(57)【要約】【課題】  安定したＧＮＤ接続を提供することで、不要な電磁波ノイズを減少できる回路基板の接続構造を提供する。【解決手段】  第１の回路基板１の実装面と第２の回路基板２の実装面とが異なる面上に設けられる回路基板の接続構造において、第１の回路基板１に実装される所定周期毎に駆動する駆動回路３と、電源線及び信号線を含み第１，第２の回路基板１，２を接続するための基板接続部材５と、第１の回路基板１の接地用パターン１１に接して固定される第１の接続部６１と、第２の回路基板２の接地用パターン２１に接して固定される第２の接続部６２と、第１，２の接続部６１，６２間に外力によって変形可能な変形部６３とを設けた接地接続部材６と、を備える。【選択図】図２
2015023155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回路基板の実装面と第２の回路基板の実装面とが異なる面上に設けられる回路基板の接続構造において、
前記第１の回路基板に実装される所定周期毎に駆動する駆動回路と、
電源線及び信号線を含み前記第１，第２の回路基板を接続するための基板接続部材と、
前記第１の回路基板の接地用パターンに接して固定される第１の接続部と、前記第２の回路基板の接地用パターンに接して固定される第２の接続部と、第１，２の接続部間に外力によって変形可能な変形部とを設けた接続部材と、
を備えることを特徴とする回路基板の接続構造。
【請求項２】
前記第１の回路基板の実装面と前記第２の回路基板の実装面とが互いに略垂直になるように備えることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の接続構造。
【請求項３】
前記接続部材は、ビスを用いて前記第１の回路基板に固定保持される前記第１の接続部と、ビスを用いて前記第２の回路基板に固定保持される前記第２の接続部と、撓み変形可能な変形部と、を設けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回路基板の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板の接続構造に関し、特に、複数の回路基板を接続して用いる回路基板の接続構造に好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来の回路基板の接続構造は、例えば、特許文献１に開示されるものがある。この回路基板の接続構造は、回路基板と電気的に接続される回路基板接続コネクタであって、前記回路基板の側が挿入される挿入口を備えたコネクタ本体と、このコネクタ本体の内壁から、前記挿入口を介して当該コネクタ本体の外壁まで配設された、前記回路基板と電気的に接触するピンと、を備えたことを特徴とする回路基板接続コネクタである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−８２４３２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、特許文献１記載の回路基板の接続構造は、回路基板に実装されたコネクタ同士だけの接続構成となっており、基板間のＧＮＤ接続（接地接続）は、コネクタ端子に割り当てられたＧＮＤ端子のみ接続されるものである。各回路基板に高速駆動ＩＣが実装され、高速制御を行った場合、コネクタ端子のＧＮＤ接続だけでは、基板間のＧＮＤ分離化の影響により、安定したＧＮＤ接続とはいえない。結果として双方の回路基板のＧＮＤパターンインピーダンスが高くなり、アンテナ化した回路基板は、高速駆動ＩＣから発生した高周波エネルギーを増幅させ、不要な電磁波ノイズが容易に発生するといった課題があった。
【０００５】
そこで本発明の目的は、上述した課題に着目し、安定したＧＮＤ接続を提供することで、不要な電磁波ノイズを減少できる回路基板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】
【０００６】
本発明の回路基板の接続構造は、第１の回路基板の実装面と第２の回路基板の実装面とが異なる面上に設けられる回路基板の接続構造において、前記第１の回路基板に実装される所定周期毎に駆動する駆動回路と、電源線及び信号線を含み前記第１，第２の回路基板を接続するための基板接続部材と、前記第１の回路基板の接地用パターンに接して固定される第１の接続部と、前記第２の回路基板の接地用パターンに接して固定される第２の接続部と、第１，２の接続部間に外力によって変形可能な変形部とを設けた接続部材と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
