JP2006210779A - Board assembly - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板組立体に係り、特に、複数のチップ部品を搭載したプリント基板に複数の孔を設けたプリント基板を取り付けて一体化した基板組立体に関する。 The present invention relates to a board assembly, and more particularly to a board assembly in which a printed board having a plurality of holes is attached to and integrated with a printed board on which a plurality of chip components are mounted.
従来、電子機器においては、プリント基板(例えばフレキシブルプリント基板)を、チップ部品等が高密度実装されたリジッド配線基板等の部材に取り付けて、両者のパターン間を、接続端子を介して電気的に接続する構造が多用されている。
この両部材を良好な位置精度で組み付けて組立体とする構造の例として、特許文献1に記載された構造がある。
これは、フレキシブルプリント基板をカメラ等の装置本体に取り付ける構造であって、装置本体に位置決め用の係止ピンを設け、フレキシブルプリント基板に透孔を穿設し、係止ピンを透孔に挿入して位置決めを行う構造である。
Conventionally, in an electronic device, a printed circuit board (for example, a flexible printed circuit board) is attached to a member such as a rigid wiring board on which chip components and the like are mounted at high density, and the pattern between the two is electrically connected via a connection terminal. A structure to connect is often used.
As an example of a structure in which both members are assembled with good positional accuracy to form an assembly, there is a structure described in Patent Document 1.
This is a structure in which a flexible printed circuit board is attached to the main body of a device such as a camera. A locking pin for positioning is provided on the main body of the apparatus, a through hole is formed in the flexible printed circuit board, and the locking pin is inserted into the through hole. Thus, the positioning is performed.
また、他の例として、特許文献2には、フレキシブルプリント基板を取り付ける被取付部材がプリント基板であり、その被取付部材の接続端子とフレキシブルプリント基板の接続端子とを半田接合する構成であって、取付のためのステージに、一部を欠落させた環状であってその断面が略C字状の位置決めピンを設け、このピンに被取付部材の孔を係合させると共に、C字状の欠落部にフレキシブルプリント基板の角部を当接させることで、このピンを介して両部材の位置決めを行い組立体とする構造が記載されている。
ところで、プリント基板が搭載される電子機器等は、市場から小型化やコストダウンが強く要望されている。この要望に応えるため、プリント基板やこれを取り付ける相手部材はできるだけ小さくする必要がある。
このことを換言すれば、配線密度や部品実装密度を高くすることでもある。
また、製造工程や製造設備は、できるだけ簡略化して工数とコストを下げる必要がある。
Meanwhile, there is a strong demand from the market for downsizing and cost reduction of electronic devices on which printed circuit boards are mounted. In order to meet this demand, it is necessary to make the printed circuit board and the mating member to which it is attached as small as possible.
In other words, the wiring density and the component mounting density are also increased.
In addition, it is necessary to simplify the manufacturing process and manufacturing equipment as much as possible to reduce the man-hours and costs.
しかしながら、特許文献1に記載された従来の基板組立体では、位置決めのための係止ピンを被取付部材に設けなければならず、被取付部材における省スペースの妨げとなり、また、コストアップになるという問題があった。
また、特許文献2に記載された従来の基板組立体では、取付のためのステージに特殊形状のピンを設けるためにコストアップになるという問題があった。
また、ピンに2つの基板を係合させて位置決めした後、このピン(ステージ)から基板を取り外さなければならず、作業が容易ではなく、余分な工数が必要でコストアップになるという問題があった。
さらに、取り外しの際、ピンに孔が引っかかって抜けにくく、接合部に負荷が掛かる場合があった。そのため、端子接合部において接合不良となる可能性があり、高い信頼性が得られにくいという問題があった。
However, in the conventional board assembly described in Patent Document 1, a locking pin for positioning must be provided on the attached member, which hinders space saving in the attached member and increases the cost. There was a problem.
In addition, the conventional substrate assembly described in
In addition, after positioning the board by engaging the two boards, it is necessary to remove the board from the pin (stage), which is not easy and requires extra man-hours and increases costs. It was.
Furthermore, at the time of removal, there is a case where a hole is caught on the pin and it is difficult to come off and a load is applied to the joint. Therefore, there is a possibility that bonding failure may occur at the terminal bonding portion, and there is a problem that high reliability is difficult to obtain.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、コストアップにならず、取付作業が容易であり、端子接合部の高い信頼性が得られるという基板組立体を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a board assembly that does not increase the cost, is easy to mount, and provides high reliability of the terminal joint.
