説明

電子回路モジュール

【課題】回路基板の四隅に設けたパターンランドに板金カバーの脚片を確実に半田付けでき、該半田接合箇所に外観上の不具合も生じにくい電子回路モジュールを提供する。
【解決手段】電子回路モジュール1は、電子素子10が搭載されて四隅にパターンランド3が設けられた矩形状の回路基板2と、隅切り矩形状の天板部6の各隅切り箇所から脚片7を垂下させている板金カバー5とを備えている。板金カバー5は電子素子10を覆っており、各脚片7がパターンランド3に半田付けされている。パターンランド3のうち板金カバー5に覆われない露出部S2は、直角二等辺三角形の頂部を所定の円弧に沿って切除した丸みを帯びた凸状領域であり、該円弧の曲率半径はパターンランド3に内接する仮想円Cの半径と同等またはそれ以上の大きさに設定されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、回路基板に搭載された電子素子を覆う板金カバーが四隅に脚片を有し、これら各脚片が回路基板の四隅でパターンランドに半田付けされている電子回路モジュールに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より、この種の電子回路モジュールとして、電子素子が搭載された矩形状の回路基板の上面を略同形の天板部を有する板金カバーで覆い、この板金カバーの四隅で天板部から垂下する脚片を、回路基板の四隅に形成されたパターンランドに半田付けした構造のものが広く知られている。通常、この種の電子回路モジュールはマザーボード上に面実装されるが、その際、板金カバーの天板部がエアーチャッキングの吸着面となる。また、板金カバーがパターンランドを介して接地されるため、回路基板上の電子素子を板金カバーによって電磁的にシールドすることができる。
【0003】
図7は、このような電子回路モジュールの従来例を示す要部平面図である(例えば、特許文献1参照)。同図において、回路基板20は一部だけが示されているが、全体的には矩形状をなしており、その周縁部には図示せぬマザーボードのランドに半田付けされる端子電極21が多数列設されている。回路基板20の上面には図示せぬ配線パターンや電子素子が配設されていると共に、四隅に直角二等辺三角形状のパターンランド22が設けられている。板金カバー23は金属板を折曲加工して形成したもので、回路基板20の上面のうち四隅を除くほぼ全領域を覆っている。すなわち、板金カバー23の天板部24は四隅を斜めに切り落とした隅切り矩形状であり、各隅切り箇所で直角に折り曲げた舌片状の金属片を脚片25となし、この脚片25をパターンランド22上に搭載して半田26にて接合している。
【0004】
このように天板部24の隅切り部から垂下する脚片25を回路基板20の隅部でパターンランド22に半田付けしている電子回路モジュールにおいては、回路基板20のコーナー形状に沿った直角二等辺三角形状のパターンランド22を形成できると共に、このパターンランド22の底辺に沿って脚片25を搭載することができる。そのため、脚片25の半田付けに必要な量の半田26をパターンランド22上に比較的容易に設けることができ、板金カバー23の取付強度が確保しやすくなっている。また、回路基板20の周縁近傍まで板金カバー23で覆うことができるため、回路基板20の上面に配線パターンや電子素子を配設するためのスペースを無理なく確保でき、電子回路モジュールの小型化が図りやすくなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2006−344812号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、図7において回路基板20の上面の隅部に設けられているパターンランド22の表面には、通常、金メッキ等の表面処理を施して接続の信頼性を高めるようにしている。しかしながら、直角二等辺三角形状のパターンランド22の直角部分(頂点部分)22aには溶融半田が濡れ広がりにくいため、図7に示すように、直角部分22aに半田26が付着しないことがあり、その場合、該直角部分22aが半田付け不良箇所として目視されやすいという不具合があった。つまり、パターンランド22の直角部分22aに半田26が付着していなくても、板金カバー23の取付強度には何ら問題のない場合がほとんどであるが、金メッキ等が露出していると目立つため半田付け不良と誤認される可能性が高く、それゆえ無用な返品や信頼性に対する疑義を生じる要因となっていた。
