JP6565757B2 - Electronic equipment - Google Patents
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Description
この明細書における開示は、筐体と、筐体に収容された回路基板と、回路基板に挿入実装されたコネクタと、を備える電子装置に関する。 Disclosed in this specification relates to an electronic device comprising a housing, a circuit board accommodated in the housing, a connector inserted mounted on the circuit board, the.
従来、筐体と、筐体に収容された回路基板と、回路基板に挿入実装されたコネクタと、を備える電子装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electronic device that includes a housing, a circuit board housed in the housing, and a connector inserted and mounted on the circuit board is known.
近年、電子装置の小型化、軽量化の要求が高まっており、これにより、回路基板の板厚も薄くなってきている。回路基板を薄くすると、コネクタを回路基板にフローはんだ付けする際の熱に回路基板が耐えきれず、回路基板に歪みや反りが生じる。 In recent years, there has been an increasing demand for downsizing and weight reduction of electronic devices, and as a result, the thickness of circuit boards has become thinner. When the circuit board is thinned, the circuit board cannot withstand the heat generated when the connector is flow soldered to the circuit board, and the circuit board is distorted and warped.
これに対し、特許文献1には、フローはんだ付け時の熱を、放熱治具を通じて放熱させる技術が開示されている。 On the other hand, Patent Document 1 discloses a technique for radiating heat during flow soldering through a heat radiating jig.
従来の技術は、放熱治具を必要とするため、部品点数が多くなる。また、放熱治具を回路基板に対して位置決めし、接触させなければならず、工数も増加してしまう。 Since the conventional technique requires a heat dissipating jig, the number of parts increases. In addition, the heat dissipating jig must be positioned and brought into contact with the circuit board, which increases the number of steps.
本開示はこのような課題に鑑みてなされたものであり、放熱治具を用いることなく、回路基板の歪みを抑制できる電子装置を提供することを目的とする。 This indication is made in view of such a subject, and it aims at providing an electronic device which can control distortion of a circuit board, without using a heat dissipation jig.
本開示は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、技術的範囲を限定するものではない。 The present disclosure employs the following technical means to achieve the above object. In addition, the code | symbol in parenthesis shows the corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later as one aspect | mode, Comprising: The technical scope is not limited.
本開示のひとつは、第1主面(20a)及び第1主面と板厚方向において反対の第2主面(20b)にわたって貫通する複数のスルーホール(21)と、複数のスルーホールが形成されたスルーホール形成領域(21a)とは異なる部分に形成され、第1主面及び第2主面にわたって貫通する固定孔(22)と、を有する回路基板(20)と、
一面が開口する金属製のケース(31)と、一面の開口を蓋するように、板厚方向においてケースに組み付けられたカバー(32)と、を有し、回路基板を収容する筐体(30)と、
対応するスルーホールを挿通して先端が回路基板の第1主面側に突出し、はんだ(70)を介して、回路基板と電気的に接続された複数の端子(42)と、複数の端子を保持するハウジング(41)と、を有し、複数の端子がハウジングの幅方向に配列されたコネクタ(40)と、
固定孔に挿入されて回路基板をケースに固定する金属製の固定部材(50)と、を備え、
回路基板は、第1主面に配置されるとともに、スルーホール形成領域の周辺から固定孔の周辺まで延設され、固定部材による固定状態で固定部材に接触する金属パターン(23)を有し、
金属パターンは、回路基板の端部に沿って形成された延設部(23a)を有し、
ハウジングは、幅方向に沿って複数の嵌合口(41a)を有しており、
スルーホール形成領域は、複数の嵌合口に対応して、幅方向において複数の領域に分かれており、
金属パターンは、延設部から、隣り合うスルーホール形成領域の間の領域に延びる突起部(23b)を有している。
One of the present disclosure includes a plurality of through holes (21) penetrating over the first main surface (20a) and the second main surface (20b) opposite to the first main surface in the thickness direction, and a plurality of through holes are formed. A circuit board (20) having a fixing hole (22) formed in a portion different from the through hole formation region (21a) formed and penetrating through the first main surface and the second main surface;
A housing (30) having a metal case (31) having an opening on one side and a cover (32) assembled to the case in the plate thickness direction so as to cover the opening on the one side and accommodating a circuit board )When,
A plurality of terminals (42) electrically connected to the circuit board via solder (70) and a plurality of terminals are inserted through the corresponding through holes and the tips projecting toward the first main surface side of the circuit board. A housing (41) for holding, and a connector (40) having a plurality of terminals arranged in the width direction of the housing;
A metal fixing member (50) that is inserted into the fixing hole and fixes the circuit board to the case, and
Circuit board is disposed in the first main surface, it extends from the periphery of the through hole forming region to the periphery of the fixing hole, have a metal pattern (23) in contact with the fixing member in a fixed state by the fixing member,
The metal pattern has an extending portion (23a) formed along the end portion of the circuit board,
The housing has a plurality of fitting ports (41a) along the width direction,
The through-hole forming region is divided into a plurality of regions in the width direction corresponding to the plurality of fitting openings,
The metal pattern has a protrusion (23b) extending from the extending portion to a region between adjacent through hole forming regions .
