JP3424410B2

JP3424410B2 - 回路基板装置

Info

Publication number: JP3424410B2
Application number: JP28396595A
Authority: JP
Inventors: 藤雅康斉; 水欣正清; 田雅宏位; 松祐次村
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1995-10-31
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 2003-07-07
Anticipated expiration: 2015-10-31
Also published as: JPH09129287A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の回路基板装置としては、
特開平５−１３５８１４号公報に示されるものが知られ
ている。このものは、コネクタ（ケース）に一体的に設
けられた複数のコネクタ端子と、その表面にコネクタ端
子と同数の入力端子をもつ回路基板と、コネクタ端子及
び入力端子間を夫々電気的に接続するコネクタ端子及び
入力端子と同数の接続部材とを備えたものである。ここ
で、コネクタ端子及び入力端子間の距離（即ち接続部材
の長さ）は全て等しい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このものを
雰囲気温度が変化する空間（例えばエンジンルーム）に
長期間配設した場合では、コネクタと回路基板との熱膨
張率の差によりコネクタ（コネクタ端子）及び回路基板
（入力端子）に発生する熱歪み（応力）の大きさが異な
り、結果、接続部材が断線する恐れがある。

【０００４】そこで、この接続部材の耐熱性（寿命）を
向上させるために、コネクタ端子及び入力端子間の距離
を全領域において長くし、全ての接続部材の長さを長く
することも考えられるが、この場合、接続部材の占有領
域が多くなるため、回路基板上に形成する主要な電気素
子の占有領域が少なくなる。ここで、主要な電気素子の
占有領域を確保するためには、回路基板が大型化し、結
果、装置全体が大型化することとなる。

【０００５】故に、本発明は、装置を大型化することな
く、雰囲気温度が変化する空間に長期間配設した場合に
おける接続部材の寿命を向上させることを、その技術的
課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ケースに
対する回路基板の熱歪みを抑制するためのピンをケース
に設けた場合に、ピンに近い領域では回路基板の熱歪み
が小さくなり、ピンから遠い領域では回路基板の熱歪み
が大きくなることを発見し、熱歪みが小さい領域では第
１及び第２の端子間の距離を短くし、熱歪みが大きい領
域では両者間の距離を長くするという本発明に到達し
た。

【０００７】即ち、上記技術的課題を解決するために本
発明において講じた技術的手段は、ケースと、ケースに
インサート成形された複数の第１の端子と、ケース内に
配設され、その表面に第１の端子と同数の第２の端子を
もつ回路基板と、第１及び第２の端子間を夫々電気的に
接続する接続部材と、ケースに設けられ、ケースに対す
る回路基板の熱歪みを抑制するためのピンとを備え、ピ
ンに近い領域では、第１及び第２の端子間の距離を短く
し、ピンから遠い領域では、第１及び第２の端子間の距
離を長くしたことである。

【０００８】上記技術的手段の装置を雰囲気温度が変化
する空間に長期間配設した場合ではケース及び回路基板
の熱膨張率の差によりケース及び回路基板間に異なる熱
歪みが発生するが、ケースに対する回路基板の熱歪みを
抑制するためのピンの作用により、ピンの位置する部分
ではケースに対する回路基板の熱歪みを極力抑えること
ができる。

【０００９】また、ピンに近い領域では、ピンの作用に
よりケースに対する回路基板の熱歪みが小さくなり、ピ
ンから遠い領域では、ケースに対する回路基板の熱歪み
が大きくなる。そこで、ケースに対する回路基板の熱歪
みが小さい領域（ピンに近い領域）では、上記技術的手
段の如く、第１及び第２の端子間の距離を短くして接続
部材の長さを短くしても、ケースに対する回路基板の熱
歪みによる接合部材の断線を抑制することができる。
又、ケースに対する回路基板の熱歪みが大きい領域（ピ
ンから遠い領域）では、上記技術的手段の如く、第１及
び第２の端子間の距離を長くして接続部材の長さを長く
することにより、ケースに対する回路基板の熱歪みによ
る接合部材の断線を抑制することができる。

【００１０】このように、上記技術的手段によれば、ケ
ースに対する回路基板の熱歪みを抑制するためのピンを
ケースに設け、ピンに近い領域では第１及び第２の端子
間の距離を短くし、ピンから遠い領域では第１及び第２
の端子間の距離を長くしたので、雰囲気温度が変化する
空間に長期間配設した場合において、温度変化による接
続部材の断線を低減でき、接続部材の寿命を向上させる
ことができる。また、ピンに近い領域では第１及び第２
の端子間の距離を短くし、ピンから遠い領域では第１及
び第２の端子間の距離を長くしたので、全領域において
第１及び第２の端子間の距離を長くしたものと比較し
て、接続部材の占有領域を減少でき、その分回路基板上
における主要な電気素子の占有領域を確保できる。結
果、装置の小型化を図ることができる。

