JP2002076525A - プリント配線板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の耐久性及び信頼性を低下させることな
く、被取付部材へ取り付けられたことによる基板の歪み
発生を効果的に抑制する。 【解決手段】 プリント配線板１０では、その四隅部に
設けられた取付部１６と実装部２０との連結部１９が弾
性的に変形可能なＦＰＣ１２により構成されている。こ
れにより、取付部１６が実装部２０に対して大きな相対
変位が可能になり、プリント配線板１０の取付部１６を
ビス３０により被取付部材２４へ締結固定した際に、プ
リント配線板１０の取付部１６と被取付部材２４の支持
突起２７との形状及び位置関係が整合していない場合で
も、このような形状及び位置関係の不整合が連結部１９
の変形により吸収され、プリント配線板１０における実
装部２０及び取付部１６に歪みが発生しなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、筐体、シャーシ等
の被取付部材への取付部が基板周縁部に設けられたプリ
ント配線板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】リジットタイプのプリント配線板は、一
般に、基板回路上に各種の電子部品が実装された状態で
機器の筐体、シャーシ等の被取付部材に取り付けられ、
機器の制御用或いは電源用として使用される。このよう
なプリント配線板には、例えば、基板における各コーナ
部に被取付部材への取付部が設けられ、この取付部には
基板厚さ方向へ貫通する貫通穴が穿設されている。これ
らの貫通穴にはそれぞれビスが挿通され、これらのビス
がそれぞれ被取付部材に形成されたねじ穴へねじ込まれ
ることにより、プリント配線板は、その取付部を介して
被取付部材上へ締結固定される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、リジットタイ
プのプリント配線板をその取付部に貫通穴を挿通させた
ビスにより被取付部材上へ締結固定する場合には、プリ
ント配線板における各取付部と被取付部材との形状及び
位置関係が高い精度で整合していないと、プリント配線
板の取付部付近がビスからの締結力を受けて歪み、この
歪によって取付部周辺に実装された電子部品やその半田
部にクラック等の損傷が生ずるおそれがある。

【０００４】また特開平１１−３３０６４０号公報に
は、上記のような問題を解決するため、プリント配線板
を機器の筐体等へ取り付けるための取付穴が基板コーナ
部付近に穿設されたプリント配線板において、基板にお
ける取付穴の中央部寄りの部位に複数本のスリットを形
成し、この部位付近を弾性形状部としたものが記載され
ている。しかし、このプリント配線板では、外部から繰
り返し荷重が作用した場合に、スリットを起点とする応
力集中により弾性形状部が破損しやすく、基板の耐久性
及び信頼性が低下するという問題が生じる。

【０００５】本発明の目的は、上記事実を考慮して、基
板の耐久性及び信頼性を低下させることなく、被取付部
材へ取り付けられたことによる基板の歪み発生を効果的
に抑制できるプリント配線板を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のプリント
配線板によれば、基板周縁部に設けられた取付部と基板
中央側との境界部を、弾性的又は可塑的に変形可能なフ
レキシブルプリント基板により構成し、この境界部によ
り取付部を基板中央側に対して相対的に変位可能とした
ことにより、プリント配線板（基板）の取付部をビス等
により被取付部材へ固定した際に、基板の取付部と被取
付部材との形状及び位置関係が整合していない場合で
も、このような形状及び位置関係の不整合を基板におけ
る境界部の変形により吸収し、基板における中央側の領
域に歪みが発生しなくなる。この結果、プリント配線板
を被取付部材へ取り付けた際に生じる歪みの影響によ
り、基板における中央側に実装された各種の電子部品及
びその半田部にクラック等の損傷が生じることを防止で
きる。

【０００７】また、プリント配線板（基板）における境
界部がフレキシブルプリント基板により構成されている
ことから、プリント配線板に繰り返し荷重が作用し変形
しても、境界部には歪みが残留しないので、繰り返し荷
重による境界部の破損を効果的に防止できる。

