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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-09
(45)【発行日】2024-07-18
(54)【発明の名称】導電パターンを有する構造体
(51)【国際特許分類】
H05K 1/02 20060101AFI20240710BHJP
H05K 1/14 20060101ALI20240710BHJP
【ＦＩ】
H05K1/02 B
H05K1/14 G
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2023201899
(22)【出願日】2023-11-29
【審査請求日】2023-11-29
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】591021305
【氏名又は名称】太陽ホールディングス株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】592013174
【氏名又は名称】大英エレクトロニクス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100145104
【弁理士】
【氏名又は名称】膝舘 祥治
(74)【代理人】
【識別番号】100131808
【弁理士】
【氏名又は名称】柳橋 泰雄
(72)【発明者】
【氏名】米田 直樹
(72)【発明者】
【氏名】杉田 直也
(72)【発明者】
【氏名】山本 秀夫
(72)【発明者】
【氏名】北郷 和英
【審査官】沼生 泰伸
(56)【参考文献】
【文献】特開平０７－１７００７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－３３４７７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－０１６３４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１８７２４６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０５Ｋ １／０２
Ｈ０５Ｋ １／１４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の面及びその裏面である第２の面を有する所定の厚みの面状部材で形成された領域を有する基板本体と、前記面状部材で形成され、前記第１の面が凸となった円錐台状の外側面及び上面並びに前記第２の面が凹となった円錐台状の内側面及び天井面を有し、前記上面及び前記天井面の間を貫通する開口を有する中空の凸状スルーホールと、
前記凸状スルーホールの前記外側面及び前記上面に形成された導電層並びに前記内側面及び前記天井面に形成された導電層が前記開口に形成された導電層で繋がれて構成された接続層と、
前記第１の面及び前記第２の面の少なくとも一方に形成され、前記接続層と繋がった導電パターンと、
を含む回路基板を２以上備え、
一方の前記回路基板の前記凸状スルーホールの前記外側面である挿入側外側面及び他方の前記回路基板の前記凸状スルーホールの前記内側面である被挿入側内側面が同一のテーパ角を有し、
前記挿入側外側面が前記被挿入側内側面で囲まれた内部空間に挿入され、前記接続層が形成された前記挿入側外側面及び前記被挿入側内側面が圧着状態で面接触した中空の前記凸状スルーホールどうしの嵌合構造を有する、導電パターンを有する構造体。
【請求項2】
第１の面及びその裏面である第２の面を有する所定の厚みの面状部材で形成された領域を有する基板本体と、前記面状部材で形成され、前記第１の面が凸となった円錐台状の外側面及び上面並びに前記第２の面が凹となった円錐台状の内側面及び天井面を有し、前記上面及び前記天井面の間を貫通する開口を有する中空の凸状スルーホールと、
前記凸状スルーホールの前記外側面及び前記上面に形成された導電層並びに前記内側面及び前記天井面に形成された導電層が前記開口に形成された導電層で繋がれて構成された接続層と、
前記第１の面及び前記第２の面の少なくとも一方に形成され、前記接続層と繋がった導電パターンと、
を含む回路基板を２以上備え、
一方の前記回路基板の前記凸状スルーホールの前記外側面である挿入側外側面及び他方の前記回路基板の前記凸状スルーホールの前記内側面である被挿入側内側面が同一のテーパ角を有し、
前記挿入側外側面が前記被挿入側内側面で囲まれた内部空間に挿入され、前記接続層が形成された前記挿入側外側面及び前記被挿入側内側面が圧着状態で面接触した中空の前記凸状スルーホールどうしの嵌合構造を有し、
前記一方の回路基板の前記凸状スルーホールの弾性率と前記他方の回路基板の前記凸状スルーホールの弾性率とが異なる、導電パターンを有する構造体。
【請求項3】
前記他方の回路基板の前記凸状スルーホールの弾性率が、前記一方の回路基板の前記凸状スルーホールの弾性率より小さい、請求項２に記載の構造体。
【請求項4】
第１の面及びその裏面である第２の面を有する所定の厚みの面状部材で形成された領域を有する基板本体と、前記面状部材で形成され、前記第１の面が凸となった円錐台状の外側面及び上面並びに前記第２の面が凹となった円錐台状の内側面及び天井面を有し、前記上面及び前記天井面の間を貫通する開口を有する凸状スルーホールと、
前記凸状スルーホールの前記外側面及び前記上面に形成された導電層並びに前記内側面及び前記天井面に形成された導電層が前記開口に形成された導電層で繋がれて構成された接続層と、
前記第１の面及び前記第２の面の少なくとも一方に形成され、前記接続層と繋がった導電パターンと、
を含む回路基板を２以上備え、
一方の前記回路基板の前記凸状スルーホールの前記外側面である挿入側外側面及び他方の前記回路基板の前記凸状スルーホールの前記内側面である被挿入側内側面が同一のテーパ角を有し、
前記挿入側外側面が前記被挿入側内側面で囲まれた内部空間に挿入され、前記接続層が形成された前記挿入側外側面及び前記被挿入側内側面が圧着状態で面接触した嵌合構造を有し、
前記接続層が、周方向で分割され、互いに絶縁された複数の分割接続層で構成され、
前記分割接続層が形成された前記挿入側外側面及び前記被挿入側内側面が圧着状態で面接触するとき、前記挿入側外側面及び前記被挿入側内側面に形成された前記分割接続層が周方向で同じ位置に配置される、導電パターンを有する構造体。
【請求項5】
前記第１の面に形成された前記導電パターンが１つの前記分割接続層と繋がり、前記第２の面に形成された前記導電パターンがその他の前記分割接続層と繋がる、請求項４に記載の構造体。
【請求項6】
第１の面及びその裏面である第２の面を有する所定の厚みの面状部材で形成された領域を有する基板本体と、前記面状部材で形成され、前記第１の面が凸となった円錐台状の外側面及び上面並びに前記第２の面が凹となった円錐台状の内側面及び天井面を有し、前記上面及び前記天井面の間を貫通する開口を有する凸状スルーホールと、
前記凸状スルーホールの前記外側面及び前記上面に形成された導電層並びに前記内側面及び前記天井面に形成された導電層が前記開口に形成された導電層で繋がれて構成された接続層と、
前記第１の面及び前記第２の面の少なくとも一方に形成され、前記接続層と繋がった導電パターンと、
を含む回路基板を２以上備え、
一方の前記回路基板の前記凸状スルーホールの前記外側面である挿入側外側面及び他方の前記回路基板の前記凸状スルーホールの前記内側面である被挿入側内側面が同一のテーパ角を有し、
前記挿入側外側面が前記被挿入側内側面で囲まれた内部空間に挿入され、前記接続層が形成された前記挿入側外側面及び前記被挿入側内側面が圧着状態で面接触した嵌合構造を有し、
前記一方の回路基板の前記基板本体の端部と前記他方の回路基板の前記基板本体の端部とを連結する２以上の連結部を備え、
前記連結部の位置における前記一方の回路基板及び前記他方の回路基板の間の距離が、嵌合した前記凸状スルーホールの位置における前記一方の回路基板及び前記他方の回路基板の間の距離より短い、構造体。
【請求項7】
前記テーパ角が、円錐台状の前記凸状スルーホールの仮想底面に対する仰角であり、前記テーパ角が４０°以上８０°以下の範囲にある、請求項１から６の何れか１項に記載の構造体。
【請求項8】
前記一方の回路基板の前記凸状スルーホールの硬度と前記他方の回路基板の前記凸状スルーホールの硬度とが異なる、請求項１から６の何れか１項に記載の構造体。
【請求項9】
前記一方の回路基板の前記凸状スルーホールの前記内部空間を覆う前記面状部材の厚みと前記他方の回路基板の前記凸状スルーホールの前記内部空間を覆う前記面状部材の厚みとが異なる、請求項１から６の何れか１項に記載の構造体。
【請求項10】
他方の前記回路基板の前記凸状スルーホールの前記天井面の内径が、一方の前記回路基板の前記凸状スルーホールの前記上面の外径より小さく、前記挿入側外側面と前記被挿入側内側面とが圧着状態で面接触したとき、前記上面と前記天井面との間にクリアランスを有し、
前記クリアランスの領域よりも挿入方向手前側の前記被挿入側内側面の全域で、前記挿入側外側面と圧着状態で面接触する、請求項１から６の何れか１項に記載の構造体。
【請求項11】
前記一方の回路基板及び前記他方の回路基板が同一形状の前記凸状スルーホールを有し、前記挿入側外側面が、前記面状部材の厚みにより前記外側面の外径より小さい内径を有する前記被挿入側内側面で囲まれた内部空間に挿入される、請求項１０に記載の構造体。
【請求項12】
１つの前記回路基板に複数の前記凸状スルーホールが形成された、請求項１から６の何れか１項に記載の構造体。
【請求項13】
３以上の前記回路基板が前記凸状スルーホールで接続された、請求項１から６の何れか１項に記載の構造体。
【請求項14】
前記回路基板が、立体形状を有するＭＩＤ（Ｍｏｌｄｅｄ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｄｅｖｉｃｅ：成形回路部品）である、請求項１から６の何れか１項に記載の構造体。
【請求項15】
前記挿入側外側面の７０％以上の領域が前記被挿入側内側面と圧着状態で面接触する、請求項１から６の何れか１項に記載の構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の回路基板が接続されて構成された導電パターンを有する構造体に関する。
【背景技術】
【0002】
導電パターンが形成された回路基板において、多機能な回路を実現するため、複数の回路基板を電気的に接続することが望まれている。しかし、複数の回路基板を繋ぐため、配線の複雑な取り回しを要する場合がある。これを回避するため、２つの回路基板に設けられた凸状スルーホールに導電性ピンを圧挿して繋ぐ構造体が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平５－９０７４７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１に記載の構造体では、回路基板と別部材のピンを用いて２つの回路基板を繋げるので、電気的には繋がっても、回路基板を十分な機械的強度で繋げることは困難である。十分な機械的な強度で回路基板を繋げるためには、更なる連結部材も必要となり、省スペースを実現できず、製造コストも上昇する。
特に、ＭＩＤ（Ｍｏｌｄｅｄ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｄｅｖｉｃｅ：成形回路部品）と称される立体的な形状を有する回路基板を用いた場合には、ピンや連結部材の配置がより難しくなる。よって、電気的及び機械的に信頼性高く接続されたコンパクトな構造体を得ることは困難である。
