JP2018022788A - Printed board connection structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリント基板接続構造に関し、特に複数のプリント基板を接続するプリント基板接続構造に関する。 The present invention relates to a printed circuit board connection structure, and more particularly to a printed circuit board connection structure for connecting a plurality of printed circuit boards.
複数のプリント基板を接続するプリント基板接続方式には、例えばバックプレーンによる接続方式や、直接配線による接続方式がある。また、複数のプリント基板を接触型コネクタにより接続する接続方式がある。 As a printed circuit board connection method for connecting a plurality of printed circuit boards, for example, there are a connection method using a backplane and a connection method using direct wiring. There is also a connection method in which a plurality of printed circuit boards are connected by contact connectors.
接触型コネクタにより接続する接続方式を採用したプリント基板接続構造が、例えば特許文献１に開示されている。図７は、特許文献１に開示されているプリント基板接続構造を示す斜視図である。特許文献１の接続構造においては、接触型コネクタ５３のコンタクトが互いに並行して鉛直に配置され、コンタクトの接触部が、上部配線基板５１及び下部配線基板５２の表面に並んで形成された電極部５４と弾性的に接触している。
For example, Patent Document 1 discloses a printed circuit board connection structure that employs a connection method in which connection is made using a contact-type connector. FIG. 7 is a perspective view showing a printed circuit board connection structure disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG. In the connection structure of Patent Document 1, the contacts of the contact-
上述のバックプレーンによる接続方式では、バックプレーンのプリント基板上の配線パタンで各基板間を接続することから、プリント基板コネクタのピン間配線数の制約などにより、任意のピン間対応で接続することが難しい。 In the connection method using the backplane described above, each board is connected with the wiring pattern on the printed circuit board on the backplane, so that connections can be made between any pins due to restrictions on the number of wiring between pins on the printed circuit board connector. Is difficult.
また、直接配線による接続方式では、任意の接続は可能なものの、線材の占有する体積のために機器が増大する傾向があり、小型化を阻害する。 Moreover, in the connection method by direct wiring, although arbitrary connection is possible, there exists a tendency for an apparatus to increase because of the volume which a wire rod occupies, and size reduction is inhibited.
また接触型コネクタによる接続構造を開示する特許文献１には、上下のプリント基板を接触型コネクタにより接続することについては開示されているが、プリント基板を接触型コネクタによりどのような構造で安定に接続するかは開示されていない。 Further, Patent Document 1 that discloses a connection structure using a contact-type connector discloses that the upper and lower printed circuit boards are connected by a contact-type connector. It is not disclosed whether to connect.
本発明は、実装面積を極小にしつつプリント基板間を任意のトポロジーで安定に接続できるプリント基板接続構造を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a printed circuit board connection structure that can stably connect printed circuit boards with an arbitrary topology while minimizing the mounting area.
本発明のプリント基板接続構造は、接触型コネクタと、前記接触型コネクタを挟んで配置され前記接触型コネクタに接続される第１及び第２のプリント基板と、前記接触型コネクタが挿入され前記接触型コネクタの高さに対応する厚みを有するフレームと、を有する。 The printed circuit board connection structure of the present invention includes a contact-type connector, first and second printed circuit boards that are arranged with the contact-type connector interposed therebetween and connected to the contact-type connector, and the contact-type connector is inserted into the contact-type connector. A frame having a thickness corresponding to the height of the mold connector.
本発明によれば、実装面積を極小にしつつプリント基板間を任意のトポロジーで安定に接続することができる。 According to the present invention, printed circuit boards can be stably connected with an arbitrary topology while minimizing the mounting area.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は、本発明の実施形態の概要を示す図である。なお本実施形態は３枚のプリント基板を接続する接続構造の例について説明する。図１に示すように、本実施形態のプリント基板接続構造は、接触型コネクタ１１と、接触型コネクタ１１を挟んで配置され接触型コネクタ１１に接続されるプリント基板２１、２２、２３と、接触型コネクタ１１が挿入され接触型コネクタ１１の高さに対応する厚みを有するフレーム３１と、を備えている。 FIG. 1 is a diagram showing an outline of an embodiment of the present invention. In the present embodiment, an example of a connection structure for connecting three printed boards will be described. As shown in FIG. 1, the printed circuit board connection structure of the present embodiment includes a contact type connector 11, printed circuit boards 21, 22, and 23 arranged with the contact type connector 11 interposed therebetween and connected to the contact type connector 11. And a frame 31 having a thickness corresponding to the height of the contact type connector 11 into which the mold connector 11 is inserted.
