DE102015214552A1

DE102015214552A1 - Leiterplatte und elektronische Vorrichtung

Info

Publication number: DE102015214552A1
Application number: DE102015214552.2A
Authority: DE
Inventors: Kae Sakanashi; Kenichi TAKESHIMA; Hayashi Michiharu
Original assignee: Nippon CMK Corp; CMK Corp; Denso Corp
Current assignee: Nippon CMK Corp; CMK Corp; Denso Corp
Priority date: 2014-07-30
Filing date: 2015-07-30
Publication date: 2016-02-04
Also published as: JP2016032080A

Abstract

In einer elektronischen Leiterplatte (10) ist ein Befestigungsabschnitt (5) teilweise in einen Schichtabschnitt (20) eingefügt, in dem eine leitfähige Schicht (24) und eine Isolierschicht (26) geschichtet angeordnet sind. Der Schichtabschnitt (20) wird durch den Befestigungsabschnitt (5) in der Dickenrichtung eingeklemmt gehalten. In der Leiterplatte (10) sind ein erster Lochabschnitt (30) sich in der Dickenrichtung durch den Schichtabschnitt (20) erstreckend und ein Verstärkungsabschnitt (40) nahe dem ersten Lochabschnitt (30) vorgesehen. Der Verstärkungsabschnitt (40) weist einen zweiten Lochabschnitt (42) sich in der Dickenrichtung des Schichtabschnitts (20) nahe dem ersten Lochabschnitt (30) des Schichtabschnitts (20) erstreckend und ein Verstärkungselement (44), das aus einem Material mit einem Elastizitätskoeffizienten gebildet ist, der über demjenigen einer flexiblen Schicht (27) liegt, und angeordnet ist, um sich im zweiten Lochabschnitt (42) in der Dickenrichtung zu erstrecken, auf.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leiterplatte und eine diese verwendende elektronische Vorrichtung.
Eine elektronische Vorrichtung für ein Fahrzeug verwendet eine Leiterplatte, die beispielsweise aus einer Isolierschicht einer Schichtstruktur gebildet ist, die teilweise aus einem flexiblen Material aufgebaut ist. So sind beispielsweise, gemäß einer Leiterplatte, die im Patentdokument JP 2007-149870 offenbart ist, in einem Isoliermaterial einer Außenschichtseite, das einen Abschnitt von geschichteten Isoliermaterialien bildet, ein Glasgewebe an einer Innenseite beabstandet von einer Außenoberfläche und ein Harzabschnitt ohne das Glasgewebe angeordnet. Für den Fall, dass der Harzabschnitt auf der Außenoberflächenseite ohne das Glasgewebe angeordnet ist, um die Flexibilität der oberen Oberflächenseite zu mindern, neigt die obere Oberflächenseite dazu, sich nahe dem Harzabschnitt zu verformen und die Erzeugung einer Zugspannung zu mindern, die durch unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen elektronischen Komponenten, die auf einer Bordoberfläche befestigt sind, und der Leiterplatte hervorgerufen wird.
Die Leiterplatte, die die flexible Schicht wenigstens teilweise in der Isolierschicht aufweist, ist aufgrund der flexiblen Schicht vorteilhaft. Die flexible Schicht, die in nahe von Bereichen vorgesehen ist, wo die Leiterplatte an einem bestimmten Körper befestigt ist, neigt jedoch dazu, sich aufgrund eines Kriechens (Creeping) zu verformen.
Für den Fall, dass die Leiterplatte beispielsweise mittels Schrauben oder anderen Verbindungselementen mechanisch an dem anderen Körper (wie beispielsweise ein Gehäuse) befestigt wird, wird die Leiterplatte in einer Plattendickenrichtung zwischen einem Befestigungselement, wie beispielsweise Schrauben, und dem anderen Körper eingeklemmt angeordnet und die Leiterplatte folglich stabil befestigt, während verhindert wird, dass sie sich in der Plattendickenrichtung verschiebt. Gemäß dieser Befestigungsstruktur wird jedoch eine hohe Anpresskraft in der Plattendickenrichtung nahe dem Befestigungsbereich in der Leiterplatte aufgebracht (Bereich, der durch das Befestigungselement eingeklemmt angeordnet ist). Für den Fall, dass die Leiterplatte einer hohen Umgebungstemperatur ausgesetzt wird, neigt insbesondere die flexible Schicht dazu, sich durch das Kriechen zu verformen. Wenn die flexible Schicht durch diese Kriechverformung zerbrochen oder zerdrückt wird, verliert das Befestigungselement die Kraft zum Einklemmen der Leiterplatte und verursacht das Befestigungselement eine Lockerung zwischen dem Befestigungselement und der Leiterplatte. Dieses Problem tritt nicht nur in einer Struktur auf, in der die Anpresskraft in der Dickenrichtung aufgebracht wird, sondern ebenso in einer Struktur, in der Druck nahe einem Loch zur Aufnahme des Befestigungselements entsteht.
Die vorliegende Erfindung spricht das vorstehend beschriebene Problem an, und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Struktur zur Minderung der Kriechverformung einer flexiblen Schicht in einer Leiterplatte, die die flexible Schicht wenigstens teilweise in der Leiterplatte aufweist, bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Leiterplatte auf: einen Schichtabschnitt, in dem eine leitfähige Schicht und eine Isolierschicht, die eine flexible Schicht aufweist, geschichtet sind; ein Befestigungselement, das in den Schichtabschnitt eingefügt ist, um den Schichtabschnitt zu befestigen; einen ersten Lochabschnitt, der zum Einfügen des Befestigungselements und Durchdringen des Schichtabschnitts gebildet ist. Die Leiterplatte ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner einen Verstärkungsabschnitt aufweist, der einen zweiten Lochabschnitt, der gebildet ist, um sich entlang des ersten Lochabschnitts nahe zum ersten Lochabschnitt im Schichtabschnitt zu erstrecken, und ein Verstärkungselement, das aus einem Material eines Elastizitätskoeffizienten gebildet ist, der über demjenigen der flexiblen Schicht liegt, und entlang des zweiten Lochabschnitts im zweiten Lochabschnitt angeordnet ist, aufweist.
In den beigefügten Zeichnungen zeigt:
1 eine schematische Schnittansicht zur Veranschaulichung einer Struktur im Querschnitt eines Teils einer elektronischen Vorrichtung, in der eine Leiterplatte gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an einem Gehäuse befestigt ist;
2 eine schematische Schnittansicht zur Veranschaulichung einer Struktur im Querschnitt an einer Position eines ersten Lochabschnitts der Leiterplatte gemäß der ersten Ausführungsform;
3 eine Draufsicht zur Veranschaulichung einer planaren Struktur einer Montage der Leiterplatte an einem zweiten Gehäusekörper in der elektronischen Vorrichtung aus der 1;
4 eine Draufsicht zur Veranschaulichung eines planaren Zustands nahe einem ersten Lochabschnitt der Leiterplatte aus der 2;
5 eine Draufsicht zur Veranschaulichung eines planaren Zustands einer Montage eines Schraubelements und des ersten Lochabschnitts aus der 4;
6 eine schematische Schnittansicht zur Veranschaulichung einer Struktur im Querschnitt an einer Position nahe dem ersten Lochabschnitt in einer Struktur, in der ein Befestigungselement an dem ersten Lochabschnitt der Leiterplatte aus der 2 befestigt wird;
7 eine schematische Schnittansicht zur Veranschaulichung einer Struktur im Querschnitt nahe einem ersten Lochabschnitt in einer Leiterplatte gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 eine schematische Draufsicht zur Veranschaulichung eines planaren Zustands nahe dem ersten Lochabschnitt der Leiterplatte aus der 7;
9 eine schematische Draufsicht zur Veranschaulichung eines planaren Zustands nahe einem ersten Lochabschnitt einer Leiterplatte gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10 eine schematische Draufsicht zur Veranschaulichung eines planaren Zustands nahe einem ersten Lochabschnitt einer Leiterplatte gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
11 eine schematische Draufsicht zur Veranschaulichung einer planaren Struktur einer Montage der Leiterplatte und eines zweiten Gehäusekörpers in einer elektronischen Vorrichtung mit der Leiterplatte gemäß der vierten Ausführungsform;
12 eine schematische Schnittansicht zur Veranschaulichung einer Struktur im Querschnitt an einer Position eines ersten Lochabschnitts einer Leiterplatte gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
13 eine schematische Draufsicht zur Veranschaulichung eines planaren Zustands nahe einem ersten Lochabschnitt einer Leiterplatte gemäß einer weiteren Ausführungsform.
Nachstehend ist die vorliegende Erfindung anhand von mehreren Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
1 zeigt eine schematische Schnittansicht zur Veranschaulichung einer Struktur im Querschnitt an eine Position I-I in der 3. In der 3 ist ein zweiter Gehäusekörper 72, der nachstehend noch beschrieben ist, strukturell anhand einer Strichzweipunktlinie gezeigt. 2 zeigt eine schematische Schnittansicht zur Veranschaulichung einer Struktur im Querschnitt an einer Position II-II in der 4 und schematisch eine Schnittoberfläche, die quer zu einer Mittenposition eines Lochs eines ersten Lochabschnitts 30, der nachstehend noch beschrieben ist, verläuft. 6 zeigt eine schematische Schnittansicht zur Veranschaulichung einer Struktur im Querschnitt an einer Position VI-VI in der 5 und schematisch eine Schnittoberfläche, die quer zu der Mittenposition des Lochs des ersten Lochabschnitts 30 verläuft.
