(57)【要約】【課題】補強部材が存在せず、かつ、十分な半田付けを行うことができる基板接続構造を提供すること。【解決手段】メイン基板１に、表面７に一方向に延在する開口を有する長穴５と、表面７に開口すると共に、内周面が湾曲面である係合穴６とを形成する。サブ基板２の側部に、平面状の側面１１と、その側面１１から突出すると共に、長穴５に略対応する形状を有して、長穴５に嵌合する接続部１２と、側面１１から突出して、係合穴６に係合する係合部１３とを形成する。メイン基板１の厚さ方向に垂直な断面において、係合部１３が、係合穴６に４点接触するようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に、一方向に延在する第１長穴と、上記長穴の延在方向の延長線上に位置すると共に、内周面が湾曲面である第１係合穴とを有する第１基板と、
側部に、上記第１長穴に略対応する形状を有して、上記第１長穴に嵌合している第１接続部と、上記第１係合穴に係合する第１係合部とを有する第２基板と
を備え、
上記第１係合部および上記第１係合穴を通過すると共に、上記第１基板の厚さ方向に垂直な断面において、上記第１係合部は、上記第１係合穴の上記内周面に４点接触していることを特徴とする基板接続構造。
【請求項２】
請求項１に記載の基板接続構造において、
上記第１係合穴は、上記断面において略真円の形状を有し、
上記第１係合部は、上記断面において略正方形の形状を有することを特徴とする基板接続構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載の基板接続構造において、
上記第１基板は、上記表面に、内周面が湾曲面である第２係合穴を有すると共に、上記第２基板は、上記側部に、上記第２係合穴に係合している第２係合部を有し、
上記断面において、上記第２係合部は、上記第２係合穴の上記内周面に４点接触し、
上記第１係合穴は、上記第１長穴の上記延在方向の一方側に位置する一方、上記第２係合穴は、上記第１長穴の上記延在方向の他方側に位置することを特徴とする基板接続構造。
【請求項４】
請求項１または２に記載の基板接続構造において、
上記第１基板は、上記表面に、上記第１長穴の上記延長線上に位置する第２長穴を有すると共に、上記第２基板は、上記側部に、上記第２長穴に略対応する形状を有して、上記第２長穴に嵌合している第２接続部を有し、
上記第１係合穴は、上記延長線の方向において、上記第１長穴と、上記第２長穴との間に位置していることを特徴とする基板接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二つの基板を接続する基板接続構造に関し、例えば、家電製品や情報通信製品等に使用すれば好適な基板接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板接続構造としては、メイン基板と、サブ基板とを有し、メイン基板が、サブ基板差し込み穴を有しているものがある。上記サブ基板差し込み穴は、サブ基板の一方の側面の形状に対応する断面矩形の形状を有している。
【０００３】
この基板接続構造は、メイン基板のサブ基板差し込み穴に、サブ基板の上記一方側の側方端部を差し込んでなっている。上記メイン基板上の電子部品と、サブ基板上の電子部品とは、半田付けにより電気接続されている。上記サブ基板は、上記メイン基板の上記サブ基板差し込み側の表面の略法線方向に広がっている。
【０００４】
上記基板接続構造では、上記サブ基板差し込み穴は、部品誤差を考慮して若干の余裕を持つように形成されている。余裕がないと固くてサブ基板をメイン基板に挿入できないからである。したがって、このことから、サブ基板が上記法線方向から傾いてしまい、十分な半田付けが出来ないという不具合が生じることがある。
【０００５】
ここで、上記サブ基板の傾きを回避できる基板接続構造としては、特開２００８−１７１８４９号公報（特許文献１）に記載されているものがある。
【０００６】
