JP2011096874A - 電子機器とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は小型な電子機器を提供することを目的とするものである。
【解決手段】本発明は、この課題を解決するために筐体２内に嵌合されたプリント基板１２と、プリント基板１２の上下面に実装された実装部品４と、プリント基板１２へ接続される挿入部品５と、プリント基板１２に設けられ、挿入部品５の脚５ａが挿入される挿入孔とを備え、プリント基板１２の上方においてプリント基板１２と平行に配置された樹脂板１５と樹脂板１５において、挿入孔に対応する位置に設けられた貫通孔と、プリント基板１２と樹脂板１５との間に空隙１６を形成すべく設けられたスペーサ１７とを設け、挿入部品５は樹脂板１５上に搭載されるとともに、脚５ａは貫通孔を貫通するとともに、挿入孔へ挿入されてプリント基板１２へ接続されたものである。これにより、挿入部品５の下方にも実装部品４を配置できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリント基板へ装着される実装部品と、プリント基板へ挿入される挿入部品とが混載された電子機器に関するものである。

以下、従来のチューナ１（電子機器の一例として用いた）について図面を用いて説明する。図２は、従来の電子機器の断面図である。図２において、従来のチューナ１は、入力コネクタ（図示せず）が金属製の筐体２に装着されている。この筐体２内には少なくとも両面に導体が形成されたプリント基板３が嵌合されている。

プリント基板３の両面にははんだなどによって実装部品４が装着されている。一方、挿入部品５はプリント基板３の上面に搭載される。この挿入部品５の脚５ａはプリント基板３に設けられた挿入孔（図示せず）へ挿通されて、プリント基板３へはんだ付けされる。また、プリント基板３には複数の端子が装着され、プリント基板３へはんだなどで接続される。なおこの端子では、チューナ１へ電源や各種信号を供給したり、チューナ１からの出力信号を出力したりする。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開平２−１１７１９８号公報 特開平３−１２９９３号公報

しかしながら従来の電子機器では、挿入部品５の下には実装部品４を装着できず、その分プリント基板３が大きくなるという課題を有していた。

そこで本発明は、この問題を解決したもので、プリント基板３へ実装部品４を高密度に実装し、小型の電子機器を提供することを目的としたものである。

この目的を達成するためにプリント基板の上方において前記プリント基板と対向して樹脂板を配置し、この樹脂板には挿入部品の脚が挿入される挿入孔と対応する位置に貫通孔と、前記プリント基板と前記樹脂板との間に空隙を形成すべく設けられた空隙形成部とを設け、前記挿入部品は前記樹脂板上に搭載されるとともに、前記挿入部品の脚は前記貫通孔を貫通して前記挿入孔へ挿入されて、前記脚が前記プリント基板へ接続されたものである。これにより所期の目的を達成することができる。

以上のように本発明によれば、金属製の筐体と、この筐体内に嵌合されたプリント基板と、このプリント基板の上下面に実装された実装部品と、前記プリント基板へ接続される挿入部品と、この挿入部品の脚が挿入されるとともに、前記プリント基板に設けられた挿入孔とを備え、前記脚は前挿入孔を貫通して、前記プリント基板へ接続された電子機器において、前記プリント基板の上方において前記プリント基板と対向して形成された樹脂板と、この樹脂板において、前記挿入孔に対応する位置に設けられた貫通孔と、前記プリント基板と前記樹脂板との間に空隙を形成すべく設けられた空隙形成部とを設け、前記挿入部品は前記樹脂板上に搭載されるとともに、前記挿入部品の脚は前記貫通孔を貫通して前記挿入孔へ挿入された電子機器である。

これにより挿入部品の下方に空隙が形成されるので、この空隙へも実装部品４を装着することができる。したがって、プリント基板へ実装部品を高密度に実装することができるので、プリント基板を小型化することができ、小型な電子機器を実現できる。

本実施の形態におけるチューナの断面図 従来のチューナの断面図

（実施の形態１）
以下、本実施の形態におけるチューナ１１（電子機器の一例として用いた）について、図面を用いて説明する。図１は、本実施の形態におけるチューナの断面図である。なお、図１において、図２と同じものについては同じ符号を用い、その説明は簡略化している。

筐体２は金属製であり、上下方向に開口を有している。本実施の形態では、表面処理鋼板を用い、側板部２ａや仕切り２ｂが連結部２ｃによって一体に連結されて形成されている。このように形成された筐体２内には、プリント基板１２が嵌合され、このプリント基板１２上に高周波回路が形成されている。この筐体２には入力コネクタが装着されており、この入力コネクタの信号端子はプリント基板１２へ接続される。これにより、入力コネクタへ入力された受信信号がプリント基板１２を介して高周波回路へと供給される。

