JP3815522B2

JP3815522B2 - 回路基板

Info

Publication number: JP3815522B2
Application number: JP09946497A
Authority: JP
Inventors: 滋夫関口
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-04-16
Filing date: 1997-04-16
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2017-04-16
Also published as: JPH10290057A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リボン電線等の接続線の導体部が接続されるコネクタを装着するための回路基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばリボン電線の導体部を回路基板としてのプリント基板に対して接続するには、一般に図２に示すように、プリント基板３に装着されたコネクタ１に対してリボン電線２の導体部２２を挿入するように成される。
【０００３】
図２はコネクタ１として４極のものを用いた例を示したものであり、コネクタ１は、後述するコンタクトを内蔵する本体１１と上下動可能な蓋体１４を備え、本体に形成した隔壁１２によって、リボン電線２の各導体部２２同志が接触することなく、かつ確実にそれぞれ対応するコンタクトに接続されるように成されている。
【０００４】
一方、図３は接続線としてのリボン電線２の構成を示したものであり、図３（Ａ）はその平面図、図３（Ｂ）は側面図である。この場合、導体部２２には半田メッキ銅線やより線が使用される。ただし、より線は複数の素線をより合わせた後に一体的に半田メッキしたものであり、ほつれないようにしつつ柔軟性を得たものである。
【０００５】
このような導体部２２を平行かつ平面状に並べ、塩化ビニル樹脂等の柔軟性のある絶縁材で被覆して製造する。このようなリボン電線は製造時には連続体であるので、プリント基板に装着するために予め図３に示したような加工が施される。
【０００６】
まず、リボン電線２は所定の長さに切断され、図中左端は例えば他のプリント基板に直接装着して半田付けすべく、被覆２１が所定の長だけ剥離され、図３（Ｂ）に示すようにフォーミングされる。
【０００７】
また図中右端は図２で示したように、あとからコネクタ１に挿入するための端部であって、所定の剥離長がｌとすると、最初にそれよりｌ′だけ短い剥離長になるように、被覆２１のｃの位置でむき出す。
【０００８】
次に本来の剥離長ｌとなる位置ｄで被覆２１を切断するが、この時に生じる長さｌ′の被覆片２３は除去せずに、図３のように導体部２２の中間にずらした状態としておく。そして、この被覆片２３は図２で示したコネクタへの挿入作業の直前に除去するのである。
【０００９】
このような手段をとることにより、柔軟性のある導体部２２の端部が組立工程中に屈曲し、コネクタ１に挿入しにくくなることを防いでいる。
【００１０】
次に、図４に基づいて前記コネクタ１の構造について説明する。図４は図２における矢印Ｙで示す方向から見たコネクタ１の中央断面図であり、隔壁１２は背景として示されている。
【００１１】
コネクタ本体１１の下部には開口部１６が設けられており、ここからリン青銅板等の弾性材で作られたコンタクト１５が、案内溝（図示せず）に沿って本体１１内に垂直に挿入される。前記コンタクト１５には、抜け止め用の爪１５ｂが設けられており、所定位置で本体１１に形成された係止部１３に係合する。
【００１２】
また、コンタクト１５の下部はプリント基板３に挿入して半田付けするためのリード部１５ｃと成され、さらに図４に示すようにフォーミングされている。
【００１３】
図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、蓋体１４が本体１１に押し込まれた状態を示し、図４（Ｃ）は蓋体１４が上方に引き上げられた状態を示している。また、図４（Ｂ）および図４（Ｃ）はリボン電線２の導体部２２が挿入されている状態を示している。
【００１４】
前記蓋体１４は図２に示したように、上部で連結されているが、下部は各隔壁１２間に挿入されて各コンタクト１５に対向する舌状部１４ａとされている。
【００１５】
また、コンタクト１５の先端１５ａはリボン電線２の導体部２２と接触する部分とされる。この先端１５ａが図４（Ａ）の状態において、蓋体１４の舌状部１４ａに軽く触れる程度の弾性を有するよう、コンタクト１５の上部が図のように逆Ｊ字形に成型されている。
【００１６】
この図４（Ａ）の状態で、リボン電線２の導体部２２を挿入すると、導体部２２は蓋体１４の舌状部１４ａとコンタクト１５の先端１５ａとの間に入り込み、先端１５ａの圧力で導通が確保される。
【００１７】
この状態では、コンタクト１５の先端１５ａが導体部２２に食い込む形となり、リボン電線２が不用意に抜けるという問題は生じない。
【００１８】
一方、リボン電線２をコネクタ１から引き抜く場合には、図４（Ｃ）のように蓋体１４、すなわちその舌状部１４ａを引き上げことにより、コンタクト１５の圧力が弱まり、リボン電線２を容易に引き抜けるようになる。
【００１９】
