(57)【要約】【課題】治具等を使うことなく実装部品位置すなわち配線基板の曲げ角度を規制することができ、実装構造体及び実装構造体搭載製品の小型化を妨げることなく、任意の位置に実装部品を配置可能な実装構造体を提供する。【解決手段】筐体内に屈曲可能な配線基板１１を有する実装構造体１０であって、配線基板１１を屈曲させる際、配線基板１１に実装されている実装部品１２、１３同士を互いに当接させ、又は、配線基板１１に実装されている実装部品と配線基板１１とを互いに当接させることで、配線基板１１の屈曲角度θを規制するとともに、当接した状態を保持する角度保持手段を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に屈曲可能な配線基板を有する実装構造体において、前記配線基板を屈曲させる際、前記配線基板に実装されている実装部品同士を互いに当接させ、又は、前記配線基板に実装されている実装部品と前記配線基板とを互いに当接させることで、前記配線基板の屈曲角度を規制するとともに、前記当接した状態を保持する角度保持手段を備えることを特徴とする実装構造体。
【請求項２】
前記角度保持手段は、前記配線基板が屈曲しようとする力に逆らって前記屈曲角度を保持することを特徴とする請求項１に記載の実装構造体。
【請求項３】
前記角度保持手段は、前記実装部品同士の当接箇所、又は、前記実装部品と前記配線基板との当接箇所を固定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の実装構造体。
【請求項４】
前記配線基板の屈曲角度θが、前記配線基板の折り曲げ角頂点と前記実装部品との間隙Ｌ、及び、前記実装部品の高さＨより、ｔａｎθ＝Ｈ／Ｌの関係で表されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の実装構造体。
【請求項５】
前記実装部品同士の当接箇所、又は、前記実装部品と前記配線基板との当接箇所が面接触になるように、前記実装部品の形状に面取りもしくは切欠き加工が施されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の実装構造体。
【請求項６】
前記実装部品同士の当接箇所、又は、前記実装部品と前記配線基板との当接箇所が面接触になるように、前記配線基板に前記実装部品の形状に対応した切欠き加工が施されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の実装構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筐体内の限られた微小空間に実装基板を屈曲させて配置する実装構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
実装基板を屈曲させて配置する実装構造体としては、特許文献１（特開平９−１１４９６３号公報）記載の実装構造体が挙げられる。図１２に示すように、特許文献１記載の実装構造体は、記録装置のスキャナユニット（以下、適宜「スキャナユニット」という）１０１の実装構造として、部品を実装したフレキシブル基板を折り曲げて筐体１０１ａ内に配置されている。このスキャナユニット１０１は、筐体１０１ａの中に、フレキシブル基板１１０の各部に実装されたＬＥＤ光源１１４その他の部品を、フレキシブル基板１１０を変形させ、筐体１０１ａ内の各部に３次元的に配置する事で、スキャナユニット１０１の小型化を図っている。このスキャナユニット１０１のＬＥＤ光源１１４は、筐体１０１ａ内に特定の角度に規制され取り付けられている。このスキャナユニット１０１では、ＬＥＤ光源実装部１１３ｄの位置決めすなわちフレキシブル基板１１０の変形角度の規制は、筐体１０１ａに設けられた爪（不図示）をＬＥＤ光源実装部１１３ｄの近傍部位と係合させることで行われている。このように、従来は係合構造・治具等を用いて、フレキシブル基板１１０すなわち可撓性基板に実装された実装部品を任意の位置に３次元的に配置していた。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１１４９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のスキャナユニット１０１では、ＬＥＤ光源実装部１１３ｄの位置決めのために、筐体１０１ａに爪部分を設ける必要がある。また、フレキシブル基板１１０側にも同様に爪部分との係合箇所を設ける必要がある。したがって、筐体１０１ａ内に実装部品の３次元配置のためだけの構造（爪部及び係合部）を新たに設ける必要があり、実装構造体及び実装構造体搭載製品の小型化に対して不利である。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、部品を実装した可撓性を有する配線基板を変形させ、任意の位置に実装部品の配置をする際、基板上に実装している部品同士を当接し、又は、部品と基板とを当接し固定することで、治具等を使うことなく実装部品位置すなわち配線基板の曲げ角度を規制することができる。