接触型コネクタ１１は、図１で上側の上端及び図１で下側の下端に、プリント基板２１、２２、２３に弾性的に接触する接触部を備えている。接触型コネクタ１１には、接触部を上端及び下端に有する金属性のコンタクトが、複数、配置されている。 The contact-type connector 11 includes contact portions that elastically contact the printed circuit boards 21, 22, and 23 at the upper upper end in FIG. 1 and the lower lower end in FIG. 1. The contact type connector 11 is provided with a plurality of metallic contacts having contact portions at the upper end and the lower end.
プリント基板２１、２２、２３は、接触型コネクタ１１の接触部を接続するためのパタンを備えている。中間のプリント基板２２は上面及び下面に接触型コネクタ１１の接触部を接続するためのパタンを備えている。プリント基板２２の上面に接続される接触型コネクタ１１の各接触部に接続されるパタンは、プリント基板２２の下面に接続される接触型コネクタ１１の各接触部のいずれかと接続されるが、同じ位置の接触部同士が接続されていなくてもよい。プリント基板２２の上面に接続される接触型コネクタ１１の接触部と下面に接続される接触型コネクタ１１の接触部とのピン間対応は、任意のトポロジーとしてよい。 The printed circuit boards 21, 22, and 23 have a pattern for connecting the contact portion of the contact type connector 11. The intermediate printed circuit board 22 includes a pattern for connecting the contact portion of the contact-type connector 11 on the upper surface and the lower surface. The pattern connected to each contact portion of the contact-type connector 11 connected to the upper surface of the printed circuit board 22 is connected to one of the contact portions of the contact-type connector 11 connected to the lower surface of the printed circuit board 22, but the same. The position contact portions may not be connected to each other. The inter-pin correspondence between the contact portion of the contact connector 11 connected to the upper surface of the printed board 22 and the contact portion of the contact connector 11 connected to the lower surface may be an arbitrary topology.
フレーム３１には図１に示すように接触型コネクタ１１が挿入される。またフレーム３１の、図の上下方向の厚みは、接触型コネクタ１１の高さに対応する厚みとなっている。フレーム３１の上面及び下面は、略平行な平面であり、フレーム３１を挟む上下のプリント基板の周縁部にぴったり接して固定され、２枚のプリント基板と接触型コネクタ１１を支持する。 The contact type connector 11 is inserted into the frame 31 as shown in FIG. The thickness of the frame 31 in the vertical direction in the figure is a thickness corresponding to the height of the contact connector 11. The upper surface and the lower surface of the frame 31 are substantially parallel planes, and are fixed in close contact with the peripheral portions of the upper and lower printed circuit boards sandwiching the frame 31, and support the two printed circuit boards and the contact type connector 11.
本実施形態によれば、接触型コネクタ１１が挿入され接触型コネクタ１１の高さに対応する厚みを有するフレーム３１を備えることによって、接触型コネクタ１１が安定に上下のプリント基板に接続され、接触型コネクタ１１及び上下のプリント基板が支持される。したがって複数の基板を接続する接続部品の実装面積を極小にしつつ、プリント基板間を任意のトポロジーで安定に接続することができる。 According to this embodiment, the contact type connector 11 is inserted into the upper and lower printed circuit boards stably by providing the frame 31 having the thickness corresponding to the height of the contact type connector 11 into which the contact type connector 11 is inserted. The mold connector 11 and the upper and lower printed circuit boards are supported. Therefore, the printed circuit boards can be stably connected with an arbitrary topology while minimizing the mounting area of the connection components for connecting the plurality of boards.
次に、本実施形態の具体的な構成例について図面を参照して詳細に説明する。なお本実施形態は３枚のプリント基板を接続する接続構造であり、プリント基板の周縁部の２辺に接触型コネクタを複数配置した例について説明する。 Next, a specific configuration example of the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. This embodiment is a connection structure for connecting three printed boards, and an example in which a plurality of contact-type connectors are arranged on two sides of the peripheral portion of the printed board will be described.
