(57)【要約】【課題】回路基板の四隅に設けたパターンランドに板金カバーの脚片を確実に半田付けでき、該半田接合箇所に外観上の不具合も生じにくい電子回路モジュールを提供する。【解決手段】電子回路モジュール１は、電子素子１０が搭載されて四隅にパターンランド３が設けられた矩形状の回路基板２と、隅切り矩形状の天板部６の各隅切り箇所から脚片７を垂下させている板金カバー５とを備えている。板金カバー５は電子素子１０を覆っており、各脚片７がパターンランド３に半田付けされている。パターンランド３のうち板金カバー５に覆われない露出部Ｓ２は、直角二等辺三角形の頂部を所定の円弧に沿って切除した丸みを帯びた凸状領域であり、該円弧の曲率半径はパターンランド３に内接する仮想円Ｃの半径と同等またはそれ以上の大きさに設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に電子素子が搭載されて四隅にパターンランドが設けられた矩形状の回路基板と、四隅を斜めに切り落とした隅切り矩形状の天板部の各隅切り箇所から脚片を垂下させている板金カバーとを備え、前記板金カバーが前記電子素子を覆っていると共に前記脚片が前記パターンランドに半田付けされている電子回路モジュールであって、
前記パターンランドの前記板金カバーに覆われない部分の平面形状を、直角二等辺三角形の頂部を所定の円弧に沿って切除した丸みを帯びた凸状となし、かつ、前記円弧の曲率半径を前記パターンランドに内接する仮想円の半径と同等またはそれ以上の大きさに設定したことを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記脚片の両側部に隣接する前記パターンランドの外周縁部がアール形状に湾曲させてあることを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項３】
請求項１または２の記載において、前記脚片の下端部に切欠きが形成されており、この脚片を前記パターンランド上に搭載したとき、前記切欠きによって前記パターンランドを底面とする貫通孔が画成されることを特徴とする電子回路モジュール。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記脚片の下端部に突起が垂設されていると共に、前記回路基板に前記パターンランド上に臨出する係合孔が設けられており、前記突起を前記係合孔に挿入することにより、この突起が前記係合孔の径方向に位置規制されることを特徴とする電子回路モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板に搭載された電子素子を覆う板金カバーが四隅に脚片を有し、これら各脚片が回路基板の四隅でパターンランドに半田付けされている電子回路モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の電子回路モジュールとして、電子素子が搭載された矩形状の回路基板の上面を略同形の天板部を有する板金カバーで覆い、この板金カバーの四隅で天板部から垂下する脚片を、回路基板の四隅に形成されたパターンランドに半田付けした構造のものが広く知られている。通常、この種の電子回路モジュールはマザーボード上に面実装されるが、その際、板金カバーの天板部がエアーチャッキングの吸着面となる。また、板金カバーがパターンランドを介して接地されるため、回路基板上の電子素子を板金カバーによって電磁的にシールドすることができる。
【０００３】
図７は、このような電子回路モジュールの従来例を示す要部平面図である（例えば、特許文献１参照）。同図において、回路基板２０は一部だけが示されているが、全体的には矩形状をなしており、その周縁部には図示せぬマザーボードのランドに半田付けされる端子電極２１が多数列設されている。回路基板２０の上面には図示せぬ配線パターンや電子素子が配設されていると共に、四隅に直角二等辺三角形状のパターンランド２２が設けられている。板金カバー２３は金属板を折曲加工して形成したもので、回路基板２０の上面のうち四隅を除くほぼ全領域を覆っている。すなわち、板金カバー２３の天板部２４は四隅を斜めに切り落とした隅切り矩形状であり、各隅切り箇所で直角に折り曲げた舌片状の金属片を脚片２５となし、この脚片２５をパターンランド２２上に搭載して半田２６にて接合している。
