JP2019021443A - 端子及び端子付き基板 - Google Patents

Abstract

【課題】基板に半田付けされる端子について半田付けの強度の低下を抑制する。
【解決手段】相手側端子と接続される端子接続部２１と基板１１の導電路１３に接続される基板接続部２４とを有する端子２０であって、基板接続部２４は、端子接続部２１の後方に配され、基板１１の導電路１３に半田付けされる板状の板状部２５と、板状部２５の側方側の縁部から曲がって基板１１側とは反対側に突出する板状の第１突壁２８Ａ〜２８Ｄと、を有し、板状部２５及び第１突壁２８Ａ〜２８Ｄの板面にはメッキ層３７が形成されている。
【選択図】図１

Description

本明細書では、端子及び端子付き基板に関する技術を開示する。

従来、基板の導電路に端子が半田付けされる技術が知られている。特許文献１では、プラグ絶縁体に複数のプラグ端子が固定されたコネクタが記載されており、プラグ絶縁体の背面から延出された複数のプラグ端子は、オフセット曲げされた先端部が回路基板の表面の接続電極に半田付けされている。

特開平１１−１２１１１４号公報（図２６）

ところで、基板に半田付けされる端子は、一般に、金属板材にメッキを施した後、プレス機により打ち抜き加工を施して形成されている。したがって、図９に示すように、端子１の上下の板面には、メッキ層２Ａ，２Ｂが形成されているが、プレス機による切断端面３Ａ，３Ｂとなる端子１の左右には、メッキ層が形成されていない。基板４上に接着剤８を介して重ねられた銅箔６に対して端子１を半田付けする場合、メッキ層２Ｂが形成された端子１の下面と銅箔６とは半田付けすることができるが、メッキ層が形成されていない端子１の左右の切断端面３Ａ，３Ｂには半田７が広がらないため、半田付けの強度の低下が懸念される。

本明細書に記載された技術は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、基板に半田付けされる端子について半田付けの強度の低下を抑制することを目的とする。

本明細書に記載された端子は、相手側端子と接続される端子接続部と基板の導電路に接続される基板接続部とを有する端子であって、前記基板接続部は、前記端子接続部の後方に配され、前記基板の導電路に半田付けされる板状の板状部と、前記板状部の側方側の縁部から曲がって前記基板側とは反対側に突出する板状の第１突壁と、を有し、前記板状部及び前記第１突壁の板面には、メッキ層が形成されている。

上記構成によれば、基板の導電路は板状部に半田付けされるとともに、第１突壁が板状部の側方側の縁部から曲がって基板とは反対側に突出することにより、板状部と基板の導電路とを接続する半田は第１突壁の基端側のメッキ層が形成されて曲がった部分に広がることができるため、板状部の側縁部が切断端面とされる構成と比較して、半田付けの強度の低下を抑制することが可能になる。

本明細書に記載された技術の実施態様としては以下の態様が好ましい。
前記端子接続部は、前記板状部の板面と交差する方向に延び、互いに対向配置された一対の側壁を有し、前記一対の側壁間に前記相手側端子が挿通されるように構成されており、前記第１突壁の外面は、前記側壁の外面と同一平面又は前記同一平面よりも内側に配されている。
このようにすれば、例えばコネクタハウジングのキャビティに端子を挿入する際に第１突壁が挿入の障害になりにくいため、コネクタハウジングのキャビティへの端子の挿入を容易に行うことができる。

前記端子接続部は、前記板状部の板面に沿って延び、互いに対向配置された一対の対向壁を有し、前記一対の対向壁間に前記相手側端子が挿通されるように構成されており、前記第１突壁の突出寸法は、前記対向壁の外面よりも外方に突出しない寸法に設定されている。
このようにすれば、コネクタハウジングのキャビティに端子を挿入する際に第１突壁が挿入の障害になりにくいため、コネクタハウジングのキャビティへの端子の挿入を容易に行うことができる。

前記第１突壁は、前後方向に複数設けられている。
このようにすれば、半田付けされた箇所に生じるクラックが全体に及ぶことを抑制することができる。

前記第１突壁は、前記板状部の左右の縁部に一対設けられている。

前記板状部の側方側の縁部から曲がって前記基板側に突出する第２突壁を有する。
このようにすれば、第２突壁を基板に係止させることにより、基板に対して端子に力が加えられた際に、半田付けされた部分に生じる応力を低減することができる。

