JP7210186B2 - 回路基板組立体 - Google Patents

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Description

本発明は、複数枚の回路基板が組み立てられた回路基板組立体に関する。
回路部品を回路基板に搭載するにあたり、内壁面に導電性材料がめっきされたスルーホールに回路部品のピン形状の端子を挿し込んで、スルーホール内で半田付けする搭載方法が広く採用されている。
回路基板を別の回路基板に搭載するにあたっても、上記の搭載方法を適用することが考えられる。すなわち、一方の回路基板にピン形状の端子を半田付け等により固定し、もう一方の回路基板にスルーホールを形成し、端子をスルーホールに挿し込んで半田接続することが考えられる。しかしながら、この接続構造の場合、回路基板とは別途の端子を必要とし、コスト高となるおそれがある。
ここで、特許文献１には、第１の回路基板の端部を第２の回路基板の貫通孔に挿入した接続構造が開示されている。特許文献１の接続構造の場合、半田付け可能な面は第１の回路基板のおもて面とうら面との２面であり、半田付けが不十分となるおそれがある。
そこで、上記の特許文献１に開示された接続構造に、端子をスルーホールに挿し込んで半田付けする上記の搭載方法を適用することを考える。すなわち、第２の回路基板の貫通孔の内壁面に導電性材料をめっきし、第１の回路基板の端部を端子とみなしてその端部を貫通孔に挿し込み、貫通孔内で半田付けする。この方式を採用すると、回路基板とは別途の端子は不要であり、コストの低減化につなげることができる。
ここで、スルーホールに挿し込むタイプの端子の規格に、スルーホール内壁面の７５％以上に亘って半田付けすることが要求されているものがある。このため、回路基板のおもて面とうら面との２面の導電性材料でこの規格を満足しようとすると、その端子の左右の端面の面積をその端子全周の面積の２５％未満とし、あるいは、安全を見てそれよりもさらに面積割合を減らす必要がある。これは、すなわち、回路基板の表裏面に沿って長く延びた端子とする必要があることを意味している。この場合、複数の端子を細かいピッチで配列することは不可能であり、そのような用途に適用することはできない。また、端子を含めてインピーダンスを整合させる必要のある回路、例えばアンテナパターン等を回路基板上に形成あるいは搭載した場合、長く延びた端子ではインピーダンスを整合させることができない場合が生じるおそれがある。
特開２０１７－１７０８９号公報
本発明は、上記事情に鑑み、回路基板の端部を端子として使い、かつ、幅の狭い端子としても使うことが可能な端子を有する回路基板組立体を提供することを目的とする。
上記目的を達成する本発明の回路基板組立体は、
おもて面とうら面とを有し垂直に広がる第１回路基板であって、該第１回路基板の側端面から該第１回路基板の厚みを持って突き出た、該第１回路基板のおもて面と面一な第１面および該第１回路基板のうら面と面一な第２面を有し、該第１面および該第２面に、さらに該第１面および該第２面に交わる両側面を加えた４面が、導電性材料で覆われている第１端子部、並びに、該第１回路基板の下端面から該第１回路基板の厚みを持って突き出た、該第１回路基板のおもて面と面一な第３面および該第１回路基板のうら面と面一な第４面を有し、該第３面および該第４面に、さらに該第３面および該第４面に交わる両側面を加えた４面が、導電性材料で覆われている第２端子部を有する第１回路基板、
おもて面とうら面とを有し垂直に広がる第２回路基板であって、前記第１端子部が挿し込まれる、該第２回路基板の縦に延びる第1辺に隣接した位置に形成され内壁面全周面が導電性材料で覆われたスルーホール、および該第２回路基板の下端面から該第２回路基板の厚みを持って突き出た、該第２回路基板のおもて面と面一な第５面および該第２回路基板のうら面と面一な第６面を有し、該第５面および該第６面に、さらに該第５面および該第６面に交わる両側面を加えた４面が、導電性材料で覆われている第３端子部を有する第２回路基板、および
