(57)【要約】【課題】本発明は、電線との間の電気的接続を安定化することができる基板及び基板と電線との接続構造を提供する。【解決手段】プリント基板Ｐは、コア層１と、コア層１を被覆する絶縁層２と、絶縁層２の表面上に形成され、導体で作られた第１の導体層３と、絶縁層２の裏面上に形成され、導体で作られた第２の導体層４とを有し、コア層１には、電線Ｗを圧接して電線Ｗ内の導体線Ｌに電気的に接続される圧接刃部５を具備するようにスリット状の開口部１ａが所定のパターン状に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体層に、電線を圧接して前記電線内の導体線に電気的に接続される圧接刃部を具備するように開口部が形成されていることを特徴とする基板。
【請求項２】
複数の導体層を絶縁層を介して積層した基板において、
前記複数の導体層のうち、少なくとも１つの導体層に、電線を圧接して前記電線内の導体線に電気的に接続される圧接刃部を具備するように開口部が形成され、
前記圧接刃部を具備する導体層と、それと異なる導体層とが前記絶縁層を貫通するスルーホールを介して接続されていることを特徴とする基板。
【請求項３】
前記請求項１又は２に記載の基板と、
その基板に形成された圧接刃部に圧接され、内部に前記圧接刃部と接続する導体線を備えた電線と、
を有することを特徴とする基板と電線との接続構造。
【請求項４】
前記電線は、電線ホルダによって保持され、
前記電線ホルダは前記基板に固定される、
ことを特徴とする請求項３に記載の基板と電線との接続構造。
【請求項５】
前記電線ホルダには、前記電線の抜けを防止するストレンリリーフ部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の基板と電線との接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用電子機器、産業用機器、通信機器等の各種電子機器に用いられる基板及び基板と電線との接続構造に関し、特に、電線を圧接して内部の導体線と接続される基板及び基板と電線との接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電線（配線ケーブルやコードも含む）を圧接して、電線内部の導体線と基板（積層基板やプリント基板も含む）とを電気的に接続するための種々の技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、導体を絶縁被膜で被覆された配線ケーブルが接続される基板用コネクタにおいて、圧入された配線ケーブルの導体を切断することなく絶縁被膜を破断し、導体と接触する略Ｙ字形状の切込が形成された一対の接続部と、この一対の接続部を連結する連結部とを具備した基板用コネクタが提案されている。この基板用コネクタの接続部には、基板に開設された開口に挿入される脚部が突設され、基板の配線パターンに形成されたランド部に接続される半田付け片が形成されている（以下、この技術を従来例１という）。
【０００４】
また、特許文献２には、導電回路を形成した複数枚の基板を、階段状の段差が生じるように上下に積層して配置し、これら積層した基板の段差部分に位置する導電回路に圧接端子を取り付けている積層基板の圧接端子取付構造が提案されている（以下、この技術を従来例２という）。
【０００５】
さらに、特許文献３には、プリント基板上にコード端子接続用の貫通穴を設け、その貫通穴よりプリント基板端面に通じる空隙部分を設けた接続用コード端子をプリント基板端面より穴の中央にスライドさせて挿入し、ハンダによって固定するプリント基板とコード端子との接続方法が提案されている（以下、この技術を従来例３という）。
【特許文献１】特開平７−２８２８７３号公報
【特許文献２】特開平９−３２０６５８号公報
【特許文献３】特開平１０−２０９５７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来例１では、基板用コネクタの一対の接続部に配線ケーブルを圧入する時に、基板に形成された配線パターンと基板用コネクタとを接続している半田部分に応力が加わり、半田クラックを引き起こすおそれがあり、基板と配線ケーブルとの電気的接続を不安定にするという課題があった。
【０００７】
