JP2009123896A - 回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板を固定する支持体或いは回路基板に固定するコネクタ等の部品に設けたネジ孔、タップが、ネジの締付けにより、破損することなく、確実な固定を可能とすることも目的とする。又、ネジの締付け工程において、ネジ噛みの発生を防止し、ネジの締付け作業性を向上させることを目的とする。
【解決手段】回路基板１のネジ締付部１２に、めっき処理を施さない介装部材２を設けた回路基板１。
【選択図】図３

Description

本発明は、リジット基板及びフレキシブルプリント基板等の回路基板に関し、特に、コネクタ等の部品或いは回路基板を固定する支持体とネジを用いて結合する回路基板に関する。

従来からリジット基板及びフレキシブルプリント基板等の回路基板をネジを用いて支持体に固定することが行われている。又、このような回路基板にコネクタ等の部品をネジを用いて固定することが行われている。

これらの場合、回路基板にネジ用挿通孔を設ける共に、支持体或いはコネクタ等に雌ネジから成るネジ孔を穿孔して小ねじを用い、或いはネジ孔に雌ネジを設けずにタッピンネジを用い、回路基板のネジ用挿通孔と支持体等のネジ孔にネジを螺入して、回路基板と支持体等を固定している。

そして、ネジと回路基板の間には、半田めっきによって形成させたパッドを介在させることが行われている（特許文献１参照。）。

特開２００２−１９８６２１号公報

しかし、回路基板を固定する支持体或いは回路基板に固定するコネクタ等の部品に設けたネジ孔、タップが、特にこれらが合成樹脂製の場合、ネジの締付けにより破損してしまい、確実な固定が出来なくなる場合があった。又、ネジの締付け工程において、ネジ噛みを生じることがあり、ネジの締付け作業性が悪かった。

そこで、本発明は、回路基板を固定する支持体或いは回路基板に固定するコネクタ等の部品に設けたネジ孔、タップが、ネジの締付けにより、破損することなく、確実な固定を可能とすることも目的とする。又、ネジの締付け工程において、ネジ噛みの発生を防止し、ネジの締付け作業性を向上させることを目的とする。

上記課題を解決するための手段としての本発明は、回路基板のネジ締付部に、めっき処理を施さない介装部材を設けたことを特徴とする回路基板である。

又、前記回路基板において、前記介装部材は、銅又は銅合金からなる薄膜で成形したパッドで構成し、ベースフィルム上に設け、前記回路基板のカバーレイに設けた開口部から露出させて構成することが出来るが、前記回路基板のカバーレイの上面に設けた、金属製の薄板又は薄膜で成形した介在部材で構成することも出来る。

又、前記回路基板において、前記介装部材は、防錆コート処理が施されていることを特徴とする回路基板である。

又、前記回路基板において、前記介装部材は、前記回路基板に設けられたネジ用挿通孔の周部に環状に設けることを特徴とする回路基板である。

以上のような本発明によれば、ネジと回路基板との摩擦係数を大きくして、ネジ孔、タップの破壊トルク値を高くすることが出来、特に回路基板と固定されるコネクタ等の部品或いは支持体が軟質な合成樹脂製であっても、ネジの締付けにより、支持体或いはコネクタ等の部品に設けたネジ孔、タップが、破損することなく、確実な固定が可能となった。又、締付荷重に対して裕度のある設計が可能となり、ネジの締付け工程において、ネジ噛みの発生を防止し、ネジの締付け作業性を向上させることが可能となった。

以下本発明の実施の形態を図に従って詳細に説明する。回路基板１は、ベースフィルム７１の一面に接着剤７２を介して銅又は銅合金の薄膜で構成される回路部７３が積層され、回路部７３をカバーレイ１７で被覆すると共に、他面に補強板１９を取付けたフレキシブルプリント基板であり、コネクタ３がネジ４を用いて固定されている。回路基板１は、補強板１９を設けない構成としてもよく、又、リジット基板を用いてもよい。

