導体部品、回路基板及び電子回路ユニット
【課題】電子回路基板を筐体に接続するための新たなグランド接続構造を提供することを目的とする。
【解決手段】導体部材１は、回路基板５０のグランドパターン５２に接続される接続部１６および接続部１６がグランドパターン５２に接続された場合に回路基板５０と接する接触面１１を有する第１面状部材１０と、第１面状部材１０の端部９から第１面状部材１０に対して直角方向かつ接触面１１側に延びる第２面状部材２０と、第２面状部材２０に設けられたねじ穴２１と、第１面状部材１０に対して直角方向かつ接触面１１側に延びる位置決めツメ部１４、１５を有する。
【解決手段】導体部材１は、回路基板５０のグランドパターン５２に接続される接続部１６および接続部１６がグランドパターン５２に接続された場合に回路基板５０と接する接触面１１を有する第１面状部材１０と、第１面状部材１０の端部９から第１面状部材１０に対して直角方向かつ接触面１１側に延びる第２面状部材２０と、第２面状部材２０に設けられたねじ穴２１と、第１面状部材１０に対して直角方向かつ接触面１１側に延びる位置決めツメ部１４、１５を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子回路基板の接地技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子回路内で発生したノイズが外部装置に与える影響を低減するために、電子回路基板を収容する導体の筐体などの基準電位に対して電子回路基板のグランドパターンを接続し、電磁シールドを形成することが知られている。
【０００３】
また、外部から電子回路内へコネクタ等を経由して進入する静電気を除去するために、コネクタ付近に導体のシールドを配置し、シールドにて受け止めた静電気をグランドパターンを経由して筐体に流すことが知られている。
【０００４】
なお、電子機器の静電気除去構造として下記特許文献１の構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平５―３１１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
グランドパターンを筐体に接続する場合には、グランドパターンと筐体との間のインピーダンスはできるだけ小さい方が好ましい。このため、グランドパターンと筐体とを接続する電気的経路はできるだけ多いことが望まれる。
【０００７】
本発明は、電子回路基板を筐体に接続するための新たなグランド接続構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一つの実施例による導体部品は、回路基板のグランドパターンに接続されるための導体部品であって、回路基板のグランドパターンに接続される接続部および接続部が回路基板のグランドパターンに接続された場合に回路基板と接する接触面を有する第１面状部材と、第１面状部材の端部から第１面状部材に対して直角方向かつ接触面側に延びる第２面状部材と、第２面状部材に設けられたねじ穴と、第１面状部材に対して直角方向かつ接触面側に延びる位置決めツメ部を備える。
【０００９】
本発明の他の実施例による回路基板は、この回路基板のグランドパターンに接続される接続部および接続部が回路基板のグランドパターンに接続された場合に回路基板と接する接触面を有する第１面状部材と、第１面状部材の端部から第１面状部材に対して直角方向かつ上記の接触面側に延びる第２面状部材と、第２面状部材に設けられたねじ穴と、第１面状部材に対して直角方向かつ接触面側に延びる位置決めツメ部を有する導体部品を備える。上記の接触面が回路基板に接触しかつ第２面状部材が回路基板の縁の外に位置するように、導体部品が回路基板の縁部に配置される。
【００１０】
回路基板は、回路基板に配線を接続するためのコネクタを回路基板の縁部に備え、第１面状部材の少なくとも一部がコネクタと回路基板との間隙に配置されてよい。回路基板の縁部は、電子回路ユニットの筐体の一部であるか筐体に電気的に接続される導体板によって覆われていてよく、導体板はねじにより第２状部材に連結されていてよい。導体板はヒートシンクであってよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の実施例の導体部品又は回路基板によれば、グランドパターンに接続され且つねじ穴を持つ導体部品を、回路基板の縁に設けることができる。このため、回路基板を支持する筐体や筐体に電気的に接続される導体を導体部品にねじで締結することにより、インピーダンスの低い良好なグランド接続構造を提供することができる。
【００１２】
また、本発明の実施例の導体部品又は回路基板によれば、回路基板とこれを支持する筐体とを含む構造体においてねじの締結ポイントが増えるため、このような構造体の剛性を向上することができる。
【００１３】
本発明の実施例の導体部品又は回路基板では、回路基板を支持する筐体や筐体に電気的に接続される導体に導体部品をねじで締結することによってグランド接続構造を設ける。このため、ねじの締結の有無を観察することによって、グランド接続構造が設けられているか否かを容易に判断することができる。
【００１４】
本発明の実施例の導体部品又は回路基板によれば、位置決めツメ部を用いて回路基板上に設置するという簡易な工程で導体部品の位置決めを行うことができる。このため、組み立て工数の大きく増やさずに、インピーダンスの低い良好なグランド接続構造を新たに追加することができる。また、回路基板側には位置決め用穴を、筐体や筐体に電気的に接続される導体側にはねじ止め用の穴を設けるだけで足りるので、大きな設計変更を伴わずに良好なグランド接続構造を新たに追加することができる。
【００１５】
また、ねじ穴が設けられる第２面状部材は、第１面状部材の端部において第１面状部材に対して直角方向に、かつ回路基板と第１面状部材との接触面側に延びるように形成されている。このため、ねじ穴のねじ軸と回路基板表面との距離をできるだけ短くすることができる。ねじ穴のねじ軸と回路基板表面との距離を短くすることにより、ねじ止め時に第２面状部材に加わる力の力点を回路基板に近くすることができ、ねじ止め時の回路基板のたわみの発生を低減できる。
【００１６】
また、導体部品をヒートシンクに接続し、導体部品を介して熱をヒートシンクに伝達することにより回路基板及びその搭載部品の冷却効果が改善される。
【００１７】
