(57)【要約】【課題】はんだがランド周縁部から剥離するリフトオフを抑制するコネクタを提供する。【解決手段】コネクタ２０は、プリント配線基板１１の貫通孔２３の周縁部に設けられたランド１４ａにはんだ付けされるコネクタピン２３へのはんだの濡れ上がりを防止して、はんだがランド１４ａの周縁部において、ランドから剥離するリフトオフを抑制するための濡れ上がり防止部３０を備えている。濡れ上がり防止部３０は、コネクタ本体２１に接続される接続部と、コネクタピン２３が挿通されるコネクタピン挿通部３１とを備え、コネクタピン挿通部３１のプリント配線基板１１との対向面側にはんだ４１と接触する下端面３２を有する。【選択図】図３
2015095311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側が回路基板の貫通孔に挿通されて前記貫通孔の周囲に設けられたランドにはんだ付けされ、他端側が外部接続端子とされた複数のコネクタピンと、
前記複数のコネクタピンの他端側を支持するコネクタ本体と、
前記コネクタピンと前記ランドとを接合するはんだの前記コネクタピンへの濡れ上がりを防止して、はんだが前記ランドの周縁部において前記ランドから剥離するリフトオフを抑制するための濡れ上がり防止部とを備え、
前記濡れ上がり防止部は、前記コネクタ本体に接続される接続部と、前記コネクタピンが挿通されるコネクタピン挿通部とを備え、
前記コネクタピン挿通部の回路基板との対向面側にはんだと接触するはんだ接触面を有する、コネクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のコネクタにおいて、
前記濡れ上がり防止部は、回路基板の上面に当接して、前記はんだ接触面と回路基板の上面との間隔を規定する支持部を有する、コネクタ。
【請求項３】
請求項２に記載のコネクタにおいて、
前記はんだ接触面は、前記コネクタピン挿通部側が周縁部側よりも前記回路基板の上面からの高さが高くなるような傾斜状に形成されている、コネクタ。
【請求項４】
請求項３に記載のコネクタにおいて、
前記支持部は、前記濡れ上がり防止部の両側端に設けられている、コネクタ。
【請求項５】
請求項１に記載のコネクタにおいて、
前記はんだ接触面は、前記濡れ上がり防止部全面に亘り、回路基板とほぼ平行な平坦面に形成されている、コネクタ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のコネクタにおいて、
前記コネクタ本体と前記濡れ上がり防止部とは、樹脂モールドにより一体成形されている、コネクタ。
【請求項７】
請求項１に記載のコネクタにおいて、
前記コネクタピンが挿通される整列板部を有し、前記整列板部に前記濡れ上がり防止部が一体に形成されている、コネクタ。
【請求項８】
請求項７に記載のコネクタにおいて、
前記濡れ上がり防止部は、それぞれ分離して形成され、前記整列板部に一体形成されている、コネクタ。
【請求項９】
請求項８記載のコネクタにおいて、
前記各濡れ上がり防止部のはんだ接触面は、回路基板とほぼ平行な平坦面に形成されている、コネクタ。
【請求項１０】
請求項８に記載のコネクタにおいて、
前記はんだ接触面は、前記コネクタピン挿通部側が周縁部側よりも前記回路基板の上面からの高さが高くなるような傾斜状に形成されている、コネクタ。
【請求項１１】
請求項１に記載のコネクタにおいて、
前記コネクタピン挿通部は、少なくとも前記はんだ接触面側において前記コネクタピンに接触している、コネクタ。
【請求項１２】
請求項１に記載のコネクタにおいて、
さらに、樹脂モールドにより前記コネクタに一体成形され、回路基板に係止するための弾性係止片を備える、コネクタ。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のコネクタと、
前記コネクタに対向して配置され、前記コネクタピンの一端側が挿通される貫通孔と、少なくとも前記コネクタに対向する一面側における前記貫通孔の周囲に形成されたランドとを有する回路基板と、
前記貫通孔内およびランド上において前記コネクタの前記コネクタピンと前記回路基板とがはんだ付けされた状態で、前記コネクタと前記回路基板とを収納するケースとを備える、電子制御装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電子制御装置において、
前記ケースは、
前記回路基板を支持するベースと、
前記ベースと連結される上ケースとを備え、
前記コネクタと前記上ケースとは一体成形されている、電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタピンの一端が回路基板のランドにはんだ付けされるコネクタ、およびそのコネクタを備える電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、例えば、エンジン制御用、モータ制御用、自動変速機制御用等の各種の電子制御装置が搭載される。電子制御装置には、複数の電子部品が搭載された配線基板に外部装置と電気的接続を行うためのコネクタが取り付けられる。
コネクタは、プリント基板のスルーホールに挿通される複数のコネクタピンを備えている。プリント基板の貫通孔の周囲には、表裏両面にランドが形成されており、プリント基板の裏面側からはんだを噴流して、プリント基板のスルーホール内および表裏両面に形成されたランドにはんだ付けする。
