の表面１
ａ側から挿入し、リード端子２１の突出部２１ｂの位置
が、スルーホール３に対応した基板１の表面１ａに設け
られたランド２の上面位置Ｓ２１から距離Ｌ２２だけ離
間するように配設する。この時のリード端子２１の先端
部２１ａはスルーホール３に対応した基板１の裏面１ｂ
に設けられたランド２の下面位置Ｓ２２から距離Ｌ２４
だけ離間した位置にある。このリード端子２１を基板１
に配設した状態で、鉛フリー化されたハンダ材料を用い
てフローハンダ付け等により、ハンダ付けを行い、基板
１の表面１ａ側のランド２とリード端子２１には溶融し
たハンダの濡れ作用等によりハンダを融着してハンダフ
ィレット２３を、基板１の裏面２ｂ側のランド２とリー
ド端子２１には溶融したハンダの濡れ作用等によりハン
ダを融着してハンダフィレット２４を、リード端子２１
とスルーホール３の穴３ａには溶融したハンダの濡れ作
用等によりハンダを融着してスルーホール接合部２５
を、それぞれ形成する。そして、加熱処理が終わると、
基板１は室温まで冷却され、ハンダ付け処理が終了す
る。

【００５０】ハンダフィレット２３の形状は、鉛フリー
化されたハンダ材料を用いたフローハンダ付け等によ
り、基板の裏面側１ｂからスルーホール３の穴３ａとリ
ード端子２１の表面を通じて溶融したハンダ材が毛細管
現象による濡れ作用等により融着し、スルーホール３の
穴３ａにはハンダ接合部２５を形成し、ランド２の表面
２ａ側には、ランド２の全表面２ａ（外径Ｌ２３を有す
る）に濡れ性が良好に融着し、リード端子２１側には高
さ方向に、基板１の表面１ａに設けられたランド２の上
面位置Ｓ２１から突出部２１ｂの位置までのハンダ付け
に適した高さＬ２２（ランド２の外径Ｌ２３より小さい
寸法）だけ濡れ性が良好に融着したものとなり、ハンダ
フィレット２３のハンダ量が最小限に抑えられた形状に
形成されている。

【００５１】このハンダフィレット２３のハンダ量を最
小限に抑えることにより、従来の錫−鉛共晶ハンダ（溶
融温度：１８３℃）とは異なり、溶融範囲を有し、より
溶融温度（例えば、２２０〜２１０℃とする）が高い鉛
フリーハンダ材を用いることにより助長されるハンダフ
ィレット２３におけるランド２の接合面２ａのハンダの
凝固遅れにより、接合面２ａに集中するハンダ凝固によ
る収縮応力を、ハンダフィレット２３のランド２とのハ
ンダ融着による接合力よりも小さくすることができるた
め、ハンダフィレット２３のランド２の接合面２ａでの
剥離を防止し、正常な接合状態にすることができる。

【００５２】特に、基板１の表面側（部品実装面側）１
ａに形成されているハンダフィレット２３の凝固過程で
は、ハンダ濡れ拡がり先端部２８ａよりも上方に金属部
分が長く露出しているほど、リード２１のヒートシンク
としての作用が大きくなるため、リード端子側２８ａの
ハンダの凝固開始および完了はより早く、電子部品が高
密度に実装されている基板表面側１ａのランド２の接合
面２ａのハンダの凝固開始および完了はより遅くなり、
ハンダフィレット２３のランド２の接合面２ａにはさら
に大きな収縮応力が発生することになる。従って、基板
１の表面側１ａのリード端子２１においては、特にリー
ド端子２１に突出部２１ｂを設け、基板１の表面１ａの
ランド２の上面位置Ｓ２１から突出部２１ｂの位置まで
の高さＬ２２（ランド２の外径Ｌ２３より小さい寸法）
を規定して、ハンダフィレット２３のハンダ量を最小限
に抑え、ハンダの凝固に伴い発生する収縮応力を小さく
なるようにしている。

