JP2012039033A - 電子回路基板、ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品の角周辺におけるプリント基板の表面の反りを低減し、はんだ付け不良が発生しにくい電子回路基板を提供する。
【解決手段】プリント基板１００の表面のうち電子部品１０２の角の周辺に、当該角を共有する２辺にそれぞれ略平行な二つの直線部分を有する形状（Ｌ字形等）のスリット１０１０を設ける。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子回路基板およびそれが搭載されるナビゲーション装置に関する。

半導体基板の反りを防ぐために半導体基板に浅い溝を形成する半導体素子の製造方法が知られている（たとえば、特許文献１）。

特開２００９−１８０６５１号公報

電子回路基板において、プリント基板の表面にＱＦＰ(Quad Flat Package)タイプのＩＣ等の電子部品をリフロー方式ではんだ付けするとき、熱によるプリント基板の反りが原因ではんだ付け不良が発生していた。そのようなはんだ付け不良は、プリント基板が薄いときほど発生しやすく、特に電子部品の角周辺で発生していた。

本発明の電子回路基板は、プリント基板の表面に四角い電子部品をはんだ付けして構成される電子回路基板であって、プリント基板における表面のうち電子部品の角の周辺に、電子部品において当該角を共有する２辺に沿ったスリットを備えることを特徴とする。

電子部品の角周辺におけるプリント基板の表面の反りを低減し、はんだ付け不良が発生しにくい電子回路基板を提供する。

本発明の一実施形態である電子回路基板を搭載したナビゲーション装置の構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態である電子回路基板を搭載したナビゲーション装置の構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態である電子回路基板の一例を示す図である。

本発明の一実施の形態である電子回路基板を搭載したナビゲーション装置の構成の一例について図１を用いて説明する。図１のナビゲーション装置１は、制御部１０、記憶部１１、表示モニタ１２、スピーカ１３、ＧＰＳ受信部１４、ジャイロセンサ１５、入力装置１６、およびディスクドライブ１７を備える。ナビゲーション装置１は車両と接続されており、車両の走行速度などの情報を取得することができる。

図１の制御部１０は、経路探索処理や経路案内処理など、ナビゲーション装置１を動作させるための処理を実行するための部分である。制御部１０は、マイクロプロセッサ、各種周辺回路、ＲＡＭ、ＲＯＭなどによって構成される。

制御部１０が実行する経路探索処理とは、予め設定された探索条件に基づいて、車両の現在位置などの出発地から目的地までの推奨経路を探索するものである。目的地は、ナビゲーション装置１の利用者が入力装置１６を介して入力すればよい。車両の現在位置は、制御部１０がＧＰＳ受信部１４等を利用して算出することにより特定できる。経路の探索は、記憶部１１に記憶されている地図データに基づいて実行される。

制御部１０が実行する経路案内処理とは、経路探索処理により探索された推奨経路に沿って運転手が車両を運転できるように、表示モニタ１２やスピーカ１３などを利用して運転手に案内を行うものである。制御部１０は、表示モニタ１２に車両の位置を示す印を付した地図を表示し、スピーカ１３から音声案内を出力する。

図１の記憶部１１は、ハードディスクなどを含む記憶媒体の集まりであり、アイコン等の画像データ、音声データを含む各種データが記憶されている。記憶部１１に記憶されているデータは、必要に応じて制御部１０により記憶部１１から読み出され、制御部１０が実行する様々な処理や制御に利用される。

図１の表示モニタ１２は、様々な画像や映像などを表示するための装置であり、液晶ディスプレイ等が用いられる。制御部１０の制御に基づいて表示モニタ１２に地図や車両の現在位置を表示することにより、ナビゲーション装置１は車両を誘導する案内表示を行うことができる。表示モニタ１２の内部には、電子回路基板が搭載されている。

図１のスピーカ１３は、制御部１０の制御により、車両の走行に関する様々な音声情報を出力する。たとえば、制御部１０により探索された経路に従って車両を目的地まで案内するための案内用の音声や、警告音などを出力する。

図１のＧＰＳ受信部１４は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信して制御部１０へ出力する。ＧＰＳ信号には、車両の現在位置と現在日時を特定するための情報として、そのＧＰＳ信号を送信したＧＰＳ衛星の位置と送信時刻が含まれている。したがって、制御部１０は、所定数以上のＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号により、これらの情報に基づいて車両の現在位置および現在日時を算出することができる。制御部１０は、ＧＰＳ信号に基づいて算出された車両の現在位置の時間変化を算出し、その車両の現在位置の時間変化に基づいて、車両が走行している方向と走行した距離を特定することができる。

