(57)【要約】【課題】  回路基板上での中心導体（芯線導体）の半田付けの信頼性が目視で容易に確認でき、かつ、半田ランドに臨出する貫通孔を該回路基板に穿設する必要もない同軸ケーブルの接続構造を提供すること。【解決手段】  回路基板１０の一面に同軸ケーブル５の中心導体６を半田付けするための信号配線用半田ランド１１が設けられており、この半田ランド１１の略中央部を半田の付着しにくい判定領域となし、この判定領域に中心導体６を配置させるようにした。半田ランド１１の略中央部を判定領域となすためには、例えば、半田ランド１１に一対の切欠き１３ａ，１３ｂを設け、略中央部を含む幅狭部１１ａを形成すればよい。このほか、切欠き１３ａ，１３ｂの代わりに半田レジスト層を設けたり、半田ランドの略中央部を露出させる開口や、該略中央部を被覆する半田レジスト層を設けるなどしてもよい。【選択図】  図２
2006041360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板の一面に、同軸ケーブルの中心導体を半田付けするための信号配線用半田ランドと、該同軸ケーブルの外部導体を半田付けするためのグラウンド用半田ランドとを設け、前記信号配線用半田ランドの略中央部を半田の付着しにくい判定領域となし、該判定領域に前記中心導体を配置させるようにしたことを特徴とする同軸ケーブルの接続構造。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記信号配線用半田ランドにその略中央部を挟み込む一対の切欠きを設け、これら両切欠きの間で該半田ランドを幅狭に形成することにより、前記略中央部を前記判定領域となしたことを特徴とする同軸ケーブルの接続構造。
【請求項３】
請求項１の記載において、前記信号配線用半田ランド上にその略中央部に隣接する２箇所を被覆する半田レジスト層を設け、これら一対の半田レジスト層の間に前記略中央部を露出させる幅狭な間隙を介在させることにより、該略中央部を前記判定領域となしたことを特徴とする同軸ケーブルの接続構造。
【請求項４】
請求項１の記載において、前記信号配線用半田ランドにその略中央部を含む開口または切れ込みを設けることにより、該略中央部を前記判定領域となしたことを特徴とする同軸ケーブルの接続構造。
【請求項５】
請求項１の記載において、前記信号配線用半田ランド上にその略中央部を含む領域を被覆する半田レジスト層を設けることにより、該略中央部を前記判定領域となしたことを特徴とする同軸ケーブルの接続構造。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項の記載において、前記同軸ケーブルがアンテナ放射導体のフィーダ線であって、前記回路基板の前記一面に前記信号配線用半田ランドに接続された給電回路が設けられていると共に、該回路基板の他面に前記アンテナ放射導体の反射板となる金属層が設けられていることを特徴とする同軸ケーブルの接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板の半田ランドに対する同軸ケーブルの接続構造に係り、特に、同軸ケーブルの中心導体が半田ランドに確実に半田付けされているか否かの判定作業に好適な同軸ケーブルの接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
同軸ケーブルは、例えばアンテナ放射導体を給電回路に接続するするためのフィーダ線などとして広く用いられている。この同軸ケーブルは、中心導体（芯線導体）と外部導体（外被導体）との間にポリエチレン等の絶縁体を介在させた構成になっており、中心導体が給電回路に接続されて外部導体がグラウンドに接続される。したがって、同軸ケーブルを回路基板に半田付けする接続構造においては、給電回路から導出された信号配線の半田ランドに中心導体を半田付けし、グラウンドから導出された半田ランドに外部導体を半田付けする。
【０００３】
従来より、このような回路基板の半田ランドに対する同軸ケーブルの接続構造として、図９に示すような接続構造が広く採用されている（例えば、特許文献１参照）。同図に示すように、回路基板１の表面には、同軸ケーブル５の中心導体６を半田付けするための信号配線用半田ランド２と、同軸ケーブル５の外部導体７を半田付けするためのグラウンド用半田ランド３とが、所定量離れて配設されている。ここで、信号配線用半田ランド２は図示せぬ給電回路に接続されており、グラウンド用半田ランド３は図示せぬグラウンドに接続されている。また、同軸ケーブル５の中心導体６と外部導体７との間には絶縁体８が設けられている。中心導体６は信号配線用半田ランド２上に搭載され、半田４により該半田ランド２と電気的かつ機械的に接続されている。同様に、外部導体７はグラウンド用半田ランド３上に搭載され、半田４により該半田ランド３と電気的かつ機械的に接続されている。
