JP2001168243A - 電子部品モジュール、及びその製造方法等 - Google Patents

電子部品モジュール、及びその製造方法等

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造工程が簡易とできる電子部品モジュール
を提供すること。 【解決手段】 電子部品モジュール１には、上下一対の
基板２，３が設けられている。下側の第一基板２には、
複数のスルーホール１０とこのスルーホール１０のそれ
ぞれにピン７，９が貫通されている。ピン７，９は、第
一基板２の上下両面側に突設されており、下端側は電子
部品モジュール１をソケットに装着するときに使用され
る。一方、ピン７，９の上端側は、第二基板３の下面側
に設けられた接続部６にハンダ付けするために使用され
る。位置決めピン９は、ピン７よりも高い位置まで突設
されており、第二基板３のスルーホール８に嵌め込まれ
ることで、両基板２，３の位置決めがなされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品モジュー
ル、及びその製造方法等に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１５には、従来の電子部品モジュール
１００の側断面図を示した。この電子部品モジュール１
００は、上下一対に重ね合わされた二枚のプリント基板
１０１，１０２を備えている。両プリント基板１０１，
１０２のうち、上側のプリント基板１０１の上面には、
各種の電子部品１０４が装着されており、これらの電子
部品１０４は、図示しない基板内部の配線によって、下
面の銅箔１０５の一部と接続されている。銅箔１０５
は、プリント基板１０１の所定の区画において、適度な
間隔を隔てながら設けられている。また、下側のプリン
ト基板１０２には、上側プリント基板１０１の銅箔１０
５の位置に合わせて、スルーホール１０６が設けられて
いる。このスルーホール１０６のそれぞれには、プリン
ト基板１０２を上下に貫通するピン１０７が備えられて
いる。ピン１０７の上端には、半田ボール１０３が装着
されており、この半田ボール１０３を介して、上下のプ
リント基板１０１，１０２が接続されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような電子部品
モジュール１００では、上下のプリント基板１０１，１
０２を接続するために半田ボール１０３が使用されてい
るため、製造工程が煩雑となり、製品自体も高価となっ
てしまう。本発明は、上記した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、製造工程が簡易となる電子部品
モジュール及び、そのための製造方法を提供することに
ある。また、他の目的は、上記の電子部品モジュールを
製造するために使用可能なプレス治具を提供することで
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに請求項１の発明に係る電子部品モジュールは、複数
のスルーホールを備えそのスルーホールのそれぞれにピ
ンが貫通された第一基板と、この第一基板の厚み方向に
積み重ねられるとともに前記ピンの一端部が接続可能な
接続部を設けた第二基板とを備え、前記両基板のうち少
なくともいずれか一方側の基板には、電子部品が装着さ
れるものであって、前記ピンの一端部は、前記第一基板
において前記第二基板と対向する対向面から突出され
て、前記第二基板の接続部に固着されていることを特徴
とする。請求項２の発明は、請求項１に記載のものであ
って、前記複数のピンのうちの一部は、前記第一基板の
対向面から他のピンよりも高く突設された位置決めピン
とされており、前記第二基板において前記第一基板と対
向する対向面には、前記位置決めピンを受入可能な位置
決め凹部が設けられていることを特徴とする。
【０００５】請求項３の発明は、請求項１または２のい
ずれかに記載の電子部品モジュールを製造する方法であ
