WO2016039413A1 - 多極リード部品及び基板の接続装置 - Google Patents

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WO2016039413A1
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leads
multipolar
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lead component
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匡一 森本
昇 金子
賢 小酒部
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日本精工株式会社
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    • H05K3/3421Leaded components
    • H05K3/3426Leaded components characterised by the leads

Definitions

  • the present invention relates to a multipolar lead component for connecting a plurality of circuit boards on which electronic components are mounted to each other, and more specifically, when the multipolar lead component is soldered to a substrate,
  • the present invention relates to a multipolar lead component and a board connecting device capable of effectively preventing positional deviation of the end portion of the polar lead component.
  • an electronic device such as a control unit (ECU) that performs drive control of an electric power steering device used in a vehicle such as an automobile
  • a large current flows and a large amount of heat is generated.
  • a power circuit board on which a power element such as (Field Effect Transistor) or IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) is mounted and a control circuit board that performs control operations such as assist torque are arranged separately. It has been broken. Furthermore, there are cases where these are combined with other substrates to form a multilayer substrate comprising a plurality of substrates.
  • the plate surface of the power circuit board and the plate surface of the control circuit board are arranged in parallel and spaced apart from each other with a predetermined distance therebetween.
  • a configuration is adopted in which the power circuit board is disposed on the bottom surface side of the ECU housing provided with a heat dissipation sheet and the control circuit board is disposed above the power circuit board at a predetermined interval. .
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-242473
  • Patent Document 2 Japanese Utility Model Publication No. 51-7635
  • Patent Document 11-154578 Patent Document
  • the multipolar lead component 501 described in Patent Document 1 includes an upper connection portion 521, a lower connection portion 524, a holding member (503A, 503B), and a bending portion (522, 523). ) Are formed of a plurality of connector pins (502A to 502J).
  • the multipolar lead component 501 is more specifically “a plurality of connector pins arranged in one direction perpendicular to the connection direction, a holding member that holds the plurality of connector pins at a predetermined interval,
  • the multipolar lead component including the plurality of connector pins the plurality of connector pins are bent at least once in a direction perpendicular to the arrangement plane and a first bending portion that is bent in the arrangement plane including the arrangement direction.
  • a multi-polar lead component characterized by comprising a second bending portion that is stable and relieves stress generated during connector installation (insertion) or when connected in an environment where vibration is applied at high temperatures. The challenge is to continue to maintain the connected state.
  • the wiring board connector 609 described in the above-mentioned Patent Document 2 is, as shown in a front view 18A and a side view 18B in FIG. 18, “in a state in which a plurality of connecting conductors 607 are arranged in parallel.
  • a wiring board connector in which an intermediate portion of a conductor is integrally fixed by an insulating plate 608, a wiring board in which a bent portion 611 or a protruding portion is provided at a protruding portion of the conductor protruding in both directions from the insulating plate 608.
  • the wiring board connection tool 609 By connecting the wiring board connection tool 609 with the bent portion 611 or a projection (not shown), the wiring board connection tool 609 can be adjusted to the wiring board interval without depending on the width of the insulating board 608. The problem is to connect the wiring boards.
  • the technique described in the said patent document 3 is "the method of manufacturing many kinds of press-contact terminals 730 attached to the connector part of a branch junction box", and is the various types of press-contact terminals (710A attached to the same connector part) , 710B) are connected by a resin material 720 as shown in FIG. 19 to form a single component, thereby improving the work efficiency of attaching various types of pressure contact terminals to the connector and reducing the cost of the branch connection box. It is an issue.
  • JP 2007-242473 A Japanese Utility Model Publication No. 51-7635 Japanese Patent Laid-Open No. 11-154578
  • Patent Documents 1 to 3 have the following problems.
  • a plurality of connector pins (502A to 502J) are integrated by the holding members (503A, 503B), and the upper connection portion 521 and the lower connection of the connector pins are integrated.
  • the part 524 can be positioned with respect to the lower mounting substrate (not shown) and the upper mounting substrate.
  • each connector pin is formed by further reducing the width of a thin plate-like conductive member such as a metal plate, the upper connection portion 521 is formed in a through hole formed in the upper mounting substrate. At the time of insertion and solder connection or when the multi-pole lead component 501 is conveyed, some external force may be applied to cause deformation.
  • connection conductor 607 is formed in a pin shape and the minimum necessary thickness. The same problem as the multipolar lead component shown in FIG.
  • each standard press contact terminal has a tab portion and has a relatively wide width. There is a risk of deformation, and the same technical problem as the problem included in Patent Document 1 or 2 occurs.
  • each connector pin (lead) constituting the multipolar lead component is connected to the upper board.
  • the lower part of each lead constituting the pole lead component is connected to the lower substrate.
  • the upper part of the lead is soldered by inserting the upper part of the lead into a land (through hole or the like) provided on the upper substrate, and the lower part is below the lower part of the lead.
  • the side connection portion is soldered by a reflow method.
  • the soldering by the reflow method is performed by applying a solder paste 820 to the lower surface of the lower substrate connecting portion 813 below the leads 810 by a method such as printing as shown in FIG. While maintaining the positional relationship with the lead 810, preheating and main heating are performed in a reflow furnace to bond the lower substrate connecting portion 813 and the lower substrate 830 of the lead 810, and then cooling. Is done.
  • the configuration of both ends of the lower substrate connecting portion 813 of the lead 810 is asymmetric with respect to the melted solder formed during reflow. Yes. Therefore, for example, as shown in FIG. 20B, when the solder paste 820 is melted in the reflow furnace, the areas where the melted solder adheres are at both end portions of the lower substrate connection portion 813 and are shown by dotted lines in FIG. Like the enclosed area, it becomes asymmetric. As a result, the force applied to both end portions of the lower substrate connecting portion 813 of the lead due to the surface tension of the melted solder becomes unbalanced, and the direction in which the entire lead portion is erected is affected.
  • the position P1 of the upper portion of the lead is slightly different from the position P0 before the reflow processing, and as a result, the positional accuracy when the upper portion of the lead is soldered to the upper substrate (not shown) may be lowered.
  • the present invention has been made to solve these conventional problems, and its purpose is to identify a plurality of leads arranged in a row in a direction perpendicular to the connection direction of the upper substrate.
  • To provide a multi-pole lead component and a board connecting device capable of preventing the lead from being deformed and preventing the lead from being misaligned and other leads from being misaligned, and when soldering the lead to the lower board it is necessary to prevent the lead connection direction from being changed, and even if the lead connection direction is changed, the connection position of the upper portion of the lead with respect to the upper substrate (substrate The position of the through hole or the like is not greatly deviated.
  • the present invention provides a multipolar lead connector comprising a plurality of leads arranged in one direction perpendicular to a connection direction, and a holding member that holds the plurality of leads at a predetermined interval.
  • the holding member is provided with a cylindrical portion facing the substrate direction surrounding the outer periphery of the lead on a part or all of the plurality of leads, and the lead has an upper substrate connecting portion on one end side and a lower side on the other end side.
  • a board connecting part is provided, and the lower board connecting part includes a front extension part in which the other end side of the lead is bent in a direction perpendicular to the arrangement surface of the leads, and a lower side from the front end of the front extension part.
  • a vertical connection part, a solder connection part extending backward from the lower end of the vertical part, and a rising part extending upward from the solder connection part, and a bending angle of the rising part with respect to the solder connection part is from the vertical part Solder Providing multipolar lead component, which comprises bending angle substantially similarly formed for the connection part.
  • the bending angle of the rising portion has an angle that rises gently from the solder connection portion regardless of the bending angle from the vertical portion to the solder connection portion, or the rising portion
  • the width of is increased toward the end of the rising portion, or the cylindrical portion is formed integrally with the holding member, or the cylindrical portion is a plurality of leads arranged in parallel,
  • the outermost lead or by forming the end of the cylindrical portion in a tapered shape, or for a holding jig for suppressing deformation of the lead in the central portion of the cylindrical portion.
  • By providing the opening, or the solder connection part constituting the lower board connection part of the lead is staggered with respect to the arrangement direction of the lead. By being arranged to be more effectively achieved.
  • the present invention provides, as described above, that the cylindrical portion has a quadrangular shape of the multipolar lead parts provided on the outermost leads among the plurality of leads arranged in parallel.
  • a board connecting apparatus wherein two boards are arranged on the opposite side of the substrate along the opposite side, and the other substrate is supported at the end of the cylindrical portion provided in the outermost row of the leads. provide.
  • a part of the holding member is a protection part that protects a specific lead among the plurality of leads, and protrudes in a connecting direction of the lead to be protected from the holding member. Since a protective part that extends and covers the periphery of the lead is provided, a specific lead can be protected by the protective part when connected to a circuit board or when a multipolar lead component is transported. Even if an external force is applied, the lead can be prevented from being deformed. For this reason, it is possible to avoid the positional deviation of the specific lead, and it is also possible to avoid the positional deviation of other leads due to the deformation of the specific lead. As a result, it is possible to insert the leads of the multipolar lead component appropriately and smoothly through the through holes of the circuit board.
  • a rising portion is provided in the lower substrate connection portion of the lead, and the angle of the joint portion of the lead when viewed from the substrate is substantially equal to both end portions of the solder connection portion of the lower substrate connection portion (surface mount connection portion). Because it is configured to have the same angle, even when reflow soldering is performed, it is possible to prevent deviations in the lead connection direction, and the upper part of the lead is suitable for the through hole of the circuit board. And it can be smoothly inserted.
  • the leads constituting the multipolar lead component of the present invention are arranged so that the solder connection portions of the leads are staggered, the stability of the solder connection portions on the substrate is improved. Lead misalignment can be effectively prevented.
  • the board can be more firmly connected, and misalignment when soldering the multipolar lead component to the board can be suppressed.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a schematic structure of an ECU using a multipolar lead component of the present invention. It is a top view of the semiconductor module of ECU. It is a perspective view of a multipolar lead component.
  • FIG. 6 is a plan view (6A), a front view (6B), and a bottom view (6C) of the multipolar lead component of FIG. 6 is a left side view (7A) and a right side view (7B) of the multipolar lead component of FIG. 5.
  • FIG. 6 is a plan view (6A), a front view (6B), and a bottom view (6C) of the multipolar lead component of FIG. 6 is a left side view (7A) and a right side view (7B) of the multipolar lead component of FIG. 5.
  • FIG. 6 is a plan view (6A), a front view (6B), and a bottom view (6C) of the multipolar lead component of FIG. 6 is a left side view (7A) and a right side view (7B) of the multipolar lead component of FIG
  • FIG. 10 is a plan view (10A), a front view (10B), and a bottom view (10C) of the multipolar lead component of FIG. 9;
  • FIG. 10 is a right side view of the multipolar lead component of FIG. 9. It is the top view (12A), front view (12B), and bottom view (12C) of the 2nd modification of multipolar lead components.
  • FIG. 13 is a left side view (13A) and a right side view (13B) of the multipolar lead component of FIG.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows an example of the conventional multipolar lead component for mutually connecting the circuit boards with which the electronic component was mutually mounted. It is the front view (18A) and side view (18B) which show an example of the conventional multipolar lead component for mutually connecting the circuit boards with which the electronic component was mutually mounted. It is a perspective view which shows another example of the conventional multipolar lead component. It is the side view which showed the state before the reflow process of the conventional lead (20A) and the state after a process (20B).
  • an embodiment of the present invention will be described by taking as an example a case where the present invention is used in an electronic control unit (ECU) of an electric power steering apparatus which is an in-vehicle electronic device.
  • ECU electronice control unit
  • the electric power steering device applies a steering assist force (assist force) to the steering mechanism of the vehicle by the rotational force of the motor, and transmits the driving force of the motor to a gear or a belt through the speed reduction mechanism.
  • a steering assist force is applied to the steering shaft or the rack shaft by the mechanism.
