(57)【要約】【課題】  コストアップにならず、取付作業が容易で、端子接合部の高い信頼性が得られる基板組立体を提供する。【解決手段】  第１のランド（１２ａ）と複数の孔（１３）とを有する第１のプリント基板（５０Ｆ）と、第２のランド（２ａ）と複数のチップ部品（３）とを有する第２のプリント基板（５０Ｒ）とを、前記第１及び第２のランド（１２ａ，２ａ）を電気的に接続して一体化して成り、複数の孔（１３）の内の少なくとも２つに、複数のチップ部品の内の２つがそれぞれ嵌合して成り、嵌合したチップ部品の側面（３ｈ）または側部の角（３ａ）とこれに対向する孔の内面とを当接または略当接させ、第２のプリント基板に対する第１のプリント基板の位置を、第１のプリント基板の表面に沿う互いに反対向きの２つの方向（Ｄ１，Ｄ２）（Ｓ１，Ｓ２）において規制した。【選択図】      図１
2006210779.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のランドと複数の孔とを有する第１のプリント基板と、
第２のランドと複数のチップ部品とを有する第２のプリント基板とを、前記第１及び第２のランドを電気的に接続して一体化して成る基板組立体であって、
前記複数の孔の内の少なくとも２つに、前記複数のチップ部品の内の２つがそれぞれ嵌合して成り、
嵌合したチップ部品の側面または側部の角とこれに対向する孔の内面とを当接または略当接させ、前記第２のプリント基板に対する前記第１のプリント基板の位置を前記第１のプリント基板の表面に沿う互いに反対向きの２つの方向において規制して成ることを特徴とする基板組立体。
【請求項２】
前記第１のプリント基板または前記第２のプリント基板は、フレキシブルプリント基板であることを特徴とする請求項１記載の基板組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板組立体に係り、特に、複数のチップ部品を搭載したプリント基板に複数の孔を設けたプリント基板を取り付けて一体化した基板組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器においては、プリント基板（例えばフレキシブルプリント基板）を、チップ部品等が高密度実装されたリジッド配線基板等の部材に取り付けて、両者のパターン間を、接続端子を介して電気的に接続する構造が多用されている。
この両部材を良好な位置精度で組み付けて組立体とする構造の例として、特許文献１に記載された構造がある。
これは、フレキシブルプリント基板をカメラ等の装置本体に取り付ける構造であって、装置本体に位置決め用の係止ピンを設け、フレキシブルプリント基板に透孔を穿設し、係止ピンを透孔に挿入して位置決めを行う構造である。
【０００３】
また、他の例として、特許文献２には、フレキシブルプリント基板を取り付ける被取付部材がプリント基板であり、その被取付部材の接続端子とフレキシブルプリント基板の接続端子とを半田接合する構成であって、取付のためのステージに、一部を欠落させた環状であってその断面が略Ｃ字状の位置決めピンを設け、このピンに被取付部材の孔を係合させると共に、Ｃ字状の欠落部にフレキシブルプリント基板の角部を当接させることで、このピンを介して両部材の位置決めを行い組立体とする構造が記載されている。
【特許文献１】特開平２−５４９８６号公報
【特許文献２】特開平５−１８３０２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、プリント基板が搭載される電子機器等は、市場から小型化やコストダウンが強く要望されている。この要望に応えるため、プリント基板やこれを取り付ける相手部材はできるだけ小さくする必要がある。
このことを換言すれば、配線密度や部品実装密度を高くすることでもある。
また、製造工程や製造設備は、できるだけ簡略化して工数とコストを下げる必要がある。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された従来の基板組立体では、位置決めのための係止ピンを被取付部材に設けなければならず、被取付部材における省スペースの妨げとなり、また、コストアップになるという問題があった。
また、特許文献２に記載された従来の基板組立体では、取付のためのステージに特殊形状のピンを設けるためにコストアップになるという問題があった。
