JP3678158B2

JP3678158B2 - モジュール基板の実装構造

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Publication number: JP3678158B2
Application number: JP2001072297A
Authority: JP
Inventors: 圭司井上; 靖生大橋; 徹吉川
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-03-14
Filing date: 2001-03-14
Publication date: 2005-08-03
Anticipated expiration: 2021-03-14
Also published as: US6801440B2; GB0200028D0; GB2376347B; GB2376347A; US20020131258A1; JP2002270988A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路等の電子回路が形成されたモジュール基板をマザーボードに実装した構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１にはモジュール基板の実装構造の一例が模式的な側面図により示されている。モジュール基板４９は、回路パターン（図示せず）が形成され回路基板４５と、回路パターンに実装された回路構成部品（例えばトランスやＩＣ等）４６とを有して構成されている。
【０００３】
マザーボード５０には回路パターン（図示せず）が形成され、この回路パターンには回路構成部品（図示せず）が実装されている。モジュール基板４９とマザーボード５０のそれぞれの回路パターンは接続体４８を介して電気的に接続されている。
【０００４】
ところで、モジュール基板の一例として、ＤＣ−ＤＣコンバータ装置がある。このＤＣ−ＤＣコンバータ装置は、直流の入力電圧・電流を仕様条件に合った直流の出力電圧・電流に変換するものである。このようなＤＣ−ＤＣコンバータ装置４９を複数個用いて、仕様条件の出力電圧・電流の要求に応じることがある。この場合には、例えば、複数のＤＣ−ＤＣコンバータ装置４９は、放熱性を考慮して、間隔Ｄを介しマザーボード５０上に並設される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複数のＤＣ−ＤＣコンバータ装置４９を互いに間隔Ｄを介して並設する場合、マザーボード５０には、ＤＣ−ＤＣコンバータ装置４９の配設数に応じた面積に、間隔Ｄに対応した面積を加算した広い実装面積が必要となる。このため、マザーボード５０の小型化が困難であるという問題が生じる。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、複数のモジュール基板を高密度にマザーボードに実装することができるモジュール基板の実装構造を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決する手段としている。すなわち、第１の発明は、接続パッドが表面に形成されたマザーボードと、ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路が形成され該電源回路に導通接続される接続端子が表面に形成された複数のモジュール基板とを備え、上記複数のモジュール基板は互いに間隔を介してマザーボード上に積層配置され、各モジュール基板の上記接続端子は接続体を介して上記マザーボード上の接続パッドに電気接続されるモジュール基板の実装構造であって、上記接続端子は上記各モジュール基板の端縁部に沿って複数形成され、上記各モジュール基板は上記接続端子の形成位置を揃えて積層配置されており、上記接続パッドはマザーボードの表面に上記接続端子の配列方向に複数配列され、この接続パッドの列は、マザーボードにおけるモジュール基板を実装した領域の内側から外側に向かう方向に順次ずれて複数形成されており、上記下段側のモジュール基板から上段側のモジュール基板に移行するにつれ、上段側のモジュール基板の接続端子はその下段側のモジュール基板の接続端子が接続している接続パッドの列よりも外側の接続パッドの列に接続体を介して電気接続される構成と成し、上記接続体の長さは、接続しているモジュール基板の配置位置が上段側に向かうに従って長くなる構成と成し、上段側のモジュール基板に接続する接続体はその下段側のモジュール基板に接続する接続体よりも張り出した形状と成しており、前記マザーボードには前記積層配置されたモジュール基板の配線パターンが形成され、該配線パターンは、積層された各モジュール基板のＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路を並列接続して各ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路の出力電流を合流して負荷へ供給する回路と、前記各モジュール基板のＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路を直列接続して各ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路の出力電圧を加算して負荷へ供給する回路とのうちの何れか一方の回路の配線パターンであり、各モジュール基板のＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路と前記マザーボード上の配線パターンとは前記接続体を介して接続されている構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【０００８】
