JP2011134688A - コネクタ用端子、この端子を備えたコネクタ、及びこのコネクタを実装したプリント基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタをプリント基板に実装するときに、ハンダペーストが充填されたスルーホールを通過したときの端子先端のハンダペーストの付着量を減らすと共に、ハンダの使用量を増やさなくてもスルーホールとハンダを介して確実に接続できるコネクタ用端子、この端子を備えたコネクタ、及びこのコネクタを実装したプリント基板の製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明に係るコネクタ用端子１２は、コネクタ１０がプリント基板Ｔに実装されたときにスルーホールＴＨ内に位置してその中心軸方向に沿って延び、当該スルーホールＴＨの内周面と所定間隔をおいた外周面３３ａを有する挿入部３２と、挿入部３２から延び、プリント基板Ｔの実装面Ｔ１と反対側の面Ｔ２から突出する突出部３５と、を備え、突出部３５は、挿入部３２における横断面よりも小さな横断面を有することを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、コネクタ、このコネクタに含まれるコネクタ用端子、及び前記コネクタを実装したプリント基板の製造方法に関する。

従来、プリント基板の表面（実装面）に実装されるコネクタとして、特許文献１に記載のものが知られている。このコネクタは、図８に示されるように、プリント基板の実装面に形成された回路と導通可能に接続されるコネクタ用端子１０２（以下、単に「端子」とも称する。）と、この端子１０２を保持するハウジング１０４とを備える。

このコネクタ１００がプリント基板に実装されるときに、端子１０２は、プリント基板に形成された回路と導通可能なスルーホール内にその一方側端部（実装側端部）が挿入された状態で当該実装側端部の外周面とスルーホールの内周面との間にハンダが充填されることにより、回路と導通可能に接続される。

端子１０２とプリント基板上の回路との接続方法として、リフロー処理による方法が知られている。この方法では、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示されるように、プリント基板１０６にハンダペーストｐを塗布（印刷）し、ハンダペーストｐと端子１０２とが接触するようにプリント基板１０６上にコネクタ１００を配置して加熱することによりコネクタ１００の端子１０２がスルーホール１０８にハンダ付けされる。

具体的には、スルーホール１０８内にハンダペーストｐが充填されるようにプリント基板１０６の実装面１０６ａにハンダペーストｐが塗布される（図９（ａ）参照）。次に、コネクタ１００がプリント基板１０６の実装面１０６ａ上に配置される。このとき、コネクタ１００は、端子１０２の実装側端部がハンダペーストｐの充填されスルーホール１０８内を通過するようにして配置される（図９（ｂ）参照）。その後、コネクタ１００の配置されたプリント基板１０６がリフロー炉内で加熱され、この加熱によりハンダペーストｐが溶融してハンダだけがスルーホール１０８内に残り、このハンダによって端子１０２がスルーホール１０８と導通可能に接続される。

特開平７−７０８２号公報

上記のようなリフロー処理では、処理後のハンダ付けの検査に用いられるため、コネクタ１００をプリント基板１０６上に配置したときにスルーホール１０８に挿入された端子１０２の先端部が当該スルーホール１０８を通過して実装面１０６ａと反対側の面よりも突出している必要がある。

そのため、ハンダペーストｐが塗布されたプリント基板１０６上にコネクタ１００が配置されるときに、スルーホール１０８内に充填されたハンダペーストｐをコネクタ１００の端子１０２が貫通し、これにより端子１０２の先端にハンダペーストｐの塊が付着した状態となる（図９（ｂ）参照）。この状態で加熱が行われると、通常、端子１０２先端で溶けたハンダが濡れ広がり、スルーホール１０８まで到達して表面張力によりスルーホール１０８内に流入する。

しかし、端子１０２先端のハンダペーストｐの付着量によっては、溶融後に濡れ広がってもスルーホール１０８まで到達せずに端子１０２先端に留まることでスルーホール１０８内でハンダ不足が生じ、スルーホール１０８と端子１０２との電気的接続が十分に行われない場合があった。

この端子１０２先端のハンダペーストｐの付着量は、端子１０２の直径を小さくすることにより少なくすることができる。そこで、端子１０２の直径を小さくして端子１０２先端のハンダペーストｐの付着量を減らすことが考えられたが、端子１０２の直径を小さくするとスルーホール１０８の内周面と端子１０２の外周面との間隔が大きくなりこの間を埋めるためのハンダの使用量が増加するといった問題が生じる。この問題を解消するため、端子１０２の直径を小さくすると共にスルーホール１０８の内径も小さくすることが考えられたが、スルーホール１０８の内径を小さくすると、コネクタ１００をプリント基板１０６上に配置するときに端子１０２の先端をスルーホール１０８内に挿入するのが難しくなり、スルーホール１０８の内径を小さくするのにも限界があった。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、コネクタをプリント基板に実装するときに、ハンダペーストが充填されたスルーホールを通過したときの端子先端のハンダペーストの付着量を減らすと共に、ハンダの使用量を増やさなくてもスルーホールとハンダを介して確実に接続できるコネクタ用端子、この端子を備えたコネクタ、及びこのコネクタを実装したプリント基板の製造方法を提供することを課題とする。

