JP2013232292A - 端子の製造方法および基板用コネクタ - Google Patents

端子の製造方法および基板用コネクタ Download PDF

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Abstract

【課題】リフロー半田において接続に必要とされる半田の量を少なくして各半田ペーストの印刷範囲を小さくし、もって端子間ピッチを小さくする。
【解決手段】本発明は、基板Ｂに貫通して形成された円形のスルーホールＢ１に接続される基板接続部１２を有する端子１０の製造方法であって、各内角が鈍角で構成された多角形状をなす開口を有する伸線ダイスの開口から線引きすることで、各内角が鈍角で構成された多角形状をなす断面を有する線材を製造する伸線工程と、線材に表面処理を行う表面処理工程と、表面処理が施された線材を一定の長さで切断することで基板接続部１２を形成する切断工程とを備えたところに特徴を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、端子の製造方法および基板用コネクタに関する。
従来、基板に貫通して形成された円形のスルーホールに挿入される端子として、例えば下記特許文献１に記載のものが知られている。この端子は、断面正方形状の線材を母材として表面処理を施した後、一定の長さに切り出してプレス加工することによって形成されている。端子をスルーホールに挿入して半田付けを行う場合、端子の断面における角部がスルーホールの内壁に最も接近することになるため、端子の断面形状に合わせてスルーホールの孔径が決定されることになる。一方、端子の断面における各辺の中央部では、スルーホールの内壁までの距離が最も長くなるため、半田の量が多くなってしまう。ここで、フロー半田によって半田付けを行う場合には、溶融半田槽からスルーホール内部に半田を吸い上げて半田付けを行うことができるため、必要とされる半田の量が多くなっても端子間ピッチを小さくすることは可能である。
特開２０１０−２７７８８９号公報
しかしながら、基板の表面に半田ペーストを印刷してからリフロー炉に通して半田付けを行うリフロー半田の場合には、スルーホール内部に流れ込む半田の量を加味した上でスルーホールのランドよりも広い範囲に半田ペーストを印刷する必要があり、各半田ペーストが重ならないようにスルーホール間ピッチを設定しなければならない。したがって、端子間ピッチを小さくするには、半田の量をできるだけ少なくして、各半田ペーストの印刷範囲をできるだけ小さくすることが必要とされる。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、リフロー半田において接続に必要とされる半田の量を少なくして各半田ペーストの印刷範囲を小さくし、もって端子間ピッチを小さくすることを目的とする。
本発明は、基板に貫通して形成された円形のスルーホールに接続される基板接続部を有する端子の製造方法であって、各内角が鈍角で構成された多角形状をなす開口を有する伸線ダイスの開口から線引きすることで、各内角が鈍角で構成された多角形状をなす断面を有する線材を製造する伸線工程と、線材に表面処理を行う表面処理工程と、表面処理が施された線材を一定の長さで切断することで基板接続部を形成する切断工程とを備えたところに特徴を有する。
このようにすると、各内角が鈍角で構成された多角形状をなす断面を有する線材を使用しているため、正方形状の断面における角部を叩いて多角形状としなくてもよく、線材の表面に施された表面処理が剥がれるおそれがない。
また、正方形状の断面における角部を叩いて多角形状とすることも考えられるが、角部が叩かれることで角部に施された表面処理が剥がれるため、角部に半田が被着しにくくなり、得策ではない。その点、上記の製造方法によると、多角形状をなす線材を母材として端子を形成すればよく、角部を叩く必要がないため、表面処理が剥がれることはない。
また、本発明は、基板に貫通して形成された円形のスルーホールに接続される基板接続部を有する端子の製造方法であって、四隅が丸みを帯びた略四角形状をなす開口を有する伸線ダイスの開口から線引きすることで、角部が丸みを帯びた略四角形状をなす断面を有する線材を製造する伸線工程と、線材に表面処理を行う表面処理工程と、表面処理が施された線材を一定の長さで切断することで基板接続部を形成する切断工程とを備えたところに特徴を有する。
このようにすると、角部が丸みを帯びた略四角形状をなす断面を有する線材を使用しているため、正方形状の断面における角部を叩いて略四角形状としなくてもよく、線材の表面に施された表面処理が剥がれるおそれがない。
上記の製造方法における線材は、一対の平行な面を有するものとしてもよい。
このようにすると、相手側端子によって一対の平行な面を挟持して端子同士を接続することができる。
