(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端側に屈曲部を有する端子片と、この端子片接続用のランドを周縁部に近接して備えた基板とを有し、上記端子片の屈曲部を上記基板の周縁部に添えつつ、その端子片を上記ランドにこのランドを覆うハンダによる面実装をして接合して構成される端子基板であって、
上記周縁部には、上記端子片の屈曲部を嵌め合わすための凹部がその底辺から開口側にむかうにつれて拡がるように設けられている一方、
上記ランドは、上記周縁部を基準とした場合、上記端子片の基端位置を越える範囲にわたって形成されていることを特徴とする、端子基板。
【請求項２】
上記周縁部には、上記端子片の複数が互いに間隔を空けて配列されている、請求項１に記載の端子基板。
【請求項３】
パッケージ内部の電池に対して外部接続用の端子基板を備えた電池パックであって、
上記端子基板は、請求項１または２に記載の端子基板であり、かつ、その端子基板における端子片が上記パッケージの外部に臨むように設けられていることを特徴とする、電池パック。
【請求項４】
先端側に屈曲部を有する端子片と、この端子片接続用のランドを周縁部に近接して備えた基板とを有し、上記端子片の屈曲部を上記基板の周縁部に添えつつ、その端子片を上記ランドにこのランドを覆うハンダによる面実装をして接合して得られる端子基板の製造方法であって、
上記周縁部に上記端子片の屈曲部に対応し、かつ、底辺から開口側に向うにつれて拡がる凹部を形成するとともに、上記周縁部を基準とした場合、上記端子片の基端位置を越える範囲にわたって上記ランドを形成した後、その屈曲部を上記凹部に嵌め合わした状態で、上記端子片と上記ランドとをハンダリフロー処理により接合することを特徴とする、端子基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、たとえば携帯電話機などの電池パックに適した外部接続用の端子基板、および端子基板を備えた電池パック、ならびに端子基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、たとえば携帯電話機などに用いられる電池パックは、小型・軽量化の要請が厳しく、そのため、パッケージに収められる電池だけでなくその他の部品についても、限りなく小型・軽量化が要求される。
【０００３】
そのような部品の一つには、パッケージ内の電池と電話機本体などとの電気的接続を果たすための端子基板がある（図１参照）。従来における端子基板は、図９に拡大して示すように、先端側に屈曲部１００ａを有する端子片１００を基板２００の周縁部２００ａに添えつつ、この端子片１００を基板２００上のランド２１０に接合して構成される。また、端子片１００を設けた基板２００の反対面には、内部接続端子２２０や保護回路（図示省略）などが形成されている。端子基板がパッケージに収められた状態では、内部接続端子２２０を介して保護回路と電池とが接続されるとともに、上記端子片１００が外部に臨んで露出した状態とされ、この端子片１００の露出面１００ｂが図示しない電話機本体などの端子ピンに接触することで電気的接続が可能とされる。
【０００４】
通常、このような端子基板を製造する際には、端子片１００とランド２１０とをハンダにより接合するが、端子片１００は、電話機本体などの端子ピンと確実に接触できるように正確な位置に固着しておく必要がある。ところが、図９に示すように、端子片１００を基板２００上に直接搭載する方法では、ハンダリフロー処理などの際に端子片１００が基板２００に対してずれ動きやすく、正確に位置決めできないことから図１０に示す端子基板が実現されている。
【０００５】
図１０に示す端子基板は、インサート成形により端子片１００をプラスチック成形品３００に埋め込んだものを製作し、その成形品３００を基板２００に一体化したものである。このような端子基板では、基板２００に対して成型品３００が正確に位置合わせされることにより、端子基板全体における端子片１００の位置が自ずと正確に決定され、端子片１００の位置決めが容易である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、図１０に示す端子基板では、端子片１００の位置決めが容易とされるが、この端子基板では、基板２００上に成形品３００が重ね合わされるため、その分厚みが増して分厚い恰好とされ、しかも重量増加を招くことから、この種の端子基板に求められる小型・軽量化に反するという問題があった。また、端子基板の製造においては、インサート成形によるコスト高も難点として挙げられる。