このように、本発明では、実装構造体及び実装構造体搭載製品の小型化を妨げることなく、任意の位置に実装部品を配置可能な実装構造体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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る実装構造体は、筐体内に屈曲可能な配線基板を有する実装構造体であって、配線基板を屈曲させる際、配線基板に実装されている実装部品同士を互いに当接させ、又は、配線基板に実装されている実装部品と配線基板とを互いに当接させることで、配線基板の屈曲角度を規制するとともに、当接した状態を保持する角度保持手段を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る実装構造体において、角度保持手段は、配線基板が屈曲しようとする力に逆らって屈曲角度を保持することが好ましい。
【０００８】
本発明に係る実装構造体において、角度保持手段は、実装部品同士の当接箇所、又は、実装部品と配線基板との当接箇所を固定することができる。
【０００９】
本発明に係る実装構造体において、配線基板の屈曲角度θが、配線基板の折り曲げ角頂点と実装部品との間隙Ｌ、及び、実装部品の高さＨより、ｔａｎθ＝Ｈ／Ｌの関係で表すことができる。
【００１０】
本発明に係る実装構造体において、実装部品同士の当接箇所、又は、実装部品と配線基板との当接箇所が面接触になるように、実装部品の形状に面取りもしくは切欠き加工を施すことが好ましい。
【００１１】
本発明に係る実装構造体において、実装部品同士の当接箇所、又は、実装部品と配線基板との当接箇所が面接触になるように、配線基板に実装部品の形状に対応した切欠き加工を施すとよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかる実装構造体は、筐体内に屈曲可能な配線基板を有する実装構造体であって、配線基板を屈曲させる際、配線基板に実装されている実装部品同士を互いに当接させ、又は、配線基板に実装されている実装部品と配線基板とを互いに当接させることで、配線基板の屈曲角度を規制するとともに、当接した状態を保持する角度保持手段を備えることにより、治具を使用せずに実装構造体内の配線基板の曲げ角度を規制し、任意の位置に実装部品を配置することが可能になる。したがって、実装構造体及び実装構造体搭載製品の小型化を妨げることなく、任意の位置に実装部品を配置可能な実装構造体を提供することができる。
【００１３】
また、本発明に係る実装構造体において、角度保持手段が、実装部品同士の当接箇所、又は、実装部品と配線基板との当接箇所を固定することにより、角度規制後の配線基板の角度を固定するための固定箇所を、配線基板上の領域を使用せずに作成することが可能となる。したがって、上述の効果に加え、さらに配線基板の実装密度を向上し、小型化した実装構造体の提供が可能となる。
【００１４】
さらにまた、本発明に係る実装構造体において、配線基板の屈曲角度θが、配線基板の折り曲げ角頂点と実装部品の間隙Ｌ及び、実装部品の高さＨより、ｔａｎθ＝Ｈ／Ｌの関係で表すことができることから、設計段階において配線基板形状・位置、部品実装形状・位置を調整すること、配線基板の屈曲角度を任意に設定することが可能となる。これにより、筐体などの配線基板取り付け物に対し配線基板の形状を合わせ、最適形状に小型化した実装構造体の提供が可能となる。
【００１５】
また、本発明に係る実装構造体において、実装部品同士の当接箇所、又は、実装部品と配線基板との当接箇所が面接触になるように、実装部品の形状に面取りもしくは切欠き加工が施されているため、実装部品同士及び実装部品と配線基板の当接領域が広くなり、当接状態が安定する。したがって、実装部品同士及び実装部品と配線基板の当接状態が安定し、それにより実装構造物としての強度及び安定性が向上している配線基板を有し、信頼性が向上した実装構造体の提供が可能となる。
【００１６】
さらに、本発明に係る実装構造体において、実装部品同士の当接箇所、又は、実装部品と配線基板との当接箇所が面接触になるように、配線基板に実装部品の形状に対応した切欠き加工が施すことにより、実装部品と配線基板の当接領域が広くなり、当接状態が安定する。これにより、当接箇所近傍に機能領域があるなどして面取り加工ができない実装部品を搭載しているような実装構造においても、実装部品同士及び実装部品と配線基板の当接状態を安定させ、それにより実装構造物としての強度及び安定性を向上させた、信頼性が向上した実装構造体の提供が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明にかかる実装構造体の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１８】
