WO2023068037A1 - 端子、ガラス板及び接続構造 - Google Patents

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WO2023068037A1
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bridge
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康平 関
潤 濱田
Original Assignee
セントラル硝子株式会社
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    • B60J1/00—Windows; Windscreens; Accessories therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/02—Soldered or welded connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/10—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation
    • H01R4/18—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping

Definitions

  • the present disclosure relates to terminals, and more particularly to terminals attached to a conductive layer of a glass sheet for window panes.
  • a vehicle window glass has a conductive layer made of a conductive material on the glass surface, for example, as a defogger for anti-fogging, or as an antenna for radio, television, and wireless communication.
  • a defogger for preventing fogging is formed on the glass surface by baking a heater pattern or a bus bar with silver paste or the like.
  • the antenna is formed on the glass surface by similarly baking a silver paste or the like in a pattern corresponding to applications such as AM, FM, terrestrial broadcasting, and satellite broadcasting. Terminals are soldered to these conductive layers that require the transfer of power and signals, and cables drawn out from the terminals are connected to power supply circuits and signal processing circuits.
  • the conventional terminal has two opposing pedestal portions 1 connected by a bridge portion 3 via a leg portion 2, and a connecting portion 5 for connecting an electric wire to the terminal is a bridge portion. connected to part 3.
  • the portion where the wire is crimped may be reinforced with root-stopping solder to prevent the wire from coming off.
  • a projection may be provided that protrudes (for example, 0.2 mm) from the lower surface of the pedestal 1 .
  • Patent Document 1 discloses a bridge portion, a first leg portion and a first pedestal connected to the bridge portion, a second leg portion and a second pedestal connected to the bridge portion, and a structure extending from the bridge portion. and a crimping portion provided at the distal end of the extending portion.
  • Patent Document 2 describes a base, at least one installation portion connected to the base and fixed to a conductive layer, a power supply unit connected to the base and connected to a cable for feeding power to the conductive layer,
  • a connection terminal is disclosed that includes a connection portion that is arranged between the base portion and the connection portion and that connects the connection portion to the base portion in a bendable manner.
  • the inventors of the present application have found that tensile stress remains locally in the glass under the projection on the bottom surface of the pedestal. Furthermore, the use of lead-free solder weakens the effect of dispersing stress due to plastic deformation of the solder, resulting in a larger stress than lead solder, which may cause cracks in the glass.
  • the width of the leg connecting the base and the bridge is approximately half the width of the base.
  • the stress concentrates on the corners of the boundaries between the pedestal and the legs, which may reduce the peel strength.
  • the wire is pulled upward (in the direction of the arrow in FIG. 12) after soldering, not only the force that detaches the terminal in the vertical direction but also the force that pulls the terminal in the lateral direction is generated, and the detachment strength of the terminal is sufficient. may not be obtained.
  • a terminal that has a structure that does not have a convex portion on the bottom surface of the pedestal and that provides sufficient peel strength against cable pulling.
  • the present disclosure provides a terminal with improved peel strength when the cable is pulled.
  • the present disclosure (1) is a terminal to which an electric wire is connected, which is connected to a substrate and includes a pair of left and right pedestals, two legs rising from the inside of the pedestal, and the two legs. a connecting bridge portion; a neck portion extending from the bridge portion in a direction perpendicular to the extending direction of the bridge portion; , at least at the boundary between the pedestal and the leg, the width of the leg is the same as the width of the pedestal, and the boundary between the neck and the bridge is positioned at the center of the two pedestals.
  • the terminal is positioned inside a region within a distance of half the width of the pedestal portion from the connecting virtual line.
  • the present disclosure (2) is the terminal according to the present disclosure (1), wherein the width of the bridge portion is the same as the width of the leg portion at the boundary between the bridge portion and the leg portion.
  • the width of the base portion may be 25% or more and 75% or less of the width of the base portion at the center of the bridge portion.
  • the present disclosure (3) is the terminal according to the present disclosure (1) or (2), characterized in that the lower surface of the pedestal portion is flat and does not have a convex portion.
  • the present disclosure (4) is the terminal according to any one of the present disclosure (1) to (3), wherein the terminal is an alloy containing iron and chromium, an alloy containing iron and nickel, or iron
  • the terminal may be formed of an alloy containing nickel and cobalt.
  • the present disclosure (5) is the terminal according to the present disclosure (2), wherein the leg portion is the same as the pedestal portion at both the boundary with the pedestal portion and the boundary with the bridge portion.
  • the terminal may be characterized by a width.
  • the present disclosure (6) is the terminal according to the present disclosure (1), wherein the leg portion has the same width as the pedestal portion at the boundary with the pedestal portion, and has the same width as the pedestal portion at the boundary with the bridge portion.
  • the terminal may be characterized in that the width becomes narrower as it approaches the bridge so as to have the same width as the bridge.
  • the present disclosure (7) is the terminal according to any one of the present disclosure (1) to (6), wherein a boundary between the neck portion and the bridge portion connects the centers of the two base portions.
  • the terminal may be located within a quarter of the width of the pedestal from the phantom line.
  • the present disclosure (8) is the terminal according to any one of the present disclosure (1) to (7), wherein the length of the neck portion is half or more of the width of the two base portions.
  • the terminal may be characterized by a length.