この基板接続構造は、メイン基板と、サブ基板と、二つの補強板を備え、メイン基板は、サブ基板差し込み穴と、第１補強板差し込み穴と、第２補強板差し込み穴とを有する。上記第１補強板差し込み穴は、第２補強板差し込み穴と同一である。また、上記サブ基板差し込み穴は、第１補強板差し込み穴と、第２補強板差し込み穴との間に配置されている。この基板接続構造は、上記サブ基板差し込み穴に挿入されたサブ基板を、上記第１補強板差し込み穴に挿入された第１補強板と、上記第２補強板差し込み穴に挿入された第２補強板とで、両側から支えるようになっている。このようにして、上記サブ基板が、上記メイン基板の上記サブ基板側の表面の略法線方向から傾くことを防止し、半田付けによる電気接続を、確実に行うようになっている。
【０００７】
しかしながら、上記基板接続構造では、別部材である補強板が必要不可欠であるから、製造コストが高く付き、かつ、基板接続構造をコンパクトに構成しにくいという課題がある。また、補強板の固定という別工程が必要になるから、サイクルタイムが増大し、この点からも製造コストが増大するという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１７１８４９号公報（第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明の課題は、補強部材が存在せず、かつ、十分な半田付けを行うことができる基板接続構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、この発明の基板接続構造は、
表面に、一方向に延在する第１長穴と、上記長穴の延在方向の延長線上に位置すると共に、内周面が湾曲面である第１係合穴とを有する第１基板と、
側部に、上記第１長穴に略対応する形状を有して、上記第１長穴に嵌合している第１接続部と、上記第１係合穴に係合する第１係合部とを有する第２基板と
を備え、
上記第１係合部および上記第１係合穴を通過すると共に、上記第１基板の厚さ方向に垂直な断面において、上記第１係合部は、上記第１係合穴の上記内周面に４点接触していることを特徴としている。
【００１１】
本発明によれば、第１基板の第１係合穴が、内周面が湾曲面であって、かつ、上記断面において、第２基板の第１係合部が第１基板の係合穴に４点接触する構成であるから、上記第１係合穴で上記第１係合部を略移動不可に確実に保持することができて、第１係合穴に対して第１係合部が相対移動しないようにすることができる。したがって、上記第１係合穴と第１係合部との係合時に、第１基板に対する第２基板の相対位置が予め定められた位置に対して殆ど傾くことがない。したがって、十分な半田付けを行うことができて、例えば、上記接続部に形成されている電極を、第１基板の予め定められた端子に確実かつ容易に電気接続することができる。簡潔に言うと、上記断面で４点接触するから、第２基板を第１基板で非常に安定に支持することができるのである。
【００１２】
また、本発明によれば、別部材である補強板が必要ないから、製造コストを削減できると共に、基板接続構造を、コンパクトに構成することができる。また、補強板の固定という別工程が必要ないから、サイクルタイムを短縮できると共に、この点からも製造コストを低減できる。
【００１３】
また、一実施形態では、
上記第１係合穴は、上記断面において略真円の形状を有し、
上記第１係合部は、上記断面において略正方形の形状を有する。
【００１４】
上記実施形態によれば、第１係合穴が、上記断面において略真円の形状を有しているから、例えば、第１係合穴を、所謂パンチングメタル（ピンを有する金型）で、第１基板を、パンチングすることによって形成できる。したがって、第１係合穴を格段に容易に形成できる。また、第１係合穴を精密に形成できるから、第１係合穴にバリがでないと共に、第１係合穴の寸法管理を精密かつ容易に行うことができる。したがって、第１基板に対して第２基板が傾くことを簡単安価かつ確実に抑制することができる。尚、仮に、係合穴が角穴であるとすると、加工時に係合穴にバリが生成され、かつ、寸法管理が難しくなるのである。
【００１５】
また、一実施形態では、
上記第１基板は、上記表面に、内周面が湾曲面である第２係合穴を有すると共に、上記第２基板は、上記側部に、上記第２係合穴に係合している第２係合部を有し、
上記断面において、上記第２係合部は、上記第２係合穴の上記内周面に４点接触し、
上記第１係合穴は、上記第１長穴の上記延在方向の一方側に位置する一方、上記第２係合穴は、上記第１長穴の上記延在方向の他方側に位置する。
