JP2011086557A - 表面実装用短絡端子 - Google Patents

Abstract

【課題】半田実装時の位置安定性を向上させ、また生産時の不良率を低減することのできる表面実装用短絡端子を提供する。
【解決手段】耐熱弾性高分子材料の芯材２と、芯材２の周壁に巻回端部が重ならないように巻回して貼り付けられ、耐熱性樹脂シート基材３ａの両面の内少なくとも外側に易半田付性の導電性薄膜層３ｂが形成された導電性薄膜形成シート３とからなる表面実装用短絡端子において、芯材２における端子実装面に、芯材２の幅方向の中央に対してほぼ左右対称の形状となる凹部４を形成し、また凹部の頂部にスリット５を形成した表面実装用短絡端子。凹部４を形成することで表面実装用短絡端子１の半田実装時の位置安定性を高め、実装不良率を削減する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、回路パターンが形成されている基板に表面実装されて、接地導体と短絡させる端子に関する。

電子部品が組み込まれた各種電子機器においては、グランド強化やアース接地のため、基板等に表面実装用短絡端子が取り付けられる。これらの電子機器が小型化される傾向から、表面実装用短絡端子も小型化が要求されるようになった。そこでこうした用途の表面実装用短絡端子は、電気伝導度が良好で、弾性回復力に優れ、かつ小型であり、加えて半田付け温度に耐え得る耐熱性能が要求される。
このような表面実装用短絡端子としては、特許文献１に記載されたようなものがある。

特許文献１には、一定の体積を有する絶縁発泡ゴムと、絶縁発泡ゴムを囲んで接着される絶縁非発泡ゴムコーティング層と、一側面は絶縁非発泡ゴムコーティング層を囲むように絶縁非発泡ゴムコーティング層に接着され、他側面は金属層が一体に形成された耐熱ポリマーフィルムを含む半田付け可能な弾性電気接触端子が開示されている。

図１６は、その一実施の形態に係る電気接触端子１００を示す斜視図である。図示のように、絶縁発泡ゴム１０は、端面が四角形をなし、絶縁非発泡ゴムコーティング層２０は、絶縁発泡ゴム１０と耐熱ポリマーフィルム３０の表面の間に位置し、絶縁発泡ゴム１０と耐熱ポリマーフィルム３０を信頼性よく接着する。耐熱ポリマーフィルム３０の裏面には、金属層４０が一体に形成され、耐熱ポリマーフィルム３０は、一例として端面が軟性銅箔積層フィルムである。

図１７は、絶縁発泡ゴム１０の外周の寸法が規定よりも小さい場合の電気接触端子１００を示す端面図である。この場合、絶縁発泡ゴム１０の一側面の一定部位は、絶縁非発泡ゴムコーティング層２０と裏面に金属層４０が形成された耐熱ポリマーフィルム３０が重畳されて接着される。

図１８は、絶縁発泡ゴム１０の外周の寸法が規定よりも大きい場合の電気接触端子１００を示す端面図である。この場合、絶縁発泡ゴム１０の側面の一定部分には、絶縁非発泡ゴムコーティング層２０が形成されず、裏面に金属層４０が形成された耐熱ポリマーフィルム３０が接着されていない。

特開２００８−０１４９４２号公報

従来の表面実装用短絡端子には、表面実装を行った際に表面実装用短絡端子の実装面の形状やランド形状およびクリーム半田の設置形状などの影響を受け半田付位置にズレが生じてしまうという不具合があった。

図１６に示した特許文献１記載の電気接触端子１００においては、実装面である底面がフラットであり理想的であるが、現実的には、芯材である絶縁発泡ゴム１０の外周寸法公差と外被フィルム（絶縁非発泡ゴムコーティング層２０、耐熱性ポリマーフィルム３０及び金属層４０）の長さの公差により、外被フィルムを突き合わせて生産することは困難である。そのため、図１７に示すように外被フィルムの端部が重なるか、図１８に示すように外被フィルムの端部にギャップを生じることになる可能性が高い。

対象物と接着する面が平面（フラット）となるように耐熱性ポリマーフィルムの巻終り部を上部として真空ピックアップした場合、外被フィルムの端部に重なりが存在すると、重なりによる段差によって真空ヘッドでのピックアップが困難となる。また、外被フィルム端部にギャップが生じた場合には、ギャップにおける外被フィルムと芯材との段差や、真空ヘッドとギャップの間に生じた隙間によって真空ピックアップの際に真空ヘッドから脱落する可能性が高くなる。

さらに、図１７に示した電気接触端子１００においては、実装面にフィルムの重なりによる段差が生じているため、クリーム半田の溶融時における半田金属の表面張力が均一性を欠き実装時に位置ズレが生じる。

