JPWO2013179403A1

JPWO2013179403A1 - 配線基板

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Publication number: JPWO2013179403A1
Application number: JP2013546505A
Authority: JP
Inventors: 孝夫齋藤; 誠大島
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-05-30
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2016-01-14
Anticipated expiration: 2032-05-30
Also published as: EP2688374A4; JP6007413B2; EP2688374A1; CN204014279U; WO2013179403A1

Abstract

【課題】配線基板に取り付けられる端子台における発熱を抑えることができる配線基板を提供することを目的とする。【解決手段】配線パターン１１と、足３１を有し半田付可能な板部材から折り曲げ構成された端子台１３と、配線パターン１１とこの配線パターン上に配置される端子台１３とを接続するための半田付部１４と、半田付部１４に設けられ足３１が挿入されるスルーホール１２と、を備え、足３１をスルーホール１２内に挿入して半田接続する配線基板１０において、半田付部１４上に端子台１３に沿って配置される半田付け可能な金属線１７を備え、半田付けに際して、スルーホール１２を介して供給される半田で半田付部１４、端子台１３、及び金属線１７が一体に半田付けされる。【選択図】図１

Description

本発明は、配線パターンに端子台を半田接続した配線基板に関する。

従来より、配線パターンが設けられ、配線パターンに設けられるスルーホールに抵抗やコンデンサなどの電子部品の足を挿入し半田付けして電気回路を構成する配線基板が提供されている。この配線基板は、電子機器に応じて様々な電気回路を構成するように製造される。少し大型の装置になると配線基板を複数設けてそれらの配線基板間を配線等によりつなげて電気回路を構成するようになる。

このように、複数の配線基板の間を配線によりつなげる場合、配線基板間をつなげる配線が電力の供給を目的としたパワーラインのように大電流を扱うとなると、配線が太くなるため配線を配線基板に接続するために一夫必要になる。具体的には、端子台を配線基板に設けて端子台に配線を接続することが行われる。

一方、電子部品を配線基板に半田付けする方法が様々提供されている。特許文献１に示す方法では、電子部品の足を挿入するスルーホール近傍に足に沿ってジャンパ線（金属線）を設け、配線基板を溶融半田槽につけて半田づけしている。このようにすることにより、ジャンパ線や電子部品が配置される面（こちらを表面とする）の裏面でジャンパ線の足と電子部品の足が半田付けされ、電子部品を配線基板に強固に取り付けることができる。

特開２００１−３３２８４８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の半田付けにより電子部品を取り付けた場合、ジャンパ線の足と電子部品の足とが半田により裏面で接続されるが、ジャンパ線と電子部品が表面において接続されることは無い。従って、端子台にこの様な技術を適用しても、単に配線基板の裏面で端子台の足が半田付けされるのみである。そうすると、端子台に供給される電流は、端子台の足のみを通って電流が流れる箇所があるため、その箇所では電流が流れる経路の断面積が小さくなり発熱量が大きくなってしまう問題があった。

本発明は上述の問題に鑑みて成された発明であり、配線基板に取り付けられる端子台における発熱を抑えることができる配線基板を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、配線パターンと、足を有し半田付可能な板部材から折り曲げ構成された端子台と、前記配線パターンとこの配線パターン上に配置される前記端子台とを接続するための半田付部と、前記半田付部に設けられ前記足が挿入されるスルーホールと、を備え、前記足を前記スルーホール内に挿入して半田接続する配線基板において、前記半田付部上に前記端子台に沿って配置される半田付け可能な金属線を備え、半田付けに際して、前記スルーホールを介して供給される半田で前記半田付部、前記端子台、及び前記金属線が一体に半田付されることを特徴とする。

本発明の配線基板によれば、半田付けにより、スルーホールに半田が充填されると共に、半田付部、端子台及び金属線を半田接続している。これにより、端子台の足だけでなく半田付部から端子台、及び半田付部から半田を介して（及び／又は、金属線を介して）端子台へ電流が流れる経路ができる。このため、電流が流れる経路の断面積を増やすことができるので発熱を抑えることができる。

また、上述の発明において、前記金属線は、前記スルーホールをまたいで配置されることを特徴とする。

また、上述の発明において、前記端子台は、複数の足を有し、前記スルーホールは、前記複数の足に対して夫々設けられ、前記金属線は複数の前記スルーホールをまたいで配置されることを特徴とする。

