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特許6597557端子対および基板

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6597557

(24)【登録日】2019年10月11日

(45)【発行日】2019年10月30日

(54)【発明の名称】端子対および基板

(51)【国際特許分類】

H05K 1/18 20060101AFI20191021BHJP

B23K 26/21 20140101ALI20191021BHJP

H05K 3/32 20060101ALI20191021BHJP

【ＦＩ】

H05K1/18 K

B23K26/21 N

H05K3/32 C

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2016-213143(P2016-213143)

(22)【出願日】2016年10月31日

(65)【公開番号】特開2018-74029(P2018-74029A)

(43)【公開日】2018年5月10日

【審査請求日】2018年10月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000626

【氏名又は名称】特許業務法人英知国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100145241

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木康裕

(72)【発明者】

【氏名】笹木哲

【審査官】黒田久美子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４−０５６９７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５−１７４０８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９−２２４３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４−１６０６１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ１／１８

Ｂ２３Ｋ２６／２１

Ｈ０５Ｋ３／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に取り付けられ、第１溶接面を有する第１板状端子と、
前記第１溶接面とレーザ溶接される第２溶接面を有する第２板状端子と、
を備え、
前記第１溶接面と前記第２溶接面との溶接面を前記基板側へ延長した面は、前記第１板状端子の前記第１溶接面以外の部分または前記第２板状端子の前記第２溶接面以外の部分と前記第１板状端子が前記基板に取り付けられた側で交わり、かつ前記基板と交わる、
端子対。

【請求項2】

前記第１板状端子は、前記基板に面で取り付けられる取付部を有し、
前記第１溶接面は、前記基板に対して略垂直であり、
前記第１板状端子は、前記第１溶接面と前記取付部の間で少なくとも一回屈曲し、
前記延長した面は、前記第１板状端子の前記第１溶接面以外の部分と交わることを特徴とする請求項１に記載の端子対。

【請求項3】

請求項１または２に記載の端子対を備える基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、端子対および基板に関し、特に、電子部品やプリント回路基板上の端子対をレーザ溶接により溶接する溶接用端子対およびその端子対を備える基板に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、一対の端子を溶接する際の熱により基板が焼損することを防止する技術が知られている。例えば、特許文献１は、回路基板より起立する一対の端子を、非接触型の溶接器を用いて溶接する際に、近くの端子の溶損を抑制する溶接用マスク部材および回路基板の溶接方法を開示する。この溶接方法では、溶接時に回路基板上に配設される溶接用マスク部材を用いる。この溶接用マスク部材では、溶接用マスク部材のベースプレートに、端子が挿通する複数の開口部と、開口部同士の間に起立する仕切壁とを設ける。この仕切壁により、近接する一対の端子を溶接する際に発生する輻射熱などが、周囲の端子に伝達することを抑制する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−１７４０８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

２つの端子面同士を突き合わせ、突き合わせ方向とは垂直な方向（端子面とは平行な方向）からレーザ光を照射して端子同士を溶接しようとする場合、両端子面の間に隙間が存在する場合がある。このような場合、レーザ光を照射すると両端子の奥に存在する基板や電子部品などを焼損する恐れがある。上記従来技術では、かかる焼損を避けるため溶接用のマスク部材を必要としている。
そこで、本発明は、かかる溶接用のマスク部材を必要とせず、両端子面の間に隙間があった場合でも、レーザ光により基板等が焼損しない端子対およびその端子対を備える基板を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するために、基板に取り付けられ、第１溶接面を有する第１板状端子と、第１溶接面とレーザ溶接される第２溶接面を有する第２板状端子と、を備え、第１溶接面と第２溶接面との溶接面を基板側へ延長した面は、第１板状端子の第１溶接面以外の部分または第２板状端子の第２溶接面以外の部分と第１板状端子が基板に取り付けられた側で交わり、かつ基板と交わる端子対が提供される。
これによれば、溶接面を基板側へ延長した面が端子自身と交わっていることで、溶接用のマスク部材を必要とせず、両端子面の間に隙間があった場合でも、レーザ光により基板等が焼損しない端子対を提供することができる。

