CN101300718A - 保持构件、安装结构以及电子部件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种保持构件、安装结构以及具有保持构件的电子部件，即便使通孔的精度降低也能够对应，能够不损伤通孔的内表面地嵌入到通孔中，并且，焊接后安装牢固。本发明的保持构件中，嵌入到在电路板(50)上设置的通孔(51)中，从而将电子部件(80)保持在电路板(50)上，其特征在于，具有：固定在电子部件(80)上的板状基部(10)；从基部(10)在彼此大致相同的方向上延伸并且一边与通孔(51)的内表面(51a)相干涉一边嵌入到通孔(51)中的彼此对置的方向上的一对板状的第一脚部(20)；从基部(10)在一对第一脚部(20)彼此间、在与第一脚部(20)在相同的方向延伸并且边缘面(33)朝向第一脚部(20)的板状的第二脚部(30)。

Description

保持构件、安装结构以及电子部件

技术领域

本发明涉及一种嵌入到在电气电路基板上所设置的通孔中从而将电子部件保持在电气电路基板上的保持构件、具有电气电路基板和保持构件的安装结构以及具有保持构件的电子部件。

背景技术

以往，作为将如连接器的大型电子部件安装在电气电路基板上的技术，公知将安装在电子部件上的保持构件嵌入到在电气电路基板上形成的通孔中的技术。另外，为了将连接器牢固地固定在电气电路基板上，有时将固定配件焊接在电气电路基板上。此处，作为保持电子部件的保持构件的例子，在专利文献1～4中示出了保持连接器的板状锁(board lock)以及固定配件。

图9是示出现有的固定配件的剖面图。

固定配件105是冲压金属板而形成的平面配件。固定配件105具有在从头部151叉状地延伸的固定脚部152的两外侧设置有压入凸部154以及卡住部153的形状。将固定配件105压入到连接器102的安装孔以及电气电路基板101的通孔中时，卡住部153贯通电气电路基板101的通孔，卡在电气电路基板101上。由固定配件105保持连接器102，使其不从电气电路基板101上脱落。

专利文献1：特开平10-162886号公报

专利文献2：实开平6-62486号公报

专利文献3：特开平9-274975号公报

专利文献4：特开平10-40979号公报

在压入时，固定脚部152在方向W上发生弹性变形，从而卡住部153穿过电气电路基板101的通孔。但是，固定配件105是平面的配件，固定脚部152在面内发生弹性变形，所以，弹性变形量较小。因此，需要精度良好地形成电气电路基板的通孔。而且，通常需要在电气电路基板101的通孔的内表面实施铜电镀。固定脚部152的边缘接触该通孔的内表面，由此，铜电镀层容易损伤。此外，通常采用焊料流动步骤将固定配件焊接在电气电路基板上。为了不在连接器的端子上施加过大的力，要求利用焊接来进行的固定配件的固定是牢固的。

发明内容

鉴于上述事实，本发明的目的是提供一种即使通孔的精度降低也能够对应并且能够不损伤通孔的内表面地嵌入脚部、而且焊接后电子部件在电气电路基板上的安装强度较高的保持构件、安装结构以及具有保持构件的电子部件。

完成上述目的的本发明的保持构件嵌入到在电气电路基板上设置的通孔中，从而将电子部件保持在该电气电路基板上，其特征在于，具有：板状的基部，固定在上述电子部件上；彼此对置的方向上的一对板状的第一脚部，在彼此大致相同的方向上从上述基部延伸，一边与上述通孔的内表面相干涉一边嵌入到该通孔中；板状的第二脚部，在上述一对第一脚部彼此之间，在与该第一脚部相同的方向上从上述基部延伸，并且使边缘面朝向该第一脚部。

在本发明的保持构件中，嵌入到通孔中的一对第一脚部位于彼此对置的方向上，所以，当第一脚部嵌入到通孔中时，不是宽度方向而在厚度方向上发生弹性变形。从而，即便使通孔的直径的精度比过去降低，也能够对应，所以，生产率提高。而且，通常在通孔的内表面上形成铜电镀层。在本发明的保持构件中，因为一对第一脚部以在通孔的直径方向变位的方式与通孔的内表面进行面接触，所以，能够减轻通孔的损伤。