【０００７】
一方、図９に示す端子基板は、最も小型・軽量化に適しているが、先述したように基板２００に対する端子片１００の位置決めが困難とされ、ハンダリフロー処理などの際に端子片１００がずれ動きやすいことから、端子片１００の接合位置によっては接続不良などを招くおそれがあり、結局のところ、小型・軽量化と端子片の正確な位置決めという２つの課題を同時に解決することはできていなかった。
【０００８】
そこで、本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、部品としての小型・軽量化を達成するとともに、コストを安価に抑えつつ簡単に製造することができ、しかも端子片の正確な位置決めを容易に行うことができる端子基板、端子基板を備えた電池パック、および端子基板の製造方法を提供することをその課題とする。
【０００９】
【発明の開示】
上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１０】
すなわち、本願発明の第１の側面により提供される端子基板は、先端側に屈曲部を有する端子片と、この端子片接続用のランドを周縁部に近接して備えた基板とを有し、上記端子片の屈曲部を上記基板の周縁部に添えつつ、その端子片を上記ランドにこのランドを覆うハンダによる面実装をして接合して構成される端子基板であって、上記周縁部には、上記端子片の屈曲部を嵌め合わすための凹部がその底辺から開口側にむかうにつれて拡がるように設けられている一方、上記ランドは、上記周縁部を基準とした場合、上記端子片の基端位置を越える範囲にわたって形成されていることを特徴としている。
【００１２】
さらに、本願発明の第２の側面により提供される端子基板の製造方法は、先端側に屈曲部を有する端子片と、この端子片接続用のランドを周縁部に近接して備えた基板とを有し、上記端子片の屈曲部を上記基板の周縁部に添えつつ、その端子片を上記ランドにこのランドを覆うハンダによる面実装をして接合して得られる端子基板の製造方法であって、上記周縁部に上記端子片の屈曲部に対応し、かつ、底辺から開口側に向うにつれて拡がる凹部を形成するとともに、上記周縁部を基準とした場合、上記端子片の基端位置を越える範囲にわたって上記ランドを形成した後、その屈曲部を上記凹部に嵌め合わした状態で、上記端子片と上記ランドとをハンダリフロー処理により接合することを特徴としている。
【００１５】
要するに、第１の側面に係る端子基板、または第３の側面に係る端子基板の製造方法では、端子片とランドとがハンダを介して接合される際、溶融したハンダの流動性によって端子片が基板に対して幾分ずれ動く。そのような場合においても、端子片は、その屈曲部が凹部に嵌め合わされることから、横方向にずれ動くことが許されずに規制され、凹部に対応して正確に位置決めされた状態で固着される。また、端子片は、ハンダの流動性によって凹部の開口側から底辺の方向にずれ動きやすいが、その凹部が開口側に向けて広がる形状の場合、最終的には、端子片の屈曲部が凹部の底辺に密接した状態となり、基板の周縁部に対して端子片が寄り添う恰好で正常な姿勢に保たれる。したがって、第１の側面に係る端子基板、または第３の側面に係る端子基板の製造方法によれば、基板の周縁部に設けられた凹部に端子片が嵌め合わされた状態で固着されるので、基板に対して端子片が横方向にずれ動くことなく正確かつ容易に位置決めすることができる。しかも、基板に対して端子片を重ね合わせただけであることから、従来のようなインサート成形品を用いた場合に比べて小型・軽量化を容易に達成することができるとともに、コストを安価に抑えて簡単に製造することができる。
【００１６】
