(57)【要約】【課題】複数のプリント基板を容易かつ強固に接続するための方法を提供する。【解決手段】複数のプリント基板を接続するために、メインプリント基板１上とサブプリント基板２上の相対する接続部に挿入穴４ａ、４ｂを設け、挿入穴４ａ、４ｂにジャンパ線３を挿入し、ジャンパ線３の両端をクリンチすることでプリント基板同士を機械的に固定し、さらに半田付けを行うことで両プリント基板を電気的にも接続する。これにより、複数のプリント基板を容易且つ強固に電機的に接続することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジャンパ線を挿入する第１のジャンパ線挿入穴を有するメインプリント基板と、前記ジャンパ線を挿入する第２のジャンパ線挿入穴を有するサブプリント基板とから成り、前記第１及び第２のジャンパ線挿入穴を互いに対向する位置とし、前記ジャンパ線にて前記メインプリント基板とサブプリント基板とを接続することを特徴とするプリント基板。
【請求項２】
メインプリント基板を共通の基板とし、仕様別にサブプリント基板を任意選択するようにした、請求項１記載のプリント基板。
【請求項３】
サブプリント基板上にシャント抵抗を設け、メインプリント基板と接続するようにした、請求項１記載のプリント基板。
【請求項４】
コの字型あるいはＩ型のジャンパ線を用いることを特徴とした、請求項１記載のプリント基板。
【請求項５】
ジャンパ線をプリント基板に貫通させ、穴から突出した部位を折曲げて、メイン・サブの両プリント基板をとめることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のプリント基板。
【請求項６】
それぞれのプリント基板に、ジャンパ線が貫通する穴を単数または複数設けたことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のプリント基板。
【請求項７】
メインプリント基板のパターン部あるいはその近傍と、サブプリント基板のパターン部あるいはその近傍をジャンパ線で貫通し、前記ジャンパ線と前記パターン部を半田付けしたことを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のプリント基板。
【請求項８】
サブプリント基板上の第２のジャンパ線挿入穴の周囲に所定の幅をおいてパターンを施さない領域を設け、さらに前記サブプリント基板表面を電気絶縁物でコーティングし、前記パターンとジャンパ線を接続するジャンパ線用ランド部を設けたことを特徴とする、請求項１記載のプリント基板。
【請求項９】
ジャンパ線を挿入する第１のジャンパ線挿入穴を有するメインプリント基板と、前記ジャンパ線を挿入する第２のジャンパ線挿入穴を有するサブプリント基板とから成り、前記第１及び第２のジャンパ線挿入穴を互いに対向する位置とし、前記ジャンパ線にて前記メインプリント基板とサブプリント基板とを接続するプリント基板において、前記サブプリント基板にクリーム半田を介して面実装部品を配置し、前記ジャンパ線を前記第２のジャンパ線挿入穴から前記第１のジャンパ線挿入穴へと貫通させた後、リフロー工法にて前記サブプリント基板上の前記面実装部品を実装するとともに前記ジャンパ線を前記サブプリント基板に半田付けし、その後フロー工法にて前記ジャンパ線と前記メインプリント基板とを半田付けすることを特徴とする、プリント基板の部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の所属する技術分野】
本発明は、複数のプリント基板を互いに接続する接続構造およびプリント基板への部品実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の一般的な電気機器に用いられるプリント基板では、基本となる電気機器の派生機種が発生し、能力や機能が変更または追加される場合、一部の回路の変更または追加をする必要があるため、前記派生機種の仕様に応じた新たなプリント基板を付加することがあった。
【０００３】
このような場合に、複数のプリント基板を互いに接続する手段として、例えば、図１３に示すように、サブプリント基板１２の縁部にスリット１５を持つ舌片１４を設け、メインプリント基板１１には上記舌片１４を接続するための挿入穴１６を設けていた。そして、このプリント基板１１の挿入穴１６には、プリント基板１２の舌片１４のスリット１５に対応した位置にジャンパ線１３を設けていた。
