JP5511301B2 - Press-fit terminal and power semiconductor device provided with the press-fit terminal - Google Patents
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Description
本発明は、プレスフィット端子、特には大電流用途のプレスフィット端子、及び該プレスフィット端子を備えた電力用半導体装置に関する。 The present invention relates to a press-fit terminal, in particular, a press-fit terminal for high-current applications, and a power semiconductor device including the press-fit terminal.
従来、半田付けせずに端子と回路基板とを接続する方法として、プリント基板のスルーホールに端子を挿入して接続を図るプレスフィット接続が知られている。例えば特許文献1に記載のプレスフィット端子は、図14に示すように、スルーホールに挿入される圧接部1を有する。該圧接部1の中心部には、当該プレスフィット端子の軸方向に延在する縦長の開口部2が形成され、この開口部2を撓み空間として弾性的に変形可能な弾性当接部3a,3bが形成されている。弾性当接部3a,3bには、当該プレスフィット端子がスルーホールに挿入され弾性当接部3a,3bが変形したときに、互いに当接する補助支点部4が形成されている。
Conventionally, as a method of connecting a terminal and a circuit board without soldering, press-fit connection is known in which a terminal is inserted into a through hole of a printed board to make a connection. For example, the press-fit terminal described in
このような構成を採ることで、スルーホールへのプレスフィット端子の挿入初期段階では、弾性当接部3a,3bにおける支点A、Bが両持ち梁構造の支点となっているが、挿入完了段階では、弾性当接部3a,3bが補助支点部4にて当接し、支点Bが支点Cへ移り、支点間距離は、当初よりも小さくなる。その結果、弾性当接部3a,3bの反力が増強し圧接力を増強させることができる。
By adopting such a configuration, in the initial stage of insertion of the press-fit terminal into the through hole, the fulcrums A and B in the
また、特許文献2にも、図15に示すように、上記特許文献1と同様に、第1及び第2の2つの弾性変形部6a,6bを有し各弾性変形部6a,6bには突出部7a,7bを設けたプレスフィット端子が開示されている。スルーホールへプレスフィット端子が挿入された状態では、上記突出部7a,7b同士が当接し接触力を増強する構造である。尚、上記突出部7a,7b同士が当接した状態では、プレスフィット端子の軸方向において、上記弾性変形部6a,6bの基部及び先端部に対応した2箇所に開口部が形成される。また、上記突出部7a,7bは、上記軸方向に直交する方向において略L字形の断面を有する。その結果、スルーホールへの挿入初期段階では圧接力が低減され、挿入完了段階では圧接力を増強することができる。また、特許文献1と比較して、当接する上記突出部7a,7bの上記軸方向における長さが大きく、より大きな圧接力を発生させることができる。
Also, in Patent Document 2, as shown in FIG. 15, similarly to
特許文献1に記載のプレスフィット端子では、上述したように、スルーホールへの挿入状態において、弾性当接部3a,3bが補助支点部4にて互いに当接することで上記支点間距離は短くなり圧接力が増加する。このように本端子は、弾性当接部3a,3bの曲げによる反発力にて、スルーホール内壁に対して圧接力を生じる構造であるが、銅などの導電率が高い材料は、一般的にバネ性が低く、曲げによる反発力では、スルーホール内壁に対して十分な圧接力を生じることができず、端子とスルーホール内壁との平行度を保つことが難しい。大電流を流すためには、端子の外周面とスルーホール内壁との接触面積をできるだけ広くすることが望ましいが、特許文献1に記載のプレスフィット端子は、上述の問題により、大電流を流すことができないという問題があった。尚、バネ性の高いリン青銅や黄銅などの材料は、電気抵抗率が高く、大電流用のプレスフィット端子には適さない。
In the press-fit terminal described in
上述のように、大電流を流すに当たり接触抵抗を低減するため、一般的にはプレスフィット端子の外周をスルーホール内壁へ接触させることが好ましい。特に、電流密度の集中するプリント基板のパターン近傍におけるスルーホール内壁部分、つまりスルーホールでの端子圧入方向における一端及び他端ではプレスフィット端子と接触している必要がある。 As described above, in order to reduce the contact resistance when a large current flows, it is generally preferable to bring the outer periphery of the press-fit terminal into contact with the inner wall of the through hole. In particular, the inner wall portion of the through hole in the vicinity of the pattern of the printed circuit board where current density is concentrated, that is, one end and the other end in the terminal press-fitting direction in the through hole need to be in contact with the press-fit terminal.
特許文献2に記載のプレスフィット端子のスルーホール内壁への反発力は、弾性変形する一対の上記突出部7a,7bの当接によりなされるものである。しかし、上述のように弾性範囲の狭いバネ性の低い材料は、塑性変形してしまい、その結果、スルーホール内壁への反発力が得られず、また平行を保つことも難しい。よって、接触面積が小さくなり、接触抵抗が大きくなるという問題がある。また、本端子形状は、プレス加工が煩雑であり、端子の製作コストが高くなるという問題がある。
The repulsive force of the press-fit terminal described in Patent Document 2 on the inner wall of the through hole is caused by the contact between the pair of protruding
また、特許文献2に記載のプレスフィット端子では、上述のように突出部7a,7bの一箇所にて当接し、この当接により反発力が生じる。一箇所の突出部7a,7bにより圧接力を生じさせる場合、突出部7a,7bの当接面積が大きくなり、挿入初期にスルーホールに対する圧接力が大きくなり過ぎる可能性がある。その結果、挿入中におけるメッキ削れ、メッキ剥離、基板の白化が問題となる。また、挿入中の圧接力が大きすぎる場合、バネ性が低く、軟らかい材料では、端子の軸が座屈し挿入できない可能性がある。
Further, in the press-fit terminal described in Patent Document 2, as described above, contact is made at one location of the protruding
本発明は、上述したような問題点を解決するためになされたもので、大電流にも対応可能であり、かつ従来に比べて長期信頼性を向上可能なプレスフィット端子、及び該プレスフィット端子を備えた電力用半導体装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, a press-fit terminal that can cope with a large current and can improve long-term reliability as compared with the conventional one, and the press-fit terminal. It aims at providing the semiconductor device for electric power provided with.
