(57)【要約】    【課題】  生産効率の高い複合配線板の提供。    【解決手段】  収容用の開口３０に第１、第２第１カシメ加工部３６ａ、第２カシメ加工部３６ｂが同時に形成されるため、金属フレーム３０Ｇに対してプリント配線板を正確に位置決めできる。第１カシメ加工部３６ａが形成される際に、金属フレーム３０Ｇ側に塑性変形が生じ、クリアランス部１４Ｈｄに短手方向側第２壁３０Ｈｈが当接するようになるが、応力Ｆ１は円弧形状１４Ｈｃ側に誘導され、基板の本体部１２側へは応力が加わらない。【選択図】  図７
2015061011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線板を準備することと、
前記配線板を収容する開口を備える金属フレームを準備することと、
前記金属フレームの開口内に前記配線板を配置することと、
前記金属フレームの所定箇所を塑性変形させ、前記配線板の側壁と前記金属フレームの開口の側壁とを接合することと、を含む複合配線板の製造方法であって、
前記配線板の側壁には、前記金属フレームの開口の側壁との間に、間隔の広い部分と狭い部分とが生じるように壁面が形成されており、
前記塑性変形の際に、前記金属フレームの開口の側壁が前記間隔の狭い部分で前記間隔の広い部分よりも先に前記配線板の側壁に突き合わされる。
【請求項２】
請求項１の複合配線板の製造方法であって：
前記壁面は、前記配線板側へ凹むように付けられた円弧形状である。
【請求項３】
請求項１の複合配線板の製造方法であって：
前記間隔の広い部分は、前記配線板の側壁と前記金属フレームの開口の側壁との間のクリアランスが広く、
前記間隔の狭い部分は、前記配線板の側壁と前記金属フレームの開口の側壁との間のクリアランスが狭く、
前記配線板の側壁には、前記間隔の広い部分と前記間隔の狭い部分との接合部に円弧形状の曲面が付けられている。
【請求項４】
請求項１の複合配線板の製造方法であって：
前記配線板の隅部において、前記配線板を挟むように前記金属フレームの２箇所が塑性変形される。
【請求項５】
請求項２の複合配線板の製造方法であって：
塑性変形により前記金属フレームと前記配線板とが突き合わされる部位は、前記円弧形状の近傍では、前記金属フレームの直線部位と前記配線板の直線部位とが突き合わされる。
【請求項６】
請求項１の複合配線板の製造方法であって、
前記配線板は、長方形の本体部と、該本体部の両短辺に設けられ、短辺よりも幅が短く、該本体部の長辺方向に沿って延在し、前記本体部の短辺と平行な端辺を備える延在片と、該延在片の延在方向に対して垂直方向に突出するよう設けられた突出片とから成り、
前記金属フレームの開口は、前記配線板の突出片を収容するＵ字部を備え、
前記金属フレームのＵ字部の前記本体部の側方に、前記壁面が形成される。
【請求項７】
請求項３の複合配線板の製造方法であって、
前記配線板は、長方形の本体部と、該本体部の両短辺に設けられ、短辺よりも幅が短く、該本体部の長辺方向に沿って延在し、前記本体部の短辺と平行な端辺を備える延在片と、該延在片の延在方向に対して垂直方向に突出するよう設けられた突出片とから成り、
前記金属フレームの開口は、前記配線板の突出片を収容するＵ字部を備え、
前記金属フレームの開口と前記延在片の端辺に対向する箇所に前記クリアランスの広い部分が設けられ、前記Ｕ字部側の前記クリアランスの狭い部位と前記クリアランスの広い部位との接合部に前記円弧形状が付けられる。
【請求項８】
請求項１の複合配線板の製造方法であって、
前記金属フレームの複数の前記開口にそれぞれ配線板を収容し、
前記金属フレームを塑性変形させ、前記複数の配線板の側壁と前記金属フレームの前記複数の開口の側壁とを同時に接合する。
【請求項９】
配線板と、
前記配線板を収容する開口を備える金属フレームとを有する複合配線板であって、
前記金属フレームの複数箇所の塑性変形により、前記配線板の側壁と前記金属フレームの開口の側壁とが接合され、前記金属フレームに前記配線板が固定され、
