JP2016525777A - プリント回路基板と管状のケーシングとによって構成されるシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、プリント回路基板と、プリント回路基板に接続される管状のケーシングとによって構成されるシステムであって、ケーシングが、平坦で閉じた環状の接触面でプリント回路基板と接触し、プリント回路基板が、接触面に沿ってその全周の周りにおいてケーシングと半田付けされるシステムに関する。

Description

本発明は、プリント回路基板と、プリント回路基板に接続される管状のケーシング、特に導体とによって構成されるシステムに関する。とりわけ、本発明は、特に外部導体として機能するケーシングが、被覆された、特にシールドされた単一または多導体ケーブル（例えば、同軸ケーブル）の１つ以上の内部導体を包囲するシステムに関する。

このようなシステムは、無線周波数信号が伝送されて処理される様々なデバイス（例えば、マルチメディアデバイス）の一部を形成する。無線周波数信号の伝送用のシールドされた単一または多導体ケーブルの内部導体（複数）は、プリント回路基板の規定の導体トレースと導電方式で接続され、そのとき外部導体（ケーシング）は、内部導体のためのシールドとして機能し、そのために、接地接続されるプリント回路基板の接触領域と導電方式で概ね接続される。内部導体および外部導体と、プリント回路基板の対応する接触領域との間の接続はしたがって、フォームロック、フォースロックまたは固着されうる。多くの場合、固着接続には半田付けが使用され、それにより、コストの理由から、広い接触面を半田付けする際は、半田接合が個々の点にまたは特定の区分にわたり形成される。

特定の用途向けでは、特に水分が内部導体およびプリント回路基板の導体トレースとの内部導体の接触点まで浸入することを防止するために、または、水分が接触点を介して外部導体を包囲するハウジングに浸入することを防止するためにも、プリント回路基板と同軸ケーブルとの間の接続を封止することが必要となりうる。このために、別個の封止要素、例えば、プリント回路基板と外部導体との間の接触領域に配置される従来型のＯリングがしばしば使用される。この形態の封止は比較的高いコストと結び付くが、それは、封止要素の構成要素のコストによるものだけでなく、システムの比較的複雑な組み立てに起因するものでもある。

この先行技術から出発して、本発明は、被覆された、特にシールドされたケーブルへのプリント回路基板の接続の経済的な封止の可能性を提供するという課題に基づくものである。

この課題は、独立請求項１に記載のシステムによって解決される。本発明に係るシステムの有利な態様は、従属請求項の主題であり、本発明の以下の説明で解説される。

本発明は、プリント回路基板と、管状のケーシング、特にシールドされた単一または多導体ケーブルの外部導体との間の接続を半田付けによって実現し、これが同時に接続領域を封止するように機能しうるように半田付け接続を設計するという着想に基づくものである。このために、半田付け接続領域は、ケーシングの断面に関してその全周の周りに延在することが必要であり、さらに、半田付け接続領域は、プリント回路基板とケーシングとの間の中間接触空間に導入される半田によって適切な封止効果が達成されうるために十分な大きさの表面積をカバーしなければならない。

したがって、本発明によれば、プリント回路基板と、プリント回路基板と導電方式で好ましくは接続される管状の（好ましくは導電性の）ケーシング、特に導体とによって構成されるシステムは、ケーシングが、その端面において、平坦で閉じた環状（例えば、円形、正方形、長方形等）の接触面でプリント回路基板と接触し、プリント回路基板が、接触面に沿ってその全周の周りにおいて（好ましくはその全表面積にわたり）ケーシングと半田付けされることを特徴とする。

有用な封止効果を達成するために十分な大きさの接触面を得るために、接触面の厚さが、接触面から離れた位置にある区分におけるケーシングの壁厚よりも大きいと有利でありうる。特に、接触面の厚さは、通常の壁厚、すなわち、ケーシングがその長さのより多くの部分に沿って有する壁厚よりも大きいものでありうる。これを達成するために、ケーシングは例えば、その接触側端部に、例えば周肩部の形態でありうる増厚部が配設されうる。したがって肩部はケーシング（の残りの部分）と一体に形成される必要はない。代わりに、例えば、ケーシングがその接触側端部において通常の壁厚を有し、接触面を拡大するために端部区分が径方向外側に（特に９０°）曲げられる場合もありうる。適切に有用な封止効果を達成するために、好ましくは、環状の接触面の厚さが少なくとも０．３ｍｍになる場合がありうる。適切に有用な封止効果に加えて、半田付けによって達成されるプリント回路基板とケーシングとの間の機械的接続の強度の増強も、接触面の拡大によって実現されうる。

