(57)【要約】【課題】単一の回路を形成する銅箔パターンにスルーホールを介して接続するだけで、面積の大きな銅箔パターンを不要としてプリント基板の大型化を阻止することができる、新規な構造の回路補強部材およびこれを備えたプリント基板を提供すること。【解決手段】回路補強部材１０が、プリント基板２０上に形成された単一の回路を形成する銅箔パターン３０上を延出する本体部１６と、本体部１６から延びる複数のリード部１２を有し、各リード部１２が、単一の回路を形成する銅箔パターン３０に対して導通接続されているようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板上に形成された単一の回路を形成する銅箔パターン上を延出する本体部と、
前記本体部から延びる複数のリード部を有し、
各前記リード部が、前記単一の回路を形成する銅箔パターンに対して導通接続されている
ことを特徴とする回路補強部材。
【請求項２】
めっきが外周面に施された線材を用いて形成されており、
該線材の板幅方向中央部に長さ方向に延びる複数の切断面を有すると共に、前記長さ方向の端部に至らない前記切断面の前記長さ方向の中央部に、前記板幅方向の一方の端部に開口する切欠部を有し、
前記板幅方向の前記一方の端部側において前記切断面により切断された部位が、板厚方向一方の側に向かって屈曲されている請求項１に記載の回路補強部材。
【請求項３】
長手平板形状に切断された条材を用いて形成されており、
該条材の板幅方向の一方の端部側に長さ方向に延びる複数の切断面を有すると共に、前記長さ方向の端部に至らない前記切断面の前記長さ方向の中央部に、前記板幅方向の一方の端部に開口する切欠部を有し、
前記幅方向の前記一方の端部側において前記切断面により切断された部位が、板厚方向一方の側に向かって屈曲されている請求項１に記載の回路補強部材。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の回路補強部材を単一の回路を形成する銅箔パターン上に配設した状態で、該回路補強部材のリード部が前記単一の回路を形成する銅箔パターンに対して導通接続されていることを特徴とするプリント基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路補強部材と、これを備えたプリント基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ジャンクションボックス等の車載用の電気接続箱には、電気回路や電子部品の結線用として、プリント基板が広く用いられている。この種のプリント基板では、銅箔のエッチングにより回路パターンを構成する銅箔パターンを形成するため、一般に小電流の電子回路等に用いられている。
【０００３】
ところで、例えば電気回路や電子部品の共通端子であるアースには、全ての電流が流れ込むため、大電流を扱うことができる銅箔パターンが必要とされている。そのため、かかる銅箔パターンとして、ベタパターンのようにプリント基板の表面の大部分を覆うような面積の大きな銅箔パターンがよく用いられている。
【０００４】
ところが、上述のように、アース用の銅箔パターンとしてプリント基板の表面の大部分を覆うような面積の大きな銅箔パターンが必要とされることから、プリント基板が大型化することにより電気接続箱自体も大型化して、コスト高となるという問題があった。また、電気接続箱のサイズは予め決まっている場合が多いことから、電気接続箱のサイズを変更することは困難であった。
【０００５】
この点を改善するため、例えば、特開昭６３−２７１９９６号公報（特許文献１）には、リレー等の大電流を扱う電気部品を搭載するプリント基板として、通常バスバーと呼ばれる短冊状の金属板を用いて、大電流を扱う電気部品の配線を構成することが提案されている。これによれば、バスバーをプリント基板の回路パターンにバーリング加工半田付けにより接続させると共に、リレー等の大電流用電気部品の端子部をそのバーリング加工の穴にねじ止めしている。
【０００６】
ところが、このような従来方法では、バスバーを必要とされる形状に加工するために、多くの金型が必要である上にバーリング加工という工程が必要とされるため、開発に時間が掛かるという問題があった。しかも、バスバーはプリント基板上に突出して設けられていることから、小型化が難しいという問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−２７１９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、単一の回路を形成する銅箔パターンにスルーホールを介して接続するだけで、面積の大きな銅箔パターンを不要としてプリント基板の大型化を阻止することができる、新規な構造の回路補強部材およびこれを備えたプリント基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第一の態様は、回路補強部材に関するものであって、プリント基板上に形成された単一の回路を形成する銅箔パターン上を延出する本体部と、前記本体部から延びる複数のリード部を有し、各前記リード部が、前記単一の回路を形成する銅箔パターンに対して導通接続されていることを特徴とする。
