JPH113738A - 表面実装用端子台及び表面実装基板並びにこれを用いた電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】少ないはんだ量で接続端子ピンを回路基板に確
実にはんだ付けすることができる表面実装用端子台を提
供する。 【解決手段】本発明の表面実装用端子台３は、外部回路
接続用の接続端子ピン６が絶縁性の基台部５の支持部５
ａに複数配列されている。接続端子ピン６は、その実装
側端部に略コ字状の湾曲部６ｂが設けられるとともに、
湾曲部６ｂの先端部に直線状の取付部６ａが形成され
る。接続端子ピン６の取付部６ａは、軸部６ｃに対して
直交する方向に形成される。各接続端子ピン６の湾曲部
６ａは、接続端子ピン６の配列方向に沿って同一方向に
湾曲形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電源装置の
外部回路接続用の接続端子を表面実装回路基板上に実装
するための表面実装用端子台の技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えばアルミニウム等の金属
板の一面に絶縁被膜を被覆して、その上に回路パターン
を形成し、その表面に電気部品をはんだ付けするように
した表面実装基板が用いられている。

【０００３】このような表面実装基板においては、外部
の他の回路と接続する接続端子ピンを搭載するに際し、
通常の絶縁性基板におけるような固定接続手段、すなわ
ち基板の回路パターン部に差込貫通孔を設け、ここに接
続ピンを挿入して仮固定したのち、基板の裏面において
はんだ付けする手段は採用することができない。

【０００４】そこで、このような表面実装基板の表面に
外部回路接続用の端子ピンを容易確実に実装するため、
本出願人は釘頭状の先端形状を有する接続端子ピンを表
面実装基板に垂直にはんだ付けするようにした表面実装
用端子台をすでに提案している（実開平４−１３３３６
２号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の従来
の表面実装用端子台を用いて表面実装基板の表面に接続
端子ピンを実装する場合には、クリームはんだを印刷塗
布した表面実装基板の接続端子ランドに接続端子ピンを
立てて仮固定し、リフローソルダリングによってはんだ
付けを行うようにしているが、その際に接続端子ピン及
び表面実装基板が熱膨張、熱収縮して変形するため、印
刷されたはんだの量だけでは接続端子ピンに付くはんだ
の量が十分でなく、接続端子ピンの引張強度が不足した
り、耐久性を十分に満足させることができない。このた
め、従来は、印刷後さらにディスペンサー等によっては
んだの量を増やさなければならず、その結果、作業時間
が増大するとともに、はんだの量にばらつきが生じて信
頼性が不十分になるという課題があった。

【０００６】本発明は、このような従来の技術の課題を
解決するためになされたもので、表面実装基板に対して
少ないはんだ量で接続端子ピンを確実にはんだ付けする
ことができる表面実装用端子台を提供するとともに、信
頼性の高い表面実装基板及びこれを用いた電源装置を提
供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた請求項１記載の発明は、外部回路接続用の接
続端子ピンをプリント配線基板の表面に実装するための
表面実装用端子台であって、上記接続端子ピンの一端側
に略コ字状の湾曲部が設けられるとともにこの湾曲部の
先端部に直線状のはんだ付け部が形成され、この接続端
子ピンが絶縁性の支持台に複数配列されていることを特
徴とする表面実装用端子台である。

【０００８】請求項１記載の発明の場合、接続端子ピン
の実装側端部に略コ字状の湾曲部が設けられていること
から、はんだ付けの際、接続端子ピンが熱膨張、熱収縮
したときに、この湾曲部が撓み、またねじれることにな
り、その結果、接続端子ピンに生ずる変形応力が吸収さ
れ、これを低減することができる。したがって、請求項
１記載の発明によれば、クリームはんだを印刷塗布した
後さらにディスペンサー等によってはんだの量を増やす
必要がない。

【０００９】また、接続端子ピンの湾曲部の先端部に直
線状の取付部が形成されていることから、この取付部と
プリント配線基板との接触面積を大きく確保することが
でき、はんだ付けによる取付強度が向上する。

