JP6070168B2 - 回路基板 - Google Patents

Description

本発明は、プリント基板のランドと電子部品の電極との間に、スタンドオフ高さを確保できる回路基板に関する。

従来、プリント基板のランドと電子部品の電極との間に、スタンドオフ高さを確保できる回路基板として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。

特許文献１に記載の回路基板では、プリント基板の配線部（ランド）と電子部品の電極との間に、所定の間隔を有するためのインシュレータ部が設けられ、このインシュレータ部により、スタンドオフ高さが確保されるようになっている。

特開平１１−２６９１０号公報

特許文献１では、電子部品におけるプリント基板との対向面に、インシュレータ部としての突起部を設け、突起部の先端面を、プリント基板のランド形成面である一面に接触させるようにしている。

また、他の例では、プリント基板の一面に、インシュレータ部としての突起部を設け、突起部の先端面を、電子部品におけるプリント基板との対向面に接触させるようにしている。

また、他の例では、プリント基板の一面と電子部品におけるプリント基板との対向面との間に、プリント基板及び電子部品とは別体のインシュレータ部を介在させるようにしている。

しかしながら、ランド上に、はんだペーストを塗布し、プリント基板上に電子部品を位置決め配置した後、リフローはんだ付けをする際、上記インシュレータ部を備える構造では、プリント基板に対して電子部品の位置ズレが生じる虞がある。はんだには、プリント基板と電子部品の線膨張係数差による応力が作用するが、上記位置ズレが生じると、ランドと電極との間のはんだ厚が所望の厚みよりも減少し、応力を十分に吸収できなくなる虞がある。したがって、従来の回路基板では、スタンドオフ高さを稼ぐためのインシュレータ部を有しつつも、はんだ寿命（接続信頼性）を十分に向上できない虞がある。

本発明は上記問題点に鑑み、従来よりもはんだ寿命を向上することのできる回路基板を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、一面（１１ａ）にランド（２１）を有するプリント基板（１１）と、一面上に配置される本体部（３０）と、該本体部における一面との対向面（３０ａ）に設けられた電極（３１）と、を有する電子部品（１２）と、ランドと電極とを電気的に接続するはんだ（１３）と、を備える回路基板であって、本体部の対向面及びプリント基板の一面のうち、一方には、孔部（２２，３６）が形成され、他方には、孔部に挿入されるとともに、挿入された状態で、孔部を有する部材に接触して支持される突起部（３２，２５）が形成され、突起部は、孔部内に配置される挿入部（２７，３３）と、孔部の外に配置され、ランドと電極との間に所定の間隔を確保するスペーサ部（２８，３４)と、を有し、一面（１１ａ）に沿う面内において、突起部（３２，２５）における挿入部（２７,３３）の中心と孔部（２２，３６）の中心を一致させた状態で、中心周りの挿入部の回転半径の最大値をＬ１、中心から孔部の壁面までの最短距離をＬ２とすると、一面に直交する直交方向において、挿入部が配置される範囲内の所定位置で、Ｌ１＞Ｌ２を満たすように、孔部及び突起部が形成され、孔部は、一面に平行な平坦面である底面（２２ａ）を有し、挿入部は、底面に接触する挿入先端として、一面に平行な平坦面である先端面（３２ａ）を有し、孔部（２２，３６）において、突起部（３２，２５）が挿入される側の開口端（２３，３８）から所定の範囲の部分、及び、突起部における挿入部（２７，３３）の一部、の少なくとも一方は、一面（１１ａ）に直交する直交方向及び一面に対して傾斜する傾斜面（２４，２６，３５，３７）を有し、孔部が傾斜面を有する場合、一面に垂直な方向において、傾斜面の設けられた部分は、開口端から遠ざかるほど先細りとなる先細り形状をなし、突起部が傾斜面を有する場合、一面に垂直な方向において、傾斜面の設けられた部分は、突起部の先端に近いほど先細りとなる先細り形状をなしていることを特徴とする。

これによれば、突起部（３２，２５）は、孔部（２２，３６）に挿入された状態で、孔部（２２，３６）を有する部材に接触して支持されるため、スペーサ部（２８，３４）により、ランド（２１）と電極（３１）との間に所定の間隔、すなわち所望のスタンドオフ高さ、を確保することができる。

また、突起部（３２，２５）は、孔部（２２，３６）に挿入配置されてアンカーの様に機能するため、孔部（２２，３６）に挿入配置されない従来の構成に較べて、例えばリフロー時の位置ズレ、特に一面（１１ａ）に沿う並進ズレ、を抑制することができる。

したがって、本発明によれば、位置ズレを抑制することで、所定の間隔が確保されたランドと電極との間に、はんだが十分に保持される。これにより、従来よりもはんだ寿命を向上することができる。

また、中心周りに電子部品（１２）が回転しようとしても、Ｌ１＞Ｌ２を満たすように、孔部（２２，３６）及び突起部（３２，２５）が形成されているため、挿入部（２７，３３）が孔部（２２，３６）の壁面に接触し、電子部品の回転が抑制される。このように、回転方向の位置ズレも抑制することができため、はんだ寿命をより向上することができる。また、回転方向の位置ズレを抑制しつつ、回路基板の体格を小型化することもできる。

また、上記したように傾斜面を有して先細り形状をなしているため、電子部品（１２）をプリント基板（１１）の一面（１１ａ）上に配置する際に位置ズレが生じても、突起部（３２，２５）を孔部（２２，３６）に挿入することができる。

