CN111279803A - 印刷电路基板组装体 - Google Patents
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Abstract
本发明所涉及的印刷电路基板组装体具备:第一印刷电路基板,具有第一表面和作为该第一表面的相反侧的表面的第二表面,并形成有狭缝部;和第二印刷电路基板,具有第三表面、作为该第三表面的相反侧的表面的第四表面、第一端部、以及作为与该第一端部相反侧的端部的第二端部,上述第一端部被插入至上述狭缝部,该第一端部的前端从上述第二表面突出,上述第一印刷电路基板在上述第二表面具备沿着上述狭缝部的长边方向设置的多个第一电极,上述第二印刷电路基板在上述第一端部处的上述第三表面以及上述第四表面具备通过焊料与多个上述第一电极接合的多个第二电极,上述第一印刷电路基板还具备被固定于上述第一表面的固定体,上述第二印刷电路基板通过粘接物质粘接于上述固定体。
Description
技术领域
本发明涉及在第一印刷电路基板的狭缝部插入第二印刷电路基板并将第一印刷电路基板的多个第一电极与第二印刷电路基板的多个第二电极钎焊接合的印刷电路基板组装体。
背景技术
以往,提出一种将第一印刷电路基板与第二印刷电路基板组合而构成的印刷电路基板组装体(例如参照专利文献1)。具体而言,第一印刷电路基板具有第一表面和作为该第一表面的相反侧的表面的第二表面。而且,在第一印刷电路基板形成有从第一表面贯通至第二表面的狭缝部。另外,在第一印刷电路基板的第二表面,沿着狭缝部的长边方向设置有多个第一电极。更详细而言,在专利文献1的情况下,在狭缝部的短边方向的两侧沿着狭缝部的长边方向设置有多个第一电极。
第二印刷电路基板具有第三表面、作为该第三表面的相反侧的表面的第四表面、第一端部、以及作为与该第一端部相反侧的端部的第二端部。另外,在第二印刷电路基板中,在第三表面以及第四表面设置有与第一印刷电路基板的多个第一电极钎焊接合的多个第二电极。
通过将第二印刷电路基板的第一端部插入至第一印刷电路基板的狭缝部,并将第二印刷电路基板的多个第二电极与第一印刷电路基板的多个第一电极钎焊接合,由此完成印刷电路基板组装体。此时,第二印刷电路基板的第一端部的前端从第一印刷电路基板的第二表面突出。另外,在第一电极与第二电极的钎焊接合部形成有焊料的角焊缝(fillet)。另外,安装于第二印刷电路基板的电子部件在第二印刷电路基板的第三表面以及第四表面中的至少一方被配置于第一印刷电路基板的第一表面与第二印刷电路基板的第二端部的前端之间。
通过这样组合第一印刷电路基板以及第二印刷电路基板来构成印刷电路基板组装体,能够将印刷电路基板小型化。
专利文献1:日本专利第4314809号公报
印刷电路基板组装体例如作为控制装置的一部分被组装于装置。此时,在装置所具有的安装部件固定印刷电路基板组装体的第一印刷电路基板。安装部件例如是金属板制的控制箱等。在输送装置时以及使装置动作时,装置会振动。因此,装置的振动也传递至被固定于装置的安装部件的印刷电路基板组装体。因此,存在因振动传递至印刷电路基板组装体而对第一印刷电路基板的第一电极与第二印刷电路基板的第二电极的钎焊接合部反复施加应力、使得钎焊接合部疲劳断裂这一课题。
发明内容
本发明是为了解决上述的课题而完成的,其目的在于,提供一种能够抑制第一印刷电路基板的第一电极与第二印刷电路基板的第二电极的钎焊接合部发生疲劳断裂的印刷电路基板组装体。
本发明所涉及的印刷电路基板组装体具备:第一印刷电路基板,具有第一表面和作为该第一表面的相反侧的表面的第二表面,并形成从上述第一表面贯通至上述第二表面的狭缝部;和第二印刷电路基板,具有第三表面、作为该第三表面的相反侧的表面的第四表面、第一端部、以及作为与该第一端部相反侧的端部的第二端部,上述第一端部被插入至上述狭缝部,该第一端部的前端从上述第二表面突出,上述第一印刷电路基板在上述第一表面以及上述第二表面中的至少一方具备沿着上述狭缝部的长边方向设置的多个第一电极,上述第二印刷电路基板在上述第一端部处的上述第三表面以及上述第四表面中的至少一方具备通过焊料与多个上述第一电极接合的多个第二电极,上述第一印刷电路基板还具备被固定于上述第一表面的固定体,上述第二印刷电路基板通过粘接物质粘接于上述固定体。
在本发明所涉及的印刷电路基板组装体中,第一印刷电路基板与第二印刷电路基板通过固定体被固定。因此,本发明所涉及的印刷电路基板组装体与以往相比能够缓和作用于第一印刷电路基板的第一电极与第二印刷电路基板的第二电极的钎焊接合部的应力。因此,本发明所涉及的印刷电路基板组装体与以往相比能够抑制第一印刷电路基板的第一电极与第二印刷电路基板的第二电极的钎焊接合部疲劳断裂。
附图说明
图1是表示构成现有的印刷电路基板组装体的第一印刷电路基板以及第二印刷电路基板的图。
图2是表示现有的印刷电路基板组装体的立体图。
图3是表示现有的印刷电路基板组装体的剖视图。
图4是表示将现有的印刷电路基板组装体组装于装置的状态的立体图。
图5是表示被组装于装置的现有的印刷电路基板组装体进行振动的状态的立体图。
图6是表示现有的印刷电路基板组装体的立体图。
图7是表示现有的印刷电路基板组装体的剖视图。
图8是表示现有的印刷电路基板组装体的第二印刷电路基板挠曲了的状态下的、被安装于第二印刷电路基板的电子部件附近的剖视图。
图9是表示本发明的实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体的第一基板的图。
图10是表示本发明的实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体的第二印刷电路基板的图。
图11是表示本发明的实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体的图。
图12是表示本发明的实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体的另一个例子的剖视图。
图13是表示本发明的实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体的另一个例子的剖视图。
图14是表示使用了本发明的实施方式1所涉及的第二印刷电路基板200的现有的印刷电路基板组装体中的、振动时在各钎焊接合部产生的应力的图。
图15是列举了本发明的实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体的第二印刷电路基板的另一个例子的图。
图16是用于对本发明的实施方式2所涉及的印刷电路基板组装体被安装于装置的安装部件的状态进行说明的说明图。
图17是表示本发明的实施方式3所涉及的印刷电路基板组装体的图。
图18是表示在从本发明的实施方式3所涉及的印刷电路基板组装体取下了固定体的印刷电路基板组装体中、振动时在各钎焊接合部产生的应力的图。
图19是表示本发明的实施方式4所涉及的印刷电路基板组装体的图。
图20是表示本发明的实施方式5所涉及的印刷电路基板组装体的图。
具体实施方式
本发明所涉及的印刷电路基板组装体通过固定体将第一印刷电路基板与第二印刷电路基板固定,缓和了作用于第一印刷电路基板的第一电极与第二印刷电路基板的第二电极的钎焊接合部的应力。以下,在各实施方式中,对本发明所涉及的印刷电路基板组装体的一个例子进行说明。其中,在实施方式1中,为了容易理解本发明所涉及的印刷电路基板组装体能够获得的效果,首先,对第一印刷电路基板与第二印刷电路基板未被固定体固定的现有的印刷电路基板组装体进行说明。而且,之后对本发明所涉及的印刷电路基板组装体进行说明。其中,在以下的各实施方式的附图中,当表示被其他结构遮挡的结构时,用虚线表示指出该被遮挡的结构的引出线。
实施方式1.
