JP2001251025A - 部品実装基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板上のパターンを変更せずに、実装部品を
変更できるようにする。 【解決手段】 部品実装基板上の略同一位置に、リード
型コンデンサ実装用のランドおよびランドパターン１
と、チップコンデンサ実装用のパターン２とを予め形成
しておくため、必要に応じて、リード型コンデンサとチ
ップコンデンサのいずれか一方を任意に選択して実装す
ることができる。また、ピン数の異なる複数種類のDRAM
それぞれに対応したパターンを予め部品実装基板上に形
成しておき、そのうちのいずれかを任意に選択してDRAM
を実装できるようにするため、時と場合により、部品実
装基板のパターンを変更することなく、所望のDRAMを実
装することができる。また、形状の異なるＩＣそれぞれ
に対応するパターンを予め部品実装基板上に形成してお
き、各パターンの対応する端子同士を導通させておくた
め、いずれか一つのＩＣを任意に選択して実装すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種の回路部品を
実装するためのパターンが形成された部品実装基板に関
し、特に、回路部品の差し替えを考慮に入れた部品実装
基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント基板のパターン設計は、プリン
ト基板上に実装される各種部品の形状やピン配置を考慮
に入れて行うのが一般的であるため、プリント基板上の
各部品実装位置には、特定の部品しか実装できないこと
が多い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、量産途
中において、該当部品の入手が困難になったり、性能や
コスト等の面から該当部品を使用できなくなる場合があ
る。このような場合、従来は、プリント基板の設計から
やり直さなければならず、設計変更に要するコストがか
かるとともに、設計変更にかなりの時間を要するという
問題があった。

【０００４】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、基板上のパターンを変更せず
に、実装部品を変更することができる部品実装基板を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明は、ピン配置、ピン間隔および
ピン形状の少なくともいずれかが異なる複数の回路部品
を差し替えて回路基板に実装できるように、前記複数の
回路部品のそれぞれに対応して前記回路基板上に形成さ
れる複数の部品接続パターンを備え、前記部品接続パタ
ーンのそれぞれを、前記回路基板上に近接して形成す
る。

【０００６】請求項１の発明では、複数の回路部品のそ
れぞれに対応するパターンを回路基板上に近接して形成
しておくため、回路部品の差し替えを容易に行うことが
できる。

【０００７】請求項２の発明では、複数の回路部品のそ
れぞれに対応するパターンの実装位置が少なくとも一部
重なるようにするため、パターンの実装面積を削減でき
る。

【０００８】請求項３の発明では、リード部品を実装す
るためのパターンと、面実装部品を実装するためのパタ
ーンとを予め形成しておくため、リード部品と面実装部
品との差し替えが可能になる。

【０００９】請求項４の発明では、ラジアル形状または
アキシャル形状の回路部品用のパターンと、チップ部品
用のパターンとを予め基板に形成しておくため、ラジア
ル形状またはアキシャル形状の回路部品と、チップ部品
との差し替えが可能になる。

【００１０】請求項５の発明では、ピン配置の異なる複
数の面実装部品を実装するための複数のパターンを予め
基板に形成しておくため、ＲＡＭなどのように、ピン数
やピン配置の異なる品種が数多く存在する回路部品の差
し替えを容易に行うことができる。

【００１１】請求項６の発明では、ＳＯＪタイプの回路
部品のパターンとＳＯＰタイプの回路部品のパターンを
予め基板に形成しておくため、両タイプの回路部品の差
し替えを容易に行うことができる。

【００１２】請求項７の発明では、ピン配置の異なる複
数のリード部品を実装するためのパターンを予め形成し
ておくため、ピン配置の異なるリード部品同士の差し替
えが可能になる。

【００１３】請求項８の発明では、サイズの異なる２種
類のＵＳＢコネクタを実装するためのパターンを予め形
成しておくため、基板のパターンを変更することなく、
どちらのＵＳＢコネクタも実装することができる。

【００１４】請求項９の発明では、ピン配置の異なる複
数種類の直流電圧変換用レギュレータＩＣを実装するた
めのパターンを予め形成しておくため、基板のパターン
を変更することなく、レギュレータＩＣの差し替えが可
能になる。

【００１５】請求項１０および１１の発明では、ピン数
およびピン配置の少なくとも一方の異なる複数のコネク
タを実装するための複数のパターンを予め形成しておく
ため、基板のパターンを変更することなく、コネクタの
差し替えが可能になる。

【００１６】特に、プリンタヘッドとの間でデータ伝送
を行うためのコネクタの場合、異なる機能をもったプリ
ンタヘッドに対応して、コネクタを差し替えることがで
きる。

