JP2016126848A - はんだ付用端子及びケーブル接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】芯線とパッドとのはんだ付けの際の作業性を向上させることができ、接合不良の発生を防止することができるはんだ付用端子及びケーブル接続構造を提供する。【解決手段】ケーブル接続構造１００は、ケーブル１０の端部に露出した芯線１１の露出部１１ａに接続される圧着部３１と、その圧着部３１から突出する接続部３２とを有するはんだ付用端子３０Ａを備え、ケーブル１０の端部を圧着部３１に接続したはんだ付用端子３０Ａの接続部３２が、配線基板２０のパッド２１の表面にはんだ付けされてなる。【選択図】 図１

Description

本発明は、芯線を絶縁被覆してなるケーブルの芯線に接続されるはんだ付用端子、及び配線基板のパッドとケーブルの芯線とを電気的接続したケーブル接続構造に関する。

ケーブルの配線基板への電気的接続は、一般的に、ケーブルの芯線を配線基板のパッド上にはんだ付けするはんだ付け手法により行われている。
例えば、特許文献１に記載されるように、ケーブルの端部の芯線を露出させ、その露出させた芯線と配線基板のパッドとを直接はんだ付けする方法が広く用いられている。
また、特許文献２に記載されるように、ケーブルの端部の芯線に圧着端子を接続し、圧着端子を介して配線基板（プリント配線板）に接続する構成も知られている。この特許文献２においては、圧着端子は、ほぼ十の字形に設けられ、その頭部にケーブルの芯線を接続する圧着部を有し、その下部に配線基板のスルーホールに挿入するピンを有する構成とされており、このピンを配線基板のスルーホールに挿入してはんだ付けすることにより、ケーブルが圧着端子を介して配線基板に接続されるようになっている。

特開２０１３‐２５１２２３号公報 特開平７‐２１２００３号公報

ところで、近年では、配線基板の高集積化が加速しており、それに伴いパッドの小型化とケーブルの細線化が加速している。また、ケーブルの端部における外皮を切除して形成した芯線の露出部の寸法を数ｍｍ程度と極力短くすることが求められている。このため、ケーブルの芯線を配線基板のパッドに接続する作業は、一層困難なものとなっており、特許文献１に代表されるように、ケーブルの芯線と配線基板のパッドとを直接接続する構成においては、芯線がパッドから浮き上がりやすくなり、接合不良を引き起こすおそれがある。

また、ケーブル自体に柔軟性を持たせるために、より線の芯線を形成する各細線を極細化することが行われているが、細線を極細化したことで、はんだ付けを行う際に各細線が広がりやすくなり、芯線やはんだをパッド表面の狭い範囲からはみ出させることなくケーブルを接続することが難しくなり、作業が煩雑なものとなっている。さらに、はんだ付け後は、はんだにより各細線が固定されてしまうことから、ケーブルの芯線を露出させるために外皮を切除した際に、芯線に微小な傷がつけられる等の要因により、その部分から切断されやすくなる。
また、特許文献２に記載されるような圧着端子をスルーホールに挿入してはんだ付けを行う場合には、配線基板の表面側だけでなく、裏面側にも広いスペースを確保することが必要となるため、高集積化の面で不利になる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、芯線とパッドとのはんだ付けの際の作業性を向上させることができ、接合不良の発生を防止することができるはんだ付用端子及びケーブル接続構造を提供することを目的とする。

本発明のケーブル接続構造は、ケーブルの端部に露出した芯線の露出部に接続される圧着部と、該圧着部から突出する接続部とを有するはんだ付用端子を備え、前記ケーブルの端部を前記圧着部に接続した前記はんだ付用端子の前記接続部が、配線基板のパッドの表面にはんだ付けされてなる。