图1是表示构成现有的印刷电路基板组装体的第一印刷电路基板以及第二印刷电路基板的图。图2是表示现有的印刷电路基板组装体的立体图。另外,图3是表示现有的印刷电路基板组装体的剖视图。其中,图2的(a)是现有的印刷电路基板组装体500的分解立体图。图2的(b)是现有的印刷电路基板组装体500的组装立体图。另外,图3表示在与形成于第一印刷电路基板100的狭缝部110的长边方向垂直的剖面处剖切了的现有的印刷电路基板组装体500。
印刷电路基板组装体500具备第一印刷电路基板100以及第二印刷电路基板200。第一印刷电路基板100具有表面101、和作为表面101的相反侧的表面的表面102。而且,在第一印刷电路基板100形成有从表面101贯通至表面102的狭缝部110。其中,狭缝部110由至少一个狭缝构成。详细而言,如后述那样,向狭缝部110插入在第二印刷电路基板200的端部203所形成的凸部。因此,狭缝部110由与形成于第二印刷电路基板200的端部203的凸部数目相同的狭缝构成。如后述那样,在印刷电路基板组装体500的第二印刷电路基板200的端部203形成有一个凸部230。因此,印刷电路基板组装体500的第一印刷电路基板100的狭缝部110由一个狭缝111构成。
在第一印刷电路基板100的表面102,沿着狭缝部110的长边方向设置有多个第一电极120。更详细而言,在印刷电路基板组装体500的情况下,在狭缝部110的短边方向的两侧沿着狭缝部110的长边方向设置有多个第一电极120。此外,第一电极120也可以设置于表面101。另外,第一电极120也可以设置于表面101以及表面102双方。
第二印刷电路基板200具有表面201和作为该表面201的相反侧的表面的表面202。另外,第二印刷电路基板200具有插入至狭缝部110的端部203和作为与该端部203相反侧的端部的端部204。详细而言,端部203的两端被切掉。换言之,端部203在两端形成有切口部203a。由此,在端部203形成有一个凸部230。该端部203的凸部230被插入至第一印刷电路基板100的狭缝部110。另外,在凸部230被插入至狭缝部110时,切口部203a的端面203b与第一印刷电路基板100的表面101抵接。
另外,在第二印刷电路基板200中,在表面201以及表面202中的至少一方设置有与第一印刷电路基板100的多个第一电极120钎焊接合的多个第二电极220。详细而言,在表面201以及表面202中的与第一印刷电路基板100的多个第一电极120对置的一侧的表面设置有多个第二电极220。如上述那样,在印刷电路基板组装体500的情况下,在狭缝部110的短边方向的两侧沿着狭缝部110的长边方向设置有多个第一电极120。即,表面201以及表面202双方与第一印刷电路基板100的多个第一电极120对置。因此,在印刷电路基板组装体500的情况下,在表面201以及表面202双方设置有多个第二电极220。其中,多个第二电极220形成于第二印刷电路基板200的端部203的凸部230。另外,一个第一电极120与一个第二电极220钎焊接合。
在组装印刷电路基板组装体500的情况下,首先如图2所示,从第一印刷电路基板100的表面101侧将第二印刷电路基板200的端部203的凸部230逐渐插入至狭缝部110。然后,如图3所示,通过将第二印刷电路基板200的多个第二电极220与第一印刷电路基板100的多个第一电极120钎焊接合来完成印刷电路基板组装体500。
此时,第二印刷电路基板200的端部203的前端从第一印刷电路基板100的表面102突出。另外,在第一电极120与第二电极220的钎焊接合部2形成有焊料的角焊缝。另外,安装于第二印刷电路基板200的未图示的电子部件在表面201以及表面202中的至少一方被配置于第一印刷电路基板100的表面101与第二印刷电路基板200的端部204的前端之间。
图4是表示将现有的印刷电路基板组装体安装于装置的状态的立体图。图5是表示被安装于装置的现有的印刷电路基板组装体进行振动的状态的立体图。其中,图5中用粗线表示的圆弧状箭头表示安装了印刷电路基板组装体500的安装部件300振动的样子。另外,图5中用粗线表示的直线状箭头表示印刷电路基板组装体500的第二印刷电路基板200振动的样子。
印刷电路基板组装体500例如作为控制装置的一部分被安装于装置。此时,在装置所具有的安装部件300固定印刷电路基板组装体500的第一印刷电路基板100。其中,装置例如是空调装置以及制冷机等。另外,安装部件300例如是金属板制的控制箱等。在图4所示的印刷电路基板组装体500向安装部件300的安装结构的情况下,印刷电路基板组装体500在第一印刷电路基板100具备多个贯通孔140作为安装部。另外,安装部件300具备由树脂或者金属形成的多个隔离物301。在这些隔离物301形成有内螺纹。通过将外螺纹302穿过第一印刷电路基板100的贯通孔140并将该外螺纹302拧入至隔离物301的内螺纹来在安装部件300固定印刷电路基板组装体500的第一印刷电路基板100。
在输送装置时以及使装置动作时,装置会振动。即,在输送装置时以及使装置动作时,装置的安装部件300会振动。因此,安装部件300的振动也传递至被固定于该安装部件300的印刷电路基板组装体500。这里,在印刷电路基板组装体500中,第一印刷电路基板100与第二印刷电路基板200仅通过钎焊接合部2被固定。因此,在第二印刷电路基板200振动时,与后述的本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1相比,在印刷电路基板组装体500的钎焊接合部2差生较大的应力。另外,在安装部件300的振动传递至印刷电路基板组装体500时,会在第二印刷电路基板200产生挠曲。特别是在第二印刷电路基板200会在以下的图6以及图7所示的方向产生大的挠曲。
图6是表示现有的印刷电路基板组装体的立体图。另外,图7是表示现有的印刷电路基板组装体的剖视图。其中,图7在与图3相同的剖面中表示了现有的印刷电路基板组装体500。换言之,图7在与图6所示的x轴方向垂直的剖面中表示了现有的印刷电路基板组装体500。换言之,图7在沿着图6所示的y轴方向的剖面表示了现有的印刷电路基板组装体500。此外,图7中还示出了安装于第二印刷电路基板200的电子部件210。电子部件210例如是陶瓷电容器以及片式电阻等。
如图6所示,将第一印刷电路基板100的狭缝部110的长边方向定义为x轴方向。换言之,x轴方向成为第二印刷电路基板200的幅度方向。另外,如图6所示,将与x轴方向垂直的方向中的第一印刷电路基板100的狭缝部110的短边方向定义为y轴方向。换言之,y轴方向成为表面201与表面202之间的距离亦即第二印刷电路基板200的厚度方向。另外,如图6所示,将与x轴方向以及y轴方向垂直的方向定义为z轴方向。该z轴方向成为与第一印刷电路基板100的表面101垂直的方向。
在这样定义了x轴方向、y轴方向以及z轴方向的情况下,如图7所示,在安装部件300的振动传递至印刷电路基板组装体500时,第二印刷电路基板200的y轴方向即厚度方向的振动最大。即,当安装部件300的振动传递至印刷电路基板组装体500时,在印刷电路基板组装体500的钎焊接合部2产生的应力的y轴方向的分量最大。另外,在安装部件300的振动传递至印刷电路基板组装体500时,第二印刷电路基板200在y轴方向即厚度方向大幅挠曲。
一般,在物体Z振动时,若将具有与物体Z的振动频率相同的固有振动频率的物体Y安装于正在振动的物体Z,则在物体间产生振动变大的共振现象。该共振现象以某个特定的固有振动频率产生。此外,也存在固有振动频率被称为共振频率的情况。
在被安装印刷电路基板组装体500的装置为空调装置以及制冷机等的情况下,当驱动压缩机时以及输送装置时,装置会振动。此时的装置的振动为5Hz~150Hz左右。在该振动频率区域中,印刷电路基板组装体500的第一印刷电路基板100以及第二印刷电路基板200不存在固有振动频率,不会产生共振现象。然而,安装有印刷电路基板组装体500的安装部件300的固有振动频率因安装部件300的构造以及重量等而变动。因此,在驱动压缩机时以及输送装置时,安装部件300本身有时会共振。而且,若安装部件300本身共振,则安装部件300的振动变大。
