(57)【要約】【課題】シールドケースを回路基板に回路接続する場合の半田付け時間を短縮することができる回路接続装置を提供することを目的とする。【解決手段】回路基板２とシールドケース３と、雌ねじ手段６と、雄ねじ手段９と、線状圧電体１１とを備え、雌ねじ手段６を回路基板２の回路基準電圧に回路接続してシールドケース３を雄ねじ手段９により雌ねじ手段に接触電気接続をすることにより、シールドケース３と回路基板２の回路接続時間の短縮ができることとなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電効果を有する材料を含む線状圧電体と、この圧電体の電気信号を伝達する信号伝達回路と、この信号伝達回路の一部となる回路基板と、圧電体の信号を増幅する増幅回路と、前記回路基板を収容する導電性のシールドケースと、前記回路基板に固着した導電性の雌ねじ手段とを備え、前記導電性の雌ねじ手段と、前記導電性のシールドケースとは導電性の雄ねじ手段のビスにて締め付け回路接続し固定される構成とした圧電体の回路接続装置。
【請求項２】
導電性の雄ねじ手段のビスにはばねワッシャを備えている構成とした請求項１に記載の圧電体の回路接続装置。
【請求項３】
導電性の雌ねじ手段は回路基板に設けた貫通孔の回転中心に雌ねじ手段の回転中心が一致する位置に前記回路基板に固着する構成とした請求項１に記載の圧電体の回路接続装置。
【請求項４】
導電性の雌ねじ手段は回路基板に複数箇所配置し、回路基板の短辺寸法よりも離れた距離に配置している構成とした請求項１に記載の圧電体の回路接続装置。
【請求項５】
導電性の雌ねじ手段の表面には半田付け接続に優れた金属材料が固着している構成とした請求項１に記載の圧電体の回路接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板がシールドケースに収容されて回路基板の基準電位とシールドケースの基準電位を合致させ安定な回路動作を維持するための、電気回路の安定動作を提供するための回路接続を実現することに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のシールドケースの電気回路接続は、シールドケースの金属部の端を回路基板で基準電圧回路の銅箔部に半田付け接続している（例えば、特許文献１参照）。また、ビス止めで回路接続しているものもある（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
図３は、特許文献１に記載された従来の回路接続装置を示すものである。図３に示すように、表面に各種電子部品１が実装された回路基板２と、この回路基板表面全体を覆うように回路基板に取り付けられたシールドケース３と、回路基板２のアース接続用半田ランドの挿入孔４と、シールドケース３の挿入足部５とから構成されている。
【特許文献１】特開２００３−９２４８８号公報
【特許文献２】特開平５−２５１８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、回路基板内の一部の回路部品範囲に限定してシールドケースで覆い隠して外来の電磁波による影響を防止したり、特殊な電磁波ノイズが飛び広がるのを防ぐための構成をしているが、金属製のシールドケースの一部を回路基板の一部の銅箔に半田付けにて電気回路接続をしたり、ビス止め接触にて電気回路接続をしている構成なので、シールドケースと回路基板の銅箔との半田付け接続ではシールドケースに半田への加熱する熱がシールドケースに奪われるため、半田ランドのみに半田を付けることに比較すれば半田こてによる加熱時間が長くなるため、半田付け作業に時間を要するとともに、半田付けランドの周りの半導体電子部品に不必要な加熱が施されることになり、半導体電子部品の品種によっては、特性劣化を招くという課題を有していた。また、シールドケースを回路基板の基準電圧回路の銅箔と一緒に接触してビス止めすることで電磁波の影響を防止する場合には接触部の導通状態に電磁波の影響を防止する効果が左右されるため安定な接触状態を確保する手段が施されているのか否かが重要であるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、シールドケースを直接半田付けでの電気回路接続をするのではなく、熱容量の小さい接続手段にて一旦半田付け接続を実施するとか、ビス止めでの接触接続をするにしても、安定な接触状態を得られるビス止め方法を実現した回路接続装置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】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の回路接続装置は、回路基板に熱容量の小さい導電性の雌ねじ手段を半田付けもしくは導電性の接着剤にて固着して、この雌ねじ手段に導電性のシールドケースを接触にて回路接続すると同時に雄ねじ手段のビスにて雌ねじ手段とシールドケースの接触部の接触圧力を安定に保つ手段として雄ねじで雌ねじとシールドケースとばねワッシャを共に締め付けることで、ばねワッシャのばねの反発力でシールドケースと雌ねじ手段との接触圧力を安定にすることによって、シールドケースの電磁波を遮蔽する効果を維持させることとしたものである。