【0007】
また、前述したように直角二等辺三角形状のパターンランド22上には、その底辺に沿って搭載した脚片25の半田付けに必要な量の半田26を設けることが比較的容易であるが、電子回路モジュールの小型化が促進されてパターンランド22の面積が狭くなると、脚片25の表面に十分な量の半田26を付着させることが次第に困難になってくる。そのため、パターンランドが小面積化された場合にも板金カバーの脚片を確実に半田付けできるような構造も要望されている。
【0008】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、回路基板の四隅に設けたパターンランドに板金カバーの脚片を確実に半田付けでき、この半田接合箇所に外観上の不具合も生じにくい電子回路モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の目的を達成するために、本発明は、上面に電子素子が搭載されて四隅にパターンランドが設けられた矩形状の回路基板と、四隅を斜めに切り落とした隅切り矩形状の天板部の各隅切り箇所から脚片を垂下させている板金カバーとを備え、前記板金カバーが前記電子素子を覆っていると共に前記脚片が前記パターンランドに半田付けされている電子回路モジュールにおいて、前記パターンランドの前記板金カバーに覆われない部分の平面形状を、直角二等辺三角形の頂部を所定の円弧に沿って切除した丸みを帯びた凸状となし、かつ、前記円弧の曲率半径を前記パターンランドに内接する仮想円の半径と同等またはそれ以上の大きさに設定した。
【0010】
このような平面形状のパターンランドが回路基板の上面の四隅に形成されている電子回路モジュールでは、板金カバーを回路基板に取り付ける際に脚片をパターンランド上に搭載すると、丸みを帯びた凸状のパターンランドが脚片の外側に露出する。そのため、かかるパターンランドの露出部分に塗布した半田を溶融させると、パターンランドのうち脚片から最も遠い頂部のアール部にも溶融半田は容易に濡れ広がっていき、該露出部分の全面を覆う半田が脚片の外表面に付着してフィレットが形成されることとなる。したがって、回路基板の四隅に配設したパターンランドに板金カバーの各脚片を確実に半田付けすることができる。また、脚片と半田接合されたパターンランドの表面が不所望に露出する虞がなく、パターンランドの一部で半田量不足によるクラックが生じる可能性も低いため、半田接合箇所に外観上の不具合が生じにくい。
【0011】
上記の構成において、パターンランドの頂部のアール部だけでなく、脚片の両側部に隣接するパターンランドの外周縁部もアール形状に湾曲させてあると、パターンランドのうち板金カバーに覆われていない外側領域で溶融した半田が、脚片の両側部を回り込んで板金カバーに覆われている内側領域へ濡れ広がりやすくなる。それゆえ、パターンランド上の半田を脚片の外表面だけでなく内表面にも確実に付着させることができ、その分、板金カバーの取付強度を高めることができる。
【0012】
また、上記の構成において、脚片の下端部に切欠きが形成されており、この脚片をパターンランド上に搭載したとき、切欠きによってパターンランドを底面とする貫通孔が画成されるようにしてあると、パターンランドのうち板金カバーに覆われていない外側領域で溶融した半田が、切欠きを通過して板金カバーに覆われている内側領域へ濡れ広がりやすくなる。それゆえ、電子回路モジュールの小型化に伴ってパターンランドが小面積化された場合にも、このパターンランド上の半田を脚片の外表面と内表面に確実に付着させることができ、板金カバーに所要の取付強度が確保しやすくなる。
【0013】
