説明

回路基板、コネクタおよび電子機器

【課題】平坦性および実装強度を確保することができる回路基板、コネクタおよび電子機器を提供する。
【解決手段】マザー基板(メイン基板)101には凹部122が形成され、凹部122の底面に半導体ベアチップ108およびLCRチップ部品107がはんだ付けされる。凹部122と実装面121の境界には段差部128が形成され、フランジ部125が形成された中継コネクタ(枠体)103が、凹部122の底面および段差部128の上面にはんだ付けされる。また、中継コネクタ103の上面にカード(UIM,マイクロSD)105が挿入されるカードコネクタ(カードスロット)102が実装される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、回路基板、コネクタおよび電子機器に関し、特に、カードコネクタ用中継コネクタを基板の凹部に備えた回路基板に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から産業機器、電子機器、電気機器等に用いられるチップ形電子部品及びそれを用いた印刷配線板において、チップ形電子部品取扱の容易性、半田付けの確実性、印刷配線板の薄型化を実現するために、例えば、鍔付チップ形電子部品及びそれを用いた印刷配線板が知られている。
【0003】
図13(A)は、従来の鍔付チップ形電子部品の簡略斜視図であり、図13(B)は、従来の印刷配線基板と鍔付チップ形電子部品の簡略取付断面図である。従来の鍔付チップ形電子部品4及びそれを用いた印刷配線基板5は、チップ部品1の下部に鍔部3を付け、チップ部品1の上部は印刷配線基板5の凹部6に埋設し、鍔部3を印刷配線基板5の表面に出し接続したことで、薄型化を実現するものである(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
また、電子部品を搭載し複数の回路基板間を接続する三次元基板間接続構造体とその製造方法およびそれを用いた立体回路装置において、反りなどの機械的変形のある複数の回路基板間を薄型で確実に接続するとともに、電磁シールド機能を備えた三次元基板間接続構造体とその製造方法およびそれを用いた立体回路装置が知られている。
【0005】
図14(A)は、従来の三次元基板間接続構造体2aの構成を示す平面図、図14(B)は、図14(A)のA−A線断面図、図14(C)は、図14(A)のB−B線断面図、図14(D)は、図14(A)のC−C線断面図である。また、図14(E)は、第1の回路基板24と接合した三次元基板間接続構造体2aを第2の回路基板26と接続する前の状態を示す断面図、図14(F)は、第1の回路基板24と接合した三次元基板間接続構造体2aを第2の回路基板26に接合した時の状態を示す断面図である。また、図14(G)は、従来の立体回路装置54の構成を示す斜視図、図14(H)は、図14(G)の部分拡大断面図である。
【0006】
従来の三次元基板間接続構造体2aは、反りなどの機械的変形のある複数の回路基板間を薄型で確実に接続するとともに、電磁シールド機能を向上させるために、三次元基板間接続構造体2aの少なくとも片側の面の電極18a,20aにバンプ22を形成し、基板24の反りを吸収するものである(例えば、特許文献2参照)。
【0007】
また、携帯電子機器などに使用される電子部品付き基板をさらに薄型化するため、基板上に中継コネクタを介してその上にコネクタ基板をとりつけ、その下の空間にさらに電子部品をつけることが試みられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開昭58−157191号公報
【特許文献2】特開2008−159983号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、特許文献1に記載の鍔付チップ形電子部品4及びそれ用いた印刷配線基板5は、単に凹部6に鍔付チップ形電子部品4を入れるものであり、特許文献2に記載の三次元基板間接続構造体2aとその製造方法およびそれを用いた立体回路装置54は、中継コネクタの機能はあるが凹部を形成する記載はない。このようにいずれの引用文献でも、配置する部品を増やしながら薄型化をするには限界があった。
【0010】
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、中継コネクタの枠体にフランジ部を設け、枠体を基板の凹部の底面に取り付け、フランジ部を凹部の周辺に設けられた段差部に接合することにより、平坦性、実装強度を確保することができる回路基板、コネクタおよび電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の回路基板は、実装面と、前記実装面に設けられた凹部と、前記凹部の側面部において前記凹部の底面と前記実装面との間に設けられた段差部とを含む基板と、第1接続端子が配置された第1接続面と、前記第1接続端子に電気的に接続された第2接続端子が配置された第2接続面と、前記第1接続面と前記第2接続面とを接続する側面とを含む枠体および前記側面から突出したフランジ部と、を有するコネクタと、前記基板の前記凹部の内部に配置された電子部品と、を備え、前記枠体は前記電子部品を内部に備え、前記第2接続面は前記凹部の底面に接合され、前記フランジ部は前記段差部に接合される。