上記の課題を解決するために、本願発明は手段として次の構成を有する。
〔1〕即ち、本願発明の基板組立体は、第1のランド(12a)と複数の孔(13)とを有する第1のプリント基板(50F)と、第2のランド(2a)と複数のチップ部品(3)とを有する第2のプリント基板(50R)とを、前記第1及び第2のランド(12a,2a)を電気的に接続して一体化して成る基板組立体(50)であって、
前記複数の孔(13)の内の少なくとも2つに、前記複数のチップ部品(3)の内の2つがそれぞれ嵌合して成り、嵌合したチップ部品(3)の側面(3h)または側部の角(3a)とこれに対向する孔(13)の内面とを当接または略当接させ、前記第2のプリント基板(50R)に対する前記第1のプリント基板(50F)の位置を、前記第1のプリント基板(50F)の表面に沿う互いに反対向きの2つの方向(D1,D2)(S1,S2)において規制して成ることを特徴とするものである。
〔2〕また、第1のプリント基板(50F)または第2のプリント基板(50R)が、フレキシブルプリント基板であることを特徴とする〔1〕に記載された基板組立体である。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration as means.
[1] That is, the substrate assembly of the present invention includes a first printed board (50F) having a first land (12a) and a plurality of holes (13), a second land (2a), and a plurality of A board assembly (50) comprising a second printed circuit board (50R) having a chip part (3) and an integrated connection by electrically connecting the first and second lands (12a, 2a). There,
Two of the plurality of chip components (3) are fitted in at least two of the plurality of holes (13), respectively, and the side surface (3h) or side of the fitted chip component (3) is formed. The corner (3a) of the portion and the inner surface of the hole (13) facing the corner (3a) are brought into contact or substantially in contact with each other, and the position of the first printed circuit board (50F) with respect to the second printed circuit board (50R) It is characterized by being restricted in two directions (D1, D2) (S1, S2) opposite to each other along the surface of the first printed circuit board (50F).
[2] The board assembly according to [1], wherein the first printed board (50F) or the second printed board (50R) is a flexible printed board.
本発明によれば、第1のプリント基板をチップ部品を搭載した第2のプリント基板に組み付けた基板組立体において、コストアップにならず、取付作業が容易であり、端子接合部の高い信頼性が得られるという効果を奏する。 According to the present invention, in the board assembly in which the first printed board is assembled to the second printed board on which the chip component is mounted, the cost is not increased, the mounting operation is easy, and the terminal joint is highly reliable. The effect that is obtained.
本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図1〜図4を用いて説明する。
図1は、本発明の基板組立体の実施例1と、それに用いるプリント基板を説明する平面図である。
図2は、本発明の基板組立体の実施例2を示す平面図である。
図3は、本発明の基板組立体の実施例3を示す平面図である。
図4は、本発明の基板組立体の他の実施例における要部を示す図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a plan view for explaining a first embodiment of a board assembly of the present invention and a printed board used therefor.
FIG. 2 is a plan
FIG. 3 is a plan
FIG. 4 is a view showing a main part in another embodiment of the substrate assembly of the present invention.