また、上記の構成において、脚片の下端部に突起が垂設されていると共に、回路基板にパターンランド上に臨出する係合孔が設けられており、突起を係合孔に挿入することにより、この突起が係合孔の径方向に位置規制されるようにしてあると、脚片をパターンランドに半田付けした板金カバーに対して横方向の外力が作用したときに、パターンランド上の半田に過大な応力が作用しにくくなるため、脚片の電気的かつ機械的な接続の信頼性を高めることができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明の電子回路モジュールによれば、板金カバーを回路基板に取り付ける際に脚片をパターンランド上に搭載すると、丸みを帯びた凸状のパターンランドが脚片の外側に露出するため、かかるパターンランドの露出部分全面に溶融半田を濡れ広がらせることが容易である。したがって、回路基板の四隅に配設したパターンランドに板金カバーの各脚片を確実に半田付けすることができる。また、脚片と半田接合されたパターンランドが不所望に露出する虞がなく、パターンランドの一部で半田量不足によるクラックが生じる可能性も低いため、半田接合箇所に外観上の不具合が生じにくく、それゆえ無用な返品や信頼性に対する疑義を生じる虞がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施形態例に係る電子回路モジュールの外観斜視図である。
【図2】図1に対応する平面図である。
【図3】該電子回路モジュールの断面図である。
【図4】該電子回路モジュールの底面図である。
【図5】該電子回路モジュールで用いた板金カバーの要部斜視図である。
【図6】該電子回路モジュールで用いた回路基板の概略平面図である。
【図7】従来例を示す要部平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態例について図面を参照しながら説明する。図1〜図4に示すように、本実施形態例に係る電子回路モジュール1は、矩形状の回路基板2と、この回路基板2に搭載された複数の電子素子10と、これら電子素子10を覆う天板部6を有して回路基板1に取り付けられた板金カバー5とによって主に構成されている。回路基板2の上面には、電子素子10に接続された図示せぬ配線パターンが設けられていると共に、四隅にパターンランド3が設けられている。板金カバー5は、天板部6の四隅から脚片7を垂下させていると共に、天板部6の四隅を除く各辺から側板8を垂下させている。各脚片7は回路基板2の対応するパターンランド3上に搭載され、図3に示すように、これら脚片7はそれぞれパターンランド3上に半田9で接合されている。ただし、図1と図2において半田9は図示省略されている。
【0017】
図1と図4に示すように、回路基板2の周縁部にはスルーホールを半割形状とした端子電極4が多数列設されており、これら端子電極4を図示せぬマザーボードの接続ランド上に搭載して半田接合することにより、電子回路モジュール1はマザーボード上に面実装されるようになっている。その際、板金カバー5の天板部6がエアーチャッキングの吸着面となる。また、板金カバー5がパターンランド3を介して接地されるため、回路基板2上の電子素子10を板金カバー5によって電磁的にシールドできるようになっている。なお、回路基板2の各辺における中央部と端部に熱膨張による応力が集中することを考慮して、図4に示すように、各辺の中央と両端に位置する3つの端子電極4のを他のものより幅広に設定してある。また、隣接する各端子電極4の間隔も熱膨張による応力の違いを考慮して設計されており、本実施形態例の場合は、中央の端子電極4と隣接する端子電極4との間隔をそれ以外の端子電極4間の間隔よりも広げているが、両端の端子電極4と隣接する端子電極4との間隔をそれ以外の端子電極4間の間隔よりも広げる場合もある。
【0018】
回路基板2の四隅に設けられたパターンランド3は、図2と図6に示すような平面形状に形成されている。すなわち、パターンランド3は、板金カバー5に覆われる横長台形状の非露出部S1と、板金カバー5に覆われない丸みを帯びた略三角形状の露出部S2とに区分けできる略五角形状に形成されており、非露出部S1と露出部S2との境界部に脚片7が搭載されている。非露出部S1は、回路基板2上における配線パターンの形成領域や電子素子10の搭載領域を狭めないようにするために、脚片7の内表面に沿って幅狭に形成されている。露出部S2は、直角二等辺三角形の頂部を所定の円弧に沿って切除して第1のアール部3aを形成したと見なせる丸みを帯びた凸状領域であり、第1のアール部3aの円弧の曲率半径はパターンランド3に内接する仮想円C(図6参照)の半径よりも若干大きめに設定されている。