JP2015097226A - 複合配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】 電子部品実装のためのリフローにおいてプリント配線板に反りを生じさせない複合配線板を提供する。【解決手段】 複合配線板１００は、複数のプリント配線板１０と、プリント配線板１０を個別に収容する開口３０を備える複数の金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄと、を有している。ピンシート３１を用いることで位置決めされた各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄ間が接着剤４０を介して連結されているため、複合配線板１００内でのプリント配線板１０の位置の違いに起因する反りのばらつきが抑制される。【選択図】 図４

Description

本発明は、リフロー等を行う複数の配線板を金属フレームを用いて固定した複合配線板に関する。

配線板への電子部品実装、その他の加工処理等を施す場合、作業効率を考慮し、一般に配線板単体では無く、同一の配線板を複数個一枚の配線板収容キットの中に収容した複合配線板に対して上記処理等がまとめて施される。特許文献１には、複数のピース配線板と、該ピース配線板を収容する収容穴を有するフレームとから成る多ピース配線板収容キットが開示されている。

特開２０１１−２３６５７号公報

しかしながら、配線板への電子部品実装、半田のリフロー温度において、配線板の構成材料のＴg（ガラス転位点）を越えるため、実装される部品の重量と基板の残留応力によって、配線板に反りが生じるという課題がある。

本発明の目的は、電子部品実装のためのリフローにおいてプリント配線板に反りを生じさせない複合配線板を提供することにある。

本願発明の複合配線板は、複数の配線板と、
前記配線板を個別に収容する開口を備える複数の金属フレームと、を有し、
前記各金属フレーム間が連結部を介して連結されていることを技術的特徴とする。

本願発明の複合配線板では、配線板は、個々に金属フレームに収容されて保持されるため、配線板に反りを生じ難くすることができる。特に、各金属フレーム間が連結部を介して連結されているため、１つの金属フレームに対して複数の配線板を収容して保持する場合と比較して、複合配線板内での配線板の位置の違い（例えば、端と真ん中）に起因する反りのばらつきが抑制されて反り低減効果の差を小さくすることができる。さらに、連結する金属フレームの個数を変更することで複合配線板を構成する配線板の数を容易に調整できるので、配線板への部品の実装効率を向上できる。

多数個取り用プリント配線板の平面図。 個片に切り出されたプリント配線板の斜視図。 レーザ加工されるプリント配線板の斜視図。 図４（Ａ）は連結金属フレームの平面図、図４（Ｂ）は複合配線板の平面図。 ピンシートの平面図。 金属フレームの平面図。 カシメ加工されたプリント配線板の平面図。 複合配線板の一部断面図。 第１実施形態のカシメ加工機の断面図。 第１実施形態の第１改変例に係るカシメ加工機の断面図。 複合配線板から切り出されたプリント配線板の平面図。 第１実施形態のプリント配線板の断面図。 電子部品の実装された第１実施形態のプリント配線板の断面図。 第１実施形態の第２改変例に係る複合配線板の平面図。 第１実施形態の第３改変例に係る複合配線板の平面図。 第１実施形態の第４改変例に係る複合配線板の要部を示す図。 第１実施形態の第５改変例に係る複合配線板の平面図。 第１実施形態の第６改変例に係る複合配線板の平面図。 図１９（Ａ）は第１実施形態の第７改変例に係る複合配線板の平面図、図１９（Ｂ）は第１実施形態の第８改変例に係る複合配線板の平面図。 図２０（Ａ）は第２実施形態に係る複合配線板の平面図、図２０（Ｂ）はプリント配線板の支持部の平面図。 図２１（Ａ）は第２実施形態に係る連結金属フレームの平面図、図２１（Ｂ）はプリント配線板の平面図。 第３実施形態に係る複合配線板の平面図。 図２２中のＬ字形状スリットを拡大して示す図。

[第１実施形態]
本実施形態の複合配線板１００は、電子部品実装のためのリフロー等において配線板に反りを生じさせないために、リフロー等を行う複数の配線板を連結金属フレーム３０Ｇを用いて固定して構成されるものである。

図１２は、第１実施形態の係るプリント配線板１０の電子部品実装前の断面図である。
プリント配線板１０は、中央に配置されるコア絶縁層５０Ｍの第１面Ｆ側に、層間絶縁層５０Ａ、５０Ｃ、５０Ｅ、５０Ｇ、５０Ｉが積層され、第２面Ｓ側に層間絶縁層５０Ｂ、５０Ｄ、５０Ｆ、５０Ｈ、５０Ｊが積層されている。コア絶縁層５０Ｍの第１面Ｆの導体回路５８Ｍａと第２面Ｓの導体回路５８Ｍｂとはビア導体６０Ｍを介して接続されている。コア絶縁層５０Ｍには心材が配置され、層間絶縁層５０Ａ、５０Ｃ、５０Ｅ、５０Ｇ、５０Ｉ、層間絶縁層５０Ｂ、５０Ｄ、５０Ｆ、５０Ｈ、５０Ｊにも同様に心材が配置されている。

