JP2004342464A - 電子機器および回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】あらゆる電気回路を要する製品に応用でき、静電対策用の追加部品が全く必要でなく、容易に静電対策が可能な構造を提供する。
【解決手段】回路基板２０上の静電気から保護すべきＬＥＤ２２の周囲にリフロー半田あるいはディップ半田によって半球状の放電要突部３７を形成し、この放電要突部３７を導体パターン３８を介してアース４５に接続しておく。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子機器および回路基板に係り、とくに操作パネルの内側に部品が実装された回路基板を配するとともに、操作パネルの操作部を指で操作するようにした電子機器およびこのような電子機器に用いて好適な回路基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車のインストルメントパネルには、コンパクトディスク（ＣＤ）プレーヤが装着され、このＣＤプレーヤによってコンパクトディスクを再生して音楽を楽しみながらドライブできるようにしている。とくにＣＤプレーヤがチェンジャ機能をもっている場合には、複数枚のコンパクトディスクを挿入しておき、これらのコンパクトディスクを任意に選択して音楽を聴くことが可能になり、長時間の運転の際においてもディスクを頻繁に交換する必要がなくなる。
【０００３】
このようなチェンジャ付きのＣＤプレーヤは、上記コンパクトディスクをローディングするためのローディング釦や排出するためのエジェクト釦を備え、さらには複数枚のコンパクトディスクから任意のコンパクトディスクを選択するための選択釦を備えている。従ってこれらの釦を指で操作することによって、対応する動作が行なわれるようになっている。
【０００４】
ここで人体に静電気が溜っている場合には、指で上記の各操作釦を操作する際に、指から静電気がＣＤプレーヤ内のフロントパネルの隙間を通して、その内側に位置する回路基板上の電子部品に放電される可能性がある。このときに電子部品に許容される電圧以上の高電圧が流れると、この部品が故障したり破壊したりする。
【０００５】
そこで従来より、導電性塗料を静電気が入込むフロントパネルの裏面に施すようにし、塗装によって形成された導電層を接地することによって、内部の回路に放電しようとする静電気を遮断している。あるいはまた静電気が入込むフロントパネルと内部回路との間に導電板を配し、この導電板を接地することによって内部の回路に静電気が放電されることを防止している。
【０００６】
別の対策は、静電気が入込むフロントパネルと内部回路との間に絶縁部品を追加し、この絶縁部品によって静電気を遮断するものである。あるいはまた静電気が入込まないようにフロントパネルの形状を特殊な形状にする等の工夫を行なっている。フロントパネル側に所定の対策を行なわない場合には、内部の回路基板上の電子回路側において、静電対策用のダイオード等の部品を接続し、これによって放電された高電流がアース側に逃げるようにしている。
【０００７】
【特許文献１】特開平３−４９５２４号公報
【特許文献２】特開平１０−３２０９８号公報
【特許文献３】特開平９−２３２７１４号公報
【特許文献４】特開平９−６３７８５号公報
【発明が解決しようとする課題】
フロントパネルの内側に導電性塗料によって導電層を形成する対策はコストアップにつながるとともに、導電層の膜厚分厚みが増える。またフロントパネルの材料が導電性塗料を塗装し易い材料にしなければならず、これによってフロントパネルの材料が限定される欠点がある。
【０００８】
フロントパネルの内側に導電板や絶縁板を追加する対策は、導電板や絶縁板によってコストが増大するとともに、導電板や絶縁板によって部品の厚みが増え、その分スペースを要する欠点がある。
【０００９】
フロントパネルの形状を特殊な形状に変更し、これによって静電気が入込まないようにする対策は、フロントパネルを複雑な形状に変更することによってコストが増大するとともに、周辺の機器や電子回路の寸法の制限が発生し、これによって設計の自由度が損われる。
【００１０】
上記のような対策を施さず、その代りに回路基板上に静電気対策用のダイオード等の部品を追加し、これによって静電気を逃がすようにした構成によると、上記のダイオード等の部品の追加によって余分の部品を必要とし、コストが増大する。また上記のような余分な部品を配置するために回路基板上のスペースが増加し、これによって回路基板が大きくなったり他の部品を配置する際に制約を生ずる問題がある。
【００１１】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、特殊な部品を追加することなくしかも容易に静電破壊の対策を行ない得るようにした電子機器および回路基板を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
