JP4524291B2 - 平型アース端子およびその表面実装方法 - Google Patents

Description

本発明は、プリント回路基板に実装されて該プリント回路基板とシャーシとの電気的接続に用いられる平型アース端子およびその表面実装方法に関する。

プリント回路基板を電子機器のシャーシに組み込む場合、該プリント回路基板のアース（接地）ラインをシャーシに接続して基板電位を安定化することが必要である。このようなアース処理には、専ら、プリント回路基板に実装されて該プリント回路基板と共にシャーシにねじ止めされるアース端子が用いられる。この種のアース端子は、例えば板状の主体部にねじ挿通孔を設け、上記主体部の一端から延出した脚状の端子部をプリント回路基板に対するはんだ付け領域とした部品からなる（例えば特許文献１を参照）。特にこのような構造のものは、平型アース端子と称される。
特許第２８６３９８１号公報

ところでプリント回路基板への平型アース端子の表面実装は、専ら、予めプリント回路基板に設けた導体パターン部へのはんだ付けによって行われる。具体的にはプリント回路基板におけるアース端子の実装領域に、アース端子のねじ挿通孔を設けた主体部から延出した脚状の端子部に対応させて、更には必要に応じて前記主体部の隅部に対応させて導体パターン部を設けておき、この導体パターン部に前記アース端子をはんだ付けするようにしている。

しかしながらその表面実装時に、往々にして平型アース端子の主体部とプリント回路基板との間にはんだが流れ込むことがある。ちなみにアース端子の主体部に設けたねじ挿通孔の周辺である、いわゆるねじ締め付け部にまではんだが流れ込むと、その経年変化に起因してねじ締め付け部での接触状態が変化し、アース端子によるアース効果が損なわれる虞がある。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、プリント回路基板に平型アース端子を表面実装するに際し、その主体部であるねじ締め付け部へのはんだの流れ込みを確実に防止し、これによってねじ締め付け部における安定な電気的接続状態を確保することのできる簡易な構造の平型アース端子と、この平型アース端子のプリント回路基板への表面実装方法とを提供することにある。

上述した目的を達成するべく本発明に係る平型アース端子は、主体部にねじ挿通孔を設けた主体部と、この主体部の一側部から延出された脚状の端子部とを備えた板状のものであって、特にプリント回路基板に対する実装面側の前記主体部に連なる前記端子部の根元部に、該端子部と前記主体部とを区画する凹部を設けたことを特徴としている。
好ましくは前記凹部は、前記端子部の根元部を横切ってその実装面側をプレス加工により溝状に潰して形成されたものからなる。

また本発明に係る平型アース端子の表面実装方法は、上述した構造の平型アース端子をプリント回路基板に表面実装するに際して、前記プリント回路基板における前記平型アース端子の表面実装領域の、少なくとも前記平型アース端子に形成された前記凹部に対応する部位に、はんだとのぬれ性が悪い樹脂製インクを予めシルク印刷しておくことを特徴としている。

ちなみに前記樹脂製インクを予めシルク印刷するプリント回路基板の領域については、例えば前記プリント回路基板における前記平型アース端子の表面実装領域であって、前記平型アース端子の主体部から該主体部の隅部を部分的に区画すると共に前記端子部を区画して、更には前記主体部を囲むようにして設けられた枠状のパターン領域として設定することが好ましい。

上述した構造の平型アース端子によれば、主体部の一側部から延出する脚状の端子部の根元部に該端子部と前記主体部とを区画する凹部が設けられているので、上記端子部とプリント回路基板との間にはんだを流し込んで平型アース端子をプリント回路基板に表面実装する際、前記凹部によって拡がったプリント回路基板との間の隙間により、端子部からのはんだの流れ出しが阻止される。換言すれば平型アース端子の端子部から主体部へのはんだの流れ込みが前記凹部によって阻止される。

この結果、平型アース端子の端子部とプリント回路基板の導体パターン部との間にだけはんだが確実に供給されて該プリント回路基板に平型アース端子が強固に表面実装され、そのはんだ接合部にてプリント回路基板と平型アース端子との確実な電気的接続が行われる。そしてアース端子の主体部に設けたねじ挿通孔の周辺である、いわゆるねじ締め付け部にはんだが回り込むことがないので、アース端子を介してプリント回路基板をシャーシにねじ止めすれば、これによってそのねじ締め付け部におけるアース端子、プリント回路基板およびシャーシ間の接触状態を安定に保つことができる。つまりねじ締め付け部にはんだが介在しないので、はんだがねじ締め圧力を受けて経年変化して上記ねじ締め付け部の接触状態を変えるような不具合を効果的に回避することができる。従ってアース端子によるプリント回路基板のアース効果が損なわれるような虞がなくなる。

