JP2007043213A

JP2007043213A - 回路基板の接続構造

Info

Publication number: JP2007043213A
Application number: JP2006311427A
Authority: JP
Inventors: Kengo Oka; 賢吾岡; Yuji Otani; 祐司大谷; Yasutomi Asai; 浅井　　康富
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-11-17
Filing date: 2006-11-17
Publication date: 2007-02-15

Abstract

【課題】回路基板同士を電気的に接続する回路基板の接続構造において、ワイヤボンディングを用いることなく、回路基板間の接続部の増加や狭ピッチ化に適した接続構造を提供する。
【解決手段】回路基板１０、２０同士を電気的に接続する回路基板の接続構造において、第１の回路基板１０の端部には、凹凸形状をなす凹凸部１３が形成されており、第２の回路基板２０の端部には、第１の回路基板１０の凹凸部１３に対応した凹凸形状をなす凹凸部２３が形成されており、第１の回路基板１０の凹凸部１３と第２の回路基板２０の凹凸部２３とは、互いにかみ合うように嵌合されており、第１の回路基板１０と第２の回路基板２０とが嵌合する部位にて、これら両回路基板１０、２０が導電性接続材５０を介して電気的に接続されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、回路基板同士を電気的に接続する回路基板の接続構造に関する。

図７は、従来のこの種の回路基板の接続構造の一般的な構成を示す斜視図である。

ケースＪ３０の上に第１の回路基板Ｊ１０と第２の回路基板Ｊ２０とが接着剤Ｊ４０を介して搭載され、これら両回路基板Ｊ１０、Ｊ２０は、その端部に形成された電極Ｊ１１、Ｊ２１をボンディングワイヤＪ６０を介して結線することにより、互いに電気的に接続されている。

この図７に示される接続構造の製造工程としては、ケースＪ３０に接着剤Ｊ４０を塗布し、そこに両回路基板Ｊ１０、Ｊ２０を実装し、約１５０℃雰囲気下にて接着剤Ｊ４０を硬化させる。その後、ワイヤボンディングを行って、回路基板Ｊ１０、Ｊ２０間の電気的な接続を行う。

このように、従来の回路基板間の電気的な接続には、主にパターン設計や加工時の自由度が高く、接続信頼性が容易に確保できるとしてワイヤボンディング手法が用いられている。

このワイヤボンディング手法による接続は、例えば、図７に示されるように、Ａｕ、Ａｌを主材料とするワイヤＪ６０を回路基板Ｊ１０、Ｊ２０上に形成された電極Ｊ１１、Ｊ２１に一個所づつ接合し２つの電極Ｊ１１、Ｊ２１間をワイヤＪ６０にて電気的に接続するものである。

ところで、高機能化、小型化から近年では回路基板間の接続部の増加や狭ピッチ化が進んでいる。しかしながら、上記したワイヤボンディング手法の場合、接続個所が増加すると、接続に要する時間が長くなる。

また、接続部の間隔が狭くなると、ボンディング装置が、形成したワイヤに接触するために接続部のピッチが制限されるなどの問題がある。

本発明は、上記問題に鑑み、回路基板同士を電気的に接続する回路基板の接続構造において、ワイヤボンディングを用いることなく、回路基板間の接続部の増加や狭ピッチ化に適した接続構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、回路基板（１０、２０）同士を電気的に接続する回路基板の接続構造において、次のような特徴点を有する接続構造が提供される。

・第１の回路基板（１０）の端部には、凹凸形状をなす凹凸部（１３）が形成されており、第２の回路基板（２０）の端部には、第１の回路基板（１０）の凹凸部（１３）に対応した凹凸形状をなす凹凸部（２３）が形成されていること。

・第１の回路基板（１０）の凹凸部（１３）と第２の回路基板（２０）の凹凸部（２３）とは、互いにかみ合うように嵌合されており、第１の回路基板（１０）と第２の回路基板（２０）とが嵌合する部位にて、これら両回路基板（１０、２０）が導電性接続材（５０）を介して電気的に接続されている。

これらの特徴点を有する本発明の回路基板の接続構造によれば、両回路基板（１０、２０）の接続部が増加しても、導電性接続部材（５０）は印刷や塗布などにより一括して供給できるから、工程時間が長くなることはない。また、当該接続部が挟ピッチ化しても、ワイヤボンディングのように装置がワイヤに接触するといった不具合は生じない。

