(57)【要約】【課題】局部はんだ付けが実施されるターミナルコネクタ部の構造につき、樹脂コネクタ部の焦げ、発火を防止する構造を提案する。【解決手段】樹脂コネクタ部１に設けた凹部２に収められるコネクタ電極３に対し、他の電極（パワー素子電極４）が局部はんだ付けにて電気的に接続される、電子部品のターミナルコネクタ部１０の構造であって、前記凹部２の縦壁面２ａと、前記コネクタ電極３の縦壁部３ａの間に、はんだ付け時に発生する溶解物質を溜めるための空間５を設けた、ターミナルコネクタ部１０の構造とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂コネクタ部に設けた凹部に収められるコネクタ電極に対し、他の電極が局部はんだ付けにて電気的に接続される、電子部品のターミナルコネクタ部の構造であって、
前記凹部の縦壁面と、前記コネクタ電極の縦壁部の間に、はんだ付け時に発生する溶解物質を溜めるための空間を設けた構造とする、
電子部品のターミナルコネクタ部の構造。
【請求項２】
前記空間は、前記凹部の縦壁面を、前記コネクタ電極の縦壁部から離れる方向に傾斜する傾斜面で構成することで形成される、
ことを特徴とする、請求項１に記載の電子部品のターミナルコネクタ部の構造。
【請求項３】
前記コネクタ電極は、
床板部と、前記床板部の両端から、それぞれ、上方へ向って延設される縦壁部とから、断面視略凹形状に構成されるものであり、
前記縦壁部の高さ寸法は、前記樹脂コネクタ部の凹部の深さ寸法と略同一の寸法に設定される、
ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の電子部品のターミナルコネクタ部の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワー素子部と駆動回路部からなるインバータ用パワーモジュール等のターミナルコネクタ部の構造に関するものであり、より詳しくは、レーザー等による局部はんだ付け工法における不具合の発生を防止する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図４に示すごとく、パワー素子部４２と駆動回路部４１からなり、モータ４３を駆動制御するインバータ用パワーモジュール４４等の電子部品は周知となっている。前記パワー素子部４２と、駆動回路部４１は、ターミナルコネクタ部４６・４６・・・を介して電気的に接続される構成としている。
また、図５に示すごとく、前記ターミナルコネクタ部４６は、駆動回路部４１（図４）の基板４１ａに設けた樹脂コネクタ部４１ｂに複数のコネクタ電極４７・４７・・・を配置して構成されるものであり、前記コネクタ電極４７・４７・・・は、樹脂コネクタ部４１ｂに形成される断面視凹形の電極収容部４８・４８・・・にそれぞれ収められるようになっている。また、前記コネクタ電極４７・４７・・・及び樹脂コネクタ部４１ｂには、図において上下方向に貫通穴が設けられ、該貫通穴にパワー素子部４２からのパワー素子電極４８・４８・・・が挿入される。
そして、図６に示すごとく、前記コネクタ電極４７・４７・・・にはんだ４９をセットし、レーザー５０を照射すること等による局部はんだ付けを行うことで、前記パワー素子部４２と前記駆動回路部４１の電気的な接続が行われる。
【０００３】
また、図５及び図６に示すごとく、前記コネクタ電極４７・４７・・・には、一方の壁部を斜め上方外側へと延設させることにより形成される遮蔽部４７ａ・４７ａ・・・が設けられる構成とし、この遮蔽部４７ａ・４７ａ・・・によって、樹脂コネクタ部４１ｂへのレーザー５０の直接的な照射、及び、加熱による焼損が防がれる構成となっている。
【０００４】
また、このようなレーザーを用いた局部はんだ付けに関する技術について開示する文献も存在する（例えば、特許文献１参照。）。
この特許文献１では、レーザー照射箇所周辺の電子部品等への熱的損傷を防止すべく、遮光ノズル内においてレーザーを照射する構成としている。
【特許文献１】特開２００５−１１１５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、図６に示す従来構成の場合、はんだ４９が溶融し、その上面（はんだ面）が平らでなくなると、レーザー５０が錯乱し、電極収容部４８の垂直な壁面４８ａを照射して、当該壁面４８ａに焦げ５２（焼損）が発生してしまうという問題があった。
【０００６】
また、溶融温度の高いはんだ酸化物、はんだから溶け出たフラックスや、異物が混入した溶解物質５１は、コネクタ電極４７と前記壁面４８ａの界面に集まり、さらには、壁面４８ａを這い上がる。そして、薄膜状になって熱容量が小さくなった溶解物質５１は、はんだ溶解時に発生する熱によって急激に高温となり、焦げることや、発火原因となることがあった。また、この溶解物質５１によって、樹脂コネクタ部４１ｂが焼損してしまうことがあった。
【０００７】
また、特許文献１の技術では、遮光ノズルが必要であり、前記電極収容部４８の溝幅が狭い構成には対応できない場合があると考えられ、また、前記溶解物質５１の這い上がりの問題についての解決策とはならないものである。
【０００８】
