JP6703293B1 - スタッドおよび基板ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】より不都合が少なくなるよう改善された新規な構成のスタッド、基板ユニット、およびキャリアテープを得る。【解決手段】スタッド３は、基板２（取付板）の上面２ａ（第一面）と接合され、雄ネジ（第一ネジ）と噛み合う雌ネジ３ａ（第二ネジ）が設けられたベース部３１と、ベース部３１から基板２と交差したＺ方向（第一方向）に突出し、基板２の貫通孔２ｃ（開口部）内に挿入され、Ｚ方向から見て非円形に構成された突出部３２と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、スタッドおよび基板ユニットに関する。

従来、基板の上面と接合され雄ネジと噛み合う雌ネジが設けられたベース部と、ベース部から基板と交差した第一方向に突出し基板の開口部内に挿入された突出部と、を備えたスタッドが、知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、基板と、スタッドが接合された取付板と、を備えた基板ユニットが、知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開平０４−３１９２８１号公報 特開２０１０−２０５９１９号公報

この種の構造では、例えば、ネジ締結時の回転トルクによるスタッドの取付板（基板）に対する回転を抑制できたり等、より不都合が少なくなるよう改善された新規な構成が得られれば、有益である。

そこで、本発明の課題の一つは、より不都合が少なくなるよう改善された新規な構成のスタッドおよび基板ユニットを得ることである。

本発明の第一態様にかかるスタッドは、取付板の第一面と接合され、第一ネジと噛み合う第二ネジが設けられたベース部と、前記ベース部から前記取付板と交差した第一方向に突出し、前記取付板の開口部内に挿入され、前記第一方向から見て非円形に構成された突出部と、を備える。前記突出部は、前記第一方向から見て三角形状である。前記ベース部は、前記第一方向から見て前記突出部に対して反転した姿勢の三角形状である。

また、本発明の第二態様にかかる基板ユニットは、前記スタッドと、前記スタッドのベース部が接合された第一面と、前記スタッドの突出部が挿入され前記第一方向から見て前記突出部に沿った非円形の開口部と、が設けられた前記取付板としての基板と、を備える。

本発明の上記態様によれば、より不都合が少なくなるよう改善された新規な構成のスタッドおよび基板ユニットを得ることができる。

図１は、実施形態のスタッドが実装された基板ユニットの例示的かつ模式的な斜視図である。 図２は、実施形態のスタッドが実装された基板ユニットのＺ方向の反対方向からの例示的かつ模式的な平面図である。 図３は、図２のIII−III断面図である。 図４は、実施形態のスタッドが実装された基板ユニットのＺ方向からの例示的かつ模式的な平面図である。 図５は、図４のV部の拡大図である。 図６は、実施形態のスタッドのＺ方向の反対方向からの例示的かつ模式的な平面図である。 図７は、実施形態のスタッドのＺ方向からの例示的かつ模式的な平面図である。 図８は、実施形態のスタッドのＸ方向の反対方向からの例示的かつ模式的な側面図である。 図９は、実施形態のスタッドのＹ方向からの例示的かつ模式的な側面図である。 図１０は、実施形態の他のスタッドのＺ方向の反対方向からの例示的かつ模式的な平面図である。 図１１は、実施形態の他のスタッドのＺ方向からの例示的かつ模式的な平面図である。 図１２は、実施形態の他のスタッドのＸ方向の反対方向からの例示的かつ模式的な側面図である。 図１３は、実施形態の他のスタッドのＺ方向の反対方向からの例示的かつ模式的な平面図である。 図１４は、実施形態の他のスタッドのＺ方向からの例示的かつ模式的な平面図である。 図１５は、実施形態の他のスタッドのＸ方向の反対方向からの例示的かつ模式的な側面図である。 図１６は、実施形態のスタッドが収容されたキャリアテープの例示的かつ模式的な平面図である。 図１７は、図１６のXVII−XVII断面図である。 図１８は、図１７のXVIII−XVIII断面図である。 図１９は、変形例のスタッドのＺ方向の反対方向からの例示的かつ模式的な平面図である。 図２０は、変形例のスタッドのＺ方向からの例示的かつ模式的な平面図である。 図２１は、変形例のスタッドのＸ方向の反対方向からの例示的かつ模式的な側面図である。 図２２は、変形例のスタッドのＹ方向からの例示的かつ模式的な側面図である。