【００１１】上記技術的手段において、第１及び第２の
端子間の距離を、ピンからの距離に比例して長くすると
好ましい。この構成によれば、温度変化による接続部材
の断線を一層低減できると共に、接続部材の占有領域を
一層減少できる。

【００１２】上記技術的手段において、ピンを、回路基
板の角部に位置するようケースに一体的に設けると好ま
しい。この構成によれば、ピンが回路基板の角部に位置
するので、回路基板上における主要な電気素子の占有領
域を一層確保することができる。又、ピンをケースに一
体的に設けたので、部品点数が削減でき、コスト的に有
利である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。

【００１４】図１及び図２に示すように、本実施形態に
係る回路基板装置１は、アンチロッックブレーキシステ
ム（ＡＢＳ）のアクチュエータ１０に一体的に組付ら
れ、温度変化の著しいエンジンルーム内に搭載される。
この回路基板装置１は、樹脂製のケース２と、複数（こ
こでは４つ）のコネクタ端子（第１の端子）３（３ａ〜
３ｄ）と、金属製の回路基板４と、アクチュエータ１０
の入力端子１１に電気的に接続される複数（ここでは７
つ）の駆動端子（第１の端子）５（５ａ〜５ｇ）と、金
属製の第１及び第２のワイヤボンド群（接続部材）６
（６１，６２）とを備えている。

【００１５】ケース２は、ハウジング２１と、カバー２
２とから構成されている。カバー２１は、ハウジング２
１との間で空間２３を形成するようにハウジング２１に
気密的に固定されている。ここでは、ケース２は、ポリ
ブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）からなり、その熱膨
張率は４０〜９０ｐｐｍ／℃である。ハウジング２１に
は、カバー２２側から見て略Ｌ字状の端子形成部２１１
が一体的に設けられ、この端子形成部２１１はＹ軸方向
延在部２１１ａとＸ軸方向延在部２１１ｂとから構成さ
れている。

【００１６】コネクタ端子３ａ〜３ｄは、端子形成部２
１１のＹ軸方向延在部２１１ａにインサート成形により
一体的に形成され、各種センサ（例えば４輪の車輪速度
センサ，図示せず）と電気的に接続されている。これら
のコネクタ端子３ａ〜３ｄは、空間２３に露出するよう
に一直線上に（つまり図２のＹ軸方向へ）等間隔で並ん
でいる。一方、駆動端子５ａ〜５ｇは、端子形成部２１
１のＸ軸方向延在部２１１ａにインサート成形により一
体的に形成され、ソレノイド弁群１０やモータ２０と電
気的に接続されている。これらの駆動端子５ａ〜５ｇ
も、空間２３に露出するようにコネクタ端子３ａ〜３ｄ
の配列方向とは直交する方向に（つまり図２のＸ軸方向
へ）等間隔で並んでいる。

【００１７】図１に示すように、ハウジング２１には、
端子形成部２１１よりも低い段部２１ａが一体的に設け
られ、段部２１ａは回路基板４の周縁部全域に対応する
部分に設けられる。段部２１ａの角部上には、複数の突
部（図１では１つのみ図示）２１ｂが一体的に設けら
れ、この突部２１ｂ上には回路基板４が載置される。こ
の突部２１ｂにより形成される回路基板４及び段部２１
ａ間の空間全域には、熱硬化性樹脂から成る接着剤２４
が充填され、この接着剤２４により回路基板４がハウジ
ング２１の段部２１ａと結合されている。ここでは、回
路基板４は、アルミニウム製の本体上にガラスエポキシ
樹脂製の樹脂板を形成したもので、その熱膨張率は略２
３ｐｐｍ／℃である。尚、回路基板４は、端子形成部２
１１の内側面に面している。

