(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置固定用突起及びはんだ付け用電極突起を含む子基板の、前記位置固定用突起と少なくとも３面において密着して嵌合し、端点では前記位置固定用突起と接触しない位置固定用穴と、
前記はんだ付け用電極突起とはんだ付け可能な距離に近接するように前記はんだ付け用電極突起と嵌合するはんだ付け用スルーホールと
を備えた親基板であって、
前記位置固定用穴は、端点が略半円形であるＴ字型の断面の形状を有するか、又は、
前記親基板は、端点が略半円形のＴ字型の断面の形状を有する、Ｔ字型の上下方向について互いに対称な位置に設けられた２つの前記位置固定用穴を含む
親基板。
【請求項２】
前記位置固定用穴はドリル又はエンドミルを用いて形成可能な断面形状を有する
請求項１に記載の親基板。
【請求項３】
前記親基板は、複数の前記位置固定用穴を含む
請求項１又は２に記載の親基板。
【請求項４】
前記子基板は、位置固定用補助突起を更に含み、
前記親基板は、前記位置固定用補助突起と多くとも２面において密着して嵌合し、端点では前記位置固定用突起と接触しない、位置固定用補助穴を更に含む
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の親基板。
【請求項５】
位置固定用突起と、
はんだ付け用電極突起と
を含む子基板、及び
前記位置固定用突起と少なくとも３面において密着して嵌合し、端点では前記位置固定用突起と接触しない位置固定用穴と、
前記はんだ付け用電極突起とはんだ付け可能な距離に近接するように前記はんだ付け用電極突起と嵌合するはんだ付け用スルーホールと
を含む親基板
を備えた複合基板であって、
前記位置固定用穴は、端点が略半円形であるＴ字型の断面の形状を有するか、又は、
前記親基板は、端点が略半円形のＴ字型の断面の形状を有する、Ｔ字型の上下方向について互いに対称な位置に設けられた２つの前記位置固定用穴を含む
複合基板。
【請求項６】
位置固定用突起と、
はんだ付け用電極突起と
を含む子基板、及び
前記位置固定用突起と少なくとも３面において密着して嵌合し、端点では前記位置固定用突起と接触しない位置固定用穴と、
前記はんだ付け用電極突起とはんだ付け可能な距離に近接するように前記はんだ付け用電極突起と嵌合するはんだ付け用スルーホールと
を含む親基板が嵌合された状態において、前記はんだ付け用電極突起と前記はんだ付け用スルーホールとをはんだ付けする複合基板製造方法であって、
前記位置固定用穴は、端点が略半円形であるＴ字型の断面の形状を有するか、又は、
前記親基板は、端点が略半円形のＴ字型の断面の形状を有する、Ｔ字型の上下方向について互いに対称な位置に設けられた２つの前記位置固定用穴を含む
複合基板製造方法。
【請求項７】
位置固定用突起と、
はんだ付け用電極突起と
を含む子基板、及び
前記位置固定用突起と少なくとも３面において密着して嵌合し、端点では前記位置固定用突起と接触しない位置固定用穴と、
前記はんだ付け用電極とはんだ付け可能な距離に近接するように前記はんだ付け用突起と嵌合するはんだ付け用スルーホールと
を含む親基板を、ドリル又はエンドミルを用いて形成する複合基板製造方法であって、
前記位置固定用穴は、端点が略半円形であるＴ字型の断面の形状を有するか、又は、
前記親基板は、端点が略半円形のＴ字型の断面の形状を有する、Ｔ字型の上下方向について互いに対称な位置に設けられた２つの前記位置固定用穴を含む
複合基板製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、親基板上に子基板が垂直に配置される複合基板における、親基板、複合基板、及び複合基板製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下では、電気回路基板を単に「基板」という。また、一連の電気回路が２枚の基板を含み、他方の基板との結合に用いられる突起を含む基板を「子基板」、その突起に嵌合する嵌合部を含む基板を「親基板」という。また、子基板と親基板とが結合された基板を「複合基板」という。また、親基板上に子基板が垂直に配置される複合基板を「垂直複合基板」という。
【０００３】
親基板と子基板とがコネクタを介して接続される垂直複合基板が存在する。しかしながら、コネクタを用いた垂直複合基板には、コネクタの大きさに起因して、回路実装スペースが減少するという問題があった。
【０００４】
そこで、子基板と親基板とを直接はんだ付けする垂直複合基板が存在する。
【０００５】
図１０は、子基板と親基板とを直接はんだ付けする垂直複合基板の構成の一例を示す図である。具体的には、図１０（ａ）は、複合親基板上に子基板が配置される前の複合基板の斜視図である。図１０（ｂ）は、子基板のはんだ付け用電極突起の拡大図である。図１０（ｃ）は、親基板のはんだ付け用スルーホールの拡大図である。図１０（ｄ）は、子基板と親基板とが嵌合された際のはんだ付け用電極突起及びはんだ付け用スルーホールの拡大図である。なお、以下では、子基板の嵌合用突起（はんだ付け用電極突起）の幅方向を「Ｘ方向」、子基板の嵌合用突起の厚み方向を「Ｙ方向」という。
【０００６】
複合基板９００は、親基板９５０と子基板９１０とを含む（図１０（ａ））。親基板９５０は、はんだ付け用スルーホール９６０を含む。子基板９１０は、はんだ付け用電極突起９２０を含む。複合基板９００では、親基板９５０と子基板９１０とが嵌合された状態における、はんだ付けのための空間（クリアランス）を考慮して、はんだ付け用スルーホール９６０の形状が設計される。例えば、はんだ付け用電極突起９２０の寸法（図１０（ｂ））に対し、Ｘ方向には最小１ｍｍ、Ｙ方向には最小０．７ｍｍの空間（図１０（ｄ））が形成されるように、はんだ付け用スルーホール９６０の開口が設計される（図１０（ｃ））。はんだ付け用スルーホール９６０のはんだ付け用のランド９６５は、はんだ付けが確実に行われるために適切な形状を有するように設計される。