第２の発明は、接続パッドが表面に形成されたマザーボードと、ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路が形成され該電源回路に導通接続される接続端子が表面に形成された複数のモジュール基板とを備え、上記複数のモジュール基板は互いに間隔を介してマザーボード上に積層配置され、各モジュール基板の上記接続端子は接続体を介して上記マザーボード上の接続パッドに電気接続されるモジュール基板の実装構造であって、上記接続端子は上記各モジュール基板の端縁部に沿って複数形成されており、上記各モジュール基板は上記接続端子が形成されている端縁部を揃え、かつ、互いに接続端子の配列方向に順次ずれてマザーボード上に積層配置されており、上記各モジュール基板の接続端子に接続体を介して電気接続する接続パッドは同じ列に配列形成されており、前記マザーボードには前記積層配置されたモジュール基板の配線パターンが形成され、該配線パターンは、積層された各モジュール基板のＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路を並列接続して各ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路の出力電流を合流して負荷へ供給する回路と、前記各モジュール基板のＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路を直列接続して各ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路の出力電圧を加算して負荷へ供給する回路とのうちの何れか一方の回路の配線パターンであり、各モジュール基板のＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路と前記マザーボード上の配線パターンとは前記接続体を介して接続されていることを特徴として構成されている。
【０００９】
第３の発明は、接続パッドが表面に形成されたマザーボードと、ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路が形成され該電源回路に導通接続される接続端子が表面に形成された複数のモジュール基板とを備え、上記複数のモジュール基板は互いに間隔を介してマザーボード上に積層配置され、各モジュール基板の上記接続端子は接続体を介して上記マザーボード上の接続パッドに電気接続されるモジュール基板の実装構造であって、上記接続端子は上記各モジュール基板の端縁部に沿って複数形成されており、上記各モジュール基板は上記接続端子が形成されている端縁部を揃え、かつ、互いに接続端子の配列方向に順次ずれてマザーボード上に積層配置されており、上記接続パッドはマザーボードの表面に上記接続端子の配列方向に複数配列され、この接続パッドの列は、マザーボードにおけるモジュール基板を実装した領域の内側から外側に向かう方向に順次ずれて複数形成されており、上記下段側のモジュール基板から上段側のモジュール基板に移行するにつれ、上段側のモジュール基板の接続端子はその下段側のモジュール基板の接続端子が接続している接続パッドの列よりも外側の接続パッドの列に接続体を介して電気接続される構成と成し、上段側のモジュール基板に接続する接続体はその下段側のモジュール基板に接続する接続体よりも張り出した形状と成しており、前記マザーボードには前記積層配置されたモジュール基板の配線パターンが形成され、該配線パターンは、積層された各モジュール基板のＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路を並列接続して各ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路の出力電流を合流して負荷へ供給する回路と、前記各モジュール基板のＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路を直列接続して各ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路の出力電圧を加算して負荷へ供給する回路とのうちの何れか一方の回路の配線パターンであり、各モジュール基板のＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路と前記マザーボード上の配線パターンとは前記接続体を介して接続されていることを特徴として構成されている。
【００１０】
第４の発明は、上記第２又は第３の発明の構成を備え、下段側のモジュール基板には、上段側のモジュール基板のずれ配置に起因して露出する部位に、下側基板認識用マークが形成されていることを特徴として構成されている。
【００１１】
第５の発明は、接続パッドが表面に形成されたマザーボードと、ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路が形成され該電源回路に導通接続される接続端子が表面に形成された複数のモジュール基板とを備え、上記複数のモジュール基板は互いに間隔を介してマザーボード上に積層配置され、各モジュール基板の上記接続端子は接続体を介して上記マザーボード上の接続パッドに電気接続されるモジュール基板の実装構造であって、上記接続端子は上記各モジュール基板の一対の各端縁部に沿って複数形成されており、上記各モジュール基板は間隔を介し、かつ、上段側のモジュール基板とその下段側のモジュール基板との各接続端子の配列方向を略直交させる向きにしてマザーボード上に積層配置されており、前記マザーボードには前記積層配置されたモジュール基板の配線パターンが形成され、該配線パターンは、積層された各モジュール基板のＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路を並列接続して各ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路の出力電流を合流して負荷へ供給する回路と、前記各モジュール基板のＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路を直列接続して各ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路の出力電圧を加算して負荷へ供給する回路とのうちの何れか一方の回路の配線パターンであり、各モジュール基板のＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路と前記マザーボード上の配線パターンとは前記接続体を介して接続されていることを特徴として構成されている。