【００１６】
上記実施形態によれば、係合穴と係合部との係合が２以上存在するから、第１基板に対する第２基板を、より安定に支持できて、第１基板に対する第２基板の予め定められた位置からの第２基板の傾きをより確実に抑制することができる。
【００１７】
また、一実施形態では、
上記第１基板は、上記表面に、上記第１長穴の上記延長線上に位置する第２長穴を有すると共に、上記第２基板は、上記側部に、上記第２長穴に略対応する形状を有して、上記第２長穴に嵌合している第２接続部を有し、
上記第１係合穴は、上記延長線の方向において、上記第１長穴と、上記第２長穴との間に位置している。
【００１８】
上記実施形態によれば、第１係合穴を挟むように第１長穴および第２長穴が存在し、第１係合穴と第１係合部との係合が、両側の長穴と接続部との嵌合で保護されることになる。したがって、第１係合穴と第１係合部との係合が、第２基板の側方部の延在方向の端部にあるときと比較して、第１係合部が損傷しにくくなる。
【００１９】
また、一実施形態では、
上記第１接続部は、上記第１長穴の延在方向に略平行な方向に延在する電極パターンを有している。
【００２０】
上記実施形態によれば、第２基板の電極パターンを、第１基板の予め定められ端子に容易かつ確実に電気接続することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の基板接続構造によれば、第１係合穴で第１係合部を略移動不可に確実に保持することができるから、第１係合穴と第１係合部との係合時に、第１基板に対する第２基板の相対位置が予め定められた位置に対して殆ど傾くことがない。したがって、十分な半田付けを行うことができて、例えば、上記接続部に形成されている電極を、第１基板の予め定められたランドに確実かつ容易に電気接続することができる。
【００２２】
また、本発明の基板接続構造によれば、別部材である補強板が必要ないから、製造コストを削減できると共に、基板接続構造を、コンパクトに構成することができる。また、補強板の固定という別工程が必要ないから、サイクルタイムを短縮できると共に、この点からも製造コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態の基板接続構造を構成すべく、メイン基板１にサブ基板２を接続する直前の状態を示す模式斜視図である。
【図２】係合部および係合穴を通過すると共に、メイン基板の厚さ方向に垂直である断面において、メイン基板の係合穴の周辺の部分を示す図である。
【図３】変形例の基板接続構造におけるサブ基板の正面図である。
【図４】更なる変形例の基板接続構造におけるサブ基板の正面図である。
【図５】更なる変形例の基板接続構造における図２に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態の基板接続構造を構成すべく、メイン基板１にサブ基板２を接続する直前の状態を示す模式斜視図である。
【００２６】
この基板接続構造は、第１基板の一例としてのメイン基板１と、第２基板の一例としてのサブ基板２とを有する。
【００２７】
上記メイン基板１上には、図示しない種々の電子部品が配置され、図示しない主な電気回路が構成されている。上記メイン基板１は、第１長穴としての長穴５と、第１係合穴としての係合穴６とを有する。上記長穴５は、メイン基板１を貫通している。上記長穴５は、メイン基板１の厚さ方向に延在している。上記長穴５は、メイン基板１の表面７および裏面に、矢印Ａで示す一方向に延在する開口を有する。上記長穴５の開口および断面は、細長い矩形の形状を有する。上記長穴５は、メイン基板１の厚さ方向に延在している。
【００２８】
上記係合穴６は、長穴５の延在方向の一方側に位置する。上記係合穴６は、メイン基板１を貫通している。上記係合穴６は、メイン基板１の厚さ方向に延在している。上記係合穴６は、真円形の開口および断面形状を有する。上記係合穴６の内周面は、湾曲面で構成されている。
【００２９】