以下、本発明の例示的な実施形態および変形例が開示される。以下に示される実施形態および変形例の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および効果は、一例である。本発明は、以下の実施形態および変形例に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。

また、以下に開示される実施形態および変形例には、同様の構成要素が含まれる。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号が付与されるとともに、重複する説明が省略される。なお、本明細書では、序数は、部品や、部材、部位、位置、方向等を区別するためだけに用いられており、順番や優先度を示すものではない。

［実施形態］
図１は、実施形態のスタッド３，３Ａ，３Ｂが実装された基板ユニット１の斜視図である。図１に示されるように、基板ユニット１は、例えば、基板２と、複数のスタッド３，３Ａ，３Ｂと、スタッド４と、を備えている。

スタッド３，３Ａ，３Ｂおよびスタッド４は、例えば、半田付け等によって基板２と接合（一体化）されている。基板２は、取付板の一例である。なお、スタッド４は、後述する回り止め構造が設けられたスタッド３，３Ａ，３Ｂとは別のスタッドであり、基板ユニット１に設けられなくてもよい。

以下の説明では、便宜上、互いに直交する三方向が定義されている。Ｘ方向は、基板２の縦幅方向（前後方向）に沿い、Ｙ方向は、基板２の横幅方向（左右方向）に沿い、Ｚ方向は、基板２の厚さ方向（上下方向）に沿う。また、Ｘ方向およびＹ方向は、スタッド３，３Ａ，３Ｂ，４の径方向に沿い、Ｚ方向は、スタッド３，３Ａ，３Ｂ，４の軸方向に沿う。

Ｚ方向は、基板２と交差した第一方向の一例である。また、以下の説明では、便宜上、Ｘ方向は前方と称され、Ｘ方向の反対方向は後方と称され、Ｙ方向は左方と称され、Ｙ方向の反対方向は右方と称され、Ｚ方向は下方と称され、Ｚ方向の反対方向は上方と称される場合がある。

図２は、基板ユニット１のＺ方向の反対方向からの平面図であり、図３は、図２のIII−III断面図である。図２，３に示されるように、基板２は、Ｚ方向の反対方向を向いた上面２ａと、Ｚ方向を向いた下面２ｂと、を有する。上面２ａおよび下面２ｂには、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の不図示の複数の電子部品が実装されている。

本実施形態では、これら複数の電子部品と基板２内の配線パターン５（図５参照）とによって、基板ユニット１が搭載される電子機器の制御回路の少なくとも一部が構成されている。電子機器は、例えば、クラムシェル型（ノートブック型）のパーソナルコンピュータや、タブレット型のパーソナルコンピュータ、スマートフォン等である。

また、本実施形態では、スタッド３，３Ａ，３Ｂおよびスタッド４には、それぞれ、雌ネジ３ａ，４ａが設けられている。雌ネジ３ａ，４ａには、例えば、ヒートシンク等の電子部品を固定する結合具の雄ネジ（不図示）が噛み合う。雄ネジは、第一ネジの一例であり、雌ネジ３ａは、第二ネジの一例である。

なお、スタッド３，３Ａ，３Ｂは、この例には限定されず、例えば、第二ネジとして雄ネジが設けられたスタッドボルト等であってもよい。スタッド３，３Ａ，３Ｂは、雌ネジスタッドや、固定部材、ネジ部材等とも称される。

図４は、基板ユニット１のＺ方向からの平面図であり、図５は、図４のV部の拡大図である。図３〜５に示されるように、スタッド３，３Ａ，３Ｂおよびスタッド４は、例えば、ベース部３１，４１と、突出部３２，４２と、をそれぞれ有している。ベース部３１，４１と突出部３２，４２との間には、それぞれ径方向（ＸＹ平面）の段差が設けられている。

