JPS6217832B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、IC、LSIまたはプリント基板等をプ
リント基板上に実装する方法に関する。

従来よりIC、LSIまたはプリント基板等の回路
平板（以下平板という）を他のプリント基板上に
実装する場合、両者を直接はんだ付け等により接
続して固定する方法のほかコネクタまたはソケツ
トを使用する方法がある。例えばIC又はLSIにお
いてリード形又はピン形の接続用端子を有するも
のは、第１図の如く各端子１に適合するソケツト
コンタクト２を備えるソケツト３を予めプリント
基板４上に固定しておき、実装すべき平板５の端
子１を各ソケツトコンタクトに嵌合させつつ平板
を押し込んでソケツトに挿入することにより実装
がなされる。しかしこの方法では平板の端子数が
多くなるとソケツトコンタクト全体の挾持力が増
すため、平板のソケツトへの挿入又は抜去の際に
大きな力が必要となり誤つて端子或いは平板自体
を破損してしまうような事故を起すおそれがある
ほか端子とソケツトコンタクトが直列につながる
ため平板からプリント基板に至る導電路が長くな
るので高周波特性に悪影響を生ずる等の問題があ
つた。またパツドと称する平板に直接密着した形
式の接続用端子を有するものに対しては第２図及
び第３図の如き実装方法がある。例えば第２図ａ
において６は実装すべき平板であつて周辺部にパ
ツド７を有している。プリント基板８上には予め
ハウジング９が取付けられておりハウジング内の
凹所１０にはパツド７と対応する弾性金属コンタ
クト１１が配列され、該コンタクトの一端はハウ
ジング９の下面に突出してプリント基板上の導体
パターン１２と接続されているから、先ず平板６
を凹所１０に収納し次に上方からカバー１３をか
ぶせ４隅をハウジング９と一体にプリント基板へ
ネジ止めして平板６を押圧することにより、第２
図ｂ（第２図ａのＡ−A′断面図）のようにコン
タクト１１はパツド７と弾性接触し従つて平板と
プリント基板の導体パターンとが接続される。ま
た第３図の方法ではプリント基板８′上に取付け
られたハウジング９′の凹所１０′内にはコンタク
トが設けず代りに導体パターン12′の端部１４が
平板６のパツド７と対応する位置に配列されてい
る。そして平板と略同大の板状の弾性絶縁体であ
つてその周辺部に、パツド７及び導体パターン端
部１４とそれぞれ対向しかつ両者を短絡させるよ
うなコの字形状の金属箔等の導電性端子１５を配
列させた中継用エラストマ１６を先ず凹所１０′
に収納し、その上に平板６を載置してから第２図
の場合と同様にカバー１３をかぶせプリント基板
にネジ止めすることにより、平板はカバーで押圧
され平板はエラストマ１６を押圧するからエラス
トマの弾力により端子１５はパツド７及び導体パ
ターン端部１４に十分接触し平板と導体パターン
との接続が達成される。第２図または第３図の何
れの方法もカバー１３で平板６を十分に押圧する
ことにより、コンタクト１１またはエラストマ１
６はそれぞれの弾性をもつて平板のパツドに十分
な接触圧で接触し、更にカバーを着脱するのみで
平板のプリント基板への装着又は取外しが平板に
特に力を加える必要なく従つて破損等のおそれも
なく容易に行いうるほか第１図の場合に比し導電
路が短くできるから高周波特性を向上できる等の
利点を有する。しかし一方平板が大形となりパツ
ド数が多くなると、カバーを固定するネジの位置
から離れた部分では第４図に見られるようにコン
タクト又はエラストマの弾性のためにハウジング
９，９′の中間部分を最大としてカバー１３及び
プリント基板８，８′にＸ及びX′のようなたわみ
を生ずることがありその結果として各パツドとコ
ンタクトまたは端子との接触部に十分な接触圧が
得られず電気的接触不安定の原因となるおそれが
あつた。更に上記の実装方法ではプリント基板上
に占めるハウジングの面積及びカバーを含めた体
積が平板本体に比べて大きくなり、特に前記のカ
バー及びプリント基板に生ずるたわみに起因する
たわみによる接触不安定を防ぐためカバーの厚み
を増したりまたカバーの固定ネジの数を多くした
りすると一層ハウジングの占める面積が大きくな
るほかプリント基板に設けられるネジ孔が多くな
る等プリント基板回路設計上不都合を生ずる欠点
があつた。

