(57)【要約】【課題】  筐体内で発生する粉体の移動を抑制できる構成を備えた電子装置を実現する。【解決手段】  電気回路が実装された回路基板（１０５）と、２つの支持体（１０１ａ、１０１ｂ）で構成される筐体（１０１）と、を備えた電子装置（１００）であって、前記回路基板は、その側面の少なくとも一部から突出した周縁部（２１６ａ）を有し、前記２つの支持体は、前記周縁部を挟持して該回路基板を固定し、前記回路基板は、前記電気回路が実装された該回路基板の表面と、前記支持体が当接する前記周縁部の表面との間に段差（２０６ａ、２０６ｂ、２２６ａ、２２６ｂ）を有する、電子装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、２つの支持体で構成される筐体と、を備えた電子装置であって、
前記回路基板は、その側面の少なくとも一部から突出した周縁部を有し、
前記２つの支持体は、前記周縁部を挟持して該回路基板を固定し、
前記回路基板は、該回路基板の表面と、前記支持体が当接する前記周縁部の表面との間に段差を有する、
電子装置。
【請求項２】
前記回路基板は、多層基板であり、前記周縁部は、前記多層基板の内層の一部である、
請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
前記支持体は、前記周縁部の表面に形成された導電パターンと当接する、
請求項１又は２に記載の電子装置。
【請求項４】
前記導電パターンはグランドパターンである、
請求項３に記載の電子装置。
【請求項５】
前記支持体の一部と、前記段差と、前記周縁部とで区切られた空間を備える、
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の電子装置。
【請求項６】
前記空間の内面の一部に、粘着性材料が設けられている、
請求項５に記載の電子装置。
【請求項７】
前記周縁部と前記回路基板の前記側面とがなす角は、直角または鋭角である、
請求項５又は６に記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置に関し、特に、筐体の内部に挟持され固定される回路基板を備えた電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両に搭載される電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）では、制御回路を実装した回路基板が筐体内に収容されており、例えば、筐体を構成する二つの支持体（ベース及びカバー）により回路基板の一部を機械的に挟み込むことにより、該回路基板を筐体内に固定することができる。
【０００３】
このような場合、筐体を構成する上記ベース及びカバーは、例えば、回路基板を構成する素材部分（例えば、樹脂材料）を挟持することができ、また、場合によっては、特許文献１のように、該ベース及びカバーを金属で構成し、回路基板に形成されたグランドパターンと接触するよう挟持することで、回路基板の固定と共に、グランドパターンと筐体とを電気的に接続することもできる。
【０００４】
このような態様で回路基板が挟持された場合、筐体を構成するベース及びカバーとして通常用いられる金属と、回路基板において通常用いられる樹脂材料とは線膨張係数が大きく異なるため、例えば、環境温度の変動により、ベース及びカバーと回路基板との間に相対的な位置ずれが生じて両者が摺動する場合がある。
【０００５】
また、ベース及びカバーにより挟持される部分が、例えば回路基板の素材部分であれば、上述のような摺動により、当該素材部分が摩耗し、該回路基板を構成する樹脂材料（絶縁物）の粉体が生じる場合がある。そして、このような粉体が、例えば回路接点（例えばコネクタ等における端子間の接点）などに入り込んで接触不良を生じさせれば、回路動作に異常を発生させるおそれがある。
【０００６】