若安装部件300本身共振,则安装于安装部件300的印刷电路基板组装体500的振动也变大。即,印刷电路基板组装体500以安装部件300的固有振动频率大幅振动。其结果是,在印刷电路基板组装体500的钎焊接合部2产生的应力变大。另外,第二印刷电路基板200的挠曲也变大。由此,在印刷电路基板组装体500产生以下两个课题。
第一个课题是:若在印刷电路基板组装体500的钎焊接合部2断续地产生大的应力,则钎焊接合部2会疲劳破坏,导致钎焊接合部2断裂。
第二个课题是:如图8所示,由于第二印刷电路基板200的挠曲变大,使得安装于第二印刷电路基板200的电子部件210产生大的应力,导致电子部件210破损。
其中,图8是表示现有的印刷电路基板组装体的第二印刷电路基板挠曲的状态下的、安装于第二印刷电路基板的电子部件附近的剖视图。该图8在与图7相同的剖面表示了第二印刷电路基板200的电子部件210附近。
鉴于此,本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1为了解决上述两个课题中的至少第一个课题而成为以下的结构。其中,对本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1的结构中的与现有的印刷电路基板组装体500同样的结构标注与印刷电路基板组装体500相同的附图标记。另外,本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1的结构中的以下未说明的结构与现有的印刷电路基板组装体500同样。
图9是表示本发明的实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体的第一基板的图。图10是表示本发明的实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体的第二印刷电路基板的图。另外,图11是表示本发明的实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体的图。其中,图10的(a)是从表面201侧观察本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1的第二印刷电路基板200图。图10的(b)是图10的(a)的侧视图。另外,图11的(a)是在与第二印刷电路基板200的表面201垂直的方向观察印刷电路基板组装体1的图。图11的(b)表示以与形成于第一印刷电路基板100的狭缝部110的长边方向垂直的剖面剖切后的印刷电路基板组装体1。
本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1除了具备现有的印刷电路基板组装体500的结构之外,还具备固定体130。此外,在本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1中,狭缝部110以及第二印刷电路基板200的端部203的形状与现有的印刷电路基板组装体500不同。然而,本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1中的狭缝部110以及第二印刷电路基板200的端部203的形状并不限定于该形状。也可以使本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1中的狭缝部110以及第二印刷电路基板200的端部203的形状与现有的印刷电路基板组装体500相同。
详细而言,本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1的第二印刷电路基板200的端部203在一端形成有切口部203a,并且在狭缝部110的长边方向上成为中途部的位置也形成有切口部203a。因此,在端部203形成有两个凸部。具体而言,在端部203形成有凸部231以及凸部232。而且,第二电极220分别形成于凸部231或者232。另外,与凸部231以及凸部232对应,本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1的第一印刷电路基板100的狭缝部110由两个狭缝构成。具体而言,狭缝部110由供凸部231插入的狭缝112和供凸部232插入的狭缝113构成。
这里,印刷电路基板组装体1中的第一印刷电路基板100的表面101相当于本发明的第一表面。印刷电路基板组装体1中的第一印刷电路基板100的表面102相当于本发明的第二表面。印刷电路基板组装体1中的第二印刷电路基板200的表面201相当于本发明的第三表面。印刷电路基板组装体1中的第二印刷电路基板200的表面202相当于本发明的第四表面。印刷电路基板组装体1中的第二印刷电路基板200的端部203相当于本发明的第一端部。印刷电路基板组装体1中的第二印刷电路基板200的端部204相当于本发明的第二端部。
本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1的固定体130被固定于第一印刷电路基板100的表面101。固定体130例如是连接器、散热片或者电解电容器。固定体130例如通过钎焊接合被固定于第一印刷电路基板100的表面101。而且,本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1的第二印刷电路基板200通过粘接物质131而粘接于固定体130。因此,本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1与以往相比能够缓和作用于第一印刷电路基板100的第一电极120与第二印刷电路基板200的第二电极220的钎焊接合部2的应力。从而,本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1与以往相比能够抑制钎焊接合部2疲劳断裂。
其中,粘接物质131的材质不特别限定,例如能够将常温固化性的硅树脂、热固化性的硅树脂、热熔胶、以及热固化性的环氧树脂等作为粘接物质131使用。另外,在本实施方式1中,仅将一个固定体130仅粘接于第二印刷电路基板200,但粘接于第二印刷电路基板200的固定体130的个数任意。例如,可以将2个以上的固定体130固定于第一印刷电路基板100的表面101并利用粘接物质131将这些固定体130与第二印刷电路基板200粘接。
另外,如后述那样,存在印刷电路基板组装体1通过流动钎焊来将第一印刷电路基板100的多个第一电极120与第二印刷电路基板200的多个上述第二电极220钎焊接合的情况。该情况下,因以下的理由而优选在流动钎焊工序之后利用粘接物质131将固定体130与第二印刷电路基板200粘接。例如,根据粘接物质131的材质而有可能当在流动钎焊时通过流动槽内之际溶解。通过在流动钎焊工序之后利用粘接物质131将固定体130与第二印刷电路基板200粘接,能够防止粘接物质131溶解。另外,第一印刷电路基板100以及第二印刷电路基板200当在流动钎焊时通过流动槽内时被加热。即,在进入至流动槽之前为常温的第一印刷电路基板100以及第二印刷电路基板200在流动槽内变为高温,在从流动槽出去之后恢复为常温。而且,第一印刷电路基板100以及第二印刷电路基板200因该温度变化而热膨胀、热收缩。此时,第一印刷电路基板100以及第二印刷电路基板200的线膨胀系数能够为等同或者接近的值。因此,在固定体130与第二印刷电路基板200未被粘接物质131粘接的情况下,不会因在流动钎焊工序中产生的第一印刷电路基板100以及第二印刷电路基板200的热膨胀以及热收缩而在钎焊接合部2产生大的应力。另一方面,第一印刷电路基板100以及第二印刷电路基板200的线膨胀系数与固定体130的线膨胀系数之差大于第一印刷电路基板100的线膨胀系数与第二印刷电路基板200的线膨胀系数之差。因此,当固定体130与第二印刷电路基板200被粘接物质131在焊料流动工序之前粘接的情况下,存在因在流动钎焊工序中产生的第一印刷电路基板100、第二印刷电路基板200以及固定体130的热膨胀以及热收缩而在钎焊接合部2产生大的应力的情况。因此,通过在流动钎焊工序之后利用粘接物质131将固定体130与第二印刷电路基板200粘接,能够抑制在流动钎焊工序中钎焊接合部2产生大的应力。
