JPWO2018096927A1 - 立体型プリント配線板およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

立体型プリント配線板(100)は、メイン基板(1)と立ち基板(2)とを備え、メイン基板(1)の第1電極と立ち基板(2)の第2電極(12)とははんだにより接合されている。メイン基板(1)の第1主表面にはスリット(3)が形成されている。立ち基板(2)は第2主表面を有し、立ち基板(2)はスリット(3)内に挿入される支持部(4)を含む。スリット(3)および支持部(4)は延在方向に関して複数に分割されている。スリット(3)と立ち基板(2)とが接触する拘束点(7)は、延在方向に関して複数並ぶスリット(3)の列のうち、互いに隣り合う1対のスリット(3a,3b)の端部(3e3)のいずれかにある。

Description

本発明は立体型プリント配線板およびその製造方法に関し、特に、メイン基板にほぼ垂直となるように立ち基板を固定し、かつメイン基板および立ち基板のそれぞれの配線パターンを互いに電気的接続した構成を有する立体型プリント配線板およびその製造方法に関するものである。
メイン基板を貫通するようにスリットを設け、そのスリットに対してほぼ垂直に立ち基板を挿入し、両者をはんだ付けすることにより立体型プリント配線板を形成することで、配線板の小型化が実現された。そのような構成は、たとえば特開2008−171849号公報(特許文献1)に開示されている。特開2008−171849号公報においては立ち基板を自立および補強するための補助板が設けられている。
特開2008−171849号公報
特開2008−171849号公報におけるメイン基板のスリットは、立ち基板の板厚の寸法のばらつき、およびスリットの幅の加工寸法のばらつきを考慮し、必要な寸法よりもやや大きめに形成されるように設計されていると考えられる。したがって立ち基板がメイン基板のスリットに挿入された状態において、スリットと立ち基板との間にはクリアランスが生じる。このクリアランスにより、メイン基板および立ち基板をフローはんだ付けする際には、溶融はんだの噴流の勢いに起因して、立ち基板がメイン基板に対して相対的に、その流れに乗って搬送される方向を前方に見たときの後方側に力が加わり移動する。このため立ち基板はスリットの、上記搬送される方向に関する最も後方側の位置にてスリットとぶつかり合い干渉する。つまり立ち基板はスリットの最も後方側の位置にてスリットに拘束される。
立ち基板がメイン基板のスリットの最も後方側の端部に接触しそこで互いに拘束および固定された場合、そこから最も離れた前方の端部側に配置される2つの基板の電極同士のはんだ接合部において、使用環境下の温度サイクルから生じる熱歪みによる破断が短時間で生じる。上記の拘束および固定される拘束点からの距離が離れるにつれて、はんだ接合部に加わる熱歪みが大きくなるためである。しかしながら特開2008−171849号公報においてはこのような問題に抗する手段について開示されていない。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、スリットと立ち基板との間にクリアランスが生じる場合においても、使用環境下の温度サイクルから生じる熱歪みに起因するはんだ接合部の破断を抑制し、はんだ接合部が長寿命化された立体型プリント配線板およびその製造方法を提供することである。
本発明の立体型プリント配線板は、メイン基板と立ち基板とを備え、メイン基板の第1電極と立ち基板の第2電極とははんだにより接合されている。メイン基板の第1主表面にはスリットが形成されている。立ち基板は第2主表面を有し、立ち基板はスリット内に挿入される支持部を含む。スリットおよび支持部は延在方向に関して複数に分割されている。スリットと立ち基板とが接触する拘束点は、延在方向に関して複数並ぶスリットの列のうち、互いに隣り合う1対のスリットの端部のいずれかにある。
本発明の立体型プリント配線板の製造方法は、メイン基板と立ち基板とが準備され、メイン基板の第1電極と立ち基板の第2電極とはフローはんだ付け工程により接合される。メイン基板の第1主表面にはスリットが形成される。立ち基板は第2主表面を有し、スリット内に挿入される支持部が形成される。スリットおよび支持部は延在方向に関して複数に分割される。フローはんだ付け工程においては、スリットの延在方向が、メイン基板および立ち基板の搬送方向に沿うようにメイン基板および立ち基板が設置された状態で立ち基板およびメイン基板が搬送される。これにより、延在方向に関して複数並ぶスリットの列のうち、互いに隣り合う1対のスリットの端部のいずれかにおいて、スリットと立ち基板とが接触する拘束点が形成される。
本発明の立体型プリント配線板は、メイン基板と立ち基板とを備え、メイン基板の第1電極と立ち基板の第2電極とははんだにより接合されている。メイン基板の第1主表面にはスリットが形成されている。立ち基板は第2主表面を有し、立ち基板はスリット内に挿入される支持部を含む。複数の第1電極に隣接する領域に、一方の第1主表面から他方の第1主表面までメイン基板を貫通する複数の貫通孔が形成されている。複数の貫通孔の内壁には導体膜が形成されている。
本発明によれば、スリットと立ち基板との拘束点を、スリットの延在方向に関する一方向の端部と他方向の端部との間に位置させることができる。このため、たとえば拘束点が複数並ぶスリットの全体における一方向の端部に位置する場合に比べて、拘束点とそこから最も離れた電極のはんだ接合部の熱歪みを小さくすることができる。これにより、当該はんだ接合部を長寿命化させることができる。
実施の形態1の立体型プリント配線板の外観の構成を示す概略斜視図である。 図1中の矢印が示す方向IIから図1の立体型プリント配線板を見たときの構成を示す概略正面図である。 図1中のIII−III線に沿う部分の概略断面図である。 実施の形態1の立体型プリント配線板を構成するメイン基板の概略平面図である。 実施の形態1の立体型プリント配線板を構成する立ち基板を一方の第2主表面側から見た概略平面図(A)と、実施の形態1の立体型プリント配線板を構成する立ち基板を他方の第2主表面側から見た概略平面図(B)とである。 実施の形態1の立体型プリント配線板の製造方法の一工程を示す概略正面図である。 実施の形態1の立体型プリント配線板の製造方法の、図6に続く工程を示し、かつ立体型プリント配線板の完成品の外観態様を示す概略正面図である。 比較例の立体型プリント配線板を構成するメイン基板の概略平面図である。 比較例の立体型プリント配線板を構成する立ち基板を一方の第2主表面側から見た概略平面図(A)と、比較例の立体型プリント配線板を構成する立ち基板を他方の第2主表面側から見た概略平面図(B)とである。 比較例の立体型プリント配線板の製造方法の一工程、および拘束点と最大歪みはんだ付け部との位置関係を示す概略正面図である。 実施の形態1の立体型プリント配線板における拘束点と最大歪みはんだ付け部との位置関係を示す概略正面図である。 図10の比較例と図11の実施の形態1との、拘束点と最大歪みはんだ付け部とを比較した概略正面図である。 実施の形態1の第1変形例における立体型プリント配線板の製造方法の一工程を示す概略正面図である。 実施の形態1の第2変形例における立体型プリント配線板の製造方法の一工程を示す概略正面図である。 実施の形態1を総括説明するための、スリットと支持部との寸法および位置の関係の第1例を示す概略図(A)と、上記関係の第2例を示す概略図(B)と、上記関係の第3例を示す概略図(C)とである。 実施の形態2の立体型プリント配線板を構成するメイン基板の概略平面図である。 実施の形態2の立体型プリント配線板を構成する立ち基板を一方の第2主表面側から見た概略平面図(A)と、実施の形態1の立体型プリント配線板を構成する立ち基板を他方の第2主表面側から見た概略平面図(B)とである。 実施の形態2の立体型プリント配線板の製造方法の一工程を示す概略正面図である。 実施の形態2の立体型プリント配線板の製造方法の、図18に続く工程を示し、かつ立体型プリント配線板の完成品の外観態様を示す概略正面図である。 実施の形態2の変形例における立体型プリント配線板の製造方法の一工程を示す概略正面図である。 実施の形態2を総括説明するための、スリットと支持部との寸法および位置の関係の第1例を示す概略図(A)と、上記関係の第2例を示す概略図(B)と、上記関係の第3例を示す概略図(C)とである。 実施の形態3の立体型プリント配線板を構成するメイン基板の概略平面図である。 実施の形態3の立体型プリント配線板を構成する立ち基板を一方の第2主表面側から見た概略平面図(A)と、実施の形態1の立体型プリント配線板を構成する立ち基板を他方の第2主表面側から見た概略平面図(B)とである。 実施の形態3の立体型プリント配線板の製造方法の一工程を示し、かつ立体型プリント配線板の完成品の外観態様を示す概略正面図である。 実施の形態4の立体型プリント配線板を構成するメイン基板の概略平面図である。 実施の形態4の立体型プリント配線板の製造方法の、図6に続く工程を示し、かつ立体型プリント配線板の完成品の外観態様を示す概略正面図である。 実施の形態4の第1変形例の立体型プリント配線板を構成するメイン基板の概略平面図である。 実施の形態4の第2変形例の立体型プリント配線板を構成するメイン基板の概略平面図である。 実施の形態4の第3変形例の立体型プリント配線板を構成するメイン基板の概略平面図である。 実施の形態4の第3変形例の立体型プリント配線板の製造方法の、図6に続く工程を示し、かつ立体型プリント配線板の完成品の外観態様を示す概略正面図である。
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
実施の形態1.