【0006】

さらに、第１板状端子は、基板に面で取り付けられる取付部を有し、第１溶接面は、基板に対してほぼ垂直であり、第１板状端子は、第１溶接面と取付部の間で少なくとも一回屈曲し、延長した面は、第１板状端子の第１溶接面以外の部分と交わることを特徴としてもよい。
これによれば、溶接面を基板側へ延長した面が基板に取り付けられた端子自身と交わっていることで、溶接用のマスク部材を必要とせず、両端子面の間に隙間があった場合でも、レーザ光により基板等が焼損しない端子対を提供することができる。

【0007】

上記課題を解決するために、上記端子対を備える基板が提供される。
これによれば、溶接用のマスク部材を必要とせず、レーザ光により電子部品等が焼損していない基板を提供することができる。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、溶接用の部材を必要とせず、両端子面の間に隙間があった場合でも、レーザ光により基板等が焼損しない端子対およびその端子対を備える基板を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明に係る第一実施例の端子対の平面図。

【図2】本発明に係る第一実施例の端子対のＡ−Ａ断面における断面図。

【図3】本発明に係る第二実施例の端子対の断面図。

【図4】本発明に係る第三実施例の端子対の断面図。

【図5】本発明に係る第四実施例の端子対の断面図。

【図6】本発明に係る第五実施例の端子対の断面図。

【図7】本発明に係る第六実施例の端子対の断面図。

【図8】本発明に係る第七実施例の端子対の断面図。

【図9】従来技術における端子対の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下では、図面を参照して、各実施例について説明する。まず、図９を参照し、従来技術における端子対ＴＰＺを説明する。端子対ＴＰＺは、２つの板状端子からなり、第１板状端子ＴＭ１と第２板状端子ＴＭ２とから構成される。第１板状端子ＴＭ１は、基板ＢＳの表面にはんだ付けなどにより一定の面で取り付けられ、取り付けられている部分からほぼ垂直に立ち上がるように屈曲し、断面視Ｌ字型の形状を有する。第１板状端子ＴＭ１の立ち上がった部分の上部は、第２板状端子ＴＭ２とレーザ溶接される第１溶接面ＷＳ１となっている。

【0011】

第２板状端子ＴＭ２は、一端側が第１溶接面ＷＳ１とレーザ溶接される第２溶接面ＷＳ２となっており、他端側がその第２溶接面ＷＳ２から第１板状端子ＴＭ１と反対側に屈曲し、基板ＢＳとは電気的に接続されていない電子部品ＥＰと接続されている。端子対ＴＰＺは、基板ＢＳに電気的に接続された第１板状端子ＴＭ１と、基板ＢＳとは電気的に接続されていない部品に電気的に接続された第２板状端子ＴＭ２とから構成され、第１板状端子ＴＭ１と第２板状端子ＴＭ２をレーザ溶接することにより、基板ＢＳと該部品を電気的に接続する端子対である。

【0012】

第１板状端子ＴＭ１と第２板状端子ＴＭ２をレーザ溶接する際、本図の点線矢印のように第１溶接面ＷＳ１と第２溶接面ＷＳ２の間に向けてレーザ光を射出し溶接する。その際、その両者の間には通常わずかな間隙があり、射出されたレーザ光は、その間隙を通って第１溶接面ＷＳ１と第２溶接面ＷＳ２の溶接面を通り抜け、一点鎖線矢印のように基板ＢＳに衝突する。この時、樹脂で作製されている基板ＢＳを焼損することとなり、仮に焼損が僅かであっても将来の故障（短絡等）の原因ともなりうるものである。従来技術においては、この焼損を防止するために溶接用のマスク部材を用いてきたところであるが、本発明では、かかるマスク部材を用いることなく、かかる焼損を防止することができる。

