JP4715935B2 - 基板支持構造及び電子装置 - Google Patents

Description

本発明は基板支持構造及び電子装置に係り、特に筐体に装着された基板を支持する基板支持構造及びこれを備えた電子装置に関する。

例えば、チューナ装置等の電子装置においては、シールドとしても機能する金属製の筐体に電子部品が搭載された基板をはんだ付けすることにより、基板の筐体への固定と筐体のアース接地を同時に実施することが行われている。この場合、基板を筐体に一旦支持させることにより仮止めし、この仮止め状態ではんだ付けすることが行われている。

従来、基板を筐体に仮止めする方法としては、筐体に内側に折り曲げられた舌片を設けておき、この舌片に基板を係合させることにより筐体に基板を支持させ、この状態ではんだ付け処理を行うことが行われていた（特許文献１〜３参照）。

図６及び図７は、従来における基板２を筐体１に仮止めする構造を説明するための図である。また、図７（Ａ）は、図７（Ｂ）におけるＸ２−Ｘ２線に沿う断面図である。

図６に示すように、筐体１は、その下縁部１ａに下方に向け突出した複数の支持用舌片３を有している。この支持用舌片３は図７（Ｂ）に拡大して示すように、不要はんだ吸収スリット５と浮き防止ストッパー６とを有している。

不要はんだ吸収スリット５は、基板２を筐体１にはんだ付けする際、支持用舌片３の角部等に不要なはんだ角が発生するのを防止する機能を奏するものである。はんだ付け時に支持用舌片３に残留する不要なはんだは、不要はんだ吸収スリット５内に吸収され、これによりはんだ角の発生を抑制できる。

また従来では、浮き防止ストッパー６は、支持用舌片３の不要はんだ吸収スリット５が形成された位置の上部に設けられていた。この浮き防止ストッパー６は、図７（Ａ）に示すように、内側に向け折り曲げられており、基板２が筐体１に装着される際、この浮き防止ストッパー６を乗り越えることにより、基板２の上面は筐体１の下縁部１ａと当接し、また基板２の下面は浮き防止ストッパー６が当接し、これにより基板２は筐体１に支持される構成とされていた。

このように、基板２が浮き防止ストッパー６により筐体１に支持されることにより、基板２の浮きの発生が抑制され、筐体１に対して精度の高い基板２の実装を行うことができる。

実開平０１−１６５６８９号公報 特開平０４−３５９５９５号公報 特開２００１−０２４３６０号公報

しかしながら、従来の基板支持構造では、基板２を支持する浮き防止ストッパー６が５の上部位置の狭所に設けられていたため、浮き防止ストッパー６の形成に制約があった。具体的には、基板２の筐体１への装着方向（図中、矢印Ｚで示す方向）に対しては、浮き防止ストッパー６の長さ（図７（Ａ）に矢印Ｂ２で示す）を長く取ることができなかった。例えば、支持用舌片３のＺ方向の長さＣ２（図７（Ｂ）に示す）を4mmとした場合には、浮き防止ストッパー６の長さＢ２は1.5mm程度としかできない。

浮き防止ストッパー６はバネとして機能し、前記のように基板２がＺ方向に装着された際に弾性変形し、基板２が乗り越えた時点で弾性復元して基板２と係合する。しかしながら、浮き防止ストッパー６の長さＢ２が小さいと、必然的に浮き防止ストッパー６のバネ力は強くなり、基板２が浮き防止ストッパー６を乗り越える際に大きな衝撃が基板２に印加される（具体的には、パチンと強く嵌合する）。

基板２が筐体１にはんだ付けされる際、基板２に配設された電子部品７も一緒にはんだ付けされる。即ち、基板２が筐体１に装着される時点では、電子部品７もクリームはんだ等により基板２に仮止めされた状態であり、基板２を筐体１にはんだ付けする際（リフローする際）に一括的にはんだ付けされる。

しかしながら、上記のように浮き防止ストッパー６のバネ力が強いと、基板装着時の衝撃により基板２に仮止めされていた電子部品７が基板２から脱落してしまうという問題点が生じる。また、これを回避する方法として、浮き防止ストッパー６の幅寸法Ｄ２（図７（Ｂ）に示す）を細くし、バネ力を低減させることが考えられる。