【０００４】
このように天板部２４の隅切り部から垂下する脚片２５を回路基板２０の隅部でパターンランド２２に半田付けしている電子回路モジュールにおいては、回路基板２０のコーナー形状に沿った直角二等辺三角形状のパターンランド２２を形成できると共に、このパターンランド２２の底辺に沿って脚片２５を搭載することができる。そのため、脚片２５の半田付けに必要な量の半田２６をパターンランド２２上に比較的容易に設けることができ、板金カバー２３の取付強度が確保しやすくなっている。また、回路基板２０の周縁近傍まで板金カバー２３で覆うことができるため、回路基板２０の上面に配線パターンや電子素子を配設するためのスペースを無理なく確保でき、電子回路モジュールの小型化が図りやすくなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３４４８１２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７において回路基板２０の上面の隅部に設けられているパターンランド２２の表面には、通常、金メッキ等の表面処理を施して接続の信頼性を高めるようにしている。しかしながら、直角二等辺三角形状のパターンランド２２の直角部分（頂点部分）２２ａには溶融半田が濡れ広がりにくいため、図７に示すように、直角部分２２ａに半田２６が付着しないことがあり、その場合、該直角部分２２ａが半田付け不良箇所として目視されやすいという不具合があった。つまり、パターンランド２２の直角部分２２ａに半田２６が付着していなくても、板金カバー２３の取付強度には何ら問題のない場合がほとんどであるが、金メッキ等が露出していると目立つため半田付け不良と誤認される可能性が高く、それゆえ無用な返品や信頼性に対する疑義を生じる要因となっていた。
【０００７】
また、前述したように直角二等辺三角形状のパターンランド２２上には、その底辺に沿って搭載した脚片２５の半田付けに必要な量の半田２６を設けることが比較的容易であるが、電子回路モジュールの小型化が促進されてパターンランド２２の面積が狭くなると、脚片２５の表面に十分な量の半田２６を付着させることが次第に困難になってくる。そのため、パターンランドが小面積化された場合にも板金カバーの脚片を確実に半田付けできるような構造も要望されている。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、回路基板の四隅に設けたパターンランドに板金カバーの脚片を確実に半田付けでき、この半田接合箇所に外観上の不具合も生じにくい電子回路モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明は、上面に電子素子が搭載されて四隅にパターンランドが設けられた矩形状の回路基板と、四隅を斜めに切り落とした隅切り矩形状の天板部の各隅切り箇所から脚片を垂下させている板金カバーとを備え、前記板金カバーが前記電子素子を覆っていると共に前記脚片が前記パターンランドに半田付けされている電子回路モジュールにおいて、前記パターンランドの前記板金カバーに覆われない部分の平面形状を、直角二等辺三角形の頂部を所定の円弧に沿って切除した丸みを帯びた凸状となし、かつ、前記円弧の曲率半径を前記パターンランドに内接する仮想円の半径と同等またはそれ以上の大きさに設定した。
【００１０】
このような平面形状のパターンランドが回路基板の上面の四隅に形成されている電子回路モジュールでは、板金カバーを回路基板に取り付ける際に脚片をパターンランド上に搭載すると、丸みを帯びた凸状のパターンランドが脚片の外側に露出する。そのため、かかるパターンランドの露出部分に塗布した半田を溶融させると、パターンランドのうち脚片から最も遠い頂部のアール部にも溶融半田は容易に濡れ広がっていき、該露出部分の全面を覆う半田が脚片の外表面に付着してフィレットが形成されることとなる。したがって、回路基板の四隅に配設したパターンランドに板金カバーの各脚片を確実に半田付けすることができる。また、脚片と半田接合されたパターンランドの表面が不所望に露出する虞がなく、パターンランドの一部で半田量不足によるクラックが生じる可能性も低いため、半田接合箇所に外観上の不具合が生じにくい。