【0012】
上記構成によれば、コネクタにフランジ部を形成し、フランジ部を基板の段差部に接合するので、はんだ付け強度が向上するとともに、基板の凹部にコネクタ、電子部品が実装されるので、凹部の深さ分だけ薄型化できる。
【0013】
また、本発明の回路基板において、前記コネクタは、前記第1接続面の前記第1接続端子に電気的に接続された回路パターンを設けた面状の天面部を備える。
【0014】
上記構成によれば、コネクタは第1接続面の第1接続端子に電気的に接続された回路パターンを設けた面状の天面部を備えるので、従来例におけるコネクタ基板を省略でき薄型化が向上する。
【0015】
また、本発明の回路基板において、前記電子部品は、前記凹部の底面に配置される。
【0016】
上記構成によれば、電子部品が凹部の底面に配置されるので、凹部の深さ分だけ薄型化できる。
【0017】
また、本発明の回路基板において、前記実装面と前記第1接続面は、略同一面上に配置される。
【0018】
上記構成によれば、実装面と第1接続面が略同一面上に配置されるので、コネクタ上面は基板実装面と一体化した1つの実装面を形成し、取扱性が向上する。
【0019】
また、本発明の回路基板において、前記フランジ部は第1のフランジ部と第2のフランジ部とを備える。
【0020】
上記構成によれば、実装強度が必要な辺に対応してフランジ部を配置することができる。
【0021】
また、本発明の回路基板において、前記第2のフランジ部は前記第1のフランジ部と対向する位置に配置される。
【0022】
上記構成によれば、フランジが並んだ方向の応力に対して実装強度を強くすることができる。
【0023】
また、本発明の回路基板において、前記第1のフランジの前記側面からの突出の長さは、前記第2のフランジの前記側面からの突出の長さより大きい。
【0024】
上記構成によれば、実装強度をより強くしたいところのフランジの突出量を大きくすることができる。
【0025】
また、本発明の回路基板において、前記基板は、第1及び第2の多層基材と、前記第1及び第2多層基材の間にある金属コア層を備え、前記段差部において前記金属コア層が露出し、前記フランジ部が前記金属コア層に接合される。
【0026】
上記構成によれば、基板が金属コア層を含む多層基板であり、コネクタのフランジ部が金属コア層に接合されるので、剛性および実装強度を確保でき、熱伝導性が向上する。また、段差部として平坦度のよい金属コア層の上面を利用することにより、実装平坦性を確保することができる。
【0027】
また、本発明の回路基板において、前記電子部品を第1電子部品とするとともに、前記コネクタの前記第1接続面に接合された第2電子部品をさらに備える。
【0028】
上記構成によれば、第2電子部品をコネクタの第1接続面に接合し、剛性・実装強度を確保でき、三次元実装構造により実装の高密度化を向上させることができる。
【0029】
また、本発明の回路基板において、前記第2電子部品がカードコネクタである。
【0030】
上記構成によれば、剛性・実装強度が確保できるので、カードコネクタの取扱性を向上することができる。
【0031】
また、本発明の回路基板において、前記第1のフランジ部は、前記カードコネクタの挿入口に対応して配置される。
【0032】
上記構成によれば、第1のフランジ部がカードコネクタの挿入口に対応して配置されるので、カードの抜き差しに対する実装強度を強めることができる。
【0033】
また、本発明の回路基板において、前記凹部の側面部と前記枠体との間に樹脂が充填される。
【0034】
上記構成によれば、凹部の側面と枠体との間に樹脂が充填されるので、コネクタの周囲全体が樹脂補強され実装強度が向上する。
【0035】
また、本発明の回路基板において、前記フランジ部には前記凹部に通じる開口部を備える。
【0036】
上記構成によれば、開口部から樹脂を充填し、コネクタの周囲全体の実装強度を強めることができる。
【0037】
また、本発明の回路基板において、前記開口部は第1の開口部と第2の開口部からなる。
【0038】
上記構成によれば、第1の開口部から樹脂を充填し第2の開口部から空気を抜くので、コネクタの周囲全体に樹脂を注入することができる。
【0039】
また、本発明の回路基板において、前記樹脂は前記枠体を囲む。
【0040】
上記構成によれば、樹脂が枠体を囲むので、コネクタの周囲全体の実装強度を強めることができる。
【0041】
また、本発明の回路基板において、前記枠体の内部に充填された内部樹脂を備える。
【0042】
上記構成によれば、枠体の内部に充填された内部樹脂を備えるので、コネクタ内部の実装強度を強めることができる。
【0043】
また、本発明の回路基板において、前記天面部には貫通孔を備える。
【0044】
上記構成によれば、貫通孔から内部樹脂を注入し、コネクタ内部の実装強度を強めることができる。
【0045】
また、本発明の回路基板において、前記内部樹脂の頂面は、前記段差部の上面と前記コネクタの前記第1接続面の間である。
【0046】
