JP2013037791A - 回路基板と端子金具の接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板と端子金具の接続強度の向上を図る。
【解決手段】端子金具２０の基板接続部２１を回路基板１０のスルーホール１１に挿入した状態では、基板接続部２１に形成した一対の弾性撓み部２２が、互いに接近するように弾性変形し、スルーホール１１の内周に対して弾性的に当接する。弾性撓み部２２の外面に形成した銅メッキ層２５と、スルーホール１１の内周面に形成した基板側錫メッキ層１３（銅メッキ層が形成されていない側の錫メッキ層）とを合金化することで、スルーホール１１内に基板接続部２１が保持されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、回路基板と端子金具の接続構造に関するものである。

特許文献１には、回路基板と端子金具の接続構造が開示されている。回路基板にはスルーホールが形成され、端子金具の基板接続部には一対の弾性撓み部が形成され、基板接続部をスルーホールに挿入した状態では、一対の弾性撓み部が互いに接近するように弾性変形する。弾性撓み部は、それ自身の弾性復元力によりスルーホールの内周に対して弾性的に当接し、端子金具と回路基板が導通可能に接続される。

特開２００４−０２２１６９号公報

上記の接続構造では、スルーホール内に端子金具を保持する手段として、弾性撓み部の弾力を利用していただけなので、保持性能の信頼性の点で改善が望まれる。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、回路基板と端子金具の接続強度の向上を図ることを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、スルーホールが形成された回路基板と、基板接続部に弾性変形可能な一対の弾性撓み部が形成された端子金具とを備え、前記基板接続部を前記スルーホールに挿入した状態では、前記一対の弾性撓み部が、互いに接近するように弾性変形し、前記スルーホールの内周に対して弾性的に当接するようになっている回路基板と端子金具の接続構造において、前記弾性撓み部の外面と前記スルーホールの内周面のうちいずれか一方の面に形成した銅メッキ層と、他方の面に形成した錫メッキ層とを弾性接触させて合金化することで、前記スルーホール内に前記基板接続部が保持されているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記弾性撓み部の外面と前記スルーホールの内周面のうち前記銅メッキ層が形成されている側の面には、前記銅メッキ層の近傍に配されるように錫メッキ層が形成され、前記銅メッキ層が形成されていない側の面に形成した前記錫メッキ層と、前記銅メッキ層の近傍に配された前記錫メッキ層とが互いに接触することで、前記銅メッキ層と前記錫メッキ層との弾性接触による合金化領域よりも導電性に優れた良導電領域が形成されているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記弾性撓み部の外面には、前記スルーホールの内周面に食い込むことが可能な突起が形成されているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
銅メッキ層と錫メッキ層とを合金化することで、スルーホールの内周面と弾性撓み部の外面とが強固に固着されるので、回路基板と端子金具の接続強度が向上する。

＜請求項２の発明＞
弾性撓み部の外面とスルーホールの内周面との接触領域には、固着強度の高い合金化領域に加えて、導電性の高い良導電領域が設けられているので、回路基板と端子金具の間の固着強度の信頼性に優れているだけでなく、電気的性能の信頼性にも優れている。

＜請求項３の発明＞
弾性接触片の外面とスルーホールの内周面とは、突起の食い込み作用により、接続強度が更に向上する。

実施形態１においてスルーホールに端子金具の基板接続部を挿入した状態をあらわす断面図 弾性撓み部の外面とスルーホールの内周面との接続状態をあらわす拡大断面図 実施形態２においてスルーホールに端子金具の基板接続部を挿入した状態をあらわす断面図 弾性撓み部の外面とスルーホールの内周面との接続状態をあらわす拡大断面図

