JPH0594956U

JPH0594956U - 接続端子部材

Info

Publication number: JPH0594956U
Application number: JP4145392U
Authority: JP
Inventors: 佳英殿貝; 充柳澤; 正明高木
Original assignee: 株式会社コパル
Priority date: 1992-05-26
Filing date: 1992-05-26
Publication date: 1993-12-24

Abstract

(57)【要約】【目的】回路基板の配線パタンとその近傍を貫通する
リードピンとの間の電気接続の信頼性を改善する。【構成】接続端子部材３を用いて回路基板２の配線パ
タンとリードピン１との電気接続を行なう。この接続端
子部材３は弾性を有する導電性板材からなり、配線パタ
ンに半田付け固定される一端部４と、リードピン１に接
触する他端部５と、両端部の中間に位置する屈曲部６と
を有する。この屈曲部６はリードピン１と回路基板２の
相対的な変位に起因する応力を吸収する機能を有する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は回路基板の配線パタンとその近傍を貫通するリードピンとを互いに電気接続する為に用いられる接続端子部材の形状に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から様々な電気機器において、回路基板の配線パタンと他の部品から延設されるリードピンとを互いに電気接続する構造が多用されている。例えば、加速度センサブロックと、その駆動回路を搭載した回路基板とを一体的に組み込んだ加速度センサパッケージにかかる構造が採用されている。即ち、加速度センサブロックに設けられた複数のリードピンと回路基板の配線パタンとを互いに電気接続する場合である。一般には、特に補助的な接続端子部材を用いる事なく配線パタンのスルーホールランド部にリードピンを挿通して直接半田付け固定している。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

加速度センサパッケージは例えば車載用に用いられ、アクティブサスペンションやアンチロックブレーキシステムやトラクションコントロール等といった車両制御システムに組み込まれている。車載用の場合には極めて厳しい環境条件に置かれ、衝撃や振動等の機械的ストレスや、温度変化等の熱的ストレスに常時晒されている。従って、電気接続部に関しても高い信頼性が必要であるにも関わらず、従来のリードピンと配線パタンとを直接半田付けする構造は信頼性に劣り問題となっていた。温度変化等の熱的ストレスが繰り返し加えられるとリードピンと回路基板との間の熱膨張係数の相違により内部応力が繰り返し発生し半田接続部の疲労破壊を招いていた。又、振動や衝撃等の機械的ストレスによっても、半田付け部の疲労破壊が生じていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課題に鑑み、本考案は回路基板の配線パタンとその近傍を貫通するリードピンとを互いに電気接続する場合の信頼性を改善する事を目的とする。この為に特徴的な形状を有する接続端子部材を接続媒体とするという手段を講じた。この接続端子部材は弾性を有する導電性板材からなり、配線パタンに半田付け固定される一端部と、リードピンに接触する他端部と、両端部の中間に位置する屈曲部とを有する。好ましくは、該一端部は回路基板を挟み込んで係合可能な略コの字形状を有する。又、該他端部はその先端に凹部を有しておりリードピンとの接触面積を拡大する様にしている。かかる形状を有する接続端子部材は、例えば加速度センサブロックに設けられたリードピンと、その駆動回路を搭載する回路基板の配線パタンとを互いに電気接続する為に好適である。

【０００５】

【作用】

本考案によれば、回路基板に係合する一端部とリードピンに接触する他端部とは弾性あるいはバネ性を有する中間の屈曲部により連結されている。この屈曲部はストレスを吸収する緩衝作用を有しており、環境温度変化や振動もしくは衝撃によって回路基板とリードピンの位置が相対的に変化しても、この接続端子部材によりその変位を吸収する事ができる。従って、疲労破壊の惧れがなく、電気接続の信頼性が著しく向上する。

【０００６】

【実施例】

以下図面を参照して本考案の好適な実施例を詳細に説明する。図１は本考案にかかる接続端子部材の断面形状並びに使用方法を表わしている。他の部品から延設されたリードピン１は配線パタンの形成された回路基板２に設けられた逃げ孔に貫通している。このリードピン１と回路基板２の配線パタンとを互いに電気接続する為に接続端子部材３が介在している。この接続端子部材３は弾性を有する導電性板材料からなり、回路基板２の配線パタンに半田付け固定される一端部４と、リードピン１の側部に接触する他端部５と、両端部の中間に位置する屈曲部６とを有する。他端部５はバネ力によりリードピン１に圧接されているとともに、半田７により固着されている。屈曲部６は所定のバネ性を備えておりダンパ機能あるいはバッファ機能を有する。即ち温度変化や振動あるいは衝撃によりリードピン１と回路基板２の相対的位置が変化しても、その変位量を十分吸収する事ができ、電気接続の疲労破壊を招く事がない。一端部４は好ましくは略コの字形状を有し回路基板２の肉厚部を挟み込んでいる。この状態で半田８により配線パタンに固着される。

