(57)【要約】【課題】小型の電子部品であってもクリープ現象等のはんだ接合部の破壊現象に耐えられるようにする。【解決手段】バネ接点３０ａを有するコネクタ３０が半田付けされた回路基板５を備えたスマートフォン１において、回路基板５に荷重低減部品３１を固定し、この荷重低減部品３１が、コネクタ３０に加わるバネ接点３０ａの反力を受けると共に、半田付けに加わる荷重の影響を低減させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バネを有する電子部品が半田付けされた回路基板を備えた電子機器において、
上記回路基板には、上記電子部品に加わるバネの反力を受けると共に、上記半田付け部に加わる荷重の影響を低減する荷重低減部品が固定されている
ことを特徴とする電子機器。
【請求項２】
請求項１に記載の電子機器において、
上記荷重低減部品は、上記回路基板の周縁に引っ掛ける引っ掛け部を有し、該引っ掛け部で上記バネの反力を受けるように構成されている
ことを特徴とする電子機器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電子機器において、
上記荷重低減部品は、上記電子部品におけるバネの反対側の面に当接する突起部を有する
ことを特徴とする電子機器。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１つに記載の電子機器において、
上記荷重低減部品は、絶縁体である樹脂成形品よりなる
ことを特徴とする電子機器。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１つに記載の電子機器において、
上記電子部品は、上記回路基板の対向する一対の周縁に設けられている
ことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バネを有するコネクタ、スイッチ部品などの電子部品が半田付けされた回路基板を備えた電子機器に関し、特に外部からの負荷によって実装部品の半田付け部に生じる破壊現象の対策に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、特許文献１のように、基板に実装され、基板の面方向に作動するバネ接点を相手方に押し当てることで電気的な導通をとるコネクタが知られている。このコネクタは、通常半田付けにて基板に電気的に接続される。半田付けは、電気的接続が主目的であることから機械的強度が小さく、かつ温度に敏感であるので、常温でもクリープを起こしやすい。クリープとは、金属やプラスチック材料に長時間応力や高温が加わると、永久変形を起こし、ついには破断に至る現象をいう。
【０００３】
特許文献１のコネクタにおいては、バネの荷重によりクリープ現象が起こってコネクタの位置ずれが発生するのを避けるため、コネクタにペグを設け、基板との高い固定強度を得ようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１７０７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、端子数が多い、流す電流が大きい等の理由で大型となったコネクタでは、ペグだけでなく、コンタクトの下端部も基板に半田付けで固定し、しかもその固定部を大きくしてトータルの半田付けの面積を大きくすることで、高い固定強度を確保するようにしている。
【０００６】
しかし、端子数が少ない、電流が小さい等の理由で小型となったコネクタでは、ペグを設けたとしてもトータルの半田付けの面積が小さく、充分な固定強度を得ることができないという問題がある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、小型のコネクタ、スイッチ部品などの電子部品であってもクリープ現象等の外部からの負荷によって実装部品の半田付け部に生じる破壊に耐えうるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、この発明では、外部からの負荷が半田付け部に与える影響を低減する部品を設けた。
【０００９】
具体的には、本発明では、バネを有する電子部品が半田付けされた回路基板を備えた電子機器を前提とし、
上記回路基板には、上記電子部品に加わるバネの反力を受けると共に、上記半田付け部に加わる荷重の影響を低減する荷重低減部品が固定されている。
【００１０】
上記の構成によると、半田付けによってバネの反力を受けるのではなく、荷重低減部品でバネの反力を受けるようにしているので、従来のように半田付け部にクリープ破断等が生じない。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、回路基板に電子部品に加わるバネの反力を受けると共に、半田付けに加わる荷重の影響を低減する荷重低減部品を固定したことにより、小型の電子部品であっても半田付け部に生じる破壊に耐えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図２のＩ−Ｉ線拡大断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るスマートフォンを示す斜視図である。
【図３】スマートフォンを示す分解斜視図である。
【図４】回路基板を見えるようにした正面図及びその一部拡大正面図である。
【図５】コネクタ、荷重低減部品及びその周辺を拡大して示す正面図である。
【図６】コネクタ、荷重低減部品及びその周辺を拡大して示す斜視図である。
【図７】コネクタ及び荷重低減部品を組み込める場合を示す正面図である。
