CN110839317A - 基板安装构造、安装基板、以及电压测定部 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基板安装构造、安装基板、以及电压测定部，该基板安装构造能够实现稳定的动作。具备：电子元器件(11)，其具有端子(114a、114b)；第一导电板(12)，其与端子(114a、114b)连接，并且安装于基板(20)；第二导电板(13)，其空开间隔地包围端子(114a、114b)，并且安装于基板(20)；端子(114a、114b)配置于基板(20)及第二导电板(13)之间。

Description

基板安装构造、安装基板、以及电压测定部

本申请要求了2018年8月15日申请的日本国专利申请2018－152995号的优先权，将该申请的全部公开内容作为参照编入于此。

技术领域

本发明涉及基板安装构造、安装基板、以及电压测定部。

背景技术

以往，已知有具备电子元器件和第一导电板的基板安装构造，其中，该电子元器件具有端子，该第一导电板与端子粘接并且安装于基板(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：(日本)特开2015－12210号公报

专利文献1中公开了作为电子元器件的电阻器2、和作为第一导电板的元器件保持机构3。根据这种基板安装构造，能够通过第一导电板将电子元器件保持于基板。但是，期望能够提出一种能够实现安装基板的更稳定动作的构造。

发明内容

本发明提供能够实现稳定动作的基板安装构造、安装基板、以及电压测定部。

数个实施方式的基板安装构造具备：电子元器件，其具有端子；第一导电板，其与所述端子连接，并且安装于基板；第二导电板，其空开间隔地包围所述端子，并且安装于所述基板。

这样，通过将第一导电板连接于电子元器件的端子并且安装于基板，能够将电子元器件保持于基板。另外，通过将第二导电板配置为与端子空开间隔地将该端子包围，从而即使没有屏蔽壳体，也能够通过第二导电板物理性地保护连接到第一导电板的端子以避免与外部的接触等。

一实施方式中，也可以是，所述电子元器件被所述基板的切口支承。

这样，电子元器件被基板的切口支承，由此，电子元器件即使受到振动等的冲击也通过切口得到支承，故而，能够抑制电子元器件倾斜、或电子元器件的引线端子弯折之类的问题产生。

