JPH062735U - 基板固定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】母基板に略垂直に立設した子基板の共振周波数
を上げる。 【構成】母基板１の上には子基板２を略垂直に立設し、
子基板２の一側端から突出した端子部３を母基板１に電
気的に接続する。子基板２の上縁部には、支持部材４の
保持部４ａを２箇所で嵌着し、保持部４ａは母基板１に
固定される固定部４ｃと脚部４ｂを介して一体に連続す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は母基板上に子基板を略直交させて配置し、子基板を母基板に対して電 気的に接続した状態で子基板を母基板に機械的に固定する基板固定装置に関する 。

【０００２】

【従来の技術】

従来のこの種の基板固定装置としては図１１に示すような構成があった。 この従来例は子基板２の下側端に沿って突設したピン状の複数の端子を備えた 端子部３を母基板１に挿通してはんだ付けを施し、接着剤８で母基板１と子基板 ２を固定したものである。この構成では母基板１と子基板２が固定されているも のであるから、端子に熱が加わり膨張しても子基板２が動くことができず、熱応 力がはんだ付けの箇所に集中的に作用し、はんだにクラックが生じる原因となる 。

【０００３】 これに対して図１２、図１３に示す構成が知られている（実開昭５５−１５９ ５８１号）。図１２においては子基板２にピン７を挿通して固定し、ピン７の端 部を母基板１に固定している。子基板２の下側縁には端子用の導電パタ−ンを形 成した端子部３が突設され、母基板１に端子部３が挿通され端子部３と母基板１ との導電パタ−ン同士がはんだを用いて接続されている。従って、子基板２と母 基板１は、はんだ付けのみならずピン７にて頑丈に固定されている。また図１３ においては子基板２にピン７を挿通して固定し、ピン７は母基板１上に当接して いる。子基板２に衝撃等が加わった場合はピン７が母基板１上に当接しているか ら、ピン７により子基板２の傾きが抑えられることになる。

【０００４】 さらに、図１４に示すように子基板２の厚み方向にそれぞれピン状の端子３ａ 、３ｂ、３ｃを列設した三列の端子部３を有する構成もある（実開昭５９−１０ ４５７２号）。端子部３を構成する各端子３ａ，３ｂ，３ｃは子基板２の下部と 上部と上下の中間部とに一端が夫々結合され、他端は母基板１に挿通して固定さ れる。また、端子３ｂ，３ｃは略逆Ｌ字形であって、子基板２の厚み方向におい て互いに反対面から突出する。従って、子基板２は厚み方向の両面から端子３ｂ 、３ｃで支持されることになり、子基板２の厚み方向の振動が抑制されるのであ る。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、物体に共振周波数の倍数に当たる周波数を有する外部振動が加わっ たときは、物体は共振状態に陥り振動時の振幅が大きくなる。従って共振周波数 が低いと共振状態になり易いものである。図１２、図１３に示した従来構成では 子基板２において母基板１に近い下端部のみが母基板１に対して固定されている だけであるから、外部からの振動によって振動し易い。すなわち子基板２の共振 周波数を上げる効果は少ない。従って子基板２が共振状態の場合にはピン７から 離れた部位の子基板２上の部品や端子部３には共振による大きな応力が作用する ことになり、外部振動に対して端子部３や子基板２上の部品を保護する効果が少 ないという問題があった。

【０００６】 また、図１４に示した構成では端子３ｂ，３ｃが、子基板２を厚み方向の両側 から支持しているから、共振周波数を上げて外部振動と共振状態になる可能性を 少なくし子基板２の耐振動性を向上させることは可能である。しかし、子基板２ の厚み方向に複数列の端子部３を設けると、母基板１において端子部３の占有面 積が大きくなって、他の部品の実装面積が制約され、また端子部３の母基板１へ の位置決めが面倒になるという問題がある。

【０００７】 本考案は上記問題点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは母基板 での子基板の占有面積を大きくすることがなく、かつ子基板の共振周波数を上げ ることによって外部振動との共振状態になる可能性を少なくし、耐振動性を向上 させた基板固定装置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は上述の目的を達成する為、母基板上に子基板を略直交させて配置し、 子基板における母基板の表面に沿う側部に設けた端子部を母基板に電気的に接続 した状態で子基板を母基板に機械的に固定する基板固定装置であって、母基板の 表面に略平行な子基板の一対の側片のうち母基板から遠い方の側片の近傍で子基 板に固定される保持部と、保持部に連続して設けられ母基板に固定される固定部 とを備える支持部材を設け、上記側片に交差する子基板の中心線を挟んで略対称 となる側片端部以外の複数箇所で保持部を子基板に固定しているものである。

【０００９】

【作用】

本考案は、上述のように構成されたものであって、端子部を一側部に設けた子 基板を、別に設けた支持部材で母基板に機械的に固定するから、母基板上で子基 板の端子部との接続部分の面積は大きくならず、他の部品の実装面積が制約され ることがない。しかも子基板を端子部に母基板に電気的に接続している一側片と 、この側片に対向する側片の近傍の複数箇所とで固定するので、子基板の厚み方 向の振動を抑えることができ共振周波数を上げることができる。よって子基板が 外部振動との共振状態になる可能性が少なくなり、耐振動性を向上させることが 可能となる。

