(57)【要約】【課題】回路基板の小型化、耐久性の向上を実現しつつ、筐体に対して複数種類の固定方法に対応した回路基板を提供する。【解決手段】回路基板１０には、第１の固定部材、または、第２の固定部材が挿通される挿通孔２０が形成されている。第１の固定部材は、ビス５０であり、第２の固定部材は、板状部材である。第１の固定部材と第２の固定部材とは、挿通方向に対して垂直な面において異なる断面形状を有する。挿通孔２０に第１の固定部材または第２の固定部材が挿通されて筐体６０に回路基板１０が固定される。挿通孔２０は、内向きに凸の形状に形成される凸部２３を有する。第１の固定部材は範囲２１に挿通され、第２の固定部材は範囲２２に挿通される。範囲２１と範囲２２とは重複する部分を有する。凸部２３の周縁において、挿通孔２０は、第１の固定部材と第２の固定部材の断面形状に沿った形状に形成される。【選択図】図１
2015095504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部材により筐体に固定される回路基板であって、
前記回路基板には、複数種類の固定部材のいずれかが挿通可能な挿通孔が形成されており、
前記複数種類の固定部材のいずれかが前記挿通孔に挿通されることにより前記回路基板が前記筐体に固定され、
前記挿通孔は、内向きに凸部の形状を有しており、前記凸部の周縁が、前記挿通孔に挿通可能な前記複数種類の固定部材の各々の断面形状に沿う形状に前記挿通孔が形成されている、回路基板。
【請求項２】
前記回路基板は、第１の固定部材、または、第２の固定部材が前記挿通孔に挿通されることにより前記筐体に固定され、
前記第１の固定部材と前記第２の固定部材とは、挿通方向に対して垂直な面において異なる断面形状を有しており、
前記挿通孔は、前記凸部の周縁の一部分を含んで前記第１の固定部材が挿通可能に形成される第１の範囲と、前記凸部の周縁の他の部分を含んで前記第２の固定部材が挿通可能に形成される第２の範囲とを有し、前記第１の範囲と前記第２の範囲とが部分的に重複する形状として前記回路基板に形成されている、請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
前記第１の固定部材は、ビスであり、前記第２の固定部材は、断面形状が多角形の板状部材であり、
前記第１の固定部材としてのビスを前記挿通孔の前記第１の範囲に挿通して前記筐体に形成されるネジ孔に螺入することで前記回路基板が前記筐体に固定され、前記第２の固定部材としての板状部材を前記挿通孔の前記第２の範囲に挿通し、挿通された前記板状部材を折り曲げることで前記回路基板が前記筐体に固定され、
前記挿通孔は、前記第１の範囲において前記ビスの断面形状に応じた略円状に形成され、前記第２の範囲において前記板状部材の断面形状に応じた形状に形成される、請求項２に記載の回路基板。
【請求項４】
前記挿通孔において、前記第２の固定部材が挿通される前記第２の範囲の幅は、前記第１の固定部材が挿通される略円状の前記第１の範囲の半径以下である、請求項３に記載の回路基板。
【請求項５】
前記回路基板には、前記挿通孔の前記第１の固定部材が挿通される前記第１の範囲の周囲、および、前記第２の固定部材が挿通される前記第２の範囲の周囲に導体パターンが形成され、
前記導体パターンは、前記固定部材による前記回路基板の前記筐体への固定時に、前記回路基板と前記筐体とが電気的に接続されるよう形成され、
前記挿通孔の周囲に形成される前記導体パターンは、複数の領域に分離されており、前記第１の固定部材が挿通される範囲の周囲を第１の領域とし、前記第２の固定部材が挿通される範囲の周囲を第２の領域として各領域に導体パターンが形成されており、各領域間にレジスト加工が施されている、請求項２に記載の回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板に関し、特に、回路基板を筐体に固定するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
固定部材を用いて回路基板を筐体に固定する方法は、様々なものがある。例えば、回路基板に円形の孔を形成し、形成されている穴を介してネジで回路基板を筐体に固定することができる。また、回路基板に長穴を形成し、板金を長穴に挿入し、挿入された板金をねじることにより、回路基板を筐体に固定することができる。回路基板と筐体とを固定するための技術として、例えば、特開２００８−２５８５０１号公報（特許文献１）は、回路基板と筐体とが、長期的に安定した電気的接続を確保するための技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２５８５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、回路基板を筐体に固定するための固定部材としては、ネジ、板金など様々なものが用いられている。固定部材を用いて回路基板を筐体に固定する際、導通のため回路基板に半田付けが行われる。