図２は、本発明の第１の実施形態のフレームの構成を示す上面図である。本実施形態のフレーム３１は、図２に示すように例えば、プリント基板２１、２２、２３と略同じ外形で、内側がくりぬかれた四角の枠状の形状としてよい。フレーム３１は、剛性が高い材料、例えばアルミなどの金属で作成されてよい。またフレーム３１には、内部に接触型コネクタ１１が挿入されるコネクタ挿入用貫通穴３１１が備えられている。例えば、図２に示すように、コネクタ挿入用貫通穴３１１は、フレーム３１の外形の四角形の辺に沿って配置される。コネクタ挿入用貫通穴３１１は、フレーム３１の１辺に複数配列してもよく、また１辺のみではなく、複数の辺に配列してもよい。またコネクタ挿入用貫通穴３１１は、１列でもよいが、並列に２列で配置されることで、実装できるコネクタが１列のみの場合の２倍になり、基板間で通信できる信号を１列のみの場合の２倍にすることができる。またフレーム３１は、プリント基板２１、２２、２３をフレームに押さえつけて固定するためのネジを挿入するネジ用貫通穴３１２を備えている。図２に示すように、ネジ用貫通穴３１２は、コネクタ挿入用貫通穴３１１の間及びフレームの角部にも設けられてよい。
FIG. 2 is a top view showing the configuration of the frame according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the frame 31 of the present embodiment may have, for example, a rectangular frame shape that is substantially the same outer shape as the printed circuit boards 21, 22, and 23, and is hollowed out on the inside. The frame 31 may be made of a material having high rigidity, for example, a metal such as aluminum. Further, the frame 31 is provided with a connector insertion through
図３は、本発明の第１の実施形態の構成を示す断面図である。図３は、図１と９０度異なる方向、すなわち接触型コネクタの長手方向に切断した断面の断面図を示す。本実施形態のプリント基板接続構造１は、接触型コネクタ１１と、プリント基板２１、２２、２３と、フレーム３１、３２と、カバー４１と、ベース４２と、ネジ４３を備えている。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the first embodiment of the present invention. FIG. 3 shows a cross-sectional view of a cross section cut in a direction different from FIG. 1 by 90 degrees, that is, in the longitudinal direction of the contact-type connector. The printed circuit board connection structure 1 of the present embodiment includes a contact-type connector 11, printed circuit boards 21, 22, and 23, frames 31 and 32, a cover 41, a base 42, and screws 43.
接触型コネクタ１１は、上述のように上側の上端及び図１で下側の下端に、プリント基板２１、２２、２３に弾性的に接触する接触部（図示せず）を備えている。接触型コネクタ１１には、接触部を上端及び下端に有する金属性のコンタクト（図示せず）が、複数、配置されている。 As described above, the contact connector 11 includes contact portions (not shown) that elastically contact the printed circuit boards 21, 22, and 23 at the upper end on the upper side and the lower end on the lower side in FIG. 1. The contact connector 11 is provided with a plurality of metal contacts (not shown) having contact portions at the upper end and the lower end.
プリント基板２１、２２、２３は、上述のように接触型コネクタ１１のピンを接続するためのパタン（図示せず）を備えている。中間のプリント基板２２は上面及び下面に接触型コネクタ１１の接触部を接続するためのパタンを備えている。プリント基板２２の上側の接触型コネクタ１１の下端のピンは、下側の接触型コネクタ１１の上端のピンのいずれかと接続されるが、同じ位置のピン同士が接続されていなくてよい。すなわちピン間対応は任意のトポロジーとしてよい。 The printed circuit boards 21, 22, and 23 include a pattern (not shown) for connecting the pins of the contact connector 11 as described above. The intermediate printed circuit board 22 includes a pattern for connecting the contact portion of the contact-type connector 11 on the upper surface and the lower surface. The pin at the lower end of the contact connector 11 on the upper side of the printed circuit board 22 is connected to one of the pins at the upper end of the contact connector 11 on the lower side, but the pins at the same position do not have to be connected. That is, the correspondence between pins may be an arbitrary topology.
またプリント基板２１、２２、２３は、上面及び下面に配置されるフレーム３１、３２のネジ用貫通穴３１２に対応する位置にネジを通す穴が設けられている。プリント基板２２の上面及び下面に接触型コネクタ１１を接続するパタンは、図３に示すようにパタンに接続される２つの接触型コネクタ１１がプリント基板２２を挟んで縦に並ぶよう配置される。すなわち、プリント基板２２の上面及び下面に配置される２つのフレーム３１に設けられたネジ用貫通穴３１２の位置が合うよう配置される。 Moreover, the printed circuit boards 21, 22, and 23 are provided with holes through which screws pass at positions corresponding to the screw through holes 312 of the frames 31 and 32 disposed on the upper and lower surfaces. The pattern for connecting the contact type connector 11 to the upper surface and the lower surface of the printed circuit board 22 is arranged so that the two contact type connectors 11 connected to the pattern are arranged vertically with the printed circuit board 22 in between, as shown in FIG. That is, the screw through holes 312 provided in the two frames 31 arranged on the upper surface and the lower surface of the printed circuit board 22 are arranged so as to be aligned.