而且，在本发明的保持构件中，在一对第一脚部彼此之间配置有第二脚部。因此，在焊料流动步骤中，熔融焊料容易沿着第二脚部被吸引到通孔内。而且，若不配置第二脚部，则在一对第一脚部之间仅填充有焊料。因为焊料是比较柔软的金属，所以，施加较大的力时容易变形。本发明的保持构件以所填充的焊料层较薄、由第二脚部挡住外力的方式构成。因此，对于拉伸力不容易变形。从而，根据本发明的保持构件，在焊接后，电子部件在电气电路基板上的安装强度提高。

此处，在上述本发明的保持构件中，优选上述一对第一脚部分别配置于在与上述第二脚部的边缘面之间隔开熔融焊料由于毛细管现象而流入的间隙的位置。

在焊料流动步骤中，熔融焊料容易沿着第二脚部的边缘和第一脚部之间的间隙被吸引到通孔内。因此，电子部件在电气电路基板上的安装强度提高。

另外，优选上述本发明的保持构件是表面由熔融焊料沾湿的金属制的。

包括第一脚部以及第二脚部的保持构件是表面由熔融焊料沾湿的金属制的，由此，在焊料流动步骤中，熔融焊料容易被吸引到通孔内。

另外，为了实现上述目的的本发明的安装结构具有：设置有通孔的电气电路基板；保持构件，具有插入到上述通孔中的脚部，并将电子部件保持在上述电气电路基板上；填埋插入有上述脚部的状态下的上述通孔并将上述保持构件固定在上述电气电路基板上的焊料，其特征在于，上述保持构件具有：板状的基部，固定在上述电子部件上；彼此对置的方向上的一对板状的第一脚部，在彼此大致相同的方向上从上述基部延伸，一边与上述通孔的内表面相干涉一边嵌入到该通孔中；板状的第二脚部，在上述一对第一脚部之间，在与该第一脚部相同的方向上从上述基部延伸，并且使边缘面朝向该第一脚部。

根据本发明的安装结构，在保持构件中，一边与上述通孔的内表面相干涉一边嵌入到该通孔中的一对板状的第一脚部位于彼此对置的方向上。因此，第一脚部发生弹性变形的范围较大，所以，实现了保持构件不损伤通孔内表面地插入脚部的安装结构。并且，电气电路基板、保持构件的第一脚部以及第二脚部在包括通孔的较宽的范围内彼此焊接，实现了被牢固地固定的安装结构。

根据本发明的安装结构，在一对第一脚部彼此之间配置有第二脚部。因此，熔融焊料容易沿着第二脚部被吸引到通孔内，此外，在焊接后，第二脚部挡住外力。从而，电子部件在电气电路基板上的安装强度提高。

另外，实现上述目的的本发明的电子部件是保持在设置有通孔的电气电路基板上的电子部件，其特征在于，

具备保持构件，该保持构件具有插入到上述通孔中的脚部，将上述电子部件保持在上述电气电路基板上，

上述保持构件具有：板状的基部，固定在上述电子部件上；彼此对置的方向上的一对板状的第一脚部，在彼此大致相同的方向上从上述基部延伸，一边与上述通孔的内表面相干涉一边嵌入到该通孔中；板状的第二脚部，在上述一对第一脚部之间，在与该第一脚部相同的方向上从上述基部延伸，并且使边缘面朝向该第一脚部。

根据本发明的电子部件，在保持构件中，一边与上述通孔的内表面相干涉一边嵌入到该通孔中的一对板状的第一脚部位于彼此对置的方向上。因此，即便使通孔的直径的精度比过去降低，也能够对应，所以，生产率提高。而且，能够减轻通孔的损伤。而且，在本发明的保持构件中，在一对第一脚部彼此之间配置有第二脚部。因此，熔融焊料容易沿着第二脚部被吸引到通孔内，而且，在焊接后，第二较挡住外力。因此，电子部件在电气电路基板上的安装强度提高。

如以上所说明的那样，根据本发明，实现了即便使通孔的精度降低也能够对应且不损伤通孔的内表面、并且焊接后电子部件在电气电路基板上的安装强度较高的保持构件、安装结构以及具有保持构件的电子部件。