コア絶縁層５０Ｍの第１面Ｆ側に積層される層間絶縁層５０Ａには、該層間絶縁層５０Ａ上の導体回路５８Ａを、コア絶縁層５０Ｍの導体回路５８Ｍａへ接続させるためのビア導体６０Ａが形成されている。該層間絶縁層５０Ａ上に積層される層間絶縁層５０Ｃには、該層間絶縁層５０Ｃ上の導体回路５８Ｃを、層間絶縁層５０Ａ上の導体回路５８Ａへ接続させるためのビア導体６０Ｃが形成されている。該層間絶縁層５０Ｃ上に積層される層間絶縁層５０Ｅには、該層間絶縁層５０Ｅ上の導体回路５８Ｅを、層間絶縁層５０Ｃ上の導体回路５８Ｃへ接続させるためのビア導体６０Ｅが形成されている。該層間絶縁層５０Ｅ上に積層される層間絶縁層５０Ｇには、該層間絶縁層５０Ｇ上の導体回路５８Ｇを、層間絶縁層５０Ｅ上の導体回路５８Ｅへ接続させるためのビア導体６０Ｇが形成されている。該層間絶縁層５０Ｇ上に積層される層間絶縁層５０Ｉには、該層間絶縁層５０Ｉ上の導体回路５８Ｉを、層間絶縁層５０Ｇ上の導体回路５８Ｇへ接続させるためのビア導体６０Ｉが形成されている。層間絶縁層５０Ｉ上には、ソルダーレジスト層６２Ｆが形成され、ソルダーレジスト層の開口６４Ｆから露出される導体回路５８Ｉがパッド６６Ｆを構成する。

コア絶縁層５０Ｍの第２面Ｓ側に積層される層間絶縁層５０Ｂには、該層間絶縁層５０Ｂ上の導体回路５８Ｂを、コア絶縁層５０Ｍの導体回路５８Ｍｂへ接続させるためのビア導体６０Ｂが形成されている。該層間絶縁層５０Ｂ上に積層される層間絶縁層５０Ｄには、該層間絶縁層５０Ｄ上の導体回路５８Ｄを、層間絶縁層５０Ｂ上の導体回路５８Ｂへ接続させるためのビア導体６０Ｄが形成されている。該層間絶縁層５０Ｄ上に積層される層間絶縁層５０Ｆには、該層間絶縁層５０Ｆ上の導体回路５８Ｆを、層間絶縁層５０Ｄ上の導体回路５８Ｄへ接続させるためのビア導体６０Ｆが形成されている。該層間絶縁層５０Ｆ上に積層される層間絶縁層５０Ｈには、該層間絶縁層５０Ｈ上の導体回路５８Ｈを、層間絶縁層５０Ｆ上の導体回路５８Ｆへ接続させるためのビア導体６０Ｈが形成されている。該層間絶縁層５０Ｈ上に積層される層間絶縁層５０Ｊには、該層間絶縁層５０Ｊ上の導体回路５８Ｊを、層間絶縁層５０Ｈ上の導体回路５８Ｈへ接続させるためのビア導体６０Ｊが形成されている。層間絶縁層５０Ｊ上には、ソルダーレジスト層６２Ｓが形成され、ソルダーレジスト層の開口６４Ｓから露出される導体回路５８Ｊがパッド６６Ｓを構成する。層間絶縁層５０Ｉ、５０Ｇ、５０Ｅ、５０Ｃ、５０Ａ、５０Ｍ、５０Ｂ、５０Ｄ、５０Ｆ、５０Ｈ、５０Ｊを貫通するスルーホール５２が形成されている。

図１３は、電子部品１１が実装されたプリント配線板１０の断面図である。
プリント配線板１０の第１面Ｆ側に、パッド６６Ｆに設けられた半田６８を介して電子部品１１が実装されている。プリント配線板１０の第２面Ｓ側に、パッド６６Ｓに設けられた半田６８を介して電子部品１１が実装されている。

図１は、プリント配線板１０が８×４個製造された多数個取り用プリント配線板１０Ｇの平面図であり、図２は個片に切り出されたプリント配線板１０の斜視図である。図１２は、図２中のＸ１−Ｘ１断面の一部を示す。
図１に示されるように、多数個取り用プリント配線板１０Ｇの外周の枠部１８の内側にて複数のプリント配線板１０が製造される。図２に示されるように、プリント配線板１０は、矩形形状の本体部２０の１辺の長手方向側壁１４Ｖに支持片１２Ｖが２個ずつ、本体部２０を挟み対向するように形成されている。１辺の短手方向側壁１４Ｈに支持片１２Ｈが２個ずつ、本体部２０を挟み対向するように形成されている。支持片１２Ｖと支持片１２Ｈとは同形状で矩形の基部（ブリッジ部）１２ｂと先端側へ幅が広がる台形部１２ａとから成る。