フレーム３１の、図の上下方向の厚みは、図３に示すように接触型コネクタ１１の高さに対応する厚みとなっている。フレーム３１の上面及び下面は、略平行な平面である。フレーム３１を挟む上下のプリント基板がネジ４３によりフレーム３１に押さえつけられると、フレーム３１は、上下のプリント基板の周縁部に接して２枚のプリント基板及び接触型コネクタ１１を支持する。接触型コネクタ１１が挿入されるコネクタ挿入用貫通穴３１１は、接触型コネクタ１１の外形に、がたがなく嵌合するサイズに加工されている。
The thickness of the frame 31 in the vertical direction in the figure is a thickness corresponding to the height of the contact connector 11 as shown in FIG. The upper surface and the lower surface of the frame 31 are substantially parallel planes. When the upper and lower printed circuit boards sandwiching the frame 31 are pressed against the frame 31 by the screws 43, the frame 31 contacts the peripheral portions of the upper and lower printed circuit boards and supports the two printed circuit boards and the contact type connector 11. The connector insertion through-
図３に示すようにカバー４１は、プリント基板２１の、プリント基板２２と反対側を覆う。またベース４２は、プリント基板２３の、プリント基板２２と反対側を覆う。フレーム３２は、プリント基板２１とカバー４１の間、及びプリント基板２３とベース４２の間に積載される。フレーム３２は、フレーム３１及びプリント基板２１、２２、２３と略同じ外形で、内側がくりぬかれた四角の枠状の形状としてよい。 As shown in FIG. 3, the cover 41 covers the opposite side of the printed circuit board 21 from the printed circuit board 22. The base 42 covers the side of the printed board 23 opposite to the printed board 22. The frame 32 is stacked between the printed board 21 and the cover 41 and between the printed board 23 and the base 42. The frame 32 may have a rectangular frame shape with substantially the same outer shape as the frame 31 and the printed circuit boards 21, 22, and 23, and the inside is hollowed out.
またフレーム３２には、フレーム３１のネジ用貫通穴と同じ位置に、ネジ用貫通穴が設けられている。フレーム３２にこのようにネジ用貫通穴が設けられることにより、フレーム３１、３２及びプリント基板２１、２２、２３を貫通する穴が形成される。複数のネジ４３が、フレーム３１、３２とプリント基板２１、２２、２３とを貫通し、フレーム３１、３２とプリント基板２１、２２、２３とをカバー４１とベース４２の間に固定する。 The frame 32 is provided with a screw through hole at the same position as the screw through hole of the frame 31. By providing the screw through holes in the frame 32 in this way, holes penetrating the frames 31, 32 and the printed boards 21, 22, 23 are formed. A plurality of screws 43 penetrates the frames 31 and 32 and the printed boards 21, 22 and 23, and fixes the frames 31 and 32 and the printed boards 21, 22 and 23 between the cover 41 and the base 42.
次に図２のプリント基板接続構造の組み立て方法について説明する。図４から図６は、図２のプリント基板接続構造の組み立て方法を示す断面図である。 Next, a method for assembling the printed circuit board connection structure of FIG. 2 will be described. 4 to 6 are sectional views showing a method for assembling the printed circuit board connection structure of FIG.
まず、図４に示すように、ベース４２にフレーム３２が積載され、フレーム３２の上に最も底面のプリント基板２３が積載され、接触型コネクタ１１に設けられた位置決めピン（図示せず）とプリント基板２３に設けられた位置決め穴（図示せず）が嵌合するよう、プリント基板２３の上面に接触型コネクタ１１が配置される。 First, as shown in FIG. 4, the frame 32 is loaded on the base 42, the bottom printed circuit board 23 is loaded on the frame 32, and positioning pins (not shown) provided on the contact-type connector 11 and printing are performed. The contact-type connector 11 is arranged on the upper surface of the printed circuit board 23 so that positioning holes (not shown) provided in the circuit board 23 are fitted.