おもて面とうら面とを有し水平に広がる第３回路基板であって、該第３回路基板の、第１の向きに延びる第２辺に隣接した位置に形成され、前記第1回路基板のおもて面を該第2辺側に向けて前記第２端子部が挿し込まれる、内壁面全周面が導電性材料で覆われた第１スルーホール、および該第３回路基板の、該第２辺に接して該第１の向きと交わる第２の向きに延びる第３辺に隣接した位置に形成され、前記第２回路基板のおもて面を該第３辺側に向けて前記第３端子部が挿し込まれる、内壁面全周面が導電性材料で覆われた第２スルーホールを有する第３回路基板を備え、
前記第１回路基板の、前記第２辺側を向いたおもて面と、前記第２回路基板の、前記第３辺側を向いたおもて面とに跨って形成されたアンテナパターンを有することを特徴とする。
本発明の端子付き回路基板は、端子部の表裏２面のみでなく、両側面も導電性材料で覆われている。このため、相手基板のスルーホール内壁面の全周に亘って半田付けされる。したがって、上記の規格を満足しつつ、幅の狭い端子とすることができる。
本発明の回路基板組立体は、アンテナパターンとインピーダンスを整合させた端子を備えた回路基板組立体とすることができる。
ここで、本発明の回路基板組立体において、前記第１端子部、前記第２端子部、および前記第３端子部各々の突き出た先端面が、導電性材料で覆われていることが好ましい。
以上の本発明によれば、回路基板の端部を、スルーホールに挿し込んで半田付けする幅の狭い端子として利用することができる。
本発明の一実施形態としての回路基板組立体の斜視図である。 組み立てる前の第１子基板と第２子基板を示した分解斜視図である。 組み立てられた状態の第１子基板と第２子基板を示した斜視図である。 親基板と、組み立てられた状態の第１子基板および第２子基板を示した分解斜視図である。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態としての回路基板組立体の斜視図である。
この回路基板組立体１００は、主基板１０と、第１子基板２０と、第２子基板３０との３枚の回路基板を備えている。
第１子基板２０のおもて面２１には、主に第２子基板３０のおもて面３１に形成されているアンテナパターン３２の一部を成す回路パターン２２が形成されている。この回路パターン２２は、２つの端子部２４のうちの一方を介して第２子基板３０上のアンテナパターン３２に繋がっている。
図２は、組み立てる前の第１子基板と第２子基板を示した分解斜視図である。
また、図３は、組み立てられた状態の第１子基板と第２子基板を示した斜視図である。
第１子基板２０には、その第１子基板２０の、第２子基板３０側には、２つの端子部２４が設けられている。これらの端子部２４は、第１子基板２０の側端面２３から、第１子基板２０の表裏面と面一に、第１子基板２０の厚みを持って突き出た形状を有する。
これらの端子部２４の、第１子基板２０のおもて面２１と面一な第１面２４１と、第１子基板２０のうら面と面一な不図示の第２面には、導電性材料の膜が形成されている。また、端子部２４の、第１面２４１および第２面に交わる両側面も導電性材料の膜で覆われている。この両側面の膜は、スルーホールの内壁面への無電解めっきと同じ無電解めっきの手法により形成されたものである。さらに、端子部２４の、第１子基板２０から突き出た先端の端面２４２も、導電性材料の膜で覆われていてもよい。この先端の端面２４２を導電性材料の膜で覆ったときのその端面２４２は、本発明にいう第５面の一例に相当する。
一方、第２子基板３０には、第１子基板２０の２つの端子部２４の各々が挿し込まれる、縦長の２つのスルーホール３４が設けられている。これらのスルーホール３４の内壁面は、無電解めっきにより、その全周面に亘って導電性材料の膜で覆われている。
