JP4785895B2 - 基板実装端子台、およびこの基板実装端子台を備えた組立体 - Google Patents

Description

この発明は、温度ヒューズを組み付ける基板実装端子台と、この端子台をプリント配線板にはんだ付けした基板実装端子台において、温度ヒューズをプリント配線板へはんだ付けしたときに、そのはんだ付け作業で発生するはんだ屑によるショートやはんだブリッジの発生を防止したり、はんだ付け時の熱による温度ヒューズの溶断や特性劣化を防止することに関するものである。

従来の温度ヒューズを組み付ける基板実装端子台において、温度ヒューズがはんだ付けの熱により溶断しないようにする対策としては、温度ヒューズのリードを放熱性の優れたコンタクトへ接続し、そのコンタクトをはんだ付けする例などがあった（例えば、特許文献１参照）。
また、はんだ付けによるブリッジ対策としては、フローはんだ付けにおいて、部品貫通穴からのはんだ乗り上げ防止用リブを貫通穴の付近に設ける例などがあった（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２−２４６０８１号公報(［０００６］、［０００９］、［００１０］、図１) 特開平１１−１８９３５号公報（［０００９］、［００３２］、図５）

温度ヒューズを組み付けた基板実装端子台において、温度ヒューズがはんだ付けの熱により溶断しないようにするために、前記従来例においては、放熱性コンタクトを新たに設ける必要があり、構造が複雑となり、部品点数も増えるためコストが高くなるという問題があった。
また、温度ヒューズのリード線を直接はんだ付けする方法としては、基板実装端子台をプリント配線板にフローはんだ付けし冷却した後に、温度ヒューズを基板実装端子台に取り付け、その温度ヒューズのリードへ放熱部材等を接触させながらコテはんだ付けにより温度ヒューズをはんだ付けし、その後に放熱部材を取り外す方法がある。しかし、コテはんだ付けをするにはプリント配線板を裏返してはんだ付けをする必要があり、このときプリント配線板の温度ヒューズ実装穴からはんだが垂れ落ち、そのはんだ屑が振動等により移動し、電子回路の異極間同士をショートさせるなどの不具合を発生する危険があった。
また、はんだ屑が長く伸びた場合には、温度ヒューズのリードと端子台の端子間がブリッジする危険もあった。
そこでこの対策が必要となるが、前記従来例においては、樹脂外装基板を使用したフローはんだ付けによる対応であり、樹脂外装基板は特殊な基板であるためコストが高くなることと、これがフローはんだ付けへの対応であるため、基板を裏返して行う手はんだ付けに対しては効果が得られないという問題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、温度ヒューズはんだ付け作業が品質を損なうことなく、低コストで実現できる基板実装端子台を得ることを目的とし、また温度ヒューズへの熱的不具合を防止するプリント配線板を備えた組立体を得ることを第２の目的としている。

この発明に係る基板実装端子台は、温度ヒューズを組み付けられ、プリント配線板にはんだ付けされ、前記基板実装端子台の下部のはんだ付け面に下方が開口した凹み部分が形成され、前記凹み部分は、その周壁の少なくとも一部に開放部が形成され、前記凹み部分に、下方に突出しプリント配線板と密着させるためのリブが設けられ、前記リブが前記凹み部分の前記開放部を塞ぐことで、前記凹み部分を通り前記プリント配線板にはんだ付けされる温度ヒューズのリードを含む空間を囲み、前記基板実装端子台の前記はんだ付け面の温度ヒューズのリード近傍にプリント配線板と密着させるための第二のリブを設け、前記はんだ付け面に、前記プリント配線板にはんだ付けされる端子が設けられ、前記リブは、温度ヒューズのリードと前記端子との間に設けられており、前記第二のリブは、前記リブと温度ヒューズのリードの間に形成されており、前記リブと前記第二のリブとの最短距離は、温度ヒューズのリードと前記端子との絶縁を確保できる距離以上であることを特徴とする。

