(57)【要約】      （修正有）【課題】電子部品の傾きによる接触を防ぐことにより、信頼性が向上された電子部品を提供する。【解決手段】自動車用電動バルブタイミング制御装置は、基板基板上に配置される複数の電子部品（１１）、を備える。電子部品の中心（Ｏ）は、正多角形の頂点に位置するように配置される。電子部品は、基板表面から垂直方向に高背に設けられている。基板に設けられた接続部（１４）において、正多角形の重心（Ｇ）と各頂点を通過する直線方向に互いに逆向きに設けられた一対のリード（１５）によりはんだ接合されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（１０）と、
前記基板上に配置される複数の電子部品（１１）と、を備え、
前記電子部品の中心（Ｏ）は、正多角形（Ｔ、Ｕ、Ｖ）の頂点に位置するように配置され、
前記電子部品は前記基板表面から垂直方向に高背に設けられており、前記基板に設けられた接続部（１４）において、前記正多角形の重心（Ｇ）と各頂点を通過する直線方向に互いに逆向きに設けられた一対のリード（１５）によりはんだ接合される制御装置。
【請求項２】
複数の前記電子部品の中央部に、緩衝部（２０）が設けられる、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記緩衝部は、隣接する前記電子部品の中心を結ぶ線から外側にはみ出して設けられている請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記緩衝部は、加熱時に膨張する請求項２または３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記正多角形は正三角形である請求項１から４の何れか一項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記正多角形は正四角形である請求項１から４の何れか一項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記正多角形は正五角形である請求項１から４の何れか一項に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、基板に実装する電子部品の体格を小さくする方法として、複数の電子部品を並列接続で基板上に横一列に配置する構造を採用することがある。これは、実装環境の制限によって、体格が大きい電子部品を実装できない場合、より体格の小さい電子部品を用いて、回路定数が一致する個数で並列接続にすることで、基板実装を可能にするものである。また、横一列に近接して配置することで、各電子部品に接続される基板の導体パターンに大きく差が生じる懸念を解消することができるとされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１２３６２６号公報
【特許文献２】特開平９−９７７４２号公報
【特許文献３】特開２０１２−２４５８４８号公報
【特許文献４】特開２０００−１３３９１０号公報
【特許文献５】特開２０００−２９４８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、高背の電子部品を自動車用の制御装置などのように振動環境が厳しい場所に搭載した場合、実装時の電子部品の傾きによって接触点や近接した箇所が生じると、振動により接触が繰り返され、接触時の衝撃などにより電子部品の破壊に繋がってしまうという課題が発生することが有る。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電子部品の傾きによる接触を防ぐことにより、信頼性が向上された電子部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載した制御装置は、基板（１０）と、前記基板上に配置される複数の電子部品（１１）と、を備え、前記電子部品の中心（Ｏ）は、正多角形（Ｔ、Ｕ、Ｖ）の頂点に位置するように配置され、前記電子部品は前記基板表面から垂直方向に高背に設けられており、前記基板に設けられた接続部（１４）において、前記正多角形の重心（Ｇ）と各頂点を通過する直線方向に互いに逆向きに設けられた一対のリード（１５）によりはんだ接合されている。
【０００７】
