JP7055172B2

JP7055172B2 - 車載電子制御装置

Info

Publication number: JP7055172B2
Application number: JP2020116795A
Authority: JP
Inventors: 洋平森谷
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2020-07-07
Filing date: 2020-07-07
Publication date: 2022-04-15
Anticipated expiration: 2040-07-07
Also published as: JP2022014489A

Description

本願は、車載電子制御装置に関するものである。

近年、自動車の高機能化と共に自動車の電子化が進められており、自動車における車載電子制御装置の搭載数及び制御信号の数が増加する傾向にある。そのため、車載電子制御装置の搭載スペースの制約から車載電子制御装置の小型化及び統合化のニーズがあり、車載電子制御装置の基板の中で占有割合が大きいコネクタの省スペース化、及び信号数の増加に伴ったコネクタの多数リード化が求められている。従来、車載電子制御装置に収納された基板に実装されている多数のリードを備えたコネクタの実装構造は、コネクタハウジングから引き出されたリードを基板の回路パターン接続部に設けられた貫通孔に挿入し、貫通孔の側面及び貫通孔の開口の周辺に設けられたランドとリードとをはんだ付けで接合するものであった。そのため、コネクタのはんだ付けがフロー方式で表面実装とは別工程になり車載電子制御装置の生産性が非効率であるという課題、及びフロー方式のためコネクタの実装面の反対の面には表面実装部品を配置しない領域が必要になるので車載電子制御装置の基板の中でのコネクタの占有割合が大きいという課題があった。

これらの課題を解決するために、コネクタのリードを他の表面実装部品と同じ工程ではんだ付けし、コネクタの占有割合を低下させた表面実装構造を備えた表面実装部品のコネクタが提案されている。複数のリードを備えたコネクタの実装構造は、コネクタハウジングから突出したリードを、リードが延出する方向に設けた基板の回路パターン接続部の接合パッドに当接させてはんだ付け接合する表面実装構造である。この表面実装構造においては、コネクタの製造時に生じたリードの寸法ばらつき及び曲げ角度のばらつき、もしくは基板の反り等に起因して、リードの接合部の基板の接合パッドからの浮き上がり、もしくはリードの接合部の基板の接合パッドに対する位置ずれが発生することがあった。これらの状態でコネクタと基板とがはんだ付け接合されると、はんだ付け接合不良が発生するという課題があった。

はんだ付け接合不良を抑制するために、表面実装部品として複数のリードを有したコネクタがコネクタハウジングの実装面に固定フックを備えている構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。リードは、コネクタハウジングから基板面と平行な方向に延出する接続部と、接続部から基板側へ向かって延出する延出部と、延出部から湾曲し、接続部から基板面と平行な方向に延出する接合部とを有する。基板の回路パターン接続部となる、基板を貫通しない嵌合溝がリードの基板面と平行に延出する方向に設けられ、嵌合溝の底面の接合パッドとリードの接合部とが当接する。そして固定フックを基板の固定孔に挿入してコネクタハウジングを基板に固定した状態で、接合パッドと接合部とがはんだ付け接合される構成である。コネクタハウジングが基板に固定されているため、リードに寸法ばらつき及び曲げ角度のばらつきが生じた場合でも、リードの基板からの浮きが防止され、リードと基板とのはんだ付け接合が良好に行われるようになっている。

特開２０１６－５８４５９号公報

（１）従来技術の課題の説明
上記特許文献１においては、コネクタハウジングの基板と接する面に複数備えた固定フックによりコネクタハウジングを基板に固定して、リードの接合部と基板の嵌合溝の底面の接合パッドとを当接させているため、リードに寸法ばらつき及び曲げ角度のばらつきが生じた場合でも、はんだ接合時にリードの接合部が基板の接合パッドから浮き上がることが防止され、はんだ付け接合不良の発生を抑制することができる。

しかしながら、自動車の高機能化でコネクタの多数リード化が進められており、多数のリードを備えたコネクタにおいては、リードの接合部と基板の接合パッドとを当接する箇所が増加しているため、当接箇所の増加に伴ってリードを介して基板からコネクタハウジングが受ける付勢力は大きくなっている。この付勢力は、コネクタハウジングが基板と接する面に備えた固定フックで受けることになる。固定フックは直方体の形状のコネクタハウジングの基板と接する面にのみ設けられており、リード本数が多くなることで、コネクタハウジングの支持点である固定フックと付勢力の作用するリードの基板の当接点とは距離が離れてしまう。そのため、コネクタハウジングにはリードが浮き上がる方向のモーメントが作用し、リードの接合部と基板の接合パッドとが当接しない箇所が基板実装面に発生しやすくなると共に、リードの接合部の近傍に基板の歪みが生じやすくなる。