ケーシングが（少なくとも）１つの内部導体を包囲する場合、本発明に係るプリント回路基板と管状のケーシングとの間の接続を封止する手段は特に有利に使用されうる。これは、内部導体（複数）が無線周波数信号の伝送のために使用され、特に腐食に対する保護に関して特別な要求が内部導体とプリント回路基板の関連する接触領域との間の接触点にある場合に特に当てはまりうる。それによりケーシングは特に導電性であり、また好ましくは導体として設計されうる。こうしてケーシングは内部導体のためのシールドとして、特に外部導体として機能しうる。

ケーシングは、好ましくは、適切な金属で完全に形成されうる。これは、ケーシングが好ましい導電性を容易に発揮し、加えて、問題なく半田付けされうるということを意味する。しかし、ケーシングは他の材料によっても構成されうる。例えばケーシングは、少なくとも部分的にプラスチックで形成されうる。この場合、半田付け可能性および必要であれば導電性は、例えば金属の（部分的な）コーティングによって達成されうる。

本発明は、図面に表される例示的実施形態を参照して以下でより詳細に説明される。

本発明に係るシステムの第１の斜視図である。 システムの第２の斜視図である。 システムの長手方向断面の斜視図である。

図１乃至３に示される本発明に係るシステムは、プリント回路基板１と、プリント回路基板１に接続されるシールドされた多導体ケーブルとを備える。多導体ケーブルは、環状（円形）の断面を持つ（導電性で）管状の外部導体２を備える。外部導体２の中には、いくつかの、この場合は４つの（導電性の）内部導体３が正方配列で設置される。内部導体３はそれにより絶縁要素４の受容開口にそれぞれ保持される。その結果、内部導体３は、外部導体２内の定位置に固定されるとともに、外部導体２および他の内部導体３から電気的に絶縁される。

内部導体３の接触側端部区分は、プリント回路基板１の貫通開口を通って突出して、多導体ケーブルから離れた側において、プリント回路基板１の導体トレースのそれぞれの関連する接触領域と接触する。それにより、内部導体３はまた、接触領域と半田付けされうる。

外部導体２の端面は、平坦で閉じた環状（円形）の接触面でこのために配設されるプリント回路基板１の接触領域と接触する。外部導体２とプリント回路基板１の関連する接触領域との間の機械的接続は半田付けによって達成され、このために、溶融半田が既知の方式で外部導体２の接触面とプリント回路基板１の接触領域との間に形成される接触ギャップに導入される。

半田付け接続は同時に、外部導体２によって形成される空腔に水分が浸入することを防止するための封止として機能する。適切な封止効果を達成するために、閉じた環状（円形）の接触面の全周に沿って半田付けが行われる。加えて、壁厚は、外部導体２の通常の壁厚よりも、接触面の領域において大きくなるように選択される。このために、外部導体２の接触側端部区分は外側に周肩部５が配設され、その結果、直径の拡大が達成されて結果として断面表面積の拡大が達成される。

本発明は、プリント回路基板と、プリント回路基板に接続される管状のケーシング、特に導体とによって構成されるシステムに関する。とりわけ、本発明は、特に外部導体として機能するケーシングが、被覆された、特にシールドされた単一または多導体ケーブル（例えば、同軸ケーブル）の１つ以上の内部導体を包囲するシステムに関する。

このようなシステムは、無線周波数信号が伝送されて処理される様々なデバイス（例えば、マルチメディアデバイス）の一部を形成する。無線周波数信号の伝送用のシールドされた単一または多導体ケーブルの内部導体（複数）は、プリント回路基板の規定の導体トレースと導電方式で接続され、そのとき外部導体（ケーシング）は、内部導体のためのシールドとして機能し、そのために、接地接続されるプリント回路基板の接触領域と導電方式で概ね接続される。内部導体および外部導体と、プリント回路基板の対応する接触領域との間の接続はしたがって、フォームロック、フォースロックまたは固着されうる。多くの場合、固着接続には半田付けが使用され、それにより、コストの理由から、広い接触面を半田付けする際は、半田接合が個々の点にまたは特定の区分にわたり形成される。