【０００７】
これによって、シールドケースと回路基板の半田付け半田ランドの間を半田付け固定するときに要した、半田こてを加熱する加熱時間の課題と半田ランド周りの温度上昇に伴う電子部品の劣化の懸念の課題について生じないため、課題の解消が得られることとなる。
【０００８】
また、本発明の回路接続装置は、回路基板に複数個所に設けられるときには、回路基板の短辺の長さよりも離れた位置に配置されることで、回路基板内でのシールドケースに接続された回路基準電位の領域が場所の位置に偏りが無くなることとなり、回路基板内のシールドケース内での電磁波の分布電位が安定になる効果が得られるとしたものである。
【０００９】
これによって、回路基板内の浮遊容量の均一化と、不安定要因の排除ができることとなる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の回路接続装置は、熱容量の大きなシールドケースでも回路基板に短時間に装着することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の発明は、圧電効果を有する材料を含む線状圧電体と、この圧電体の電気信号を伝達する信号伝達回路と、この信号伝達回路の一部となる回路基板と、圧電体の信号を増幅する増幅回路と、前記回路基板を収容する導電性のシールドケースと、前記回路基板に固着した導電性の雌ねじ手段とを備え、前記導電性の雌ねじ手段と、前記導電性のシールドケースとは導電性の雄ねじ手段のビスにて締め付け回路接続し固定されることにより、熱容量の小さい雌ねじ手段と回路基板との半田付け接続のため、熱容量の大きな時のシールドケースように半田付けに時間のかかることがなくなり、シールドケースを回路基板に装着するための時間は雄ねじ手段の締め付け時間で足りることとなり、熱容量の大きなシールドケースを直接に回路基板の半田ランドに半田付けするより、シールドケースの装着時間を短縮することができる。
【００１２】
第２の発明は、特に、第１の発明の導電性の雄ねじ手段にばねワッシャを備えた構成とすることにより、回路基板に固着した雌ねじ手段とこの雌ねじ手段に接触しているシールドケースとばねワッシャを介した雄ねじ手段とが雄ねじ手段を締め付けることでばねワッシャのばねを圧縮しながら締め付けるため、雌ねじ手段とシールドケースとばねワッシャと雄ねじ手段の四者に同一の接触圧力が加えられていることとなり、シールドケースと回路基板の基準電位の雌ねじ手段との接触接続の接触抵抗は安定に小さく抑制されることとなり、シールドケースの電磁波の乱れによる回路基板内の信号電圧の安定化を実現することができる。
【００１３】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の導電性の雌ねじ手段を回路基板に設けた貫通孔の回転中心に重なるように雌ねじ手段の回転中心を一致するように配置することにより、貫通孔の回転中心に雌ねじ手段の回転中心が重なることで、雄ねじ手段の回転中心が貫通孔の回転中心と一致することになる、このことにより、シールドケースの回路基板に接触している貫通孔部は回路基板の貫通孔の中心位置から均等の距離でシールドケースの金属板の距離となるため、回路基板の銅箔部とシールドケースの金属部との距離は、各貫通孔ごとに様子は違うが、貫通孔の中心とシールドケースの近接している金属部との間には、同心円状の電界分布が構成されると見なされることとなり、電磁波の乱れによる影響を小さくすることができる。
【００１４】
第４の発明は、特に、第１または第２の発明の導電性の雌ねじ手段の設置数が二箇所より多く設けて配置されて各回路接続装置の位置関係は、隣接する回路接続装置間では回路基板の短辺寸法よりは離れた位置に配置されることにより、回路基板内でのシールドケー
スに接続された回路基準電位の領域が回路基板内の場所の位置に著しい偏りが無くなることとなり、シールドケース内の回路基板での電磁波の分布電位が安定になることとなり、これによって回路基板内の浮遊容量の均一化と外来電磁波による回路基板内の信号電圧の不安定要因が減少になることができる。
【００１５】
第５の発明は、特に、第１〜４のいずれの発明でも雌ねじ手段の表面を半田付け接続に優れた金属材料として錫めっきおよびニッケルめっき等が固着している構成とすることにより、回路基板の表面に設けた銅箔半田ランドにクリーム半田を介して雌ねじ手段が回路基板への固着容易となるため、リフローの半田付け工程にて電子部品のチップ部品と同じ要領で回路基板に実装固着できることとなり、シールドケースを回路基板に装着固定する作業時間全体の時間短縮をすることができる。
【００１６】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における回路接続装置の断面図を示すものである。
【００１８】