コネクタハウジングにのみ設けられた固定フックには、固定フックとは離れた位置であるリードの接合部近傍に生じた基板の歪みを矯正する作用は見込めない。基板実装面が平面度を有している条件においてリードの接合部と基板の接合パッドとが当接する寸法公差を超える基板の歪みが基板に発生した場合、リードの接合部と基板の接合パッドとが当接しない箇所が基板実装面に発生する。リードの接合部と基板の接合パッドとが当接しない箇所が基板実装面に発生すると、リードの接合部が基板の接合パッドから浮き上がった状態ではんだ付けによる接合が行われるため、リードの接合部と基板の接合パッドとの間のはんだ付け接合不良が発生するという課題があった。

また、多数のリードと固定フックとをコネクタハウジングに備えたコネクタを基板に実装するには、コネクタハウジングから基板の接合パッドと平行な方向に延出する各リードの接合部を、各リードの接合部の先端面及び底面が基板の各嵌合溝の固定孔側とは反対側の端面及び底面に当接するように、コネクタを斜め下方に押圧しながら嵌合溝に嵌合させる工程、及びリードの接合部を嵌合溝に嵌合させた状態を維持しながら、コネクタハウジングの基板と接する面に設けられた固定フックを基板の固定孔に挿入してコネクタを基板に固定する工程を備える。コネクタを基板に実装するために複雑な２つの工程が必要になるので、コネクタを基板に容易に実装できないという課題があった。

（２）本願の目的の説明
そこで、本願は、コネクタが備えた複数のリードと基板とのはんだ付け接合の不良を抑制することができ、コネクタを基板に容易に実装することができる車載電子制御装置を得ることを目的としている。

本願に開示される車載電子制御装置は、複数の貫通孔と、一方の面に開口し、内側面に導電性のメッキが設けられた複数の穴部とを有した平板状の基板と、複数のリードと、複数のリードを保持したコネクタハウジングと、コネクタハウジングから突出し、基板の貫通孔に挿入され係止された複数の固定フックとを有し、基板の一方の面側に配置されたコネクタとを備え、コネクタハウジングは、基板の一方の面に垂直な方向に立設して平板状に形成され、コネクタハウジングの内側と外側とを隔て、複数のリードが貫通した内外隔壁と、内外隔壁から延出してコネクタハウジングの内側を取り囲む周壁と、内外隔壁からコネクタハウジングの外側に延出する複数のサポート壁とを有し、複数の固定フックは、周壁における基板の一方の面との当接面から突出して設けられ、貫通孔を貫通して、基板の他方の面を係止する係止部と、複数の前記サポート壁における前記基板の一方の面との当接面から突出して設けられ、前記貫通孔を貫通して、前記基板の他方の面を係止する係止部とを有し、リードは、内外隔壁から、コネクタハウジングの外側に、基板の一方の面に平行な方向に延出した延出部と、延出部の延出端部から基板の一方の面から離れる方向に屈曲し延出した後、基板の一方の面に近づく方向に屈曲し延出した曲り部と、曲り部の延出端部から、基板の一方の面の方向に延出した接合延出部とを有し、基板が当接面に沿って係止部で挟持され、コネクタが基板に固定されており、接合延出部の延出端部が、基板の穴部に挿入され、はんだで穴部に接合されると共に、曲り部の弾性撓みによって、接合延出部の延出端部が、穴部の底面を押圧しているものである。

本願に開示される車載電子制御装置によれば、コネクタは基板の貫通孔を貫通して、基板の他方の面を係止する係止部を有した固定フックを当接面に備え、基板が当接面に沿って係止部で挟持され、コネクタが基板に固定されているため、固定フックによりコネクタが基板に係止固定される範囲において、基板の製造時の歪み及びはんだ付け時の加熱の影響による歪みを、基板の一方の面と当接する当接面の平坦度に沿って矯正することができる。基板の歪みが矯正され基板の平坦度が確保されるため、コネクタが備えた複数のリードの接合延出部の延出端部が基板の穴部の底面から浮き上がることがなく、接合延出部の延出端部が穴部の底面を押圧するので、コネクタが備えた複数のリードと基板とのはんだ付け接合の不良を抑制することができる。また、固定フックと基板に設けられた貫通孔とを嵌め合う際、固定フックの誘導挿入に応動して接合延出部の延出端部は穴部に挿入され、接合延出部の延出端部が穴部の底面を押圧するので、コネクタを基板に容易に実装することができる。

実施の形態１に係る車載電子制御装置のコネクタと基板とを分解して示す斜視図である。実施の形態１に係る車載電子制御装置のコネクタと基板とを分解して示すコネクタの側面図と基板の断面図である。実施の形態１に係る車載電子制御装置のコネクタを示す背面図である。実施の形態１に係る車載電子制御装置の基板の要部を示す断面図である。実施の形態１に係る車載電子制御装置の要部を示す平面図と断面図である。実施の形態２に係る車載電子制御装置のコネクタの要部を示す斜視図である。実施の形態３に係る車載電子制御装置の要部を示す平面図と断面図である。