【００１７】請求項１２の発明では、複数のＩＣのパタ
ーンを予め形成しておくため、基板のパターンを変更す
ることなく、ｍ個のＩＣを、ｍ個未満のｎ個のＩＣにま
とめることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る部品実装基板
について、図面を参照しながら具体的に説明する。以下
では主に、プリンタに内蔵される部品実装基板のパター
ン配置について説明する。

【００１９】（第１の実施形態）図１は本発明に係る部
品実装基板の第１の実施形態を示すパターン図であり、
コンデンサの実装位置周辺のパターンを示している。部
品実装基板には、アルミ電解コンデンサ、タンタル電解
コンデンサ、セラミックコンデンサ、フィルムコンデン
サなどの種々のコンデンサが実装される。コンデンサの
形状にも様々なものがあるが、大きくわけると、２本の
ピンが突き出たリード型コンデンサと、面実装用のチッ
プコンデンサの２種類がある。リード型コンデンサには
さらに、縦長のラジアル型と、横長のアキシャル型とが
ある。

【００２０】例えば、電解コンデンサには、リード型と
面実装型の両タイプがあり、時と場合により、入手性の
良いものと悪いものが変化する。そこで、本実施形態
は、部品実装基板の同一位置に、形状の異なるコンデン
サを実装できるようにしている。

【００２１】具体的には、図１に示すように、リード型
コンデンサ実装用のランド・パターン１に近接してチッ
プコンデンサ実装用のパターン２を形成し、両パターン
１，２を導通させておく。リード型コンデンサを実装す
る場合は、図１の点線ａ１の位置に実装し、チップコン
デンサを実装する場合は、図１の点線ａ２の位置に実装
する。これにより、基板のパターンを変更することな
く、略同一の電気特性をもち形状の異なる複数のコンデ
ンサの差し替えが可能になる。

【００２２】このように、第１の実施形態では、部品実
装基板上の略同一位置に、リード型コンデンサ実装用の
ランドおよびランドパターンと、チップコンデンサ実装
用のパターンとを予め形成しておくため、必要に応じ
て、リード型コンデンサとチップコンデンサのいずれか
一方を任意に選択して実装することができる。

【００２３】なお、コンデンサ以外の部品（抵抗やコイ
ルなどの受動部品だけでなく、トランジスタなどの能動
部品も含む）についても、図１と同様に、リード部品用
のランドおよびランドパターンと、チップ部品用のパタ
ーンとを近接して形成することで、基板のパターンを変
更することなく、部品の差し替えが可能になる。

【００２４】（第２の実施形態）第２の実施形態は、ピ
ン数の異なるＩＣへの差し替えを可能にしたものであ
る。

【００２５】図２は本発明に係る部品実装基板の第２の
実施形態のパターン図であり、プリンタ制御用のＣＰＵ
が作業用などに使用するDRAMの実装位置周辺のパターン
図を示している。また、図３は図２のパターン図に対応
する部分の回路図である。

【００２６】DRAMには、ピン配置の異なる数多くの品種
があり、また、値段の変動も激しいため、時と場合によ
り、品種を変更できるようにするのが望ましい。さら
に、DRAMの容量の大きい高性能基板と、容量の小さい低
価格基板とを用意しなければならない場合もある。

【００２７】そこで、図２および図３では、ピン数の異
なる二種類のDRAM３，４を、部品実装基板の略同一位置
に実装できるようにしている。図２の点線ｂ１には40ピ
ンのDRAM３が実装され、点線ｂ２には44ピンのDRAM３が
実装される。点線ｂ１，ｂ２の実装位置は互いにオーバ
ーラップしているため、部品実装基板の実装面積をあま
り取らずに２個のDRAM３，４のパターンを形成できる。

【００２８】このように、ピン数の異なる複数種類のDR
AMそれぞれに対応したパターンを予め部品実装基板上に
形成しておき、そのうちのいずれかを任意に選択してDR
AMを実装できるようにしたため、部品実装基板のパター
ンを変更することなく、ピン数やピン配置の異なるDRAM
の差し替えを行うことができる。

【００２９】なお、第２の実施形態は、種々のDRAMに適
用できるだけでなく、SRAMや各種のＲＯＭにも適用可能
である。また、三種類以上のＲＡＭやＲＯＭのパターン
を予め部品実装基板上に形成し、そのうちのいずれかを
任意に選択できるようにしてもよい。