コネクタと回路基板との間の間隙には部品が配置されないことが多い。コネクタと回路基板との間の間隙に導体部品を設けることにより、基板上のスペースの有効活用が図られるとともに、回路基板上の部品の集積度が高く回路基板上の空き領域が乏しい場合においても、導体部品を設けるスペースが確保される。
【００１８】
他の回路基板でも同様に、コネクタと回路基板との間の間隙には部品が配置されないことが多い。このため、今後の他の回路基板を設計する際にも、同様の設計手法を用いてグランド接続構造を設けることが期待できる。このため、今後の他の回路基板においてグランド接続構造を設計する工数が節約できる。
【００１９】
また、グランドに接続された導体部品をコネクタと回路基板との間に設けることにより、導体部品は、コネクタの下面の一部または全部を覆い、外部から飛来する静電気を受け止めるシールドとしての役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例による導体部品の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１の（Ａ）及び図１の（Ｂ）に示す導体部品を備える回路基板の第１例の概略構成を示す斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ’断面図である。
【図４】図２に示す回路基板を収容する筐体の一例の概略図である。
【図５】図１の（Ａ）及び図１の（Ｂ）に示す導体部品を備える回路基板の第２例の概略構成を示す斜視図である。
【図６】図５に示す回路基板への導体部品の取り付けの説明図（その１）である。
【図７】図５に示す回路基板への導体部品の取り付けの説明図（その２）である。
【図８】図７のＢ−Ｂ’断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付する図面を参照して本発明の実施例について説明する。図１の（Ａ）及び図１の（Ｂ）は、第１実施例による導体部品の概略構成を示す斜視図である。なお、図１の（Ａ）及び図１の（Ｂ）は、同じ導体部品１を異なる角度から見た斜視図である。
【００２２】
導体部品１は、回路基板のグランドパターンに接続され、回路基板から筐体へのグランド接続構造を形成するための部品である。導体部品１は、半田付け、ねじ止めその他様々な方法で回路基板に固定されてよい。
【００２３】
導体部品１は、第１面状部材１０と第２面状部材２０とを備える。第１面状部材１０は、回路基板のグランドパターンに接続される接続部と、この接続部が回路基板のグランドパターンに接続された場合に回路基板の表面に接する接触面１１を有する。
【００２４】
接続部は、第１面状部材１０とグランドパターンとが半田付けによって接続される接続箇所であってよい。また接続部は、導体部品１が半田付け、ねじ止めその他の方法で回路基板に固定された際に接触面１１がグランドパターンに接触するとき、グランドパターンに接触する接触面１１の領域であってもよい。
【００２５】
第２面状部材２０と第１面状部材１０とのなす角度は略９０度であり、第２面状部材２０は、第１面状部材１０の端部９から第１面状部材１０に対して直角方向かつ接触面１１側に延びるように形成されている。また、第２面状部材２０には、ねじ穴２１が設けられている。
【００２６】
なお、第２面状部材２０及び第１面状部材１０は、平らな板状体を直角に屈曲することによって形成してよい。また２つの板状体を９０度の角度をなして接合することによって形成してもよい。
【００２７】
導体部品１は、突起部１２及び１３を備える。突起部１２は第１面状部材１０の接触面１１と反対側の面に設けられる。また、第２面状部材２０が接触面１１と反対側に延びることにより、突起部１３が形成されている。このようにして、突起部１２及び１３は、接触面１１側と反対方向に突出するように形成されている。
【００２８】
導体部品１は、位置決めツメ１４及び１５を備える。位置決めツメ１４及び１５は第１面状部材１０に設けられる。位置決めツメ１４及び１５は、回路基板５０に設けられた位置決め用穴に嵌入されることによって、回路基板５０上の所定の位置に導体部品１の位置を定めるために使用される。このため位置決めツメ１４及び１５は、それぞれ第１面状部材１０の端部２００及び２０１から第１面状部材１０に対して直角方向かつ接触面１１側に延びるように形成されている。
【００２９】
次に、回路基板へ導体部品１を設置する設置例について説明する。図２は、図１の（Ａ）及び図１の（Ｂ）に示す導体部品１を備える回路基板の第１例の概略構成を示す斜視図である。
【００３０】
回路基板５０は、例えば車両に搭載される車載電子回路基板であってよい。回路基板５０の表面には、電子素子又は電気素子５１が搭載されている。また回路基板５０の表面には、グランドパターン５２が形成されている。回路基板５０は、回路基板５０を筐体などの支持構造に固定するためのねじ穴５３ａ及び５３ｂを有していてよい。
【００３１】
導体部品１は、回路基板５０の縁部５４に配置される。第２面状部材２０が回路基板５０に干渉して接触面１１と回路基板５０との接触を阻害することを防ぐため、回路基板５０の縁の外に第２面状部材２０が位置するように導体部品１が配置される。
【００３２】
図３は、図２のＡ−Ａ’断面図である。本例では、位置決めツメ１４が回路基板５０に設けられた位置決め用穴５５に嵌入されることにより、導体部品１が回路基板５０の縁部５４に配置される。位置決めツメ１５も、同様に回路基板５０に設けられた位置決め用穴に嵌入されている。
【００３３】
また、第１面状部材１０の接続部１６がグランドパターン５２に半田付けされており、この半田接合によって、導体部品１とグランドパターン５２との電気的接続が実現される。また、導体部品１が回路基板５０に固定されている状態で、接触面１１はグランドパターン５２に接していることにより、導体部品１とグランドパターン５２との電気的接続が実現される。
【００３４】
次に、回路基板５０を筐体内に収容した電子回路ユニットにおいて、回路基板５０のグランドパターンを筐体に接地する構造について説明する。図４は、図２に示す回路基板５０を収容する筐体の一例を示す概略図である。
【００３５】
回路基板５０を収容する筐体９０は、板状体１００、１１０、１２０、１３０及び１４０を備えていてよい。例えば、板状体１００、１１０及び１４０は、それぞれ筐体９０の上面、底面及び背面を覆う板であってよく、板状体１２０及び１３０は、筐体９０の対向する２つの側面を覆う板であってよい。また、例えば板状体１４０は導体のヒートシンクであってよい。