図１８に示した電気接触端子１００においては、外被フィルムのギャップは、外被フィルムと接着剤との厚みによる段差に過ぎないため、外被フィルムの隙間に半田金属が入り込んだ場合、電気接触端子１００の側面への半田金属の表面張力と外被フィルムの隙間への半田金属の表面張力に差が生じてしまい、実装時に位置ズレが生じる。
また、接着剤が外被フィルムからはみ出した場合には、接着剤の逃げ場がなく実装面で固まってしまう。その場合、実装面には硬化した接着剤と外被フィルムとの段差が生じることになり、半田金属の表面張力が均一性を欠き、実装時に位置ズレが生じる。

プリント配線基板上でランド外に位置ズレが生じると表面実装用短絡端子と他の電子部品が接触して回路ショート等を引き起こすことになるため、位置ズレを起こしたプリント配線基板はやり直しが必要となる。そのため、生産効率が低下する点で問題となっていた。

そこで、本発明は、半田実装時の位置安定性を向上させ、また生産時の不良率を低減することのできる表面実装用短絡端子を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の第１の構成に係る表面実装用短絡端子は、耐熱弾性高分子材料の芯材と、この芯材の周壁に巻回端部が重ならないように巻回して貼り付けられた易半田付性を有する耐熱性導電性外被とからなる表面実装用短絡端子において、前記芯材における端子実装面に、前記芯材の幅方向の中央に対してほぼ左右対称の形状となる一つもしくは複数の凹部を形成したことを特徴とする。
本発明の第２の構成は、前記耐熱性導電性外被は耐熱性シート基材の少なくとも一方の面に易半田付性の導電性薄膜層が形成されていることを特徴とする。
本発明の第３の構成は、前記導電性薄膜層は錫メッキ銅層からなり、錫メッキ層の厚みが０．３μｍ以上、銅層の厚みが０．５μｍ以上であることを特徴とする。
本発明の第４の構成は、前記凹部の断面形状が、逆Ｖ字形または逆Ｕ字形もしくは一つまたは複数の頂点部を有する凸凹形であることを特徴とする。
本発明の第５の構成は、前記凹部の内面に一つまたは複数のスリットが設けられ、前記耐熱性導電性外被が、前記スリットを覆わないように貼り付けられていることを特徴とする。
ここでスリットとは、切れ込み、溝、凹み等の細長い隙間を意味するものとする。
本発明の第６の構成は、前記芯材を構成する耐熱弾性高分子材料は、発泡体、中空体、もしくは稠密体を含む形態であることを特徴とする。
本発明の第７の構成は、前記芯材の形態が中空体の場合、その中空部は、前記芯材の長手方向に沿う貫通穴であることを特徴とする。
本発明の第８の構成は、前記貫通穴と前記凹部の頂点部とが連通していることを特徴とする。
本発明の第９の構成は、前記芯材の表面部に複数の溝が形成されていることを特徴とする。

表面実装用短絡端子をプリント回路基板に半田付けする際に位置ズレが起こる原因として実装面に段差が生じていることが挙げられる。
熱処理により溶融した半田金属は表面張力によって表面実装用短絡端子の実装面に付着し、冷却される際に表面実装用短絡端子をプリント回路基板の導電パターンに固着させる。実装面が平坦な場合、半田金属は実装面全体に対して均一に表面張力を働かせる。これに対し、実装面に段差が存在する場合は半田金属と実装面の距離が一様でなくなるため、実装面に対する半田金属の表面張力が均一性を失いバランスが崩れて位置ズレが生じてしまうことになる。

本発明の表面実装用短絡端子は、耐熱弾性高分子材料の芯材に、易半田付性（すなわち、材料表面において半田付けが容易ないし可能な性質をいう）を有する耐熱性導電性外被を巻回した表面実装用短絡端子において、
（１）実装面に、芯材の幅方向の中央に対してほぼ左右対称の形状となる一つもしくは複数の凹部を形成したものである。
凹部が実装面の幅方向の中央に対しほぼ左右対称に位置することで、表面実装端子全体の左右のバランスが均一となり、実装時の位置ズレを防止することが可能となる。

また、凹部を形成することにより、芯材の周壁に沿って巻回された耐熱性導電性外被の巻回端部が凹部端部（凹部の両端の最も低くなった部位）に入り込んだ場合には耐熱性導電性外被端部からはみ出た接着剤は凹部中に流れ込み、凹部の中で硬化する。これにより耐熱性導電性外被端部からはみ出した接着剤が実装表面で固まることがなくなるため、接着剤のはみ出しによる段差のない実装表面をもたらすことも可能となる。
また、凹部の側面に沿って接着された耐熱性導電性外被が凹部の頂部（実装面と対面する凹部の箇所）に向かって折り曲げられた場合には、耐熱性導電性外被の端部は凹部の頂部に向かうため、耐熱性導電性外被端部からはみ出した接着剤がより確実に凹部に流れ込むことになる。