这里,将从第一印刷电路基板100的表面101至第二印刷电路基板200的端部204的前端为止的长度设为高度H。该情况下,在从第一印刷电路基板100的表面101至第二印刷电路基板200的端部204的前端为止的位置中,利用粘接物质131将固定体130与第二印刷电路基板200粘接的位置优选是如下的位置。
图12是表示本发明的实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体的另一个例子的剖视图。该图12是以与图11的(b)相同的剖面剖切了本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1的另一个例子的图。
在图12所示的印刷电路基板组装体1中,第二印刷电路基板200与固定体130的粘接位置和第一印刷电路基板100的表面101之间的距离比0.1×H短。在这样的情况下,第二印刷电路基板200与固定体130的粘接位置和钎焊接合部2之间的距离短。因此,能够减小印刷电路基板组装体1振动时在钎焊接合部2产生的应力。另一方面,从第二印刷电路基板200与固定体130的粘接位置至第二印刷电路基板200的端部204的前端为止的距离变长。因此,在印刷电路基板组装体1振动时,第二印刷电路基板200的挠曲变大。从而,导致对在被安装于第二印刷电路基板200的电子部件210产生的应力进行缓和的效果变小。即,抑制电子部件210破损的效果变小。
与此相对,在图11所示的印刷电路基板组装体1中,第二印刷电路基板200以从第一印刷电路基板100的表面101靠端部204侧0.1×H以上的位置被粘接于固定体130。因此,在图11所示的印刷电路基板组装体1中,与图12所示的印刷电路基板组装体1相比,能够缓和在被安装于第二印刷电路基板200的电子部件210产生的应力。即,通过以从第一印刷电路基板100的表面101靠端部204侧0.1×H以上的位置将第二印刷电路基板200粘接于固定体130,能够既抑制钎焊接合部2疲劳断裂,又抑制电子部件210破损。
图13是表示本发明的实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体的另一个例子的剖视图。该图13是以与图11的(b)相同的剖面剖切了本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1的另一个例子的图。
在图13所示的印刷电路基板组装体1中,第二印刷电路基板200与固定体130的粘接位置和第一印刷电路基板100的表面101之间的距离比(H/2)+10mm长。在这样的情况下,第二印刷电路基板200与固定体130的粘接位置和钎焊接合部2之间的距离较长。因此,存在第二印刷电路基板200在第二印刷电路基板200与固定体130的粘接位置和钎焊接合部2之间挠曲的情况。而且,因该挠曲而在钎焊接合部2产生应力,抑制钎焊接合部2疲劳断裂这一效果减少。
与此相对,在图11所示的印刷电路基板组装体1中,第二印刷电路基板200以从第一印刷电路基板100的表面101为(H/2)+10mm以下的位置被粘接于固定体130。因此,在图11所示的印刷电路基板组装体1中,与图13所示的印刷电路基板组装体1相比,能够抑制第二印刷电路基板200与固定体130的粘接位置和钎焊接合部2之间的第二印刷电路基板200挠曲。即,通过以从第一印刷电路基板100的表面101为(H/2)+10mm以下的位置将第二印刷电路基板200粘接于固定体130,能够既抑制钎焊接合部2疲劳断裂,又抑制电子部件210破损。
另外,本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1通过流动钎焊来将第一印刷电路基板100的多个第一电极120与第二印刷电路基板200的多个上述第二电极220钎焊接合。即,在制造印刷电路基板组装体1时,以在第一印刷电路基板100的狭缝部110插入了第二印刷电路基板200的端部203的状态利用输送机在流动槽内输送。而且,在该输送时,向第一电极120以及第二电极220喷附熔化的焊料来将第一电极120与第二电极220钎焊接合。
在本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1的情况下,在流动钎焊时沿着狭缝部110的长边方向输送第一印刷电路基板100以及第二印刷电路基板200。详细而言,如图11等所示,第二印刷电路基板200沿着狭缝部110的长边方向具备端部205以及端部206。而且,端部205在流动钎焊时的输送方向上成为前侧的端部。这里,印刷电路基板组装体1中的第二印刷电路基板200的端部205相当于本发明的第三端部。印刷电路基板组装体1中的第二印刷电路基板200的端部206相当于本发明的第四端部。
在这样输送第一印刷电路基板100以及第二印刷电路基板200来进行流动钎焊的情况下,输送方向的前端侧的钎焊接合部2的焊料的量比输送方向的后方侧的钎焊接合部2的焊料的量少。换言之,附着于多个第二电极220中的最端部205侧的第二电极220的焊料的量比附着于多个第二电极220中的最端部206侧的第二电极220的焊料的量少。即,在输送方向的前端侧亦即端部205侧的钎焊接合部2与输送方向的后方侧亦即端部206侧的钎焊接合部2中,输送方向的前端侧亦即端部205侧的钎焊接合部2相对于应力的容限较小。
因此,在本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1中,第二印刷电路基板200在端部205被粘接于固定体130。其中,在本实施方式1中,将端部205的前端与多个第二电极220中的最靠端部205侧的第二电极220之间定义为端部205。
如后述那样,在沿着狭缝部110的长边方向观察将第一电极120与第二电极220接合的各钎焊接合部2的情况下,与中央部相比越接近端部205侧以及端部206侧,则产生越大的应力。另外,在如上述那样进行流动钎焊的情况下,在输送方向的前端侧亦即端部205侧的钎焊接合部2与输送方向的后方侧亦即端部206侧的钎焊接合部2中,端部205侧的钎焊接合部2相对于应力的容限较小。因此,在如上述那样进行流动钎焊的情况下,通过在端部205将第二印刷电路基板200粘接于固定体130,能够进一步抑制钎焊接合部2疲劳断裂。
这里,在本实施方式1中,按照以下那样的尺寸形成第二印刷电路基板200。如图11所示,将表面201与表面202之间的距离亦即第二印刷电路基板200的厚度设为厚度D。本实施方式1所涉及的第二印刷电路基板200的厚度D为1.4mm以上1.8mm以下。另外,在本实施方式1所涉及的第二印刷电路基板200中,从第一印刷电路基板100的表面101至第二印刷电路基板200的端部204的前端为止的长度亦即高度H为25mm以上60mm以下。
因振动引起的挠曲量根据厚度D而不同。另外,因振动引起的第二印刷电路基板200的挠曲量、以及因振动而在钎焊接合部2产生的应力的大小因高度H而不同。具体而言,高度H越大,则因振动而在钎焊接合部2产生的应力的大小越大。
例如,根据日本机械工程师协会所发行的机械工学手册,当单侧的端部为固定端的圆柱振动时,在固定端产生的应力σ如下所示。
σ=L3/(3EI)
这里,L表示圆柱的高度。E表示杨氏模量。另外,I表示圆柱的截面惯性矩。
即,当单侧的端部为固定端的圆柱振动时,在固定端产生的应力σ与圆柱的高度L的3次方成比例。在本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1中,与圆柱振动时同样,第二印刷电路基板200的高度H越大,则当第二印刷电路基板200振动时在钎焊接合部2产生的应力的大小也越大。