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１〜図２を参照して説明する。回路基板１０には、円形断面のスルーホール１１が形成されている。スルーホール１１の内周面には、導電層１２が形成されている。端子金具２０は、半田を使用せずに回路基板１０に接続されるプレスフィット端子と称されるものである。端子金具２０には、スルーホール１１に圧入される基板接続部２１が形成されている。基板接続部２１には、スルーホール１１への挿入方向と略直角な方向に間隔を空けた対称な一対の弾性撓み部２２が形成されている。一対の弾性撓み部２２は、略弓形に湾曲しており、スルーホール１１への挿入方向における基端部と先端部とにおいて互いに連なっている。一対の弾性撓み部２２の間には、弾性撓み部２２が互いに接近する方向へ弾性変形することを許容するための撓み空間２３が形成されている。

基板接続部２１をスルーホール１１に挿入した状態では、一対の弾性撓み部２２が互いに接近するように弾性変形し、弾性接触片の外面がスルーホール１１の内周面に対して弾性的に当接する。そして、弾性接触片の弾性復元力による摩擦抵抗により、基板接続部２１がスルーホール１１内において位置決めされ、基板接続部２１が回路基板１０の導電層１２に導通可能に接続される。

本実施形態１では、特徴的なメッキ層１３，２５により、端子金具２０と回路基板１０との接続強度の向上が図られている。回路基板１０側おいては、スルーホール１１の内周面（つまり、弾性撓み部２２の外面が接触する領域）に、導電層１２の表面（内周面）を全周に亘って覆うように基板側錫メッキ層１３（本発明の構成要件である銅メッキ層が形成されていない側の錫メッキ層）が形成されている。

一方、弾性撓み部２２の外面には、図２に示すように、その全領域に亘って下地メッキ層２４が形成されている。さらに、弾性撓み部２２の外面（スルーホール１１の内周面に接触する領域）には、下地メッキ層２４を覆う形態の銅メッキ層２５と、同じく下地メッキ層２４を覆う形態の端子側錫メッキ層２６（本発明の構成要件である銅メッキ層２５が形成されている側の錫メッキ層）が形成されている。端子側錫メッキ層２６は、スルーホール１１への挿入方向において銅メッキ層２５を挟むように２つの領域に分かれて形成されている。即ち、一方の端子側錫メッキ層２６は、銅メッキ層２５に対して挿入方向後方（基端側）に隣接して配され、他方の端子側錫メッキ層２６は、銅メッキ層２５に対して挿入方向前方（先端側）に隣接して配されている。

弾性撓み部２２をスルーホール１１に挿入すると、銅メッキ層２５が、基板側錫メッキ層１３に対し、弾性撓み部２２の弾性復元力により加圧された状態で当接し、この弾性的な当接により、基板側錫メッキ層１３と銅メッキ層２５が合金化する。弾性撓み部２２の外面とスルーホール１１の内周面との接触領域のうち基板側錫メッキ層１３と銅メッキ層２５が弾性的に接触する領域は、合金化領域Ｆａとなっている。この合金化領域Ｆａでは、銅メッキ層２５と基板側錫メッキ層１３が強固に固着するので、スルーホール１１の内周面と弾性撓み部２２の外面とが移動規制された状態に確実に固着される。これにより、端子金具２０と回路基板１０の接続強度（スルーホール１１内において弾性撓み部２２を位置ずれしないように保持する保持力）が高められている。

また、弾性接触片をスルーホール１１に挿入した状態では、端子側錫メッキ層２６が、基板側錫メッキ層１３に対し、弾性撓み部２２の弾性復元力により加圧された状態で当接する。弾性撓み部２２の外面とスルーホール１１の内周面との接触領域のうち基板側錫メッキ層１３と端子側錫メッキ層２６が弾性的に接触する領域は、合金化領域Ｆａよりも導電性に優れた良導電領域Ｆｓとなっている。このように、弾性撓み部２２の外面とスルーホール１１の内周面との接触領域には、固着強度の高い合金化領域Ｆａに加えて、導電性の高い良導電領域Ｆｓが設けられているので、回路基板１０と端子金具２０の間の固着強度の信頼性に優れているだけでなく、電気的性能の信頼性にも優れている。