【０００７】
ところが、はんだ付け用電極突起９２０とはんだ付け用スルーホール９６０との間の空間（図１０（ｄ））に起因して、親基板９５０に対する子基板９１０の、Ｘ方向若しくはＹ方向のずれ、又は傾きが発生するという問題があった。さらに、子基板９１０の傾きやずれに起因して、親基板９５０又は子基板９１０上の部品と他の部品とが干渉して、複合基板９００を含む装置の組み立てができない恐れがあった。
【０００８】
垂直複合基板について、親基板に対して子基板を高精度に位置決めするためには、子基板に位置決め用の突起を形成し、親基板に位置決め用の突起に嵌合する穴を形成する必要がある。通常、突起は板状の直方体で、穴は断面が長方形の穴である。
【０００９】
親基板に対して子基板を高精度に位置決めするための技術の一例が、特許文献１に開示されている。特許文献１の取付構造は、回路基板と、筐体と、マザー基板とを含む。回路基板は、延出部と、突出部とを含む。延出部は、回路基板の本体から突出しており、回路基板から延出した端子パターンを含む。突出部は、回路基板の本体から突出しており、端子パターンをマザー基板の配線パターンに押付ける。筐体は、取付脚を含み、延出部及び突出部が突出した状態で回路基板を収納する。マザー基板は、第１の貫通孔と、第２の貫通孔と、第３の貫通孔とを含む。第１の貫通孔は、孔内に配線パターンを含む。第１の貫通孔に延出部が挿入されることにより、端子パターンと配線パターンとが電気的に接続される。第３の貫通孔は、取付脚が挿入されることにより、筐体を保持する。第２の貫通孔は、結合時の回路基板の厚み方向について、第１の貫通孔の位置に対して若干ずれた位置に形成される。これにより、特許文献１の取付構造では、回路基板がマザー基板に対して高精度に位置決めされる。
【００１０】
しかしながら、特許文献１の取付構造では、回路基板が筐体に収納されるので、回路基板及びマザー基板以外に、筐体が必要である。従って、特許文献１の取付構造では、製造に特別な部材が必要であるという問題がある。
【００１１】
親基板に対して子基板を高精度に位置決めするための技術の別の一例が、特許文献２に開示されている。特許文献２の子基板実装構造は、子基板と母基板とを含む。子基板は、板材の一辺の端に設けられた微細構造である位置決め用ボスと、板材の一辺に設けられた電気接続部である第１のランドとを含む。母基板は、板材に垂直に設けられた差し込み穴と、差し込み穴の端に設けられた、位置決め用ボスに嵌合する微細構造である位置決め用ボス挿入穴と、差し込み穴の内周部に設けられた電気接続部である第２のランドとを含む。そして、位置決め用ボス及び位置決め用ボス挿入穴は、第１のランドと第２のランドとの隙間が所定の距離になるように、母基板に対する子基板の挿入位置を固定する。なお、子基板実装構造は、子基板及び母基板以外の特別な部材を含まない。従って、特許文献２の子基板実装構造では、特別な部材を必要とすることなく、子基板が母基板に対して高精度に位置決めされる。
【００１２】
親基板に対して子基板を高精度に位置決めするための技術の別の一例が、特許文献３に開示されている。特許文献３の基板接続構造は、サブ基板とメイン基板とを含む。サブ基板は、係合部と、接続部とを含む。係合部は、第１の板材の側面から突出した角柱状の突起である。接続部は、第１の板材の側面から突出した角柱状の、表面に電極を含む突起である。メイン基板は、係合穴と、長穴とを含む。係合穴は、第２の板材の表面に垂直な円柱状の開口であり、ドリルを用いて形成可能である。係合穴は、係合部が内側面に４辺で接触するように、係合部に係合される。長穴は、第２の板材の表面に垂直な、接続部に略対応する形状を有する開口であり、内側面及び第２の板材の裏面に電極を有する。なお、基板接続構造は、サブ基板及びメイン基板以外の特別な部材を含まない。従って、特許文献３の基板接続構造では、特別な部材を必要とすることなく、サブ基板がメイン基板に対して高精度に位置決めされる。
【００１３】
基板に長方形の穴を形成するための工法として、金型による打ち抜き加工が用いられることが多い。しかしながら、位置決め用の突起に嵌合するための長方形の穴は小さいため、金型による打ち抜き加工が困難であった。
【００１４】
基板に穴を形成するために、ドリルが用いられることが多い。また、基板の外形を形成するために、エンドミルが用いられることがある。従って、子基板及び親基板は、ドリル又はエンドミル（以下、ドリル又はエンドミルを「ドリル」と総称する）を用いた工法（以下、「ドリル穴あけ工法」という）により製造可能であることが望ましい。
【００１５】
図１１は、ドリル穴開け工法を説明するための図である。ドリル穴あけ工法は、例えば、長穴の形成に使用される（図１１（ａ））。ドリル穴開け工法では、正確な長方形の穴を形成することができない。すなわち、ドリル穴開け工法では、長方形の角を正確に直角に開口することができず、角に丸みが残ってしまう。より厳密には、ドリル穴開け工法では、１８０度より大きく且つ３６０度より小さい、切削の結果残される部分に含まれる角（切削される角は０度より大きく且つ１８０度より小さい）を正確に形成することはできない。つまり、ドリル穴開け工法により形成可能な、１８０度より大きく且つ３６０度より小さい、切削の結果残される部分に含まれる角は、厳密には曲面を含む。そのため、長穴に直方体の突起１７５を嵌合させる場合、突起１７５の幅と同じ長さの長穴では、四隅の曲線部が障害になり、突起１７５を挿入することができない（図１１（ｂ））。一方、突起１７５の幅より長い、端点が曲線の長穴では、突起１７５の正確な位置決めを行うことができない（図１１（ｃ））。
【００１６】
