(57)【要約】【課題】取付部品を配線基板に固定した後の部品固定用穴の割れや欠け等の不具合を検出でき、配線基板の品質を維持できる基板割れ検出構造を提供する。【解決手段】基板割れ検出構造は、配線基板１１に形成される部品固定用穴６５と、部品固定用穴６５の開口縁７１に沿って部品固定用穴６５を取り囲むように配線基板１１に密着して配設されると共に両端部が電気的に開放された導体箔パターン６９と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板に形成される部品固定用穴と、
前記部品固定用穴の開口縁に沿って前記部品固定用穴を取り囲むように前記配線基板に密着して配設されると共に両端部が電気的に開放された導体箔パターンと、
を備えることを特徴とする基板割れ検出構造。
【請求項２】
請求項１に記載の基板割れ検出構造であって、
前記両端部の一方には、前記開口縁に沿って前記両端部の他方との間に短絡しないようにＵ字状に延びるラップ部が設けられることを特徴とする基板割れ検出構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基板割れ検出構造であって、
前記両端部には、前記部品固定用穴に取付部品の固定部が挿着された状態においても、前記取付部品の周囲から露出して導通検出用のプローブを接触可能とするチェック端子が設けられることを特徴とする基板割れ検出構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板割れ検出構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路（ＬＳＩ）装置の超高密度化に伴い合成樹脂を金型成形したＰＧＡタイプのＬＳＩソケットが製造されている。モールド成形されたＬＳＩソケットの微細な端子挿入穴は、内側に異物や成形過多（バリ等）が生じていると、品質を劣化させる恐れがある。そこで、被検査対象の穴形状不良を目視点検に依存することなく、その取得画像処理に基づいて全穴形状を正確に、かつ、高速に外観検査をする円状パターンの検査装置およびその検査方法が開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
この円状パターンの検査装置は、被検査対象の画像を取得して画像取得データを出力する画像取得手段と、画像取得データと基準パターンデータとに基づいて被検査対象のパターン認識をする認識手段と、パターン認識結果に基づいて被検査対象の穴径を計測する計測手段と、計測結果に基づいて被検査対象の結果判定をする判定出力手段とを具備する。計測手段は、被検査対象の穴中心座標から円周方向に延伸したセンサ線に基づいて半径を算出するよう構成される。
【０００４】
上記構成を有する円状パターンの検査装置によれば、画像取得データと基準パターンデータとに基づいて被検査対象の円状パターンの開孔位置が認識されると、パターン認識結果に基づいて被検査対象の穴径が計測手段により自動計測される。この際に、計測手段により被検査対象の穴中心座標から円周方向に延伸されたセンサ線に基づいて半径が算出される。それを加算した直径に基づいて、被検査対象の検査結果が判定出力手段により判定される。このことで、従来例のように被検査対象の穴形状不良を目視点検に依存することなく、その取得画像処理に基づいて全穴形状を正確に、かつ、高速に自動外観検査をすることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２０６２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図６に示すように、例えば、取付部品である自動車用メータのステッパモータ５０１を配線基板５０３に取り付ける際には、配線基板５０３に形成した部品固定用穴５０５が使用される。ステッパモータ５０１のケース５０７には、複数のステッパモータ固定部５０９が垂設されており、それぞれのステッパモータ固定部５０９は、筒体が軸線に沿うスリット５１１で分割された複数の可撓脚部５１３を有する。可撓脚部５１３の下端には、係止爪５１５が外側に突設されている。このステッパモータ固定部５０９は、部品固定用穴５０５に挿入されると、係止爪５１５を介して可撓脚部５１３が半径方向内側に撓められる。係止爪５１５は、配線基板５０３を貫通して部品固定用穴５０５の裏側に出ると、可撓脚部５１３の反発力で部品固定用穴裏側の穴周縁５１７に係合し、ケース５０７を配線基板５０３に固定することができる。
【０００７】