これによれば、コネクタの端子をフローはんだ付けする際の熱を、回路基板に設けた金属パターンと回路基板をケースに固定する固定部材とを介して、金属製のケースに逃がすことができる。したがって、従来のように放熱治具を用いなくとも、回路基板の歪みを抑制することができる。 According to this, the heat at the time of flow soldering the terminal of the connector can be released to the metal case through the metal pattern provided on the circuit board and the fixing member for fixing the circuit board to the case. Therefore, the distortion of the circuit board can be suppressed without using a heat dissipation jig as in the prior art.
図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び/又は構造的に対応する部分には同一の参照符号を付与する。以下において、ハウジングの高さ方向をZ方向、Z方向に直交する一方向であってハウジングの幅方向をX方向と示す。また、Z方向及びX方向の両方向に直交する方向、すなわち筐体の開口部に対する奥行方向をY方向と示す。特に断りのない限り、XY平面に沿う形状を平面形状とする。 A plurality of embodiments will be described with reference to the drawings. In several embodiments, functionally and / or structurally corresponding parts are given the same reference numerals. In the following, the height direction of the housing is the Z direction, one direction orthogonal to the Z direction, and the width direction of the housing is the X direction. In addition, a direction orthogonal to both the Z direction and the X direction, that is, a depth direction with respect to the opening of the housing is indicated as a Y direction. Unless otherwise specified, the shape along the XY plane is a planar shape.
(第1実施形態)
先ず、図1〜図5に基づき、本実施形態に係る電子装置の構成について説明する。図4では、便宜上、はんだを省略して図示している。
(First embodiment)
First, based on FIGS. 1-5, the structure of the electronic device which concerns on this embodiment is demonstrated. In FIG. 4, the solder is omitted for convenience.
図1に示す電子装置10は、たとえば車両に搭載される。電子装置10は、車両を制御する電子制御装置として構成されている。電子装置10は、防水型の電子制御装置として構成されている。電子装置10は、たとえば車両に搭載されたエンジンを制御するエンジンECU(Electronic Control Unit)として構成されている。
An
図1〜図4に示すように、電子装置10は、回路基板20と、ケース31及びカバー32を有する筐体30と、ハウジング41及び端子42を有するコネクタ40と、ねじ50と、樹脂枠60と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
回路基板20は、プリント基板と、プリント基板に実装された図示しない電子部品と、を有している。プリント基板は、樹脂などの電気絶縁材料を用いて形成された基材に、配線が配置されてなる。そして、配線と電子部品とにより、回路が形成されている。回路基板20は、筐体30の内部空間に収容されている。
The
回路基板20は、一面20aと、一面20aと板厚方向において反対の裏面20bと、を有している。一面20aが第1主面に相当し、裏面20bが第2主面に相当する。回路基板20の板厚方向は、Z方向と略一致している。図2及び図3に示すように、回路基板20(プリント基板)は、平面略矩形状をなしている。
The
回路基板20は、図4及び図5に示すように、複数のスルーホール21を有している。スルーホール21は、Z方向に沿って、すなわち一面20a及び裏面20bにわたって回路基板20を貫通している。スルーホール21は、コネクタ40の端子42に対応して形成されている。回路基板20において、スルーホール21の壁面には、図示しないランドが形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
図3に示すように、平面略矩形状をなす回路基板20において、スルーホール21が形成されている領域であるスルーホール形成領域21aは、Y方向の一端側に設けられている。具体的には、Y方向におけるコネクタ40の実装側に設けられている。図3では、スルーホール形成領域21aを破線で示している。本実施形態では、スルーホール形成領域21aが、端子42の配列方向であるX方向において複数に分けられている。スルーホール形成領域21aは、大別すると、3つの領域に分かれている。3つの領域のうちのひとつについては、スルーホール形成領域21aがさらに4つの領域に分かれている。
As shown in FIG. 3, in the
図4に示すように、回路基板20は、該回路基板20を筐体30に固定するための固定孔22を有している。固定孔22は、ねじ50が挿通する孔である。回路基板20は、ねじ50により、筐体30のケース31に固定されている。固定孔22は、回路基板20において、スルーホール21、換言すればスルーホール形成領域21a、とは別の部分に形成されている。