って、前記ピンを前記第一基板のスルーホールに対応し
た位置に立設させ、これらのピンに対して前記第一基板
を押し付けることにより前記スルーホールのそれぞれに
前記ピンをその両端部が前記第一基板から突出した状態
で貫通させ、この第一基板と前記第二基板とを厚み方向
に積み重ねた状態で前記ピンの一端部を前記第二基板の
接続部に固着することを特徴とする。請求項４の発明に
係るプレス治具は、複数のスルーホールを備えた基板に
おいて、この基板の表裏両面側からピンの両端部が突出
した状態となるように、前記スルーホールのそれぞれに
前記ピンを押し入れるためのものであって、前記ピンを
立設させた状態で受入可能な下側治具と、この下側治具
の上方から前記基板を押し付けて前記スルーホールに前
記ピンを貫通させる上側治具とを備えるとともに、前記
上側治具には、前記基板を押し付けたときにこの基板の
上面から突設される前記ピンとの当接を回避する当接回
避溝が設けられていることを特徴とする。
【０００６】
【発明の作用、および発明の効果】請求項１の発明によ
れば、ピンの一端部は第一基板において第二基板と対向
する対向面から突出されて、第二基板の接続部に固着さ
れている。このため、ピンの一端部に半田ボールを載せ
る工程が不要となるので、製造工程が簡単とできる。ま
た、これにより、製造コストも低下させることができ
る。請求項２の発明によれば、位置決めピンが位置決め
凹部に受け入れられるので、両基板の位置決めが容易と
なる。
【０００７】請求項３の発明によれば、請求項１または
２のいずれかに記載された電子部品モジュールを製造す
ることができる。請求項４の発明によれば、上側治具に
は当接回避溝が設けられているので、プレス操作の際
に、基板のスルーホールにピンを押し込んだときに、上
側治具とピンとの当接が回避される。このため、表裏両
面にピンが突設した状態の基板を提供できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態につい
て、図１〜図１１を参照しつつ詳細に説明する。図１に
は、電子部品モジュール１を示した。この電子部品モジ
ュール１は、コンピュータのＣＰＵモジュールであり、
上面側には図示しない放熱板が組み付けられる。電子部
品モジュール１には、上下一対の基板２，３が備えられ
ており、このうち上側の第二基板３の上面３Ｂには、複
数の電子部品４が装着されている。また、第二基板３の
下面３Ａと第一基板２の上面２Ａ（いずれの面も、本発
明における「対向面」に該当する）とは、互いに対向し
た状態で、所定の間隔を隔てて固定されている。
【０００９】第二基板３の上面３Ｂにおいて、四隅には
位置決め凹部８が設けられている。この位置決め凹部８
は、第二基板３を上下に貫通した状態とされており、後
述する位置決めピン９が貫通されて、第二基板３の上面
３Ｂにハンダにより固着される（図２を合わせて参
照）。また、第二基板３の下面３Ａには、銅箔からなる
複数の接続部６が、所定のピッチを隔てつつ、全体とし
てロ字状に設けられている（図３を合わせて参照）。こ
の接続部６には、後述するように、ピン７の上端部がハ
ンダにより固着されている。なお、図示はしないが、第
二基板３の内部は、多段状とされており、その内部に配
線が設けられて、電子部品４と所定の接続部６とが電気
的に接続されている。一方、第一基板２には、第二基板
３における接続部６の位置に整合させて、複数のスルー
ホール１０が開口されている。このスルーホール１０に
は、それぞれピン７，９が押し込まれている。各スルー
ホール１０が下面２Ｂ側に開口する縁側には、テーパー
面１０Ａが設けられており、ピン７，９の押し込み操作
が円滑に行われるようになっている。これらのピン７，
９は、導電性金属材から形成されており、電子部品モジ
ュール１の下方に配されるマザーボード（図示せず）の
スロットに嵌め込まれることで、電子部品モジュール１
とマザーボードとが接続されるようになっている。
【００１０】二種類のピン７，９は、前述のように、上
側の第二基板３の位置決め凹部８に対応する位置に突設