また、端子片は、その基端位置を越える範囲のランド上に付着したハンダの表面張力により、もっぱら基板の周縁部から内向側に向けてずれ動くこととなる。その結果、最終的には、端子片の屈曲部が基板の周縁部に密接した状態となり、その周縁部に対して端子片が寄り添う恰好で正常な姿勢に保たれる。したがって、端子片の基端位置からはみ出た状態でランド上に付着したハンダの表面張力によって端子片が内側に引き付けられつつ固着されるので、基板の周縁部に対して端子片の屈曲部が確実に密着した状態となって縦方向にずれ動くことなく、端子片を正確かつ容易に位置決めすることができる。しかも、基板に対して端子片を重ね合わせただけであることから、従来のようなインサート成形品を用いた場合に比べて小型・軽量化を容易に達成することができるとともに、コストを安価に抑えて簡単に製造することができる。
【００１７】
このように、端子片の２方向にわたる横ずれと縦ずれとを同時に抑えることができ、単独の構成を備える場合に比べて端子片の位置決め精度をより向上させることができる。
【００１８】
さらに、本願発明の第３の側面により提供される端子基板を備えた電池パックは、パッケージ内部の電池に対して外部接続用の端子基板を備えた電池パックであって、上記端子基板は、上記第１の側面に係る端子基板であり、かつ、その端子基板における端子片が上記パッケージの外部に臨むように設けられていることを特徴とする。
【００１９】
このような電池パックによれば、正確に位置決めされた端子片を有する端子基板がパッケージに収められるので、そのような端子片をパッケージの外部に臨むように露出させた状態でも、この電池パックを装着するたとえば電話機本体などの端子ピンなどに端子片を確実に接触可能として接続不良を招くことはない。また、端子基板は、パッケージに収められる一部品として小型・軽量であることから、電池パック全体の小型・軽量化にもつながり、携帯電話機などに用いられる電池パックとして優れた利点を有すると言えよう。
【００２０】
本願発明のその他の特徴および利点については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００２２】
図１は、本願発明の一実施形態として端子基板とその端子基板を備えた電池パックとを示した概略斜視図、図２は、図１に示す端子基板を拡大して示した斜視図、図３は、図２に示す端子基板の平面図、図４は、図３のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面を示した断面図である。
【００２３】
図１に示すように、本願発明に係る端子基板Ａは、図示しない携帯電話機本体などに装着可能な電池パックＢの一部品として構成されるものであり、この端子基板Ａは、電池パックＢのパッケージＢ１に内蔵された電池（図示省略）と、携帯電話機本体などに設けられた端子ピンとの電気的接続を果たすものである。端子基板Ａは、外部接続用の複数の端子片１０…と、この端子片１０…を接合固定しておく基板２０などを有して概略構成され、この端子基板ＡがパッケージＢ１に収められた状態では、端子片１０…が外部に臨んで露出するように、対応するパッケージＢ１の縁端部分に開口窓Ｂ２が設けられている。端子片１０…を設けた基板２０の反対面には、便宜上全体の構成を図示省略するが、パッケージＢ１内の電池などに対する接続端子としての内部接続端子２２や保護回路などが設けられており、保護回路と端子片１０…とは、図示しないスルーホールなどを介して電気的に接続されている。
【００２４】
本願発明の要点に絞ってさらに説明すると、図２ないし図４に示すように、端子片１０は、たとえば銅やニッケルなどの金属片に金メッキなどを施したものであって、０．１〜０．２ｍｍ程度の厚みを有し、先端側に屈曲部１０ａを有したものである。このような端子片１０は、基板２０上において２つずつが互いに近接しつつも間隔を空けて配列された状態とされる。つまり、端子片１０は、屈曲部１０ａを境としてほぼ直角をなす基端側長大部１０ｂと先端側短小部１０ｃとを有し、これらの内面側を後述する基板２０の周縁部２０ａ付近に添えて接合固定されている。このような端子片１０自体は、従来の端子基板に接合されていたものと何ら異なるものではなく、基板２０の接合部品としてあらかじめ製作されたものである。
【００２５】
基板２０は、電池パックＢのパッケージＢ１内に収容可能な長矩形の小片形状であり、その長手方向に沿う周縁部２０ａ付近には、上記端子片１０の接合部分として十分な大きさのランド２１を有する。端子片１０は、基端側長大部１０ｂの内面部分を上記ランド２１に対面させた状態でハンダを介して接合固定される。このようなランド２１は、図４に示すように反対面側に実装された保護回路を構成するＩＣチップ２３などとスルーホール（図示省略）を介して接続され、さらに保護回路が反対面側の内部接続端子２２を介して電池と接続される結果、電池からの電力が端子片１０を介して供給可能とされる。