以下、本願の実施の形態による車載電子制御装置を図に基づいて説明する。なお、各図において同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
（１）構成と作用の詳細な説明
図１は実施の形態１に係る車載電子制御装置１００のコネクタ１と基板２とを分解して示す斜視図、図２は車載電子制御装置１００のコネクタ１と基板２とを分解して示すコネクタ１の側面図と基板２の断面図、図３は車載電子制御装置１００のコネクタ１を示す背面図、図４は車載電子制御装置１００の基板２の要部を示す断面図、図５車載電子制御装置１００の要部を示す平面図と断面図である。図２において、コネクタ１はコネクタ１の側面に設けられたサポート壁１４を取り除いて示し、基板２は穴部２１と貫通孔２２を通る断面を示している。図３は基板２の実装面２ａと設置面２ｂとを二点鎖線で示した図である。車載電子制御装置１００は、高機能化と共に電子化が進められている自動車に搭載されて用いられる装置である。車載電子制御装置１００は、他の部品であるケーブルと接続され、複数のリード１２を備えた表面実装部品であるコネクタ１、及びコネクタ１と表面実装構造で接続される基板２を備える。コネクタ１及び基板２は、表面実装部品の実装構造を構成する要素である。基板２には、コネクタ１以外の表面実装部品（図示せず）も表面実装構造で接続される。

＜コネクタ１＞
コネクタ１は、図１に示すように、複数のリード１２と、複数のリード１２を保持したコネクタハウジング１１と、コネクタハウジング１１から突出し、基板２の貫通孔２２に挿入され係止される複数の固定フック１３、１５とを備える。コネクタ１は、基板２の一方の面側である実装面２ａの側に配置される。コネクタハウジング１１は、基板２の実装面２ａに垂直な方向に立設して平板状に形成され、コネクタハウジング１１の内側と外側とを隔て、複数のリード１２が貫通した内外隔壁１１ｂと、内外隔壁１１ｂから延出してコネクタハウジング１１の内側を取り囲む周壁１１ｄと、内外隔壁１１ｂからコネクタハウジング１１の外側に延出する複数のサポート壁１４とを備える。周壁１１ｄは、当接面１１ａで実装面２ａと接する。コネクタ１と接続される相手ケーブル（図示せず）は、コネクタハウジング１１の内外隔壁１１ｂと反対側で周壁１１ｄに囲まれた開口面１１ｃにケーブルコネクタを差し込むことでリード１２に導電接触し、リード１２に接続される。

リード１２は、導電性を有する弾性体で作製される。材料は、例えば、銅、アルミニウムもしくはこれらを含む合金である。１００を超えるような多数のリード１２を備えたコネクタ１では、全てのリード１２を一列に配列すると配列ピッチに比例してコネクタ１の横幅が大きくなるため、一般的にリード１２の配列はコネクタ１が実装される面に垂直な方向に複数段で設けられる。本実施の形態では、リード１２の配列を２段としているが、リード１２の配列の段数はこれに限るものではない。

リード１２は、図２に示すように、内外隔壁１１ｂから、コネクタハウジング１１の外側に、基板２の実装面２ａに平行な方向に延出した延出部１２ａと、延出部１２ａの延出端部である屈曲部１２ｅから基板２の実装面２ａから離れる方向に屈曲し延出した後、基板２の実装面２ａに近づく方向に屈曲し延出した曲り部１２ｂと、曲り部１２ｂの延出端部から、基板２の実装面２ａの方向に延出した接合延出部１２ｃとを備える。接合延出部１２ｃの延出端部である接合部１２ｄが、基板２の穴部２１に挿入され、はんだ３（図２において図示せず）で穴部２１に接合されると共に、曲り部１２ｂの弾性撓みによって、接合部１２ｄが、穴部２１の底面２１ｂを押圧する。穴部２１の内側面に設けられたメッキ２１ｄと接合部１２ｄとがはんだ３で接合されることで、基板２に設けられた回路パターンとリード１２とが接続される。

接合部１２ｄが穴部２１の底面２１ｂを押圧する際、接合部１２ｄは基板２から付勢力を受け、付勢力は接合延出部１２ｃが延出する方向に作用する。付勢力は、延出部１２ａが内外隔壁１１ｂから延出した箇所を支持点として、延出部１２ａ、延出部１２ａと曲り部１２ｂとの間の屈曲部１２ｅ、及び曲り部１２ｂから構成された弾性変形が可能な部分によって吸収される。

複数のサポート壁１４は、内外隔壁１１ｂからコネクタハウジング１１の外側に延出して実装面２ａに垂直な方向に立設し、当接面１４ａで実装面２ａと接する。サポート壁１４は、コネクタハウジング１１の両端に設けられる。内外隔壁１１ｂの実装面２ａと平行な方向の幅がリード１２の本数に応じて大きくなる場合、サポート壁１４はコネクタハウジング１１の両端だけでなく、コネクタハウジング１１の中間部の内外隔壁１１ｂにも設けられる。