しかしながら、浮き防止ストッパー６の長さＢ２が短いままで幅寸法Ｄ２を狭くした場合、浮き防止ストッパー６のバネ力が極端に弱くなり、基板２を筐体１に確実に仮止めすることが困難となる。このため、図７に一点鎖線で示すように、筐体１に対して基板２が浮いてしまい、基板２に対する筐体１の取り付け精度が低下してしまう。

この問題点を解決するため、図６に示すように、筐体１の下縁部１ａに下方に延出する折り曲げ用爪４を設け、基板２を筐体１に装着した後に折り曲げ用爪４を内側に折り曲げることにより基板２を筐体１に支持させる支持構造も提案されている。しかしながらこの支持構造では、折り曲げ用爪４の折り曲げ作業を新たに行う必要があり、基板２を筐体１に装着する処理が面倒になってしまう。

更に、浮き防止ストッパー６の長さＣ２を長くし、これに伴い浮き防止ストッパー６の長さＢ２を長くし、これにより浮き防止ストッパー６のバネ力を低減することも考えられる。しかしながら、このように浮き防止ストッパー６の長さＣ２を長くすると、必然的に筐体１が大型化してしまうという問題点が発生する。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、基板を滑らかに筐体に装着しうる基板支持構造及び電子装置を提供することを目的としたものである。

上記の課題は、第１の観点からは、
筐体（１０）に装着された基板（１２）を支持する基板支持構造において、
前記筐体（１０）の前記基板（１２）の装着側の縁部（１１ａ）に突出形成された舌片（１３Ａ）と、
該舌片（１３Ａ）に形成された不要はんだ吸収スリット（１５）と、
前記舌片（１３Ａ）内において、前記不要はんだ吸収スリット（１５）と前記基板（１０）とを並列に配置すると共に、前記筐体内側に向け曲げられてなるストッパー（１６Ａ）とを設け、
前記基板（１２）が前記筐体（１０）に装着された際、前記基板（１２）に前記ストッパー（１６Ａ）が係合することにより前記基板（１２）を前記筐体（１０）に支持する基板支持構造により解決することができる。

尚、上記参照符号は、あくまでも参考であり、これによって、特許請求の範囲の記載が限定されるものではない。

開示の基板支持構造によれば、ストッパーが不要はんだ吸収スリットと並列に配置されるため、ストッパーの長さを舌片の突出量に近い長さとすることができる。これにより、ストッパーのバネ力を小さくすることができ、基板装着時にストッパーと基板とが強く係合し基板に衝撃を与えることを防止できる。また、ストッパーのバネ力を小さくすることができため、ストッパーの筐体内側への曲げ量を大きく取ることができ、ストッパーにより基板を確実に支持することができる。

図１は、本発明の第１実施形態である基板支持構造を説明するための分解斜視図である。 図２は、本発明の第１実施形態である基板支持構造に用いる支持用舌片を示しており、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は正面図である。 図３は、本発明の第１実施形態である基板支持構造に用いる筐体を示しており、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は右側面図、（Ｄ）は左側面図である。 図４は、本発明の第２実施形態である基板支持構造に用いる支持用舌片を拡大して示す正面図である。 図５は、本発明の第３実施形態である基板支持構造に用いる支持用舌片を拡大して示す正面図である。 図６は、従来の一例である基板支持構造を説明するための分解斜視図である。 図７は、従来の一例である基板支持構造に用いる支持用舌片を示しており、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は正面図である。

次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。

図１乃至図３は、本発明の第１実施形態である基板支持構造を説明するための図である。本実施形態では、筐体１０に基板１２を支持させる基板支持構造を例に挙げて説明する。図１は本実施形態に係る基板実装構造を適用した筐体１０及び基板１２を示す分解斜視図であり、図２は本実施形態である基板支持構造に用いる支持用舌片１３Ａを示しており、図３は本実施形態である基板支持構造に用いる筐体１０を示している。尚、図２（Ａ）は、図２（Ｂ）におけるＸ１−Ｘ１線に沿う断面図である。

筐体１０は電子装置のケースであり、本実施形態ではチューナ装置のケースを例に挙げている。しかしながら、本願発明の適用はチューナ装置に限定されるものではなく、筐体１０に基板１２を支持させる支持構造を有する各種電子装置に適用可能なものである。

筐体１０は、図１及び図３に示すように、大略すると筐体本体１１、支持用舌片１３Ａ、及びカバー（図示を省略）を有している。この筐体１０は、シールドケースとしても機能するよう導電性金属により形成されている。