【０００８】請求項２記載のプリント配線板によれば、
基板周縁部に設けられた取付部を弾性的又は可塑的に変
形可能なフレキシブルプリント基板により構成し、この
取付部を基板中央側に対して相対的に変位可能としたこ
とにより、プリント配線板（基板）の取付部をビス等に
より被取付部材へ固定した際に、基板の取付部と被取付
部材との形状及び位置関係が整合していない場合でも、
このような形状及び位置関係の不整合を取付部の変形に
より吸収し、基板における中央側の領域に歪みが発生し
なくなる。この結果、プリント配線板を被取付部材へ取
り付けた際に生じる歪みの影響により、基板における中
央側に実装された各種の電子部品及びその半田部にクラ
ック等の損傷が生じることを防止できる。

【０００９】また、プリント配線板（基板）の取付部が
フレキシブルプリント基板により構成されていることか
ら、プリント配線板に繰り返し荷重が作用し取付部が変
形しても、この取付部には歪みが残留しないので、繰り
返し荷重による取付部の破損を効果的に防止できる。

【００１０】請求項３記載のプリント配線板によれば、
フレキシブルプリント基板の内部に、取付部に設けられ
た接地用端子と基板中央側に設けられた回路パターンと
を互いに接続する導体が設けられていることにより、基
板中央側の回路パターンを取付部の接地用端子を介して
被取付部材へ接地させることが可能になるので、例え
ば、接地用端子を、取付部が被取付部材へ取り付けられ
ると被取付部材へ接するように設ければ、基板の取付部
を被取付部材へ取り付けるだけで基板中央側の回路パタ
ーンを被取付部材へ接地できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
プリント配線板を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１２】（第１の実施形態）図１には本発明の第１
の実施形態に係るプリント配線板が示されており、この
プリント配線板１０は各種の電子機器の筐体やシャーシ
等の被取付部材へ取り付けられ、電子機器の制御部、電
源部等を構成する。

【００１３】プリント配線板１０は、図１（Ｃ）に示さ
れるように基板の厚さ方向に沿ってフレキシブルプリン
ト基板（以下、単に「ＦＰＣ」という。）１２と硬質プ
リント基板１４とが交互に積層され、所謂、フレクスリ
ジットプリント配線板として構成されている。ここで、
ＦＰＣ１２は、柔軟性を有するポリイミドフィルムやポ
リエステルフィルムを絶縁基材としており、この絶縁基
材の内部に銅箔等の導体により回路パターンが形成され
ている。ここで、ＦＰＣ１２は任意の方向へ弾性的に変
形可能とされ、特に、撓み方向へは引張方向及び剪断方
向と比較し、絶縁基材及び導体に損傷を生じさせること
なく大きな変形が許容される構造になっているが、この
許容量を越えてＦＰＣ１２を変形させると、ＦＰＣ１２
には導体の破断、絶縁基材の亀裂等の損傷が生じる。ま
た硬質プリント基板１４はエポキシ樹脂やフェノール樹
脂をガラスクロスや紙に含浸させ硬化したものを絶縁基
材としており、この絶縁基材の靭性が低いことから許容
される変形も小さく、その限度を越えると基板にクラッ
クや折れ等の破損が生じる。

【００１４】図１（Ａ）に示されるように、プリント配
線板１０は全体として略長方形の板状とされており、そ
の四隅部にはそれぞれ取付部１６が設けられている。こ
れら４個の取付部１６はそれぞれ面方向に沿った形状が
略矩形とされ、その中央部に基板の厚さ方向へ貫通する
取付穴１７が穿設されている。取付部１６は、表裏２枚
の硬質プリント基板１４の一部がそれぞれ除去された溝
状の切欠部１８によりプリント配線板１０の中央側から
区画されている。この切欠部１８はプリント配線板１０
における表裏の同一領域にそれぞれ形成され、これらの
切欠部１８内では、図１（Ｃ）に示されるようにＦＰＣ
１２の表裏面がそれぞれ露出している。また切欠部１８
はその長手方向に沿ってＬ字状に屈曲しており、一端部
がプリント配線板１０の長辺側の外周端面へ開口し、他
端部がプリント配線板１０の短辺側の外周端面へ開口し
ている。これにより、切欠部１８内で露出したＦＰＣ１
２の一部は取付部１６をプリント配線板１０の中央側へ
連結した連結部１９を構成している。