上記構成によれば、内部樹脂の頂面が段差部の上面とコネクタの第1接続面の間であるので、樹脂が外部に漏れ出すことがなく、基板の強度・剛性の劣る部分(厚みの最も薄い部分)を樹脂で補強することができる。
【0047】
また、本発明のコネクタは、第1接続端子が配置された第1接続面と、前記第1接続端子に電気的に接続された第2接続端子が配置された第2接続面と、前記第1接続面と前記第2接続面とを接続する側面と、前記側面から突出したフランジ部と、を備える。
【0048】
上記構成によれば、コネクタは基板の段差部に接合されるフランジ部を有するので、はんだ付け強度が向上し、基板の凹部の底面にコネクタ、電子部品を実装することにより凹部の深さ分だけ薄型化できる。
【0049】
また、本発明のコネクタは、前記第1接続面の前記第1接続端子に電気的に接続された回路パターンを備えた面状の天面部を備える。
【0050】
上記構成によれば、コネクタは第1接続面の第1接続端子に電気的に接続された回路パターンを設けた面状の天面部を備えるので、カードコネクタを実装するコネクタ基板を省略でき薄型化が向上する。
【0051】
また、本発明のコネクタにおいて、前記フランジ部は、前記第1接続面と略同一面をなすように、前記側面から突出する。
【0052】
上記構成によれば、コネクタを実装面と第1接続面が略同一面上に配置すると、コネクタ上面は基板実装面と一体化した1つの実装面を形成できるので、取扱性が向上する。
【0053】
また、本発明の電子機器は、上記記載のいずれかの回路基板またはコネクタを備えるものである。
【0054】
上記構成によれば、基板の凹部の底面に電子部品を実装し、コネクタのフランジ部を基板の段差部に接合することにより、実装強度を確保することができる。
【発明の効果】
【0055】
以上説明したように、本発明にかかる回路基板、コネクタおよび電子機器によれば、コネクタにフランジ部を形成し、フランジ部を基板の段差部に接合するので、はんだ付け強度が向上するとともに、基板の凹部に電子部品が実装されるので、凹部の深さ分だけ薄型化できる。
【図面の簡単な説明】
【0056】
【図1】本実施の形態にかかる中継コネクタを凹部に備えた回路基板等の上面図
【図2】本実施の形態にかかる中継コネクタを凹部に備えた回路基板等の上面図
【図3】本実施の形態にかかる中継コネクタを凹部に備えた回路基板の実装構造断面図(1)−1
【図4】本実施の形態にかかる中継コネクタを凹部に備えた回路基板の改良型の実装構造断面図(1)−1
【図5】本実施の形態にかかる中継コネクタを凹部に備えた回路基板の実装構造断面図(1)−2
【図6】本実施の形態にかかる中継コネクタを凹部に備えた回路基板の実装構造断面図(1)−1
【図7】本実施の形態にかかる中継コネクタを凹部に備えた回路基板の改良型の実装構造断面図(1)−1
【図8】本実施の形態において4辺全てに接続端子を設けたフランジ部のある枠状の中継コネクタ
【図9】本実施の形態にかかる中継コネクタを凹部に備えた回路基板の実装構造断面図(1)−2
【図10】本実施の形態にかかる中継コネクタを凹部に備えた回路基板の実装構造上面図
【図11】中継コネクタを凹部に備えた回路基板の実装構造上面図
【図12】本実施の形態にかかる中継コネクタを凹部に備えた回路基板の実装構造断面図(1)−2
【図13】従来の鍔付チップ形電子部品の簡略斜視図および簡略取付断面図
【図14】従来の三次元基板間接続構造体の構成を示した説明図
【発明を実施するための形態】
【0057】
携帯電話などの各種電子機器に使用される基板の更なる薄型化を図るため、引用文献で開示されているような技術が提案されている。そして最近においては、基板に凹部を設け、そこに電子部品を実装する、いわゆるキャビティ基板実装が行われている。ところが、凹部の底面は通常の積層工程(プレス工程など)を経た一般基板の表層面に比べ、平坦性が悪く、大型の半導体パッケージ部品やモジュール部品、あるいは、高背で大型の中継コネクタ部品を実装することが困難であり、かつ凹部は基板厚みが薄いため、凹部底面の剛性強度が低く、実装上の問題がある。
【0058】
すなわち、(1)基板の凹部の底面(薄肉部)に中継コネクタ部品を実装すると、実装体の平面精度や実装強度保証が困難である。また、(2)周辺部品と狭隣接に高密度実装された高背で大型の中継コネクタ部品周囲に補強樹脂を精度良く供給することは困難である。さらに、(3)中継コネクタ部品上にコネクタ基板およびカードコネクタを実装すると、カード挿入部での耐押し強度を確保することが困難である。
【0059】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、中継コネクタの枠体にフランジ部を設け、枠体を基板の凹部の底面に取り付け、フランジ部を基板の段差部に接合することにより、平坦性、強度を確保することが試みられている。
【0060】
図1は、本実施の形態にかかる中継コネクタを凹部に備えた回路基板を示す図であり、図1(A)はその実装構造上面図、図1(B)はマザー基板(メイン基板)101、図1(C)は中継コネクタ103を示す。
【0061】
図1(B)に示すように、マザー基板(メイン基板)101には凹部(マザー基板キャビティ部)122が設けられ、凹部122の底面にLCRチップ部品107および半導体ベアチップ108が実装される。
【0062】
