(57)【要約】【課題】配線パターンが形成された基板とケースとの電気的な導通を図ることができる電子装置を提供する。【解決手段】電子装置１は、金属製の下ケース３０及び上ケース４０が一体化されたことにより中空部２１を構成するケース２０と、基準電位とされる配線パターン１７が形成された基板１０と、を備える。基板１０は、当該基板１０を貫通すると共に、配線パターン１７に電気的に接続された貫通電極部１５を有する。下ケース３０は、底部３３の一部が貫通電極部１５に接触することで配線パターン１７に電気的に接続される。上ケース４０は、中空部２１のうち基板１０の一面１１側に位置すると共に貫通電極部１５に接触するバネ部４２を有する。そして、上ケース４０は、バネ部４２によって貫通電極部１５を下ケース３０の底部３３に押さえ付け、貫通電極部１５を介して配線パターン１７に電気的に接続される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の下ケース（３０）及び上ケース（４０）が一体化されたことにより中空部（２１）を構成するケース（２０）と、
基準電位とされる配線パターン（１７）が形成された一面（１１）と、この一面（１１）の反対側の他面（１２）と、を有しており、前記中空部（２１）において前記他面（１２）側が前記下ケース（３０）の底部（３３）に向けられた状態で当該底部（３３）に配置された基板（１０）と、
を備え、
前記基板（１０）は、前記一面（１１）から前記他面（１２）までを貫通すると共に、前記配線パターン（１７）に電気的に接続された貫通電極部（１５）を有しており、
前記下ケース（３０）は、前記底部（３３）の一部が前記貫通電極部（１５）に接触することで当該貫通電極部（１５）を介して前記配線パターン（１７）に電気的に接続されており、
前記上ケース（４０）は、前記中空部（２１）のうち前記基板（１０）の一面（１１）側に位置すると共に前記貫通電極部（１５）に接触するバネ部（４２）を有しており、さらに、前記基板（１０）の一面（１１）の上方から前記下ケース（３０）の底部（３３）側に移動して前記下ケース（３０）に一体化されることにより、前記バネ部（４２）によって前記貫通電極部（１５）を前記下ケース（３０）の底部（３３）に押さえ付けると共に前記貫通電極部（１５）を介して前記配線パターン（１７）に電気的に接続されることを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記下ケース（３０）の底部（３３）に配置されると共に、前記基板（１０）の他面（１２）と前記下ケース（３０）の底部（３３）とに挟まれた放熱材（５０）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
前記下ケース（３０）の底部（３３）は、凹凸状に荒らされた凹凸部（３６）を有しており、
前記放熱材（５０）は、前記凹凸部（３６）に接触していることを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
【請求項４】
前記放熱材（５０）は、絶縁性を有し、かつ、熱伝導性を有するフィラー（５１）を含有したゲルであることを特徴とする請求項２または３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、ケースの中空部に基板が収容された電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、回路パターンが形成された基板が上ケース及び下ケースの内部空間に収容された電子機器が、例えば特許文献１で提案されている。具体的には、上ケース及び下ケースの内部にはそれぞれ接点ばねが設けられていると共に、基板が上ケースの接点ばねと下ケースの接点ばねとに挟まれた状態で上ケース及び下ケースの内部空間に収容された構成が提案されている。各ケースの接点ばねは、基板の回路パターンに接触すると共に電気的に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−４３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術では、上ケース及び下ケースは樹脂材料によって成形されることが一般的である。言い換えると、上ケースとこの上ケースに収容された接点ばねとは電気的に接続されていない。同様に、下ケースとこの下ケースに収容された接点ばねとは電気的に接続されていない。