【００１５】プリント配線板１０における取付部１６に
対して中央側の領域は、半田付け等により各種の電子部
品を実装するための実装部２０とされ、この実装部２０
を構成したＦＰＣ１２及び硬質プリント基板１４には、
それぞれ導体により回路パターン（図示省略）が設けら
れると共に、必要に応じて硬質プリント基板１４が部分
的に除去された切欠部（図示省略）が形成されている。
この切欠部内で露出したＦＰＣ１２は、実装部２０の一
部を他の一部へ相対的に変位可能に連結すると共に電気
的に接続するフレキシブルケーブルや、プリント配線板
１０を他の基板等へ接続するためのフレキシブルケーブ
ルを構成する。

【００１６】プリント配線板１０では、前述したように
取付部１６と実装部２０との連結部１９がＦＰＣ１２に
より構成されている。この連結部１９を弾性的に変形さ
せることにより、取付部１６は実装部２０に対して任意
の方向へ相対的に変位可能となり、その変位量はＦＰＣ
１２に対して許容される変形量に応じて制限される。ま
たプリント配線板１０における１個の取付部１６には、
図１（Ｃ）に示されるように裏側の面に薄膜状の導体に
より接地用端子２２が形成されている。この接地用端子
２２は連結部１９内部の導体を介して実装部２０側の回
路パターンと接続されている。

【００１７】次に、第１の実施形態に係るプリント配線
板１０の作用について説明する。図１（Ｃ）に示される
ように、プリント配線板１０が取り付けられる被取付部
材２４には平面状の被取付面２６が形成されており、こ
の被取付面２６には、プリント配線板１０の４個の取付
部１６にそれぞれ対応する部位に円柱状の支持突起２７
が設けられると共に、この支持突起２７の軸心に沿って
ねじ穴２８が穿設されている。ここで、被取付部材２４
は導電性金属からなり、電子機器のフレームグランドを
構成している。

【００１８】プリント配線板１０を被取付部材２４へ取
り付ける際には、４個の取付穴１７がそれぞれ対応する
ねじ穴２８と一致するようにプリント配線板１０を支持
突起２７上へ載置した後、プリント配線板１０の取付穴
１７を通してビス３０の先端側をねじ穴２８内へ挿入
し、所定の締結トルクが発生するまでビス３０をねじ穴
２８内へねじ込む。これにより、４個の取付部１６が４
個の支持突起２７へそれぞれ連結固定され、取付部１６
を介してプリント配線板１０が被取付部材２４へ取り付
けられる。また取付部１６に形成された接地用端子２２
はビス３０の締結力により支持突起２７の頂面へ圧接
し、実装部２０側に設けられた回路パターンを被取付部
材２４へ接地させる。

【００１９】プリント配線板１０における１個の取付部
１６は接地用端子２２の厚さ分だけ他の取付部１６に対
して被取付面２６側へ突出している。これにより、プリ
ント配線板１０における４個の各取付部１６と４個の支
持突起２７の位置関係が完全には整合しなくなっている
が、このような場合でも、プリント配線板１０では連結
部１９が弾性的に変形することにより、プリント配線板
１０の実装部２０及び取付部１６にはそれぞれ歪みが生
じない。また、これ以外の理由で、プリント配線板１０
の取付部１６と被取付面２６との形状や位置関係が整合
しなくない場合でも、例えば、被取付面２６が湾曲して
いる場合、プリント配線板１０の取付穴１７の位置と被
取付部材２４のねじ穴２８の位置が一致しない場合で
も、連結部１９が変形することにより、実装部２０及び
取付部１６に歪みを生じさせることなく、プリント配線
板１０を被取付部材２４へ取り付けることが可能にな
る。