特定の用途向けでは、特に水分が内部導体およびプリント回路基板の導体トレースとの内部導体の接触点まで浸入することを防止するために、または、水分が接触点を介して外部導体を包囲するハウジングに浸入することを防止するためにも、プリント回路基板と同軸ケーブルとの間の接続を封止することが必要となりうる。このために、別個の封止要素、例えば、プリント回路基板と外部導体との間の接触領域に配置される従来型のＯリングがしばしば使用される。この形態の封止は比較的高いコストと結び付くが、それは、封止要素の構成要素のコストによるものだけでなく、システムの比較的複雑な組み立てに起因するものでもある。

特許文献１は、プリント回路基板での取り付けのための同軸構造のコネクタモジュールを開示している。プリント回路基板との接続のために、接地端子が管状のケーシングの前端に押し付けられる。接地端子は、下方に突出する２つの距状突起を有する。これらの距状突起は、コネクタをプリント回路基板に固定してプリント回路基板と接触するように機能する。このために、距状突起はプリント回路基板の挿入孔に挿入されて、例えば半田付けされる。

特許文献２は、プリント回路基板での取り付けのために設計される同軸構造のコネクタモジュールを開示している。プリント回路基板への取り付けのために、プリント回路基板の接触孔に固定金具が挿入され、そこで接地導体に半田付けされる。固定金具は環状の接触面の一部ではなく、そのような面から距離を置いてプリント回路基板の方向に固定要素として突出する。

特許文献３は、２つのプリント回路基板を接続するための同軸コネクタを開示している。同軸コネクタは第１および第２の接続要素を有する。第１の接続要素は、プリント回路基板のうち一方の導体路と直接接触する、軸方向に弾性的に変位可能な内部接触子を有する。第２の接触片は、第１の外部導体接続要素と差込接続をなすように設計される導体路の導体部分を有する。

欧州特許出願公開第１１８７２６８号明細書 米国特許第５１１６２４５号明細書 国際公開第９８／４３３２３号パンフレット

この先行技術から出発して、本発明は、被覆された、特にシールドされたケーブルへのプリント回路基板の接続の経済的な封止の可能性を提供するという課題に基づくものである。

この課題は、独立請求項１に記載のシステムによって解決される。本発明に係るシステムの有利な態様は、従属請求項の主題であり、本発明の以下の説明で解説される。

本発明は、プリント回路基板と、管状のケーシング、特にシールドされた単一または多導体ケーブルの外部導体との間の接続を半田付けによって実現し、これが同時に接続領域を封止するように機能しうるように半田付け接続を設計するという着想に基づくものである。このために、半田付け接続領域は、ケーシングの断面に関してその全周の周りに延在することが必要であり、さらに、半田付け接続領域は、プリント回路基板とケーシングとの間の中間接触空間に導入される半田によって適切な封止効果が達成されうるために十分な大きさの表面積をカバーしなければならない。

したがって、本発明によれば、プリント回路基板と、プリント回路基板と導電方式で好ましくは接続される管状の（好ましくは導電性の）ケーシング、特に導体とによって構成されるシステムは、ケーシングが、その端面において、平坦で閉じた環状（例えば、円形、正方形、長方形等）の接触面でプリント回路基板と接触し、プリント回路基板が、接触面に沿ってその全周の周りにおいて（好ましくはその全表面積にわたり）ケーシングと半田付けされることを特徴とする。

