JP6358864B2 - 電子回路基板およびその製造方法、ならびに電気機器 - Google Patents

Description

本発明は、電子回路基板およびその製造方法、電気機器、ならびに電子回路基板用誤挿入防止部材に関し、特に汎用的に設けられている回路基板を備える電子回路基板およびその製造方法、電気機器ならびに電子回路基板用誤挿入防止部材に関する。

同一規格の回路基板（プリント配線板）を汎用して複数種の電子回路基板を形成する場合がある。この場合、回路基板には複数の貫通孔（実装穴および未実装穴）が形成されており、所定の電子回路を形成すべく複数の貫通孔の中から電子回路部品を挿入する実装孔が選択される。

このとき、たとえばピン数の異なるコネクタを汎用部品として設けられている回路基板に実装する場合に、所定の貫通孔以外の貫通孔（未実装穴）への電子回路部品の誤装着を防止するため、当該未実装穴にジャンパー線などの誤挿入防止部品を挿入実装することが行われている（特開平２−１７７５８８号公報、特開２００３−９２４５９号公報参照）。ジャンパー線などの誤挿入防止部品は、所定の間隔だけ離れた２つの貫通孔に同時に挿入されている。

特開平２−１７７５８８号公報 特開２００３−９２４５９号公報

このように、回路基板上に複数形成されている貫通孔のうち未実装穴への電子回路部品の誤挿入を防止するために未実装穴に挿入される誤挿入防止部品は、以下の２つの特性を有しているのが好ましい。

第１に、誤挿入防止部品は、間隔が異なる未実装孔間にも容易に挿入可能であることが好ましい。第２に、誤挿入防止部品は、全体的に電気的絶縁性を有していることが好ましい。言い換えると、誤挿入防止部品が挿入された貫通孔間において、誤挿入防止部品は部分的であっても電流路として構成されていないのが好ましい。

しかしながら、特許文献１に記載のプリント基板に用いられるジャンパー線は、電気的絶縁性を有していない。また、特許文献２に記載のプリント配線板において用いられている自動装着部品は、たとえば従来からアキシャル挿入部品として電気的絶縁性を有しているものも存在するが、これらは絶縁素子の両側から金属線材が伸びるように設けられているものであり、当該金属線材が貫通孔に挿入されて配置されるものである。そのため、従来の自動装着部品として構成された誤挿入防止部品では、電気的絶縁性が求められる貫通孔間に同時に挿入されることはできないという問題や、誤挿入防止部品の周囲に配置されている部品との絶縁距離を考慮する必要があるという問題があった。つまり、未挿入孔を含む複数の貫通孔が形成されている汎用的な回路基板に電子回路部品や従来の誤挿入防止部品を配置する際には、設計的な配慮が必要となるという問題があった。

また、誤挿入防止部品が自動装着部品として構成されていない場合には、電子回路基板の製造コストが高くなるという問題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。本発明の主たる目的は、安価でかつ容易に電子回路部品の誤装着が防止されている電子回路基板およびその製造方法、電気装置、ならびに安価でかつ容易に電子回路部品の誤装着が防止可能な電子回路基板用誤装着防止部品を提供することにある。

本発明に係る電子回路基板は、第１の主面と、前記第１の主面と反対側に位置する第２の主面とを有し、前記第１の主面から前記第２の主面に至る貫通孔が複数形成されており、前記第１の主面および前記第２の主面の少なくとも一方には、前記貫通孔にまで延在する導電性パターンが形成されている回路基板と、前記回路基板の複数の前記貫通孔のうちの一部に挿入されている電子回路部品と、屈曲部と、前記屈曲部を挟んで配置された一組の挿入部とを含み、前記第１の主面上に前記屈曲部が配置されており、複数の前記貫通孔のうち前記電子回路部品が挿入されていない第１貫通孔および第２貫通孔に前記挿入部が挿入されている誤挿入防止部材とを備える。前記誤挿入防止部材を構成する材料は、電気的絶縁性を有する樹脂材料である。

本発明に係る電子回路基板の製造方法は、第１の主面と、前記第１の主面と反対側に位置する第２の主面とを有し、前記第１の主面から前記第２の主面に至る貫通孔が複数形成されており、前記第１の主面および前記第２の主面の少なくとも一方には前記貫通孔にまで延在する導電性パターンが形成されている回路基板を準備する工程と、電気的絶縁性を有する樹脂材料で構成されている誤挿入防止部材を準備する工程と、前記誤挿入防止部材を折り曲げて前記誤挿入防止部材に少なくとも１つの屈曲部を形成する工程と、前記回路基板の複数の前記貫通孔のうちの第１貫通孔と前記第１貫通孔以外の第２貫通孔とに前記誤挿入防止部材において前記屈曲部を挟んで配置された一組の挿入部を挿入する工程と、前記回路基板の複数の前記貫通孔のうち前記第１貫通孔および前記第２貫通孔以外の前記貫通孔に電子回路部品を挿入する工程とを備える。

本発明によれば、安価でかつ容易に電子回路部品の誤装着が防止されている電子回路基板およびその製造方法、電気装置、ならびに安価でかつ容易に電子回路部品の誤装着が防止可能な電子回路基板用誤装着防止部品を提供することができる。

実施の形態１に係る電子回路基板を説明するための斜視図である。 実施の形態１に係る電子回路基板を説明するための上面図である。 図２中の線分ＩＩＩ−ＩＩＩから見た断面図である。 実施の形態１に係る電子回路基板の製造方法のフローチャートである。 実施の形態１に係る電子回路基板の製造方法を説明するための図である。 実施の形態１に係る電気装置を説明するための図である。 実施の形態２に係る電子回路基板を説明するための断面図である。 実施の形態３に係る電子回路基板の製造方法を説明するための図である。 実施の形態４に係る電子回路基板を説明するための断面図である。 実施の形態１に係る電子回路基板の変形例を説明するための斜視図である。 実施の形態１に係る電子回路基板の変形例を説明するための斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。