(Elektronische Vorrichtung)
Nachstehend ist zunächst eine elektronische Vorrichtung 1 beschrieben. Die in der 1 gezeigte elektronische Vorrichtung 1 ist als eine Fahrzeug-ECU (ECU = Electronic Control Unit oder elektronische Steuereinheit), wie beispielsweise eine Verbrennungsmotorsteuer-ECU oder andere Fahrzeugsteuer-ECUs, konfiguriert. Die elektronische Vorrichtung 1 weist wenigstens eine Leiterplatte 10 auf, die in einem boxförmigen Gehäuse 70 untergebracht ist. Im Beispiel der 1 ist die Leiterplatte 10, die näher in der 2 gezeigt ist, innerhalb des Gehäuses 70 untergebracht.
Die Leiterplatte 10 ist aus einem Schichtabschnitt 20 gebildet, der eine erste Oberfläche 21 als eine obere Plattenoberfläche auf einer Seite und eine zweite Oberfläche 22 als eine untere Plattenoberfläche auf der anderen Seite aufweist. Die erste Oberfläche 21 und die zweite Oberfläche 22 sind im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Eine Richtung, die senkrecht zur ersten und zweiten Oberfläche 21, 22 verläuft, ist als eine Dickenrichtung (Aufwärts-abwärts-Richtung) bezeichnet. Eine Seite und die andere Seite in der Dickenrichtung (Aufwärts-abwärts-Richtung) sind als eine obere Seite bzw. als eine untere Seite bezeichnet. Im Beispiel der 1 befinden sich die obere Seite und die untere Seite auf einer Seite eines ersten Anpressabschnitts 81a bzw. einer Seite eines zweiten Anpressabschnitts 74a bezüglich der Leiterplatte 10. Bei der Leiterplatte 10, die im Gehäuse 70 untergebracht ist, ist eine vorbestimmte erste Richtung senkrecht zur Dickenrichtung (Aufwärts-abwärts-Richtung) als eine Links-Rechts-Richtung (Querrichtung) bezeichnet und ist eine vorbestimmte zweite Richtung senkrecht zu sowohl der Dickenrichtung (Aufwärts-abwärts-Richtung) als auch der Links-Rechts-Richtung (Querrichtung) als eine Vorne-Hinten-Richtung bezeichnet. Im Beispiel der 3 ist eine Richtung, in der sich ein Paar von Seitenabschnitten 10a und 10b in der Leiterplatte 10 gegenüberliegt, die Links-Rechts-Richtung (Querrichtung), und ist eine Richtung, in der sich ein Paar von Endabschnitten 10c und 10d in der Leiterplatte 10 gegenüberliegt, die Vorne-Hinten-Richtung Z. In den 1 bis 3 sind die Dickenrichtung (Aufwärts-abwärts-Richtung), die Links-Rechts-Richtung (Querrichtung) und die Vorne-Hinten-Richtung schematisch als eine y-Achsen-Richtung bzw. eine x-Achsen-Richtung bzw. eine z-Achsen-Richtung gezeigt.
Das Gehäuse 70, das eine Außenabdeckung der elektronischen Vorrichtung 1 bildet, ist aus einem ersten Gehäusekörper 71 und einem zweiten Gehäusekörper 72 gebildet und dient zur Unterbringung und zum Halten der Leiterplatte 10. Der erste Gehäusekörper 71 ist als ein Abdeckungsabschnitt gebildet, der die Seite der ersten Oberfläche 21 der Leiterplatte 10 bedeckt. Der zweite Gehäusekörper 72 ist als ein Abdeckungsabschnitt gebildet, der die Seite der zweiten Oberfläche 22 der Leiterplatte 10 bildet. Sowohl der erste Gehäusekörper 71 als auch der zweite Gehäusekörper 72 sind aus einem herkömmlichen metallischen Material, wie beispielsweise Aluminiumspritzguss, aufgebaut. Im Beispiel der 1 ist ein Abschnitt des zweiten Gehäusekörpers 72 als ein Halteabschnitt 74 gebildet, der eine Säulenform aufweist und die zweite Oberfläche 22 der Leiterplatte 10 hält und als ein Abschnitt eines Befestigungsabschnitts 5 dient, der nachstehend noch näher beschrieben ist.
(Leiterplatte)
Nachstehend ist zunächst der Basisaufbau der Leiterplatte 10 beschrieben. Die in der 2 vergrößert gezeigte Leiterplatte 10 ist ein Substrat dahingehend, dass die elektronische Vorrichtung 1 als eine elektronische Steuereinheit (ECU) für ein Fahrzeug dient. Die Leiterplatte 10 weist den Schichtabschnitt 20 auf, in dem mehrere leitfähige Schichten 24 und mehrere Isolierschichten 26 in einer Schichtplattenform gestapelt angeordnet sind. Der Schichtabschnitt 20 ist beispielsweise anhand eines herkömmlichen Verfahrens zum Bilden eines geschichteten Substrats gebildet. Auf einer Oberfläche des Schichtabschnitts 20 sind verschiedene Schaltungskomponenten, wie beispielsweise elektronische Schaltungskomponenten 100 und dergleichen, anhand eines herkömmlichen Oberflächenbefestigungsverfahrens befestigt, so wie es schematisch in der 1 gezeigt ist. Obgleich die elektronischen Schaltungskomponenten 100 und weiteren Komponenten in der 1 als auf der Seite der ersten Oberfläche 21 befestigt gezeigt sind, können die Komponenten auf der Seite der zweiten Oberfläche 22 oberflächenbefestigt sein. D. h., die Leiterplatte 10 kann eine Einzeloberflächenbefestigungsplatine oder eine Doppeloberflächenbefestigungsplatine sein. Die erste Oberfläche 21 ist die eine Seitenoberfläche (Plattenoberfläche) in der Dickenrichtung der mehreren Isolierschichten 26, die im Schichtabschnitt 20 geschichtet sind. Die zweite Oberfläche 22 ist die andere Seitenoberfläche (Plattenoberfläche) in der Dickenrichtung der mehreren Isolierschichten 26, die in dem Schichtabschnitt 20 geschichtet sind.
In der elektronischen Vorrichtung 1 aus der 1 sind die auf der Leiterplatte 10 befestigten elektronischen Schaltungskomponenten 100 beispielsweise Mikrocomputer, integrierte Schaltungen, Transistoren oder andere herkömmliche Komponenten. Jede Komponente 100 weist einen Elementabschnitt und Elektroden, die mit dem Elementabschnitt verbunden und an den Schichtabschnitt 20 gelötet sind, auf. In der 1 ist die elektronische Schaltungskomponente 100 schematisch gezeigt, ist die elektronische Schaltungskomponente 100 jedoch anderen Typs, anderer Größe und anderer Form. Auf der Leiterplatte 10 sind andere Komponenten als die elektronischen Schaltungskomponenten 100 befestigt.
Der die Leiterplatte 10 bildende Schichtabschnitt 20 weist eine Schichtstruktur auf, in der die leitfähige Schicht 24 und die Isolierschicht 26, wie in 2 gezeigt, abwechselnd geschichtet sind. In dieser Struktur sind, als die mehreren leitfähigen Schichten 24, die einen Abschnitt des Schichtabschnitts 20 bilden, sechs Verdrahtungsschichten aus Kupfer vorgesehen. Im Beispiel der 2 ist jede leitfähige Schicht 24 (Verdrahtungsschicht) in den sechs Schichten schematisch gezeigt. Jede leitfähige Schicht 24 kann anders gemustert sein.
Die leitfähige Schicht 24 weist Oberflächenverdrahtungsschichten 24a, 24b, die sowohl auf der oberen Oberfläche als auch auf der unteren Oberfläche des Schichtabschnitts 20 angeordnet sind, und innere Verdrahtungsschichten 24c, 24d, die zwischen Isolierschichten 26 angeordnet sind, um den Verdrahtungsschichten 24a, 24b jeweils gegenüberzuliegen. Die leitfähige Schicht 24a ist die leitfähige Schicht 24, die auf der ersten Oberfläche 21 (oberste Oberfläche der mehrere geschichteten Isolierschichten 26) des Schichtabschnitts 20 gebildet ist. Die leitfähige Schicht 24b ist die leitfähige Schicht 24, die auf der zweiten Oberfläche 22 (unterste Oberfläche der mehreren geschichteten Isolierschichten 26) des Schichtabschnitts 20 gebildet ist. Die leitfähige Schicht 24c ist die leitfähige Schicht 24, die der leitfähigen Schicht 24a gegenüberliegt. Im Beispiel der 2 ist sie eine zweite Schicht von oben von den sechs leitfähigen Schichten 24. D. h., die leitfähige Schicht 24c ist in der Dickenrichtung die nächste Schicht zur leitfähigen Schicht 24a unter den mehreren leitfähigen Schichten 24, die über die Isolierschicht 26 geschichtet sind. Die leitfähige Schicht 24d ist die leitfähige Schicht 24, die der leitfähigen Schicht 24b gegenüberliegt. Im Beispiel der 2 ist sie eine zweite Schicht von unten von den sechs leitfähigen Schicht 24. D. h., die leitfähige Schicht 24d ist in der Dickenrichtung die nächste Schicht zur leitfähigen Schicht 24b unter den mehreren leitfähigen Schichten 24, die über die Isolierschicht 26 geschichtet sind. Eine zentrale Verdrahtungsschicht 24e, die ebenso eine innere Verdrahtungsschicht ist, ist als die leitfähige Schicht 24 an einer zentralen Position gebildet, die in der Dickenrichtung des Schichtabschnitts 20 zentraler als die inneren Verdrahtungsschichten 24c und 24d liegt. Im Beispiel der 2 ist die zentrale Verdrahtungsschicht 24e die dritte und die vierte Schicht von oben von den sechs leitfähigen Schichten 24.