ところが、部品固定用穴５０５は、ステッパモータ固定部５０９が挿入される際、配線基板５０３に応力集中等のストレスが加わると、端縁が割れたり、欠けたりすることがある。このような割れや欠けによる欠損が穴周縁５１７に及べば、ステッパモータ固定部５０９の係止力が低下したり、配線基板５０３の品質に不具合が生じたりする可能性がある。
上述した従来の円状パターンの検査装置は、取得画像処理に基づいて配線基板５０３に穿設された部品固定用穴５０５を自動外観検査することはできる。しなしながら、上記検査装置は画像データに基づく検査のため、ステッパモータ固定部５０９が部品固定用穴５０５に固定された後では、部品固定用穴５０５がケース５０７によって隠れてしまうため、検査が不能となる。
【０００８】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、取付部品を配線基板に固定した後の部品固定用穴の割れや欠け等の不具合を検出でき、配線基板の品質を維持できる基板割れ検出構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）  配線基板に形成される部品固定用穴と、前記部品固定用穴の開口縁に沿って前記部品固定用穴を取り囲むように前記配線基板に密着して配設されると共に両端部が電気的に開放された導体箔パターンと、を備えることを特徴とする基板割れ検出構造。
【００１０】
上記（１）の構成の基板割れ検出構造によれば、配線基板に形成された部品固定用穴にクラック等が生じると、部品固定用穴を取り囲むように配設した導体箔パターンが断線する。この断線は、導体箔パターンの両端部における導通状態を調べることで検出することができる。即ち、導体箔パターンの断線の有無を検出することによって、部品固定用穴に生じたクラックを検知することができる。
【００１１】
（２）  上記（１）の構成の基板割れ検出構造であって、前記両端部の一方には、前記開口縁に沿って前記両端部の他方との間に短絡しないようにＵ字状に延びるラップ部が設けられることを特徴とする基板割れ検出構造。
【００１２】
上記（２）の構成の基板割れ検出構造によれば、導体箔パターンにおける両端部の一方に、開口縁に沿って両端部の他方との間に短絡しないようにＵ字状に延びるラップ部が設けられることで、導体箔パターンにおける両端部の間の電気的に開放された部分にも開口縁に沿って導体箔パターンが配設される。これにより、部品固定用穴の開口縁全周に亘って、クラックが確実に検知可能となる。
【００１３】
（３）  上記（１）または（２）の構成の基板割れ検出構造であって、前記両端部には、前記部品固定用穴に取付部品の固定部が挿着された状態においても、前記取付部品の周囲から露出して導通検出用のプローブを接触可能とするチェック端子が設けられることを特徴とする基板割れ検出構造。
【００１４】
上記（３）の構成の基板割れ検出構造によれば、配線基板の部品固定用穴に固定部が挿入されて取付部品が配線基板に固定された際、部品固定用穴を取り囲むように配線基板に配設された導体箔パターンが取付部品に覆われてその殆どが隠れてしまう場合でも、導体箔パターンから延出されたチェック端子には、導通検出用のプローブが容易に接触することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る基板割れ検出構造によれば、取付部品を配線基板に固定した後の部品固定用穴の割れや欠け等の不具合を検出でき、配線基板の品質を維持できる。
【００１６】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板割れ検出構造を備えた配線基板要部拡大斜視図である。
【図２】（ａ）は配線基板に固定される取付部品であるステッパモータを上側から見た斜視図、（ｂ）は（ａ）に示したステッパモータを下側から見た斜視図である。
【図３】図２に示したステッパモータの分解斜視図である。
【図４】図１に示した導体箔パターンの拡大平面図である。
【図５】図４に示した導体箔パターンの変形例に係る導体箔パターンの要部拡大平面図である。
【図６】ステッパモータ固定部が固定される従来の配線基板の要部拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
本発明の一実施形態に係る基板割れ検出構造は、自動車用メータに適用する場合を例に説明する。
自動車用メータは、メーターケース（図示略）の底部に配線基板１１が固定され、配線基板１１の上方には文字板（図示略）が配置される。そして、配線基板１１には、例えば取付部品であるステッパモータ１３が固定される。本実施形態に係る基板割れ検出構造は、このステッパモータ１３と配線基板１１の固定個所に適用される。勿論、本発明に係る基板割れ検出構造は、その他の取付部品を配線基板１１に固定する固定構造にも適用できることは云うまでもない。