【００５３】ハンダフィレット２４の形状は、鉛フリー
化されたハンダ材料を用いたフローハンダ付け等によ
り、基板の裏面側１ｂのランド２の表面２ｂ側にはハン
ダ材が溶融した状態で表面張力による作用と濡れ作用等
により、ランド２の全表面２ｂ（外径Ｌ２３相当の外径
を有する）に濡れ性が良好に融着し、リード端子２１側
には下方向に、基板１の裏面１ｂに設けられたランド２
の下面位置Ｓ２２からリード端子２１の先端部２１ａの
位置までの距離Ｌ２４（ランド２の外径Ｌ２３より小さ
く設定した寸法）だけ濡れ性が良好に融着しており、ハ
ンダフィレット２４のハンダ量が最小限に抑えられた形
状に形成されている。そして、ランド２の下面位置Ｓ２
２からリード端子２１の先端部２１ａの位置までの距離
Ｌ２４は、リード端子２１の先端部２１ａからリード端
子２１の突出部２１ｂの位置までの予め設定した距離Ｌ
２１と基板１の厚さ寸法等により、多少変わるがランド
２の外径Ｌ２３より小さい寸法になるように、設定され
ている。尚、本例でのハンダフィレット２４の形状は、
予めリード端子２１の先端部２１ａから突出部２１ｂの
位置までの距離Ｌ２１が設定され、ハンダフィレット２
４の高さ方向の距離Ｌ２４が抑えられて、ハンダ量が最
小限になるようにされているが、これにこだわることな
く、基板の裏面側１ｂに突出しているリード端子２１の
表面部には、第１の実施の形態による金属酸化膜部を設
けて、ハンダフィレット２４の高さ方向の距離Ｌ２４を
抑えるようにしても良い。

【００５４】以上のように、本リード端子２１の構造２
０は、ハンダ材として従来の錫−鉛共晶ハンダとは異な
り、溶融範囲を有し、より溶融温度が高い鉛フリーハン
ダ材を用いて、フローハンダ付け等により、リード端子
２１を基板１のランド２を有するスルーホール３にハン
ダ付けを行っても、ハンダフィレット２３、２４のハン
ダ量を最小限に抑えているため、ハンダフィレット２
３、２４におけるランド２の接合面２ａ、２ｂのハンダ
の凝固遅れにより、接合面２ａ、２ｂに集中するハンダ
凝固による収縮応力を小さくすることができ、ハンダフ
ィレット２３、２４のランド２の接合面２ａ、２ｂでの
剥離を防止し、正常な接合状態にすることができる。

【００５５】次に、第３の実施の形態に係るリード端子
の構造について、図面を参照して説明する。

【００５６】図３は本発明の第３の実施の形態に係るリ
ード端子の構造を示す断面図である。

【００５７】本発明の第３の実施の形態に係るリード端
子の構造３０は、第１の実施の形態に係るものに対し、
図３に示すように、リード端子３１の先端部３１ａから
所定距離Ｌ３１離間する位置からは、リード端子３１の
径寸法Ｌ３５より大きい径寸法Ｌ３６に段差部３１ｂが
設けられた２段形状に形成され、この段差部３１ｂによ
り、溶融したハンダがリード端子３１の表面を濡らしな
がら拡がる作用を阻止するようにしたものなので、第１
の実施例と相違しているこのリード端子３１の段差部３
１ｂに関わる部分についてのみ説明し、その他、リード
端子３１が設けられたリード部品等の基板１への実装等
についての説明は省略する。

【００５８】このリード端子３１は、図３に示すよう
に、基板１の表面側１ａから、基板１の上下面にランド
２を有するスルーホール３の穴３ａに挿入された状態で
基板１に配設された後、フローハンダ付け等により、ハ
ンダ付けされている。

【００５９】リード端子３１は、細い円柱形状の錫メッ
キ銅線等で形成され、リード端子３１の先端部３１ａか
ら実装面側上方に向けて所定距離Ｌ３１離間する位置か
らは、リード端子３１の径寸法Ｌ３５より大きい径寸法
Ｌ３６に段差部３１ｂが設けられた２段形状に形成され
ている。この段差部３１ｂのリード端子３１の先端部３
１ａからの所定距離Ｌ３１は、リード端子３１の先端部
３１ａが基板１の裏面１ｂ側に突出する距離Ｌ３４（後
述するハンダフィレット３４の高さ寸法に相当し、ラン
ド２の外径Ｌ３３より小さくしたもの）と、基板１の厚
み、ランド２の厚み、及びリード端子３１が基板１の表
面１ａ側から離間した距離Ｌ３２（後述するハンダフィ
レット３３の所定高さ寸法に相当）とから、予め算出さ
れて、設定されたものである。