前記第２突壁は、前記第１突壁よりも後方側に配されている。
このようにすれば、半田にストレスが生じやすい第１突壁の後方側について半田に不具合が生じることを抑制することができる。

前記端子と、前記基板とを備える、端子付き基板とする。

前記端子は、前記板状部の側方側の縁部から曲がって前記基板側に突出する第２突壁を有し、前記基板は、前記第２突壁が挿通される挿通凹部を備える、端子付き基板とする。
このようにすれば、第２突壁が挿通凹部に挿通されることにより、基板に対する端子の位置決めをすることができるとともに、基板に対して端子が後方に引っ張られた際に、第２突壁が挿通凹部に係止し、半田付けされた部分に生じる応力を低減することが可能になる。

本明細書に記載された技術によれば、基板に半田付けされる端子について半田付けの強度の低下を抑制することが可能になる。

実施形態１の端子付き基板を示す側面図 基板を示す平面図 端子を示す斜視図 端子を示す平面図 端子を示す側面図 コネクタハウジングのキャビティに収容された端子付き基板を示す図 図６のＡ−Ａ断面図 実施形態２の端子付き基板を示す側面図 従来の端子が基板に半田付けされた状態を示す断面図

＜実施形態１＞
実施形態１について、図１〜図７を参照しつつ説明する。以下では、図３のＸ方向を前方、Ｙ方向を左方、Ｚ方向を上方として説明する。
（端子付き基板１０）
端子付き基板１０は、例えば自動車等の車両に搭載され、図１に示すように、基板１１と、基板１１に半田付けされる端子２０とを有する。

（基板１１）
基板１１は、図１，図２に示すように、絶縁板１２の上に接着剤層１５を介して銅箔等からなる導電路１３が形成されており、前後方向に長い板状とされている。この基板１１としては、例えば、撓み変形可能な柔軟性を有するフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）や、柔軟性を有さないリジッド基板を用いることができる。本実施形態では、絶縁板１２の上面のみに導電路１３が形成されているが、これに限られず、絶縁板１２の上下両面に導電路を形成したり、複数層の導電路を有する多層基板としてもよい。基板１１の後方側は、例えば電線等を介して外部と接続することができる。基板１１の左右の側縁部は、長方形状に切り欠かれた挿通凹部１４が形成されている。挿通凹部１４は、後述する端子２０の第２突壁３０Ａ，３０Ｂが挿通される。

（端子２０）
端子２０は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属からなり、図３，図４に示すように、雌型であって、図示しない雄端子（相手側端子）と接続される端子接続部２１と、基板１１の導電路１３に接続される基板接続部２４と、端子接続部２１と基板接続部２４とを連結する連結部３５とを有する。

端子接続部２１は、雄端子が内部に挿通される長方形の角筒状の角筒部２２と、角筒部２２の内壁から内方に延び、雄端子に接触する弾性接触片（図示しない）とを有する。角筒部２２は、互いに対向する上下一対の対向壁２２Ａ，２２Ｃと、一対の対向壁２２Ａ，２２Ｃ間を連結する左右一対の側壁２２Ｂ，２２Ｄとを環状に連ねて形成されている。

基板接続部２４は、平板状の板状部２５と、板状部２５の縁部から上下に突出する複数の突壁２８Ａ〜２８Ｄ，３０Ａ，３０Ｂとを有する。板状部２５は、所定の幅寸法で前後方向に帯状に延びる帯状部２５Ａと、帯状部２５Ａの側縁から側方の同一平面に平板状に延出された複数の延出片２６とを有する。