【００３６】
板状体１４０の貫通孔１４１、１４２及び１４３と、板状体１００の貫通孔１０１、１０２及び１０３とがねじで締結されることにより、板状体１４０は板状体１００に固定される。また、板状体１００が導体であった場合には、ねじ締結により導体の板状体１４０と板状体１００との間に良好な電気的接続が実現される。
【００３７】
板状体１４０の貫通孔１４４と板状体１１０の貫通孔１１１とがねじで締結されることにより、板状体１４０は板状体１１０に固定される。また、板状体１１０が導体であった場合には、ねじ締結により板状体１４０と板状体１１０との間に良好な電気的接続が実現される。
【００３８】
板状体１４０の貫通孔１４５と板状体１２０の貫通孔１２１とがねじで締結されることにより、板状体１４０は板状体１２０に固定される。また、板状体１２０が導体であった場合には、ねじ締結により板状体１４０と板状体１２０との間に良好な電気的接続が実現される。
【００３９】
板状体１４０の貫通孔１４６と板状体１３０の貫通孔１３１とがねじで締結されることにより、板状体１４０は板状体１３０に固定される。また、板状体１３０が導体であった場合には、ねじ締結により板状体１４０と板状体１３０との間に良好な電気的接続が実現される。
【００４０】
また、回路基板に設けられた貫通孔５３ａ及び５３ｂと、板状体１１０の貫通孔１１２及び１１３とをそれぞれねじで締結することによって、回路基板５０が板状体１１０に支持される。すなわち筐体内に支持される。
【００４１】
一方で、回路基板５０に設けられた導体部品１のねじ穴２１は、板状体１４０の貫通孔１４７及び１４８にねじで締結される。このねじ締結によって、導体部品１と導体の板状体１４０との間、すなわち回路基板５０のグランドパターン５２と板状体１４０との間の良好な電気的接続が実現される。
【００４２】
筐体９０は、図示しない導体の支持物によって支持されてよい。例えば回路基板５０が車載電子回路基板であるとき、筐体９０は導体の車体によって支持されていてよい。このとき、板状体１４０は、他の板状体１００〜１３０を経由して導体の支持物に接地されてよい。または板状体１４０は、直接この支持物に接地されていてもよい。この結果、回路基板５０のグランドパターン５２と導体の支持物との間に、導体部品１及び板状体１４０を経由したグランド接続構造が実現される。
【００４３】
なお、後述する他の実施例に係る回路基板においても、上述と同様に、筐体９０に収容され、且つ導体部品１が板状体１４０に締結されてよい。
【００４４】
図３を参照する。参照符号２２は、導体部品１と板状体１４０とを締結するねじの軸を示す。上述のとおり、ねじ穴２１が設けられる第２面状部材２０は、第１面状部材１０の端部において第１面状部材１０に対して直角方向に、かつ回路基板５０と第１面状部材１０との接触面１１側に延びるように形成されている。
【００４５】
上記のように第２面状部材２０を形成していることにより、ねじの軸２２と回路基板５０表面との距離Ｄをできる限り短くすることができる。ねじの軸２２と回路基板５０表面との距離Ｄを短くすることにより、導体部品１と板状体１４０とのねじ締結時に第２面状２０部分に加わる力の力点を回路基板５０に近づけることができる。この結果、ねじ締結時の回路基板５０のたわみの発生を低減できる。
【００４６】
なお、ねじと回路基板５０との干渉を防ぐため、ねじ穴２１の位置は、そのねじ軸２２の位置が、第１面状部材１０の接触面１１から、回路基板５０の厚さにねじ穴の半径を加えた距離Ｌ以上離れるように設けられる。
【００４７】
本実施例によれば、回路基板５０の縁５４に、グランドパターン５２に接続され且つねじ穴２１を持つ導体部品１を設けることができる。このため、回路基板５０を収容する筐体９０を構成する導体１４０や、筐体９０に電気的に接続される導体を導体部品１にねじで締結し、インピーダンスの低い良好なグランド接続構造を提供することができる。
【００４８】
また、本実施例によれば、筐体９０の外側から導体部品１をねじで締結することによってグランド接続構造を設ける。このため、ねじの締結を外部から観察することができるので、グランド接続構造が設けられているか否かを容易に判断することができる。
【００４９】
また、本発明によれば、回路基板５０に設けられた位置決め用穴に位置決めツメ１４及び１５を嵌入させるだけという簡易な工程で、回路基板５０における導体部品１の位置決めを行うことができる。このため、組み立て工数の大きく増やさずに、インピーダンスの低い良好なグランド接続構造を新たに追加することができる。また、回路基板５０側には位置決め用穴を、筐体側にはねじ止め用の穴を設けるだけで足りるので、大きな設計変更を伴わずに良好なグランド接続構造を新たに追加することができる。
【００５０】
また本実施例によれば、回路基板５０と筐体９０とを締結する締結ポイントが増えるので、回路基板５０と筐体９０とを含む構造体の剛性を向上することができる。また、導体部品１をヒートシンクに接続し、導体部品１を介して熱をヒートシンクに伝達することにより回路基板５０及びその搭載部品の冷却効果が改善される。
【００５１】
続いて、回路基板５０の他の実施例について説明する。図５は、図１の（Ａ）及び図１の（Ｂ）に示す導体部品１を備える回路基板５０の第２例の概略構成を示す斜視図である。回路基板５０は、回路基板５０の縁部５４から回路の外側に向けて開口する開口部を有するコネクタ６１及び６２を備える。コネクタ６１及び６２は、回路基板５０に配線を接続するためのコネクタである。
【００５２】
コネクタ６１は、ねじ７１及び７２で回路基板５０に固定され、コネクタ６２は、ねじ７３及び７４で回路基板５０に固定される。導体部品１は、第１面状部材１０の少なくとも一部が、コネクタ６１及び６２と回路基板５０との間隙に挿入されるように、回路基板５０に配置される。
【００５３】
図６及び図７は、図５に示す回路基板５０への導体部品１の取り付けの説明図である。本例では、コネクタ６１と回路基板５０との間に導体部品１が回路基板５０に取り付けられる構成を示すが、コネクタ６２と回路基板５０との間の導体部品１の場合も同様である。
【００５４】