【００１０】この場合、請求項２記載の発明のように、
請求項１記載の発明において、接続端子ピンの外部回路
と接続するための接続部が、取付部と直交する方向に延
びる軸部の先端部に設けられていることも効果的であ
る。

【００１１】請求項２記載の発明によれば、はんだ付け
の際、接続端子ピンが熱膨張、熱収縮したときに、接続
端子ピンに生ずる変形応力を湾曲部が十分に吸収してこ
れを低減することができる。

【００１２】また、請求項３記載の発明のように、請求
項１又は２のいずれか１項記載の発明において、各接続
端子ピンの湾曲部が、当該接続端子ピンの配列方向に沿
う方向に向けて湾曲形成されていること、特に請求項４
記載の発明のように、同一方向に湾曲するように形成さ
れていることも効果的である。

【００１３】請求項３又は４記載の発明によれば、接続
端子ピンの湾曲部が当該接続端子ピンの配列方向に沿っ
て整列するため、不要な突出部分がなく、表面実装用端
子台の実装面積を小さくすることができる。

【００１４】さらに、請求項５記載の発明のように、請
求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、接続端
子ピンに、複数の湾曲部が設けられていることも効果的
である。

【００１５】請求項５記載の発明によれば、はんだ付け
の際に接続端子ピンに生ずる変形応力が複数の湾曲部に
分散されるので、かかる変形応力をより一層吸収して低
減することができる。

【００１６】一方、請求項６記載の発明は、金属製の基
体を有する回路基板の表面に、請求項１乃至請求項５の
いずれか１項記載の表面実装用端子台が実装されている
ことを特徴とする表面実装基板である。

【００１７】請求項６記載の発明によれば、はんだ付け
に伴う温度変化によって回路基板が大きく熱膨張、熱収
縮した場合であっても、これにあわせて湾曲部が変形す
るため、その変形応力を吸収することができる。

【００１８】また、請求項７記載の発明は、金属製の基
体を有する回路基板の入力及び出力部分に、請求項１乃
至５のいずれか１項記載の表面実装用端子台が実装され
ていることを特徴とする電源装置である。

【００１９】請求項７記載の発明によれば、外部回路へ
の接続の際の熱変形に強く、信頼性の高いコンパクトな
構成の電源装置が得られる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好ましい実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発
明の実施の形態による表面実装用端子台を使用した電源
装置の一例を示す分解斜視図である。図１に示すよう
に、この電源装置１は、種々の電気部品が実装される部
品実装領域２ａを有する長方形状の回路基板としてのプ
リント配線基板２と、後述する表面実装用端子台３と、
実装された電気部品を覆うためのケース４とから構成さ
れる。

【００２１】プリント配線基板２は、長方形状の板状の
金属基体上に、例えばガラス−エポキシ樹脂層が形成さ
れたものであり、その縁部を除いた部品実装領域２ａ
に、図示しない配線パターンが形成され電源等の電気部
品の実装されるようになっている。そして、プリント配
線基板２の四隅には、表面実装用端子台３を固定するた
めの孔部２ｂが設けられている。また、プリント配線基
板２の一対の短縁部には、後述する接続端子ピン６に対
応する接続パターン２ｃが形成され、プリント配線基板
２の各短縁部に、それぞれ同一の構成を有する表面実装
用端子台３が取り付けられるようになっている。

【００２２】図２は、表面実装用端子台３の全体構成を
示す正面図であり、図３（ａ）（ｂ）は、表面実装用端
子台３に設けられる接続端子ピン６の全体構成を示すも
ので、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は側面図であ
る。

【００２３】図２に示すように、表面実装用端子台３
は、例えばプラスチックの射出成形により形成される絶
縁性の基台部５と、同基台部５の支持部５ａに等間隔に
圧入された複数の接続端子ピン６とから構成されてい
る。