第１実施形態に係る回路基板のうち、一部分を拡大した平面図である。 図１のII-II線に沿う断面図である。 第２実施形態に係る回路基板のうち、一部分を拡大した平面図である。 図３のIV-IV線に沿う断面図である。 回転方向の位置ズレ抑制を示す図である。 第１変形例を示す図であり、図５に対応している。 第３実施形態に係る回路基板のうち、一部分を拡大した平面図である。 図７のVIII-VIII線に沿う断面図である。 先細り形状の効果を示す断面図である。 第２変形例を示す図であり、図７に対応している。 図１０のXI-XI線に沿う断面図である。また、図１２のXI-XI線に沿う断面図でもある。 第３変形例を示す平面図であり、図１０に対応している。 第４変形例を示す断面図であり、図１１に対応している。 第４実施形態に係る回路基板のうち、一部分を拡大した平面図である。 図１４のXV-XV線に沿う断面図である。また、図１７のXV-XV線に沿う断面図でもある。 （ｂ）は、第４実施形態の効果を示す図であり、（ａ）は比較例として、突起部のみ先細り形状とされた構成を示す図である。 第５変形例を示す平面図であり、図１４に対応している。 第５実施形態に係る回路基板のうち、一部分を拡大した平面図である。 図１８のXIX-XIX線に沿う断面図である。 図１９のXX領域を拡大した図である。 第６実施形態に係る回路基板のうち、一部分を拡大した平面図である。 図２１のXXII-XXII線に沿う断面図である。 第６変形例を示す断面図であり、図１９に対応している。 第７変形例を示す断面図であり、図１９に対応している。 第８変形例を示す断面図であり、図１９に対応している。 第９変形例を示す平面図であり、図１８に対応している。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各図において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。また、プリント基板の一面に沿い、互いに直交関係にある方向をＸ方向、Ｙ方向とする。したがって、一面に沿う方向とは、Ｘ方向及びＹ方向により規定される面に沿う方向である。また、一面に直交する方向、すなわちプリント基板の厚み方向をＺ方向とする。また、明確化する意図で、平面図において、電子部材の電極、はんだ、及びプリント基板のランドに、ハッチングを付与している。

（第１実施形態）
図１及び図２に示すように、回路基板１０は、プリント基板１１、電子部品１２、及びはんだ１３を備えている。

先ず、回路基板１０について、特徴部分を除く概略構成を説明する。

プリント基板１１は、樹脂などの電気絶縁材料を用いて形成された絶縁基材２０と、該絶縁基材２０に配置された配線と、を有している。

配線の層数は特に限定されるものではない。配線は、絶縁基材２０におけるプリント基板１１の一面１１ａ側の表面に少なくとも配置されていれば良い。したがって、一面１１ａのみに配線が配置された片面基板、一面１１ａ及び一面１１ａと反対の裏面に、配線が配置された両面基板、さらには絶縁基材２０の内部にも配線が配置された多層基板、のいずれも採用することができる。

配線のうち、プリント基板１１の一面１１ａに配置された配線は、電子部品１２の電極３１がリフローはんだ付けされるランド２１を有している。このランド２１を含む配線は、例えば銅などの金属箔をパターニングすることで、形成されている。なお、図１及び図２では、一面１１ａに配置された配線として、ランド２１のみを図示している。また、２端子の電子部品１２に対応する一対のランド２１を示している。

対をなすランド２１は、Ｘ方向に、所定の間隔を有しつつ並んで配置されている。対をなすランド２１の形状は、特に限定されるものではない。同一パターンとしても良いし、異なるパターンとしても良い。本実施形態の対をなすランド２１は、Ｘ方向及びＹ方向により規定される面内において、外形輪郭が略同一パターンの矩形状となっている。

また、プリント基板１１は、孔部２２を有している。この孔部２２の詳細については後述する。

電子部品１２は、表面実装型の電子部品であり、上記したランド２１を含む配線などとともに、回路を形成するものである。また、電子部品１２は、本体部３０と電極３１を有しており、本体部３０には、少なくとも１つの素子が形成されている。本実施形態では、本体部３０がセラミックを基材としており、電子部品１２がチップ部品となっている。このようなチップ部品としては、チップコンデンサ、チップ抵抗、多連チップ抵抗、多連チップコンデンサなどがある。

図１及び図２に示す電子部品１２は、上記したように２端子の電子部品となっている。そして、略直方体状の本体部３０において、Ｘ方向における両端の外面に、電極３１が配置されている。詳しくは、本体部３０の外面のうち、一面１１ａに対向する対向面３０ａ、対向面３０ａと反対の裏面３０ｂ、及び側面３０ｃにわたって、電極３１が配置されている。また、各電極３１は、本体部３０に構成された素子と電気的に接続されている。

また、本体部３０は、突起部３２を有している。この突起部３２の詳細については後述する。

はんだ１３は、プリント基板１１の一面１１ａ上に電子部品１２が配置された状態で、ランド２１と電極３１との間に介在されている。このはんだ１３により、対応するランド２１と電極３１が、電気的且つ機械的に接続されている。図２に示すように、本実施形態では、電極３１における対向面３０ａの部分とランド２１との間に、はんだ１３が介在されている。また、電極３１における側面３０ｃの部分にも、はんだ１３のフィレットが形成されている。

次に、本実施形態の特徴部分であるプリント基板１１の孔部２２と、電子部品１２の突起部３２について説明する。なお、図１では、便宜上、孔部２２を二点鎖線で示し、突起部３２を破線で示している。

孔部２２は、プリント基板１１の一面１１ａに開口し、Ｚ方向に所定の深さをもって形成されている。また、孔部２２は、配線の配置されていない絶縁基材２０の部分に形成されている。このような孔部２２は、ドリルなどの機械加工、レーザ光の照射、基板成形時のプレスなどにより形成することができる。

本実施形態では、孔部２２が、一面１１ａのみに開口する未貫通の孔となっており、Ｘ方向に並んで配置された対をなすランド２１の対向領域内に、各ランド２１と離れて形成されている。また、孔部２２は、Ｘ方向及びＹ方向により規定される面内の開口形状が略真円形状とされ、Ｚ方向において開口面積が一定とされている。したがって、孔部２２内の空間は、略円柱状となっている。また、一例として、本実施形態では、真円の中心が、対をなすランド２１の対向領域における中心とほぼ一致するように、孔部２２が形成されている。なお、図２に示す符号２３は、孔部２２における一面１１ａ側の開口端を示している。本実施形態では、開口端２３（角部）の角度が、ほぼ直角となっている。