この発明の基板実装端子台は、上記構成により、温度ヒューズを手はんだ付けするときに、温度ヒューズ実装穴から垂れ落ちたはんだが、端子台のはんだ面とプリント配線板の部品面の間から流出することを防ぎ、他の電子回路においてショートする等の不具合発生を防止でき、また、この発明のプリント配線板は、はんだ付け時の熱伝導を低下させ熱的不具合を防止する効果を有する。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における基板実装端子台と温度ヒューズ、プリント配線板の組立図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は上面図、（ｅ）は底面図である。図２は、基板実装端子台のプリント配線板に接するはんだ付け面から見た平面図、図３は、図１のＡ−Ａ線の断面図である。尚、各図は、本実施の形態１の説明上必要な箇所に限定されている略図である。
図において、基板実装端子台１は、空気調和機の室内機、室外機間を電気的に接続し、相互の電力供給や通信などをする内外接続電線（図示せず）を接続するためのものであり、その内外接続電線は電線挿入穴２から挿入され、基板実装端子台１内部の金属性の端子３やばね等により電気的、機械的に接続されている。その金属性の端子３は、さらにプリント配線板４の実装穴５に挿入され、その周囲に設けられた端子用ランド６とはんだ７によりはんだ付けされ、電気的、機械的に接続されている。この端子用ランド６はパターン８を介して空気調和機の電子回路や電源等（図示せず）と接続されている。また、金属性の端子３は、必要に応じてTAB端子も兼ねており、ファストン端子等により空気調和機の電子回路や電源等（図示せず）と接続されている。

ここで内外接続電線の基板実装端子台１への挿入不足などにより金属性の端子３やばね等との接触抵抗が大きくなるとその接触抵抗による発熱も大きくなり、発煙・発火に至る可能性もあり、それを防ぐために温度ヒューズ９が端子台１に設けられた凹部１０に取り付けられている。また、温度ヒューズのリード１１は折り曲げられた後、プリント配線板４の実装穴１２から出て、その周囲に設けられた温度ヒューズ用ランド１３とはんだ１４によりはんだ付けされ、パターン８を介して端子台の金属性の端子３の端子用ランド６や空気調和機の電子回路等へ接続されている。ここで温度ヒューズ9を基板実装端子台１のはんだ面と反対側の凹部１０へ取り付けることにより、はんだ付けの熱による温度ヒューズ本体の温度上昇を抑制できるとともに、温度ヒューズ交換作業が容易になる利点がある。
また、基板実装端子台１の温度ヒューズのリード１１や金属性の端子３の近傍のプリント配線板４と近接するはんだ面とプリント配線板４の部品面の間には空間１５が設けられており、この空間の開放部を塞ぐようにプリント配線板４と密着したリブ１６が基板実装端子台１のはんだ面に設けられている。ここで、基板実装端子台１のはんだ面とプリント配線板４の部品面が密着せずに、空間１５を設けているのは、これによりはんだ付け時に発生するガスを抜け易くし、はんだ付け性を向上させるためである。

次に組み立て方法について説明する。
上述の構成において、まずフローはんだ付けにより基板実装端子台１をプリント配線板４へはんだ付けし、冷却した後に、温度ヒューズ９を基板実装端子台１の凹部１０に挿入するとともに温度ヒューズのリード１１をプリント配線板４の実装穴１２へ挿入し、それを裏返した後、コテはんだ付けにより温度ヒューズのリード１１をプリント配線板４の温度ヒューズ用ランド１３とはんだ付けする。このときに実装穴１２からはんだ１４がプリント配線板４の部品面と基板実装端子台１のはんだ面の間の空間１５に垂れ落ちたとしても、このはんだはリブ１６があることにより外部への開放部がないために、空間１５以外への流出を防ぐことができる。

以上のように、基板実装端子台１のはんだ面に、温度ヒューズのリード１１を含む空間を囲むようにプリント配線板４と密着したリブ１６を設けたことにより、温度ヒューズ用実装穴１２から垂れ落ちたはんだが、基板実装端子台１のはんだ面とプリント配線板４の部品面とリブ１６で囲まれた空間から流出することを防止でき、垂れ落ちたはんだによるショート等の不具合の発生を防止することができる。尚、本実施例では、リブを直線状の形状としているが、基板実装端子台１のはんだ面とプリント配線板４の部品面の空間の開口部を塞ぐ構造となっていれば、他の形状でも構わない。また、図における温度ヒューズの形状は一例であり、ラジアル等の他の形状の温度ヒューズであってもよい。また、端子台の電線固定方法は、ばねを使用した速結方式としているが、ねじを使用したねじ方式でもよい。また、リブの配置箇所は、本実施例では温度ヒューズ９と基板実装端子台１の端子の間の一辺に設けているが、端子と開放部間に配置したり、開口部に応じて複数の辺に配置してもよい。

