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JP2017168476A - プリント基板の接続装置 - Google Patents

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JP2017168476A
JP2017168476A JP2016049186A JP2016049186A JP2017168476A JP 2017168476 A JP2017168476 A JP 2017168476A JP 2016049186 A JP2016049186 A JP 2016049186A JP 2016049186 A JP2016049186 A JP 2016049186A JP 2017168476 A JP2017168476 A JP 2017168476A
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隆一 吉田
Ryuichi Yoshida
隆一 吉田
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

【課題】各プリント基板へのID設定を不要とし、コストを低減させる。【解決手段】例えば2チャンネルのピンアサインが各々対称に形成され、一端がメイン基板内導体と接続され、他端を長軸状とした信号接続用ピンを有し、基板中心に配設されたメイン基板用コネクタ230と、2チャンネルのピンアサインが各々対称に形成され、一端が小基板内導体と接続され、他端が前記長軸状のピンと接続される信号接続用ピンを有し、2枚の小基板290a,290bの基板中心に各々配設された小基板用コネクタ240と、各小基板内の導体を介して小基板用コネクタ240の信号接続用ピンのいずれか1チャンネルの信号接続用ピンに接続された外部通信用コネクタ70とを備え、前記メイン基板から各々所定距離ずつ隔てて対向配設して積層する2枚の小基板290a,290bを、基板中心から基板の面方向に、互いに180°異なる方向に各々配設する。【選択図】図4

Description

本発明は、複数のプリント基板の構造的結合に係り、特にメインプリント基板上に同一回路の小プリント基板を2枚以上重ねた場合の基板間の電気的接続構造に関する。
電子部品が搭載されるメイン制御基板とサブ基板の間で通信を行う装置において、サブ基板が多数存在するとき、製品の仕様や製品内の仕様用途に応じて必要なサブ基板の数が異なる場合がある。しかしこの場合でもメイン制御基板には、想定される最大のサブ基板数の通信回路を搭載する必要がある。
例えば図33は、簡略化のためサブ基板を最大4枚とした装置構成を示し、メイン制御基板21にはサブ基板22a〜22dの枚数と同一数の4つの通信回路23a〜23dが搭載されている。
具体的には、本発明が適用される製品の一例である特許文献1に記載のマルチレベル電力変換器において、特許文献1の図1のスイッチング素子S1〜S12(IGBT)が搭載されたサブ基板と、メイン制御基板の間で光ケーブルを使用して通信を行う場合、製品の対応電圧によりIGBTの個数が変化するため、メイン制御基板には、想定される最大のIGBT数の通信回路を搭載する必要がある。
この場合、以下の問題点がある。
(1)通信回路が最大のサブ基板数必要なため、メイン制御基板が大型化する。
(2)通信回路の搭載部品は特に光通信を行う場合等に高額な部品を使用するため、メイン制御基板のコストを抑えるために、必要最低限の通信回路点数だけ部品を実装することが行われる。その場合、メイン制御基板を実装部品点数ごとに別の品番や代番で区別するなど管理コストがかかる。
この2点の問題を解決する方法としては、通信回路を小基板化し、必要な点数分の通信回路小基板をメイン制御基板の上に接続することで、メイン制御基板を共通化することが可能になり、前記(2)の問題が解決する。また、小基板を2枚以上積み重ねる構造を採ることで、メイン制御基板の小型化も可能になり、前記(1)の問題も解決する。
ここで、共通のメイン制御基板上に、通信回路を備えた小基板を2枚積層した従来装置の構成例を説明する。尚、本明細書中のメイン基板、小基板はすべてプリント基板であるものとする。
図34は従来のメイン基板の基板間コネクタ30周辺の回路図を表している。図34において、信号名の最初の2文字のTXは送信信号を意味し、RXは受信信号を意味する。信号名の3文字目のAとBは2枚重ねる小基板の識別用であり、信号のチャンネルを意味する。信号名の4文字目の+と−は差動信号の正論理(+)、負論理(−)の信号を意味する。
したがって、基板間コネクタ30のピン(1〜16)のピンアサインは、6,8ピンがAチャンネルの送信信号(TXA−,TXA+)に、5,7ピンがBチャンネルの送信信号(TXB−,TXB+)に、12,14がAチャンネルの受信信号(RXA−,RXA+)に、11,13ピンがBチャンネルの受信信号(RXB−,RXB+)に各々割り振られている。
信号が低速でメイン基板と小基板の信号を差動伝送にする必要が無い場合は、シングルエンド伝送とし、+か−のどちらか1本の接続で片側の配線は不要である。
小基板へ供給する電源(VCC)はコネクタの端に並べる事が一般的である(1,2ピン)。GNDは信号を安定化させるため、送受信信号の間に一定間隔で配置する事が一般的である(3,4,9,10,15,16ピン)。但し、ピンアサインについては特に決まっていないため、自由に配置して良い。
図35はメイン基板の上に搭載される小基板の回路図を表している。図35において、小基板の基板間コネクタ40のピンアサインは、メイン基板の基板間コネクタ30のピンアサインと同一である。
基板間コネクタ40から接続されるA,Bチャンネルの信号は、信号選択回路50で信号選択用ジャンパ60の設定に基づいて選択され、外部通信コネクタ70に接続される。
信号選択回路50は、通信信号により構成が異なる為、具体的な回路説明は省略するが、信号選択用ジャンパ60をA側にした場合に下記の通り接続される回路になり、
TXA−⇒TX−
TXA+⇒TX+
RXA−⇒RX−
RXA+⇒RX+
信号選択用ジャンパ60をB側にした場合は下記の通り接続される。
TXB−⇒TX−
TXB+⇒TX+
RXB−⇒RX−
RXB+⇒RX+
前記基板間コネクタ30,40として、TMD(Through Hole Mounting Device:スルーホール挿入機器)タイプのものを使用した従来装置の構造を図36〜図39に示し、SMD(Surface Mounting Device:表面実装部品)タイプのものを使用した従来装置の構造を図40〜図44に示す。
図36はTMDタイプの基板間コネクタを使用したメイン基板の構成を示し、図37はTMDタイプの基板間コネクタを使用した小基板の構成を示し、図38はメイン基板および2枚の小基板の積み重ね構造を示し、図39は図38の要部のみの断面を示している。
図36〜図39において、矩形状のメイン基板(プリント基板)80の中央に配設された基板間コネクタ30は、プラスチック等の絶縁物から成る長方体形状のコネクタ本体31と、該コネクタ本体31内を貫通して固設された金属導体から成るピン(信号接続用ピン)33-1〜33-16とを備えている。
このピン33-1〜33-16の一端側はメイン基板80に実装可能な程度に短い金属導体となっており、メイン基板80に設けられたスルーホール(銅めっきされた穴)81-1〜81-16にはんだ付け固定されている。
スルーホール81-1〜81-16はメイン基板80の両面に設けられた導体配線82u,82dに電気的に接続されている。ピン33-1〜33-16の他端側は、接続の対象となる小基板90に接続可能なように長軸状に形成されている。
TMDタイプの基板間コネクタ30には逆差し防止構造が無いため、通常はメイン基板80側で取付け穴83a〜83dの位置の一部をずらして(例えば83a〜83cに対して83dをずらして)穿設し、逆向きに重ねられないようにしている。
メイン基板80と同様の形状に構成された小基板90の中央には、図37に示すように長方体形状の基板間コネクタ40が配設され、該基板間コネクタ40から小基板90の一方の辺側に所定距離隔てた部位には、信号選択回路50が配設され、該信号選択回路50から一方の辺側に所定距離隔てた部位(一方の辺の端部)には、外部通信コネクタ70が配設されている。また、小基板90の、外部通信コネクタ70の配設位置から一方の辺に直交する辺側に所定距離隔てた部位には信号選択用ジャンパ60が配設されている。
小基板90の基板間コネクタ40が配設される位置(実装面)には、図39に示すように、メイン基板80の基板間コネクタ30のピン33-1〜33-16の他端が各々挿通される貫通穴(非めっき穴)94-1〜94-16が設けられている。
小基板90の基板間コネクタ40は、メイン基板80の基板間コネクタ30のピン33-1〜33-16の他端が各々貫通する構造となっている。すなわち、基板間コネクタ40のコネクタ本体41内には、前記ピン33-1〜33-16の他端が貫通し接続する穴形状接続部42-1〜42-16(小基板用コネクタのコネクタ接続部)が各々形成されている。
また基板間コネクタ40は、前記ピン33-1〜33-16と同数の短いピン状の金属導体から成る、小基板90へのはんだ付け用ピン43-1〜43-16(信号接続用ピン)を備え、それらの各一端は、小基板90に設けられたスルーホール(銅めっきされた穴)91-1〜91-16に各々はんだ付け固定されている。
スルーホール91-1〜91-16は小基板90の両面に設けられた導体配線92u,92dに各々電気的に接続されている。
はんだ付け用ピン43-1〜43-16の各他端は折り曲げられてコネクタ本体41内の穴形状接続部42-1〜42-16に各々電気的に接続されている。
前記ピン33-1〜33-16の長軸側の他端部位は基板間コネクタ30のコネクタ接続部(34:オス側)を構成し、穴形状接続部42-1〜42-16は基板間コネクタ40のコネクタ接続部(44:メス側)を構成している。
このため基板の積み重ね時に、基板間コネクタ30のピン33-1〜33-16と基板間コネクタ40のはんだ付け用ピン43-1〜43-16の同じピン番号同士が接続されることによって、メイン基板80と小基板90が電気的に接続される。
信号選択回路50のはんだ付け用ピン51は小基板90に設けられたスルーホール95にはんだ付け固定され、外部通信コネクタ70のはんだ付け用ピン71は小基板90に設けられたスルーホール96にはんだ付け固定されている。
スルーホール95,96は小基板90の両面に設けられた導体配線92u,92dに各々電気的に接続されている。図35の信号選択用ジャンパ60は図39では図示省略しているが、ジャンパピンを挿入する箇所で通信チャンネルを選択する構成になっている。また、ジャンパ以外にディップスイッチ等でチャンネルを選択する方法もある。
図38において、20a〜20dは、各基板の取付け穴83a〜83d、93a〜93dに挿入され、各基板を固定する支柱である。
メイン基板80に配設された基板間コネクタ30のピン33-1〜33-16の他端の長さを長くすることにより、任意の枚数の小基板90を積み重ねることが可能である。また、TMDタイプの基板間コネクタはコネクタ自身に逆差し防止の構造を持っていない場合が多いため、メイン基板80及び小基板90の積み重ね構造で支柱20a〜20dの配置に回転対称性を持たせないようにして、逆向きに重ねられない構造とする配慮が必要である。
尚、図39はメイン基板80と1枚の小基板90のみの積層状態を示しており、図38の2枚の小基板90a,90bはともに図39の小基板90と同一に構成されている。また図39では、メイン基板80にも信号選択回路50および外部通信コネクタ70を設けた場合の例を図示している。図39において、85,86は、小基板90のスルーホール95,96と同様に構成されたメイン基板80のスルーホールである。
図40はSMDタイプの基板間コネクタを使用したメイン基板の構成を示し、図41はSMDタイプの基板間コネクタを使用した小基板の表面構成を示し、図42はSMDタイプの基板間コネクタを使用した小基板の裏面構成を示し、図43はメイン基板および2枚の小基板の積み重ね構造を示し、図44は図43の要部のみの断面を示している。
このSMDタイプの基板間コネクタ130は、図44に示すように、プリント基板(180)のパッド(プリント基板表、裏面の導体にはんだレジストが塗布されていない、はんだ付け可能な領域;187-1〜187-16など)に金属導体を密着し、はんだ付けによりプリント基板に固定、接続する表面実装部品である。
基板間コネクタ130は、プラスチック等の絶縁物から成る長方体形状のコネクタ本体131内の一部を慣通して固設された金属導体から成るはんだ付け用ピン(信号接続用ピン)133-1〜133-16(ピンアサインは図34のものと同一)を備えている。
このはんだ付け用ピン133-1〜133-16の各一端は、メイン基板180の表面に設けられたパッド187-1〜187-16に合う大きさで、メイン基板180と並行方向に曲げられ、パッド187-1〜187-16にはんだ付け固定されている。パッド187-1〜187-16は基板表面の導体配線182uと接続されている。
基板間コネクタ130のコネクタ本体131の基板配設面と反対側の端部には、1階層上に配設される基板間コネクタと接続できるように、コネクタ本体131の端部を凹型形状に形成した、電気的接触が可能なコネクタ接触部134が形成されている。
このコネクタ接触部134は、はんだ付け用ピン133-1〜133-16の各他端が各々別個に電気的に接触するように構成されている。
181は、メイン基板180の表面の導体配線182uと裏面の導体配線182dとを接続する表裏接続用スルーホールである。
次に、小基板190の表面を示す図41において、図41(a)は表面を斜視した図であり、図41(b)は小基板190を表面から見た、基板表面の導体配線192u、スルーホール191-1〜191-16、パッド197u-1〜197u-16等を図示したものである(基板上に部品を搭載していない状態で、基板に標示された部品搭載場所を示すシルクスクリーン印刷を表示している)。
矩形状の小基板190の中央には長方体形状のSMDタイプの基板間コネクタ140u(中継用上側コネクタ)が配設され、該基板間コネクタから小基板190の一方の辺側に所定距離隔てた部位には、信号選択回路50が配設され、該信号選択回路50から一方の辺側に所定距離隔てた部位(一方の辺の端部)には、外部通信コネクタ70が配設されている。また、小基板190の、外部通信コネクタ70の配設位置から一方の辺に直交する辺側に所定距離隔てた部位には信号選択用ジャンパ60が配設されている。信号選択回路50のはんだ付け用ピン51は小基板190に設けられたスルーホール195にはんだ付け固定され、外部通信コネクタ70のはんだ付け用ピン71は小基板190に設けられたスルーホール196にはんだ付け固定されている。
