(57)【要約】【課題】  複数枚の回路基板を容易に、かつ機械的強度を劣化させることなく確実に接続でき、回路基板の高密度実装化及び装置の小型軽量化を図る。【解決手段】  本発明の回路基板の接続構造は、複数の回路基板１０ａ、１０ｂと、回路基板のスルーホール１１に挿入され各回路基板を互いに接続する導電性のピンコンタクト２０と、回路基板のスルーホールとピンコンタクトとを半田付けする半田付け部とを有したものであり、ピンコンタクトに回路基板を位置決めし保持する基板保持手段を設けている。基板保持手段はピンコンタクトを円錐状または階段状の段差を形成したものであり、回路基板のスルーホールの穴径を回路基板毎に変えたものである。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回路基板と、前記回路基板のスルーホールに挿入され各回路基板を互いに接続する導電性のピンコンタクトと、前記回路基板のスルーホールと前記ピンコンタクトとを半田付けする半田付け部とを有する回路基板の接続構造において、
前記ピンコンタクトに前記回路基板を位置決めし保持する基板保持手段を設けたことを特徴とする回路基板の接続構造。
【請求項２】
前記基板保持手段は、前記ピンコンタクトを長手方向に円錐状に形成したものであり、前記回路基板のスルーホールの穴径を回路基板毎に変えたものであることを特徴とする請求項１記載の回路基板の接続構造。
【請求項３】
前記基板保持手段は、前記ピンコンタクトが階段状の段差を有したものであり、前記回路基板のスルーホールの穴径を回路基板毎に変えたものであることを特徴とする請求項１記載の回路基板の接続構造。
【請求項４】
前記基板保持手段は、前記ピンコンタクトに前記回路基板が保持される位置に凹部が設けられたものであることを特徴とする請求項１記載の回路基板の接続構造。
【請求項５】
前記基板保持手段は、前記ピンコンタクトの長手方向に回動する基板支えが設けられたものであることを特徴とする請求項1記載の回路基板の接続構造。
【請求項６】
前記基板保持手段は、前記ピンコンタクトが前記回路基板のスルーホールと接続する位置に雄ねじ部を設けられたものとし、前記回路基板のスルーホールに前記ピンコンタクトの雄ねじ部と結合する雌ねじ部を設けたことを特徴とする請求項1記載の回路基板の接続構造。
【請求項７】
前記雄ねじ部は、前記回路基板が所定の間隔になる位置にマークが設けられたことを特徴とする請求項６記載の回路基板の接続構造。
【請求項８】
請求項１〜７に記載の回路基板の接続構造を用いて構成されたことを特徴とするモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの制御装置などに用いられる回路基板の接続構造に関し、特に回路基板の高密度実装化及び装置の小型軽量化を図ることができる回路基板の接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の回路基板の接続構造として、つぎのものが提案されている。
従来例１は、スルーホールにペースト状半田を充填させ、ピンコンタクトを加熱した状態でスルーホールに挿入してペースト状半田を溶融させ回路基板を互いに接続するものである（例えば、特許文献１参照）。
図８に従来例１の構造を示す。図において、１０ａ、１０ｂは回路基板、１１はスルーホール、２０はピンコンタクト、３０はペースト状半田である。この構造は、複数枚の回路基板を重ねた状態で接続する回路基板の接続方法であって、回路基板１０ａ、１０ｂを重ねたときに互いに対応する位置に、基板表面側の開口が基板裏面側の開口より大きいすり鉢状のスルーホール１１を形成し、各スルーホールにペースト状半田３０を充填した後、熱伝導率の高い材料によって形成したピンコンタクト２０を過熱した状態で挿入してペースト状半田３０を溶融させ、各回路基板を互いに接続するようにしてある。
【０００３】
従来例２は、スペーサを回路基板間に介在させピンコンタクトを加熱した状態でスルーホールに挿入してペースト状半田を溶融させ回路基板を互いに接続するものである（例えば、特許文献２参照）。
図９に従来例２の構造を示す。図において、５０はスペーサであり、その他の符号は従来例１と同じである。回路基板１０ａ、１０ｂの間にスペーサ５０を介在させるため、複数枚の回路基板を高さ方向に所定の距離をおいて接続することができる。
【０００４】
従来例３は、鍔を持たせたスタンドオフピンを回路基板間に介在させピンコンタクトを加熱した状態でスルーホールに挿入してペースト状半田を溶融させ回路基板を互いに接続するものである（例えば、特許文献３参照）。
図１０に従来例３の構造を示す。図において、６０はタンドオフピン、６０ａは鍔であり、その他の符号は従来例１と同じである。
回路基板１０ａ、１０ｂを鍔６０ａを持たせたスタンドオフピン６０を介在させるため、複数枚の回路基板を高さ方向に所定の距離をおいて接続することができる。
【特許文献１】特開平９−２７０５７５（３頁、図１）
【特許文献２】特開２００２−３７４０４９（３頁、図１）