ステッパモータ１３からは、図２（ａ）に示すように、出力軸１５が突出される。文字板の表面には、指針（図示略）が配置される。指針は、文字板を貫通する指針軸がステッパモータ１３の出力軸１５と接続される。文字板の表面には、指針軸を中心とする円周方向に、複数の文字や目盛が設けられる。指針は、ステッパモータ１３の出力軸１５によって回動（正逆回転）され、車両の速度やエンジン回転数等に応じた文字や目盛を先端で指し示す。
【００１９】
ここで、ステッパモータ１３についてその概略を説明する。
ステッパモータ１３は、図３に示すように、配線基板１１に固定される下ケース１７と、この下ケース１７に固定される上ケース１９と、を有する。下ケース１７の下面には、配線基板１１への固定のための複数のステッパモータ固定部（固定部）２１が垂設されている。このステッパモータ固定部２１については、後に詳述する。下ケース１７の外壁には、上ケース係止用突起２３が突設されている。上ケース係止用突起２３には、上ケース１９の側壁から垂設された枠状の係止枠部２５が係止される。これにより、上ケース１９と下ケース１７とは、内部に部品収容空間を形成して一体に固定される。
【００２０】
下ケース１７の底部には、電磁鋼板からなる外形Ｌ字状のステータ２７が固定される。ステータ２７には、２つのコイル収容部２９が形成されている。それぞれのコイル収容部２９には、第１コイル３１、第２コイル３３が収容される。下ケース１７には、これら第１コイル３１及び第２コイル３３に包囲されるロータ３５がロータ軸３７によって回動自在に支持される。ロータ３５の上面には、ロータギア３９が同軸に固定される。ロータギア３９には中間ギア４１が噛み合う。
【００２１】
中間ギア４１は、中間ギア軸４３によって下ケース１７に回動自在に支持される。中間ギア４１は、例えばポリエステルやエラストマーからなる。中間ギア４１は、大歯車４５と小歯車（図示略）が同軸で一体に形成される。小歯車は、大歯車４５の下面に設けられているため図３には描かれていない。この小歯車は、出力ギア４７に噛み合う。
【００２２】
出力ギア４７は、中心に出力軸１５が貫通して固設される。出力軸１５は、上端が上ケース１９の軸穴４９から突出され、下端が出力軸１５の軸受５１に回動自在に支持される。出力ギア４７と出力軸１５とは、例えば導光材としてのポリカーボネートからなる。出力軸１５は、下端に対向配置される光源（図示略）からの光を指針へ伝搬可能としている。なお、出力ギア４７には、ステンレス鋼等からなる金属バネ５３が付設される。金属バネ５３は、出力ギア４７の軸線方向の移動を規制して、他ギアとの干渉を防止する。
【００２３】
ロータ３５は、軸線に平行な直線上で交互に並べられたＳ極とＮ極によって磁化されている。ステッパモータ１３では、ステータ２７の第１コイル３１及び第２コイル３３の中間タップに電源を順次供給して、電流を流して磁力を発生させる。これにより、ロータ３５を引き付けて、１ステップで所定の回転角度で回転する。
【００２４】
ステッパモータ１３では、センサ（図示略）によって検出された速度や回転数に対応したセンサ信号が、ステータ２７の第１コイル３１及び第２コイル３３に流れることで各磁極となる第１磁芯５５及び第２軸芯５７に磁力が発生し、この磁力によりロータ３５が回転する。すると、ロータ３５と一体のロータギア３９から中間ギア４１の大歯車４５に回転が減速されて伝達し、中間ギア４１の小歯車から出力ギア４７に回転が更に減速されて伝達される。その結果、出力軸１５が所定の角速度で回転する。これにより、出力軸１５に接続された指針が所定角度だけ回動され、指針の先端で文字板の対応する文字や目盛を指し示すことになる。
【００２５】
ステッパモータ１３の下ケース１７には、上記の複数のステッパモータ固定部２１が垂設されており、それぞれのステッパモータ固定部２１は、図１に示したように、筒体が軸線に沿うスリット５９で分割された複数の可撓脚部６１を有する。可撓脚部６１の下端には、係止爪６３が外側に突設されている。このステッパモータ固定部２１は、部品固定用穴６５に挿入されると、係止爪６３を介して可撓脚部６１が半径方向内側に撓められる。係止爪６３は、配線基板１１を貫通して部品固定用穴６５の裏側に出ると、可撓脚部６１の反発力で部品固定用穴裏側の裏側穴周縁６７に係合し、下ケース１７（即ち、ステッパモータ１３）を配線基板１１に固定することができる。