【０００３】
上記コネクタピンと回路基板とのはんだ付けにおいては、ランド周辺におけるはんだが、ランドから剥離するリフトオフといわれる現象が発生し易い。リフトオフは、はんだによる接合強度を低下させるため、これを抑制する必要がある。
【０００４】
リフトオフを抑制するために、プリント基板の表面側のランド上に形成されるはんだフィレットの直径をスルーホールの直径の１．５倍以下にすることが記載された文献がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２５２１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本発明者が行った試験結果では、上記構造ではリフトオフが発生し、その抑制は確認されなかった。
リフトオフの発生の有無は、はんだの温度、はんだ噴流へのフロー時間、コネクタピンおよびプリント配線基板の熱伝導性等のはんだ付け条件により変化するものであり、上記特許文献１に記載されたように一様には決定しない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるコネクタは、一端側が回路基板の貫通孔に挿通されて貫通孔の周囲に設けられたランドにはんだ付けされ、他端側が外部接続端子とされた複数のコネクタピンと、複数のコネクタピンの他端側を支持するコネクタ本体と、コネクタピンとランドとを接合するはんだのコネクタピンへの濡れ上がりを防止して、はんだがランドの周縁部においてランドから剥離するリフトオフを抑制するための濡れ上がり防止部とを備え、濡れ上がり防止部は、コネクタ本体に接続される接続部と、コネクタピンが挿通されるコネクタピン挿通部とを備え、コネクタピン挿通部の回路基板との対向面側にはんだと接触するはんだ接触面を有する。
また、本発明による電子制御装置は、上記コネクタと、コネクタに対向して配置され、コネクタピンの一端側が挿通される貫通孔と、少なくともコネクタに対向する一面側における貫通孔の周囲に形成されたランドとを有する回路基板と、貫通孔内およびランド上においてコネクタのコネクタピンと回路基板とがはんだ付けされた状態で、コネクタと回路基板とを収納するケースとを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、濡れ上がり防止部のはんだ接触面によりはんだの濡れ上がりが防止され、はんだがランドの周縁部においてランドから剥離するリフトオフが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による電子制御装置の断面図。
【図２】図１に図示されたコネクタを直交する方向で切断した断面図。
【図３】図２に図示されたコネクタの要部拡大図。
【図４】図３に図示されたコネクタの変形例を示す図。
【図５】比較例のコネクタの要部断面図。
【図６】（ａ）は、図５に図示された比較例のコネクタにおけるコネクタピンと回路基板のランドとのはんだ付け部の模式図、（ｂ）は、（ａ）の領域ＶＩｂの拡大図。
【図７】（ａ）は、本発明によるコネクタピンと回路基板のランドとのはんだ付け部の模式図、（ｂ）は、（ａ）の領域ＶＩＩｂ拡大図。
【図８】本発明による電子制御装置の実施形態２を示す断面図。
【図９】本発明による実施形態３を示すコネクタの要部拡大断面図。
【図１０】本発明による実施形態４を示すコネクタの要部拡大断面図。
【図１１】本発明による電子制御装置の実施形態５を示す断面図。
【図１２】図１１に図示されたコネクタを直交する方向で切断した断面図。
【図１３】図１２に図示されたコネクタの要部拡大図。
【図１４】本発明による電子制御装置の実施形態６を示す断面図。
【図１５】図１４に図示されたコネクタを直交する方向で切断した断面図。
【図１６】図１５に図示されたコネクタの要部拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
--実施形態１--
［電子制御装置の全体構造］
以下、図を参照して、本発明に係る電子制御装置の一実施の形態を説明する。
図１は、電子制御装置１の断面図であり、図２は、図１に図示されたコネクタを直交する方向で切断した断面図である。
図１に図示された電子制御装置１は、例えば、自動車等の車両のエンジン制御、モータ制御、自動変速機制御等に用いられる。
電子制御装置は、プリント配線基板（回路基板）１１と、プリント配線基板１１の上下両面に実装されたチップ部品５１と、半導体パッケージ部品５２と、コネクタ２０およびケース６１を備えている。
【００１１】
チップ部品５１は、例えば、抵抗、コンデンサなどの電子部品であり、はんだ４２により、プリント配線基板１１の表裏両面に設けられた図示しない配線パターンの接続端子部にはんだ付けされている。
半導体パッケージ部品５２はマイコンやパワーデバイス、メモリ、システムLSI(Large Scale Integration）、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)などの半導体素子を各種パッケージ形態としたものである。パッケージ形態としては、例えば、QFP(Quad Flat Package)、BGA(Ball Grid Array)、SOP(Small Outline Package)、DIP(Dual Inline Package)、LGA(Land Grid Array)、QFN(Quad Flat No-Leaded)などがある。半導体パッケージ部品５２の接続用リード５３は、プリント配線基板の一面に設けられた不図示の配線パターンの接続端子部にはんだ４２により、はんだ付けされている。
