JP2023163936A - 電子部品モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】小型化や製造コストの低減が可能な電子部品モジュールを提供すること。【解決手段】電子部品モジュール１は、第１基板１０と、第２基板２０と、複数の端子部３２が保持される挿入孔３４を有する保持部３５とを有して第１基板１０と第２基板２０との間に配置される基板間接続部３０と、を備える。複数の端子部３２は、挿入孔３４への端子部３２の挿入方向における端子部３２の一端３２ａと他端３２ｂとの間に、挿入方向に交差する方向に端子部３２から突出する突出部３２ｃを、有するとともに、一端３２ａが第１基板１０に電気的に接続され、且つ、他端３２ｂが第２基板２０に電気的に接続される。基板間接続部３０は、互いに隣り合う一の挿入孔３４と他の挿入孔３４との間を仕切る隔壁３７が、一の挿入孔３４及び他の挿入孔３４に保持された端子部３２の突出部３２ｃを、挿入方向において超える位置まで延出する、ように構成される。【選択図】図３

Description

本発明は、電子部品モジュールに関する。

従来から、複数の電子部品を実装した複数の回路基板を備えた電子部品モジュールが提案されている。例えば、従来の電子部品モジュールの一つは、一対の回路基板を互いに向かい合うように配置するとともに、一方の回路基板に設けたオスコネクタと、他方の回路基板に設けたメスコネクタと、を嵌合させることで、一対の回路基板の間での電気的接続を図るようになっている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１８－０６７６１４号公報

上述した従来の電子部品モジュールでは、コネクタ嵌合で電気的接続を図る構造上、一方の回路基板と他方の回路基板との間に、少なくともオスコネクタ及びメスコネクタの外形に相当するスペースが求められる。その結果、このスペースの分だけ、電子部品モジュールが大型化することになる。更に、一方の回路基板に複数のオスコネクタを設け、他方の回路基板に複数のメスコネクタを設け、複数の箇所でコネクタ嵌合を図る場合、オスコネクタ及びメスコネクタの部品点数の増大や部品管理の煩雑化により、電子部品モジュールの製造コストが高まることになる。

本発明の目的の一つは、小型化や製造コストの低減が可能な電子部品モジュールを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る電子部品モジュールは、以下を特徴としている。

互いに向かい合うように配置される第１基板及び第２基板と、
複数の棒状の端子部と、前記複数の前記端子部が互いに間隔をあけて挿入されて保持される複数の挿入孔を有する保持部と、を有し、前記第１基板と前記第２基板との間に配置される基板間接続部と、を備える、電子部品モジュールであって、
前記複数の前記端子部の各々は、
前記挿入孔への当該端子部の挿入方向における当該端子部の一端と他端との間に、前記挿入方向に交差する方向に当該端子部から突出する突出部を、有するとともに、前記一端が前記第１基板に電気的に接続され、且つ、前記他端が前記第２基板に電気的に接続され、
前記基板間接続部は、
互いに隣り合う一の前記挿入孔と他の前記挿入孔との間を仕切る隔壁が、前記一の前記挿入孔及び前記他の前記挿入孔の各々に保持された前記端子部の前記突出部を、前記挿入方向において超える位置まで延出する、ように構成される、
電子部品モジュールであること。

本発明に係る電子部品モジュールによれば、複数の棒状の端子部（例えば、ピン端子）が保持部に保持された基板間接続部（例えば、ピンヘッダ）が、第１基板と第２基板との間に配置される。更に、それら端子部の一端を第１基板に電気的に接続し、且つ、それら端子部の他端が第２基板に電気的に接続されることで、第１基板と第２基板との間の電気的接続が図られる。よって、従来の電子部品モジュールのようにコネクタ嵌合を用いる場合に比べ、部品点数が少なくなることで製造コストの低減を図ることができ、且つ、コネクタ嵌合よりもシンプルな接続構造であるため基板間のスペースが小さくなることで、電子部品モジュールの小型化を図ることができる。

