JP2007194160A - プリント基板接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】互いに垂直方向に接続でき、かつ移動手段等の振動や温度に対し高信頼性が得られるプリント基板接続方法を提供することを目的とする。
【解決手段】第１プリント基板２０１に設けた複数の穴２０５の表面に形成した第１電極２０６と、第２プリント基板２０２に設けた突起２０７と、その表面に設けた金属または金属化合物からなる第２電極２０８とを有し、第２電極２０８の表面に低融点金属ペーストを付着した状態で突起２０７を穴２０５に挿入し、両基板を加熱後冷却することで、第１プリント基板２０１と垂直方向に第２プリント基板２０２を機械的、電気的に接続する構成としたものであり、第１電極２０６と第２電極２０８とが電気的、機械的に強固に接続されるので高信頼性が得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリント基板同士を互いに垂直方向に配置する際の接続方法に関するものである。

従来、プリント基板を互いに垂直方向に接続する方法には、例えば図９に示すように、第１のプリント基板１０１に穴１０２を設け、第２のプリント基板１０３には穴１０２に対応するよう突起１０４を設け、突起１０４を穴１０２に挿入し、穴１０２および突起１０４の周囲にあらかじめ設けた電極１０５に半田付け等を行って固定する方法が提案されている（特許文献１）。

また、例えば図１０に示すように、Ｌ字型の接続端子１０８によって、直交するプリント基板１０６、１０７間を電気的、機械的に接続固定する方法が提案されている（特許文献２）。
特開平９−３１２４５５号公報 特開平８−３３９８４８号公報

上記従来のプリント基板接続方法によれば、例えば図９の場合、突起１０４と穴１０２を半田等で結合させるのみの部品構成であるため、確かに簡単な構造で電気的、機械的な接続が得られる。

また、図１０の場合、接続端子１０８が必要になるものの、プリント基板１０６、１０７を最小の面積で互いに直交して接続固定し、かつ電気的接続を得ることができる。

しかしながら、例えば自動車等の移動手段に従来のプリント基板接続方法を使用すると、振動や温度等の過酷な環境の変化により、プリント基板に熱的応力、あるいは機械的振動が印加される。

その結果、図９の場合は基板間の接続が電極１０５での半田付けのみである上に、突起１０４を穴１０２に挿入するための両者間に存在する間隙（クリアランス）が残存する。従って、突起１０４の縁部（半田付け部）に過大応力が集中する。

また、図１０の場合は接続端子１０８での半田付けのみで両プリント基板１０６、１０７を接続しているので、図９の場合よりさらに応力集中が起こりやすくなる。

これらにより、いずれも剥離、破損等が発生し、信頼性が低下する可能性があることが課題であった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、互いに垂直方向に接続でき、かつ移動手段等の振動や温度に対し高信頼性が得られるプリント基板接続方法を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の第１のプリント基板接続方法は、第１プリント基板に設けた複数の穴の表面に形成した第１電極と、前記穴に対応するように第２プリント基板に設けた突起と、その表面に設けた金属または金属化合物からなる第２電極とを有し、前記第２電極の表面に低融点金属ペーストを付着した状態で前記突起を前記穴に挿入し、前記第１プリント基板、および前記第２プリント基板を加熱後冷却することにより、前記第１プリント基板と垂直方向に前記第２プリント基板を機械的、電気的に接続する構成とした。

また、本発明の第２のプリント基板接続方法は、第１プリント基板接続方法において、第２電極を導電性接着剤、または導電性樹脂とし、低融点金属ペーストを付着させずに直接突起を穴に挿入し、加熱、冷却することで両者を垂直方向に機械的、電気的に接続する構成とした。

さらに、本発明の第３のプリント基板接続方法は、第１プリント基板に一列に配設した複数の第１穴と、前記第１穴と平行に、かつ前記第１穴とずれた位置に一列に配設した複数の第２穴を形成し、第２プリント基板の一辺上で、前記第１穴に対応する位置に設けた導電パターンに対する挟持部分を有する複数の第１接続ピンと、同様に前記第２穴に対応した複数の第２接続ピンとを有し、前記挟持部分と前記導電パターンを半田付けするとともに、前記第１プリント基板と前記第２プリント基板の間に所定の隙間を有するように、前記第１接続ピン、および前記第２接続ピンを前記第１プリント基板に半田付けすることにより、前記第１プリント基板と垂直方向に前記第２プリント基板を電気的、機械的に接続する構成とした。