【０００４】
このような構成において、サブプリント基板１２の舌片１４をメインプリント基板１１の挿入穴１６に差し込み、ジャンパ線１３と、舌片１４のスリット１５近傍のパターン１７を半田付けすることにより、メインプリント基板１１とサブプリント基板１２の電気的接続を図る方法が採られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、図１４に示すように、メインプリント基板２１に、サブプリント基板２２の縁部が接続される挿入穴２５を形成し、ジャンパ線２３を挿入穴２５にまたがるように架設する。
【０００６】
このような構成において、サブプリント基板２２の縁部に、ジャンパ線２３に対応する部分に切り欠き２４を設け、ジャンパ線２３をこの切り欠き２４と勘合させた後、半田付けし、メインプリント基板２１とサブプリント基板２２の電気的接続を図る方法が記載されている。
【０００７】
また、複数のプリント基板を重ね合わせて接続する他の手段として、図１５に示すように、サブプリント基板３２に切り欠き部３４を設け、切欠き部３４にジャンパ線３３を架設するとともに、メインプリント基板３１上でジャンパ線３３と対応する位置にランド部３５を設けている。このような構成において、ジャンパ線３３とランド部３５とを半田付けし、電気的接続と機械的接続を同時に図る方法が記載されている（例えば特許文献２参照）。
【０００８】
また、これらのメインプリント基板１１（２１）を電気機器に搭載する場合に使用される受け具を図１６に示す。
【０００９】
図中４２は、受け具であり、電子制御装置４６を構成するメインプリント基板１１（２１）が搭載されている。
【００１０】
メインプリント基板１１（２１）には、サブプリント基板１２（２２）および放熱板４７、電解コンデンサ４８等の部品（詳細図示せず）およびそれらの結線４１が搭載されている。
【００１１】
一方、受け具４２には、前記部品の邪魔にならぬように開口部４３、４５が設けられている。また、メインプリント基板１１（２１）上の回路部を塵埃や水滴から保護するために、受け具４２上の対応する部分には、樹脂板４４が設けられている（例えば、特許文献文献３参照）。
【００１２】
【特許文献１】
特開平０３−２３４０８３号公報
【特許文献２】
特許第３２１６２１０号公報
【特許文献３】
実開平０３−０５９６６６号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法では、メインプリント基板１１（２１）に対して略垂直方向にサブプリント基板１２（２２）が差し込まれるため、差し込むサブプリント基板１２（２２）が大きくなるほど、収納スペースが必要となるという課題があった。
【００１４】
特に、図１６に示すように、電子制御装置４６のサブプリント基板１２（２２）実装面にリード線４１を引き回しているときには、点線で表しているサブプリント基板１２（２２）の端面部分がエッジとなり、前記結線４１への損傷保護と言う観点より、エッジカバーの付与や、結線４１の引き回し変更などの対策が必要となるという課題があった。
【００１５】
また、メインプリント基板３１とサブプリント基板３２の接続を、ジャンパ線３３との半田付けのみで行っているため、プリント基板間に機械的なストレスが加わった場合に、半田付け部分にストレスが集中するので、クラック等が発生して電気的接続が不安定になるという課題を有していた。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、ジャンパ線を挿入する第１のジャンパ線挿入穴を有するメインプリント基板と、前記ジャンパ線を挿入する第２のジャンパ線挿入穴を有するサブプリント基板とから成り、前記第１及び第２のジャンパ線挿入穴を互いに対向する位置とし、前記ジャンパ線にて前記メインプリント基板とサブプリント基板を接続したものである。
【００１７】
かかる構成としたことにより、複数の基板を電機的且つ機械的に確実に接続し、開発工数・開発コスト並び基板設置スペース削減しようとするものである。
【００１８】
また本発明は、メインプリント基板を共通の基板とし、仕様別にサブプリント基板を任意選択するようにしたものである。
【００１９】
かかる構成としたことにより、基板の一部分の構成をサブプリント基板で変更することにより、様々な仕様に対応できる基板を提供するものである。
【００２０】