まず本実施の形態の立体型プリント配線板の構成について、図1〜図5を用いて説明する。
図1は本実施の形態の立体型プリント配線板100の全体構造を示す図である。図1を参照して、本実施の形態の立体型プリント配線板100は、メイン基板1と、立ち基板2とを有している。メイン基板1は、一方の第1主表面1aと、他方の第1主表面1bとを有している。他方の第1主表面1bは、一方の第1主表面1aと反対側の主表面である。これらの各主表面は矩形状であることから、メイン基板1は矩形状の平板部材であり、通常はそれらの各主表面は水平方向に沿って拡がるように設置される。メイン基板1は図の奥行き方向に最も長く延びるように延在し、図の左右方向に幅を有し、図の上下方向に厚みを有するように配置されている。このため図1の奥行き方向、左右方向、上下方向がそれぞれ立体型プリント配線板100におけるメイン基板1の延在方向、幅方向、厚み方向となっている。
メイン基板1には、一方の第1主表面1aから他方の第1主表面1bに達するスリット3が形成されている。スリット3はメイン基板1の一方の第1主表面1aを平面視したときの幅方向および延在方向のそれぞれに関する中央部に、一定の寸法を有するように形成されている。たとえばスリット3は、平面視においてメイン基板1の延在方向に沿って、それに交差するメイン基板1の幅方向よりも長く延在するように、長方形状を有している。また図1におけるスリット3は、その延在方向(メイン基板1の延在方向に沿う方向)に関して複数に分割されている。すなわちスリット3は、メイン基板1の延在方向に関して、互いに間隔をあけて形成された前方側スリット3aと、後方側スリット3bとに分かれている。ここでの前方側、および後方側の意味については後述する。
立ち基板2は、一方の第2主表面2aと、他方の第2主表面2bとを有している。他方の第2主表面2bは、一方の第2主表面2aと反対側の主表面である。これらの各主表面は部分的に矩形状を逸脱した領域を有するものの全体としては概ね矩形状であることから、立ち基板2は概ね矩形状の平板部材である。
上記の立ち基板2の主表面が矩形状を逸脱した領域として、立ち基板2は支持部4を含んでいる。支持部4はメイン基板1のスリット3内に挿入されることで、メイン基板1と立ち基板2とからなる立体型プリント配線板100を構成し、その立体型プリント配線板100の全体を倒れないように下方から支持する領域である。つまり支持部4は、スリット3内に挿入され立体型プリント配線板100を形成することによりメイン基板1の下側に配置される領域である。このスリット3内への挿入により立ち基板2は、その一方の第2主表面2aなどが、メイン基板1の一方の第1主表面1aなどと交差する(たとえば直交する)態様にて接合されることで、メイン基板1と一体となっている。このように立ち基板2はメイン基板1に対してたとえば直交しているため、図1の奥行き方向、左右方向、上下方向がそれぞれ立体型プリント配線板100における立ち基板2の延在方向、厚み方向、高さ方向となっている。
支持部4はスリット3内に挿入されるため、スリット3と同様に、その延在方向(立ち基板2の延在方向に沿う方向)に関して複数に分割されている。すなわち支持部4は、立ち基板2の延在方向に関して、互いに間隔をあけて形成された前方側支持部4aと、後方側支持部4bとに分かれている。したがって前方側支持部4aは前方側スリット3aに、後方側支持部4bは後方側スリット3bに、それぞれ挿入されている。
このようにメイン基板1の延在方向に関して、複数(ここでは2つ)のスリット3が互いに間隔をあけて形成され、それぞれの間の領域はメイン基板1のスリット分割部5(図4参照)として形成されている。同様に、立ち基板2の延在方向に関して、複数(ここでは2つ)の支持部4が互いに間隔をあけて形成され、それぞれの間の領域は立ち基板2の支持部分割部6(図5参照)として形成されている。
図2は図1中の矢印が示す方向から本実施の形態の立体型プリント配線板100を見たときの構成を示す図である。また図3は図1中のIII−III線に沿う部分の断面態様を示す図である。図4は本実施の形態のメイン基板1の一方の第1主表面1aを平面視した態様を示す図である。図5は本実施の形態の立ち基板2を一方の第2主表面2a側および他方の第2主表面2b側のそれぞれから平面視した態様を示す図である。図2〜図5を参照して、本実施の形態の立体型プリント配線板100は、メイン基板1の一方の第1主表面1aの、特にスリット3に隣接する領域にメイン基板電極11(第1電極)が、立ち基板2の特に支持部4に立ち基板電極12(第2電極)が、それぞれ形成されている。メイン基板1のメイン基板電極11と、立ち基板2の立ち基板電極12とが、はんだSDにより互いに接合される。これによりメイン基板1と立ち基板2とが互いに接合され、一体として固定されている。
より具体的には、メイン基板電極11は、特に前方側スリット3aに隣接する領域に形成される前方側メイン基板電極11aと、特に後方側スリット3bに隣接する領域に形成される後方側メイン基板電極11bとを有している。立ち基板電極12は、特に前方側支持部4aに形成される前方側立ち基板電極12aと、特に後方側支持部4bに形成される後方側立ち基板電極12bとを有している。
特に図4を参照して、さらにメイン基板電極11は、前方側メイン基板電極11a、後方側メイン基板電極11bともに、スリット3の延在方向に交差する幅方向に関する一方側(図4の上側)と、当該一方側と反対側の他方側(図4の下側)との双方に複数対形成されている。言い換えれば、スリット3の一方側とはスリット3に挿入される立ち基板2の一方の第2主表面2aが配置される側であり、スリット3の他方側とはスリット3に挿入される立ち基板2の他方の第2主表面2bが配置される側である。
つまり前方側メイン基板電極11aは、上記一方側に形成される一方側前方側メイン基板電極11a1と、上記他方側に形成される他方側前方側メイン基板電極11a2とを有している。同様に後方側メイン基板電極11bは、上記一方側に形成される一方側後方側メイン基板電極11b1と、上記他方側に形成される他方側後方側メイン基板電極11b2とを有している。一方側前方側メイン基板電極11a1および他方側前方側メイン基板電極11a2はメイン基板1の一方の第1主表面1aにてスリット3の延在方向に沿うように複数、互いに間隔をあけて並んでいる。同様に一方側後方側メイン基板電極11b1および他方側後方側メイン基板電極11b2はメイン基板1の一方の第1主表面1aにてスリット3の延在方向に沿うように複数、互いに間隔をあけて並んでいる。一方側前方側メイン基板電極11a1および他方側前方側メイン基板電極11a2、ならびに一方側後方側メイン基板電極11b1および他方側後方側メイン基板電極11b2は、互いに対をなすように同数ずつ形成されることが好ましい。
特に図5(A),(B)を参照して、さらに立ち基板電極12は、前方側立ち基板電極12a、後方側立ち基板電極12bともに、立ち基板2の一方の第2主表面2a(図5(A)参照)と他方の第2主表面2b(図5(B)参照)との双方に複数対形成されている。つまり前方側立ち基板電極12aは、一方の第2主表面2aに形成される一方側前方側立ち基板電極12a1と、他方の第2主表面2bに形成される他方側前方側立ち基板電極12a2とを有している。同様に後方側立ち基板電極12bは、一方の第2主表面2aに形成される一方側後方側立ち基板電極12b1と、他方の第2主表面2bに形成される他方側後方側立ち基板電極12b2とを有している。一方側前方側立ち基板電極12a1および他方側前方側立ち基板電極12a2は、立ち基板2がスリット3に挿入された状態においてスリット3の延在方向に沿うように複数、互いに間隔をあけて並んでいる。同様に一方側後方側立ち基板電極12b1および他方側後方側立ち基板電極12b2は、立ち基板2がスリット3に挿入された状態においてスリット3の延在方向に沿うように複数、互いに間隔をあけて並んでいる。一方側前方側立ち基板電極12a1および他方側前方側立ち基板電極12a2、ならびに一方側後方側立ち基板電極12b1および他方側後方側立ち基板電極12b2は、互いに対をなすように同数ずつ形成されることが好ましい。
図3に示すように、以上のように形成されたメイン基板1の一方側のメイン基板電極としての一方側前方側メイン基板電極11a1と、立ち基板2の一方の第2主表面2a上の立ち基板電極としての一方側前方側立ち基板電極12a1とは、はんだにより互いに電気的に接合されている。以下同様に、メイン基板1の他方側のメイン基板電極としての他方側前方側メイン基板電極11a2と、立ち基板2の他方の第2主表面2b上の立ち基板電極としての他方側前方側立ち基板電極12a2とは、はんだにより互いに電気的に接合されている。その他図示されないがさらに同様に、メイン基板1の一方側の一方側後方側メイン基板電極11b1と、立ち基板2の一方の第2主表面の一方側後方側立ち基板電極12b1とは、はんだにより互いに電気的に接合されている。さらにメイン基板1の他方側の他方側後方側メイン基板電極11b2と、立ち基板2の他方の第2主表面の他方側後方側立ち基板電極12b2とは、はんだにより互いに電気的に接合されている。
以上より、一方側のメイン基板電極11a1,11b1および一方の第2主表面2aの立ち基板電極12a1,12b1とは互いに異なる電位となり得るようにはんだにより互いに電気的に接合されている。他方側のメイン基板電極11a2,11b2と、他方の第2主表面の立ち基板電極12a2,12b2とは互いに異なる電位となり得るようにはんだにより互いに電気的に接合されている。これにより一方の第2主表面2a側の各電極と他方の第2主表面2b側の各電極とを繋ぐ電気回路を構成することができる。図3に示すように、立体型プリント配線板100においては、一方の第1主表面1aが下側を向き、メイン基板1の下側の領域にてはんだSDによる接合がなされることが好ましい。
