JP4651477B2 - Circuit board - Google Patents
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Description
本発明は、基板本体に電子部品が実装された回路基板に関する。 The present invention relates to a circuit board having electronic components mounted on a board body.
回路基板としては、たとえば携帯電話機用の電池パックに組み込まれて使用され、上記電池パックに内蔵された充電池の過放電や過充電を防止するための保護回路を備えたものがある(たとえば特許文献1参照。)。 As a circuit board, for example, there is a circuit board that is used by being incorporated in a battery pack for a mobile phone and includes a protection circuit for preventing overdischarge or overcharge of a rechargeable battery built in the battery pack (for example, a patent). Reference 1).
図5はそのような回路基板の一例を示している。この回路基板Bは、保護回路を構成する複数の電子部品92と、これらの電子部品92を搭載した基板本体91とを備えている。基板本体91は、ガラスエポキシ樹脂などの絶縁体により形成されており、電池パック(図示略)の形状に対応した長矩形状とされている。複数の電子部品92は、たとえばハンダリフローの手法を用いて基板本体91に実装されており、基板本体91に形成された配線パターン(図示略)を介して、充電池接続用の1対の金属板93と導通している。
FIG. 5 shows an example of such a circuit board. The circuit board B includes a plurality of
しかしながら、このような回路基板Bにおいては、たとえば電池パックに組み込む際などに、回路基板Bを基板本体91の厚み方向に曲げようとする曲げ力Mを受ける場合がある。基板本体91が、曲げ力Mを受けると、曲げ変形が生じる。特に、基板本体91が樹脂製である場合には、上記曲げ変形も大きくなる。さらに、基板本体91は長矩形状であるために、その中央付近の部分には大きな曲げ応力が発生しやすく、大きな歪みが生じる。このような歪みが生じたのでは、複数の電子部品92と基板本体91との接合部分であるハンダ付け部に大きな応力が作用し、電子部品92が基板本体1から剥離する場合がある。このようなことが生じると、電子部品92は、適切に導通することが妨げられ、回路基板Bにより構成された保護回路が適切に機能しない虞れがある。
However, in such a circuit board B, for example, when incorporated in a battery pack, there is a case where the bending force M is applied to bend the circuit board B in the thickness direction of the
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、基板本体に曲げ変形が生じても、電子部品が上記基板本体から剥離することを抑制可能な回路基板を提供することを課題としている。 The present invention has been conceived under the circumstances described above, and provides a circuit board capable of suppressing separation of an electronic component from the substrate body even when bending deformation occurs in the substrate body. Is an issue.
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
本発明によって提供される回路基板は、基板本体と、上記基板本体に実装された複数の電子部品と、を備えた回路基板であって、上記基板本体は、長矩形状であるとともに、長手方向の両側に電気的接続のための金属板を有し、かつガラスエポキシ樹脂により形成されており、かつ上記複数の電子部品が実装された実装面と反対側の一方のみに短手方向にわたって溝部が形成されていることによりその断面積が周辺部よりも小さい曲げ変形容易部が上記基板本体の短手方向を横断するように設けられており、上記複数の電子部品は、上記曲げ変形容易部を避けた位置に実装されており、かつ、上記複数の電子部品は、実装用の外部リードを有する複数の第1の電子部品と、長矩形状のチップ状とされ、かつ長手方向に離間する1対の面実装用電極を有する複数の第2の電子部品とを含んでおり、上記複数の第1の電子部品は、上記曲げ変形容易部を挟んで上記基板の長手方向に分けて配置されているとともに、各々が上記外部リードが上記基板本体の長手方向を向く姿勢で実装されている一方、上記複数の第2の電子部品は、その長手方向が上記基板本体の短手方向を向く姿勢で実装されているとともに、そのいずれかが上記複数の第1の電子部品のすべてと上記曲げ変形容易部との間に配置されていることを特徴としている。 A circuit board provided by the present invention is a circuit board provided with a board body and a plurality of electronic components mounted on the board body. The board body has a long rectangular shape and a longitudinal direction. Has a metal plate for electrical connection on both sides and is formed of glass epoxy resin, and a groove is formed in the short direction only on one side opposite to the mounting surface on which the plurality of electronic components are mounted is the cross-sectional area by which are small bending deformation easier portion than the peripheral portion is provided so as to cross the lateral direction of the board body, said plurality of electronic components, avoiding the bending deformation easily unit And the plurality of electronic components are a pair of first electronic components having external leads for mounting, a chip shape of a long rectangular shape, and spaced apart in the longitudinal direction. For surface mounting Includes a plurality of second electronic component having the electrode, the plurality of first electronic components together are disposed separately in the longitudinal direction of the substrate by sandwiching the bending deformation easily unit, are each While the external leads are mounted in a posture facing the longitudinal direction of the substrate body, the plurality of second electronic components are mounted in a posture in which the longitudinal direction faces the short direction of the substrate body . Any one of them is arranged between all of the plurality of first electronic components and the bending deformable portion .
