JP2007123718A - 電子回路装置 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性を向上することができるとともに、優れた生産性を有する電子回路装置を提供する。
【解決手段】電子回路装置は、回路基板１と、電子部品２と、はんだ３とを含む。回路基板１は、一面１１から他面１２に貫通するスルーホール１３を有する。スルーホール１３の内面１３３には、導体膜１３５が備えられている。電子部品２は、接続端子２０を有し、回路基板１の一面１１に載置されている。接続端子２０は、凹部２１を有し、凹部２１は、少なくともスルーホール１３の内部に配置されている。はんだ３は、スルーホール１３の内部において、導体膜１３５の表面と、凹部２１の内面２１０との間に充填されており、回路基板１と、接続端子２０とを固着している。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子回路装置に関する。

従来より、電子回路装置において、ＩＣ、ＬＳＩ、コンデンサ、コネクタなどの電子部品の接続端子を、回路基板に設けられているスルーホールに挿入し、はんだ付けするタイプのものが知られている。スルーホールの内面には、導体膜が備えられており、この導体膜と、上述した接続端子の挿入部分とをはんだ付けすることにより、電子部品が回路基板上に取り付けられている。

ところで、接続端子、及び、回路基板には、振動、衝撃、及び、熱膨張／収縮等により機械的ストレスが生じる。このような機械的ストレスに対して、接続端子と、回路基板とのはんだ付けが不十分であると、両者を結合するはんだには、機械的ストレスに起因する応力によりクラックが発生し、信頼性が損われることとなる。そこで、この種の電子回路装置においては、はんだクラックの発生を防止するため、接続端子と、回路基板との結合強度を向上させることが重要である。

上述した課題を解決する従来技術として、例えば、特許文献１は、接続端子に凹状の加工部を備え、この加工部を、回路基板の開口穴を一面から他面に挿通し、回路基板の他面上ではんだ付けする電子回路装置を開示している。

また、特許文献２に開示されている電子部品は、接続端子の中間部分に湾曲状の加工部を備える。接続端子は、先端部がスルーホールに挿通されはんだ付けされるとともに、加工部が回路基板の一面側に配置されている。

しかし、特許文献１によると、接続端子と、回路基板との結合強度に問題がある。例えば、接続端子に、回路基板の一面から他面に向かう方向に対して機械的ストレスが発生した場合、両者を結合するはんだにクラックが生じやすい。

また、特許文献２は、主として接続端子に生じる機械的ストレスを加工部により緩和するものであり、回路基板に生じる機械的ストレスに対する緩和効果を有しないから、クラック対策としては不十分である。さらに、特許文献２に示す加工部の湾曲形状は、端子自体の機械的強度が低く、しかも生産性も低い。
特開平９−２４６６８７号公報 特開平７−２８３４９２号公報

本発明の課題は、優れた結合強度を有し、信頼性を向上させることができる電子回路装置を提供することである。

本発明のもう１つの課題は、加工コストを低減し、優れた生産性を有する電子回路装置を提供することである。

上述した課題を解決するため、本発明に係る電子回路装置は、回路基板と、電子部品と、はんだとを含む。回路基板は、一面から他面に貫通するスルーホールを有し、このスルーホールの内面には導体膜が備えられている。電子部品は、接続端子を有し、回路基板の一面に載置されている。接続端子は凹部を有し、この凹部がスルーホールの内部に配置されている。はんだは、スルーホールの内部において、少なくとも導体膜の表面と、凹部の内面との間に充填されており、回路基板と、接続端子とを固着している。

上述したように、接続端子の凹部がスルーホールの内部に配置され、導体膜の表面と、凹部の内面との間にはんだが充填されている構造によると、接続端子と、回路基板とを強固にはんだ付けすることができる。

具体的に、上述した間における凹部の内面と、導体膜の表面との対面距離は、凹形状の中央部で最も広くなるとともに、この中央部を始点にして相対向する二方向に備えられている凹形状の両端部に向かうに従って徐々に狭くなる。本発明に係る電子回路装置は、このような形状を有する間にはんだが充填されているから、回路基板、及び、接続端子のそれぞれに、振動、衝撃、及び、熱膨張／収縮等による機械的ストレスが生じたとしても、両者を固着しているはんだの移動が、両端部の狭くなっている部分で規制される。従って、回路基板と、接続端子とのはんだ付け状態を良好に維持し、はんだの剥離や、クラックの発生等の不具合を回避することができる。

上述したように接続端子の凹部は、中央部から両端部に向かうに従って狭くなる形状を有すれば足りるから、接続端子の加工コストを低減し、優れた生産性を有する電子回路装置を提供することができる。

