(57)【要約】【課題】  戸外に設置される太陽電池パネル用端子箱内のような温度変化の激しい環境下で使用しても強固な半田接続部分が形成されることができる、ダイオードの端子板への半田付け方法を提供する。【解決手段】  リード足を有するダイオードを端子板に取り付ける方法であって、電気伝導性を有しかつ半田に対して親和性を有する物質を前記ダイオードのリード足の上に置いて前記物質と前記リード足と前記端子板を半田付けする方法において、前記物質が、半田付けの際に前記リード足と前記物質の間に半田が滞留するような形状及び大きさで前記リード足の上に置かれることを特徴とする方法。この方法によって形成された端子板回路を含む太陽電池パネル用端子箱。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リード足を有するダイオードを端子板に取り付ける方法であって、電気伝導性を有しかつ半田に対して親和性を有する物質を前記ダイオードのリード足の上に置いて前記物質と前記リード足と前記端子板を半田付けする方法において、前記物質が、半田付けの際に前記リード足と前記物質の間に半田が滞留するような形状及び大きさで前記リード足の上に置かれることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記物質が、銅、銅合金、及びそれらの錫メッキからなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記物質の形状が、棒状物、平面体、及びそれらの複合体からなる群から選択されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記物質の大きさが、前記リード足の上に置いたときに前記リード足を完全に覆わないようなものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記物質の長手方向が前記ダイオードの本体からの前記リード足の延出方向に対して略垂直になるように、前記物質が前記リード足の上に置かれて半田付けされることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記物質の端部が前記端子板と接触されるように、前記物質が前記リード足の上に置かれ、前記物質の端部と前記端子板が半田付けされることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記端子板が、前記ダイオードから発熱した熱を十分に放散できるように拡大されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
リード足を有するダイオード、前記リード足の上に置かれる電気伝導性を有しかつ半田に対して親和性を有する物質、及び端子板を含む端子板回路であって、前記物質と前記リード足と前記端子板が請求項１〜７のいずれかに記載の方法によって半田付けされていることを特徴とする端子板回路。
【請求項９】
前記端子板が、前記ダイオードから発生した熱を十分に放散できるように拡大されていることを特徴とする請求項８に記載の端子板回路。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の端子板回路を含むことを特徴とする太陽電池パネル用端子箱。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度変化による端子板の変形に対して耐えうる強固な半田接続部分を有するようにした、ダイオードの端子板への半田付け方法、及びその方法によって半田付けされた端子板回路に関する。特に、本発明は、温度変化が著しい環境で使用される太陽電池パネル用端子箱において、放熱効果向上のために拡大された端子板を有する端子板回路に使用するために好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
ダイオードは一般に、回路内でその機能を発揮させるために、ダイオードのリード足を端子板に半田付けすることによって電気的に接続される。
【０００３】
ダイオードの端子板への電気的接続は、通常の使用では、強固に接続されているが、太陽電池パネル用端子箱内に設置される端子板では、温度変化が著しい環境で使用されるため、端子板の平面方向の膨張・収縮が頻繁に起こり、従ってダイオードのリード足の端子板への半田付け部分がそれに耐えきれずにクラックを形成して半田が容易に剥離してしまうという問題があった。
【０００４】