【0013】

＜第一実施例＞
図１および図２を参照し、本実施例における端子対ＴＰＡを説明する。端子対ＴＰＡは、２つの板状端子からなり、第１板状端子ＴＭ１と第２板状端子ＴＭ２とから構成される。第１板状端子ＴＭ１は、基板ＢＳの表面にはんだ付けにより一定の面で取り付けられる取付部ＦＸと、基板ＢＳの表面に対してほぼ垂直に形成され、第２板状端子ＴＭ２とレーザ溶接される第１溶接面ＷＳ１と、取付部ＦＸと第１溶接面ＷＳ１の中間において屈曲して形成される中間部ＭＤを有する。なお、第１板状端子ＴＭ１は、基板ＢＳにはんだ付け以外の方法で電気的に接続されていてもよい。

【0014】

第２板状端子ＴＭ２は、一端側が第１溶接面ＷＳ１とレーザ溶接される第２溶接面ＷＳ２となっており、他端側がその第２溶接面ＷＳ２から第１板状端子ＴＭ１と反対側に屈曲し、基板ＢＳとは電気的に接続されていない電子部品ＥＰと接続されている。なお、基板ＢＳと電子部品ＥＰは、ダイキャストＤＣ上に搭載されている。これらは例示であり、たとえば、電子部品ＥＰは基板ＢＳとは異なる基板であってもよいし、ダイキャストＤＣは、異なる絶縁体からなる部品であってもよい。

【0015】

端子対ＴＰＡは、基板ＢＳに電気的に接続された第１板状端子ＴＭ１と、基板ＢＳとは電気的に接続されていない電子部品ＥＰに電気的に接続された第２板状端子ＴＭ２とから構成され、第１板状端子ＴＭ１と第２板状端子ＴＭ２をレーザ溶接することにより、基板ＢＳと電子部品ＥＰを電気的に接続する端子対である。なお、第１板状端子ＴＭ１は、レーザ光に対する基板ＢＳの防護壁となるので、図１に示されるように第２板状端子ＴＭ２に比べて幅広の板状に作製されることが好ましい。

【0016】

中間部ＭＤは、取付部ＦＸの第２板状端子ＴＭ２側の端部において基板ＢＳから離れるように立ち上がり、その立ち上がった部分から電子部品ＥＰから離れるように屈曲して取付部ＦＸと平行をなすように延在し、その延在した部分と基板ＢＳにほぼ垂直な第１溶接面ＷＳ１の下部と接続されるように形成されている。すなわち、第１板状端子ＴＭ１は、第１溶接面ＷＳ１と取付部ＦＸの間で３回屈曲している。そして、第１溶接面ＷＳ１と第２溶接面ＷＳ２との溶接面を基板側へ延長した面ＥＳは、第１板状端子ＴＭ１の第１溶接面ＷＳ１以外の部分である中間部ＭＤおよび取付部ＦＸと交わっている。

【0017】

このように、溶接面を基板側へ延長した面ＥＳが基板ＢＳに取り付けられた端子自身（第１板状端子ＴＭ１）と２回に亘り交わっていることで、照射されたレーザ光が直接基板ＢＳに衝突することがなくなるので、溶接用のマスク部材を必要とせず、両端子面の間に隙間があった場合でも、レーザ光により基板等が焼損しない端子対を提供することができる。

【0018】

＜第二実施例＞
図３を参照し、本実施例における端子対ＴＰＢを説明する。なお、重複記載を避けるために上記実施例と異なる点を中心に説明する。端子対ＴＰＢは、第１板状端子ＴＭ１と第２板状端子ＴＭ２とから構成される。第１板状端子ＴＭ１は、基板ＢＳの表面にはんだ付けにより一定の面で取り付けられる取付部ＦＸと、基板ＢＳの表面に対してほぼ垂直に形成され、第２板状端子ＴＭ２とレーザ溶接される第１溶接面ＷＳ１と、取付部ＦＸと第１溶接面ＷＳ１の中間において屈曲して形成される中間部ＭＤを有する。

