(57)【要約】【課題】端子を取付する際にスルーホールの外縁が大きく変形しない素子装置を安価に提供する。【解決手段】素子装置のうちスルーホールの周縁に位置する基材の内層に、硬質の強化部を基材と一体に形成する。【選択図】図１
2005286209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、該基材に形成されている導電部と、該基材に穿設され外縁の少なくとも一部に該導電部が表出しているスルーホールと、を備え、端子が該スルーホールに圧入されると該導電部が該端子に電気的に接続する素子装置であって、
該スルーホールの周縁に位置する該基材の内層には、硬質の強化部が該基材と一体形成されていることを特徴とする素子装置。
【請求項２】
前記強化部は導電性の高い材料からなるとともに少なくとも一部が前記導電部と電気的に接続されている請求項１記載の素子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子が圧入されるスルーホールを持つ素子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、基材に導電部が形成されてなる素子装置に、集積回路装置等の他部材を実装するための取付構造として、基材にドリルやレーザ等により孔状のスルーホールを形成し、このスルーホールの外縁の一部または全部を基材に形成した導電部の一部で覆い、スルーホール内に端子を圧入取付するとともに導電部と端子とを弾接させて電気的に接続する無ハンダ圧入式のものが開発されている。
【０００３】
無ハンダ圧入式の取付構造において、端子はスルーホールよりも大径であり弾性的に拡縮する、所謂プレスフィットコネクタと呼ばれるものが用いられる。端子をスルーホールに圧入する際に、端子は一旦縮径してスルーホール内部で再度拡径する。したがって端子の表面はスルーホールの外縁に弾接し、スルーホール外縁に表出する導電部に電気的に接続される（例えば、特許文献１、２）。
【０００４】
従来の素子装置を模式的に表す断面図を図１１に示し、図１１に示す素子装置に端子を圧入取付している様子を模式的に表す断面図を図１２に示す。
【０００５】
図１１に示す素子装置１００は、基材１０１と、基材１０１に設けられた貫通孔状のスルーホール１０２と、基材１０１の上面側と下面側にそれぞれ形成されている導電部１０３とを持つ。
【０００６】
図１１に示されるような従来の素子装置１００において、スルーホール１０２の外縁１０５は端子１０６よりも小径に形成されている。したがって、スルーホール１０２に端子１０６を圧入する際には、図１２に示すように、先ず端子１０６の表面は外縁１０５の上端を構成する入口部１０７に当接する。そして、大径の端子１０６はスルーホールの外縁１０５と圧接しつつ縮径する。このため、スルーホールの外縁１０５は端子１０６の弾性によって外方に強く押圧される。ここで、端子１０６と導電部１０３とを確実に電気的に接続させるためには、端子１０６の弾性による押圧力を大きく設定する方が好ましいが、この押圧力が過大になると、導電部１０３や基材１０１が大きく変形して、導電部１０３や基材１０１にクラックが生じる場合等がある。
【０００７】
導電部１０３にクラックが生じると、端子１０６と導電部１０３との電気的接続が不良になる場合がある。また、基材１０１にクラックが生じると基材１０１による絶縁が充分に為されずにショート等が生じる場合がある。これらの場合には、素子装置１００に他部材が実装されてなる素子構造体は使用に適さなくなり、製造ロスが大きくなる問題があった。
【０００８】
また、スルーホールの外表面を硬質の支持構造体で被覆する技術も開発されているが、この場合、素子装置の部品点数が著しく増大して製造工程が非常に煩雑になるために、素子装置の製造コストが著しく高くなる問題があった。
【特許文献１】特開２００３−２８３０９３号公報
【特許文献２】特開２０００−１７４４０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、端子を取付する際にスルーホールの外縁が大きく変形しない素子装置を安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決する本発明の素子装置は、基材と、該基材に形成されている導電部と、該基材に穿設され外縁の少なくとも一部に該導電部が表出しているスルーホールと、を備え、端子が該スルーホールに圧入されると該導電部が該端子に電気的に接続する素子装置であって、