【０００５】
このため、基板の配線パターンの電位は上ケース及び下ケースに対して浮遊した状態になっているので、配線パターンに入り込んだノイズ等を上ケースや下ケースに逃がすことができない。したがって、基板に形成された配線パターンや基板に実装された実装部品等が電気的に壊れてしまう可能性がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑み、配線パターンが形成された基板とケースとの電気的な導通を図ることができる電子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】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、金属製の下ケース（３０）及び上ケース（４０）が一体化されたことにより中空部（２１）を構成するケース（２０）を備えている。
【０００８】
また、基準電位とされる配線パターン（１７）が形成された一面（１１）と、この一面（１１）の反対側の他面（１２）と、を有しており、中空部（２１）において他面（１２）側が下ケース（３０）の底部（３３）に向けられた状態で当該底部（３３）に配置された基板（１０）を備えている。
【０００９】
そして、基板（１０）は、一面（１１）から他面（１２）までを貫通すると共に、配線パターン（１７）に電気的に接続された貫通電極部（１５）を有している。下ケース（３０）は、底部（３３）の一部が貫通電極部（１５）に接触することで当該貫通電極部（１５）を介して配線パターン（１７）に電気的に接続されている。
【００１０】
さらに、上ケース（４０）は、中空部（２１）のうち基板（１０）の一面（１１）側に位置すると共に貫通電極部（１５）に接触するバネ部（４２）を有しており、さらに、基板（１０）の一面（１１）の上方から下ケース（３０）の底部（３３）側に移動して下ケース（３０）に一体化されることにより、バネ部（４２）によって貫通電極部（１５）を下ケース（３０）の底部（３３）に押さえ付けると共に貫通電極部（１５）を介して配線パターン（１７）に電気的に接続されることを特徴とする。
【００１１】
これによると、上ケース（４０）のバネ部（４２）が基板（１０）の貫通電極部（１５）を下ケース（３０）の底部（３３）に押さえ付ける構造となる。また、貫通電極部（１５）がバネ部（４２）及び下ケース（３０）の底部（３３）に接触するので、基板（１０）の配線パターン（１７）とケース（２０）とが同じ基準電位となる。したがって、配線パターン（１７）が形成された基板（１０）とケース（２０）との電気的な導通を図ることができる。
【００１２】
なお、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電子装置の断面図である。
【図２】上ケース側から基板の一面側を見た基板及び下ケースの底部の平面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る電子装置の断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る電子装置の断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る電子装置の断面図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係る電子装置の断面図である。
【図７】他の実施形態に係る電子装置の断面図である。
【図８】他の実施形態に係る電子装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１５】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態に係る電子装置は、所望の機能を実現するように構成された制御回路装置である。電子装置は、例えばＥＣＵ（Electrical Control Unit）である。
【００１６】
図１に示されるように、本実施形態に係る電子装置１は、基板１０及びケース２０を備えて構成されている。このうち、基板１０は、一面１１と、この一面１１の反対側の他面１２と、を有する板状のものである。基板１０は、例えばプリント基板である。基板１０の一面１１には、複数の回路素子１３、１４が実装されている。回路素子１３、１４は、チップ抵抗、チップコンデンサ、半導体チップ等の電子部品である。