＜実施形態２＞
次に、本発明を具体化した実施形態２を図３〜図４を参照して説明する。本実施形態２は、端子金具３０の基板接続部３１に形成した一対の弾性撓み部３２を上記実施形態１とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施形態１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。

一対の弾性撓み部３２には、そのスルーホール１１の内周面に接触する外面から突出した形態の突起３３が形成されている。この突起３３が形成されているのは、銅メッキ層２５が形成されている合金化領域Ｆａである。弾性撓み部３２をスルーホール１１に挿入した状態では、弾性撓み部３２の弾性復元力により、合金化領域Ｆａのうち突起３３の形成されている領域が、基板側錫メッキ層１３と導電層１２とに食い込んでいく。この突起３３の食い込み作用により、端子金具３０と回路基板１０との接続強度（スルーホール１１内において弾性撓み部３２を位置ずれしないように保持する保持力）が実施形態１よりも向上する。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、銅メッキ層を弾性撓み部に形成し、銅メッキ層の合金化対象である錫メッキ層をスルーホールに形成したが、銅メッキ層をスルーホールに形成し、銅メッキ層の合金化対象である錫メッキ層を弾性撓み部に形成してもよい。
（２）上記実施形態では、合金化領域の近傍に、錫メッキ層同士の接触による良導電領域を形成したが、弾性撓み部とスルーホールとの接触領域の全体を、すべて合金化領域としてもよい。
（３）上記実施形態では、スルーホールに対する基板接続部の挿入方向において、合金化領域を挟むように一対の良導電領域を形成したが、良導電領域を挟むように一対の合金化領域を形成してもよい。
（４）上記実施形態２では、突起を、銅メッキ層が形成されている合金化領域のみに形成したが、突起は、端子側錫メッキ層が形成されている領域のみに形成してもよく、銅メッキ層が形成されている合金化領域と端子側錫メッキ層が形成されている良導電領域の両方の領域に形成してもよい。

１０…回路基板
１１…スルーホール
１３…基板側錫メッキ層（銅メッキ層が形成されていない側の錫メッキ層）
２０…端子金具
２１…基板接続部
２２…弾性撓み部
２５…銅メッキ層
２６…端子側錫メッキ層（銅メッキ層が形成されている側の錫メッキ層）
Ｆａ…合金化領域
Ｆｓ…良導電領域
３０…端子金具
３１…基板接続部
３２…弾性撓み部
３３…突起

Claims (3)

1. スルーホールが形成された回路基板と、
   基板接続部に弾性変形可能な一対の弾性撓み部が形成された端子金具とを備え、
   前記基板接続部を前記スルーホールに挿入した状態では、前記一対の弾性撓み部が、互いに接近するように弾性変形し、前記スルーホールの内周に対して弾性的に当接するようになっている回路基板と端子金具の接続構造において、
   前記弾性撓み部の外面と前記スルーホールの内周面のうちいずれか一方の面に形成した銅メッキ層と、他方の面に形成した錫メッキ層とを弾性接触させて合金化することで、前記スルーホール内に前記基板接続部が保持されていることを特徴とする回路基板と端子金具の接続構造。
2. 前記弾性撓み部の外面と前記スルーホールの内周面のうち前記銅メッキ層が形成されている側の面には、前記銅メッキ層の近傍に配されるように錫メッキ層が形成され、
   前記銅メッキ層が形成されていない側の面に形成した前記錫メッキ層と、前記銅メッキ層の近傍に配される前記錫メッキ層とが互いに接触することで、前記銅メッキ層と前記錫メッキ層との弾性接触による合金化領域よりも導電性に優れた良導電領域が形成されていることを特徴とする請求項１記載の回路基板と端子金具の接続構造。
3. 前記弾性撓み部の外面には、前記スルーホールの内周面に食い込むことが可能な突起が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の回路基板と端子金具の接続構造。

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