【０００７】図２は図１に示す接続端子部材３の外観斜視図である。図示する様に、他端部５の先端には凹部９が設けられており、リードピン１との接触面積を拡大している。かかる形状により一層信頼性の優れた電気接続を得る事ができる。なお、図示する屈曲部６の形状は一例であって、これに限られるものではない。ダンパ機能あるいはバッファ機能を備えた形状であれば良い。かかる形状を有する接続端子部材３を用いて電気接続をする場合には、単にコの字形状を有する一端部４を回路基板２の肉厚部に挟み込めば良く、作業性にも優れている。

【０００８】図３に本考案にかかる接続端子部材の使用例を示す。この例では、加速度センサブロック１１とその駆動回路１２とを一体的に組み込んだワンパッケージ型の加速度検出装置に用いられている。センサブロック１１はセンサベース１３の上に搭載されている。センサベース１３はケース１４内に設けられたポスト１５にかしめて固着されている。センサベース１３にはハーメチックシールされた複数のリードピン１６が挿通している。このリードピン１６はセンサブロック１１に対して駆動信号を供給したり、出力信号を取り出したり、あるいは接地をとる為のものである。

【０００９】一方駆動回路１２は回路基板１７の上に搭載されている。回路基板１７はケース１４内においてセンサベース１３と対面する様に固定配置されている。回路基板１７の表面には配線パタンが設けられている。又、センサブロック１１から延設されたリードピン１６は回路基板１７を貫通している。さらに、複数のコネクタピン１８が回路基板１７に挿通している。このコネクタピン１８は駆動回路１２に対する外部接続をとる為のものであって、電源を供給したり出力信号を取り出す。コネクタピン１８は貫通コンデンサ１９を介してセンサベース１３を貫通した後回路基板１７に挿通する。

【００１０】本考案にかかる接続端子部材３は、リードピン１６と回路基板１７の電気接続及び、コネクタピン１８と回路基板１７の電気接続に用いられている。図示する様に、接続端子部材３の略コの字形状をした一端部４は配線パタンの形成された回路基板１７を挟み込んだ状態でパタン上に半田付けされる。又、他端部５はバネ性を有しており弾性力によりリードピン１６あるいはコネクタピン１８の側面に圧接する。さらに、パッケージを完成する時にこれらのピンに対して半田付け固定する。ピンとの接合部位はバネ性を有し且つ屈曲している為、温度変化等によりセンサベース１３と回路基板１７の位置が相対的に変化してもその変位を吸収する事ができる。従って、加速度検出装置パッケージが厳しい環境条件下で使用された場合でも接続部位の疲労破壊が生じない。

【００１１】なお、参考の為センサブロック１１の構成についても簡単な説明を加える。センサブロック１１はダンパ台２０を介してセンサベース１３の上に組み立てられている。ダンパ台２０の中央には支軸２１が植設されている。支軸２１には下側の固定基板２２が嵌合している。固定基板２２の両面にはコンデンサ電極や接地電極あるいは引き出し電極等の導電パタンが形成されている。さらに所定の間隙を介して上側の固定基板２３も支軸２１に嵌合している。この固定基板２３も同様に所定の導電パタンを有している。両基板２２及び２３の間隙内にはスペーサを介して可動電極片２４が介在している。この可動電極片２４は外部加速度に応答して軸方向に変位するとともに、上下両面から対向するコンデンサ電極との間で差動容量を形成する。この様にして重ねられた積層物はワッシャ２５及びバネワッシャ２６を介してナット２７により互いに圧接固定される。両固定基板２２及び２３に形成された導電パタンはフレキシブル基板２８を介して前述したリードピン１６に電気接続される。かかる構造を有するセンサブロック１１はキャップ２９により覆われハーメチックシールされる。内部には窒素ガス等の不活性ガスが充填される。

【００１２】差動容量を形成する固定基板２２及び２３、可動電極片２４、スペーサ等は温度変化に対して互いに安定した位置関係にある必要がある。従って夫々の板部材の熱膨張率を揃える事が望ましい。しかしながら、固定基板は絶縁材料からなる一方、スペーサ及び可動電極片は導電材料から構成されており、一般にこれらの組み合わせで熱膨張率を合せる為には材料の選択が限られる。例えば、固定基板の材料にアルミナを用いた場合にはその線膨張係数は７．５×１０^-6である。一方、スペーサ及び可動電極片の材料として４２−６合金（Ｎｉ４２％，Ｃｒ６％）を用いた場合には、その線膨脹係数は７．３×１０^-6であり略等しい。但し、４２−６合金は磁性体であり、外部磁界の影響を受ける使用環境条件下では好ましくない。この場合には、スペーサ及び可動電極片にＳＵＳ−３０４系の材料を用いる事ができる。但し、その線膨張係数は１７×１０^-6程度であり固定基板材料に比べて若干大きい。従って、温度変化による応力が発生する。そこで、スペーサの外径をなるべく小さくし、膨張係数の異なる板材料同士の接触面積を制限する事により、ストレスの影響を抑制できる。