  • EPS electric power steering device
  • the motor application voltage is adjusted so that the difference between the steering assist command value (current command value) and the motor current detection value becomes small. This is done by adjusting the duty of the (width modulation) control.
  • the column shaft 2 is provided with a torque sensor 10 for detecting the steering torque of the handle 1 and a steering angle sensor 14 for detecting the steering angle ⁇ , and the motor 200 for assisting the steering force of the handle 1 is provided with the speed reduction mechanism 3.
  • a reduction gear gear ratio n
  • the control unit (ECU) 30 that controls the electric power steering device is configured by using a micro control unit (MCU) or the like as a basic part, and is supplied with electric power from the battery 13 and passes through the ignition key 11 and the ignition key. A signal is input.
  • MCU micro control unit
  • the control unit (ECU) 30 configured as described above calculates the current command value of the assist (steering assist) command based on the steering torque Th detected by the torque sensor 10 and the vehicle speed Vel detected by the vehicle speed sensor 12.
  • the current supplied to the motor 200 is controlled by the voltage control command value Vref obtained by compensating the current command value.
  • the steering angle sensor 14 is not essential and may not be provided, and the steering angle can be acquired from a rotational position sensor such as a resolver connected to a motor.
  • the control unit (ECU) 30 is connected to a CAN (Controller Area Network) 60 that transmits and receives various types of vehicle information, and the vehicle speed Vel can be received from the CAN 60.
  • the control unit (ECU) 30 is also connected to a non-CAN 61 that exchanges communications other than the CAN 60, analog / digital signals, radio waves, and the like.
  • the control unit (ECU) 30 as described above generally has a basic configuration and functions as shown in FIG.
  • the steering torque Th detected by the torque sensor 10 and the vehicle speed Vel detected by the vehicle speed sensor 12 are input to a control calculation unit 108 serving as a control calculation unit, and the current command value calculated by the control calculation unit 108 is used.
  • the gate drive signal formed based on the current command value or the like by the gate drive unit 109 is input to the motor drive unit 105 having a FET bridge configuration, and the current from the motor drive unit 105 is an emergency stop interrupting device.
  • the electric motor 200 composed of a three-phase brushless motor is driven through 106.
  • the current from the motor drive unit 105 is detected by the current detection circuit 114, the detected current is input as a feedback current to the control calculation unit 108, and the steering angle ⁇ is controlled by the control calculation unit 108 from the steering angle sensor 14. Is input.
  • the ignition signal IGN from the ignition key is input to the ignition voltage monitor unit 101 and the power supply circuit unit 102, and the power supply voltage Vdd is input from the power supply circuit unit 102 to the control calculation unit 108, and a reset signal RS for stopping the apparatus. Is input to the control calculation unit 108.
  • blocking apparatus 106 is comprised by the electronic relay which interrupts
  • the inverter that constitutes the motor drive unit 105 includes an upper and lower arm composed of an upper FET 2 and a lower FET 5 of a U phase, an upper and lower arm composed of an upper FET 3 and a lower FET 6 of a V phase, and an upper FET 1 and a lower FET 4 of a W phase.
  • the gate of each FET is driven by the output of the gate drive unit 109, and each FET is provided with a free wheel diode.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the control unit 30 using the multipolar lead component of the present invention.
  • the control unit 30 in the present embodiment includes a case 20 serving as a housing, a semiconductor module 30A as a power module including a motor driving unit 105, a heat dissipation sheet 39, a control including a control calculation unit 108 and a gate driving unit 109.
  • a circuit board 40A, a power / signal connector 50, a three-phase output connector 60, and a cover 70 are provided.
  • the case 20 is formed in a substantially rectangular shape, and is provided on the flat-plate-shaped semiconductor module mounting portion 21 for mounting the semiconductor module 30 ⁇ / b> A and the longitudinal end portion of the semiconductor module mounting portion 21.
  • the semiconductor module mounting portion 21 is formed with a plurality of screw holes 21a into which mounting screws 38 for mounting the semiconductor module 30A are screwed.
  • the semiconductor module mounting portion 21 and the power / signal connector mounting portion 22 are provided with a plurality of mounting posts 24 for mounting the control circuit board 40A, and the control circuit board 40A is mounted on each mounting post 24.
  • a screw hole 24a into which a mounting screw 41 for mounting is screwed is formed.
  • the three-phase output connector mounting portion 23 is formed with a plurality of screw holes 23a into which mounting screws 61 for attaching the three-phase output connector 60 are screwed.
  • the semiconductor module 30A is a power circuit board. There is a circuit configuration of the motor drive unit 105 described above, and as shown in FIG.
  • the substrate 31 is grounded through six FETs 1 to 6, a positive terminal 81a connected to a power source, and a current detection circuit 114. A negative electrode terminal 82a is mounted.
  • each of the FETs 1 to 6 is constituted by a bare chip FET (bare chip transistor) 35.
  • other surface mount components 37 including a capacitor are mounted on the substrate 31.
  • the substrate 31 of the semiconductor module 30A is also provided with a plurality of through holes 31a through which mounting screws 38 for attaching the semiconductor module 30A to the case 20 are inserted.
  • control circuit board 40A constitutes a control circuit including a control arithmetic unit 108 and a gate driving unit 109 by mounting a plurality of electronic components on the board.
  • the control circuit board 40A is mounted by a plurality of mounting screws 41 on a plurality of mounting posts 24 erected on the semiconductor module mounting portion 21 and the power / signal connector mounting portion 22 from above the semiconductor module 30A.
  • the control circuit board 40A has a plurality of through holes 40a through which the mounting screws 41 are inserted.
  • a plurality of multipolar lead components 101 are mounted on the semiconductor module 30 ⁇ / b> A, and the semiconductor module 30 ⁇ / b> A and the control circuit board 40 ⁇ / b> A are interconnected by the multipolar lead components 101. It is like that.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an embodiment of the multipolar lead component according to the present invention.
  • 6 shows a plan view (6A), a front view (6B), and a bottom view (6C) of the multipolar lead component 101 shown in FIG. 5, and
  • FIG. 7 shows a left side view (7A), and The right side view (7B) is shown.
  • the multipolar lead component 101 includes a plurality of connector pins (leads) 110 and a holding member 120.
  • the plurality of leads 110 are arranged at a predetermined pitch in a line in a direction indicated by an arrow X perpendicular to a connection direction with a substrate or the like indicated by an arrow Y in FIG.
  • the direction perpendicular to Z is the Z direction).
  • Each lead 110 is formed by punching and bending a metal plate, and is configured to extend in the connecting direction.
  • each component part of each lead 110 is roughly divided, the holding part 111 held by the holding member 120 and the upper board connecting part (extending from the upper end in the connection direction of the holding part 111 and connected to the through hole of the upper board, etc.)
  • the through-hole connecting portion 112 is, for example, inserted through the through-hole 42 formed in the control circuit board 40A as shown in FIG.
  • the through-hole connection portion 112 extends straight from the upper end in the connection direction of the holding portion 111 and the front side from the upper end in the connection direction of the holding portion 111 as follows. There are some that extend upward through a bent portion 112a that is bent.
  • the lead 110 in which the through-hole connecting portion 112 extends in a straight line and the lead 110 in which the through-hole connecting portion 112 extends through the bent portion 112a are indicated by an arrow X perpendicular to the connecting direction indicated by the arrow Y. Alternatingly arranged in the direction. In this way, by alternately arranging the through-hole connecting portion 112 extending straight and the bent portion 112a, the through-hole connecting portion 112 extends along a direction perpendicular to the connecting direction.
  • the through-hole connecting portions 112 and the ones extending through the bent portions 112a are alternately arranged in a staggered manner (alternatively in the front-rear direction). As a result, it is possible to achieve a high-density arrangement.
  • each surface mount connecting portion 113 in each lead 110 is surface mounted on a conductive pad (not shown) on the substrate 31 in the semiconductor module 30A as shown in FIG. 3 and soldered by a reflow method or the like.
  • Each surface mount connection portion 113 includes a front extension portion 113a that temporarily extends from the lower end in the connection direction of the holding portion 111, a vertical portion 113b that extends downward from the front end of the front extension portion 113a, and a rear side from the lower end of the vertical portion 113b. And a rising portion 113d extending upward from the end portion of the solder connection portion 113c.
  • the rising portion 113d has a bending angle of the rising portion 113d with respect to the solder connection portion 113c from the vertical portion 113b to the solder connection portion 113c. It is formed in substantially the same manner as the bending angle with respect to the solder connection portion 113c.
  • the leads 110 are formed so as to be symmetrical with each other when viewed from the central portion of the solder connection portion 113c at both ends of the solder connection portion 113c. Therefore, as shown in a dotted line in FIG.
  • the holding member 120 is a member having a rectangular cross section extending in the direction indicated by the arrow X perpendicular to the connection direction indicated by the arrow Y, and is formed by molding an insulating resin.
  • the holding member 120 holds the plurality of leads 110 at a predetermined pitch, and thus holds the plurality of leads 110 by the holding member 120, thereby allowing the through-hole connecting portion 112 and the surface mount connecting portion 113 in each lead 110. Can be positioned.
  • a protection part 121 that protects a specific lead 110 among the plurality of leads 110 is provided in a part of the direction in which the holding member 120 extends.
  • the protection unit 121 is configured to extend so as to protrude in the connecting direction of the lead 110 to be protected from the holding member 121 and cover the periphery of the lead 110.
  • the protection part 121 is divided into one end in the direction in which the holding member 120 extends and a part spaced apart from the one end by a predetermined distance and inside the other end of the holding member 120. is set up.
  • Each of the two protection parts 121 is arranged in a straight line upward from the upper end in the connection direction of the holding part 111 in the lead 110 (the through-hole connection part 112) positioned at one end of the plurality of leads 110 formed in a line.
  • a lead terminal that is a predetermined distance away from the lead 110 and that is inside the pin terminal at the other outer end (specifically, a pin terminal that is adjacent to the pin terminal at the other outer end).
  • the through-hole connecting portion 112 extends upward in a straight line from the upper end in the connecting direction of the holding portion 111).
  • These two protection parts 121 are formed in a cylindrical shape that extends from the holding part 120 so as to protrude in the connecting direction of the lead 110 and covers the periphery of the lead 110.
  • each protection part 121 from the holding part 120 is such that the through-hole connecting part 112 is exposed and can be inserted and connected to the through-hole 42 of the control circuit board 40A at the maximum. And these two protection parts 121 are integrally formed with the holding member 120. For this reason, it is possible to manufacture the two protection parts 121 together with the holding member 120 by a simple manufacturing process.
  • an inclined surface 122 is formed at the tip in the connecting direction of each protection part 121.
  • the holding member 120 and the protection part 121 are formed by insert molding together with the plurality of leads 110. Thereby, the multipolar lead component 101 can be manufactured by a simple manufacturing process.
  • an opening 123 for a holding jig that suppresses deformation of the lead 110 that is protected at the time of insert molding is formed on the side portion of the protection portion 121. Thereby, it is possible to prevent the deformation of the lead 110 by pressing the lead 110 from the opening 123 with a pressing jig during insert molding.
  • the power and signal connector 50 uses a DC power source (not shown) from the battery to the semiconductor module 30A, the torque sensor 12 and the like. It is used to input various signals including signals from the vehicle speed sensor 9 to the control circuit board 40A. As shown in FIG. 3, the power and signal connector 50 is attached to the power and signal connector mounting portion 22 provided on the semiconductor module mounting portion 21 by a plurality of mounting screws 51.
  • the 3-phase output connector 60 is used to output a 3-phase current to the motor 200.
  • the three-phase output connector 60 is attached to the three-phase output connector mounting portion 23 provided at the end in the width direction of the semiconductor module mounting portion 21 by a plurality of mounting screws 61.
  • the three-phase output connector 60 is formed with a plurality of through holes 60a through which the mounting screws 61 are inserted.