本発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。添付図面は、単に、例示に過ぎない。

以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（１）優れた結合強度を有し、信頼性を向上することができる電子回路装置を提供することができる。
（２）加工コストを低減し、優れた生産性を有する電子回路装置を提供することができる。

図１は本発明の一実施形態に係る電子回路装置について一部を省略して示す側側面図、図２は図１に示した電子回路装置について一部を拡大して示す端面図、図３は図２に示した電子回路装置についてさらに一部を拡大して示す端面図である。図１乃至図３を参照すると、本発明の一実施形態に係る電子回路装置は、回路基板１と、電子部品２と、はんだ３とを含む。

回路基板１は、この種の電子回路装置において広く用いられているプリント基板であって、好ましくは、一面１１、及び、他面１２のそれぞれの面内に電気回路を構成する導電パターン（図示しない）が形成されており、且、この導電パターンのリード部分に対応する箇所に、スルーホール１３を有している。

スルーホール１３は、内面１３３を有するとともに、回路基板１の一面１１に第１の開口端１３１を有し、一面１１に対向する他面１２に第２の開口端１３２を有する。第１の開口端１３１の付近、第２の開口端１３２の付近、及び、内面１３３は、導体膜１３５により覆われている。

電子部品２は、ＩＣ、ＬＳＩ、コンデンサ、コネクタなどの電子部品であって、これらの電子回路部（図示しない）と電気的に接続されている接続端子２０を有し、回路基板１の一面１１に載置されている。

接続端子２０は、導電性金属材料でなる。図１乃至図３からは必ずしも明らかではないが、接続端子２０は、平板状であって、先端部付近において、幅方向Ｗに向かい合う両端縁が切り欠かれた凹部２１を有する。凹部２１は、Ｐ１で示す凹形状の中央部から、Ｐ２、Ｐ３で示す両端部に向かうに従って、円弧状に湾曲する内面２１０を有する。

接続端子２０は、凹部２１が、スルーホール１３の内部において、少なくとも回路基板１の厚みｄ１０に対応する領域内に配置されている。図３を参照すると、凹部２１の内面２１０と、導体膜１３５の表面との対面距離ｄ１１は、中央部Ｐ１で最も広くなり、Ｐ１を始点にして高さ方向Ｔに相対向する両端部Ｐ２、Ｐ３、即ち、回路基板１の一面１１の側における端部Ｐ２、及び、他面１２の側における端部Ｐ３の二方向に向かうに従って徐々に狭くなり、最終的に両端部Ｐ２及びＰ３のそれぞれにおいて、対面距離ｄ１２、ｄ１３が最も狭くなる。

はんだ３は、スルーホール１３の内部において、凹部２１の内面２１０と、導体膜１３５の表面との間に充填されており、回路基板１と、接続端子２０とを固着している。電子部品２は、接続端子２０が、スルーホール１３の内部において、導体膜１３５とはんだ３により結合されることにより、接続端子２０を介して、回路基板１に固着され、且、回路基板１の上の導電パターン（図示しない）と電気的に接続される。

上述したように、本発明の一実施形態に係る電子回路装置において、接続端子２０の凹部２１がスルーホール１３の内部に配置され、導体膜１３５の表面と、凹部２１の内面２１０との間にはんだ３が充填されている構造によると、接続端子２０と、回路基板１とを強固に結合することができる。

より詳細に説明すると、本発明の一実施形態に係る電子回路装置は、凹部２１の内面２１０と、導体膜１３５の表面との間にはんだ３が充填されているから、回路基板１、及び、接続端子２０のそれぞれに、振動、衝撃、及び、熱膨張／収縮等による機械的ストレスが生じたとしても、対面距離ｄ１２、ｄ１３が最も狭くなる両端部Ｐ２、Ｐ３で、両者を固着しているはんだ３の移動が規制される。例えば、接続端子２０の熱膨張時において、接続端子２０が一面１１の方向に伸びようとした場合、はんだ３の移動が端部Ｐ３で制御されるため、接続端子２０のズレ量が規制される。さらに、このような規制効果は、回路基板１の熱膨張時において、回路基板１が一面１１の方向に伸びようとした場合にも、はんだ３の移動が端部Ｐ２で制御されるため、回路基板１のズレ量が規制される。従って、回路基板１と、接続端子２０との結合状態を良好に維持し、はんだ３の剥離や、はんだ３に対するクラックの発生を回避することができる。

しかも、はんだ３の移動に対する両端部Ｐ２、Ｐ３の規制効果は、回路基板１、及び、接続端子２０の機械的ストレスが、一面１１から他面１２に向かう場合と、他面１２から一面１１に向かう場合との二方向に対しても生じるから、本発明の一実施形態に係る電子回路装置は優れた結合強度を有し、信頼性を向上させることができる。