【００１２】
第６の発明は、上記第１〜第４の発明の何れか１つの発明の構成を備え、積層配置された各モジュール基板にはその同じ片側の端縁部に入力側の接続端子が形成されるとともに、該入力側の接続端子が形成された端縁側とは反対側の端縁部に出力側の接続端子が形成されて、入力側と出力側の接続端子がモジュール基板の両側に分離形成されており、同様にマザーボード上の接続パッドも前記モジュール基板の入力側と出力側の接続端子の形成位置に対応させて入力側の接続パッドと出力側の接続パッドが互いに反対側となるパッド列に分離して形成されており、マザーボードには積層配置されたモジュール基板を境にして入力側寄りの領域にＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路の入力側の回路の配線パターンが形成され、出力側寄りとなる領域にＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路の出力側の回路の配線パターンが形成されて、入力側の回路の配線パターンと出力側の回路の配線パターンとが積層配置されたモジュール基板の両側領域に分離形成されていることを特徴として構成されている。
【００１３】
第７の発明は、上記第１〜第６の発明の何れか１つの発明の構成を備え、モジュール基板には部品搬送用の吸着ノズルが吸着するノズル吸着領域が形成されていることを特徴として構成されている。
【００１４】
第８の発明は、上記第１〜第７の発明の何れか１つの発明の構成を備え、モジュール基板の横の長さに対する縦の長さの比は１／３以上、かつ、１／１以下であることを特徴として構成されている。
【００１５】
この発明では、複数のモジュール基板はマザーボード上に積層配置される。このため、複数のモジュール基板をマザーボード上に並設する場合に比べて、マザーボードにおける部品の実装密度を格段に向上させることができる。
【００１６】
また、この発明では、例えば、積層配置の上段側のモジュール基板に接続された接続体が、下段側のモジュール基板に接続された接続体よりも張り出した形状と成す。あるいは、各モジュール基板が、互いに、接続端子の配列方向にずれて積層配置される構成と成す。あるいは、各モジュール基板が、上段側のモジュール基板とその下段側のモジュール基板との各接続端子の配列方向を略直交させる向きにしてマザーボード上に積層配置される構成としている。これらの構成によって、上段側のモジュール基板に接続している接続体が下段側のモジュール基板に接続している接続体に接触することを防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１（ａ）に、第１実施形態例のモジュール基板の実装構造を分解して模式的に示した斜視図を示す。図１（ｂ）には、図１（ａ）に示す斜視図の手前側からモジュール基板の実装構造を見た場合の正面図を示す。
【００１９】
この第１実施形態例では、マザーボード２上に、２個のモジュール基板３ａ，３ｂを実装する場合を例にして説明する。モジュール基板３ａは、複数の接続体４ａと、回路基板５ａと、トランスやＩＣ等の回路構成部品７とを有して構成されている。また、モジュール基板３ｂもモジュール基板３ａと同様に、複数の接続体４ｂと、回路基板５ｂと、回路構成部品７とを有する。
【００２０】
回路基板５ａ，５ｂは、それぞれ、回路パターン（図示せず）と、この回路パターンに連続して形成される複数の接続端子１４とを有する。それら複数の接続端子１４は回路基板５ａ，５ｂの一対の対向辺の各端縁部６α，６βに沿って、配列ピッチを等しくして配列形成されている。回路基板５ａ，５ｂは互いに間隔を介し、かつ、接続端子１４の形成位置を揃えてマザーボード２上に積層配置されている。
【００２１】
接続体４ａは、下段側の回路基板５ａをマザーボード２から浮いた状態で支持すると共に、その下段側の回路基板５ａの接続端子１４と、マザーボード２上に形成されている接続パッド１２とを電気接続するものである。同様に、接続体４ｂは、上段側の回路基板５ｂをマザーボード２から浮いた状態で支持すると共に、その上段側の回路基板５ｂの接続端子１４と、マザーボード１２上の接続パッド１２とを電気接続するものである。
【００２２】
それら接続体４ａ，４ｂは、図２（ｂ）、（ｄ）に示されるようなクリップ８と、脚部１１とを有する。クリップ８は支持部９と押圧部１０を有する。支持部９は、回路基板５の裏面に当接して当該回路基板５を支持するものである。また、押圧部１０は、弾性を利用して回路基板５の表面に押圧力を加えるものである。このようなクリップ８は、回路基板５の端縁の接続端子１４が形成されている部分を挟持固定する。なお、図２（ａ）は接続体４ａを回路基板５の中央部側から見た状態を示す図である。また、図２（ｃ）は接続体４ｂを回路基板５の中央部側から見た状態を示す図である。
【００２３】
上段側の回路基板５ｂに接続する接続体４ｂは、下段側の回路基板５ａに接続する接続体４ａよりも脚部１１の長さが長く、かつ、折り曲げられて張り出した形状と成している。この張り出し形状によって、上段側の回路基板５ｂ用の接続体４ｂが下段側の回路基板５ａ用の接続体４ａに接触することを防止することができる。
【００２４】
また、上段側の接続体４ｂは、下段側の接続体４ａよりも脚部１１が長いために、機械的な強度が弱くなることが懸念される。しかし、この第１実施形態例では、上段側の接続体４ｂは折り曲げられているので、スプリング性を持つこととなる。これにより、落下等による外力を吸収することができ、機械的強度を強くすることができる。
【００２５】
接続体４ａ，４ｂを作製する場合には、例えば、必要な長さよりも長い導体板部材を準備し、その導体板部材の一端側を加工してクリップ８を形成する。そして、必要な長さとなるように他端側を切断し、切断後の先端部を折り曲げる。このとき、接続体４ｂは先端部の折り曲げ加工と共に、張り出し形状に加工される。このように、接続体４ａ，４ｂは、ほぼ同一工程で、作り出すことができる。
【００２６】