【００６０】即ち、この所定距離Ｌ３１の設定値は、使
用する基板１の厚み、及びランド２の厚みにより左右さ
れるが、通常は基板１の裏面１ｂ側に突出する距離Ｌ３
４が、ランド２の外径Ｌ３３より小さい範囲内で変えら
れて、基板１の厚みとランド２の厚みによる寸法変化を
吸収するようにされている。

【００６１】従って、リード端子３１の段差部３１ｂに
より、溶融ハンダがリード端子３１の表面を濡らしなが
ら拡がる作用を段差部３１ｂにおいては阻止するように
されているので、ハンダが段差部３１ｂにより上方には
吸い上がらないようにでき、リード端子３１へのハンダ
付け量は、ある程度一定量に規制することができる。

【００６２】このリード端子３１は、電気回路が形成さ
れた基板１から外部へ信号接続を行うもので、主として
コネクタ等のリード部品に装着されて用いられている。

【００６３】次に、このリード端子３１の基板１へのハ
ンダ付け実装方法について、図３を参照して説明する。
尚、このリード端子３１は、本例ではコネクタのリード
部品に用いているが、これにこだわることなく、リード
端子３１だけでの使用又は他の各種電子部品に設けて使
用したものでも良い。

【００６４】リード端子３１の先端部３１ａを基板１に
設けられたスルーホール３の穴３ａに、基板１の表面１
ａ側から挿入し、リード端子３１の段差部３１ｂの位置
が、スルーホール３に対応した基板１の表面１ａに設け
られたランド２の上面位置Ｓ３１から距離Ｌ３２だけ離
間するように配設する。この時のリード端子３１の先端
部３１ａはスルーホール３に対応した基板１の裏面１ｂ
に設けられたランド２の下面位置Ｓ３２から距離Ｌ３４
だけ離間した位置にある。このリード端子３１を基板１
に配設した状態で、鉛フリー化されたハンダ材料を用い
てフローハンダ付け等により、ハンダ付けを行い、基板
１の表面１ａ側のランド２とリード端子３１には溶融し
たハンダの濡れ作用等によりハンダを融着してハンダフ
ィレット３３を、基板１の裏面２ｂ側のランド２とリー
ド端子３１には溶融したハンダの濡れ作用等によりハン
ダを融着してハンダフィレット３４を、リード端子３１
とスルーホール３の穴３ａには溶融したハンダの濡れ作
用等によりハンダを融着してスルーホール接合部３５
を、それぞれ形成する。そして、加熱処理が終わると、
基板１は室温まで冷却され、ハンダ付け処理が終了す
る。

【００６５】ハンダフィレット３３の形状は、鉛フリー
化されたハンダ材料を用いたフローハンダ付け等によ
り、基板の裏面側１ｂからスルーホール３の穴３ａとリ
ード端子３１の表面を通じて溶融したハンダ材が毛細管
現象による濡れ作用等により融着し、スルーホール３の
穴３ａにはハンダ接合部３５を形成し、ランド２の表面
２ａ側には、ランド２の全表面２ａ（外径Ｌ３３を有す
る）に濡れ性が良好に融着し、リード端子３１側には高
さ方向に、基板１の表面１ａに設けられたランド２の上
面位置Ｓ３１から段差部３１ｂの位置までのハンダ付け
に適した高さＬ３２（ランド２の外径Ｌ３３より小さい
寸法）だけ濡れ性が良好に融着したものとなり、ハンダ
フィレット３３のハンダ量が最小限に抑えられた形状に
形成されている。

【００６６】このハンダフィレット３３のハンダ量を最
小限に抑えることにより、従来の錫−鉛共晶ハンダ（溶
融温度：１８３℃）とは異なり、溶融範囲を有し、より
溶融温度（例えば、２２０〜２１０℃とする）が高い鉛
フリーハンダ材を用いることにより助長されるハンダフ
ィレット３３におけるランド２の接合面２ａのハンダの
凝固遅れにより、接合面２ａに集中するハンダ凝固によ
る収縮応力を、ハンダフィレット３３のランド２とのハ
ンダ融着による接合力よりも小さくすることができるた
め、ハンダフィレット３３のランド２の接合面２ａでの
剥離を防止し、正常な接合状態にすることができる。

