(57)【要約】【課題】基板とリード線を高い信頼性で接続できると共に接続部を小型化でき、かつ、リード線がジャケット等で束状にまとめられていても基板とリード線を高い信頼性で樹脂で封止できる基板とリード線の接続構造及び接続方法を提供する。【解決手段】複数のスルーホール３が形成された基板１と、基板１の側方に取り出され束状にまとめられた複数のリード線２とを有し、複数のリード線２の先端部５がスルーホール３に挿入されると共にハンダ６で固定されている基板１とリード線２の接続構造であって、複数のリード線２が、基板１の表面８側からスルーホール３に挿入されたリード線２と基板１の裏面１０側からスルーホール３に挿入されたリード線２とを含み、複数のリード線２と基板１とが樹脂で被覆されて封止されているようにした。【選択図】図１
2010118510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスルーホールが形成された基板と、該基板の側方に取り出され束状にまとめられた複数のリード線とを有し、上記複数のリード線の先端部が上記スルーホールに挿入されると共にハンダで固定されている基板とリード線の接続構造であって、上記複数のリード線が、上記基板の表面側から上記スルーホールに挿入されたリード線と上記基板の裏面側から上記スルーホールに挿入されたリード線とを含み、上記複数のリード線と上記基板とが樹脂で被覆されて封止されていることを特徴とする基板とリード線の接続構造。
【請求項２】
上記スルーホールは、上記基板に一列又はちどり状に列べて形成され、上記リード線は上記スルーホールの列び順に交互に基板の表面側と裏面側から上記スルーホールに挿入されている請求項１記載の基板とリード線の接続構造。
【請求項３】
上記樹脂が熱収縮チューブからなる請求項１又は２記載の基板とリード線の接続構造。
【請求項４】
基板に複数のスルーホールを形成し、これらスルーホールに束状にまとめられたリード線の先端部を１本ずつ分けて挿入すると共にハンダで固定し、これらリード線を基板から側方へ取り出す基板とリード線の接続方法において、上記複数のスルーホールに上記リード線を挿入するとき、リード線を２つのグループに分け、一方のグループのリード線を基板の表面側から上記スルーホールに挿入すると共にハンダで固定し、他方のグループのリード線を基板の裏面側から上記スルーホールに挿入すると共にハンダで固定し、上記基板と上記複数のリード線を樹脂で被覆して封止することを特徴とする基板とリード線の接続方法。
【請求項５】
上記基板に上記スルーホールを一列又はちどり状に列べて形成し、これらスルーホールに上記リード線をスルーホールの列び順に交互に基板の表面側と裏面側から挿入する請求項４記載の基板とリード線の接続方法。
【請求項６】
上記樹脂が熱収縮チューブからなる請求項４又は５記載の基板とリード線の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板にリード線を接続するときの接続構造及び接続方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント基板等に複数のリード線を接続する方法としては、基板側にめすコネクタ端子をはんだ等で接続し、リード線側におすコネクタ端子を圧着等で接続し、おす、めすのコネクタ端子を嵌合させ接続する方法がある。しかし、近年、接続部の小型化の要求は厳しく、コネクタ端子を介して基板と複数のリード線を接続する方法では、コネクタ端子の分、余計にスペースを必要として小型化できないという課題がある。かかる課題を解決する方法としては、複数のリード線を直接基板にはんだで接続する方法がある。例えば、特許文献１には、フラットケーブルを基板表面にハンダ付けする方法が示されている。この接続方法によれば、接続部を小型化できるが、ケーブル部の引っ張り応力や、熱応力に対しての信頼性が乏しいという問題があった。また、特許文献２には、信頼性の高い接続としてケーブルを基板スルーホールに挿入し、はんだ接続する方法が記載されている。この接続方法によれば、接続の信頼性を損なうことなく接続部を小型化できる。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１８３２６４号公報
【特許文献２】特開２００２−２９９７８３号公報
