JPH1126955A - 電子機器組み付け構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は電子機器組み付け構造に関し、電子
機器に高い耐震性と耐冷熱サイクル性を付与することを
目的とする。 【解決手段】 ケース１２に立てられた金属ターミナル
２２，２４にプリント基板１６を組み付けることにより
電子機器１０を構成する。金属ターミナル２２，２４に
湾曲部２６，２８を設ける。プリント基板１６の両端に
スルーホール１８，２０を形成する。金属ターミナル２
２，２４がスルーホール１８，２０に進入するように、
プリント基板１６をケース１２に組み付ける。金属ター
ミナル２２，２４とスルーホール１８，２０とをはんだ
付けにより固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器組み付け
構造に係り、特に、耐震性や耐熱性の要求される電子機
器の組み付け構造として好適な電子機器組み付け構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば、実開平１−１６４６
７４号に開示される如く、クリップ端子の形状を工夫す
ることにより応力に対する耐破損性を高めた集積回路装
置が知られている。上記従来の集積回路装置は、集積回
路基板と、クリップ端子と、それらを封止する樹脂封止
部とを備えている。クリップ端子は、集積回路基板の両
端を挟み込む挟持部と、樹脂封止部から外部に導出され
るリード部とを備えている。

【０００３】リード部は、樹脂封止部から外部に導出さ
れる直線部と、挟持部につながる端部との間にＵ字また
はＬ字形状の応力吸収部を備えている。集積回路装置
は、リード部の直線部においてプリント基板等に固定さ
れる。従って、プリント基板に振動等が生ずると、リー
ド部の直線部と集積回路基板との間に引っ張り応力等が
作用する。これらの応力が、直線部から直接挟持部に伝
達されると、挟持部と集積回路基板との間に大きな応力
が作用し、集積回路基板に破損が生じ易い。

【０００４】これに対して、上記従来の集積回路装置に
よれば、リード部の直線部に伝達される応力は、直線部
と挟持部との間に介在するＵ字またはＬ字の応力吸収部
で吸収される。このため、集積回路装置に引っ張り応力
等が作用しても、挟持部と集積回路部との間にさほど大
きな応力は伝達されない。この点、上記従来の集積回路
装置の構造は、高い耐震線を得るうえで有効である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、高い耐震性
や耐熱性の要求される電子機器を構成するにあたって
は、耐熱性の高いケースに金属ターミナルをモールド
し、その金属ターミナルとの電気的な接続が確保される
ように、上記のケースにプリント基板を組み付けたい場
合がある。この場合、金属ターミナルとプリント基板と
の接合部には、上述したクリップ端子と集積回路基板と
の結合部と同様に高い耐応力性が要求される。

【０００６】しかし、上記従来の集積回路装置の構造
は、クリップ端子と集積回路基板とを組み付けた後に、
クリップ端子をプリント基板等に接合することを前提と
した構造である。このため、上記の構造は、ケース等に
モールドされた金属ターミナルに対してプリント基板を
組み付ける構造に応用することはできない。本発明は、
上述の点に鑑みてなされたものであり、ケース等に立て
られた金属ターミナルと、その金属ターミナルに組み付
けられる基板との接合部に、高い耐応力性を付与し得る
電子機器組み付け構造を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、基材に立てられた金属ターミナルに基
板を組み付けることにより構成される電子機器組み付け
構造であって、前記金属ターミナルが、前記基材から突
出される部分に湾曲部を備え、前記基板が、前記金属タ
ーミナルの端部が挿入されるスルーホールを備え、か
つ、前記金属ターミナルの端部と前記スルーホールとを
電気的に接続する接続部材を備える電子機器組み付け構
造により達成される。

【０００８】本発明において、金属ターミナルと基板と
は、金属ターミナルが既に基材に立てられた状態で組み
付ける必要がある。基板には、基材に立てられた金属タ
ーミナルと対応する位置にスルーホールが設けられてい
る。金属ターミナルと基板とは、そのスルーホールに金
属ターミナルを挿通させることにより組み付けられる。
そして、金属ターミナルと基板とは、接続部材によって
強固に電気的に接続される。