【００１０】

【実施例】

以下本考案の実施例を図に基づいて説明する。 （実施例１） 図１に示すように、母基板１の上面に長方形状のハイブリッドＩＣ等の子基板 ２が略垂直に立設される。子基板２の下側縁にはピン状の複数の端子を列設した 端子部３が形成されている。端子部３は母基板１に挿通されはんだ付けされるこ とで、母基板１の導電パタ−ンに電気的に接続される。

【００１１】 子基板２の上縁部の要所には金属線材を略Ｖ字形に折曲した支持部材４が２つ 嵌着されている。支持部材４は、逆Ｖ字形の頂部に略Ｕ字形で金属弾性により子 基板２の上縁部に固定される保持部４ａを備え、各脚部４ｂの先端部に母基板１ に挿通されて固定される固定部４ｃを備える。固定部４ｃは母基板１に挿通され た後、先端部がかしめやはんだ付けにより母基板１に固定され、保持部４ａが子 基板２の上縁部に嵌着されていることによって、子基板２の浮き上がりが防止さ れる。支持部材４は上縁部の２箇所を母基板１に対して固定することによって子 基板２の厚み方向の振動を規制し、子基板２に振動が起きにくくする。従って子 基板２の共振周波数を上げることができる。

【００１２】 支持部材４の保持部４ａが上縁部を固定する２箇所の位置によって、子基板２ の共振周波数は異なる値を示す。図２は上縁部を固定する位置を変化させて、子 基板２の共振周波数の値を有限要素法を用いて理論的に解析した結果である。解 析モデルは子基板２の板厚を１ｍｍ、上縁の幅（横幅）を８３ｍｍ、側縁の幅（ 高さ）を３２．５ｍｍとした。端子部３が設けられた下側縁のみが固定されたモ デルを基本モデルとして、上縁部の両端部を固定した場合（モデルＡ）、上縁部 を約１：２：１に配分する箇所で固定した場合（モデルＢ）、上縁部を約４：３ ：４に配分する箇所で固定した場合（モデルＣ）を基本モデルと比較した（固定 点を図に白丸で示す）。この結果、共振周波数及び基本モデルの周波数に対する 比は上縁部を約１：２：１に配分した箇所で固定した場合が１次モ−ドで最も高 いことがわかった。したがって上縁部を約１：２：１で配分した箇所で固定する ことが共振周波数を上昇させるのに最も有効であり、以下の実施例においても本 配分比の箇所にて上縁部を固定するものとする。ただし、この配分比は望ましい 例ではあるが、本考案の趣旨を限定するものではない。

【００１３】 （実施例２） 本実施例は図３に示すように、支持部材４を金属の帯材によって形成したもの である。他の構成は実施例１と同様である。 （実施例３） 本実施例は図４に示すように金属線材から成る１つの支持部材４で子基板２の 上縁部の２箇所を固定するものである。支持部材４は子基板２の片面側において 実施例１に示された２つの支持部材４の固定部４ｃ同士を連続一体に接続した形 状を有する。したがって、支持部材４は３箇所に固定部４ｃを備えることになる 。各固定部４ｃは子基板２の下側縁に沿う方向において、互いにずれた位置で母 基板１に固定される。他の構成は実施例１と同様である。

【００１４】 （実施例４） 本実施例は図５に示すように金属線材から成る１つの支持部材４で子基板２の 上縁部の２箇所を固定しているものである。支持部材４は略コ字形であって、両 脚部４ｂを連結する連結部４ｅの近傍に２箇所の保持部４ａを備える。各保持部 ４ａを子基板２に嵌着した状態では、脚部４ｂと連結部４ｅとは子基板を挟んで 反対側に位置する。本実施例の構成によっても子基板２の上縁部が支持部材４を 介して母基板１に固定されることで、子基板２は振動が起きにくくなり子基板２ の共振周波数を上げることができる。

【００１５】 さらに、本実施例では、連結部４ｅが子基板２に対して上縁に沿う線上で当接 しているから、共振周波数を上げる効果が一層高まるのである。すなわち支持部 材４の連結部４ｅが当接している箇所は連結部４ｅにより規制されて振動が生じ にくいものであるから、子基板２全体として振動が起きにくくなり、共振周波数 を上げる効果をより大きくすることができる。

【００１６】 （実施例５） 本実施例は図６に示すように、支持部材４を金属の帯材によって形成したもの である。他の構成は実施例４と同様である。 （実施例６） 本実施例は図７に示されるもので、実施例４の場合の支持部材４の固定部４ｃ を子基板２側に近づけたものである。支持部材４の保持部４ａから固定部４ｃま での長さを短くさせることができ、コストを少なくできる。特に保持部４ａから 固定部４ｃまでの距離が長い場合にはコスト低減の効果が大きい。