【００３０】（第３の実施形態）第３の実施形態は、形
状の異なるＩＣのいずれかを任意に選択して、部品実装
基板上の略同一位置に実装できるようにしたものであ
る。

【００３１】図４は本発明に係る部品実装基板の第３の
実施形態のパターン図であり、プリンタ制御基板上に実
装されるＲＯＭの実装位置周辺のパターン図を示してい
る。

【００３２】ＲＯＭやＲＡＭ等の各種ＩＣには種々のタ
イプがあり、そのうちの代表的なものに、図５（ａ）の
ようにピンがパッケージの外側に突き出たＳＯＰ(Small
Outline Package)タイプと、図５（ｂ）のようにピン
がパッケージの内側に形成されたＳＯＪ(Small Outline
J-leaded package)タイプがある。

【００３３】図４の点線ｃ１はＳＯＰタイプのＲＯＭに
対応するパターン、点線ｃ２はＳＯＪタイプのＲＯＭに
対応するパターンを示している。前者のパターンと後者
のパターンは、互いに対応するピン同士が導通してい
る。したがって、点線ｃ１にＲＯＭを実装しても、点線
ｃ２にＲＯＭを実装しても、配線の接続経路は同じにな
る。

【００３４】このように、第３の実施形態は、形状の異
なるＩＣそれぞれに対応するパターンを予め部品実装基
板上に形成しておき、各パターンの対応する端子同士を
導通させておくため、いずれか一つのＩＣを任意に選択
して実装することができる。

【００３５】なお、実装される部品は、ＲＯＭには限定
されない。ピン形状の異なる複数種類のタイプを有する
各種のＩＣ（例えば、ＲＡＭや各種コントローラなど）
についても、同様に適用可能である。

【００３６】また、ＳＯＪとＳＯＰ以外のタイプ（例え
ば、ＰＧＡ:Pin Grid Arrayなど）に対応したパターン
を部品実装基板に形成してもよい。

【００３７】（第４の実施形態）第４の実施形態は、複
数のＩＣを実装するか、これらＩＣを１つにまとめたＩ
Ｃを実装するかを、任意に選択できるようにしたもので
ある。

【００３８】図６は本発明に係る部品実装基板の第４の
実施形態のパターン図であり、プリンタの印字ヘッド駆
動用のＩＣの実装位置周辺のパターン図を示している。
また、図７は図６のパターン図に対応する部分の回路図
である。

【００３９】図７のＩＣ５，６は、プリンタの印字ヘッ
ドの駆動制御を行うＩＣである。ＩＣ７は、ＩＣ５，６
を一つにまとめたものであり、ＩＣ７を実装する場合は
ＩＣ５，６は不要になり、ＩＣ５，６を実装する場合は
ＩＣ７は不要になる。

【００４０】本来であれば、ＩＣ５，６の代わりにＩＣ
７を用いる方が、部品点数を減らせて、実装面積も削減
できるため望ましいが、入手性や部品コスト等の理由に
より、ＩＣ５，６を使用せざるを得ない場合がある。

【００４１】そこで、図６のパターン図では、ＩＣ５，
６を実装するためのパターンｄ１，ｄ２と、ＩＣ７を実
装するためのパターンｄ３とを予め部品実装基板に形成
しておき、ＩＣ５，６とＩＣ７のいずれか一方を任意に
選択して実装できるようにしている。これにより、ＩＣ
の数を減らした場合に、即座に対応できるようになる。

【００４２】図６では、点線ｄ１，ｄ２で示すＩＣ５，
６の実装位置と、点線ｄ３で示すＩＣ７の実装位置とを
一部オーバーラップさせている。このように、実装位置
を一部オーバーラップさせることで、部品実装基板上の
実装面積を削減でき、その分、高密度実装が可能にな
る。

【００４３】図６では、プリンタの印字ヘッド駆動用の
ＩＣを例に取って説明したが、他の種々のＩＣについて
も、第４の実施形態は適用可能である。すなわち、ｍ
（ｍは３以上の整数）個のＩＣをｎ（１≦ｎ＜ｍ）個の
ＩＣにまとめる場合に、ｍ個のＩＣ用のパターンと、ｎ
個のＩＣ用のパターンを予め部品実装基板上に近接して
形成すれば、ＩＣの差し替えを容易に行うことができ
る。

【００４４】（第５の実施形態）第５の実施形態は、形
状の異なる複数のリード部品のいずれかを任意に選択し
て実装できるようにしたものである。

【００４５】図８は本発明に係る部品実装基板の第５の
実施形態のパターン図であり、直流電圧レベル変換用の
レギュレータの実装位置周辺の回路図を示している。ま
た、図９は図８のパターン図に対応する部分の回路図で
ある。