固定フック１３、１５は、周壁１１ｄ及びサポート壁１４における基板２の実装面２ａとの当接面１１ａ、１４ａから突出して設けられる。固定フック１３、１５は同じ形状で設けられる。固定フック１３、１５により、コネクタ１は基板２に固定される。当接面１１ａの固定フック１３は、当接面１１ａの長手方向に複数設けられる。当接面１４ａの固定フック１５は、それぞれのサポート壁１４の当接面１４ａに少なくとも１つ設けられる。本実施の形態では、それぞれのサポート壁１４の当接面１４ａに固定フック１５を１つ設けているが、それぞれのサポート壁１４の当接面１４ａに複数の固定フック１５を設けても構わない。

固定フック１３、１５は、図２に示すように、基板２の貫通孔２２を貫通して、基板２の他方の面である設置面２ｂを係止する係止部１３ａ、１５ａを有する。固定フック１３、１５の先端部は円錐状で、固定フック１３、１５と嵌め合う貫通孔２２の孔径ｄｋよりも円錐状の部分の底部径ｄｆが大きく、ｄｋ＜ｄｆの関係を有している。円錐状の部分の底部が係止部１３ａ、１５ａである。固定フック１３、１５は実装面２ａに垂直な方向にスリット割を備え、固定フック１３、１５を貫通孔２２と嵌め合う際に、底部径ｄｆが縮小するように固定フック１３、１５は弾性変形して、貫通孔２２に挿入される。固定フック１３、１５が設けられた当接面１１ａ、１４ａから係止部１３ａ、１５ａまでの距離である係止寸法は、図３に示すように、基板２の厚みと同等の寸法になっている。貫通孔２２と固定フック１３、１５とを嵌め合うと、コネクタハウジング１１は係止部１３ａ、１５ａによって基板２の設置面２ｂに係止される。基板２は当接面１１ａ、１４ａに沿って係止部１３ａ、１５ａで挟持される。当接面１１ａ、１４ａと基板２の実装面２ａとは当接した状態で、コネクタ１は基板２に係止固定される。

このような構成としたことで、コネクタ１は基板２と当接する面で固定フック１３、１５により基板２を挟持して係止固定されるので、固定フック１３、１５によりコネクタ１が係止固定される範囲において、基板２の製造時の歪み及びはんだ付けの加熱の影響による歪みを、基板２の実装面２ａと当接する当接面１１ａ、１４ａの平坦度に沿って矯正することができる。基板２の歪みが矯正され基板２の平坦度が確保されるため、接合部１２ｄが穴部２１の底面２１ｂから浮き上がることがなく接合部１２ｄが底面２１ｂと当接して係止され、接合部１２ｄが底面２１ｂを押圧するので、リード１２と基板２とのはんだ付け接合の不良を抑制することができる。

コネクタハウジング１１の内外隔壁１１ｂは、図２に示すように、延出部１２ａの実装面２ａに対向する側と反対の側に、実装面２ａと平行な方向に延出するリード補強部１６を備えている。延出部１２ａが内外隔壁１１ｂから延出する箇所である突出端部１２ｆをリード補強部１６が支持することで、内外隔壁１１ｂにおけるリード１２の支持を強化するものである。リード補強部１６を設けたことで、リード１２の曲り部１２ｂにおける弾性撓みは強化されてより撓みやすくなる。また、曲り部１２ｂが撓みやすくなると共に突出端部１２ｆの実装面２ａから垂直方向の変形が抑制されるので、接合部１２ｄの穴部２１の底面２１ｂからの浮き上りを抑制することができ、接合部１２ｄが穴部２１の底面２１ｂを確実に押圧することができる。接合部１２ｄが穴部２１の底面２１ｂを確実に押圧することができるので、リード１２と基板２とのはんだ付け接合の不良を抑制することができる。コネクタハウジング１１、固定フック１３、固定フック１５、サポート壁１４、及びリード補強部１６は、例えば、樹脂で一体的に作製される。

＜基板２＞
平板状の基板２は、複数の貫通孔２２と、一方の面である実装面２ａに開口し、内側面である側面２１ａ及び底面２１ｂに導電性のメッキ２１ｄが設けられた複数の穴部２１とを有する。実装面２ａはコネクタ１が実装される面である。一方の面が実装面２ａである基板２の他方の面は設置面２ｂで、設置面２ｂは車載電子制御装置１００に基板２が設置される側の面である。部品の実装は実装面２ａに限るものではなく、設置面２ｂに部品を実装しても構わない。穴部２１が配列されたピッチｐは、図１に示すように、リード１２の接合部１２ｄのピッチｐと同じである。基板２の実装面２ａは、図４に示すように、円形状で穴部２１を取り囲んで設けられた導電性のメッキ２１ｄであるランド２１ｃを備える。メッキ２１ｄは、基板２に設けられた回路パターンの一部である。ランド２１ｃの外周部に沿った表面の部分は、実装面２ａが表面に備えたソルダーレジスト２４が重ねて設けられ、オーバーレジストされている。ソルダーレジスト２４をオーバーレジストすることで、ソルダーレジスト２４のリフト力の向上を図ることができ、ランド２１ｃの浮き上りを抑制することができる。