  • a glass plate to which a terminal is attached comprising: a conductive layer to which the terminal is connected by solder; and any of the above terminals attached to the conductive layer, the solder is a glass plate characterized by a lead-free solder containing tin and silver.
  • the present disclosure (10) is a terminal connection structure, the terminal according to any one of the present disclosure (1) to (8), and a glass having a conductive layer to which the terminal is connected by soldering. and a plate, wherein the solder is lead-free solder containing tin and silver.
  • FIG. 1 is a perspective view of the terminal 10 of this embodiment as viewed from the rear
  • FIG. 2 is a perspective view of the terminal 10 with a cable attached
  • 4 is a plan view of the terminal 10 of this embodiment
  • FIG. 5 is a bottom view of the terminal 10
  • FIG. 6 is a front view of the terminal 10
  • FIG. 7 is a rear view of the terminal 10
  • FIG. FIG. 9 is a right side view of the terminal 10.
  • FIG. FIGS. 4, 5, 6, 7, 8 and 9 are drawn with the electric wire 20 omitted, with the electric wire 20 connected to the terminal 10 by caulking.
  • the curved surface portion is shaded on the entire surface portion of each figure.
  • the terminal 10 of this embodiment includes a pair of left and right pedestals 11A and 11B, a pair of left and right legs 12A and 12B rising from the pedestals 11A and 11B, a bridge portion 13 connecting the legs 12A and 12B, and a bridge portion. It has a neck portion 14 extending from 13 and a connecting portion 15 provided at the tip of the neck portion 14 to which a power supply electric wire is connected.
  • the terminal 10 and the electric wire for electric power feeding are connected by crimping the connecting portion 15 by sandwiching the electric wire for electric power feeding.
  • the connection portion 15 may connect the terminal 10 and the electric wire for power supply by soldering or welding instead of crimping.
  • the pedestal portions 11A and 11B, the leg portions 12A and 12B, the bridge portion 13, the neck portion 14, and the connection portion 15 are integrally formed on a metal plate by press working.
  • the metal plate is preferably an alloy containing iron and chromium, an alloy containing iron and nickel, or an alloy containing iron, nickel and cobalt.
  • a cobalt alloy can be used as the material of the metal plate.
  • the terminal 10 is made of a material having a coefficient of thermal expansion close to that of glass, the stress generated between the terminal and the glass during heating and cooling can be reduced, and cracks in the glass plate 30 and solder due to heat cycles can be suppressed.
  • the difference in thermal expansion coefficient between the terminal and the glass it is preferable to set the difference in thermal expansion coefficient between the terminal and the glass to 10.times.10@-7 / DEG C. or less.
  • the thickness of the metal plate is preferably 0.3 to 1 mm, more preferably 0.5 mm.
  • the lower surfaces of the pedestals 11A and 11B are formed so as to be on the same plane, and the lower surfaces of the pedestals 11A and 11B are fixed to the substrate (for example, the conductive layer 31 of the glass plate 30) by soldering. Both side ends of the pedestals 11A and 11B are curved, but they may be rounded squares (quadrangles with rounded corners) as shown in FIG. No projections are provided on the bottom surfaces of the pedestals 11A and 11B.
  • the thickness of the solder under the pedestal 11A will not be reduced, but due to the expansion and contraction of the solder due to the heat cycle, stress will be applied to the glass starting from the recess, which is the point where the solder thickness changes, and cracks will occur in the glass. may occur.
  • the pedestals 11A and 11B are not provided with protrusions, the generation of cracks in the glass plate 30 can be suppressed. may decrease.
  • the leg parts 12A, 12B have the same width as the pedestal parts 11A, 11B, rise from the inside of the pedestal parts 11A, 11B, and extend to the position where the bridge part 13 is provided.
  • the angle at which the legs 12A and 12B rise may be vertical as shown (see FIGS. 6 and 7) or may form an oblique slope with an angle.
  • the legs 12A and 12B have the same width over the entire length, but as shown in FIG. 10, the bases 11A and 11B may be wider and the bridge 13 may be narrower.
  • the tensile force applied from the electric wire 20 is reduced to the pedestal portions 11A and 11B.
  • the stress is not concentrated on a specific portion, but is dispersed over the entire pedestal portions 11A and 11B via the leg portions 12A and 12B, thereby improving the peel strength of the terminal 10 against pulling.
  • the bridge portion 13 is provided between the two leg portions 12A and 12B, and is held at a position separated from the glass plate 30 by rising of the leg portions 12A and 12B. It is preferable that the width of the legs 12A, 12B be the same as the width of the bridge 13 at the boundary between the legs 12A, 12B and the bridge 13 .
  • the width of the bridge portion 13 at the center of the bridge portion 13 is preferably 25% or more and 75% or less, preferably 40% or more and 60% or less, more preferably approximately half of the width of the base portions 11A and 11B.
  • the neck portion 14 extends from the bridge portion 13 in the front direction orthogonal to the extending direction of the bridge portion 13 (that is, the line connecting the legs 12A and 12B from the bridge portion 13).
  • the boundary between the neck portion 14 and the bridge portion 13 is positioned inside the area between the two pedestals 11A and 11B.
  • the area between the two pedestals 11A and 11B is the area within half the width of the pedestals 11A and 11B from the imaginary line AA' connecting the centers 11C and 11D, like the area 16 indicated by the dashed line in FIG. This is an area surrounded by imaginary lines connecting the contours of the pedestals 11A and 11B.