そこで、本発明では、以上の問題を解決すべく、新規なターミナルコネクタ部の構造について提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上のごとくであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１０】
即ち、請求項１に記載のごとく、
樹脂コネクタ部に設けた凹部に収められるコネクタ電極に対し、他の電極が局部はんだ付けにて電気的に接続される、電子部品のターミナルコネクタ部の構造であって、前記凹部の縦壁面と、前記コネクタ電極の縦壁部の間に、はんだ付け時に発生する溶解物質を溜めるための空間を設けた構造とするものである。
【００１１】
また、請求項２に記載のごとく、
前記空間は、前記凹部の縦壁面を、前記コネクタ電極の縦壁部から離れる方向に傾斜する傾斜面で構成することで形成されることとするものである。
【００１２】
また、請求項３に記載のごとく、
前記コネクタ電極は、
床板部と、前記床板部の両端から、それぞれ、上方へ向って延設される縦壁部とから、断面視略凹形状に構成されるものであり、
前記縦壁部の高さ寸法は、前記樹脂コネクタ部の凹部の深さ寸法と略同一の寸法に設定されることとするものである。
【発明の効果】
【００１３】
以上の請求項１、２に記載の発明では、
はんだ付けにおいて発生する、はんだ酸化物、フラックス、異物等が混入した溶解物質が、仮に、コネクタ電極の縦壁部の内側面を這い上がって外側面まで回り込むことがあっても、この溶解物質が樹脂コネクタ部の縦壁部に直接的に付着することを防止することができ、樹脂コネクタ部の焦げを防止することができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明では、
コネクタ電極の縦壁部を高く確保することにより、前記縦壁部によって樹脂コネクタ部の縦壁部を遮蔽することができ、これによって、樹脂コネクタ部の縦壁部のレーザーによる焦げを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１乃至図３に示す本発明の実施例では、樹脂コネクタ部１に設けた凹部２に収められるコネクタ電極３に対し、他の電極（パワー素子電極４）が局部はんだ付けにて電気的に接続される、電子部品のターミナルコネクタ部１０の構造であって、前記凹部２の縦壁面２ａと、前記コネクタ電極３の縦壁部３ａの間に、はんだ付け時に発生する溶解物質を溜めるための空間５を設けた、ターミナルコネクタ部１０の構造とするものである。
【００１６】
以下詳細について説明すると、図１に示すごとく、基板６上に樹脂コネクタ部１が設けられ、図示せぬパワー素子部からのパワー素子電極４・４・・・が、前記基板６に設けた貫通孔６ａ・６ａ・・・より、樹脂コネクタ部１の貫通穴１０ａ・１０ａ・・・に向って挿入されるようになっている。
【００１７】
また、図１及び図２に示すごとく、前記樹脂コネクタ部１には、前記貫通穴１０ａ・１０ａ・・・の反基板６側の開口部が開口される、溝状の凹部２・２・・・が構成されている。この凹部２・２・・・は、図１において奥行き方向に長く形成されている。
また、前記凹部２・２・・・には、それぞれ、断面視略凹形状とするコネクタ電極３・３・・・が収められる。このコネクタ電極３・３・・・は、前記凹部２・２・・・と同様、図１において奥行き方向に長く形成されている。
【００１８】
また、図３に示すごとく、このコネクタ電極３は、床板部３ｃと、前記床板部３ｃの両端から、それぞれ、上方へ向って延設される縦壁部３ａ・３ｂとから、断面視略凹形状に構成されるものである。
【００１９】
また、図３に示すごとく、二つの縦壁部３ａ・３ｂのうち、図において左側に配置される、一方の縦壁部３ｂにおいては、他方の縦壁部３ａと離れる方向に、斜め上方に延設される遮蔽部３ｄが設けられている。
この遮蔽部３ｄによって、樹脂コネクタ部１のうち、当該遮蔽部３ｄの下方に位置する範囲１ａ・１ａに対するレーザーの直接的な照射を防止することとして、前記範囲１ａ・１ａにおける樹脂の焦げを防止するようにしている。
また、このように、前記遮蔽部３ｄにおいては、レーザーの直接的な照射を防止する観点から、図２に示すごとく、レーザー３０が照射される位置と近い範囲にのみ形成されるようになっている。
【００２０】
また、図２及び図３に示すごとく、前記コネクタ電極３の床板部３ｃには、板厚方向に貫通する貫通穴３ｈが設けられており、該貫通穴３ｈに前記パワー素子電極４が貫装されて、パワー素子電極４の先端が床板部３ｃから突出されるようになっている。
【００２１】
以上の構成において、図２に示すごとく、各コネクタ電極３・３・・・において、前記貫通穴３ｈ・３ｈ・・・からそれぞれパワー素子電極４・４・・・を突出させた状態とし、順次、糸状はんだ２１の先端部をパワー素子電極４の位置にセットしつつ、その先端部に対してレーザー３０を照射することにより、はんだ２１が融解されてはんだ結合部２０・２０・・・・が形成されるようになっている。
【００２２】