本発明の目的は従来方法における上記の如き各
欠点を除き、プリント基板への平板の装着又は取
外しは容易であつてまた平板からプリント基板に
至る導電路が短いので高周波特性は良好であり、
平板実装のために必要とするプリント基板上の面
積及び体積を大きくすることなく特に平板が大形
となり接続用端子の数が多くなつても回路パター
ンとの接触の信頼性の高い平板状回路体実装方法
を提供することにある。

以下、本発明の一実施例につき図面を参照して
詳細に説明する。

先ず本発明による回路平板実装方法に使用され
るIC、LSI、プリント基板等の平板の構造を示す
第５図において、平板２０の下面には複数のピン
端子３０が立設されており、このピン端子と対向
するプリント基板の導体パターンとが導電体を介
して接触することにより平板とプリント基板との
電気的接続が行われるようになつている。

ピン端子３０の平板底面に接する部分は座３１
を形成し、またピン端子の先端近くにはその茎部
３２よりも直径を大としたフランジ３３が設けら
れ、特にフランジの平板に近い側の部分は係止用
段差３４を形成し後出の如く係止用の係止孔と係
合する機能を果す。エラストマ４０は導電性の材
質よりなりその中心に貫通孔を有していてピン端
子に挿着されかつ自己の弾性によりその端面の一
方を座３１に接した状態で常時ピン端子に密着し
ている。なおその外径は後出の如く該エラストマ
が押圧され変形した場合に隣接するエラストマ同
士が接触しない程度でなるべく大きいことが座３
１及び後出の導体パターンとの接触面積を大とす
る上で望ましい。第６図は平板２０を実装すべき
プリント基板５０上に載置した状態であつてプリ
ント基板５０には各ピン端子３０に対応する位置
にフランジ３３が貫通できる直径を有するスルー
ホール５１が設けられる。プリント基板面上には
各スルーホールに接続し所要の回路を構成する導
体パターンが設けられているが、特に平板側のス
ルーホール開孔部周囲には、エラストマ４０との
接触面を形成するために通常エラストマの端部と
略等しい外径を有する導体パターン５２が設けら
れる。係止板６０は平板２０をプリント基板５０
に固定しかつ平板とプリント基板の導体パターン
との電気的接続を達成させるために用いられるも
ので第９図にその外形を示す。該係止板は実装す
べき平板とほぼ等しい平面寸法を有し、その厚み
は平板をプリント基板上に載置した状態において
プリント基板面より突出するピン端子の係止用段
差３４とプリント基板面との距離よりも寸法Ｙだ
けやや大となつておりその面上には平板の各ピン
端子３０の配列寸法と等しい寸法にてピン端子と
同数の鍵孔状外形を有する係止孔６１が貫設され
ている。該係止孔は円孔部６２とそれに連なる長
孔状の狭小部６３とからなつていて円孔部６２は
ピン端子３０のフランジ３３が貫通できる直径を
有するが、狭小部６３の巾の寸法は、フランジの
直径より小さく茎部３２の直径より大となつてお
り、また狭小部の長さは茎部がその端部を貫通し
たときにフランジの係止用段差と十分係合しうる
ように少くともフランジの半径以上であることを
必要とする。（第１０図参照）平板をプリント基
板に載置した第６図の状態から平板を完全に実装
するためには第７図の如く平板２０、プリント基
板５０及び係止板６０を一体に押圧する押し治具
７０及び受け治具８０を必要とする。押圧時各部
にたわみを生じたり或いは局部的な力が加わつた
りしないようにするため、各治具は剛性の大きい
材料で作られる。なお第１１図に受け治具８０の
構造を示す。受け治具８０はその一面の両側に互
いに平行する突壁８１を有し、突壁間は治具使用
時に係止板６０が収容される凹平面８２を形成す
る。又突壁の凹平面からの高さは係止板の厚みよ
り稍大きい寸法とする。凹平面８２には、平板２
０のピン端子３０と対応しピン端子のフランジ３
３が貫入しうる径を有する逃げ孔８３が穿設され
ている。以上のような構成による回路平板実装方
法は下記のとおりである。