塑性変形により前記金属フレームと前記配線板とが突き合わされる部位に、該配線板側へ凹むように円弧形状が付けられている。
【請求項１０】
配線板と、
前記配線板を収容する開口を備える金属フレームとを有する複合配線板であって、
前記金属フレームの複数箇所の塑性変形により、前記配線板の側壁と前記金属フレームの開口の側壁とが接合され、前記金属フレームに前記配線板が固定され、
塑性変形により前記金属フレームの直線部と前記配線板との直線部が突き合わされる部位にクリアランスの広い部分を設けると共に、該配線板の該クリアランスの狭い部位と該クリアランスの広い部位との接合部に円弧形状が付けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リフローを行う配線板をフレームにより固定した複合配線板及び該複合配線板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
配線板への電子部品実装、その他の加工処理を施す際に、作業効率を考慮し、一般に配線板単体では無く、同一の配線板を複数個一枚の配線板収容キットの中に収容して行われる。特許文献１には、複数のピース配線板と、該ピース配線板を収容する収容穴を有するフレームとから成る多ピース配線板収容キットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２３６５７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、特許文献１の多ピース配線板収容キットでは、接続箇所において、ピース配線板とフレームの収容穴との間に接着剤を注入して接着しており、異なる材質どうしを接着する接着剤が必要であり、また、接着剤の充填・硬化のための工程が別途必要となるため、生産効率が悪化する。更に、個々に収容穴に配線板を固定していくため、配線板相互の位置ズレが大きくなり、後工程での歩留まりの低下が予想される。
【０００５】
本発明の目的は、生産効率の高い複合配線板、及び、該複合配線板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明の複合配線板の製造方法は、配線板を準備することと、前記配線板を収容する開口を備える金属フレームを準備することと、前記金属フレームの開口内に前記配線板を配置することと、前記金属フレームの所定箇所を塑性変形させ、前記配線板の側壁と前記金属フレームの開口の側壁とを接合することと、を含む。そして、前記配線板の側壁には、前記金属フレームの開口の側壁との間に、間隔の広い部分と狭い部分とが生じるように壁面が形成されており、前記塑性変形の際に、前記金属フレームの開口の側壁が前記間隔の狭い部分で前記間隔の広い部分よりも先に前記配線板の側壁に突き合わされる。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明の複合配線板の製造方法では、金属フレームを塑性変形させることにより配線板を固定するため、接着剤を用いる固定方法に対して、接着剤の充填・硬化の工程が不要になり、加工工程が少なくなるので、生産効率が高まり廉価に配線板を金属フレームへ固定できる。複数の配線板をそれぞれの開口に接着剤で固定していくのと比較して、同時に塑性加工を行うため、金属フレームに対して全ての配線板の位置決めを正確にでき、また、配線板相互間の位置ズレを小さくできる。
【０００８】
そして、複合配線板の製造方法では、塑性変形により金属フレームと配線板とが突き合わされる部位に、間隔の広い部分と狭い部分とが生じるように曲面が形成されており、塑性変形の際に、配線板の間隔の狭い部分が、間隔の広い部分よりも先に金属フレームの開口の側壁に突き合わされる。このため、塑性変形により配線板に加わる応力を、各方向に分散し、特定方向に強く掛かるのを防ぐことができる。例えば、金属フレームのＵ字部の本体部の側方に円弧形状が付けられることで、塑性変形により配線板に加わる応力を、突出片側へ向かわせ、本体部側に応力が加わらないようにできる。このため、塑性変形により配線板を金属フレームに固定しても、基板の本体部へ応力を加えることが無い。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】多数個取り用プリント配線板の平面図。
