JP2010186663A

JP2010186663A - 低背形表面実装ファストンタブ端子

Info

Publication number: JP2010186663A
Application number: JP2009030762A
Authority: JP
Inventors: Masakatsu Kasai; 正勝笠井
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2009-02-13
Filing date: 2009-02-13
Publication date: 2010-08-26

Abstract

【課題】基板実装密度が高く、外力に対する信頼性が高い低背形表面実装ファストンタブ端子を提供する。
【解決手段】基板２上に表面実装される低背形表面実装ファストンタブ端子７であって、線材側ファストンタブ端子３との接続方向が基板２と平行であり、基板２側面から見た形状をコの字形にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、低背形表面実装ファストンタブ端子に関するものである。

近年の電気電子機器の発達や普及に伴い、電気電子回路を構成した回路基板と、その周辺部品や装置との接続において、基板対線材の接続コネクタは、非常に多く使用され、その品種も多岐にわたり重要度は日増しに高まっている。

その中でも、比較的大きな電流を流すことが出来、着脱が容易かつ確実な接続が可能であり、形状が規格化されていて安価である為、ファストンタブ端子は電源系ライン接続において使用されることが多い。

ファストンタブ端子は、リチウムイオン電池パックへの搭載など、適用機器の小型軽量化や、基板に実装される他の部品の小型化により基板の高密度実装化が進むとともに、強度の向上など信頼性に対する要求が厳しくなってきている。

このようなファストンタブ端子として、山形斜面部の先端よりほぼ垂直に伸びて一体化されたさしこみ用端子を有し、さしこみ用端子にファストンタブ端子を使用して電線の接続を可能としていることが、特許文献１に開示されている。

また特許文献２には、ファストンタブ端子はＬ字型に屈曲し、その一端はインターフェイス用のコネクタが嵌合するように形成し、その他端は、プリント基板の挿入穴に挿入されハンダ付けされ、モールド絶縁部材の内部には、長さの異なるファストンタブ端子が２個夫々両端がそろうように設けられていることが、記載されている。

実開昭６１−１６６３７５号公報特開平０７−０５７８２６号公報

特許文献１に記載のファストンタブ端子は、基板垂直方向の占有空間を削減できず、高密度化できない恐れがある。また、特許文献２においては、モールド絶縁部材の占有面積が大きく、基板へのファストンタブ端子実装に要する面積が広くなり、高密度化できない恐れがある。

図５は、基板に取り付けた従来の垂直方向接続型ファストンタブ端子の斜視図である。基板垂直方向接続型ファストンタブ端子１が、基板２に接合されていて、線材４の付いた線材側ファストンタブ端子３を垂直上方から接続する構造になっている。

このような構造の場合には、線材の付いた線材側ファストンタブ端子を高さ方向に収容するための空間が必要であるため高密度化が困難である。

図６は、基板に取り付けた従来の水平方向接続型ファストンタブ端子の斜視図である。基板水平方向接続型ファストンタブ端子５が、基板２に接合されていて、線材４の付いた線材側ファストンタブ端子３を水平方向から接続する構造になっている。基板水平方向接続型ファストンタブ端子の基板との接合部６には、すり割りが入っている。

基板水平方向接続型ファストンタブ端子は、筒状の基板との接合部と線材側ファストンタブ端子との接合部を有しており、端子実装に要する面積が広く、基板面積の小型化に対しては不利であるため高密度化が困難である。また、このような形状では、線材側ファストンタブ端子との接合部が突出しているため外力が加わると、応力が集中する位置１２に外力が集中しやすくなるので変形しやすく、外力に対する信頼性が低い恐れがある。

すなわち、本発明の技術的課題は、基板実装密度が高く、外力に対する信頼性が高い低背形表面実装ファストンタブ端子を提供することにある。

本発明の低背形表面実装ファストンタブ端子は、基板上に表面実装される低背形表面実装ファストンタブ端子であって、線材側ファストンタブ端子との接続方向が前記基板と平行であり、前記基板側面から見た形状がコの字形であることを特徴とする。