また、凹部２１の内部に備えられる構成によると、凹部２１を有しない端子と比較して、はんだ３接触面積が広がるから、結合強度を向上することができる。

接続端子２０の凹部２１は、中央部Ｐ１から端部Ｐ２、Ｐ３に向かうに従って狭くなる形状を有すれば足りるから、接続端子２０の加工コストを低減し、優れた生産性を有する電子回路装置を提供することができる。

図４乃至図７は本発明の他の実施形態に係る電子回路装置について、一部を省略して示す端面図である。図４乃至図７において、図１乃至図３に示した構成部分と同一の構成部分には、同一の参照符号を付す。

図１乃至図３を参照して説明したように、本発明に係る電子部品２は、スルーホール１３の内部において、凹部２１の内面２１０と、導体膜１３５の表面との対面距離ｄ１１〜ｄ１３に広狭の差を有する内部空間を有し、この内部空間にはんだ３が充填されていることにより、はんだ３の移動が両端部Ｐ２、Ｐ３で規制され、はんだ３によって固着されている接続端子２０、及び、回路基板１との結合強度を向上させることができる点に特徴がある。従って、凹部２１は、中央部Ｐ１で最も広くなり、両端部Ｐ２、Ｐ３に向かうに従って徐々に狭くなる構造であればたりる。

例えば、図４に示す電子回路装置の実施形態は、凹部２１を、接続端子２０の高さ方向Ｔに沿って複数配置した実施形態を示している。図４に示す実施形態の構造によると、図１乃至図３に示した利点を全て有するとともに、凹部２１の内面２１０と、はんだ３との接触面積が増えるから、結合強度を向上することができる。

図５に示す電子回路装置の実施形態において、接続端子２０は円筒状の棒状端子であり、この円筒状の接続端子２０の先端部において、全周に渡って凹部２１が溝状に形成されている。図５に示す実施形態の構造によると、図１乃至図３に示した利点を全て有するとともに、凹部２１の内面２１０と、はんだ３との接触面積が増える。

図６に示す電子回路装置の実施形態において、接続端子２０の全周に渡って凹部２１が備えられており、この凹部２１はローレット加工により形成されている。端的に言うと、図６に示した実施形態は、図４に示した実施形態と、図５に示した実施形態の特徴部分を併せ持つ構造である。

図７に示す電子回路装置の実施形態において、凹部２１は、高さ方向Ｔ（接続端子２０の軸方向）に直交する方向に接続端子２０の基体部を貫通する貫通孔である。この構成によると、凹部２１に充填されたはんだ３の移動を、内面２１０の全周に渡って規制することができる。

以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種種の変形態様を採り得ることは自明である。

本発明の一実施形態に係る電子回路装置について一部を省略して示す側側面図である。 図１に示した電子回路装置について一部を拡大して示す端面図である。 図２に示した電子回路装置についてさらに一部を拡大して示す端面図である。 本発明のもう一つの実施形態に係る電子回路装置について一部を省略して示す端面図である。 本発明の更にもう一つの実施形態に係る電子回路装置について一部を省略して示す端面図である。 本発明の更にもう一つの実施形態に係る電子回路装置について一部を省略して示す端面図である。 本発明の更にもう一つの実施形態に係る電子回路装置について一部を省略して示す端面図である。

符号の説明

１ 回路基板
１１ 一面
１２ 他面
１３ スルーホール
１３３ 内面
１３５ 導体膜
２ 電子部品
２０ 接続端子
２１ 凹部
２２０ 内面
３ はんだ

Claims (4)

1. 回路基板と、電子部品と、はんだとを含む電子回路装置であって、
   前記回路基板は、一面から他面に貫通するスルーホールを有しており、
   前記スルーホールは、内面に導体膜が備えられており、
   前記電子部品は、接続端子を有し、前記回路基板の一面に載置されており、
   前記接続端子は、凹部を有し、前記凹部は、前記スルーホールの内部に配置されており、
   前記はんだは、前記スルーホールの内部において、少なくとも前記導体膜の表面と、前記凹部の内面との間に充填され、前記回路基板と、前記接続端子とを固着している、
   電子回路装置。
2. 請求項１に記載された電子回路装置であって、
   前記凹部は、内面が弧状であり、両端部が前記スルーホールの開口端の付近に位置する、電子回路装置。
3. 請求項１に記載された電子回路装置であって、
   前記凹部は、ローレット加工により形成されている、電子回路装置。
4. 請求項１に記載された電子回路装置であって、
   前記凹部は、貫通孔である、電子回路装置。
   
   

Images