芯線の露出部にはんだ付用端子の圧着部を接続し、その圧着部から突出する接続部をパッドの表面に配置してはんだ付けするので、芯線の露出部の根元へのはんだの付着が防止され、芯線の断線等が生じにくい。また、芯線の露出部を圧着部でまとめて保持しているので、芯線を構成する各細線の広がりがなく、接続部を介して高密度化された配線基板への電気的接続を容易に行うことができる。
したがって、ケーブルの芯線と配線基板のパッドとのはんだ付けの際の作業性を向上させることができ、接合不良の発生を防止することができる。

本発明のはんだ付用端子は、ケーブルの端部に露出した芯線の露出部に接続される圧着部と、該圧着部から突出する接続部とを有し、前記接続部には、配線基板のパッドの表面に沿う接続面が設けられ、前記圧着部が、前接続面を前記パッドの表面に設置した際に、該接続面の位置よりも高い位置に配置される。
圧着部を接続部の接続面よりも高い位置に配置することにより、接続部をはんだ付けする際における芯線の露出部の根元へのはんだの付着を防止する効果を、さらに高めることができる。

本発明のはんだ付用端子において、前記圧着部の外周面から突出し、前記接続面を前記パッドに設置した際に、前記配線基板に当接する設置脚部が設けられているとよい。
接続部の接続面をパッドに接触させた際に、配線基板に当接する設置脚部を設けることで、配線基板とケーブルとを平行に保持しやすくなり、はんだ付けの作業性を向上させることができる。

本発明のはんだ付用端子において、前記接続面が、平面により形成されているとよい。
配線基板のパッドに接続部の接続面を重ねて配置した際に、はんだ付用端子が転がる等して、姿勢が倒れることを防止でき、作業性の向上を図ることができる。

本発明によれば、芯線とパッドとのはんだ付けの際の作業性を向上させることができ、接合不良の発生を防止することができる。

本発明の第１実施形態のはんだ付用端子及びケーブル接続構造を示す図であり、（ａ）が斜視図、（ｂ）が側面図である。 本発明の第２実施形態を説明するはんだ付用端子及びケーブル接続構造の側面図である。 本発明の第３実施形態のはんだ付用端子及びケーブル接続構造を示す斜視図である。 本発明の第４実施形態を説明するはんだ付用端子及びケーブル接続構造の側面図である。 本発明の第５実施形態を説明するはんだ付用端子及びケーブル接続構造の側面図である。

以下、本発明に係るはんだ付用端子及びケーブル接続構造の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１に示した本発明の第１実施形態におけるケーブル接続構造１００は、芯線１１の外側を外皮１２により絶縁被覆したケーブル１０と、回路導体の端末部として形成されるパッド２１を備える配線基板２０と、これらケーブル１０の芯線１１と配線基板２０のパッド２１との間を接続するはんだ付用端子３０Ａとを有し、はんだ付用端子３０Ａを介してケーブル１０と配線基板２０とが電気的接続されるものである。

なお、ケーブル１０は、上述したように、芯線１１を絶縁性を有する外皮１２により被覆したものであり、ケーブル１０の芯線１１は、複数の細線を束ねたより線で構成される。そして、ケーブル１０の端部において外皮１２を切除することにより、内側の芯線１１を露出させた露出部１１ａが形成される。

はんだ付用端子３０Ａは、導電性やはんだ付け性に優れる黄銅、ベリリウム銅、りん青銅等の金属部材により形成され、ケーブル１０の端部に露出した芯線１１の露出部１１ａと接続される圧着部３１と、この圧着部３１から突出する接続部３２とを有する。
圧着部３１は、ケーブル１０と接続される部分であり、図１に示すように、一対の圧着片３１ａにより芯線１１の露出部１１ａを抱き込むように圧着することにより、ケーブル１０を保持するとともに、ケーブル１０と電気的に接続される。また、接続部３２は、配線基板２０のパッド２１の表面にはんだ付けされる部分であり、パッド２１の大きさに合わせて所定の形状に設けられる。