複数の延出片２６は、前後に隣り合う突壁２８Ａ〜２８Ｄ，３０Ａ，３０Ｂ間に形成されており、各延出片２６の延出方向の先端は、突壁２８Ａ〜２８Ｄ，３０Ａ，３０Ｂの外側面とほぼ同じ位置とされている。なお、延出片２６の先端を突壁２８Ａ〜２８Ｄ，３０Ａ，３０Ｂの外側面より内側に配する構成としてもよい。複数の突壁２８Ａ〜２８Ｄ，３０Ａ，３０Ｂは、上方（基板１１側とは反対側）に突出する４つ（複数）の第１突壁２８Ａ〜２８Ｄと、下方（基板１１側）に突出する２つ（複数）の第２突壁３０Ａ，３０Ｂとを有する。第１突壁２８Ａ，２８Ｂ、第１突壁２８Ｃ，２８Ｄ及び第２突壁３０Ａ，３０Ｂは、左右一対設けられており、左右一対の突壁は、前後に並んで３組（複数組）設けられている。突壁２８Ａ〜２８Ｄ，３０Ａ，３０Ｂは、帯状部２５Ａの両側縁部（側方側の縁部）から曲がった曲げ部３１を介して帯状部２５Ａと直交する方向（交差する方向）に平板状に突出している。曲げ部３１の外面は、Ｕ字状に湾曲した形状とされている。

突壁２８Ａ〜２８Ｄ，３０Ａ，３０Ｂの外側面３３は、側壁２２Ｂ，２２Ｄの外面と同一平面に配されている。なお、他の実施形態として突壁２８Ａ〜２８Ｄ，３０Ａ，３０Ｂの外側面３３が側壁２２Ｂ，２２Ｄの外面よりも内側に配される構成としてもよい。第１突壁２８Ａ〜２８Ｄは、図５に示すように、先端が角筒部２２の対向壁２２Ａの上面と同一平面に配されている。なお、他の実施形態として第１突壁２８Ａ〜２８Ｄの先端が対向壁２２Ａの上面と同一平面よりも下側に配される構成としてもよい。第２突壁３０Ａ，３０Ｂは、第１突壁２８Ａ〜２８Ｄとは反対方向に突出しており、第２突壁３０Ａ，３０Ｂの突出寸法は、第１突壁２８Ａ〜２８Ｄの突出寸法よりも小さくされている。第２突壁３０Ａ，３０Ｂの先端部（下端部）の角部は、テーパ状に切り欠かれて先細形状となっている。

連結部３５は、前後方向に対して傾斜した状態で延びており、前端が角筒部２２の対向壁２２Ａに連なり、後端が板状部２５の前端に連なっている。連結部３５により、板状部２５の位置が対向壁２２Ａよりも下側に配されるため、コネクタハウジング４０のキャビティ４１内において板状部２５の上方に第１突壁２８Ａ〜２８Ｄが配されるスペースが確保される。

端子付き基板１０の製造方法について説明する。
金属板材の外面に例えばスズ等からなるメッキ層３７を形成した後、プレス機により、打ち抜き加工及び曲げ加工を施すことにより、端子２０が形成される（図３）。この状態では、端子２０の板面には、メッキ層３７が形成されているが（図７参照）、プレス機による端子２０の切断端面（板状部２５の側端面や突壁２８Ａ〜２８Ｄ，３０Ａ，３０Ｂの先端等）には、メッキ層３７がされておらず、金属が露出した状態とされる。

そして、板状部２５の下面又は基板１１の上面に半田ペーストを塗布し、基板１１の上に端子２０を重ねると、基板１１の挿通凹部１４に第２突壁３０Ａ，３０Ｂが挿通される。そして、端子２０と基板１１とをリフロー半田付けをすることにより、板状部２５の下面の全体が基板１１の導電路１３に半田付けされた状態となり、端子付き基板１０が形成される。この状態では、板状部２５から第１突壁２８Ａ〜２８Ｄの基端側の曲げ部３１にまで半田Ｓが広がって曲げ部３１と導電路１３との間に半田フィレットが形成されている（図７参照）。

端子付き基板１０は、図６に示すように、合成樹脂製のコネクタハウジング４０（図６では、コネクタハウジング４０の一部のみ図示）に収容される。コネクタハウジング４０は、雄端子が収容された相手側コネクタハウジングと嵌合するものであり、端子付き基板１０が挿通されるキャビティ４１を有する。キャビティ４１は、長方形状の側断面を有し、コネクタハウジング４０を前後方向に貫通しており、前端部に前止まり壁４２が内方に環状に突出するとともに、端子接続部２１の後端縁に係止して端子２０を抜け止めするランス４４がキャビティ４１の内壁から片持ち状に延びている。前止まり壁４２の内側は、雄端子が挿通される端子挿通孔４３とされている。

