JP2006049397A

JP2006049397A - 電子機器およびその製造方法

Info

Publication number: JP2006049397A
Application number: JP2004224935A
Authority: JP
Inventors: Akira Inui; 昭乾
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2006-02-16
Also published as: US20060057870A1; CN1747628A; CN1747628B; US7241166B2

Abstract

【課題】
薄型回路基板を主回路基板上のコネクタに失敗なく挿入できる構造を、安価且つ容易に提供する。
【解決手段】
主回路基板１の実装面におけるコネクタ２の差込口の近傍には、薄型回路基板３の差込部をコネクタ２に接続する際にその差込部を差込口に案内するための突出部６が設けられている。または、差込口側における主回路基板１１の実装面とコネクタ２１との隙間１５が、コネクタ２１を接着するために用いられている接着剤Gによりふさがれている。そのため、薄型回路基板３はコネクタ２と主回路基板１との間の隙間５に入り込むことなく、コネクタ２に挿入される。
【選択図】図１

Description

本発明は、主回路基板上に実装されたコネクタに薄型回路基板が挿入されて電気的な接続がなされる電子機器に関する。

音響機器、映像機器、コンピュータやその周辺機器などの電子機器は、制御回路などの機能を有する回路を実装した主回路基板に、モータやアクチュエータ、入出力デバイスなどの機能機器が接続されている。それら主回路基板上に接続された機能機器と主回路基板とを接続する方法として、特許文献１に記載されたような方法が用いられている。特許文献１には、可撓性を有する薄型回路基板をコネクタに接続する構造が記載されている。なお、接続に用いる薄型回路基板として、フレキシブル印刷回路基板（ＦＰＣ）やフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）がよく知られている。以下の説明において、電子部品の接続に使用される可撓性を有する薄型回路基板を総称してＦＰＣという。

近年、電子機器の小型化にともなってコネクタの大きさが小さくなり、それにともなってＦＰＣの厚みも薄くなってきている。一方、コネクタは主回路基板上に実装されており、コネクタと主回路基板との間にどうしても隙間が発生してしまう。

特許文献１には、コネクタを複数の部材で構成して、ＦＰＣに切り欠きを設けることにより誤挿入を防止する方法が開示されているが、部品数が増加してしまううえに、コネクタの形状を変更しなければならず、コストの面や互換性の面で障害となっていた。

特開２００１−１４３７８５号公報

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものである。すなわち本発明が解決しようとする課題は、薄型回路基板を主回路基板上のコネクタに失敗なく挿入できる構造を、安価且つ容易に提供することである。

また、その製造方法を用いることにより、作業性の向上を図ることである。

その課題を達成するために本発明の請求項１に記載された電子機器は、
主回路基板と、その主回路基板の実装面に装着されその実装面にほぼ垂直な面に開口する差込口を有するコネクタと、そのコネクタの差込口に主回路基板の実装面に対して略平行に挿入されて電気的に接続される差込部を有する薄型回路基板とを有している。主回路基板の実装面におけるコネクタの差込口の近傍には、差込部をコネクタに接続する際にその差込部を差込口に案内するための突出部が設けられている。

また、請求項２に記載された電子機器は、請求項１に記載された発明に加えて、突出部の主回路基板からの高さが、コネクタと主回路基板の実装面とコネクタとの隙間と同等もしくは大とされている。

請求項３に記載された電子機器は、請求項１または２に記載された発明に加えて、突出部が主回路基板上に半田または樹脂を盛り上げることによって形成されている。

請求項４に記載された電子機器は、請求項１乃至３に記載された発明の薄型回路基板が可撓性を有する回路基板もしくは薄い平板状にまとめられたケーブルであることを特徴としている。

また、請求項５に記載された電子機器は、
主回路基板と、その主回路基板の実装面に装着されその実装面にほぼ垂直な面に開口する差込口を有するコネクタと、そのコネクタの差込口に主回路基板の実装面に対して略平行に挿入されて電気的に接続される差込部を有する薄型回路基板とを有している。そのコネクタが主回路基板に接着固定されている。少なくとも差込口側における主回路基板の実装面とコネクタとの隙間が、コネクタを接着するために用いられている接着剤によりふさがれていることを特徴としている。

請求項６は、請求項１乃至５に記載された電子機器の製造方法であって、薄型回路基板は突出部に沿ってコネクタに挿入されることを特徴としている。

本発明の電子機器は、上記のような構成を有するゆえに以下の効果を奏する。

すなわち、主回路基板とコネクタとの間には、薄型回路基板が従来の物に比べて非常に薄いため、薄型回路基板の厚みと同等またはそれよりも幅が広い隙間が不可避的に存在している。しかし、コネクタから見て薄型回路基板が挿入される方向の主回路基板上には、突出部が形成されている。そのため、薄型回路基板はコネクタと主回路基板との間の隙間に入り込むことなく、コネクタに挿入される。本発明の構造によれば、従来コネクタと主回路基板との隙間に薄型回路基板が入り込むことによって起こっていた不良が低減されるばかりでなく、作業者にとっても隙間に入り込むことを心配せずに作業を行なうことができるため、作業の負担が大きく低減される。特に、その突出部の主回路基板からの高さが隙間の幅と同等以上である場合には、その効果が顕著である。