図１〜図５に本発明の第１の実施の形態に係る実装構造体１０を示す。ここで、図１は、第１の実施の形態に係る実装構造体１０の構成を示す斜視図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における縦断面図である。図３は、配線基板１１を屈曲させて第１の実装部品１２と第２の実装部品１３とを当接させた状態を示す、図２に対応した縦断面図である。
【００１９】
図１〜図３に示すように、実装構造体１０においては、配線基板１１（実装基板）の上に、第１の実装部品１２及び第２の実装部品１３が配置されている。配線基板１１は、その全体及び一部に可撓性を有しているもの、具体的にはフレキシブルプリント配線基板や、硬質基板（プリント配線基板、セラミック基板、Ｓｉ基板、金属基板などの可撓性を有しないもの）に前記フレキシブルプリント配線版を組み合わせたフレックスリジッド配線基板などのハイブリッド構造の基板、その他、硬質基板やフレキシブル基板や前記ハイブリッド構造の基板をケーブル等の可撓性部材で接続したものにより、構成される。第１の実装部品１２及び第２の実装部品１３は、例えば、抵抗やコンデンサなどの受動部品、半導体ＩＣや撮像素子などの能動部品、スペーサやピン、コネクタや端子台である。これらの実装部品は配線基板１１上にはんだや接着剤を用いて固定されている。
【００２０】
第１の実装部品１２及び第２の実装部品１３が実装されている配線基板１１を、その折り曲げ角頂点１１ａから屈曲させる際、図３のように第１の実装部品１２と第２の実装部品１３を当接させることで、任意の屈曲角θを形成する。すなわち、第１の実装部品１２及び第２の実装部品１３が、配線基板１１の屈曲角度θを規制するとともに、当接した状態を保持する角度保持手段として機能している。なお、本実施の形態における角度保持手段は、配線基板１１が屈曲しようとする力に逆らって屈曲角度を保持するように機能している。配線基板１１が屈曲しようとする力は、配線基板１１に備わる弾性により発生させているが、これに限定されるものではない。
【００２１】
ここで、図４、図５を用いて、第１の実装部品１２と第２の実装部品１３との位置関係、第２の実装部品１３の高さ、及び、屈曲角θの関係について説明する。図４は、第１の実装部品１２と第２の実装部品１３との位置関係、及び第２の実装部品１３の高さを示した、図１のＩＩ−ＩＩ線における縦断面図である。図５は、配線基板１１を屈曲させて第１の実装部品１２と第２の実装部品１３を当接させた状態を示す、図４に対応した縦断面図である。
【００２２】
図４、図５において、屈曲角θは、第１の実装部品１２及び第２の実装部品１３の位置関係により決定される。図４、図５において、配線基板１１の折り曲げ角頂点（第１の実装部品の下角部）１１ａと第２の実装部品１３との間隙をＬとし、第２の実装部品１３の高さをＨとする。この場合、配線基板１１を折り曲げ角頂点１１ａで屈曲させ、第１の実装部品１２及び第２の実装部品１３を当接させることで規制された配線基板１１の屈曲角をθとしたとき、θとＨとＬの関係が、次式（Ａ）
ｔａｎθ＝Ｈ／Ｌ      ：（Ａ）
を満たすように、第１の実装部品１２及び第２の実装部品１３を配置する。このように配置すると、配線基板１１を屈曲させる工程において、第１の実装部品１２と第２の実装部品１３を当接させることで、治具を使用することなく、簡単に配線基板１１の屈曲角θを任意の角度に規制する事が可能となる。
【００２３】
次に、第１の実施の形態の作用を説明する。
第１の実施の形態に係る実装構造体１０によれば、治具などの余剰部材を使用せずに、実装構造体内の配線基板の曲げ角度を規制し任意の位置に実装部品を配置することが可能になる。したがって、実装構造体及び実装構造体搭載製品の小型化を妨げることなく、任意の位置に実装部品を配置可能な実装構造体を提供することができる。
【００２４】
つづいて、本発明の第２の実施の形態に係る実装構造体２０について、図６、図７を用いて説明する。ここで、図６は、配線基板２１を屈曲させる前の実装構造体２０の構成を示す縦断面図である。図７は、屈曲後の実装構造体２０の状態を示す縦断面図である。
【００２５】
