JPH09148687A - 部品実装基板 - Google Patents

部品実装基板

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JPH09148687A
JPH09148687A JP30711295A JP30711295A JPH09148687A JP H09148687 A JPH09148687 A JP H09148687A JP 30711295 A JP30711295 A JP 30711295A JP 30711295 A JP30711295 A JP 30711295A JP H09148687 A JPH09148687 A JP H09148687A
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JP
Japan
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mounting board
component mounting
board
component
slit
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Application number
JP30711295A
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Tsutomu Sato
力 佐藤
Hiroyuki Inoguchi
裕之 猪口
Hitoshi Yoshitome
等 吉留
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0271Arrangements for reducing stress or warp in rigid printed circuit boards, e.g. caused by loads, vibrations or differences in thermal expansion
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/181Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with surface mounted components

Landscapes

  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気部品や電気部品と部品実装基板との接続
部において、外力の作用による応力を緩和し、部品実装
基板の接続部の接続信頼性を向上する。 【解決手段】 電気部品2が設置された内側基板1a−
1と外側基板1aとからなる部品実装基板1にスリット
3を設け、前記部品実装基板1に外力が加わった場合の
変形による応力を、内側基板1a−1と外側基板1aと
の接続部である接続部7で吸収し、電気部品2の端子で
ある接続ピン4および部品実装基板1との接続部である
はんだ形成部にかかる応力を緩和する。これにより、電
気部品2または電気部品2と部品実装基板1との接続部
の接続信頼性が向上でき、部品実装基板1を収納するケ
ースを含めた強度構造を簡略化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、部品実装基板、特
に、曲げや捻り等の外力による応力がかかりやすい薄形
の部品実装基板に適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、急速に普及しつつあるノートパソ
コンや携帯情報端末等の携帯型情報機器である電気回路
装置は、PCカードやICカード等の周辺装置も含め
て、小型化、軽量化等の要求から薄型化する傾向にあ
る。さらに高い機能を同一体積で実現することが要求さ
れるため、それら電気回路装置に使用される回路基板
は、その実装制約上ますます薄形のものが使用されてき
ている。そのため回路基板自体、小さな外力で簡単に曲
げ、捻りなどの変形を生じてしまうため、回路基板を収
納するケースに固定するなどして、回路基板自体に曲げ
や捻りストレスが発生しないようにしている。
【0003】なお、薄型配線板の最新技術動向、PCカ
ード用薄型多層板について詳しく記載している例として
は、たとえば、平成6年10月1日、工業調査会発行、
「電気材料」1994年10月号、p17〜p23およ
びp62〜p66がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記の薄形化した回路