また、ベース及びカバーにより挟持される部分が、回路基板に形成されたグランドパターン部分である場合でも、上記摺動により、該グランドパターンを構成する金属薄膜が摩耗して金属粉体が生じ得る。このような金属粉体が、例えば制御回路の配線間を短絡するようなことがあれば、回路動作に重大な異常を引き起こす可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−１９７８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような背景から、筐体を構成する支持体により回路基板を挟持する場合であっても、回路基板と支持体との摺動によって発生する粉体が、回路基板の表面に到達することを抑制できる構成を備えた電子装置の実現が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一の態様は、回路基板と、２つの支持体で構成される筐体と、を備えた電子装置である。本電子装置において、前記回路基板は、その側面の少なくとも一部から突出した周縁部を有し、前記２つの支持体は、前記周縁部を挟持して該回路基板を固定し、前記回路基板は、該回路基板の表面と、前記支持体が当接する前記周縁部の表面との間に段差を有する。
本発明の他の態様によると、前記回路基板は、多層基板であり、前記周縁部は、前記多層基板の内層の一部である。
本発明の他の態様によると、前記支持体は、前記周縁部の少なくとも一部の表面に形成された導電パターンと当接する。
本発明の他の態様によると、導電パターンはグランドパターンである。
本発明の他の態様によると、前記支持体の一部と、前記段差と、前記周縁部とで区切られた空間を備える。
本発明の他の態様によると、前記空間の内面の一部に、粘着性材料が設けられている。
本発明の他の態様によると、前記周縁部と前記回路基板の前記側面とがなす角は、直角または鋭角である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る電子装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電子装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る電子装置に搭載される回路基板の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電子装置１００の構成を示す図である。本実施形態に係る電子装置１００は、例えば車両に搭載される電子制御装置（ＥＣＵ、Electronic Control Unit）であるが、本発明の電子装置の構成は、これに限らず、広く一般の電子装置に適用することができる。
【００１２】
図１は、電子装置１００の上面図である。本電子装置１００は、筐体１０１と、当該筐体１０１内に収容された回路基板１０５（図示点線）と、回路基板１０５に搭載されたコネクタ１０２と、を有する。
【００１３】
図２（ａ）は、図１（ａ）に示す本電子装置１００のＳ−Ｓ断面矢視図である。筐体１０１は、カバー１０１ａとベース１０１ｂとの２つの支持体から構成されており、カバー１０１ａとベース１０１ｂとは、４つのネジ１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄにより互いに固定されて内部空洞を形成し、当該内部空洞に回路基板１０５を収容する。
【００１４】
本電子装置１００に搭載された回路基板１０５は、特に、その側面から該回路基板の一部が突出するように構成された周縁部２１６ａを有している。筐体１０１を構成する上記カバー１０１ａとベース１０１ｂとは、該周縁部２１６ａを厚さ方向（図２（ａ）の図示上下方向）に挟持し、これにより回路基板１０５が筐体１０１の内部に固定する。
【００１５】
以下、図２（ａ）、（ｂ）及び図３を参照して、回路基板１０５の構成について、更に説明する。なお、図２（ｂ）は、図２（ａ）の領域２３０の部分詳細図、図３は、回路基板１０５の斜視図である。
【００１６】
回路基板１０５は、矩形状の平板であり、３つの絶縁層２０６、２１６、２２６が積層された多層基板（例えば多層プリント配線基板）である。ここで、図２（ａ）における絶縁層２０６の図示上面を回路基板１０５のオモテ面、絶縁層２２６の図示下面を回路基板１０５のウラ面と称する。回路基板１０５のオモテ面及びまたはウラ面には、電子回路を構成する電気部品（不図示）が搭載されており、当該電子回路は、回路基板１０５に搭載されたコネクタ１０２を介して外部装置（例えば、外部の電源装置など）と電気的に接続されて、電源などからの電力供給や他装置（不図示）との間の情報伝送が行われる。
【００１７】
また、回路基板１０５のオモテ面、ウラ面、及び又は絶縁層２０６、２１６、２２６の層間には、導電パターン２０７、２１７、２２７、２３７のほか、種々の信号用の導電パターンなども形成され得るが、図を簡略化して理解を容易にするため、図２（ａ）、（ｂ）及び図３においてはこれらの図示を省略している。
【００１８】
