JP4541273B2 - 回路モジュール - Google Patents

Description

本発明は、ＥＴＣ等の種々の電子回路ユニット等に使用して好適な回路モジュールに関するものである。

従来の回路モジュールとして、接続端子が回路基板を挟持したものには図１０に示すようなものがあるが、この従来の回路モジュールの構成を図１０に基づいて説明すると、回路基板５１には、ここでは図示しないが、導電パターン（配線パターン）が設けられると共に、この導電パターンには種々の電子部品が接続されて、所望の電気回路が形成されている。

複数の接続端子５２のそれぞれは、Ｌ字状をなし、上片部５２ａの一端側に設けられた二股状の挟持部５２ｂと、上片部５２ａの他端から下方に直角に折り曲げられた端子部５２ｃを有し、この接続端子５２は、挟持部５２ｂが導電パターンに接触した状態で、回路基板５１の上、下面を挟持して取り付けられて、複数の接続端子５２が回路基板５１の側面に沿って並設された状態となっている。

金属材からなる箱形のカバー５３は、下方部に開放部５３ａを有し、接続端子５２を取り付けた回路基板５１がカバー５３の開放部５３ａ側からカバー５３内に挿入されて、回路基板５１がカバー５３に取り付けられると共に、接続端子５２の端子部５２ｃがカバー５３よりも下方に突出し、マザー基板（図示せず）に接続されて、接続端子５２を介して、回路基板５１側からの高周波信号をマザー基板側のベースバンド回路に入力、又はマザー基板側からのベースバンド信号を回路基板５１側の高周波回路に入力するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
実開平２−１１３３４３号公報

しかし、従来の回路モジュールは、回路基板５１側からの高周波信号をマザー基板側のベースバンド回路に入力、又はマザー基板側からのベースバンド信号を回路基板５１側の高周波回路に入力が単に接続端子５２によって行われるため、回路基板５１側とマザー基板側との間のインピーダンス整合を図るために、インピーダン整合回路を別途設ける必要が生じて、回路基板５１が大型になるばかりか、接続端子５２は、二股状の挟持部５２ｂによって回路基板５１を単に挟持するものであるため、接続端子５２の位置決めが無く、回路基板５１に対して位置ズレが生じて、正確な取付ができないという問題がある。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、小型のインピーダンス整合構造が得られると共に、接続端子の取付の確実な回路モジュールを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の解決手段として、導電パターンに電子部品を接続して所望の電気回路が形成された回路基板と、前記導電パターンに接続された状態で前記回路基板に取り付けられ、外部回路に接続されるための接続端子とを備え、前記回路基板の上面には、側面寄りに設けられた第１の凹部と、この第１の凹部よりも中央部寄りに設けられた２個の第２の凹部とを有し、前記接続端子は、前記導電パターンに接続される挟持部と、前記回路基板の下面側の前記挟持部の一端側から延び、前記外部回路に接続される端子部とを有し、前記挟持部は、前記回路基板の下面側に位置する下面延設部と、前記回路基板の上面に位置する上面延設部と、前記回路基板の側面に位置して、前記上、下面延設部を繋ぐ連結部とを有すると共に、前記上面延設部には、前記連結部に繋がる基部と、この基部から二股状に分岐した分岐部と、前記基部に設けられ、前記第１の凹部に嵌合する第１の凸部と、それぞれの前記分岐部に設けられ、前記第２の凹部に嵌合する第２の凸部とを有し、前記挟持部の前記上、下面延設部は、前記第１，第２の凸部が前記第１，第２の凹部に嵌合した状態で前記回路基板を挟持すると共に、前記上面延設部によってインピーダンス整合用スタブが形成された構成とした。

また、第２の解決手段として、前記挟持部の前記下面延設部は、前記回路基板の下面側で前記導電パターンに半田付けされた構成とした。

また、第３の解決手段として、前記挟持部の前記上面延設部に接続される整合用導電パターンが設けられ、この整合用導電パターンと前記上面延設部とで前記インピーダンス整合用スタブが形成された構成とした。

