(57)【要約】【課題】半田接続部位の長寿化、信頼性の向上を図ることができる端子等を提供する。【解決手段】基板１のスルーホール２に貫通され、スルーホール２内に配置された半田２０によって基板１との間が電気的に接続される端子１０において、スルーホール２への貫通先端面に開口する中空部１１が設けられていると共に、スルーホール２への貫通位置で、中空部１１と外部が連通する連通孔１２が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板のスルーホールに貫通され、前記スルーホール内に配置された半田によって前記基板との間が電気的に接続される端子において、
前記スルーホールへの貫通先端面に開口する中空部が設けられていると共に、前記スルーホールへの貫通位置で、前記中空部と外部が連通する連通孔が設けられていることを特徴とする端子。
【請求項２】
基板のスルーホールに貫通され、前記スルーホールの内周面と端子外周面との間に配置された半田によって前記基板との間が電気的に接続される端子において、
端子外周面には、前記スルーホール内に位置する突部が周方向に間隔を置いて複数設けられていることを特徴とする端子。
【請求項３】
請求項２記載の端子であって、
前記各突部は、端子先端面が前記スルーホールへの貫通出口に位置する挿入位置では、前記スルーホール内に入り込む位置に設定されていることを特徴とする端子。
【請求項４】
請求項２又は請求項３記載の端子であって、
前記各突部は、前記スルーホールでの貫通位置で、前記スルーホール内に位置する位置に設定されていることを特徴とする端子。
【請求項５】
スルーホールが設けられた基板と、前記スルーホールに貫通された端子と、前記スルーホールの内周面と前記端子の外周面の間に配置された半田とを備え、前記端子と前記基板が前記半田によって電気的に接続される端子基板間の接続構造において、
前記端子の内部には、前記スルーホールへの貫通先端面に開口する中空部が設けられていると共に、前記端子には、前記スルーホールへの貫通位置で、前記中空部と前記端子の外部が連通する連通孔が設けられていることを特徴とする端子基板間の接続構造。
【請求項６】
スルーホールが設けられた基板と、前記スルーホールに貫通された端子と、前記スルーホールの内周面と前記端子の外周面の間に配置された半田とを備え、前記端子と前記基板が前記半田によって電気的に接続される端子基板間の接続構造において、
前記端子の前記外周面には、前記スルーホールへの貫通位置で、前記スルーホール内に位置する突部が周方向に間隔を置いて複数設けられていることを特徴とする端子基板間の接続構造。
【請求項７】
請求項６記載の端子基板間の接続構造であって、
前記端子の前記各突部は、端子先端面が前記スルーホールへの貫通出口に位置する挿入位置では、前記スルーホール内に入り込む位置に設定されていることを特徴とする端子基板間の接続構造。
【請求項８】
請求項６又は請求項７記載の端子基板間の接続構造であって、
前記各突部は、前記端子の前記スルーホールへの貫通位置で、前記スルーホール内に位置する位置に設定されていることを特徴とする端子基板間の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板のスルーホールに貫通され、基板との間がスルーホール内の半田によって電気的に接続される端子、及び、このような端子を用いた端子基板間の接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の接続構造の一従来例として、図９〜図１１に示すものが提案されている（類似技術として特許文献１、２参照）。この従来例の接続構造は、図９に示すように、スルーホール５１が設けられた基板５０と、スルーホール５１に貫通された端子６０とを備え、端子６０と基板５０が半田７０によって電気的に接続されている。
【０００３】
この従来の接続構造の製造手順を説明する。先ず、図１０に示すように、基板５０のスルーホール５１にペースト状の半田７０を充填する。次に、端子６０をスルーホール５１に貫通させる。すると、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、端子６０が半田７０を押しのけてスルーホール５１内に配置される。次に、基板５０をリフロー炉に通せば、端子６０の先端に付着したペースト状の半田７０が加熱によって端子表面を濡れ上がる等して、図９に示すような良好なフィレット形状の半田付けが形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２６５０２号公報