【図２】個片に切り出されたプリント配線板の斜視図。
【図３】レーザ加工されるプリント配線板の斜視図。
【図４】図４（Ａ）は金属フレームの平面図、図４（Ｂ）は複合配線板の平面図。
【図５】カシメ加工されたプリント配線板の平面図。
【図６】図５中のＬ字形状スリットを拡大して示す図。
【図７】図６中の延在片及び突出片を拡大して示す図。
【図８】複合配線板の断面図。
【図９】第１実施形態のカシメ加工機の断面図。
【図１０】複合配線板から切り出されたプリント配線板の平面図。
【図１１】第１実施形態のプリント配線板の断面図。
【図１２】電子部品の実装された第１実施形態のプリント配線板の断面図。
【図１３】図７中の突出片を拡大して示す図。
【図１４】図７中の突出片を拡大して示す図。
【図１５】比較例のプリント配線板に加わる応力の模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[第１実施形態]
図１１は、第１実施形態の係るプリント配線板の電子部品実装前の断面図である。
プリント配線板１０は、中央に配置されるコア絶縁層５０Ｍの第１面Ｆ側に、層間絶縁層５０Ａ、５０Ｃ、５０Ｅ、５０Ｇ、５０Ｉが積層され、第２面Ｓ側に層間絶縁層５０Ｂ、５０Ｄ、５０Ｆ、５０Ｈ、５０Ｊが積層されている。コア絶縁層５０Ｍの第１面Ｆの導体回路５８Ｍａと第２面Ｓの導体回路５８Ｍｂとはビア導体６０Ｍを介して接続されている。
【００１１】
コア絶縁層５０Ｍの第１面Ｆ側に積層される層間絶縁層５０Ａには、該層間絶縁層５０Ａ上の導体回路５８Ａを、コア絶縁層５０Ｍの導体回路５８Ｍａへ接続させるためのビア導体６０Ａが形成されている。該層間絶縁層５０Ａ上に積層される層間絶縁層５０Ｃには、該層間絶縁層５０Ｃ上の導体回路５８Ｃを、層間絶縁層５０Ａ上の導体回路５８Ａへ接続させるためのビア導体６０Ｃが形成されている。該層間絶縁層５０Ｃ上に積層される層間絶縁層５０Ｅには、該層間絶縁層５０Ｅ上の導体回路５８Ｅを、層間絶縁層５０Ｃ上の導体回路５８Ｃへ接続させるビア導体６０Ｅが形成されている。該層間絶縁層５０Ｅ上に積層される層間絶縁層５０Ｇには、該層間絶縁層５０Ｇ上の導体回路５８Ｇを、層間絶縁層５０Ｅ上の導体回路５８Ｅへ接続させるためのビア導体６０Ｇが形成されている。該層間絶縁層５０Ｇ上に積層される層間絶縁層５０Ｉには、該層間絶縁層５０Ｉ上の導体回路５８Ｉを、層間絶縁層５０Ｇ上の導体回路５８Ｇへ接続させるためのビア導体６０Ｉが形成されている。層間絶縁層５０Ｉ上には、ソルダーレジスト層６２Ｆが形成され、ソルダーレジスト層の開口６４Ｆから露出される導体回路５８Ｉがパッド６６Ｆを構成する。
【００１２】
コア絶縁層５０Ｍの第２面Ｓ側に積層される層間絶縁層５０Ｂには、該層間絶縁層５０Ｂ上の導体回路５８Ｂを、コア絶縁層５０Ｍの導体回路５８Ｍｂへ接続させるためのビア導体６０Ｂが形成されている。該層間絶縁層５０Ｂ上に積層される層間絶縁層５０Ｄには、該層間絶縁層５０Ｄ上の導体回路５８Ｄを、層間絶縁層５０Ｂ上の導体回路５８Ｂへ接続させるためのビア導体６０Ｄが形成されている。該層間絶縁層５０Ｄ上に積層される層間絶縁層５０Ｆには、該層間絶縁層５０Ｆ上の導体回路５８Ｆを、層間絶縁層５０Ｄ上の導体回路５８Ｄへ接続させるビア導体６０Ｆが形成されている。該層間絶縁層５０Ｆ上に積層される層間絶縁層５０Ｈには、該層間絶縁層５０Ｈ上の導体回路５８Ｈを、層間絶縁層５０Ｆ上の導体回路５８Ｆへ接続させるためのビア導体６０Ｈが形成されている。該層間絶縁層５０Ｈ上に積層される層間絶縁層５０Ｊには、該層間絶縁層５０Ｊ上の導体回路５８Ｊを、層間絶縁層５０Ｈ上の導体回路５８Ｈへ接続させるためのビア導体６０Ｊが形成されている。層間絶縁層５０Ｊ上には、ソルダーレジスト層６２Ｓが形成され、ソルダーレジスト層の開口６４Ｓから露出される導体回路５８Ｊがパッド６６Ｓを構成する。層間絶縁層５０Ｉ、５０Ｇ、５０Ｅ、５０Ｃ、５０Ａ、５０Ｍ、５０Ｂ、５０Ｄ、５０Ｆ、５０Ｈ、５０Ｊを貫通するスルーホール５２が形成されている。