また、上述の発明において、前記金属線は少なくとも２つ設けられ、前記２つの金属線は前記端子台を挟んで互いに対向する位置に設けられることを特徴とする。

本発明によれば、配線基板に取り付けられる端子台における発熱を抑えることができる配線基板を提供することができる。

配線基板の端子台部分の分解斜視図である。端子台が取り付けられた配線基板の端子台部分の斜視図である。配線基板の半田付部を示す図である。

以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は、配線基板の端子台部分の分解斜視図である。図２は、端子台が取り付けられた配線基板の端子台部分の斜視図である。図３は、配線基板の半田付部を示す図である。配線基板１０は、配線パターン１１、スルーホール１２、端子台１３、半田付部１４、ジャンパ線１７（金属線）、及び電子部品（図示しない）を備えている。

配線基板１０には、電子部品や端子台１３等が配置される部分に例えば丸い形状のスルーホール１２が形成され、電子部品や端子台１３等を配置して半田接続することにより、予め決められた電気回路になるように配線パターン１１が設けられている。また、配線基板１０にはスルーホール１２周辺を除いて、配線パターン１１の上からレジストが塗布され、スルーホール１２周辺は、配線パターン１１がむき出しになった半田付部１４を構成している。即ち、スルーホール１２は、配線パターン１１内の半田付部１４に設けられることになる。尚、図１、図２において配線パターン１１はレジストにより隠れることになるため点線で記している。尚、スルーホールの形状は楕円形状、多角形形状など限定されるものでは無く、隙間を有して足が挿入できる形状であれば良い。また、スルーホール１２を形成する配線基板１０の内壁は、配線パターン１０と同様の半田付け可能な素材によりコーティングされている。

端子台１３は、半田付け可能な金属素材（例えば、アルミなど）から成る。端子台１３は、長方形状の板部材の両端を折り曲げて２つの側面３４と上面３３を形成した断面コ字状の形状で構成されている。端子台１３の両側面の下側には、夫々下方向（配線基板の方向）に突起した足３１が２つ設けられている。端子台１３の上面には、ねじ孔３２が設けられ、例えば、Ｕ型の端子や、丸型端子などを有する配線を、ねじ４４を利用してねじ４４と端子台とで挟み込んで固定することができる。図２では、丸型端子４１を有する配線４２を、リングワッシャー４３を介してねじ止めしている。

半田付部１４は、端子台１３の両側面３４を夫々配置できるように２つ構成されている。スルーホール１２は、各半田付部１４に端子台１３の側面３４に設けられる足３１に相対向し、この足３１は嵌る位置に夫々設けられている（同じ数設けられている）。端子台１３は、足３１をスルーホール１２に挿入して、両側面３４が各半田付部１４に配置される。また、スルーホール１２の直径は、端子台１３の厚みよりも長く、端子台１３の側面３４が、スルーホール１２の中心部分をまたぐように配置される。

ジャンパ線１７は、半田付け可能な金属素材からなり、半田付部１４上に端子台１３に沿って２つのスルーホール１２を全部またいで配置される（図３参照）。尚、ジャンパ線を２つ設け、２つのスルーホールを夫々またぐように設けてもよい。図３の点線は、半田付部１４に配置される端子台１３の側面３４を示している。また、ジャンパ線１７は端子台１３を挟んで互いに対向する位置に２つ設けられ、夫々、スルーホールの両端部をまたいで配置される。ジャンパ線１７は半田付部１４上に設けられた孔１８に両端を挿入して固定される。

配線基板１０は、端子台１３及びジャンパ線１７が配置された後、これらの部品の配置される面と反対側の裏面を溶融半田槽につけて半田付けが行われる。この半田付けにより、スルーホール１２に半田１６が裏面側から充填され、このスルーホール１２を介して半田１６は、スルーホール１２を端子台１３が（全部ではなく）一部またいでいることによりできる隙間Ａ（スルーホール１２の端子台１３により塞がれていない隙間Ａ）から配線基板１０の表面の半田付部１４に供給される。そして、この半田１６により端子台１３、半田付部１４、及びジャンパ線１７は、互いに半田接続される（図２参照）。

また、この際に、隙間Ａをまたぐジャンパ線１７に溶融半田１６が付着すると、付着した溶融半田１６がジャンパ線１７を伝って広がるため、より多くの半田１６を裏面から表面の半田付部１４に供給することができる。

また、ジャンパ線１７は端子台１３の側面３４に沿って配置されるため、端子台１３に半田１６を供給することができる。また、スルーホール１２の中心付近を端子台３４がまたぎ、スルーホール１２の両端部をジャンパ線によりまたいでいるため、端子台１３にはジャンパ線１７が配置される両側から半田が供給される。

