JP3069080B2 - ３次元複合立体回路基板 - Google Patents

３次元複合立体回路基板

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JP3069080B2
JP3069080B2 JP10285569A JP28556998A JP3069080B2 JP 3069080 B2 JP3069080 B2 JP 3069080B2 JP 10285569 A JP10285569 A JP 10285569A JP 28556998 A JP28556998 A JP 28556998A JP 3069080 B2 JP3069080 B2 JP 3069080B2
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    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/189—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components characterised by the use of a flexible or folded printed circuit

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は３次元複合立体回路
基板に係り、さらに詳しくは電子部品が実装された回路
基板を立体的に組み立てて、該回路基板の使われる機器
（製品）を小型化できるようにした３次元複合立体回路
基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電気、電子及び通信機器に用い
られる回路基板は平面に制作される。回路基板には回路
パターンが印刷され、各種の電子部品が回路パターンに
より有機的な関係をなすように実装される。このように
電子部品が実装された回路基板は前記機器に多層で装着
され使用され、回路基板を機器に装着するために別の装
置が必要である。
【０００３】しかし、上記回路基板は通常２次元で製作
されるため、回路基板上に複雑な回路パターンを形成す
る場合、これに伴い回路基板の面積を大きくしなくては
ならず、機器の小型化は困難である。上記の問題点を解
決するために、改善された回路基板が提案された。例え
ば、日本国特開平４−208587号（３次元回路モジュー
ル）は３次元回路モジュールを開示する。開示された３
次元回路モジュールによれば、電子部品が実装されるフ
レキシブル基板は多面の立体で構成され、その形状が多
層構造をなすように製作される。
【０００４】しかし、上記フレキシブル基板は多層構造
で製作するために展開が複雑である。そして、機器は多
層構造で製作された幾つかのフレキシブル基板を装着す
るための装着空間を必要とするため、機器の小型化に限
界がある。特に前記３次元回路モジュールはフレキシブ
ル基板が多面体で製作されることにより特定部位のフレ
キシブル基板だけを分離取替えできず、全体を取り替え
なければならないため、特定部位のフレキシブル基板を
除いた残りフレキシブル基板を再使用出来ない問題点が
あった。
【０００５】また、前記フレキシブル基板を機器に固定
させる時、別の固定手段が必要であり、フレキシブル基
板上に実装された電子部品から発生される電磁波を遮断
できないので、これにより機器の誤動作を誘発し使用者
に悪影響を及ぼす問題点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決するために案出されたものであり、本発明の目的
は多面体で立体化された回路基板の空間内に小さい幾つ
かの回路基板を順次に挿着することにより、機器の薄型
化が可能であり、回路基板のうち損傷されていない回路
基板を再使用できる３次元複合立体回路基板を提供する
ことにある。
【０００７】本発明の他の目的は回路基板に実装された
電子部品から発生する電磁波を遮蔽でき、この電磁波に
よる機器の誤動作及び人体に及ぼす影響を最小限に減ら
すことができる３次元複合立体回路基板を提供すること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、多数の電気、電子部品が実装される少な
くとも４面以上の実装面を備えたボックス状の多面体よ
りなる第１回路基板と、第１回路基板の内部に該第１回
路基板と電気的に接続されるように設けられる一枚また
は二枚以上の第２回路基板とを含む３次元複合回路基板
を提供する。第１及び第２回路基板は３次元形状を持つ
ように展開構成した多数の面を各々具備する。