【特許文献３】特許第３０２６８３０（２頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来例１の接続構造では、スルーホールを施した回路基板１０ａが接合の際、傾いてしまい装置にゆがみが発生し、機械的強度が劣化するという不都合があった。また、従来例２の接続構造では、スペーサ５０の真上と真下には、部品の配置ができず、高密度実装化の妨げとなっていた。また、従来例３の接続構造では、スタンドオフピン６０の鍔６０ａの真下には、部品の配置ができず、高密度実装化の妨げとなっていた。
そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、複数枚の回路基板を容易に、かつ機械的強度を劣化させることなく確実に接続できるとともに、回路基板の高密度実装化及び装置の小型軽量化を図ることができる回路基板の接続構造及び接続方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、複数の回路基板と、前記回路基板のスルーホールに挿入され各回路基板を互いに接続する導電性のピンコンタクトと、前記回路基板のスルーホールと前記ピンコンタクトとを半田付けする半田付け部とを有する回路基板の接続構造において、前記ピンコンタクトに前記回路基板を位置決めし保持する基板保持手段を設けたものである。
請求項２に記載の発明は、前記ピンコンタクトを長手方向に円錐状に形成したものであり、前記回路基板のスルーホールの穴径を回路基板毎に変えたものである。
請求項３に記載の発明は、前記ピンコンタクトを階段状の段差を有したものとし、前記回路基板のスルーホールの穴径を回路基板毎に変えたものである。
請求項４に記載の発明は、前記ピンコンタクトに前記回路基板が保持される位置に凹部が設けられたものである。
請求項５に記載の発明は、前記ピンコンタクトの長手方向に回動する基板支えが設けられたものである。
請求項６に記載の発明は、前記ピンコンタクトが前記回路基板のスルーホールと接続する位置に雄ねじ部を設けられたものとし、前記回路基板のスルーホールに前記ピンコンタクトの雄ねじ部と結合する雌ねじ部を設けたものである。
請求項７に記載の発明は、前記雄ねじ部は、前記回路基板が所定の間隔になる位置にマークが設けられたものである。
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７に記載の回路基板の接続構造を用いて構成されたモータ制御装置である。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１〜５の発明によると、回路基板の接合高さｈを所定の高さに固定することができ、また部品実装面積を狭くするスペーサの設置も必要としないため、回路基板の高密度実装化及び装置の小型軽量化を図ることができる。
請求項６、７の発明によると、回路基板の接合高さｈを所定の高さに固定することができ、また部品実装面積を狭くするスペーサや鍔の設置も必要としないため、回路基板の高密度実装化及び装置の小型軽量化を図ることができる。また、マークを目標にピンコンタクトの移動ができるため、短時間での実装ができる。
請求項８の発明によると、回路基板の高密度実装化ができるので、モータ制御装置の小型軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１は、本発明の実施例１である回路基板の接続構造を示す模式図である。
図において、１０、１０ａ、１０ｂは回路基板、２０、２０ａ、２０ｂはピンコンタクトである。なお、他の符号は従来例に同じである。ｒ１はピンコンタクト２０の最大部の半径、ｒ２は同じく中間部の半径、ｒ３は最小部の半径である。ピンコンタクト２０の半径r１は、ｒ３より大きく円錐構造をもつ熱伝導率の高い材料で形成されている。回路基板１０ｂには、ピンコンタクト２０の半径ｒ２の大きさでスルーホール１１が形成されており、スルーホール１１内には、ペースト状半田３０が予め塗布されている。
つぎに、本実施例の作製方法について説明する。
(1) 先ず、回路基板１０ａにピンコンタクト２０の最大部を予め半田接続する。
(2) ピンコンタクト２０にスルーホール１１を通して回路基板１０ｂを挿入する。
回路基板１０ｂのスルーホール１１の半径は、ピンコンタクト２０の半径ｒ２に等しい位置で回路基板の接合高さｈに固定される。さらに、回路基板１０を追加する場合は、スルーホール１１の半径をｒ３よりやや大き目の寸法にしたものを用いればよい。
(3) この状態で加熱して半田リフロー処理する。
回路基板１０ａと回路基板１０ｂとは接合高さｈの距離を保って接続される。
このように回路基板１０ａ、１０ｂを容易かつ確実に接続できるとともに、スペーサを必要としないため、高密度実装化及び装置の小型軽量化を図ることができる。
なお、予めピンコンタクト２０を回路基板１０ａに接続せず、回路基板１０ａ、１０ｂを同時に半田リフローして接続することも可能である。また、複数の回路基板に所定の径のスルーホールを設けることにより複数枚の回路基板構成も可能である。
【実施例２】
【００１０】
図２は、本発明の実施例２である回路基板の接続構造を示す模式図である。