第１実施形態では、プリント配線板１０が多数個取り用プリント配線板１０Ｇから切り出される際には、図３（Ａ）に示されるようにプリント配線板１０の外形に沿ってレーザで切断され、図３（Ｂ）に示すように個片に切り出される。

図４（Ａ）は、連結金属フレーム３０Ｇの平面図を示し、図４（Ｂ）は、各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄの開口３０にプリント配線板１０がそれぞれ収容された状態を示す。図５は、ピンシート３１の平面図を示す。図６は、金属フレーム３０Ｇａの平面図を示す。
連結金属フレーム３０Ｇは、４つのアルミニウム製の金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄとこれら各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄを位置決めする位置決め部材として機能するピンシート３１とを備えている。各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄには、位置決め用のピン固定孔３８ａが２つずつ形成されている。図５に示すように、ピンシート３１には、８つの金属フレーム固定用のピン３１ａが形成されており、各ピン３１ａは、ピン固定孔３８ａを挿通させた各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄが図４（Ａ）に示すように所定の間隔で配列されるように配置されている。ピン固定孔３８ａを用いてピンシート３１に位置決めされた各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄ間が連結部としての接着剤４０を介して連結されている。ピン３１ａの外径をピン固定孔３８ａの内径よりも小さくすることで、ピンシート３１に対する各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄの位置決めに関する裕度を確保することができる。連結金属フレーム３０Ｇの四隅を構成する金属フレーム３０Ｇａの縁部と金属フレーム３０Ｇｄの縁部とには、位置決め孔３８が形成されている。

各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄは位置決め孔３８を除き同形状であって、図６に示すように、それぞれプリント配線板１０を収容するための収容用の開口３０が形成されている。この開口３０には、プリント配線板１０の長手方向側壁１４Ｖに対応する縦壁３４Ｖと、プリント配線板１０の短手方向側壁１４Ｈに対応する横壁３４Ｈとが形成され、縦壁３４Ｖにはプリント配線板１０の４個の支持片１２Ｖに対応する４個のスリット３２Ｖが形成され、横壁３４Ｈにはプリント配線板１０の４個の支持片１２Ｈに対応する４個のスリット３２Ｈが形成されている。スリット３２Ｈ、３２Ｖは、同形状でプリント配線板１０の支持片１２Ｖ，１２Ｈの矩形の基部（ブリッジ部）１２ｂと対応する基部３２ｂと、プリント配線板１０の支持片１２Ｖ，１２Ｈの台形部１２ａと対応する台形部３２ａとから成る。台形部３２ａは、開口３０の外縁方向に向かって幅が広がっている。縦壁３４Ｖは、スリット３２Ｖに支持片１２Ｖにて支持された長手方向側壁１４Ｖとの間に所定のクリアランスが介在するように形成され、横壁３４Ｈは、スリット３２Ｈに支持片１２Ｈにて支持された短手方向側壁１４Ｈとの間に同程度のクリアランスが介在するように形成されている。

図４（Ｂ）に示すように、各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄにおいて、収容用の開口３０のスリット３２Ｈにプリント配線板１０の支持片１２Ｈが、スリット３２Ｖにプリント配線板１０の支持片１２Ｖが填め入れられて支持された状態で、プリント配線板１０が収容用の開口３０にそれぞれ個別に収容される。なお、各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄは、図４に例示するようにピンシート３１に連結されて固定された後にプリント配線板１０が収容される。

図７は、金属フレーム３０Ｇａの収容用の開口３０に対してカシメ加工によりプリント配線板１０が固定された状態を示す。
図７に示すように、スリット３２Ｈ、３２Ｖの基部３２ｂと台形部３２ａとの境部分であって、支持片１２Ｈ、１２Ｖと隣接する部位にカシメ加工機２００を用いてカシメ加工部３６がそれぞれ形成される。このカシメ加工部３６により、スリット３２Ｈ、３２Ｖの側壁が、支持片１２Ｈ、１２Ｖの側壁へ突き合わさるように塑性変形した状態で接合されることで、プリント配線板１０が各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄにそれぞれ固定される。