【００１１】
上記の構成において、パターンランドの頂部のアール部だけでなく、脚片の両側部に隣接するパターンランドの外周縁部もアール形状に湾曲させてあると、パターンランドのうち板金カバーに覆われていない外側領域で溶融した半田が、脚片の両側部を回り込んで板金カバーに覆われている内側領域へ濡れ広がりやすくなる。それゆえ、パターンランド上の半田を脚片の外表面だけでなく内表面にも確実に付着させることができ、その分、板金カバーの取付強度を高めることができる。
【００１２】
また、上記の構成において、脚片の下端部に切欠きが形成されており、この脚片をパターンランド上に搭載したとき、切欠きによってパターンランドを底面とする貫通孔が画成されるようにしてあると、パターンランドのうち板金カバーに覆われていない外側領域で溶融した半田が、切欠きを通過して板金カバーに覆われている内側領域へ濡れ広がりやすくなる。それゆえ、電子回路モジュールの小型化に伴ってパターンランドが小面積化された場合にも、このパターンランド上の半田を脚片の外表面と内表面に確実に付着させることができ、板金カバーに所要の取付強度が確保しやすくなる。
【００１３】
また、上記の構成において、脚片の下端部に突起が垂設されていると共に、回路基板にパターンランド上に臨出する係合孔が設けられており、突起を係合孔に挿入することにより、この突起が係合孔の径方向に位置規制されるようにしてあると、脚片をパターンランドに半田付けした板金カバーに対して横方向の外力が作用したときに、パターンランド上の半田に過大な応力が作用しにくくなるため、脚片の電気的かつ機械的な接続の信頼性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の電子回路モジュールによれば、板金カバーを回路基板に取り付ける際に脚片をパターンランド上に搭載すると、丸みを帯びた凸状のパターンランドが脚片の外側に露出するため、かかるパターンランドの露出部分全面に溶融半田を濡れ広がらせることが容易である。したがって、回路基板の四隅に配設したパターンランドに板金カバーの各脚片を確実に半田付けすることができる。また、脚片と半田接合されたパターンランドが不所望に露出する虞がなく、パターンランドの一部で半田量不足によるクラックが生じる可能性も低いため、半田接合箇所に外観上の不具合が生じにくく、それゆえ無用な返品や信頼性に対する疑義を生じる虞がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態例に係る電子回路モジュールの外観斜視図である。
【図２】図１に対応する平面図である。
【図３】該電子回路モジュールの断面図である。
【図４】該電子回路モジュールの底面図である。
【図５】該電子回路モジュールで用いた板金カバーの要部斜視図である。
【図６】該電子回路モジュールで用いた回路基板の概略平面図である。
【図７】従来例を示す要部平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態例について図面を参照しながら説明する。図１〜図４に示すように、本実施形態例に係る電子回路モジュール１は、矩形状の回路基板２と、この回路基板２に搭載された複数の電子素子１０と、これら電子素子１０を覆う天板部６を有して回路基板１に取り付けられた板金カバー５とによって主に構成されている。回路基板２の上面には、電子素子１０に接続された図示せぬ配線パターンが設けられていると共に、四隅にパターンランド３が設けられている。板金カバー５は、天板部６の四隅から脚片７を垂下させていると共に、天板部６の四隅を除く各辺から側板８を垂下させている。各脚片７は回路基板２の対応するパターンランド３上に搭載され、図３に示すように、これら脚片７はそれぞれパターンランド３上に半田９で接合されている。ただし、図１と図２において半田９は図示省略されている。
【００１７】