【００４６】図９に示すレギュレータＩＣ８は３つの端
子を有し、レギュレータＩＣ９は５つの端子を有する。
これらレギュレータＩＣの機能は同じであり、５Ｖから
3.3Ｖに変換する。

【００４７】図８のレギュレータＩＣ８，９は、外部か
ら供給された５Ｖ電源電圧から3.3Ｖを生成するもので
ある。レギュレータにも色々なタイプがあり、ピン配
置、ピン数、ピン間隔、および電流容量などが必ずしも
一定ではない。このため、本実施形態では、形状の異な
る複数のレギュレータそれぞれに対応したパターンを予
め部品実装基板上に形成しておき、必要に応じて、いず
れかのパターンを任意に選択できるようにしている。

【００４８】図８の場合、斜線ｅ１，ｅ２に実装される
各レギュレータのＧＮＤピンと3.3Ｖピンの位置は、互
いに逆になっている。このため、図８のパターンｐ１で
ＧＮＤピン同士を導通させ、パターンｐ２で3.3Ｖピン
同士を導通させておく。これにより、点線ｅ１，ｅ２の
どちらにレギュレータを実装しても、正常動作させるこ
とができる。

【００４９】図８では、形状の異なる複数種類のレギュ
レータ用のパターンを実装する例を説明したが、形状の
異なる複数種類のタイプを有する、レギュレータ以外の
各種リード部品にも同様に適用可能である。

【００５０】（第６の実施形態）第６の実施形態は、ピ
ン数の異なる複数のコネクタのうち、いずれかを任意に
選択して実装できるようにしたものである。

【００５１】図１０は本発明に係る部品実装基板の第６
の実装基板のパターン図であり、コネクタ実装位置周辺
のパターン図を示している。

【００５２】プリンタ制御用の基板上には、印字ヘッド
に印字データを伝送するためのコネクタが設けられてい
る。印字ヘッドには、機能の異なる複数種類があるた
め、各印字ヘッドに応じて、コネクタのピン数が変わる
場合がある。このような場合、各印字ヘッドごとに部品
実装基板のパターンを設計していたのでは、コストがか
かるため、望ましくない。

【００５３】そこで、本実施形態では、ピン数の異なる
二種類のコネクタを実装するためのパターンｆ１，ｆ２
を予め部品実装基板に形成しておき、そのうちのいずれ
かのパターンを任意に選択できるようにしている。

【００５４】図１０に示すように、各コネクタのパター
ンは近接して形成され、対応する端子同士は導通してい
る。このため、いずれのパターンにコネクタを実装して
も、正常に動作する。

【００５５】なお、本実施形態は、種々のコネクタに適
用可能であり、三種類以上のコネクタに対応するパター
ンを部品実装基板に形成しておいてもよい。

【００５６】（第７の実施形態）第７の実施形態は、形
状の異なる複数のＵＳＢコネクタ実装用のパターンを部
品実装基板に形成しておくものである。

【００５７】図１１は本発明に係る部品実装基板の第７
の実施形態のパターン図であり、ＵＳＢコネクタの実装
位置周辺のパターン図を示している。また、図１２は図
１１のパターン図に対応する部分の回路図である。

【００５８】ＵＳＢコネクタには、サイズの大きなもの
と小さなものの２種類がある。サイズの小さいＵＳＢコ
ネクタ１１は図１１の点線ｇ１に実装され、サイズの大
きいＵＳＢコネクタ１２は図１１の点線ｇ２に実装され
る。点線ｇ１内のランド１１ａ〜１１ｄはサイズの小さ
いＵＳＢコネクタの固定ピン挿入位置を示し、ランド１
２ａ，１２ｂはサイズの大きいＵＳＢコネクタの固定ピ
ン挿入位置を示している。

【００５９】ＵＳＢコネクタには、図１２に示すよう
に、差動のデータ線Ｄ−，Ｄ＋と、電源線Ｖbusと、Ｇ
ＮＤ線の４つの信号線が設けられている。これら信号線
は、サイズの小さいＵＳＢコネクタ１１についてはパタ
ーン11e,11f,11g,11hに接続され、サイズの大きいＵＳ
Ｂコネクタ１２についてはパターン12e,12f,12g,12hに
接続される。パターン11e,11f,11g,11hとパターン12e,1
2f,12g,12hは、対応するもの同士が導通している。

【００６０】このように、第７の実施形態では、サイズ
の異なる二種類のＵＳＢコネクタを実装するためのパタ
ーンを予め形成しておくため、必要に応じて、任意のＵ
ＳＢコネクタを選択して取り付けることができる。

【００６１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、差し替え可能な複数の回路部品に対応するパター
ンを回路基板上に近接して形成しておくため、基板のパ
ターン設計を変更することなく、部品の差し替えを行う
ことができる。