一方、突起部３２は、本体部３０の一部として一体的に構成されており、本体部３０の対向面３０ａからプリント基板１１に向けて突出し、Ｚ方向に延設されている。このような突起部３２は、エッチングやＸ方向に長さの異なる板の積層などにより形成することができる。突起部３２は、孔部２２に挿入されるとともに、挿入された状態で、孔部２２を有するプリント基板１１に接触して、プリント基板１１に支持される。この突起部３２は、孔部２２内に配置される挿入部３３と、孔部２２の外に配置され、ランド２１と電極３１との間に所定の間隔Ｈ１を確保するスペーサ部３４と、を有している。この間隔Ｈ１は、所謂スタンドオフ高さである。

本実施形態では、挿入部３３が孔部２２に挿入配置された状態で、突起部３２の先端面３２ａが、孔部２２の壁面をなす底面２２ａ及び側面２２ｂのうち、底面２２ａに接触し、これにより突起部３２、ひいては電子部品１２がプリント基板１１に支持されている。そして、この接触状態で、Ｚ方向において一面１１ａと同一位置を境界とし、境界よりも電極３１側がスペーサ部３４、反対側が挿入部３３となっている。

また、突起部３２は、電極３１から露出された本体部３０の部分に、各電極３１と離れて形成されている。すなわち、Ｘ方向に並んで配置された対をなす電極３１の対向領域内に、各電極３１と離れて形成されている。突起部３２は、Ｘ方向及びＹ方向により規定される面に沿う断面形状が略真円形状とされ、Ｚ方向において断面積が一定とされている。したがって、突起部３２は、略円柱状となっている。また、一例として、本実施形態では、真円の中心が、本体部３０の中心と一致するように、突起部３２が形成されている。このように、突起部３２の断面形状は、孔部２２の開口形状と相似となっている。また、製造公差内で寸法がばらついても、挿入部３３が孔部２２に挿入配置されるように、断面真円をなす突起部３２の断面積は、開口形状が真円をなす孔部２２の開口面積よりも若干小さく設けられている。

孔部２２の深さ及び突起部３２のＺ方向の長さは特に限定されるものではない。孔部２２の深さは、突起部３２の一部を挿入可能な深さであれば良い。本実施形態では、一例として、孔部２２の深さが数百μｍとなっている。一方、突起部３２のＺ方向の長さは、先端面３２ａが孔部２２の底面２２ａに接触し、且つ、対向面３０ａに配置された電極３１の下面とランド２１との間に所定の間隔Ｈ１が確保されるように設定されれば良い。本実施形態では、挿入部３３の長さは孔部２２の深さと一致する。したがって、スペーサ部３４の長さにより、電極３１の対向面３０ａの部分とランド２１との間に所定の間隔Ｈ１が確保される。このため、スペーサ部３４の長さは、対向面３０ａにおける電極３１の厚みとランド２１の厚みの和に、例えば２０μｍ以上加味した長さに設定されることが好ましい。本実施形態では、スペーサ部３４の長さが、５０μｍ〜１５０μｍ程度となっている。

また、孔部２２の開口面積及び突起部３２の断面積も特に限定されるものではない。しかしながら、挿入部３３に対して孔部２２が大きすぎると、両者の間の隙間が大きくなり、その分、位置ズレ可能な領域も大きくなる。したがって、製造公差を考慮して、挿入部３３を孔部２２に挿入配置でき、且つ、隙間ができるだけ小さくなるように、孔部２２の開口面積及び突起部３２の断面積が設定されることが好ましい。本実施形態では、孔部２２の内径が１．５ｍｍ、突起部３２の直径が１．４ｍｍとなっている。

なお、上記した回路基板１０の製造方法について簡単に説明する。

先ず、孔部２２を有するプリント基板１１と、突起部３２を有する電子部品１２をそれぞれ準備する。そして、プリント基板１１のランド２１上に、はんだペーストを塗布する。

次いで、電子部品１２を、図示しないマウント装置によりピックアップし、電極３１が対応するランド２１の直上に位置するように、電子部品１２をプリント基板１１に対して位置決めする。そして、この位置決め状態で、電子部品１２をプリント基板１１に近づけ、突起部３２を孔部２２に挿入させるとともに、対向面３０ａに配置された電極３１の下面がランド２１上のはんだペーストに接触するように、電子部品１２をプリント基板１１上に配置する。

次いで、リフローを実施し、はんだ１３により、ランド２１と電極３１を、電気的且つ機械的に接続する。以上により、上記した回路基板１０を得ることができる。

なお、突起部３２の先端面３２ａと孔部２２の底面２２ａとは、電子部品１２をプリント基板１１上に配置する際に接触しても良い。また、電子部品１２をプリント基板１１上に配置する際には接触せず、リフロー時にはんだ１３が溶融し、電子部品１２が自重で沈み込んだ時点で接触しても良い。

次に、本実施形態に係る回路基板１０、換言すればプリント基板１１に対する電子部品１２のはんだ付け構造、について、特徴部分の作用効果を説明する。

上記したように、本実施形態では、プリント基板１１が孔部２２を有し、電子部品１２が、孔部２２に挿入される突起部３２を有している。この突起部３２は、孔部２２に挿入された状態で、孔部２２の底面２２ａに接触してプリント基板１１に支持される。そして、突起部３２は、孔部２２に挿入配置される挿入部３３だけでなく、孔部２２の外に配置され、ランド２１と電極３１との間に所定の間隔Ｈ１を確保するスペーサ部３４も有している。したがって、突起部３２の先端面３２ａが底面２２ａに接触した状態で、所望のスタンドオフ高さを確保することができる。