特に、ＭＩＤ（Ｍｏｌｄｅｄ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｄｅｖｉｃｅ：成形回路部品）と称される立体的な形状を有する回路基板を用いた場合には、ピンや連結部材の配置がより難しくなる。よって、電気的及び機械的に信頼性高く接続されたコンパクトな構造体を得ることは困難である。
【0005】
よって、本発明の目的は、複数の回路基板が確実に電気的に接続されるとともに十分な機械的強度で接続された、省スペースな、導電パターンを有する構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、以下の態様を包含する。
［１］
第１の面及びその裏面である第２の面を有する所定の厚みの面状部材で形成された領域を有する基板本体と、
前記面状部材で形成され、前記第１の面が凸となった円錐台状の外側面及び上面並びに前記第２の面が凹となった円錐台状の内側面及び天井面を有し、前記上面及び前記天井面の間を貫通する開口を有する凸状スルーホールと、
前記凸状スルーホールの前記外側面及び前記上面に形成された導電層並びに前記内側面及び前記天井面に形成された導電層が前記開口に形成された導電層で繋がれて構成された接続層と、
前記第１の面及び前記第２の面の少なくとも一方に形成され、前記接続層と繋がった導電パターンと、
を含む回路基板を２以上備え、
一方の前記回路基板の前記凸状スルーホールの前記外側面である挿入側外側面及び他方の前記回路基板の前記凸状スルーホールの前記内側面である被挿入側内側面が同一のテーパ角を有し、
前記挿入側外側面が前記被挿入側内側面で囲まれた内部空間に挿入され、前記接続層が形成された前記挿入側外側面及び前記被挿入側内側面が圧着状態で面接触した嵌合構造を有する、導電パターンを有する構造体。
［１］
第１の面及びその裏面である第２の面を有する所定の厚みの面状部材で形成された領域を有する基板本体と、
前記面状部材で形成され、前記第１の面が凸となった円錐台状の外側面及び上面並びに前記第２の面が凹となった円錐台状の内側面及び天井面を有し、前記上面及び前記天井面の間を貫通する開口を有する凸状スルーホールと、
前記凸状スルーホールの前記外側面及び前記上面に形成された導電層並びに前記内側面及び前記天井面に形成された導電層が前記開口に形成された導電層で繋がれて構成された接続層と、
前記第１の面及び前記第２の面の少なくとも一方に形成され、前記接続層と繋がった導電パターンと、
を含む回路基板を２以上備え、
一方の前記回路基板の前記凸状スルーホールの前記外側面である挿入側外側面及び他方の前記回路基板の前記凸状スルーホールの前記内側面である被挿入側内側面が同一のテーパ角を有し、
前記挿入側外側面が前記被挿入側内側面で囲まれた内部空間に挿入され、前記接続層が形成された前記挿入側外側面及び前記被挿入側内側面が圧着状態で面接触した嵌合構造を有する、導電パターンを有する構造体。
【0007】
［２］
前記テーパ角が、円錐台状の前記凸状スルーホールの仮想底面に対する仰角であり、
前記テーパ角が４０°以上８０°以下の範囲にある、「１］に記載の構造体。
前記テーパ角が、円錐台状の前記凸状スルーホールの仮想底面に対する仰角であり、
前記テーパ角が４０°以上８０°以下の範囲にある、「１］に記載の構造体。
【0008】
［３］
前記一方の回路基板の前記凸状スルーホールの弾性率と前記他方の回路基板の前記凸状スルーホールの弾性率とが異なる、「１］または［２］に記載の構造体。
前記一方の回路基板の前記凸状スルーホールの弾性率と前記他方の回路基板の前記凸状スルーホールの弾性率とが異なる、「１］または［２］に記載の構造体。
【0009】
［４］
前記他方の回路基板の前記凸状スルーホールの弾性率が、前記一方の回路基板の前記凸状スルーホールの弾性率より小さい、［３］に記載の構造体。
前記他方の回路基板の前記凸状スルーホールの弾性率が、前記一方の回路基板の前記凸状スルーホールの弾性率より小さい、［３］に記載の構造体。
【0010】
［５］
前記一方の回路基板の前記凸状スルーホールの硬度と前記他方の回路基板の前記凸状スルーホールの硬度とが異なる、［１］から［４］の何れかに記載の構造体。
前記一方の回路基板の前記凸状スルーホールの硬度と前記他方の回路基板の前記凸状スルーホールの硬度とが異なる、［１］から［４］の何れかに記載の構造体。
【0011】
［６］
前記一方の回路基板の前記凸状スルーホールの前記内部空間を覆う前記面状部材の厚みと前記他方の回路基板の前記凸状スルーホールの前記内部空間を覆う前記面状部材の厚みとが異なる、［１］から［５］の何れかに記載の構造体。
前記一方の回路基板の前記凸状スルーホールの前記内部空間を覆う前記面状部材の厚みと前記他方の回路基板の前記凸状スルーホールの前記内部空間を覆う前記面状部材の厚みとが異なる、［１］から［５］の何れかに記載の構造体。
【0012】
［７］
他方の前記回路基板の前記凸状スルーホールの前記天井面の内径が、一方の前記回路基板の前記凸状スルーホールの前記上面の外径より小さく、
前記挿入側外側面と前記被挿入側内側面とが圧着状態で面接触したとき、前記上面と前記天井面との間にクリアランスを有し、
前記クリアランスの領域よりも挿入方向手前側の前記被挿入側内側面の全域で、前記挿入側外側面と圧着状態で面接触する、［１］から［６］の何れかに記載の構造体。
他方の前記回路基板の前記凸状スルーホールの前記天井面の内径が、一方の前記回路基板の前記凸状スルーホールの前記上面の外径より小さく、
前記挿入側外側面と前記被挿入側内側面とが圧着状態で面接触したとき、前記上面と前記天井面との間にクリアランスを有し、
前記クリアランスの領域よりも挿入方向手前側の前記被挿入側内側面の全域で、前記挿入側外側面と圧着状態で面接触する、［１］から［６］の何れかに記載の構造体。
【0013】
［８］
前記一方の回路基板及び前記他方の回路基板が同一形状の前記凸状スルーホールを有し、
前記挿入側外側面が、前記面状部材の厚みにより前記外側面の外径より小さい内径を有する前記被挿入側内側面で囲まれた内部空間に挿入される、［７］に記載の構造体。
前記一方の回路基板及び前記他方の回路基板が同一形状の前記凸状スルーホールを有し、
前記挿入側外側面が、前記面状部材の厚みにより前記外側面の外径より小さい内径を有する前記被挿入側内側面で囲まれた内部空間に挿入される、［７］に記載の構造体。
【0014】
［９］
前記接続層が、周方向で分割され、互いに絶縁された複数の分割接続層で構成され、
前記分割接続層が形成された前記挿入側外側面及び前記被挿入側内側面が圧着状態で面接触するとき、前記挿入側外側面及び前記被挿入側内側面に形成された前記分割接続層が周方向で同じ位置に配置される、［１］から［８］の何れかに記載の構造体。
前記接続層が、周方向で分割され、互いに絶縁された複数の分割接続層で構成され、
前記分割接続層が形成された前記挿入側外側面及び前記被挿入側内側面が圧着状態で面接触するとき、前記挿入側外側面及び前記被挿入側内側面に形成された前記分割接続層が周方向で同じ位置に配置される、［１］から［８］の何れかに記載の構造体。
【0015】
［１０］
前記第１の面に形成された前記導電パターンが１つの前記分割接続層と繋がり、前記第２の面に形成された前記導電パターンがその他の前記分割接続層と繋がる、［９］に記載の構造体。
前記第１の面に形成された前記導電パターンが１つの前記分割接続層と繋がり、前記第２の面に形成された前記導電パターンがその他の前記分割接続層と繋がる、［９］に記載の構造体。
【0016】
［１１］
前記一方の回路基板の前記基板本体の端部と前記他方の回路基板の前記基板本体の端部とを連結する２以上の連結部を備え、
前記連結部の位置における前記一方の回路基板及び前記他方の回路基板の間の距離が、嵌合した前記凸状スルーホールの位置における前記一方の回路基板及び前記他方の回路基板の間の距離より短い、［１］から［１０］の何れかに記載の構造体。
前記一方の回路基板の前記基板本体の端部と前記他方の回路基板の前記基板本体の端部とを連結する２以上の連結部を備え、
前記連結部の位置における前記一方の回路基板及び前記他方の回路基板の間の距離が、嵌合した前記凸状スルーホールの位置における前記一方の回路基板及び前記他方の回路基板の間の距離より短い、［１］から［１０］の何れかに記載の構造体。
【0017】
［１２］
１つの前記回路基板に複数の前記凸状スルーホールが形成された、［１］から［１１］の何れかに記載の構造体。
１つの前記回路基板に複数の前記凸状スルーホールが形成された、［１］から［１１］の何れかに記載の構造体。
【0018】
［１３］
３以上の前記回路基板が前記凸状スルーホールで接続された、［１］から［１２］の何れかに記載の構造体。
３以上の前記回路基板が前記凸状スルーホールで接続された、［１］から［１２］の何れかに記載の構造体。
【0019】
［１４］
前記回路基板が、立体形状を有するＭＩＤ（Ｍｏｌｄｅｄ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｄｅｖｉｃｅ：成形回路部品）である、［１］から［１３］の何れか記載の構造体。
前記回路基板が、立体形状を有するＭＩＤ（Ｍｏｌｄｅｄ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｄｅｖｉｃｅ：成形回路部品）である、［１］から［１３］の何れか記載の構造体。
【0020】
［１５］
前記挿入側外側面の７０％以上の領域が前記被挿入側内側面と圧着状態で面接触する、［１］から［１４］の何れかに記載の構造体。
前記挿入側外側面の７０％以上の領域が前記被挿入側内側面と圧着状態で面接触する、［１］から［１４］の何れかに記載の構造体。
【発明の効果】
【0021】
本発明の一態様によれば、複数の回路基板が確実に電気的に接続されるとともに十分な機械的強度で接続された、省スペースな、導電パターンを有する構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1A】本発明に係る導電パターンを有する構造体を構成する回路基板の一例を模式的に示す斜視図であって、第１の面側を示す図である。
【図1B】本発明に係る導電パターンを有する構造体を構成する回路基板の一例を模式的に示す斜視図であって、第２の面側を示す図である。
【図3】一方の回路基板の凸状スルーホールと他方の回路基板の凸状スルーホールとが勘合した構造を模式的に示す側面断面図である。
【図4】同一の形状の凸状スルーホールを有する回路基板において、一方の回路基板の凸状スルーホールと他方の回路基板の凸状スルーホールとが勘合した構造を模式的に示す側面断面図である。
【図5A】第１の実施形態に係る凸状スルーホールを有する回路基板が積層された導電パターンを有する構造体において、一方の回路基板の導電パターンと他方の回路基板の導電パターンとが電気的に接続された第１の例を模式的に示す図である。
【図5B】第１の実施形態に係る凸状スルーホールを有する回路基板が積層された導電パターンを有する構造体において、一方の回路基板の導電パターンと他方の回路基板の導電パターンとが電気的に接続された第２の例を模式的に示す図である。
【図5C】第１の実施形態に係る凸状スルーホールを有する回路基板が積層された導電パターンを有する構造体において、一方の回路基板の導電パターンと他方の回路基板の導電パターンとが電気的に接続された第３の例を模式的に示す図である。
【図5D】第１の実施形態に係る凸状スルーホールを有する回路基板が積層された導電パターンを有する構造体において、一方の回路基板の導電パターンと他方の回路基板の導電パターンとが電気的に接続された第４の例を模式的に示す図である。
【図5E】第１の実施形態に係る凸状スルーホールを有する回路基板が積層された導電パターンを有する構造体において、一方の回路基板の導電パターンと他方の回路基板の導電パターンとが電気的に接続された第５の例を模式的に示す図である。