そこで、上記課題を解消すべく、本発明は、プリント基板に実装されるコネクタに含まれ、このコネクタが前記プリント基板に実装されるときに当該プリント基板を貫通するスルーホールに挿入され当該スルーホールと導通可能に接続されるコネクタ用端子であって、前記コネクタがプリント基板に実装されたときに前記スルーホール内に位置してその中心軸方向に沿って延び、当該スルーホールの内周面と所定間隔をおいた外周面を有する挿入部と、前記挿入部から前記中心軸方向に沿って延び、前記コネクタがプリント基板に実装されたときに当該プリント基板における当該コネクタが実装された実装面と反対側の面から突出する突出部と、を備え、前記突出部は、前記挿入部における前記中心軸方向と直交する挿入部断面よりも小さな前記中心軸方向と直交する断面を有することを特徴とする。

かかる構成によれば、実装後の検査のために突出部がプリント基板の実装面と反対側の面から突出するように当該コネクタ用端子を備えたコネクタをプリント基板に実装しても、プリント基板へのコネクタ配置時のコネクタ用端子先端へのハンダペーストの付着量を減らすことができると共に、ハンダの使用量を増やすことなくスルーホールとコネクタ用端子とのハンダによる接続を確実に行うことができる。

即ち、コネクタ用端子の挿入が困難とならない大きさ（内径）のスルーホールにおいて、挿入部断面の大きさを確保して挿入部の外周面とスルーホールの内周面との隙間面積を減らすことによってハンダの必要量を抑制しながら、挿入部から検査用に突出する突出部の突出部断面を小さくすることで、突出部先端へのハンダペーストの付着量を減らすことができる。

具体的に、挿入部における前記中心軸方向と直交する挿入部断面を従来のコネクタ用端子と同じ大きさとすることで、当該コネクタ用端子（挿入部）の外周面とスルーホールの内周面との間隔を従来のコネクタ用端子が用いられた場合と同じにすることができ、これによりスルーホールの内径を小さくすることなくハンダの使用量の増加を抑止すると共にコネクタ用端子をスルーホールへ挿入するのが難しくなることを防止することができる。

そして、スルーホールを通過してプリント基板における実装面と反対側の面から突出している突出部が挿入部断面よりも小さな断面を有することで当該突出部の表面積を小さくすることができ、これにより、ハンダ付けの検査の際にプリント基板における実装面と反対側の面から突出してさえいれば得られる突出部の機能を確保しながら突出部先端に付着したハンダペーストが溶融され濡れ拡がったときにスルーホールまで到達し易くすることができる。しかも、突出部断面を小さくすることで突出部が細くなるため、ハンダペーストが充填されたスルーホールを通過したときの突出部先端へのハンダペーストの付着量を減らすことができる。

例えば、前記突出部は、前記中心軸方向の各位置において、形状が同一若しくはほぼ同一で且つ前記挿入部断面よりも小さな前記中心軸方向と直交する断面を有する小径部と、前記挿入部と前記小径部との間に位置して前記挿入部の外周面における小径部側端部と前記小径部の外周面における挿入部側端部とを繋ぐ段差面を有する段差部とを備えるのが好ましい。

かかる構成によれば、コネクタ用端子の先端部において挿入部から小径部へ段差面によってその断面が急に縮小され、即ち、端子先端部が段差面を挟んで先端側が急に細くなることで突出部の表面積がより小さくなり、これにより突出部先端にハンダペーストが付着し難くなると共に付着したハンダペーストが溶融して濡れ拡がったときにスルーホールへより到達し易くなる。

本発明に係るコネクタ用端子においては、前記コネクタのハウジングに保持される被保持部と、前記挿入部における突出部と反対側の端部から前記被保持部まで延びる本体部とを備え、前記挿入部断面は、前記本体部における当該本体部の軸方向と直交する本体部断面よりも小さいのが好ましい。

このように挿入部断面を本体部断面よりも小さくすることで、当該コネクタ用端子を備えたコネクタを基板に実装したときのハウジングからプリント基板までのコネクタ用端子（本体部）の強度を維持しつつ、ハンダの使用量を削減することが可能となる。

即ち、ハンダの使用量を減らすためにはスルーホールの内径を小さくしてこれに挿入されるコネクタ用端子の断面の縮小が求められる一方、求められる強度から本体部における本体部断面の縮小には制限があるため、挿入部を本体部よりも部分的に縮小することで、強度の維持とハンダの使用量削減との両立を図ることが可能となる。

また、上記課題を解消すべく、本発明は、プリント基板に実装されるコネクタであって、上記いずれかのコネクタ用端子と、前記コネクタ用端子を保持して前記プリント基板の実装面に配置されるハウジングとを備え、前記ハウジングは、前記実装面に配置されたときに、前記スルーホールに挿入部が挿入されてプリント基板における実装面と反対側の面から突出部が突出するような姿勢で前記コネクタ用端子を保持することを特徴とする。

かかる構成によれば、コネクタをプリント基板に実装したときに、実装後のハンダ付けの検査に必要な突出部がプリント基板における実装面と反対側の面から確実に突出し、しかも、プリント基板へのコネクタ配置時のコネクタ用端子先端へのハンダペーストの付着量を減らすと共にハンダの使用量を増やすことなくスルーホールとコネクタ用端子とのハンダによる接続を確実に行うことができる。