よって、本発明によれば、回路基板（１０、２０）同士を電気的に接続する回路基板の接続構造において、ワイヤボンディングを用いることなく、回路基板（１０、２０）間の接続部の増加や狭ピッチ化に適した接続構造を提供することができる。

ここで、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の回路基板の接続構造において、第１の回路基板（１０）と第２の回路基板（２０）とが嵌合する部位にて、第１の回路基板（１０）および第２の回路基板（２０）の互いの対向する面には、電極（１１、２１）が形成されており、これら両回路基板（１０、２０）の電極（１１、２１）同士が導電性接続材（５０）を介して電気的に接続されていることを特徴としている。

このようにすることにより、両回路基板（１０、２０）が対向して重なり合う部位における両回路基板（１０、２０）の導電性接続材（５０）を介した電気的接続を、適切に行うことができる。

また、請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の回路基板の接続構造において、第１の回路基板（１０）および第２の回路基板（２０）は、ともに複数の層が積層されてなる積層基板であり、これら両回路基板（１０、２０）における凹凸部（１３、２３）は、積層された複数の層のうちの一部の層の端部を除去することにより形成されたものであることを特徴としている。

それにより、第１の回路基板（１０）および第２の回路基板（２０）として積層基板を用いて凹凸部（１３、２３）を適切に形成することができる。

また、請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３に記載の回路基板の接続構造において、第１の回路基板（１０）および第２の回路基板（２０）は、ケース（３０）に搭載され固定されており、両回路基板（１０、２０）とケース（３０）とでは熱膨張係数が異なるものであり、大きい方の熱膨張係数が小さい方の熱膨張係数の１．５倍以上であることを特徴としている。

上記請求項１に記載の発明のように、凹凸部（１３、２３）を嵌合させた接続構造を採用することにより、本発明のように、両回路基板（１０、２０）とケース（３０）とで熱膨張係数が大きく異なる場合であっても、熱膨張・収縮により導電性接続部材（５０）にかかる応力を低減でき、好ましい。

ここで、請求項５に記載の発明のように、請求項３に記載の回路基板の接続構造における積層基板としては、セラミック積層基板を採用することができる。

また、請求項６に記載の発明のように、請求項１〜請求項５に記載の回路基板の接続構造における導電性接続材（５０）としては、導電性接着剤またははんだを採用することができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、第１、第２実施形態は参考例であり、第３実施形態が特許請求の範囲に記載した発明の実施形態に相当する。また、実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る回路基板の接続構造の概略断面構成を示す図である。

図１中の左側に位置する第１の回路基板１０および右側に位置する第２の回路基板２０は、セラミック基板、プリント基板などを採用することができ、また、単層基板でも積層基板でもよい。つまり、これら回路基板１０、２０は回路基板であれば任意のものを採用することができる。

ここで、この接続構造においては、第１の面３１およびこの第１の面３１よりも高い位置にある第２の面３２を有するケース３０が備えられており、上記第１および第２の回路基板１０、２０は、このケース３０に接着剤４０を介して搭載されている。このケース３０は、樹脂やアルミニウムなどの金属からなるものである。

そして、第１の回路基板１０は第１の面３１に搭載され、第２の回路基板２０は第２の面３２に搭載されている。それによって、第１の回路基板１０が第２の回路基板２０よりも下方に位置している。

そして、第２の回路基板２０の端部が第１の回路基板１０の端部と対向して重なり合うように配置されている。詳しくは、第２の回路基板２０の端部の下面と第１の回路基板１０の端部の上面とが対向している。

ここで、第１の回路基板１０と第２の回路基板２０とが対向して重なり合う部位にて、互いに対向する第１の回路基板１０の上面および第２の回路基板２０の下面には、それぞれ電極１１、２１が形成されている。

この電極１１、２１は、たとえば金属メッキや導体ペーストを用いて形成された導体パターンからなるものである。そして、これら両回路基板１０、２０の電極１１、２１同士が導電性接続材５０を介して電気的に接続されている。この導電性接続材５０は、はんだや導電性接着剤などからなる。

ここで、回路基板１０、２０間の接続を行う電極１１、２１は、従来のように回路基板上に搭載されるコンデンサや半導体ＩＣなどの電極を形成する時に一緒に形成されるものであり、半導体ＩＣなどの微細ピッチ接続に適した電極の製造方法によって作られる。そのため、回路基板間の接続部が微細化しても十分に対応できるものである。