从这样的观点出发,在厚度D为1.4mm以上1.8mm以下的本实施方式1所涉及的第二印刷电路基板200中,使高度H为25mm以上。这是因为在高度H小于25mm的情况下,由于在钎焊接合部产生的应力小,所以即便不使固定体130与第二印刷电路基板200粘接,也能够抑制钎焊接合部2的疲劳断裂。换言之,这是因为在高度H小于25mm的情况下,即便是现有的印刷电路基板组装体500的结构,也能够抑制钎焊接合部2的疲劳断裂。另外,若高度H大于60mm,则产生第二印刷电路基板200的制造变难这一与钎焊接合部2的疲劳断裂抑制不同的课题。因此,在厚度D为1.4mm以上1.8mm以下的本实施方式1所涉及的第二印刷电路基板200中,使高度H为60mm以下。
另外,如图11所示,将第二印刷电路基板200中的上述狭缝部的长边方向的长度设为宽度W。本实施方式1所涉及的第二印刷电路基板200的宽度W为高度H的1倍以上2倍以下。在沿着狭缝部110的长边方向观察将第一电极120与第二电极220接合的各钎焊接合部2的情况下,越是从第二印刷电路基板200与固定体130的粘接位置远离的钎焊接合部2,则所产生的应力越大。因此,在宽度W相对于高度H的比率变大的情况下,当抑制钎焊接合部2的疲劳断裂时,存在必须粘接多个固定体130与第二印刷电路基板200的情况。在如上述那样设定厚度D以及高度H的第二印刷电路基板200中,通过使宽度W为高度H的1倍以上2倍以下,由此能够通过将一个固定体130与第二印刷电路基板200粘接来抑制钎焊接合部2的疲劳断裂。另外,还能够抑制电子部件210的破损。
另外,如图10所示,在本实施方式1所涉及的第二印刷电路基板200中,在狭缝部110的短边方向的一方侧沿着狭缝部110的长边方向设置的第二电极220的数量为25个以下。换言之,如图9所示,在本实施方式1所涉及的第一印刷电路基板100中,在狭缝部110的短边方向的一方侧沿着狭缝部110的长边方向设置的第一电极120的数量为25个以下。
钎焊接合部2相对于应力的容限取决于钎焊接合部2的接合强度。另外,钎焊接合部2相对于应力的容限还取决于钎焊接合部2的数量、即第一电极120以及第二电极220的数量。这里,申请人使用本实施方式1所涉及的第二印刷电路基板200制造了不具有固定体130的现有的印刷电路基板组装体。在该现有的印刷电路基板组装体中,若在狭缝部110的短边方向的一方侧沿着狭缝部110的长边方向设置的第二电极220的数量比25个多,则需要减小每一个第二电极220的面积。换言之,需要减小每一个第一电极120的面积。
这里,在使用了本实施方式1所涉及的第二印刷电路基板200的现有的印刷电路基板组装体中,测定了各钎焊接合部2的拉伸强度。即,测定了将一个第一电极120与一个第二电极220接合的焊料的拉伸强度。其中,拉伸强度是钎焊接合部2能够耐受而不断裂的拉伸载荷。其结果是,一个钎焊接合部2的拉伸强度的最小值为16N。
根据日本机械工程师协会所发行的机械工学手册,一个钎焊接合部2的疲劳破坏载荷如下那样求出。其中,疲劳破坏载荷是通过振动对一个钎焊接合部2反复施加时该钎焊接合部2断裂的载荷。
疲劳破坏载荷=拉伸强度×(0.33~0.59)
即,一个钎焊接合部2的疲劳破坏载荷的最小值如下那样求出。
疲劳破坏载荷的最小值=拉伸强度×0.33
因此,在使用了本实施方式1所涉及的第二印刷电路基板200的现有的印刷电路基板组装体的情况下,一个钎焊接合部2的疲劳破坏载荷的最小值如下那样求出。
疲劳破坏载荷的最小值=16[N]×0.33=5.28[N]
这里,在使用了本实施方式1所涉及的第二印刷电路基板200的现有的印刷电路基板组装体中、即在上述的测定了拉伸强度的现有的印刷电路基板组装体中,一个第一电极120的面积为4.5mm2。同样,一个第二电极220的面积为4.5mm2。因此,在使用了本实施方式1所涉及的第二印刷电路基板200的现有的印刷电路基板组装体的情况下,疲劳破坏应力的最小值如下所述。其中,疲劳破坏应力是即便在一个钎焊接合部2反复产生钎焊接合部2也不疲劳断裂的应力。即,若在一个钎焊接合部2反复产生的应力小于以下的疲劳破坏应力,则即便第二印刷电路基板200振动,也能够抑制钎焊接合部2疲劳断裂。
疲劳破坏应力的最小值=疲劳破坏载荷的最小值/电极面积=5.28[N]/4.5[mm2]=1.08[MPa]
由此可知:若一个第一电极120的面积以及一个第二电极220的面积变小,则一个钎焊接合部2的疲劳破坏应力也变小。即,一个钎焊接合部2相对于应力的容限也变小。
这里,印刷电路基板组装体整体相对于应力的容限大体能够考虑为对一个钎焊接合部2相对于应力的容限乘以第一电极120的数量即第二电极220的数量所得的容限。因此,若第一电极120以及第二电极220的数量变多,则即便一个钎焊接合部2相对于应力的容限变小,也可认为印刷电路基板组装体整体相对于应力的容限不变。
然而,如图14所示,在沿着狭缝部110的长边方向观察各钎焊接合部2的情况下,当第二印刷电路基板200振动时,在端部侧的钎焊接合部2产生的应力变大。因此,若考虑端部侧的钎焊接合部2的疲劳断裂,则优选在狭缝部110的短边方向的一方侧沿着狭缝部110的长边方向设置的第二电极220的数量为25个以下。换言之,优选在狭缝部110的短边方向的一方侧沿着狭缝部110的长边方向设置的第一电极120的数量为25个以下。
其中,图14是表示使用了本发明的实施方式1所涉及的印刷电路基板200的现有的印刷电路基板组装体中的、当振动时在各钎焊接合部产生的应力的图。该图14的横轴表示图10所示的各第二电极220。换言之,图14的横轴表示将各第二电极220与第一电极120接合的钎焊接合部2。例如,图14的横轴所示的数字“1”表示将图10的“1”的位置的第二电极220接合的钎焊接合部2。另外,图14的纵轴表示第二印刷电路基板200振动时在各钎焊接合部2产生的应力。此外,图14所示的应力的值只不过是一个例子。
这里,在使用了如上述那样设定厚度D、高度H、宽度W以及第二电极220的数量的第二印刷电路基板200的现有的印刷电路基板组装体中,为了抑制钎焊接合部2疲劳断裂,拉伸强度的最小值为16N。另一方面,本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1由于将固定体130与第二印刷电路基板200粘接,所以与以往相比能够抑制钎焊接合部2疲劳断裂。因此,在本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1中,在使用了如上述那样设定厚度D、高度H、宽度W以及第二电极220的数量的第二印刷电路基板200的情况下,能够使各钎焊接合部2的拉伸强度小于16N。
此外,安装了电子部件的现有的印刷电路基板中存在对该印刷电路基板的表面实施树脂涂覆来抑制电子部件的破损的基板。这里,如上述那样,本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1与以往相比能够抑制电子部件210的破损。因此,在本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1中,可以不对安装了电子部件210的第二印刷电路基板200实施树脂涂覆。
以上,本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1具备第一印刷电路基板100和第二印刷电路基板200。第一印刷电路基板100具有表面101和作为该表面101的相反侧的表面的表面102。另外,在第一印刷电路基板100形成有从表面101贯通表面101的狭缝部110。第二印刷电路基板200具有表面201、作为该表面201的相反侧的表面的表面202、端部203、与该端部203相反侧的端部亦即端部204。另外,第二印刷电路基板200的端部203被插入至狭缝部110,该端部203的前端从表面102突出。另外,第一印刷电路基板100在表面101以及表面102中的至少一方具备沿着狭缝部110的长边方向设置的多个第一电极120。第二印刷电路基板200在端部203处的表面201以及表面202中的至少一方具备通过焊料与多个第一电极120接合的多个第二电极220。并且,第一印刷电路基板100具备被固定于表面101的固定体130。第二印刷电路基板200通过粘接物质131被粘接于固定体130。
