JP4026044B2 - 基板接続部材 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基端部が基板に固定され、先端部が回路部品に設けられた締結ターミナルに締結される基板半田固定型の基板接続部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂封止半導体モジュールなど、やや大型の回路部品は、その頂面に締結ターミナルを有し、この締結ターミナルを基板のプリント配線層に接続するために、基端部が基板にはんだ付けされた基板接続部材の先端部をこの締結ターミナルに締結ねじで締結する端子板重ね式締結方式が一般に採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の端子板重ね式締結方式では、回路部品と基板との間の基板の厚さ方向や基板の面方向への相対位置ずれ、回路部品などの製造誤差による形状ばらつき、締結時の基板接続部材の姿勢変動、温度変化による熱ストレスの繰り返しなどにより、基板の締結ターミナルと基板接続部材の先端締結部の各締結孔の位置が基板の面方向又は厚さ方向でずれ、その結果、これら両者を強引にねじで締結すると基板接続部材に応力が生じ、この応力が基板接続部材を基板に固定する半田に作用して、この半田の接合部分が疲労し、半田にクラックや割れや半田の剥がれなどが生じる可能性が生じるため、回路部品の位置決めや締結作業に注意が必要であった。
【０００４】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、作業の複雑、高精度化を回避しつつ、基板接続部材を固定する半田付け部の信頼性を向上可能な基板接続部材を提供することをその目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の基板接続部材は、 基板（４）にはんだ付けされたはんだ固定基端部（１１）と、前記基板（４）から所定距離離れて前記基板（４）と略平行に延設されて回路部品（３）の締結ターミナル（７）が締結される端子締結先端部（１３）と、金属板により前記はんだ固定基端部（１１）及び端子締結先端部（１３）と一体に形成されて前記はんだ固定基端部（１１）及び端子締結先端部（１３）を連結する連結中央部（１２）とを有する L 字板状の基板接続部材（１）において、前記連結中央部（１２）は、弾性変形あるいは塑性変形容易な特性をもち前記基板（４）の厚さ方向及び前記基板（４）の面方向への前記端子締結先端部（１３）の変位をそれぞれ容易化する易変形部を有し、前記易変形部は、前記端子締結先端部（１３）から前記基板（４）と略平行に延設される平板部（１２１）に狭幅に形成された第１のネック部（１２８）と、前記はんだ固定基端部（１１）から前記基板（４）と略直角に立設される平板部（１２０）に狭幅に形成された第２のネック部（１２９）とを有し、前記２つの平板部（１２１、１２２）を連結する屈曲部（１２２）は幅広に形成されていることをその特徴としている。
【０００６】
本発明において、基板接続部材が基板の厚さ方向に容易に変形する易変形部をもつ場合、たとえば回路部品の締結ターミナルと、それにねじにより締結されるべき基板接続部材の先端締結部（端子締結先端部）とが基板厚さ方向にずれていたとしても、この易変形部が基板と直角な面内における回動方向に弾性変形あるいは塑性変形して先端締結部（端子締結先端部）を基板の厚さ方向に変位させるので、基板接続部材のはんだ固定基端部を基板に固定するはんだ（半田）にかかる応力を、実質的な工程、コストの増加なしに低減することができ、この応力によるはんだ接合部分の信頼性低下を抑止することができる。
【０００７】
なお、この応力は、締結時の回路部品の締結ターミナルとこの基板接続部材との相対位置ずれや、締結終期における摩擦力による基板接続部材にかかる基板の面方向における回動捻り力や、温度変動の繰り返しによる基板接続部材にかかる周期的熱応力などにより発生する。
【０００８】