スルーホール195,196は小基板190の両面に設けられた導体配線192u,192dに各々電気的に接続されている。
図43において、20a〜20dは、各基板の取付け穴183a〜183d、193a〜193dに挿入され、各基板を固定する支柱である。
SMDタイプの基板間コネクタ140uは、図44に示すように、プリント基板(190)のパッド197u-1〜197u-16(プリント基板表面の導体にはんだレジストが塗布されていない、はんだ付け可能な領域)に金属導体を密着し、はんだ付けによりプリント基板に固定、接続する表面実装部品である。
基板間コネクタ140uは、プラスチック等の絶縁物から成る長方体形状のコネクタ本体141u内の一部を慣通して固設された金属導体から成るはんだ付け用ピン(信号接続用ピン)143u-1〜143u-16を備えている。
このはんだ付け用ピン143u-1〜143u-16の各一端は、小基板190の表面に設けられたパッド197u-1〜197u-16に合う大きさで、小基板190と並行方向に曲げられ、パッド197u-1〜197u-16にはんだ付け固定されている。パッド197u-1〜197u-16は基板表面の導体配線192uと接続されている。
基板間コネクタ140uのコネクタ本体141uの基板配設面と反対側の端部には、1階層上に配設される基板間コネクタと接続できるように、コネクタ本体141uの端部を凹型形状に形成した、電気的接触が可能なコネクタ接触部144uが形成されている。
このコネクタ接触部144uは、はんだ付け用ピン143u-1〜143u-16の各他端が各々別個に電気的に接触するように構成されている。
191-1〜191-16は、小基板190の表面の導体配線192uと裏面の導体配線192dとを接続する表裏接続用スルーホールである。
次に小基板190の裏面を示す図42において、図42(a)は裏面を斜視した図であり、図42(b)は小基板190を表面から透視した基板裏面の導体配線192d、スルーホール191-1〜191-16、パッド197u-1〜197u-16等を図示したものである。
小基板190の裏面における、表面の基板間コネクタ140uの配設位置に対応する位置には、SMDタイプの基板間コネクタ140d(中継用下側コネクタ)が配設されている。
このSMDタイプの基板間コネクタ140dは、図44に示すように、プリント基板(190)のパッド197d-1〜197d-16(プリント基板裏面の導体にはんだレジストが塗布されていない、はんだ付け可能な領域)に金属導体を密着し、はんだ付けによりプリント基板に固定、接続する表面実装部品である。
基板間コネクタ140dは、プラスチック等の絶縁物から成る長方体形状のコネクタ本体141d内の一部を慣通して固設された金属導体から成るはんだ付け用ピン(信号接続用ピン)143d-1〜143d-16(ピンアサインは図35のものと同一)を備えている。
このはんだ付け用ピン143d-1〜143d-16の各一端は、小基板190の裏面に設けられたパッド197d-1〜197d-16に合う大きさで、小基板190と並行方向に曲げられ、パッド197d-1〜197d-16にはんだ付け固定されている。パッド197d-1〜197d-16は基板裏面の導体配線192dと接続されている。
基板間コネクタ140dのコネクタ本体141dの基板配設面と反対側の端部には、1階層下に配設される基板間コネクタと接続できるように、コネクタ本体141dの端部を凸型形状に形成した、電気的接触が可能なコネクタ接触部144dが形成されている。
このコネクタ接触部144dは、はんだ付け用ピン143d-1〜143d-16の各他端が各々別個に電気的に接触するように構成されている。
尚、図44はメイン基板180と1枚の小基板190のみの積層状態を示しており、図43の2枚の小基板190a,190bはともに図44の小基板190と同一に構成されている。
メイン基板180とその直上に配設される小基板190aとの関係においては、メイン基板180側の凹型形状のコネクタ接触部134に小基板190(190a)側の凸型形状のコネクタ接触部144dが嵌合し電気的に接触することによって、メイン基板180側のはんだ付け用ピン133-1〜133-16と小基板190側のはんだ付け用ピン143d-1〜143d-16が各々接続されるものである。
また、小基板190aとその直上に配設される小基板190bとの関係においては、小基板190a側の凹型形状のコネクタ接触部144uに小基板190b側の凸型形状のコネクタ接触部144dが嵌合し電気的に接触することによって、メイン基板190a側のはんだ付け用ピン143u-1〜143u-16と小基板190b側のはんだ付け用ピン143d-1〜143d-16が各々接続されるものである。
191-1〜191-16は、パッド197u-1〜197u-16に各々接続された小基板190の表面の導体配線192uと、パッド197d-1〜197d-16に各々接続された裏面の導体配線192dとを各々接続する表裏接続用スルーホールである。
尚、SMDタイプの基板間コネクタでは、コネクタどうしの接合時に逆差しが出来ないような構造になっている場合もある。
また図44では、メイン基板180にも信号選択回路50および外部通信コネクタ70を設けた場合の例を図示している。図44において、185,186は、小基板190のスルーホール195,196と同様に構成されたメイン基板180のスルーホールである。
尚、従来の回路基板の接続装置としては、例えば特許文献2、3に記載のものが提案されていた。
特開2013−115844号公報 特開平10−270634号公報 特開平7−153534号公報
2枚以上の小基板を積み重ねる構造を採る場合、以下の問題点があった。
(1)管理コストを抑えるためには、小基板を全く同一の基板にする必要があるが、同一の基板にした場合、図34〜図44のように通信を行う信号を選択するジャンパやスイッチと信号選択回路が必要となり、メイン制御基板に取り付ける時に小基板に設定を行う必要がある。例えば特許文献2には同一の基板を重ねた構造が開示されているが、各基板には切換部8、10、12を設ける必要がある。
(2)前記(1)のジャンパやスイッチの設定を間違えた場合、または設定を忘れた場合などには2枚のサブ基板で通信信号が逆になる問題や、電気的に信号が衝突して回路の故障になる事が想定される。
本発明は、上記課題を解決するものであり、その目的は、複数のチャンネルの信号選択用の回路を不要とし、各基板へのID設定を行うことなく同一構成の複数の小基板を使用できるようにし、コストを低減させたプリント基板の接続装置を提供することにある。
上記課題を解決するための請求項1に記載のプリント基板の接続装置は、プリント基板で構成されたメイン基板および小基板を接続する装置であって、
一端がメイン基板内導体と接続される信号接続用ピンをnチャンネル分(nは2以上の正数)有し、nチャンネルのピンアサインは各々対称に形成され、前記信号接続用ピンと繋がるコネクタ接続部を有したメイン基板用コネクタと、
前記メイン基板用コネクタが基板中心に配設されるメイン基板と、
前記メイン基板から各々所定距離ずつ隔てて対向配設して積層されるn枚の小基板と、
前記各小基板の基板中心に各々配設され、一端が各小基板内導体と接続される信号接続用ピンをnチャンネル分有し、nチャンネルのピンアサインは各々対称に形成され、当該小基板と対向するメイン基板用コネクタのコネクタ接続部か、又は当該小基板以外の小基板の小基板用コネクタのコネクタ接続部と接続されるコネクタ接続部を有した小基板用コネクタと、
前記各小基板の基板中心以外の部位に配設され、各小基板内の導体を介して前記小基板用コネクタの信号接続用ピンのいずれか1チャンネルの信号接続用ピンに接続された外部通信用コネクタとを備え、
前記n枚の小基板は、基板中心から基板の面方向に、360°/nずつ異なる方向に各々配設されていることを特徴とする。
また、請求項2に記載のプリント基板の接続装置は、請求項1において、
前記メイン基板用コネクタは、一端がメイン基板内導体と接続される信号接続用ピンを有し、前記ピンのピンアサインは、2チャンネルのピンアサインがコネクタ中心を基準に点対称に形成され、前記信号接続用ピンの他端を長軸状に形成したコネクタ接続部を備えた1個のコネクタで構成され、
前記n枚の小基板は第1および第2の小基板で構成され、各小基板には前記メイン基板用コネクタの信号接続用ピンの他端が挿通される貫通穴が設けられ、
前記小基板用コネクタは、一端が小基板内導体と接続される信号接続用ピンを有し、前記ピンのピンアサインは、2チャンネルのピンアサインがコネクタ中心を基準に点対称に形成され、該2チャンネルのうち一方のチャンネルのピンアサインは、前記メイン基板用コネクタの信号接続用ピンのいずれか一方のチャンネルのピンアサインと同一に構成され、
小基板用コネクタのコネクタ接続部は、前記メイン基板用コネクタの信号接続用ピンの他端が挿通可能に形成され、前記小基板用コネクタの信号接続用ピンの他端と前記メイン基板用コネクタの信号接続用ピンの他端とを接続する穴形状接続部を有し、
前記各外部通信用コネクタは、各小基板の導体を介して小基板用コネクタの一方のチャンネルの信号接続用ピンに接続され、
前記第1の小基板と第2の小基板は、基板中心から基板の面方向に互いに180°異なる配設方向に配設されていることを特徴とする。
また、請求項3に記載のプリント基板の接続装置は、請求項1において、
前記メイン基板用コネクタは、一端がメイン基板内導体と接続される信号接続用ピンを有した第1チャンネル用コネクタと、一端がメイン基板内導体と接続される信号接続用ピンを有した第2チャンネル用コネクタとを備え、
第1チャンネル用コネクタのピンアサインおよび第2チャンネル用コネクタのピンアサインがメイン基板の回転中心点を基準に点対称になるようにメイン基板に配設され、
前記第1チャンネル用コネクタおよび第2チャンネル用コネクタの基板配設面側と反対側の各端部には、前記信号接続用ピンの他端が各々接続される接触部がコネクタ接続部として各々形成されており、
前記n枚の小基板は第1および第2の小基板で構成され、
前記各小基板の小基板用コネクタは、一端が、小基板の、メイン基板に対向する一方の面側に形成された導体と接続される信号接続用ピンを有した外部通信接続用コネクタ、および、一端が、小基板の前記一方の面側に形成された導体と接続される信号接続用ピンを有した中継用下側コネクタであって、該外部通信接続用コネクタのピンアサインと中継用下側コネクタのピンアサインが小基板の回転中心点を基準に点対称になるように、小基板の一方の面に各々配設された外部通信接続用コネクタおよび中継用下側コネクタと、各小基板の他方の面であって、前記中継用下側コネクタの配設位置と対応する位置に配設され、一端が小基板の他方の面側に形成された導体と接続される信号接続用ピンを有し、それらピンのピンアサインが中継用下側コネクタと同一のピンアサインに構成された中継用上側コネクタと、を備え、
前記外部通信接続用コネクタ、中継用下側コネクタおよび中継用上側コネクタの基板配設面側と反対側の各端部には、前記各信号接続用ピンの他端が各々接続された接触部がコネクタ接続部として各々形成されており、
前記第1および第2の小基板には、各一方の面に形成された、中継用下側コネクタの信号接続用ピンの各一端が接続される導体と、各他方の面に形成された、中継用上側コネクタの信号接続用ピンの各一端が接続される導体とを接続するスルーホール部が形成され、
前記各外部通信用コネクタは、各小基板内の導体を介して各外部通信接続用コネクタの信号接続用ピンに接続され、
前記第1の小基板と第2の小基板は、基板中心から基板の面方向に互いに180°異なる配設方向に配設されていることを特徴とする。
また、請求項4に記載のプリント基板の接続装置は、請求項1において、前記メイン基板用コネクタは、一端がメイン基板内導体と接続される信号接続用ピンを有し、該ピンの他端を長軸状に形成してコネクタ接続部とした第1〜第nチャンネル用コネクタを備え、第1〜第nチャンネル用コネクタは、各々のピンアサインがメイン基板の回転中心点を基準に回転対称となるようにメイン基板に配設され、
前記n枚の各小基板の、前記第1〜第nチャンネル用コネクタの配設位置と各々対応する位置には、前記第1〜第nチャンネル用コネクタの各信号接続用ピンの他端が挿通される貫通穴が各々設けられ、
前記小基板用コネクタは、前記第1〜第nチャンネル用コネクタのうちいずれか1つのコネクタに対応する小基板の位置に配設され、一端が小基板内導体と接続される信号接続用ピンを有し、前記ピンのピンアサインは前記第1〜第nチャンネル用コネクタのうちいずれか1つのコネクタのピンアサインと同一に形成され、
前記小基板用コネクタのコネクタ接続部は、前記第1〜第nチャンネル用コネクタのうちのいずれか1つのコネクタの信号接続用ピンの他端が挿通可能に形成され、前記小基板用コネクタの信号接続用ピンの他端と、前記第1〜第nチャンネル用コネクタのうちいずれか1つのコネクタの信号接続用ピンの他端とを接続する穴形状接続部を有し、
前記第1〜第nチャンネル用コネクタの各信号接続用ピンの長さは、接続対象の小基板に配設された小基板用コネクタのコネクタ接続部の穴形状接続部までの長さに各々形成され、
前記各外部通信用コネクタは、各小基板内の導体を介して小基板用コネクタの信号接続用ピンに接続されていることを特徴とする。
また、請求項5に記載のプリント基板の接続装置は、請求項1において、
前記メイン基板用コネクタは、一端がメイン基板内導体と接続される信号接続用ピンを有した第1〜第nチャンネル用コネクタを備え、
第1〜第nチャンネル用コネクタは、各々のピンアサインがメイン基板の回転中心点を基準に回転対称となるようにメイン基板に配設され、前記第1〜第nチャンネル用コネクタの基板配設面側と反対側の各端部には、前記信号接続用ピンの他端が各々接続される接触部がコネクタ接続部として各々形成されており、
前記各小基板の小基板用コネクタは、一端が、小基板のメイン基板に対向する一方の面側に形成された導体と接続される信号接続用ピンを有した1個の外部通信接続用コネクタ、および、一端が、小基板の前記一方の面側に形成された導体と接続される信号接続用ピンを各々有したn−1個の中継用下側コネクタであって、該1個の外部通信接続用コネクタおよびn−1個の中継用下側コネクタの各ピンアサインが、小基板の回転中心点を基準に回転対称となるように小基板の一方の面に配設された外部通信接続用コネクタおよび中継用下側コネクタと、各小基板の他方の面であって、前記n−1個の中継用下側コネクタの配設位置と対応する位置に配設され、一端が、小基板の他方の面側に形成された導体と接続される信号接続用ピンを有し、それらピンのピンアサインはn−1個の中継用下側コネクタと同一のピンアサインに各々構成されたn−1個の中継用上側コネクタと、を備え、