第１子基板２０と第２子基板３０との組立にあたっては、第１子基板２０の２つの端子部２４を第２子基板３０の２つのスルーホール３４にそれぞれ挿し込む。その状態で、端子部２４とスルーホール３４の内壁面との間を半田接続する。端子部２４は、その全周の４面に亘って導電性材料の膜で覆われているため、その全周に亘って半田付けされる。
この第１子基板２０と第２子基板３０との関係では、第１子基板２０が本発明の端子付き回路基板（第１の回路基板）の一例に相当する。また、第２子基板３０が本発明にいう第２の回路基板の一例に相当する。そして、これら第１子基板２０と第２子基板３０との組み合わせが、本発明の回路基板組立体の一例に相当する。
また、第１子基板２０は、その第１子基板２０の下端面２５から下に突き出た、もう１つの端子部２６を備えている。この端子部２６も、第１子基板２０の表裏面と面一に、第１子基板２０の厚みを持って突き出た形状を有する。そして、この端子部２６は、第１子基板２０のおもて面２１と面一な第１面２６１と、そのうら面である第２面（不図示）は、導電性材料の膜で覆われている。また、この端子部２６は、その第１面２６１および第２面に交わる両側面も、導電性材料の膜で覆われている。すなわち、この端子部２６も、端子部２４と同様、一周に亘って、すなわち第１面２６１と第２面に、さらに両側面を加えた４面が、導電性材料の膜で覆われている。なお、端子部２６も、端子部２４と同様に、第１子基板２０から突き出た先端の端面２６２も、導電性材料の膜で覆われていてもよい。この場合、さらに良好な形状の半田フィレットを形成することができる。この先端の端面２６２を導電性材料の膜で覆ったときのその端面２６２は、本発明にいう第５面の一例に相当する。
さらに、第２子基板３０は、その第２子基板３０の下端面３５から下に突き出た４つの端子部３６（図３参照）が形成されていて、そのうちの３つが、順次近接して並んでいる。これらの端子部３６も、第２子基板３０の表裏面と面一に、第２子基板３０の厚みを持って突き出た形状を有する。そして、この端子部３６の、第２子基板３０のおもて面３１およびうら面３９とそれぞれ面一な第１面３６１および第２面３６２は、導電性材料の膜で覆われている。さらに、この端子部３６は、その第１面３６１および第２面３６２に交わる両側面も、導電性材料の膜で覆われている。すなわち、この端子部３６も、第１子基板２０に形成された端子部２４，２６と同様、一周に亘って、すなわち第１面３６１と第２面３６２に、さらに両側面を加えた４面が、導電性材料の膜で覆われている。なお、端子部３６も、端子部２４，２６と同様に、第２子基板３０から突き出た先端の端面３６３が導電性材料の膜で覆われていてもよい。導電性材料の膜で覆われた状態の端面３６３は、本発明にいう第５面の一例に相当する。
これら第１子基板２０および第２子基板３０の、下に突き出ている端子部２６，３６は、図３に示すようにＬ字形状に組み立てられた第１子基板２０および第２子基板３０を親基板１０に半田接続するための端子部である。
第２子基板３０の、下に突き出た４つの端子部３６のうちの、並んで形成された３つの端子部３６は、アンテナパターン３２に繋がっている。そして、それら３つの端子部３６の各々は、アンテナパターン３２とインピーダンスが整合する寸法の端子部となっている。
図４は、親基板と、組み立てられた状態の第１子基板および第２子基板を示した分解斜視図である。
親基板１０には、第１子基板２０の、下向きに突き出た端子部２６が挿し込まれるスルーホール１１が形成されている。また、親基板１０には、第２子基板３０の、下向きに突き出た４つの端子部３６が挿し込まれる４つのスルーホール１２が形成されている。それらのスルーホール１１、１２の各々の内壁面は、その全周が無電解めっきにより形成された導電性材料の膜で覆われている。そして、各端子部２６，３６が各スルーホール１１，１２に挿し込まれて半田付けされる。図１は、第１子基板２０および第２子基板３０がこのようにして親基板１０に搭載された状態を示している。