【図6B】第２の実施形態に係る凸状スルーホールを有する一方の回路基板の凸状スルーホールと他方の回路基板の凸状スルーホールとが勘合した状態を模式的に示す、図６Ａの断面Ｄ－Ｄの位置から嵌合状態を見た平面断面図である。
【図7A】第２の実施形態に係る凸状スルーホールを有する回路基板が積層された導電パターンを有する構造体において、一方の回路基板の導電パターンと他方の回路基板の導電パターンとが電気的に接続された第１の例を模式的に示す図である。
【図7B】第２の実施形態に係る凸状スルーホールを有する回路基板が積層された導電パターンを有する構造体において、一方の回路基板の導電パターンと他方の回路基板の導電パターンとが電気的に接続された第２の例を模式的に示す図である。
【図8】一方の回路基板の端部と他方の回路基板の端部とが連結部材で連結された構造を模式的に示す側面断面図である。
【図9】３以上の回路基板が凸状スルーホールで接続された導電パターンを有する構造体の例を模式的に示す側面断面図である。
【図10】立体形状を有する回路基板が凸状スルーホールで接続された導電パターンを有する構造体の例を模式的に示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための実施形態を説明する。各図面中、同一の機能を有する対応する部材には、同一符号を付している。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示す場合があるが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせは可能である。後述の実施形態では前述の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態ごとには逐次言及しないものとする。図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張して示している場合もある。
【0024】
（回路基板）
本発明では、複数の回路基板が積層されて、導電パターンを有する構造体が形成される。積層される回路基板は、平板形状またはその他の任意の立体形状を有する基板本体を備える。基板本体は、成形により製造可能であるが、一定の形状の部材からレーザ加工等により製造することもできる。
本発明では、複数の回路基板が積層されて、導電パターンを有する構造体が形成される。積層される回路基板は、平板形状またはその他の任意の立体形状を有する基板本体を備える。基板本体は、成形により製造可能であるが、一定の形状の部材からレーザ加工等により製造することもできる。
【0025】
はじめに、図１Ａ及び図１Ｂを参照しながら、導電パターンを有する構造体を構成する回路基板について、その概要の説明を行う。以下においては、平板形状を有する基板本体を例にとって説明を行う。図１Ａ及び図１Ｂは、本発明に係る導電パターンを有する構造体を構成する回路基板の一例を模式的に示す斜視図であって、図１Ａは第１の面側を示す図であり、図１Ｂは第２の面側を示す図である。第２の面は第１の面の裏面であって、図１Ａの矢印で示す方向に回路基板を１８０度回転させることにより、図１Ｂに示す状態となる。
【0026】
図１Ａ及び図１Ｂに示す回路基板４は、第１の面６Ａ及びその裏面である第２の面６Ｂを有する所定の厚みの面状部材で形成された基板本体６を備える。面状部材とは、第１の面及びその裏面の第２の面の大きさに比べてその間の距離（厚み）が小さい、塊状でない形状を有する。第１の面６Ａ及びその裏面の第２の面６Ｂは、平面だけでなく、任意の曲面、凹凸面、折れ曲がり部分等を有する場合もあり得る。面状部材の所定の厚みは、一定の厚みには限られず、領域によって厚みが異なる場合もあり得る。
【0027】
以下で説明する基板本体６は、全ての領域が面状部材で形成された平板形状を有するが、これに限られるものでなない。少なくとも後述する凸状スルーホール１０が配置される領域に面状部材を有するのであれば、塊状の領域分を含むその他の任意の立体形状を有する基板本体を用いることができる。
【0028】
基板本体６には、面状部材により一体的に形成され凸状スルーホール１０を有する。図示された例では、基板本体６に、４つの凸状スルーホール１０（１０Ｐ（１０Ｐ（１）、１０Ｐ（２））、１０Ｑ、１０Ｒ）が一体的に形成されている。ここで凸状スルーホールとは、回路基板の両面に形成された導電パターンの間、または積層された複数の回路基板の導電パターンの間を開口部に形成された導電部により電気的に繋げる構造の総称である。導電パターンと導通した凸状スルーホール１０を介して、複数の回路基板４を電気的及び機械的に接続することができる。
【0029】
基板本体６の材料として、無機系材料及び有機系材料を用いることができる。無機系材料としては例えばセラミック等、有機系材料としては例えば樹脂等が挙げられる。セラミックとしては、窒化ケイ素焼結体、サイアロン焼結体、炭化ケイ素焼結体、アルミナ焼結体、窒化アルミニウム焼結体等を好適に用いることができる。これらセラミック以外にも、金属を成型し、表面に絶縁加工を施したものを用いてもよい。
【0030】
樹脂としては、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を好適に用いることができる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、塩化ビニル樹脂、メタクリル酸メチル樹脂、ナイロン、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリアミド、ポリフェニレンエーテル、非晶ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、液晶ポリマー等が挙げられる。
【0031】
凸状スルーホール１０は、第１の面６Ａが凸となった円錐台状の外側面１２Ａ及び上面１４Ａ並びに第２の面６Ｂが凹となった円錐台状の内側面１２Ｂ及び天井面１４Ｂを有し、上面１４Ａ及び天井面１４Ｂの間を貫通する開口１６を有する。このような凸状スルーホール１０のうち、図１Ａ，１Ｂに示された回路基板４には、異なるタイプの凸状スルーホール１０Ｐ、１０Ｑ、１０Ｒが形成されている。
【0032】
以下においては、各タイプの凸状スルーホール１０Ｐ、１０Ｑ、１０Ｒについて詳細に説明する。なお、図３、図４及び図８から図１０のような、凸状スルーホールのタイプを問わない凸状スルーホール共通の部分については、凸状スルーホールを参照番号１０で示し、各タイプの説明においては、それぞれ１０Ｐ、１０Ｑ、１０Ｒの参照番号で示す。
【0033】
（第１の実施形態に係る凸状スルーホール）
はじめに、図２Ａ及び図２Ｂを参照しながら、本発明の第１の実施形態に係る凸状スルーホール１０の説明を行う。図２Ａは、図１Ａ及び図１Ｂの断面Ａ－Ａを示す本発明の第１の実施形態に係る凸状スルーホールを模式的に示す側面断面図であって、第１の面に導電パターンが形成された例を示す図である。図２Ｂは、図１Ａ及び図１Ｂの断面Ｂ－Ｂを示す本発明の第１の実施形態に係る凸状スルーホールを模式的に示す側面断面図であって、第２の面に導電パターンが形成された例を示す図である。何れの図においても、接続層及び導電パターンの厚みを実際よりも厚くて示してある。
はじめに、図２Ａ及び図２Ｂを参照しながら、本発明の第１の実施形態に係る凸状スルーホール１０の説明を行う。図２Ａは、図１Ａ及び図１Ｂの断面Ａ－Ａを示す本発明の第１の実施形態に係る凸状スルーホールを模式的に示す側面断面図であって、第１の面に導電パターンが形成された例を示す図である。図２Ｂは、図１Ａ及び図１Ｂの断面Ｂ－Ｂを示す本発明の第１の実施形態に係る凸状スルーホールを模式的に示す側面断面図であって、第２の面に導電パターンが形成された例を示す図である。何れの図においても、接続層及び導電パターンの厚みを実際よりも厚くて示してある。
【0034】
第１の実施形態に係る凸状スルーホール１０Ｐ、１０Ｑは、基板本体６と同じ材料で一体成形される。ただし、これに限られるものではなく、二色成形等により基板本体６と異なる材料で成形することもできる。凸状スルーホール１０Ｐ、１０Ｑは、面状部材により、円錐台の側面を構成する側面部分１２と、円錐台の上面を構成する上面部分１４とが形成されている。凸状スルーホール１０Ｐ、１０Ｑでは、角度θのテーパ角を有するように側面部分１２が形成されている。ここで、テーパ角θは、円錐台状の凸状スルーホール１０の仮想底面に対する仰角である。なお、凸状スルーホール１０の外側面を伸ばした仮想の円錐における、仮想底面と垂直な円錐の中心線とのなす角度でテーパ角を示すこことになる。その場合の角度は、９０°－θの値となる。
【0035】
凸状スルーホール１０Ｐ、１０Ｑの上面部分１４には、貫通孔である開口１６が形成されている。円錐台の底面は開口しており、内部空間Ｓが形成されている。凸状スルーホール１０Ｐ、１０Ｑの外面は、側面部分１２による外側面１２Ａと、上面部分１４による上面１４Ａとで構成される。一方、凸状スルーホール１０Ｐ、１０Ｑの内面は、側面部分１２による内側面１２Ｂと、上面部分１４による天井面１４Ｂとで構成される。つまり、内側面１２Ｂ及び天井面１４Ｂで囲まれて、内部空間Ｓが形成されている。
【0036】
凸状スルーホール１０Ｐ、１０Ｑには、導電性を有する接続層２２が形成されている。更に詳細に述べれば、接続層２２として、凸状スルーホール１０Ｐ、１０Ｑの外側面１２Ａに外側面側接続層２２Ａが形成され、内側面１２Ｂに内側面側接続層２２Ｂが形成され、開口１６に、外側面側接続層２２Ａ及び内側面側接続層２２Ｂを繋ぐ導電層２２Ｃが形成されている。
【0037】
また、凸状スルーホール１０Ｐでは、基板本体６の第１の面６Ａに導電パターン２０が形成され、導電パターン２０は、接続層２２を構成する外側面側接続層２２Ａと繋がっている。一方、凸状スルーホール１０Ｑでは、基板本体６の第２の面６Ｂに導電パターン２０が形成され、導電パターン２０は、接続層２２を構成する内側面側接続層２２Ｂと繋がっている。何れの導電パターン２０においても、回路パターンでだけでなく、回路パターンと電気的に繋がった電子部品が取り付けられている場合もあり得る。なお、基板本体６の第１の面６Ａ及びに第２の面６Ｂの両方に導電パターン２０が形成され、接続層２２により両面の導電パターン２０が繋がった場合もあり得る。
【0038】
導電パターン２０や接続層２２は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、スズ（Ｓｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）等の材料で形成することができ、銅めっき等が施されることが好ましい。
【0039】
基板本体６の厚みとして、０．２ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の範囲を例示できる。凸状スルーホール１０Ｐ、１０Ｑの側面部分１２及び上面部分１４の厚みとして、０．２ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の範囲を例示できる。凸状スルーホール１０Ｐ、１０Ｑの上面部分１４の厚みは、側面部分１２の厚みと同一である場合も、異なる場合もあり得る。凸状スルーホール１０Ｐ、１０Ｑの側面部分１２及び上面部分１４の厚みは、基板本体６の厚みと同一の場合も、異なる場合もあり得る。円錐台状の凸状スルーホール１０Ｐ、１０Ｑの上面部分１４の外径として、０．２ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下の範囲を例示でき、高さとして、０．２ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下の範囲を例示できる。
【0040】
（凸状スルーホールの勘合構造）