更に、基板間接続部に設けられる挿入孔の間が隔壁で仕切られるとともに、挿入孔に保持された端子部の突出部を挿入方向において超える位置まで、その隔壁が延びている。よって、隣り合う端子部の突出部同士の間の沿面距離が、突出部同士を直線状に結ぶ場合の沿面距離に比べ、突出部同士を結ぶ直線を隔壁が遮る分だけ、長くなる。その結果、複数の端子部を保持部に高密度に配置しても、端子部同士の間の適正な絶縁を図ることができる。この点も、電子部品モジュールの小型化や製造コストの低減に貢献する。

したがって、本発明によれば、電子部品モジュールの小型化や製造コストの低減が可能である。

図１は、実施形態に係る電子部品モジュールの斜視図である。 図２は、実施形態に係る電子部品モジュールの分解斜視図である。 図３は、図１のＡ－Ａ断面である。 図４は、電子部品モジュールに用いられるピンヘッダの斜視図である。 図５は、図４のＢ部分の拡大図である。 図６は、図５のＣ－Ｃ断面である。 図７は、ピン端子がハウジングに圧入される様子を表す、図６に相当する断面図である。

＜実施形態＞
以下、図面を参照しながら、図１に示す本発明の実施形態に係る電子部品モジュール１について説明する。電子部品モジュール１は、典型的には、車両に搭載される通信、制御、電力分配、及び、電力供給等を目的とした電気接続箱に内蔵されて用いられる。

以下、説明の便宜上、図１に示すように、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」及び「下」を定義する。「前後方向」、「左右方向」及び「上下方向」は、互いに直交している。なお、これら方向は、説明の便宜上定義されているものであり、電子部品モジュール１の車両搭載時における車両の前後方向、左右方向及び上下方向に必ずしも対応する必要はない。

電子部品モジュール１は、第１基板１０と、第２基板２０と、第１基板１０と第２基板２０とを電気的に接続するピンヘッダ３０と、を備える（図１～図３を参照）。

第１基板１０は、電子部品モジュール１における補助基板であり、第２基板２０と上下方向において対向して配置される。第１基板１０は、平板形状に形成されており、硬質な材料、例えばベークライト、紙フェノール、ガラスエポキシ樹脂などで形成されており、第１基板１０に実装された複数の電子部品１１同士を接続するプリント配線（図示省略）、及び、第１基板１０と第２基板２０とを電気的に接続する際に用いられるプリント配線（図示省略）が表面又は裏面の少なくとも一面に形成されている（図１、図２参照）。

第１基板１０には、表面から裏面まで貫通する複数の固定孔１２が設けられている。固定孔１２には、ピンヘッダ３０が有する上部固定突起３１が挿入されることになる。固定孔１２は、ピンヘッダ３０の数に応じて複数形成されている。更に、第１基板１０には、表面から裏面まで貫通する複数の端子孔１３が設けられている。端子孔１３は、ピンヘッダ３０に設けられるピン端子３２の上端部３２ａが挿入されて、ピン端子３２の上端部３２ａとプリント配線とをハンダ付けするように用いられる（図３参照）。

第２基板２０は、電子部品モジュール１における主基板である。第２基板２０は、平板形状に形成されており、硬質な材料、例えばベークライト、紙フェノール、ガラスエポキシ樹脂などで形成されており、第２基板２０に実装された複数の電子部品２１同士を電気的に接続するプリント配線（図示省略）、第１基板１０と第２基板２０とを電気的に接続する際に用いられるプリント配線（図示省略）が表面又は裏面の少なくとも一面に形成されている。

第２基板２０には、表面から裏面まで貫通する複数の固定孔２２が設けられている。固定孔２２には、ピンヘッダ３０が有する下部固定突起３３が挿入されることになる。固定孔２２は、ピンヘッダ３０の数に応じて複数形成されている。更に、第２基板２０には、表面から裏面まで貫通する複数の端子孔２３が設けられている。端子孔２３は、ピンヘッダ３０に設けられるピン端子３２の下端部３２ｂが挿入されて、ピン端子３２の下端部３２ｂとプリント配線とをハンダ付けするように用いられる。