【０００９】また、本発明は第１回路基板及び第２回路
基板に実装された電子部品から発生する電磁波を遮蔽す
るためのモールディング材をさらに含む。第２回路基板
は第１回路基板の内部に結合されるように第１回路基板
より小さな体積を持つ。そして、第１回路基板内に順次
に結合される第３及び第４回路基板も次第にそのサイズ
が小さくなる。
【００１０】本発明の他の特徴によるに、３次元複合回
路基板は多数の電気、電子部品が実装される少なくとも
４面以上の実装面を備えたボックス状の多面体よりな
り、機器のケースに装着される第１回路基板と、前記第
１回路基板の上部に該第１回路基板と電気的に接続され
るように順次に積層される一枚または二枚以上の第２回
路基板とを含む。
【００１１】前記第１回路基板はその上面にグルーブを
備えた一対の第１スライダーが備えられ、かつ機器のケ
ースに装着するための固定部を備える。第２回路基板は
第１回路基板の前記グルーブにスライド方式で結合され
る第２スライダーと、第２グルーブを備えた一対の第３
スライダーとを備える。そして、前記第３回路基板は第
２回路基板の第２グルーブにスライド方式で結合される
第４スライダーを備える。
【００１２】本発明は一つのボックス状の回路基板に第
２及び第３回路基板を電気的に接続されるように結合さ
せた後、前記第１回路基板に備えられた固定部を機器の
ケースに装着する。従って、回路基板を機器に装着する
時間が短縮でき、機器の体積を減少させることができ、
損傷されない回路基板を再使用することによりコストダ
ウンに寄与する。
【００１３】また、本発明は回路基板に実装される電子
部品から発生する電磁波を遮蔽することによって、電磁
波による機器の誤動作を防止でき、人体に及ぼす悪影響
を最小化できる長所もある。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の一実施例を詳述する。図１乃至図４には本発明にと
もなう３次元複合立体回路基板が示されている。本発明
に係る複合立体回路基板はプラスチック材質を平板に射
出成形された第１回路基板10で製作される。前記第１回
路基板10は３ケ所を折り曲げてボックス状に構成され
る。前記第１回路基板10は同じ大きさのＡ、Ｂ、Ｃ、そ
してＤ面に分割される。前記ＡとＣ面の一面には前記第
１回路基板10を電気、電子機器のケースの内部に固定さ
せうるようにするために固定部11が延びる。
【００１５】前記Ｂ面またはＤ面の中から少なくともい
ずれか一面には分離孔12a を有する底面12が延び、前記
Ａ、Ｂ、Ｃ、そしてＤ面のそれぞれの内側面には多数の
電子部品が実装される。前記第１回路基板10には電子部
品から発生される電磁波を遮蔽するために前記電子部品
及び電子部品のハンダ付け部位が含まれるようにモール
ディング材１３が塗布される。
【００１６】前記Ａ面とＤ面の接合及び底面12とＡ、
Ｂ、そしてＣ面との接合方法においては、一般にＡ面と
Ｄ面が当接する部分と底面12とＡ、Ｂ、そしてＣ面が各
々当接する部分を接着剤で接着したり、Ａ面とＤ面が当
接する部分、そして底面12とＡ、Ｂ、そしてＣ面が相互
当接する部分に凹凸を形成して嵌合式で接合する等多様
な接合方式が使用できる。
【００１７】前記固定部11は前記ケース（図示せず）の
内部に設けられたスロット（図示せず）に嵌め込めるよ
うに端子部が形成されたり、あるいはピン構造で構成さ
れる。前記第１回路基板10のＡ面とＤ面及び底面12を相
互接合して、図３乃至図４（Ｂ）のように立体的に製作
する前に、前記第１回路基板10のＡ、Ｂ、Ｃ、そしてＤ
面の内側面に電子部品を実装する。この時、電子部品の
うち発熱量の多い電子部品は前記第１回路基板10の下部
に位置させる。
【００１８】第１回路基板10の内部空間には前記第１回
路基板10に類似に立体的に製作された第２及び第３回路
基板20、30等幾つかの回路基板を順次に挿着する。この
時、第１回路基板の体積は第２回路基板の体積より大き
く、第２回路基板の体積は第３回路基板の体積より大き
い。さらに、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第
１、第２、そして第３回路基板の端子部10a 、20a 、そ
して30a はフレキシブル基板14によりお互い電気的に連
結する。
【００１９】第２回路基板は第１及び第２回路基板10、
20の間に所定の空間が形成されるように第１回路基板10
に結合される。第１及び第２回路基板10、20に実装され
た電子部品から発生される熱は所定の空間を通じて外部
に放出される。前記第３回路基板30は第２及び第３回路
基板20、30の間に所定の空間が形成されるように第２回