前記1個の外部通信接続用コネクタ、n−1個の中継用下側コネクタおよびn−1個の中継用上側コネクタの基板配設面側と反対側の各端部には、前記各信号接続用ピンの他端が各々接続された接触部がコネクタ接続部として各々形成されており、
前記各小基板には、各一方の面に形成された、n−1個の中継用下側コネクタの信号接続用ピンの各一端が接続される導体と、各他方の面に形成された、n−1個の中継用上側コネクタの信号接続用ピンの各一端が接続される導体とを接続するスルーホール部が形成され、
前記各外部通信用コネクタは、各小基板内の導体を介して各外部通信接続用コネクタの信号接続用ピンに接続されていることを特徴とする。
また、請求項6に記載のプリント基板の接続装置は、請求項1において、
前記メイン基板用コネクタは、一端がメイン基板内導体と接続される信号接続用ピンを有し、該ピンの他端を長軸状に形成してコネクタ接続部とした第1〜第nチャンネル用コネクタであって、第1〜第nチャンネル用コネクタは、各々のピンアサインがメイン基板の回転中心点を基準に回転対称となるように一体化されてメイン基板に配設され、
前記n枚の各小基板の、前記第1〜第nチャンネル用コネクタの配設位置と各々対応する位置には、前記第1〜第nチャンネル用コネクタの各信号接続用ピンの他端が挿通される貫通穴が各々設けられ、
前記小基板用コネクタは、各小基板の中心に配設される各1個のコネクタ本体に、前記第1〜第nチャンネル用コネクタの配設位置と対応する位置に第1〜第nコネクタ領域が各々形成され、第1〜第nコネクタ領域には前記第1〜第nチャンネル用コネクタの各信号接続用ピンの他端が挿通される貫通穴が各々設けられ、第1〜第nチャンネル用コネクタのうちいずれか1つのコネクタに対応する前記コネクタ領域には、一端が小基板内の導体と接続される信号接続用ピンを有し、前記ピンのピンアサインは前記第1〜第nチャンネル用コネクタのうちいずれか1つのコネクタのピンアサインと同一に形成され、
前記小基板用コネクタのコネクタ接続部は、第1〜第nチャンネル用コネクタのうちいずれか1つのコネクタに対応する前記コネクタ領域に設けられ、前記小基板用コネクタの信号接続用ピンの他端と、前記第1〜第nチャンネル用コネクタのうちいずれか1つのコネクタの信号接続用ピンの他端とを接続する穴形状接続部を有し、
前記各外部通信用コネクタは、各小基板内の導体を介して小基板用コネクタの信号接続用ピンに接続されていることを特徴とする。
また、請求項7に記載のプリント基板の接続装置は、請求項1において、
前記メイン基板用コネクタは、一端がメイン基板内導体と接続される信号接続用ピンを有した第1〜第nチャンネル用コネクタであって、第1〜第nチャンネル用コネクタは、各々のピンアサインがメイン基板の回転中心点を基準に回転対称となるように一体化されてメイン基板に配設され、
前記第1〜第nチャンネル用コネクタの基板配設面側と反対側の各端部には、前記信号接続用ピンの他端が各々接続される接触部がコネクタ接続部として各々形成されており、
前記小基板用コネクタは、各小基板の、前記メイン基板と対向する一方の面の中心に配設される各1個のコネクタ本体に、一端が、小基板の一方の面側に形成された導体と接続される信号接続用ピンを有し、それらピンのピンアサインは前記第1〜第nチャンネル用コネクタと同一のピンアサインに構成され、
前記第1〜第nチャンネル用コネクタのうち、いずれか1つのコネクタに対応する領域を外部通信接続用コネクタ領域とし、それ以外のコネクタに対応する領域を中継用コネクタ領域とした小基板用下側コネクタと、
各小基板の他方の面の中心に配設される各1個のコネクタ本体に、一端が、小基板の他方の面側に形成された導体と接続される信号接続用ピンを有し、それらピンのピンアサインは前記第1〜第nチャンネル用コネクタと同一のピンアサインに構成され、
前記第1〜第nチャンネル用コネクタのうち、当該小基板の一方の面に配設された小基板用下側コネクタの中継用コネクタ領域に対応する領域を、中継用コネクタ領域とし、それ以外のコネクタに対応する領域を未接続用コネクタ領域とした小基板用上側コネクタとを備え、
前記小基板用下側コネクタの基板配設面側と反対側の各端部には、前記各信号接続用ピンの他端が各々接続された接触部がコネクタ接続部として各々形成され、
前記小基板用上側コネクタの基板配設面側と反対側の各端部には、前記未接続用コネクタ領域以外の中継用コネクタ領域の各信号接続用ピンの他端が各々接続された接触部がコネクタ接続部として各々形成され、
前記各小基板には、各一方の面に形成された、小基板用下側コネクタの信号接続用ピンの各一端が接続される導体と、各他方の面に形成された、小基板用上側コネクタの信号接続用ピンの各一端が接続される導体とを接続するスルーホール部が形成され、
前記各外部通信用コネクタは、各小基板内の導体を介して各小基板用下側コネクタの外部通信接続用コネクタ領域の信号接続用ピンに接続されていることを特徴とする。
また、請求項8に記載のプリント基板の接続装置は、請求項1ないし7のいずれか1項において、
前記メイン基板には、回転中心点を基準として対称に取付け穴が形成され、
前記各小基板には、回転中心点を基準として対称であり、且つメイン基板の取付け穴と同一の位置に取付け穴が形成されていることを特徴とする。
(1)請求項1〜8に記載の発明によれば、メイン基板に対して対向配設する各小基板の配設方向に応じて、外部へ通信するための複数のチャンネルの信号が選択されるので、各小基板にID設定を行うことが不要になり、全く同一構成の小基板を使用することが可能となる。これによって、小基板の管理コストを削減したりIDの設定間違いを防止することができる。
また、複数のチャンネルの信号選択用の回路が不要となり、小基板のコストを低減することができる。
(2)請求項2、3、5、6、7に記載の発明によれば、各基板の積層順序には制限がなく、小基板を追加する際、既設の小基板は取外さずに、追加小基板を積層するだけでよいので、装置の製作工程が簡略化される。
(3)請求項4に記載の発明によれば、メイン基板用コネクタの信号接続用ピンの長さを、接続対象の小基板の基板間コネクタまでに必要な長さとしているので、不必要な部位がアンテナとして作用することはなく、電磁的な不干渉性および耐性が向上し、信号品質やEMC(Electro Magnetic Susceptibility;電磁感受性)に悪影響を与えることがない。
本発明の実施例1のメイン基板の回路構成図。 本発明の実施例1の基板間コネクタのピンアサインを示す説明図。 本発明の実施例1の小基板の回路構成図。 本発明の実施例1の基板積み重ね構造を示す斜視図。 図4の要部断面図。 本発明の実施例1の基板間コネクタと取付け穴の配置を示す説明図。 本発明の実施例2のメイン基板の構成図。 本発明の実施例2の小基板の構成図。 本発明の実施例2の基板積み重ね構造を示す斜視図。 図9の要部断面図。 本発明の実施例3のメイン基板の構成を表し、(a)はメイン基板表面の斜視図、(b)は基板間コネクタと取付け穴の配置を示す説明図。 本発明の実施例3の小基板の構成図。 本発明の実施例3における基板間コネクタのアンテナ作用を表す説明図。 本発明の実施例3の基板積み重ね構造を示す斜視図。 図14の要部断面図。 本発明の実施例4のメイン基板の構成を表し、(a)はメイン基板表面の斜視図、(b)は基板間コネクタと取付け穴の配置を示す説明図。 本発明の実施例4の小基板の構成を表し、(a)は小基板表面の斜視図、(b)は小基板裏面の斜視図。 本発明の実施例4の基板積み重ね構造を示す斜視図。 図18の要部断面図。 本発明の実施例5の基板間コネクタを表し、(a)はメイン基板用の基板間コネクタの正面図、(b)はメイン基板用の基板間コネクタの平面図、(c)はメイン基板用の基板間コネクタの斜視図、(d)は小基板用の基板間コネクタの斜視図。 本発明の実施例5における基板間コネクタと取付け穴の配置を示す説明図。 本発明の実施例5におけるメイン基板の基板間コネクタのピンアサインを示す説明図。 本発明の実施例5における小基板の基板間コネクタのピンアサインを示す説明図。 本発明の実施例5の基板積み重ね構造を示す斜視図。 本発明の実施例6の基板間コネクタを表し、(a)はメイン基板用、小基板表面用の基板間コネクタの斜視図、(b)は小基板裏面用の基板間コネクタの斜視図。 本発明の実施例6における基板間コネクタと取付け穴の配置を示す説明図。 本発明の実施例6におけるメイン基板の基板間コネクタのピンアサインを示す説明図。 本発明の実施例6における基板間コネクタのピンアサインを表し、(a)は小基板裏面用のコネクタのピンアサインの説明図、(b)は小基板表面用のコネクタのピンアサインの説明図。 本発明の実施例6における小基板の基板間コネクタの接続状況の説明図。 本発明の実施例6の基板積み重ね構造を示す斜視図。 本発明の実施例6のコネクタの接続状態を示す簡略断面図。 図30の要部断面図。 従来のプリント基板の接続装置の概略構成図。 従来のメイン基板回路の説明図。 従来の小基板回路の説明図。 従来のTMDタイプのコネクタを用いたメイン基板の斜視図。 従来のTMDタイプのコネクタを用いた小基板の斜視図。 従来の基板積み重ね構造の一例を示す斜視図。 図38の要部断面図。 従来のSMDタイプのコネクタを用いたメイン基板の斜視図。 従来のSMDタイプのコネクタを用いた小基板の表面を表し、(a)は表面の構成図、(b)は表面の導体配線の構成図。 従来のSMDタイプのコネクタを用いた小基板の裏面を表し、(a)は裏面の構成図、(b)は裏面の導体配線の構成図。 従来の基板積み重ね構造の他の例を示す斜視図。 図43の要部断面図。
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明するが、本発明は下記の実施形態例に限定されるものではない。本実施形態では、メイン基板の上に同一回路の小基板を2枚以上重ねて搭載する構成において、従来のように信号選択回路を設けることなく、小基板の取付け方向に応じてメイン基板からの信号を選択することで、小基板毎にID設定する必要を無くし、ID設定間違いによる不具合の防止と信号選択回路の削減によるコスト低減を実現した。
本実施例1では、TMDタイプの基板間コネクタを使用したメイン基板上に積層する2枚の小基板の取付け方向によって、メイン基板からの2チャンネルの信号を選択できるように構成した。
図1は本実施例1のメイン基板の基板間コネクタ230周辺の回路図を表している。図1において、信号名の最初の2文字のTXは送信信号を意味し、RXは受信信号を意味する。信号名の3文字目のAとBは2枚重ねる小基板の識別用であり、信号のチャンネルを意味する。信号名の4文字目の+と−は差動信号の正論理(+)、負論理(−)の信号を意味する。
図2は基板間コネクタ230のピン(1〜16)のピンアサインを示しており、コネクタ中心を基準にして左側(奇数ピン)をBチャンネル用の配線、右側(偶数ピン)をAチャンネル用の配線にしている。また、信号の並びはコネクタ中心を基準にAチャンネルとBチャンネルで点対称となるように構成している。
したがって、Bチャンネルの1ピン、7ピン、15ピンと、これらに各々点対称となるAチャンネルの16ピン、10ピン、2ピンにはGNDが割り当てられている。Bチャンネルの受信信号RXB+、RXB−が割り当てられた3ピン、5ピンと点対称となる14ピン、12ピンには、Aチャンネルの受信信号RXA+、RXA−が各々割り当てられている。
Bチャンネルの9ピンとこれに点対称となるAチャンネルの8ピンにはVCCが割り当てられている。Bチャンネルの送信信号TXB+、TXB−が割り当てられた11ピン、13ピンと点対称となる6ピン、4ピンには、Aチャンネルの送信信号TXA+、TXA−が各々割り当てられている。
尚、信号が低速でメイン基板と小基板の信号を差動伝送にする必要が無い場合は、シングルエンド伝送とし、+か−のどちらか1本の接続で片側の配線は不要である。
図3は、メイン基板上に搭載される小基板の回路図を表している。図3において、小基板の基板間コネクタ240のピンアサインはメイン基板の基板間コネクタ230のピンアサインと同一であるが、コネクタ中心を基準として一方の側の列(図3では偶数ピン2,4,6,8,10,12,14,16)を接続し、他方側の列(図3では奇数ピン3,5,11,13)は未接続としている。
このため、一方側の列の2ピン、10ピン、16ピンがGNDに、8ピンがVCCに各々接続されている。4ピン、6ピンはA、Bチャンネル兼用の送信信号TX−、TX+として外部通信コネクタ70に接続され、12ピン、14ピンはA,Bチャンネル兼用の受信信号RX−、RX+として外部通信コネクタ70に接続されている。
尚、他方側の列では、電源として、1ピン、7ピン、15ピンがGNDに、9ピンがVCCに各々接続されている。
上記構成により、後述の図4〜図6に示すように、メイン基板の基板間コネクタ230上に積層され対向配設される小基板の基板間コネクタ240が、図2、図3のとおりの配置で設置された場合は、基板間コネクタ240の、外部通信コネクタ70と接続された偶数ピン(2,4,6,8,10,12,14,16)が、基板間コネクタ230の偶数ピン(2,4,6,8,10,12,14,16)と合致する配置となって、基板間コネクタ230と240間はAチャンネルが接続される(選択される)。
また、基板間コネクタ230に対して基板間コネクタ240が180°異なる位置に配設された場合は、基板間コネクタ240の偶数ピン(2,4,6,8,10,12,14,16)が、基板間コネクタ230の奇数ピン(15,13,11,9,7,5,3,1)と合致する配置となって、基板間コネクタ230と240間はBチャンネルが接続される(選択される)。
尚、基板間コネクタ230、240のピンアサインは前記のものに限るものではない。
図4は、基板間コネクタ230を配設したメイン基板280と、基板間コネクタ240を各々配設した2枚の小基板290a,290bとの積み重ね構造を示し、図5は図4の要部のみの断面を示し、図6は各基板における基板間コネクタと取付け穴の配置を示している。
これらの図において、図36〜図39と同一部分は同一符号をもって示し、その部分の説明は省略する。
矩形状のメイン基板280の中央には、図6に示すとおり、コネクタ中心が基板の回転中心点となるように基板間コネクタ230が配設されている。メイン基板280と基板間コネクタ230は、図36〜図39のメイン基板80、基板間コネクタ30と同様に構成されている。
すなわち、基板間コネクタ230は、プラスチック等の絶縁物から成る長方体形状のコネクタ本体231と、該コネクタ本体231内を貫通して固設された金属導体から成るピン(信号接続用ピン)233-1〜233-16とを備えている。
