(57)【要約】      （修正有）【課題】電気的な接続信頼性を向上させた回路構成体を提供する。【解決手段】第１回路基板１３は第２回路基板１４と接続される接続端部２０を有し、第１回路基板１３の板面には接続端部２０寄りの位置にランド２１が形成されており、第２回路基板１４には接続端部２０を収容する収容溝２２が形成されており、収容溝２２の内壁面には半割スルーホール２３が形成されており、接続端部２０が収容溝２２内に収容された状態でランド２１と半割スルーホール２３とが導電性の接続部により電気的に接続されている。【選択図】図２
2011086664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１回路基板と、前記第１回路基板の板面に対して略垂直に配された姿勢で前記第１回路基板に接続される第２回路基板と、を備えた回路構成体であって、
前記第１回路基板は前記第２回路基板と接続される接続端部を有し、前記第１回路基板の板面には前記接続端部寄りの位置にランドが形成されており、前記第２回路基板には前記接続端部を収容する収容溝が形成されており、前記収容溝の内壁面には半割スルーホールが形成されており、前記接続端部が前記収容溝内に収容された状態で前記ランドと前記半割スルーホールとが導電性の接続部により電気的に接続されている回路構成体。
【請求項２】
前記第１回路基板には、相手側コネクタと嵌合可能な開口を有する基板用コネクタが、開口方向を前記第１回路基板の板面に対して略垂直な方向に向けた姿勢で取り付けられており、前記基板用コネクタに装着された端子金具は前記第１回路基板と電気的に接続されている請求項１に記載の回路構成体。
【請求項３】
前記第１回路基板には複数の前記ランドが所定のピッチ間隔で並んで設けられており、前記収容溝の内壁面には、前記収容溝内に収容された前記接続端部の前記ランドに対応する位置に、前記ピッチ間隔と同じ間隔で前記半割スルーホールが並んで設けられている請求項１または請求項２に記載の回路構成体。
【請求項４】
前記第１回路基板には電子部品が実装されている請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の回路構成体。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の回路構成体をケース内に収容してなる電気接続箱。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板を含む回路構成体及び電気接続箱に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の回路基板が接続された回路構成体が知られている（特許文献１参照）。この回路構成体は、一の回路基板の板面に対して他の回路基板を垂直に配し、他の回路基板の側縁を一の回路基板の板面に当接させた状態で、一の回路基板に形成されたランドと、他の回路基板の側縁に形成された半割スルーホールと、を電気的に接続してなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６８５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記の構成によると、一の回路基板と、他の回路基板とは、一の回路基板の板面に、他の回路基板の端縁が単に当接された状態で接続されている。このため、例えば振動等により、他の回路基板に対して力が加わると、その力が、一の回路基板と他の回路基板との接続部分に直接に伝達されて、接続部分にクラックが生じる可能性がある。この結果、回路基板同士の電気的な接続信頼性が低下することが懸念される。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、電気的な接続信頼性を向上させた回路構成体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１回路基板と、前記第１回路基板の板面に対して略垂直に配された姿勢で前記第１回路基板に接続される第２回路基板と、を備えた回路構成体であって、前記第１回路基板は前記第２回路基板と接続される接続端部を有し、前記第１回路基板の板面には前記接続端部寄りの位置にランドが形成されており、前記第２回路基板には前記接続端部を収容する収容溝が形成されており、前記収容溝の内壁面には半割スルーホールが形成されており、前記接続端部が前記収容溝内に収容された状態で前記ランドと前記半割スルーホールとが導電性の接続部により電気的に接続されている。
