(57)【要約】【課題】  安価でかつ簡便に製造することが可能であって、小型化され、その修復が容易な電子回路基板集合体を提供する。【解決手段】  プリント配線基板１ａのプリント配線に接続された複数の導体層２ａに電子部品４ａの外部電極４０ａおよび凸型導電ピン５をはんだ６ａによって接続する。また、プリント配線基板１ｂのプリント配線に接続された複数の導体層２ｂに電子部品４ｂの外部電極４０ｂおよび凹型導電ピン８をはんだ６ｂによって接続する。次に、凸型導電ピン５と凹型導電ピン８とを嵌合させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のプリント配線を有する第１のプリント配線基板と、
前記第１のプリント配線に電気的に接続された第１の電子部品と、
前記第１のプリント配線に電気的に接続された凸型導電部と、
第２のプリント配線を有する第２のプリント配線基板と、
前記第２のプリント配線に電気的に接続された第２の電子部品と、
前記第２のプリント配線に電気的に接続された凹型導電部とを備え、
前記凸型導電部と前記凹型導電部とが嵌合された、電子回路基板集合体。
【請求項２】
前記凸型導電部は、前記第１のプリント配線に接続された第１の導体層と前記第１の導体層上に形成された凸型導電ピンとを含み、
前記凹型導電部は、前記第２のプリント配線に接続された第２の導体層と前記第２の導体層上に形成された凹型導電ピンとを含み、
前記凸型導電ピンおよび前記凹型導電ピンのそれぞれが金属単体からなる、請求項１に記載の電子回路基板集合体。
【請求項３】
前記凸型導電部は、前記第１のプリント配線に接続された第１の導体層と前記第１の導体層上に形成された凸型導電ピンとを含み、
前記凹型導電部は、前記第２のプリント配線に接続された第２の導体層と前記第２の導体層上に形成された凹型導電ピンとを含み、
前記凸型導電ピンおよび前記凹型導電ピンのそれぞれが非導電性部材の上に無電解めっきによって形成された、請求項１に記載の電子回路基板集合体。
【請求項４】
第１のプリント配線基板上にプリント配線を介して互いに電気的に接続された第１の導体層および第２の導体層を形成する工程と、
前記第１の導体層上に第１のソルダーペーストを塗布するとともに、前記第２の導体層上に第２のソルダペーストを塗布する工程と、
前記第１の導体層上に第１の電子部品の外部電極を載置するとともに、前記第２の導体層上に凸型導電ピンを載置する工程と、
前記第１のプリント配線基板を加熱して前記第１および第２のソルダペーストを溶融させ、前記第１の導体層と前記第１の電子部品の外部電極とをはんだ接合するとともに、前記第２の導体層と前記凸型導電ピンとをはんだ接合する工程と、
第２のプリント配線基板上にプリント配線を介して互いに電気的に接続された第３の導体層および第４の導体層を形成する工程と、
前記第３の導体層上に第３のソルダーペーストを塗布するとともに、前記第４の導体層上に第４のソルダペーストを塗布する工程と、
前記第３の導体層上に第２の電子部品の外部電極を載置するとともに、前記第４の導体層上に凹型導電ピンを載置する工程と、
前記第２のプリント配線基板を加熱して前記第３および第４のソルダペーストを溶融させ、前記第３の導体層と前記第２の電子部品の外部電極とをはんだ接合するとともに、前記第４の導体層と前記凹型導電ピンとをはんだ接合する工程と、
前記凸型導電ピンと凹型導電ピンとを嵌め合わせる工程とを備えた、電子回路基板集合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数枚の電子回路配線基板が導電ピンを介して電気的に接続されるように重ね合わされた電子回路基板集合体およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の小型化および高機能化に伴って、電子機器に内蔵されるプリント配線基板の微細化および多層化ならびにプリント配線基板に搭載する電子部品の小型化が著しく進展している。このため、１枚のプリント配線基板の表面および裏面の双方に電子部品が搭載される従来の電子部品の実装方法では、全ての電子部品を実装することが困難であるという問題が生じている。
【０００３】
