JP2008053540A - Printed circuit board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、印刷回路基板に関し、特に印刷回路基板上の電子部品等に加わる応力を防止する締結構造を有する印刷回路基板に関する。 The present invention relates to a printed circuit board, and more particularly to a printed circuit board having a fastening structure that prevents stress applied to electronic components and the like on the printed circuit board.
電子機器には、通常、電子部品を半田付けにより実装した印刷回路基板が使用されている。また、印刷回路基板に実装される電子部品のなかでも、QFP(Quad Flat Package)やBGA(Ball Grid Array)等のパッケージのIC(Integrated Circuit/半導体集積回路)においては、多機能化、高集積化が進むことで、多くの端子を有し、パッケージのサイズの大きいものも製品化されてきており、電子機器には、多くの端子を有するQFPやBGA等の大きなパッケージの電子部品が実装された印刷回路基板が使用されることが多くなってきている。印刷回路基板は、これらの電子部品を半田付けにより実装した後、当該印刷回路基板の所定箇所に設けられた挿入孔に螺子等の締結素子を挿入することによって、電子機器の筐体等に螺子止め固定するのが一般的である。ところが従来の固定方法では、大きく分けて2つの問題点があった。第1の問題点は、電子部品実装時の半田付けに伴って発生する高熱の影響で印刷回路基板に反りが生ずることが多く、こうした反りを有する印刷回路基板を電子機器の筐体等に螺子止め固定するときに、従来の印刷回路基板においては、多くの端子を有するQFPやBGA等の大きなパッケージの電子部品に応力が加わることで、電子部品の特性劣化や破壊を招いたり、電子部品の端子の半田付けが外れたりするといった問題点である。第2の問題点は、電子機器を誤って落下させてしまった場合等において、落下等による衝撃が電子機器の筐体から印刷回路基板に伝わって、印刷回路基板の配線構造が変形したり、実装された電子部品の特性劣化や破壊を招いたり、電子部品の端子の半田付けが外れたりするといった問題点である。 Generally, printed circuit boards on which electronic components are mounted by soldering are used for electronic devices. Among electronic components mounted on a printed circuit board, ICs (Integrated Circuits / semiconductor integrated circuits) such as QFP (Quad Flat Package) and BGA (Ball Grid Array) are multi-functional and highly integrated. As the number of terminals increases, products with many terminals and large packages have been commercialized, and electronic devices with large packages such as QFP and BGA having many terminals are mounted on electronic devices. More and more printed circuit boards are being used. After mounting these electronic components by soldering, the printed circuit board is inserted into an insertion hole provided at a predetermined position of the printed circuit board, thereby inserting a fastening element such as a screw into the casing of the electronic device. It is common to stop and fix. However, the conventional fixing method has two major problems. The first problem is that the printed circuit board is often warped due to the influence of high heat generated during soldering when mounting electronic components, and the printed circuit board having such warpage is screwed into the casing of the electronic device or the like. When fastening and fixing, in the conventional printed circuit board, stress is applied to the electronic component of a large package such as QFP or BGA having many terminals, which may cause deterioration in characteristics or destruction of the electronic component, This is a problem that the soldering of the terminal is removed. The second problem is that when the electronic device is accidentally dropped, the impact due to dropping or the like is transmitted from the housing of the electronic device to the printed circuit board, and the wiring structure of the printed circuit board is deformed, This is a problem that the mounted electronic component is deteriorated in characteristics or destroyed, or the terminals of the electronic component are unsoldered.