【００１７】 （実施例７） 本実施例は図８に示すように金属線材から成る１つの支持部材４で子基板２の 上縁部の２箇所を固定するとともに、母基板１に固定される固定部４ｃを１箇所 としたものである。保持部４ａを介して子基板２の一面側には子基板２の上縁に 沿って両保持部４ａを連結する連結部４ｅが当接する。子基板２の他面では各保 持部４ａから子基板２の上縁に沿う導出部４ｆ、４ｆ′が延出する。両導出部４ ｆ、４ｆ′は夫々子基板２に当接して互いに近づく向きに延長され、一方の導出 部４ｆは両保持部４ａの間の中央付近で脚部４ｂに繋がる。脚部４ｂは導出部４ ｆ、４ｆ′が設けられた子基板２の一面側にのみ設けられ端部に固定部４ｃを備 える。本実施例においても、子基板２の上縁部が支持部材４を介して母基板１に 固定されることで、子基板２の共振周波数を上げることができるのである。

【００１８】 本実施例は実施例４と同様に連結部４ｅが子基板２に当接しているから、両保 持部４ａ間を固定することで共振周波数を上げることができる。また固定部４ｃ を１箇所にすることによって、母基板１への所定の各部品配置の制約を緩和する ことができる。つまり、母基板１には各種部品が実装されるから、実装状態によ っては所定の位置に支持部材４の固定部４ｃを２箇所も設けられない場合がある 。一方、本実施例の場合には固定部４ｃが１箇所であるから、母基板１上の各部 品の実装状態による制約を受けることが少ないのである。

【００１９】 （実施例８） 本実施例は図９に示すように、金属線材から成る１つの支持部材４で子基板２ の上縁部の２箇所を固定し、固定部４ｃを１箇所に設けたものであり、実施例７ の脚部４ｂが両保持部４ａ間の略中央から延長されていたのに対し、本実施例で は一方の保持部４ａの近傍から脚部４ｂが延長されているのである。他の構成は 実施例１と同様である。

【００２０】 （実施例９） 本実施例は図１０に示すように金属線材から成る１つの支持部材４で子基板２ の上縁部を３箇所で固定し、子基板２の共振周波数を上げる効果をより大きくし たものである。支持部材４において隣合う保持部４ａ同士は、子基板２の上縁に 沿って子基板２の各面に夫々当接した連結部４ｅを介して連結されている。３箇 所の保持部４ａのうち、両端の保持部４ａは夫々脚部４ｂを介して固定部４ｃに 連続し、夫々の脚部４ｂ及び固定部４ｃは、子基板２を挟んで互いに反対側に設 けられている。本実施例は子基板２の上縁部を３箇所で固定し、しかも２個の連 結部４ｅが子基板２の両面に夫々線上で当接するから、共振周波数を一層上げる 効果を有するものである。

【００２１】

【考案の効果】

本考案は上述のように、母基板上において子基板の占有面積を大きくすること なく、母基板上に略垂直に設けられた子基板の上縁部の要所を子基板とは別に設 けた支持部材で固定するので、子基板の表面に垂直な方向の振動を抑えることが でき、子基板の共振周波数を上げることができる。すなわち子基板が外部振動と の共振状態になることが少なくなり、端子や子基板上に実装された部品に、振動 によって過大な応力が加わることがなく、結果的に子基板の耐振動性を向上させ ることができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例１の斜視図である。

【図２】本考案の構成と比較例とを有限要素法で解析し
た結果を示す図である。

【図３】本考案の実施例２の斜視図である。

【図４】本考案の実施例３の斜視図である。

【図５】本考案の実施例４の斜視図である。

【図６】本考案の実施例５の斜視図である。

【図７】本考案の実施例６の斜視図である。

【図８】本考案の実施例７の斜視図である。

【図９】本考案の実施例８の斜視図である。

【図１０】本考案の実施例９の斜視図である。

【図１１】従来例を示す斜視図である。

【図１２】他の従来例を示す斜視図である。

【図１３】さらに他の従来例を示す斜視図である。

【図１４】別の従来例を示し、（ａ）は側断面図、
（ｂ）は斜視図である。

【符号の説明】

１ 母基板 ２ 子基板 ３ 端子部 ４ 支持部材 ４ａ 保持部 ４ｃ 固定部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 母基板上に子基板を略直交させて配置
   し、子基板における母基板の表面に沿う側部に設けた端
   子部を母基板に電気的に接続した状態で子基板を母基板
   に機械的に固定する基板固定装置であって、母基板の表
   面に略平行な子基板の一対の側片のうち母基板から遠い
   方の側片の近傍で子基板に固定される保持部と、保持部
   に連続して設けられ母基板に固定される固定部とを備え
   る支持部材を設け、上記側片に交差する子基板の中心線
   を挟んで略対称となる側片端部以外の複数箇所で保持部
   を子基板に固定して成る基板固定装置。