本実施例は、ピンコンタクト２０に回路基板１０ｂの支えとなる段差を階段状に加工したものであり、他の構成は実施例１と同じである。図において、２１はピンコンタクト２０に設けた階段部であり、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄからなる。  
つぎに、本実施例の作製方法について説明する。作製方法は実施例１と同じである。
(1)回路基板１０ａにピンコンタクト２０を予め半田接続する。
(2) ピンコンタクト２０にスルーホール１１を通して回路基板１０ｂを挿入する。
回路基板１０ｂは、スルーホール１１の半径をピンコンタクト２０の半径ｒ２よりやや大きくしてあるので、挿入後、階段部２１ａ、２１ｂで止まり、回路基板の接合高さｈに固定される。さらに、回路基板１０を追加する場合は、スルーホール１１の半径をｒ２より小さくｒ３よりやや大き目の寸法にしたものを用いればよい。
(3) この状態で加熱して半田リフロー処理する。
回路基板１０ａと回路基板１０ｂとは接合高さｈの距離を保って接続される。
このように回路基板１０ａ、１０ｂを容易かつ確実に接続できるとともに、スペーサを必要としないため、高密度実装化及び装置の小型軽量化を図ることができる。
また、予めピンコンタクト２０を回路基板１０ａに接続せず、回路基板１０ａ、１０ｂを同時に半田リフローして接続することも可能である。また、複数の回路基板に所定のスルーホールを開けることにより複数枚の回路基板構成も可能である。さらに、ピンコンタクト２０中に階段部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの４個所設置したが、階段部２１ａと２１ｃ或いは、階段部２１ｂと２１ｄの組み合わせにしてもよい。
【実施例３】
【００１１】
図３は、本発明の実施例３である回路基板の接続構造を示す模式図である。
本実施例は、ピンコンタクト２０の半径ｒ0を一定として、回路基板１０ｂの支えとなる凹部を設けたものである。他の構成は実施例１と同じである。図において、２２はピンコンタクト２０に設けた凹部であり、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄからなる。  
【００１２】
つぎに、本実施例の作製方法について説明する。
(1) 回路基板１０ａにピンコンタクト２０を予め半田接続する。
(2) ピンコンタクト２０にスルーホール１１を通して回路基板１０ｂを挿入する。
さらに、回路基板１０を追加する場合は、回路基板１０ｂのスルーホール１１と同じ半径のものが使用できる。
(3) 回路基板１０ｂを凹部２２ａ、２２ｂの位置で面方向にずらして勘合する。
回路基板１０ｂは接合高さｈに位置決めされる。
(4) この状態で加熱して半田リフロー処理する。
回路基板１０ａと回路基板１０ｂとは接合高さｈの距離を保って接続される。
このように、回路基板１０ａ、１０ｂを容易かつ確実に接続できるとともに、スペーサを必要としないため、高密度実装化及び装置の小型軽量化を図ることができる。
また、予めピンコンタクト２０を回路基板１０ａに接続せず、回路基板１０ａ、１０ｂを同時に半田リフローして接続することも可能である。また、ピンコンタクト２０に複数の凹部を設けることにより複数枚の回路基板構成も可能である。さらに、凹部はピンコンタクト半径ｒ0内にあるが、ピンコンタクト２０の全周にわたって施してもよい。
【実施例４】
【００１３】
図４は、本発明の実施例４である回路基板の接続構造を示す模式図である。
図において、４０はピンコンタクト２０に設けた基板支えであり、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄからなる。基板支え４０の詳細を図５に示す。図５（ａ）は長手方向と直角の断面図、図５（ｂ）は長手方向の断面図である。図において、７０は基板支え４０の回転を支持する支持ピンである。
本実施例は、ピンコンタクト２０の半径ｒ0を一定として、回路基板１０ｂの支えとなる可変の基板支え４０ａおよび可変の基板支え４０ｂとしたものある。基板支え４０ａおよび基板支え４０ｂの詳細を図５に示す。基板支え４０は、ピンコンタクト２０の一部として構成され、収納時はピンコンタクトの半径ｒ0を超えない大きさで、基板支えとして使用する際は、ピンコンタクト２０に対して９０度の角度をもって固定される。
つぎに、本実施例の作製方法について説明する。
(1) 回路基板１０ａにピンコンタクト２０を予め半田接続する。
(2) ピンコンタクト２０にスルーホール１１を通して回路基板１０ｂを挿入する。
このとき、基板支え４０ｂ、４０ｄは、ピンコンタクト２０の長手方向に回動して収納してあり、基板支え４０ａ、４０ｃは、回動されピンコンタクト２０と直角方向に固定されている。さらに、回路基板を加える場合は、基板支え４０ｂ、４０ｄを回動して上述のように固定し、挿入すればよい。
(3) 回路基板１０ｂを基板支え４０ｂ、４０ｄで保持する。
回路基板は接合高さｈに位置決めされる。
(4) この状態で加熱して半田リフロー処理する。
回路基板１０ａと回路基板１０ｂとは接合高さｈの距離を保って接続される。
このように回路基板１０ａ、１０ｂを容易かつ確実に接続できるとともに、スペーサを必要としないため、高密度実装化及び装置の小型軽量化を図ることができる。
