JP2006156885A - 基板間接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 固定用ビスが不要になることで部品実装スペースを狭めることがなく、しかも、上基板と下基板との離間距離を増大させずに、ノイズの影響を軽減できる基板間接合構造を得る。
【解決手段】 間隙１１を隔てた平行な上基板１３と下基板１５のそれぞれの対向面１３ａ、１５ａに形成された基板配線同士を接続する基板間接合構造であって、間隙１１に設けられた壁部１７と、壁部１７の側面に形成され基板配線同士を導通させるとともにそれぞれの基板配線に固定される導体と、対向面１３ａ、１５ａに実装された電子部品２５と、壁部１７に形成された保持溝に嵌入され電子部品２５を包囲する板金部材２１とを具備し、保持溝の内部、および導体の形成されていない壁部１７の他の側面に形成され板金部材２１に導通し板金部材２１と同電位となって電子部品２５を包囲するメッキ層２３を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、間隙を隔てた平行な上基板と下基板のそれぞれの対向面に形成された基板配線同士を接続する基板間接合構造に関する。

電子部品が実装され、基板配線の形成された電子部品実装基板（以下、単に基板と称す）を、基板配線の形成された他の基板に対面させ、基板配線同士を接続させて接合する基板間接合構造には種々のものがある。
例えば、間隙を隔てた平行な上基板と下基板との間に配線接続端子を有するコネクタをビス固定し、上基板の基板配線と、下基板の基板配線とを当該コネクタを介して直接接続する構造が挙げられる。
また、上基板および下基板のそれぞれにコネクタを固定し、当該コネクタ同士をフレキシブルプリント配線基板を介して接続する構造もある。

さらに、下記特許文献１に開示されるモジュール基板接合構造では、プリント基板の両面に部品を実装して形成するモジュール基板を他のプリント基板に接合するモジュール基板接合構造において、両面に所要間隔で半田接合体を配設するとともに、両面の半田接合体を導通させる導通部を形成したスペーサをモジュール基板および他のプリント基板間に介挿し、かつ、モジュール基板とその実装部品との間に半田接合体を配設した状態でモジュール基板および他のプリント基板とをスペーサを介して一括半田付けすると同時にモジュール基板および実装部品を一括半田付けしている。

特開２００１−１７７２３５号公報

しかしながら、上記した従来の基板間接合構造は、上基板と下基板を導通接続するビス固定式のコネクタが必要であったため、組立作業に工数がかかるとともに、ビス固定構造が必要である分、基板の実装スペースが狭くなる問題があった。

また、上記した従来のいずれの基板間接合構造においても、上基板と下基板の向かいあう側に実装された電子部品から放出されるノイズ、あるいは、実装された電子部品が他から受けるノイズの影響を防ぐために、シールドを必要とする場合があった。
この場合、従来の基板間接合構造では、新たにシールドケースを電子部品に被せて付設しなければならず、シールドケースを取り付けるための実装スペースの確保や、さらには上基板、下基板間にさらなる離間スペースが必要となり、製品の小型化、薄型化に対して障害となる問題があった。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、固定用ビスが不要になることで部品実装スペースを狭めることがなく、しかも、上基板と下基板との離間距離を増大させずに、実装電子部品から放出されるノイズ、あるいは、実装電子部品が他から受けるノイズの影響を軽減できる基板間接合構造を提供し、もって、基板間接合構造の小型化、薄型化および動作信頼性の向上を図ることを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る基板間接合構造は、間隙を隔てた平行な上基板と下基板のそれぞれの対向面に形成された基板配線同士を接続する基板間接合構造であって、前記間隙に設けられた樹脂材料からなる壁部と、該壁部の側面に形成され前記基板配線同士を導通させるとともにそれぞれの該基板配線に固定される導体と、前記対向面に実装された電子部品と、前記壁部に形成された保持溝に嵌入され前記電子部品を包囲する板金部材とを具備し、前記保持溝の内部、および前記導体の形成されていない前記壁部の他の側面に形成され前記板金部材に導通し該板金部材と同電位となって前記電子部品を包囲するメッキ層が設けられたことを特徴とする。

この基板間接合構造では、壁部に形成した導体が基板配線に固定され、ビス式コネクタを用いることなく基板配線同士が接続される。これにより、部品実装スペースを狭めることがなくなる。
また、同電位となった板金部材、メッキ層によって、上基板と下基板との離間距離を増大させずに、電子部品がノイズから遮蔽される。

