JP2008160035A - リード部接続方法及びリード部接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品から引き出された導線を端子に接続した後における導線の断線が生じることを防止できる接続方法を提供することを目的とする。
【解決手段】電子部品５から引き出された導線７のリード部７ａを絶縁性樹脂のボビン２から突出している端子３にからげて半田接続する。端子３が突出しているボビン２の端面に、端子３よりも低い高さのブロック体１０を設け、リード部７ａを端子３におけるブロック体１０を超えた高さ部分にからげて半田接続する。ブロック体１０は、半田接続の後にボビン２から除去してもよく、絶縁性樹脂の場合は、ボビン２に残置してもよい。又、ブロック体１０に代えて、鍔部を端子の中間部分に形成してもよい。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子部品からの導線を接続する接続方法及び接続構造に関する。特に、本発明は、振動や温度変化によって導線が断線することを防止するリード部接続方法及びリード部接続構造に関する。

電子部品の一種であるトランスは、一般にボビンがコアを保持しており、このボビンの周囲に導線を巻き付けてコイルを形成することにより構成されている。トランスを回路基板に実装する場合には、ボビンから端子を突出させる一方、コイルから引き出されている導線のリード部を端子にからげる。そして、リード部のからげ状態の端子を回路基板の接続穴に貫通させ、リード部と共に半田付けして実装する（例えば、特許文献１参照）。このような電子機器を屋外で使用する場合には、電子部品や回路基板を樹脂によって封止する。封止を行うことにより、電子部品の酸化や水分の侵入を防止できるためである。

図６は、従来から行われているトランス等の電子部品の導線を接続する構造を示す。符号１１０はボビンであり、絶縁性樹脂によって形成されている。図示を省略するが、ボビン１１０にはコイルが設けられており、コイルからは導線１２０が引き出されている。又、ボビン１１０には、回路基板１３０の回路パターンへの接続を行うための端子１４０が突出している。

導線１２０の先端は、リード部１２５となっており、リード部１２５を端子１４０にからげ、端子１４０を回路基板１３０に貫通させて電子部品を回路基板１３０に取り付けて半田接続する。そして、全体を半田槽に浸漬させてリード部１２５の先端部分を回路基板１３０に半田接続する。その後、全体をウレタン樹脂等の封止樹脂によって封止して使用に供する。
特開平１０−１３５０４５号公報

しかしながら、図６の接続構造を屋外で使用すると、振動や温度変化により導線が断線する不都合が生じている。導線の断線は、導線が接触するボビンの角部分で特に頻繁に発生している。導線の断線が発生すると、電子部品が機能しないため、電子機器の修理、取り換えが発生する。従って、導線が断線しない接続構造が望まれている。

本発明は、電子部品から引き出された導線を端子に接続する方法及び構造において、導線の断線が生じることを防止できるリード部接続方法及びリード部接続構造を提供することを目的とする。

本発明者らは、導線の断線がボビン及び端子の熱膨張係数が相違することに起因していることを見出し、さらに、半田接続の際におけるボビンの溶融に起因することを見出した。すなわち、ボビンは、端子を半田接続するときの熱で角部分が少し溶融する。図６において、符号１５０は半田接続の際に発生するボビン１１０の溶融部分であり、ボビン１１０の外形よりも幾分、外側に張り出した瘤状となっている。そして、振動や温度変化による膨張、収縮があると、回路基板１３０に固定されている端子１４０は動かないが、端子１４０と熱膨張係数が異なるボビン１１０は、回路基板１３０に対し接近したり、離反する挙動を行う（図６の鎖線参照）。かかる接近、離反の挙動では、ボビン１１０の角部の溶融部分１５０に導線１２０が接触して導線１２０にストレスが作用し、導線１２０が断線する。本発明者らは、以上の知見に基づいて、以下の本発明を完成したものである。