上段側の接続体４ｂを張り出させたことにより、その上段側の接続体４ｂの列は、下段側の接続体４ａの列の外側に位置することとなる。これにより、マザーボード２上には接続パッド１２が次に示すように形成されている。つまり、マザーボード２において、回路基板５ａ，５ｂが積層実装される領域Ｚの周縁部に、各下段側の接続体４ａにそれぞれ対応する接続パッド１２ａの列が形成されている。その外側に、各上段側の接続体４ｂにそれぞれ対応する接続パッド１２ｂの列が形成されている。なお、接続パッド１２には配線パターンが連通接続されるが、図１（ａ）では、その配線パターンの図示が省略されている。
【００２７】
モジュール基板３ａ，３ｂをマザーボード２に実装する場合には、まず、回路基板５に回路パターンや接続端子１４をパターン形成し、回路構成部品７を実装する。そして、回路基板５に下段側の接続体４ａを取り付けて、下段側のモジュール基板３ａを作製する。また、回路基板５に上段側の接続体４ｂを取り付けて、上段側のモジュール基板３ｂを作製する。このようにしてモジュール基板３ａ，３ｂを作製し、これらモジュール基板３ａ，３ｂをそれぞれ例えば部品収容トレーに収容しておく。
【００２８】
そして、図３（ａ）に示すように、吸着ノズル１５によって、下段側のモジュール基板３ａを吸着し、その下段側のモジュール基板３ａをマザーボード２上の設定の実装位置に向けて搬送する。そして、そのモジュール基板３ａの各接続体４ａを、それぞれ対応するマザーボード２上の接続パッド１２ａに位置合わせし、下段側のモジュール基板３ａをマザーボード２上に載置する。然る後に、各接続体４ａの先端部をそれぞれ半田によって接続パッド１２ａに接続する。このようにして、下段側のモジュール基板３ａがマザーボード２に表面実装される。
【００２９】
次に、上記同様に、図３（ｂ）に示されるように、吸着ノズル１５によって、上段側のモジュール基板３ｂを吸着してマザーボード２に搬送する。そして、その上段側のモジュール基板３ｂの各接続体４ｂをそれぞれ対応する接続パッド１２ｂに半田により接続して、上段側のモジュール基板３ｂをマザーボード２上に表面実装する。このようにして、図３（ｃ）に示されるように、複数のモジュール基板３ａ，３ｂがマザーボード２に実装される。
【００３０】
この第１実施形態例では、モジュール基板３ａ，３ｂは、薄型化を図る観点から、モールドされておらず、回路基板５や回路構成部品７等が露出している。このため、回路構成部品７が実装されていない回路基板表面部分、または、回路構成部品７の上面を吸着ノズル１５の吸着領域として機能させる構成としている。
【００３１】
例えば、モジュール基板３が絶縁型のＤＣ−ＤＣコンバータ装置である場合には、回路基板５にはトランスが設けられている。そのトランスの上面は、吸着ノズル１５によって吸着することが可能な面積を持ち、かつ、平坦な面に形成することが容易である。このことから、トランスの上面をノズル吸着領域として機能させることができる。この場合には、ノズル吸着領域として機能させるための、回路構成部品７が実装されていない回路基板表面をわざわざ設ける必要が無い。このため、回路基板５の部品実装密度の低下を防止することができる。
【００３２】
なお、トランスの上面をノズル吸着領域とする場合には、重量バランスが良い状態でモジュール基板３を搬送するために、モジュール基板３の重心位置にトランスを配置することが望ましい。また、例えば、回路構成部品７が搭載されていない回路基板５の露出表面部分をノズル吸着領域として機能させる場合には、モジュール基板３の重心位置となる位置に、ノズル吸着領域として機能する回路基板５の露出表面を形成することが望ましい。
【００３３】
この第１実施形態例では、各モジュール基板３ａ，３ｂをバランスが良い状態で搬送できるように、回路基板５ａ，５ｂの横の長さＷに対する縦の長さＬの比は１／３以上、かつ、１／１以下の範囲内となっている。
【００３４】
なお、各モジュール基板３ａ，３ｂが例えばＤＣ−ＤＣコンバータ装置を構成する場合には、各モジュール基板３ａ，３ｂは、マザーボード２上の配線パターン（図示せず）によって、図４、図５の各回路図に示されるような接続状態を採り得る。
【００３５】
図４では、モジュール基板３ａ，３ｂは並列接続されている。この場合には、例えば下段側のモジュール基板３ａの出力電流Ｉａと、上段側のモジュール基板３ｂの出力電流Ｉｂとが合流して電流（Ｉａ＋Ｉｂ）が負荷に供給されることとなる。
【００３６】
図５では、モジュール基板３ａ，３ｂは直列接続されている。この場合には、例えば下段側のモジュール基板３ａの出力電圧Ｖａと、上段側のモジュール基板３ｂの出力電圧Ｖｂとの加算電圧（Ｖａ＋Ｖｂ）が負荷に供給されることとなる。
【００３７】
図６は本発明に関連する参考例を示し、この図６では、モジュール基板３ａ，３ｂはそれぞれ対応する負荷に接続され、かつ、並列接続されている。この場合には、各モジュール基板３ａ，３ｂはそれぞれ対応する負荷に出力電圧Ｖａ，Ｖｂあるいは出力電流Ｉａ，Ｉｂを供給する。
【００３８】
以下に、第２実施形態例を説明する。
【００３９】
図７（ａ）には第２実施形態例において特徴的なモジュール基板の実装構造の上面図が模式的に示されている。図７（ｂ）には図７（ａ）に示すモジュール基板の実装構造の側面図が示されている。なお、この第２実施形態例の説明において、第１実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００４０】
この第２実施形態例では、下段側の回路基板５ａと上段側の回路基板５ｂが、互いに、接続端子１４の配列方向にずれて積層配置されている。その下段側の回路基板５ａと上段側の回路基板５ｂのずれ量は、接続端子１４（接続体４）の配列ピッチ間隔Ｐの約半分（Ｐ／２）となっている。このような下段側の回路基板５ａと上段側の回路基板５ｂのずれ配置によって、下段側の接続体４ａと、上段側の接続体４ｂとの接触が防止されている。
【００４１】
また、回路基板５ａ，５ｂのずれ配置により、下段側の接続体４ａと、上段側の接続体４ｂとが交互に同じ例に配列配置した状態となっている。このため、図８に示すように、マザーボード２において、回路基板５ａ，５ｂが積層実装される領域Ｚの周縁部には、接続体４ａ用の接続パッド１２ａと、接続体４ｂ用の接続パッド１２ｂとが同じ列に交互に配列配置されている。
【００４２】