本実施の形態の立体型プリント配線板100においては、たとえばこれを図1の上方から見たときに、支持部4の寸法に比べてそれが挿入されるスリット3の寸法の方が大きくなっている。すなわち図2を参照して、たとえばスリット3の延在方向に関する前方側スリット3aの寸法3Laは、同方向に関する前方側支持部4aの寸法4Laよりも大きくなっており、同方向に関する後方側スリット3bの寸法3Lbは、同方向に関する後方側支持部4bの寸法4Lbよりも大きくなっている。このため当該延在方向に関して、前方側スリット3aの内側の壁面としての端部と前方側支持部4aの端部との間にはクリアランスが生じている。
また図3を参照して、スリット3の幅方向に関する前方側スリット3aの幅(図3の左右方向寸法)は、立ち基板2の厚みよりも大きくなっており、前方側スリット3aの内壁面と一方の第2主表面2a(他方の第2主表面2b)との間にクリアランスが生じている。
図2に示すように、本実施の形態の立体型プリント配線板100においては、特にスリット3の内部において、スリット3と立ち基板2とが接触し両者が互いに拘束および固定される拘束点7が形成されている。この拘束点7は、スリット3の延在方向に関して複数並ぶスリット3の列全体の、延在方向に関する一方向の端部3e1またはその反対側の他方向の端部3e2以外の位置としての内側端部3e3に形成されている。言い換えれば、拘束点7は、スリット3の延在方向に関して複数並ぶスリット3の列のうち、互いに隣り合う1対のスリット3の端部である内側端部3e3のいずれかにある。拘束点7以外の部分においては、スリット3と立ち基板2とは接触しておらず、両者間に間隙が生じている。つまりスリット3の一方向の端部3e1と支持基板4との間、および他方向の端部3e2と支持基板4との間は、互いに接触していない。
なお、スリット3と立ち基板2との拘束点7は、図2の左右方向すなわち複数の立ち基板電極12が並ぶ方向に関する中央の位置にあることがより好ましい。拘束点7は、上記立ち基板電極12が並ぶ方向に関するメイン基板1の中央の位置からの距離が、上記並ぶ方向に関するメイン基板1の寸法の10%以内の位置に形成されることが好ましい。
すなわち図2での複数並ぶスリット3の列とは、図の左右方向に並ぶ2つのスリット3の列を意味する。その列全体の中での延在方向に関する一方向の端部3e1とは、2つ並ぶスリット3の列全体の中でスリット3が最も一方向側(図2の左側)に配置された位置としての端部である。また他方向の端部3e2とは、2つ並ぶスリット3の列全体の中でスリット3が最も他方向側(図2の右側)に配置された位置としての端部である。内側端部3e3とは、複数のスリット3のいずれかの、延在方向に関する端部のうち、一方向の端部3e1および他方向の端部3e2以外の端部、すなわち一方向の端部3e1と他方向の端部3e2との間に挟まれた位置にある、いずれかのスリット3のいずれかの方向の端部である。
ただし図2においては、一方向の端部3e1とは後方側スリット3bの図2の左側の端部、他方向の端部3e2とは前方側スリット3aの図2の右側の端部、内側端部3e3とは前方側スリット3aの図2の左側の端部を意味するものとする。なお同様に図2においては、複数(2つ)の支持部4が図の左右方向に並ぶことにより、支持部4の列を形成している。
図2においては、前方側スリット3aのうち最も後方側スリット3bに近い位置の端部において、当該前方側スリット3aと前方側支持部4aとが延在方向に関して互いに接触している。これにより前方側スリット3aの最後部としての端部である内側端部3e3が拘束点7を構成している。
図2に示すように、複数のスリット3のそれぞれは、複数の支持部4のそれぞれを挿入している。すなわち前方側スリット3aは前方側支持部4aを、後方側スリット3bは後方側支持部4bを、挿入している。複数のスリット3のうち一方向の端部3e1側に配置される第1のスリットとしての後方側スリット3bと、複数の支持部4のうち一方向の端部3e1側に配置され第1のスリットに挿入される第1の支持部としての後方側支持部4bとの、延在方向に関する寸法の差は、3Lb−4Lbである。また複数のスリット3のうち上記第1のスリット以外の第2のスリットとしての前方側スリット3aと、複数の支持部4のうち第1の支持部以外の第2の支持部としての前方側支持部4aとの、延在方向に関する寸法の差は、3La−4Laである。本実施の形態においては、3Lb−4Lbの値は3La−4Laの値と異なっており、特にここでは3Lb−4Lbの方が3La−4Laよりも大きくなっている。
次に、本実施の形態の立体型プリント配線板の製造方法について、図4〜図7を用いて説明する。
再度図4を参照して、メイン基板1が準備される。メイン基板1は、たとえば一般公知のガラスエポキシ基材により形成されてもよい。しかしメイン基板1はこれに限らず、たとえばガラスクロス、ガラス不織布、紙基材からなる群から選択されるいずれかに、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂からなる群から選択されるいずれかの材料を含浸させた材料により形成されてもよい。あるいはメイン基板1はセラミックスからなる基材により形成されてもよい。
メイン基板1には、一般公知の写真製版技術(露光現像工程およびエッチング)またはレーザー加工機を用いた除去加工により、上記基材が部分的に除去され、一方の第1主表面1aから他方の第1主表面1bに達するスリット3が形成される。スリット3はその延在方向に関して複数に分割されており、ここではスリット分割部5を挟むように、前方側スリット3aおよび後方側スリット3bの2つに分割されている。
メイン基板1の一方の第1主表面1aには、複数のメイン基板電極11としての一方側前方側メイン基板電極11a1、他方側前方側メイン基板電極11a2、一方側後方側メイン基板電極11b1および他方側後方側メイン基板電極11b2が、形成される。また2つ並ぶスリット3には、その列全体の延在方向(図4の左右方向)に関する一方向の端部3e1、他方向の端部3e2、および内側端部3e3が、上記のように形成されている。
再度図5(A),(B)を参照して、メイン基板1と接合可能な立ち基板2が準備される。立ち基板2もメイン基板1と同様の基材により形成されることが好ましい。
立ち基板2の下側の領域に形成される支持部4は、図5の左右方向(挿入されるスリット3の延在方向)に関して複数に分割されており、ここでは支持部分割部6を挟むように、前方側支持部4aおよび後方側支持部4bの2つに分割されている。
支持部4が形成される領域は、立ち基板2の延在方向(図5の左右方向)に関する端部よりも少し内側の領域であり、立ち基板2の延在方向の端部と支持部4の最も当該端部に近い最外面との間には段差Sが形成されている。この段差Sは、立ち基板2がスリット3に挿入された際に立ち基板2をメイン基板1の主表面上に接触するようセットするためのストッパとなる。
図6を参照して、メイン基板1のスリット3内に立ち基板2が挿入される。このとき、メイン基板1の他方の第1主表面1bを上側、一方の第1主表面1aを下側にして、上側である他方の第1主表面1b側から、支持部4がスリット3内を通り抜けるように挿入される。これにより、立ち基板2のたとえば一方の第2主表面2aなどは、メイン基板1の一方の第1主表面1aなどと交差する(たとえば直交する)。なお支持部4に形成される複数の立ち基板電極12のそれぞれは、スリット3を通り抜けてメイン基板1の一方の第1主表面1aよりも下側の領域にて露出するようにされる。
次に上記のように立ち基板2が挿入された状態を保ちながら、当該メイン基板1および立ち基板2がセットされたものに対して、フローはんだ付け工程がなされる。このフローはんだ付け工程においては、まず上記メイン基板1および立ち基板2のうち、特に一方の第1主表面1aおよびそれよりも下側の支持部4に相当する領域が、図示されない槽内の溶融はんだに浸漬され、溶融はんだに濡れる。ここで溶融はんだとしては、たとえば一般に用いられるSn−3.0Ag−0.5Cuの合金材料が用いられてもよい。しかしこれに限らず当該溶融はんだとしてはSn−Cu系はんだ、Sn−Bi系はんだ、Sn−In系はんだ、Sn−Sb系はんだ、Sn−Pb系はんだからなる群から選択されるいずれかが用いられてもよい。そのように溶融はんだ(特に上方へ噴き出す噴流はんだ)に浸漬された状態で、当該メイン基板1および立ち基板2は、図6中の矢印Fに示す方向に流される。
これにより、たとえば図3に示すように、メイン基板1の一方の第1主表面2aにてスリット3の延在方向に沿うように複数形成されたメイン基板電極11(11a)と、立ち基板2の一方の第2主表面2aおよび他方の第2主表面2bにてスリット3の延在方向に沿うように複数形成された立ち基板電極12(12a)とが、はんだSDで互いに接合される。図示されないが、同様に後方側メイン基板電極11bと後方側立ち基板電極12bともはんだSDで互いに接合される。
このとき、メイン基板1および立ち基板2は、それらの延在方向であるスリット3の延在方向が、メイン基板1および立ち基板2の搬送方向である上記矢印Fに示す方向に沿うように、はんだ槽内にて設置され、その状態を保ちながら両基板が搬送される。つまり前方側スリット3aは後方側スリット3bに比べて槽内での流路の前方を流れることになり、前方側スリット3aは後方側スリット3bよりも先にはんだ付け工程が進むこととなる。前方側支持部4aについても同様に、後方側支持部4bよりも先に流路の前方を進み先にはんだ付け工程が進む。このためここでは前方側または後方側の語を用いて分割された各スリットおよび支持部を表記している。
上記の図6は、スリット3に立ち基板2の支持部4が挿入されフローはんだ付け工程にて矢印Fが示す方向に沿って搬送され始める時の状態を、図2と同じ方向から見た態様を示している。これに対して図7は、フローはんだ付け工程によりメイン基板1および立ち基板2が搬送され続けた後の状態を、図2と同じ方向から見た態様を示しており、立体型プリント配線板100の完成品の態様を示している。図6に示すように、支持部4のスリット3への挿入当初においては、各基板の延在方向に関して、前方側支持部4aは前方側スリット3aの他方向の端部3e2およびその反対側の内側端部3e3のいずれにも接しないように、他方向の端部3e2と内側端部3e3との間の領域に収まっている。これは延在方向の前方側支持部4aの寸法4Laが前方側スリット3aの寸法3Laより大きく、両者の差としてクリアランスCaを有するためである。
