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JP2016001661A - 筐体の固定部を有する回路基板の製造方法および筐体の固定部を有する回路基板 - Google Patents

筐体の固定部を有する回路基板の製造方法および筐体の固定部を有する回路基板 Download PDF

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JP2016001661A
JP2016001661A JP2014120804A JP2014120804A JP2016001661A JP 2016001661 A JP2016001661 A JP 2016001661A JP 2014120804 A JP2014120804 A JP 2014120804A JP 2014120804 A JP2014120804 A JP 2014120804A JP 2016001661 A JP2016001661 A JP 2016001661A
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Japan
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circuit board
locking
housing
locking hole
land pattern
Prior art date
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JP2014120804A
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English (en)
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大和田 徹
Toru Owada
徹 大和田
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Marelli Corp
Original Assignee
Calsonic Kansei Corp
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Publication date
Application filed by Calsonic Kansei Corp filed Critical Calsonic Kansei Corp
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Abstract

【課題】係止爪部を係止孔部に係止する際に、係止孔部の周縁に形成されたバリの脱落を防止する。
【解決手段】回路基板30に形成された係止孔部30a,30bに、液晶表示装置10(筐体)の対向する側面に沿って下方に向けて延設された少なくとも一対の係止爪部10a,10bを挿通して係止する際に、係止孔部30a(30b)の周縁のうち、係止爪部10a(10b)の先端である頂部11a(11b)に至る傾斜面12a(12b)が接触する側の周縁に沿って、係止爪部10a(10b)の傾斜面12a(12b)が接触するようにはんだ盛り16a(16b)が形成されたランドパターン15a(15b)を設置する。
【選択図】図2

Description

本発明は、筐体や機構部品を固定する構造を有する回路基板の製造方法およびその製造方法で製造された、筐体や機構部品を固定する構造を有する回路基板に関するものである。
従来、回路基板に開口した係止孔部に、LCD装置(液晶表示装置)本体の側面に設けた係止爪部を係止することによって、表示部のガタ付きを発生させることなく、良好な視認性及び取付性が得られる、液晶表示装置の固定部を有する回路基板が知られている。
特開2009−227131号公報
回路基板に係止孔部を開口する際には、加工をし易くして作業効率を上げ、加工コストを低減するために、切削加工などの加工法に代わって、打ち抜き法と呼ばれるプレス加工が用いられる。打ち抜き法は、パンチと、パンチの受け側であるダイと、からなる金型を用い、回路基板をプレスして裁断することによって開口孔部を形成する。その際、パンチとダイの間には、適切なクリアランスを設ける必要がある。そして、例えばパンチが摩耗して、このクリアランスの量が不適切な状態になると、開口孔部を形成した際に、開口孔部の周縁にバリが発生する虞があった。