上記第1の問題点に対処するため、例えば特許文献1では、図6(a)に示すような印刷回路基板が開示されている。この印刷回路基板1には、螺子等の締結素子を挿入する孔1aが所定箇所に設けられ、さらに印刷回路基板1の周縁部から当該挿入孔1aの両側にスリット1bが延設されている。このスリット1bを設けたことにより、反りを有する印刷回路基板1を筐体等に螺子止め固定する場合も、螺子止めによる応力がスリット1bで吸収されるようになるので、印刷回路基板1上の電子部品1cの特性劣化や破壊が防止され、またそれら電子部品1cの端子の半田付けが外れることも防止できるようになった。
In order to deal with the first problem, for example, Patent Document 1 discloses a printed circuit board as shown in FIG. In the printed circuit board 1,
また、上記第2の問題点に対処するため、例えば特許文献2では、図7に示すような印刷回路基板が開示されている。この印刷回路基板2には、螺子等の締結素子を挿入する孔2aが所定箇所に設けられ、さらに当該挿入孔2aの外周を取囲むように複数のスリット2bが形成され、当該複数のスリット2bの間には連結部2dが形成されている。この印刷回路基板2によると、電子機器の落下時等において筐体から印刷回路基板2に伝わる衝撃が前記スリット2bと前記連結部2dとによって吸収されるので、印刷回路基板2上の電子部品2cの特性劣化や破壊が防止され、またそれら電子部品2cの端子の半田付けが外れることも防止できるようになった。
In order to cope with the second problem, for example,
しかしながら、図6(b)に示すように、特許文献1の印刷回路基板1によると、各挿入孔1aから見てスリット1bの設けられていない方向に対しては螺子止めによる応力がスリット1bで吸収されないので、印刷回路基板1上に破線で示した領域1dに実装された電子部品1cの特性劣化や破壊を防止することができず、またそれら電子部品1cの端子の半田付けが外れることも防止できないという問題点が未解決のまま放置されている。
However, as shown in FIG. 6B, according to the printed circuit board 1 of Patent Document 1, in the direction where the
さらに、特許文献2の印刷回路基板2によると、落下時等の衝撃を実装された電子部品2cに伝わりにくくするためには、スリット2bを大きく形成して、各スリット2bの間の連結部2dを小さく形成することが求められる。従って、電子部品の落下時等の衝撃の程度によっては、スリット2bと連結部2dの部分が割れてしまう可能性がある。この場合、印刷回路基板2を電子機器の筐体等に固定できなくなるばかりか、スリット2bと連結部2dの部分が割れることによる新たな衝撃が直接、印刷回路基板2に伝わるので、当該印刷回路基板2の配線構造を変形させたり、実装された電子部品2cの特性劣化や破壊を招いたり、電子部品2cの端子の半田付けが外れたりするといった問題点が未解決のまま放置されている。
Furthermore, according to the printed
そこで、本発明は、上記に記載した従来の印刷回路基板では未解決の問題を解決し、かつ前記第1の問題点と第2の問題点とを同時に解決するように、印刷回路基板上の電子部品等に加わる応力を防止する締結構造を有する印刷回路基板を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves the problems that have not been solved in the conventional printed circuit board described above and solves the first problem and the second problem at the same time on the printed circuit board. It is an object of the present invention to provide a printed circuit board having a fastening structure that prevents stress applied to an electronic component or the like.
上記目的を達成するために、本発明は、締結素子を挿入するための締結素子挿入孔を有する締結部材と、印刷回路基板を揺動自在に当該締結部材に接続する接続手段とからなる締結構造を持つ印刷回路基板を提供するものである。さらに、前記印刷回路基板において、締結部材を当該印刷回路基板から分離した部材とし、接続手段を弾性線材とした締結構造を持つ印刷回路基板を提供する。さらに、前記印刷回路基板において、締結部材を形成する有孔頭部と、接続手段を形成する脚部とを有する一体の弾性板からなる締結構造を持つ印刷回路基板を提供する。 To achieve the above object, the present invention provides a fastening structure comprising a fastening member having a fastening element insertion hole for inserting a fastening element, and a connecting means for swingably connecting a printed circuit board to the fastening member. Provided is a printed circuit board having Furthermore, the present invention provides a printed circuit board having a fastening structure in which the fastening member is a member separated from the printed circuit board and the connecting means is an elastic wire. Furthermore, the present invention provides a printed circuit board having a fastening structure comprising an integral elastic plate having a perforated head forming a fastening member and a leg forming a connecting means.