ベース部３１，４１は、基板２の上面２ａにおける貫通孔２ｃの周縁部に支持されている。すなわち、ベース部３１，４１は、貫通孔２ｃよりも大径である。ベース部３１，４１は、上面２ａに半田付け等によって接合されている。上面２ａは、第一面の一例である。ベース部３１，４１は、頭部や、第一部分等とも称される。ベース部３１，４１および突出部３２，４２は、例えば、黄銅やアルミニウム等の金属材料で作られる。

突出部３２，４２は、ベース部３１，４１からＺ方向に突出し、基板２の貫通孔２ｃ内に挿入されている。突出部３２，４２は、ベース部３１，４１よりも小径である。突出部３２，４２は、基板２の下面２ｂにおける貫通孔２ｃの周縁部に半田付け等によって接合されている。貫通孔２ｃは、開口部の一例である。突出部３２，４２は、挿入部や、軸部、延長部、第二部分等とも称される。

また、ベース部３１，４１および突出部３２，４２には、それぞれＺ方向に沿って延びた中心孔３ｂ，４ｂが設けられている。中心孔３ｂ，４ｂにおけるＺ方向の端部は閉じられ、Ｚ方向の反対方向の端部は開放されている。中心孔３ｂ，４ｂの内面には、雌ネジ３ａ，４ａが設けられている。すなわち、雌ネジ３ａ，４ａは、ベース部３１，４１と突出部３２，４２とに亘って設けられている。

そして、本実施形態では、スタッド３，３Ａ，３Ｂの突出部３２が、それぞれＺ方向から見て（図４，５参照）非円形に構成されている。具体的には、突出部３２は、それぞれＺ方向から見て多角形状に構成されている。なお、スタッド４の突出部４２は、Ｚ方向から見て円形状である。

また、本実施形態では、基板２の貫通孔２ｃが、それぞれスタッド３，３Ａ，３Ｂの突出部３２に対応した非円形に構成されている。そして、当該貫通孔２ｃのそれぞれに突出部３２が係合あるいは嵌合されている。これにより、雄ネジと雌ネジ３ａとの締結時の回転トルクによるスタッド３，３Ａ，３Ｂの基板２に対する回転が抑制されている。突出部３２および貫通孔２ｃの縁部は、回り止め構造の一例である。

また、本実施形態では、スタッド３，３Ａ，３Ｂの突出部３２、および当該突出部３２に対応した貫通孔２ｃは、スタッド４の突出部４２、および当該突出部４２に対応した貫通孔２ｃよりも小さい。突出部３２は、例えば、突出部４２の径方向の外周面を多角形状に削ること等によって構成されうる。

図５に示されるように、本実施形態では、例えば、突出部４２の半径と、突出部３２における回転中心Ａｘと角部３２ｃの頂点との間の距離とは、略同じである。また、突出部３２における各辺部３２ｂと回転中心Ａｘとの間の距離は、突出部４２の半径よりも小さい。

また、突出部３２には、傾斜面３２ａが設けられている。傾斜面３２ａは、例えば、突出部３２のＺ方向の端部における角部を面取りすること等によって構成されている。図３に示されるように、傾斜面３２ａは、Ｚ方向に向かうにつれて、回転中心Ａｘ側に狭まるように傾斜している。傾斜面３２ａは、Ｃ面や、テーパ面、ガイド面等とも称される。

また、本実施形態では、傾斜面３２ａの径方向（ＸＹ平面）の幅は、突出部４２における傾斜面４２ａの径方向の幅よりも大きい。具体的には、傾斜面３２ａの幅は、傾斜面４２ａの幅の２倍以上に設定されている。

このように、本実施形態では、傾斜面３２ａの径方向の幅を比較的大きくとることによって、突出部３２の貫通孔２ｃに対する回転中心Ａｘ回りの位置ずれが吸収されやすくなり、ひいては突出部３２の貫通孔２ｃへの挿入性を高めることができる。

次に、スタッド３，３Ａ，３Ｂの各形状についてより詳しく説明する。図６は、スタッド３のＺ方向の反対方向からの平面図であり、図７は、スタッド３のＺ方向からの平面図であり、図８は、スタッド３のＸ方向の反対方向からの側面図であり、図９は、スタッド３のＹ方向からの側面図である。