このように、接続パッド１２ａ，１２ｂが同じ列に配列形成されていることから、下段側の接続体４ａと接続パッド１２ａの半田接続状態も、上段側の接続体４ｂと接続パッド１２ｂの半田接続状態も共に、容易に確認することができる。
【００４３】
ところで、モジュール基板３ａ，３ｂの積層配置に起因して、下段側のモジュール基板３ａは上段側のモジュール基板３ｂによって隠れてしまう。このために、下段側のモジュール基板３ａが実装されているか否かを確認し難くなる。しかし、この第２実施形態例では、回路基板５ａ，５ｂのずれ配置により、下段側のモジュール基板３ａには上段側のモジュール基板３ｂの陰にならずに露出する部位がある。これにより、第１実施形態例の構成に比べて、下段側のモジュール基板３ａが実装されているか否かの確認が容易となる。
【００４４】
その上、この第２実施形態例では、下段側の回路基板５ａには、上段側の回路基板５ｂの陰にならずに露出する部位に下側基板認識用マーク１６が形成されている。この下側基板認識用マーク１６を利用することにより、より一層、下段側のモジュール基板３ａが実装されているか否かの確認が容易となる。
【００４５】
以下に、第３実施形態例を説明する。なお、この第３実施形態例の説明において、各実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００４６】
第２実施形態例では、マザーボード２には、下段側の接続体４ａ用の接続パッド１２ａと、上段側の接続体４ｂ用の接続パッド１２ｂとが同じ列に配列形成されていた。これにより、各接続パッド１２の面積を小さく、かつ、隣り合っている接続パッド１２間の間隔を非常に狭くしなければならない。これにより、モジュール基板３の大きさによっては、各接続パッド１２のパターン形成が非常に難しいという問題が発生する場合がある。
【００４７】
この第３実施形態例のモジュール基板の実装構造は、その問題を解消できる構成を備えている。図９（ａ）には、この第３実施形態例のモジュール基板３ａ，３ｂの実装構造を上側から見た図が模式的に示されている。この第３実施形態例では、第２実施形態例と同様に、下段側の回路基板５ａと上段側の回路基板５ｂが接続端子１４の配列方向にずれて積層配置されている。かつ、第１実施形態例と同様に、上段側の接続体４ｂは下段側の接続体４ａよりも張り出した形状と成している。
【００４８】
さらに、図９（ｂ）に示されるように、マザーボード２において、各回路基板５ａ，５ｂが積層実装する領域Ｚの周縁部には、各下段側の接続体４ａにそれぞれ対応する接続パッド１２ａの列が形成されている。その外側には、各上段側の各接続体４ｂにそれぞれ対応する接続パッド１２ｂの列が配置形成されている。
【００４９】
なお、図９（ａ）に示す例では、下段側の回路基板５ａには第２実施形態例に示した下側基板認識用マーク１６が形成されていない。しかし、第２実施形態例と同様に、下段側の回路基板５ａにおける露出部位に下側基板認識用マーク１６を形成してもよい。
【００５０】
以下に、第４実施形態例を説明する。なお、この第４実施形態例の説明において、各実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００５１】
図１０（ａ）には第４実施形態例のモジュール基板の実装構造を上側から見た図が模式的に示されている。図１０（ｂ）には図１０（ａ）に示したモジュール基板の実装構造の側面図が示されている。
【００５２】
この第４実施形態例では、モジュール基板３ａ，３ｂの回路基板５ａ，５ｂは、下段側の回路基板５ａと上段側の回路基板５ｂとの各接続端子１４の配列方向を略直交させる向きにして積層配置されている。
【００５３】
この構成により、下段側の接続体４ａは上段側の接続体４ｂの陰にならないので、下段側の接続体４ａと接続パッド１２ａの半田接続状態も、上段側の接続体４ｂと接続パッド１２ｂの半田接続状態も、同様に、容易に確認することができる。
【００５４】
この第４実施形態例では、各実施形態例と同様に、各回路基板５ａ，５ｂは横の長さＷに対する縦の長さＬの比が１／３以上、かつ、１／１以下の範囲内と成している。これにより、モジュール基板３ａ，３ｂをバランス良く搬送することができるという効果を奏することができる。
【００５５】
ところで、回路基板５ａ，５ｂの横の長さＷに対する縦の長さＬの比が（１／３）〜（１／１）の範囲からずれて回路基板５ａ，５ｂが細長い形状となった場合には、下段側の回路基板５ａと、上段側の回路基板５ｂとの重なり合う部分の面積が狭くなる。これによって、回路基板５ａ，５ｂを積層配置してモジュール基板３ａ，３ｂをマザーボード２に実装しても、マザーボード２の部品の実装密度向上の効果が期待できなくなってしまう。
【００５６】
これに対して、回路基板５の横の長さＷに対する縦の長さＬの比を、（１／３）〜（１／１）の範囲内とすることによって、下段側の回路基板５ａと、上段側の回路基板５ｂとの重なり合う部分の面積の低下を抑制することができる。よって、マザーボード２の部品の実装密度を効果的に向上させることができることとなる。
【００５７】
なお、この発明は各実施形態例に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、各実施形態例では、２個のモジュール基板３ａ，３ｂを実装する例を示した。しかし、この発明は、モジュール基板を３個以上実装する場合にも適用することができて、マザーボード２のより一層の実装密度向上を図ることができる。
【００５８】
また、各実施形態例では、モジュール基板３の一例として、ＤＣ−ＤＣコンバータの例を示したが、本発明は、ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路以外の回路構成を備えたモジュール基板の実装構造にも適用することができるものである。さらに、各実施形態例では、回路基板５ａ，５ｂは同じ回路構成を持つものであったが、この発明は、互いに回路構成が異なる複数種のモジュール基板をマザーボードに実装する場合にも適用することができるものである。また、複数のモジュール基板３がコンバータ装置である場合に、例えば、出力電圧３Ｖのコンバータ装置と、出力電圧５Ｖのコンバータ装置を各実施形態例の如く回路基板５を積層配置してマザーボードに実装してもよい。このように、出力値が異なるコンバータ装置であるモジュール基板を各実施形態例の如く実装してもよい。