上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の一態様におけるプレスフィット端子は、基部及び先端部を有し、上記先端部から上記基部側へ向かい筒状導体部に圧入されて上記筒状導体部と電気的に接続されるプレスフィット端子であって、上記基部と上記先端部との間に設けられ互いに対向して配置される一対の圧接部であり、上記筒状導体部に挿入されて上記筒状導体部の内面にそれぞれ接触する圧接部と、上記圧接部間に設けられ、上記圧接部同士を連結して上記圧接部を上記内面へ押圧しかつ上記基部との間に第1開口を形成する第1連結部と、上記圧接部間に設けられ上記第1連結部より先端部側に位置し、上記圧接部同士を連結して上記圧接部を上記内面へ押圧しかつ上記第1連結部との間に少なくとも一つの第2開口を形成するとともに上記先端部との間に第3開口を形成する少なくとも一つの第2連結部と、を備え、上記第1連結部は、上記先端部と上記基部との中間位置よりも基部側の圧接部間に形成され、上記第2連結部は、上記先端部と上記基部との中間位置よりも先端部側の圧接部間に形成され、上記第1連結部及び上記第2連結部のそれぞれは、当該プレスフィット端子が上記筒状導体部へ挿入される前の状態ではスリットを介して分離されており、分離された一対の上記第1連結部及び分離された一対の上記第2連結部は、対向する当接面をそれぞれ有し、上記筒状導体部へ挿入された状態では、上記第1連結部の上記当接面同士が接触し、及び上記第2連結部の上記当接面同士が接触して、当該プレスフィット端子の軸方向において上記第1連結部と上記第2連結部との間で上記圧接部と上記筒状導体部の内面とが接触することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
That is, the press-fit terminal according to one aspect of the present invention has a base portion and a tip portion, and is press-fitted into the cylindrical conductor portion from the tip portion toward the base portion and is electrically connected to the cylindrical conductor portion. A press-fit terminal, a pair of press contact portions provided between the base portion and the distal end portion and arranged to face each other, inserted into the cylindrical conductor portion and formed on the inner surface of the cylindrical conductor portion A pressure contact portion that is in contact with each other, and a first connection portion that is provided between the pressure contact portions, connects the pressure contact portions, presses the pressure contact portion against the inner surface, and forms a first opening with the base portion. Provided between the press contact portions and positioned closer to the tip than the first connection portion, connecting the press contact portions to press the press contact portion against the inner surface and at least one between the first connection portions. And forming a second opening between the tip and the tip 3 comprises at least one second coupling portion to form an opening, and the first coupling portion than the intermediate position between the tip and the base portion is formed between the pressure contact portion of the base side, said second connection The portion is formed between the press contact portions on the tip end side with respect to the intermediate position between the tip portion and the base portion, and each of the first connecting portion and the second connecting portion has the press-fit terminal as the cylindrical conductor. In a state before being inserted into the part, they are separated through a slit, and the pair of separated first connecting parts and the pair of separated second connecting parts have opposing contact surfaces, respectively. In the state of being inserted into the cylindrical conductor portion, the contact surfaces of the first connecting portion are in contact with each other, and the contact surfaces of the second connecting portion are in contact with each other , In the axial direction, between the first connecting portion and the second connecting portion And the inner surface of the contact portion and the tubular conductor portion, characterized in that the contact.
本発明の一態様におけるプレスフィット端子によれば、対向する圧接部間に、第1連結部と第2連結部とを設け、基部及び先端部が挿入時の変形部となり、第1連結部及び第2連結部が挿入後に接触力を発生させる部分となる。このように構成することで、筒状導体部への当該プレスフィット端子の挿入中に変形する箇所と、挿入後に圧接力を生じる箇所とを分けることができる。よって、当該プレスフィット端子の圧接部は、圧縮による反発力を筒状導体部の内壁へ生じさせることができ、挿入後に圧接部の外面が筒状導体部の内壁に対して確実に圧接力を生じさせることができる。さらに、圧接部の外面と筒状導体部の内壁との平行を保つことも容易になる。その結果、圧接部を筒状導体部の内面に押圧し、接触力つまり圧接力の向上を図り接触面積の増大を図ることができる。よって、接触抵抗が低減し通電時の接触抵抗の発熱による温度上昇が抑えられ、大電流を流すことが可能となる。また、接触力つまり圧接力を向上させることができることから、バネ性の低い材料、つまり電気抵抗率の低い材料を用いてプレスフィット端子を作製でき、この点からも大電流への対応が可能となる。また、接触力つまり圧接力が向上し温度上昇が抑えられることから、温度サイクルへの信頼性が増し、従来に比べて長期信頼性の向上を図ることが可能である。 According to the press-fit terminal in one aspect of the present invention, the first connection portion and the second connection portion are provided between the opposing pressure contact portions, and the base portion and the tip portion become a deformation portion at the time of insertion, and the first connection portion and The second connecting portion is a portion that generates a contact force after insertion. By comprising in this way, the location which deform | transforms during the insertion of the said press fit terminal to a cylindrical conductor part, and the location which produces a press-contact force after insertion can be divided. Therefore, the press-contact portion of the press-fit terminal can generate a repulsive force due to compression on the inner wall of the cylindrical conductor portion, and the outer surface of the press-contact portion reliably presses against the inner wall of the cylindrical conductor portion after insertion. Can be generated. Furthermore, it becomes easy to keep the outer surface of the press contact portion parallel to the inner wall of the cylindrical conductor portion. As a result, the press contact portion is pressed against the inner surface of the cylindrical conductor portion, so that the contact force, that is, the press contact force can be improved and the contact area can be increased. Therefore, the contact resistance is reduced, the temperature rise due to the heat generation of the contact resistance during energization is suppressed, and a large current can flow. In addition, since the contact force, that is, the pressure contact force can be improved, a press-fit terminal can be manufactured using a material having low spring properties, that is, a material having low electrical resistivity, and from this point, it is possible to cope with a large current. Become. Further, since the contact force, that is, the pressure contact force is improved and the temperature rise is suppressed, the reliability to the temperature cycle is increased, and the long-term reliability can be improved as compared with the conventional case.
又、上述のように第1連結部と第2連結部とを設けたことで、各連結部の断面積を小さくすることができる。よって、局所的に圧接力が生じるのを防止することができ、筒状導体部へのプレスフィット端子の挿入初期段階において、挿入力を低減することができる。その結果、当該プレスフィット端子及び筒状導体部の損傷を防止することができ、メッキ削れ、メッキ剥離、基板の白化などの問題の発生を防止することができる。さらに、挿入中における端子の軸が座屈することを防止することができる。 Moreover, the cross-sectional area of each connection part can be made small by providing the 1st connection part and the 2nd connection part as mentioned above. Therefore, it is possible to prevent the press contact force from being generated locally, and to reduce the insertion force in the initial stage of inserting the press fit terminal into the cylindrical conductor portion. As a result, damage to the press-fit terminal and the cylindrical conductor can be prevented, and problems such as plating scraping, plating peeling, and whitening of the substrate can be prevented. Further, it is possible to prevent the terminal shaft from being buckled during insertion.
本発明の実施形態であるプレスフィット端子、及び該プレスフィット端子を備えた電力用半導体装置について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。
また、プレスフィット端子とは、既に説明したように、筒状導体部に挿入され、半田付けを行うことなく当該筒状導体部と電気的接続を行う端子である。上記筒状導体部として、以下に説明する各実施の形態では、回路基板におけるスルーホールを例に採るが、スルーホールに限定するものではなく、円形や矩形等の筒状体の内面に導体が設けられ、挿入されたプレスフィット端子と電気的に接続可能な導体部であればよい。
A press-fit terminal according to an embodiment of the present invention and a power semiconductor device including the press-fit terminal will be described below with reference to the drawings. In each figure, the same or similar components are denoted by the same reference numerals.
Further, as already described, the press-fit terminal is a terminal that is inserted into the cylindrical conductor portion and electrically connected to the cylindrical conductor portion without performing soldering. In each of the embodiments described below, a through hole in a circuit board is taken as an example as the cylindrical conductor portion. However, the cylindrical conductor portion is not limited to a through hole, and a conductor is provided on the inner surface of a cylindrical body such as a circle or a rectangle. Any conductor portion that is provided and can be electrically connected to the inserted press-fit terminal may be used.
実施の形態1.
