(57)【要約】【課題】従来のバスバー等のジャンパー構造を用いた配線材では、配線材のはんだ付け部５において、周囲の温度変化や通電時の自己発熱を起因とした配線材の熱膨張によるひずみが、はんだ４の接合部に作用することが考えられたが、この応力集中に対しての対策が十分で無かった。【解決手段】本発明の三又形状のバスバー配線材を用いて、三又のうち中央の１本をスルーホールに挿入した後はんだ付けし、電気的接続を得ると共に、両脇の２本の支持部がプリント配線板に突き当たっている配線構造とすることで、配線材全体の冷熱による膨張・収縮によって発生するはんだ付け部に作用するひずみを、バスバー側で受けて低減することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線板間、もしくはプリント配線板と電子部品間の電気的接続を確保する配線材料であるバスバー配線材において、端部を三又形状としたことを特徴とするバスバー配線材。
【請求項２】
請求項1記載のバスバー配線材を用いた配線構造であって、バスバー配線材の両端支持部の少なくとも一部がプリント配線板突き当てられた状態であり、尚且つバスバー配線材の中央部がプリント配線板のスルーホールに挿入されてはんだ付けで実装されていることを特徴とする配線構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板-プリント配線板,プリント配線板−部品間における配線に用いられるバスバー配線材及びそれを用いた配線構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からバスバー等のジャンパー構造を用いた配線構造の例としては、特許第３３６３０７５号に記載されているものがあった。図５に示すように、プリント配線板１（導体部）に形成されたスルーホール２にバスバー３を挿入し、はんだ４で固定することで、プリント配線板１（導体部）間の電気的接続を確保するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３３６３０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のバスバー等のジャンパー構造を用いた配線材では、配線材のはんだ付け部５において、周囲の温度変化や通電時の自己発熱を起因とした配線材の熱膨張によるひずみが、はんだ４の接合部に作用することが考えられたが、この応力集中に対しての対策が十分で無かった。
【０００５】
そこで、この発明は、上記のような問題点を解決すべくなされたものであり、請求項１乃至図１〜４に示す通りバスバー３の端部を三又形状とし、スルーホール２に挿入した際に、バスバー３の両脇２本の支持部３ａ、３ｂをプリント配線板１に突き当たるようにすることで、配線材全体の冷熱による膨張・収縮によって発生するひずみをバスバー３の支持部３ａ、３ｂで受け、はんだ付け部５に作用するひずみを低減した、バスバーを用いた配線構造を提供することを目的とする。      
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、プリント配線板間、もしくはプリント配線板と電子部品間の電気的接続を確保する配線材料である、本発明のバスバー配線材は、端部を三又形状としたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の配線構造は、請求項１記載のバスバー配線材を用いた配線構造であって、バスバー配線材の両端支持部の少なくとも一部がプリント配線板突き当てられた状態であり、尚且つバスバー配線材の中央部がプリント配線板のスルーホールに挿入されてはんだ付けで実装されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の三又形状のバスバー配線材を用いて、三又のうち中央の１本をスルーホールに挿入した後はんだ付けし、電気的接続を得ると共に、両脇の２本の支持部がプリント配線板に突き当たっている配線構造とすることで、配線材全体の冷熱による膨張・収縮によって発生するはんだ付け部に作用するひずみを、バスバー側で受けて低減することが可能となる。それによって、はんだ付け部の電気的及び機械的接合信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態のバスバー配線材を用いた配線構造の正面断面図である。
【図２】同上のバスバー配線材を用いた配線構造の側面断面図である。
【図３】同上のバスバー配線材を用いた配線構造のはんだ付け前の正面断面図である。
【図４】同上のバスバー配線材を用いた配線構造のはんだ付け前の側面断面図である。
【図５】従来のバスバー配線材を用いた配線構造の側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係るバスバー配線材及びそれを用いた配線構造の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
（第一実施形態）
まず、図１〜図４を参照して、本発明に係るバスバー配線材及びそれを用いた配線構造の実施形態について説明する。図１，３に示すようにプリント配線板１上に、別のプリント配線板１が積載され、更に別のプリント配線板１’上に端子台６が搭載されている。このとき、端子台６とプリント配線板１間で電気的接合を確保するために、バスバー３が用いられている。また、バスバー３は、上部の端子台６から下部のプリント配線板１に配線されるが、バスバー３における端子台側はネジ７で固定されている。また、プリント配線板１とプリント配線板１’の間には、スペーサ８が挿入されている。スペーサ８のプリント配線板１側には、ネジが設けられており、プリント配線板１とネジ固定されている。スペーサ８のプリント配線板１’側には、ネジ穴が開いており、ネジ７でバスバー３、端子台６、プリント配線板１’と一体でネジ固定されている。