附图说明

图1是示出本发明一个实施方式的保持构件的外观的立体图。

图2是示出本发明一个实施方式的保持构件的外观的主视图、平面图、左视图以及后视图。

图3是示出图1所示的保持构件被插入到电气电路基板的通孔中的状态的图。

图4是示出利用焊料流动步骤将保持构件1用焊料固定在电气电路基板50上的安装结构的侧视图。

图5是示出利用焊料流动步骤将保持构件1用焊料固定在电气电路基板50上的安装结构的剖面图。

图6是示出作为本发明电子部件的一个实施方式的连接器的立体图。

图7是示出作为本发明电子部件的一个实施方式的连接器的侧视图以及主视图。

图8是示出图6以及图7所示的连接器被保持在电气电路基板上的状态的图。

图9是示出现有的固定配件的剖面图。

标记说明

1保持构件

10基部

20(20a，20b)第一脚部

30第二脚部

33边缘面

50电气电路基板

51通孔

51a内表面

61焊料(熔融焊料)

80连接器

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的保持构件的实施方式。

图1以及图2是示出本发明一个实施方式的保持构件的外观的图。

图1是从斜前方观察保持构件的立体图。而且，在图2中，(a)是主视图，(b)是平面图，(c)是右视图，(d)是后视图。

保持构件1嵌入到在电气电路基板上设置的通孔(参照图3)中，将连接器保持在电气电路基板上。对黄铜制的板进行冲压、外加压力以及弯曲加工，由此，形成保持构件1。另外，为了使表面能够被熔融焊料沾湿，对表面实施锡电镀处理。保持构件1由基部10、一对第一脚部20(20a、20b)和第二脚部30构成。

将基部10形成为矩形的一边的中央突出的板状。在基部10的侧边缘11设置突起12。基部10压入到在连接器的绝缘外壳侧面所设置的槽中。突起12用于防脱。另外，在基部10上利用外加压力加工形成用于提高弯曲强度的加强筋(rib)13。一对板状的第一脚部20在大致相同的方向上从基部10的由矩形的一边突出的突出部16延伸。另外，板状的第二脚部30在与第一脚部20相同的方向上从基部10的突出部16延伸。另外，两个突起18夹持第二脚部30在与第二脚部30相同的方向上从基部10的突出部16延伸。

第一脚部20一边与电气电路基板上设置的通孔的内表面相干涉一边嵌入到通孔中。对于一对第一脚部20中的一个第一脚部20a来说，是从突出部16的一端侧细长地延伸的板弯曲形成的。第一脚部20a由从突起部16延伸的过渡部21a和从过渡部21a连续延伸的嵌入部22a构成。嵌入部22a是嵌入到通孔中的部分。并且，过渡部21a由如下部分构成：垂直部23a，从突出部16大致弯折为90°延伸，与电气电路基板的安装面50a(参照图3)以及突出部16这两者大致垂直；平行部24a，从垂直部23a大致弯折为90°并连续延伸，与突出部16大致垂直并且与安装面50a大致平行。嵌入部22a从平行部24a大致弯折为90°并连续延伸，与突出部16以及安装面50a(参照图3)这两者大致垂直。

一对第一脚部20中的另一个第一脚部20b从突出部16的另一端侧延伸，并且具有与第一脚部20a对称的形状。即，第一脚部20b与第一脚部20a同样地由过渡部21b和嵌入部22b构成。并且，过渡部21b由垂直部23b和平行部24b构成。

对于一对第一脚部20(20a、20b)来说，分别经过过渡部21a、21b，由此，嵌入部22a、22b在大致彼此相同的方向上延伸。另外，第一脚部20以嵌入部22a、22b对置的方式设置。由此，在将第一脚部20嵌入到通孔中时，与通孔的内表面进行面接触。

第一脚部20的嵌入部22a、22b在大致相同的方向上延伸，但是不平行。具体地说，嵌入部22a、22b是在各自的中间位置26a、26b彼此的间隔最大、在前端位置27a、27b距离狭窄的缓慢的曲面形状。也就是说，在将第一脚部20的嵌入部22a、22b这二者视为一体的情形下，是宽度在中间位置26a、26b处最大、在前端位置27a、27b处较细的形状。