従来例２では、圧接端子に形成されたクリップ状の圧入部が基板の取付孔に取り付けられて、銅メッキと接触して、圧接端子と基板上の導電回路とが電気的に接続される。しかし、長期間の使用に伴い、クリップ状の圧入部における付勢力の低下や絶縁樹脂のクリープにより、圧接端子と銅メッキとの接触状態が悪くなり、基板と電線との電気的接続を不安定にするという課題があった。
【０００８】
従来例３では、半田付け時のデウェット現象や半田付け後の半田付け部における半田クラックを引き起し、プリント基板とコードとの電気的接続を不安定にするという課題があった。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、電線との間の電気的接続を安定化することができる基板及び基板と電線との接続構造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】
【００１０】
本発明の第１の基板は、導体層に、電線を圧接して前記電線内の導体線に電気的に接続される圧接刃部を具備するように開口部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の第２の基板は、複数の導体層を絶縁層を介して積層した基板において、前記複数の導体層のうち、少なくとも１つの導体層に、電線を圧接して前記電線内の導体線に電気的に接続される圧接刃部を具備するように開口部が形成され、前記圧接刃部を具備する導体層と、それと異なる導体層とが前記絶縁層を貫通するスルーホールを介して接続されていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の基板と電線との接続構造は、上記記載の基板と、その基板に形成された圧接刃部に圧接され、内部に前記圧接刃部と接続する導体線を備えた電線とを有することを特徴とするものである。
【００１３】
前記電線は、電線ホルダによって保持され、前記電線ホルダは前記基板に固定されていてもよい。
【００１４】
前記電線ホルダには、前記電線の抜けを防止するストレンリリーフ部が設けられていてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明によれば、圧接刃部が導体層と一体に形成されているので、従来のように圧接端子を基板に半田付けしたり、クリップ状の圧入部を基板の取付孔に取り付ける場合に比べ、電線との接続が容易にでき、また、電線との間の電気的接続を安定化することができる。
【００１６】
また、圧接端子が不要となるので、部品点数が減り、製造コストを低減することができる。
【００１７】
請求項２に係る発明によれば、多層に構成されているので、種々の配線パターンを設計することができる。
【００１８】
請求項３に係る発明によれば、導体層に伝わった熱を電線を通じて基板の外部に導出できる。その結果、放熱性に優れた基板を備えた各種電子機器を提供できる。
【００１９】
請求項４に係る発明によれば、電線ホルダによって電線の基板への装着を容易にすることができる。また、基板と電線との電気的接続を確実にすることができる。さらに、基板と電線との電気的接続状態を確実に保持できる。
【００２０】
請求項５に係る発明によれば、ストレンリリーフ部が電線の外周面を押圧するので、電線ホルダからの電線の抜けを確実に防止することができる。また、基板と電線との電気的接続状態の保持をさらに確実にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１（Ａ）は本発明の第１の実施形態例に係るプリント基板と電線との接続状態を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のｂ１−ｂ１線断面図、図２（Ａ）は電線挿入部を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のｂ２−ｂ２線断面図、図３（Ａ）は電線ホルダを示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のｂ３−ｂ３線断面図である。
【００２２】
図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、本発明の第１の実施形態例に係るプリント基板Ｐは、導体で作られたコア層１（導体層）と、コア層１を被覆する絶縁層２と、絶縁層２の表面上に形成され、導体で作られた第１の導体層３と、絶縁層２の裏面上に形成され、導体で作られた第２の導体層４とを有する。