【００１３】一方、駆動回路１２を搭載する回路基板１７は電磁シールド３０によって覆われている。さらに、カバー３１をケース１４に取り付け内部を封止して加速度検出装置パッケージが完成する。

【００１４】図４は図３に示す加速度検出装置の等価回路的な結線図である。前述した様にセンサブロック１１と駆動回路１２は複数のリードピン１６によって互いに電気接続されるが、この際本考案にかかる接続端子部材を用いる事により厳しい使用環境条件下であっても所望の信頼性を維持する事ができる。リードピン１６は４本用いられており、入力端子ＩＮ１、他の入力端子ＩＮ２、出力端子ＯＵＴ、接地端子ＧＮＤを構成する。一方のコンデンサＣ１を構成する上側固定基板２３に形成されたコンデンサ電極はフレキシブル基板やリードピン及び本考案にかかる接続端子部材を介して入力端子ＩＮ１に接続される。又、他方のコンデンサＣ２を構成する下側固定基板２２に形成されたコンデンサ電極も同様に入力端子ＩＮ２に接続される。さらに、共通の中間電極となる可動電極片２４は出力端子ＯＵＴに接続される。加えて、両固定基板２２，２３の表面に形成された接地電極パタンは接地端子ＧＮＤに接続される。

【００１５】一方のコンデンサＣ１の電極面積をＳ１、電極間距離をｄ１、両者に挟まれた空間の誘電率をεとすると、その容量はＣ１＝εＳ１／ｄ１となる。又、他方のコンデンサＣ２については、その電極面積をＳ２、電極間距離をｄ２とすると、容量はＣ２＝εＳ２／ｄ２で与えられる。一般に、電極面積Ｓ１及びＳ２は等しく設定されており且つ無加速度状態においては電極間距離ｄ１及びｄ２が等しくなる様に予め調節されている。この結果、無加速度状態においては直列接続されたコンデンサの容量Ｃ１及びＣ２は等しい。ここで、外部加速度αが加わる事により可動電極片２４にｍα（ｍは可動電極片の質量）の力が加わりΔｄだけ変位する。この結果、電極間距離ｄ１，ｄ２が夫々ｄ１＋Δｄ，ｄ２−Δｄに変化する。従って、コンデンサ容量Ｃ１及びＣ２が差動的に変化し容量変化となって現われる。

【００１６】例えば、図示する様に一方の入力端子ＩＮ１に矩形波パルスを印加し、他方の入力端子ＩＮ２に１８０度位相の異なる矩形波パルスを印加する。無加速度状態においては、一対のコンデンサ容量が等しい為、出力端子ＯＵＴには零レベルの出力電圧が現われる。外部加速度が加わると、その加速度の方向及び大きさに従って可動電極片２４が変位しコンデンサ容量の均衡が崩れる。この結果、出力端子ＯＵＴには可動電極片２４の変位方向に応じた位相を有し、且つ変位量に応じた振幅を有する出力電圧が現われる。駆動回路１２は出力電圧の位相及び振幅を電気的に処理する事により加速度の方向及び大きさを検出できる。

【００１７】

【考案の効果】

以上説明した様に、本考案によれば、弾力性を有する接続端子部材を用いて回路基板の配線パタンとその近傍を貫通するリードピンとを互いに電気接続する様にしている。この接続端子部材は弾性を有する導電性板材からなり、配線パタンに半田付け固定される一端部と、リードピンに接触する他端部と、両端部の中間に位置する屈曲部とを備えている。この屈曲部は電気接続部位に発生する応力歪を吸収する機能を有する為、疲労破壊を防止し電気接続の信頼性が改善できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかる接続端子部材を示す断面図であ
る。

【図２】同じく本考案にかかる接続端子部材の外観斜視
図である。

【図３】本考案にかかる接続端子部材の使用例を示す模
式的な断面図である。

【図４】図３に示す使用例の電気結線図である。

【符号の説明】

１リードピン２回路基板３接続端子部材４一端部５他端部６屈曲部７半田８半田９凹部

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】回路基板の配線パタンとその近傍を貫通
するリードピンとを互いに電気接続する為に用いられる
接続端子部材であって、弾性を有する導電性板材からな
り、配線パタンに半田付固定される一端部と、リードピ
ンに接触する他端部と、両端部間に位置する屈曲部とを
有する事を特徴とする接続端子部材。
【請求項２】該一端部は回路基板を挟み込んで係合可
能な略コの字形状である事を特徴とする請求項１に記載
の接続端子部材。
【請求項３】該他端部はその先端に凹部を有しており
リードピンとの接触面積を拡大した事を特徴とする請求
項１に記載の接続端子部材。
【請求項４】加速度センサブロックに設けられたリー
ドピンと、その駆動回路を搭載する回路基板の配線パタ
ンとを互いに電気接続する為に用いられる事を特徴とす
る請求項１に記載の接続端子部材。