【０００５】
しかし、複数種類の固定部材によって回路基板と筐体とを固定することを実現する場合、それぞれの固定部材の断面形状に対応して、複数種類の形状の穴を回路基板に形成する必要がある。そのため、回路基板の基板面積が増大し、回路基板の小型化が困難になる。また、回路基板の基板面積を小さくするために、複数種類の形状それぞれに対応する穴を接近させて回路基板に配置することも考えられる。この場合、回路基板に対する振動などの衝撃により、穴と穴との間に物理的な負荷が生じやすくなるため、回路基板の耐久性をいっそう向上させる技術が必要となることもある。
【０００６】
そこで、本発明は、回路基板の小型化、耐久性の向上を実現しつつ、筐体に対して複数種類の固定方法に対応した回路基板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】
一実施形態に従う回路基板は、固定部材により筐体に固定されるものである。回路基板には、複数種類の固定部材のいずれかが挿通可能な挿通孔が形成されている。複数種類の固定部材のいずれかが挿通孔に挿通されることにより回路基板が筐体に固定される。挿通孔は、内向きに凸部の形状を有しており、凸部の周縁が、挿通孔に挿通可能な複数種類の固定部材の各々の断面形状に沿う形状に挿通孔が形成されている。
【０００８】
好ましい一実施形態の態様として、回路基板は、第１の固定部材、または、第２の固定部材が挿通孔に挿通されることにより筐体に固定される。第１の固定部材と第２の固定部材とは、挿通方向に対して垂直な面において異なる断面形状を有している。挿通孔は、凸部の周縁の一部分を含んで第１の固定部材が挿通可能に形成される第１の範囲と、凸部の周縁の他の部分を含んで第２の固定部材が挿通可能に形成される第２の範囲とを有し、第１の範囲と第２の範囲とが部分的に重複する形状として回路基板に形成されていることとしてもよい。
【０００９】
好ましい一実施形態の態様として、第１の固定部材は、ビスであり、第２の固定部材は、断面形状が多角形の板状部材である。第１の固定部材としてのビスを挿通孔の第１の範囲に挿通して筐体に形成されるネジ孔に螺入することで回路基板が筐体に固定される。第２の固定部材としての板状部材を挿通孔の第２の範囲に挿通し、挿通された板状部材を折り曲げることで回路基板が筐体に固定される。挿通孔は、第１の範囲においてビスの断面形状に応じた略円状に形成され、第２の範囲において板状部材の断面形状に応じた形状に形成されることとしてもよい。
【００１０】
好ましい一実施形態の態様として、挿通孔において、第２の固定部材が挿通される第２の範囲の幅は、第１の固定部材が挿通される略円状の第１の範囲の半径以下であることとしてもよい。
【００１１】
好ましい一実施形態の態様として、回路基板には、挿通孔の第１の固定部材が挿通される第１の範囲の周囲、および、第２の固定部材が挿通される第２の範囲の周囲に導体パターンが形成される。導体パターンは、固定部材による回路基板の筐体への固定時に、回路基板と筐体とが電気的に接続されるよう形成される。挿通孔の周囲に形成される導体パターンは、複数の領域に分離されており、第１の固定部材が挿通される範囲の周囲を第１の領域とし、第２の固定部材が挿通される範囲の周囲を第２の領域として各領域に導体パターンが形成されており、各領域間にレジスト加工が施されていることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
上記一実施形態に従う回路基板によると、筐体に対して複数種類の固定方法に対応しつつ、回路基板の小型化、耐久性の向上を実現することができる。
【００１３】
この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１の回路基板１０がビス５０によって筐体に固定される場合を示す図である。
【図２】実施の形態１の回路基板１０が板金７０によって固定される場合を示す図である。
【図３】実施の形態２の回路基板１０がビス５０または板金７０によって回路基板に固定される例を示す図である。