また、第４の解決手段として、前記上面延設部と前記整合用導電パターンが半田付けされた構成とした。

本発明の回路モジュールにおいて、導電パターンに接続された状態で回路基板に取り付けられ、外部回路に接続されるための接続端子は、導電パターンに接続される挟持部と、回路基板の下面側の挟持部の一端側から延び、外部回路に接続される端子部とを有し、この挟持部が下面延設部と上面延設部および連結部を有すると共に、上面延設部は、第１の凸部が設けられた基部と、基部から二股状に分岐して第２の凸部が設けられた分岐部とを有し、これら第１，第２の凸部が回路基板の第１，第２の凹部に嵌合した状態で回路基板を挟持したため、接続端子の回路基板への位置決めが確実に行えて、接続端子の位置ズレの無いものが得られると共に、分岐部を有する上面延設部によってインピーダンス整合用スタブが形成されたため、接続端子がインピーダンス整合用スタブを兼用できて、回路基板を小さくでき、小型のインピーダンス整合構造が得られる。

また、挟持部の下面延設部は、回路基板の下面側で導電パターンに半田付けされたため、接続端子の導電パターンへの接続が確実であると共に、接続端子の回路基板への取付の確実なものが得られる。

また、回路基板の上面には、挟持部の上面延設部に接続される整合用導電パターンが設けられ、この整合用導電パターンと上面延設部とでインピーダンス整合用スタブが形成されたため、整合用導電パターンと挟持部をインピーダンス整合用スタブとして併用できると共に、挟持部の一部の存在によって整合用導電パターンの長さを短くできて、回路基板の小型化が図れる上に、整合用導電パターンは削る等によって容易に調整できて、インピーダンス整合の調整の容易なものが得られる。

また、挟持部の上面延設部と整合用導電パターンが半田付けされたため、接続端子の整合用電パターンへの接続が確実であると共に、接続端子の回路基板への取付の確実なものが得られる。

発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の回路モジュールに係る一部破断平面図、図２は本発明の回路モジュールに係る正面図、図３は図１の３−３線における断面図、図４は本発明の回路モジュールに係る要部拡大平面図、図５は本発明の回路モジュールに係る要部拡大正面図、図６は図４の６−６線における断面図、図７は図４の７−７線における断面図、図８は本発明の回路モジュールに係るインピーダンス整合を模式的に示す説明図、図９は本発明の回路モジュールに係る製造方法を示す斜視図である。

次に、本発明の回路モジュールに係る構成を図１〜図９に基づいて説明すると、
セラミック基板等からなる四角形の回路基板１は、平坦な上、下面１ａ、１ｂと、側面１ｃ近傍で上面１ａに設けられた複数の第１の凹部１ｄと、この第１の凹部１ｄよりも回路基板１の中央部寄りで、互いに間隔を置いて上面１ａに設けられた２個で一対をなす複数対の第２の凹部２ｅと、第１の凹部１ｄの両側に隣接して、上面１ａに設けられた第３の凹部１ｆを有する。

この回路基板１の上、下面１ａ、１ｂには、信号用パターン２ａと接地用パターン２ｂからなる導電パターン（配線パターン）２と、回路基板１の上面１ａに設けられたインピーダンス整合用の帯状の整合用導電パターン２ｃが設けられると共に、回路基板１の上、下面１ａ、１ｂには、導電パターン２に接続された状態で、種々の電子部品３が搭載されて、所望の電気回路が形成されている。

バネ性のある金属板からなり、略Ｚ字状をなした第１の接続端子４は、回路基板１の上面１ａ側に位置する上面延設部５と、この上面延設部５に繋がって絶縁基板１の側面１ｃに沿って延びる連結部６と、この連結部６に繋がって回路基板１の下面１ｂ側に位置する下面延設部７と、この下面延設部７の端部から下方に折り曲げられ、マザー基板Ｍに接続される端子部８を有する。そして、上面延設部５は、Ｙ字状をなし、側面１ｃ側に位置する基部５ａと、この基部５ａの端部から二股状に分岐して、回路基板１の中央部寄りに位置するＶ字状の分岐部５ｂと、第１の凹部１ｄに嵌合するように基部５ａの位置に設けられた第１の凸部５ｃと、第２の凹部１ｅに嵌合するように分岐部５ｂに設けられた第２の凸部５ｄと、整合用導電パターン２ｃに接触するように設けられた第３の凸部５ｅを有し、また、下面延設部７は、信号用パターン２ａに接触するように設けられた第３の凸部７ａを有し、更に、端子部８は、下面延設部７と平行な状態で配置され、端部に設けられてマザー基板Ｍ上に載置可能な載置部８ａと、この載置部８ａと下面延設部７を繋ぎ、下面延設部７から直角に延びる直角片部と下面延設部７に対して連結部６側に傾斜して延びる傾斜片部からなる繋ぎ部８ｂを有する。