筐体本体１１は、図１における上下面が開口された枠形状を有している。カバーは、筐体本体１１の上下開口を覆うよう配設される。このため、筐体本体１１の外周面には、カバーを装着するためのリブ１４が形成されている。

支持用舌片１３Ａは、筐体本体１１の下縁部１１ａに突出するよう形成されている。この支持用舌片１３Ａは、筐体本体１１の成形時時に一括的に形成される。よって、支持用舌片１３Ａは、容易に形成することが可能である。尚、説明の便宜上、支持用舌片１３Ａの詳細については後述するものとする。

基板１２は、本実施形態ではプリント配線基板を例に挙げている。しかしながら、本発明に適用できる基板はプリント配線基板に限定されるものではなく、金属製の筐体１０にはんだ付けされる各種基板（例えば、セラミック基板等）に対して適用可能なものである。

基板１２は、その上面及び下面に電子部品１７が配設されている（基板背面に配設された電子部品１７は、図に表れず）。また、基板１２の外周所定位置には、後述する支持用舌片１３Ａと係合する切欠き部１８が形成されている。

この基板１２は、筐体本体１１の下縁部１１ａに当接した状態ではんだ付けが行われる。このはんだ付けは、リフローにより実施される。このリフロー処理の際、電子部品１７も基板１２に対してはんだ付けがされる。即ち、電子部品１７は、基板１２が筐体本体１１にはんだ付けされるまでの間は基板１２にはんだペースト等により仮止めされた状態となっている。

上記のように、基板１２を筐体１０にはんだ付けするのは、基板１２を筐体１０に固定すると共に、シールドケースとしても機能する筐体１０を基板１２のアース端子に接続させるためである。このはんだ付け処理を行う場合、先ず基板１２を筐体１０に支持させることにより仮止めし、この仮止め状態ではんだ付けすることが行われている。以下、基板１２を筐体１０に支持させる基板支持構造の詳細について説明する。

本実施形態では、筐体１０の筐体本体１１に一体的に形成された支持用舌片１３Ａにより基板１２を支持する構造とされている。この支持用舌片１３Ａは、前記のように筐体本体１１の下縁部１１ａから突出するよう形成されている。またその形成位置及び形成個数は、基板１２を筐体本体１１（筐体１０）に支持しうる位置及び個数に設定されている。本実施形態では、筐体本体１１の正面両側位置（図３（Ａ）参照）、及び左右側板の後方近傍位置（図３（Ｃ），（Ｄ）参照）に支持用舌片１３Ａを形成している。

支持用舌片１３Ａは、図２（Ｂ）に拡大して示すように下縁部１１ａから突出するよう形成されると共に、不要はんだ吸収スリット１５及び浮き防止ストッパー１６Ａ等を有した構成とされている。この支持用舌片１３Ａの下縁部１１ａからの突出量Ｃ１は、基板１２の背面に配設された電子部品１７の最大高さよりも若干高い寸法に設定されている。

このように突出量Ｃ１を設定することにより、基板１２が装着された筐体１０を基台等に載置したとしても、基台には支持用舌片１３Ａが当接し、基板１２の背面に配設された電子部品１７が基台と当接することがないため電子部品１７の保護を図ることができる。また、突出量Ｃ１は電子部品１７の保護を図りうる最小の高さとしているため、筐体１０が徒に大型化してしまうようなこともない。

不要はんだ吸収スリット１５は、基板１２を筐体本体１１（筐体１０）にはんだ付けする際、支持用舌片１３Ａの角部等に不要なはんだ角（図２（Ｂ）に符合２８で示す）が発生するのを防止する機能を奏するものである。この不要はんだ吸収スリット１５は、円形部分１５ａと直線状部１５ｂとにより構成されている。基板１２を筐体１０にはんだ付けする時に支持用舌片１３Ａに残留する不要なはんだは、不要はんだ吸収スリット１５内に吸収される。これにより、支持用舌片１３Ａの角部等に不要なはんだ角２８が発生することを防止できる。

浮き防止ストッパー１６Ａは、図２（Ｂ）に示すように、支持用舌片１３Ａにストッパー用スリット１９Ａを設けることにより、支持用舌片１３Ａ内において不要はんだ吸収スリット１５と並列するよう配設されている。即ち，不要はんだ吸収スリット１５と浮き防止ストッパー１６Ａは、下縁部１１ａの延在方向（即ち、図２（Ｂ）における左右方向）に並んだ状態で配設されている。また、本実施形態では、浮き防止ストッパー１６Ａは、支持用舌片１３Ａの一側部（図２（Ｂ）における左側部）に配設されている。

