JPH06163300A

JPH06163300A - 電気部品の端子接続構造

Info

Publication number: JPH06163300A
Application number: JP4331240A
Authority: JP
Inventors: Akira Sasaki; 晃佐々木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-11-18
Filing date: 1992-11-18
Publication date: 1994-06-10

Abstract

(57)【要約】【目的】端子を有する電気部品素子と電極板とをレーザ
溶接する際に、両部材の位置出しを容易にしてレーザ照
射の制御を簡便ならしめるとともに、溶融された溶接片
が端子の周面全体に融出して確実に溶接されるようにす
る。【構成】端子２１を有する電気部品素子２０を溶接片３
４が立上がり形成された電極板３０上に前記端子２１が
前記溶接片３４に接触するようにして組付け、レーザ２
を照射することによって溶融された前記溶接片３４を前
記端子２１の周面全体に固着することによって電気部品
素子２０の端子２１と電極板３０とを接続してなる。前
記溶接片３０は、先端が電気部品素子２０の端子２１の
上方に折曲されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気、電子部品等に於
ける部品或いは素子等の端子と電極板との接続構造の改
善に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の小型の電気部品或いは電子部品、
例えば小型インダクター等においては、コイルの両端部
を延長して接続端子として構成し、これら接続端子を電
極板に立上がり形成した接続片に半田付け等の比較的低
温（１８０℃〜３００℃）によるろう付け法によって接
続するようにしている。一方、これら小型の電気、電子
部品は、一般に、回路構成部品の一部としてプリント基
板に表面実装して使用されることが多く、自動機によっ
てプリント基板上に組立を行った後、例えばリフロー半
田付け法或いはディップ半田付け法等による自動半田方
法によってプリント基板との接続が行われる。

【０００３】リフロー半田付け法は、相対する接合面に
あらかじめ半田層を設け、加熱電極を押当てることによ
って前記半田を溶融させて部品をプリント基板上に実装
する方法であり、ヒータ温度、加熱時間或いは加圧力の
調整ができることから、精密な半田付けを行うことがで
きる。また、ディツプ半田法は、ディップタイプの集積
回路、スルーホールに挿入する端子を有する部品をプリ
ント基板上に実装する際に有効な方法であり、溶融した
半田槽にあらかじめ電気、電子部品等を仮組立てしたプ
リント基板を自動半田槽に浸して搬送することによって
行われる。

【０００４】ところで、上記小型インダクター等の部品
にあっては、コイルの磁気ノイズ防止、コアの一体化等
を目的として、磁性材料を混入した樹脂（コンパウンデ
ィング樹脂）によってコイルと電極板との組立体をイン
サート成形するようにしたものも提供されている。この
場合、材料樹脂の種類、成形方法等によもよるが、一般
には樹脂温度が３５０℃〜３６０℃、金型温度が２００
℃にも達する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
では、コイル等の部品の端子と電極板との接続は、比較
的低温の半田付けによって行われているため、芯材のイ
ンサート成形工程、プリント基板に実装するためのリフ
ロー半田付け法或いはディップ半田付け法等による自動
半田工程に際して、端子と電極板とを接続する半田ろう
が溶出してしまって、端子と電極板との接続部が剥離し
て断線するといった問題点があった。

【０００６】上記半田付けに代わる対熱特性に優れた接
続方法として、ＹＡＧレーザを使用するレーザ溶接方法
が知られている。このレーザ溶接方法は、例えば図１０
に示すように、被接続体であるコイル端子１又は電極板
３に対して無接触の状態でレーザ溶接機よりＹＡＧレー
ザ２を照射することによって、コイル端子１の一部１ａ
を溶融し、図１１及び図１２に示すように、電極板３と
コイル端子１との溶接を行うようにしたものである。