本発明により、基板実装密度が高く、外力に対する信頼性が高い低背形表面実装ファストンタブ端子の提供が可能となった。

基板に取り付けた本発明の低背形表面実装ファストンタブ端子の斜視図。基板に取り付けた本発明の第二の実施の形態の低背形表面実装ファストンタブ端子の斜視図。基板に取り付けた本発明の第三の実施の形態の低背形表面実装ファストンタブ端子の斜視図。基板に取り付けた本発明の第四の実施の形態の低背形表面実装ファストンタブ端子の斜視図。基板に取り付けた従来の垂直方向接続型ファストンタブ端子の斜視図。基板に取り付けた従来の水平方向接続型ファストンタブ端子の斜視図。本発明の低背形表面実装ファストンタブ端子の概略外形図で、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は正面図。従来の水平方向接続型ファストンタブ端子の概略外形図で、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は正面図。

本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、基板に取り付けた本発明の低背形表面実装ファストンタブ端子の斜視図である。低背形表面実装ファストンタブ端子７が、低背形表面実装ファストンタブ端子の基板との接合部８で基板２と接合されていて、線材４の付いた線材側ファストンタブ端子３を水平方向から接続する構造になっている。

線材の付いた線材側ファストンタブ端子を水平方向から接続するので、実装高さを抑えることができる。

線材の付いた線材側ファストンタブ端子を水平方向から接続する従来のファストンタブ端子は、基板と接続される部分の周囲が筒状の部分と、それとは別に線材側ファストンタブ端子と接続される部分がある。基板と接続される部分をコの字形にすることで、従来のファストンタブ端子の筒状の部分に相当する部分にまで線材側ファストンタブ端子が入り込むことが可能となり、ファストンタブ端子の長さを短くできる。さらに筒状をコの字形にすることで、筒の両端の板厚分だけ幅を小さくすることができる。

また、図６に示す従来のファストンタブ端子では、接続ケーブルに振動などの外力が加わると応力が集中する位置１２に応力が集中しやすいが、コの字形にすることにより応力をＬ字形になっている２ヶ所の角の直線部分に分散させることができ、外力に対する信頼性を向上させることができる。

図２は、基板に取り付けた本発明の第二の実施の形態の低背形表面実装ファストンタブ端子の斜視図である。基板との接合は半田により行われるが、基板への接合面の形状は、接合強度を増すためにスリット９を設けても良い。

図３は、基板に取り付けた本発明の第三の実施の形態の低背形表面実装ファストンタブ端子の斜視図である。基板への接合面の形状は、接合強度を増すために穴１０を設けても良い。

図４は、基板に取り付けた本発明の第四の実施の形態の低背形表面実装ファストンタブ端子の斜視図である。コの字形状のうち基板と垂直な部分をＲ形状１３としても良い。線材側ファストンタブ端子からの外力に対する応力分散効果が期待できるからである。

図７は、本発明の低背形表面実装ファストンタブ端子の概略外形図で、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は正面図である。基板との接合部周囲のファストンタブ端子の形状は、基板側面から見るとコの字形になっている。

図８は、従来の水平方向接続型ファストンタブ端子の概略外形図で、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は正面図である。基板との接合部周囲のファストンタブ端子の形状は、基板との接合部にすり割りが入った筒状になっている。

図７および図８のファストンタブ端子は、同じ大きさの線材側ファストンタブ端子と接続される例を示している。図７において、長さ１４は８．５ｍｍ、幅１５は６．４ｍｍ、高さ１６は４．５ｍｍである。図８において、長さ１７は１６．５ｍｍ、幅１８は７．４ｍｍ、高さ１９は４．５ｍｍである。

図７と図８を比較すると、高さは同じであるが、長さと幅は本発明の方が小さいことがわかる。幅に関しては、筒状をコの字形にすることで、両端の板厚分だけ小さくすることができる。長さに関しては、コの字形にすることで、図８の筒状部分に相当するところまで線材側ファストンタブ端子が入り込むことが可能となるため小さくでき、実装密度を高めることができる。

図７に示すファストンタブ端子に関して、図７のファストンタブ端子に線材側ファストンタブ端子を接続させた場合であっても、図７のファストンタブ端子を基板の垂直方向に立てて線材側ファストンタブ端子を垂直に接続させた場合であっても、実装に要する体積は同じである。