本発明の第１のプリント基板接続方法によれば、第１電極と、これに対応する第２電極とが電気的、機械的に大面積で接続されるので、電気的に接続抵抗を低減しつつ応力集中が緩和でき、高い信頼性を得ることが可能となる。

また、本発明の第２のプリント基板接続方法によれば、穴と突起の間隙に導電性を有する弾性体が形成されるので、弾性体により熱的応力や機械的振動を吸収し、高い信頼性を得ることが可能となる。

さらに、本発明の第３のプリント基板接続方法によれば、基板間の隙間部分に配される接続ピンによる弾力性により、電気的な接続を保ちながら、外部からの衝撃による応力集中を緩和させ、高信頼性を得ることが可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるプリント基板接続方法を示す斜視図であり、（ａ）は接続前の一部斜視図を、（ｂ）は（ａ）におけるＡ部分の断面図をそれぞれ示す。

まず、図１（ａ）を参照しながら、本発明の実施の形態１の構成について述べる。

図１（ａ）において、第１プリント基板２０１、および第２プリント基板２０２はガラスエポキシ基板であり、第１プリント基板２０１には基本回路である第１回路２０３が構成され、第２プリント基板２０２には第１回路２０３とは異なる第２回路２０４が構成されている。また、第２プリント基板２０２には後述するリード端子付きの部品を実装するためのリード穴２０３ａが設けられている。

第１プリント基板２０１には一列に配設するように複数の穴２０５を設け、穴２０５の表面にはそれぞれ金属または金属化合物からなる第１電極２０６が形成されている。

一方、第２プリント基板２０２の一辺（図１（ａ）では下辺）には、穴２０５の位置に対応するように穴２０５より僅かに小さい複数の突起２０７が設けられている。突起２０７の表面には図１（ｂ）（図１（ａ）のＡ部断面図）に示すように、第１電極２０６と同様に金属または金属化合物からなる電極層による第２電極２０８が形成されている。

ここで、第１電極２０６および第２電極２０８と、穴２０５の形成プロセスについて述べる。

第１電極２０６、および第２電極２０８には、無電解メッキ、あるいは無電解−電解メッキにより形成した銅電極を用いた。この際、完全に突起２０７を被覆するために、銅電極の厚みを１０μｍ以上とした。なお、コストと導電率の面から銅電極が最適であるが、これに限定されるものではなく、他にニッケルや貴金属（銀、銀−パラジウム）による電極でもよい。

穴２０５については、加工精度や生産性の面からフライス加工で形成した。この時、突起２０７よりも大きく加工することで、後述する半田付けの際に必要なクリアランスを設けるようにした。

次に、第１プリント基板２０１と第２プリント基板２０２の接続方法について述べる。

まず、第２電極２０８の表面に、図示しない低融点金属ペースト、最適にはクリーム半田を付着（望ましくは塗布）する。次に、突起２０７をそれぞれ対応する穴２０５に挿入する。最後に、第１プリント基板２０１、および第２プリント基板２０２をリフロー工法により加熱後冷却する。これにより、第１プリント基板２０１と第２プリント基板２０２は半田付けによって互いに垂直方向に電気的、機械的に接続できる。

このような接続方法により、第１プリント基板２０１と第２プリント基板２０２とが、突起２０７の表面と穴２０５の表面同士で接合されるため、接合面積が従来の図９に示した構成よりも大きくなる。従って、接触抵抗を下げることが可能となり電気的接続の信頼性が上がると同時に、半田により大面積で強固に機械的接続が実現できるため、従来のような電極部分のみへの応力集中を緩和することが可能となる。

実際に、このような接続方法による第１プリント基板２０１と第２プリント基板２０２を、移動手段である自動車に適用される振動や温度の過酷な環境試験を実施したところ、接続部分における剥離や破損は発生せず、自動車用として十分に高い信頼性が得られることが確認できた。

以上の構成によって、自動車のように過酷な環境下でも高い信頼性のプリント基板接続方法を得ることができた。

なお、本実施の形態１では第２電極２０８を金属または金属化合物として銅からなる電極層のみで構成したが、これはさらにその表面に例えばスズメッキ層等の金属層を設けてもよい。これにより、第２電極の表面に塗布するクリーム半田がリフロー工程で溶融した時に半田付け性が良化し、さらに強固な接続が可能となる。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２におけるプリント基板接続方法の突起部分の断面図である。図３は、本発明の実施の形態２におけるプリント基板接続方法によるプリント基板にリード端子付き部品を実装した後の一部斜視図である。