【００１２】
（プリント配線基板）
プリント配線基板１１は、ガラスエポキシ材料からなり、片面基板、両面基板、多層基板のいずれでもよい。後述するように、プリント配線基板１１の表裏両面には、接続端子部のはんだ付け部を露出するソルダレジスト１６（図３等参照）が形成されている。ソルダレジスト１６は、はんだ接合時に溶融はんだがランド１４ａ、１４ｂ（図３等参照）外に広がるのを防止する。ソルダレジスト１６は、感光性ポリマー、架橋剤、光硬化開始剤、光硬化増感剤、熱硬化開始剤、充填剤等の液状感光性材料をプリント配線基板１１の一面上に塗布し、フォトリソグラフィーによってはんだ付け部位となる領域上を除去してランド１４ａ、１４ｂを露出するように形成される。
【００１３】
（コネクタ）
コネクタ２０は、コネクタ本体２１と、複数のコネクタピン２３と、整列板部４０と、複数の濡れ上がり防止部３０と、濡れ上がり防止部３０の配列方向の両端側に設けられた一対の突当部（支持部）２６と、各突当部の外側に設けられた一対の弾性係止片２５（図２参照）とを備えている。
コネクタ本体２１の材料としては、PBT(Polybutylenterephthalate)、PPS(Polyphenylene sulfide)、PA(Polyamide)などが使用される。整列板部４０、濡れ上がり防止部３０、突当部２６および弾性係止片２５は、樹脂モールドによりコネクタ本体２１と一体成形される。濡れ上がり防止部３０は、根元部において整列板部４０に接続されている。
【００１４】
コネクタピン２３には、リン青銅や黄銅などの銅合金が使用される。はんだの濡れ性を高めるため、コネクタピン２３の表面にはニッケル（Ni）めっき、錫（Sn）めっきなどを施すことが好ましい。
【００１５】
コネクタピン２３の一端側は、プリント配線基板１１に設けられた貫通孔１２に挿入され、はんだ４１によりランド１４ａ、１４ｂに接続されており、他端側は外部接続端子とされている。コネクタピン２３は他端側においてコネクタ本体２１と一体成形されており、他端側と一端側との間においてほぼ直角に屈曲されて、一端側がプリント配線基板１１に対してほぼ垂直に延出されている。
【００１６】
コネクタ２０は、一対の突当部２６の下面をプリント配線基板１１の上面に当接した状態で、一対の弾性係止片２５によりプリント配線基板１１に位置決めされている。すなわち、一対の弾性係止片２５をプリント配線基板１１の貫通孔１３に挿通して、各弾性係止片２５の先端に設けられた係止爪２５ａをプリント配線基板１１の裏面に係止させてプリント配線基板１１に取り付けられている。
突当部２６は、プリント配線基板１１の上面と濡れ上がり防止部３０の下端面３２との間隔を規定する機能を有する。プリント配線基板１１の上面と濡れ上がり防止部３０の下端面３２との間隔は、後述するように、プリント配線基板１１の裏面側からのはんだ噴流によりコネクタピン２３を濡れ上がってくる溶融はんだの高さを規定する重要な要素である。
弾性係止片２５は、延出方向とほぼ垂直な方向に変形可能であり、プリント配線基板１１の表面側で貫通孔１３の周縁部に当接して外側に撓み、プリント配線基板１１の裏面側において復元して係止爪２５ａが貫通孔１３の周縁部に係止される。
コネクタ２０は、コネクタピン２３の外部接続端子側である他端側を、不図示のワイヤハーネス等の接続部材に接続可能するものであり、その本体２１がプリント配線基板１１の一側縁上に搭載され、本体２１の一側面は、ケース６１の外部に露出している。
【００１７】
コネクタ２０とプリント配線基板１１とは、コネクタピン２３と不図示の配線パターンが接続されたランド１４ａ、１４ｂとがはんだ４１により接続された状態で、ケース６１内に収納されている。
ケース６１は、プリント配線基板１１を支持するベース６２と、ベース６２にシール材６４を介在して不図示の締結部材により固定される上ケース６３とを備える。上ケース６３には、コネクタ２０が嵌入される開口部が形成されており、コネクタ２０は、上ケース６３の開口部周縁との間に介装されたシール材６４を介して上ケース６３に保持される。このように、上ケース６３、コネクタ本体２１との間、ベース６２とコネクタ本体２１との間、および上ケース６３とベース６２との間にシール材６４を介在させれおり、これにより電子制御装置１が密封構造とされている。
【００１８】
ベース６２および上ケース６３の材料としては、コネクタ本体２１に用いられる樹脂材のほか、アルミニウム（Aｌ）や鉄（Fe）、またはこれらを主成分とする合金などが使用される。
【００１９】
［コネクタピンのはんだ付け構造］
図３は、図２に図示されたコネクタの要部拡大図である。
プリント配線基板１１には、各コネクタピン２３に対応する貫通孔１２が設けられている。各貫通孔１２内面には、金属箔１４が設けられている。金属箔１４は、プリント配線基板１１の表面側に形成されたランド１４ａと、裏面側に形成されたランド１４ｂとを有する。ランド１４ａ、１４ｂの外周縁部は、ソルダレジスト１６により覆われている。
【００２０】