有用な封止効果を達成するために十分な大きさの接触面を得るために、接触面の厚さが、接触面から離れた位置にある区分におけるケーシングの壁厚よりも大きいと有利でありうる。特に、接触面の厚さは、通常の壁厚、すなわち、ケーシングがその長さのより多くの部分に沿って有する壁厚よりも大きいものでありうる。これを達成するために、ケーシングは例えば、その接触側端部に、例えば周肩部の形態でありうる増厚部が配設されうる。したがって肩部はケーシング（の残りの部分）と一体に形成される必要はない。代わりに、例えば、ケーシングがその接触側端部において通常の壁厚を有し、接触面を拡大するために端部区分が径方向外側に（特に９０°）曲げられる場合もありうる。適切に有用な封止効果を達成するために、好ましくは、環状の接触面の厚さが少なくとも０．３ｍｍになる場合がありうる。適切に有用な封止効果に加えて、半田付けによって達成されるプリント回路基板とケーシングとの間の機械的接続の強度の増強も、接触面の拡大によって実現されうる。

ケーシングが（少なくとも）１つの内部導体を包囲する場合、本発明に係るプリント回路基板と管状のケーシングとの間の接続を封止する手段は特に有利に使用されうる。これは、内部導体（複数）が無線周波数信号の伝送のために使用され、特に腐食に対する保護に関して特別な要求が内部導体とプリント回路基板の関連する接触領域との間の接触点にある場合に特に当てはまりうる。それによりケーシングは特に導電性であり、また好ましくは導体として設計されうる。こうしてケーシングは内部導体のためのシールドとして、特に外部導体として機能しうる。

ケーシングは、好ましくは、適切な金属で完全に形成されうる。これは、ケーシングが好ましい導電性を容易に発揮し、加えて、問題なく半田付けされうるということを意味する。しかし、ケーシングは他の材料によっても構成されうる。例えばケーシングは、少なくとも部分的にプラスチックで形成されうる。この場合、半田付け可能性および必要であれば導電性は、例えば金属の（部分的な）コーティングによって達成されうる。

本発明は、図面に表される例示的実施形態を参照して以下でより詳細に説明される。

本発明に係るシステムの第１の斜視図である。 システムの第２の斜視図である。 システムの長手方向断面の斜視図である。

図１乃至３に示される本発明に係るシステムは、プリント回路基板１と、プリント回路基板１に接続されるシールドされた多導体ケーブルとを備える。多導体ケーブルは、環状（円形）の断面を持つ（導電性で）管状の外部導体２を備える。外部導体２の中には、いくつかの、この場合は４つの（導電性の）内部導体３が正方配列で設置される。内部導体３はそれにより絶縁要素４の受容開口にそれぞれ保持される。その結果、内部導体３は、外部導体２内の定位置に固定されるとともに、外部導体２および他の内部導体３から電気的に絶縁される。

内部導体３の接触側端部区分は、プリント回路基板１の貫通開口を通って突出して、多導体ケーブルから離れた側において、プリント回路基板１の導体トレースのそれぞれの関連する接触領域と接触する。それにより、内部導体３はまた、接触領域と半田付けされうる。

外部導体２の端面は、平坦で閉じた環状（円形）の接触面でこのために配設されるプリント回路基板１の接触領域と接触する。外部導体２とプリント回路基板１の関連する接触領域との間の機械的接続は半田付けによって達成され、このために、溶融半田が既知の方式で外部導体２の接触面とプリント回路基板１の接触領域との間に形成される接触ギャップに導入される。

半田付け接続は同時に、外部導体２によって形成される空腔に水分が浸入することを防止するための封止として機能する。適切な封止効果を達成するために、閉じた環状（円形）の接触面の全周に沿って半田付けが行われる。加えて、壁厚は、外部導体２の通常の壁厚よりも、接触面の領域において大きくなるように選択される。このために、外部導体２の接触側端部区分は外側に周肩部５が配設され、その結果、直径の拡大が達成されて結果として断面表面積の拡大が達成される。

Claims (4)

1. プリント回路基板（１）と、前記プリント回路基板に接続される管状のケーシングとによって構成されるシステムであって、前記ケーシングは、平坦で閉じた環状の接触面で前記プリント回路基板（１）と接触し、前記プリント回路基板（１）は、前記接触面に沿ってその全周の周りにおいて前記ケーシングと半田付けされることを特徴とするシステム。
2. 前記ケーシングは、前記プリント回路基板に導電方式で接続される導体として設計されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記ケーシングの壁厚は、前記接触面の領域において、前記接触面から離れた位置にある区分においてよりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載のシステム。
4. 前記ケーシングは、少なくとも１つの内部導体（３）を包囲することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のシステム。

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