Die Isolierschicht 26 ist in jedem Raum zwischen zwei benachbarten der mehreren leitfähigen Schichten 24 vorgesehen. In dieser Konfiguration sind fünf Schichten der Isolierschichten 26a, 26b, 26c, 26d und 26e als die mehreren Isolierschichten 26 vorgesehen. Die Isolierschichten 26a und 26e sind in einem Bereich, der zwischen der Oberflächenverdrahtungsschicht 24a und der inneren Verdrahtungsschicht 24c angeordnet ist, bzw. in einem Bereich, der zwischen der Oberflächenverdrahtungsschicht 24b und der inneren Verdrahtungsschicht 24d angeordnet ist, vorgesehen (Bereiche der oberen und unteren Oberfläche).
In jeder der Isolierschichten 26a und 26e (erste Isolierelemente), die sich auf der Oberflächenseite befinden, sind ein Harzabschnitt H1 und ein verstärkter Abschnitt H2 gebildet. Der Harzabschnitt H1 dient als eine flexible Schicht 27 und weist eine geringere Elastizität als ein Verstärkungselement 44 auf, das nachstehend noch beschrieben ist. Der Harzabschnitt H1 ist einzig aus Isolierharz, wie beispielsweise Epoxidsystemharz, aufgebaut und als ein Isolierabschnitt konfiguriert, der kein Verstärkungsbasismaterial, wie beispielsweise Glasgewebe, aufweist. Der verstärkte Abschnitt H2 ist ein Isolierabschnitt, der gebildet wird, indem Isolierharz, wie beispielsweise Epoxidsystemharz, in einem Verstärkungsbasismaterial, wie beispielsweise Glasgewebe, imprägniert wird, um die Festigkeit der Leiterplatte 10 aufrechtzuerhalten.
In der Struktur der 2 weist die Isolierschicht 26a das Verstärkungsbasismaterial (Glasgewebe) in der Dickenrichtung des Schichtabschnitts 20 zur inneren Verdrahtungsschicht 24c versetzt auf. D. h., der verstärkte Abschnitt H2 der Isolierschicht 26a ist an einer Position in der Dickenrichtung des Schichtabschnitts 20 zur inneren Verdrahtungsschicht 24c versetzt vorgesehen (d. h. auf einer Seite von der ersten Oberfläche 21 in der Isolierschicht 26a beabstandet). Demgegenüber ist, in der Isolierschicht 26a, der Harzabschnitt H1 entsprechend der flexiblen Schicht 27 an einer Position in der Dickenrichtung des Schichtabschnitts 20 zur Oberflächenverdrahtungsschicht 24a versetzt vorgesehen (d. h. auf einer Seite näher zur ersten Oberfläche 21 in der Isolierschicht 26a). Folglich ist der Harzabschnitt H1 (flexible Schicht 27), der das Verstärkungsbasismaterial nicht aufweist, in dem Bereich der Oberflächenschichtseite der Isolierschicht 26a dick ausgebildet vorgesehen. Der Harzabschnitt H1 ist beispielsweise ungefähr halb so dick wie die Isolierschicht 26a oder mehr als halb so dick wie die Isolierschicht 26a.
Die Isolierschicht 26e ist, wie in 2 gezeigt, in ähnlicher Weise mit dem Verstärkungsbasismaterial (Glasgewebe) in der Dickenrichtung des Schichtabschnitts 20 zur leitfähigen Schicht 24d versetzt vorgesehen. D. h., der verstärkte Abschnitt H2 der Isolierschicht 26e ist an einer Position in der Dickenrichtung des Schichtabschnitts 20 zur inneren Verdrahtungsschicht 24d versetzt vorgesehen (d. h. auf einer Seite von der zweiten Oberfläche 22 in der Isolierschicht 26e beabstandet). Demgegenüber ist, in der Isolierschicht 26e, der Harzabschnitt H1 entsprechend der flexiblen Schicht 27 an einer Position in der Dickenrichtung des Schichtabschnitts 20 zur Oberflächenverdrahtungsschicht 24b versetzt vorgesehen (d. h. auf einer Seite näher zur zweiten Oberfläche 22 in der Isolierschicht 26e). Folglich ist der Harzabschnitt H1 (flexible Schicht 27), der kein Verstärkungsbasismaterial aufweist, in dem Bereich der Oberflächenschichtseite (Bodenoberflächenseite) der Isolierschicht 26e dick ausgebildet vorgesehen. Der Harzabschnitts H1 ist beispielsweise ungefähr halb so dick wie die Isolierschicht 26e oder mehr als halb so dick wie die Isolierschicht 26e.
Die Schicht 20 ist folglich mit den Harzabschnitten H1, die als die flexiblen Schichten 27 dienen, nahe sowohl dem oberen als auch dem unteren Oberflächenabschnitt versehen. Gemäß dieser Struktur kann auch dann, wenn eine Zugspannung aufgrund einer Differenz zwischen einem Wärmeausdehnungskoeffizienten der Komponente (elektronische Schaltungskomponenten 100 und dergleichen), die auf der Oberfläche des Schichtabschnitts 20 befestigt ist, und einem Wärmeausdehnungskoeffizienten der Leiterplatte 10 auftritt, die flexible Schicht 27 nahe dem Oberflächenschichtabschnitt auf einfache Weise verformt und die Zugspannung abschwächt werden. Folglich kann eine Zunahme der thermischen Ermüdung effektiv unterdrückt und ein Bruch in einem Verbindungsteil (Lötmittel oder dergleichen) zwischen der elektrischen Komponente und der Leiterplatte 10 verhindert werden. Der Elastizitätskoeffizient des Harzabschnitts H1 (flexible Schicht 27) liegt unter denjenigen des verstärkten Abschnitts H2 und der Isolierschichten 26b, 26c und 26d. Ferner liegt er unter denjenigen der leitfähigen Schicht 24 und eines Verstärkungselements 44, das nachstehend noch beschrieben ist.
Die Isolierschichten 26b, 26c und 26d, die in der Dickenrichtung im Schichtabschnitt 20 zentraler als die leitfähige Schicht 24c und die leitfähige Schicht 24d angeordnet sind, entsprechen einem zweiten Isolierelement, das, ähnlich dem vorstehend beschriebenen verstärkten Abschnitt H2, vollständig oder größtenteils als ein Prepreg (vorimprägnierter Werkstoff) gebildet ist. Jede der Isolierschichten 26b, 26c und 26d ist als ein Isolierabschnitt gebildet, das gebildet wird, indem ein Verstärkungsbasismaterial (Glasgewebe) mit Isolierharz, wie beispielsweise Epoxidharz, imprägniert wird. Harzmaterialien, die die Isolierschichten 26a, 26b (Harzabschnitt H1 und verstärkter Abschnitt H2), 26b, 26c und 26d bilden, können gleichen Materials oder teilweise verschieden sein.
Nachstehend ist die Befestigungsstruktur der Leiterplatte 10 beschrieben. Die Leiterplatte 10 ist, wie in den 1 und 6 gezeigt, dazu ausgelegt, über Befestigungsabschnitte 5, die in den Schichtabschnitt 20 eingefügt werden, befestigt zu werden. Der Schichtabschnitt 20 wird in der Dickenrichtung durch einen ersten Anpressabschnitt 81a und einen zweiten Anpressabschnitt 74a, die einen Abschnitt von jedem der Befestigungsabschnitte 5 bilden, eingeklemmt gehalten. Gemäß dieser Konfiguration wird die Leiterplatte 10 am Gehäuse 70 befestigt.
Jeder Befestigungsabschnitt 5 dient dazu, die Leiterplatte 10 am Gehäuse 70 zu befestigen. Im Beispiel der 1 und 6 ist der Befestigungsabschnitt 5 aus einem Schraubelement 80 und dem Halteabschnitt 74, der Teil des zweiten Gehäusekörpers 72 ist, aufgebaut. Das Schraubelement 80 weist, wie in den 5 und 6 gezeigt, einen Schraubkopfabschnitt 81 auf, der beispielsweise scheibenförmig ausgebildet ist. Ein Stababschnitt 82 erstreckt sich, wie in 6 gezeigt, von einem Bodenendabschnitt des Schraubkopfabschnitts 81 in linearer Weise. Der Bodenendabschnitt des Schraubkopfabschnitts 81 entspricht dem ersten Anpressabschnitt 81a und dient dazu, einen oberen Endabschnitt eines ersten Lochabschnitts 30 in einer Abwärtsrichtung in einem Befestigungszustand zu drücken. Der Stababschnitt 82 ist ein Abschnitt, der in die Leiterplatte 10 eingefügt wird (insbesondere ein Abschnitt, der in den ersten Lochabschnitt 30 eingefügt wird). Eine Außenumfangsoberfläche des Stababschnitts 82 ist mit einem Gewinde versehen, um in einen Gewindeabschnitt 74a des Halteabschnitts 74 geschraubt zu werden, der ein Gegenstück der Verbindung bildet.