次に、図３を参照しながら、凸状スルーホール１０の勘合構造の説明を行う。図３は、一方の回路基板の凸状スルーホールと他方の回路基板の凸状スルーホールとが勘合した構造を模式的に示す側面断面図である。凸状スルーホール１０の外側面に形成された接続層の厚みは非常に薄いので、図面では省略して示している。なお、図３では、矢印等を明確に示すため、一方の回路基板４Ａをハッチングでなく薄い着色で示している。
次に、図３を参照しながら、凸状スルーホール１０の勘合構造の説明を行う。図３は、一方の回路基板の凸状スルーホールと他方の回路基板の凸状スルーホールとが勘合した構造を模式的に示す側面断面図である。凸状スルーホール１０の外側面に形成された接続層の厚みは非常に薄いので、図面では省略して示している。なお、図３では、矢印等を明確に示すため、一方の回路基板４Ａをハッチングでなく薄い着色で示している。
【0041】
図３では、凸状スルーホール１０の嵌合により一方の回路基板４Ａと他方の回路基板４Ｂとが接続されて形成された導電パターンを有する構造体２の一部を示す。一方の回路基板４Ａの凸状スルーホール１０の外側面である挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）が、他方の回路基板４Ｂの凸状スルーホール１０の内側面である被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）で囲まれた内部空間ＳＢに挿入されている。一方の回路基板４Ａの凸状スルーホール１０及び他方の回路基板４Ｂの凸状スルーホール１０の形状は、同一の場合も異なる場合もあり得る。なお、図３は、凸状スルーホール１０の形状が異なる場合を示す。何れの場合でも、一方の回路基板４Ａの挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）及び他方の回路基板４Ｂの被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）が同一のテーパ角θを有している。
【0042】
更に、本実施形態では、一方の回路基板４Ｂの凸状スルーホール１０の天井面１４Ｂの内径Ｄ２（４Ｂ）が、挿入する一方の回路基板４Ａの凸状スルーホール１０の上面１４Ａの外径Ｄ１（４Ａ）より小さくなっている。別の表現をすれば、被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）の挿入方向奥側の端部の内径Ｄ２（４Ｂ）が、挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）の挿入方向奥側の端部の外径Ｄ１（４Ａ）より小さくなっている。これにより、一方の回路基板４Ａの凸状スルーホール１０を内部空間ＳＢの最も奥まで押し込んだ場合でも、一方の回路基板４Ａの凸状スルーホール１０の上面１４Ａと他方の回路基板４Ｂの凸状スルーホール１０の天井面１４Ｂとの間に、所定のクリアランスＣＴを確保することができる。
【0043】
挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）及び被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）が同一のテーパ角θを有しているので、一方の回路基板４Ａの凸状スルーホール１０を内部空間ＳＢの最も奥まで押し込んだとき、クリアランスＣＴの領域よりも挿入方向手前側の被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）の全域で、挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）と圧着状態で面接触する。
【0044】
つまり、一方の回路基板４Ａの挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）を他方の回路基板４Ｂの被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）で囲まれた空間ＳＢの奥側へ挿入していくと、挿入方向の位置ｈ（挿入口でｈ＝０）に対応する被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）の内径ｉｄ（ｈ）はテーパに沿って小さくなっていき、被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）の内径ｉｄ（ｈ）が挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）の上面１４Ａの外径Ｄ１（４Ａ）と一致した位置で、それ以上挿入できない状態となる。このとき、一方の回路基板４Ａの凸状スルーホール１０の上面１４Ａと他方の回路基板４Ｂの凸状スルーホール１０の天井面１４Ｂとの間クリアランスＣＴが生じ、挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）が内部空間ＳＢに挿入された全域において、接続層２２が形成された挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）及び被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）が圧着状態で面接触する勘合構造を得ることができる。
【0045】
これにより、一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂは、十分な機械的強度で接続される。更に、一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂの凸状スルーホール１０に形成された接続層２２どうしが圧着されているので、電気的に接触抵抗の少ない効率的な接続が実現でき、半田付け等の付加作業を要しない。このため、一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂを短い間隔で接続することができるので、コンパクトな構造体２が実現できる。
【0046】
以上のように、他方の回路基板４Ｂの凸状スルーホール１０の天井面１４Ｂの内径Ｄ２（４Ｂ）が、一方の回路基板４Ａの凸状スルーホール１０の上面１４Ａの外径外径Ｄ１（４Ａ）より小さく、挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）と被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）とが圧着状態で面接触したとき、上面１４Ａ（４Ａ）と天井面１４Ｂ（４Ｂ）との間にクリアランスＣＴを有し、クリアランスＣＴの領域よりも挿入方向手前側の被挿入側内側面面１２Ｂ（４Ｂ）の全域で、挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）と圧着状態で面接触する。
【0047】
これにより、一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂが、確実に電気的に接続されるとともに、十分な機械的強度で接続された嵌合構造を得ることができる。凸状スルーホール１０の製造公差を考慮して、確実に挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）と被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）とが圧着状態で面接触する範囲において、クリアランスＣＴを小さくとることが好ましい。凸状スルーホール１０の弾性変形も考慮すると、実際に挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）と被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）とが圧着状態で面接触した状態において、クリアランスが存在せず、一方の回路基板４Ａの凸状スルーホール１０の上面１４Ａと他方の回路基板４Ｂの凸状スルーホール１０の天井面１４Ｂとが接している場合もあり得る。その場合には、一方の回路基板４Ａの凸状スルーホール１０の上面１４Ａに形成された導電層２２Ｃと他方の回路基板４Ｂの凸状スルーホール１０の天井面１４Ｂに形成された導電層２２Ｃとが電気的に接触して、電気的により効率的な接続が期待できる。
【0048】
＜テーパ角＞
回路基板４Ａの挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）を内部空間ＳＢの奥側に押し込んで、他方の回路基板４Ｂの被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）を押圧するとき、テーパ角θによる楔効果が生じる。挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）の内部空間ＳＢの奥側に押し込む力をＦとし、挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）及び被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）に垂直な方向の楔効果の力（全周の力）をＰとすれば、
Ｐ＝Ｆ／Ｓｉｎ（９０°－θ）＝Ｆ／Ｃｏｓ（θ）
の関係を有する。なお、上式では、簡単のため、摩擦項を省略してある。
上式から明らかなように、テーパ角θが大きい（９０°に近い）方が楔効果はより大きくなり、挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）及び被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）の間の面圧を高めることができる。
回路基板４Ａの挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）を内部空間ＳＢの奥側に押し込んで、他方の回路基板４Ｂの被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）を押圧するとき、テーパ角θによる楔効果が生じる。挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）の内部空間ＳＢの奥側に押し込む力をＦとし、挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）及び被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）に垂直な方向の楔効果の力（全周の力）をＰとすれば、
Ｐ＝Ｆ／Ｓｉｎ（９０°－θ）＝Ｆ／Ｃｏｓ（θ）
の関係を有する。なお、上式では、簡単のため、摩擦項を省略してある。
上式から明らかなように、テーパ角θが大きい（９０°に近い）方が楔効果はより大きくなり、挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）及び被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）の間の面圧を高めることができる。
【0049】
一方、所定のクリアランスをＣＴとすれば、
Ｄ１（４Ａ）＝Ｄ２（４Ｂ）＋２×ＣＴ／Ｔａｎ（θ）
の関係を有するので、
ＣＴ＝（Ｄ１（４Ａ）－Ｄ２（４Ｂ））×Ｔａｎ（θ）／２
Ｄ１（４Ａ）＞Ｄ２（４Ｂ）
となる。
Ｄ１（４Ａ）＝Ｄ２（４Ｂ）＋２×ＣＴ／Ｔａｎ（θ）
の関係を有するので、
ＣＴ＝（Ｄ１（４Ａ）－Ｄ２（４Ｂ））×Ｔａｎ（θ）／２
Ｄ１（４Ａ）＞Ｄ２（４Ｂ）
となる。
【0050】
また、内側面１２Ｂの内径の変化をΔＤとし、内径の変化ΔＤに伴う挿入方向の位置変化（円錐台の仮想底面に垂直な方向の位置変化）をΔｈとすれば、クリアランスＣＴの場合と同様に、
Δｈ＝ΔＤ×Ｔａｎ（θ）／２
となる。
