(57)【要約】【課題】枠基板内に個片基板を精度良く嵌め込む事ができる圧入嵌合複合基板の提供。【解決手段】枠基板に、凸部と凹部の嵌合により１つ以上の個片基板を着脱可能に取り付けた圧入嵌合複合基板に於いて、当該凸部にスリットが形設されている圧入嵌合複合基板。【選択図】図２
2010141013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠基板に、凸部と凹部の嵌合により１つ以上の個片基板を着脱可能に取り付けた圧入嵌合複合基板に於いて、当該凸部にスリットが形設されていることを特徴とする圧入嵌合複合基板。
【請求項２】
前記スリットの長手方向が、当該凸部の突出方向と平行になっていることを特徴とする請求項１記載の圧入嵌合複合基板。
【請求項３】
前記スリットが、当該凸部の略中央に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の圧入嵌合複合基板。
【請求項４】
前記スリットの幅が、当該凸部の最大幅の３０〜３５％の幅であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の圧入嵌合複合基板。
【請求項５】
前記凸部の付根部が、当該凸部の最大幅よりも細く、括れていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の圧入嵌合複合基板。
【請求項６】
前記凸部の最大幅が、前記凹部の最大幅よりも僅かに太いことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の圧入嵌合複合基板。
【請求項７】
前記凸部の最大突出長さが、前記凹部の最大深さよりも長いことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項記載の圧入嵌合複合基板。
【請求項８】
前記凹部の最深部から最も近い基板外形線までの距離が、当該凹部の最大深さの少なくとも１／２倍以上の長さを有していることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項記載の圧入嵌合複合基板。
【請求項９】
前記凸部の最大幅が、前記凹部の最大幅よりも僅かに太く、且つ、当該凸部の最大突出長さが前記凹部の最大深さよりも長いことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項記載の圧入嵌合複合基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１枚の枠基板内に複数の個片基板を有する複合基板であって、詳しくは、枠基板内に複数の個片基板が着脱可能な状態で取り付けられ、更に詳しくは、取り付け部分が圧入嵌合方式を用いた複合基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の電子機器の要求に応えるべく、プリント配線板は日々進化を遂げ、従来よりも更なる高機能化、高性能化、高信頼性化が成されているが、新規高性能材料の使用、最新製造設備や試験機器の導入等で、プリント配線板単体の価値が上がると共に、その単価も上げざるを得ない状況にある。
【０００３】
そこで、従来は１枚の基板内に複数の同一個片基板を纏めて配置し、後工程で積層により固定したり（特許文献１参照）、複数の異形異種の基板を無駄なく１枚の基板に敷き詰めた後、接着剤を用いて固定する（特許文献２参照）等して、高効率な製造が可能と成るようにし、価格上昇を極力抑える為の設計をしている。
【０００４】
上記のように、１枚の基板内に複数の個片基板を有する（以下、便宜上「複合基板」と表記する）場合、通常、出来上がった基板への部品実装コスト等を抑える為、実装前に個片化する事無く、複合基板の状態で次工程（セットメーカー、実装業者、等）へ出荷される。
【０００５】
しかし、１枚の複合基板の中に不良個片基板が混在している場合、その後の工程の無駄を省く為、不良個片基板が混在している複合基板自体を不良として扱い、多くの場合、そのまま破棄されていた。
【０００６】
そこで、複合基板自体をそのまま破棄することを避けるべく、基板の製造工程時や検査時に検出された不良個片基板のみを正常個片基板に入れ替えることが可能な技術（特許文献３参照）も既に報告されている。
【０００７】