上記の制御装置によれば、電子部品の傾きによる接触を抑制することができるため接触による破損を抑制することができ、信頼性が向上された電子部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係る制御装置の概略構成を示す平面図
【図２】制御装置に実装される電子部品の配置の概略を示す図
【図３】電子部品及びはんだ接続部の概要構成を示す側面図
【図４】第２実施形態に係る制御装置の概要構成を示す図
【図５】第３実施形態に係る制御装置の概要構成を示す図
【図６】第４実施形態に係る制御装置の概要構成を示す図
【図７】第５実施形態に係る制御装置の概要構成を示す図
【図８】第６実施形態に係る制御装置の概要構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態に係る表示制御装置について図面を参照して説明する。以下の説明において前出と同様の要素については同様の符号又は同様の名称を付し、その説明については省略する。
【００１０】
（第１実施形態）
以下、図１から図３を参照して第１実施形態に係る表示制御装置１について説明する。
図１に示すように、本実施形態の自動車用電動バルブタイミング制御装置（以下、制御装置と称する）１は、例えば、エンジンの吸排気バルブの開閉タイミングを制御するコントローラである電動ＶＣＴ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｃａｍ  Ｔｉｍｉｎｇ）である。制御装置１はエンジンルームに搭載される。エンジンの駆動時にはエンジンルームは高温となる。
【００１１】
制御装置１は、基板１０、及び、基板１０上に実装配置された複数の電子部品１１を備えている。電子部品１１は、その中心Ｏが、正多角形の頂点に位置するように配置される。本実施形態では、３つの電子部品１１を配置した例を用いて説明する。電子部品１１は、例えばコンデンサ、コイルなどの高背の電子部品であり、第１実施形態においては３個の電子部品１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）を備えている。ここで、高背とは、電子部品１１の横方向寸法に対して、縦方向寸法が大きいことを意味する。
【００１２】
３個の電子部品１１は、基板１０表面上に、基板１０表面から垂直方向に高背にはんだ実装されて設けられている。電子部品１１の中心Ｏは、図２に示す様に、その位置関係を示す正多角形、この場合、正三角形Ｔの頂点に位置するように配置されている。なお、電子部品１１の導体パターンに大きく差が出ないように、正多角形の面積は可能な限り小さくなるように設定される。
【００１３】
各電子部品１１は、基板１０に電気的に接続するための一対２本のリード１５（１５ａ、１５ｂ）を有している。リード１５は、電子部品１１の下部に設けられた導電性の端子であり、例えばアルミニウム、銅などの金属で構成されている。一対のリード１５の内、一方のリード１５ａは、図３に示す様に、電子部品１１の下部から下方に指向して延伸し、略直角に屈曲して基板１０に平行な第１方向を指向して所定長さで終端しており、全体としてＬ字形状を呈している。他方のリード１５ｂは第１方向の逆方向の第２方向を指向している。リード１５ａとリード１５ｂは線対称の形状及び配置となっており、互いに逆向きとなるように配置されている。
【００１４】
基板１０上には、はんだ接合により、リード１５と電気的に接続されるランド１６が設けられている。ランド１６は基板１０上に平板矩形形状に設けられた導電性の電極であり、例えばアルミニウム、銅などの金属で構成されている。
【００１５】
ランド１６は、リード１５に相対して接続されるために一対の電極１６ａ、１６ｂの長手方向が直線上に並列されて配置されることにより構成されている。ランド１６は、３つの電子部品１１に相対するように配置されており、３つのランド１６が、位置関係を示す正三角形Ｔの重心Ｇと正三角形Ｔの各頂点とを結ぶ線上に沿って載置されるように放射状に配置されている。
【００１６】
このように配置されたリード１５とランド１６は、はんだにより接続されており、はんだ接続部１４を構成している。はんだ接続部１４はリード１５とランド１６との接続部を構成している。各電子部品１１間の距離は、各電子部品１１の基板１０の導体パターンに大きく差が生じないように、可能な限り正三角形Ｔの面積を小さくするように配置される。