特許文献２の子基板実装構造では、母基板と子基板とを係合させる係合構造（微細構造）は、１８０度より大きく且つ３６０度より小さい角を含む。例えば、断面が長方形である位置決め用ボス挿入穴の周囲や、直方体の位置決め用ボスと基板とにより形成される付け根は、２７０度の角を含む。つまり、ドリルを用いた係合構造の形成が困難である。従って、特許文献２の子基板実装構造では、製造が困難であるという問題がある。
【００１７】
特許文献３の基板接続構造では、円柱状の結合穴の周囲は１８０度より大きく且つ３６０度より小さい角を含まないが、角柱状の係合部とサブ基板とにより形成される付け根は２７０度の角を含む。つまり、ドリルを用いた係合部の形成が困難である。従って、特許文献３の基板接続構造では、製造が困難であるという問題がある。
【００１８】
親基板に対して子基板を高精度に位置決めするための技術の別の一例が、特許文献４に開示されている。特許文献４のサブ基板実装構造は、サブ基板と、メイン基板とを含む。サブ基板は、メイン基板の各スリットに挿入される少なくとも３つの挿入部を含む。挿入部は板状の突起で、挿入部の付け根の角は曲線を含む。メイン基板は、サブ基板の各挿入部が垂直に挿入される少なくとも３つのスリットを含む。各スリットの断面は端点が半円形のＩ字型で、各スリットの幅は挿入部の厚みよりも大きく、各スリットの長さは対応する挿入部の幅よりも大きい。各スリットは、嵌合時のサブ基板の厚み方向にわずかに交互にずらして配置される。サブ基板の各挿入部は、スリットの内側面のいずれか一方に押し付けられる。これにより、スリットの短手方向について、サブ基板はメイン基板に対して高精度に位置決めされる。なお、挿入部及びスリットは、１８０度より大きく且つ３６０度より小さい角を含まないので、ドリルを用いて形成可能である。また、サブ基板実装構造は、サブ基板及びメイン基板以外の特別な部材を含まない。従って、特許文献４のサブ基板実装構造では、製造が容易な機構により、スリットの短手方向について、サブ基板がメイン基板に対して高精度に位置決めされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２００３−１７９３２３号公報
【特許文献２】実開平７−７１６６号公報
【特許文献３】特開２０１１−１０３３７８号公報
【特許文献４】特開２００７−１３４５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、特許文献４のサブ基板実装構造では、スリットの断面は端点が半円形の“Ｉ”字型であるので、スリットの長手方向について、スリットと挿入部との間に隙間がある。つまり、特許文献４のサブ基板実装構造では、スリットの長手方向について、サブ基板を高精度に位置決めできないという問題がある。
（発明の目的）
本発明の主たる目的は、垂直複合基板において、製造が容易な機構により、子基板を親基板に対して高精度に位置決めすることができる、親基板、複合基板、及び複合基板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】
【００２１】
本発明の親基板は、位置固定用突起及びはんだ付け用電極突起を含む子基板の、位置固定用突起と少なくとも３面において密着して嵌合する位置固定用穴と、はんだ付け用電極突起とはんだ付け可能な距離に近接するようにはんだ付け用電極突起と嵌合するはんだ付け用スルーホールとを備えたことを特徴とする。
【００２２】
本発明の複合基板は、位置固定用突起と、はんだ付け用電極突起とを含む子基板、及び位置固定用突起と少なくとも３面において密着して嵌合する位置固定用穴と、はんだ付け用電極突起とはんだ付け可能な距離に近接するようにはんだ付け用電極突起と嵌合するはんだ付け用スルーホールとを含む親基板を備えたことを特徴とする。
【００２３】
本発明の複合基板製造方法は、位置固定用突起と、はんだ付け用電極突起とを含む子基板、及び位置固定用突起と少なくとも３面において密着して嵌合する位置固定用穴と、はんだ付け用電極突起とはんだ付け可能な距離に近接するようにはんだ付け用電極突起と嵌合するはんだ付け用スルーホールとを含む親基板が嵌合された状態において、はんだ付け用電極突起とはんだ付け用スルーホールとをはんだ付けすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、垂直複合基板において、製造が容易な機構により、子基板を親基板に対して高精度に位置決めすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態における複合基板の構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における複合基板の位置固定用突起及び位置固定用穴の一例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における複合基板の製造工程を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施形態における複合基板の位置固定用穴の製造工程を説明するための図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の複合基板の構成の一例を示す図である。
【図６】本実施形態の親基板２５０の拡大図である。
【図７】本発明の第３の実施形態の親基板の構成の一例を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態の親基板の構成の別の一例を示す図である。
【図９】本発明の第４の実施形態の複合基板部品の構成の一例を示す図である。
【図１０】子基板と親基板とを直接はんだ付けする垂直複合基板の構成の一例を示す図である。