電子機器に関する主要な発明は、
操作パネルの内側に部品が実装された回路基板を配するとともに、前記操作パネルの操作部を指で操作するようにした電子機器において、
前記回路基板上のアースパターンと接続されたランド上に半田から成る突部を形成し、該半田の突部を静電気を放電させる放電用導体部としたことを特徴とする電子機器に関するものである。
【００１３】
ここで溶融した半田の表面張力によってほぼ半球状の形状の突部が形成されることが好ましい。また前記放電用突部が静電気の放電によって損傷する部品の周囲に配されることが好ましい。
【００１４】
回路基板に関する主要な発明は、
部品を実装して所定の回路を形成して成る回路基板において、
所定の位置に静電気を放電させる放電用導体部を形成したことを特徴とする回路基板に関するものである。
【００１５】
ここで前記放電用導体部が導体パターン上に形成された半田から成る突部であって、前記導体パターンを介してアースパターンに接続されることが好ましい。また前記放電用導体部が静電気の放電によって損傷される部品の周囲に配されることが好ましい。また前記放電用導体部が外部から静電気の放電が行なわれ易い部位に設けられることが好ましい。また操作パネルの内側に配され、該パネルの隙間を通して操作者の指から静電気が前記放電用突部に放電されることが好ましい。また操作パネルの内側に配され、該操作パネルの隙間を通して静電気が放電されると損傷される部品よりも前記隙間に近い位置に前記放電用導体部が配されることが好ましい。また前記放電用導体部を構成する半田の突部が、その直径が０．１〜５ｍｍであって、高さが１０μｍ〜５ｍｍのほぼ半球状の突部であることが好ましい。
【００１６】
本願に含まれる発明の好ましい態様は、電気製品が外部からの静電気によって内部回路に故障を生ずることを回避するために、追加部品による対策を行なうことなく、内部回路に配される半田ランドのみを用いて静電気が内部回路に入込むルートの直下の基板上に避雷針の役目を果す半田ランドを配し、接地側に流れるルートを作ることによって、内部回路の部品を壊すことなく、しかもコストアップもせずに静電気対策を行なうことを可能にしたものである。
【００１７】
このような対策は、カテゴリを問わず、総ての電気回路を要する製品に広く応用することができる。また静電対策用の追加部品が全く必要でなくなる。また容易に静電対策が可能になる利点がある。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本願発明を図示の実施の形態によって説明する。この実施の形態は自動車のインストルメントパネルに装着され、コンパクトディスクを再生するためのチェンジャ付きのＣＤプレーヤに関するものである。ＣＤプレーヤは図１に示すように偏平な直方体状をなす筐体１０を備え、この筐体１０の前面側の部分にフロントパネル１１が装着されるようになっている。
【００１９】
ここでＣＤプレーヤのフロントパネル１１には横長の挿入口１２が形成され、この挿入口１２にコンパクトディスク１３を直接挿入するようになっている。コンパクトディスク１３は挿入口１２の内側のローディングローラによって引込まれ、あるいはまた排出されるようになっている。
【００２０】
フロントパネル１１は例えばガラス繊維によって補強されたポリアミド樹脂から構成され、その表面であって左右にはロード釦１５とエジェクト釦１６とが取付けられている。これに対してこれらの釦１５、１６の中間には６個のセレクト釦１７が配されている。すなわちこのＣＤプレーヤは６枚のコンパクトディスク１３を挿入できるようになっており、選択された６枚のコンパクトディスクをセレクト釦１７によって選択できるようにしている。
【００２１】
図２に示すようにフロントパネル１１の内側には、このフロントパネル１１と重なるように回路基板２０が配されている。そして回路基板２０には上記フロントパネル１１の挿入口１２に対応する横長開口２１が形成されるとともに、上記セレクト釦１７と対応して６個のＬＥＤ２２が横１列にマウントされている。また回路基板２０の前面側には重合うようにゴムシート２５が配されている。
【００２２】
ゴムシート２５はその左側に２個の突部２６が設けられ、これらの突部２６がロード釦１５によって押圧されるようになっている。またゴムシート２５の右側には２個の突部２７が形成され、エジェクト釦１６によって押圧されるようになっている。またゴムシート２５の突部２６、２７間には１２個の突部２８が形成され、それらは２個ずつがセレクト釦１７に対応している。これらの突部２６〜２８はその反対側の表面の先端側に導電性の端子を備え、この導電性の端子が回路基板２０上の対応する部位に形成された短絡用のパターンに接触すると、スイッチング動作が行なわれるようになっている。
【００２３】