（実施の形態１）
図１〜図３を参照して、実施の形態１に係る電子回路基板１０について説明する。実施の形態１に係る電子回路基板１０は、複数の貫通孔２が形成されている回路基板１と、複数の貫通孔２のうちの一部に挿入されている電子回路部品１１と、電子回路部品１１が挿入されていない貫通孔２のうちの第１貫通孔２ａと第１貫通孔２ａ以外の第２貫通孔２ｂとに挿入されている誤挿入防止部材３とを備える。

回路基板１は、第１の主面１Ａと、第１の主面１Ａと反対側に位置する第２の主面１Ｂとを有している。回路基板１には、第１の主面１Ａから第２の主面１Ｂに達する貫通孔２が複数形成されており、第１の主面１Ａおよび第２の主面１Ｂの少なくとも一方には、貫通孔２にまで延在する導電性パターン（図示しない）が形成されている。

貫通孔２は、第１の主面１Ａから第２の主面１Ｂに達するように形成されている。貫通孔２の孔軸は、第１の主面１Ａおよび第２の主面１Ｂに対して所定の角度を有して交差するように形成されていればよいが、たとえば第１の主面１Ａおよび第２の主面１Ｂに対して垂直に伸びるように形成されている。貫通孔２は第１の主面１Ａおよび第２の主面１Ｂ上において、互いに所定の間隔を隔てて複数形成されている。貫通孔２の第１の主面１Ａおよび第２の主面１Ｂ上における平面形状は、任意の形状とすることができるが、たとえば円形状である。貫通孔２は、後述する誤挿入防止部材３の挿入部５を挿入可能に設けられている。具体的には、貫通孔２において開口部を挟んで対向する内周端面間の最大距離Ｗ２（孔径Ｗ２）は、誤挿入防止部材３の長手方向に垂直な面における外周端面間の最大幅Ｗ１（本明細書において、単に最大幅という）よりも長い。最大距離Ｗ２と最大幅Ｗ１との差は、電子回路部品１１において貫通孔２に挿入される部分（たとえばリード線）の最大幅よりも小さくなるように設けられている。貫通孔２の内周端面には、上記導電性パターンが延在している。

貫通孔２や導電性パターンは、回路基板１を汎用的なものとするために形成されている。図６を参照して、たとえば出力の異なる電気機器１００と電気機器２００など複数の仕様が存在する電気機器において、出力に応じて回路配置の異なる複数の電子回路基板１０が必要となる。この場合、製造コストなどの観点から回路基板１は共用可能に設けられているのが好ましく、そのような回路基板１に形成されている貫通孔２は電子回路部品１１が挿入される貫通孔２と、電子回路部品１１が挿入されない貫通孔２とを含むことになる。言い換えると、ある電気機器１００用の電子回路基板１０において電子回路部品１１が挿入されない貫通孔２は、他の電気機器２００用の電子回路基板２０において電子回路部品１１が挿入される貫通孔２として設けられている。

複数の貫通孔２の孔径Ｗ２は、それぞれ等しく形成されていてもよいし、異なるように形成されていてもよい。複数の貫通孔２は、回路基板１の第１の主面１Ａおよび第２の主面１Ｂ上において、互いに任意の方向に任意の方向を隔てて形成されていればよい。たとえば、回路基板１の第１の主面１Ａ上における特定の方向において、隣り合う貫通孔２は、間隔Ｌ１、Ｌ１よりも短い間隔Ｌ２、およびＬ１とＬ２との和に相当する間隔Ｌ１＋Ｌ２を有するように形成されていてもよい。また、回路基板１の第１の主面１Ａ上における上記特定の方向と垂直な方向において、隣り合う貫通孔２は上記間隔Ｌ１，Ｌ２と異なる間隔Ｌ３を有するように形成されていてもよい。

誤挿入防止部材３および電子回路部品１１は、いずれも貫通孔２に挿入されており、たとえばはんだ（図示しない）により貫通孔２に接合されている。なお、回路基板１に対する誤挿入防止部材３の接合方法は、はんだ接合に限られるものではなく、たとえばプレスフィットによる接合であってもよい。

電子回路部品１１は、回路基板１上において所定の電子回路を形成するための任意の電子回路部品であり、たとえば抵抗器、コンデンサ、コイル、トランジスタ、およびダイオードなどである。電子回路部品１１が挿入されている貫通孔２は、複数の貫通孔２のうち所定の電子回路を形成するために選択されている。

誤挿入防止部材３は、電子回路部品１１が挿入されておらず、電子回路基板１０において電子回路部品１１が挿入されていない複数の貫通孔２のうちから選択された２つの貫通孔２（第１貫通孔および第２貫通孔）に挿入されている。誤挿入防止部材３は、電子回路部品１１の誤挿入防止の観点から、電子回路部品１１が挿入されていない貫通孔２のうち電子回路部品１１が挿入されている貫通孔２に隣接する貫通孔２にのみ挿入されていてもよいが、はんだ使用量を低減する観点からより多くの貫通孔２に挿入されているのが好ましく、より好ましくは全ての貫通孔２に挿入されている。

誤挿入防止部材３が挿入されている２つの貫通孔２は、回路基板１において互いに隣接している２つの貫通孔２であってもよいし、他の貫通孔２を跨いだ位置にある（他の貫通孔２を間に挟む位置にある）２つの貫通孔２であってもよい。誤挿入防止部材３が挿入されている２つの貫通孔２の位置関係、すなわち電子回路基板１０における誤挿入防止部材３の配置は、任意に選択され得る。