一实施方式中，也可以是，所述电子元器件具有板形状，所述切口与所述电子元器件的两端部嵌合。

根据这种结构，能够将电子元器件稳定地保持于基板。

一实施方式中，也可以是，所述端子配置于所述基板及所述第二导电板之间。

根据这种结构，与将电子元器件安装到基板的单面的情况相比，能够使基板安装构造薄型化。

一实施方式中，也可以是，基板安装构造还具备：连接部，其连接所述电子元器件；所述电子元器件具备与所述第一导电板连接的第一端子、和与所述连接部连接的第二端子。

这样，通过设置第一导电板及连接部，能够将电子元器件的端子固定于离开基板的规定位置。

一实施方式中，也可以是，所述电子元器件是电阻器，通过所述第一导电板及所述第二导电板形成有与所述电阻器并联连接的空气电容器。

这样，通过构成为电阻器及空气电容器并联连接，能够测定输入电压。

一实施方式中，也可以是，基板安装构造具备将所述电子元器件、所述第一导电板及所述第二导电板覆盖的屏蔽壳体。

这样，通过设置屏蔽壳体，并覆盖电子元器件、第一导电板及第二导电板，能够同时降低来自外部的辐射噪声对基板安装构造的影响、和来自基板安装构造的辐射噪声对外部的影响。

一实施方式中，也可以是，所述第一导电板及所述第二导电板中的至少任一个是金属板。

根据这种结构，能够实现安装基板的更稳定的动作。

数个实施方式的安装基板具备所述基板安装构造和所述基板。

根据这种结构，能够得到能够实现稳定动作的安装基板。

一实施方式中，也可以是，所述基板在用于配置所述第一导电板的基板孔与用于配置所述第二导电板的基板孔之间具有狭缝。

这样，通过在基板设置狭缝，能够获得上述基板孔之间的沿面距离(基板上的路径)，降低因在第一导电板与第二导电板之间存在基板而产生的对电容器特性的影响。

数个实施方式的电压测定部具备所述安装基板。

根据这种结构，能够得到能够实现稳定动作的电压测定部。

根据本发明，能够提供能够实现稳定动作的基板安装构造、安装基板、以及电压测定部。

附图说明

图1是表示具备一实施方式的基板安装构造的安装基板的立体图；

图2是图1所示的安装基板的分解图；

图3是图1所示的基板的平面图；

图4是图1所示的安装基板的A－A剖面图；

图5是图4所示的安装基板的B－B剖面图；

图6A是表示具备一实施方式的基板安装构造的电压测定部的第一电路结构的图；

图6B是表示具备一实施方式的基板安装构造的电压测定部的第二电路结构的图；

图7是表示一实施方式的基板安装构造的第一变形例的图；

图8是表示一实施方式的基板安装构造的第二变形例的图；

图9是表示具备基板安装构造的安装基板的一例的立体图；

图10是图9所示的安装基板的分解图；

图11是图9所示的安装基板的A－A剖面图；

图12是图11所示的安装基板的B－B剖面图。

附图标记说明

10、10－1、10－2：基板安装构造；11、41、43：电子元器件(电阻器)；12、12＇：第一导电板；13、13＇：第二导电板；14、14＇：连接部；15、16：屏蔽壳体；20：基板；21、134：开口部；22、23、24、25、26、27、28、29：基板孔；30：空气电容器；42：运算放大器；50、51：电压测定部；111：元器件主体；112：引线面；113、114a、114b：引线端子；121、131、141：上面板；122、132、142：前面板；123、133、143：后面板；124、144：插通口；125、126、135、136、137、138、145、146：爪；127、138：侧面板；211：凸部；212：凹部；213、214：切口；215、216：狭缝。

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。各图中，同一附图标记表示同一构成要素。

关于具备基板安装构造的安装基板的一例，参照图9至图12进行说明。图9是将基板安装构造60安装到基板70后得到的安装基板的立体图，图10是图9中表示的安装基板的分解图。基板安装构造60具备电阻器61、第一导电板62、第二导电板63、保持件64和屏蔽壳体65、66。

图11是图9中表示的安装基板的A－A剖面图，图12是图11中表示的安装基板的B－B剖面图。保持件64具有槽641、642，如图11、12所示，电阻器61的侧面的一方的端部611插入槽641，并且电阻器61的侧面的另一方的端部612插入槽642，由此，电阻器61的姿态得到固定。另外，保持件64具有卡接部643，如图11、12所示，通过将卡接部643卡接到第一导电板62的卡止孔621，第一导电板62的姿态得到固定。屏蔽壳体65、66降低来自外部的辐射噪声对基板安装构造60的影响、和来自基板安装构造60的辐射噪声对外部的影响这两者。

第一导电板62及第二导电板63由树脂制的保持件64绝缘，且以适当的间隔被定位，从而形成空气电容器的电极。就空气电容器而言，由于其耐压特性高，故而可用于高压测定，与其他电容器相比能够实现小型化。另外，就空气电容器而言，其电极的形状及间隔距离等设计的自由度高。

如上所述，出于元器件的定位、固定及绝缘的原因，基板安装构造60使用树脂制的保持件64。但是，当在高湿度状态下使用时，作为树脂元器件的保持件64的表面电阻值因吸湿而发生变化，故而，导致空气电容器的容量变化。另外，树脂因吸湿而鼓起、或在焊接时受热变形，如此，第一导电板62及第二导电板63的间隔距离、以及第一导电板62及第二导电板63与屏蔽壳体65、66的间隔距离改变。继而，当处于电极间的物质的特性或电极的间隔距离发生变化时，空气电容器的特性也变化，故而，在将基板安装构造60用于电压测定装置的情况下，电压测定结果的精确度下降。

另外，就基板安装构造60而言，各元器件安装于基板70的单面，进一步地需要在各元器件间确保绝缘距离，故而，图9所示的z方向(垂直方向)的尺寸大，难以将基板安装构造60适用于薄型装置。

