(57)【要約】【課題】プレスフィット端子のホール嵌合部をスルーホールに圧入したときに、ホール嵌合部との擦れによって、スルーホールの内周面を覆っているプリフラックス層を確実に除去することができ、ポストフラックス処理を施さなくとも、プレスフィット端子とスルーホールとの間に安定した導通接続を確保することのできる回路基板を提供すること。【解決手段】プレスフィット端子１００が圧入されるスルーホール４２と、スルーホール４２の導電体層４２１の表面を覆うプリフラックス層４３と、を備える回路基板４であって、スルーホール４２の内周面の導電体層４２１の表面を覆うプリフラックス層４３を、プレスフィット端子１００の組付け前に、レーザ光６の走査によって炭化させた構成。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレスフィット端子が圧入されるスルーホールと、前記スルーホールの導電体層の表面を覆うプリフラックス層と、を備える回路基板であって、
前記スルーホールの内周面に位置する前記プリフラックス層が、前記プレスフィット端子の組付け前の状態で、レーザ光の走査によって炭化されていることを特徴とする回路基板。
【請求項２】
プレスフィット端子が圧入されるスルーホールと、前記スルーホールの導電体層の表面を覆うプリフラックス層と、を備える回路基板の処理方法であって、
前記スルーホールの内周面の前記導電体層の表面を覆う前記プリフラックス層を、前記プレスフィット端子の組付け前に、レーザ光の走査によって炭化させることを特徴とする回路基板の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スルーホールにプレスフィット端子が接続される回路基板及び回路基板の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、回路基板のスルーホールに対して、半田付けが不要で簡単に電気的な接続を果たすプレスフィット端子が普及している。
【０００３】
プレスフィット端子は、回路基板のスルーホールに圧入されるホール嵌合部が、径方向に圧縮された状態で前記スルーホールの内周面に接触し、接触圧で前記スルーホールと電気的接続状態になる端子である。
【０００４】
図４〜図６は、下記特許文献１に開示されたプレスフィット端子と、回路基板のスルーホールへのプレスフィット端子の嵌合状態と、を示している。
【０００５】
このプレスフィット端子１００は、金属材料のプレス成形等で形成される端子金具で、不図示のコネクタのハウジングに保持される中間部１１０と、中間部１１０から前方に延出した前記ホール嵌合部１２０と、中間部１１０から後方に延出した端子嵌合部１３０と、を備えている。プレスフィット端子１００は、プレス成形後に、メッキ処理が施され、母材が表面に露出しないように、表面に、導電性に優れた金属層が形成される。
【０００６】
プレスフィット端子１００のホール嵌合部１２０は、長さ方向の中間部が回路基板２００のスルーホール２１０の内径よりも大きな外径に設定された紡錘形状に形成されている。そして、ホール嵌合部１２０は、スルーホール２１０に圧入すると、スルーホール２１０の内周面と干渉する部位が弾性変形して緊密嵌合し、接触圧によってスルーホール２１０の内周面の導電体層２１１（図６参照）に導通接続される。
【０００７】
なお、プレスフィット端子１００の端子嵌合部１３０は、例えば雄端子部で、外部のコネクタに保持されている雌端子金具と嵌合することで、外部の回路に接続される。
【０００８】
ホール嵌合部１２０は、図６に示すように、横断面形状が矩形で、角部１２１が、スルーホール２１０の内周面の導電体層２１１に接触することで、導電体層２１１に導通接続される。
【０００９】
特許文献１では、角部１２１と導電体層２１１との接触面積を増大させて導通接続の信頼性を向上させるために、角部１２１は、スルーホール２１０の内周面の曲率に近い曲率の円弧状曲面に仕上げている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−１２３３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、回路基板は、通常、導電体層の表面の酸化を防止するために、スルーホールなどの導電体層の表面にプリフラックス層（防錆皮膜）が形成されている。
【００１２】
ところが、前述した特許文献１のプレスフィット端子１００の場合は、スルーホール２１０にホール嵌合部１２０を圧入した際、スルーホール２１０の導電体層２１１に接触するホール嵌合部１２０の角部１２１が滑らかな円弧面状で、接触圧があまり大きくならないため、圧入時の接触圧によってプリフラックス層を除去しきれず、接触部にプリフラックス層が残存することで、接続不良が発生するおそれがあった。
【００１３】
このような不都合を防止するために、ホール嵌合部１２０の圧入前に、回路基板２００に対してポストフラックス処理を施して、プリフラックス層の除去を行う方法もあるが、ポストフラックス処理の分、処理工程が増えて、コストの増大や生産性の低下を招くという問題があった。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消することに係り、プレスフィット端子のホール嵌合部をスルーホールに圧入したときに、ホール嵌合部との擦れによって、スルーホールの内周面を覆っているプリフラックス層を確実に除去することができ、ポストフラックス処理を施さなくとも、プレスフィット端子とスルーホールとの間に安定した導通接続を確保することのできる回路基板及び回路基板の処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の前述した目的は、下記の構成により達成される。
