ラグ端子及び回路基板並びに電子モジュール
【課題】製造時の位置ずれを生じにくく、なおかつ半田付け時にネジ座部への半田の溢れを極力防止することの出来るラグ端子、及びこのラグ端子を用いた回路基板並びに電子モジュールを提供する。
【解決手段】 ネジ穴を有して平板により構成されるネジ座部と、前記ネジ座部から第１の仮想線方向に延在されるネック部とを備え、前記ネック部に少なくとも当該ネック部先端両側部に、前記第１の仮想線方向に直交する第２の仮想線方向にそれぞれ拡幅されて形成される拡幅部を有し、前記ネジ座部は、当該ネジ座部の厚み方向に突出する爪部を有するようラグ端子を構成し、電子モジュールの基板の孔部に前記爪部を挿入し、ランドパターンに対しては前記拡幅部を半田付けして実装する。
【解決手段】 ネジ穴を有して平板により構成されるネジ座部と、前記ネジ座部から第１の仮想線方向に延在されるネック部とを備え、前記ネック部に少なくとも当該ネック部先端両側部に、前記第１の仮想線方向に直交する第２の仮想線方向にそれぞれ拡幅されて形成される拡幅部を有し、前記ネジ座部は、当該ネジ座部の厚み方向に突出する爪部を有するようラグ端子を構成し、電子モジュールの基板の孔部に前記爪部を挿入し、ランドパターンに対しては前記拡幅部を半田付けして実装する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部機器や導電性を有する筐体と螺合して電気的導通を行うラグ端子、及びこのラグ端子が取り付けられる回路基板並びに電子モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
回路基板を他の機器などにネジ止めし、このネジ止めによって回路基板を他の機器との電気的接続を図るという固定方法がよく知られている。このような固定方法において、回路基板のネジ穴に、孔部を有する所定の形状の端子を、互いの穴が一致するように合わせて半田付けし、それぞれの穴に挿通されたネジを用いて導通対象となる部材に螺合するためのラグ端子、と呼ばれるものが知られている。（例えば特許文献１ )
特許文献１に示されるラグ端子は、金属板からなり、ネジを貫通させるための開口が設けられたネジ座部と、このネジ座部から延出され先端に溶融半田を受け入れるための先端凹部が延出方向に沿った凹みとして設けられた第１延出部と、該第１延出部と平行状にネジ座部から延出され、第１延出部を間に置いて対置される２本の第２延出部とを備えている。そして第２延出部にはくびれが設けられている。
【０００３】
このような特許文献１に示されるラグ端子は、プリント基板上のランドに、第１延出部、第２延出部がそれぞれ半田付けされて取り付けられ、回路基板のラグ端子側からラグ端子の開口にネジを挿通し、固定対象となる部材に螺合される。そして、第１延出部先端と第２延出部先端の半田付けにより、螺合時のネジの締付トルクにより生じるラグ端子の回転半径方向への力に抗し、螺合時にもラグ端子を回路基板からずれさせないような構造になっている。
【特許文献１】特開２００５−３３９９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなラグ端子は、電子モジュール内の回路基板の製造ライン上において自動装着装置により装着される。特許文献１に示すラグ端子の場合、リフローを用いた半田付けが施されるが、クリーム半田を塗布した回路基板の装着面に対して、クリーム半田の表面張力のみを用いてほぼ平面で載置され、その後リフロー炉を経過するまでの間、表面張力のみにより姿勢が維持されることとなるので、振動や風などの外的要因による位置ずれを生じやすいという問題があった。さらに、第１延出部および第２延出部の先端にて半田付けがなされるが、第１延出部および第２延出部はネジ座部と直線的かつ同一平面にて繋がっているため、融解した半田が第１延出部および第２延出部の先端からネジ座部にまで伝い易い。半田がネジ座部上にまで至って固着すると、ネジ座部をネジ締めする際に、ネジ座部におけるネジ頭部の当接する領域が平面でなくなってしまい、ネジ頭部とネジ座部間に半田が残り、ネジ頭部のネジ座部への当接面積が少なくなってしまったり、ネジの挿通方向がネジ座部に対して垂直でなくなってしまったりして、規定のトルクで締め付けることが出来なくなったり、回路基板を破損してしまったりするなどの虞があった。
【０００５】
本発明の目的は、製造時の位置ずれを生じにくく、なおかつ半田付け時にネジ座部への半田の溢れを極力防止することの出来るラグ端子、及びこのラグ端子を用いた回路基板並びに電子モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は、ネジ穴を有して平板により構成されるネジ座部と、ネジ座部から第１の仮想線方向に延在されるネック部とを備え、ネック部は少なくともネック部先端両側部に、第１の仮想線方向に直交する第２の仮想線方向にそれぞれ拡幅されて形成される拡幅部を有し、ネジ座部は、ネジ座部の厚み方向に突出する爪部を有することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明はネック部の第１の仮想線方向に対する幅は、拡幅部の第２の仮想線方向に対する幅よりも広いことを特徴とする。
【０００８】
さらに、拡幅部の周縁の少なくとも一部は、波形に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、爪部は、ネジ座部を折り曲げて形成され、爪部の折り曲げ面が爪部からネジ穴の中心点を結ぶ直線に対して直交するように設けられていることを特徴とする。
【００１０】
さらに爪部は、ネック部を挟んだ対称位置にそれぞれ一対形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、一対の爪部は、一方の爪部から前記ネジ穴の中心点に結ばれる直線と、他方の爪部からネジ穴の中心点に結ばれる直線とが、中心点にて直交する関係の位置に配されていることを特徴とする。
【００１２】
また、一対の爪部は、第１の仮想線方向に直交し、かつネジ穴の中心点を通る第３の仮想線よりもネック部側にいずれもが配されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第２の観点においては、開口を有すると共に回路パターンが形成される基板と、 開口に対して重ねあわされるネジ穴を有して平板により構成されるネジ座部と、ネジ座部から第１の仮想線方向に延在されるネック部とを有するラグ端子と、を備え、ラグ端子は、ネック部先端両側部に、第１の仮想線方向に直交する第２の仮想線方向にそれぞれ拡幅されて形成される拡幅部と、ネジ座部は、ネジ座部の厚み方向に突出する爪部を有し、基板は、爪部が挿入される孔部と、回路パターンに接続されるとともに拡幅部の先端部が半田付けされるランドとを有することを特徴とする。
【００１４】
また、孔部は、スルーホールによりランドと電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第３の観点においては、開口を有すると共に少なくともグランドラインを含む複数の回路パターンが形成され、前記回路パターンに半田付けされて電子部品の実装される基板と、開口に対して重ねあわされるネジ穴を有して平板により構成されるネジ座部と、ネジ座部から第１の仮想線方向に延在されるネック部とを有するラグ端子と、を備え、ラグ端子は、ネック部先端両側部に、第１の仮想線方向に直交する第２の仮想線方向にそれぞれ拡幅されて形成される拡幅部と、ネジ座部は、ネジ座部の厚み方向に突出する爪部を有し、基板は、爪部の挿入される孔部と、グランドラインに接続されるとともに拡幅部の先端部が半田付けされるランドと、を有し、ネジ座部および開口を外部アース体にネジにより共締めすることで、電子部品のグランドラインをアースすることを特徴とする。
【００１６】
さらに、孔部は、スルーホールによりグランドラインと電気的に接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、製造時の位置ずれを生じにくく、なおかつ半田付け時にネジ座部への半田の溢れを極力防止することの出来るラグ端子、および回路パターンの接地をより確実なものとすることの出来る回路基板、並びにグランドパターンの接地を確実にすることの出来る電子モジュールを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１ は、本発明の実施形態に係るラグ端子を実装する電子モジュールの一例として、通信モジュール５００を示す斜視図である。通信モジュール５００は、例えば電波を利用した無線通信を行うために、携帯電話機や自動車に組み込まれるものである。
【００１９】
