JP7325299B2 - プリント配線基板の接合部構造 - Google Patents

Description

本願は、プリント配線基板の接合部構造に関する。

硬質であるリジッド基板及び可撓性であるフレキシブル基板等のプリント配線板同士の接合において、通常、プリント配線基板は他の部材への接合のためのフォーミングおよび上記二つの基板を含む電子機器の実使用時の振動・衝撃により、プリント配線基板端部に応力が集中し、破断する場合がある。

そこで、特許文献１には、二つのプリント配線基板の接合部構造において、一のプリント配線基板の端部が他のプリント配線基板の裏面の一部まで達し、抱え込むように折り曲げられて、接続強度を向上させる接合部補強構造が開示されている。

特開２００７－２５８６１８号公報（段落００１１、図１）

しかしながら、特許文献１の場合、プリント配線基板を裏面側まで曲げて接合する必要があり、接合部構造を薄型化できないという問題があった。また、曲げる部分の面積が大きく、プリント基板を製造する際に、同一面積からの取れ数が少なく、低コスト化に問題があった。

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、プリント基板を小面積化することで低コスト化を可能にし、プリント配線基板の破断、接合部分の強度劣化を回避するだけでなく、薄型化が可能なプリント配線基板の接合部構造を提供すること目的とする。

本願に開示されるプリント配線基板の接合部構造は、第１の配線パターンが設けられた第１の基板と、第２の配線パターンが設けられ、折り曲げられた状態の二つの張り出し部を有する第２の基板と、前記第２の基板の二つの張り出し部の間に位置する前記第２の配線パターンの端部に設けられた第２の接続端子と前記第１の配線パターンの端部に設けられた第１の接続端子とが対向し、前記第２の接続端子と前記第１の接続端子が重なって接合された第１の接合部と、前記折り曲げられた状態の二つの張り出し部が、前記第１の基板の両端部側面に接合された第２の接合部とを備え、前記張り出し部は、前記第１の基板の側面と接合する位置にスルーホールが形成されたことを特徴とする。

本願によれば、折り曲げる前の第２の基板を小面積化することで低コスト化を可能にする。また、プリント配線基板間の接合強度が向上し、接続面積を拡大することなく、接合部構造の強度劣化を回避することができるだけでなく、接合部構造の薄型化を図ることができる。

実施の形態１に係るプリント配線基板の接合部構造を示す図である。 実施の形態２に係るプリント配線基板の接合部構造における接合前の状態を示す図である。 実施の形態２に係るプリント配線基板の接合部構造における接合前の状態を示す他の図である。 実施の形態３に係るプリント配線基板の接合部構造を示す図である。 実施の形態４に係るプリント配線基板の接合部構造を示す図である。

実施の形態１
図１は、実施の形態１に係るプリント配線基板の接合部構造１０１の構成を示す図である。図１（ａ）は、プリント配線基板の接合部構造の平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡＡ矢視断面図である。図１（ｃ）は、プリント配線基板の接合前の状態を示す平面図である。

図１（ａ）、図１（ｂ）および図１（ｃ）に示すように、この実施の形態１のプリント配線基板の接合部構造１０１は、第１の接続端子２ａを有する第１の配線パターン２が表面に設けられた第１の基板１と、第１の接続端子２ａと接合した第２の接続端子４ａを有する第２の配線パターン４が裏面に設けられ、端部が幅方向から第１の基板１を挟んで接合された第２の基板３とを備える。

第２の基板３の基板接合部側には、図１（ｃ）に示す矩形の張り出し部６が両側に備えられており、この張り出し部６の基板の幅方向のＸ方向は、第１の基板１の幅より長く、かつ張り出し部６を第１の基板１の基板のＸ方向の両端で第１の基板１を挟むように折り曲げた際に、第１の基板１の両側面を概ね覆う長さがあり、さらに基板長手方向のＹ方向の長さＬ２は第１の基板１と第２の基板３の基板長手方向の接続長さＬ１よりも長くなっている。

プリント配線基板の接合部構造１０１は、第１の接合部７により、第１の基板１上の第１の配線パターン２と第２の基板３下の第２の配線パターン４を、所定の接続長さ、すなわち第１の基板１と第２の基板３の基板長手方向の接続長さＬ１で接合する。さらに第２の基板３の２か所の張り出し部６を、第１の基板１の基板のＸ方向の両端で第１の基板１を挟むように折り曲げ、第１の基板１の側面と第２の基板３の張り出し部６の内側を第２の接合部８を用いて接合することで構成する。

上記の説明では、先に第１の基板１と第２の基板３を第１の接合部７で接合し、その後に第２の基板３の張り出し部を折り曲げる手順としたが、先に第２の基板３の張り出し部６を折り曲げて、その後の第１の基板１と第２の基板３を第１の接合部７で接合しても良い。