なお、図２、および図３において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

本実施の形態２の特徴となる部分は、第２電極２０８を図２（図１（ａ）のＡ部断面図）に示すように導電性接着剤、または導電性樹脂からなる下地電極２０９と半田層２１０の２層構成とした点である。

以下、具体的な第２電極２０８の形成方法について述べる。

まず、下地電極２０９は以下のようにして形成する。最初に、銅、ニッケル、鉛、銀−パラジウム合金のいずれか（本実施の形態２では銅）の金属粉末にフェノール樹脂を混合した導電性ペーストを突起２０７の表面に塗布する。なお、導電性ペーストは容量比で８５〜９０％の金属含有量になるように調整してある。その後、１５０℃、３０分の硬化条件にて硬化させることにより導電性樹脂からなる下地電極２０９が形成される。この時の下地電極２０９の厚みは突起２０７を完全に被覆するために１０μｍ以上となるようにした。

なお、上記した下地電極２０９は導電性樹脂から構成されているが、金属粉末に混合する有機物を接着剤としてもよい。この場合、接着剤硬化後は導電性接着剤が下地電極２０９となるが、後述する導電性樹脂と導電性接着剤の効果はいずれも同等である。

次に、半田層２１０を以下の手順で形成する。最初に、有機酸鉛とスズ粉との混合物からなる半田形成用ペーストを下地電極２０９の表面に塗布する。その後、温度２００℃を５分間かけることで半田析出のための錯体反応を行う。この時、下地電極２０９に含まれる金属粉（ここでは銅粉）の表面が触媒として作用し、銅粉の表面で分解反応が生じる。その結果、ペースト中の遊離したスズ粉が銅粉に溶解する。さらに未分解の有機酸鉛が銅粉の表面に移行して分解を重ねて鉛を遊離し、銅−スズ合金の表面に半田（鉛−スズ）合金を析出形成する。

以上の反応が進むにつれて、ついには銅粉間を半田合金が被覆し、銅粉を電気的に接続する。また、銅粉から離れた場所においても有機酸鉛の錯体分解反応が進行し、遊離した鉛もまた銅粉の表面に移行して下地電極２０９の表面全体の電気的接続が得られる。

また、有機酸鉛の分解にて生成されたロジン誘電体はフラックスとして作用し、銅粉表面を還元して電気的接続を促進する。

このような錯体反応により得られる半田層２１０の厚みは反応温度、反応時間、前記半田形成用ペーストの供給量によって制御することができる。本実施の形態２では、半田層２１０の厚みを３μｍ以上となるように制御して形成した。

以上のようにして第２電極２０８を形成している。

次に、第１プリント基板２０１と第２プリント基板２０２との接合は、実施の形態１と同様にクリーム半田を用いてリフロー工法で実施してもよいが、半田層２１０が設けられているため、そのままリフロー工程を通すことで半田付けしてもよい。

次に、図３に示すように、リード端子付き部品２１１を第２プリント基板２０２に実装する方法について述べる。ここで、リード端子付き部品２１１としては、例えば捲回形の電解コンデンサや電気二重層キャパシタ等の比較的大型で重い部品とした。

まず、リード端子付き部品２１１のリード端子を第２プリント基板２０２に設けたリード穴２０３ａ（図３では図示せず）に通して半田付けすることにより実装する。

次に、第１プリント基板２０１と第２プリント基板２０２を接合する。この際、大きく重いリード端子付き部品２１１を実装しても、第１プリント基板２０１と第２プリント基板２０２の接合面積が大きく確保されているため、リード端子付き部品２１１の重量による両基板間の応力集中を緩和することができる。従って、大型部品であっても本実施の形態２のプリント基板接続方法によって基板同士が傾いたりずれたりせず、確実に接続することができる。

このように接続することによって、実施の形態１と同等の電気的接続の安定性を確保できる。さらに、穴２０５と突起２０７の間隙に弾性体である導電性樹脂からなる下地電極２０９を設けているので、重量のあるリード端子付き部品２１１を第２プリント基板２０２に実装しても、熱的応力や機械的振動を下地電極２０９の弾性によって吸収するので、応力集中を避けることができ、信頼性が向上する。