  • the inside of a certain area does not include the edge of the certain area, and is preferably separated from the edge of the certain area by 0.1 mm or more.
  • the boundary between the neck portion 14 and the bridge portion 13 is within a quarter of the width of the pedestal portions 11A and 11B from the virtual line AA' (for example, if the width of the pedestal portions 11A and 11B is 4 mm, direction) within 1 mm).
  • a connecting portion 15 is provided at the tip of the neck portion 14 .
  • the length of the neck portion 14 is preferably at least half the width of the pedestal portions 11A and 11B, and preferably longer than half by 0.1 mm or more.
  • the connecting portion 15 may protrude outside the line connecting the ends of the pedestals 11A and 11B.
  • the connecting portion 15 is unfolded and its tip is downward.
  • the tip of the connecting portion 15 is bent inward, and the electric wire 20 is accommodated in the space formed by the bending of the connecting portion 15, so that the terminal 10 and the electric wire 20 are connected. Connected.
  • FIG. 2 shows the terminal 10 to which the electric wire 20 is connected.
  • the base of the neck portion 14 is located near the center line connecting the centers of the base portions 11A and 11B, and the neck portion 14 gently bends when the electric wire 20 is pulled. , the tensile stress applied from the electric wire 20 to the bridge portion 13 is dispersed over the entire pedestal portions 11A and 11B via the leg portions 12A and 12B without generating a force for tearing off the terminal 10 in the lateral direction. The peel strength of the terminal 10 is improved.
  • the bridge portion 13 and the pedestal portions 11A and 11B have the same width and the base of the neck portion 14 is on the virtual line connecting the ends of the pedestal portions 11A and 11B, the tensile stress applied from the electric wire 20 to the bridge portion 13 However, it concentrates on the ends of the pedestals 11A and 11B, and the terminals 10 are easily peeled off.
  • the terminal 10 is soldered to the conductive layer 31 provided on the glass plate 30, as shown in FIG.
  • the solder may be a lead-free solder (eg containing tin and silver).
  • the content of lead in the lead-free solder is preferably 0.1% by mass or less, more preferably 0.05% by mass or less, relative to the total mass of the lead-free solder.
  • the lead-free solder preferably includes Sn--Ag-based lead-free solder or Sn--Ag--Cu-based lead-free solder, and more preferably consists of only Sn--Ag-based lead-free solder or Sn--Ag--Cu-based lead-free solder.
  • the content of tin in the Sn—Ag lead-free solder or Sn—Ag—Cu lead-free solder is preferably 95% by mass or more, and 95 to 99% by mass, based on the total mass of the lead-free solder. is more preferred, and 96 to 98% by mass is particularly preferred.
  • the content of silver in the Sn—Ag lead-free solder or Sn—Ag—Cu lead-free solder is preferably 5% by mass or less, preferably 1.5 to 5% by mass, based on the total mass of the lead-free solder. more preferably 2 to 4% by mass.
  • the content of copper in the Sn—Ag—Cu-based lead-free solder is preferably 5% by mass or less, more preferably 0.1 to 2% by mass, based on the total mass of the lead-free solder. .2 to 1% by weight is particularly preferred.
  • the lead-free solder may contain other metals in addition to the above metals.
  • Other metals that lead-free solders may contain include, for example, bismuth, indium, zinc, germanium, antimony, nickel, iron, and the like.
  • FIG. 10 is a diagram showing a modification of the terminal 10 of this embodiment, showing a pedestal portion 11B, leg portions 12B and bridge portions 13.
  • FIG. 10 shows the shape of the leg portion 12B. Since the leg portions 12A and 12B are provided as a pair of left and right legs, the leg portion 12A also has the same shape (that is, symmetrical with the leg portion 12B).
  • the pedestal is schematically illustrated as a square.
  • FIG. 10(A) is a schematic diagram of the terminal 10 of the embodiment described in FIGS. 1 to 9.
  • the leg portion 12B has the same width as the pedestal portion 11B over the entire length
  • the bridge portion 13 has the same width as the leg portion 12B at the boundary with the leg portion 12B, and increases toward the central portion. It is curved and narrow.
  • FIG. 10(B) is a schematic diagram of the terminal 10 of Modification 1.
  • the leg portion 12B has the same width as the pedestal portion 11B at the boundary with the pedestal portion 11B, becomes narrower as it approaches the bridge portion 13, and becomes narrower at the boundary with the bridge portion 13. has the same width as The sides of leg 12B may be straight as shown or curved.
  • FIG. 10(C) is a schematic diagram of the terminal 10 of Modification 2.
  • FIG. 10(C) similarly to the embodiment shown in FIG. 10(B), the leg portion 12B has the same width as the pedestal portion 11B at the boundary with the pedestal portion 11B, and narrows toward the bridge portion 13. , and the width at the boundary with the bridge portion 13 is the same as that of the bridge portion 13 .
  • both sides of the leg 12B are slanted.
  • the sides of leg 12B may be straight as shown or curved.
  • FIG. 10(D) is a schematic diagram of the terminal 10 of Modification 3.
  • the leg 12B has the same width as the pedestal 11B over the entire length, and the bridge 13 has a shorter width than the leg 12B at the boundary with the leg 12B.
  • FIG. 10(E) is a schematic diagram of the conventional terminal shown in FIG.