また、本発明は、基板に貫通して形成された円形のスルーホールに接続される基板接続部を有する端子の製造方法であって、円孔の開口を有する伸線ダイスの開口から線引きすることで、円形断面を有する線材を製造する伸線工程と、線材に表面処理を行う表面処理工程と、表面処理が施された線材を一定の長さで切断することで基板接続部を形成する切断工程とを備えたところに特徴を有する。
このような構成によると、円形断面を有する線材を使用しているため、正方形状の断面における角部を叩いて円形としなくてもよく、線材の表面に施された表面処理が剥がれるおそれはない。
また、本発明は、基板に貫通して形成された円形のスルーホールに挿入される端子と、この端子を保持するハウジングとを備えた基板用コネクタであって、端子の一端側に、スルーホールに接続される基板接続部が設けられ、端子の他端側に、ハウジングと嵌合する相手側ハウジングに設けられた相手側端子に接続される端子接続部が設けられており、端子は金属製の線材を加工したものであって、この線材は一対の平行な面を有し、各内角が鈍角で構成された多角形状をなす断面を有する構成としたところに特徴を有する。
このような構成によると、線材の断面が多角形状をなし、各内角が鈍角で構成されているため、断面正方形状の線材を切断して基板接続部を形成する場合よりもスルーホールの孔径を小さくすることができ、接続に必要とされる半田の量を少なくすることができる。したがって、リフロー方式によるスルーホールの半田付けを行った場合に、各半田ペーストの印刷範囲を小さくし、もって端子間ピッチを小さくすることができる。さらに、一対の平行な面を有する線材を使用しているため、相手側端子によって一対の平行な面を挟持するようにして端子同士を接続することができる。
本発明によれば、リフロー半田において接続に必要とされる半田の量を少なくして各半田ペーストの印刷範囲を小さくし、もって端子間ピッチを小さくすることができる。
実施形態１における基板用コネクタの正面図 基板用コネクタの左側面図 基板用コネクタの底面図 基板接続部とスルーホールの接続部分を横方向に切断した断面図 正方形状の断面を有する線材からなる端子を使用した場合における基板接続部とスルーホールの断面図 端子をスルーホールに挿入する前の状態を示す断面図 端子をスルーホールに挿入した後の状態を示す断面図 リフロー後に端子とスルーホールの接続部分を縦方向に切断した断面図 実施形態２における基板接続部とスルーホールの接続部分を横方向に切断した断面図 実施形態３における基板接続部とスルーホールの接続部分を横方向に切断した断面図 実施形態４における基板接続部とスルーホールの接続部分を横方向に切断した断面図
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図８の図面を参照しながら説明する。本実施形態におけるコネクタは、図１に示すように、基板Ｂ上に取り付けられる基板用コネクタであって、合成樹脂製のハウジング５０と、ハウジング５０に保持された複数の端子１０とを備えて構成されている。ハウジング５０は、前方に開口するフード部５１を有しており、このフード部５１の奥壁５２から前方に突出する態様で複数の端子１０が上下方向および左右方向に並んで配されている。フード部５１の内部には、相手側コネクタ（図示せず）が嵌合可能とされている。
端子１０は、銅または銅合金からなる線材を母材として錫めっきなどの表面処理を施した後、一定の長さで切り出してプレス加工などを行うことによって形成されている。この端子１０は、フード部５１の奥壁５２から前方に突出した端子接続部１１と、フード部５１の奥壁５２から下方に突出した基板接続部１２とを備えている。フード部５１の内部に相手側コネクタを嵌合させると、相手側コネクタに設けられた相手側端子が端子接続部１１と導通可能に接続される。
相手側端子は、図示はしないものの、角筒状をなす箱部を有し、この箱部の内部に、片持ち状をなす弾性接触片が形成されている。箱部の内部に端子１０が嵌合すると、端子１０が弾性接触片とこれに対向して配された天井壁との間に挟持されるようになっている。端子１０の端子接続部１１は、弾性接触片に接触する下側接触面１３と、天井壁に接触する上側接触面１４とを備えており、上下両側接触面１３，１４は平行をなすように配されている。なお、端子１０は、同一の線材から形成されているため、端子接続部１１のみならず、基板接続部１２も、上下両側接触面１３，１４を備えている。
さて、本実施形態の端子１０は、図４に示すように、正八角形状をなす断面を有している。図４は、基板接続部１２が基板Ｂに貫通して形成されたスルーホールＢ１に挿入されて半田Ｂ２で接続された状態を示す断面図である。基板接続部１２における上下両側接触面１３，１４間の寸法は、例えば０．６４ｍｍとされている。この場合、基板接続部１２の断面積は、０．３２０ｍｍ２となる。一方、スルーホールＢ１の孔径は、例えば０．９ｍｍとされている。