誤挿入防止部材３を構成する材料は、電気的絶縁性を有し、かつ塑性を有する樹脂部材であって、たとえば塑性変形性ポリエチレン、ポリエチレン、エチレン‐αオレフィン共重合体、ポリスチレン、およびポリ乳酸からなる群から選択される少なくとも１つを含む。つまり、誤挿入防止部材３の表面には導電性を有する材料が表出しておらず、電気的絶縁性を有する材料のみによって形成されている。誤挿入防止部材３は、耐熱性を有するフィラーを含んでいてもよい。このようにすれば、誤挿入防止部材３の耐熱性を向上させることができる。フィラーを構成する材料は、任意に選択されるが、たとえばガラス繊維やセラミックスなどであってもよい。このような誤挿入防止部材３は、塑性を有している。ここで、誤挿入防止部材３が有する塑性とは、折り曲げ角度を９５度として折り曲げた後に折り曲げ角度が８５度になるまでの時間が０．５秒以上であるような特性をいう。

誤挿入防止部材３は、長手方向に延びるように線状に形成されていた樹脂材料が、折り曲げられて構成されている。たとえば誤挿入防止部材３は、当該長手方向において所定の間隔を隔てた少なくとも２か所において折り曲げられた屈曲部４と、屈曲部４を挟んで配置された一組の挿入部５とを含んでいる。言い換えると、誤挿入防止部材３は、屈曲部４に挟まれた部分と、屈曲部４よりも誤挿入防止部材３の端部３Ｅ側に位置している２つの挿入部５とを有している。挿入部５は、屈曲部４よりも誤挿入防止部材３の端部３Ｅ側に位置する部分であり、そのうちの少なくとも一部が貫通孔２の内部に配置されている。

図３を参照して、屈曲部４における屈曲角度θ１は、屈曲部４に挟まれた部分と、挿入部５とが成す角度である。屈曲部４における屈曲角度θ１は、回路基板１における第１の主面１Ａと貫通孔２の孔軸とが成す角度に応じて貫通孔２に挿入部５を挿入可能とする範囲内に設けられていればよい。たとえば、回路基板１における第１の主面１Ａと貫通孔２の孔軸とが直交している場合の屈曲角度θ１は８５度以上９５度以下であるのが好ましい。なお、２つの屈曲部におけるそれぞれの屈曲角度θ１は、同一である必要はなく、異なっていてもよい。

誤挿入防止部材３の２つの屈曲部４間の長さは、誤挿入防止部材３が挿入される２つの貫通孔２間の距離（図２中のＬ１，Ｌ１＋Ｌ２，Ｌ３など）と同等程度に設けられている。さらに、屈曲角度θ１が９０度程度である場合には、屈曲部４間の長さと端部３Ｅ間の長さとは同等程度に設けられており、すなわち端部３Ｅ間の距離は貫通孔２間の距離と同等程度に設けられている。

挿入部５の長さＬ４、すなわち少なくとも一方の屈曲部４とこれに近接する端部３Ｅまでの長さは、後述する電子回路基板１０の製造方法において電子回路部品１１の誤挿入を防止する役割を果たすことができるように誤挿入防止部材３が回路基板１上に配置され得る（固定され得る）限りにおいて、任意の長さを有していればよい。好ましくは、２つの挿入部５のうち少なくとも一方の挿入部５の長さＬ４は、回路基板１の厚みＴと同等かそれ以上である。つまり、少なくとも一方の挿入部５は第２の主面１Ｂ側に突出していてもよい。なお、２つの挿入部５の長さＬ４は、同一である必要はなく、異なっていてもよい。たとえば一方の挿入部５の長さＬ４は回路基板１の厚みＴよりも長く設けられているとともに、他方の挿入部５の長さＬ４は回路基板の厚みＴよりも短く設けられていてもよい。

誤挿入防止部材３の最大幅Ｗ１は、上述のように、貫通孔２の孔径Ｗ２よりも短くなるように設けられている。誤挿入防止部材３の挿入部５は、貫通孔２の内周壁面に接している状態で、あるいは接することなく微小な間隔を有している状態で、はんだ接合されている。２つの屈曲部４に挟まれた部分は、回路基板１の第１の主面１Ａと接して設けられていてもよいし、第１の主面１Ａから任意の距離だけ離れて設けられていてもよい。誤挿入防止部材３の長手方向に垂直な断面形状は、貫通孔２の平面形状に応じて任意に決めることができるが、たとえば円形状であってもよいし、多角形状であってもよい。

次に、図４を参照して、実施の形態１に係る電子回路基板１０の製造方法について説明する。実施の形態１に係る電子回路基板１０の製造方法は、回路基板１への誤挿入防止部材３の配置をアキシャル挿入機を用いて自動装着により行うものである。

電子回路基板１０の製造方法は、回路基板１を準備する工程（Ｓ１０）と、誤挿入防止部材３を準備する工程（Ｓ２０）と、誤挿入防止部材３を回路基板１の貫通孔２（第１貫通孔および第２貫通孔）に挿入する工程（Ｓ３０）と、回路基板１の貫通孔２のうち第１貫通孔および第２貫通孔以外の貫通孔２に電子回路部品１１を挿入する工程（Ｓ４０）と、誤挿入防止部材３および電子回路部品１１を回路基板１にはんだ付けする工程（Ｓ４０）とを備える。

まず、回路基板１を準備する（工程（Ｓ１０））。具体的には、第１の主面１Ａと、第１の主面１Ａと反対側に位置する第２の主面１Ｂとを有し、第１の主面１Ａから第２の主面１Ｂに至る貫通孔２が複数形成されており、第１の主面１Ａおよび第２の主面１Ｂの少なくとも一方には貫通孔２にまで延在する導電性パターンが形成されている回路基板１を準備する。複数の貫通孔２および導電性パターンは、そのうちの任意の貫通孔２に電子回路部品１１を挿入することによって複数パターンの電子回路を形成可能に設けられている。