このように、配線基板１０の裏面から表面に半田を供給できる構成を有しているため、表面への半田の供給が足りずに、人手による追い半田を行わなければならない状況を回避もしくは縮小することができる。これにより、半田付けの工程を少なくでき生産効率が向上する。

このようにして、同一の半田付部１４にスルーホール１２、孔Ａ、及びジャンパ線１７が設けられ、この半田付け部１４に端子台１３が配置されて半田付けが行われる。そして、これより、スルーホール１２を介して供給される半田１６で半田付部１４、端子台１３、及びジャンパ線１７が一体に半田付される。すると、配線パターン１１と端子台１３とが接続される。そして、同様に端子台１３が半田付けされた他の配線基板１０と配線により端子台１３同士を接続して１つの装置の電気回路を構成する。この配線基板１０は、例えば昇圧回路やインバータ回路などのパワーラインを有する系統連系装置やモータ駆動装置などに利用することができる。

以上のように、本実施形態によれば、半田付けにより、スルーホール１２を介して半田１６が端子台１３の側へ供給されると共に、半田付部１４、端子台１３及びジャンパ線を一体に半田付けすることができる。この際、スルーホールをまたぐシャンパ線がスルーホールとの隙間から半田を引き上げるので実質的に半田付部１４上に端子台１３の上面３３側に向かって端子台１３に沿って半田が盛られることにより、配線基板１０に半田付けされる端子台１３の半田付強度が向上する。また、この盛られた半田が足３１を介さず端子台１３に電流を送る経路になるため、電流経路の断面積を増やすことができ端子台１３における発熱を抑えることができる。

また、本実施形態によれば、２つのスルーホール１２を全部またいでジャンパ線１７が設けられているため、一方のスルーホール１２から上がってくる半田がジャンパ線１７を伝って他のスルーホール１２へ伝わることにより、伝わった半田が呼び水となって他のスルーホール１２からも半田を配線基板１０の表面に供給することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、以上の説明は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。

例えば、本実施形態では、１本のジャンパ線１７は、全てのスルーホール１２（２個）をまたぐように配置していたが、夫々のスルーホールをまたぐジャンパ線１７を配置しても良い。このようにすることで、スルーホール１２の距離が長くても短いジャンパ線１７を用いて半田付けをすることができ、ジャンパ線が配線基板１０に配置しやすくなる。

また、この際に、複数のスルーホール１２間に距離が有る場合は、夫々配置したジャンパ線１７の間にジャンパ線を設けても良い。このようにすることにより、スルーホール１２近傍に設けられたジャンパ線１７を伝って、ジャンパ線１７間に配置されたジャンパ線に半田が供給されるため、端子台１３と半田付部１４とをムラなく半田接続することができる。

また、例えば、スルーホール１２の上にかかるように端子台１３の側面３４の配置箇所に沿って半田ペーストを配置した上で、端子台１３を配置し、半田付けを行っても良い。これにより、半田槽にて半田付けを行う際に、配置した半田ペーストが溶融し、半田槽から上がってくる半田が溶融した半田ペーストによって引き上げられる。また、この半田ペースト自体も端子台１３と半田付部１４との半田付けに利用されるため、より多くの半田をムラなく端子台１３に供給することができる。

１０配線基板
１１配線パターン
１２スルーホール
１３端子台
１４半田付部
１６半田
１７ジャンパ線（金属線）
１８孔
３１足
３２ねじ孔
３３端子台の上面
３４端子台の側面
Ａ隙間

Claims

配線パターンと、
足を有し半田付可能な板部材から折り曲げ構成された端子台と、
前記配線パターンとこの配線パターン上に配置される前記端子台とを接続するための半田付部と、
前記半田付部に設けられ前記足が挿入されるスルーホールと、を備え、前記足を前記スルーホール内に挿入して半田接続する配線基板において、
前記半田付部上に前記端子台に沿って配置される半田付け可能な金属線を備え、
半田付けに際して、前記スルーホールを介して供給される半田で前記半田付部、前記端子台、及び前記金属線が一体に半田付されることを特徴とする配線基板。
前記金属線は、前記スルーホールをまたいで配置されることを特徴とする請求項２に記載の配線基板。
前記端子台は、複数の足を有し、
前記スルーホールは、前記複数の足に相対向して夫々設けられ、
前記金属線は複数の前記スルーホールをまたいで配置されることを特徴とする請求項２に記載の配線基板。
前記金属線は少なくとも２つ設けられ、前記２つの金属線は前記端子台を挟んで互いに対向する位置に設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の配線基板。