本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1的固定体130被固定于第一印刷电路基板100的表面101。而且,第二印刷电路基板200通过粘接物质131被粘接于该固定体130。因此,本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1与以往相比能够缓和作用于第一印刷电路基板100的第一电极120与第二印刷电路基板200的第二电极220的钎焊接合部2的应力。因此,本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1与以往相比能够抑制钎焊接合部2疲劳断裂。
此外,在本实施方式1中,现有的印刷电路基板组装体500中的第二印刷电路基板200的端部203的结构与本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1中的第二印刷电路基板200的端部203的结构不同。然而,本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1中的第二印刷电路基板200的端部203的结构并不局限于上述的结构。例如,即便使本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1中的第二印刷电路基板200的端部203的结构与现有的印刷电路基板组装体500同样,也能够获得上述的效果。此外,优选如图10或者后述的图15那样构成本实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体1中的第二印刷电路基板200的端部203。
图15是列举了本发明的实施方式1所涉及的印刷电路基板组装体的第二印刷电路基板的另一个例子的图。图15的(a)所示的第二印刷电路基板200的端部203在狭缝部110的长边方向上成为中途部的位置的2个部位形成有切口部203a。因此,在图15的(a)所示的第二印刷电路基板200的端部203形成有3个凸部。具体而言,在图15的(a)所示的第二印刷电路基板200的端部203形成有凸部233、凸部234以及凸部235。另外,图15的(b)所示的第二印刷电路基板200的端部203在两端和狭缝部110的长边方向上成为中途部的位置形成有切口部203a。因此,在图15的(b)所示的第二印刷电路基板200的端部203形成有两个凸部。具体而言,在图15的(b)所示的第二印刷电路基板200的端部203形成有凸部236以及凸部237。
这里,如图10以及图15所示,设在狭缝部110的长边方向的中心将第二印刷电路基板200分割为两份的中心线作为中心线C。即,中心线C通过宽度W的中心位置。此时,在将中心线C作为对称时,图10以及图15所示的第二印刷电路基板200的端部203不为线对称。通过这样构成第二印刷电路基板200,能够在将第二印刷电路基板200的端部203插入至第一印刷电路基板100的狭缝部110时,防止将第二印刷电路基板200反向插入。
实施方式2.
本实施方式2中,对在装置的安装部件300安装印刷电路基板组装体1时的、优选的安装结构的一个例子进行说明。其中,在本实施方式2中,关于未特别记述的项目与实施方式1同样,针对与实施方式1相同的功能以及结构,使用相同的附图标记来进行描述。
图16是用于对本发明的实施方式2所涉及的印刷电路基板组装体被安装于装置的安装部件的状态进行说明的说明图。其中,图16的(a)是表示本实施方式2所涉及的印刷电路基板组装体1被安装于装置的安装部件300的状态的图。另外,图16的(b)是在与第一印刷电路基板100的表面101垂直的方向从该表面101侧观察本实施方式2所涉及的印刷电路基板组装体1的图。换言之,从图16可知,图16的(b)是从纸面右侧观察图16的(a)所示的印刷电路基板组装体1的图。
印刷电路基板组装体1例如作为控制装置的一部分而被安装于装置。此时,印刷电路基板组装体1被固定在装置所具有的安装部件300。其中,如上述那样,装置例如是空调装置以及制冷机等。另外,如上述那样,安装部件300例如为金属板制的控制箱等。
详细而言,印刷电路基板组装体1具备多个贯通孔140。印刷电路基板组装体1使用这些贯通孔140而被固定于安装部件300。贯通孔140的至少一部分例如形成于第一印刷电路基板100。另外,例如贯通孔140的至少一部分形成在设置于第一印刷电路基板100的电路部件142。电路部件142例如为功率模块。在本实施方式2所涉及的印刷电路基板组装体1的情况下,具备4个贯通孔140。这4个贯通孔140中的2个形成于第一印刷电路基板100。另外,这4个贯通孔140中的剩余2个形成于被安装在第一印刷电路基板100的电路部件142。
在使用形成于第一印刷电路基板100的贯通孔140的情况下,例如如以下那样,印刷电路基板组装体1被固定于安装部件300。安装部件300具备由树脂或者金属形成的多个隔离物301。在这些隔离物301形成有内螺纹。通过使外螺纹302穿过第一印刷电路基板100的贯通孔140并将该外螺纹302拧合至隔离物301的内螺纹来在安装部件300固定印刷电路基板组装体1。另外,在使用电路部件142的情况下,例如如以下那样,印刷电路基板组装体1被固定于安装部件300。在安装部件300形成有内螺纹。而且,通过使外螺纹302穿过电路部件142的贯通孔140并将该外螺纹302拧合至安装部件300的内螺纹来在安装部件300固定印刷电路基板组装体1。其中,在本实施方式2所涉及的第一印刷电路基板100,以容易将外螺纹302插入至电路部件142的贯通孔140的方式在与贯通孔140对置的位置形成贯通孔141。
这里,贯通孔140相当于本发明的安装部。
如上述那样,若安装部件300本身共振,则安装部件300的振动会传递至被安装于该安装部件300的印刷电路基板组装体1。此时,安装部件300的振动首先从安装部亦即贯通孔140的位置传递至第一印刷电路基板100。而且,第一印刷电路基板100的振动经由钎焊接合部2传递至第二印刷电路基板200。这里,当在与第一印刷电路基板100的表面101垂直的方向观察印刷电路基板组装体1时,在钎焊接合部2各自中,将钎焊接合部2和最接近的贯通孔140之间的距离设为距离A。该情况下,距离A越长,则成为钎焊接合部2与贯通孔140之间的第一印刷电路基板100部分的振动的大小以及挠曲越大。即,距离A越长,则施加于钎焊接合部2的载荷越大,在钎焊接合部2产生的应力越大。
鉴于此,在本实施方式2所涉及的印刷电路基板组装体1中,如以下那样规定了钎焊接合部2与贯通孔140的位置关系。详细而言,申请人实际测量所制造的多个现有的印刷电路基板组装体得知:若距离A为50mm以内,则在钎焊接合部2不产生疲劳断裂那样的应力。因此,在本实施方式2所涉及的印刷电路基板组装体1中,钎焊接合部2中的至少一个的距离A为50mm以下。换言之,当在与第一印刷电路基板100的表面101垂直的方向观察印刷电路基板组装体1时,钎焊接合部2中的至少一个与贯通孔140中的一个之间的距离为50mm以下。
通过如本实施方式2那样规定钎焊接合部2与贯通孔140的位置关系,能够进一步抑制钎焊接合部2疲劳断裂。
此外,本发明的安装部并不限定于贯通孔140。例如,作为安装部,也可以在第一印刷电路基板100设置柱头螺栓(stud)。柱头螺栓是在柱状部件的前端形成了外螺纹的部件。而且,可以使柱头螺栓的外螺纹穿过安装部件300的贯通孔并将螺母拧合至该外螺纹,利用该螺母与柱头螺栓的柱状部件夹住安装部件300来在安装部件300固定印刷电路基板组装体1。
实施方式3.
