JP2000299543A - 基板間接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント配線板とセラミック基板とをほぼ同
一面となるように接続するものにあって、比較的簡単な
構成で接続強度の高いものとする。 【解決手段】 セラミック基板２の裏面側に接続部３を
設けると共に、プリント配線板１にスルーホール７を設
ける。プリント配線板１に、ＴＨＤ部品５が実装される
スルーホール４も設ける。開放部８ａを有する台座８の
上面に接着剤１０を塗布し、プリント配線板１及びセラ
ミック基板２を位置合せ状態で機械的に接着固定する。
クリップ部９ａ及びピン状部９ｂ並びに折曲部９ｃを有
する接続導体９を、プリント配線板１とセラミック基板
２とをつなぐように配置し、はんだフロー工程に流す。
接続導体９は、はんだ接続部１１及びはんだ接続部１２
によって、セラミック基板２とプリント配線板１とを電
気的に接続する。これと同時に、ＴＨＤ部品５もはんだ
付けされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板と
セラミック基板とをほぼ同一面となるように接続するた
めの基板間接続構造に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】近年、例えば自動車等
で使用される電子機器においては、プリント基板とセラ
ミック基板とを接続した形態で使用することが多くなっ
ている。このような基板同士間の接続構造における、第
１の従来技術として、特開平６−１８１３８６号公報に
示されるものがある。このものは、ガラス基板の底面に
形成されたランドにはんだペーストを塗布し、プリント
配線基板に前記ランドに対応したスルーホールを形成
し、前記ガラス基板をプリント配線基板に対して位置合
せ状態に重ね、前記はんだペーストを加熱して接続を行
なうようになっている。

【０００３】また、第２の従来技術として、特開平５−
１２１８７０号公報には、ハウジングの基板支承片の上
面に配置されたガラス基板と、前記基板支承片の下面に
配置されたプリント配線板とを、上下両端部に折り返し
部を有しはんだめっきが施されたクリップ端子により接
続し、横方向から加熱してはんだ付けする構成が示され
ている。さらに、第３の従来技術として、特開平５−２
９７４５号公報では、２枚の基板を縁部が揃うように重
ね合わせ、それらの周縁部にフレキシブル配線板を表裏
に回すように被せた上でクリップにより挟んで圧接する
構成が示されている。

【０００４】しかしながら、上記した各従来技術は、い
ずれも、２枚の基板を上下に重ねるようにして接続する
ものであり、プリント配線板とセラミック基板とをほぼ
同一面となるように接続する場合には適用できないもの
であった。そして、上記各従来技術では、はんだ接続部
あるいはクリップによって基板間の機械的な固定及び電
気的な接続の双方を行なうものであるため、接続強度に
劣り、接続信頼性の低いものとなっていた。尚、上記第
１の従来技術では、ガラス基板とプリント配線基板との
熱膨張率の相違によって、はんだ接続部に大きなストレ
スが作用し、また、第２の従来技術では、はんだ付けの
工程が複雑で面倒となるといった欠点もあった。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、プリント配線板とセラミック基板とを
ほぼ同一面となるように接続するものにあって、比較的
簡単な構成で、接続強度に優れ接続信頼性を高めること
ができる基板間接続構造を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の基板間接続構造
は、プリント配線板の裏面部及びセラミック基板の裏面
部に夫々電気的接続用の接続部を設け、プリント配線板
及びセラミック基板の双方に跨がり且つ少なくとも両接
続部を露出させる開放部を有する形状をなす台座上に、
それらプリント配線板及びセラミック基板を機械的に固
定すると共に、それらプリント配線板及びセラミック基
板を電気的に接続するための接続導体の両端部を、両接
続部に夫々はんだ付けするようにした構成に特徴を有す
る（請求項１の発明）。

【０００７】これによれば、プリント配線板とセラミッ
ク基板とは、台座上に、ほぼ同一面となるように機械的
に固定され、これと共に、接続導体によって電気的に接
続されるようになる。これにて、接続されたプリント配
線板及びセラミック基板を、いわば１枚の基板として取
扱うことができるようになる。このとき、プリント配線
板の裏面部及びセラミック基板の裏面部に夫々設けられ
た電気的接続用の接続部は、同一平面に配置されるの
で、それら各接続部と接続導体の両端部とのはんだ付け
を同時に行なうことが可能となる。また、台座には開放
部が設けられ両接続部部分が露出されているので、はん
だ付けの作業性を損なうことがないことは勿論である。

【０００８】従って、請求項１の発明によれば、プリン
ト配線板とセラミック基板とをほぼ同一面となるように
接続するものにあって、比較的簡単な構成で、接続強度
に優れ接続信頼性を高めることができ、更には、はんだ
付け作業の工程も容易に済ませることが可能となるとい
う優れた効果を奏するものである。