【００５９】
さらに、接続体４ａ，４ｂの形状は特に限定されるものではない。接続体４ａ，４ｂは、回路基板５をマザーボード２の表面から浮いた状態で支持し、かつ、回路基板５の接続端子１４とマザーボード２の接続パッド１２を電気接続できる形状であればよい。
【００６０】
さらに、第１又は第３の各実施形態例では、上段側の接続体４ｂを折り曲げ加工することによって、張り出し形状にしていたが、折り曲げるのではなく、丸みをつけることで、上段側の接続体４ｂを張り出した形状に加工してもよい。
【００６１】
さらに、各実施形態例では、下段側の回路基板５ａと、上段側の回路基板５ｂとは大きさがほぼ等しかった。しかし、例えば、回路基板５ａ，５ｂの端縁部６α，６β間の長さＬが互いに異なる回路基板５ａ，５ｂを積層配置するという如く、各回路基板５ａ，５ｂは大きさが異なっていてもよい。
【００６２】
さらに、第１実施形態例では、接続端子１４は各回路基板５ａ，５ｂの側縁部６α，６βにそれぞれ複数形成されていたが、回路基板５の４辺の全てにそれぞれ複数の接続端子１４を配列配置してもよい。この場合にも、上段側の接続体４ｂは下段側の接続体４ａよりも張り出した形状とする。これにより、下段側の接続体４ａと上段側の接続体４ｂの接触を防止することができる。
【００６３】
さらに、第２又は第３の実施形態例では、下段側の回路基板５ａと、上段側の回路基板５ｂとのずれ量は、接続端子１４（接続体４）の配列ピッチＰの約半分（Ｐ／２）であった。しかし、下段側の接続体４ａと上段側の接続体４ｂが互いに接触せずに配置することができるずれ量であれば、接続体４ａ，４ｂのずれ量は配列ピッチの約半分（Ｐ／２）に限定されるものではない。
【００６４】
さらに、第４実施形態例に示すように、下段側のモジュール基板とその上側のモジュール基板との各接続端子の配列方向を略直交させる向きにして複数のモジュール基板を積層配置する場合に、モジュール基板の積層数が３個以上である、かつ、上段側のモジュール基板に接続される接続体と、その２段下側のモジュール基板に接続される接続体との配置位置が揃っている場合には、第１実施形態例に示すように、上段側の接続体を、その２段下側の接続体よりも張り出した形状とする。このような構成により、上段側の接続体と、その２段下側の接続体との接触を防止してもよい。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、複数のモジュール基板を積層配置することによってマザーボードに実装するので、マザーボードの部品の実装密度を高めることができて、マザーボードの小型化を図ることができる。
【００６６】
また、この発明では、複数のモジュール基板を積層配置するための特有な形状の基板支持部材を用いずに、各モジュール基板に接続される接続体の長さを異にすることにより、モジュール基板の積層配置を構築している。このため、部品点数の増加や、製造工程の増加することなく、製造コストを抑制しつつ、複数のモジュール基板を高密度にマザーボードに実装することができる。
【００６７】
さらに、本発明では、上段側のモジュール基板に接続される接続体が、その下段側のモジュール基板の接続体よりも張り出した形状と成す。あるいは、上段側のモジュール基板と、その下段側のモジュール基板とが互いに接続端子の配列方向にずれて積層配置されている。あるいは、上段側のモジュール基板と、その下段側のモジュール基板とが、それら各モジュール基板の接続端子の配列方向を略直交させる向きにして積層配置されている。このような特有な構成を備えることによって、複数のモジュール基板を積層配置しても、各モジュール基板の接続体の接触を防止することができる。
【００６８】
各モジュール基板が互いに接続端子の配列方向にずれて積層配置され、かつ、上段側のモジュール基板の接続体と、その下段側のモジュール基板の接続体とが同じ列に配列されている構成を備えているものにあっては、上段側のモジュール基板の接続体と接続パッドとの接続状態も、その下段側のモジュール基板の接続体と接続パッドとの接続状態も、同様に容易に確認することができる。
【００６９】
各モジュール基板が、互いに、接続端子の配列方向にずれて積層配置され、かつ、上段側のモジュール基板の接続体は、下段側のモジュール基板の接続体よりも張り出した形状と成している構成を備えているものにあっては、マザーボードにおいて、各モジュール基板の接続体に対応する接続パッドの列が別々に配置形成される。このため、各基板の端子に対応する接続パッドが同じ列に配列配置される場合に比べて、各接続パッドの面積を広くすることができる。また、隣り合う接続パッド間の間隔を広げることができる。これにより、接続パッドの形成が容易となる。また、各モジュール基板の接続体間の接触を気にすることなく、接続体の幅を広げることができる。
【００７０】
各モジュール基板が接続端子の配列方向にずれて積層配置され、かつ、下段側のモジュール基板には、上段側のモジュール基板のずれ配置に起因して露出する部位に、下側基板認識用マークが形成されているものにあっては、下側基板認識用マークによって、下段側のモジュール基板の実装の有無を確認することが容易となる。
【００７１】
モジュール基板にノズル吸着領域が形成されているものにあっては、モジュール基板を吸着ノズルによってバランス良く搬送することができる。
【００７２】
モジュール基板の横の長さに対する縦の長さの比が１／３以上、かつ、１／１以下であるものにあっては、モジュール基板をバランスが良い状態で例えば吸着ノズルを利用して搬送することができる。また、上段側のモジュール基板とその下段側のモジュール基板との各端子の配列方向を略直交させる向きにして、各モジュール基板が積層配置されているものにあっては、モジュール基板の横の長さに対する縦の長さの比を上記範囲内とすることによって、各モジュール基板の重なり合う部分の面積を広くすることができる。これにより、マザーボードの部品実装密度を効果的に向上させることができる。
【００７３】
