(57)【要約】【課題】着脱容易性を維持すると共に、プリント基板間の間隙を極力小さくして接続することがきるプリント基板の接合構造を提供する。【解決手段】本発明に係るプリント基板の接合構造は、プリント基板に固定され、凸形状および凹形状の少なくとも一方の形状をなす複数の端子を備え、凸形状の端子は、常温時には先端部が開き、高温時には先端部が閉じるように形状記憶合金で形成され、凹形状の端子は、常温時には先端部が閉じ、高温時には先端部が開くように形状記憶合金で形成されたことを特徴とする。【選択図】  図３
2007012305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凸形状および凹形状の少なくとも一方の形状をなし、プリント基板に固定される複数の端子を備え、
前記凸形状の端子は、常温時には先端部が開き、高温時には先端部が閉じるように形状記憶合金で形成され、
前記凹形状の端子は、常温時には先端部が閉じ、高温時には先端部が開くように形状記憶合金で形成されたことを特徴とするプリント基板の接合構造。
【請求項２】
前記複数の端子を固定する固定部材をさらに備え、
前記複数の端子と前記固定部材とで一体的に形成されたモジュールを構成することを特徴とする請求項１に記載の接合構造。
【請求項３】
電気絶縁性を有すると共に前記複数の端子に熱的に接続される伝熱部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の接合構造。
【請求項４】
プリント基板本体と、
凸形状および凹形状の少なくとも一方の形状をなし、前記プリント基板本体に固定される複数の端子を備え、
前記凸形状の端子は、常温時には先端部が開き、高温時には先端部が閉じるように形状記憶合金で形成され、
前記凹形状の端子は、常温時には先端部が閉じ、高温時には先端部が開くように形状記憶合金で形成されたことを特徴とするプリント基板。
【請求項５】
前記複数の端子を固定する固定部材をさらに備え、
前記複数の端子と前記固定部材とで一体的に形成されたモジュールを構成することを特徴とする請求項４に記載のプリント基板。
【請求項６】
電気絶縁性を有すると共に前記複数の端子に熱的に接続される伝熱部材を備えたことを特徴とする請求項４に記載のプリント基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板の接合構造およびプリント基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータ等の電子機器では、小型化・軽量化の技術が重要な開発課題となっている。特に、ノートブック型パーソナルコンピュータに代表される携帯型の電子機器では、小型化・軽量化に加えて、薄型化も強く求められてきている。
【０００３】
他方、ノートブック型パーソナルコンピュータ等では、外部インタフェースの多様化やメモリの増設のオプション化等の要請から、大型のシステムプリント基板の上に小型のプリント基板（ドータボードと呼ばれることもある。）を重ねて実装する形態も増えてきている。
【０００４】
従来から、１つのプリント基板に他のプリント基板を重ねて接合するような場合には、双方のプリント基板に接続コネクタを設け、この接続コネクタ同士を嵌合させることによって双方のプリント基板を電気的・機械的に接続する形態が多く用いられている。
【０００５】
特殊な例としては、例えば特許文献１には、プリント基板の一端にフレキシブル基板を接続するような場合に、重ね合わせたプリント基板とフレキシブル基板の端部において、両者を覆うように挟み込んだ形状記憶合金によって接続する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平４−１６３９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来から多く用いられている接続コネクタによる接続方法は、プリント基板同士の着脱が比較的容易にできるという利点はあるものの、電子機器の薄型化を追求しようとすると接続コネクタの存在が障害となってくる。