本発明が開示した締結構造を有する印刷回路基板により、反りを有する印刷回路基板を電子機器の筐体等に螺子止め固定するときに、印刷回路基板に実装された電子部品の特性劣化や破壊という不都合の発生を防止し、電子部品の端子の半田付けが外れるという不都合を防止することができる。また、本発明が開示した締結構造を有する印刷回路基板により、電子機器を誤って落下させてしまった場合等において、落下等による衝撃が電子機器の筐体から印刷回路基板に伝わって、印刷回路基板の配線構造が変形したり、実装された電子部品の特性劣化や破壊を招いたり、電子部品の端子の半田付けが外れたりするといった不都合を防止することができる。 According to the printed circuit board having the fastening structure disclosed in the present invention, when the printed circuit board having warpage is screwed and fixed to the housing or the like of the electronic device, characteristic deterioration or destruction of the electronic component mounted on the printed circuit board is called. The occurrence of inconvenience can be prevented, and the inconvenience that the soldering of the terminals of the electronic component is removed can be prevented. Further, when an electronic device is accidentally dropped by the printed circuit board having the fastening structure disclosed in the present invention, an impact due to the drop or the like is transmitted from the casing of the electronic device to the printed circuit board, and the printed circuit It is possible to prevent inconveniences such as deformation of the wiring structure of the substrate, deterioration of characteristics and destruction of the mounted electronic component, and unsoldering of terminals of the electronic component.
本発明による具体的な実施形態を、以下、図を参照して説明する。 Specific embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例1による印刷回路基板を示す斜視図である。プリント回路基板10は、締結素子としての螺子11を挿入する締結素子挿入孔12を有する締結部材13と、当該締結部材13を印刷回路基板10に接続する接続手段としての弾性線材であるジャンパー14とからなる締結構造100を有している。プリント回路基板10の表面には、QFP、BGA等の大きなパッケージの電子部品15をはじめ、図示しない複数の電子部品が実装され、それらの電子部品の間を結ぶ配線構造が形成されている。印刷回路基板10から分離した前記締結部材13はジャンパー14を介して揺動自在に当該印刷回路基板10に接続されている。さらに当該締結部材13は、締結素子挿入孔12に螺子11を挿入することにより、電子機器の筐体16に螺子止め固定されるようになっている。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a printed circuit board according to a first embodiment of the present invention. The printed
以上の第1の締結構造100を有する印刷回路基板10によれば、当該印刷回路基板10が反りを有している場合でも、電子機器の筐体16に螺子止め固定された締結部材13と当該印刷回路基板10とがジャンパー14を介して揺動自在に締結されているので、螺子止めによる応力をジャンパー14によってほぼ完全に吸収することができる。その結果、印刷回路基板10を電子機器の筐体16に螺子止め固定するときの従来の問題点、すなわち、印刷回路基板10に実装された電子部品の特性劣化や破壊を招くという問題点、さらには電子部品の端子の半田付けが外れるという問題点を、ほぼ完全に防止できるようになる。また、電子機器を誤って落下させてしまった場合等における従来の問題点、すなわち、印刷回路基板10の配線構造の変形や、実装された電子部品の特性劣化や破壊、さらには電子部品の端子の半田付けが外れるといった問題点を、ほぼ完全に防止することができる。
According to the printed