図６〜９に示されるように、スタッド３は、例えば、ベース部３１と、突出部３２と、を有している。ベース部３１および突出部３２は、全体としては、それぞれＺ方向に沿って延びた正三角柱状に構成されている。なお、突出部３２は、ベース部３１よりも小径である。

また、図７に示されるように、突出部３２は、Ｚ方向から見てベース部３１に対してＸ方向に反転した姿勢で配置されている。すなわち、突出部３２の角部３２ｃが、ベース部３１の角部３１ｃに対して回転中心Ａｘ回りの周方向に６０°ずれて位置されている。

また、図６に示されるように、ベース部３１には、傾斜面３１ａが設けられている。傾斜面３１ａは、例えば、ベース部３１の径方向の外周面および内周面のそれぞれにおけるＺ方向の反対方向の角部を面取りすること等によって構成されている。傾斜面３１ａは、Ｃ面や、テーパ面、ガイド面等とも称される。

本実施形態によれば、内側の傾斜面３１ａによって、ボルト等の結合具の中心孔３ｂへの挿入性を高めることができる。なお、図６〜９に示されるように、本実施形態では、上述した突出部３２の傾斜面３２ａの径方向の幅は、傾斜面３１ａの径方向の幅よりも大きく設定されている。

図１０は、スタッド３ＡのＺ方向の反対方向からの平面図であり、図１１は、スタッド３ＡのＺ方向からの平面図であり、図１２は、スタッド３ＡのＸ方向の反対方向からの側面図である。

図１０〜１２に示されるように、スタッド３Ａは、例えば、ベース部３１と、突出部３２と、を有している。ベース部３１および突出部３２は、全体としては、それぞれＺ方向に沿って延びた正三角柱状に構成されている。突出部３２は、ベース部３１よりも小径である。

また、図１１に示されるように、突出部３２は、Ｚ方向から見てベース部３１に対して同じ姿勢で配置されている。すなわち、突出部３２の角部３２ｃが、ベース部３１の角部３１ｃに対して回転中心Ａｘ回りの周方向にずれずに一致して位置されている。

また、図１０に示されるように、ベース部３１の径方向の内周面側には、傾斜面３１ａが設けられている。なお、傾斜面３１ａは、この例には限定されず、例えば、ベース部３１の径方向の外周面側にさらに設けられてもよい。傾斜面３１ａの径方向の幅は、突出部３２の傾斜面３２ａの径方向の幅よりも狭い。

図１３は、スタッド３ＢのＺ方向の反対方向からの平面図であり、図１４は、スタッド３ＢのＺ方向からの平面図であり、図１５は、スタッド３ＢのＸ方向の反対方向からの側面図である。

図１３〜１５に示されるように、スタッド３Ｂは、例えば、ベース部３１と、突出部３２と、を有している。ベース部３１は、全体としては、Ｚ方向に沿って延びた円柱状に構成されている。一方、突出部３２は、全体としては、Ｚ方向に沿って延びた星形の角柱状に構成されている。突出部３２は、ベース部３１よりも小径である。

また、図１３に示されるように、ベース部３１の径方向の内周面側には、傾斜面３１ａが設けられている。なお、突出部３２の形状は、この例には限定されず、例えば、Ｚ方向から見て楕円状等であってもよい。

次に、スタッド３，３Ａ，３Ｂを包装するキャリアテープ１０についてより詳しく説明する。図１６は、スタッド３，３Ａ，３Ｂが収容されたキャリアテープ１０の平面図であり、図１７は、図１６のXVII−XVII断面図であり、図１８は、図１７のXVIII−XVIII断面図である。

図１６〜１８に示されるように、キャリアテープ１０は、例えば、ベーステープ１５と、カバーテープ１６（図１７参照）と、を有している。ベーステープ１５は、ポリスチレン樹脂等で作られ、カバーテープ１６は、ポリエステル樹脂等で作られる。キャリアテープ１０は、エンボスキャリアテープ等とも称される。