【０００９】この場合、前記台座を、放熱部材を兼ねる
ようにすることができる（請求項２の発明）。これによ
れば、特にセラミック基板において一般に必要となる放
熱部材との接続を、別途の放熱部材及び接続工程によら
なくとも、台座との固定によって果たすことができ、こ
の結果、部品数の増加を招くこともなく、工程をより簡
単に済ませることができるようになる。

【００１０】また、前記接続導体の中間部の固定されな
い部分に、折曲部を設けるようにしたり（請求項３の発
明）、あるいは、前記接続導体をフレキシブルな材質か
ら構成するようにしても良い（請求項４の発明）。これ
らによれば、プリント配線板とセラミック基板との熱膨
張率の相違によって発生する応力を、接続導体のうち固
定されていない折曲部における屈伸や、あるいは、フレ
キシブルな接続導体の伸縮により、吸収，緩和すること
ができ、はんだ接続部にストレスが作用することを効果
的に防止することができる。

【００１１】さらには、前記プリント配線板に、リード
挿入型部品が実装されるようになっている場合には、そ
のリード挿入型部品のはんだ付けと同時に前記接続導体
のはんだ付けを行うような構成とすることもでき（請求
項５の発明）、これによれば、接続導体及びリード挿入
型部品のはんだ付けの工程を１回のフロー工程により行
なうことが可能となり、はんだ付けの工程をより一層簡
単に済ませることができるようになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例（請求項
１，２，３，５に対応）について、図１ないし図３を参
照しながら説明する。図１は、本実施例における、プリ
ント配線板１と、セラミック基板２とを同一面となるよ
うに接続した接続構造の詳細を示している。このうちセ
ラミック基板２は、図２に示すように、ほぼ矩形板状を
なし、図示はしないが、例えばその表面部に半導体チッ
プ部品などが実装されてハイブリッドＩＣ等を構成する
ようになっている。また、図１，図３に示すように、こ
のセラミック基板２の裏面側右端部部分には、例えば銅
めっき電極からなる、前記プリント配線板１との電気的
接続用の接続部３が形成されている。

【００１３】一方、前記プリント配線板１は、図２に示
すように、ほぼ矩形板状をなし、その表面に各種電子部
品を実装して所定の回路が形成されるようになってい
る。このとき、図１，図３に示すように、このプリント
配線板１には、部品実装用のスルーホール４が設けられ
ており、リード挿入型部品（ＴＨＤ部品）５が、そのリ
ード部５ａを前記スルーホール４に挿入し裏面側ではん
だ付けされることにより（図１にはんだ接続部６を示
す）、実装されるようになっている。また、このプリン
ト配線板１の左端部部分には、セラミック基板２との電
気的接続用の接続部としてのスルーホール７も設けられ
ている。

【００１４】ここで、前記プリント配線板１とセラミッ
ク基板２との接続には、台座８及び接続導体９が用いら
れる。このうち台座８は、図２に示すように、前記セラ
ミック基板２及びプリント配線板１の双方に跨がり且つ
少なくとも接続部３及びスルーホール７を露出させる開
放部８ａを有する形状、この場合上面ほぼコ字形の板状
に構成されている。

【００１５】また、本実施例では、この台座８は、熱伝
導性の良い材料例えばアルミニウム製とされており、前
記セラミック基板２の放熱部材を兼用するようになって
いる。後述するように、前記セラミック基板２及びプリ
ント配線板１は、この台座８の上面に、所定の間隔をお
いて左右に並んだ状態で、夫々接着剤１０によって機械
的に接着固定されるようになっている。

【００１６】そして、前記接続導体９は、例えば銅等の
はんだとの濡れ性の良い金属の薄板から構成され、図１
及び図３に示すように、左端部に前記セラミック基板２
の右端部（接続部３の形成部分）を上下から挟むように
位置されるクリップ部９ａを一体的に有すると共に、右
端部に前記プリント配線板１のスルーホール７に上から
挿入されるピン状部９ｂを一体に有している。さらに、
この接続導体９の中間部分は段付き形状に折曲げられて
おり、もって折曲部９ｃが設けられている。

【００１７】後述するように、この接続導体９は、前記
クリップ部９ａの裏面側が前記接続部３にはんだ付けさ
れ（図１にはんだ接続部１１を示す）、前記ピン状部９
ｂの下端部が前記スルーホール７の裏面側のランドには
んだ付けされる（図１にはんだ接続部１２を示す）よう
になっており、これにて、セラミック基板２とプリント
配線板１とが電気的に接続されるようになっているので
ある。

