(57)【要約】【課題】マスキングに頼らずに、グランドパターンのシャーシグランドへの電気的接続と、シャーシグランドとの固定を同時に達成する。【解決手段】基材２上にグランドパターン３，３ａが形成されるプリント基板１において、グランドパターン３，３ａを形成していない基材２の逃げ部７に、プリント基板１をシャーシグランド４に固定するためのねじ８が挿通可能な挿通孔６を設ける。また、挿通孔６を取り囲むグランドパターン３，３ａを形成した部分に、このグランドパターン３，３ａと電気的に接続するスルーホール５を複数設ける。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上にグランドパターンが形成されるプリント基板において、前記グランドパターンを形成していない前記基材の逃げ部に、前記プリント基板をシャーシグランドに固定するための挿通孔を設け、前記挿通孔を取り囲むグランドパターンを形成した部分に、このグランドパターンと電気的に接続するスルーホールを複数設けたことを特徴とするプリント基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプリント基板の構造に関し、特にグランドパターンとシャーシグランドとの電気的接続と、シャーシグランドの固定を同時に実現するプリント基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のプリント基板は、ガラスエポキシなどの絶縁性基材の片面若しくは両面に、グランドパターンを含む導電性のパターンが印刷形成され、このグランドパターンを形成した部分に、金属板金からなるシャーシグランドとの導通および固定を図るための止着部品を取付けるスルーホールが予め形成されている。
【０００３】
図４（ａ）は、フロー半田前後におけるスルーホールの状態を示したものであるが、このスルーホール２０の内面は、プリント基板の両面に形成されたグランドパターン３１を電気的に接続するためにめっき処理がなされ、プリント基板の両面には円環状のランド２１が形成される。そして、止着部品である導電性のねじ（図示せず）をスルーホール２０に挿入し、このねじをシャーシグランド（図示せず）のねじ穴に螺着することで、シャーシグランドとプリント基板との固定が図られると共に、ねじの頭部底面とシャーシグランドの表面が、それぞれプリント基板の両面にあるランド２１と接して、シャーシグランドとグランドパターンとの電気的な接続がなされ、プリント基板上に実装する回路の動作安定化や輻射ノイズの低減を図ることができる。
【０００４】
ところで、上述したプリント基板の半田面を、図４（ａ）の左側に示すようなスルーホール２０を露出させた状態で、そのまま溶融はんだ槽に浸漬させるフロー半田付けを行なうと、スルーホール２０に溶融した半田２２が吸引され、図４（ａ）の右側に示すように、フロー半田後にはスルーホール２０が半田２２によって埋まり、ねじを挿通することができなくなる。また、ここにあるスルーホール２０は、他の電子部品のリードを挿通するスルーホールよりも大きな径を有するため、スルーホール２０から余剰な半田２２がこぼれやすく、半田ショートを起こすという不具合があった。
【０００５】
このような不具合を解決するために、例えば特許文献１には、フロー半田付けにより半田付けできない例えばスイッチ類やＬＥＤなどのリード付き部品や、上述のねじを実装するスルーホール２０に対し、図４（ｂ）に示すように、予めマスキングテープ２３を貼着した状態でフロー半田付けを行なう方法が開示されている。またこの特許文献１では、マスキングテープ２３を貼り付ける手間を省くために、マスキングの必要なスルーホールに、シルクスクリーン印刷によるマスキング剤を供給し、これを硬化させる方法も提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−９００７５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のようなマスキングテープ２３やマスキング剤を利用した方法では、いずれの場合であっても、フロー半田付けを行なった後にマスキングを剥がす工程が必要であり、作業効率並びに生産性が悪いという不具合があった。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決して、マスキングに頼らずに、グランドパターンのシャーシグランドへの電気的接続と、シャーシグランドとの固定を同時に達成できるプリント基板を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１のプリント基板は、基材上にグランドパターンが形成されるプリント基板において、前記グランドパターンを形成していない前記基材の逃げ部に、前記プリント基板をシャーシグランドに固定するための挿通孔を設け、前記挿通孔を取り囲むグランドパターンを形成した部分に、このグランドパターンと電気的に接続するスルーホールを複数設けたものである。
【００１０】