<実施例1>
実施例1の基板組立体50は、チップ部品を搭載したリジッド基板50Rと、フレキシブルプリント基板50Fとより成り、それぞれを図1(C),(A),(B)を用いて説明する。
<Example 1>
The
リジッド基板50Rは、図1(A)に示すように、パターン2が形成されたリジッドの基体1より成る。この基体1の材料として例えばエポキシが利用できる。
パターン2の一部は、表面に露出した半田付け用ランド部2aとされ、それ以外の部分は絶縁層1aで覆われている。このランド部2aは、図の上下方向を長手とした長方形形状に形成されている。
また、ランド2aの近傍には、複数のチップ部品3が実装されている。この例では、ランド2a及びチップ部品3をそれぞれ2つ設けている。
As shown in FIG. 1A, the
A part of the
A plurality of
フレキシブルプリント基板50Fは、図1(B)に示すように、パターン12が形成され可撓性を有するポリイミドのベース11より成る。このベース11の厚さは、例として50〜200μmである。
パターン12の一部は、表面〔図1(B)の紙面反対側〕に露出した接続用半田付けランド部12aとされ、それ以外の部分は絶縁層11aで覆われている。
2つのランド部12aは、リジッド基板50Rの2つのランド部2aと対応する間隔で設けられている。
また、ベース11には、チップ部品3の嵌合孔である長丸孔13が2つ穿設されている。この長丸孔13は、その幅Wfをリジッド基板50Rのチップ部品3の対向する辺の間隔Wrと略同じとして両者がガタなく係合するように形成されると共に、2つのチップ部品3の位置に対応して設けられている。
As shown in FIG. 1B, the flexible printed
A part of the
The two
The base 11 has two
この両者をガタなく係合させるために、チップ部品3の側面3hとこれに対向する長丸孔13の内面とを当接させるか、または、わずかの隙間を有する略当接状態とするように寸法が設定されている。
そして、長丸孔13とランド部12aとの相対的位置関係は、リジッド基板50Rのチップ部品3とランド部2aの相対的位置関係と同じにしてある。これらランド部2aとランド部12aとは、フレキシブルプリント基板50Fの長丸孔13にリジッド基板50Rのチップ部品3を嵌合させた際に、互いにその一部が対向して重なるように形成されている。
この嵌合により、フレキシブルプリント基板50Fは、リジッド基板50Rに対して、図1の上下方向であるD1方向及びこれと反対のD2方向に精度良く位置規制される。また、同様に、図1の左右方向であるS1方向及びこれと反対のS2方向にも位置規制される。
In order to engage the two without any play, the
The relative positional relationship between the
By this fitting, the position of the flexible printed
基板組立体50は、図1(C)に示すように、フレキシブルプリント基板50Fの長丸孔13にリジッド基板50Fのチップ部品3を嵌合させ、次に、両基板50F,50Rのランド部12a,2aの半田を加熱溶融して両者が重なった範囲である接合部14(図の網掛け部分)で両者を接合し、それによりフレキシブルプリント基板Fのパターン2とリジッド基板50Rのパターン12とを電気的に接続して成るものである。
加熱接合時に両基板50R,50Fが密着するように、図示しない押圧治具により押圧してもよく、また、両基板間50R,50Fに両面テープ(図示せず)を間に挟んで両者を接着するようにしてもよい。
As shown in FIG. 1C, the
The two
チップ部品3の実装精度に起因する位置のばらつきは通常±0.15mm以内に抑えられる。
従って、ランド部2a,12aの大きさを1mm角程度にすれば、チップ部品の実装ばらつきの影響を排除することができる。
The variation in position due to the mounting accuracy of the
Therefore, if the size of the
<実施例2>
上述した実施例1では、フレキシブルプリント基板50Fの長丸孔13の長手方向を、ランド部2a,12aの長手方向(図1の上下方向)と直交する方向に穿設しているが、長丸孔13の長手方向をランド部2a,12aの長手方向と一致させるように穿設してもよい。
また、その際、チップ部品の長手方向も合わせるとよい。
このように構成した基板組立体50Aを実施例2として図2に示す。
<Example 2>
In the first embodiment described above, the longitudinal direction of the elongated
At that time, the longitudinal direction of the chip component may be matched.
A
長丸孔13とチップ部品3との嵌合においては、長丸孔13の幅Wf方向のガタが長手方向のガタより少ないので、接合するランド部2a,12aの短手方向のずれを少なくすることができる。
即ち、この嵌合により、フレキシブルプリント基板50Fは、リジッド基板50Rに対して、図2の左右方向であるS1方向及びこれと反対のS2方向に精度良く位置規制される。また、同様に、図2の上下方向であるD1方向及びこれと反対のD2方向にも位置規制される。
従って、両ランド部2a,12a間が確実に接合部14で半田接合され、信頼性が向上する。
よって、この例は、特にランド部の間隔dを狭くして高密度のパターンレイアウトを行う場合に好適である。
When the elongated
That is, by this fitting, the position of the flexible printed
Therefore, both the
Therefore, this example is particularly suitable when a high-density pattern layout is performed by narrowing the interval d between the land portions.
