JP4262970B2

JP4262970B2 - 電子回路基板

Info

Publication number: JP4262970B2
Application number: JP2002354022A
Authority: JP
Inventors: 謙吾吉岡; 高宏長嶺; 徹立石
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-12-05
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2022-12-05
Also published as: JP2004186570A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子部品や電子回路ブロック等の電磁波的なシールドや、構造的な補強を目的として、前述の電子部品や電子回路ブロックを覆うように設けられるシールドボックスと接合する、電子回路基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シールドボックスは、電子回路基板上の電子部品や電子回路ブロック等（以下、これらを併せて電子部品という）を覆い、外部との電磁波的な遮断や、構造的な補強等の目的で設けられているものである（例えば、特許文献１参照）。
文献１によれば、シールドケース（シールドボックス）は、その側面を構成する端子と、端子の一部に一体化して設けられた位置決め用突起を下側にして、電子回路板上の電子部品等を覆うように搭載され、半田付けにより接合されている。このシールドケースを接合する電子回路板は、シールドケースを接合するために電子部品の周囲に設けられたシールドケースはんだ付け用のパッドを備え、位置決め用突起に対応する位置に切り欠きが設けられている。
【０００３】
電子回路基板にシールドボックスを接合する方法は、以下のようなものが一般的である。電子回路基板上における、シールドボックスの端子が接合される予定領域に沿って、シールドボックスの端子幅よりも広く、一様な幅を持った半田付けパッド（以下、単にパッドともいう。）が一定の間隔を持って複数形成される。また、パッド上にクリーム半田が供給される。また、隣り合うパッドとパッドとの間隙であって、位置決め用の突起に対応する位置の電子回路基板に、位置決め用の孔が形成される。
【０００４】
その後、電子回路基板とシールドボックスとの位置合わせを行い、シールドボックスの位置決め用の突起が電子回路基板の位置決め用の孔に差し込まれ、半田付けパッドと端子が接着される。シールドボックスを電子回路基板に載置した状態で全体をリフロー炉の中に通し、適当な温度で加熱する。リフロー加熱により半田付けパッドは溶融し、電子回路基板上とシールドボックスは接合される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−６４２９５公報（２頁、図１）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電子回路基板は、以上のように構成されているため、以下に示すような課題があった。
半田付けパッドは、電子回路基板とシールドボックスとが接合されたとき、構造上の強度の保持に必要な程度の幅の広さが要求される。しかし、リフロー加熱時にパッド上のクリーム半田が溶融するので、パッドの幅が広いと実装位置にずれが生じてしまう。したがって、シールドボックスと電子回路基板との位置合わせを正確に行うために、位置決め用の突起と位置決め用の孔とが設けられていた。位置合わせを正確に行うためには位置決め用の孔の径ができる限り小さい方が良いが、位置合わせを正確に行うために十分小さい径にすると、位置決め用の突起が位置決め用の孔に挿入されずに、電子回路基板に干渉し、電子回路基板を破壊するおそれがあるという課題があった。
【０００７】
また、電子回路基板の、パッドとパッドとの間隙であって位置決め用の突起に対応する位置に、位置決め用の孔が設けられていたため、電子回路基板に形成される配線パターンに制約が生じるという課題があった。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、位置決め用の突起の干渉による電子回路基板の破壊を防ぐために、位置決め用の孔を広く設けても、正確な位置合わせが可能な電子回路基板を得ることを目的とする。