【０００７】
また、本発明は、前記回路構成体をケース内に収容してなる電気接続箱である。
【０００８】
本発明によれば、例えば振動等により第１回路基板に対して力が加えられた場合、その力は、接続端部へと伝達され、接続端部を介して第２回路基板に形成された収容溝の内壁面に伝達され、第２回路基板によって受けられる。これにより、接続部に対して直接に力が加わることが抑制されるので、接続部にクラックが発生することを抑制できる。この結果、第１回路基板と第２回路基板との電気的な接続信頼性を向上させることができる。
【０００９】
本発明の実施態様としては以下の態様が好ましい。
前記第１回路基板には、相手側コネクタと嵌合可能な開口を有する基板用コネクタが、開口方向を前記第１回路基板の板面に対して略垂直な方向に向けた姿勢で取り付けられており、前記基板用コネクタに装着された端子金具は前記第１回路基板と電気的に接続されていることが好ましい。
【００１０】
基板用コネクタに対して相手側コネクタが嵌合され、又は離脱されると、端子金具に対して、開口方向を向く力が加わる。この力は端子金具に接続された第１回路基板に伝達される。第１回路基板に伝達された力は、接続端部を介して第２回路基板に形成された収容溝の内壁面に伝達され、第２回路基板によって受けられる。これにより、接続部に対して直接に力が加わることが抑制されるので、接続部にクラックが発生することを抑制できる。このように本発明は、第１回路基板に基板用コネクタが取り付けられた場合に有効である。
【００１１】
前記第１回路基板には複数の前記ランドが所定のピッチ間隔で並んで設けられており、前記収容溝の内壁面には、前記収容溝内に収容された前記接続端部の前記ランドに対応する位置に、前記ピッチ間隔と同じ間隔で前記半割スルーホールが並んで設けられていることが好ましい。
【００１２】
上記の態様によれば、第１回路基板と第２回路基板とを、複数のランドと、複数の半割スルーホールとの間で接続できるので、回路構成体の配線密度を高くすることができる。
【００１３】
前記第１回路基板には電子部品が実装されていることが好ましい。
【００１４】
上記の態様によれば、回路構成体の実装密度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、回路構成体の電気的な接続信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は本発明の実施形態１に係る電気接続箱を示す断面図である。
【図２】図２は第１回路基板と第２回路基板との接続構造を示す分解斜視図である。
【図３】図３は、ランドと半割スルーホールとの接続構造を示す断面図である。
【図４】図４は、収容溝内に収容された接続端部を示す模式的断面図である。
【図５】図５は、半割スルーホールの製造工程を示す模式的平面図である。
【図６】図６は、半割スルーホールの製造工程を示す模式的平面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態２に係る電気接続箱を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜実施形態１＞
本発明を車載用の電気接続箱１０に適用した実施形態１を、図１ないし図６を参照しつつ説明する。本実施形態は、図示しない電源と、ランプ、ホーン等の図示しない車載電装品との間に配設されて、車載電装品のスイッチングを実行する。本実施形態に係る電気接続箱１０は、ケース１１と、ケース１１内に収容された回路構成体１２と、を有する。以下の説明では、図１における上方を上方とし、下方を下方として説明する。
【００１８】
（ケース１１）
図１に示すように、ケース１１は合成樹脂製であって、下側に位置して上方に開口するロアケース１１Ｂと、ロアケース１１Ｂに上方から組み付けられてロアケース１１Ｂの開口を塞ぐアッパーケース１１Ａと、を備える。ロアケース１１Ｂとアッパーケース１１Ａとは、公知の組み付け手段により一体に組み付けられている。組み付け手段としては、例えば、ロアケース１１Ｂ及びアッパーケース１１Ａの一方の側壁に形成されたロック突部と、他方の側壁に形成されたロック受け部とが弾性的に係合する構成としてもよく、また、ロアケース１１Ｂ及びアッパーケース１１Ａをねじ止めしてもよく、必要に応じて任意の組み付け手段を採用しうる。
