JP2008123849A - ラグ端子 - Google Patents

Abstract

【課題】ラグ端子において、半田やせに伴う問題を解消すること。
【解決手段】ラグ端子１は、脚部４、５及び半田付け突起９をプリント基板３０に半田付けされる。スペーシング突起８は半田付けされないがプリント基板３０に接触している。半田付け後の経時変化により半田やせが発生しても、スペーシング突起８がラグ端子１とプリント基板３０との間隔が縮まるのを防止する。よって、ねじ座部３が半田やせの分だけプリント基板３０に近づいてねじ３１のトルクが緩んでしまうおそれはなくなる。従って、半田やせによるねじ３１のトルクの緩みを回避するためにねじ座部３と半田付け部を離す必要もなくなるから、この距離を大きくすることでねじ締め時に半田付け部に大きなトルクが発生し、半田にクラックが発生することも防止できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ラグ端子の技術分野に属する。

プリント基板を用いた電子機器においては、プリント基板のアースパターンにラグ端子を固定し、このラグ端子の開口に挿通したねじを金属製の筐体に螺合させる等で、アースパターンと筐体とを導通させている。

ラグ端子の固定は、特開平７−１６１３９７号公報に開示されているように、半田付けによるのが一般的である。
特開平７−１６１３９７号公報

上述したように、ラグ端子は半田付けによってプリント基板に固定されるが、半田付け後の経時変化により半田が収縮（半田やせ）する問題がある。このため、半田付けの位置がねじ座部に近いと半田やせの分だけねじのトルクが緩んでしまう問題があった。これを回避するには、特許文献１のようにねじ座部と半田付け部を離せばよいが、この距離が大きいとねじ締め時に半田付け部に大きなトルクが発生し、半田にクラックが発生するおそれがあると共に、ラグ端子が専有する面積が大きくなるという問題があった。

請求項１記載のラグ端子は、
金属板からなり、
ねじの軸部を挿通させるための開口を形成するねじ座部と、
段差部を介して前記ねじ座部に連設され下面が半田付け面とされる脚部と、
前記ねじ座部の下面に設けられたスペーシング突起と、
前記ねじ座部の下面に設けられた半田付け突起と
を備え、
前記脚部、前記スペーシング突起及び前記半田付け突起の前記ねじ座部の下面を基準とした突出寸法は前記スペーシング突起よりも前記脚部及び前記半田付け突起の方が小さく、前記脚部及び前記半田付け突起をプリント基板に半田付けした状態で前記スペーシング突起が前記プリント基板に接触する関係になっている。

脚部の下面及び半田付け突起をプリント基板に半田付けした状態でスペーシング突起がプリント基板に接触する関係になっているので、半田付け後の経時変化により半田やせが発生しても、スペーシング突起がラグ端子とプリント基板との間隔が縮まるのを防止する。よって、ねじ座部が半田やせの分だけプリント基板に近づいてねじのトルクが緩んでしまうおそれはなくなる。従って、半田やせによるねじのトルクの緩みを回避するためにねじ座部と半田付け部を離す必要もなくなるから、この距離を大きくすることでねじ締め時に半田付け部に大きなトルクが発生し、半田にクラックが発生することも防止できる。

しかも、半田付け突起はねじ座部の下面に設けられ脚部は段差部を介してねじ座部に連設されているから、ねじ締めのトルクを受けるねじ座部と半田付け部分（半田付け突起、脚部）との距離が近く、ねじ締め時のトルク強度に優れており、ねじ締め時のトルクで半田付け部分にクラックが発生するのを防止できる。

また、特許文献１に開示されるような板金製のラグ端子は、その板厚が薄い為に、シールドケース等のブランケットをラグ端子に重ねてねじ締めしてプリント基板に取り付けた場合、シールドケースに不意の力がかかると、ブランケットの付け根付近がプリント基板に接触して回路が破損する可能性がある。

しかし、請求項１のラグ端子においては、スペーシング突起によりラグ端子の高さ（プリント基板の表面からの距離）を板厚以上に設定でき、上記のようにシールドケースに不意の力がかかったとしても、シールドケースの一部がプリント基板に接触するのを、すなわち回路を破損するのを防止できる。