As shown in FIG. 4, the
本実施形態では、平面略矩形状をなす回路基板20の4つの角部のうち、Y方向においてコネクタ40の実装側と反対に位置する2つの角部に、固定孔22がそれぞれ形成されている。また、スルーホール形成領域21aよりもY方向において中央寄りであって、X方向における両端付近に、固定孔22がそれぞれ形成されている。このように、計4つの固定孔22が形成されている。
In the present embodiment, among the four corners of the
回路基板20は、さらに金属パターン23を有している。金属パターン23は、図2〜図5に示すように、回路基板20の一面20aに配置されている。すなわち、金属パターン23は、回路基板20の内層ではなく、表層に形成されている。本実施形態では、金属パターン23が、一面20aに露出している。すなわち、金属パターン23が、一面20aに形成された図示しないソルダレジストにより覆われていない。ソルダレジストはグリーンマスクとも称される。
The
金属パターン23は、コネクタ40の端子42を回路基板20にフローはんだ付けする際に、回路基板20が受ける熱を放熱するために形成されている。金属パターン23は、金属材料を用いて形成されている。金属パターン23としては、金属箔(たとえば銅箔)、めっき膜などを採用できる。本実施形態では、銅箔を採用している。
The
金属パターン23は、スルーホール形成領域21aの周辺から固定孔22の周辺まで延設されている。スルーホール形成領域21aが複数に分かれている場合、金属パターン23は、複数のスルーホール形成領域21aのうちの少なくともひとつの周辺に形成されればよい。好ましくは、金属パターン23が、すべてのスルーホール形成領域21aの周辺に形成されるとよい。
The
金属パターン23は、図4に示すように、ねじ50により回路基板20がケース31に固定された状態で、ねじ50の頭部下面と接触するように、固定孔22の周辺まで延設されている。金属パターン23は、ねじ50を介して、ケース31、ひいては車両のボディに接続される。したがって、金属パターン23は、グランド電位のパターンである。
As shown in FIG. 4, the
本実施形態では、金属パターン23が、4つの固定孔22のうち、コネクタ40側の2つの固定孔22の周辺まで延設されている。そして、金属パターン23は、2つの固定孔22の周辺でねじ50に接触している。また、金属パターン23が、一方の固定孔22の周辺から、他方の固定孔22の周辺まで連続して延設されている。具体的には、金属パターン23が、延設部23aと、突起部23b,23cと、を有している。
In the present embodiment, the
延設部23aは、回路基板20の端部に沿って形成されている。延設部23aは、回路基板20の端部に沿いつつ、一方の固定孔22の周辺から、他方の固定孔22の周辺まで連続して延設されている。具体的には、延設部23aのうち、回路基板20の端部に沿いつつX方向に延設された部分(以下、X延設部と示す)は、Y方向において、スルーホール形成領域21aに隣接しつつ、スルーホール形成領域21aよりも回路基板20の端部に近い位置に形成されている。X延設部は、複数に分けられたスルーホール形成領域21aのすべてに隣接している。X方向延設部は、該X方向延設部の両端位置が、複数に分けられたスルーホール形成領域21aの両端位置よりも、X方向において回路基板20の端部に近い位置となるように延設されている。
The extending
延設部23aのうち、回路基板20の端部に沿いつつY方向に延設された部分(以下、Y延設部と示す)は、複数に分けられたスルーホール形成領域21aのうち、X方向両端のスルーホール形成領域21aに隣接しつつ、両端のスルーホール形成領域21aよりも回路基板20の端部に近い位置に形成されている。Y延設部は、X延設部の両端から2つの固定孔22の周辺まで延設されている。このように、延設部23aは、平面略コの字状をなしている。
Of the
突起部23bは、延設部23aのY延設部から、複数に分かれたスルーホール形成領域21aの間の領域に延びている。上記したように、スルーホール形成領域21aは、X方向において大別して3つの領域に分かれている。このため、本実施形態では、金属パターン23が、2つの突起部23bを有している。
The protruding
上記したように、大別して3つに分かれたスルーホール形成領域21aのうちのひとつは、さらに4つの領域に分かれている。これら4つの領域のうちの3つは、径の太い端子42であるパワー端子(たとえば電源端子)に対応するスルーホール形成領域21aである。残りのひとつは、パワー端子よりも径の細い端子42である信号端子に対応するスルーホール形成領域21aである。突起部23cは、端子42としてのパワー端子に対応するスルーホール形成領域21aの間の領域に延びている。このため、本実施形態では、金属パターン23が、2つの突起部23cを有している。
As described above, one of the through-
筐体30は、回路基板20を内部に収容し、回路基板20を保護する。筐体30は、コネクタ40の一部も内部に収容する。筐体30は、Z方向に分割された2つの部材、具体的には、ケース31と、カバー32と、を有している。ケース31及びカバー32のうち、回路基板20が固定されるケース31は、アルミニウムなどの金属材料を用いて形成されている。カバー32の形成材料は特に限定されない。本実施形態では、ケース31が、アルミニウム系材料を用いてダイキャスト法により形成されている。カバー32は、アルニウム系材料をプレス加工することで形成されている。
The
ケース31は、一面が開口する箱状をなしている。平面略矩形状をなす回路基板20に対応して、ケース31の底部も略矩形状となっている。ケース31において、4つの側面のひとつが開口しており、側面の開口は、上記した一面の開口につながっている。
The
ケース31には、コネクタ40が一体化されている。また、ケース31には、樹脂枠60も一体化されている。ケース31、コネクタ40、及び樹脂枠60は、ケース31及びコネクタ40の端子42をインサート部品とし、ハウジング41及び樹脂枠60を射出成形することで一体的に形成されている。
A