モジュール基板にコンバータ電源回路が形成されているものにあっては、複数のコンバータ電源回路を直列接続あるいは並列接続して使用する場合があり、このような場合に、１つのコンバータ装置を搭載するための領域とほぼ同様な面積の領域に、複数のコンバータ装置を実装することができる。つまり、複数のコンバータ装置を高密度にマザーボードに実装することができて、マザーボードの小型化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態例のモジュール基板の実装構造を模式的に示す説明図である。
【図２】モジュール基板に接続される接続体の一例を説明するためのモデル図である。
【図３】吸着ノズルを利用してモジュール基板を搬送してマザーボードに実装する工程を説明するための図である。
【図４】モジュール基板である複数のコンバータ装置を並列接続した場合の回路図である。
【図５】モジュール基板である複数のコンバータ装置を直列接続した場合の回路図である。
【図６】モジュール基板である複数のコンバータ装置を多出力状態に接続した場合の回路図である。
【図７】第２実施形態例のモジュール基板の実装構造を模式的に示す説明図である。
【図８】第２実施形態例におけるマザーボードの接続パッドの形成例を示すモデル図である。
【図９】第３実施形態例のモジュール基板の実装構造を説明するための図である。
【図１０】第４実施形態例のモジュール基板の実装構造を説明するための図である。
【図１１】モジュール基板の一例を示すモデル図である。
【符号の説明】
１モジュール基板の実装構造
２マザーボード
３モジュール基板
４ａ，４ｂ接続体
５回路基板
１２接続パッド
１４接続端子
１５吸着ノズル
１６下側基板認識用マーク

Claims

接続パッドが表面に形成されたマザーボードと、ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路が形成され該電源回路に導通接続される接続端子が表面に形成された複数のモジュール基板とを備え、上記複数のモジュール基板は互いに間隔を介してマザーボード上に積層配置され、各モジュール基板の上記接続端子は接続体を介して上記マザーボード上の接続パッドに電気接続されるモジュール基板の実装構造であって、上記接続端子は上記各モジュール基板の端縁部に沿って複数形成され、上記各モジュール基板は上記接続端子の形成位置を揃えて積層配置されており、上記接続パッドはマザーボードの表面に上記接続端子の配列方向に複数配列され、この接続パッドの列は、マザーボードにおけるモジュール基板を実装した領域の内側から外側に向かう方向に順次ずれて複数形成されており、上記下段側のモジュール基板から上段側のモジュール基板に移行するにつれ、上段側のモジュール基板の接続端子はその下段側のモジュール基板の接続端子が接続している接続パッドの列よりも外側の接続パッドの列に接続体を介して電気接続される構成と成し、上記接続体の長さは、接続しているモジュール基板の配置位置が上段側に向かうに従って長くなる構成と成し、上段側のモジュール基板に接続する接続体はその下段側のモジュール基板に接続する接続体よりも張り出した形状と成しており、前記マザーボードには前記積層配置されたモジュール基板の配線パターンが形成され、該配線パターンは、積層された各モジュール基板のＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路を並列接続して各ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路の出力電流を合流して負荷へ供給する回路と、前記各モジュール基板のＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路を直列接続して各ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路の出力電圧を加算して負荷へ供給する回路とのうちの何れか一方の回路の配線パターンであり、各モジュール基板のＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路と前記マザーボード上の配線パターンとは前記接続体を介して接続されていることを特徴としたモジュール基板の実装構造。
接続パッドが表面に形成されたマザーボードと、ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路が形成され該電源回路に導通接続される接続端子が表面に形成された複数のモジュール基板とを備え、上記複数のモジュール基板は互いに間隔を介してマザーボード上に積層配置され、各モジュール基板の上記接続端子は接続体を介して上記マザーボード上の接続パッドに電気接続されるモジュール基板の実装構造であって、上記接続端子は上記各モジュール基板の端縁部に沿って複数形成されており、上記各モジュール基板は上記接続端子が形成されている端縁部を揃え、かつ、互いに接続端子の配列方向に順次ずれてマザーボード上に積層配置されており、上記各モジュール基板の接続端子に接続体を介して電気接続する接続パッドは同じ列に配列形成されており、前記マザーボードには前記積層配置されたモジュール基板の配線パターンが形成され、該配線パターンは、積層された各モジュール基板のＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路を並列接続して各ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路の出力電流を合流して負荷へ供給する回路と、前記各モジュール基板のＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路を直列接続して各ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路の出力電圧を加算して負荷へ供給する回路とのうちの何れか一方の回路の配線パターンであり、各モジュール基板のＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路と前記マザーボード上の配線パターンとは前記接続体を介して接続されていることを特徴としたモジュール基板の実装構造。