<実施例3>
次に、長丸孔13とチップ部品3の長手方向を互いに直交する方向とした2つの組みG1,G2を備えた基板組立体50Bを実施例3として図3に示す。
この場合、図3の上下方向に加えて左右方向のガタも少なくなり、ランド部2a,12aの位置ずれをより小さくすることができる。
即ち、この嵌合により、フレキシブルプリント基板50Fは、リジッド基板50Rに対して、図3の上下方向であるD1方向及びこれと反対のD2方向に精度良く位置規制される。また、同様に、図3の左右方向であるS1方向及びこれと反対のS2方向にも精度良く位置規制される。
従って、両ランド部2a,12a間がさらに確実に接合部14にて半田接合され、より信頼性が向上する。
よって、この例は、特にランド部自体の面積を小さくして超高密度のパターンレイアウトを実現する場合に好適である。
<Example 3>
Next, a
In this case, in addition to the vertical direction of FIG. 3, the play in the left-right direction is reduced, and the positional deviation of the
That is, by this fitting, the position of the flexible printed
Therefore, the two
Therefore, this example is particularly suitable for realizing an ultra-high-density pattern layout by reducing the area of the land portion itself.
また、この実施例3においては、長丸孔13とこれに嵌合するチップ部品3の組みとして、その長手方向が概ね直交する少なくとも2つの組みG1,G2を有していればよく、この組みG1,G2の長手方向とランド部2a,12aの長手方向とが一致していなくてもよいのは言うまでもない。
In the third embodiment, as long as the
上述した各実施例は、チップ部品3が嵌合する孔13を長丸孔とし、チップ部品3の対向する辺3hを位置決めの基準としたものであったが、図4に示すように、長丸孔に限らず、丸孔13aとし、チップ部品3における側部の4隅の角3aを位置決めの基準としてもよい。
また、この嵌合孔13の形状を、チップ部品3が圧入嵌合となるように寸法を設定してもよい。この場合、嵌合孔13の周囲に圧入を容易にする径方向のスリット(切り込み)SLを形成してもよい〔図1(C)参照〕。
圧入の場合は、フレキシブルプリント基板50Fとリジッド基板50Rとの接着を行わなくても仮固定が確実に行えるので、加熱接合時の押圧や接着が不要となる。
In each of the above-described embodiments, the
Further, the size of the
In the case of press-fitting, temporary fixing can be reliably performed without bonding the flexible printed
以上説明した各実施例によれば、位置決めのためにピン等を設ける必要がないので、コストアップにならず、被取付部材(上述の実施例ではリジッド基板)の省スペース化が可能となる。
また、チップ部品は、他の電子部品に対して、外形寸法が定型化されその寸法ばらつきが少なく、実装後の位置のばらつきも小さく抑えられるという利点がある。各実施例は、そのようなチップ部品をフレキシブル基板の取付の位置決めに利用しているので、その位置決め精度は大変良好である。
また、組立(取付)の際に、ステージに位置決めのピン等を設ける必要がないので、組立設備のコストアップをもたらすことがない。
また、チップ部品を嵌合孔に一旦嵌合させれば、その後、両基板を分離することがない、従って、作業が大変容易であり、また、コストアップになることがない。加えて、半田接合部に対して分離による負荷が加わることがないので、ランド接合部の接合不良が発生することがなく、極めて高い信頼性が得られる。
According to each embodiment described above, it is not necessary to provide a pin or the like for positioning, so that the cost is not increased and the space to be attached (rigid board in the above-described embodiments) can be saved.
In addition, the chip component has an advantage that the external dimensions are standardized with respect to other electronic components, the variation in the size is small, and the variation in the position after mounting can be suppressed small. Since each embodiment uses such a chip component for positioning of the flexible substrate, its positioning accuracy is very good.
Further, since there is no need to provide positioning pins or the like on the stage during assembly (attachment), there is no increase in cost of the assembly equipment.
In addition, once the chip component is fitted into the fitting hole, the two substrates are not separated thereafter. Therefore, the operation is very easy and the cost is not increased. In addition, since no load due to separation is applied to the solder joint, no poor bonding of the land joint occurs, and extremely high reliability is obtained.