された位置決めピン９と、第二基板３の接続部６に対応
する位置に突設されたピン７とされている。両ピン７，
９は、第一基板２の下面２Ｂ側には、同じ位置まで垂下
されている一方、上面２Ａ側には、位置決めピン９の方
がピン７よりも高い位置まで突設されている。位置決め
ピン９の上端の位置は、ピン７の上端の位置に比べる
と、ほぼ第二基板３の厚さ分だけ高く設定されており、
両基板２，３が積み重ねられたときには、位置決めピン
９の上端が第二基板３の上面に僅かに突設するようにな
っている。また、各ピン７，９の中央付近には、下面２
Ｂに当接する当接縁部１１が鍔状に張り出されている。
【００１１】次に、この電子部品モジュール１を製造す
る方法について、図３〜図１０を参照しつつ説明する。
図４には、第一基板２を示した。第一基板２は、例え
ば、ガラスエポキシ基板やポリイミド基板、セラミック
基板等から形成されている。第一基板２には、予め所定
の間隔で、スルーホール１０が開口されている。また、
図５および図６には、振動ピン立て機１２を示した。こ
の振動ピン立て機１２には、一度のピン立て作業によっ
て、図示九枚の第一基板２のスルーホール１０に押し入
れられる本数のピン７を立てることができるようになっ
ている。すなわち、振動ピン立て機１２には、第一基板
２の大きさに合わせたピン立て区画１３が左右および上
下に三列ずつ設けられており、各ピン立て区画１３の内
側に、スルーホール１０の位置に合わせたピン立て穴１
４Ａ，１５Ａが設けられている。
【００１２】なお、図示はしないが、振動ピン立て機１
２の下方には、振動モータが備えられており、その振動
モータの駆動によって、振動ピン立て機１２全体が振動
するようになっている。振動ピン立て機１２には、図６
および図７等に示すように、分離可能な上下二枚の板状
の部材１４，１５が設けられている。このうち、上側の
上板部１４には、第一基板２のスルーホール１０に整合
する位置に、上下に貫通するピン立て穴１４Ａが設けら
れている。このピン立て穴１４Ａの穴径は、ピン７の当
接縁部１１の外径よりも大きく形成されている。また、
ピン立て穴１４Ａの上側の穴縁には、ピン７を誘い込む
テーパー面１４Ｂが設けられている。なお、上板部１４
の上下高さは、ピン７の上半部の長さ（ピン７の上端か
ら当接縁部１１までの長さ）よりも高く形成されてい
る。
【００１３】一方、下側の下側治具１５にも、上側のピ
ン立て穴１４Ａの位置に整合させて、ピン立て穴１５Ａ
が上下に貫通して設けられている。このピン立て穴１５
Ａの穴径は、ピン７の径よりも僅かに大きくされてい
る。また、下側治具１５のピン立て穴１５Ａの上側の穴
縁にも、同様のテーパー面１５Ｂが設けられており（図
７を参照）、ピン７の下端がピン立て穴１４Ａから円滑
に誘導されるようになっている。また、下側治具１５の
上下高さは、ピン７の下半部の長さ（ピン７の下端から
当接縁部１１までの長さ）よりも高く形成されている。
なお、下側治具１５の四隅からは、位置決め突条２１が
突設されており、これが上板部１４の四隅に貫通して設
けられた位置決め孔部に嵌まり込むことによって、上下
の部材１４，１５の位置ずれが規制された状態となる。
【００１４】上下一対の部材１４，１５を整合させた状
態としておき、上板部１４の上面に、所定数のピン７を
載置しておく（図６を参照）。そして、振動ピン立て機
１２を駆動させると、両部材１４，１５が適度に振動
し、図７に示すように、ピン７が全てのピン立て穴１４
Ａ，１５Ａに嵌まり込む。このときピン７は、当接縁部
１１をピン立て穴１５Ａの穴縁に当接させた状態となっ
ている。次に、上板部１４のみを取り外した後に、各ピ
ン立て区画１３の四隅に位置するピン７を取り外して、
位置決めピン９に取り替える。この状態で、第一基板２
をピン７，９の上方から押圧する（図８を参照）。この
とき、第一基板２は、上側治具１６に保持された状態と
なっている。上側治具１６は、下側治具１５とほぼ同一
の大きさを備えており、四隅には、位置決め突条２１を
貫通可能な位置決め孔部が開放されている。また、上側