Δｈ＝ΔＤ×Ｔａｎ（θ）／２
となる。
【0051】
テーパ角θが大きくなる（９０°近くなる）とＴａｎ（θ）の値が大きくなるので、クリアランスＣＴが大きくなるとともに、被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）の内径の変化ΔＤにより、挿入方向の位置変化Δｈが大きくなる。樹脂成形体の公差を考えると、テーパ角θが大きい場合、被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）の内径が挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）の上面１２Ａの外径Ｄ１（４Ａ）と一致する挿入方向の位置にばらつきが生じ易くなる。
【0052】
このため、例えば、複数の凸状スルーホール１０を有する回路基板４を勘合させる場合、個々の凸状スルーホール１０により一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂの間の距離が異なる虞がある。その場合、回路基板４に撓みが生じて、一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂが適切に接続されない虞がある。
【0053】
これらの相反する事象を考慮すると、テーパ角θとして、４０°以上８０°以下の範囲が好ましく、５０°以上７０°以下の範囲がより好ましいといえる。凸状スルーホール１０が、このような範囲のテーパ角θを有することにより、挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）及び被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）を楔効果で強く面接触させることができるとともに、凸状スルーホール１０が嵌合した一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂの間の距離のばらつきを抑制することができる。
【0054】
以上のような構造により、挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）の７０％以上の領域が被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）と圧着状態で面接触することが好ましく、８０％以上の領域が被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）と圧着状態で面接触することがより好ましい。これにより、回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂを強固に接続できるとともに、回路基板間の距離を小さくしてコンパクトな積層構造が得られる。
【0055】
＜凸状スルーホールの弾性率＞
挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）及び被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）が圧着状態で面接触する勘合構造では、接続層２２に影響を与えない僅かな範囲で、嵌合する凸状スルーホール１０が弾性変形すると考えられる。よって、より安定した勘合構造を得るため、一方の回路基板４Ａの凸状スルーホール１０の弾性率と他方の回路基板４Ｂの凸状スルーホール１０の弾性率とが異なることが好ましい。これにより、凸状スルーホール１０の嵌合時に弾性率が低い凸状スルーホール１０が主に弾性変形し、安定した嵌合構造が得られる。
挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）及び被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）が圧着状態で面接触する勘合構造では、接続層２２に影響を与えない僅かな範囲で、嵌合する凸状スルーホール１０が弾性変形すると考えられる。よって、より安定した勘合構造を得るため、一方の回路基板４Ａの凸状スルーホール１０の弾性率と他方の回路基板４Ｂの凸状スルーホール１０の弾性率とが異なることが好ましい。これにより、凸状スルーホール１０の嵌合時に弾性率が低い凸状スルーホール１０が主に弾性変形し、安定した嵌合構造が得られる。
【0056】
具体的な弾性率の数値としては、例えば、何れか一方の引張弾性率を２０００～２５０００ＭＰａ程度とし、他方の引張弾性率を１６００～２２０００ＭＰａ程度とすることが挙げられる。ただし、これに限られるものではなく、その他の任意の弾性係数を採用することができる。
【0057】
このように、一方の回路基板４Ａの凸状スルーホール１０の弾性率と他方の回路基板４Ｂの凸状スルーホール１０の弾性率とが異なる場合には、挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）及び被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）をより安定して圧着状態で面接触させることができる。
【0058】
僅かな弾性変形なので、嵌合する凸状スルーホール１０のうち、どちらの弾性率を小さくてもよい。ただし、一般的に広がる方向の変形の方が、縮まる方向の変形に比べて、座屈等の生じないより均一な変形が期待できる。この観点から、広がる方向の弾性変形が生じる他方の回路基板４Ｂの凸状スルーホール１０の弾性率が、一方の回路基板４Ａの凸状スルーホール１０の弾性率より小さい方がより好ましいといえる。これにより、嵌合する凸状スルーホール１０でより均一な弾性変形が生じて、より安定して圧着状態で面接触する勘合構造を得ることができる。
【0059】
＜凸状スルーホールの硬度＞
嵌合する凸状スルーホール１０の硬さが異なることによっても、弾性率が異なる場合と同様な効果を得ることができる。一方の回路基板４Ａの凸状スルーホール１０の硬度と他方の回路基板４Ｂの凸状スルーホール１０の硬度が異なることが好ましい。例えば、何れか一方の引張弾性率をロックウエルＲ６５～１００程度とし、他方の引張弾性率をロックウエルＲ８０～１３０程度とすることが挙げられる。ただし、これに限られるものではなく、その他の任意の硬度の樹脂材料を採用することができる。
嵌合する凸状スルーホール１０の硬さが異なることによっても、弾性率が異なる場合と同様な効果を得ることができる。一方の回路基板４Ａの凸状スルーホール１０の硬度と他方の回路基板４Ｂの凸状スルーホール１０の硬度が異なることが好ましい。例えば、何れか一方の引張弾性率をロックウエルＲ６５～１００程度とし、他方の引張弾性率をロックウエルＲ８０～１３０程度とすることが挙げられる。ただし、これに限られるものではなく、その他の任意の硬度の樹脂材料を採用することができる。
【0060】
このように、一方の回路基板４Ａの凸状スルーホール１０の硬度と他方の回路基板４Ｂの凸状スルーホール１０の硬度とが異なる場合には、挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）及び被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）をより安定して圧着状態で面接触させることができる。
【0061】
また、弾性率の場合と同様に、広がる方向の弾性変形が生じる他方の回路基板４Ｂの凸状スルーホール１０の硬度が、一方の回路基板４Ａの凸状スルーホール１０の硬度より低い方がより好ましいといえる。
【0062】
＜凸状スルーホールの内部空間を覆う面状部材の厚み＞
更に、一方の回路基板４Ａの凸状スルーホール１０の内部空間ＳＡを覆う面状部材の厚みと他方の回路基板４Ｂの凸状スルーホール１０の内部空間ＳＢを覆う面状部材の厚みとが異なることによっても、弾性率が異なる場合と同様な効果を得ることができる。
更に、一方の回路基板４Ａの凸状スルーホール１０の内部空間ＳＡを覆う面状部材の厚みと他方の回路基板４Ｂの凸状スルーホール１０の内部空間ＳＢを覆う面状部材の厚みとが異なることによっても、弾性率が異なる場合と同様な効果を得ることができる。
【0063】
このように、一方の回路基板４Ａの凸状スルーホール１０の内部空間ＳＡを覆う面状部材の厚みと他方の回路基板４Ｂの凸状スルーホール１０の内部空間ＳＢを覆う面状部材の厚みとが異なる場合には、挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）及び被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）をより安定して圧着状態で面接触させることができる。
【0064】
また、弾性率の場合と同様に、広がる方向の弾性変形が生じる他方の回路基板４Ｂの凸状スルーホール１０の内部空間ＳＢを覆う面状部材の厚みが、一方の回路基板４Ａの凸状スルーホール１０の内部空間ＳＡを覆う面状部材の厚みより薄い方がより好ましいといえる。
【0065】
（同一の形状の凸状スルーホールの勘合構造）
次に、図４を参照しながら、同一の形状の凸状スルーホール１０の勘合により回路基板４が接続された構造の説明を行う。図４は、同一の形状の凸状スルーホールを有する回路基板において、一方の回路基板の凸状スルーホールと他方の回路基板の凸状スルーホールとが勘合した構造を模式的に示す側面断面図である。
次に、図４を参照しながら、同一の形状の凸状スルーホール１０の勘合により回路基板４が接続された構造の説明を行う。図４は、同一の形状の凸状スルーホールを有する回路基板において、一方の回路基板の凸状スルーホールと他方の回路基板の凸状スルーホールとが勘合した構造を模式的に示す側面断面図である。
【0066】
図４でも、凸状スルーホール１０の嵌合により一方の回路基板４Ａと他方の回路基板４Ｂとが接続されて形成された導電パターンを有する構造体２の一部を示す。図４では、同一の形状の凸状スルーホール１０が勘合して、回路基板４Ａ、４Ｂが接続されている。よって、凸状スルーホール１０の内側面１２Ｂの内径は、内部空間Ｓを覆う面状部材の厚みｔにより、外側面１２Ａの外径より小さく形成されている。よって、同一の形状の凸状スルーホール１０どうしを勘合した場合、所定のクリアランスＣＴが得られると考えられる。
【0067】
これについて更に詳細に述べれば、他方の回路基板４Ｂの被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）の天井面１４Ｂの内径をＤ２（４Ｂ）とし、一方の回路基板４Ａの挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）の上面１４Ａの外径をＤ１（４Ａ）とし、凸状スルーホール１０の側面部分１２及び上面部分１４の厚みをｔとすれば、下記の関係を有する。
Ｄ２（４Ｂ）＝Ｄ１（４Ａ）＋２×ｔ／Ｔａｎ－２×ｔ／Ｓｉｎ（θ）
Ｄ２（４Ｂ）＝Ｄ１（４Ａ）＋２×ｔ／Ｔａｎ－２×ｔ／Ｓｉｎ（θ）
【0068】
クリアランスＣＴを有するには、Ｄ２（４Ｂ）＜Ｄ１（４Ａ）の関係を有する必要があり、
Ｄ１（４Ａ）＋２×ｔ／Ｔａｎ－２×ｔ／Ｓｉｎ（θ）＜Ｄ１（４Ａ）
の関係を有する必要がある。上記の式を整理すると、
Ｃｏｓ（θ）＜１
となる。テーパ角θは９０°となることはないので、同一の形状の凸状スルーホール１０が勘合する場合には、常に所定のクリアランスＣＴを有することができる。上記のようにクリアランスＣＴを有さない場合もあり得るが、クリアランスＣＴを有する場合には、意図しない回路間の導通（短絡）を抑制することができ、特にソルダーレジストを有さない場合に有効である。
Ｄ１（４Ａ）＋２×ｔ／Ｔａｎ－２×ｔ／Ｓｉｎ（θ）＜Ｄ１（４Ａ）
の関係を有する必要がある。上記の式を整理すると、
Ｃｏｓ（θ）＜１
