JP6508004B2 - 車両用電子装置 - Google Patents
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Description
素子(20)が実装領域(AR1)にて表面実装されてなる回路基板(30)と、
前記回路基板が収容される筐体(40)と、
前記回路基板を前記筐体に固定する固定部材(50)と、
を備え、
前記回路基板の板面上において、前記固定部材の組み付け位置と、前記実装領域における前記素子が接合される接合部(34a)と、を通る直線(L1)上の位置であって、前記接合部に近接する位置に板厚方向に貫通する第1の孔(36)が形成され、
前記回路基板の板面上において、前記直線上の位置であって、前記接合部を介して前記第1の孔に対向すると共に当該接合部に近接する位置に板厚方向に貫通する第2の孔(38)が形成され、前記第1の孔及び前記第2の孔の少なくとも一方は、前記直線に略直交する方向に沿って伸びる長孔として形成されることを特徴とする。
以下、本発明の電子装置を具現化した第1実施形態について、図面を参照して説明する。
本第1実施形態の電子装置10は、例えば車両のエンジンルームに配置され、運転者による運転操作などに応じて、エンジンの制御を実行する機能を有する装置である。また、電子装置10は、図1に示すように、素子20が表面実装されてなる回路基板30と、回路基板30が収容される筐体40と、回路基板30を筐体40に固定する固定部材50と、を備えている。そして、回路基板30に形成される第1の孔36及び第2の孔38によって、固定部材50を介して当該回路基板30に生じる応力を吸収し、ひずみの発生を抑制し得る構造を有している。以下、本発明の電子装置10を構成する各要素について説明する。
素子20は、図2、3に示すように、図の右下の固定部材50の近くにおいて、矩形状の実装領域AR1にて回路基板30に表面実装されている。具体的には、素子20における本体部22の各側面から導出される複数のリード端子24が、回路基板30の板面上に形成されたランド(図示略)にはんだ60を介して接合されている。これにより、素子20は、回路基板30と電気的に接続されることになる。また、回路基板30の板面上において、本体部22の各側面における複数のリード端子24と接合される複数のランドを囲む領域を、回路基板30と素子20の接合部34aとし、図3に示すように、矩形状の実装領域AR1における四辺の外縁に沿ってそれぞれ長手形状に形成される。具体的には、それぞれの接合部34aの長手方向の幅は、本体部22の外縁の幅と同じ程度であり、それぞれの接合部34aの短手方向の幅は、リード端子24の回路基板30の板面に沿った長さと同じ程度となっている。なお、回路基板30の板面上において、素子20の各リード端子24と接合される各ランドを接合部34aとしてもよい。
まず、電子装置10が高温雰囲気におかれ、筐体40の線膨張係数よりも回路基板30の線膨張係数の方が大きいために、筐体40に対して回路基板30が相対的に膨張する場合を考える。この場合、回路基板30が膨張することで、図5(A)に示すように、当該回路基板30は、下ケース42に締結された固定部材50から矢印S1の向きに押圧力を及ぼされることになる。そして、回路基板30には、直線L1に沿って矢印S2の向きに圧縮応力が生じることになる。このとき、第1の孔36及び第2の孔38がそれぞれ狭まるように変形することによって、矢印S2の向きに生じる圧縮応力を緩和することができる。そのため、第1の孔36と第2の孔38とに挟まれた接合部34a(より具体的には、実装領域AR1の隅部34b)に圧縮応力が伝わることなく、その変形を抑制することができる。これにより、接合部34a(特に、実装領域AR1の隅部34b及びその周辺の接合部34a)に設けられるはんだ60は、回路基板30の変形(歪み)に追従することがなく、当該はんだ60にクラックが生じることを防ぎ、素子20が導通不良となることを抑制することができる。
このような構成によって、電子装置10が高温や低温の環境におかれ、筐体40と回路基板30との線膨張係数の違いに起因して、回路基板30が固定部材50を介して筐体40に引っ張られる形で上記直線L1に沿って歪みが生じるような場合に、第1の孔36及び第2の孔38が変形することにより応力が緩和され、第1の孔36と第2の孔38に挟まれた接合部34aの変形を抑制することができる。特に、接合部34aを挟む第1の孔36及び第2の孔38の両方が変形することで、一方の孔が変形する構成に比べて、より一層応力が緩和される。これにより、接合部34aに設けられるはんだ60の破損を防ぎ、素子20に対する導通不良を抑制することができる。