  • the cover 70 is formed on the control circuit board 40A with respect to the case 20 to which the semiconductor module 30A, the control circuit board 40A, the power and signal connector 50, and the three-phase output connector 60 are attached. It is attached so as to cover the control circuit board 40A from above.
  • the semiconductor module 30A on which the multipolar lead component 101 is mounted is mounted on the semiconductor module mounting portion 21 of the case 20 by a plurality of mounting screws 38 as shown in FIG.
  • the surface mount connection portions 113 of the plurality of leads 101 are soldered to the conductive pads on the substrate 31.
  • this soldering is performed, as described above, since both end portions of the solder connection portion 113d of the surface mount connection portion 113 are formed substantially symmetrically, the displacement of each lead 110 with respect to the connection direction is minimized. It is possible to limit to the limit.
  • the heat dissipation sheet 39 is mounted on the semiconductor module mounting portion 21, and the semiconductor module 30A is mounted on the heat dissipation sheet 39.
  • heat radiating sheet 39 heat generated in the semiconductor module 30 ⁇ / b> A is radiated to the case 20 through the heat radiating sheet 39.
  • the control circuit board 40A is connected to the semiconductor module mounting portion 21 and the power and signal connectors from above the semiconductor module 30A.
  • a plurality of mounting posts 41 are mounted on a plurality of mounting posts 24 erected on the mounting portion 22.
  • the positioning of the through-hole connecting portions 112 in each lead 110 is performed in advance. For this reason, the through hole connecting portion 112 of each lead 110 is inserted into each through hole 42 of the control circuit board 40A appropriately and smoothly.
  • each lead 110 is elongated by a metal plate in the connecting direction, and may be deformed by some external force during this assembly operation. Therefore, when an external force acts on a specific lead 110 among the plurality of leads 110 and deformation occurs, not only the positional deviation of the lead 110 occurs but also the positional deviation of other leads 110 may occur via the holding member 120. .
  • the multipolar lead component 101 of the present embodiment one end portion in the direction in which the holding member 120 extends and a portion that is separated from the one end portion by a predetermined distance and that is inside the other end portion of the holding member 120.
  • the lead 110 on the inner side of the lead 110 located at the other outer end With a predetermined distance from the protective portion 121. For this reason, even if some external force is applied to the lead 110 located at one end of the outer side and the lead 110 located at a predetermined distance from the lead 110 and located at the inner side of the lead 110 at the other end of the outer side, the lead 110 is prevented from being deformed. In addition to avoiding misalignment of the lead 110, misalignment of other leads 110 due to deformation of the lead 110 can also be avoided. For this reason, it is possible to insert the lead 110 of the multipolar lead component 101 into the through hole 42 of the control circuit board 40A appropriately and smoothly.
  • the protection unit 121 is configured to cover the through hole connection portion 112 and protect the through hole connection portion 112. For this reason, it is possible to prevent the through-hole connecting portion 112 from being deformed and to prevent the displacement thereof. Thereby, the through-hole connection part 112 can be inserted into the through-hole 42 of the control circuit board 40 appropriately and smoothly.
  • the through-hole connecting portion 112 of each lead 110 can be inserted into the through-hole 42 of the control circuit board 40A appropriately and smoothly, so that the solder connection of the through-hole connecting portion 112 can be performed stably and each lead 110 It is possible to suppress variation in the electrical conductivity at.
  • FIG. 9 is a perspective view of a first modification of the multipolar lead component.
  • FIG. 10 shows the multipolar lead component of FIG. 9, in which 10A is a plan view, 10B is a front view, and 10C is a bottom view.
  • FIG. 11 is a right side view of the multipolar lead component of FIG. 9 to 11, the same members as those shown in FIGS. 5 to 7 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.
  • the multipolar lead component 101 shown in FIGS. 9 to 11 has the same basic configuration as the multipolar lead component 101 shown in FIGS. 5 to 7, but the shape of the lead 110 and the arrangement position of the protective portion 121 are different.
  • the plurality of leads 110 are arranged at a predetermined pitch in a line in the direction indicated by the arrow X perpendicular to the connection direction indicated by the arrow Y in FIG. ing.
  • Each lead 110 is formed by punching and bending a metal plate, and is configured to extend in the connecting direction.
  • Each lead 110 extends in the connection direction and is held by the holding member 120, the through-hole connection portion 112 extending from the upper end of the holding portion 111 in the connection direction, and the surface extending from the lower end of the holding portion 111 in the connection direction.
  • a mounting connection portion 113 a mounting connection portion 113.
  • the through-hole connecting portion 112 is inserted through the through-hole 42 (see FIG. 3) formed in the control circuit board 40A and soldered.
  • the lead 110 is one type in which the through-hole connection portion 112 extends straight from the upper end in the connection direction of the holding portion 111.
  • each surface mount connection portion 113 in each lead 110 is surface-mounted on a conductive pad (not shown) on the substrate 31 in the semiconductor module 30A and solder-connected.
  • Each surface mount connection portion 113 includes a front extension portion 113a that temporarily extends from the lower end in the connection direction of the holding portion 111, a vertical portion 113b that extends downward from the front end of the front extension portion 113a, and a rear side from the lower end of the vertical portion 113b.
  • a solder connection portion 113c that is soldered to the conductive pad and a rising portion 113d that extends upward from the end of the solder connection portion 113c.
  • the holding member 120 is a member having a rectangular cross section extending in the direction indicated by the arrow X perpendicular to the connection direction indicated by the arrow Y, and is formed by molding an insulating resin.
  • the holding member 120 holds the plurality of leads 110 at a predetermined pitch. By holding the plurality of leads 110 with the holding member 120, the through-hole connection portion 112 and the surface mount connection portion 113 in each lead 110 can be positioned.
  • a protective portion 121 that protects a specific lead 110 among the plurality of leads 110 is provided in a part of the direction in which the holding member 120 extends.
  • the protection unit 121 is configured to extend so as to protrude from the holding member 120 in the connecting direction of the lead 110 to be protected and cover the periphery of the lead 110.
  • the protruding amount of each protection part 121 from the holding part 120 is such that the through-hole connecting part 112 is exposed and can be inserted and connected to the through-hole 42 of the control circuit board 40A at the maximum.
  • each protection part 121 is cylindrical shape.
  • the protection part 121 is installed at both ends in the direction in which the holding member 120 extends. And the two protection parts 121 installed in the both ends of the direction where the holding member 120 extends protects the leads 110 positioned at both ends of the plurality of leads 110 formed in a line.
  • two multipolar lead components 101 are arranged on the opposite sides of each of the square substrates (30A, 40A) along the opposite sides, and are provided in the outermost row of the leads 110. Another end of the substrate is supported at the end of the cylindrical protective portion 121.
  • the external force is most exerted when connected to the control circuit board 40A or when the multipolar lead component 101 is transported. It is possible to protect the pin-shaped terminals 110 located at both outer ends easily by the protection unit 121.
  • the through-hole connection part 112 of the lead 110 of the multipolar lead component 101 can be inserted appropriately and smoothly through the through-hole 42 of the control circuit board 40.
  • the protection part 121 is comprised so that the circumference
  • the through-hole connecting portion 112 of each lead 110 can be inserted into the through-hole 42 of the control circuit board 40A appropriately and smoothly, so that the solder connection of the through-hole connecting portion 112 can be performed stably and each lead 110 It is possible to suppress variation in the electrical conductivity at.
  • FIG. 12 shows a second modification of the multipolar lead component, in which 12A is a plan view, 12B is a front view, and 12C is a bottom view.
  • FIG. 13 shows the multipolar lead component of FIG. 12, wherein 13A is a left side view and 13B is a right side view. 12 and 13, the same members as those shown in FIGS. 5 to 7 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.
  • the multipolar lead component 101 shown in FIGS. 12 and 13 has the same basic configuration as that of the multipolar lead component 101 shown in FIGS. 9 to 11, but the arrangement position of the protection portion 121 is different.
  • the plurality of leads 110 are arranged at a predetermined pitch in a line in a direction perpendicular to the connection direction.
  • Each lead 110 is formed by punching and bending a metal plate, and is configured to extend in the connecting direction.
  • Each lead 110 extends in the connection direction and is held by the holding member 120, the through-hole connection portion 112 extending from the upper end of the holding portion 111 in the connection direction, and the surface extending from the lower end of the holding portion 111 in the connection direction.
  • a mounting connection portion 113 is arranged at a predetermined pitch in a line in a direction perpendicular to the connection direction.
  • Each lead 110 is formed by punching and bending a metal plate, and is configured to extend in the connecting direction.
  • Each lead 110 extends in the connection direction and is held by the holding member 120, the through-hole connection portion 112 extending from the upper end of the holding portion 111 in the connection direction, and the surface extending from the lower end of the holding portion 111 in the connection direction.
  • the through-hole connecting portion 112 is inserted through the through-hole 42 (see FIG. 3) formed in the control circuit board 40A and soldered.
  • the lead 110 is of one type, similar to the lead 110 shown in FIGS.
  • the through hole connecting portion 112 of the lead 110 extends straight from the upper end of the holding portion 111 in the connecting direction.
  • each surface mount connection portion 113 in each lead 110 is surface-mounted on a conductive pad (not shown) on the substrate 31 in the semiconductor module 30A and solder-connected.
  • Each surface mount connection portion 113 includes a front extension portion 113a that temporarily extends from the lower end in the connection direction of the holding portion 111, a vertical portion 113b that extends downward from the front end of the front extension portion 113a, and a rear side from the lower end of the vertical portion 113b.
  • a solder connection portion 113c that is soldered to the conductive pad and a rising portion 113d that extends upward from the end of the solder connection portion 113c.
  • the holding member 120 is a member having a rectangular cross section extending in a direction perpendicular to the connection direction, and is formed by molding an insulating resin.
  • the holding member 120 holds the plurality of leads 110 at a predetermined pitch. By holding the plurality of leads 110 by the holding member 120, it is possible to position the through-hole connection portion 112 and the surface mount connection portion 113 in each lead 110.
  • a protective portion 121 that protects a specific lead 110 among the plurality of leads 110 is provided in a part of the direction in which the holding member 120 extends.
  • the protection unit 121 is configured to extend so as to protrude from the holding member 120 in the connecting direction of the lead 110 to be protected and cover the periphery of the lead 110.
  • the protection part 121 is cylindrical. The protruding amount of each protection part 121 from the holding part 120 is such that the through-hole connecting part 112 is exposed and can be inserted and connected to the through-hole 42 of the control circuit board 40A at the maximum.
  • the protection part 121 is different from the protection part 121 shown in FIGS. 9 to 11 in that it is a part spaced in a predetermined distance from one end part in the direction in which the holding member 121 extends.
  • the protective member 121 is installed on the inner side of the other end of the holding member 121. Then, among the plurality of leads 110 formed in a row by the two protective portions 121, the lead 110 positioned at one end on the outer side, and the inner side of the lead 110 at a predetermined distance away from the lead 110 at the other end (specifically, Specifically, two leads 110 inside the two other leads 110 at the other outer end are protected.
  • the external force is most exerted when connected to the control circuit board 40A or when the multipolar lead component 101 is transported. It is possible to protect the lead 110 that is easily located at the outer end and the lead 110 that is separated from the lead 110 by a predetermined distance and that is inside the lead 110 at the other outer end, by the protection unit 121. Therefore, even if some external force is applied to the lead 110 located at the outer end and the lead 110 which is spaced apart from the lead 110 by a predetermined distance and inside the lead 110 at the other end, the lead 110 is prevented from being deformed.
  • the lead 110 of the multipolar lead component 101 can be inserted into the through hole 42 of the control circuit board 40A appropriately and smoothly.
  • the protection part 121 covers the periphery of the through-hole connection part 112 and protects the through-hole connection part 112. For this reason, it is possible to prevent the through-hole connecting portion 112 from being deformed and to prevent the displacement thereof. Thereby, the through-hole connection part 112 can be inserted into the through-hole 42 of the control circuit board 40A appropriately and smoothly.