通信モジュール５００は、基板５０１と、基板５０１に配置された種々の電子部品５０２と、通信モジュール５００に信号を入力又は通信モジュール５００から信号を出力するためのコネクタ５０３及び端子５０４と、アンテナ素子が接続されるアンテナ用端子５０５とを備えている。
【００２０】
基板５０１は、例えば硬質の樹脂をベースとしたプリント配線基板により構成されており、紙面手前側の第１の実装面５０１ａと、紙面奥手側の第２の実装面５０１ｂとを有しており、それぞれの間には回路パターンが形成されて互いに絶縁されている複数の層を含んで構成されている。そして、互いのパターンがスルーホールを用いて連絡・導通されている。また、基板５０１は、例えば矩形に形成されており、４隅には開口部５１１が開口している。
【００２１】
電子部品５０２は、例えばＩＣ、キャパシタ、コンバータ、抵抗体である。電子部品５０２は基板５０１の第１の実装面５０１ａ及び第２の実装面５０１ｂに複数設けられ、基板５０１の多数の回路パターンにより互いに接続されて電子回路５１２を形成している。電子回路５１２は、高周波回路を含んでおり、電波を利用した無線通信を行うために、音声データ、画像データ等の各種データに対応する信号の変調及び復調を行う。例えば、電子回路５１２は、コネクタ５０３から入力された信号を変調してアンテナ用端子５０５に出力したり、アンテナ用端子５０５から入力された信号を復調してコネクタ５０３へ出力したりする。
【００２２】
コネクタ５０３は、通信モジュール５００が携帯電話機や自動車等に実装されたときに、他の電子モジュールと接続され、通信モジュール５００と、他の電子モジュールとの間の信号の入出力を仲介するものである。コネクタ５０３は、他の電子モジュールに設けられた対となる不図示のコネクタと互いに嵌合することにより、当該対となるコネクタと電気的に接続されて、信号導通可能となる。コネクタ５０３は、例えば基板５０１の第１の実装面５０１ａにおいて、他のコネクタと嵌合する方向が第１の実装面５０１ａの向く方向になるように配置されている。
【００２３】
端子５０４は、いわゆるテストポイントなどとも呼ばれ、コネクタ５０３からは出力されない電気信号の出力及び／又はコネクタ５０３からは電気信号を入力できない電子部品５０２への電気信号の入力を行うためのものであって、スルーホールにより、基板内部のそれぞれの回路パターンに導通されている。
【００２４】
例えば、電子回路５１２が、一の電子部品５０２から他の電子部品５０２へ電気信号（情報）が出力され、その電気信号が当該他の電子部品５０２において処理されてコネクタ５０３へ出力されるように構成されている場合に、端子５０４は、前記一の電子部品５０２と前記他の電子部品５０２との回路パターン間に接続され、前記一の電子部品５０２からの信号を出力可能である。
【００２５】
また、例えば、電子回路５１２には、メモリとしての電子部品５０２と、当該メモリの読み出し及び書き込みを行うプロセッサとしての電子部品５０２とが設けられ、プロセッサは、コネクタ５０３から入力された信号に基づくメモリへの書き込みは行わないが、端子５０４からの信号に基づくメモリへの書き込みは行う。つまり、コネクタ５０３からのメモリの更新よりも、高度な情報更新を行うことができる。
【００２６】
そして端子５０４は、第１の実装面５０１ａに複数設けられている。例えば、端子５０４は、コネクタ５０３に隣接してコネクタ５０３の長手方向に沿って複数列で配列されている（ただし、図１では、電子回路５１２を囲むシールド側壁に１〜２列が隠れており、２列のみ図示されている。）。端子５０４は、基板５０１の第１の実装面５０１ａに形成された導電層により構成されており、第１の実装面５０１ａの向く方向に円形に接触面を有している。端子５０４の接触面の面積は比較的小さく、例えば直径１ｍｍ以下である。
【００２７】
アンテナ用端子５０５は、通信モジュール５００が最終的な製品に組み込まれたときに、不図示の通信モジュール５００外部のアンテナ素子と接続されるものである。アンテナ用端子５０５は、基板５０１の電子回路５１２とアンテナ素子との間の信号の入出力（送信信号・受信信号）を、公衆通信網に接続される基地局との間で仲介する。
【００２８】
開口部５１１は、通信モジュール５００の基板５０１の四隅にそれぞれ穿設されており、基板５０１を携帯電話機や自動車に組み込む際に、携帯電話機等の筐体等に設けられたボスや筐体等に締結されるネジなどが挿通されるものである。また、開口部５１１は、基板５０１を携帯電話機等の筐体に組み込む際に利用される位置決め孔でもある。そして、その近傍には孔部５０６が開口部５１１一つにつき二つずつ設けられている。なお、後の説明において、それぞれ個別に説明を要する場合は５０６ａ・５０６ｂという。また、開口部５１１および二つの孔部５０６の設けられる箇所の第２の実装面５０２ｂ側には、それぞれ開口部５１１とほぼ同径のネジ穴１０１が形成されたラグ端子１００が取り付けられている（図１では基板５０１左上隅に破線により一つのみ示す）。さらに基板５０１の第２の実装面５０２ｂ側には開口部５１１および二つの孔部５０６の近傍にランドパターン５０７（図５参照）が設けられており、基板５０１の回路パターンのうちの基準電位を扱うグランドパターンに接続されている。二つの孔部５０６についてもそれぞれスルーホールを用いてグランドパターンに接続されている。そして、開口部５１１を、ラグ端子１００が基板５０１のグランドパターンに半田付けされたのちに、ラグ端子１００のネジ穴１０１越しにネジで止められることにより、ネジボスに施された導電塗料を経由してグランドパターンが接地される。
【００２９】
図２から図４は、ラグ端子１００を示す図である。まず、ラグ端子１００の概略を説明する。ラグ端子１００は、ネジ穴１０１の設けられるネジ座部Ｐ、ネジ座部Ｐの一部から図４のＬ１（第１の仮想線）に沿う方向に延在されるネック部Ｑ、さらにネック部Ｑの先端（ネジ座部Ｐの反対側）にて、図４のＬ２（第２の仮想線）方向、すなわちネック部の幅方向の両側（図２、図４における左右方向）に拡幅される拡幅部Ｒの３つの部位にて構成される。なお、図４のＬ１とＬ２とは互いに直交する方向であることが好ましいが、拡幅部Ｒの拡幅方向としてはＬ１を中心として左右対称であれば良いため、Ｌ２がＬ１との交差する点にて折れ曲がる折れ線で構成され、Ｌ１に対する角度がそれぞれで均等であれば良い。
【００３０】
次に、ラグ端子１００の細部の説明を行う。拡幅部Ｒは、拡幅方向（L２）に対する幅として幅Ｘを有しており、拡幅部Ｒの周縁はＮ１からＮ４に示されるように複数の凹凸が連続形成される波形状に形成されている。また、拡幅部Ｒの両先端部を１０２ａ・１０２ｂとし、Ｎ２とＮ４との間の領域には直線部が設けられている。
【００３１】
また、ネック部Ｑの幅Ｙは、拡幅部Ｒの拡幅方向（Ｌ２方向）に対する幅Ｘよりも幅広く構成されている。また、ネジ座部Ｐは、ネジ穴１０１の中心点Ｃよりも拡幅部Ｒ側においてラグ端子１００の厚み方向（図３における紙面手前−奥方向）に突出する爪部１０３ａ・１０３ｂがネジ座部Ｐ端部から伸ばされて折り曲げることにより形成されている。つまり、ラグ端子１００は１枚の板金によりネジ座部Ｐ、ネック部Ｑ、拡幅部Ｒ、さらに爪部１０３ａ・１０３ｂが、打ち抜き・折り曲げなどにより一体に形成されている。また、爪部１０３ａ・１０３ｂは、第１の方向Ｌ１に直交し、かつネジ穴１０１の中心点Ｃを通る第３の仮想線Ｌ３よりもネック部Ｑ側にいずれもが配されており、それぞれの位置関係はネック部Ｑを挟んで互いに対称となる位置に形成されている。
【００３２】
次に爪部１０３ａ・１０３ｂの構成について説明を行う。爪部１０３ａ・１０３ｂはそれぞれ、ネジ座部Ｐに設けられるが、それぞれの位置関係は、ネジ穴１０１の中心Ｃから等しい距離に設けられる。さらに、中心Ｃと爪部１０３ａ・１０３ｂそれぞれを結ぶ仮想直線をＬ４、Ｌ５とすると、互いに直交する位置に配置されている。また、図４に示す、爪部１０３ａ・１０３ｂのネジ座部Ｐに対する折り曲げ線であるＬ６・Ｌ７は、先のＬ４・Ｌ５に対して直交している。つまり、中心Ｃを中心として爪部１０３ａ・１０３ｂを通る円の接線方向にて折り曲げを行う。すなわち折り曲げにより形成される折り曲げ面は、爪部１０３ａ・１０３ｂからネジ穴の中心点Ｃを結ぶ直線に対して直交するように設けられている。
【００３３】
次に、通信モジュール５００の基板５０１を製造するラインにおける、基板５０１に対してラグ端子１００を取り付ける際の説明を図５（ａ）および（ｂ）を用いて行う。
【００３４】
図５（ａ）に示すように、基板５０１の第２の面５０１ｂの四隅には、開口部５１１および孔部５０６ａ・５０６ｂ、さらにランドパターン５０７ａ・５０７ｂがそれぞれ設けられている。前述したように少なくともランドパターン５０７ａ・５０７ｂはグランドパターンと導通しており、好ましくは孔部５０６ａ・５０６ｂもグランドパターンと導通していることが好ましい。
【００３５】