上記サブ基板２は、平面状の側面１１と、第１接続部としての接続部１２と、第１係合部としての係合部１３とを有する。言い換えると、上記サブ基板２は、その側部に、接続部１２と、係合部１３とを有する。上記接続部１２は、側面１１から側面１１の法線方向に突出している。上記接続部１２は、直方体の形状を有する。上記接続部１２は、長穴５に略対応する形状を有する。上記長穴５の延在方向に垂直な方向の断面形状は、サブ基板２の寸法誤差を考慮して、接続部１２の突出方向に垂直な方向の断面形状よりも若干大きくなっている。
【００３０】
図１に示すように、上記接続部１２の側面には、櫛状の電極パターン２１が形成されている。上記電極パターン２１は、複数の箔状の電極（ランド）２２からなる。上記複数の電極２２は、接続部１２の長手方向に互いに間隔をおいて配置されている。上記各電極２２は、側面１１の法線方向に延在している。
【００３１】
上記係合部１３は、接続部１２に、接続部１２の長手方向に間隔をおいて位置している。上記係合部１３は、側面１１から側面１１の法線方向に突出している。上記係合部１３は、直方体の形状を有している。
【００３２】
この電極接続構造は、メイン基板１の長穴５にサブ基板２の接続部１２を嵌合すると共に、メイン基板１の係合穴６にサブ基板２の係合部１３を押し込んで係合して、形成されている。上記メイン基板１にサブ基板２を係合して固定した状態において、サブ基板２は、メイン基板１に垂直に交わるようになっている。また、上記メイン基板１にサブ基板２を係合して固定した状態において、上記サブ基板２の一部が、メイン基板１の裏面側から突出するようになっている。
【００３３】
詳述しないが、上記メイン基板１にサブ基板２を係合して固定した状態において、サブ基板２の接続部１２に存在する電極パターン２１を、メイン基板１の裏面側に形成された接続用の電極（ランド）に、フロー半田による自動半田付け等で接合するようになっている。このようにして、サブ基板２のメイン基板１への実装を行うようになっている。
【００３４】
図２は、上記係合部１３および係合穴６を通過すると共に、メイン基板１の厚さ方向に垂直な断面において、メイン基板１の係合穴６の周辺の部分を示す図である。尚、図２において、矢印Ａは、上記接続部１２（図１参照）の長手方向を示している。
【００３５】
図２の断面において、上記係合穴６は、真円状の形状を有している。詳述しないが、上記係合穴６は、ピンを有するパンチングメタルによって、メイン基板１を、パンチングすることによって形成されている。
【００３６】
また、図２の断面において、上記係合部１３は、正方形の形状を有している。詳しくは、上記係合部１３は、図２に矢印Ｃで示す、上記長手方向の寸法が、図２に矢印Ｂで示す、サブ基板２の厚さと同一になっている。また、図２の断面において、上記係合部１３は、係合穴６に４点接触している。このようにして、係合穴６で係合部１３を安定的に支持するようにしている。
【００３７】
上記実施形態の基板接続構造によれば、メイン基板１の係合穴６が、内周面が湾曲面であって、かつ、サブ基板２の係合部１３が、メイン基板１の係合穴６にメイン基板１の厚さ方向に垂直な断面において４点接触する構成であるから、係合穴６で係合部１３を略移動不可に確実に保持することができて、係合穴６に対して係合部１３が相対移動しないようにすることができる。したがって、上記係合穴６と係合部１３との係合時に、メイン基板１に対するサブ基板２の相対位置が予め定められた位置に対して殆ど傾くことがない。したがって、十分な半田付けを行うことができて、接続部１２に形成されている電極２２を、メイン基板１の接続ランドに確実かつ容易に電気接続することができる。
【００３８】
また、上記実施形態の基板接続構造によれば、別部材である補強板が必要ないから、製造コストを削減できると共に、基板接続構造を、コンパクトに構成することができる。また、補強板の固定という別工程が必要ないから、サイクルタイムを短縮できると共に、この点からも製造コストを低減できる。
【００３９】
また、上記実施形態の基板接続構造によれば、上記係合穴６が、メイン基板１の厚さ方向に垂直な断面において、略真円の形状を有していて、係合穴６を、ピンを有するパンチングメタルで、メイン基板１を、パンチングすることによって形成しているから、係合穴６を格段に容易に形成できる。また、上記係合穴６を精密に形成できて、係合穴６にバリがでないと共に、係合穴６の寸法管理を精密かつ容易に行うことができる。したがって、上記メイン基板１に対してサブ基板２が傾くことを簡単安価かつ確実に抑制することができる。