ケース31は、台座部31aと、ねじ孔31bと、取り付け部31cと、を有している。図4に示すように、台座部31aは、ねじ50による回路基板20の固定位置に対応して、ケース31の内面からZ方向に突出している。台座部31aの突出先端は、回路基板20の裏面20bに接触して回路基板20を支持するように平坦面となっている。ねじ孔31bは、台座部31aの突出先端に開口し、Z方向に所定の深さを有して形成されている。取り付け部31cは、ケース31に対する樹脂枠60の設置領域よりも外側に設けられている。取り付け部31cは、電子装置10を車両に取り付けるための部分である。本実施形態では、X方向において回路基板20を挟むように設けられた一対の取り付け部31cを2組有している。
The
カバー32は、ケース31とともに筐体30の内部空間を形成する。ケース31とカバー32を組み付けることで、カバー32によりケース31における一面の開口が閉塞され、開口部30aが形成される。開口部30aは、カバー32により一面の開口が閉塞されることで、側面の開口が区画されてなる。
The
本実施形態では、熱溶着により、ハウジング41及び樹脂枠60とカバー32とが接続されている。すなわち、ハウジング41及び樹脂枠60を介して、ケース31とカバー32が組み付けられている。
In the present embodiment, the
ケース31及びカバー32におけるハウジング41及び樹脂枠60との接触面には、微細孔加工が施されている。微細孔の形成方法としては、たとえば薬液によるエッチング、レーザ光照射などを採用することができる。ケース31及びカバー32の微細孔には、ハウジング41及び樹脂枠60を構成する樹脂の一部が入り込んでいる。
The contact surfaces of the
コネクタ40は、回路基板20に対し、Y方向の一端側に配置されている。コネクタ40は、回路基板20に挿入実装されている。コネクタ40の一部は筐体30の開口部30aを介して外部に露出され、残りの部分は筐体30の内部空間に収容されている。コネクタ40は、ハウジング41と、複数の端子42と、を有している。
The
ハウジング41は、樹脂材料を用いて形成されている。図5に示すように、ハウジング41は、筒部41aと、閉塞部41bと、を有している。筒部41aは、筒状に成形されている。筒部41aは、Y方向に沿う軸を有している。閉塞部41bは、筒部41aに連なり、筒部41aを閉塞している。閉塞部41bには、すべての端子42が保持されている。本実施形態では、閉塞部41bが、筒部41aの一端を閉塞している。このため、ハウジング41は有底筒状をなしている。
The
図1〜図3に示すように、ハウジング41は3つの筒部41aを有している。3つの筒部41aの一部は、エンジンを駆動させるためのワイヤハーネスとの接続に供せられるエンジンブロックとされ、残りの筒部41aが、リレーボックス及びボディECUに対応するワイヤハーネスとの接続に供せられるボディブロックとされている。筒部41aが、嵌合口に相当する。閉塞部41bは、3つの筒部41aで共通となっている。閉塞部41bを、基部と称することもできる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
ハウジング41は、さらに段差部41cを有している。図5に示すように、段差部41cは、Z方向において、閉塞部41bにおけるケース31側の外面、及び、カバー32側の外面にそれぞれ設けられている。段差部41cは、閉塞部41bにおいて、筒部41aとは反対の端部側に設けられている。このため、閉塞部41bのZ方向の長さは、筒部41aとの連結側で最も長く、段差部41cの形成部分で最も短くなっている。段差部41cのZ方向の深さは、ケース31及びカバー32の厚みとほぼ等しいものとなっている。このため、Z方向において、ケース31の外面は、筒部41aの外面と略面一となっている。図示を省略するが、カバー32の外面も、筒部41aの外面と略面一となっている。
The
端子42は、導電性材料を用いて形成されており、回路基板20に構成された回路と外部機器とを電気的に中継する。端子42は、たとえば圧入固定やインサート成形により、閉塞部41bに保持されている。複数の端子42は、図1及び図2に示すように、ハウジング41の幅方向であるX方向に沿って配列されている。本実施形態では、端子数が多いため、端子42がZ方向に多段に配置されている。端子42は、図5に示すように、被保持部42aと、嵌合部42bと、脚部42cと、を有している。
The terminal 42 is formed using a conductive material, and electrically relays a circuit configured on the
被保持部42aは、端子42のうち、ハウジング41の閉塞部41bに保持されている部分である。図5示す断面では、被保持部42aが、Z方向に4段で保持されている。被保持部42aは、Y方向に沿って延設されている。
The held
嵌合部42bは、端子42のうち、外部機器の雌コネクタが嵌合する部分である。嵌合部42bは、上記した雌コネクタと電気的に接続される部分である。嵌合部42bは、被保持部42aから筐体30の内部空間とは反対側に延設されている。嵌合部42bは、筒部41a内に配置されている。本実施形態では、3つの筒部41aのそれぞれに嵌合部42bが配置されている。
The
嵌合部42bも、Y方向に延設されている。被保持部42aと嵌合部42bとの間には屈曲部を有しておらず、嵌合部42bは嵌合部42bに連続してY方向に延びている。Z方向において隣り合う被保持部42aの間隔、すなわち隣り合う嵌合部42bの間隔D1は一定値となっている。間隔D1は、雌コネクタとの接続構造に応じて決定される。
The
脚部42cは、端子42のうち、被保持部42aから回路基板20側に延設された部分である。脚部42cは、被保持部42aから嵌合部42bとは反対側に延設された部分である。脚部42cは、第1屈曲部42dと、挿入部42eと、被保持部42aと第1屈曲部42dとをつなぐ繋ぎ部42fと、を有している。
The
第1屈曲部42dは、脚部42cにおいて、挿入部42eと繋ぎ部42fとの間に設けられている。第1屈曲部42dは、脚部42cを、Z方向であって回路基板20側の下方に延びるように屈曲する部分である。本実施形態では、端子42における2つの部分A,Bの位置関係について、AがBよりもケース31の底部側に位置する場合、BはAに対して下方に位置し、AはBに対して上方に位置すると示す。
42 d of 1st bending parts are provided in the