治具１６には、下側治具１５のピン立て区画１３に対応
した位置に、第一基板２を保持しておく凹所１７が設け
られている。この凹所１７の奥面側（図７において、上
面側）には、第一基板２のスルーホール１０の位置に整
合して、当接回避溝１８，１９が設けられている。この
うち、当接回避溝１９は、第一基板２の四隅に位置する
ものであり、位置決めピン９の外径よりも大きい内径を
備えている。また、当接回避溝１８は、ピン７の外径よ
りも大きな内径を備え、有底状とされている。なお、当
接回避溝１８の深さは、ピン７の上半部の高さよりも深
くなっている。
【００１５】第一基板２を装着した上側治具１６を下側
治具１５の上面に重ねるようにしてプレスすると、突設
されたピン７，９が、それぞれ対応するスルーホール１
０の内部に押し込まれる（図９を参照）。なお、このと
き、スルーホール１０の開口縁に設けられたテーパー面
１０Ａによって、ピン７，９の上端部が円滑にスルーホ
ール１０内に円滑に案内される。こうして、プレス操作
が完了した後に、第一基板２を上下両治具１５，１６か
ら取り外すと、図１０および図１１に示すように、ピン
７，９の上半部がスルーホール１０の内部に押し込まれ
ており、当接縁部１１が下面２Ｂに当接した状態となっ
ている。また、ピン７，９の上下両端部は、第一基板２
の上下両面２Ａ，２Ｂから突出した状態で、スルーホー
ル１０を貫通している。
【００１６】このようにして第一基板２にピン７，９を
装着した後に、第一基板２の上面２Ａ側に第二基板３の
下面３Ａ側を載せるようにして積層する。このとき、第
一基板２から突設する四本の位置決めピン９が、第二基
板３の位置決め凹部８に嵌まり込むので、容易に両基板
２，３の位置決めがなされる。なお、この積層作業に先
立ち、第二基板３の上面３Ｂに各種電子部品４を実装す
るとともに、第二基板３の下面３Ａに設けられている接
続部６に、クリームハンダ等を印刷等の方法により付着
させておく。次に、両基板２，３をリフロー処理するこ
とにより、ピン７の上端部と接続部６とをハンダによっ
て固着する。こうして、電子部品モジュール１の製造が
完了する。
【００１７】このように、本実施形態によれば、上下の
基板２，３を固定するための半田ボール１０３が不要と
なるので、電子部品モジュール１の製造工程が簡易とな
る。また、これに伴い、製造コストも低下させることが
できる。また、上下の基板２，３を組み付ける際に、位
置決めピン９が位置決め凹部８に嵌まり込むので、両基
板２，３の位置決めが容易となる。さらに、第一基板２
にピン７，９を押し入れるために使用するプレス用の治
具において、上側治具１６には、ピン７，９との当接を
回避する当接回避溝１８，１９が設けられているので、
上側治具１６とピン７，９との当接が回避される。この
ため、表裏両面にピン７，９が突設した状態の第一基板
２を提供できる。
【００１８】＜他の実施形態＞本発明の技術的範囲は、
上記した実施形態によって限定されるものではなく、例
えば、次に記載するようなものも本発明の技術的範囲に
含まれる。その他、本発明の技術的範囲は、均等の範囲
にまで及ぶものである。本実施形態によれば、電子部品
４は第一基板２に実装されているが、本発明によれば、
図１２および図１３に示した他の実施形態のように、電
子部品モジュール２２を製造するに際して、電子部品４
を第一基板２側に実装してもよい。また、上記の実施形
態では、上側治具１６の凹所１７内に第一基板２を収容
するようにしているが、本発明によれば、図１４に示す
ように上側治具３０の下面側３０Ａを平面状としてもよ
い（なお、以下の説明では、上記の実施形態と同様の構
成には、同一の符号を付して説明を省略する。）。プレ
ス操作の際には、まず、第一基板２のスルーホール１０
に、下側治具１５に立設された位置決めピン９を軽く挿
入することにより行う。その位置決め操作の後に、上側
治具３０のガイド孔３１に、下側治具１５の位置決め突
条２１を嵌込むことで、スルーホール１０と当接回避溝
１８，１９との位置を整合させる。そして、上下の治具