まず、基板５０１の第２の面５０１ｂ側に電子部品を実装する際に、それぞれのランドにクリーム半田を塗布する。このときにランドパターン５０７ａ・５０７ｂにも不図示のクリーム半田が塗布される。
【００３６】
そして、ラグ端子１００を、その爪部１０３ａ・１０３ｂがそれぞれ孔部５０６ａ・５０６ｂに挿入されるように第２の面５０１ｂに載置する。なお、爪部１０３ａ・１０３ｂの折り曲げ線上の幅は、孔部５０６ａ・５０６ｂの内側の直径に略一致するよう構成されており、挿入されると半田が硬化していなくとも基板５０１に対するラグ端子１００の位置が固定される。また、このとき、ランドパターン５０７ａ・５０７ｂ上にて、未硬化状態のクリーム半田に拡幅部Ｒの先端部１０２ａ・１０２ｂが浸る状態となる。
【００３７】
そして、この状態にて他の電子部品もマウンタにより実装された後にリフロー炉へ基板５０１が導かれ、半田が融解して後に冷えて硬化する。これにより図５（ｂ）に示すようにランドパターン５０７ａ・５０７ｂと先端部１０２ａ・１０２ｂが互いに半田付けされる。
【００３８】
以上のような要領により、基板５０１へのラグ端子１００の実装が行われる。そして、通信モジュール５００は、アース体として、金属製の筐体や他の電子モジュールのアース部分に対して導電材料にて形成されたネジによりラグ端子１００のネジ穴１０１越しに基板５０１が螺合される。これにより、基板５０１のグランドパターンは、ランドパターン５０７、ラグ端子１００、ネジを介して外部のアース体に対して接続・接地されることとなる。
【００３９】
ところで、爪部１０３ａ・１０３ｂは、折り曲げ線Ｌ６、Ｌ７にて単に折り曲げるだけではなく、曲げ位置の内側に対して部分加圧処理を行うことが好ましい。部分加圧処理をしない場合、爪部１０３ａの折り曲げ箇所の内側は、図６（ａ）のＭ１に示すように緩やかなカーブが形成されてしまう場合もあり、図７のように孔部５０６ａに爪部１０３ａが差し込まれたときに孔部５０６ａの縁にて浮いてしまう場合がある。これに対し、部分加圧処理を施しておくことにより、図６（ｂ）に示すように曲げ位置の内側がＭ２のように直角を形成できるため、基板５０１に対して爪部１０３ａの根元が浮くことなく、ラグ端子１００全体を密着させることが出来る。
【００４０】
また、電子機器５００は、ネジ穴１０１に導電性を有するネジが挿入され、ネジ座部Ｐと基板５０１の開口部５１１とを他の電子機器や金属製の筐体などに対して共締めされることとなるが、そのときにネジ座部Ｐに対してネジの頭部などが当接したままネジが回転されると、ネジ座部Ｐに対してネジの回転トルクが伝達されてしまう。つまりネジによる共締め時に基板５０１に対してネジ座部Ｐが回転方向にずれる力が働くこととなる。そのため、爪部１０３ａ・１０３ｂは、図４にて説明したように、互いの折り曲げ角度が直角になるよう構成することが好ましい。一般的に、平板構成される部材において、応力に抗する力は折り曲げ線方向が最も強いため、爪部１０３ａ・１０３ｂは互いに直交する向きのベクトルの抗力を有することが出来る。つまり互いに直交する成分の抗力が得られる。
【００４１】
特に図４で示す構成の場合には、ネジの回転により生じる円方向のモーメントに対する接線方向へ生じるベクトルに対する抗力を大きくとることが出来る。すなわち、仮に図８（ａ）のように互いに直交しない方向で折り曲げて爪部を形成した場合、破線にて示す方向のネジの回転により生じる力のベクトルはそれぞれの爪部において実線矢印にて示す方向に生じるが、この場合、それぞれの爪部における力の向きは点線矢印にて示すように、平板状の爪部においては抗力の強い折り曲げ線方向のベクトルだけではなく、抗力の弱い爪部の平板厚み方向への力を受けることとなってしまう。
【００４２】
これに対して、図４に示した構成の場合は図８（ｂ）に示すごとく、ネジにより生じる回転モーメント（実線矢印の示すベクトル成分）がそれぞれの爪部における折り曲げ線方向に一致し、爪部の平板厚み方向へのベクトル成分がほとんど生じない。よって、図８（ａ）に示す例の場合に比して図８（ｂ）に示す例の場合の方が回転モーメントに対する抗力を非常に大きくとることが出来る。これにより、ネジによる共締めを行う際、拡幅部Ｒの先端部１０２ａ・１０２ｂによる半田接合との間で回転モーメントを分散させることが出来るため、基板５０１に対するラグ端子１００のずれをより生じにくくすることが出来る。
【００４３】
ラグ端子１００のネジ座部Ｐにラグ端子１００の厚み方向（図３における紙面手前−奥方向）に突出する爪部１０３ａ・１０３ｂが形成されることにより、基板５０１に対するラグ端子１００の位置決めが容易となり、風や振動のために半田付け前後でもラグ端子１００の位置が変化するということを無くすことができる。
【００４４】
また、拡幅部Ｒが、ネック部Ｑの延在される方向に対して直交する方向にて拡幅し、その拡幅先端部の両側１０２ａ・１０２ｂにて半田付けされるため、ネジ回転方向に生じるモーメントから見たとき、その回転円に対する接線方向に連続して半田付けされる箇所が生じることとなり、極力少ない半田にて強力な回転に対する抗力を得ることが出来る。加えて爪部１０３ａ・１０３ｂにて回転モーメントを分散させてさらに回転に伴うずれに対する抗力を得ることが出来る。さらに、半田付けする箇所である先端部１０２ａ・１０２ｂがいずれもネジ座部Ｐとはネック部Ｑにより直接隣接しないように形成されているため、先端部１０２ａ・１０２ｂとネジ座部Ｐとの距離を長く取ることが出来、リフロー時に融解した半田は、先端部１０２ａ・１０２ｂから直角にネック部Ｑを回り込まなければならないためネジ座部Ｐにまで至りにくい。よって、ネジ座部Ｐ上、あるいはネジ座部Ｐと基板５０１との間に回りこんで固着することを防止することとなり、ネジ座部Ｐの表裏面に異物（半田）が付着することがないために、表裏面を平らとすることが出来る。
【００４５】
すなわち、次のようなトラブルを回避することが出来る。
【００４６】
（１）ネジ頭部とネジ座部Ｐとの間に半田が残っていた場合にネジ座部Ｐに対しネジを締めた際に、ネジ頭部のネジ座部Ｐへの当接面積が少なくなってしまうため、ネジ頭部の回転規制力が当接面積の多い場合に比べて弱くなり、振動などによる緩みが生じやすくなったり、そもそもネジ頭部の当接面積が不安定なことから締め付け時の規定のトルクを安定的に満たすことも難しくなったりする。
【００４７】
（２）一般的にネジは、ネジ頭部の被螺合物への対向面とネジの挿通方向は直交しているため、基板５０１の第１の実装面５０１ａおよびラグ端子１００のネジ座部Ｐは、開口部５１１の貫通方向や不図示のアース体の雌ネジの深さ方向と直交して形成されている。しかしながらネジ座部の表面に半田が溢れて固着した場合には、ネジ締め時にネジ頭部とネジ座部Ｐとの間に半田による凹凸が生じ、ネジ頭部の被螺合物対抗面が半田に当接する。半田がネジ穴１０１の全周に均等に付着していれば問題ないが一部にのみ付着していた場合にはネジ穴１０１周縁面に傾斜が形成されてしまう。この状態でネジを締め込むと、ネジ被螺合物対抗面がこの半田により形成される傾斜面に一致しようとする方向（挿通方向に対して一致しない方向）の想定外のベクトルが生じる。しかしながらネジの挿通方向（雌ネジの深さ方向）は規定されているため、ネジ頭部が半田の傾斜に面で当接するまで強く締め付けると、想定外のベクトルにより開口部５１１の一部に偏った力が加わり破損したり、ネジ座部Ｐの半田付着部のみに集中的に力が加わって凹んだり、さらにはアース体の雌ネジが割れたりする問題が生じる場合がある。この状態はネジ座部Ｐと基板５０１の第１の実装面５０１ａとの間に半田が入り込んで固着した場合にも同様に生じる可能性がある。
【００４８】
また、ネック部Ｑの幅Ｙは、拡幅部Ｒの拡幅方向（Ｌ２方向）に対する幅Ｘよりも幅広く構成されていることにより、拡幅部Ｒの先端部の半田が融解してラグ端子１００表面を表面張力により伝う際に、拡幅部Ｒの幅Ｘよりもネック部Ｑの幅Ｙの方が広いために毛細管現象を生じにくく、ネジ座部Ｐにまで融解半田が至る可能性をより低めることが出来る。すなわち幅Ｙが幅Ｘに対して充分に広ければ、ネック部Ｑにて表面張力が弱まるため、ネジ座部Ｐの領域にまで半田が至りにくく、ネジ座部Ｐにて半田が固着することを防ぐことが出来る。
【００４９】