次に、本発明の第2実施形態に係る電子装置について、図6を用いて説明する。
第2実施形態の電子装置は、第1実施形態の構成と異なり、第2の孔の形状が異なり、それ以外は第1実施形態と同一である。そのため、第1実施形態と同様の構成については第1実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
特に、第2の孔238は、実装領域AR1の外縁に沿うように長手状に形成されるため、回路基板30上における実装領域AR1以外の領域を有効に利用し、他の電子部品などの配置領域を大きく確保することができる。また、接合部34aと第2の孔238との距離を広い範囲で近くすることができ、応力が第2の孔238を回り込む形で接合部34aに生じて応力緩和の範囲が狭くなることを防ぐことができる。
次に、本発明の第3実施形態に係る電子装置について、図7を用いて説明する。
第3実施形態の電子装置は、第1実施形態の構成に対して、第2の孔が、円形に形成される複数の孔によって構成される点が異なり、それ以外は第1実施形態と同一である。そのため、第1実施形態と同様の構成については第1実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
また、上記構成によって、第2の孔338によって応力を緩和できる範囲及び程度が、1つの孔の大きさではなく、複数の孔が設けられた範囲の幅(直線L1に垂直な方向の幅)に依存するため、それぞれの孔の径を自由に設定することができる。
[他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
20…素子
30…回路基板
34a…接合部 34b…隅部
36…第1の孔 38,238,338…第2の孔
40…筐体
50…固定部材
AR1…実装領域
L1…直線
Claims (4)
- 素子(20)が実装領域(AR1)にて表面実装されてなる回路基板(30)と、
前記回路基板が収容される筐体(40)と、
前記回路基板を前記筐体に固定する固定部材(50)と、
を備え、
前記回路基板の板面上において、前記固定部材の組み付け位置と、前記実装領域における前記素子が接合される接合部(34a)と、を通る直線(L1)上の位置であって、前記接合部に近接する位置に板厚方向に貫通する第1の孔(36)が形成され、
前記回路基板の板面上において、前記直線上の位置であって、前記接合部を介して前記第1の孔に対向すると共に当該接合部に近接する位置に板厚方向に貫通する第2の孔(38)が形成され、
前記第1の孔及び前記第2の孔の少なくとも一方は、前記直線に略直交する方向に沿って伸びる長孔として形成されることを特徴とする車両用電子装置(10)。 - 素子(20)が実装領域(AR1)にて表面実装されてなる回路基板(30)と、
前記回路基板が収容される筐体(40)と、
前記回路基板を前記筐体に固定する固定部材(50)と、
を備え、
前記回路基板の板面上において、前記固定部材の組み付け位置と、前記実装領域における前記素子が接合される接合部(34a)と、を通る直線(L1)上の位置であって、前記接合部に近接する位置に板厚方向に貫通する第1の孔(36)が形成され、
前記回路基板の板面上において、前記直線上の位置であって、前記接合部を介して前記第1の孔に対向すると共に当該接合部に近接する位置に板厚方向に貫通する第2の孔(38)が形成され、
前記第1の孔及び前記第2の孔(338)の少なくとも一方は、円形に形成される複数の孔によって構成され、
前記複数の孔のそれぞれは、少なくとも1つの隣り合う孔との前記直線に垂直な方向における中心間の距離が、自身と当該隣り合う孔との半径の和よりも小さいことを特徴とする車両用電子装置(10)。 - エンジンルームに配置されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両用電子装置。
- 前記素子は、矩形状の前記実装領域にて前記回路基板に表面実装され、
前記実装領域における四隅を構成する4つの隅部のうちの前記固定部材に最も近い距離にある隅部(34b)は、前記接合部の少なくとも一部を含み、
前記直線は、前記隅部を通ることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両用電子装置。
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