該スルーホールの周縁に位置する該基材の内層には、硬質の強化部が該基材と一体に形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の素子装置において、上記強化部は導電性の高い材料からなるとともに少なくとも一部が上記導電部に電気的に接続されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の素子装置によると、スルーホールの周縁に位置する基材の内部に、硬質の強化部が配置されている。このため、例えば端子の弾性が大きく設定されており端子がスルーホールの外縁を強く押圧する場合にも、スルーホールの外縁が大きく変形することが防止される。したがって、スルーホール外縁を構成する基材や導電部が大きく変形することはなく、基材や導電部にクラック等が生じることが防止される。
【００１３】
また、強化部は基材の内層に基材と一体形成されていることから、強化部を形成するためには煩雑な工程等を必要とせず、素子装置を容易かつ安価に製造することが可能になる。
【００１４】
強化部を導電性の高い材料から形成し、その少なくとも一部を導電部に電気的に接続させる場合には、強化部から導電部の一部を構成することができ、素子装置の構成を単純にすることができ、素子装置の製造コストをより低減できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の素子装置は、上述したプレスフィットコネクタと呼ばれる端子が取付されるものである。本発明の素子装置は通常の基材や導電部を備えるとともに、端子を圧入し端子と導電部とを電気的に接続するためのスルーホールを備える。
【００１６】
基材および導電部は、既知の方法で製造された既知のものであり、所謂プリント基材と呼ばれるもの等を用いることができる。スルーホールは基材の厚さ方向に孔状に穿設された部分であり、基材の厚さ方向に貫通する貫通穴であってもよいし、基材の厚さ方向の一表面に開口した行き止まり穴であってもよい。
【００１７】
スルーホールの外縁には、基材と導電部とが表出するかあるいは導電部のみが表出する。すなわち、基材にスルーホールとなる穴を穿設し、その一部のみを導電部で覆う場合には、スルーホールの外縁には基材と導電部とが表出する。また、基材にスルーホールとなる穴を穿設し、その全体を導電部で覆う場合には、スルーホールの外縁には導電部のみが表出する。何れの場合にも、素子装置のうちスルーホールの外縁に表出した導電部の部分が端子と接触して導電部と端子とが電気的に接続される。
【００１８】
導電部は、スルーホールの外縁全体を覆い外縁全体に表出してもよいし、スルーホールの外縁の一部のみに表出してもよいが、外縁の厚さ方向全体に表出することが好ましい。端子に確実に接触させて端子と導電部との電気的接続を確実におこなうためである。また、導電部を外縁の厚さ方向全体に表出させる場合には、端子と摩擦した導電部が剥がれ落ちにくくなる等の利点もある。
【００１９】
本発明の素子装置において、スルーホールの周縁に位置する基材の内層には、硬質の強化部が基材と一体形成されている。この強化部は、端子を圧入した際にスルーホールの外縁が大きく変形することを防止するためのものであり、端子の弾接に耐える程度に高強度な材料や形状からなるものが用いられる。このような強化部は、例えば銅、鉄もしくはそれらの合金等の導電性の高い材料からなるものでも良く、あるいは、樹脂やセラミック等の導電性の低い、または導電性がない材料からなるものでも良い。
【００２０】
強化部を導電性の高い材料で構成する場合には、強化部の少なくとも一部を導電部に電気的に接続して、強化部から導電部の一部を構成しても良い。この場合には、簡易な構成で素子装置の内部に導電部と強化部とを形成でき、素子装置の製造コストをより低減できる効果がある。
【００２１】
また、強化部は、スルーホールの外縁が大きく変形することをより確実に防止するためには、基材の肉厚方向での配設厚さが大きい方が好ましい。例えば、肉厚が３５μｍ以上に形成されることや、１８μｍ程度の肉厚で２層以上に形成されることが望ましい。
【００２２】