【００１８】図２に示すように、回路基板４の表面に
は、コネクタ端子３ａ〜３ｄと同数の入力端子（第２の
端子）４１（４１ａ〜４１ｄ）、電子制御部４２、及び
駆動端子５ａ〜５ｇと同数の出力端子（第２の端子）４
３（４３ａ〜４３ｇ）が形成されている。入力端子４１
ａ〜４１ｄは、入力端子４１ａ〜４１ｄと同数の第１の
ワイヤボンド群６１ａ〜６１ｄを介してコネクタ端子３
ａ〜３ｄに夫々電気的に接続され、コネクタ端子３ａ〜
３ｄで得た各種センサからの情報が第１のワイヤボンド
群６１ａ〜６１ｄを介して夫々入力端子４１ａ〜４１ｄ
に入力される。これらの入力端子４１ａ〜４１ｄは、回
路基板４上で電子制御部４２に電気的に接続され、電子
制御部４２は入力端子４１ａ〜４１ｄで得た情報を基に
ＡＢＳアクチュエータ１０内の駆動するソレノイド弁
（図３に図示）を選択したり、モータ２０を駆動するべ
きか否かを判定し、選択したソレノイド弁を駆動する信
号やモータ２０を駆動する信号を回路基板４上で電気的
に接続された出力端子４３ａ〜４３ｇに出力する。これ
らの出力端子４３ａ〜４３ｇは、出力端子４３ａ〜４３
ｇと同数の第２のワイヤボンド群６２ａ〜６２ｇを介し
て駆動端子５ａ〜５ｇに夫々電気的に接続され、電子制
御部４２で得た前記信号を第２のワイヤボンド群６２ａ
〜６２ｇを介して夫々駆動端子５ａ〜５ｇに入力する。
これにより、選択されたソレノイド弁やモータ２０が駆
動する。

【００１９】第１のワイヤボンド群６１は、超音波接合
によりコネクタ端子３及び入力端子４１に結合され、第
２のワイヤボンド群６２は、超音波接合により駆動端子
５及び出力端子４３に結合されている。尚、第１及び第
２のワイヤボンド群６１，６２はアルミニウム製であ
る。回路基板４全体及びコネクタ端子３及び駆動端子５
を含むハウジング２１の端子形成部２１１全体は、シー
ル部材（ここではシリコーンゲル）２５によりシールさ
れている。

【００２０】尚、ハウジング２１の図１下面には、ソレ
ノイド弁及びモータ２０の各種入出力端子（図３に図
示）を挿入するための複数の（ここでは７つ）挿入孔２
１２（２つのみ図示）が形成されている。

【００２１】ここで、図３を参照してＡＢＳアクチュエ
ータ１０の構成について説明する。

【００２２】同図に示すように、ＡＢＳアクチュエータ
１０は、複数のソレノイド弁７０，８０（２つのみ図
示）を備えている。ソレノイド弁７０は、マスターシリ
ンダ（図示せず）及び各車輪ブレーキを結ぶ液圧回路の
途中に設けられ、殆どの部分がハウジング２１内に収容
されている。このソレノイド弁７０は、その非通電時に
第１通路９１及び第２通路９２間を連通させ、通電時に
第１通路９１及び第２通路９２間を遮断して第１通路９
１及び第３通路９３間を連通させるものである。

【００２３】ソレノイド弁７０は、ボビン７１に巻き回
されたコイル７２を有している。コイル７２の一端は、
入力端子７３を介して前述した駆動端子５の内のひとつ
（例えば５ｃ）と電気的に接続され、その他端は、出力
端子７４を介して前述した駆動端子５の内の別なひとつ
（例えば５ｄ）と電気的に接続されている。入力及び出
力端子７３，７４は、夫々駆動端子５ｃ，５ｄに溶接さ
れ、支持されている。

【００２４】ボビン７１内には、ＡＢＳハウジング９０
に固定された固定コア７５が挿入されている。固定コア
７５は、本体７５ａと、本体７５ａとの間で密閉空間７
５１ｂを形成するように本体７５ａに固定された円筒部
７５ｂとを有している。密閉空間７５１ｂ内には、可動
コア７６が図３上下方向に移動自在に配設され、可動コ
ア７５の本体７５ａとの間で磁気ギャップ７６ａを形成
している。可動コア７５には、弁体７７が圧入され、こ
の弁体７７は固定コア７５の本体７５ａを貫通し、ハウ
ジング９０に固定された弁座９４に着脱自在になってい
る。固定コア７５の本体７５ａ及び可動コア７６間に
は、スプリング７８が配設され、弁体７７を弁座９４か
ら離脱する方向へ可動コア７６を付勢している。尚、弁
体７７の上端には、ストッパ７９が固定されている。

【００２５】ボビン７１及びコイル７２は、ヨーク８１
により囲まれており、ヨーク８１はボビン７１及びコイ
ル７２に対して図３上下方向に相対移動可能になってい
る。

【００２６】ヨーク８１及び回路基板装置１のハウジン
グ２１間には、板ばね８２が配設され、板ばね８２はヨ
ーク８１をハウジング９０側（図示下方向）に付勢して
いる。