また、図２（ａ）に示すように、回路基板１０５は、内層である絶縁層２１６が、該絶縁層２１６の図示上方に隣接して形成された絶縁層２０６、及び、該絶縁層２１６の図示下方に隣接して形成された絶縁層２２６よりも図示左右方向の長さが長くなるように構成されている。これにより、内層である絶縁層２１６は、絶縁層２０６、２２６の図示左右の側面から突出し、回路基板１０５の図示左右の側面においてそれぞれ突出する周縁部２１６ａを構成する。
【００１９】
また、図３に示すように、上記周縁部２１６ａは、回路基板１０５の４つ側面のうち、コネクタ１０２が搭載される側の側面を除く３つ側面に沿って連続するように形成されている。
【００２０】
さらに、該周縁部２１６ａのオモテ面側には、該周縁部２１６ａに沿うように導電パターン２０８ａ（例えばグランドパターン）が形成されており、当該導電パターン２０８ａは、同じく周縁部２１６ａのオモテ面側に形成された接続部３１７ａ、３１７ｂを介して、絶縁層２０６と絶縁層２１６との間に形成された上記導電パターン２１７と電気的に接続されている。
【００２１】
また、前記周縁部２１６ａのウラ面側には、オモテ面側の上記導電パターン２０８ａと対向する位置に導電パターン２０８ｂ（例えばグランドパターン）が形成されており、当該導電パターン２０８ｂは、例えば、絶縁層２１６と絶縁層２２６との間に形成された導電パターン２２７等と電気的に接続されて制御回路の一部を構成する。
【００２２】
さらに、カバー１０１ａの内面の一部及びベース１０１ｂの内面の一部は、回路基板１０５の前記周縁部２１６ａのオモテ面側及びウラ面側に形成された上記導電パターン２０８ａ、２０８ｂの各々に当接するよう配される。そして、カバー１０１ａとベース１０１ｂとを固定する上記ネジ１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ（図１）が各々締結されることにより、前記導電パターン２０８ａ、２０８ｂとカバー１０１ａ及びベース１０１ｂとの当接部において、図２（ａ）の図示上下方向（すなわち、回路基板１０５の厚さ方向）に加圧されて、当該周縁部２１６ａが厚さ方向において挟持され、これにより回路基板１０５が固定される。
【００２３】
なお、前記カバー１０１ａ及びベース１０１ｂが当接する周縁部２１６ａのオモテ面側及びウラ面側に形成された導電パターン２０８ａ、２０８ｂを、例えばグランドパターンとし、上記筐体１０１（すなわち、カバー１０１ａ及びベース１０１ｂ）を、例えば金属等の導電性材料（例えば、アルミニウム）とすれば、当該筐体１０１を介して、回路基板１０５上に構成された電子回路のグランドラインを、電子装置１００外部に設けられた電源のグランドラインに接続することができる。
【００２４】
ここで、一般に、筐体を構成する２つの支持体により回路基板を挟持して固定するような場合、例えば環境温度などが変動を繰り返すと、支持体及び回路基板を構成する材料の線膨張係数の相違により、該支持体と回路基板との間に相対的な位置ずれが生じて両者が摺動する。このような摺動が発生すると、支持体と、該支持体によって挟持された回路基板の素材部分または導電パターンとが擦れ合って、当該素材部分または導電パターンの表面が摩耗し、該素材部分を構成する樹脂材料に由来する樹脂粉体、または、導電パターンを構成する金属に由来する金属粉体が生じる場合がある。このような樹脂粉体または金属粉体は、回路接点などに入り込んで接触不良を生じさせたり、または、配線間などを短絡したりして、回路動作に異常が発生するおそれがある。
【００２５】
本電子装置１００についても、カバー１０１ａ及びベース１０１ｂと、導電パターン２０８ａ、２０８ｂとの当接領域から、導電パターン２０８ａ、２０８ｂの金属材料に由来する金属粉体が発生し得る。しかしながら、本電子装置１００に搭載された回路基板１０５は、カバー１０１ａ及びベース１０１ｂと、導電パターン２０８ａ、２０８ｂとの当接領域の近傍に、周縁部２１６ａと絶縁層２０６，２２６とによって構成される段差２０６ａ、２０６ｂ、２２６ａ、２２６ｂを有しており、当該段差により、該金属粉体の筐体内における移動を抑制することができる。以下、当該段差により粉体の移動が阻止できる構成について、回路基板１０５の４箇所に設けられた段差のうち、段差２０６ａが含まれる領域２３０（図２（ａ））の部分詳細図である図２（ｂ）を用いて説明する。
【００２６】