【図１１】ドリル穴開け工法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、すべての図面において、同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
（第１の実施形態）
本実施形態における構成について説明する。
【００２７】
図１は、本発明の第１の実施形態の垂直複合基板の構成の一例を示す図である。具体的には、図１は、親基板上に子基板が配置される前の複合基板の斜視図である。なお、以下、子基板を親基板に対して抜き差しする方向を「Ｚ方向」という。図１において、Ｘ方向は子基板及び親基板から見た方向を、Ｙ方向は親基板から見た方向を、Ｚ方向は子基板から見た方向を示す。つまり、分かり易くするため、図１では、子基板はＸＹ面に倒して表示されている。
【００２８】
本発明の第１の実施形態の複合基板１００は、子基板１１０と、親基板１５０とを含む。
【００２９】
子基板１１０は、はんだ付け用電極突起１２０と、はんだ付け用電極突起１２０とは別の位置固定用突起１３０とを含む。なお、子基板１１０は、複数の位置固定用突起１３０を含んでもよい。また、子基板１１０は、複数の種類の位置固定用突起１３０を含んでもよい。また、子基板１１０は、複数のはんだ付け用電極突起１２０を含んでもよい。また、子基板１１０は、複数の種類のはんだ付け用電極突起１２０を含んでもよい。
【００３０】
はんだ付け用電極突起１２０は、表面にはんだ付け用のランドを有する。はんだ付け用電極突起１２０は、親基板１５０とはんだ付けされることにより、親基板１５０に固定されるとともに、親基板１５０と電気的に接続される。
【００３１】
位置固定用突起１３０は、親基板１５０に嵌合されることにより、親基板１５０に対してＸ方向及びＹ方向について位置決めされた状態で、親基板１５０により保持される。
【００３２】
親基板１５０は、はんだ付け用スルーホール１６０と、位置固定用穴１７０とを含む。
【００３３】
はんだ付け用スルーホール１６０は、はんだ付け用電極突起１２０とはんだ付けされることにより、子基板１１０に固定されるとともに、子基板１１０と電気的に接続される。
【００３４】
位置固定用穴１７０は、位置固定用突起１３０に嵌合されることにより、親基板１５０に対してＸ方向及びＹ方向について位置決めされた状態で、子基板１１０を保持する。
【００３５】
なお、位置固定用穴１７０の内側面は、少なくとも３つの平面部分を含む。すなわち、位置固定用穴１７０の断面は、少なくとも３本の直線部分を含む。また、位置固定用穴１７０は、ドリルにより形成可能な形状を有する。
【００３６】
位置固定用突起１３０は、少なくとも３つの側面において、位置固定用穴１７０の内側面に接触した状態で嵌合されることにより、親基板１５０に対してＸ方向及びＹ方向について高精度に位置決めされた状態で、親基板１５０により保持される。位置固定用突起１３０が位置固定用穴１７０に高精度に位置決めされた状態で嵌合された場合には、はんだ付け用電極突起１２０は、はんだ付け用スルーホール１６０の中心付近に位置する。
【００３７】
位置固定用穴１７０の断面は、例えば、端点が半円形の“Ｔ”字型（以下、単に「“Ｔ”字型」という）である。この場合には、位置固定用穴１７０は、“Ｔ”字型の縦棒の左右の辺において位置固定用突起１３０の表面又は裏面に接触した状態で、位置固定用突起１３０と嵌合する。なお、位置固定用突起１３０の幅方向の長さが位置固定用穴１７０の“Ｔ”字型の縦棒よりも短く形成されることにより、位置固定用突起１３０は位置固定用穴１７０内で縦棒の長さ方向に移動可能にされる。その結果、子基板１１０は、位置固定用穴１７０の“Ｔ”字型の横棒の上辺（はんだ付け用スルーホール１６０側の辺）と位置固定用突起１３０の一方の側面とが接触した状態で、親基板１５０に対して高精度に位置決めされる。
【００３８】
なお、子基板１１０は複数の位置固定用突起１３０を含み、親基板１５０は複数の“Ｔ”字型の位置固定用穴１７０を含んでもよい。また、位置固定用穴１７０は、少なくとも３つの平面において位置固定用突起１３０の側面に接触すればよく、その形状は“Ｔ”字型に限定されない。
【００３９】
次に、本実施形態における位置固定用突起１３０及び位置固定用穴１７０の具体例について説明する。
【００４０】
図２は、本発明の第１の実施形態における複合基板１００の位置固定用突起１３０及び位置固定用穴１７０の一例を示す図である。具体的には、図２（ａ）は位置固定用突起１３０の形状を、図２（ｂ）は位置固定用穴１７０の形状を、図２（ｃ）は位置固定用突起１３０と位置固定用穴１７０との嵌合状態を示す。
【００４１】
位置固定用突起１３０は、子基板１１０の板材が延伸した略直方体の突起である（図２（ａ））。位置固定用突起１３０の延伸方向の断面は、長方形である。位置固定用突起１３０の幅をＬ３、厚みをＷ３で表す。なお、位置固定用突起１３０の先端部分には、面取りがなされている。
【００４２】
位置固定用穴１７０は、“Ｔ”字型の断面を有する（図２（ｂ））。位置固定用穴１７０の“Ｔ”字の縦棒の幅Ｗ４は、Ｗ３＋０．０５ｍｍ（製造誤差）である。位置固定用穴１７０の“Ｔ”字の縦棒の曲線（円弧）端の直径Ｒは、ドリルの直径Ａ以上であればよいので、例えば、Ｒ＝Ｗ４とする。位置固定用穴１７０の“Ｔ”字の縦棒の曲線端を除いた長さＬ４は、Ｌ３＋０．２ｍｍ（製造誤差及び必要なクリアランス）である。位置固定用穴１７０の“Ｔ”字の横棒の曲線端を除いた長さは、Ｗ４以上であればよいので、例えば、Ｗ４に等しいものとする。位置固定用穴１７０の“Ｔ”字の横棒の幅は、ドリルの直径Ａ以上であればよいので、例えば、Ａに等しいものとする。その結果、位置固定用穴１７０の“Ｔ”字の横棒の両端の曲線端を含めた長さは、Ｗ４＋Ａになる。
【００４３】
次に、本実施形態における動作について説明する。
【００４４】