挿通孔の内側はめっき処理を施していないため、マスキングをしなくてもフロー半田付け時に挿通孔が半田によって埋まることがなく、この挿通孔に止着部材を挿通して、シャーシグランドにプリント基板を固定することができる。また、プリント基板をそのままの状態でフロー半田付けすると、各スルーホールに半田が付着流入するが、スルーホールは止着部材を挿通する必要がなく、挿通孔よりも小径にできるので、半田こぼれや半田ショートを起こすこともない。しかも、挿通孔を取り囲む各スルーホールに半田が付着しているため、この挿通孔を利用してプリント基板をシャーシグランドに固定した際に、シャーシグランドに半田が確実に接触し、グランドパターンのシャーシグランドへの導通を確実に図ることができる。
【００１１】
【発明の実施形態】
以下、添付図面に基づき本発明の実施例を説明する。図１は本実施例におけるプリント基板の挿通孔付近を示す拡大平面図である。図２は、本実施例におけるプリント基板とグランドシャーシとの取付け構造を示す要部の縦断面図である。
【００１２】
これらの各図において、１はプリント基板であって、これは周知のように、ガラスエポキシなどの絶縁性材料からなる基材２と、この基材２の上面および下面にそれぞれ印刷形成される導電性のグランドパターン３，３ａとを備えている。グランドパターン３，３ａは、プリント基板１におけるグランドレベルを既定するもので、プリント基板１を取付け固定する金属製のシャーシグランド４と、後述する構成によって電気的な接続が図られる。なお、ここには図示していないが、プリント基板１の片面若しくは両面には、一乃至複数の回路を構成する複数の電子部品が実装される。
【００１３】
プリント基板１の隅部には、シャーシグランド４に固定するための挿通孔６が開口形成されており、この挿通孔６の周囲には円環状に逃げ部７が形成されていて、逃げ部７にはグランドパターン３，３ａが形成されないようになっている。また、この挿通孔６の内側はめっき処理がなされておらず、単に基材２に開口部を設けただけの構成となっている。一方、この挿通孔６の周囲近傍には、挿通孔６に比べ径が小さい複数のスルーホール５が一定間隔で形成されている。これらのスルーホール５の内側はめっき処理がなされ、両面のグランドパターン３，３ａとの導通が図られている。このため、フロー半田付けの際、スルーホール５には半田１１が流入し固着するが、挿通孔６を含んで円環状の逃げ部７には半田１１が付着しない。
【００１４】
前記挿通孔６に対応して、シャーシグランド４には雌ねじ部１０が形成される。挿通孔６は、シャーシグランド４の雌ねじ部１０および止着部材であるねじ８の雄ねじ部１２よりも若干大きな径に形成される。また、ねじ８の頭部底面に相当する座部９がグランドパターン３に触れないように、逃げ部７は座部９よりも大きな径に形成される。
【００１５】
しかして、プリント基板１をシャーシグランド４に固定するに場合は、先ずプリント基板１に必要な電子部品を装着する一方で、前記スルーホール５や挿通孔６にはマスキング処理を施さずに、そのまま溶融はんだ槽に浸漬させてフロー半田付けを行なう。これにより、各電子部品は半田１１によりプリント基板１に固着されると共に、挿通孔６の周囲にあるスルーホール５は、その内面にあるめっき部に半田１１が流入し、半田１１はその表面張力により若干隆起した状態で、ランド５ａ上に付着する。
【００１６】
次に、フロー半田後のプリント基板１をシャーシグランド４に固定する。それには先ず、半田１１が付着していない挿通孔６と、シャーシグランド４に予め形成された雌ねじ部１０とを概ね一致させた状態で、プリント基板１をシャーシグランド４に載置し、ねじ８の雄ねじ部１２をプリント基板１の挿通孔６に貫通させ、シャーシグランド４の雌ねじ部１０に螺着する。これにより、プリント基板１がねじ８の座部９とシャーシグランド４により挟持され、シャーシグランド４に固着する。それと共に、各スルーホール５のランド５ａ上に付着した半田１１がシャーシグランド４に直接接触することで、プリント基板１のグランドパターン３，３ａとシャーシグランド４との電気的接続がなされる。
【００１７】
このように、シャーシグランド４との電気的接続を図るためのスルーホール５が、ねじ８を貫通させる挿通孔６とは別個に、挿通孔６を取り囲むように設けられていて、挿通孔６には半田が入り込まないため、フロー半田時においてマスキングをしなくても挿通孔６が半田で埋まることがなく、生産工程の大幅な削減をすることができる。また、各スルーホール５はフロー半田付けにより半田１１が流入し固着するが、このスルーホール５には部品を挿入することはないので、何ら問題がないばかりか、スルーホール５が半田１１によって塞がれることによって、シャーシグランド４との接触面積が大きくなり、導通を確実に図ることができる。さらに、各スルーホール５の孔径は挿通孔６に比べ小さいものであるため、フロー半田時において半田こぼれや半田ショートなどの不具合が起こることはなく、より生産性の向上を図ることができる。
【００１８】
