JP2005197493A

JP2005197493A - 回路基板組立体

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Publication number: JP2005197493A
Application number: JP2004002789A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Saito; 浩明齊藤; Tadashi Adachi; 忠司足立
Original assignee: IHI Aerospace Co Ltd
Current assignee: IHI Aerospace Co Ltd
Priority date: 2004-01-08
Filing date: 2004-01-08
Publication date: 2005-07-21

Abstract

【課題】電子機器に実装する回路基板が多数となる場合でも、構造的強度を維持しつつ全体重量の軽量化を図ることができる回路基板組立体を提供する。
【解決手段】本発明の回路基板組立体１０は、電子部品２が実装された複数の回路基板１１，１２，１３のそれぞれに、各回路基板同士が接続し得るような係合部又は嵌合部が設けられ、各回路基板は前記係合部又は嵌合部でもって互いに接続されて箱状に構成されている。また、回路基板組立体１０は、上記係合部又は嵌合部でもって互いに接続されて構成された断面多角形の筒状部１０ａと、この筒状部１０ａの両端を閉じる２枚の回路基板とから構成されている。筒状部１０ａを構成する回路基板１１の周縁部のうち、上記２枚の回路基板１２，１３と接する縁部にはそれぞれ嵌合凸部５が設けられ、この嵌合凸部５は上記２枚の回路基板１２，１３に穿設された嵌合孔６に嵌合している。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子機器に実装されるプリント回路基板等の回路基板に関し、更に詳しくは、電子機器に実装するに際し、軽量化を図った回路基板組立体に関する。

一般に各種電子機器には、機器内部にプリント基板等の回路基板が実装されており、宇宙航行体に搭載される電子機器についても同様である。

電子機器に回路基板を実装する場合、外部からの振動や衝撃にある程度耐え得るように実装する必要がある。特に、ロケット、スペースシャトル等の宇宙航行体に搭載される電子機器については、宇宙航行体の打ち上げ時に受ける激しい振動、衝撃、加速度等に耐え得るように回路基板を実装しなければならない。

図４は、宇宙飛行体に搭載される電子機器に回路基板を実装する場合の従来の手法を説明する図である。この図に示すように、回路基板２０の表面にはＩＣチップ等の電子部品２１が実装されており、宇宙飛行体の打ち上げ時の振動等により回路基板２０に緩みが生じないように両縁部を補強枠２２で固定し、これを複数段重ねて電子機器に実装していた。また、各回路基板２０間の電気的な接続は図示しないワイヤーケーブルによるものが一般的であった。なお、回路基板の周縁部に補強枠を取り付ける技術については、例えば下記特許文献１に開示されている。

特開昭５６−６７９８２号公報

ところで、ロケット、スペースシャトル等の宇宙航行体の打ち上げ能力を最大限に発揮するためには、これに搭載される機器等の重量をできるだけ軽量化することが有効な手段となる。したがって、宇宙航行体に搭載される電子機器にはグラム単位の軽量化が要求されている。しかしながら、上述したような従来の回路基板の実装技術では、実装する回路基板の枚数が多くなると、これに伴い回路基板を保持する補強枠及びワイヤーケーブルの使用数も増加させざるを得ない。その結果、電子機器の重量が増大することとなるため、電子機器の軽量化を阻害する要因となっていた。

本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、電子機器に実装する回路基板が多数となる場合でも、構造的強度を維持しつつ全体重量の軽量化を図ることができる回路基板組立体を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の回路基板組立体は、電子部品が実装された複数の回路基板のそれぞれに、各回路基板同士が接続し得るような係合部又は嵌合部が設けられ、各回路基板は前記係合部又は嵌合部でもって互いに接続されて箱状に構成されている、ことを特徴としている。

上記本発明の構成によれば、各回路基板同士が接続し得るような係合部又は嵌合部が設けられ、各回路基板は前記係合部又は嵌合部でもって互いに接続して箱状に構成されているので、回路基板同士がパネル状に組み合わされることとなり、これにより構造強度が高まる。したがって、従来のように電子機器に回路基板を実装する際に、回路基板を保持する補強枠が不要となる。これにより、電子機器に実装する回路基板が多数となる場合でも、電子機器の軽量化を図ることができるという効果が得られる。