【００４０】
尚、上記実施形態の基板接続構造では、接続部１２に電極（ランド）２２が形成される一方、係合部１３に電極（ランド）が形成されていなかったが、この発明では、第２基板の係合部に電極（ランド）が形成されていても良い。
【００４１】
また、上記実施形態の基板接続構造では、サブ基板２の一方の面のみに電極が形成されて、その電極が、メイン基板１の裏面側に形成された接続ランドに電気接続される構成であったが、この発明では、第２基板の一方の面のみに形成された電極が第１基板の表面および裏面に形成されたランドのうちの少なくとも一方に電気接続される構成であっても良い。また、この発明では、第２基板の両方の面に電極が形成され、第２基板の一方の面に形成された電極が、第１基板の表面および裏面に形成されたランドのうちの少なくとも一方に電気接続され、また、第２基板の他方の面に形成された電極が、第１基板の表面および裏面に形成されたランドのうちの少なくとも一方に電気接続される構成であっても良い。
【００４２】
また、上記実施形態の基板接続構造では、長穴５および係合穴６の両方が、メイン基板を貫通する貫通穴であったが、この発明では、長穴および係合穴のうちの少なくとも一方は、有底の穴であっても良い。
【００４３】
また、上記実施形態の基板接続構造では、メイン基板１とサブ基板２とを接続して固定した状態で、サブ基板２の接続部１２が、メイン基板１の裏面から突出する構成であったが、この発明では、第１基板と第２基板とを接続して固定した状態で、第２基板の接続部が、第１基板の裏面から突出しない構成であっても良い。
【００４４】
また、上記実施形態の基板接続構造では、メイン基板１とサブ基板２とが、垂直に交わっていたが、スペースの問題等がある場合には、第１基板と、第２基板とが、９０°以外の角度に交わっていても良い。尚、この場合、係合穴や、長穴が、第１基板の厚さ方向に対して傾斜する方向に延在しても良い。尚、第１基板と、第２基板とが、略９０°の角度で交わるようにするのが、第１基板に第２基板を、簡単安価かつ確実に実装できて、好ましいのは勿論である。
【００４５】
また、上記実施形態の基板接続構造では、係合部１３が、接続部１２の長手方向の片側のみに存在していたが、この発明では、係合部は、接続部の長手方向の両側に存在していても良い。
【００４６】
図３は、変形例の基板接続構造における第２基板であるサブ基板１０２の正面図である。
【００４７】
図３に示すように、この変形例におけるサブ基板１０２は、第１接続部としての接続部１１２と、第１係合部１１３と、第２係合部１１４とを有する。上記第１係合部１１３は、接続部１１２の長手方向の一方の側に位置する一方、第２係合部１１４は、接続部１１２の長手方向の他方の側に位置している。
【００４８】
尚、図示しないが、上記サブ基板１０２が接続する第１基板としてのメイン基板は、第１長穴と、第１係合穴と、第２係合穴とを有し、上記第１長穴は、接続部１１２の形状に略対応する形状を有し、接続部１１２は、その第１長穴に嵌合している。また、上記第１係合穴は、上記メイン基板の表面に平行な断面において、真円形の形状を有し、第１係合部１１３は、その断面において、上記第１係合穴に４点接触している。また、上記第２係合穴も、上記断面において、真円形の形状を有し、第２係合部１１４は、その断面において、上記第２係合穴に４点接触している。
【００４９】
この変形例によれば、係合穴と係合部１１３,１１４との係合が２つ存在するから、メイン基板に対するサブ基板１０２を、より安定に支持できて、メイン基板に対するサブ基板１０２の相対位置の予め定められた位置からの傾きをより確実に抑制することができる。尚、この変形例では、係合穴と係合部１１３,１１４との係合が２つであったが、この発明では、係合穴と係合部との係合が３以上あっても良い。
【００５０】
また、上記実施形態の基板接続構造では、係合部６が、接続部１２を有するサブ基板２の延在方向の一端部に存在していたが、この発明では、係合部は、二つの接続部の間に形成されていても良い。
【００５１】
図４は、更なる変形例の基板接続構造における第２基板であるサブ基板２０２の正面図である。
【００５２】