（１） 電子部品から引き出された導線のリード部を絶縁性樹脂のボビンから突出している端子にからげて半田接続する方法であって、前記端子が突出しているボビンの端面に、端子よりも低い高さのブロック体を設け、前記リード部を端子におけるブロック体を超えた高さ部分にからげて半田接続することを特徴とするリード部接続方法。

（１）の発明によれば、端子の端面にブロック体を設け、ブロック体を超えた高さ部分に導線のリード部をからげて半田接続する。このことにより、導線のリード部は、余裕のある長さとなってボビンの角部と接触しないため、ボビンが接離挙動を行っても導線にストレスが溜まることがなく、導線の断線がなくなる。

（２） 前記ブロック体を、前記リード部の半田接続後に除去することを特徴とする（１）に記載のリード部接続方法。

（３） 前記ブロック体を耐熱性の絶縁性樹脂により形成し、前記半田接続後にブロック体をボビンの端面に残置することを特徴とする（１）に記載のリード部接続方法。

（４） 電子部品から引き出された導線のリード部を絶縁性樹脂のボビンから突出している端子にからげて半田接続する方法であって、前記端子の中間部分に長さ方向と交差する方向に延びる鍔部を形成し、前記リード部を端子における鍔部を超えた高さ部分にからげて半田接続することを特徴とするリード部接続方法。

（４）の発明によれば、端子に鍔部を設け、鍔部を超えた高さ部分に導線のリード部をからげて半田接続する。このことにより、導線のリード部は、余裕のある長さとなってボビンの角部と接触しないため、ボビンが接離挙動を行っても導線にストレスが溜まることがなく、導線の断線がなくなる。

（５） 電子部品から引き出された導線のリード部を絶縁性樹脂のボビンから突出している端子にからげて半田接続する方法であって、前記端子が突出しているボビンの端面に、端子よりも低い高さで立ち上がるブロック壁を設け、前記リード部を端子におけるブロック壁を超えた高さ部分にからげて半田接続することを特徴とするリード部接続方法。

（５）の発明によれば、導線のリード部を端子のブロック壁を超えた高さ部分にからげて半田接続するため、導線のリード部は、余裕のある長さとなってボビンの角部と接触しない。従って、ボビンが接離挙動を行っても導線にストレスが溜まることがなく、導線の断線がなくなる。

（６） 電子部品から引き出された導線のリード部が絶縁性樹脂のボビンから突出している端子にからげられて半田接続され、前記端子を基板に半田付けして電子部品を基板に実装する構造であって、前記端子が突出しているボビンの端面に、端子よりも低い高さのブロック体が設けられ、前記リード部が端子におけるブロック体を超えた高さ部分にからげられて半田接続されていることを特徴とするリード部接続構造。

（６）の発明によれば、端子の端面にブロック体を設け、ブロック体を超えた高さ部分に導線のリード部をからげて半田接続するため、導線のリード部が余裕のある長さとなってボビンの角部と接触することがなく、ボビンが基板に対する接離挙動を行っても導線にストレスが溜まることがなく、導線の断線がなくなる。

（７） 前記ブロック体は、前記リード部の半田接続後に除去されることを特徴とする（６）に記載のリード部接続構造。

（８） 前記ブロック体は、耐熱性の絶縁性樹脂からなり、前記リード部の半田接続後にボビンの端面に残置されることを特徴とする（６）に記載のリード部接続構造。

（９） 電子部品から引き出された導線のリード部が絶縁性樹脂のボビンから突出している端子にからげられて半田接続され、前記端子を基板に半田付けして電子部品を基板に実装する構造であって、前記端子の中間部分に長さ方向と交差する方向に延びる鍔部が形成され、前記リード部が端子における鍔部を超えた高さ部分にからげて半田接続されていることを特徴とするリード部接続構造。

（９）の発明によれば、端子に鍔部を設け、鍔部を超えた高さ部分に導線のリード部をからげて半田接続するため、導線のリード部が余裕のある長さとなってボビンの角部と接触することがなく、ボビンが基板に対して接離挙動を行っても導線にストレスが溜まることがなく、導線の断線がなくなる。