【図４】実施の形態３の回路基板１０がビス５０または板金７０によって回路基板に固定される例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００１６】
＜実施の形態１＞
実施の形態１の回路基板について説明する。回路基板には、挿通孔が形成されている。この挿通孔に、複数種類の固定部材のうちいずれかが挿通されて回路基板が筐体に固定される。実施の形態１では、回路基板を筐体に固定するための固定部材は、例えばビス、板金その他の部材である。
【００１７】
図１は、実施の形態１の回路基板１０がビス５０によって筐体に固定される場合を示す図である。図２は、実施の形態１の回路基板１０が板金７０によって固定される場合を示す図である。回路基板１０は、例えばプリント配線板であるが、フレキシブル配線板などその他の回路基板であってもよい。また、回路基板は、絶縁基板の一方の面にのみ導体層を設けた片面プリント配線板、絶縁基板の両方の面に導体層を設けた両面プリント配線板、導体層を積層している多層プリント配線板であってもよい。
【００１８】
図１（Ａ）は、回路基板１０を示す図である。図１（Ｂ）は、回路基板１０に形成される挿通孔２０を示す図である。図１（Ｃ）は、挿通孔２０にビス５０が挿通されている状態を示す図である。図１（Ｄ）は、図１（Ｂ）のＩ−Ｉ波線の断面を示す図である。図１（Ｅ）は、ビス５０が筐体６０のネジ孔に螺入され、回路基板１０が筐体６０に固定された状態を示す断面図である。
【００１９】
図２（Ａ）は、板金７０が挿通される回路基板１０を示す図である。図２（Ｂ）は、回路基板１０に形成される挿通孔２０を示す図である。図２（Ｃ）は、挿通孔２０に板金７０が挿通され、板金７０が折り曲げられて半田付けが行われ、板金７０が半田８０によって固定されている状態を示す図である。図２（Ｄ）は、図２（Ｂ）のＩＩ−ＩＩ波線の断面を示す図である。図２（Ｅ）は、図２（Ｂ）のＩＩＩ−ＩＩＩ波線の断面を示す図である。板金７０は、例えばシャーシ、筐体などである。
【００２０】
図１（Ａ）、図１（Ｄ）および図１（Ｅ）に示すように、挿通孔２０には、回路基板１０を筐体６０へ固定するための固定部材であるビス５０が挿通される。固定部材としてのビス５０が挿通孔２０に挿通され、筐体６０のネジ孔に螺入されることで、回路基板１０が筐体６０に固定される。挿通孔２０は、回路基板１０がビス５０を挿通可能となるよう、ビス５０の、挿通方向に垂直な面の断面形状に応じた形状である略円形の範囲２１を含む。範囲２１は、挿通孔２０においてビス５０が挿通される範囲である。また、挿通孔２０は、回路基板１０が図２に示す板金７０を挿通可能となるよう、板金７０の、挿通方向に垂直な面の断面形状に応じた形状の範囲２２を含む。範囲２２は、挿通孔２０において板金７０が挿通される範囲である。挿通孔２０は、ビス５０が挿通される範囲２１と、板金７０が挿通される範囲２２とが、一部分において重複している形状を有する。
【００２１】
図１（Ｂ）および図２（Ｂ）に示すように、挿通孔２０は、内向きに凸の形状に形成される凸部２３を有している。図１（Ｃ）に示すように、ビス５０が挿通孔２０の範囲２１に挿通された場合に、ビス５０の略円形の断面形状に沿うように凸部２３の周縁の一部が回路基板１０に形成されている。図１（Ｃ）と図２（Ｃ）とに示すように、板金７０が挿通孔２０の範囲２２に挿通された場合に、板金７０の断面形状に沿うように凸部２３の周縁の一部が回路基板１０に形成されている。実施の形態１の回路基板１０では、板金７０の幅が、円状のビス５０の半径以下であるとする。
【００２２】
図１（Ａ）〜図１（Ｅ）に示すように、回路基板１０の導体面には、導体パターンが形成されている。例えば、挿通孔２０の周囲には、銅箔を露出し金メッキ加工を施す等により、接地パターンとして、導通パターン３０と導通パターン４０とが形成されている。図示していないが、これら接地パターン以外にも回路基板１０には様々な配線パターンが形成されている。図１に示す例では、挿通孔２０の周囲に沿って、挿通孔２０に挿通されるビス５０の断面形状に基づく形状の導通パターン３０を有する。また、図２に示すように、挿通孔２０の周囲に沿って、挿通孔２０に挿通される板金７０の断面形状に基づく形状の導通パターン４０を有する。図１（Ｂ）と図１（Ｃ）とに示すように、挿通孔２０の周囲に形成される導体パターンは、例えばソルダーレジスト加工により、複数の領域に分離されている。実施の形態１では、挿通孔２０の周囲に形成される導体パターンは、導通パターン３０と導通パターン４０とに分離されている。
【００２３】