路基板20に結合される。
【００２０】従って、第２及び第３回路基板がその内部
空間に結合された前記第１回路基板10のＡ面とＣ面に形
成された固定部11を機器のケースに固定させることによ
り、機器に回路基板を装着する空間を縮め、機器の大き
さを最小化できる。また、前記第１回路基板10及び前記
第１回路基板10の内部空間に順次に挿着された前記第２
及び第３回路基板20、30の中から誤動作が発生された回
路基板を取り替える時は、他の回路基板を分離しなくて
も前記底面12の分離孔12a を通じて誤動作される回路基
板を容易に分離して取替えることができる。
【００２１】図５乃至図１２には本発明に係る３次元複
合立体回路基板の他の実施例が示されている。本発明に
係る複合立体回路基板は３ケ所を折ってボックス状をな
すように図５のような第１立体回路基板40で製作され
る。前記第１立体回路基板40は同サイズのＥ、Ｆ、Ｇ、
そしてＨ面を持つように展開構成され、Ｅ面の大きさは
Ｇ面の大きさと同一であり、Ｆ面の大きさはＨ面の大き
さと同一である。
【００２２】前記Ｆ面とＨ面の一面には前記第１立体回
路基板40を機器のケースの内部に固定させるために固定
部41が延びる。前記Ｈ面とＦ面の他の一面には第１挿入
溝40a 及びこれと連通される第１離脱防止溝40b が各々
形成される。前記第１立体回路基板40のＦ面にはＩ面が
折り曲げられるように延びる。前記Ｉ面には前記ＦとＨ
面の第１挿入溝40a と連通される第１グルーブ42a を有
する第１スライダー42が一体に取り付けられる。前記第
１立体回路基板40には図６で示した第２立体回路基板50
が結合される。
【００２３】前記第２立体回路基板50は前記第１立体回
路基板40と同じ構造を持つ。即ち、３ケ所を折り曲げる
ことによりＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈ面を持つボックス状で構成さ
れる。前記第２立体回路基板50のＦ面の両面にはＪ面及
びＫ面が折り曲げられるように延びる。前記Ｊ面の外側
には前記Ｉ面の第１グルーブ42a に対して摺動方式で挟
まれる第２スライダー51が突出される。
【００２４】前記第２スライダー51の一側の底面には前
記第１立体回路基板40に対して前記第２立体回路基板50
が離脱されることを防止するため、前記第１立体回路基
板40のＦ面に形成された第１離脱防止溝40b の一端部に
係止される第１係止爪52が延びる。前記第２立体回路基
板50のＫ面には前記Ｆ面とＨ面に形成された第２挿入溝
50a に挿入されるよう第２グルーブ53a を有する第３ス
ライダー53が一体に取り付けられる。前記第２グルーブ
53a には図７のような第３立体回路基板60が結合され
る。
【００２５】前記第３立体回路基板60は前記第１及び第
２立体回路基板40、50の構造と同様に３ケ所を折り曲げ
ることによりＥ、Ｆ、Ｇ、そしてＨ面を持つボックス状
で構成される。前記第３立体回路基板60のＧ面の一面に
はＬ面が折り曲げられるように延びる。Ｇ面の反対面に
はＭ面が備えられる。前記Ｌ面には前記第２立体回路基
板50のＫ面に取り付けられた第３スライダー53の第２グ
ルーブ53a に挿入される第４スライダー61が突出され
る。
【００２６】前記第１、２及び第３立体回路基板40、5
0、60の内側面には図８乃至図１０で示した通り、複数
個の電子部品が実装される。前記第１、２及び第３立体
回路基板40、50、60には前記電子部品から発生される電
磁波を遮蔽するために前記電子部品及びこれらのハンダ
付け部位が含まれるようにモールディング材62が塗布さ
れる。
【００２７】前記Ｅ面とＨ面を相互接合した後、前記Ｅ
面とＨ面に対してＩ面、Ｊ、Ｋ及びＬ面を各々相互接合
して立体感を有するボックス状の第１、２及び第３立体
回路基板40、50、60を製作する。第１立体回路基板40の
上部に第２及び第３立体回路基板50、60を順次に嵌着し
て図１１のように立体回路基板が全体的に立体形状を持
つようにする。即ち、第１立体回路基板40のＩ面に形成
された第１グルーブ42a に第２立体回路基板50のＪ面の
外側に突出された第２スライダー51を摺動方式で嵌め込
みながら第１立体回路基板40の上部に第２立体回路基板
50を結合する。
【００２８】この時、前記第１立体回路基板40のＦ面に
形成された第１挿入溝40a と連通された第１離脱防止溝
40b には前記第２立体回路基板50の第２スライダー51に
延長された第１係止爪52が係止されることにより前記第
１立体回路基板40に対して前記第２立体回路基板50が離
脱されることを防止できる。そして、第２立体回路基板