その突出部は、できるだけ滑らかな形状であることが望ましい。なぜなら、薄型回路基板をコネクタに挿入する際には、その突出部に沿って挿入すると、容易に挿入することが可能であるからである。

また、回路基板上に形成される突出部は、樹脂や半田を盛上げたものを用いることができる。回路基板上には、一般的にランドと呼ばれる半田の盛り上がりや、樹脂部品を溶着固定する際にできる樹脂の盛り上がりなどが多く存在する。それらのうちの、一つもしくは複数を利用することにより、大きな設計変更をすることなしに、本発明の効果を得ることができる。また、この突出部が、突出部としての機能しか果たさない場合でも、半田や樹脂を盛上げて形成する構成は量産が容易であり作業性の向上に寄与する。

また、コネクタと主回路基板との固定は、半田による固定や、溶着による固定のほか、接着によっても行なうことができる。接着を用いる場合にはコネクタの薄型回路基板が挿入される側を接着剤で埋めてしまうと、コネクタと主回路基板との間の隙間が埋められ、薄型回路基板の挿入が容易になる。

また、薄型回路基板として、可撓性を有するフレキシブル印刷回路基板（ＦＰＣ）やフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）を用いる場合、本発明は特に有効である。ＦＰＣやＦＦＣは可撓性を有するゆえに、振動や一定の範囲内での運動をする機器間の電気的接続に適しているため広く用いられている。その一方でＦＰＣやＦＦＣは非常に薄くしかも可撓性を有するため、コネクタへの挿入が困難であった。本発明を用いることにより、ＦＰＣやＦＦＣがコネクタと主回路基板との隙間に入り込んでしまう失敗が大幅に減少し、コネクタへの挿入が容易になる。

本発明の実施の形態に関し、図を用いて説明する。なお、実施の形態に関する説明において、上下左右前後などの方向を示す言葉を用いる場合があるが、それらはいずれも図面における方向をあらわしており、実施の際の方向を限定するものではない。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態を示した図である。主回路基板１にはコネクタ２が固定されており、右方向から薄型回路基板３を挿入する様子を示している。本実施の形態において、この薄型回路基板３として、厚さｔ＝０．１２ｍｍのＦＰＣを用いた。また、コネクタ２と主回路基板との隙間５の幅ｄは、本実施形態において使用した汎用品の場合、およそ０．０８ｍｍ〜０．１５ｍｍの範囲にある。この隙間は実装する際の半田の厚みや、コネクタ２の製造公差などから、不可避的に生じるものである。

本実施の形態において、この隙間５に薄型回路基板３が入り込まないようにするために、コネクタ２よりも右側の主回路基板１上には、突出部６が形成されている。この突出部６は半田を盛り上げて形成された、いわゆるランドである。突出部６の直径φ＝１．０ｍｍである。その高さｈは、半田や半田を盛り上げる過程によって大きく異なるが、本実施形態において、ＦＰＣの厚さｔと同等程度もしくはそれ以上である。

本発明の実施形態を実施することにより、従来に比べ、歩留まり率が飛躍的に向上している。さらに、作業者にとっても隙間５に薄型回路基板３が入り込まないようにと、常に緊張状態を保つ必要がなくなり、負担が大きく軽減される。

なお、突出部６は樹脂を溶着により盛り上げたものでもよい。

（第２の実施形態）
図２は本発明の第２の実施形態を示した図である。主回路基板１１にはコネクタ１２が接着固定されており、薄型回路基板１３がコネクタ１２に挿入されている。本実施の形態の薄型回路基板１３は、第１の実施形態の薄型回路基板３と同様である。

本実施の形態において、コネクタ１２と主回路基板１１との隙間１５は、その右側の部分が接着剤Ｇによって埋められている。本実施の形態において、隙間１５内に薄型回路基板１３が入り込む可能性は著しく低い。

なお、接着剤を用いる場合には、主回路基板１１やコネクタ１２の材質と接着剤の材質をよく吟味する必要がある。また、接着剤を使用する場合には下記の点に留意する必要がある。すなわち、接着剤の材質によっては主回路基板１１の絶縁性や被覆性を悪化させる可能性がある。接点における接続に悪影響を及ぼす場合がある。接着剤の硬化には時間がかかるため、かえって作業性を悪化させてしまう場合がある。また、電子機器を製造する環境は非常に高い清浄性を要求される場合があり、接着剤が硬化する際に発生するアウトガスが悪影響を及ぼす場合もある。

しかし、一般的な環境で用いられる電子機器において、接着剤を用いることにより、非常に容易かつ安価に、歩留まり率を向上させることができることは言うまでもない。

（第３の実施形態）
図３は本発明の第３の実施形態を示した図である。代表的な電子機器として、記録ディスク駆動装置がある。記録ディスク駆動装置は、主回路基板２１と記録ディスクを回転させる電動機７と、記録ディスクに情報を記録する記録ヘッドや情報を読み出巣読み取りヘッド（不図示）と、その記録または読み取りヘッドと情報の受け渡しを行なったり情報の変換を行なったりする回路を備えたヘッドユニット（不図示）とを備えている。