このピン233-1〜233-16の一端側はメイン基板280に実装可能な程度に短い金属導体となっており、メイン基板280に設けられたスルーホール(銅めっきされた穴)81-1〜81-16にはんだ付け固定されている。
尚、図5ではメイン基板280に搭載される前記コネクタ以外の部品は図示省略しており、スルーホール81-1〜81-16に接続される、メイン基板280の両面に設けられた導体配線82u,82dも図示省略している。ピン233-1〜233-16の他端側は、接続の対象となる小基板290(290a,290b)に接続可能なように長軸状に形成されている。
メイン基板280の四隅に穿設された取付け穴283a〜283dは、図6に示すように基板の回転中心点を基準に点対称に設けられている。
メイン基板280と同様の形状に構成された小基板290(290a,290b)の中央には、図6に示すとおり、コネクタ中心が基板の回転中心点となるように長方体形状の基板間コネクタ240が配設され、該基板間コネクタ240から小基板290a,290bの各一方の辺側の端部には、図4に示すとおり外部通信コネクタ70が配設されている。従来の図37の信号選択回路50および信号選択用ジャンパ60は除去している。
メイン基板280上に所定距離づつ隔てて積層され対向配設される2枚の小基板290aと290bは、基板の回転中心点を基準として、基板の面方向に互いに180°異なる方向に配設されている。
小基板290a,290bと基板間コネクタ240は、図36〜図39の小基板90(90a,90b)、基板間コネクタ40と同様に構成されている。
すなわち、小基板290a,290bの基板間コネクタ240が配設される位置(実装面)には、図5に示すように、メイン基板280の基板間コネクタ230のピン233-1〜233-16の他端が各々挿通される貫通穴(非めっき穴)94-1〜94-16が設けられている。
小基板290a,290bの各基板間コネクタ240は、メイン基板280の基板間コネクタ230のピン233-1〜233-16の他端が各々貫通する構造となっている。すなわち、基板間コネクタ240のコネクタ本体241内には、前記ピン233-1〜233-16の他端が貫通し接続する穴形状接続部242-1〜242-16(小基板用コネクタのコネクタ接続部)が各々形成されている。
また基板間コネクタ240は、前記ピン233-1〜233-16と同数の短いピン状の金属導体から成る、小基板290a,290bへのはんだ付け用ピン243-1〜243-16(信号接続用ピン)を備え、それらの各一端は、小基板290a,290bに設けられたスルーホール(銅めっきされた穴)91-1〜91-16に各々はんだ付け固定されている。但し、はんだ付け用ピン243-3、243-5、243-11、243-13は図3で説明したとおり「未接続」であるため、スルーホールにはんだ付けされない。
スルーホール91-1〜91-16は小基板290a,290bの両面に設けられた導体配線92u,92dに各々電気的に接続されている。
はんだ付け用ピン243-1〜243-16の各他端は折り曲げられてコネクタ本体241内の穴形状接続部242-1〜242-16に各々電気的に接続されている。
前記ピン233-1〜233-16の長軸側の他端部位は基板間コネクタ230のコネクタ接続部(234:オス側)を構成し、穴形状接続部242-1〜242-16は基板間コネクタ240のコネクタ接続部(244:メス側)を構成している。
各基板の積み重ね時に、外部通信コネクタ70に導体配線92u,92dを介して接続される、小基板290aの基板間コネクタ240のはんだ付け用ピン243-2,243-4,243-6,243-8,243-10,243-12,243-14,243-16が、メイン基板280の基板間コネクタ230のピン233-2,233-4,233-6,233-8,233-10,233-12,233-14,233-16に各々接続されることによって、メイン基板280の基板間コネクタ230と小基板290aの基板間コネクタ240の間は、Aチャンネルが接続される(選択される)。
そして、外部通信コネクタ70に導体配線92u,92dを介して接続される、小基板290bの基板間コネクタ240のはんだ付け用ピン243-2,243-4,243-6,243-8,243-10,243-12,243-14,243-16が、メイン基板280の基板間コネクタ230のピン233-15,233-13,233-11,233-9,233-7,233-5,233-3,233-1に各々接続されることによって、メイン基板280の基板間コネクタ230と小基板290bの基板間コネクタ240の間は、Bチャンネルが接続される(選択される)。
各小基板290a,290bの四隅に穿設された取付け穴293a〜293dは、図6に示すように、基板の回転中心点を基準に点対称で且つメイン基板の取付け穴283a〜283dと同一位置に各々設けられている。
20a〜20dは各基板の取付け穴283a〜283d、293a〜293dに挿入され、各基板を固定する支柱である。
上記実施例1では、小基板290a,290bを積み重ねる順を逆にすることも可能である。すなわち、メイン基板280に対して小基板290bを積み重ねた後に小基板290aを積み重ねる。この場合は最初に積み重ねた小基板290bの基板間コネクタ240がBチャンネルに接続され、その次に積み重ねた小基板290aの基板間コネクタ240がAチャンネルに接続されることになる。
尚、図4、図5では、メイン基板280の面の導体配線や、その他搭載される部品等は図示省略している。
本実施例1によれば、メイン基板に対して対向配設する2枚の小基板の配設方向に応じて、外部へ通信するための2つのチャンネルの信号が選択されるので、各小基板にID設定を行うことが不要になり、全く同一構成の小基板を使用することが可能となる。これによって、小基板の管理コストを削減したりIDの設定間違いを防止することができる。
また、2つのチャンネルの信号選択用の回路が不要となり、小基板のコストを低減することができる。
本実施例2では、SMDタイプの基板間コネクタを使用したメイン基板上に積層する2枚の小基板の取付け方向によって、メイン基板からの2チャンネルの信号を選択できるように構成した。
SMDタイプの基板間コネクタは逆差し防止構造となっているものが一般的であるため、SMDタイプの基板間コネクタを使用した2枚の小基板を前記実施例1のように互いに180°異なる方向に配設しようとしてもコネクタを逆接続することが出来ない。
そこで本実施例2では、メイン基板に、基板の回転中心点を基準に点対称となるA,Bチャンネル用の2個のメイン基板用コネクタ(第1チャンネル用コネクタ、第2チャンネル用コネクタ)を設け、2枚の小基板各々に、いずれか一方のチャンネルの信号を一方の小基板の外部通信コネクタに接続する接続用コネクタと、いずれか他方のチャンネルの信号を他方の小基板側へ中継する中継用コネクタとを、前記2個のメイン基板用コネクタに対応する位置に配設して構成した。
図7はSMDタイプの基板間コネクタを使用したメイン基板の構成を示し、図8はSMDタイプの基板間コネクタを使用した小基板の表、裏面構成を示し、図9はメイン基板および2枚の小基板の積み重ね構造を示し、図10は図9の要部のみの断面を示している。
これらの図において、図40〜図44と同一部分は同一符号をもって示している。矩形状のメイン基板380には、Aチャンネル用基板間コネクタ330AとBチャンネル用基板間コネクタ330Bが、メイン基板380の回転中心点を基準に点対称となるように配設されている。
前記コネクタ330A,330Bのピンアサインは任意に決定できるが、例えば図2の偶数ピン(2,4,6,8,10,12)を本実施例の1ピン〜8ピンに割り当てる場合は、コネクタ330Aとコネクタ330Bは各々同一のピンアサインの並びであり、且つ図7に示すようにメイン基板380の回転中心点を基準に点対称となるように構成されている。
また、メイン基板380の四隅に穿設された取付け穴383a〜383dもメイン基板380の回転中心点を基準に点対称に設けられている。
メイン基板380とAチャンネル用基板間コネクタ330Aは、図44と同様に図10のように構成されている。
すなわち、このSMDタイプのAチャンネル用基板間コネクタ330Aは、プリント基板(380)のパッド(プリント基板表、裏面の導体にはんだレジストが塗布されていない、はんだ付け可能な領域;187-1〜187-8など)に金属導体を密着し、はんだ付けによりプリント基板に固定、接続する表面実装部品である。
Aチャンネル用基板間コネクタ330Aは、プラスチック等の絶縁物から成る長方体形状のコネクタ本体331内の一部を慣通して固設された金属導体から成るはんだ付け用ピン(信号接続用ピン)333-1〜333-8(ピンアサインは図7のものと同一)を備えている。
このはんだ付け用ピン333-1〜333-8の各一端は、メイン基板380の表面に設けられたパッド187-1〜187-8に合う大きさで、メイン基板380と並行方向に曲げられ、パッド187-1〜187-8にはんだ付け固定されている。パッド187-1〜187-8は基板表面の導体配線182uと接続されている。
基板間コネクタ330Aのコネクタ本体331の基板配設面と反対側の端部には、1階層上に配設される基板間コネクタと接続できるように、コネクタ本体331の端部を凹型形状に形成した、電気的接触が可能なコネクタ接触部334が形成されている。
このコネクタ接触部334は、はんだ付け用ピン333-1〜333-8の各他端が各々別個に電気的に接触するように構成されている。
181-1〜181-8は、メイン基板380の表面の導体配線182uと裏面の導体配線182dとを接続する表裏接続用スルーホールである。
Bチャンネル用基板間コネクタ330Bも前記コネクタ330Aと同様に構成されている。
次に、小基板390(390a,390b)の裏面には、メイン基板側の前記コネクタ330A,330Bと同じ対向する位置に、該コネクタ330A,330Bと接続される外部通信接続用コネクタ340xと中継用下側コネクタ340dが、小基板の回転中心点を基準に点対称となるように配設されている。
外部通信接続用コネクタ340x、中継用下側コネクタ340dの各ピンアサインは、前記コネクタ330A,330Bの1ピン〜8ピンと同じピンアサインに構成されている。
小基板390(390a,390b)の表面には、中継用下側コネクタ340dに対応する位置に中継用上側コネクタ340uが配設され、該中継用上側コネクタ340uから一方の辺側に所定距離隔てた部位(一方の辺の端部)には、外部通信コネクタ70が配設されている。
中継用上側コネクタ340uのピンアサインは中継用下側コネクタ340dのピンアサインと同一に構成されている。
外部通信接続用コネクタ340xと外部通信コネクタ70は小基板内の導体配線を介して接続され、中継用下側コネクタ340dと中継用上側コネクタ340uは小基板内の導体配線を介して接続されている。
このSMDタイプの中継用下側コネクタ340dは、図10に示すように、プリント基板(390a)のパッド197d-1〜197d-8(プリント基板裏面の導体にはんだレジストが塗布されていない、はんだ付け可能な領域)に金属導体を密着し、はんだ付けによりプリント基板に固定、接続する表面実装部品である。
中継用下側コネクタ340dは、プラスチック等の絶縁物から成る長方体形状のコネクタ本体341d内の一部を慣通して固設された金属導体から成るはんだ付け用ピン(信号接続用ピン)343d-1〜343d-8を備えている。
このはんだ付け用ピン343d-1〜143d-8の各一端は、小基板390aの裏面に設けられたパッド197d-1〜197d-8に合う大きさで、小基板390aと並行方向に曲げられ、パッド197d-1〜197d-8にはんだ付け固定されている。パッド197d-1〜197d-8は基板裏面の導体配線192dと接続されている。
中継用下側コネクタ340dのコネクタ本体341dの基板配設面と反対側の端部には、1階層下に配設される基板間コネクタと接続できるように、コネクタ本体341dの端部を凸型形状に形成した、電気的接触が可能なコネクタ接触部344dが形成されている。
このコネクタ接触部344dは、はんだ付け用ピン343d-1〜343d-8の各他端が各々別個に電気的に接触するように構成されている。
191-1〜191-8は、小基板390aの表面の導体配線192uと裏面の導体配線192dとを接続する表裏接続用スルーホールである。
外部通信接続用コネクタ340xもSMDタイプのコネクタであり、中継用下側コネクタ340dと同様に構成されている。
すなわち、プラスチック等の絶縁物から成る長方体形状のコネクタ本体341x内の一部を貫通して固設されたはんだ付け用ピン(信号接続用ピン)343x-1〜343x-8と、コネクタ本体341xの基板配設面と反対側の端部に形成された凸型形状のコネクタ接触部344xを備え、はんだ付け用ピン343x-1〜343x-8の各一端はパッド197d-1〜197d-8にはんだ付け固定され、各他端はコネクタ接触部344xに各々別個に電気的に接触するように構成されている。
この外部通信接続用コネクタ340xの偶数ピン側のはんだ付け用ピン343x-2…343x-8は、パッド197d-2…197d-8、導体配線192d、表裏接続用スルーホール191-2…191-8、導体配線192uを介して外部通信コネクタ70に接続されている。
中継用上側コネクタ340uは、プラスチック等の絶縁物から成る長方体形状のコネクタ本体341u内の一部を慣通して固設された金属導体から成るはんだ付け用ピン(信号接続用ピン)343u-1〜343u-8を備えている。
このはんだ付け用ピン343u-1〜343u-8の各一端は、小基板390aの表面に設けられたパッド197u-1〜197u-8に合う大きさで、小基板390aと並行方向に曲げられ、パッド197u-1〜197u-8にはんだ付け固定されている。パッド197u-1〜197u-8は基板表面の導体配線192uと接続されている。
中継用上側コネクタ340uのコネクタ本体341uの基板配設面と反対側の端部には、1階層上に配設される基板間コネクタと接続できるように、コネクタ本体341uの端部を凹型形状に形成した、電気的接触が可能なコネクタ接触部344uが形成されている。
このコネクタ接触部344uは、はんだ付け用ピン343u-1〜343u-8の各他端が各々別個に電気的に接触するように構成されている。
191-1〜191-8は、小基板190の表面の導体配線192uと裏面の導体配線192dとを接続する表裏接続用スルーホールである。
小基板390bは小基板390aと同一に構成され、小基板390aとは面方向に180°異なる方向に配設されている。
各小基板390a,390bの四隅に穿設された取付け穴393a〜393dは、図7と同様に、基板の回転中心点を基準に点対称で且つメイン基板の取付け穴383a〜383dと同一位置に各々設けられている。