【００２４】基台部５は、接続端子ピン６を支持するた
めの長尺の支持部５ａを有し、その両端部に脚部５ｂが
一体的に設けられている。そして、基台部５の両側の脚
部５ｂの下部には、プリント配線基板２の四隅に設けら
れた孔２ｂと嵌合する位置決め突起５ｃが設けられてい
る。また、両脚部５ｂの側面には、プリント配線基板２
に対して基台部５を係止するための係止部材５０が設け
られている。

【００２５】一方、基台部５の両脚部５ｂの間には、支
持部５ａ及び脚部５ｂと一体的にリブ５ｄが形成され、
これにより支持部５ａの下方に空間が形成されるように
なっている。

【００２６】図３（ａ）（ｂ）に示すように、接続端子
ピン６は、例えば銅や真鍮等の導電率の高い金属材料か
らなり、太く（直径０．８ｍｍ以上）短い棒状の線材を
屈曲させることにより形成される。本実施の形態におい
ては、接続端子ピン６の実装側（図中下側）端部に略コ
字状の湾曲部６ｂが設けられ、この湾曲部６ｂの先端部
に、プリント配線基板２と平行にはんだ付けされる直線
状の取付部６ａが形成されている。

【００２７】一方、湾曲部６ｂの外部回路接続側（図中
上側）端部には、取付部６ａに対して垂直方向に延びる
軸部６ｃが設けられている。

【００２８】また、軸部６ｃの中程にはつぶれ部６ｄが
形成され、接続端子ピン６を上記基台部５に圧入したと
きに容易に抜けることがないようになっている。そし
て、軸部６ｃの先端部には、外部の他の回路と接続する
ための接続部６ｅが設けられている。

【００２９】図２に示すように、各接続端子ピン６は、
基台部５の支持部５ａの長手方向、すなわち、当該接続
端子ピン６の配列方向に向って湾曲部６ｂが向けられた
状態で支持部５ａに圧入固定される。この場合、接続端
子ピン６の湾曲部６ｂは、それぞれ同一方向に向けられ
ている。また、接続端子ピン６は、その軸部６ｃが基台
部５の支持部５ａ長手方向に対して直交するように支持
部５ａに固定されている。

【００３０】なお、接続端子ピン６は、その取付部６ａ
の下面が基台部５の脚部５ｂの下部より若干上方に位置
するように固定され、これにより接続端子ピン６をプリ
ント配線基板３に実装した場合に接続パターン２ｃとの
間に若干の隙間が形成されるようになっている。

【００３１】このような構成を有する本実施の形態の表
面実装用端子台３をプリント配線基板２に実装する場合
には、プリント配線基板２の接続パターン２ｃ上にクリ
ームはんだを印刷塗布し、基台部５の両脚部５ｂの下部
の位置決め突起５ｃをプリント配線基板２の四隅の孔部
２ｂに嵌合する。これにより、接続端子ピン６の取付部
６ａと、プリント配線基板２の接続パターン２ｃ上のク
リームはんだとが接触した状態で表面実装用端子台３が
プリント配線基板２上に仮固定される。

【００３２】そして、その状態で表面実装用端子台３を
図示しないリフロー炉内に導入し、所定の温度で加熱し
てリフローソルダリングを行うことにより、表面実装用
端子台３の接続端子ピン６の取付部６ａがプリント配線
基板２の接続パターン２ｃにはんだ付けされ、上述の構
成を有する電源装置１が得られる。

【００３３】このようにして得られた電源装置１は、図
示しない外部回路の接続端子に対して各接続端子ピン６
の接続部６ｅをはんだ付けすることにより、種々の装置
の外部回路に対する電気的な接続が行われる。

【００３４】以上述べたように本実施の形態において
は、接続端子ピン６の実装端部側に略コ字状の湾曲部６
ｂが設けられていることから、外部回路へのはんだ付け
の際、接続端子ピン６が熱膨張、熱収縮したときに、こ
の湾曲部６ｂが撓み、またねじれることによって、接続
端子ピン６に生ずる変形応力が吸収され、これを低減す
ることができる。