多段に配置された端子42において、第1屈曲部42dの位置は、図5に破線で示すように、上方に位置する端子42の第1屈曲部42dほど、Y方向において閉塞部41bから離れている。すなわち、被保持部42aと、該被保持部42aに連なる脚部42cの第1屈曲部42dとのY方向に沿う距離が、上方に位置する端子42ほど長くなっている。
In the
挿入部42eは、第1屈曲部42dから下方に延設された部分である。挿入部42eは、回路基板20の対応するスルーホール21を挿通している。このため、挿入部42eの一部が、スルーホール21に挿入されている。挿入部42eは、はんだ70を介して、スルーホール21の壁面のランドと電気的に接続されている。多段に配置された端子42において、挿入部42eはY方向に並んでおり、挿入部42eのY方向の間隔は一定値となっている。
The
本実施形態では、すべての端子42における繋ぎ部42fが、第1水平部42gと、第2屈曲部42hと、傾斜部42iと、第3屈曲部42jと、第2水平部42kと、を有している。すなわち、すべての端子42が、第2屈曲部42h及び傾斜部42iを備えた傾斜端子43となっている。
In the present embodiment, the connecting
第1水平部42gは、繋ぎ部42fのうち、被保持部42a側の端部から第2屈曲部42hまでの部分である。第1水平部42gは、Y方向に延設されている。すなわち、第1水平部42gは、回路基板20の一面20aに略平行となっている。被保持部42aと第1水平部42gとの間には屈曲部を有しておらず、第1水平部42gは、嵌合部42bに連続してY方向に延びている。このため、多段に配置された傾斜端子43において、Z方向に隣り合う第1水平部42gの間隔もD1となっている。
The first
第2屈曲部42h及び傾斜部42iは、被保持部42aよりも、該被保持部42aに連なる脚部42cの第1屈曲部42dが上方に位置するように、設けられている。本実施形態では、図5に一点鎖線で示すように、回路基板20が、下方側から1段目の被保持部42aよりも上方に位置するように、第2屈曲部42h及び傾斜部42iが設けられている。換言すれば、被保持部42aよりも、該被保持部42aに連なる脚部42cの第1屈曲部42dが上方に位置するように、さらには、回路基板20が1段目の被保持部42aよりも上方に位置するように、第2屈曲部42hの曲げ角度及び傾斜部42iの長さが決定されている。
The second
第2屈曲部42hは、繋ぎ部42fを第1屈曲部42dに向けて斜め上方に屈曲する部分である。第2屈曲部42hは、第1水平部42gと傾斜部42iとの間に設けられている。第2屈曲部42hは、Y方向に延設された繋ぎ部42fを、斜め上方に延びるように屈曲する部分である。多段に配置された傾斜端子43において、第2屈曲部42hのY方向の位置は、図5に破線で示すように、互いに略等しい位置となっている。
The second
傾斜部42iは、第2屈曲部42hに対して第1屈曲部42d側に連なり、第2屈曲部42hから斜め上方に延設されている。多段に配置された傾斜端子43において、第2屈曲部42hの曲げ角度は、下方に位置する傾斜端子43ほど大きくなっている。
The
第3屈曲部42jは、第2屈曲部42hと第1屈曲部42dとの間に設けられ、繋ぎ部42fを第1屈曲部42dに向けて屈曲する。第3屈曲部42jは、傾斜部42iと第2水平部42kとの間に設けられている。第2水平部42kは、繋ぎ部42fのうち、第3屈曲部42jと第1屈曲部42dとの間の部分である。第2水平部42kは、Y方向に延設されている。すなわち、第2水平部42kは、回路基板20の一面20aに略平行となっている。第3屈曲部42jは、斜め上方に延びる繋ぎ部42fをY方向に沿うように屈曲する部分である。
The third
多段に配置された傾斜端子43において、第3屈曲部42jの位置は、図5に破線で示すように、上方に位置する傾斜端子43ほど、閉塞部41bに近くなっている。すなわち、被保持部42aと、該被保持部42aに連なる脚部42cの第3屈曲部42jとのY方向に沿う距離が、上方に位置する傾斜端子43ほど短くなっている。これにより、傾斜部42iの延設長さは、上方に位置する傾斜端子43ほど短くなっている。
In the
第2水平部42kの延設長さは、上方に位置する傾斜端子43ほど長くなっている。本実施形態では、多段に配置された傾斜端子43において、Z方向で隣り合う第2水平部42kの間隔D2が一定値となっている。特に本実施形態では、間隔D2が、被保持部42aの間隔D1よりも狭くなっている。
The extending length of the second
ねじ50は、金属材料を用いて形成されている。ねじ50は、回路基板20の固定孔22を挿通し、ケース31のねじ孔31bに螺合している。ねじ50が、固定部材に相当する。
The
樹脂枠60は、筐体30を構成するケース31とカバー32との相対する周縁部間に介在している。上記したように、樹脂枠60は、コネクタ40のハウジング41と一体的に成形されている。ハウジング41及び樹脂枠60の材料としては、たとえばPBTなどの熱可塑性樹脂を採用することができる。樹脂枠60は、ハウジング41の閉塞部41bとともに、ケース31とカバー32とを接続する機能と、筐体30内を水密に封止するシール機能を果たす。したがって、閉塞部41bは、端子42を保持するとともに、樹脂枠60としての機能を果たす。
The
図2及び図3に示すように、平面略矩形状の回路基板20を取り囲むように、閉塞部41b及び樹脂枠60が設けられている。樹脂枠60は、回路基板20の3辺に対応して、平面略コの字状に設けられている。閉塞部41bは、回路基板20の残りの1辺に対応して設けられている。閉塞部41bにおけるX方向の両端に、平面略コの字状をなす樹脂枠60の端部がそれぞれ連なっている。
As shown in FIGS. 2 and 3, a blocking
このように、上記した電子装置10は、シール材を用いずに、ハウジング41及び樹脂枠60を用いた防水構造となっている。また、ハウジング41及び樹脂枠60を介して、ケース31とカバー32が接続されている。したがって、シール溝やシール用の突起が不要となり、Z方向において電子装置10を薄くすることができる。特に本実施形態では、閉塞部41bに段差部41cを設けている。これにより、Z方向において電子装置10をより薄くすることができる。
As described above, the
また、端子42として傾斜端子43を用いている。傾斜端子43は、被保持部42aと第1屈曲部42dとの間に、第2屈曲部42h及び傾斜部42iを有している。第2屈曲部42h及び傾斜部42iは、被保持部42aよりも、該被保持部42aに連なる脚部42cの第1屈曲部42dが上方に位置するように、設けられている。これにより、挿入部42eの先端位置を従来よりも上方とすることができる。したがって、Z方向において電子装置10の体格の小型化を図ることができる。