また本発明は、サブプリント基板上にシャント抵抗を設け、メインプリント基板と接続するようにしたものである。
【００２１】
かかる構成としたことにより、抵抗値の定数を任意に設定し、様々な機種に対応するようにしたものである。
【００２２】
また、本発明は、コの字型あるいはＩ型のジャンパ線を用いてメインプリント基板とサブプリント基板を接続したものである。
【００２３】
かかる構成としたことにより、複数の基板を電機的且つ機械的に十分確実に接続し、開発工数・開発コスト並び基板設置スペース削減しようとするものである。
【００２４】
また、本発明は、ジャンパ線をプリント基板に貫通させ、穴から突出した部位を折曲げて、メイン・サブの両プリント基板をとめたものである。
【００２５】
かかる構成としたことにより、十分な強度で機械的にプリント基板どうしをつなぐことができる。
【００２６】
また、本発明は、それぞれのプリント基板に、ジャンパ線が貫通する穴を単数または複数設けたものである。
【００２７】
かかる構成としたことによリ、さまざまなパターンのプリント基板に対応して、回路どうしを結線することができる。
【００２８】
また、本発明は、メインプリント基板のパターン部あるいはその近傍と、サブプリント基板のパターン部あるいはその近傍をジャンパ線で貫通し、前記ジャンパ線と前記パターン部を半田付けしたものである。
【００２９】
かかる構成としたことによリ、メイン・サブの両プリント基板を十分な強度で機械的に接続し、尚且つ回路どうしを電気的に接続することができる。
【００３０】
また本発明は、第２のジャンパ線挿入穴外周に電気配線を施さない非電気配線部を有し、電気配線とジャンパ線挿入穴に挿入するジャンパ線とを接続するジャンパ線用ランド部を設けたものである。
【００３１】
このような構成としたことにより、第２のジャンパ線をサブプリント基板に実装する表面実装部品と同時に半田付けできるようにしたものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３３】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるプリント基板の分解斜視図、図２〜５は基板の組立手順の断面図、図６はこの構成を空気調和機の電子制御装置に応用した図である。
【００３４】
これらの図において、メインプリント基板１にはサブプリント基板２が取付けられている。メインプリント基板１には機種共通の基本回路が構成され、サブプリント基板２には機種の仕様により異なる回路がそれぞれ構成されている（詳細図示せず）。
【００３５】
そして前記回路には、メインプリント基板１とサブプリント基板２間において互いに電気信号を伝える電気配線としての銅箔のパターン５ａ・５ｂが設けられている。尚、図中のメインプリント基板１のパターン５ａは裏面にあるため点線で表示している。
【００３６】
また、メインプリント基板１とサブプリント基板２には、それぞれ相対する位置にジャンパ線３を挿入するジャンパ線挿入用穴４ａ、４ｂが設けられている。
【００３７】
次に、これらを組み合わせる組立て手順を以下に示す。まず、図２に示すように、メインプリント基板１とサブプリント基板２のジャンパ線挿入用穴４ａ、４ｂの位置を合致させる。そして、図３に示すように、コの字形のジャンパ線３をサブプリント基板２の表面から挿入して、メインプリント基板１の裏面まで貫通させる。その後、図４に示すように、メインプリント基板１の裏面から延出したジャンパ線３の両端部をクリンチして両方のプリント基板を機械的に固定する。
【００３８】
さらに、図５に示すように、サブプリント基板２のパターン５ｂとジャンパ線３を半田部６ｂにて半田付けした後、メインプリント基板１の裏面のパターン５ａとジャンパ線３のクリンチ部を半田部６ａにて半田付けすることにより、メインプリント基板１とサブプリント基板２を電気的に接続することができる。
【００３９】
上記のような構成にすることにより、メインプリント基板１とサブプリント基板２を、充分な機械的強度を持たせながら、電気的に接続することができる。
【００４０】
しかも、サブプリント基板２を交換することで、多様な機種を実現することができる。
【００４１】
図６は、本願発明を空気調和機の制御装置に応用した例である。空気調和機の室外機（図示せず）には、受け具４２に挿入されたメインプリント基板１が搭載されている。メインプリント基板１には、サブプリント基板２および放熱板４７、電解コンデンサ４８等の部品（詳細図示せず）およびそれらの結線４１が搭載されている。