【００１３】
図１２は、電子部品が実装されたプリント配線板の断面図である。
プリント配線板の第１面Ｆ側に、パッド６６Ｆに設けられた半田６８を介して電子部品１１が実装されている。第２面側に、パッド６６Ｓに設けられた半田６８を介して電子部品１１が実装されている。
【００１４】
図１は、プリント配線板１０が８×４個製造された多数個取り用プリント配線板１０Ｇの平面図であり、図２は個片に切り出されたプリント配線板１０の斜視図である。図１１は、図２中のＸ１−Ｘ１断面の一部を示す。
図１に示されるように、多数個取り用プリント配線板１０Ｇの外周の枠部２０の内側にプリント配線板１０が製造される。図２に示されるように、プリント配線板１０は、短手方向側壁１２Ｈと長手方向側壁１２Ｖとを有する矩形形状の本体部１２を備える。該本体部の両側の短手方向側壁１２Ｈに該本体部の長手方向側壁１２Ｖ方向に沿って延在する延在片１４が取り付けられる。延在片１４、１４は、本体部を挟み対向するように形成され、本体部１２の短手方向側壁１２Ｈと平行な端壁（端辺）１４Ｈを備える。延在片１４の幅ｗ２は、本体部１２の幅ｗ１よりも狭く、延在片１４と本体部１２との間には、短手方向側壁１２Ｈに沿って本体部切り落とし用のスリット１８が設けられている。各延在片１４には、延在片の延在方向に対して垂直方向に突出するよう設けられたＵ字状の突出片１６が一対取り付けられている。
【００１５】
第１実施形態では、プリント配線板１０が多数個取り用プリント配線板１０Ｇから切り出される際には、図３（Ａ）に示されようにプリント配線板の外形に沿ってレーザで切断され、図３（Ｂ）に示すように個片に切り出される。プリント配線板の外形切断に先立ち、スリット１８がレーザにより形成される。
【００１６】
図４（Ａ）は、アルミニウム製の金属フレーム３０Ｇの平面図を示す。金属フレーム３０Ｇは、プリント配線板を収容するための収容用の開口３０を３個備え、四隅に位置決め孔３８が形成されている。開口３０の周囲には、応力調整用のＬ字形状スリット４４が設けられている。
【００１７】
図４（Ｂ）は、金属フレーム３０Ｇの全ての収容用の開口３０にプリント配線板１０が固定された状態を示す。図８（Ａ）は、図４（Ｂ）のプリント配線板１０のＸ２−Ｘ２断面を示す。金属フレーム３０Ｇは、厚みｔ１：７５０μｍに形成されている。プリント配線板１０は厚みｔ２が７８０μｍに形成されている。即ち、金属フレームの厚みはプリント配線板よりも薄い。また、金属フレーム３０Ｇの厚さ方向の中心面Ｃ１と、プリント配線板１０の厚さ方向の中心面Ｃ２とは一致している。このため、プリント配線板１０の上面（第１面）Ｆよりも金属フレーム３０Ｇは凹み、プリント配線板の下面（第２面）Ｓよりも金属フレーム３０Ｇは凹んでいる。アルミニウム製の金属フレーム３０Ｇの主面方向の熱膨張係数は２３ppm／℃で、樹脂製のプリント配線板の主面方向の熱膨張係数は１６ppm／℃で、金属フレーム３０Ｇの熱膨張係数がプリント配線板の熱膨張係数よりも大きい。金属フレームの厚みをプリント配線板よりも薄くすることで、熱膨張係数差によりプリント配線板側に反りを生じないように調整されている。また、プリント配線板１０の上面（第１面）Ｆよりも金属フレーム３０Ｇが凹み、プリント配線板の下面（第２面）Ｓよりも金属フレーム３０Ｇが凹むように固定することで、プリント配線板の電子部品実装の際に金属フレーム３０Ｇが干渉しないように固定されている。第１実施形態では、金属フレームの材料としてアルミニウムを用いたが、プリント配線板の熱膨張係数よりも大きければ、銅、ステンレス等を用いることも可能である。
【００１８】