Der Halteabschnitt 74, mit dem das Schraubelement 80 verschraubt wird, ist konfiguriert, um von einem Bodenwandabschnitt des zweiten Gehäusekörpers 72, gleich einem Pfosten oder einer Säule, nach oben zu ragen. Der obere Endabschnitt des Halteabschnitts 74 entspricht dem zweiten Anpressabschnitt 74a. Ein Lochabschnitt 74b ist im Halteabschnitt 74 in Form eines gebohrten Durchgangs von dem oberen Endabschnitt (zweiter Anpressabschnitt 74a) gebildet. Ein Innenumfangsabschnitt des Lochabschnitts 74b ist mit einem Gewinde versehen. Die im Stababschnitt 82 gebildete Gewindenut befindet sich über das Gewinde in Eingriff mit der im Lochabschnitt 74b des Halteabschnitts 74 gebildeten Gewindenut und wird per Anzugsmoment verbunden. Gemäß dieser Konfiguration ordnen der erste Anpressabschnitt 81a des Schraubkopfabschnitts 81 und der zweite Anpressabschnitt 74a des Halteabschnitts 74 einen Abschnitt nahe dem ersten Lochabschnitt 30 der Leiterplatte 10 in der Dickenrichtung zwischen sich an, wenn das Schraubelement 80 zum Teil festgezogen wird. In diesem Zustand wird weiterhin eine Anpresskraft in der Dickenrichtung nahe dem ersten Lochabschnitt 30 des Schichtabschnitts 20 aufgebracht.
Der erste Lochabschnitt 30 ist in der Leiterplatte 10, wie in den 2 und 4 gezeigt, als eine Struktur für eine Befestigung über den Befestigungsabschnitt 5 gebildet. Der erste Lochabschnitt 30 ist als ein linearer Lochabschnitt ausgebildet, in den der Stababschnitt 82 des Schraubelements 80 eingefügt wird, und dringt in der Dickenrichtung durch den Schichtabschnitt 20. Der erste Lochabschnitt 30 ist beispielsweise als ein Durchgangsloch gebildet. Ein Innenwandabschnitt des ersten Lochabschnitts 30 ist beispielsweise mit Kupfer als eine plattierte Schicht 34 plattiert. Eine Anschlussfläche 32a (Durchgangslochanschlussfläche), die von der plattierten Schicht 34 auf der Innenumfangswand fortlaufend ist, ist in einer Flanschform nahe einem oberen Endabschnitt (Endabschnitt der Seite der ersten Oberfläche 21) des ersten Lochabschnitts 30 gebildet. Eine Anschlussfläche 32b (Durchgangslochanschlussfläche), die von der plattierten Schicht 34 auf der Innenumfangswand fortlaufend ist, ist in ähnlicher Weise nahe einem Bodenendabschnitt (Endabschnitt auf der Seite der ersten Oberfläche 21) des ersten Lochabschnitts 30 gebildet.
Die an einer oberen Seite des ersten Lochabschnitts 30 positionierte Anschlussfläche 32a weist, wie in 4 gezeigt, die Form eines kreisrunden Ringes auf, dessen Außenkantenabschnitt und Innenkantenabschnitt konzentrisch sind, mit einer Kreisform um eine Mittenposition des ersten Lochabschnitts 30 herum. In einem Befestigungszustand ist ein Durchmesser des Außenkantenabschnitts der Anschlussfläche 32a, wie in 5 gezeigt, größer als ein Durchmesser (maximale Breite des Außenkantenabschnitts) des Schraubkopfabschnitts 81. Gemäß dieser Konfiguration ist der Schraubkopfabschnitt 81, in einem Zustand, in dem das Schraubelement 80, wie in den 5 und 6 gezeigt, fixiert ist, vollständig mit der Anschlussfläche 32a bedeckt und innerhalb des Außenkantenabschnitts der Anschlussfläche 32a untergebracht, und zwar in der Dickenrichtung Y, d. h. planar betrachtet, so wie es in der 5 der Fall ist.
In der 6 zeigt das Symbol A1 schematisch einen Bereich (erster Kontaktbereich) eines Kontakts des ersten Anpressabschnitts 81a und der Leiterplatte 10 in einem Zustand, in dem das Schraubelement 80 mit der Leiterplatte 10 verschraubt ist. In der 5 zeigt das Symbol E1 schematisch eine Außenkante des ersten Kontaktbereichs A1. Gemäß dieser Konfiguration ist der Kontaktbereich A1 ein Bereich zwischen der Position der Innenumfangsoberfläche des ersten Lochabschnitts 30 (durch einen gepunkteten Kreis in der 5 gezeigt) und der Außenkante E1 in der Anschlussfläche 32a. Im ersten Kontaktbereich A1 wird der Schichtabschnitt 20 durch die Anpresskraft des Schraubkopfabschnitts 81 in der Dickenrichtung abwärts gedrückt.
Die Anschlussfläche 32b weist die gleiche Form wie die Anschlussfläche 32a auf und ist in Form eine kreisrunden Ringen ausgebildet, dessen Außenkantenabschnitt und Innenkantenabschnitt konzentrisch sind, mit einer kreisrunden Form um eine Mittenposition des ersten Lochabschnitts 30 herum. Ein Durchmesser eines Außenkantenabschnitts der Anschlussfläche 32a ist, wie in 6 gezeigt, größer als ein Durchmesser (maximale Breite des Außenkantenabschnitts) des zweiten Anpressabschnitts 74a. In einem Zustand, in dem das Schraubelement 80 gemäß den 5 und 6 verschraubt ist, ist der zweite Anpressabschnitt 74a vollständig mit der Anschlussfläche 32a bedeckt und innerhalb des Außenkantenabschnitts der Anschlussfläche 32a untergebracht, planar betrachtet, so wie in 5 gezeigt. Gemäß dieser Konfiguration ist, in der planaren Struktur der 5, die Position des Außenkantenabschnitts der Anschlussfläche 32b beispielsweise gleich derjenigen der Anschlussfläche 32a, und zwar in einer planaren Richtung, die eine radiale Richtung auf einer Ebene senkrecht zur Dickenrichtung (Aufwärts-abwärts-Richtung) ist. Ferner ist, in der planaren Struktur der 5, die Position des Außenumfangsabschnitts des zweiten Anpressabschnitts 74a die Position der Außenkante E2. In der 6 zeigt das Symbol A2 schematisch einen Bereich (zweiter Kontaktbereich) eines Kontakts des zweiten Anpressabschnitts 74a und der Leiterplatte 10 in einem Zustand, in dem der Halteabschnitt 74 an der Leiterplatte 10 befestigt ist. In der 5 zeigt das Symbol E2 schematisch eine Außenkante des zweiten Kontaktbereichs A2. Gemäß dieser Konfiguration ist der Kontaktbereich A2 ein Bereich zwischen der Position der Innenumfangsoberfläche des ersten Lochabschnitts 30 (durch einen gepunkteten Kreis in der 5 gezeigt) und der Außenkante E2 in der Anschlussfläche 32a. Im zweiten Kontaktbereich A2 wird der Schichtabschnitt 20 durch die Anpresskraft des zweiten Anpressabschnitts 74a in der Dickenrichtung aufwärts gepresst.
Obgleich Kupfer beispielhaft als ein Material für die plattierte Schicht 34 beschrieben ist, können für die Anschlussfläche 32a und die Anschlussfläche 32b bezüglich des ersten Lochabschnitts 30 andere Materialien verwendet werden, sofern die Materialien leitfähig sind. Jede beliebige oder mehrere der plattierten Schicht 34, der Anschlussfläche 32a und der Anschlussfläche 32b können ausgelassen sein.
Nachstehend ist eine Verstärkungsstruktur des Verstärkungsabschnitts 40 beschrieben. An der Position nahe dem ersten Lochabschnitt 30 in der Leiterplatte 10 sind, wie in den 2 und 4 gezeigt, mehrere Verstärkungsabschnitte 40 kreisrund oder bogenförmig um jeden ersten Lochabschnitt 30 vorgesehen (im Beispiel der 4 kreisrund), und zwar zu gleichen Winkeln voneinander beabstandet. Das eine Ende und das andere Ende jedes Verstärkungsabschnitts 40 sind, wie in den 2, 4 und dergleichen gezeigt, mit der Anschlussfläche 32a bzw. der Anschlussfläche 32b verbunden. Die mehreren Verstärkungsabschnitte 40 erstrecken sich zwischen der Anschlussfläche 32a und der Anschlussfläche 32b parallel. Im Beispiel der 4 sind mehrere Verstärkungsabschnitte 40 kreisförmig über einen Winkel von 360° angeordnet. Es können jedoch auch mehrere Verstärkungsabschnitte 40 bogenförmig über einen begrenzten Winkel angeordnet sein, wobei einzig ein Teil der Verstärkungsabschnitte 40 aus der Struktur der 4 entfernt ist. Hierin erfolgt die nachfolgende Beschreibung in der Annahme, dass die mehreren Verstärkungsabschnitte 40 kreisförmig zu gleichen Winkelabständen (Winkeln) angeordnet sind, als ein repräsentatives Beispiel.