また、図1(C)に示すように中継コネクタ103は、枠体および梁部からなり、中継コネクタ103の裏面には中継コネクタ段差境界109を有する段差が設けられる。段差境界109の外側の枠体部(後述するフランジ部125)は、図1(B)に示すマザー基板(メイン基板)101の凹部122の段差部(後述する128)と接合される。段差境界109の内側の枠体部と梁部とは凹部122の底面に向け突出しており、凹部122の底面と接合される。すなわち、中継コネクタ103は、マザー基板101上に、中継コネクタ段差境界109が凹部122の底面から段差部に勘合するように接合される。
【0063】
マザー基板(メイン基板)101に重ねられた中継コネクタ103の上には、図1(A)に示すカードコネクタ(カードスロット)102が搭載される。カードコネクタ(カードスロット)102には、UIM(User Identity Module)、マイクロSD(Secure Digital)等のカード105が装着可能である。なお、図1中の断面(1)−1は後述する図3,4に示し、断面(1)−2は後述する図5に示す。
【0064】
図2は、本実施の形態にかかる中継コネクタを凹部に備えた回路基板を示し、図2(A)はその実装構造上面図、図2(B)は中継コネクタ天面114に搭載されたカードコネクタ(カードスロット)102を示す。
【0065】
中継コネクタ103は、回路パターンが形成される中継コネクタ天面114を有し、中継コネクタ天面外周113の位置まで凹部122の底面から段差部に勘合するように、マザー基板(メイン基板)101の凹部122に実装される。
【0066】
図2(A)に示すように、マザー基板(メイン基板)101には凹部122が設けられ、凹部122の底面にはLCRチップ部品107および半導体ベアチップ108が実装される。
【0067】
凹部122には段差が設けられ、凹部内段差境界(マザー基板キャビティ内段差境界)112から凹部境界110まで凹部122の底面よりも突出している。中継コネクタ103は、この凹部内段差境界112に示される位置で凹部122に勘合するように、マザー基板(メイン基板)101の凹部122に接合される。中継コネクタ段差境界109と凹部境界(マザー基板キャビティ部境界)110の間隙に封止材111が注入され、中継コネクタ103とマザー基板(メイン基板)101の接合が補強される。
【0068】
このように本実施の形態では、例えば中継コネクタ天面114に設けた貫通孔から、中継コネクタ103と凹部122との間隙へ封止材111を注入し、全周に容易に行き渡る構造になっており樹脂供給量が安定する。
【0069】
図3は、本実施の形態にかかる中継コネクタを凹部に備えた回路基板の実装構造断面図(1)−1(図1の1点鎖線に対応)を示す。マザー基板(メイン基板)101には凹部122が形成され、凹部122の底面に半導体ベアチップ108およびLCRチップ部品107がはんだ付けされる。
【0070】
凹部122と実装面121の境界には段差部128が形成され、接続端子129を有したフランジ部125が形成された中継コネクタ(枠体)103が、凹部122の底面および段差部128の上面にはんだ付けされる。また、中継コネクタ103には回路パターンを設けた面状の天面部があり、その上面にカード(UIM,マイクロSD)105が挿入されるカードコネクタ(カードスロット)102が実装される。
【0071】
すなわち本実施の形態にかかる回路基板は、マザー基板(メイン基板)101と、中継コネクタ103とを有し、マザー基板(メイン基板)101は、実装面121に設けられた凹部122と、凹部122の側面部において凹部122の底面と実装面121との間に設けられた段差部128とを含む。
【0072】
また、中継コネクタ103は、第1接続端子123が配置された第1接続面124と、第1接続端子123に電気的に接続された第2接続端子127が配置された第2接続面126と、第1接続面124と第2接続面126とを接続する側面とを含む枠体および側面から突出し、接続端子129を有したフランジ部125とを有する。
【0073】
そして、半導体ベアチップ108およびLCRチップ部品107などの電子部品が、マザー基板(メイン基板)101の凹部122の内部、すなわち中継コネクタ103の枠体の内部に配置され、第2接続面126が凹部122の底面に接合され、フランジ部125の接続端子129が段差部128の上面に接合される。
【0074】
このように本実施の形態によれば、中継コネクタ103をマザー基板(メイン基板)101の凹部122の底面および段差部128の上面に実装することで、はんだ付け強度が向上する。また、凹部(キャビティ)122の深さ分だけ薄型化するとともに、中継コネクタ103の天面部の上面に直接部品実装できることから、コネクタを実装する基板も省略できるのでさらに薄型化が可能になる。
【0075】
図4は、本実施の形態にかかる中継コネクタを凹部に備えた回路基板の改良型の実装構造断面図(1)−1(図1の1点鎖線に対応)である。本実施の形態では、マザー基板(メイン基板)101は、第1の多層基材191と、第2の多層基材192と、第1及び第2多層基材191,192の間にある銅コア材193とを備え、銅コア材193層が露出して段差部を形成し、中継コネクタ103のフランジ部125の接続端子129が銅コア材193の上面に接合される。