【０００７】したがって、このレーザ溶接方法によれ
ば、接続加工に際してコイル端子１或いは電極板３に何
ら押圧力等が加えることなく、高融点の基材を溶融して
接続が行われるため、芯材のインサート成形工程、プリ
ント基板に実装するためのリフロー半田付け法或いはデ
ィップ半田付け法等による自動半田工程に際して、熱に
よって端子と電極板との接続部が剥離するといった問題
が生じることは無く、また加圧による基材の変形等が生
じることも無い等から、小型部品或いは微細部分の接続
方法として極めて好適である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特徴を有するレーザ溶接方法ではあるが、半田等の溶
融部材を用いることなく、直接基材のコイル端子１或い
は電極板３の接続片３ａを溶融して接続を行うため、照
射レーザの制御或いは部品寸法に高い精度が要求され
る。また、コイル端子１と電極板３との配置条件によっ
ては、例えばＹＡＧレーザ２を照射されて溶融した電極
板３の接続片３ａの一部３ｂが、コイル端子１の周面に
回り込むことなく、図９に示すように、表面張力によっ
て球形となってしまい、コイル端子１と電極板３との溶
接が上手くいかないことがある。

【０００９】さらに、図１０に示すように、接触状態に
あるコイル端子１と電極板３とをレーザ溶接する場合、
これらコイル端子１と電極板３とに、同時にＹＡＧレー
ザ２を照射して加熱溶融すれば強固で確実な接続を行う
ことができるが、両部材を同時に溶融することは不可能
である。したがって、ＹＡＧレーザ２を照射されたコイ
ル端子１の一部１ａが溶融して電極板３上に溶出するこ
とによって溶接が行われるが、図１２に示すように、一
部１ａが溶融したコイル端子１の先端部１ｂが肉薄とな
り、強度が劣化するといった問題点があった。

【００１０】したがって、本発明は、電気、電子部品等
において、部品の端子と電極板とをレーザ溶接方法によ
って接続するに際して、両部材相互の位置出しを容易に
してレーザ照射の制御を簡便ならしめるとともに、溶融
された一方の部材が他方の部材の周面を包み込むように
して溶出し、両部材が確実に接続されるようにした電気
部品の端子接続構造を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成した
本発明に係る電子部品の端子接続構造は、端子を有する
電気部品素子を溶接片が立上がり形成された電極板上に
前記端子が前記溶接部に接触するようにして組付け、レ
ーザの照射により溶融された前記溶接片を前記端子の周
面に固着することによって電気部品素子の端子と電極板
とを接続するようにしてなる。また、電極板に立上がり
形成した溶接片は、先端が端子の上方に位置するように
折曲されてなる。

【００１２】

【作用】上述した本発明に係る電気部品の端子接続構造
によれば、電気部品素子の端子は、電極板に立上がり形
成された溶接片によって位置決めされた状態で組付けら
れ、レーザを照射されることによって溶融された前記溶
接片は、前記端子の周囲に溶出して電極板としっかりと
接続される。電気部品素子の端子と電極板とをレーザ溶
接によって接続してなる電気、電子部品は、芯材のイン
サート成形工程、プリント基板に実装するためのリフロ
ー半田付け法或いはディップ半田付け法等による自動半
田工程に際して、加熱されるが、レーザ溶接によって高
融点で接続さた前記端子と溶接片との接続部が溶融して
剥離してしまうことは無い。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例について、図面
を参照しながら説明する。図２に示すインダクター１０
は、本発明に係る接続構造によって空芯コイル２０と電
極板３０とを接続して芯材を構成し、これを磁性材を混
入した樹脂によって形成される外周コア１１によって封
装するため、インサート成形してなる。なお、外周コア
１１は、このインダクター１０構造材を兼ね、例えば、
ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂をベースとし
て、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系のフェライト粉を重量比１：９
で混錬した樹脂材料によって成形される。

【００１４】また、前記空芯コイル２０は、例えば、１
ＡＩＷ、直径０．４ｍｍの線材を材料として、巻数６．
５ターン、内径２．６ｍｍ、高さ１．８５ｍｍのコイル
に形成してなる。また、この空芯コイル２０の巻始め両
端部分は、下方へと引出されるとともに側方へとクラン
ク状に折曲延長され、それぞれその被覆が剥離されて端
子部２１、２１を構成してなる。