【００２０】以上説明した第１の実施形態に係るプリン
ト配線板１０によれば、プリント配線板１０の四隅部に
設けられた取付部１６と実装部２０との連結部１９を弾
性的に変形可能なＦＰＣ１２により構成し、この連結部
１９により取付部１６を実装部２０に対して相対的に変
位可能としたことにより、プリント配線板１０の取付部
１６をビス３０により被取付部材２４へ締結固定した際
に、プリント配線板１０の取付部１６と被取付部材２４
の支持突起２７との形状及び位置関係が整合していない
場合でも、このような形状及び位置関係の不整合を連結
部１９の変形により吸収し、プリント配線板１０におけ
る実装部２０及び取付部１６に歪みが発生しなくなる。
この結果、プリント配線板１０を被取付部材２４へ取り
付けた際に生じる歪みの影響により、実装部２０に実装
された各種の電子部品及びその半田部にクラック等の損
傷が生じることを防止できる。

【００２１】また、プリント配線板１０に繰り返し荷重
が作用し連結部１９が繰り返し変形しても、この連結部
１９には歪みが残留しないので、繰り返し荷重によるプ
リント配線板１０の破損を効果的に防止できる。

【００２２】（第２の実施形態）図３には本発明の第２
の実施形態に係るプリント配線板が示されている。な
お、第１の実施形態に係るプリント配線板１０と構成及
び作用が共通の部材については同一符号を付し、説明を
省略する。

【００２３】図３に示されるプリント配線板３２には、
その隅部に略矩形の取付部３４が実装部２０の側端面か
ら延出するように設けられている。これらの取付部３４
は、表裏２枚の硬質プリント基板１４の一部がそれぞれ
除去された溝状の切欠部３６により実装部２０から区画
されている。この切欠部３６はプリント配線板３２にお
ける表裏の同一領域にそれぞれ形成され、これらの切欠
部３６内ではＦＰＣ１２の表裏面がそれぞれ露出し、こ
の切欠部３６内で露出したＦＰＣ１２の一部は取付部３
４を実装部２０へ連結した連結部３８を構成している。
連結部３８は、実装部２０の取付部３４が延出した側端
面に沿って細長い略長方形の板状とされており、実装部
２０と取付部３４の一側端面との間に介在し、取付部３
４を実装部２０へ連結している。また１個の取付部３４
には、第１の実施形態に係るプリント配線板１０と同様
に接地用端子（図示省略）が設けられ、この接地用端子
は連結部３８内部の導体を介して実装部２０の回路パタ
ーンと接続されている。

【００２４】第２の実施形態に係るプリント配線板３２
では、第１の実施形態に係るプリント配線板１０と比較
し、連結部３８を介して取付部３４を基板の厚さ方向に
沿って実装部２０に対して揺動させた場合に、取付部３
４へ許容される揺動量（揺動角度）が大きくなってい
る。これは取付部３４の揺動時には連結部３８を構成し
たＦＰＣ１２の変形の殆どが、最も大きな変形が許容さ
れる撓み方向に沿った変形となるためであり、連結部３
８を構成したＦＰＣ１２を損傷させることなく、取付部
３４が実装部２０に対して９０°程度まで揺動可能にな
る。

【００２５】次に、第２の実施形態に係るプリント配線
板３２の作用について説明する。プリント配線板３２が
取り付けられる被取付部材４０には、図３（Ｂ）に示さ
れるように互いに交差する２つの平面４２，４４からな
る被取付面４６が形成され、この被取付面４６における
平面４２，４４にはそれぞれプリント配線板３２の取付
穴１７に対応する円中状の支持突起４８が設けられると
共に、支持突起４８の軸心に沿ってねじ穴５０が穿設さ
れている（但し、平面４２のボス部及びねじ穴について
は図示省略）。ここで、被取付部材４０は導電性金属か
らなり、電子機器のフレームグランドを構成している。

【００２６】プリント配線板３２を被取付部材４０へ取
り付ける際には、被取付面４６の形状に対応するように
取付部３４を実装部２０に対して揺動させ、４個の取付
穴１７がそれぞれ対応するねじ穴５０と一致するように
プリント配線板３２を被取付面４６上へ載置した後、プ
リント配線板３２の取付穴１７を通してビス３０の先端
側を被取付部材４０のねじ穴５０内へ挿入し、所定の締
結トルクが発生するまでビス３０をねじ穴５０内へねじ
込む。これにより、取付部３４が支持突起４８へ連結固
定され、取付部３４を介してプリント配線板３２が被取
付部材４０へ取り付けられる。また１個の取付部３４に
設けられた接地用端子を介して実装部２０の回路パター
ンが被取付部材４０へ接地する。