図1に示すように、パターンランド3の外周縁部のうち、脚片7の両側部に隣接する2箇所は第2のアール部3bとして湾曲させてあり、第2のアール部3bの円弧の曲率半径は第1のアール部3aに比べるとかなり小さく設定されている。また、回路基板2の四隅には、脚片7の突起7b(図5参照)が挿入される係合孔2aが穿設されており、この係合孔2aがパターンランド3の前記境界部に臨出している。係合孔2aの口径は突起7bの最大幅寸法と略同等に設定されているため、突起7bは係合孔2aの径方向に位置規制されるようになっている。なお、図6において電子素子10や配線パターンは図示省略されている。
【0019】
板金カバー5は金属板を折曲加工して形成したものであり、図2に示すように、回路基板2の上面のうち四隅を除くほぼ全領域を板金カバー5が覆っている。板金カバー5の天板部6は四隅を斜めに切り落とした隅切り矩形状に形成されており、各隅切り箇所で直角に折り曲げた舌片状の金属片を脚片7となしている。脚片7は図5に示すような形状に形成されており、その下端部に2つの半円状の切欠き7aを有すると共に、両切欠き7aの間から前述した突起7bが垂下している。図1に示すように、板金カバー5を回路基板2に取り付ける際には、各脚片7が対応するパターンランド3上に搭載されるが、このとき、切欠き7aによってパターンランド3を底面とする貫通孔が画成される。また、図3に示すように、各突起7bは対応するパターンランド3に臨出する係合孔2aに挿入されるが、前述したように係合孔2aの内壁が突起7bを径方向に位置規制するため、板金カバー5は四隅の突起7bが回路基板2に位置規制された状態で該回路基板2上に搭載されることになる。なお、図5に示すように、突起7bは左右方向が非対称に膨らんだ形状となっていると共に、板金カバー5の天板部6の4箇所に形成される各突起7bのうち、隣り合う突起7bどうしは線対称な形状となっているため、位置規制を正確に行うことができると共に、各突起7bを対応する係合孔2aに挿入しやすくなっている。
【0020】
このように本実施形態例に係る電子回路モジュール1は、板金カバー5を回路基板2に取り付ける際に脚片7をパターンランド3上に搭載すると、図1と図2に示すように、パターンランド3の露出部S2が丸みを帯びた凸状領域として脚片7の外側に露出する。そのため、この露出部S2に塗布した半田を溶融させると、パターンランド3のうち脚片7から最も遠い第1のアール部3aにも溶融半田が容易に濡れ広がっていき、図3に示すように、露出部S2の全面を覆う半田9が脚片7の外表面に付着してフィレットが形成される。したがって、回路基板2の四隅に配設したパターンランド3に板金カバー5の各脚片7を確実に半田付けすることができる。また、このように露出部S2の全面を覆う半田9によってパターンランド3の表面が不所望に露出する虞がなく、パターンランド3の一部で半田量不足によるクラックが生じる可能性も低いため、半田接合箇所に外観上の不具合が生じにくくなり、それゆえ、無用な返品や信頼性に対する疑義を生じる虞がなくなる。
【0021】
また、本実施形態例に係る電子回路モジュール1では、パターンランド3の外周縁部のうち、脚片7の両側部に隣接する2箇所が第2のアール部3bとして湾曲させてあるため、パターンランド3の露出部S2上で溶融した半田が脚片7の両側部を回り込んで非露出部S1上へ濡れ広がりやすくなっている。それゆえ、パターンランド3上の半田9を脚片7の外表面だけでなく内表面にも確実に付着させることができ、板金カバー5の取付強度が高まっている(図3参照)。
【0022】
しかも、本実施形態例では、回路基板2上に板金カバー5を搭載すると、脚片7の下端部に形成した切欠き7aによってパターンランド3を底面とする貫通孔が画成されるため、パターンランド3の露出部S2上で溶融した半田を切欠き7aを介して非露出部S1上へ濡れ広がらせることができる。それゆえ、電子回路モジュール1はこの点からも板金カバー5の取付強度が高まっている。なお、電子回路モジュール1の小型化に伴ってパターンランド3が小面積化されると、脚片7の両側部を回り込む溶融半田の経路をパターンランド3上に確保することが困難になってくるが、この場合にも脚片7の下端部に溶融半田を通過させるための切欠きを形成することは比較的容易なので、板金カバー5に所要の取付強度を確保するうえで該切欠きは有効である。
