(57)【要約】【課題】プリント基板に対して金属ケースを組み付ける際の方向性を無くしてその組立性を改善するとともに、電磁シールド効果の向上を図り、更に爪を屈曲させる作業性を改善する。【解決手段】プリント基板２を金属ケース２１内に支持する支持部２５を、支持突起２６と、各支持突起との間に所定の上下方向間隔を隔てて切り込み形成された水平方向に屈曲変形可能且つ方向性のない構造を備えた爪２７と、から構成し、各突起と屈曲させた各爪との間でプリント基板の端縁を挟持した状態で、該爪と外部アースパターン４とをハンダ接続した。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に回路部品を搭載すると共に、他方の面にピン端子を配列し、且つ他方の面の対向する２つの端縁近傍に外部アースパターンを備えるとともに内層に内部アースパターンを備えた矩形のプリント基板と、該プリント基板を嵌合可能な開口を備えた箱形の金属ケースと、を備え、該プリント基板の前記一方の面側を金属ケースの内側に向けた状態でプリント基板の前記外部アースパターンと電気的に接触しつつ前記対向する２つの端縁を機械的に金属ケース側壁に固定する支持部と、を備えた回路部品搭載モジュールであって、
前記支持部は、２つの対向する金属ケースの各内壁に夫々少なくとも一つずつ突設された支持突起と、該各支持突起との間に所定の上下方向間隔を隔てて該支持突起の下方の金属ケース側壁に切り込み形成された水平方向に屈曲変形可能な爪と、から成り、
前記対向する２つの金属ケースの各側壁に夫々設けた各爪は、前記プリント基板を金属ケースの開口内に嵌合する際の方向性を不要とする方向性不要構造を備えており、
前記各突起と屈曲させた各爪との間でプリント基板の端縁を挟持した状態で、該爪と前記外部アースパターンとをハンダ接続したことを特徴とする回路部品搭載モジュール。
【請求項２】
前記方向性不要構造を備えた各爪は、夫々水平方向へ突出した一本の爪片から成り、初期状態における各爪片の突出方向は逆方向であることを特徴とする請求項１に記載の回路部品搭載モジュール。
【請求項３】
前記方向性不要構造を備えた各爪は、夫々水平方向へ突出した二本の爪片から成り、各爪を構成する二本の爪片の突出方向は互いに逆方向を向いていることを特徴とする請求項１に記載の回路部品搭載モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はマザーボード上に回路部品ユニットとして搭載される回路部品モジュールの改良に関し、特にプリント基板上の回路部品がシールド用の金属ケースにより隠蔽されるようにプリント基板を金属ケース内に固定した構造の回路部品モジュールにおいて、その組立性を改善し、電磁シールド効果の向上を図ることを可能とした技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種電子機器、機械装置類の電装部を構成するマザーボード上に電子部品等の回路部品を搭載する場合、特定の回路部品群を他の回路部品等から電磁的に遮断する必要がある等、特定の回路部品群を独立したユニットとして取り扱うことが便利な場合には、これら一群の回路部品を小面積のプリント基板上に搭載したモジュールとして構成し、この回路部品モジュールをマザーボード上に搭載することとなる。プリント基板上の回路部品群を電磁シールドする必要がある場合には、回路部品群を電磁シールド用の金属ケースにより包囲した構成のモジュールが構築される。
電子部品等の回路部品をシールド用の金属ケース内に収容した構造のモジュールとして、特開平３−５７２９８号公報には、図３の分解斜視図に示した如き構成が開示されている。
即ち、図３に示したモジュール１００は、底面に端子１０２を突設させたプリント基板１０１と、金属ケース１１１とから成り、金属ケース１１１の開口内にプリント基板１０１を嵌合して固定することにより組立てが完成し、端子１０２を図示しないマザーボード側に設けたスルーホール内に差込み、ハンダ固定することによって、モジュール１００の搭載が行われる。