【０００９】金属ターミナルと基板との接続部分には、
基板の熱変形や電子機器の振動等に起因して応力が伝達
される。本発明において、金属ターミナルには湾曲部が
設けられている。金属ターミナルの湾曲部は、基材と基
板との間に生ずる相対変位を柔軟に吸収する。このた
め、本発明の構造において、金属ターミナルと基板との
接続部分には大きな応力が作用しない。

【００１０】上記の目的は、請求項２に記載する如く、
上記請求項１記載の電子機器組み付け構造において、前
記金属ターミナルおよび前記スルーホールが、前記基板
の両端に対応して配設されていると共に、前記湾曲部
が、前記基板に垂直であり、かつ、前記両端を結ぶ方向
に平行な平面内で湾曲する特定湾曲部を備える電子機器
組み付け構造により達成される。

【００１１】本発明において、金属ターミナルおよびス
ルーホールは、基板の両端に分散して配設されている。
基板の両端間距離は、基板に熱膨張および熱収縮が生ず
ることにより伸縮する。基板の両端間距離が伸縮する
と、金属ターミナルと基板との接続部分には、その伸縮
に起因する応力が作用する。ところで、金属ターミナル
は、基板の両端を結ぶ方向に平行であり、かつ、基板に
対して垂直な平面内で湾曲する特定湾曲部を備えてい
る。特定湾曲部は、基板の両端間距離が伸縮する場合
に、その伸縮を柔軟に吸収する。このため、本発明の構
造によれば、基板に熱変形が生じても、基板と金属ター
ミナルとの接続部分に大きな応力は作用しない。

【００１２】また、上記の目的は、請求項３に記載する
如く、上記請求項１記載の電子機器組み付け構造におい
て、前記湾曲部が、前記基板と前記金属ターミナルとの
組み付け位置を決めるストッパである電子機器組み付け
構造によっても達成される。本発明において、金属ター
ミナルの湾曲部は、基板の組み付け位置を決めるストッ
パとして機能する。つまり、基板と金属ターミナルとの
相対位置は、基板と湾曲部とが当接する位置に決定され
る。この場合、基板と基材との間に、基板の位置を決め
るための部材を何ら介在させる必要がない。基板と基材
との間に何らかの位置決め部材が介在すると、その位置
決め部材の熱膨張率と、金属ターミナルの熱膨張率との
相違に起因して、金属ターミナルと基板との接続部分に
引っ張り応力が作用する。これに対して、金属ターミナ
ルの湾曲部で基板の位置を決める構成によれば、このよ
うな引っ張り応力は作用しない。このため、本発明によ
れば、金属ターミナルと基板との接続部分に高い耐久性
を付与することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例である
電子機器１０の断面図を示す。電子機器１０は、車両の
エンジンルーム等、熱環境および振動環境の厳しい場所
に搭載される機器である。従って、電子機器１０には、
高い耐熱性、高い耐熱サイクル性、および、高い耐震性
等が要求される。

【００１４】電子機器１０は、ケース１２およびキャッ
プ１４を備えている。ケース１２およびキャップ１４
は、ＰＢＴ等の耐熱性樹脂で構成されている。ケース１
２の内部には、所定の電子回路を構成するプリント基板
１６が収納されている。図２は、ケース１２およびプリ
ント基板１６の斜視図を示す。図２に示す如く、プリン
ト基板１６の両端には、それぞれ、複数のスルーホール
１８，２０が設けられている。スルーホール１８，２０
は、それぞれ、プリント基板１６に構成される電子回路
の配線の所定部位に電気的に接続されている。

【００１５】また、図２に示す如く、ケース１２の底面
には、スルーホール１８のそれぞれに対応する複数の金
属ターミナル２２、および、スルーホール２０のそれぞ
れに対応する複数の金属ターミナル２４が立てられてい
る。金属ターミナル２２，２４は、プリント基板１６に
形成される電子回路と、外部機器とを電気的に接続する
ための配線部材である。ケース１２の内部には、金属タ
ーミナル２２，２４を外部機器に接続するために必要な
配線がモールドされている。