実施の形態２．
実施の形態２を説明する。
図４は、基板実装端子台のはんだ面の平面図である。図５は実施の形態２における図１のＡ−Ａ線の断面図である。尚、Ａ−Ａ線の断面図については、本実施の形態２も実施の形態１と略同一である。尚、各図は、本実施の形態２の説明上必要な箇所に限定されている略図である。
図において、温度ヒューズのリード１１の近傍に温度ヒューズのリード１１を囲むようにプリント配線板４の部品面と密着した第二のリブ１７が設けてある。その結果、基板実装端子台１のはんだ面と第二のリブ１７とプリント配線板４の部品面で囲まれた空間１８ができる。

以上のように、温度ヒューズのリード１１の近傍に第二のリブを設けることにより、温度ヒューズをコテはんだ付けしたときに、垂れ落ちたはんだの量が多く長く伸びた場合でも、第一のリブ１６と第二のリブ１７の間の距離を確保することにより、温度ヒューズリード間や端子との間でショートしたり、絶縁距離が不足となることを防止することができる。
また、第二のリブ１７を温度ヒューズのリード１１を完全に囲むようにすることにより、垂れ落ちたはんだがそのリブにより囲まれた空間から流出することを防止することができる。
尚、本実施の形態２では、第二のリブ１７を温度ヒューズのリード周辺を完全に囲むように設けているが、一部リブを設けずに完全に囲まなくても垂れ落ちたはんだの進行を食い止めたり、進行方向を制限することができる効果を有する。また、単純に直線状のリブを近傍に設けるだけでも効果を有する。また、第二のリブ１７は必要に応じて、二個以上の複数個設けてもよい。また、第二のリブ１７の設置位置は、実装穴により近づけても、遠ざけてもよい。

実施の形態３．
実施の形態３を説明する。
図６は、この発明の実施の形態３における基板実装端子台と温度ヒューズ、プリント配線板の組立図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は上面図、（ｅ）は底面図である。図７は、図６のＢ−Ｂ線の断面図である。尚、各図は、本実施の形態３の説明上必要な箇所に限定されている略図である。
図において、基板実装端子台１の温度ヒューズのリード１１近傍に開放部１９を設けてある。
図における開放部１９の形状は一例であり、放熱部材に合わせてあれば、形状を立方型形状、円筒状形状等、またその大きさも任意の大きさに変化させてもよい。放熱部材の例としては、リードを挟むことで接触させる金属性のクリップや、リード上に載せることで接触させる金属性のブロックなどがある。

以上のように、基板実装端子台１の温度ヒューズのリード１１近傍に開放部１９を設けることにより、開放部１９がない場合に比べてより容易に放熱部材を接触させることができ、温度ヒューズのリード１１をはんだ付けしたときの温度ヒューズ本体の温度上昇を抑えることができる。開放部１９の形状は、立方型形状、円筒状形状、またその大きさは任意に選択できる。

実施の形態４．
実施の形態４を説明する。
図８は、この発明の実施の形態４における基板実装端子台１と温度ヒューズ、プリント配線板のはんだ面から見た平面図である。尚、図は、本実施の形態４の説明上必要な箇所に限定されている略図である。
図において、温度ヒューズのリード１１のランド１２と金属性の端子３の端子用ランド６間を接続するパターン２０の一部を細く長く配線している。
一般にプリント配線板の部品実装穴には、スルーホールと非スルーホールがあるが、非スルーホールにおいては、部品はプリント配線板のはんだ面側のはんだのみで固定されることになる。そのため、はんだ付け部の強度を向上させるための手段として、フローはんだ付け後にコテはんだ付けにより、はんだを追加することがあるが、本実施の形態４においてこの作業を金属製端子３のランド６に実施すると、同一パターン２０上に配置された温度ヒューズ９のはんだ付けランドも温度が上昇することになる。

本実施の形態４におけるように、温度ヒューズと端子間を接続するパターンの一部を細く又は長く配線することにより、端子にコテはんだ付けによりはんだを追加する作業をしたときの、温度ヒューズはんだ付け部への熱伝導を低下させることができ、その結果通常配線のパターンと比べて、温度ヒューズ本体の温度上昇も抑制でき、温度ヒューズが溶断することを防止することができる。尚、本実施の形態４では、温度ヒューズと端子間を接続するパターンの一部を細く長く配線しているが、細くするか、長くするかのいずれかだけでも効果があることは言うまでもない。また、細く、長くするほど効果は大きく、そのパターンに流れる電流値や周辺のパターン等に応じてより細く、より長く配線することにより効果は大きくなる。