基板である部品実装基板になんらかの外力が加わった場
合、その部品実装基板は、外力に耐えられるに十分な厚
さを有していないため、簡単に曲げ、捻り等の変形が生
じてしまう。そのため、部品実装基板上に設置された電
気部品のはんだによる前記部品実装基板との接続部に、
好ましくない応力がかかってしまい、その接続部に形成
されたはんだにクラックが発生したり、場合によっては
電気部品自体が破壊してしまうことがある。
【0005】そのため、部品実装基板を収納する筐体
(ケース、ハウジングと称されることもある)に、通常
受ける程度の外力では変形しない程度の剛性を与え、こ
の筐体に部品実装基板を固定することにより、部品実装
基板が曲げ、捻り等の変形を受けないように対策を施さ
ねばならない。
【0006】しかし、前記の対策を施すことにより、筐
体内部に保持される部品実装基板への曲げ、捻り等の変
形は抑制できるものの、筐体を強固にするための、強度
の高いケース材料の採用、筐体構造の設計工数の増加、
固定するための部品点数の増加等によるコストの上昇が
生じる、という問題がある。
【0007】本発明の目的は、部品実装基板上に設置さ
れる電気部品の端子と前記部品実装基板との接続部の接
続信頼性を向上することにある。
【0008】本発明の他の目的は、外力による部品実装
基板の変形を防止することにある。
【0009】本発明のさらに他の目的は、本発明の部品
実装基板を収納する筐体を特別に強固にすることなく、
前記筐体に外力が作用する状況下にあっても、部品実装
基板と電気部品の端子との接続部にかかる応力を抑制
し、前記接続部の接続信頼性を向上することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の部品実装基板
は、電気部品がその表面に表面実装もしくは挿入実装さ
れる部品実装基板であって、前記部品実装基板に少なく
とも一つのスリットが設けられているものである。
【0011】本発明の部品実装基板によれば、外力の作
用による前記部品実装基板が固定された筐体の変形、あ
るいは部品実装基板自体の自発的な変形が生じても、前
記部品実装基板上に実装される電気部品の端子間および
前記端子と前記部品実装基板との接続部に生じる応力を
抑制することができる。すなわち、前記スリットを設け
たことにより、前記スリットを挟んで対向する部品実装
基板の相対的な位置が変位することによって前記部品実
装基板の変形により生じる応力は開放され、前記部品実
装基板と電気部品の端子との接続点および前記端子に発
生する応力は抑制されることとなる。言い換えれば、ス
リットを形成することにより、外力の作用による変形を
受ける領域と、変形を受けない領域とを積極的に区別し
て形成し、前記変形を受けない領域にLSI等の大型の
多端子電気部品を配置するようにしたものである。
【0012】前記スリットは、前記部品実装基板を貫通
して設けられているものであり、その部品実装基板の任
意の位置に任意の形状で任意の数を形成することが可能
である。特に、LSI等の大型の多端子電気部品等に応
力を作用させたくない場合は、その部品の周りを取り囲
むように形成することが好ましく、その形状は直線、円
形、矩形、L字型、S字型、E字型、C字型等を例示す
ることができる。
【0013】また、前記スリットの幅は、任意の幅とす
ることができるが、あまりに狭いと部品実装基板相互に
接触することとなり好ましくなく、逆に広すぎると部品
実装基板の有効使用可能面積が小さくなり好ましくない
ため、部品実装基板の厚さ程度とすることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。
【0015】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態である部品実装基板の一例を示した斜視図であり、
図2はその主要部を示した側面図である。
【0016】部品実装基板1は、外側基板1aと内側基
板1a−1とからなり、内側基板1a−1にはLSIな
どの電気部品2が設けられている。外側基板1aと内側
基板1a−1は、電気部品2の周辺を囲むように設けら
れたスリット3により区切られ、電気部品2の接続ピン
4は、内側基板1a−1の配線との接続部である配線接
続部5aで接続されている。外側基板1aと内側基板1
a−1は、接続部7で相互に接続されている。外側基板
1aは、たとえばその4隅で筐体(図示せず)に保持さ
れる。
【0017】部品実装基板1の厚さが薄い場合、部品実