また、本発明に係る基板間接合構造は、前記保持溝が、前記間隙の離間方向に沿って前記壁部に形成され、少なくとも一方の溝端開口近傍の端面に前記メッキ層が延在して形成され、該端面のメッキ層が前記対向面に設けられたグランド導通のランドに接触したことを特徴とする。

この基板間接合構造では、壁部の少なくとも一方の溝端開口近傍の端面に、メッキ層が連続して形成され、壁部が上基板と下基板とで挟持されることによって、この端面に延在したメッキ層がランドに接触する。

さらに、本発明に係る基板間接合構造は、前記保持溝、および前記メッキ層が、前記電子部品を包囲する前記壁部の内周面側に設けられたことを特徴とする。

この基板間接合構造では、板金部材とともに電子部品を包囲するメッキ層が、電子部品に最も近接した位置でシールドを構成する。
これにより、基板配線同士を導通させる導体が壁部の外周側に形成可能となる。

本発明に係る基板間接合構造によれば、上基板、下基板の間隙に壁部を設け、この壁部側面に形成された導体によって基板配線同士を導通させ、基板の対向面に電子部品を実装し、電子部品を包囲する板金部材を壁部に保持させ、導体の形成されていない壁部の他の側面に、板金部材に導通し板金部材と同電位となって電子部品を包囲するメッキ層を設けたので、ビス式コネクタを用いることなく基板配線同士を接続でき、部品実装スペースを狭めることがなくなるとともに、同電位となった板金部材、メッキ層によって電子部品が遮蔽され、上基板と下基板との離間距離を増大させずに、実装電子部品から放出されるノイズ、あるいは、実装電子部品が他から受けるノイズの影響を軽減させることができる。
この結果、基板間接合構造の小型化、薄型化および動作信頼性の向上を同時に達成できる。

また、本発明に係る基板間接合構造によれば、保持溝を間隙の離間方向に沿って壁部に形成し、少なくとも一方の溝端開口近傍の端面にメッキ層を延在させ、この端面のメッキ層を対向面に設けられたグランド導通のランドに接触させたので、上基板と下基板との当接面となる壁部の少なくとも一方の溝端開口近傍の端面に、壁部の側面に形成されたメッキ層が連続して形成され、壁部が上基板と下基板とで挟持されることによって、この端面に延在したメッキ層がランドに接触する。
これにより、電子部品を包囲した板金部材およびメッキ層が他の部材を用いずに、簡単にグランドへ導通可能となる。

さらに、本発明に係る基板間接合構造によれば、保持溝、およびメッキ層を、壁部の内周面側に設けたので、板金部材とともに電子部品を包囲するメッキ層が、電子部品に最も近接した位置でシールドを構成することになる。
従って、基板配線同士を導通させる導体は、壁部の外周側に形成されることになり、電子部品から放出されるノイズの導体への影響を低減させることができる。

以下、本発明に係る基板間接合構造の好適な実施形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る基板間接合構造の手前板金部材を省略した斜視図、図２は図１に示した基板間接合構造の上基板を省略した分解斜視図、図３は図２に示した壁部の斜視図、図４は壁部と板金部材との嵌入部を表す要部拡大斜視図である。

本実施形態による基板間接合構造は、間隙１１を隔てた平行な上基板１３と下基板１５のそれぞれの対向面１３ａ、１５ａに形成された図示しない基板配線同士を接続する。その主要な構成要件として、以下に詳述する壁部１７と、導体１９と、板金部材２１と、メッキ層２３とを有している。

上基板１３と下基板１５のそれぞれの対向面１３ａ、１５ａには、基板配線が形成されている。この基板配線の所望部位には、双方の基板回路を接続するための図示しない基板側端子が露出されている。
また、上基板１３または下基板１５のそれぞれの対向面１３ａ、１５ａ、若しくは上基板１３および下基板１５の双方の対向面１３ａ、１５ａには、電子部品２５が実装されている。この電子部品２５は、ノイズを放出するもの、あるいは他から受けるノイズの影響を遮断する必要のあるもののいずれであってもよい。

上基板１３および下基板１５は、基板配線の形成される対向面１３ａ、１５ａと反対側の面（すなわち、図１に示した上基板１３の上面、下基板１５の下面）には後述するメッキ層２３と同様の基板メッキ層が形成され、当該基板メッキ層が図示しない基板グランドに接続されていることが好ましい。

上基板１３と下基板１５の間隙１１には、一対の平行な樹脂材料からなる壁部１７、１７が設けられている。
図２に示すように、それぞれの壁部１７には、上端面、側面、下端面に亘って複数のコ字状接続配線である導体１９が形成されている。導体１９は、例えば金属メッキ、銅箔、蒸着による金属薄膜によって形成される。それぞれの壁部１７の上下端面に形成された導体１９は、上基板１３、下基板１５の基板側端子に一致するように配設されている。