Jeder der mehreren Verstärkungsabschnitte 40 ist, wie in 2 und dergleichen gezeigt, mit einem zweiten Lochabschnitt 42 versehen, der einen geringeren Innendurchmesser als der erste Lochabschnitt 30 und das Element 44, das innerhalb des zweiten Lochabschnitts 42 angeordnet ist, aufweist. Der Verstärkungsabschnitt 40 ist als ein Durchgangsloch, das sich in der Dickenrichtung von der Seite der ersten Oberfläche 21 zur Seite der zweiten Oberfläche 22 linear fortsetzt, oder als ein Kontaktloch (Via), das einen Teil der Schichten ohne Durchdringung verbindet, gebildet. In dieser Beschreibung zeigt der Innendurchmesser des ersten Lochabschnitts 30 einen Durchmesser einer Innenumfangsoberfläche (zylindrische Oberfläche) des ersten Lochabschnitts 30 und, im Beispiel der 2, eine Innenumfangsoberfläche der plattierten Schicht 34. Ferner zeigt der Innendurchmesser des zweiten Lochabschnitts 42 einen Durchmesser einer Innenumfangsoberfläche (zylindrische Oberfläche) des zweiten Lochabschnitts 42, und, im Beispiel der 2, einen Durchmesser einer Grenzoberfläche (zylindrische Oberfläche) zwischen dem zweiten Lochabschnitt 42 und dem Verstärkungselement 44.
Jeder zweite Lochabschnitt 42, der den Verstärkungsabschnitt 40 bildet, ist, wie in 2 und dergleichen gezeigt, als ein linearer Lochabschnitt gebildet, der sich in der Dickenrichtung entlang des ersten Lochabschnitts 30 parallel zum ersten Lochabschnitt 30 an der Position nahe dem ersten Lochabschnitt 30 des Schichtabschnitts 20 erstreckt. Der zweite Lochabschnitt 42 ist gebildet, um einen Raum zwischen der ersten Oberfläche 21, die sich in der Dickenrichtung auf einer Seite des Schichtabschnitts 20 befindet, und der zweiten Oberfläche 22, die sich in der Dickenrichtung auf der anderen Seite des Schichtabschnitts 20 befindet, zu durchdringen. Er ist gebildet, um alle der Isolierschichten 26 fortlaufend zu durchdringen. Die mehreren zweiten Lochabschnitte 42 um jeden der ersten Lochabschnitte 30 sind in einer kreisrunden Form zu gleichen Winkeln entlang eines in der 4 gezeigten imaginären Kreises D1 gebildet. Insbesondere ist jeder der zweiten Lochabschnitte 42 gebildet, um eine Innenwandoberfläche als eine zylindrische Oberfläche aufzuweisen. Eine Mittenposition der Innenwandoberfläche (zylindrische Oberfläche) des zweiten Lochabschnitts 42 befindet sich auf dem imaginären Kreis D1. Der in der 4 gezeigte imaginäre Kreis D1 weist eine Mitte auf der Mittenposition des ersten Lochabschnitts 30 auf. Jeder der mehreren zweiten Lochabschnitte 42, die entlang des imaginären Kreises D1 angeordnet sind, weist einen gleichförmigen Abstand zum ersten Lochabschnitt 30 auf. In der Konfiguration der 2 und dergleichen weist ein Innendurchmesser von jedem der mehreren zweiten Lochabschnitte 42 beispielsweise den gleichen Durchmesser X2 auf. Der Innendurchmesser X2 jedes zweiten Lochabschnitts 42 ist geringer als ein Innendurchmesser X1 des ersten Lochabschnitts 30.
Das Verstärkungselement 44, das innerhalb von jedem der mehreren zweiten Lochabschnitte 42 angeordnet ist, weist einen höheren Elastizitätskoeffizienten als die flexible Schicht 27 auf. Das Verstärkungselement 44 ist beispielsweise aus einem metallischen Material mit einem höheren Elastizitätskoeffizienten als die flexible Schicht gebildet und angeordnet, um sich in der Dickenrichtung im zweiten Lochabschnitt 42 linear zu erstrecken. Insbesondere setzt sich jedes der Verstärkungselemente 44 in den zweiten Lochabschnitten 42 vom oberen Endabschnitt des zweiten Lochabschnitts 42 zum unteren Endabschnitt des zweiten Lochabschnitts 42 fort. Das Verstärkungselement 44 ist angeordnet, um sich von der ersten Oberfläche 21 zur zweiten Oberfläche 22 kontinuierlich zu erstrecken, in einer alle Isolierschichten 26 überspannenden Weise. Im Beispiel der 2 und dergleichen weist jeder Verstärkungsabschnitt 40 ein Durchgangsloch auf. In jedem der mehreren zweiten Lochabschnitte 42 ist das Verstärkungselement 44 derart in zylindrischer Form angeordnet, dass es die Innenwandoberfläche des zweiten Lochabschnitts 42 bedeckt. Die Zylinderstruktur setzt sich vom oberen Endabschnitt des zweiten Lochabschnitts 42 zum unteren Endabschnitt des zweiten Lochabschnitts 42 fort.
Das Verstärkungselement 44 kann aus einem Material mit einem höheren Elastizitätskoeffizienten als die flexible Schicht 27 aufgebaut sein. Sein Elastizitätskoeffizient liegt vorzugsweise über demjenigen des Verstärkungsabschnitts H2 und der Isolierschichten 26b, 26c, 26d. Das Verstärkungselement 44 ist vorzugsweise aus Kupfer aufgebaut, was das gleiche Material wie dasjenige des Innenwandabschnitts des ersten Lochabschnitts 30 (plattierte Schicht 34) und der Anschlussflächen 32a, 32b ist. Das Material des Verstärkungselements 44 kann jedoch andere Materialien umfassen, sofern diese Materialen Elastizitätskoeffizienten gleich demjenigen der flexiblen Schicht 27 aufweisen.
Die Leiterplatte 10 erhöht so die Steifigkeit nahe dem ersten Lochabschnitt 30 durch die mehreren Verstärkungsabschnitte 40. Der Befestigungsabschnitt 5 ist gemäß obiger Beschreibung an der Leiterplatte 10 befestigt (siehe 1, 5, 6 und dergleichen). Gemäß der vorliegenden Struktur wird, da die Steifigkeit nahe dem ersten Lochabschnitt 30 durch die mehreren Verstärkungsabschnitte 40 erhöht und die Druckverformung nahe dem ersten Lochabschnitt 30 unterdrückt wird, die Kriechverformung der Isolierschicht 26 nahe dem ersten Lochabschnitt 30, wo eine Kriechverformung wahrgenommen wird, effektiv unterdrückt.
Ferner wird, gemäß der in den 1, 6 und dergleichen gezeigten Befestigungsstruktur, eine starke Druckkraft in der Dickenrichtung im Schichtabschnitt 20 zwischen dem ersten Kontaktbereich A1, wo der erste Anpressabschnitt 81a den Schichtabschnitt 20 kontaktiert, und dem zweiten Kontaktbereich A2, wo der zweite Anpressabschnitt 74a den zweiten Kontaktbereich A2 kontaktiert, ausgeübt. Dieser starken Druckkraft muss entgegengewirkt werden. Gemäß dieser Konfiguration sind, in der planaren Richtung senkrecht zur Dickenrichtung des Schichtabschnitts 20 (Aufwärtsabwärts-Richtung), alle der mehreren Verstärkungsabschnitte 40 in der kreisrunden Form an einer Position angeordnet, die innerhalb der Außenkante E1 des ersten Kontaktbereichs A1 und innerhalb der Außenkante E2 des zweiten Kontaktbereichs A2 liegt. Gemäß dieser Konfiguration wird die Steifigkeit des Bereichs, der genau unterhalb des ersten Kontaktbereichs A1 und genau oberhalb des zweiten Kontaktbereichs liegt, insbesondere selektiv erhöht. Aus diesem Grund kann die Kriechverformung in dem Bereich (Bereich zwischen dem ersten Kontaktbereich A1 und dem zweiten Kontaktbereich A2), der für die Anziehkraft am anfälligsten ist und wahrscheinlich durch das Kriechen verformt wird, effektiv unterdrückt werden.