実際に、図３の構成のプリント基板を実施の形態１と同等の環境試験にかけた結果、両基板の接続部分における剥離や破損は発生せず、重量のあるリード端子付き部品２１１を実装した構成に対しても自動車用として十分に高い信頼性が得られることが確認できた。

以上の構成によって、重いリード端子付き部品２１１を実装しても、過酷な環境下で高い信頼性のプリント基板接続方法を得ることができた。さらに、リード端子付き部品２１１として、例えば電気二重層キャパシタのように背の高い部品であっても、本実施の形態２のプリント基板構成により水平方向に電気二重層キャパシタを配置することができるので、低背化や省スペース化も併せて実現できた。

（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３におけるプリント基板接続方法の突起部分の断面図である。

なお、図４において、図１と同じ構成要素について同じ符号を用い、説明を省略する。

本実施の形態３の特徴となる部分は、図４（図１（ａ）のＡ部断面図）に示す第２電極２０８の材料構成を変えた点である。すなわち、第２電極２０８は実施の形態２で述べた下地電極２０９のみで構成している。

これにより、第１プリント基板２０１と第２プリント基板２０２の接合方法は以下のようになる。

まず、第２電極２０８を形成するために、導電性金属粉末とフェノール樹脂から成るペーストを突起２０７の表面に塗布する。

次に、実施の形態２では前記ペーストを熱硬化をさせていたが、本実施の形態３では熱硬化させる前に、第１プリント基板２０１に形成された穴２０５に、第２プリント基板２０２の突起２０７を挿入する。

その後、１５０℃、３０分の硬化条件にて硬化させて、第１プリント基板２０１と第２プリント基板２０２とを電気的、機械的に接続させている。

なお、第１プリント基板２０１と第２プリント基板２０２の接続時の加熱温度が低いので、あらかじめ第１プリント基板２０１および第２プリント基板２０２の部品をリフロー工程により別々に半田付けしてから、最後に第１プリント基板２０１と第２プリント基板２０２の接続を行うことができる。従って、図３に示したような大型部品であっても、第２電極２０８の硬化時に半田が再溶融して部品が動くような不具合が発生せず、歩留まりが向上する効果が得られる。

また、このような構成とすることで、実施の形態２で述べた半田層２１０を形成する必要がないので、簡単なプロセスで両基板を接続することができる。この際、第２電極２０８は導電性であるため、両基板の電気的接続が可能であるとともに、穴２０５と突起２０７の間隙に弾性体である導電性樹脂からなる第２電極２０８を設けているので、実施の形態２と同様に重いリード端子付き部品２１１を実装しても応力集中が避けられ、信頼性を向上できる。

実際に、図４の第２電極２０８の構成において、リード端子付き部品２１１を実装した状態で、実施の形態１と同等の環境試験にかけても両基板の接続部分における剥離や破損は発生せず、高い信頼性が得られることを確認した。

以上の構成によって、実施の形態１、２と同等の電気的接続の安定性を確保しつつ、実施の形態２と同様に弾性のある電極構成のため熱的応力や機械的振動を吸収でき、高信頼性が得られる。さらに第２電極２０８が一層のみであるため工程プロセスが簡素化され、生産性を向上することができる。

なお、本実施の形態３では導電性樹脂を用いたが、これは実施の形態２と同様に導電性接着剤でもよい。

（実施の形態４）
図５は、本発明の実施の形態４におけるプリント基板接続方法を示す斜視図である。

本実施の形態４の特徴となる部分は、図５に示すように突起３０７の内の少なくとも１つを第２電極非形成突起３０９とした点である。

図５において、第１プリント基板３０１、および第２プリント基板３０２はガラスエポキシ基板であり、第１プリント基板３０１には基本回路である第１回路３０３が構成され、第２プリント基板３０２には第１回路３０３とは異なる第２回路３０４が構成されている。また、第２プリント基板３０２には後述するリード端子付きの部品を実装するためのリード穴３０２ａが設けられている。

第２電極非形成突起３０９は、その他の突起３０７と異なる大きさにするとともに、第２電極非形成突起３０９に対応する穴３０５の大きさは、第２電極非形成突起３０９の大きさとほぼ等しくなるように、すなわちクリアランスが極めて小さくなるように形成した。従って、第２電極非形成突起３０９を対応する穴３０５に挿入すると強い摩擦力が両者に加わるので、接着剤を用いずに接続することができる。