（１０） 電子部品から引き出された導線のリード部を絶縁性樹脂のボビンから突出している端子にからげて半田接続する方法であって、前記端子が突出しているボビンの端面に、端子よりも低い高さで立ち上がるブロック壁を設け、前記リード部を端子におけるブロック壁を超えた高さ部分にからげて半田接続することを特徴とするリード部接続方法。

（１０）の発明によれば、ボビンのブロック壁を超えた高さ部分に導線のリード部をからげて半田接続する。このことにより、導線のリード部は、余裕のある長さとなってボビンの角部と接触しないため、ボビンが接離挙動を行っても導線にストレスが溜まることがなく、導線の断線がなくなる。

本発明によれば、電子部品から引き出されて端子にからげて半田接続される導線が余裕のある長さとなってボビンと接触しないため、導線にストレスが溜まることがない。従って、導線の断線がなくなる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１は、本発明の第１実施形態によって接続された構造を示す断面図、図２は、第１実施形態による接続方法を示す断面図である。

図１に示すように、ボビン２から端子３が突出しており、端子３が基板（回路基板）１を貫通し、貫通端が半田付けされて端子３と基板１の回路パターンが接続されている。これにより電子部品５が基板１に実装されている。符号４は端子３を基板１に接続するための半田接続部である。

ボビン２は絶縁性樹脂によって形成されている。電子部品５がトランスの場合、ボビン２はトランスの一部を構成する。すなわち、ボビン２には、コア（図示省略）が挿入されることにより、ボビン２はコアを保持する。又、ボビン２には導線が巻き付けられることによりコイル６が形成されている。コイル６からは導線７が引き出されており、導線７の先端のリード部７ａが端子３にからげられて半田接続されている。又、端子３も基板１に半田接続される。これにより、トランスを構成するコイル６と基板１とが接続される。

このような構造において、コイル６からの導線７は、リード部７ａが端子３における基板１に接近した位置でからげられるものである。そして、このような位置でからげられることにより、リード部７ａは余裕のある長さとなり、ボビン２の角部と接触することがなくなる。以下、リード部７ａの接続方法を図２により説明する。

図２に示すように、ボビン２における端子３突出側の端面にブロック体１０が設けられている。ブロック体１０は端子３の高さよりも低くなっており、簡易なフック等の係合部材（図示省略）によりボビン２に仮止めの係止状態で取り付けられている。ブロック体１０はボビン２の幅よりも大きな幅となっており、ボビン２への取り付けに際し、ボビン２よりも外側に出ることが好ましい。導線７を十分に余裕のある長さでコイル６から引き出すためである。

コイル６から引き出された導線７は、リード部７ａが端子３にからげられて半田接続される。リード部７ａを端子３にからげる際には、端子３におけるブロック体１０を超えた高さ部分に対してからげを行う。すなわち、リード部７ａはブロック体１０を超えるようにブロック体１０に沿って引き回された後、端子３にからげられるものであり、リード部７ａは基板１にかなり接近した位置で端子３にからげられる。

リード部７ａを端子３にからげた状態で、端子３を基板１に貫通させる。そして、全体を半田槽に浸漬するフロー半田により端子３を基板１に半田接続し、トランスを基板１に実装する。その後、ブロック体１０をボビン２から除去する。そして、コイル６、ボビン２、基板１を含む部分に対してウレタン樹脂、シリコン樹脂等の絶縁性のモールド樹脂によって封止して電子機器とする。

このように端子３におけるブロック体１０を超えた高さ部分にリード部７ａをからげる構造では、リード部７ａが余裕のある長さとなる。従って、リード部７ａがボビン２の角部から十分に離れた状態となり、半田付けの際の熱によってボビン２の角部に部分的な溶融が発生しボビン２に瘤状の溶融部分（図５参照）が発生しても、リード部７ａは溶融部分からも離れた状態となる。従って、振動や温度変化による膨張、収縮に起因してボビン２が図５のように基板１に接近、離反する挙動を繰り返しても、リード部７ａがボビン２の角部に接触することがない。リード部７ａがボビン２に接触しないため、導線７にストレスが溜まることがなく、結果として導線７の断線がなくなる。