(Vorteile)
Gemäß der vorliegenden Konfiguration, in der die flexible Schicht im Schichtabschnitt 20 vorgesehen ist und der Nahbereich des ersten Lochabschnitts 30 durch den Befestigungsabschnitt 5 befestigt wird, kann die Kriechverformung der flexiblen Schicht 27 nahe dem Befestigungsbereich effektiv unterdrückt werden. Insbesondere sind die Verstärkungsabschnitte 40 an den Positionen nahe dem ersten Lochabschnitt 30 (insbesondere nahe dem ersten Lochabschnitt 30 nahe der Seite des ersten Lochabschnitts 30) im Schichtabschnitt (innerhalb des Schichtabschnitts 20) vorgesehen. Im zweiten Lochabschnitt 42 des Verstärkungsabschnitts 40 (gesamter Bereich oder Teilbereich im Loch des zweiten Lochabschnitts 42) ist das Verstärkungselement 44 mit dem höheren Elastizitätskoeffizienten als die flexible Schicht 27 angeordnet, um sich in der Dickenrichtung zu erstrecken. Aus diesem Grund kann die Steifigkeit des Abschnitts nahe dem Loch 30 erhöht werden und die Kriechverformung nahe dem Befestigungsbereich (Bereich, der durch den Befestigungsbereich eingeklemmt wird) auf einfache Weise unterdrückt werden.
Gemäß der vorliegenden Konfiguration ist der zweite Lochabschnitt 42, wie in 2 und dergleichen gezeigt, konfiguriert, um die erste Oberfläche 21, die sich in der Dickenrichtung auf einer Seite des Schichtabschnitts 20 befindet, und die zweite Oberfläche 22, die sich in der Dickenrichtung auf der anderen Seite des Schichtabschnitts 20 befindet, zu durchdringen. Das Verstärkungselement 44 ist angeordnet, um sich von der ersten Oberfläche 21 zur zweiten Oberfläche 22 im zweiten Lochabschnitt 42 fortzusetzen. Da das Verstärkungselement 44 mit einem hohen Elastizitätskoeffizienten angeordnet ist, um den Schichtabschnitt 20 in der Dickenrichtung zu durchdringen, kann die Steifigkeit nahe dem ersten Lochabschnitt 30 über einen gesamten Bereich in der Dickenrichtung sicher erhöht werden.
Ferner ist der Verstärkungsabschnitt 40, wie in den 5, 6 und dergleichen gezeigt, an der Position radial innerhalb der Außenkante E1 des ersten Kontaktbereichs A1 gebildet, an der der erste Anpressabschnitt 81a den Schichtabschnitt 20 kontaktiert. Gemäß dieser Struktur kann die Steifigkeit des Bereichs, der der Anpresskraft vom ersten Kontaktbereich A1 ausgesetzt ist, selektiv erhöht werden. Ferner ist der Verstärkungsabschnitt 40 an der Position radial innerhalb der Außenkante E2 des zweiten Kontaktbereichs A2 gebildet, an der der zweite Anpressabschnitt 74a den Schichtabschnitt 20 kontaktiert. Gemäß dieser Struktur kann die Steifigkeit des Bereichs, der der Anpresskraft vom zweiten Kontaktbereich A2 ausgesetzt wird, selektiv erhöht werden. Insbesondere sind, im Beispiel der 5, 6 und dergleichen, alle der Verstärkungsabschnitte 40 innerhalb der Außenkante E1 des ersten Kontaktbereichs A1 und innerhalb der Außenkante E2 des zweiten Kontaktbereichs A2 angeordnet. Folglich kann die Steifigkeit des Bereichs, auf den die Druckkraft tendenziell ausgeübt wird, selektiv erhöht und die Kriechverformung vorteilhafter unterdrückt werden.
Ferner sind, gemäß der vorliegenden Konfiguration, wie in 4 gezeigt, mehrere Verstärkungsabschnitte 40 jeweils voneinander beabstandet in der Ringform um den ersten Lochabschnitt 30 angeordnet. Da die zweiten Lochabschnitte 42 dezentral um den ersten Lochabschnitt 30 angeordnet und die Verstärkungselemente 44 innerhalb der zweiten Lochabschnitte 42 positioniert sind, kann eine Konzentration der Zugspannung auf den bestimmten einen der zweiten Lochabschnitte 42 abgeschwächt werden. Auch wenn mehrere Verstärkungsabschnitte 40 nicht in der Ringform, sondern lediglich bogenförmig angeordnet sind, kann der gleiche Vorteil erzielt werden, indem der zweite Lochabschnitt 42 um den ersten Lochabschnitt 30 verteilt wird.
Darüber hinaus sind, gemäß der vorliegenden Konfiguration, mehrere Verstärkungsabschnitte 40 voneinander beabstandet um den ersten Lochabschnitt 30 angeordnet und ist der Innendurchmesser des zweiten Lochabschnitts 42 geringer als derjenige des ersten Lochabschnitts 30. Da die zweiten Lochabschnitte 42, die geringere Innendurchmesser als der erste Lochabschnitt 30 aufweisen, um den ersten Lochabschnitt 30 verteilt und die Verstärkungselemente 44 innerhalb der zweiten Lochabschnitte 42 angeordnet sind, kann eine Konzentration der Zugspannung auf bestimmte der zweiten Lochabschnitte 42 verringert und die Steifigkeit des gesamten Bereichs, in dem mehrere Verstärkungsabschnitte 40 angeordnet sind, sicher erhöht werden.
(Zweite Ausführungsform)
Nachstehend ist eine zweite Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 7, 8 und dergleichen beschrieben. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich in der Position der mehreren Verstärkungsabschnitte in der Leiterplatte von der ersten Ausführungsform. Die zweite Ausführungsform entspricht der Leiterplatte 10 und der elektronischen Vorrichtung 1 der ersten Ausführungsform mit Ausnahme der Positionen der Verstärkungsabschnitte. Bei der elektronischen Vorrichtung ist die von der Leiterplatte verschiedene Konfiguration gleich derjenigen der in den 1, 3, 6 und dergleichen gezeigten elektronischen Vorrichtung 1. Aus diesem Grund ist in der folgenden Beschreibung, sofern nicht die Leiterplatte betroffen ist, auf die 1, 3, 6 und dergleichen Bezug genommen. Eine Leiterplatte 210 ist, mit Ausnahme der Position der Verstärkungsabschnitte 40, gleich der Leiterplatte 10 der ersten Ausführungsform. Gleiche Teile der Leiterplatte 210, die sich von den Verstärkungsabschnitten 40 unterscheiden, sind mit den gleichen Bezugszeichen wie bei der Leiterplatte 10 der ersten Ausführungsform versehen, um die Beschreibung zu vereinfachen.
Bei der Leiterplatte 210 ist der erste Lochabschnitt 30, wie in den 7 und 8 gezeigt, ähnlich der ersten Ausführungsform als der Lochabschnitt vorgesehen, in den der Befestigungsabschnitt 5 (gleich dem Befestigungsabschnitt 5 in den 1, 6 und dergleichen) eingefügt wird. Der erste Lochabschnitt 30 ist konfiguriert, den Schichtabschnitt 20 zu durchdringen. Ferner sind die Verstärkungsabschnitte 40, wie in 8 gezeigt, in der Ringform zu gleichen Winkeln voneinander beabstandet um den ersten Lochabschnitt 30 herum angeordnet. Jeder der Verstärkungsabschnitte 40 weist den gleichen Aufbau wie der Verstärkungsabschnitt 40 in der ersten Ausführungsform auf und ist, ähnlich der ersten Ausführungsform, mit den zweiten Lochabschnitten 42 und dem Verstärkungselement 44 versehen. Der zweite Lochabschnitt 42 ist nahe der Position dicht zum ersten Lochabschnitt 30 im Schichtabschnitt 20 gebildet und als ein Lochabschnitt ausgebildet, der sich in der Dickenrichtung entlang des ersten Lochabschnitts 30 erstreckt. Das Verstärkungselement 44 ist gebildet, um einen höheren Elastizitätskoeffizienten als die flexible Schicht 27 aufzuweisen, und erstreckt sich in der Dickenrichtung entlang des zweiten Lochabschnitts 42 im zweiten Lochabschnitt 42. In dieser Konfiguration ist der zweite Lochabschnitt 42 konfiguriert, um sowohl die erste Oberfläche 21, die in der Dickenrichtung auf einer Seite des Schichtabschnitts 20 angeordnet ist, als auch die zweite Oberfläche 22, die in der Dickenrichtung auf der anderen Seite des Schichtabschnitts 20 angeordnet ist, zu durchdringen. Das Verstärkungselement 44 ist als die zylindrische Form fortlaufend von der ersten Oberfläche 21 zur zweiten Oberfläche 22 im zweiten Lochabschnitt 42 positioniert.
Bei der elektronischen Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform (d. h. der elektronischen Vorrichtung mit der Leiterplatte 210), ist der Schichtabschnitt 20, ähnlich den 1 und 6, derart konfiguriert, dass ein Teil um den ersten Lochabschnitt 30 des Schichtabschnitts 20 herum in der Dickenrichtung durch den ersten Anpressabschnitt 81a (1 und 6) und den zweiten Anpressabschnitt 74a (1 und 6), die einen Teil des Befestigungsabschnitts 5 bilden, eingeklemmt wird. In der 7 ist das Schraubelement 80 (gleiches Material wie das Schraubelement 80 in der ersten Ausführungsform), das die Leiterplatte 210 am Gehäuse 70 befestigt, schematisch durch eine Strichzweipunktlinie gezeigt. Ferner ist, in der 8, die Außenkante des Schraubkopfabschnitts 81 des Schraubelements 80 schematisch durch eine Strichzweipunktlinie gezeigt.