【０００４】
このほか、半田ランドの所定位置に臨出する貫通孔を回路基板に穿設して、同軸ケーブルの中心導体の先端部を該貫通孔に挿入した状態で半田付けするという接続構造も知られている。
【特許文献１】特開２００３−３３８６９３号公報（第２頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、図９に示すように同軸ケーブル５を回路基板１の半田ランド２，３に半田付けするという接続構造を採用している車載用高周波機器などの製造過程では、この同軸ケーブル５の半田付けの信頼性を目視により確認するという判定作業が広く行われている。すなわち、電気的特性等の検査に合格した製品であっても、中心導体６や外部導体７の半田接続されている部分が短すぎたり半田付着量が少なすぎたりすると、外部振動等によって半田付け箇所が断線しやすくなるため、製品化する前の適宜段階で、同軸ケーブル５の半田付け強度が十分であるか否かを確認しておく必要がある。その際、比較的大径な外部導体７については、グラウンド用半田ランド３上で半田付けされている部分の長さや半田付着量を目視で容易に確認できるが、外部導体７に比べて線径がかなり細い中心導体６については、半田４で厚く覆われると信号配線用半田ランド２上に中心導体６がどの程度の長さ分だけ搭載されているのかが目視で判定しずらかった。それゆえ、中心導体６の半田付けの信頼性を判定する作業が煩雑化しやすく、不正確な判定によって半田付け強度が不十分なまま製品化されてしまう虞もあった。
【０００６】
なお、信号配線用半田ランドに臨出する貫通孔に同軸ケーブルの中心導体の先端部を挿入した状態で半田付けするという接続構造の場合は、該半田ランド上に搭載される中心導体の長さが不足する虞はなくなるため、半田付け強度は確保しやすいが、例えば回路基板の裏面を反射板として利用する場合には、このような接続構造を適用することはできず、また、回路基板に貫通孔を穿設する工程が追加されるためコスト面でも不利となる。
【０００７】
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、回路基板上での中心導体（芯線導体）の半田付けの信頼性が目視で容易に確認でき、かつ、半田ランドに臨出する貫通孔を該回路基板に穿設する必要もない同軸ケーブルの接続構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的を達成するため、本発明による同軸ケーブルの接続構造では、回路基板の一面に、同軸ケーブルの中心導体を半田付けするための信号配線用半田ランドと、該同軸ケーブルの外部導体を半田付けするためのグラウンド用半田ランドとを設け、前記信号配線用半田ランドの略中央部を半田の付着しにくい判定領域となし、該判定領域に前記中心導体を配置させるように構成した。
【０００９】
このように同軸ケーブルの中心導体を搭載して半田付けする信号配線用半田ランドの略中央部を、半田の付着しにくい判定領域となしておけば、この判定領域において中心導体は半田で厚く覆われることがないため、判定領域に中心導体が存するか否かが目視で容易に確認できる。そして、判定領域に中心導体が存することが確認された場合には、信号配線用半田ランド上で中心導体は該半田ランドの一端から少なくとも略中央部までは延伸していることがわかるので、半田付けの信頼性が十分に確保されているものと判定できる。これに対して、判定領域に中心導体が存しないことが確認された場合には、信号配線用半田ランド上で中心導体は該半田ランドの一端から略中央部に至るまでは延伸していないことがわかるので、半田付けの信頼性が不十分であると判定できる。また、半田ランドに臨出する貫通孔を回路基板に穿設する必要がないので、工程の追加によるコストアップが回避できると共に、回路基板の他面を反射板等として利用することが可能となる。
【００１０】
かかる同軸ケーブルの接続構造において、信号配線用半田ランドの略中央部を半田の付着しにくい判定領域となすための具体的な手段としては、例えば、信号配線用半田ランドにその略中央部を挟み込む一対の切欠きを設け、これら両切欠きの間で該半田ランドを幅狭に形成すればよい。この場合、信号配線用半田ランド上において幅狭な判定領域の幅方向と略直交する向きに延伸する同軸ケーブルの中心導体は、判定領域上では半田が付着しにくいため、該判定領域に中心導体が存するか否かが目視で容易に確認でき、かつ、該半田ランドの一端と判定領域との間に存する中心導体は半田で厚く覆うことができる。