【0076】
マザー基板(メイン基板)101には凹部122が形成され、その凹部122の底面に、半導体ベアチップ108およびLCRチップ部品107がはんだ付けされる。凹部122と銅コア材193の境界には、接続端子129を有したフランジ部125が形成された中継コネクタ(枠体)103が位置決めされ、凹部122の底面および銅コア材193の上面にはんだ付けされる。また、中継コネクタ103の上面にカード(UIM,マイクロSD)105を収納したカードコネクタ(カードスロット)102が実装される。
【0077】
本実施の形態のマザー基板(メイン基板)101は、銅コア基板を含む多層基板であり、中継コネクタ103のフランジ部125の接続端子129が銅コア材193と接続するので、剛性・強度を確保でき熱伝導性が向上する。また、凹部(キャビティ)122の段差部として平坦度のよい銅コア材193の上面を利用することにより、中継コネクタ103を実装する際の実装平坦性を確保することができる。
【0078】
図5は、本実施の形態にかかる中継コネクタを凹部に備えた回路基板の実装構造断面図(1)−2(図1の1点鎖線に対応)を示す。本実施の形態において、マザー基板(メイン基板)101には凹部122および段差部128が形成され、凹部122の底面に半導体ベアチップ108およびLCRチップ部品107がはんだ付けされる。
【0079】
段差部128と実装面121の境界には、第1のフランジ部131および第2のフランジ132が形成された中継コネクタ(枠体)103が位置決めされ、凹部122の底面および段差部128の上面にはんだ付けされる。また、中継コネクタ103の天面部の上面に、カード挿入口133からカード(UIM,マイクロSD)105が挿入されるカードコネクタ(カードスロット)102が実装される。
【0080】
本実施の形態では、強度をより強くしたいところのフランジの突出量を大きくする。すなわち、第1のフランジ部131は、カードコネクタ102のカード挿入口133に対応して配置され、第1のフランジ131の側面からの突出の長さは、第2のフランジ132の側面からの突出の長さより大きい。
【0081】
これによりカード挿入口133の実装強度が向上するので、カード105の抜き差し応力に対する耐性が向上する。また、マザー基板(メイン基板)101の凹部122の底面に中継コネクタ103および電子部品が実装されるので、凹部の深さ分だけ薄型化する。また、コネクタを実装する基板を省略できるので更に薄型化が向上する。
【0082】
図6は、本実施の形態にかかる中継コネクタを凹部に備えた回路基板の実装構造断面図(1)−1(図1の1点鎖線に対応)である。マザー基板(メイン基板)101には凹部122および段差部128が形成され、凹部122の底面に半導体ベアチップ108およびLCRチップ部品107等の電子部品がはんだ付けされ、半導体ベアチップは封止材142で補強される。
【0083】
凹部122と実装面121の境界には段差部128が形成されるとともに、接続端子129を有したフランジ部125が形成された中継コネクタ(枠体)103が位置決めされる。中継コネクタ(枠体)103は、凹部122の底面および段差部128の上面にはんだ付けされ、マザー基板(メイン基板)101の凹部122との間隙が封止材142で封止される。中継コネクタ103の天面部には、封止材ボイド回避用空気穴兼半導体ベアチップ封止材注入穴141が形成され、中継コネクタ103の天面部の上面にカード(UIM,マイクロSD)105が挿入されるカードコネクタ(カードスロット)102が実装される。
【0084】
本実施の形態によれば、中継コネクタ103とマザー基板(メイン基板)101の凹部122との間隙に封止材142を注入し、安定した精度良い樹脂量で補強できる。また、中継コネクタ103に封止材ボイド回避用空気穴兼半導体パッケージ部品封止材注入穴141が形成されているので、補強樹脂の熱硬化時に凹部内の空気の熱膨張によりボイドが発生するのを防止できる。なお、中継コネクタの封止材ボイド回避用空気穴兼半導体パッケージ部品封止材注入穴141から、半導体ベアチップ108へ封止材142をディスペンス方式で供給できる。
【0085】
図7は、本実施の形態にかかる中継コネクタを凹部に備えた回路基板の改良型の実装構造断面図(1)−1(図1の1点鎖線に対応)であり、中継コネクタの下部全体が封止構造になっている。すなわち、マザー基板(メイン基板)101には凹部122および段差部128が形成され、凹部122の底面に、半導体ベアチップ108およびLCRチップ部品107等の電子部品がはんだ付けされ、中継コネクタ103の下部全体が封止材142で封止される。
【0086】
中継コネクタ(枠体)103には接続端子129を有したフランジ部125が形成され、凹部122の底面および段差部128の上面にはんだ付けされ、マザー基板(メイン基板)101の凹部122との間隙および中継コネクタ103の下部全体が封止材142で封止される。中継コネクタ103の天面部には、封止材142が注入される封止材注入穴143が形成され、中継コネクタ103の天面部の上面にカード(UIM,マイクロSD)105が挿入されるカードコネクタ(カードスロット)102が実装される。
