JP2011249194A - 基板用コネクタの基板組付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な半田フィレットを形成できる基板用コネクタの基板組付け方法を提供する。
【解決手段】スルーホール２１を有する基板２０に半田２２を塗布する半田塗布工程と、半田塗布工程後に、基板用コネクタ１Ａの端子１０をスルーホール２１に挿入し、スルーホール２１を貫通した端子１０の先端部に半田を付着させた状態でコネクタハウジング２を基板２０上に載置するコネクタ載置工程と、コネクタ載置工程後に、半田２２に熱を加え、基板２０上の残留半田と端子１０の先端部の付着半田とが繋がった半田フィレットを形成するリフロー工程とを行う基板用コネクタの基板組み付け方法であって、コネクタハウジング２には、底面高さが基板載置面２ａ以上の高さ位置で、且つ、端子１０の突出長さ以上の突出寸法で突出する過剰挿入規制突部４を設け、コネクタ載置工程で、過剰挿入規制突部４によって端子１０のスルーホール２１への過剰挿入を阻止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板用コネクタを基板に組み付ける基板組付け方法に関する。

基板用コネクタは、基板に固定し、相手コネクタと基板間の電気的接続を行うものであり、従来より種々提案されている（特許文献１参照）。このような構成の基板用コネクタの基板組付け方法の一従来例を図７〜図９を用いて説明する。

図７において、基板用コネクタ５０は、基板６０に固定するコネクタハウジング５１と、コネクタハウジング５１に固定された複数の端子５２とを有する。コネクタハウジング５１の底面が基板載置面５１ａである。各端子５２は、ほぼＬ字形状である。各端子５２の一端側は、コネクタハウジング５１の相手コネクタ嵌合室（図示せず）に突出している。各端子５２の他端側は、コネクタハウジング５１の裏面より外部に突出している。各端子５２の突出箇所は、水平方向に延びる水平部５２ａと、この水平部５２ａの先端より下方に直角に曲がる垂直部５２ｂとから構成されている。

次に、基板用コネクタ５０の基板組み付け手順を説明する。基板６０のスルーホール６１の上面等に半田６２を塗布する。次に、図７に示すように、基板用コネクタ５０の端子５２を基板６０のスルーホール６１に挿入する。すると、基板６０上の半田６２の一部が端子５２の先端部に付着する。そして、図９に示すように、スルーホール６１を貫通した端子５２の先端部に付着半田６２ｂが付着した状態でコネクタハウジング５１を基板６０上に載置する。次に、半田６２の溶融温度以上の熱を加える。すると、基板６０上の残留半田６２ａと端子５２の先端部の付着半田６２ｂとが繋がった半田フィレットが形成される。

ところで、各端子５２の垂直部５２ｂの寸法Ｈ２は、図９に示すように、コネクタハウジング５１が基板６０上に載置した状態にあって、端子突出寸法Ｄが半田フィレットの形成に適正な寸法となるよう設定される。

特開２００８−２１７９９５号公報

しかしながら、図８に示すように、コネクタハウジング５１が基板６０に対して傾斜し、端子５２がスルーホール６１に斜め挿入されると、コネクタハウジング５１が傾斜している間は端子５２が正規の端子突出寸法Ｄ以上の突出寸法Ｄ１（Ｄ１＞Ｄ）となる。すると、基板６０上の残留半田６２ａと端子５２の先端部の付着半田６２ｂとの間の繋がりが切れ、良好な半田フィレットが形成されない恐れがある。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、良好な半田フィレットを確実に形成できる基板用コネクタの基板組付け方法を提供することを目的とする。

本発明は、スルーホールを有する基板に半田を塗布する半田塗布工程と、前記半田塗布工程後に、前記基板用コネクタの前記端子を前記基板の前記スルーホールに挿入し、前記スルーホールを貫通した前記端子の先端部に半田を付着させた状態で前記コネクタハウジングを前記基板上に載置するコネクタ載置工程と、前記コネクタ載置工程後に、前記半田の溶融温度以上の熱を加え、前記基板の残留半田と前記端子の先端部に付着した付着半田とが繋がった半田フィレットを形成するリフロー工程とを行う基板用コネクタの基板組み付け方法であって、前記コネクタハウジングには、底面高さが前記基板載置面以上の高さ位置で、且つ、前記端子の突出長さ以上の突出寸法で前記端子の突出方向に突出する過剰挿入規制突部を設け、前記コネクタ載置工程で、前記過剰挿入規制突部の前記基板への干渉によって前記端子の前記基板の前記スルーホールへの過剰挿入を阻止することを特徴とする基板用コネクタの基板組付け方法である。

本発明によれば、コネクタハウジングが基板に対して傾斜し、端子がスルーホールに斜め挿入されても、過剰挿入規制部が基板に干渉して端子の過剰挿入が防止される。従って、良好な半田フィレットを確実に形成できる。