20a〜20dは各基板の取付け穴383a〜383d、393a〜393dに挿入され、各基板を固定する支柱である。
図9、図10において、メイン基板380とその直上に配設される小基板390aとの関係においては、Bチャンネル用基板間コネクタ330Bの凹型形状のコネクタ接触部334に中継用下側コネクタ340dの凸型形状のコネクタ接触部344dが嵌合し電気的に接触することによって、Bチャンネル用基板間コネクタ330Bのはんだ付け用ピン333-1〜333-8と中継用下側コネクタ340dのはんだ付け用ピン343d-1〜343d-8が各々接続されるものである。
また、Aチャンネル用基板間コネクタ330Aの凹型形状のコネクタ接触部334に外部通信接続用コネクタ340xの凸型形状のコネクタ接触部344xが嵌合し電気的に接触することによって、Aチャンネル用基板間コネクタ330Aのはんだ付け用ピン333-1〜333-8と外部通信接続用コネクタ340xのはんだ付け用ピン343x-1〜343x-8が各々接続されるものである。
このため、小基板390aの外部通信コネクタ70にはAチャンネルの信号が接続(選択)される。
小基板390aとその直上に配設される小基板390bとの関係においては、中継用上側コネクタ340uの凹型形状のコネクタ接触部344uに外部通信接続用コネクタ340xの凸型形状のコネクタ接触部344xが嵌合し電気的に接触することによって、Bチャンネル用基板間コネクタ330Bのはんだ付け用ピン333-1〜333-8と外部通信接続用コネクタ340xのはんだ付け用ピン343x-1〜343x-8が各々接続されるものである。
このため、小基板390bの外部通信コネクタ70には、前記コネクタ340d、340u,340xを中継してBチャンネルの信号が接続(選択)される。
上記実施例2では、小基板390a,390bを積み重ねる順を逆にすることも可能である。すなわち、メイン基板380に対して小基板390bを積み重ねた後に小基板390aを積み重ねる。この場合は最初に積み重ねた小基板390bの前記コネクタ340xがBチャンネルに接続され、その次に積み重ねた小基板390aの前記コネクタ340xがAチャンネルに接続されることになる。
尚、図9、図10では、メイン基板380の面の導体配線や、その他搭載される部品等は図示省略している。
本実施例2によれば、メイン基板に対して対向配設する2枚の小基板の配設方向に応じて、外部へ通信するための2つのチャンネルの信号が選択されるので、各小基板にID設定を行うことが不要になり、全く同一構成の小基板を使用することが可能となる。これによって、小基板の管理コストを削減したりIDの設定間違いを防止することができる。
また、2つのチャンネルの信号選択用の回路が不要となり、小基板のコストを低減することができる。
本実施例3では、TMDタイプの基板間コネクタを使用したメイン基板上に積層する3枚以上の小基板の取付け方向によって、メイン基板からの3チャンネル以上の信号を選択できるように構成した。
図11はメイン基板の構成を示し、図12は小基板の構成を示し、図13はメイン基板用コネクタの長軸状のピンのアンテナ作用を示し、図14はメイン基板と小基板の積み重ね構造を示し、図15は図14の要部のみの断面を示している。これらの図において、図4〜図6と同一部分は同一符号をもって示している。
小基板を3枚以上積み重ねる場合は、実施例1の図4〜図6のように1個のメイン基板用のTMDコネクタでは実現出来ないため、小基板の枚数以上の基板間コネクタ(430)を搭載する。
図11は4個の基板間コネクタ(TMDタイプ)を搭載したメイン基板280の構成例を示している。各基板間コネクタ430A〜430Dは図4〜図6の基板間コネクタ230と同様に構成され、該コネクタ430A〜430Dと基板の取付け穴283a〜283dは、メイン基板280の回転中心点を基準に回転対称した位置に配設している。
メイン基板280における基板間コネクタの搭載数はn回対称のn数以下まで搭載可能である(第1〜第nチャンネル用コネクタ;n数未満の場合は一部を未配置とする)。図11の例では90度毎に回転対称した位置となっており、4回対称であり、基板間コネクタ数は4個(4チャンネル)まで搭載可能である。
各チャンネルの基板間コネクタのピンアサイン(1ピン〜8ピン)は同一の並びとなるようにしている。また、各基板間コネクタ430A〜430Dの長軸状のピン433A-1〜433A-8、433B-1〜433B-8、433C-1〜433C-8、433D-1〜433D-8の長さは、接続対象の小基板の基板間コネクタ(440)の後述する穴形状接続部の高さまでとしている。
このため、長軸状ピンを不必要に長く構成した場合を示す図13のように、不必要な部分(各コネクタとの接続部を超えて露出している部位)がアンテナとなることはない。
このため、電磁的な不干渉性および耐性が向上し、信号品質やEMC(Electro Magnetic Susceptibility;電磁感受性)に悪影響を与えることがない。
メイン基板280上に小基板290を対向配設(積層)した場合の、前記各基板間コネクタ430A〜430Dの配設位置に対応する小基板290の各部位には、該コネクタ430A〜430Dの各ピン(433A-1…433D-8)の他端が挿通される貫通穴94-1〜94-8(非めっき穴)が各々設けられている。
小基板290の表面の、nチャンネルのいずれか1個のチャンネル、例えばAチャンネル用の基板間コネクタ430Aに対応する部位には、基板間コネクタ440(小基板用コネクタ)が配設され、そのピンアサインは前記コネクタ430Aのピンアサインと同一に構成されている。
前記基板間コネクタ440から小基板290の各一方の辺側の端部には、図12に示すとおり外部通信コネクタ70が配設されている。従来の図37の信号選択回路50および信号選択用ジャンパ60は除去している。
メイン基板280上に図14のように所定距離づつ隔てて積層され対向配設される4枚の小基板290a〜290dは、基板の回転中心点を基準として、基板の面方向に互いに90°づつ異なる方向に配設されている。各基板290a〜290dは図12の小基板290と同一に構成されるものである。
メイン基板280に配設された各チャンネルの基板間コネクタ430A〜430Dは、図15に示すように、プラスチック等の絶縁物から成る長方体形状のコネクタ本体431と、該コネクタ本体431内を貫通して固設された金属導体から成るピン(信号接続用ピン)433A-1〜433A-8、433B-1〜433B-8、433C-1〜433C-8、433D-1〜433D-8とを備えている。
このピン433A-1…433D-8の一端側はメイン基板280に実装可能な程度に短い金属導体となっており、メイン基板280に設けられたスルーホール(銅めっきされた穴)81-1〜81-8にはんだ付け固定されている。
尚、図15は、図14における支柱20cと20dを結ぶ線から基板中心側を見た図であり、メイン基板280と290aでは各コネクタの断面を表し、小基板290bでは手前の外部通信コネクタ70の外形を実線で、奥の基板用コネクタ440を破線で示している。
また、図15は小基板290c、290d側を図示省略している。また図15では、メイン基板280に搭載される前記コネクタ以外の部品は図示省略しており、スルーホール81-1〜81-8に接続される、メイン基板280の両面に設けられた導体配線82u,82dも図示省略している。ピン433A-1〜433D-8の他端側は、接続の対象となる小基板290(290a〜290d)に接続可能なように長軸状に形成されている。
小基板用の基板間コネクタ440は図5の基板間コネクタ240と同様に構成されている。すなわち、前記ピン433A-1〜433A-16と同数の短いピン状の金属導体から成る、小基板290(290a〜290d)へのはんだ付け用ピン443-1〜443-8(信号接続用ピン)を備え、それらの各一端は、小基板290に設けられたスルーホール(銅めっきされた穴)91-1〜91-8に各々はんだ付け固定されている。
スルーホール91-1〜91-8は小基板290の両面に設けられた導体配線92u,92dを介して外部通信コネクタ70に各々電気的に接続されている。
はんだ付け用ピン443-1〜443-8の各他端は折り曲げられてコネクタ本体441内の穴形状接続部442-1〜442-8に各々電気的に接続されている。
前記ピン433A-1…433D-8の長軸側の他端部位は基板間コネクタ430A〜430Dのコネクタ接続部(434:オス側)を構成し、穴形状接続部442-1〜442-8は基板間コネクタ440のコネクタ接続部(444:メス側)を構成している。
図14のように、各基板が積み重ねられた状態において、外部通信コネクタ70に導体配線92u,92dを介して接続される、小基板290aの基板間コネクタ440のはんだ付け用ピン443-1〜443-8が、メイン基板280のAチャンネル用の基板間コネクタ430Aのピン433-1〜433-8に各々接続されることによって、小基板290aはAチャンネルの信号が選択される。その他のチャンネルの信号は上階へ中継される。
その上の小基板290bでは、基板間コネクタ440のはんだ付け用ピン443-1〜443-8が、メイン基板280のBチャンネル用の基板間コネクタ430Bのピン433-1〜433-8に各々接続されることによって、Bチャンネルの信号が選択される。その他のチャンネルの信号は上階へ中継される。
その上の小基板290cでは、基板間コネクタ440のはんだ付け用ピン443-1〜443-8が、メイン基板280のCチャンネル用の基板間コネクタ430Cのピン433-1〜433-8に各々接続されることによって、Cチャンネルの信号が選択される。その他のチャンネルの信号は上階へ中継される。
最上階の小基板290dでは、基板間コネクタ440のはんだ付け用ピン443-1〜443-8が、メイン基板280のDチャンネル用の基板間コネクタ430Dのピン433-1〜433-8に各々接続されることによって、Dチャンネルの信号が選択される。
尚、図15では図14の要部の断面のみを表しており、小基板290c、290d、支柱20a〜20d等は図示省略している。
本実施例3によれば、メイン基板に対して対向配設する4枚の小基板の配設方向に応じて、外部へ通信するための4つのチャンネルの信号が選択されるので、各小基板にID設定を行うことが不要になり、全く同一構成の小基板を使用することが可能となる。これによって、小基板の管理コストを削減したりIDの設定間違いを防止することができる。
また、4つのチャンネルの信号選択用の回路が不要となり、小基板のコストを低減することができる。
尚本実施例3では、A〜Dチャンネル用の基板間コネクタ430A〜430Dの長軸状のピン(433A-1…433D-8)の長さを、接続対象となる各小基板までの距離に合わせているので、各小基板は小基板290a〜290dの順番で積み重ねるものとする。
本実施例4では、SMDタイプの基板間コネクタを使用したメイン基板上に積層する3枚以上の小基板の取付け方向によって、メイン基板からの3チャンネルの信号を選択できるように構成した。
図16はメイン基板の構成を示し、図17は小基板の構成を示し、図18はメイン基板と小基板の積み重ね構造を示し、図19は図18の要部のみの断面を示している。
これらの図において、図7〜図10と同一部分は同一符号をもって示している。基板間コネクタがSMDタイプで、小基板を3枚以上重ねる場合は、小基板の枚数以上の基板間コネクタを搭載する。
図16は4個の基板間コネクタ(SMDタイプ)を搭載したメイン基板380の構成例を示している。各基板間コネクタ530A〜530Dは図7〜図10の基板間コネクタ330A,330Bと同様に構成され、該コネクタ530A〜530Dと基板の取付け穴383a〜383dは、メイン基板380の回転中心点を基準に回転対称した位置に配設している。
メイン基板380における基板間コネクタの搭載数はn回対称のn数以下まで搭載可能である(第1〜第nチャンネル用コネクタ;n数未満の場合は一部を未配置とする)。図16の例では90度毎に回転対称した位置となっており、4回対称であり、基板間コネクタ数は4個(4チャンネル)まで搭載可能である。
各チャンネルの基板間コネクタのピンアサイン(1ピン〜8ピン)は同一の並びとなるようにしている。
前記基板間コネクタ530A〜530Dは、前記図10の基板間コネクタ330Aと同様に、コネクタ本体531と、はんだ付け用ピン(信号接続用ピン)533-1〜533-8と、凹型形状のコネクタ接触部534とを各々備えている。
小基板の構成を示す図17において、小基板390(390a〜390d)内の外部通信コネクタ70と接続する基板間コネクタ(外部通信接続用コネクタ540x)は基板表面のみに搭載する。
その他の基板間コネクタは、上階の小基板に信号を中継するために表面と裏面の両方に搭載し、その中継用下側コネクタ540d-1〜540d-3と中継用上側コネクタ540u-1〜540u-3のピンは全て同じピン番号同士で結線されている。
外部通信接続用コネクタ540xは図10の外部通信接続用コネクタ340xと同様に構成され、中継用下側コネクタ540d-1〜540d-3は図10の中継用下側コネクタ340dと同様に構成され、中継用上側コネクタ540u-1〜540u-3は図10の中継用上側コネクタ340uと同様に構成されている。
前記コネクタ540x、540d-1〜540d-3は、図10のコネクタ340x、340dと同様に、コネクタ本体(541)と、はんだ付け用ピン(543-1〜543-8)と、凸型形状のコネクタ接触部(544)とを各々備えている。前記コネクタ540u-1〜540u-3は図10のコネクタ340uと同様に、コネクタ本体(541u)と、はんだ付け用ピン(543u-1〜543u-8)と、凹型形状のコネクタ接触部(544u)とを各々備えている。
外部通信接続用コネクタ540xおよび中継用下側コネクタ540d-1〜540d-3は、小基板390の裏面において、小基板の回転中心点を基準に回転対称に設けられ、メイン基板380の前記コネクタ530A〜530Dと同一の位置に配設されている。
外部通信接続用コネクタ540xのはんだ付け用ピン543x-1〜543x-8は、図10と同様に、表裏接続用スルーホール191-1〜191-8、導体配線192d、192uを介して外部通信コネクタ70に接続されている(図19)。
小基板390の表面の中継用上側コネクタ540u-1〜540u-3は、裏面の中継用下側コネクタ540d-1〜540d-3と同一位置に配設され、図10と同様に表裏接続用スルーホール191-1〜191-8を介して接続されている(図19)。
小基板390の四隅に設けられる取付け用穴393a〜393dも小基板390の回転中心点を基準とした回転対称で、且つメイン基板380の取付け用穴383a〜383dと同じ位置に設けられている。
