(57)【要約】【課題】端子と基板との接触面積を極力小さくしつつ、半田の垂れ落ちを抑制することが可能な回路装置を提供する。【解決手段】基板２に形成された孔部４に端子１０を挿通して半田にて接合することで構成される回路装置１において、端子１０が、孔部４内に位置している挿通部１１と、孔部４外に位置しており基板に沿って突出した突出部１２と、を有する。孔部４に端子１０を挿通した状態において、突出部１２は、素子５を取り付ける際に当該素子５が近付けられる基板２の表面側に位置し、かつ該表面から離間した位置にある。また、基板２の両面の各々では、孔部４の淵部にてランド３が露出し、ランド３と端子１０との間に半田のフィレットＦが形成されている。【選択図】図３
2015122406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔部と該孔部の淵部に形成され導電性を有する導電部とを有する基板と、
前記孔部に挿通された状態で前記基板に半田にて接合される端子と、を備え、前記基板の表面及び裏面の両面のうち、前記表面側から素子を前記基板に近付けて該素子を前記基板に取り付けることで構成される回路装置であって、
前記端子は、前記状態において前記孔部内に位置している挿通部と、前記状態において前記孔部外に位置しており前記基板に沿って突出した突出部と、を有し、
該突出部は、前記裏面から見て前記表面と同じ側、かつ該表面から離間した位置にあり、
前記両面の各々では前記導電部が露出し、該導電部と前記端子との間に前記半田のフィレットが形成されていることを特徴とする回路装置。
【請求項２】
前記端子は、前記突出部と隣接し、かつ前記端子の延出方向において前記挿通部と連続した隣接部を有し、
前記突出部は、前記隣接部の側面のうちの少なくとも一箇所から凸状に突出していることを特徴とする請求項１に記載の回路装置。
【請求項３】
前記突出部は、互いに反対向きに突出するように前記側面において二箇所から突出していることを特徴とする請求項２に記載の回路装置。
【請求項４】
前記端子の延出方向は、前記両面の各々の法線方向に沿っており、
前記挿通部及び前記突出部は、前記延出方向及び前記突出部の突出方向の双方と直交する方向における厚みが同一となるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の回路装置。
【請求項５】
前記挿通部及び前記突出部は、一体成形されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の回路装置。
【請求項６】
前記孔部において前記挿通部と前記導電部との間には隙間が設けられており、
前記半田の一部は、前記隙間内に潜り込んでいることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路装置に係り、特に、孔部と該孔部の淵部に形成され導電性を有する導電部とを有する基板と、孔部に挿通された状態で基板に半田にて接合される端子と、を備える回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
孔部と該孔部の淵部に形成され導電性を有する導電部とを有する基板と、孔部に挿通された状態で基板に半田にて接合される端子と、を備える回路装置は、既に周知であり、その一例としては特許文献１及び２に記載の装置が挙げられる。特許文献１に記載の回路基板構体では、リード端子を基板の孔部に挿通して半田にて溶着する構成において、基板上の端子周辺部分にリング状の突起部を設けている。これにより、這い上がってきた半田を当該端子周辺部分に閉じ込めることが可能となるので、結果として、這い上がってきた半田が隣接する他の電子部品と接触することに起因するショート、を回避することが可能となる。
【０００３】
また、特許文献２に記載の電子素子に関して言うと、端子が基板の孔部に挿通される際、端子の一端部に設けられたフランジ部が基板中の導電部（特許文献２のパッド部に相当）に当接することで端子が位置決めされ、フランジ部と導電部が半田にて溶接される。これにより、特許文献２に記載の電子素子では、端子と基板との接触面積を広く確保することが可能となるので、結果として、導電部と端子とを確実に接着し、その接合強度を高めることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１１６１５２号公報
【特許文献２】特開平１０−７９５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、端子を半田にて基板に溶着する場合には、図４に示すように端子１０１と基板１０２の導電部１０３との間において半田がフィレットＦを形成するように半田付けされることが望ましい。図４は、理想的な半田接合状態を示す図である。