In der vorliegenden Ausführungsform sind, wie in den 7 und 8 gezeigt, alle der Verstärkungsabschnitte 40, in der planaren Richtung senkrecht zur Dickenrichtung, radial innerhalb der Außenkante E1 des ersten Kontaktbereichs A1 (siehe 6), in dem der erste Anpressabschnitt 81a den Schichtabschnitt 20 kontaktiert, und radial innerhalb der Außenkante E2 des zweiten Kontaktbereichs A2 (siehe 6), in dem der zweite Anpressabschnitt 74a den Schichtabschnitt 20 kontaktiert, positioniert. Folglich kann die Steifigkeit des Bereichs, auf den die Druckkraft tendenziell ausgeübt wird, selektiv erhöht und die Kriechverformung vorteilhafter unterdrückt werden. Ferner sind alle der mehrere Verstärkungsabschnitte 40 an den radial innen liegenden Positionen angeordnet, die näher zum ersten Lochabschnitt 30 als zu der Außenkante E1 des ersten Kontaktbereichs A1 (siehe 6) und zu der Außenkante E2 des zweiten Kontaktbereichs A2 (siehe 6) liegen. Gemäß dieser Konfiguration bringt die zweite Ausführungsform die gleichen Vorteile wie die erste Ausführungsform hervor. Folglich kann die Steifigkeit des Bereichs, der näher zum ersten Lochabschnitt 30 liegt, selektiv erhöht und die Kriechverformung nahe dem ersten Lochabschnitt 30 vorteilhafter unterdrückt werden.
(Dritte Ausführungsform)
Nachstehend ist eine dritte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 9 und dergleichen beschrieben. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich in der Position von mehreren Verstärkungsabschnitten in der Leiterplatte von der ersten Ausführungsform. Die dritte Ausführungsform entspricht der Leiterplatte 10 und der elektronischen Vorrichtung 1 der ersten Ausführungsform mit Ausnahme der Positionen der Verstärkungsabschnitte. Bei der elektronischen Vorrichtung ist die von der Leiterplatte verschiedene Konfiguration gleich derjenigen der in den 1, 3, 6 und dergleichen gezeigten elektronischen Vorrichtung 1. Aus diesem Grund ist in der folgenden Beschreibung, sofern nicht die Leiterplatte betroffen ist, auf die 1, 3, 6 und dergleichen Bezug genommen. Eine Leiterplatte 310 ist, mit Ausnahme der Position des Verstärkungsabschnitts 40, gleich der Leiterplatte 10 der ersten Ausführungsform. Gleiche Teile der Leiterplatte 310, die sich von dem Verstärkungsabschnitt 40 unterscheiden, sind mit den gleichen Bezugszeichen wie bei der Leiterplatte 10 der ersten Ausführungsform versehen, um die Beschreibung zu vereinfachen.
Bei der Leiterplatte 310 ist der erste Lochabschnitt 30, wie in 9 gezeigt, ähnlich der ersten Ausführungsform als der Lochabschnitt vorgesehen, in den der Befestigungsabschnitt 5 (gleich dem Befestigungsabschnitt 5 in den 1, 6 und dergleichen), eingefügt wird. Der erste Lochabschnitt 30 ist konfiguriert, um den Schichtabschnitt 20 zu durchdringen. Ferner sind, wie in 9 gezeigt, mehrere Verstärkungsabschnitte 40 in der Ringform um den ersten Lochabschnitt 30 herum angeordnet. Insbesondere sind mehrere Verstärkungsabschnittsgruppen 50, in denen jeweils mehrere Verstärkungsabschnitte 40 zu gleichen Winkelabständen kreisförmig um den ersten Lochabschnitt 30 angeordnet sind, in verschiedenen Größe gebildet. Im Beispiel der 9 sind eine erste Verstärkungsabschnittsgruppe 51 und eine zweite Verstärkungsabschnittsgruppe 52 als die mehreren Verstärkungsabschnittsgruppen 50 vorgesehen. Die erste Verstärkungsabschnittsgruppe 51 ist aus mehreren Verstärkungsabschnitten 40 gebildet (relativ nahe zum ersten Lochabschnitt 30), die kreisförmig entlang eines imaginären Kreises D2 geringen Durchmessers angeordnet sind, dessen Mitte an der Mittenposition des ersten Lochabschnitts 30 liegt. Die zweite Verstärkungsabschnittsgruppe 52 ist aus mehreren Verstärkungsabschnitten 40 gebildet (relativ fern zum ersten Lochabschnitt 30), die kreisförmig entlang eines imaginären Kreises D3 großen Durchmessers angeordnet sind, dessen Mitte an der Mittenposition des ersten Lochabschnitts 30 liegt. Obgleich in der 9 nur zwei Verstärkungsabschnittsgruppen 50 veranschaulicht sind, können drei oder mehr als drei kreisförmig angeordnete Verstärkungsabschnittsgruppen vorgesehen sein.
Jeder Verstärkungsabschnitt 40 ist gleich dem Verstärkungsabschnitt 40 der ersten Ausführungsform aufgebaut und weist den zweiten Lochabschnitt 42 und das Verstärkungselement 44 ähnlich der ersten Ausführungsform auf (siehe 6). Der zweite Lochabschnitt 42 ist nahe dem ersten Lochabschnitt 30 im Schichtabschnitt 20 gebildet und als der Lochabschnitt ausgebildet, der sich in der Dickenrichtung entlang des ersten Lochabschnitts 30 erstreckt. Das Verstärkungselement 44 ist gebildet, um einen höheren Elastizitätskoeffizienten als die flexible Schicht 27 aufzuweisen, und erstreckt sich in der Dickenrichtung entlang des zweiten Lochabschnitts 42 im zweiten Lochabschnitt 42. Gemäß dieser Konfiguration ist der zweite Lochabschnitt 42 konfiguriert, um sowohl die erste Oberfläche 21 (1 und dergleichen), die in der Dickenrichtung auf einer Seite des Schichtabschnitts 20 angeordnet ist, als auch die zweite Oberfläche 22 (1 und dergleichen), die in der Dickenrichtung auf der anderen Seite des Schichtabschnitts 20 angeordnet ist, zu durchdringen. Das Verstärkungselement 44 ist als die zylindrische Form fortlaufend von der ersten Oberfläche 21 zur zweiten Oberfläche 22 im zweiten Lochabschnitt 42 positioniert (6 und dergleichen).
Bei der elektronischen Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform (d. h. der elektronischen Vorrichtung mit der Leiterplatte 210) ist der Schichtabschnitt 20, ähnlich den 1 und 6, derart konfiguriert, dass ein Teil um den ersten Lochabschnitt 30 des Schichtabschnitts 20 herum in der Dickenrichtung durch den ersten Anpressabschnitt 81a (1 und 6) und den zweiten Anpressabschnitt 74a (1 und 6), die einen Teil des Befestigungsabschnitts 5 bilden, eingeklemmt wird. Gemäß der vorliegenden Konfiguration ist, in den mehreren Verstärkungsabschnitten 40, der erste Anpressabschnitt 81a, in der planaren Richtung senkrecht zur Dickenrichtung, innerhalb der Außenkante E1 des ersten Kontaktbereichs A1 (siehe 6), den der erste Anpressabschnitt 81a kontaktiert, und innerhalb der Außenkante E2 des zweiten Kontaktbereichs A2 (siehe 6), mit dem der zweite Anpressabschnitt 74a den Schichtabschnitt 20 kontaktiert, positioniert. In der planaren Richtung ist jeder Verstärkungsabschnitt 40 der ersten Verstärkungsabschnittsgruppe 51 näher zum ersten Lochabschnitt 30 als zur Außenkante E1 des ersten Kontaktbereichs A1 (siehe 6) und näher zum ersten Lochabschnitt 30 als zur Außenkante E2 des zweiten Kontaktbereichs A2 (siehe 6) positioniert. Demgegenüber ist, in der planaren Richtung senkrecht zur Dickenrichtung, die zweite Verstärkungsabschnittsgruppe 52 außerhalb der Außenkante E1 des ersten Kontaktbereichs A1 (siehe 6) und außerhalb der Außenkante E2 des zweiten Kontaktbereichs A2 (siehe 6) positioniert.
Dadurch, dass, wie vorstehend beschrieben, mehrere ringförmige Verstärkungsabschnittsgruppen 50 um den ersten Lochabschnitt 30 herum vorgesehen sind und der Verstärkungsabschnitt 40, in radialer Richtung, an einer Position verhältnismäßig nahe zum ersten Lochabschnitt 30 und an einer Position verhältnismäßig fern vom ersten Lochabschnitts 30 verteilt ist, können nicht nur die Verstärkungsabschnitte 40 in der Umfangsrichtung um die Mittenposition des ersten Lochabschnitts 30 herum verteilt werden, sondern können die Verstärkungsabschnitte 30 ebenso in der radialen Richtung von der Mittenposition des ersten Lochabschnitts 30 verteilt bzw. verstreut angeordnet werden.