固定体130的配置位置并不限定于实施方式1中示出的位置。在本实施方式3中,对固定体130的优选的配置位置的一个例子进行说明。其中,在本实施方式3中,未特别记述的项目与实施方式1或者实施方式2同样,针对与实施方式1或者实施方式2相同的功能以及结构,使用相同的附图标记进行描述。
图17是表示本发明的实施方式3所涉及的印刷电路基板组装体的图。该图17是在与第一印刷电路基板100的表面101垂直的方向观察印刷电路基板组装体1的图。另外,图18是表示在从本发明的实施方式3所涉及的印刷电路基板组装体取下了固定体的印刷电路基板组装体中、当振动时在各钎焊接合部产生的应力的图。该图18的横轴表示图10所示的各第二电极220。换言之,图18的横轴表示将各第二电极220与第一电极120接合的钎焊接合部2。例如,图18的横轴所示的数字“1”表示将图10的“1”的位置的第二电极220接合的钎焊接合部2。另外,图18的纵轴表示第二印刷电路基板200振动时在各钎焊接合部2产生的应力。此外,图18所示的应力的值只不过是一个例子。
如图17所示,将多个贯通孔140中的比表面202更靠近表面201的贯通孔140定义为第一贯通孔140a。另外,将多个贯通孔140中的比表面201更靠近表面202的贯通孔140定义为第二贯通孔140b。在这样定义的情况下,第一贯通孔140a中的最靠近第二印刷电路基板200的第一贯通孔140a与第二印刷电路基板200的距离比第二贯通孔140b中的最靠近第二印刷电路基板200的第二贯通孔140b与第二印刷电路基板200的距离长。因此,在从本实施方式3所涉及的印刷电路基板组装体1取下了固定体130的情况下,在将第二印刷电路基板200的第二电极220接合的钎焊接合部2产生的应力如图18所示。即,在将第二印刷电路基板200的表面201的第二电极220接合的钎焊接合部2产生的应力比在将第二印刷电路基板200的表面202的第二电极220接合的钎焊接合部2产生的应力大。
这里,第一贯通孔140a相当于本发明的第一安装部。第二贯通孔140b相当于本发明的第二安装部。
因此,在本实施方式3所涉及的印刷电路基板组装体1中,利用粘接物质131将配置有所产生的应力大的钎焊接合部2的表面201与固定体130粘接。通过这样构成印刷电路基板组装体1,能够缓和在配置于表面201的钎焊接合部2产生的应力。因此,通过如本实施方式3所涉及的印刷电路基板组装体1那样配置固定体130,能够进一步抑制钎焊接合部2疲劳断裂。
实施方式4.
固定体130的配置位置并不限定于上述的实施方式中示出的位置。在本实施方式4中,也对固定体130的优选的配置位置的一个例子进行说明。其中,在本实施方式4中,未特别记述的项目与实施方式1~实施方式3中的任一实施方式同样,针对与实施方式1~实施方式3中的任一实施方式相同的功能以及结构,使用相同的附图标记进行描述。
图19是表示本发明的实施方式4所涉及的印刷电路基板组装体的图。其中,图19是在与第二印刷电路基板200的表面201垂直的方向观察印刷电路基板组装体1的图。另外,图19中用附图标记“C2”表示的单点划线是通过第二印刷电路基板200的重心并与狭缝部110的长边方向即宽度W方向垂直的线。
在本实施方式4所涉及的印刷电路基板组装体1中,在狭缝部110的长边方向上,固定体130在距第二印刷电路基板200的重心为10mm以内的位置与第二印刷电路基板200粘接。
在将固定体130与第二印刷电路基板200粘接的情况下,越远离固定体130与第二印刷电路基板200的粘接位置,则第二印刷电路基板200振动时在钎焊接合部2产生的应力越大。因此,通过如本实施方式4那样将固定体130与第二印刷电路基板200粘接,能够减小从固定体130与第二印刷电路基板200的粘接位置至端部205以及端部206为止的距离。即,能够抑制在端部205以及端部206附近的钎焊接合部2产生的应力过大,能够缩小在各钎焊接合部2产生的应力的大小的偏差。因此,通过如本实施方式4那样构成印刷电路基板组装体1,能够增大印刷电路基板组装体1整体相对于应力的容限,能够进一步抑制钎焊接合部2疲劳断裂。
实施方式5.
固定体130的配置位置并不限定于上述的实施方式中示出的位置。在本实施方式5中,也对固定体130的优选的配置位置的一个例子进行说明。其中,在本实施方式5中,未特别记述的项目与实施方式1~实施方式4中的任一实施方式同样,针对与实施方式1~实施方式4中的任一实施方式相同的功能以及结构,使用相同的附图标记进行描述。
图20是表示本发明的实施方式5所涉及的印刷电路基板组装体的图。其中,图20的(a)是在与第二印刷电路基板200的表面201垂直的方向观察印刷电路基板组装体1的图。图20的(b)是表示以与形成于第一印刷电路基板100的狭缝部110的长边方向垂直的剖面剖切了的印刷电路基板组装体1。另外,图20的(c)是在与第一印刷电路基板100的表面101垂直的方向观察印刷电路基板组装体1的图。换言之,图20的(c)成为图20的(a)所示的印刷电路基板组装体1的俯视图。
在本实施方式5所涉及的印刷电路基板组装体1中,第二印刷电路基板200在狭缝部110的长边方向上未被插入至狭缝部110的范围与固定体130粘接。换言之,固定体130被配置在不与狭缝部110的长边对置的位置。
在印刷电路基板组装体1被安装于装置来使用的情况下,会在印刷电路基板组装体1产生反复加热以及冷却的热循环。因此,在热循环的加热时,第二印刷电路基板200的各第二电极220因第二印刷电路基板200的热膨胀而会向上下左右扩展。另外,在热循环的加热时,第一印刷电路基板100的各第一电极120也因第一印刷电路基板100的热膨胀而会向上下左右扩展。此时,若固定体130与第二印刷电路基板200未被粘接,则在热循环的加热时,各第一电极120以及各第二电极220能够向上下左右扩展。因此,在将第一电极120与第二电极220接合的各钎焊接合部2中,不出现产生过大的应力的钎焊接合部2。
这里,第二电极220设置于第二印刷电路基板200的端部203中的在狭缝部110的长边方向上被插入至狭缝部110的范围。另外,第一印刷电路基板100以及第二印刷电路基板200的线膨胀系数与固定体130的线膨胀系数之差大于第一印刷电路基板100的线膨胀系数与第二印刷电路基板200的线膨胀系数之差。因此,当在狭缝部110的长边方向上被插入至狭缝部110的范围中固定体130与第二印刷电路基板200粘接了的情况下,存在出现产生过大的应力的钎焊接合部2的情况。详细而言,由于固定体130与第二印刷电路基板200的粘接位置成为固定部位,所以在热循环的加热时,越远离该粘接位置,则第一电极120与第二电极220之间的位置偏移越大,存在在钎焊接合部2产生的应力变大的情况。
鉴于此,在本实施方式5所涉及的印刷电路基板组装体1中,第二印刷电路基板200在狭缝部110的长边方向上未被插入至狭缝部110的范围粘接于固定体130。即,在狭缝部110的长边方向上未设置第一电极120以及第二电极220的范围中固定体130与第二印刷电路基板200粘接。通过这样将固定体130与第二印刷电路基板200粘接,使得在热循环的加热时,各第一电极120以及各第二电极220能够和固定体130与第二印刷电路基板200未粘接时同样地向上下左右扩展。因此,通过如本实施方式5那样构成印刷电路基板组装体1,能够进一步抑制钎焊接合部2疲劳断裂。