実施の形態５．
実施の形態５を説明する。
図９は、この発明の実施の形態５における基板実装端子台１と温度ヒューズ、プリント配線板のはんだ面から見た平面図である。尚、図は、本実施の形態５の説明上必要な箇所に限定されている略図である。
図において温度ヒューズ９の両端の温度ヒューズ用ランド１３の近傍に各々２箇所のテストランド２１を設けてある。

本実施の形態５におけるように、温度ヒューズの両端に各々２箇所のテストランド２１を設けることにより、４端子法にて容易に温度ヒューズの直流抵抗を測定することができ、温度ヒューズがはんだ付けの熱により特性劣化していないか測定することができる。また、テストランド２１の数は、各々２箇所以上でもよく、また各々１つであってもテストピンが２本実装できる大きさであればよい。

この発明の実施の形態１における基板実装端子台と温度ヒューズ、プリント配線板の組立図である。 この発明の実施の形態１における基板実装端子台のプリント配線板の部品面に接するはんだ付け面から見た平面図である。 この発明の実施の形態１における図１のＡ−Ａ線の断面図である。 この発明の実施の形態２における基板実装端子台のプリント配線板の部品面に接するはんだ付け面から見た平面図である。 この発明の実施の形態２における図１のＡ−Ａ線の断面図である。 この発明の実施の形態３における基板実装端子台と温度ヒューズ、プリント配線板の組立図である。 この発明の実施の形態３における図６のＢ−Ｂ線の断面図である。 この発明の実施の形態４における基板実装端子台と温度ヒューズ、プリント配線板のはんだ付け面からみた平面図である。 この発明の実施の形態５における基板実装端子台と温度ヒューズ、プリント配線板のはんだ付け面からみた平面図である。

符号の説明

１ 基板実装端子台、２ 内外接続電線挿入穴、３ 金属性の端子、４ プリント配線板、５ 端子用実装穴、６ 端子用ランド、７ はんだ、８ パターン、９ 温度ヒューズ、１０ 凹部、１１ 温度ヒューズのリード、１２ 温度ヒューズ用実装穴、１３ 温度ヒューズ用ランド、１４ はんだ、１５ 空間、１６ リブ、１７ 第二のリブ、１８ 空間、１９ 開放部、２０ パターン、２１ テストランド。

Claims (4)

1. 温度ヒューズを組み付けられ、プリント配線板にはんだ付けされる基板実装端子台において、前記基板実装端子台の下部のはんだ付け面に下方が開口した凹み部分が形成され、
   前記凹み部分は、その周壁の少なくとも一部に開放部が形成され、
   前記凹み部分に、下方に突出しプリント配線板と密着させるためのリブが設けられ、
   前記リブが前記凹み部分の前記開放部を塞ぐことで、前記凹み部分を通り前記プリント配線板にはんだ付けされる温度ヒューズのリードを含む空間を囲み、
   前記基板実装端子台の前記はんだ付け面の温度ヒューズのリード近傍にプリント配線板と密着させるための第二のリブを設け、
   前記はんだ付け面に、前記プリント配線板にはんだ付けされる端子が設けられ、
   前記リブは、温度ヒューズのリードと前記端子との間に設けられており、
   前記第二のリブは、前記リブと温度ヒューズのリードの間に形成されており、
   前記リブと前記第二のリブとの最短距離は、温度ヒューズのリードと前記端子との絶縁を確保できる距離以上であることを特徴とする基板実装端子台。
2. 前記基板実装端子台の上部には、温度ヒューズのリードの根本近傍に開放部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の基板実装端子台。
3. プリント配線板と、請求項１または請求項２に記載の基板実装端子台とからなる組立体であって、
   前記プリント配線板は、
   温度ヒューズを組み付けられる前記基板実装端子台にはんだ付けされ、温度ヒューズのはんだ付けランド部と前記基板実装端子台のはんだ付けランド部間の接続パターン乃至その接続パターンの一部を細くし、又は距離を長くし配線したことを特徴とする組立体。
4. プリント配線板と、請求項１または請求項２に記載の基板実装端子台とからなる組立体であって、
   前記プリント配線板は、
   温度ヒューズを組み付けられる前記基板実装端子台にはんだ付けされ、温度ヒューズの両端のパターンに各々複数のテストランドを設けたことを特徴とする組立体。

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