また、挿通孔６にはめっき部分がなく、スルーホール５はねじ８に接しない部分にあるため、ねじ８とめっき部分が直接接触することがなく、ねじ止め時や振動によってプリント基板１のめっき部分が剥がれることがない。しかも、ねじ止めによって各スルーホール５に固着した半田１１がシャーシグランド４に直接接触することで、グランドパターン３，３ａとシャーシグランド４とで確実な導通を図ることができる。さらに、スルーホール５は挿通孔６の周囲にのみ形成されるので、大きなスペースを必要としない。したがって、回路部分のスペース上の制約を受けずに、グランドパターン３，３ａとシャーシグランド４との間で確実に導通を図ることができる。
【００１９】
以上のように本実施例では、基材２上にグランドパターン３，３ａが形成されるプリント基板１において、グランドパターン３，３ａを形成していない基材２の逃げ部７に、プリント基板１をシャーシグランド４に固定するためのねじ８が挿通可能な挿通孔６を設け、挿通孔６を取り囲むグランドパターン３，３ａを形成した部分に、このグランドパターン３，３ａと電気的に接続するスルーホール５を複数設けたものである。
【００２０】
挿通孔の内側はめっき処理を施していないため、マスキングをしなくてもフロー半田付け時に挿通孔６が半田１１によって埋まることがなく、この挿通孔６に止着部材であるねじ８を挿通して、シャーシグランド４にプリント基板１を固定することができる。また、プリント基板１をそのままの状態でフロー半田付けすると、各スルーホールに半田が付着流入するが、スルーホール５はねじ８などを挿通する必要がなく、挿通孔６よりも小径にできるので、半田こぼれや半田ショートを起こすこともない。しかも、挿通孔６を取り囲む各スルーホール５に半田１１が付着しているため、この挿通孔６を利用してプリント基板１をシャーシグランド４に固定した際に、シャーシグランド４に半田１１が確実に接触し、グランドパターン３，３ａのシャーシグランド４への導通を確実に図ることができる。
【００２１】
なお、止着部材はねじ８単独に限らず、例えば雌ねじ部１０が貫通孔である場合は、ねじ８とナットとを組み合わせてもよい。また、金属製のねじ８ではなく、シャーシグランド４の嵌合部に嵌合する樹脂製の止め具を利用してもよい。いずれも、止着部材によりプリント基板１をシャーシグランド４に押し付ける力を利用して、止着部材の近傍周囲にある各スルーホール５をシャーシグランド４側に確実に接触させることができる。
【００２２】
また、別な変形例として、図３に示すように、各スルーホール５がねじ８の座部９に当接するように逃げ部７を形成すれば、プリント基板１がシャーシグランド４にねじ止めされる際に、スルーホール５に付着した半田１１がシャーシグランド４のみならずねじ８にも接触して、ねじ８を介してもグランドパターン３，３ａとシャーシグランド４との導通が図られる。しかも、ねじ８の座部９からの押し付け力が各スルーホール５に付着する半田１１に均等かつ直接的に作用するので、半田１１とシャーシグランド４との間の密着性が高まり、半田１１の付着状態に左右されずに、グランドパターン３，３ａとシャーシグランド４との電気的接続をより確実に図ることができる。また、図２に比べて挿通孔６に近い部位にスルーホール５が設けられているので、その分だけプリント基板１の回路実装スペースを広く確保することができる。
【００２３】
また、図示してはいないが、本実施例のプリント基板１を積層した多層のプリント基板にも適用できる。つまり、フロー半田時において、各スルーホール５に流入する半田１１によって各層の基材に形成されるグランドパターン間を電気的に接続することができる。
【００２４】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲において種々の変形実施が可能である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の請求項１のプリント基板によれば、マスキングに頼らずに、グランドパターンのシャーシグランドへの電気的接続と、シャーシグランドとの固定を同時に達成できる。しかも、スルーホールに付着した半田がこぼれたり、半田ショートを起こす懸念も一掃できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例におけるプリント基板の挿通孔付近を示す拡大平面図である。
【図２】同上、プリント基板とグランドシャーシとの取付け構造を示す要部の縦断面図である。
【図３】同上、別な変形例を示すプリント基板とグランドシャーシとの取付け構造をあらわした要部の縦断面図である。
【図４】本発明の従来例におけるフロー半田付け前後のスルーホールを示す平面図である。
【符号の説明】
１  プリント基板
２  基材
３，３ａ  グランドパターン
４  シャーシグランド
５  スルーホール
６  挿通孔
７  逃げ部
【図１】
2004214445.tif 000003
【図２】
2004214445.tif 000004
【図３】
2004214445.tif 000005
【図４】
2004214445.tif 000006