【００２６】
本実施形態の配線基板１１には、回路パターン（図示略）、部品固定用穴６５の他、導体箔パターン６９が形成されている。この他、配線基板１１には、スルーホール（図示略）が形成されていてもよい。本実施形態において、部品固定用穴６５は円形状に形成されているが、長円や楕円、四角形やその他の多角形であってもよい。
【００２７】
この部品固定用穴６５の周囲に形成される導体箔パターン６９は、図１及び図４に示すように、部品固定用穴６５の開口縁７１に沿って部品固定用穴６５を取り囲むように円形状に形成されて配線基板１１に密着して配設されると共に１個所で開放されている。つまり、導体箔パターン６９は、両端部が電気的に開放されている。
【００２８】
導体箔パターン６９の両端部には、部品固定用穴６５にステッパモータ１３のステッパモータ固定部２１が挿着された状態においても、ステッパモータ１３の周囲から露出して導通検出用のプローブ９１を接触可能とするチェック端子７３が設けられている。本実施形態において、チェック端子７３は、図４に示すように、導体箔パターン６９の両端部からそれぞれ半径方向外側に延出させたリード部７５の先端に、円形状の被接触部７７を有している。
【００２９】
なお、本実施形態では、導体箔パターン６９は、配線基板１１の表面側（部品固定側）に形成されているが、配線基板１１の裏面側に形成されてもよい。この場合、導体箔パターン６９は、係止爪６３の掛かり代（開口縁７１）を確保するように部品固定用穴６５から所定の間隔を空けて形成されることが望ましい。所定の間隔を空けた掛かり代を確保するのは、係止爪６３の係止によって導体箔パターン６９が断線しないようにするためである。なお、この場合の導体箔パターン６９は、スルーホールを介して、配線基板１１の表面側に形成されるチェック端子７３に接続される構成とされる。このような導体箔パターン６９を配線基板１１の裏側に設ける構成によれば、部品固定時に取付部品が擦れることによる導体箔パターン６９の断線を回避できる。
【００３０】
配線基板１１は、基本的にリジット基板である。基板材料としては、紙フェノール基板、紙エポキシ基板、ガラスコンポジット基板、ガラスエポキシ基板、ガラスポリイミド基板、フッ素基板、ガラスＰＰＯ基板、セラミック基板等を用いることができる。
【００３１】
配線基板１１における回路パターン及び導体箔パターン６９のパターン形成は、樹脂面の必要な部分に銅を析出させてパターンを形成するアディティブ法と、銅張積層板（基板の材料）の不要な部分をエッチングしてパターンを形成するサブトラクティブ法との何れを用いてもよい。例えばサブトラクティブ法によるパターン形成では、印刷法、写真法、直接描画法を用いることができる。印刷法は、スクリーン版でパターンを印刷してエッチングする。片面、両面にパターン形成を行うことができる。パターン間隙は、０．２ｍｍ程度までの形成が可能となる。写真法は、配線基板１１の表面にドライフィルムを貼り付けて感光させ、感光されない部分を剥離してからエッチングする。直接描画法は、レーザーでパターンを銅箔の上に直接焼き付ける。この他、配線パターンは、例えばＭＩＤ（Molded Interconnect ）工法により形成されてもよい。
【００３２】
次に、上記構成を有する基板割れ検出構造の作用を説明する。
本実施形態に係る基板割れ検出構造を備えた配線基板１１に形成された部品固定用穴６５には、ステッパモータ１３に突設されたステッパモータ固定部２１が挿入される。ステッパモータ固定部２１の突出先端側には係止爪６３が設けられており、係止爪６３は部品固定用穴６５の裏側に出ると、可撓脚部６１の反発力で部品固定用穴裏側の裏側穴周縁６７に係合し、ステッパモータ１３を配線基板１１に固定する。
【００３３】
この際、ステッパモータ固定部２１の外形寸法や挿入方向が適切でないと、配線基板１１の部品固定用穴６５に応力集中等のストレスが加わり、端縁が割れ（クラックが生じ）たり、欠けることがある。もし、部品固定用穴６５にクラック等が生じると、部品固定用穴６５を取り囲むように配設した導体箔パターン６９が断線する。この断線は、導体箔パターン６９の両端部における導通状態を調べることで検出することができる。即ち、導体箔パターン６９の断線の有無を検出することによって、部品固定用穴６５に生じたクラックを検知することができる。
【００３４】