端子１０２は、プリント基板１０１の対向し合う２つの端縁に沿って配列されている。
金属ケース１１１は、一面（下面）が開口した箱体（６面体）であり、２つの対向する壁面には、夫々突起１１２と、切り込み１１３、爪１１４が形成されている。突起１１２と爪１１４との上下位置関係は、爪１１４を水平方向に屈曲させてケース内側へ突出させた際に、突起１１２と爪１１４との間でプリント基板１０１の端縁を挟圧保持することができるように設定する。また、爪１１４が接するプリント基板の下面（端子１０２の列の外側位置）にはベタアースパターンが形成され、爪１１４とベタアースパターンとの導通によって、金属ケース１１１の接地が行われる。
これによれば、ボルト等の格別の固定具を用いることなく、しかも固定後にがたつきを発生することなくプリント基板１０１を金属ケース１１１内に固定することが可能となる。また、爪１１４とアースパターンとの導通によって、ケース内の電磁シールド効果を得ることが可能となる。
【特許文献１】特開平３−５７２９８号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このモジュールにあっては、金属薄板から成る爪１１４の上側端縁をプリント基板下面のベタアースパターンと単に当接させることによって両者の導通を確保しているに過ぎないため、ベタアースパターンとの接触面積は爪１１４の板厚分だけの極小面積となり、接触不良を起こしやすく、電磁シールド効果を低下させる原因となっている。
また、対向する２つのケース側壁に夫々形成された各爪１１４の突出方向が同じ向きであるため、プリント基板１０１を金属ケース１１１内に嵌合させる際の方向性が一方向に極限されることとなり、組立作業時にプリント基板に対する金属ケースの向きを揃える作業が必要となり、これが組立工数の増大をもたらす原因となっている。
更に、プリント基板下面の端縁に沿った位置に複数の端子１０２を突設すると共に、各端子列の外側の狭いスペースに設けたベタアースパターンに対して、屈曲させた各爪１１４を接触させる構成であるため、爪を屈曲させる際に直近位置にある端子が障害となって折り曲げ作業が実施しにくくなるという問題もある。本発明は上記に鑑みてなされたものであり、プリント基板上の回路部品を金属ケースにより覆った電磁シールド構造の回路部品モジュールであって、金属ケースの内壁に突設した突起と、水平方向に屈曲可能な爪との間でプリント基板を固定するとともに、爪とプリント基板上のアースパターンとの導通による接地を確保した構造を備えたものにおいて、プリント基板に対して金属ケースを組み付ける際の方向性を無くしてその組立性を改善するとともに、電磁シールド効果の向上を図り、更に爪を屈曲させる作業性を改善した回路部品モジュールを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、一方の面に回路部品を搭載すると共に、他方の面にピン端子を配列し、且つ他方の面の２つの端縁近傍に外部アースパターンを備えるとともに内層に内部アースパターンを備えた矩形のプリント基板と、該プリント基板を嵌合可能な開口を備えた箱形の金属ケースと、を備え、該プリント基板の前記一方の面側を金属ケースの内側に向けた状態でプリント基板の前記外部アースパターンと電気的に接触しつつ前記対向する２つの端縁を機械的に金属ケース側壁に固定する支持部と、を備えた回路部品搭載モジュールであって、前記支持部は、２つの対向する金属ケースの各側壁に夫々少なくとも一つずつ突設された支持突起と、該各支持突起との間に所定の上下方向間隔を隔てて該支持突起の下方の金属ケース側壁に切り込み形成された水平方向に屈曲変形可能な爪と、から成り、前記対向する２つの金属ケースの各側壁に夫々設けた各爪は、前記プリント基板を金属ケースの開口内に嵌合する際の方向性を不要とする方向性不要構造を備えており、前記各突起と屈曲させた各爪との間でプリント基板の端縁を挟持した状態で、該爪と前記外部アースパターンとをハンダ接続したことを特徴とする。