附图标记说明:
1…印刷电路基板组装体;2…钎焊接合部;100…第一印刷电路基板;101…表面;102…表面;110…狭缝部;111~113…狭缝;120…第一电极;130…固定体;131…粘接物质;140…贯通孔;140a…第一贯通孔;140b…第二贯通孔;141…贯通孔;142…电路部件;200…第二印刷电路基板;201…表面;202…表面;203…端部;203a…切口部;203b…端面;204…端部;205…端部;206…端部;210…电子部件;220…第二电极;230~237…凸部;300…安装部件;301…隔离物;302…外螺纹;500…印刷电路基板组装体(以往)。
Claims (14)
1.一种印刷电路基板组装体,其特征在于,具备:
第一印刷电路基板,具有第一表面和作为该第一表面的相反侧的表面的第二表面,并形成有从所述第一表面贯通至所述第二表面的狭缝部;和
第二印刷电路基板,具有第三表面、作为该第三表面的相反侧的表面的第四表面、第一端部以及作为与该第一端部相反侧的端部的第二端部,所述第一端部被插入至所述狭缝部,该第一端部的前端从所述第二表面突出,
所述第一印刷电路基板在所述第一表面以及所述第二表面中的至少一方具备沿着所述狭缝部的长边方向设置的多个第一电极,
所述第二印刷电路基板在所述第一端部处的所述第三表面以及所述第四表面中的至少一方具备通过焊料与多个所述第一电极接合的多个第二电极,
所述第一印刷电路基板还具备被固定于所述第一表面的固定体,
所述第二印刷电路基板通过粘接物质粘接于所述固定体。
2.根据权利要求1所述的印刷电路基板组装体,其特征在于,
在将从所述第一印刷电路基板的所述第一表面至所述第二印刷电路基板的所述第二端部的前端为止的长度设为高度H的情况下,
所述第二印刷电路基板以从所述第一表面靠所述第二端部侧0.1×H以上的位置被粘接于所述固定体。
3.根据权利要求2所述的印刷电路基板组装体,其特征在于,
所述第二印刷电路基板以从所述第一表面为(H/2)+10mm以下的位置被粘接于所述固定体。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的印刷电路基板组装体,其特征在于,
具备在将该印刷电路基板组装体安装于安装部件时所使用的多个安装部,
在与所述第一表面垂直的方向观察该印刷电路基板组装体时,将所述第一电极和所述第二电极钎焊接合的钎焊接合部中的至少一个与所述安装部中的一个之间的距离为50mm以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的印刷电路基板组装体,其特征在于,
所述第一端部被切掉一部分而形成多个凸部,
所述狭缝部由被插入了多个所述凸部的多个狭缝构成,
当设在所述狭缝部的长边方向的中心将该第二印刷电路基板分割为两份的中心线为中心线C的情况下,在将该中心线C作为对称轴时,所述第二印刷电路基板的所述第一端部不为线对称。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的印刷电路基板组装体,其特征在于,
多个所述第一电极与多个所述第二电极是在沿着所述狭缝部的长边方向输送所述第一印刷电路基板以及所述第二印刷电路基板时通过流动钎焊而接合的结构,
所述第二印刷电路基板具有在流动钎焊时的输送方向上成为前侧的端部的第三端部,并在该第三端部被粘接于所述固定体。
7.根据权利要求1~5中任一项所述的印刷电路基板组装体,其特征在于,
所述第二印刷电路基板沿着所述狭缝部的长边方向具有第三端部以及第四端部,
附着于多个所述第二电极中的最靠所述第三端部侧的所述第二电极的焊料的量比附着于多个所述第二电极中的最靠所述第四端部侧的所述第二电极的焊料的量少,
所述第二印刷电路基板在该第三端部被粘接于所述固定体。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的印刷电路基板组装体,其特征在于,
所述第二印刷电路基板在所述狭缝部的长边方向上未被插入至所述狭缝部的范围粘接于所述固定体。
9.根据权利要求1~5中任一项所述的印刷电路基板组装体,其特征在于,
在所述狭缝部的长边方向上,
所述固定体在从所述第二印刷电路基板的重心为10mm以内的位置与所述第二印刷电路基板粘接。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的印刷电路基板组装体,其特征在于,
具备在将该印刷电路基板组装体安装于安装部件时所使用的多个安装部,
当在与所述第一表面垂直的方向观察该印刷电路基板组装体时,在将多个所述安装部中的比所述第四表面靠近所述第三表面的所述安装部设为第一安装部、将多个所述安装部中的比所述第三表面靠近所述第四表面的所述安装部定义为第二安装部的情况下,
所述第一安装部中的最靠近所述第二印刷电路基板的所述第一安装部与所述第二印刷电路基板的距离比所述第二安装部中的最靠近所述第二印刷电路基板的所述第二安装部与所述第二印刷电路基板的距离长,
所述第二印刷电路基板的所述第三表面与所述固定体通过所述粘接物质而粘接。
11.根据权利要求10所述的印刷电路基板组装体,其特征在于,
具备在所述第一印刷电路基板的所述第二表面设置的电路部件,
该电路部件具备多个所述安装部中的至少一部分。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的印刷电路基板组装体,其特征在于,
所述固定体是连接器、散热片或者电解电容器。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的印刷电路基板组装体,其特征在于,
所述第三表面与所述第四表面之间的距离亦即所述第二印刷电路基板的厚度为1.4mm以上1.8mm以下,
从所述第一印刷电路基板的所述第一表面至所述第二印刷电路基板的所述第二端部的前端为止的长度亦即高度H为25mm以上60mm以下,
所述第二印刷电路基板中的所述狭缝部的长边方向的长度亦即宽度W为所述高度H的1倍以上2倍以下,
在所述狭缝部的短边方向的一方侧沿着所述狭缝部的长边方向设置的所述第一电极的数量为25个以下,
将一个所述第一电极与一个所述第二电极接合的焊料能够耐受且该焊料不断裂的拉伸载荷亦即拉伸强度小于16[N]。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的印刷电路基板组装体,其特征在于,
所述第二印刷电路基板在所述第三表面以及所述第四表面中的至少一方具备电子部件,
对所述第二印刷电路基板的表面未实施树脂涂覆。
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Granted publication date: 20230203 |
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