次に、誤挿入防止部材３を準備する（工程（Ｓ２０））。図５を参照して、はじめに、誤挿入防止部材３は屈曲部４が形成されていない線状の樹脂材料として準備される。誤挿入防止部材３は、その最大幅Ｗ１が回路基板１の貫通孔２の最大距離（孔径Ｗ２）よりも小さく、かつ、最大距離Ｗ２と最大幅Ｗ１との差が電子回路部品１１において貫通孔２に挿入される部分（たとえばリード線）の最大幅よりも小さくなるように設けられている。

誤挿入防止部材３はその両端がアキシャル挿入機用テープ６ａによって保持されている状態で準備されていればよい。アキシャル挿入機用テープ６ａに保持されている誤挿入防止部材３は、従来のアキシャル挿入機用テーピングが施されているジャンパー線と同様の構成を有していればよい。たとえば、アキシャル挿入機用テープ６ａに保持されている誤挿入防止部材３の全長は、回路基板１に形成されている複数の貫通孔２間のうちの最大間隔と回路基板１の厚みＴの和以上となるように設けられている。つまり、本工程（Ｓ２０）において準備される誤挿入防止部材３の長さや形状は、後述する工程（Ｓ３０）において回路基板１の貫通孔２に挿入される誤挿入防止部材３の端部３Ｅ間の長さや形状と異なっている。アキシャル挿入機用テープ６ａは、公知である任意の材料により構成されていればよい。

次に、誤挿入防止部材３を折り曲げることによって、屈曲部４および屈曲部４を挟んで対向する一組の挿入部５を形成する。屈曲部４および挿入部５の寸法値は、電子回路基板１０の回路配置に応じて設計パラメータとしてあらかじめ求められている。間隔Ｌ１だけ離れた２つの貫通孔２に挿入される誤挿入防止部材３の２つの屈曲部４は、互いに間隔Ｌ１だけ離れた位置に形成されるとともに、誤挿入防止部材３の端部３Ｅから屈曲部４までの距離Ｌ４が回路基板１の厚みＴよりも長くなるように形成されてもよい。このとき、誤挿入防止部材３の端部３Ｅは、アキシャル挿入機用テープ６ａに保持されていたときの誤挿入防止部材３の端部であってもよいし、アキシャル挿入機用テープ６ａに保持されていたときの誤挿入防止部材３の当該端部側の一部が切断されることにより形成されたものであってもよい。

貫通孔２に挿入される前に誤挿入防止部材３が折り曲げられる角度（以下、単に折り曲げ角度という）は、電子回路基板１０における屈曲部４の屈曲角度θ１に応じて決定される。たとえば屈曲角度θ１が８５度以上９５度以下である場合には、屈曲部４の折り曲げ角度は９５度であってもよい。

次に、回路基板１に形成されている複数の貫通孔２のうちの第１貫通孔および第２貫通孔に誤挿入防止部材３の挿入部５を挿入する（工程（Ｓ３０））。回路基板１に形成されている複数の貫通孔２において、誤挿入防止部材３が挿入される第１貫通孔および第２貫通孔は、電子回路部品１１が配置されるべき貫通孔２以外の貫通孔２のうちから任意に選択される２つの貫通孔２である。誤挿入防止部材３は、たとえば屈曲部４が第１の主面１Ａ上に配置されるように、第１の主面１Ａ側から回路基板１の貫通孔２に挿入される。なお、誤挿入防止部材３は電子回路部品１１が配置される方向に応じて任意に決めればよく、電子回路部品１１が第１の主面１Ａ側から挿入されて電子回路部品１１における回路基板１との接合部分（足）の端部が第２の主面１Ｂ側に配置される場合、誤挿入防止部材３は上述のように第１の主面１Ａ側から挿入されるのが好ましい。

誤挿入防止部材３の端部３Ｅ間の間隔は誤挿入防止部材３が配置される貫通孔２（第１貫通孔および第２貫通孔）の間隔Ｌ１，Ｌ３に応じて、屈曲部４の折り曲げ角度は回路基板１の第１の主面１Ａと貫通孔２の孔軸とのなす角度に応じて、それぞれ決定されている。そのため、一般的な電子回路基板の製造方法において用いられるアキシャル挿入機やジャンパー挿入機などの自動装着機を用いて、誤挿入防止部材３を回路基板１の貫通孔２に容易に挿入することができる。

次に、誤挿入防止部材３が挿入されていない貫通孔２に電子回路部品１１を挿入する（工程（Ｓ４０）。電子回路部品１１が挿入される貫通孔２は、先の工程（Ｓ３０）により誤挿入防止部材３が挿入されている貫通孔２以外の貫通孔２である。このとき、最大距離Ｗ２と最大幅Ｗ１との差が電子回路部品１１において貫通孔２に挿入される部分（たとえばリード線）の最大幅よりも小さくなるように設けられているため、電子回路部品１１は誤挿入防止部材３が挿入されている貫通孔２に挿入されることが防止される。これにより、電子回路部品１１は、挿入されるべき貫通孔２以外の貫通孔２に誤挿入されることを防止されている。なお、本工程（Ｓ４０）は、自動挿入機を用いて実施されてもよいし、手作業により実施されてもよい。

次に、回路基板１に誤挿入防止部材３および電子回路部品１１をはんだ付けする（工程（Ｓ５０））。本工程（Ｓ５０）は、たとえばフローはんだ付けにより実施される。溶融はんだは回路基板１の貫通孔２に供給されるが、複数の貫通孔２にはそれぞれ誤挿入防止部材３または電子回路部品１１が挿入されているため、回路基板１に誤挿入防止部材３および電子回路部品１１がはんだ接合される。このようにすれば、汎用の回路基板１を用いて電子回路基板１０を製造する場合には電子回路部品１１が挿入されない貫通孔２が生じるが、このような貫通孔２には誤挿入防止部材３が挿入されている。そのため、フローはんだ付けにより一括はんだ付けを行う場合にも貫通孔２の内部に供給されて滞留するはんだの量を低減することができ、電子回路基板の製造方法におけるはんだ使用量を低減して製造コストを低減することができる。なお、本工程（Ｓ５０）では、はんだ付けに限られず、電子回路部品１１を回路基板１に電気的に接続し固定することができる任意の方法により電子回路部品１１を回路基板１に接合してもよい。たとえば電子回路部品１１はプレスフィットにより回路基板１に接合されてもよい。