前記第１の回路基板の実装面と前記第２の回路基板の実装面とが互いに略垂直になるように備えることを特徴とする。
【０００８】
前記接続部材は、ビスを用いて前記第１の回路基板に固定保持される前記第１の接続部と、ビスを用いて前記第２の回路基板に固定保持される前記第２の接続部と、撓み変形可能な変形部と、を設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、複数の回路基板を接続して用いる回路基板の接続構造に関し、安定したＧＮＤ接続を提供することで、不要な電磁波ノイズを減少できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態における回路基板の接続構造を示す図。
【図２】同上実施の形態における接続部材の固定状態を示す断面図。
【図３】同上実施の形態における接続部材の別例を示す図。
【図４】同上実施の形態における接続部材の別例を示す図。
【図５】同上実施の形態における接続部材の別例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明が計器装置に適用された実施の形態について添付図面を用いて説明する。
【００１２】
計器装置には、筐体内に、複数の回路基板を収納しており、回路基板は、図１に示すように、第１の回路基板１と、第２の回路基板２とが、垂直にして保持され、各回路基板１，２には、信号伝達用パターンや接地用パターン１１，２１などの銅箔パターンが印刷形成され、駆動回路３などの電子部品が実装されることで、液晶表示パネル４に各種車両情報の表示を行うための演算ができる。また、第１，第２の回路基板１，２は、互いに、基板接続部材５や接地接続部材（接続部材）６を介して、電気的に接続されている。
【００１３】
第１の回路基板１は、ガラスエポキシ樹脂からなる基板に、銅箔パターンを形成したものである。この場合、第１の回路基板１は、硬質の多層回路基板を適用でき、表層に、信号伝達用パターンや接地用パターン１１が銅箔によって配線されている。また、第１の回路基板１には、駆動回路３が実装されており、この駆動回路３の実装箇所周辺にも、接地用パターン１１が設けられている。
【００１４】
また、第１の回路基板１には、液晶表示パネル４が図示しないＦＰＣ（可撓性配線板）を介して実装されており、駆動回路３が出力する画像信号に基づいて、車両情報を表示出力できる。なお、第１の回路基板１において液晶表示パネル４に対向するようにバックライトとなる発光ダイオードチップが実装されている。
【００１５】
第２の回路基板２は、第１の回路基板１と同様の材質のものを適用でき、第１の回路基板１の電子部品実装面に対して、実装面が略垂直になるように保持される。この場合、第１，第２の回路基板１，２は、図２に示す筐体７に複数の保持箇所で保持される。この保持箇所の一部においては、接地用パターン１１，２１や接地接続部材６を介して、ビス止めされて保持される。なお、筐体７は、計器装置の外装であり、合成樹脂材からなり、前記ビス止め用の孔や、第１，第２の回路基板１，２を囲う形状に成形される。また、第２の回路基板２にあっても第１の回路基板１と同様に信号伝達用パターンや接地用パターン２１が設けられる。
【００１６】
また、第２の回路基板２には、外部コネクタ２２とマイクロコンピュータからなる制御回路２３とが実装されており、外部コネクタ２２に接続される図示しないケーブルを介して入力される電源供給や車両情報に基づいて、制御回路２３が所定のプログラムによる演算処理を実行し、駆動回路３を用いて液晶表示パネル４に車両情報を表示させたり、前記バックライトを駆動制御できる。接地用パターン２１は、外部コネクタ２２を介して計器装置外部に接地接続される。
【００１７】
駆動回路３は、発信回路よりも高周波で演算制御する駆動回路を適用でき、第１の回路基板１に実装される。なお、駆動回路３は、内部の制御動作で高速システムクロックを使用するＩＣで、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）、ＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＤＦＮ（Ｄｕａｌ  Ｆｌａｔ  Ｎｏ−ｌｅａｄｅｄ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＱＦＮ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｎｏ−ｌｅａｄｅｄ  Ｐａｃｋａｇｅ）等のパッケージからなるものが好適である。この場合、駆動回路３は、計器装置として液晶表示パネル４の表示像を生成するためのＧＤＣ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）からなる。