また回路基板２０の上記ＬＥＤ２２の前方側にはＬＥＤ２２と対応してレンズホルダ３０が配されている。６個のレンズホルダ３０は連結部３１によって互いに連結されている。そしてとくに図３に拡大して示すように、角筒状をなすレンズホルダ３０の内側に導光体から成るレンズ３２が配されるようになっている。レンズ３２の前方に突出する円柱状突部はフロントパネル１１の小孔３３に挿入されるようになっている。すなわち６個のセレクト釦１７に対応してその上側に６個の小孔３３が配され、これらの小孔３３にはそれぞれ対応するレンズ３２の先端側の部分が挿入されるようになっており、セレクト釦１７によって選択されたコンパクトディスク１３をＬＥＤ２２の点灯によって表示するようにしている。
【００２４】
上記回路基板２０のＬＥＤ２２の周囲には図４および図５に示すようにその所定の位置に複数の放電用突部３７が形成されている。これらの放電用突部３７は回路基板２０の表面に形成された導体パターン３８上に形成された半田から成る突部である。なお導体パターン３８の放電用突部３７以外の部分は絶縁性のコート層３９によって絶縁被覆されている。
【００２５】
なおここで放電用突部３７は図４に示すようにフロントパネル１１のレンズ３２が挿入される小孔３３のレンズ３２の外周側の隙間３４を通して静電気が指から放電された場合に、この静電気をレンズホルダ３０の外側からアース側に放電させるためのものであって、その直径が０．１〜５ｍｍであって、高さが１０μｍ〜５ｍｍの範囲内であって、ほぼ半球状の突部であることが好適である。突部３７の直径が０．１ｍｍより小さく、あるいは１０μｍより低い場合には放電防止の効果が十分でない。これに対して直径が約５ｍｍでありかつ高さが約５ｍｍであると、３５ＫＶの静電気を余裕をもって放電できる。それよりも大きく、直径が５ｍｍ以上であり、あるいは高さが５ｍｍより高いと、回路基板２０上のスペースが不必要に増大する。
【００２６】
このような放電用の半田の突部３７は、回路基板２０上に部品の電極を半田付けする際に同時に形成される。すなわち部品の電極を半田付けするためのクリーム半田を塗布する際に、放電用突部３７を形成する位置にも同時にクリーム半田を塗布しておき、リフロー工程でこのクリーム半田を溶融させてその表面張力によって半球状の突部とすることが好適である。あるいはまたディップ半田を行なう際に、放電用突部３７と対応する部分を露出させておき、これによって露出された部分に半田で表面張力によって半球状に突部を形成させる。
【００２７】
以上のような構成において、このＣＤプレーヤのフロントパネル１１のロード釦１５を操作すると、コンパクトディスク１３が挿入口１２を通して内部に引込まれる。これに対してエジェクト釦１６を操作すると内部からコンパクトディスク１３が排出される。
【００２８】
またこのＣＤプレーヤはチェンジャ機能を備えており、内部に６枚のコンパクトディスク１３を収納保持できるとともに、セレクト釦１７によって６枚のコンパクトディスク１３の内の何れかを選択できるようにしている。すなわち所定のセレクト釦１７を押圧操作すると、これによってゴムシート２５の対応する突部２８が回路基板２０上のスイッチ用パターンを短絡し、これによってチェンジャに対してセレクト信号を供給できるようになっている。
【００２９】
そしてこのようなセレクト動作に連動して、回路基板２０上のセレクト釦１７と対応するＬＥＤ２２が点灯する。するとＬＥＤ２２は図４に示すレンズホルダ３０内のレンズ３２を光らせる。すなわちフロントパネル１１の小孔３３を通してレンズ３２が光るために、選択されたコンパクトディスク１３を知ることができるようになる。
【００３０】
ここでとくに図４に示すように操作者が指でフロントパネル１１の小孔３３の近傍に接触すると、人体に溜っている静電気が隙間３４を通してフロントパネル１１の内側の回路基板２０上に放電される。このときに図４および図５に示すように、対応するＬＥＤ２２の周囲には半田の半球状の突部から成る放電用突部３７が形成されているために、ＬＥＤ２２に静電気が放電されることなく、放電用突部３７に放電される。そして放電用突部３７が形成されている導体パターン３８が接地されているために、放電された静電気は接地側に流れてＬＥＤ２２の静電破壊を防止することになる。
【００３１】
図６はこのような静電気の放電の状態を回路によって説明したものである。半田によって形成される放電用突部３７は静電気が通るルートに対して、図４の隙間３４から１番近い位置に設置されるようになっているために、ＬＥＤ２２等の部品の導電部やこの部品２２の電極が接続されるランドには静電気が放電されない。すなわち静電気はほぼ間違いなく図６Ａに示すように放電用突部３７に放電され、この後接地側４５に流れる。よってＬＥＤ２２やトランジスタ４４は静電破壊から回避され、その損傷が未然に防止される。
【００３２】