ここで、上記の実施例1における図1に示す締結構造100を有する印刷回路基板10の製造方法を、図2を参照して簡単に説明する。まず、図2(a)に示すように、印刷回路基板10上において、締結部材13として後で印刷回路基板10から分離される部分に、ミシン目17を形成する。つぎに図2(b)で示すように、締結部材13は、ミシン目17で印刷回路基板本体10とつながっているが、この締結部材13と印刷回路基板本体10とをジャンパー14で接続し、半田付けをして固定する。さらに図2(c)で示すように、ミシン目17を割って締結部材13を印刷回路基板10から分割する。このようにして、図1に示した本発明の実施例1による締結構造100を有する印刷回路基板10を製造することができる。なお、電子機器の筐体と印刷回路基板10との位置合わせの正確性を期すために、締結部材13に設けられる締結素子挿入孔12のサイズを、螺子止めに支障のない範囲で、やや大きめに形成しておくことが必要である。
Here, a method of manufacturing the printed
上記により説明した第1の締結構造100を有する印刷回路基板10の製造方法では、締結部材13を印刷回路基板本体10から分割することが必要だが、その分割に際してジャンパー14が曲がったり、電子機器の筐体と印刷回路基板10との位置合わせがずれるなどして螺子止めが難しい配置となってしまうことがある。印刷回路基板10の製造面でのこれらの問題を回避することのできる締結部材13の変形例として、第2の締結構造200を有する印刷回路基板10aについて、以下、図3(a)および図3(b)を参照してその製造方法と併せて説明する。まず、図3(a)の印刷回路基板10a上において、締結部材13aとして後で印刷回路基板10aから分離される部分に、空隙部18aとミシン目17aとを形成するとともに、この締結部材13aと印刷回路基板本体10aとをジャンパー14aで接続し、半田付けをする。つぎに、このミシン目17aを割って締結部材13aを印刷回路基板10aから分割する。こうして分割した締結部材13aを、図3(b)に示すように、ジャンパー14aで印刷回路基板本体10aに接続したまま、斜め方向にスライドして、空隙部18aに嵌合配置する。このようにして形成された図3(b)に示す締結部材13aは、図1に示す締結部材13と比べると、印刷回路基板10aとの間隔に多少の余裕があり、締結部材13aの自由度がその分だけ高まるので、ジャンパー14aの曲がりや、電子機器の筐体への螺子止めがそれだけ容易になる。
In the method of manufacturing the printed
つぎに、第3の締結構造300を有する印刷回路基板10bについて、以下、図3(c)および図3(d)を参照してその製造方法と併せて説明する。図3(c)の印刷回路基板10b上において、締結部材13bとして後で印刷回路基板10bから分離される部分に、捨て基板19bを設け、当該捨て基板19bと印刷回路基板10bとの間、および当該捨て基板19bと当該締結部材13bとの間に、それぞれミシン目17bを形成するとともに、この締結部材13bと印刷回路基板本体10bとをジャンパー14bで接続し、半田付けをする。つぎに、これらのミシン目17bを割って締結部材13bを印刷回路基板10bから分割する。捨て基板19bを取り去ることにより、図3(d)に示すように、捨て基板19bの部分の空隙を保持したままジャンパー14bで印刷回路基板本体10bに接続された締結部材13bを形成することができる。このようにして形成された図3(d)に示す締結部材13bは、図3(b)に示す締結部材13aと比べると、印刷回路基板10bとの間隔がさらに広がっており、締結部材13bの自由度がその分だけさらに高まるので、ジャンパー14bの曲がりや、電子機器の筐体への螺子止めが一段と容易になる。なお、電子機器の筐体と印刷回路基板10a、10bとの位置合わせの正確性を期すために、締結部材13a、13bに設けられる締結素子挿入孔12a、12bのサイズを、螺子止めに支障のない範囲で、やや大きめに形成しておくことが必要である。
Next, the printed
図3(b)の締結部材13aもしくは図3(d)の締結部材13bからなる締結構造200、300を有する印刷回路基板10a、10bによれば、図1の締結部材13からなる締結構造100を有する印刷回路基板10の場合と同じく、当該印刷回路基板10a、10bが反りを有している場合でも、電子機器の筐体16に螺子止め固定された締結部材13aもしくは締結部材13bと当該印刷回路基板10a、10bとがジャンパー14a、14bを介して揺動自在に締結されているので、螺子止めによる応力をジャンパー14a、14bによってほぼ完全に吸収することができる。その結果、印刷回路基板10a、10bを電子機器の筐体16に螺子止め固定するときの従来の問題点、すなわち、印刷回路基板10a、10bに実装された電子部品の特性劣化や破壊を招くという問題点、さらには電子部品の端子の半田付けが外れるという問題点を、ほぼ完全に防止できるようになる。また、電子機器を誤って落下させてしまった場合等における従来の問題点、すなわち、印刷回路基板10a、10bの配線構造の変形や、実装された電子部品の特性劣化や破壊、さらには電子部品の端子の半田付けが外れるといった問題点を、ほぼ完全に防止することができる。
According to the printed