プリント配線基板１１の各貫通孔１２に対向して濡れ上がり防止部３０が配置されている。濡れ上がり防止部３０は、例えば、テーパ貫通孔を有する円筒形状に形成されている。各濡れ上がり防止部３０は、一体成形により整列板部４０に接続されている。各濡れ上がり防止部３０のほぼ中央には、コネクタピン２３が挿通されるピン挿通孔３１が形成されている。ピン挿通孔３１は、整列板部４０にもピン挿通孔６６として延在されている。ピン挿通孔３１と貫通孔１２とは、中心が一致するように位置合せされている。ピン挿通孔６６、３１は、上部側が径大とされ、プリント配線基板１１側に向けて径小となる傾斜状に形成されている。このため、コネクタピン２３を挿通する際、コネクタピン２３の先端がピン挿通孔６６に挿入し易くなっている。ピン挿通孔６６に挿入されたコネクタピン２３は、ピン挿通孔３１により案内され、プリント配線基板１１の貫通孔１２と同軸上を挿通される。
【００２１】
貫通孔１２内の金属箔１４とコネクタピン２３の外周面との間、およびランド１４ａ、１４ｂ上にははんだ４１が形成されている。はんだ４１は、貫通孔１２内の金属箔１４とコネクタピン２３の外周面との間に充填され、ランド１４ａ、１４ｂ上では、ランド１４ａ、１４ｂの周縁部からコネクタピン２３側、換言すれば、中心側に向けて、漸次、高くなる、なだらかな傾斜状に形成されている。ここで、はんだ４１の最高の高さ位置を規定する部分は、コネクタピンに固着したはんだ４１の最も上の接合部上面である。このはんだ４１の接合部上面と、濡れ上がり防止部３０の下端面、すなわち、溶融はんだ接触面３２との間には、僅かな間隙が形成されている。この間隙は、はんだ４１が冷却して固化する際に形成されるものである。
【００２２】
（コネクタピンとプリント配線基板とのはんだ付け方法）
コネクタ２０のコネクタピン２３とプリント配線基板１１とをはんだ付けする方法を説明する。
先ず、コネクタ２０をプリント配線基板１１に組み付けて図２に図示されるはんだ付け可能な状態にする。この状態にするには、コネクタ２０のコネクタピン２３を、濡れ上がり防止部３０のピン挿通孔３１を通過して、プリント配線基板１１の貫通孔１２に挿通すると共に、一対の弾性係止片２５をプリント配線基板１１の貫通孔１３に挿通する。そして、突当部２６をプリント配線基板１１の上面に突き当てると、弾性係止片２５の係止爪２５ａがプリント配線基板１１の裏面の貫通孔１３の周縁部に係止される。これにより、突当部２６と弾性係止片２５との間にプリント配線基板１１が挟持され、コネクタ２０がプリント配線基板１１に取り付けられる。
この状態では、図３に図示されるように、コネクタ２０の各コネクタピン２３の一端側の先端が、プリント配線基板１１の裏面から少し突き出た状態となっている。
【００２３】
ここでは図示していないポストフラックスをスプレー塗布し、使用するポストフラックスに適した温度でプリヒートを実施する。
プリント配線基板１１の裏面に不図示のはんだ噴流用ノズルを近づけ、溶融はんだを数秒間接触させる。この時、溶融したはんだ（以下、溶融はんだ）がプリント配線基板１１の貫通孔１３を通過してコネクタピン２３に濡れ上がるとともに、プリント配線基板１１の表面側のランド１４ａに濡れ広がり、はんだフィレットが形成される。溶融はんだの広がりは、ソルダレジスト１６によって止まる。
なお、図３では、プリント配線基板１１の表裏面に形成された配線パターンは図示が省略されている。
【００２４】
プリント配線基板１１の貫通孔１２内を通過した溶融はんだは、はんだ噴流用ノズルからの圧力により、プリント配線基板１１の表面側において、コネクタピン２３の外周表面を濡れ上がる。コネクタピン２３の外周表面を濡れ上がった溶融はんだは、濡れ上がり防止部３０の下端面３２に接触して、それ以上の濡れ上がりを抑制される。
溶融はんだは、冷却されて凝固すると共に下降するので、図３に図示されるように、はんだ４１は、最高の高さ部分が濡れ上がり防止部３０の下端面３２から少し低い位置となり、なだらかな傾斜状のはんだフィレットが形成される。裏面側のランド１４ｂ上にも、なだらかな傾斜状のはんだフィレットが形成される。
【００２５】
［リフトオフ発生の対比］
図５は、比較例のコネクタの要部断面図である。
比較例のコネクタ７１は、整列板部７２を備えているが、整列板部７２は、濡れ上がり防止部を有していない。整列板部７２はプリント配線基板１１から離間した上方に配置されており、プリント配線基板１１の上面と整列板部７２との間は空間となっている。プリント配線基板１１は、図３に図示されたものと同様な構造であり、貫通孔１２の内面に、表裏両面に露出するランド１４ａ、１４ｂを含む金属箔１４が形成され、ランド１４ａ、１４ｂ外周の表裏両面は、ソルダレジスト１６により覆われている。コネクタピン２３は、プリント配線基板１１の貫通孔１２に挿通され、その先端はプリント配線基板１１の裏面から突出している。はんだ４１は、プリント配線基板１１の裏面からはんだ噴流装置を用いて形成されたものである。はんだには低銀のSn-0.3Ag-0.7Cuに3%のビスマス（Bi）を添加したSn-0.3Ag-0.7Cu-3Biはんだを使用した。
【００２６】
図６は、図５に図示された比較例のコネクタにおけるコネクタピンと回路基板のランドとのはんだ付け部の断面図であり、図６（ａ）は、図５に図示された領域の模式図、図６（ｂ）は、図６（ａ）の領域ＶＩｂの拡大図である。
図６（ｂ）を参照すると、ランド１４ａの図面に向かって右側において、はんだ７３の周縁部がランド１４ａから剥離されており、リフトオフが発生していることが確認される。分析の結果、剥離界面にビスマス（Bi）の偏析層は見られなかった。また、界面にCu-Snの化合物が析出し始めていることから、一旦、溶融はんだがランド１４ａ上に濡れ広がり、凝固の最終段階でリフトオフが発生したと考えられる。