また、上記課題を解消すべく、本発明は、コネクタを実装したプリント基板を製造する方法であって、上記のコネクタを用意するコネクタ準備工程と、スルーホール及び回路が形成されたプリント基板を用意する基板準備工程と、前記スルーホール内に充填されるようにハンダペーストを前記プリント基板の実装面に塗布する塗布工程と、前記塗布工程で内部にハンダペーストが充填されたスルーホールに実装面側から前記コネクタ用端子の突出部と挿入部と順に差し込み、前記突出部が前記スルーホール内に充填されたハンダペーストを貫通して前記プリント基板の実装面と反対側の面から突出した状態となるように前記コネクタを実装面に配置する配置工程と、前記配置工程でコネクタが実装面に配置されたプリント基板を周囲から加熱することにより、前記ハンダペーストを溶融してスルーホール内にハンダを流入させる加熱工程とを備えることを特徴とする。

かかる構成によれば、リフロー処理によってコネクタをプリント基板に実装するときに、スルーホール内でのハンダ不足が生じ難くなり、不良品の発生確率を低減することができる。

即ち、コネクタ用端子の挿入が困難とならない大きさ（内径）のスルーホールにおいて、挿入部断面の大きさを確保して挿入部の外周面とスルーホールの内周面との隙間面積を減らすことによってハンダの必要量を抑制しながら、挿入部から検査用に突出する突出部の突出部断面を小さくすることで、突出部先端へのハンダペーストｐの付着量を減らすことができる。

具体的に、コネクタ用端子の先端側において突出部断面を挿入部断面より小さくすることで、配置工程においてコネクタ用端子（突出部）先端へのペーストの付着量が減るため、スルーホールにおいてコネクタ用端子が挿通されたときのスルーホール内部のハンダペーストの減少が抑制される。また、スルーホールにおいて挿入部が挿入できる大きさ（内径）が確保されることで、スルーホールへの端子先端（突出部）の挿入が困難となることが防がれる。

さらに、突出部断面を小さくして突出部の表面積を小さくすることで、加熱工程において、先端に付着したペーストが溶融して濡れ拡がったときに確実にスルーホールまで到達して表面張力により流入することで、スルーホール内でのハンダ不足がより生じ難くなる。その結果、端子とスルーホールとがハンダを介して導通可能に確実に接続され、これにより接続不良による不良品の発生確率を低減することができる。

また、当該方法で製造されるプリント基板では、コネクタが実装されたときに突出部がプリント基板の実装面と反対側の面から突出するため、リフロー処理後にハンダ付けの検査が行い易い。

以上より、本発明によれば、コネクタをプリント基板に実装するときに、ハンダペーストが充填されたスルーホールを通過したときの端子先端のハンダペーストの付着量を減らすと共に、ハンダの使用量を増やさなくてもスルーホールとハンダを介して確実に接続できるコネクタ用端子、この端子を備えたコネクタ、及びこのコネクタを実装したプリント基板の製造方法を提供することができる。

本実施形態に係るコネクタの正面図である。 前記コネクタをプリント基板に配置した状態の側面図である。 前記コネクタをプリント基板に配置した状態でのコネクタ用端子とスルーホールとの関係を示す拡大図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 プリント基板の実装面にハンダペーストを印刷する工程を示す模式図である。 ハンダペーストが印刷されたプリント基板上にコネクタが配置された状態を示す断面斜視図である。 コネクタをプリント基板に配置した状態における他実施形態のコネクタ用端子とスルーホールとの関係を示す拡大図である。 従来のコネクタの縦断面を示す図である。 従来のプリント基板へのコネクタの実装方法を説明する図であって、（ａ）はプリント基板の実装面にハンダペーストが印刷された状態を示し、（ｂ）はハンダペーストが印刷された状態のプリント基板にコネクタが配置された状態を示す。

以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しつつ説明するが、先ず、コネクタについて図１及び図２を参照しつつ説明する。

コネクタ１０は、導電性部材で構成されるコネクタ用端子（以下、単に「端子」とも称する。）１２と、絶縁性の合成樹脂（以下、単に「樹脂」とも称する。）で構成されるハウジング２０と、を備える。このコネクタ１０は、表面（実装面）Ｔ１に回路が印刷されたプリント基板（以下、単に「基板」とも称する。）Ｔに印刷（塗布）されたハンダペーストｐがリフロー処理されることにより、ハンダ付けされ基板Ｔ上に固定、即ち、実装される。

ハウジング２０は、幅方向（図１においては左右方向）に長尺な略直方体形状であって、端子１２を保持する背面壁２２とコネクタ接続部２３とで構成されている。コネクタ接続部２３は、背面壁２２の一方側に設けられ、底壁２４と天壁２６と一対の側壁２８，２８とで構成されている。このコネクタ接続部２３は、前方側が開口しており、相手方コネクタと着脱自在に形成されている。尚、本実施形態においては、背面壁２２に対してコネクタ接続部２３が設けられている方向を前方とする。

背面壁２２は、複数の端子１２，１２，…を配列状態で保持している。具体的に、背面壁２２は、コネクタ１０が基板Ｔに実装されたときに、基板Ｔに対して立設され且つ複数の端子１２，１２，…を基板Ｔに沿った端子配列方向（図１においては左右方向）に配列した状態で保持する。底壁２４は、コネクタ１０が基板Ｔに実装されたときに、背面壁２２の下端に位置し、基板Ｔに対して平行に接する。天壁２６は、コネクタ１０が基板Ｔに実装されたときに、背面壁２２の上端に位置し、基板Ｔに対して平行となる。この天壁２６の下面、即ち、コネクタ接続部２３の内部側には、２本の突条２６ａ，２６ａが設けられている。この突条２６ａは、コネクタ１０の前後方向に延び、コネクタ接続部２３と相手方コネクタとの着脱の際に相手方コネクタを案内する。