（１）  プレスフィット端子が圧入されるスルーホールと、前記スルーホールの導電体層の表面を覆うプリフラックス層と、を備える回路基板であって、
前記スルーホールの内周面に位置する前記プリフラックス層が、前記プレスフィット端子の組付け前の状態で、レーザ光の走査によって炭化されていることを特徴とする回路基板。
【００１６】
（２）  プレスフィット端子が圧入されるスルーホールと、前記スルーホールの導電体層の表面を覆うプリフラックス層と、を備える回路基板の処理方法であって、
前記スルーホールの内周面の前記導電体層の表面を覆う前記プリフラックス層を、前記プレスフィット端子の組付け前に、レーザ光の走査によって炭化させることを特徴とする回路基板の処理方法。
【００１７】
上記（１）、（２）の構成によれば、プレスフィット端子のホール嵌合部がスルーホールに圧入されるとき、スルーホールの内周面となる円筒状の導電体層の表面は、プリフラックス層の炭化物であるフラックス炭化物層で覆われている。
【００１８】
そのため、スルーホールに圧入されるホール嵌合部の角部は、フラックス炭化物層と干渉し、該フラックス炭化物層上を摺動することになるが、フラックス炭化物層は通常のプリフラックス層よりも脆く、ホール嵌合部の角部の摺動（擦れ）により作用する剪断荷重によって、スルーホールの内周の導電体層から簡単に剥離する。
【００１９】
即ち、プレスフィット端子のホール嵌合部をスルーホールに圧入したときに、ホール嵌合部との擦れによって、スルーホールの内周面を覆っているプリフラックス層を確実に除去して、ホール嵌合部の角部とスルーホールの内周の導電体層とを直に接触させることができる。従って、特にポストフラックス処理を施さなくとも、プレスフィット端子とスルーホールとの間に安定した導通接続を確保することができる。
【００２０】
また、スルーホールの内周の導電体層は、プレスフィット端子をスルーホールに嵌合接続するまでは、フラックス炭化物層によって表面が覆われていて、外気や外気中の水分から遮断されている。そのため、スルーホールの導電体層の酸化を抑止することができ、ホール嵌合部とスルーホールの導電体層とが接触したときに良好な電気的接続状態を得ることができる。
【００２１】
また、スルーホールの内周の導電体層の表面を覆っているプリフラックス層は、レーザ光の照射時間を延ばしたり、更に洗浄工程を追加することで、スルーホール上から完全に除去することも可能であるが、炭化物としてスルーホールの内周に残す本発明の構成では、レーザ光を照射する時間を短縮して、処理時間の低減、及び処理コストの低減を図ることもできる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明による回路基板及び回路基板の処理方法によれば、プレスフィット端子のホール嵌合部をスルーホールに圧入したときに、ホール嵌合部との擦れによって、スルーホールの内周面を覆っているプリフラックス層を確実に除去することができ、ポストフラックス処理を施さなくとも、プレスフィット端子とスルーホールとの間に安定した導通接続を確保することができる。
【００２３】
以上、本発明について簡潔に説明した。さらに、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明に係る回路基板の一実施形態を形成するレーザ光照射工程の概略説明図である。
【図２】図２は、本発明に係る回路基板の実施形態の要部の縦断面図である。
【図３】図３は、本発明に係る回路基板のスルーホールにプレスフィット端子が圧入された状態を示す斜視図である。
【図４】図４は、プレスフィット端子が従来の回路基板のスルーホールに嵌合している状態の説明図である。
【図５】図５は、図４に示したプレスフィット端子の斜視図である。
【図６】図６は、図４のＡ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る回路基板の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
図１〜図３は本発明に係る回路基板の一実施形態を示したもので、図１は本発明に係る回路基板の一実施形態を形成するレーザ光照射工程の概略説明図、図２は本発明に係る回路基板の実施形態の要部の縦断面図、図３は本発明に係る回路基板のスルーホールにプレスフィット端子が圧入された状態を示す斜視図である。
【００２７】
この一実施形態の回路基板４は、図１に示すように、絶縁材料製の複数の基板４１０が積層した多層構造の基板本体４１と、この基板本体４１に貫通形成された複数のスルーホール４２と、基板本体４１の表面に形成される回路パターンやスルーホール４２の表面を覆うプリフラックス層（防錆皮膜）４３と、を備えている。この回路基板４は、回路パターンなどの導電体層を、印刷処理により形成したプリント回路基板である。
【００２８】
スルーホール４２は、図３に示すようにプレスフィット端子１００が圧入される孔で、基板本体４１を貫通する孔４１ａの内周面を覆う円筒状の導電体層４２１と、基板本体４１の孔４１ａの開口縁を覆うリング状の導電体層であるランド４２２と、を備えている。円筒状の導電体層４２１とランド４２２とは、互いに隙間無く連続していて、互いに導通している。