実装面２ａから穴部２１の底面２１ｂまでの深さは、図２に示すように、Ｄ１である。深さＤ１は、基板２の厚みに対して、接合部１２ｄとメッキ２１ｄとが確実にはんだ付けで接合されることを考慮して決定される。特に底面２１ｂに対向する設置面２ｂと、底面２１ｂと設置面２ｂとの間の基板２の部分が回路パターン、及び表面実装部品の配置されない部分である場合は、穴部２１の底面２１ｂと基板２の設置面２ｂとの間の基板２の部分は、少なくとも１層以上のプリプレグの絶縁層を備えると共に、基板２の部分の厚みＤ２は６０μｍ以上である。厚みＤ２を６０μｍ以上とした場合、底面２１ｂを押圧するリード１２の接合部１２ｄから底面２１ｂが受ける付勢力に起因した基板２の破損を抑制することができる。また、底面２１ｂに対向した設置面２ｂと、底面２１ｂと設置面２ｂとの間の基板２の部分には接合部１２ｄから受ける付勢力に起因して曲げストレスが発生するため、底面２１ｂに対向した設置面２ｂと、底面２１ｂと設置面２ｂとの間の基板２の部分に回路パターン及び表面実装部品の配置を制限した場合、回路パターン及び表面実装部品に不具合が発生するリスクを回避することができ、車載電子制御装置１００の品質向上の効果を見込むことができる。

＜コネクタ１の基板２への実装＞
コネクタ１が備えた複数のリード１２と基板２とのはんだ付け接合の不良を抑制することができ、コネクタ１を基板２に容易に実装するための、コネクタ１と基板２の各部の寸法の関係について説明する。基板２に実装される前のコネクタ１において、実装面２ａに垂直な方向の延出部１２ａから接合部１２ｄの端部までの距離Ｈ１は、図２に示すように、延出部１２ａから当接面１１ａ、１４ａまでの距離Ｈ２よりも大きい。固定フック１３、１５と基板２に設けられた貫通孔２２とを嵌め合ってコネクタ１を基板２に実装する際に、接合部１２ｄを穴部２１に挿入するためである。

基板２に実装される前のコネクタ１において、距離Ｈ１と距離Ｈ２の差であるΔｈは、当接面１１ａ、１４ａから接合部１２ｄが実装面２ａの方向に突出している長さである。Δｈは、距離Ｈ２の公差の範囲内で距離Ｈ１が最も小さくなった場合でも、深さＤ１との関係がΔｈ＞Ｄ１となるように構成される。固定フック１３、１５と基板２に設けられた貫通孔２２とを嵌め合ってコネクタ１を基板２に実装する際に、接合部１２ｄが穴部２１の底面２１ｂを押圧するためである。

基板２に実装される前のコネクタ１と基板２において、実装面２ａに平行な方向の固定フック１３から見て遠い側の接合部１２ｄの端部と固定フック１３との間の距離Ｌ１は、図２に示すように、基板２の貫通孔２２から見て遠い側の穴部２１の側面２１ａと貫通孔２２との間の距離Ｌ２よりも小さく、基板２の貫通孔２２から見て近い側の穴部２１の側面２１ａと貫通孔２２との間の距離Ｌ３よりも大きい。固定フック１３、１５と基板２に設けられた貫通孔２２とを嵌め合ってコネクタ１を基板２に実装する際に、接合部１２ｄを穴部２１に挿入して接合部１２ｄが穴部２１の底面２１ｂを押圧するためである。

基板２に実装される前のコネクタ１と基板２において、距離Ｌ１と距離Ｌ２の差であるΔＬは、貫通孔２２から見て遠い側の穴部２１の側面２１ａと固定フック１３から見て遠い側の接合部１２ｄの端部との間の隙間の距離である。ΔＬは、距離Ｌ２の公差の範囲内で距離Ｌ１が最も大きくなった場合でも、隙間部分であるΔＬが構成されるように設計される。固定フック１３、１５と基板２に設けられた貫通孔２２とを嵌め合ってコネクタ１を基板２に実装する際に、接合部１２ｄが側面２１ａに接触することなく接合部１２ｄを穴部２１に挿入するためである。穴部２１の穴径は、配列ピッチｐで隣り合う穴部２１のランド２１ｃの部分とは干渉しない大きさであり、リード１２の接合部１２ｄが穴部２１に遊嵌挿入できる大きさである。