側壁２８は、天壁２６の幅方向端部と底壁２４の幅方向端部とを接続する部位である。この側壁２８の後方側下端部に、幅方向外側に突出する突出部２９を有する。この突出部２９には上下方向に貫通するネジ孔２９ａが設けられている。このネジ孔２９ａは、コネクタ１０（若しくはハウジング２０）を基板ＴにネジＮにより締結するときに用いられる（図２参照）。

端子１２は、金属製の線状部材であり、背面壁２２に保持される被保持部１２ｂを挟んで、前方側に接続端部１２ａ、後方側に実装側端部１２ｃを有する。この端子１２は、被保持部１２ｂを除いて、横断面（詳しくは、端子１２の中心軸と直交する断面）の形状が角部を切欠き若しくは円弧状にした略四角形（図４参照）となるように形成されている。被保持部１２ｂは、その断面形状が幅方向に広がった矩形状（図示省略）に形成されている。本実施形態の端子１２は、金属板をプレスすることにより形成される。

接続端部１２ａは、背面壁２２から前方に向け、基板Ｔと平行にコネクタ接続部２３内に突出する部位である。この接続端部１２ａは、相手方のコネクタがハウジング２０のコネクタ接続部２３に嵌入されると相手方の雌型端子に差し込まれ、これにより当該コネクタ１０と相手方のコネクタとが導通可能に接続される。

被保持部１２ｂは、背面壁２２を前後方向に貫通する端子保持孔（図示せず）に圧入されることで背面壁２２に保持される部位である。

実装側端部１２ｃは、図３にも示されるように、端子本体部３０と挿入部３２と突出部３５とを有する。コネクタ１０を基板Ｔに実装したときに、端子本体部３０は、被保持部１２ｂから挿入部３２まで延びる部位であり、挿入部３２は、基板Ｔを貫通するスルーホールＴＨ内に位置する部位であり、突出部３５は、基板Ｔにおける実装面Ｔ１と反対側の面（裏面）Ｔ２から突出する部位である。この突出部３５は、コネクタ１０を基板Ｔに配置してハンダ付けした後、このハンダ付けの検査に必要な部位である。

この実装側端部１２ｃは、コネクタ１０を基板Ｔに実装したときに突出部３５が裏面Ｔ２から突出するように、挿入部３２の中心軸方向（図３においては上下方向）の長さが基板Ｔの厚さ寸法と同じ若しくは少し長くなるように構成されている。本実施形態では、基板Ｔの厚さが１．２〜１．６ｍｍであり、挿入部３２の長さが１．２〜１．６ｍｍである。また、本実施形態の突出部３５の長さ、即ち、コネクタ１０を基板Ｔへ実装した時に、裏面Ｔ２から突出する端子１２先端の突出長さは１．６〜２．０ｍｍである。尚、基板Ｔの裏面Ｔ２から端子１２先端（突出部３５）が突出してさえいればハンダ付けの検査が可能であるため、突出部３５の長さは、この値に限定されない。

このような端子本体部３０、挿入部３２、突出部３５は、同軸に連なり、端子本体部３０から突出部３５に向って順に細くなっている。具体的に、実装側端部１２ｃは、端子本体部３０、挿入部３２、突出部３５がそれぞれ同じ形状の横断面（図４参照）を有し、各部位の横断面が順に小さくなるように形成されている。本実施形態の実装側端部１２ｃでは、略四角形状の横断面における一辺の長さが、端子本体部３０では０．６〜０．８ｍｍ、挿入部３２（詳しくは挿入部本体３３）では０．４〜０．７５ｍｍ、突出部３５（詳しくは小径部３６）では０．３〜０．４ｍｍとなっている。尚、本実施形態における実装側端部１２ｃの横断面形状は略正方形であるが（図４参照）、例えば０．６×０．８ｍｍのような略長方形等であってもよい。

また、本実施形態の実測側端部１２ｃには、突出部３５の先端側から挿入部３２（詳しくは、コネクタ１０を基板Ｔに実装したときにスルーホールＴＨ内に位置する部位）まで延びる溝３５ａが設けられている。この溝３５ａは、コネクタ１０を基板Ｔにハンダ付けするときに、実装側端部１２ｃ（突出部３５）先端に付着したハンダペーストｐがリフロー等での加熱により溶けてハンダとして突出部３５の表面に沿って濡れ広がるときの濡れ広がる方向をコントロールする（詳細には、突出部３５に沿って濡れ上がる長さ寸法を増加させる）ためのものである。尚、本実施形態の溝３５ａの挿入部３２側の端部は、コネクタ１０を基板Ｔに実装したときにスルーホールＴＨ内に位置しているが、スルーホールＴＨの内周面と挿入部３２の外周面との隙間を満たすハンダの必要量を考慮するとスルーホールＴＨの手前に位置するのが好ましい。