特に、特許文献１の太陽電池パネル用端子箱のように、ダイオードの放熱効果向上のために拡大された端子板を有するものは、端子板の平面方向の膨張・収縮が半田付け部分に大きく伝達されるため、上記の問題が顕著に表れていた。従って、かかる環境においても強固な半田付け部分を形成できる方法が求められていた。
【特許文献１】特開２００５−２５１９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、かかる従来技術の現状に鑑み創案されたものであり、その目的は、戸外に設置される太陽電池パネル用端子箱内のような温度変化の激しい環境下で使用しても強固な半田接続部分が形成されることができる、ダイオードの端子板への半田付け方法、及びその方法によって半田付けされた端子板回路、並びにそれを含む太陽電池パネル用端子箱を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、かかる目的を達成するために、ダイオードのリード足と端子板の間の接続部分の半田を厚くするような半田付け方法について鋭意検討した結果、ダイオードのリード足の上に特定の物質を置いてその物質とリード足の間に半田が滞留するように端子板に半田付けすることによって接続部分の半田を従来よりかなり厚くできること、そしてこのように厚く形成された半田接続部分が温度変化の激しい環境に対して十分耐えうる強固なものであることを見出し、本発明の完成に至った。
【０００７】
即ち、本発明は、リード足を有するダイオードを端子板に取り付ける方法であって、電気伝導性を有しかつ半田に対して親和性を有する物質を前記ダイオードのリード足の上に置いて前記物質と前記リード足と前記端子板を半田付けする方法において、前記物質が、半田付けの際に前記リード足と前記物質の間に半田が滞留するような形状及び大きさで前記リード足の上に置かれることを特徴とする方法である。
【０００８】
本発明の上記方法の好ましい態様では、前記物質が、銅、銅合金、及びそれらの錫メッキからなる群から選択され、前記物質の形状が、棒状物、平面体、及びそれらの複合体からなる群から選択され、前記物質の大きさが、前記リード足の上に置いたときに前記リード足を完全に覆わないようなものであり、前記物質の長手方向が前記ダイオードの本体からの前記リード足の延出方向に対して略垂直になるように、前記物質が前記リード足の上に置かれて半田付けされるものであり、前記物質の端部が前記端子板と接触されるように、前記リード足の上に置かれ、前記物質の端部と前記端子板が半田付けされており、前記端子板が、前記ダイオードから発熱した熱を十分に放散できるように拡大されている。
【０００９】
また、本発明は、リード足を有するダイオード、前記リード足の上に置かれる電気伝導性を有しかつ半田に対して親和性を有する物質、及び端子板を含む端子板回路であって、前記物質と前記リード足と前記端子板が上記の方法によって半田付けされていることを特徴とする端子板回路である。
【００１０】
本発明の端子板回路の好ましい態様では、前記端子板が前記ダイオードから発生した熱を十分に放散できるように拡大されている。
【００１１】
さらに、本発明は、上記端子板回路を含むことを特徴とする太陽電池パネル用端子箱である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の方法は、ダイオードのリード足を端子板に半田付けする際に、特定の物質をリード足の上に置いてその物質とリード足の間に半田が滞留するようにしたので、ダイオードのリード足と端子板の間に強固な半田接続を形成することができる。かくして形成された半田接続部分は、温度変化によって端子板が膨張・収縮を繰り返すような過酷な環境に対してもクラックや剥がれを起こさない強固なものである。本発明の方法は、太陽電池パネル用端子箱内で拡大された端子板を有する環境で特に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の方法は、ダイオードを端子板に取り付ける際に、電気伝導性を有しかつ半田に対して親和性を有する物質をダイオードのリード足の上に置いて前記物質とリード足と端子板を半田付けする方法に関し、前記物質が、半田付け時にリード足と前記物質の間に半田が滞留するような形状及び大きさでリード足の上に置かれて、強固な厚い半田接続部分を形成するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