【特許文献３】特開昭６２−４０９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、取り扱い性向上のため複数のリード線がジャケット等で束状にまとめられている場合、特許文献２記載の接続方法では複数のリード線同士の隙間がない状態で基板に接続されるため、基板と基板に接続されたリード線を樹脂で被覆して封止するとき、樹脂がケーブルの周りに回らず封止信頼性が落ちるという課題があった。ジャケットの部分まで樹脂で被覆すると信頼性は向上するがサイズが大きくなってしまう。また、スルーホールの間隔を大きくした場合も樹脂回りはよくなるが、サイズが大きくなってしまう。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、基板とリード線を高い信頼性で接続できると共に接続部を小型化でき、かつ、リード線がジャケット等で束状にまとめられていても基板とリード線を高い信頼性で樹脂で封止できる基板とリード線の接続構造及び接続方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、複数のスルーホールが形成された基板と、該基板の側方に取り出され束状にまとめられた複数のリード線とを有し、上記複数のリード線の先端部が上記スルーホールに挿入されると共にハンダで固定されている基板とリード線の接続構造であって、上記複数のリード線が、上記基板の表面側から上記スルーホールに挿入されたリード線と上記基板の裏面側から上記スルーホールに挿入されたリード線とを含み、上記複数のリード線と上記基板とが樹脂で被覆されて封止されているものである。
【０００７】
複数のリード線を基板の表面、裏面の両面からスルーホールに挿入することにより、基板がスペーサとなり、表面と裏面に挿入したリード線の間に隙間が出来る。このため、樹脂がリード線の周りによく回り、樹脂による封止の信頼性が高くなる。また、リード線を基板の両面から挿入することで基板軸に対してリード線がほぼ上下（表裏）対称に配置されるため、リード線が接続されると共に樹脂で封止された基板を治具等に取り付けるとき、取り付けの方向性をなくすことができる。
【０００８】
上記スルーホールは、上記基板に一列又はちどり状に列べて形成され、上記リード線は上記スルーホールの列び順に交互に基板の表面側と裏面側から上記スルーホールに挿入されているとよい。
【０００９】
リード線間の隙間がさらに空き、樹脂の回りがさらによくなる。
【００１０】
また、上記樹脂が熱収縮チューブからなるとよい。
【００１１】
基板の表裏方向に対する対称性が良いため、円筒状の熱収縮チューブで樹脂封止することで高い信頼性の接続構造が得られる。
【００１２】
また、基板に複数のスルーホールを形成し、これらスルーホールに束状にまとめられたリード線の先端部を１本ずつ分けて挿入すると共にハンダで固定し、これらリード線を基板から側方へ取り出すリード線の接続方法において、上記複数のスルーホールに上記リード線を挿入するとき、リード線を２つのグループに分け、一方のグループのリード線を基板の表面側から上記スルーホールに挿入すると共にハンダで固定し、他方のグループのリード線を基板の裏面側から上記スルーホールに挿入すると共にハンダで固定し、上記基板と上記複数のリード線を樹脂で被覆して封止するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、基板とリード線を高い信頼性で接続できると共に接続部を小型化でき、かつ、リード線がジャケット等で束状にまとめられていても基板とリード線を高い信頼性で樹脂で封止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の好適実施の形態を添付図面を用いて説明する。
【００１５】
図１は基板とリード線の接続部の側面図であり、図２は図１の平面図である。
【００１６】
図１及び図２に示すように、基板１と、束ねられた複数のリード線２とを接続する場合、基板１に複数のスルーホール３をちどり状に列べて形成し、これらスルーホール３に、ジャケット４にて束状にまとめられたリード線２の先端部５を１本ずつ分けて挿入すると共にハンダ６で固定する。具体的には、リード線２の束７を基板１の側方に配置すると共に、リード線２を基板１の表面８側に延びる第１グループ９と、裏面１０側に延びる第２グループ１１とに分け、第１グループ９のリード線２を基板１の表面８側からスルーホール３に挿入しハンダ付けすると共に、第２グループ１１のリード線２を基板１の裏面１０側からスルーホール３に挿入しハンダ付けする。このとき、第１グループ９のリード線２と第２グループ１１のリード線２がスルーホール３の列び順に交互に配置されるようにする。すなわち、リード線２がスルーホール３の列び順に交互に基板１の表面８側と裏面１０側からスルーホール３に挿入されるようにする。これにより、基板１の表面８又は裏面１０に沿うリード線２同士が均等に離間される。リード線２は、導体からなる芯線１２を絶縁体からなる外皮１３で被覆したものであり、先端部５は予め外皮１３が剥かれ、芯線１２が露出された状態になっている。
【００１７】
この後、図３に示すように、基板１と複数のリード線２を樹脂たる熱収縮チューブ１４で被覆して封止する。熱収縮チューブ１４は、ポリアミド系、ポリエステル系のホットメルト材からなる。具体的には、熱収縮チューブ１４は、硬い外層１５と接着性のよい内層１６とを有する２層収縮チューブからなる。２層収縮チューブは、中心軸に対して対称性がないとうまく被覆できないが、封止すべき基板１と複数のリード線２は基板軸に対してほぼ上下（表裏）対称となるため、容易に信頼性よく封止できる。２層収縮チューブは、衝撃や熱応力に強く、優れた封止信頼性を有しており、数秒間熱を加えるだけで収縮するため、加工コストも安価となる。基板１の表面８又は裏面１０に沿うリード線２同士は離間されているため、熱収縮チューブ１４がリード線２の周りに良く回り、信頼性の高い樹脂封止ができる。