ところで、二つの異物を半田付けする際の固着力について図９にて説明する。図９（ａ）は、基板５０１上のランドパターン５０７に先端部１０２ａを半田付けする際の半田の状態を斜線領域にて示す概略図である。ラグ端子１００に、基板５０１に対してスライドする方向の力が加わるとき、抵抗するために有効に働く半田は破線円Ｓ１にて示される領域である。つまり、実線円Ｓ２にて示す境界線を挟んで隣接する先端部１０２ａの側面部分とランドパターン５０７の上面との間に裾野状に盛られる半田にて、先端部１０２ａの側面部分がランドパターン５０７の上面部を移動しないよう規制することが出来る。すなわち、この半田付けされる異物間の境界線の長さに応じて抗力を大きくすることが出来ると言える。本発明によるラグ端子１００は、ランドパターン５０７（ランドパターン５０７ａ）に半田付けされる際には、図９（ｂ）に示すように拡幅部Ｒの先端部１０２（先端部１０２ａ）の周縁を波形状に形成しているため、境界線は点線Ｔのようにやはり波形状に長い距離がなされる。よって、半田付けされる部分の周縁を直線にて形成する場合に比べて、図９（ａ）における破線円Ｓ１に示される半田領域を少しでも長くとることが出来るため、ラグ端子１００のずれに対する抗力を大きくすることが出来る。すなわち、拡幅部Ｒの周縁はＮ１からＮ４に示されるように複数の凹凸が連続形成される波形状に形成されているため、先端部１０２ａ・１０２ｂがリフローにより半田付けされる際に、基板５０１のランドパターン５０７ａ・ｂとの間の境界線を長くとることが出来、固着力を高めることが出来る。また、拡幅部Ｒの両先端部を１０２ａ・１０２ｂとし、Ｎ２とＮ４との間の領域に直線部を設けておくことにより、ラグ端子１００を自動実装機にて基板５０１上にマウントした後に、画像認識装置により実装位置の確認を行う際、被実装部品に直線部分が多く設けられていると基準位置を特定しやすいため、正確な実装位置との比較精度を高くすることが出来、不良品の発見精度を高めることも出来る。
【００５０】
また、爪部１０３ａ・１０３ｂが、ネジ穴１０１の中心点Ｃとの間で結ばれる直線に対して直交する線にて前記ネジ座部の一部を折り曲げて形成されるため、ネジが締め付けられる際のラグ端子１００のずれが生じにくくなる。
【００５１】
さらに、ネック部Ｑを挟み、対称となる位置に爪部１０３ａ・１０３ｂそれぞれ形成されているため、基板５０１に対するネジ穴１０１および拡幅部Ｒの位置決めがより容易に行えるようになる。
【００５２】
さらに、爪部１０３ａ・１０３ｂは、爪部１０３ａからネジ穴１０１の中心点Ｃに結ばれる直線と、爪部１０３ｂからネジ穴１０１の中心点Ｃに結ばれる直線とが、中心点Ｃにて直交する関係の位置に配されることにより、ラグ端子１００のサイズを大きくすること無く、ネジ回転時における回転トルクへの抗力を極力大きくとることが出来る。さらに、基板５０１が鋭角に形成されていた場合などにおいても孔部５０６ａ・５０６ｂを大きく離すことなく設けることが出来るため、ラグ端子１００を基板５０１の極力隅に配置するような実装位置の自由度が高まり、よりスペースを有効に使うことが出来る。
【００５３】
また、爪部１０３ａ・１０３ｂは、第１の方向Ｌ１に直交かつネジ穴１０１の中心点Ｃを通る第３の仮想線Ｌ３よりもネック部Ｑ側にいずれもが配されるため、基板５０１の極力隅に配置することが出来、設計上の自由度を高めることが出来る。
【００５４】
さらに、孔部５０６ａおよび５０６ｂがスルーホールによりグランドパターンに電気的に接続されていれば、孔部５０６ａ・５０６ｂと爪部１０３ａ・１０３ｂとが嵌合すると互いに電気的な接続がなされるため、孔部５０６ａ・５０６ｂにおいてもラグ端子１００はグランドパターンに接続されるようになり、ランドパターン５０７ａ・５０７ｂのみによる電気的接続に比べて電気的容量が増加し、ネジを用いた接地時の安定性をより高めることもできる。
【００５５】
以上のように構成することにより、本発明によれば、製造時の位置ずれを生じにくく、なおかつ半田付け時にネジ座部への半田の溢れを極力防止することの出来るラグ端子、および回路パターンの接地をより確実なものとすることの出来る回路基板、並びにグランドパターンの接地を確実にすることの出来る電子モジュールを実現することができる。
【００５６】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、種々の態様で実施してよい。
【００５７】
例えば、爪部として１０３ａ・１０３ｂの二つを設ける例を示したが、二つに限定されることは無く、一つ、あるいは三つ以上であっても位置決めに有用に働くため、半田の量が少なくとも実装時におけるラグ端子１００の基板５０１に対する位置が安定する。
【００５８】
また、ネジ穴１０１や開口部５１１として円孔を示したが、円孔でなくとも例えばＣ字状に一部の欠ける形状の開口や、多角形にて構成される開口などであってもよい。この場合、中心Ｃは、挿通されるネジの回転軸の中心であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態の通信モジュールを示す外観斜視図。
【図２】本発明のラグ端子を示す正面図。
【図３】図２のラグ端子をそれぞれ異なる角度で示す斜視図。
【図４】図２のラグ端子の各構成の位置関係を示す正面図。
【図５】本発明のラグ端子の実装を基板の裏面側から示した図。
【図６】爪部と孔部の関係を示した断面図。
【図７】爪部と孔部の関係を異なる角度から示した斜視図。
【図８】二つの爪部の折り曲げ角度とネジ回転モーメントとの関係を示す図。
【図９】ランドパターンに先端部を半田付けする際の半田の状態を示す図。
【符号の説明】
【００６０】
１００・・・ラグ端子
１０１・・・ネジ穴
１０２ａ、１０２ｂ・・・先端部
１０３ａ、１０３ｂ・・・爪部
Ｐ・・・ネジ座部
Ｑ・・・ネック部
Ｒ・・・拡幅部
５００・・・通信モジュール
５０１・・・基板
５０６ａ、５０６ｂ・・・孔部
５０７ａ、５０７ｂ・・・ランドパターン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部機器や導電性を有する筐体と螺合して電気的導通を行うラグ端子、及びこのラグ端子が取り付けられる回路基板並びに電子モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
回路基板を他の機器などにネジ止めし、このネジ止めによって回路基板を他の機器との電気的接続を図るという固定方法がよく知られている。このような固定方法において、回路基板のネジ穴に、孔部を有する所定の形状の端子を、互いの穴が一致するように合わせて半田付けし、それぞれの穴に挿通されたネジを用いて導通対象となる部材に螺合するためのラグ端子、と呼ばれるものが知られている。（例えば特許文献１ )
特許文献１に示されるラグ端子は、金属板からなり、ネジを貫通させるための開口が設けられたネジ座部と、このネジ座部から延出され先端に溶融半田を受け入れるための先端凹部が延出方向に沿った凹みとして設けられた第１延出部と、該第１延出部と平行状にネジ座部から延出され、第１延出部を間に置いて対置される２本の第２延出部とを備えている。そして第２延出部にはくびれが設けられている。
【０００３】
このような特許文献１に示されるラグ端子は、プリント基板上のランドに、第１延出部、第２延出部がそれぞれ半田付けされて取り付けられ、回路基板のラグ端子側からラグ端子の開口にネジを挿通し、固定対象となる部材に螺合される。そして、第１延出部先端と第２延出部先端の半田付けにより、螺合時のネジの締付トルクにより生じるラグ端子の回転半径方向への力に抗し、螺合時にもラグ端子を回路基板からずれさせないような構造になっている。
【特許文献１】特開２００５−３３９９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなラグ端子は、電子モジュール内の回路基板の製造ライン上において自動装着装置により装着される。特許文献１に示すラグ端子の場合、リフローを用いた半田付けが施されるが、クリーム半田を塗布した回路基板の装着面に対して、クリーム半田の表面張力のみを用いてほぼ平面で載置され、その後リフロー炉を経過するまでの間、表面張力のみにより姿勢が維持されることとなるので、振動や風などの外的要因による位置ずれを生じやすいという問題があった。さらに、第１延出部および第２延出部の先端にて半田付けがなされるが、第１延出部および第２延出部はネジ座部と直線的かつ同一平面にて繋がっているため、融解した半田が第１延出部および第２延出部の先端からネジ座部にまで伝い易い。半田がネジ座部上にまで至って固着すると、ネジ座部をネジ締めする際に、ネジ座部におけるネジ頭部の当接する領域が平面でなくなってしまい、ネジ頭部とネジ座部間に半田が残り、ネジ頭部のネジ座部への当接面積が少なくなってしまったり、ネジの挿通方向がネジ座部に対して垂直でなくなってしまったりして、規定のトルクで締め付けることが出来なくなったり、回路基板を破損してしまったりするなどの虞があった。
【０００５】