図４は、斯かる入れ替え可能な従来技術の一例を示す概略平面説明図で、図５は、当該図４中に示される圧入嵌合部２０４の拡大概略平面説明図である。
【０００８】
図４及び図５に於いて、Ｐ２は従来の圧入嵌合複合基板で、枠基板２０１には貫通開口部２０２ａと２０２ｂが設けられていると共に、当該貫通開口部２０２ａと２０２ｂの中に個片基板２０３ａと２０３ｂが、枠基板２０１に形設された凹部２０７と個片基板２０３ａ，２０３ｂに形設された凸部２０８とから成る圧入嵌合部２０４を介して、枠基板２０１に着脱可能に取り付け固定されている。
【０００９】
この従来技術によれば、個片基板２０３ａと２０３ｂが枠基板２０１に着脱可能な状態で取り付けられている為、個片基板２０３ａ、２０３ｂの何れか一方が不良である場合、それを取り外して正常個片に入れ替えることが可能となる。
【００１０】
しかしながら、前記圧入嵌合部２０４は単なる凹部と凸部の凹凸嵌合を用いているに過ぎない為、加工精度と製品寸法マージンの差や材料形状や寸法の違いによる伸縮量の差異等により、圧縮嵌合時に上手く嵌合せず、凹部や凸部又は枠基板や個片基板本体にまでクラックが発生したり、逆に嵌合が緩過ぎて必要な固定が出来ずに、その後の部品実装工程等で個片基板に位置ずれや個片基板の落下が発生したりする場合もあった。
【００１１】
特に、前述の従来技術で対象となっているのは、枠基板に嵌め込む複数の個片基板同士が同一種である場合を対象としているが、枠基板に嵌め込む複数の個片基板同士が互いに異種、又は複数の個片基板の中に他の個片基板とは異種のものが混在する場合は、より一層嵌合精度を維持する事は難しく、更に、異種の個片基板同士の層構成が異なる場合には、同時に熱工程の回数の違いによる熱凝縮や熱膨張の割合も異なる為、各個片基板によって設計値からの伸縮ズレが一様でなくなり、同一枠基板に全てを精度良く嵌め込む事はますます困難となっていたのが実状であった。
【特許文献１】特開２００４−０８７７８６号公報
【特許文献２】特開２００５−３２２８７８号公報
【特許文献３】特開昭６４−０４８４８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記の問題と実状に鑑みてなされたもので、枠基板と個片基板の固定手段に圧入嵌合方式を用いても、更には、枠基板に嵌め込む個片基板の中に他の個片基板と異種の個片基板が混在している場合でも、枠基板内に個片基板を精度良く嵌め込む事ができる圧入嵌合複合基板を提供する事を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
即ち、請求項１に係る本発明は、枠基板に、凸部と凹部の嵌合により１つ以上の個片基板を着脱可能に取り付けた圧入嵌合複合基板に於いて、当該凸部にスリットが形設されていることを特徴とする圧入嵌合複合基板により上記課題を解決したものである。
【００１４】
これにより、凸部に設けられたスリットが、圧入嵌合時の一時的な圧力の一部を形状変形により空間的に吸収し、凸部及び凹部への過剰な負荷を低減する働きを成す為、枠基板と個片基板の固定手段に圧入嵌合方式を用いても、更には、枠基板に嵌め込む個片基板の中に他の個片基板と異種の個片基板が混在している場合でも、枠基板内に個片基板を精度良く嵌め込む事ができるので、基板にクラックが発生する事が無く、不良基板を効率良く排除した複合基板が得られる。
【００１５】
前記凸部の最大幅は、凹部の最大幅よりも僅かに大きくすると良い。
尚、当該凸部の最大幅は、凸部に設けられたスリットの空間的形状変形の吸収度合を考慮し、圧入嵌合時に凸部が凹部から内側に向かう圧力を受けて僅かに変形し、嵌合が完了したところで当該変形の復元力と、凸部並びに凹部の接触面の摩擦抵抗の両方を合せて、その後の部品実装工程等で位置ずれや個片基板の落下が発生しない程度の大きさが望ましい。
【００１６】
又、請求項２に係る本発明は、前記スリットの長手方向が、当該凸部の突出方向と平行になっていることを特徴としている。
【００１７】
これにより、凸部が主に受ける側方からの内側への圧力を、スリットが吸収し易い形状と成り、圧入嵌合時に基板にクラックが発生する事が無く、更に、枠基板と個片基板を着脱する際の容易性を高めた複合基板が得られる。
【００１８】
又、請求項３に係る本発明は、前記スリットが、当該凸部の略中央に設けられていることを特徴としている。
【００１９】