強化部は、スルーホールの外縁を基材内部側から支持する効果を発揮すればよく、スルーホール外縁に表出しても良いし表出しなくても良い。また、強化部は、スルーホールの周縁のうち一部に形成されても良いし全周に形成されても良い。強化部を、スルーホール周縁のうち全周に形成される場合には、スルーホール外縁が大きく変形することがより確実に防止されて、基材や導電部のクラック等がより確実に防止される。
【００２３】
本発明の素子装置において、基材は１層構造のものであっても良いし、２層以上の多層構造のものであっても良い。また、導電部は基材の１表面にのみ形成されていても良いし、基材の対向する２表面等の複数の表面に形成されていても良いし、基材内層に形成されていても良い。
【００２４】
さらに、導電部はスルーホールの外縁に表出する部分とその他の部分とが一体に形成されても良いし、別体で形成されても良い。例えば、基材のスルーホールの外縁以外の部分にプリント等の方法で予め導電部を形成し、スルーホールの外縁部分にのみメッキ等の方法で導電部を形成するとともに、両導電部を接触させて電気的に接続しても良い。この場合導電部のうちスルーホールの外縁に表出する部分とその他の部分とを異なる材料で形成することもできる。
【００２５】
基材を多層構造のものとする場合には、強化部は、通常の積層方法で層状の基材同士の層間、すなわち基材の内層に積層形成することができる。また基材を１層構造のものとする場合には、強化部は、例えばインサート成形等の方法で基材内層に積層することができる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明の素子装置を図面を基に説明する。
【００２７】
（実施例１）
本実施例の素子装置は、集積回路装置が実装されるプリント基板である。本実施例の素子装置を模式的に表す要部拡大断面図を図１に示す。
【００２８】
本実施例の素子装置１は、図１に示すように、略平板状の基材２と、基材２の上層と内層と下面とにプリント形成されているプリント導電部３と、基材２の厚さ方向に穿設されているスルーホール５と、スルーホール５の外縁全体にメッキ形成されている接続導電部６とを備える。このうち、プリント導電部３と接続導電部６とは繋がっており、互いに電気的に接続されて導電部８を構成している。基材２はガラス織布エポキシ樹脂からなり、この基材２の所定位置には略円孔状の貫通穴であるスルーホール５が切削形成されている。このスルーホール５は、直径１ｍｍの真円柱状に形成されている。
【００２９】
基材２は略平板状の薄層体７が肉厚方向に３層に積層されてなる積層構造に形成されている。プリント導電部３のうち基材２内層に形成されている部分は、基材２のうち最上層とそれに隣接する層との間、および、最下層とそれに隣接する層との層間に形成されている。プリント導電部３および接続導電部６は銅からなる。プリント導電部３のうち基材２の層間に形成されている部分は３５μｍの肉厚に形成されている。そして、この部分は、スルーホール５の全周にわたってスルーホール５の周縁に配置されている。本実施例においては、この基材２内層に形成されているプリント導電部３が強化部１０を構成している。この強化部１０は、スルーホール５外縁に隣接する部分が接続導電部６と接続されている。
【００３０】
本実施例の素子装置１によると、スルーホール５の周縁に強化部１０が設けられている。したがって、この素子装置１に端子を取付する際に、端子１１がスルーホール５に強く弾接する場合にも、スルーホール５外縁は大きく変形し難く、接続導電部６やプリント導電部３および基板２にクラックが生じることはない。また、強化部１０が導電部８の一部を構成していることから、簡易な構造で素子装置１の内部に導電部８と強化部１０とがともに形成されて、素子装置１は安価に製造されたものとなる。本実施例の素子装置１の製造方法を以下に説明する。本実施例の素子装置１が製造される様子を模式的に表す図を図２〜図７に示す。
【００３１】
先ず、図２に示すように略平板状の薄層体７を準備し、図３に示すようにこの薄層体７の表面に銅からなる導電層１２を形成した。その後に、導電層１２の表面を所望のパターンを持つマスク材（図示せず）で覆って導電層１２をエッチングし、図４に示すように導電層１２を所望のパターンに形成して１層の薄層体７とその上層に形成されたプリント導電部３とからなる積層体１５を形成した。