【００１７】
ここで、電子部品１１の実装工程における製造バラツキにより、電子部品１１が基板１０に対して傾いて実装されることにより傾きが生じる場合がある。また、エンジン駆動時の振動等により、電子部品１１が振動し、電子部品１１の傾きが生じる場合がある。また、これらの両方が生じる場合がある。このような傾きが生じると隣接する電子部品１１間で振動による衝突が発生し、破損に至る場合がある。
【００１８】
ところで、電子部品１１において、はんだ接続部１４の延伸方向は、リード１５の延伸方向であるため、リード１５の立体的な効果により、この方向には実装時の傾きや、振動による傾きは発生し難い。一方、電子部品１１において傾きが発生する場合は、以下の場合が挙げられる。実装時などの際には、はんだ接続部１４の延伸方向に対して矢印で示す垂直方向の傾き方向Ｓ１に傾きが発生する場合がある。また、電子部品１１は、エンジン駆動時の振動のような振動が与えられた場合には、傾き方向Ｓ１に振幅して振動するため、傾き方向Ｓ１に傾きが発生する場合がある。
【００１９】
この傾き方向Ｓ１は、正三角形Ｔの重心Ｇと正三角形Ｔの各頂点を通過する直線方向、すなわち、はんだ接続部１４の延伸方向つまりリード１５の延伸方向に対して垂直方向である。傾き方向Ｓ１は、隣接する電子部品１１が相互に近接する方向すなわち隣接する電子部品１１の中心Ｏを接続する線から約６０度だけずれている。この時、隣接する電子部品１１の傾き方向Ｓ１は６０度の角度をなす。
【００２０】
第１実施形態に係る制御装置１によれば、隣接する電子部品１１が接触しやすい方向への実装時の傾き、及び、隣接する電子部品１１が接触しやすい方向への振動による傾きの発生を抑制し、傾きが発生するとしても隣接する電子部品１１が接触し難い方向に傾きが発生するにすぎないため、隣接する電子部品１１の間で接触の発生が抑制される。従って、電子部品１１の破損が抑制されるため、信頼性が向上した制御装置１を提供することができる。
【００２１】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る制御装置１について、図４を参照して説明する。第２実施形態に係る制御装置１においては、電子部品１１の中心Ｏは、正多角形として例示する正四角形Ｕの頂点に位置するように配置される。電子部品１１の傾き方向Ｓ２は、隣接する電子部品１１が相互に近接する方向すなわち隣接する電子部品１１の中心Ｏを接続する線方向から約４５度だけずれている。この時、隣接する電子部品１１の傾き方向Ｓ２は９０度の角度をなす。第２実施形態に係る制御装置１によれば、第１実施形態に係る制御装置１と同様の効果を奏する。
【００２２】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係る制御装置１について、図５を参照して説明する。第３実施形態に係る制御装置１においては、電子部品１１の中心Ｏは、正多角形として例示する正五角形Ｖの頂点に位置するように配置される。傾き方向Ｓ３は、隣接する電子部品１１が相互に近接する方向すなわち隣接する電子部品１１の中心Ｏを接続する線から３６度だけずれている。この時、隣接する電子部品１１の傾き方向Ｓは１０８度の角度をなす。第３実施形態に係る制御装置１によれば、第１及び第２実施形態に係る制御装置１と同様の効果を奏する。
【００２３】
なお、上記の第１から第３実施形態の説明では、その頂点が電子部品１１の中心Ｏに位置する正多角形として正三角形、正四角形、正五角形を例示して説明したが、これを一般化して、正ｎ角形の頂点に電子部品１１の中心Ｏが位置するようにして実施することができる。正ｎ角形の場合、電子部品１１の傾き方向Ｓと、隣接する電子部品１１の中心Ｏを接続する線方向とがなす角は、下記式で求められる角度で求められる。
９０−｛１８０×（ｎ−２）／２ｎ｝  （度）
ｎが大きくなると、電子部品１１の傾き方向Ｓと、隣接する電子部品１１の中心Ｏを接続する線方向とのなす角が小さくなるので、隣接する電子部品１１の間で接触を抑制する効果は小さくなる。
【００２４】
（第４、第５、第６実施形態）
第４実施形態に係る制御装置１は、図６に示す様に、基板１０上に実装された３つの電子部品１１の中央領域Ａに緩衝部２０が設けられている。緩衝部２０は例えば難燃性ポリウレタンフォームにより構成されている。また、緩衝部２０は電子部品１１の中心Ｏを結ぶ正三角形Ｔより外側にはみ出す様に設けられる。他の構成は、第１実施形態に係る制御装置１と同様である。