【0023】
また、本実施形態例に係る電子回路モジュール1では、脚片7の下端部に突起7bが垂設してあると共に、パターンランド3に臨出して突起7bが挿入される係合孔2aを回路基板2に設けてあり、係合孔2aに挿入された突起7bが該係合孔2aの径方向に位置規制されるようになっている。つまり、板金カバー5は四隅の突起7bが対応する係合孔2aの内壁に位置規制された状態で回路基板2上に搭載されるため、半田接合後に板金カバー5に対して横方向の外力が作用しても、パターンランド3上の半田9には過大な応力が作用しにくく、それゆえ脚片7の電気的かつ機械的な接続の信頼性が高まっている。
【0024】
なお、上記の実施形態例では、パターンランド3のうち脚片7から最も遠い第1のアール部3aの円弧を、その曲率半径がパターンランド3に内接する仮想円Cの半径よりも若干大きくなるように設定しているが、第1のアール部3aの円弧の曲率半径を仮想円Cの半径と同等またはそれ以上の大きさに設定しておけば、露出部S2上の溶融半田を第1のアール部3aまで確実に濡れ広がらせることができる。
【0025】
また、上記の実施形態例では、パターンランド3のうち板金カバー5に覆われる非露出部S1を横長台形状に形成しているが、回路基板2上における配線パターンの形成領域や電子素子10の搭載領域を制約しなければ、非露出部S1は横長台形状だけでなく任意の形状に形成することができる。
【符号の説明】
【0026】
1 電子回路モジュール
2 回路基板
2a 係合孔
3 パターンランド
3a 第1のアール部(アール部)
3b 第2のアール部
5 板金カバー
6 天板部
7 脚片
7a 切欠き
7b 突起
9 半田
10 電子素子
S1 非露出部
S2 露出部
C 仮想円

【特許請求の範囲】
【請求項1】
上面に電子素子が搭載されて四隅にパターンランドが設けられた矩形状の回路基板と、四隅を斜めに切り落とした隅切り矩形状の天板部の各隅切り箇所から脚片を垂下させている板金カバーとを備え、前記板金カバーが前記電子素子を覆っていると共に前記脚片が前記パターンランドに半田付けされている電子回路モジュールであって、
前記パターンランドの前記板金カバーに覆われない部分の平面形状を、直角二等辺三角形の頂部を所定の円弧に沿って切除した丸みを帯びた凸状となし、かつ、前記円弧の曲率半径を前記パターンランドに内接する仮想円の半径と同等またはそれ以上の大きさに設定したことを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項2】
請求項1の記載において、前記脚片の両側部に隣接する前記パターンランドの外周縁部がアール形状に湾曲させてあることを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項3】
請求項1または2の記載において、前記脚片の下端部に切欠きが形成されており、この脚片を前記パターンランド上に搭載したとき、前記切欠きによって前記パターンランドを底面とする貫通孔が画成されることを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか1項の記載において、前記脚片の下端部に突起が垂設されていると共に、前記回路基板に前記パターンランド上に臨出する係合孔が設けられており、前記突起を前記係合孔に挿入することにより、この突起が前記係合孔の径方向に位置規制されることを特徴とする電子回路モジュール。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2012−60019(P2012−60019A)
【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2010−203436(P2010−203436)
【出願日】平成22年9月10日(2010.9.10)
【出願人】(000010098)アルプス電気株式会社 (4,263)
【Fターム(参考)】