カバー１０１ａと導電パターン２０８ａとが当接する部分は、回路基板１０５のオモテ面を構成する絶縁層２０６の表面よりも、絶縁層２０６及び導電パターン２１７の厚み分だけ図示下方側に位置し、当該当接部と回路基板１０５のオモテ面との間には段差２０６ａが設けられることとなる。そして、該段差２０６ａは、金属粉体の移動に対する障壁となって、回路基板１０５のオモテ面への金属粉体の直接的な移動を阻止すると共に、上記当接部から発生した金属粉体の大部分を、当該段差２０６ａ及びまたは周縁部２１６ａの表面に付着または堆積させることにより、金属粉体の再飛散を抑止する。これにより、回路基板１０５のオモテ面に到達する金属粉体の量を大幅に低減することができる。
【００２７】
また、本実施形態の電子装置１００では、絶縁層２０６の図示上端と、カバー１０１ａの内面２０１ａとの間に形成される隙間を可能な限り狭くすることにより、カバー１０１ａの内面２０１ａと、周縁部２１６ａの図示上面と、段差２０６ａとによって構成される空間２２０が形成されることとなる。これにより、上記当接部から発生した金属粉体の大部分は、該空間２２０内に滞留し、最終的に、当該空間２２０の内面を構成するカバー１０１ａの内面２０１ａ、段差２０６ａを構成する該回路基板１０５の側面、周縁部２１６ａの図示上面の何れかの面に捕獲されることとなるため、回路基板１０５のオモテ面に移動する金属粉体を効果的に低減することができる。
【００２８】
なお、ここでは、図２（ａ）に示される領域２３０についてのみ説明したが、他の段差２０６ｂ、２２６ａ、２２６ｂが含まれる領域についても、当該領域２３０と同様に、各段差２０６ｂ、２２６ａ、２２６ｂにより、導電パターン２８０ａ、２８０ｂから生じ得る金属粉体を回路基板１０５のオモテ面及びウラ面に到達することを抑制することができる。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態に係る電子装置１００は、電気回路が実装された回路基板１０５と、２つの支持体（１０１ａ、１０１ｂ）で構成される筐体１０１と、を備えた電子装置であって、前記回路基板１０５は、その側面の少なくとも一部から突出した周縁部２１６ａを有し、前記２つの支持体（１０１ａ、１０１ｂ）によって前記周縁部２１６ａを挟持して該回路基板１０５を固定し、該回路基板１０５は、前記電気回路が実装された該回路基板１０５の表面と、前記支持体（１０１ａ、１０１ｂ）が当接する前記周縁部２１６ａの表面との間に、前記回路基板の前記側面で構成される段差２０６ａを有する。これにより、２つの支持体（１０１ａ、１０１ｂ）と周縁部２１６ａとが当接する部分から生じる粉体が回路基板１０５のオモテ面及びまたはウラ面側に到達することを抑止して、制御回路の誤動作を防止することができる。
【００３０】
また、本電子装置１００の回路基板１０５では、当該回路基板１０５の内層を構成する絶縁層１１６の一部である周縁部２１６ａのみが支持体１０１ａ、１０１ｂによって挟持されるため、複数の絶縁層で構成される回路基板１０５の全体を厚さ方向に挟持をする場合に比べて、該回路基板の温度変化による収縮及び膨張による変位量を低減することができるため、回路基板１０５とカバー１０１ａとベース１０１ｂとの当接領域に発生する応力を実質的に低減することができる。また、本電子装置１００において、該回路基板１０５に実装された制御回路の主要部を構成する回路基板１０５の中央部分（例えば、絶縁層２０６のオモテ面側及び絶縁層２２６のウラ面側）は、２つの支持体であるカバー１０１ａ及びベース１０１ｂによって直接的に狭持されることがないため、該支持体からの直接的な応力による該制御回路の損傷を回避することができ、電子装置１００の耐環境性能を向上させることができる。
【００３１】
なお、本実施形態では、上記導電パターン２０８ａ、２０８ｂは、グランドパターンであるものとしたが、これに限らず、例えば電子回路を構成しない導電パターン（例えば、熱伝導用のパターン）とすることもできる。
【００３２】
また、上記導電パターン２０８ａ、２０８ｂと、これらを挟持する支持体との間に銅板などの柔らかい金属板を介挿することができる。これにより、カバー１０１ａ及びベース１０１ｂは該金属板と加圧接触する構成となるため、例えば、環境温度などの変化により回路基板１０５や筐体１０１に変位が生じたとしても、該金属板が変形して当該変位を吸収するため、部材同士の摺動を実質的に抑止して、粉体の発生を低減することができる。なお、金属板の厚みを、例えば、回路基板を構成する１層分の絶縁層の厚み以上とすれば、回路基板１０５や筐体１０１の変位を効果的に吸収することができる。また、導電パターン２０８ａ、２０８ｂ上に上記金属板を配置する場合に限らず、例えば、上記導電パターン２０８ａ、２０８ｂの厚みを厚くするような構成でも、一定の変位吸収効果が得られ、粉体の発生を低減することができる。