ところで、半田付けにはフラックス上がりという問題がある。
しかし、請求項１のラグ端子においては、脚部が段差部を介してねじ座部に連設されているので、脚部の下面を半田付けする際に脚部の表面に沿ってフラックスが上がっても、そのフラックスは段差部で遮られ、ねじ座部までは上りにくい。これにより、ねじ座部にフラックスが上がってねじとねじ座部との接触導通を妨げるのを、つまり導通不良となるのを回避でき、安定したグランド効果が得られる。

スペーシング突起は、半田やせに抗してラグ端子を支えるために設けてあるので、請求項２記載のように、前記スペーシング突起は、前記スペーシング突起のみを平面に接触させて前記ラグ端子を前記平面上に載置したときに、前記ねじ座部を前記平面に対して傾斜させずに支持し得る個数及び配置とするのが好ましい。

また、脚部は、半田付けされてラグ端子を支えるのであるから、請求項３記載のように、前記脚部は前記開口を挟んで対をなして配置されている構成がバランスがよい。このように対をなして脚部を配置する場合、一対でもよいし二対以上でもよいが、ラグ端子の構造を複雑化させない意味では一対ないし二対が望ましい。

同様な意味で半田付け突起は開口の周囲にバランスよく配置するのが好ましく、請求項４記載のように、前記半田付け突起は複数であり、前記開口の中心線について対称に配置されているのが好ましい。なお、開口の中心線とは、開口が円形であれば直径、楕円形であれば長軸又は短軸、Ｃ状字やＵ字状であれば開放端間を通る中心線ということであり、他の形状でもこれに準じたものである。

半田付け突起の形状は半球状、楕円半球状、台形状などにできるが、半球状（正確な半球に限るわけではなく、半球以下の球面状をいう）であると、リフロー半田付けに際して、溶融半田が半田付け突起の外周でバランスよく、例えばほぼ均等に吸い上がるので、リフロー半田付けによる実装時の位置ずれをきわめて小さくできる。この効果をより良好にするには、半田付け突起を上記の半球状、これが半田付けされるランドの形状を円形にするとよい。

請求項５記載のラグ端子は、前記ねじ座部の上面には、前記ラグ端子をプリント基板に半田付けした後に剥がされる樹脂フィルムが貼着されていることを特徴とする請求項１、２、３又４記載のラグ端子であるから、樹脂フィルムに基づいて表裏を判別できる。このため、生産工程上において製品が誤って表裏逆に梱包されてしまって、そのまま実装されてリフロー半田装置に入っても、その場合は樹脂フィルムが半田クリームに当接するからラグ端子は半田付けされない。従って、これをリペアするとしても、半田付けされていない分、リペア作業を行い易い。

また、ねじ座部の上面に樹脂フィルムを貼着して開口を閉塞しておけば、この樹脂フィルムを自動実装機のノズルで吸着することができる。これにより、いわゆるセンター吸着が可能になる。しかも、ノズル吸着する位置が開口上になるから、樹脂フィルム部にノズルが接触した際に樹脂フィルムがノズル形状にたわむこととなり、吸着時のエアー漏れが少なく、実装不良が発生しにくい。

この樹脂フィルムは、リフロー半田付けに伴う加熱に耐えうる材質であればよく、特に限定はないが、その耐熱性からポリイミドフィルム、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＳ（ポリエチレンサルファイド）等が好ましい。

次に、本発明の実施例等により発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は下記の実施例等に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でさまざまに実施できることは言うまでもない。
［実施例１］
本実施例のラグ端子１は金属板（本例では、ＪＩＳ Ｈ １１００Ｒ−Ｈの金属板の表面に下地のニッケルめっきとスズの仕上げめっきを施したもの）を加工して製造されている。

図１に示すように、ラグ端子１には、ねじの軸部を挿通させるための円形の開口２が設けられており、その開口２の周囲は略円形のねじ座部３となっている。
ねじ座部３には、図１（ａ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）において上下になる位置に対をなして配された脚部４、５が連設されているが、ねじ座部３と脚部４、５との間には段差部６が設けられている。これら脚部４、５の下面は平坦で、それぞれ半田付け面４ａ、５ａとされる。なお、一方の脚部４には張出片７が付属しているが、これは加工時の切断残であり、半田付け面４ａには張出片７の下面も含まれる。

また、ねじ座部３の下面３ａには、プレス加工で形成された半球状のスペーシング突起８及び半田付け突起９が設けられている。
スペーシング突起８は開口２の中心線Ｃについて対称になる位置で左右に各２箇所、合計４箇所設けられ、半田付け突起９は開口２の中心線Ｃについて対称になる位置で左右に各１箇所、合計２箇所設けられている。また、スペーシング突起８は半田付け突起９の中心を結ぶ直線についても対称に配置されている。