【００１９】
（回路構成体１２）
図１に示すように、回路構成体１２は、第１回路基板１３と、第１回路基板１３の板面に対して略垂直に配された姿勢で第１回路基板１３に接続される第２回路基板１４と、を有する。ケース１１内には複数（本実施形態では２つ）の第１回路基板１３が収容されている。各第１回路基板１３は、図１における第２回路基板１４の左右両端部寄りの位置において接続されている。
【００２０】
（第１回路基板１３）
第１回路基板１３は、ケース１１内において、その板面をロアケース１１Ｂの底壁１６に対して略垂直に向けた姿勢で収容されている。第１回路基板１３の板面にはプリント配線技術により図示しない導電路が形成されている。それぞれの第１回路基板１３には基板用コネクタ１５が取り付けられている。基板用コネクタ１５は合成樹脂製であって、図示しない相手側コネクタと嵌合可能な開口を有する。基板用コネクタ１５は、開口方向を第１回路基板１３の板面に対して略垂直な方向に向けた姿勢で第１回路基板１３に取り付けられている。本実施形態においては、基板用コネクタ１５は、その開口を図１における左右方向に向けた姿勢で第１回路基板１３に取り付けられている。基板用コネクタ１５の開口は、ケース１１の側壁に開口して形成されたコネクタ取り付け部１７から露出している。
【００２１】
基板用コネクタ１５には複数の端子金具１８が装着されており、端子金具１８の一方の端部は基板用コネクタ１５から第１回路基板１３に向けて突出している。詳細には図示しないが、端子金具１８は、図１における紙面を貫通する方向について間隔を空けて並んで配されると共に、図１における上下方向について複数段（本実施形態では３段）に並んで配されている。基板用コネクタ１５から突出した端子金具１８は、第１回路基板１３を貫通した状態で、第１回路基板１３の導電路に対して半田付け等の公知の手法により電気的に接続されている。
【００２２】
図１に示すように、第１回路基板１３と第２回路基板１４とが接続された状態において、基板用コネクタ１５は第２回路基板１４の上面側に位置して配されており、第１回路基板１３は第２回路基板１４の上方に突出して配されている。第１回路基板１３の、第２回路基板１４から上方への突出高さ寸法は、基板用コネクタ１５の上下方向の高さ寸法と同じか、やや大きく設定されている。これにより回路構成体１２、及び電気接続箱１０を低背化できる。
【００２３】
（第２回路基板１４）
第２回路基板１４は、ケース１１内において、その板面をロアケース１１Ｂの底壁１６に対して略平行に向けた姿勢で収容されている。第２回路基板１４の板面にはプリント配線技術により図示しない導電路が形成されている。第２回路基板１４の板面には、リレー、半導体スイッチ素子、マイコン等の、複数の電子部品１９が半田付け等の公知の手法により実装されている。本実施形態においては、電子部品１９は第２回路基板１４の上面（図１における上面）に実装されている。なお、電子部品１９は、第２回路基板１４の上下両面に実装されていてもよいし、また、下面に実装されていてもよい。
【００２４】
（第１回路基板１３と第２回路基板１４との接続構造）
図２には、第１回路基板１３と第２回路基板１４との接続構造を示す。なお、図２においては、接続端部２０及び収容溝２２に係る構成と異なる構成については省略して記載されている。
【００２５】
図２に示すように、第１回路基板１３のうち第２回路基板１４側に位置する端部は、第２回路基板１４と接続される接続端部２０とされる。第１回路基板１３の板面には、接続端部２０寄りの位置に、第１回路基板１３に形成された導電路と電気的に接続された複数のランド２１が形成されている。このランド２１は、所定のピッチ間隔で並んで形成されている。ランド２１は、第１回路基板１３のうち、図２における手前側の板面と、奥側の板面の双方に形成されている。本実施形態においては、第１回路基板１３のうち、図２における手前側の板面に形成されたランド２１と、奥側の板面に形成されたランド２１とは、電気的に絶縁されている。
【００２６】