となる。テーパ角θは９０°となることはないので、同一の形状の凸状スルーホール１０が勘合する場合には、常に所定のクリアランスＣＴを有することができる。上記のようにクリアランスＣＴを有さない場合もあり得るが、クリアランスＣＴを有する場合には、意図しない回路間の導通（短絡）を抑制することができ、特にソルダーレジストを有さない場合に有効である。
【0069】
このように、一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂが同一形状の凸状スルーホール１０を有する場合、挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）が、面状部材の厚みｔにより外側面１２Ａ（４Ｂ）の外径より小さい内径を有する被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）で囲まれた内部空間ＳＢに挿入される。
【0070】
同一の回路基板４を用いて構造体２を形成できるので、構造体２の製造コストを低減できる。それとともに、確実に所定のクリアランスＣＴを確保することができ、クリアランスＣＴの領域よりも挿入方向手前側の被挿入側内側面面１２Ｂ（４Ｂ）の全域で、確実に挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）と圧着状態で面接触させることができる。
【0071】
凸状スルーホール１０の上面部分１４の厚みが側面部分１２の厚みより若干厚い場合もあり得るが、貫通孔である開口１６を形成する観点からも、上面部分１４を著しく厚くすることは考えにくい。テーパ角θが４０°以上８０°以下の範囲であれば、常にＤ２（４Ｂ）＜Ｄ１（４Ａ）の関係を有すると考えられる。なお、図３及び図４を参照しながら説明した勘合構造は、上記の第１の実施形態に係る凸状スルーホール１０だけでなく、後述の全ての実施形態に係る凸状スルーホール１０についても適用される。
【0072】
（回路基板に形成された導電パターンの接続）
次に、図５Ａから図５Ｅを参照しながら、第１の実施形態に係る凸状スルーホール１０の勘合により、一方の回路基板４Ａの導電パターン２０と他方の回路基板４Ｂの導電パターン２０とが電気的に接続された様々な態様について説明する。図５Ａから図５Ｅは、第１の実施形態に係る凸状スルーホールを有する回路基板が積層された導電パターンを有する構造体において、一方の回路基板の導電パターンと他方の回路基板の導電パターンとが電気的に接続された例を模式的に示す図であり、図５Ａは第１の例を示し、図５Ｂは第２の例を示し、図５Ｃは第３の例を示し、図５Ｄは第４の例を示し、図５Ｅは第５の例を示す。
次に、図５Ａから図５Ｅを参照しながら、第１の実施形態に係る凸状スルーホール１０の勘合により、一方の回路基板４Ａの導電パターン２０と他方の回路基板４Ｂの導電パターン２０とが電気的に接続された様々な態様について説明する。図５Ａから図５Ｅは、第１の実施形態に係る凸状スルーホールを有する回路基板が積層された導電パターンを有する構造体において、一方の回路基板の導電パターンと他方の回路基板の導電パターンとが電気的に接続された例を模式的に示す図であり、図５Ａは第１の例を示し、図５Ｂは第２の例を示し、図５Ｃは第３の例を示し、図５Ｄは第４の例を示し、図５Ｅは第５の例を示す。
【0073】
＜第１の例＞
図５Ａに示す第１の例では、挿入側の一方の回路基板４Ａも被挿入側の他方の回路基板４Ｂも、図２Ａに示すような第１の面６Ａに導電パターン２０が形成された凸状スルーホール１０Ｐを有する。これにより、一方の回路基板４Ａの第１の面６Ａに形成された導電パターン２０と、他方の回路基板４Ｂの第１の面６Ａに形成された導電パターン２０とが電気的に接続された構造体２が得られる。
図５Ａに示す第１の例では、挿入側の一方の回路基板４Ａも被挿入側の他方の回路基板４Ｂも、図２Ａに示すような第１の面６Ａに導電パターン２０が形成された凸状スルーホール１０Ｐを有する。これにより、一方の回路基板４Ａの第１の面６Ａに形成された導電パターン２０と、他方の回路基板４Ｂの第１の面６Ａに形成された導電パターン２０とが電気的に接続された構造体２が得られる。
【0074】
＜第２の例＞
図５Ｂに示す第２の例では、挿入側の一方の回路基板４Ａも被挿入側の他方の回路基板４Ｂも、図２Ｂに示すような第２の面６Ｂに導電パターン２０が形成された凸状スルーホール１０Ｑを有する。これにより、一方の回路基板４Ａの第２の面６Ｂに形成された導電パターン２０と、他方の回路基板４Ｂの第２の面６Ｂに形成された導電パターン２０とが電気的に接続された構造体２が得られる。
図５Ｂに示す第２の例では、挿入側の一方の回路基板４Ａも被挿入側の他方の回路基板４Ｂも、図２Ｂに示すような第２の面６Ｂに導電パターン２０が形成された凸状スルーホール１０Ｑを有する。これにより、一方の回路基板４Ａの第２の面６Ｂに形成された導電パターン２０と、他方の回路基板４Ｂの第２の面６Ｂに形成された導電パターン２０とが電気的に接続された構造体２が得られる。
【0075】
＜第３の例＞
図５Ｃに示す第３の例では、挿入側の一方の回路基板４Ａが、図２Ｂに示すような第２の面６Ｂに導電パターン２０が形成された凸状スルーホール１０Ｑを有し、被挿入側の他方の回路基板４Ｂが、図２Ａに示すような第１の面６Ａに導電パターン２０が形成された凸状スルーホール１０Ｐを有する。これにより、一方の回路基板４Ａの第２の面６Ｂに形成された導電パターン２０と、他方の回路基板４Ｂの第１の面６Ａに形成された導電パターン２０とが電気的に接続された構造体２が得られる。
図５Ｃに示す第３の例では、挿入側の一方の回路基板４Ａが、図２Ｂに示すような第２の面６Ｂに導電パターン２０が形成された凸状スルーホール１０Ｑを有し、被挿入側の他方の回路基板４Ｂが、図２Ａに示すような第１の面６Ａに導電パターン２０が形成された凸状スルーホール１０Ｐを有する。これにより、一方の回路基板４Ａの第２の面６Ｂに形成された導電パターン２０と、他方の回路基板４Ｂの第１の面６Ａに形成された導電パターン２０とが電気的に接続された構造体２が得られる。
【0076】
＜第４の例＞
図５Ｄに示す第４の例では、挿入側の一方の回路基板４Ａが、図２Ａに示すような第１の面６Ａに導電パターン２０が形成された凸状スルーホール１０Ｐを有し、被挿入側の他方の回路基板４Ｂが、図２Ｂに示すような第２の面６Ｂに導電パターン２０が形成された凸状スルーホール１０Ｑを有する。これにより、一方の回路基板４Ａの第１の面６Ａに形成された導電パターン２０と、他方の回路基板４Ｂの第２の面６Ｂに形成された導電パターン２０とが電気的に接続された構造体２が得られる。
図５Ｄに示す第４の例では、挿入側の一方の回路基板４Ａが、図２Ａに示すような第１の面６Ａに導電パターン２０が形成された凸状スルーホール１０Ｐを有し、被挿入側の他方の回路基板４Ｂが、図２Ｂに示すような第２の面６Ｂに導電パターン２０が形成された凸状スルーホール１０Ｑを有する。これにより、一方の回路基板４Ａの第１の面６Ａに形成された導電パターン２０と、他方の回路基板４Ｂの第２の面６Ｂに形成された導電パターン２０とが電気的に接続された構造体２が得られる。
【0077】
＜第５の例＞
図５Ｅに示す第５の例では、挿入側の一方の回路基板４Ａの第１の面６Ａ及びに第２の面６Ｂの両方に導電パターン２０が形成されて、接続層２２で繋がれており、被挿入側の他方の回路基板４Ｂの第１の面６Ａ及びに第２の面６Ｂの両方に導電パターン２０が形成されて、接続層２２で繋がれている。よって、一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂの両面に形成された導電パターン２０が、勘合した凸状スルーホール１０により電気的に接続された構造体２が得られる。
図５Ｅに示す第５の例では、挿入側の一方の回路基板４Ａの第１の面６Ａ及びに第２の面６Ｂの両方に導電パターン２０が形成されて、接続層２２で繋がれており、被挿入側の他方の回路基板４Ｂの第１の面６Ａ及びに第２の面６Ｂの両方に導電パターン２０が形成されて、接続層２２で繋がれている。よって、一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂの両面に形成された導電パターン２０が、勘合した凸状スルーホール１０により電気的に接続された構造体２が得られる。
【0078】
以上のように、本発明の第１の実施形態に係る凸状スルーホール１０により、様々な回路パターンを有する構造体２を得ることができる。
【0079】
（第２の実施形態に係る凸状スルーホール）
次に、図６Ａ及び図６Ｂを参照しながら、本発明の第２の実施形態に係る凸状スルーホールの説明を行う。図６Ａは、図１Ａ及び図１Ｂの断面Ｃ－Ｃを示す本発明の第２の実施形態に係る凸状スルーホールを模式的に示す側面断面図であって、第１及び第２の面に導電パターンが形成された例を示す図である。図６Ｂは、第２の実施形態に係る凸状スルーホールを有する一方の回路基板の凸状スルーホールと他方の回路基板の凸状スルーホールとが勘合した状態を模式的に示す、図６Ａの断面Ｄ－Ｄの位置から嵌合状態を見た平面断面図である。何れの図においても、接続層及び導電パターンの厚みを実際よりも厚くて示してある。本実施形態でも、圧着状態で面接触する嵌合構造が得られれば、クリアランスＣＴが存在する場合も、存在しない場合もあり得る。
次に、図６Ａ及び図６Ｂを参照しながら、本発明の第２の実施形態に係る凸状スルーホールの説明を行う。図６Ａは、図１Ａ及び図１Ｂの断面Ｃ－Ｃを示す本発明の第２の実施形態に係る凸状スルーホールを模式的に示す側面断面図であって、第１及び第２の面に導電パターンが形成された例を示す図である。図６Ｂは、第２の実施形態に係る凸状スルーホールを有する一方の回路基板の凸状スルーホールと他方の回路基板の凸状スルーホールとが勘合した状態を模式的に示す、図６Ａの断面Ｄ－Ｄの位置から嵌合状態を見た平面断面図である。何れの図においても、接続層及び導電パターンの厚みを実際よりも厚くて示してある。本実施形態でも、圧着状態で面接触する嵌合構造が得られれば、クリアランスＣＴが存在する場合も、存在しない場合もあり得る。
【0080】
本実施形態に係る回路基板４に形成された凸状スルーホール１０Ｒは、図６Ｂに示すように、接続層が、周方向で２分割され、互いに絶縁された２つの分割接続層２４、２６で構成されている。２つの分割接続層２４、２６の間には、十分な絶縁空間が確保されている。更に、絶縁空間に絶縁物を充填することもできる。
【0081】
分割接続層２４、２６について更に詳細に述べれば、図６Ａ及び図面６Ｂの左側の分割接続層２４として、凸状スルーホール１０Ｒの外側面１２Ａに外側面側接続層２４Ａが形成され、内側面１２Ｂに内側面側接続層２４Ｂが形成され、開口１６に、外側面側接続層２４Ａ及び内側面側接続層２４Ｂを繋ぐ導電層２４Ｃが形成されている。同様に、図６Ａ及び図６Ｂの右側の分割接続層２６として、凸状スルーホール１０Ｒの外側面１２Ａに外側面側接続層２６Ａが形成され、内側面１２Ｂに内側面側接続層２６Ｂが形成され、開口１６に、外側面側接続層２６Ａ及び内側面側接続層２６Ｂを繋ぐ導電層２６Ｃが形成されている。
【0082】
図６Ａに示した例では、回路基板４の第１の面６Ａに形成された導電パターン２０が分割接続層２４と繋がり、第２の面６Ｂに形成された導電パターン２０が分割接続層２６と繋がっている。ただし、これに限られるものではなく、逆に、回路基板４の第１の面６Ａに形成された導電パターン２０が分割接続層２６と繋がり、第２の面６Ｂに形成された導電パターン２０が分割接続層２４と繋がる場合もあり得る。また、回路基板４の第１の面６Ａまたは第２の面６Ｂの一方に、２つの独立した導電パターン２０が形成され、それぞれが、分割接続層２４及び第２分割接続層２６と繋がる場合もあり得る。
【0083】