【００１８】
液晶表示パネル４は、車両情報を画像にて表示するためのＴＦＴ型の液晶表示素子を適用でき、駆動回路３からの駆動信号を入力して所望の画像を表示できる。液晶表示パネル４は、第１の回路基板１から所定間隔おいてＦＰＣを介して実装される。液晶表示パネル４や制御回路２３、駆動回路３は、車載バッテリからの電源供給によって駆動し、外部コネクタ２２や電源パターンなどの配線、電圧調整回路などを介して電源供給される。
【００１９】
基板接続部材５は、第１の回路基板１と第２の回路基板２とを電気的に接続する接続部材で基板接続用のコネクタ部材を適用できる。この場合、第１，第２の回路基板１，２にそれぞれ実装される基板接続部材５同士が複数のコネクタピンを介して摺動可能に接続し、第１，第２の回路基板１，２間で信号や電源のやりとりを行うことができる。また、基板接続部材５には、接地用のピンも設けられており、第１，第２の回路基板１，２の各接地用パターン１１，２１を接続している。
【００２０】
接地接続部材６は、金属材の平板を加工して適用でき、図２に示すように、駆動回路３周辺から連続的に延びる第１の回路基板１の接地用パターン１１に接してビス７１を用いて固定される第１の接続部６１と、第２の回路基板２の接地用パターン２１に接してビス７２を用いて固定される第２の接続部６２と、第１，２の接続部６１，６２間に形成される屈曲形状の変形部６３とが設けられる。変形部６３は、例えば、熱や振動による筐体７の変形、他部品からの押し圧など外力によって弾性変形可能に設けられる。
【００２１】
従って、第１，第２の回路基板１，２の何れか一方が外力によって傾くなど変形した場合であっても、各接地用パターン１１，２１との接続信頼性（ビス７１，７２による接続状態）を保ったまま、他方の回路基板へ伝わる外力を低減し、該外力による影響範囲を小さくできる。
【００２２】
接地接続部材６を介して、第１，第２の回路基板１，２を接続することによって、安定したＧＮＤ接続を行うことができ、結果として第１，第２の回路基板１，２双方のＧＮＤパターンインピーダンスを抑えて、不要な電磁波ノイズの発生を抑える効果がある。特に、ラジオ等で使用される周波数帯のノイズを減少できるため車載装置として好適である。
【００２３】
なお、接地接続部材６は、接地用パターン１１，１２との接地面積を広く確保でき、金属材など導電率の高い部材が好適であり、例えば、図３に示すように、変形部６３０の屈曲する向きが異なる場合であっても同様の効果を得ることができ、第１，第２の回路基板１，２形状や、配置するスペースによって適宜選択できる。なお、接地接続部材は、第１，２の接続部６１０，６２０にビス止め用の孔６４０が設けられ、この場合、部品形状の誤差や組み付け性を考慮して、一方を長孔形状にしている。
【００２４】
また、接地接続部材は、図４に示すように、平型の蝶番を用いることもでき、第１，２の接続部６１１，６２１が変形部６３１となる可動部分を介して設けられ、外力に応じて変形（回動）することで、上述実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００２５】
かかる計器装置は、第１の回路基板１の実装面と第２の回路基板２の実装面とが異なる面上に設けられる回路基板の接続構造において、第１の回路基板１に実装される所定周期毎に駆動する駆動回路３と、電源線及び信号線を含み第１，第２の回路基板１，２を接続するための基板接続部材５と、第１の回路基板１の接地用パターン１１に接して固定される第１の接続部６１と、第２の回路基板２の接地用パターン２１に接して固定される第２の接続部６２と、第１，２の接続部６１，６２間に外力によって変形可能な変形部６３とを設けた接地接続部材６と、を備える。
【００２６】
従って、高周波駆動する駆動回路３が実装され、高速制御を行った場合、基板接続部材５の接地接続だけでなく、駆動回路３周辺の接地用パターン１１に接続する接地接続部材６によって、安定したＧＮＤ接続を提供することで、駆動回路３から発生した高周波エネルギーの増幅を抑え、不要な電磁波ノイズを減少できる回路基板の接続構造となる。
【００２７】