図８（Ａ）は、図４（Ｂ）のプリント配線板１０のＸ２−Ｘ２断面の一部を示す。
各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄは、厚みｔ１：７５０μｍに形成されている。プリント配線板１０は厚みｔ２が７８０μｍに形成されている。即ち、各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄの厚みはプリント配線板１０よりも薄い。また、プリント配線板１０は、図８（Ａ）に示すように、厚さ方向の中心面Ｃ２が各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄ（連結金属フレーム３０Ｇ）の厚さ方向の中心面Ｃ１に一致するように各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄにそれぞれ固定される。このため、プリント配線板１０の上面（第１面）Ｆよりも各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄは凹み、プリント配線板１０の下面（第２面）Ｓよりも各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄは凹んでいる。これにより、プリント配線板１０の電子部品実装の際に各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄが干渉しない。

アルミニウム製の各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄの主面方向の熱膨張係数は２３ppm／℃で、樹脂製のプリント配線板１０の主面方向の熱膨張係数は１６ppm／℃で、各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄの熱膨張係数がプリント配線板１０の熱膨張係数よりも大きい。各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄの厚みをプリント配線板１０よりも薄くすることで、熱膨張係数差によるプリント配線板１０の反りの発生を抑制するように調整されている。第１実施形態では、各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄの材料としてアルミニウムを用いたが、プリント配線板１０の熱膨張係数よりも大きければ、銅、ステンレス等を用いることも可能である。

図９（Ａ）は、プリント配線板１０に対してカシメ加工を行うカシメ加工機２００の断面図である。
カシメ加工機２００は、支持片１２Ｖ，１２Ｈにて支持された状態で開口３０に収容されたプリント配線板１０に対してカシメ加工を行う加工機であって、下型２１０と上型２２０とを備える。下型２１０は、ベース部２１１と支持板２１２とを備える。支持板２１２はベース部２１１に対して上下動可能に支持されている。ベース部２１１には、カシメ加工を行うポンチ２１３が設けられ、支持板２１２には、ポンチ２１３を通すための貫通孔２１２ａが形成されている。支持板２１２の中央部には凹部２１２ｂが形成され、カシメ加工の際にプリント配線板１０に力が加わらないようにされている。該凹部２１２ｂ上にプリント配線板１０が載置され、支持板２１２上に連結金属フレーム３０Ｇが載置される。

上型２２０は、ベース部２２１と支持板２２２とを備える。支持板２２２はベース部２２１に対して上下動可能に支持されている。ベース部２２１には、カシメ加工を行うポンチ２２３が設けられ、支持板２２２には、ポンチ２２３を通すための貫通孔２２２ａが形成されている。支持板２２２の中央部には凹部２２２ｂが形成され、カシメ加工の際にプリント配線板１０に力が加わらないようにされている。

図９（Ｂ）は、下型２１０へ上型２２０が押しつけられ、連結金属フレーム３０Ｇの上面に上型２２０のポンチ２２３が押し当てられ、連結金属フレーム３０Ｇの下面に下型２１０のポンチ２１３が押し当てられた状態を示す。
図４（Ｂ）に示す状態の各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄに対して、カシメ加工機２００を用いて図７に示す各カシメ加工部３６が同時に形成される。このように形成される各カシメ加工部３６により、プリント配線板１０が各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄにそれぞれ固定されることで、プリント配線板１０と連結金属フレーム３０Ｇとから成るリフロー用の複合配線板１００が完成する。

第１実施形態の複合配線板１００では、プリント配線板１０は、個々に金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄに収容されて保持されるため、プリント配線板１０の熱膨張係数と金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄの熱膨張係数との差を利用して、プリント配線板１０に反りを生じ難くすることができる。特に、ピンシート３１を用いることで位置決めされた各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄ間が接着剤４０を介して連結されているため、１つの金属フレームに対して複数のプリント配線板を収容して保持する場合と比較して、複合配線板１００内でのプリント配線板１０の位置の違い（例えば、端と真ん中）に起因する反りのばらつきが抑制されて反り低減効果の差を小さくすることができる。さらに、連結する金属フレームの個数を変更することで複合配線板１００を構成するプリント配線板１０の数を容易に調整できるので、プリント配線板１０への部品の実装効率を向上できる。なお、各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄは、ピンシート３１と異なる位置決め部材を用いて位置決めされた状態で接着剤４０を介して連結されてもよいし、ピンシート３１等の位置決め部材を用いることなく接着剤４０を介して連結されてもよい。

また、各収容用の開口３０にカシメ加工部３６が同時に形成されるため、連結金属フレーム３０Ｇを構成する各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄに対してプリント配線板１０を正確に位置決めできる。ここで、プリント配線板１０の固定に接着剤等を用いる場合と比較して、同時にカシメ加工を行うため各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄに対して全てのプリント配線板１０の位置決めを正確にでき、また、プリント配線板相互間の位置ずれを小さくできる。