第２回路基板１４には、第１回路基板１３の接続端部２０を収容する収容溝２２が、第２回路基板１４を貫通して形成されている。収容溝２２の幅寸法は、第１回路基板１３の厚さ寸法と同じに設定されていてもよく、また、僅かに小さく設定されていてもよく、また、僅かに大きく設定されていてもよい（図４参照）。
【００２７】
収容溝２２の長さ寸法は、接続端部２０の長さ寸法と同じに設定されていてもよく、また、僅かに小さく設定されていてもよく、また、僅かに大きく設定されていてもよい（図４参照）。
【００２８】
収容溝２２の内壁面には、複数の半割スルーホール２３が形成されている。半割スルーホール２３は、第１回路基板１３のランド２１と同じピッチ間隔で並んで形成されている。接続端部２０が収容溝２２内に収容された状態で、第２回路基板１４の半割スルーホール２３は、第１回路基板１３のランド２１と対応する位置に形成されている。半割スルーホール２３の内側面にはメッキ等の公知の手法により導電層２４が形成されている。この導電層２４は、第２回路基板１４の導電路と電気的に接続されている。
【００２９】
図３に示すように、接続端部２０が収容溝２２内に収容された状態で、第１回路基板１３のランド２１と、第２回路基板１４の半割スルーホール２３とは、導電性の接続部２５により電気的に接続されている。本実施形態においては、接続部２５は半田により形成されている。この接続部２５は、例えば接続端部２０を収容溝２２内に収容した状態でフロー半田付けすることにより形成される。
【００３０】
（第１回路基板１３と第２回路基板１４との組み付け工程）
続いて、第１回路基板１３と第２回路基板１４との組み付け工程の一例を示す。なお、組み付け工程は以下の記載に限定されない。まず、図５に示すように、第２回路基板１４に、図５における上下方向に所定のピッチ間隔で並ぶ複数のスルーホール２６を、図５における左右方向に２列に並べて形成する。その後、図６に示すように、レーザー、カッター等、公知の手法により第２回路基板１４から所定の領域を切断して、収容溝２２を形成する。これにより、収容溝２２の内壁面に、所定のピッチ間隔でならぶ半割スルーホール２３が形成される。
【００３１】
その後、図３に示すように、接続端部２０を収容溝２２に収容し、フロー半田付けにより、第１回路基板１３のランド２１と、第２回路基板１４の半割スルーホール２３とを電気的に接続する。これにより、第１回路基板１３と第２回路基板１４とが接続される。
【００３２】
（作用、効果）
続いて、本実施形態の作用、効果について説明する。車両に搭載される電気接続箱１０の場合、例えば振動等により第１回路基板１３に対して力が加えられることがある。また、基板用コネクタ１５に対して相手側コネクタが嵌合され、又は離脱されると、端子金具１８に対して、基板用コネクタ１５の開口方向を向く力が加わり、この力は端子金具１８に接続された第１回路基板１３に伝達される。これらの力は、接続端部２０へと伝達され、接続端部２０を介して第２回路基板１４に形成された収容溝２２の内壁面に伝達され、第２回路基板１４によって受けられる（図４参照）。これにより、接続部２５に対して直接に力が加わることが抑制されるので、接続部２５にクラックが発生することを抑制できる。この結果、第１回路基板１３と第２回路基板１４との電気的な接続信頼性を向上させることができる。
【００３３】
また、基板用コネクタ１５にＬ字状に曲げ加工された端子金具を装着し、この端子金具のうち基板用コネクタ１５から突出する部分を直接に第２回路基板１４に半田付け等に接続する場合に比べると、端子金具のうちＬ字曲げされた部分を配設するためのスペースが不要となるので、回路構成体１２を全体として小型化できる。
【００３４】
また、本実施形態によれば、第１回路基板１３には複数のランド２１が所定のピッチ間隔で並んで設けられており、収容溝２２の内壁面には、収容溝２２内に収容された接続端部２０のランド２１に対応する位置に、ピッチ間隔と同じ間隔で記半割スルーホール２３が並んで設けられている。これにより、第１回路基板１３と第２回路基板１４とを、複数のランド２１と、複数の半割スルーホール２３との間で接続できるので、回路構成体１２の配線密度を高くすることができる。
【００３５】