また、位置決め用の突起および位置決め用の孔に依らなくても、正確な位置合わせができ、電子回路基板の配線パターンの自由度が広がる電子回路基板を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電子回路基板は、基板に搭載される電子部品を覆うシールドボックスを接合するために設けられた半田付けパッドが、シールドボックスが接合される四隅の位置に設けられ、シールドボックスとの接合強度確保用の接合強度確保部と、四隅以外の直線部分に設けられ、シールドボックスの位置合わせ用の位置合わせ部とを備え、位置合わせ部は、接合強度確保部よりも狭い幅であり、接合強度確保部と位置合わせ部とは、シールドボックスが接合される予定位置上に交互に設けられるようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による電子回路基板の概略的な構成を示す説明図であり、電子回路基板と、これに搭載するシールドボックスとの分解斜視図で示す。図１の半田付けパッドは、その形成領域を概略的に示したものである。図２は実施の形態１の電子回路基板の、半田付けパッドの形状を説明するための平面図であり、シールドボックスを搭載した電子回路基板を上側から見て、シールドボックス内部の半田付けパッド部分を透視して示したものである。図３は図２をＡ−Ａ線に沿って切ったときの断面図である。なお、断面を示すハッチングは、一部を除き省略してある。
【００１１】
電子回路基板１は、基板１ａと、これに搭載される電子部品１ｂと、電子部品１ｂを取り巻く半田付けパッド（以下、単にパッドともいう。）１ｃと、位置決め用の孔１ｄとで構成される。また、電子回路基板１に搭載されるシールドボックス２は、棒状の位置決め用の突起２ａと、これを一部に備え、シールドボックス２の側面を構成する端子２ｂとを有する。位置決め用の孔１ｄに位置決め用の突起２ａが差し込まれ、シールドボックス２の端子２ｂが、基板１ａの半田付けパッド１ｃ上に、半田３により半田付けされることにより、電子回路基板１とシールドボックス２とが接合されている。
【００１２】
パッド１ｃは、シールドボックス２の端子２ｂを接合する予定位置に沿って、一定の間隔を持って複数形成されている。パッド１ｃは、幅の異なる位置合わせ部１ｃａと接合強度確保部１ｃｂとで構成され、ここでは位置合わせ部１ｃａと接合強度確保部１ｃｂとが連続して形成されている。具体的には、四隅では接合強度確保部１ｃｂの両端に位置合わせ部１ｃａが設けられており、四隅以外の直線部分においては、位置合わせ部１ｃａの両端に接合強度確保部１ｃｂが設けられている。
【００１３】
接合強度確保部１ｃｂは、シールドボックス２を接合した場合に、シールドボックス２と電子回路基板１との接合強度を確保するために十分な幅を有する。接合強度確保部１ｃｂの幅は、端子幅、寸法公差、シールドボックスの大きさ、電子回路基板の大きさ等、様々な要件により好適なものに決定される。
位置合わせ部１ｃａの幅は、接合強度確保部１ｃｂよりも狭い幅であり、リフロー加熱時に、セルフアライメント効果によりシールドボックス２との位置合わせが可能な幅とする。例えば、シールドボックス２の端子２ｂの幅に近似する広さの幅であって、端子２ｂよりもやや広めの幅は、位置合わせ部１ｃａとして好適である。
【００１４】
以上のような半田付けパッド１ｃのパターン形状は、エッチング等の種々の好適な方法により形成することができる。
また、接合時のシールドボックス２の位置決め用の突起２ａに対応する位置のパッド１ｃとパッド１ｃとの間隙の基板１ａに、位置決め用の孔１ｄが設けられている。位置決め用の孔１ｄは、電子回路基板１とシールドボックス２との位置決め時に、位置決め用の突起２ａが孔以外の位置の基板１ａに干渉し、基板１ａを破壊するおそれがない程度に十分な大きさの径を有する。
【００１５】
次に、電子回路基板１上にシールドボックス２を接合する方法について説明する。
まず、基板１ａ上のシールドボックス２を搭載する予定位置にエッチング等の種々の好適な方法によりパッドを形成し、半田付けパッド１ｃとする。半田付けパッド１ｃは一定の間隔を持って複数形成される。パッド１ｃの数は、シールドボックス２搭載のための、位置合わせおよび接合強度確保の目的を満足する好適な数に決められ、形成される。また、パッド１ｃ上にクリーム半田が供給される。また、接合時のシールドボックス２の位置決め用の突起２ａに対応する位置の基板１ａに、ドリル等を用いた穴あけ加工により、位置決め用の孔１ｄが形成される。
【００１６】
次に、位置決め用の突起２ａが位置決め用の孔１ｄに差し込まれるように、シールドボックス２の位置決め用の突起２ａと電子回路基板１の位置決め用の孔１ｄとの位置合わせを行う。
シールドボックス２を電子回路基板１上に載置した状態で全体をリフロー炉の中に通し、適当な温度でリフロー加熱する。加熱により、クリーム半田が溶融するが、このとき、位置合わせ部１ｃａによるセルフアライメント効果により、位置合わせ部１ｃａの中心の位置に端子が引き寄せられ、搭載位置のばらつきを吸収し正規の位置に実装することができる。特に、位置合わせ部１ｃａの幅は接合強度確保部１ｃｂよりも狭く、シールドボックス２の端子２ｂの幅と近似しているため、搭載位置のばらつきもより少なくすることができる。