【００６７】特に、基板１の表面側（部品実装面側）１
ａに形成されているハンダフィレット３３の凝固過程で
は、ハンダ濡れ拡がり先端部３７ａよりも上方に金属部
分が長く露出しているほど、リード３１のヒートシンク
としての作用が大きくなるため、リード端子側３７ａの
ハンダの凝固開始および完了はより早く、電子部品が高
密度に実装されている基板表面側１ａのランド２の接合
面２ａのハンダの凝固開始および完了はより遅くなり、
ハンダフィレット３３のランド２の接合面２ａにはさら
に大きな収縮応力が発生することになる。従って、基板
１の表面側１ａのリード端子３１においては、特にリー
ド端子３１に段差部３１ｂを設け、基板１の表面１ａの
ランド２の上面位置Ｓ３１から段差部３１ｂの位置まで
の高さＬ３２（ランド２の外径Ｌ３３より小さい寸法）
を規定して、ハンダフィレット３３のハンダ量を最小限
に抑え、ハンダの凝固に伴い発生する収縮応力を小さく
なるようにしている。

【００６８】ハンダフィレット３４の形状は、鉛フリー
化されたハンダ材料を用いたフローハンダ付け等によ
り、基板の裏面側１ｂのランド２の表面２ｂ側にはハン
ダ材が溶融した状態で表面張力による作用と濡れ作用等
により、ランド２の全表面２ｂ（外径Ｌ３３相当の外径
を有する）に濡れ性が良好に融着し、リード端子３１側
には下方向に、基板１の裏面１ｂに設けられたランド２
の下面位置Ｓ３２からリード端子３１の先端部３１ａの
位置までの距離Ｌ３４（ランド２の外径Ｌ３３より小さ
く設定した寸法）だけ濡れ性が良好に融着しており、ハ
ンダフィレット３４のハンダ量が最小限に抑えられた形
状に形成されている。そして、ランド２の下面位置Ｓ３
２からリード端子３１の先端部３１ａの位置までの距離
Ｌ３４は、リード端子３１の先端部３１ａからリード端
子３１の段差部３１ｂの位置までの予め設定した距離Ｌ
３１と基板１の厚さ寸法等により、多少変わるがランド
２の外径Ｌ３３より小さい寸法になるように、設定され
ている。尚、本例でのハンダフィレット３４の形状は、
予めリード端子３１の先端部３１ａから段差部３１ｂの
位置までの距離Ｌ３１が設定され、ハンダフィレット３
４の高さ方向の距離Ｌ３４が抑えられて、ハンダ量が最
小限になるようにされているが、これにこだわることな
く、基板の裏面側１ｂに突出しているリード端子３１の
表面部には、第１の実施の形態による金属酸化膜部を設
けて、ハンダフィレット３４の高さ方向の距離Ｌ３４を
抑えるようにしても良い。

【００６９】以上のように、本リード端子３１の構造３
０は、ハンダ材として従来の錫−鉛共晶ハンダとは異な
り、溶融範囲を有し、より溶融温度が高い鉛フリーハン
ダ材を用いて、フローハンダ付け等により、リード端子
３１を基板１のランド２を有するスルーホール３にハン
ダ付けを行っても、ハンダフィレット３３、３４のハン
ダ量を最小限に抑えているため、ハンダフィレット３
３、３４におけるランド２の接合面２ａ、２ｂのハンダ
の凝固遅れにより、接合面２ａ、２ｂに集中するハンダ
凝固による収縮応力を小さくすることができ、ハンダフ
ィレット３３、３４のランド２の接合面２ａ、２ｂでの
剥離を防止し、正常な接合状態にすることができる。

【００７０】次に、第４の実施の形態に係るリード端子
の構造について、図面を参照して説明する。

【００７１】図４は本発明の第４の実施の形態に係るリ
ード端子の構造を示す断面図である。

【００７２】本発明の第４の実施の形態に係るリード端
子の構造４０は、第１の実施の形態に係るものに対し、
図４に示すように、リード端子４１の先端部４１ａから
所定距離Ｌ４１離間する位置には、リード端子４１が折
り曲げ加工されて、折り曲げ部４１ｂが形成され、この
折り曲げ部４１ｂにより、溶融したハンダがリード端子
４１の表面を濡らしながら拡がる作用を阻止するように
したものなので、第１の実施例と相違しているこのリー
ド端子４１の折り曲げ部４１ｂに関わる部分についての
み説明し、その他、リード端子４１が設けられたリード
部品等の基板１への実装等についての説明は省略する。