装基板1は、小さな外力で簡単に曲げ、捻り等の変形を
生じる。このような部品実装基板1の変形が生じる際
に、スリット3が設けられていない場合は、図3に示す
ように、スリットが設けられいない部品実装基板1bの
曲げ変形に応じて、電気部品2の接続ピン4および電気
部品2と部品実装基板1bとの配線接続部5bに応力が
発生する。
【0018】これに対し、本発明の実施の形態の部品実
装基板1の場合はスリット3が設けられているため、電
気部品2の接続ピン4および配線接続部5aにかかる応
力は緩和されることとなる。すなわち、図4に示すよう
に、電気部品2の接続ピン4が配線接続部5aと接続し
ている内側基板1a−1と、スリット3の外側の外側基
板1aとは、部品実装基板1の接続部7の2箇所で接続
しているため、この接続部7が応力緩和機構として作用
し、外力による部品実装基板1の変形が生じても、その
変形は外側基板1aの変形にとどまり、内側基板1a−
1の変形は生じないからである。
【0019】したがって、電気部品2の接続ピン4およ
び電気部品2と内側基板1a−1との配線接続部5aに
かかる外力による応力は抑制され、配線接続部5aの接
続信頼性を向上することができる。
【0020】(実施の形態2)本実施の形態では、前記
した実施の形態1の接続部7におけるスリット3の形状
を改良した例を示す。
【0021】図5は、本発明の別の実施の形態である部
品実装基板の要部の一例を示す斜視図である。部品実装
基板1、電気部品2および接続ピン4については実施の
形態1と同様であるので説明を省略する。
【0022】内側基板1c−1は、スリット3で外側基
板と区切られ、接続部7で接続されている。
【0023】ここで、接続部7に接するスリット3の一
部にスリット6を設け、接続部7におけるスリット3の
形状が内側基板1c−1の外側に向かうL字型となるよ
うにしたものである。
【0024】このようなスリット6を設けることによ
り、外力によって生じる部品実装基板1の変形の内側基
板1c−1への伝搬を有効に抑制することが可能とな
る。すなわち、スリット3のL字を形成するスリット6
の存在により、応力緩和機構である接続部7の領域が広
がり、応力を緩和する能力を向上させることができるか
らである。
【0025】なお、接続部7に接するスリット6の形状
を、スリット3に対して90゜となるL字形の例を示し
たが、同角度が45゜など角度を変えてもよく、その場
合は上記と同様な効果を得ることができる。
【0026】また、図6に示すように、外力による応力
のかかりやすい接続部7に補強板8を設けてもよい。補
強板8は、たとえば銅板のように部品実装基板より十分
強度が強く、周期的剪断応力に対して耐性のある材料を
用いることができる。また、部品実装基板1がプリント
配線基板である場合には、配線材料であるメッキ金属を
補強板8としてもよい。この場合、配線をエッチングに
よりパターニングする際に、補強板8を同時にパターニ
ングして作成することが可能である。補強板8を設ける
ことにより、接続部7の強度を上げ、外力の応力に対す
る接続信頼性を向上させることができる。
【0027】(実施の形態3)本実施の形態では、内側
基板1d−1に複数の電気部品2が設置されている場合
の例について説明する。
【0028】図7は、本発明の別の実施の形態である部
品実装基板の一例を示した斜視図である。
【0029】部品実装基板1は、内側基板1d−1と外
側基板1dとからなり、内側基板1d−1には複数の電
気部品2が設置されている。内側基板1d−1と外側基
板1dはスリット3により区切られ、4カ所の接続部7
で接続されている。
【0030】このような構成の部品実装基板によると、
既に説明した実施の形態1の効果に加え、応力のかかり
にくい内側基板1d−1の面積を大きくすることがで
き、回路設計の自由度を増すことが可能となる、という
効果を有する。
【0031】(実施の形態4)本実施の形態では、複数
の内側基板1e−1,1e−2,1e−3に、複数の電
気部品2が設置されている場合の例について説明する。
【0032】図8は、本発明の実施の形態である部品実
装基板の一例を示した斜視図である。
【0033】部品実装基板1は、内側基板1e−1,1
e−2,1e−3と外側基板1eとからなり、内側基板
1e−1,1e−2,1e−3には単体のもしくは複数
の電気部品2が設置されている。内側基板1e−1,1
e−2,1e−3および外側基板1eは、各々スリット
3により区切られ、複数の接続部7で接続されている。
【0034】このような部品実装基板によれば、実施の