図１０は、第１実施形態の第１改変例に係るカシメ加工機２００の断面図である。第１実施形態の第１改変例では、ポンチを用いず、上型２２０の支持板２２２と下型２１０の支持板２１２とによって連結金属フレーム３０Ｇ全体を塑性変形させ、該連結金属フレーム３０Ｇにプリント配線板１０を固定する。

各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄの収容用の開口３０にプリント配線板１０がカシメ加工によりそれぞれ固定された状態で（図７参照）、半田印刷が行われ、電子部品１１等が載置され、リフロー炉で電子部品１１等の実装が行われる。２００℃近いリフロー温度は、プリント配線板１０を構成する樹脂のＴg（ガラス転位点）を越えるため、実装される電子部品１１等の重量と基板の残留応力によって、プリント配線板１０に反りが生じ易い。ここで、第１実施形態では、各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄに固定されたプリント配線板１０は、図８（Ｂ）に示すように、電子部品１１等の重量による応力と共にプリント配線板１０には中心側への応力が生じるが、上述したように、各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄの主面方向への熱膨張係数がプリント配線板１０の熱膨張係数よりも大きいため、プリント配線板１０よりも相対的に各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄが面方向にそれぞれ広がり、収容用の開口３０に固定されたプリント配線板１０に、上述したプリント配線板１０に中心側への応力を打ち消す外縁側への応力Ｆ１を加える。これにより、リフローにおいてもプリント配線板１０に反りを生じさせない。

第１実施形態の第１改変例のプリント配線板１０は、図１２に示される構成で、コア絶縁層５０Ｍには心材が配置され、層間絶縁層５０Ａ、５０Ｃ、５０Ｅ、５０Ｇ、５０Ｉ、層間絶縁層５０Ｂ、５０Ｄ、５０Ｆ、５０Ｈ、５０Ｊには心材が配置されていない。このため、プリント配線板１０に反りが生じ易いが、連結金属フレーム３０Ｇによりリフローにおいてもプリント配線板１０に反りを生じさせない。

電子部品の実装後に、図１１に示すように、プリント配線板１０の支持片１２Ｈ、１２Ｖから矩形形状の本体部２０が切り落とされ、各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄの収容用の開口３０のスリット３２Ｈ、３２Ｖに支持片１２Ｈ、１２Ｖを残した状態で、プリント配線板１０の本体部２０がそれぞれ分離される。

[第１実施形態の第２改変例]
図１４は、第１実施形態の第２改変例に係る複合配線板を示す。
第１実施形態の第２改変例では、図１４に示すように、ピンシート３１および接着剤４０を利用して、各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄ等が一方向だけでなく二次元状に配列されて連結されるように連結金属フレーム３０Ｇが形成される。第１実施形態の第２改変例では、より多くの配線板１０を限られたスペースにて固定することができる。

[第１実施形態の第３改変例]
図１５は、第１実施形態の第３改変例に係る複合配線板を示す。
第１実施形態の第３改変例では、図１５に示すように、各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄの外縁部に連結部として凸凹状の係合部３９を設け、係合部３９同士を係合させることで各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄが連結される。第１実施形態の第３改変例のようにしても、プリント配線板１０に反りを生じ難くすることができる。なお、ピンシート３１を用いることなく係合部３９同士を係合させることで各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄの位置決めを行ってもよいし、各係合部３９間に接着剤４０を塗布してもよい。

各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄ等を連結する連結部として、接着剤４０や係合部３９を利用することに限らず、例えば、カシメ接合や超音波接合、溶接等を利用してもよい。

[第１実施形態の第４改変例]
図１６（Ａ）は、第１実施形態の第４改変例に係る金属フレーム３０Ｇａの一部拡大図を示し、図１６（Ｂ）は、図１６（Ａ）の支持片１２Ｖ近傍のＸ３−Ｘ３断面の一部を示す。
第１実施形態の第４改変例では、図１６（Ａ）に示すように、各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄのスリット３２Ｈ、３２Ｖとプリント配線板１０の支持片１２Ｈ，１２Ｖとの双方に跨る有底の孔３９ａがそれぞれ形成され（図１６（Ｂ）参照）、各孔３９ａに接着剤４０が充填される。第１実施形態の第４改変例では、開口３０に収容されたプリント配線板１０の各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄに対するがたつきを抑制することができる。

[第１実施形態の第５改変例]
図１７は、第１実施形態の第５改変例に係る複合配線板を示す。
第１実施形態の第５改変例では、図１７に示すように、隣り合う金属フレーム間に跨るように有底状の孔３９ｂがピンシート３１等に形成され、各孔３９ｂに接着剤４０が充填される。第１実施形態の第５改変例では、ピンシート３１に対する各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄの位置決めをより強固にすることができる。