【0019】

第２板状端子ＴＭ２は、一端側が第１溶接面ＷＳ１とレーザ溶接される第２溶接面ＷＳ２となっており、他端側がその第２溶接面ＷＳ２から第１板状端子ＴＭ１と反対側に屈曲し、基板ＢＳとは電気的に接続されていない電子部品ＥＰと接続されている。

【0020】

中間部ＭＤは、取付部ＦＸの第２板状端子ＴＭ２とは反対側の端部において基板ＢＳから離れるように立ち上がり、その立ち上がった部分から第２板状端子ＴＭ２に近づくように屈曲して取付部ＦＸと平行をなすように延在し、その延在した部分と基板ＢＳにほぼ垂直な第１溶接面ＷＳ１の下部と接続されるように形成されている。すなわち、第１板状端子ＴＭ１は、第１溶接面ＷＳ１と取付部ＦＸの間で３回屈曲している。そして、第１溶接面ＷＳ１と第２溶接面ＷＳ２との溶接面を基板側へ延長した面ＥＳは、第１板状端子ＴＭ１の第１溶接面ＷＳ１以外の部分である取付部ＦＸと交わっている。

【0021】

このように、溶接面を基板側へ延長した面ＥＳが基板ＢＳに取り付けられた端子自身（第１板状端子ＴＭ１）と交わっていることで、照射されたレーザ光が直接基板ＢＳに衝突することがなくなるので、溶接用のマスク部材を必要とせず、両端子面の間に隙間があった場合でも、レーザ光により基板等が焼損しない端子対を提供することができる。

【0022】

＜第三実施例＞
図４を参照し、本実施例における端子対ＴＰＣを説明する。端子対ＴＰＣは、第１板状端子ＴＭ１と第２板状端子ＴＭ２とから構成される。第１板状端子ＴＭ１は、基板ＢＳの表面にはんだ付けにより一定の面で取り付けられる取付部ＦＸと、基板ＢＳの表面に対してほぼ垂直に形成され、第２板状端子ＴＭ２とレーザ溶接される第１溶接面ＷＳ１を有する。

【0023】

【0024】

第１溶接面ＷＳ１の下部は、取付部ＦＸの第２板状端子ＴＭ２とは反対側の端部において直接接続されるように作製されている。すなわち、第１板状端子ＴＭ１は、第１溶接面ＷＳ１と取付部ＦＸの間で１回屈曲している。そして、第１溶接面ＷＳ１と第２溶接面ＷＳ２との溶接面を基板側へ延長した面ＥＳは、第１板状端子ＴＭ１の第１溶接面ＷＳ１以外の部分である取付部ＦＸと交わっている。

【0025】

【0026】

＜第四実施例＞
図５を参照し、本実施例における端子対ＴＰＤを説明する。端子対ＴＰＤは、第１板状端子ＴＭ１と第２板状端子ＴＭ２とから構成される。第１板状端子ＴＭ１は、基板ＢＳの表面にはんだ付けにより一定の面で取り付けられる取付部ＦＸと、基板ＢＳの表面に対してほぼ垂直に形成され、第２板状端子ＴＭ２とレーザ溶接される第１溶接面ＷＳ１と、取付部ＦＸと第１溶接面ＷＳ１の中間において湾曲して形成される中間部ＭＤを有する。

【0027】

【0028】

中間部ＭＤは、取付部ＦＸの第２板状端子ＴＭ２側の端部において基板ＢＳから離れるように湾曲しながら立ち上がり、その湾曲が半円を描くようにして立ち上がった部分と基板ＢＳにほぼ垂直な第１溶接面ＷＳ１の下部と接続されるように形成されている。すなわち、第１板状端子ＴＭ１は、第１溶接面ＷＳ１と取付部ＦＸの間で１回屈曲しまた１回大きく湾曲している。そして、第１溶接面ＷＳ１と第２溶接面ＷＳ２との溶接面を基板側へ延長した面ＥＳは、第１板状端子ＴＭ１の第１溶接面ＷＳ１以外の部分である中間部ＭＤおよび取付部ＦＸと交わっている。