回路基板１には、ネジ４が貫通するネジ用挿通孔１１が設けられ、コネクタ３にはネジ４が螺入するネジ孔３１が設けられ、ネジ４を、回路基板１のネジ用挿通孔１１に挿通すると共に、コネクタ３のネジ孔３１に螺入し、締付けて、コネクタ３を回路基板１に固定している。ネジ４にはタッピンネジが用いられるが、ネジ孔３１に雌ネジを設けて小ねじを用いることも出来る。

回路基板１には、ネジ締付部１２に、即ちネジ４を装着した際に、ネジ４の頭４１と対向する回路基板１上の箇所に介装部材２が設けられている。介装部材２は、ネジ用挿通孔１１の周部に環状に設けることが好ましい。介装部材２を環状に設けることで、ネジ４の頭４１に高面積で接することができ、ネジ４と回路基板１との摩擦係数を大きくして、よりネジ孔、タップの破壊トルク値を高くすることが出来るからである。又、介装部材２として後述する介在部材を用いる場合には、ワッシャ状として、装着作業を容易とすることが出来る。

介装部材２は、銅又は銅合金からなる薄膜で成形したパッドで構成することが出来る。このパッドは、銅箔等で構成する回路とは別個に設けたものを用いるが、アース線が含まれる回路の場合等には、回路の一部をパッドとして用いることも出来る。又、介装部材２は、金属製の薄板又は薄膜で成形した介在部材で構成してもよい。

介装部材２には、めっき処理が施されていない。このようにめっき処理を施さないことにより、ネジ４と回路基板１との摩擦係数を大きくして、ネジ孔、タップの破壊トルク値を高くすることが出来る。又、めっき処理工程を省くことが出来、回路基板製造の簡易化、低コスト化を図ることも出来る。

又、介装部材２の表面には防錆コート処理を施すこととしてもよい。防錆コート処理により、防錆の効果が得られるのは勿論であるが、ネジ４と回路基板１との摩擦係数を大きくして、ネジ孔、タップの破壊トルク値を高くすることも出来る。

介装部材２としてのパッドは、銅箔等の薄膜状の銅又は銅合金からなっているが、介在部材の材質は特に限定されず、銅、銅合金或いはその他の金属等で成形した薄板又は薄膜が用いられる。

又、防錆コートは、例えば酸洗浄、水洗浄、防錆剤処理、水洗浄、乾燥の工程で行われ、防錆剤としては特に限定されないが、四国化成製のタフエースＦ２（ＬＸ）等が使用できる。

介装部材２としてのパッドは、図４（ａ）に示すように、回路基板１のベースフィルム７１の一面に接着剤７２を介して設け、表面のカバーレイ１７を切欠きして設けた開口部１８から露出するように設けることが出来る。介在部材は、図４（ｂ）に示すように、カバーレイ１７を切欠かず、回路基板１にはネジ用挿通孔１１のみを設け、カバーレイ１７の上面に設けるが、図４（ａ）に示すように、回路基板１のベースフィルム７１上に設け、表面のカバーレイ１７を切欠きして設けた開口部１８から露出するように設けることとしてもよい。尚、介在部材は、カバーレイ１７上に接着剤等で固定するが、固定しなくてもよい。

回路基板１として、厚さ１．６ｍｍのガラエポ補強板を付けたフレキシブルプリント基板にネジ４としてのタッピンネジでコネクタ３を固定した。タッピンネジはＭ３、長さ５．０ｍｍで錫めっきを施したものを用い、回路基板１に開けたネジ用挿通孔１１の直径を３．５ｍｍとし、ネジ用挿通孔１１の周部であって、ネジ締付部１２、ここではタッピンネジの頭部が接する回路基板１上に、ポリイミド製のカバーレイ１７を切欠き、該切欠いた部分に内径４．５ｍｍ、外径６．５ｍｍの環状の介装部材２としてのパッドを設けた。パッドは、実施例１では、銅箔素地で表面は未処理のものを用い、実施例２では、銅箔の表面に、四国化成製のタフエースＦ２（ＬＸ）を用いて防錆コート処理を施したものを用いた。コネクタ３はＰＢＴ製のものを用いた。