分割接続層２４、２６形成された凸状スルーホール１０Ｒを有する一方の回路基板４Ａが、分割接続層２４、２６形成された凸状スルーホール１０Ｒを有する他方の回路基板４Ｂの内部空間に挿入される。そして、図６Ｂに示すように、分割接続層２４、２６が形成された挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）及び被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）が圧着状態で面接触する。このとき、挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）に形成された分割接続層２４の外側面側接続層２４Ａ（４Ａ）と、被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）に形成された分割接続層２４の内側面側接続層２４Ｂ（４Ｂ）とが周方向で同じ位置に配置される。同様に、挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）に形成された分割接続層２６の外側面側接続層２６Ａ（４Ａ）と、被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）に形成された分割接続層が２６の内側面側接続層２６Ｂ（４Ｂ）とが周方向で同じ位置に配置される。
【0084】
一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂに形成された分割接続層２４どうしの接合により、回路基板４Ａ、４Ｂに形成された導電パターン２０を電気的に繋ぐことができ、一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂに形成された分割接続層２６どうしの接合により、回路基板４Ａ、４Ｂに形成された導電パターン２０を電気的につなぐことができる。このとき、分割接続層２４及び分割接続層２６は互いに絶縁されている。
【0085】
（回路基板に形成された導電パターンの接続）
次に、図７Ａ及び図７Ｂを参照しながら、第２の実施形態に係る凸状スルーホール１０Ｒの勘合により、一方の回路基板４Ａの導電パターン２０と他方の回路基板４Ｂの導電パターン２０とが電気的に接続された態様について説明する。図７Ａ及び図７Ｂは、第２の実施形態に係る凸状スルーホールを有する回路基板が積層された導電パターンを有する構造体において、一方の回路基板の導電パターンと他方の回路基板の導電パターンとが電気的に接続された例を模式的に示す図であり、図７Ａは第１の例を示し、図７Ｂは第２の例を示す。
次に、図７Ａ及び図７Ｂを参照しながら、第２の実施形態に係る凸状スルーホール１０Ｒの勘合により、一方の回路基板４Ａの導電パターン２０と他方の回路基板４Ｂの導電パターン２０とが電気的に接続された態様について説明する。図７Ａ及び図７Ｂは、第２の実施形態に係る凸状スルーホールを有する回路基板が積層された導電パターンを有する構造体において、一方の回路基板の導電パターンと他方の回路基板の導電パターンとが電気的に接続された例を模式的に示す図であり、図７Ａは第１の例を示し、図７Ｂは第２の例を示す。
【0086】
＜第１の例＞
図７Ａに示す第１の例では、分割接続層２４どうしの接合により、挿入側の一方の回路基板４Ａの第１の面６Ａに形成された導電パターン２０と、被挿入側の他方の回路基板４Ｂの第１の面６Ａに形成された導電パターン２０とが電気的に接続され、分割接続層２６どうしの接合により、一方の回路基板４Ａの第２の面６Ｂに形成された導電パターン２０と、他方の回路基板４Ｂの第２の面６Ｂに形成された導電パターン２０とが電気的に接続された構造体２が得られる。
図７Ａに示す第１の例では、分割接続層２４どうしの接合により、挿入側の一方の回路基板４Ａの第１の面６Ａに形成された導電パターン２０と、被挿入側の他方の回路基板４Ｂの第１の面６Ａに形成された導電パターン２０とが電気的に接続され、分割接続層２６どうしの接合により、一方の回路基板４Ａの第２の面６Ｂに形成された導電パターン２０と、他方の回路基板４Ｂの第２の面６Ｂに形成された導電パターン２０とが電気的に接続された構造体２が得られる。
【0087】
＜第２の例＞
図７Ｂに示す第２の例では、分割接続層２４どうしの接合により、挿入側の一方の回路基板４Ａの第１の面６Ａに形成された導電パターン２０と、被挿入側の他方の回路基板４Ｂの第２の面６Ｂに形成された導電パターン２０とが電気的に接続され、分割接続層２６どうしの接合により、一方の回路基板４Ａの第２の面６Ｂに形成された導電パターン２０と、他方の回路基板４Ｂの第１の面６Ａに形成された導電パターン２０とが電気的に接続された構造体２が得られる。
図７Ｂに示す第２の例では、分割接続層２４どうしの接合により、挿入側の一方の回路基板４Ａの第１の面６Ａに形成された導電パターン２０と、被挿入側の他方の回路基板４Ｂの第２の面６Ｂに形成された導電パターン２０とが電気的に接続され、分割接続層２６どうしの接合により、一方の回路基板４Ａの第２の面６Ｂに形成された導電パターン２０と、他方の回路基板４Ｂの第１の面６Ａに形成された導電パターン２０とが電気的に接続された構造体２が得られる。
【0088】
図１Ａ、１Ｂに示すように、複数の凸状スルーホール１０Ｐ、１０Ｑ、１０Ｒが平面視で非対称な位置に配置されている場合には、一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂは、１つの相対的な位置でのみ複数の凸状スルーホール１０Ｐ、１０Ｑ、１０Ｒどうしが勘合する。このため、凸状スルーホール１０Ｒの嵌合において、嵌合した凸状スルーホール１０Ｒの分割接続層２４、２６どうしが、常に周方向で同じ位置に配置される。
【0089】
一方、１つの凸状スルーホール１０Ｒのみを備える場合や、複数の凸状スルーホール１０Ｐ、１０Ｑ、１０Ｒが、例えば点対称な位置に配置されている場合には、一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂを相対的に異なる回転位置に配置した状態で、凸状スルーホール１０Ｒを勘合させることができる。その場合には、例えば、一方の回路基板４Ａの分割接続層２４と他方の回路基板４Ｂの分割接続層２６を接合させ、一方の回路基板４Ａの分割接続層２６と他方の回路基板４Ｂの分割接続層２４を接合させることもできる。
【0090】
また、図示した例では、周方向で２分割された２つの分割接続層２４、２６を有するが、周方向で３以上に分割して、３つ以上の分割接続層を有する場合もあり得る。各々の分割接続層は、等分割される場合も、異なる中心角を有するように分割される場合もあり得る。例えば、周方向で４分割された４つの分割接続層を有する場合には、第１の面６Ａ及び第２の面６Ｂのそれぞれに２つの導電パターン２０が形成され、それぞれの導電パターン２０が異なる分割接続層と繋がる構造も考えられる。
【0091】
以上のように、本発明の第２の実施形態に係る凸状スルーホール１０Ｒでは、接続層が、周方向で分割され、互いに絶縁された複数の分割接続層２４、２６で構成され、分割接続層２４、２６が形成された挿入側外側面１２Ａ及び被挿入側内側面１２Ｂが圧着状態で面接触するとき、挿入側外側面１２Ａ及び被挿入側内側面１２Ｂに形成された分割接続層２４、２６が周方向で同じ位置に配置されるようになっている。
【0092】
これにより、分割接続層２４、２６により、一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂに形成された導電パターン２０を電気的に接続して、様々な回路パターンを有する構造体２を得ることができる。
【0093】
特に、回路基板４の第１の面６Ａに形成された導電パターン２０が１つの分割接続層２４（２６）と繋がり、第２の面６Ｂに形成された導電パターン２０がその他の分割接続層２６（２４）と繋がることにより、バラエティに富んだ回路パターンを有する構造体２を実現することができる。
【0094】
上記のように、１つの回路基板４に複数の凸状スルーホール１０Ｐ、１０Ｑ、１０Ｒが形成される場合には、接続層２２または分割接続層２４、２６により、様々な導電パターンが回路基板４の間で繋がれた構造体２を実願できる。
【0095】
（連結部材）
上記のように、回路基板４に形成された凸状スルーホール１０の嵌合により、他の部材を用いることなく、一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂを電気的及び機械的に確実に接続することができる。ただし、図８を参照しながら説明する下記の実施形態では、連結部材を用いることにより、一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂの接続を更に強化することができる。図８は、一方の回路基板の端部と他方の回路基板の端部とが連結部材で連結された構造を模式的に示す側面断面図である。
上記のように、回路基板４に形成された凸状スルーホール１０の嵌合により、他の部材を用いることなく、一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂを電気的及び機械的に確実に接続することができる。ただし、図８を参照しながら説明する下記の実施形態では、連結部材を用いることにより、一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂの接続を更に強化することができる。図８は、一方の回路基板の端部と他方の回路基板の端部とが連結部材で連結された構造を模式的に示す側面断面図である。
【0096】
図８に示す実施形態では、一方の回路基板４Ａの基板本体６の両端部と他方の回路基板４Ｂの基板本体６の両端部とを連結する２つの連結部３０を有する。連結部３０は、樹脂材料または金属材料で形成することができ、コの字形の側面断面形状を有することが好ましい。このような構造により、一方の回路基板４Ａの第１の面６Ａ及び他方の回路基板４Ｂの第２の面６Ｂを外側から拘束して、一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂの間が距離ＣＥとなるようにしている。この距離ＣＥは、嵌合した凸状スルーホール１０の位置における一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂの間の距離ＣＢより小さくなるように設定されていることが好ましい。
【0097】
なお、回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂが平板形状を有している場合には、一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂの間の距離を、一方の回路基板４Ａの第１の面６Ａ及び他方の回路基板４Ｂの第２の面６Ｂ間の距離と称することもできる。
【0098】
これにより、一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂの基板本体６には曲げモーメントが生じることがある。この場合、嵌合した凸状スルーホール１０の位置における一方の回路基板４Ａの第１の面６Ａ及び他方の回路基板４Ｂの第２の面６Ｂの間の距離ＣＢを狭めるような力が加わる。この力により、一方の回路基板４Ａの凸状スルーホール１０と他方の回路基板４Ｂの凸状スルーホール１０との嵌合を更に強めることができる。
【0099】
なお、回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂに取り付ける連結部３０の数は２に限られるものではなく、３以上の任意の数の連結部３０を配置することもできる。更に、連結部３０の構造も図示したものに限られるものではない。一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂを拘束して、一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂの間の距離ＣＢを画定できるものであれば、その他の任意の構造を採用することができる。