一方、後述する特許文献１においては、前述の問題を解決するために、プリント配線基板に電子部品が搭載された電子回路基板同士を簡易にかつ確実に電気的に接続する方法が提案されている。以下、特許文献１に示されている電子回路基板同士が重ね合わされた電子回路基板集合体を説明する。
【０００４】
第１の電子回路基板と第２の電子回路基板とを重ねたときに第１の電子回路基板および第２の電子回路基板のそれぞれの互いに対向する位置にスルーホールが設けられている。このスルーホールは、第１および第２の電子回路基板のそれぞれの表面の開口が第１および第２の電子回路基板のそれぞれの裏面の開口より大きいすり鉢状の形状である。第１の電子回路基板と第２の電子回路基板との接続のために、まず、スルーホールにソルダペーストが充填される。次に、熱伝導率が高い材料によって形成されたピンコンタクトが、加熱された状態で、各スルーホールに挿入される。その後、溶融していたソルダペーストが硬化する。その結果、第１の電子回路基板と第２の電子回路基板とが互いに電気的かつ機械的に接続される。
【特許文献１】特開平９−２７０５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の第１の電子回路基板と第２の電子回路基板との接続方法においては、スルーホールを突き抜けるようにピンコンタクトが挿入される。そのため、ピンコンタクトがスルーホールから突出したままの状態で残存する。したがって、スルーホールの延長線上の第１および第２の電子回路基板のそれぞれの表面および裏面の双方に、電子部品を実装することができない。そのため、第１および第２の電子回路基板が組み合わされた電子回路基板集合体を小型化することができない。
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、小型化された電子回路基板集合体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電子回路基板集合体は、第１のプリント配線を有する第１のプリント配線基板と、第１のプリント配線に電気的に接続された第１の電子部品と、第１のプリント配線に電気的に接続された凸型導電部と、第２のプリント配線を有する第２のプリント配線基板と、第２のプリント配線に電気的に接続された第２の電子部品と、第２のプリント配線に電気的に接続された凹型導電部とを備えている。また、凸型導電部と凹型導電部とが嵌合されている。
【０００８】
上記の構成によれば、第１のプリント配線基板の凸型導電部の裏側および第２のプリント配線基板の凹型導電部の裏側のそれぞれに電子部品を搭載するスペースが存在するため、電子回路基板集合体を小型化することが可能になる。
【０００９】
また、凸型導電部は、第１のプリント配線に接続された第１の導体層と第１の導体層上に形成された凸型導電ピンとを含んでいてもよい。また、凹型導電部は、第２のプリント配線に接続された第２の導体層と第２の導体層上に形成された凹型導電ピンとを含んでいてもよい。さらに、凸型導電ピンおよび凹型導電ピンのそれぞれが金属単体からなっていることが望ましい。この構成によれば、凸型導電ピンおよび凹型導電ピンのそれぞれの形成が容易になる。また、凸型導電ピンおよび凹型導電ピンのそれぞれが非導電性部材の上に無電解めっきによって形成されていることが望ましい。この構成によっても、凸型導電ピンおよび凹型導電ピンのそれぞれの形成が容易になる。
【００１０】
本発明の電子回路基板集合体の製造方法においては、第１のプリント配線基板上にプリント配線を介して互いに電気的に接続された第１の導体層および第２の導体層が形成される。次に、第１の導体層上に第１のソルダーペーストが形成されるとともに、第２の導体層上に第２のソルダペーストが形成される。その後、第１の導体層上に第１の電子部品の外部電極が載置されるとともに、第２の導体層上に凸型導導電ピンが載置される。次に、第１のプリント配線基板が加熱され、第１および第２のソルダペーストが溶融する。その後、第１の導体層と第１の電子部品の外部電極とがはんだ接合されるとともに、第２の導体層と凸型導電ピンとがはんだ接合される。
【００１１】