プリント基板１２の両面には、配線パターン（図示せず）や、実装部品４が装着される装着パッド（図示せず）が形成されている。そしてこれらの装着パッド上にはんだなどの接続部材によって、実装部品４が装着・接続されることによって、プリント基板１２上に高周波回路が形成される。なお、本実施の形態におけるプリント基板１２には、厚みが０．４ｍｍの４層基板を用いているが、これは両面銅張り配線板などでもよい。

ここで、筐体２の側板部２ａには、側板部２ａから内方へ突出して形成された係止部１３が形成されている。そしてプリント基板１２は、筐体２の下側の開口側から筐体２へ挿入され、かしめ爪１４をかしめることにより、係止部１３の下面へ当接して係止される。

樹脂板１５は、プリント基板１２の上方に、プリント基板１２とほぼ平行となるように搭載される。本実施の形態では樹脂板１５として、厚みが０．４ｍｍの紙フェノールによる板を用いているので、非常に低価格である。したがって、非常に低価格な電子機器を実現できる。このときプリント基板１２の上面と樹脂板１５の下面との間に空隙１６が形成される。この空隙１６は、プリント基板１２と樹脂板１５との間にスペーサ１７（空隙形成体の一例として用いた）が挟み込まれることによって形成される。なお、スペーサ１７の上下端双方にはスペーサよりも径が小さな突起が突出している。そしてこの上下の突起をプリント基板１２と樹脂板１５とに設けられた位置決め孔へそれぞれ挿入することによって、プリント基板１２と樹脂板１５との位置合わせを容易に行うことができる。スペーサとしては本実施の形態の形状に限らず、プリント基板１２と樹脂板１５との間に所要の高さの空隙１６が形成できる形状、構成であれば良い。

本実施の形態では、スペーサ１７に設けた上下の突起によって樹脂板１５とプリント基板１２との間の位置決めを行ったが、これはプリント基板１２と樹脂板１５の外形を受けて、その位置を規制するような冶具などを用いてもかまわない。このような場合、プリント基板１２に位置決め孔を設ける必要がないので、さらに実装部品４を実装可能な領域を大きくできる。

このような構成において、プリント基板１２の所定位置に挿入部品５が挿入され、はんだなどで固定される挿入孔（図示せず）が設けられる。一方、樹脂板１５において、挿入孔に対応した位置（上方）には、貫通孔（図示せず）が設けられる。そして、挿入部品５の脚５ａは、貫通孔を貫通するように挿入され、挿入孔へと挿入されて、プリント基板１２へとはんだなどによって固定される。そして筐体２の上下の開口へ金属製のカバー（図示せず）が装着されて、チューナ１１が完成する。

以上の構成により、挿入部品５の下方にも空隙１６が形成されるので、プリント基板１２の挿入部品５の下方となる位置にも実装部品４を配置することができる。したがって、プリント基板１２において実装部品４が実装できない領域を小さくでき、実装部品４を高密度に実装することができる。これにより、プリント基板１２を小さくでき、小型のチューナ１１を実現できる。

なお、挿入孔の径よりも貫通孔の径を大きくしておくことが望ましい。これによれば、脚５ａは孔径が大きな貫通孔から挿入されるので、挿入しやすい。また、貫通孔は、上方から下方に向かって径が小さくなるような傾斜を形成するとよい。これによりさらに、脚５ａの挿入性が良好になる。

さらに樹脂板１５において、係止部１３の上方の位置には、係止部１３の逃し１８（切り欠きなど）が形成されている。これにより、プリント基板１２と樹脂板１５とを下側の開口から一気に筐体２へ嵌合させることができるので、生産性が良好である。そして実装する部品が少なく、樹脂板１５を用いなくても良いような場合においても、筐体２を共用することができる。

さらにまた本実施の形態において、プリント基板１２の上面には、空隙１６の高さよりも背の高さの高い背高部品４ａが搭載されている。そして樹脂板１５において、背高部品４ａに対応した位置には、逃し部１９が設けられている。これにより、空隙１６の高さよりも高い高さの実装部品４も装着が可能とできる。なお本実施の形態において逃し部１９は孔であるが、これは基板の端部に設けられた切り欠きとしてもかまわない。

