(57)【要約】      （修正有）【課題】部品点数を増やすことなく、シールド効果を発揮できるとともに、シールドされた電子回路に作業者の指や異物が接触することを防止できる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１０は、電子回路２２が設けられた回路基板２０と、電子回路を囲む金属カバー３０とを備える。金属カバーは、電子回路の側方の全周を囲む枠体状の側壁部３２と、電子回路を上方から覆う天板部３５とを備える。側壁部は、その全周に渡って、下部から外側へ延びるフランジ部３１を備えており、フランジ部に付けられた金属接合剤４０によって、回路基板と金属カバーとが互いに固定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子回路が設けられた回路基板と、前記電子回路を囲む金属カバーとを備え、
前記金属カバーは、
前記電子回路の側方の全周を囲む枠体状の側壁部と、
前記電子回路を上方から覆う天板部とを備え、
前記側壁部は、その全周に渡って、下部から外側へ延びるフランジ部を備えており、
前記フランジ部に付けられた金属接合剤によって、前記回路基板と前記金属カバーとが互いに固定されることを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項２】
前記金属接合剤は、少なくとも前記フランジ部の先端面に付けられている請求項１に記載の電子回路モジュール。
【請求項３】
前記天板部は、前記側壁部の上部から延びる複数の支持腕部によって支持される請求項１又は請求項２に記載の電子回路モジュール。
【請求項４】
前記複数の支持腕部の間には、前記電子回路に通じる複数の開口部がそれぞれ形成されており、
前記天板部は、前記側壁部の上部よりも低い位置で前記複数の支持腕部によって支持されている請求項３に記載の電子回路モジュール。
【請求項５】
前記天板部は、少なくとも上面が平坦面として形成されており、平面視において、前記側壁部の略中央に配置されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電子回路モジュール。
【請求項６】
前記金属カバーは絞り加工によって形成されている請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電子回路モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用の電子回路モジュールであって、例えば、ピラー内部や窓部のガラス面に装着して用いられる電子回路モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の車載用電子機器は、電子回路を有する回路基板と、電子回路を電磁的にシールドする枠体状のシールドケースとを備え、前記シールドケースは回路基板に対してリフロー工程によってはんだ付けされる。また、上ケースと下ケースとを組み合わせた略直方体形状のケースを備えており、回路基板とシールドケースは上ケースに組み付けることによって、ケース内に収納される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１５６１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の車載用電子機器においては、回路基板へシールドケースを固定するリフロー工程後の工程において作業者の指や異物が回路基板やシールドケースに触れることがないように、これらを上記ケース内に収納する必要があった。このため、部品点数が多くなり、組み立ての工程が増えるという問題があった。さらに、ケース内に回路基板とシールドケースを収納するため、リフロー工程後に行うべき、基板の検査や防湿用コート剤の付与の工程が実行困難となっていた。
【０００５】
そこで本発明は、部品点数を増やすことなく、シールド効果を発揮できるとともに、シールドされた電子回路に作業者の指や異物が接触することを防止できる電子回路モジュールを提供することを目的とする。また、本発明の更なる目的は、基板検査や防湿用コート剤の付与を容易に行うことができる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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の電子回路モジュールは、電子回路が設けられた回路基板と、電子回路を囲む金属カバーとを備え、金属カバーは、電子回路の側方の全周を囲む枠体状の側壁部と、電子回路を上方から覆う天板部とを備え、側壁部は、その全周に渡って、下部から外側へ延びるフランジ部を備えており、フランジ部に付けられた金属接合剤によって、回路基板と金属カバーとが互いに固定されることを特徴としている。
【０００７】
これにより、電子回路が側方と上方から覆われるため、部品点数を増やすことなく、１つの金属カバーによってシールド効果が得られ、さらに、電子回路モジュール製造後の工程において作業者の指や異物が電子回路に接触することを防ぐことができる。天板部を設け、これを吸着することによって自動機による組み立てが容易となり、製造効率を高めることができる。
【０００８】
本発明の電子回路モジュールにおいて、金属接合剤は、少なくともフランジ部の先端面に付けられていることが好ましい。