第２の実施の形態に係る実装構造体２０は、配線基板２１、第１の実装部品２２、及び第２の実装部品２３を備え、第１の実施の形態に係る実装構造体１０と比べて以下の点で異なる。図６、図７に示すとおり、第２の実施の形態に係る実装構造体２０では、第１の実装部品２２と第２の実装部品２３の当接箇所において、第１の実装部品２２と第２の実装部品２３との当接箇所が面接触になるように、第２の実装部品２３に面取り加工により面取り領域２３ａが形成されている。実装構造体２０では、第１の実装部品２２及び第２の実装部品２３の面取り領域２３ａが、配線基板２１の屈曲角度θを規制するとともに、当接した状態を保持する角度保持手段として機能している。第１の実施形態に係る実装構造体１０の第１の実装部品１２と第２の実装部品１３との当接箇所が点接触又は線接触であることと比較して、第２の実施形態に係る実装構造体２０のように、面取り領域２３ａを設けたことにより面接触とした場合の方が、第１の実装部品２２と第２の実装部品２３の当接状態が安定し、配線基板２１の屈曲構造の形状ばらつきをより抑えられる。なお、第２の実装部品２３の面取り領域２３ａは、面積が大きい程、該当接部の接触面積が増え、屈曲形状の安定性が増すようになる。なお、本実施の形態における角度保持手段は、第１の実施の形態と同様に、配線基板２１が屈曲しようとする力に逆らって屈曲角度を保持するように機能している。配線基板２１が屈曲しようとする力は、配線基板２１に備わる弾性により発生させているが、これに限定されるものではない。
【００２６】
また、図８に第２の実施の形態の変形例に係る実装構造体３０を示す。図８は、配線基板３１を屈曲させたときの実装構造体３０の状態を示す縦断面図である。変形例に係る実装構造体３０は、配線基板３１、第１の実装部品３２、及び第２の実装部品３３を備える。この実装構造体３０では、図８に示すように、第１の実装部品３２に、第２の実装部品３３の角部３３ａに対応した形状の切欠き３２ａが形成されている。実装構造体３０において、配線基板３１を屈曲させたときに、第１の実装部品３２の切欠き３２ａに第２の実装部品３３の角部３３ａを当接させることにより、第１の実装部品３２と第２の実装部品３３の接触面積を増やしている。したがって、第１の実装部品３２の切欠き３２ａ及び第２の実装部品３３の角部３３ａが、配線基板３１の屈曲角度θを規制するとともに、当接した状態を保持する角度保持手段として機能している。なお、本実施の形態における角度保持手段は、第１の実施の形態と同様に、配線基板３１が屈曲しようとする力に逆らって屈曲角度を保持するように機能している。配線基板３１が屈曲しようとする力は、配線基板３１に備わる弾性により発生させているが、これに限定されるものではない。
【００２７】
以上の構成の第２の実施の形態の実装構造体２０（実装構造体３０）を用いることで、第１の実装部品２２（第１の実装部品３２）と第２の実装部品２３（第２の実装部品３３）との当接部における接触面積を増加させ、屈曲形状のばらつきが抑えられた配線基板屈曲構造を得ることが可能となる。これにより、歩留まりを確保し製造時間を短く抑え、コストを低下した実装構造体の提供が可能になる。
【００２８】
次に、本発明の第３の実施の形態に係る実装構造体４０について、図９、図１０を用いて説明する。図９は、変形（屈曲）前の実装構造体４０の実装構造を示す縦断面図であり、図１０は、変形後の実装構造体４０の実装構造を示す縦断面図である。
【００２９】
第３の実施の形態に係る実装構造体４０は、第１、２の実施の形態に係る実装構造体と比べて以下の点で異なる。図９、図１０に示すとおり、本発明の第３の実施の形態に係る実装構造体４０では、配線基板４１を屈曲させたときに、配線基板４１上に配置した実装部品４５と、配線基板４１の端部に形成した配線基板硬質部４６と、を当接させる。配線基板硬質部４６には、実装部品４５の角部４５ａに対応する形状の切欠き４６ａを設けている。この実装構造体４０では、実装部品４５の角部４５ａ及び配線基板硬質部４６の切欠き４６ａが、配線基板４１の屈曲角度θを規制するとともに、当接した状態を保持する角度保持手段として機能する。配線基板４１を屈曲させたときに、実装部品４５の角部４５ａを配線基板硬質部４６の切欠き４６ａに当接させることで、実装部品４５と配線基板硬質部４６との当接箇所の接触面積を増している。第３の実施の形態に係る実装構造体４０では、配線基板硬質部４６を有する配線基板４１として、硬質基板と可撓性基板の複合基板、いわゆるフレックスリジッド基板を用いることができるが、配線基板は該基板種に限定されるものではない。なお、本実施の形態における角度保持手段は、第１の実施の形態と同様に、配線基板４１が屈曲しようとする力に逆らって屈曲角度を保持するように機能している。配線基板４１が屈曲しようとする力は、配線基板４１に備わる弾性により発生させているが、これに限定されるものではない。
【００３０】
上述の構成を備えた第３の実施の形態に係る実装構造体４０を用いることで、実装部品４５と配線基板硬質部４６との当接領域が広くなり、当接状態が安定する。したがって、当接箇所近傍に機能領域があるなどして面取り加工ができない実装部品を搭載しているような実装構造においても、実装部品と配線基板との当接状態を安定させ、それにより実装構造物としての強度及び安定性を向上させた、信頼性が向上した実装構造体の提供が可能となる。さらに、配線基板同士を当接させる構造でも良い。
【００３１】
つづいて、本発明の第４の実施の形態に係る実装構造体５０について図１１を用いて説明する。図１１は、配線基板５１の屈曲後の実装構造体５０の状態を示す縦断面図である。