50のＫ面に形成された第２グルーブ53a に第３立体回路
基板60のＬ面に取り付けられた第４スライダー61を嵌着
して、図１１及び図１２のように複合立体回路基板を製
作する。そして、前記第１、２、及び第３立体回路基板
40、50、60の端子部を相互連結させた状態で前記第１立
体回路基板40のＦ、Ｈ面に延長された固定部41を機器の
ケースの内部に固定させることにより立体回路基板の装
着空間を最小限に縮めることができる。
【００２９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明では立体回路
基板を四角形で製作し電気、電子機器のケースの内部に
装着したが、本発明による複合立体回路基板は多様な形
態の多面体で製作でき、前記立体回路基板を機器のケー
スと別途に分離させ配線や無線または光信号を通じて連
結される周辺機器として使用できる。
【００３０】本発明の特定の望ましい実施例に対し図示
かつ説明したが、本発明は前記一実施例に限定されず、
特許請求の範囲で請求した本発明の要旨を逸脱せず当該
発明が属する分野で通常の知識を持つ者ならば誰でも多
様な変形実施が可能であろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る３次元複合立体回路基
板を示した展開図である。
【図２】図１に示した複合立体回路基板に電子部品が実
装された状態を示した斜視図である。
【図３】本発明の一実施例に係る３次元複合立体回路基
板が多数個組み立てられた状態を示した斜視図である。
【図４】（Ａ）は本発明の一実施例に係る複合立体回路
基板の端子部が相互連結された状態を示した断面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＡ部分の拡大図である。
【図５】本発明の他の実施例に係る３次元複合立体回路
基板の第１の立体回路基板の展開図である。
【図６】第２の立体回路基板の展開図である。
【図７】第３の立体回路基板の展開図である。
【図８】電子部品が実装された状態の第１の立体回路基
板の斜視図である。
【図９】電子部品が実装された状態の第２の立体回路基
板の斜視図である。
【図１０】電子部品が実装された状態の第３の立体回路
基板の斜視図である。
【図１１】本発明の他の実施例による複合立体回路基板
が組立てられた状態の斜視図である。
【図１２】（Ａ）は図１１の組み立てられた複合立体回
路基板の断面図、（Ｂ）は図１２（Ａ）のＢ部分の拡大
断面図、（Ｃ）は図１２（Ａ）のＣ部分の拡大断面図で
ある。
【符号の説明】
１０ 第１回路基板 １１ 固定部 １３ 底面 ２０ 第２回路基板 ３０ 第３回路基板

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 多数の電気、電子部品が実装される少な
    くとも４面以上の実装面を備えたボックス状の多面体よ
    りなる第１回路基板と、 前記第１回路基板の内部に該第１回路基板と電気的に接
    続されるように設けられる少なくとも一枚以上の第２回
    路基板とを含み、 前記第１回路基板は分離孔の形成された底面を有し、該
    底面の分離孔を通して該第１回路基板に結合された前記
    第２回路基板を分離させうるようにしてなる ことを特徴
    とする３次元複合立体回路基板。
  2. 【請求項２】 前記第１回路基板及び第２回路基板に実
    装された電子部品から発生する電磁波を遮蔽するための
    モールディング材をさらに含み、該モールディング材は
    電子部品とこれらの半田付け部位を含むように各回路基
    板の実装面に塗布されることを特徴とする請求項１に記
    載の３次元複合立体回路基板。
  3. 【請求項３】 前記第１回路基板は機器のケースに装着
    するための固定部を有することを特徴とする請求項１に
    記載の３次元複合立体回路基板。
  4. 【請求項４】 互いに結合された前記第１及び第２回路
    基板は機器のケースから取り外された状態で連結部材に
    より電気的に連結されることにより前記機器の周辺機器
    として使われることを特徴とする請求項１に記載の３次
    元複合立体回路基板。
  5. 【請求項５】 前記第２回路基板は第１回路基板との間
    に所定の空間を形成するように第１回路基板の内部に結
    合されることにより前記空間を介して電子部品から発生
    する熱が外部に放出されるようにしてなることを特徴と
    する請求項１に記載の３次元複合立体回路基板。
  6. 【請求項６】 多数の電気、電子部品が実装される少な