【０００７】
一般に接続コネクタは、複数の小型の接続ピン（或いは接続ソケット）を所定の形状のケースに収容して構成されている。また、２枚のプリント基板を接続する場合には、オス型の接続コネクタとメス型の接続コネクタがそれぞれ必要となる。結局２つのコネクタケースが接続するプリント基板の間に介在することになり、２つのコネクタケースの物理的な大きさによって２つのプリント基板の間隙の大きさが支配されてしまうことになる。
【０００８】
また、特許文献１が開示する技術は、プリント基板とフレキシブル基板との接続に限定されるものであり、また、接続部位もプリント基板の端部に限定されるものである。このため、一般的なプリント基板同士の接続に対しては適用できない。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、着脱容易性を維持すると共に、プリント基板間の間隙を極力小さくして接続することがきるプリント基板の接合構造、およびその接合構造を備えたプリント基板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】
上記課題を解決するため、本発明に係る接続構造は、請求項１に記載したように、凸形状および凹形状の少なくとも一方の形状をなし、プリント基板に固定される複数の端子を備え、前記凸形状の端子は、常温時には先端部が開き、高温時には先端部が閉じるように形状記憶合金で形成され、前記凹形状の端子は、常温時には先端部が閉じ、高温時には先端部が開くように形状記憶合金で形成されたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係るプリント基板は、請求項４に記載したように、プリント基板本体と、凸形状および凹形状の少なくとも一方の形状をなし、前記プリント基板本体に固定される複数の端子を備え、前記凸形状の端子は、常温時には先端部が開き、高温時には先端部が閉じるように形状記憶合金で形成され、前記凹形状の端子は、常温時には先端部が閉じ、高温時には先端部が開くように形状記憶合金で形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
着脱容易性を維持すると共に、プリント基板間の間隙を極力小さくして接続することがきる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係るプリント基板の接合構造、およびその接合構造を備えたプリント基板の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１４】
（１）第１の実施形態の構造
図１は、本発明の実施形態に係るプリント基板１ａ、１ｂの外観と接合状態の一例を示す図である。
【００１５】
プリント基板１ｂは、例えば、ノートブック型パーソナルコンピュータ等に収容されるシステム基板である。また、プリント基板１ａは、例えば、メモリ基板やＬＡＮ制御用基板である。図１（ａ）に例示したように、プリント基板１ａは、プリント基板１ｂの実装面に重ねて接合される。
【００１６】
図１（ｂ）は、図１（ａ）のX-X矢視断面図を示したものである。プリント基板１ａ、１ｂには、接合構造２ａ、２ｂがそれぞれ固定されており、接合構造２ａ、２ｂを介してプリント基板１ａとプリント基板１ｂとが電気的、機械的に接続される。
【００１７】
従来、２つのプリント基板１ａ、１ｂを重ねて接合する場合には、２つの接続用コネクタを介して接続する形態であった。このため、プリント基板１ａ、１ｂの間の間隙の大きさは接続用コネクタの物理的大きさに制約されていた。
【００１８】
本発明に係るプリント基板の接合構造は、後述するように複数の小型の端子から構成されるため、プリント基板１ａ、１ｂの間隙の低減が可能となる。
【００１９】
図２（ａ）は、プリント基板１ａに設けられている接合構造２ａの構造例を示す断面図である。また、図２（ｂ）は、プリント基板１ｂに設けられている接合構造２ｂの構造例を示す断面図である。
【００２０】