[第１実施形態の第６改変例]
図１８は、第１実施形態の第６改変例に係る複合配線板を示す。
第１実施形態の第６改変例では、図１８（Ａ）に示すように、プリント配線板１０を各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄの開口３０にそれぞれ収容した後に、図１８（Ｂ）に示すように、各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄがピンシート３１および接着剤４０を用いて連結される。第１実施形態の第６改変例のようにしても、複合配線板１００内でのプリント配線板１０の位置の違いに起因する反りのばらつきが抑制されて反り低減効果の差を小さくすることができる。

[第１実施形態の第７改変例]
図１９（Ａ）は、第１実施形態の第７改変例に係る複合配線板を示す。
第１実施形態の第７改変例では、プリント配線板１０の矩形形状の本体部２０の１辺の短手方向側壁１４Ｈに支持片１２Ｈが２個ずつ、本体部２０を挟んで対向するように形成されている。長手方向側壁１４Ｖには支持片が設けられていない。第１実施形態の第７改変例では、プリント配線板１０の加工が容易である利点がある。

[第１実施形態の第８改変例]
図１９（Ｂ）は、第１実施形態の第８改変例に係る複合配線板を示す。
第１実施形態の第８改変例では、プリント配線板１０が矩形形状１０Ａと矩形形状１０Ｂを組み合せてなるＬ字形状に形成されている。図中右側方側のＬ字の端部に支持片１２Ｖ１が形成され、該支持片１２Ｖ１に対向する部位に支持片１２Ｖ２が形成されている。同様に、図中下側のＬ字の端部に支持片１２Ｈ１が形成され、該支持片１２Ｈ１に対向する部位に支持片１２Ｈ２が形成されている。即ち、各矩形形状１０Ａ、１０Ｂの短い側の対向する２辺が各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄの収容用の開口３０に接続され、長い側の対向する２辺は該収容用の開口３０に接続されない。第１実施形態の第８改変例に示すように、第１実施形態の構成では、対向する部位に支持片を設けることで、任意形状のプリント配線板１０を各金属フレーム３０Ｇａ〜３０Ｇｄに固定できる。

[第２実施形態]
図２０（Ａ）は、第２実施形態に係る複合配線板１００ａを示す。
複合配線板１００ａは、リフロー等を行う複数のプリント配線板１１０を連結金属フレーム１３０Ｇを用いて固定して構成されるものである。連結金属フレーム１３０Ｇは、３つのアルミニウム製の金属フレーム１３０Ｇａ〜１３０Ｇｃとこれら各金属フレーム１３０Ｇａ〜１３０Ｇｃを位置決めして連結するためのピンシート１３１とを備えている。各金属フレーム１３０Ｇａ〜１３０Ｇｃに形成されるピン固定孔１３８ａをピン１３１ａに挿通させてピンシート１３１に位置決めされた各金属フレーム１３０Ｇａ〜１３０Ｇｃ間が接着剤４０を介して連結されている。

各金属フレーム１３０Ｇａ〜１３０Ｇｃの収容用の開口１３０にプリント配線板１１０がそれぞれ収容されている。連結金属フレーム１３０Ｇおよびプリント配線板１１０の厚みは、連結金属フレーム３０Ｇおよびプリント配線板１０の厚みと同等であり、連結金属フレーム１３０Ｇの厚さ方向の中心面と、プリント配線板１１０の厚さ方向の中心面とは一致している。このため、プリント配線板１１０の上面（第１面）Ｆよりも連結金属フレーム１３０Ｇは凹み、プリント配線板１１０の下面（第２面）Ｓよりも連結金属フレーム１３０Ｇは凹んでいる。アルミニウム製の連結金属フレーム１３０Ｇの主面方向の熱膨張係数は２３ppm／℃で、樹脂製のプリント配線板の主面方向の熱膨張係数は１６ppm／℃である。

プリント配線板１１０は、矩形形状の本体部１２０の１辺の短手方向側壁１１４Ｈに支持部１１２Ｈが１個、本体部１２０を挟み対向するように形成されている。本体部１２０と支持部１１２Ｈとの間にはスリット１２４により形成されるブリッジ部１２２で接続されている。図２０（Ｂ）に示されるようにブリッジ部１２２は、スリット１２４とスリット１２４との間、及び、スリット１２４と側壁までの間により構成される。