図18のように、各基板が積み重ねられた状態において、外部通信コネクタ70に導体配線92u,92dを介して接続される、小基板390aの外部通信接続用コネクタ540xのはんだ付け用ピン543x-1〜543x-8が、メイン基板380のAチャンネル用の基板間コネクタ530Aのピン533-1〜533-8に各々接続されることによって、小基板390aはAチャンネルの信号が選択される。その他のチャンネルの信号は上階へ中継される。
その上の小基板390bでは、外部通信接続用コネクタ540xのはんだ付け用ピン543x-1〜543x-8が、小基板390aの中継用上側コネクタ540u-1および中継用下側コネクタ540d-1を介してメイン基板380のBチャンネル用の基板間コネクタ530Bのピン533-1〜533-8に各々接続されることによって、Bチャンネルの信号が選択される。その他のチャンネルの信号は上階へ中継される。
その上の小基板390cでは、外部通信接続用コネクタ540xのはんだ付け用ピン543x-1〜543x-8が、小基板390bの中継用上側コネクタ540u-1および中継用下側コネクタ540d-1、小基板390aの中継用上側コネクタ540u-2および中継用下側コネクタ540d-2を介してメイン基板380のCチャンネル用の基板間コネクタ530Cのピン533-1〜533-8に各々接続されることによって、Cチャンネルの信号が選択される。その他のチャンネルの信号は上階へ中継される。
最上階の小基板390dでは、外部通信接続用コネクタ540xのはんだ付け用ピン543x-1〜543x-8が、小基板390cの中継用上側コネクタ540u-1および中継用下側コネクタ540d-1、小基板390bの中継用上側コネクタ540u-2および中継用下側コネクタ540d-2、小基板390aの中継用上側コネクタ540u-3および中継用下側コネクタ540d-3を介してメイン基板380のDチャンネル用の基板間コネクタ430Dのピン433-1〜433-8に各々接続されることによって、Dチャンネルの信号が選択される。
尚、図15では図14の要部の断面のみを表しており、小基板290c、290d、支柱20a〜20d等は図示省略している。
本実施例4によれば、メイン基板に対して対向配設するn枚、例えば4枚の小基板の配設方向に応じて、外部へ通信するための4つのチャンネルの信号が選択されるので、各小基板にID設定を行うことが不要になり、全く同一構成の小基板を使用することが可能となる。これによって、小基板の管理コストを削減したりIDの設定間違いを防止することができる。
また、4つのチャンネルの信号選択用の回路が不要となり、小基板のコストを低減することができる。
尚、本実施例4では、実施例2と同様に小基板390a〜390dの積み重ね順序に制限はなく、小基板を追加する場合も既存の小基板を取外す必要はない。
本実施例5では、回転対称性(本例では4回対称)を持ったTMDタイプのコ基板間ネクタを使用し、メイン基板上に積層する3枚以上(本例では4枚)の小基板の取付け方向によって、メイン基板からの3チャンネル以上(本例では4チャンネル)の信号を選択できるように構成した。
図20は回転対称性を持ったメイン基板用コネクタ、小基板用コネクタを示し、図21は各基板とコネクタの配置を表し、図22はメイン基板用の基板間コネクタのピンアサインを示し、図23は小基板用の基板間コネクタのピンアサインを示し、図24はメイン基板と小基板の積み重ね構造を示している。
図20(a)〜(c)のメイン基板用の基板間コネクタ630は、プラスチック等の絶縁物から成る円筒体形状のコネクタ本体631と、該コネクタ本体631内を貫通して固設された金属導体から成るピン(信号接続用ピン)633A-1〜633A-8、633B-1〜633B-8、633C-1〜633C-8、633D-1〜633D-8とを備えている。
このピン633A-1…633D-8の一端側はメイン基板280に実装可能な程度に短い金属導体となっており、図5、図15と同様にメイン基板280に設けられたスルーホール(銅めっきされた穴)81-1〜81-8にはんだ付け固定されている。
ピン633A-1〜633D-8の他端側は、接続の対象となる小基板290(290a〜290d)に接続可能なように長軸状に形成されている。
このピン633A-1…633D-8の他端長軸部分は、図5、図15と同様にコネクタ接続部として作用する。
上記構成の基板間コネクタ630は、図21に示すようにメイン基板280の回転中心点の中央に配設されている。メイン基板280の四隅の取付け穴283a〜283dも回転中心点を基準に回転対称した位置に設けられている。
また、後述する小基板用の基板間コネクタ640も図21のように小基板290の回転中心点の中央に配設され、小基板290の四隅の取付け穴293a〜293dも回転中心点を基準に回転対称した位置に設けられている。
尚、図21では、小基板に搭載される外部通信コネクタ(70)は図示省略している。
基板間コネクタ630は、図22に示すようにAチャンネル〜Dチャンネル用の4つのコネクタ(第1〜第nチャンネル用コネクタ)で構成され、各チャンネルのコネクタのピンアサイン(1〜8)は、信号チャンネル毎に回転対称した配置となっている。
小基板用の基板間コネクタ640は、図23に示すように、プラスチック等の絶縁物から成る円筒体形状のコネクタ本体641を有し、図22のA〜Dチャンネル用のコネクタに対応してコネクタ領域651〜654(第1〜第nコネクタ領域)が形成されている。
基板間コネクタ630を配設したメイン基板280上に小基板290(290a〜290d)対向配設(積層)した場合の、図22のA〜Dチャンネル用のコネクタの配置に各々対応する前記コネクタ領域651〜654には、A〜Dチャンネル用のコネクタの各信号接続用のピン633A-1…633D-8の他端が挿通される貫通穴94-1〜94-8が各々設けられている。したがって、小基板用の基板間コネクタ640のピンアサインもメイン基板用の基板間コネクタ630のピンアサインと同一に構成されている。
前記コネクタ領域652、653、654は貫通穴94-1〜94-8のみの構成であるため、この領域(652〜654)の貫通穴を通る前記ピン(633A-1…633D-8)は接続されず、信号は図15と同様に他の階の小基板の基板間コネクタ(640)に中継されるだけである。
前記コネクタ領域651は、図15と同様のコネクタ接続部を備えている。すなわち、図15と同様に、メイン基板用の基板間コネクタ630の1つのチャンネル用のコネクタの前記ピン(633A-1〜633A-8又は633B-1〜633B-8又は633C-1〜633C-8又は633D-1〜633D-8)と同数の短いピン状の金属導体から成る、小基板290(290a〜290d)へのはんだ付け用ピン(図15の443-1〜443-8と同様の663-1〜663-8(図22〜図24では図示省略);信号接続用ピン)を備え、それらの各一端は、小基板290に設けられたスルーホール(銅めっきされた穴)91-1〜91-8に各々はんだ付け固定されている。
スルーホール91-1〜91-8は小基板290の両面に設けられた導体配線92u,92dを介して外部通信コネクタ70に各々電気的に接続されている。
前記はんだ付け用ピン(663-1〜663-8)の各他端は折り曲げられてコネクタ本体641内の穴形状接続部(図15の442-1〜442-8と同様の672-1〜672-8;図22〜図24では図示省略)に各々電気的に接続されている。
前記ピン633A-1…633D-8の長軸側の他端部位は基板間コネクタ630のコネクタ接続部(オス側)を構成し、穴形状接続部(672-1〜672-8)は基板間コネクタ640のコネクタ接続部(メス側)を構成している。
メイン基板280上に図24のように所定距離づつ隔てて積層され対向配設される4枚の小基板290a〜290dは、基板の回転中心点を基準として、基板の面方向に互いに90°づつ異なる方向に配設されている。
図24のように、各基板が積み重ねられた状態において、外部通信コネクタ70に導体配線92u,92dを介して接続される、小基板290aの基板間コネクタ640のコネクタ領域651のはんだ付け用ピン(図15の442-1〜442-8と同様の672-1〜672-8)が、メイン基板280の基板間コネクタ630内のAチャンネル用のコネクタのピン633A-1〜633A-8に各々接続されることによって、小基板290aはAチャンネルの信号が選択される。その他のチャンネルの信号はコネクタ領域652〜654を介して上階へ中継される。
その上の小基板290bでは、基板間コネクタ640のコネクタ領域651のはんだ付け用ピン(図15の442-1〜442-8と同様の672-1〜672-8)が、メイン基板280の基板間コネクタ630内のBチャンネル用のコネクタのピン633B-1〜633B-8に各々接続されることによって、Bチャンネルの信号が選択される。その他のチャンネルの信号はコネクタ領域652〜654を介して上階へ中継される。
その上の小基板290cでは、基板間コネクタ640のコネクタ領域651のはんだ付け用ピン(図15の442-1〜442-8と同様の672-1〜672-8)が、メイン基板280の基板間コネクタ630内のCチャンネル用のコネクタのピン633C-1〜633C-8に各々接続されることによって、Cチャンネルの信号が選択される。その他のチャンネルの信号はコネクタ領域652〜654を介して上階へ中継される。
最上階の小基板290dでは、基板間コネクタ640のコネクタ領域651のはんだ付け用ピン(図15の442-1〜442-8と同様の672-1〜672-8)が、メイン基板280の基板間コネクタ630内のDチャンネル用のコネクタのピン633D-1〜633D-8に各々接続されることによって、Dチャンネルの信号が選択される。
尚、図24の構成では、例えばAチャンネルの場合、基板間コネクタ630のピン633A-1〜633A-8の、小基板290aの基板間コネクタ640のコネクタ領域651の箇所(すなわち信号接続のある箇所)から最上階側端部までの部位が不要なアンテナとして作用し、図13で述べた問題が解決されない恐れがある。このため、低速な信号など、信号品質やEMCに影響を与えない範囲で使用する必要がある。
本実施例5によれば、メイン基板に対して対向配設する4枚の小基板の配設方向に応じて、外部へ通信するための4つのチャンネルの信号が選択されるので、各小基板にID設定を行うことが不要になり、全く同一構成の小基板を使用することが可能となる。これによって、小基板の管理コストを削減したりIDの設定間違いを防止することができる。
尚、本実施例5では、各基板の積層順序には制限がなく、小基板を追加する際、既設の小基板は取外さずに、追加小基板を積層するだけでよいので、装置の製作工程が簡略化される。
本実施例6では、回転対称性(本例では4回対称)を持ったSMDタイプの基板間コネクタを使用し、メイン基板上に積層する3枚以上(本例では4枚)の小基板の取付け方向によって、メイン基板からの3チャンネル以上(本例では4チャンネル)の信号を選択できるように構成した。
図25(a)は回転対称性を持った、メイン基板用の基板間コネクタ730、小基板用上側コネクタ740u(小基板表面用の基板間コネクタ)の外形を示し、図25(b)は小基板用下側コネクタ740d(小基板裏面用の基板間コネクタ)の外形を示し、図26はメイン基板380、小基板390と前記各コネクタ730,740u,740dの配置を示している。
図27はメイン基板用の基板間コネクタ730のピンアサインを示し、図28(a)は小基板用下側コネクタ740dのピンアサイン、図28(b)は小基板用上側コネクタ740uのピンアサインを示し、図29は小基板における外部通信コネクタ70、小基板用下側コネクタ740d、小基板用上側コネクタ740uの接続状態を示している。図30はメイン基板と小基板の積み重ね構造を示し、図31は、基板間コネクタ730、小基板用下側コネクタ740d、小基板用上側コネクタ740uの積み重ね時のコネクタ接触部を示し、図32は、基板間コネクタ730、小基板用下側コネクタ740d、小基板用上側コネクタ740uの積み重ね時の要部断面を示している。
図25(a)のメイン基板用の基板間コネクタ730は、プラスチック等の絶縁物から成る円筒体形状のコネクタ本体731内の一部を貫通して固設された金属導体から成るはんだ付け用ピン(信号接続用ピン)(後述の733A-1〜733A-8、733B-1〜733B-8、733C-1〜733C-8、733D-1〜733D-8)を備えている。
前記はんだ付け用ピンの各一端は、メイン基板380の表面に設けられたパッドを介して基板表面の導体配線と接続され、各他端は、コネクタ本体731の図示上端部に凹型形状に形成されたコネクタ接触部734に各々接続(各々別個に電気的に接触)されている。
図25(a)の小基板用上側コネクタ740uは、プラスチック等の絶縁物から成る円筒体形状のコネクタ本体741u内の一部を貫通して固設された金属導体から成るはんだ付け用ピン(信号接続用ピン)(後述の748u-1〜748u-8、749u-1-1〜749u-1-8、749u-2-1〜749u-2-8、749u-3-1〜749u-3-8)を備えている。
前記はんだ付け用ピンの各一端は、小基板390の表面に設けられたパッドを介して基板表面の導体配線と接続され、各他端は、コネクタ本体741uの図示上端部に凹型形状に形成されたコネクタ接触部744uに各々接続(各々別個に電気的に接触)されている。但し、前記はんだ付け用ピンのうち、後述の未接続用コネクタ領域748uのはんだ付け用ピン748u-1〜748u-8の各他端のみ、コネクタ接触部744uと接続されていない。
図25(b)の小基板用下側コネクタ740dは、プラスチック等の絶縁物から成る円筒体形状のコネクタ本体741d内の一部を貫通して固設された金属導体から成るはんだ付け用ピン(信号接続用ピン)(後述の748d-1〜748d-8、749d-1-1〜749d-1-8、749d-2-1〜749d-2-8、749d-3-1〜749d-3-8)を備えている。
前記はんだ付け用ピンの各一端は、小基板390の裏面に設けられたパッドを介して基板裏面の導体配線と接続され、各他端は、コネクタ本体741dの図示上端部に凸型形状に形成されたコネクタ接触部744dに各々接続(各々別個に電気的に接触)されている。
上記構成のメイン基板の基板間コネクタ730、小基板用上側コネクタ740u、小基板用下側コネクタ740dは、図26のように、メイン基板380、小基板390の各回転中心点の中央に各々配設されている。
また、メイン基板380の四隅の取付け穴383a〜383d、小基板390の四隅の取付け穴393a〜393dも、各基板の回転中心点を基準に回転対称した位置に設けられている。尚、小基板390に搭載される外部通信コネクタ70は図示省略している。