【００２５】
第５実施形態に係る制御装置１は、図７に示す様に、基板１０上に実装された４つの電子部品１１の中央領域Ａに緩衝部２１が設けられている。緩衝部２１は例えば難燃性ポリウレタンフォームにより構成されている。また、緩衝部２０は電子部品１１の中心Ｏを結ぶ正三角形Ｔより外側にはみ出す様に設けられる。他の構成は、第１実施形態に係る制御装置１と同様である。
【００２６】
第６実施形態に係る制御装置１は、図８に示す様に、基板１０上に実装された５つの電子部品１１の中央領域Ａに緩衝部２２が設けられている。緩衝部２２は例えば難燃性ポリウレタンフォームにより構成されている。つまり、第３実施形態に係る制御装置１の中央領域に緩衝部２２が形成されている。好ましくは、緩衝部２２は電子部品１１の中心Ｏを結ぶ正五角形Ｖより外側にはみ出す様に設けられる。他の構成は、第３実施形態に係る制御装置１と同様である。
【００２７】
上記第４、第５、第６実施形態に係る制御装置１において、難燃性ポリウレタンフォームは、例えばポリイソシアネートと難燃性に優れる芳香族エステルポリオールを、触媒、発泡剤、整泡剤等と混合した混合剤を用いて、泡化反応と樹脂化反応を同時に行わせることにより形成される樹脂発泡体である。難燃性ポリウレタンフォームは、弾性、難燃性を備えており、加熱時に膨張する性質を備えている。緩衝部２０、２１、２２は、実装された電子部品１１の中央部に上記混合剤の塗布用ノズルを差し込んで適量塗布することにより形成される。
【００２８】
第４、第５、第６実施形態に係る制御装置１によれば、第１、第２、第３実施形態に係る制御装置１と同様の効果を得る。
また、３つの電子部品１１の中央領域Ａに緩衝部２０、２１、２２が存在することにより、隣接する電子部品１１同士の接触を抑制することができる。また、好ましくは、緩衝部２０、２１、２２は電子部品１１の中心Ｏを結ぶ正多角形、すなわち正三角形Ｔ、正四角形Ｕ、正五角形Ｖより外側にはみ出す様に設けられる。電子部品１１の中心Ｏを結ぶ線は、電子部品１１が最短で接触する方向であるため、隣接する電子部品１１の中心Ｏの間に緩衝部２０、２１、２２が存在すれば、隣接する電子部品１１との接触を更に効果的に抑制することができる。
【００２９】
また、緩衝部２０、２１、２２は、電子部品１１の側面に接触するように配置される。緩衝部２０、２１、２２が電子部品１１に接触することにより、緩衝部２０、２１、２２が備える弾性力により電子部品１１の振動を抑制することができるため、振動により発生する電子部品１１の傾きの発生を抑制することができる。
【００３０】
更に、緩衝部２０、２１、２２は加熱時に膨張する。制御装置１が設けられているのは例えばエンジンルームであるため、エンジン駆動時には高温にさらされている。従って、制御装置１に振動が与えられるエンジン駆動時に緩衝部２０、２１、２２には高温が与えられているため、緩衝部２０、２１、２２は膨張する。緩衝部２０、２１、２２が膨張することにより、緩衝部２０、２１、２２は更に電子部品１１に対して押圧するように接触し、また、隣接する電子部品１１の中心Ｏを接続する線から外側にはみ出す方向に膨張して変形する。これらの効果により、更に電子部品１１の傾きを抑制することができる。
【００３１】
上記実施形態は自動車用電動バルブタイミング制御装置１に適用した例を示して説明したが、これに限定する意図はない。実装時や振動等により傾きが発生する可能性がある電子部品が実装され、隣接する電子部品の接触による破損が発生する可能性がある制御装置全般に適用可能である。
【００３２】
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
【符号の説明】
【００３３】
１…自動車用電動バルブタイミング制御装置（制御装置）、１０…基板、１１…電子部品、１４…はんだ接続部、１５…リード、２０、２１、２２…緩衝部
【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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【図８】
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