詳細には、端子本体部３０は、コネクタ１０が基板Ｔに実装されたときに、背面壁２２の後方側から基板Ｔと平行に突出し、その位置から基板Ｔに向かって直角に屈曲して基板Ｔの実装面Ｔ１近傍まで延びる部位である。

挿入部３２は、端子本体部３０から同軸に延び、挿入部本体３３と第１段差部３４とを有する。挿入部本体３３は、コネクタ１０が基板Ｔに実装されたときに基板Ｔを貫通するスルーホールＴＨ内に位置してその中心軸方向に沿って延び、当該スルーホールＴＨの内周面と所定間隔をおいた外周面３３ａを有する部位である（図４参照）。この挿入部３２の横断面の形状及び大きさは、コネクタ１０が実装される基板ＴのスルーホールＴＨの形状に基づいて定められる。これは、スルーホールＴＨ内において、挿入部本体３３の横断面が大きいと挿入部３２の外周面３３ａとスルーホールＴＨの内周面との間隔が小さくなり過ぎ、この間に入り込んで固まったハンダの接続寿命が短くなる一方、横断面が小さいと挿入部３２の外周面３３ａとスルーホールＴＨの内周面との間隔が大きくなり、この間を埋めるために必要なハンダの使用量が増加する。この挿入部本体３３では、中心軸方向の各位置において横断面の形状及び大きさが同一である。尚、本実施形態の挿入部本体３３の横断面は、上記のように略四角形状であるが、これに限定されず、例えば、スルーホールＴＨの内周面に沿った円形等であってもよい。

第１段差部３４は、端子本体部３０と挿入部本体３３との間に設けられた部位であり、第１段差面３４ａを有する。第１段差面３４ａは、端子本体部３０の外周面３０ａにおける挿入部本体３３側の端部と、端子本体部３０よりも横断面の小さな挿入部本体３３の外周面３３ａにおける端子本体部３０側の端部を繋ぐ面である。本実施形態では、実測側端部１２ｃにおいて、端子本体部３０から第１段差面３４ａを介してスルーホールＴＨに挿入される部位（挿入部３２）を部分的に細くすることで、端子１２における強度の維持とハンダの使用量削減との両立を図っている。即ち、ハンダの使用量を減らすためにはスルーホールＴＨの内径を小さくしてこれに挿入されるコネクタ用端子の断面の縮小が求められる一方、求められる強度から端子本体部３０における横断面の縮小には制限があるため、挿入部３２の横断面を端子本体部３０の横断面よりも小さくして、上記端子１２における強度の維持とハンダの使用量削減との両立を図っている。

突出部３５は、挿入部３２から同軸に延び、第２段差部３７と小径部３６と先端縮径部３８とを有する。小径部３６は、中心軸方向の各位置において形状が同一で且つ同じ大きさ、即ち、挿入部本体３３の横断面よりも小さい横断面を有する部位である。尚、本実施形態の小径部３６の横断面は、上記のように挿入部本体３３と同じ略四角形状であるが、これに限定されず、例えば、円形等であってもよい。

第２段差部３７は、挿入部本体３３と小径部３６との間に設けられる部位であり、第２段差面３７ａを有する。第２段差面３７ａは、挿入部本体３３の外周面３３ａにおける小径部３６側の端部と、挿入部３２よりも横断面の小さな小径部３６の外周面３６ａにおける挿入部本体３３側の端部を繋ぐ面である。本実施形態では、実測側端部１２ｃの先端部において、挿入部３２から第２段差面３４ａを介してスルーホールＴＨを通過して裏面Ｔ２から突出する部位（突出部３５）を部分的に細くすることで、ハンダの使用量削減とハンダペーストｐが充填されたスルーホールＴＨを通過したときの先端へのハンダペーストｐの付着量削減との両立を図っている。即ち、先端へのハンダペーストｐの付着量削減のためには端子１２の横断面の縮小が求められる、換言すると、端子１２を細くすることが求められる一方、端子１２の外周面とスルーホールＴＨの内周面との間隔が大きくなるとその間を埋めるためのハンダの使用量が増加することから端子１２を細くするにも限界があるため、突出部３５の横断面を挿入部３２の横断面よりも小さくして、上記ハンダの使用量削減と先端へのハンダペーストｐの付着量削減との両立を図っている。

先端縮径部３８は、小径部３６から同軸に延び、先端側に向うに従って横断面が漸減する部位、即ち、略テーパー状の部位である。このようにテーパー状の先端縮径部３８を端子１２先端に設けることで、内径の小さなスルーホールＴＨに対して端子１２が挿入し易くなる。

次に、以上のように構成されるコネクタ１０の基板Ｔへの実装方法、即ち、上記のコネクタ１０が実装された基板Ｔの製造方法について、図５乃至図６を参照しつつ説明する。

<ハンダペーストの塗布工程>
先ず、実装面Ｔ１に所定の回路が形成された基板Ｔが用意されこの基板Ｔにハンダペーストｐが印刷される。具体的に、所定部位に穴の開いたマスクＭが基板Ｔの実装面Ｔ１上に重ねられ、これによりハンダペーストｐを塗りたい部位を残して実装面Ｔ１がマスクＭによって覆われる。その状態で、マスクＭ上に供給されたハンダペーストｐがスキージＳｋにより塗り拡げられる。このとき、スルーホールＴＨ及びその周囲はマスクＭにより覆われていないため、塗り拡げられたハンダペーストｐがスルーホールＴＨ内に入り込む（図５参照）。このとき、スルーホールＴＨ内には、十分な量のハンダペーストｐが入り込んでいる。その後、マスクＭが基板Ｔから剥がされると、実装面Ｔ１上の所望の部位にハンダペーストｐが印刷された基板Ｔが得られる。