【００６２】また、各パターンの実装位置を少なくとも
一部重ねるようにすれば、パターンの実装面積を削減で
き、高密度実装が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る部品実装基板の第１の実施形態を
示すパターン図。

【図２】本発明に係る部品実装基板の第２の実施形態の
パターン図。

【図３】図２のパターン図に対応する部分の回路図。

【図４】本発明に係る部品実装基板の第３の実施形態の
パターン図。

【図５】（ａ）はＳＯＰタイプ、（ｂ）はＳＯＪタイプ
の外観を示す図。

【図６】本発明に係る部品実装基板の第４の実施形態の
パターン図。

【図７】図６のパターン図に対応する部分の回路図。

【図８】本発明に係る部品実装基板の第５の実施形態の
パターン図。

【図９】図８のパターン図に対応する部分の回路図。

【図１０】本発明に係る部品実装基板の第６の実装基板
のパターン図。

【図１１】本発明に係る部品実装基板の第７の実施形態
のパターン図。

【図１２】図１１のパターン図に対応する部分の回路
図。

【符号の説明】 １ リード型コンデンサ実装用ランドパターン ２ チップコンデンサ実装用パターン ３，４ ＲＡＭ ５〜７ ヘッド駆動制御用ＩＣ ８，９ レギュレータＩＣ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ピン配置、ピン間隔およびピン形状の少な
   くともいずれかが異なる複数の回路部品を差し替えて回
   路基板に実装できるように、前記複数の回路部品のそれ
   ぞれに対応して前記回路基板上に形成される複数の部品
   接続パターンを備え、 前記部品接続パターンのそれぞれを、前記回路基板上に
   近接して形成することを特徴とする部品実装基板。
2. 【請求項２】前記複数の回路部品それぞれの実装位置が
   少なくとも一部重なるように、前記部品接続パターンを
   前記回路基板上に形成することを特徴とする請求項１に
   記載の部品実装基板。
3. 【請求項３】前記複数の部品接続パターンは、リード部
   品を実装するためのパターンと、面実装部品を実装する
   ためのパターンとを含むことを特徴とする請求項１また
   は２に記載の部品実装基板。
4. 【請求項４】前記複数の部品接続パターンは、ラジアル
   またはアキシャル形状の回路部品を実装するためのパタ
   ーンとチップ部品を実装するためのパターンとを含むこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載の部品実装基
   板。
5. 【請求項５】前記複数の部品接続パターンは、それぞれ
   異なるピン配置をもつ複数の面実装部品を実装するため
   の複数のパターンを含むことを特徴とする請求項１また
   は２に記載の部品実装基板。
6. 【請求項６】前記複数の部品接続パターンは、ＳＯＪ(S
   mall Outline J-leaded Package)タイプの回路部品の
   パターンと、ＳＯＰ(Small Outline Package)タイプの
   回路部品のパターンとを含むことを特徴とする請求項５
   に記載の部品実装基板。
7. 【請求項７】前記複数の部品接続パターンは、それぞれ
   異なるピン配置をもつ複数のリード部品を実装するため
   の複数のパターンを含むことを特徴とする請求項１また
   は２に記載の部品実装基板。
8. 【請求項８】前記複数のリード部品を実装するためのパ
   ターンは、サイズの異なる２種類のＵＳＢコネクタを実
   装するための２種類のパターンを含むことを特徴とする
   請求項７に記載の部品実装基板。
9. 【請求項９】前記複数のリード部品を実装するためのパ
   ターンは、ピン配置の異なる複数種類の直流電圧変換用
   レギュレータＩＣを実装するための複数のパターンを含
   むことを特徴とする請求項７に記載の部品実装基板。
10. 【請求項１０】前記複数のリード部品を実装するための
    パターンは、ピン数およびピン配置の少なくとも一方の
    異なる複数のコネクタを実装するための複数のパターン
    を含むことを特徴とする請求項７に記載の部品実装基
    板。
11. 【請求項１１】前記複数のコネクタは、プリンタヘッド
    との間でデータ伝送を行うための複数種類のコネクタを
    実装するためのパターンを含むことを特徴とする請求項
    １０に記載の部品実装基板。
12. 【請求項１２】前記複数の部品接続パターンは、ｍ（ｍ
    は２以上の整数）個のＩＣを実装するための複数のパタ
    ーンと、前記ｍ個のＩＣと同様の機能をもつｎ（ｎは１
    以上の整数）個のＩＣを実装するためのパターンとを含
    むことを特徴とする請求項１または２に記載の部品実装
    基板。