また、本実施形態では、突起部３２の挿入部３３が、孔部２２に挿入配置される。したがって、リフローはんだ付けの際に、はんだ１３が溶融し、外力の印加などによって電子部品１２が、Ｘ方向及びＹ方向により規定される面に沿って移動しようとしても、移動方向において隙間分移動すると、挿入部３３が孔部２２の側面２２ｂに接触し、それ以上の移動が抑制される。このように、突起部３２がアンカーの様に機能するため、孔部２２に突起部３２が挿入配置されない従来の構成に較べて、リフロー時の位置ズレ、特に一面１１ａに沿う任意の一方向への移動である並進ズレ、を抑制することができる。

このように、本実施形態によれば、電子部品１２の位置ズレを抑制することができる。したがって、所定の間隔Ｈ１が確保されながらも、位置ズレにともなって、ランド２１と電極３１との間に介在されるはんだ１３が減少するのを抑制することができる。このため、プリント基板１１と電子部品１２との線膨張係数差による応力がはんだ１３に作用しても、十分な厚みを有するはんだ１３によって、応力を吸収することができる。そして、従来よりもはんだ寿命（はんだ１３の接続信頼性）を向上することができる。

（第２実施形態）
本実施形態において、上記実施形態に示した回路基板１０と共通する部分についての説明は割愛する。

図３及び図４に示すように、孔部２２の開口形状が矩形状となっている。また、矩形の一例として、孔部２２の開口形状が、Ｙ方向を長手、Ｘ方向を短手とする長方形となっている。また、第１実施形態同様、開口面積はＺ方向において一定とされ、孔部２２内の空間が略四角柱状となっている。

一方、突起部３２の断面形状は、孔部２２の開口形状と相似する矩形状となっている。また、その断面積はＺ方向において一定とされており、突起部３２が略四角柱状となっている。そして、挿入部３３が孔部２２に挿入配置されるように、断面矩形をなす突起部３２の断面積は、開口形状が矩形をなす孔部２２の開口面積よりも若干小さく設けられている。本実施形態では、Ｘ方向及びＹ方向により規定される面内において、突起部３２の中心と孔部２２の中心を一致させた状態で、突起部３２と孔部２２との間の隙間が全周でほぼ均一（ただし、矩形の角部を除く）となる。

なお、突起部３２は、図３に示すように、Ｙ方向において本体部３０の一端から他端まで形成されている。一方、孔部２２は、Ｙ方向において、本体部３０を跨いで本体部３０の外まで延設されている。

このように、本実施形態では、孔部２２の開口形状と、突起部３２の断面形状が、略矩形の相似形状となっている。

ここで、図５に示すように、Ｘ方向及びＹ方向により規定される面内において、断面矩形状の突起部３２における挿入部３３の中心をＣ１とする。そして、この中心Ｃ１に孔部２２の中心を一致させた状態で、中心Ｃ１周り、すなわち中心Ｃ１を通るＺ方向に沿う軸周り、の挿入部３３の回転半径の最大値をＬ１、中心Ｃ１から孔部２２の側面２２ｂまでの最短距離をＬ２とする。すると、Ｚ方向において、挿入部３３が配置される範囲内の所定位置で、Ｌ１＞Ｌ２を満たすように、孔部２２及び突起部３２が形成されている。

本実施形態では、上記したように、孔部２２内の空間が略四角柱状とされ、突起部３２が略四角柱状とされており、孔部２２の開口形状と突起部３２の断面形状が、孔部２２のＺ方向全域で、相似となっている。したがって、Ｚ方向において、挿入部３３が配置される範囲内のあらゆる位置で、Ｌ１＞Ｌ２の関係を満たしている。

詳しくは、図５に示すように、断面矩形状の挿入部３３において、中心Ｃ１から矩形の角部までの長さが、挿入部３３の回転半径の最大値Ｌ１となる。図５では、回転半径Ｌ１による挿入部３３の回転の軌跡を破線で示している。一方、開口形状が、Ｙ方向を長手、Ｘ方向を短手とする矩形状の孔部２２において、中心Ｃ１からＹ方向に平行な側面２２ｂまでの長さが、中心Ｃ１から孔部２２の側面２２ｂまでの最短距離Ｌ２となる。したがって、Ｌ１＞Ｌ２の関係を満たしている。なお、孔部２２において、中心Ｃ１からＸ方向に平行な側面２２ｂまでの長さＬ３（＞Ｌ２）についても、Ｌ１＞Ｌ３の関係を満たしている。このため、電子部品１２が中心Ｃ１周りに回転しようとしても、僅かに回転した状態で、挿入部３３の矩形角部が孔部２２の側面２２ｂに接触し、回転が抑制される。

なお、Ｘ方向及びＹ方向により規定される面に沿う任意の一方向に電子部品１２が移動しようとしても、移動方向において隙間分移動すると、挿入部３３が孔部２２の側面２２ｂに接触し、それ以上の移動が抑制される。したがって、並進ズレも抑制することができる。

このように、本実施形態によれば、孔部２２及び突起部３２により、並進ズレだけでなく、回転方向の位置ズレも抑制することができる。したがって、所定の間隔Ｈ１が確保されながらも、位置ズレにともなって、ランド２１と電極３１との間に介在されるはんだ１３が減少するのを、より効果的に抑制することができる。特に、回転方向の位置ズレも抑制することができるため、はんだ寿命をより向上することができる。

また、図３〜図５に示したように、孔部２２と突起部３２が１組あれば、回転方向の位置ズレを抑制することができる。したがって、回転方向のズレを抑制しつつ、回路基板１０の体格を小型化することもできる。