また、前記本発明において、少なくとも５枚の回路基板を有し、該回路基板のうち２枚の回路基板以外の回路基板は、前記係合部又は嵌合部でもって互いに接続して断面多角形の筒状部を構成し、前記２枚の回路基板は、前記筒状部の両端を閉じており、前記筒状部を構成する回路基板の前記２枚の回路基板と接する縁部にはそれぞれ嵌合凸部が設けられ、該嵌合凸部は前記２枚の回路基板に穿設された嵌合孔に嵌合している、ことが好ましい。

上記のような構成によれば、筒状部の両端に位置する嵌合凸部が、筒状部の両端を閉じる２枚の回路基板に穿設された嵌合孔に嵌合することにより、構造強度をより十分なものとすることができる。

また、前記本発明において、前記嵌合凸部には、前記嵌合孔との嵌合状態を保持するためのストッパを挿入するストッパ挿入孔が設けられている、ことが好ましい。

このような構成によれば、嵌合凸部と嵌合孔との嵌合状態を確実に保持することができ、振動や衝撃の激しい状況下においても、十分な構造強度を維持することができる。

また、各回路基板間はフレキシブルケーブルにより電気的に接続されていることが好ましい。

各回路基板間の電気的接続に軽量なフレキシブルケーブルを使用することにより、電子機器の更なる軽量化に貢献し得る。

以上説明したように、本発明によれば、電子機器に実装する回路基板が多数となる場合でも、構造的強度を維持しつつ全体重量の軽量化を図ることができる等の優れた効果が得られる。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態を示す全体構成図である。本実施形態による回路基板組立体１０は、ロケット、スペースシャトル等の宇宙航行体に搭載される電子機器に実装されるものであり、この図に示すように、複数の回路基板１１，１２，１３が組み合わされて箱状に構成されたものとなっている。この各回路基板１１，１２，１３は略矩形をなすガラスエポキシ樹脂製の両面配線基板であり、その表面にはＩＣチップ等の複数の電子部品２が実装されている。

本実施形態による回路基板組立体１０は、側面部となる筒状部１０ａを構成する４枚の回路基板１１と、この筒状部１０ａの両端（この図で上部と底部）を閉じる上面部と底面部を構成する２枚の回路基板１２，１３とが互いに接続されて構成されている。すなわち、全部で６枚の回路基板から構成されている。各回路基板には、各回路基板同士を接続しうるように係合部又は嵌合部が設けられており、その詳細を図２及び図３を参照して説明する。

図２は、本実施形態の分解斜視図であり、図３は、筒状部１０ａを構成する一の回路基板１１の構成図である。図２及び図３に示すように、筒状部１０ａを構成する各回路基板１１同士の接続部分にはそれぞれ、各回路基板１１同士が接続し得るような係合凸部３と係合凹部４が設けられている。また、各回路基板１１の周縁部のうち、上面部と底面部を構成する回路基板１２，１３と接する縁部にはそれぞれ、複数の嵌合凸部５が設けられている。

図２に示すように、上面部と底面部を構成する回路基板１２，１３には、筒状部１０ａ（側面部）を構成する回路基板１１に設けられた嵌合凸部５が嵌合し得るように、これに対応する形状をした複数の嵌合孔６が穿設されている。また、嵌合凸部５の端部にはピン状のストッパ７を挿入するためのストッパ挿入孔８が穿設されており、上面部と底面部を構成する回路基板１２，１３の嵌合孔６に筒状部１０ａを構成する回路基板１１の嵌合凸部５が嵌合した状態で、ストッパ挿入孔８にストッパ７が挿入されるようになっている。これにより、嵌合凸部５と嵌合孔６との嵌合状態が保持され、各回路基板１１，１２，１３同士の接続状態が維持されるようになっている。なお、本実施形態において、ストッパ７はピン状のものを使用しているが、ストッパとしての機能を発揮し得る範囲で種々の形状を採用し得る。また、他のストッパ形状を採用する際には、ストッパ挿入孔の形状をストッパの形状に対応させるようにする。