  • the through-hole connecting portion 112 of each lead 110 can be inserted into the through-hole 42 of the control circuit board 40A appropriately and smoothly, so that the solder connection of the through-hole connecting portion 112 can be performed stably and each lead 110 It is possible to suppress variation in the electrical conductivity at.
  • the plurality of leads 110 arranged in the direction perpendicular to the connection direction may be arranged in a plurality of rows, not limited to a single row.
  • the plurality of leads 110 arranged in a direction perpendicular to the connection direction is a solder connection portion 113c constituting the surface mounting connection portion (lower substrate connection portion) 113 of the lead 110, as shown in FIG.
  • the leads 110 may be arranged in a staggered manner with respect to the arrangement direction of the leads 110.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example in which a plurality of leads are arranged in a staggered manner with respect to the arrangement direction as described above.
  • FIG. 14A is a plan view
  • FIG. 14B is a front view
  • 14D is a left side view
  • 14E is a right side view
  • 14F is a perspective view thereof.
  • the arrangement of the solder connection portions 113c in a zigzag pattern means that when a plurality of leads 110 are arranged as shown in FIG. 14, the arrangement direction (X direction) as shown by dotted lines in FIG. ) Is virtually represented by one straight line, the solder connection portions 113c of the leads 110 are arranged so as to protrude alternately at equal intervals in the vertical direction (Z direction) on both sides of the virtual straight line. To do.
  • the solder connection portions 113c are arranged with the plurality of leads 110 arranged. From the imaginary straight line, it is arranged further in the Z direction. Accordingly, the lower projected area of the plurality of leads 110 as a whole is expanded in a direction perpendicular to the virtual straight line, and as a result, the stability of the surface mount connection portion (lower substrate connection portion) 113 is increased, and the Due to the synergistic effect with the holding member 120 and the like, it is possible to more effectively prevent the misalignment of the multipolar lead component.
  • the configuration of the lead 110 for arranging the solder connection portions 113c in a staggered manner is not particularly limited, and any configuration can be adopted. Therefore, for example, the length of the front extension 113a of the adjacent lead 110 (or the length of the solder connection portion 113c, etc.) is mutually increased or reduced, or the front extension of the adjacent lead 110 is provided. It is possible to realize the staggered arrangement by alternately providing an appropriate angle between the protruding portion 113a and the vertical portion 113b. Similarly, even if the form of the through-hole connecting portion 112 described above extends straight from the upper end in the connection direction of the holding portion 111, it is bent once from the upper end in the connecting direction of the holding portion 111 to the front side. It may extend upward via the portion 112a.
  • the arrangement of the protective portion 121 is the outside of the plurality of leads 110 formed in a line by the two protective portions 121 shown in FIGS. 5 to 7, 12, and 13.
  • the two protective portions 121 shown in FIGS. The protection part 121 is provided in a part of the holding member 120, and the protection part 121 is provided in the plurality of leads 110. A specific lead 110 may be protected.
  • a protection part 121 is provided on a part of the holding member 120 and a specific lead 110 among the plurality of leads 110 is protected by the protection part 121, when connecting to the control circuit board 40 ⁇ / b> A or the multipolar lead component 101.
  • the specific lead 110 can be protected by the protection unit 121 during transport or the like, and deformation of the lead 110 can be avoided even if some external force acts on the lead 110. For this reason, it is possible to avoid the positional deviation of the specific lead 110, and it is also possible to avoid the positional deviation of other leads 110 due to the deformation of the specific lead 110. Thereby, the lead 110 of the multipolar lead component 101 can be inserted into the through hole 42 of the control circuit board 40A appropriately and smoothly.
  • the number of the protection units 121 may be any number, and all the leads 110 may be protected.
  • the protection part 121 does not necessarily have a cylindrical shape as long as it extends so as to protrude in the connecting direction of the lead 110 to be protected from the holding member 120 and covers the periphery of the lead 110.
  • the inclined surface 122 does not necessarily have to be formed at the tip in the connecting direction of the protection part 121.
  • the holding member 120 and the protection part 121 are not necessarily formed by insert molding together with the plurality of leads 110.
  • the protective member 121 with a holding jig opening 123 that suppresses deformation of the lead 110 during insert molding.
  • the rising portion 113d of the surface mount connection portion 113 in each lead 110 has a bending angle with respect to the solder connection portion 113c formed from the vertical portion 113b to the solder connection portion 113c. It is supposed to be formed in substantially the same manner as the bending angle with respect to.
  • the rising portion 113d is configured to rise substantially perpendicularly from the solder connection portion 113c with respect to the substrate.
  • the rising portion 113d of the present invention is connected by the solder paste 820 in which the solder connection portion 113c is dissolved, the outer portion near the curve formed from the vertical portion 113b to the solder connection portion 113c is dissolved.
  • the lead 110 is provided to prevent the lead 110 from being inclined from the connecting direction under the tension of the solder paste 820.
  • the action of the melted solder paste 820 exerts on the outer portion near the curve formed from the solder connection portion 113c to the rising portion 113d, and from below the vertical portion 113b of the lead 110 to the solder connection portion 113c. If the effect on the outer part in the vicinity of the curve to reach is the same, or if it can be canceled out to the same level even if it has an action of a different size, Thus, the bending angle of the rising portion 113d with respect to the solder connection portion 113c may not be formed substantially the same as the bending angle of the lead 110 with respect to the solder connection portion 113c.