支持部１１２Ｈは、側部に略Ｕ字形状に幅が広がる１対の延在片１１２Ｈｈが形成され、該延在片１１２Ｈｈの基部にカシメ加工部１３６ａ、１３６ｂが形成されている。カシメ加工部１３６ａ、１３６ｂにより収容用の開口１３０の側壁が延在片１１２Ｈｈの側壁に押し当てられた状態で接触している。カシメ加工部１３６ａ、１３６ｂで固定される延在片１１２Ｈｈ以外の部位では、プリント配線板１１０の側壁と収容用の開口１３０の側壁は接触していない。更に、カシメ加工部１３６ａとカシメ加工部１３６ａとの間の直線部位１１２Ｈｃと、干渉を避けるために収容用の開口１３０に凹部１４２が形成されている。これにより、プリント配線板１１０の熱収縮時に直線部位１１２Ｈｃに応力が加わることが防がれる。同様に、本体部１２０の長手方向側壁１１４Ｖと収容用の開口１３０との間にはクリアランスが設けられている。図２０（Ａ）に一点鎖線Ｈ１−Ｈ１で示すように、一方の支持部１１２Ｈの直線部位１１２Ｈｃの端部に設けられたカシメ加工部１３６ａと、他方の支持部１１２Ｈの直線部位１１２Ｈｃの端部に設けられたカシメ加工部１３６ａとを結ぶ線上に開口１４０が設けられ、リフロー加工の際に、プリント配線板１１０に対して垂直方向へ加わる過大な応力を緩衝している。なお、一対のカシメ加工部１３６ａ、カシメ加工部１３６ａとを結ぶ線上を避けてプリント配線板１１０のスリット１２４が配置され、プリント配線板内での均一な応力緩和が図られている。

図２１（Ａ）は、スリット１２４間のブリッジ部１２２が切断され、図２１（Ｂ）に示されるプリント配線板１１０の本体部１２０が分離された連結金属フレーム１３０Ｇを示す。プリント配線板１１０の支持部１１２Ｈは、連結金属フレーム１３０側に残る。第２実施形態では、スリット１２４が予め設けられているため、プリント配線板１１０の本体部１２０の分離が容易である。

[第３実施形態]
図２２は、第３実施形態に係る複合配線板１００ｂを示す。
複合配線板１００ｂは、リフロー等を行う複数のプリント配線板１１０を連結金属フレーム１３０Ｇを用いて固定して構成されるものである。連結金属フレーム１３０Ｇは、３つのアルミニウム製の金属フレーム１３０Ｇａ〜１３０Ｇｃとこれら各金属フレーム１３０Ｇａ〜１３０Ｇｃを位置決めして連結するためのピンシート１３１とを備えている。各金属フレーム１３０Ｇａ〜１３０Ｇｃに形成されるピン固定孔１３８ａをピン１３１ａに挿通させてピンシート１３１に位置決めされた各金属フレーム１３０Ｇａ〜１３０Ｇｃ間が接着剤４０を介して連結されている。

各金属フレーム１３０Ｇａ〜１３０Ｇｃの収容用の開口１３０にプリント配線板１１０が、カシメ加工部１３６ａ、１３６ｂによりそれぞれ固定されている。各金属フレーム１３０Ｇａ〜１３０Ｇｃには、開口１３０の四隅方向をそれぞれ囲むように、４箇所Ｌ字形状スリット１５０が設けられている。

図２３は、Ｌ字形状スリット１５０を拡大して示す。Ｌ字形状スリット１５０は、連結金属フレーム１３０Ｇの長手方向（各金属フレーム１３０Ｇａ〜１３０Ｇｃの配列方向）に沿って形成された第１直線状部位１５０Ｈと、該第１直線状部位１５０Ｈから直角方向に、連結金属フレーム１３０Ｇの短手方向に沿って設けられた第２直線状部位１５０Ｖと、第１直線状部位１５０Ｈと第２直線状部位１５０Ｖとの間の第３直線状部位１５０Ｃとから成る。第１直線状部位１５０Ｈの延長線と第３直線状部位１５０Ｃとのなす角度が略４５度で、第２直線状部位１５０Ｖの延長線と第３直線状部位１５０Ｃとのなす角度が略４５度である。第１直線状部位１５０Ｈの長さに第３直線状部位１５０Ｃの第１直線状部位方向の長さ分を加えた長さ（Ｌ字形状スリットのＸ方向の長さ）Ｘ１は１８mmである。第２直線状部位１５０Ｖの長さに第３直線状部位１５０Ｃの第２直線状部位方向の長さ分を加えた長さ（Ｌ字形状スリットのＹ方向の長さ）Ｙ１は１８mmである。第１直線状部位１５０Ｈと、第２直線状部位１５０Ｖとの長さは等しい。