次に、図６を参照して、実施の形態１に係る電気機器１００，２００について説明する。電気機器１００および電気機器２００は、それぞれ共通の回路基板１上に異なる回路配置が形成されている電子回路基板１０および電子回路基板２０を備えている。つまり、電子回路基板１０および電子回路基板２０用として同一の規格で形成されている（貫通孔２および導体パターンの配置が同一に設けられている）回路基板１において、電子回路部品１１および誤挿入防止部材３が挿入されている貫通孔２はそれぞれ異なっている。電気機器１００，２００は、任意の電気機器とすることができるが、たとえば空調機器の室外機である。

次に、実施の形態１に係る電子回路基板１０およびその製造方法の作用効果について説明する。

実施の形態１に係る電子回路基板１０は、第１の主面１Ａと、第１の主面１Ａと反対側に位置する第２の主面１Ｂとを有し、第１の主面１Ａから第２の主面１Ｂに至る貫通孔２が複数形成されており、第１の主面１Ａおよび第２の主面１Ｂの少なくとも一方には、貫通孔２にまで延在する導電性パターンが形成されている回路基板１と、回路基板１の複数の貫通孔２のうちの一部に挿入されている電子回路部品１１と、屈曲部４と、屈曲部４を挟んで配置された一組の挿入部５とを含み、第１の主面１Ａ上に屈曲部４が配置されており、複数の貫通孔２のうち電子回路部品１１が挿入されていない第１貫通孔および第２貫通孔に挿入されている誤挿入防止部材３とを備え、誤挿入防止部材３を構成する材料は、電気的絶縁性および塑性を有する樹脂材料である。

このようにすれば、誤挿入防止部材３はその全体が電気的絶縁性を有しているため、電子回路基板１０の回路パターンを構成する電子回路部品１１や導電性パターンと隣接または接触するように配置されていても、電子回路基板１０の回路動作に影響を与えることがない。そのため、電子回路基板の製造方法において、電子回路基板１０における誤挿入防止部材３の配置箇所について回路動作などの観点から特別な配慮をすることなく誤挿入防止部材３を配置することができる。その結果、同一の型の回路基板１を汎用して回路パターンの異なる複数種の電子回路基板１０，２０を容易にかつ安価に得ることができる。

また、誤挿入防止部材３は塑性を有しているため、線状の誤挿入防止部材３を折り曲げた後に回路基板１の貫通孔２に挿入する場合にも、折り曲げてから挿入するまでの間に弾性変形により屈曲形状を維持することができず挿入が困難となるということがない。

具体的には、誤挿入防止部材３が所定の角度に折り曲げられてから回路基板１の貫通孔２に挿入されるまでには、アキシャル挿入機を用いてこれらを連続的に行った場合であっても時間差が生じる。さらに一般的なアキシャル挿入機において、折り曲げる際に誤挿入防止部材３に付加されていた力は折り曲げ後の当該時間中には除かれている。そのため、塑性を有さない樹脂材料からなる線状の誤挿入防止部材３を用いると、折り曲げてから貫通孔２に挿入するまでの上記時間中に誤挿入防止部材３が弾性変形（曲げ戻り）することにより、屈曲部４の折り曲げ角度が小さくなる。この場合、あらかじめ上記時間中の誤挿入防止部材３の弾性変形を考慮して誤挿入防止部材３を折り曲げた場合であっても、挿入時において所定の折り曲げ角度を有する屈曲部４を精度よく形成することは困難であった。そのため、従来の電子回路基板の製造方法では、樹脂線材を折り曲げて回路基板の貫通孔に挿入することは行われていなかった。

これに対し、実施の形態１に係る誤挿入防止部材３は塑性を有する樹脂材料で構成されているため、誤挿入防止部材３に力を印加し所定の折り曲げ角度に折り曲げた後に力を除荷した場合にも、誤挿入防止部材３の弾性変形が抑制されている。一般的なアキシャル挿入機を用いた場合には、誤挿入防止部材３が所定の角度に折り曲げられてから回路基板１の貫通孔２に挿入されるまでの時間は０．５秒以上となるため、たとえば許容される折り曲げ角度を０．５秒以上保持することができれば、一般的なアキシャル挿入機を用いて回路基板１に誤挿入防止部材３を精度よく自動装着することができる。

屈曲部４の屈曲角度θ１が８５度以上９５度以下の場合には、たとえば折り曲げ角度を９５度として折り曲げた後に当該折り曲げ角度が８５度になるまでの時間が０．５秒以上である誤挿入防止部材３を用いて折り曲げ角度が９５度となるまで折り曲げれば、挿入時の折り曲げ角度を８５度以上９５度以下とすることができる。このような誤挿入防止部材３は、一般的なアキシャル挿入機を用いて回路基板１に精度よく自動装着されることができる。

その結果、所定の長さを有する誤挿入防止部材３を貫通孔２間の間隔の異なる個々の装着箇所に応じて切断し、折り曲げることにより、折り曲げ後の弾性変形を詳細に考慮することなく貫通孔２間の間隔が異なる汎用の回路基板１に対し誤挿入防止部材３を汎用して容易にかつ安易に電子回路基板１０を得ることができる。