【００１５】電極板３０は、例えば板厚０．５ｍｍのリ
ン青銅板にＳｎメッキを施こしてなる材料板をプレス加
工機によって連続打抜き、曲げ加工を施した後切断して
形成したもので、図３に示すように、略Ｈ字上の打抜き
部３１によって構成された中央部の互いに相対する一対
の舌片部３２、３２には、それぞれ側方へと突出する突
片３３、３３が形成されており、これら突片３３、３３
には上方へと立上がる溶接片３４、３４が形成されてい
る。

【００１６】前記溶接片３４、３４は、図１に示すよう
に、それぞれ曲げ角度が内角で７０度程度として互いに
向合うように略く字状に折曲されるとともに、その折曲
部３４ａ、３４ａの対向間隔Ｌは、前記空芯コイル２０
の端子部２１、２１の対向間隔よりもやや小とされてい
る。したがって、空芯コイル２０は、端子部２１、２１
を内側へと弾性変形させた状態で溶接片３４、３４の折
曲部３４ａ、３４ａの内面側に組込むことによって、端
子部２１、２１の弾性復帰力が、同図矢印で示すよう
に、折曲部３４ａ、３４ａの内面に作用し、端子部２
１、２１と溶接片３４、３４とが位置決めされた状態で
電極板３０上に仮組立てされる。

【００１７】上述したように、溶接片３４、３４は、互
いに向合うように略く字状に折曲されており、その自由
端側は、弾性復帰力によって折曲部３４ａ、３４ａの内
面側に弾接した端子部２１、２１の上方に延在してい
る。

【００１８】以上のようにして仮組立てされてなる空芯
コイル２０と電極板３０とは、溶接片３４、３４にレー
ザ溶接機によってＹＡＧレーザ２が照射されることによ
って溶接される。照射されるＹＡＧレーザ２は、照射強
度２７５Ｖ、照射時間２０ｍｓ、レーザスポット径０．
６ｍｍのレーザとし、溶接片３４、３４の照射面に対し
て垂直方向から照射される。なお、ＹＡＧレーザ２の照
射は、２つの溶接片３４、３４に対して同時に行っても
よい。

【００１９】ＹＡＧレーザ２の照射によって、溶接片３
４、３４は溶融するとともに、弾接状態にある空芯コイ
ル２０の端子部２１、２１の表面も熱伝達を受けてわず
かな深さであるが溶融する。上述したように、溶接片３
４、３４は、ＹＡＧレーザ２の照射を受ける先端部を空
芯コイル２０の端子部２１、２１の上方に延在させたこ
とにより、図４に示すように、端子部２１、２１の周面
全体に回り込むようにして溶出し、表面がわずかに溶融
された端子部２１、２１と大きな接続面積によって溶接
が行われる。さらに、同図に示すように、溶接部分は肉
盛りされた状態となるため、充分な強度が保証される。

【００２０】上述したように、照射されるＹＡＧレーザ
２のレーザスポット径は０．６ｍｍと極めて微小であ
り、電極板３０の溶接片３４、３４と空芯コイル２０の
端子部２１、２１との接触点に正確に照射することが必
要となるが、空芯コイル２０及び電極板３０とが位置決
めされない状態で組合わされているとすればその制御は
極めて困難である。上記実施例においては、端子部２
１、２１の弾性復帰力によって端子部２１、２１と溶接
片３４、３４とが位置決めされて組立てられていること
により、ＹＡＧレーザ２を所定の位置に正確に照射する
ことができる。

【００２１】図５は、本発明に係る接続構造の第２の実
施例を示し、上記第１の実施例と同一部品は同一符号を
付し、その説明は省略する。この第２の実施例において
は、電極板３０の溶接片３４は垂直に立設されており、
第１の実施例のように、コイル２０の端子部２１の上方
に延在するように折曲されてはいない。

【００２２】したがって、ＹＡＧレーザ２を照射する際
には、全体を垂直方向に対してθ°宛傾けることによっ
て、溶接片３４の先端部が実質的に端子部２１の上方に
延在するようにし、これによって溶融された溶接片３４
が端子部２１の周面全体に回り込むようにして溶出する
ようにし、溶接片３４を介して加熱されることによって
表面がわずかに溶融された端子部２１と大きな接続面積
によって溶接が行われるようにする。