【００７３】このリード端子４１は、図４に示すよう
に、基板１の表面側１ａから、基板１の上下面にランド
２を有するスルーホール３の穴３ａに挿入された状態で
基板１に配設された後、フローハンダ付け等により、ハ
ンダ付けされている。

【００７４】リード端子４１は、細い円柱形状の錫メッ
キ銅線等で形成され、リード端子４１の先端部４１ａか
ら実装面側上方に向けて所定距離Ｌ４１離間する位置か
らは、リード端子４１が折り曲げられて折り曲げ部４１
ｂが形成されている。この折り曲げ部４１ｂのリード端
子４１の先端部４１ａからの所定距離Ｌ４１は、リード
端子４１の先端部４１ａが基板１の裏面１ｂ側に突出す
る距離Ｌ４４（後述するハンダフィレット４４の高さ寸
法に相当し、ランド２の外径Ｌ４３より小さくしたも
の）と、基板１の厚み、ランド２の厚み、及びリード端
子４１が基板１の表面１ａ側から離間した距離Ｌ４２
（後述するハンダフィレット４３の所定高さ寸法に相
当）とから、予め算出されて、設定されたものである。
即ち、この所定距離Ｌ４１の設定値は、使用する基板１
の厚み、及びランド２の厚みにより左右されるが、通常
は基板１の裏面１ｂ側に突出する距離Ｌ４４が、ランド
２の外径Ｌ４３より小さい範囲内で変えられて、基板１
の厚みとランド２の厚みによる寸法変化を吸収するよう
にされている。

【００７５】従って、リード端子４１の折り曲げ部４１
ｂにより、溶融ハンダがリード端子４１の表面を濡らし
ながら拡がる作用を阻止するようにされているので、リ
ード端子４１へのハンダ付け量は、ある程度規制するこ
とができる。このリード端子４１は、電気回路が形成さ
れた基板１から外部へ信号接続を行うもので、主として
コネクタ等のリード部品に装着されて用いられている。

【００７６】次に、このリード端子４１の基板１へのハ
ンダ付け実装方法について、図４を参照して説明する。
尚、このリード端子４１は、本例ではコネクタのリード
部品に用いているが、これにこだわることなく、リード
端子４１だけでの使用又は他の各種電子部品に設けて使
用したものでも良い。

【００７７】リード端子４１の先端部４１ａを基板１に
設けられたスルーホール３の穴３ａに、基板１の表面１
ａ側から挿入し、リード端子４１の折り曲げ部４１ｂの
位置が、スルーホール３に対応した基板１の表面１ａに
設けられたランド２の上面位置Ｓ４１から距離Ｌ４２だ
け離間するように配設する。この時のリード端子４１の
先端部４１ａはスルーホール３に対応した基板１の裏面
１ｂに設けられたランド２の下面位置Ｓ４２から距離Ｌ
４４だけ離間した位置にある。このリード端子４１を基
板１に配設した状態で、鉛フリー化されたハンダ材料を
用いてフローハンダ付け等により、ハンダ付けを行い、
基板１の表面１ａ側のランド２とリード端子４１には溶
融したハンダの濡れ作用等によりハンダを融着してハン
ダフィレット４３を、基板１の裏面２ｂ側のランド２と
リード端子４１には溶融したハンダの濡れ作用等により
ハンダを融着してハンダフィレット４４を、リード端子
４１とスルーホール３の穴３ａには溶融したハンダの濡
れ作用等によりハンダを融着してスルーホール接合部４
５を、それぞれ形成する。そして、加熱処理が終わる
と、基板１は室温まで冷却され、ハンダ付け処理が終了
する。