位置固定用突起１３０が位置固定用穴１７０に嵌合された状態では（図２（ｃ））、位置固定用突起１３０の表面及び裏面は、位置固定用穴１７０の“Ｔ”字の縦棒の直線部分（嵌合辺）により保持され、位置固定用突起１３０の厚み方向に位置を固定される。一方、位置固定用突起１３０の左側面は、位置固定用穴１７０の“Ｔ”字の縦棒の直線端（“Ｔ”字の横棒の曲線端を除く上辺）で接触するとその先には移動できないので、位置固定用突起１３０の左方向において位置固定用穴１７０に対する位置固定用突起１３０の位置が確定される。つまり、位置固定用突起１３０の左側面を位置固定用穴１７０の“Ｔ”字の縦棒の直線端に接触させれば、位置固定用突起１３０は位置固定用穴１７０に対して高精度に位置決めされる。切削用ドリルが断面円形であることにより“Ｔ”字の縦棒と横棒の端点（曲線端）に計三カ所ある円弧は、本実施形態ではいずれも位置固定用突起１３０と接触しない外周に位置している。そのため位置固定用突起１３０は位置固定用穴１７０と直線でしか接触せず、高精度に位置決めできる。
【００４５】
図３は、本発明の第１の実施形態における複合基板１００の製造工程を示すフローチャートである。具体的には、図３（ａ）は子基板１１０及び親基板１５０の製造工程を、図３（ｂ）は複合基板１００の製造工程を示す。なお、図３に示すフローチャート及び以下の説明は一例であり、適宜求める処理に応じて、処理順等を入れ替えたり、処理を戻したり、又は処理を繰り返したりしてもよい。
【００４６】
子基板１１０及び親基板１５０の製造工程について説明する。
【００４７】
まず、位置固定用突起１３０及びはんだ付け用電極突起１２０を、ドリルで所定のサイズに切削する（ステップＳ１１０）。
【００４８】
次に、位置固定用突起１３０の厚みに製造誤差が加えられた短手方向の幅、及び位置固定用突起１３０の幅に製造誤差及び必要なクリアランスが加えられた長手方向の曲線端を除く部分の幅を有する、位置固定用穴１７０をドリルで切削する（ステップＳ１２０）。
【００４９】
続いて、はんだ付け用電極突起１２０の厚みにはんだ付けに必要なクリアランスが加えられた短手方向の幅、及びはんだ付け用電極突起１２０の幅にはんだ付けに必要なクリアランスが加えられた長手方向の幅を有する、はんだ付け用スルーホール１６０をドリルで切削する（ステップＳ１３０）。
【００５０】
さらに、必要ならば、子基板１１０及び親基板１５０の輪郭が形成される。
【００５１】
以上の動作により、子基板１１０及び親基板１５０が製造される。
【００５２】
複合基板１００の製造工程について説明する。
【００５３】
まず、子基板１１０の位置固定用突起１３０を親基板１５０の位置固定用穴１７０に嵌合させる（ステップＳ２１０）。なお、位置固定用突起１３０が位置固定用穴１７０に嵌合されると、子基板１１０のはんだ付け用電極突起１２０は、親基板１５０のはんだ付け用スルーホール１６０内に位置決めされる。
【００５４】
次に、位置固定用突起１３０の幅方向に位置固定用穴１７０のクリアランスがあれば、位置固定用穴１７０の長手方向の直線端に位置固定用突起１３０の側面を接触させる（ステップＳ２２０）。これにより、子基板１１０は、親基板１５０に対して高精度に位置決めされる。なお、位置固定用突起１３０の幅方向に位置固定用穴１７０のクリアランスがなければ、ステップＳ２２０の処理は省略される。
【００５５】
続いて、子基板１１０が親基板１５０に対して高精度に位置決めされた状態で、はんだ付け用電極突起１２０をはんだ付け用スルーホール１６０にはんだ付けする（ステップＳ２３０）。なお、はんだ付けは、フローはんだ付けにより行われてもよいし、はんだごてを用いて行われてもよい。
【００５６】
以上の動作により、複合基板１００が製造される。
【００５７】
子基板１１０及び親基板１５０がはんだ付けされると、複合基板１００は、一連の電気回路の一部として動作可能になる。
【００５８】
図４は、本発明の第１の実施形態における複合基板１００の位置固定用穴１７０の製造工程を説明するための図である。具体的には、図４（ａ）は、親基板１５０における位置固定用突起１３０の正確な嵌合位置に対するドリルビットの移動軌跡を示す。また、図４（ｂ）は、ドリルビットの移動の結果として形成される位置固定用穴１７０を示す。なお、図４は、位置固定用突起１３０の厚みとドリルビットの直径とが一致する場合の例を示す。また、図４では、説明を簡単にするために、位置固定用突起１３０の大きさには、製造誤差及びクリアランスが含まれているものとする。
【００５９】
ドリルビットは、左端が位置固定用突起１３０の左側面に一致する横位置において、中心が位置固定用突起１３０の厚み内に収まる範囲で図４の上下に移動させられて、つまり親基板１５０の主面と平行に移動させられて“Ｔ”字の横棒を開口する（図４（ａ））。また、ドリルビットは、ドリルビットの中心が位置固定用突起１３０の幅方向の中心線に一致する縦位置において、左端が位置固定用突起１３０の左側面に一致する位置から、中心が位置固定用突起１３０の右側面に一致するまでの範囲で図４の左右に移動させられる。これによって、ドリルビットは、“Ｔ”字の縦棒を開口する。“Ｔ”字の縦棒を位置固定用突起１３０よりも長くして位置固定用穴１７０の方でクリアランスを確保することもできる。
【００６０】
上述のドリルビットの移動の結果、位置固定用穴１７０が形成される（図４（ｂ））。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態の複合基板１００では、子基板１１０の位置固定用突起１３０と、親基板１５０の位置固定用穴１７０とが嵌合されると、子基板１１０は親基板１５０に対して子基板１１０の厚み方向に固定される。そして、位置固定用突起１３０の側面が位置固定用穴１７０の長手方向の直線端に接触させられると、子基板１１０は親基板１５０に対して子基板１１０の幅方向に高精度に位置決めされる。従って、本実施形態の複合基板１００には、垂直複合基板において、製造が容易な機構により、子基板を親基板に対して高精度に位置決めすることができるという効果がある。