このような構成とすることで、電気的、機械的接続に対する信頼性が向上する効果に加え、以下に述べる特有の効果を奏する。

１）第２電極非形成突起３０９の大きさを他の突起３０７の大きさと異ならせているため、第２プリント基板３０２の誤挿入を防止できる。従って、生産性が向上し、製造コストを低減できる効果が得られる。

２）第２電極非形成突起３０９と対応する穴３０５のクリアランスを極めて小さくしているので、両者を挿入することにより他の突起３０７と穴３０５の位置決めが極めて正確になる。その結果、突起３０７と穴３０５の間隙が等しくなり、クリーム半田や導電性樹脂等の厚みが一定となる。従って、各突起３０７における電気的、機械的接続が均一化され、熱的応力や機械的振動の信頼性に対する突起３０７毎のバラツキを低減できる効果が得られる。

以上の構成により、過酷な環境試験に対する電気的、機械的接続に対する高信頼性が得られる上に、生産性向上や突起毎の信頼性バラツキが低減できるプリント基板接続方法が得られる。

なお、第２電極非形成突起３０９の形成部分は、図５においては左端のみとしたが、いずれの突起３０７の部分でもよいし、複数あっても構わない。

（実施の形態５）
図６は、本発明の実施の形態５におけるプリント基板接続方法を示す斜視図であり、（ａ）は接続後の一部斜視図を、（ｂ）は第２プリント基板を接続ピン側から見た斜視図である。

本実施の形態５の特徴となる部分は、図６（ａ）に示すように、第２プリント基板４０２に突起を設けず、第１接続ピン４０５、および第２接続ピン４０６を用いて接続した点である。以下、構成と接続方法を詳細に述べる。

まず、第１プリント基板４０１に複数の第１穴４０３が一列に配設されている。また、第１穴４０３と平行に、かつ第１穴４０３とずれた位置に複数の第２穴４０４が一列に配設されている。

一方、図６（ｂ）に示すように、第２プリント基板４０２には、その一辺上で第１穴４０３に対応する位置に設けた導電パターン４０２ａに対する第１挟持部分４０５ａを有する第１接続ピン４０５が複数設けられている。なお、導電パターン４０２ａと第１挟持部分４０５ａは半田付けにより電気的、機械的に接続されている。これにより、第１接続ピン４０５は第１挟持部分４０５ａに第２プリント基板４０２を差し込んだ状態で接続されることになる。

同様に、第２プリント基板４０２の一辺上で第２穴４０４に対応する位置に設けた導電パターン４０２ａに対する第２挟持部分４０６ａを有する第２接続ピン４０６が複数設けられている。なお、導電パターン４０２ａと第２挟持部分４０６ａも半田付けにより電気的、機械的に接続されている。

これらのことから、図６（ｂ）に示すように、第１接続ピン４０５と第２接続ピン４０６は交互に導電パターン４０２ａと接続されることになる。

第１接続ピン４０５、および第２接続ピン４０６は導電性、および弾性を有する銅系金属、あるいはアルミニウム系金属からなり、表面は半田メッキ等が施された構成を有している。

次に、第１プリント基板４０１と第２プリント基板４０２の接続方法について述べる。

まず、図６（ａ）に示すように、第２プリント基板４０２の導電パターン４０２ａに半田付けした第１接続ピン４０５、および第２接続ピン４０６を、それぞれ対応する第１穴４０３、および第２穴４０４に挿入する。その際、第１プリント基板４０１と第２プリント基板４０２を図示しない治具で固定することにより、両者間に弾力性を持たせるための所定の隙間４０７を設けた。

次に、第１接続ピン４０５、および第２接続ピン４０６と、それぞれ対応する第１プリント基板４０１の第１穴４０３、および第２穴４０４を半田付けする。

このようにして、第１プリント基板４０１と第２プリント基板４０２を第１接続ピン４０５、および第２接続ピン４０６により電気的、機械的に接続する。なお、第１プリント基板４０１と第２プリント基板４０２の間の隙間４０７により得られる弾力性は、第２プリント基板４０２の寸法、材質、重量等によって異なってくるので、これらのパラメータに応じて隙間４０７を決定している。但し、隙間４０７だけで十分な弾力が得られない場合は第１接続ピン４０５、および第２接続ピン４０６の寸法や材質を最適化すればよい。