因此，本发明的一实施方式中，提出了薄型的基板安装构造，该基板安装构造能够以不设置保持件的方式将电子元器件保持于基板。对于本发明一实施方式的基板安装构造，使用图1至图6进行示例性说明。

图1是表示具备本发明一实施方式的基板安装构造的安装基板的立体图。如图1所示，基板安装构造10安装于基板20。

图2是图1中表示的安装基板的分解图。如图2所示，基板安装构造10具备电子元器件11、第一导电板12、第二导电板13、连接部14和屏蔽壳体15、16。本实施方式中，电子元器件11具有长方形的板状形状。电子元器件11例如是电阻器。

图3是基板20的平面图。基板20具有开口部21和用于配置元器件的基板孔22、23、24、25、26、27、28、29。开口部21具有：凸部211；凹部212；切口213、214；狭缝215、216。第一导电板12、第二导电板13及连接部14分别由基板20决定配置位置，且元器件间的距离得到维持。

电子元器件11具有：元器件主体111；引线端子(第一端子)114a、114b，其配置于引线面112的一端；引线端子(第二端子)113，其配置于引线面112的另一端。需要说明的是，本实施方式的电子元器件11一共具有三个引线端子，但也可以替代这种电子元器件11，而使用在引线面112的一端和另一端各具有一个(共计两个)引线端子的电子元器件。

第一导电板12具有上面板121、前面板122和后面板123。上面板121、前面板122和后面板123分别呈平板状。上面板121和前面板122相互垂直地延伸，上面板121和后面板123相互垂直地延伸。本实施方式中，第一导电板12的截面形状形成为U字状，但第一导电板12的形状不受制约，也可以是U字以外的形状。第一导电板12只要是具有导电性的原材料即可，例如第一导电板12的原材料是黄铜金属板。需要说明的是，为了便于说明，将图2中的前方设为前、后方设为后、上方设为上。在上面板121，设有用于使电子元器件11的引线端子114a、114b插通的插通口124。将前面板122的爪125及后面板123的爪126分别插入到基板孔24、25并焊接，由此，第一导电板12安装于基板20。

第二导电板13具有上面板131、前面板132和后面板133。上面板131、前面板132和后面板133分别呈平板状。上面板131和前面板132相互垂直地延伸，上面板131和后面板133相互垂直地延伸。本实施方式中，第二导电板13的截面形状形成为U字状，但第二导电板13的形状不受制约，也可以是U字以外的形状。第二导电板13只要是具有导电性的原材料即可，例如第二导电板13的原材料是黄铜金属板。为了在将第二导电板13从基板20的背面侧通过开口部21沿z方向提升时不与凹部212发生接触，在上面板131设有开口部134。将前面板132的爪135、136及后面板133的爪137、138分别插入到基板孔26、27、28、29并焊接，由此，第二导电板13以空开间隔地将电子元器件11的引线端子113、114a、114b包围的方式安装于基板20。

基板20的狭缝215、216不是必须的，但通过在基板孔24及基板孔28之间设置狭缝215，并在基板孔25及基板孔29之间设置狭缝216，能够获得基板孔24及基板孔28的沿面距离、和基板孔25及基板孔29的沿面距离，降低在第一导电板12与第二导电板13之间存在基板20对电容器的特性造成的影响。

连接部14具有上面板141、前面板142和后面板143。上面板141、前面板142和后面板143分别呈平板状。上面板141和前面板142相互垂直地延伸，上面板141和后面板143相互垂直地延伸。本实施方式中，连接部14的截面形状形成为U字状，但连接部14的形状不受制约，也可以是U字以外的形状。连接部14只要是具有导电性的原材料即可，例如连接部14的原材料是黄铜金属板。在上面板141，设有用于使电子元器件11的引线端子113插通的插通口144。将前面板142的爪145及后面板143的爪146分别插入到基板孔22、23并焊接，由此，连接部14安装于基板20。

