JP6025594B2 - Terminal positioning jig - Google Patents
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Description
本発明は、端子を基板に取り付ける際に用いる端子位置決め保持治具に関する。 The present invention relates to a terminal positioning holding jig used when a terminal is attached to a substrate.
例えば回路基板の一面に、平板状の端子を取り付ける工程では、回路基板の一面に対して端子を垂直に位置決め保持する端子位置決め保持治具を用いて、回路基板と端子とをリフローによって接合している。一例として、特許文献1には、リフローはんだ付け方法が記載されている。こうした端子は、例えば、先端部分に貫通孔が形成され、この貫通孔を含む領域が、外部のコネクタ等に接続される際の嵌合部分(以下、嵌合部と称することがある)とされている。 For example, in the step of attaching a flat terminal to one surface of the circuit board, the circuit board and the terminal are joined by reflow using a terminal positioning holding jig that positions and holds the terminal vertically with respect to the one surface of the circuit board. Yes. As an example, Patent Document 1 describes a reflow soldering method. For example, such a terminal has a through-hole formed at the tip, and a region including the through-hole is a fitting portion (hereinafter sometimes referred to as a fitting portion) when connected to an external connector or the like. ing.
近年、はんだは環境問題などの観点から鉛を含まない、いわゆる鉛フリーはんだを使用することが多くなっている。鉛フリーはんだは、融点を低下させる鉛を含まないため、鉛を含有するはんだと比較して融点が高いという特性がある。一方、端子を覆うスズの融点は、鉛はんだよりは高く、かつ鉛フリーはんだよりは低い。このため、従来のように鉛はんだを用いてスズめっきが施されている端子を回路基板に接続する場合、リフロー炉内で鉛はんだを融点まで加熱しても端子を覆うスズが溶融することはなかった。しかしながら、鉛フリーはんだを用いる場合、端子の嵌合部が溶融熱に直接当たると、端子の表面を覆うスズが溶融し、冷却後、嵌合部にスズが凝集してしまう懸念があった。これにより、端子をコネクタ等に接続した際に、接触抵抗の増加や導通不良などの不具合を生じさせる懸念がある。 In recent years, so-called lead-free solder that does not contain lead is often used from the viewpoint of environmental problems. Since lead-free solder does not contain lead that lowers the melting point, it has a characteristic that the melting point is higher than that of solder containing lead. On the other hand, the melting point of tin covering the terminals is higher than that of lead solder and lower than that of lead-free solder. For this reason, when connecting a tin-plated terminal to the circuit board using lead solder as in the past, even if the lead solder is heated to the melting point in a reflow furnace, the tin covering the terminal will melt. There wasn't. However, when lead-free solder is used, if the fitting portion of the terminal directly contacts the heat of fusion, tin covering the surface of the terminal is melted, and after cooling, there is a concern that tin aggregates in the fitting portion. Thereby, when connecting a terminal to a connector etc., there exists a possibility of producing malfunctions, such as an increase in contact resistance and a conduction defect.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、端子を基板に接続する際に、端子表面のめっき層の温度上昇を抑える端子位置決め保持治具を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a terminal positioning holding jig that suppresses the temperature rise of the plating layer on the surface of the terminal when the terminal is connected to the substrate.
上記課題を解決するために、本発明のいくつかの態様は次のような端子位置決め保持治具を提供した。
すなわち、本発明の端子位置決め保持治具は、水平方向に沿って置かれた基板の端子取付位置に、鉛直方向に沿って立てられた端子の取付部を位置決め保持する端子位置決め保持治具であって、前記基板を載置する第一部材と、該第一部材に重ねて配され、前記端子に形成された端子貫通孔とその周辺領域である嵌合部を保持する開口が形成された第二部材と、からなり、前記第一部材と前記第二部材とは互いに着脱自在に形成され、前記開口は、前記第二部材の上面側が閉塞された非貫通孔を成し、前記第二部材は、互いに分割可能な第一分割体および第二分割体からなり、該第一分割体と第二分割体とは互いに隙間無く密着して重ね合わせることが可能であり、前記第一分割体には、前記開口を構成する開口第一領域が形成され、前記第二分割体には、前記開口を構成する開口第二領域が形成され、前記第一分割体と前記第二分割体とを重ねた状態で、前記端子と前記基板との接合に用いることを特徴とする。
In order to solve the above problems, some aspects of the present invention provide the following terminal positioning and holding jig.