また、誤挿入防止部材３は電気的絶縁性を有する樹脂材料で構成されている。このため、汎用として準備された誤挿入防止部材３を挿入される２つの貫通孔２（第１貫通孔および第２貫通孔）間の間隔Ｌ１，Ｌ３や回路基板１の厚みＴに応じて切断しても、切断により形成される端部３Ｅの切断面に導電性材料が表出することがない。そのため、電子回路基板１０に形成される電子回路特性に対して誤挿入防止部材３が与える影響を考慮することなく、誤挿入防止部材３を任意に配置することができる。その結果、電子回路基板１０を容易にかつ安価に得ることができる。

誤挿入防止部材３は折り曲げ角度を９５度として折り曲げた後に折り曲げ角度が８５度になるまでの時間が０．５秒以上とすることができるため、線状の誤挿入防止部材３を用いて屈曲部４の屈曲角度θ１が８５度以上９５度以下である誤挿入防止部材３を備える電子回路基板１０を容易にかつ安価に得ることができる。

なお、回路基板１に形成されている複数の貫通孔２のうちの第１貫通孔および第２貫通孔に誤挿入防止部材３の挿入部５を挿入する工程（Ｓ３０）において自動装着機を用いる場合に、誤挿入防止部材３を準備する工程（Ｓ２０）において準備される誤挿入防止部材３は、アキシャル挿入機用テープ６ａにより保持されているがこれに限られるものではない。たとえば、線状の誤挿入防止部材３は、ボビン等に巻きつけられた状態で準備されてもよい。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る電子回路基板１０について説明する。実施の形態２に係る電子回路基板１０は、基本的には実施の形態１に係る電子回路基板１０と同様の構成を備えるが、図７に示すように、実施の形態２に係る誤挿入防止部材３では挿入部５が第２の主面１Ｂ上に少なくとも１つ配置された端部屈曲部７を有する点で異なる。すなわち、実施の形態２において、誤挿入防止部材３はクリンチ加工されている。

また、実施の形態２に係る電子回路基板の製造方法は、基本的には実施の形態１に係る電子回路基板の製造方法と同様の構成を備えるが、貫通孔２に誤挿入防止部材３を挿入する工程（Ｓ３０）の後であってはんだ付けする工程（Ｓ５０）の前に、誤挿入防止部材３を端部屈曲部７を形成する（クリンチ加工する）工程をさらに備えている点で異なる。なお、誤挿入防止部材３をクリンチ加工する工程は、貫通孔２に電子回路部品１１を挿入する工程（Ｓ４０）の前後いずれに実施されてもよいが、たとえば誤挿入防止部材３をクリンチ加工する工程の後に貫通孔２に電子回路部品１１を挿入する工程（Ｓ４０）を実施してもよい。端部屈曲部７の形成は、一般的な電子回路基板の組み立てに用いられるアキシャル挿入機やジャンパー挿入機など、クリンチ加工機能を備えた自動装着機を用いて容易に実施することができる。

端部屈曲部７の屈曲角度θ２は、挿入部５において貫通孔２の内部に位置している部分と貫通孔２の外部に位置している部分とが成す角度である。屈曲角度θ２は、任意の角度とすればよいが、たとえば３０度以上であるのが好ましい。図７に示す端部屈曲部７は、２つの端部３Ｅが互いに近接して向かい合うように挿入部５が屈曲されることにより構成されているが、これに限られるものではない。端部屈曲部７は、たとえば２つの端部３Ｅが互いに離間するように屈曲されていてもよいし、２つの挿入部５がそれぞれ挿入されている貫通孔２（第１貫通孔および第２貫通孔）に対して同じ方向に向かって屈曲されていてもよい。

実施の形態２に係る電子回路基板１０によれば、誤挿入防止部材３は第１の主面１Ａ上および第２の主面１Ｂ上にそれぞれ屈曲部４，７を有しているため、はんだ付けする工程（Ｓ５０）の前においても回路基板１に誤挿入防止部材３を確実に装着することができる。そのため、たとえばはんだ付けする工程（Ｓ５０）の前において誤挿入防止部材３を挿入した回路基板１の第２の主面１Ｂを鉛直方向上方に向けても、回路基板１から誤挿入防止部材３の脱離を防止することができる。

また、実施の形態２に係る誤挿入防止部材３は、折り曲げ角度を９０度として折り曲げた後に折り曲げ角度が３０度になるまでの時間が１時間以上であるのが好ましい。このようにすれば、誤挿入防止部材３をクリンチ加工した後はんだ付けする工程（Ｓ５０）までに、誤挿入防止部材３の端部屈曲部７の屈曲角度θ２が弾性変形によって小さくなって誤挿入防止部材３の脱離防止効果が低減されることを防ぐことができる。

なお、端部屈曲部７を形成する方法は、アキシャル挿入機などの自動挿入機によるクリンチ加工に限られるものではなく、ラジオペンチなどの工具を用いて手加工によっても容易に実現することができる。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３に係る電子回路基板およびその製造方法について説明する。実施の形態３に係る電子回路基板およびその製造方法は、基本的には実施の形態１に係る電子回路基板１０およびその製造方法と同様の構成を備えるが、誤挿入防止部材３を準備する工程（Ｓ２０）においてあらかじめ屈曲部４を有している誤挿入防止部材３が準備される点で異なる。

図８を参照して、実施の形態３に係る電子回路基板の製造方法において、誤挿入防止部材３は、たとえば屈曲角度θ１の屈曲部４を有する誤挿入防止部材３がラジアル挿入機用テープ６ｂに保持されて準備される。誤挿入防止部材３を構成する材料は、実施の形態１と同様に、電気的絶縁性を有し、かつ塑性を有する樹脂材料とすることができる。つまり、実施の形態３に係る誤挿入防止部材３は、たとえば線状に形成された樹脂材料が折り曲げられることによって屈曲部４が形成されているとともに、その状態でラジアル挿入機用テープ６ｂに保持されていてもよい。この場合には、２つの屈曲部４間の間隔が所定の距離となるように折り曲げられている複数の誤挿入防止部材３が一つのラジアル挿入機用テープ６ｂに保持されており、当該屈曲部４間の間隔が異なる複数種類の誤挿入防止部材３毎に別のラジアル挿入機用テープ６ｂに保持された状態で準備されているのが好ましい。