連結金属フレーム１３０Ｇおよびプリント配線板１１０の厚みは、連結金属フレーム３０Ｇおよびプリント配線板１０の厚みと同等であり、連結金属フレーム１３０Ｇの厚さ方向の中心面と、プリント配線板１１０の厚さ方向の中心面とは一致している。このため、プリント配線板１１０の上面（第１面）Ｆよりも連結金属フレーム１３０Ｇは凹み、プリント配線板１１０の下面（第２面）Ｓよりも連結金属フレーム１３０Ｇは凹んでいる。アルミニウム製の連結金属フレーム１３０Ｇの主面方向の熱膨張係数は２３ppm／℃で、樹脂製のプリント配線板１１０の主面方向の熱膨張係数は１６ppm／℃である。

図２２に示すように、プリント配線板１１０は、第２実施形態と同様に矩形形状の本体部１２０の１辺の短手方向側壁１１４Ｈに支持部１１２Ｈが１個、本体部１２０を挟み対向するように形成されている。本体部１２０と支持部１１２Ｈとはスリット１２４により形成されるブリッジ部１２２で接続されている。

第３実施形態のプリント配線板１１０の支持部１１２Ｈは、側部に略Ｕ字形状に幅が広がる１対の延在片１１２Ｈｈが形成され、該延在片１１２Ｈｈの基部にカシメ加工部１３６ａ、１３６ｂが形成されている。カシメ加工部１３６ａ、１３６ｂにより収容用の開口１３０の側壁が延在片１１２Ｈｈの側壁に押し当てられた状態で接触している。カシメ加工部１３６ａ、１３６ｂで固定される延在片１１２Ｈｈ以外の部位では、プリント配線板１１０の側壁と収容用の開口１３０の側壁は接触していない。更に、カシメ加工部１３６ａとカシメ加工部１３６ａとの間の直線部位１１２Ｈｃと、干渉を避けるために収容用の開口１３０に凹部１４２が形成されている。これにより、プリント配線板１１０の熱収縮時に直線部位１１２Ｈｃに応力が加わることが防がれる。同様に、本体部１２０の長手方向側壁１１４Ｖと収容用の開口１３０との間にはクリアランスが設けられている。一方の支持部１１２Ｈの直線部位１１２Ｈｃの端部に設けられた各カシメ加工部１３６ａは、プリント配線板１１０の長手方向への応力が加わるが、応力の加わるプリント配線板１１０の長手方向からの延長線上にＬ字形状スリット１５０が設けられている。一方、各カシメ加工部１３６ａには、プリント配線板１１０の短手方向への応力が加わるが、応力の加わるプリント配線板１１０の短手方向からの延長線上にＬ字形状スリット１５０が設けられている。このため、リフロー加工の際に、プリント配線板内での均一な応力緩和が図られ、プリント配線板１１０に反りが生じ難い。

なお、上記第１実施形態において、４つの金属フレームが連結されて連結金属フレームが構成されることに限らず、２つ、３つ、または５つ以上の金属フレームが連結されて連結金属フレームが構成されてもよい。また、上記第２，３実施形態において、３つの金属フレームが連結されて連結金属フレームが構成されることに限らず、２つ、または４つ以上の金属フレームが連結されて連結金属フレームが構成されてもよい。また、上記各実施形態において、連結金属フレーム３０Ｇ、１３０Ｇ等からなるフレーム部は、半田リフロー温度において、プリント配線板１０等から成るピース部よりも剛性が高い方が好ましい。

１０，１１０ プリント配線板
１２Ｈ、１２Ｖ 支持片
１４Ｈ 短手方向側壁
１４Ｖ 長手方向側壁
３０，１３０ 収容用の開口
３０Ｇ，１３０Ｇ 連結金属フレーム
３０Ｇａ〜３０Ｇｄ，１３０Ｇａ〜１３０Ｇｃ 金属フレーム
３１，１３１ ピンシート
３６，１３６ａ，１３６ｂ カシメ加工部
４０ 接着剤
１００，１００ａ，１００ｂ 複合配線板

Claims (6)

1. 複数の配線板と、
   前記配線板を個別に収容する開口を備える複数の金属フレームと、を有し、
   前記各金属フレーム間が連結部を介して連結されている複合配線板。
2. 請求項１に記載の複合配線板であって、
   前記連結部として接着剤を用いて連結されている。
3. 請求項１又は請求項２に記載の複合配線板であって、
   前記金属フレームの面方向の熱膨張係数が、前記配線板の面方向の熱膨張係数よりも大きい。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の複合配線板であって、
   前記金属フレームの塑性変形により、前記配線板の側壁と前記金属フレームの開口の側壁とを接合する。
5. 複数の配線板を準備することと、
   開口を備える複数の金属フレームを準備することと、
   前記金属フレームの開口内に前記配線板を個別に収容することと、
   前記各金属フレーム間を連結することと、
   を含む複合配線板の製造方法。
6. 請求項５に記載の複合配線板の製造方法であって、
   前記各金属フレームは、位置決め部材を用いて位置決めされた状態で接着剤を介して連結されている。

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