そして、本実施例においては、図３に示すごとく、前記コネクタ電極３の二つの縦壁部３ａ・３ｂのうち、少なくとも一方の縦壁部３ａ、即ち、前記遮蔽部３ｄが延設される縦壁部３ｂとは反対側の縦壁部３ａと、前記凹部２の縦壁面２ａとの間に、はんだ付け時に発生する溶湯物質を溜めることができる空間５が設けられる構成としている。
また、前記空間５は、前記凹部２の縦壁面２ａを、前記コネクタ電極の縦壁部から離れる方向に傾斜する傾斜面で構成することで形成されることとするものである。つまり、前記縦壁面２ａは、深さ方向において、浅くなるに従って凹部２の上側開口を広くする傾斜面で形成されることとしている。
【００２３】
この構成により、はんだ付けにおいて発生する、はんだ酸化物、フラックス、異物等が混入した溶解物質が、仮に、前記縦壁部３ａの内側面を這い上がって外側面３ｆまで回り込むことがあっても、この溶解物質が前記縦壁部２ａに直接的に付着することを防止することができ、縦壁部２ａ（樹脂面）の焦げ（焼損）を防止することができる。
また、このように、溶解物質を外側面３ｆまで回りこませることによれば、この周り込んだ溶解物質に対しては、レーザーの照射が前記縦壁部３ａによって遮られるため、回り込んだ溶解物質がレーザーによって直接的に熱せられて樹脂（縦壁面２ａ）を焦がしてしまったり、さらには、発火原因となったりする、といった不具合を確実に防止することができる。また、空間５側に回りこんだ溶解物質の温度は、この回り込む過程においてコネクタ電極３に熱を奪われて低下することになる。
【００２４】
また、本実施例では、図２に示すごとく、凹部２の長さ方向（溝の奥行き方向）の略全範囲について樹脂の肉を盗み、傾斜する縦壁面２ａを形成することによって、前記空間５について、広い容積を確保することとし、前記溶解物質が多量に発生した場合においても、十分に対応できるようになっている。尚、この観点から、前記空間５の容積は、少ない場合であっても、はんだ結合部２０におけるはんだ容量の３〜１０％程度を確保することが望ましい。
【００２５】
また、前記空間５が設けられる側に配置される縦壁部３ａについては、その高さをできるだけ高く確保することが望ましい。
はんだが溶解した状態では、その表面張力によって、はんだが両側の縦壁部３ａ・３ｂの壁面に寄せられることになるが、縦壁部３ａ・３ｂの高さに違いがありすぎると、はんだが片側に寄ってしまい、はんだ表面（液面）が傾斜することになる。例えば、図６に示される従来構成のコネクタ電極４７においては、一方の縦壁部の高さ寸法が低いため、はんだ表面が傾斜することになる。このように、はんだ表面が傾斜すると、レーザーが散乱されて、壁面４８ａに照射してしまうことになる。特に、糸はんだを連続的に供給しながらのはんだ付けとなるため、はんだ表面は安定しないものとなる。
【００２６】
この点、図３に示される本実施例のように、前記縦壁部３ａの高さ寸法を高く確保し、もう一方の縦壁部３ｂとの関係で、はんだの寄りを防止することによれば、溶解はんだの流動性の安定性を確保することができる、即ち、はんだ表面を略水平に安定させることができ（溶解はんだの形状対象性を確保することができる）、レーザーの散乱を防止することが可能となる。
そして、このレーザーの散乱に伴って生じ得る樹脂コネクタ部１の焦げを防止することができる。
【００２７】
また、以上のように、縦壁部３ａを高く確保することにより、縦壁部３ａによって樹脂コネクタ部１の縦壁部２ａを遮蔽することができ、これによって、縦壁部２ａのレーザーによる焦げを防止することができる。
【００２８】
また、図３に示すごとく、前記縦壁部３ａについては、隣接するコネクタ電極３の遮蔽部３ｄとの電気絶縁性を確保するため、当該絶縁性を確保できる距離Ｌを確保する必要があり、縦壁部３ａの高さ寸法の設計に際しては、この距離Ｌを考慮する必要がある。
そして、以上のことから、前記コネクタ電極３は、床板部３ｃと、前記床板部３ｃの両端から、それぞれ、上方へ向って延設される縦壁部３ａ・３ｂとから、断面視略凹形状に構成されるものであり、前記縦壁部３ａ・３ｂの高さ寸法は、前記樹脂コネクタ部１の凹部２の深さ寸法Ｄと略同一であって、かつ、隣接するコネクタ電極との間に電気絶縁性を確保できる寸法に設定することが好適となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ターミナルコネクタ部の構成の実施例について示す側面断面図。
【図２】同じく平面図。
【図３】コネクタ電極の縦壁部と、樹脂コネクタ部の縦壁面の間に形成される空間について示す図。
【図４】ターミナルコネクタ部が設けられるインバータ用パワーモジュールの回路構成について示す図。
【図５】従来のターミナルコネクタ部の構成について示す側面断面図。
【図６】従来のターミナルコネクタ部の構成における不具合について説明する図。
【符号の説明】
【００３０】
１      樹脂コネクタ部
２      凹部
３      コネクタ電極
４      パワー素子
５      空間
６      基板
【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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