その後、クリーム半田は硬化して、クリーム半田は図３に示す半田３になり、シールドボックス２は電子回路基板１上に接合される。
【００１７】
以上のように、この実施の形態１の電子回路基板１によれば、電子部品１ｂを覆うシールドボックス２を接合するために電子部品１ｂの周囲に設けられた半田付けパッド１ｃを、幅の異なる位置合わせ部１ｃａと接合強度確保部１ｃｂとで構成されるようにした。このように、半田付けパッド３の位置合わせ部１ｃａにより、リフロー加熱時のセルフアライメント効果を利用して、電子回路基板１とシールドボックス２との位置合わせを行うことができるので、位置決め用の突起の干渉による電子回路基板の破壊を防ぐために、位置決め用の孔を広く設けても、正確な位置合わせが可能な電子回路基板を得ることができるという効果が得られる。
【００１８】
次に、参考例１の電子回路基板１１について説明する。参考例１では、位置決め用の孔を形成しない場合について説明する。
図４は参考例１の電子回路基板１１を説明するための平面図であり、シールドボックス１２を搭載した電子回路基板１１を上側から見て、シールドボックス１２内部の半田付けパッド部分を透視して示したものである。図５は位置決め用の孔を設けた場合と設けない場合の、位置決め用の孔周辺における、電子回路基板上の配線パターンの例を比較して示したものである。図５（ａ）は実施の形態１における電子回路基板の位置決め用の孔とその周辺の配線パターンとを示す図であり、図５（ｂ）は参考例１の電子回路基板の位置決め用の孔を除去した場合の配線パターンの一例を示す図である。
【００１９】
電子回路基板１１は、基板１１ａと、これに搭載される図示しない電子部品、電子部品を取り巻く半田付けパッド（以下、単にパッドともいう。）１１ｃとで構成される。また、電子回路基板１１に搭載されるシールドボックス１２は、シールドボックス２の側面を構成する端子１２ｂを有する。シールドボックス１２の端子１２ｂが、基板１１ａの半田付けパッド１１ｃ上に半田付けされることにより、電子回路基板１１とシールドボックス１２とが接合されている。
【００２０】
パッド１１ｃは、シールドボックス１２の端子１２ｂを接合する予定位置に沿って、一定の間隔を持って複数形成されている。パッド１１ｃは、幅の異なる位置合わせ部１１ｃａと接合強度確保部１１ｃｂとで構成され、ここでは位置合わせ部１１ｃａと接合強度確保部１１ｃｂとが連続して形成されている。具体的には、四隅では接合強度確保部１１ｃｂの両端に位置合わせ部１１ｃａが設けられており、四隅以外の直線部分においては、位置合わせ部１１ｃａの両端に接合強度確保部１１ｃｂが設けられている。
【００２１】
ここでは、実施の形態１とは異なり、電子回路基板１３に位置決め用の孔が設けられていない。このため、シールドボックス１２と電子回路基板１３の位置合わせは半田付けパッド１３のみによって行われる。
その他の構成要素は実施の形態１と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００２２】
次に、電子回路基板１１上にシールドボックス１２を接合する方法について説明する。
まず、電子回路基板１１上のシールドボックス１２を搭載する予定位置に、エッチング等の種々の好適な方法によりパッドを形成し、半田付けパッド１１ｃとする。半田付けパッド１１ｃは一定の間隔を持って複数形成される。パッド１１ｃの数は、シールドボックス１２搭載のための、位置合わせおよび接合強度確保の目的を満足する好適な数に決められ、形成される。また、パッド１１ｃ上に図示しないクリーム半田が供給される。
【００２３】
次に、シールドボックス１２と電子回路基板１１との位置合わせを行い、シールドボックス１２を電子回路基板１１上に載置する。
シールドボックス１２を電子回路基板１１上に載置した状態で全体をリフロー炉の中に通し、適当な温度でリフロー加熱する。加熱により、クリーム半田が溶融するが、このとき、位置合わせ部１１ｃａによるセルフアライメント効果により、位置合わせ部１１ｃａの中心の位置に端子が引き寄せられ、搭載位置のばらつきを吸収し正規の位置に実装することができる。特に、位置合わせ部１１ｃａの幅は接合強度確保部１１ｃｂよりも狭く、シールドボックス１２の端子１２ｂの幅と近似しているため、搭載位置のばらつきもより少なくすることができる。その後、クリーム半田は硬化し、シールドボックス１２は電子回路基板１１上に接合される。
【００２４】