本発明の実施例は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよいのは言うまでもない。
チップ部品が嵌合する孔は、長丸孔や丸孔に限るものではなく、その孔形状は限定されるものではない。
また、位置決めのための嵌合に利用されるチップ部品は2つに限るものではなく、3つ以上でもよい。この数が多い程、それぞれのガタが吸収されて両基板の相対位置のばらつきが少なくなることは言うまでもない。
また、半田接合するランド部も2つに限るものではなく、また、隣接していなくてもよい。
The embodiment of the present invention is not limited to the configuration and procedure described above, and it goes without saying that modifications may be made without departing from the scope of the present invention.
The hole into which the chip component is fitted is not limited to an oblong hole or a round hole, and the shape of the hole is not limited.
Further, the number of chip parts used for fitting for positioning is not limited to two, and may be three or more. Needless to say, the larger the number, the more backlash is absorbed and the variation in the relative positions of the two substrates decreases.
Further, the number of land portions to be soldered is not limited to two and may not be adjacent to each other.
基板組立体を構成する基板は、フレキシブル基板に限らずリジッド基板でもよい。また、平面的な基板に限らず、例えば、立体的な樹脂成形品の表面に配線パターンを印刷してチップ部品を搭載した部材でもよい。
位置決めのための嵌合に利用するチップ部品は、位置決めを目的として基板に搭載された、回路を構成しないダミーチップでもよい。
この場合、他のチップ部品と同じ工程で基板にマウントでき、新たに工程を増やす必要がないので、従来のようなコストアップを招くことがない。
もちろん、嵌合に利用するチップ部品は、搭載されている基板に形成された回路を構成するチップ部品であることが最も望ましい。
The substrate constituting the substrate assembly is not limited to a flexible substrate and may be a rigid substrate. Moreover, the member is not limited to a planar substrate, and may be a member on which a chip component is mounted by printing a wiring pattern on the surface of a three-dimensional resin molded product, for example.
A chip component used for fitting for positioning may be a dummy chip that does not constitute a circuit and is mounted on a substrate for positioning.
In this case, it can be mounted on the substrate in the same process as other chip components, and there is no need to newly increase the process.
Of course, it is most desirable that the chip component used for the fitting is a chip component constituting a circuit formed on the mounted substrate.
また、半田接合で一体化されるプリント基板は、ランド間で直接半田接合されるものに限らない。例えば、両者を跨ぐように電子部品が実装され、この電子部品の端子とそれぞれのランドとが半田接合される構成でもよい。 Moreover, the printed circuit board integrated by solder bonding is not limited to one that is directly solder-bonded between lands. For example, an electronic component may be mounted so as to straddle both, and a terminal of the electronic component and each land may be soldered.
1 基体
1a 絶縁層
2 パターン
2a ランド部
3 チップ部品
3a (基準となる)角
3h (基準となる)辺
11 ベース
11a 絶縁層
12 パターン
12a ランド部
13 長丸孔(嵌合孔)
13a 丸孔(嵌合孔)
14 接合部
50,50A,50B 基板組立体
50F フレキシブルプリント基板(第1の基板)
50R リジッド基板(第2の基板)
G1,G2 組み
Wf (長丸孔の)幅
Wr (チップ部品の)辺の間隔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base
13a Round hole (fitting hole)
14
50R rigid board (second board)
G1, G2 assembly Wf (long round hole) width Wr (chip part) side spacing
Claims (2)
第2のランドと複数のチップ部品とを有する第2のプリント基板とを、前記第1及び第2のランドを電気的に接続して一体化して成る基板組立体であって、
前記複数の孔の内の少なくとも2つに、前記複数のチップ部品の内の2つがそれぞれ嵌合して成り、
嵌合したチップ部品の側面または側部の角とこれに対向する孔の内面とを当接または略当接させ、前記第2のプリント基板に対する前記第1のプリント基板の位置を前記第1のプリント基板の表面に沿う互いに反対向きの2つの方向において規制して成ることを特徴とする基板組立体。 A first printed circuit board having a first land and a plurality of holes;
A board assembly comprising a second printed circuit board having a second land and a plurality of chip parts, wherein the first and second lands are electrically connected and integrated.
Two of the plurality of chip parts are respectively fitted to at least two of the plurality of holes,
The corners of the side surface or the side portion of the fitted chip component and the inner surface of the hole facing the chip component are brought into contact or substantially in contact with each other, and the position of the first printed circuit board with respect to the second printed circuit board is set to the first printed circuit board. A substrate assembly characterized by being regulated in two directions opposite to each other along the surface of the printed circuit board.
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