接合構造２ａは、先端部が凹形状をなす複数の凹端子１０ａを備えて構成される。凹端子１０ａは、プリント基板本体２０を貫通する貫通ピン１１ａと、凹形状をなす凹嵌合部１３ａと、貫通ピン１１ａと凹嵌合部１３ａとを結合する基部１２ａとから構成されている。
【００２１】
各凹端子１０ａは、プリント基板本体２０およびプリント基板本体２０に形成されている配線パタン３０に設けられた貫通孔に貫通ピン１１ａを挿入した後、例えば、配線パタン３０と貫通ピン１１ａとを半田４０で半田付けすることによってプリント基板本体２０に固定される。
【００２２】
他方、接合構造２ｂは、先端部が凸形状をなす複数の凸端子１０ｂを備えて構成されている。凸端子１０ｂは、プリント基板本体２０を貫通する貫通ピン１１ｂと、凸形状をなす凸嵌合部１３ｂと、貫通ピン１１ａと凸嵌合部１３ｂとを結合する基部１２ｂとから構成されている。
【００２３】
各凸端子１０ｂは、凹端子１０ａと同様に、プリント基板本体２０およびプリント基板本体２０に形成されている配線パタン３０に設けられた貫通孔に貫通ピン１１ｂを挿入した後、例えば、配線パタン３０と貫通ピン１１ｂとを半田４０で半田付けすることによってプリント基板本体２０に固定される。
【００２４】
凹端子１０ａおよび凸端子１０ｂは、いずれも形状記憶合金で形成される。この形状記憶合金は、凹端子１０ａについては、高温環境下で先端の凹嵌合部１３ａが開いた形状が記憶されており、常温環境下では閉じた形状が記憶されている。
【００２５】
他方、凸端子１０ｂの方は、高温環境下で先端の凸端子１０ｂが閉じた形状が記憶されており、常温環境下では開いた形状が記憶されている。
【００２６】
（２）作用
図２は、常温環境下での凹端子１０ａおよび凸端子１０ｂの形状を示したものである。常温環境下では、凹嵌合部１３ａは閉じた形状となっており、凸嵌合部１３ｂは開いた形状となっている。
【００２７】
図３は、プリント基板１ａとプリント基板１ｂとを接合させる方法を説明するために、凹端子１０ａと凸端子１０ｂの各１つを図示したものである。図３（ａ）は高温時の凹端子１０ａと凸端子１０ｂの形状を示したものであり、図３（ｂ）は常温時の凹端子１０ａと凸端子１０ｂの形状を示したものであり、プリント基板１ａとプリント基板１ｂとを接合させる際には、まず、凹端子１０ａと凸端子１０ｂに適宜の方法で熱を印加する。この結果、形状記憶合金の性質により、図３（ａ）に示したように、凹端子１０ａの凹嵌合部１３ａは開き、凸端子１０ｂの凸嵌合部１３ｂは閉じた形状となる。凹嵌合部１３ａは開き、凸嵌合部１３ｂは閉じた形状となることで、両者は容易に挿入可能となる。この挿入は、単にプリント基板１ａの上からプリント基板１ｂを重ねることで実現できる。
【００２８】
両者を挿入した後、放置して常温に戻ると、図３（ｂ）に示したように、凹端子１０ａの凹嵌合部１３ａは閉じ、凸端子１０ｂの凸嵌合部１３ｂは開いた形状となる。この結果、凹端子１０ａと凸端子１０ｂとは、相互に密に固定されることになる。
【００２９】
保守等で、プリント基板１ａを取り外す場合には、凹端子１０ａと凸端子１０ｂとに再び熱を印加することで、図３（ａ）に図示した状態となり、容易にプリント基板１ａを取り外すことが可能となる。
【００３０】
熱の印加方法は特に限定するものではないが、ヒートガン等によって接合構造２ａ、２ｂの部位に集中的に熱を印加してもよい。また、プリント基板１ａ、１ｂを小型の恒温槽に入れて熱を印加してもよい。
【００３１】
形状記憶合金が高温時の形状となるときの高温時の温度範囲は、例えば、約１５０度から約２２０度の範囲に選定される。範囲の下限の温度は、プリント基板１ａ、１ｂに実装される電子部品の発熱により形状記憶合金の形状が変化し、嵌合状態が緩むことを避けるために設定される温度である。一方、上限の温度は、接合のために接合構造２ａ、２ｂに印加する熱で半田が溶融することを避けるために設定される温度である。
【００３２】
（３）他の実施形態
図４（ａ）および図４（ｂ）は、第２の実施形態に係るプリント基板１ｃとその接合構造２ｃ、およびプリント基板１ｄおよびその接合構造２ｄを示す図である。
【００３３】