この浮き防止ストッパー１６Ａは、下縁部１１ａに近接した側の端部が自由端とされ、下縁部１１ａから離間した側の端部が接続部２０により支持用舌片１３Ａの本体部分に接続された構成となっている。また、浮き防止ストッパー１６Ａの自由端とされた下縁部１１ａに近接した側の端部は、図２（Ａ）に示すように、筐体１０の内側（図２（Ａ）における左側）に向け曲げられた構成とされている。

本実施形態に係る基板支持構造は、浮き防止ストッパー１６Ａが不要はんだ吸収スリット１５と並列に配置されるため、従来のように不要はんだ吸収スリット５の上部（下縁部１ａ寄り）に浮き防止ストッパー６を配設していた構成に比べ、浮き防止ストッパー１６Ａの長さ（図２（Ａ）に矢印Ｂ１で示す）を長く設定することが可能となる。具体的には、従来では図７（Ｂ）に示すように、浮き防止ストッパー６の長さ寸法Ｂ１は小さいものであったが、本実施形態では図２（Ｂ）に示すように、浮き防止ストッパー１６Ａの長さＢ１を、支持用舌片１３Ａの突出量Ｃ１に近い長さとすることが可能となった。

また、支持用舌片１３Ａの幅方向の長さ（図２（Ｂ）に矢印Ｅで示す）は、支持用舌片１３Ａの突出量Ｃ１と異なり、基板支持構造を適用する電子装置の大型化に影響を与えることが少ないため、比較的自由に設定することができる。これに伴い、浮き防止ストッパー１６Ａの幅寸法Ｄ１（同じく、図２（Ｂ）に矢印Ｅで示す）も、比較的自由に設定することが可能である。

上記のように本実施形態では、浮き防止ストッパー１６Ａの長さＢ１を従来に比べて長く設定することができ、かつ浮き防止ストッパー１６Ａの幅寸法Ｄ１も自由に設定することが可能となる。これにより、浮き防止ストッパー１６Ａのバネ力を、不要はんだ吸収スリット１５の存在に拘わらず、従来に比べて小さい適正値に設定することが可能となる。

尚、ここで浮き防止ストッパー１６Ａのバネ力の適正値とは、基板１２を筐体本体１１（筐体１０）に装着する際、基板１２が浮き防止ストッパー１６Ａを乗り越えても、浮き防止ストッパー１６Ａと基板１２とが強く係合し基板に衝撃を与えることがないバネ力の値である。

このように本実施形態では、浮き防止ストッパー１６Ａのバネ力を適正値とすることができるため、基板１２を筐体１０に装着しても基板１２に配設されていた電子部品１７が装着時の衝撃により基板１２から離脱することを防止することができる。

一方、浮き防止ストッパー１６Ａは、図２（Ａ）に示すように、筐体１０の内側に向け折り曲げられている。そして、基板１２が筐体１０に装着される際、基板１２がこの浮き防止ストッパー１６Ａを乗り越えることにより、基板１２の上面は筐体本体１１の下縁部１１ａと当接し、また基板１２の下面は浮き浮き防止ストッパー１６Ａと当接し、これにより基板１２は筐体１０に支持される。この際、浮き防止ストッパー１６Ａの筐体内側への曲げ量（図２（Ａ）に矢印Ａ１で示す）が小さいと、はんだ付けを行うリフロー時に基板が浮き防止ストッパーから離脱し、いわゆる基板１２の浮きが発生する可能性がある。

しかしながら、上記のように本実施形態では浮き防止ストッパー１６Ａの長さＢ１及び幅Ｄ１を調整することにより、浮き防止ストッパー１６Ａのバネ力を調整可能である。このため本実施形態では、上記のようにバネ力を適正値としつつ、浮き防止ストッパー１６Ａの筐体内側への曲げ量Ａ１を従来の曲げ量Ａ２（図７（Ａ）参照）に比べて大きく設定している。

これにより、基板１２は浮き防止ストッパー１６Ａと係合した状態を維持し、よって筐体１０から基板１２が浮くこと、即ち基板１２が下縁部１１ａから離間することを確実に防止することが可能となる。よって、基板１２の筐体１０に対する実装信頼性を高めることができる。