  • the leg portion 12B has the same width over the entire length, is narrower than the base portion 11B, and has the same width as the bridge portion 13 .
  • the wire 20 is connected to the conventional terminal shown in FIG. 12, and as shown in FIG.
  • the solder was thinner, it was 99.2 N, and when it was thicker than 100 ⁇ m, it was 243.2 N.
  • the peel strength was low. This is because the locking solder increases the rigidity of the connecting portion, and since the connecting portion does not bend in the vertical direction due to the absence of the neck portion, a force is generated to tear off the terminal in the lateral direction.
  • the stress concentrates on the corners of the boundary between the leg and the pedestal, which reduces the peel strength.
  • the average value of the peel strength is 257.8 N when the solder thickness is less than 100 ⁇ m, and 258.4 N when the solder thickness is greater than 100 ⁇ m. strength did not decrease.
  • the neck portion 14 extending from the vicinity of the center of the terminal 10 and the wide leg portions 12A and 12B disperse the tensile force of the electric wire 20 over the entire pedestal portions 11A and 11B, eliminating stress concentration points and preventing peeling. Improve strength.
  • the mounting position of the highly flexible neck portion 14 is close to the center of the terminal 10, so that the peel strength can be improved even when the solder thickness is thin.
  • the pedestal does not have the projections that have conventionally caused cracks in the glass, even if the thickness of the solder is thin, the strength against external stress can be improved and the occurrence of cracks in the glass can be suppressed.
  • the pedestals 11A and 11B and the leg portions 12A and 12B have the same width and there is no corner at the boundary, stress concentration can be suppressed and the peel strength against tension can be improved.

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Abstract

電線が接続される端子であって、基板に接続され、左右一対の台座部と、前記台座部の内側から立ち上がる二つの脚部と、前記二つの脚部を連結するブリッジ部と、前記ブリッジ部から、前記ブリッジ部の延伸方向に直交する方向に延伸するネック部と、前記ネック部の先端に設けられ、給電用の電線が接続される接続部とを備え、少なくとも前記台座部と前記脚部との境界において、前記脚部の幅と前記台座部の幅は同じであり、前記ネック部と前記ブリッジ部との境界が、二つの前記の中心を結ぶ仮想線から前記台座部の幅の半分の距離以内の領域よりも内側に位置する。

Description

端子、ガラス板及び接続構造
　本開示は、端子に関し、特に、窓ガラス用のガラス板の導電層に取り付けられる端子に関する。