同様に、支持部4のスリット3への挿入当初においては、各基板の延在方向に関して、後方側支持部4bは後方側スリット3bの一方向の端部3e1およびその反対側の内側端部3e4のいずれにも接しないように、一方向の端部3e1と内側端部3e4との間の領域に収まっている。これは延在方向の後方側支持部4bの寸法4Lbが後方側スリット3bの寸法3Lbより大きく、両者の差としてクリアランスCbを有するためである。なおここで内側端部3e4とは、後方側スリット3bの、基板の搬送方向に関する最も前方側の端部を意味する。
複数のスリット3のうちフローはんだ付け工程にてメイン基板1が搬送される方向における最後部に配置される第1のスリットとしての後方側スリット3bと、複数の支持部4のうち最後部に配置され第1のスリットに挿入される第1の支持部としての後方側支持部4bとの延在方向の寸法の差は、図6のクリアランスCbである。また複数のスリット3のうち上記第1のスリット以外の第2のスリットとしての前方側スリット3aと、複数の支持部4のうち第1の支持部以外の第2の支持部としての前方側支持部4aとの延在方向の寸法の差は、図6のクリアランスCaである。本実施の形態においては、上記クリアランスCbがクリアランスCaよりも大きくなるように、各部の寸法が調整されている。なお図6においてはクリアランスCa,Cbは支持部4の左右側に2カ所ずつ形成されるが、ここではこれら2か所のクリアランスCaの寸法の和をクリアランスCa、2か所のクリアランスCbの寸法の和をクリアランスCbと考えることとする。
なお図6に示すように、本実施の形態においては、延在方向に関する前方側スリット3aの寸法3Laと後方側スリット3bの寸法3Lbとは(ほぼ)等しく、延在方向に関する前方側支持部4aの寸法4Laは後方側支持部4bの寸法4Lbより大きい。その結果として本実施の形態においては、上記クリアランスCbがクリアランスCaよりも大きくなっている。また図6においては、前方側支持部4aの延在方向に関する最も前方側の端部である支持端部3e5と後方側支持部4bの延在方向に関する最も前方側の端部である支持端部3e6との距離は、前方側スリット3aの延在方向に関する上記他方向の端部3e2と後方側スリット3bの延在方向に関する上記最も前方側の内側端部3e4との距離と等しいことが好ましい。
ところが図7を参照して、はんだ槽内の搬送工程が進むと、立ち基板2がメイン基板1に比べ、各基板の流れる矢印Fの方向に対して相対的に後方へ流される。これは立ち基板2が鉛直方向に沿うように延びているために、水平方向に沿って配置されるメイン基板1よりも、はんだ槽内の噴流はんだから、その基板の流れる方向と反対向きの抵抗力を受けやすいためである。その結果、内側端部3e3と前方側支持部4aの最後部(図6の支持端部3e5)とが互いに接触し、メイン基板1のスリット3と立ち基板2とが接触、拘束および固定される拘束点7が形成される。この拘束点7は、延在方向に関して複数並ぶスリット3の列全体の延在方向に関する一方向の端部3e1、およびその反対側の他方向の端部3e2以外の位置に形成される。言い換えれば、拘束点7は、延在方向に関して複数並ぶスリット3の列のうち、互いに隣り合う1対のスリット3の端部である内側端部3e3のいずれかに、スリット3と立ち基板2とが接触するように形成される。
したがって一方向の端部3e1および他方向の端部3e2の間にある拘束点7において、メイン基板1と立ち基板2とは互いに接触および固定されて一体となり、立体型プリント配線板100が形成される。またそのように拘束点7が形成された状態で、溶融はんだによりメイン基板電極11と立ち基板電極12とがそれぞれ図3に示すように接合される。
なお上記のように、ここでは支持端部3e5,3e6は最も一方向側(図6の左側)と考えてもよく、他方向側(図6の右側)の端部として考えてもよいものとする。
次に、図8〜図10の比較例、および図11〜図12を参照しながら、本実施の形態の作用効果を説明する。
図8は比較例のメイン基板111の一方の第1主表面1aを平面視した態様を示す図である。図8を参照して、比較例における立体型プリント配線板を構成するメイン基板111は、本実施の形態のメイン基板1と大筋で同様の構成を有するため同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし比較例のメイン基板111は、スリット33が複数に分割されておらず、その延在方向に関して一続きとなっている。ただし本実施の形態のメイン基板1における複数のスリット3の間のスリット分割部5に相当する分割部相当領域55にはメイン基板電極11が形成されていない。本実施の形態の分割されたスリット3のそれぞれに隣接するよう配置されるメイン基板電極11と同様の態様で、スリット33の延在する方向に関する分割部相当領域55以外の領域に隣接する領域に、メイン基板電極11が形成されている。
図9は比較例の立ち基板222を一方の第2主表面2a側および他方の第2主表面2b側のそれぞれから平面視した態様を示す図である。図9を参照して、比較例における立体型プリント配線板を構成する立ち基板222は、本実施の形態の立ち基板2と大筋で同様の構成を有するため同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし比較例の立ち基板222は、支持部44が複数に分割されておらず、その延在方向に関して一続きとなっている。ただし本実施の形態の立ち基板2における複数の支持部4の間の支持部分割部6に相当する分割部相当領域66には立ち基板電極12が形成されていない。本実施の形態の分割された支持部4のそれぞれに隣接するよう配置される立ち基板電極12と同様の態様で、支持部44の延在する方向に関する分割部相当領域66以外の領域に隣接する領域に、立ち基板電極12が形成されている。
図10は比較例において本実施の形態の図6および図7の工程と同様に2つの基板を組み合わせたものをはんだ槽内にてフローはんだ付けする工程を示している。図10を参照して、当該比較例においても、本実施の形態と同様に、フローはんだ付けにより、基板の流れる矢印Fの方向に対して、立ち基板222がメイン基板111よりも相対的に後方へ流される。そしてスリット33の延在方向に関する最後部と支持部44の最後部とが互いに接触し、スリット3と立ち基板2とが接触し互いに拘束することでメイン基板1と立ち基板2とを一体として固定する拘束点7が形成される。
仮にこのように拘束点7が形成された状態ではんだ付け工程が完了し、メイン基板111と立ち基板222とが互いに接合された場合、その後に当該立体型プリント配線板を製品として使用し駆動および停止の動作を繰り返させる場合を考える。図10は比較例により形成された立体型プリント配線板を製品として使用し駆動および停止の動作を繰り返させたときの熱歪みの発生について示している。図10を参照して、比較例においても、スリット3と支持部4との拘束点7はそれらの最後部に形成される。上記のように立ち基板222はメイン基板111よりもフローはんだ付け時に後方に流されるためである。この場合、当該立体型プリント配線板が使用されれば、そこに含まれる電子部品および回路パターンが発熱および冷却を繰り返す。すなわち使用環境下において立体型プリント配線板を構成するメイン基板111および立ち基板222は、その発熱および冷却の温度サイクルにより、熱膨張および熱収縮を繰り返すこととなる。
ここで、特にメイン基板111と立ち基板222との基材が異なる場合、それらの線膨張係数の差異により、メイン基板111と立ち基板222との熱膨張量および熱伸縮量に差異が生じる。一方、たとえメイン基板111と立ち基板222との基材が同種であっても、両者の線膨張係数はわずかに異なるため、メイン基板111と立ち基板222との熱膨張量および熱伸縮量に多少の差異が生じる。これは立体型プリント配線板の製造時の残存銅率のばらつきと、基材のロット間のばらつきとなどに起因する。
上記のように、立体型プリント配線板においては拘束点7においてメイン基板と立ち基板とが互いに接触および固定される。またメイン基板電極11と立ち基板電極12とがはんだにより接合される部分に加わる熱歪みは、拘束点7からの距離に比例して大きくなる。このため、拘束点7からスリット3の延在方向に関して最も離れているメイン基板電極11と立ち基板電極12との最大歪みはんだ付け部8において、使用環境下における温度サイクルによる熱歪みが最も大きくなる。つまり最大歪みはんだ付け部8は、立体型プリント配線板の使用時に最初に破断する箇所となる。
図11は本実施の形態において上記図6および図7のフローはんだ付け工程がなされた後の、拘束点7と最大歪みはんだ付け部8との形成位置、および拘束点7と最大歪みはんだ付け部8との距離を示している。図12は図10と図11とを並べることにより、比較例と本実施の形態との、拘束点7と最大歪みはんだ付け部8との距離を容易に比較可能としている。
図10〜図12を参照して、比較例においては、拘束点7がスリット3の、矢印Fに示す基板の搬送方向に関する最後部に位置するのに対し、熱歪みが最も大きいはんだ付け部8が上記搬送方向に関するスリット3の最前部の立ち基板電極12の位置に存在する。拘束点7と最大歪みはんだ付け部8との、スリット3の延在方向に関する距離はML1であり、これはメイン基板111の延在方向の大部分の領域を延びるスリット3の延在長さにほぼ等しい。
一方、本実施の形態においては、拘束点7は前方側スリット3aの、矢印Fに示す基板の搬送方向に関する最後部に位置するのに対し、そこから最も離れたはんだ付け部である最大歪みはんだ付け部8は後方側支持部4bの最後部の立ち基板電極12の位置に存在する。拘束点7と最大歪みはんだ付け部8との、スリット3の延在方向に関する距離はML2である。これは上記比較例のように拘束点7がスリット3全体の延在方向に関する一方向の端部に存在する場合における当該距離ML1に比べて大幅に短い。