図５は、金属フレーム３０Ｇの収容用の開口３０にプリント配線板１０が固定された状態を示す。収容用の開口３０は、本体部１２の長手方向側壁１２Ｖに対向する長手方向側壁３０Ｖと、本体部１２の短手方向側壁１２Ｈに対向する短手方向側第１壁３０Ｈと、延在片１４の延在方向側壁１４Ｖに対向する延在方向側壁３０Ｖｖと、延在片１４の端壁１４Ｈに対向する短手方向側第２壁３０Ｈｈと、突出片１６に一部当接するＵ字部３０Ｕとを備える。短手方向側第２壁３０Ｈｈの中央部分には凹部３０Ｄが形成されている。本体部１２の長手方向側壁１２Ｖと長手方向側壁３０Ｖとの間、本体部１２の短手方向側壁１２Ｈと短手方向側第１壁３０Ｈとの間、延在片１４の延在方向側壁１４Ｖと延在方向側壁３０Ｖｖとの間には１mm未満のクリアランスが設けられている。長手方向に長いプリント配線板１０は、長手方向の伸張量が多いため、延在片１４の端壁１４Ｈと凹部３０Ｄは、上記クリアランスよりも大きな間隔が設けられ、該開口３０と端壁１４Ｈとの干渉が避けられ、プリント配線板の熱収縮時に端壁１４Ｈに応力が加わることが防がれる。
【００１９】
図７（Ｂ）は、図５中のプリント配線板１０の本体部１２に設けられた延在片１４及び突出片１６を拡大して示す。Ｕ字状の突出片１６の外周は、延在片１４の端壁１４Ｈに沿って延在する第１延在部１６ａと、第１延在部１６ａと対向する第２延在部１６ｂと、延在片１４の延在方向に形成され第１延在部１６ａと第２延在部１６ｂとを結ぶ側端部１６ｃとから形成される。該突出片１６は、金属フレーム３０Ｇの開口３０のＵ字部３０Ｕに収容される。開口３０のＵ字部３０Ｕの基部であって、該Ｕ字部３０Ｕと凹部３０Ｄとの境界部分に、第１カシメ加工部３６ａが形成されている。該Ｕ字部３０Ｕと延在方向側壁３０Ｖｖとの境界部分に、第２カシメ加工部３６ｂが形成されている。第１カシメ加工部３６ａ、第２カシメ加工部３６ｂにより、Ｕ字部３０Ｕの側壁が、突出片１６の側壁へ突き合わされた状態で接触している。第２カシメ加工部３６ｂが形成される部位では、プリント配線板１０の突出片１６の第２延在部１６ｂに、突出片１６側に凹むように円弧形状１６ｂａが形成されている。該第２延在部１６ｂは、円弧形状１６ｂａを除き、本体部１２の短手方向側壁１２Ｈと平行にほぼ直線状に形成され、円弧形状１６ｂａは、第２カシメ加工部３６ｂの中心から同心円弧状に形成されている。該円弧形状１６ｂａに対応し、Ｕ字部３０Ｕに円弧形状３０Ｕａが形成されている。図７（Ａ）は、カシメ加工前の金属フレーム３０Ｇを示している。第１カシメ加工位置３６ａ’の近傍の短手方向側第２壁３０Ｈｈに対向するプリント配線板１０の端壁１４Ｈとの間には１mm超のクリアランス部１４Ｈｄが形成されている。クリアランス部１４Ｈｄとクリアランス部の設けられていない端壁１４Ｈとの間には円弧形状１４Ｈｃが形成されている。円弧形状１４Ｈｃは、第１カシメ加工位置３６ａ’よりも突出片１６寄りに形成されている。
【００２０】
図７（Ａ）を参照して上述したように第１カシメ加工位置３６ａ’の近傍の短手方向側第２壁３０Ｈｈに対向するプリント配線板１０の端壁１４Ｈとの間にはクリアランス部１４Ｈｄが形成され、クリアランス部１４Ｈｄとクリアランス部の設けられていない端壁１４Ｈとの間には円弧形状１４Ｈｃが形成されている。図１３（Ａ）は、図７（Ａ）中の突出片１６を拡大して示す。突出片１６とＵ字部３０Ｕとの間には、数十ミリ程度の一定のクリアランスＣＣが設けられる。上述した円弧形状１４Ｈｃよりも第１カシメ加工位置３６ａ’から遠い側には、上記一定のクリアランスＣＣと同じ幅のクリアランスＣＡ１が設けられている。そして、上述したように、第１カシメ加工位置３６ａ’の近傍の短手方向側第２壁３０Ｈｈに対向するプリント配線板１０の端壁１４Ｈとの間には１mm超のクリアランスＣＡ２が設けられている。このため、第１カシメ加工部３６ａが形成される際に、金属フレーム３０Ｇに塑性変形が生じ、先ず、図１３（Ｂ）に示すように、円弧形状１４Ｈｃよりも第１カシメ加工位置３６ａ’から遠い、幅の狭いクリアランスＣＡ１が設けられている部位で、第１延在部１６ａとＵ字部３０Ｕとが当接し、該第１延在部１６ａ側へ応力が加わる。そして、図７（Ｂ）中に示されるように、第１カシメ加工部３６ａが形成された時点で、図７（Ｂ）中の突出片１６を拡大して示す図１４中のように、遅れてクリアランス部１４Ｈｄに短手方向側第２壁３０Ｈｈが当接するようになるが、応力Ｆ１は円弧形状１４Ｈｃ側に誘導され、応力Ｆ１は第２カシメ加工部３６ｂへ向かい、基板の本体部１２側へは応力が加わらない。