形態1に示した効果に加えて、内側基板1e−1,1e
−2,1e−3の各々について独立に、応力による変形
量を設計できるという効果を有する。すなわち、大型の
多端子電気回路部品のように基板変形に敏感な部品を設
置する内側基板は基板変形量を小さくし、コンデンサ、
抵抗器等の基板変形に鈍感な部品を主に設置する内側基
板は耐変形量を犠牲にして部品実装基板全体の強度を向
上させることが可能となる。
【0035】(実施の形態5)本実施の形態では、内側
基板1f−1から外側基板1fへの配線の引き出し方に
ついての例を示す。
【0036】図9は、本実施の形態の一例を示す斜視図
である。
【0037】部品実装基板1、電気部品2、スリット
3、接続部7については実施の形態1と同様であるので
説明は省略する。ワイヤ9は、スリット3を跨いで、内
側基板1f−1の配線と、外側基板1fの配線を互いに
電気的に接続する配線である。
【0038】実施の形態1において内側基板1a−1の
配線を外側基板1aに引き出す場合には、前記配線は、
接続部7に通すこととなるが、この接続部7に通す配線
の本数が多い場合は、接続部7の幅を広くしなければな
らなくなる。しかし、接続部7の幅を広くすると電気部
品2の接続ピン4や電気部品2と内側基板1a−1との
接続部にかかる応力緩和の効果は減少してしまう。
【0039】そこで、本実施の形態の部品実装基板1
は、図9に示すように、内側基板1f−1の配線と外側
基板1fの配線を直接ワイヤ9で接続するものである。
【0040】このような部品実装基板1とすることによ
り、接続部7を通る配線の数を減少させ、接続部7の幅
を広くする必要がなく、所定の耐変形性を保持しつつ、
配線設計の自由度を増すことが可能となる。
【0041】なお、ワイヤ9は独立した配線であるほ
か、FPC等フラットケーブルでもよく、また、ワイヤ
9を伝送する信号は、レベル信号や電源・GNDなど高
速に動作するものではないものが好ましい。
【0042】(実施の形態6)本実施の形態では、スリ
ットを部品実装基板一体型のバネ機構として用いた例に
ついて説明する。
【0043】図10は、本発明の実施の形態である部品
実装基板の一例を示した斜視図であり、図11は図10
におけるXI-XI 断面を示した断面図である。
【0044】電気部品2が設置されている部品実装基板
1は、その4隅のうちの一カ所である固定領域10にお
いて固定用ネジ11により筐体12に固定され、他の3
カ所は筐体12に一体に設けらた突起13の上に載せら
れている。部品実装基板1の固定領域10は、L字型の
バネ14を介して部品実装基板1に繋がっている。バネ
14と固定領域10は、部品実装基板1の製造時にワイ
ヤカッティングまたはレーザ加工もしくはエッチング等
の精密加工により製造されるもので、部品実装基板1と
一体に形成されている。また、部品実装基板1は、筐体
12に一体に形成された突起13に、ある程度の押しつ
け圧力、たとえば上下を逆にしても重力の作用で離れな
い程度の圧力を加えた状態で搭載されている。
【0045】このような部品実装基板1によれば、外力
の作用で筐体12が変形しても、部品実装基板1は、固
定領域10とバネ14を介して接続されているので、前
記外力の作用による部品実装基板1の相対的な変位は、
バネ14により吸収することができ、部品実装基板1の
上に設置した電気部品2の接続部への応力を抑制するこ
とができる。また、バネ14に吸収しきれない部品実装
基板1の変位があっても部品実装基板1は固定領域10
のみで固定され他の点は突起13に接触しているだけで
運動可能な自由端であるため、前記変位は筐体12に対
する相対的な変位にとどまり、部品実装基板1内での相
対的変位は存在しない。そのため、部品実装基板1の上
に設置された電気部品2の接続部相互間の相対的な変位
は存在せず、接続部に応力が発生することはない。その
結果、部品実装基板1と電気部品2との接続信頼性を向
上させることが可能である。
【0046】また、本実施の形態の部品実装基板1によ
れば、電気部品2が搭載される有効使用可能面積を大き
くすることが可能であり、また、実施の形態5に示すよ
うなワイヤを特別に設ける必要もない。
【0047】なお、本発明の実施の形態では応力緩和機
構であるバネ14を部品実装基板1の一隅に設けたが、
複数の隅に設けてもよく、隅に限らず、部品実装基板1
の他の任意の部分に設けてもよい。
【0048】また、バネ14の形状をL字型としたが、
S字、N字、J字等任意の形状のバネとしてもよい。
【0049】さらに、前記バネ14は、部品実装基板1