【００１１】
また、信号配線用半田ランドの略中央部を半田の付着しにくい判定領域となすための他の具体的な手段としては、信号配線用半田ランド上にその略中央部に隣接する２箇所を被覆する半田レジスト層を設け、これら一対の半田レジスト層の間に前記略中央部を露出させる幅狭な間隙を介在させればよい。この場合も、信号配線用半田ランド上において幅狭な判定領域の幅方向と略直交する向きに延伸する同軸ケーブルの中心導体は、判定領域上では半田が付着しにくいため、該判定領域に中心導体が存するか否かが目視で容易に確認でき、かつ、該半田ランドの一端と判定領域との間に存する中心導体は半田で厚く覆うことができる。
【００１２】
また、信号配線用半田ランドの略中央部を半田の付着しにくい判定領域となすためのさらに他の具体的な手段としては、信号配線用半田ランドにその略中央部を含む開口または切れ込みを設ければよい。この場合、信号配線用半田ランド上において該開口または該切れ込みを横切る向きに延伸する同軸ケーブルの中心導体は、判定領域上では半田に覆われることがないため、該判定領域に中心導体が存するか否かが目視で容易に確認でき、かつ、該半田ランドの一端と判定領域との間に存する中心導体は半田で厚く覆うことができる。
【００１３】
また、信号配線用半田ランドの略中央部を半田の付着しにくい判定領域となすためのさらに他の具体的な手段としては、信号配線用半田ランド上にその略中央部を含む領域を被覆する半田レジスト層を設ければよい。この場合も、信号配線用半田ランド上において半田レジスト層を横切る向きに延伸する同軸ケーブルの中心導体は、判定領域上では半田に覆われることがないため、該判定領域に中心導体が存するか否かが目視で容易に確認でき、かつ、該半田ランドの一端と判定領域との間に存する中心導体は半田で厚く覆うことができる。
【００１４】
なお、かかる同軸ケーブルの接続構造において、同軸ケーブルがアンテナ放射導体のフィーダ線であって、回路基板の一面に信号配線用半田ランドに接続された給電回路が設けられていると共に、該回路基板の他面にアンテナ放射導体の反射板となる金属層が設けられていれば、該回路基板の他面を利用して利得の向上を図ったアンテナ装置に適用できるため好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による同軸ケーブルの接続構造は、信号配線用半田ランドの略中央部を半田の付着しにくい判定領域となし、この判定領域に同軸ケーブルの中心導体を配置させるようにしたので、判定領域に中心導体が存するか否かが目視で容易に確認できるようになり、中心導体の半田付けの信頼性を判定する作業が効率よく正確に行えるという優れた効果を奏する。また、半田ランドに臨出する貫通孔を回路基板に穿設する必要がないので、工程の追加によるコストアップが回避できると共に、回路基板の他面を反射板等として利用することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明による同軸ケーブルの接続構造の第１実施形態例を示す説明図、図２は該実施形態例に係る信号配線用半田ランドの平面図、図３は図２に示す半田ランドの略中央部における半田接続状態を示す断面図である。
【００１７】
図１において、同軸ケーブル５は、車載用高周波機器のアンテナ放射導体を給電回路と接続するためのフィーダ線であり、図示省略されているが、該給電回路が回路基板１０に設けられている。回路基板１０の表面には、同軸ケーブル５の中心導体６を搭載して半田付けするための信号配線用半田ランド１１と、同軸ケーブル５の外部導体７を搭載して半田付けするためのグラウンド用半田ランド１２とが、所定量離れて配設されている。信号配線用半田ランド１１は図示せぬ前記給電回路に接続されており、図２の平面図から明らかなように、この信号配線用半田ランド１１は略中央部が幅狭部１１ａとなっている。この幅狭部１１ａは信号配線用半田ランド１１に一対の切欠き１３ａ，１３ｂを設けることによって形成されており、幅狭部１１ａによって橋絡されている一方の幅広部１１ｂと他方の幅広部１１ｃ、ほぼ同じ大きさの長方形に形成されている。なお、グラウンド用半田ランド１２は通常のランド形状に形成されており、このグラウンド用半田ランド１２は図示せぬグラウンドに接続されている。
【００１８】
回路基板１０の裏面のほぼ全面には金属層１５が設けられており、この金属層１５は前記アンテナ放射導体の反射板として機能する。また、同軸ケーブル５の中心導体６と外部導体７との間には絶縁体８が設けられている。中心導体６は信号配線用半田ランド１１上に搭載されて、半田４により該半田ランド１１と電気的かつ機械的に接続されている。同様に、外部導体７はグラウンド用半田ランド１２上に搭載されて、半田４により該半田ランド１２と電気的かつ機械的に接続されている。