【００１７】
また、基板１０は、一面１１から他面１２までを貫通する貫通電極部１５を有している。貫通電極部１５は、配線部１５ａ、第１パッド１５ｂ、及び第２パッド１５ｃを備えて構成されている。
【００１８】
配線部１５ａは、基板１０に設けられた貫通孔１６に埋め込まれた導電性材料である。第１パッド１５ｂは、基板１０の一面１１のうち配線部１５ａに対応する位置に形成されている。第２パッド１５ｃは、基板１０の他面１２のうち配線部１５ａに対応する位置に形成されている。第１パッド１５ｂ及び第２パッド１５ｃは、配線部１５ａに接触すると共に配線部１５ａに電気的に接続されている。
【００１９】
本実施形態では、図２に示されるように、貫通電極部１５は四角形状の基板１０の一面１１のうちの対角関係の各角部に設けられている。すなわち、貫通電極部１５は基板１０に２カ所設けられている。
【００２０】
さらに、基板１０の一面１１には、基準電位とされる配線パターン１７が形成されている。基準電位とは例えばグランド電位である。もちろん、グランド電位に限らず他の電位を基準電位としても良い。なお、図２では配線パターン１７の一部を示している。配線パターン１７は、貫通電極部１５に電気的に接続されると共に複数の回路素子１３、１４等に電気的に接続されるように、基板１０の一面１１に引き回されている。
【００２１】
図１に示されるように、ケース２０は、電子装置１の外観をなすものであり、下ケース３０及び上ケース４０を備えて構成されている。下ケース３０及び上ケース４０は、それぞれ金属製の容器として形成されたものである。例えば、下ケース３０及び上ケース４０は、金属板がプレス加工されることで形成されている。
【００２２】
そして、上ケース４０の内部サイズが、下ケース３０の外部サイズと同等になっている。このため、下ケース３０の開口部を閉じるように上ケース４０の開口部を下ケース３０の開口部に嵌め込むことが可能になっている。
【００２３】
下ケース３０は、外側面３１に複数の突起部３２を備えている。一方、上ケース４０は、突起部３２が嵌め込まれる貫通孔４１を備えている。貫通孔４１は各突起部３２に対応して設けられている。このような構成により、上ケース４０に下ケース３０が差し込まれると、上ケース４０の貫通孔４１に下ケース３０の突起部３２が嵌め込まれる。これにより、下ケース３０及び上ケース４０が一体化されると共に、下ケース３０及び上ケース４０により内部空間である中空部２１が構成される。
【００２４】
また、下ケース３０は、底部３３、段差部３４、及び位置決め部３５を備えている。底部３３は、容器状の下ケース３０の底の部分である。段差部３４は、底部３３の一部であり、底部３３の一部が段差状に突出した部分である。段差部３４は底部３３の外縁部に設けられている。
【００２５】
位置決め部３５は、基板１０の一部に接触することにより、下ケース３０の底部３３における基板１０の位置を固定する役割を果たすものである。位置決め部３５は、例えば段差部３４の一部が板状（壁状）に突出した部分である。なお、図２では位置決め部３５を省略している。
【００２６】
そして、基板１０は、ケース２０の中空部２１において、他面１２側が下ケース３０の底部３３に向けられた状態で当該底部３３に配置されている。具体的には、第２パッド１５ｃが底部３３の段差部３４に接触すると共に、基板１０の側面の一部が位置決め部３５に接触するように、基板１０が下ケース３０の底部３３に配置されている。これにより、下ケース３０は、底部３３の一部すなわち段差部３４が第２パッド１５ｃに接触するので、貫通電極部１５を介して配線パターン１７に電気的に接続される。つまり、下ケース３０の電位は基準電位となる。
【００２７】
一方、上ケース４０は、バネ部４２を備えている。バネ部４２は、ケース２０の中空部２１のうち基板１０の一面１１側に位置すると共に、貫通電極部１５に対応して設けられている。すなわち、バネ部４２は上ケース４０に２カ所設けられている。バネ部４２は板バネであり、バネ部４２の先端はＬ字状に曲げられている。そして、バネ部４２のうち曲げられた部分が貫通電極部１５に接触している。
【００２８】