一方、第２のプリント配線基板上にプリント配線を介して互いに電気的に接続された第３の導体層および第４の導体層が形成される。次に、第３の導体層上に第３のソルダーペーストが塗布されるとともに、第４の導体層上に第４のソルダペーストが塗布される。その後、第３の導体層上に第２の電子部品の外部電極が載置されるとともに、第４の導体層上に凹型導電ピンが載置される。次に、第２のプリント配線基板が加熱され、第３および第４のソルダペーストが溶融する。その後、第３の導体層と第２の電子部品の外部電極とがはんだ接合されとともに、第４の導体層と凹型導電ピンとがはんだ接合される。最後に、凸型導電ピンと凹型導電ピンとが嵌め合わされる。
【００１２】
上記の方法によれば、前述の電子回路基板集合体を容易に形成することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、第１のプリント配線基板の凸型導電部の裏側および第２のプリント配線基板の凹型導電部の裏側のそれぞれに電子部品を搭載するスペースが存在するため、電子回路基板集合体を小型化することができる。また、仮に、電子回路基板集合体を構成する２つの電子回路基板のいずれかに不具合が生じた場合においても、凸型導電部と凹型導電部との嵌合を解除することによって、不具合た生じた電子回路基板を容易に修理または取り替えることが可能である。したがって、２つの電子回路基板のうちのいずれかに生じた不具合のために、電子回路基板集合体の全てを廃棄するという不経済な事態が生じることが回避される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図を参照して、本発明の実施の形態の電子回路基板集合体７を説明する。図１に示すように、本実施の形態の電子回路基板集合体７は、プリント配線基板１ａとプリント配線基板１ｂとを有している。プリント配線基板１ａ上には、複数の導体層２ａが設けられている。また、プリント配線基板１ｂ上には、複数の導体層２ｂが設けられている。
【００１５】
複数の導体層２ａのそれぞれの上には、はんだ６ａが設けられている。また、複数の導体層２ｂのそれぞれの上には、はんだ６ｂが設けられている。複数のはんだ６ａによって電子部品４ａの外部電極４０ａおよび凸型導電ピン５が複数の導体層２ａに接続されている。また、複数のはんだ６ｂによって電子部品４ｂの外部電極４０ｂおよび凹型導電ピン８が複数の導体層２ｂに接続されている。
【００１６】
導体層２ａ同士は、プリント配線基板１ａ上に設けられたプリント配線（図示せず）によって互いに電気的に接続されている。また、導体層２ｂ同士は、プリント配線基板１ｂ上に設けられたプリント配線によって互いに電気的に接続されている。
【００１７】
なお、図１においては、凸型導電ピン５の先端は円錐形状であり、凹型導電ピン８は前述の円錐形状の先端に対応する円錐形状の窪みを有しているが、それらの構造は、実際には、図２を用いて説明される凹型導電ピン８および凸型導電ピン５のようなものである。
【００１８】
つまり、凸型導電ピン５は、その先端が根元よりも広がっており、凹型導電ピン８は、その先端に凸型導電ピン５の先端の広がっている部分がはずれ難いような構造を有している。また、凸型導電ピン５が凹型導電ピン８に挿入されるときには、凹型導電ピン８の先端の開口が弾性変形によって広がる。また、凹型導電ピン８および凸型導電ピン５のそれぞれは、金属単体からなるものでもよく、非導電性部材の上に無電解めっきなどによって金属皮膜が形成されたものであってもよい。
【００１９】
前述の図１に示す電子回路基板集合体７の製造方法は、次のようなものである。
【００２０】
まず、図３に示すように、プリント配線基板１ａ上に複数の導体層２ａが形成される。次に、複数の導体層２ａのそれぞれ上にソルダペースト３が供給される。その後、図４に示すように、複数の導体層２ａ上に電子部品４ａの外部電極４０ａおよび凸型導電ピン５がソルダーペースト３を介して載置される。なお、凸型導電ピン５は、非導電性部材の上に無電解めっきにより形成される。
【００２１】
次に、リフロー炉のような加熱装置内において図４に示す構造のプリント配線基板１ａを加熱する。それにより、ソルダペースト３が溶融し、電子部品４ａの外部電極４０ａおよび凸型導電ピン５のそれぞれとそれに対応する導体層２ａとがはんだ６ａによって接合され、図５に示すような電子回路基板７ａが得られる。