また、回路基板１０、２０間の電極１１、２１の接続に用いられる導電性接続部材５０は、半導体ＩＣなどの回路基板上に搭載される部品の接続に用いられるものであれば、特に限定されない。

この図１に示される接続構造の組み付け方法について、限定するものではないが、その一具体例を説明する。

ケース３０の第１の面３１上および第２の面３２上に、各回路基板１０、２０を固定するためのたとえばシリコン樹脂系の接着剤４０を印刷法、ディスペンス法、スタンプ法等により供給する。

次に、第１の回路基板１０上に形成された電極１１に、はんだや導電性接着剤などの導電性接続部材５０を印刷法、ディスペンス法、スタンプ法等により供給し、この第１の回路基板１０を接着剤４０を介してケース３０の第１の面３１に搭載する。

そして、第２の回路基板の下面（裏面）に形成された電極２１と第１の回路基板１０上の電極１１の位置が合うように、第２の回路基板２０を接着剤４０を介してケース３０の第２の面３２に搭載する。

続いて、接着剤４０および導電性接続部材５０を硬化して固着させるため、約１００〜３００℃程度の熱処理を行い、両回路基板１０、２０のケース３０への固定および両回路基板１０、２０間の電気的な接続を行う。こうして、図１に示される接続構造ができあがる。

ところで、本実施形態によれば、回路基板１０、２０同士を電気的に接続する回路基板の接続構造において、第１の回路基板１０と、端部が第１の回路基板１０の端部と対向して重なり合うように配置された第２の回路基板２０とを備え、第１の回路基板１０と第２の回路基板２０とが対向して重なり合う部位にて、これら両回路基板１０、２０が導電性接続材５０を介して電気的に接続されていることを特徴とする回路基板の接続構造が提供される。

それによれば、両回路基板１０、２０の接続部が増加しても、導電性接続部材５０は印刷や塗布などにより一括して供給できるから、工程時間が長くなることはない。また、当該接続部が挟ピッチ化しても、ワイヤボンディングのように装置がワイヤに接触するといった不具合は生じない。

よって、本実施形態によれば、回路基板１０、２０同士を電気的に接続する回路基板の接続構造において、ワイヤボンディングを用いることなく、回路基板１０、２０間の接続部の増加や狭ピッチ化に適した接続構造を提供することができる。

ここで、本実施形態では、第１の回路基板１０と第２の回路基板２０とが対向して重なり合う部位にて、第１の回路基板１０および第２の回路基板２０の互いの対向する面には、電極１１、２１が形成されており、これら両回路基板１０、２０の電極１１、２１同士が導電性接続材５０を介して電気的に接続されている。

このようにすることにより、両回路基板１０、２０が対向して重なり合う部位における両回路基板１０、２０の導電性接続材５０を介した電気的接続を、適切に行うことができる。

さらに、本実施形態では、第１の面３１およびこの第１の面３１よりも高い位置にある第２の面３２を有するケース３０を備え、第１の回路基板１０は第１の面３１に搭載され、第２の回路基板２０は第２の面３２に搭載されている。

それにより、第１の回路基板１０を第２の回路基板２０よりも下方に位置させて、第２の回路基板２０の端部が第１の回路基板１０の端部と対向して重なり合うように配置させることを、適切に実現できている。

なお、本実施形態において、図１に示されるように、第１の回路基板１０を第２の回路基板２０よりも下方に位置させて、第２の回路基板２０の端部が第１の回路基板１０の端部と対向して重なり合うように配置させることは、ケース３０に段差を設けなくてもよく、たとえば、第２の回路基板２０側の接着剤４０の厚さを第１の回路基板１０側の接着剤４０の厚さよりも大きくすることで実現してもよい。

あるいは、第２の回路基板２０の下に、ケース３０と同質材料からなる板材を介在させることにより、実現することも可能である。

（第２実施形態）
図２は、本発明の第２実施形態に係る回路基板の接続構造の概略断面構成を示す図である。主として、上記実施形態と相違するところを述べる。

本実施形態も、基本的には、第１の回路基板１０と、端部が第１の回路基板１０の端部と対向して重なり合うように配置された第２の回路基板２０とを備え、第１の回路基板１０と第２の回路基板２０とが対向して重なり合う部位にて、これら両回路基板１０、２０が導電性接続材５０を介して電気的に接続されていることを特徴としている。