本発明で使用するダイオードは、リード足を有するダイオードであればいずれのダイオードも使用することができ、例えば面実装型ダイオード、ベアーチップダイオード、パッケージ型ダイオードなどを使用することができる。
【００１５】
本発明で使用する端子板は、従来公知の導電性金属から形成された端子板であればいずれの端子板も使用することができるが、通常使用されるサイズの端子板では温度変化の激しい環境でも膨張・収縮の割合が小さく半田接続部分の問題が起こりにくいので、本発明ではダイオードから発生した熱を十分に放散できるように放熱板としての役割も果たす拡大された端子板を対象とすることが好ましい。
【００１６】
本発明で使用する電気伝導性を有しかつ半田に対して親和性を有する物質は、ダイオードと端子板の電気的接続を妨げずに半田との接続を良好に保持できる物質であればいずれのものも使用することができ、例えば銅、銅合金又はそれらの錫メッキを使用することができる。
【００１７】
本発明で使用する前記物質は、ダイオードのリード足を端子板に半田付けする際にダイオードのリード足の上に置かれて使用される。このとき、ダイオードのリード足と前記物質の間に半田が滞留されて通常の半田付けより厚い又は強固な半田接続部分が形成されなければならない。本発明の方法では、そのような半田の滞留状態を形成する目的のために、前記物質の形状、大きさ及びリード足の上に置かれた状態を適宜選択することが必要である。
【００１８】
前記物質の形状は、上記目的を達成できれば特に限定されないが、円形、楕円形、多角形、星形、及びそれらの複合形などの断面を有する棒状物、円形、楕円形、多角形、星形、及びそれらの複合形などの平面形状を有する平面体、及びそれらの複合体からなる群から選択されることが好ましい。また、前記物質の大きさは、ダイオードのリード足の上に置いたときにリード足を完全に覆わないようなものであり、しかも前記物質とダイオードのリード足の間に半田が滞留しうる空間を形成できるようなものから選択されることが好ましい。また、前記物質をリード足の上へ置いた状態も前記物質とダイオードのリード足の間に半田が滞留しうる空間を形成できるように選択することが好ましい。なお、上述の半田の滞留部分は、ダイオードのリード足と端子板の半田接続部分を強固にするのに寄与又は関与するものでなければならない。
【００１９】
次に、本発明の方法を用いてダイオードのリード足の上に前記物質を置いて前記物質とリード足と端子板を半田付けした例を図面に示す。図１は、前記物質４として円形の断面を有する棒状体を用い、前記物質４の長手方向がダイオード１の本体からのリード足２の延出方向に対して略垂直になるようにリード足２の上に置かれて、前記物質４とリード足２と端子板３を半田付けした本発明例を示し、この例では、前記物質４とリード足２の間に半田の滞留部分６が形成されており、この部分がリード足２と端子板３の半田接続部分を強固にしていることが示されている。なお、図２に従来のダイオード１のリード足２の端子板３への半田付け例を示すが、この例では、図１の本発明例のように半田の滞留部分６が形成されておらず、リード足２と端子板３で形成される半田接続部分が比較的薄くなっている。
【００２０】
図３〜図７は、本発明例の各種変形例を示す。図３は、端子板の形状に合わせて図１で使用した棒状体の物質を各リード足ごとに独立して使用した例を示し、図４は、図１で使用した棒状体の物質の端部を延長させて端子板と直接接触されるようにし、この物質の端部も端子板と半田付けされるようにした例を示し、図５は、図１で使用した棒状体の物質の端部を延長させ、その端部を前記物質と同様の性質を有する物質からなる間接体７を介在させて間接的に端子板と接触されるようにし、この物質の端部も間接体７とともに端子板と半田付けされるようにした例を示し、図６は、端子板の形状に合わせて図４で使用した棒状体の物質を各リード足ごとに独立して使用し、しかも半田を棒状体の中央から端部にわたって全面的に使用した例を示し、図７は、図５で使用した端部の間接体７に加えて、さらにリード足間にも間接体７を設けて、この部分でも棒状体の物質と間接体７と端子板が半田付けされるようにした例を示す。
【００２１】
図１及び３〜７の本発明例からわかるように、前記物質は、端子板の形状に合わせて、単一体で全てのリード足上に置かれるように共同使用してもよいし、各リード足ごとに独立して単一体を使用してもよい。また、半田付けは、前記物質とリード足の間、リード足と端子板の間、前記物質と端子板の間、又は前記物質とリード足と端子板の間で単一又は複数箇所で行なわれてもよく、半田付けの範囲も前面にわたっても一部であってもよい。また、前記物質は、同様の性質を有する間接体を介して端子板又はリード足の上に置かれて半田付けされてもよい。いずれにしても前記物質とリード足の間に半田滞留部分が形成され、この部分がリード足と端子板の間の厚い又は強固な半田接続部分に寄与又は関与することが必要である。