本発明における芯材となる耐熱性高分子材料は、弾性、および耐熱性に優れた発泡性または非発泡性の高分子材料、例えばポリテトロフルオロエチレン等のフッ素系樹脂、耐熱性シリコーンゴム等のシリコーン系樹脂、メラミン等の耐熱性樹脂、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）等の耐熱性ゴム、セルロース等が挙げられ、耐熱性に優れた耐熱性シリコーンゴムが特に好ましい。

また、表面実装用短絡端子全体の断面構造は任意の形状とすることができ、多角形状として三角形、四角形、五角形、六角形等、曲線形状として円形、楕円形、欠円形、また前記多角形と曲線形との組合せ、さらにはこれらの形状に対し実装面以外においても切欠き形状としたものや凹凸を設けた形状等が挙げられる。

（２）本発明における耐熱性導電性外被は、実装時にプリント配線基板の導電パターンとの間に半田を介して接合するものであり、銅や錫等の金属箔により形成することができるが、外被強度の観点から耐熱性導電性外被は耐熱性シート基材の少なくとも一方の面に易半田付性の導電性薄膜層が形成された導電性薄膜層形成シートとすることが好ましい。耐熱性樹脂シート基材としては、ポリイミド系、エポキシ系、シリコーン系、フェノール系等の樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ナイロン、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリテトラフルオロエレチン（ＰＴＦＥ）を用いたフィルム、及びこれらの樹脂やガラス繊維等を用いた織布、不織布等が挙げられる。

また、耐熱性樹脂シートに積層する導電性薄膜層としては易半田付性、導電性、耐食性、価格等を考慮して材料が選定される。ＥＭＩ（電磁妨害：Electro-Magnetic Interference）対策分野で一般的に使用されている銅、ニッケル、錫、銀、金等よりなる材料から１層または多層の金属被膜層が形成されているが、なかでも半田金属との相性が良く安価な錫、あるいは導電性が高い銅、もしくは錫及び銅の複合体が好ましく、特に錫メッキ銅層がさらに好ましい。金属薄膜層のほか金属箔そのもの、もしくは金属メッシュ等を用いても良い。錫メッキ銅層の厚みとしては、錫メッキ層部分は０．３μｍ以上が好ましく、０．５μｍ以上が特に好ましい。また、銅層部分は０．５μｍ以上が好ましく、１．５μｍ以上が特に好ましい。錫メッキ層部分が０．３μｍ未満であるといわゆる銅食われが生じ好ましくない。０．５μｍ以上の場合は、銅食われを効率的に回避しうるため特に好ましい。銅層部分が０．５μｍ未満では導電性や半田強度が低下するため好ましくない。１．５μｍ以上の場合は、導電性や半田強度を確保しうるため特に好ましい。

（３）凹部の断面形状は、凸凹形状として逆Ｖ字形、逆Ｗ字形、逆ＶＷ形等一つもしくは複数の頂点部を有していてもよいし、多角形状として四角形、五角形等、曲線形状として逆Ｕ字、半円、欠円形等でもよい。さらに、凸凹形状、多角形状、曲線形状の頂点部がさらに逆Ｖ字、逆Ｕ字等の凸凹形状や、円形、楕円形等の曲線形状でもよいし、三角形、四角形等の多角形等になっていてもよいし、その他の形状でもよい。ここで「頂点部」とは多角形における頂点となる箇所を意味するものとする。

（４）芯材の実装面側に形成された凹部の内面に一つまたは複数のスリットを形成することにより、次の効果を得ることができる。
すなわち、導電性外被端部が凹部に向かって折り曲げられている場合、クリーム半田の表面張力により半田金属は凹部側面に貼り付けられた導電性外被に沿って凹部に流入する。金属は冷却され硬化する際に体積が収縮することから、プリント配線基板に比べ弾性の高い芯材が金属の収縮に合わせて導電性外被と共にプリント配線基板側に引っ張られる。この時、スリットが芯材にかかる応力を分散し、表面実装用短絡端子の全体形状の変形を防ぐことができる。