これにより、凸部の形状がスリットを中心として左右が均等若しくは均等に近いものとなり、圧入嵌合時に基板にクラックが発生する事が無く、更に、枠基板と個片基板を着脱する際の位置精度並びに嵌合強度が安定した複合基板が得られる。
【００２０】
又、請求項４に係る本発明は、前記スリットの幅が、当該凸部の最大幅の３０〜３５％の幅であることを特徴としている。
【００２１】
これにより、圧入嵌合時に於ける凸部の圧力負荷に対する柔軟性と、凸部自体の強度が両立され、圧入嵌合時に基板にクラックが発生する事が無く、更に、枠基板と個片基板を着脱する際の容易性を高め、繰り返しの着脱にも耐え得る柔軟性と嵌合部の強度を備えた複合基板が得られる。
【００２２】
又、請求項５に係る本発明は、前記凸部の付根部が、当該凸部の最大幅よりも細く、括れていることを特徴としている。
【００２３】
これにより、凸部自体の柔軟性が高まり、圧入嵌合時に基板にクラックが発生する事が無く、更に、枠基板と個片基板を着脱する際の容易性を高め、繰り返しの着脱にも耐え得る柔軟性と嵌合部の強度を備えた複合基板が得られる。
【００２４】
又、請求項６に係る本発明は、前記凸部の最大幅が、前記凹部の最大幅よりも僅かに太いことを特徴としている。
【００２５】
これにより、圧入嵌合時に凸部が凹部から内側に向かう圧力を受けて僅かに変形し、嵌合が完了したところで当該変形の復元力と、凸部並びに凹部の接触面の摩擦抵抗の両方を合せて、その後の部品実装工程等で位置ずれや個片基板の落下が発生しない程度の固定保持力が得られ、圧入嵌合時に基板にクラックが発生する事が無く、枠基板と個片基板を着脱する際の容易性が有り、繰り返しの着脱にも耐え得る複合基板が得られる。
【００２６】
又、請求項７に係る本発明は、前記凸部の最大突出長さが、前記凹部の最大深さよりも長いことを特徴としている。
【００２７】
これにより、圧入嵌合した際の凹部から凸部の根元が余り出る形と成り、凸部の先端が確実に凹部底辺部に到達する為、圧入嵌合時に基板にクラックが発生する事が無く、枠基板と個片基板を着脱する際の位置精度に優れた複合基板が得られる。
【００２８】
又、個片基板自体と枠基板自体の間には、前記余り出た凸部の根元の長さ分だけ隙間が生じる為、仮に製造工程中に何等かの要因で凸部の長さが僅かに変化してしまっても、その差分を吸収する事が出来、枠基板と個片基板を着脱時にクラック発生等の不具合が生じる事無く、且つ、その後の工程と成る部品実装時に、枠基板から個片基板が落下する事も無くなる。
【００２９】
又、請求項８に係る本発明は、前記凹部の最深部から最も近い基板外形線までの距離が、当該凹部の最大深さの少なくとも１／２倍以上の長さを有していることを特徴としている。
【００３０】
これにより、凹部の底辺部に当たる凸部の先端が安定し、圧入嵌合時に基板にクラックが発生する事が無く、枠基板と個片基板を着脱する際の位置精度が更に優れた複合基板が得られる。
【００３１】
又、請求項９に係る本発明は、前記凸部の最大幅が、前記凹部の最大幅よりも僅かに太く、且つ、当該凸部の最大突出長さが前記凹部の最大深さよりも長いことを特徴としている。
【００３２】
これにより、圧入嵌合時に凸部が凹部から内側に向かう圧力を受けて僅かに変形し、嵌合が完了したところで当該変形の復元力と、凸部並びに凹部の接触面の摩擦抵抗の両方を合せて、その後の部品実装工程等で位置ずれや個片基板の落下が発生しない程度の固定保持力が得られると共に、圧入嵌合した際の凹部から凸部の根元が余り出る形と成り、凸部の先端が確実に凹部底辺部に到達する為、圧入嵌合時に基板にクラックが発生する事が無く、枠基板と個片基板を着脱する際の容易性が有り、繰り返しの着脱にも耐え得ると共に、位置精度にも優れた複合基板が得られる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、枠基板内に個片基板を精度良く嵌め込む事ができるので、枠基板と個片基板の固定手段に圧入嵌合方式を用いても、更には、枠基板に嵌め込む個片基板の中に他の個片基板と異種の個片基板が混在している場合でも、基板にクラックが発生したり、基板の位置ずれや基板の落下が生じる事が無く、不良基板を効率良く排除した複合基板の提供が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図３を用いて説明する。
【００３５】