また、ピンに２つの基板を係合させて位置決めした後、このピン（ステージ）から基板を取り外さなければならず、作業が容易ではなく、余分な工数が必要でコストアップになるという問題があった。
さらに、取り外しの際、ピンに孔が引っかかって抜けにくく、接合部に負荷が掛かる場合があった。そのため、端子接合部において接合不良となる可能性があり、高い信頼性が得られにくいという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、コストアップにならず、取付作業が容易であり、端子接合部の高い信頼性が得られるという基板組立体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本願発明は手段として次の構成を有する。
〔１〕即ち、本願発明の基板組立体は、第１のランド（１２ａ）と複数の孔（１３）とを有する第１のプリント基板（５０Ｆ）と、第２のランド（２ａ）と複数のチップ部品（３）とを有する第２のプリント基板（５０Ｒ）とを、前記第１及び第２のランド（１２ａ，２ａ）を電気的に接続して一体化して成る基板組立体（５０）であって、
前記複数の孔（１３）の内の少なくとも２つに、前記複数のチップ部品（３）の内の２つがそれぞれ嵌合して成り、嵌合したチップ部品（３）の側面（３ｈ）または側部の角（３ａ）とこれに対向する孔（１３）の内面とを当接または略当接させ、前記第２のプリント基板（５０Ｒ）に対する前記第１のプリント基板（５０Ｆ）の位置を、前記第１のプリント基板（５０Ｆ）の表面に沿う互いに反対向きの２つの方向（Ｄ１，Ｄ２）（Ｓ１，Ｓ２）において規制して成ることを特徴とするものである。
〔２〕また、第１のプリント基板（５０Ｆ）または第２のプリント基板（５０Ｒ）が、フレキシブルプリント基板であることを特徴とする〔１〕に記載された基板組立体である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、第１のプリント基板をチップ部品を搭載した第２のプリント基板に組み付けた基板組立体において、コストアップにならず、取付作業が容易であり、端子接合部の高い信頼性が得られるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図１〜図４を用いて説明する。
図１は、本発明の基板組立体の実施例１と、それに用いるプリント基板を説明する平面図である。
図２は、本発明の基板組立体の実施例２を示す平面図である。
図３は、本発明の基板組立体の実施例３を示す平面図である。
図４は、本発明の基板組立体の他の実施例における要部を示す図である。
【００１０】
＜実施例１＞
実施例１の基板組立体５０は、チップ部品を搭載したリジッド基板５０Ｒと、フレキシブルプリント基板５０Ｆとより成り、それぞれを図１（Ｃ），（Ａ），（Ｂ）を用いて説明する。
【００１１】
リジッド基板５０Ｒは、図１（Ａ）に示すように、パターン２が形成されたリジッドの基体１より成る。この基体１の材料として例えばエポキシが利用できる。
パターン２の一部は、表面に露出した半田付け用ランド部２ａとされ、それ以外の部分は絶縁層１ａで覆われている。このランド部２ａは、図の上下方向を長手とした長方形形状に形成されている。
また、ランド２ａの近傍には、複数のチップ部品３が実装されている。この例では、ランド２ａ及びチップ部品３をそれぞれ２つ設けている。
【００１２】
フレキシブルプリント基板５０Ｆは、図１（Ｂ）に示すように、パターン１２が形成され可撓性を有するポリイミドのベース１１より成る。このベース１１の厚さは、例として５０〜２００μｍである。
パターン１２の一部は、表面〔図１（Ｂ）の紙面反対側〕に露出した接続用半田付けランド部１２ａとされ、それ以外の部分は絶縁層１１ａで覆われている。
２つのランド部１２ａは、リジッド基板５０Ｒの２つのランド部２ａと対応する間隔で設けられている。
また、ベース１１には、チップ部品３の嵌合孔である長丸孔１３が２つ穿設されている。この長丸孔１３は、その幅Ｗｆをリジッド基板５０Ｒのチップ部品３の対向する辺の間隔Ｗｒと略同じとして両者がガタなく係合するように形成されると共に、２つのチップ部品３の位置に対応して設けられている。
【００１３】