ピン端子をマザーボード上のスルーホール内に挿入固定することにより、このモジュールをマザーボード上に固定することができる。また、少なくとも一つのピン端子を接地用としてマザーボード上のアース端子と導通させることにより、プリント基板上のアースパターンを介して金属ケースを接地することが可能となる。
電磁シールド用の金属ケース側壁に切り込み（切欠き）形成した爪を水平方向へ屈曲させることにより、支持突起との間でプリント基板端縁を挟圧支持するように構成するとともに、プリント基板面に設けた外部アースパターンと爪とを導通させる場合、両者の接触面積は極小であり、しかも安定しない。このため、確実なシールド構造を確保することが困難である。そこで、本発明では、両者をハンダ接続して電気的、機械的な固定を確実化した。しかも、対向し合う側壁に夫々配置された爪の方向性を互いに逆方向としたり、対称位置関係となるように配慮することにより、プリント基板の装着方向に方向性をもたせないようにすることができ、組立作業性を向上できる。また、プリント基板の内層に内部アースパターンを設けてマザーボード上のアースパターンと導通可能に構成したので、プリント基板の表裏面に夫々配置された配線パターン間の相互干渉を防止して回路の作動を安定化することができる。
また、屈曲した爪と接続される外部アースパターンを形成する位置をピン端子を配列した側の端縁とは異なる端縁に設定したので、爪を屈曲する際にピン端子が障害となることが無くなる。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１において、前記方向性不要構造を備えた各爪は、夫々水平方向へ突出した一本の爪片から成り、初期状態における各爪片の突出方向は逆方向であることを特徴とする。
対向し合う側壁に一つ又は複数の爪を、対向位置関係、或いは対称位置関係（方向性不要の位置関係）となるように配置した場合、各爪の突出方向を逆向きにすることにより、爪自体の方向性を無くすることができる。
請求項３の発明は、請求項１において、前記方向性不要構造を備えた各爪は、夫々水平方向へ突出した二本の爪片から成り、各爪を構成する二本の爪片の突出方向は互いに逆方向を向いていることを特徴とする。
一つの爪を、２本の爪片にて構成し、各爪片の方向を逆方向にすることにより、プリント基板組付け時の方向性を無くすることが出来るばかりでなく、爪と外部アースパターンとの接触面積を高めることが可能となり、場合によってはハンダを省略することも可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１（ａ）（ｂ）（ｃ）及び（ｄ）は本発明の一実施形態に係る回路部品モジュールの外観斜視図、分解した状態を示す底部斜視図、組付け状態を示す底部斜視図、及びプリント基板の要部断面図である。
この回路部品モジュール１は、電子部品等の回路部品群を小面積のプリント基板上に搭載した状態で電磁シールド用の金属ケースにより包囲してユニット化した構成を備え、電子機器等の装置本体側のマザーボードＭ上に搭載される。
回路部品モジュール１は、回路部品１５を上面に搭載した矩形のプリント基板２と、回路部品１５を隠蔽するようにプリント基板２に組付け固定される電磁シールド用の金属ケース２１と、金属ケース２１の側壁に配置されてプリント基板２を支持する支持部２５とを備えている。
プリント基板２は、絶縁基板の上下両面に配線パターンを形成した構成を備えており、一方の面（上面）に回路部品１５を搭載すると共に、他方の面（下面）の対向する２つの端縁２ａ、２ａに沿って夫々ピン端子３を突出配列し、且つ該他方の面の他の対向する２つの端縁２ｂ、２ｂの各近傍に外部アースパターン（ベタアースパターン）４を備えるとともに内層に内部アースパターン（ベタアースパターン）５を備えた平板矩形の構造を備えている。各ピン端子３は、マザーボードＭ上に設けた対応するスルーホール内に挿入した状態でハンダ等により固定される。外部アースパターン４と内部アースパターン５は、夫々接地用のピン端子と導通することにより、マザーボード上に搭載した際にマザーボード上のアース端子と導通して接地される。