That is, the terminal positioning / holding jig of the present invention is a terminal positioning / holding jig that positions and holds the terminal mounting portion standing along the vertical direction at the terminal mounting position of the substrate placed along the horizontal direction. A first member on which the substrate is placed, and an opening that is disposed on the first member and that holds a terminal through hole formed in the terminal and a fitting portion that is a peripheral region thereof. two and the member made of the the first member and the second member is detachably to each other, it said openings, to forming a non-through hole upper surface of the second member is closed, the second member Is composed of a first divided body and a second divided body that can be divided from each other, and the first divided body and the second divided body can be closely adhered to each other without gaps, Is formed with an opening first region constituting the opening, The divided body, the opening second area constituting the opening is formed in a laminated state and the second split body and the first split body, and characterized by using the junction between the said terminal board To do.
本発明の端子位置決め保持治具によれば、リフロー炉で端子を基板にリフローによってはんだ付けする際に、第二部材に形成された開口によって、端子の嵌合部が覆われ、端子の嵌合部がリフロー装置の溶融熱に直接当たることを防止することができる。 According to the terminal positioning and holding jig of the present invention, when the terminal is soldered to the substrate by reflow in a reflow furnace, the terminal fitting portion is covered by the opening formed in the second member, and the terminal fitting is performed. It is possible to prevent the portion from directly contacting the heat of fusion of the reflow device.
以下、図面を参照して、本発明に係る端子位置決め保持治具の一実施形態について説明する。なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。 Hereinafter, an embodiment of a terminal positioning and holding jig according to the present invention will be described with reference to the drawings. The present embodiment is specifically described for better understanding of the gist of the invention, and does not limit the invention unless otherwise specified. In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the features of the present invention easier to understand, there is a case where a main part is shown in an enlarged manner for convenience, and the dimensional ratio of each component is the same as the actual one. Not necessarily.
(第一実施形態)
本発明の端子位置決め保持治具10は、例えば、半導体装置を構成する基板25の一面25aに対して、端子21の長手方向を垂直にしてはんだ29によって接合する際に、この端子21を保持しておく治具として用いるものである。こうした端子21は、例えば、半導体装置に接続する外部機器のコネクタなどを電気的に結合させるために用いられる。端子21は、はんだ29との密着性を高めるために、例えばスズめっき層で端子21全体が覆われている。
(First embodiment)
The terminal
端子21は、例えば細長い平板状に形成され、一方の先端付近に端子貫通孔21aが形成されている。この端子貫通孔21aを含む近傍領域が、外部のコネクタ等を接続する際の嵌合部Cとされる。端子貫通孔21aを含む近傍領域としては、端子21にコネクタが嵌合される領域であれば足りる。
The
端子位置決め保持治具10は、全体が金属、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどで形成されている。端子位置決め保持治具10は、互いに重ねて配され、かつ着脱可能な第一部材11と第二部材12とから構成されている。
なお、第二部材12を断熱材によって形成してもよい。例えば、第二部材12の一部を断熱材によって形成したり、あるいは、第二部材12の全体を断熱材によって形成してもよい。
The terminal positioning and holding
In addition, you may form the
第一部材11は、半導体装置を構成する基板25を載置可能な平板状の部材である。この第一部材11には、例えば支持体14が四隅に固着されている。なお、図1では、支持体14が2つ開示された例を示している。また、第一部材11には、基板25を位置決め支持するための基板支持部が形成されていてもよい。基板支持部は、例えば、基板の外形形状に沿った凹部や、基板の四隅に接する突起などから構成されればよい。