位置決めツメ１４及び１５が回路基板５０に設けられた位置決め用穴５５及び５６に嵌入されることによって、回路基板５０上における導体部品１の配置位置が決定される。かかる位置において導体部品１は回路基板５０に固定され、第１面状部材１０にある接続部とグランドパターン５２とが電気的に接続される。コネクタ６１は、回路基板５０との間に導体部品１の第１面状部材１０を挟むようにして、ねじ７１及び７２により回路基板５０に固定される。
【００５５】
第１面状部材１０にある接続部とグランドパターン５２との間の半田付けは、例えば、リフロー方式で行ってよい。このとき、接続部とグランドパターン５２との半田付け箇所に半田ペーストを供給した状態で、導体部品１を回路基板５０に配置する。その後、ねじ７１及び７２でコネクタ６１を回路基板５０に固定することによって、コネクタ６１及び回路基板５０で導体部品１を挟む。その後、リフロー炉で回路基板５０を加熱することにより、第１面状部材１０にある接続部とグランドパターン５２とが半田付けされる。
【００５６】
図８は、図７のＢ−Ｂ’断面図である。説明のため、コネクタ６１が回路基板５０に取り付けられている状態を示す。参照符号６３は、コネクタ６１のコネクタ端子を示す。
【００５７】
突起部１２及び１３が設けられていることにより、回路基板５０の基板面と垂直方向（すなわち第１面状部材１０の面に垂直方向）において、導体部品１の寸法が増加する。このため、コネクタ６１と回路基板５０の間に挿入された導体部品１とコネクタ６１とが当接しやすくなる。突起部１２及び１３がコネクタ６１に当接しているため、コネクタ６１をねじ７１及び７２で固定すると、コネクタ６１に当接している導体部品１が回路基板５０に圧接される。
【００５８】
導体部品１が回路基板５０に圧接されることによって、上記のようにリフロー方式で導体部品１を回路基板５０に半田付けする際に導体部品１が動いてしまうことが防止される。このため、導体部品１が回路基板５０から浮いた状態で半田付けされてしまうことが防止される。
【００５９】
本実施例では、導体部品１を、コネクタ６１と回路基板５０との間のスペースに設けることができる。コネクタ６１は、回路基板の縁付近に設けられることが多いためコネクタ６１と回路基板５０との間のスペースは導体部品１の設置場所に向いている。また、グランドに接続された導体部品１をコネクタ６１下方に設けることにより、導体部品１は、コネクタ６１の下面の一部または全部を覆い、外部から飛来する静電気を受け止めるシールドとしての役割を果たす。
【００６０】
これに加えて、回路基板５０上においてコネクタ端子６３の接続部と基板の縁５４までの間の領域には部品が配置されないことが多い。このため、本実施例によれば基板上のスペースの有効活用が図られるとともに、回路基板上の空き領域が乏しい場合においても、導体部品１を設けることが可能となる。
【００６１】
また、他の回路基板でも同様に、コネクタ端子６３の接続部と基板の縁５４までの間の領域には部品が配置されないことが多い。このため、今後の他の回路基板を設計する際にも、回路基板５０において導体部品１をコネクタ６１と回路基板５０の間に設けた手法と同様の設計手法を用いて、グランド接続構造を設けることが期待できる。このため、今後の他の回路基板においてグランド接続構造を設計する工数が節約できる。
【００６２】
本発明は、車両に搭載される車載用電子回路基板など、筐体に対して回路のグランドパターンを接続する電子回路基板や電子回路ユニットに適用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１ 導体部品
１０ 第１面状部材
１１ 接触面
１２、１３ 突起部
１４、１５ 位置決めツメ部
２０ 第２面状部材
２１ ねじ穴
５０ 回路基板
５２ グランドパターン
１４０ 導体板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子回路基板の接地技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子回路内で発生したノイズが外部装置に与える影響を低減するために、電子回路基板を収容する導体の筐体などの基準電位に対して電子回路基板のグランドパターンを接続し、電磁シールドを形成することが知られている。
【０００３】
また、外部から電子回路内へコネクタ等を経由して進入する静電気を除去するために、コネクタ付近に導体のシールドを配置し、シールドにて受け止めた静電気をグランドパターンを経由して筐体に流すことが知られている。
【０００４】
なお、電子機器の静電気除去構造として下記特許文献１の構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平５―３１１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
グランドパターンを筐体に接続する場合には、グランドパターンと筐体との間のインピーダンスはできるだけ小さい方が好ましい。このため、グランドパターンと筐体とを接続する電気的経路はできるだけ多いことが望まれる。
【０００７】
本発明は、電子回路基板を筐体に接続するための新たなグランド接続構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一つの実施例による導体部品は、回路基板のグランドパターンに接続されるための導体部品であって、回路基板のグランドパターンに接続される接続部および接続部が回路基板のグランドパターンに接続された場合に回路基板と接する接触面を有する第１面状部材と、第１面状部材の端部から第１面状部材に対して直角方向かつ接触面側に延びる第２面状部材と、第２面状部材に設けられたねじ穴と、第１面状部材に対して直角方向かつ接触面側に延びる位置決めツメ部を備える。
【０００９】
本発明の他の実施例による回路基板は、この回路基板のグランドパターンに接続される接続部および接続部が回路基板のグランドパターンに接続された場合に回路基板と接する接触面を有する第１面状部材と、第１面状部材の端部から第１面状部材に対して直角方向かつ上記の接触面側に延びる第２面状部材と、第２面状部材に設けられたねじ穴と、第１面状部材に対して直角方向かつ接触面側に延びる位置決めツメ部を有する導体部品を備える。上記の接触面が回路基板に接触しかつ第２面状部材が回路基板の縁の外に位置するように、導体部品が回路基板の縁部に配置される。
【００１０】