ここまで本発明による実施例1を詳細に説明してきたが、以下、締結部材と接続手段(実施例1ではジャンパー)とが一体となった第4の締結構造を有する印刷回路基板を、本発明の実施例2として、図を参照しながら説明する。 Embodiment 1 according to the present invention has been described in detail so far. Hereinafter, a printed circuit board having a fourth fastening structure in which a fastening member and a connecting means (jumper in Embodiment 1) are integrated will be described. Example 2 will be described with reference to the drawings.
図4は、本発明の実施例2による締結構造400を有する印刷回路基板を示す部分斜視図である。プリント回路基板10cは、締結素子としての螺子11cを挿入する締結素子挿入孔12cを頭部に有し、かつ、印刷回路基板10cに接続する接続手段としての脚部20を有する一体の弾性板であるアースラグ21からなる締結構造400を有している。プリント回路基板10cの表面には、QFP、BGA等の大きなパッケージの電子部品15をはじめ、複数の電子部品が実装され、それらの電子部品の間を結ぶ配線構造が形成されている。印刷回路基板10cから分離した前記アースラグ21はその脚部20を介して揺動自在に当該印刷回路基板10cに接続されている。さらに当該アースラグ21は、締結素子挿入孔12cに螺子11cを挿入することにより、電子機器の筐体16に螺子止め固定されるようになっている。
FIG. 4 is a partial perspective view illustrating a printed circuit board having a
以上の締結構造400を有する印刷回路基板10cによれば、当該印刷回路基板10cが反りを有している場合でも、電子機器の筐体16に螺子止め固定されたアースラグ21と当該印刷回路基板10cとが弾性板からなるアースラグ21の脚部20を介して揺動自在に締結されているので、螺子止めによる応力を当該脚部20によってほぼ完全に吸収することができる。その結果、印刷回路基板10cを電子機器の筐体16に螺子止め固定するときの従来の問題点、すなわち、印刷回路基板10cに実装された電子部品の特性劣化や破壊を招くという問題点、さらには電子部品の端子の半田付けが外れるという問題点を、ほぼ完全に防止できるようになる。また、電子機器を誤って落下させてしまった場合等における従来の問題点、すなわち、印刷回路基板10cの配線構造の変形や、実装された電子部品の特性劣化や破壊、さらには電子部品の端子の半田付けが外れるといった問題点を、ほぼ完全に防止することができる。
According to the printed
ここで、上記の実施例2における図4に示す第4の締結構造を有する印刷回路基板10cの製造方法を、図5を参照して簡単に説明する。まず、図5(a)に示すように、印刷回路基板10c上において、接続手段としてのアースラグ21を配置する部分に対応する印刷回路基板10cの部分を捨て基板19cとして削除する。つぎに図5(b)に示すように、アースラグ21の脚部20を印刷回路基板10cの所定箇所に挿入し、半田付けをして固定する。さらに、図5(c)に示すように、脚部20が印刷回路基板10cに固定されたアースラグ21を図5(c)に示す矢印方向に折り曲げる。このようにして、図4に示した本発明の実施例2による第4の締結構造400を有する印刷回路基板10cを製造することができる。なお、電子機器の筐体と印刷回路基板10cとの位置合わせの正確性を期すために、アースラグ頭部に設けられる締結素子挿入孔12cのサイズを、螺子止めに支障のない範囲で、やや大きめに形成しておくことが必要である。
Here, a manufacturing method of the printed
以上の実施例1と実施例2で説明したように、本発明による締結構造を有する印刷回路基板は、反りを有する印刷回路基板を電子機器の筐体等に螺子止め固定するときや、電子機器を誤って落下させてしまった場合等において、螺子止めに伴う応力や落下に伴う衝撃があっても、印刷回路基板の配線構造が変形したり、実装された電子部品の特性劣化や破壊を招いたり、電子部品の端子の半田付けが外れたりするといった不都合を防止することができる。また、本発明による締結構造を有する印刷回路基板の副次的な効果として、電子機器の使用状況に応じて印刷回路基板上に実装された電子部品が加熱/冷却して、印刷回路基板が膨張/収縮するような場合でも、印刷回路基板と締結部材とが接続手段を介して揺動自在に締結されているので、印刷回路基板へのストレスの低減が実現される。また、電子機器の筐体の螺子止め固定箇所と、それに対応する締結部材の螺子止め固定箇所とが互いに段差を有するような位置関係にある場合でも、ジャンパーやアースラグ等の締結部材を折り曲げることによって、容易に取付けが可能である。さらに、螺子止め固定箇所を印刷回路基板に対して垂直に配置することも可能である。 As described in the first embodiment and the second embodiment, the printed circuit board having the fastening structure according to the present invention is used when the printed circuit board having warpage is screwed and fixed to a housing or the like of the electronic device, or the electronic device. If the product is accidentally dropped, the wiring structure of