　車両用窓ガラスには、例えば、曇り防止用のデフォッガや、ラジオ、テレビ、無線通信用のアンテナとして、ガラス面上に導電性材料からなる導電層が設けられている。曇り防止用のデフォッガは、ヒーターパターンやバスバーを、銀ペーストなどを焼き付けることによりガラス面上に形成される。アンテナは、ＡＭ、ＦＭ、地上放送、衛星放送対応などの用途に応じたパターンを、同様に銀ペーストなどを焼き付けることによりガラス面上に形成される。これらの電力や信号の授受を必要とする導電層には端子がはんだ付けされており、端子から引き出されたケーブルが電力供給回路や信号処理回路と接続されている。
　また、従来の端子は、図１２に示すように、二つの対向する台座部１が脚部２を介してブリッジ部３によって繋がれており、電線を端子に連結するための接続部５がブリッジ部３に接続されている。また、電線を加締めた箇所には電線の抜け防止のために根止めはんだによって補強されることがある。さらに、端子を基板上にはんだ付けする際のはんだ厚を安定化するために、台座部１の下面から（例えば０．２ｍｍ）突出する凸部が設けられることがある。
　この技術分野の背景技術として特開２０２０－６１２７７号公報（特許文献１）及び国際公開２０２０／１６２３５４号（特許文献２）がある。特許文献１には、ブリッジ部と、前記ブリッジ部に接続される第１脚部と第１台座と、前記ブリッジ部に接続される第２脚部と第２台座と、前記ブリッジ部から延設される延出部と、前記延出部の先端に設けられる加締め部とを備える端子が開示されている。また、特許文献２には、基部と、前記基部に連結され、導電層に固定される少なくとも１つの設置部と、前記基部に連結され、導電層に給電するケーブルが接続される給電部と、前記基部と接続部との間に配置され、前記接続部を屈曲可能に前記基部に接続する接続部とを備える接続端子が開示されている。
特開２０２０－６１２７７号公報 国際公開２０２０／１６２３５４号
　台座部の下面の凸部の下のガラスには局所的に引張応力が残留することを本願発明者らが見出した。さらに、はんだの無鉛化により、はんだの塑性変形による応力分散効果が弱まるため、鉛はんだより応力が大きくなり、ガラスにクラックを発生することがある。
　また、凸部が無い端子では、前述した局所的な引張応力は見られないものの、はんだ厚の制御が難しく、はんだ層が薄い場合に十分な接合強度が得られないことある。
　また、前述した特許文献１及び２に記載された端子は、台座とブリッジ部を接続する脚部の幅は台座部の略半分である。このように脚部が台座の幅より小さい場合、台座と脚部の境界の角部分に応力が集中し、剥離強度が低下することがある。また、はんだ付け後に電線を上方（図１２の矢印の方向）に引き上げたとき、端子を垂直方向に剥離させる力だけでなく、端子を横方向に引っ張る力を発生させ、端子の剥離強度が十分に得られないことがある。
　このため、ガラスのクラックの発生を抑制するために台座部の下面の凸部が無い構造において、ケーブルの引っ張りに対する十分な剥離強度が得られる端子が求められている。本開示は、ケーブルが引っ張られたときの剥離強度を向上した端子を提供する。
　すなわち、本開示（１）は、電線が接続される端子であって、基板に接続され、左右一対の台座部と、前記台座部の内側から立ち上がる二つの脚部と、前記二つの脚部を連結するブリッジ部と、前記ブリッジ部から、前記ブリッジ部の延伸方向に直交する方向に延伸するネック部と、前記ネック部の先端に設けられ、給電用の電線が接続される接続部とを備え、少なくとも前記台座部と前記脚部との境界において、前記脚部の幅と前記台座部の幅は同じであり、前記ネック部と前記ブリッジ部との境界が、二つの前記台座部の中心を結ぶ仮想線から前記台座部の幅の半分の距離以内の領域よりも内側に位置することを特徴とする端子である。
　また、本開示（２）は、本開示（１）に記載の端子であって、前記ブリッジ部の幅は、前記ブリッジ部と前記脚部との境界において、前記脚部の幅と同じであり、前記ブリッジ部の中央において、前記台座部の幅の２５％以上７５％以下であることを特徴とする端子であってもよい。
　また、本開示（３）は、本開示（１）又は（２）に記載の端子であって、前記台座部の下面が平坦であり、凸部を有さないことを特徴とする端子であってもよい。
　また、本開示（４）は、本開示（１）～（３）のいずれか一つに記載の端子であって、前記端子は、鉄及びクロムを含む合金、鉄とニッケルを含む合金又は鉄とニッケルとコバルトを含む合金で形成されることを特徴とする端子であってもよい。
　また、本開示（５）は、本開示（２）に記載の端子であって、前記脚部は、前記台座部との境界と、前記ブリッジ部との境界の両方で、前記台座部と同じ幅であることを特徴とする端子であってもよい。
　また、本開示（６）は、本開示（１）に記載の端子であって、前記脚部は、前記台座部との境界では前記台座部と同じ幅で、前記ブリッジ部との境界では前記ブリッジ部と同じ幅になるように、ブリッジ部に近づくにつれて幅狭となることを特徴とする端子であってもよい。
　また。本開示（７）は、本開示（１）～（６）のいずれか一つに記載の端子であって、前記ネック部と前記ブリッジ部との境界は、二つの前記台座部の中心を結ぶ仮想線から、前記台座部の幅の四分の一以内に位置することを特徴とする端子であってもよい。
　また、本開示（８）は、本開示（１）～（７）のいずれか一つに記載の端子であって、前記ネック部の長さが、二つの前記台座部の幅の半分以上の長さであることを特徴とする端子であってもよい。
　また、本開示（９）は、端子が取り付けられたガラス板であって、前記端子がはんだによって接続される導電層と、前記導電層に取り付けられる前述のいずれかの端子とを備え、前記はんだは、錫及び銀を含有する無鉛はんだであることを特徴とするガラス板である。