図１と図４に示すように、回路基板２の周縁部にはスルーホールを半割形状とした端子電極４が多数列設されており、これら端子電極４を図示せぬマザーボードの接続ランド上に搭載して半田接合することにより、電子回路モジュール１はマザーボード上に面実装されるようになっている。その際、板金カバー５の天板部６がエアーチャッキングの吸着面となる。また、板金カバー５がパターンランド３を介して接地されるため、回路基板２上の電子素子１０を板金カバー５によって電磁的にシールドできるようになっている。なお、回路基板２の各辺における中央部と端部に熱膨張による応力が集中することを考慮して、図４に示すように、各辺の中央と両端に位置する３つの端子電極４のを他のものより幅広に設定してある。また、隣接する各端子電極４の間隔も熱膨張による応力の違いを考慮して設計されており、本実施形態例の場合は、中央の端子電極４と隣接する端子電極４との間隔をそれ以外の端子電極４間の間隔よりも広げているが、両端の端子電極４と隣接する端子電極４との間隔をそれ以外の端子電極４間の間隔よりも広げる場合もある。
【００１８】
回路基板２の四隅に設けられたパターンランド３は、図２と図６に示すような平面形状に形成されている。すなわち、パターンランド３は、板金カバー５に覆われる横長台形状の非露出部Ｓ１と、板金カバー５に覆われない丸みを帯びた略三角形状の露出部Ｓ２とに区分けできる略五角形状に形成されており、非露出部Ｓ１と露出部Ｓ２との境界部に脚片７が搭載されている。非露出部Ｓ１は、回路基板２上における配線パターンの形成領域や電子素子１０の搭載領域を狭めないようにするために、脚片７の内表面に沿って幅狭に形成されている。露出部Ｓ２は、直角二等辺三角形の頂部を所定の円弧に沿って切除して第１のアール部３ａを形成したと見なせる丸みを帯びた凸状領域であり、第１のアール部３ａの円弧の曲率半径はパターンランド３に内接する仮想円Ｃ（図６参照）の半径よりも若干大きめに設定されている。図１に示すように、パターンランド３の外周縁部のうち、脚片７の両側部に隣接する２箇所は第２のアール部３ｂとして湾曲させてあり、第２のアール部３ｂの円弧の曲率半径は第１のアール部３ａに比べるとかなり小さく設定されている。また、回路基板２の四隅には、脚片７の突起７ｂ（図５参照）が挿入される係合孔２ａが穿設されており、この係合孔２ａがパターンランド３の前記境界部に臨出している。係合孔２ａの口径は突起７ｂの最大幅寸法と略同等に設定されているため、突起７ｂは係合孔２ａの径方向に位置規制されるようになっている。なお、図６において電子素子１０や配線パターンは図示省略されている。
【００１９】
板金カバー５は金属板を折曲加工して形成したものであり、図２に示すように、回路基板２の上面のうち四隅を除くほぼ全領域を板金カバー５が覆っている。板金カバー５の天板部６は四隅を斜めに切り落とした隅切り矩形状に形成されており、各隅切り箇所で直角に折り曲げた舌片状の金属片を脚片７となしている。脚片７は図５に示すような形状に形成されており、その下端部に２つの半円状の切欠き７ａを有すると共に、両切欠き７ａの間から前述した突起７ｂが垂下している。図１に示すように、板金カバー５を回路基板２に取り付ける際には、各脚片７が対応するパターンランド３上に搭載されるが、このとき、切欠き７ａによってパターンランド３を底面とする貫通孔が画成される。また、図３に示すように、各突起７ｂは対応するパターンランド３に臨出する係合孔２ａに挿入されるが、前述したように係合孔２ａの内壁が突起７ｂを径方向に位置規制するため、板金カバー５は四隅の突起７ｂが回路基板２に位置規制された状態で該回路基板２上に搭載されることになる。なお、図５に示すように、突起７ｂは左右方向が非対称に膨らんだ形状となっていると共に、板金カバー５の天板部６の４箇所に形成される各突起７ｂのうち、隣り合う突起７ｂどうしは線対称な形状となっているため、位置規制を正確に行うことができると共に、各突起７ｂを対応する係合孔２ａに挿入しやすくなっている。
【００２０】
