基板组件、钟表以及基板接合方法
【专利摘要】本发明提供一种基板组件，包括：第1基板；以及第2基板，其具备与所述第1基板的至少一部分重叠的重合部，并在所述重合部内的至少规定平面的多个部位，具备与所述第1基板接合的接合部。
【专利说明】
基板组件、钟表以及基板接合方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及基板组件、钟表以及基板接合方法。
【背景技术】
[0002]作为手表等所用到的基板结构，采用将多个基板连接的技术(例如，JP特开2007-227229号公报)。例如已知如下结构:将一个基板重叠于另一个基板的上表面的一部分，使用一对连接器将基板彼此电连接以及机械连接。例如在一个基板的整周，设置从基板朝向相对的另一个基板延伸的导向销，并在另一个基板上，在与导向销对应的位置处形成导向孔。通过将导向销插入到该导向孔中，并且使一对连接器嵌合，从而将一个基板与另一个基板电连接以及机械连接。
[0003]在将基板配置于其他基板上并使连接器介于之间来进行连接的基板结构中，由于连接所需的空间大，所以难以小型化。
【发明内容】
[0004]本发明是一种能够小型化的基板、钟表以及基板接合方法。
[0005]本发明的方式之一是一种基板组件，该基板组件包括:第I基板；以及第2基板，其具备与所述第I基板的至少一部分重叠的重合部，并在所述重合部内的至少规定平面的多个部位，具备与所述第I基板接合的接合部。
【附图说明】
[0006]图1是表示第I实施方式所涉及的钟表的构成的俯视图。
[0007]图2是表示该钟表的构成的剖面图。
[0008]图3是表示该钟表的基板组件的俯视图。
[0009]图4是将图3的一部分放大的俯视图。
[0010]图5是图4的B-B剖面图。
[0011 ]图6是该基板组件的分解图。
[0012]图7是该实施方式所涉及的模块基板的仰视图。
[0013]图8是其他实施方式所涉及的基板组件的剖面图。
【具体实施方式】
[0014][第I实施方式]
[0015]以下，参照图1至图7来说明本发明的第I实施方式所涉及的钟表10的构成。另外，在各图中，对构成适当放大、缩小、省略来示意性地示出。
[0016]图1是表示钟表10的构成的俯视图，图2是剖面图。图3是表示钟表10的基板结构的俯视图，图4是将图3的一部分放大后的图。图5是图4的B-B剖面图，图6是将基板结构分解后的图。图7是模块基板22的仰视图。
[0017]如图1以及图2所不，钟表10是手表。钟表10具备:构成外廓的手表壳体11;设置在手表壳体11内的基板结构即基板组件12;搭载在基板组件12上的钟表模块13;在手表壳体11内配置在钟表模块13上的表盘14;覆盖表盘14的上方的钟表玻璃15;覆盖基板组件12的背面的后盖16;以及配设于手表壳体11的外周的多个开关17。
[0018]手表壳体11包括圆环状的主体壳体IIa和配置于主体壳体I Ia的外侧的外壳I Ib。
[0019]主体壳体Ila构成为圆环状，在内部具有容纳钟表模块13等的空间。在主体壳体Ila的容纳空间的下部，容纳有圆形的基板组件12。
[0020]在主体壳体IIa的上部开口配置有表盘14。在主体壳体I Ia的内周缘且是表盘14的外周部分，配置有增强构件18a、边缘构件18b。此外，在主体壳体Ila的背面侧的表面形成槽，在该槽中安装有使与后盖16之间气密的防水圈11d。
[0021 ]外壳I Ib设置于主体壳体I Ia的外周。外壳I Ib通过螺丝11c等连接构件而固定于主体壳体I la。
[0022]在表盘14的中心部分，形成贯通孔，将指针轴14a插入到该贯通孔中。在表盘14上，配置有可旋转的指针轴14a所支撑的多个指针14b。指针14b例如是时针、分针、秒针。在表盘14的表面外周部部分，配置有设置了各种时间字符14c的边缘构件18b。
[0023]表盘14的上方由透明的圆板形状的钟表玻璃15覆盖。钟表玻璃15在主体壳体Ila的上部开口的内周缘处被支撑于边缘构件18b上。垫圈(packing) 19介于钟表玻璃15的外周与主体壳体11 a的内周缘之间。
[0024]开关17通过操作者进行压入操作来进行钟表模块13的模式切换、时刻修正等。
[0025]如图3至图6所示，基板组件12包括作为第I基板的母基板21、和作为第2基板的模块基板22。基板组件12构成使母基板21的一部分与模块基板22的一部分彼此重合的重合部
23。基板组件12在该重合部23中，设置了多个将母基板21与模块基板22彼此接合的接合部24。