【００７８】ハンダフィレット４３の形状は、鉛フリー
化されたハンダ材料を用いたフローハンダ付け等によ
り、基板の裏面側１ｂからスルーホール３の穴３ａとリ
ード端子４１の表面を通じて溶融したハンダ材が毛細管
現象による濡れ作用等により融着し、スルーホール３の
穴３ａにはハンダ接合部４５を形成し、ランド２の表面
２ａ側にはランド２の全表面２ａ（外径Ｌ４３を有す
る）に濡れ性が良好に融着し、リード端子４１側には高
さ方向に、基板１の表面１ａに設けられたランド２の上
面位置Ｓ４１から折り曲げ部４１ｂの位置までのハンダ
付けに適した高さＬ４２（ランド２の外径Ｌ４３より小
さい寸法）だけ濡れ性が良好に融着したものとなり、ハ
ンダフィレット４３のハンダ量が最小限に抑えられた形
状に形成されている。

【００７９】このハンダフィレット４３のハンダ量を最
小限に抑えることにより、従来の錫−鉛共晶ハンダ（溶
融温度：１８３℃）とは異なり、溶融範囲を有し、より
溶融温度（例えば、２２０〜２１０℃とする）が高い鉛
フリーハンダ材を用いることにより助長されるハンダフ
ィレット４３におけるランド２の接合面２ａのハンダの
凝固遅れにより、接合面２ａに集中するハンダ凝固によ
る収縮応力を、ハンダフィレット４３のランド２とのハ
ンダ融着による接合力よりも小さくすることができるた
め、ハンダフィレット４３のランド２の接合面２ａでの
剥離を防止し、正常な接合状態にすることができる。

【００８０】特に、基板１の表面側（部品実装面側）１
ａに形成されているハンダフィレット４３の凝固過程で
は、ハンダ濡れ拡がり先端部４７ａよりも上方に金属部
分が長く露出しているほど、リード４１のヒートシンク
としての作用が大きくなるため、リード端子側４７ａの
ハンダの凝固開始および完了はより早く、電子部品が高
密度に実装されている基板表面側１ａのランド２の接合
面２ａのハンダの凝固開始および完了はより遅くなり、
ハンダフィレット４３のランド２の接合面２ａにはさら
に大きな収縮応力が発生することになる。従って、基板
１の表面側１ａのリード端子４１においては、特にリー
ド端子４１に折り曲げ部４１ｂを設け、基板１の表面１
ａのランド２の上面位置Ｓ４１から折り曲げ部４１ｂの
位置までの高さＬ４２（ランド２の外径Ｌ４３より小さ
い寸法）を規定して、ハンダフィレット４３のハンダ量
を最小限に抑え、ハンダの凝固に伴い発生する収縮応力
を小さくなるようにしている。

【００８１】ハンダフィレット４４の形状は、鉛フリー
化されたハンダ材料を用いたフローハンダ付け等によ
り、基板の裏面側１ｂのランド２の表面２ｂ側にはハン
ダ材が溶融した状態で表面張力による作用と濡れ作用等
により、ランド２の全表面２ｂ（外径Ｌ４３相当の外径
を有する）に濡れ性が良好に融着し、リード端子４１側
には下方向に、基板１の裏面１ｂに設けられたランド２
の下面位置Ｓ４２からリード端子４１の先端部４１ａの
位置までの距離Ｌ４４（ランド２の外径Ｌ４３より小さ
く設定した寸法）だけ濡れ性が良好に融着しており、ハ
ンダフィレット４４のハンダ量が最小限に抑えられた形
状に形成されている。そして、ランド２の下面位置Ｓ４
２からリード端子４１の先端部４１ａの位置までの距離
Ｌ４４は、リード端子４１の先端部４１ａからリード端
子４１の折り曲げ部４１ｂの位置までの予め設定した距
離Ｌ４１と基板１の厚さ寸法等により、多少変わるがラ
ンド２の外径Ｌ４３より小さい寸法になるように、設定
されている。尚、本例でのハンダフィレット４４の形状
は、予めリード端子４１の先端部４１ａから折り曲げ部
４１ｂの位置までの距離Ｌ４１が設定され、ハンダフィ
レット４４の高さ方向の距離Ｌ４４が抑えられて、ハン
ダ量が最小限になるようにされているが、これにこだわ
ることなく、基板の裏面側１ｂに突出しているリード端
子４１の表面部には、第１の実施の形態による金属酸化
膜部を設けて、ハンダフィレット４４の高さ方向の距離
Ｌ４４を抑えるようにしても良い。