このような構成によれば、上記曲げ変形容易部は、その周辺部と比較して曲げモーメン
トに対する断面係数が小さくなっている。そのために、上記基板本体全体に曲げ変形を生じた場合に、従来技術と比較して、上記曲げ変形容易部には大きな歪みが発生するのに対して、上記電子部品が実装されている上記曲げ変形容易部以外の部分に生じる歪みを小さく抑えることができる。したがって、上記電子部品を上記基板本体に実装するための接合部分に作用する応力が小さくなることにより、上記電子部品が上記基板本体から剥離する虞れが少なくなり、上記電子部品により構成される回路を正常に機能させることができる。また、長矩形状の上記基板本体に上記パッケージ部品を搭載する場合は、上記パッケージ部品の外部リードを上記基板本体の長手方向に向けることが、長矩形状とされた上記基板本体におけるスペース効率を高める上で有利である。一方、上記基板本体の長手方向のモーメントにより上記外部リードを接続するハンダ部に応力が発生することを防止することが必要となるが、上記曲げ変形容易部に変形が集中するため、上記外部リードを接続するハンダ部の応力を低減可能である。したがって、上記パッケージ部品の剥離防止に好適である。さらに、上記ディスクリート部品は、その本体部がセラミックスなどから形成されている場合が多く、外力によりクラックが発生したり、破損したりするおそれが大きいものである。この点、上記ディスクリート部品は、その長手方向が上記基板本体の短手方向を向く姿勢とされており、上記基板本体の長手方向との関係においてこのディスクリート部品自体がモーメントを受けにくい姿勢となっている。これにより、上記曲げ変形容易部では吸収しきれないような過大なモーメントあるいは、瞬間的な衝撃力が加えられた場合であっても、上記ディスクリート部品には過大なモーメントが発生しない。したがって、上記ディスクリート部品を保護するのに好適である。また、上記基板本体の側面部に切り欠き部が形成された実施形態とは異なり、上記側面部を平滑なものとすることができるために、上記基板本体の面積を小さくすること無く、上記電子部品の剥離の抑制を図ることができる。また、上記電子部品が実装される面は、上記溝部を有しない平滑な面となる。そのために、たとえば上記電子部品と導通する配線パターンを上記面に形成する場合に、その形成が容易となる。
According to such a configuration, the bending deformation easy portion has a smaller section modulus with respect to the bending moment than its peripheral portion. For this reason, when bending deformation occurs in the entire substrate body, compared to the prior art, the bending deformation easy portion is greatly distorted, whereas the bending in which the electronic component is mounted is performed. Distortion that occurs in a portion other than the easily deformable portion can be reduced. Therefore, since the stress acting on the joint portion for mounting the electronic component on the substrate body is reduced, the possibility that the electronic component is peeled off from the substrate body is reduced. Can function normally. Further, when the package component is mounted on the long rectangular substrate body, the external lead of the package component is directed in the longitudinal direction of the substrate main body in order to increase the space efficiency in the long rectangular substrate body. Is advantageous. On the other hand, it is necessary to prevent stress from being generated in the solder part connecting the external lead due to the moment in the longitudinal direction of the substrate body. However, since deformation concentrates on the easily deformable part, the external lead It is possible to reduce the stress of the solder portion connecting the two. Therefore, it is suitable for preventing the peeling of the package component. Furthermore, the discrete parts often have a main body formed of ceramics or the like, and have a high risk of being cracked or damaged by an external force. In this regard, the discrete component has a posture in which the longitudinal direction thereof faces the short direction of the substrate body, and the discrete component itself is not easily subjected to a moment in relation to the longitudinal direction of the substrate body. Yes. As a result, even if an