このような接続方法とすることにより、第１接続ピン４０５、および第２接続ピン４０６が金属であるため電気的接続が確実に得られるとともに、隙間４０７を設けたことにより熱的応力や機械的振動が加わっても第１接続ピン４０５、および第２接続ピン４０６の隙間４０７に配される部分の弾性でそれらを吸収できるので、電気的、機械的に高信頼性が得られる。

なお、第１接続ピン４０５、および第２接続ピン４０６は交互に配したので、図６（ａ）の左右方向の振動に対しても安定性が得られる。

さらに、実施の形態１から４のように第１プリント基板４０１や第２プリント基板４０２への機械加工が不要となり、簡単な形状の第１接続ピン４０５、および第２接続ピン４０６により両基板を接続できるので、安価に両者を接続できる効果がある。

このような構成のプリント基板を実際に実施の形態１と同等の環境試験にかけた結果、両基板の接続部分における破損は発生せず、自動車用として十分に高い信頼性が得られることが確認できた。

以上の構成によって、電気的、機械的な信頼性が得られるとともに、低コスト化も実現できるプリント基板接続方法が得られた。

（実施の形態６）
図７は、本発明の実施の形態６におけるプリント基板接続方法を示す斜視図であり、（ａ）は接続後の一部斜視図を、（ｂ）は第２プリント基板を接続ピン側から見た斜視図である。図８は、本発明の実施の形態６におけるプリント基板接続方法に使用する他の接続ピンの形状を示す外観図である。

なお、図７および図８において、図６と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

本実施の形態６の特徴となる部分は、実施の形態５の構成において、図７（ａ）、（ｂ）に点線で示したように、第１接続ピン５０５と第２接続ピン５０６の内、第１プリント基板５０１と第２プリント基板５０２の隙間５０７に配される部分に、クランク部分５０８を形成した点である。

このような第１接続ピン５０５および第２接続ピン５０６の構造とすることにより、クランク部分５０８での弾性が実施の形態５のクランクなしの構造より大きくなるので、さらなる大振動や熱的応力を十分吸収でき、より高信頼性の接続方法が得られる。

なお、第１接続ピン５０５と第２接続ピン５０６の材質や、隙間５０７を設けて第１プリント基板５０１と第２プリント基板５０２を接続する方法等は実施の形態５と同様である。また、第１接続ピン５０５と第２接続ピン５０６に、図７（ｂ）に示すようなクランク部分５０８を加工するだけなので、実施の形態５と同様の低コスト化が図れる。

第１接続ピン５０５と第２接続ピン５０６のクランク部分５０８の形状は、図８（ａ）、（ｂ）に点線で示したように、実施の形態５で述べた第１接続ピン５０５および第２接続ピン５０６に対して、第１挟持部分５０５ａや第２挟持部分５０６ａ以外の部分を曲げ加工して形成しても良い。このような形状とすることにより、図７（ａ）で示した第１接続ピン５０５や第２接続ピン５０６のように、第１挟持部分５０５ａや第２挟持部分５０６ａの底辺中央からクランク部分５０８を形成するよりも容易に形成できるので、さらなる低コスト化が図れる。

なお、図７や図８に示したクランク部分５０８は、あらかじめ各図に示したように加工しておいてもよいが、第１プリント基板５０１、および第２プリント基板５０２（第１接続ピン５０５と第２接続ピン５０６を半田付け済み）の接続時に隙間５０７を設けるための両基板を固定する治具（図示せず）に、第２プリント基板５０２を取り付けることにより、治具が第１接続ピン５０５と第２接続ピン５０６にクランク部分５０８を曲げ加工するようにしてもよい。この場合、あらかじめクランク部分５０８を形成する工程を省くことができ、生産性の向上による低コスト化が可能となる。

以上説明したプリント基板を実際に実施の形態１と同等の環境試験にかけた結果、いずれの第１接続ピン５０５および第２接続ピン５０６を用いた構成でも両基板の接続部分における破損は発生せず、自動車用として十分に高い信頼性が得られた。

以上の構成によって、電気的、機械的にさらなる高信頼性が得られるとともに、低コスト化も同時に実現できるプリント基板接続方法が得られた。

本発明にかかるプリント基板接続方法は、プリント基板に印加される熱的応力や機械的振動に対する信頼性を高めることができるので、特に移動手段におけるプリント基板同士を互いに垂直方向等に配置する際の接続方法として有用である。