このようにして、周縁にバリが発生した回路基板の開口孔部に、LCD装置の係止爪部を挿通すると、係止爪部はバリに接触しながらガイドされる。すると、接触による摺動によってバリが削れてLCD装置の内部に脱落し、脱落したバリ(基板屑)がユニット内で異物(コンタミ)となる。このコンタミが、回路基板上で、電気的短絡や機構部品への噛み込みを引き起こす虞があった。
上記課題を解決するために、本発明の筐体の固定部を有する回路基板の製造方法は、絶縁基板上にシード層を形成するステップと、前記シード層の上にレジストパターンを形成するステップと、前記レジストパターンが形成されていない領域に、剥離及びエッチングによって、回路パターンとランドパターンを形成するステップと、前記ランドパターンのうち、所定の位置に形成されたランドパターンの近傍に、前記筐体に形成された係止爪部が挿通される係止孔部を、前記ランドパターンが形成された面の裏面側から打ち抜きによって開口するステップと、前記回路パターンと前記ランドパターンにはんだを塗布するステップと、前記回路基板に電子部品を配置するステップと、塗布された前記はんだを溶融して前記電子部品をはんだ付けするとともに、前記ランドパターンにはんだ盛りを形成するステップと、前記係止孔部に前記筐体の係止爪部を挿通して、前記回路基板に前記筐体を固定するステップと、を含むことを特徴とする。
また、本発明の筐体の固定部を有する回路基板は、筐体の対向する側面に沿って前記筐体の下方に向けて延設された少なくとも一対の係止爪部がそれぞれ係止される係止孔部を備えた、前記筐体を固定する固定部と、前記係止爪部を前記係止孔部にそれぞれ係止する際に、前記係止孔部の周縁のうち、前記係止爪部の頂部に至る傾斜面をそれぞれ接触させてガイドする側の周縁に設けられたランドパターンと、前記ランドパターンの上に、前記係止爪部を前記係止孔部に挿通する際に、前記各傾斜面を接触させてガイドするように盛りつけられたはんだ盛りと、を有することを特徴とする。
本発明に係る筐体の固定部を有する回路基板は、回路基板上の所定の位置に形成されたランドパターンの近傍に係止孔部を開口する点と、所定の位置に形成されたランドパターンの上に塗布したはんだを溶融してはんだ盛りを形成する点を除くと、筐体の固定部を持たない回路基板と同様の製造方法にて製造することができる。そして、所定の位置に形成されたランドパターンの近傍に係止孔部を開口する点と、形成したランドパターンの上に塗布したはんだを溶融してはんだ盛りを形成する点は、いずれも、従来の回路基板の製造方法を変更することなく実施することができるため、新たな製造設備や、特別な製造工程の導入を行うことなしに、従来の回路基板の製造方法を変更することなく、筐体の固定部を有する回路基板を製造することができる。
また、本発明に係る筐体の固定部を有する回路基板によれば、回路基板に形成された係止孔部に、筐体の対向する側面に沿って下方に向けて延設された少なくとも一対の係止爪部を挿通して係止する際に、係止孔部の周縁のうち、係止爪部の先端である頂部に至る傾斜面を接触させてガイドする側の周縁に、はんだ盛りが形成されたランドパターンを備えているため、係止爪部の傾斜面は、はんだ盛りと接触して、はんだ盛りにガイドされながら、係止孔部に挿通されて係止される。そのため、係止爪部の傾斜面は、係止孔部の周縁に生じたバリに触れることなく係止孔部に挿通されて、筐体を回路基板に固定することができる。したがって、係止孔部の周縁にバリが形成された場合であっても、係止爪部の接触による、回路基板内へのバリの脱落と落下が防止されるため、コンタミの発生が抑制されて、コンタミによる電気的短絡や機構部品への噛み込みの発生が防止される。
本発明の一実施形態である実施例1の構成を示す図であり、本発明における筐体の固定部を有する回路基板を、液晶表示装置を筐体として、その固定部を有する回路基板に適用した例について説明する図である。 (a)は、実施例1における液晶表示装置(筐体)の固定部を有する回路基板を、図1に示す切断面Sで切った断面図である。(b)は、図2(a)に示す回路基板を係止爪部が挿通される方向に向かって見た平面図である。 (a)は、図2(a)において、係止爪部を係止孔部に挿通している様子を示す断面図である。(b)は、従来の回路基板において、係止爪部を係止孔部に挿通している様子を示す断面図である。 実施例1の変形例である、係止爪部の別の構造を示す断面図である。 実施例1に示した回路基板の製造手順について説明する図であり、(a)は、絶縁基板の上にシード層を形成するステップについて説明する図である。(b)は、シード層の上にレジスト層を形成するステップについて説明する図である。(c)は、回路パターンとランドパターンを形成するステップについて説明する図である。