In addition, an
特に本実施形態では、回路基板20が、下方側から1段目の被保持部42aよりも上方に位置するように、第2屈曲部42h及び傾斜部42iが設けられている。したがって、Z方向において電子装置10の体格をより小型化することができる。
In particular, in the present embodiment, the second
また、傾斜端子43がハウジング41に多段に保持されている。このため、1段目の端子42のみを傾斜端子43とする構成に較べて、電子装置10の体格の小型化を図ることができる。さらには、すべての端子42が傾斜端子43となっているため、電子装置10の体格をより小型化することができる。
Further, the
また、傾斜端子43が多段に保持されており、第2屈曲部42hの曲げ角度が上方の傾斜端子43ほど小さくなっている。これにより、多段に保持された傾斜端子43において、第3屈曲部42jと第1屈曲部42dとの間の部分である第2水平部42kのZ方向の間隔D2を、被保持部42aにおけるZ方向の間隔D1よりも狭くすることができる。したがって、Z方向において電子装置10の体格をより小型化することができる。
Further, the
また、被保持部42aと、該被保持部42aに連なる脚部42cの第3屈曲部42jとのY方向に沿う距離が、上方に位置する傾斜端子43ほど短くなっている。これによっても、多段に保持された傾斜端子43において、第3屈曲部42jと第1屈曲部42dとの間の部分である第2水平部42kのZ方向の間隔D2を、被保持部42aにおけるZ方向の間隔D1よりも狭くすることができる。すなわち、Z方向において電子装置10の体格をより小型化することができる。
Further, the distance along the Y direction between the held
次に、図6〜図8に基づき、上記した電子装置10の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
先ず、回路基板20、筐体30を構成するケース31及びカバー32、固定部材であるねじ50を準備する。具体的には、図6に示すように、スルーホール21、固定孔22、及び金属パターン23を有する回路基板20を準備する。
First, the
ケース31及びカバー32については、ハウジング41(閉塞部41b)及び樹脂枠60との接続面に微細孔加工を予め施しておく。微細孔は、薬液によるエッチング、レーザ光の照射などにより形成することができる。
As for the
そして、微細孔加工を施したケース31と端子42とをインサート部品とし、ハウジング41及び樹脂枠60を射出成形する。これにより、コネクタ40及び樹脂枠60が一体化されたケース31を得ることができる。インサート成形では、閉塞部41b及び樹脂枠60の一部が、ケース31の表面の微細孔に入り込む。したがって、アンカー効果及び接触面積増加の効果により、ケース31に閉塞部41b及び樹脂枠60がしっかりと固定される。
Then, the
次に、図7に示すように、ねじ50を用いて、ケース31に回路基板20に固定する。Z方向からの投影視において、端子42の挿入部42eが対応するスルーホール21と重なり、且つ、固定孔22が対応するねじ孔31bと重なるように、ケース31に対して回路基板20を位置決めする。
Next, as shown in FIG. 7, the
この位置決め状態で、回路基板20の裏面20bがケース31の台座部31aの突出先端に接触するように、Z方向において回路基板20及びケース31を相対的に移動させる。これにより、端子42の挿入部42eが対応するスルーホール21を挿通し、挿入部42eの先端が回路基板20の一面20a側に突出する。また、固定孔22が対応するねじ孔31bと連なる。そして、ねじ50を、一面20a側から固定孔22に挿入し、ねじ孔31bに螺合させる。これにより、ねじ50の頭部下面が、金属パターン23に接触する。また、回路基板20がケース31に固定される。
In this positioning state, the
次に、図8に示すように、回路基板20の一面20aから端子42のフローはんだ付けを行う。具体的には、スルーホール形成領域21aを取り囲むように壁部材100を配置し、局所フローはんだ付けを行う。本実施形態では、筒部41a単位でフローはんだ付けを行う。これにより、はんだ70を介して端子42が回路基板20と電気的に接続される。なお、金属パターン23のうち、壁部材100内に配置される部分もはんだ付けされることとなる。
Next, as shown in FIG. 8, the flow soldering of the
金属パターン23は、はんだ付けされても、近傍に位置するスルーホール21のランドとの間にはんだブリッジを生じないように形成されている。具体的には、スルーホール21と金属パターン23との間の最小間隔が、スルーホール21の間隔と同程度となっている。
The
次に、回路基板20を収容するように、ケース31とカバー32を組み付ける。本実施形態では、ケース31における一面の開口を塞ぐように、カバー32を、ハウジング41の閉塞部41bに形成された段差部41c及び樹脂枠60に接触配置する。この配置状態でカバー32側に熱を加えることで、閉塞部41b及び樹脂枠60におけるカバー32側の表面を溶融させ、閉塞部41b及び樹脂枠60とカバー32とを熱溶着する。閉塞部41b及び樹脂枠60の一部が、カバー32の表面の微細孔に入り込むため、アンカー効果及び接触面積増加の効果により、カバー32に閉塞部41b及び樹脂枠60がしっかりと固定される。すなわち、閉塞部41b及び樹脂枠60を介して、ケース31とカバー32が固定される。以上により、電子装置10を得ることができる。
Next, the
次に、本実施形態の電子装置10及びその製造方法の効果について説明する。
Next, effects of the
コネクタ40の端子42をフローはんだ付けする際、回路基板20においてはんだ接続のために必要な受熱エリアは、図9に破線で示すようにスルーホール21の周囲のわずかな領域で良い。本実施形態では、スルーホール形成領域21aの周辺に金属パターン23が形成されており、金属パターン23は固定孔22まで延設されている。金属パターン23は、回路基板20を構成するプリント基板の基材よりも熱伝導性に優れている。