また、第１の端子部４は、図５に示すように、連結部６，下面延設部７，及び端子部８に跨って形成され、両幅方向に広がった広幅部９を有すると共に、図６に示すように、第４の凸部７ａは、第１の凸部５ｃと対向する位置を含む第１，第２の凸部５ｃ、５ｄ間の位置に配置されて、第１，第２，第４の凸部５ｃ、５ｄ、７ａ、即ち、上面延設部５と下面延設部７によって回路基板１を挟持可能となって、上面延設部５と連結部６，及び下面延設部７によって回路基板１を挟持する挟持部が形成されている。

そして、第１の接続端子４は、連結部６と反対側の上、下面延設部５，７間側から回路基板１に差し込まれ、第１，第２の凸部５ｃ、５ｄのそれぞれが第１，第２の凹部１ｄ、１ｅに嵌合し、第４の凸部７ａが回路基板１の下面に当接した状態で、回路基板１の上、下面１ａ、１ｂを挟持して取り付けられる。この第１の接続端子４が取り付けられた際、第３の凸部５ｅは、整合用導電パターン２ｃに接触して、整合用導電パターン２ｃと上面延設部５との間には、空隙部が形成され、この空隙部に設けられた半田付け部１０によって、整合用導電パターン２ｃと挟持部である上面延設部５とが接続されると共に、第４の凸部７ａは、信号用パターン２ａに接触して、信号用パターン２ａと下面延設部７との間には、空隙部が形成され、この空隙部に設けられた半田付け部１０によって、信号用パターン２ａと下面延設部７とが接続される。

バネ性のある金属板からなり、略Ｚ字状をなした第２の接続端子１１は、回路基板１の上面１ａ側に配置される上面配置部１２と、この上面は一部１２に繋がって側面１ｃに沿って延びる結合部１３と、この結合部１３に繋がって回路基板１の下面１ｂ側に位置する下面配置部１４と、この下面配置部１４の端部から下方に折り曲げられ、マザー基板Ｍに接続される端子片１５を有する。そして、上面配置部１２は、第３の凹部１ｆに嵌合するように設けられた第５の凸部１２ａを有し、また、下面配置部１４は、接地用パターン２ｂに接触するように設けられた第６の凸部１４ａを有し、更に、端子片１５は、下面配置部１４と平行な状態で配置され、端部に設けられてマザー基板Ｍ上に載置可能な載置部１５ａと、この載置部１５ａと下面配置部１４を繋ぎ、下面配置部１４から直角に延びる直角片部と下面配置部１４に対して結合部１３側に傾斜して延びる傾斜片部からなる繋ぎ部１５ｂを有する。

また、第２の端子部１１は、図５に示すように、結合部１３，下面配置部１４，及び端子片１５に跨って形成され、両幅方向に広がった広幅部１６を有すると共に、図７に示すように、第５，第６の凸部１２ａ、１４ａ、即ち、上面配置部１２と下面配置部１４によって回路基板１を挟持可能となって、上面配置部１２と結合部１３，及び下面配置部１４によって回路基板１を挟持する挟持部が形成されている。

そして、第２の接続端子１１は、結合部１３と反対側の上、下面配置部１２，１４間側から回路基板１に差し込まれ、第５の凸部１２ａが第３の凹部１ｆに嵌合し、第６の凸部１４ａが回路基板１の下面に当接した状態で、回路基板１の上、下面１ａ、１ｂを挟持して取り付けられ、この第２の接続端子１１が取り付けられた際、第６の凸部１４ａは、接地用パターン２ｂに接触して、接地用パターン２ｂと下面配置部１４との間には、空隙部が形成され、この空隙部に設けられた半田付け部１０によって、接地用パターン２ｂと下面配置部１４が接続されるようになっている。

