JPS5980985A - 印刷回路盤用電気的接触ピン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、印刷回路盤用電気的接触ピンに関し、さらに
詳しく言えば、電気的端子ピンが印刷回路ノベースの穴
に挿入され、このピンがベースノ各側面から突出して電
気的端子要素として働き、それにコネクタが押し込めら
れるがまたは導線が巻き付けられるような電気的接触ピ
ンに関するものである。

印刷回路盤のメッキ被覆穴に電気的端子ピンを挿入する
さいの損傷を低減するために、いくつかの種類の押込み
嵌合ピンがすでに提案されてきた。

前記ピンの装着部分は、例えば１９７４年１月１日付で
特許された米国特許第３．７８３，４３３号に示される
ように、挿入時に弾性変形される。

外側に曲げられかつ穴への挿入時に弾性変形される２箇
の脚をつくるように縦軸にそって装着部分を分割するこ
とは知られている。

この場合、ピンの挿入および保持力が２つの接触点だけ
で作用することがわかった。直接の電気的接触は、ピン
に加えられる力がメッキ被覆穴の包囲材料に伝達される
これら２つの接触点につくられる。

接触表面は非常に小さいので、前記の包囲材料に加えら
れる局部的応力が高くなり、これらの接触点においてそ
の材料に有害な影響を与える。さらに、前記の割り型三
脚ピンは挿入されたとき、ピンをねじったり不整合にす
る非対称断面形状を通常はしている。

ピンはまた、１９７８年１月３日付で特許された米国特
許第４，０６６．３２６号に開示されているような３箇
の弾性脚を有するように製造される。

この場合、これらの脚は印刷回路盤の穴にピンを挿入し
たさいに対称形状にはなってはいるが、３つの接触点だ
けがつくられ、それらの脚が恒久的な反作用を発生させ
るように互いに作用はしな℃１゜ 印刷回路盤へのピンの装着面積は貴金属層（Ａｕ。

Ｐｄ、　Ｎｌ　ｌ・・・・・・）ではなく、ハンダ（ｆ
＆−鉛）・メッキによって被覆されている特別の用途に
おいて側面効果が生じることがわかった。

ハンダ・メッキを施したピンをメッキ被覆トラフ穴に挿
入することによって、被宿り剥れが穴から若干の長さに
わたって延びるような状態で外層の被覆剥れを生じ、ま
た、好ましくない接触を生じる。

ハンダ・メッキの厚みにもとづいて、そのピンは２つの
特別な実施例に用いられる。第１の実施例においては、
ピンの装着部分が薄いハンダ層（５〜１０μ）で被覆さ
れる。この場合、印刷回路盤に設けられる接触ピンが別
のハンダを用いてまたは用いずに加熱によってハンダ付
けされる。

ピンと穴との間の大きな接触面積のために、ハンダ材料
が挿入のさいに剥がされ、ピンの自由側面および穴の内
面上のハンダ羽料はハンダ付は工程中に一緒に流れ出す
。第２の実施例においては、ピンの装着部分上のハンダ
層の厚みは１〜３μであってさほど重要ではなく、印刷
回路盤の穴との乾燥接続をつ（る。挿入作業中に生じる
剥れは第Ｊ実施例の場合よりも小さいが、しかし、パネ
ルを振動させたさいにその剥れがピンから分離され、こ
れによって好ましくない短絡を生じる。

剥れの形成は、３箇の弾性脚のうちの内側脚の外側と穴
の内側との間の大きな接触面積において重要になる。

本発明の目的は、機械的および電気的接点の量が増加さ
れかつ基盤の穴へのピンの挿入のさいに恒久的ンよ反作
用を得るために弾性脚が互いに作用するような改良され
た接触ピンを開発することにある。

本発明の別の目的は、同等の挿入力で小さい損傷に抑え
るように印刷回路盤の穴の内面と各接触点との間の応力
を低減させる改良された接触ピンを提供することにある
。

本発明の別の目的は、錫を用いてまたは用いずに印刷回
路盤にハンダ付けされる接触ピンを提供することにある
。

本発明の別の目的は、剥れの形成を防止しかつピンの層
と印刷回路盤の穴との間のハンダ接続を改善することに
ある。

本発明によれば、印刷回路盤の穴に接触ビンを弾性変形
自在に装着するのに適した中央部分を接触ビンに設け、
その中央部分に３箇の弾性脚を設け、これら弾性脚をピ
ンを穴に挿入したさいに対称状に配置し、外側脚が互い
に向かって曲げられてＶ字形状を形成し、内側脚がくさ
びとして働き２箇の外側脚間で密着される。