これにより、回路基板と金属カバーに対して金属接合剤を容易に付着させることができるため、これを固化させることで、回路基板と金属カバーの内部空間のシールド性と水密性を確実に得ることができる。このため、内部空間に防湿コート剤を注入することができ、これにより、結露が起きやすい車両内に設置しても電子回路が安定した動作を発揮することができる。また、金属接合剤としてはんだを用いる場合であっても、高温のリフロー工程ではんだを固化させた後に防湿コート剤を注入することができるため、熱による防湿コート剤の変質を防ぐことができる。さらに、水密性を有するため、防湿コート剤として多様な粘性のものを用いることができ、液体状のものも使用可能である。さらに、内部空間に防湿コート剤を注入した場合に外側へ漏れることがないことから、外観不良の発生を防ぐことができ、また、防湿コート剤が回路基板の裏側に回り込むことがないため、後工程の部品の取り付けの不良を招くことがない。
【０００９】
本発明の電子回路モジュールにおいて、天板部は、側壁部の上部から延びる複数の支持腕部によって支持されることが好ましい。
これにより、天板部を所望の姿勢で確実に保持することができるため、組み立て性を高めることができる。
【００１０】
本発明の電子回路モジュールにおいて、複数の支持腕部の間には、電子回路に通じる複数の開口部がそれぞれ形成されており、天板部は、側壁部の上部よりも低い位置で複数の支持腕部によって支持されていることが好ましい。
これにより、外部から電子回路に通じる開口部が斜めに開いた状態となるため、その開口面積を大きくとることができることから、回路基板と金属カバーの内部空間の内部の広い範囲を容易に見ることが可能となる。したがって、金属カバーの固定後の検査や防湿コートの付与などの処理を簡便に実行することができる。また、回路基板と金属カバーの内部空間への防湿コート剤の注入時に天板部の高さを注入量の目安とすることができる。
【００１１】
本発明の電子回路モジュールにおいて、天板部は、少なくとも上面が平坦面として形成されており、平面視において、側壁部の略中央に配置されていることが好ましい。
これにより、天板部を吸引しやすくなるため、金属カバーの保持が容易となり、これによって、電子回路モジュールの組み立て性が向上する。
【００１２】
本発明の電子回路モジュールにおいて、金属カバーは絞り加工によって形成されていることが好ましい。
これにより、フランジ部を備えた金属カバーを安価に製造することができ、フランジ部に金属接合剤をつけることによって回路基板への固定を確実にすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、部品点数を増やすことなく、シールド効果を発揮できるとともに、シールドされた電子回路に作業者の指や異物が接触することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る電子回路モジュールの構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す電子回路モジュールの分解斜視図である。
【図３】本発明の実施形態における金属カバーの構成を示す平面図である。
【図４】図３に示す金属カバーの底面図である。
【図５】図３に示す金属カバーの側面図である。
【図６】図１のＶＩ−ＶＩ’線に沿った断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る電子回路モジュールの一部を拡大した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係る電子回路モジュールについて図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１は本実施形態に係る電子回路モジュール１０の構成を示す斜視図であり、図２は、図１に示す電子回路モジュール１０の分解斜視図である。各図には、基準座標としてＸ−Ｙ−Ｚ座標が示されている。Ｚ方向は上下方向であって、Ｘ−Ｙ面はＺ方向に直交する面である。以下の説明において、Ｚ方向上側から下側を見た状態を平面視ということがある。また、図２においては、はんだ４０の図示を省略している。
【００１６】
図１と図２に示すように、電子回路モジュール１０は、回路基板２０と、回路基板２０上に固定される金属カバー３０とを備え、車両のピラーの内部などに配置される。
【００１７】
回路基板２０においては、その上面である実装面２１の中央の実装領域２１ａに電子回路２２が設けられている。ここで、図２においては、電子回路２２を構成する複数の素子を簡略化して示し、配線・電極等は省略しているが、素子・配線・電極などの種類・形状・数・配置等は電子回路２２の仕様に応じて任意に設定可能である。
【００１８】
図３は、金属カバー３０の構成を示す平面図、図４は、図３に示す金属カバー３０の底面図、図５は金属カバー３０の側面図である。図６は、図１のＶＩ−ＶＩ’線に沿った断面図である。図７は、電子回路モジュール１０の一部を拡大した側面図である。
【００１９】
金属カバー３０は絞り加工によって金属材料を所定の形状に製造したものであり、図６に示すように、回路基板２０の実装面２１上に固定されたときに、実装面２１との間に形成される内部空間Ｓの内部に実装領域２１ａ内の電子回路２２がすべて収納される。回路基板２０と金属カバー３０は、はんだ４０によって互いに固定され、これによって、内部空間内の電子回路２２が外部から電磁的にシールドされ、また、内部空間Ｓは水密（液密）状態となる。
【００２０】