しかし図７のようにファストンタブ端子に線材側ファストンタブ端子を接続させた場合には、基板と線材側ファストンタブ端子の間に高さ約４ｍｍの空間があるので、基板に部品を搭載することが可能となる。すなわち、図７に示すように基板側面から見た形状がコの字形であるようにファストンタブ端子を基板に実装した方が、実装密度は高くなることがわかる。

以下に本発明の実施例を詳述する。

図７に示す本発明のファストンタブ端子を使用して基板実装密度と最大応力に関して調査を行った。線材側ファストンタブ端子を接続させた時の寸法は、長さ１８．５５ｍｍ、幅６．４ｍｍ、高さ４．８ｍｍであった。すなわち、占有体積は５７０ｍｍ³であった。また、線材側ファストンタブ端子は、長さ１７．３ｍｍ、幅５．６ｍｍ、高さは２．２ｍｍであった。

図７の本発明のファストンタブ端子は、１８７系ファストンタブ端子の形状を示しており、長さ８．５ｍｍ、幅６．４ｍｍであった。すなわち基板の占有面積は５４．４ｍｍ²であった。なお、この寸法は、ファストンタブ端子の系列１７５系、１８７系、２０５系、２５０系により適宜変更される。

ここで１８７系とは、線材側ファストンタブ端子を接続させる部分の幅を簡略化して称している。この線材側ファストンタブ端子を接続させる部分の幅は、４．７５ｍｍであり、０．１８７インチである。簡略化するために、インチで表した値の１０００倍をその系と呼んでおり、この場合は、１８７系としている。他の系も同様である。

図７の線材側ファストンタブ端子を接続させる部分に２ｋｇの加重を加えた場合の応力をシミュレーションすると、最大応力は、４．６８×１０⁸Ｎ／ｍｍ²であった。

（比較例）
図８に示す従来のファストンタブ端子を使用して基板実装密度と最大応力に関して調査を行った。線材側ファストンタブ端子を接続させた時の寸法は、長さ２６．７ｍｍ、幅７．４ｍｍ、高さ４．８ｍｍであった。すなわち、占有体積は９４８ｍｍ³であった。また、線材側ファストンタブ端子は実施例と同じ寸法であり、長さ１７．３ｍｍ、幅５．６ｍｍ、高さは２．２ｍｍであった。

図８のファストンタブ端子は、従来の１８７系ファストンタブ端子の形状を示しており長さ１６．５ｍｍ、幅７．４ｍｍであった。すなわち基板の占有面積は１２２．１ｍｍ²であった。

図８の線材側ファストンタブ端子を接続させる部分に２ｋｇの加重を加えた場合の応力をシミュレーションすると、最大応力は、１．９８×１０９Ｎ／ｍｍ²であった。加重を加える面積は、実施例と同じであった。

実施例と比較例より、ファストンタブ端子に線材側ファストンタブ端子を接続させた時の占有体積を比べると、比較例では９４８ｍｍ³であったが、実施例では５７０ｍｍ³となり、占有体積を４０．０％削減できた。

また基板の占有面積は、比較例において１２２．１ｍｍ²であったが、実施例では５４．４ｍｍ²となり、占有面積を５５．４％削減できた。

最大応力は、比較例において１．９８×１０９Ｎ／ｍｍ²であったが、実施例では４．６８×１０８Ｎ／ｍｍ²であり、実施例の最大応力が低く、外力に対する信頼性が高いことがわかった。

これより、基板実装密度が高く、外力に対する信頼性が高い低背形表面実装ファストンタブ端子の提供が可能であることがわかった。

１基板垂直方向接続型ファストンタブ端子
２基板
３線材側ファストンタブ端子
４線材
５基板水平方向接続型ファストンタブ端子
６基板水平方向接続型ファストンタブ端子の基板との接合部
７低背形表面実装ファストンタブ端子
８低背形表面実装ファストンタブ端子の基板との接合部
９スリット
１０穴
１１コの字形により応力が分散される範囲
１２応力が集中する位置
１３Ｒ形状
１４、１７長さ
１５、１８幅
１６、１９高さ

Claims

基板上に表面実装される低背形表面実装ファストンタブ端子であって、線材側ファストンタブ端子との接続方向が前記基板と平行であり、前記基板側面から見た形状がコの字形であることを特徴とする低背形表面実装ファストンタブ端子。