  • the action of the melted solder paste 820 on the rising portion 113d is caused by the vertical portion 113b of the lead 110.
  • the above-described lead can be obtained by making the same effect as that exerted on the outer portion in the vicinity of the curve extending from below to the solder connection portion 113c, or by canceling even if the action is of a different size. It is also possible to adopt a structure that prevents the 110 from being inclined from the connection direction.
  • the angle ⁇ at which the rising portion 113d rises from the solder connection portion 113c is vertical as shown in a side view of the state 15A before and after the melting of the solder paste 830 in FIG.
  • the angle ⁇ is an obtuse angle
  • the action from the solder paste 820 becomes the same. It is also possible to form.
  • the tension on both ends of the solder connection portion 113c is applied to the outer portion in the vicinity of the curved portion of the rising portion 113d and to the outer portion in the vicinity of the curved portion of the vertical portion 113b. It is possible to maintain the angle in the connecting direction. Furthermore, by forming in this way, it is possible to facilitate lead bending.
  • the weight and contact area are increased by the rising portion 113d of the lead 110 extending in the width direction X toward the end, as shown in the perspective view of FIG. And the action on the lead 110 at both ends of the solder connection portion 113c by the solder paste 820 toward the outer portion near the curved portion of the rising portion 113d and toward the outer portion near the curved portion of the vertical portion 113b.
  • the spread in the width direction may be formed from the portion of the solder connection portion 113c, or may be formed only in the rising portion 113d.
  • the multipolar lead component and board connecting apparatus As described above, according to the multipolar lead component and board connecting apparatus according to the present invention, it is possible to effectively suppress the positional deviation at the time of connecting the board and perform the board connection more firmly and stably. Is possible.

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Abstract

【課題】 基板の接続に用いる多極リード部品のリードの変形及び位置ずれを解消すること。 【解決手段】 接続方向に対して垂直な一方向に配列された複数のリードと、前記複数のリードを所定間隔で保持する保持部材とを備えた多極リード部品において、前記保持部材には前記複数のリードの一部又は全部に前記リードの外周を囲む基板方向を向いた円筒部を設け、前記リードには一端側に上側基板接続部、他端側に下側基板接続部を設け、前記下側基板接続部は、前記リードの他端側を前記リードの配列面とは垂直な方向に折り曲げた前方延出部と、前記前方延出部の前端から下方に延びる垂直部と、前記垂直部の下端から後方に延びる半田接続部と、前記半田接続部から上方に延びる立ち上がり部とからなり、前記半田接続部に対する前記折り曲げ角度が、前記垂直部から前記半田接続部にかけて形成される前記リードの前記半田接続部に対する折り曲げ角度と略同様に形成した。

Description

多極リード部品及び基板の接続装置
 本発明は、電子部品が実装された複数の回路基板同士を相互に接続するための多極リード部品に関するものであり、さらに言えば、多極リード部品を基板に半田付けする際に、上記多極リード部品端部の位置ずれを有効に防止することが可能な多極リード部品及び基板の接続装置に関するものである。
 従来から、電子機器を構成する回路基板を回路の特性や構成に応じて、上記電子機器の内部に複数に分けて配設する場合がある。
 例えば、自動車等の車両に用いられる電動パワーステアリング装置の駆動制御等を行うコントロールユニット(ECU)などの電子機器では、これらを構成する回路基板のうち、例えば、大電流が流れ発熱量の大きなFET(Field Effect Transister)やIGBT(Insulated Gate Bipolar Transister)等のパワー素子を実装したパワー回路基板と、アシストトルクなどの制御演算を行う制御回路基板とは、分離して配設することが行われてわれている。また、更には、これらを他の基板と組み合わせて、複数の基板からなる多層基板として構成する場合もある。
 そして、上記のように構成されたECUの場合には、上記パワー回路基板の板面と制御回路基板の板面とを平行かつ所定間隔離間した上で対向して配置しており、例えば、上記パワー回路基板を放熱用シートなどが設けられたECUの筐体の底面側に配置し、当該パワー回路基板の上方に、所定間隔離間して制御回路基板を配置するなどの構成が採用されている。
 そのため、上記のように構成される複数の回路基板を有する電子機器の場合には、上記ECUの回路基板の例で示したように、離間して配置されたパワー回路基板と制御回路基板のような、複数の回路基板に設けられた複数の接点を電気的に相互接続するためのコネクタが必要とされる。
 そこで、こうした必要に応えるために、例えば、特開2007-242473号公報(特許文献1)、実開昭51-7635号公報(特許文献2)、並びに、特開平11-154578号公報(特許文献3)に記載された技術などが開示されている。
 上記のうち、特許文献1に記載された多極リード部品501は、図17に示すように、上側接続部521と下側接続部524及び保持部材(503A、503B)と湾曲部(522、523)とから構成される複数のコネクタピン(502A~502J)からなっている。そして、上記多極リード部品501は、更に具体的には、「接続方向に対して垂直な一方向に配列された複数のコネクタピンと、該複数のコネクタピンを所定間隔で保持する保持部材と、を備えた多極リード部品において、前記複数のコネクタピンは、前記配列方向を含む配列平面内で湾曲する第1湾曲部と、前記配列平面に対して垂直な方向に少なくとも一回以上折り返して湾曲する第2湾曲部と、を備えたことを特徴とする多極リード部品」であり、コネクタ設置(挿入)時や高温で振動が加わる環境下での接続時に発生する応力を緩和して、安定した接続状態を維持し続けることを課題としている。
 また、上記特許文献2に記載された配線板用接続具609は、図18に正面図18A及び側面図18Bを示したように、「複数本の接続用導体607を並列に配置した姿態でこれら導体の中間部分を絶縁板608で一体に固着した形の配線板用接続具において、前記絶縁板608より双方向に突出する前記導体の突出部分に折り曲げ部611若しくは突起部を設けてなる配線板用接続具609」であり、上記配線板用接続具609に上記折り曲げ部611若しくは(図示しない)突起部を設けることにより、上記絶縁板608の幅に依らずに、配線板の間隔に合わせて配線板間の接続を行うことを課題としている。
 また、上記特許文献3に記載された技術は、「分岐接続箱のコネクタ部に取り付けられる多種類の圧接端子730を製造する方法」であり、同一コネクタ部に取り付けられる多種類の圧接端子(710A,710B)を図19に示したように樹脂材720で連結させて一部品化することにより、多種類の圧接端子のコネクタへの取り付けに関する作業効率を向上させ、分岐接続箱のコストダウンを図ることを課題としている。
特開2007-242473号公報 実開昭51-7635号公報 特開平11-154578号公報
 しかしながら、上記特許文献1乃至3に記載された技術は、以下の問題点を有していた。
 すなわち、特許文献1に記載された多極リード部品501の場合、保持部材(503A、503B)により複数のコネクタピン(502A~502J)を一体化し、上記コネクタピンの上側接続部521と下側接続部524とを、(図示しない)下実装基板と上実装基板に対して位置決めすることが可能である。しかし、前記各コネクタピンは金属板等の薄板状導電性部材などを更に幅を狭くするなどして形成されていることから、前記上側接続部521を前記上実装基板に形成されたスルーホールに挿通して半田接続する際や上記多極リード部品501の搬送時において、何らかの外力が作用し変形を生ずるおそれがある。そして、上記複数のコネクタピンのうち特定のコネクタピンに変形が生じると当該コネクタピンに位置ずれが生じてしまう。また、複数のコネクタピンのうち特定のコネクタピンに変形が生じると前記保持部材(503A、503B)を通じて他のコネクタピンにも位置ずれが生じてしまうおそれがある。そして、上記コネクタピンの位置ずれが上側接続部521で生じた場合には、上実装基板に形成されたスルーホールに挿通できなくなるおそれが生ずる。
 また、上記特許文献2に記載された配線板用接続具609の場合であっても、上記接続用導体607は、ピン形状で必要最小限の細さで形成されていることから、上記特許文献1に示した多極リード部品と同様の問題が生じる。
 また、上記特許文献3に記載された圧接端子の製造方法による圧接端子730の場合には、各標準圧接端子はタブ部を有し、比較的広い幅を有するが、やはり、何らかの外力が作用した際に変形を生じるおそれがあり、上記特許文献1又は2が包含する課題と同様の技術的課題が生じる。
 更に、上記の特許文献1に示されたような多極リード部品を基板に取り付ける場合には、多極リード部品を構成する個々のコネクタピン(リード)の上側部分を上側基板に接続し、多極リード部品を構成する個々のリードの下側部分を下側基板に接続する。この場合、上記リードの上側部分については上側基板に設けられたランド(スルーホール等)の中に当該リードの上側部分を挿入して半田付けを行い、下側部分については、リードの下部の下側接続部についてリフロー方式による半田付けが行われる場合がある。
 そして、かかるリフロー方式による半田付けは、例えば、図20Aに示すようにリード810の下部の下側基板接続部813の下面に半田ペースト820を印刷などの方法により塗布した後、下側基板830とリード810との位置関係を維持したまま、リフロー炉の中で余熱と本加熱とを行って、上記リード810の下側基板接続部813と下側基板830との接合を行い、その後冷却する事により行われる。
 しかし、従来のリードの形態では、上記図20Aに示したように、リード810のうち、下側基板接続部813の両端の形態がリフロー時に形成される溶解した半田に対して非対称に構成されている。そのため、例えば、図20Bに示したように、リフロー炉内で、半田ペースト820が溶解した場合に、溶解した半田が付着する領域が下側基板接続部813の両端部分で、図20Bの点線で囲った領域のように、非対称となる。その結果、溶解した半田の表面張力を受けて上記リードの下側基板接続部813の両端部分に加わる力が不均衡となり、リード部全体の立設されている方向が影響を受けて、リード810の上側部分の位置P1がリフロー加工前の位置P0と微妙に異なるものとなる結果、上記リードの上側部分を上側基板(図示しない)に半田付けする場合の位置精度が低下するおそれがある。
 そこで、本発明はこれら従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、上側基板の接続方向に対して垂直な方向に列状に配置された複数のリードのうちの特定のリードの変形を防止し、当該リードの位置ずれ及び他のリードの位置ずれを防止できる多極リード部品及び基板の接続装置を提供すること、及び、前記リードを下側基板にはんだ付けする際に、前記リードの接続方向に変更が生じないようにすること、並びに、前記リードの接続方向に変更が生じた場合であっても、上側基板に対するリードの上側部分の上側基板に対する接続位置(基板のスルーホール等に対する位置)が大きく外れないようにすることにある。
 上記課題を解決するために本発明は、接続方向に対して垂直な一方向に配列された複数のリードと、前記複数のリードを所定間隔で保持する保持部材とを備えた多極リードコネクタにおいて、前記保持部材には前記複数のリードの一部又は全部に前記リードの外周を囲む基板方向を向いた円筒部を設け、前記リードには一端側に上側基板接続部、他端側に下側基板接続部を設け、前記下側基板接続部は、前記リードの他端側を前記リードの配列面とは垂直な方向に折り曲げた前方延出部と、前記前方延出部の前端から下方に延びる垂直部と、前記垂直部の下端から後方に延びる半田接続部と、前記半田接続部から上方に延びる立ち上がり部とからなり、前記半田接続部に対する前記立ち上がり部の折り曲げ角度が、前記垂直部から前記半田接続部に対する折り曲げ角度と略同様に形成することを特徴とする多極リード部品を提供する。
 また、上記課題の解決は、前記立ち上がり部の折り曲げ角度は、前記垂直部から前記半田接続部に対する折り曲げ角度に関わらず、前記半田接続部から緩やかに立ち上がる角度を有することにより、或いは、前記立ち上がり部の幅は、前記立ち上がり部の末端にかけて増加することにより、或いは、前記円筒部は前記保持部材と一体成型されることにより、或いは、前記円筒部は前記並列に配列された複数のリードのうち、最外列のリードに設けられることにより、或いは、前記円筒部の末端はテーパ形状となっていることにより、或いは、前記円筒部の中央部にリードの変形を抑制するための押さえ治具用の開口部を設けたことにより、或いは、前記リードの下側基板接続部を構成する半田接続部は、前記リードの配列方向に対して千鳥状に配置されることにより、一層効果的に達成される。