図１のジャイロセンサ１５は、車両の向きの変化に応じた角速度を検出するためのセンサである。このジャイロセンサ１５により検出された角速度に基づいて、車両の向きが求められ、車両が走行している方向を特定できる。

図１の入力装置１６は、経路案内装置１を動作させるためにユーザから入力される各種操作を検出するための装置であり、各種の入力スイッチ類を有している。ユーザは、入力装置１６を操作することにより、たとえば、目的地に設定したい施設や地名等を入力したり、予め登録された登録地の中から目的地を選択したり、表示モニタ１２に表示された地図を任意の方向にスクロールしたりすることができる。入力装置１６は、操作パネルやリモコンなどによって実現することができる。あるいは、入力装置１６を表示モニタ１２と一体化されたタッチパネルとしてもよい。

図１のディスクドライブ１７は、表示モニタ１２へ地図を表示するための地図データを、装填されたＤＶＤ−ＲＯＭ（不図示）より読み出す。なお、ここではＤＶＤ−ＲＯＭを用いた例について説明しているが、ＤＶＤ−ＲＯＭ以外の他の記録メディア、たとえばＣＤ−ＲＯＭやハードディスクなどより、地図データを読み出すこととしてもよい。

図２は、ナビゲーション装置１の概観の一例を示したものである。図２のナビゲーション装置１は、１ＤＩＮスペースに取り付けるインダッシュ型のものであって、ナビゲーション装置１の内側に収納された表示モニタ１２を引き出し、表示モニタ１２の表示画面が前面になるように表示モニタ１２を回転させて利用するものである。このようなナビゲーション装置１に利用される表示モニタ１２は薄型のものが多く、内蔵される電子回路基板も薄くなることが多い。

プリント基板の表面にはリフロー方式などのはんだ付け方法を用いてＱＦＰタイプのＩＣなどの様々な電子部品がはんだ付けされるが、プリント基板の厚さが薄い（たとえば、１ｍｍ以下）と、リフロー方式のはんだ付け時の温度変化によりプリント基板が反ることがある。なお、プリント基板の反りは上反り、下反りの両方が確認されている。

プリント基板の反りが発生すると、プリント基板の表面に実装する電子部品の端子がプリント基板に対して浮いてしまい、適切にはんだ付けできないことがある。そのようなはんだ付け不良は、特にＱＦＰタイプのＩＣのように四方向に端子のある電子部品に多く見られ、プリント基板の端に近い辺にある端子のうち角に最も近い端子に多く見られる。

また、プリント基板が４層基板である場合は、４層基板の内側に３層ある絶縁層のうち外側の２層の少なくとも片方が中心にある１層より薄いときにはんだ付け不良が多く見られる。たとえば、３層ある絶縁層のうち外側の２層が０．１ｍｍであり、内側の１層が０．４ｍｍである４層基板は、３層すべてが０．２ｍｍの４層基板よりも反りやすく、はんだ付け不良が多く見られる。

本実施の形態の電子回路基板は、そのようなはんだ付け不良の発生状況を鑑みてなされたものであり、プリント基板の電子部品の角の周辺に、当該角を共有する２辺に沿ってＬ字形のスリットを設けることにより、電子部品の角周辺でのプリント基板の反りを低減するものである。

図３は、本実施の形態の電子回路基板の一例について平面図と側面図を示したものである。図３に示す電子回路基板１００は、プリント基板１０１に電子部品１０２をはんだ付けしたものである。電子部品１０２は、プリント基板の表面にはんだ付けされるものであり、四方向に端子を持ち、外形が四角形の電子部品である。プリント基板１０１は、電子部品１０２の角の周辺にＬ字形のスリット１０１０が設けられている。

スリット１０１０は、プリント基板１０１を貫通したＬ字形の穴である。スリット１０１０は、電子部品１０２の角を共有する２辺に沿ったものであり、電子部品１０２の角を共有する２辺とスリット１０１０のＬ字形の２方向とは略平行である。