When the
したがって、回路基板20の一面20aが噴流はんだから受ける熱の少なくとも一部は、図9に白抜き矢印で示すように、一面20aに配置された金属パターン23に伝達される。また、金属パターン23の一部は、上記した壁部材100内に位置するため、壁部材100内の金属パターン23には、直接的に熱が伝わる。金属パターン23はねじ50に接触しており、金属パターン23の熱は、ねじ50を介して金属製のケース31に伝わる。ケース31の熱は、ケース31の取り付け部31cを介してたとえば車両のボディに伝達される。
Therefore, at least a part of the heat received from the jet solder by the one
このように、回路基板20が噴流はんだから受ける熱を、金属パターン23及びねじ50を介して、ケース31に逃がすことができる。したがって、従来のように放熱治具を用いなくとも、回路基板20の歪みを抑制することができる。
Thus, the heat received by the
なお、回路基板20の内部に金属パターンを設けた場合、熱が金属パターンに伝わるまでに、基材によって拡散してしまう。本実施形態では、金属パターン23を一面20aに配置しているため、効率よく放熱することができる。特に本実施形態では、金属パターン23がソルダレジストに覆われておらず、一面20aに露出している。ソルダレジストでの熱の拡散が無い分、より効率よく、放熱することができる。しかしながら、金属パターン23がソルダレジストで覆われていても、回路基板20の内層として金属パターンが配置される構成に較べて、放熱性を向上することができる。
In addition, when a metal pattern is provided inside the
また、本実施形態では、固定孔22が、X方向において回路基板20の両端側にそれぞれ設けられ、金属パターン23が、各固定孔22の周辺まで延設されるとともに、各固定孔22の周辺でねじ50に接触している。これによれば、ケース31に対して回路基板20を安定して固定することができる。また、X方向両端のねじ50を介してケース31に放熱できるため、放熱性を向上することができる。
In the present embodiment, the fixing holes 22 are provided on both ends of the
また、本実施形態では、金属パターン23が、一方の固定孔22の周辺から他方の固定孔22の周辺まで延設されている。これによれば、伝熱経路が2つあるため、放熱性を向上することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、金属パターン23が、回路基板20の端部に沿って形成された延設部23aを有している。これによれば、金属パターン23が、Y方向において、回路基板20の端部とは反対側でスルーホール形成領域21aの周辺に形成される構成に較べて、回路基板20における実装禁止領域の増大を抑制することができる。しかしながら、回路基板20の端部とは反対側でスルーホール形成領域21aに隣接するように、金属パターン23を設けることもできる。
In the present embodiment, the
ところで、スルーホール形成領域21a間には、スルーホール21が存在しないため、噴流はんだから受ける熱が、はんだ接続に消費されない。すなわち、歪みが生じやすい。これに対し、本実施形態では、金属パターン23が、隣り合うスルーホール形成領域21aの間の領域に延びる突起部23bを有している。したがって、スルーホール形成領域21a間の熱についても、効率よく放熱することができる。
By the way, since the through
(第2実施形態)
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示した電子装置10と共通する部分についての説明は省略する。
(Second Embodiment)
This embodiment can refer to the preceding embodiment. For this reason, the description about the part which is common in the
第1実施形態では、金属パターン23が、対をなす固定孔22の一方の周辺から他方の周辺まで延設される例を示した。これに対し、本実施形態では、図10に示すように、金属パターン23が2つに分けられている。図10では、X方向における中央付近で、金属パターン23が分割されている。
In 1st Embodiment, the
このような金属パターン23を採用しても、第1実施形態と同等の効果を奏することができる。
Even if such a
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば、開示は、実施形態において示された要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。 The disclosure of this specification is not limited to the illustrated embodiments. The disclosure encompasses the illustrated embodiments and variations by those skilled in the art based thereon. For example, the disclosure is not limited to the combination of elements shown in the embodiments. The disclosure can be implemented in various combinations. The technical scope disclosed is not limited to the description of the embodiments. The several technical scopes disclosed are indicated by the description of the claims, and should be understood to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the description of the claims. .