【特許文献２】特開２０１０−３４１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来例では、端子６０をスルーホール５１に挿入した際に、端子６０の先端面がスルーホール５１より外側にペースト状の半田７０を押し出す。ここで、図１１（ａ）に示すように、端子６０の先端面が大量の半田７０を押し出す恐れがある。また、図１１（ｂ）に示すように、端子６０の先端面が半田７０を押し出すことで、ペースト状の半田７０が分断し（分断部位は、符号７０ａ）、端子６０の表面が露出した状態となる恐れがある。
【０００６】
このように多量のペースト状の半田７０がスルーホール５１周辺より押し出された状態や、ペースト状の半田７０が分断（分断部位は、符号７０ａ）し、端子の表面が露出した状態になると、加熱によるペースト状の半田７０の濡れ上がり不良が発生し、良好なフィレット形状が形成されない恐れがある。半田７０の良好なフィレット形状が形成されないと、半田接続部位の短命化、信頼性の低下を招来する。
【０００７】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、半田接続部位の長寿化、信頼性の向上を図ることができる端子基板間の接続構造及びその製造方法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】
【０００８】
本発明は、基板のスルーホールに貫通され、前記スルーホール内に配置された半田によって前記基板との間が電気的に接続される端子又は端子基板間の接続構造において、
前記スルーホールへの貫通先端面に開口する中空部が設けられていると共に、前記スルーホールへの貫通位置で、前記中空部と外部が連通する連通孔が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、他の本発明は、基板のスルーホールに貫通され、前記スルーホールの内周面と端子外周面との間に配置された半田によって前記基板との間が電気的に接続される端子又は端子基板間の接続構造において、端子外周面には、前記スルーホール内に位置する突部が周方向に間隔を置いて複数設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、端子の先端面がスルーホールより外側に半田を押し出す量を極端に少なくできるため、半田の濡れ上がり不良が発生しない。又、端子の中空部と外部を連通する連通孔内にも半田が入り込み、端子と半田の接合面積が増加する。以上より、半田接続部位の長寿化、信頼性の向上を図ることができる。
【００１１】
他の本発明によれば、スルーホール内での端子の位置が突部によって調整がされるため、半田の濡れ上がり不良が発生しない。以上より、半田接続部位の長寿化、信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は端子基板間の接続構造の断面図、（ｂ）は端子の要部斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示し、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ接続構造の製造手順を説明する断面図である。
【図３】本発明の第２施形態を示し、端子基板間の接続構造の断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示し、（ａ）は端子の要部斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂ線断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態を示し、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ接続構造の製造手順を説明する断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態の比較例を示し、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ接続構造の製造手順を説明する断面図である。
【図７】本発明の参考例を示し、端子の斜視図である。
【図８】本発明の参考例を示し、（ａ）は図７のＣ−Ｃ線断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線相当の第１変形例の断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線相当の第２変形例の断面図である。