次に、図５に示すように、接触型コネクタ１１がコネクタ挿入用貫通穴３１１に嵌合するようプリント基板２３の上面にフレーム３１が配置される。
Next, as shown in FIG. 5, the frame 31 is disposed on the upper surface of the printed circuit board 23 so that the contact-type connector 11 is fitted into the connector insertion through
そして、図６に示すように、プリント基板２２が、接触型コネクタ１１に設けられた位置決めピン（図示せず）とプリント基板２２に設けられた位置決め穴（図示せず）が嵌合するよう、フレーム３１の上に積載され、その上に、接触型コネクタ１１がコネクタ挿入用貫通穴３１１に嵌合するようプリント基板２２の上面に配置される。さらに、フレーム３１が、接触型コネクタ１１とコネクタ挿入用貫通穴３１１とが嵌合するようプリント基板２２の上面に配置され、その上に、プリント基板２１が、接触型コネクタ１１に設けられた位置決めピン（図示せず）とプリント基板２１に設けられた位置決め穴（図示せず）が嵌合するよう、フレーム３１の上に積載される。さらにプリント基板２１の上にフレーム３２及びカバー４１が積載される。図６に示すように、カバー４１、フレーム３１、３２及びプリント基板２１、２２、２３、ベース４２まで貫通する穴が形成される。
Then, as shown in FIG. 6, the printed circuit board 22 is fitted with a positioning pin (not shown) provided on the contact-type connector 11 and a positioning hole (not shown) provided on the printed circuit board 22. The contact type connector 11 is placed on the upper surface of the printed circuit board 22 so as to fit in the connector insertion through
そしてカバー４１からベース４２まで貫通する穴にネジ４３を挿入し、ネジ４３により、フレーム３１、３２及びプリント基板２１、２２、２３が図の上下方向に押し付けられ、これらがカバー４１とベース４２の間に固定される。 Then, screws 43 are inserted into holes penetrating from the cover 41 to the base 42, and the frames 31 and 32 and the printed circuit boards 21, 22, and 23 are pressed in the vertical direction of the figure by the screws 43. Fixed between.
このように接触型コネクタ１１を複数のプリント基板１１、１２、１３で挟み込む構造の組み立てが実現できる。この構造により、基板の間を接続する接触型コネクタの実装面積を極小にしつつ、プリント基板間を任意のトポロジーで安定に接続することができる。 Thus, the assembly of the structure in which the contact-type connector 11 is sandwiched between the plurality of printed circuit boards 11, 12, 13 can be realized. With this structure, the printed circuit boards can be stably connected with an arbitrary topology while minimizing the mounting area of the contact type connectors for connecting the boards.
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 While the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.
１ プリント基板接続構造
１１ 接触型コネクタ
２１、２２、２３ プリント基板
３１、３２ フレーム
３１１ コネクタ挿入用貫通穴
３１２ ネジ用貫通穴
４１ カバー
４２ ベース
４３ ネジ
５１ 上部配線基板
５２ 下部配線基板
５３ 接触型コネクタ
５４ 電極部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printed circuit board connection structure 11 Contact type connector 21, 22, 23 Printed circuit board 31, 32
Claims (8)
前記接触型コネクタを挟んで配置され前記接触型コネクタに接続される第１及び第２のプリント基板と、
前記接触型コネクタが挿入され前記接触型コネクタの高さに対応する厚みを有する第１のフレームと、
を有するプリント基板接続構造。 Contact type connectors,
A first printed circuit board and a second printed circuit board which are arranged with the contact type connector interposed therebetween and connected to the contact type connector;
A first frame into which the contact connector is inserted and having a thickness corresponding to the height of the contact connector;
A printed circuit board connection structure.
前記第１のフレームの上面及び下面は、前記第１のフレームを挟む前記第１及び第２のプリント基板の周縁部に接して固定される略平行な平面である、
請求項１に記載のプリント基板接続構造。 The first frame has a through hole for supporting the contact-type connector inside,
The upper surface and the lower surface of the first frame are substantially parallel planes fixed in contact with the peripheral portions of the first and second printed circuit boards sandwiching the first frame.
The printed circuit board connection structure according to claim 1.
前記第２のプリント基板の前記第１のプリント基板と反対側を覆う第２のカバーと、
前記第１のプリント基板と前記第１のカバーの間、及び前記第２のプリント基板と前記第２のカバーの間に積載される第２のフレームと、
前記第１及び第２のフレームと前記第１及び第２のプリント基板とを一括して貫通し前記第１及び第２のフレームと前記第１及び第２のプリント基板とを前記第１及び第２のカバーの間に固定するネジと、
を有する請求項１から７のいずれかに記載のプリント基板接続構造。 A first cover covering the opposite side of the first printed circuit board from the second printed circuit board;
A second cover covering the opposite side of the second printed circuit board from the first printed circuit board;
A second frame stacked between the first printed circuit board and the first cover and between the second printed circuit board and the second cover;
The first and second frames and the first and second printed boards are collectively penetrated, and the first and second frames and the first and second printed boards are passed through the first and second printed boards. A screw to be fixed between the two covers;
The printed circuit board connection structure according to claim 1, comprising:
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