次に、本発明の第２及び第３実施形態である基板支持構造について説明する。

図４は第２実施形態である基板支持構造に用いる支持用舌片１３Ｂを示しており、図５は第３実施形態である基板支持構造に用いる支持用舌片１３Ｃを示している。尚、図４及び図５において、図１乃至図３に示した構成と対応する構成については同一符号を付して、その説明を省略する。

先ず、第２実施形態である基板支持構造について説明する。前記した第１実施形態に係る支持用舌片１３Ａは、浮き防止ストッパー１６Ａが支持用舌片１３Ａの左側側部にのみ配設された構成とされていた。これに対して本実施形態においては、図４に示すように支持用舌片１３Ｂにストッパー用スリット１９Ａ，１９Ｂを形成することにより、支持用舌片１３Ｂの両側に浮き防止ストッパー１６Ａ，１６Ｂを設けたことを特徴とするものである。

本実施形態のように、基板１２を支持するのに、浮き防止ストッパー１６Ａ，１６Ｂを支持用舌片１３Ｂの両側に設けることにより、基板１２と支持用舌片１３Ｂとの係合位置を増大できる。このため本実施形態によれば、基板１２の筐体１０に対する浮きの発生をより確実に防止することが可能となる。

次に、第３実施形態である基板支持構造について説明する。前記した第１実施形態に係る支持用舌片１３Ａは、浮き防止ストッパー１６Ａが支持用舌片１３Ａの外側に配設された構成とされていた。これに対して本実施形態においては、図５に示すように、支持用舌片１３Ｂの中央部に浮き防止ストッパー１６Ｃを設けたことを特徴とするものである。

支持用舌片１３Ｃ内に形成されたストッパー用スリット１９Ｃは、逆Ｕ字形状とされている。また本実施形態では、ストッパー用スリット１９Ｃと兼用スリット２１とを一体的に形成した構成とされている。よって、ストッパー用スリット１９Ｃと兼用スリット２１は、浮き防止ストッパー１６Ｃを支持用舌片１３Ｃから画成して片持ち梁形状とする機能と、はんだ付け時に不要はんだを吸収してはんだ角の発生を抑制する機能との二つの機能を同時に実現することができる。

本実施形態では、ストッパー用スリット１９Ｃと兼用スリット２１とが一体化するため、支持用舌片１３Ｃの構造の簡単化を図ることができる。また、浮き防止ストッパー１６Ｃが支持用舌片１３Ｃの外側に位置しないため、外力印加がされた場合には浮き防止ストッパー１６Ｃの外部に位置する支持用舌片１３Ｃでこれを受けることができる。これにより、浮き防止ストッパー１６Ｃが、外力の印加等により誤って折り曲がってしまう事故の発生を抑制することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。

１０ 筐体
１１ 筐体本体
１１ａ 下縁部
１２ 基板
１３Ａ〜１３Ｃ 支持用舌片
１５ 不要はんだ吸収スリット
１６Ａ〜１６Ｃ 浮き防止ストッパー
１７ 電子部品
１９Ａ〜１９Ｃ ストッパー用スリット
２０ 接続部
２１ 兼用スリット

Claims (7)

1. 筐体に装着された基板を支持する基板支持構造において、
   前記筐体の前記基板の装着側の縁部に突出形成された舌片と、
   該舌片に形成された不要はんだ吸収スリットと、
   前記舌片内において、前記不要はんだ吸収スリットと並列するよう配設されると共に、前記筐体内側に向け曲げられてなるストッパーとを設け、
   前記基板が前記筐体に装着された際、前記基板に前記ストッパーが係合することにより前記基板を前記筐体に支持する基板支持構造。
2. 前記ストッパーは、前記縁部に近接した端部が自由端とされ、前記縁部から離間した端部が前記舌片に接続されてなる請求項１記載の基板支持構造。
3. 前記ストッパーは、前記舌片の一側部に設けられてなる請求項１又は２記載の基板支持構造。
4. 前記ストッパーは、前記舌片の両側部に設けられてなる請求項１又は２記載の基板支持構造。
5. 前記ストッパーは、前記舌片の中央部に設けられてなる請求項１又は２記載の基板支持構造。
6. 前記不要はんだ吸収スリットと、前記ストッパーを前記舌片に対し変位可能とするスリットとを一体化してなる請求項５記載の基板支持構造。
7. 筐体と、
   該筐体に固定される基板とを有する電子装置であって、
   前記請求項１乃至６のいずれか一項に記載の基板支持構造を用いて前記基板を前記筐体に支持してなる電子装置。

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