第２基板２０には、複数のコネクタ２４が実装されている。複数のコネクタ２４には、各種の外部機器や電源（図示省略）から延びる電線の端末等に設けられた相手側コネクタ（図示省略）が嵌合される。このようなコネクタ嵌合により、第１基板１０に実装された電子部品１１や第２基板２０に実装された電子部品２１と、外部機器や電源と、が電気的に接続されることになる。

ピンヘッダ３０は、複数のピン端子３２と、複数のピン端子３２が挿入（圧入）されて固定される複数の挿入孔３４を有する樹脂製のハウジング３５と、を有している。ハウジング３５は、その左端部及び右端部において上下方向に伸びる基板固定部３５ａと、左端側の基板固定部３５ａと右端側の基板固定部３５ａとを繋ぐように左右方向に延びる端子保持部３５ｂと、を有している。左端側の基板固定部３５ａの上面には、上部固定突起３１が上方に向けて立設されている。右端側の基板固定部３５ａの上面には、上部固定突起３１が上方に向けて立設され、右端側の基板固定部３５ａの下面には、下部固定突起３３が下方に向けて立設されている（図４参照）。

ピンヘッダ３０の端子保持部３５ｂには、左右方向に並ぶ複数の（本例では、７個の）挿入孔３４が、前後方向に２列並ぶように、配置されている。挿入孔３４の各々には、ピン端子３２が圧入されている。ピン端子３２は、上下方向に延びる棒状の形状を有し、その上端部３２ａと下端部３２ｂとの間の略中央部において、挿入孔３４への挿入方向に交差する方向に突出する突出部３２ｃを有している。突出部３２ｃは、図７に示すように、ピン端子３２が挿入孔３４に圧入される際に、圧入用治具５１を押し当てるための部分である。ピン端子３２が挿入孔３４に圧入完了した状態で、突出部３２ｃは、挿入孔３４の上部に配置された収容空間３６の中に収容された状態となる。

ピン端子３２は、突出部３２ｃよりも下方の複数箇所において、ピン端子３２から左右方向に突出する係合突起３２ｄを有している（図６，図７参照）。係合突起３２ｄは、ピン端子３２が挿入孔３４に圧入されるとき、挿入孔３４の内壁に押圧するように係合する。これにより、ピン端子３２が上下方向において固定され、上下方向におけるピン端子３２の位置ズレが抑制されている。

図５及び図６に示すように、ピン端子３２の突出部３２ｃが収容される収容空間３６同士は、左右方向において、隔壁３７によって仕切られている。隔壁３７の上端部（即ち、ピン端子３２の挿入方向における延出端の部分）は、突出部３２ｃの上面よりも距離Ｄ（Ｄ＞０）だけ上方に位置している。換言すると、隔壁３７は、端子部３２の突出部３２ｃを、挿入方向（上下方向）において上方に超える位置まで延出している。このように隔壁３７が延出することで、隣り合うピン端子３２の突出部３２ｃ同士の間の距離（沿面距離）が、突出部３２ｃ同士を直線状に結ぶ場合の沿面距離に比べ、突出部３２ｃ同士を結ぶ直線を隔壁３７が遮る分だけ、長くなる。その結果、ピン端子３２同士の間の絶縁性が向上することになる。

更に、隔壁３７の上端部（延出端）は、その上端部に近づくにつれて隔壁３７の断面積が小さくなる（具体的には、左右方向における厚さが薄くなる）先細り形状を有している（図５～図７参照）。隔壁３７がこのような先細り形状を有することで、図７に示すように、圧入用治具５１を用いてピン端子３２を挿入孔３４に圧入する際、隔壁３７の上端部と圧入用治具５１とが干渉することを避けられる。