【００１９】
同軸ケーブル５の中心導体６は、幅広部１１ｂ側の一端から幅狭部１１ａに向かって延伸するように位置合わせされて、信号配線用半田ランド１１上に搭載されている。このとき、中心導体６の半田付け強度を確保するという観点から、信号配線用半田ランド１１上における中心導体６の長さが幅広部１１ｂの短手寸法Ｌよりも長くなるように、つまり中心導体６の先端部が少なくとも幅狭部１１ａに到達するように配慮しておく必要がある。また、この種の車載用高周波機器の製造過程では、外部振動等に起因する半田付け箇所の断線を未然に防止するために、同軸ケーブル５の半田付けの信頼性を目視により確認するという判定作業が行われる。その際、比較的大径な外部導体７については、グラウンド用半田ランド１２上で半田付けされている部分の長さや半田付着量を目視で容易に確認できるが、信号配線用半田ランド１１上の中心導体６を一様に半田４で厚く覆ってしまうと、該半田ランド１１上に中心導体６がどの程度の長さ分だけ搭載されているのかを目視で正確に判定することは困難となる。
【００２０】
しかるに、本実施形態例の場合、信号配線用半田ランド１１の略中央部が幅狭部１１ａとなっており、この幅狭部１１ａに付着し得る半田４の量は極めて少ないので、図３に示すように、幅狭部１１ａ上において中心導体６の存否が目視で容易に確認できるようになっている。すなわち、幅狭部１１ａ上に中心導体６が搭載されていれば、図３（ａ）に示すように、中心導体６が半田４で薄く覆われて小さな突堤部１４が形成されるが、幅狭部１１ａ上に中心導体６が搭載されていなければ、図３（ｂ）に示すように、少量の半田４がなだらかに付着するだけなので突堤部は形成されない。そして、幅狭部１１ａ上に中心導体６が存することが確認された場合には、信号配線用半田ランド１１上で中心導体６は幅広部１１ｂ側の一端から少なくとも幅狭部１１ａ上までは延伸しており、かつ、幅広部１１ｂ上において中心導体６は半田４で厚く覆われていることがわかるので、半田付けの信頼性が十分に確保されているものと判定できる。これに対して、幅狭部１１ａ上に中心導体６が存しないことが確認された場合には、信号配線用半田ランド１１上で中心導体６は幅広部１１ｂ側の一端から幅狭部１１ａに至るまでは延伸しておらず、該半田ランド１１上における中心導体６の長さが幅広部１１ｂの短手寸法Ｌよりも短いことがわかるので、半田付けの信頼性が不十分であると判定できる。
【００２１】
このように本実施形態例では、信号配線用半田ランド１１の略中央部に設けた幅狭部１１ａ上に中心導体６が存するか否かを目視で容易に確認できるようになっており、この幅狭部１１ａが信号配線用半田ランド１１に対する中心導体６の半田付けの信頼性を判定する判定領域として利用できるため、かかる判定作業を効率よく正確に行うことができる。また、信号配線用半田ランド１１の幅広部１１ｂ上や幅広部１１ｃ上に搭載された中心導体６は半田４で厚く覆うことができるため、所望の半田付け強度を確保することができる。さらにまた、信号配線用半田ランド１１に臨出する貫通孔を回路基板１０に穿設する必要がないので、工程の追加によるコストアップが回避できると共に、回路基板１０の裏面に設けた金属層１５を前記アンテナ放射導体の反射板として利用することにより利得の向上が図れる。
【００２２】
図４は本発明の第２実施形態例に係る信号配線用半田ランドの平面図であり、同図において、符号１６は同軸ケーブルの中心導体６を搭載して半田付けするための信号配線用半田ランドを示している。この信号配線用半田ランド１６上には、その略中央部に隣接する２箇所を被覆する半田レジスト層１７ａ，１７ｂが塗布形成されており、これら一対の半田レジスト層１７ａ，１７ｂの間に該半田ランド１６の略中央部を露出させる幅狭な間隙１８を介在させている。これにより、信号配線用半田ランド１６は、半田レジスト層１７ａ，１７ｂに被覆された領域には半田が全く付着せず、間隙１８に露出する幅狭領域には半田が少量だけ付着し、それ以外の広い領域には半田が多量に付着するようになっている。また、中心導体６は、信号配線用半田ランド１６の一端から間隙１８に向かって延伸するように位置合わせされ、該半田ランド１６上に搭載されている。すなわち、この信号配線用半田ランド１６は、半田レジスト層１７ａ，１７ｂに被覆されていない部分の形状が、前述した第１実施形態例で示した信号配線用半田ランド１１とほぼ同じになっており、それゆえ第１実施形態例と同等の効果が期待できる。
【００２３】