【００２７】
図７は、本発明によるコネクタピンと回路基板のランドとのはんだ付け部の拡大断面図であり、図７（ａ）は、図３に図示された領域の模式図、図７（ｂ）は、図７（ａ）の領域ＶＩＩｂ拡大図である。
はんだの材料は、比較例と同一である。
図７（ｂ）を参照すると、はんだ４１は、ランド１４ａの表面全体に密着しており、ランド１４ａからの剥離、すなわち、リフトオフは発生していないことが確認される。はんだフィレットの表面に多少の引け巣が見られるが、引け巣の割合は、比較例と同程度であり、はんだ接合力に影響が生じるものではない。
また、濡れ上がり防止部３０のピン挿通孔３１とコネクタピン２３との隙間にはんだが僅かに濡れ上がっていることが確認される。
【００２８】
［リフトオフの要因］
リフトオフの発生要因は以下のように説明できる。はんだ接合時に発生する熱で膨張したプリント配線基板１１の収縮方向と、はんだの凝固収縮方向が異なることに起因している。すなわち、貫通孔１２内にコネクタピン２３が挿入されたプリント配線基板１１に対して下方から部分はんだフローを行うと、はんだ付けの熱によりプリント配線基板１１は厚さ方向に膨張する。その後の冷却時では、はんだの凝固収縮方向に対してプリント基板の収縮方向が異なり、接合界面に応力が集中するため、はんだ４１がランド１４ａから引き剥がされる。
また、ビスマス（Bi）等の添加元素がある場合、はんだ付け後の冷却過程におけるプリント配線基板１１とコネクタピン２３の熱伝導率の差により、ビスマス（Bi）がランド１４ａとはんだ界面に偏析しリフトオフの要因になることもある。すなわち、熱容量の大きなプリント配線基板１１はコネクタピン２３よりも緩やかに冷却されるが、熱伝導の良いコネクタピン２３を通してはんだが先に冷却し、はんだの最終凝固はランド１４との界面で起こる。このため、その部分に低融点のビスマス（Bi）の偏析が起こると推察され、その結果、リフトオフが発生すると考えられる。従って、ビスマス（Bi）等の添加元素を含むはんだを使用する場合には、リフトオフの防止に関する配慮が一層重要となる。
【００２９】
特許文献１には、プリント配線基板１１の上面側のランド１４ａ上に形成されるはんだフィレットの直径を貫通孔１２の直径の１．５倍以下にすることでリフトオフを防止することができると記載されている。比較例の場合、ランド１４ａ上に形成されるはんだフィレットの直径と貫通孔１２の直径との比は、１．３程度であるが、リフトオフは発生した。
このことは、特許文献１に示された方法が、リフトオフ防止に対して万全ではない事実を示す。
はんだフィレットのプリント配線基板１１の上面からの高さは、溶融はんだの温度、はんだ噴流へのフロー時間、コネクタピン２３の濡れ性、コネクタピン２３およびプリント配線基板１１の熱伝導性、冷却時間等のはんだ付け条件により変化するものである。しかし、特許文献１に記載された方法では、はんだフィレットのプリント配線基板１１の上面からの高さを調整することはできない。
【００３０】
本実施形態では、ランド１４ａ上に濡れ上がり防止部３０を配置し、濡れ上がり防止部３０の下端面３２に、はんだ噴流によりコネクタピン２３を濡れ上がってくる溶融はんだを接触させて、はんだの濡れ上がりを抑制する。このため、はんだ付け条件に対応して、はんだ４１のプリント配線基板１１の上面からの高さを調整することが可能であり、リフトオフを確実に抑制することができる。
【００３１】
［実施形態１の効果］
上記一実施の形態によれば、下記の効果を奏する。
（１）プリント配線基板１１の裏面側からのはんだ噴流によりコネクタピン２３を濡れ上がってくる溶融はんだの高さを規定する濡れ上がり防止部３０を、プリント配線基板１１の各ランド１４ａ上に配置した。このため、コネクタピン２３を濡れ上がってくる溶融はんだの濡れ上がりを抑制してリフトオフを抑制することができる。
【００３２】
（２）各濡れ上がり防止部３０を整列板部４０に接続し、樹脂モールドにより、コネクタ本体２１に一体成形した。このため、濡れ上がり防止部３０を有するコネクタの作製が容易である。
但し、整列板部また、プリント配線基板１１の貫通孔１２との位置合せを、従来の濡れ上がり防止部３０を備えていないコネクタ７１と同様に行うことができ、濡れ上がり防止部３０の追加に伴う、半田付け作業の能率低下は殆ど無い。
【００３３】
（３）コネクタ２０に突当部２６を樹脂モールドにより一体成形した。突当部２６の下面をプリント配線基板１１の上面に突き当てることにより、プリント配線基板１１の上面と濡れ上がり防止部３０の下端面３２とを所定の間隔に設定することができ。これにより、ランド１４ａ上に形成されるはんだフィレットの高さのばらつきを小さくすることができ、リフトオフ発生の抑制効果を安定させることができる。
また、突当部２６は、コネクタ２０に一体成形するので、金型費用の増大も小さくすることができる。
【００３４】
（４）突当部２６と共に弾性係止片２５をコネクタ本体２１に樹脂モールドにより一体成形した。プリント配線基板１１の上面に突当部２６の下面を当接し、プリント配線基板１１の裏面に弾性係止片２５の係止爪２５ａを係止することにより、コネクタ２０をプリント配線基板１１に取り付けることができる。このため、コネクタ２０の取り付け構造を簡素にし、かつ、取り付け作業を迅速で、容易にすることができる。