【００２７】以上説明した第２の実施形態に係るプリン
ト配線板３２によれば、第１の実施形態に係るプリント
配線板１０と同様な効果を奏することに加え、被取付部
材４０における被取付面４６が互いに交差する２つの平
面４２，４４からなる場合でも、被取付面４６の形状に
対応するように取付部３４を実装部２０に対して揺動さ
せ支持突起４８へ締結固定できるので、平面４２，４４
の交差角度が変化するなどの理由で被取付面４６の形状
が変化しても、プリント配線板３２を設計変更すること
なく被取付部材４０へ取り付けることができる。また、
本実施形態のプリント配線板３２によれば、被取付面が
１つの平面に２以上の平面が交差する形状である場合
や、被取付面が段差状に屈曲している場合等でも、プリ
ント配線板３２を被取付部材４０へ取り付けることがで
きる。

【００２８】（第３の実施形態）図４には本発明の第３
の実施形態に係るプリント配線板が示されている。な
お、第１の実施形態に係るプリント配線板１０と構成及
び作用が共通の部材については同一符号を付し、説明を
省略する。

【００２９】図４に示されるプリント配線板５２には、
その隅部に略矩形の取付部５４が実装部２０の側端面か
ら延出するように設けられている。これらの取付部５４
は、２枚の硬質プリント基板１４の一部がそれぞれ除去
され、これにより、外部へ露出したＦＰＣ１２の一部に
より構成されている。また１個の取付部５４の裏面には
接地用端子（図示省略）が設けられ、この接地用端子は
取付部５４（ＦＰＣ１２）内部の導体を介して実装部２
０側の回路パターンと接続されている。

【００３０】第３の実施形態に係るプリント配線板５２
では、第１の実施形態に係るプリント配線板１０と比較
し、取付部５４全体が柔軟性を有するＦＰＣ１２により
構成されていることから、取付部５４を実装部２０に対
して変位させる場合に、任意の方向において取付部５４
へ許容される変位量が大きくなり、また取付部５４自体
が変形可能になっている。

【００３１】次に、第３の実施形態に係るプリント配線
板５２の作用について説明する。図４に示されるよう
に、プリント配線板５２が取り付けられる被取付部材５
６には互いに交差する２つの平面５８，６０からなる被
取付面６２が形成され、この被取付面６２における平面
５８，６０にはそれぞれプリント配線板５２の取付部５
４に対応する円中状の支持突起６４が設けられている。
これらの支持突起６４の頂面からは、その軸心に沿って
丸棒状のボス６６が突出している（但し、平面５８のボ
ス部及びねじ穴については図示省略）。ここで、被取付
部材５６は導電性金属からなり、電子機器のフレームグ
ランドを構成している。

【００３２】プリント配線板５２を被取付部材５６へ取
り付ける際には、被取付面６２の形状に対応するように
取付部５４を湾曲させ、プリント配線板５２を被取付面
６２上へ載置しつつ、ボス６６を取付穴１７へ挿入す
る。この後、ボス６６の先端側をかしめて取付部５４が
支持突起６４の頂面へ圧接した状態で、取付部５４を支
持突起６４へ連結固定する。このとき、１個の取付部５
４に設けられた接地用端子を介して実装部２０の回路パ
ターンが被取付部材５６へ接地する。

【００３３】以上説明した第３の実施形態に係るプリン
ト配線板５２によれば、第１の実施形態に係るプリント
配線板１０と同様な効果を奏すると共に、被取付部材５
６における被取付面６２が互いに交差する２つの平面か
らなる場合でも、被取付面６２の形状に対応するように
取付部５４を変形させ、支持突起６４へ連結固定できる
ので、平面５８，６０の交差角度が変化するなどの理由
で被取付面６２の形状が変化しても、プリント配線板５
２を設計変更することなく被取付部材５６へ取り付ける
ことができる。また、本実施形態のプリント配線板５２
によれば、被取付部材５６における被取付面が１つの平
面に２以上の平面が交差する形状である場合や、被取付
面が段差状に屈曲している場合や、被取付面が湾曲面か
らなる場合等でも、プリント配線板５２を被取付部材５
６へ取り付けることができる。