比較例と本実施の形態とは、延在方向に関するメイン基板、立ち基板、スリット3、メイン基板電極11および立ち基板電極12の寸法および配置は同じである。しかし本実施の形態においては、スリット3および支持部4を延在方向に関して複数に分割させる。これにより、メイン基板1のスリット3と立ち基板2の支持部4とが接触固定する拘束点7を、スリット3および支持部4の列全体の一方向の端部3e1および他方向の端部3e2以外の内側端部3e3に位置させることができる。したがって、図12に示すように、延在方向に関する拘束点7と最大歪みはんだ付け部8との距離ML2を比較例での当該距離ML1よりも短くすることができる。これにより、使用環境下における温度サイクルによる熱歪みを低減することができ、メイン基板電極11と立ち基板電極12とのはんだ接合部を長寿命化させることができる。
上記のように一方向の端部3e1側(フローはんだ付け工程における最後部)の後方側スリット3bと後方側支持部4bとの延在方向の寸法の差Cb=3Lb−4Lbが、それ以外の前方側スリット3aと前方側支持部4aとの延在方向の寸法の差Ca=3La−4Laと異なっている。特にここでは、寸法の差Cb=3Lb−4Lbが寸法の差Ca=3La−4Laよりも大きくなっている。各部分の延在方向の寸法が上記を満たすように制御されることにより、フローはんだ付け工程時に立ち基板2がメイン基板1に対して基板の流れる方向に関して相対的に後方へ移動することにより、上記のように内側端部3e3に拘束点7を形成させやすくなる。
なお図6においては、前方側支持部4aの最も前方側の支持端部3e5と後方側支持部4bの最も前方側の支持端部3e6との距離が、前方側スリット3aの最も前方側の他方向の端部3e2と後方側スリット3bの最も前方側の内側端部3e4との距離と等しければ、確実に内側端部3e3に拘束点7が形成される。この場合には、前方側支持部4aの最後部の支持端部3e5と後方側支持部4bの最後部の支持端部3e6との距離が前方側スリット3aの最後部である内側端部3e3と後方側スリット3bの最後部である一方向の端部3e1との距離よりも短くなるために、一方向の端部3e1に後方側支持部4bの最後部である支持端部3e6が接触することができなくなるためである。
次に、図13および図14を用いて、本実施の形態の変形例について説明する。
図13は本実施の形態の第1変形例において、図6と同様にフローはんだ付け工程がされる態様を示している。図13を参照して、本実施の形態の第1変形例における立体型プリント配線板101は、上記の本実施の形態の立体型プリント配線板100と大筋で同様の構成を有するため同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし立体型プリント配線板101においては、延在方向に関する前方側支持部4aの寸法4Laは後方側支持部4bの寸法4Lbと(ほぼ)等しく、延在方向に関する後方側スリット3bの寸法3Lbが前方側スリット3aの寸法3Laよりも大きい。この点において図13は、延在方向に関する前方側スリット3aの寸法3Laと後方側スリット3bの寸法3Lbとは(ほぼ)等しく、延在方向に関する前方側支持部4aの寸法4Laは後方側支持部4bの寸法4Lbより大きい図6の立体型プリント配線板100の構成と異なっている。なお図13においても図6と同様に、前方側支持部4aの最も前方側の支持端部3e5と後方側支持部4bの最も前方側の支持端部3e6との距離が、前方側スリット3aの最も前方側の他方向の端部3e2と後方側スリット3bの最も前方側の内側端部3e4との距離と等しいことが好ましい。
その結果として当該立体型プリント配線板101においても、立体型プリント配線板100と同様に、クリアランスCbがクリアランスCaよりも大きくなっている。このような構成であっても、立体型プリント配線板100と同様に、フローはんだ付け工程時に立ち基板2がメイン基板1に対して基板の流れる方向に関して相対的に後方へ移動することにより、上記のように内側端部3e3に拘束点7を形成させやすくなる。
図14は本実施の形態の第2変形例において、図6と同様にフローはんだ付け工程がされる態様を示している。図14を参照して、本実施の形態の第2変形例における立体型プリント配線板102は、上記の本実施の形態の立体型プリント配線板100と大筋で同様の構成を有するため同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。
立体型プリント配線板102においては、延在方向に関する前方側スリット3aの寸法3Laは後方側スリット3bの寸法3Lbと(ほぼ)等しく、延在方向に関する前方側支持部4aの寸法4Laは後方側支持部4bの寸法4Lbと(ほぼ)等しい。このためクリアランスCaとクリアランスCbとの値は(ほぼ)等しい。またスリット3の延在方向に関する後方側スリット3bの中心線3Obと後方側支持部4bの中心線4Obとを揃えたときに、スリット3の延在方向に関する前方側スリット3aの中心線3Oaに対して、前方側支持部4aの中心線4Oaが、矢印Fの搬送方向に対する後方側にずれるように前方側支持部4aが形成されている。そのような位置関係となるように、分割された各スリット3および支持部4が設計されている。
図14に示すように、ここでは前方側スリット3aと前方側支持部4aとの延在方向の寸法の差の全体としてのクリアランスCaを、前方側支持部4aの前方側のクリアランスCa1と、前方側支持部4aの後方側のクリアランスCa2との和であると考える。同様にここでは後方側スリット3bと後方側支持部4bとの延在方向の寸法の差の全体としてのクリアランスCbを、後方側支持部4bの前方側のクリアランスCb1と、後方側支持部4bの後方側のクリアランスCb2との和であると考える。上記のように設計されることにより、CaとCbとの値は等しいが、Ca2の値をCb2の値よりも小さくすることができる。その結果、確実に内側端部3e3に拘束点7を形成することができる。この場合には、前方側支持部4aの最後部の支持端部3e5と後方側支持部4bの最後部の支持端部3e6との距離が前方側スリット3aの最後部である内側端部3e3と後方側スリット3bの最後部である一方向の端部3e1との距離よりも短くなり、一方向の端部3e1に後方側支持部4bの最後部である支持端部3e6が接触することができなくなるためである。
以上のように、クリアランスCbがクリアランスCaよりも大きいことは、フローはんだ付け工程にて内側端部3e3に拘束点7を形成させるうえで有利になる。しかしより確実に内側端部3e3に拘束点7を形成させる観点からは、後方側支持部4bの支持端部3e6と前方側支持部4aの支持端部3e5との距離が、後方側スリット3bの一方向の端部3e1と前方側スリット3aの内側端部3e3との距離よりも短くなるようにすることがより好ましい。このようにするためには、フローはんだ付け工程において、メイン基板1の搬送方向における最後部の後方側支持部4bの支持端部3e6とそれ以外の前方側支持部4aの最後部の支持端部3e5との距離が、最後部の後方側スリット3bの一方向の端部3e1とそれ以外の前方側スリット3aの内側端部3e3との距離よりも短くなるようにすることがより好ましい。
図15(A)を参照して、たとえば図13の本実施の形態の一例のように、4La=4Lb、3Lb>3Laである場合に、後方側支持部4bの最後部の支持端部3e6と前方側支持部4aの最後部の支持端部3e5との距離S4が、後方側スリット3bの一方向の端部3e1と前方側スリット3aの内側端部3e3との距離S3よりも短くなっている。この場合には上記のようにクリアランスCbがクリアランスCaより大きくなれば、内側端部3e3に拘束点7を形成可能である。
図15(B)を参照して、この例においては距離S4が距離S3よりも長くなっている。この場合にはたとえクリアランスCbがクリアランスCaより大きくても、一方向の端部3e1に拘束点7が形成される。この場合、拘束点7から最も離れた電極のはんだ接合部までの距離が図15(A)に比べて長くなる。しかし拘束点7とそこから最も離れたはんだ接合部との間にスリット分割部5および支持部分割部6を有するため、少なくとも図10の比較例に比べれば最大歪みはんだ付け部での熱歪みを小さくすることが期待できる。
図15(C)を参照して、この例においては距離S4が距離S3より短くなっている。この場合にはたとえクリアランスCbがクリアランスCaより小さくても、内側端部3e3に拘束点7を形成可能である。
実施の形態2.
図16〜図19のそれぞれは実施の形態1の図4〜図7に対応する。そこで本実施の形態の立体型プリント配線板の製造方法について図16〜図19を用いて説明する。なお以下において、実施の形態1と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態1と重複する内容についてはその説明を省略する。
図16を参照して、本実施の形態において準備されるメイン基板1は、大筋で図4に示す実施の形態1のメイン基板1と同様であるが、スリット3が、前方側スリット3aと後方側スリット3bとに加え、両者の間に中間スリット3cを有している点において異なっている。図16に示すように中間スリット3cは、メイン基板1の幅方向に関する寸法は前方側スリット3aおよび後方側スリット3bとほぼ等しいが、メイン基板1の延在方向に関する寸法は前方側スリット3aおよび後方側スリット3bより短くなっている。しかし本実施の形態のメイン基板1はこのような態様に限られない。
図16において複数(3つ)並ぶスリット3の列全体の延在方向に関する一方向の端部3e1および他方向の端部3e2は、実施の形態1と同様にそれぞれ後方側スリット3bの図16の左側の端部、前方側スリット3aの図16の右側の端部である。図16における内側端部3e3は一方向の端部3e1と他方向の端部3e2との間に配置される点においては実施の形態1と同様であるが、中間スリット3cの一方向側(図16の左側)の端部である。また内側端部3e4は後方側スリット3bの他方向側(図16の右側)の端部である。