図１７に示されるように、ベーステープ１５には、スタッド３，３Ａ，３Ｂ（電子部品）を収容可能な複数のポケット部１１が設けられている。ポケット部１１は、ベーステープ１５の上面からＺ方向に凹み、Ｚ方向の反対方向に開放されている。カバーテープ１６は、ポケット部１１に収容されたスタッド３，３Ａ，３ＢをＺ方向の反対方向から覆う。ベーステープ１５は、キャリアテープ本体等とも称される。

また、ポケット部１１には、凹部１２が設けられている。凹部１２は、ポケット部１１の底部からＺ方向に凹み、Ｚ方向の反対方向に開放されている。凹部１２には、スタッド３，３Ａ，３Ｂの突出部３２が挿入される。すなわち、凹部１２は、スタッド３，３Ａ，３Ｂのベース部３１よりも小径である。

また、本実施形態では、凹部１２がそれぞれスタッド３，３Ａ，３Ｂの突出部３２に対応した非円形（図１８では三角形状）に構成されている。そして、当該凹部１２のそれぞれに突出部３２が係合あるいは嵌合されている。なお、キャリアテープ１０には、スタッド３，３Ａ，３Ｂのうちいずれか一つの突出部３２に対応した凹部１２が設けられてもよいし、複数種類に対応した凹部１２が設けられてもよい。

このように、本実施形態では、非円形の突出部３２と凹部１２の縁部との当接によって、スタッド３のポケット部１１に対する回転中心Ａｘ回りの回転が抑制されている。凹部１２の縁部は、回り止め部の一例である。なお、回り止め部は、この例には限定されず、例えば、ポケット部１１内に突出部３２の回転を規制するピン等が設けられてもよい。

以上のように、本実施形態では、スタッド３，３Ａ，３Ｂは、基板２（取付板）の上面２ａ（第一面）と接合され、雄ネジ（第一ネジ）と噛み合う雌ネジ３ａ（第二ネジ）が設けられたベース部３１と、ベース部３１から基板２と交差したＺ方向（第一方向）に突出し、基板２の貫通孔２ｃ（開口部）内に挿入され、Ｚ方向から見て非円形に構成された突出部３２と、を備える。

このような構成によれば、例えば、突出部３２に対応する基板２の貫通孔２ｃを非円形に構成することができ、ひいては当該突出部３２および貫通孔２ｃによる回り止め構造によって、スタッド３，３Ａ，３Ｂの基板２に対する回転を抑制することができる。また、例えば、突出部３２が円形状に構成された場合と比べて、突出部３２ひいては貫通孔２ｃがより小さく構成されやすい。これにより、例えば、貫通孔２ｃの周囲のスペースがより有効に活用されやすくなり、ひいては基板２に配線パターン５や電子部品等をより高密度に配置しやすい場合がある。

また、本実施形態では、ベース部３１は、Ｚ方向から見て非円形に構成されている。このような構成によれば、例えば、ベース部３１が円形状に構成された場合と比べて、スタッド３，３Ａ，３Ｂがより軽量にあるいはより小型に構成されやすい。これにより、例えば、ベース部３１の周囲のスペースがより有効に活用されやすくなり、ひいては基板２に配線パターン５や電子部品等をより高密度に配置しやすい場合がある。

また、本実施形態では、ベース部３１および突出部３２は、それぞれＺ方向から見て三角形状である。このような構成によれば、例えば、ベース部３１および突出部３２の周囲に当該ベース部３１および突出部３２の各辺部３１ｂ，３２ｂに沿って配線パターン５（図５参照）や電子部品等を配置することができる。これにより、高密度化をより一層図りやすい場合がある。

また、本実施形態では、突出部３２は、Ｚ方向から見て三角形状であり、ベース部３１は、Ｚ方向から見て突出部３２に対して反転した姿勢（図７参照）の三角形状である。このような構成によれば、例えば、突出部３２とベース部３１とが同じ姿勢の場合（図１１参照）と比べて、ベース部３１の下面の面積（露出面積）が増えやすい。よって、例えば、ベース部３１と基板２の上面２ａとの対向面積（接合面積）が増大し、ひいてはスタッド３と基板２との接合強度がより高まりやすい。