接続パッドが表面に形成されたマザーボードと、ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路が形成され該電源回路に導通接続される接続端子が表面に形成された複数のモジュール基板とを備え、上記複数のモジュール基板は互いに間隔を介してマザーボード上に積層配置され、各モジュール基板の上記接続端子は接続体を介して上記マザーボード上の接続パッドに電気接続されるモジュール基板の実装構造であって、上記接続端子は上記各モジュール基板の端縁部に沿って複数形成されており、上記各モジュール基板は上記接続端子が形成されている端縁部を揃え、かつ、互いに接続端子の配列方向に順次ずれてマザーボード上に積層配置されており、上記接続パッドはマザーボードの表面に上記接続端子の配列方向に複数配列され、この接続パッドの列は、マザーボードにおけるモジュール基板を実装した領域の内側から外側に向かう方向に順次ずれて複数形成されており、上記下段側のモジュール基板から上段側のモジュール基板に移行するにつれ、上段側のモジュール基板の接続端子はその下段側のモジュール基板の接続端子が接続している接続パッドの列よりも外側の接続パッドの列に接続体を介して電気接続される構成と成し、上段側のモジュール基板に接続する接続体はその下段側のモジュール基板に接続する接続体よりも張り出した形状と成しており、前記マザーボードには前記積層配置されたモジュール基板の配線パターンが形成され、該配線パターンは、積層された各モジュール基板のＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路を並列接続して各ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路の出力電流を合流して負荷へ供給する回路と、前記各モジュール基板のＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路を直列接続して各ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路の出力電圧を加算して負荷へ供給する回路とのうちの何れか一方の回路の配線パターンであり、各モジュール基板のＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路と前記マザーボード上の配線パターンとは前記接続体を介して接続されていることを特徴としたモジュール基板の実装構造。
下段側のモジュール基板には、上段側のモジュール基板のずれ配置に起因して露出する部位に、下側基板認識用マークが形成されていることを特徴とした請求項２又は請求項３記載のモジュール基板の実装構造。
接続パッドが表面に形成されたマザーボードと、ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路が形成され該電源回路に導通接続される接続端子が表面に形成された複数のモジュール基板とを備え、上記複数のモジュール基板は互いに間隔を介してマザーボード上に積層配置され、各モジュール基板の上記接続端子は接続体を介して上記マザーボード上の接続パッドに電気接続されるモジュール基板の実装構造であって、上記接続端子は上記各モジュール基板の一対の各端縁部に沿って複数形成されており、上記各モジュール基板は間隔を介し、かつ、上段側のモジュール基板とその下段側のモジュール基板との各接続端子の配列方向を略直交させる向きにしてマザーボード上に積層配置されており、前記マザーボードには前記積層配置されたモジュール基板の配線パターンが形成され、該配線パターンは、積層された各モジュール基板のＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路を並列接続して各ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路の出力電流を合流して負荷へ供給する回路と、前記各モジュール基板のＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路を直列接続して各ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路の出力電圧を加算して負荷へ供給する回路とのうちの何れか一方の回路の配線パターンであり、各モジュール基板のＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路と前記マザーボード上の配線パターンとは前記接続体を介して接続されていることを特徴としたモジュール基板の実装構造。
積層配置された各モジュール基板にはその同じ片側の端縁部に入力側の接続端子が形成されるとともに、該入力側の接続端子が形成された端縁側とは反対側の端縁部に出力側の接続端子が形成されて、入力側と出力側の接続端子がモジュール基板の両側に分離形成されており、同様にマザーボード上の接続パッドも前記モジュール基板の入力側と出力側の接続端子の形成位置に対応させて入力側の接続パッドと出力側の接続パッドが互いに反対側となるパッド列に分離して形成されており、マザーボードには積層配置されたモジュール基板を境にして入力側寄りの領域にＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路の入力側の回路の配線パターンが形成され、出力側寄りとなる領域にＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路の出力側の回路の配線パターンが形成されて、入力側の回路の配線パターンと出力側の回路の配線パターンとが積層配置されたモジュール基板の両側領域に分離形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載のモジュール基板の実装構造。
モジュール基板には部品搬送用の吸着ノズルが吸着するノズル吸着領域が形成されていることを特徴とした請求項１乃至請求項６の何れか１つに記載のモジュール基板の実装構造。
モジュール基板の横の長さに対する縦の長さの比は１／３以上、かつ、１／１以下であることを特徴とした請求項１乃至請求項７の何れか１つに記載のモジュール基板の実装構造。