このように本実施形態例に係る電子回路モジュール１は、板金カバー５を回路基板２に取り付ける際に脚片７をパターンランド３上に搭載すると、図１と図２に示すように、パターンランド３の露出部Ｓ２が丸みを帯びた凸状領域として脚片７の外側に露出する。そのため、この露出部Ｓ２に塗布した半田を溶融させると、パターンランド３のうち脚片７から最も遠い第１のアール部３ａにも溶融半田が容易に濡れ広がっていき、図３に示すように、露出部Ｓ２の全面を覆う半田９が脚片７の外表面に付着してフィレットが形成される。したがって、回路基板２の四隅に配設したパターンランド３に板金カバー５の各脚片７を確実に半田付けすることができる。また、このように露出部Ｓ２の全面を覆う半田９によってパターンランド３の表面が不所望に露出する虞がなく、パターンランド３の一部で半田量不足によるクラックが生じる可能性も低いため、半田接合箇所に外観上の不具合が生じにくくなり、それゆえ、無用な返品や信頼性に対する疑義を生じる虞がなくなる。
【００２１】
また、本実施形態例に係る電子回路モジュール１では、パターンランド３の外周縁部のうち、脚片７の両側部に隣接する２箇所が第２のアール部３ｂとして湾曲させてあるため、パターンランド３の露出部Ｓ２上で溶融した半田が脚片７の両側部を回り込んで非露出部Ｓ１上へ濡れ広がりやすくなっている。それゆえ、パターンランド３上の半田９を脚片７の外表面だけでなく内表面にも確実に付着させることができ、板金カバー５の取付強度が高まっている（図３参照）。
【００２２】
しかも、本実施形態例では、回路基板２上に板金カバー５を搭載すると、脚片７の下端部に形成した切欠き７ａによってパターンランド３を底面とする貫通孔が画成されるため、パターンランド３の露出部Ｓ２上で溶融した半田を切欠き７ａを介して非露出部Ｓ１上へ濡れ広がらせることができる。それゆえ、電子回路モジュール１はこの点からも板金カバー５の取付強度が高まっている。なお、電子回路モジュール１の小型化に伴ってパターンランド３が小面積化されると、脚片７の両側部を回り込む溶融半田の経路をパターンランド３上に確保することが困難になってくるが、この場合にも脚片７の下端部に溶融半田を通過させるための切欠きを形成することは比較的容易なので、板金カバー５に所要の取付強度を確保するうえで該切欠きは有効である。
【００２３】
また、本実施形態例に係る電子回路モジュール１では、脚片７の下端部に突起７ｂが垂設してあると共に、パターンランド３に臨出して突起７ｂが挿入される係合孔２ａを回路基板２に設けてあり、係合孔２ａに挿入された突起７ｂが該係合孔２ａの径方向に位置規制されるようになっている。つまり、板金カバー５は四隅の突起７ｂが対応する係合孔２ａの内壁に位置規制された状態で回路基板２上に搭載されるため、半田接合後に板金カバー５に対して横方向の外力が作用しても、パターンランド３上の半田９には過大な応力が作用しにくく、それゆえ脚片７の電気的かつ機械的な接続の信頼性が高まっている。
【００２４】
なお、上記の実施形態例では、パターンランド３のうち脚片７から最も遠い第１のアール部３ａの円弧を、その曲率半径がパターンランド３に内接する仮想円Ｃの半径よりも若干大きくなるように設定しているが、第１のアール部３ａの円弧の曲率半径を仮想円Ｃの半径と同等またはそれ以上の大きさに設定しておけば、露出部Ｓ２上の溶融半田を第１のアール部３ａまで確実に濡れ広がらせることができる。
【００２５】
また、上記の実施形態例では、パターンランド３のうち板金カバー５に覆われる非露出部Ｓ１を横長台形状に形成しているが、回路基板２上における配線パターンの形成領域や電子素子１０の搭載領域を制約しなければ、非露出部Ｓ１は横長台形状だけでなく任意の形状に形成することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１  電子回路モジュール
２  回路基板
２ａ  係合孔
３  パターンランド
３ａ  第１のアール部（アール部）
３ｂ  第２のアール部
５  板金カバー
６  天板部
７  脚片
７ａ  切欠き
７ｂ  突起
９  半田
１０  電子素子
Ｓ１  非露出部
Ｓ２  露出部
Ｃ  仮想円
【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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【図７】
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