（５）芯材を構成する耐熱弾性高分子材料は、弾性、および耐熱性に優れた発泡性または非発泡性の高分子材料から選択することができる。例えばポリテトロフルオロエチレン等のフッ素系樹脂、耐熱性シリコーンゴム等のシリコーン系樹脂、メラミン等の耐熱性樹脂、ＥＰＤＭ等の耐熱性ゴム、セルロース等が挙げられ、耐熱性に優れた耐熱性シリコーンゴムが特に好ましい。表面実装短絡端子は様々な弾性力に対応する必要があることから、芯材の形態は発泡体、中空体、稠密体等のいずれでも良い。
中空体の場合、中空の形状は長手方向に沿う貫通穴でもよいし、長手方向に対して垂直方向や、高さ方向に沿う貫通穴でもよい。さらに長手方向と垂直方向、高さ方向をいずれの組み合わせ方で組み合わせてもよいし、芯材内部に断続的に形成された内部空隙でも良い。中空の断面形状は芯材の断面形状と相似形もしくは、芯材の断面形状とは別の形状でもよく、類似形、異形等の各種形状でもよい。また、前記貫通穴と前記凹部の頂点部とが連通したものでもよい。

（６）芯材の外周には、複数の切り込み、スリット、溝等（以下、「溝」という。）を形成することができる。溝を入れることにより、溝の部分に応力に対する変形の自由度が生まれることから芯材の弾性を確保することが可能となる。そこで、当該溝の方向は長手方向や垂直方向、高さ方向、およびこれらの組み合わせのほか、斜め方向や、方向が異なる斜め方向の組み合わせ、波型、鎖型、及びこれらの組み合わせ等、芯材表面に柔らかさを持たせるものであればいかなる形状でもよい。
また、溝の断面形状は単なる切れ込み、三角形、四角形、五角形等の多角形、Ｕ字、半円等の曲線形等、いかなる形状でも良い。

本発明の表面実装用短絡端子によれば、耐熱弾性高分子材料の芯材と、この芯材の周壁に巻回端部が重ならないように巻回して貼り付けられた易半田付性を有する耐熱性導電性外被とからなる表面実装用短絡端子において、前記芯材における端子実装面に、前記芯材の幅方向の中央に対してほぼ左右対称の形状となる一つもしくは複数の凹部を形成したことにより、半田実装時の位置安定性を向上させ、また生産時の不良率を低減することができる。

本発明の実施の形態１に係る表面実装用短絡端子の断面図である。 本発明の実施の形態１に係る表面実装用短絡端子を実装するプリント回路基板上のランドの形態を示す平面図である。 本発明の実施の形態１および対照についての実装試験における加熱スケジュールを示すグラフである。 実装試験に用いた対照１〜４の形態を示す断面図である。 実装試験における表面実装用短絡端子とランドとの位置ズレの状況を示す平面図である。 実装試験における表面実装用短絡端子とランドとの位置ズレの状況を示す平面図である。 実装試験における表面実装用短絡端子とランドとの位置ズレの状況を示す平面図である。 実装試験における表面実装用短絡端子とランドとの位置ズレの状況を示す平面図である。 本発明の実施の形態２に係る表面実装用短絡端子の芯材の斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る表面実装用短絡端子の断面図である。 本発明の実施の形態４に係る表面実装用短絡端子の断面図である。 本発明の実施の形態５に係る表面実装用短絡端子の断面図である。 本発明の実施の形態６に係る表面実装用短絡端子の断面図である。 本発明の実施の形態７に係る表面実装用短絡端子の断面図である。 本発明の実施の形態８に係る表面実装用短絡端子の断面図である。 特許文献１に記載された弾性電気接触端子の１形態の斜視図である。 特許文献１に記載された弾性電気接触端子の他の形態の断面図である。 特許文献１に記載された弾性電気接触端子のさらに他の形態の断面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の第１の実施の形態に係る表面実装用短絡端子は、耐熱弾性高分子材料の芯材と、この芯材の周壁に巻回端部が重ならないように巻回して貼り付けられた易半田付性を有する耐熱性導電性外被とからなる表面実装用短絡端子において、前記芯材における端子実装面に、前記芯材の幅方向の中央に対してほぼ左右対称の形状となる一つもしくは複数の凹部を形成したことを特徴とする。
本発明の第２の実施の形態は、前記耐熱性導電性外被は耐熱性シート基材の少なくとも一方の面に易半田付性の導電性薄膜層が形成されていることを特徴とする。
本発明の第３の実施の形態は、前記導電性薄膜層は錫メッキ銅層からなり、錫メッキ層の厚みが０．３μｍ以上、銅層の厚みが０．５μｍ以上であることを特徴とする。
本発明の第４の実施の形態は、前記凹部の断面形状が、逆Ｖ字形または逆Ｕ字形もしくは一つまたは複数の頂点部を有する凸凹形であることを特徴とする。
本発明の第５の実施の形態は、前記凹部の内面に一つまたは複数のスリットが設けられ、前記耐熱性導電性外被が、前記スリットを覆わないように貼り付けられていることを特徴とする。
本発明の第６の実施の形態は、前記芯材を構成する耐熱弾性高分子材料は、発泡体、中空体、もしくは稠密体を含む形態であることを特徴とする。
本発明の第７の実施の形態は、前記芯材の形態が中空体の場合、その中空部は、前記芯材の長手方向に沿う貫通穴であることを特徴とする。
本発明の第８の実施の形態は、前記貫通穴と前記凹部の頂点部とが連通していることを特徴とする。
本発明の第９の実施の形態は、前記芯材の表面部に複数の溝が形成されていることを特徴とする。