【００２７】ヨーク８１は、回路基板装置１のハウジン
グ２１に一体的に設けられた保持部材２１３によりハウ
ジング９０側への移動が規制される。尚、ソレノイド弁
８０の構成は、ソレノイド弁７０の構成と同様であるの
で、その説明を省略する。

【００２８】次に、本発明に相当する実施形態の主要部
の構成について説明する。

【００２９】図１に示すように、ハウジング２１の突部
２１ｂには、単一のピン部（ピン）２１ｃが一体的に形
成され、ピン部２１ｃは回路基板４の角部の１つ（即ち
入力端子４１及び出力端子４３間の角部）を貫通してい
る。このピン部２１ｃは、ハウジング２１及び回路基板
４間の熱膨張率の差によるハウジング２１に対する回路
基板４の熱歪みを抑制するためのものである。従って、
図４に示すように、ピン部２１ｃが存在する地点では、
ハウジング２１に対する回路基板４のＸ，Ｙ軸方向への
熱歪みが最も抑制され、最小となる。

【００３０】また、図４に示すように、ピン部２１ｃか
ら遠ざかるに連れて回路基板４の熱歪みが比例的に増加
する。つまり、ピン部２１ｃから遠ざかるに連れて第１
及び第２ワイヤボンド群６１，６２の熱歪みに対する耐
力を大きくする必要がある。

【００３１】そこで、本実施形態では、コネクタ端子３
及び入力端子４１間の距離ｍ並びに駆動端子５及び出力
端子４３間の距離ｎをピン部２１ｃからの距離に比例し
て長くしている。即ち、Ｙ軸方向に関して、第１コネク
タ端子３ａ及び第１入力端子４１ａ間の距離ｍ₁＜第２
コネクタ端子３ｂ及び第２入力端子４１ｂ間の距離ｍ₂
＜第３コネクタ端子３ｃ及び第３入力端子４１ｃ間の距
離ｍ₃＜第４コネクタ端子３ｄ及び第４入力端子４１ｄ
間の距離ｍ₄に設定されている。又、Ｘ軸方向に関し
て、第１駆動端子５ａ及び第１出力端子４３ａ間の距離
ｎ₁＜第２駆動端子５ｂ及び第２出力端子４３ｂ間の距
離ｎ₂＜第３駆動端子５ｃ及び第３出力端子４３ｃ間の
距離ｎ₃＜第４駆動端子５ｄ及び第４出力端子４３ｄ間
の距離ｎ₄＜第５駆動端子５ｅ及び第５出力端子４３ｅ
間の距離ｎ₅＜第６駆動端子５ｆ及び第６出力端子４３
ｆ間の距離ｎ₆＜第７駆動端子５ｇ及び第７出力端子４
３ｇ間の距離ｎ₇に設定されている。このように、コネ
クタ端子３及び入力端子４１間の距離ｍ並びに駆動端子
５及び出力端子４３間の距離ｎをピン部２１ｃからの距
離に比例して長くしているので、第１及び第２のワイヤ
ボンド群６１，６２の長さもピン部２１ｃからの距離に
比例して長くなり、結果、ピン部２１ｃから遠ざかるに
連れて第１及び第２ワイヤボンド群６１，６２の熱歪み
に対する耐力を大きくすることができる。

【００３２】尚、図２では、ピン部２１ｃからの距離に
応じて入力端子４１を少しずつＸ軸方向内側（回路基板
４の内側）へオフセットさせているが、入力端子４１を
オフセットさせずにピン部２１ｃからの距離に応じてコ
ネクタ端子３をＸ軸方向外側にオフセットさせても良
い。更に、入力端子４１及びコネクタ端子３の両方を相
反する方向へオフセットさせても良い。上記の３つの構
成の内、装置全体を小型化するという観点から、図２の
構成が最も好ましい。

【００３３】また、図２では、ピン部２１ｃからの距離
に応じて出力端子４３を少しずつＹ軸方向内側（回路基
板４の内側）へオフセットさせているが、出力端子４３
をオフセットさせずにピン部２１ｃからの距離に応じて
駆動端子５をＹ軸方向外側にオフセットさせても良い。
更に、出力端子４３及び駆動端子５の両方を相反する方
向へオフセットさせても良い。上記の３つの構成の内、
装置全体を小型化するという観点から、図２の構成が最
も好ましい。