図１に示す本実施形態のはんだ付用端子３０Ａにおいては、接続部３２は、矩形板状に設けられ、配線基板２０のパッド２１の表面に沿う接続面３２ｓが平面で形成されている。
また、圧着部３１と接続部３２とは、段差部３３を介して接続された形状とされており、圧着部３１の下面と接続部３２の接続面３２ｓとが、段差部３３の分ずれてほぼ平行に配置される。これにより、圧着部３１は、接続部３２の接続面３２ｓをパッド２１の表面に設置した際において、接続面３２ｓの位置よりも高い位置に配置され、配線基板２０とは離間した位置に配置される。

次に、ケーブル１０と配線基板２０とのはんだ付け手順について説明する。
まず、ケーブル１０の端部の外皮１２を所定の長さ切除して芯線１１を露出させ、露出部１１ａを形成する。そして、この芯線１１の露出部１１ａを、はんだ付用端子３０Ａの圧着部３１に圧着することにより、ケーブル１０とはんだ付用端子３０Ａとを接続する。この際、圧着片３１ａの端部で芯線１１の露出部１１ａを傷つけないように、端部をＲ形状（ベルマウスと称される）にして圧着している。
次に、はんだ付用端子３０Ａの接続部３２の接続面３２ｓを配線基板２０のパッド２１の表面に重ねて配置し、接続部３２とパッド２１とをはんだ付けして、接続部３２をパッド２１の表面にはんだ４０により固定する。このようにして、はんだ付用端子３０Ａを介して、ケーブル１０と配線基板２０とを電気的に接続したケーブル接続構造１００が完成する。

このように、ケーブル接続構造１００は、はんだ付用端子３０Ａを介してケーブル１０と配線基板２０とが接続される。詳述すると、芯線１１の露出部１１ａにはんだ付用端子３０Ａの圧着部３１を接続し、その圧着部３１から突出する接続部３２を、配線基板２０のパッド２１の表面に配置してはんだ付けすることにより、ケーブル１０と配線基板２０とが電気的に接続される。
そして、このはんだ付けの際には、圧着部３１から突出して設けられる接続部３２をはんだ付けすることから、はんだ４０がケーブル１０の芯線１１の根元（露出部１１ａの根元）に付着することを防止できる。さらに、本実施形態のはんだ付用端子３０Ａにおいては、圧着部３１を接続部３２の接続面３２ｓよりも高い位置に配置し、接続部３２をはんだ付けする際における露出部１１ａの根元へのはんだ４０の付着を防止する効果をさらに高めている。このため、露出部１１ａの根元へのはんだ付着を要因とする芯線１１の断線等を防止することができる。

また、芯線１１の露出部１１ａをはんだ付用端子３０Ａの圧着部３１でまとめて保持することにより、はんだ付け作業時において芯線１１を構成するより線の広がりがなく、またパッド２１の形状に対応した接続部３２をはんだ付けすることで、高密度化された配線基板２０への電気的接続を容易に行うことができる。また、接続部３２の接続面３２ｓを、平面により形成しているので、パッド２１の表面に接続面３２ｓを重ねた際に安定した状態で配置することができる。また、接続部３２をパッド２１の表面にはんだ付けする際に、はんだ４０がパッド２１の表面を濡れ広がり、圧着部３１の下面とパッド２１との間にも入り込んで固定される。このため、はんだ付用端子３０Ａが転がる等して姿勢が倒れることを防止でき、作業性の向上を図ることができるとともに、取付強度も向上する。

このように、本実施形態のはんだ付用端子３０Ａ及びケーブル接続構造１００においては、ケーブル１０の芯線１１と配線基板２０のパッド２１とのはんだ付けの際の作業性を向上させることができ、はんだが芯線１１の露出部１１ａの根元に付着すること等を原因とする接合不良の発生を防止することができる。

図２〜図４は、本発明のその他の実施形態のはんだ付用端子及びケーブル接続構造を示している。これらの実施形態において、配線基板等の構成要素は、第１実施形態と同じものが用いられることから、説明を省略するとともに、各図において、第１実施形態と共通要素には同一符号を付して説明を省略する。