１５，３０により、プレスを行う。このようにしても、
上記の実施形態と同様の作用および効果を奏することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における電子部品モジュールの斜視
図
【図２】電子部品モジュールの部分側断面図
【図３】第二基板の裏面側を示す斜視図
【図４】第一基板の平面図
【図５】振動ピン立て機の平面図
【図６】振動ピン立て機の側断面図
【図７】振動ピン立て機によってピンを立てたときの部
分側断面図
【図８】下側治具にピンを立てた状態で、上側治具に収
容した第一基板をプレスするときの様子を示す部分側断
面図
【図９】上下治具によるプレス操作を完了したときの部
分側断面図
【図１０】ピンをスルーホールに押し入れた後の第一基
板の部分側断面図
【図１１】第一基板の下面側を示す斜視図
【図１２】他の実施形態における電子部品モジュールの
斜視図
【図１３】他の実施形態における電子部品モジュールの
部分側断面図
【図１４】他の実施形態における治具によってプレス操
作を行うときの部分側断面図
【図１５】従来の電子部品モジュールの部分側断面図
【符号の説明】
１，２２…電子部品モジュール ２…第一基板 ２Ａ…対向面 ３…第二基板 ３Ａ…対向面 ４…電子部品 ６…接続部 ７，９…ピン ８…位置決め凹部 ９…位置決めピン １０…スルーホール １５…下側治具 １６，３０…上側治具 １５，１６，３０…プレス治具 １８，１９…当接回避溝

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のスルーホールを備えそのスルーホ
    ールのそれぞれにピンが貫通された第一基板と、この第
    一基板の厚み方向に積み重ねられるとともに前記ピンの
    一端部が接続可能な接続部を設けた第二基板とを備え、
    前記両基板のうち少なくともいずれか一方側の基板に
    は、電子部品が装着される電子部品モジュールであっ
    て、 前記ピンの一端部は、前記第一基板において前記第二基
    板と対向する対向面から突出されて、前記第二基板の接
    続部に固着されていることを特徴とする電子部品モジュ
    ール。
  2. 【請求項２】 前記複数のピンのうちの一部は、前記第
    一基板の対向面から他のピンよりも高く突設された位置
    決めピンとされており、前記第二基板において前記第一
    基板と対向する対向面には、前記位置決めピンを受入可
    能な位置決め凹部が設けられていることを特徴とする請
    求項１に記載の電子部品モジュール。
  3. 【請求項３】 請求項１または２のいずれかに記載の電
    子部品モジュールを製造する方法であって、 前記ピンを前記第一基板のスルーホールに対応した位置
    に立設させ、これらのピンに対して前記第一基板を押し
    付けることにより前記スルーホールのそれぞれに前記ピ
    ンをその両端部が前記第一基板から突出した状態で貫通
    させ、この第一基板と前記第二基板とを厚み方向に積み
    重ねた状態で前記ピンの一端部を前記第二基板の接続部
    に固着することを特徴とする電子部品モジュールの製造
    方法。
  4. 【請求項４】 複数のスルーホールを備えた基板におい
    て、この基板の表裏両面側からピンの両端部が突出した
    状態となるように、前記スルーホールのそれぞれに前記
    ピンを押し入れるためのプレス治具であって、 前記ピンを立設させた状態で受入可能な下側治具と、こ
    の下側治具の上方から前記基板を押し付けて前記スルー
    ホールに前記ピンを貫通させる上側治具とを備えるとと
    もに、前記上側治具には、前記基板を押し付けたときに
    この基板の上面から突設される前記ピンとの当接を回避
    する当接回避溝が設けられていることを特徴とするプレ
    ス治具。
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