第一脚部20是支撑在基部10上的弹簧，在发生弹性变形的状态下嵌入到通孔中。由此，保持构件1保持连接器，使得即使在焊接前电气电路基板被倒置，连接器也不会由于自重而脱落。此处，为了使第一脚部20难以从通孔中拔出，需要使弹簧变强。根据该保持构件1，第一脚部20与通孔的内表面进行面接触，不会损伤通孔的内表面，所以，能够使弹簧变得充分强。

在第一脚部20a上，在嵌入部22a的宽度方向中央，通过外加压力加工形成在第一脚部20a延伸的方向上较长的凸部28a。在另一个第一脚部20b上同样形成凸部28b。对于凸部28a、28b来说，在以彼此对置的方式设置的第一脚部20中，是朝向外侧的凸形状。形成凸部28a、28b，由此，第一脚部20的形状成为沿着被嵌入的通孔的内表面的形状。因此，进一步抑制通孔内表面的损伤。

对于第二脚部30来说，在一对第一脚部20彼此之间，从基部10的突出部16在与第一脚部20相同的方向上延伸。更详细地说，第二脚部30由从突出部16大致弯折为90°并延伸的过渡部31、与从过渡部31大致弯折为90°并连续延伸的嵌入部32构成。将嵌入部32插入到电气电路基板的通孔中。将第二脚部30配置在第一脚部20之间，所以，即使与第一脚部20一起插入到电气电路基板的通孔中，也不会直接与通孔的内表面相干涉。第二脚部30以与第一脚部20正交的方式设置。也就是说，以将边缘面33朝向第一脚部20的方式配置第二脚部30。另外，将第一脚部20分别设置在与第二脚部30的边缘面33之间隔开大致恒定宽度的间隙的位置上。即，使第一脚部20的嵌入部22a、22b成为在中间位置26a、26b处最宽、在前端位置27a、27b处较细的形状。与此相对应，使第二脚部30形成为在中间位置26a、26b附近宽度宽、在前端位置27a、27b附近较细的形状。第二脚部30的边缘面33与第一脚部20的间隙具有熔融焊料通过毛细管现象流入的宽度。更具体地说，平均宽度为约0.4mm。

两个突起18用于利用毛细管现象进一步将通过通孔到达基板上表面的焊料向上提升，从而在电气电路基板的上表面形成焊脚(fillet)。突起18与第一脚部20的平行部24a、24b以夹持熔融焊料流入的间隙的方式接近配置。

图3是示出图1所示的保持构件被插入到电气电路基板的通孔中的状态的图。在图3中，(a)是平面图，(b)是主视图，(c)是仰视图。

在电气电路基板50上形成通孔51，在通孔51的内表面以及通孔附近的电气电路基板上形成未图示的铜电镀层。优选电气电路基板50的厚度为1.2mm以上且1.6mm以下。

如主视图(b)所示，从电气电路基板50的安装面50a侧沿箭头方向压入保持构件1，从而将保持构件1插入到通孔51中。详细地说，将一对第一脚部20以及第二脚部30插入到通孔51中。此处，对于第一脚部20的嵌入部22a、22b来说，将外侧的宽度形成得比通孔51的内径大。因此，对于第一脚部20来说，在发生弹性变形的同时，利用变形的回复力，一边与通孔51的内表面51a相干涉一边将第一脚部20嵌入。另外，第一脚部20的嵌入部22a、22b的彼此的间隔最宽的中间位置26a、26b的部分贯通通孔51。

在本实施方式的保持构件1中，将与通孔51的内表面51a相干涉的一对第一脚部20设置在彼此对置的方向上。因此，将第一脚部20嵌入到通孔51中的过程或者嵌入的状态下，第一脚部20不在宽度方向而在厚度方向发生弹性变形。从而，根据保持构件1，即便使通孔的直径精度比过去低，也能够对应，所以，生产率提高。例如，通孔的形状不限于圆形，能够与具有椭圆等各种平面形状的通孔相对应。另外，因为第一脚部20与通孔51的内表面51a面接触，所以，能够降低形成有铜电镀层的通孔51的内表面51a的损伤。此处，为了使第一脚部20难以从通孔中拔出，需要使弹簧变强。根据该保持构件1，因为不会损伤通孔的内表面，所以，能够充分使弹簧变强。