【００２２】
このように本発明の方法によって形成された端子板回路は、温度変化が激しい環境で使用される太陽電池パネル用端子箱内に組み込まれて使用されることが好ましく、特にダイオードから発生した熱を十分に放散できるように拡大された回路において極めて有用である。
【実施例】
【００２３】
本発明の方法によって形成された端子板回路が温度変化の激しい環境下でも強固な半田接続部分を維持できることを以下に示すが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【００２４】
図８に記載のような端子板回路を用意し、ダイオードのリード足と端子板の半田付け接続部分を、本発明例では図１に記載のように、比較例では図２に記載のようにして形成した。かくして形成された端子板回路を太陽電池パネル用端子箱に入れてシリコン樹脂で封止した。なお、これらの端子箱を本発明例及び比較例の試験のためにそれぞれ１０個ずつ作成した。
【００２５】
次に、本発明例及び比較例の端子箱を温度−６０℃、湿度４０％で３０分、＋１００℃、湿度４０％で３０分を１サイクルとする冷熱衝撃試験に供した。これらの試験は、２５０，５００，７５０，又は１０００サイクルで行ない、それぞれのサイクルの終了後にダイオードの定格電流を流し、そのときの電圧を測定した。この電圧が定格電圧より高い場合、半田にクラックや剥がれなどの問題が生じた可能性があるので解体してダイオードのリード足と端子の半田接続部分を顕微鏡で観察し、実際に半田に問題があるものをＮＧとして評価した。表１にその結果を示す。
【００２６】
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【００２７】
上記の表１から明らかなように、本発明例は、１０００サイクルの冷熱衝撃試験に供しても半田接続部分に問題を生じなかったのに対し、比較例は、５００サイクル以上になると半田接続部分に信頼性が低いことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の方法によれば、温度変化の激しい環境下でも信頼性の高いダイオードのリード足と端子板の半田接続部分を形成することができるので、太陽電池パネル用端子箱内の端子板回路のような過酷な使用環境において極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の方法によってダイオードを端子板に取り付けた例を示す。
【図２】従来の方法によってダイオードを端子板に取り付けた例を示す。
【図３】本発明の方法によってダイオードを端子板に取り付けた別の例を示す。
【図４】本発明の方法によってダイオードを端子板に取り付けた別の例を示す。
【図５】本発明の方法によってダイオードを端子板に取り付けた別の例を示す。
【図６】本発明の方法によってダイオードを端子板に取り付けた別の例を示す。
【図７】本発明の方法によってダイオードを端子板に取り付けた別の例を示す。
【図８】実施例で使用した端子板回路を示す。
【符号の説明】
【００３０】
１  ダイオード
２  リード足
３  端子板
４  物質
５  半田
６  滞留部分
７  間接体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年9月3日(2007.9.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
図１及び３〜７の本発明例からわかるように、前記物質は、端子板の形状に合わせて、単一体で全てのリード足上に置かれるように共同使用してもよいし、各リード足ごとに独立して単一体を使用してもよい。また、半田付けは、前記物質とリード足の間、リード足と端子板の間、前記物質と端子板の間、又は前記物質とリード足と端子板の間で単一又は複数箇所で行なわれてもよく、半田付けの範囲も全面にわたっても一部であってもよい。また、前記物質は、同様の性質を有する間接体を介して端子板又はリード足の上に置かれて半田付けされてもよい。いずれにしても前記物質とリード足の間に半田滞留部分が形成され、この部分がリード足と端子板の間の厚い又は強固な半田接続部分に寄与又は関与することが必要である。