壁部１７は、上下端面の導体１９と、上基板１３、下基板１５の基板側端子とが半田付けされることにより、上基板１３と下基板１５とを接合固定する。
この半田付けは、例えば導体１９と基板側端子との間に球状半田を仮止めし、リフロー炉にて所定温度で加熱することにより、一括して半田付けできる。

ここで、例えば下基板１５の対向面１５ａに実装された電子部品２５は、一対の壁部１７、１７の間に配置されている。
一方、一対の壁部１７、１７同士の対向面両端にはそれぞれ保持溝２７が形成されている。保持溝２７は、間隙１１の離間方向に沿って壁部１７に形成されている。図３に示すように、電子部品２５に対向する壁部１７の内周面と、一対の保持溝２７、２７とには、メッキ層２３が形成されている。

一対の壁部１７、１７の延在方向両端に設けられた保持溝２７、２７同士には、図２に示す短冊状の板金部材２１、２１の両端が嵌着される。すなわち、一対の壁部１７、１７、一対の板金部材２１、２１により、電子部品２５は包囲されている。また、それぞれの壁部１７、１７の内周面に形成されたメッキ層２３は、当該メッキ層２３の形成された保持溝２７に嵌入される板金部材２１に導通している。
従って、一対の壁部１７の内周に形成されたメッキ層２３、２３および一対の板金部材２１、２１によって形成される四方の連続した閉鎖内周面は、同電位のシールドを形成する。

それぞれの板金部材２１は、両端が壁部１７の保持溝２７に嵌入された状態で、壁部１７が上基板１３、下基板１５に固定されることで、脱落不能となっている。

図４に示すように、保持溝２７の少なくとも一方の溝端開口近傍の端面１７ａには、メッキ層２３が延在して形成され、この端面１７ａのメッキ層２３が上基板１３または下基板１５の対向面１３ａ、１５ａに設けられた図示しないグランド導通のランドに接触するようになっている。

この基板間接合構造では、壁部１７に形成した導体１９が基板配線に固定され、ビス式コネクタを用いることなく基板配線同士が接続される。
これにより、部品実装スペースを狭めることがなくなる。また、同電位となった板金部材２１、メッキ層２３によって、上基板１３と下基板１５との離間距離を増大させずに、電子部品２５が遮蔽されることになる。

従って、上記の基板間接合構造によれば、上基板１３、下基板１５の間隙１１に壁部１７を設け、この壁部側面に形成された導体１９によって基板配線同士を導通させ、基板の対向面１３ａ、１５ａに電子部品２５を実装し、電子部品２５を包囲する板金部材２１を壁部１７に保持させ、導体１９の形成されていない壁部１７の他の側面（内周面）に、板金部材２１に導通し板金部材２１と同電位となって電子部品２５を包囲するメッキ層２３を設けたので、ビス式コネクタを用いることなく基板配線同士を接続でき、部品実装スペースを狭めることがなくなるとともに、同電位となった板金部材２１、メッキ層２３によって電子部品２５が遮蔽され、上基板１３と下基板１５との離間距離を増大させずに、実装電子部品２５から放出されるノイズ、あるいは、実装電子部品２５が他から受けるノイズの影響を軽減させることができる。
この結果、基板間接合構造の小型化、薄型化および動作信頼性の向上を同時に達成できる。

また、保持溝２７、およびメッキ層２３が、壁部１７の内周面側に設けられることで、板金部材２１とともに電子部品２５を包囲するメッキ層２３が、電子部品２５に最も近接した位置でシールドを構成することになる。
従って、基板配線同士を導通させる導体１９は、壁部１７の外周側に配置されることになり、電子部品２５から放出されるノイズの導体１９への影響を低減させることができる。

さらに、保持溝２７を間隙１１の離間方向に沿って壁部１７に形成し、少なくとも一方の溝端開口近傍の端面１７ａにメッキ層２３を延在させ、この端面１７ａのメッキ層２３を対向面１３ａ、１５ａに設けられたグランド導通のランドに接触させたので、上基板１３と下基板１５との当接面となる壁部１７の少なくとも一方の溝端開口近傍の端面１７ａに、壁部１７の側面に形成されたメッキ層２３が連続して形成され、壁部１７が上基板１３と下基板１５とで挟持されることによって、この端面１７ａに延在したメッキ層２３がランドに接触する。これにより、電子部品２５を包囲した板金部材２１およびメッキ層２３（すなわち、シールド）が他の部材を用いずに、簡単にグランドへ導通可能となっている。