なお、回転方向の位置ズレを抑制できる孔部２２と突起部３２の組み合わせは、上記例に限定されるものではない。挿入部３３の中心Ｃ１に孔部２２の中心を一致させた状態で、Ｚ方向において、挿入部３３が配置される範囲内の所定位置で、Ｌ１＞Ｌ２を満たすように、孔部２２及び突起部３２が形成されていれば良い。例えば、Ｚ方向の一部のみで、Ｌ１＞Ｌ２を満たすようにしても良い。

上記関係を満たすものであれば、孔部２２の開口形状及び突起部３２の断面形状は、矩形に限定されるものではない。真円形状を除く形状、例えば楕円、矩形以外の多角形状などを採用することもできる。また、同じ形状（例えば矩形）であっても、相似でない形状を採用することもできる。さらには、異なる形状の組み合わせも可能である。

図６は、異なる形状の組み合わせを示す第１変形例である。図６では、孔部２２の開口形状が正方形とされ、突起部３２の断面形状が楕円となっている。しかしながら、Ｌ１＞Ｌ２を満たしているため、回転方向の位置ズレを抑制することができる。

ただし、図６に二点鎖線で示すように、回転半径の最大値Ｌ１が同じであり、孔部２２の開口形状と相似の断面形状（正方形）を有する突起部３２と対比すると、相似形状としたほうが、孔部２２内において挿入部３３が配置されていない部分、すなわち隙間が小さくなる。したがって、Ｘ方向及びＹ方向により規定される面内において、電子部品１２がランダムに移動（例えば並進ズレと回転方向の位置ズレの組み合わせ）したとしても、その移動量を少ないものとすることができる。すなわち、相似形状とすると、はんだ寿命をより向上することができる。

（第３実施形態）
本実施形態において、上記実施形態に示した回路基板１０と共通する部分についての説明は割愛する。

図７及び図８に示すように、本実施形態の特徴は、突起部３２における少なくとも挿入部３３の一部が、一面１１ａ及びＺ方向に対して傾斜する傾斜面３５を有し、Ｚ方向において、電極３１から遠ざかるほど先細りとなる先細り形状をなしていることにある。図７及び図８に示す回路基板１０は、第２実施形態に示した回路基板１０とほぼ同じ構造となっている。異なる点は、第２実施形態に示した、孔部２２に相似する略四角柱状の突起部３２に対し、先端面３２ａから挿入部３３の途中の位置まで傾斜面３５が設けられている点である。

Ｚ方向において、傾斜面３５の一端は先端面３２ａに連結され、他端は突起部３２（挿入部３３）の側面３２ｂに連結されており、傾斜面３５は、Ｘ方向及びＺ方向に対してそれぞれ所定の鋭角をもって傾斜している。本実施形態の傾斜面３５は、略４５の角度をもって傾斜している。また、Ｙ方向において、挿入部３３の一端から他端まで延設されている。このような傾斜面３５が、挿入部３３のうち、Ｘ方向の一端側のみに形成されている。そして、略四角柱状の突起部３２に対し、先端面３２ａから挿入部３３の途中の位置まで傾斜面３５が設けられ、これにより、挿入部３３における先端面３２ａから一部分が、電極３１から遠ざかるほど断面積が小さくなる先細り形状となっている。

このように、先細り形状をなす突起部３２を採用すると、図９に示すように、電子部品１２をマウント装置によりプリント基板１１に位置決めする際に、孔部２２の中心に対して、傾斜面３５を有する側に挿入部３３の中心Ｃ１がずれても、傾斜面３５が孔部２２の開口端２３に接触する。したがって、突起部３２の位置を修正し、挿入部３３を孔部２２内に誘導して挿入することができる。なお、図９に示す符号１３ａは、はんだペーストである。

なお、突起部３２を先細り形状とすると、孔部２２の大きさを変えずに、上記した位置ズレ修正の効果を奏することができる。したがって、回路基板１０の体格を小型化することもできる。

なお、傾斜面３５の形成位置は、上記例に限定されるものではない。Ｘ方向において、図８と反対の端部側に形成されても良い。また、Ｙ方向における端部に傾斜面３５が形成されても良い。以下に、先細り形状に関する変形例を示す。

図１０及び図１１に示す第２変形例では、図８に示す突起部３２に対し、Ｘ方向の一端側だけでなく、他端側にも傾斜面３５が設けられている。そして、先端面３２ａから挿入部３３の途中の位置まで、相対する部分が対称的に傾斜してテーパ形状をなしている。これによれば、マウントする際の位置ズレの許容度（修正可能量）をより大きくすることができる。なお、Ｙ方向において、両端に傾斜面３５を設けても良いことはいうまでもない。

図１２に示す第３変形例では、略四角柱状の突起部３２に対し、Ｘ方向の両端、及び、Ｙ方向に両端に、それぞれ傾斜面３５が設けられ、これにより、突起部３２が先細り形状となっている。隣り合う側面３２ｂの傾斜面３５は連結しており、先細り部分が台形錘状となっている。このように、中心Ｃ１周りの全周に傾斜面３５が設けられている。これよれば、Ｘ方向及びＹ方向に沿う面内において、いずれの方向に位置ズレが生じても、位置ズレを修正することができる。なお、図１２のXI-XI線に沿う断面は、図１１と一致する。

図１３に示す第４変形例では、突起部３２ではなく、孔部２２において、突起部３２が挿入される側の開口端２３から所定の範囲の部分が、電極３１から遠ざかるほど開口面積が小さくなる先細り形状となっている。図１３では、第２実施形態に示した開口形状が矩形の孔部２２に対し、開口端２３に面取りを施され、傾斜面２４が設けられている。また、Ｘ方向の両側に傾斜面２４が設けられており、この傾斜面２４により、開口端２３からＺ方向に所定の範囲の部分が、先細り形状となっている。これによっても、上記した先細り形状の突起部３２同様の効果を奏することができる。また、単純に孔部２２のＺ方向全長において、開口面積を大きくする構造に較べて、電子部品１２の位置ズレ可能範囲を狭くすることができる。なお、図１３では、Ｘ方向の両側に傾斜面２４を設けているが、片側のみに傾斜面２４を設けても良い。また、Ｙ方向において傾斜面２４を設けても良い。