メイン基板用の基板間コネクタ730は、図27に示すように、Aチャンネル〜Dチャンネル用の4つのコネクタ(第1〜第nチャンネル用コネクタ)で構成され、各チャンネルのコネクタの(はんだ付け用ピンの)ピンアサイン(1〜8)は、信号チャンネル毎に回転対称した配置となっている。
小基板用下側コネクタ740dのピンアサインは図28(a)に示すようにメイン基板用の基板間コネクタ730のピンアサイン(図27)と同様に配列され、前記コネクタ730のAチャンネル〜Dチャンネル用コネクタのうち、いずれか1つのコネクタに対応する領域(本例ではAチャンネル用コネクタに対応する領域)を外部通信接続用コネクタ領域748dとし、それ以外の領域を中継用コネクタ領域749d-1〜749d-3としている。
小基板用上側コネクタ740uのピンアサインは図28(b)に示すようにメイン基板用の基板間コネクタ730のピンアサイン(図27)と同様に配列され、前記コネクタ730のAチャンネル〜Dチャンネル用コネクタのうち、いずれか1つのコネクタに対応する領域(本例ではAチャンネル用コネクタに対応する領域)であり、小基板用下側コネクタ740dの外部通信接続用コネクタ領域に対応する領域を未接続用コネクタ領域748uとし、それ以外の領域を中継用コネクタ領域749u-1〜749u-3としている。
前記各コネクタの接続関係を示す図29において、小基板用下側コネクタ740dの外部通信接続用コネクタ領域748dの各ピン(はんだ付け用ピン)は、小基板の導体配線を介して外部通信コネクタ70に接続されている。
小基板用上側コネクタ740uの、前記外部通信接続用コネクタ領域748dに対応する未接続用コネクタ領域748uの各ピンは、各ピンの他端が、前述したようにコネクタ接触部744uに接続されていないため、「未接続」である。
小基板用下側コネクタ740dの中継用コネクタ領域749d-1〜749d-3と、それら領域に各々対応する小基板用上側コネクタ740uの中継用コネクタ領域749u-1〜749u-3とは、小基板の後述する表裏接続用スルーホールおよび導体配線を介して各々接続されている。
メイン基板380上に図30のように所定距離づつ隔てて積層され対向配設される4枚の小基板390a〜390dは、基板の回転中心点を基準として、基板の面方向に互いに90°づつ異なる方向に配設されている。
次に、前記各コネクタ730、740d、740uの接続状態、各ピン(はんだ付け用ピン)とメイン基板380、小基板390aの接続構造を図31、図32とともに説明する。図31、図32は、図30のように積層された装置における、メイン基板380、基板間コネクタ730、小基板用下側コネクタ740d、小基板390a、小基板用上側コネクタ740uの部分のみを表し、図27のCチャンネルの4ピンと5ピンの間の点と、Aチャンネルの5ピンと4ピンの間の点とを結ぶ線に沿って切断した断面を示している。
図31は、前記各コネクタ730、740d、740uの接続状態のみを明示するものであり、その他の部分は図示省略しており、図32は接続構造のみを明示するものであり、その他の部分は図示省略している。
これらの図において、メイン基板380、小基板390aの構造に関して、図19と同一部分は同一符号をもって示している。
メイン基板380の基板間コネクタ730は、プラスチック等の絶縁物から成る円筒体形状のコネクタ本体731内の一部を慣通して固設された金属導体から成るはんだ付け用ピン733A-1〜733A-8、733B-1〜733B-8、733C-1〜733C-8、733D-1〜733D-8を備えている。
このはんだ付け用ピン733A-1…733D-8の各一端は、メイン基板380の表面に設けられたパッド187A-1…187D-8に合う大きさで、メイン基板380と並行方向に曲げられ、パッド187A-1…187D-8にはんだ付け固定されている。パッド187A-1…187D-8は基板表面の導体配線182uと接続されている。
基板間コネクタ730のコネクタ本体731の基板配設面と反対側の端部には、1階層上に配設される基板間コネクタと接続できるように、コネクタ本体731の端部を凹型形状に形成した、電気的接触が可能なコネクタ接触部734が形成されている。
このコネクタ接触部734は、はんだ付け用ピン733A-1…733D-8の各他端が各々別個に電気的に接触するように構成されている。
181は、メイン基板380の表面の前記各ピン毎の導体配線182uと裏面の導体配線182dとを接続する表裏接続用スルーホールである。
次に、小基板390aの裏面には、メイン基板側の前記コネクタ730と対向する位置に小基板用下側コネクタ740dが配設されている。
中継用下側コネクタ740dは、プラスチック等の絶縁物から成る円筒体形状のコネクタ本体741d内の一部を慣通して固設された金属導体から成るはんだ付け用ピン(信号接続用ピン)748d-1〜748d-8、749d-1-1〜749d-1-8、749d-2-1〜749d-2-8、749d-3-1〜749d-3-8を備えている。
このはんだ付け用ピン748d-1〜748d-8、749d-1-1…749d-3-8の各一端は、小基板390aの裏面に設けられたパッド197d-1〜197d-8、197d-1-1〜197d-1-8、197d-2-1〜197d-2-8、197d-3-1〜197d-3-8に合う大きさで、小基板390aと並行方向に曲げられ、該パッドにはんだ付け固定されている。パッド197d-1〜197d-8、197d-1-1…197d-3-8は基板裏面の導体配線192dと接続されている。
小基板用下側コネクタ740dのコネクタ本体741dの基板配設面と反対側の端部には、1階層下に配設される基板間コネクタと接続できるように、コネクタ本体741dの端部を凸型形状に形成した、電気的接触が可能なコネクタ接触部744dが形成されている。
このコネクタ接触部744dは、はんだ付け用ピン748d-1〜748d-8、749d-1-1…749d-3-8の各他端が各々別個に電気的に接触するように構成されている。
この凸型形状のコネクタ接触部744dが、直下のメイン基板380側の基板間コネクタ730の凹型形状のコネクタ接触部734に嵌着し、両者が電気的に接続されている。
191は、小基板390aの表面の導体配線192uと裏面の導体配線192dとを接続する表裏接続用スルーホールである。
小基板用下側コネクタ740dの、外部通信接続用コネクタ領域748d内のピン748d-1〜748d-8のみ、パッド197d-1〜197d-8、導体配線192u、表裏接続用スルーホール、導体配線192uを介して外部通信コネクタ70に接続されている。
小基板用上側コネクタ740uは、プラスチック等の絶縁物から成る円筒体形状のコネクタ本体741u内の一部を慣通して固設された金属導体から成るはんだ付け用ピン(信号接続用ピン)748u-1〜748u-8、749u-1-1〜749u-1-8、749u-2-1〜749u-2-8、749u-3-1〜749u-3-8を備えている。
このはんだ付け用ピン748u-1〜748u-8、749u-1-1…749u-3-8の各一端は、小基板390aの表面に設けられたパッド197u-1〜197u-8、197u-1-1〜197u-1-8、197u-2-1〜197u-2-8、197u-3-1〜197u-3-8に合う大きさで、小基板390aと並行方向に曲げられ、該パッドにはんだ付け固定されている。パッド197u-1〜197u-8、197u-1-1…197u-3-8は基板表面の導体配線192uと接続されている。
小基板用上側コネクタ740uのコネクタ本体741uの基板配設面と反対側の端部には、1階層上に配設される基板間コネクタと接続できるように、コネクタ本体741uの端部を凹型形状に形成した、電気的接触が可能なコネクタ接触部744uが形成されている。
このコネクタ接触部744uは、はんだ付け用ピン749u-1-1…749u-3-8の各他端が各々別個に電気的に接触するように構成されている。
尚、未接続用コネクタ領域748uのはんだ付け用ピン748u-1〜748u-8の他端はコネクタ接触部744uに接続されていない。
他の小基板390b〜390dとそれらに各々配設される各コネクタは小基板390aとそれに配設された各コネクタと同一に構成されている。
メイン基板380上に図30のように所定距離づつ隔てて積層され対向配設される4枚の小基板390a〜390dは、基板の回転中心点を基準として、基板の面方向に互いに90°づつ異なる方向に配設されている。
図30〜図32において、メイン基板380とその直上に配設される小基板390aとの関係においては、基板間コネクタ730の凹型形状のコネクタ接触部734に小基板用下側コネクタ740dの凸型形状のコネクタ接触部744dが嵌合し電気的に接触する。
このため、メイン基板の基板間コネクタ730のAチャンネル用コネクタのはんだ付け用ピン733A-1〜733A-8は、小基板用下側コネクタ740dの外部通信接続用コネクタ領域のピン748d-1〜748d-8、パッド197d-1〜197d-8、導体配線192d、表裏接続用スルーホール191、導体配線192uを介して外部通信コネクタ70に接続される。
これによって、小基板390aの外部通信コネクタ70にはAチャンネルの信号が接続(選択)される。その他のB〜Dチャンネルの信号は、小基板用下側コネクタ740dの中継用コネクタ領域749d-1〜749d-3、小基板用上側コネクタ740uの中継用コネクタ領域749u-1〜749u-3および各導体配線、スルーホールを介して上階へ中継される。
小基板390aとその直上に配設される小基板390bとの関係においては、小基板用上側コネクタ740uの凹型形状のコネクタ接触部744uに小基板用下側コネクタ740dの凸型形状のコネクタ接触部744dが嵌合し電気的に接触する。このため、メイン基板の基板間コネクタ730のBチャンネル用コネクタのはんだ付け用ピン733B-1〜733B-8は、小基板390aの小基板用下側コネクタ740d、小基板用上側コネクタ740uの中継用コネクタ領域749d-1〜749d-3、749u-1〜749u-3および小基板390bの小基板用下側コネクタ740dの外部通信接続用コネクタ領域の各ピンと、前記パッド、導体配線、表裏接続用スルーホールを介して外部通信コネクタ70に接続される。
これによって、小基板390bの外部通信コネクタ70にはBチャンネルの信号が接続(選択)される。その他のC,Dチャンネルの信号は、各小基板390a,390bの小基板用下側コネクタ740dの中継用コネクタ領域749d-1〜749d-3、小基板用上側コネクタ740uの中継用コネクタ領域749u-1〜749u-3および各導体配線、スルーホールを介して上階へ中継される。
小基板390bとその直上に配設される小基板390cとの関係においては、小基板用上側コネクタ740uの凹型形状のコネクタ接触部744uに小基板用下側コネクタ740dの凸型形状のコネクタ接触部744dが嵌合し電気的に接触する。このため、メイン基板の基板間コネクタ730のCチャンネル用コネクタのはんだ付け用ピン733C-1〜733C-8は、小基板390a,390bの小基板用下側コネクタ740d、小基板用上側コネクタ740uの中継用コネクタ領域749d-1〜749d-3、749u-1〜749u-3および小基板390cの小基板用下側コネクタ740dの外部通信接続用コネクタ領域の各ピンと、前記パッド、導体配線、表裏接続用スルーホールを介して外部通信コネクタ70に接続される。
これによって、小基板390cの外部通信コネクタ70にはCチャンネルの信号が接続(選択)される。その他のDチャンネルの信号は、各小基板390a,390b,390cの小基板用下側コネクタ740dの中継用コネクタ領域749d-1〜749d-3、小基板用上側コネクタ740uの中継用コネクタ領域749u-1〜749u-3および各導体配線、スルーホールを介して上階へ中継される。
小基板390cとその直上に配設される小基板390dとの関係においては、小基板用上側コネクタ740uの凹型形状のコネクタ接触部744uに小基板用下側コネクタ740dの凸型形状のコネクタ接触部744dが嵌合し電気的に接触する。このため、メイン基板の基板間コネクタ730のDチャンネル用コネクタのはんだ付け用ピン733D-1〜733D-8は、小基板390a,390b,390cの小基板用下側コネクタ740d、小基板用上側コネクタ740uの中継用コネクタ領域749d-1〜749d-3、749u-1〜749u-3および小基板390dの小基板用下側コネクタ740dの外部通信接続用コネクタ領域の各ピンと、前記パッド、導体配線、表裏接続用スルーホールを介して外部通信コネクタ70に接続される。
これによって、小基板390dの外部通信コネクタ70にはDチャンネルの信号が接続(選択)される。
尚図30では、メイン基板380の面の導体配線や、その他搭載される部品等は図示省略している。
本実施例6によれば、メイン基板に対して対向配設するn枚、例えば4枚の小基板の配設方向に応じて、外部へ通信するための4つのチャンネルの信号が選択されるので、各小基板にID設定を行うことが不要になり、全く同一構成の小基板を使用することが可能となる。これによって、小基板の管理コストを削減したりIDの設定間違いを防止することができる。
また、4つのチャンネルの信号選択用の回路が不要となり、小基板のコストを低減することができる。
尚、本実施例6では、実施例5と同様に小基板390a〜390dの積み重ね順序に制限はなく、小基板を追加する場合も既存の小基板を取外す必要はない。
70…外部通信コネクタ
81-1〜81-16、181、181-1〜181-8、91-1〜91-16、191、191-1〜191-8…スルーホール
82u,82d,182u,182d,192u,192d…導体配線
94-1〜94-8…貫通穴
187-1〜187-8、187A-1〜187A-8、187B-1〜187B-8、187C-1〜187C-8、187D-1〜187D-8、197d-1〜197d-8、197u-1〜197u-8、197d-1-1〜197d-3-8、197u-1-1〜197u-3-8…パッド
230,240,330A,330B,430A〜430D,440,530A〜530D,630,640,730…基板間コネクタ
233-1〜233-16、243-1〜243-16、333-1〜333-8、343d-1〜343d-8、343u-1〜343u-8、343x-1〜343x-8、433A-1〜433D-8、443-1〜443-8、533-1〜533-8、543x-1〜543x-8、633A-1〜633D-8、663-1〜663-8、748d-1〜748d-8、748u-1〜748u-8、749d-1-1〜749d-3-8、749u-1-1〜749u-3-8…はんだ付け用ピン
234,244,434,444…コネクタ接続部
242-1〜242-16、442-1〜442-8、672-1〜672-8…穴形状接続部