と一体型としたが、別にバネを設けて筐体12との固定
点と部品実装基板を接続してもよい。この場合、たとえ
ばPET、ポリイミド、PEN等のフィルムを用いてバ
ネとしてもよい。すなわち、部品実装基板1の一点もし
くは複数点に前記フィルムを貼付し、このフィルムを筐
体12に固定するものである。また、別に設けるバネ
は、フィルムに限らず、ゴム、プラスチック、金属薄板
等であってもよい。
【0050】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでも
ない。
【0051】たとえば、上記実施の形態では、スリット
3の幅がその長さ方向に一定である場合について説明し
たが、その幅が長さ方向で変化してもよい。
【0052】また、スリット3の端部の形状が、矩形の
場合について説明したが、その形状円形、楕円形等、剪
断応力に対して引き裂かれにくい形状とすることも可能
である。
【0053】
【発明の効果】本発明の部品実装基板によれば、外力の
作用による部品実装基板の変形を防止することができ
る。
【0054】また、本発明の部品実装基板によれば、部
品実装基板上に設置される電気部品の端子と前記部品実
装基板との接続部の接続信頼性を向上することができ
る。
【0055】さらに、本発明の部品実装基板によれば、
部品実装基板を収納する筐体を特別に強固にする必要が
なく、筐体の構造の簡略化、補強部品を減らすことによ
る部品点数の減少、より安価な材料の選択が可能とな
り、低価格化が図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態である部品実装基板の一例
を示した斜視図である。
【図2】図1における主要部を示した側面図である。
【図3】スリットを設けない場合の外力が加えられた部
品実装基板の一例を示した側面図である。
【図4】本発明の実施の形態である部品実装基板に外力
が加えられた場合の一例を示した側面図である。
【図5】本発明の他の実施の形態である部品実装基板の
要部の一例を示す斜視図である。
【図6】本発明の他の実施の形態である部品実装基板の
要部の一例を示す斜視図である。
【図7】本発明のさらに他の実施の形態である部品実装
基板の一例を示す斜視図である。
【図8】本発明の他の実施の形態である部品実装基板の
一例を示す斜視図である。
【図9】本発明のさらに他の実施の形態である部品実装
基板の一例を示す斜視図である。
【図10】本発明の他の実施の形態である部品実装基板
の一例を示す斜視図である。
【図11】図10におけるXI-XI 断面を示した断面図で
ある。
【符号の説明】
1,1b…部品実装基板、1a,1d,1e,1f…外
側基板、1a−1,1c−1,1d−1,1e−1,1
e−2,1e−3,1f−1…内側基板、2…電気部
品、3…スリット、4…接続ピン、5a,5b…配線接
続部、6…スリット、7…接続部、8…補強板、9…ワ
イヤ、10…固定領域、11…固定用ネジ、12…筐
体、13…突起、14…バネ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気部品がその表面に表面実装もしくは
    挿入実装される部品実装基板であって、前記部品実装基
    板に少なくとも一つのスリットが設けられていることを
    特徴とする部品実装基板。
JP30711295A 1995-11-27 1995-11-27 部品実装基板 Pending JPH09148687A (ja)

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JP (1) JPH09148687A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014086920A (ja) * 2012-10-24 2014-05-12 Toshiba Corp テレビジョン受像機、電子機器、および基板アセンブリ
JP2016096243A (ja) * 2014-11-14 2016-05-26 日置電機株式会社 回路基板および測定装置

Cited By (2)

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JP2014086920A (ja) * 2012-10-24 2014-05-12 Toshiba Corp テレビジョン受像機、電子機器、および基板アセンブリ
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