スリット１０１０の長さおよび幅は、電子部品１０２への配線量と、電子部品１０２の電子回路基板１００上の位置に基づいて決定される。

電子部品１０２への配線量は、スリット１０１０の長さの上限値を与える。なぜなら、プリント基板１０１の配線パターンはスリット１０１０を迂回する必要があり、スリット１０１０が長すぎると電子部品１０２への配線ができなくなるからである。

電子部品１０２の電子回路基板１００上の位置は、電子部品１０２の四つの角について、スリット１０１０を設ける優先順位を与える。前述したとおり、プリント基板１０１の反りによるはんだ付けの不良は、プリント基板１０１の端に近い方が発生しやすい。そこで、電子部品１０２の四つの角のうち、プリント基板１０１の端１０１１に最も近い角の周辺に優先的にスリット１０１０を設ける。

電子回路基板１００では、スリット１０１０を設けることにより、はんだ付けの工程等における温度変化等によりプリント基板１０１に応力が加わったとしても、その応力を外部に逃がすことができ、電子部品１０２の角の周辺における反りを防ぐことができる。また、電子回路基板１００の外部からプリント基板１０１を曲げるような力がかかったとき、電子部品１０２の角の周辺における力の影響を低減することができる。

以上で説明した実施の形態によれば、次の作用効果を奏する。

プリント基板１０１の表面のうち電子部品１０２の角の周辺に、電子部品１０２において当該角を共有する２辺に沿ったスリット１０１０を設けることにより、電子部品の角周辺におけるプリント基板の表面の反りを軽減し、適切にはんだ付けされない不良を低減することができる。また、本実施の形態のようにすることで、反り防止用に治具などを用意する必要がなくなり、電子回路基板の開発コストを削減することができる。

以上で説明した実施の形態は、以下のように変形して実施できる。

電子回路基板１００は、表示モニタ１２に内蔵されるものに限定されず、またナビゲーション装置１に用いるものに限定しない。また、本実施の形態である電子回路基板１００を搭載するナビゲーション装置１の種類は、１ＤＩＮスペースに取り付けるインダッシュ型以外のものでもよい。

スリット１０１０は、Ｌ字形でなくてもよい。電子部品の角を共有する２辺にそれぞれ略平行な二つの直線部分を有するものであれば、プリント基板の配線パターンが成立する範囲でＴ字形や十字形等の他の形状であってもよい。また、スリット１０１０の角は、所定の径の弧を描いてもよい。

スリット１０１０の周辺に配線パターン用の銅箔等を施してもよい。これにより、電子部品１０２の角周辺のプリント基板はより反り難くなる。

以上で説明した各実施の形態や各種の変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されない。

１ ナビゲーション装置
１０ 制御部
１１ 記憶部
１２ 表示モニタ
１３ スピーカ
１４ ＧＰＳ受信部
１５ ジャイロセンサ
１６ 入力装置
１７ ディスクドライブ
１００ 電子回路基板
１０１ プリント基板
１０２ 電子部品
１０１０ スリット
１０１１ プリント基板の端

Claims (7)

1. プリント基板の表面に四角い電子部品をはんだ付けして構成される電子回路基板であって、
   前記プリント基板における前記表面のうち前記電子部品の角の周辺に、前記電子部品において当該角を共有する２辺に沿ったスリットを備えることを特徴とする電子回路基板。
2. 請求項１に記載の電子回路基板において、
   前記スリットは、前記２辺にそれぞれ略平行な二つの直線部分を有することを特徴とする電子回路基板。
3. 請求項１または２に記載の電子回路基板において、
   前記電子部品にある四つの角のうち、前記プリント基板の端に最も近い角の周辺に少なくとも前記スリットを備えることを特徴とする電子回路基板。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の電子回路基板において、
   前記電子部品は、前記プリント基板の表面にはんだ付けするための端子を各辺にそれぞれ有することを特徴とする電子回路基板。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の電子回路基板において、
   前記プリント基板は、４層基板であって、前記４層基板に含まれる３層の絶縁層のうち外側にある２層の少なくとも１層が当該４層基板の中心にある絶縁層より薄いものであることを特徴とする電子回路基板。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の電子回路基板を搭載したナビゲーション装置。
7. 請求項６に記載のナビゲーション装置において、
   前記電子回路基板を搭載した表示モニタを有することを特徴とするナビゲーション装置。

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