好ましくは、外側脚の横断面は内側脚まりも薄くなるよ
うに切り込み、互いに向が５曲りを改善し、３箇の脚の
端部をピンの本体に接続されたままにしておく。

別の形状によれば、内側脚の一端はピンの本体から切り
離されている。

接触点の電気的および機械的特性をさらに改善するため
に、弾性脚の外縁または表面が印刷回路盤の穴の内面と
接触し、ピンおよび穴の導電性錫層間に冷間溶接効果を
発生する制御された波状の形状に形成される。

接触点の電気的および機械的特性をさらに改善するため
に、内側脚の長手方向中央にくぼみを設ける。

次に、図面を参照して本発明の電気的接触ビンの実施例
について説明する。まず、第１図および第２図に示すよ
うに、電気的接触ピン１０は電気的構成要素との接続を
行う２箇の外側部分１１゜１２と、ピン１０を印刷回路
盤１４の穴１５に固定するための中央または装着部分工
３とからできている。中央部分１３の一端は肩１６を形
成する拡大横断面積を有して℃・る。

第、２図から第４図までに示すように、中央部分１３に
おいて、ピン１０はピンの縦軸に平行でかつ互いに平行
に延びる２条の貫通切込み１７．１８を有している。し
たがって、貫通切込み１７．１８は３箇の弾性脚１９．
２０．２１を形成１−る。図示するように、好ましくは
、外側脚！　９　＋　２１は同じ方向に曲げられ、他方
、内側脚２ｏは逆の方向に曲げられ、結局第３図に示す
ような横断面をつくる。この横断面は第２図のＡ−Ａ線
がらみ定ものである。

これらの曲げは、貫通切込み１７．１８の面内で行われ
、他方、脚１９．２０．２１の端部はピンｌＯの本体に
接続されたままになっている。

第３図に示すように、外側脚１９．２１は内側脚２０よ
りもわずかに小さくつくられ、互いに向かう曲りを容易
にしかつ穴１５への挿入時にＶ字形状をつくる（第６図
）。

第６図は、６箇所の接触点がピン１０と穴１５との間に
いが：二つくられるかを明らかに示してい“ｂ、。

第７．８．９図に示す別の実施例によれば、内側脚２０
の端部がピン１０の本体から切り離されている。このよ
うな調節を与えるために、接触ピン１０が穴１５内でハ
ンダ付けされるように意図されている場合、または接触
面積の強贋が（・ぜんとして低下しているような特別の
用途条件に適合させることができる。

第１２図は第１０図と同様な図面であって第７図のピン
の挿入状態を示す。

２つの提案実施例にもとづく接触ビンの機械的および電
気的特性をさらに改善するために、弾性脚の外縁または
表面は、印刷回路盤の穴の内面と接触し、第５．９．１
１．１３図に示すような制御された波状形状２２に形成
される。

ピンを印刷回路盤に挿入するさいに、錫羽料が波状形状
２２に堆積され、また新しい酸化材料が印刷回路盤に接
触する。

堆積された錫材料は、しばらくたった後に引抜力を増大
させる波状形状のいわゆる“冷間溶接“を形成する。

第１４図には接触ピン１０の拡大中央部分１３の別の実
施例が示されている、中央部分１３は３箇の弾性変形自
在脚１９，２０．２１をつくるために、一定の長さにわ
たって２条の貫通切込み１７．１８が入れられて（・る
。

本発明によれば、内側脚２０の外側３０には、長手方向
中央に配置されたくぼみ３２が設けられている。

ピンの製造のさいに、ピン１０の外側３０の（ぼみ３２
は側面にわずかな波状を６成している、その強さは、内
側脚２０の波状外側３０における材料の局部的圧縮によ
って増加される。