又、比較例１として、介装部材２を設けず、ネジ４がカバーレイ１７に接する場合、比較例２として銅箔のパッドにＡｕ／Ｎｉめっきを施したもの、比較例３として、銅箔のパッドに錫めっきを施したものを使用した。

このような条件のもと、ネジ４を、回路基板１に開けたネジ用挿通孔１１に挿通すると共に、コネクタ３に設けたネジ孔３１に螺入し、締付けた時のコネクタタップ３３の破壊トルク値を測定した。結果を表１に示す。

表１に示すとおり、コネクタタップ３３の破壊トルク値は、回路基板１上の表面処理状態の相違によって、換言すれば、摩擦係数の相違によって、コネクタタップ３３にかかるトルクに差が生じ、レベルに差が生じる。即ち、摩擦係数が小さい方が破壊トルク値が増加する。パッドを設けず、且つ回路基板１のカバーレイ１７を開口しない場合（比較例１）には、回路基板の表面摩擦係数は最小になり、破壊値は０．５Ｎ．ｍであった。

カバーレイを開口し、パッドにめっき処理を施した場合の破壊トルク値は、Ａｕ／Ｎｉめっき（比較例２）で０．７Ｎ．ｍ、錫メッキ（比較例３）は０．８Ｎ．ｍであった。

本発明のめっき処理を施さないパッドを設けた場合、銅箔素地のもの（実施例１）は１．１Ｎ．ｍまで、防錆コート処理を施したもの（実施例２）は１．０Ｎ．ｍまで破壊トルク値が向上した。

ネジの締め付け規定トルクを０．５Ｎ．ｍに設定し、電動トルクドライバの締付け荷重が標準偏差０．０３Ｎ．ｍでばらつく場合、破壊トルク値に標準偏差の６倍の裕度設計を施すと、平均値（０．３９）＋６σ（０．１８）≒０．７Ｎ．ｍとなる。この場合、本発明の実施例１及び２によってのみ、確かな裕度を設けることが出来ることが明らかである。

尚、上述の説明では、回路基板１にコネクタ３を固定する形態について説明したが、この形態に限定されず、同様な構成で回路基板１を、回路基板１を固定するための支持体に固定する形態、コネクタ以外の部品を回路基板に固定する形態等でも用いることが出来る。又、回路基板１と固定される部品、支持体は合成樹脂製以外の部材でもよい。

本発明一実施形態の使用状態図 本発明回路基板の部分平面図 本発明一実施形態の使用状態断面図 本発明回路基板の部分断面図であり、（ａ）はカバーレイを切欠きして開口部を設けたもの、（ｂ）はカバーレイを切欠かないもの。

符号の説明

１ 回路基板
１１ ネジ用挿通孔
１２ ネジ締付部
１７ カバーレイ
１８ 開口部
１９ 補強板
２ 介装部材
３ コネクタ
３１ ネジ孔
３３ コネクタタップ
４ ネジ
７１ ベースフィルム

Claims (5)

1. 回路基板のネジ締付部に、めっき処理を施さない介装部材を設けたことを特徴とする回路基板。
2. 前記介装部材は、銅又は銅合金からなる薄膜で成形したパッドで構成し、ベースフィルム上に設け、前記回路基板のカバーレイに設けた開口部から露出させたことを特徴とする請求項１記載の回路基板。
3. 前記介装部材は、前記回路基板のカバーレイの上面に設けた、金属製の薄板又は薄膜で成形した介在部材で構成したことを特徴とする請求項１記載の回路基板。
4. 前記介装部材は、防錆コート処理が施されていることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載の回路基板。
5. 前記介装部材は、前記回路基板に設けられたネジ用挿通孔の周部に環状に設けることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載の回路基板。