【００３２】
次に、略平板状の薄層体１６を別に準備し、図５に示すように、上述した工程で得られた２つの積層体１５の間隙に、この薄層体１６を接着材１８で接着して、図６に示す多層積層体２０を得た。
【００３３】
以上の工程で得られた多層積層体２０にスルーホール５を切削形成し、さらにスルーホール５の外縁表面を銅メッキして接続導電部６を形成し、図７に示す本実施例の素子装置１を得た。
【００３４】
本実施例の素子装置は、上述したように非常に少ない工程で容易に製造することができるために、端子１１を取付した際にスルーホール５の外縁が大きく変形し難い素子装置であっても製造コストが大きく低減されたものとなる。
【００３５】
本実施例においては、素子装置１のスルーホール５の外縁が銅メッキからなる接続導電部６で覆われていたが、図８に示すように、接続導電部６を設けなくても良い。この場合には、スルーホール５の外縁には、基材２と、基材２の上層と下面とにプリント形成されているプリント導電部３と、強化部１０とが表出する。そして、この素子装置１のスルーホール５に端子１１が圧入されると、これらの導電部８が直接端子１１と接触して電気的に接続される。この場合にも、スルーホール５の周縁に位置する基材２の内層に、硬質の強化部１０が設けられていることから、スルーホール５の外縁が大きく変形することはなく、基材２や導電部８にクラックが生じることはない。
【００３６】
また、本実施例においては強化部１０は基材２の肉厚方向の２箇所に設けられていたが、例えば図９に示すように肉厚方向の１箇所にのみ設けても良い。この場合には、強化部１０の肉厚は、基材２の肉厚方向の複数箇所に設ける場合よりも厚肉に形成することが望ましい。スルーホール５周縁の強度をより高めて、端子１１を圧入する際にスルーホール５の外縁をより変形し難くするためである。
【００３７】
さらに、本実施例では強化部１０と接続導電部６とを電気的に接続したが、例えば図１０に示すように、強化部１０を接続導電部６と接触しない程度にスルーホール５の外周側に配置して、強化部１０と接続導電部６とを電気的に接続しない構成にしても良い。この場合にも、上述した実施例と同様に、強化部１０によってスルーホール５の周縁を強化されるために、端子１１を圧入した際にもスルーホール５の外縁が大きく変形することが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例１の素子装置を模式的に表す断面図である。
【図２】実施例１の素子装置を製造している様子を模式的に表す断面図である。
【図３】実施例１の素子装置を製造している様子を模式的に表す断面図である。
【図４】実施例１の素子装置を製造している様子を模式的に表す断面図である。
【図５】実施例１の素子装置を製造している様子を模式的に表す断面図である。
【図６】実施例１の素子装置を製造している様子を模式的に表す断面図である。
【図７】実施例１の素子装置を製造している様子を模式的に表す断面図である。
【図８】本発明の素子装置の他の例を模式的に表す断面図である。
【図９】本発明の素子装置の他の例を模式的に表す断面図である。
【図１０】本発明の素子装置の他の例を模式的に表す断面図である。
【図１１】従来の素子装置を模式的に表す断面図である。
【図１２】図１１に示す従来の素子装置に端子を圧入取付している様子を模式的に表す断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１：素子装置  ２：基材  ５：スルーホール  ８：導電部  １０：強化部  １１：端子
【図１】
2005286209.tif 000003
【図２】
2005286209.tif 000004
【図３】
2005286209.tif 000005
【図４】
2005286209.tif 000006
【図５】
2005286209.tif 000007
【図６】
2005286209.tif 000008
【図７】
2005286209.tif 000009
【図８】
2005286209.tif 000010
【図９】
2005286209.tif 000011
【図１０】
2005286209.tif 000012
【図１１】
2005286209.tif 000013
【図１２】
2005286209.tif 000014