また前述したようにプリント回路基板の、少なくとも平型アース端子に形成された前記凹部に対応する部位に、はんだとのぬれ性が悪い樹脂製インクを予めシルク印刷しておけば、上記シルク印刷された樹脂製インクによってはんだの流れ出し（流れ込み）を阻止することができるので、前述した凹部による作用・効果と相俟って、より一層強固な平型アース端子の表面実装を実現することが可能となる。そしてそのねじ締め付け部におけるアース端子、プリント回路基板およびシャーシ間の接触状態を、長期に亘って安定に保つことが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る平型アース端子とその表面実装方法について説明する。
図１はこの実施形態において用いられる平型アース端子の概略構成を示す斜視図を示している。この平型アース端子１０は、例えば厚みが０.３ｍｍの銅合金板を概略１０ｍｍ×８ｍｍ程度の大きさに切り出した略矩形状の部品からなる。詳しくは平型アース端子１０は、その長手方向の一端側に直径４ｍｍのねじ挿通孔１１を穿いた主体部１２と、この主体部１２の他端側に４本の切り込みを設けて、幅略１ｍｍの５本の脚状の端子部１３を平行に設けた形状を有している。特にこれらの各端子部１３の根元部は、長円状に穿たれた切り込み底部により幅狭に加工されており、この幅狭部によって前述した主体部１２と区画されている。これらの５本の端子部１３は、プリント回路基板に対するはんだ付け部として用いられる。

また前記主体部１２の隅部１４は０.５ｍｍ程度の幅に亘って斜め（略４５°）に面取り加工されており、その面取り加工された隅部１４は後述するようにプリント回路基板に対するはんだ付け領域として利用される。尚、主体部１２の両側部に設けられた突起部１５は、複数の平型アース端子１０を横並びに連ねて一括して製造（プレス加工）した際の連結部である。この連結部を切断することによって、個々のアース端子１０が切り離される。また前述した端子部１３を形成した切り込み中の内側の２つの切り込みは、その切り込み深さが短く設定されている。これらの２種類の切り込み深さの違いにより前記主体部１２に設けられたねじ挿通孔１１との間に、図中仮想線で示すように幅広の領域１６が設定されている。この幅広領域１６は、チップマウンタを用いて平型アース端子１０をプリント回路基板に表面実装する際の吸着ノズル（図示せず）による吸着ポイントとして利用される。

基本的には上述した如く構成される平型アース端子１０において本発明が特徴とするところは、平型アース端子１０をプレス加工により切り出した際にその裏面側となる、いわゆるバリ面側をプリント回路基板に対する実装面とし、図２にその断面構造を示すように上記実装面側の前記端子部１３の根元部に、端子部１３と主体部１２とを区画する凹部１７を形成している点にある。これらの凹部１７は、前記端子部１３の根元部を横切ってその実装面側をプレス加工により溝状に潰すことによって形成したものであり、例えばその溝深さは０.０５ｍｍ程度、溝幅０.４〜１.０ｍｍ程度に設定される。尚、前述した面取り加工された隅部１４の近傍に、該隅部１４の縁部に沿って同様な凹部１７を形成しておくようにしても良い。これらの凹部１７は、平型アース端子１０の実装面とプリント回路基板の表面との隙間を部分的に拡げ、これによって後述するように前記主体部１２側へのはんだの流れ込みを阻止する機能を呈するものである。

さて上述した平型アース端子１０をプリント回路基板に表面実装するに際して、本発明に係る表面実装方法おいては、予めプリント回路基板２０におけるアース端子１０の実装領域の、特に前記平型アース端子１０の端子部１３および隅部１４のそれぞれに対応させて該平型アース端子１０をはんだ付けするための導体パターン部２１を設けておく。具体的には、プリント回路基板２０に形成する導体パターンの例を図３に示すように、平型アース端子１０の５本の端子部１３にそれぞれ対応させて矩形状の導体パターン部２１ａを並べて設けると共に、平型アース端子１０における主体部１２の面取りした２つの隅部１４にそれぞれ対応させて導体パターン部２１ｂを設ける。尚、これらの導体パターン部２１（２１ａ,２１ｂ）の形成領域については、プリント回路基板２０に穿いたシャーシ固定用の丸穴２２を基準として、この丸穴２２に平型アース端子１０のねじ挿通孔１１が略同軸に位置付けられるような位置関係を満たすように設定する。