また、誤挿入防止部材３は、たとえば電気的絶縁性を有するが塑性を有さない樹脂材料により構成されており、当該樹脂材料を射出成型法により屈曲部４を有するように成型されることにより準備されてもよい。この場合にも、２つの屈曲部４間の間隔が所定の距離となるように折り曲げられている複数の誤挿入防止部材３が一つのラジアル挿入機用テープ６ｂに保持されており、当該屈曲部４間の間隔が異なる複数種類の誤挿入防止部材３毎に別のラジアル挿入機用テープ６ｂに保持された状態で準備されているのが好ましい。

このようにしても、誤挿入防止部材３は電気的絶縁性を有する樹脂材料で構成されているため、その表面に導電性材料が表出することがない。さらに誤挿入防止部材３を回路基板１の厚みＴに応じて切断しても、切断により形成される端部３Ｅの切断面に導電性材料が表出することがない。そのため、電子回路基板１０に形成される電子回路特性に対して誤挿入防止部材３が与える影響を考慮することなく、誤挿入防止部材３を任意に配置することができる。その結果、電子回路基板１０を容易にかつ安価に得ることができる。

（実施の形態４）
次に、図９を参照して、実施の形態４に係る電子回路基板１０について説明する。実施の形態４に係る電子回路基板１０は基本的に実施の形態１に係る電子回路基板１０と同様の構成を備えるが、誤挿入防止部材３において、貫通孔２（第１貫通孔および第２貫通孔）の内部に配置されている第１部分９ａの最大幅が第１部分９ａ以外の第２部分９ｂの最大幅Ｗ１より大きい点で異なる。

第１部分９ａは、好ましくは貫通孔２（第１貫通孔および第２貫通孔）の内周壁面と接している。つまり、第１部分９ａの最大幅は、貫通孔２の孔径Ｗ２と同等に設けられているのが好ましい。

実施の形態４に係る電子回路基板の製造方法は、基本的には実施の形態１に係る電子回路基板の製造方法と同様の構成を備えるが、貫通孔２に誤挿入防止部材３を挿入する工程（Ｓ３０）が第１部分９ａを形成する工程を含む点で異なる。第１部分９ａを形成する工程において、第１部分９ａは、たとえば図３に示すような回路基板１の厚みＴよりも長い挿入部５を有する誤挿入防止部材３の端部３Ｅを第２の主面１Ｂ側から支持しながら、誤挿入防止部材３を構成する樹脂材料を加熱溶融させることにより形成され得る。つまり、実施の形態４において誤挿入防止部材３を構成する樹脂材料は、回路基板１を構成する材料よりも融点が低い材料で構成されていればよい。

このようにすれば、はんだ付けする工程（Ｓ５０）においてフローはんだ法により電子回路部品１１および誤挿入防止部材３の一括はんだを行う場合にも、電子回路部品１１が挿入されていない貫通孔２（第１貫通孔および第２貫通孔）へのはんだの流入量を低減することができるため、電子回路基板１０の製造方法におけるはんだ使用量を効果的に低減することができる。

なお、図９に示す例では、第１部分９ａおよび第２部分９ｂがいずれも貫通孔２の内部に形成されているが、これに限られるものではない。第１部分９ａは、貫通孔２の孔軸方向において少なくとも一部に形成されていてもよいが、貫通孔２の内部全体に形成されていてもよい。つまり、第２部分９ｂは貫通孔２の内部に形成されていなくてもよい。

上述した実施の形態１〜４に係る電子回路基板１０において、誤挿入防止部材３はいずれも線状に形成されているがこれに限られるものではない。図１０を参照して、誤挿入防止部材３は、たとえば、誤挿入防止部材３が挿入される２つの貫通孔２（第１貫通孔から第２貫通孔）まで延びる長手方向に対して垂直な方向に所定の幅を有する帯状体として形成されていてもよい。この場合、回路基板１の複数の貫通孔２の平面形状は、長辺と短辺とを有する楕円形状や長方形状であってもよい。

図１１を参照して、実施の形態１〜４に係る電子回路基板１０において、誤挿入防止部材３は電子回路部品１１や他の誤挿入防止部材３と重なるように形成されていてもよい。電子回路部品１１において導電性材料が表出している場合であって、誤挿入防止部材３は当該導電性材料と重なるように形成されていてもよい。このようにしても、誤挿入防止部材３は電気的絶縁性を有しているため、電子回路基板１０の回路特性に大きな影響を与えることがない。このため、電子回路基板１０における誤挿入防止部材３の配置の自由度を高めることができる。

なお、図１１に示すように、電子回路部品１１の１種として複数ピン１２Ａを有するコネクタ１２を備える電子回路基板１０，２０であって、電子回路基板１０，２０との間でピン数の異なるコネクタ１２が選択的に実装される場合にも、誤挿入防止部材３によりコネクタ１２の誤挿入を効果的に防止することができる。

また、実施の形態１〜４に係る電子回路基板１０において、誤挿入防止部材３は回路基板１の貫通孔２にはんだ付けされているが、これに限られるものではない。誤挿入防止部材３は、たとえばはんだ付けする工程（Ｓ５０）において誤挿入防止部材３が挿入されている貫通孔２（第１貫通孔および第２貫通孔）にはんだが供給された後、はんだが凝固する前に誤挿入防止部材３を取り除いてもよい。このようにしても、実施の形態１〜４に係る電子回路基板およびその製造方法と同様の効果を奏することができる。また、最終的に誤挿入防止部材３は電子回路基板１０から取り除かれるため、誤挿入防止部材３を構成する材料によって電子回路基板１０の回路特性への影響が懸念される場合であっても、実施の形態１〜４に係る電子回路基板１０およびその製造方法を適用することができる。