図17(A),(B)を参照して、本実施の形態において準備される立ち基板2は、大筋で図5に示す実施の形態1の立ち基板2と同様であるが、支持部4が、前方側支持部4aと後方側支持部4bとに加え、両者の間に中間支持部4cを有している点において異なっている。中間支持部4cは、立ち基板2の厚み方向に関する寸法は前方側支持部4aおよび後方側支持部4bとほぼ等しいが、立ち基板2の延在方向に関する寸法は前方側支持部4aおよび後方側支持部4bより短くなっている。しかし本実施の形態の立ち基板2はこのような態様に限られない。
図17における支持端部3e5は、中間支持部4cの延在方向に関する最も一方向側(図17の左側)の端部であり、支持端部3e6は後方側支持部4bの延在方向に関する最も一方向側(図17の左側)の端部である。ただし支持端部3e5,3e6は最も他方向側(図17の右側)の端部として考える場合もある。
図18を参照して、図16および図17に示すメイン基板1および立ち基板2の延在方向が矢印Fに示す方向に沿うようにセットされ、その状態を維持しながらフローはんだ付け工程により搬送される。その搬送方向に関する前方側に前方側スリット3aが、後方側に後方側スリット3bが配置された状態で搬送される。この点は実施の形態1と同様である。またメイン基板1および立ち基板2の搬送された後の状態は、図19に示されている。
図18に示すように、支持部4のスリット3への挿入当初においては、クリアランスCa=3La−4LaおよびクリアランスCb=3Lb−4Lbのみならず、中間スリット3cの延在方向の寸法3Lcと中間支持部4cの延在方向の寸法4Lcとの差によるクリアランスCc=3Lc−4Lcを有する。なおここでは、3La=3Lb、4La=4Lbとなっている。
本実施の形態においては、クリアランスCbおよびクリアランスCaが、クリアランスCcよりも大きくなっている。また図18においては、中間支持部4cの延在方向に関する最も前方側の端部である支持端部3e5と後方側支持部4bの延在方向に関する最も前方側の端部である支持端部3e6との距離は、中間スリット3cの延在方向に関する最も前方側の端部と後方側スリット3bの延在方向に関する上記最も前方側の内側端部3e4との距離と等しいことが好ましい。
図19は、フローはんだ付け工程によりメイン基板1および立ち基板2が搬送され続けた後の状態を、図2と同じ方向から見た態様を示しており、立体型プリント配線板200の完成品の態様を示している。図19を参照して、このようにすれば、立ち基板2がメイン基板1に比べて搬送方向Fに対し相対的に後方へ流される。その結果、中間スリット3cの内側端部3e3と前方側支持部4aの最後部(図19の支持端部3e5)とが互いに接触し、メイン基板1のスリット3と立ち基板2とが接触、拘束および固定される拘束点7が形成される。この拘束点7は、延在方向に関して複数並ぶスリット3の列全体の延在方向に関する一方向の端部3e1、およびその反対側の他方向の端部3e2以外の位置に形成される。
以上のように、本実施の形態の立体型プリント配線板200においては、メイン基板1における複数に分割されたスリット3のうち、一方向の端部3e1側の後方側スリット3bと他方向の端部3e2側の前方側スリット3aとの間に形成された中間スリット3cを備えている。また本実施の形態においては、立ち基板2における複数に分割された支持部4のうち、一方向の端部3e1側の後方側支持部4bと他方向の端部3e2側の前方側支持部4aとの間に形成され、中間スリット3cに挿入される中間支持部4cを備えている。拘束点7は、中間スリット3cと中間支持部4cとの接触により形成されている。
次に本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態のように中間スリット3cおよび中間支持部4cをさらに備える構成であったとしても、中間スリット3cと中間支持部4cとの接触により拘束点7を形成することができれば、実施の形態1と同様に(図12参照)、延在方向に関する拘束点7と最大歪みはんだ付け部8との距離を、たとえばスリット3および支持部4が分割されない場合に比べて短くすることができる。上記のように各部の寸法およびクリアランスが制御されることにより、中間スリット3cと中間支持部4cとの接触により拘束点7を形成することができる。
次に、図20を参照して、本実施の形態の変形例について説明する。
図20は本実施の形態の変形例において、図18と同様にフローはんだ付け工程がされる態様を示している。図20を参照して、本実施の形態の変形例における立体型プリント配線板201は、上記の本実施の形態の立体型プリント配線板200と大筋で同様の構成を有するため同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。
立体型プリント配線板201においては、クリアランスCbをクリアランスCcより大きくし、スリット3の延在方向に関する後方側スリット3bの中心線3Obと後方側支持部4bの中心線4Obとを揃えている。このときにスリット3の延在方向に関する中間スリット3cの中心線3Ocに対して、中間支持部4cの中心線4Ocが、矢印Fの搬送方向に対する後方側にずれるように中間支持部4cが形成されている。そのような位置関係となるように、分割された各スリット3および支持部4が設計されている。
このようにすれば、確実に内側端部3e3に拘束点7を形成することができる。この場合には、中間支持部4cの最後部の支持端部3e5と後方側支持部4bの最後部の支持端部3e6との距離が中間スリット3cの最後部である内側端部3e3と後方側スリット3bの最後部である一方向の端部3e1との距離よりも短くなり、一方向の端部3e1に後方側支持部4bの最後部である支持端部3e6が接触することができなくなるためである。
本実施の形態において確実に内側端部3e3に拘束点7を形成するためには、フローはんだ付け工程において、メイン基板1の搬送方向における最後部の後方側支持部4bの支持端部3e6とそれ以外の中間支持部4cの最後部の支持端部3e5との距離が、最後部の後方側スリット3bの一方向の端部3e1とそれ以外の中間スリット3cの内側端部3e3との距離よりも短くなるようにすることがより好ましい。
図21(A),(B),(C)は本実施の形態を総括説明するものである。ただしこれらは図15(A),(B),(C)の前方側支持部4aを中間支持部4cに、前方側スリット3aを中間スリット3cに置き換えただけであり、他の部分は基本的に図15(A),(B),(C)と同様であるため詳細な説明を省略する。図21(A),(C)の場合には内側端部3e3に拘束点7を形成可能であるが、図21(B)の場合には一方側の端部3e1に拘束点7が形成される。
実施の形態3.
図22および図23のそれぞれは実施の形態1の図4および図5に対応し、図24は実施の形態1の図7に対応する。図22、図23および図24を参照して、本実施の形態の立体型プリント配線板300およびその製造方法は、基本的には図4、図5および図7に示す実施の形態1の立体型プリント配線板100およびその製造方法に準ずる。このため同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし本実施の形態においては、その製造方法において、フローはんだ付け工程時に搬送方向後側となる後方側スリット3bに隣接する複数のメイン基板電極11のうち後方側スリット3bの最後部に配置されるものが、それ以外のメイン基板電極11よりも平面積が大きいメイン基板拡大電極11b3として形成されている。また同様に、後方側支持部4bの最後部に配置される立ち基板電極12が、それ以外の立ち基板電極12よりも平面積が大きい立ち基板拡大電極12b3として形成されている。メイン基板拡大電極11b3は、それ以外の各メイン基板電極11(前方側メイン基板電極11aおよび後方側メイン基板電極11b)よりも20%以上平面積が大きいことが好ましい。同様に立ち基板拡大電極12b3は、それ以外の各立ち基板電極12(前方側立ち基板電極12aおよび後方側立ち基板電極12b)よりも20%以上平面積が大きいことが好ましい。
つまり、図24の完成品の立体型プリント配線板300において、複数のメイン基板電極11のうち、搬送方向に関する最後部である一方向の端部3e1に最も近いメイン基板拡大電極11b3は、それ以外のメイン基板電極11よりも平面積が大きい。また複数の立ち基板電極12のうち一方向の端部3e1に最も近い立ち基板拡大電極12b3は、それ以外のメイン基板電極11よりも平面積が大きい。
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
図11からわかるように、搬送方向に関する最後部すなわち一方向の端部3e1に近いメイン基板電極11および立ち基板電極12は、それらのはんだ接合により最大歪みはんだ付け部8となる電極である。すなわちこれらの各電極は、立体型プリント配線板300の使用環境下における温度サイクルによる熱歪みが最も大きく生じる電極である。そこで本実施の形態のように、熱歪みが最も大きく生じる、一方向の端部3e1に最も近いメイン基板電極11および立ち基板電極12をメイン基板拡大電極11b3および立ち基板拡大電極12b3とする。このようにすれば、電極が大きくなった分だけ、最大歪みはんだ付け部8の実際にはんだ接合がされた部分の長さを長くすることができる。このためたとえ当該最大歪みはんだ付け部8に熱歪みに起因する亀裂が生じたとしても、その亀裂の伸展によりはんだ付け部8が完全に破断する可能性を低減することができる。電極の寸法が大きくなる分だけ、完全に破断するために伸展すべき亀裂の長さが長くなるためである。したがって最大歪みはんだ付け部8を長寿命化させることができる。
なお他方向の端部3e2に最も近いメイン基板電極11および立ち基板電極12の接合部における熱歪みが最も大きい場合には、逆に他方向の端部3e2に最も近いメイン基板電極11および立ち基板電極12の平面積を大きくしてもよい。
また上記においては実施の形態1の、2分割されたスリット3および支持部4を有する場合にメイン基板拡大電極11b3および立ち基板拡大電極12b3を適用した例を示している。しかし実施の形態2の、3分割されたスリット3および支持部4を有する場合においてもメイン基板拡大電極11b3および立ち基板拡大電極12b3を適用してもよい。
実施の形態4.