【図９】従来例を示し、端子基板間の接続構造の断面図である。
【図１０】従来例を示し、接続構造の製造手順の一工程の断面図である。
【図１１】従来例を示し、（ａ）は端子で多量の半田が押し出された状態の断面図、（ｂ）は半田が分断した状態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１及び図２は本発明の第１実施形態を示す。図１（ａ）に示すように、端子基板間の接続構造は、スルーホール２が設けられた基板１と、スルーホール２に貫通された端子１０と、スルーホール２の内周面と端子１０の外周面の間に配置（充填）された半田２０とを備えている。端子１０と基板１が半田２０によって電気的に接続されている。
【００１５】
スルーホール２は、基板１の表裏面を貫通する円孔である。スルーホール２の表裏面の周囲、スルーホール２の内周面及び凹部３の内周面等には、金属メッキによって導電部４が形成されている。
【００１６】
端子（部品リード部）１０は、図１（ｂ）に詳しく示すように、ほぼ円筒形状である。端子１０は、内部に中空部１１を有する。中空部１１は、端子１０の先端面に開口している。端子１０の先端（スルーホール２への挿入先端）は、僅かに先細りのテーパ状に形成されている。又、端子１０には、スルーホール２への貫通位置（図２（ｂ）の位置）で、中空部１１と外部が連通する連通孔１２が設けられている。連通孔１２は、この実施形態では、１８０度対向位置に２か所設けられている。連通孔１２は、１か所でも、３か所以上であっても良い。
【００１７】
次に、上記した接続構造の製造手順を説明する。先ず、図２（ａ）に示すように、基板１のスルーホール２にペースト状の半田２０を充填する。次に、図２（ｂ）に示すように、端子１０をスルーホール２に貫通させる。この貫通過程で、端子１０の先端面には、中空部１１が開口しているため、連通孔１２から中空部１１の空気が抜けることも相俟って、中空部１１にペースト状の半田２０が入り込み、ペースト状の半田２０がスルーホール２の裏面側より外にわずかな量しか押し出されない。又、端子１０は、スルーホール２への貫通位置で、スルーホール２内に位置し、連通孔１２内にもペースト状の半田２０が入り込む。
【００１８】
このように、半田２０が端子１０の中空部１１に入り込むことで、ほとんど半田２０が端子１０で押し出されないため、スルーホール２の周囲に、良好なフィレット形状を形成するに必要な半田量が確保される。これにより、リフロー炉に通し、加熱してもペースト状の半田２０の濡れ上がり不良が発生せず良好なフィレット形状が形成される（図１（ａ）参照）。又、端子１０の中空部１１と外部を連通する連通孔１２内にも半田２０が入り込むため、端子１０と半田２０の接合面積が増加する。以上より、半田接続部位の長寿化、信頼性の向上を図ることができる。
【００１９】
端子１０は、中空形状であれば形状を問わない。例えば、端子１０は、円筒形や四角形以上の多角形であっても良い。
【００２０】
（第２実施形態）
図３〜図５は、本発明の第２実施形態を示す。図３に示すように、端子基板間の接続構造は、スルーホール２が設けられた基板１と、スルーホール２に貫通された端子１０と、スルーホール２の内周面と端子１０の外周面の間に配置（充填）された半田２０とを備えている。端子１０と基板１が半田２０によって電気的に接続されている。
【００２１】
スルーホール２は、基板１の表裏面を貫通する円孔である。スルーホール２の表裏面の周囲、スルーホール２の内周面及び凹部３の内周面等には、金属メッキによって導電部４が形成されている。
【００２２】
端子（部品リード部）１０は、図４（ａ）（ｂ）に詳しく示すように、ほぼ円柱形状である。端子１０の外周面には、突部１３が周方向に間隔を置いて複数設けられている。複数の突部１３は、スルーホール２の内面に端子１０の外周面が当接しないで突部１３のみが当接する間隔に設定されている。突部１３は、スルーホール２への貫通位置（図３に示す位置）と、端子先端面がスルーホール２への貫通出口に位置する挿入位置の双方で、スルーホール２内に入り込む位置に設定されている。
【００２３】
各突部１３は、図４（ｂ）に示すように、挿入先端面１３ａと挿入後端面１３ｂを有し、挿入先端面１３ａは、先端側が細く挿入後端側に向かって徐々に幅広に形成されている。挿入先端面１３ａと挿入後端面１３ｂの境界位置が最も高く設定されており、その高さｈは、端子１０の外周面に対するスルーホール２の内周面までの最小限必要な隙間寸法に設定されている。最小限必要な隙間寸法とは、半田２０が端子１０の外周面に付着可能な寸法である。