この両者をガタなく係合させるために、チップ部品３の側面３ｈとこれに対向する長丸孔１３の内面とを当接させるか、または、わずかの隙間を有する略当接状態とするように寸法が設定されている。
そして、長丸孔１３とランド部１２ａとの相対的位置関係は、リジッド基板５０Ｒのチップ部品３とランド部２ａの相対的位置関係と同じにしてある。これらランド部２ａとランド部１２ａとは、フレキシブルプリント基板５０Ｆの長丸孔１３にリジッド基板５０Ｒのチップ部品３を嵌合させた際に、互いにその一部が対向して重なるように形成されている。
この嵌合により、フレキシブルプリント基板５０Ｆは、リジッド基板５０Ｒに対して、図１の上下方向であるＤ１方向及びこれと反対のＤ２方向に精度良く位置規制される。また、同様に、図１の左右方向であるＳ１方向及びこれと反対のＳ２方向にも位置規制される。
【００１４】
基板組立体５０は、図１（Ｃ）に示すように、フレキシブルプリント基板５０Ｆの長丸孔１３にリジッド基板５０Ｆのチップ部品３を嵌合させ、次に、両基板５０Ｆ，５０Ｒのランド部１２ａ，２ａの半田を加熱溶融して両者が重なった範囲である接合部１４（図の網掛け部分）で両者を接合し、それによりフレキシブルプリント基板Ｆのパターン２とリジッド基板５０Ｒのパターン１２とを電気的に接続して成るものである。
加熱接合時に両基板５０Ｒ，５０Ｆが密着するように、図示しない押圧治具により押圧してもよく、また、両基板間５０Ｒ，５０Ｆに両面テープ（図示せず）を間に挟んで両者を接着するようにしてもよい。
【００１５】
チップ部品３の実装精度に起因する位置のばらつきは通常±０．１５ｍｍ以内に抑えられる。
従って、ランド部２ａ，１２ａの大きさを１ｍｍ角程度にすれば、チップ部品の実装ばらつきの影響を排除することができる。
【００１６】
＜実施例２＞
上述した実施例１では、フレキシブルプリント基板５０Ｆの長丸孔１３の長手方向を、ランド部２ａ，１２ａの長手方向（図１の上下方向）と直交する方向に穿設しているが、長丸孔１３の長手方向をランド部２ａ，１２ａの長手方向と一致させるように穿設してもよい。
また、その際、チップ部品の長手方向も合わせるとよい。
このように構成した基板組立体５０Ａを実施例２として図２に示す。
【００１７】
長丸孔１３とチップ部品３との嵌合においては、長丸孔１３の幅Ｗｆ方向のガタが長手方向のガタより少ないので、接合するランド部２ａ，１２ａの短手方向のずれを少なくすることができる。
即ち、この嵌合により、フレキシブルプリント基板５０Ｆは、リジッド基板５０Ｒに対して、図２の左右方向であるＳ１方向及びこれと反対のＳ２方向に精度良く位置規制される。また、同様に、図２の上下方向であるＤ１方向及びこれと反対のＤ２方向にも位置規制される。
従って、両ランド部２ａ，１２ａ間が確実に接合部１４で半田接合され、信頼性が向上する。
よって、この例は、特にランド部の間隔ｄを狭くして高密度のパターンレイアウトを行う場合に好適である。
【００１８】
＜実施例３＞
次に、長丸孔１３とチップ部品３の長手方向を互いに直交する方向とした２つの組みＧ１，Ｇ２を備えた基板組立体５０Ｂを実施例３として図３に示す。
この場合、図３の上下方向に加えて左右方向のガタも少なくなり、ランド部２ａ，１２ａの位置ずれをより小さくすることができる。
即ち、この嵌合により、フレキシブルプリント基板５０Ｆは、リジッド基板５０Ｒに対して、図３の上下方向であるＤ１方向及びこれと反対のＤ２方向に精度良く位置規制される。また、同様に、図３の左右方向であるＳ１方向及びこれと反対のＳ２方向にも精度良く位置規制される。
従って、両ランド部２ａ，１２ａ間がさらに確実に接合部１４にて半田接合され、より信頼性が向上する。
よって、この例は、特にランド部自体の面積を小さくして超高密度のパターンレイアウトを実現する場合に好適である。
【００１９】
また、この実施例３においては、長丸孔１３とこれに嵌合するチップ部品３の組みとして、その長手方向が概ね直交する少なくとも２つの組みＧ１，Ｇ２を有していればよく、この組みＧ１，Ｇ２の長手方向とランド部２ａ，１２ａの長手方向とが一致していなくてもよいのは言うまでもない。
【００２０】
上述した各実施例は、チップ部品３が嵌合する孔１３を長丸孔とし、チップ部品３の対向する辺３ｈを位置決めの基準としたものであったが、図４に示すように、長丸孔に限らず、丸孔１３ａとし、チップ部品３における側部の４隅の角３ａを位置決めの基準としてもよい。