回路基板は、回路基板に配線を接続するためのコネクタを回路基板の縁部に備え、第１面状部材の少なくとも一部がコネクタと回路基板との間隙に配置されてよい。回路基板の縁部は、電子回路ユニットの筐体の一部であるか筐体に電気的に接続される導体板によって覆われていてよく、導体板はねじにより第２状部材に連結されていてよい。導体板はヒートシンクであってよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の実施例の導体部品又は回路基板によれば、グランドパターンに接続され且つねじ穴を持つ導体部品を、回路基板の縁に設けることができる。このため、回路基板を支持する筐体や筐体に電気的に接続される導体を導体部品にねじで締結することにより、インピーダンスの低い良好なグランド接続構造を提供することができる。
【００１２】
また、本発明の実施例の導体部品又は回路基板によれば、回路基板とこれを支持する筐体とを含む構造体においてねじの締結ポイントが増えるため、このような構造体の剛性を向上することができる。
【００１３】
本発明の実施例の導体部品又は回路基板では、回路基板を支持する筐体や筐体に電気的に接続される導体に導体部品をねじで締結することによってグランド接続構造を設ける。このため、ねじの締結の有無を観察することによって、グランド接続構造が設けられているか否かを容易に判断することができる。
【００１４】
本発明の実施例の導体部品又は回路基板によれば、位置決めツメ部を用いて回路基板上に設置するという簡易な工程で導体部品の位置決めを行うことができる。このため、組み立て工数の大きく増やさずに、インピーダンスの低い良好なグランド接続構造を新たに追加することができる。また、回路基板側には位置決め用穴を、筐体や筐体に電気的に接続される導体側にはねじ止め用の穴を設けるだけで足りるので、大きな設計変更を伴わずに良好なグランド接続構造を新たに追加することができる。
【００１５】
また、ねじ穴が設けられる第２面状部材は、第１面状部材の端部において第１面状部材に対して直角方向に、かつ回路基板と第１面状部材との接触面側に延びるように形成されている。このため、ねじ穴のねじ軸と回路基板表面との距離をできるだけ短くすることができる。ねじ穴のねじ軸と回路基板表面との距離を短くすることにより、ねじ止め時に第２面状部材に加わる力の力点を回路基板に近くすることができ、ねじ止め時の回路基板のたわみの発生を低減できる。
【００１６】
また、導体部品をヒートシンクに接続し、導体部品を介して熱をヒートシンクに伝達することにより回路基板及びその搭載部品の冷却効果が改善される。
【００１７】
コネクタと回路基板との間の間隙には部品が配置されないことが多い。コネクタと回路基板との間の間隙に導体部品を設けることにより、基板上のスペースの有効活用が図られるとともに、回路基板上の部品の集積度が高く回路基板上の空き領域が乏しい場合においても、導体部品を設けるスペースが確保される。
【００１８】
他の回路基板でも同様に、コネクタと回路基板との間の間隙には部品が配置されないことが多い。このため、今後の他の回路基板を設計する際にも、同様の設計手法を用いてグランド接続構造を設けることが期待できる。このため、今後の他の回路基板においてグランド接続構造を設計する工数が節約できる。
【００１９】
また、グランドに接続された導体部品をコネクタと回路基板との間に設けることにより、導体部品は、コネクタの下面の一部または全部を覆い、外部から飛来する静電気を受け止めるシールドとしての役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例による導体部品の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１の（Ａ）及び図１の（Ｂ）に示す導体部品を備える回路基板の第１例の概略構成を示す斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ’断面図である。
【図４】図２に示す回路基板を収容する筐体の一例の概略図である。
【図５】図１の（Ａ）及び図１の（Ｂ）に示す導体部品を備える回路基板の第２例の概略構成を示す斜視図である。
【図６】図５に示す回路基板への導体部品の取り付けの説明図（その１）である。
【図７】図５に示す回路基板への導体部品の取り付けの説明図（その２）である。
【図８】図７のＢ−Ｂ’断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付する図面を参照して本発明の実施例について説明する。図１の（Ａ）及び図１の（Ｂ）は、第１実施例による導体部品の概略構成を示す斜視図である。なお、図１の（Ａ）及び図１の（Ｂ）は、同じ導体部品１を異なる角度から見た斜視図である。
【００２２】
導体部品１は、回路基板のグランドパターンに接続され、回路基板から筐体へのグランド接続構造を形成するための部品である。導体部品１は、半田付け、ねじ止めその他様々な方法で回路基板に固定されてよい。
【００２３】
導体部品１は、第１面状部材１０と第２面状部材２０とを備える。第１面状部材１０は、回路基板のグランドパターンに接続される接続部と、この接続部が回路基板のグランドパターンに接続された場合に回路基板の表面に接する接触面１１を有する。
【００２４】
接続部は、第１面状部材１０とグランドパターンとが半田付けによって接続される接続箇所であってよい。また接続部は、導体部品１が半田付け、ねじ止めその他の方法で回路基板に固定された際に接触面１１がグランドパターンに接触するとき、グランドパターンに接触する接触面１１の領域であってもよい。
【００２５】
第２面状部材２０と第１面状部材１０とのなす角度は略９０度であり、第２面状部材２０は、第１面状部材１０の端部９から第１面状部材１０に対して直角方向かつ接触面１１側に延びるように形成されている。また、第２面状部材２０には、ねじ穴２１が設けられている。
【００２６】
なお、第２面状部材２０及び第１面状部材１０は、平らな板状体を直角に屈曲することによって形成してよい。また２つの板状体を９０度の角度をなして接合することによって形成してもよい。
【００２７】
導体部品１は、突起部１２及び１３を備える。突起部１２は第１面状部材１０の接触面１１と反対側の面に設けられる。また、第２面状部材２０が接触面１１と反対側に延びることにより、突起部１３が形成されている。このようにして、突起部１２及び１３は、接触面１１側と反対方向に突出するように形成されている。
【００２８】