【００３５】
［変形例］
図４は、図３に図示されたコネクタの変形例を示す。
図４の変形例では、濡れ上がり防止部３０のピン挿通孔３１ａの直径を、下端面３２側においてコネクタピン２３に接触するように小さくしたものである。
この構造により、コネクタピン２３を濡れ上がってくる溶融はんだは、濡れ上がり防止部３０の下端面３２により確実に濡れ上がりが防止される。このため、ランド１４ａ上に形成されるはんだ４１の形状を一様にすることができ、はんだ接合力を一様にして信頼性を向上することができる。
【００３６】
また、水平方向へのコネクタピン２３の変位を抑制すると共に、コネクタピン２３と濡れ上がり防止部３０の内壁との摩擦によってコネクタピン２３の縦方向への変位も抑制する。
したがって、電子制御装置１の耐振動性を向上する。また、振動によるコネクタピン２３とプリント配線基板１１との相対的変位を抑えるので、はんだ接合部の信頼性を確保することができる。
他の構成は、図３の場合と同様であるので、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
変形例においても、実施形態１と同様な効果（１）〜（４）を奏する。
【００３７】
--実施形態２--
図８は、本発明による電子制御装置の実施形態２を示す断面図である。
実施形態２が実施形態１と相違する点は、コネクタが上ケースと樹脂モールドにより一体成形されている点である。
すなわち、実施形態２の上ケース６３Ａは、コネクタ２０と上ケース６３とを備えている。上ケース６３は、コネクタ本体と同一の樹脂材でもよいし、アルミニウム(Al)、鉄(Fe)またはこれらを主成分とする合金等の金属でもよい。
コネクタ部２０と上ケース部６３とを一体化することで、部品点数が削減され、組付け作業が能率的となる。
【００３８】
実施形態２に示すコネクタ部２０を有する上ケース６３Ａを組み付ける場合、実施形態１の場合とは異なり、上ケース６３Ａのコネクタ２０のコネクタピン２３をプリント配線基板１１の貫通孔１２内に挿通して、部分はんだフローによりランド１４ａ、１４ｂにはんだ付けし、この後、上ケース６３Ａとベース６２とを締結部材等により固定する。締結以外に、スナップ嵌合、接着などによる固定でもよい。
【００３９】
実施形態２においても、実施形態１と同様な効果（１）〜（４）を奏することができる。
実施形態２における他の構成は、実施形態１と同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
但し、実施形態１における、突当部２６および／または弾性係止片２５を省略し、上ケース部６３に、対応する部位を設けるようにすることもできる。すなわち、上ケース６３にプリント配線基板１１の上面に当接する当接部を設けたり、プリント配線基板１１に係止する係止片を設けたりしてもよい。
【００４０】
--実施形態３--
図９は、本発明による実施形態３を示すコネクタの要部拡大断面図である。
実施形態３のコネクタ２０Ａは、下記の構造を有する。
（ｉ）各濡れ上がり防止部３０Ａの下端面３２ａは、平坦で無く、傾斜側面を有する逆円錐台形の凹部とされている。
（ｉｉ）各濡れ上がり防止部３０Ａの下端面３２ａは、プリント配線基板１１の上面に突き当たっている。
以下、上記（ｉ）、（ｉｉ）の構造および作用について説明する。
【００４１】
濡れ上がり防止部３０Ａの下端面３２ａには、中心側、換言すれば、ピン挿通孔３１ａ側が、プリント配線基板１１の上面からの距離が大きい逆円錐台形状の凹部３３が形成されている。凹部３３の傾斜側面は、直線状であっても、皿状に湾曲形状であってもよい。部分はんだ噴流により、コネクタピン２３を濡れ上がってくる溶融はんだは、濡れ上がり防止部３０Ａの凹部３３の傾斜側面に接触する。溶融はんだは、はんだ噴流を停止しても、直後に強制的な急冷等を行わない限り、凹部３３の傾斜側面に接触した状態で凝固することはなく、重力によって下降する。したがって、電子制御装置１が置かれた環境の温度変化により整列板部４０が膨張・収縮しても、それによってはんだ４１に応力が発生することはなく、はんだの接合寿命に影響を与えることはない。
【００４２】
図９では、ピン挿通孔３１ａは下端面３２側でコネクタピン２３に接触する構造として示している。この構造では、実施形態１の変形例と同様、耐振動性およびはんだ接合力の信頼性に優れている。しかし、ピン挿通孔３１ａがコネクタピン２３と接触しない構造としてもよい。
【００４３】
各濡れ上がり防止部３０Ａの下端面３２ａは、プリント配線基板１１の上面に突き当たっている。このため、濡れ上がり防止部３０Ａの下端面３２ａとプリント配線基板１１の上面との間隔を調整する必要が無い。この構造では、実施形態１のコネクタ２０における突当部２６を設ける必要はない。但し、弾性係止片２５は備えていることが好ましい。
なお、各濡れ上がり防止部３０Ａの下端面３２ａに設ける凹部３３の形状は、円錐台形に限られるものではない。円錐台の下部に円柱部を組み合わせた形状（つまり、ホームベース形状）としたり、ドーム状としたり、適宜、変更することができる。
他の構成は実施形態１と同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態３においても、実施形態１と同様な効果を奏する。
【００４４】
--実施形態４--
図１０は、本発明による実施形態４を示すコネクタの要部拡大断面図である。