excessive moment that cannot be absorbed by the bending-deformable portion or a momentary impact force is applied, no excessive moment is generated in the discrete component. Therefore, it is suitable for protecting the discrete component. Further, unlike the embodiment in which the notch portion is formed in the side surface portion of the substrate body, the side surface portion can be made smooth, so that the electronic body can be made without reducing the area of the substrate body. Suppression of part peeling can be achieved. The surface on which the electronic component is mounted is a smooth surface that does not have the groove. Therefore, for example, when a wiring pattern that is electrically connected to the electronic component is formed on the surface, the formation becomes easy.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1は、参考例としての回路基板の一例を示している。本参考例の回路基板A1は、携帯電話機に用いられる電池パック(図示略)に搭載されて、この電池パックに内蔵された充電池(図示略)の過放電や過充電を防止するためものである。この回路基板A1は、基板本体1、複数の電子部品2および1対の金属片3を備えている。
FIG. 1 shows an example of a circuit board as a reference example . The circuit board A1 of this reference example is mounted on a battery pack (not shown) used in a mobile phone, and is for preventing overdischarge and overcharge of a rechargeable battery (not shown) built in the battery pack. is there. The circuit board A1 includes a
基板本体1は、ガラスエポキシ樹脂により形成されており、携帯電話機の小型化に伴う電池パックの薄型化に対応させるために、平面視長矩形状とされている。基板本体1の長手方向における中央付近には、平面視半円形状である切り欠き部11aが形成されている。この切り欠き部11aが形成されていることにより、基板本体1の長手方向における中央部分は、周辺部分よりも幅および断面積が小さい、曲げ変形容易部1Aとなっている。
The
複数の電子部品2は、上記電池パックを保護する保護回路を構成するためのものである。複数の電子部品2は、基板本体1のうち、曲げ変形容易部1Aを避けた部分に、たとえばハンダリフローの手法を用いてハンダ付けされることにより実装されている。複数の電子部品2のうち、曲げ変形容易部1Aに近い電子部品2a,2bは、曲げ変形容易部1Aがこれらの略中間に位置するように、曲げ変形容易部1Aから略等しい距離を隔てて実装されている。また、電子部品2は、第1の電子部品2cと第2の電子部品2dとを含んでいる。第1の電子部品2cは、実装用の外部リードを有しており、この外部リードが基板本体1の長手方向を向く姿勢で実装されている。第2の電子部品2dは、サラミックなどからなる比較的小型部品であり、外部リードを有しない。第2の電子部品2dは、その長手方向が上基板本体1の短手方向を向く姿勢で実装されている。
The plurality of
1対の金属片3は、回路基板A1と上記充電池とを接続するためのものであり、長矩形状のNi製のプレート状である。これらの金属片3は、基板本体1の両端部に設けられており、たとえば所定箇所が折り曲げられるなどして、上記充電池との導通を図る端子板として用いられる。また、1対の金属片3と複数の電子部品2とは、基板本体1に形成された配線パターン(図示略)により、互いに導通している。
The pair of
本参考例によれば、たとえば回路基板A1を、上記電池パックに組み込む工程において、基板本体1がその厚み方向に曲げるような力Mを受けると、曲げ変形容易部1Aは、その周辺部と比較して曲げモーメントに対する断面係数が小さいために、周辺部よりも大きな歪みが発生し、周辺部に生じる歪みは小さくなる。複数の電子部品2は、いずれも曲げ変形容易部1Aを避けて実装されているために、上記基板本体1のうちこれらの電子部品2が接合されている部分に生じる歪みは小さい。したがって、複数の電子部品2を実装するためのハンダ付け部に発生する応力が小さくなり、複数の電子部品2は基板本体1から剥離し難くなる。これにより、複数の電子部品2と配線パターンとの導通が不良となることが抑制され、上記保護回路としてもその機能を正常に発揮することができる。
According to this reference example , when the circuit board A1 is incorporated into the battery pack, for example, when the
電子部品2a,2bは、曲げ変形容易部1Aからの距離が略等しくなるように実装されている。そのために、基板本体1のうち電子部品2a,2bのそれぞれが接合された部分は、一方に生じる歪みが他方に生じる歪みよりも不当に大きくなることが無く、双方の部品について剥離を防止するのに好適である。
切り欠き部11aは、基板本体1を製造する際に、たとえばその外形を整える工程において容易に形成可能であり、基板本体1の製造における作業効率を低下させる虞れが少ない。また、この切り欠き部11aは、回路基板A1を上記電池パックに組み込む際の、位置決め用の凹部として利用することも可能である。
The