因みに、図５の構造に対し、１０Ｇで振動を加えたときには、２時間で導線の断線が発生したが、図２の方法による接続構造に対しては、１０Ｇで１６時間振動を加えても導線７が断線することはないものであった。

図３は、本発明の第２実施形態による接続方法を示す断面図である。

図３において、端子３がボビン２から突出しているが、端子２には、鍔部１１が一体的に形成されている。鍔部１１は、端子３の長さ方向の中間部分に設けられており、端子３の中間部分から端子３の長さ方向（軸方向）と交差する方向に延びている。

コイル６から引き出された導線７は、リード部７ａを端子３にからげてから端子３と半田接続されるが、リード部７ａは端子３における鍔部１１を超えた高さ部分にからげられる。リード部７ａをこのような位置にからげることにより、リード部７ａがボビン２の角部から十分に離れた状態となる。従って、振動や温度変化による膨張、収縮に起因してボビン２が基板１に接近、離反を繰り返しても、リード部７ａがボビン２の角部に接触することがなく、導線７にストレスが溜まらないため、導線７の断線がなくなる。

図４は、本発明の第３実施形態による接続方法を示す断面図である。

図４において、ボビン２には、ブロック体１２が設けられている。ブロック体１２は端子３の高さよりも低くなっており、ボビン２における端子３突出側の端面に設けられている。この場合、ブロック体１２は、耐熱性の絶縁性樹脂を材料として形成されている。耐熱性の絶縁性樹脂としては、シリコン樹脂を選択できる。シリコン樹脂は、半田付けの際に作用する温度（約４００℃）よりも高い溶融温度を有しており、半田付けの際の熱が作用しても溶融しない特性を有している。

耐熱性の絶縁性樹脂からなるブロック体１２は、端子３が貫通することによりボビン２に取り付けられる。又、ブロック体１２はボビン２の幅よりも小さなサイズとなっており、ボビン２から外側に出ることはない。これにより、リード部７ａのからげの邪魔とならないため、リード部７ａのからげが容易となる。

コイル６から引き出された導線７は、リード部７ａを端子３にからげてから端子３と半田接続されるが、リード部７ａは端子３におけるブロック体１２を超えた高さ部分にからげられる。このような位置にからげることにより、リード部７ａがボビン２の角部から十分に離れた状態となる。しかも、ブロック体１２が耐熱性の絶縁性樹脂によって形成されているため、半田付けの際に溶融せず、瘤状の溶融部分が張り出すことがない。従って、振動や温度変化による膨張、収縮に起因してボビン２が基板１に接近、離反を繰り返しても、リード部７ａがボビン２の角部に接触することがなく、導線７にストレスが溜まらないため、導線７の断線がなくなる。因みに、図４の方法による接続構造に対し、１０Ｇで１６時間振動を加えても導線７が断線することはないものである。

リード部７ａの端子３への半田付け及び端子３の基板１への半田付けが終了した後、ブロック体１２をボビン２の端面に残置してもよい。ブロック体１２を除去する必要がなくなるため、電子機器の製造工程を簡素化できるメリットがある。

図５は、本発明の第４実施形態による接続方法を示す断面図である。

図５において、ボビン２には、ブロック壁１４が設けられている。ブロック壁１４はボビン２における端子３突出側の端面に立ち上がるようにボビン２に一体的に設けられる。ブロック壁１４の高さは端子３の高さよりも低くなっている。