【００２３】図６は、本発明に係る端子接続構造の第３
の実施例を示し、上記第１及び第２の実施例と同一部品
は同一符号を付し、その説明は省略する。上記第１及び
第２の実施例においては、空芯コイル２０の端子部２１
を接続する電極板３０の接続端子部は溶接片３４として
構成したが、この第３の実施例にあっては、電極板３０
の接続端子部３５を前記溶接片３４とは独立に形成して
なる。すなわち、接続端子部３５は、Ｌ字状に折曲され
て形成されることによって、端子部２１の弾性復帰力が
その立上り部内面に作用するようにし、これによって端
子部２１と接続端子部３５とを位置決めした状態で、空
芯コイル２０が電極板３０上に仮組立てられるように構
成する。

【００２４】一方、電極板３０と一体若しくは別部材に
よって電極板３０に組付けられた溶接片３４は、その自
由端が、接続端子部３５上に位置決め状態で弾接する端
子部２１の上方に覆い被さるようにして延在している。
したがって、溶接片３４にＹＡＧレーザ２を照射するこ
とによって、溶融された溶接片３４が、この溶接片３４
を介して加熱されることによって表面がわずかに溶融さ
れた端子部２１及び接続端子部３５に回り込むようにし
て溶出し、端子部２１と接続端子部３５とが大きな接続
面積によって溶接される。また、このように構成するこ
とによって、端子部２１及び接続端子部３５とはその基
本形状が変化することは無いので、強度的保証も充分で
ある。また、別部材で形成される溶接片３４の材質を適
宜選択することによって、より効率的な溶接を行うこと
もできる。

【００２５】図７は、本発明に係る端子接続構造の第４
の実施例を示し、上記各実施例と同一部品は同一符号を
付し、その説明は省略する。この第４の実施例において
は、電極板３０より先端が二股状に分岐された接続端子
部３６を立上がり形成してなり、この接続端子部３６に
空芯コイル２０の端子部２１を係合させた後、先端部を
端子部２１の周面に沿って曲げ込むことによって接続端
子部３６と端子部２１とをかしめ止めしてなる。

【００２６】このよう構成した第４の実施例において
は、接続端子部３６と端子部２１との位置決めがより確
実に行われ、接続端子部３６にＹＡＧレーザ２を照射す
ることによって、溶融された溶接片３６が、溶接片３６
を介して加熱されることによって表面がわずかに溶融さ
れた端子部２１の周面全体に回り込むようにして溶出
し、端子部２１と接続端子部３６とはより大きな接続面
積によって、確実に溶接される。

【００２７】図８は、本発明に係る端子接続構造の第５
の実施例を示し、上記各実施例と同一部品は同一符号を
付し、その説明は省略する。この第５の実施例において
は、電極板３０より立上がり形成した溶接片３７の自由
端部を外側に略く字状に折曲してなる。また折曲部３７
ａ、３７ａの対向間隔Ｍは、前記空芯コイル２０の端子
部２１、２１の対向間隔よりもやや大とされている。し
たがって、空芯コイル２０は、端子部２１、２１を外側
へと弾性変形させた状態で溶接片３７、３７の折曲部３
７ａ、３７ａの内面側に組込むことによって、端子部２
１、２１の弾性復帰力が、同図矢印で示すように、屈折
部３７ａ、３７ａの内面に作用し、端子部２１、２１と
溶接片３７、３７とが位置決めされた状態で電極板３０
上に仮組立てされる。

【００２８】しかる後、溶接片３７、３７にＹＡＧレー
ザ２を照射することによって、溶融された溶接片３７
が、この溶接片３７を介して加熱されることによって表
面がわずかに溶融された端子部２１の周面全体に回り込
むようにして溶出し、端子部２１と接続端子部３７とが
大きな接続面積によって、確実に溶接される。

【００２９】上記各実施例の端子接続構造によって接続
されることによって芯材を構成する空芯コイル２０と電
極板３０とは、インサート成形工程によって、磁性材を
混入した樹脂によって形成される外周コア１１によって
封装され、図２に示すインダクター１０として完成され
る。空芯コイル２０と電極板３０とは、高融点のレーザ
溶接方法によって接続されているため、インサート成形
工程においてもその接続部が溶融して断線が生じるとい
った不都合が発生することは無い。同様に、このインダ
クター１０をプリント基板に実装してリフロー半田付け
法或いはディップ半田付け法等の自動半田工程を施して
も、空芯コイル２０と電極板３０との接続部が溶融して
断線するといったことは無い。