また、本実施形態では、基板ユニット１は、スタッド３，３Ａ，３Ｂと、スタッド３，３Ａ，３Ｂのベース部３１が接合された上面２ａ（第一面）と、スタッド３，３Ａ，３Ｂの突出部３２が挿入されＺ方向から見て突出部３２に沿った非円形の貫通孔２ｃ（開口部）と、が設けられた基板２（取付板）と、を備える。このような構成によれば、例えば、非円形の突出部３２および貫通孔２ｃによる回り止め構造によって、ネジ締結時の回転トルクによるスタッド３，３Ａ，３Ｂの基板２に対する回転を抑制することができる。

また、本実施形態では、キャリアテープ１０は、スタッド３，３Ａ，３Ｂを収容可能なポケット部１１と、スタッド３，３Ａ，３Ｂの突出部３２と面し、当該突出部３２との当接によってスタッド３，３Ａ，３ＢのＺ方向に沿った回転中心Ａｘ回りの回転を制限する凹部１２（回り止め部）と、を備える。

このような構成によれば、例えば、突出部３２および凹部１２によって、スタッド３，３Ａ，３Ｂのポケット部１１に対する回転を抑制することができ、ひいてはマウンターによるスタッド３，３Ａ，３Ｂの基板２へのマウント時の突出部３２の貫通孔２ｃに対する回転中心Ａｘ回りの位置ずれが抑制されやすい。

［変形例］
図１９は、変形例のスタッド３ＣのＺ方向の反対方向からの平面図であり、図２０は、スタッド３ＣのＺ方向からの平面図であり、図２１は、スタッド３ＣのＸ方向の反対方向からの側面図であり、図２２は、スタッド３ＣのＹ方向からの側面図である。

図１９〜２２に示されるように、スタッド３Ｃは、上記実施形態のスタッド３，３Ａ，３Ｂと同様の構成を備えている。よって、スタッド３Ｃは、当該同様の構成に基づく上記実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。

ただし、本変形例では、図１９〜２２に示されるように、ベース部３１がＺ方向に沿って延びた円柱状に構成され、突出部３２がＺ方向に沿って延びた正三角柱状に構成されている点が、上記実施形態と相違している。雌ネジ３ａ（中心孔３ｂ）は、ベース部３１と突出部３２とに亘って設けられている。

なお、突出部３２の形状は、この例には限定されず、種々に変更可能である。このように、本変形例によっても、非円形の突出部３２および貫通孔２ｃによる回り止め構造によって、ネジ締結時の回転トルクによるスタッド３Ｃの基板２に対する回転中心Ａｘ回りの回転を抑制することができる。

以上、本発明の実施形態および変形例が例示されたが、上記実施形態および変形例は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック（構造や、種類、方向、形式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。

１…基板ユニット、２…基板（取付板）、２ａ…上面（第一面）、２ｃ…貫通孔（開口部）、３，３Ａ〜３Ｃ…スタッド、３ａ…雌ネジ（第二ネジ）、１０…キャリアテープ、１１…ポケット部、１２…凹部（回り止め部）、３１…ベース部、３２…突出部、Ａｘ…回転中心、Ｚ…第一方向。

Claims (2)

1. 取付板の第一面と接合され、第一ネジと噛み合う第二ネジが設けられたベース部と、
   前記ベース部から前記取付板と交差した第一方向に突出し、前記取付板の開口部内に挿入され、前記第一方向から見て非円形に構成された突出部と、
   を備え、
   前記突出部は、前記第一方向から見て三角形状であり、
   前記ベース部は、前記第一方向から見て前記突出部に対して反転した姿勢の三角形状である、
   スタッド。
2. 請求項１に記載のスタッドと、
   前記スタッドのベース部が接合された第一面と、前記スタッドの突出部が挿入され前記第一方向から見て前記突出部に沿った非円形の開口部と、が設けられた前記取付板としての基板と、
   を備えた、基板ユニット。

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