電子装置10としてエンジンECUの例を示したが、これに限定されるものではない。さらに、電子制御装置に限定されるものではない。電子装置10としては、回路基板20、筐体30、コネクタ40、及びねじ50(固定部材)を備えるものであればよい。
Although the example of engine ECU was shown as
熱溶着により、ケース31とカバー32を組み付ける例を示したが、これに限定されるものではない。ねじ締結など周知の組み付け方法を採用することもできる。
Although an example in which the
回路基板20をケース31に固定する固定部材としてねじ50の例を示したが、これに限定されない。プレスフィットタイプの固定部材やかしめ部材を用いることもできる。
Although the example of the
金属パターン23が、すべてのスルーホール形成領域21aの周辺に設けられる例を示したが、これに限定されない。金属パターン23は、複数のスルーホール形成領域21aのうちの少なくともひとつの周辺に設けられれば良い。これによれば、金属パターン23が設けられない構成に較べて、回路基板20の歪みを抑制することができる。
Although the example in which the
コネクタ40の端子42として傾斜端子43の例を示したが、これに限定されない。略L字状をなす周知の端子を採用することもできる。
Although the example of the
端子42が回路基板20に対して挿入実装される例を示した。しかしながら、端子42が回路基板20に対して表面実装される構成において、上記した傾斜端子43の構造を採用しても、Z方向の小型化について同様の効果を奏することができる。具体的には、表面実装構造の端子として、第2屈曲部及び傾斜部を備える傾斜端子を採用することで、被保持部よりも、該被保持部に連なる脚部の第1屈曲部を、上方に位置させることができる。これにより、挿入部の先端位置、ひいては回路基板の位置を従来よりも上方とすることができる。したがって、Z方向において電子装置の体格の小型化を図ることができる。
An example in which the terminal 42 is inserted and mounted on the
10…電子装置、20…回路基板、20a…一面、20b…裏面、21…スルーホール、21a…スルーホール形成領域、22…固定孔、23…金属パターン、23a…延設部、23b,23c…突起部、30…筐体、30a…開口部、31…ケース、31a…台座部、31b…ねじ孔、31c…取り付け部、32…カバー、40…コネクタ、41…ハウジング、41a…筒部、41b…閉塞部、41c…段差部、42…端子、42a…被保持部、42b…嵌合部、42c…脚部、42d…第1屈曲部、42e…挿入部、42f…繋ぎ部、42g…第1水平部、42h…第2屈曲部、42i…傾斜部、42j…第3屈曲部、42k…第2水平部、43…傾斜端子、50…ねじ、60…樹脂枠、70…はんだ、100…壁部材
DESCRIPTION OF
Claims (4)
一面が開口する金属製のケース(31)と、前記一面の開口を蓋するように、前記板厚方向において前記ケースに組み付けられたカバー(32)と、を有し、前記回路基板を収容する筐体(30)と、
対応する前記スルーホールを挿通して先端が前記回路基板の第1主面側に突出し、はんだ(70)を介して、前記回路基板と電気的に接続された複数の端子(42)と、複数の前記端子を保持するハウジング(41)と、を有し、複数の前記端子が前記ハウジングの幅方向に配列されたコネクタ(40)と、
前記固定孔に挿入されて前記回路基板を前記ケースに固定する金属製の固定部材(50)と、を備え、
前記回路基板が、前記第1主面に配置されるとともに、前記スルーホール形成領域の周辺から前記固定孔の周辺まで延設され、前記固定部材による固定状態で前記固定部材に接触する金属パターン(23)をさらに有し、
前記金属パターンは、前記回路基板の端部に沿って形成された延設部(23a)を有し、
前記ハウジングは、前記幅方向に沿って複数の嵌合口(41a)を有しており、
前記スルーホール形成領域は、複数の前記嵌合口に対応して、前記幅方向において複数の領域に分かれており、
前記金属パターンは、前記延設部から、隣り合う前記スルーホール形成領域の間の領域に延びる突起部(23b)を有している電子装置。 A plurality of through holes (21) penetrating over the first main surface (20a) and the second main surface (20b) opposite to the first main surface in the thickness direction, and a through hole in which the plurality of through holes are formed A circuit board (20) formed in a portion different from the formation region (21a) and having a fixing hole (22) penetrating through the first main surface and the second main surface;
A metal case (31) having an opening on one side and a cover (32) assembled to the case in the plate thickness direction so as to cover the opening on the one side, and accommodates the circuit board. A housing (30);
A plurality of terminals (42) that are inserted through the corresponding through-holes and have tips protruding toward the first main surface of the circuit board and electrically connected to the circuit board via solder (70); A housing (41) for holding the terminal, and a connector (40) in which a plurality of the terminals are arranged in the width direction of the housing;
A metal fixing member (50) that is inserted into the fixing hole and fixes the circuit board to the case, and
The circuit board is disposed on the first main surface, extends from the periphery of the through-hole forming region to the periphery of the fixing hole, and contacts with the fixing member in a fixed state by the fixing member ( 23) further have a,
The metal pattern has an extending portion (23a) formed along an end portion of the circuit board,
The housing has a plurality of fitting ports (41a) along the width direction,
The through-hole forming region is divided into a plurality of regions in the width direction corresponding to the plurality of fitting ports,
The electronic device , wherein the metal pattern has a protrusion (23b) extending from the extended portion to a region between adjacent through-hole forming regions .
前記金属パターンは、各固定孔の周辺まで延設されるとともに、各固定孔の周辺で前記固定部材に接触している請求項1に記載の電子装置。 The fixing holes are respectively provided on both end sides of the circuit board in the width direction,
The electronic device according to claim 1, wherein the metal pattern extends to the periphery of each fixing hole and is in contact with the fixing member around each fixing hole.
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