【００１８】
なお、封止用の樹脂はホットメルト材に限るものではない。封止用の樹脂としては、エポキシ系、シリコーン系、ウレタン系のポッティング材を用いてもよい。
【００１９】
このようにして形成された基板１とリード線２の接続構造は、複数のスルーホール３が形成された基板１と、基板１の側方に取り出され束状にまとめられた複数のリード線２とを有し、複数のリード線２の先端部５がスルーホール３に挿入されると共にハンダ６で固定されるものであると共に、複数のリード線２が、基板１の表面８側からスルーホール３に挿入されたリード線２と基板１の裏面１０側からスルーホール３に挿入されたリード線２とを含み、複数のリード線２と基板１とが熱収縮チューブ１４で封止されているものとなる。
【００２０】
このように、複数のスルーホール３にリード線２を挿入するとき、リード線２を２つのグループ９、１１に分け、第１グループ９のリード線２を基板１の表面８側からスルーホール３に挿入すると共にハンダ６で固定し、第２グループ１１のリード線２を基板１の裏面１０側からスルーホール３に挿入すると共にハンダ６で固定し、基板１と複数のリード線２を樹脂で被覆して封止するものであるため、基板１とリード線２を高い信頼性で接続できると共に接続部１７を小型化でき、かつ、リード線２がジャケット４等で束状にまとめられていても複数のリード線２間に隙間を形成でき、基板１とリード線２を高い信頼性で樹脂で封止できる。特に、樹脂がリード線２の周りに良く回るようになるため、樹脂封止の信頼性が高い。
【００２１】
また、基板１にスルーホール３を一列又はちどり状に列べて形成し、これらスルーホール３にリード線２をスルーホール３の列び順に交互に基板１の表面８側と裏面１０側から挿入するものであるため、リード線２周りへの樹脂の回りがさらによくなり、樹脂封止の信頼性を更に高めることができる。
【００２２】
封止用の樹脂が熱収縮チューブ１４からなるものとしたため、数秒間熱を加えるだけで容易に封止でき、高い信頼性で安価に封止できる。また、基板１とリード線２の接続構造における基板１の表裏方向に対する対称性が良いため、円筒状の熱収縮チューブ１４の樹脂が基板１の表裏に均等に被覆されるようになる。このため、熱収縮チューブ１４による封止の信頼性を高くすることができ、よって高い信頼性の接続構造が得られる。
【００２３】
上述の実施の形態では、基板１に複数のスルーホール３をちどり状に列べて形成するものとしたが、これに限るものではない。例えば図４及び図５に示すように、基板２０に複数のスルーホール３を一列に列べて形成してもよい。この場合も上述と同様に、リード線２の束７を基板２０の側方に配置すると共に、リード線２を基板２０の表面２１側に延びる第１グループ９と、裏面２２側に延びる第２グループ１１とに分け、第１グループ９のリード線２を基板２０の表面２１側からスルーホール３に挿入しハンダ付けすると共に、第２グループ１１のリード線２を基板２０の裏面２２側からスルーホール３に挿入しハンダ付けするとよい。上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、リード線２がスルーホール３の列び順に交互に基板１の表面２１側と裏面２２側からスルーホール３に挿入されるようにするとさらによい。リード線２周りへの樹脂の回りをさらによくでき、樹脂封止の信頼性を更に高めることができる。
【実施例】
【００２４】
本発明に係るリード線接続構造の実施例と、従来のリード線接続構造の比較例とについて説明する。
【００２５】
（実施例１）
図１、２に示すリード線接続構造を試作した。基板寸法は長さ１８ｍｍ×幅１０ｍｍ×厚さ１．６ｍｍである。基板１には、穴径１．２ｍｍのスルーホール３を図２に示すちどり状の配置で６個設けた。
【００２６】
かかる基板１に、ジャケット４（材質：塩ビ）でまとめられた６本のリード線２（外径１．４ｍｍ、芯線：素線径０．２６ｍｍの７本撚り線、素線材質：銅、外皮材質：塩ビ）を基板表面８側から３本、基板裏面１０側から３本、スルーホール３に交互に挿入した。その後、リード線２の芯線１２とスルーホール３を鉛フリーハンダ６（千住金属製、商品名M705-GRN360-K2-V(Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5)）ではんだ付けをし、熱収縮チューブ１４たる２層収縮チューブ（タイコエレクトロニクスアンプ（株）製、ES2000-3）を基板１とリード線２の接続部１７に被せ、１６０℃で１分間加熱して熱収縮させ封止を行った。２層収縮チューブは、ジャケット４の手前のリード線６本部まで被覆させた。