The
第二部材12は、支持体14によって第一部材11に対して所定の間隔を保ちつつ支持される平板状の部材である。この第二部材12には、上面12a側が閉塞された非貫通孔である開口22が、例えば複数形成されている。
The
なお、図1においては、端子位置決め保持治具10の一部を図示しているが、第一部材11には、複数の基板25を所定の間隔で載置可能な構造であればよい。また、第二部材12の開口22は、これら複数の基板25に接合される複数の端子21のそれぞれの接合位置に対応する個所に形成されていればよい。
In FIG. 1, a part of the terminal positioning /
開口22は、端子21の嵌合部Cを覆う。これにより、端子21は、第二部材12によって垂直に保持されたときに、嵌合部Cが外部に露出することがない。
The opening 22 covers the fitting portion C of the
以上のような構成の端子位置決め保持治具10の作用を説明する。
図1、2に示すような構成の本発明の端子位置決め保持治具10によれば、基板25を載置した第一部材11に対して、第二部材12を重ねた際に、端子21は、第二部材12に形成された開口22によって嵌合部Cが支持され、基板25上の所定の取付位置(はんだ付け位置)に位置決めされる。この時、端子21の嵌合部Cの側面および上端は、一方が閉塞された非貫通孔である開口22によって覆われる。
The operation of the terminal positioning and holding
According to the terminal positioning and holding
この状態から、端子21の取付部Eaに、例えばペースト状の鉛フリーのはんだ29を塗布する。そして、塗布されたはんだ29は、リフローにより融点に達し溶融する。当該はんだ29が鉛フリーはんだの場合、鉛はんだと比較してリフロー温度を高く設定する。当該リフロー温度は、端子21を覆うスズめっき層の融点を超える。
From this state, for example, paste-like lead-
基板25や端子21が端子位置決め保持治具10に保持された状態で、リフロー炉内で鉛フリーはんだの融点まで加熱が行われると、端子21の取付部Eaは、第一部材11と第二部材12とが離間して重ねられているために溶融熱に直接当たり、はんだ(鉛フリーはんだ)29の融点に達する。そして、はんだ29は溶融し、基板25の一面に対して端子21の長手方向が垂直になるように、はんだ付けされる。
When heating is performed up to the melting point of lead-free solder in the reflow furnace in a state where the
一方、このリフロー時に、端子21の嵌合部Cは、第二部材12の開口22によって隙間なく覆われることにより、端子21の嵌合部Cが溶融熱に直接当たることを防止する。なお、溶融熱に直接当たるとは、端子21がリフロー炉内の熱源から伝搬する熱に直接的に当たる状態を含む。
On the other hand, during this reflow, the fitting portion C of the
しかも、開口22が形成される第二部材12は、熱容量の大きい金属ブロックから構成されている。よって、溶融熱に直接当たる端子21の取付部Eaが、はんだ29の融点まで達しても、溶融熱に直接当たることのない端子21の嵌合部Cは、それよりも十分に低い温度、例えば、端子21の嵌合部Cを覆うスズめっき層の溶融温度よりも低い温度までしか昇温しない。
And the
また、開口22を、第二部材12の上面12a側が閉塞された非貫通孔とすることで、溶融熱が開口22を通り抜ける熱流を形成することを防止する。
In addition, by forming the
また、端子21の一端側を第二部材12の開口22で覆うようにしたので、端子21を支持することができる。これにより、水平方向に沿って載置された基板25に対して、端子21が傾くことなく垂直方向に接合することができる。
Moreover, since the one end side of the terminal 21 was covered with the
以上のように、本実施形態の端子位置決め保持治具10を用いれば、端子21の取付部Eaに塗布されたはんだ29をリフロー温度まで上昇させても、端子21の嵌合部Cはそれよりも低い温度、例えば、端子21の嵌合部Cを覆うめっき層の融点よりも低い温度までしか上昇しない。よって、端子21を覆っている、例えばスズめっき層を溶融させることなく、例えば鉛フリーはんだのような融点の高いはんだ29を用いて端子21を基板25に確実に接合することが可能になる。
その結果、基板25に接合後の端子21は、コネクタ等に嵌合される嵌合部Cにおいて、表面を覆うめっき層が凝集することがなく、表面が平滑なめっき層で覆われた状態を保つことができる。
As described above, when the terminal positioning and holding
As a result, the terminal 21 after being joined to the
なお、上述した実施形態では、第二部材12の上面12a側に所定の厚みを残した開口によって、一方が閉塞された非貫通孔である開口22を形成しているが、これ以外にも、例えば、第二部材12を貫通する開口を形成し、第二部材12の上面12a側に板材などを接合してこの開口の上面12a側を閉塞することによって、第二部材12の上面12a側が閉塞された非貫通孔である開口を形成してもよい。
In the above-described embodiment, the
また、第二部材12の表面に断熱材を形成したり、第二部材12自体を断熱材で形成することができる。第二部材12の表面に断熱材層などを更に形成すれば、開口22の内部の温度上昇をより一層抑制可能となる。また、第二部材12の構成材料自体に断熱材を用いることも好ましい。この場合、第二部材12の一部または全部を断熱材によって構成することもできる。
Moreover, a heat insulating material can be formed in the surface of the
(第二実施形態)
第一実施形態と同様の構成に関しては同一の番号を付し、その詳細な説明は省略する。
第二実施形態における端子位置決め保持治具30は、互いに着脱可能な第一部材11と第二部材32とから構成されている。更に、第二部材32は、互いに分割可能な第一分割体32Aおよび第二分割体32Bからなる。この第一分割体32Aと第二分割体32Bとは互いに隙間無く密着して重ね合わせることが可能な構成となっている。
(Second embodiment)
The same number is attached | subjected about the structure similar to 1st embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted.