好ましくは、内側脚２０の側面３６が内側３４に向かっ
て円錐状に形成されている。これにより、２箇の外側脚
１９．２１の間で内側脚２０のくさび作用を改善する。

数回の試験によって、内側脚２０の幅Ｍと外側脚１９．
２１の幅Ｂとの間の最適比が確立された。

この比Ｍ／Ｂの値は主として１．０５と１．２との間に
あり、好ましくは１．１６でかつ材料の厚みＤ±０．６
６間で、装着部分の全幅＋！１１．０５１ｍである。

前記の比を考慮に入れることによって、印刷回路盤の穴
へのビン本体の自動心高し作用を得ることができる。

外側脚の丸められた外縁の半径Ｒ２は内側にある丸めら
れた縁の半径Ｒ１よりも重要である。

ピンおよび穴のハンダ層の再流入後の接触面積かつ（ら
れていることが第１５図から明らかである。この接触に
より、顕著な電気的接続がくぼみ３２および脚１９．２
０．２１の間のすべての縁にハンダで完全に満たすこと
によって得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は多層印刷回路盤に挿入された一連のピンを示す
剃祝図。第２図は本発明にもとづくピンの正面図。第３
図は第２図のＡ−Ａ線からみた横断面図。第４図は第２
図に示すピンの側面図。第５図は第４図と同様な図面で
あって、接触脚が波状になっている別の実施例を示す。 第６図は第３図と同様な横断面図であって、印刷回路盤
に挿入されたピンの状態を示す。第７図は第２図のピン
と同様な図面であって内側脚の先端が切り離された別の
実施例を示す。第８図は第７図に示すピンの側面図。第
９図は第８図と同様な図面であって、接触脚が波状にな
っている別の実施例を示す。第１０図は第２図のピンの
縦断面回文あって、印刷回路盤に挿入されたピンの状態
を示す。第１１図は第１０図と同様な図面であって波状
接触脚を有するピンの挿入状態を示す。第１２図は第１
０図と同様な図面であって第７図のピンの挿入状態を示
す。第１３図は第１０図と同様な図面であって第９図の
ピンの挿入状態を示す。第１４図は第３図と同様な図面
であって別の実施例を示す。第１５図は第１４図と同様
な図面であって、印刷回路盤に挿入されハンダが流し込
まれたピンの状態を示す。 １０：電気的接触ピン　　１１：外側部分１２；外側部
分　　　　　１３：中央部分１４：印刷回路盤　　　　
１５：穴 １６：肩　　　　　　　　１７，１８：貫通切込み１９
．２１：外側脚　　　２０：内側脚２２：波状形状　　
　　　３０：外側 ３２：くぼみ　　　　　　３４：内側 手続補正書（方式） １．事件の表示 昭和Δ−ｒ年枦１許願第　／ｆｊユノｇ号＋１ｈ゛＋ビ
Ｎ誇望ボ呪概偵す）ｎ界ピン６、補正をする者 事件との関係　　　出　願　人 住所 矛才不　　Ｉパ−ンヂ′イ　・　ブー、丁、”Ｖ−ｙジ
　／４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）印刷回路盤の穴にピンを弾性変形自在に固定する
   のに適した中央部分を設け、該中央部分に２条の縦の貫
   通切込みを入れて３箇の弾性脚を形成し、それらのうち
   の外側脚を切込み面内で一方の方向に曲げ、残りの内側
   脚を逆の方向に曲げ、印刷回路盤の穴にピンを挿入した
   さいに前記外側脚がＶ字形状をつくるように互いに向か
   って曲げられ、一方、前記内側脚がくさびとして作用し
   かつ前記外側脚間に密着されるようはこれら３箇の（２
   ）前記貫通切込みは、印刷回路盤の穴にピンを挿入した
   きいに互いに向かう曲げを改善するために前記内側脚よ
   りも薄く前記外側脚をつくるように入れられることを特
   徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載のピン。 （３）３箇の弾性脚の端部がビン本体に接続されたまま
   になって℃・ることを特徴とする特許請求の範囲第（１
   ）項および第（２）項に記載のピン。 （４）前記内側脚の一端がピン本体から切り離されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項から第（
   ３）項までの任意の一項に記載のピン。 （５）印刷回路盤の穴の内側との接触面積をつくる弾性
   脚の外縁または表面に波状の形状を設けてピンおよび穴
   から錫の眉間に冷間溶接をつくることを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項から第（４）項までの任意の一項
   に記載のピノ。 （６）前記内側脚の外側の長手方向中央にくぼみを設け
   たことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の
   ピン。 （７）内側脚の幅（Ｍ）と外側脚の幅（Ｂ）との比が主
   として１．ｏ５と１．２との間にあることを特徴とする
   特許請求の範囲第（６）項に記載のピン。 （８）前記脚の幅の比（Ｍ／Ｂ）を１．１３とし、材料
   の厚み（Ｄ）±０．６３　ｍ７Ｉ＋とすることを特徴と
   する特許請求の範囲第（７）項に記載のピン。 力１ （９）前記内側脚の側壁が内側に蒔チて円錐形状になっ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第（６）項に記
   載のピン。 （１０）前記外側脚の外縁の角の丸みの半径（Ｒ２）が
   該外側脚の内縁の角の丸みの半径（Ｒ＝１　）よりも重
   要であることを特徴とする特許請求の範囲第（６）項に
   記載のピン。