本発明の目的は、製造時の位置ずれを生じにくく、なおかつ半田付け時にネジ座部への半田の溢れを極力防止することの出来るラグ端子、及びこのラグ端子を用いた回路基板並びに電子モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は、ネジ穴を有して平板により構成されるネジ座部と、ネジ座部から第１の仮想線方向に延在されるネック部とを備え、ネック部は少なくともネック部先端両側部に、第１の仮想線方向に直交する第２の仮想線方向にそれぞれ拡幅されて形成される拡幅部を有し、ネジ座部は、ネジ座部の厚み方向に突出する爪部を有することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明はネック部の第１の仮想線方向に対する幅は、拡幅部の第２の仮想線方向に対する幅よりも広いことを特徴とする。
【０００８】
さらに、拡幅部の周縁の少なくとも一部は、波形に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、爪部は、ネジ座部を折り曲げて形成され、爪部の折り曲げ面が爪部からネジ穴の中心点を結ぶ直線に対して直交するように設けられていることを特徴とする。
【００１０】
さらに爪部は、ネック部を挟んだ対称位置にそれぞれ一対形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、一対の爪部は、一方の爪部から前記ネジ穴の中心点に結ばれる直線と、他方の爪部からネジ穴の中心点に結ばれる直線とが、中心点にて直交する関係の位置に配されていることを特徴とする。
【００１２】
また、一対の爪部は、第１の仮想線方向に直交し、かつネジ穴の中心点を通る第３の仮想線よりもネック部側にいずれもが配されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第２の観点においては、開口を有すると共に回路パターンが形成される基板と、 開口に対して重ねあわされるネジ穴を有して平板により構成されるネジ座部と、ネジ座部から第１の仮想線方向に延在されるネック部とを有するラグ端子と、を備え、ラグ端子は、ネック部先端両側部に、第１の仮想線方向に直交する第２の仮想線方向にそれぞれ拡幅されて形成される拡幅部と、ネジ座部は、ネジ座部の厚み方向に突出する爪部を有し、基板は、爪部が挿入される孔部と、回路パターンに接続されるとともに拡幅部の先端部が半田付けされるランドとを有することを特徴とする。
【００１４】
また、孔部は、スルーホールによりランドと電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第３の観点においては、開口を有すると共に少なくともグランドラインを含む複数の回路パターンが形成され、前記回路パターンに半田付けされて電子部品の実装される基板と、開口に対して重ねあわされるネジ穴を有して平板により構成されるネジ座部と、ネジ座部から第１の仮想線方向に延在されるネック部とを有するラグ端子と、を備え、ラグ端子は、ネック部先端両側部に、第１の仮想線方向に直交する第２の仮想線方向にそれぞれ拡幅されて形成される拡幅部と、ネジ座部は、ネジ座部の厚み方向に突出する爪部を有し、基板は、爪部の挿入される孔部と、グランドラインに接続されるとともに拡幅部の先端部が半田付けされるランドと、を有し、ネジ座部および開口を外部アース体にネジにより共締めすることで、電子部品のグランドラインをアースすることを特徴とする。
【００１６】
さらに、孔部は、スルーホールによりグランドラインと電気的に接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、製造時の位置ずれを生じにくく、なおかつ半田付け時にネジ座部への半田の溢れを極力防止することの出来るラグ端子、および回路パターンの接地をより確実なものとすることの出来る回路基板、並びにグランドパターンの接地を確実にすることの出来る電子モジュールを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１ は、本発明の実施形態に係るラグ端子を実装する電子モジュールの一例として、通信モジュール５００を示す斜視図である。通信モジュール５００は、例えば電波を利用した無線通信を行うために、携帯電話機や自動車に組み込まれるものである。
【００１９】
通信モジュール５００は、基板５０１と、基板５０１に配置された種々の電子部品５０２と、通信モジュール５００に信号を入力又は通信モジュール５００から信号を出力するためのコネクタ５０３及び端子５０４と、アンテナ素子が接続されるアンテナ用端子５０５とを備えている。
【００２０】
基板５０１は、例えば硬質の樹脂をベースとしたプリント配線基板により構成されており、紙面手前側の第１の実装面５０１ａと、紙面奥手側の第２の実装面５０１ｂとを有しており、それぞれの間には回路パターンが形成されて互いに絶縁されている複数の層を含んで構成されている。そして、互いのパターンがスルーホールを用いて連絡・導通されている。また、基板５０１は、例えば矩形に形成されており、４隅には開口部５１１が開口している。
【００２１】
電子部品５０２は、例えばＩＣ、キャパシタ、コンバータ、抵抗体である。電子部品５０２は基板５０１の第１の実装面５０１ａ及び第２の実装面５０１ｂに複数設けられ、基板５０１の多数の回路パターンにより互いに接続されて電子回路５１２を形成している。電子回路５１２は、高周波回路を含んでおり、電波を利用した無線通信を行うために、音声データ、画像データ等の各種データに対応する信号の変調及び復調を行う。例えば、電子回路５１２は、コネクタ５０３から入力された信号を変調してアンテナ用端子５０５に出力したり、アンテナ用端子５０５から入力された信号を復調してコネクタ５０３へ出力したりする。
【００２２】
コネクタ５０３は、通信モジュール５００が携帯電話機や自動車等に実装されたときに、他の電子モジュールと接続され、通信モジュール５００と、他の電子モジュールとの間の信号の入出力を仲介するものである。コネクタ５０３は、他の電子モジュールに設けられた対となる不図示のコネクタと互いに嵌合することにより、当該対となるコネクタと電気的に接続されて、信号導通可能となる。コネクタ５０３は、例えば基板５０１の第１の実装面５０１ａにおいて、他のコネクタと嵌合する方向が第１の実装面５０１ａの向く方向になるように配置されている。
【００２３】
端子５０４は、いわゆるテストポイントなどとも呼ばれ、コネクタ５０３からは出力されない電気信号の出力及び／又はコネクタ５０３からは電気信号を入力できない電子部品５０２への電気信号の入力を行うためのものであって、スルーホールにより、基板内部のそれぞれの回路パターンに導通されている。
【００２４】
例えば、電子回路５１２が、一の電子部品５０２から他の電子部品５０２へ電気信号（情報）が出力され、その電気信号が当該他の電子部品５０２において処理されてコネクタ５０３へ出力されるように構成されている場合に、端子５０４は、前記一の電子部品５０２と前記他の電子部品５０２との回路パターン間に接続され、前記一の電子部品５０２からの信号を出力可能である。
【００２５】
また、例えば、電子回路５１２には、メモリとしての電子部品５０２と、当該メモリの読み出し及び書き込みを行うプロセッサとしての電子部品５０２とが設けられ、プロセッサは、コネクタ５０３から入力された信号に基づくメモリへの書き込みは行わないが、端子５０４からの信号に基づくメモリへの書き込みは行う。つまり、コネクタ５０３からのメモリの更新よりも、高度な情報更新を行うことができる。
【００２６】
そして端子５０４は、第１の実装面５０１ａに複数設けられている。例えば、端子５０４は、コネクタ５０３に隣接してコネクタ５０３の長手方向に沿って複数列で配列されている（ただし、図１では、電子回路５１２を囲むシールド側壁に１〜２列が隠れており、２列のみ図示されている。）。端子５０４は、基板５０１の第１の実装面５０１ａに形成された導電層により構成されており、第１の実装面５０１ａの向く方向に円形に接触面を有している。端子５０４の接触面の面積は比較的小さく、例えば直径１ｍｍ以下である。
【００２７】
アンテナ用端子５０５は、通信モジュール５００が最終的な製品に組み込まれたときに、不図示の通信モジュール５００外部のアンテナ素子と接続されるものである。アンテナ用端子５０５は、基板５０１の電子回路５１２とアンテナ素子との間の信号の入出力（送信信号・受信信号）を、公衆通信網に接続される基地局との間で仲介する。
【００２８】