図１（Ｅ）に示すように、ビス５０を介して回路基板１０が筐体６０に固定された状態で、ビス５０と導通パターン３０とが電気的に接続する。これにより、ビス５０によって回路基板１０が筐体６０に固定された状態で、回路基板１０の導通パターン３０と筐体６０とが電気的に接続される。また、図２（Ｃ）と図２（Ｅ）とに示すように、板金７０と導通パターン４０とが接触し、この接触が半田８０によって固定されることで、導通パターン４０が筐体等と電気的に接続される。
【００２４】
＜実施の形態１のまとめ＞
実施の形態１の回路基板では、回路基板を筐体に固定するための複数種類の固定方法に対応した形状となるよう挿通孔を形成している。例えば、複数種類の固定方法として、ネジの挿通または板金の挿通に対応し、これら固定方法のそれぞれに対応して挿通孔をそれぞれ用意する場合と比較して、１つの挿通孔によって複数種類の固定方法に対応するため、基板面積を小さくすることができる。
【００２５】
また、実施の形態１の回路基板は、挿通孔の周囲に形成される導体パターンを分割し、それぞれの導体パターンの間に、半田流れ込み防止用のソルダーレジスト加工が行われている。そのため、回路基板に対して筐体への固定方法を、例えば回路基板のリペア時に、板金の押通による固定からビスによる固定へと変更した場合でも、導体パターンに残された半田が回路基板のビス止め等に悪影響を及ぼすことを避けることができる。
【００２６】
また、板金７０の幅が、円状のビス５０の半径以下であるとした場合、回路基板を筐体に取り付ける際の取り付けガタを比較的少なくすることができる。
【００２７】
また、挿通孔２０を、回路基板１０の角付近に形成することにより、回路基板１０に部品などを設置することが容易になり、回路基板１０上のスペースを有効に利用して部品配置およびパターン設計等をすることができる。
【００２８】
実施の形態１の回路基板によると、回路基板を固定する筐体が変わったとしても、ベースとなる回路基板を変更することなく、回路基板の流用、再利用を図ることができる。また、複数種類の固定方法に対応した挿通孔を形成することで、回路基板を小面積にすることができる。
【００２９】
例えば、板金による固定方法では、挿通孔を挿通させた板金を折り曲げて半田付けを行うことで、回路基板と筐体との導通を行うことができ、ビス等による回路基板と筐体との固定と比べて安価に回路基板と筐体との導通を取ることができる。回路基板をアルミニウム材料からなる筐体に固定した場合、回路基板上の発熱部品の放熱を効果的に行うことができる。
【００３０】
基板の構成を、ベース基板と、ＯＳ（Operating  System）搭載基板の２ユニット構成としたときに、システムの進化等により、ＯＳ搭載基板の発熱が多量になった場合、板金と比較して、さらに効率よく放熱に対処をする必要があり、例えばアルミニウム筐体を用いることが必要となる。このような場合にベース基板を再利用しようとすると、一度板金へ固定した時の半田が残ってしまい、ビスによってベース基板を固定する際に、この残存している半田がビスによる固定の妨げになりうる。実施の形態１の構成によると、ビスの接触部には半田が付くことを避けることができるため、ビスによって回路基板と筐体とを固定した時に、回路基板と筐体との固定および導通を保つことが可能となり、ＯＳ搭載基板のシステムの進化に対応しつつ、ベース基板を流用することができる。
【００３１】
＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２の回路基板について図面を用いて説明する。実施の形態２の回路基板１０は、挿通孔２０の形状が実施の形態１のものと異なっている。
【００３２】
図３は、実施の形態２の回路基板１０がビス５０または板金７０によって回路基板に固定される例を示す図である。図３（Ａ）は、回路基板１０を示す図である。なお、図３（Ａ）では、ビス５０と板金７０とを示しているが、ビス５０と板金７０とのいずれかが挿通孔２０に挿通される。図３（Ｂ）は、実施の形態２の回路基板１０に形成される挿通孔２０を示す図である。図３（Ｃ）は、実施の形態２の挿通孔２０にビス５０が挿通された状態を示す図である。図３（Ｄ）は、実施の形態２の挿通孔２０に板金７０が挿通され、半田付けにより回路基板１０に固定された状態を示す図である。
【００３３】
図３（Ｂ）に示すように、実施の形態２の挿通孔２０は、ビス５０の断面形状に基づいて形成された孔の中心付近を板金７０が挿通されるように、板金７０の断面形状に基づいて孔が形成されている。挿通孔２０は、ビス５０が挿通される範囲２１と、板金７０が挿通される範囲２２とを含み、範囲２１と範囲２２とが、一部分において重複する形状を有する。