図1から図3は、本発明の実施の形態1におけるプレスフィット端子11を示した図である。このようなプレスフィット端子11は、例えば図12Aに示すような半導体装置40に備わる端子として用いられる。
1 to 3 are views showing a press-
図1Aは、プレスフィット端子11において、プリント基板に空いた中空円柱状の穴であるスルーホール31(図2A、図2B)へ挿入可能な部分であるプレスフィット部12の外形を示している。プレスフィット部12は、大きく分けて、基部18aと、先端部18bと、圧接部16a,16bとを有する。基部18aは、プレスフィット部12において上記半導体装置側に位置する部分であり、先端部18bは、当該プレスフィット端子11の先端部に位置する。圧接部16a,16bは、基部18aと先端部18bとの間にて基部18a及び先端部18bと一体に形成され、図1Bに示すように、互いに対向して配置される一対の部材であり、上記スルーホール31に挿入されてスルーホール31の内面に設けた導体にそれぞれ接触する。また、圧接部16a,16bは、図1Aに示すように、プレスフィット端子11の軸方向29aにおける中央部分にて、軸方向29aに直交する直交方向29bへ膨らむ膨らみ部を有する。
上記プレスフィット部12について、さらに詳しく以下に説明する。
FIG. 1A shows the outer shape of a press-
The
プレスフィット部12を構成する圧接部16a,16bのそれぞれは、一実施例として、板厚1.0mm、幅3.0mmの銅から形成される。勿論、プレスフィット部12を含むプレスフィット端子11は、銅以外の金属材料で作製可能である。また上述の寸法は、参考値であり他の値でも勿論よい。
Each of the
圧接部16a,16bのそれぞれは、上記先端部18b側のテーパー部28、基部18a側のテーパー部26、及び両テーパー部26、28の間に位置する平行部27を有する。先端側のテーパー部28は、上記軸方向29aに対して緩やかな角度、つまり先端部18bが鋭角に尖った方がスルーホール31への挿入が容易になり好ましい。また、平行部27では、圧接部16a,16bのそれぞれは、上記軸方向29aに平行に配置され、平行部27の軸方向29aにおける長さ(縦の長さ)は、特に大電流を流す際には接触面積を大きくする必要があるため、プリント基板の厚さよりも大きい方が望ましい。図1Bに示すように、平行部27における圧接部16a,16bのそれぞれは、スルーホール31へ挿入したときの接触面積を増すために、角取り16cを有するのが望ましい。
Each of the
本実施形態では図示するように、軸方向29aにおける平行部27の両端部には、対向する圧接部16aと圧接部16bとの間に、圧接部16aと圧接部16bとを連結する第1連結部14及び第2連結部15を設けている。第1連結部14及び第2連結部15は、圧接部16a、16bをスルーホール31の内面へ押圧可能とする部材である。つまり、プレスフィット端子11をスルーホール31へ挿入したときに、圧接力を発生させる部分に相当する。また、第1連結部14は、上記基部18aとの間に第1開口13aを形成し、第2連結部15は、上記先端部18bとの間に第3開口13cを形成し、第1連結部14と第2連結部15との間に第2開口13bを形成する。
In the present embodiment, as shown in the figure, the first connection for connecting the
本実施形態では、図示するように、第1連結部14及び第2連結部15は、共に、上記直交方向29bに沿って直線的に延在し、さらに、圧接部16a及び圧接部16bと一体にて形成されている。また、本実施形態では、第1連結部14及び第2連結部15の軸方向29aにおける配置間隔は、図3に示すように、プリント基板30の厚さ方向30aにおける上面部及び下面部に対応した間隔である。また、第1連結部14及び第2連結部15の直交方向29bにおける長さは、図3に示すように当該プレスフィット端子11のプレスフィット部12がスルーホール31に挿入された状態において、圧接部16a、16bにおける平行部27がスルーホール31の内面を押圧可能となる長さに設定される。
In the present embodiment, as shown in the drawing, the first connecting
また本実施形態では、プレスフィット部12をスルーホール31へ挿入するときに治具にて押圧するための受け部21が、上記基部18aに隣接して、上記直交方向29bに延在して形成されている。尚、受け部21は、プレスフィット端子単体をスルーホール31へ挿入する場合には必要であるが、例えば、電力用半導体装置の電極端子などにプレスフィット端子を使用する場合には、プレスフィット端子はリードに固定されているため、必要ない。
Further, in the present embodiment, the receiving
図2A及び図2Bは、上述のプレスフィット端子11が挿入される、プリント基板30のスルーホール31を示す。一実施例として、厚さ1.6mmのプリント基板30の表裏両面には、35μmのパターンが形成されており、図2Aに示すように、パターン内には直径2.7mmからなるスルーホール31が設けられている。スルーホール31は、図2Bに示すように、中空円柱となっている。スルーホール31の内周面にはめっき処理により25μmの銅からなる電気的な接点部32が形成されている。めっき処理後のスルーホール31の仕上がり径は2.65mmとなる。尚、これらの値は参考であり、勿論異なる値を採ることができる。
また、プリント基板30の両面のパターンおよびスルーホール内壁、つまり、スルーホール31内周の接点部32の表面には、銅の酸化を防ぐために水溶性フラックスが塗布されている。
2A and 2B show a through
Further, a water-soluble flux is applied to the patterns on both sides of the printed
図3は、上述のような構成を有するプレスフィット端子11を、メス側電極であるプリント基板30のスルーホール31に挿入した状態において、プレスフィット端子11の変形状態を示す図である。プレスフィット端子11のプレスフィット部12をスルーホール31に挿入すると、第1開口13a、第2開口13b、及び第3開口13cが圧縮されて変形する。このとき、第1連結部14及び第2連結部15は、本実施形態では図示するように湾曲した曲げ変形する。よって、その弾性力により、プレスフィット部12の平行部27における圧接部16a、16bには押圧力が発生するとともに、圧接部16a、16bの、スルーホール31の内壁への接触力が増強される。
また、第1連結部14及び第2連結部15の2つを設けたことで、プレスフィット端子11の圧接部16a、16bの外面と、スルーホール31の内壁との平行を保つことができる。よって、圧接部16a、16bの外面と、スルーホール31の内壁とを確実に接触させ、かつその接触面積を確保することが可能となる。
FIG. 3 is a diagram showing a deformed state of the press-
Further, by providing the first connecting
このように上記接触力が増すことで、圧接部16a、16bとスルーホール31との接触面積も増加し、両者の接続信頼性の向上を図ることができ、長寿命化を図ることができる。
即ち、スルーホール31へのプレスフィット端子11の挿入に際し、プリント基板30の厚み方向30aにおけるスルーホール31の中央部分に、プレスフィット部12における第2開口13bを配置させることで、プレスフィット端子11の圧接部16a、16bが、スルーホール31の内壁の上記厚み方向30aにおける全面に対して均一な接触力を生じさせることができる。よって、圧接部16a、16bと、スルーホール31との接触面積を増加させることができる。尚、接触力が大きいほど接触面積は大きくなる。
By increasing the contact force in this way, the contact area between the
That is, when the press-
接触面積が大きくなることで、圧接部16a、16bとスルーホール31の内壁との接触抵抗が低減され、プレスフィット端子11に大電流を流した場合でも、接触部の発熱を抑えることができる。よって、温度サイクルへの信頼性が増し、従来に比べて長期信頼性の高い接続を得ることができる。
By increasing the contact area, the contact resistance between the
また、接触力つまり圧接力を向上させることができることから、純銅のような降伏応力やバネ性の低い材料、つまり電気抵抗率の低い材料を用いてプレスフィット端子11を作製でき、この点からも大電流への対応が可能となる。
In addition, since the contact force, that is, the pressure contact force can be improved, the press-