(d)は、不要なレジスト層を除去するステップについて説明する図である。(e)は、不要なシード層を除去するステップについて説明する図である。(f)は、ソルダーレジスト層を形成するステップについて説明する図である。(g)は、不要なソルダーレジスト層を除去するステップについて説明する図である。 本発明における筐体の固定部を有する回路基板の別の適用例について説明する図であり、本発明を、車両用メータのロアケースを筐体として、その固定部を有する回路基板に適用した例を示す図である。 本発明における筐体の固定部を有する回路基板の別の適用例について説明する図であり、本発明を、計器用ムーブメントを筐体として、その固定部を有する回路基板に適用した例を示す図である。
本発明における筐体の固定部を有する回路基板は、例えば、図1に示すように、液晶表示装置10を筐体として、液晶表示装置10を固定する固定部40を有する回路基板30に適用することができる。固定部40は、図1に示すように、液晶表示装置10の側面に、下方(回路基板30側)に向けて延設された複数の係止爪部10a〜10dと、回路基板30上に開口された複数の係止孔部30a〜30dと、によって構成されている。
このように構成された液晶表示装置10の係止爪部10a〜10dを、回路基板30の係止孔部30a〜30dにそれぞれ挿通することによって、液晶表示装置10が回路基板30に固定される。
以下、本発明の具体的な実施形態について、図1に示す回路基板30を例にあげて説明する。
図2(a)は、本発明の一実施形態である、液晶表示装置10(筐体)の固定部40を備えた回路基板30を、図1に示す切断面Sで切った断面図である。また、図2(b)は、図2(a)に示した回路基板30を係止爪部10a,10bが挿通される方向に向かって見た平面図である。
[実施例1の構成の説明]
本発明の一実施形態である回路基板30(プリント基板)は、図1,図2(a),(b)に示すように、液晶表示装置10の側面の対向する位置に、回路基板30に向かう方向(下向き)に延設された、弾性変形可能な係止爪部10a〜10dと、係止爪部10a〜10dがそれぞれ挿通されて係止されることによって液晶表示装置10を固定する係止孔部30a〜30dと、係止孔部30a〜30dの周縁のうち、係止爪部10a〜10dを、それぞれ係止孔部30a〜30dに挿通したときに、弾性変形した係止爪部10a〜10dがそれぞれ接触してガイドされる側の周縁に沿って設けられたランドパターン15a〜15dと、ランドパターン15a〜15dの上に塗布されたはんだが溶融して形成されたはんだ盛り16a〜16dと、回路基板30の表面に形成された、必要な電子部品(非図示)を実装して電子回路を形成する回路パターン66a,66b、およびランドパターン(非図示)と、回路パターン66a,66b、ランドパターン(非図示)の上に形成された、はんだの付着を防止するソルダーレジスト層69a,69bと、からなる。
なお、図2(a)に示すように、一対の係止爪部10a,10bは、その先端である頂部11a,11bに至る傾斜面12a,12bを有して、この一対の傾斜面12a,12bは、互いに外向きに形成されている。そして、図2(a)に示すように、ランドパターン15a,15b(はんだ盛り16a,16b)は、係止孔部30a,30bに対して、それぞれ、対応する傾斜面12a,12bがガイドされる側に形成される。なお、断面構造の図示はしないが、図1の係止爪部10c,10dも同様に、互いに外向きに形成された傾斜面を有している。
ここで、図1に示す係止孔部30a〜30dは、回路基板30の製造効率を上げるために、打ち抜き法と呼ばれるプレス工法によって開口される。具体的には、図2(a)において、係止孔部30a,30bは、回路基板30の裏面側から表面側に向かって開口される。開口作業は、ダイと呼ばれるオス型の金型でパンチと呼ばれるメス型の金型をプレスすることによって行われ、回路基板30の所定の位置に係止孔部30a,30bが開口される。図1の係止孔部30c,30dについても、同様に開口される。
係止孔部30a〜30dの開口を繰り返すと、パンチが摩耗するため、パンチとダイの間のクリアランスが大きくなる。この状態で係止孔部30a〜30dの開口作業を続けると、係止孔部30a〜30dの周縁にバリ20a,20bが発生する虞がある。このバリ20a,20bは、係止孔部30a〜30dの周縁に亘って、図1,図2(a)に示すように、回路基板30の表面から上方に向けて立ち上がって形成される。
[実施例1の作用の説明]
次に、本実施例の回路基板30の作用について、図3(a),(b)を用いて説明する。