【００３４】また、図２では、コネクタ端子３及び入力
端子４１間の距離ｍ並びに駆動端子５及び出力端子４３
間の距離ｎをピン部２１ｃからの距離に比例して長くし
ているが、ピン部２１ｃに近い領域では両距離ｍ，ｎを
短くし、ピン部２１ｃから遠い領域では両距離ｍ，ｎを
長くするという範囲内であれば変更可能である。

【００３５】また、図１では、ピン部２１ｃを突部２１
ｂに一体的設けたが、ピン部２１ｃを突部２１ｂやハウ
ジング２１と別部材から構成しても良い。又、熱歪みを
最も小さくするためにピン部２１ｃを回路基板４の入力
端子４１及び出力端子４３間の角部に設けたが、ハウジ
ング２１の端子形成部２１１に面する回路基板４の周縁
部であればどこに設けても良い。又、熱歪みによる回路
基板４の割れを防止するためにピン部２１ｃを１つのみ
設けたが、複数設けても良い。更に、ピン部２１ｃを回
路基板４には固定してはいないが、ピン部２１ｃをボル
ト等の締結部材で構成して回路基板４に締結しても良
い。

【００３６】また、ワイヤボンド６の数は、入出力端子
４１，４３と同数設ける必要は全くなく、強度を確保す
るために例えばコネクタ端子及び入力端子間に２つ以上
ずつ設けても良い。

【００３７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、ケースに対す
る回路基板の熱歪みを抑制するためのピンをケースに設
け、ピンに近い領域では第１及び第２の端子間の距離を
短くし、ピンから遠い領域では第１及び第２の端子間の
距離を長くしたので、雰囲気温度が変化する空間に長期
間配設した場合において、温度変化による接続部材の断
線を低減でき、接続部材の寿命を向上させることができ
る。また、ピンに近い領域では第１及び第２の端子間の
距離を短くし、ピンから遠い領域では第１及び第２の端
子間の距離を長くしたので、全領域において第１及び第
２の端子間の距離を長くしたものと比較して、接続部材
の占有領域を減少でき、その分回路基板上における主要
な電気素子の占有領域を確保できる。結果、装置の小型
化を図ることができる。

【００３８】請求項２の発明によれば、第１及び第２の
端子間の距離をピンからの距離に比例して長くしたの
で、温度変化による接続部材の断線を一層低減できると
共に、接続部材の占有領域を一層減少できる。

【００３９】請求項３の発明によれば、ピンを回路基板
の角部に位置するようケースに一体的に設けたので、ピ
ンが回路基板の角部に位置するので、回路基板上におけ
る主要な電気素子の占有領域を一層確保することができ
る。また、ピンをケースに一体的に設けたので、部品点
数が削減でき、コスト的に有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２のＡ−Ａ断面図である。

【図２】本発明の実施形態に係る回路基板装置の平面図
である。

【図３】図２のＢ−Ｂ断面図である。

【図４】本実施形態に係るピン部からの距離及び回路基
板の熱歪み間の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１回路基板装置２ケース３コネクタ端子（第１の端子）３ａ〜３ｄ第１〜第４コネクタ端子４回路基板４１入力端子（第２の端子）４１ａ〜４１ｄ第１〜第４入力端子４２電子制御部４３出力端子（第２の端子）４３ａ〜４３ｇ第１〜第７出力端子５駆動端子（第１の端子）５ａ〜５ｇ第１〜第７駆動端子６ワイヤボンド（接続部材）６１第１のワイヤボンド群６２第２のワイヤボンド群

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−135814（ＪＰ，Ａ) 特開平７−22538（ＪＰ，Ａ) 実開平６−54276（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01R 9/09 H05K 7/14 H01L 23/48 H01L 23/12 H01L 23/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ケースと、前記ケースにインサート成形された複数の第１の端子
と、前記ケース内に配設され、その表面に前記第１の端子と
同数の第２の端子をもつ回路基板と、前記第１及び第２の端子間を夫々電気的に接続する接続
部材と、前記ケースに設けられ、前記ケースに対する前記回路基
板の熱歪みを抑制するためのピンとを備え、前記ピンに近い領域では、前記第１及び第２の端子間の
距離が短くなっており、前記ピンから遠い領域では、前
記第１及び第２の端子間の距離が長くなっている回路基
板装置。
【請求項２】請求項１において、前記第１及び第２の端子間の距離は、前記ピンからの距
離に比例して長くなっている回路基板装置。
【請求項３】請求項１において、前記ピンは、前記回路基板の角部に位置するよう前記ケ
ースに一体的に設けられている回路基板装置。