[0026]如图5所示，母基板21是具备3层的基材31和分别形成于基材31间以及两表面的4层的给定的布线图案32的4层结构的多层基板。在母基板21上，搭载了具有各种电子部件的钟表模块13。
[0027]母基板21构成为具有其外周的一部分呈大致矩形形状凹进的切口部21a的圆板状。母基板21的外周缘具有:中心角180度以上的圆弧状的弯曲缘部21b;与弯曲缘部21b的两端相比位于径向内侧的直线状的端缘部21c;以及从弯曲缘部21b的两端朝向内部到达端缘部21c的两端的连接缘部21d。由端缘部21c和连接缘部21d形成切口部21a的周缘。此外，通过弯曲缘部21b的两端和连接缘部21d来形成突出片25的周缘。
[0028]母基板21具备从端缘部21c的两侧向外突出的一对突出片25。在端缘部21c形成有能够围绕用于与模块基板22的定位的定位销卡合的导向凹部21e。此外，在母基板21的给定位置，形成有配置电池的开口 21f。
[0029]母基板21的外周缘的一部分构成与模块基板22重叠的重合部23。重合部23在规定平面的多个部位设置接合部24。
[0030]接合部24在端缘部21c中沿给定方向并列设置多个，并且在突出片25分别各设置2处。在本实施方式中，在端缘部21c的一端侧并列配置3个接合部24，在另一端侧并列配置4个接合部24。此外，在从该端缘部21c的接合部24的并列方向离开的位置，沿着与端缘部21c的并列方向交叉的方向，在弯曲缘部21b的外周缘的两端部、即在突出片25，各并列配置2个接合部24。在接合状态下，多个接合部24包围模块基板22的外周部分。
[0031 ]母基板21在各接合部24中具备第I接合焊盘27和第I过孔28。
[0032]第I接合焊盘27由金属层构成，与基板的各布线图案32连接。第I接合焊盘27例如是信号焊盘、GND焊盘、FG焊盘。第I接合焊盘27在俯视下是方形的板状，经由第I过孔28分别与各层的布线图案32连接。
[0033]第I过孔28在各接合部24中是贯通形成了第I接合焊盘27的母基板21的通孔，在内部形成有金属化层。
[0034]模块基板22是具备3层的基材31、和分别形成在基材31间以及两表面的4层的给定的布线图案32的4层结构的多层基板。在模块基板22的表面上，搭载有例如蓝牙通信、ANT通信等的通信用天线33。此外，在模块基板22的背面，搭载有通信用IC34(通信用的集成电路)等。
[0035]模块基板22是具有由中心角小于180度的圆弧状的弯曲缘部22b和将弯曲缘部22b的两端连结的直线状的端缘部22c构成的外周的给定形状的板状。模块基板22配设在母基板21的切口部21a上，覆盖切口部21a的边缘部分。在端缘部22c形成有在进行与母基板21的定位时能够围绕定位销卡合的导向凹部22e。
[0036]模块基板22的外缘的一部分构成与母基板21重叠的重合部23。在重合部23的规定平面的多个部位，设置有接合部24。换言之，通过多个接合部24，来规定在母基板21上支撑模块基板22的平面。
[0037]在模块基板22中，接合部24与端缘部22c并列地设置多个，并且在弯曲缘部22b的两端部分别各设置2处。在本实施方式中，在模块基板22中，在端缘部22c的一端侧并列配置3个接合部24，在另一端侧并列配置4个接合部24，在从该端缘部22c的接合部24的并列方向偏离的位置，沿着与端缘部22c的并列方向交叉的方向，在弯曲缘部22b的两端部各并列配置2个接合部24。通过这些多个接合部24，将模块基板22的外周部分包围。
[0038]模块基板22构成为在各接合部24具备第2接合焊盘35和第2过孔36。
[0039]在模块基板22的各接合部24的端缘，形成有在剖视下构成半圆形的弯曲面的弯曲凹部22d。因此，模块基板22的各接合部24的端面在剖视下弯曲成半圆形。在模块基板22的各接合部24，对端面实施金属化。因此，在模块基板22的各接合部的包含弯曲凹部22d的端面，形成有端面金属38。该端面金属38构成第2接合焊盘35的一部分。
[0040]第2接合焊盘35构成为连续地具备形成在基材31的表面且与基板的各布线图案32连接的金属层和端面金属38。第2接合焊盘35例如是信号焊盘、GND焊盘、FG焊盘。第2接合焊盘35经由第2过孔36与各层的布线图案32分别连接。
[0041]第2过孔36在各接合部24中是贯通形成了第2接合焊盘35的模块基板22的通孔，在内部形成有金属层。
[0042]在基板组件12中，母基板21的重合部23的表面与模块基板22的重合部23的背面相对地重合，模块基板22和母基板21由多个接合部24电连接以及机械连接。基板组件12在接合状态下，圆弧状的弯曲缘部22b连续，外周在俯视下为圆形形状。