就电子元器件11而言，将引线端子114a、114b插通于第一导电板12的上面板121的插通口124，以将电子元器件11与第一导电板12的上面板121连接。另外，电子元器件11将引线端子113插通于连接部14的上面板141的插通口144，以与连接部14的上面板141连接。连接的方法也可以是焊接或插接，但通过焊接进行接合，由此，能够更可靠地固定电子元器件11。

屏蔽壳体15、16以覆盖电子元器件11、第一导电板12及第二导电板13的方式安装于基板20。屏蔽壳体15、16通过包围电子元器件11，能够保护电子元器件11免于与外部的接触等，实现安装基板的稳定的动作。为了上述的噪声降低，屏蔽壳体15、16连接到基板20的基准电位用的导体图案。

图4是图1中表示的安装基板的A－A剖面图，图5是图4中表示的安装基板的B－B剖面图。如图4、5所示，电子元器件11的引线端子114a、114b由第二导电板13的上面板131、和前面板132及后面板133的从基板20向上方突出的部分被空开间隔地包围。因而，与引线端子114a、114b仅由屏蔽壳体15包围的情况相比，可更可靠地给予物理性保护以免于与外部的接触等。另外，电子元器件11的引线端子113、114a、114b配置于基板20及第二导电板13之间。即，图9至图12所示的基板安装构造60中，电阻器61的引线端子配置为与基板70表面相接，而基板安装构造10中，电子元器件11的引线端子114a、114b配置为与第一导电板12的上面板121相接，其中，该第一导电板12在垂直方向上与基板20隔开规定的距离。另外，电子元器件11的引线端子113配置为与在垂直方向上与基板20隔开规定距离的连接部14的上面板141相接，引线端子113及连接部14配置于由第二导电板13和基板20覆盖的空间的外部。需要说明的是，第一导电板12及连接部14也可以按照如下方式设计：第一导电板12及连接部14分别安装到基板20时，从基板20至第一导电板12的上面板121的距离等于从基板20至连接部14的上面板141的距离。

另外，电子元器件11由设于基板20的切口213、214支承。例如，在电子元器件11具有板形状的情况下，电子元器件11的两端部与切口213、214嵌合，被保持为与基板20垂直。因此，能够抑制电子元器件11因振动而倾斜、或电子元器件11的引线端子113、114a、114b因振动而弯折之类的问题产生，即使没有用于元器件的定位、固定、绝缘的保持件，也能够得到电子元器件11的抗冲击性。

如图4所示，第一导电板12的上面板121及第二导电板13的上面板131空开间隔地相向。另外，如图5所示，第一导电板12的前面板122及第二导电板13的前面板132空间隔地相向，第一导电板12的后面板123及第二导电板13的后面板133空开间隔地相向。另外，电子元器件11的引线端子114a、114b及第一导电板12电连接，电子元器件11的引线端子113及第二导电板13经由连接部14电连接。因而，在电子元器件11是电阻器的情况下，第一导电板12及第二导电板13能够起到与电阻器11并联连接的空气电容器30的电极的功能。另外，能够使用这样的电阻器11及空气电容器30构成电压测定部。这种电压测定部例如能够用作电压测定装置的输入电路。

图6是表示具备基板安装构造10的电压测定部的电路结构例的图。图6A表示电压测定部的第一例即电压测定部50的电路结构，电压测定部50中，在电阻器11串联连接有电阻器41，电阻器41的一端接地。图6B表示电压测定部的第二例即电压测定部51的电路结构，电压测定部51中，在电阻器11串联连接有运算放大器42，在运算放大器42的同相输入端子(+)与输出端子之间连接有电阻器43，运算放大器42的反相输入端子(－)接地。任一例中均是，电子元器件11及空气电容器30并联连接。低频段由电阻器11进行分压，进一步并联连接空气电容器30，从而能够覆盖至高频段。

＜第一变形例＞

接着，对基板安装构造10的变形例进行说明。图7是表示基板安装构造10的第一变形例即基板安装构造10－1的图。基板安装构造10－1与基板安装构造10相比在如下点存在差异：使用连接部14＇来代替连接部14。连接部14＇为测试针。就电子元器件11的引线端子113而言，将其折弯而使其与连接部14＇接触并加以焊接，由此，电子元器件11的引线端子113与连接部14＇连接。这样，基板安装构造10－1中，能够简化连接部的结构。