<コネクタの配置工程>
次に、実装面Ｔ１上にコネクタ１０が配置される。具体的に、スルーホールＴＨ内に充填されたハンダペーストｐに差し込むようにしてスルーホールＴＨに端子１２の先端（突出部３５）が挿入される。そして、ハウジング２０の底壁２４が実装面Ｔ１に接するまで端子１２がスルーホールＴＨに挿入されると、突出部３５がスルーホールＴＨを通過して裏面Ｔ２から突出する。詳細には、内部にハンダペーストｐが充填されたスルーホールＴＨに実装面Ｔ１側から端子１２の突出部３５と挿入部３２とが順に差し込まれる。ハウジング２０の底壁２４が実装面Ｔ１に接するまで端子１２がスルーホールＴＨに挿入されると、スルーホールＴＨ内に充填されているハンダペーストｐを貫通して、突出部３５が裏面Ｔ２側に突出する。スルーホールＴＨに充填されたクリーム状のハンダペーストｐを貫通したため、突出部３５の先端にハンダペーストｐが付着する（図６参照）。

このとき、スルーホールＴＨ内に充填されたハンダペーストｐを貫通した突出部３５先端に付着するハンダペーストｐの付着量は、軸方向の各位置における横断面が同一、即ち、軸方向において太さが一定の従来の端子を通過させたときよりも少なくなる。これは、クリーム状のハンダペーストｐ内を通過して突出する端子１２の先端部（突出部３５）の横断面が従来の端子先端部の横断面に比べて小さいからである。

このように実装面Ｔ１にハウジング２０の底壁２４が接するまで端子１２がスルーホールＴＨに挿入され、コネクタ１０が基板Ｔに配置されると、ハウジング２０の側壁２８の突出部２９に設けられたネジ孔２９ａに基板Ｔの裏面Ｔ２側から基板Ｔを介してネジＮが螺入され、ハウジング２０と基板Ｔとが締結される。

<加熱工程>
以上のようにして実装面Ｔ１上にコネクタ１０が配置されると、この状態の基板Ｔがリフロー炉内で加熱（リフロー）され、端子１２とスルーホールＴＨとのハンダ付けが行われる。具体的に、この加熱によりハンダペーストｐが溶けてハンダ以外の成分が揮発等により除去されると共に、スルーホールＴＨの開口周縁部に印刷されたハンダや突出部３５先端に付着したハンダが溶けてスルーホールＴＨ内に流入する。

詳細には、リフローにより実装面Ｔ１のスルーホールＴＨの開口周縁部に印刷されたハンダペーストｐが溶け、表面張力によってスルーホールＴＨと端子１２（挿入部３２）との間に流れ込む。一方、コネクタ１０を実装面Ｔ１に配置するときに端子１２（突出部３５）先端に付着したハンダペーストｐもリフローにより溶け、突出部３５の表面に沿ってハンダが濡れ広がる。このハンダは挿入部３２まで濡れ広がり、スルーホールＴＨの開口まで到達すると表面張力によって当該スルーホールＴＨと挿入部３２との間に流れ込む。

このハンダが濡れ拡がるときに、本実施形態の端子１２では、従来の軸方向の各位置における横断面の形状が同一の端子に比べ、裏面Ｔ２から突出している部位（突出部３５）を細く形成してその表面積を小さくすることで、端子１２先端におけるハンダペーストｐの付着量が少なくても、濡れ拡がったハンダが確実にスルーホールＴＨまで到達してスルーホールＴＨ内に確実に流入する。これにより、リフロー処理において、スルーホールＴＨ内でのハンダ不足の発生が抑制される。

<冷却及び検査工程>
このようにリフローによってスルーホールＴＨ内にハンダが流入したあと、冷却されハンダが固まることで、スルーホールＴＨと端子１２とがハンダを介して導通可能に接続、即ち、ハンダ付けされる。

そして、ハンダが十分に冷めて固まった後に、基板Ｔの裏面Ｔ２側において、当該裏面Ｔ２から突出している端子１２の先端部（突出部３５）及びその周囲のハンダの状態に基づいてハンダ付けの検査が行われる。このようにしてコネクタ１０を実装した基板Ｔが製造される。

以上のように、コネクタ１０に含まれる端子１２が突出部３５を有し、この突出部３５が挿入部３２の横断面よりも小さな横断面を有することで、実装後の検査のために突出部３５が裏面Ｔ２から突出するようにコネクタ１０を基板Ｔに実装しても、基板Ｔへのコネクタ１０配置時の端子１２先端へのハンダペーストｐの付着量を減らすことができると共に、ハンダの使用量を増やすことなくスルーホールＴＨと端子１２とのハンダによる接続を確実に行うことができる。

即ち、端子１２の挿入が困難とならない大きさ（内径）のスルーホールＴＨにおいて、挿入部３２の横断面の大きさを確保して挿入部３２の外周面３３ａとスルーホールＴＨの内周面との隙間面積を減らすことによってハンダの必要量を抑制しながら、挿入部３２から検査用に突出する突出部３５の横断面を小さくすることで、突出部３５先端へのハンダペーストｐの付着量を減らすことができる。