[0043]在各接合部24，从第I接合焊盘27—直到第2接合焊盘35设置有焊料37。即，母基板21和模块基板22在各接合部24被焊接，从而被电连接以及机械连接。
[0044]焊料37遍及包含模块基板22的接合焊盘的表面以及端面的一部分和母基板21的接合焊盘的表面的一部分在内的区域而形成。此外，在母基板21的背面与模块基板22的表面之间所形成的间隙中，也配置有焊料37。即，焊料37紧贴于母基板21的背面以及模块基板22的表面。该焊料37具备基板21、22间的电连接作用以及机械连接作用、和连接的增强作用。
[0045]在基板组件12中，母基板21从重合部23向一侧延伸，模块基板22从重合部23向另一侧延伸。即，基板组件12成为模块基板22的单侧的一部分被母基板21支撑的悬臂的支撑结构。
[0046]说明如以上这样构成的基板组件12的制造方法以及基板接合方法。
[0047]首先，分别制造母基板21和模块基板22。作为母基板21的制造方法，例如将预先形成了给定的布线图案32的3层基材31进行层叠，在外周缘将导向凹部21e、切口部21a切断成给定形状，之后在外周缘部分通过钻孔、激光加工来形成第I过孔28。然后，通过镀覆法等，在母基板21的给定位置形成金属层，分别形成多个第I接合焊盘27，并且对第I过孔28内进行金属化。
[0048]作为模块基板22的制造方法，例如将预先形成了给定的布线图案32的3层基材31进行层叠，并切断成具有导向凹部22e的给定形状。之后，在外周缘部分通过钻孔、激光加工来形成第2过孔36、弯曲凹部22d。然后，通过镀覆法等在给定位置形成金属层，分别形成包含弯曲凹部22d的端面金属38在内的多个第2接合焊盘35，并且对第2过孔36内进行金属化。
[0049]接着，通过使各导向凹部21e、22e卡合于作为另外构件的定位销，从而对母基板21和模块基板22进行定位，将重合部23重叠来进行配置。此时，通过间隔件等间隙形成部件而在作为重合部23的母基板21与模块基板22的接合面之间形成间隙。在该定位状态下，在母基板21的第I接合焊盘27的一部分的上表面，配置模块基板22的第2接合焊盘35的一部分。然后，在使重合部23重叠的状态下，通过对给定部位进行焊接，从而将母基板21与模块基板22电接合以及机械接合。此时，形成焊料37以使得覆盖接合部24中的包含两基板21、22上和端面的区域，并且焊料37也进入到基板21、22之间的间隙，紧贴于两基板21、22的表面，由此能够确保高接合强度。
[0050]通过以上方式，利用规定平面的多个部位、即在本实施方式中是端缘部21c、22c与弯曲缘部21b、22b的两端部的多个部位的接合部24，将模块基板22接合并支撑在母基板21上。
[0051]在如上述这样构成的基板组件12的各基板21、22上，分别搭载各种电子部件。例如，在母基板21上，搭载例如钟表用微型计算机(未图示)、电子部件等。此外，在模块基板22的表面上搭载例如蓝牙等的通信用天线33、电子部件等。在模块基板22的背面侧搭载例如通信用IC34等。
[0052]另外，部件的搭载也可以在基板21、22彼此的接合工序之前。
[0053]如上述这样构成的基板组件12以及钟表10，通过使母基板21的一部分与模块基板22的一部分重叠，利用规定平面的多个接合部24来接合，从而能够实现基板结构的小型化和牢固的接合。即，通过设为使多个基板的一部分彼此重叠接合的悬臂的结构，从而能够减小接合所需的空间。此外，通过在规定平面的多个部位，即在本实施方式中是在与端缘部21c、22c并列的多个部位以及在其两端沿着与并列方向交叉的方向的多个部位，设置接合部24，从而能够确保高支撑强度。此外，通过设为基于焊接的接合结构，从而与经由连接器将整个表面连接的结构相比能够抑制接合所需的厚度尺寸。
[0054]此外，在接合部24中，通过在包含端面的区域进行焊接，从而能够确保更大的接合面积，成为立体的接合结构。此外，通过在接合部24的端面构成弯曲面，从而能够增加接合面积，提高耐冲击性、耐振动性，能够实现牢固的接合。进而，通过在接合焊盘27、35设置过孔28、36，从而能够防止金属层的剥落。
[0055]此外，模块基板22和母基板21通过设为在重合部23重叠并分别向一方和另一方延伸的配置，从而能够有效利用基板21、22的两面的空间。此外，模块基板22通过设为与切口部21a相对应地配置的构成，从而能够实现在模块基板22的另一个主面也搭载通信用IC34等各种电子部件。