【図８】図７のVIII−VIII線拡大断面図である。
【図９】コネクタ及び荷重低減部品を組み込めない場合を示す正面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線拡大断面図である。
【図１１】本発明の実施形態２に係る図１相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
（実施形態１）
図１〜図３は本発明の実施形態１の電子機器としてのスマートフォン１を示し、このスマートフォン１は、例えば、正面側にタッチスクリーンを含む表示部２を収容する筐体３と、その背面側を覆う背面パネル４と、筐体３にインサート成形された板金３ａの背面側に収容された回路基板５と、その背面側の充電池６と、その下側のメインアンテナ組品７とを備えている。スマートフォン１の例えば、左側面には、脱着可能なエラストマー製などの端子カバー８が設けられている。
【００１５】
そして、図４に示すように、筐体３の左右側面の表面側には装飾部材３ｂが設けられ、裏面側には、静電センサー９が設けられている。そして、回路基板５の正面側には、実装された複数の電子部品（図示せず）の雑音の発生を防ぐ等のためにシールド部品１０が設けられている。シールド部品１０は、例えばステンレス薄板の折り曲げ構造で構成されている。
【００１６】
左右の静電センサー９に対応するように、回路基板５には、バネとしてのバネ接点を有する電子部品としてのコネクタ３０が実装されている。具体的には、コネクタ３０は、回路基板５の対向する一対の周縁に設けられている。このため、左右両側のバネ荷重で回路基板５の位置が適正化されるので、バネ圧が安定するようになっている。
【００１７】
図４〜図６に示すように、コネクタ３０は、半田付けにより回路基板５に電気的に接続されて固定されており、左右外側へ付勢する弾性力を有するバネ接点３０ａが突出している。なお、図５及び図６では、見やすくするために、筐体３の一部や静電センサー９を省略している。そして、バネ接点３０ａの反対側を荷重低減部品３１が覆っている。荷重低減部品３１は、例えば絶縁体である樹脂成形品よりなり、コネクタ３０におけるバネ接点３０ａの反対側の面に当接する突起部３１ａを有する。この突起部３１ａは、例えば半球状であり、コネクタ３０とは、隙間なく接している。なお、図１では、便宜上バネ接点３０ａが静電センサー９に食い込んだ図となっている。実際は、バネ接点３０ａは静電センサー９に押し込まれてコネクタ３０内に入り込み、バネ接点３０ａの頂点部が静電センサー９の表面に接する。
【００１８】
また、荷重低減部品３１は、回路基板５の周縁に引っ掛ける一対の引っ掛け部３１ｂを有し、これら引っ掛け部３１ｂでバネ接点３０ａの反力を受けるように構成されている。荷重低減部品３１は、例えば、両面テープによって回路基板５に固定されている。荷重低減部品３１は、両面テープではなく、爪構造や基板への差し込み構造等によって回路基板５に固定されていてもよい。荷重低減部品３１は、例えばポリカーボネイト、ＡＢＳ等の樹脂材料で構成されるのが望ましいが、ステンレス等の板金材料で構成してもよい。荷重低減部品３１の筐体３の厚さ方向の高さＨ２は、コネクタ３０の高さＨ１よりも高く設定されている（Ｈ２＞Ｈ１）。
【００１９】
ここで、コネクタ３０の本体が導電性材料で構成されてバネ接点３０ａと導通しているとすると、本体と周囲の電気部品とが接触するとショートする恐れがある。しかし、本実施形態では、絶縁体である樹脂成形品で構成した荷重低減部品３１がコネクタ３０の周囲を囲い、コネクタ３０の周囲の部品との接触を防ぐので、ショートの恐れが減るという、さらなる効果を発揮する。
【００２０】
回路基板５の周縁は、周囲よりも内側にカットされた切欠５ａを有する。この切欠５ａは、静電センサー９に対向する位置に形成されており、この切欠５ａの分だけコネクタ３０が回路基板５の左右の辺よりも内側に実装されている。
【００２１】
本実施形態では、このように構成したことにより、バネ接点３０ａの付勢力により、コネクタ３０が左右内側へ移動するような反力を受けるが、実際には荷重低減部品３１が反力を受けるので、コネクタ３０が回路基板５上を移動することはない。すなわち、荷重低減部品３１の引っ掛け部３１ｂが回路基板５の切欠５ａの周縁に引っ掛かって荷重を受けるので、コネクタ３０と回路基板５との半田付け部においてクリープ現象等の外部からの負荷による破壊が発生するのを防ぐことができる。
【００２２】
また、突起部３１ａは、コネクタ３０と隙間なく接しており、この突出した突起部３１ａによって広い面積ではなく、限られた面積でコネクタ３０を支持している。突起部３１ａとコネクタ３０とが隙間なく接することで、効果的にクリープ現象等を押さえることができるが、そのように構成すると、バネ接点３０ａと荷重低減部品３１との接触面積が広すぎた場合、各部品の変形や傾きが少しでもあると組み込めない可能性がある。しかし、本実施形態では、突起部３１ａを球形状にすることによって、部品に多少の変形や傾きがあっても組み込みに問題が発生しない。具体的には、図７及び図８に示すように、突起３１ａがあることで、図７に示すように荷重低減部品３１の形状が正規の形状に対して多少の変形があっても、荷重低減部品３１の内面とコネクタ３０とが干渉せず、組み込みが可能である。しかし、図９及び図１０に示すように、突起３１ａのない荷重低減部品３１’であれば、この荷重低減部品３１’の形状が変形していると、その内面が荷重低減部品３１’に干渉してしまって組み込むことができない。
【００２３】