また、第１の回路基板１の実装面と第２の回路基板２の実装面とが互いに略垂直になるような場合であっても、一方の回路基板がアンテナ化してしまうことを抑止できる。さらに、例えば、車両の走行によって、上下振動が起きた場合であっても、変形部を設けた接地接続部材６によって、一方の回路基板の振動や変形を他方の回路基板へ伝播してしまうことを抑止できる。
【００２８】
また、接地接続部材６は、ビス７１を用いて第１の回路基板１に固定保持される第１の接続部６１と、同様にビス７２を用いて第２の回路基板２に固定保持される第２の接続部６２と、撓み変形可能な変形部６３と、を設けることによって、強固な保持状態を確保できるため、例えば、接続箇所が擦れるなど異音の発生や銅箔パターンが剥がれるなどの可能性を低減でき、振動をともなう車両に搭載される場合であっても、信頼性の高い接地接続状態を保つことができる。
【００２９】
なお、本発明の回路基板の接続構造を上述した実施の形態の構成にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに表示の変更が可能なことは勿論である。例えば、駆動回路３は、ＩＣ内部の制御動作で高速システムクロックを使用するＩＣであれば、ＩＣの品種を限定するものではない。
【００３０】
また、接地接続部材は、上述において、屈曲形状やヒンジ形状の変形部６３，６３０，６３１を設けたものを示したが、例えば、図５に示すように、第１，２の接続部６１２，６２２の間に、複数の折れ曲がり部による弾性変形可能な変形部６３２を設けて適用することもでき、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３１】
また、ビス７１，７２を用いて筐体７に対して第１，第２の回路基板１，２と、第１，第２の接続部６１，６２とを挟んで螺合することで、第１，第２の回路基板１，２の接地用パターン１１，２１と第１，第２の接続部６１，６２とを通電状態にするとともに、第１，第２の回路基板１，２を筐体７に固定保持することができる。なお、上述したようなビス７１，７２ではなく、係止構造を適用したり、接地用パターン１１，２１と第１，第２の接続部６１，６２とを半田接続することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、複数の回路基板を接続して用いる回路基板の接続構造に関して、例えば、自動車やオートバイ、あるいは農業機械や建設機械を備えた移動体に搭載される車両用表示装置に適用できる。
【符号の説明】
【００３３】
１  第１の回路基板
２  第２の回路基板
１１，２１  接地用パターン
３  駆動回路
４  液晶表示パネル
５  基板接続部材
６  接地接続部材（接続部材）
６１  第１の接続部
６２  第２の接続部
６３  変形部
【図１】
2015023155.tif 000003
【図２】
2015023155.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015023155.tif 000006
【図５】
2015023155.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成25年7月23日(2013.7.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回路基板の実装面と第２の回路基板の実装面とが異なる面上に設けられる回路基板の接続構造において、
前記第１の回路基板に実装される所定周期毎に駆動する駆動回路と、
電源線及び信号線を含み前記第１，第２の回路基板を接続するための基板接続部材と、
前記第１の回路基板の接地用パターンに接して固定される第１の接続部と、前記第２の回路基板の接地用パターンに接して固定される第２の接続部と、前記第１，第２の接続部間に外力によって変形可能な変形部とを設けた接続部材と、
を備えることを特徴とする回路基板の接続構造。
【請求項２】
前記第１の回路基板の実装面と前記第２の回路基板の実装面とが互いに略垂直になるように備えることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の接続構造。
【請求項３】
前記接続部材は、ビスを用いて前記第１の回路基板に固定保持される前記第１の接続部と、ビスを用いて前記第２の回路基板に固定保持される前記第２の接続部と、撓み変形可能な前記変形部と、を設けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回路基板の接続構造。