【００１６】図１に示す如く、プリント基板１６は、金
属ターミナル２２，２４の上端部がスルーホール１８，
２０に挿入されるようにケース１２の内部に収納され
る。金属ターミナル２２，２４は、それらの上端部から
所定距離の位置に所定形状の湾曲部２６，２８を備えて
いる。ケース１２に収納されたプリント基板１６は、ス
ルーホール１８，２０の下面側が湾曲部２６，２８に当
接する位置で保持される。

【００１７】金属ターミナル２２，２４の湾曲部２６，
２８は、プリント基板１６に垂直であり、かつ、プリン
ト基板１６の両端（金属ターミナル２６，２８に支持さ
れる両端）を結ぶ方向（以下、ターミナル間方向と称
す）に平行な平面内で、すなわち、図１における紙面に
平行な平面内で湾曲している。具体的には、金属ターミ
ナル２２の湾曲部２６は、図１における紙面に平行な平
面内で、他方の金属ターミナル２４側に凸形状となるよ
うに湾曲している。また、金属ターミナル２４の湾曲部
２８は、図１における紙面に平行な平面内で、他方の金
属ターミナル２２側に凹形状となるように湾曲してい
る。

【００１８】スルーホール１８，２０には、金属ターミ
ナル２２，２４が挿通される以前に、または、金属ター
ミナル２２，２４が挿通された後にペースタはんだが塗
布される。スルーホール１８，２０の上下には、塗布さ
れたはんだペーストがホットエアリフロー等の手法でリ
フローされることによりはんだフィレット３０，３２が
形成される。はんだフィレット３０，３２は、上記の手
法の他、金属ターミナル２２，２４をスルーホール１
８，２０に挿入した後、局所フローはんだ付けで形成し
てもよい。ケース１２の内部には、スルーホール１８，
２０と金属ターミナル２２，２４とのはんだ付けが終了
した後、防水材料３４が充填される。防水材料３４は、
シリコーンまたはウレタン等を主原料とするヤング率の
小さな物質である。

【００１９】上述の如く、本実施例の電子機器１０にお
いて、金属ターミナル２２，２４にはプリント基板１６
の下部に位置する部位において、湾曲部２６，２８が形
成されている。湾曲部２６，２８は、ケース１２とプリ
ント基板１６との相対位置が、水平方向および上下方向
に変化する場合に、比較的容易に弾性変形することがで
きる。このため、電子機器１０の振動等に伴ってケース
１２とプリント基板１６との間に生ずる相対変位は、湾
曲部２６，２８によって柔軟に吸収される。従って、電
子機器１０において、金属ターミナル２２，２４とプリ
ント基板１６との接続部位には高い耐久性が確保され
る。

【００２０】ところで、プリント基板１６およびケース
１２は、電子機器１０の環境温度が変化した場合に異な
る熱膨張率で伸縮する。また、金属ターミナル２２，２
４は、互いにある程度の距離を介してプリント基板１６
の両端に固定されている。更に、電子機器１０が例えば
車両のエンジンルームで用いられる場合は、その環境温
度が−４０℃前後の極低温から１２５℃程度の高温に至
る広い温度領域内で変動する。このため、プリント基板
１６が金属ターミナル２２，２４にはんだ付けされる部
位と、ケース１２から金属ターミナル２２，２４が立ち
上がる部位との間には、上述した“ターミナル間方向”
に、熱膨張率の相違に起因する比較的大きな相対変位が
発生する。

【００２１】本実施例の構造において、金属ターミナル
２２，２４の湾曲部２６，２８は、上記の如く、プリン
ト基板１６に垂直であり、かつ、ターミナル間方向に平
行な平面内で湾曲している。このため、湾曲部２６，２
８は、特に、ケース１２とプリント基板１６との間に生
ずる“ターミナル間方向の相対変位”を柔軟に吸収する
ことができる。従って、本実施例の構造によれば、プリ
ント基板１６とケース１２との間に熱膨張率の相違に起
因する相対変位が生ずる場合に、はんだフィレット３
０，３２に大きな応力が作用するのを防止することがで
きる。