開口部５１１は、通信モジュール５００の基板５０１の四隅にそれぞれ穿設されており、基板５０１を携帯電話機や自動車に組み込む際に、携帯電話機等の筐体等に設けられたボスや筐体等に締結されるネジなどが挿通されるものである。また、開口部５１１は、基板５０１を携帯電話機等の筐体に組み込む際に利用される位置決め孔でもある。そして、その近傍には孔部５０６が開口部５１１一つにつき二つずつ設けられている。なお、後の説明において、それぞれ個別に説明を要する場合は５０６ａ・５０６ｂという。また、開口部５１１および二つの孔部５０６の設けられる箇所の第２の実装面５０２ｂ側には、それぞれ開口部５１１とほぼ同径のネジ穴１０１が形成されたラグ端子１００が取り付けられている（図１では基板５０１左上隅に破線により一つのみ示す）。さらに基板５０１の第２の実装面５０２ｂ側には開口部５１１および二つの孔部５０６の近傍にランドパターン５０７（図５参照）が設けられており、基板５０１の回路パターンのうちの基準電位を扱うグランドパターンに接続されている。二つの孔部５０６についてもそれぞれスルーホールを用いてグランドパターンに接続されている。そして、開口部５１１を、ラグ端子１００が基板５０１のグランドパターンに半田付けされたのちに、ラグ端子１００のネジ穴１０１越しにネジで止められることにより、ネジボスに施された導電塗料を経由してグランドパターンが接地される。
【００２９】
図２から図４は、ラグ端子１００を示す図である。まず、ラグ端子１００の概略を説明する。ラグ端子１００は、ネジ穴１０１の設けられるネジ座部Ｐ、ネジ座部Ｐの一部から図４のＬ１（第１の仮想線）に沿う方向に延在されるネック部Ｑ、さらにネック部Ｑの先端（ネジ座部Ｐの反対側）にて、図４のＬ２（第２の仮想線）方向、すなわちネック部の幅方向の両側（図２、図４における左右方向）に拡幅される拡幅部Ｒの３つの部位にて構成される。なお、図４のＬ１とＬ２とは互いに直交する方向であることが好ましいが、拡幅部Ｒの拡幅方向としてはＬ１を中心として左右対称であれば良いため、Ｌ２がＬ１との交差する点にて折れ曲がる折れ線で構成され、Ｌ１に対する角度がそれぞれで均等であれば良い。
【００３０】
次に、ラグ端子１００の細部の説明を行う。拡幅部Ｒは、拡幅方向（L２）に対する幅として幅Ｘを有しており、拡幅部Ｒの周縁はＮ１からＮ４に示されるように複数の凹凸が連続形成される波形状に形成されている。また、拡幅部Ｒの両先端部を１０２ａ・１０２ｂとし、Ｎ２とＮ４との間の領域には直線部が設けられている。
【００３１】
また、ネック部Ｑの幅Ｙは、拡幅部Ｒの拡幅方向（Ｌ２方向）に対する幅Ｘよりも幅広く構成されている。また、ネジ座部Ｐは、ネジ穴１０１の中心点Ｃよりも拡幅部Ｒ側においてラグ端子１００の厚み方向（図３における紙面手前−奥方向）に突出する爪部１０３ａ・１０３ｂがネジ座部Ｐ端部から伸ばされて折り曲げることにより形成されている。つまり、ラグ端子１００は１枚の板金によりネジ座部Ｐ、ネック部Ｑ、拡幅部Ｒ、さらに爪部１０３ａ・１０３ｂが、打ち抜き・折り曲げなどにより一体に形成されている。また、爪部１０３ａ・１０３ｂは、第１の方向Ｌ１に直交し、かつネジ穴１０１の中心点Ｃを通る第３の仮想線Ｌ３よりもネック部Ｑ側にいずれもが配されており、それぞれの位置関係はネック部Ｑを挟んで互いに対称となる位置に形成されている。
【００３２】
次に爪部１０３ａ・１０３ｂの構成について説明を行う。爪部１０３ａ・１０３ｂはそれぞれ、ネジ座部Ｐに設けられるが、それぞれの位置関係は、ネジ穴１０１の中心Ｃから等しい距離に設けられる。さらに、中心Ｃと爪部１０３ａ・１０３ｂそれぞれを結ぶ仮想直線をＬ４、Ｌ５とすると、互いに直交する位置に配置されている。また、図４に示す、爪部１０３ａ・１０３ｂのネジ座部Ｐに対する折り曲げ線であるＬ６・Ｌ７は、先のＬ４・Ｌ５に対して直交している。つまり、中心Ｃを中心として爪部１０３ａ・１０３ｂを通る円の接線方向にて折り曲げを行う。すなわち折り曲げにより形成される折り曲げ面は、爪部１０３ａ・１０３ｂからネジ穴の中心点Ｃを結ぶ直線に対して直交するように設けられている。
【００３３】
次に、通信モジュール５００の基板５０１を製造するラインにおける、基板５０１に対してラグ端子１００を取り付ける際の説明を図５（ａ）および（ｂ）を用いて行う。
【００３４】
図５（ａ）に示すように、基板５０１の第２の面５０１ｂの四隅には、開口部５１１および孔部５０６ａ・５０６ｂ、さらにランドパターン５０７ａ・５０７ｂがそれぞれ設けられている。前述したように少なくともランドパターン５０７ａ・５０７ｂはグランドパターンと導通しており、好ましくは孔部５０６ａ・５０６ｂもグランドパターンと導通していることが好ましい。
【００３５】
まず、基板５０１の第２の面５０１ｂ側に電子部品を実装する際に、それぞれのランドにクリーム半田を塗布する。このときにランドパターン５０７ａ・５０７ｂにも不図示のクリーム半田が塗布される。
【００３６】
そして、ラグ端子１００を、その爪部１０３ａ・１０３ｂがそれぞれ孔部５０６ａ・５０６ｂに挿入されるように第２の面５０１ｂに載置する。なお、爪部１０３ａ・１０３ｂの折り曲げ線上の幅は、孔部５０６ａ・５０６ｂの内側の直径に略一致するよう構成されており、挿入されると半田が硬化していなくとも基板５０１に対するラグ端子１００の位置が固定される。また、このとき、ランドパターン５０７ａ・５０７ｂ上にて、未硬化状態のクリーム半田に拡幅部Ｒの先端部１０２ａ・１０２ｂが浸る状態となる。
【００３７】
そして、この状態にて他の電子部品もマウンタにより実装された後にリフロー炉へ基板５０１が導かれ、半田が融解して後に冷えて硬化する。これにより図５（ｂ）に示すようにランドパターン５０７ａ・５０７ｂと先端部１０２ａ・１０２ｂが互いに半田付けされる。
【００３８】
以上のような要領により、基板５０１へのラグ端子１００の実装が行われる。そして、通信モジュール５００は、アース体として、金属製の筐体や他の電子モジュールのアース部分に対して導電材料にて形成されたネジによりラグ端子１００のネジ穴１０１越しに基板５０１が螺合される。これにより、基板５０１のグランドパターンは、ランドパターン５０７、ラグ端子１００、ネジを介して外部のアース体に対して接続・接地されることとなる。
【００３９】
ところで、爪部１０３ａ・１０３ｂは、折り曲げ線Ｌ６、Ｌ７にて単に折り曲げるだけではなく、曲げ位置の内側に対して部分加圧処理を行うことが好ましい。部分加圧処理をしない場合、爪部１０３ａの折り曲げ箇所の内側は、図６（ａ）のＭ１に示すように緩やかなカーブが形成されてしまう場合もあり、図７のように孔部５０６ａに爪部１０３ａが差し込まれたときに孔部５０６ａの縁にて浮いてしまう場合がある。これに対し、部分加圧処理を施しておくことにより、図６（ｂ）に示すように曲げ位置の内側がＭ２のように直角を形成できるため、基板５０１に対して爪部１０３ａの根元が浮くことなく、ラグ端子１００全体を密着させることが出来る。
【００４０】
また、電子機器５００は、ネジ穴１０１に導電性を有するネジが挿入され、ネジ座部Ｐと基板５０１の開口部５１１とを他の電子機器や金属製の筐体などに対して共締めされることとなるが、そのときにネジ座部Ｐに対してネジの頭部などが当接したままネジが回転されると、ネジ座部Ｐに対してネジの回転トルクが伝達されてしまう。つまりネジによる共締め時に基板５０１に対してネジ座部Ｐが回転方向にずれる力が働くこととなる。そのため、爪部１０３ａ・１０３ｂは、図４にて説明したように、互いの折り曲げ角度が直角になるよう構成することが好ましい。一般的に、平板構成される部材において、応力に抗する力は折り曲げ線方向が最も強いため、爪部１０３ａ・１０３ｂは互いに直交する向きのベクトルの抗力を有することが出来る。つまり互いに直交する成分の抗力が得られる。
【００４１】
特に図４で示す構成の場合には、ネジの回転により生じる円方向のモーメントに対する接線方向へ生じるベクトルに対する抗力を大きくとることが出来る。すなわち、仮に図８（ａ）のように互いに直交しない方向で折り曲げて爪部を形成した場合、破線にて示す方向のネジの回転により生じる力のベクトルはそれぞれの爪部において実線矢印にて示す方向に生じるが、この場合、それぞれの爪部における力の向きは点線矢印にて示すように、平板状の爪部においては抗力の強い折り曲げ線方向のベクトルだけではなく、抗力の弱い爪部の平板厚み方向への力を受けることとなってしまう。
【００４２】
これに対して、図４に示した構成の場合は図８（ｂ）に示すごとく、ネジにより生じる回転モーメント（実線矢印の示すベクトル成分）がそれぞれの爪部における折り曲げ線方向に一致し、爪部の平板厚み方向へのベクトル成分がほとんど生じない。よって、図８（ａ）に示す例の場合に比して図８（ｂ）に示す例の場合の方が回転モーメントに対する抗力を非常に大きくとることが出来る。これにより、ネジによる共締めを行う際、拡幅部Ｒの先端部１０２ａ・１０２ｂによる半田接合との間で回転モーメントを分散させることが出来るため、基板５０１に対するラグ端子１００のずれをより生じにくくすることが出来る。
【００４３】
ラグ端子１００のネジ座部Ｐにラグ端子１００の厚み方向（図３における紙面手前−奥方向）に突出する爪部１０３ａ・１０３ｂが形成されることにより、基板５０１に対するラグ端子１００の位置決めが容易となり、風や振動のために半田付け前後でもラグ端子１００の位置が変化するということを無くすことができる。
【００４４】