本発明の好ましい実施の形態１に係る表面実装用短絡端子の断面を図１に示す。本発明の実施の形態１に係る表面実装用短絡端子１は、耐熱弾性高分子材料の芯材２と、この芯材２の周壁に巻回端部が重ならないように巻回して貼り付けられ、耐熱性樹脂シート基材３ａの外側の少なくとも一方の面（本実施の形態１では一方のみ）に易半田付性の導電性薄膜層３ｂが形成された導電性薄膜形成シート（「耐熱性導電性外被」とも言う。）３とからなる。芯材２と導電性薄膜形成シート３とは、接着剤層３ｃによって貼り付けられている。芯材２における端子実装面には、頂部が芯材２の幅方向の中央に対してほぼ左右対称の形状となる断面逆Ｖ字状の凹部４が形成されている。

芯材の周壁に沿って巻回された導電性薄膜形成シート３の巻回端部は、凹部端部４ａに到達していてもよいし、凹部４の頂部に向かう方向に折り曲げられ凹部４の側面に沿って接着されていてもよい。
凹部４は、表面実装短絡端子１の左右のバランスが均一となるよう、実装面の幅方向の中央に対しほぼ左右対称に位置することが必要である。
さらに、凹部４の頂部中央にスリット５が設けられ、導電性薄膜形成シート３が、スリット５を覆わないように貼り付けられている。

芯材２となる耐熱性高分子材料は、弾性、および耐熱性に優れた発泡性または非発泡性の高分子材料から選択することができる。例えばポリテトロフルオロエチレン等のフッ素系樹脂、耐熱性シリコーンゴム等のシリコーン系樹脂、メラミン等の耐熱性樹脂、ＥＰＤＭ等の耐熱性ゴム、セルロース等が挙げられ、耐熱性に優れた耐熱性シリコーンゴムが特に好ましい。また、芯材２の中央部には、芯材の長手方向に沿う貫通穴６が形成されている。

導電性外被となる導電性薄膜形成シート３は、シート基材である耐熱性樹脂シート基材３ａの少なくとも一方の面に導電性薄膜層３ｂを形成したものである。すなわち導電性薄膜形成シート３は有効な電気的導通性を確保するものである。耐熱性樹脂シート基材３ａとしては、ポリイミド系、エポキシ系、シリコーン系、フェノール系等の樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ＰＥＮ、ポリエチレンナフタレート、ナイロン、ポリアミド、ＰＰＳ、ポリテトラフルオロエレチン（ＰＴＦＥ）を用いたフィルム、及びこれらの樹脂やガラス繊維等を用いた織布、不織布等が挙げられる。なお耐熱性樹脂シート基材３ａとして耐熱性樹脂シートを使用する場合には、工業的に一般利用されていることからポリイミド樹脂系シートが特に好適である。耐熱温度としては、半田付けに耐えうる温度であるとの観点から２５０℃以上を有する必要があり、好ましくは３００℃以上、更に好ましくは３５０℃以上である。

耐熱性樹脂シート基材３ａの少なくとも一方の面に形成する導電性薄膜層３ｂとしては、易半田付性、導電性、耐食性、価格等を考慮して材料が選定される。ＥＭＩ（電磁妨害：Electro-Magnetic Interference）対策分野で一般的に使用されている銅、ニッケル、錫、銀、金等よりなる材料から１層または多層の金属被膜層が形成されているが、なかでも半田金属との相性が良く安価な錫、あるいは導電性が高い銅、もしくは錫及び銅の複合体が好ましく、特に錫メッキ銅層がさらに好ましい。錫メッキ銅層の厚みとしては、錫メッキ層部分は０．３μｍ以上が好ましく、０．５μｍ以上が特に好ましい。また、銅層部分は０．５μｍ以上が好ましく、１．５μｍ以上が特に好ましい。
導電性薄膜層３ｂは、無電解メッキ、真空蒸着、各種スパッタリング等によって形成することができるが、これらのなかでは十分な電気的導通性を確保しうる所要厚みの金属薄膜層を形成することができ、大がかりな設備を必要としないことから特に無電解メッキが好ましい。なお、導電性薄膜層３ｂとしては、金属薄膜層のほか金属箔そのもの、もしくは金属メッシュ等の、易半田付性を有するものを用いても良い。