【００２２】また、本実施例の構造において、プリント
基板１６とケース１２との相対位置は、スルーホール１
８，２０の下面が湾曲部２６，２８に当接する位置に決
定されている。換言すると、金属ターミナル２２，２４
の湾曲部２６，２８は、プリント基板１６の位置を決め
るストッパとして機能している。プリント基板１６の位
置は、例えばケース１２にストッパを設けることによっ
ても決めることができる。しかし、ケース１２にストッ
パを設ける構造によると、ケース１２およびストッパの
熱膨張率と、金属ターミナル２２，２４の熱膨張率との
相違に起因して、はんだフィレット３０，３２に引っ張
り応力が作用することがある。

【００２３】これに対して、本実施例の構造によれば、
プリント基板１６の上下方向の変位を規制する部材がは
んだフィレット３０，３２だけである。このため、金属
ターミナル２２，２４が熱変形により伸縮する過程では
んだフィレット３０，３２に上記の如き引っ張り応力が
作用することがない。上述の如く、本実施例の構造によ
れば、電子機器１０の環境温度が変化する場合に、ケー
ス１２とプリント基板１６とが異なる熱膨張率で伸縮
し、また、金属ターミナル２２，２４に熱変形に起因す
る伸縮が生ずるにも関わらず、はんだフィレット３０，
３２に大きな応力が作用するのを防止することができ
る。従って、電子機器１０において、金属ターミナル２
２，２４とプリント基板１６との接続部位には高い耐冷
熱サイクル性が確保される。

【００２４】また、本実施例の構造によれば、ケース１
２の上方から、金属ターミナル２２，２４の端部がスル
ーホール１８，２０に進入するようにプリント基板１６
をセットするだけで、容易に、ケース１２、金属ターミ
ナル２２，２４およびプリント基板１６を所定の位置関
係に組み付けることができる。更に、本実施例の構造に
よれば、プリント基板１６の位置を決めるストッパを設
けることなく、上記の組み付け作業を行うだけで、プリ
ント基板１６とケース１２との相対位置を決めることが
できる。このため、本実施例の構造によれば、電子機器
１０の生産性を高めることができる。

【００２５】尚、上記の実施例においては、ケース１２
が前記請求項１記載の「基材」に、プリント基板１６が
前記請求項１記載の「基板」に、はんだフィレット３
０，３２が前記請求項１記載の「接続部材」に、それぞ
れ相当している。

【００２６】

【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、基材に立てられた金属ターミナルに、容易に基板を
組み付けることができると共に、金属ターミナルと基板
との接続部分に大きな応力性が作用するのを有効に防止
することができる。請求項２記載の発明によれば、基板
の両端に金属ターミナルを接続する構造を採りつつ、基
板の熱変形に起因して、基板と金属ターミナルとの接続
部分に大きな応力が作用するのを防止することができ
る。

【００２７】また、請求項３記載の発明によれば、金属
ターミナルの湾曲部を基板のストッパとして用いること
により、簡易な構造を実現しつつ、基板と金属ターミナ
ルとの接続部分に高い耐久性を付与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である電子機器の断面図であ
る。

【図２】本発明の一実施例である電子機器を構成するケ
ースとプリント基板の斜視図である。

【符号の説明】

１０ 電子機器 １２ ケース １６ プリント基板 １８，２０ スルーホール ２２，２４ 金属ターミナル ２６，２８ 湾曲部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材に立てられた金属ターミナルに基板
   を組み付けることにより構成される電子機器組み付け構
   造であって、 前記金属ターミナルが、前記基材から突出される部分に
   湾曲部を備え、 前記基板が、前記金属ターミナルの端部が挿入されるス
   ルーホールを備え、かつ、 前記金属ターミナルの端部と前記スルーホールとを電気
   的に接続する接続部材を備えることを特徴とする電子機
   器組み付け構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電子機器組み付け構造に
   おいて、 前記金属ターミナルおよび前記スルーホールが、前記基
   板の両端に対応して配設されていると共に、 前記湾曲部が、前記基板に垂直であり、かつ、前記両端
   を結ぶ方向に平行な平面内で湾曲する特定湾曲部を備え
   ることを特徴とする電子機器組み付け構造。
3. 【請求項３】 請求項１記載の電子機器組み付け構造に
   おいて、 前記湾曲部が、前記基板と前記金属ターミナルとの組み
   付け位置を決めるストッパであることを特徴とする電子
   機器組み付け構造。