　また、本開示（１０）は、端子の接続構造であって、本開示（１）～（８）のいずれか一つに記載の端子と、前記端子がはんだによって接続される導電層を有するガラス板とを備え、前記はんだは、錫及び銀を含有する無鉛はんだであることを特徴とする接続構造端子の接続構造である。
　本開示の一態様によれば、ケーブルの引っ張りに対する剥離強度を向上することができる。
本実施例の端子の斜視図である。 本実施例の端子にケーブルを取り付けた状態の斜視図である。 本実施例の端子の使用状態を示す図である。 本実施例の端子の平面図である。 本実施例の端子の底面図である。 本実施例の端子の正面図である。 本実施例の端子の背面図である。 本実施例の端子の左側面図である。 本実施例の端子の右側面図である。 本実施例の端子の変形例を示す図である。 端子の試験方法を示す図である。 従来の端子の例を示す図である。
　図１は本実施例の端子１０を背面方向から見た斜視図であり、図２は端子１０にケーブルを取り付けた状態の斜視図である。また、図４は本実施例の端子１０の平面図、図５は端子１０の底面図、図６は端子１０の正面図、図７は端子１０の背面図、図８は端子１０の左側面図、図９は端子１０の右側面図である。図４、図５、図６、図７、図８及び図９は、端子１０に電線２０を加締めによって接続した状態で、電線２０を省略して描く。また、各図の表面部全面には、立体表面の形状を特定するために、曲面部分に陰影を付した。
　本実施例の端子１０は、左右一対の台座部１１Ａ、１１Ｂと、台座部１１Ａ、１１Ｂから立ち上がる左右一対の脚部１２Ａ、１２Ｂと、脚部１２Ａ、１２Ｂを連結するブリッジ部１３と、ブリッジ部１３から延伸するネック部１４と、ネック部１４の先端に設けられ、給電用の電線が接続される接続部１５とを有する。接続部１５が、給電用の電線を挟み込んで加締められることによって、端子１０と給電用の電線が接続される。接続部１５は、加締めではなく、はんだ付けや溶接によって端子１０と給電用の電線を接続してもよい。台座部１１Ａ、１１Ｂと、脚部１２Ａ、１２Ｂと、ブリッジ部１３と、ネック部１４と、接続部１５は、金属板にプレス加工によって一体に形成される。金属板は、鉄及びクロムを含む合金、鉄とニッケルを含む合金又は鉄とニッケルとコバルトを含む合金であるとよい。例えば、金属板の材料として、ニッケルを４８質量％含み、残部が鉄と不可避不純物である鉄ニッケル合金や、ニッケルを２９質量％、コバルトを１７質量％、残部が鉄と不可避不純物である鉄ニッケルコバルト合金を用いることができる。端子１０をガラスと熱膨張係数が近い材質で形成すると、加熱と冷却時に発生する端子とガラス間に発生する応力を軽減でき、ヒートサイクルによるガラス板３０やはんだのクラックを抑制できる。例えば、端子とガラスの熱膨張率の差を、１０×１０-7／℃以下とすることが好ましい。また、金属板の厚さは、０．３～１ｍｍであることが好ましく、０．５ｍｍであることがより好ましい。
　台座部１１Ａ、１１Ｂの下面は同一平面上にあるように形成され、台座部１１Ａ、１１Ｂの下面が基板（例えば、ガラス板３０の導電層３１）にはんだ付けで固定される。台座部１１Ａ、１１Ｂの両側端部は、曲線に形成されているが、図１２に示すように角丸四角形（角が丸い四角形状）でもよい。台座部１１Ａ、１１Ｂの底面には凸部が設けられていない。凸部があると台座部１１Ａの下のはんだ厚が、薄くならないものの、ヒートサイクルによるはんだの膨張・収縮によって、はんだ厚の変化点である凹部を起点にガラスに応力が加わり、ガラスにクラックが発生することがある。一方、台座部１１Ａ、１１Ｂに凸部を設けない場合、ガラス板３０のクラックの発生を抑制できるものの、はんだ厚が薄くなると、はんだの塑性変形による応力分散効果が弱くなるため、外部応力に対する強度が低下することがある。
　脚部１２Ａ、１２Ｂは、台座部１１Ａ、１１Ｂと同じ幅で台座部１１Ａ、１１Ｂの内側から立ち上がり、ブリッジ部１３が設けられる位置まで延伸する。脚部１２Ａ、１２Ｂが立ち上がる角度は、図示したように（図６、図７参照）垂直でも、角度を持った斜めのスロープを形成してもよい。図示した実施例では、脚部１２Ａ、１２Ｂは全長において同じ幅であるが、図１０に示すように、台座部１１Ａ、１１Ｂ側が幅広で、ブリッジ部１３側が幅狭でもよい。台座部１１Ａ、１１Ｂと脚部１２Ａ、１２Ｂの境界において、脚部１２Ａ、１２Ｂの幅を台座部１１Ａ、１１Ｂの幅と同じにすることによって、電線２０から加わる引張力を台座部１１Ａ、１１Ｂの特定箇所に応力として集中させず、脚部１２Ａ、１２Ｂを介して台座部１１Ａ、１１Ｂの全体に分散し、引っ張りに対する端子１０の剥離強度を向上する。
　ブリッジ部１３は、二つの脚部１２Ａ、１２Ｂの間に設けられ、脚部１２Ａ、１２Ｂの立ち上がりによって、ガラス板３０から離隔した位置に保持される。脚部１２Ａ、１２Ｂの幅を、脚部１２Ａ、１２Ｂとブリッジ部１３との境界において、ブリッジ部１３の幅と同じにすることが好ましい。ブリッジ部１３の幅を、ブリッジ部１３の中央において、台座部１１Ａ、１１Ｂの幅の２５％以上７５％以下、好ましくは４０％以上６０％以下、さらに好ましくは略半分とすることが好ましい。