図25および図26のそれぞれは実施の形態1の図4および図7に対応する。そこで本実施の形態の立体型プリント配線板の製造方法について図25〜図26を用いて説明する。なお以下において、実施の形態1と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態1と重複する内容についてはその説明を省略する。
図25および図26を参照して、本実施の形態の立体型プリント配線板400およびその製造方法は、基本的には図4および図7に示す実施の形態1の立体型プリント配線板100およびその製造方法に準ずる。また本実施の形態において準備されるメイン基板1は、大筋で図4に示す実施の形態1のメイン基板1と同様である。しかし本実施の形態のメイン基板1は、複数のメイン基板電極11に隣接する領域に、一方の第1主表面1aから他方の第1主表面1bまでメイン基板1を貫通する複数のVIAホール13が形成されている。この点において本実施の形態は、このようなVIAホール13が形成されない実施の形態1と構成上異なっている。図25においてはVIAホール13は、複数並ぶメイン基板電極11の外側に隣接する領域に形成されている。
VIAホール13は、層間の導通を目的として形成された貫通孔である。複数のVIAホール13の内壁には導体膜14が形成されている。導体膜14は銅の薄膜である。導体膜14の熱伝導率はこれが形成されるメイン基板1を構成する材質(ガラスエポキシ基材、またはエポキシ樹脂などの樹脂材料)の熱伝導率よりも高い。
なお図示を省略しているが、立体型プリント配線板400における立ち基板2は、図5に示す実施の形態1の立ち基板2と同様の構成を有している。
次に、図27〜図30を用いて、本実施の形態の変形例について説明する。図27は本実施の形態の第1変形例における、実施の形態1の図4に対応する。図27を参照して、本実施の形態の第1変形例においては、メイン基板1のVIAホール13は、複数のメイン基板電極11に隣接する領域、すなわち複数並ぶメイン基板電極11のうち隣り合う1対のメイン基板電極11の間に挟まれた領域に形成されている。なおメイン基板電極11が複数並ぶ方向に関する一方および他方の最端部に配置される電極の外側にも、VIAホール13が形成されている。以上により、図27においても、各VIAホール13は、複数のメイン基板電極11に隣接する領域に形成されている。
図28は本実施の形態の第2変形例における、実施の形態1の図4に対応する。図28を参照して、本実施の形態の第2変形例においては、メイン基板1のVIAホール13は、各メイン基板電極11と重畳するように(メイン基板電極11を貫通するように)形成されている。この場合においては、VIAホール13の部分は空洞であるためメイン基板電極11が存在しない。したがって図28の場合においても、VIAホール13は複数のメイン基板電極11の形成される領域に隣接しているといえる。すなわち図28においても、各VIAホール13は複数のメイン基板電極11に隣接する領域に形成されている。
なお図27、図28のいずれの例においても、立ち基板2は図5に示す実施の形態1の立ち基板2と同様の構成を有している。また図27、図28のいずれの例においても、メイン基板1と立ち基板2とが組み合わせられ立体型プリント配線板400とされた態様については、図26と同様である。
図29および図30のそれぞれは本実施の形態の第3変形例における、実施の形態1の図4、図7に対応する。図29および図30を参照して、本実施の形態の第3変形例の立体型プリント配線板401においては、図8〜図10に示す実施の形態1の比較例と同様にスリット33および支持部44が複数に分割されておらずその延在方向に関して一続きとなっている。しかし立体型プリント配線板401においては、図25および図26の立体型プリント配線板400と同様の位置にVIAホール13が複数設けられている。なお図29、図30の例において、立ち基板としては図9の立ち基板222と同様構成のものが用いられている。
本実施の形態のようにVIAホール13が複数形成される場合においては、実施の形態1の比較例と同様にスリット33および支持部44が複数に分割されておらずその延在方向に関して一続きであっても以下に示す一定の作用効果を奏する。次に本実施の形態の作用効果を説明する。
たとえば実施の形態1〜3においては、フローはんだ付け工程において、メイン基板1および立ち基板2が溶融はんだに浸漬される。この浸漬の際に、メイン基板1が熱により第1主表面1a,1bに沿う方向に交差する方向に反り返る。このようにメイン基板1が反った状態ではんだ付けされる。これはメイン基板1のうち溶融はんだに浸漬された面と浸漬されていない面との間で温度差が生じるためである。またメイン基板1のうち溶融はんだに浸漬された面と浸漬されていない面との間で熱膨張率に差が生じるためである。この場合、メイン基板1のうち反りの大きい部分に形成されるメイン基板電極11に付着するはんだ量と、メイン基板1のうち反りの小さい部分に形成されるメイン基板電極11に付着するはんだ量とに差が生じる。これにより、反りの大きい部分のメイン基板電極11と、反りの小さい部分のメイン基板電極11との間で、破断に至るまでの寿命に差が生じる。つまり、複数のメイン基板電極11の間で破断までの寿命に差が生じることにより、メイン基板1と立ち基板2との接合部の信頼性に問題が生じる。特に、高密度化を試みるために、スリット3の長辺方向の寸法を長くした場合に、上記の問題が顕著となる。
そこで本実施の形態のように、メイン基板1の複数のメイン基板電極11に隣接する領域に、一方の第1主表面1aから他方の第1主表面1bまでメイン基板1を貫通する複数のVIAホール13が形成される。VAIホール13の内壁には銅などの導体膜14が形成されている。導体膜14は、メイン基板1の主材料となる樹脂材料よりも、熱伝導率が高い材料からなる。このため、溶融はんだにメイン基板1などを浸漬する際に濡れる部分と濡れない部分との間で温度差が生じることを抑制できる。一方の第1主表面1aから他方の第1主表面1bまで高い熱伝導率により伝熱するためである。これにより、各メイン基板電極11の間で、当該電極を構成するはんだ量を均等にすることができる。したがって、はんだSD(図3参照)による接合部の信頼性に優れた立体型プリント配線板を得ることができる。
なお図25,26に示す立体型プリント配線板400に限らず、図27〜図30の各変形例においても同様の作用効果を奏することができる。つまり本実施の形態のVIAホール13を有する構成は、メイン基板のスリットに立ち基板を挿入してフローはんだ付けする任意の構造に適用可能である。したがって図29,30の立体型プリント配線板401のように、複数に分割されないスリット33および支持部44を有する構成に適用されてもよい。
なお上記においては実施の形態1の構成に対してVIAホール13が形成された例を説明している。しかし実施の形態2,3の構成に対しても上記と同様にVIAホール13が形成された例が適用されてもよい。
上記の各実施の形態、および各実施の形態中に記載された各例は、技術的に矛盾のない範囲で、適宜組み合わせることができる。
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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1,111 メイン基板、1a 一方の第1主表面、1b 他方の第1主表面、2,222 立ち基板、2a 一方の第2主表面、2b 他方の第2主表面、3,33 スリット、3a 前方側スリット、3b 後方側スリット、3c 中間スリット、3e1 一方向の端部、3e2 他方向の端部、3e3,3e4 内側端部、3e5,3e6 支持端部、3Oa,3Ob,3Oc,4Oa,4Ob,4Oc 中心線、4,44 支持部、4a 前方側支持部、4b 後方側支持部、4c 中間支持部、5 スリット分割部、6 支持部分割部、7 拘束点、8 最大歪みはんだ付け部、11 メイン基板電極、11a 前方側メイン基板電極、11a1 一方側前方側メイン基板電極、11a2 他方側前方側メイン基板電極、11b 後方側メイン基板電極、11b1 一方側後方側メイン基板電極、11b2 他方側後方側メイン基板電極、11b3 メイン基板拡大電極、12 立ち基板電極、12a 前方側立ち基板電極、12a1 一方側前方側立ち基板電極、12a2 他方側前方側立ち基板電極、12b 後方側立ち基板電極、12b1 一方側後方側立ち基板電極、12b2 他方側後方側立ち基板電極、12b3 立ち基板拡大電極、13 VIAホール、14 導体膜、55,66 分割部相当領域、100,101,102,200,201,300,400,401 立体型プリント配線板、Ca,Cb クリアランス、SD はんだ。
本発明の立体型プリント配線板は、メイン基板と立ち基板とを備え、メイン基板の第1電極と立ち基板の第2電極とははんだにより接合されている。メイン基板の第1主表面にはスリットが形成されている。立ち基板は第2主表面を有し、立ち基板はスリット内に挿入される支持部を含む。スリットおよび支持部は延在方向に関して複数に分割されている。スリットと立ち基板とが接触する拘束点は、延在方向に関して複数並ぶスリットの列のうち、互いに隣り合う1対のスリットの端部のいずれか一方にある。
本発明の立体型プリント配線板の製造方法は、メイン基板と立ち基板とが準備され、メイン基板の第1電極と立ち基板の第2電極とはフローはんだ付け工程により接合される。メイン基板の第1主表面にはスリットが形成される。立ち基板は第2主表面を有し、スリット内に挿入される支持部が形成される。スリットおよび支持部は延在方向に関して複数に分割される。フローはんだ付け工程においては、スリットの延在方向が、メイン基板および立ち基板の搬送方向に沿うようにメイン基板および立ち基板が設置された状態で立ち基板およびメイン基板が搬送される。これにより、延在方向に関して複数並ぶスリットの列のうち、互いに隣り合う1対のスリットの端部のいずれか一方において搬送方向の後方に、スリットと立ち基板とが接触する拘束点が形成される。
本発明の立体型プリント配線板は、メイン基板と立ち基板とを備え、メイン基板の第1電極と立ち基板の第2電極とははんだにより接合されている。メイン基板の第1主表面にはスリットが形成されている。立ち基板は第2主表面を有し、立ち基板はスリット内に挿入される支持部を含む。複数の第1電極を貫通するように、一方の第1主表面から他方の第1主表面までメイン基板を貫通する複数の貫通孔が形成されている。複数の貫通孔の内壁には導体膜が形成されている。
実施の形態1の立体型プリント配線板の外観の構成を示す概略斜視図である。 図1中の矢印が示す方向IIから図1の立体型プリント配線板を見たときの構成を示す概略正面図である。 図1中のIII−III線に沿う部分の概略断面図である。 実施の形態1の立体型プリント配線板を構成するメイン基板の概略平面図である。 実施の形態1の立体型プリント配線板を構成する立ち基板を一方の第2主表面側から見た概略平面図(A)と、実施の形態1の立体型プリント配線板を構成する立ち基板を他方の第2主表面側から見た概略平面図(B)とである。 実施の形態1の立体型プリント配線板の製造方法の一工程を示す概略正面図である。 実施の形態1の立体型プリント配線板の製造方法の、図6に続く工程を示し、かつ立体型プリント配線板の完成品の外観態様を示す概略正面図である。 比較例の立体型プリント配線板を構成するメイン基板の概略平面図である。 比較例の立体型プリント配線板を構成する立ち基板を一方の第2主表面側から見た概略平面図(A)と、比較例の立体型プリント配線板を構成する立ち基板を他方の第2主表面側から見た概略平面図(B)とである。 比較例の立体型プリント配線板の製造方法の一工程、および拘束点と最大歪みはんだ付け部との位置関係を示す概略正面図である。 実施の形態1の立体型プリント配線板における拘束点と最大歪みはんだ付け部との位置関係を示す概略正面図である。 図10の比較例と図11の実施の形態1との、拘束点と最大歪みはんだ付け部とを比較した概略正面図である。 実施の形態1の第1変形例における立体型プリント配線板の製造方法の一工程を示す概略正面図である。 実施の形態1の第2変形例における立体型プリント配線板の製造方法の一工程を示す概略正面図である。 実施の形態1を総括説明するための、スリットと支持部との寸法および位置の関係の第1例を示す概略図(A)と、上記関係の第2例を示す概略図(B)と、上記関係の第3例を示す概略図(C)とである。 実施の形態2の立体型プリント配線板を構成するメイン基板の概略平面図である。 実施の形態2の立体型プリント配線板を構成する立ち基板を一方の第2主表面側から見た概略平面図(A)と、実施の形態の立体型プリント配線板を構成する立ち基板を他方の第2主表面側から見た概略平面図(B)とである。 実施の形態2の立体型プリント配線板の製造方法の一工程を示す概略正面図である。 実施の形態2の立体型プリント配線板の製造方法の、図18に続く工程を示し、かつ立体型プリント配線板の完成品の外観態様を示す概略正面図である。 実施の形態2の変形例における立体型プリント配線板の製造方法の一工程を示す概略正面図である。 実施の形態2を総括説明するための、スリットと支持部との寸法および位置の関係の第1例を示す概略図(A)と、上記関係の第2例を示す概略図(B)と、上記関係の第3例を示す概略図(C)とである。 実施の形態3の立体型プリント配線板を構成するメイン基板の概略平面図である。 実施の形態3の立体型プリント配線板を構成する立ち基板を一方の第2主表面側から見た概略平面図(A)と、実施の形態の立体型プリント配線板を構成する立ち基板を他方の第2主表面側から見た概略平面図(B)とである。 実施の形態3の立体型プリント配線板の製造方法の一工程を示し、かつ立体型プリント配線板の完成品の外観態様を示す概略正面図である。 実施の形態4の立体型プリント配線板を構成するメイン基板の概略平面図である。 実施の形態4の立体型プリント配線板の製造方法の、図6に続く工程を示し、かつ立体型プリント配線板の完成品の外観態様を示す概略正面図である。 実施の形態4の第1変形例の立体型プリント配線板を構成するメイン基板の概略平面図である。 実施の形態4の第2変形例の立体型プリント配線板を構成するメイン基板の概略平面図である。 実施の形態4の第3変形例の立体型プリント配線板を構成するメイン基板の概略平面図である。 実施の形態4の第3変形例の立体型プリント配線板の製造方法の、図6に続く工程を示し、かつ立体型プリント配線板の完成品の外観態様を示す概略正面図である。