【００２９】
スルーホール４２に圧入されるプレスフィット端子１００は、図５に示した構成のもので、中間部１１０から前方に延出したホール嵌合部１２０がスルーホール４２に圧入され、ホール嵌合部１２０の外径が最大となる部位の角部１２１が円筒状の導電体層４２１と接触することで、プレスフィット端子１００がスルーホール４２に導通接続される。
【００３０】
プリフラックス層４３は、回路基板４の表面に露出する回路パターンの表面や、スルーホール４２の導体の表面を覆って、これらの導体が酸化することを防止する。
【００３１】
本実施形態の場合、プリフラックス層４３は、例えば、水溶性のイミダゾール系の有機化合物で、導体である銅（Ｃｕ）上にのみ薄い（０．１〜０．５μｍ程度）防錆皮膜（キレート化合物）を形成している。
【００３２】
本実施形態の回路基板４は、図１に示すように、プレスフィット端子１００をスルーホール４２に組付ける前に、レーザ光源５の出射するレーザ光６の走査によって、スルーホール４２の内周の面の導電体層の表面を覆うプリフラックス層４３を、炭化される。
【００３３】
このレーザ光６の照射による炭化処理によって、スルーホール４２の内周の円筒状の導電体層４２１の上には、図２に示すように、プリフラックス層４３の炭化物であるフラックス炭化物層４４が形成される。即ち、スルーホール４２の内周の円筒状の導電体層４２１は、フラックス炭化物層４４で覆われた状態になる。
【００３４】
本実施形態の場合、レーザ光６は、以下のような特性を持ったものが使用される。
レーザ光６としては、樹脂が光を吸収しやすい赤外領域に発振波長を有するものが好ましい。このようなレーザ光６を発光するものとしては、ＣＯ２レーザ、半導体レーザ、ファイバーレーザ等を採用できる。ビーム径は、プリフラックスの被加工領域が収まる範囲とする。照射時間は、数秒以内が好ましい。
【００３５】
以上に説明した一実施形態の回路基板４では、プレスフィット端子１００のホール嵌合部１２０がスルーホール４２に圧入されるとき、スルーホール４２の内周面となる円筒状の導電体層４２１の表面は、図２に示したように、プリフラックス層４３の炭化物であるフラックス炭化物層４４で覆われている。
【００３６】
そのため、スルーホール４２に圧入されるホール嵌合部１２０の角部１２１は、フラックス炭化物層４４と干渉し、該フラックス炭化物層４４上を摺動することになるが、フラックス炭化物層４４は通常のプリフラックス層４３よりも脆く、ホール嵌合部１２０の角部１２１の摺動（擦れ）により作用する剪断荷重によって、スルーホール４２の内周の円筒状の導電体層４２１から簡単に剥離する。
【００３７】
即ち、プレスフィット端子１００のホール嵌合部１２０をスルーホール４２に圧入したときに、図３に示したように、ホール嵌合部１２０との擦れによって、スルーホール４２の内周面を覆っているプリフラックス層４３を確実に除去して、ホール嵌合部１２０の角部１２１とスルーホール４２の内周の導電体層４２１とを直に接触させることができる。従って、特にポストフラックス処理を施さなくとも、プレスフィット端子１００とスルーホール４２との間に安定した導通接続を確保することができる。
【００３８】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【００３９】
例えば、使用する基板本体は、多層構造のものに限らず、単層の基板を使用することも可能である。
【００４０】
また、本発明の回路基板のスルーホールに圧入されるプレスフィット端子の具体的な構造も、図５に示した形状に限らない。
【００４１】
ここで、上述した本発明に係る回路基板及び回路基板の処理方法の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［２］に簡潔に纏めて列記する。
【００４２】
［１］  プレスフィット端子（１００）が圧入されるスルーホール（４２）と、前記スルーホール（４２）の導電体層（４２１）の表面を覆うプリフラックス層（４３）と、を備える回路基板（４）であって、
前記スルーホール（４２）の内周面に位置する前記プリフラックス層（４３）が、前記プレスフィット端子（１００）の組付け前の状態で、レーザ光の走査によって炭化されていることを特徴とする回路基板（４）。
【００４３】
［２］  プレスフィット端子（１００）が圧入されるスルーホール（４２）と、前記スルーホール（４２）の導電体層の表面を覆うプリフラックス層（４３）と、を備える回路基板（４）の処理方法であって、
前記スルーホール（４２）の内周面の前記導電体層（４２１）の表面を覆う前記プリフラックス層（４３）を、前記プレスフィット端子（１００）の組付け前に、レーザ光の走査によって炭化させることを特徴とする回路基板（４）の処理方法。
【符号の説明】
【００４４】
４  回路基板
６  レーザ光
４２  スルーホール
４３  プリフラックス層
４４  フラックス炭化物層
１００  プレスフィット端子
１２０  ホール嵌合部
４２１  導電体層
【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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