図１において、雌ねじ手段６の左右の端に半田７が回路基板２の表面の銅箔８との間に固着した状態であり、回路基板２の下側にシールドケース３に設けた孔と回路基板に設けた孔と雌ねじ手段６のねじ孔が上下方向に並んだ状態で、下側から雄ねじ手段９がばねワッシャ１０の孔を通りシールドケース３と回路基板２と銅箔８を雌ねじ手段６との間に挟みばねワッシャ１０のばね反発力を押し付けるだけの締め付け力で雄ねじ手段９を回転させて締め付けた状態で、シールドケース３と雄ねじ手段９と雌ねじ手段６との三者相互間の接触圧力を安定に維持させる構成としている。
【００１９】
以上のように構成された回路接続装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００２０】
まず、電子回路信号の伝達および増幅などの電気信号の伝達と囲う処理を行っている回路基板２の電気回路信号は、特に外来の電磁波により信号電圧レベルの変動を受けたり、半導体回路素子の動作異常を引き起こされたりするために、外来の電磁波が、製品機器の動作性能面で重要で、しかも外来電磁波による影響を受けやすい電気回路についてはシールドケースに覆われて、外来電磁波からの影響を小さくする工夫がされることがある。本発明では、前記外来電磁波からの影響を重要な回路構成の部分に与えないようにするために設けられるシールドケース３の回路電位を電気信号回路の基準電位に一致させてシールドケース３に覆われた電気回路部にて、正常な信号電圧の伝達と信号処理を維持させる。
【００２１】
そこで、シールドケース３の各部の電位と電気信号回路の基準電位を一致させるために、電気信号回路の基準電圧部の銅箔８の半田ランドに導電性の雌ねじ手段６の表面に錫めっきもしくはニッケルめっきのような半田付け接続が容易になる表面処理を施して、半田７もしくは導電性の接着剤にて固着させる。そして、シールドケース３の電気信号回路の基準電圧部に接続させるためのシールドケース３のビス孔もしくは切り欠き部を雌ねじ手段６のねじ孔に位置あわせをした状態で、ばねワッシャ１０の孔を通した状態の雄ねじ手段９のねじ部分を、前記電気回路の基準電圧部の銅箔８の半田ランドに固着された雌ねじ手段６のねじ孔とシールドケース３のねじ孔もしくは切り欠き部を一致させた貫通孔部にねじ込み、ばねワッシャ１０の反発力を押さえつけて雄ねじ手段を締め付け完了させる。このように基準電圧部の銅箔８とシールドケース３とばねワッシャ１０と雄ねじ手段の相互間がばねワッシャ１０のばね圧力で接触圧力が提供されるため、安定した接触抵抗が提供されシールドケース３の電位が回路基準電位と同等の電位として提供される。このような回路基準電圧部の銅箔８の複数個所でシールドケース３に回路接続されると、回路基板
２の中で複数個所にシールドケース３と同じ電位の箇所が生じることになる。このことは、外来の電磁波が回路基板２の周りに到達したときに、シールドケース３の金属略平面と回路基板２の銅箔８の略平面との二つの略平面に囲まれた空間ができている中に、外来の電磁波が進入してきていることになる。金属の略平面に囲まれた空間に電磁波が到達すると、空間内に電磁波の定在波ができて、空間内にある回路基板２の信号回路動作に影響を及ぼし正常な動作機能が失われることもある、また影響を受けることの無いこともある。しかしながら一般的には影響を受けて機器の動作に不具合の生じることが多い。本発明ではシールドケース３の略平面に囲まれる回路基板２を想定しており、シールドケース３に囲まれた空間での外来電磁波による定在波の影響を小さくするために、回路基板２の複数の箇所で雌ねじ手段を近接しすぎないように配置して、回路基準電位の複数の箇所でシールドケース３の複数の箇所に回路接続することで、略平面内に囲まれた空間内での電磁波の存在を妨害して、可能な範囲で多くの位置に回路基板２の回路基準電位とシールドケース３の間の回路接続を実施することになる。
【００２２】
以上のように、本実施の形態においては雌ねじ手段を回路基板２の表面の銅箔８に固着した状態であり、回路基板２の下側にシールドケース３に設けた孔と回路基板に設けた孔と雌ねじ手段６のねじ孔が上下方向に並んだ状態で、下側から雄ねじ手段９がばねワッシャ１０の孔を通りシールドケース３と回路基板２と銅箔８を雌ねじ手段６との間に挟みばねワッシャ１０のばね反発力を押し付けるだけの締め付け力で雄ねじ手段９を回転させて締め付けた状態とすることにより、熱容量の小さい雌ねじ手段６と回路基板２との半田付け接続のため、熱容量の大きな時のシールドケース３ように半田付けに時間のかかることがなくなり、シールドケース３を回路基板２に装着するための時間は雄ねじ手段９の締め付け時間で足りることとなり、熱容量の大きなシールドケース３を直接に回路基板２の半田ランドに半田付けするより、シールドケース３の装着時間を短縮することができる。
【００２３】
また、本実施の形態では、シールドケース３の雄ねじ手段９に締め付けられる部分の形状を貫通孔もしくは切り欠きとしたことにより雄ねじ手段９にて締め付け時にシールドケース３の装着が貫通孔に通さなくて作業が実施できることとなり、シールドケース３を実装する時間短縮をすることもできる。
【００２４】