このような構成としたことで、固定フック１３、１５と基板２に設けられた貫通孔２２とを嵌め合う際に、接合部１２ｄは穴部２１に容易に挿入され、接合部１２ｄが穴部２１の底面２１ｂを押圧するので、コネクタ１を基板２に容易に実装することができる。リード１２は弾性変形可能な形状であり、コネクタ１と基板２の各部の寸法の関係が上述した関係を維持することで、コネクタ１の製造時のリード１２の寸法ばらつき及び曲げ角度のばらつきは吸収され、コネクタ１を基板２に容易に実装することができる。

コネクタ１が基板２に実装された後、図５（ｂ）の断面図に示すように、穴部２１のメッキ２１ｄと接合部１２ｄとははんだ３で接合される。図５に示した矢印Ａはリード１２の延出部１２ａ（図５において図示せず）が延出する方向で、図５（ｂ）は延出部１２ａが延出する方向に沿った断面図である。コネクタ１は、基板２に実装される他の表面実装部品と同じ工程ではんだ付けされる。図５（ａ）はコネクタ１の実装前の穴部２１の平面図で、ランド２１ｃの外形は穴部２１の側面２１ａを取り囲む円形である。はんだ３は、図５（ｂ）に示すように、穴部２１の内側だけでなくランド２１ｃの部分にも設けられ、メッキ２１ｄと接合部１２ｄとのはんだ３で接合される面積を増加させている。図５（ｂ）において、ソルダーレジスト２４がオーバーレジストされている部分は省略している。

（２）実施形態の要点と特徴
以上のように、実施の形態１による車載電子制御装置１００において、コネクタ１は基板２の貫通孔２２を貫通して、基板２の設置面２ｂを係止する係止部１３ａ、１５ａを有した固定フック１３、１５を当接面１１ａ、１４ａに備え、基板２が当接面１１ａ、１４ａに沿って係止部１３ａ、１５ａで挟持され、コネクタ１が基板２に固定されているため、固定フック１３、１５によりコネクタ１が基板２に係止固定される範囲において、基板２の製造時の歪み及びはんだ付け時の加熱の影響による歪みを、基板２の実装面２ａと当接する当接面１１ａ、１４ａの平坦度に沿って矯正することができる。基板２の歪みが矯正され基板２の平坦度が確保されるため、接合部１２ｄが穴部２１の底面２１ｂから浮き上がることがなく接合部１２ｄが底面２１ｂと当接して係止され、接合部１２ｄが底面２１ｂを押圧するので、リード１２と基板２とのはんだ付け接合の不良を抑制することができる。また、固定フック１３、１５と基板２に設けられた貫通孔２２とを嵌め合う際、固定フック１３、１５の誘導挿入に応動して接合部１２ｄは穴部２１に挿入され、接合部１２ｄが穴部２１の底面２１ｂを押圧するので、コネクタ１を基板２に容易に実装することができる。また、リード１２は弾性変形可能な形状であり、コネクタ１と基板２の各部の寸法の関係が上述した関係を維持することで、コネクタ１の製造時のリード１２の寸法ばらつき及び曲げ角度のばらつきは吸収され、コネクタ１を基板２に容易に実装することができる。

また、コネクタハウジング１１の内外隔壁１１ｂは延出部１２ａの実装面２ａに対向する側と反対の側に、実装面２ａと平行な方向に延出するリード補強部１６を備えているため、リード１２の曲り部１２ｂにおける弾性撓みは強化されてより撓みやすくなると共に突出端部１２ｆの実装面２ａから垂直方向の変形が抑制されるので、接合部１２ｄの穴部２１の底面２１ｂからの浮き上りを抑制することができ、接合部１２ｄが穴部２１の底面２１ｂを確実に押圧することができる。接合部１２ｄが穴部２１の底面２１ｂを確実に押圧することができるので、リード１２と基板２とのはんだ付け接合の不良を抑制することができる。

また、穴部２１の底面２１ｂに対向する設置面２ｂと、底面２１ｂと設置面２ｂとの間の基板２の部分に回路パターン、及び表面実装部品を配置しない場合、穴部２１の底面２１ｂと基板２の設置面２ｂとの間の基板２の部分は、少なくとも１層以上のプリプレグの絶縁層を備えると共に、基板２の部分の厚みＤ２は６０μｍ以上であるため、底面２１ｂを押圧するリード１２の接合部１２ｄから底面２１ｂが受ける付勢力に起因した基板２の破損を抑制することができる。また、底面２１ｂに対向した設置面２ｂと、底面２１ｂと設置面２ｂとの間の基板２の部分には接合部１２ｄから受ける付勢力に起因して曲げストレスが発生するため、底面２１ｂに対向した設置面２ｂと、底面２１ｂと設置面２ｂとの間の基板２の部分に回路パターン及び表面実装部品の配置を制限した場合、回路パターン及び表面実装部品に不具合が発生するリスクを回避することができ、車載電子制御装置１００の品質向上の効果を見込むことができる。