実施形態４として示すコネクタ２０Ｂでは、整列板部４０が濡れ上がり防止部３０Ｂとして一体化されている。
実施形態１〜３に示されたコネクタ２０、２０Ａでは、濡れ上がり防止部３０、３０Ａはコネクタピン２３が挿通されるピン挿通孔３１、３１ａ毎に分離されていた。
実施形態４に示すコネクタ２０Ｂでは、濡れ上がり防止部３０Ｂは、１つの板状部材として連続して形成されており、実施形態１における整列板部の機能も備えている。
濡れ上がり防止部３０Ｂの下端面３２ｂは、平坦状に形成され、その全面がプリント配線基板１１の上面に当接する。下端面３２ｂにおける、濡れ上がり防止部３０Ｂの各ピン挿通孔３１ａに対応する領域には、凹部３３が形成されている。凹部３３の形状は、実施形態３と同様である。
【００４５】
実施形態４では、実施形態３と同様、各濡れ上がり防止部３０Ｂの下端面３２ｂが、プリント配線基板１１の上面に突き当たっており、濡れ上がり防止部３０Ｂの下端面３２ａとプリント配線基板１１の上面との間隔を調整する必要が無い。この構造では、実施形態１のコネクタ２０における突当部２６を設ける必要はない。但し、弾性係止片２５は備えていることが好ましい。
【００４６】
図１０に示すコネクタ２０Ｂでは、濡れ上がり防止部３０Ｂのピン挿通孔３１ａは、下端面３２ｂ側においてコネクタピン２３に接触しており、且つ、濡れ上がり防止部３０Ｂは、１つの板状部材である整列板部を含む構造である。このため、実施形態１の変形例および実施形態３の濡れ上がり防止部３０、３０Ａよりも剛性が大きいので、耐振動性およびはんだ接合力に信頼性をさらに向上することができる。
他の構成は、実施形態３と同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態４においても、実施形態１と同様な効果を奏する。
【００４７】
--実施形態５--
図１１〜図１３は本発明の実施形態５に係り、図１１は、本発明による電子制御装置の実施形態５の断面図、図１２は、図１１に図示されたコネクタを直交する方向で切断した断面図、図１３は、図１２に図示されたコネクタの要部拡大図である。
実施形態５に示す電子制御装置１では、コネクタ２０Ｃは、それぞれ独立して形成された整列板部４０Ａと、濡れ上がり防止体３０Ｃとを備えている。整列板部４０Ａと濡れ上がり防止体３０Ｃとは、樹脂モールドにより、コネクタ本体２１に一体成形されている。但し、整列板部４０Ａおよび／または濡れ上がり防止体３０Ｃは、コネクタ本体２１とは別部材として作製し、締結部材などによりコネクタ本体２１に連結してもよい。
【００４８】
整列板部４０Ａは、コネクタピン２３が挿通された複数のピン挿通孔６６ａを有し、コネクタ本体２１に接続されている整列板部４０Ａの各ピン挿通孔６６ａは、上面側が下面側よりも大きい径とされ、下面側において、コネクタピン２３に接触している。これにより、コネクタピン２３が整列板部４０Ａのピン挿通孔６６ａ内に挿通し易くなっている。
濡れ上がり防止体３０Ｃは、複数の濡れ上がり防止部３０を有し、各濡れ上がり防止部３０には、コネクタピン２３を挿通するピン挿通孔３１ａが形成されている。濡れ上がり防止部３０のピン挿通孔３１ａは、上面側が下端面３２側よりも大きい径とされ、下端面３２側において、コネクタピン２３に接触している。これにより、コネクタピン２３が濡れ上がり防止部３０のピン挿通孔３１ａ内に挿通し易くなっている。
整列板部４０Ａのピン挿通孔６６ａに挿通されたコネクタピン２３は、ピン挿通孔６６ａの周側面に案内されて、濡れ上がり防止体３０Ｃのピン挿通孔３１ａに挿入される。ピン挿通孔３１ａに挿入されたコネクタピン２３は、ピン挿通孔３１ａの周側面に案内されて、プリント配線基板１１の貫通孔１２内に挿通される。
【００４９】
図１３に示された濡れ上がり防止体３０Ｃは、実施形態１に示された整列板部４０と濡れ上がり防止部３０とを一体化した部材となっている。従って、実施形態１と同様な機能を備えている。
それゆえ、実施形態５においても、実施形態１と同様な効果を奏する。
その他の構成は、実施形態１と同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
【００５０】
--実施形態６--
図１４〜図１６は本発明の実施形態６に係り、図１４は、本発明による電子制御装置の実施形態６の断面図、図１５は、図１４に図示されたコネクタを直交する方向で切断した断面図、図１６は、図１４に図示されたコネクタの要部拡大図である。
実施形態６に示す電子制御装置１では、コネクタ２０Ｄは、整列板部の機能を備える濡れ上がり防止体３０Ｄと、一対の突当部２６と、一対の弾性係止片２５を備えている。
濡れ上がり防止体３０Ｄは、１つの板状部材であり、プリント配線基板１１の貫通孔１２のそれぞれに対向する位置に形成されたピン挿通孔３１ａを有する。
【００５１】
濡れ上がり防止部３０のピン挿通孔３１ａは、上面側が下端面３２ｃ側よりも大きい径とされ、下端面３２ｃにおいて、コネクタピン２３に接触している。これにより、コネクタピン２３が濡れ上がり防止部３０のピン挿通孔３１ａ内に挿通し易くなっている。ピン挿通孔３１ａに挿入されたコネクタピン２３は、ピン挿通孔３１ａの周側面に案内されて、プリント配線基板１１の貫通孔１２内に挿通される。
【００５２】
濡れ上がり防止体３０Ｄの下端面３２ｃは、プリント配線基板１１の上面とほぼ平行な平坦面とされており、実施形態６では、この平坦な下端面３２ｃが、溶融はんだの接触面となっている。