【0029】

【0030】

＜第五実施例＞
図６を参照し、本実施例における端子対ＴＰＥを説明する。端子対ＴＰＥは、第１板状端子ＴＭ１と第２板状端子ＴＭ２とから構成される。第１板状端子ＴＭ１は、基板ＢＳの穴に差し込まれる差込部ＩＳと、基板ＢＳの表面に対してほぼ垂直に形成され、第２板状端子ＴＭ２とレーザ溶接される第１溶接面ＷＳ１と、差込部ＩＳと第１溶接面ＷＳ１の中間において屈曲して形成される中間部ＭＤを有する。

【0031】

【0032】

中間部ＭＤは、差込部ＩＳの上部から基板ＢＳに平行をなし電子部品ＥＰに近づくように屈曲し、その平行をなしている部分から基板ＢＳに垂直をなすように立ち上がり、その立ち上がった部分から電子部品ＥＰから離れるように屈曲して延在し、その延在した部分と基板ＢＳにほぼ垂直な第１溶接面ＷＳ１の下部と接続されるように形成されている。すなわち、第１板状端子ＴＭ１は、第１溶接面ＷＳ１と差込部ＩＳの間で４回屈曲している。そして、第１溶接面ＷＳ１と第２溶接面ＷＳ２との溶接面を基板側へ延長した面ＥＳは、第１板状端子ＴＭ１の第１溶接面ＷＳ１以外の部分である中間部ＭＤと交わっている。

【0033】

【0034】

＜第六実施例＞
図７を参照し、本実施例における端子対ＴＰＦを説明する。端子対ＴＰＦは、第１板状端子ＴＭ１と第２板状端子ＴＭ２とから構成される。第１板状端子ＴＭ１は、基板ＢＳの表面にはんだ付けにより一定の面で取り付けられる取付部ＦＸと、基板ＢＳの表面に対して傾いて形成され、第２板状端子ＴＭ２とレーザ溶接される第１溶接面ＷＳ１と、取付部ＦＸと第１溶接面ＷＳ１の中間において屈曲して形成される中間部ＭＤを有する。第１溶接面ＷＳ１は、先端を第２板状端子ＴＭ２の方へ傾けるように、すなわち、第１溶接面ＷＳ１と第１溶接面ＷＳ１の下部とがなす角度が１８０度以下となるように傾いている。

【0035】

第２板状端子ＴＭ２は、一端側が第１溶接面ＷＳ１とレーザ溶接される第２溶接面ＷＳ２となっており、他端側がその第２溶接面ＷＳ２から第１板状端子ＴＭ１と反対側に屈曲し、基板ＢＳとは電気的に接続されていない電子部品ＥＰと接続されている。第２溶接面ＷＳ２は、第１溶接面ＷＳ１の同じ傾きをもって形成されている。

【0036】

中間部ＭＤは、取付部ＦＸの第２板状端子ＴＭ２側の端部において基板ＢＳから離れるように立ち上がり、その立ち上がった部分から第２板状端子ＴＭ２から離れるように屈曲して取付部ＦＸと平行をなすように延在し、その延在した部分と第１溶接面ＷＳ１の下部と接続されるように形成されている。すなわち、第１板状端子ＴＭ１は、第１溶接面ＷＳ１と取付部ＦＸの間で４回屈曲している。そして、第１溶接面ＷＳ１と第２溶接面ＷＳ２との溶接面を基板側へ延長した面ＥＳは、第１板状端子ＴＭ１の第１溶接面ＷＳ１以外の部分である第１溶接面ＷＳ１の下部と交わっている。