また、本実施形態係る基板割れ検出構造では、配線基板１１の部品固定用穴６５にステッパモータ固定部２１が挿入されることで、ステッパモータ１３が配線基板１１に固定される。この際、部品固定用穴６５を取り囲むように配線基板１１に配設される導体箔パターン６９は、少なくとも一部分がステッパモータ１３によって覆われる。即ち、ステッパモータ固定部２１がステッパモータ１３の下ケース１７に垂設されている場合には、配線基板１１に配設された導体箔パターン６９は、ステッパモータ１３の下ケース１７にその殆どが覆われてしまう。
【００３５】
本実施形態係る基板割れ検出構造では、チェック端子７３が、導体箔パターン６９の両端部からそれぞれ半径方向外側に延出され、部品固定用穴６５にステッパモータ１３のステッパモータ固定部２１が挿着された状態においても、ステッパモータ１３の下ケース１７から外れる位置まで引き出されて露出するように配線基板１１に形成されている。これにより、導体箔パターン６９の殆どが下ケース１７に覆われてしまう場合においても、チェック端子７３には、導通検出用のプローブ９１が容易に接触することができる。
【００３６】
次に、本実施形態に係る基板割れ検出構造の変形例を説明する。
図５は図４に示した導体箔パターン６９の変形例に係る導体箔パターン６９Ａの要部拡大平面図である。
図５に示した導体箔パターン６９Ａの両端部の一方（図５中の右方）には、開口縁７１に沿って両端部の他方（図５中の左方）との間に短絡しないようにＵ字状に延びるラップ部７９が設けられている。導体箔パターン６９Ａにおける両端部の一方に、開口縁７１に沿って両端部の他方との間に短絡しないようにＵ字状に延びるラップ部７９が設けられることで、導体箔パターン６９Ａにおける両端部の間の電気的に開放された部分にも開口縁７１に沿って導体箔パターン６９Ａが配設される。これにより、部品固定用穴６５の円周方向の任意の位置で導体箔パターン６９Ａが断線しても、断線の有無が検出可能となる。
【００３７】
即ち、図４に示した導体箔パターン６９のようにラップ部７９が存在しない場合、導体箔パターン６９の両端部の間には、僅かであるが断線検出不能領域８１が存在してしまう。この断線検出不能領域８１にクラックが生じた場合、ラップ部７９が存在しない導体箔パターン６９による断線が生じず、断線の有無によるクラックの検知が不能となる。
【００３８】
これに対し、図５に示した導体箔パターン６９Ａでは、両端部の一方に、開口縁７１に沿って両端部の他方との間に短絡しないようにＵ字状に延びるラップ部７９が設けられることで、断線検出不能領域８１が無くなる。つまり、ラップ部７９は、開口縁７１に沿うように断線検出不能領域８１を縦断して延在している。これにより、部品固定用穴６５の開口縁全周に亘って、クラックが確実に検知可能となる。
【００３９】
ここで、上述した本発明に係る基板割れ検出構造の実施形態の特徴をそれぞれ以下に簡潔に纏めて列記する。
［１］  配線基板１１に形成される部品固定用穴６５と、前記部品固定用穴６５の開口縁７１に沿って前記部品固定用穴６５を取り囲むように前記配線基板１１に密着して配設されると共に両端部が電気的に開放された導体箔パターン６９，６９Ａと、を備えることを特徴とする基板割れ検出構造。
[２]  上記[１]の構成の基板割れ検出構造であって、前記両端部の一方には、前記開口縁７１に沿って前記両端部の他方との間に短絡しないようにＵ字状に延びるラップ部７９が設けられることを特徴とする基板割れ検出構造。
[３]  上記[１]または[２]の構成の基板割れ検出構造であって、前記両端部には、前記部品固定用穴６５に取付部品（ステッパモータ）１３の固定部（ステッパモータ固定部）２１が挿着された状態においても、前記取付部品（ステッパモータ）１３の周囲から露出して導通検出用のプローブ９１を接触可能とするチェック端子７３が設けられることを特徴とする基板割れ検出構造。
【００４０】
従って、本実施形態に係る基板割れ検出構造によれば、ステッパモータ１３を配線基板１１に固定した後の部品固定用穴６５の割れや欠け等の不具合を検出でき、配線基板１１の品質を維持できる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【符号の説明】
【００４１】
１１…配線基板
１３…ステッパモータ（取付部品）
２１…ステッパモータ固定部（固定部）
６５…部品固定用穴
６９…導体箔パターン
７１…開口縁
７３…チェック端子
７９…ラップ部
９１…プローブ
【図１】
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【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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