【００２１】
図１５（Ａ）は、比較例のプリント配線板に加わる応力を示している。比較例では、第１カシメ加工位置１３６ａ’を拡大して示す図１５（Ｂ）のように本体部１１２の短手方向側壁１１２Ｈと平行方向に形成された端壁１１４Ｈが、一定のクリアランスＣＣを介して対向しているため、第１カシメ加工部１３６ａが形成される際に、端壁１１４Ｈの部位と開口１３０の短手方向側第２壁１３０Ｈｈ部位とが同時に当接するため、第１カシメ加工部１３６ａからの応力Ｆ１１の一部は本体部１１２に向かい、本体部１１２にカシメ加工際の応力が加わるようになる。
【００２２】
図７（Ｂ）に示されるように、第２カシメ加工部３６ｂは、延在片１４から側方へ延在する突出片１６の第２延在部１６ｂと対向する位置に形成される。第２延在部１６ｂは、本体部１２の短手方向側壁１２Ｈに対して、第２カシメ加工部３６ｂを挟んで反対側に形成されているので、該第２延在部１６ｂに加わった第２カシメ加工部３６ｂからの応力Ｆ２は、基板の本体部１２側へは加わり難い。図１３（Ａ）は、図７（Ａ）中の突出片１６を拡大して示す。突出片１６の円弧形状１６ｂａとＵ字部３０Ｕの円弧形状３０Ｕａとの間には、第２カシメ加工位置３６ｂ’の本体部１２から延在片１４の延在方向（図中垂直方向）に相対的に狭いクリアランスＣＢ１が設けられ、第２カシメ加工位置３６ｂ’の図中斜め方向に相対的に広いクリアランスＣＢ２が設けられる。第２カシメ加工部３６ｂが形成される際に、金属フレーム３０Ｇに塑性変形が生じ、先ず、図１３（Ｂ）に示すように、幅の狭いクリアランスＣＢ１が設けられている部位で、円弧形状１６ｂａと円弧形状３０Ｕａとが当接し、図中垂直方向へ応力が加わる。そして、図７（Ｂ）中に示されるように、第２カシメ加工部３６ｂが形成された時点で、図７（Ｂ）中の突出片１６を拡大して示す図１４中のように、遅れて、幅の広いクリアランスＣＢ２が設けられている部位で、円弧形状１６ｂａと円弧形状３０Ｕａとが当接し、図中斜め方向へ応力が加わる。更に、第２カシメ加工部３６ｂが形成される部位では、突出片１６の第２延在部１６ｂに円弧形状１６ｂａが形成され、該円弧形状１６ｂａに対応し、Ｕ字部３０Ｕに円弧形状３０Ｕａが形成されているため、応力が均一に円弧形状１６ｂａに沿って分散するため、基板の本体部１２側へ応力は加わり難い。
【００２３】
図１５は、比較例のプリント配線板に加わる応力を示している。比較例では、第２カシメ加工位置１３６ｂ’を拡大して示す図１５（Ｃ）のように突出片１１６とＵ字部１３０Ｕとの間に一定のクリアランスＣＣを介して対向しているため、第２カシメ加工部１３６ｂが形成される際に、突出片１１６の各部位とＵ字部１３０Ｕの各部位とが同時に突き合わされているため、第２カシメ加工部１３６ｂからの応力Ｆ１２の一部は本体部１１２に向かい、本体部１１２にカシメ加工際の応力が加わるようになる。
【００２４】
図７（Ｂ）中に示されるように、第１カシメ加工部３６ａからの応力は、円弧形状１４Ｈｃ側に主として向かうため、第１カシメ加工部３６ａの中心と第２カシメ加工部３６ｂの中心を結ぶ線分Ｚ１−Ｚ１に対して、線分の外側領域（図中左）のカシメ変形量が、線分の内側領域（図中右）よりも大きくなる。第２カシメ加工部３６ｂからの応力は、均一に円弧形状１６ｂａに沿って分散するが、線分Ｚ１−Ｚ１は、円弧形状１６ｂａに図では斜め左方向に交差するため、線分Ｚ１−Ｚ１により右側（線分の内側領域）よりも、線分Ｚ１−Ｚ１により左側（線分の外側領域）の方が長くなる。このため、線分Ｚ１−Ｚ１に対して、線分の外側領域のカシメ変形量が、線分の内側領域よりも大きくなる。このように、外側領域のカシメ変形量が、内側領域よりも大きくなるので、第１実施形態では、本体部１２側に向かう応力が小さくなる。