具体的に、挿入部３２における横断面を従来のコネクタ用端子と同じ大きさとすることで、当該端子１２（挿入部３２）の外周面３３ａとスルーホールＴＨの内周面との間隔を従来のコネクタ用端子が用いられた場合と同じにすることができる。これにより、スルーホールＴＨの内径を小さくすることなくハンダの使用量の増加を抑止すると共に端子１２をスルーホールＴＨへ挿入するのが難しくなることを防止することができる。そして、スルーホールＴＨを通過して基板Ｔの裏面Ｔ２から突出している突出部３５が挿入部３２の横断面よりも小さな横断面を有することで当該突出部３５の表面積を小さくすることができる。その結果、ハンダ付けの検査の際に基板Ｔにおける裏面Ｔ２から突出してさえいれば得られる突出部３５の機能を確保しながら突出部３５先端に付着したハンダペーストｐが溶融され濡れ拡がったときにスルーホールＴＨまで到達し易くすることができる。しかも、突出部３５の横断面を小さくすることで突出部３５が細くなるため、ハンダペーストｐが充填されたスルーホールＴＨを通過したときの突出部３５先端へのハンダペーストｐの付着量を減らすことができる。

また、突出部３５が小径部３６と段差部３７とを有することで、端子１２の先端部（基板Ｔ側端部）において挿入部３２から小径部３６へ段差面３７ａによってその横断面が急に縮小され、即ち、端子１２先端部が段差面３７ａを挟んで先端側が急に細くなることで突出部３５の表面積が突出部全体をテーパー形状にした場合に比べてより小さくなる。その結果、突出部３５先端にハンダペーストｐが付着し難くなると共に付着したハンダペーストｐが溶融して濡れ拡がったときにスルーホールＴＨへより到達し易くなる。

また、挿入部３２の横断面を端子本体部３０の横断面よりも小さくすることで、当該端子１２を備えたコネクタ１０を基板Ｔに実装したときのハウジング２０から基板Ｔまでの端子１２（端子本体部３０）の強度を維持しつつ、ハンダの使用量を削減することが可能となる。

上記のコネクタ１０を用いて、当該コネクタ１０を実装した基板Ｔを製造することで、リフロー処理によってコネクタ１０を基板Ｔに実装するときに、スルーホールＴＨ内でのハンダ不足が生じ難くなり、不良品の発生確率を低減することができる。

即ち、端子１２の挿入が困難とならない大きさ（内径）のスルーホールＴＨにおいて、挿入部３２の横断面の大きさを確保して挿入部３２の外周面３３ａとスルーホールＴＨの内周面との隙間面積を減らすことによってハンダの必要量を抑制しながら、挿入部３２から検査用に突出する突出部３５の横断面を小さくすることで、突出部３５先端へのハンダペーストｐの付着量を減らすことができる。

具体的に、端子１２の先端側において突出部３５の横断面を挿入部３２の横断面より小さくすることで、実装面Ｔ１にコネクタ１０を配置する工程において、端子１２（突出部３５）先端へのペーストの付着量が減るため、スルーホールＴＨにおいて端子１２が挿通されたときのスルーホールＴＨ内部のハンダペーストｐの減少が抑制される。また、スルーホールＴＨにおいて挿入部３２が挿入できる大きさ（内径）が確保されることで、スルーホールＴＨへの端子１２先端（突出部３５）の挿入が困難となることが防がれる。

さらに、突出部３５の横断面を小さくして突出部３５の表面積を小さくすることで、リフローにおいて、先端に付着したハンダペーストｐが溶融して濡れ拡がったときに確実にスルーホールＴＨまで到達して表面張力により流入することにより、スルーホールＴＨ内でのハンダ不足がより生じ難くなる。その結果、端子１２とスルーホールＴＨとがハンダを介して導通可能に確実に接続され、接続不良による不良品の発生確率を低減することができる。

しかも、当該方法で製造されるコネクタ１０を実装した基板Ｔでは、コネクタ１０が実装されたときに突出部３５が基板Ｔの裏面Ｔ２から突出するため、リフロー処理後にハンダ付けの検査が行い易い。

尚、本発明のコネクタ用端子、この端子を備えたコネクタ、及びこのコネクタを実装したプリント基板の製造方法は、上記実施形態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内において種々変更を加え得ることは勿論である。

端子１２の基板Ｔ側先端部の具体的構成は限定されない。例えば、本実施形態では、突出部３５が段差面３７ａを介して挿入部３２よりも急に細くなっているが、図７に示されるように、突出部１３５全体が先端に向うに従って横断面が徐々に縮小されるテーパー形状であってもよい。即ち、突出部の横断面が挿入部３２の横断面より小さければよく、テーパー形状や上記実施形態のような二段構成でもよく、また、三段構成等であってもよい。尚、端子１２の基板Ｔ側先端部における各部位（挿入部や突出部等）の長さ寸法は、コネクタを基板Ｔに配置したときに挿入部３２よりも横断面の小さな突出部がスルーホール内に入らないようにそれぞれ設定される。これにより、端子１２の外周面とスルーホールＴＨの内周面との隙間が大きくなることが防がれ、この隙間を満たすためのハンダの必要量の増加が抑制される。