　ネック部１４は、ブリッジ部１３の延伸方向（すなわち、ブリッジ部１３から両脚部１２Ａ、１２Ｂを結んだ線）に直交する正面方向にブリッジ部１３から延伸する。図４のように平面視した場合に、ネック部１４とブリッジ部１３との境界が、二つの台座部１１Ａ、１１Ｂの間の領域よりも内側に位置する。二つの台座部１１Ａ、１１Ｂの間の領域とは、図４の破線で示す領域１６のように、中心１１Ｃ、１１Ｄを結ぶ仮想線ＡＡ’から台座部１１Ａ、１１Ｂの幅の半分の距離以内の領域であり、台座部１１Ａ、１１Ｂの外形を結ぶ仮想線で囲まれる領域である。また、ある領域の内側とは、ある領域の端部は含まず、ある領域の端部から０．１ｍｍ以上離れていることが好ましい。また、ネック部１４とブリッジ部１３との境界は該仮想線ＡＡ’から台座部１１Ａ、１１Ｂの幅の四分の一以内（例えば、台座部１１Ａ、１１Ｂの幅を４ｍｍとして、正面方向又は背面方向に１ｍｍ以内）に位置することが好ましい。
　ネック部１４の先端には接続部１５が設けられる。ネック部１４は、台座部１１Ａ、１１Ｂの幅の半分以上の長さであることが好ましく、半分より０．１ｍｍ以上長いことが好ましい。接続部１５は台座部１１Ａ、１１Ｂの端部を結んだ線より外に飛び出してもよい。図１に示す電線２０を接続する前は、接続部１５は展開しており、その先端は下方にある。一方、図６に示す電線２０が接続された状態では、接続部１５の先端は内側に折り曲げられ、接続部１５が折り曲げられて形成された空間に電線２０が収容され、端子１０と電線２０が接続される。また、端子１０と電線２０の導体の隙間を埋める根止めはんだによって、接続部１５と電線２０が強固に接合されており、接続部１５の剛性が高くなっている。電線２０が接続された端子１０を図２に示す。
　本実施例の端子１０は、ネック部１４の根元を台座部１１Ａ、１１Ｂの中心を結ぶ中心線に近い位置にし、かつ、電線２０が引っ張られた際にネック部１４が緩やかに屈曲することで、端子１０を横方向に引き剥がす力を発生させることなく、電線２０からブリッジ部１３に加わった引張応力が脚部１２Ａ、１２Ｂを介して、台座部１１Ａ、１１Ｂの全体に分散し、引っ張りに対する端子１０の剥離強度を向上する。
　仮に、ブリッジ部１３と台座部１１Ａ、１１Ｂの幅が同じで、ネック部１４の根元が台座部１１Ａ、１１Ｂの端部を結ぶ仮想線上にある場合、電線２０からブリッジ部１３に加わった引っ張り応力が、台座部１１Ａ、１１Ｂの端部に集中し、端子１０が剥離しやすくなる。
　端子１０は、図３に示すように、ガラス板３０上に設けられた導電層３１にはんだ付けされる。はんだは、（例えば、錫と銀を含有する）無鉛はんだでもよい。
　無鉛はんだ中の鉛の含有量は、無鉛はんだの全質量に対して、０．１質量％以下であることが好ましく、０．０５質量％以下であることがより好ましい。
　無鉛はんだは、Ｓｎ－Ａｇ系無鉛はんだ又はＳｎ－Ａｇ－Ｃｕ系無鉛はんだを含むことが好ましく、Ｓｎ－Ａｇ系無鉛はんだ又はＳｎ－Ａｇ－Ｃｕ系無鉛はんだのみからなることがより好ましい。
　Ｓｎ－Ａｇ系無鉛はんだ又はＳｎ－Ａｇ－Ｃｕ系無鉛はんだ中のスズの含有量は、無鉛はんだの全質量に対して、９５質量％以上であることが好ましく、９５～９９質量％であることがより好ましく、９６～９８質量％であることが特に好ましい。
　Ｓｎ－Ａｇ系無鉛はんだ又はＳｎ－Ａｇ－Ｃｕ系無鉛はんだ中の銀の含有量は、無鉛はんだの全質量に対して、５質量％以下であることが好ましく、１．５～５質量％であることがより好ましく、２～４質量％であることが特に好ましい。
　Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ系無鉛はんだ中の銅の含有量は、無鉛はんだの全質量に対して、５質量％以下であることが好ましく、０．１～２質量％であることがより好ましく、０．２～１質量％であることが特に好ましい。
　無鉛はんだは、上記金属以外にも、その他の金属を含んでいてもよい。無鉛はんだが含み得るその他の金属としては、例えば、ビスマス、インジウム、亜鉛、ゲルマニウム、アンチモン、ニッケル、鉄などが挙げられる。
　図１０は、本実施例の端子１０の変形例を示す図であり、台座部１１Ｂ、脚部１２Ｂ及びブリッジ部１３を示す。図１０には、脚部１２Ｂの形状を示すが、脚部１２Ａ、１２Ｂが左右一対に設けられることから、脚部１２Ａも同じ（すなわち、脚部１２Ｂと対称の）形状を有する。また、図１０では台座部は模式的に四角形で図示している。
　図１０（Ａ）は、図１から図９で説明した実施例の端子１０の模式図である。図１０（Ａ）に示す形態では、脚部１２Ｂは全長において台座部１１Ｂと同じ幅であり、ブリッジ部１３は、脚部１２Ｂとの境界では脚部１２Ｂと同じ幅で、中央部に近づくにつれて曲線で幅狭となっている。
　図１０（Ｂ）は、変形例１の端子１０の模式図である。図１０（Ｂ）に示す形態では、脚部１２Ｂは、台座部１１Ｂとの境界では台座部１１Ｂと同じ幅で、ブリッジ部１３に近づくにつれて幅狭となり、ブリッジ部１３との境界ではブリッジ部１３と同じ幅となる。脚部１２Ｂの側部は、図示したように直線でもよいし、曲線でもよい。
　図１０（Ｃ）は、変形例２の端子１０の模式図である。図１０（Ｃ）に示す形態では、図１０（Ｂ）に示す形態と同様に、脚部１２Ｂは、台座部１１Ｂとの境界では台座部１１Ｂと同じ幅で、ブリッジ部１３に近づくにつれて幅狭となり、ブリッジ部１３との境界ではブリッジ部１３と同じ幅となる。図１０（Ｃ）に示す形態では、図１０（Ｂ）に示す形態で脚部１２Ｂの一方の側部を斜めにしたものと異なり、脚部１２Ｂの両側部を斜めにしている。脚部１２Ｂの側部は、図示したように直線でもよいし、曲線でもよい。
　図１０（Ｄ）は、変形例３の端子１０の模式図である。図１０（Ｄ）に示す形態では、脚部１２Ｂは全長において台座部１１Ｂと同じ幅であり、ブリッジ部１３は、脚部１２Ｂとの境界では脚部１２Ｂより短い幅となっている。