【００２２】
一方、前述の電子回路基板７ａの製造方法とは別に、プリント配線基板１ｂ上には複数の導体層２ｂが形成される。次に、複数の導体層２ｂのそれぞれ上にソルダペーストが供給される。その後、ソルダペーストが供給された複数の導体層２ｂ上に電子部品４ｂおよび凹型導電ピン８が載置される。なお、凹型導電ピン８は、非導電性部材の上に無電解めっきにより形成される。
【００２３】
次に、リフロー炉のような加熱装置内において、電子回路基板７ａの製造方法と同様に、前述のプリント配線基板１ｂを加熱する。それにより、ソルダペーストが溶融し、電子部品４ｂの外部電極４０ｂおよび凹型導電ピン８のそれぞれとそれに対応する導体層２ｂとがはんだ６ｂによって接合され、図６に示すような電子回路基板７ｂが得られる。
【００２４】
その後、電子回路基板７ａと電子回路基板７ｂとが位置合わせされた状態で重ね合わせられ、図２に示すように、凸型導電ピン５と凹型導電ピン８とが嵌合する。それにより、図１に示す電子回路基板集合体７が形成される。
【００２５】
前述のような電子回路基板集合体７の電気試験を施した結果、所望の電気的特性が得られることが分かった。また、電子回路基板集合体７に−４０℃（３０分）〜１２５℃（３０分）の温度サイクル試験を２０００サイクル行なった。その試験の後、電子回路基板集合体７を観察した結果、凸型導電ピン５と導体層２ａとのはんだ接合部および凹型導電ピン８と導体層２ｂとのはんだ接合部にクラックはほとんど入っておらず、十分な接合の信頼性が得られることが分かった。
【００２６】
上記の本実施の形態の電子回路基板集合体７によれば、電子回路基板７ａの凸型導電ピン５の裏側および電子回路基板７ｂの凹型導電ピン８の裏側のそれぞれに電子部品４ａおよび４ｂを搭載するスペースが存在するため、電子回路基板集合体７を小型化することができる。また、仮に、電子回路基板７ａおよび７ｂのいずれかに不具合が生じた場合においても、凸型導電ピン５と凹型導電ピン８との嵌合を解除することによって、不具合た生じた電子回路基板集合体７を容易に修理または取り替えることが可能である。したがって、電子回路基板７ａおよび７ｂのいずれか一方のみに生じた不具合のために、電子回路基板集合体７の全てを廃棄するという不経済な事態が生じることが回避される。
【００２７】
なお、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特許請求の範囲によって示され、特許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。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態の電子回路基板集合体の側面図である。
【図２】本発明の実施の形態の電子回路基板集合体の凸型導電ピンと凹型導電ピンとの嵌合部の拡大断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の電子回路基板集合体の製造方法を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態の電子回路基板集合体の製造方法を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態の電子回路基板集合体の製造方法を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態の電子回路基板集合体の製造方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２９】
１ａ  プリント配線基板、１ｂ  プリント配線基板、２ａ  導体層、２ｂ  導体層、３  ソルダペースト、４ａ，４ｂ  電子部品、５  凸型導電ピン、６  はんだ、７  電子回路基板集合体、７ａ  電子回路基板、７ｂ  電子回路基板、８  凹型導電ピン、４０ａ，４０ｂ  外部電極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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