回路基板30(プリント基板)に開口された係止孔部30aの周縁のうち、係止爪部10aの先端である頂部11aに至る傾斜面12aが接触してガイドされる側には、ランドパターン15aが形成されて、さらにランドパターン15aの上には、はんだ盛り16aが形成されている。そして、ランドパターン15aとはんだ盛り16aの高さを合計した回路基板30の表面からの高さhは、バリ20aの高さhbと比較して、h>hbとなっている。
ここで、実際の回路基板30は、ランドパターン15aの高さが35μm程度、はんだ盛り16aの高さを加えた高さhが200μm程度になるように設計される。一方、形成されるバリ20aの高さhbは、回路基板30の厚さと、パンチとダイの間のクリアランスの大きさによって変化するが、回路基板30の厚さの5%程度、例えば1.6mm厚の回路基板30の場合、hb=80μm程度である。
したがって、係止爪部10aを係止孔部30aに挿通したときに、はんだ盛り16aに接触しながらガイドされて係止孔部30aに挿入される。例えば図3(a)の例では、傾斜面12aは点P1においてはんだ盛り16aと接触している。そして、このとき、傾斜面12aはバリ20aに接触することはない。
これに対して、回路基板30の表面にランドパターン15a、および、はんだ盛り16aが形成されないときには、係止爪部10aを係止孔部30aに挿通したときに、図3(b)に示すように、傾斜面12aはバリ20aに接触しながらガイドされて係止孔部30aに挿入される。このとき、例えば図3(b)の例では、傾斜面12aは点P2においてバリ20aと接触している。
したがって、図3(b)の場合には、バリ20aは傾斜面12aが接触してガイドされることによって、削れて脱落する虞がある。これに対して、本願発明の構造を示した図3(a)の場合には、バリ20aの脱落の心配がない。
[回路基板の製造方法の説明]
次に、本実施例で説明した回路基板30の製造方法について、図5(a)〜(g)を用いて説明する。
(図5(a)の説明)絶縁基板60の上に銅皮膜からなるシード層62を形成する。具体的には、いわゆる無電界めっき法を適用し、還元剤を添加した溶液に絶縁基板60を浸して、還元剤の酸化反応に伴って供給される電子により、絶縁基板60の表面に金属薄膜を形成する。これによって、シード層としての銅皮膜が形成される。
(図5(b)の説明)シード層62の上に、フォトリソグラフィによってレジスト層64を形成する。具体的には、シード層62の上にフォトレジストを塗布して、形成するレジスト層64のパターンであるレジストパターンを表すマスクをフォトレジストの上に密着させて露光し、露光によって光があたった部分のレジスト層64を溶かすことによって、所定のレジストパターンを形成する。
(図5(c)の説明)レジスト層64が形成されていない領域に、例えば、電界めっき法によって回路パターン66a(66b)とランドパターン68a(68b)を形成する。このステップによって、銅箔からなる回路パターン66a(66b)とランドパターン68a(68b)が形成される。
(図5(d)の説明)例えばレジスト剥離剤によってレジスト層64を除去する。
(図5(e)の説明)レジスト層64が除去された結果、露出したシード層62を、例えば、フラッシュエッチング剤を用いて除去する。
(図5(f)の説明)ソルダーレジストを塗布してソルダーレジスト層69a(69b)を形成する。
(図5(g)の説明)ソルダーレジスト層69a(69b)の上に、はんだの付着防止、および回路パターン,ランドパターンの酸化防止のために残存させるソルダーレジスト層69a(69b)のパターンを表すマスクを密着させて配置する。その後、露光を行って、露光によって光があたった部分のソルダーレジスト層69a(69b)を、例えばレジスト剥離剤によって溶かすことにより、所定のソルダーレジスト層69a(69b)を形成する。
[実施例1の別の適用例の説明]
なお、実施例1で説明した固定部40を有する回路基板30は、図1に示した例に限らず、回路基板に筐体を固定する必要がある部位に対して、広く適用することができる。
図6は、車両用メータ50のロアケース52を筐体として、その筐体(ロアケース52)を固定する固定部46を有する回路基板70の例である。固定部46は、ロアケース52に形成された複数の係止爪部52a,52bと、回路基板70に設けられた複数の係止孔部70a,70bと、によって構成されている。
そして、係止孔部70aの、ロアケース52側の面の周縁のうち、係止爪部52aが係止される側の周縁に沿って、ランドパターン71aが形成されて、ランドパターン71aの上には、塗布されたはんだが溶融されてはんだ盛り72aが形成されている。