【０００７】
ピン端子３の配置位置は、後述する爪２７の屈曲作業の障害とならない位置であれば、どのような位置であっても良い。
金属ケース２１は、アルミ等の板金を一面が開口した箱形に加工したものであり、開口からプリント基板２を嵌合して、支持部２５により側壁に固定するための構成を備えている。
即ち、支持部２５は、プリント基板２の上面（部品搭載面）側を金属ケースの内側に向けた状態でプリント基板の外部アースパターン４と電気的に接触しつつ他の対向する２つの端縁２ｂ、２ｂを機械的に金属ケース内壁（側壁）に固定する手段である。
【０００８】
この例では、支持部２５は、２つの対向する金属ケースの各内壁に夫々少なくとも一つずつ突設された支持突起２６と、各支持突起２６との間に所定の上下方向間隔Ｗを隔てて支持突起２６の下方の金属ケース側壁に切り込み形成された水平方向に屈曲変形可能な爪２７と、から成る。対向する２つの金属ケースの各側壁に夫々設けた各爪（爪片）２７は、プリント基板２を金属ケースの開口内に嵌合する際の方向性を不要とする方向性不要構造を備えている点が特徴的である。即ち、爪（爪片）２７は、対向し合う２つの金属ケース側壁の下端縁に互いに対向する位置関係となるように少なくとも一個ずつ配置されており、金属ケース側壁の下端縁を切り欠く（或いは、切り込みを形成する）ことにより、水平方向へ延びる小突片として構成されている。爪２７は、水平方向へ任意の角度折り曲げることが可能である。図３に示した従来例の金属ケースにおける爪とは異なり、本発明においては互いに対向し合う爪同士の突出方向が逆方向（対称形状）となるように構成されているため、固定対象物となるプリント基板の前後方向のうちの何れに向けたとしても、金属ケースに対する取付けを行うことが可能となる。従って、組立作業時に金属ケースに対するプリント基板の方向を一方向へ揃える必要が無く、作業性が向上する。
爪２７は、一つの側壁上に複数箇所配置してもよい。
また、屈曲した爪と接続される外部アースパターンを形成する位置をピン端子を配列した側の端縁とは異なる端縁に設定したので、爪を屈曲する際にピン端子が障害となることが無くなる。
支持突起２６は、爪２７よりも所定間隔Ｗだけ上方に変位した位置に配置されており、金属ケースの側壁を切り起こすことにより形成される。この所定間隔Ｗの値は、プリント基板２の端縁２ｂの肉厚とほぼ合致するように構成されている。
【０００９】
図１（ｂ）に示したごとくプリント基板２を金属ケースの開口側から嵌合させて、両端縁２ｂを支持突起２６に着座させた状態で各爪２７を９０程度内側へ折り曲げることにより、プリント基板２の仮止めが行われる。この際、爪２７は、プリント基板下面の外部アースパターン４と接触して導通可能な位置関係にあるが、両者間の電気的な接続を確実化するために本発明では図１（ｃ）に示す如くハンダを用いて爪２７と外部アースパターン４とを接続固定する。この結果、プリント基板２と金属ケース２１との安定したシールド構造が完成する。
一方、プリント基板２の内層には、内部アースパターン５がベタ状に配置されているため、プリント基板の上面と下面に夫々配置された配線パターン間の相互干渉が防止され、回路の安全動作が保証される。
この実施形態においては、方向性不要構造を備えた各爪２７は、夫々水平方向へ突出した一本の爪片から成り、初期状態における各爪片の突出方向は逆方向であるように構成したがこれは一例にすぎない。従って、例えば、図２に示す如く方向性不要構造を備えた各爪２７を、夫々水平方向へ突出した同形状の二本の爪片２７ａ、２７ａから構成し、各爪片２７ａ、２７ａの突出方向を互いに逆方向としてもよい。対向する各側壁上の各爪２７の位置関係を対向位置関係とするか、或いは対称な位置関係とすることにより、取り付けるプリント基板の方向性をなくすることができる。
また、一つの側壁に配置する爪２７の個数は、一個に限らない。
【００１０】