280,380…メイン基板
290、290a〜290d、390、390a〜390d…小基板
283a〜283d、293a〜293d、383a〜383d、393a〜393d…取付け用穴
334,344d,344u,344x,734,744d,744u…コネクタ接触部
340d、540d-1〜540d-3、740d…中継用下側コネクタ
340u、540u-1〜540u-3、740u…中継用上側コネクタ
340x、540x…外部通信接続用コネクタ
651〜654…コネクタ領域
740d…小基板用下側コネクタ
740u…小基板用上側コネクタ
748d…外部通信接続用コネクタ領域
748u…未接続用コネクタ領域
749d-1〜749d-3、749u-1〜749u-3…中継用コネクタ領域

Claims (8)

  1. プリント基板で構成されたメイン基板および小基板を接続する装置であって、
    一端がメイン基板内導体と接続される信号接続用ピンをnチャンネル分(nは2以上の正数)有し、nチャンネルのピンアサインは各々対称に形成され、前記信号接続用ピンと繋がるコネクタ接続部を有したメイン基板用コネクタと、
    前記メイン基板用コネクタが基板中心に配設されるメイン基板と、
    前記メイン基板から各々所定距離ずつ隔てて対向配設して積層されるn枚の小基板と、
    前記各小基板の基板中心に各々配設され、一端が各小基板内導体と接続される信号接続用ピンをnチャンネル分有し、nチャンネルのピンアサインは各々対称に形成され、当該小基板と対向するメイン基板用コネクタのコネクタ接続部か、又は当該小基板以外の小基板の小基板用コネクタのコネクタ接続部と接続されるコネクタ接続部を有した小基板用コネクタと、
    前記各小基板の基板中心以外の部位に配設され、各小基板内の導体を介して前記小基板用コネクタの信号接続用ピンのいずれか1チャンネルの信号接続用ピンに接続された外部通信用コネクタとを備え、
    前記n枚の小基板は、基板中心から基板の面方向に、360°/nずつ異なる方向に各々配設されていることを特徴とするプリント基板の接続装置。
  2. 前記メイン基板用コネクタは、一端がメイン基板内導体と接続される信号接続用ピンを有し、前記ピンのピンアサインは、2チャンネルのピンアサインがコネクタ中心を基準に点対称に形成され、前記信号接続用ピンの他端を長軸状に形成したコネクタ接続部を備えた1個のコネクタで構成され、
    前記n枚の小基板は第1および第2の小基板で構成され、各小基板には前記メイン基板用コネクタの信号接続用ピンの他端が挿通される貫通穴が設けられ、
    前記小基板用コネクタは、一端が小基板内導体と接続される信号接続用ピンを有し、前記ピンのピンアサインは、2チャンネルのピンアサインがコネクタ中心を基準に点対称に形成され、該2チャンネルのうち一方のチャンネルのピンアサインは、前記メイン基板用コネクタの信号接続用ピンのいずれか一方のチャンネルのピンアサインと同一に構成され、
    小基板用コネクタのコネクタ接続部は、前記メイン基板用コネクタの信号接続用ピンの他端が挿通可能に形成され、前記小基板用コネクタの信号接続用ピンの他端と前記メイン基板用コネクタの信号接続用ピンの他端とを接続する穴形状接続部を有し、
    前記各外部通信用コネクタは、各小基板の導体を介して小基板用コネクタの一方のチャンネルの信号接続用ピンに接続され、
    前記第1の小基板と第2の小基板は、基板中心から基板の面方向に互いに180°異なる配設方向に配設されていることを特徴とする請求項1に記載のプリント基板の接続装置。
  3. 前記メイン基板用コネクタは、一端がメイン基板内導体と接続される信号接続用ピンを有した第1チャンネル用コネクタと、一端がメイン基板内導体と接続される信号接続用ピンを有した第2チャンネル用コネクタとを備え、
    第1チャンネル用コネクタのピンアサインおよび第2チャンネル用コネクタのピンアサインがメイン基板の回転中心点を基準に点対称になるようにメイン基板に配設され、
    前記第1チャンネル用コネクタおよび第2チャンネル用コネクタの基板配設面側と反対側の各端部には、前記信号接続用ピンの他端が各々接続される接触部がコネクタ接続部として各々形成されており、
    前記n枚の小基板は第1および第2の小基板で構成され、
    前記各小基板の小基板用コネクタは、一端が、小基板の、メイン基板に対向する一方の面側に形成された導体と接続される信号接続用ピンを有した外部通信接続用コネクタ、および、一端が、小基板の前記一方の面側に形成された導体と接続される信号接続用ピンを有した中継用下側コネクタであって、該外部通信接続用コネクタのピンアサインと中継用下側コネクタのピンアサインが小基板の回転中心点を基準に点対称になるように、小基板の一方の面に各々配設された外部通信接続用コネクタおよび中継用下側コネクタと、各小基板の他方の面であって、前記中継用下側コネクタの配設位置と対応する位置に配設され、一端が小基板の他方の面側に形成された導体と接続される信号接続用ピンを有し、それらピンのピンアサインが中継用下側コネクタと同一のピンアサインに構成された中継用上側コネクタと、を備え、
    前記外部通信接続用コネクタ、中継用下側コネクタおよび中継用上側コネクタの基板配設面側と反対側の各端部には、前記各信号接続用ピンの他端が各々接続された接触部がコネクタ接続部として各々形成されており、
    前記第1および第2の小基板には、各一方の面に形成された、中継用下側コネクタの信号接続用ピンの各一端が接続される導体と、各他方の面に形成された、中継用上側コネクタの信号接続用ピンの各一端が接続される導体とを接続するスルーホール部が形成され、
    前記各外部通信用コネクタは、各小基板内の導体を介して各外部通信接続用コネクタの信号接続用ピンに接続され、
    前記第1の小基板と第2の小基板は、基板中心から基板の面方向に互いに180°異なる配設方向に配設されていることを特徴とする請求項1に記載のプリント基板の接続装置。
  4. 前記メイン基板用コネクタは、一端がメイン基板内導体と接続される信号接続用ピンを有し、該ピンの他端を長軸状に形成してコネクタ接続部とした第1〜第nチャンネル用コネクタを備え、第1〜第nチャンネル用コネクタは、各々のピンアサインがメイン基板の回転中心点を基準に回転対称となるようにメイン基板に配設され、
    前記n枚の各小基板の、前記第1〜第nチャンネル用コネクタの配設位置と各々対応する位置には、前記第1〜第nチャンネル用コネクタの各信号接続用ピンの他端が挿通される貫通穴が各々設けられ、
    前記小基板用コネクタは、前記第1〜第nチャンネル用コネクタのうちいずれか1つのコネクタに対応する小基板の位置に配設され、一端が小基板内導体と接続される信号接続用ピンを有し、前記ピンのピンアサインは前記第1〜第nチャンネル用コネクタのうちいずれか1つのコネクタのピンアサインと同一に形成され、
    前記小基板用コネクタのコネクタ接続部は、前記第1〜第nチャンネル用コネクタのうちのいずれか1つのコネクタの信号接続用ピンの他端が挿通可能に形成され、前記小基板用コネクタの信号接続用ピンの他端と、前記第1〜第nチャンネル用コネクタのうちいずれか1つのコネクタの信号接続用ピンの他端とを接続する穴形状接続部を有し、
    前記第1〜第nチャンネル用コネクタの各信号接続用ピンの長さは、接続対象の小基板に配設された小基板用コネクタのコネクタ接続部の穴形状接続部までの長さに各々形成され、
    前記各外部通信用コネクタは、各小基板内の導体を介して小基板用コネクタの信号接続用ピンに接続されていることを特徴とする請求項1に記載のプリント基板の接続装置。
  5. 前記メイン基板用コネクタは、一端がメイン基板内導体と接続される信号接続用ピンを有した第1〜第nチャンネル用コネクタを備え、
    第1〜第nチャンネル用コネクタは、各々のピンアサインがメイン基板の回転中心点を基準に回転対称となるようにメイン基板に配設され、前記第1〜第nチャンネル用コネクタの基板配設面側と反対側の各端部には、前記信号接続用ピンの他端が各々接続される接触部がコネクタ接続部として各々形成されており、
    前記各小基板の小基板用コネクタは、一端が、小基板のメイン基板に対向する一方の面側に形成された導体と接続される信号接続用ピンを有した1個の外部通信接続用コネクタ、および、一端が、小基板の前記一方の面側に形成された導体と接続される信号接続用ピンを各々有したn−1個の中継用下側コネクタであって、該1個の外部通信接続用コネクタおよびn−1個の中継用下側コネクタの各ピンアサインが、小基板の回転中心点を基準に回転対称となるように小基板の一方の面に配設された外部通信接続用コネクタおよび中継用下側コネクタと、各小基板の他方の面であって、前記n−1個の中継用下側コネクタの配設位置と対応する位置に配設され、一端が、小基板の他方の面側に形成された導体と接続される信号接続用ピンを有し、それらピンのピンアサインはn−1個の中継用下側コネクタと同一のピンアサインに各々構成されたn−1個の中継用上側コネクタと、を備え、
    前記1個の外部通信接続用コネクタ、n−1個の中継用下側コネクタおよびn−1個の中継用上側コネクタの基板配設面側と反対側の各端部には、前記各信号接続用ピンの他端が各々接続された接触部がコネクタ接続部として各々形成されており、
    前記各小基板には、各一方の面に形成された、n−1個の中継用下側コネクタの信号接続用ピンの各一端が接続される導体と、各他方の面に形成された、n−1個の中継用上側コネクタの信号接続用ピンの各一端が接続される導体とを接続するスルーホール部が形成され、
    前記各外部通信用コネクタは、各小基板内の導体を介して各外部通信接続用コネクタの信号接続用ピンに接続されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のプリント基板の接続装置。
  6. 前記メイン基板用コネクタは、一端がメイン基板内導体と接続される信号接続用ピンを有し、該ピンの他端を長軸状に形成してコネクタ接続部とした第1〜第nチャンネル用コネクタであって、第1〜第nチャンネル用コネクタは、各々のピンアサインがメイン基板の回転中心点を基準に回転対称となるように一体化されてメイン基板に配設され、
    前記n枚の各小基板の、前記第1〜第nチャンネル用コネクタの配設位置と各々対応する位置には、前記第1〜第nチャンネル用コネクタの各信号接続用ピンの他端が挿通される貫通穴が各々設けられ、
    前記小基板用コネクタは、各小基板の中心に配設される各1個のコネクタ本体に、前記第1〜第nチャンネル用コネクタの配設位置と対応する位置に第1〜第nコネクタ領域が各々形成され、第1〜第nコネクタ領域には前記第1〜第nチャンネル用コネクタの各信号接続用ピンの他端が挿通される貫通穴が各々設けられ、第1〜第nチャンネル用コネクタのうちいずれか1つのコネクタに対応する前記コネクタ領域には、一端が小基板内の導体と接続される信号接続用ピンを有し、前記ピンのピンアサインは前記第1〜第nチャンネル用コネクタのうちいずれか1つのコネクタのピンアサインと同一に形成され、
    前記小基板用コネクタのコネクタ接続部は、第1〜第nチャンネル用コネクタのうちいずれか1つのコネクタに対応する前記コネクタ領域に設けられ、前記小基板用コネクタの信号接続用ピンの他端と、前記第1〜第nチャンネル用コネクタのうちいずれか1つのコネクタの信号接続用ピンの他端とを接続する穴形状接続部を有し、
    前記各外部通信用コネクタは、各小基板内の導体を介して小基板用コネクタの信号接続用ピンに接続されていることを特徴とする請求項1に記載のプリント基板の接続装置。
  7. 前記メイン基板用コネクタは、一端がメイン基板内導体と接続される信号接続用ピンを有した第1〜第nチャンネル用コネクタであって、第1〜第nチャンネル用コネクタは、各々のピンアサインがメイン基板の回転中心点を基準に回転対称となるように一体化されてメイン基板に配設され、
    前記第1〜第nチャンネル用コネクタの基板配設面側と反対側の各端部には、前記信号接続用ピンの他端が各々接続される接触部がコネクタ接続部として各々形成されており、
    前記小基板用コネクタは、各小基板の、前記メイン基板と対向する一方の面の中心に配設される各1個のコネクタ本体に、一端が、小基板の一方の面側に形成された導体と接続される信号接続用ピンを有し、それらピンのピンアサインは前記第1〜第nチャンネル用コネクタと同一のピンアサインに構成され、
    前記第1〜第nチャンネル用コネクタのうち、いずれか1つのコネクタに対応する領域を外部通信接続用コネクタ領域とし、それ以外のコネクタに対応する領域を中継用コネクタ領域とした小基板用下側コネクタと、
    各小基板の他方の面の中心に配設される各1個のコネクタ本体に、一端が、小基板の他方の面側に形成された導体と接続される信号接続用ピンを有し、それらピンのピンアサインは前記第1〜第nチャンネル用コネクタと同一のピンアサインに構成され、
    前記第1〜第nチャンネル用コネクタのうち、当該小基板の一方の面に配設された小基板用下側コネクタの中継用コネクタ領域に対応する領域を、中継用コネクタ領域とし、それ以外のコネクタに対応する領域を未接続用コネクタ領域とした小基板用上側コネクタとを備え、
    前記小基板用下側コネクタの基板配設面側と反対側の各端部には、前記各信号接続用ピンの他端が各々接続された接触部がコネクタ接続部として各々形成され、
    前記小基板用上側コネクタの基板配設面側と反対側の各端部には、前記未接続用コネクタ領域以外の中継用コネクタ領域の各信号接続用ピンの他端が各々接続された接触部がコネクタ接続部として各々形成され、
    前記各小基板には、各一方の面に形成された、小基板用下側コネクタの信号接続用ピンの各一端が接続される導体と、各他方の面に形成された、小基板用上側コネクタの信号接続用ピンの各一端が接続される導体とを接続するスルーホール部が形成され、
    前記各外部通信用コネクタは、各小基板内の導体を介して各小基板用下側コネクタの外部通信接続用コネクタ領域の信号接続用ピンに接続されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のプリント基板の接続装置。
  8. 前記メイン基板には、回転中心点を基準として対称に取付け穴が形成され、
    前記各小基板には、回転中心点を基準として対称であり、且つメイン基板の取付け穴と同一の位置に取付け穴が形成されていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載のプリント基板の接続装置。
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