【0087】
本実施の形態によれば、中継コネクタ103の天面部に大きな封止材注入穴143があっても、中継コネクタ103の下部(内部)が封止材142で充填されるので、天面部が無い部分も十分な強度が確保される。また、凹部全体が封止材142で補強されているので、凹部に実装された中継コネクタ103および電子部品にも十分な強度が確保される。
【0088】
図8(A)は、本実施の形態において4辺全てに接続端子153(図の上面電極),154(図の下面電極)を設けたフランジ部155のある枠状の中継コネクタ151の一部(天面部は省略)を示し、接続端子153と、接続端子154は、枠体の外周(フランジ部を含む)側面で電気的に接続されている。図8(B)は、中継コネクタ151が接合される第1基板161の凹部を示す。なお、図1〜7に示した中継コネクタ103は接続端子を2辺に設けたものであり、上面接続端子と下面接続端子は、枠体の内周側面で電気的に接続されている。
【0089】
この中継コネクタ151には、枠体156の外側(または内側)にフランジ部155が形成され、枠体156の内側に電子部品が配置される。第1接続面の第1接続端子153は、図示されない回路パターンを設けた天面部に至り、その上面に実装した図1〜7に示したカードコネクタ(カードスロット)102と電気的に接合される。第2接続面の第2接続端子154は、第1基板161の凹部160の底面159に接合される。フランジ部155の下面は、第1基板161の段差部158に接合される。
【0090】
図9は、本実施の形態にかかる中継コネクタを凹部に備えた回路基板の実装構造断面図(1)−2(図1の1点鎖線に対応)を示す。本実施の形態において、マザー基板(メイン基板)101には凹部122および段差部128が形成され、凹部122の底面に半導体ベアチップ108およびLCRチップ部品107がはんだ付けされる。
【0091】
段差部128と実装面121の境界には、第1のフランジ部131および第2のフランジ132が形成された中継コネクタ(枠体)103が位置決めされ、凹部122の底面および段差部128の上面にはんだ付けされる。そして中継コネクタ103の天面部の上面には、カード挿入口133を有するカードコネクタ(カードスロット)102が実装される。
【0092】
本実施の形態では、強度をより強くしたいところのフランジの突出量を大きくする。すなわち、第1のフランジ部131は、カードコネクタ102のカード挿入口133に対応して配置され、第1のフランジ131の側面からの突出の長さは、第2のフランジ132の側面からの突出の長さより大きい。
【0093】
これによりカード挿入口133の剛性・実装強度が向上するので、カード105の抜き差し応力に対する耐性が向上する。また、マザー基板(メイン基板)101の凹部122に中継コネクタ103および電子部品が実装されるので、凹部の深さ分だけ薄型化する。また、中継コネクタ103の天面部の上面に直接カードコネクタ102を実装できるので、コネクタを実装する基板を省略でき、更に薄型化を図ることができる。
【0094】
図10は、本実施の形態にかかる中継コネクタを凹部に備えた回路基板の実装構造上面図である。この回路基板は、中継コネクタの側面に樹脂封止口を設置したものである。すなわち、図10(A)に示すように、中継コネクタの側面に第1の開口部173および第2の開口部176を設け、第1の開口部173から、ディスペンサー171で樹脂172を供給する。樹脂172は、矢印177に示すようにフランジ174、175の下部にある隙間178,179を通って、対向する第2の開口部176まで流動する。これは、第2の開口部176が、空気穴の役割を果たしているためであり、図10(B)に示すように、第1のフランジ部174および第2のフランジ部175と第1基板180との隙間178,179にも樹脂172が充填され、樹脂172が枠体を囲む。
【0095】
図11は、中継コネクタを凹部に備えた回路基板の実装構造上面図である。この回路基板は、中継コネクタの側面1箇所のみに樹脂封止口を設置したものである。すなわち、中継コネクタの側面に第1の開口部173のみを設け、第1の開口部173から、ディスペンサー171で樹脂172を供給する。樹脂172は、樹脂供給辺以外がフランジで覆われた場合(空気穴が無い場合)、矢印181に示すようにフランジ下部の間隙途中で流動が止まり、間隙全体には充填されずに、間隙の一部が空洞になる。
【0096】
図12は、本実施の形態にかかる中継コネクタを凹部に備えた回路基板の実装構造断面図(1)−2(図1の1点鎖線に対応)である。中継コネクタ103には、中継コネクタの梁部189で仕切られたパーティション毎に樹脂供給用の開口部185を設置する。そして、それぞれの開口部185から内部樹脂182をディスペンサー171で供給する。
【0097】
内部樹脂182は、段差部128の上面以上、中継コネクタ103の第1接続面188以下(内部樹脂182の頂面の取り得る範囲187)であり、開口部185から溢れ出ない。これにより、回路基板の最も強度の劣る部分(厚みの薄い部分または金属コア層が無い部分)を樹脂で補強することができる。
【0098】