バネ部４２は、例えば、上ケース４０がプレス加工によって形成される際に同時に形成される。なお、上ケース４０とは別体として製造されたバネ部４２が、上ケース４０に取り付けられる構成でも良い。
【００２９】
貫通電極部１５に対するバネ部４２の接触及び電気的導通は、下ケース３０に対して上ケース４０が一体化されることで実現されている。具体的には、下ケース３０に基板１０が配置された状態で、上ケース４０は、基板１０の一面１１の上方から下ケース３０の底部３３側に移動して下ケース３０に一体化される。これにより、バネ部４２が貫通電極部１５を下ケース３０の底部３３に押さえ付けると共に、上ケース４０がバネ部４２及び貫通電極部１５を介して配線パターン１７に電気的に接続される。つまり、上ケース４０の電位は基準電位となる。
【００３０】
図２に示されるように、バネ部４２のうち曲げられた部分が貫通電極部１５の第１パッド１５ｂの真上から第１パッド１５ｂを押さえ付けている。すなわち、バネ部４２が基板１０に荷重を掛けて基板１０を下ケース３０に押さえ付けている。言い換えると、バネ部４２の復元力を利用してバネ部４２によって基板１０を下ケース３０に押さえ付けている。これにより、基板１０はケース２０の中空部２１においてバネ部４２と段差部３４とに挟まれて固定されている。ここで、バネ部４２は基板１０そのものではなく第１パッド１５ｂに接触しているので、バネ部４２が基板１０に接触する構成よりも基板１０のダメージは小さい。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態の電子装置１では、上ケース４０に設けられたバネ部４２が基板１０に設けられた貫通電極部１５に接触すると共に電気的に接続される構成となっている。また、下ケース３０は、底部３３の一部である段差部３４が貫通電極部１５に接触すると共に電気的に接続される構成となっている。このため、下ケース３０、上ケース４０、及び貫通電極部１５を、配線パターン１７と同じ基準電位にすることができる。したがって、配線パターン１７が形成された基板１０とケース２０との電気的な導通を図ることができる。
【００３２】
また、下ケース３０は貫通電極部１５を介して基準電位とされ、上ケース４０はバネ部４２及び貫通電極部１５を介して基準電位とされる構成となっている。すなわち、下ケース３０と上ケース４０は、互いが接触することで基準電位とされる構成ではなく、互いに異なる経路を介して基準電位とされる構成である。このため、例えば非金属材料によって下ケース３０と上ケース４０とが一体化された構造においても下ケース３０と上ケース４０とを同じ基準電位にすることができる。
【００３３】
さらに、バネ部４２と下ケース３０とで基板１０を挟む構成となっているので、基板１０をネジでケース２０に固定する必要がない。このため、基板１０のうちネジ止めされる部分が不要となり、ひいては電子装置１を小型化することができる。
【００３４】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について説明する。図３に示されるように、電子装置１は、放熱材５０を備えている。放熱材５０は、下ケース３０の底部３３に配置されている。また、放熱材５０は、基板１０の他面１２と下ケース３０の底部３３とに挟まれており、基板１０と下ケース３０との両方に接触している。
【００３５】
放熱材５０としては、例えば絶縁性を有するゲルが採用される。絶縁性を確保することができれば、ヒートシンク等の金属材料を放熱材５０として採用しても良い。
【００３６】
以上のように、基板１０と下ケース３０との間に放熱材５０を設けることにより、基板１０の熱は放熱材５０を介して下ケース３０に伝達していく。したがって、ケース２０の中空部２１に配置されている基板１０の放熱性を向上させることができる。
【００３７】
（第３実施形態）
本実施形態では、第２実施形態と異なる部分について説明する。図４に示されるように、下ケース３０の底部３３は凹凸部３６を有している。凹凸部３６は、底部３３の表面が凹凸状に荒らされた部分である。
【００３８】
凹凸部３６は、少なくとも、底部３３のうち放熱材５０が接触する部分に形成されている。本実施形態では、凹凸部３６は、底部３３のうち段差部３４を除いた領域に形成されている。凹凸部３６は、例えば底部３３を紙やすり等で擦る等の処理や、底部３３に光を照射する処理等、底部３３の表面を粗くする処理によって底部３３に設けられている。
【００３９】