次に、上記した実施形態に係る基板間接合構造の変形例を図５〜図７を参照して説明する。
図５は本発明に係る基板間接合構造の隣接２辺部を壁部で構成した変形例１の要部斜視図である。
なお、以下の各変形例において、図１〜図４に示した部材と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

この変形例１では、２つの隣接する壁部１７、１７がＬ字状に形成される。Ｌ字状となった壁部１７、１７の両端にはそれぞれ保持溝２７、２７が形成される。
また、板金部材２１は、この壁部１７、１７と略同形状のＬ字状に形成され、両端がこの一対の保持溝２７、２７に嵌入される。この結果、壁部１７、１７と、板金部材２１により、電子部品２５を包囲する矩形状のシールドが形成される。

この変形例１によれば、シールド空間を、板金部材２１の形状変更のみにより、容易に変更できる。

図６は本発明に係る基板間接合構造の３辺部を壁部で構成した変形例２の要部斜視図である。
この変形例２は、壁部１７、１７、１７がコ字状に形成され、その開口部両端にはそれぞれ保持溝２７、２７が形成される。この保持溝２７、２７には板金部材２１が嵌入され、矩形状のシールドが形成される。
また、この変形例２では、導体１９が壁部１７の内周面に形成され、メッキ層２３が壁部１７の外周に形成されている。

この変形例２によれば、導体１９がシールドの内側に配置されるので、外部ノイズの導体１９への影響を低減させることができる。

図７は本発明に係る基板間接合構造の１辺部を壁部で構成した変形例３の要部斜視図である。
この変形例３は、一つの壁部１７の両端に保持溝２７、２７を形成し、この保持溝２７、２７にコ字状に形成した板金部材２１を嵌入し、矩形状のシールドを形成している。

この変形例によれば、シールド空間を、板金部材２１の形状変更のみにより、容易に変更できる。

なお、上記した実施の形態（変形例１、２、３を除く）による基板間接合構造では、メッキ層２３を壁部１７の内周面に設ける場合を例に説明したが、本発明に係る基板間接合構造は、メッキ層２３を壁部１７の外周面に形成し、導体１９を壁部１７の内周面に形成するものであってもよい。
すなわち、内側の電子部品２５から放出されるノイズを遮蔽する場合には、メッキ層２３を壁部１７の内周面に設けることが好ましく、これとは逆に、外部からのノイズを遮蔽する場合には、メッキ層２３を壁部１７の外周面に設け、導体１９を壁部１７の内周面に設けることが好ましい。

本発明に係る基板間接合構造の手前板金部材を省略した斜視図である。 図１に示した基板間接合構造の上基板を省略した分解斜視図である。 図２に示した壁部の斜視図である。 壁部と板金部材との嵌入部を表す要部拡大斜視図である。 本発明に係る基板間接合構造の隣接２辺部を壁部で構成した変形例１の要部斜視図である。 本発明に係る基板間接合構造の３辺部を壁部で構成した変形例２の要部斜視図である。 本発明に係る基板間接合構造の１辺部を壁部で構成した変形例３の要部斜視図である。

符号の説明

１１ 間隙
１３ 上基板
１３ａ、１５ａ 対向面
１５ 下基板
１７ 壁部
１７ａ 溝端開口近傍の端面
１９ 導体
２１ 板金部材
２３ メッキ層
２５ 電子部品
２７ 保持溝

Claims (3)

1. 間隙を隔てた平行な上基板と下基板のそれぞれの対向面に形成された基板配線同士を接続する基板間接合構造であって、
   前記間隙に設けられた樹脂材料からなる壁部と、該壁部の側面に形成され前記基板配線同士を導通させるとともにそれぞれの該基板配線に固定される導体と、前記対向面に実装された電子部品と、前記壁部に形成された保持溝に嵌入され前記電子部品を包囲する板金部材とを具備し、
   前記保持溝の内部、および前記導体の形成されていない前記壁部の他の側面に形成され前記板金部材に導通し該板金部材と同電位となって前記電子部品を包囲するメッキ層が設けられたことを特徴とする基板間接合構造。
2. 前記保持溝が、前記間隙の離間方向に沿って前記壁部に形成され、
   少なくとも一方の溝端開口近傍の端面に前記メッキ層が延在して形成され、
   該端面のメッキ層が前記対向面に設けられたグランド導通のランドに接触したことを特徴とする請求項１記載の基板間接合構造。
3. 前記保持溝、および前記メッキ層が、前記電子部品を包囲する前記壁部の内周面側に設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の基板間接合構造。

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