このようにして取り付けられた２個の第２の接続端子１１は、一つの第１の接続端子４の両側に隣接した状態で配置されて、１個の第１の接続端子４と２個の第２の接続端子１１とで一組が形成され、少なくとも、回路基板１の一方の側面１ｃには、複数組が配置されると共に、回路基板１の対向する他方の側面１ｃ側には、１組が配置されており、この第２の接続端子１１が取り付けられた際、第１，第２の接続端子４，１１間は、広幅部９，１６の存在によって互いに狭められた状態となる。また、上記実施例では、第１の接続端子４に広幅部９を、また第２の接続端子１１に広幅部１６を設けたもので説明したが、第１，第２の接続端子４，１１の何れか一方に広幅部を設けたものでも良く、第１，第２の接続端子４，１１間を狭めることによって、第１，第２の接続端子４，１１の一方、又は双方に広幅部９，１６を設けた簡単な構成によって、コプレナー線路が簡単に形成できて、インピーダンスの安定したものが得られる。

金属板からなる箱形の枠体１７は、底壁１７ａと、この底壁１７ａから上方に折り曲げられた４つの側壁１７ｂと、対向する側壁１７ｂに設けられた切り欠き部１７ｃを有し、この枠体１７内には、切り欠き部１７ｃに第１，第２の接続端子４，１１が位置した状態で、回路基板１が適宜手段によって取り付けられると共に、枠体１７の上方開口部には、金属板からなる蓋体１８が被せられて、本発明の回路モジュールが形成されている。

このような構成を有する本発明の回路モジュールは、電子機器に組み込まれ、回路基板１側からの高周波信号をマザー基板Ｍ側のベースバンド回路に入力、又はマザー基板Ｍ側からのベースバンド信号を回路基板１側の高周波回路に入力が入出力端子となる第１の接続端子４を介して行われるようになっており、このような本発明の回路モジュールは、図８に示すように、回路基板１側の線路Ｌ１におけるインピーダンスとマザー基板Ｍ側の線路Ｌ２におけるインピーダンスとの間のインピーダンス整合を取るためのインピーダンス整合用スタブＺが設けられている。

そして、回路基板１側の線路Ｌ１は、マザー基板Ｍの配線パターンＨとの接続部Ｐ１から信号用パターン２ａとの接続部Ｐ２間における第１の接続端子４の長さと信号用パターン２ａの長さで形成され、マザー基板Ｍ側の線路Ｌ２は、配線パターンＨの長さで形成されると共に、インピーダンス整合用スタブＺは、接続部Ｐ２から下面延設部７，連結部６，及び上面延設部５の分岐部５ｂの先端部までの長さによるものと、接続部Ｐ２から下面延設部７，連結部６，上面延設部５の基部５ａ、及び整合用導電パターン２ｃの先端部までの長さによるものとで構成されており、回路基板１側のインピーダンスとマザー基板Ｍ側のインピーダンスとの間のインピーダンス整合は、第１の接続端子４の挟持部と整合用導電パターン２ｃとによって行うようになっている。

なお、この実施例では、第１の接続端子４の挟持部と整合用導電パターン２ｃとによってインピーダンス整合を行うようにしているが、第１の接続端子４の挟持部と整合用導電パターン２ｃの何れか一方によってインピーダンス整合を行うようにしても良く、即ち、整合用導電パターン２ｃを無くして分岐部５ｂの存在する挟持部を設けたもの、或いは分岐部５ｂを無くして整合用導電パターン２ｃを設けたものでも良い。

次に、本発明の回路モジュールの製造方法を図９に基づいて説明すると、フープ材等からなる金属平板２０は、フレーム部２１に設けられたパイロット孔２２によって位置決めされた状態で、フレーム部２１に繋がった第１，第２の接続端子４，１１を形成する形成工程が行われる。この形成工程では、第１の接続端子４の端子部８と第２の接続端子１１の端子片１５の端部がフレーム部２１に繋がると共に、１個の第１の接続端子４とこの第１の接続端子４の両側に隣接して配置された２個の第２の接続端子１１からなる一組、或いは複数組が連続して形成される。