【００２３】
コア層１は、例えば銅、アルミニウムもしくはそれらを主成分とする合金で作られており、その中でも黄銅、リン青銅等のバネ性を有する銅合金で作られているのが好ましい。
【００２４】
絶縁層２は、例えばプリプレグ（ガラスクロス等のクロスにエポキシ樹脂を含浸させたもの）等の絶縁樹脂で作られている。
【００２５】
第１の導体層３及び第２の導体層４は、銅箔等で作られている。
【００２６】
コア層１には、電線Ｗを圧接して電線Ｗ内の導体線Ｌに電気的に接続される圧接刃部５を具備するようにスリット状の開口部１ａが所定のパターン状に形成されている。
【００２７】
コア層１には、所定の回路パターンが形成されていてもよいが、プリント基板Ｐに生じた熱を放熱して温度上昇を均一にするための放熱板として用いられてもよい。
【００２８】
コア層１は、厚さ０．２ｍｍ〜１．０ｍｍに形成されているのが好ましい。厚さが０．２ｍｍ未満だと、圧接のための強度が不十分であり、厚さが１．０ｍｍを超えると、電線Ｗの被覆膜を破断しにくくなるためである。また、コア層１としては、圧接のための強度を十分に確保するという観点から、ＪＩＳ  Ｚ２２４１による引張強さが２１５Ｎ／ｍｍ２以上の材料が用いられるのが好ましく、また、ＪＩＳ  Ｚ２２４４による硬さがＨｖ５５以上の材料が用いられるのが好ましい。
【００２９】
第１の導体層３及び第２の導体層４には所定の回路パターンが形成されている。
【００３０】
また、コア層１と第１の導体層３及び第２の導体層４とは、絶縁層２を貫通するスルーホール６を介して電気的に接続されている。
【００３１】
コア層１、絶縁層２、第１の導体層３及び第２の導体層４の端部には、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、電線Ｗを挿入するために平面視略Ｕ字形の溝状の電線挿入部７が形成されている。電線挿入部７を構成する絶縁層２の内周面には、中間部にあるコア層１の圧接刃部５に向かって傾斜した傾斜面２ａが形成されている。
【００３２】
電線Ｗは、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す電線ホルダ８によって保持されている。電線ホルダ８を用いることにより、電線Ｗのプリント基板Ｐへの装着を容易にすることができる。また、プリント基板Ｐと電線Ｗとの電気的接続を確実にすることができる。さらに、プリント基板Ｐと電線Ｗとの電気的接続状態を確実に保持できる。
【００３３】
電線ホルダ８は、樹脂等のような比較的軟質な材質で作られ、プリント基板Ｐを挟み込むように全体が断面略コ字状に延びて形成されている。また、電線ホルダ８は、平面視略Ｕ字形の溝部を間隔を隔てて形成されて、複数の電線Ｗを保持するための電線保持部８ａを備えている。
【００３４】
プリント基板Ｐに形成された電線挿入部７に挿入されている電線Ｗの外周の被覆膜は、コア層１に一体に形成された圧接刃部５によって圧接されて破断され、圧接刃部５と電線Ｗ内の導体線Ｌとが接触して電気的に接続されている（図１（Ｂ）参照）。
【００３５】
次に、本発明の第１の実施形態例に係るプリント基板Ｐの製造方法の一例について、図４〜図６に基づいて説明する。
【００３６】
まず、コア層１を用意し、図４に示すように、プレス加工又は化学腐食加工等の方法で、コア層１に、電線Ｗを圧接して電線Ｗ内の導体線Ｌに電気的に接続される圧接刃部５を具備するように、所定パターンのスリット状の開口部１ａを形成する。
【００３７】
次いで、図５に示すように、コア層１上に絶縁層２と、絶縁層２の表面上及び裏面上に第１の導体層３及び第２の導体層４を積み重ね、加熱状態にしてプレス加工を施し、一体化する。
【００３８】
次いで、図６（Ａ）に示すように、第１の導体層３及び第２の導体層４とを貫通するスルーホール６をドリル等により形成し、さらにその部分にメッキ層を形成して、第１の導体層３及び第２の導体層４を電気的に接続する。また、第１の導体層３及び第２の導体層４をエッチングして回路パターンを形成する。
【００３９】