図３と図４に示すように、金属カバー３０は、平面視略矩形の外形形状を有し、その外縁部分が略矩形枠状のフランジ部３１となっている。このフランジ部３１の内側部分から、Ｚ方向上側へ側壁部３２が立ち上がっている。側壁部３２は、フランジ部３１と同様に平面視略矩形状となるように形成されて、その４辺の上部３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄのそれぞれの中央部分から内側へ４つの支持腕部３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄがそれぞれ延びている。これらのうちの２つの支持腕部３４ａ、３４ｃはＹ方向に沿うようにそれぞれ配置され、残りの２つの支持腕部３４ｂ、３４ｄはＸ方向に沿うようにそれぞれ配置されている。これらの支持腕部３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄは、平面視において金属カバー３０の中央に配置された円板状の天板部３５を４方向から支持するように、天板部３５と一体化されている。
【００２１】
図６に示すように、天板部３５は、Ｚ方向において、回路基板２０の実装面２１と、前記上部３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄとの間であって、電子回路２２に接触しない高さ位置に配置されている。天板部３５は、平坦な上面３５ｂを有する平板状をなしており、回路基板２０の実装面２１と平行に配置される。
【００２２】
ここで、支持腕部の数は４つに限定されず、例えば、３つ、又は５つ以上としてもよい。また、支持腕部の位置も、平面視で４辺をなす、側壁部３２の上部３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄのそれぞれの中央の位置に限定されず、例えば、平面視略矩形状の側壁部３２の２本の対角線に沿って配置してもよい。
【００２３】
隣り合う２つの支持腕部３４ａ、３４ｂの間には、Ｚ方向に金属カバー３０を貫通する開口部３６ａが形成され、同様に２つの支持腕部３４ｂ、３４ｃには開口部３６ｂが形成され、２つの支持腕部３４ｃ、３４ｄには開口部３６ｃが形成され、２つの支持腕部３４ｄ、３４ａには開口部３６ｄが形成される。
【００２４】
金属カバー３０は、一枚の金属板に対して絞り加工を施すことによって形成される。この金属板は、平面視略矩形状の板材であって、その２本の対角線の略中央に、４つの開口部３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄが形成されている。この板材を、フランジ部３１をダイで押さえつつ、フランジ部３１よりも内側の部分を第１のパンチで押し込むことによって、側壁部３２、支持腕部３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、及び、天板部３５をフランジ部３１よりも凹ませた状態として形成し、さらに、第１のパンチよりも小径の第２のパンチで押し込むことによって、天板部３５が、側壁部３２のそれぞれの上部３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄよりもフランジ部３１側の低い位置に配置されるような形状とする。このような工程によって、電子回路２２の側方の全周を囲む枠体状の側壁部３２と、電子回路２２を上方から覆う天板部３５とが形成され、また、側壁部３２の下部からは、その全周に渡って、外側へ延びるフランジ部３１が連なった形状が形成される。
【００２５】
図１、図６、及び、図７に示すように、回路基板２０の実装面２１上であってフランジ部３１の先端面３１ａ（図７）には、金属接合剤としてのはんだ４０が付着され、このはんだ４０によって、回路基板２０と金属カバー３０とが互いに結合される。
【００２６】
結合前の金属カバー３０は、自動機によって天板部３５を吸着して保持され、回路基板２０の実装面２１上の所定位置上に配置される。回路基板２０の実装面２１上に金属カバー３０が配置された状態において、実装面２１からフランジ部３１の先端面３１ａに至る領域にはんだペーストが付着される。例えば、はんだペーストは、金属カバー３０が設置される前の工程で実装面２１に印刷工程で塗布される。あるいは、実装面２１に金属カバー３０が設置された後に、フランジ部３１の先端面３１ａと実装面２１との境界部にはんだペーストが塗布される。この状態の電子回路モジュールをリフロー炉に入れて加熱することによって、はんだペーストが溶融し、その後冷却させると、はんだ４０によって回路基板２０と金属カバー３０とが互いに結合される。
【００２７】
はんだ（はんだフィレット）４０は、少なくとも、フランジ部３１の先端面３１ａ及び実装面２１に付着させるが、実装面２１と金属カバー３０で囲まれる内部空間Ｓのシールド性と水密性が確保できれば、実装面２１とフランジ部３１の底面３１ｂ（図７）の間にも付着させてもよい。また、金属接合剤としては、はんだ以外の接合剤、例えば導電性と疎水性を有する接着剤を用いることもできる。
【００２８】
さらに、図６に示すように、電子回路２２を覆うように、内部空間Ｓの線Ｌの高さ位置まで防湿コート剤５０が満たされている。防湿コート剤５０は、回路基板２０と金属カバー３０とが結合された後に、開口部３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄを通じて、内部空間Ｓへ注入される。上記線Ｌの高さ位置は天板部３５の底面３５ａよりも低いことが好ましいが、天板部３５の底面３５ａ又は上面３５ｂと同じ位置であってもよい。さらには、線Ｌの高さ位置としては、天板部３５と、側壁部３２の上部３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄとの間の位置とすることもでき、このとき天板部３５が防湿コート剤５０で覆われる。