次に、回路基板１を挟持して、第１，第２の接続端子４，１１を回路基板１に取り付ける取付工程を行った後、リフロー等によって、下面延設部７と信号用パターン２ａ間、上面延設部５と整合用導電パターン２ｃ間、及び下面配置部１４と接地用パターン２ｂ間を半田付けする半田付工程を行って、第１，第２の接続端子４，１１を導電パターン２に固定した後、線Ｓの位置で切断して、第１，第２の接続端子４，１１をフレーム部２１から切り離す切断工程を行うと、本発明の回路モジュールが製造される。

本発明の回路モジュールに係る一部破断平面図である。 本発明の回路モジュールに係る正面図である。 図１の３−３線における断面図である 本発明の回路モジュールに係る要部拡大平面図である。 本発明の回路モジュールに係る要部拡大正面図である。 図４の６−６線における断面図である。 図４の７−７線における断面図である。 本発明の回路モジュールに係るインピーダンス整合を模式的に示す説明図である。 本発明の回路モジュールに係る製造方法を示す斜視図である。 従来の回路モジュールに係る一部破断斜視図である。

符号の説明

１ 回路基板
１ａ 上面
１ｂ 下面
１ｃ 側面
１ｄ 第１の凹部
１ｅ 第２の凹部
１ｆ 第３の凹部
２ 導電パターン
２ａ 信号用パターン
２ｂ 接地用パターン
２ｃ 整合用導電パターン
３ 電子部品
４ 第１の接続端子
５ 上面延設部
５ａ 基部
５ｂ 分岐部
５ｃ 第１の凸部
５ｄ 第２の凸部
５ｅ 第３の凸部
６ 連結部
７ 下面延設部
７ａ 第４の凸部
８ 端子部
８ａ 載置部
８ｂ 繋ぎ部
９ 広幅部
１０ 半田付部
１１ 第２の接続端子
１２ 上面配置部
１２ａ 第５の凸部
１３ 結合部
１４ 下面配置部
１４ａ 第６の凸部
１５ 端子片
１５ａ 載置部
１５ｂ 繋ぎ部
１６ 広幅部
１７ 枠体
１７ａ 底壁
１７ｂ 側壁
１７ｃ 切り欠き部
１８ 蓋体
２０ 金属平板
２１ フレーム部
２２ パイロット孔
Ｍ マザー基板
Ｚ インピーダンス整合用スタブ
Ｈ 配線パターン
Ｌ１，Ｌ２ 線路
Ｐ１，Ｐ２ 接続部
Ｓ 線

Claims (4)

1. 導電パターンに電子部品を接続して所望の電気回路が形成された回路基板と、前記導電パターンに接続された状態で前記回路基板に取り付けられ、外部回路に接続されるための接続端子とを備え、前記回路基板の上面には、側面寄りに設けられた第１の凹部と、この第１の凹部よりも中央部寄りに設けられた２個の第２の凹部とを有し、前記接続端子は、前記導電パターンに接続される挟持部と、前記回路基板の下面側の前記挟持部の一端側から延び、前記外部回路に接続される端子部とを有し、前記挟持部は、前記回路基板の下面側に位置する下面延設部と、前記回路基板の上面に位置する上面延設部と、前記回路基板の側面に位置して、前記上、下面延設部を繋ぐ連結部とを有すると共に、前記上面延設部には、前記連結部に繋がる基部と、この基部から二股状に分岐した分岐部と、前記基部に設けられ、前記第１の凹部に嵌合する第１の凸部と、それぞれの前記分岐部に設けられ、前記第２の凹部に嵌合する第２の凸部とを有し、前記挟持部の前記上、下面延設部は、前記第１，第２の凸部が前記第１，第２の凹部に嵌合した状態で前記回路基板を挟持すると共に、前記上面延設部によってインピーダンス整合用スタブが形成されたことを特徴とする回路モジュール。
2. 前記挟持部の前記下面延設部は、前記回路基板の下面側で前記導電パターンに半田付けされたことを特徴とする請求項１記載の回路モジュール。
3. 前記回路基板の上面には、前記挟持部の前記上面延設部に接続される整合用導電パターンが設けられ、この整合用導電パターンと前記上面延設部とで前記インピーダンス整合用スタブが形成されたことを特徴とする請求項１，又は２記載の回路モジュール。
4. 前記上面延設部と前記整合用導電パターンが半田付けされたことを特徴とする請求項３記載の回路モジュール。

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