その上でこれらの導体パターン部２１（２１ａ,２１ｂ）と前記プリント回路基板２０における前記平型アース端子１０の前記主体部１２が位置付けられる領域と間に、具体的には前記凹部１７に対応させて、はんだとのぬれ性が悪い樹脂製インクを予めシルク印刷し、このシルク印刷領域をはんだ排除領域２３とする。このはんだ排除領域（シルク印刷領域）２３については、例えば図３に示すように、プリント回路基板２０における前記平型アース端子１０の表面実装領域であって、前記平型アース端子１０の主体部１２から該主体部１２の隅部１４を部分的に区画すると共に前記端子部１３を区画して、更には前記主体部１２を囲むような枠状のパターンとして形成するようにすれば良い。

換言すればシャーシ固定用の丸穴２２の周囲が、前述した複数の導体パターン部２１（２１ａ,２１ｂ）からそれぞれ所定幅に亘って区画されるように前記はんだ排除領域（シルク印刷領域）２３を形成する。ちなみに排除領域（シルク印刷領域）２３にシルク印刷されるはんだとのぬれ性が悪い樹脂製インクは、例えば絶縁性を有するエポキシ系樹脂材からなる。

以上のようにプリント回路基板２０に導体パターン部２１（２１ａ,２１ｂ）とはんだ排除領域（シルク印刷領域）２３とをそれぞれ形成したならば、平型アース端子１０のねじ挿通孔１１をシャーシ固定用の丸穴２２に位置合わせすると共に、平型アース端子１０の端子部１３が導体パターン部１２ａに位置付けられるように該平型アース端子１０の向きを定めてプリント回路基板２０上に平型アース端子１０を載置する。そして図４に示すように平型アース端子１０の端子部１３を導体パターン部１２ａにそれぞれはんだ付けすると共に、主体部１２の隅部１４を導体パターン部１２ｂにそれぞれはんだ付けする。これによってプリント回路基板２０上に平型アース端子１０を表面実装する。

尚、平型アース端子１０を表面実装したプリント回路基板２０は、例えば図５に示すように座金付きねじ３０を用いてシャーシ３１に取り付けられる。具体的にはプリント回路基板２０に表面実装された平型アース端子１０の上方から座金付きねじ３０を前記ねじ挿通孔１１および丸穴２２を挿通させて設け、シャーシ３１に立設された基板取り付け台（ボス）３２に上記座金付きねじ３０を螺合させることによりプリント回路基板２０をシャーシ３１にねじ止めする。

上述した構造の平型アース端子１０と、該平型アース端子１０のプリント回路基板２０への表面実装方法によれば、平型アース端子１０の端子部１３および隅部１４をプリント回路基板２０の導体パターン部２１（２１ａ,２１ｂ）にそれぞれはんだ付けするに際して、そのはんだ接合部に供給した溶融はんだは、そのぬれ性と表面張力によって平型アース端子１０の下面とプリント回路基板２０の導体パターン部２１との間に流れ込む。しかし導体パターン部２１に流れ込んだ溶融はんだが、更にその主体部１２とプリント回路基板２０との間に廻り込もうとしても、前述した凹部１７によってプリント回路基板２０との隙間が拡げられて主体部１２と区画されているので、その表面張力により端子部１３を超える拡がりが阻止される。また同時に凹部１７に対応させてプリント回路基板２０にシルク印刷されたはんだ排除領域（シルク印刷領域）２３の、はんだとのぬれ性が悪い樹脂製インクにより前記導体パターン部２１（２１ａ,２１ｂ）からのはんだの流れ出しが阻止される。

この結果、凹部１７とはんだ排除領域（シルク印刷領域）２３の、はんだとのぬれ性が悪い樹脂製インクとにより、主体部１２の下面側へのはんだの流れ込みが確実に阻止される。従ってはんだは導体パターン部２１（２１ａ,２１ｂ）と平型アース端子１０の端子部１３との間、および隅部１４の縁部との間にだけ拡がり、これらの間を電気的に接続して機械的に強固に接合することになる。

換言すれば凹部１７とはんだ排除領域（シルク印刷領域）２３とによってはんだの拡がりが阻止されるので、平型アース端子１０の下面、特にその主体部１２の下面にはんだが流れ込むことがない。従って座金付きねじ３０を用いて平型アース端子１０を表面実装したプリント回路基板２０をシャーシ３１にねじ止めしても、そのねじ締め付け部（主体部１２）にはんだが存在しないので、ねじ締め付け部での接触状態が変化して平型アース端子１０によるアース効果が損なわれ等の不具合を将来することがなくなる。この結果、平型アース端子１０を用いたプリント回路基板２０のシャーシ３１に対する安定した電気的接続を実現することが可能となる。

尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態ではプリント回路基板２０に半田付けした平型アース端子１０側から座金付きねじ３０を挿通して前記プリント回路基板２０をシャーシ３１にねじ止め固定したが、図６に示すように平型アース端子１０をプリント回路基板２０の裏面側に装着するようにしても良い。即ち、プリント回路基板２０のシャーシ３１に対峙する面側に平型アース端子１０をはんだ付けする。そしてシャーシ３１に形成したフランジ部３３に平型アース端子１０を介してプリント回路基板２０を載せ、平型アース端子１０を間にしてフランジ部３３とプリント回路基板２０とをねじ止め固定するようにしても良い。尚、３４はフランジ部３３に形成したねじ穴である。

このようなシャーシ３１へのプリント回路基板２０の取り付け構造を採用する場合であっても、本発明に係る平型アース端子１０は、その主体部１２と端子部１３との間に凹部１７が形成されて全体的には平坦な形状をなすので、平型アース端子１０の主体部１２とプリント回路基板２０、および平型アース端子１０の主体部１２とフランジ部３３との密着性を確保することができる。そして前述したように主体部１２へのはんだの流れ込みが阻止されるので、これらの間の機械的な密着性と電気的接続状態とを良好に保つことができる。従ってシャーシ３１に対するプリント回路基板２０の信頼性の高い組み付けが可能となる。

また、例えばはんだ排除領域（シルク印刷領域）２３については複数の導体パターン部２１（２１ａ,２１ｂ）をそれぞれ囲むように設けることも可能である。更には導体パターン部２１（２１ａ,２１ｂ）と平型アース端子１０の主体部１２とを領域的に区画する所定長さのライン（線）としてはんだ排除領域（シルク印刷領域）２３を設けることも可能である。また平型アース端子１０の形状についても上述した例に特定されないことは言うまでもない。また平型アース端子１０に設ける凹部１７の溝深さやその溝幅等についても、その仕様に応じて設定すれば十分である。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の一実施形態に係る平型アース端子の例を示す斜視図。 図１に示す平型アース端子の断面構造を示す図。 本発明に係る平型アース端子の表面実装方法の一実施形態を示すものであって、図１に示す平型アース端子を表面実装するプリント回路基板に形成する導体パターン部とソルダーレジスト領域の例を示す図。 プリント回路基板への平型アース端子の表面実装形態を示す図。 平型アース端子を表面実装したプリント回路基板のシャーシへのねじ止め構造を示す図。 プリント回路基板への平型アース端子の別の実装形態を示す図。

符号の説明

１０ 平型アース端子
１１ ねじ挿通孔
１２ 主体部
１３ 端子部
１４ 隅部
２０ プリント回路基板
２１ 導体パターン部
２２ 丸穴
２３ はんだ排除領域（シルク印刷領域）
３０ 座金付きねじ
３１ シャーシ

Claims (3)

1. ねじ挿通孔を設けた板材からなる主体部と、この主体部の一側部から前記板材の面に沿う方向に脚状に複数延出された端子部とを備えた板状の平型アース端子であって、
   前記脚状の端子部は、前記主体部とともに全体として平坦な形状に形成され、
   前記主体部に連なる前記端子部の根元部には、プリント回路基板に対する実装側となる面に前記端子部と前記主体部とを区画する凹部が設けられ、
   前記凹部は、前記複数の端子部全ての根元部を横切ってその実装面側をプレス加工により溝状に潰して形成され、
   前記主体部及び前記端子部における前記凹部が設けられた面と反対側の面は、その全域が平坦面として残されていることを特徴とする平型アース端子。
2. 請求項１に記載の平型アース端子をプリント回路基板に表面実装するに際し、
   前記プリント回路基板上に導体パターン部を形成し、
   前記プリント回路基板の前記凹部に対応する部位に、はんだとのぬれ性が悪い樹脂製インクを予めシルク印刷し、
   前記導体パターン部と前記端子部の先端とをはんだ付けすることを特徴とする平型アース端子の表面実装方法。
3. 前記プリント回路基板の前記樹脂製インクがシルク印刷される領域は、前記プリント回路基板における前記平型アース端子の表面実装領域であって、前記平型 アース端子の主体部から該主体部の隅部を部分的に区画すると共に前記端子部を区画して、前記主体部を囲むようにして設けられた枠状のパターン領域である請求項２に記載の平型アース端子の表面実装方法。

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