端子付き基板１０がキャビティ４１の正規位置に収容されると、端子接続部２１が前止まり壁４２とランス４４との間に保持され、基板接続部２４は、全体がキャビティ４１に収容されて位置決めされる。なお、図６では基板１１の後方側はキャビティ４１から外部に導出されているが、基板１１の全体をキャビティ４１に収容してもよい。

本実施形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
相手側端子（雄端子）と接続される端子接続部２１と基板１１の導電路１３に接続される基板接続部２４とを有する端子２０であって、基板接続部２４は、端子接続部２１の後方に配され、基板１１の導電路１３に半田付けされる板状の板状部２５と、板状部２５の側方側の縁部から曲がって基板１１側とは反対側に突出する板状の第１突壁２８Ａ〜２８Ｄと、を有し、板状部２５及び第１突壁２８Ａ〜２８Ｄの板面にはメッキ層３７が形成されている。
本実施形態によれば、基板１１の導電路１３は板状部２５に半田付けされるとともに、第１突壁２８Ａ〜２８Ｄが板状部２５の側方側の縁部から曲がって基板１１とは反対側に突出する。これにより、板状部２５と基板１１の導電路１３とを接続する半田Ｓは第１突壁２８Ａ〜２８Ｄの基端側のメッキ層３７が形成されて曲がった板面を有する曲げ部３１に広がることができるため、板状部２５の側縁部が切断端面とされる構成と比較して、半田付けの強度の低下を抑制することが可能になる。

また、端子接続部２１は、板状部２５の板面と直交する方向（交差する方向）に延び、互いに対向配置された一対の側壁２２Ｂ，２２Ｄを有し、一対の側壁２２Ｂ，２２Ｄ間に相手側端子が挿通されるように構成されており、第１突壁２８Ａ〜２８Ｄの外面は、側壁２２Ｂ，２２Ｄの外面と同一平面又は同一平面よりも内側に配されている。
このようにすれば、例えばコネクタハウジング４０のキャビティ４１に端子を挿入する際に第１突壁２８Ａ〜２８Ｄが挿入の障害になりにくいため、コネクタハウジング４０のキャビティ４１への端子の挿入を容易に行うことができる。

また、端子接続部２１は、板状部２５の板面に沿って延び、互いに対向配置された一対の対向壁２２Ａ，２２Ｃを有し、一対の対向壁２２Ａ，２２Ｃ間に相手側端子が挿通されるように構成されており、第１突壁２８Ａ〜２８Ｄの突出寸法は、対向壁２２Ａ，２２Ｃの外面よりも外方に突出しない寸法に設定されている。
このようにすれば、コネクタハウジング４０のキャビティ４１に端子を挿入する際に第１突壁２８Ａ〜２８Ｄが挿入の障害になりにくいため、コネクタハウジング４０のキャビティ４１への端子の挿入を容易に行うことができる。

第１突壁２８Ａ〜２８Ｄは、前後方向に複数設けられている。
このようにすれば、半田付けされた箇所に生じるクラックが全体に及ぶことを抑制することができる。

第２突壁３０Ａ，３０Ｂは、第１突壁２８Ａ〜２８Ｄよりも後方側に配されている。
このようにすれば、半田にストレスが生じやすい第１突壁２８Ａ〜２８Ｄの後方側について半田に不具合が生じることを抑制することができる。

また、端子２０は、板状部２５の側方側の縁部から曲がって基板１１側に突出する第２突壁３０Ａ，３０Ｂを有し、基板１１は、第２突壁３０Ａ，３０Ｂが挿通される挿通凹部１４を備える。
このようにすれば、第２突壁３０Ａ，３０Ｂが挿通凹部１４に挿通されることにより、基板１１に対する端子２０の位置決めをすることができるとともに、基板１１に対して端子２０が後方に引っ張られた際に、第２突壁３０Ａ，３０Ｂが挿通凹部１４に係止し、半田付けされた部分に生じる応力を低減することが可能になる。

＜実施形態２＞
次に、実施形態２について図８を参照しつつ説明する。実施形態２の端子付き基板５０は、実施形態１の端子付き基板１０に対して基板１１の厚みを変えたものである。他の構成は実施形態１と同一であるため、実施形態１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