そして、本実施形態においては、第１回路基板１３のうち、図２における手前側の板面に形成されたランド２１と、奥側の板面に形成されたランド２１とは、電気的に絶縁されている。これにより、第１回路基板１３の一方の板面に形成されたランド２１と、他方の板面に形成されたランド２１とを、それぞれ異なる半割スルーホール２３に対して電気的に接続することができるので、第１回路基板１３と第２回路基板１４とを、第１回路基板１３の両板面を使用して電気的に接続することができる。この結果、一の回路基板の側縁に形成されたランドを、他の回路基板の板面に形成されたランドに半田付けする場合に比べて、第１回路基板１３と第２回路基板１４とを多くの箇所で電気的に接続できるので、回路構成体１２の配線密度を向上させることができる。
【００３６】
また、本実施形態によれば、接続部２５は半田で形成されている。これにより、第１回路基板１３と第２回路基板１４とをフロー半田付けにより接続できるので、第１回路基板１３と第２回路基板１４との接続工程を簡略化できる。
【００３７】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を、図７を参照しつつ説明する。本実施形態においては、ケース１１内に、更に第１回路基板１３が収容されている。詳細には、図７において第２回路基板１４の左端部寄りの位置に接続された第１回路基板１３の右方に、更に第１回路基板１３が接続されている。この第１回路基板１３の板面には、電子部品１９が実装されている。
【００３８】
上記以外の構成については、実施形態１と略同様なので、同一部材については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００３９】
本実施形態によれば、第１回路基板１３には電子部品１９が実装されている。これにより、第２回路基板１４に実装されていた電子部品１９を、第２回路基板１４に対して略垂直に配された第１回路基板１３に実装できるので、回路構成体１２の実装密度を向上させることができる。また、電気接続箱１０を小型化することができる。
【００４０】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）第１回路基板１３には、基板用コネクタ１５及び電子部品１９の双方を取り付けてもよい。また、第１回路基板１３には導電路のみが形成される構成としてもよい。
（２）接続部２５は半田に限られず、合成樹脂に導電性のフィラーを含有してなる導電性ペーストを充填し、その後、固化させてもよい。フィラーとしては、金属粉末、カーボン粉末等、任意の導電材料を用いることができる。
（３）ケース１１内に収容される第１回路基板１３は、１つでもよく、また、４つ以上の複数であってもよい。
（４）ケース１１内に収容される第２回路基板１４は、２つ以上の複数であってもよい。
（５）第１回路基板１３は２つ以上の接続端部２０を有し、それぞれの接続端部２０が第２回路基板１４と接続される構成としてもよい。
（６）本実施形態では、本発明を車載用の電気接続箱１０に適用したが、これに限られず、本発明は必要に応じて任意の回路構成体１２に適用できる。
（７）本実施形態では、第１回路基板１３の両板面に形成されたランド２１は互いに電気的に絶縁されていたが、これに限られず、両ランド２１は、電気的に接続されていてもよい。
（８）本実施形態では、第１回路基板１３に形成された複数のランド２１と、第２回路基板１４に形成された半割スルーホール２３とは、所定のピッチ間隔を空けて並んで形成されていたが、これに限られず、接続端部２０が収容溝２２内に収容された状態で、第１回路基板１３のランド２１と、第２回路基板１４の半割スルーホール２３とが対応する位置に形成されていれば、隣り合うランド２１同士の間隔、及び隣り合う半割スルーホール２３同士の間隔は、任意の間隔に設定できる。
【符号の説明】
【００４１】
１０ …電気接続箱
１１Ａ…アッパーケース（ケース１１）
１１Ｂ…ロアケース（ケース１１）
１２…回路構成体
１３…第１回路基板
１４…第２回路基板
１５…基板用コネクタ
１８…端子金具
１９…電子部品
２０…接続端部
２１…ランド
２２…収容溝
２３…半割スルーホール
２５…接続部
【図１】
2011086664.tif 000003
【図２】
2011086664.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2011086664.tif 000007
【図６】
2011086664.tif 000008
【図７】
2011086664.tif 000009