【００３５】特に、本実施の形態の場合、取付部６ａに
対して軸部６ｃが垂直方向に延びるように構成されてい
ることから、はんだ付けの際、接続端子ピン６が熱膨
張、熱収縮したときに、接続端子ピン６に生ずる変形応
力を湾曲部６ｂが十分に吸収してこれを低減することが
できる。

【００３６】また、接続端子ピン６の湾曲部６ｂの先端
部に直線状の取付部６ａが形成されていることから、こ
の取付部６ａとプリント配線基板２との接触面積を大き
く確保することができ、これによりはんだ付けによる取
付強度を向上させることができる。

【００３７】このように、本実施の形態によれば、はん
だ付けに伴う温度変化によって大きく熱膨張、熱収縮す
る金属製の基体を有するプリント配線基板２を用いた場
合であっても、これにあわせて湾曲部６ｂが変形するこ
とによって、その変形応力を吸収することができ、これ
により従来のようにはんだを増量する必要がなく、少な
いはんだ量で確実にはんだ付けをすることができる。そ
の結果、はんだの増量工程を省略して作業時間を短縮す
ることができるとともに、はんだ量のばらつきを回避し
て信頼性を向上させることができる。

【００３８】さらに、本実施の形態の場合、各接続端子
ピン６の湾曲部６ｂが、当該接続端子ピン６の配列方向
に沿って同一方向に湾曲形成されていることから、接続
端子ピン６の湾曲部６ｂが当該接続端子ピン６の配列方
向に沿って整列され、このため不要な突出部分がなく、
表面実装用端子台の実装面積を小さくすることができ、
コンパクトな電源装置１が得られる。

【００３９】図４（ａ）は、本発明の実施の形態に係る
接続端子ピン６における取付部６ａとはんだの界面の相
当応力を示すもので、図４（ｂ）は、従来の接続端子ピ
ン１０６における取付部１０６ａとはんだの界面の相当
応力を示すものである。ここで、図４（ａ）（ｂ）に示
すグラフは、それぞれの各界面要素部分における応力解
析結果を示すものである。

【００４０】図４（ａ）（ｂ）に示すように、湾曲部６
ｂを有する本実施の形態の接続端子ピン６の場合は、従
来の釘頭形状の接続端子ピン１０６に比べ、取付部６ａ
とはんだ７との各界面要素の部分において相当応力が小
さくなっており、特に、最大の相当応力の値は、約半分
になっていることが理解される。

【００４１】このように、本発明によれば、はんだ付け
の際に接続端子ピン６に生ずる曲げ応力及びねじり応力
を十分に吸収することができることが判明した。

【００４２】なお、本発明は上述の実施の形態に限られ
ることなく、種々の変更を行うことができる。例えば、
上述の実施の形態においては、棒状の線材を用いて接続
端子ピンを作製するようにしたが、本発明はこれに限ら
れず、例えば板状の部材を用いて接続端子ピンを作製す
ることもできる。

【００４３】また、上述の実施の形態においては、金属
材料を主体とする基板の表面に表面実装用端子台を実装
する場合について説明したが、本発明はこれに限られ
ず、例えば樹脂等の材料からなる基板についても適用し
うるものである。ただし、本発明は、熱による膨張・収
縮の大きい金属等の材料を主体とする基板の表面に表面
実装用端子台を実装する場合に特に有効なものである。

【００４４】図５（ａ）は、本発明の他の実施の形態に
係る接続端子ピンの全体構成を示すものであり、また、
図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す接続端子ピンにおける
取付部とはんだの界面の相当応力を示すものである。図
５（ａ）において、上記実施の形態と対応する部分につ
いては同一の符号を付してその詳細な説明を省略する
と、本実施の形態の接続端子ピンは、例えば打ち抜き加
工によって作製されるもので、２つの湾曲部６ｂ、６ｆ
が連続的に略Ｓ字状に形成され、実装側の湾曲部６ｂの
先端部に直線状の取付部６ａが形成されている。一方、
外部回路接続側には、上記実施の形態と同様の軸部６ｃ
が設けられている。