しかしながら、半田付け時に基板余熱が不十分であったり、半田付け用の鏝の先端部を過度に昇温したり、半田付けの時間が過度に長くなったりする等の不適切な操作が行われると、十分なフィレットＦが形成されなくなってしまう虞がある。さらに、かかる状況において半田付けを継続してしまうと、半田が端子を伝って垂れ落ちてしまう結果、図５に示すような半田溜まりが生じてしまうことになる。図５は、半田溜まりの説明図である。
【０００６】
一方で、上述した特許文献１及び２の技術では、上述した半田の垂れ落ちによるフィレットの形成不足を抑制することが困難である。なお、特許文献２に記載の技術では、金属製端子のフランジと樹脂製の基板とを接合させた上で半田にて溶着しようとすると、両材質間の熱収縮率（膨張率）の相違により、接合された半田に応力が生じてしまう。これにより、接合半田にクラックが発生し、当該クラックが導通不良を招く可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、端子を半田にて基板に接合することで構成される回路装置として、端子と基板との接触面積を極力小さくしつつ、半田の垂れ落ちを抑制することが可能な装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題は、本発明の回路装置によれば、孔部と該孔部の淵部に形成され導電性を有する導電部とを有する基板と、前記孔部に挿通された状態で前記基板に半田にて接合される端子と、を備え、前記基板の表面及び裏面の両面のうち、前記表面側から素子を前記基板に近付けて該素子を前記基板に取り付けることで構成される回路装置であって、前記端子は、前記状態において前記孔部内に位置している挿通部と、前記状態において前記孔部外に位置しており前記基板に沿って突出した突出部と、を有し、該突出部は、前記裏面から見て前記表面と同じ側、かつ該表面から離間した位置にあり、前記両面の各々では前記導電部が露出し、該導電部と前記端子との間に前記半田のフィレットが形成されていることにより解決される。
【０００９】
上記の回路装置では、端子に設けられた突出部が半田の流れ止めとして機能する。これにより、半田溜まりの発生が抑制され、端子と基板の導電部との間には半田のフィレットが良好に形成されることとなる。なお、突出部は、端子が孔部に挿通された状態において基板から離れた位置にあるので、端子と基板との接触面積が増加するのを抑えつつ、端子を半田にて基板に適切に接合させることが可能となる。
【００１０】
また、上記の回路装置において、前記端子は、前記突出部と隣接し、かつ前記端子の延出方向において前記挿通部と連続した隣接部を有し、前記突出部は、前記隣接部の側面のうちの少なくとも一箇所から凸状に突出していると、好適である。さらに、前記突出部は、互いに反対向きに突出するように前記側面において二箇所から突出していると、より一層好適である。
以上の構成であれば、突出部を設けることによる効果、すなわち、半田の垂れ落ちを止めて半田溜まりの発生を抑制する効果がより有効に発揮されることとなる。
【００１１】
また、上記の回路装置において、前記端子の延出方向は、前記両面の各々の法線方向に沿っており、前記挿通部及び前記突出部は、前記延出方向及び前記突出部の突出方向の双方と直交する方向における厚みが同一となるように形成されていると、更に好適である。
以上の構成であれば、突出部を設けることによる効果、すなわち、半田の垂れ落ちを止めて半田溜まりの発生を抑制する効果がより有効に発揮されることとなる。
【００１２】
また、上記の回路装置において、前記挿通部及び前記突出部は、一体成形されていると、尚一層好適である。
以上の構成であれば、端子中に突出部を設けることが容易となる。
【００１３】
また、上記の回路において、前記孔部において前記挿通部と前記導電部との間には隙間が設けられており、前記半田の一部は、前記隙間内に潜り込んでいると、益々好適である。
以上の構成であれば、基板に形成された孔部に端子が挿通された状態において端子と導電部との間に隙間が形成されていると、半田が当該隙間内に潜り込み、さらに、隙間を通って垂れ落ち易くなってしまう。かかる構成において、端子に突出部が設けられていれば、当該突出部の機能がより有意義なものとなる。すなわち、上記の構成においては本発明の回路装置がより有益な効果をもたらすこととなる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の回路装置によれば、端子に設けられた突出部が半田の流れ止めとして機能する。これにより、半田溜まりの発生が抑制される結果、端子と基板の導電部との間には半田のフィレットが良好に形成され、以て端子が基板に適切に接合されるようになる。
一方、特許文献２に開示されているように端子と基板に半田にて接合する上で端子にフランジ部を設けて当該フランジ部を基板に当接させた状態で半田付けを行うと、端子の材質と基板の材質との間で熱収縮率（膨張率）が相違することに起因して接合半田にクラックが発生してしまう。これに対して、本発明の回路装置によれば、基板に適切に接合するために端子に設けられた突出部が、基板から離間しているので、端子と基板との接触面積が増加するのを抑えることができ、これにより上記クラックの発生を抑制することが可能となる。