第１の実施形態では、プリント基板本体２０に凹端子１０ａ又は凸端子１０ｂのいずれか一方を複数配置する形態としていが、第２の実施形態では、プリント基板本体２０に複数の凹端子１０ａと凸端子１０ｂとを混在させて配置する形態としている。例えば、図４（ａ）および図４（ｂ）に示したように、凹端子１０ａと凸端子１０ｂとを交互に配置する。
【００３４】
プリント基板本体２０の構造や材質によっては、本実施形態のように凹端子１０ａと凸端子１０ｂとを混在させて配置することによって、より均一な嵌合が可能となる場合がある。
【００３５】
図５は、第３の実施形態に係るプリント基板１ｅ、およびその接合構造２ｅを示す断面図である。
【００３６】
第３の実施形態に係る接合構造２ｅは、複数の凹端子１０ａおよび複数の凸端子１０ｂの少なくとも一方を固定すると共に、これらに対して熱を伝える固定伝熱部材３を備えて構成されている。固定伝熱部材３は、例えば、板状の部材で形成され、凹端子１０ａおよび凸端子１０ｂの各基部１２ａ、１２ｂにおいて複数の凹端子１０ａと凸端子１０ｂとを固定する固定部材であり、接合構造２ｅをモジュール化するものである。
【００３７】
接合構造２ｅをモジュール化することによって、接合構造２ｅのプリント基板本体２０への取り付け作業が簡素化され、組立て作業工数が大幅に削減される。
【００３８】
また、第３の実施形態に係る接合構造２ｅが備える固定伝熱部材３は、複数の凹端子１０ａおよび複数の凸端子１０ｂに対して熱を伝える伝熱部材でもある。
【００３９】
このため、固定伝熱部材３は、電気的には絶縁性を有し、熱的には高い熱伝導性を有する材料で形成される。例えば、アルミナ（Al2O3）等で形成される。
【００４０】
固定伝熱部材３は、凹端子１０ａおよび凸端子１０ｂの各基部１２ａ、１２ｂを介して複数の凹端子１０ａおよび凸端子１０ｂと熱的に接続される。
【００４１】
固定伝熱部材３は、その両端の一部がプリント基板本体２０の端から突出するように伝熱部材３を形成する形態としてもよい。
【００４２】
第３の実施形態によれば、プリント基板１ｅを接合する際に固定伝熱部材３の一部にのみ熱を印加することで、形状記憶合金を高温側の形状に遷移させることが可能となる。例えば、プリント基板本体２０の端から突出した部位にのみ外部から熱を印加すればよい。このため、プリント基板１ｅ全体を恒温槽に入れる等の作業が不要になり、熱の印加作業が容易となる。
【００４３】
また、保守等でプリント基板１ｅを取り外す際にも同様に熱の印加が容易化されるため作業効率が向上する。
【００４４】
なお、本発明は上記の各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】（ａ）は、本発明に係るプリント基板および接合構造の実施形態の外観例を示す図、（ｂ）はその断面図。
【図２】本発明に係るプリント基板および接合構造の第１の実施形態における構造例を示す図。
【図３】本発明に係るプリント基板および接合構造の第１の実施形態における作用を説明する図であり、（ａ）は高温時の状態を示す図、（ｂ）は常温時の状態を示す図。
【図４】本発明に係るプリント基板および接合構造の第２の実施形態における構造例を示す図。
【図５】本発明に係るプリント基板および接合構造の第３の実施形態における構造例を示す図。
【符号の説明】
【００４６】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ  プリント基板
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ  接合構造
３  固定伝熱部材
１０ａ  凹端子
１０ｂ  凸端子
１１ａ、１１ｂ  貫通ピン
１２ａ、１２ｂ  基部
１３ａ  凹嵌合部
１３ｂ  凸嵌合部
２０  プリント基板本体
３０  配線パタン
４０  半田
【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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