図２（ａ）（ｂ）の実施形態では各爪片２７ａを水平方向へ屈曲させることにより、支持突起２６により支持されたプリント基板２の下面を抑えるとともに、プリント基板下面の外部アースパターンとの間をハンダ接続する。
この結果、方向性なくプリント基板を金属ケース内に嵌合配置できることとなり、組立作業性が向上し、更に外部アースパターンと爪との接触不良がなくなり電磁シールド効果が高まる。さらに、外部アースパターンと導通した内部アースパターンを設けることにより、プリント基板上下面の配線パターン間の相互干渉が防止でき、回路の安全動作が確保できる。
また、対向し合う２つの側壁に夫々対向位置関係或いは対称位置関係にて形成された爪２７を、２本の爪片２７ａ、２７ｓにて構成し、各爪片の方向を逆方向にすることにより、プリント基板組付け時の方向性を無くすることが出来るばかりでなく、爪と外部アースパターンとの接触面積を高めることが可能となり、場合によってはハンダを省略することも可能となる。
【００１１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、プリント基板上の回路部品を金属ケースにより覆った電磁シールド構造の回路部品モジュールであって、金属ケースの内壁に突設した突起と、水平方向に屈曲可能な爪との間でプリント基板を固定するとともに、爪とプリント基板上のアースパターンとの導通による接地を確保した構造を備えたものにおいて、プリント基板に対して金属ケースを組み付ける際の方向性を無くしてその組立性を改善するとともに、電磁シールド効果の向上を図り、更に爪を屈曲させる作業性を改善することができる。
即ち、請求項１の発明は、プリント基板を金属ケース内に支持する支持部を、支持突起と、各支持突起との間に所定の上下方向間隔を隔てて切り込み形成された水平方向に屈曲変形可能且つ方向性のない構造を備えた爪と、から構成し、各突起と屈曲させた各爪との間でプリント基板の端縁を挟持した状態で、該爪と前記外部アースパターンとをハンダ接続した。このため、ハンダ接続による電気的、機械的な固定を確実化できる。爪の形状、方向を工夫することによって、プリント基板の装着方向に方向性をもたせないようにすることができ、組立作業性を向上できる。また、プリント基板の内層に内部アースパターンを設けてマザーボード上のアースパターンと導通可能に構成したので、プリント基板の表裏面に夫々配置された配線パターン間の相互干渉を防止できる。また、外部アースパターンを形成する位置をピン端子を配列した側の端縁とは異なる端縁に設定したので、爪を屈曲する際にピン端子が障害となることが無くなる。
請求項２の発明によれば、各爪の突出方向を逆向きにすることにより、爪自体の方向性を無くすることができる。
請求項３の発明によれば、一つの爪を、２本の爪片にて構成し、各爪片の方向を逆方向にすることにより、プリント基板組付け時の方向性を無くすることが出来るばかりでなく、爪と外部アースパターンとの接触面積を高めることが可能となり、場合によってはハンダを省略することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）（ｂ）（ｃ）及び（ｄ）は本発明の一実施形態に係る回路部品モジュールの外観斜視図、分解した状態を示す底部斜視図、組付け状態を示す底部斜視図、及びプリント基板の要部断面図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は夫々他の実施形態に係る支持部の構成例を示した斜視図である。
【図３】従来例の説明図である。
【符号の説明】
１  回路部品モジュール、２  プリント基板、２ａ、２ｂ  端縁、３  ピン端子、外部アースパターン、５  内部アースパターン、２１  金属ケース、２５  支持部、２６  支持突起、２７  爪、２７ａ  爪片。
【図１】
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【図２】
2004165306.tif 000004
【図３】
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