また、上記軸方向29aにおける第2開口13bの長さL7は、他の第1開口13a及び第3開口13cの長さL8よりも大きくすることが望ましい。このようにすることで、挿入後に、上記厚み方向30aにおいてスルーホール31の中央から離れた位置に、第1連結部14及び第2連結部15が配置されることになる。よって、スルーホール31へのプレスフィット端子11の挿入後において、圧接部16a、16bとスルーホール31の内壁との平行を保ち、厚み方向30aにおけるスルーホール31の全長に渡り均等に、圧接部16a、16bとの接触を可能とする。また、プレスフィット端子11がスルーホール31から抜けにくくなる。この点からも、圧接部16a、16bとスルーホール31の内壁との接触面積が大きくなり、接触抵抗が低減されるため、プレスフィット端子11に対する大電流化が可能となり、かつ、高信頼性を得ることができる。
Further, it is desirable that the length L7 of the
また、本実施形態では3つの開口13a〜13cを設けたことで、つまり第1連結部14及び第2連結部15を設けたことで、プレスフィット端子11がスルーホール31の円心からずれて挿入される場合でも、プレスフィット端子11の先端部18bがスルーホール31に入りさえすれば、上記直交方向29bへの開口13a〜13cの変形は抑制され、挿入安定性が向上する。よって、従来の一般的なプレスフィット端子では、スルーホールに挿入するために端子を固定する治具の寸法精度が厳しく、治具の製作費が高くなる場合があるが、本実施形態のプレスフィット端子11では、高精度な治具を用いずとも挿入が可能であり、挿入後の接触力も維持される構造となっている。
In this embodiment, the press-
また、プレスフィット端子11のスルーホール31への挿入後に、第1連結部14が上記厚み方向30aにおいてスルーホール31の中央から上側に、第2連結部15が上記中央より下側にそれぞれ配置されてさえいれば、圧接部16a、16bは、スルーホール31の内壁に対して十分な接触力を与えることができ、接触面積が大きくなり、接触抵抗を低減することができる。このように、上記厚み方向30aにおけるプレスフィット端子11のスルーホール31に対する挿入位置精度も従来よりも悪くても構わない。
Further, after the press-
また、第1連結部14及び第2連結部15の厚さL1(図1A)は、曲げ弾性力を生じるために十分な大きさを有することが望ましい。
Further, it is desirable that the thickness L1 (FIG. 1A) of the first connecting
プレスフィット端子11には、例えば軟質のすずめっきを施すことによって、端子表面が酸化しても端子挿入時に表面が塑性変形して酸化層が移動し、良好な接触を得ることができる。また、プリント基板30に関しても、水溶性フラックスの代わりに、すずめっきを施すことによって、プリント基板30とプレスフィット端子11との接触部が互いにすずめっきとなることによって、すず同士が結合することから、接触抵抗が低減する。
By applying, for example, soft tin plating to the press-
また、プレスフィット端子11を振動する環境で用いる場合や、高温環境下で用いる場合には、リン青銅やベリリウム銅などのばね性の良好な材料を使うことが好適である。さらに、ばね性の高い材料を用いると、端子の電気抵抗率が上がるため、大電流を流した際の端子の発熱によりプリント基板や電子部品が高温になる可能性がある。その場合は、プレスフィット端子11の材料を銅−ステンレス−銅などのようなクラッド材料とすることで端子の電気抵抗率を下げ、かつ、ばね性を向上することができ、発熱を抑制しつつ、信頼性を向上させることが可能となる。
Further, when the press-
また、上述した本実施形態では、第1開口13a、第2開口13b、及び第3開口13cの3つの開口を有する構成、つまり第1連結部14及び一つの第2連結部15を有する構成であるが、例えば、4つ以上の開口を設ける、つまり開口の数よりも一つ少ない数の連結部を設けることもできる。この場合、複数の第2連結部15を設ける構成を採り、一つずつの第1開口13a及び第3開口13cに対して複数の第2開口13bが形成される構成になる。
Moreover, in this embodiment mentioned above, it is the structure which has three openings, the
このように構成することで、より多くの連結部によって、スルーホール31に対する接触力を受け持つため、それぞれの連結部がカバー可能な弾性力範囲が増え、さらに連結部間の撓み支点間距離が短縮されるため、接触力が増加し、信頼性が向上すると共に更なる大電流化が可能となる。
By configuring in this way, the contact force with respect to the through
開口数が偶数の場合には、端子挿入後において、上記厚み方向30aにおいてスルーホール31の中央部に位置する2つの開口の間に存在する連結部(上記第2連結部15が相当)が、厚み方向30aにおいてスルーホール31の中央に位置することが望ましい。また、開口数が奇数の場合には、上述した本実施形態のように、挿入後において、真ん中の開口(上述の第2開口13bに相当)が厚み方向30aにおいてスルーホール31の中央部に掛かるように位置することが望ましい。
When the numerical aperture is an even number, after insertion of the terminal, a connecting portion (corresponding to the second connecting portion 15) existing between the two openings located in the central portion of the through
実施の形態2.
上述の実施の形態1におけるプレスフィット端子11では、図1Aに示すように、第1連結部14及び第2連結部15のそれぞれは、非挿入状態において既に、対向する圧接部16a,16bと連結された形態である。これに対し本実施の形態2では、図4に示すように、非挿入状態では連結部は、対向する圧接部16a,16bと連結されていない形態を示す。以下に詳しく説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the press-
図4及び図5は、実施の形態2におけるプレスフィット端子61のプレスフィット部12を示したものである。プレスフィット端子61と、実施の形態1におけるプレスフィット端子11との相違点は、上述のように連結部に関する部分であり、プレスフィット端子61におけるその他の構成、端子材料、及び外形寸法は、実施の形態1におけるプレスフィット端子11の場合に同じである。よって、これらのここでの説明は省略する。
4 and 5 show the press-
プレスフィット端子61では、上述のプレスフィット端子11における第1連結部14に相当する第1連結部19a,19b、及び第2連結部15に相当する第2連結部20a,20bがそれぞれ形成される。即ち、第1連結部14の中央部にスリットを設けることで第1連結部14を分割したものが、プレスフィット端子61における第1連結部19a,19bに相当し、第2連結部15の中央部にスリットを設けることで第2連結部15を分割したものが、プレスフィット端子61における第2連結部20a,20bに相当する。このように第1連結部19aと第1連結部19bとによって、第1スリット19cが形成され、第2連結部20aと第2連結部20bとによって、第2スリット20cが形成される。第1スリット19c及び第2スリット20cの上記直交方向29bにおける長さL9は、図示するように、第2開口13bの上記直交方向29bにおける幅寸法L10よりも小さい寸法にてなる。また、第1連結部19a及び第2連結部20aは、圧接部16aから圧接部16bへ向かって上記直交方向29bに沿って突設され、第1連結部19b及び第2連結部20bは、圧接部16bから圧接部16aへ向かって上記直交方向29bに沿って突設されている。
In the press-
一実施例として、第1スリット19c及び第2スリット20cの上記長さL9は、0.3mmであり、第1連結部19a,19b及び第2連結部20a,20bの上記直交方向29bにおける高さL2は、例えば0.2mmであり、第1連結部19a,19b及び第2連結部20a,20bの上記軸方向29aにおける幅L3は、0.5mmである。
As an example, the length L9 of the
上述したように構成される本実施の形態2におけるプレスフィット端子61は、実施の形態1のプレスフィット端子11と同様に、スルーホール31に挿入される。該挿入動作により圧接部16a、16bが互いに接近するように移動し、図5に示すように、第1連結部19aと第1連結部19bとが当接し、かつ第2連結部20aと第2連結部20bとが当接して、プレスフィット端子61がスルーホール31に圧入される。このような挿入動作に関するプレスフィット端子61の動作について、以下に詳しく説明する。
The press-