図１は本発明の圧入嵌合複合基板の一例を示す概略平面説明図であり、該図１において、Ｐ１は本発明の圧入嵌合複合基板、１は枠基板、２ａ及び２ｂは枠基板１に設けられた貫通開口部、３ａ及び３ｂは貫通開口部２ａ，２ｂの中に取り付け固定された個片基板、４は枠基板１と個片基板３ａ，３ｂとの圧入嵌合部を示す。
【００３６】
図２は、図１に示される圧入嵌合部４の拡大概略平面説明図であり、該図２において、７は枠基板１に形設された凹部、８は個片基板３ｂに形設された凸部、９は凸部８に形設されたスリットを示す。
【００３７】
図３は、図１に示される圧入嵌合部４における凸部８と凹部７が分離した状態の拡大概略平面説明図であり、該図３において、１２は凹部７の最深部２１から最も近い基板外形線２０までの距離、１３は凹部７の最大深さ、１４は凹部７の括れ部分の幅、１５は凹部７の最大幅、１６は凸部８の最大幅、１７はスリット幅、１８は凸部８の括れ部分の幅、１９は凸部８の最大突出長さ、２０は基板外形線、２１は凹部最深部を示す。
【００３８】
当該図１〜３から明らかなように、本発明の圧入嵌合複合基板Ｐ１は、枠基板１に形設された凹部７に、個片基板３ａ及び３ｂに形設された、スリット９を有する凸部８が圧入嵌合され、枠基板１の貫通開口部２ａ及び２ｂ内に個片基板３ａ及び３ｂが着脱可能な状態で固定されている。
【００３９】
本発明においては、凸部８に設けられたスリット９による中空部が、圧入嵌合時の一時的な加圧力の一部を形状変形により空間的に吸収し、凸部８及び凹部７への過剰な負荷を低減する働きを成す為、枠基板１と個片基板３ａ及び３ｂの固定手段に圧入嵌合方式を用いても、更には、個片基板３ａと個片基板３ｂが互いに異種であっても、枠基板１内に個片基板３ａ及び３ｂを精度良く嵌め込む事ができる。従って、本発明圧入嵌合複合基板Ｐ１は基板にクラックが発生する事が無く、不良基板を効率良く排除した複合基板と成る。
【００４０】
本発明においては、スリット９の長手方向は、凸部８の突出方向と平行とするのが、凸部８が主に受ける側方からの内側への圧力を、スリット９が吸収し易い形状と成るので望ましい。
【００４１】
又、スリット９は、凸部８の略中央に設けるのが、凸部８の形状がスリット９を中心として左右が均等若しくは均等に近いものとなり、圧入嵌合時に基板にクラックが発生する事が無く、更に、枠基板と個片基板を着脱する際の位置精度並びに嵌合強度が安定した形状と成るので望ましい。
【００４２】
又、スリット９の幅１７は、凸部８の最大幅１６の３０〜３５％の幅とするのが、圧入嵌合時に於ける凸部８の圧力負荷に対する柔軟性と、凸部８自体の強度が両立され、圧入嵌合時に基板にクラックが発生する事が無く、更に、枠基板と個片基板を着脱する際の容易性を高め、繰り返しの着脱にも耐え得る柔軟性と嵌合部の強度が得られるので望ましい。
【００４３】
尚、スリット９の形設方法は、所望の形状に形設されるのであれば、上下の金型を用いてプレス加工する打ち抜き法等、特に限定されるものではないが、切断部の加工精度、切断加工に要する単位時間、切断装置の価格や利便性等を加味し、総合的に判断すると、ルータビットによる外形加工法を用いることが望ましい。
【００４４】
例えば、ビット径φ１．０ｍｍの外形加工用ビットを用いれば、最小幅１．０±０．０５ｍｍのスリットを形設することが可能と成り、圧入嵌合部スリット加工の大部分に対応出来る。
【００４５】
又、凸部８は、その付根部の幅１８が当該先端部の最大幅１６よりも細く、括れた形状とするのが、凸部８自体の柔軟性が高まり、圧入嵌合時に基板にクラックが発生する事が無く、更に、枠基板と個片基板を着脱する際の容易性を高め、繰り返しの着脱にも耐え得る柔軟性と嵌合部の強度が得られるので望ましい。
【００４６】
又、凸部８は、その最大幅１６が凹部７の最大幅１５よりも僅かに太い形状とするのが、圧入嵌合時に凸部８が凹部７から内側に向かう圧力を受けて僅かに変形し、嵌合が完了したところで当該変形の復元力と、凸部８並びに凹部７の接触面の摩擦抵抗の両方を合せて、その後の部品実装工程等で位置ずれや個片基板の落下が発生しない程度の固定保持力が得られ、圧入嵌合時に基板にクラックが発生する事が無く、枠基板と個片基板を着脱する際の容易性が有り、繰り返しの着脱にも耐え得る複合基板が得られるので望ましい。
【００４７】
尚、凸部８の最大幅１６が凹部７の最大幅１５よりも僅かに太い形状であるようにする為には、設計データに於いて、凸部８の最大幅１６と凹部７の最大幅１５とが同一である状態を基準として、凸部８が僅かに太く成るように修正する場合と、凹部７の最大幅１５が僅かに細く成るように修正する場合とが考えられるが、結果的に凸部８の最大幅１６が凹部７の最大幅１５よりも僅かに太い形状となれば、どちらの手法を用いても構わない。