次いで、図２（Ａ）、図２（Ｂ）及び図６（Ｂ）に示すように、コア層１、絶縁層２、第１の導体層３及び第２の導体層４の端部を、ドリルやエンドミールによる切削加工等で加工して、電線Ｗを挿入するために平面視略Ｕ字形の溝状の電線挿入部７を形成する。その際、電線挿入部７を構成する絶縁層２の内周面には、中間部にあるコア層１の圧接刃部５に向かって傾斜した傾斜面２ａを形成する。これによって、本発明の第１の実施形態例に係るプリント基板Ｐが得られる。
【００４０】
その後、図６（Ｂ）に示すように、プリント基板Ｐに形成された電線挿入部７に、電線ホルダ８によって保持された電線Ｗを挿入することにより、電線Ｗの外周の被覆膜は、コア層１に一体に形成された圧接刃部５によって圧接されて破断され、圧接刃部５と電線Ｗ内の導体線Ｌとが接触して電気的に接続される。
【００４１】
また、第１の導体層３及び第２の導体層４の回路パターンは、圧接刃部５と一体に形成されたコア層１とスルーホール６を介して電気的に接続されているので、電線Ｗ内の導体線Ｌとも電気的に接続される。
【００４２】
本発明の第１の実施形態例によれば、圧接刃部５がコア層１と一体に形成されているので、従来のように圧接端子を基板に半田付けしたり、クリップ状の圧入部を基板の取付孔に取り付ける場合に比べ、電線Ｗとの接続が容易にでき、また、電線Ｗとの間の電気的接続を安定化することができる。  
また、圧接端子が不要となるので、部品点数が減り、製造コストを低減することができる。
【００４３】
また、圧接端子を一部品としてプリント基板に取り付ける工程が不要となり、製造時間の短縮化を図ることができる。
【００４４】
さらに、コア層１を、プリント基板Ｐの温度上昇を均一にするための放熱板として使用できるので、コア層１に伝わった熱を電線Ｗを通じてプリント基板Ｐの外部に導出できる。その結果、放熱性に優れたプリント基板Ｐを備えた各種電子機器を提供できる。
【００４５】
図７（Ａ）は電線挿入部７の変形例を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のｂ７−ｂ７線断面図である。図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、この電線挿入部７の圧接刃部５は、絶縁層２よりも内側に突出して露出した状態に形成されている。従って、この電線挿入部７に電線Ｗを挿入すると、露出された圧接刃部５によって、電線Ｗの外周の被覆膜を破断しやすくなる
図８（Ａ）は本発明の第２の実施形態例に係る電線ホルダ８を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のｂ８−ｂ８線断面図、（Ｃ）はプリント基板Ｐと電線Ｗとの接続状態を説明するための斜視図である。
【００４６】
本発明の第２の実施形態例に係る電線ホルダ８では、電線保持部８ａの両端部に断面略コ字状に形成された固定用リブ８ｂが形成されている。上側の固定用リブ８ｂの先端下部には、プリント基板Ｐに形成された係止穴９に係止される係止突起部８ｃが設けられている。
【００４７】
また、固定用リブ８ｂの両端部には、プリント基板Ｐに形成された案内スリット１０に挿入される案内リブ８ｄが形成されている。
【００４８】
本発明の第２の実施形態例によれば、電線ホルダ８の固定用リブ８ｂに形成された係止突起部８ｃがプリント基板Ｐに形成された係止穴９に係止され、電線ホルダ８の案内リブ８ｄがプリント基板Ｐに形成された案内スリット１０に挿入されるので、電線ホルダ８をプリント基板Ｐに確実に固定することができる。
また、電線ホルダ８によって電線Ｗのプリント基板Ｐへの装着を容易にすることができる。また、プリント基板Ｐと電線Ｗとの電気的接続を確実にすることができる。さらに、プリント基板Ｐと電線Ｗとの電気的接続状態を確実に保持できる。
【００４９】
図９は、本発明の第３の実施形態例に係るプリント基板Ｐと電線Ｗとの接続状態を説明するための断面図である。
【００５０】
図９に示すように、本発明の第３の実施形態例では、電線ホルダ８の電線保持部８ａの内壁に、突起状のストレンリリーフ部８ｅが複数形成されていることを特徴としている。
【００５１】
本発明の第３の実施形態例によれば、電線ホルダ８の電線保持部８ａの内壁に形成されたストレンリリーフ部８ｅが電線Ｗの外周面を押圧するので、電線ホルダ８からの電線Ｗの抜けを確実に防止することができる。また、プリント基板Ｐと電線Ｗとの電気的接続状態の保持をさらに確実にできる。