挿入前の状態では、圧接部16a、16bは、図4に示すように、基部18a側の支点Aと先端部18b側の支点Bとの間の支点間距離L4の両持ち梁構造となっており、スルーホール31への挿入初期における圧接部16a、16bの変形の支点は、支点A及び支点Bとなる。よって、支点A、B間の距離L4を大きくすることで、プレスフィット端子61の挿入初期における挿入力を低下させることができ、挿入時におけるプレスフィット端子61の座屈を防止することができ、さらに、撓みの支点間距離が大きくなり、挿入初期におけるプレスフィット端子61のスルーホール31の内壁に対する接触力を低減することができる。
In the state before insertion, as shown in FIG. 4, the
また、実施の形態1で説明したように、プレスフィット端子11、61は、例えば純銅のような降伏応力やバネ性の低い軟らかい材料にて作製することが可能であるが、軟らかい材料にて作製する場合でも、プレスフィット端子61における構成を採ることで、上述のように挿入時の座屈を防止することができ、スルーホール31への挿入が可能となる。
Further, as described in the first embodiment, the press-
これらの効果により、プリント基板30の圧縮応力による層間剥離に起因する白化現象、並びに、挿入中のめっき削れ及びめっき剥離を防止することができ、プレスフィット端子61及びスルーホール31の損傷防止、さらに使用中の絶縁耐圧を正常に保持することができ、プリント基板30の信頼性を高めることができる。さらにまた、めっき削れを低減することができるため、スルーホール31の内壁のめっきを薄くすることが可能であり、基板コストを安く抑えることが可能となる。
With these effects, it is possible to prevent the whitening phenomenon caused by delamination due to the compressive stress of the printed
そして、低減された挿入力にてさらに端子挿入を続けると、挿入半ばから後半にかけて、プレスフィット端子61における第2連結部20aと第2連結部20bとが当接し、さらに、挿入後半では、プレスフィット端子61における第1連結部19aと第1連結部19bとが当接する。このように第2連結部20a、20bが当接し、第1連結部19a、19bが当接することで、第1開口13a、第2開口13b、及び第3開口13cが形成される。
When the terminal insertion is further continued with the reduced insertion force, the second connecting
このように本実施の形態2では、第2連結部20a、20b、及び第1連結部19a、19bが共に当接しているのは、挿入後半である。よって、挿入中において、圧接部16a、16bがスルーホール31へ接触力を与えている時間が、実施の形態1の場合に比べて短いため、スルーホール内壁のめっきの削れ、及び基板の白化を極力抑えることができる。
As described above, in the second embodiment, the second connecting
また、本実施の形態2の構成を採ることで、第2連結部20a、20b、及び第1連結部19a、19bの圧縮による接触力が生じる。さらに、非挿入状態及び挿入初期状態では、圧接部16a、16bは、基部18a側の支点Aと先端部18b側の支点Bとの間の距離L4による両持ち梁構造となっているが、挿入途中からは、基部18a側の支点Aは支点Cへ、先端部18b側の支点Bは支点Dへそれぞれ移行する。ここで、支点Cは第1連結部19a、19bの当接部であり、支点Dは第2連結部20a、20bの当接部である。よって、圧接部16a、16bは、上記距離L4よりも短い支点間距離L5の両持ち梁構造となる。このように挿入途中から、たわみの支点間距離が短くなるため、プレスフィット端子61のスルーホール31に対する接触力が増強されることになる。
Moreover, the contact force by compression of
また、支点C及び支点Dによって、圧接部16a、16bがスルーホール31の内壁に対して接触力を作用させるため、支点Aと支点Bとの支点間距離L4の長さは、支点Cと支点Dとの間の支点間距離L5より大きければ自由に変更することができる。尚、支点A、B間の距離L4が比較的大きい場合には、挿入初期の挿入力は低減する。
In addition, since the
また、大電流を流すためには、電気抵抗を下げるために、端子の断面積を大きくする必要があり、そのためには圧接部16a、16bの上記平行部27における断面積を大きくしなければならない。一般的に、このような端子をスルーホール31に挿入する場合、圧接部の剛性が大きいことから、支点A、B間の距離L4を非常に大きくしなければ、正常な挿入ができない。しかしながら本実施の形態2の構成によれば、圧接部16a、16bの断面積を大きくした場合でも、距離L4を所望の長さにすることができ、かつ、挿入後は、上述した、第1連結部19a、19b、及び第2連結部20a、20bの当接による効果にて、適切な接触力を保つことができる。
Further, in order to flow a large current, it is necessary to increase the cross-sectional area of the terminal in order to reduce the electrical resistance. For this purpose, the cross-sectional area of the
尚、上記軸方向29aにおける各開口13a〜13cの長さ関係について、実施の形態1で説明した関係を実施の形態2のプレスフィット端子61に対しても適用でき、それによる効果も得ることができる。
In addition, about the length relationship of each
また、一実施例として、第1連結部19a、19b、及び第2連結部20a、20bの高さL2を例えば0.2mmとすることで、即ち、第1連結部19aと第1連結部19bとの間の第1スリット19cの距離、及び第2連結部20aと第2連結部20bとの間の第2スリット20cの距離を0.6mmとすることで、プリント基板30のスルーホール31の直径を2.4mmと小さくでき、実施の形態1で例示した一般的な直径である2.7mmよりも小さくすることができる。このように、連結部をスリット19c、20cにて分割することで、分割された連結部の高さL2を変化させることができる。よって、当該プレスフィット端子61は、様々な直径のスルーホール31に対応することができ、従来の半田付け用端子を挿入するためのスルーホールに対してもプレスフィット端子が使用可能となる。
As an example, the height L2 of the first connecting
また、一実施例として、第1連結部19a、19b、及び第2連結部20a、20bの幅L3を、例えば0.7mmとし、実施の形態1で例示した0.5mmより大きくした場合、挿入後のスルーホール31に対する接触力を大きくすることができる。また、幅L3を例えば0.3mmとし、上記0.5mmより小さくした場合、挿入後のスルーホール31に対する接触力を小さくすることができる。このように、第1連結部19a、19b、及び第2連結部20a、20bの幅寸法を変化させることで、製品によって必要な接触力を調節することが可能である。よって、接触力が強すぎてプリント基板30が白化するなどの問題を無くすことができ、その結果、さらに信頼性を高めることができる。
Further, as an example, when the width L3 of the first connecting
また、第1連結部19aと第1連結部19bとの各当接面、及び第2連結部20aと第2連結部20bとの各当接面は、互いに平行であることが望ましい。こうすることで、当接面の全面が接触可能となるため、最大限の接触力を発生させることができる。よって、プレスフィット端子61とスルーホール31との接触力が大きくなり、接触面積も大きくなることから、信頼性を高めることができる。
In addition, it is desirable that the contact surfaces of the first connecting
また、支点C、D間の距離L5を、プリント基板30の厚さ、例えば1.6mm、と同じにした場合、第1連結部19a、19b、及び第2連結部20a、20bがスルーホール31の厚さ方向30aにおける両端部にて接触力を作用させるため、圧接部16a,16bとスルーホール31の内壁との接触面積は、最も大きくなる。さらに、挿入後にプレスフィット端子61が上記直交方向29bの外力を受けても、プレスフィット端子61がスルーホール31から抜けにくく、良好な接触部となる。
When the distance L5 between the fulcrums C and D is the same as the thickness of the printed
尚、上述した、実施の形態1におけるプレスフィット端子11に対する種々の変形例は、本実施の形態2におけるプレスフィット端子61にも適用可能である。
The various modifications to the press-
実施の形態3.
