JP2008270355A - 接続部材 - Google Patents

Abstract

【課題】子基板に半田付けする際に確実に位置決めすることができる接続部材を提供する。
【解決手段】接続部材３は、子基板２に固定する固定部10と、前記固定部10に一体的に設けられ、主基板１に形成したスルーホール４に挿入する端子11とを備え、前記子基板２を立設した状態で前記子基板２を前記主基板１に接続する。前記固定部10は、前記子基板２に対して、前記端子11の位置と方向を決める位置決め手段を備える。前記位置決め手段は、複数の突起13からなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、接続部材に関し、特に子基板を立設した状態で主基板に接続する接続部材に関するものである。

従来、接続部材としての縦型コネクタは、主基板上に、子基板を縦置きに取り付ける際に用いられ、これにより、子基板を立体的に取り付けることができるので、子基板が主基板上で占めるスペースを縮小することができるものである。従って、縦型コネクタは、主基板上に搭載できる回路部品の実装数を大幅に増加することができるという効果を有する（例えば、特許文献１）。

この縦型コネクタは、例えば、導電性材料からなるコネクタピンと、樹脂材料からなるコネクタハウジングとを備え、筐体は、コネクタ接続部に対応する位置にコネクタハウジングを貫通させるハウジング貫通部を備えるものであり、コネクタ接続部において、コネクタハウジングをハウジング貫通部に挿入し、コネクタピンと導体パターンとを電気的に接続させると共に、コネクタハウジングと主基板とが機械的に接続されるようにすることによって、接着剤などを用いることなくコネクタを機械的に接続することができる。

ところが、従来の縦型コネクタでは、スイッチング電源装置など大電流が流れる場合には、コネクタピンの数を増やす必要があるため、全体形状が大型化することになる。そうすると、コネクタが主基板上に占めるスペースが増加するので、主基板上に搭載できる回路部品の実装数が限られてしまうという問題があった。

このような問題に対し、接続部材を板金で構成することにより、接続部材を小型化していた。
特開平１０−１８５９８９号公報

しかしながら、板金で構成した接続部材は、子基板にリフロー半田付けする際、子基板上に単に載置しただけでは、溶融したクリーム半田に引っ張られて位置ずれを起こしてしまうという問題があった。

そこで本発明は上記した問題点に鑑み、子基板に半田付けする際に確実に位置決めすることができる接続部材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、子基板に固定する固定部と、前記固定部に一体的に設けられ、主基板に形成したスルーホールに挿入する端子とを備え、前記子基板を立設した状態で前記子基板を前記主基板に接続する接続部材であって、前記固定部は、前記子基板に対して、前記端子の位置と方向を決める位置決め手段を備えることを特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、請求項１において、前記位置決め手段は、複数の突起からなることを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、請求項１又は２において、前記端子は、先端の角に面取り部を備えていることを特徴とする。

本発明の請求項１記載の接続部材によれば、溶融したクリーム半田によって引っ張られても、位置ずれを確実に防止することができる。

また、請求項２に記載の接続部材によれば、簡単な構成で確実に位置ずれを防止することができる。

また、請求項３に記載の接続部材によれば、接続部材に半田つのが生じるのを確実に防止できる。

以下図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。

図１に示す主基板１は、各種の電子部品（図示しない）を搭載しており、この主基板１上に子基板２が接続部材３を介して前記主基板１上に縦置きされる。この子基板２を主基板１に接続する接続部材３は、従来、コネクタピンの本数を増やすことにより大電流を通過させていたコネクタに代わって、大電流を通過させるものである。

主基板１は、下面である半田面1Aと上面である部品実装面1Bのそれぞれに、導電パターン（図示しない）が印刷形成され、この導電パターンを形成した複数の適所に、内面をめっき処理したスルーホール４が形成される。子基板２は、電子部品、例えば、半導体素子５が実装されており、接続部材３を介してこの半導体素子５に電流が流れ込むように構成されている。子基板２には、接続部材３が長手方向の両端表面にそれぞれ１個ずつ、合計２個設けられている。