【0037】

【0038】

以上の実施例では、第１板状端子ＴＭ１は、第五実施例を除き基板ＢＳに面で取り付けられる取付部ＦＸを有し、第１溶接面ＷＳ１は、第六実施例を除き基板ＢＳに対してほぼ垂直であり、第１板状端子ＴＭ１は、第１溶接面ＷＳ１と取付部ＦＸの間で少なくとも一回屈曲し、延長した面ＥＳは、第１板状端子ＴＭ１の第１溶接面ＷＳ１以外の部分と交わるっている。このように、溶接面を基板側へ延長した面ＥＳが基板ＢＳに取り付けられた端子自身（第１板状端子ＴＭ１）と交わっていることで、照射されたレーザ光が直接基板ＢＳに衝突することがなくなるので、溶接用のマスク部材を必要とせず、両端子面の間に隙間があった場合でも、レーザ光により基板等が焼損しない端子対を提供することができる。

【0039】

＜第七実施例＞
図８を参照し、本実施例における端子対ＴＰＧを説明する。端子対ＴＰＧは、第１板状端子ＴＭ１と第２板状端子ＴＭ２とから構成される。第１板状端子ＴＭ１は、基板ＢＳの表面にはんだ付けにより一定の面で取り付けられる取付部ＦＸと、基板ＢＳの表面に対してほぼ垂直に形成され、第２板状端子ＴＭ２とレーザ溶接される第１溶接面ＷＳ１と、取付部ＦＸと第１溶接面ＷＳ１の中間において屈曲して形成される中間部ＭＤを有する。

【0040】

第２板状端子ＴＭ２は、第１溶接面ＷＳ１とレーザ溶接される第２溶接面ＷＳ２と、電子部品ＥＰに接続される接続部分ＣＮと、第２溶接面ＷＳ２と接続部分ＣＮの中間において屈曲して形成される中間部ＭＤ’を有する。

【0041】

中間部ＭＤは、取付部ＦＸの第２板状端子ＴＭ２側の端部において基板ＢＳから離れるように立ち上がり、その立ち上がった部分から第２板状端子ＴＭ２に近づくように屈曲して取付部ＦＸと平行をなすように延在し、その延在した部分と基板ＢＳにほぼ垂直な第１溶接面ＷＳ１と接続されるように形成されている。また、中間部ＭＤ’は、接続部分ＣＮの最も第１板状端子ＴＭ１に近い部分から基板ＢＳから離れるように立ち上がり、立ち上がった部分から電子部品ＥＰの方へ近づくように延在し、その延在した部分と基板ＢＳにほぼ垂直な第２溶接面ＷＳ２の下部と接続されるように形成されている。第１溶接面ＷＳ１と第２溶接面ＷＳ２との溶接面を基板側へ延長した面ＥＳは、第２板状端子ＴＭ２の第２溶接面ＷＳ２以外の部分である中間部ＭＤ’と交わっている。

【0042】

このように、溶接面を基板側へ延長した面ＥＳが端子自身（第２板状端子ＴＭ２）と交わっていることで、溶接用のマスク部材を必要とせず、両端子面の間に隙間があった場合でも、レーザ光により基板等が焼損しない端子対を提供することができる。

【0043】

上記実施例では、第１溶接面ＷＳ１と第２溶接面ＷＳ２との溶接面を基板ＢＳ側へ延長した面ＥＳは、第１板状端子ＴＭ１の第１溶接面ＷＳ１以外の部分または第２板状端子ＴＭ２の第２溶接面ＷＳ２以外の部分と交わる。これによれば、溶接面を基板側へ延長した面が端子自身と交わっていることで、溶接用のマスク部材を必要とせず、両端子面の間に隙間があった場合でも、レーザ光により基板等が焼損しない端子対を提供することができる。

【0044】

また、上述した端子対ＴＰＡ〜ＴＰＧを備える基板ＢＳは、溶接用のマスク部材を必要とせず、レーザ光により電子部品等が焼損していない。

【0045】

なお、本発明は、例示した実施例に限定するものではなく、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。

【符号の説明】

【0046】

ＢＳ基板
ＴＰｘ端子対
ＴＭ１第１板状端子
ＷＳ１第１溶接面
ＦＸ取付部
ＩＳ差込部
ＭＤ中間部
ＴＭ２第２板状端子
ＷＳ２第２溶接面
ＥＳ延長した面
ＥＰ電子部品
ＤＣダイカスト

【図1】