【００１０】
本態様によれば、プリント基板上に形成された単一の回路を形成する銅箔パターン上を延出する回路補強部材が、かかる銅箔パターンに対して導通接続されている。これにより、例えば大電流を扱う必要があるアース用の面積の大きな銅箔パターンをかかる回路補強部材によって代用することが可能となることから、アース用の銅箔パターンの形成領域を削減しつつ同容量のアース用回路を銅箔パターンとその直上に配設された回路補強部材により担保することができる。その結果、プリント基板や電気接続箱の大型化を阻止して、スペース効率のよい回路構成やプリント配線回路のさらなる高密度化を図ることができる。しかも、回路補強部材が、単一の回路を形成する銅箔パターン上を延出すると共に、複数のリード部でかかる銅箔パターンに接続されている。これにより、銅箔パターンに対して比較的安定して載置および接続可能となっていると共に、銅箔パターンの低インピーダンス化が図られている。
【００１１】
なお、好ましくは、リード部は３つ以上であることが望ましい。これにより、補強対象となる銅箔パターンに接続される任意の端子のより近い位置に回路補強部材の接点であるリード部を設けることができることから、銅箔パターンのさらなる低インピーダンス化が図られるようになっている。
【００１２】
本発明の第二の態様は、前記第一の態様に記載の回路補強部材において、めっきが外周面に施された線材を用いて形成されており、該線材の板幅方向中央部に長さ方向に延びる複数の切断面を有すると共に、前記長さ方向の端部に至らない前記切断面の前記長さ方向の中央部に、前記板幅方向の一方の端部に開口する切欠部を有し、前記板幅方向の前記一方の端部側において前記切断面により切断された部位が、板厚方向一方の側に向かって屈曲されているものである。
【００１３】
本態様によれば、めっきが外周面に施された線材に対して所定の切断面と切欠部により切断された部位を板厚方向一方の側に向かって屈曲するという簡単な方法でリード部を形成して回路補強部材を構成することができる。しかも、かかるリード部には、切断面の形成面以外にめっきが施されていることから、スルーホールの半田付け時の半田上がりを良好とできる。また、回路補強部材が線材から構成されていることから、単一の回路を形成する銅箔パターンに沿うように曲げ加工することも容易に行うことができる。
【００１４】
本発明の第三の態様は、前記第一の態様に記載の回路補強部材において、長手平板形状に切断された条材を用いて形成されており、該条材の板幅方向の一方の端部側に長さ方向に延びる複数の切断面を有すると共に、前記長さ方向の端部に至らない前記切断面の前記長さ方向の中央部に、前記板幅方向の一方の端部に開口する切欠部を有し、前記幅方向の前記一方の端部側において前記切断面により切断された部位が、板厚方向一方の側に向かって屈曲されているものである。
【００１５】
本態様によれば、長手平板形状に切断された条材に対して所定の切断面と切欠部により切断された部位を板厚方向一方の側に向かって屈曲するという簡単な方法で回路補強部材を形成することができる。しかも、条材から構成されていることから、線材よりも多くの電流を流すことができる上に、放熱性を向上することができるようになっている。
【００１６】
本発明の第四の態様は、プリント基板に関するものであって、前記第一〜第三の何れか１つの態様に記載の回路補強部材を単一の回路を形成する銅箔パターン上に配設した状態で、該回路補強部材のリード部が前記単一の回路を形成する銅箔パターンに対して導通接続されていることを特徴とする。
【００１７】
本態様によれば、本発明の回路補強部材を単一の回路を形成する銅箔パターン上に配設した状態で、回路補強部材のリード部がかかる銅箔パターンに対して導通接続されていることから、本発明の回路補強部材と同様、かかる銅箔パターンの大面積化並びにプリント基板の大型化を阻止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、プリント基板上に形成された単一の回路を形成する銅箔パターン上を延出する回路補強部材が、かかる銅箔パターンに対して導通接続されている。これにより、例えば大電流を扱う必要があるアース用の面積の大きな銅箔パターンを回路補強部材によって代用可能となることから、アース用の銅箔パターンの形成領域を削減しつつ同容量のアース用回路を銅箔パターンと回路補強部材により担保できる。その結果、プリント基板や電気接続箱の大型化を阻止して、スペース効率のよい回路構成やプリント配線回路のさらなる高密度化を図ることができる。しかも、回路補強部材が、単一の回路を形成する銅箔パターン上を延出すると共に複数のリード部で接続されていることから、銅箔パターンに比較的安定して載置および接続可能であると共に、銅箔パターンの低インピーダンス化が図られている。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第一の実施形態としての回路補強部材を示す斜視図（（ａ）リード部形成前、（ｂ）リード部形成後）。