先ず第６図の如く平板２０をプリント基板５０
上に載置してピン端子３０をプリント基板のスル
ーホール５１を通してその下面に突出せしめ、次
に係止板６０を係止孔６１にピン端子を貫通させ
た状態でプリント基板の下面に密接させるが、そ
の場合前述の如き係止板の厚みによりピン端子の
フランジの係止用段差３４が係止板下面よりもや
や孔内に寸法Ｙだけ引込んだ位置となる。そして
この状態では第１０図ａのようにフランジ３３が
係止孔の円孔部６２の位置にあるため係止板はそ
の水平方向には摺動することができない。次に第
７図の如く平板２０、プリント基板５０及び係止
板６０を一体に押し治具７０及び受け治具８０に
よつて上下から押圧力Ｆを加えると、同図ｂのよ
うに受け治具８０はその突壁８１でプリント基板
５０を押しエラストマ４０はプリント基板と平板
２０の間にあつて圧縮されるから、その分だけピ
ン端子３０のプリント基板下面よりの突出長が大
となる。従つてエラストマの圧縮量が上記の寸法
Ｙよりも大となるような押圧力Ｆを加えればフラ
ンジの係止用段差３４は係止板６１の下面よりも
突出する。そしてこの状態では係止孔内には小さ
い径の茎部３２のみが貫通しておりかつ上記のよ
うに係止板は受け治具からの力は直接受けていな
いので、係止板を第７図ａ又は第９図に示すａ方
向に容易に摺動させることが可能となる。そして
係止板をａ方向に摺動させ第１０図ｂの如く係止
孔の狭小部６３を茎部３２の位置まで移動させて
から押し治具及び受け治具を取り去ると、エラス
トマ４０は圧縮状態からの反撥弾性により平板と
プリント基板との間隔を離そうとし端子ピン３０
も圧縮時の突出状態から再び係止孔内に引き込ま
れようとするが、端子ピンの係止孔の狭小部６３
の位置にあるためフランジの係止用段差３４が狭
小部により係止されそれ以上係止孔内に戻ること
がない。従つてエラストマはなお第６図で示す寸
法Ｙだけの圧縮状態を残しているので、その残存
弾性により係止用段差３４は狭小部６３に圧接さ
れ安定した係合状態を保つと共にエラストマ４０
は自己の残存弾性をもつてその両端面をピン端子
の座３１及びプリント基板の導体パターン５２に
密接させ相互に確実な電気的接触状態を維持す
る。これが第８図に状態にあつてこれにより平板
は確実にプリント基板上に実装されたことにな
る。また実装されている平板をプリント基板から
取り外す必要があるときは上記と逆の方法をとる
ことにより容易に行いうる。なお上記の方法にお
いて実装すべき平板の寸法が大きくなつた場合、
受け治具８０でプリント基板５０を押圧したとき
にエラストマの反撥弾性により突壁８１の中間部
分でプリント基板が平板と逆の側に反つてしまい
その分だけプリント基板面からのピン端子の突出
量が不足しそのため係止板が摺動できなくなる状
態を生ずるおそれがある。そのときは第１１図の
ように受け治具の凹平面８２に、突壁８１と等し
い高さを有し突壁の中間部分でプリント基板を支
える役をする一乃至複数個の反り止めスタンド８
４を立設する。そしてこの場合には第９図の如く
係止板６０にもこの反り止めスタンドの貫通する
長孔６４が必要である。なおこの長孔の長径方向
の長さは係止板を摺動させたときに反り止めスタ
ンドと当接しない程度でなければならない。その
ほかピン端子と係止板を係合させる方法等は上記
を全く同じである。その他治具で押圧力を加えた
ときにエラストマが圧縮されフランジが係止板の
摺動を妨げない程度に係止板の面よりも突出した
ことを確認する方法としては例えば第７図のよう
に受け治具の逃げ孔８３をエラストマが必要量だ
け圧縮されたときに端子ピン３０の先端が丁度そ
の孔底に突き当るような深さとしたものでもよ
く、或いは平板とプリント基板の間に所定の厚み
を有するゲージ９０を挾む手段をとつてもよい。