また、樹脂板１５に片面や両面の銅張り基板を用いても良い。この場合、樹脂板１５の銅箔をグランドへ落とすと良い。このようにすれば、実装部品４と挿入部品５との間をシールドすることができる。さらに挿入部品５同士のシールド性も向上する。そして、たとえば樹脂板１５の銅箔をグランドへ落とす構造としては、スペーサ１７を金属製とし、スペーサ１７と樹脂板１５上の銅箔とを接続させるとともに、スペーサ１７をプリント基板１２のグランドパターンと接続するなどの構造によって行うことができる。さらに、この場合樹脂板１５の上面や下面にも実装部品４を実装しても構わない。このようにすればさらに、小型のチューナ１１を実現できる。そしてこの場合、スペーサ１７を金属製とし、このスペーサ１７を介してプリント基板１２と樹脂板１５との間での信号の接続を行う。

次に、このような構成の電子機器の製造方法を簡単に説明する。最初の工程では、プリント基板１２の両面に実装部品４を実装する。この工程の後でプリント基板１２の下面側の挿入孔に対応する位置にクリームはんだを塗布しておく。この工程の後で、プリント基板１２はクリーム半田が塗布された面が下側を向くように載置され、上側面からスペーサ１７を装着し、その上に樹脂板１５が搭載される。この状態においては、貫通孔と挿入孔とが一直線上に並んで配置されることとなる。そしてこのようにプリント基板１２と樹脂板１５とが重ねられた状態で、筐体２の下方側の開口よりプリント基板１２が挿入され、かしめ爪１４がかしめられてプリント基板１２が係止部１３によって係止されて固定される。この工程の後でリフロー炉などによって挿入孔に対応した位置に塗布されたクリームはんだが溶融し、脚５ａとプリント基板１２とが接続される。

本実施の形態では、樹脂板１５をスペーサ１７によってプリント基板１２上に搭載した状態で、挿入部品５を挿入したが、これは樹脂板１５に対してあらかじめ挿入部品５を搭載し、その後でそれぞれの脚５ａが挿入孔へ挿入されるように、樹脂板１５をプリント基板１２の上に搭載してもよい。あるいは挿入部品５が搭載された樹脂板１５をあらかじめ筐体２内へ嵌め合わせ、その後でプリント基板１２を嵌め合わせるなどの順番でも良い。

本発明にかかる電子機器は、小型化を要求される電子機器等に用いると有用である。

２ 筐体
４ 実装部品
５ 挿入部品
１２ プリント基板
１５ 樹脂板
１６ 空隙
１７ スペーサ

Claims (7)

1. 金属製の筐体と、この筐体内に嵌合されたプリント基板と、このプリント基板の上下面に実装された実装部品と、前記プリント基板へ接続される挿入部品と、前記プリント基板に設けられるとともにこの挿入部品の脚が挿入される挿入孔とを備え、前記脚は前記挿入孔を貫通して、前記プリント基板へ接続された電子機器において、前記プリント基板の上方において前記プリント基板とほぼ平行に配置された樹脂板と、この樹脂板において、前記挿入孔に対応する位置に設けられた貫通孔と、前記プリント基板と前記樹脂板との間に空隙を形成すべく設けられた空隙形成体とを設け、前記挿入部品は前記樹脂板上に搭載されるとともに、前記挿入部品の脚は前記貫通孔を貫通して前記挿入孔へ挿入された電子機器。
2. 貫通孔の径は、挿入孔の径よりも大きくした請求項１に記載の電子機器。
3. 筐体にはプリント基板を係止する係止部を設け、樹脂板には前記係止部の上方となる位置に、前記係止部の逃しが形成された請求項２に記載の電子機器。
4. 貫通孔は、上方から下方へ向かって、径が小さくなる請求項３に記載の電子機器。
5. プリント基板の上面には、空隙の高さよりも背が高い背高部品が実装され、樹脂板における前記背高部品に対応する位置には、前記背高部品の逃し部が形成された請求項４に記載の電子機器。
6. 少なくとも両面に導体が形成されたプリント基板の上下面に実装部品を実装し、この後で前記プリント基板の挿入孔に対応する位置へペースト状のはんだを塗布し、その後で前記プリント基板の上方に空隙が形成されるように樹脂板を搭載し、この後で挿入部品を前記プリント基板へ搭載し、その後で前記クリームはんだを溶融させて前記挿入部品の脚をプリント基板へ接続する電子機器の製造方法において、前記樹脂板の搭載工程では、前記プリント基板と樹脂板との間に空隙形成体が挿入されるとともに、樹脂板に形成された貫通孔とプリント基板に形成された挿入孔とが一直線上に並ぶように搭載され、前記挿入部品の搭載工程では、前記脚が前記貫通孔を貫通して前記挿入孔へ挿入される電子機器の製造方法。
7. はんだを塗布する工程と、はんだを溶融させる工程との間には、プリント基板を筐体に嵌入する工程を有した請求項６に記載の電子機器の製造方法。

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