以上の効果により、本発明の回路装置については、特に作業スキルを要することなく端子を基板に適切に接合することが可能となる。それ故に、本発明の回路装置を搭載した機器についても品質が向上することになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る回路装置の構成を示す概念図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る端子の先端部を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る回路装置中、端子周辺を示す模式断面図である。
【図４】理想的な半田接合状態を示す図である。
【図５】半田溜まりの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜＜本発明の一実施形態について＞＞
以下、本発明の一実施形態（本実施形態）について図を参照しながら説明する。なお、本実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。特に、回路装置各部品の形状、材質及び寸法等については、本実施形態の中で説明する内容に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて任意に設計することが可能である。
【００１７】
本実施形態に係る回路装置１は、図１に示すように、コネクタ等の素子５を基板２の表面側から当該基板２に近付けて取り付けることで構成される。図１は、本実施形態に係る回路装置１の構成を示す概念図である。より具体的に説明すると、基板２は、導電部としてのランド３と、ランド３の内側に形成された孔部４と、を備えている。その一方で、金属製の端子１０が孔部４に挿通されている。そして、端子１０のうち、孔部４内に位置している部分である挿通部１１とランド３とが半田にて接合されている。
【００１８】
ここで、端子１０は、回路装置１に実装された電子部品（素子５）が導通となるために有する端子部分（リード）、当該電子部品に電源を供給するための電源端子、グランド端子、及び電子部品として用いられた抵抗における抵抗値の変化を増幅して出力するための出力端子等を含む。
【００１９】
なお、本実施形態において、端子１０は、図２に図示したように断面矩形状の形状となっていて若干の厚みを有する。図２は、本実施形態に係る端子１０の先端部を示す斜視図である。また、端子１０は、基板２の表面側から孔部４に挿通され、図１に示すように先端部が基板２の裏面から幾分突出した状態で基板２に接合されている。さらに、本実施形態において、端子１０は、その延出方向が基板２の表面及び裏面の両面の法線方向に沿った状態で孔部４に挿通されている。
【００２０】
基板２は、ガラスエポキシ樹脂からなる本体と、本体に穿設された孔部（スルーホール）４と、孔部４の淵部に形成され導電性を有するランド３と、を有する。このランド３は、銅箔からなり、基板２の表面及び裏面において露出している。具体的に説明すると、ランド３は、基板２の表面において孔部４の淵から外側に向かって展開した部分（表側部分）と、基板２の裏側において孔部４の淵から外側に向かって展開した部分（裏側部分）と、孔部４内に位置して上記表側部分と裏側部分を連結する部分（連結部分）と、を有する。
【００２１】
なお、孔部４は、端子１０の外形よりも一回り大きく形成されている。したがって、孔部４に端子１０を挿通した状態において孔部４の内壁（厳密には、ランド３の連結部分）と端子１０との間には隙間が形成されることとなる。
【００２２】
ところで、端子１０は、前述したように孔部４に挿通された状態で基板２に接合されている。その一方で、端子１０は、図２に示すように、端子１０が孔部４に挿通された状態（以下、挿通状態）で孔部４内に位置する挿通部１１と、端子１０の挿通方向において挿通部１１と連続している隣接部１３と、を備えている。隣接部１３は、挿通状態において図３に示すように孔部４の外、より正確には、基板２の裏面から見て表面と同じ側で、かつ当該表面から離間した位置にある。図３は、本実施形態に係る回路装置１中、端子１０周辺を示す模式断面図である。
【００２３】
そして、本実施形態の特徴である構成を述べると、隣接部１３の側面から一対の突出部１２が突出形成されている。この一対の突出部１２は、端子１０中、隣接部１３と隣接した位置に設けられている（換言すると、隣接部１３は各突出部１２と隣接している）。また、一対の突出部１２は、隣接部１３の側面において約１８０度離れた２つの箇所から、互いに反対向きに凸状に突出している。なお、本実施形態において、各突出部１２は、略直方体状に形成されており、その突出方向は端子１０の延出方向と略直交している。
【００２４】