図１（ｆ）に拡大して示すように、脚部４（５）の半田付け面４ａ（５ａ）のねじ座部３の下面３ａとの距離及び半田付け突起９の頂点とねじ座部３の下面３ａとの距離は等しい（距離α）が、スペーシング突起８の頂点とねじ座部３の下面３ａとの距離（距離β）は、距離αをわずかに上回っている。

従って、スペーシング突起８を下にしてラグ端子１を平面上に載置したときには、スペーシング突起８の頂点はこの平面に接触するが、脚部４、５及び半田付け突起９は同平面からわずかに浮いた位置になる。また、スペーシング突起８が上述のとおりの配置であるから、スペーシング突起８はねじ座部３を同平面に対して傾斜させずに支持し得る。

ラグ端子１の構成は上記の通りであるが、出荷時には、図２に示すように、ラグ端子１の上面をほぼ覆う樹脂フィルム２０（本例ではポリイミドフィルム）が貼着されている。
このラグ端子１は、図３に示すようにプリント基板３０のアースパターンに表面実装して使用される。

プリント基板３０への表面実装は自動実装機によるが、その際に樹脂フィルム２０を自動実装機のノズルで吸着することができる。これにより、いわゆるセンター吸着が可能になる。しかも、ノズル吸着する位置が開口２上になるから、樹脂フィルム２０にノズルが接触した際に樹脂フィルム２０がノズル形状にたわむこととなり、吸着時のエアー漏れが少なく、実装不良が発生しにくい。

自動実装によってプリント基板３０上（半田クリーム上）にラグ端子１を載せた後、プリント基板３０をリフロー半田装置に送り込んでリフロー半田付けを行う。なお、半田クリームは、脚部４、５の半田付け面４ａ、５ａと半田付け突起９に対応する位置だけに塗布されており、脚部４、５と半田付け突起９だけが半田付けされる。

半田付け突起９が半球状であるため、リフロー半田付け時に溶融半田が半田付け突起９の外周でバランスよくほぼ均等に吸い上がるので、リフロー半田付けによる実装時の位置ずれをきわめて小さくできる。特に、半田付け突起９が半球状で、これが半田付けされるランドの形状を円形にすると、この効果がより良好になる。

なお、脚部４、５が段差部６を介してねじ座部３に連設されているので、脚部４、５を半田付けする際に脚部４、５の表面に沿ってフラックスが上がっても、そのフラックスは段差部６で遮られて、ねじ座部３までは上りにくい。

ここで、かりにラグ端子１が誤って表裏逆に梱包されてしまって、そのまま実装されてリフロー半田装置に入っても、その場合は樹脂フィルム２０が半田クリームに当接するからラグ端子１は半田付けされない。従って、これをリペアするとしても、半田付けされていない分、リペア作業を行い易い。なお、ポリイミドの樹脂フィルム２０はリフロー半田付けの加熱に十分に耐える。

上述したように脚部４、５と半田付け突起９とが半田付けされると、図３に示すとおり、スペーシング突起８の頂点部分がプリント基板３０に接触している。なお、図３において半田を長方形で示してあるが、これは模式的な図示であり、リフロー後の正確な形状を表すものではない。

表面実装されたラグ端子１は、ねじ３１によってねじ締めされる。このねじ締めは、開口２及びプリント基板３０の取付穴にねじ３１の軸部３２を通して、例えばナット３３に螺合させることで行われる。

半田付け突起９はねじ座部３の下面に設けられ脚部４、５は段差部６を介してねじ座部３に連設された構成であるから、ねじ締めのトルクを受けるねじ座部３と半田付け部分（半田付け突起９、脚部４、５）との距離が近く、ねじ締め時のトルク強度に優れており、ねじ締め時のトルクで半田付け部分にクラックが発生するのを防止できる。

また、スペーシング突起８によりラグ端子１の高さ（プリント基板３０の表面からの距離）をラグ端子１の板厚以上に設定できるので、シールドケース等のブランケットをラグ端子１に重ねてねじ締めしてプリント基板３０に取り付けた場合、シールドケースに不意の力がかかったとしても、シールドケースの一部がプリント基板３０に接触するのを、すなわち回路を破損するのを防止できる。