【００３０】上記各実施例では、インダクター１０の芯
材となる空芯コイル２０と電極板３０との端子部の接続
構造について説明したが、本発明はその他の電気、電子
部品における部品、素子の接続部に広く適用されること
は勿論である。

【００３１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、端子を有する電気部品素子を、溶接片が立上がり
形成された電極板上に、前記端子が前記溶接片に接触す
るようにして組付けるとともに、レーザを照射されるこ
とによって溶融された前記溶接片が前記端子の周面全体
に固着するように構成したものであるから、位置決めさ
れた電子部品等の端子と電極板の溶接片とに微小スポッ
ト径のレーザを正確に照射することができ、照射レーザ
の制御或いは部品寸法の高い精度が不要となる。

【００３２】また、レーザの照射によって溶融された前
記溶接片は、前記端子の周面全体に固着するため、電気
部品素子の端子と電極板とは広い接続面積をもってしっ
かりと接続される。さらに、電気部品素子の端子と電極
板とをレーザ溶接によって接続してなる電気、電子部品
は、芯材のインサート成形工程、プリント基板に実装す
るためのリフロー半田付け法或いはディップ半田付け法
等による自動半田工程に際して、レーザ溶接によって高
融点で接続さた前記端子と溶接片との接続部が溶融して
剥離してしまうといった不都合の発生を確実に防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る端子接続構造が採用されるインダ
クターの芯材を構成する空芯コイルと電極板との仮組立
て状態を説明する一部切欠き正面図である。

【図２】上記芯材を備えるインダクターの一部切欠き正
面図である。

【図３】上記インダクターに備えられる電極板の要部平
面図である。

【図４】上記空芯コイルの端子部と電極板に形成した溶
接片との接続構造を説明する縦断面図である。

【図５】本発明に係る端子接続構造の第２の実施例とし
て示す空芯コイルの端子部と電極板に形成した溶接片と
の接続構造を説明する一部切欠き要部正面図である。

【図６】本発明に係る端子接続構造の第３の実施例とし
て示す空芯コイルの端子部と電極板に形成した溶接片と
の接続構造を説明する一部切欠き要部正面図である。

【図７】本発明に係る端子接続構造の第４の実施例とし
て示す空芯コイルの端子部と電極板に形成した溶接片と
の接続構造を説明する一部切欠き要部正面図である。

【図８】本発明に係る端子接続構造の第５の実施例とし
て示す空芯コイルの端子部と電極板に形成した溶接片と
の接続構造を説明する一部切欠き要部正面図である。

【図９】従来の空芯コイルの端子部と電極板に形成した
溶接片との接続構造を説明する要部縦断面図であり、溶
接加工後の状態を示す。

【図１０】従来の空芯コイルの端子部と電極板に形成し
た溶接片との接続構造を説明する要部縦断面図であり、
溶接加工前の状態を示す。

【図１１】従来の空芯コイルの端子部と電極板に形成し
た溶接片との接続構造を説明する要部平面図であり、溶
接加工後の状態を示す。

【図１２】従来の空芯コイルの端子部と電極板に形成し
た溶接片との接続構造を説明する要部縦断面図であり、
溶接加工後の状態を示す。

【符号の説明】

２・・・ＹＡＧレーザ１０・・・インダクター１１・・・外周コア２０・・・空芯コイル２１・・・端子部３０・・・電極板３４・・・溶接片

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】端子を有する電気部品素子を溶接片が立
上がり形成された電極板上に前記端子が前記溶接片に接
触するようにして組付け、レーザの照射により溶融され
た前記溶接片を前記端子の周面に固着することによって
電気部品素子の端子と電極板とを接続するようにした電
気部品の端子接続構造。
【請求項２】電極板に立上がり形成した溶接片は、先
端が端子の上方に位置するように折曲されてなる請求項
１記載の電気部品の端子接続構造。