図6A及び図6Bに示すように、本実施の形態3におけるプレスフィット端子62、65は、上述した実施の形態2のプレスフィット端子61の変形例に相当し、プレスフィット端子61における第1連結部19a、19b、及び第2連結部20a、20bの変形構成を有する。尚、本実施の形態3におけるプレスフィット端子62、65におけるその他の構成は、上述した実施の形態2のプレスフィット端子61の構成に同じであるので、ここでの説明を省略する。また、実施の形態2にて説明した種々の変形例は、本実施の形態3におけるプレスフィット端子62、65に適用することも可能である。
Embodiment 3 FIG.
As shown in FIGS. 6A and 6B, the press-
実施の形態2のプレスフィット端子61における第1連結部19a、19b、及び第2連結部20a、20bは、それぞれ上記直交方向29bに平行に延在し、図5に示すようにプレスフィット端子61がスルーホール31に挿入された状態では、第1連結部19a、19bと、第2連結部20a、20bとは平行に配置される。
これに対し、図6Aに示す、本実施の形態3のプレスフィット端子62では、第1連結部63a及び第1連結部63bは、上記直交方向29bにおいて非平行で、それぞれ上記基部18a側へ傾斜して延在し、第2連結部64a及び第2連結部64bは、直交方向29bにおいて非平行で、それぞれ上記先端部18b側へ傾斜して延在する。尚、第1連結部63a,63bは、上記第1連結部19a,19bに相当する部分であり、第2連結部64a,64bは、上記第2連結部20a,20bに相当する部分である。よって、本実施の形態3のプレスフィット端子62がスルーホール31に挿入された状態では、互いに当接した第1連結部63a,63bと、互いに当接した第2連結部64a,64bとは、互いに非平行に配置される。
The first connecting
On the other hand, in the press-
上述のように、挿入状態において、互いに当接した第1連結部63a,63bと、互いに当接した第2連結部64a,64bとが互いに非平行に配置されればよく、第1連結部63a,63b、及び第2連結部64a,64bの傾斜方向は、図示する形態に限定するものではない。つまり、図6Aでは、第1連結部63a,63bと、第2連結部64a,64bとは、互いに逆方向に傾斜しているが、同方向に傾斜してもよい。但し、いずれの場合も、第1連結部63aと第1連結部63bとは同じ向き、つまり上記基部18a側又は上記先端部18b側、に傾斜し、第2連結部64aと第2連結部64bとは同じ向きに傾斜するものとする。
As described above, in the inserted state, the first connecting
以上の構成を有するプレスフィット端子62は、上述の実施の形態2のプレスフィット端子61が奏する効果を奏し、さらに、挿入状態において互いに当接した第1連結部63a,63b、及び第2連結部64a,64bは、それぞれ、上記軸方向29aにおいて凸となる山形形状となり、図3に示す実施の形態1のプレスフィット端子11の場合に類似した形態になることから、曲げによる接触力も生じさせる。つまり、実施の形態3のプレスフィット端子62は、実施の形態1及び実施の形態2のプレスフィット端子11、61がそれぞれ奏する両方の効果を合わせ持ち、挿入後においてより高い接触力を保つことが可能となる。その結果、プレスフィット端子62とスルーホール31の内壁との接触抵抗がより小さくなり、大電流を流した際の発熱が非常に小さくなるため、大電流を扱うことが容易になる。
The press-
さらに、上述のように挿入状態において、互いに当接した第1連結部63a,63b、及び第2連結部64a,64bは、それぞれ山形形状となり、変形後の弾性域が大きくなる。よって、非挿入状態において、第1連結部63aと第1連結部63bとの間に形成した第1スリット19c、及び第2連結部64aと第2連結部64bとの間に形成した第2スリット20cの上記直交方向29bにおける距離が例えば0.3mmであっても、スルーホール径を例えば2.5mmのように、上述の一般的な2.7mmよりも小さくすることができる。このように、スルーホール31に対するプレスフィット端子62の接触力を保持しながら、スルーホール31の内径は、圧接部16a、16b間の上記直交方向29bにおける距離よりも小さいという条件の下で、従来よりも幅広い設定が可能となる。即ち、種々の内径のスルーホール31に対して、プレスフィット端子62は対応可能である。
Furthermore, in the inserted state as described above, the first connecting
また、図6Bに示すプレスフィット端子65では、上記第1連結部19a,19b、上記第2連結部20a,20bにそれぞれ相当する部分である、第1連結部66a,66b、及び第2連結部67a,67bを有する。第1連結部66a,66b、及び第2連結部67a,67bは、それぞれ上記直交方向29bに沿って延在するが、第1連結部66a、第1連結部66b、第2連結部67a、及び第2連結部67bのそれぞれは、圧接部16a、16bとの接合部分にて厚肉部68を有している。厚肉部68は、上記軸方向29aにおいて上記接合部分の片側にのみ設けられる。このような厚肉部68は、軸方向29aにおいて厚肉部68とは反対側へそれぞれの連結部66a,66b,67a,67bを変形可能、例えば傾斜可能、とするように機能する。尚、厚肉部68は、このような機能を果たすものであればよく、図示する形態に限定されるものではない。
Further, in the press-
また、軸方向29aにおいて、第1連結部66a及び第1連結部66bは同方向に変形し、第2連結部66a及び第2連結部66bは同方向に変形する限り、第1連結部66a,66bと、第2連結部67a,67bとが同方向に、あるいは異方向に変形するかは問わない。
Further, in the
上述のように構成されたプレスフィット端子65では、第1連結部66a,66b、及び第2連結部67a,67bは、それぞれ上記直交方向29bに沿って延在する形態であっても、つまり実施の形態2の構成のように、第1連結部66a,66b、及び第2連結部67a,67bのそれぞれにおいて、変形の支点と当接部とが一直線上にある形態であっても、挿入状態、つまり第1連結部66aと第1連結部66bとが当接し、第2連結部67aと第2連結部67bとが当接した状態では、第1連結部66a,66b、及び第2連結部67a,67bを山形に変形させることができる。
したがって、図6Aに示すプレスフィット端子62が奏する効果と同じ効果をプレスフィット端子65も奏することができる。
In the press-
Therefore, the press-
実施の形態4.
図7に示す、本実施の形態4におけるプレスフィット端子71は、上述した実施の形態2のプレスフィット端子61の変形例に相当する。即ち、実施の形態2のプレスフィット端子61では、第1連結部及び第2連結部におけるそれぞれの中央部分に第1スリット19c及び第2スリット20cを設け、第1連結部19a、19b、及び第2連結部20a、20bを形成した。これに対し本実施の形態4におけるプレスフィット端子71では、第1連結部72と圧接部16bとの間に第1スリット19cを設け、第2連結部73と圧接部16bとの間に第2スリット20cを設けている。尚、本実施の形態4におけるプレスフィット端子71におけるその他の構成は、上述した実施の形態2のプレスフィット端子61の構成に同じであるので、ここでの説明を省略する。
Embodiment 4 FIG.