 また、上記課題の解決のために本発明は、上記のように、前記円筒部は前記並列に配列された複数のリードのうち、最外列のリードに設けられた多極リード部品を四角形状の基板の対辺上に当該対辺に沿って2つ配設し、前記リードの最外列に設けられた円筒部の末端で他の一の基板を支持することを特徴とする基板の接続装置を提供する。
 本発明に係る多極リード部品によれば、保持部材の一部に、複数のリードのうち特定のリードを保護する保護部であって、保持部材から保護するリードの接続方向に突出するように延びて当該リードの周囲を覆う保護部を設けたので、回路基板への接続時や多極リード部品の搬送時等において、当該保護部によって特定のリードを保護することができ、そのリードに何らかの外力が作用してもそのリードに変形が生じることを回避することが可能である。このため、当該特定のリードの位置ずれを回避できるとともに、当該特定のリードが変形することによる他のリードの位置ずれをも回避することができる。これにより、多極リード部品のリードを回路基板のスルーホールに適切かつ円滑に挿通することが可能である。
 また、上記リードの下側基板接続部に立ち上がり部を設けて、当該下側基板接続部(表面実装接続部)の半田接続部の両端部分を、基板から見たリードの接合部分の角度が略同一の角度になるように構成したため、リフロー加工による半田付けを行った場合でも、リードの接続方向にずれが生ずるのを防ぐことが可能であり、リードの上側部分を回路基板のスルーホールに適切かつ円滑に挿通することが可能である。
 また、本発明の多極リード部品を構成する各リードを上記各リードの半田接続部が千鳥状になるように配列した場合には、上記半田接続部における基板上の安定性を向上させて各リードの位置ずれを効果的に防止する事が可能である。
 また、本発明の基板の接続装置によれば、上記基板の接続をより強固に行うことが可能であり、多極リード部品を基板にはんだ付けする際の位置ずれを抑制することが可能である。
本発明に係るコネクタを備えたECUが接続される電動パワーステアリング装置の基本構造を示した図である。 上記電動パワーステアリング装置のECUの基本構成の概略を示す図である。 本発明の多極リード部品を用いたECUの概略の構造を示した分解斜視図である。 ECUの半導体モジュールの上面図である。 多極リード部品の斜視図である。 図5の多極リード部品の平面図(6A)、正面図(6B)、底面図(6C)である。 図5の多極リード部品の左側面図(7A)及び右側面図(7B)である。 リードの立ち上がり部のリフロー加工前後の様子を示した側面図である。 多極リード部品の第1変形例の斜視図である。 図9の多極リード部品の平面図(10A)、正面図(10B)、底面図(10C)である。 図9の多極リード部品の右側面図である。 多極リード部品の第2変形例の平面図(12A)、正面図(12B)、底面図(12C)である。 図12の多極リード部品の左側面図(13A)、右側面図(13B)である。 複数のリードを配列方向に対して千鳥状に配置した例を示した図であり、それぞれ、平面図(14A)、正面図(14B)、底面図(14)、左側面図(14D)、右側面図(14E)、及び、その斜視図(14F)である。 立ち上がり部が滑らかに立ち上がる形態の、リフロー加工前(15A)と加工後(15B)の状態を示した側面図である。 立ち上がり部の幅を末端にかけて拡大した例を示す斜視図である。 従来の互いに電子部品が実装された回路基板同士を相互に接続するための多極リード部品の一例を示す斜視図である。 従来の互いに電子部品が実装された回路基板同士を相互に接続するための多極リード部品の一例を示す正面図(18A)と側面図(18B)である。 従来の多極リード部品の更に別の例を示す斜視図である。 従来のリードのリフロー加工前(20A)と加工後(20B)の状態を示した側面図である。
 以下に、本発明を車載用電子機器である電動パワーステアリング装置の電子コントロールユニット(ECU)に用いた場合を例として、本発明の実施形態を説明する。
 ここで、上記電動パワーステアリング装置は、車両のステアリング機構にモータの回転力で操舵補助力(アシスト力)を付与するものであり、モータの駆動力を減速機構を介してギア又はベルト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラック軸に操舵補助力を付与するようになっている。そして、このような電動パワーステアリング装置(EPS)は、操舵補助力のトルクを正確に発生させるため、モータ電流のフィードバック制御を行っている。
 かかるフィードバック制御は、操舵補助指令値(電流指令値)とモータ電流検出値との差が小さくなるようにモータ印加電圧を調整するものであり、モータ印加電圧の調整は、一般的にPWM(パルス幅変調)制御のデューティ(Duty)の調整で行っている。
 上記の電動パワーステアリング装置の一般的な構成を図1に示して説明すると、ハンドル1のコラム軸(ステアリングシャフト、ハンドル軸)2は減速機構3の減速ギア、ユニバーサルジョイント4a及び4b、ピニオンラック機構5、タイロッド6a,6bを経て、更にハブユニット7a,7bを介して操向車輪8L,8Rに連結されている。また、コラム軸2には、ハンドル1の操舵トルクを検出するトルクセンサ10及び操舵角θを検出する舵角センサ14が設けられており、ハンドル1の操舵力を補助するモータ200が減速機構3の減速ギア(ギア比n)を介してコラム軸2に連結されている。
 そして、上記の電動パワーステアリング装置を制御するコントロールユニット(ECU)30は、マイクロコントロールユニット(MCU)等を基幹部品として構成され、バッテリ13から電力が供給されると共に、イグニションキー11を経てイグニションキー信号が入力される。
 このように構成されるコントロールユニット(ECU)30では、トルクセンサ10で検出された操舵トルクThと車速センサ12で検出された車速Velとに基づいてアシスト(操舵補助)指令の電流指令値の演算を行い、電流指令値に補償等を施した電圧制御指令値Vrefによってモータ200に供給する電流を制御する。(なお、舵角センサ14は必須のものではなく、配設されていなくても良く、モータに連結されたレゾルバ等の回転位置センサから操舵角を取得することも可能である。)
 また、上記コントロールユニット(ECU)30には、車両の各種情報を授受するCAN(Controller Area Network)60が接続されており、車速VelはCAN60から受信することも可能である。また、コントロールユニット(ECU)30には、CAN60以外の通信、アナログ/ディジタル信号、電波等を授受する非CAN61も接続されている。
 そして、上記の様なコントロールユニット(ECU)30は、概ね、図2及び次に示すような、基本構成と機能とを有している。
 すなわち、上記トルクセンサ10で検出された操舵トルクTh及び車速センサ12で検出された車速Velは制御演算装置としての制御演算部108に入力され、当該制御演算部108で演算された電流指令値をゲート駆動部109に入力する。ゲート駆動部109で、電流指令値等に基づいて形成されたゲート駆動信号はFETのブリッジ構成で成るモータ駆動部105に入力され、モ一夕駆動部105からの電流は非常停止用の遮断装置106を経て3相ブラシレスモータで構成される電動モータ200を駆動する。また、モータ駆動部105からの電流は、電流検出回路114で検出され、検出された電流は制御演算部108にフィードバック電流として入力され、舵角センサ14からは、操舵角θが制御演算部108に入力される。
 また、イグニションキーからのイグニション信号IGNはイグニション電圧モニタ部101及び電源回路部102に入力され、電源回路部102から電源電圧Vddが制御演算部108入力されるとともに、装置停止用となるリセット信号RSが制御演算部108へ入力される。そして、遮断装置106は、電動モータ200への3相の電流を遮断する電子リレーで構成されている。
 また、モータ駆動部105を構成するインバータは、U相の上段FET2及び下段FET5で成る上下アームと、V相の上段FET3及び下段FET6で成る上下アームと、W相の上段FET1及び下段FET4で成る上下アームとで成る3相ブリッジで構成されており、各FETのゲートはゲート駆動部109の出力により駆動し、また、各FETにはフリーホイールダイオードが備えられている。
 また、図3は本発明の多極リード部品を用いた上記コントロールユニット30の分解斜視図である。本実施形態におけるコントロールユニット30は、筐体となるケース20と、モータ駆動部105を含むパワーモジュールとしての半導体モジュール30Aと、放熱用シート39と、制御演算部108及びゲート駆動部109を含む制御回路基板40Aと、電力及び信号用コネクタ50と、3相出力用コネクタ60と、カバー70とを備えている。
 ここで、ケース20は、略矩形状に形成され、半導体モジュール30Aを載置するための平板状の半導体モジュール載置部21と、半導体モジュール載置部21の長手方向端部に設けられた、電力及び信号用コネクタ50を実装するための電力及び信号用コネクタ実装部22と、半導体モジュール載置部21の幅方向端部に設けられた、3相出力用コネクタ60を実装するための3相出力用コネクタ実装部23とを備えている。
 そして、半導体モジュール載置部21には、半導体モジュール30Aを取り付けるための取付けねじ38がねじ込まれる複数のねじ孔21aが形成されている。また、半導体モジュール載置部21及び電力及び信号用コネクタ実装部22には、制御回路基板40Aを取り付けるための複数の取付けポスト24が立設され、各取付けポスト24には、制御回路基板40Aを取り付けるための取付けねじ41がねじ込まれるねじ孔24aが形成されている。更に、3相出力用コネクタ実装部23には、3相出力用コネクタ60を取り付けるための取付けねじ61がねじ込まれる複数のねじ孔23aが形成されている
 また、半導体モジュール30Aは、パワー回路基板であり、前述したモータ駆動部105の回路構成を有し、図4に示すように、基板31に、6個のFET1~6、電源に接続された正極端子81a、及び電流検出回路114を経て接地される負極端子82aが実装されている。なお、ここで各FET1~6は、ベアチップFET(ベアチップトランジスタ)35で構成している。また、基板31には、上記3相モータ200の各相に出力するための3相出力部90の他、コンデンサを含むその他の表面実装部品37が実装されている。更に、半導体モジュール30Aの上記基板31には、半導体モジュール30Aをケース20に取り付けるための取付けねじ38が挿通する複数の貫通孔31aも設けられている。
 また、制御回路基板40Aは、基板上に複数の電子部品を実装して制御演算部108及びゲート駆動部109を含む制御回路を構成するものである。上記制御回路基板40Aは、半導体モジュール30Aの上方から半導体モジュール載置部21及び電力及び信号用コネクタ実装部22に立設された複数の取付けポスト24上に複数の取付けねじ41により取り付けられるものであり、制御回路基板40Aには、そのための取付けねじ41が挿通する複数の貫通孔40aが形成されている。
 そして、半導体モジュール30Aには、図3及び図4に示すように、複数の多極リード部品101が実装され、これら多極リード部品101によって半導体モジュール30Aと制御回路基板40Aとが相互接続されるようになっている。
 ここで、本発明に係る上記の多極リード部品101について説明する。
 図5は、本発明に係る多極リード部品の一の実施形態を示す斜視図である。そして、図6では、図5に記載した多極リード部品101の平面図(6A)、正面図(6B)、及び底面図(6C)を示し、図7では、左側面図(7A)、及び右側面図(7B)を示している。
 図5に示したように、本発明に係る多極リード部品101は、複数のコネクタピン(リード)110と保持部材120とを備えている。
 上記複数のリード110は、図5における矢印Yで示す基板等との接続方向に対して垂直な矢印Xで示す方向に一列状に所定ピッチで配置されている(なおここで、上記XとYに垂直な方向をZ方向とする)。各リード110は、金属板を打抜き及び曲げ加工することによって形成され、上記接続方向に延びるよう構成されている。そして、上記各リード110の各構成部分を大別すると、保持部材120によって保持される保持部111と、保持部111の接続方向上端から延び上側基板のスルーホール等に接続する上側基板接続部(スルーホール接続部)112と、保持部111の接続方向下端から延び下側基板に接続する下側基板接続部(表面実装接続部)113とから構成されている。
 ここで、スルーホール接続部112は、例えば、上記図3に示したような、制御回路基板40Aに形成されたスルーホール42に挿通されて半田接続されるものである。本実施形態では、リード110は2種類あり、次のように、スルーホール接続部112が保持部111の接続方向上端から上方に一直線状に延びるものと、保持部111の接続方向上端から一旦前側に折り曲げられた折り曲げ部112aを介して上方に延びるものとがある。
 そして、上記スルーホール接続部112が一直線状に延びるリード110と、スルーホール接続部112が折り曲げ部112aを介して延びるリード110とは、矢印Yで示す接続方向に対して垂直な矢印Xで示す方向において交互に配置されている。このように、スルーホール接続部112が一直線状に延びるものと、折り曲げ部112aを介して延びるものとを交互に配置することにより、スルーホール接続部112が接続方向に対して垂直な方向に沿って2つの列状に形成され、そこに交互に、スルーホール接続部112が一直線状に延びるものと、折り曲げ部112aを介して延びるものとが、食い違い状に(前後交互に)配列されることになり、その結果、高密度配置を達成することが可能となる。
 また、各リード110における表面実装接続部113は、上記図3に示したような、半導体モジュール30Aにおける基板31上の(図示しない)導電パッドに表面実装されて、リフロー方式などで半田接続されるものである。各表面実装接続部113は、保持部111の接続方向下端から一旦前側に延びる前方延出部113aと、前方延出部113aの前端から下方に延びる垂直部113bと、垂直部113bの下端から後方に延び、導電パッドに半田接続される半田接続部113cと、上記半田接続部113cの末部から上方に延びる立ち上がり部113dとを備えている。
 ここで、上記立ち上がり部113dは、図8Aに示したように、上記立ち上がり部113dの前記半田接続部113cに対する折り曲げ角度が、前記垂直部113bから前記半田接続部113cにかけて形成されるリード110の前記半田接続部113cに対する折り曲げ角度と略同様に形成されている。その結果、上記リード110は上記半田接続部113cの両端部分で前記半田接続部113cの中央部分から見た場合に相互に対称の形態になるように形成されている。したがって、図8Bの点線内に示したように、上記はんだ接続部113cに半田付けが行われた場合に、溶解した半田ペースト820が上記リード110に付着する領域が前記半田接続部113cの両端でほぼ均等となる。そのため、溶解した半田ペースト820が及ぼす張力が前記半田接続部113cの両端で、前記立ち上がり部113dの外方(前記立ち上がり部113dから見て、前記半田接続部113c側とは反対側の方向)と前記垂直部113bの外方(前記垂直部113bから見て、前記半田接続部113c側とは反対側の方向)に対して、同様となることになる。したがって、図20Bで示したような、半田付け前後で生じるリード110の接続方向に対するずれを、最小限にとどめることが可能である。