以上のように、この参考例１の電子回路基板１１によれば、電子部品を覆うシールドボックス１２を接合するために電子部品の周囲に設けられた半田付けパッド１１ｃを、幅の異なる位置合わせ部１１ｃａと接合強度確保部１１ｃｂとで構成されるようにした。また、位置決め用の孔を設けず、電子回路基板１１とシールドボックス１２との位置合わせは、半田付けパッド１１ｃの位置合わせ部１１ｃａのみに依るようにした。このため、従来は位置決め用の孔１ｄにより配線４のパターンが制限されていたが（図５（ａ））、位置決め用の孔を削除するとこれが設けられていた部分にも配線１４を形成することができるため（図５（ｂ））、配線パターン設計の効率化を図ることができるという効果が得られる。
【００２５】
実施の形態１および参考例１の半田付けパッド１ｃおよび１１ｃにおいては、位置合わせ部１ｃａおよび１１ｃａと接合強度確保部１ｃｂおよび１１ｃｂが連続して設けられた例につき説明したが、位置合わせ部および接合強度確保部はそれぞれ独立して形成されたものであっても良い。
【００２６】
次に、参考例１の変形例の電子回路基板２１について説明する。
図６は参考例１の変形例の電子回路基板２１を説明するための平面図であり、シールドボックス２２を搭載した電子回路基板２１を上側から見て、シールドボックス２２内部の半田付けパッド２３部分を透視して示したものである。
【００２７】
電子回路基板２１は、基板２１ａと、これに搭載される図示しない電子部品、電子部品を取り巻く半田付けパッド（以下、単にパッドともいう。）２１ｃとで構成される。パッド２１ｃは、幅の異なる位置合わせ部２１ｃａと接合強度確保部２１ｃｂとがそれぞれ独立して形成されている。位置合わせ部２１ｃａと接合強度確保部２１ｃｂとは、パッド形成予定位置上に交互に設けられており、また、四隅には接合強度確保部２１ｃｂが設けられるようにしてある。
その他の構成要素は参考例１と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、基板に搭載される電子部品を覆うシールドボックスを接合するために設けられた半田付けパッドを、シールドボックスが接合される四隅の位置に設けられ、シールドボックスとの接合強度確保用の接合強度確保部と、四隅以外の直線部分に設けられ、シールドボックスの位置合わせ用の位置合わせ部とを備え、位置合わせ部は、接合強度確保部よりも狭い幅であり、接合強度確保部と位置合わせ部とは、シールドボックスが接合される予定位置上に交互に設けられるように電子回路基板を構成したので、半田付けパッドの位置合わせ部により、リフロー加熱時のセルフアライメント効果を利用して、電子回路基板とシールドボックスとの位置合わせを行うことができる。このため、位置決め用の突起の干渉による電子回路基板の破壊を防ぐために、位置決め用の孔を広く設けても、正確な位置合わせが可能な電子回路基板が得られる効果がある。
【００２９】
また、位置決め用の孔を設けず、電子回路基板とシールドボックスとの位置合わせは、半田付けパッドの位置合わせ部のみに依るようにすることができるため、従来は設けることができなかった部分にも配線を形成することができるため、配線パターン設計の効率化を図ることが可能な電子回路基板が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による電子回路基板の概略的な構成を示す分解斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１の電子回路基板の、半田付けパッドの形状を説明するための平面図である。
【図３】図２をＡ−Ａ線に沿って切ったときの断面図である。
【図４】参考例１の電子回路基板を説明するための平面図である。
【図５】位置決め用の孔を設けた場合と設けない場合の、位置決め用の孔周辺における、電子回路基板上の配線パターンの例を比較して示したものである。
【図６】参考例１の変形例の電子回路基板を説明するための平面図である。

Claims

位置決め用の孔が設けられた基板と、該基板に搭載される電子部品と、上記位置決め用の孔に差し込まれる位置決め用の突起が設けられ、上記電子部品を覆うシールドボックスと、該シールドボックスを接合するために設けられた半田付けパッドとを備えた電子回路基板において、
上記半田付けパッドは、
上記シールドボックスが接合される四隅の位置に設けられ、該シールドボックスとの接合強度確保用の接合強度確保部と、
上記四隅以外の直線部分に設けられ、上記シールドボックスの位置合わせ用の位置合わせ部とを備え、
上記位置合わせ部は、
上記接合強度確保部よりも狭い幅であり、
上記接合強度確保部と上記位置合わせ部とは、
上記シールドボックスが接合される予定位置上に交互に設けられることを特徴とする電子回路基板。