なお、第１実施形態に示す断面真円状の突起部３２に、上記した傾斜面３５を設けても良い。例えば先端から所定位置までを円錐状としても良い。この場合も、マウント時の位置ズレを修正することができる。また、同様に開口形状が真円状の孔部２２に、上記した傾斜面２４を設けても良い。

また、傾斜面２４，３５の形状は、Ｚ方向における単位長さ当たりの変化量、例えばＸ方向における幅の変化量、が一定の形状に限定されるものではない。例えば、電極３１に近づくほど変化量が大きい傾斜や、電極３１から遠ざかるほど変化量が大きい傾斜、を採用することもできる。すなわち、傾斜面２４，３５として曲面も採用することができる。

（第４実施形態）
本実施形態において、上記実施形態に示した回路基板１０と共通する部分についての説明は割愛する。

図１４及び図１５に示すように、本実施形態の特徴は、孔部２２及び突起部３２の両方が、先細り形状をなしていることにある。

図１４及び図１５では、上記した第２変形例と第４変形例を組み合わせた構造となっている。すなわち、Ｘ方向において、突起部３２の両側に傾斜面３５が設けられている。また、同じくＸ方向において、孔部２２の両側に傾斜面２４が設けられている。

これによれば、図１６（ａ）に比較例として示す突起部３２のみに傾斜面３５が設けられた構造に較べて、図１６（ｂ）に示すように、マウントする際の位置ズレの許容度（修正可能量）をより大きくすることができる。

なお、Ｙ方向において、突起部３２の両側に傾斜面３５が設けられるとともに、孔部２２の両側に傾斜面２４が設けられた構成としても、同様の効果を奏することができる。

また、図１７に示す第５変形例のように、Ｘ方向において、突起部３２の両側に傾斜面３５が設けられるとともに、孔部２２の両側に傾斜面２４が設けられ、Ｙ方向において、突起部３２の両側に傾斜面３５が設けられるとともに、孔部２２の両側に傾斜面２４が設けられた構成としても良い。これによれば、これよれば、Ｘ方向及びＹ方向に沿う面内において、いずれの方向においても、マウントする際の位置ズレの許容度をより大きくすることができる。なお、図１７のXV-XV線に沿う断面は、図１５と一致する。

（第５実施形態）
本実施形態において、上記実施形態に示した回路基板１０と共通する部分についての説明は割愛する。

本実施形態では、挿入部３３が孔部２２に挿入配置された状態で、孔部２２の傾斜面２４と突起部３２の傾斜面３５が相対する。そして、孔部２２の傾斜面２４と突起部３２の傾斜面３５との接触部位が、一面１１ａに沿う第１方向において突起部３２の先端を間に挟むように、又は、一面１１ａに沿う面内において、突起部３２の先端を取り囲むように、設けられることを特徴とする。

具体例として示す図１８及び図１９において、孔部２２は、開口端２３から所定範囲の部分であって、相対する壁面の部分が、対称的に傾斜してテーパ形状をなしている。孔部２２は、Ｘ方向の両側に傾斜面２４を有しており、この傾斜面２４同士が連結し、孔部２２の形状が、くさび形状（Ｖ字状）となっている。なお、このような孔部２２が、Ｙ方向において、本体部３０とのオーバーラップ領域の一端から他端まで形成されている。

一方、突起部３２は、少なくとも挿入部３３の一部であって、相対する部分が、対称的に傾斜してテーパ形状をなしている。その一例として、図１８及び図１９では、突起部３２が、Ｘ方向の両側に傾斜面３５を有しており、この傾斜面３５同士がＸ方向において中心Ｃ１で連結し、突起部３２の形状が、くさび形状（Ｖ字状）となっている。なお、傾斜面３５は、突起部３２の先端から挿入部３３とスペーサ部３４の境界まで形成されている。そして、このような突起部３２が、Ｙ方向において、本体部３０の一端から他端まで形成されている。また、本実施形態では、孔部２２の開口端２３における開口形状及び開口面積と、境界における断面形状及び断面積がそれぞれ一致し、孔部２２の開口端２３におけるＸ方向の開口幅と、突起部３２の太い側の端部におけるＸ方向の幅がほぼ一致している。なお、突起部３２の太い側の端部は、本実施形態では挿入部３３とスペーサ部３４の境界と一致している。一方、突起部３２の細い側の端部とは、突起部３２の傾斜面３５が設けられた部分のうち、先端側の端部であり、本実施形態では先端である。

したがって、挿入部３３が孔部２２に挿入配置された状態で、図１９に示すように、孔部２２の傾斜面２４と突起部３２の傾斜面３５が相対する。そして、図２０に示すように、突起部３２のテーパ角度をθ１、孔部２２のテーパ角度をθ２とすると、θ１＞θ２を満たして、孔部２２及び突起部３２が形成されている。

ところで、孔部２２の傾斜面２４と突起部３２の傾斜面３５とを相対させる場合、θ１＜θ２とすると、Ｙ軸方向周りに電子部品１２（突起部３２）が回転可能であるため、電子部品１２が所定の位置に固定されにくく、位置ズレが生じやすい。また、θ１＝θ２とすると、製造公差内で、テーパ角度θ１，θ２がばらつくため、上記した位置ズレが起こり得る。