【００３４】
図３（Ｃ）に示すように、ビス５０が挿通孔２０に挿通され、図示しない筐体のネジ孔に螺入されることにより、回路基板１０と筐体とが固定される。これにより、導通パターン３０と筐体とがビス５０を介して電気的に接続される。挿通孔２０は、内向きに凸の形状に形成される凸部２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄを有している。凸部２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄの周縁の一部は、ビス５０の略円形の断面形状に沿うように回路基板１０に形成されている。
【００３５】
図３（Ｄ）に示すように、回路基板１０に板金７０が挿通され、挿通された板金７０の端部を折り曲げて導通パターン９０と導通パターン１００とにそれぞれ半田付けすることで、回路基板１０と板金７０とが半田８０によって固定される。凸部２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄの周縁の一部は、板金７０の断面形状に沿うように回路基板１０に形成されている。
【００３６】
図３に示すように、ビス５０によって回路基板１０を筐体に固定する際にビス５０が接触する導通パターン３０は、回路基板１０のソルダーレジスト加工によって導通パターン９０および導通パターン１００と分離されている。そのため、挿通孔２０に板金７０を挿通し、導通パターン９０と導通パターン１００とにおいて半田付けにより板金７０を回路基板１０へ固定した場合、導通パターン９０と導通パターン１００とから導通パターン３０へと半田が流入することを避けることができる。そのため、例えば基板を再利用した場合等に、ビスによって基板を筐体へ固定する際に半田が妨げになる事態を回避することができる。
【００３７】
＜実施の形態３＞
次に、実施の形態３の回路基板について図面を用いて説明する。実施の形態３の回路基板１０は、挿通孔２０の形状が実施の形態１および実施の形態２のものと異なっている。
【００３８】
図４は、実施の形態３の回路基板１０がビス５０または板金７０によって回路基板に固定される例を示す図である。図４（Ａ）は、回路基板１０を示す図である。なお、図４（Ａ）では、ビス５０と板金７０とを示しているが、ビス５０と板金７０とのいずれかが挿通孔２０に挿通される。図４（Ｂ）は、実施の形態３の回路基板１０に形成される挿通孔２０を示す図である。図４（Ｃ）は、実施の形態３の挿通孔２０にビス５０が挿通された状態を示す図である。図４（Ｄ）は、実施の形態３の挿通孔２０に板金７０が挿通され、半田付けにより回路基板１０に固定された状態を示す図である。
【００３９】
実施の形態２と実施の形態３とを比較すると、実施の形態２では、挿通孔２０に板金７０を挿通し、板金７０を、二か所の接地パターン（導通パターン９０と導通パターン１００）と接触させて回路基板１０に固定している。実施の形態３では、これに対し、板金７０を、一か所の接地パターン（導通パターン１１０）と接触させて回路基板１０に固定している。
【００４０】
図４（Ｃ）に示すように、挿通孔２０は、内向きに凸の形状に形成される凸部２５Ａ、２５Ｂを有している。凸部２５Ａ、２５Ｂの周縁の一部は、ビス５０の略円形の断面形状に沿うように回路基板１０に形成されている。凸部２５Ａ、２５Ｂの周縁の一部は、板金７０の断面形状に沿うように回路基板１０に形成されている。
【００４１】
本発明の回路基板と回路基板の固定方法は、例えば、プロセッサと、メモリとを備え、プロセッサ上で実行されるプログラムにより動作する情報機器（例えば、スマートフォン、タブレット、ラップトップコンピュータその他の情報処理装置）において用いることができる。情報機器において、各実施の形態で説明した回路基板が、固定部材によって情報機器の筐体に固定されている。
【００４２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４３】
１０  回路基板、２０  挿通孔、２３  凸部、３０  導通パターン、４０  導通パターン、５０  ビス、６０  筐体、７０  板金、８０  半田、９０  導通パターン、１００  導通パターン、１１０  導通パターン。
【図１】
2015095504.tif 000003
【図２】
2015095504.tif 000004
【図３】
2015095504.tif 000005
【図４】
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