導体部品１は、位置決めツメ１４及び１５を備える。位置決めツメ１４及び１５は第１面状部材１０に設けられる。位置決めツメ１４及び１５は、回路基板５０に設けられた位置決め用穴に嵌入されることによって、回路基板５０上の所定の位置に導体部品１の位置を定めるために使用される。このため位置決めツメ１４及び１５は、それぞれ第１面状部材１０の端部２００及び２０１から第１面状部材１０に対して直角方向かつ接触面１１側に延びるように形成されている。
【００２９】
次に、回路基板へ導体部品１を設置する設置例について説明する。図２は、図１の（Ａ）及び図１の（Ｂ）に示す導体部品１を備える回路基板の第１例の概略構成を示す斜視図である。
【００３０】
回路基板５０は、例えば車両に搭載される車載電子回路基板であってよい。回路基板５０の表面には、電子素子又は電気素子５１が搭載されている。また回路基板５０の表面には、グランドパターン５２が形成されている。回路基板５０は、回路基板５０を筐体などの支持構造に固定するためのねじ穴５３ａ及び５３ｂを有していてよい。
【００３１】
導体部品１は、回路基板５０の縁部５４に配置される。第２面状部材２０が回路基板５０に干渉して接触面１１と回路基板５０との接触を阻害することを防ぐため、回路基板５０の縁の外に第２面状部材２０が位置するように導体部品１が配置される。
【００３２】
図３は、図２のＡ−Ａ’断面図である。本例では、位置決めツメ１４が回路基板５０に設けられた位置決め用穴５５に嵌入されることにより、導体部品１が回路基板５０の縁部５４に配置される。位置決めツメ１５も、同様に回路基板５０に設けられた位置決め用穴に嵌入されている。
【００３３】
また、第１面状部材１０の接続部１６がグランドパターン５２に半田付けされており、この半田接合によって、導体部品１とグランドパターン５２との電気的接続が実現される。また、導体部品１が回路基板５０に固定されている状態で、接触面１１はグランドパターン５２に接していることにより、導体部品１とグランドパターン５２との電気的接続が実現される。
【００３４】
次に、回路基板５０を筐体内に収容した電子回路ユニットにおいて、回路基板５０のグランドパターンを筐体に接地する構造について説明する。図４は、図２に示す回路基板５０を収容する筐体の一例を示す概略図である。
【００３５】
回路基板５０を収容する筐体９０は、板状体１００、１１０、１２０、１３０及び１４０を備えていてよい。例えば、板状体１００、１１０及び１４０は、それぞれ筐体９０の上面、底面及び背面を覆う板であってよく、板状体１２０及び１３０は、筐体９０の対向する２つの側面を覆う板であってよい。また、例えば板状体１４０は導体のヒートシンクであってよい。
【００３６】
板状体１４０の貫通孔１４１、１４２及び１４３と、板状体１００の貫通孔１０１、１０２及び１０３とがねじで締結されることにより、板状体１４０は板状体１００に固定される。また、板状体１００が導体であった場合には、ねじ締結により導体の板状体１４０と板状体１００との間に良好な電気的接続が実現される。
【００３７】
板状体１４０の貫通孔１４４と板状体１１０の貫通孔１１１とがねじで締結されることにより、板状体１４０は板状体１１０に固定される。また、板状体１１０が導体であった場合には、ねじ締結により板状体１４０と板状体１１０との間に良好な電気的接続が実現される。
【００３８】
板状体１４０の貫通孔１４５と板状体１２０の貫通孔１２１とがねじで締結されることにより、板状体１４０は板状体１２０に固定される。また、板状体１２０が導体であった場合には、ねじ締結により板状体１４０と板状体１２０との間に良好な電気的接続が実現される。
【００３９】
板状体１４０の貫通孔１４６と板状体１３０の貫通孔１３１とがねじで締結されることにより、板状体１４０は板状体１３０に固定される。また、板状体１３０が導体であった場合には、ねじ締結により板状体１４０と板状体１３０との間に良好な電気的接続が実現される。
【００４０】
また、回路基板に設けられた貫通孔５３ａ及び５３ｂと、板状体１１０の貫通孔１１２及び１１３とをそれぞれねじで締結することによって、回路基板５０が板状体１１０に支持される。すなわち筐体内に支持される。
【００４１】
一方で、回路基板５０に設けられた導体部品１のねじ穴２１は、板状体１４０の貫通孔１４７及び１４８にねじで締結される。このねじ締結によって、導体部品１と導体の板状体１４０との間、すなわち回路基板５０のグランドパターン５２と板状体１４０との間の良好な電気的接続が実現される。
【００４２】
筐体９０は、図示しない導体の支持物によって支持されてよい。例えば回路基板５０が車載電子回路基板であるとき、筐体９０は導体の車体によって支持されていてよい。このとき、板状体１４０は、他の板状体１００〜１３０を経由して導体の支持物に接地されてよい。または板状体１４０は、直接この支持物に接地されていてもよい。この結果、回路基板５０のグランドパターン５２と導体の支持物との間に、導体部品１及び板状体１４０を経由したグランド接続構造が実現される。
【００４３】
なお、後述する他の実施例に係る回路基板においても、上述と同様に、筐体９０に収容され、且つ導体部品１が板状体１４０に締結されてよい。
【００４４】
図３を参照する。参照符号２２は、導体部品１と板状体１４０とを締結するねじの軸を示す。上述のとおり、ねじ穴２１が設けられる第２面状部材２０は、第１面状部材１０の端部において第１面状部材１０に対して直角方向に、かつ回路基板５０と第１面状部材１０との接触面１１側に延びるように形成されている。
【００４５】
上記のように第２面状部材２０を形成していることにより、ねじの軸２２と回路基板５０表面との距離Ｄをできる限り短くすることができる。ねじの軸２２と回路基板５０表面との距離Ｄを短くすることにより、導体部品１と板状体１４０とのねじ締結時に第２面状２０部分に加わる力の力点を回路基板５０に近づけることができる。この結果、ねじ締結時の回路基板５０のたわみの発生を低減できる。
【００４６】
なお、ねじと回路基板５０との干渉を防ぐため、ねじ穴２１の位置は、そのねじ軸２２の位置が、第１面状部材１０の接触面１１から、回路基板５０の厚さにねじ穴の半径を加えた距離Ｌ以上離れるように設けられる。
【００４７】
本実施例によれば、回路基板５０の縁５４に、グランドパターン５２に接続され且つねじ穴２１を持つ導体部品１を設けることができる。このため、回路基板５０を収容する筐体９０を構成する導体１４０や、筐体９０に電気的に接続される導体を導体部品１にねじで締結し、インピーダンスの低い良好なグランド接続構造を提供することができる。