＜第二变形例＞

基板安装构造10的第一导电板12及第二导电板13只要保持必要的表面面积及绝缘距离，即可改变形状。图8中，作为基板安装构造10的第二变形例，示出了将第一导电板12及第二导电板13的形状变形后得到的基板安装构造10－2。即，基板安装构造10－2与基板安装构造10相比在如下点存在差异：使用第一导电板12＇及第二导电板13＇来代替第一导电板12及第二导电板13。图8省略屏蔽壳体的图示。图8所示的例子中，第一导电板12＇具有侧面板127，与第一导电板12相比增加了侧面板127的面积，与该面积增加量相应地能够消除或减小突出到基板20的背面侧的部分而不会改变空气电容器的容量。同样地，第二导电板13＇具有侧面板138，与第二导电板13相比增加了侧面板138的面积，与该面积增加量相应地能够消除或减小突出到基板20的背面侧的部分而不会改变空气电容器的容量。其结果，基板安装构造10－2能够比基板安装构造10缩短高度(图1所示的z方向的尺寸)。

如上所述，本实施方式中，基板安装构造10具备：电子元器件(电阻器)11；第一导电板12，其与电子元器件11连接并且安装于基板20；第二导电板13，其空开间隔地将电子元器件11的引线端子113、114a、114b包围并且安装于基板20。通过该结构，能够取消保持电子元器件的树脂制保持件，实现省空间化及降低成本。另外，由于没有可能受热变形的树脂元器件，故而，焊接容易，装配作业性提高。

另外，能够使第一导电板12及第二导电板13起到空气电容器30的电极的功能，通过将空气电容器30的高度分散于基板20的两面，能够在更薄型的装置中使用。另外，没有树脂元器件，即使周围环境变化，电容器容量也稳定，故而，具备基板安装构造10的电压测定部能够实现高精确度的电压测定。

另外，专利文献1所公开的基板安装构造中，一对元器件保持机构3的夹持部起到空气电容器的电极的功能，但电极间的距离受到电阻器宽度的制约。另外，由于在电极间存在电阻器，故而，例如在电阻器的表面附着灰尘的情况下，电容器的特性变得不稳定。关于这点，本实施方式的基板安装构造10中，第一导电板12及第二导电板13的电极间距离的设定上具有自由度，故而，通过增宽电极间距离，能够设为可承受更高电压的电容器。另外，基板安装构造10中，在电极间未配置有元器件，故而，能够使电容器的特性稳定化。

以上，关于本发明的实施方式，参照附图进行了说明，但其具体结构不限于该实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内的各种变更也含于其中。

Claims (9)

1.一种基板安装构造，其特征在于，具备：

电子元器件，其具有端子；

第一导电板，其与所述端子连接，并且安装于基板；

第二导电板，其空开间隔地包围所述端子，并且安装于所述基板。

2.根据权利要求1所述的基板安装构造，其特征在于，

所述电子元器件被所述基板的切口支承。

3.根据权利要求2所述的基板安装构造，其特征在于，

所述电子元器件具有板形状，所述切口与所述电子元器件的两端部嵌合。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的基板安装构造，其特征在于，

所述端子配置于所述基板及所述第二导电板之间。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的基板安装构造，其特征在于，还具备：

连接部，其连接所述电子元器件；

所述电子元器件具备与所述第一导电板连接的第一端子、和与所述连接部连接的第二端子。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的基板安装构造，其特征在于，

所述电子元器件是电阻器，

通过所述第一导电板及所述第二导电板形成有与所述电阻器并联连接的空气电容器。

7.一种安装基板，其特征在于，具备：

权利要求1至6中任一项所述的基板安装构造；

所述基板。

8.根据权利要求7所述的安装基板，其特征在于，

所述基板在用于配置所述第一导电板的基板孔与用于配置所述第二导电板的基板孔之间具有狭缝。

9.一种电压测定部，其特征在于，具备权利要求8所述的安装基板。

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