The terminal positioning and holding
第二部材32を構成する第一分割体32Aと第二分割体32Bは、平板状の部材である。第一分割体32Aには、開口42を構成する開口第一領域42Aが、例えば複数形成されている。開口第一領域42Aは、例えば貫通孔であればよい。第二分割体32Bには、第二分割体32Bの上面(即ち第二部材32の上面)32a側が閉塞された非貫通孔である開口第二領域42Bが形成されている。
The first divided
これら第一部材11、第二部材32を成す第一分割体32Aおよび第二分割体32Bを全て重ね合わせた時に、第一部材11に載置された基板25における端子21の接合位置に対して、第一分割体32Aに形成された開口第一領域42Aと、第二分割体32Bに形成された開口第二領域42Bとが合致するように配置されている。これによって、開口第一領域42Aと開口第二領域42Bとは、第二部材32の上面32a側が閉塞された非貫通孔を成す開口42を構成する。
When the first divided
開口42を構成する開口第一領域42Aと開口第二領域42Bとは、第一分割体32Aおよび第二分割体32Bを重ね合わせた際に、相互の開口領域間に隙間が形成されることなく端子21の嵌合部Cを覆う。これにより、端子21は、第二部材32の第一分割体32Aおよび第二分割体32Bによって垂直に保持された際に、嵌合部Cが外部に露出することがない。
When the first divided
また、端子21を、2つの分割可能な部材、即ち第二部材32の第一分割体32Aおよび第二分割体32Bで構成することで、第一分割体32Aに対して第二分割体32Bを重ねる前に端子21の位置を微調整することが可能になる。よって、水平方向に沿って載置された基板25に対して、端子21が傾くことなく、より正確に垂直に接合することができる。
Further, the terminal 21 is constituted by two dividable members, that is, the first divided
また、第二部材32を2つの分割可能な部材である第一分割体32Aおよび第二分割体32Bで構成することによって、例えば、第一部材11に第一分割体32Aを重ね合わせて端子21を開口第一領域42Aに挿入し、この開口第一領域42Aから突出した端子21の上端を操作して鉛直になるように微調整を行った後、第二分割体32Bを重ね合わせることで、端子21を基板25に対して鉛直に位置決めする作業がより一層しやすくなる。
Further, by configuring the
以上のような構成の端子位置決め保持治具30によれば、端子21の嵌合部Cは、隙間無く密着して重ねられた第一分割体32Aおよび第二分割体32Bによって、一連の穴を成す開口第一領域42Aと開口第二領域42Bからなる開口42で隙間なく覆われる。また、端子21の上端も一方が閉塞された非貫通孔である開口42によって覆われる。従って、リフロー時に、端子21の嵌合部Cが溶融熱に直接当たることを防止できる。よって、端子21を覆っている、例えばスズめっき層を溶融させることなく、例えば鉛フリーはんだのような融点の高いはんだ29を用いて端子21を基板25に確実に接合することが可能になる。
According to the terminal positioning and holding
10…端子位置決め保持治具、11…第一部材、12…第二部材、21…端子、22…開口、25…基板。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記基板を載置する第一部材と、該第一部材に重ねて配され、前記端子に形成された端子貫通孔とその周辺領域である嵌合部を保持する開口が形成された第二部材と、からなり、
前記第一部材と前記第二部材とは互いに着脱自在に形成され、
前記開口は、前記第二部材の上面側が閉塞された非貫通孔を成し、
前記第二部材は、互いに分割可能な第一分割体および第二分割体からなり、該第一分割体と第二分割体とは互いに隙間無く密着して重ね合わせることが可能であり、
前記第一分割体には、前記開口を構成する開口第一領域が形成され、前記第二分割体には、前記開口を構成する開口第二領域が形成され、
前記第一分割体と前記第二分割体とを重ねた状態で、前記端子と前記基板との接合に用いることを特徴とする端子位置決め保持治具。 A terminal positioning holding jig for positioning and holding a terminal mounting portion standing along a vertical direction at a terminal mounting position of a substrate placed along a horizontal direction,
A first member on which the substrate is placed, and a second member which is disposed so as to overlap the first member and has an opening for holding a terminal through hole formed in the terminal and a fitting portion which is a peripheral region thereof. And consists of
The first member and the second member are detachably formed from each other,
It said openings, to forming a non-through hole upper surface of the second member is closed,
The second member is composed of a first divided body and a second divided body that can be separated from each other, and the first divided body and the second divided body can be closely adhered to each other without any gaps,
In the first divided body, an opening first region constituting the opening is formed, and in the second divided body, an opening second region constituting the opening is formed,
A terminal positioning holding jig used for joining the terminal and the substrate in a state where the first divided body and the second divided body are overlapped .
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