また、係止孔部70bの、ロアケース52側の面の周縁のうち、係止爪部52bが係止される側の周縁に沿って、ランドパターン71bが形成されて、ランドパターン71bの上には、塗布されたはんだが溶融されてはんだ盛り72bが形成されている。
図6に示す係止爪部52a,52bを、それぞれ係止孔部70a,70bに挿通して、ロアケース52を回路基板70に固定するとき、係止爪部52a,52bは、それぞれ、はんだ盛り72a,72bに接触しながらガイドされて係止孔部70a,70bに挿入される。したがって、係止爪部52a,52bは、係止孔部70a,70bの周縁に形成されたバリ(非図示)に接触することはない。
このように構成されたロアケース52の係止爪部52a,52bを、回路基板70の係止孔部70a,70bにそれぞれ挿通することによって、係止孔部70a,70bの周縁に形成されたバリ(非図示)が脱落することなく、ロアケース52を回路基板70に固定することができる。
図7は、車両用計器の指針を駆動する計器用ムーブメント80を筐体として、その筐体(計器用ムーブメント80)を固定する固定部48を有する回路基板90の例である。固定部48は、計器用ムーブメント80の側面に形成された複数の係止爪部80a,80bと、回路基板90に設けられた複数の係止孔部90a,90bと、によって構成されている。
そして、係止孔部90aの、計器用ムーブメント80側の面の周縁のうち、係止爪部80aが係止される側の周縁に沿って、ランドパターン81aが形成されて、ランドパターン81aの上には、塗布されたはんだが溶融されてはんだ盛り82aが形成されている。
また、係止孔部90bの、計器用ムーブメント80側の面の周縁のうち、係止爪部80bが係止される側の周縁に沿って、ランドパターン81bが形成されて、ランドパターン81bの上には、塗布されたはんだが溶融されてはんだ盛り82bが形成されている。
図7に示す係止爪部80a,80bを、それぞれ係止孔部90a,90bに挿通して、計器用ムーブメント80を回路基板90に固定するとき、係止爪部80a,80bは、それぞれ、はんだ盛り82a,82bに接触しながらガイドされて係止孔部90a,90bに挿入される。したがって、係止爪部80a,80bは、係止孔部90a,90bの周縁に形成されたバリ(非図示)に接触することはない。
このように構成された計器用ムーブメント80の係止爪部80a,80bを、回路基板90の係止孔部90a,90bにそれぞれ挿通することによって、係止孔部90a,90bの周縁に形成されたバリ(非図示)が脱落することなく、計器用ムーブメント80を回路基板90に固定することができる。
以上説明したように、実施例1に係る回路基板30(液晶表示装置10(筐体)の固定部40を有する回路基板30)によれば、回路基板30に形成された係止孔部30a,30bに、液晶表示装置10(筐体)の対向する側面に沿って回路基板30側(下方)に向けて延設された少なくとも一対の係止爪部10a,10bを挿通して係止する際に、係止孔部30a(30b)の周縁のうち、係止爪部10a(10b)の先端である頂部11a(11b)に至る傾斜面12a(12b)を接触させてガイドする側の周縁に、はんだ盛り16a(16b)が形成されたランドパターン15a(15b)を備えているため、係止爪部10a(10b)の傾斜面12a(12b)は、はんだ盛り16a(16b)と接触して、はんだ盛り16a(16b)にガイドされながら、係止孔部30a(30b)に挿通されて係止される。そのため、係止爪部10a(10b)の傾斜面12a(12b)は、係止孔部30a(30b)の周縁に生じたバリ20a(20b)に触れることなく係止孔部30a(30b)に挿通されて、液晶表示装置10(筐体)を回路基板30に固定することができる。したがって、係止孔部30a(30b)の周縁にバリ20a(20b)が形成された場合であっても、係止爪部10a(10b)の接触による、回路基板30内へのバリ20a(20b)の脱落と落下が防止されるため、コンタミの発生が抑制されて、コンタミによる電気的短絡や機構部品への噛み込みの発生が防止される。
また、実施例1に係る回路基板30(液晶表示装置10(筐体)の固定部40を有する回路基板30)によれば、ランドパターン15a(15b)は、係止孔部30a(30b)の周縁に沿って設けられるため、係止爪部10a(10b)を係止孔部30a(30b)に挿通させる際に、係止爪部10a(10b)の傾斜面12a(12b)と、ランドパターン15a(15b)の上に盛りつけられたはんだ盛り16a(16b)と、の接触面積をより一層大きくすることができる。これによって、係止孔部30a(30b)の周縁に形成されたバリ20a(20b)と係止爪部10a(10b)との接触を、より一層確実に抑制することができる。