    くとも４面以上の実装面を備えたボックス状の多面体よ
    りなり、向かい合う実装面には機器のケースに装着する
    ための固定部が形成された第１回路基板と、 前記第１回路基板の内部に該第１回路基板と電気的に接
    続されるように設けられるボックス状の第２回路基板
    と、 前記第２回路基板の内部に該第２回路基板と電気的に接
    続されるように設けられるボックス状の第３回路基板
    と、 前記第１、第２及び第３回路基板に実装された電子部品
    とこれらの半田付け部位を含むように塗布され、前記電
    子部品から発生する電磁波を遮蔽するためのモールディ
    ング材とを含み、 前記第２回路基板は第１回路基板に比べて小さく、第３
    回路基板は第２回路基板に比べて小さく、これら第２及
    び第３回路基板は第１回路基板との間に放熱のための第
    １及び第２空間を形成するように結合されることを特徴
    とする ３次元複合立体回路基板。
  7. 【請求項７】 多数の電気、電子部品が実装される少な
    くとも４面以上の実装面を備えたボックス状の多面体よ
    りなる第１回路基板と、 前記第１回路基板の上部に該第１回路基板と電気的に接
    続されるように順次に積層される少なくとも一枚以上の
    第２回路基板とを含み、 前記第１回路基板の上面にはグルーブを有する一対の第
    １スライダーが形成され、前記第２回路基板の下面には
    該第１回路基板のグルーブにスライド方式で結合される
    一対の第２スライダーが形成され、 さらに、２枚目以降の第２回路基板に対応して前記第２
    回路基板の上面には第２グルーブを有する一対の第３ス
    ライダーが形成 されることを特徴とする３次元複合立体
    回路基板。
  8. 【請求項８】 前記第１回路基板及び第２回路基板に実
    装された電子部品から発生する電磁波を遮蔽するための
    モールディング材をさらに含み、該モールディング材は
    電子部品とこれらの半田付け部位を含むように各回路基
    板の実装面に塗布されることを特徴とする請求項７に記
    載の３次元複合立体回路基板。
  9. 【請求項９】 前記第１回路基板は機器のケースに装着
    するための固定部を有することを特徴とする請求項７に
    記載の３次元複合立体回路基板。
  10. 【請求項１０】 前記第１回路基板にはその上面と当接
    する二つの面に第１スライダーを収容できる二対の第１
    挿入溝がそれぞれ形成され、該二対の第１挿入溝のうち
    少なくとも一対の挿入溝には第２回路基板の離脱を防止
    するための第１離脱防止溝が形成され、同じ構造の第２
    挿入溝及び第２離脱防止溝が第２回路基板にも形成され
    ることを特徴とする請求項７に記載の３次元複合立体回
    路基板。
  11. 【請求項１１】 前記第３スライダーには前記第１離脱
    防止溝に係止される第１係止爪が形成されることを特徴
    とする請求項１０に記載の３次元複合立体回路基板。
  12. 【請求項１２】 多数の電気、電子部品が実装される少
    なくとも４面以上の実装面を備えたボックス状の多面体
    よりなり、機器のケースに装着され、上面には第１グル
    ーブを備えた一対の第１スライダーが形成された第１回
    路基板と、 前記第１回路基板の上部に該第１回路基板と電気的に接
    続されるように積層されるもので、その下面には前記第
    １回路基板の第１グルーブにスライド方式で結合される
    一対の第２スライダーが形成され、その上面には第２グ
    ルーブを有する一対の第３スライダーが形成された第２
    回路基板と、 前記第２回路基板の上部に該第２回路基板と電気的に接
    続されるように積層されるもので、その下面には前記第
    ２回路基板の第２グルーブにスライド方式で結合される
    第４スライダーが形成され、カバーとしての上面を備え
    た第３回路基板と、 前記第１、第２及び第３回路基板に実装された電子部品
    から発生する電磁波を遮蔽するために電子部品とこれら
    の半田付け部位を含むように各回路基板の実装面に塗布
    されたモールディング材とを含むことを特徴とする ３次
    元複合立体回路基板。
JP10285569A 1997-10-10 1998-10-07 ３次元複合立体回路基板 Expired - Fee Related JP3069080B2 (ja)

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