本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は基板用コネクタの平面図、（ｂ）は基板用コネクタの側面図である。 本発明の第１実施形態を示し、基板用コネクタの基板組付け過程で、端子の先端を基板のスルーホールの挿入した状態を示す側面図である。 本発明の第１実施形態を示し、基板用コネクタの基板組付け過程で、コネクタハウジングが基板に対して傾斜した状態を示す側面図である。 本発明の第１実施形態を示し、基板用コネクタの基板組付け過程で、コネクタハウジングを基板上に載置した状態を示す側面図である。 本発明の第２実施形態を示し、基板用コネクタの基板組付け過程で、コネクタハウジングが基板に対して傾斜した状態を示す側面図である。 本発明の第３実施形態を示し、基板用コネクタの基板組付け過程で、コネクタハウジングが基板に対して傾斜した状態を示す側面図である。 従来例を示し、基板用コネクタの基板組付け過程で、端子の先端を基板のスルーホールの挿入した状態を示す側面図である。 従来例を示し、基板用コネクタの基板組付け過程で、コネクタハウジングが基板に対して傾斜した状態を示す側面図である。 従来例を示し、基板用コネクタの基板組付け過程で、コネクタハウジングを基板上に載置した状態を示す側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１（ａ）、（ｂ）において、基板用コネクタ１Ａは、基板２０に固定されるコネクタハウジング２と、コネクタハウジング２に固定された複数の端子１０とを有する。

コネクタハウジング２の両側の側壁には、コネクタ固定部３が設けられている。コネクタハウジング２は、その底面が基板載置面２ａである。コネクタハウジング２は、基板載置面２ａが基板２０上に載置され、且つ、一対のコネクタ固定部３を用いて基板２０に固定される。基板２０は、メタルコア基板である。基板２０には、適所にスルーホール２１が形成されている。尚、図面では基板２０のコア部を省略してある。

コネクタハウジング２は、相手コネクタ（図示せず）が嵌合されるコネクタ嵌合室（図示せず）を有する。

複数の端子１０は、ほぼＬ字形状である。各端子１０の一端側は、コネクタ嵌合室（図示せず）に突出している。各端子１０の他端側は、コネクタハウジング２の裏面より外部に突出している。各端子１０の突出箇所は、水平方向に延びる水平部１０ａと、この水平部１０ａの先端より下方に直角に曲がる垂直部１０ｂとから構成されている。水平部１０ａの長さは、端子１０の突出寸法Ｌ２である。垂直部１０ｂは、コネクタハウジング２の基板載置面２ａより下方に突出する長さ寸法Ｈである。詳しくは、垂直部１０ｂの長さ寸法Ｈは、コネクタハウジング２が基板２０上に載置された状態（図４参照）にあって、端子１０の基板２０下面からの突出寸法が正規の突出寸法Ｄとなる寸法である。正規の端子突出寸法Ｄは、下記するリフロー工程で良好な半田フィレットを形成するに適した寸法である。

また、コネクタハウジング２には、梁形状の過剰挿入規制突部４が突設されている。過剰挿入規制突部４は、並列された複数の端子１０の間の位置より、端子１０の突出方向と同一方向に突出している。過剰挿入規制突部４は、底面高さがコネクタハウジング２の基板載置面２ａと同じ高さで、且つ、端子１０の突出長さＬ２より長い突出寸法Ｌ１に設定されている。

次に、基板用コネクタ１Ａの基板組み付け手順を説明する。各基板組付け工程は、例えば自動車用制御ユニットによって制御ロボットを用いて自動的に行われる。以下、説明する。

先ず、基板２０の上面の所定位置にペースト状の半田２２を塗布する（半田塗布工程）。基板用コネクタ１Ａの各端子１０が挿入されるスルーホール２１の上面側にも半田２２が塗布される。

次に、図２に示すように、基板用コネクタ１Ａを基板２０の所定位置に上方から載置する。この過程で、基板用コネクタ１Ａの各端子１０が基板２０のスルーホール２１に挿入される。各端子１０がスルーホール２１に挿入される過程で、基板２０上の半田２２の一部が端子１０の先端部に付着する。そして、図４に示すように、コネクタハウジング２が基板２０上に載置されると、基板２０上には残留半田２２ａが残り、スルーホール２１を貫通した端子１０の先端部には付着半田２２ｂが付着する（コネクタ載置工程）。

次に、基板用コネクタ１Ａ及び基板２０に半田２２の溶融温度以上の熱を加える。すると、基板２０上の残留半田２２ａと端子１０の先端部に付着した付着半田２２ｂとによって、端子１０と基板２０の間に半田フィレットが形成される（リフロー工程）。

上記コネクタ載置工程にあって、図３に示すように、コネクタハウジング２が基板２０に対して傾斜（傾斜角α）し、端子１０がスルーホール２１に斜め挿入されると、過剰挿入規制突部４の先端Ｐが基板２０に突き当たる。これにより、従来例のように端子１０の垂直部１０ｂがこれ以上深くスルーホール２１内に挿入されず、端子１０の過剰挿入が防止される。