【００４８】
又、凸部８は、その最大突出長さ１９が凹部７の最大深さ１３よりも長くするのが、圧入嵌合した際の凹部７から凸部８の根元が余り出る形と成り、凸部８の先端が確実に凹部７の最深部２１に到達する為、圧入嵌合時に基板にクラックが発生する事が無く、枠基板と個片基板を着脱する際の位置精度に優れた複合基板が得られると共に、個片基板自体と枠基板自体の間には、余り出た凸部８の根元の長さ分だけ隙間が生じる為、仮に製造工程中に何等かの要因で凸部の長さが僅かに変化してしまっても、その差分を吸収する事が出来、枠基板と個片基板を着脱時にクラック発生等の不具合が生じる事無く、且つ、その後の工程と成る部品実装時に、枠基板から個片基板が落下する事も無くなるので望ましい。
【００４９】
又、凸部８は、凹部７の最深部２１から枠基板１の基板外形線２０までの距離１２が、凹部７の最大深さ１３の少なくとも１／２倍以上の長さを有する凹部７と嵌合せしめるのが、凹部７の最深部２１に当たる凸部８の先端が安定し、圧入嵌合時に基板にクラックが発生する事が無く、枠基板と個片基板を着脱する際の位置精度が更に優れた複合基板が得られるので望ましい。
【００５０】
又、凸部８は、その最大幅１６が凹部７の最大幅１５よりも僅かに太く、且つ、その最大突出長さ１９が凹部７の窪み部分の最大深さ１３よりも長くするのが、圧入嵌合時に凸部８が凹部７から内側に向かう圧力を受けて僅かに変形し、嵌合が完了したところで当該変形の復元力と、凸部８並びに凹部７の接触面の摩擦抵抗の両方を合せて、その後の部品実装工程等で位置ずれや個片基板の落下が発生しない程度の固定保持力が得られると共に、圧入嵌合した際の凹部７から凸部８の根元が余り出る形と成り、凸部８の先端が確実に凹部７の最深部２１に到達する為、圧入嵌合時に基板にクラックが発生する事が無く、枠基板と個片基板を着脱する際の容易性が有り、繰り返しの着脱にも耐え得ると共に、位置精度にも優れた複合基板が得られるので望ましい。
【００５１】
上記の実施の形態は、嵌合部の凹部を枠基板に形設すると共に、凸部を個片基板に形設した例であるが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、嵌合部の凹部を個片基板に形設すると共に、凸部を枠基板に形設しても良く、又、嵌合部の凹部と凸部を共に備える枠基板と、当該枠基板の凹部及び凸部と嵌合する凹部及び凸部を備えた個片基板の組合せであっても何等問題は無い。
【００５２】
又、複数ある凹部に対して対応する凸部が一部無い場合でも、その後の部品実装工程等で位置ずれや個片基板の落下が発生しない程度の個片基板保持固定力があれば、何等問題はなく、必ずしも凹部と凸部の数を一致させる必要は無い。
【００５３】
以上、本発明を説明するに当たって、上記の如き例を挙げて説明したが、本発明の構成はこれらの限りでなく、また、これらの例により何ら制限されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の圧入嵌合複合基板の実施の形態を示す概略平面説明図。
【図２】本発明の圧入嵌合複合基板の嵌合部の拡大概略平面説明図。
【図３】図２に示される凸部と凹部が分離した状態を示す拡大概略平面説明図。
【図４】従来の圧入嵌合複合基板の一例を示す概略平面説明図。
【図５】従来の圧入嵌合複合基板の嵌合部の拡大概略平面説明図。
【符号の説明】
【００５５】
１，２０１：枠基板
２ａ，２ｂ，２０２ａ，２０２ｂ：貫通開口部
３ａ，３ｂ，２０３ａ，２０３ｂ：個片基板
４，２０４：圧入嵌合部
７，２０７：凹部
８，２０８：凸部
９，：スリット
１２：凹部の最深部から最も近い基板外形線までの距離
１３：凹部の最大深さ
１４：凹部の括れ部分の幅
１５：凹部の最大幅
１６：凸部の最大幅
１７：スリット幅
１８：凸部の括れ部分の幅
１９：凸部の最大突出長さ
２０：基板外形線
２１：凹部最深部
Ｐ１：本発明の圧入嵌合複合基板
Ｐ２：従来の圧入嵌合複合基板
【図１】
2010141013.tif 000003
【図２】
2010141013.tif 000004
【図３】
2010141013.tif 000005
【図４】
2010141013.tif 000006
【図５】
2010141013.tif 000007