なお、本例では、前後方向において収容空間３６同士を仕切る中央隔壁３８（図５参照）は、中央隔壁３８の上端部が突出部３２ｃを挿入方向（上下方向）において上方に超える位置までは延出していないし、上述した先細り形状を有していない。しかし、隔壁３７と同様、中央隔壁３８の上端部が突出部３２ｃを挿入方向（上下方向）において上方に超える位置までは延出してもよいし、上述した先細り形状を有してもよい。

＜作用・効果＞
以上、本実施形態に係る電子部品モジュール１によれば、複数の棒状のピン端子３２がハウジング３５に保持されたピンヘッダ３０が、第１基板１０と第２基板２０との間に配置される。更に、それらピン端子３２の一端３２ａを第１基板１０に電気的に接続し、且つ、それらピン端子３２の他端３２ｂが第２基板２０に電気的に接続されることで、第１基板１０と第２基板２０との間の電気的接続が図られる。よって、従来の電子部品モジュールのようにコネクタ嵌合を用いる場合に比べ、部品点数が少なくなることで製造コストの低減を図ることができ、且つ、コネクタ嵌合よりもシンプルな接続構造であるため基板間のスペースが小さくなることで、電子部品モジュール１の小型化を図ることができる。

更に、ピンヘッダ３０に設けられる挿入孔３４の間が隔壁３７で仕切られるとともに、挿入孔３４に保持されたピン端子３２の突出部３２ｃを挿入方向において超える位置まで、その隔壁３７が延びている。よって、隣り合うピン端子３２の突出部３２ｃ同士の間の沿面距離が、突出部３２ｃ同士を直線状に結ぶ場合の沿面距離に比べ、突出部３２ｃ同士を結ぶ直線を隔壁３７が遮る分だけ、長くなる。その結果、複数のピン端子３２をハウジング３５に高密度に配置しても、ピン端子３２同士の間の適正な絶縁を図ることができる。この点も、電子部品モジュール１の小型化や製造コストの低減に貢献する。

したがって、本発明によれば、電子部品モジュール１の小型化や製造コストの低減が可能である。

更に、ピンヘッダ３０の隔壁３７の上端部が、上述した先細り形状を有する。これにより、ピン端子３２の突出部３２ｃに圧入用治具５１を押し当てながらピン端子３２を挿入孔３４に圧入する際、圧入用治具５１が隔壁３７に干渉しにくいことになる。これにより、沿面距離を長くするために上述したように隔壁３７を延出させても、ピン端子３２を圧入するための作業の作業性が損なわれない。よって、電子部品モジュール１を製造する際の生産性を向上できる。

＜他の形態＞
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

ここで、上述した本発明に係る電子部品モジュール１の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］～［２］に簡潔に纏めて列記する。

［１］
互いに向かい合うように配置される第１基板（１０）及び第２基板（２０）と、
複数の棒状の端子部（３２）と、前記複数の前記端子部（３２）が互いに間隔をあけて挿入されて保持される複数の挿入孔（３４）を有する保持部（３５）と、を有し、前記第１基板（１０）と前記第２基板（２０）との間に配置される基板間接続部（３０）と、を備える、電子部品モジュール（１）であって、
前記複数の前記端子部（３２）の各々は、
前記挿入孔（３４）への当該端子部（３２）の挿入方向における当該端子部（３２）の一端（３２ａ）と他端（３２ｂ）との間に、前記挿入方向に交差する方向に当該端子部（３２）から突出する突出部（３２ｃ）を、有するとともに、前記一端（３２ａ）が前記第１基板（１０）に電気的に接続され、且つ、前記他端（３２ｂ）が前記第２基板（２０）に電気的に接続され、
前記基板間接続部（３０）は、
互いに隣り合う一の前記挿入孔（３４）と他の前記挿入孔（３４）との間を仕切る隔壁（３７）が、前記一の前記挿入孔（３４）及び前記他の前記挿入孔（３４）の各々に保持された前記端子部（３２）の前記突出部（３２ｃ）を、前記挿入方向において超える位置まで延出する、ように構成される、
電子部品モジュール（１）であること。