【００４２】
一方、受け具４２には、前記部品の邪魔にならぬように開口部４３、４５が設けられている。また、メインプリント基板１上の回路部を塵埃や水滴から保護するために、受け具４２上の対応する部分には、樹脂板４４が設けられている。
【００４３】
同図に示すように、本発明のごとくサブプリント基板２をメインプリント基板１と相対して実装しているため、サブプリント基板２が結線４１の引回しの妨げとなることがなくなる。その結果、結線４１に対するエッジ対策が不要となる。
【００４４】
さらに、樹脂板４４が存在しても、樹脂板４４とメインプリント基板１との間に、サブプリント基板２を実装するスペースがあれば、回路を追加することが可能となる。
【００４５】
尚、図５において説明した半田付けの順序は一例であり、メインプリント基板１から先に行っても、また、メイン・サブ両方のプリント基板の半田付けを同時に行っても良い。
【００４６】
また、メインプリント基板１とサブプリント基板２は互いに所定の間隙をもって取付けても良い。
【００４７】
さらに、ジャンパ線はコの字形でなくともよく、Ｉ形でもその他の形でも良い。
【００４８】
（実施の形態２）
図７は本発明の実施の形態２のブロック回路図である。同図において、一点鎖線で囲んだ部分はメインプリント基板１で実現されるメイン回路１ａであり、二点鎖線で囲んだ部分はサブプリント基板２で実現されるサブ回路２ａである。
【００４９】
同図に示すようにサブプリント基板２にサブ回路２ａを搭載し、シャント抵抗７ｂを加えることでシャント抵抗７を実現している。
【００５０】
従来から、シャント抵抗７を実現するために、複数の抵抗を直列および並列に接続可能なパターン構成としていることがあった。
【００５１】
しかしながら本発明により、回路定数の選択肢を広げることができるため、設計の自由度が広がるため、汎用の抵抗を用いて所定のディレーティングを満足した抵抗値を設定でき、抵抗などの部品発熱による部品、ひいては機器の寿命劣化という課題を解決することができる。さらに、既存の機種に使用していた定数を活用することが可能となり、部品調達から工程での部品管理に至る工数とリードタイムを短縮できるので、機器のタイムリーな市場投入が可能となるという効果を得ることができる。
【００５２】
（実施の形態３）
図８〜図１０は、本発明のさらなる組立手順図である。図中（ａ）は組立手順の斜視図、（ｂ）はジャンパ線挿入穴近傍の詳細図である。
【００５３】
図８（ａ）に示すように、表面実装部品５０をサブプリント基板２に実装し、ランド部５１にて半田付けを行う。このとき、図８（ｂ）に示すように、ジャンパ線挿入穴４ｂの外周には、パターンの施していない非電気配線部５３が設けてあるので、ジャンパ線挿入穴４ｂをパンチングにより形成した際、ジャンパ線挿入穴４ｂが形成されている基板の断面からパターン面が露出することがなく、上記表面実装部品５０の半田付け時にジャンパ線挿入穴４ｂが塞がることがない。すなわち、ジャンパ線挿入穴４ｂを塞ぐ半田を除去するという作業を行う必要がなくなるため、ジャンパ線３をジャンパ線挿入穴４ｂに挿入する作業を容易に行うことが可能となる。
【００５４】
続いて図９に示すように、ジャンパ線３をジャンパ線挿入穴４ｂ・４ａに貫通させた上でその端部をクリンチし、メインプリント基板１とサブプリント基板２を機械的に固定する。その後、ジャンパ線用ランド部５２に半田を施し、ジャンパ線３とジャンパ線用ランド部５２を半田付けする。サブプリント基板２上への表面実装部品５０の実装およびジャンパ線３とサブプリント基板２の半田付けは、リフロー工法によって同時に行っても良い。
【００５５】
そして最後にフロー工法を用いて、メインプリント基板１とジャンパ線３を半田付けする（図１０）。このような手順で半田付けを行うことにより、ジャンパ線３とサブプリント基板２に設けられたパターン５ｂとの電気的接続を容易に、しかも強固にすることができる。
【００５６】
また、このような手順とすることで、メインプリント基板１から見た場合、サブプリント基板２をリード部品のひとつという扱いにすることができるため、特別な対応をする必要がないので、工程での作業を容易に行うことができるようになる。
【００５７】
（実施の形態４）
次に図１１、図１２を用いて、他の本発明の組立手順を説明する。図１１、図１２は、組立手順の斜視図である。
【００５８】