【図２】図１（ｂ）の右側面図。
【図３】本実施形態の回路補強部材がプリント基板に配設された状態を示す分解斜視図。
【図４】図３の全体斜視図。
【図５】本発明の第二の実施形態としての回路補強部材を示す斜視図（（ａ）リード部形成前、（ｂ）リード部形成後）。
【図６】本実施形態の回路補強部材がプリント基板に配設された状態を示す全体斜視図。
【図７】上記第一の実施形態の別の態様の回路補強部材がプリント基板に配設された状態を示す分解斜視図。
【図８】図７の全体斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
先ず、図１〜２に、本発明の第一の実施形態としての回路補強部材１０を示す。なお、以下の説明において、上方とは、図２中の上方、下方とは、図２中の下方、前方とは、図２中の左方、後方とは、図２中の右方を言い、また板厚方向とは、図２中の上下方向、板幅方向とは、図２中の紙面に垂直な方向、長さ方向とは図２中の左右方向を言うものとする。
【００２２】
回路補強部材１０は、金属製の角線材を所定長さに切断することによって形成されている。かかる金属製の角線材としては、銅合金等から形成された、一定の略四角断面形状をもって延びる線材とされている。また、金属製の角線材の周上の表面には、全面に亘って図示しないめっき層が施されている。かかるめっき層は、例えば、銅やニッケル等の下地めっきに、錫等が積層めっきされて形成されている。
【００２３】
かかる回路補強部材１０は、板幅方向の一方（図１（ｂ）中、手前側）の端部側に、複数（本実施形態では１０本）のリード部１２を有している。より詳細には、図１（ａ）に示されているように、回路補強部材１０を構成する所定長さに切断された金属製の角線材に対して、板幅方向中央部において、後述するリード部１２を形成する際の剪断加工によって形成される複数（本実施形態では６本）の切断面１４の形成予定部１４ａが仮想線で記載されている。かかる切断面１４は、角線材の長さ方向に延びて板厚方向に貫通形成されると共に、回路補強部材１０の長さ方向の端部に至らない切断面１４（本実施形態では４本）には、さらに長さ方向の中央部に対して、板厚方向に貫通しかつ切断面１４と連通すると共に板幅方向の一方（図１（ａ）中、手前側）の端部側に開口する切欠部１５が形成されている。ここで、切欠部１５は、例えば潰し加工後にトリミング加工を実施することにより形成することができる。そして、かかる切断面１４と切欠部１５によって切断された部位を、剪断加工と同時に実施される屈曲加工によって板厚方向一方の側である下方に向かって屈曲することにより後述する本体部１６から延びるリード部１２が構成されるようになっている。この結果、リード部１２を構成する４面のうち切断面１４が形成された１面を除く３面には、めっき層が残されている。なお、リード部１２の先端部は、潰し加工やトリミングによりテーパ形状とされている。一方、回路補強部材１０の板幅方向の他方（図１中、奥側）の端部側には、長さ方向に向かって直線状に延び出す本体部１６が構成されている。かかる本体部１６は、切断面１４が形成された部位１８において狭幅とされていることから、かかる部位１８において任意の方向に向かって比較的容易に屈曲可能となっている。なお、本体部１６の切断面１４が形成された部位１８のうち、長さ方向の両端部については、リード部１２を形成後に、切断除去するようにしてもよい。
【００２４】
このような構造とされた回路補強部材１０は、図３〜４に示されているように、上方からプリント基板２０に向かってリード部１２側から、プリント基板２０のスルーホール２２に挿入されるようになっている。かかるプリント基板２０は、ガラスエポキシ樹脂などの公知の絶縁材料で形成された略矩形平板状の絶縁基板２４において、その表面２６や裏面２８などに単一のアース回路を形成する銅箔パターンであるアース用銅箔パターン３０や図示しない実装部品などに接続されるプリント配線（銅箔パターン）を設けたものである。ここで、アース用銅箔パターン３０には、大きな電流が流れ込むことから、要求される電流値が大きくなる。なお、プリント基板２０の表面２６や裏面２８におけるスルーホール２２を除く領域には、表面２６や裏面２８自体と共に銅箔パターンを保護するために、公知のレジストからなるレジスト層３２が積層されている。これにより、回路補強部材１０がプリント基板２０のスルーホール２２に挿入された際には、回路補強部材１０のリード部１２以外の部分はレジスト層３２上に載置されるようになっていることから、アース用銅箔パターン３０を傷付けるおそれが有利に排除されている。
【００２５】