これにより、たとえば図3に示すように、メイン基板1の一方の第1主表面aにてスリット3の延在方向に沿うように複数形成されたメイン基板電極11(11a)と、立ち基板2の一方の第2主表面2aおよび他方の第2主表面2bにてスリット3の延在方向に沿うように複数形成された立ち基板電極12(12a)とが、はんだSDで互いに接合される。図示されないが、同様に後方側メイン基板電極11bと後方側立ち基板電極12bともはんだSDで互いに接合される。

Claims (8)

  1. 一方の第1主表面および前記一方の第1主表面と反対側の他方の第1主表面を有し、前記一方の第1主表面から前記他方の第1主表面に達するスリットが形成されたメイン基板と、
    一方の第2主表面および前記一方の第2主表面と反対側の他方の第2主表面を有し、前記メイン基板と交差するように前記スリット内に挿入され、前記メイン基板と接合された立ち基板とを備え、
    前記一方の第1主表面にて前記スリットの延在方向に沿うように複数形成された第1電極と、前記一方および他方の第2主表面にて前記延在方向に沿うように複数形成された第2電極とは、はんだにより接合されており、
    前記立ち基板は前記スリット内に挿入される支持部を含み、
    前記スリットおよび前記支持部は前記延在方向に関して複数に分割されており、
    前記スリットと前記立ち基板とが接触する拘束点は、前記延在方向に関して複数並ぶ前記スリットの列のうち、互いに隣り合う1対の前記スリットの端部のいずれかにある、立体型プリント配線板。
  2. 前記第1電極は、前記スリットの前記延在方向に交差する幅方向に関する一方側と、前記一方側と反対側の他方側との双方に複数対形成されており、
    前記第2電極は、前記立ち基板の前記一方の第2主表面と前記他方の第2主表面との双方に複数対形成されており、
    前記一方側の前記第1電極および前記一方の第2主表面の前記第2電極と、前記他方側の前記第1電極および前記他方の第2主表面の前記第2電極とは異なる電位となり得るように前記はんだにより互いに電気的に接合されている、請求項1に記載の立体型プリント配線板。
  3. 前記複数のスリットのそれぞれは、前記複数の支持部のそれぞれを挿入しており、
    前記複数のスリットのうち一方向の端部側に配置される第1のスリットと、前記複数の支持部のうち前記一方向の端部側に配置され前記第1のスリットに挿入される第1の支持部との前記延在方向に関する寸法の差は、前記複数のスリットのうち前記第1のスリット以外の第2のスリットと、前記複数の支持部のうち前記第1の支持部以外の第2の支持部との前記延在方向に関する寸法の差と異なる、請求項1または2に記載の立体型プリント配線板。
  4. 前記メイン基板における前記複数に分割された前記スリットのうち一方向の端部側の前記スリットと他方向の端部側の前記スリットとの間に形成された中間スリットと、
    前記立ち基板における前記複数に分割された前記支持部のうち前記一方向の端部側の前記支持部と前記他方向の端部側の前記支持部との間に形成され、前記中間スリットに挿入される中間支持部とをさらに備え、
    前記拘束点は、前記中間スリットと前記中間支持部との接触により形成される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の立体型プリント配線板。
  5. 前記複数の第1および第2電極のうち前記一方向の端部に最も近い前記第1および第2電極は、前記一方向の端部に最も近い前記第1および第2電極以外の前記第1および第2電極よりも平面積が大きい、請求項3または4に記載の立体型プリント配線板。
  6. 一方の第1主表面および前記一方の第1主表面と反対側の他方の第1主表面を有し、前記一方の第1主表面から前記他方の第1主表面に達するスリットが形成されたメイン基板を準備する工程と、
    一方の第2主表面および前記一方の第2主表面と反対側の他方の第2主表面を有し、前記メイン基板と接合可能な立ち基板を準備する工程と、
    前記メイン基板の前記スリット内に前記立ち基板を挿入し、フローはんだ付け工程により、前記メイン基板の前記一方の第1主表面にて前記スリットの延在方向に沿うように複数形成された第1電極と、前記立ち基板の前記一方および他方の第2主表面にて前記延在方向に沿うように複数形成された第2電極とを接合する工程とを備え、
    前記立ち基板は前記スリット内に挿入される支持部を含み、
    前記スリットおよび前記支持部は前記延在方向に関して複数に分割されており、
    前記フローはんだ付け工程においては、前記延在方向が、前記メイン基板および前記立ち基板の搬送方向に沿うように前記メイン基板および立ち基板が設置された状態で前記立ち基板および前記メイン基板が搬送されることにより、前記延在方向に関して複数並ぶ前記スリットの列のうち、互いに隣り合う1対の前記スリットの端部のいずれかにおいて、前記スリットと前記立ち基板とが接触する拘束点が形成される、立体型プリント配線板の製造方法。
  7. 前記複数のスリットのそれぞれは、前記複数の支持部のそれぞれを挿入し、
    前記複数のスリットのうち前記フローはんだ付け工程において前記メイン基板が搬送される方向における最後部に配置される第1のスリットと、前記複数の支持部のうち前記フローはんだ付け工程において前記最後部に配置され前記第1のスリットに挿入される第1の支持部との前記延在方向に関する寸法の差は、前記複数のスリットのうち前記第1のスリット以外の第2のスリットと、前記複数の支持部のうち前記第1の支持部以外の第2の支持部との前記延在方向に関する寸法の差よりも大きい、請求項6に記載の立体型プリント配線板の製造方法。
  8. 一方の第1主表面および前記一方の第1主表面と反対側の他方の第1主表面を有し、前記一方の第1主表面から前記他方の第1主表面に達するスリットが形成されたメイン基板と、
    一方の第2主表面および前記一方の第2主表面と反対側の他方の第2主表面を有し、前記メイン基板と交差するように前記スリット内に挿入され、前記メイン基板と接合された立ち基板とを備え、
    前記一方の第1主表面にて前記スリットの延在方向に沿うように複数形成された第1電極と、前記一方および他方の第2主表面にて前記延在方向に沿うように複数形成された第2電極とは、はんだにより接合されており、
    前記立ち基板は前記スリット内に挿入される支持部を含み、
    前記複数の第1電極に隣接する領域に、前記一方の第1主表面から前記他方の第1主表面まで前記メイン基板を貫通する複数の貫通孔が形成され、
    前記複数の貫通孔の内壁には導体膜が形成されている、立体型プリント配線板。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022268140A1 (zh) * 2021-06-24 2022-12-29 广州市康珑电子有限公司 一种三维布线的电路板结构

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5974759U (ja) * 1982-11-09 1984-05-21 日本ビクター株式会社 立体プリント配線板構造体
JPH0548262A (ja) * 1991-08-20 1993-02-26 Fuji Electric Co Ltd 複合形混成集積回路
DE4236268A1 (en) * 1991-11-25 1993-05-27 Siemens Ag Oesterreich Mother and daughter circuit board arrangement - has lugs formed on daughter board locating in holes in mother board for connections
DE19835641A1 (de) * 1998-08-06 2000-02-17 Sew Eurodrive Gmbh & Co Hybridelement mit planarem induktivem Schaltungselement
JP2002290001A (ja) * 2001-03-27 2002-10-04 Matsushita Electric Works Ltd プリント回路板の接続構造
US20080102653A1 (en) * 2006-10-27 2008-05-01 Kobi Adulami Electronic board with two or more board edge connectors and a method for adapting those connectors
JP2011103378A (ja) * 2009-11-11 2011-05-26 Sharp Corp 基板接続構造
JP2011249547A (ja) * 2010-05-26 2011-12-08 Panasonic Electric Works Co Ltd 電子装置、それを用いた点灯装置および照明装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008171849A (ja) 2007-01-09 2008-07-24 Funai Electric Co Ltd プリント基板実装構造
JP6662569B2 (ja) * 2015-01-07 2020-03-11 Nttエレクトロニクス株式会社 フレキシブルプリント配線基板およびその実装方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5974759U (ja) * 1982-11-09 1984-05-21 日本ビクター株式会社 立体プリント配線板構造体
JPH0548262A (ja) * 1991-08-20 1993-02-26 Fuji Electric Co Ltd 複合形混成集積回路
DE4236268A1 (en) * 1991-11-25 1993-05-27 Siemens Ag Oesterreich Mother and daughter circuit board arrangement - has lugs formed on daughter board locating in holes in mother board for connections
DE19835641A1 (de) * 1998-08-06 2000-02-17 Sew Eurodrive Gmbh & Co Hybridelement mit planarem induktivem Schaltungselement
JP2002290001A (ja) * 2001-03-27 2002-10-04 Matsushita Electric Works Ltd プリント回路板の接続構造
US20080102653A1 (en) * 2006-10-27 2008-05-01 Kobi Adulami Electronic board with two or more board edge connectors and a method for adapting those connectors
JP2011103378A (ja) * 2009-11-11 2011-05-26 Sharp Corp 基板接続構造
JP2011249547A (ja) * 2010-05-26 2011-12-08 Panasonic Electric Works Co Ltd 電子装置、それを用いた点灯装置および照明装置

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