【００６２】
また、本実施形態の複合基板１００では、子基板１１０は、他の挿入型電気部品と同時にフローはんだ付けをすることが可能である。従って、本実施形態の複合基板１００には、子基板１１０について他の挿入型電気部品と同等のはんだ付けの信頼性を確保することができるという効果がある。
（第２の実施形態）
次に、上述した本発明の第１の実施形態の複合基板を基本とする、本発明の第２の実施形態の複合基板について説明する。本実施形態の複合基板は、複数の位置固定用突起、及び複数の位置固定用穴を含む。以下の説明において、第１の実施形態と同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
【００６３】
本実施形態における構成について説明する。
【００６４】
図５は、本発明の第２の実施形態の複合基板の構成の一例を示す図である。具体的には、図５は、親基板上に子基板が配置される前の複合基板の斜視図である。
【００６５】
本発明の第２の実施形態の複合基板２００は、子基板２１０と、親基板２５０とを含む。
【００６６】
子基板２１０は、２つの位置固定用突起２３０と、少なくとも１つのはんだ付け用電極突起２２０とを含む。子基板２１０は、位置固定用突起２３０を更に含んでもよい。図５では、子基板２１０は、２つの位置固定用突起２３０と、４つのはんだ付け用電極突起２２０とを含む。
【００６７】
位置固定用突起２３０は、第１の実施形態の位置固定用突起１３０と同じである。なお、位置固定用突起２３０の、子基板２１０に延伸する付け根部分には、位置固定用突起２３０の付け根の曲線部分が親基板２５０の表面に接触して嵌合を妨げることがないようにするために、切欠きや陥没部が形成されてもよい。また、位置固定用突起２３０の先端部分には、面取りがなされてもよい。
【００６８】
はんだ付け用電極突起２２０は、子基板２１０の板材が延伸した直方体の突起で、表面に電極を有する。はんだ付け用電極突起２２０の延伸方向の断面は、長方形である。なお、はんだ付け用電極突起２２０の、子基板２１０に延伸する付け根部分には、はんだ付け用電極突起２２０の付け根の曲線部分が親基板２５０の表面に接触して嵌合を妨げることがないようにするために必要ならば、切欠きや陥没部が形成される。
【００６９】
親基板２５０は、位置固定用穴２７０と、位置固定用穴２８０と、少なくとも１つのはんだ付け用スルーホール２６０とを含む。親基板２５０は、少なくとも、位置固定用突起２３０と同数の位置固定用穴と、はんだ付け用電極突起２２０と同数のはんだ付け用スルーホール２６０とを含む。
【００７０】
位置固定用穴２７０は、本発明の第１の実施形態の“Ｔ”字型の位置固定用穴１７０と同じである。
【００７１】
位置固定用穴２８０は、位置固定用穴２７０と同じ形状を有するが、親基板２５０における配置が異なる。位置固定用穴２８０は、位置固定用穴２７０に対して、“Ｔ”字型の上下方向に対称な位置に配置される。言い換えると、位置固定用穴２７０と２８０とは、親基板２５０の主面上で１８０度反転した配置になる。なお、位置固定用穴２８０は、位置固定用穴２７０及び位置固定用穴２８０の“Ｔ”字型の横棒の上辺間の距離が、２つの位置固定用突起２３０の、互いに遠い方の側面間の距離、又は互いに近い方の側面間の距離に等しい位置に配置される。
【００７２】
本実施形態におけるその他の構成は、第１の実施形態における構成と同じである。
【００７３】
次に、本実施形態における動作について説明する。
【００７４】
２つの位置固定用突起２３０がそれぞれ、位置固定用穴２７０、位置固定用穴２８０と嵌合すると、２つの位置固定用突起２３０の全体は、“Ｔ”字型の縦棒の長さ方向に移動できない。つまり、２つの位置固定用突起２３０がそれぞれ、対応する位置固定用穴２７０、位置固定用穴２８０に嵌合されると、子基板２１０は親基板２５０に対して固定される。
【００７５】
本実施形態におけるその他の動作は、第１の実施形態における動作と同じである。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態の複合基板２００では、２つの位置固定用突起２３０がそれぞれ、対応する位置固定用穴２７０、位置固定用穴２８０に嵌合されると、子基板２１０は親基板２５０に対して固定される。また、子基板２１０の位置固定用突起２３０、及びはんだ付け用電極突起２２０、並びに親基板２５０の位置固定用穴２７０、位置固定用穴２８０、及びはんだ付け用スルーホール２６０は、ドリルを用いて製造可能である。従って、本実施形態の複合基板２００には、垂直複合基板において、製造が容易な機構により、子基板を親基板に対して高精度に位置決めすることができるという効果がある。
【００７７】
また、本実施形態の複合基板２００では、位置固定用穴２８０及び位置固定用穴２８０は、位置固定用穴２７０及び位置固定用穴２８０の“Ｔ”字型の横棒の上辺間の距離が、２つの位置固定用突起２３０の、互いに遠い方の側面間の距離、又は互いに近い方の側面間の距離に等しい位置に配置される。そのため、子基板２１０を親基板２５０に対して高精度に位置決めする際に、位置固定用穴２７０又は位置固定用穴２８０の側面と位置固定用突起２３０の側面とを接触させる操作の必要がない。従って、本実施形態の複合基板２００には、第１の実施形態に比べて容易に、子基板を親基板に対して高精度に位置決めすることができるという効果がある。
【００７８】