また、拡幅部Ｒが、ネック部Ｑの延在される方向に対して直交する方向にて拡幅し、その拡幅先端部の両側１０２ａ・１０２ｂにて半田付けされるため、ネジ回転方向に生じるモーメントから見たとき、その回転円に対する接線方向に連続して半田付けされる箇所が生じることとなり、極力少ない半田にて強力な回転に対する抗力を得ることが出来る。加えて爪部１０３ａ・１０３ｂにて回転モーメントを分散させてさらに回転に伴うずれに対する抗力を得ることが出来る。さらに、半田付けする箇所である先端部１０２ａ・１０２ｂがいずれもネジ座部Ｐとはネック部Ｑにより直接隣接しないように形成されているため、先端部１０２ａ・１０２ｂとネジ座部Ｐとの距離を長く取ることが出来、リフロー時に融解した半田は、先端部１０２ａ・１０２ｂから直角にネック部Ｑを回り込まなければならないためネジ座部Ｐにまで至りにくい。よって、ネジ座部Ｐ上、あるいはネジ座部Ｐと基板５０１との間に回りこんで固着することを防止することとなり、ネジ座部Ｐの表裏面に異物（半田）が付着することがないために、表裏面を平らとすることが出来る。
【００４５】
すなわち、次のようなトラブルを回避することが出来る。
【００４６】
（１）ネジ頭部とネジ座部Ｐとの間に半田が残っていた場合にネジ座部Ｐに対しネジを締めた際に、ネジ頭部のネジ座部Ｐへの当接面積が少なくなってしまうため、ネジ頭部の回転規制力が当接面積の多い場合に比べて弱くなり、振動などによる緩みが生じやすくなったり、そもそもネジ頭部の当接面積が不安定なことから締め付け時の規定のトルクを安定的に満たすことも難しくなったりする。
【００４７】
（２）一般的にネジは、ネジ頭部の被螺合物への対向面とネジの挿通方向は直交しているため、基板５０１の第１の実装面５０１ａおよびラグ端子１００のネジ座部Ｐは、開口部５１１の貫通方向や不図示のアース体の雌ネジの深さ方向と直交して形成されている。しかしながらネジ座部の表面に半田が溢れて固着した場合には、ネジ締め時にネジ頭部とネジ座部Ｐとの間に半田による凹凸が生じ、ネジ頭部の被螺合物対抗面が半田に当接する。半田がネジ穴１０１の全周に均等に付着していれば問題ないが一部にのみ付着していた場合にはネジ穴１０１周縁面に傾斜が形成されてしまう。この状態でネジを締め込むと、ネジ被螺合物対抗面がこの半田により形成される傾斜面に一致しようとする方向（挿通方向に対して一致しない方向）の想定外のベクトルが生じる。しかしながらネジの挿通方向（雌ネジの深さ方向）は規定されているため、ネジ頭部が半田の傾斜に面で当接するまで強く締め付けると、想定外のベクトルにより開口部５１１の一部に偏った力が加わり破損したり、ネジ座部Ｐの半田付着部のみに集中的に力が加わって凹んだり、さらにはアース体の雌ネジが割れたりする問題が生じる場合がある。この状態はネジ座部Ｐと基板５０１の第１の実装面５０１ａとの間に半田が入り込んで固着した場合にも同様に生じる可能性がある。
【００４８】
また、ネック部Ｑの幅Ｙは、拡幅部Ｒの拡幅方向（Ｌ２方向）に対する幅Ｘよりも幅広く構成されていることにより、拡幅部Ｒの先端部の半田が融解してラグ端子１００表面を表面張力により伝う際に、拡幅部Ｒの幅Ｘよりもネック部Ｑの幅Ｙの方が広いために毛細管現象を生じにくく、ネジ座部Ｐにまで融解半田が至る可能性をより低めることが出来る。すなわち幅Ｙが幅Ｘに対して充分に広ければ、ネック部Ｑにて表面張力が弱まるため、ネジ座部Ｐの領域にまで半田が至りにくく、ネジ座部Ｐにて半田が固着することを防ぐことが出来る。
【００４９】
ところで、二つの異物を半田付けする際の固着力について図９にて説明する。図９（ａ）は、基板５０１上のランドパターン５０７に先端部１０２ａを半田付けする際の半田の状態を斜線領域にて示す概略図である。ラグ端子１００に、基板５０１に対してスライドする方向の力が加わるとき、抵抗するために有効に働く半田は破線円Ｓ１にて示される領域である。つまり、実線円Ｓ２にて示す境界線を挟んで隣接する先端部１０２ａの側面部分とランドパターン５０７の上面との間に裾野状に盛られる半田にて、先端部１０２ａの側面部分がランドパターン５０７の上面部を移動しないよう規制することが出来る。すなわち、この半田付けされる異物間の境界線の長さに応じて抗力を大きくすることが出来ると言える。本発明によるラグ端子１００は、ランドパターン５０７（ランドパターン５０７ａ）に半田付けされる際には、図９（ｂ）に示すように拡幅部Ｒの先端部１０２（先端部１０２ａ）の周縁を波形状に形成しているため、境界線は点線Ｔのようにやはり波形状に長い距離がなされる。よって、半田付けされる部分の周縁を直線にて形成する場合に比べて、図９（ａ）における破線円Ｓ１に示される半田領域を少しでも長くとることが出来るため、ラグ端子１００のずれに対する抗力を大きくすることが出来る。すなわち、拡幅部Ｒの周縁はＮ１からＮ４に示されるように複数の凹凸が連続形成される波形状に形成されているため、先端部１０２ａ・１０２ｂがリフローにより半田付けされる際に、基板５０１のランドパターン５０７ａ・ｂとの間の境界線を長くとることが出来、固着力を高めることが出来る。また、拡幅部Ｒの両先端部を１０２ａ・１０２ｂとし、Ｎ２とＮ４との間の領域に直線部を設けておくことにより、ラグ端子１００を自動実装機にて基板５０１上にマウントした後に、画像認識装置により実装位置の確認を行う際、被実装部品に直線部分が多く設けられていると基準位置を特定しやすいため、正確な実装位置との比較精度を高くすることが出来、不良品の発見精度を高めることも出来る。
【００５０】
また、爪部１０３ａ・１０３ｂが、ネジ穴１０１の中心点Ｃとの間で結ばれる直線に対して直交する線にて前記ネジ座部の一部を折り曲げて形成されるため、ネジが締め付けられる際のラグ端子１００のずれが生じにくくなる。
【００５１】
さらに、ネック部Ｑを挟み、対称となる位置に爪部１０３ａ・１０３ｂそれぞれ形成されているため、基板５０１に対するネジ穴１０１および拡幅部Ｒの位置決めがより容易に行えるようになる。
【００５２】
さらに、爪部１０３ａ・１０３ｂは、爪部１０３ａからネジ穴１０１の中心点Ｃに結ばれる直線と、爪部１０３ｂからネジ穴１０１の中心点Ｃに結ばれる直線とが、中心点Ｃにて直交する関係の位置に配されることにより、ラグ端子１００のサイズを大きくすること無く、ネジ回転時における回転トルクへの抗力を極力大きくとることが出来る。さらに、基板５０１が鋭角に形成されていた場合などにおいても孔部５０６ａ・５０６ｂを大きく離すことなく設けることが出来るため、ラグ端子１００を基板５０１の極力隅に配置するような実装位置の自由度が高まり、よりスペースを有効に使うことが出来る。
【００５３】
また、爪部１０３ａ・１０３ｂは、第１の方向Ｌ１に直交かつネジ穴１０１の中心点Ｃを通る第３の仮想線Ｌ３よりもネック部Ｑ側にいずれもが配されるため、基板５０１の極力隅に配置することが出来、設計上の自由度を高めることが出来る。
【００５４】
さらに、孔部５０６ａおよび５０６ｂがスルーホールによりグランドパターンに電気的に接続されていれば、孔部５０６ａ・５０６ｂと爪部１０３ａ・１０３ｂとが嵌合すると互いに電気的な接続がなされるため、孔部５０６ａ・５０６ｂにおいてもラグ端子１００はグランドパターンに接続されるようになり、ランドパターン５０７ａ・５０７ｂのみによる電気的接続に比べて電気的容量が増加し、ネジを用いた接地時の安定性をより高めることもできる。
【００５５】
以上のように構成することにより、本発明によれば、製造時の位置ずれを生じにくく、なおかつ半田付け時にネジ座部への半田の溢れを極力防止することの出来るラグ端子、および回路パターンの接地をより確実なものとすることの出来る回路基板、並びにグランドパターンの接地を確実にすることの出来る電子モジュールを実現することができる。
【００５６】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、種々の態様で実施してよい。
【００５７】
例えば、爪部として１０３ａ・１０３ｂの二つを設ける例を示したが、二つに限定されることは無く、一つ、あるいは三つ以上であっても位置決めに有用に働くため、半田の量が少なくとも実装時におけるラグ端子１００の基板５０１に対する位置が安定する。
【００５８】
また、ネジ穴１０１や開口部５１１として円孔を示したが、円孔でなくとも例えばＣ字状に一部の欠ける形状の開口や、多角形にて構成される開口などであってもよい。この場合、中心Ｃは、挿通されるネジの回転軸の中心であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態の通信モジュールを示す外観斜視図。
【図２】本発明のラグ端子を示す正面図。
【図３】図２のラグ端子をそれぞれ異なる角度で示す斜視図。
【図４】図２のラグ端子の各構成の位置関係を示す正面図。
【図５】本発明のラグ端子の実装を基板の裏面側から示した図。