【００２６】
また、基板２０の周縁部２０ａには、端子片１０の接合箇所となるランド２１に対応しつつ端子片１０の屈曲部１０ａと嵌め合い可能な凹部２４が形成されている。この凹部２４は、底辺から開口側に向かうにつれて若干広がるかたちとされ、その底辺は、端子片１０の幅寸法にほぼ合致した長さを有する。端子片１０は、屈曲部１０ａの内側を凹部２４に嵌め合わした状態で上記ランド２１にハンダを介して接合固定されるのであるが、端子片１０が凹部２４に対して最も奥深く嵌め合わされた状態において、ランド２１の基端部分２１ａは、周縁部２０ａを基準とした端子片１０の基端位置を越える範囲まで達するように、つまり端子片１０の基端側長大部１０ｂから若干はみ出るように形成されている。このような凹部２４を設けた理由と、端子片１０からはみ出るようにランド２１の基端部分２１ａを設けた理由については、以下に説明する端子基板Ａの製造方法において詳述する。
【００２７】
次に、上記端子基板Ａの製造方法について図面を参照して説明する。
【００２８】
図５は、端子片が接合される前の基板全体を示した平面図、図６は、端子片が基板に対して接合される際の状態を示した斜視図であって、まず、図５に示すように、基板２０には、ランド２１や凹部２４などが形成される。ランド２１は、基板２０上に導体の薄膜を形成した後、エッチング処理などを施して形成することができる。また、凹部２４は、基板２０の外形全体を成形する際に、あるいは基板２０の外形が完成した後、周縁部２０ａを加工して形成することができる。
【００２９】
ここで、凹部２４のかたちとランド２１の形成範囲とに重要な点が所在する。つまり、基板２０に対して端子片１０を接合するには、図６に示すように、ランド２１の表面全体にハンダ（図示省略）を塗布した後、そのランド２１に面して端子片１０の基端側長大部１０ｂを重ね合わせる。この際、端子片１０の先端側短小部１０ｃは、凹部２４に嵌め合わされるが、この凹部２４は、先に説明したように開口側に向けて広がるかたちとされていることから、凹部２４に対してスムーズに端子片１０を差し入れることができる。一方、ランド２１は、その基端部分２１ａが凹部２４に嵌め合わされた状態の端子片１０からはみ出るように形成されていることから、基端部分２１ａのハンダも、図５および図６に二点鎖線で示す端子片１０の基端位置Ｐからはみ出た状態とされる。
【００３０】
そして、端子片１０と基板２０とは、一体となった状態でハンダリフロー工程へと移される。図７は、ハンダリフロー処理が施される際の端子基板の一部を示した平面図、図８は、同じくハンダリフロー処理が施される際の端子基板の断面を示した断面図であって、これらの図を参照して説明すると、ハンダリフロー処理に際しては、ランド２１と端子片１０との間に付着したハンダ３０が高温により溶融して流動しやすい状態となる。その後、端子基板Ａ全体を冷却することにより、端子片１０は、固化したハンダ３０を介してランド２１上に接合固定される。
【００３１】
この場合、ハンダ３０は、図７にクロスハッチングで示した部分３０ａにおいてフィレット状に付着するため、ハンダ３０が溶融状態にあるときは、そのフィレット状部分３０ａの表面張力によって端子片１０全体が基板２０の周縁部２０ａを基準とした内側方向（図７，８中の白抜き矢印で示す縦方向）に引き付けられる。一方、ハンダ３０が固化する際にも、フィレット状部分３０ａが若干収縮することから、さらに端子片１０全体が内側方向に引き付けられる。そのため、端子片１０が凹部２４に対して不完全に嵌め合わされた状態であっても、最終的にハンダリフロー処理を終えた後には、端子片１０の屈曲部１０ａが凹部２４の底辺２４ａに密接しつつ寄り添った状態となり、周縁部２０ａに対する端子片１０の正常な姿勢が保たれる。
【００３２】