ここで、親基板１０と、組み立てられた状態の第１子基板２０および第２子基板３０との関係では、組み立てられた状態の第１子基板２０および第２子基板３０が、本発明の端子付き回路基板の一例、すなわち本発明にいう第１の回路基板の一例に相当する。また、この場合、親基板１０が、本発明にいう第２の回路基板の一例に相当する。そして、組み立てられた状態の第１子基板２０および第２子基板３０と親基板１０との組み合わせが、本発明の回路基板組立体の一例に相当する。
なお、ここでは、アンテナパターンが形成された回路基板を例に挙げて説明したが、本発明は、アンテナパターンを有していない回路基板にも適用することができる。
また、ここでは、Ｌ字形状の子基板と親基板との組合せを例に挙げて説明したが、本発明は、この組合せに限られるものではなく、回路基板どうしを組み立てるにあたり、広く採用することができる。
１０ 親基板
１１，１２ スルーホール
２０ 第１子基板
２１ おもて面
２２ 回路パターン
２３ 側端面
２４ 端子部
２４１ 第１面
２４２ 端面
２５ 下端面
２６ 端子部
２６１ 第１面
２６２ 端面
３０ 第２子基板
３１ おもて面
３２ アンテナパターン
３４ スルーホール
３５ 下端面
３６ 端子部
３６１ 第１面
３６２ 第２面
３６３ 端面
３９ うら面
１００ 回路基板組立体

Claims (2)

  1. おもて面とうら面とを有し垂直に広がる第１回路基板であって、該第１回路基板の側端面から該第１回路基板の厚みを持って突き出た、該第１回路基板のおもて面と面一な第１面および該第１回路基板のうら面と面一な第２面を有し、該第１面および該第２面に、さらに該第１面および該第２面に交わる両側面を加えた４面が、導電性材料で覆われている第１端子部、並びに、該第１回路基板の下端面から該第１回路基板の厚みを持って突き出た、該第１回路基板のおもて面と面一な第３面および該第１回路基板のうら面と面一な第４面を有し、該第３面および該第４面に、さらに該第３面および該第４面に交わる両側面を加えた４面が、導電性材料で覆われている第２端子部を有する第１回路基板、
    おもて面とうら面とを有し垂直に広がる第２回路基板であって、前記第１端子部が挿し込まれる、該第２回路基板の縦に延びる第1辺に隣接した位置に形成され内壁面全周面が導電性材料で覆われたスルーホール、および該第２回路基板の下端面から該第２回路基板の厚みを持って突き出た、該第２回路基板のおもて面と面一な第５面および該第２回路基板のうら面と面一な第６面を有し、該第５面および該第６面に、さらに該第５面および該第６面に交わる両側面を加えた４面が、導電性材料で覆われている第３端子部を有する第２回路基板、および
    おもて面とうら面とを有し水平に広がる第３回路基板であって、該第３回路基板の、第１の向きに延びる第２辺に隣接した位置に形成され、前記第1回路基板のおもて面を該第2辺側に向けて前記第２端子部が挿し込まれる、内壁面全周面が導電性材料で覆われた第１スルーホール、および該第３回路基板の、該第２辺に接して該第１の向きと交わる第２の向きに延びる第３辺に隣接した位置に形成され、前記第２回路基板のおもて面を該第３辺側に向けて前記第３端子部が挿し込まれる、内壁面全周面が導電性材料で覆われた第２スルーホールを有する第３回路基板を備え、
    前記第１回路基板の、前記第２辺側を向いたおもて面と、前記第２回路基板の、前記第３辺側を向いたおもて面とに跨って形成されたアンテナパターンを有することを特徴とする回路基板組立体。
  2. 前記第１端子部、前記第２端子部、および前記第３端子部各々の突き出た先端面が、導電性材料で覆われていることを特徴とする請求項１に記載の回路基板組立体。
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