本発明の第４の実施の形態に係る実装構造体５０は、第１、２、３の実施の形態と比べて以下の点で異なる。図１１に示すとおり、第１の実装部品５２と第２の実装部品５３の当接箇所を接着剤５８にて固定している。固定の方法は、接着剤による接合に限定せず、他の手段（ロウ付け、はんだ付け、金属接合など）を用いても良い。当接箇所を固定することで、配線基板５１の屈曲角をさらに安定させることができる。
【００３２】
また、接着剤５８を用いて固定することによって、従来の固定手段において角度が形成される配線基板上に配置していた爪等の固定部材が不要となることから、配線基板上に固定部材が配置されてしまうことによって、その領域に部品の配置等ができなくなる、という従来の固定手段の問題を解決することができる。さらに、本発明の第４の実施の形態に係る実装構造体５０によれば、屈曲角を接着剤５８により固定しつつ、さらに第３の実装部品５９を設置可能となるから、実装密度を向上させた配線基板構造を作成することが可能となる。
【００３３】
以上の構成の第４の実施の形態に係る実装構造体５０を用いることで、屈曲角を固定し安定化させつつ、なおかつ実装密度を向上した配線基板を作成することが可能となる。したがって、第１〜第３の実施の形態に係る実装構造体による効果に加え、さらに配線基板屈曲角を安定させ小型化し、なおかつ実装密度を増すことで高機能化した実装構造体の提供が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように、本発明にかかる実装構造体は、配線基板上に複数の実装部品を備えた実装構造体の小型化に有用であり、特に、内視鏡、携帯電話その他の小型の電子機器に適している。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る実装構造体の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る実装構造体の構成を示す、図１のＩＩ−ＩＩ線における縦断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る実装構造体における配線基板の屈曲状態を示した縦断面図である。
【図４】第１の実装部品と第２の実装部品との位置関係、及び第２の実装部品の高さを示した、図１のＩＩ−ＩＩ線における縦断面図である。
【図５】配線基板を屈曲させて第１の実装部品と第２の実装部品を当接させた状態を示す、図４に対応した縦断面図である
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る実装構造体の構成を示す縦断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る実装構造体における配線基板の屈曲状態を示した縦断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態の変形例に係る実装構造体における配線基板の屈曲状態を示した縦断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る実装構造体の構成を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る実装構造体における配線基板の屈曲状態を示す縦断面図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る実装構造体における配線基板の屈曲状態を示す縦断面図である。
【図１２】従来の実装構造体を備えたスキャナユニットの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０    実装構造体
１１    配線基板
１１ａ  折り曲げ角頂点
１２    第１の実装部品
１３    第２の実装部品
２０    実装構造体
２１    配線基板
２２    第１の実装部品
２３    第２の実装部品
２３ａ  面取り領域
３０    実装構造体
３１    配線基板
３２    第１の実装部品
３２ａ  切欠き
３３    第２の実装部品
３３ａ  角部
４０    実装構造体
４１    配線基板
４５    実装部品
４５ａ  角部
４６    配線基板硬質部
４６ａ  切欠き
５０    実装構造体
５１    配線基板
５２    第１の実装部品
５３    第２の実装部品
５８    接着剤
５９    第３の実装部品
θ      屈曲角
【図１】
2009176815.tif 000003
【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】
2009176815.tif 000009
【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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