図２に示す第２実施形態のはんだ付用端子３０Ｂには、圧着部３１の外周面３１ｓから突出し、接続部３２の接続面３２ｓをパッド２１に設置した際に、配線基板２０に当接する設置脚部３４が設けられる。この場合、はんだ付け作業時において接続部３２の接続面３２ｓをパッド２１に接触させた際に、配線基板２０に設置脚部３４が当接するので、配線基板２０とケーブル１０とを平行に保持しやすくなり、はんだ付けの作業性を向上させることができる。
なお、このはんだ付用端子３０Ｂにおいても、圧着部３１は、接続部３２の接続面３２ｓよりも高い位置に配置されていることから、芯線１１にはんだ４０が付着することを確実に防止できる。したがって、第２実施形態のケーブル接続構造２００においても、ケーブル１０の芯線１１と配線基板２０のパッド２１とのはんだ付けの際の作業性を向上させ、接合不良の発生を防止することができる。

なお、上記第１実施形態のはんだ付用端子３０Ａ及び第２実施形態のはんだ付用端子３０Ｂにおいては、図１又は図２に示すように、接続部３２を矩形板状に設けていたが、接続部３２の形状はこれに限定されるものではなく、その他の形状により形成することもできる。例えば、図３に示す第３実施形態のはんだ付用端子３０Ｃのように、接続部３２を筒状に曲げて丸めた形状とすることも可能である。このはんだ付用端子３０Ｃにおいては、接続部３２を丸めた形状とすることにより、機械的強度の増加を図ることができる。なお、この場合においても、接続部３２の形状は、はんだ付けされるパッド２１の形状を考慮して、形成することが望ましい。

また、上記実施形態のはんだ付用端子３０Ａ〜３０Ｃにおいては、圧着部３１を接続部３２の接続面３２ｓよりも高い位置に配置していたが、図４に示す第４実施形態のはんだ付用端子３０Ｄのように、圧着部３１と接続部３２との間に段差形状を形成せずに、平坦な形状とすることも可能である。
さらに、図５に示す第５実施形態のはんだ付用端子３０Ｅのように、ケーブル１０の芯線１１の露出部１１ａに圧着される圧着部３１に加えて、外皮１２に圧着される保持部３５を有する構成とすることもできる。

なお、本発明は前記実施形態の構成のものに限定されるものではなく、細部構成においては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、はんだ付用端子３０Ａ〜３０Ｅは、接続部３２の接続面３２ｓを平面としたが、円筒面等の形状も含むものとする。

１０ ケーブル
１１ 芯線
１１ａ 露出部
１２ 外皮
２０ 配線基板
２１ パッド
３０Ａ〜３０Ｅ はんだ付用端子
３１ 圧着部
３１ａ 圧着片
３１ｓ 外周面
３２ 接続部
３２ｓ 接続面
３３ 段差部
３４ 設置脚部
３５ 保持部
４０ はんだ
１００〜５００ ケーブル接続構造

Claims (4)

1. ケーブルの端部に露出した芯線の露出部に接続される圧着部と、該圧着部から突出する接続部とを有するはんだ付用端子を備え、
   前記ケーブルの端部を前記圧着部に接続した前記はんだ付用端子の前記接続部が、
   配線基板のパッドの表面にはんだ付けされてなるケーブル接続構造。
2. ケーブルの端部に露出した芯線の露出部に接続される圧着部と、該圧着部から突出する接続部とを有し、
   前記接続部には、配線基板のパッドの表面に沿う接続面が設けられ、
   前記圧着部が、前接続面を前記パッドの表面に設置した際に、該接続面の位置よりも高い位置に配置されるはんだ付用端子。
3. 前記圧着部の外周面から突出し、前記接続面を前記パッドに設置した際に、前記配線基板に当接する設置脚部が設けられる請求項２に記載のはんだ付用端子。
4. 前記接続面が、平面により形成されている請求項２又は３に記載のはんだ付用端子。

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