また、長矩形状の基板本体1に第1の電子部品2cを搭載する場合は、第1の電子部品2cの外部リードを基板本体1の長手方向に向けることが、長矩形状とされた基板本体1におけるスペース効率を高める上で有利である。一方、基板本体1の長手方向のモーメントにより上記外部リードを接続するハンダ部に応力が発生することを防止することが必要となるが、曲げ変形容易部1Aに変形が集中するため、上記外部リードを接続するハンダ部の応力を低減可能である。したがって、第1の電子部品2cの剥離防止に好適である。さらに、第2の電子部品2dは、その本体部がセラミックスなどから形成されている場合が多く、外力によりクラックが発生したり、破損したりするおそれが大きいものである。この点、第2の電子部品2dは、その長手方向が基板本体1の短手方向を向く姿勢とされており、基板本体1の長手方向との関係においてこの第2の電子部品2d自体がモーメントを受けにくい姿勢となっている。これにより、曲げ変形容易部1Aでは吸収しきれないような過大なモーメントあるいは、瞬間的な衝撃力が加えられた場合であっても、第2の電子部品2dには過大なモーメントが発生しない。したがって、第2の電子部品2dを保護するのに好適である。
When the first
図2〜図4は、参考例としての回路基板の他の例および本発明に係る回路基板の一例を示している。なお、図2以降の図面においては、上記参考例と同一または類似の要素には、上記参考例と同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。 2-4 shows an example of a circuit board according to another example and the present invention of the circuit board as a reference example. In FIG. 2 and subsequent figures, the Reference Example and the same or similar elements are denoted with the same reference numerals as the reference example, it will not be further described.
図2に示された回路基板A2においては、基板本体1の長手方向における中央付近に、孔部11bが形成されている。この孔部11bは、平面視が幅方向に長い楕円形状とされている。この孔部11bが形成されることにより、基板本体1の中央部分は、周辺部分よりも断面積の小さい曲げ変形容易部1Aとなっている。複数の電子部品2は、上記実施形態と同様に、曲げ変形容易部1Aを避けて基板本体1に実装されている。
In the circuit board A <b> 2 shown in FIG. 2, a
本参考例によっても、曲げ変形容易部1Aに周辺部よりも大きな歪みを発生させることにより、複数の電子部品2が実装された部分に生じる歪みを小さくし、複数の電子部品2が基板本体1から剥離することを抑制することができる。また、孔部1bは、非切り欠き状に形成されている。したがって、基板本体1の長手方向に延びる側面に切り欠き状の凹部を形成する場合とは異なり、上記側面を平滑な面とすることができる。
Also according to this reference example, by generating large distortion than the peripheral portion on the bending
図3に示された回路基板A3においては、基板本体1の下面に、溝部11cが形成されている。この溝部11cが形成されていることにより、基板本体1の長手方向における中央部分は、厚みが薄く断面積が小さい曲げ変形容易部1Aとなっている。
In the circuit board A <b> 3 shown in FIG. 3, a
このような実施形態によれば、溝部11cは、基板本体1の下面に設けられているために、複数の電子部品2が実装されている基板本体1の上面は凹部を有しない平滑な面となる。そのために、たとえば複数の電子部品2に導通する配線パターンを基板本体1の上面に形成する場合に、この配線パターンを溝部に沿わせた複雑な形状とする必要が無く、容易に形成することができる。また、基板本体1に切り欠き部や孔部を設ける場合と比較すると、上面の面積を大きくできるために、基板本体1の長手方向に延びる配線パターンのピッチを大きくするといったことも可能となる。
According to such an embodiment, since the
図4に示された回路部品A4には、3つの曲げ変形容易部1Aa〜1Acが設けられている。曲げ変形容易部1Aaは、基板本体1の左側部分に、4つの小さな孔部11dが形成されることにより設けられている。曲げ変形容易部1Abは、基板本体1の長手方向における中央部に、2つの切り欠き部11eが形成されていることにより設けられている。また、曲げ変形容易部1Acは、基板本体1の右側部分に、切り欠き部11fと溝部11gが複合的に形成されていることにより設けられている。複数の電子部品2は、これらの曲げ変形容易部1Aa〜1Acを避けるようにして、基板本体1に実装されている。
The circuit component A4 shown in FIG. 4 is provided with three bending deformable portions 1Aa to 1Ac. The bending deformation easy portion 1Aa is provided in the left portion of the
このような参考例によれば、基板本体1に曲げ力が加えられた場合に、曲げ変形容易部1Aa〜1Acのそれぞれに周辺部よりも大きな歪みが発生することとなる。したがって、曲げ変形容易部が1つだけ設けられた構成と比較して、基板本体1にさらに大きな曲げ変形が生じた場合にも、電子部品2の剥離を抑制することができる。また、曲げ変形容易部が1つだけ設けられた構成と比較して、曲げ変形容易部1Aa〜1Acに生じる歪みの大きさを小さくすることが可能であり、回路基板A4の耐久性の向上を図ることもできる。
According to such a reference example , when a bending force is applied to the
なお、本発明に係る回路基板の具体的な構成は、上記実施形態に限定されず、種々に設計変更可能である。 The specific configuration of the circuit board according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various design changes can be made.