对于插入到通孔51中的保持构件1来说，在焊料流动步骤中，与连接器的端子一起焊接到电气电路基板50上。

安装结构

接下来，说明通过焊料流动步骤进行焊接的过程，同时说明利用焊料将保持构件1固定在电气电路基板50上的安装结构。

图4以及图5是表示利用焊料将上述的保持构件1固定在电气电路基板50上的安装结构的图。图4是安装结构的侧视图，图5是沿图3(a)中示出的A A线的剖面图。

另外，图4以及图5示出利用焊料将保持构件1固定在电气电路基板50上的安装结构，同时，还示出了在焊料流动步骤中，熔融焊料附着在电气电路基板50和保持构件1上的形态。此处，焊料流动步骤中处于熔融状态的焊料以及熔融焊料固化后的焊料这二者都用相同的标记61进行说明。

在焊料流动步骤中，在将保持构件1嵌入通孔51中的状态下，电气电路基板50的焊料面50b浸在熔融焊料中。于是，在通孔51的内表面51a以及附近形成的铜电镀层(未图示)和保持构件1被熔融焊料沾湿。熔融焊料61沿着第一脚部20的表面和通孔51的内表面51a被吸引到通孔51内。在第一脚部20之间设置有第二脚部30，所以，熔融焊料61还沿着第二脚部30的表面被向上吸引。并且，第二脚部30的边缘面33与第一脚部20的间隙具有熔融焊料60由于毛细管现象流入的宽度。因此，熔融焊料61可利用毛细管现象沿着第二脚部的边缘面与第一脚部的间隙被向上吸引。然后，被向上吸引到通孔51内的熔融焊料沿着第一脚部20的平行部24a的表面上升。熔融焊料与突起18的前端接触时，进一步沿着突起18与第一脚部20的间隙上升。

其结果是，如图5所示，熔融焊料61完全填埋通孔51，并且，从通孔51被向上吸引到电气电路基板50的安装面50a上。并且，在电气电路基板50的安装面50a上形成覆盖第一脚部20的平行部24a以及垂直部23a、和电气电路基板50的安装面50a的焊料焊脚。

在焊料流动步骤之后，熔融焊料冷却固化，从而形成安装结构60。在电气电路基板50的焊料面50b上，由焊料61形成覆盖第一脚部20以及第二脚部30的焊料焊脚，并且，在安装面50a上也形成覆盖第一脚部20的平行部24a以及垂直部23a的焊料焊脚。此外，图4以及图5中示出的安装结构60相当于本发明的安装结构的一例。

根据安装结构60，将电气电路基板50、保持构件的第一脚部20和第二脚部30在较宽的范围内彼此焊接，所以，保持构件1被牢固地固定在电气电路基板50上。也就是说，在将保持构件1安装在连接器上的情形下，连接器安装到电气电路基板50上的安装强度较高。

而且，因为焊料是柔软的金属，所以，假如在一对第一脚部之间仅填充焊料时，对于拉伸力容易变形。但是，根据本实施方式的安装结构60，因为在一对第一脚部20之间配置有第二脚部30，所以，被填充到通孔51内的焊料层较薄，第二脚部30挡住外力。因此，对于拉伸力不容易变形。

连接器

接着，说明利用保持构件保持在电气电路基板上的连接器。

图6以及图7是表示作为本发明的电子部件的一个实施方式的连接器的图。图6是从斜后方观察连接器的立体图。另外，在图7中，(a)是侧视图，(b)是主视图。

连接器80安装于内置在电子设备中的电气电路基板上，与成对的其它连接器(未图示)嵌合，由此，将电气电路基板上的电路和电气电路基板上以外的电路电连接。

连接器80具有上述的保持构件1、与电气电路基板上的电路连接的触点81、固定保持构件1以及触点81的外壳82。将保持构件1的基部10压入到在连接器上所设置的槽83中，从而将保持构件1安装在连接器上。