芯材２を構成する耐熱性高分子材料と導電性薄膜形成シート基材３ａとを一体的に接合する耐熱性接着剤としては、エポキシ系、シリコーンゴム系、フェノール系等の樹脂製接着剤が挙げられるが、耐熱性にすぐれたシリコーンゴム系材料が好ましく、とりわけ取り扱いの簡便な１液型シリコーンゴムが特に好ましく、ＲＴＶ系シリコーンゴムまたはＨＴＶ系シリコーンゴムから選択することができる。

ＲＴＶ系シリコーンゴムの場合は、大気中の水分との反応によって硬化するものの、硬化するまでに時間がかかるため、何れかと言えば硬化時間の短いＨＴＶ系シリコーンゴムの方が好ましく、１５０℃以上、好ましくは２００℃、５秒の条件下で迅速に硬化するため、製造時間を大幅に短縮することができる。硬化した被膜層は熱によって再び溶融することなく、瞬時３００℃程度の耐熱温度を有し、２３０〜２５０℃でリフロー半田する際の表面実装用短絡端子１として耐用可能である。

芯材２を構成する耐熱性高分子材料と導電性薄膜形成シート３との接合は、耐熱性接着剤が硬化にいたる前の液状面に相手面を貼り合わせる。耐熱性接着剤の層厚は１０〜２００μｍが好ましく、３０〜８０μｍが特に好ましい。この点、厚みが薄すぎると接着力が低くなり、厚すぎると硬化するのに時間がかかる他、製品全体の弾性が低下し、上下の圧縮力を低減することが難しいという問題がある。
耐熱性高分子材料製の芯材２と導電性薄膜形成シート３とを貼り合わせた後の耐熱性接着剤の硬化条件は２００℃以上、５秒程度が好適である。

本発明の表面実装用短絡端子１の実装時にクリーム半田を設置するランドは、べた一面、表面実装用短絡端子１の断面に対して平行方向となる下駄の歯状、表面実装用端子の断面に対して垂直方向となる平行形状、複数の平面を組み合わせたもの等あらゆる形状を想定しうる。また、ランド上に設置するクリーム半田の設置形状はランド形状と同一でもよいし、ランド上で分割して設置する等、ランドとは別の形状でもよい。

＜実験＞
（１）実験の目的
表面実装用短絡端子の実装面形状の違いによって、半田実装時に位置ズレが生じる割合を検証する。

（２）実験方法
・使用機器
メーカー名：（株）シンアペックス
品 名：卓上リフロー炉
型 式：ＳＴＲ−３０００

・実験条件
図３に示す温度サイクルで実装を行った。
表面実装用短絡端子１の形状は、図１に示すように、芯材２の全体形状を台形とし、上部の角に丸みを持たせる。導電性薄膜形成シート３は凹部４の頂部に向かう方向に折り曲げられ、凹部４の側面に沿って接着する。実装面は逆Ｖ字型とし、凹部４の頂部中央にスリット５を１本形成する。
凹部４は、角度θを持った逆Ｖ字形状でθ角は３度以上の角度を持つ。好ましくは８度〜１５度がよい。本例では１０度とした。

ランド面は、図２に示すようにプリント配線基板７の端子実装面全域に設けないで２分割のランド８ａ、８ｂにする。ランドサイズ（Ｌ１：Ｗ１）は表面実装用短絡端子１のサイズより一回り大きいサイズにする。好ましくは表面実装用短絡端子１の長さをＬ、幅をＷとすると、ランドサイズはＬ１＝Ｌ＋１ｍｍ、Ｗ１＝Ｗ＋１ｍｍとする。
分割ランド８ａ、８ｂのサイズＬ２はＬ２＜Ｌ１／２とし、好ましくはＬ２＝Ｌ１／３とする。
クリーム半田は、ランド８ａ、８ｂ上にランド面と同様の形状に設置する。

表面実装用短絡端子１のマウント時の半田接触部をＡ部として示すように４点とする。ランド部をランド８ａ、８ｂに分割すること及び端子実装面を逆Ｖ字型にすることでマウント時の端子実装面の接触部が４点接触となり、リフロー工程での半田溶融時に発生する半田金属の表面張力と濡性から半田実装時の位置安定性が向上する。
また、逆Ｖ字形の凹部４の頂部中央に幅Ｗ２、深さＨのスリット５を設けることで、表面実装用短絡端子１の外形を維持しながら実装することが可能になる。