【図６】爪部と孔部の関係を示した断面図。
【図７】爪部と孔部の関係を異なる角度から示した斜視図。
【図８】二つの爪部の折り曲げ角度とネジ回転モーメントとの関係を示す図。
【図９】ランドパターンに先端部を半田付けする際の半田の状態を示す図。
【符号の説明】
【００６０】
１００・・・ラグ端子
１０１・・・ネジ穴
１０２ａ、１０２ｂ・・・先端部
１０３ａ、１０３ｂ・・・爪部
Ｐ・・・ネジ座部
Ｑ・・・ネック部
Ｒ・・・拡幅部
５００・・・通信モジュール
５０１・・・基板
５０６ａ、５０６ｂ・・・孔部
５０７ａ、５０７ｂ・・・ランドパターン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネジ穴を有して平板により構成されるネジ座部と、前記ネジ座部から第１の仮想線方向に延在されるネック部とを備え、
前記ネック部は、少なくとも当該ネック部先端両側部に、前記第１の仮想線方向に直交する第２の仮想線方向にそれぞれ拡幅されて形成される拡幅部を有し、
前記ネジ座部は、当該ネジ座部の厚み方向に突出する爪部を有することを特徴とするラグ端子。
【請求項２】
前記ネック部の前記第１の仮想線方向に対する幅は、前記拡幅部の前記第２の仮想線方向に対する幅よりも広いことを特徴とする請求項１に記載のラグ端子。
【請求項３】
前記拡幅部の周縁の少なくとも一部は、波形に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のラグ端子。
【請求項４】
前記爪部は、前記ネジ座部を折り曲げて形成され、前記爪部の折り曲げ面が前記爪部から前記ネジ穴の中心点を結ぶ直線に対して直交するように設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載のラグ端子。
【請求項５】
前記爪部は、前記ネック部を挟んだ対称位置に一対形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のラグ端子。
【請求項６】
前記一対の爪部は、一方の爪部から前記ネジ穴の中心点に結ばれる直線と、他方の爪部から前記ネジ穴の中心点に結ばれる直線とが、前記中心点にて直交する関係の位置に配されていることを特徴とする請求項５に記載のラグ端子。
【請求項７】
前記一対の爪部は、前記第１の仮想線方向に直交し、かつ前記ネジ穴の中心点を通る第３の仮想線よりも前記ネック部側に配されていることを特徴とする請求項５または６に記載のラグ端子。
【請求項８】
開口を有すると共に回路パターンが形成される基板と、
前記開口に対して重ねあわされるネジ穴を有して平板により構成されるネジ座部と、当該ネジ座部から第１の仮想線方向に延在されるネック部とを有するラグ端子と、を備え、
前記ラグ端子は、
前記ネック部先端両側部に、前記第１の仮想線方向に直交する第２の仮想線方向にそれぞれ拡幅されて形成される拡幅部と、
前記ネジ座部は、当該ネジ座部の厚み方向に突出する爪部を有し、
前記基板は、
前記爪部が挿入される孔部と、
前記回路パターンに接続されるとともに前記拡幅部の先端部が半田付けされるランドと、を有する
ことを特徴とする回路基板。
【請求項９】
前記孔部は、スルーホールにより前記ランドと電気的に接続されていることを特徴とする請求項８に記載の回路基板。
【請求項１０】
開口を有すると共に少なくともグランドラインを含む複数の回路パターンが形成され、前記回路パターンに半田付けされて電子部品の実装される基板と、
前記開口に対して重ねあわされるネジ穴を有して平板により構成されるネジ座部と、当該ネジ座部から第１の仮想線方向に延在されるネック部とを有するラグ端子と、を備え、
前記ラグ端子は、
前記ネック部先端両側部に、前記第１の仮想線方向に直交する第２の仮想線方向にそれぞれ拡幅されて形成される拡幅部と、
前記ネジ座部は、当該ネジ座部の厚み方向に突出する爪部を有し、
前記基板は、
前記爪部の挿入される孔部と、
前記グランドラインに接続されるとともに前記拡幅部の先端部が半田付けされるランドと、を有し、
前記ネジ座部および前記開口を外部アース体にネジにより共締めすることで、前記電子部品のグランドラインをアースする
ことを特徴とする電子モジュール。
【請求項１１】
前記孔部は、スルーホールにより前記グランドラインと電気的に接続されていることを特徴とする請求項１０に記載の電子モジュール。
【請求項１】
ネジ穴を有して平板により構成されるネジ座部と、前記ネジ座部から第１の仮想線方向に延在されるネック部とを備え、
前記ネック部は、少なくとも当該ネック部先端両側部に、前記第１の仮想線方向に直交する第２の仮想線方向にそれぞれ拡幅されて形成される拡幅部を有し、
前記ネジ座部は、当該ネジ座部の厚み方向に突出する爪部を有することを特徴とするラグ端子。
【請求項２】
前記ネック部の前記第１の仮想線方向に対する幅は、前記拡幅部の前記第２の仮想線方向に対する幅よりも広いことを特徴とする請求項１に記載のラグ端子。
【請求項３】
前記拡幅部の周縁の少なくとも一部は、波形に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のラグ端子。
【請求項４】
前記爪部は、前記ネジ座部を折り曲げて形成され、前記爪部の折り曲げ面が前記爪部から前記ネジ穴の中心点を結ぶ直線に対して直交するように設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載のラグ端子。
【請求項５】
前記爪部は、前記ネック部を挟んだ対称位置に一対形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のラグ端子。
【請求項６】
前記一対の爪部は、一方の爪部から前記ネジ穴の中心点に結ばれる直線と、他方の爪部から前記ネジ穴の中心点に結ばれる直線とが、前記中心点にて直交する関係の位置に配されていることを特徴とする請求項５に記載のラグ端子。
【請求項７】
前記一対の爪部は、前記第１の仮想線方向に直交し、かつ前記ネジ穴の中心点を通る第３の仮想線よりも前記ネック部側に配されていることを特徴とする請求項５または６に記載のラグ端子。
【請求項８】
開口を有すると共に回路パターンが形成される基板と、
前記開口に対して重ねあわされるネジ穴を有して平板により構成されるネジ座部と、当該ネジ座部から第１の仮想線方向に延在されるネック部とを有するラグ端子と、を備え、
前記ラグ端子は、
前記ネック部先端両側部に、前記第１の仮想線方向に直交する第２の仮想線方向にそれぞれ拡幅されて形成される拡幅部と、
前記ネジ座部は、当該ネジ座部の厚み方向に突出する爪部を有し、
前記基板は、
前記爪部が挿入される孔部と、
前記回路パターンに接続されるとともに前記拡幅部の先端部が半田付けされるランドと、を有する
ことを特徴とする回路基板。
【請求項９】
前記孔部は、スルーホールにより前記ランドと電気的に接続されていることを特徴とする請求項８に記載の回路基板。
【請求項１０】
開口を有すると共に少なくともグランドラインを含む複数の回路パターンが形成され、前記回路パターンに半田付けされて電子部品の実装される基板と、
前記開口に対して重ねあわされるネジ穴を有して平板により構成されるネジ座部と、当該ネジ座部から第１の仮想線方向に延在されるネック部とを有するラグ端子と、を備え、
前記ラグ端子は、
前記ネック部先端両側部に、前記第１の仮想線方向に直交する第２の仮想線方向にそれぞれ拡幅されて形成される拡幅部と、
前記ネジ座部は、当該ネジ座部の厚み方向に突出する爪部を有し、
前記基板は、
前記爪部の挿入される孔部と、
前記グランドラインに接続されるとともに前記拡幅部の先端部が半田付けされるランドと、を有し、
前記ネジ座部および前記開口を外部アース体にネジにより共締めすることで、前記電子部品のグランドラインをアースする
ことを特徴とする電子モジュール。
【請求項１１】
前記孔部は、スルーホールにより前記グランドラインと電気的に接続されていることを特徴とする請求項１０に記載の電子モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−３１７６２４（Ｐ２００７−３１７６２４Ａ）
【公開日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１４８８３２（Ｐ２００６−１４８８３２）
【出願日】平成１８年５月２９日（２００６．５．２９）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月２９日（２００６．５．２９）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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