また、回路基板５の周縁を奥側へ切り欠く切欠５ａを設けたことにより、回路基板５を筐体３に嵌め込むときに、バネ接点３０ａが筐体３の側壁に近付きすぎることによるバネ接点３０ａの過大な押し込み変位を防ぎ、バネ接点３０ａが破損するのを防ぐことができる。
【００２４】
さらに、荷重低減部品３１の高さＨ２をコネクタ３０の高さＨ１よりも少しでも高くすることにより、回路基板５と板金３ａとの間で発生した圧縮荷重を荷重低減部品３１が受けるので、コネクタ３０が損傷しない。
【００２５】
例えば、背面パネル４に対して外部から衝撃荷重が加わった場合、回路基板５は背面パネル４から内部部品（充電池６等）を介して板金３ａ方向に押し込まれる。この荷重により、回路基板５は板金３ａとの間隔が狭くなるように撓もうとするが、コネクタ３０よりも高さが大きい荷重低減部品３１が存在するため、板金３ａとコネクタ３０とは接触せず、コネクタ３０の損傷を防止することができる。
【００２６】
したがって、本実施形態に係るスマートフォン１によると、小型のコネクタ３０であっても、確実にクリープ現象に耐えることができる。
【００２７】
（実施形態２）
図１１は本発明の実施形態２を示し、静電センサー９の形状が異なる点で上記実施形態１と異なる。なお、本実施形態では、図１〜図１０と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００２８】
すなわち、本実施形態では、静電センサー９におけるバネ接点３０ａ側角部に面取り９ａが形成されている。面取り９ａは、Ｃ面取りでも丸面取りでもよい。
【００２９】
つまり、本実施形態のように筐体３の内壁に設けた静電センサー９にバネ接点３０ａを当てる構造では、回路基板５の筐体３への取付方向（図１１の下方向）とバネ接点３０ａの付勢方向（図１１の左右方向）が交差するため、取付時にバネ接点３０ａが損傷しやすいという問題がある。
【００３０】
しかし、本実施形態では、静電センサー９に面取り９ａを形成したので、回路基板５を筐体３に装着するときに、バネ接点３０ａと静電センサー９とが接触しても面取り９ａに滑らかに押し戻されて衝撃荷重が加わるのを確実に防ぐことができる。
【００３１】
また、本実施形態では、荷重低減部品３１は、バネ接点３０ａの反対側において、バネ接点３０ａの反力を受ける別部品に当接している。具体的には、回路基板５に設けたシールド部品１０で荷重低減部品３１の反力を受けるようにしている。こうすれば、引っ掛け部３１ｂに加わる荷重を減らすことができるし、場合によっては引っ掛け部３１ｂを設けなくてもよくなる。
【００３２】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００３３】
すなわち、上記実施形態では、コネクタ３０を回路基板５の左右の対向する辺にそれぞれ設けたが、上下の対向する辺でもよいし、対向しない辺にそれぞれ設けたり、同じ辺に設けたりしてもよい。さらには、コネクタ３０は単独で設けられていてもよい。
【００３４】
上記実施形態では、バネとしてバネ接点３０ａの例を示しているが、このバネ自身が接点の機能を有さない場合も含む。例えば、接点の機能を有さないバネ構造により、電子部品に負荷が加わる構造であればよい。
【００３５】
上記実施形態では、電子機器は、スマートフォン１としたが、バネ接点３０ａを有するコネクタ３０を備えた携帯電話機、タブレット端末、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System ）、ＰＤＡ(Personal Digital Assistant)、パソコン、モバイルツール、ウェアラブル端末、電子辞書、電卓、ゲーム機等であってもよく、小型の液晶ディスプレイ、液晶テレビ、ブルーレイディスクレコーダ、ＤＶＤレコーダ等であってもよい。
【００３６】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。また、各実施形態に記載された技術的特徴は、互いに組合せ可能であり、組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１      スマートフォン（電子機器）
２      表示部
３      筐体
３ａ    板金
３ｂ    装飾部材
４      背面パネル
５      回路基板
５ａ    切欠
６      充電池
７      メインアンテナ組品
８      端子カバー
９      静電センサー
１０      シールド部品（別部品）
３０      コネクタ（電子部品）
３０ａ    バネ接点（バネ）
３１      荷重低減部品
３１ａ    突起部
３１ｂ    引っ掛け部
【図１】
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【図２】
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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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【図８】
2017059588.tif 000009
【図９】
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【図１０】
2017059588.tif 000011
【図１１】
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【図３】
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