第１の基板１としては、例えばガラスエポキシ基板、ガラスコンポジット基板、紙エポキシ基板、セラミック基板等の硬質のリジッド基板を用いることができる。また、例えばポリイミド基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）基板等の可撓性を有するフレキシブル基板を用いてもよい。第２の基板３としては、例えばフレキシブル基板を用いる。

第１の配線パターン２は、第１の基板１の表面上に設計された導体の回路パターンである。同様に、第２の配線パターン４は、第２の基板３に設計された導体の回路パターンである。第１の配線パターン２と第２の配線パターン４は、第１の基板１及び第２の基板３上に圧延銅箔または電解銅箔等によりパターン加工して形成される。第１の配線パターン２及び第２の配線パターン４には、銅箔以外の金属箔を導体として使うことも可能である。

第１の接合部７と第２の接合部８は、異なる接合材料であっても良いし、同一の接合材料でも良い。接合材料の種類としては、はんだ、樹脂等があるが、第１の接合部７としてははんだまたは導電性の樹脂が用いられ、第２の接合部８としては、樹脂全般が用いられる。

以上のように、実施の形態１に係るプリント配線基板の接合部構造１０１によれば、第１の配線パターン２が設けられた第１の基板１と、第２の配線パターン４が設けられ、折り曲げられた状態の二つの張り出し部６を有する第２の基板３と、第２の基板３の二つの張り出し部６の間に位置する第２の配線パターン４の端部に設けられた第２の接続端子４ａと第１の配線パターン２の端部に設けられた第１の接続端子２ａとが対向し、第２の接続端子４ａと第１の接続端子２ａが重なって接合された第１の接合部７と、折り曲げられた状態の二つの張り出し部６が、第１の基板１の両端部側面に接合された第２の接合部８とを備えるようにしたので、第２の基板の断面をコの字状とし、かつ、張り出し部の基板長手方向（Ｙ方向）の長さを、第１の基板１と第２の基板３の基板長手方向の接続長さＬ１よりも長くすることで、プリント配線基板間の接合強度が向上し、プリント配線基板間の接続部分の面積を大きくすることなく、基板の接合部、及びフレキシブル基板の破断、接合部構造の強度劣化を回避することができるだけでなく、接合部構造の薄型化を図ることができる。また、これにより例えば、第２の基板を他の部材へ接合するためのフォーミングおよび第１の基板及び第２の基板が実装された電子機器の実使用時の振動・衝撃により、第１の基板と第２の基板の接続部分、特に第２の基板の第１の基板の接続端面付近への応力集中を緩和することができる。また、図１（ｃ）に示す第２の基板のＸ方向の長さは第１の基板の裏面側まで回り込む必要がないため、折り曲げ前の面積の小型化が可能となり、これにより低コスト化が可能となる。

実施の形態２．
実施の形態１では、第２の基板３において矩形の張り出し部６を用いた場合を示したが、実施の形態２では、台形の張り出し部を用いた場合について説明する。

図２は、実施の形態２に係るプリント配線基板の接合部構造１０１における接合前の状態を示す図である。図２に示すように、この実施の形態２のプリント配線基板の接合部構造１０１では、第２の基板３の基板接合部側には、台形の張り出し部２２が両側に備えられており、この張り出し部２２の基板の幅方向（Ｘ方向）は、第１の基板１の幅より長く、かつ張り出し部２２を第１の基板１の基板の幅方向（Ｘ方向）の両端で第１の基板１を挟むように折り曲げた際に、第１の基板１の両側面を概ね覆う長さがあり、さらに台形の張り出し部２２の台形の下底の基板長手方向（Ｙ方向）の長さＬ３は、第１の基板１と第２の基板３の基板長手方向の接続長さＬ１よりも長くなっている。実施の形態２によるプリント配線基板の接合部構造１０１のその他の構成については、実施の形態１のプリント配線基板の接合部構造１０１と同様であり、対応する部分には同符号を付してその説明を省略する。

以上のように、実施の形態２に係るプリント配線基板の接合部構造１０１によれば、張り出し部２２を台形の形状にしたので、実施の形態１の効果に加えて、さらに接合部構造を補強することができる。

なお、実施の形態２では、張り出し部２２を台形としたが、これに限るものではない。例えば、図３に示すように、第２の基板３の張り出し部３２が疑似台形（疑似台形の下底の基板長手方向（Ｙ方向）の長さＬ４）であってもよい。この場合も、同様の効果を得ることができる。

実施の形態３．
実施の形態１では、基板３の張り出し部６の内側を第２の接合部８のみを用いて接合した場合を示したが、実施の形態３では、張り出し部にも配線パターンを設けた場合について説明する。

図４は、実施の形態３に係るプリント配線基板の接合部構造１０１の構成を示す図である。図４（ａ）は、プリント配線基板の接合部構造の平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢＢ矢視断面図である。図４（ｃ）は、プリント配線基板の接合前の状態を示す平面図である。