そのうえ更に、本発明において、基板接続部材が基板の面方向（基板厚さ方向と直角の方向）に容易に変形する易変形部をもつ場合、たとえば回路部品の締結ターミナルと、それにねじにより締結されるべき基板接続部材の先端締結部（端子締結先端部）とが基板の面方向にずれていたとしても、この易変形部が基板と平行な面内における回動方向に変形して先端締結部（端子締結先端部）を基板厚さ方向に変位させるので、基板接続部材のはんだ固定基端部を基板に固定するはんだ（半田）にかかる応力を、実質的な工程、コストの増加なしに低減することができ、この応力によるはんだ接合部分の信頼性低下を抑止することができる。
【０００９】
本構成において、基板接続部材が基板の厚さ方向及び面方向（基板厚さ方向と直角の方向）に容易に変形する易変形部をもつ場合、上記した両方の効果を同時に奏することができる。
【００１０】
すなわち、本構成によれば、回路部品の頂面又は回路部品から基板表面より所定距離隔てて基板と略平行に延設される回路部品の締結ターミナルを、基板の配線に、基板接続部材を通じて小電気抵抗率と短い配線距離で接続することができ、回路部品の締結ターミナルと基板との間の配線の電気抵抗及び配線インピーダンスを低減できるとともに、基板接続部材の信頼性を確保することができるものである。
【００１１】
更に、本発明は、端子締結先端部から基板と略平行に延設される平板部に狭幅に形成された第１のネック部を有している。
【００１２】
本構成によれば、金属板（通常銅板）からの基板接続部材の打ち抜き成形時に同時に易変形部を形成することができ、製造工程の増加を抑止することができる。なお、易変形部は板状部材である基板接続部材の一部を薄肉化しても弾性変形しやすくすることができる。しかし、このような幅を狭化することなくただ薄肉化するだけでは、基板接続部材の厚さ方向への弾性変形は容易となるが、それと直角方向（捻り方向）への弾性変形容易性を得ることが容易でなく、かつ、製造において金属板の単なる打ち抜き加工では作製できず、プレス加工を必要とするという不具合がある。なお、ここでいう略平行とは＋／−１０度以下の製造公差を許容するものとする。すなわち、本構成によれば、製造工程の追加なしに基板面方向及び基板厚さ方向への弾性変形性を改善することができる。
【００１３】
更に、本発明は、はんだ固定基端部から基板と略直角に立設される平板部に狭幅に形成された第２のネック部（１２９）を有している。
【００１４】
本構成によれば、このネック部が、容易に基板の面方向への弾性回動変形又は基板の厚さ方向への回動変形を行うことができるため、基板接続部材の先端締結部はこのネック部を回動中心として、基板の面方向又は厚さ方向に変位することができる。本構成によれば特に、請求項２記載のネック部に比較して、このネック部と先端締結部との間に距離を稼ぐことができるので、このネック部のわずかな捻じり方向（基板面方向）又は曲げ方向（基板厚さ方向）の弾性変形量を、先端締結部で比例拡大することができ、打ち抜き加工のみで実現することができコスト増大を防止しつつ、請求項１記載の効果を一層増大することができる。なお、ここでいう略直角とは＋／−１０度以下の製造公差を許容するものとする。
【００１６】
【発明を実施するための態様】
本発明の基板接続部材の好適な態様を以下の実施例を参照して説明する。
【００１７】
【実施例１】
本発明の基板接続部材の一例を図１〜図４を参照して説明する。
【００１８】
１は本発明で言う基板接続部材をなすＬ字ターミナル、２はアルミベース、３は回路部品モジュール、４はプリント基板、５はねじ、６はプリント基板実装回路部品、７は回路部品モジュール３の締結ターミナル、８はワッシャである。
【００１９】
回路部品モジュール３は、この実施例では半導体チップが樹脂封止された角型樹脂モジュールであって、ヒートシンクマス及び放熱を行うとともに密閉ケースの底板をなすアルミベース２上に載置、固定されている。
【００２０】
アルミベース２上には、捩子孔付きの支持面（図示せず）が形成されており、プリント基板４は、この螺子孔付きの支持面に締結、固定されている。プリント基板４上にはプリント基板実装回路部品６が実装されている。回路部品モジュール３は、プリント基板４に形成された開口を貫通してプリント基板４の反アアルミベース側へ突出している。
【００２１】