【００１８】さて、上記したプリント配線板１とセラミ
ック基板２との接続の手順について述べる。まず、図２
に示すように、前記台座８の上面に接着剤１０を塗布
し、プリント配線板１及びセラミック基板２を位置合せ
状態で接着固定する工程が実行される。接着剤１０の硬
化により、プリント配線板１とセラミック基板２とは、
台座８上に所定の間隔をおいて同一面となるように機械
的に固定される。このとき、セラミック基板２の接続部
３の裏面側や、プリント配線板１のスルーホール７の裏
面側等が、台座８の開放部８ａに位置されて露出される
ようになる。また、プリント配線板１のスルーホール４
も裏面側にて露出されている。

【００１９】次に、図３に示すように、プリント配線板
１とセラミック基板２とをつなぐように接続導体９を配
置する工程が実行される。このとき、接続導体９のクリ
ップ部９ａを、セラミック基板２の接続部３形成部分を
挟むように配置すると共に、ピン状部９ｂを、プリント
配線板１のスルーホール７に挿入するようにする。この
場合、接続導体９は、接着等を行なわずとも、プリント
配線板１とセラミック基板２との間に仮保持された状態
に配置されることになる。また、これと共に、ＴＨＤ部
品５を、そのリード部５ａをスルーホール４に挿入した
状態にプリント配線板１上に配置するようにする。

【００２０】そして、この状態から、はんだ付けの工程
が実行される。このはんだ付けの工程は、台座８を介し
て接続されたプリント配線板１及びセラミック基板２を
いわば１枚の基板として取扱い、その裏面側に対する周
知のフローはんだ付けにより行なわれる。これにて、図
１に示すように、接続導体９のクリップ部９ａが、はん
だ接続部１１によって接続部３に接続されると共に、ピ
ン状部９ｂが、はんだ接続部１２によってスルーホール
７に接続され、もって接続導体９により、セラミック基
板２とプリント配線板１とが電気的に接続されるように
なっているのである。また、これと共に、プリント配線
板１において、ＴＨＤ部品５が、はんだ接続部６によっ
てスルーホール４に接続されるようになっている。

【００２１】この場合、プリント配線板１の裏面部及び
セラミック基板２の裏面部は、同一平面に配置されるの
で、接続導体９のスルーホール７及び接続部３に対する
はんだ付けを同一の工程で行なうことができ、さらに
は、プリント配線板１におけるＴＨＤ部品５のはんだ付
けも同時に行なうことができるようになる。また、台座
８には開放部８ａが設けられているので、はんだ付けの
作業性を損なうことがないことは勿論である。

【００２２】このようなプリント配線板１とセラミック
基板２との接続構造にあっては、従来のようなはんだ接
続部あるいはクリップによって基板間の機械的な固定及
び電気的な接続の双方を行なうものと異なり、台座８に
よって基板１，２間の機械的な固定が行なわれると共
に、接続導体９によって電気的な接続が行なわれるの
で、接続強度に優れるものとなり、接続信頼性を高める
ことができる。しかし、冷熱サイクルを繰返し受けるこ
とにより、プリント配線板１とセラミック基板２との熱
膨張率の相違によって応力が発生する事情があるが、接
続導体９の途中部に折曲部９ｃが設けられているので、
その折曲部９ｃにおける屈伸によってその応力を吸収，
緩和することができ、はんだ接続部１１，１２に大きな
ストレスが作用することを効果的に防止することができ
るものである。

【００２３】従って、本実施例によれば、プリント配線
板１とセラミック基板２とをほぼ同一面となるように接
続するものにあって、比較的簡単な構成で、接続強度に
優れ接続信頼性を高めることができ、更には、はんだ付
け作業の工程も容易に済ませることが可能となるという
優れた効果を得ることができる。また、本実施例では、
台座８を放熱部材と兼用するようにしたので、部品数の
増加を招くこともなく、構造や接続工程をより簡単に済
ませることができるものである。

【００２４】図４は、本発明の他の実施例（請求項４に
対応）を示すものであり、上記実施例と異なる点は、以
下の通りである。即ち、この実施例では、接続導体２１
を、フレキシブルな材質、この場合片面（図で上面側）
に接着剤が塗布された銅テープから構成するようにして
いる。また、これに伴い、プリント配線板２２の裏面側
左端部分には、例えば銅めっき電極からなる接続部２３
が形成されている。

【００２５】この場合、前記接続導体２１は、その左端
部下面側がセラミック基板２の接続部３にはんだ接続部
２４によってはんだ付けされ、右端部下面側が前記接続
部２３にはんだ接続部２５によってはんだ付けされるよ
うになっている。これにて、セラミック基板２とプリン
ト配線板２２とが電気的に接続されるようになっている
のである。また、このとき、銅テープからなる接続導体
２１は、長めの寸法とされ、その中間部が上方に折返さ
れて折曲部２１ａが設けられるようになっている。この
折曲部２１ａには、はんだが付着されないようにされ、
この折曲部２１ａによって、接続導体２１の伸縮が可能
とされているのである。