なお、親基板２５０の、位置固定用穴２７０、位置固定用穴２８０、及びはんだ付け用スルーホール２６０のドリル穴開け工法は、１つの工程内において行われてもよい。ただし、１つの工程内では、製造装置への材料の取付けや取り外しや、ドリル等の工具の交換等は行われないものとする。図６は、本実施形態の親基板２５０の拡大図である。１つの工程におけるドリル穴開け工法においては、材料、工具、及び製造装置間の相対位置の誤差は最小化され、工具間の寸法の公差は発生しない。その結果、位置固定用穴２７０、位置固定用穴２８０、及びはんだ付け用スルーホール２６０における、中心の位置ずれ、間隔の誤差等が抑制される。従って、この場合には、子基板２１０と親基板２５０との嵌合精度を向上させることができるという効果がある。
（第３の実施形態）
次に、上述した本発明の第２の実施形態の複合基板を基本とする、本発明の第３の実施形態の複合基板について説明する。本実施形態の複合基板では、第２の実施形態の２組の、“Ｔ”字型の位置固定用突起、及び位置固定用穴が、１組の、端点が半円形の“Ｈ”字型（以下、単に「“Ｈ”字型」という）の位置固定用突起、及び位置固定用穴に置き換えられる。以下の説明において、第２の実施形態と同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
【００７９】
本実施形態における構成について説明する。
【００８０】
図７は、本発明の第３の実施形態の親基板の構成の一例を示す図である。具体的には、図７は、第２の実施形態の親基板２５０の“Ｔ”字型の位置固定用穴２７０又は位置固定用穴２８０の全部又は一部を、“Ｈ”字型の位置固定用穴に置き換えたものである。図７（ａ）では、“Ｔ”字型の位置固定用穴２７０及び位置固定用穴２８０が、１つの“Ｈ”字型の位置固定用穴３７０に置き換えられている。図７（ｂ）では、“Ｔ”字型の位置固定用穴２７０、位置固定用穴２８０のそれぞれが、“Ｈ”字型の位置固定用穴３７０に置き換えられている。図７（ｃ）では、“Ｔ”字型の位置固定用穴２７０が、“Ｈ”字型の位置固定用穴３７０に置き換えられている。図７（ｄ）では、“Ｔ”字型の位置固定用穴２７０が“Ｈ”字型の位置固定用穴３７０に、“Ｔ”字型の位置固定用穴２８０が“Ｉ”字型（後述）の位置固定用穴３９０に置き換えられている。
【００８１】
位置固定用穴３７０の断面は、“Ｈ”字型である。“Ｈ”字型の形状は、互いに“Ｔ”字型の上下方向に対称に配置された２つの“Ｔ”字型の形状を含む。“Ｈ”字型の２本の縦棒はそれぞれ、両端に曲線端を有し、高精度の位置決めのためには使用されない。“Ｈ”字型の横棒は、両端に直線端を有し、高精度の位置決めのために使用される。なお、“Ｈ”字型の横棒の幅は、位置固定用突起２３０の幅に製造公差を加えた長さに一致する。そのため、１つの位置固定用穴３７０は、互いに“Ｔ”字型の上下方向に対称に配置された２つの“Ｔ”字型の位置固定用穴２７０と同様に機能する。
【００８２】
なお、親基板は、複数の“Ｈ”字型の位置固定用穴３７０を含んでもよい。また、親基板は、“Ｔ”字型の位置固定用穴２７０と“Ｈ”字型の位置固定用穴３７０との両方を含んでもよい。また、親基板は、端点が半円形の“Ｉ”字型（以下、単に「“Ｉ”字型」という）の断面を有する位置固定用穴３９０を付加的に含んでもよい。“Ｉ”字型の位置固定用穴３９０は、“Ｔ”字型の位置固定用穴２８０において、直線端が曲線端に置き換えられたもので、位置固定用突起２３０の幅よりも長い嵌合辺を有する。“Ｉ”字型の位置固定用穴３９０は、２つの平面において位置固定用突起２３０の側面に接触するので、“Ｉ”字型横方向についてのみ、親基板に対して子基板２１０を高精度に位置決めする。
【００８３】
なお、図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）、図７（ｄ）において、最も左にある“Ｈ”字型の位置固定用穴３７０以外の、追加の位置固定用穴については、位置固定用穴の直線端は、子基板の親基板に対する位置決め精度と同等な精度で形成される。
【００８４】
本実施形態におけるその他の構成は、第２の実施形態における構成と同じである。
【００８５】
次に、本実施形態における動作について説明する。なお、以下では、図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）、図７（ｄ）において、最も左にある“Ｈ”字型の位置固定用穴３７０について説明する。
【００８６】
位置固定用穴３７０は、位置固定用突起２３０に嵌合させられると、位置固定用穴３７０の“Ｈ”字型の左の縦棒の左辺と位置固定用突起２３０の左側面と接触する。同時に、位置固定用穴３７０は、位置固定用穴３７０の“Ｈ”字型の右の縦棒の右辺と位置固定用突起２３０の右側面と接触する。さらに、同時に、位置固定用穴３７０は、“Ｈ”字型の横棒の上下の辺において位置固定用突起２３０の表面又は裏面に接触する。つまり、位置固定用穴３７０は、位置固定用穴３７０の４つの側面において内側面に接触した状態で、位置固定用突起２３０と嵌合する。従って、子基板２１０は、位置固定用突起２３０が位置固定用穴３７０に嵌合されると、親基板に対して高精度に位置決めされる。
【００８７】
図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）、図７（ｄ）において、最も左にある“Ｈ”字型の位置固定用穴３７０以外の、追加の位置固定用穴は、直線端の位置が子基板の親基板に対する位置決め精度と同等な精度で形成されているので、最も左にある“Ｈ”字型の位置固定用穴３７０と同時に、対応する位置固定用突起に嵌合される。
【００８８】
本実施形態におけるその他の動作は、第２の実施形態における動作と同じである。
【００８９】
以上説明したように、本実施形態の複合基板３００（不図示）では、位置固定用突起２３０が“Ｈ”字型の位置固定用穴３７０に嵌合されると、子基板２１０は親基板に対して固定される。従って、本実施形態の複合基板３００には、垂直複合基板において、製造が容易な機構により、子基板を親基板に対して高精度に位置決めすることができるという効果がある。
【００９０】