図４（ａ）、図４（ｂ）および図４（ｃ）に示すように、この実施の形態３のプリント配線基板の接合部構造１０１では、第１の基板１には表面に第１の配線パターン２だけではなく、側面に第３の配線パターン４２が設けられており、また第２の基板３には裏面に第２の配線パターン４だけではなく、第２の基板３の張り出し部６の内側に第４の配線パターン４３が設けられている。

第１の基板１上の第１の配線パターン２と第２の基板３下の第２の配線パターン４を第１の接合部７を用いて、接続長さＬ１で接合するとともに、第１の基板１側面の第３の配線パターン４２と第２の基板３の張り出し部６内側の第４の配線パターン４３は、第２の接合部８を用いて接合されている。実施の形態３によるプリント配線基板の接合部構造１０１のその他の構成については、実施の形態１のプリント配線基板の接合部構造１０１と同様であり、対応する部分には同符号を付してその説明を省略する。

第１の基板１の側面に設けた第３の配線パターン４２と第２の基板３の張り出し部６の内側に設けた第４の配線パターン４３は導体のパターンではあるが、電気信号用の配線パターンとして使用しても、単に補強用ランドとしての他から独立した配線パターンであっても良い。

本実施の形態３の第１の接合部７および第２の接合部８としては、はんだまたは導電性の樹脂が用いられ、第２の接合部８としては、樹脂全般が用いられる。第１の接合部７と第２の接合部８は、異なる接合材料であっても良いし、同一の接合材料でも良い。

以上のように、実施の形態３に係るプリント配線基板の接合部構造１０１によれば、張り出し部２２を、第１の基板１の側面に設けられた第３の配線パターン４２と第２の基板３の張り出し部内側に設けられた第４の配線パターン４３とを介して接合するようにしたので、実施の形態１の効果に加えて、張り出し部との接合領域である第１の基板の側面を配線パターンに利用することにより、プリント配線基板の面積を縮小できる。

実施の形態４．
実施の形態１では、第１の基板１の側面と第２の基板３の張り出し部６をそのまま第２の接合部８を用いて接合する場合を示したが、実施の形態４では、張り出し部の接合部分にスルーホールを形成した場合について説明する。

図５は、実施の形態４に係るプリント配線基板の接合部構造１０１の構成を示す図である。図５（ａ）は、プリント配線基板の接合部構造の平面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）のＣＣ矢視断面図である。図５（ｃ）は、プリント配線基板の接合前の状態を示す平面図である。

図５（ａ）、図５（ｂ）および図５（ｃ）に示すように、この実施の形態４のプリント配線基板の接合部構造１０１では、第２の基板３の張り出し部６の第１の基板１の側面と接合する位置に、スルーホール６１が形成されている。この構成により、第１の基板１の側面と第２の基板３の張り出し部６を第２の接合部８を用いて接合する際に、スルーホール６１の円筒内壁と第１の基板１の側面間でフィレット８ａが形成される。なお、第２の接合部８にはんだを使用する際は、通常、スルーホール６１の内壁前面と、スルーホール６１の表面と裏面の開口部周縁に金属めっきが施される。

以上のように、実施の形態４に係るプリント配線基板の接合部構造１０１によれば、第２の基板３の張り出し部６の第１の基板１の側面と接合する位置に、スルーホール６１を形成したので、実施の形態１の効果に加えて、接合時に形成されるフィレットにより、接合強度の向上を図ることができる。また、スルーホールから接合面の濡れの状態を容易に確認することができる。

なお、本実施の形態４では、各張り出し部６にスルーホール１個を形成したが、これに限るものではなく、複数のスルーホールを形成しても良い。この場合も、同様の効果を得ることができる。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１ 第１の基板、２ 第１の配線パターン、２ａ 第１の接続端子、３ 第２の基板、４ 第２の配線パターン、４ａ 第２の接続端子、６ 張り出し部、７ 第１の接合部、８ 第２の接合部、１０１ プリント配線基板の接合部構造。

Claims (4)

1. 第１の配線パターンが設けられた第１の基板と、
   第２の配線パターンが設けられ、折り曲げられた状態の二つの張り出し部を有する第２の基板と、
   前記第２の基板の二つの張り出し部の間に位置する前記第２の配線パターンの端部に設けられた第２の接続端子と前記第１の配線パターンの端部に設けられた第１の接続端子とが対向し、前記第２の接続端子と前記第１の接続端子が重なって接合された第１の接合部と、
   前記折り曲げられた状態の二つの張り出し部が、前記第１の基板の両端部側面に接合された第２の接合部と
   を備え、
   前記張り出し部は、前記第１の基板の側面と接合する位置にスルーホールが形成されたことを特徴とするプリント配線基板の接合部構造。
2. 前記第１の基板は、リジット基板であることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線基板の接合部構造。
3. 前記第２の基板は、フレキシブル基板であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプリント配線基板の接合部構造。
4. 前記張り出し部は、前記第２の基板の長手方向の前記張り出し部の長さが、前記第１の基板と前記第２の基板の接続長さよりも長いことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のプリント配線基板の接合部構造。

Images