端子付き基板５０は、端子２０と、端子２０が半田付けされる基板５１とを備える。基板５１は、例えば、フレキシブルプリント基板であって、前後方向に長い板状とされ、絶縁板１２の上に接着剤層１５を介して銅箔等からなる導電路１３が形成されている。基板１１の側縁部は、長方形状に切り欠かれた挿通凹部５２が形成されている。挿通凹部５２は、端子２０の第２突壁３０Ａ，３０Ｂが挿通されて、第２突壁３０Ａ，３０Ｂの先端が挿通凹部５２を貫通する。基板５１の後方側は、例えば電線等を介して外部と接続される。基板５１の厚みは、板状部２５の厚みと同等か板状部２５よりもわずかに厚く形成されている。なお、図示はしないが、基板５１に補強板を重ねてもよく、基板５１に補強板を重ねた状態でキャビティ４１に挿通されるようにしてもよい。

＜他の実施形態＞
本明細書に記載された技術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明細書に記載された技術の技術的範囲に含まれる。
（１）第１突壁２８Ａ〜２８Ｄ及び第２突壁３０Ａ，３０Ｂは、板状部２５の板面に対して直交する方向に突出していたが、これに限られない。例えば、板状部２５の板面に対して傾斜した方向に突出していてもよい。

（２）第１突壁２８Ａ〜２８Ｄ及び第２突壁３０Ａ，３０Ｂの突出寸法は、上記実施形態の寸法に限られず、異なる突出寸法とすることができる。例えば、第１突壁２８Ａ〜２８Ｄの突出寸法を小さくして、少なくとも半田フィレットが曲げ部３１に形成される突出寸法としてもよい。

（３）第１突壁２８Ａ〜２８Ｄ及び第２突壁３０Ａ，３０Ｂの数は、上記実施形態の数に限られない。例えば、第１突壁２８Ａ〜２８Ｄや第２突壁３０Ａ，３０Ｂの数を１つとしてもよい。また、第２突壁３０Ａ，３０Ｂを設けず、第１突壁２８Ａ〜２８Ｄのみを設けてもよい。また、板状部２５の側縁部について前後方向の全長に亘って第１突壁を設けて基板１１，５１に半田付けするようにしてもよい。

１０，５０： 端子付き基板
１１，５１： 基板
１２： 絶縁板
１３： 導電路
１４，５２： 挿通凹部
２０： 端子
２１： 端子接続部
２２： 角筒部
２２Ａ，２２Ｃ： 対向壁
２２Ｂ，２２Ｄ： 側壁
２４： 基板接続部
２５： 板状部
２８Ａ〜２８Ｄ： 第１突壁
３０Ａ，３０Ｂ： 第２突壁
３１： 曲げ部
４０： コネクタハウジング
４１： キャビティ

Claims (9)

1. 相手側端子と接続される端子接続部と基板の導電路に接続される基板接続部とを有する端子であって、
   前記基板接続部は、前記端子接続部の後方に配され、前記基板の導電路に半田付けされる板状の板状部と、前記板状部の側方側の縁部から曲がって前記基板側とは反対側に突出する板状の第１突壁と、を有し、
   前記板状部及び前記第１突壁の板面には、メッキ層が形成されている、端子。
2. 前記端子接続部は、前記板状部の板面と交差する方向に延び、互いに対向配置された一対の側壁を有し、前記一対の側壁間に前記相手側端子が挿通されるように構成されており、
   前記第１突壁の外面は、前記側壁の外面と同一平面又は前記同一平面よりも内側に配されている請求項１に記載の端子。
3. 前記端子接続部は、前記板状部の板面に沿って延び、互いに対向配置された一対の対向壁を有し、前記一対の対向壁間に前記相手側端子が挿通されるように構成されており、
   前記第１突壁の突出寸法は、前記対向壁の外面よりも外方に突出しない寸法に設定されている請求項１又は請求項２に記載の端子。
4. 前記第１突壁は、前後方向に複数設けられている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の端子。
5. 前記第１突壁は、前記板状部の左右の縁部に一対設けられている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の端子。
6. 前記板状部の側方側の縁部から曲がって前記基板側に突出する第２突壁を有する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の端子。
7. 前記第２突壁は、前記第１突壁よりも後方側に配されている請求項６に記載の端子。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の端子と、前記基板とを備える、端子付き基板。
9. 前記端子は、前記板状部の側方側の縁部から曲がって前記基板側に突出する第２突壁を有し、前記基板は、前記第２突壁が挿通される挿通凹部を備える、請求項８に記載の端子付き基板。

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