また、この嵌合孔１３の形状を、チップ部品３が圧入嵌合となるように寸法を設定してもよい。この場合、嵌合孔１３の周囲に圧入を容易にする径方向のスリット（切り込み）ＳＬを形成してもよい〔図１（Ｃ）参照〕。
圧入の場合は、フレキシブルプリント基板５０Ｆとリジッド基板５０Ｒとの接着を行わなくても仮固定が確実に行えるので、加熱接合時の押圧や接着が不要となる。
【００２１】
以上説明した各実施例によれば、位置決めのためにピン等を設ける必要がないので、コストアップにならず、被取付部材（上述の実施例ではリジッド基板）の省スペース化が可能となる。
また、チップ部品は、他の電子部品に対して、外形寸法が定型化されその寸法ばらつきが少なく、実装後の位置のばらつきも小さく抑えられるという利点がある。各実施例は、そのようなチップ部品をフレキシブル基板の取付の位置決めに利用しているので、その位置決め精度は大変良好である。
また、組立（取付）の際に、ステージに位置決めのピン等を設ける必要がないので、組立設備のコストアップをもたらすことがない。
また、チップ部品を嵌合孔に一旦嵌合させれば、その後、両基板を分離することがない、従って、作業が大変容易であり、また、コストアップになることがない。加えて、半田接合部に対して分離による負荷が加わることがないので、ランド接合部の接合不良が発生することがなく、極めて高い信頼性が得られる。
【００２２】
本発明の実施例は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよいのは言うまでもない。
チップ部品が嵌合する孔は、長丸孔や丸孔に限るものではなく、その孔形状は限定されるものではない。
また、位置決めのための嵌合に利用されるチップ部品は２つに限るものではなく、３つ以上でもよい。この数が多い程、それぞれのガタが吸収されて両基板の相対位置のばらつきが少なくなることは言うまでもない。
また、半田接合するランド部も２つに限るものではなく、また、隣接していなくてもよい。
【００２３】
基板組立体を構成する基板は、フレキシブル基板に限らずリジッド基板でもよい。また、平面的な基板に限らず、例えば、立体的な樹脂成形品の表面に配線パターンを印刷してチップ部品を搭載した部材でもよい。
位置決めのための嵌合に利用するチップ部品は、位置決めを目的として基板に搭載された、回路を構成しないダミーチップでもよい。
この場合、他のチップ部品と同じ工程で基板にマウントでき、新たに工程を増やす必要がないので、従来のようなコストアップを招くことがない。
もちろん、嵌合に利用するチップ部品は、搭載されている基板に形成された回路を構成するチップ部品であることが最も望ましい。
【００２４】
また、半田接合で一体化されるプリント基板は、ランド間で直接半田接合されるものに限らない。例えば、両者を跨ぐように電子部品が実装され、この電子部品の端子とそれぞれのランドとが半田接合される構成でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の基板組立体の実施例１と、それに用いるプリント基板を説明する平面図である。
【図２】本発明の基板組立体の実施例２を示す平面図である。
【図３】本発明の基板組立体の実施例３を示す平面図である。
【図４】本発明の基板組立体の他の実施例における要部を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  基体
１ａ  絶縁層
２  パターン
２ａ  ランド部
３  チップ部品
３ａ  （基準となる）角
３ｈ  （基準となる）辺
１１  ベース
１１ａ  絶縁層
１２  パターン
１２ａ  ランド部
１３  長丸孔（嵌合孔）
１３ａ  丸孔（嵌合孔）
１４  接合部
５０，５０Ａ，５０Ｂ  基板組立体
５０Ｆ  フレキシブルプリント基板（第１の基板）
５０Ｒ  リジッド基板（第２の基板）
Ｇ１，Ｇ２  組み
Ｗｆ  （長丸孔の）幅
Ｗｒ  （チップ部品の）辺の間隔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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