本実施形態では、図２中の左側に位置する第１の回路基板１０に対して、右側に位置する第２の回路基板２０は、この第１の回路基板１０よりも板厚の小さいものである。

そして、第１の回路基板１０の端部には、その凹部１２ａに第２の回路基板２０の端部が入り込むことの可能な段差部１２が設けられている。つまり、この段差部１２は、第１の回路基板１０の板面方向に沿って端部から突出した凸部１２ｂおよび凹んだ凹部１２ａとの組合せからなる。

そして、図２に示されるように、この段差部１２の凹部１２ａにおける板厚は、第２の回路基板２０の板厚よりも厚いものであり、凹部１２ａに入り込んだ第２の回路基板２０の端部と凸部１２ｂとは離間して対向している。

ここでは、第１の回路基板１０は、複数の層１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅが積層されてなる積層基板であり、たとえばこのような積層基板としては、セラミックシートを積層してなるセラミック積層基板とできる。

このようなセラミック積層基板は、アルミナなどのシートを複数積層して作られる。図示しないが、各シートには、任意個所にシート表裏の導通を得るためのスルーホール（穴）が形成され、Ａｇ、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏなどの導体ペーストが印刷手法などにて充填されている。

また、図示しないが、各シート表面には任意の導体パターンが前記導体ペーストにて印刷手法などにて形成されている。なお、積層基板の最表層の導体パターン部には必要に応じてＡｕ、Ｎｉなどの皮膜（めっき）処理を行う。

そして、この積層基板からなる第１の回路基板１０においては、段差部１２の凹部１２ａは、積層された複数の層１０ａ〜１０ｅのうちの一部の層１０ｃ、１０ｄ、１０ｅの端部が除去された部位として構成されている。

具体的には、段差部１２はこの積層基板を製造する過程において形成するものであり、段差部１２の凹部１２ａに位置する部分のシートの端部をあらかじめカットした状態で積層して得ることができる。

この第１の回路基板１０の段差部１２における凹部１２ａに第２の回路基板２０の端部が入り込むことにより、第１の回路基板１０の段差部１２における凸部１２ｂと、第２の回路基板２０の端部とが対向して重なり合っている。

こうして、第１の回路基板１０と第２の回路基板２０とが対向して重なり合う部位にて、これら両回路基板１０、２０が導電性接続材５０を介して電気的に接続されている。

本実施形態においても、第１の回路基板１０と第２の回路基板２０とが対向して重なり合う部位にて、第１の回路基板１０および第２の回路基板２０の互いの対向する面には、それぞれ電極１１、２１が形成されており、これら両回路基板１０、２０の電極１１、２１同士が導電性接続材５０を介して電気的に接続されている。

なお、第１の回路基板１０の電極１１は、段差部１２における凸部１２ｂの凹部１２ａ側の側面に形成されているが、この電極１１は、積層基板を構成する各シートに導体パターンを形成する時に同時に形成される。

また、本実施形態においても、第１の回路基板１０および第２の回路基板２０は接着剤４０を介してケース３０に搭載され固定されているが、図２に示される例では、第１の回路基板１０および第２の回路基板２０は、ケース３０における同一平面上に搭載されている。

このような本実施形態の接続構造は、たとえば、次のようにして組み付けられる。上記第１実施形態と同様に、ケース３０の適所に接着剤４０を供給する。次に、本実施形態では、第２の回路基板２０上に形成された電極２１に、導電性接続部材５０を供給し、この第２の回路基板２０を接着剤４０を介してケース３０に搭載する。

そして、第２の回路基板２０に形成された電極２１と第１の回路基板１０に形成された電極１１の位置が合うように、第１の回路基板１０を接着剤４０を介してケース３０に搭載する。続いて、上記第１実施形態と同様に、接着剤４０および導電性接続部材５０を硬化して固着させることにより、図２に示される本実施形態の接続構造ができあがる。

ところで、本実施形態によれば、回路基板１０、２０同士を電気的に接続する回路基板の接続構造において、次のような特徴点を有する接続構造が提供される。

・第１の回路基板１０と、この第１の回路基板１０よりも板厚の小さい第２の回路基板２０とを備え、第１の回路基板１０の端部には、その凹部１２ａに第２の回路基板２０の端部が入り込むことの可能な段差部１２が設けられていること。