なお図６Ｂに示すように放電用突部３７を設けないと、静電気が入るルート上にＬＥＤ２２やトランジスタ４４の導電部分やその電極が接続されるランドに静電気が放電され、ＬＥＤ２２やトランジスタ４４の内部を通り、さらに導体パターン３８を通って接地４５に流れる。そしてこのときにＬＥＤ２２やトランジスタ４４の内部に高電圧の電流が流れるために、これらの部品２２、４４が故障したり破壊を生ずることになる。
【００３３】
以上本願発明を図示の実施の形態によって説明したが、本願発明は上記実施の形態によって限定されることなく、本願発明の技術的思想の範囲内で各種の変更が可能である。例えば上記実施の形態は車載用のチェンジャ機能を有するＣＤプレーヤに関するものであるが、本願発明はカテゴリを問わず、あらゆる電気回路を有する製品に広く適用可能である。とくに指によって操作されるフロントパネルを有する電子機器に好適に適用可能である。
【００３４】
【発明の効果】
電子機器に関する主要な発明は、操作パネルの内側に部品が実装された回路基板を配するとともに、操作パネルの操作部を指で操作するようにした電子機器において、回路基板上のアースパターンと接続されたランド上に半田から成る突部を形成し、該半田の突部を静電気を放電させる放電用導体部としたものである。
【００３５】
従ってこのような電子機器によれば、操作パネルを操作する際に指から静電気が放電されても、この静電気が半田の突部から成る放電用導体部に放電されてアース側に逃げ、回路基板上の部品を静電破壊から防止できるようになる。
【００３６】
回路基板に関する主要な発明は、部品を実装して所定の回路を形成して成る回路基板において、所定の位置に静電気を放電させる放電用導体部を形成したものである。
【００３７】
従ってこのような回路基板によれば、所定の位置に形成された放電用導体部によって静電気を放電させることが可能になり、とくにこのような放電用導体部を半田によって形成すると、半田リフローあるいは半田ディップの際に同時に導体部が形成され、放電対策用の部品が全く必要でなくなる。しかもこのような放電用導体部によって容易に静電対策を行なうことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣＤプレーヤの外観斜視図である。
【図２】同ＣＤプレーヤのフロントパネルの分解斜視図である。
【図３】フロントパネルのレンズホルダの部分の分解斜視図である。
【図４】同要部拡大横断面図である。
【図５】回路基板の要部拡大平面図である。
【図６】静電気の放電の動作を示す回路図である。
【符号の説明】
１０‥‥筐体、１１‥‥フロントパネル、１２‥‥挿入口、１３‥‥コンパクトディスク、１５‥‥ロード釦、１６‥‥エジェクト釦、１７‥‥セレクト釦、２０‥‥回路基板、２１‥‥横長開口、２２‥‥ＬＥＤ、２５‥‥ゴムシート、２６〜２８‥‥突部、３０‥‥レンズホルダ、３１‥‥連結部、３２‥‥レンズ、３３‥‥小孔、３４‥‥隙間、３７‥‥放電用突部、３８‥‥導体パターン、３９‥‥コート層、４４‥‥トランジスタ、４５‥‥アース

Claims (10)

1. 操作パネルの内側に部品が実装された回路基板を配するとともに、前記操作パネルの操作部を指で操作するようにした電子機器において、
   前記回路基板上のアースパターンと接続されたランド上に半田から成る突部を形成し、該半田の突部を静電気を放電させる放電用導体部としたことを特徴とする電子機器。
2. 溶融した半田の表面張力によってほぼ半球状の形状の突部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記放電用突部が静電気の放電によって損傷する部品の周囲に配されることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
4. 部品を実装して所定の回路を形成して成る回路基板において、
   所定の位置に静電気を放電させる放電用導体部を形成したことを特徴とする回路基板。
5. 前記放電用導体部が導体パターン上に形成された半田から成る突部であって、前記導体パターンを介してアースパターンに接続されることを特徴とする請求項４に記載の回路基板。
6. 前記放電用導体部が静電気の放電によって損傷される部品の周囲に配されることを特徴とする請求項５に記載の回路基板。
7. 前記放電用導体部が外部から静電気の放電が行なわれ易い部位に設けられることを特徴とする請求項５に記載の回路基板。
8. 操作パネルの内側に配され、該パネルの隙間を通して操作者の指から静電気が前記放電用導体部に放電されることを特徴とする請求項７に記載の回路基板。
9. 操作パネルの内側に配され、該操作パネルの隙間を通して静電気が放電されると損傷される部品よりも前記隙間に近い位置に前記放電用導体部が配されることを特徴とする請求項７に記載の回路基板。
10. 前記放電用導体部を構成する半田の突部が、その直径が０．１〜５ｍｍであって、高さが１０μｍ〜５ｍｍのほぼ半球状の突部であることを特徴とする請求項５に記載の回路基板。

Images