リフロー工程で溶融した半田金属は、表面張力により断面逆Ｖ字形に形成された凹部の側面に貼り付けられた導電性薄膜形成シート３に沿って凹部に流入する。そして、半田金属硬化時に、金属の収縮に伴ってプリント配線基板７側に断面逆Ｖ字形部の導電性薄膜形成シート３を引っ張り、半田付けされる。
このとき芯材２の断面逆Ｖ字型部の肉厚部がプリント配線基板７側に引っ張られる状態となるが、スリット５が応力を分散させ表面実装短絡端子の全体形状を維持することができる。
スリット５の位置は応力分散を考えると断面逆Ｖ字形の凹部４の頂部中央を中心に対称で数カ所設けても良いが、頂部中央に１カ所でも効果は現れる。

（３）実験結果
図１に示す本発明の実施の形態１と、対照として図４に示す対照１〜４の形状の端子について、半田実装時の位置ズレ個数を調べた。その結果を表１に示す。
なお、対照１は実装面が平面、対照２は導電性薄膜形成シートの巻き終わり部（端部）に重なり合いがあるもの、対照３は導電性薄膜形成シートの巻き終わり部（端部）に重なり合いがなく芯材が露出しているもの、対照４は導電性薄膜形成シートの巻き終わり部（端部）より接着剤のはみ出しがあるものである。
位置ズレのパターンとしては、図５〜図８のＡ〜Ｄに示すような配置またはそれらを複合した配置があるが、リフロー前にランド上に置かれた表面実装端子がこれらのパターンで固着した場合を位置ズレとしてカウントした。

３．結論
以上の実装例では、実装面が平面である対照１が位置ズレがなく製品位置安定性が優れていたが、現実的には導電性薄膜形成シートの巻き終わり部（端部）は底面に位置させるため、対照２〜対照４のような不具合が生じる。この点、本発明の実施の形態１では、実装面の形状を断面逆Ｖ字形とすることにより、実装面が対照１の平面と遜色のない位置ズレ割合となった。
また、本発明の実施の形態１の表面実装用短絡端子１は、従来の凹部を設けない対照２〜４の端子に比して表面実装時の不良数を減少させるという優位性を見出した。
逆Ｖ字形にすることで半田実装時の位置安定性を高め、実装不良率を削減することが可能であり、また、逆Ｖ字形頂部にスリットを設けることで、表面実装用短絡端子の外形を維持しながら実装することが可能になる。
また、ランド部の分割及び端子実装面を逆Ｖ字形にすることでマウント時の端子実装面の接触部が４点接触となり、リフロー工程での半田溶融時に発生する半田表面張力と濡性から半田実装時の位置安定性が高まるといえる。

図９は本発明の実施の形態２に係る表面実装用短絡端子の芯材２の斜視図であり、芯材２の外周に、芯材２の長手方向に沿う溝９を形成したものである。溝９を形成することにより、溝９の部分に応力に対する変形の自由度が生まれることから芯材２の弾性を確保することが可能となる。溝９の方向は長手方向や垂直方向、高さ方向、およびこれらの組み合わせのほか、斜め方向や、方向が異なる斜め方向の組み合わせ、波型、鎖型、及びこれらの組み合わせ等、芯材表面に柔らかさを持たせるものであればいかなる形状でもよい。
また、溝９の断面形状は単なる切れ込み、三角形、四角形、五角形等の多角形、Ｕ字、半円等の曲線形等、いかなる形状でも良い。

図１０は本発明の実施の形態３に係る表面実装用短絡端子の断面を示すものである。この実施の形態３では、表面実装用短絡端子全体の断面構造は楕円形状としている。このほかにも、多角形状、曲線形状等、任意の形状とすることができる。多角形状として三角形、四角形、五角形、六角形等、曲線形状として円形、楕円形、欠円形、また前記多角形と曲線形との組合せ、さらにはこれらの形状に対し実装面以外においても切欠き形状としたものや凹凸を設けた形状等が挙げられる。

図１１は本発明の実施の形態４に係る表面実装用短絡端子の断面を示すものである。この実施の形態４では、スリット５を凹部４の頂部の中央一箇所のみではなく、応力分散が効率的に行われるよう、頂部中央を中心として左右対称となる箇所にさらに２ヶ所設けている。さらに、頂部中央及び頂部中央を中心として左右対称となる箇所に数ヶ所設けてもよい。なお、頂部中央を中心として左右対称にスリット５を設ける場合、頂部中央にはスリットを設けなくても、左右のスリット５で応力分散の機能を果たすことができる。