【００２９】
以上のように構成されたことから、上記実施形態によれば、次の効果を奏する。
（１）金属カバー３０によって、電子回路２２の側方の全周を側壁部３２で囲み、かつ、上方を天板部３５及び４つの支持腕部３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄで覆っている。このため、増やすことなく、１つの金属カバー３０によってシールド効果を得ることができる。さらに、金属カバー３０で電子回路２２を覆っているため、電子回路モジュール１０の製造後の工程において作業者の指や異物が電子回路に接触することを防ぐことができる。また、天板部３５を吸着することによって自動機による組み立てが容易となり、製造効率を高めることができる。
【００３０】
（２）金属接合剤としてのはんだ４０を、フランジ部３１の先端面３１ａと回路基板２０の実装面２１に付着させているため、回路基板２０と金属カバー３０へのはんだ４０の定着が容易かつ安定したものとなる。これにより、回路基板２０と金属カバー３０の内部空間Ｓのシールド性と水密性を確実に得ることができる。この気密性により、内部空間Ｓに防湿コート剤を注入することができるため、電子回路モジュール１０を結露が起きやすい車両内に設置しても電子回路２２が安定した動作を発揮することができる。また、高温のリフロー工程を経てはんだ４０を固化させた後に防湿コート剤を注入することができるため、熱による防湿コート剤の変質を防ぐことができる。さらに、内部空間Ｓが水密性を有するため、防湿コート剤として多様な粘性のものを用いることができ、液体状のものも使用可能となる。さらに、内部空間Ｓに防湿コート剤を注入した場合に外側へ漏れることがないことから、外観不良の発生を防ぐことができ、また、防湿コート剤が回路基板２０の裏側に回り込むことがないため、後工程の部品の取り付けの不良を招くことがない。
【００３１】
（３）天板部３５を、４つの支持腕部３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄによって、金属カバー３０の平面視中央に支持させているため、天板部３５を所望の姿勢、すなわち、実装面２１と平行な姿勢で確実に保持することができるため、組み立て性を高めることができる。
【００３２】
（４）天板部３５が、側壁部３２の上部３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄよりも低い位置となるように、支持腕部３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄで支持し、これらの支持腕部の間に開口部３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄを設けている。これにより、外部から電子回路２２に通じる開口部３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄが斜めに開いた状態となるため、その開口面積を大きくとることができ、これにより、回路基板２０と金属カバー３０の内部空間Ｓの内部の広い範囲を容易に見ることが可能となる。したがって、金属カバー３０の固定後の検査や防湿コートの付与などの処理を簡便に実行することができる。また、回路基板２０と金属カバー３０の内部空間Ｓへの防湿コート剤の注入時に天板部３５の高さを注入量の目安とすることができるため、防湿コート剤の注入を容易に行うことができる。
【００３３】
（４）天板部３５を側壁部３２の平面視略中央に配置し、天板部３５の上面３５ｂを平坦面として形成したことにより、天板部３５が吸引しやすくなるため、金属カバー３０の保持が容易となり、これによって、電子回路モジュール１０の組み立て性が向上する。
【００３４】
（５）金属カバー３０を絞り加工によって形成することにより、フランジ部３１を備えた金属カバー３０を安価に製造することができ、フランジ部３１にはんだ４０をつけることによって回路基板２０への固定を確実にすることができる。
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように、本発明に係る電子回路モジュールは、部品点数を増やすことなく、シールド効果を発揮できるとともに、シールドされた電子回路に作業者の指や異物が接触することを防止できる点で有用である。
【符号の説明】
【００３６】
１０    電子回路モジュール
２０    回路基板
２１    実装面（上面）
２１ａ  実装領域
２２    電子回路
３０    金属カバー
３１    フランジ部
３１ａ  先端面
３１ｂ  底面
３２    側壁部
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ  上部
３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ  支持腕部
３５    天板部
３５ａ  底面
３５ｂ  上面
３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ  開口部
４０    はんだ
Ｓ    内部空間
【図１】
2018133472.tif 000003
【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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