図５は、前記した構造のコネクタ１を装着するプリント基板３を両面基板で設計した例であり、図５（Ａ）は上面（コネクタ１の搭載面）に配置された導体部すなわちランドおよびパターンを示す。なおここで符号１７は基板３に装着されるコネクタ１の外形を示したものである。
【００２０】
また図５（Ｂ）はコネクタ１を装着した状態の断面図であり、コネクタ１にはリボン電線２が挿入された状態を示す。
【００２１】
さらに図５において、符号３１はコネクタ用ランド、すなわちコンタクト１５のリード１５ｃが挿入されてこれと導通するランドを示し、符号３２はこのコネクタ用ランド３１から引き出されるコネクタ用パターンを示し、また符号３３は前記コネクタ用ランド３１と絶縁すべき他のパターンである。
【００２２】
したがって、このような他のパターン３３は設計基準に従い、コネクタ用ランド３１から絶縁に必要な距離ｇを離して配置される。
【００２３】
また、符号３６はプリント基板３の下面に形成されたコネクタ用パターンであり、先の上面のコネクタ用ランド３１とスルーホール３５で導通している。なお符号３７は下面のソルダーレジストを示し、符号４は半田付けによって下面のコネクタ用ランド３６、コンタクト１５のリード部１５ｃおよびスルーホール３５の内部に付着した半田を示す。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のように構成されたプリント基板１に、上述したようなコネクタ１を装着し、これにリボン電線２を接続した場合には、図５（Ｂ）に示すような不具合が生ずる。
【００２５】
すなわち、図５（Ｂ）に示すようにリボン電線２の導体部２２の剥離長ｌが所定の許容値より長い場合には、導体部２２の先端がコネクタ１を貫通し、開口部１６から突出してソルダーレジスト３４に接触することになる。
【００２６】
前記ソルダーレジスト３４の塗膜は絶縁性であるものの、強度を目的としたものではないため、導体部２２がこれを突き破り、直下にある他の回路パターン３３と短絡するおそれがある。このように短絡状態となった場合には、機器の故障や破壊の原因になる。
【００２７】
このような危険性を除去するには、リボン電線２の導体部２２の剥離長ｌを厳密に管理すればよいが、上述したように先端に種々の加工を施すため、加工精度には限界がある。
【００２８】
また、リボン電線２の仕上りが適性寸法であっても、被覆２１は導体部２２と接着されているわけではなく、柔軟性や伸縮性のある材質であるため、組立や配線作業時の扱い方によっては変形してしまう場合もある。
【００２９】
また、逆に前記剥離長ｌが許容値より短くなった場合は、導体部２２がコンタクト１５の先端１５ａに届かず、今度は接触不良になってしまう。したがって、剥離長ｌを短めに設定することも好ましくない。
【００３０】
本発明は上述のような問題点に鑑みて成されたものであって、リボン電線をコネクタに挿入した際に、リボン電線の導体部がコネクタを貫通してプリント基板と接触しても障害が生じないようなプリント基板を提供することを目的とするものである。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するために成された本発明にかかる回路基板は、接続線の導体部を挿入することによって、該導体部を対応するコンタクトと接触させる構造のコネクタを取り付けるための回路基板であって、前記接続線の導体部が該コネクタを貫通して該回路基板と接触する可能性がある部分に、前記コンタクトと導通状態にある補助パターンが配置された構成とされる。
【００３２】
この場合、好ましい実施の形態においては、前記補助パターンは、コネクタが回路基板に装着された状態で、コネクタの下底部に形成された開口部の直下に位置するように配置される。
【００３３】
また、好ましい実施の形態においては、回路基板に装着されるコネクタは、複数本の導体部が同時に挿入される多極型に成され、前記補助パターンは、前記コネクタが回路基板に装着された状態で、コネクタの下底部に形成された各開口部の直下にそれぞれ独立して位置するように配置される。
【００３４】
以上のように構成された回路基板によると、接続線をコネクタに接続した際に、接続線の導体部がコネクタを貫通して回路基板の導体部と接触することがあっても、それはコンタクトと導通する補助パターンであるため、これにより障害が発生することはない。
【００３５】
また、前記した構成による回路基板によると、コネクタが装着される所定の位置に、前記した補助パターンが配置されているが故に、設計変更等に際してコネクタの下底部付近に他の回路パターンを配置するといった問題の発生を防止することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
次に本発明にかかる回路基板について、図１に示す実施の形態に基づいて説明する。なお図１において前記した図２乃至図５に相当する部分は同一符号で示しており、したがってその詳細な説明は適宜省略する。
【００３７】
図１は回路基板としてのプリント基板３を両面基板で設計した例を示す。図１（Ａ）は上面（コネクタ１の装着面）に配置された導体部、すなわちランドおよびパターンを示しており、符号１７はコネクタ１が装着された場合のコネクタ１の外形を示したものである。
【００３８】