まず、表面実装部品５０をサブプリント基板２に実装する際に、ジャンパ線３もジャンパ線挿入穴４ｂへ挿入する。次に、ジャンパ線３がメインプリント基板１に設けられたジャンパ線挿入穴４ａに挿入されるようにサププリント基板２をメインプリント基板１上に配する。そして、まずリフロー工法にて、表面実装部品５０とランド部５１、およびジャンパ線３とジャンパ線用ランド部５２とを半田付けする。最後に、フロー工法を用いて、メインプリント基板１に設けられたパターン５ａとジャンパ線３とを半田付けする。
【００５９】
このような手順で半田付けを行うことにより、半田付け作業をより容易とすることが可能となり、作業性を向上させることができる。
【００６０】
しかも、ジャンパ線挿入穴４ｂ断面から、パターン５ｂが露出していてもよいため、ジャンパ線挿入穴４ｂの追加などの設計変更が容易に行えるようになる。
【００６１】
なお、本手順において、ジャンパ線３のクリンチは、リフロー工法前でも、フロー工法前のいずれでも同様の効果を得ることができる。
【００６２】
【発明の効果】
上記実施例から明らかなように、本発明によれば、メインプリント基板とサブプリント基板に設けたジャンパ線挿入穴にジャンパ線を挿入してその両端をクリンチすることで機械的に接続できる。
【００６３】
さらに、メイン及びサブプリント基板のパターンとジャンパ線を半田付けすることにより、機械的接続強度が増し、電気的にも接続することができる。
【００６４】
また本発明によれば、プリント基板上の一部の回路の変更または追加をする際、別の新しいプリント基板を作る必要があり、設計工数、製造工数、コスト等が増大していた課題を、全ての機種に必要な基本回路を持つメインプリント基板と、機種により異なる回路を持つサブプリント基板に分け、サブプリント基板の変更で複数の機種に対応することにより解決できる。このとき、新たに設計するプリント基板がサブプリント基板のみなので、設計が容易となり迅速な機種開発が可能である。
【００６５】
また本発明によれば、複数のプリント基板を平面同士で接続するため、スペースを取ることなく、回路の追加及び変更を行なうことができる。さらに、サブプリント基板２をメインプリント基板１と相対して実装しており、またその接続にジャンパ線を用いているため基板端面や部品の実装面側に不要なエッジを発生させることがなく、結線や組立て作業者の手等を傷つけることが無い。
【００６６】
また、本発明によれば、ジャンパ線挿入穴にパターンが露出していないので、半田で塞がることがなく、面実装部品を半田付けすることができ、しかもジャンパ線とサブプリント基板との半田付けを容易に行えるので、作業性を向上させることができる。
【００６７】
また、本発明によれば、ジャンパ線を面実装部品と同時に半田付けすることができるため、特段の工程を準備することがなく、組立性を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のプリント基板分解斜視図
【図２】本発明の実施の形態１のプリント基板の組立て断面図
【図３】本発明の実施の形態１のプリント基板の組立て断面図
【図４】本発明の実施の形態１のプリント基板の組立て断面図
【図５】本発明の実施の形態１のプリント基板の組立て断面図
【図６】本発明の実施の形態１の電子制御装置斜視図
【図７】本発明の実施の形態２のブロック回路図
【図８】（ａ）本発明の実施の形態３のプリント基板の組立て斜視図
（ｂ）本発明の実施の形態３のジャンパ線挿入穴の詳細図
【図９】本発明の実施の形態３のプリント基板の組立て斜視図
【図１０】本発明の実施の形態３のプリント基板の組立て斜視図
【図１１】本発明の実施の形態４のプリント基板の組立て斜視図
【図１２】本発明の実施の形態４のプリント基板の組立て斜視図
【図１３】従来のプリント基板の分解斜視図
【図１４】従来のプリント基板の分解斜視図
【図１５】従来のプリント基板の分解斜視図
【図１６】従来の電子制御装置斜視図
【符号の説明】
１  メインプリント基板
２  サブプリント基板
３  ジャンパ線
４ａ  メインプリント基板のジャンパ線挿入穴
４ｂ  サブプリント基板のジャンパ線挿入穴
５ａ  メインプリント基板のパターン
５ｂ  サブプリント基板のパターン
５２  ジャンパ線用ランド部
５３  非電気配線部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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