【００３３】
さらに、２つの支持体であるカバー１０１ａ及びベース１０１ｂが当接する周縁部２１６ａ上の部分に導電パターン２０８ａ、２０８ｂを設けない構成、すなわち、周縁部２１６ａを構成する素材部分（例えば、樹脂材料）を、カバー１０１ａ及びベース１０１ｂで直接挟持する構成とすることもできる。これにより、カバー１０１ａ及びベース１０１ｂと周縁部２１６ａの素材部分との当接部から、該回路基板１０５の構成する樹脂材料（絶縁物）の粉体が発生した場合においても、上記段差２０６ａ及びまたは空間２２０内により当該樹脂材料の粉体を捕獲することができるため、回路基板１０５のオモテ面及びウラ面に当該樹脂材料の粉体が到達することを効果的に抑止して、例えばコネクタ１０２における該粉体による接触不良等を未然に防止することができる。
【００３４】
また、本実施形態では、上記周縁部２１６ａを、コネクタ１０２が搭載される側の側面を除く３つ側面に亘って連続するように形成したが、これに限らず、例えば、側面ごとに当該周縁部２１６ａを分離して、３つ周縁部とすることもできる。さらに、当該周縁部２１６ａは、回路基板１０５を構成する側面の何れか１つの側面に形成されていればよく、当該周縁部が筐体を構成する支持体によって挟持される限りにおいて、当該挟持部で発生する粉体の移動を防止する効果を得ることができる。
【００３５】
さらに、本実施形態では、周縁部２１６ａと絶縁層２０６，２２６とによって構成される４つの段差２０６ａ、２０６ｂ、２２６ａ、２２６ｂを設けたが、これに限らず、何れか一箇所の段差が回路基板１０５に形成されていれば、粉体の移動の抑制において一定の効果を得ることができる。また、例えば、回路基板１０５のウラ面に電気回路が形成されていない場合には、段差２２６ａ、２２６ｂを設けない構成とすることもできる。なお、この場合、回路基板１０５の下層の絶縁層２２６の側面を、内層の絶縁層２１６の側面と同程度まで突出させることにより、当該周縁部２１６ａを、内層の絶縁層２１６及び下層の絶縁層２２６の２層の絶縁層で構成することができる。
【００３６】
また、段差２０６ａの一部、周縁部２１６ａのオモテ面側及びまたはウラ面側の一部、カバー１０１ａ及びベース１０１ｂの内面の一部に粘着性の材料（例えば、粘着テープや粘着性塗料）を設けることにより、筐体内で発生した粉体を当該粘着剤に固着することができる。これにより、粉体の離散を効果的に抑制することができ、さらに、回路基板１０５に実装された配線や電気部品を粉体による汚染から保護することができる。
【００３７】
また、本実施形態の回路基板１０５では、図２（ａ）に示すように、絶縁層２０６、２２６の側面（段差２０６ａ、２０６ｂ、２２６ａ、２２６ｂを構成する面）と、周縁部２１６ａの図示上面及び下面とが成す角度を直角としたが、当該角度を鋭角に設定することもできる。このような構成とすれば、絶縁層の当該側面と周縁部２１６ａの当該上面及び下面とによって構成される当該鋭角部分に上記粉体が捕獲され易くなるため、回路基板１０５に実装された配線や電気部品を粉体による汚染から更に効果的に保護することができる。
【００３８】
また、本実施形態では、回路基板１０５として多層基板を用いるものとしたが、これに限らず、例えば、単層のプリント基板を用いるものとし、当該単層のプリント基板の側面を加工して上記周縁部２１６ａを設けるものとてもよい。
【００３９】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において改変して用いることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１００・・・電子装置、１０１・・・筐体、１０１ａ・・・カバー、１０１ｂ・・・ベース、１０２・・・コネクタ、１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ・・・ネジ、１０５・・・回路基板、２０６、２１６、２２６・・・絶縁層、２０６ａ、２０６ｂ、２２６ａ、２２６ｂ・・・段差、２０７、２１７、２２７、２３７、２０８ａ、２０８ｂ・・・導電パターン、２１６ａ・・・周縁部、２２０・・・空間、３１７ａ、３１７ｂ・・・接続部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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