A press-
上記第1連結部72及び上記第2連結部73は、本実施形態では圧接部16aと一体で形成されている。また、第1スリット19c及び第2スリット20cは、本実施形態では図示するように、上記直交方向29bにおいて圧接部16b内にも形成されている。よって、圧接部16bには、第1連結部72に対応して受け部としての凹部74が設けられ、第2連結部73に対応して受け部としての凹部75が設けられる。
尚、図7に示す態様とは逆に、第1連結部72及び上記第2連結部73は、圧接部16bと一体に形成され、圧接部16aに凹部74及び凹部75を形成してもよい。
In the present embodiment, the first connecting
In contrast to the mode shown in FIG. 7, the first connecting
このように形成された実施の形態4におけるプレスフィット端子71は、図8に示すようにスルーホール31に挿入され、第1連結部72が凹部74に係合し、第2連結部73が凹部75に係合する。
The press-
本実施の形態4におけるプレスフィット端子71は、上述の実施の形態2のプレスフィット端子61が奏する効果を奏する。また、圧接部16a又は16bに凹部74,75を形成することで、第1連結部72及び第2連結部73の各先端が係合可能となる。よって、凹部74,75を設けない場合には、プレスフィット端子71の寸法が大量生産によりバラツクことで、第1連結部72及び第2連結部73の先端が圧接部16bの内面16dを滑ってしまい、圧接部16a、16bが想定した接触力を発生しないという事態も想定される。しかしながら、本実施の形態4によれば、プレスフィット端子71の寸法のバラツキによらず、所望の接触力を確実に発生させることができる。
The press-
尚、凹部74,75は、例えば完全に窪んでいなくても良く、分割された第1連結部72及び第2連結部73の各先端が係合して、プレスフィット端子71がスルーホール31に挿入された後、使用環境にて上記係合が外れない形態であればよい。
The
また、凹部74,75の延在方向は、上記直交方向29bと平行でなくても良い。例えば直交方向29bに対して傾斜させることで、第1連結部72及び第2連結部73は、凹部74,75の延在方向に沿って撓むように変形可能となる。このような構成によれば、第1連結部72及び第2連結部73の圧縮による接触力に加え、曲げによる接触力が加わり、接触力がさらに増強される。
Further, the extending direction of the
また、実施の形態2にて説明した種々の変形例について、本実施の形態4におけるプレスフィット端子71に適用することも可能である。
Further, the various modifications described in the second embodiment can be applied to the press-
実施の形態5.
図9に示すプレスフィット端子77は、図4を参照して説明した実施の形態2のプレスフィット端子61とほぼ同じ構成を有するが、基部切り離し溝78を有する点のみで異なる。また、図10Aに示すプレスフィット端子79は、図7を参照して説明した実施の形態4のプレスフィット端子71とほぼ同じ構成を有するが、上記基部切り離し溝78を有する点のみで異なる。
尚、図9及び図10Aに示す構成では、いずれも圧接部16bと基部18aとの間に基部切り離し溝78を設けるが、圧接部16aと基部18aとの間に基部切り離し溝78を設けてもよい。
Embodiment 5 FIG.
The press-
9 and 10A, the
このように構成された本実施の形態5におけるプレスフィット端子77、79は、上述の実施の形態2のプレスフィット端子61が奏する効果を奏する。また、スルーホール31への挿入中及び挿入後の効果について、プレスフィット端子77は、実施の形態2のプレスフィット端子61が奏するのと同じ効果を奏し、プレスフィット端子79は、実施の形態4のプレスフィット端子71が奏するのと同じ効果を奏する。
The press-
本実施の形態5におけるプレスフィット端子77,79の作製方法の一例について、プレスフィット端子79を例に採り説明する。尚、図10Bは、プレスフィット端子79における外形加工終了後の形状を示す。
図10Bに示す形状を作製した後、図10Bに示すEの位置を支点として、圧接部16bを曲げることによって、図10Aに示すプレスフィット端子79の形状を得る。曲げ加工によって先端部18bが塑性変形しているため、熱処理を行い、弾性を向上する。
An example of a method for manufacturing the press-
After the shape shown in FIG. 10B is manufactured, the press-
本実施の形態5におけるプレスフィット端子77、79のように基部切り離し溝78を有することで、大量生産が容易ではあるが微小な加工が難しいプレス加工においても、圧接部16a、16bを開閉可能とすることで加工が非常に簡単になり、端子の生産性が大幅に向上する。さらに、図9に示すプレスフィット端子77の場合、分割された第1連結部19a,19b及び第2連結部20a,20bにおける高さL2及び幅L3などの寸法を加工制約によらず設計及び製作することができる。例えば、第1連結部19aと第1連結部19bとの間の第1スリット19c、及び第2連結部20aと第2連結部20bとの間の第2スリット20cの寸法を0.1mmなどのように小さく設定したい場合、プレス加工で作製するのは難しいが、圧接部16a、16bを開閉可能な構造にしているので、容易に加工が可能となる。図10Aに示すプレスフィット端子79においても、プレスフィット端子77と同様に、第1スリット19c、第2スリット20cの寸法、並びに、第1連結部72及び第2連結部73の高さ寸法等を、加工制約によらずに、設計及び製作することが可能となる。
By having the
また、実施の形態4にて説明したように、受け部となる凹部74,75を圧接部16bの内面16dよりも窪んだ状態で形成した。よって、図10Aに示すプレスフィット端子79において、大量生産時の微小な寸法誤差や曲げ位置Eのズレなどが発生した場合でも、第1連結部72及び第2連結部73は、凹部74,75に係合可能となり、挿入後のスルーホール31の内壁に対して設計通りの適切な接触力を働くことができる。
Further, as described in the fourth embodiment, the
実施の形態6.
図11に示す実施の形態6におけるプレスフィット端子81は、図4を参照して説明した実施の形態2のプレスフィット端子61とほぼ同じ構成を有するが、先端切り離し溝82を形成する点のみで異なる。プレスフィット端子81におけるその他の構成は、プレスフィット端子61の構成に同じである。
Embodiment 6 FIG.
The press-
このように構成された本実施の形態6におけるプレスフィット端子81は、上述の実施の形態2のプレスフィット端子61が奏する効果を奏する。また、スルーホール31への挿入中及び挿入後の効果についても、プレスフィット端子61が奏する効果に同じである。
The press-
さらに、本実施の形態6におけるプレスフィット端子81は、プレスフィット端子製造時の加工を容易にすることができる。例えば、実施の形態2のプレスフィット端子61における分割された第1連結部19a,19b及び第2連結部20a,20bを作製する場合、2段階によるプレス加工が行われる。まず、第1段階では、端子外形及び第1〜第3の開口をプレス加工し、第2段階では、第1スリット19c及び第2スリット20cの加工を行い、各連結部を分割する。本実施の形態6におけるプレスフィット端子81では、上記第2段階のプレス加工において、先端切り離し溝82を第1スリット19c及び第2スリット20cと同時に形成することで、プレス治具を簡易的なものにすることができ、プレス加工を容易にすることが可能となる。
Furthermore, the press-
先端切り離し溝82を有することで、プレスフィット端子81をスルーホール31へ挿入する初期段階においては、プリント基板30あるいはスルーホール31の内壁に対する接触力をさらに低減することができ、基板の白化現象やめっきの削れを抑制することができる。
By having the
また、挿入中において、分割された第1連結部19a,19b、及び第2連結部20a,20bがそれぞれ当接するとき、先端切り離し溝82にて分離された圧接部16a、16bも当接する。このようにすることで、先端部18bにおける圧接部16a、16bの当接部分も、挿入後における圧接部16a、16bのスルーホール31の内壁に対する接触力を増強することができる。よって、実施の形態2によるプレスフィット端子61に比べて、本実施の形態6におけるプレスフィット端子81は、さらに接触力を増すことが可能である。
In addition, during the insertion, when the divided first connecting
尚、上述した実施形態1から6に示した各構成を適宜組み合わせたプレスフィット端子を形成することも可能である。 In addition, it is also possible to form a press-fit terminal by appropriately combining the configurations shown in the first to sixth embodiments.