そして、実施例1に係る回路基板30(液晶表示装置10(筐体)の固定部40を有する回路基板30)は、回路基板30上の所定の位置に形成されたランドパターン15a(15b)の近傍に係止孔部30a(30b)を開口する点と、所定の位置に形成されたランドパターン15a(15b)の上に塗布したはんだを溶融してはんだ盛り16a(16b)を形成する点を除くと、液晶表示装置10(筐体)の固定部40を持たない回路基板と同様の製造方法にて製造することができる。そして、所定の位置に形成されたランドパターン15a(15b)の周縁に係止孔部30a(30b)を開口する点と、形成したランドパターン15a(15b)の上に塗布したはんだを溶融してはんだ盛り16a(16b)を形成する点は、いずれも、従来の回路基板の製造方法を変更することなく実施することができるため、新たな製造設備や、特別な製造工程の導入を行うことなしに、従来の回路基板の製造方法を変更することなく、液晶表示装置10(筐体)の固定部40を有する回路基板30を製造することができる。
なお、実施例1において、一対の係止爪部10a,10bの各傾斜面12a,12bの向きは、図2(a)に示す向きに限定されるものではない。すなわち、前述したように、係止爪部10a,10bの傾斜面12a,12bが、互いに外向きになるように形成してもよいし、または、図4に示す液晶表示装置17のように、一対の係止爪部17a,17bの先端である頂部18a,18bに至る傾斜面22a,22bが、互いに内向きになるように形成しても構わない。そして、傾斜面22a,22bが互いに内向きになるように形成されたときには、ランドパターン15e,15f(はんだ盛り16e,16f)は、図4に示すように、係止孔部30a,30bの周縁のうち、傾斜面22a,22bがガイドされる側の周縁に沿って形成される。
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものであるため、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。
10 液晶表示装置(筐体)
10a,10b 係止爪部
11a,11b 頂部
12a,12b 傾斜面
15a,15b ランドパターン
16a,16b はんだ盛り
20a,20b バリ
30 回路基板
30a,30b 係止孔部
40 固定部
66a,66b 回路パターン
69a,69b ソルダーレジスト層

Claims (3)

  1. 筐体の固定部を有する回路基板の製造方法であって、
    絶縁基板上にシード層を形成するステップと、
    前記シード層の上にレジストパターンを形成するステップと、
    前記レジストパターンが形成されていない領域に、剥離及びエッチングによって、回路パターンとランドパターンを形成するステップと、
    前記ランドパターンのうち、所定の位置に形成されたランドパターンの近傍に、前記筐体に形成された係止爪部が挿通される係止孔部を、前記ランドパターンが形成された面の裏面側から打ち抜きによって開口するステップと、
    前記回路パターンと前記ランドパターンにはんだを塗布するステップと、
    前記回路基板に電子部品を配置するステップと、
    塗布された前記はんだを溶融して前記電子部品をはんだ付けするとともに、前記ランドパターンにはんだ盛りを形成するステップと、
    前記係止孔部に前記筐体の係止爪部を挿通して、前記回路基板に前記筐体を固定するステップと、を含むことを特徴とする筐体の固定部を有する回路基板の製造方法。
  2. 筐体の対向する側面に沿って前記筐体の下方に向けて延設された少なくとも一対の係止爪部がそれぞれ係止される係止孔部を備えた、前記筐体を固定する固定部と、
    前記係止爪部を前記係止孔部にそれぞれ係止する際に、前記係止孔部の周縁のうち、前記係止爪部の頂部に至る傾斜面をそれぞれ接触させてガイドする側の周縁に設けられたランドパターンと、
    前記ランドパターンの上に、前記係止爪部を前記係止孔部に挿通する際に、前記各傾斜面を接触させてガイドするように盛りつけられたはんだ盛りと、を有することを特徴とする筐体の固定部を有する回路基板。
  3. 前記ランドパターンは、前記係止孔部の周縁に沿って設けられることを特徴とする請求項2に記載の筐体の固定部を有する回路基板。
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