また、予めピンコンタクト２０を回路基板１０ａに接続せず、回路基板１０ａ、１０ｂを同時に半田リフローして接続することも可能である。また、ピンコンタクト２０に複数の可変の基板支えをつけることにより複数枚の回路基板を構成することも可能である。
【実施例５】
【００１４】
図６は、本発明の実施例５である回路基板の接続構造を示す模式図である。
図において、２３はピンコンタクト２０に設けた雄ねじ部であり、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄからなる。
本実施例は、半径ｒ0のピンコンタクト２０の所定の位置（回路基板接合高さｈ）に半径ｒ4の雄ねじ部が施されたものである。また、回路基板１０ａ、１０ｂには、ピンコンタクト２０の半径ｒ4の雄ねじに勘合するスルーホール１１内に雌ねじが形成されている。
【００１５】
つぎに、本実施例の作製方法について説明する。
(1) 回路基板１０のスルーホール１１内に、ペースト状半田を塗布する。
(2) 回路基板１０ａ、１０ｂを接合高さｈに固定する。
(3) 回路基板１０ａのスルーホール１１にピンコンタクト２０ａ、２０ｂを回転させてねじ込む。
回路基板は接合高さｈに位置決めされる。
(4) この状態で加熱して半田リフロー処理する。
回路基板１０ａと回路基板１０ｂとは接合高さｈの距離を保って接続される。
このように回路基板１０ａ、１０ｂを容易かつ確実に接続できるとともに、スペーサや鍔を必要としないため、高密度実装化及び装置の小型軽量化を図ることができる。また、回路基板１０ａ、１０ｂを同時に半田リフローして接続することも可能である。
【実施例６】
【００１６】
図７は、本発明の実施例６である回路基板の接続構造を示す模式図である。
図において、２４はマークである。
本実施例は、実施例５においてピンコンタクト２０のねじ部の所定の位置にマーク２４を付加し接合位置が正確に把握できるよう加工したものである。マーク２４は、印刷、塗料による塗布等の任意の方法でよい。
【００１７】
つぎに、本実施例の作製方法について説明する。
(1) 回路基板１０のスルーホール１１内に、ペースト状半田を塗布する。
(2) 回路基板１０ａ、１０ｂを接合高さｈの間隔に固定する。
(3) 回路基板１０ａのスルーホール１１にピンコンタクト２０ａ、２０ｂを回転してねじ込む。このとき、回路基板１０ａ、１０ｂの面をマーク２４に合わせる。
回路基板は接合高さｈに正確に位置決めされる。
(4) この状態で加熱して半田リフロー処理する。
回路基板１０ａと回路基板１０ｂとは接合高さｈの距離を保って接続される。
このように回路基板１０ａ、１０ｂを容易かつ確実に接続できるとともに、スペーサや鍔を必要としないため、高密度実装化及び装置の小型軽量化を図ることができる。また回路基板１０，２０を同時に半田リフローして接続することも可能である。また、マークを目標にピンコンタクト２０の移動ができるため、短時間での実装ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例１を示す回路基板接続構造の模式図である。
【図２】本発明の実施例２を示す回路基板接続構造の模式図である。
【図３】本発明の実施例３を示す回路基板接続構造の模式図である。
【図４】本発明の実施例４を示す回路基板接続構造の模式図である。
【図５】図４における基板支えの詳細を示す拡大図である。
【図６】本発明の実施例５を示す回路基板接続構造の模式図である。
【図７】本発明の実施例６を示す回路基板接続構造の模式図である。
【図８】従来例１の回路基板接続構造を示す模式図である。
【図９】従来例２の回路基板接続構造を示す模式図である。
【図１０】従来例３の回路基板接続構造を示す模式図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０、１０ａ、１０ｂ  回路基板
１１  スルーホール
２０、２０ａ、２０ｂ  ピンコンタクト
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ  階段部
２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ  凹部
２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ  ねじ部
２４  マーク
３０  ペースト状半田
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ  基板支え
５０  スペーサ
６０  スタンドオフピン
７０  支持ピン
ｈ：接合高さ
ｒ0：ピンコンタクト半径
ｒ１：ピンコンタクト半径（最大部）
ｒ２：ピンコンタクト半径（中間部）
ｒ３：ピンコンタクト半径（最小部）
【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】
2007109832.tif 000011
【図１０】
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