以上説明したように、本実施の形態にかかる中継コネクタを凹部に備えた回路基板は、中継基板(コネクタ基板)を必要としない。また、カードコネクタ実装に限定されない。すなわち、フランジ部を有した中継コネクタ部品を、基板内に段差部を有した凹部内へ、段差部上面と凹部の底面の双方にはんだ付けすることで、凹部への実装後の強度を確保する。また、段差上面がコア材(銅)の場合、平坦性も確保される。また、中継コネクタ内部には、部品実装され、中継コネクタ部品と凹部との間隙を封止することで、落下衝撃耐性、実装強度を確保する。その結果、凹部の深さ分薄型化可能となる。さらに、中継基板を必要としないので、中継基板実装厚み分だけ薄くなり、薄型化が向上する。
【0099】
さらに製造工程において、(1)凹部内実装(ベアチップ実装→中継コネクタ部品含むSMD実装)、(2)中継コネクタ部品の天面(カードコネクタ)およびマザー基板実装面の同時実装、(3)中継コネクタ部品−凹部隙間の樹脂封止により工程が簡略化される。なお、工程(3)を先にすれば、中継コネクタ部品下部(内部)全体を樹脂封止できる(中継コネクタ部品の天面筐体を減らすことが可能になる)。
【0100】
したがって、中継基板を省略することにより、中継コネクタ部品を用いたモジュール部品製造に伴う、モジュール実装・個片分割に関わる製造工程とコストを削減することができる。また、特に凹部の深さと中継コネクタ部品実装高さを揃えた場合、マザー基板実装時に中継コネクタ部品の天面にも一括でクリームはんだを印刷できるので生産性が向上し、中継コネクタ部品と凹部との間隙への封止樹脂の安定供給が可能になる。また、中継基板なしで中継コネクタ部品を凹部内に実装する際、中継コネクタ部品にフランジ部を設け凹部内段差と接続し、実装強度を確保することができる。
【0101】
また、本実施の形態の回路基板は、中継コネクタ部品に実装したモジュール部品を基板凹部内に実装できる。中継コネクタ部品には、基板凹部の底面と接合できる高さ・位置を持った枠体部に加え、枠体部外周には突起があり、このフランジ部は、基板凹部内に設けた段差上面と接合できる高さ・位置に設けられている。これにより、モジュール部品は、凹部の底面と凹部内段差上面の両方で接続され、実装構造体の剛性・強度が向上する。
【0102】
また、上記において、中継コネクタ部品と基板凹部との隙間に、基板実装面を超えない高さまで、低粘度の液状樹脂を注入することで、中継コネクタ部品周囲、全周に渡って、樹脂封止される。これにより、中継コネクタ部品周囲に補強樹脂を精度良く供給できる。
【0103】
さらに、上記において、中継コネクタ部品実装高さと凹部の深さを同一にする。これにより、凹部内への実装後、中継コネクタ部品の天面部の上面に設けた実装ランドと、基板上面の実装ランドは同一高さにあるので、通常の平面メタルマスクを用いて、クリームはんだ印刷が可能で、部品実装を簡易かつ精度良く行うことができる。
【0104】
以上、本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、特許請求の範囲及び明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【0105】
本発明は、中継コネクタを基板の凹部に備えた回路基板、コネクタおよび電子機器として利用可能である。
【符号の説明】
【0106】
1 チップ部品
2,2’,18a,20a 電極
2a 三次元基板間接続構造体
3,3’ 鍔部
4 鍔付チップ形電子部品
5 印刷配線基板
6 凹部
22 バンプ
24 第1の回路基板
26 第2の回路基板
54 立体回路装置
101 マザー基板(メイン基板)
102 カードコネクタ(カードスロット)
103,151 中継コネクタ
105 カード
107 LCRチップ部品
108 半導体ベアチップ
109 中継コネクタ段差境界
110 凹部境界(マザー基板キャビティ部境界)
111,142 封止材
112 凹部内段差境界(マザー基板キャビティ内段差境界)
121,162 実装面
122,160 凹部(マザー基板キャビティ部)
123,153 第1接続端子
124,188 第1接続面
125,155 フランジ部
126 第2接続面
127,154 第2接続端子
128 段差部
129 接続端子
131,174 第1のフランジ部
132,175 第2のフランジ部
133 カード挿入口
141 封止材ボイド回避用空気穴兼半導体パッケージ部品封止材注入穴
143 封止材注入穴
152 枠体の内側
156 枠体
157 フランジ部の下面
158 段差部
159 凹部の底面
161,180 第1基板
171 ディスペンサー(樹脂供給のための容器のみ示す)
172 樹脂
173 第1の開口部
176 第2の開口部
177,181 矢印(樹脂の流動方向を示す)
178,179 隙間
182 内部樹脂
183 第1の面
185 開口部
187 内部樹脂の頂面の取り得る範囲
189 梁部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
実装面と、前記実装面に設けられた凹部と、前記凹部の側面部において前記凹部の底面と前記実装面との間に設けられた段差部とを含む基板と、