接続部材３は、図２に示すように、銅やアルミニウムなどの導電性のよい金属性板材をプレス加工により打ち抜いて形成され、固定部10と端子11とを備える。固定部10は、略矩形状に形成され、子基板２に予め形成されたパッド12（図３）に当接する一側表面10Aに、位置決め手段としての突起13が形成されている。突起13は、固定部10の他側表面10Bから一側表面10Aに向かって円筒状のパンチをプレスすることにより、一側表面10Aを隆起させて形成されている。このように形成された突起13は、接続部材３の鉛直方向に２個並設されている。一方、子基板２のパッド12には、固定部10に設けた突起13に対応した係合穴21（図３）が設けられている。

端子11は、ストッパー部14を介して基端において固定部10に接続され一体的に形成されており、スリット状の切り込み15が形成されていることにより、先端が二股に分かれた形状を有する。この端子11は、先端の角が、略４５°にカット処理されて面取り部16が形成されている。ここでの面取り部16は、半田つのを確実に防止するために、主基板１の半田面1Aを基準として、そこから端子11の先端水平面に向けて直線状（Ｃ面取り）にカットするのが好ましいが、カット面を湾曲状（Ｒ面取り）にしてもよい。ストッパー部14は、主基板１の半田面1Aに当接することにより、端子11の先端が、主基板１の半田面1Aから所定長さだけ突出し得るように構成されている。

次に、上記構成の作用について説明する。まず、接続部材３を子基板２に固定する場合について、図３を参照して、説明する。接続部材３を子基板２に固定するには、切断線Ｌを介して接続された複数の子基板２からなる子基板構成部材20を用いる。個々の子基板２には、接続部材３を搭載するパッド12がそれぞれ両端に１箇所ずつ、合計２箇所設けられている。このパッド12には、メタルマスクを使い、クリーム半田が最適量印刷される。クリーム半田を印刷したパッド12上には、マウンタを用いて接続部材３が搭載される。ここで接続部材３は、パッド12の係合穴21に突起13を挿入して、個々の子基板２に搭載される。同様に、半導体素子５が複数、適所に搭載される。

次いで、個々の子基板２に接続部材３を搭載した子基板構成部材20は、リフロー炉で加熱され、印刷したクリーム半田を溶融し、半田付けをする。このとき、接続部材３は、溶融したクリーム半田によって引っ張られるが、上記したように、固定部10に突起13を２箇所設け、該突起13をパッド12の係合穴21に挿入することにより、子基板２に対する端子11の位置と方向を位置決めすることとしたので、位置ずれを確実に防止することができる。接続部材３を半田付けにより固定した子基板構成部材20は、切断線Ｌで適宜切断され、子基板２を得る。

このようにして、本実施形態に係る接続部材３は、前記子基板２に形成したパッド12に対して位置決めする突起13を２箇所設けた。これにより、クリーム半田を印刷したパッド12上にマウンタを用いて接続部材３を搭載すると、２箇所の突起13がパッド12に形成した係合穴21に挿入することにより、接続部材３の位置と、端子11の方向が確実に定まる。さらに、リフロー炉で加熱した際、接続部材３は、溶融したクリーム半田によって引っ張られるが、２箇所の突起13がパッド12に形成した係合穴21に挿入されていることにより、位置ずれを確実に防止することができる。

次いで、子基板２を主基板１に搭載する場合について、図４を参照して、説明する。上記したように、子基板２には、その両端表面に接続部材３がそれぞれ固定されている。この子基板２は、接続部材３の端子11を、主基板１に予め形成されているスルーホール４に、ストッパー部14が部品実装面1Bに当接するまで挿入することにより、主基板１に仮装着される。ここで、端子11は、スリット状の切り込み15が形成されているので、端子11の幅よりやや短いスルーホール４に挿入されることにより、内側へ変形する。そうすると、接続部材３は、端子11がスルーホール４に嵌合することにより、子基板２を主基板１上に縦置きに仮装着することができる。