【００３４】なお、上記本発明の第１乃至第３の実施形
態では、プリント配線板１０，３２，５２が基板の厚さ
方向に沿ってＦＰＣ１２と硬質プリント基板１４とが交
互に積層さたフレクスリジットプリント配線板である場
合のみを説明したが、これらのプリント配線板１０，３
２，５２において硬質プリント基板１４の代わりに柔軟
性を有するポリイミドを絶縁基材とするフレキシブルプ
リント基板（ＦＰＣ）を用いた、所謂、多層フレキ複合
型基板についても本発明の請求項１〜３に係る構成を適
用できる。すなわち、多層フレキ複合型基板は、基本的
に柔軟性を有するＦＰＣが積層された構造とされている
が、通常、これらのＦＰＣの少なくとも１枚は片面銅張
基板とされていることから、フレクスリジットプリント
配線板と比較して多少の柔軟性を有しているに過ぎな
い。このため、多層フレキ複合型基板でも、その取付部
付近が小さい曲率半径で湾曲するように変形すると、そ
の部分の歪みの影響によって電子部品やその半田部にお
けるクラックや層間剥離等の損傷が生ずるおそれがあ
る。

【００３５】そこで、多層フレキ複合型基板において
も、取付部と基板中央側との境界部を弾性的又は可塑的
に変形可能な１枚のＦＰＣにより構成するか、取付部自
体を弾性的又は可塑的に変形可能なＦＰＣにより構成す
れば、取付部付近に大きな変形が生じた場合でも、電子
部品やその半田部におけるクラックや層間剥離等の損傷
が生ずることを防止できる。このとき、取付部と基板中
央側との境界部又は、取付部における少なくとも変形量
が大きくなる部分については、ＦＰＣを積層した構造と
せず、１枚のＦＰＣにより構成されることが望ましい。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るプリン
ト配線板によれば、基板の耐久性及び信頼性を低下させ
ることなく、被取付部材へ取り付けられたことによる基
板の歪み発生を効果的に抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第1の実施形態に係るプリント配線
板を示す平面図及び側面図である。

【図２】 本発明の第1の実施形態に係るプリント配線
板及び被取付部材の側面図であり、プリント配線板が被
取付部材へ取り付けられた状態を示している。

【図３】 本発明の第２の実施形態に係るプリント配線
板及びその被取付部材を示す平面図及び側面図である。

【図４】 本発明の第３の実施形態に係るプリント配線
板及びその被取付部材を示す平面図及び側面図である。

【符号の説明】

１０ プリント配線板 １２ フレキシブルプリント基板 １４ 硬質プリント基板 １６ 取付部 １７ 取付穴 １８ 切欠部 １９ 連結部（境界部） ２４ 被取付部材 ２６ 被取付面 ３２ プリント配線板 ３４ 取付部 ３６ 切欠部 ３８ 連結部（境界部） ４０ 被取付部材 ４６ 被取付面 ４８ 支持突起 ５２ プリント配線板 ５４ 取付部 ５６ 被取付部材 ６２ 被取付面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被取付部材への取付部が基板周縁部に設
   けられ、該取付部を介して被取付部材へ連結固定される
   プリント配線板において、 前記取付部と基板中央側との境界部をフレキシブルプリ
   ント基板により構成し、該境界部により前記取付部を基
   板中央側に対して相対的に変位可能としたことを特徴と
   するプリント配線板。
2. 【請求項２】 被取付部材への取付部が基板周縁部に設
   けられ、該取付部を介して被取付部材へ連結固定される
   プリント配線板において、 前記取付部をフレキシブルプリント基板により構成し、
   該取付部を基板中央側に対して相対的に変位可能とした
   ことを特徴とするプリント配線板。
3. 【請求項３】 前記フレキシブルプリント基板の内部に
   は、前記取付部に設けられた接地用端子と基板中央側に
   設けられた回路パターンとを互いに接続する導体が設け
   られていることを特徴とする請求項１又は２記載のプリ
   ント配線板。