【００１２】
一方バスバー３は、図２，４に示すようにプリント配線板１の側では、バスバー３の端部が三又の形状をしており、中央部３ｃがプリント配線板１に設けられたスルーホール２に挿入されている。また、バスバー３の両脇の支持部３ａ、３ｂがプリント配線板１に突き当てられた状態となっている。図１、図２に示すように、スルーホール２に挿入された中央部３ｃは、はんだ４によってはんだ付けされることで、バスバー３とプリント配線板１、１’との電気的接続が確保された状態となっている。上記説明したように、バスバー３の両脇の支持部３ａ、３ｂがプリント配線板１に突き当てられた状態となっていることで、配線材全体の冷熱による膨張・収縮によって発生するはんだ付け部５に作用するひずみを、バスバー３側で受けて低減することが可能とおり、はんだ付け部５の電気的及び機械的接合信頼性を向上させている。バスバー３、プリント配線板１、はんだ４で使用される材料は、電気容量や機械的強度を考慮した上で任意設定可能であるが、以下で使用可能な材料について詳細に説明する。
【００１３】
バスバー３を形成する材料としては、無酸素銅（銅分９９．９６％以上）、ばね用りん青銅等の、電気伝導性に優れる銅系材料を好適に使用することができる。
【００１４】
プリント配線板１、１’を形成する材料としては、紙基材／フェノール樹脂、ガラス布基材／エポキシ樹脂、ガラス布とガラス不織布とのコンポジット基材／エポキシ樹脂を使用することができ、より好ましくは、耐熱性に優れるガラス布基材／エポキシ樹脂、ガラス布とガラス不織布とのコンポジット基材／エポキシ樹脂である。
【００１５】
はんだ４の材料としては、環境負荷低減を行うために、鉛（Ｐｂ）フリーはんだを用いている。具体的な材料としては、錫（Ｓｎ）を主成分とし、鉛（Ｐｂ）の代わりに各種金属元素を合金系であり、Ｓｎ−Ｃｕ−Ｎｉ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ｓｂ、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｉｎ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ｚｎ−Ａｌ等の組成のものを使用することが可能である。これらの中で、融点が比較的低く、耐環境性に優れ、接合部強度が高い等の理由から、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｉｎ−Ｂｉが最も好適である。鉛（Ｐｂ）フリーはんだは、従来から用いられてきた鉛入りはんだに比べて、冷熱サイクルにさらされた場合、破損が早い段階で起こることが知られているが、本願発明の配線構造とすることで、はんだ寿命が延命することが期待できる。
【００１６】
以上、バスバー３は三又形状のものを説明したが、これに限定されるものではなく、支持部はそれよりも多い本数であってもよい。ただし、バランスを考慮すると、本数は２の倍数である。また、固定対象については、上記では端子台を用いたもので説明したが、それに限定されるものではなく、別の部品であってもよい。
【００１７】
（実施例）
図１、図２に示す配線構造を、三又形状のバスバー３（幅８ｍｍ、厚さ１ｍｍ；無酸素銅製）、プリント配線板１、１’（幅１００ｍｍ、奥行５０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍ；ガラス布基材／エポキシ樹脂）、はんだ４（Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系；融点２１７℃）、スペーサ（長さ１０ｍｍ、Ｍ３のネジ及びネジ穴を有する）、端子台、Ｍ３ネジを用いて作成した。プリント配線板１には、１２箇所のスルーホール２（幅９ｍｍ、奥行２ｍｍ）を設けて、４セットのバスバー３を固定した。また、比較例として、バスバー以外同じ部材を用いて、図５に示す従来構造の配線構造のものを作成した。以上のように作成した実施例と比較例の配線構造のものについて、冷熱サイクル試験［２５℃で１時間放置→（冷却時間１時間）→−２５℃で１時間放置→（加熱時間１時間）→２００℃で１時間放置→（２５℃まで１時間で冷却）；これを１サイクル］を実施し、４サイクルごとに、はんだ付け部５に亀裂等の破損を観察した。比較例に破損が発生したサイクルを１とした相対値を以下の表１に示す。
【表１】
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表１を見ても明らかなように、本発明の配線構造とすることで、はんだ付け部５に発生するひずみが低減し、はんだ付け部の破損が防止され、格段に信頼性が向上することが明らかになった。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は、プリント配線板-プリント配線板,プリント配線板−部品間における配線に用いられるバスバー配線材及びそれを用いた配線構造に関する。
【符号の説明】
【００１９】
１，１’プリント配線板
２  スルーホール
３  バスバー
３ａ，３ｂ  支持部
３ｃ  中央部
４  はんだ
５  はんだ付け部
６  端子台
７  ネジ
８  スペーサ
【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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