また、実施の形態１〜４に係る電子回路基板１０において、誤挿入防止部材３は両面実装されていてもよい。たとえば、電子回路基板１０に形成されている複数の誤挿入防止部材３のうちの一部は第１の主面１Ａ上に屈曲部４が配置されており、残りは第２の主面１Ｂ上に屈曲部４が配置されていてもよい。このようにしても、実施の形態１〜４に係る電子回路基板１０およびその製造方法と同様の効果を奏することができる。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲のすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、汎用の回路基板を用いた電子回路基板およびその製造方法、ならびに当該電子回路基板を備える電気機器に特に有利に適用される。

１ 回路基板、１Ａ 第１の主面、１Ｂ 第２の主面、２ 貫通孔、２ａ 第１貫通孔、２ｂ 第２貫通孔、３ 挿入防止部材、３Ｅ 端部、４ 屈曲部、５ 挿入部、６ａ アキシャル挿入機用テープ，６ｂ ラジアル挿入機用テープ、７ 端部屈曲部、９ａ 第１部分、９ｂ 第２部分、１０，２０ 電子回路基板、１１ 電子回路部品、１００，２００ 電気機器。

Claims (12)

1. 第１の主面と、前記第１の主面と反対側に位置する第２の主面とを有し、前記第１の主面から前記第２の主面に至る貫通孔が複数形成されており、前記第１の主面および前記第２の主面の少なくとも一方には、前記貫通孔にまで延在する導電性パターンが形成されている回路基板と、
   前記回路基板の複数の前記貫通孔のうちの一部に挿入されている電子回路部品と、
   屈曲部と、前記屈曲部を挟んで配置された一組の挿入部とを含み、前記第１の主面上に前記屈曲部が配置されており、複数の前記貫通孔のうち前記電子回路部品が挿入されていない第１貫通孔および第２貫通孔に前記挿入部が挿入されている誤挿入防止部材とを備え、
   前記誤挿入防止部材は、電気的絶縁性および塑性を有する線状の樹脂材料が折り曲げられて構成されている、電子回路基板。
2. 前記誤挿入防止部材では、前記挿入部が前記第２の主面上に少なくとも１つ配置された端部屈曲部を有する、請求項１に記載の電子回路基板。
3. 前記誤挿入防止部材の前記屈曲部の屈曲角度は８５度以上９５度以下である、請求項１または請求項２に記載の電子回路基板。
4. 前記誤挿入防止部材では、前記第１貫通孔および前記第２貫通孔の内部に配置されている第１部分の最大幅が前記第１部分以外の第２部分の最大幅より大きい、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電子回路基板。
5. 前記誤挿入防止部材を構成する材料は、ポリエチレン、エチレン‐αオレフィン共重合体、ポリスチレン、およびポリ乳酸からなる群から選択される少なくとも１つを含む、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の電子回路基板。
6. 前記誤挿入防止部材は、耐熱性を有するフィラーを含む、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の電子回路基板。
7. 前記誤挿入防止部材は、折り曲げ角度を９５度として折り曲げた後に前記折り曲げ角度が８５度になるまでの時間が０．５秒以上であり、前記折り曲げ角度を９０度として折り曲げた後に前記折り曲げ角度が３０度になるまでの時間が１時間以上である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子回路基板。
8. 請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の電子回路基板を備える、電気機器。
9. 第１の主面と、前記第１の主面と反対側に位置する第２の主面とを有し、前記第１の主面から前記第２の主面に至る貫通孔が複数形成されており、前記第１の主面および前記第２の主面の少なくとも一方には前記貫通孔にまで延在する導電性パターンが形成されている回路基板を準備する工程と、
   電気的絶縁性を有する樹脂材料で構成されており、屈曲部と、前記屈曲部を挟んで配置された一組の挿入部とを含む誤挿入防止部材を準備する工程と、
   前記回路基板の複数の前記貫通孔のうちの第１貫通孔と前記第１貫通孔以外の第２貫通孔とに前記挿入部を挿入する工程と、
   前記回路基板の複数の前記貫通孔のうち前記第１貫通孔および前記第２貫通孔以外の前記貫通孔に電子回路部品を挿入する工程とを備え、
   前記誤挿入防止部材を準備する工程は、前記誤挿入防止部材を折り曲げて前記誤挿入防止部材に前記屈曲部および前記挿入部を形成する工程を含む、電子回路基板の製造方法。
10. 前記誤挿入防止部材を挿入する工程は前記電子回路部品を挿入する工程の前に実施され、
    前記電子回路部品を挿入する工程の後に、前記誤挿入防止部材の前記挿入部が前記第１貫通孔および前記第２貫通孔に挿入された状態で前記電子回路部品を前記回路基板にはんだ付けする工程をさらに備える、請求項９に記載の電子回路基板の製造方法。
11. 前記誤挿入防止部材を挿入する工程の後であって、前記誤挿入防止部材および前記電子回路部品を前記回路基板にはんだ付けする工程の前に、前記第１貫通孔および前記第２貫通孔内に挿入されている前記誤挿入防止部材を加熱することにより、前記誤挿入防止部材において前記第１貫通孔および前記第２貫通孔の内部に配置されている第１部分の最大幅を前記第１部分以外の第２部分の最大幅より大きくする工程をさらに備える、請求項１０に記載の電子回路基板の製造方法。
12. 前記誤挿入防止部材を挿入する工程では、前記誤挿入防止部材の前記挿入部は前記第１の主面側から前記第１貫通孔および前記第２貫通孔に挿入された後、前記第２の主面側においてクリンチ加工される、請求項９〜請求項１１のいずれか１項に記載の電子回路基板の製造方法。

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