本発明にかかる回路基板の用途は上記実施形態に限定されない。したがって、電子部品としては、電池パックの保護回路以外の回路を構成するものであっても良く、その種類や機能は限定されない。 The application of the circuit board according to the present invention is not limited to the above embodiment. Therefore, the electronic component may constitute a circuit other than the protection circuit of the battery pack, and its type and function are not limited.
A1〜A4 回路基板
1 基板本体
1A,1Aa〜1Ac 曲げ変形容易部
2 電子部品
2c 第1の電子部品
2d 第2の電子部品
3 金属板
11a,11e,11f 切り欠き部
11b,11d 孔部
11c,11g 溝部
A1 to
Claims (1)
上記基板本体に実装された複数の電子部品と、
を備えた回路基板であって、
上記基板本体は、長矩形状であるとともに、長手方向の両側に電気的接続のための金属板を有し、かつガラスエポキシ樹脂により形成されており、かつ上記複数の電子部品が実装された実装面と反対側の一方のみに短手方向にわたって溝部が形成されていることによりその断面積が周辺部よりも小さい曲げ変形容易部が上記基板本体の短手方向を横断するように設けられており、
上記複数の電子部品は、上記曲げ変形容易部を避けた位置に実装されており、かつ、
上記複数の電子部品は、実装用の外部リードを有する複数の第1の電子部品と、長矩形状のチップ状とされ、かつ長手方向に離間する1対の面実装用電極を有する複数の第2の電子部品とを含んでおり、
上記複数の第1の電子部品は、上記曲げ変形容易部を挟んで上記基板の長手方向に分けて配置されているとともに、各々が上記外部リードが上記基板本体の長手方向を向く姿勢で実装されている一方、
上記複数の第2の電子部品は、その長手方向が上記基板本体の短手方向を向く姿勢で実装されているとともに、そのいずれかが上記複数の第1の電子部品のすべてと上記曲げ変形容易部との間に配置されていることを特徴とする、回路基板。 A substrate body;
A plurality of electronic components mounted on the board body;
A circuit board comprising:
The board body has a long rectangular shape, has metal plates for electrical connection on both sides in the longitudinal direction, is formed of glass epoxy resin , and has a mounting surface on which the plurality of electronic components are mounted. The easy-to-bend deformable part whose cross-sectional area is smaller than the peripheral part is formed so as to cross the short direction of the substrate body by forming the groove part in the short direction only on one side opposite to
The plurality of electronic components are mounted at positions avoiding the bending deformation easy portion, and
The plurality of electronic components include a plurality of first electronic components having external leads for mounting, and a plurality of second electronic components having a pair of surface mounting electrodes which are formed in a long rectangular chip shape and spaced apart in the longitudinal direction . Electronic components and
The plurality of first electronic components are separately arranged in the longitudinal direction of the substrate with the bending deformable portion interposed therebetween, and each of the first electronic components is mounted in a posture in which the external leads face the longitudinal direction of the substrate body. While
The plurality of second electronic components are mounted in a posture in which the longitudinal direction thereof faces the short direction of the substrate body , and any one of them is easily bent and deformed with all of the plurality of first electronic components. A circuit board, wherein the circuit board is disposed between the circuit board and the circuit board .
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