【００４８】
また、本実施例によれば、筐体９０の外側から導体部品１をねじで締結することによってグランド接続構造を設ける。このため、ねじの締結を外部から観察することができるので、グランド接続構造が設けられているか否かを容易に判断することができる。
【００４９】
また、本発明によれば、回路基板５０に設けられた位置決め用穴に位置決めツメ１４及び１５を嵌入させるだけという簡易な工程で、回路基板５０における導体部品１の位置決めを行うことができる。このため、組み立て工数の大きく増やさずに、インピーダンスの低い良好なグランド接続構造を新たに追加することができる。また、回路基板５０側には位置決め用穴を、筐体側にはねじ止め用の穴を設けるだけで足りるので、大きな設計変更を伴わずに良好なグランド接続構造を新たに追加することができる。
【００５０】
また本実施例によれば、回路基板５０と筐体９０とを締結する締結ポイントが増えるので、回路基板５０と筐体９０とを含む構造体の剛性を向上することができる。また、導体部品１をヒートシンクに接続し、導体部品１を介して熱をヒートシンクに伝達することにより回路基板５０及びその搭載部品の冷却効果が改善される。
【００５１】
続いて、回路基板５０の他の実施例について説明する。図５は、図１の（Ａ）及び図１の（Ｂ）に示す導体部品１を備える回路基板５０の第２例の概略構成を示す斜視図である。回路基板５０は、回路基板５０の縁部５４から回路の外側に向けて開口する開口部を有するコネクタ６１及び６２を備える。コネクタ６１及び６２は、回路基板５０に配線を接続するためのコネクタである。
【００５２】
コネクタ６１は、ねじ７１及び７２で回路基板５０に固定され、コネクタ６２は、ねじ７３及び７４で回路基板５０に固定される。導体部品１は、第１面状部材１０の少なくとも一部が、コネクタ６１及び６２と回路基板５０との間隙に挿入されるように、回路基板５０に配置される。
【００５３】
図６及び図７は、図５に示す回路基板５０への導体部品１の取り付けの説明図である。本例では、コネクタ６１と回路基板５０との間に導体部品１が回路基板５０に取り付けられる構成を示すが、コネクタ６２と回路基板５０との間の導体部品１の場合も同様である。
【００５４】
位置決めツメ１４及び１５が回路基板５０に設けられた位置決め用穴５５及び５６に嵌入されることによって、回路基板５０上における導体部品１の配置位置が決定される。かかる位置において導体部品１は回路基板５０に固定され、第１面状部材１０にある接続部とグランドパターン５２とが電気的に接続される。コネクタ６１は、回路基板５０との間に導体部品１の第１面状部材１０を挟むようにして、ねじ７１及び７２により回路基板５０に固定される。
【００５５】
第１面状部材１０にある接続部とグランドパターン５２との間の半田付けは、例えば、リフロー方式で行ってよい。このとき、接続部とグランドパターン５２との半田付け箇所に半田ペーストを供給した状態で、導体部品１を回路基板５０に配置する。その後、ねじ７１及び７２でコネクタ６１を回路基板５０に固定することによって、コネクタ６１及び回路基板５０で導体部品１を挟む。その後、リフロー炉で回路基板５０を加熱することにより、第１面状部材１０にある接続部とグランドパターン５２とが半田付けされる。
【００５６】
図８は、図７のＢ−Ｂ’断面図である。説明のため、コネクタ６１が回路基板５０に取り付けられている状態を示す。参照符号６３は、コネクタ６１のコネクタ端子を示す。
【００５７】
突起部１２及び１３が設けられていることにより、回路基板５０の基板面と垂直方向（すなわち第１面状部材１０の面に垂直方向）において、導体部品１の寸法が増加する。このため、コネクタ６１と回路基板５０の間に挿入された導体部品１とコネクタ６１とが当接しやすくなる。突起部１２及び１３がコネクタ６１に当接しているため、コネクタ６１をねじ７１及び７２で固定すると、コネクタ６１に当接している導体部品１が回路基板５０に圧接される。
【００５８】
導体部品１が回路基板５０に圧接されることによって、上記のようにリフロー方式で導体部品１を回路基板５０に半田付けする際に導体部品１が動いてしまうことが防止される。このため、導体部品１が回路基板５０から浮いた状態で半田付けされてしまうことが防止される。
【００５９】
本実施例では、導体部品１を、コネクタ６１と回路基板５０との間のスペースに設けることができる。コネクタ６１は、回路基板の縁付近に設けられることが多いためコネクタ６１と回路基板５０との間のスペースは導体部品１の設置場所に向いている。また、グランドに接続された導体部品１をコネクタ６１下方に設けることにより、導体部品１は、コネクタ６１の下面の一部または全部を覆い、外部から飛来する静電気を受け止めるシールドとしての役割を果たす。
【００６０】
これに加えて、回路基板５０上においてコネクタ端子６３の接続部と基板の縁５４までの間の領域には部品が配置されないことが多い。このため、本実施例によれば基板上のスペースの有効活用が図られるとともに、回路基板上の空き領域が乏しい場合においても、導体部品１を設けることが可能となる。
【００６１】
また、他の回路基板でも同様に、コネクタ端子６３の接続部と基板の縁５４までの間の領域には部品が配置されないことが多い。このため、今後の他の回路基板を設計する際にも、回路基板５０において導体部品１をコネクタ６１と回路基板５０の間に設けた手法と同様の設計手法を用いて、グランド接続構造を設けることが期待できる。このため、今後の他の回路基板においてグランド接続構造を設計する工数が節約できる。
【００６２】
本発明は、車両に搭載される車載用電子回路基板など、筐体に対して回路のグランドパターンを接続する電子回路基板や電子回路ユニットに適用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１ 導体部品
１０ 第１面状部材
１１ 接触面
１２、１３ 突起部
１４、１５ 位置決めツメ部
２０ 第２面状部材
２１ ねじ穴
５０ 回路基板
５２ グランドパターン
１４０ 導体板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板のグランドパターンに接続されるための導体部品であって、
回路基板のグランドパターンに接続される接続部および前記接続部が回路基板のグランドパターンに接続された場合に回路基板と接する接触面を有する第１面状部材と、