 また、保持部材120は、矢印Yで示す接続方向に対して垂直な矢印Xで示す方向に延びる断面矩形状の部材であり、絶縁性の樹脂を成形することによって形成される。そして、保持部材120は、複数のリード110を所定ピッチで保持し、このように保持部材120で複数のリード110を保持することにより、各リード110におけるスルーホール接続部112及び表面実装接続部113の位置決めを行うことができる。
 また、この保持部材120が延びる方向の一部には、複数のリード110のうち特定のリード110を保護する保護部121が設けられている。この保護部121は、保持部材121から保護するリード110の接続方向に突出するように延びて当該リード110の周囲を覆うように構成される。
 保護部121につき具体的に述べると、保護部121は、保持部材120が延びる方向の一端部とこの一端部から所定距離離間した部分であって保持部材120の他端部より内側の部分とに設置されている。そして、この2つの保護部121は、それぞれ、一列状に形成された複数のリード110のうち外側一端に位置するリード110(スルーホール接続部112が保持部111の接続方向上端から上方に一直線状に延びるもの)と、このリード110から所定距離離間し外側他端にあるピン状端子よりも内側のリード110(具体的には、外側他端にあるピン状端子の隣のピン状端子であってスルーホール接続部112が保持部111の接続方向上端から上方に一直線状に延びるもの)、とを保護するようになっている。これら2つの保護部121は、保持部120からリード110の接続方向に突出するように延びて当該リード110の周囲を覆う円筒状に形成されている。
 各保護部121の保持部120からの突出量は、最大でもスルーホール接続部112が露出して制御回路基板40Aのスルーホール42に挿通接続可能な程度である。そして、これら2つの保護部121は、保持部材120と一体成形されている。このため、2つの保護部121を保持部材120と共に簡単な製造工程で製造することが可能である。
 また、各保護部121の接続方向の先端には、傾斜面122が形成されている。これにより、組立等においてリード110が曲げ荷重を受けた場合にも、リード110と保護部121との境目に応力が集中することを防止することができる。
 また、保持部材120及び保護部121は、複数のリード110とともにインサート成形によって形成される。これにより、多極リード部品101を簡単な製造工程で製造することができる。
 また、保護部121の側部には、インサート成形時に保護されるリード110の変形を抑制する押え治具用の開口部123が形成されている。これにより、インサート成形時に開口部123から押え治具によってリード110を押えることで、リード110の変形を防止することが可能である。
 次に、コントロールユニット30の構成に戻って説明を続けると、図3に示したような電力及び信号用コネクタ50は、(図示しない)バッテリからの直流電源を半導体モジュール30Aに、トルクセンサ12や車速センサ9からの信号を含む各種信号を制御回路基板40Aに入力するために用いられる。電力及び信号用コネクタ50は、同図3に示すように、半導体モジュール載置部21に設けられた電力及び信号用コネクタ実装部22に複数の取付けねじ51により取り付けられる。
 そして、3相出力用コネクタ60は、モータ200への3相電流を出力するために用いられる。
 3相出力用コネクタ60は、図3に示すように、半導体モジュール載置部21の幅方向端部に設けられた3相出力用コネクタ実装部23に複数の取付けねじ61により取り付けられる。3相出カコネクタ60には、取付けねじ61が挿通する複数の貫通孔60aが形成されている。
 更に、カバー70は、半導体モジュール30A、制御回路基板40A、電力及び信号用コネクタ50、及び3相出力用コネクタ60が取り付けられたケース20に対し、図3に示すように、制御回路基板40Aの上方から当該制御回路基板40Aを覆うように取り付けられる。
 次に、半導体モジュール30A及び制御回路基板40Aをケース20に取り付ける方法について詳細に説明する。
 先ず、多極リード部品101を搭載した半導体モジュール30Aを、図3に示すように、ケース20の半導体モジュール載置部21上に複数の取付けねじ38により取り付ける。
 そして、多極リード部品101を半導体モジュール30Aに実装する際には、複数のリード101の表面実装接続部113を基板31上の導電パッドに半田接続する。この半田付けが行われる際には、上述したように、上記表面実装接続部113の半田接続部113dの両端部分が略対称に成形されているため、個々のリード110の接続方向に対するずれを最小限に抑えることが可能である。
 また、この半導体モジュール30Aを半導体モジュール載置部21上に取り付けるに先立ち、放熱用シート39を半導体モジュール載置部21上に取付け、その放熱用シート39の上から半導体モジュール30Aを取り付ける。この放熱用シート39により、半導体モジュール30Aで発生した熱が放熱用シート39を介してケース20に放熱される。
 そして、多極リード部品101を搭載した半導体モジュール30Aを半導体モジュール載置部21上に搭載した後、制御回路基板40Aを、半導体モジュール30Aの上方から半導体モジュール載置部21及び電力及び信号用コネクタ実装部22に立設された複数の取付けポスト24上に複数の取付けねじ41により取り付ける。これにより、半導体モジュール30A及び制御回路基板40をケース20に取り付けることができる。
 この際に、半導体モジュール30Aに実装されている多極リード部品101の各リード110のスルーホール接続部112を、制御回路基板40Aの各スルーホール42に挿通させて半田接続する。
 ここで、保持部材120により複数のリード110を所定ピッチで保持しているので、各リード110におけるスルーホール接続部112の位置決めが予め行われている。このため、各リード110のスルーホール接続部112は、制御回路基板40Aの各スルーホール42に適切かつ円滑に挿通される。
 一方、一般的に各リード110は、金属板によって接続方向に細長く延ばして成形されているため、この組立作業の際に、何らかの外力により変形してしまうことがある。そのため、複数のリード110のうち特定のリード110に外力が作用し変形が生じると、そのリード110の位置ずれが発生するばかりでなく保持部材120を介して他のリード110の位置ずれも生じうる。
 これに対して、本実施形態の多極リード部品101においては、保持部材120が延びる方向の一端部とこの一端部から所定距離離間した部分であって保持部材120の他端部より内側の部分とに保護部121を設置し、それら2つの保護部121によって一列状に形成された複数のリード110のうち外側一端に位置するリード110と、このリード110から所定距離離間し外側他端にあるリード110よりも内側のリード110とを保護している。このため、一列状に配置された複数のリード110のうち、回路基板への接続時や多極リード部品101の搬送時等において最も外力が作用し易い外側一端に位置するリード110とこのリード110から所定距離離間し外側他端にあるリード110よりも内側のリード110とを保護部121によって保護することが可能である。このため、外側一端に位置するリード110及びこのリード110から所定距離離間し外側他端にあるリード110よりも内側のリード110に何らかの外力が作用してもそれらリード110に変形が生じることを回避することができ、当該リード110の位置ずれを回避できるとともに、当該リード110が変形したことによる他のリード110の位置ずれをも回避することができる。このため、多極リード部品101のリード110を制御回路基板40Aのスルーホール42に適切かつ円滑に挿通することが可能である。
 また、保護部121はスルーホール接続部112の周囲を覆って当該スルーホール接続部112を保護するように構成している。このため、スルーホール接続部112の変形を防止できるとともに、その位置ずれを防止することが可能である。これにより、スルーホール接続部112を制御回路基板40のスルーホール42に適切かつ円滑に挿通することができる。
 従って、各リード110のスルーホール接続部112を制御回路基板40Aのスルーホール42に適切かつ円滑に挿通することができるので、スルーホール接続部112の半田接続を安定して行えるとともに、各リード110における通電性のバラツキを抑制することが可能である。
 次に、多極リード部品101の第1変形例を図9乃至図11を参照して説明する。図9は、多極リード部品の第1変形例の斜視図である。図10は、図9の多極リード部品を示し、10Aは平面図、10Bは正面図、10Cは底面図である。図11は、図9の多極リード部品の右側面図である。図9乃至図11において、図5乃至図7に示す部材と同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略することがある。
 図9乃至図11に示す多極リード部品101は、図5乃至7に示す多極リード部品101と基本構成は同一であるが、リード110の形状及び保護部121の配置位置が異なっている。
 即ち、図9乃至図11に示す多極リード部品101において、複数のリード110は、図9における矢印Yで示す接続方向に対して垂直な矢印Xで示す方向に一列状に所定ピッチで配置されている。各リード110は、金属板を打抜き及び曲げ加工することによって形成され、接続方向に延びるように構成されている。そして、各リード110は、接続方向に延び、保持部材120によって保持される保持部111と、保持部111の接続方向上端から延びるスルーホール接続部112と、保持部111の接続方向下端から延びる表面実装接続部113とを備えている。
 ここで、スルーホール接続部112は、制御回路基板40Aに形成されたスルーホール42(図3参照)に挿通されて半田接続されるものである。この第1変形例では、図5乃至図7に示すリード110と異なり、リード110は、スルーホール接続部112が保持部111の接続方向上端から上方に一直線状に延びる一種類である。
 また、各リード110における表面実装接続部113は、半導体モジュール30Aにおける基板31上の導電パッド(図示せず)に表面実装されて半田接続されるものである。各表面実装接続部113は、保持部111の接続方向下端から一旦前側に延びる前方延出部113aと、前方延出部113aの前端から下方に延びる垂直部113bと、垂直部113bの下端から後方に延び、導電パッドに半田接続される半田接続部113cと、上記半田接続部113cの末端から上方に延びる立ち上げ部113dとを備えている。
 また、保持部材120は、矢印Yで示す接続方向に対しで垂直な矢印Xで示す方向に延びる断面矩形状の部材であり、絶縁性の樹脂を成形することによって形成される。保持部材120は、複数のリード110を所定ピッチで保持する。この保持部材120で複数のリード110を保持することにより、各リード110におけるスルーホール接続部112及び表面実装接続部113の位置決めを行うことができる。
 そして、この保持部材120が延びる方向の一部には、複数のリード110のうち特定のリード110を保護する保護部121が設けられている。この保護部121は、保持部材120から保護するリード110の接続方向に突出するように延びて当該リード110の周囲を覆うように構成される。各保護部121の保持部120からの突出量は、最大でもスルーホール接続部112が露出して制御回路基板40Aのスルーホール42に挿通接続可能な程度である。また、各保護部121は、円筒形状である。
 保護部121につき具体的に述べると、保護部121は、保持部材120が延びる方向の両端部に設置されている。そして、保持部材120が延びる方向の両端部に設置された2つの保護部121は、一列状に形成された複数のリード110のうち外側両端に位置するリード110を保護するようになっている。そして、本実施形態では、多極リード部品101を四角形状の各基板(30A、40A)の対辺上に、当該対辺に沿って2つ配設し、前記リード110の最外列に設けられた円筒状の上記保護部121の末端で、他の一の基板を支持するようになっている。
 本実施例の多極リード部品101によれば、一列状に配置された複数のリード110のうち、制御回路基板40Aへの接続時や多極リード部品101の搬送時等において最も外力が作用し易い外側両端に位置するピン状端子110を保護部121によって保護することが可能である。
 このため、外側両端に位置するリード110に何らの外力が作用してもそれらリード110に変形が生じることを回避することができ、外側両端のリード110の位置ずれを回避できるとともに、当該外側両端のリード110が変形したことによる他のリード110の位置ずれをも回避することができる。これにより、多極リード部品101のリード110のスルーホール接続部112を制御回路基板40のスルーホール42により適切かつ円滑に挿通することができる。
 そして、保護部121は各リード110のスルーホール接続部112の周囲を覆って当該スルーホール接続部112を保護するように構成されている。
 このため、スルーホール接続部112の変形を防止できるとともに、その位置ずれを防止することができる。これにより、スルーホール接続部112を制御回路基板40Aのスルーホール42に適切かつ円滑に挿通することが可能である。
 従って、各リード110のスルーホール接続部112を制御回路基板40Aのスルーホール42に適切かつ円滑に挿通することができるので、スルーホール接続部112の半田接続を安定して行えるとともに、各リード110における通電性のバラツキを抑制することが可能である。
 次に、多極リード部品101の第2変形例を図12及び図13を参照して説明する。図12は、多極リード部品の第2変形例を示し、12Aは平面図、12Bは正面図、12Cは底面図である。図13は、図12の多極リード部品を示し13Aは左側面図、13Bは右側面図である。図12及び図13において、図5乃至図7に示す部材と同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略することがある。
 図12及び図13に示す多極リード部品101は、図9乃至図11に示す多極リード部品101と基本構成は同一であるが、保護部121の配置位置が異なっている。
 即ち、図12及び図13に示す多極リード部品101において、複数のリード110は、接続方向に対して垂直な方向に一列状に所定ピッチで配置されている。各リード110は、金属板を打抜き及び曲げ加工することによって形成され、接続方向に延びるよう構成されている。そして、各リード110は、接続方向に延び、保持部材120によって保持される保持部111と、保持部111の接続方向上端から延びるスルーホール接続部112と、保持部111の接続方向下端から延びる表面実装接続部113とを備えている。
 ここで、スルーホール接続部112は、制御回路基板40Aに形成されたスルーホール42(図3参照)に挿通されて半田接続されるものである。この第2変形例では、図9乃至図11に示すリード110と同様に、リード110は1種類である。リード110のスルーホール接続部112は、保持部111の接続方向上端から上方に一直線状に延びている。