上記［１］の構成の電子部品モジュールによれば、複数の棒状の端子部（例えば、ピン端子）が保持部に保持された基板間接続部（例えば、ピンヘッダ）が、第１基板と第２基板との間に配置される。更に、それら端子部の一端を第１基板に電気的に接続し、且つ、それら端子部の他端が第２基板に電気的に接続されることで、第１基板と第２基板との間の電気的接続が図られる。よって、従来の電子部品モジュールのようにコネクタ嵌合を用いる場合に比べ、部品点数が少なくなることで製造コストの低減を図ることができ、且つ、コネクタ嵌合よりもシンプルな接続構造であるため基板間のスペースが小さくなることで、電子部品モジュールの小型化を図ることができる。

更に、基板間接続部に設けられる挿入孔の間が隔壁で仕切られるとともに、挿入孔に保持された端子部の突出部を挿入方向において超える位置まで、その隔壁が延びている。よって、隣り合う端子部の突出部同士の間の沿面距離が、突出部同士を直線状に結ぶ場合の沿面距離に比べ、突出部同士を結ぶ直線を隔壁が遮る分だけ、長くなる。その結果、複数の端子部を保持部に高密度に配置しても、端子部同士の間の適正な絶縁を図ることができる。この点も、電子部品モジュールの小型化や製造コストの低減に貢献する。

［２］
上記［１］に記載の電子部品モジュール（１）において、
前記基板間接続部（３０）の前記隔壁（３７）は、
前記挿入方向における当該隔壁（３７）の延出端に近づくにつれて当該隔壁（３７）の断面積が小さくなる先細り形状を、少なくとも前記延出端の周辺に有する、
電子部品モジュール（１）であること。

上記［２］の構成の電子部品モジュールによれば、基板間接続部の隔壁上端部が、上述した先細り形状を有する。これにより、端子部の突出部に所定の圧入用治具を押し当てながら端子部を挿入孔に圧入する際、圧入用治具が隔壁に干渉しにくいことになる。これにより、沿面距離を長くするために上述したように隔壁を延出させても、ピン端子を圧入するための作業の作業性が損なわれない。よって、電子部品モジュールを製造する際の生産性を向上できる。

１ 電子部品モジュール
１０ 第１基板
２０ 第２基板
３０ ピンヘッダ（基板間接続部）
３２ ピン端子（端子部）
３２ａ 一端
３２ｂ 他端
３４ 挿入孔
３５ ハウジング（保持部）
３７ 隔壁

Claims (2)

1. 互いに向かい合うように配置される第１基板及び第２基板と、
   複数の棒状の端子部と、前記複数の前記端子部が互いに間隔をあけて挿入されて保持される複数の挿入孔を有する保持部と、を有し、前記第１基板と前記第２基板との間に配置される基板間接続部と、を備える、電子部品モジュールであって、
   前記複数の前記端子部の各々は、
   前記挿入孔への当該端子部の挿入方向における当該端子部の一端と他端との間に、前記挿入方向に交差する方向に当該端子部から突出する突出部を、有するとともに、前記一端が前記第１基板に電気的に接続され、且つ、前記他端が前記第２基板に電気的に接続され、
   前記基板間接続部は、
   互いに隣り合う一の前記挿入孔と他の前記挿入孔との間を仕切る隔壁が、前記一の前記挿入孔及び前記他の前記挿入孔の各々に保持された前記端子部の前記突出部を、前記挿入方向において超える位置まで延出する、ように構成される、
   電子部品モジュール。
2. 請求項１に記載の電子部品モジュールにおいて、
   前記基板間接続部の前記隔壁は、
   前記挿入方向における当該隔壁の延出端に近づくにつれて当該隔壁の断面積が小さくなる先細り形状を、少なくとも前記延出端の周辺に有する、
   電子部品モジュール。

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