また、本実施の形態の雌ねじ手段６の加工仕上げが鍛造もしくは切削によるものであるがこれを板金加工の深絞りもしくは突き出し孔のねじ山加工品となることにより、特に、雌ねじ手段６としての熱容量が小さくなりとなり、半田付け作業に要する時間をさらに短くすることができる。
【００２５】
（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態の回路接続装置の分解斜視図である。なお、実施の形態１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００２６】
まず、図２（ａ）では線状圧電体１１が回路基板２に半田付け接続されて、この回路基板２には各種電子部品１が実装されており、回路基板２の線状圧電体とは反対側に電源線１２と信号出力線１３が配線接続されている。そして回路基板２の部品実装面に雌ねじ手段６が２箇所に固着されている、二つの雌ねじ手段６にはねじ孔が一個ずつ見えている。また回路基板２から離れた下の位置に金属製で導電性のシールドケース３が回路基板２と線状圧電体１１と電源線１２や信号出力線１３を同時に収容できそうにシールドケース３の該当面に切り欠き構成が見えている。また、シールドケース３の底面には二箇所の盛り上がりとその盛り上がりの頂点にそれぞれ一個の丸孔が見えている。この二つの丸孔はシールドケース３と回路基板２と回路基板２の上にある二箇所の雌ねじ手段６とともに雄ねじ手段９（図示せず）により締め付け固定される予定の構成である。なお図２（ｂ）ではシールドケース３に金属製で導電性のシールドケースふた１４を装着した状態を示してい
る。このようにシールドケース３とシールドケースふた１４は回路基板２と各種電子部品１とか雌ねじ手段６とかを収容してしまう構成で組み立てられることになる。
【００２７】
以上のように、本実施例に置いては線状圧電体１１を回路基板２に電気回路の接続をして、線状圧電体１１からの電気信号を回路基板２内に伝えて信号増幅もしくは演算処理をした後に信号出力として信号出力線１３から出力されることとなる。本実施例では雌ねじ手段６は二箇所回路基板２に設けられ、シールドケース３底面に二箇所の雄ねじ手段９の締め付け用の孔が設けられており、回路基板２をシールドケース３内に収容するためにシールドケースふた１４が二箇所のつめ曲げでシールドケース３の容器側との一体化を実現している。導電性の金属面で囲うシールドケース３とシールドケースふた１４にて回路基板２に二箇所設けられた雌ねじ手段６の配置は回路基板２の短辺寸法より離れた位置に配置されており、また回路基板２からシールドケース３の外へ導電線を引き出している線状圧電体１１と電源線１２と信号出力線１３からシールドケース３外からの外来電磁波が導き入れられるのを防止する意味で線状圧電体１１と電源線１２および信号出力線１３が回路基板に２接続された位置よりも回路基板の中央に近い側に配置して、外来電磁波による信号伝達回路および信号増幅回路に悪影響が出ないように配置をしている。このように複数箇所設けた雌ねじ手段６配置を相互に近づき過ぎないように回路基板２の短辺寸法よりも離して配置することにより、シールドケース３内の電磁波による定在波の存在が少なくなり、回路基板２内の外来電磁波の影響を小さくすることができる。
【００２８】
図４に図２の実施の形態を回路ブロック図で示す。
【００２９】
図４で線状圧電体１１の回路接続される相手は回路基板２の回路基準電圧と信号伝達回路である。線状圧電体１１からの信号は信号伝達回路を経て増幅回路での信号増幅の後、信号出力回路１３から機器の制御回路へ伝えられる。一方で、制御回路から供給される電源線１２の二本線が増幅回路および信号伝達回路に接続されている。そして、電源線１２の片側は回路基板２の回路基準電圧としてシールドケース３に回路接続されるために、雌ねじ手段６に回路接続して、さらに雌ねじ手段６から雄ねじ手段９を介してシールドケース３に回路接続をしている様子を示している。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように、本発明にかかる圧電体の回路接続装置は、回路基板の基準電圧銅箔からシールドケースへの回路接続の時間短縮が可能となるので、多くの電磁波の遮蔽を複数個所に亘って実施する強電磁界環境での電子機器の稼動を安定にする等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態１における回路接続装置の断面拡大図
【図２】本発明の実施の形態２における線状圧電体の回路接続装置の分解斜視図
【図３】従来のシールドケースの組み立ての斜視図
【図４】本発明の実施の形態２における線状圧電体の回路接続装置の回路ブロック図
【符号の説明】
【００３２】
２  回路基板
３  シールドケース
６  雌ねじ手段
９  雄ねじ手段
１０  ばねワッシャ
１１  線状圧電体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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