なお上記の実施例ではエラストマは個別のもの
を使用したが、これは第１２図のようにピン端子
の外周に接する導電性部分１０１と、その他の絶
縁性部分１０２とからなり両者を一体形成して構
成した板状のエラストマ１００でもよく、或いは
エラストマの代りに第１３図の如く彎曲部分を有
する弾性金属板製のコンタクト２００を使用する
こともできる。更に第１４図に示すように第１２
図の板状エラストマ１００と類似する板状エラス
トマ１００′を平板側ではなくプリント基板５０
の側に接着等の方法で固定するようにしてもよ
い。また本実施例は、係止孔として特定の形状の
もので説明したが、フランジの肩部を係止しうる
狭小部を有するものであれば例えば三角形或いは
その他の形状であつても差支えなく本発明の範囲
内で各種の設計上の変更を含むことは当然であ
る。

以上の説明によつて明らかなように本発明の回
路平板実装方法によれば、IC、LSIまたはプリン
ト基板等の回路平板プリント基板に実装する場合
に、平板の固定方法としてピン端子のフランジを
係止板に係合させ更にエラストマの反撥弾性によ
り圧接するようにしているのでその固定状態は安
定しているのみならず治具の使用によりプリント
基板への平板の取り付け取り外しは容易であり、
また平板とプリント基板との電気的接続は圧縮さ
れた導電性エラストマが両者に密接することによ
りなされるのでその接触状態は確実であつてかつ
コネクタ等を使用する場合に比し導電路を短くで
きるから高周波特性が良好であるほか、係止板の
使用により平板実装のために必要とするプリント
基板上の面積及び体積が小さくて済みかつプリン
ト基板上に固定ネジ用のネジ孔を設ける必要がな
いからプリント基板回路設計上極めて有利であ
り、特に平板が大形となつても端子とプリント基
板の回路パターンとの接触の信頼性を高く保つこ
とが可能である等の特徴を多く有するので、装置
への適用に際して信頼性を向上することができか
つ装置の小形化に寄与し得更に平板の取り付け取
り外しが容易である点でその得られる効果は極め
て大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はソケツトを使用する実装方法の従来例
である。第２図、第３図及び第４図はパツドを有
する平板の実装方法の従来例である。第５図は本
発明に使用される平板の一例の側面図及び平面図
である。第６図、第７図及び第８図は本発明に係
る平板実装方法を示す図である。第９図は本発明
に使用される係止板の一例の平面図である。第１
０図は係止孔とピン端子との位置関係を示す図で
ある。第１１図は本発明に使用される受け治具の
一例を示す斜視図である。第１２図、第１３図及
び第１４図は本発明に係る他の実施例である。 ２０……回路平板（平板）、３０……ピン端
子、４０……エラストマ、５０……プリント基
板、５２……回路パターン、６０……係止板、７
０……押し治具、８０……受け治具。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電気回路を有する２枚の回路平板の一方を相
   互の電気的接続をとりながら他方の回路平板の上
   に実装する方法であつて、一方の回路平板はその
   片面にピン端子を植立しており、該ピン端子は先
   端付近に係止用段差を有するフランジ部と、該フ
   ランジ部に連なりフランジ部より小さな径の茎部
   と、一方の回路平板と接する個所には該ピン端子
   と一体をなす座とをそれぞれ有し、かつ該ピン端
   子の周囲には前記座と接して弾性導電体を配し、
   また他の回路平板には前記ピン端子が貫通しうる
   孔が貫設され該孔の一方の回路平板側の開孔部周
   囲には導体部が設けてあり、一方の回路平板を他
   方の回路平板に平行に重ねて前記孔に前記ピン端
   子を貫通して反対側の面にフランジ部を突出せし
   めた後、該フランジ部の係止用段差と他方の回路
   平板の面との間に該係止用段差と係合しうる狭小
   部を有する係止板を挿入することにより、前記２
   枚の回路平板を係止させると共に前記弾性導電体
   を圧縮状態とさせその反撥弾性によつて該弾性導
   電体自体が前記座と前記導体部とに圧接すること
   により前記２枚の回路平板相互の電気的接続が得
   られるように構成したことを特徴とする回路平板
   実装方法。