 また、各リード110における表面実装接続部113は、半導体モジュール30Aにおける基板31上の導電パッド(図示せず)に表面実装されて半田接続されるものである。各表面実装接続部113は、保持部111の接続方向下端から一旦前側に延びる前方延出部113aと、前方延出部113aの前端から下方に延びる垂直部113bと、垂直部113bの下端から後方に延び、導電パッドに半田接続される半田接続部113cと、上記半田接続部113cの末端から上方に延びる立ち上げ部113dとを備えている。
 また、保持部材120は、接続方向に対して垂直な方向に延びる断面矩形状の部材であり、絶縁性の樹脂を成形することによって形成される。保持部材120は、複数のリード110を所定ピッチで保持する。この保持部材120で複数のリード110を保持することにより、各リード110におけるスルーホール接続部112及び表面実装接続部113の位置決めを行うことが可能である。
 そして、この保持部材120が延びる方向の一部には、複数のリード110のうち特定のリード110を保護する保護部121が設けられている。この保護部121は、保持部材120から保護するリード110の接続方向に突出するように延びて当該リード110の周囲を覆うように構成される。また、保護部121は円筒形状である。各保護部121の保持部120からの突出量は、最大でもスルーホール接続部112が露出して制御回路基板40Aのスルーホール42に挿通接続可能な程度である。
 保護部121につき更に具体的に述べると、保護部121は、図9乃至図11に示す保護部121と異なり、保持部材121が延びる方向の一端部とこの一端部から所定距離離間した部分であって保持部材121の他端部より内側の部分とに保護部121が設置されている。そして、それら2つの保護部121によって一列状に形成された複数のリード110のうち外側一端に位置するリード110と、このリード110から所定距離離間し外側他端にあるリード110よりも内側(具体的には外側他端にあるリード110の2個内側)のリード110とを保護している。
 本実施例の多極リード部品101によれば、一列状に配置された複数のリード110のうち、制御回路基板40Aへの接続時や多極リード部品101の搬送時等において最も外力が作用し易い外側一端に位置するリード110とこのリード110から所定距離離間し外側他端にあるリード110よりも内側のリード110とを保護部121によって保護することが可能である。そのため、外側一端に位置するリード110及びこのリード110から所定距離離間し外側他端にあるリード110よりも内側のリード110に何らかの外力が作用してもそれらリード110に変形が生じることを回避することができ、当該リード110の位置ずれを回避できるとともに、当該リード110が変形したことによる他のリード110の位置ずれをも回避することができる。このため、多極リード部品101のリード110を制御回路基板40Aのスルーホール42に適切かつ円滑に挿通することができる。
 また、保護部121はスルーホール接続部112の周囲を覆って当該スルーホール接続部112を保護するようにしてある。このため、スルーホール接続部112の変形を防止できるとともに、その位置ずれを防止することができる。これにより、スルーホール接続部112を制御回路基板40Aのスルーホール42に適切かつ円滑に挿通することができる。
 従って、各リード110のスルーホール接続部112を制御回路基板40Aのスルーホール42に適切かつ円滑に挿通することができるので、スルーホール接続部112の半田接続を安定して行えるとともに、各リード110における通電性のバラツキを抑制することが可能である。
 以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことが可能である。
 そのため、例えば、接続方向に対して垂直な方向に配置された複数のリード110は、一列状に限らず複数列状に配置されていても良い。
 また、例えば、接続方向に対して垂直な方向に配置された複数のリード110は、前記リード110の表面実装接続部(下側基板接続部)113を構成する半田接続部113cを、図14に記載したように、前記リード110の配列方向に対して千鳥状に配置するように構成することも可能である。
 すなわち、ここで、上記図14は、上記のように複数のリードを配列方向に対して千鳥状に配置した例を示した図であり、図14Aは平面図、同14Bは正面図、同14Cは底面図、同14Dは左側面図、同14Eは右側面図、及び、同14Fはその斜視図である。また、ここで上記半田接続部113cを千鳥状に配置するとは、上記図14に記載したように複数のリード110を配列する場合に、同図中の点線で示したように配列方向(X方向)を一つの直線で仮想的に表した場合、当該仮想的な直線の両側の垂直方向(Z方向)に、上記リード110の半田接続部113cを等間隔に交互にずらして突出するように配置することをいう。
 そのため、上記のように複数のリード110を上記リードの上記半田接続部113cが千鳥状に配列されるように配置した場合には、上記半田接続部113cが、上記複数のリード110を配列した場合の上記仮想的な直線から、上記Z方向に向けて更に遠方に配置されることになる。したがって、上記複数のリード110全体の下側投影面積が上記仮想的な直線に垂直な方向に拡大される結果、上記表面実装接続部(下側基板接続部)113の安定性が増して、上述した保持部材120等との相乗効果により、上記多極リード部品の位置ずれを一層効果的に防止することが可能である。
 なお、ここで、上記半田接続部113cを千鳥状に配置するための上記リード110の構成については、特に限定を設けるものではないため、任意の構成を採用することが可能である。そこで、例えば、隣接する上記リード110の前方延出部113aの長さ(又は半田接続部113cの長さ等)について相互に長短を設ける構成としたり、或いは、隣接する上記リード110の上記前方延出部113aと垂直部113bとの間で適当な角度を交互に設ける構成としたりして、上記千鳥状の配置を実現することが可能である。また同様に、上述したスルーホール接続部112の形態も、保持部111の接続方向上端から上方に一直線状に延びるものであっても、保持部111の接続方向上端から一旦前側に折り曲げられた折り曲げ部112aを介して上方に延びるものであっても構わない。
 また、更に異なる展開例として、保護部121の配置の仕方は、図5乃至図7及び図12、図13に示した2つの保護部121によって一列状に形成された複数のリード110のうち外側一端に位置するリード110と、このリード110から所定距離離間し外側他端にあるリード110よりも内側のリード110とを保護する場合、図9乃至図11に示した2つの保護部121によって一列状に形成された複数のリード110のうち外側両端に位置するリード110を保護する場合に限らず、保持部材120の一部に保護部121を設け、この保護部121によって複数のリード110のうち特定のリード110を保護するようにしても良い。
 保持部材120の一部に保護部121を設け、この保護部121によって複数のリード110のうち特定のリード110を保護するようにすると、制御回路基板40Aへの接続時や多極リード部品101の搬送時等において保護部121によって特定のリード110を保護することができ、そのリード110に何らかの外力が作用してもそのリード110に変形が生じることを回避することができる。このため、当該特定のリード110の位置ずれを回避できるとともに、当該特定のリード110が変形したことによる他のリード110の位置ずれをも回避することができる。これにより、多極リード部品101のリード110を制御回路基板40Aのスルーホール42に適切かつ円滑に挿通することができる。
 そして、保護部121の数は、いくつでもよく、全てのリード110を保護するようにしてもよい。
 また、保護部121は、保持部材120から保護するリード110の接続方向に突出するように延びて当該リード110の周囲を覆うものであれば、必ずしも円筒形状である必要はない。
 更に、保護部121の接続方向の先端には、必ずしも傾斜面122を形成しなくても良い。
 また、保持部材120及び保護部121は、複数のリード110とともにインサート成形によって形成される必要は必ずしもない。
 また、保護部121に、インサート成形時にリード110の変形を抑制する押え治具用の開口部123を設ける必要は必ずしもない。
 また、上記実施形態では、各リード110における表面実装接続部113の立ち上がり部113dは、半田接続部113cに対する折り曲げ角度が、垂直部113bから半田接続部113cにかけて形成されるリード110の半田接続部113cに対する折り曲げ角度と略同様に形成することとしている。
 そのため、上記実施形態では、前記立ち上がり部113dは前記半田接続部113cから基板に対して実際上はほぼ垂直に立ち上がる構成となっている。
 しかし、本発明の上記立ち上がり部113dは、半田接続部113cが溶解した半田ペースト820により接続される場合に、前記垂直部113bから半田接続部113cにかけて形成される湾曲付近の外側部分が、溶解した半田ペースト820による張力を受けリード110が接続方向から傾くことを防止する為に設けるものである。
 したがって、溶解した半田ペースト820による作用が、上記半田接続部113cから上記立ち上がり部113dにかけて形成される湾曲付近の外側部分に及ぼす作用と、上記リード110の垂直部113bの下方から半田接続部113cに至る湾曲付近の外側部分に及ぼす作用とが同程度のものになるか、又は異なる大きさの作用を有していてもこれを打ち消して同程度のものとする事が可能であれば、上記のように立ち上がり部113dの半田接続部113cに対する折り曲げ角度をリード110の半田接続部113cに対する折り曲げ角度と略同様に形成しなくとも良い。
 したがって、上記立ち上がり部113dの立ち上がり角度や面積又はそこにかかる重量配分などを変更することにより、上記立ち上がり部113dに対して、上記溶解した半田ペースト820による作用が、上記リード110の垂直部113bの下方から半田接続部113cに至る湾曲付近の外側部分に及ぼす作用と同程度のものとするか、又は異なる大きさの作用であってもこれを打ち消して同程度のものとすることにより、上記リード110が接続方向から傾くことを防止する構造とすることも可能である。
 そのため、例えば、こうした技術思想に基づいて、図15に半田ペースト830の溶解前15Aと溶解後15Bの様子を側面図で示したように、立ち上がり部113dが半田接続部113cから立ち上がる角度θを垂直ではなく、前記半田接続部113cから滑らかに立ち上がる形状(すなわち上記θを鈍角)に形成して、その長さtを適度に設けることにより、半田ペースト820からの作用を同一のものになるように形成することも可能である。そしてこのように形成することで、半田接続部113cの両端の、立ち上がり部113dの湾曲付近の外側部分にかけてと垂直部113bの湾曲付近の外側部分にかけてとに係る張力を同様にして、リード110の角度を接続方向に維持することが可能である。更に、このように形成することにより、リードの曲げ加工の容易化を図ることも可能である。
 また、更に、例えば、上記同様の技術思想により、図16に斜視図で示したように、リード110の立ち上がり部113dが末端に行くにしたがってリード110の幅方向Xに広がることで重量や接触面積を増加させて、半田ペースト820による半田接続部113cの両端の、立ち上がり部113dの湾曲付近の外側部分にかけてと垂直部113bの湾曲付近の外側部分にかけてとに係るリード110に対する作用が、上記重量や接触面積の増大により、結果的に均等になるようにすることも可能である。そして、この場合には、前記幅方向への広がりは、前記半田接続部113cの部分から形成しても良く、又は、前記立ち上がり部113dのみに形成しても良い。
 以上のように、本発明による多極リード部品と基板の接続装置によれば、上記基板の接続の際の位置ずれを効果的に抑制して、基板の接続をより強固且つ安定的に行うことが可能である。
 1     ハンドル
 2     コラム軸(ステアリングシャフト、ハンドル軸)
 3     減速機構
 4a 4b ユニバーサルジョイント
 5     ピニオンラック機構
 6a 6b タイロッド
 7a 7b ハブユニット
 8L 8R 操向車輪
 9     トルクセンサ
 11    イグニションキー
 12    車速センサ
 13    バッテリ
 14    舵角センサ
 30    コントロールユニット
 
 101   多極リード部品
 102   電源回路部
 105   モータ駆動部
 106   遮断装置
 108   制御演算部
 109   ゲート駆動部
 110   リード
 111   保持部
 112   スルーホール接続部
  112a 折り曲げ部
 113   表面実装接続部
  113a 前方延出部、113b 垂直部、113c 半田接続部、113d 立ち上がり部
 120   保持部材
 121   保持部
 122   傾斜面
 123   開口部
 501  多極リード部品
 503A,503B 保持部材
 521  上側接続部
 522、523 湾曲部
 
 607 接続用導体
 608 絶縁板
 609 配線板用接続具
 611 折り曲げ部
 710A、710B 圧接端子
 720 樹脂材
 730 圧接端子体
 
 810   リード
 813   下側基板接続部
 820   半田ペースト
 830   下側基板

Claims (9)

  1.  接続方向に対して垂直な一方向に配列された複数のリードと、前記複数のリードを所定間隔で保持する保持部材とを備えた多極リードコネクタにおいて、
    前記保持部材には前記複数のリードの一部又は全部に前記リードの外周を囲む基板方向を向いた円筒部を設け、
    前記リードには一端側に上側基板接続部、他端側に下側基板接続部を設け、
    前記下側基板接続部は、前記リードの他端側を前記リードの配列面とは垂直な方向に折り曲げた前方延出部と、前記前方延出部の前端から下方に延びる垂直部と、前記垂直部の下端から後方に延びる半田接続部と、前記半田接続部から上方に延びる立ち上がり部とからなり、
    前記半田接続部に対する前記立ち上がり部の折り曲げ角度が、前記垂直部から前記半田接続部に対する折り曲げ角度と略同様に形成することを特徴とする多極リード部品。
  2.  前記立ち上がり部の折り曲げ角度は、前記垂直部から前記半田接続部に対する折り曲げ角度に関わらず、前記半田接続部から緩やかに立ち上がる角度を有する請求項1に記載の多極リード部品。
  3.  前記立ち上がり部の幅は、前記立ち上がり部の末端にかけて増加する請求項1又は2に記載の多極リード部品。
  4.  前記円筒部は前記保持部材と一体成型される請求項1乃至3のいずれか1項に記載の多極リード部品
  5.  前記円筒部は前記並列に配列された複数のリードのうち、最外列のリードに設けられた請求項1乃至4のいずれか1項に記載の多極リード部品。
  6.  前記円筒部の末端はテーパ形状となっている請求項1乃至5のいずれか1項に記載の多極リード部品。
  7.  前記円筒部の中央部にリードの変形を抑制するための押さえ治具用の開口部を設けた請求項1乃至6のいずれか1項に記載の多極リード部品。
  8.  前記リードの下側基板接続部を構成する半田接続部は、前記リードの配列方向に対して千鳥状に配置される請求項1乃至7のいずれか1項に記載の多極リード部品。
  9.  請求項5乃至8のいずれか1項に記載の多極リード部品を四角形状の基板の対辺上に当該対辺に沿って2つ配設し、前記リードの最外列に設けられた円筒部の末端で他の一の基板を支持することを特徴とする基板の接続装置。

     
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