実施の形態２．
（１）構成と作用の詳細な説明
実施の形態２に係る車載電子制御装置１００について説明する。図６は実施の形態２に係る車載電子制御装置１００のコネクタ１の要部を示す斜視図である。実施の形態２に係る車載電子制御装置１００は、実施の形態１とは異なるリードとして大電流用リード１７を備えた構成になっている。

コネクタハウジング１１の内外隔壁１１ｂに保持された複数のリード１２は、信号用のリードと電源用のリードが混在し、大電流を通電する必要のあるリードが含まれる。隣接して設けられた、一方のリード１２の延出部１２ａと他方のリード１２の延出部１２ａとは連結されている。内外隔壁１１ｂを貫通して外部に突出した隣り合うリード１２の一部分である延出部１２ａを連結して延出部１２ａが一体化され、連結部１７ａが設けられた２つのリード１２から、大電流用リード１７が形成される。延出部１２ａを連結したことで１つの大電流用リード１７の延出部１２ａの断面積を増加させ、大電流通電の断面積を確保することができるため、大電流用リード１７にはリード１２よりも大きな電流を通電することができる。連結部１７ａを除く他の部分の大電流用リード１７の形状は、リード１２の形状と同様である。そのため、穴部２１の形状を変えることなく、実施の形態１と同様に、コネクタ１を基板２に実装する際、接合部１２ｄを穴部２１へ容易に挿入できるので、コネクタ１の基板２への装着性は損なわれていない。

（２）実施形態の要点と特徴
以上のように、実施の形態２による車載電子制御装置１００において、隣接して設けられた、一方のリード１２の延出部１２ａと他方のリード１２の延出部１２ａとは連結され、延出部１２ａが一体化されているため、大電流通電の断面積が確保されるので、大電流用リード１７にはリード１２よりも大きな電流を通電することができる。また、連結された延出部１２ａの連結部１７ａを除く他の部分の大電流用リード１７の形状はリード１２の形状と同様であるため、穴部２１の形状を変えることなく、接合部１２ｄを穴部２１へ容易に挿入できるので、装着性が損なわれることなくコネクタ１を基板２に容易に実装することができる。

実施の形態３．
（１）構成と作用の詳細な説明
実施の形態３に係る車載電子制御装置１００について説明する。図７は実施の形態３に係る車載電子制御装置１００の要部を示す平面図と断面図である。実施の形態３に係る車載電子制御装置１００は、実施の形態１とは異なる形状のランド３１ｃを備えた構成になっている。

基板２の実装面２ａは、図７（ａ）の平面図に示すように、延出部１２ａが延出する方向に長径を備えた楕円形状で穴部３１を取り囲んで設けられた導電性のメッキ３１ｄであるランド３１ｃを備える。図７に示した矢印Ａはリード１２の延出部１２ａ（図７において図示せず）が延出する方向で、図７（ａ）はコネクタ１の実装前の穴部３１の平面図、図７（ｂ）は延出部１２ａが延出する方向に沿った断面図である。コネクタ１が基板２に実装された後、図７（ｂ）に示すように、穴部３１の内側面である側面３１ａと底面３１ｂに設けられたメッキ３１ｄと接合部１２ｄとははんだ３で接合される。はんだ３は穴部３１の内側だけでなくランド３１ｃの部分にも設けられ、メッキ３１ｄと接合部１２ｄとのはんだ３で接合される面積を増加させている。

ランド３１ｃの形状が楕円形状であるため、ランド３１ｃの形状が円形状の場合と比較して、メッキ３１ｄと接合部１２ｄとのはんだ３で接合される面積及びはんだ３の量は増加している。そのため、メッキ３１ｄと接合部１２ｄとの接合強度を向上させることができる。また、ランド３１ｃの形状は延出部１２ａが延出する方向に長径を備えた楕円形状であるため、穴部３１が配列された短径の方向のピッチｐを縮小することができ、コネクタ１を小型化することができる。なお、ランド３１ｃ上のはんだ３の量は増加するため、穴部３１の穴径を縮小して穴部３１の内部のはんだ３を減らしても構わない。穴部３１の穴径を縮小することで、コネクタ１を小型化することができる。

ランド３１ｃの外周部に沿った表面の部分は、基板２の実装面２ａが表面に備えたソルダーレジスト２４が重ねて設けられ、オーバーレジストされている。ソルダーレジスト２４をオーバーレジストすることで、ソルダーレジスト２４のリフト力の向上を図ることができ、ランド３１ｃの浮き上りを抑制することができる。

（２）実施形態の要点と特徴
以上のように、実施の形態３による車載電子制御装置１００において、基板２の実装面２ａは、延出部１２ａが延出する方向に長径を備えた楕円形状で穴部３１を取り囲んで設けられたランド３１ｃを備えたため、メッキ３１ｄと接合部１２ｄとのはんだ３で接合される面積及びはんだ３の量を増加させることができる。メッキ３１ｄと接合部１２ｄとのはんだ３で接合される面積及びはんだ３の量を増加させることができるので、メッキ３１ｄと接合部１２ｄとの接合強度を向上させることができ、穴部３１の穴径を縮小することで、コネクタ１を小型化することができる。また、ランド３１ｃの外周部に沿った表面の部分にソルダーレジスト２４をオーバーレジストしたため、ソルダーレジスト２４のリフト力の向上を図ることができ、ランド３１ｃの浮き上りを抑制することができる。