【００２４】
次に、上記した接続構造の製造手順を説明する。先ず、基板１のスルーホール２にペースト状の半田２０を充填する。次に、端子１０をスルーホール２に貫通させるべくスルーホール２に挿入する。ここで、端子１０の外周面がスルーホール２の内周面にあまりに近い位置で挿入されると（図５（ａ）の位置）、端子１０の突部１３がスルーホール２の内周面に干渉して端子１０の挿入が進むにつれてスルーホール２の中心側に位置調整（アライメント）される（図５（ｂ）参照）。これにより、端子１０は、図５（ｃ）に示すように、スルーホール２への貫通位置（貫通完了位置）では、少なくとも突部１３の高さ分だけスルーホール２の内周面との間に隙間が空くような位置でスルーホール２内に配置される。
【００２５】
つまり、端子１０の外周面とスルーホール２の内周面の隙間がわずか、若しくは、まったくない状態で、端子１０がスルーホール２に挿入されると、図６（ｃ）に示すように、スルーホール２周辺の半田２０に対して分断した半田２０ａが発生し、端子１０の外周面が露出した状態となる。このような状態になると、リフロー炉を通し、加熱してもペースト状の半田２０の濡れ上がり不良が発生し、良好なフィレットが形成されない（図６（ｂ）参照）。
【００２６】
しかし、第２実施形態では、上記したように端子１０の先端側に、図６（ｂ）に示すような分断した半田２０ａが発生しないため、リフロー炉に通し、加熱してもペースト状の半田２０の濡れ上がり不良が発生せず良好なフィレット形状が形成される（図３参照）。以上より、半田接続部位の長寿化、信頼性の向上を図ることができる。
【００２７】
各突部１３は、端子１０の先端面がスルーホール２への貫通出口に位置する挿入位置では、スルーホール２内に入り込む位置に設定されている。従って、端子１０の先端外周面がスルーホール２の貫通出口から出る挿入位置では、端子１０の外周面とスルーホール２の内周面との間に確実に隙間が形成されるため、その隙間によってペースト状の半田２０が端子１０の外周面に付着する。これにより、ペースト状の半田２０が分断し、端子１０の表面が露出した状態となるような事態を防止できる。
【００２８】
各突部１３は、端子１０のスルーホール２への貫通位置（貫通完了位置）で、スルーホール２内に位置する位置に設定されている（図５（ｃ）の位置）。各突部１３が半田２０の濡れ上がりの妨げになることがないため、良好なフィレットの形成に寄与する。
【００２９】
突部１３の挿入先端面１３ａは、先端側が細く挿入後端側に向かって徐々に幅広に形成されている。従って、半田２０の押し出し量を極力少なくしつつ、端子１０のスルーホール２内での位置調整（アライメント）を行うことができる。
【００３０】
突部１３の高さｈは、端子１０の外周面に対するスルーホール２の内周面までの最小限必要な隙間寸法に設定されている。従って、確実に半田２０の分断を防止できる。突部１３の高さｈは、端子１０がスルーホール２の中心に位置するような高さとしても良い。このようにすれば、より確実に半田２０の分断を防止できる。
【００３１】
（参考例）
図７及び図８は、本発明の参考例を示す。図７に示すように、端子１０は、四角形のロッド形状である。端子１０の四角形の各面には、格子状の溝１４が形成されている。格子状の溝１４は、端子１０の軸方向とその直交方向に対してそれぞれ斜め方向の溝である。溝１４の断面形状は、図８（ａ）に示すようなＶ字状である。溝１４の断面形状は、Ｖ字状以外でも良く、図８（ｂ）の第１変形例に示すコ字状でも、図８（ｃ）の第２変形例に示す半円形状であっても良い。
【００３２】
この端子１０を用いた場合には、半田が端子１０の表面を濡れ上がる際に、溝１４に入り込んだ半田２０が毛細管現象によって濡れ上がりが促進される。これにより、良好なフィレットを形成できる。特に、端子１０の表面が酸化被膜等に覆われている場合には、半田の濡れ上がり性が悪いが、端子１０に溝１４を設けるだけで濡れ上がり性を向上させることができる。
【００３３】
また、端子１０に溝１４を形成するだけで半田の濡れ上がり性を向上させることができるため、製造コストをほとんど増加させることがない。
【符号の説明】
【００３４】
１  基板
２  スルーホール
１０  端子
１１  中空部
１２  連通孔
１３  突部
２０  半田
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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