図４に示すように、この変形例におけるサブ基板２０２は、第１接続部２１１と、第２接続部２１２と、第１係合部としての係合部２１３とを有する。図４に示すように、第１接続部２１１の延在方向（第２接続部２１２の延在方向と一致）において、係合部２１３は、第１接続部２１１と第２接続部２１２との間に位置している。
【００５３】
尚、図示しないが、上記サブ基板２０２が接続する第１基板としてのメイン基板は、第１長穴と、第２長穴と、第１係合穴とを有し、上記第１長穴は、第１接続部２１１の形状に略対応する形状を有し、第１接続部２１１は、その第１長穴に嵌合している。また、上記第２長穴は、第２接続部２１２の形状に略対応する形状を有し、第２接続部２１２は、その第２長穴に嵌合している。また、上記第１係合穴は、上記メイン基板の厚さ方向に垂直な断面において、真円形の形状を有し、係合部２１３は、その断面において、上記第１係合穴に４点接触している。
【００５４】
上記変形例によれば、上記第１係合穴と係合部２１３との係合が、上記第１長穴と第１接続部２１１との嵌合と、上記第２長穴と第２接続部２１２との嵌合とに挟まれているから、上記係合が、その両側に位置する嵌合によって、保護されることになる。したがって、係合穴と係合部との係合が、サブ基板２０２の側部の延在方向の端部にあるときと比較して、係合部が損傷しにくくなる。
【００５５】
尚、この変形例では、長穴と接続部２１１,２１２との嵌合が２つであったが、この発明では、長穴と接続部との嵌合が３以上あっても良い。また、本発明の基板接続構造は、係合穴と係合部との一以上の係合と、長穴と接続部との一以上の嵌合とを同時に有していても良い。
【００５６】
また、上記実施形態の基板接続構造では、メイン基板１の厚さ方向と垂直な方向の断面において、係合穴６が、真円形の形状を有し、かつ、その断面において、係合部１３が、正方形の形状を有していたが、この発明では、係合穴は、その内周面が湾曲面で構成されていさえすれば良い。
【００５７】
図５は、更なる変形例の基板接続構造における図２に対応する図である。
【００５８】
尚、図５において矢印Ｄで示す方向は、図示しない接続部の長手方向を示している。また、図５において矢印Ｅで示す寸法は、第２基板であるサブ基板３０２の板厚を示している。
【００５９】
この変形例では、第１基板であるメイン基板３０１の厚さ方向に垂直な断面において、メイン基板３０１の第１係合穴３０６は、真円でなくて、楕円形の断面形状を有している。また、第２基板であるサブ基板３０２の第１係合部３１３は、上記断面において、長方形の形状を有している。図５に矢印Ｆで示す第１係合部３１３の上記長手方向の寸法は、サブ基板３０２の板厚よりも長くなっている。また、上記断面において、上記第１係合部３１３は、第１係合穴３０６に４点接触している。
【００６０】
この変形例のように、本発明では、第１基板が有する第１係合穴（存在すれば、第２係合穴も）は、内周面が湾曲面で構成されていさえすれば、第１基板の厚さ方向に垂直な断面において、その断面形状が、真円の形状でなくても良い。係合穴の内周面が湾曲面で構成されていさえすれば、上記断面において、係合部が係合穴に４点接触できて、係合穴で係合部を安定に支持でき、かつ、係合穴を簡単安価に形成できると共に、係合穴にその形成時にバリが発生することもないからである。
【００６１】
尚、この発明の基板接続構造は、加熱調理器、冷蔵庫、エアコン、テレビ等の家電製品や、オーディオ機器や、パーソナルコンピュータ等の情報通信製品等で使用されると好ましい。尚、本発明の基板接続構造は、基板を搭載する製品であれば、如何なる製品でも使用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６２】
１,３０１  メイン基板
２,１０２,２０２,３０２  サブ基板
５  長穴
６  係合穴
７  表面
１２,１１２  接続部
１３,２１３  係合部
１１３  第１係合部
１１４  第２係合部
２１１  第１接続部
２１２  第２接続部
３０６  第１係合穴
３１３  第１係合部
【図１】
2011103378.tif 000003
【図２】
2011103378.tif 000004
【図３】
2011103378.tif 000005
【図４】
2011103378.tif 000006
【図５】
2011103378.tif 000007