本発明の実施の形態１におけるプリント基板接続方法を示す斜視図、（ａ）接続前の一部斜視図、（ｂ）（ａ）におけるＡ部分の断面図 本発明の実施の形態２におけるプリント基板接続方法の突起部分の断面図 本発明の実施の形態２におけるプリント基板接続方法によるプリント基板にリード端子付き部品を実装した後の一部斜視図 本発明の実施の形態３におけるプリント基板接続方法の突起部分の断面図 本発明の実施の形態４におけるプリント基板接続方法を示す斜視図 本発明の実施の形態５におけるプリント基板接続方法を示す斜視図、（ａ）接続後の一部斜視図、（ｂ）第２プリント基板を接続ピン側から見た斜視図 本発明の実施の形態６におけるプリント基板接続方法を示す斜視図、（ａ）接続後の一部斜視図、（ｂ）第２プリント基板を接続ピン側から見た斜視図 本発明の実施の形態６におけるプリント基板接続方法に使用する他の接続ピンの形状を示す外観図 従来のプリント基板接続方法を示す斜視図 従来の他のプリント基板接続方法を示す斜視図

符号の説明

２０１ 第１プリント基板
２０２ 第２プリント基板
２０３ 第１回路
２０３ａ リード穴
２０４ 第２回路
２０５ 穴
２０６ 第１電極
２０７ 突起
２０８ 第２電極
２０９ 下地電極
２１０ 半田層
２１１ リード端子付き部品

Claims (5)

1. 第１プリント基板に第２プリント基板を垂直方向に配置する際の接続方法において、
   前記第１プリント基板に一列に配設した複数の穴と、
   前記穴の表面に形成した第１電極と、
   前記第２プリント基板の一辺に、前記穴の位置に対応するよう配設した、前記穴より僅かに小さい複数の突起と、
   前記突起の表面に、金属または金属化合物からなる第２電極とを有し、
   前記第２電極の表面に低融点金属ペーストを付着した状態で前記突起を前記穴に挿入し、
   前記第１プリント基板、および前記第２プリント基板を加熱後冷却することにより、
   前記第１プリント基板の穴と前記第２プリント基板の突起が低融点金属で機械的、電気的に接続するプリント基板接続方法。
2. 第１プリント基板に第２プリント基板を垂直方向に配置する際の接続方法において、
   前記第１プリント基板に一列に配設した複数の穴と、
   前記穴の表面に形成した第１電極と、
   前記第２プリント基板の一辺に、前記穴の位置に対応するよう配設した、前記穴より僅かに小さい複数の突起と、
   前記突起の表面に、導電性接着剤、または導電性樹脂からなる第２電極とを有し、
   前記突起を前記穴に挿入し、
   前記第１プリント基板、および前記第２プリント基板を加熱後冷却することにより、
   前記第１プリント基板と垂直方向に前記第２プリント基板を機械的、電気的に接続するプリント基板接続方法。
3. 第２プリント基板の突起の内の少なくとも１つは第２電極非形成突起とし、この第２電極非形成突起は他の突起と異なる大きさとし、前記第２電極非形成突起に対応する第１プリント基板の穴の大きさを前記第２電極非形成突起とほぼ等しくした請求項１または２に記載のプリント基板接続方法。
4. 第１プリント基板に第２プリント基板を垂直方向に配置する際の接続方法において、
   前記第１プリント基板に一列に配設した複数の第１穴と、
   前記第１穴と平行に、かつ前記第１穴とずれた位置に一列に配設した複数の第２穴と、
   前記第２プリント基板の一辺上で、前記第１穴に対応する位置に設けた導電パターンに対する第１挟持部分を有する複数の第１接続ピンと、
   前記第２プリント基板の一辺上で、前記第２穴に対応する位置に設けた導電パターンに対する第２挟持部分を有する複数の第２接続ピンとを有し、
   前記第１挟持部分および前記第２挟持部分を前記導電パターンとそれぞれ半田付けするとともに、
   前記第１プリント基板と前記第２プリント基板の間に所定の隙間を有するように、
   前記第１接続ピンを前記第１穴に、前記第２接続ピンを前記第２穴にそれぞれ挿入し、
   前記第１接続ピン、および前記第２接続ピンを前記第１プリント基板に半田付けすることにより、
   前記第１プリント基板と垂直方向に前記第２プリント基板を機械的、電気的に接続するプリント基板接続方法。
5. 第１接続ピンと第２接続ピンの内、第１プリント基板と第２プリント基板の隙間に配される部分に、クランク部分を形成した請求項４に記載のプリント基板接続方法。

Images