図１２は本発明の実施の形態５に係る表面実装用短絡端子の断面を示すものである。この実施の形態５では、芯材２の底部の左右対称位置の２箇所に設けられた凹部４のそれぞれの頂部にスリット５を設けている。

図１３は本発明の実施の形態６に係る表面実装用短絡端子の断面を示すものである。この実施の形態６では、１つの凹部４の頂部に対して、３つの頂点部およびスリット５を設けている（逆ＶＷ形）。
このように、凹部４は一つでもよいし、全体として芯材２の幅方向の中央に対してほぼ左右対称となるように複数の凹部４を設けてもよい。また、凹部４の断面形状は、凸凹形状として逆Ｖ字形、逆Ｗ字形、逆ＶＷ形等一つもしくは複数の頂点部を有していてもよいし、多角形状として四角形、五角形等、曲線形状として逆Ｕ字、半円、欠円形等でもよい。さらに、凸凹形状、多角形状、曲線形状の頂部がさらに逆Ｖ字、逆Ｕ字等の凸凹形状や、円形、楕円形等の曲線形状でもよいし、三角形、四角形等の多角形等になっていてもよいし、その他の形状でもよい。

図１４は本発明の実施の形態７に係る表面実装用短絡端子の断面を示すものである。この実施の形態７では、芯材２の底部の凹部４と貫通穴６とを連通させたものである。この実施の形態では貫通穴６の内周に溝９を設けて、変形に対する自由度を設けている。

図１５は本発明の実施の形態８に係る表面実装用短絡端子の断面を示すものである。この実施の形態８では、凹部４を逆Ｕ字状としている。

なお、本発明の表面実装短絡端子は様々な弾性力に対応する必要があることから、芯材の形態は発泡体、中空体、稠密体等のいずれでも良い。
中空体の場合、中空の形状は長手方向に沿う貫通穴でもよいし、長手方向に対して垂直方向や、高さ方向に沿う貫通穴でもよい。さらに長手方向と垂直方向、高さ方向をいずれの組み合わせ方で組み合わせてもよいし、芯材内部に断続的に形成された内部空隙でも良い。中空の断面形状は芯材の断面形状と相似形もしくは、芯材の断面形状とは別の形状でもよく、類似形、異形等の各種形状でもよい。

本発明は、半田実装時の位置安定性を向上させ、また生産時の不良率を低減することのできる表面実装用短絡端子として、表面実装装置による自動実装を効率的に行うことができる。

１ 表面実装用短絡端子
２ 芯材
３ 導電性薄膜形成シート（耐熱性導電性外被）
３ａ 耐熱性樹脂シート基材
３ｂ 導電性薄膜層
３ｃ 接着剤層
４ 凹部
４ａ 凹部端部
５ スリット
６ 貫通穴
７ プリント配線基板
８ａ，８ｂ ランド
９ 溝

Claims (9)

1. 耐熱弾性高分子材料の芯材と、
   この芯材の周壁に巻回端部が重ならないように巻回して貼り付けられた易半田付性を有する耐熱性導電性外被と
   からなる表面実装用短絡端子において、
   前記芯材における端子実装面に、前記芯材の幅方向の中央に対してほぼ左右対称の形状となる一つもしくは複数の凹部を形成したことを特徴とする表面実装用短絡端子。
2. 前記耐熱性導電性外被は耐熱性シート基材の少なくとも一方の面に易半田付性の導電性薄膜層が形成されている請求項１記載の表面実装用短絡端子。
3. 前記導電性薄膜層は錫メッキ銅層からなり、錫メッキ層の厚みが０．３μｍ以上、銅層の厚みが０．５μｍ以上である請求項２記載の表面実装用短絡端子。
4. 前記凹部の断面形状が、逆Ｖ字形または逆Ｕ字形もしくは一つまたは複数の頂点部を有する凸凹形である請求項１から３のいずれかの項に記載の表面実装用短絡端子。
5. 前記凹部の内面に一つまたは複数のスリットが設けられ、前記耐熱性導電性外被が、前記スリットを覆わないように貼り付けられている請求項１〜４のいずれかの項に記載の表面実装用短絡端子。
6. 前記芯材を構成する耐熱弾性高分子材料は、発泡体、中空体、もしくは稠密体を含む形態である請求項１〜５のいずれかの項に記載の表面実装用短絡端子。
7. 前記芯材の形態が中空体の場合、その中空部は、前記芯材の長手方向に沿う貫通穴である請求項６記載の表面実装用短絡端子。
8. 前記貫通穴と前記凹部の頂点部とが連通している請求項７記載の表面実装用短絡端子。
9. 前記芯材の表面に複数の溝が形成されている請求項１〜８のいずれかの項に記載の表面実装用短絡端子。

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