かかるアース用銅箔パターン３０の領域には、回路補強部材１０のリード部１２に対応する位置にスルーホール２２が形成されていることから、リード部１２がスルーホール２２に挿入された後、フローソルダリング法などによりスルーホール２２へ半田を充填してリード部１２とアース用銅箔パターン３０を半田付けすることにより、リード部１２がアース用銅箔パターン３０に対して導通接続されるようになっている（図４参照）。要するに、回路補強部材１０の本体部１６がアース用銅箔パターン３０上を延出した状態、換言すれば、回路補強部材１０をアース用銅箔パターン３０上にアース用銅箔パターン３０に沿うように配設した状態で、回路補強部材１０のリード部１２がアース用銅箔パターン３０に対して導通接続されているのである。なお、ここでは、回路補強部材１０の本体部１６の後端部は、プリント基板２０からはみ出さないように切断除去されている。加えて、アース用銅箔パターン３０の領域には、回路補強部材１０のリード部１２に対応する位置以外にもスルーホール２２が形成されており、基端部にリード部を有し、先端部に音叉状の接続部を有する音叉状端子３４が同様に挿入・半田付けされて導通接続されている。また、アース用銅箔パターン３０以外の領域にもスルーホール２２が形成されており、かかるスルーホール２２に対しても同様に音叉状端子３４が半田付けされて図示しない所定のプリント配線（銅箔パターン）に導通接続されるようになっている。これにより、例えば対向配置された一対の音叉状端子３４，３４の接続部に図示しないヒューズなどの電子部品のタブ端子が接続可能となっている。
【００２６】
このような構造とされた回路補強部材１０によれば、回路補強部材１０を、プリント基板２０上に形成された単一のアース回路を形成する銅箔パターンであるアース用銅箔パターン３０上にアース用銅箔パターン３０に沿うように配設した状態で、回路補強部材１０のリード部１２がアース用銅箔パターン３０に対して導通接続されている。これにより、例えば大電流を扱う必要があるアース用銅箔パターン３０をかかる回路補強部材１０によって補強することが可能となり、大電流に対応すべく、アース用銅箔パターン３０の形成領域の面積を大きくすることなく、要求される電流容量値を有するアース用回路を、アース用銅箔パターン３０とその直上に配設された回路補強部材１０の組み合わせにより担保することができる。それゆえ、アース用銅箔パターン３０の形成領域を削減することができ、プリント基板２０やプリント基板２０が配設される電気接続箱の大型化を要することなく、スペース効率のよい高密度な回路構成が可能となるのである。しかも、回路補強部材１０が、単一のアース回路を形成する銅箔パターンであるアース用銅箔パターン３０に沿うように配設した状態で、リード部１２がアース用銅箔パターン３０に対して導通接続されている。それゆえ、回路補強部材１０が、アース用銅箔パターン３０に対して比較的安定して載置および接続可能となっていると共に、回路補強部材１０によってアース用銅箔パターン３０の低インピーダンス化が図られている。なお、回路補強部材１０のリード部１２は、本実施形態で例示したように、好ましくは、３つ以上であることが望ましい。これにより、補強対象となるアース用銅箔パターン３０に接続される任意のプリント配線（銅箔パターン）のより近い位置に回路補強部材１０の接点であるリード部１２を設けることができることから、アース用銅箔パターン３０のさらなる低インピーダンス化が図られるようになっている。
【００２７】
また、全面に亘ってめっき層が施された金属製の角線材に対して所定の切断面１４や切欠部１５によって切断された部位を板厚方向一方の側である下方に向かって屈曲するという簡単なやり方でリード部１２を形成することにより、本実施形態の回路補強部材１０を構成することができるようになっている。しかも、このようにして形成されたリード部１２を構成する４面のうち切断面１４を除く３面にはめっき層が残されていることから、スルーホール２２に挿通した後の半田付けの際の半田上がりを良好とできるようになっている。加えて、回路補強部材１０が線材から構成されていると共に切断面１４が形成された部位１８において狭幅とされていることから、単一のアース回路を形成する銅箔パターンである銅箔パターンに沿うように曲げ加工することも容易に行うことができるのである。
【００２８】
次に、図５〜６を用いて、本発明の第二の実施形態としての回路補強部材３６について詳述するが、上記実施形態と同様な構造とされた部材および部位については、図中に、上記実施形態と同一の符号を付することにより、それらの詳細な説明を省略する。かかる回路補強部材３６は、長手平板形状に切断された条材を用いて形成されている点に関して、上記第一の実施形態と異なる実施形態を示すものである。すなわち、本実施形態の回路補強部材３６では、平板形状で帯状に延びる金属製の条材を所定長さに切断することによって形成されており、例えば銅合金等から形成されている。かかる回路補強部材３６を構成する所定長さに切断された金属製の条材を用いて、たとえばプレス加工等の公知の手段を用いて、板幅方向の一方（図５（ａ）中、右側）の端部側に長さ方向に延びる複数（本実施形態では３本）の切断面１４を設けると共に、長さ方向の端部に至らない切断面１４（本実施形態では２本）にはさらに長さ方向の中央部に板幅方向の一方の端部側に開口する切欠部１５を形成する。そして、かかる切断面１４と切欠部１５によって切断された部位を、板厚方向一方の側である下方に向かって屈曲することによりリード部１２が構成されるようになっている（図５（ｂ）参照）。一方、回路補強部材１０の板幅方向の他方（図５中、左側）の端部側には、長さ方向に向かって直線状に延び出す上記第一の実施形態のものよりも幅広の本体部１６が構成されている。なお、本実施形態では、本体部１６の切断面１４が形成された部位１８のうち、長さ方向の両端部については、リード部１２を形成後に、切断除去されている。