【００５２】
図１０は、本発明の第４の実施形態例に係るプリント基板Ｐと電線Ｗとの接続状態を説明するための平面図である。
【００５３】
図１０に示すように、本発明の第４の実施形態例では、圧接刃部５及び電線挿入部７がプリント基板Ｐの中間部に形成されていることを特徴としている。電線挿入部７の絶縁層２には楕円形の長孔２ｂが形成され、圧接刃部５は、鍵孔状の開口部１ａにより形成され、楕円形の長孔２ｂから露出した状態に配置されている。
【００５４】
電線挿入部７に挿入された電線Ｗを矢印方向に平行移動させることにより、電線Ｗの外周の被覆膜は、露出された圧接刃部５によって圧接されて破断され、圧接刃部５と電線Ｗ内の導体線Ｌとが接触して電気的に接続される。
【００５５】
本発明の第４の実施形態例によれば、圧接刃部５及び電線挿入部７がプリント基板Ｐの中間部に形成されているので、電線Ｗをプリント基板Ｐの中間部に貫通させることができる。
【００５６】
本発明は、上記実施の形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内において、種々の変更が可能である。例えば、プリント基板Ｐは、１枚のコア層１だけで構成されていてもよく、複数のコア層１を絶縁層２を介して積層するように構成してもよい。また、本発明は、導体パターンが形成されていない基板にも適用される。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、自動車用電子機器、産業用機器、通信機器等の各種電子機器に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】（Ａ）は本発明の第１の実施形態例に係るプリント基板と電線との接続状態を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のｂ１−ｂ１線断面図である。
【図２】（Ａ）は電線挿入部を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のｂ２−ｂ２線断面図である。
【図３】（Ａ）は電線ホルダを示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のｂ３−ｂ３線断面図である。
【図４】コア層を示す平面図である。
【図５】コア層上に絶縁層、第１の導体層及び第２の導体層が積層されている状態を示す断面図である。
【図６】（Ａ）はスルーホールを形成した状態を示す平面図、（Ｂ）は圧接刃部に電線挿入部が形成された状態を示す平面図である。
【図７】（Ａ）は電線挿入部の変形例を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のｂ７−ｂ７線断面図である。
【図８】（Ａ）は本発明の第２の実施形態例に係る電線ホルダを示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のｂ８−ｂ８線断面図、（Ｃ）はプリント基板と電線との接続状態を説明するための斜視図である。
【図９】本発明の第３の実施形態例に係るプリント基板と電線との接続状態を説明するための断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態例に係るプリント基板と電線との接続状態を説明するための平面図である。
【符号の説明】
【００５９】
Ｐ：プリント基板
Ｗ：電線
Ｌ：導体線
１：コア層
２：絶縁層
３：第１の導体層
４：第２の導体層
５：圧接刃部
６：スルーホール
７：電線挿入部
８：電線ホルダ
８ｅ：ストレンリリーフ部
９：係止穴
１０：案内スリット
【図１】
2007311148.tif 000003
【図２】
2007311148.tif 000004
【図３】
2007311148.tif 000005
【図４】
2007311148.tif 000006
【図５】
2007311148.tif 000007
【図６】
2007311148.tif 000008
【図７】
2007311148.tif 000009
【図８】
2007311148.tif 000010
【図９】
2007311148.tif 000011
【図１０】
2007311148.tif 000012