また図１（Ｂ）はコネクタ１を装着した状態の断面図であり、コネクタ１に接続線としてのリボン電線２を接続した状態を示している。そして、符号３１はコネクタ用ランド、すなわちコンタクト１５のリード１５ｃが挿入されて、これと導通するランドを示している。また、符号３２はこのコネクタ用ランド３１から引き出された回路パターンを示している。
【００３９】
さらに符号３８は補助パターンを示しており、これはコネクタ１の下底部に形成された開口部１６の直下に位置するように配置されており、この補助パターン３８は、コネクタ用ランド３１と連続している。
【００４０】
図１に示す例においては、４本の導体部が同時に挿入される４極型のコネクタが装着される場合のパターンが示されており、補助パターン３８は、コネクタの下底部に形成された各開口部１６の直下にそれぞれ独立して位置するように配置されている。
【００４１】
また、符号３３は各コネクタ用ランド３１および各補助パターン３８とは別回路を構成する回路パターンであり、従来と同じ設計基準に従い、この図１では補助パターン３８から絶縁に必要な距離ｇを離して配置してある。
【００４２】
図１（Ｂ）は、以上のように構成された回路基板３にコネクタ１が半田付けにより装着され、このコネクタ１に対してリボン電線２１を接続した状態を示している。
【００４３】
この場合、コネクタ１に接続されたリボン電線２１の導体部２２が所定の寸法よりも長い状態を示しており、導体部２２の先端がソルダーレジスト３４の表面に接している。しかし、この導体部２２の先端がたとえソルダーレジスト３４の表面を破壊しても、その直下に位置する補助パターン３８は、前記コネクタ１の各コンタクト１５と同電位であるため、何等不具合は生じない。
【００４４】
前記したような補助パターン３８を備えた回路基板を、例えばＣＡＤにより設計しようとした場合には、コネクタ用に登録しておくランド形状や穴径等一式の部品情報を、コネクタ用ランド３１が補助パターン３８を合わせた形状となるように予め設定しておけばよい。
【００４５】
なお、前記した実施の形態においては、回路基板として両面回路基板を使用したものを示したが、コネクタの装着面に導体部を有するものであれば片面回路基板や３層以上の多層回路基板にも適用できる。
【００４６】
また、前記した実施の形態におけるコネクタは、コンタクトのリード部を回路基板の穴に挿入するタイプのものであるが、面実装型のものでもよい。
【００４７】
また、前記実施の形態においては接続線としては、リボン電線を用いているが、例えばフレキシブル基板を用いる場合にも適用することができ、また極数が１すなわち単線の場合でもよい。
【００４８】
さらにまた、前記実施の形態における回路基板は補助パターン部分にソルダーレジストを塗布したものとしたが、これを塗布しなくても不具合が生じないことは明らかである。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明で明らかなように、本発明にかかる回路基板によると、接続線の導体部がコネクタを貫通して回路基板と接触する可能性のある部分に、コンタクトと導通する補助パターンを設けたので、接続線をコネクタに挿入した際に、接続線の導体部がコネクタを貫通して回路基板と接触しても、障害を発生させることがなくなる。
【００５０】
したがって、この種の回路基板を使用する電気機器の信頼性を向上させることができる。
【００５１】
また、前記した構成による回路基板によると、コネクタが装着される所定の位置に、前記した補助パターンが配置されているが故に、設計変更等に際してコネクタの下底部付近に、不用意に他の回路パターンを配置してしまうといった錯誤を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる回路基板の実施の形態を示す平面図およびコネクタを装着した状態の断面図である。
【図２】回路基板に装着されたコネクタに接続線を接続する状態を示した斜視図である。
【図３】接続線の一例であるリボン電線の加工状態を示した説明図である。
【図４】コネクタの構造を示した断面図である。
【図５】従来の回路基板の一例を示したす平面図およびコネクタを装着した状態の断面図である。
【符号の説明】
１コネクタ
１１本体
１２隔壁
１４蓋体
１４ａ舌状部
１５コンタクト
１５ｃリード部
１６開口部
２リボン電線
２１被覆
２２導体部
２３被覆片
３回路基板
３１コネクタ用ランド
３２コネクタ用パターン
３３他の回路パターン
３４ソルダーレジスト
３５スルーホール
３６コネクタ用ランド
３７ソルダーレジスト
３８補助パターン
４半田

Claims

接続線の導体部を挿入することによって、前記導体部を対応するコンタクトと接触させる構造のコネクタを取り付けるための回路基板であって、前記接続線の導体部が該コネクタを貫通して回路基板と接触する可能性がある部分に、前記コンタクトと導通状態にある補助パターンを配置したことを特徴とする回路基板。
前記補助パターンは、前記コネクタが回路基板に装着された状態で、コネクタの下底部に形成された開口部の直下に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
前記回路基板に装着されるコネクタは、複数本の導体部が同時に挿入される多極型に成され、前記補助パターンは、前記コネクタが回路基板に装着された状態で、コネクタの下底部に形成された各開口部の直下にそれぞれ独立して位置するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。