【００８２】以上のように、本リード端子４１の構造４
０は、ハンダ材として従来の錫−鉛共晶ハンダとは異な
り、溶融範囲を有し、より溶融温度が高い鉛フリーハン
ダ材を用いて、フローハンダ付け等により、リード端子
４１を基板１のランド２を有するスルーホール３にハン
ダ付けを行っても、ハンダフィレット４３、４４のハン
ダ量を最小限に抑えているため、ハンダフィレット４
３、４４におけるランド２の接合面２ａ、２ｂのハンダ
の凝固遅れにより、接合面２ａ、２ｂに集中するハンダ
凝固による収縮応力を小さくすることができ、ハンダフ
ィレット４３、４４のランド２の接合面２ａ、２ｂでの
剥離を防止し、正常な接合状態にすることができる。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
特殊な鉛フリーハンダ材を使用することもなく、ハンダ
フィレットにおける基板のランド接合面のハンダの凝固
遅れにより、その接合面に集中するハンダ凝固による収
縮応力を、ハンダフィレットのランドとのハンダ融着に
よる接合力よりも小さくすることができるため、ハンダ
フィレットのランドの接合面での剥離を防止し、コスト
を低減し、品質を向上したハンダ接合を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るリード端子の
構造を示す図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係るリード端子の
構造を示す断面図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態に係るリード端子の
構造を示す断面図である。

【図４】本発明の第４の実施の形態に係るリード端子の
構造を示す断面図である。

【図５】従来のリード端子の構造の一例を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１…基板２…ランド３…スルーホール１０，２０，３０，４０，６０…リード端子の構造１１、１６、２１、３１、４１、６２、６３…リード端
子１２…金属酸化膜部（又はメッキ金属膜、樹脂膜）１３、１４、２３、２４、３３、３４、４３、４４…ハ
ンダフィレット１５…ハンダ接合部６１…リード部品６８…取付ネジ６９…電子部品

フロントページの続き (71)出願人 000003609 株式会社豊田中央研究所愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１ (71)出願人 000004260 株式会社デンソー愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 (74)上記３名の代理人 100077517 弁理士石田敬（外３名） (72)発明者鵜殿直靖兵庫県神戸市兵庫区御所通１丁目２番28号富士通テン株式会社内 (72)発明者島裕詞愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者三治真佐樹愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内 (72)発明者高尾尚史愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内Ｆターム(参考） 5E077 BB12 BB31 CC16 CC22 DD01 FF17 JJ06 5E085 BB08 BB13 BB27 CC01 DD01 EE33 HH01 HH22 JJ26 JJ50 5E319 AA02 AB01 AC01 CC24 GG03 5E336 AA01 BC04 CC03 CC08 EE02 GG06 GG16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板にリード端子が挿入されてハンダ付
けされるリード端子の構造において、前記リード端子の基板の実装面より所定の距離上方に離
間した位置には、溶融したハンダが該リード端子の表面
を濡らしながら拡がる作用を阻止する拡がり阻止部が設
けられてなることを特徴とするリード端子の構造。
【請求項２】基板にリード端子がハンダ付けされるリ
ード端子構造において、前記リード端子の基板の実装面
より所定の距離上方に離間した位置には、該リード端子
近傍のハンダの凝固を遅らせることにより、該リード端
子側から前記基板側への連続的なハンダの凝固を抑制す
る放熱抑制部が設けられてなることを特徴とするリード
端子の構造。
【請求項３】前記拡がり阻止部は、リード端子に酸化
処理が施されてなる酸化膜であることを特徴とする請求
項１記載のリード端子の構造。
【請求項４】前記拡がり阻止部は、リード端子にメッ
キ処理が施されてなるメッキ膜であることを特徴とする
請求項１記載のリード端子の構造。
【請求項５】前記拡がり阻止部は、リード端子が押し
潰された、該リード端子の径寸法より大きい幅寸法を有
する突出部であることを特徴とする請求項１記載のリー
ド端子の構造。
【請求項６】前記拡がり阻止部は、該リード端子が折
り曲げ加工されてなる折り曲げ部であることを特徴とす
る請求項１記載のリード端子の構造。
【請求項７】前記拡がり阻止部乃至放熱抑制部は、リ
ード端子に樹脂材が被覆されてなる樹脂部であることを
特徴とする請求項１乃至２に記載のリード端子の構造。