第1接続端子が配置された第1接続面と、前記第1接続端子に電気的に接続された第2接続端子が配置された第2接続面と、前記第1接続面と前記第2接続面とを接続する側面とを含む枠体および前記側面から突出したフランジ部と、を有するコネクタと、
前記基板の前記凹部の内部に配置された電子部品と、を備え、
前記枠体は前記電子部品を内部に備え、前記第2接続面は前記凹部の底面に接合され、前記フランジ部は前記段差部に接合された回路基板。
【請求項2】
請求項1に記載の回路基板であって、
前記コネクタは、前記第1接続面の前記第1接続端子に電気的に接続された回路パターンを設けた面状の天面部を備えた回路基板。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載の回路基板であって、
前記電子部品は、前記凹部の底面に配置された回路基板。
【請求項4】
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の回路基板であって、
前記実装面と前記第1接続面は、略同一面上に配置された回路基板。
【請求項5】
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の回路基板であって、
前記フランジ部は第1のフランジ部と第2のフランジ部とを備える回路基板。
【請求項6】
請求項5に記載の回路基板であって、
前記第2のフランジ部は前記第1のフランジ部と対向する位置に配置された回路基板。
【請求項7】
請求項5又は請求項6に記載の回路基板であって、
前記第1のフランジの前記側面からの突出の長さは、前記第2のフランジの前記側面からの突出の長さより大きい回路基板。
【請求項8】
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の回路基板であって、
前記基板は、第1及び第2の多層基材と、前記第1及び第2多層基材の間にある金属コア層を備え、
前記段差部において前記金属コア層が露出し、前記フランジ部が前記金属コア層に接合された回路基板。
【請求項9】
請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の回路基板であって、
前記電子部品を第1電子部品とするとともに、
前記コネクタの前記第1接続面に接合された第2電子部品をさらに備えた、回路基板。
【請求項10】
請求項9に記載の回路基板であって、
前記第2電子部品がカードコネクタである回路基板。
【請求項11】
請求項7又は請求項10に記載の回路基板であって、
前記第1のフランジ部は、前記カードコネクタの挿入口に対応して配置された回路基板。
【請求項12】
請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の回路基板であって、
前記凹部の側面部と前記枠体との間に樹脂が充填された回路基板。
【請求項13】
請求項12の回路基板であって、
前記フランジ部には前記凹部に通じる開口部を備える回路基板。
【請求項14】
請求項13の回路基板であって、
前記開口部は第1の開口部と第2の開口部からなる回路基板。
【請求項15】
請求項12から請求項14のいずれか1項に記載の回路基板であって、
前記樹脂は前記枠体を囲む回路基板。
【請求項16】
請求項1から請求項15のいずれか1項に記載の回路基板であって、
前記枠体の内部に充填された内部樹脂を備える回路基板。
【請求項17】
請求項2又は請求項16に記載の回路基板であって、
前記天面部には貫通孔を備える回路基板。
【請求項18】
請求項16又は請求項17に記載の回路基板であって、
前記内部樹脂の頂面は、前記段差部の上面と前記コネクタの前記第1接続面の間である回路基板。
【請求項19】
第1接続端子が配置された第1接続面と、
前記第1接続端子に電気的に接続された第2接続端子が配置された第2接続面と、
前記第1接続面と前記第2接続面とを接続する側面と、
前記側面から突出したフランジ部と、
を備えるコネクタ。
【請求項20】
請求項19に記載のコネクタであって、
前記コネクタは、前記第1接続面の前記第1接続端子に電気的に接続された回路パターンを備えた面状の天面部を備えたコネクタ。
【請求項21】
請求項19又は請求項20に記載のコネクタであって、
前記フランジ部は、前記第1接続面と略同一面をなすように、前記側面から突出した、コネクタ。
【請求項22】
請求項1から請求項18のいずれか1項に記載の回路基板または請求項19から請求項21のいずれか1項に記載のコネクタを備える電子機器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【公開番号】特開2011−96927(P2011−96927A)
【公開日】平成23年5月12日(2011.5.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−250956(P2009−250956)
【出願日】平成21年10月30日(2009.10.30)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.マイクロSD
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】