この構造において、コイル６から引き出された導線７のリード部７ａは、端子３におけるブロック壁１４を超えた高さ部分にからげられる。このような位置にからげることにより、リード部７ａがボビン２の角部から十分に離れた状態となる。従って、振動や温度変化による膨張、収縮に起因してボビン２が基板１に接近、離反を繰り返しても、リード部７ａがボビン２の角部に接触することがなく、導線７にストレスが溜まらないため、導線７の断線がなくなる。

以上の実施形態では、電子部品としてトランスを例として説明したが、本発明では、トランス以外の電子部品に対して同様に適用できるものである。

本発明の第１実施形態における接続構造を示す断面図である。 本発明の第１実施形態における接続方法を示す断面図である。 本発明の第２実施形態における接続方法を示す断面図である。 本発明の第３実施形態における接続方法を示す断面図である。 本発明の第４実施形態における接続方法を示す断面図である。 従来の接続構造を示す断面図である。

符号の説明

１ 基板
２ ボビン
３ 端子
５ 電子機器
６ コイル
７ 導線
７ａ リード部
１０，１２ ブロック体
１１ 鍔部
１４ ブロック壁

Claims (10)

1. 電子部品から引き出された導線のリード部を絶縁性樹脂のボビンから突出している端子にからげて半田接続する方法であって、
   前記端子が突出しているボビンの端面に、端子よりも低い高さのブロック体を設け、前記リード部を端子におけるブロック体を超えた高さ部分にからげて半田接続することを特徴とするリード部接続方法。
2. 前記ブロック体を、前記リード部の半田接続後に除去することを特徴とする請求項１に記載のリード部接続方法。
3. 前記ブロック体を耐熱性の絶縁性樹脂により形成し、前記半田接続後にブロック体をボビンの端面に残置することを特徴とする請求項１に記載のリード部接続方法。
4. 電子部品から引き出された導線のリード部を絶縁性樹脂のボビンから突出している端子にからげて半田接続する方法であって、
   前記端子の中間部分に長さ方向と交差する方向に延びる鍔部を形成し、前記リード部を端子における鍔部を超えた高さ部分にからげて半田接続することを特徴とするリード部接続方法。
5. 電子部品から引き出された導線のリード部を絶縁性樹脂のボビンから突出している端子にからげて半田接続する方法であって、
   前記端子が突出しているボビンの端面に、端子よりも低い高さで立ち上がるブロック壁を設け、前記リード部を端子におけるブロック壁を超えた高さ部分にからげて半田接続することを特徴とするリード部接続方法。
6. 電子部品から引き出された導線のリード部が絶縁性樹脂のボビンから突出している端子にからげられて半田接続され、前記端子を基板に半田付けして電子部品を基板に実装する構造であって、
   前記端子が突出しているボビンの端面に、端子よりも低い高さのブロック体が設けられ、前記リード部が端子におけるブロック体を超えた高さ部分にからげられて半田接続されていることを特徴とするリード部接続構造。
7. 前記ブロック体は、前記リード部の半田接続後に除去されることを特徴とする請求項６に記載のリード部接続構造。
8. 前記ブロック体は、耐熱性の絶縁性樹脂からなり、前記リード部の半田接続後にボビンの端面に残置されることを特徴とする請求項６記載のリード部接続構造。
9. 電子部品から引き出された導線のリード部が絶縁性樹脂のボビンから突出している端子にからげられて半田接続され、前記端子を基板に半田付けして電子部品を基板に実装する構造であって、
   前記端子の中間部分に長さ方向と交差する方向に延びる鍔部が形成され、前記リード部が端子における鍔部を超えた高さ部分にからげて半田接続されていることを特徴とするリード部接続構造。
10. 電子部品から引き出された導線のリード部が絶縁性樹脂のボビンから突出している端子にからげられて半田接続され、前記端子を基板に半田付けして電子部品を基板に実装する構造であって、
    前記端子が突出しているボビンの端面に、端子よりも低い高さで立ち上がるブロック壁が設けられ、前記リード部が端子におけるブロック壁を超えた高さ部分にからげられて半田接続されていることを特徴とするリード部接続構造。
    

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