图8是表示图6以及图7所示的连接器被保持在电气电路基板上的状态的图。

将保持构件1嵌入到通孔51中，由此，将连接器80保持在电气电路基板50上。这种状态的电气电路基板50经过焊料流动步骤时，保持构件1被焊接到电气电路基板50上。

根据本实施方式的连接器80，嵌入到通孔51中的一对第一脚部20被设置在彼此对置的方向上，并在厚度方向上发生弹性变形。因此，即便使通孔的孔径精度比过去低，也能够对应。此外，能够减轻通孔的损伤。另外，根据本实施方式的连接器80，在焊接后，所填充的焊料层较薄，第二脚部挡住外力(参照图5)。因此，在电气电路基板50上的安装强度较高。

此外，在本实施方式中，说明了作为本发明电子部件的一例的连接器80，但是，本发明不限于此，也可应用于利用保持构件被保持在电气电路基板上的其它电子部件。

而且，关于实施方式的连接器80，说明了首先将保持构件1安装在连接器80上，然后在焊料流动步骤中进行焊接的例子，但是，本发明不限于此。例如，也可以如图3所示，首先将保持构件1焊接到电气电路基板50上，然后，将保持构件1固定到连接器80上。

而且，在本实施方式中，说明了利用焊料流动步骤进行焊接的例子，但是，本发明不限于此。将焊料膏预先填充到通孔内，从而在焊料流动步骤中进行焊接也可以。

而且，在保持构件1的实施方式中，对作为与第二脚部30的边缘面隔着熔融焊料由于毛细管现象流入的间隙而分别设置一对第一脚部20的实施方式进行了说明，但是，本发明不限于此。不与通孔51的内表面51a相干涉的第二脚部30的边缘面朝向第一脚部20即可，也可以不受通孔51的内表面51a的形状或第一脚部20的形状的限制地配置第二脚部30。但是，如在实施方式中所说明的那样，由于隔着利用毛细管现象流入的间隙进行配置，由此，熔融焊料更容易被向上吸引到通孔内。

而且，虽然说明了保持构件1是实施了锡电镀处理的黄铜制造的，但是，本发明不限于此。保持构件可以是表面能够被熔融焊料沾湿的金属制造即可，例如，如果保持构件是铜合金制造的，则不需要进行锡电镀处理。

Claims (5)

1.一种保持构件，被嵌入到在电气电路基板上所设置的通孔中，将电子部件保持在该电气电路基板上，其特征在于，具有：

板状的基部，固定在上述电子部件上；

彼此对置的方向上的一对板状的第一脚部，在彼此大致相同的方向上从上述基部延伸，一边与上述通孔的内表面相干涉一边嵌入到该通孔中；以及

板状的第二脚部，在上述一对第一脚部彼此之间，在与该第一脚部相同的方向上从上述基部延伸，并且使边缘面朝向该第一脚部。

2.如权利要求1的保持构件，其特征在于，

上述一对第一脚部分别配置于在与上述第二脚部的边缘面之间隔开熔融焊料由于毛细管现象而流入的间隙的位置。

3.如权利要求1的保持构件，其特征在于，

该保持构件是表面由熔融焊料沾湿的金属制的。

4.一种安装结构，具有：设置有通孔的电气电路基板；保持构件，具有插入到上述通孔中的脚部，并将电子部件保持在上述电气电路基板上；填埋插入有上述脚部的状态下的上述通孔并将上述保持构件固定在上述电气电路基板上的焊料，其特征在于，

上述保持构件具有：板状的基部，固定在上述电子部件上；彼此对置的方向上的一对板状的第一脚部，在彼此大致相同的方向上从上述基部延伸，一边与上述通孔的内表面相干涉一边嵌入到该通孔中；板状的第二脚部，在上述一对第一脚部之间，在与该第一脚部相同的方向上从上述基部延伸，并且使边缘面朝向该第一脚部。

5.一种电子部件，被保持在设置有通孔的电气电路基板上，其特征在于，

具备保持构件，该保持构件具有插入到上述通孔中的脚部，并将上述电子部件保持在上述电气电路基板上，

上述保持构件具有：板状的基部，固定在上述电子部件上；彼此对置的方向上的一对板状的第一脚部，在彼此大致相同的方向上从上述基部延伸，一边与上述通孔的内表面相干涉一边嵌入到该通孔中；板状的第二脚部，在上述一对第一脚部之间，在与该第一脚部相同的方向上从上述基部延伸，并且使边缘面朝向该第一脚部。

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