コネクタ２０Ｄのコネクタピン２３を、濡れ上がり防止部３０のピン挿通孔３１ａを通過して、プリント配線基板１１の貫通孔１２に挿通すると共に、一対の弾性係止片２５をプリント配線基板１１の貫通孔１３に挿通する。そして、突当部２６をプリント配線基板１１の上面に突き当てると、弾性係止片２５の係止爪２５ａがプリント配線基板１１の裏面の貫通孔１３の周縁部に係止される。これにより、突当部２６と弾性係止片２５との間にプリント配線基板１１が挟持され、コネクタ２０Ｄがプリント配線基板１１に取り付けられる。
このとき、濡れ上がり防止体３０Ｄの下端面３２ｃとプリント配線基板１１の上面との間隔は、溶融はんだの高さを規定する位置に配置されており、下端面３２ｃは、溶融はんだの接触面となっている。
【００５３】
他の構成は実施形態１と同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態６においても実施形態１と同様な効果を奏する。
また、実施形態６では、整列板部が不要となり、且つ、濡れ上がり防止体３０Ｄは、プリント配線基板１１側に延在される複数の濡れ上がり防止部３０を有していない簡素な構造であるので、金型を安価にすることができる。
【００５４】
以上説明した通り、上記各実施形態によれば、プリント配線基板１１の裏面側からのはんだ噴流によりコネクタピン２３を濡れ上がってくる溶融はんだの高さを規定する濡れ上がり防止部３０を、プリント配線基板１１の各ランド１４ａの上方に配置した。
はんだフィレットのプリント配線基板１１の上面からの高さは、溶融はんだの温度、はんだ噴流へのフロー時間、コネクタピン２３の濡れ性、コネクタピン２３およびプリント配線基板１１の熱伝導性、冷却時間等のはんだ付け条件により変化する。
本発明の実施形態では、溶融はんだに接触して濡れ上がり抑制する濡れ上がり防止部３０の下端面３２、３２ａ〜３２ｃのプリント配線基板１１の上面からの高さを、はんだ付け条件に対応して適宜、調整することが可能である。このため、はんだ４１がプリント配線基板１１のランド１４ａから表面から剥離するリフトオフを確実に抑制することができるという効果を奏する。
【００５５】
なお、上記実施形態においては、Sn-0.3Ag-0.7Cu-3Biはんだを用いた場合で例示した。しかし、本発明は、ビスマス(Bi)が含まれているはんだを用いる場合には、その配分量に関係なく効果を奏する。また、ビスマス(Bi)以外の材料でも、錫（Sn）と低融点の共晶合金を形成する材料が含まれているはんだに対しては、ランド１４ａに偏析が生じ易いので、リフトオフ抑制の効果を奏する。
【００５６】
上記濡れ上がり防止部３０を有するコネクタ２０は、車両用の電子制御装置以外にも、はんだ噴流によりコネクタピン２３をプリント配線基板１１のランド１４ａにはんだ付けする場合に幅広く適用することができる。
【００５７】
上記各実施形態に示した、コネクタ２０、上ケース６３、ベース６２等の構造は、一例を示すものであり、本発明の趣旨の範囲内において、適宜、変更して適用することが可能であり、要は、回路基板の貫通孔の周縁部に設けられたランドにはんだ付けされるコネクタピンへのはんだの濡れ上がりを防止して、はんだがランドの周縁部において、ランドから剥離するリフトオフを抑制するための濡れ上がり防止部を備えたコネクタであって、濡れ上がり防止部は、コネクタ本体に接続される接続部と、コネクタピンが挿通されるコネクタピン挿通部とを備え、コネクタピン挿通部の回路基板との対向面側にはんだと接触するはんだ接触面を有するものであればよい。
【符号の説明】
【００５８】
１    電子制御装置
１１    プリント配線基板（回路基板）
１２、１３    貫通孔
１４    金属箔
１４ａ、１４ｂ    ランド
２０    コネクタ
２０Ａ〜２０Ｄ    コネクタ
２１    コネクタ本体
２３    コネクタピン
２５    弾性係止片
２６    突当部
３０    濡れ上がり防止部
３０Ａ、３０Ｂ    濡れ上がり防止部
３０Ｃ、３０Ｄ    濡れ上がり防止体
３１    ピン挿通孔
３１ａ      ピン挿通孔
３２    下端面（はんだ接触面）
３２ａ〜３２ｃ    下端面（はんだ接触面）
３３    凹部
４０    整列板部
４０Ａ    整列板部
４１、４２    はんだ
６１    ケース
６２    ベース
６３    上ケース
６３Ａ    上ケース
６６、６６ａ    ピン挿通孔
【図１】
2015095311.tif 000003
【図２】
2015095311.tif 000004
【図３】
2015095311.tif 000005
【図４】
2015095311.tif 000006
【図５】
2015095311.tif 000007
【図６】
2015095311.tif 000008
【図７】
2015095311.tif 000009
【図８】
2015095311.tif 000010
【図９】
2015095311.tif 000011
【図１０】
2015095311.tif 000012
【図１１】
2015095311.tif 000013
【図１２】
2015095311.tif 000014
【図１３】
2015095311.tif 000015
【図１４】
2015095311.tif 000016
【図１５】
2015095311.tif 000017
【図１６】
2015095311.tif 000018