前記第１面状部材の端部から前記第１面状部材に対して直角方向かつ前記接触面側に延びる第２面状部材と、
前記第２面状部材に設けられたねじ穴と、
前記第１面状部材に対して直角方向かつ前記接触面側に延びる位置決めツメ部と、
を備える導体部品。
【請求項２】
前記ねじ穴のねじ軸の位置は、前記第１面状部材の前記接触面から、回路基板の厚さに前記ねじ穴の半径を加えた距離以上離れた位置に設けられる請求項１に記載の導体部品。
【請求項３】
前記第１面状部材の前記接触面と反対側の面に設けられた突起部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の導体部品。
【請求項４】
前記第２面状部材は、その一部が前記接触面と反対側の方向に延びて形成された突起部を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の導体部品。
【請求項５】
回路基板であって、
前記回路基板のグランドパターンに接続される接続部および前記接続部が前記回路基板のグランドパターンに接続された場合に前記回路基板と接する接触面を有する第１面状部材と、
前記第１面状部材の端部から前記第１面状部材に対して直角方向かつ前記接触面側に延びる第２面状部材と、
前記第２面状部材に設けられたねじ穴と、
前記第１面状部材に対して直角方向かつ前記接触面側に延びる位置決めツメ部と、を有する導体部品を備え、
前記接触面が前記回路基板に接触しかつ前記第２面状部材が前記回路基板の縁の外に位置するように、前記導体部品が前記回路基板の縁部に配置される回路基板。
【請求項６】
前記回路基板に配線を接続するためのコネクタを前記回路基板の前記縁部に備え、
前記第１面状部材の少なくとも一部が前記コネクタと前記回路基板との間隙に配置される、請求項５に記載の回路基板。
【請求項７】
前記導体部品は、前記第１面状部材の少なくとも一部が前記コネクタと前記回路基板との間隙に配置された状態で前記コネクタに当接する突起部を備える請求項６に記載の回路基板。
【請求項８】
前記ねじ穴に締結されるねじにより、前記回路基板の前記縁部を覆う導体と前記第２状部材とが連結される、請求項５〜７のいずれか一項に記載の回路基板。
【請求項９】
請求項５〜８のいずれか一項に記載の回路基板を備える電子回路ユニットであって、
前記回路基板の前記縁部を覆う導体板を備え、
前記導体板は、前記電子回路ユニットの筐体の一部であるか前記筐体に電気的に接続され、かつ前記ねじ穴に締結されるねじにより前記第２状部材に連結される電子回路ユニット。
【請求項１０】
前記導体板は、ヒートシンクであることを特徴とする請求項９に記載の電子回路ユニット。
【請求項１】
回路基板のグランドパターンに接続されるための導体部品であって、
回路基板のグランドパターンに接続される接続部および前記接続部が回路基板のグランドパターンに接続された場合に回路基板と接する接触面を有する第１面状部材と、
前記第１面状部材の端部から前記第１面状部材に対して直角方向かつ前記接触面側に延びる第２面状部材と、
前記第２面状部材に設けられたねじ穴と、
前記第１面状部材に対して直角方向かつ前記接触面側に延びる位置決めツメ部と、
を備える導体部品。
【請求項２】
前記ねじ穴のねじ軸の位置は、前記第１面状部材の前記接触面から、回路基板の厚さに前記ねじ穴の半径を加えた距離以上離れた位置に設けられる請求項１に記載の導体部品。
【請求項３】
前記第１面状部材の前記接触面と反対側の面に設けられた突起部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の導体部品。
【請求項４】
前記第２面状部材は、その一部が前記接触面と反対側の方向に延びて形成された突起部を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の導体部品。
【請求項５】
回路基板であって、
前記回路基板のグランドパターンに接続される接続部および前記接続部が前記回路基板のグランドパターンに接続された場合に前記回路基板と接する接触面を有する第１面状部材と、
前記第１面状部材の端部から前記第１面状部材に対して直角方向かつ前記接触面側に延びる第２面状部材と、
前記第２面状部材に設けられたねじ穴と、
前記第１面状部材に対して直角方向かつ前記接触面側に延びる位置決めツメ部と、を有する導体部品を備え、
前記接触面が前記回路基板に接触しかつ前記第２面状部材が前記回路基板の縁の外に位置するように、前記導体部品が前記回路基板の縁部に配置される回路基板。
【請求項６】
前記回路基板に配線を接続するためのコネクタを前記回路基板の前記縁部に備え、
前記第１面状部材の少なくとも一部が前記コネクタと前記回路基板との間隙に配置される、請求項５に記載の回路基板。
【請求項７】
前記導体部品は、前記第１面状部材の少なくとも一部が前記コネクタと前記回路基板との間隙に配置された状態で前記コネクタに当接する突起部を備える請求項６に記載の回路基板。
【請求項８】
前記ねじ穴に締結されるねじにより、前記回路基板の前記縁部を覆う導体と前記第２状部材とが連結される、請求項５〜７のいずれか一項に記載の回路基板。
【請求項９】
請求項５〜８のいずれか一項に記載の回路基板を備える電子回路ユニットであって、
前記回路基板の前記縁部を覆う導体板を備え、
前記導体板は、前記電子回路ユニットの筐体の一部であるか前記筐体に電気的に接続され、かつ前記ねじ穴に締結されるねじにより前記第２状部材に連結される電子回路ユニット。
【請求項１０】
前記導体板は、ヒートシンクであることを特徴とする請求項９に記載の電子回路ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−５９８１８（Ｐ２０１２−５９８１８Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９９８７５（Ｐ２０１０−１９９８７５）
【出願日】平成２２年９月７日（２０１０．９．７）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月７日（２０１０．９．７）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
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