また、放熱材５０は、凹凸部３６に接触している。上述のように、放熱材５０としてゲルを採用した場合はゲルが凹凸状の凹部にまで入り込むので、ゲルと下ケース３０との接触面積が増大する。なお、放熱材５０としてゲルではなく他の素材が用いられる場合、放熱材５０を凹凸状に合わせて変形させることで凹凸部３６の全体に放熱材５０を接触させることができる。
【００４０】
以上説明したように、下ケース３０の底部３３に凹凸部３６が設けられていないものに対して、下ケース３０に対する放熱材５０の接触面積が増大する。したがって、放熱材５０から下ケース３０への放熱性をさらに向上させることができる。
【００４１】
（第４実施形態）
本実施形態では、第２実施形態と異なる部分について説明する。図５に示されるように、本実施形態に係る放熱材５０は、絶縁性を有し、かつ、熱伝導性を有するフィラー５１を含有したゲルである。フィラー５１は、放熱性を高めるために高熱伝導性のものが好ましい。
【００４２】
これによると、放熱材５０の絶縁性によって下ケース３０と基板１０との絶縁性を確保することができる。また、フィラー５１によって基板１０から下ケース３０への放熱性を向上させることができる。
【００４３】
（第５実施形態）
本実施形態では、第３、第４実施形態と異なる部分について説明する。図６に示されるように、放熱材５０としてフィラー５１を含有したゲルが用いられると共に、下ケース３０として底部３３に凹凸部３６が設けられたものが用いられている。このように、フィラー５１と凹凸部３６との組み合わせにより、放熱材５０を介した放熱性をさらに向上させることができる。
【００４４】
（他の実施形態）
上記各実施形態で示された電子装置１の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、上記各実施形態で示された貫通電極部１５の構成、数、及び配置位置は一例である。
【００４５】
また、バネ部４２の形状は、貫通電極部１５を下ケース３０側に押し込むことができる形状であれば他の形状でも良い。図７に示されるように、バネ部４２の先端がＵ字状に曲げられていると共にＵ字部の一端が上ケース４０に固定され、他端が貫通電極部１５に接触するものでも良い。一方、図８に示されるように、バネ部４２の先端がＪ字状に曲げられていると共に、Ｊ字部のうち曲げられた部分が貫通電極部１５に接触するものでも良い。
【００４６】
図７及び図８に示されたバネ部４２は、上ケース４０のうち基板１０の一面１１に対向する面に固定されており、基板１０の一面１１に垂直な方向に貫通電極部１５を押さえ付ける形状になっている。このため、基板１０の一面１１において回路素子１３、１４等の電子部品の実装面積を増やすことができると共に、電子部品の配置の自由度も向上させることができる。
【００４７】
なお、図７及び図８に示されるように、基板１０の他面１２に配線パターン１８が形成されていても良い。また、図８に示された構成では、下ケース３０に貫通孔３７が形成され、上ケース４０に突起部４３が設けられた構成になっている。さらに、下ケース３０の内部サイズが、上ケース４０の外部サイズと同等になっている。このため、上ケース４０の開口部を閉じるように下ケース３０の開口部を上ケース４０の開口部に嵌め込むと共に突起部４３を貫通孔３５に嵌め込んで下ケース３０と上ケース４０とを一体化することが可能になっている。このような構成も、下ケース３０と上ケース４０との一体化の一例である。図７及び図８では、回路素子１３、１４を省略している。
【００４８】
さらに、電子装置１は、ＥＣＵに限られず、基板１０を収容した装置として目的に応じた機能を有するように構成されていれば良い。
【符号の説明】
【００４９】
１０  基板
１５  貫通電極部
１７  配線パターン
２０  ケース
２１  中空部
３０  下ケース
３３  底部
４０  上ケース
４２  バネ部
【図１】
2015149453.tif 000003
【図２】
2015149453.tif 000004
【図３】
2015149453.tif 000005
【図４】
2015149453.tif 000006
【図５】
2015149453.tif 000007
【図６】
2015149453.tif 000008
【図７】
2015149453.tif 000009
【図８】
2015149453.tif 000010