これに対し、本実施形態では、θ１＞θ２となっている。また、本実施形態では、孔部２２の開口端２３におけるＸ方向の開口幅と、突起部３２の太い側の端部におけるＸ方向の幅がほぼ一致している。このため、孔部２２の開口端２３が、Ｘ方向の両側において、突起部３２の傾斜面３５における太い側の端部と接触する。そして、孔部２２の壁面のうち、開口端２３よりもＸ方向において中心Ｃ１に近い部分は、突起部３２と非接触となる。また、突起部３２のうち、太い側の端部よりもＸ方向において中心Ｃ１に近い部分は、孔部２２の壁面と非接触となる。このように本実施形態では、Ｘ方向において、突起部３２の先端（突起頂部）を間に挟んで、凹部２２の壁面と突起部３２との接触部位が存在する。詳しくは、Ｙ方向に延びる接触部位が、Ｘ方向において突起部３２を間に挟むように存在する。このため、凹部２２の壁面及び突起部３２がともに傾斜面２４,３５を有しつつも、電子部品１２がプリント基板１１に安定的に配置される。したがって、電子部品１２の位置ズレを抑制し、ひいては、はんだ寿命を向上することができる。本実施形態では、突起部３２がくさび形状となっているため、Ｘ方向において、突起部３２の先端と突起部３２の中心Ｃ１が一致する。

なお、孔部の傾斜面２４と突起部の傾斜面３５が相対し、孔部２２の傾斜面２４と突起部３２の傾斜面３５との接触部位が、一面１１ａに沿う第１方向において突起部３２の先端を間に挟むように、又は、一面１１ａに沿う面内において、突起部３２の先端を取り囲むように、設けられる構成は、上記例に限定されるものではない。

傾斜面２４，３５の形成範囲は、例えばＸ方向において、傾斜面３５における太い側の端部の位置と、孔部２２の開口端２３の位置が一致する形成範囲に限定されるものではない。例えばＸ方向において、傾斜面３５における太い側の端部の位置を、突起部３２のくさび形状の中心Ｃ１に対して、開口端２３よりも外側としても良い。この場合、突起部３２の傾斜面３５の途中部分に、開口端２３が接触することとなる。また、開口端２３よりも中心Ｃ１に近い位置としても良い。この場合、傾斜面２２の途中に、傾斜面３５における太い側の端部が接触することとなる。また、傾斜面２４，３５を、Ｙ方向の両側に設けても良い。

さらには、Ｘ方向の両側及びＹ方向の両側に傾斜面３５を設け、例えば突起部３２の先細り形状の部分を、四角錘状としても良い。例えば孔部２２内の空間も四角錘状とし、孔部３２のほうが突起部３２よりも小さいものとすると、開口端２３に対し、その全周で傾斜面３５が接触することとなる。この場合も、一面１１ａに沿う面内において、突起部３２の先端を取り囲むように、接触部位が設けられるため、電子部品１２の位置ズレを抑制し、ひいては、はんだ寿命を向上することができる。

また、突起部３２の先端からＺ方向に所定の範囲を半球状とし、孔部２２内の空間を円柱状とし、開口端２３における真円の半径を、半球の半径よりも小さいものとしても良い。この場合、真円状の開口端２３に対し、その全周で傾斜面３５が接触することとなる。この場合も、一面１１ａに沿う面内において、突起部３２の先端を取り囲むように、接触部位が設けられるため、電子部品１２の位置ズレを抑制し、ひいては、はんだ寿命を向上することができる。

また、突起部３２の先細り形状の部分を三角錘状とし、孔部２２内の空間を円柱状とし、開口端２３に、突起部３２の傾斜面３５が接触する構成としても良い。この場合、一面１１ａに沿う面内において、突起部３２の先端を取り囲むように、接触部位が３箇所存在することとなる。これによっても、電子部品１２の位置ズレを抑制し、ひいては、はんだ寿命を向上することができる。

（第６実施形態）
本実施形態において、上記実施形態に示した回路基板１０と共通する部分についての説明は割愛する。

図２１及び図２２に示すように、本実施形態の特徴は、対応する突起部３２と孔部２２の組を、複数有することにある。

図２１及び図２２に示す例では、Ｘ方向において対をなすランド２１の間に、第１実施形態同様、略円柱形状の空間を有する孔部２２が、Ｘ方向に２つ並んで形成されている。このように、プリント基板１１に２つの孔部２２が形成されている。

一方、本体部３０のうち、電極３１から露出された部分に、第１実施形態同様、略円柱形状の突起部３２が、Ｘ方向に２つ並んで形成されている。このように、電子部品１２の本体部３０に、２つの突起部３２が形成されている。すなわち、突起部３２と孔部２２を、２組有している。

このように、突起部３２と孔部２２を複数組有する構成としても、並進ズレだけでなく、回転方向の位置ズレを抑制することができる。したがって、はんだ寿命を、より向上することができる。

なお、突起部３２と孔部２２の組数は上記例に限定されるものではない。３組以上有しても良い。また、複数組の配置もＸ方向に沿う配置に限定されるものではない。Ｘ方向及びＹ方向により規定される面内において、任意位置に配置することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

プリント基板１１に実装される電子部品１２の端子数は上記例に限定されるものではない。３端子以上の電子部品１２を採用することもできる。

孔部２２は、未貫通の孔に限定されるものではない。例えば図２３の第６変形例に示すように、孔部２２として、プリント基板１１を貫通する貫通孔を採用することもできる。図２３では、開口面積がＺ方向において一定の孔部２２となっている。また、突起部３２は、第５実施形態同様、Ｘ方向の両側に傾斜面３５を有しており、この傾斜面３５同士が連結し、突起部３２の形状が、くさび形状（Ｖ字状）となっている。また、傾斜面３５は、スペーサ部３４の一部まで形成されている。そして、Ｘ方向において、孔部２２の幅よりも、傾斜面３５におけるスペーサ部３４側の端部での幅のほうが広くなっている。このため、突起部３２の傾斜面３５が、Ｘ方向における両側で、孔部２２の開口端２３に接触し、両端の接触部位の間に、突起部３２の先端が位置する。これにより、電子部品１２がプリント基板１１に支持される。