[0056]此外，本实施方式的模块基板22能够通过在设置于外周的给定位置进行接合来支撑，因此容易与具备重合部23以及多个接合部24的各种型号以及形状的母基板21进行连接，能够确保高通用性。例如，即使在使用需要单独认证的电子部件的情况，也能够利用共同的基板。
[0057]另外，在上述实施方式中，设为了在母基板21的表面(表盘14侧)重叠模块基板22的配置，但并不限于此。例如作为其他实施方式，也可以如图8所示，在母基板21的背面(后盖16侧)重叠模块基板22进行连接。在该情况下，由于模块基板22的表面与母基板21的背面处于相同位置，因此能够确保模块基板22的正面的电子部件搭载用的高度空间。
[0058]在上述实施方式中，在一方的模块基板22侧，实施了端面金属化，但并不限于此，例如也可以在母基板21侧形成金属层，还可以在两个基板21、22的接合部24的端面形成金属层。
[0059]此外，第I过孔28和第2过孔36也可以配置于彼此重叠、且层叠方向上连续的位置。在该情况下，能够得到可以从层叠方向的一个方向起到第I过孔28和第2过孔36为止进行焊接这样的效果。
[0060]另外，在上述实施例中，将基板组件12相对于手表壳体11的朝向配置为模块基板22侧为手表壳体11的3点方向，但并不限于此。例如作为其他实施方式，也可以设为12点、6点、9点方向。即，所配置的方向只要是未配置开关17的方向即可。
[0061]另外，在上述实施例中，在模块基板22的背面侧搭载了通信用IC34，但并不限于此。例如作为其他实施方式，也可以与通信用天线同样地搭载于模块基板22的正面侧。
[0062]另外，在上述实施例中，接合部24在端缘部21c中在给定方向上并列设置了多个，并且在突出片25分别各设置了 2处，但并不限于此。例如作为其他实施方式，也可以不将端缘部21c设置成直线状而是设置阶梯部，仅在该阶梯部的两侧设置接合部24。即，母基板21与模块基板22的接合部只要设置在重合部23的至少规定平面的多个部位即可。
[0063]另外，在上述实施例中，相对于母基板21在表盘14侧接合了模块基板22，但也可以相对于母基板21在后盖16侧接合模块基板22。
[0064]另外，上述的实施方式仅是例示，并不对发明的范围进行限定。
[0065]虽然说明了本发明的几个实施方式，但本发明包含在权利要求书所记载的发明及其均等的范围中。
【主权项】
1.一种基板组件，具备: 第I基板；以及 第2基板，其具备与所述第I基板的至少一部分重叠的重合部，并在所述重合部内的至少规定平面的多个部位，具备与所述第I基板接合的接合部。2.根据权利要求1所述的基板组件，其特征在于， 所述重合部设置于所述第I基板以及所述第2基板的外周缘的至少一部分， 在所述第2基板的一侧的端缘并列配置多个所述接合部，并且在从所述端缘的两端起从所述端缘的所述接合部的并列方向偏离的位置处，分别设置所述接合部。3.根据权利要求1所述的基板组件，其特征在于， 在所述接合部形成具有金属层的接合用的焊盘， 在至少任一个基板中，在所述基板的端面形成金属层。4.根据权利要求2所述的基板组件，其特征在于， 在所述接合部形成具有金属层的接合用的焊盘， 在至少任一个基板中，在所述基板的端面形成金属层。5.根据权利要求1所述的基板组件，其特征在于， 所述第I基板以及所述第2基板的至少任一个是具备多个基材和多个布线图案的多层基板，在所述接合部形成过孔。6.根据权利要求1所述的基板组件，其特征在于， 在所述接合部中，对所述第I基板与所述第2基板进行焊接，在所述重合部中，在所述第I基板与所述第2基板之间布置焊料。7.根据权利要求1所述的基板组件，其特征在于， 所述第I基板是外周的一部分具有凹状的切口部的形状，在所述切口部的两侧具备向外突出的一对突出片， 所述第2基板的两端部与所述突出片重叠， 所述第I基板从所述重合部向一方延伸，所述第2基板向所述重合部的另一方延伸，在接合状态下，外周在俯视下构成圆形形状。8.根据权利要求1所述的基板组件，其特征在于， 在所述第I基板搭载钟表模块， 在所述第2基板搭载通信用的集成电路以及天线。9.一种钟表，其特征在于， 具备权利要求1?8中任一项的基板组件。10.—种基板接合方法，是对第I基板和具有与所述第I基板的至少一部分重叠的重合部的第2基板进行接合的基板接合方法，其特征在于， 通过所述第I基板和所述第2基板的所述重合部内的至少规定平面的多个部位的接合部来进行接合。
【文档编号】G04B33/00GK105929663SQ201610091090
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年2月18日
【发明人】并木幸二
【申请人】卡西欧计算机株式会社