記録ディスク駆動装置は、外部からの電源を供給するための電源端子や、記録ディスク駆動装置と外部との情報の伝達を行なう情報端子や、ヘッドユニットと主回路基板との情報の伝達する情報端子など、様々な接続端子を有している。ヘッドユニットは、記録ディスクの半径方向に移動する必要があるので、ヘッドユニットと主回路基板との接続には可撓性を有するＦＰＣやＦＦＣが用いられる必要がある。また、記録ディスク駆動装置は携帯性を考慮して小型化され、省エネルギー化されているため、それらの接続に用いられる薄型回路基板もより薄型になっている。また、コネクタや主回路基板も小型化が進み、薄型回路基板の誤挿入を防ぐために複雑な構造を設けることはできない。一方小型化につれて、コネクタに薄型回路基板を差し込むことが困難となり、差込に失敗する可能性が高くなっていた。

本実施の形態において、記録ディスク回転用の電動機７の基板は主回路基板２１と共通とされており、コネクタ２２ａ、２２ｂは主回路基板の実装面に装着されている。コネクタは、主回路基板上に２つ設けられている。一つのコネクタ２２ａはヘッドユニットと接続するためであり、もう一つのコネクタ２２ｂは記録ディスク駆動装置が搭載される機器との情報伝達及び記録ディスク駆動装置への電源供給用である。コネクタ２２ａ、２２ｂの形状及び薄型回路基板２３は第１の実施形態に記載されたものと同様のものを用いている。なお、このコネクタ２２ａ及び２２ｂの形状は、取付けられる機器や使用される薄型回路基板２３によって適宜変更されるものである。

本実施の形態において、この隙間５に薄型回路基板２３が入り込まないようにするために、コネクタ２２ｂよりも右側の主回路基板２１上には、突出部６が形成されている。この突出部６は半田を盛り上げて形成された、いわゆるランドである。なお、この突出部６は樹脂や接着剤を盛り上げることによって形成されていてもよい。

記録ディスク駆動装置に本発明を適用することにより、小型で携帯性に優れた記録ディスク駆動装置に適した接続端子を得ることができる。

（他の実施形態）
本発明の実施は、上記の実施例に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形・変更が可能である。たとえば、ＦＰＣの代わりにＦＰＣよりもさらに薄いＦＦＣを用いる場合には、さらに有効である。またＦＰＣの代わりに可撓性を有さない回路基板を用いてもよい。またコネクタと一体に形成された端子が主回路基板に半田で固定されていてもよい。半田による固定は非常に強力であるので、コネクタに力が加わりやすい場合にはコネクタが脱落して破損する可能性を低減できる。さらに、回路基板上に接着剤が溜まる溝を設け、そこに接着剤を溜めることにより接着剤を回路基板上に盛り上げ、突出部を形成することもできる。またこの場合、接着剤の代わりに樹脂を用いてもよい。

また、記録ディスク駆動装置はＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどの光ディスクや、それ以外の光・磁気・光磁気ディスク駆動装置に適応することができる。また、記録ディスクを回転させる電動機の基板と主回路基板とが別基板であり、それらがＦＰＣによって接続されている場合には、本発明を用いることができる。

本発明の第１の実施の形態を示した図である。本発明の第２の実施の形態を示した図である。本発明の第３の実施の形態を示した図である。

符号の説明

１、１１、２１主回路基板
２、１２、２２ａ、２２ｂコネクタ
３、１３、２３薄型回路基板
５、１５、２５隙間
６突出部
７記録ディスク回転用の電動機
Ｇ接着剤

Claims

主回路基板と、該主回路基板の実装面に装着され該実装面にほぼ垂直な面に開口する差込口を有するコネクタと、該コネクタの前記差込口に前記主回路基板の前記実装面に対して略平行に挿入されて電気的に接続される差込部を有する薄型回路基板とを有し、
前記主回路基板の前記実装面における前記コネクタの前記差込口の近傍には、
前記差込部を前記コネクタに接続する際に前記差込部を前記差込口に案内するための突出部を設けたことを特徴とする電子機器。
前記突出部の前記主回路基板からの高さは、少なくとも前記主回路基板の前記実装面と前記コネクタとの隙間と同等もしくはそれよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記突出部は前記主回路基板上に半田または樹脂を盛り上げることによって形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
前記薄型回路基板が可撓性を有する回路基板もしくは薄い平板状にまとめられたケーブルであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載された電子機器。
主回路基板と、該主回路基板の実装面に装着され該実装面にほぼ垂直な面に開口する差込口を有するコネクタと、該コネクタの前記差込口に前記主回路基板の前記実装面に対して略平行に挿入されて電気的に接続される差込部を有する薄型回路基板とを有し、
前記コネクタが前記主回路基板に接着固定されており、
少なくとも前記差込口側における前記主回路基板の前記実装面と前記コネクタとの隙間が、
接着剤によりふさがれていることを特徴とする電子機器。
前記薄型回路基板は前記コネクタに、前記突出部に沿って挿入されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載された電子機器の製造方法。