【００２５】
図９（Ａ）は、プリント配線板のカシメ加工を行うカシメ加工機３００の断面図である。カシメ加工機３００は、下型２１０と上型３１０とを備える。下型２１０は、ベース部２１１と支持板２１８とを備える。支持板２１８はベース部２１１に対して上下動可能に支持されている。ベース部２１１には、カシメ加工を行うポンチ２１６が設けられ、支持板２１８には、ポンチ２１６を通すための貫通孔２１８ｈが形成されている。支持板２１８の中央部には凹部２１８ｄが形成され、カシメ加工の際にプリント配線板に力が加わらないようにされている。該凹部２１８ｄ上にプリント配線板１０が載置され、支持板２１８上に金属フレーム３０Ｇが載置される。
【００２６】
上型３１０は、ベース部３１１と支持板３１８とを備える。支持板３１８はベース部３１１に対して上下動可能に支持されている。ベース部３１１には、カシメ加工を行うポンチ３１６が設けられ、支持板３１８には、ポンチ３１６を通すための貫通孔３１８ｈが形成されている。支持板３１８の中央部には凹部３１８ｄが形成されている。
【００２７】
図９（Ｂ）は、下型２１０へ上型３１０が押しつけられ、金属フレーム３０Ｇの上面に上型３１０のポンチ３１６が押し当てられ、金属フレーム３０Ｇの下面に下型２１０のポンチ２１６が押し当てられた状態を示す。図４（Ｂ）に示す金属フレーム３０Ｇの３個の各収容用の開口３０に、図５に示すように第１カシメ加工部３６ａ、第２カシメ加工部３６ｂが同時に形成される。これにより、プリント配線板１０と金属フレーム３０Ｇとから成るリフロー用の複合配線板１００が完成する。この際に、上述したように、カシメ加工の際の応力がプリント配線板の本体部側に加わらない。
【００２８】
第１実施形態の複合配線板では、３個の各収容用の開口３０に第１カシメ加工部３６ａ、第２カシメ加工部３６ｂが同時に形成されるため、金属フレーム３０Ｇに対してプリント配線板を正確に位置決めできる。ここで、プリント配線板の固定に接着剤等を用いるのと比較して、同時にカシメ加工を行うため金属フレーム３０Ｇに対して全てのプリント配線板の位置決めを正確にでき、また、プリント配線板相互間の位置ずれを小さくできる。更に、接着剤を用いる固定方法に対して、接着剤の充填・硬化の工程が不要になり、加工工程が少なくなるため、生産効率が高まり廉価にプリント配線板を金属フレームへ固定できる。
【００２９】
図６は、Ｌ字形状スリット４４を拡大して示す。Ｌ字形状スリット４４は、金属フレーム３０Ｇの長手方向に沿って形成された第１直線状部位４４Ｈと、該第１直線状部位から直角方向に、金属フレーム３０Ｇの短手方向に沿って設けられた第２直線状部位４４Ｖと、第１直線状部位と第２直線状部位との間の第３直線状部位４４Ｃとから成る。第１直線状部位４４Ｈの延長線と第３直線状部位４４Ｃとのなす角度が４５度で、第２直線状部位４４Ｖの延長線と第３直線状部位４４Ｃとのなす角度が略４５度である。第１直線状部位４４Ｈの長さに第３直線状部位４４Ｃの第１直線状部位方向の長さ分を加えた長さ（Ｌ字形状スリットのＸ方向の長さ）Ｘ１は１８mmである。第２直線状部位４４Ｖの長さに第３直線状部位４４Ｃの第２直線状部位方向の長さ分を加えた長さ（Ｌ字形状スリットのＹ方向の長さ）Ｙ１は１８mmである。第１直線状部位４４Ｈと、第２直線状部位４４Ｖとの長さは等しい。
【００３０】