過剰挿入規制突部４は、底面高さが基板載置面２ａと同一高さで、且つ、端子１０の突出長さＬ２より長い突出寸法Ｌ１（Ｌ１＞Ｌ２）に設定されている。従って、コネクタハウジング２が基板２０に対して傾斜し（傾斜角α）、端子１０がスルーホール２１に斜め挿入された場合における端子１０の突出寸法ｄが正規の突出寸法Ｄより短い寸法ｄ（ｄ＜Ｄ）に規制される。これにより、基板２０上の残留半田２２ａと端子１０の先端部の付着半田２２ｂとの間の繋がりが切れることがないため、良好な半田フィレットが確実に形成される。

過剰挿入規制突部４は、その長さ寸法Ｌ１が端子１０の突出寸法Ｌ２より長ければ長いほど、端子１０がスルーホール２１に斜め挿入された場合における端子１０の突出寸法ｄを短くできる。従って、良好な半田フィレットの形成確率を向上させることができる。

（第２実施形態）
図５は本発明の第２実施形態を示す。第２実施形態に係る基板用コネクタ１Ｂは、前記第１実施形態のものと比較するに、過剰挿入規制突部４の構成が相違する。つまり、図５に示すように、過剰挿入規制突部４は、底面高さがコネクタハウジング２の基板載置面２ａと同一高さであるが、その突出寸法Ｌ１が端子の突出寸法Ｌ２と同じ寸法に設定されている。

他の構成は、前記第１実施形態のものと同一であるため重複説明を回避する。図５にあって、第１実施形態と同一構成箇所には同一符号を付して明確化を図っている。

この第２実施形態では、端子１０がスルーホール２１に斜め挿入された場合における端子１０の突出寸法ｄを正規の突出寸法Ｄと同じ寸法に規制できる。従って、第１実施形態と同様に、良好な半田フィレットを確実に形成できる。

（第３実施形態）
図６は本発明の第３実施形態を示す。第３実施形態に係る基板用コネクタ１Ｃは、前記第１実施形態のものと比較するに、過剰挿入規制突部４の構成が相違する。つまり、図６に示すように、過剰挿入規制突部４は、その突出寸法Ｌ１が端子の突出長さＬ２より長いが、底面高さが基板載置面２ａよりｈだけ高い位置に設定されている。又、過剰挿入規制突部４の突出長さＬ１は、端子１０の突出長さＬ２に対して、ｂ≧ｈ／ｔａｎα（αは傾斜角）を満たす寸法だけ長い寸法に設定されている。つまり、過剰挿入規制突部４の先端Ｐが基板２０に当接した状態で、端子１０の基板載置面２ａよりｈ寸法だけ下方のポイントｐ１が基板２０の上面と同じ位置、若しくは、基板２０の上面より上方位置になる寸法である。

他の構成は、前記第１実施形態のものと同一であるため重複説明を回避する。図６にあって、第１実施形態と同一構成箇所には同一符号を付して明確化を図る。

この第３実施形態にあっても、端子１０がスルーホール２１に斜め挿入された場合における端子１０の突出寸法ｄを正規の突出寸法Ｄと同じ、若しくは、突出寸法Ｄより短い寸法に規制できる。従って、第１実施形態と同様に、良好な半田フィレットを確実に形成できる。

第３実施形態は、基板２０上の搭載部品の位置と過剰挿入規制突部４の配置位置が重なる等によって、コネクタハウジング２の基板載置面２ａと同じ高さに過剰挿入規制突部４を設けることができない場合に有効である。

１Ａ〜１Ｃ 基板用コネクタ
２ コネクタハウジング
２ａ 基板載置面
４ 過剰挿入規制突部
１０ 端子
２０ 基板
２１ スルーホール
２２ 半田

Claims (1)

1. スルーホールを有する基板に半田を塗布する半田塗布工程と、
   前記半田塗布工程後に、基板用コネクタの端子を前記基板の前記スルーホールに挿入し、前記スルーホールを貫通した前記端子の先端部に半田を付着させた状態で前記コネクタハウジングを前記基板上に載置するコネクタ載置工程と、
   前記コネクタ載置工程後に、前記半田の溶融温度以上の熱を加え、前記基板上の残留半田と前記端子の先端部に付着した付着半田とが繋がった半田フィレットを形成するリフロー工程とを行う基板用コネクタの基板組み付け方法であって、
   前記コネクタハウジングには、底面高さが前記基板載置面以上の高さ位置で、且つ、前記端子の突出長さ以上の突出寸法で突出する過剰挿入規制突部を設け、前記コネクタ載置工程で、前記過剰挿入規制突部の前記基板への干渉によって前記端子の前記スルーホールへの過剰挿入を阻止することを特徴とする基板用コネクタの基板組付け方法。

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