回路部品モジュール３の頂面には一対の締結ターミナル７が突出しており、螺子孔を有する締結ターミナル７の先端部はプリント基板（基板）４の面方向に延設されている。
【００２２】
Ｌ字ターミナル１について図２〜図４を参照して更に詳しく説明する。
【００２３】
Ｌ字ターミナル１は、銅板を所定形状に打ち抜き、屈曲加工して形成されており、はんだ固定基端部１１、連結中央部１２、先端締結部１３をもつ。はんだ固定基端部１１は、プリント基板４の図示しない貫通孔に挿入されてプリント基板４の裏面で噴流半田方式などによりプリント基板４にはんだ付けされている。先端締結部１３は、締結用の孔１４を有し、この孔１４を貫通して締結ターミナル７の螺子孔に螺入された螺子５により、締結ターミナル７に締結されている。
【００２４】
Ｌ字ターミナル１の連結中央部１２は、はんだ固定基端部１１と端子締結先端部１３とを連結する部分であって、互いに直角な一対の平板部１２０、１２１と、Ｌ字板状に屈曲されてこれら平板部１２０、１２１を連結する屈曲部１２２を有している。連結中央部１２は更に、平板部１２１に設けられた溝部１２３、１２４と、平板部１２０に設けられた溝部１２５、１２６と、溝部１２３、１２４で狭幅化された平板部１２１の部分であるネック部１２８と、溝部１２５、１２６で狭幅された平板部１２０の部分であるネック部１２９とを有している。
【００２５】
ネック部１２８、１２９は溝部１２３〜１２６により狭幅化されているので、一定の外力に対してプリント基板４の面方向又は厚さ方向に弾性変形又は塑性変形しやすくなっている。
【００２６】
したがって、この基板接続部材であるＬ字ターミナル１の両端間、すなわち、はんだ固定基端部１１と先端締結部１３との間に、たとえば既述したようななんらかの原因により応力が生じても、この応力によりネック部１２８、１２９が応力印加方向に容易に変形されるため、応力が解消又は軽減される。したがって、はんだ固定基端部１１にかかるストレスが緩和され、はんだ接合の信頼性を確保することができる。
【００２７】
（変形態様）
上記実施例では、ネック部１２８、１２９を設けたがどちらか一方でもよく、更に多数設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例のＬ字ターミナル（基板接続部材）を用いた電子回路装置の部分側面図である。
【図２】 図１に示すＬ字ターミナルの拡大平面図である。
【図３】 図１に示すＬ字ターミナルの拡大側面図である。
【図４】 図１に示すＬ字ターミナルの拡大正面図である。

【符号の説明】
１：Ｌ字ターミナル（基板接続部材）
３：回路部品モジュール（回路部品）
４：プリント基板（基板）
７：締結ターミナル
１１：はんだ固定基端部
１２：連結中央部
１３：先端締結部
１２８、１２９：ネック部（易変形部）

Claims (1)

1. 基板（４）にはんだ付けされたはんだ固定基端部（１１）と、
   前記基板（４）から所定距離離れて前記基板（４）と略平行に延設されて回路部品（３）の締結ターミナル（７）が締結される端子締結先端部（１３）と、
   金属板により前記はんだ固定基端部（１１）及び端子締結先端部（１３）と一体に形成されて前記はんだ固定基端部（１１）及び端子締結先端部（１３）を連結する連結中央部（１２）と、
   を有するL 字板状の基板接続部材（１）において、
   前記連結中央部（１２）は、弾性変形あるいは塑性変形容易な特性をもち前記基板（４）の厚さ方向及び前記基板（４）の面方向への前記端子締結先端部（１３）の変位をそれぞれ容易化する易変形部を有し、
   前記易変形部は、
   前記端子締結先端部（１３）から前記基板（４）と略平行に延設される平板部（１２１）に狭幅に形成された第１のネック部（１２８）と、前記はんだ固定基端部（１１）から前記基板（４）と略直角に立設される平板部（１２０）に狭幅に形成された第２のネック部（１２９）とを有し、
   前記２つの平板部（１２１、１２２）を連結する屈曲部（１２２）は幅広に形成されていることを特徴とする基板接続部材。

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