また本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１コネクタ、２基板、２ａ実装面、２ｂ設置面、３はんだ、１１コネクタハウジング、１１ａ当接面、１１ｂ内外隔壁、１１ｃ開口面、１１ｄ周壁、１２リード、１２ａ延出部、１２ｂ曲り部、１２ｃ接合延出部、１２ｄ接合部、１２ｅ屈曲部、１２ｆ突出端部、１３固定フック、１３ａ係止部、１４サポート壁、１４ａ当接面、１５固定フック、１５ａ係止部、１６リード補強部、１７大電流用リード、１７ａ連結部、２１穴部、２１ａ側面、２１ｂ底面、２１ｃランド、２１ｄメッキ、２２貫通孔、２４ソルダーレジスト、３１穴部、３１ａ側面、３１ｂ底面、３１ｃランド、３１ｄメッキ、１００車載電子制御装置

Claims

複数の貫通孔と、一方の面に開口し、内側面に導電性のメッキが設けられた複数の穴部と、を有した平板状の基板と、
複数のリードと、複数の前記リードを保持したコネクタハウジングと、前記コネクタハウジングから突出し、前記基板の前記貫通孔に挿入され係止された複数の固定フックと、を有し、前記基板の一方の面側に配置されたコネクタと、を備え、
前記コネクタハウジングは、前記基板の一方の面に垂直な方向に立設して平板状に形成され、前記コネクタハウジングの内側と外側とを隔て、複数の前記リードが貫通した内外隔壁と、前記内外隔壁から延出して前記コネクタハウジングの内側を取り囲む周壁と、前記内外隔壁から前記コネクタハウジングの外側に延出する複数のサポート壁と、を有し、
複数の前記固定フックは、前記周壁における前記基板の一方の面との当接面から突出して設けられ、前記貫通孔を貫通して、前記基板の他方の面を係止する係止部と、複数の前記サポート壁における前記基板の一方の面との当接面から突出して設けられ、前記貫通孔を貫通して、前記基板の他方の面を係止する係止部とを有し、
前記リードは、前記内外隔壁から、前記コネクタハウジングの外側に、前記基板の一方の面に平行な方向に延出した延出部と、前記延出部の延出端部から前記基板の一方の面から離れる方向に屈曲し延出した後、前記基板の一方の面に近づく方向に屈曲し延出した曲り部と、前記曲り部の延出端部から、前記基板の一方の面の方向に延出した接合延出部と、を有し、
前記基板が前記当接面に沿って前記係止部で挟持され、前記コネクタが前記基板に固定されており、
前記接合延出部の延出端部が、前記基板の前記穴部に挿入され、はんだで前記穴部に接合されると共に、前記曲り部の弾性撓みによって、前記接合延出部の延出端部が、前記穴部の底面を押圧している車載電子制御装置。
複数の前記穴部は、一列または複数列に並べられ、
前記穴部を設けた列の延長線上の領域または前記穴部を設けた列の延長線に挟まれた領域に、前記貫通孔及び前記サポート壁が有した前記固定フックが設けられている請求項１に記載の車載電子制御装置。
複数の前記サポート壁は、前記穴部を設けた列の延長線上に間隔を空けて配置され、
前記貫通孔及び前記サポート壁が有した前記固定フックのそれぞれの間に前記穴部が配置されている請求項１または請求項２に記載の車載電子制御装置。
前記基板の一方の面は、前記延出部が延出する方向に長径を有する楕円形状で前記穴部を取り囲んで設けられたランドを備え、
前記ランドの外周に沿った表面の部分には、前記基板の一方の面が表面に備えたソルダーレジストが重ねて設けられている請求項１から３のいずれか一項に記載の車載電子制御装置。
前記コネクタハウジングの前記内外隔壁は、前記延出部の前記基板の一方の面に対向する側と反対の側に、前記基板の一方の面に平行な方向に延出したリード補強部を備えている請求項１から４のいずれか一項に記載の車載電子制御装置。
隣接して設けられた、一方の前記リードの前記延出部と他方の前記リードの前記延出部とが連結されている請求項１から５のいずれか一項に記載の車載電子制御装置。
前記穴部の前記底面に対向する前記基板の他方の面と、前記穴部の前記底面と前記基板の他方の面との間の前記基板の部分は、回路パターン及び表面実装部品が配置されない部分であり、前記穴部の前記底面と前記基板の他方の面との間の前記基板の部分は、少なくとも１層以上のプリプレグを備えると共に、前記基板の部分の厚みは６０μｍ以上である請求項１から６のいずれか一項に記載の車載電子制御装置。