the printed circuit board may be deformed, or the characteristics of the mounted electronic components may be degraded or destroyed even if there is a stress associated with screwing or an impact associated with dropping. Or inconveniences such as unsoldering of the terminals of the electronic component can be prevented. Further, as a secondary effect of the printed circuit board having the fastening structure according to the present invention, the electronic component mounted on the printed circuit board is heated / cooled according to the use state of the electronic device, and the printed circuit board expands. Even in the case of contraction, since the printed circuit board and the fastening member are fastened through the connecting means so as to be swingable, the stress on the printed circuit board can be reduced. In addition, even when the screw fixing location of the housing of the electronic device and the screw fixing location of the corresponding fastening member are in a positional relationship with each other, by bending a fastening member such as a jumper or a ground lug Easy installation. Furthermore, it is also possible to arrange the screwing fixing part perpendicular to the printed circuit board.
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。 As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to the above-mentioned Example, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention.
1 印刷回路基板
1a 締結素子挿入孔
1b スリット
1c 電子部品
2 印刷回路基板
2a 締結素子挿入孔
2b スリット
2c 電子部品
2d 連結部
10 印刷回路基板
11 螺子
12 締結素子挿入孔
13 締結部材
14 ジャンパー
15 電子部品
16 筐体
17 ミシン目
18 空隙部
19 捨て基板
20 脚部
21 アースラグ
100 締結構造
200 締結構造
300 締結構造
400 締結構造
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printed
Claims (3)
2. The printed circuit board having a fastening structure according to claim 1, wherein the printed circuit board comprises an integral elastic plate having a perforated head forming the fastening member and a leg forming the connecting means.
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Cited By (2)
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KR101521384B1 (en) * | 2013-03-27 | 2015-05-18 | 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤 | Mounting substrate |
JP2016162944A (en) * | 2015-03-04 | 2016-09-05 | アンリツ株式会社 | Printed circuit board and printed circuit board coupling structure using the same |
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2006
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20091110 |