【００４５】以上の構成を有する本実施の形態によれ
ば、はんだ付けの際に接続端子ピン６に生ずる変形応力
が２つの湾曲部６ｂ、６ｆに分散されるので、かかる変
形応力をより一層吸収して低減することができる。この
ことは、図５（ｂ）に示すように、取付部６ａとはんだ
７との各界面要素の部分における相当応力が、図４
（ａ）に示す湾曲部６ｂが１つの上記実施の形態の場合
に比べてより一層小さくなっていることからも理解され
る。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の表面実装用
端子台によれば、外部回路へのはんだ付けの際、接続端
子ピンに生ずる変形応力を低減することができ、しか
も、はんだ付けに伴う温度変化によって大きく変形する
金属基板を用いた場合であっても、その変形応力を低減
することができるので、従来のようにはんだを増量する
必要がなく、回路基板に対して少ないはんだ量で接続端
子ピンを確実にはんだ付けをすることができる。その結
果、本発明によれば、はんだの増量工程を省略して作業
時間を短縮することができるとともに、はんだ量のばら
つきを回避して信頼性を向上させることができ、高品質
の表面実装基板及び電源装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による表面実装用端子台を
使用した電源装置の一例を示す分解斜視図

【図２】同実施の形態における表面実装用端子台の全体
構成を示す正面図

【図３】（ａ）：同実施の形態の接続端子ピンの全体構
成を示す正面図 （ｂ）：同実施の形態の接続端子ピン
の全体構成を示す側面図

【図４】（ａ）：同実施の形態に係る接続端子ピンにお
ける取付部とはんだの界面の相当応力を示す説明図
（ｂ）：従来の接続端子ピンにおける取付部とはんだの
界面の相当応力を示す説明図

【図５】（ａ）：本発明の他の実施の形態に係る接続端
子ピンの全体構成を示す正面図 （ｂ）：図５（ａ）に
示す接続端子ピンにおける取付部とはんだの界面の相当
応力を示す説明図

【符号の説明】

１…電源装置 ２…プリント配線基板（回路基板）
２ａ…部品実装領域 ２ｂ…孔部 ２ｃ…接続端子ランド ３…表面実装
用端子台 ４…ケース ５…基台部 ５ａ…支持部 ５ｂ…脚部 ５ｃ…
位置決め突起 ６…接続端子ピン ６ａ…取付部
６ｂ…湾曲部 ６ｃ…軸部 ６ｄ…つぶれ部
６ｅ…接続部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝田 雅広 埼玉県飯能市南町10番13号 新電元工業株 式会社飯能工場内 (72)発明者 田中 喜一 埼玉県新座市北野三丁目６番３号 サンケ ン電気株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外部回路接続用の接続端子ピンを回路基板
   の表面に実装するための表面実装用端子台であって、 上記接続端子ピンは、その実装側端部に略コ字状の湾曲
   部が設けられるとともに該湾曲部の先端部に直線状の取
   付部が形成され、 該接続端子ピンが絶縁性の支持台に複数配列されている
   ことを特徴とする表面実装用端子台。
2. 【請求項２】接続端子ピンの外部回路と接続するための
   接続部が、取付部と直交する方向に延びる軸部の先端部
   に設けられていることを特徴とする請求項１記載の表面
   実装用端子台。
3. 【請求項３】各接続端子ピンの湾曲部が、当該接続端子
   ピンの配列方向に沿う方向に向けて湾曲形成されている
   ことを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項記載の
   表面実装用端子台。
4. 【請求項４】各接続端子ピンの湾曲部が、同一方向に湾
   曲するように形成されていることを特徴とする請求項３
   記載の表面実装用端子台。
5. 【請求項５】接続端子ピンに、複数の湾曲部が設けられ
   ていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項
   記載の表面実装用端子台。
6. 【請求項６】金属製の基体を有する回路基板の表面に、
   請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の表面実装用
   端子台が実装されていることを特徴とする表面実装基
   板。
7. 【請求項７】金属製の基体を有する回路基板の入力及び
   出力部分に、請求項１乃至５のいずれか１項記載の表面
   実装用端子台が実装されていることを特徴とする電源装
   置。