また、上記実施形態の突出部３５において、小径部３６では中心軸方向の各位置において横断面が同一であるが、略同一（例えば、先端に向って徐々に横断面が縮小する形状）等であってもよい。

上記実施形態の端子１２では、端子本体部３０の横断面と挿入部３２（挿入部本体３３）の横断面と突出部３５（小径部３６）の横断面とが相似形若しくは略相似形であるが、これに限定されない。例えば、挿入部３２の横断面が上記の略四角形で且つ突出部３５の横断面が円形でもよく、挿入部３２の横断面が円形で且つ突出部３５の横断面が上記の略四角形でもよい。また、挿入部３２の横断面と突出部３５の横断面とが共に円形等でもよい。同様に、端子本体部３０の横断面と挿入部３２の横断面とが相似形以外の異なる形状等であってもよい。

上記実施形態の端子１２では、挿入部３２と突出部３５とが同軸に構成されているが、これに限定されず、例えば、中心軸方向において、挿入部３２の投影領域内に突出部３５の全体が位置していればそれぞれの中心軸がずれていてもよい。挿入部３２と突出部３５とがこのような位置関係であれば、同軸の場合と比べ、端子１２をスルーホールＴＨに挿入する際の挿入し易さがあまり変わらない。

また、上記実施形態のコネクタ１０は、端子本体部３０がハウジング２０から外部に露出しているが、端子本体部３０がハウジング２０内に位置して挿入部３２と突出部３５とがハウジング２０から露出するように構成されてもよい。例えば、ハウジングにおける底壁下面（ハウジングにおけるコネクタ配置時に実装面Ｔ１と接する面）から当該下面と直交する姿勢で挿入部３２と突出部３５とが突出していれば、上記実施形態同様に、実装面Ｔ１に対して直交する方向からスルーホールＴＨに端子１２を挿入しつつコネクタ（ハウジング）を基板Ｔ上に配置することができる。

１０ コネクタ
１２ コネクタ用端子
２０ ハウジング
２２ 背面壁
３０ 端子本体部（本体部）
３２ 挿入部
３３ａ 外周面
３５ 突出部
ｐ ハンダペースト
Ｔ プリント基板
Ｔ１ 実装面
Ｔ２ 裏面（実装面と反対側の面）
ＴＨ スルーホール

Claims (5)

1. プリント基板に実装されるコネクタに含まれ、このコネクタが前記プリント基板に実装されるときに当該プリント基板を貫通するスルーホールに挿入され当該スルーホールと導通可能に接続されるコネクタ用端子であって、
   前記コネクタがプリント基板に実装されたときに前記スルーホール内に位置してその中心軸方向に沿って延び、当該スルーホールの内周面と所定間隔をおいた外周面を有する挿入部と、
   前記挿入部から前記中心軸方向に沿って延び、前記コネクタがプリント基板に実装されたときに当該プリント基板における当該コネクタが実装された実装面と反対側の面から突出する突出部と、を備え、
   前記突出部は、前記挿入部における前記中心軸方向と直交する挿入部断面よりも小さな前記中心軸方向と直交する断面を有することを特徴とするコネクタ用端子。
2. 請求項１に記載のコネクタ用端子において、
   前記突出部は、前記中心軸方向の各位置において、形状が同一若しくはほぼ同一で且つ前記挿入部断面よりも小さな前記中心軸方向と直交する断面を有する小径部と、
   前記挿入部と前記小径部との間に位置して前記挿入部の外周面における小径部側端部と前記小径部の外周面における挿入部側端部とを繋ぐ段差面を有する段差部とを備えることを特徴とするコネクタ用端子。
3. 請求項１又は２に記載のコネクタ用端子において、
   前記コネクタのハウジングに保持される被保持部と、前記挿入部における突出部と反対側の端部から前記被保持部まで延びる本体部とを備え、
   前記挿入部断面は、前記本体部における当該本体部の軸方向と直交する本体部断面よりも小さいことを特徴とするコネクタ用端子。
4. プリント基板に実装されるコネクタであって、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載のコネクタ用端子と、
   前記コネクタ用端子を保持して前記プリント基板の実装面に配置されるハウジングとを備え、
   前記ハウジングは、前記実装面に配置されたときに、前記スルーホールに挿入部が挿入されてプリント基板における実装面と反対側の面から突出部が突出するような姿勢で前記コネクタ用端子を保持することを特徴とするコネクタ。
5. コネクタを実装したプリント基板を製造する方法であって、
   請求項４に記載のコネクタを用意するコネクタ準備工程と、
   スルーホール及び回路が形成されたプリント基板を用意する基板準備工程と、
   前記スルーホール内に充填されるようにハンダペーストを前記プリント基板の実装面に塗布する塗布工程と、
   前記塗布工程で内部にハンダペーストが充填されたスルーホールに実装面側から前記コネクタ用端子の突出部と挿入部と順に差し込み、前記突出部が前記スルーホール内に充填されたハンダペーストを貫通して前記プリント基板の実装面と反対側の面から突出した状態となるように前記コネクタを実装面に配置する配置工程と、
   前記配置工程でコネクタが実装面に配置されたプリント基板を周囲から加熱することにより、前記ハンダペーストを溶融してスルーホール内にハンダを流入させる加熱工程とを備えることを特徴とするコネクタを実装したプリント基板の製造方法。
   

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