【００２６】この構成においても、上記実施例と同様
に、まず、台座８の上面にプリント配線板２２及びセラ
ミック基板２を位置合せ状態で接着固定する工程が実行
され、次に、接続導体２１をプリント配線板２２とセラ
ミック基板２との間に配置し仮保持させる工程が実行さ
れる。この仮保持は、接続導体２１の上面の接着剤によ
りなされるようになっている。その後、はんだフロー工
程によって、接続導体２１の左右両端部側が、はんだ接
続部２４及び２５によって、接続部３及び接続部２３に
夫々接続されるのである。

【００２７】このような実施例によっても、上述の一実
施例と同様に、プリント配線板２２とセラミック基板２
とをほぼ同一面となるように接続するものにあって、比
較的簡単な構成で、接続強度に優れ接続信頼性を高める
ことができ、更には、はんだ付け作業の工程も容易に済
ませることが可能となるという優れた効果を得ることが
できる。また、プリント配線板２２とセラミック基板２
との熱膨張率の相違によって発生する応力を、フレキシ
ブルな接続導体２１の伸縮により、吸収，緩和すること
ができ、はんだ接続部２４，２５にストレスが作用する
ことを効果的に防止することができるものである。

【００２８】尚、上記実施例においては、銅テープから
なる接続導体２１の下面全体にはんだが付着してしまう
と、接続導体２１の柔軟性（伸縮性）が損なわれてしま
う虞があるので、接続導体２１の中間部には、はんだが
付着しないようにする必要がある。そこで、図５に示す
ように、接続導体２１の中間部の下面側をはんだが付着
しないように覆うマスク部２６を一体に有した台座２７
を用いるようにしても良い。この場合、マスク部２６の
上面は、台座２７の上面よりも若干低く構成され、ま
た、台座２７には、開放部２７ａ及び２７ｂが設けら
れ、接続部３及び接続部２３を露出させるようになって
いる。

【００２９】その他、本発明は上記した各実施例に限定
されるものではなく、例えば両基板が収容されるケース
を、台座として用いるようにしても良く、また、台座が
必ずしも放熱部材を兼用するものでなくても良い。さら
には、フレキシブルな接続部材としては、導体部を形成
したキャリアテープなどであっても良い等、本発明は要
旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、プリント配線
板とセラミック基板との接続構造を示す要部の拡大縦断
面図

【図２】台座並びにプリント配線板及びセラミック基板
を示す斜視図

【図３】はんだ付け前の様子を示す要部の拡大縦断面図

【図４】本発明の他の実施例を示す図１相当図

【図５】台座の別の例を示す平面図

【符号の説明】

図面中、１，２２はプリント配線板、２はセラミック基
板、３，２３は接続部、４はスルーホール、５はリード
挿入型部品、７はスルーホール（接続部）、８，２７は
台座、８ａ，２７ａ，２７ｂは開放部、９，２１は接続
導体、９ｃ，２１ａは折曲部、１０は接着剤、１１，１
２，２４，２５ははんだ接続部、２６はマスク部を示
す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント配線板とセラミック基板とをほ
   ぼ同一面となるように接続するための構造であって、 前記プリント配線板の裏面部及び前記セラミック基板の
   裏面部に夫々電気的接続用の接続部を設け、 前記プリント配線板及びセラミック基板の双方に跨がり
   且つ少なくとも前記両接続部を露出させる開放部を有す
   る形状をなす台座上に、それらプリント配線板及びセラ
   ミック基板を機械的に固定すると共に、 前記プリント配線板及びセラミック基板を電気的に接続
   するための接続導体の両端部を、前記両接続部に夫々は
   んだ付けするようにしたことを特徴とする基板間接続構
   造。
2. 【請求項２】 前記台座は、放熱部材を兼ねることを特
   徴とする請求項１記載の基板間接続構造。
3. 【請求項３】 前記接続導体の中間部の固定されない部
   分には、折曲部が設けられていることを特徴とする請求
   項１又は２記載の基板間接続構造。
4. 【請求項４】 前記接続導体は、フレキシブルな材質か
   ら構成されていることを特徴とする請求項１ないし３の
   いずれかに記載の基板間接続構造。
5. 【請求項５】 前記プリント配線板には、リード挿入型
   部品が実装されるようになっていると共に、そのリード
   挿入型部品のはんだ付けが前記接続導体のはんだ付けと
   同時に行なわれることを特徴とする請求項１ないし４の
   いずれかに記載の基板間接続構造。