・第１の回路基板１０の段差部１２における凹部１２ａに第２の回路基板２０の端部が入り込むことにより、第１の回路基板１０の段差部１２における凸部１２ｂと、第２の回路基板２０の端部とが対向して重なり合っていること。

・第１の回路基板１０と第２の回路基板２０とが対向して重なり合う部位にて、これら両回路基板１０、２０が導電性接続材５０を介して電気的に接続されていること。

これらの特徴点を有する本実施形態の接続構造によれば、両回路基板１０、２０の接続部が増加しても、導電性接続部材５０は印刷や塗布などにより一括して供給できるから、工程時間が長くなることはない。また、当該接続部が挟ピッチ化しても、ワイヤボンディングのように装置がワイヤに接触するといった不具合は生じない。

また、図２に示される形態では、第１の回路基板１０は、複数の層１０ａ〜１０ｅが積層されてなる積層基板であり、段差部１２における凹部１２ａは、積層された複数の層１０ａ〜１０ｅのうちの一部の層１０ｃ、１０ｄ、１０ｅの端部が除去された部位として構成されている。それにより、上述したように、積層基板を用いて段差部１２を適切に形成することができる。

また、本実施形態では、第１の回路基板１０および第２の回路基板２０を搭載するケース３０を備え、第１の回路基板１０および第２の回路基板２０は、ケース３０における同一平面上に搭載されている。

本実施形態の場合、第１の回路基板１０の方を厚くして段差部１２を設け、その凹部１２ａに第２の回路基板２０の端部を入り込ませることにより、両回路基板１０、２０の端部を重ねている。

そのため、上記第１実施形態のように、一方の回路基板を高くするためにケース３０を部分的に高くするなどの複雑な構造が不要となり、ケース３０については安価な構成とすることができる。

なお、本実施形態において、第２の回路基板２０は、単層基板であってもよい。その場合、上記した第２の回路基板２０の端部に設けられる段差部１２は、切削加工などにより形成することができる。

（第３実施形態）
図３（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る回路基板の接続構造の概略断面構成を示す図であり、図３（ｂ）は、（ａ）中のＡ部の拡大図である。主として、上記実施形態と相違するところを述べる。

図３に示されるように、左側に位置する第１の回路基板１０の端部には、凹凸形状をなす凹凸部１３が形成されており、右側に位置する第２の回路基板２０の端部には、第１の回路基板１０の凹凸部１３に対応した凹凸形状をなす凹凸部２３が形成されている。

ここで、本例では、第１の回路基板１０および第２の回路基板２０は、ともに複数の層が積層されてなる積層基板である。そして、これら両回路基板１０、２０における凹凸部１３、２３は、積層された複数の層のうちの一部の層の端部を除去することにより形成されたものである。

図示例では、積層された複数の層の１層ごとに、その端部を除去することにより、凹凸部１３、２３の凹部を形成している。各階路基板１０、２０において、凹凸部１３はこの積層基板を製造する過程において形成するものであり、凹凸部１３の凹部に位置する部分のシートの端部をあらかじめカットした状態で積層して得ることができる。

そして、第１の回路基板１０の凹凸部１３と第２の回路基板２０の凹凸部２３とは、互いにかみ合うように嵌合されており、第１の回路基板１０と第２の回路基板２０とが嵌合する部位にて、これら両回路基板１０、２０が導電性接続材５０を介して電気的に接続されている。

本実施形態では、第１の回路基板１０と第２の回路基板２０とが互いの凹凸部１３、２３により嵌合する部位にて、第１の回路基板１０および第２の回路基板２０の互いの対向する面には、電極１１、２１が形成されており、これら両回路基板１０、２０の電極１１、２１同士が導電性接続材５０を介して電気的に接続されている。

図３に示される例では、凹凸部１３、２３の側面に電極１１、２１を設け、導電性接続部材５０を介して接続されている。なお、これら電極１１、１２は、積層基板を構成する各シートに導体パターンを形成する時に同時に形成される。

また、本実施形態においても、第１の回路基板１０および第２の回路基板２０は、接着剤４０を介してケース３０に搭載され固定されている。

かかる本実施形態の接続構造は、たとえば次のようにして組み付けられる。各回路基板１０、２０の凹凸部１３、２３の少なくとも一方において、電極１１、２１の部分に導電性接続部材５０をディスペンス等の手法にて塗布して設け、両凹凸部１３、２３を嵌合させる。