【0100】
以上のように、本実施形態では、一方の回路基板４Ａの基板本体６の端部と他方の回路基板４Ｂの基板本体６の端部とを連結する２以上の連結部３０を備え、連結部３０の位置における一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂの間の距離ＣＥが、嵌合した凸状スルーホール１０の位置における一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂの間の距離ＣＢより短くなっていることが好ましい。
【0101】
これにより、一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂに生じる曲げモーメントを用いて、一方の回路基板４Ａの凸状スルーホール１０と他方の回路基板４Ｂの凸状スルーホール１０との嵌合を効果的に強めることができる。
【0102】
上記では、平板形状を有する回路基板４に連結部３０を適用しているが、これに限られるものではない。その他の立体形状を有する回路基板に連結部を適用することが可能であり、連結部の位置における２つの回路基板の間の距離ＣＥが、嵌合した凸状スルーホール１０の位置における２つの回路基板の間の距離ＣＢより短くすることができる。
【0103】
（３以上の回路基板が積層された構造体）
上記の実施形態では、基本的に２つの回路基板４Ａ、４Ｂが積層された構造体２を示すが、これに限られるものではない。３以上の任意の数の２つの回路基板４が積層された構造体２を実現することもできる。図９は、３以上の回路基板が凸状スルーホールで接続された導電パターンを有する構造体の例を模式的に示す側面断面図である。
上記の実施形態では、基本的に２つの回路基板４Ａ、４Ｂが積層された構造体２を示すが、これに限られるものではない。３以上の任意の数の２つの回路基板４が積層された構造体２を実現することもできる。図９は、３以上の回路基板が凸状スルーホールで接続された導電パターンを有する構造体の例を模式的に示す側面断面図である。
【0104】
図９では、凸状スルーホール１０の嵌合により、４つの回路基板４が積層された構造体２が例示されている。凸状スルーホール１０の嵌合のみで接続可能であり、積層する回路基板４の間の距離を短くして、コンパクトな構造体２を得ることができる。このように、３以上の回路基板４が凸状スルーホール１０で接続された積層構造により、様々な回路パターンを備えたコンパクトな構造体２を実現できる。
【0105】
例えば、中間の位置に積層された回路基板４の凸状スルーホール１０が複数の分割接続層を有し、一部の分割接続層は、この回路基板４に形成された導電パターン２０とは繋がっておらず、第１の面６Ａ側に接続された他の回路基板４の凸状スルーホール１０の分割接続層と、第２の面６Ｂ側に接続された他の回路基板４の凸状スルーホール１０の分割接続層とを電気的に繋ぐために機能する場合もあり得る。その場合、例えば、図９で示された構造体２の一番下側の回路基板４の導電パターンと一番上側の回路基板４の導電パターンとが、他の導電パターンとは繋がることなく、複数段で繋がった分割接続層を介して電気的に繋がる場合もあり得る。
【0106】
（立体形状を有する回路基板が積層された構造体）
上記の実施形態では、平板状の回路基板４Ａ、４Ｂが積層された構造体２を示すが、これに限られるものではない。図１０に示すような立体形状を有する回路基板が積層された構造体２を形成することもできる。図１０は、立体形状を有する回路基板が凸状スルーホールで接続された導電パターンを有する構造体の例を模式的に示す側面断面図である。図１０では、凸状スルーホール１０の嵌合により、３つの立体形状を有する回路基板４が積層された構造体２が例示されている。
上記の実施形態では、平板状の回路基板４Ａ、４Ｂが積層された構造体２を示すが、これに限られるものではない。図１０に示すような立体形状を有する回路基板が積層された構造体２を形成することもできる。図１０は、立体形状を有する回路基板が凸状スルーホールで接続された導電パターンを有する構造体の例を模式的に示す側面断面図である。図１０では、凸状スルーホール１０の嵌合により、３つの立体形状を有する回路基板４が積層された構造体２が例示されている。
【0107】
立体形状を有する回路基板は、ＭＩＤ（Ｍｏｌｄｅｄ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｄｅｖｉｃｅ：成形回路部品）とも称される。立体形状を有する回路基板４の基板本体６は、樹脂成型品からなるのが好ましい。樹脂成型品に用いる樹脂材料としては、エンジニアプラスチックを用いることができる。エンジニアリングプラスチックとしては、耐熱性に優れるものが好ましく、例えばフッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリアミド、ポリフェニレンエーテル、非晶ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、液晶ポリマーを用いることができる。
【0108】
立体形状を有する回路基板４では、例えば、基板本体６の材料である成形用樹脂に非導電性金属錯体を分散させ、この成形用樹脂を用いて立体基板を成形した後に、レーザ光線を回路パターンに合わせて照射して金属核を生じさせ、その後、めっきを施して回路を形成することができる。
【0109】
このように、回路基板４が立体形状を有するＭＩＤである場合には、ＭＩＤである回路基板４を積層することにより、様々な用途に利用可能なバリエーションに富んだコンパクトな構造体２を実現できる。
【0110】
以上のように、本発明の上記の実施形態に係る導電パターン２０を有する構造体２は、第１の面６Ａ及びその裏面である第２の面６Ｂを有する所定の厚みの面状部材で形成された領域を有する基板本体６と、面状部材で形成され、第１の面６Ａが凸となった円錐台状の外側面１２Ａ及び上面１４Ａ並びに第２の面６Ｂが凹となった円錐台状の内側面１２Ｂ及び天井面１４Ｂを有し、上面１４Ａ及び天井面１４Ｂの間を貫通する開口１６を有する凸状スルーホール１０と、凸状スルーホール１０の外側面１２Ａ及び上面１４Ａに形成された導電層２２Ａ並びに内側面１２Ｂ及び天井面１４Ｂに形成された導電層２２Ｂが開口１６に形成された導電層２Ｃで繋がれて構成された接続層２２と、第１の面６Ａ及び第２の面６Ｂの少なくとも一方に形成され、接続層２２と繋がった導電パターン２０と、を含む回路基板４を２以上備え、一方の回路基板４Ａの凸状スルーホール１０の外側面１２Ａである挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）及び他方の回路基板４Ｂの凸状スルーホール１０の内側面１２Ｂである被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）が同一のテーパ角θを有し、挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）が被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）で囲まれた内部空間ＳＢに挿入され、接続層２２が形成された挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）及び被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）が圧着状態で面接触した嵌合構造を有する。
【0111】
上記のような構造体２では、円錐台状の凸状スルーホール１０の挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）及び被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）が同一のテーパ角θを有するので、接続層２２が形成された挿入側外側面１２Ａ（４Ａ）及び被挿入側内側面１２Ｂ（４Ｂ）を圧着状態で面接触させることができる。よって、凸状スルーホール１０の嵌合のみで回路基板４Ａ、４Ｂを接続可能であり、積層する回路基板４Ａ、４Ｂの間の距離を短くして、コンパクトな構造体２を得ることができる。これにより、一方の回路基板４Ａ及び他方の回路基板４Ｂが、確実に電気的に接続され、十分な機械的強度で接続された、省スペースな、導電パターン２０を有する構造体２を提供することができる。
【0112】
本発明の実施の形態、実施の態様を説明したが、開示内容は構成の細部において変化してもよく、実施の形態、実施の態様における要素の組合せや順序の変化等は請求された本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。
【符号の説明】
【0113】
２ 構造体
４ 回路基板
４Ａ 一方の回路基板
４Ｂ 他方の回路基板
６ 基板本体
６Ａ 第１の面
６Ｂ 第２の面
１０ 凸状スルーホール
１２ 側面部分
１２Ａ 外側面
１２Ｂ 内側面
１４ 上面部分
１４Ａ 上面
１４Ｂ 天井面
１６ 開口
２０ 導電パターン
２２ 接続層
２２Ａ 外側面側接続層
２２Ｂ 内側面側接続層
２２Ｃ 導電層
２４ 分割接続層
２４Ａ 外側面側接続層
２４Ｂ 内側面側接続層
２４Ｃ 導電層
２６ 分割接続層
２６Ａ 外側面側接続層
２６Ｂ 内側面側接続層
２６Ｃ 導電層
３０ 連結部
Ｓ、ＳＡ、ＳＢ 内部空間
４ 回路基板
４Ａ 一方の回路基板
４Ｂ 他方の回路基板
６ 基板本体
６Ａ 第１の面
６Ｂ 第２の面
１０ 凸状スルーホール
１２ 側面部分
１２Ａ 外側面
１２Ｂ 内側面
１４ 上面部分
１４Ａ 上面
１４Ｂ 天井面
１６ 開口
２０ 導電パターン
２２ 接続層
２２Ａ 外側面側接続層
２２Ｂ 内側面側接続層
２２Ｃ 導電層
２４ 分割接続層
２４Ａ 外側面側接続層
２４Ｂ 内側面側接続層
２４Ｃ 導電層
２６ 分割接続層
２６Ａ 外側面側接続層
２６Ｂ 内側面側接続層
２６Ｃ 導電層
３０ 連結部
Ｓ、ＳＡ、ＳＢ 内部空間
【要約】 （修正有）
【課題】複数の回路基板が確実に電気的に接続されるとともに十分な機械的強度で接続された、省スペースな、導電パターンを有する構造体を提供する。
【解決手段】構造体２は、第１の面６Ａ及びその裏面である第２の面６Ｂを有する基板本体６と、第１の面６Ａが凸となった円錐台状の外側面１２Ａ及び上面１４Ａ並びに第２の面６Ｂが凹となった円錐台状の内側面１２Ｂ及び天井面１４Ｂを有し、上面１４Ａ及び天井面１４Ｂの間を貫通する開口１６を有する凸状スルーホール１０Ｑと、開口１６に形成された導電層２２Ｃで繋がれて構成された接続層２２と、第１の面６Ａ及び第２の面６Ｂの少なくとも一方に形成され、接続層２２と繋がった導電パターン２０と、を含む回路基板を２以上備え、接続層２２が形成された挿入側外側面１２Ａ及び被挿入側内側面１２Ｂが圧着状態で面接触した嵌合構造を有する、導電パターン２０を有する。
【選択図】図２Ｂ
【解決手段】構造体２は、第１の面６Ａ及びその裏面である第２の面６Ｂを有する基板本体６と、第１の面６Ａが凸となった円錐台状の外側面１２Ａ及び上面１４Ａ並びに第２の面６Ｂが凹となった円錐台状の内側面１２Ｂ及び天井面１４Ｂを有し、上面１４Ａ及び天井面１４Ｂの間を貫通する開口１６を有する凸状スルーホール１０Ｑと、開口１６に形成された導電層２２Ｃで繋がれて構成された接続層２２と、第１の面６Ａ及び第２の面６Ｂの少なくとも一方に形成され、接続層２２と繋がった導電パターン２０と、を含む回路基板を２以上備え、接続層２２が形成された挿入側外側面１２Ａ及び被挿入側内側面１２Ｂが圧着状態で面接触した嵌合構造を有する、導電パターン２０を有する。
【選択図】図２Ｂ
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】
【図10】