【００２７】
この結果、リード線外皮１３の周りに２層収縮チューブの内層１６が綺麗に充填され封止性は良好であった。また、基板１の先端から２層収縮チューブの端部までの長さ（ラップ量）が５ｍｍと小さく小型化することができた。また、基板軸に対してほぼ上下（表裏）対称の構造となったため、リード線２が接続されると共に樹脂で封止された基板１を治具等に取り付けるとき、方向性を気にする必要がなくなった。
【００２８】
（実施例２）
図４、５に示すリード線接続構造を試作した。基板寸法は長さ１６ｍｍ×幅１３ｍｍ×厚さ１．６ｍｍである。基板２０には、穴径１．２ｍｍのスルーホール３を図４に示す配置（一列に列べる配置）で５個設けた。
【００２９】
かかる基板２０に、ジャケット４（材質：塩ビ）でまとめられた５本のリード線２（外径１．４ｍｍ、芯線：素線径０．２６ｍｍの７本撚り線、素線材質：銅、外皮材質：塩ビ）を基板表面２１側から３本、基板裏面２２側から２本、スルーホール３に交互に挿入した。その後、リード線２の芯線１２とスルーホール３を鉛フリーハンダ（千住金属製、商品名M705-GRN360-K2-V(Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5)）ではんだ付けをし、２層収縮チューブ（タイコエレクトロニクスアンプ（株）製、ES2000-3）を基板２０とリード線２の接続部２３に被せ、１６０℃で１分間加熱して熱収縮させ封止を行った。２層収縮チューブはジャケット４の手前のリード線５本部まで被覆させた。
【００３０】
この結果、リード線外皮１３の周りに２層収縮チューブの内層１６が綺麗に充填され封止性は良好であった。また、基板２０の先端から２層収縮チューブの端部までの長さ（ラップ量）が５ｍｍと小さく小型化することができた。また、基板軸に対して上下（表裏）対称の構造となったため、リード線２が接続されると共に樹脂で封止された基板２０を治具等に取り付けるとき、方向性を気にする必要がなくなった。
【００３１】
（比較例１）
実施例１と同じ基板１、同じリード線２の束７、同じハンダ６、同じ２層収縮チューブを用い、図６、７に示す従来のリード線接続構造を試作した。
【００３２】
基板１のスルーホール３にリード線２を基板表面８側から挿入し、リード線２の芯線１２とスルーホール３を鉛フリーハンダではんだ付けをし、熱収縮チューブ１４たる２層収縮チューブを基板１とリード線２の接続部に被せ、１６０℃で１分間加熱して熱収縮させ封止を行った。２層収縮チューブは、ジャケット４の手前のリード線６本部まで被覆させた。
【００３３】
この結果、６本のリード線２間に空間がないため、２層収縮チューブの内層１６がリード線外皮１３周りに充填されず、封止性は不十分であった。また、リード線２が基板軸に対して偏った構造となったため、基板１の上下（表裏）が非対称となり、リード線２が接続されると共に樹脂で封止された基板１を治具等に取り付けるとき、方向性を気にする必要が生じてしまった。
【００３４】
（比較例２）
実施例２と同じ基板２０、同じリード線２の束７、同じハンダ６、同じ２層収縮チューブを用い、５本のリード線２を全て基板２０の表面側から挿入した以外は実施例２と同じ構造の従来のリード線接続構造を試作した。
【００３５】
この結果、５本のリード線２間の空間が不十分なため、２層収縮チューブの内層１６がリード線外皮１３周りに充填されず、封止性は不十分であった。また、リード線２が基板軸に対して偏った構造となったため、基板２０の上下（表裏）が非対称となり、リード線２が接続されると共に樹脂で封止された基板２０を治具等に取り付けるとき、方向性を気にする必要が生じてしまった。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の好適実施の形態を示す基板とリード線の接続部の側面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】熱収縮チューブで被覆して封止した接続部の側面図である。
【図４】他の実施の形態を示す基板とリード線の接続部の平面図である。
【図５】図４の側面図である。
【図６】従来の基板とリード線の接続部の側面図である。
【図７】図６の平面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  基板
２  リード線
３  スルーホール
５  先端部
６  ハンダ
８  表面
９  第１グループ
１０  裏面
１１  第２グループ
１４  熱収縮チューブ（樹脂）
【図１】
2010118510.tif 000003
【図２】
2010118510.tif 000004
【図３】
2010118510.tif 000005
【図４】
2010118510.tif 000006
【図５】
2010118510.tif 000007
【図６】
2010118510.tif 000008
【図７】
2010118510.tif 000009