このとき、導電性接続部材５０は、凹凸部１３、２３のうち凸部には設けず凹部に塗布することが好ましい。それによれば、両凹凸部１３、２３を嵌合させるときに、導電性接続部材５０がはみ出しにくくなる。

また、両凹凸部１３、２３を嵌合させるときには、両回路基板１０、２０を水平に維持するために、両回路基板１０、２０を、平坦な水平面を有する基台の当該水平面上に載せた状態で、上記嵌合を行うことが好ましい。

次に、上記嵌合にて接続された両回路基板１０、２０をケース３０の上に接着剤４０を介して搭載する。次に、接着剤４０および導電性接続部材５０を熱処理して硬化させ固着させることにより、両回路基板１０、２０のケース３０への固定および両回路基板１０、２０間の電気的な接続を行う。こうして、図３に示される接続構造ができあがる。

・第１の回路基板１０の端部には、凹凸形状をなす凹凸部１３が形成されており、第２の回路基板２０の端部には、第１の回路基板１０の凹凸部１３に対応した凹凸形状をなす凹凸部２３が形成されていること。

・第１の回路基板１０の凹凸部１３と第２の回路基板２０の凹凸部２３とは、互いにかみ合うように嵌合されており、第１の回路基板１０と第２の回路基板２０とが嵌合する部位にて、これら両回路基板１０、２０が導電性接続材５０を介して電気的に接続されていること。

ここで、本実施形態では、第１の回路基板１０と第２の回路基板２０とが嵌合する部位にて、第１の回路基板１０および第２の回路基板２０の互いの対向する面には、電極１１、２１が形成されており、これら両回路基板１０、２０の電極１１、２１同士が導電性接続材５０を介して電気的に接続されている。

また、図３に示される形態では、第１の回路基板１０および第２の回路基板２０は、ともに複数の層が積層されてなる積層基板であり、これら両回路基板１０、２０における凹凸部１３、２３は、積層された複数の層のうちの一部の層の端部を除去することにより形成されたものである。

それにより、上述したように、第１の回路基板１０および第２の回路基板２０として積層基板を用いて凹凸部１３、２３を適切に形成することができる。

また、本実施形態においても、第１の回路基板１０および第２の回路基板２０は、ケース３０に搭載され固定されているが、この場合、両回路基板１０、２０とケース３０とでは熱膨張係数が異なるものであり、通常大きい方のケース３０の熱膨張係数が小さい方の回路基板１０、２０の熱膨張係数の１．５倍以上である。

具体的には、ケース３０は樹脂やアルミなどの金属からなり、その熱膨張係数は約２０ｐｐｍ／℃程度である。また、回路基板１０、２０は本例ではアルミナなどのセラミックであり、その熱膨張係数は約７ｐｐｍ／℃である。

このため、上記図１や上記図２のような接続構造を温度環境下に放置すると、構成部材の熱膨張係数の差によって構造全体及び局部的に歪が発生する場合がある。異種材料が混在する上記接続構造では接続部である導電性接続部材５０に応力が集中しやすく、かつ、機械的強度が一番弱いはんだや導電性接着剤などの導電性接続部材５０にて疲労による亀裂を生じやすい。

導電性接続部材５０に亀裂が生じると抵抗値が増加し回路機能を低下させ、最悪、電気的な導通を確保するに困難な場合に至る場合がある。また、接続部の狭ピッチ化の中では、隣接するはんだや導電性接着剤といった導電性接続部材５０のはみ出しやにじみによって短絡が問題となるケースも多い。

しかしながら、本実施形態の接続構造では、凹凸部１３、２３にて熱膨張・収縮が起こっても、凹凸部１３、２３のかみ合っている部分で、両回路基板１０、２０同士が当たる。そのため、熱膨張・収縮による熱応力や基板の反りによる応力を基板部分に分散でき、導電性接続部材５０にかかる応力を低減できる。これにより、導電性接続部材５０に生じる歪が抑制され、接続部の疲労寿命を向上させることができる。

また、第１の回路基板１０側の電極１１間の間隔、第２の回路基板２０側の電極２１間の間隔が、それぞれ狭くなっても、電極１１同士の間、および電極２１同士の間には、絶縁物である回路基板の基材が介在しているため、はんだや導電性接着剤による短絡が防止できる。

［変形例］
なお、本実施形態において、第１および第２の回路基板１０、２０の各端部に設けられる凹凸部１３、２３は、上記図３に示されるように、断面にて凹凸部１３、２３が形成されている場合に限定されない。