端子１０の母材となる線材は、熱間伸線あるいは冷間伸線によって製造された金属製の線材である。ここで、伸線作業に用いられる伸線ダイスには、正八角形状をなす開口が形成されており、この開口から線引きされた時点で正八角形の断面形状をなす線材が形成される。したがって、正方形の断面形状をなす線材の角部を叩くことによって正八角形の断面形状をなす線材を形成しなくてもよい。通常、線材には錫めっきなどの表面処理が施されるため、錫めっきが施された角部を叩くと、錫が剥がれるおそれがある。その点、上記製造方法によると、角部の錫が剥がれることはなく、基板接続部１２の表面に半田を確実に被着させることができる。
ところで、相手側端子の弾性接触片の撓み量が一定となるように、上下両側接触面１３，１４間の寸法（例えば０．６４ｍｍ）は一定となるように形成する必要がある。仮に、図５に示すように、正方形の断面形状をなす基板接続部１を形成した場合、この基板接続部１が挿入可能となる最小のスルーホール２の孔径は、例えば０．９０５ｍｍに設定する必要がある。この場合、基板接続部１の断面積は、０．４０１ｍｍ２となる。しかしながら、スルーホール２の孔径が０．９０５ｍｍでは、基板接続部１の角部がスルーホール２の内壁に接触してしまうため、スルーホール２よりも大きめのスルーホール３（図５の一点鎖線部）を形成しなければならない。スルーホール３の孔径は、例えば１ｍｍである。
すなわち、上下両側接触面１３，１４間の寸法を一定とした場合、正方形の断面形状をなす基板接続部１を形成するよりも、正八角形の断面形状をなす基板接続部１２を形成したほうがスルーホールの孔径を小さくすることができることになる。よって、スルーホール間ピッチを小さくすることができ、端子間ピッチを小さくすることができる。また、スルーホールの孔径が小さくなると、スルーホールＢ１と基板接続部１２を接続するのに必要とされる半田の量も少なくなる。これにより、リフローによって半田接続する場合に、スルーホールＢ１上に塗布される半田ペーストの印刷範囲を小さくすることができ、端子間ピッチを小さくすることができる。
本実施形態は以上のような構成であって、続いて端子１０の製造方法の一例を図６ないし図８の図面を用いて説明する。まず、伸線ダイスの開口から線引きすることで断面多角形状をなす線材を形成し（伸線工程）、この線材に錫めっきを施す（表面処理工程）。次に、錫めっきが施された線材を一定の長さで切断する（切断工程）。この線材に叩き加工を行うことによって基板接続部１２の先端部１５を先細り状に形成し、曲げ加工を行うことによって全体をＬ字状に形成する。
次に、リフローによって基板接続部１２をスルーホールＢ１に半田Ｂ２で接続する方法について説明する。まず、基板Ｂを印刷機の基板テーブル上に載置し、基板Ｂを固定した後、スルーホールＢ１の位置に角孔が形成されたマスクを基板Ｂ上に密着させる。そして、スキージをマスクに押し当てて動かすことによって角孔に半田ペーストを埋め込み、スルーホールＢ１上に半田ペーストが印刷される。半田ペーストＢ３は、図６に示すように、スルーホールＢ１のランドよりも広い範囲で印刷されており、基板接続部１２をスルーホールＢ１に挿入すると、図７に示すように、半田ペーストＢ３の一部がスルーホールＢ１の内部に押し込まれる。続いて、基板Ｂをリフロー炉に通して加熱を行うと、図８に示すように、半田Ｂ２が形成され、スルーホールＢ１の上下両側のランド部分にフィレットが形成される。
なお、基板接続部１２の先端部１５は、端子１０の製造時に叩かれて先細り状に形成され、叩かれた際に錫が剥がれているため、半田Ｂ２が被着しにくくなっている。これにより、先端部１５に半田Ｂ２が被着することを抑制することができ、少ない半田Ｂ２の量でスルーホールＢ１と基板接続部１２を接続することが可能となっている。したがって、半田Ｂ２の量が少なくなることで半田ペーストＢ３の印刷範囲を小さくできる。
以上のように本実施形態では、八角形状をなす断面を有する端子１０を用いているから、リフロー方式によるスルーホールＢ１の半田付けにおいて接続に必要とされる半田Ｂ２の量を少なくして各半田ペーストＢ３の印刷範囲を小さくし、もって端子間ピッチを小さくすることができる。また、正方形の断面形状をなす線材の角部を叩いて八角形状の断面を形成しなくてもよいため、錫めっきが剥がれることはなく、角部を叩くという難しい加工を行う必要もなく、寸法精度の面でも有利である。
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図９の図面を参照しながら説明する。本実施形態における端子２０は正六角形状の断面を有している。端子２０の母材となる線材は、正六角形状の開口を有する伸線ダイスの開口から線引きされて製造されたものである。この線材に錫めっきを施した後、一定の長さで切り出してプレス加工を行うことによって端子２０が形成される。その他の構成、製造方法、および効果については実施形態１と同じであり、重複する説明については省略する。