第１実施形態のプリント配線板１０の延在片１４は、側部に略Ｕ字形状に幅が広がる１対の突出片１６が形成され、該突出片１６の基部に第１カシメ加工部３６ａ、第２カシメ加工部３６ｂが形成されている。第１カシメ加工部３６ａ、第２カシメ加工部３６ｂにより開口３０のＵ字部３０Ｕの側壁が突出片１６の側壁に押し当てられた状態で接触している。第１カシメ加工部３６ａ、第２カシメ加工部３６ｂで固定される突出片１６以外の部位では、プリント配線板の側壁と収容用の開口の側壁は接触していない。本体部１２の延在方向側壁１４Ｖと収容用の開口３０との間にはクリアランスが設けられている。一方の延在片１４の端壁１４Ｈの端部に設けられた第１カシメ加工部３６ａは、プリント配線板のリフロー時の熱膨張による長手方向への応力が加わるが、応力の加わるプリント配線板の長手方向からの延長線上にＬ字形状スリット４４が設けられている。一方、各第１カシメ加工部３６ａ、第２カシメ加工部３６ｂには、プリント配線板のリフロー時の熱膨張による短手方向への応力が加わるが、応力の加わるプリント配線板の短手方向からの延長線上にＬ字形状スリット４４が設けられている。このため、リフロー加工の際に、プリント配線板内での均一な応力緩和が図られ、プリント配線板に反りが生じ難い。
【００３１】
なお、第１実施形態において、金属フレーム３０Ｇからなるフレーム部は、半田リフロー温度において、プリント配線板１０等から成るピース部よりも剛性が高い方が好ましい。
【００３２】
図５に示す金属フレーム３０Ｇの収容用の開口３０にプリント配線板１０が固定された状態で、半田印刷が行われ、電子部品が載置され、リフロー炉で電子部品の実装が行われる。２００℃近いリフロー温度は、プリント配線板を構成する樹脂のＴg（ガラス転位点）を越えるため、実装される部品の重量と基板の残留応力によって、プリント配線板に反りが生じ易い。ここで、第１実施形態では、金属フレーム３０Ｇに固定されたプリント配線板１０は、図８（Ｂ）に示すように、電子部品１１の重量による応力と共にプリント配線板１０には中心側への応力が生じるが、上述したように、金属フレーム３０Ｇの主面方向への熱膨張係数がプリント配線板１０の熱膨張係数よりも大きいため、プリント配線板１０よりも相対的に金属フレーム３０Ｇが面方向に広がり、収容用の開口３０に固定されたプリント配線板１０に、上述したプリント配線板１０に中心側への応力を打ち消す外縁側への応力Ｆ３を加える。これにより、リフローにおいてもプリント配線板に反りを生じさせない。
【００３３】
図５に示すように、プリント配線板１０は、矩形形状の本体部１２の１辺の短手方向側壁１４Ｈに延在片１４が１個、本体部１２を挟み対向するように形成されている。本体部１２と延在片１４とはスリット１８により形成されるブリッジ部１９で接続されている。
【００３４】
図１０（Ａ）は、スリット１８間のブリッジ部１９が切断され、図１０（Ｂ）に示されるプリント配線板の本体部１２が分離された金属フレーム３０Ｇを示す。プリント配線板の延在片１４は、金属フレーム３０Ｇ側に残る。第１実施形態では、スリット１８が予め設けられているため、プリント配線板の本体部１２の分離が容易である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  プリント配線板
１２  本体部
１４  支持片
１４Ｈｃ  円弧形状
１４Ｈｄ  クリアランス部
１６  突出片
１６ｂａ  円弧形状
３０  収容用の開口
３０Ｇ  金属フレーム
３６ａ  第１カシメ加工部
３６ｂ  第２カシメ加工部
【図１】
2015061011.tif 000003
【図２】
2015061011.tif 000004
【図３】
2015061011.tif 000005
【図４】
2015061011.tif 000006
【図５】
2015061011.tif 000007
【図６】
2015061011.tif 000008
【図７】
2015061011.tif 000009
【図８】
2015061011.tif 000010
【図９】
2015061011.tif 000011
【図１０】
2015061011.tif 000012
【図１１】
2015061011.tif 000013
【図１２】
2015061011.tif 000014
【図１３】
2015061011.tif 000015
【図１４】
2015061011.tif 000016
【図１５】
2015061011.tif 000017