また、本実施形態において、挿通部１１、隣接部１３及び突出部１２は、それぞれの厚みが同一となるように形成されている。ただし、これに限定されるものではなく、挿通部１１、隣接部１３及び突出部１２のそれぞれの厚みが異なっていることとしてもよい。ここで、厚みとは、端子１０の延出方向及び突出部１２の突出方向の双方と直交する方向における厚みである。
【００２５】
なお、本実施形態において、挿通部１１、隣接部１３及び突出部１２は、一体成形されており、具体的には、金属板から端子１０の基材となる部分を切り出す際、突出部１２に相当する部分が同時に形成されるようにプレスカット等することとしている。これにより、突出部１２を備えた端子１０を容易に成形することが可能となる。
ただし、突出部１２は、挿通部１１や隣接部１３とともに一体成形される場合に限定されず、例えば突出部１２に相当する部品を別途用意し、端子１０の所定位置に貼り付けることとしてもよい。
【００２６】
そして、突出部１２は、挿通状態において孔部４の外に位置し、より正確には、基板２の裏面から見て表面と同じ側で、かつ当該表面から離間した位置にある。また、挿通状態において、突出部１２は、その突出方向が基板２に沿うように、すなわち、基板２の表面及び裏面の各々と平行となるように突出している。
【００２７】
上記の状態で基板２の表面側及び裏面側で、それぞれ挿通部１１とランド３とが半田にて接合されるようになる。この接合半田は、その一部が孔部４内において挿通部１１とランド３との間に形成された隙間内に潜り込み、図３に示すように、基板２の表面及び裏面においてランド３と端子１０との間に裾野状のフィレットＦを形成するようになる。この結果、端子１０が半田にて基板２に適切に接合されることとなる。
【００２８】
本実施形態の有効性について改めて説明すると、発明が解決しようとする課題の項で説明したように、孔部４に端子１０を挿通してから端子１０中の挿通部１１とランド３とを半田にて接合しようとすると、半田が端子１０を伝って垂れ落ちる虞がある。このような半田の垂れ落ちは、図５に図示の半田溜まりの原因となり、半田溜まりが発生すると、ランド３と端子１０との間に適正なフィレットＦが形成されなくなってしまう。
【００２９】
なお、孔部４内において挿通部１１とランド３との間に隙間が形成されていると、当該隙間内を半田が通ることにより垂れ落ち易くなることから、上記の不具合がより顕著に生じてしまうこととなる。
【００３０】
これに対して、本実施形態では、端子１０に突出部１２が設けられており、この突出部１２が半田の流れ止めとして機能するようになる。より具体的に説明すると、半田が垂れ落ちようとしても、突出部１２の規制面（ランド３と対向する側の面）にて当該半田を規制する。このように半田の垂れ落ちが規制されることで、端子１０とランド３との間に付着された半田は、その位置に保持されるようになる。この結果、半田溜まりの発生が抑制され、端子１０とランド３との間には半田のフィレットＦが良好に形成されることとなる。以上の効果（すなわち、半田垂れ落ちに対する抑制効果）は、孔部４内において挿通部１１とランド３との間に隙間が形成されている場合、すなわち、半田の垂れ落ちを起こし易い工程において特に有効なものとなる。
【００３１】
なお、本実施形態では、突出部１２が一対形成され、これらが互いに反対向きに突出しているため、例えば突出部１２を一つのみ形成されている場合に比して、より効果的に半田の垂れ落ちを抑制することが可能である。また、本実施形態では、端子１０中、挿通部１１、隣接部１３及び各突出部１２の各々の厚みが同一となっている。これにより、突出部１２型の部位よりも薄肉となった構成に比して、より効果的に半田の垂れ落ちを抑制することが可能である。
【００３２】
また、本実施形態において、突出部１２は、基板２に沿って突出しており、換言すると、各突出部１２の規制面は、基板２の表面と略平行となっている。これにより、より一層効果的に半田の垂れ落ちを抑制することが可能である。
【００３３】
さらに、本実施形態において、突出部１２は、端子１０が孔部４に挿通された状態（挿通状態）にあるときに、基板２から離間した位置にある。これにより、端子１０を基板２に接合する目的のために両部品を当接して接触面積を大きくする必要がなく、接合面積を大きくすることの弊害（具体的には、接合半田にクラックが発生すること）を抑制することが可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１  回路装置
２  基板
３  ランド（導電部）
４  孔部
５  素子
１０  端子
１１  挿通部
１２  突出部
１３  隣接部
１０１  端子
１０２  基板
１０３  導電部
Ｆ  フィレット
【図１】
2015122406.tif 000003
【図２】
2015122406.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015122406.tif 000006
【図５】
2015122406.tif 000007