端子２０は基板接続部２２を有し、この基板接続部２２には、下側接触面２３と上側接触面２４とが平行をなして形成されている。上下両側接触面２３，２４間の寸法は、例えば０．６４ｍｍとされ、基板接続部２２の断面積は、例えば０．３２０ｍｍ２である。
＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３を図１０の図面を参照しながら説明する。本実施形態における端子３０は、角部が丸みを帯びた略四角形状をなす断面を有している。端子３０の母材となる線材は、四隅が丸みを帯びた略四角形状をなす開口を有する伸線ダイスの開口から線引きされて製造されたものである。この線材に錫めっきを施した後、一定の長さで切り出してプレス加工を行うことによって端子３０が形成される。その他の構成、製造方法、および効果については実施形態１と同じであり、重複する説明については省略する。
端子３０は基板接続部３２を有し、この基板接続部３２には、下側接触面３３と上側接触面３４とが平行をなして形成されている。上下両側接触面３３，３４間の寸法は、例えば０．６４ｍｍとされ、基板接続部３２の断面積は、例えば０．３７５ｍｍ２である。
＜実施形態４＞
次に、本発明の実施形態４を図１１の図面を参照しながら説明する。本実施形態における端子４０は、円形断面を有している。端子４０の母材となる線材は、円孔の開口を有する伸線ダイスの開口から線引きされて製造されたものである。この線材に錫めっきを施した後、一定の長さで切り出してプレス加工を行うことによって端子４０が形成される。その他の構成、製造方法、および効果については実施形態１と同じであり、重複する説明については省略する。
端子４０に接続される相手側端子は、ルーバー端子などの円筒状端子である。この円筒状端子は、端子４０に対して全周に亘って接触可能とされている。なお、端子４０の直径は、例えば０．６４ｍｍとされ、スルーホールＢ４の孔径は、例えば０．７４ｍｍである。
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では多角形状として正六角形状と正八角形状を例示しているものの、本発明によると、各内角が鈍角で構成された多角形状をなすものであればよく、各内角が同じ角度である必要はない。
（２）上記実施形態で開示した寸法および断面積は一例であって、これらの寸法および断面積に限定されない。
１０、２０、３０、４０…端子
１１…端子接続部
１２、２２、３２、４２…基板接続部
１３、２３、３３…下側接触面（平行な面）
１４、２４、３４…上側接触面（平行な面）
５０…ハウジング
Ｂ…基板
Ｂ１…スルーホール

Claims (5)

  1. 基板に貫通して形成された円形のスルーホールに接続される基板接続部を有する端子の製造方法であって、
    各内角が鈍角で構成された多角形状をなす開口を有する伸線ダイスの前記開口から線引きすることで、各内角が鈍角で構成された多角形状をなす断面を有する線材を製造する伸線工程と、
    前記線材に表面処理を行う表面処理工程と、
    前記表面処理が施された線材を一定の長さで切断することで前記基板接続部を形成する切断工程とを備えた端子の製造方法。
  2. 基板に貫通して形成された円形のスルーホールに接続される基板接続部を有する端子の製造方法であって、
    四隅が丸みを帯びた略四角形状をなす開口を有する伸線ダイスの前記開口から線引きすることで、角部が丸みを帯びた略四角形状をなす断面を有する線材を製造する伸線工程と、
    前記線材に表面処理を行う表面処理工程と、
    前記表面処理が施された線材を一定の長さで切断することで前記基板接続部を形成する切断工程とを備えた端子の製造方法。
  3. 前記線材は、一対の平行な面を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の端子の製造方法。
  4. 基板に貫通して形成された円形のスルーホールに接続される基板接続部を有する端子の製造方法であって、
    円孔の開口を有する伸線ダイスの前記開口から線引きすることで、円形断面を有する線材を製造する伸線工程と、
    前記線材に表面処理を行う表面処理工程と、
    前記表面処理が施された線材を一定の長さで切断することで前記基板接続部を形成する切断工程とを備えた端子の製造方法。
  5. 基板に貫通して形成された円形のスルーホールに挿入される端子と、この端子を保持するハウジングとを備えた基板用コネクタであって、
    前記端子の一端側に、前記スルーホールに接続される基板接続部が設けられ、前記端子の他端側に、前記ハウジングと嵌合する相手側ハウジングに設けられた相手側端子に接続される端子接続部が設けられており、
    前記端子は金属製の線材を加工したものであって、この線材は一対の平行な面を有し、各内角が鈍角で構成された多角形状をなす断面を有することを特徴とする基板用コネクタ。
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