実施の形態7.
図12A,B、及び図13A,Bは、上述した実施の形態1に示したプレスフィット端子11を備えた電力用半導体装置40,41の一例を示している。勿論、電力用半導体装置40,41において、実施の形態2から6にて説明した各プレスフィット端子61,62,65,71,77,79,81を用いてもよい。
Embodiment 7 FIG.
12A and 12B and FIGS. 13A and 13B show an example of the
図12A及び図12Bに示す電力用半導体装置40は、トランスファー型の電力用半導体装置である。プレスフィット端子11は、電力用半導体装置40の両側面40aから出ている構造である。
従来では、プレスフィット端子11ではなく、ピン端子となっており、スルーホールとの接続は、半田付により行われていた。大電流を流すためのピン端子は、断面積が大きくなることから、熱容量が大きくなり、フロー半田付などの手法による半田接続が難しいという課題があった。そのため、熟練作業者による手半田付けを行うことになり、コスト高になるという課題があった。特に、高機能化が進んだ電力用半導体装置は、多ピン化されているため、それらを手半田付けにより接続することは、大幅なコストアップを招くという課題があった。
The
Conventionally, it is not a press-
これに対し、上述した各実施形態によるプレスフィット端子を用いた電力用半導体装置では、プレスフィット端子をスルーホール31へ挿入すればよく、半田を加熱溶融させる必要が無く、ハンドプレスと治具があれば常温で簡単に基板と接続することが可能である。よって、本実施の形態7による電力用半導体装置40,41によれば、従来の半田付用ピン端子を用いた半導体装置に比較して、生産性が向上するというメリットがある。
On the other hand, in the power semiconductor device using the press-fit terminal according to each of the above-described embodiments, the press-fit terminal may be inserted into the through
図13A及び図13Bでは、ケース型の電力用半導体装置41を示している。プレスフィット端子11は、ケースの上面41aから出る構造となっている。よって本構造では、図12A及び図12Bに示すトランスファー型のように端子11を曲げる必要が無いため、スルーホール31に端子11を挿入する際の位置決め性が向上するというメリットがある。さらに、端子11を曲げる必要がないため、簡単に端子11を立てることができる。さらに半田付が必要ないため、端子11間の距離を狭くすることが可能となり、電力用半導体装置の小型化が可能である。
13A and 13B show a case-type
11 プレスフィット端子、13a 第1開口、13b 第2開口、
13c 第3開口、14 第1連結部、15 第2連結部、
19a,19b 第1連結部、20a,20b 第2連結部、
19c 第1スリット、20c 第2スリット、31 スルーホール、
40、41 電力用半導体装置、
61 プレスフィット端子、62 プレスフィット端子、
63a,63b 第1連結部、64a,64b 第2連結部、
65 プレスフィット端子、66a,66b 第1連結部、
67a,67b 第2連結部、71 プレスフィット端子、72 第1連結部、
73 第2連結部、74、75 凹部、77 プレスフィット端子、
78 基部切り離し溝、79 プレスフィット端子、
81 プレスフィット端子、82 先端切り離し溝。
11 Press-fit terminal, 13a 1st opening, 13b 2nd opening,
13c 3rd opening, 14 1st connection part, 15 2nd connection part,
19a, 19b 1st connection part, 20a, 20b 2nd connection part,
19c 1st slit, 20c 2nd slit, 31 through hole,
40, 41 Power semiconductor device,
61 press-fit terminals, 62 press-fit terminals,
63a, 63b first connecting part, 64a, 64b second connecting part,
65 press-fit terminals, 66a, 66b first connecting part,
67a, 67b second connecting portion, 71 press-fit terminal, 72 first connecting portion,
73 second connecting portion, 74, 75 recess, 77 press-fit terminal,
78 Base separation groove, 79 Press-fit terminal,
81 Press-fit terminal, 82 Tip cutting groove.
Claims (7)
上記基部と上記先端部との間に設けられ互いに対向して配置される一対の圧接部であり、上記筒状導体部に挿入されて上記筒状導体部の内面にそれぞれ接触する圧接部と、
上記圧接部間に設けられ、上記圧接部同士を連結して上記圧接部を上記内面へ押圧しかつ上記基部との間に第1開口を形成する第1連結部と、
上記圧接部間に設けられ上記第1連結部より先端部側に位置し、上記圧接部同士を連結して上記圧接部を上記内面へ押圧しかつ上記第1連結部との間に少なくとも一つの第2開口を形成するとともに上記先端部との間に第3開口を形成する少なくとも一つの第2連結部と、を備え、
上記第1連結部は、上記先端部と上記基部との中間位置よりも基部側の圧接部間に形成され、
上記第2連結部は、上記先端部と上記基部との中間位置よりも先端部側の圧接部間に形成され、
上記第1連結部及び上記第2連結部のそれぞれは、当該プレスフィット端子が上記筒状導体部へ挿入される前の状態ではスリットを介して分離されており、分離された一対の上記第1連結部及び分離された一対の上記第2連結部は、対向する当接面をそれぞれ有し、
上記筒状導体部へ挿入された状態では、上記第1連結部の上記当接面同士が接触し、及び上記第2連結部の上記当接面同士が接触して、当該プレスフィット端子の軸方向において上記第1連結部と上記第2連結部との間で上記圧接部と上記筒状導体部の内面とが接触する、
ことを特徴とするプレスフィット端子。 A press-fit terminal having a base portion and a tip portion, press-fitted into the cylindrical conductor portion from the tip portion toward the base side, and electrically connected to the cylindrical conductor portion;
A pair of pressure contact portions provided between the base portion and the distal end portion and arranged to face each other, and pressure contact portions that are inserted into the cylindrical conductor portion and respectively contact the inner surface of the cylindrical conductor portion;
A first connecting portion provided between the press contact portions, connecting the press contact portions, pressing the press contact portion against the inner surface, and forming a first opening with the base;
Provided between the press contact portions and positioned on the tip end side from the first connection portion, connect the press contact portions, press the press contact portion against the inner surface, and at least one between the first connection portions Including at least one second connecting portion that forms a second opening and forms a third opening between the tip portion and the second opening,
The first connecting part is formed between the press contact parts on the base side with respect to the intermediate position between the tip part and the base part,
The second connecting part is formed between the pressure contact parts on the tip part side of the intermediate position between the tip part and the base part,
Each of the first connecting part and the second connecting part is separated through a slit in a state before the press-fit terminal is inserted into the cylindrical conductor part, and the pair of separated first parts The connecting portion and the pair of separated second connecting portions each have a contact surface facing each other,
In the state inserted into the cylindrical conductor portion, the contact surfaces of the first connecting portion are in contact with each other, and the contact surfaces of the second connecting portion are in contact with each other , so that the shaft of the press-fit terminal The pressure contact portion and the inner surface of the cylindrical conductor portion are in contact with each other between the first connection portion and the second connection portion in a direction;
A press-fit terminal characterized by that.
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