また、各回路基板１１，１２，１３にはコネクタ１５が設けられており、このコネクタ１５にフレキシブルケーブル１６が接続され、これにより各回路基板間が電気的に接続されている。なお、図１及び図２には、一組のコネクタ１５及びフレキシブルケーブル１６のみが記載されているが、必要箇所に必要数取り付けられているものとする。

ところで、図２に示すように、回路基板組立体１０の内部は空洞となる。そこで、このスペースを有効活用すべく、電子機器内部に内蔵される他の構成部品を回路基板組立体１０の内部に収容することができる。例えば、電子機器にバッテリが内蔵されている場合には、これを回路基板組立体１０の内部に収容することができる。

上記本発明の構成によれば、回路基板１１，１２，１３同士がパネル状に組み合わされて接続されることにより、構造強度が高まる。これにより、従来の如く回路基板を保持する補強枠が不要となるため、電子機器に実装する回路基板が多数となる場合でも、電子機器の軽量化を図ることができるという効果が得られる。

また、嵌合凸部５に、嵌合孔６との嵌合状態を保持するためのストッパ７を挿入するストッパ挿入孔８を設けたことにより、嵌合凸部５と嵌合孔６との嵌合状態を確実に保持することができ、振動や衝撃の激しい状況下においても、十分な構造強度を維持することができる。

その上、各回路基板間の電気的接続には軽量なフレキシブルケーブル１６を使用したので、電子機器の更なる軽量化に貢献し得る。

なお、上述した本発明の実施形態において、筒状部１０ａは４枚の回路基板１１により構成されていたが、これに限定されるものではなく、適宜その数を増減して構成することもできる。したがって、筒状部１０ａが３枚や５枚、或いはそれ以上の回路基板により構成されるものであっても良い。このような構成によっても、上述した実施形態と同様の効果が得られる。

また、上述した実施の形態において、回路基板組立体は、宇宙航行体に搭載する電子機器に実装するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、幅広くその他の電子機器に適用することができる。

また、筒状部１０ａを構成するにあたり、各回路基板の縁部に係合凸部３と係合凹部４を設け、各回路基板１１同士を接続するようにしたが、これに代えて、上述した嵌合凸部５と嵌合孔６と同様の構成を採用し、嵌合により筒状部１０ａの各回路基板１１同士を接続するようにしても良い。

その他、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明の実施形態を示す全体斜視図である。本発明の実施形態の分解斜視図である。回路基板の構成を示す図である。従来の回路基板の実装技術を説明する図である。

符号の説明

２電子部品
３係合凸部
４係合凹部
５嵌合凸部
６嵌合孔
７ストッパ
８ストッパ挿入孔
１０回路基板組立体
１１，１２，１３回路基板
１５コネクタ
１６フレキシブルケーブル

Claims

電子部品が実装された複数の回路基板のそれぞれに、各回路基板同士が接続し得るような係合部又は嵌合部が設けられ、各回路基板は前記係合部又は嵌合部でもって互いに接続されて箱状に構成されている、ことを特徴とする回路基板組立体。
少なくとも５枚の回路基板を有し、該回路基板のうち２枚の回路基板以外の回路基板は、前記係合部又は嵌合部でもって互いに接続して断面多角形の筒状部を構成し、前記２枚の回路基板は、前記筒状部の両端を閉じており、
前記筒状部を構成する回路基板の前記２枚の回路基板と接する縁部にはそれぞれ嵌合凸部が設けられ、該嵌合凸部は前記２枚の回路基板に穿設された嵌合孔に嵌合している、ことを特徴とする請求項１に記載の回路基板組立体。
前記嵌合凸部には、前記嵌合孔との嵌合状態を保持するためのストッパを挿入するストッパ挿入孔が設けられている、ことを特徴とする請求項２に記載の回路基板組立体。
前記各回路基板間はフレキシブルケーブルにより電気的に接続されている、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の回路基板組立体。