図５は本発明の第３実施形態例に係る信号配線用半田ランドの平面図であり、同図において、符号１９は同軸ケーブルの中心導体６を搭載して半田付けするための信号配線用半田ランドを示している。この信号配線用半田ランド１９には、その略中央部を含む長孔形状の開口１９ａが設けられているため、開口１９ａ内は半田の付着しない領域となっている。また、中心導体６は、信号配線用半田ランド１９の一端から開口１９ａを横切って延伸するように位置合わせされ、該半田ランド１９上に搭載されている。このように信号配線用半田ランド１９の略中央部に開口１９ａを設けておけば、開口１９ａを横切って搭載された中心導体６は該開口１９ａ上では半田が付着せず、該開口１９ａを除く領域では半田で厚く覆われることになる。したがって、信号配線用半田ランド１９に対する中心導体６の半田付けの信頼性を判定する判定領域として開口１９ａが利用できることになり、前述した第１および第２実施形態例とほぼ同等の効果が期待できる。
【００２４】
図６は第３実施形態例の変形例を示す信号配線用半田ランドの平面図であって、信号配線用半田ランド１９に開口の代わりに切れ込み１９ｂが設けてある。この切れ込み１９ｂは信号配線用半田ランド１９の一側縁から略中央部に向かって切れ込んでいるが、前記開口１９ａとほぼ同じ位置に形成されているため、図５に示す第３実施形態例と同等の効果が期待できる。
【００２５】
図７は本発明の第４実施形態例に係る信号配線用半田ランドの平面図、図８は該半田ランドの略中央部における半田接続状態を示す断面図であり、これらの図において、符号２０は同軸ケーブルの中心導体６を搭載して半田付けするための信号配線用半田ランドを示している。この信号配線用半田ランド２０上には、その略中央部を被覆して中心導体６の延伸方向と直交する方向に延びる帯状の半田レジスト層２１が塗布形成されている。また、中心導体６は、信号配線用半田ランド２０の一端から半田レジスト層２１を横切って延伸するように位置合わせされ、該半田ランド２０上に搭載されている。このように信号配線用半田ランド２０上にその略中央部を被覆する半田レジスト層２１を設けておけば、中心導体６が半田レジスト層２１上まで延伸しているときには、図８（ａ）に示すように、半田４が付着しない該レジスト層２１上において中心導体６は目視で容易に確認でき、該レジスト層２１を除く領域では中心導体６が半田４で厚く覆われることになる。また、中心導体６が半田レジスト層２１上まで延伸していない場合には、半田４が付着していない該レジスト層２１上に中心導体６が存しないことを目視で容易に確認できる。したがって、信号配線用半田ランド２０に対する中心導体６の半田付けの信頼性を判定する判定領域として半田レジスト層２１が利用できることになり、前述した第３実施形態例とほぼ同等の効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による同軸ケーブルの接続構造の第１実施形態例を示す説明図である。
【図２】第１実施形態例に係る信号配線用半田ランドの平面図である。
【図３】図２に示す半田ランドの略中央部における半田接続状態を示す断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態例に係る信号配線用半田ランドの平面図である。
【図５】本発明の第３実施形態例に係る信号配線用半田ランドの平面図である。
【図６】第３実施形態例の変形例を示す信号配線用半田ランドの平面図である。
【図７】本発明の第４実施形態例に係る信号配線用半田ランドの平面図である。
【図８】第４実施形態例で信号配線用半田ランドの略中央部における半田接続状態を示す断面図である。
【図９】同軸ケーブルの接続構造の従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
５  同軸ケーブル
６  中心導体（芯線導体）
７  外部導体（外被導体）
１０  回路基板
１１，１６，１９，２０  信号配線用半田ランド
１１ａ  幅狭部
１２  グラウンド用半田ランド
１３ａ，１３ｂ  切欠き
１４  突堤部
１５  金属層
１７ａ，１７ｂ，２１  半田レジスト層
１８  間隙
１９ａ  開口
１９ｂ  切れ込み
【図１】
2006041360.tif 000003
【図２】
2006041360.tif 000004
【図３】
2006041360.tif 000005
【図４】
2006041360.tif 000006
【図５】
2006041360.tif 000007
【図６】
2006041360.tif 000008
【図７】
2006041360.tif 000009
【図８】
2006041360.tif 000010
【図９】
2006041360.tif 000011