このようにして子基板２を縦置きに仮装着した主基板１は、溶融した半田を貯留する半田槽や、その半田槽に貯留された溶融半田の液面から盛り上がった噴流を形成する噴流形成部や、主基板１の下面に噴流が到達する高さで主基板１を一方向に移動させる搬送部を備えたフロー半田付け装置（図示しない）に装填される。その際、主基板１の半田面1Aにフラックスを塗布し、プレヒート工程で主基板１を加熱した後、半田噴流に主基板１の半田面1Aを接触させながら、主基板１を水平な搬送方向に移動させる。

そうすると、主基板１の半田面1Aより下方に突出する端子11及び半田面1Aに露出するスルーホール４のパッド12に半田が接触して付着する。特に端子11は、搬送方向に沿って主基板１が移動すると、端子11に付着した半田の表面張力が作用して、搬送方向に対して後ろ側に、溶解した半田が移動する。この溶解した余剰な半田は、面取り部16において噴流半田の上面と端子11の先端が次第に離れて行き、端子11に付着する半田の表面張力が弱くなり、噴流半田側に回収される。また仮に、余剰な半田が面取り部16に付着して少量残ったとしても、面取り部16が形成されているので、そのままスルーホール４と端子11との間に入り込んで、接続部材３の端子11に半田つのが生じることはない。

こうして、主基板１の半田面1Aに突出した接続部材３の端子11に、フロー半田時における主基板１の搬送方向に対して後方側の角に面取り部16を形成するだけで、半田が抵抗なくフロー半田付け装置の半田層側に引張られ、フロー半田付け装置内部に一切手を加えることなく、接続部材３の端子11に半田つのを生じないようにすることができる。

以上のように、本実施形態では、接続部材３の端子11を主基板１のスルーホール４に挿入し、フロー半田付け装置に前記主基板１を搬送して、端子11とスルーホール４との間を半田付け接続することにより、子基板２を主基板１に固定する接続部材３であって、主基板１の半田面1Aから突出する端子11に面取り部16を形成した。

これにより、子基板２を仮装着した状態の主基板１をフロー半田付け装置の搬送方向に移動させてフロー半田付けを行うと、主基板１の半田面1Aに噴流半田が接触して、子基板２の端子11及びスルーホール４に半田が付着する。その際、主基板１の半田面1Aから突出する端子11では、先端に面取り部16が形成されているため、主基板１を搬送させているときに、噴流半田の上面と端子11の先端とが次第に離れて行き、端子11に付着しようとする余剰な半田が噴流半田側に回収される。これにより、フロー半田付け装置に何ら手を加えることなく、端子11に面取りを形成するだけで、接続部材３の端子11に生じる半田つのを確実に除去できる。

また本実施形態では、プリント基板の半田面1Aを基準として、そこから端子11の先端に面取り部16を形成しているので、万一余剰な半田が面取り部16に付着した場合でも、余剰な半田は面取り部16からそのままスルーホール４と端子11部との間に円滑に入り込んで、接続部材３に半田つのが生じるのを確実に防止できる。

本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上記した実施形態では、位置決め手段は、複数の突起13からなる例について説明したが、本発明はこれに限らず、多角形状の突起13で構成してもよい。この場合、係合穴21は突起13の形状に合わせて多角形状とすることにより、突起13を必ずしも複数設けなくても、子基板２に対して、接続部材３の位置と端子11の方向を確実に位置決めすることができる。

本実施形態に係る接続部材の使用状態を示す斜視図である。 本実施形態に係る接続部材の全体構成を示す斜視図である。 本実施形態に係る接続部材を子基板に搭載する様子を示す平面図である。 本実施形態に係る接続部材を介して、子基板を主基板に接続した状態を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 主基板
２ 子基板
３ 接続部材
４ スルーホール
10 固定部
11 端子
13 突起（位置決め手段）

Claims (3)

1. 子基板に固定する固定部と、前記固定部に一体的に設けられ、主基板に形成したスルーホールに挿入する端子とを備え、前記子基板を立設した状態で前記子基板を前記主基板に接続する接続部材であって、
   前記固定部は、前記子基板に対して、前記端子の位置と方向を決める位置決め手段を備えることを特徴とする接続部材。
2. 前記位置決め手段は、複数の突起からなることを特徴とする請求項１記載の接続部材。
3. 前記端子は、先端の角に面取り部を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の接続部材。