また、本実施形態の複合基板３００では、“Ｈ”字型の位置固定用穴３７０は、２つの“Ｔ”字型の位置固定用穴と同様に機能する。つまり、位置固定用穴及び位置固定用突起の個数は削減可能である。従って、本実施形態の複合基板３００には、第２の実施形態の複合基板２００の効果に加えて、子基板及び親基板の製造が容易であるという効果がある。
【００９１】
また、親基板２５０が１つの“Ｈ”字型の位置固定用穴３７０以外に、追加の位置固定用穴を含む場合（図７（ｂ）、図７（ｃ）、図７（ｄ））には、親基板２５０は、追加の位置固定用穴においても、位置固定用突起２３０と嵌合する。従って、この場合には、子基板２１０は、位置固定用突起２３０が位置固定用穴３７０のみに嵌合される場合に比べて、より安定して親基板に保持されるという効果がある。
【００９２】
なお、親基板は、断面が円形のはんだ付け用スルーホールを含んでもよい。図８は、本発明の第３の実施形態の親基板の構成の別の一例を示す図である。具体的には、図８は、第２の実施形態の親基板２５０又は本実施形態の前述の親基板において、はんだ付け用スルーホールの断面の形状を長円形から円形に変更したものである。親基板は、はんだ付け用スルーホール２６０の全部または一部について、長円形のはんだ付け用スルーホール２６０の替りに、円形のはんだ付け用スルーホール２６５を有してもよい。
（第４の実施形態）
次に、上述した本発明の第２の実施形態の複合基板を基本とする、本発明の第４の実施形態の複合基板について説明する。本実施形態の複合基板では、第２の実施形態の親基板と子基板とが組み合わせられた複合基板部品が、一枚の板材上に形成される。以下の説明において、第２の実施形態と同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
【００９３】
本実施形態における構成について説明する。
【００９４】
図９は、本発明の第４の実施形態の複合基板部品の構成の一例を示す図である。
【００９５】
複合基板部品５００は、子基板２１０と親基板２５０とを一枚の板材から共取りしたものである。複合基板部品５００は、子基板２１０と、親基板２５０と、不要部材５９０とを含み、それぞれは、折り出し用のミシン目で接続されている。子基板２１０と、親基板２５０とは、複合基板部品５００からミシン目に沿って切り出され、回路部品が実装された後に、複合基板として組み立てられる。
【００９６】
本実施形態におけるその他の構成は、第２の実施形態における構成と同じである。
【００９７】
次に、本実施形態における動作について説明する。
【００９８】
位置固定用突起２３０及びはんだ付け用電極突起２２０、並びにはんだ付け用スルーホール２６０、位置固定用穴２７０、及び位置固定用穴２８０は、複合基板部品５００に含まれた状態で、１つの工程におけるドリル穴開け工法により形成される。また、子基板２１０の輪郭、親基板２５０の輪郭、及びミシン目は、前述の１つの工程において形成されてもよい。
【００９９】
本実施形態におけるその他の動作は、第２の実施形態における動作と同じである。
【０１００】
以上説明したように、本実施形態の複合基板部品５００の、はんだ付け用電極突起２２０、位置固定用突起２３０、位置固定用穴２７０、位置固定用穴２８０、及びはんだ付け用スルーホール２６０は、１つの工程におけるドリル穴開け工法により製造される。１つの工程におけるドリル穴開け工法においては、材料、工具、及び製造装置間の相対位置の誤差は最小化され、工具間の寸法の公差は発生しない。その結果、嵌合機構の製造誤差が抑制される。従って、本実施形態の複合基板部品５００では、子基板２１０と親基板２５０との嵌合精度を向上させることができるという効果がある。
【０１０１】
以上、本発明を、上述した各実施形態およびその変形例によって例示的に説明した。しかしながら、本発明の技術的範囲は、上述した各実施形態およびその変形例に記載した範囲に限定されない。当業者には、係る実施形態に対して多様な変更又は改良を加えることが可能であることは明らかである。そのような場合、係る変更又は改良を加えた新たな実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれ得る。そしてこのことは、特許請求の範囲に記載した事項から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、電子機器の製造において、作業を容易にし、コストを低減する用途において利用できる。
【符号の説明】
【０１０３】
１００  複合基板
１１０  子基板
１２０  はんだ付け用電極突起
１３０  位置固定用突起
１５０  親基板
１６０  はんだ付け用スルーホール
１７０  位置固定用穴
２００  複合基板
２１０  子基板
２２０  はんだ付け用電極突起
２３０  位置固定用突起
２５０  親基板
２６０  はんだ付け用スルーホール
２７０、２８０  位置固定用穴
３７０、３９０  位置固定用穴
２６５  はんだ付け用スルーホール
５００  複合基板部品
５９０  不要部材
９００  複合基板
９１０  子基板
９２０  はんだ付け用電極突起
９５０  親基板
９６０  はんだ付け用スルーホール
９６５  ランド
１７５  突起
【図１】
0006640569.tif 000002
【図２】
0006640569.tif 000003
【図３】
0006640569.tif 000004
【図４】
0006640569.tif 000005
【図５】
0006640569.tif 000006
【図６】
0006640569.tif 000007
【図７】
0006640569.tif 000008
【図８】
0006640569.tif 000009
【図９】
0006640569.tif 000010
【図１０】
0006640569.tif 000011
【図１１】
0006640569.tif 000012