【００２９】
このような構造とされた回路補強部材３６は、図６に示されているように、上方からプリント基板２０に向かってリード部１２側から、プリント基板２０のスルーホール２２に挿入されるようになっている。それゆえ、本実施形態の回路補強部材３６も上記実施形態の回路補強部材１０と同様に、本体部１６がプリント基板２０上に形成された単一のアース回路を形成する銅箔パターンであるアース用銅箔パターン３０上を延出するように配設されていると共に、リード部１２がアース用銅箔パターン３０に設けられたスルーホール２２を介してアース用銅箔パターン３０に導通接続されているのである。したがって、本実施形態の回路補強部材３６においても、アース用銅箔パターン３０を、かかる回路補強部材３６によって補強することが可能となり、かかるアース用銅箔パターン３０の形成領域の面積の拡大を要することなく、要求される容量のアース用回路をアース用銅箔パターン３０とその直上に配設された回路補強部材３６により担保することができるようになっている。それゆえ、アース用銅箔パターン３０が形成されたプリント基板２０等の大型化を阻止しつつプリント配線のさらなる高密度化を実現することができる。加えて、回路補強部材３６が、アース用銅箔パターン３０に対して比較的安定して載置および接続可能となっていると共に、回路補強部材３６によってアース用銅箔パターン３０の低インピーダンス化が図られている。また、上記実施形態と同様に、所定の切断面１４や切欠部１５により切断された部位１８を板厚方向一方の側に向かって屈曲するという簡単な方法で回路補強部材３６を形成することができる。しかも、本実施形態の回路補強部材３６では条材から構成されて幅広の本体部１６を有していることから、線材から構成された上記実施形態の回路補強部材１０よりも多くの電流を流すことができる上に、放熱性を向上することができる。
【００３０】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、かかる実施形態における具体的な記載によって、本発明は、何等限定されるものでない。例えば、上記第一の実施形態では、単一のアース回路を形成する銅箔パターンであるアース用銅箔パターン３０は、一方向に向かって直線的に延びる帯状のパターンとされており、かかるアース用銅箔パターン３０に適用される回路補強部材１０も、一方向に向かって直線的に延びるように形成されていたが、例えば図７〜８に示す上記第一の実施形態の別の態様のように、単一のアース回路を形成する銅箔パターンであるアース用銅箔パターン４０が上記第一の実施形態の直線的に延びるアース用銅箔パターン３０の一方の端部に平面視でＬ字形状の銅箔パターン４２が付加された形状を有しており、かかるアース用銅箔パターン４０に適用される回路補強部材３８も、アース用銅箔パターン３０に適用される回路補強部材１０に加えて、銅箔パターン４２に適用される回路補強部材４４から構成されるようにしてもよい。より詳細には、回路補強部材４４は８本のリード部１２を有し、長さ方向中央部分の本体部１６の部位１８で銅箔パターン４２上を延出可能なように屈曲されている。なお、回路補強部材３８は、本実施形態で例示したように、複数の回路補強部材１０，４４から構成されていてもよいし、１つの回路補強部材から構成されていてもよい。
【００３１】
また、回路補強部材１０，４４にはリード部１２が３つ以上設けられていたが、長さ方向の両端部に２つだけ設けられていてもよい。さらに、回路補強部材１０，４４のリード部１２としてスルーホール実装タイプのもので説明を行ったが、これに限定されない。すなわち、リード部１２として表面実装タイプのものも採用可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１０，３６，３８，４４：回路補強部材、１２：リード部、１４：切断面、１４ａ：形成予定部、１５：切欠部、１６：本体部、２０：プリント基板、３０，４０：アース用銅箔パターン（単一の回路を形成する銅箔パターン）
【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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【図７】
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【図８】
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