孔部２２の開口面積はＺ方向で一定に限定されるものではない。例えば図２４の第７変形例に示すように、開口端２３から所定の範囲が先細り形状、すなわち傾斜面２４を有する形状としても良い。図２４では、第６変形例に対し、孔部２２の形状を変更している。図２４では、第５実施形態同様、θ１＞θ２となっているので、傾斜面２４を有しつつも、Ｘ方向の両側で、傾斜面３５が開口端２３に接触し、両端の接触部位の間に、突起部３２の先端が位置する。したがって、電子部品１２の位置ズレを抑制し、ひいては、はんだ寿命を向上することができる。なお、未貫通の孔部２２についても適用することができる。

図２５の第８変形例に示すように、プリント基板１１が、一面１１ａから電子部品１２に向けて突出する突起部２５を有し、電子部品１２の本体部３０が、対向面３０ａに開口し、突起部２５の一部が挿入される孔部３６を有する構成としても良い。図２５では、第５実施形態の構成において、突起部と孔部を逆の配置としている。したがって、突起部２５が、Ｘ方向の両側に傾斜面２６を有しており、この傾斜面２６同士が連結し、突起部２５の形状が、くさび形状（Ｖ字状）となっている。なお、傾斜面２６は、先端から挿入部２７とスペーサ部２８の境界まで形成されている。また、孔部３６がＸ方向の両側に傾斜面３７を有しており、この傾斜面３７同士が連結し、孔部３６の形状が、くさび形状（Ｖ字状）となっている。そして、突起部２５のテーパ角度θ１が、孔部３６のテーパ角度θ２よりも大きくなっている。このため、Ｘ方向の両側で、傾斜面２６の境界側の端部が、孔部３６の開口端３８に接触し、両端の接触部位の間に、突起部２５の先端が位置する。したがって、第５実施形態同様の効果を奏することができる。

図２６の第９変形例に示すように、共通の孔部２２に、複数の電子部品１２の突起部３２が挿入される構成としても良い。図２６では、第５実施形態同様、孔部２２及び突起部３２がくさび形状をなしている。なお、このような複数の電子部品１２で孔部２２を共通とする構成は、上記した第６実施形態以外の構成において適用することができる。

１０・・・回路基板、１１・・・プリント基板、１１ａ・・・一面、１２・・・電子部品、１３・・・はんだ、１３ａ・・・はんだペースト、２０・・・絶縁基材、２１・・・ランド、２２・・・孔部、２２ａ・・・底面、２２ｂ・・・側面、２３・・・開口端、２４・・・傾斜面、２５・・・突起部、２６・・・傾斜面、２７・・・挿入部、２８・・・スペーサ部、３０・・・本体部、３０ａ・・・対向面、３０ｂ・・・裏面、３０ｃ・・・側面、３１・・・電極、３２・・・突起部、３２ａ・・・先端面、３２ｂ・・・側面、３３・・・挿入部、３４・・・スペーサ部、３５・・・傾斜面、３６・・・孔部、３７・・・傾斜面、３８・・・開口端、

Claims (5)

1. 一面（１１ａ）にランド（２１）を有するプリント基板（１１）と、
   前記一面上に配置される本体部（３０）と、該本体部における前記一面との対向面（３０ａ）に設けられた電極（３１）と、を有する電子部品（１２）と、
   前記ランドと前記電極とを電気的に接続するはんだ（１３）と、を備える回路基板であって、
   前記本体部の対向面及び前記プリント基板の一面のうち、一方には、孔部（２２，３６）が形成され、他方には、前記孔部に挿入されるとともに、挿入された状態で、前記孔部を有する部材に接触して支持される突起部（３２，２５）が形成され、
   前記突起部は、前記孔部内に配置される挿入部（２７，３３）と、前記孔部の外に配置され、前記ランドと前記電極との間に所定の間隔を確保するスペーサ部（２８，３４）と、を有し、
   前記一面（１１ａ）に沿う面内において、前記突起部（３２，２５）における挿入部（２７，３３）の中心と前記孔部（２２，３６）の中心を一致させた状態で、前記中心周りの前記挿入部の回転半径の最大値をＬ１、前記中心から前記孔部の壁面までの最短距離をＬ２とすると、
   前記一面に直交する直交方向において、前記挿入部が配置される範囲内の所定位置で、Ｌ１＞Ｌ２を満たすように、前記孔部及び前記突起部が形成され、
   前記孔部は、前記一面に平行な平坦面である底面（２２ａ）を有し、前記挿入部は、前記底面に接触する挿入先端として、前記一面に平行な平坦面である先端面（３２ａ）を有し、
   前記孔部（２２，３６）において、前記突起部（３２，２５）が挿入される側の開口端（２３，３８）から所定の範囲の部分、及び、前記突起部における前記挿入部（２７，３３）の一部、の少なくとも一方は、前記一面（１１ａ）に直交する直交方向及び前記一面に対して傾斜する傾斜面（２４，２６，３５，３７）を有し、
   前記孔部が傾斜面を有する場合、前記一面に垂直な方向において、前記傾斜面の設けられた部分は、前記開口端から遠ざかるほど先細りとなる先細り形状をなし、
   前記突起部が傾斜面を有する場合、前記一面に垂直な方向において、前記傾斜面の設けられた部分は、前記突起部の先端に近いほど先細りとなる先細り形状をなしていることを特徴とする回路基板。
2. 前記孔部は、前記一面に垂直な側面（２２ｂ）を有し、前記挿入部は、前記一面に垂直な側面（３２ｂ）を有することを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
3. 前記一面（１１ａ）に沿う面内において、前記挿入部（２７，３３）の断面形状と、前記孔部（２２，３６）の開口形状とが、相似形状となっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回路基板。
4. 前記孔部（２２，３６）及び前記突起部（３２，２５）の両方が、前記先細り形状をなしていることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の回路基板。
5. 前記直交方向周りの全周に、前記傾斜面（２４，２６，３５，３７）が設けられていることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の回路基板。

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