脚部４、５の及び半田付け突起９をプリント基板３０に半田付けした状態でスペーシング突起８がプリント基板３０に接触しているので、半田付け後の経時変化により半田やせが発生しても、スペーシング突起８がラグ端子１とプリント基板３０との間隔が縮まるのを防止する。よって、ねじ座部３が半田やせの分だけプリント基板３０に近づいてねじ３１のトルクが緩んでしまうおそれはなくなる。従って、半田やせによるねじ３１のトルクの緩みを回避するためにねじ座部３と半田付け部を離す必要もなくなるから、この距離を大きくすることでねじ締め時に半田付け部に大きなトルクが発生し、半田にクラックが発生することも防止できる。さらに、従来品よりもラグ端子を小さくできる。

また、半田付け時のフラック上がりの問題に対しては、上述のように脚部４、５の表面に沿って上がったフラックスがあっても、段差部６で遮られてねじ座部３までは達しないから、ねじ座部３にフラックスが上がってねじ３１とねじ座部３との接触導通を妨げるのを、つまり導通不良となるのを回避でき、安定したグランド効果が得られる。
［変形例］
実施例ではスペーシング突起８及び半田付け突起９を半球状にしているが、図４に示すように、スペーシング突起１８及び半田付け突起１９を楕円半球状にすることができる。また、図５に示すように、スペーシング突起２８及び半田付け突起２９を台形状にすることもできる。これら以外の様々な形状にすることも可能である。

或いは、図６に示すように、脚部４、５と同様の脚部３４一対を追加して二対にしてもよいし、三対以上にすることもできる。

実施例のラグ端子の（ａ）正面図、（ｂ）平面図、（ｃ）左側面図、（ｄ）背面図、（ｅ）右側面図、（ｆ）Ａ−Ａ断面図、（ｇ）Ｂ−Ｂ断面図。 実施例のラグ端子の荷姿の（ａ）正面図、（ｂ）側面図。 実施例のラグ端子の使用状態説明図。 変形例（１）のラグ端子の（ａ）平面図、（ｂ）左側面図、（ｃ）正面図、（ｄ）右側面図、（ｅ）底面図、（ｆ）背面図、（ｇ）斜視図。 変形例（２）のラグ端子の（ａ）平面図、（ｂ）左側面図、（ｃ）正面図、（ｄ）右側面図、（ｅ）底面図、（ｆ）背面図、（ｇ）斜視図。 変形例（３）のラグ端子の（ａ）平面図、（ｂ）左側面図、（ｃ）正面図、（ｄ）右側面図、（ｅ）底面図、（ｆ）背面図、（ｇ）斜視図。

符号の説明

１・・・ラグ端子、
２・・・開口、
３・・・ねじ座部、
３ａ・・・下面、
４、５・・・脚部、
４ａ、５ａ・・・半田付け面、
６・・・段差部、
８、１８、２８・・・スペーシング突起、
９、１９、２９・・・半田付け突起、
２０・・・樹脂フィルム、
３０・・・プリント基板、
３１・・・ねじ。

Claims (5)

1. 金属板からなり、
   ねじの軸部を挿通させるための開口を形成するねじ座部と、
   段差部を介して前記ねじ座部に連設され下面が半田付け面とされる脚部と、
   前記ねじ座部の下面に設けられたスペーシング突起と、
   前記ねじ座部の下面に設けられた半田付け突起と
   を備え、
   前記脚部、前記スペーシング突起及び前記半田付け突起の前記ねじ座部の下面を基準とした突出寸法は前記スペーシング突起よりも前記脚部及び前記半田付け突起の方が小さく、前記脚部及び前記半田付け突起をプリント基板に半田付けした状態で前記スペーシング突起が前記プリント基板に接触する関係になっている
   ことを特徴とするラグ端子。
2. 前記スペーシング突起は、前記スペーシング突起のみを平面に接触させて前記ラグ端子を前記平面上に載置したときに、前記ねじ座部を前記平面に対して傾斜させずに支持し得る個数及び配置である
   ことを特徴とする請求項１記載のラグ端子。
3. 前記脚部は前記開口を挟んで対をなして配置されている
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のラグ端子。
4. 前記半田付け突起は複数であり、前記開口の中心線について対称に配置されている
   ことを特徴とする請求項１、２又は３記載のラグ端子。
5. 前記ねじ座部の上面には、前記ラグ端子をプリント基板に半田付けした後に剥がされる樹脂フィルムが貼着されていることを特徴とする請求項１、２、３又４記載のラグ端子。

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