たとえば、図４は、第１の変形例を示す両回路基板１０、２０の上面図であるが、このように、平面形状を見たときに、凹凸形状となっている凹凸部１３、２３であってもよい。さらには、平面形状と断面形状の両方が凹凸形状となった凹凸部でもよい。

また、上記図３に示される例では、凹凸部１３、２３の側面に電極１１、２１を設け、導電性接続部材５０を介して接続していたが、図５の第２の変形例に示されるように、互いの凹凸部１３、２３における対向する凹部の底面と凸部の先端面とに電極（図５では図示しない）を設け、導電性接続部材５０を介して接続するようにしてもよい。

さらに、図６の第３の変形例に示されるように、凹凸部１３、２３の各凹部、凸部を台形状として両回路基板１０、２０が離れる方向へ引っかかりを持つようにすれば、接続信頼性が向上する。

なお、これら図５、図６に示される例では、凹凸部１３、２３は、平面形状を見たときに凹凸形状となっているものでも、断面形状を見たときに凹凸形状となっているものでも、どちらでもよい。

また、本実施形態において、第１および第２の回路基板１０、２０は、単層基板であってもよい。その場合、上記した第１および第２の回路基板１０、２０の各端部に設けられる凹凸部１３、２３は、切削加工などにより形成することができる。

本発明の第１実施形態に係る回路基板の接続構造の概略断面図である。本発明の第２実施形態に係る回路基板の接続構造の概略断面図である。（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る回路基板の接続構造の概略断面図であり、（ｂ）は、（ａ）中のＡ部拡大図である。上記第３実施形態の第１の変形例を示す平面図である。上記第３実施形態の第２の変形例を示す図である。上記第３実施形態の第３の変形例を示す図である。従来の回路基板の接続構造の一般的な構成を示す斜視図である。

符号の説明

１０…第１の回路基板、１０ａ〜１０ｅ…第１の回路基板における複数の層、１１…第１の回路基板の電極、１２…段差部、１２ａ…段差部の凹部、１２ｂ…段差部の凸部、１３…第１の回路基板の凹凸部、２０…第２の回路基板、２１…第２の回路基板の電極、２３…第２の回路基板の凹凸部、３０…ケース、３１…ケースの第１の面、３２…ケースの第２の面、５０…導電性接続部材。

Claims

回路基板（１０、２０）同士を電気的に接続する回路基板の接続構造において、
第１の回路基板（１０）の端部には、凹凸形状をなす凹凸部（１３）が形成されており、
前記第２の回路基板（２０）の端部には、前記第１の回路基板（１０）の前記凹凸部（１３）に対応した凹凸形状をなす凹凸部（２３）が形成されており、
前記第１の回路基板（１０）の前記凹凸部（１３）と前記第２の回路基板（２０）の前記凹凸部（２３）とは、互いにかみ合うように嵌合されており、
前記第１の回路基板（１０）と前記第２の回路基板（２０）とが嵌合する部位にて、これら両回路基板（１０、２０）が導電性接続材（５０）を介して電気的に接続されていることを特徴とする回路基板の接続構造。
前記第１の回路基板（１０）と前記第２の回路基板（２０）とが嵌合する部位にて、前記第１の回路基板（１０）および前記第２の回路基板（２０）の互いの対向する面には、電極（１１、２１）が形成されており、これら両回路基板（１０、２０）の前記電極（１１、２１）同士が前記導電性接続材（５０）を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の接続構造。
前記第１の回路基板（１０）および前記第２の回路基板（２０）は、ともに複数の層が積層されてなる積層基板であり、
これら両回路基板（１０、２０）における前記凹凸部（１３、２３）は、積層された複数の層のうちの一部の層の端部を除去することにより形成されたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の回路基板の接続構造。
前記第１の回路基板（１０）および前記第２の回路基板（２０）は、ケース（３０）に搭載され固定されており、
前記両回路基板（１０、２０）と前記ケース（３０）とでは熱膨張係数が異なるものであり、
大きい方の熱膨張係数が小さい方の熱膨張係数の１．５倍以上であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の回路基板の接続構造。
前記積層基板は、セラミック積層基板であることを特徴とする請求項３に記載の回路基板の接続構造。
前記導電性接続材（５０）は、導電性接着剤またははんだであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の回路基板の接続構造。