このようにハンダリフロー処理の際、端子片１０は、フィレット状部分３０ａの表面張力などで基板２０の周縁部２０ａに対して縦方向に若干ずれ動く。その結果、端子片１０は、凹部２４の底辺２４ａに向かってしだいに変移しながら奥深く嵌め合わされるが、最終的に端子片１０の屈曲部１０ａが凹部２４の底辺２４ａに寄り添う状態となると、図７に示す凹部２４の両側辺２４ｂ，２４ｃによって端子片１０全体が基板２０の周縁部２０ａに平行する方向（図７中の×を付した白抜き矢印で示す横方向）にずれ動くことのできない状態となる。つまり、端子片１０は、基板２０の周縁部２０ａに添って凹部２４に嵌め合わされた状態とされることにより、横方向のずれが規制されつつも縦方向内側に引き付けられながらランド２１に対して完全に接合固定される。こうして完全に接合された端子片１０は、凹部２４の位置に応じて正確に位置決めされ、基板２０に対して正常な姿勢に保たれるのである。
【００３３】
したがって、上記の構成を有する端子基板Ａの製造方法によれば、基板２０の周縁部２０ａに形成された凹部２４に端子片１０が嵌め合わされた状態とされ、その上、端子片１０が基板２０の周縁部２０ａより内側に引き付けられつつランド２１上に固着されるので、基板２０に対して端子片１０が縦横の２方向にずれ動くことなく正確かつ容易に位置決めすることができる。
【００３４】
しかも、基板２０に端子片１０を重ね合わせようにして接合固定することから、従来のようなインサート成形品を用いる必要もなく、その分端子基板Ａ全体の小型・軽量化を容易に達成することができるとともに、コストを安価に抑えて簡単に製造することができる。
【００３５】
このことは、図１に示す電池パックＢにおいて、電話機本体などの端子ピンなどに端子片１０を確実に接触可能として接続不良品の発生を防ぐといった効果に直結するとともに、電池パックＢ全体の小型・軽量化にもつながり、携帯電話機などに用いられる電池パックＢとして形態的に優れたものを提供することができる。
【００３６】
なお、本願発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
【００３７】
たとえば、端子基板Ａは、電池パックＢに収められる一部品として図示説明したが、電池パックＢに限らず内部と外部との電気的接続に必要なものに対して広く利用できるのは言うまでもない。
【００３８】
また、本願発明の要点となる凹部２４のかたちやランド２１の形成範囲は、端子片１０の形状寸法などに応じて相対的に決定されるものであるが、端子片１０を含む形状寸法や部品点数などについては、適宜設計変更することができる。
【００３９】
さらに、上記実施形態では、凹部２４のかたちとランド２１の形成範囲という２つの特徴的構成を兼ね備えた端子基板Ａを例示したが、このような構成のうち、いずれか一方の構成を備えるものであっても、各請求項に記載した事項から本願発明の範囲に含まれるのは明らかと言えよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態として端子基板とその端子基板を備えた電池パックとを示した概略斜視図である。
【図２】図１に示す端子基板を拡大して示した斜視図である。
【図３】図２に示す端子基板の平面図である。
【図４】図３のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面を示した断面図である。
【図５】端子片が接合される前の基板全体を示した平面図である。
【図６】端子片が基板に対して接合される際の状態を示した斜視図である。
【図７】ハンダリフロー処理が施される際の端子基板の一部を示した平面図である。
【図８】ハンダリフロー処理が施される際の端子基板の断面を示した断面図である。
【図９】従来における端子基板の一例を示した斜視図である。
【図１０】従来における端子基板の他の例を示した斜視図である。
【符号の説明】
１０    端子片
１０ａ  屈曲部
２０    基板
２０ａ  周縁部
２１    ランド
２１ａ  ランドの基端部分
２４    凹部
３０    ハンダ
３０ａ  フィレット状部分
Ａ      端子基板
Ｂ      電池パック
Ｂ１    パッケージ
【図１】
0003999424.tif 000002
【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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【図９】
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【図１０】
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