　図１０（Ｅ）は、図１２に示す従来の端子の模式図である。図１０（Ｅ）に示す形態では、脚部１２Ｂは、全長において同じ幅であり、台座部１１Ｂより幅狭で、ブリッジ部１３と同じ幅である。
　図１２に示す従来の端子に電線２０を接続して、図１１に示すように、上方（平面図の視点の方向）に引っ張った時の複数サンプルの剥離強度の平均値は、はんだ厚が１００μｍより薄い場合に９９．２Ｎ、１００μｍより厚い場合に２４３．２Ｎとなり、特に、はんだ厚が薄い場合の剥離強度が低くなった。これは、根止めはんだにより接続部の剛性が高くなり、ネック部がないために接続部が鉛直方向に曲がらずに、端子を横方向に引き剥がす力を発生させるためである。また、脚部と台座部の境界の角部に応力が集中し、剥離強度が低下する。
　一方、図１に示す本実施例の端子１０では、剥離強度の平均値は、はんだ厚が１００μｍより薄い場合に２５７．８Ｎ、１００μｍより厚い場合に２５８．４Ｎとなり、はんだ厚が薄い場合でも剥離強度が低下しなかった。これは、端子１０の中心付近から延伸するネック部１４と幅広の脚部１２Ａ、１２Ｂによって、電線２０の引張力を台座部１１Ａ、１１Ｂの全体に分散し、応力の集中箇所を無くして、剥離強度を向上する。
　このように、本実施例の端子１０では、屈曲性が高いネック部１４の取付位置が端子１０の中央に近いことによって、はんだ厚が薄い場合でも、剥離強度を向上できる。また、従来はガラスのクラックの原因となっていた凸部を台座部に設けないので、はんだ厚が薄い場合でも、外部応力に対する強度を向上し、ガラスにクラックの発生を抑制できる。また、台座部１１Ａ、１１Ｂと脚部１２Ａ、１２Ｂとの幅が同じで、境界に角部がないので、応力の集中を抑制し、引っ張りに対する剥離強度を向上することができる。
　以上、本開示を添付の図面を参照して詳細に説明したが、本開示はこのような具体的構成に限定されるものではなく、添付した請求の範囲の趣旨内における様々な変更及び同等の構成を含むものである。
参照による取り込み
　本願は２０２１年１０月２１日に日本国特許庁に出願された特願２０２１－１７２２９４に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。
１０　端子
１、１１Ａ、１１Ｂ　台座部
２、１２Ａ、１２Ｂ　脚部
３、１３　ブリッジ部
１４　ネック部
５、１５　接続部
２０　ケーブル
３０　ガラス板
３１　導電層

Claims (10)

  1. 　電線が接続される端子であって、
    　基板に接続され、左右一対の台座部と、
    　前記台座部の内側から立ち上がる二つの脚部と、
    　前記二つの脚部を連結するブリッジ部と、
    　前記ブリッジ部から、前記ブリッジ部の延伸方向に直交する方向に延伸するネック部と、
    　前記ネック部の先端に設けられ、給電用の電線が接続される接続部とを備え、
    　少なくとも前記台座部と前記脚部との境界において、前記脚部の幅と前記台座部の幅は同じであり、
    　前記ネック部と前記ブリッジ部との境界が、二つの前記台座部の中心を結ぶ仮想線から前記台座部の幅の半分の距離以内の領域よりも内側に位置することを特徴とする端子。
  2. 　請求項１に記載の端子であって、
    　前記ブリッジ部の幅は、
    　前記ブリッジ部と前記脚部との境界において、前記脚部の幅と同じであり、
    　前記ブリッジ部の中央において、前記台座部の幅の２５％以上７５％以下であることを特徴とする端子。
  3. 　請求項１に記載の端子であって、
    　前記台座部の下面が平坦であり、凸部を有さないことを特徴とする端子。
  4. 　請求項１に記載の端子であって、
    　前記端子は、鉄及びクロムを含む合金、鉄とニッケルを含む合金又は鉄とニッケルとコバルトを含む合金で形成されることを特徴とする端子。
  5. 　請求項２に記載の端子であって、
    　前記脚部は、前記台座部との境界と、前記ブリッジ部との境界の両方で、前記台座部と同じ幅であることを特徴とする端子。
  6. 　請求項１に記載の端子であって、
    　前記脚部は、前記台座部との境界では前記台座部と同じ幅で、前記ブリッジ部との境界では前記ブリッジ部と同じ幅になるように、ブリッジ部に近づくにつれて幅狭となることを特徴とする端子。
  7. 　請求項１に記載の端子であって、
    　前記ネック部と前記ブリッジ部との境界は、二つの前記台座部の中心を結ぶ仮想線から、前記台座部の幅の四分の一以内に位置することを特徴とする端子。
  8. 　請求項１に記載の端子であって、
    　前記ネック部の長さが、二つの前記台座部の幅の半分以上の長さであることを特徴とする端子。
  9. 　端子が取り付けられたガラス板であって、
    　前記端子がはんだによって接続される導電層と、
    　前記導電層に取り付けられる請求項１から８のいずれか一つに記載の端子とを備え、
    　前記はんだは、錫及び銀を含有する無鉛はんだであることを特徴とするガラス板。
  10. 　端子の接続構造であって、
    　請求項１から８のいずれか一つに記載の端子と、
    　前記端子がはんだによって接続される導電層を有するガラス板とを備え、
    　前記はんだは、錫及び銀を含有する無鉛はんだであることを特徴とする接続構造。
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