Ferner sind, wie in 9 gezeigt, die Mitte jedes Verstärkungsabschnitts 40, der die erste Verstärkungsabschnittsgruppe 51 bildet, und die Mitte jedes Verstärkungsabschnitts 40, der die zweite Verstärkungsabschnittsgruppe 52 bildet, ebenso in der Umfangsrichtung oder der Winkelrichtung derart voneinander versetzt, dass die Verstärkungsabschnitte 40 der zweiten Verstärkungsabschnittsgruppe 52 nicht auf radialen Richtungen F1, F2, F3 und F4 angeordnet sind, auf denen die Verstärkungsabschnitte 40 der ersten Verstärkungsabschnittsgruppe 51 angeordnet sind. Gemäß dieser Konfiguration wird eine Konzentration der Zugspannung in einer bestimmten Richtung, verglichen mit einem Fall, in dem die Verstärkungsabschnitte in der bestimmten radialen Richtung angeordnet sind, gemindert. Für den Fall, dass eine zusätzliche ringförmige Verstärkungsabschnittsgruppe außerhalb der zweiten Verstärkungsabschnittsgruppe 52 gebildet ist, sollte jeder Verstärkungsabschnitt der zusätzlichen Verstärkungsabschnittsgruppe von den Richtungen F1, F2, F3 und F4 der Verstärkungsabschnitte 40 der ersten Verstärkungsabschnittsgruppe 51, von der Mitte des ersten Lochabschnitts 30 betrachtet, und ebenso von den Richtungen G1, G2, G3 und G4 der Verstärkungsabschnitte 40 der zweiten Verstärkungsabschnittsgruppe 52, von der Mitte des ersten Lochabschnitts 30 betrachtet, versetzt sein.
(Vierte Ausführungsform)
Nachstehend ist eine vierte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 10, 11 und dergleichen beschrieben. Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich einzig in der Positionen der mehreren Verstärkungsabschnitte in der Leiterplatte von der ersten Ausführungsform. Die vierte Ausführungsform entspricht der Leiterplatte 10 und der elektronischen Vorrichtung 1 der ersten Ausführungsform mit Ausnahme der Positionen der Verstärkungsabschnitte. Bei der elektronischen Vorrichtung ist die von der Leiterplatte verschiedene Konfiguration gleich derjenigen der in den 1, 6 und dergleichen gezeigten elektronischen Vorrichtung 1. Aus diesem Grund ist in der folgenden Beschreibung, sofern nicht die Leiterplatte betroffen ist, auf die 1, 6 und dergleichen Bezug genommen. Eine Leiterplatte 410 ist, mit Ausnahme der Positionen der Verstärkungsabschnitte 40, gleich der Leiterplatte 10 der ersten Ausführungsform. Gleiche Teile der Leiterplatte 410, die sich vom Verstärkungsabschnitt 40 unterscheiden, sind mit den gleichen Bezugszeichen wie bei der Leiterplatte 10 der ersten Ausführungsform versehen, um die Beschreibung zu vereinfachen.
Bei der Leiterplatte 410 ist, wie in 10 gezeigt, der erste Lochabschnitt 30 ähnlich der ersten Ausführungsform als der Lochabschnitt vorgesehen, in den der Befestigungsabschnitt 5 (gleich dem Befestigungsabschnitt 5 der 1, 6 und dergleichen) eingefügt wird. Der erste Lochabschnitt 30 ist konfiguriert, um den Schichtabschnitt 20 zu durchdringen. Ferner sind, wie in 10 gezeigt, mehrere Verstärkungsabschnitte 40 bogenförmig um den ersten Lochabschnitt 30 herum angeordnet, zu gleichen Winkelabständen von den benachbarten Verstärkungsabschnitten 40. Jeder der Verstärkungsabschnitte 40 ist gleich dem Verstärkungsabschnitt 40 der ersten Ausführungsform aufgebaut und weist den zweiten Lochabschnitt 42 und das Verstärkungselement 44 ähnlich der ersten Ausführungsform auf. Der zweite Lochabschnitt 42 ist nahe dem ersten Lochabschnitt 30 im Schichtabschnitt 20 gebildet und als der Lochabschnitt ausgebildet, der sich in der Dickenrichtung entlang des ersten Lochabschnitts 30 erstreckt. Das Verstärkungselement 44 ist gebildet, um einen höheren Elastizitätskoeffizienten als die flexible Schicht 27 aufzuweisen und erstreckt sich in der Dickenrichtung entlang des zweiten Lochabschnitts 42 im zweiten Lochabschnitt 42. Gemäß dieser Konfiguration ist der zweite Lochabschnitt 42 konfiguriert, um einen Raum zwischen der ersten Oberfläche 21, die in der Dickenrichtung auf einer Seite des Schichtabschnitts 20 angeordnet ist, und der zweiten Oberfläche 22, die in der Dickenrichtung auf der anderen Seite des Schichtabschnitts 20 angeordnet ist, zu durchdringen. Das Verstärkungselement 44 ist als die zylindrische Form fortlaufend von der ersten Oberfläche 21 zur zweiten Oberfläche 22 im zweiten Lochabschnitt 42 positioniert.
Bei der elektronischen Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform (d. h. der elektronischen Vorrichtung mit der Leiterplatte 410) ist der Schichtabschnitt 20, ähnlich den 1 und 6, derart konfiguriert, dass ein Teil um den ersten Lochabschnitt 30 des Schichtabschnitts 20 herum in der Dickenrichtung durch den ersten Anpressabschnitt 81a (1 und 6) und den zweiten Anpressabschnitt 74a (1 und 6), die einen Teil des Befestigungsabschnitts 5 bilden, eingeklemmt wird. Gemäß der vorliegenden Konfiguration ist, in mehreren Verstärkungsabschnitten 40, der erste Anpressabschnitt 81a, in der planaren Richtung senkrecht zur Dickenrichtung, innerhalb der Außenkante E1 des ersten Kontaktbereichs A1 (siehe 6), den der erste Anpressabschnitt 81a kontaktiert, und innerhalb der Außenkante E2 des zweiten Kontaktbereichs A2 (siehe 6), mit dem der zweite Anpressabschnitt 74a den Schichtabschnitt 20 kontaktiert, positioniert.
Gemäß der vorliegenden Konfiguration sind, ähnlich der 3 der ersten Ausführungsform, wie in 11 gezeigt, mehrere erste Lochabschnitte 30 in der Leiterplatte 10 gebildet und ist jeder der mehreren ersten Lochabschnitte 30, in den der Befestigungsabschnitt 5 eingefügt wird, in einer Struktur gleich der 1 am Gehäuse 70 befestigt. Im Beispiel der 11 ist der erste Lochabschnitt 30 (nicht in der 11 gezeigt) nahe jeder von vier Ecken der Leiterplatte 10 gebildet, die in einer rechteckigen Form ausgebildet ist. Die Leiterplatte 10 wird nahe ihren vier Ecken durch die in die ersten Lochabschnitt 30 eingefügten Schraubelemente 80 am Gehäuse 70 befestigt.
Gemäß der vorliegenden Konfiguration wird, wie in 10 gezeigt, eine Verstärkungsstruktur B bereitgestellt, in der mehrere Verstärkungsabschnitte 40 in konzentrischer Weise um jeden ersten Lochabschnitt 30 herum angeordnet sind. Um wenigstens einen der Lochabschnitte von den mehreren ersten Lochabschnitten 30, die an den vier Ecken der Leiterplatte 10 vorgesehen sind, ist ein Nichtverstärkungsabschnitt C vorgesehen, in dem der Verstärkungsabschnitt 40 nicht angeordnet ist. Dieser Nichtverstärkungsabschnitt C ist auf einer Seite vorgesehen, die von dem einen Lochabschnitt als ein Basispunkt in Richtung eines oder mehrerer anderer Lochabschnitte unter den mehreren ersten Lochabschnitten 30 gerichtet ist. Die um solch einen Lochabschnitt angeordnete Verstärkungsstruktur B weist mehrere Verstärkungsabschnitte 40 an Positionen beabstandet vom Nichtverstärkungsabschnitt C auf. In der 10 ist der Nichtverstärkungsabschnitt C, wo der Verstärkungsabschnitt 40 nicht vorgesehen ist, beispielsweise innerhalb der Lochabschnitte 30 gebildet. Insbesondere ist, in der Annahme, dass der erste Lochabschnitt 30, der nahe der linken oberen Ecke der Leiterplatte 10 vorgesehen ist, als ein gewählter Lochabschnitt definiert ist, der Nichtverstärkungsabschnitt C auf einer Seite positioniert, die vom ersten Lochabschnitt 30 (gewählter Lochabschnitt) in einer Richtung zu einem oder mehreren anderen Lochabschnitten beabstandet ist, d. h. an einer Position in Richtung des ersten Lochabschnitts nahe dem Eckabschnitt, der diagonal zum gewählten Lochabschnitt in der Leiterplatte 10 liegt. Die Verstärkungsstruktur B, die um den in der 10 gezeigten ersten Lochabschnitt 30 (gewählter Lochabschnitt) herum angeordnet ist, weist mehrere Verstärkungsabschnitte 40 an einer Position in der Umfangsrichtung vom Nichtverstärkungsabschnitt C versetzt auf. In der Struktur der 10 sind die Verstärkungsabschnitte 40 entlang eines imaginären Kreises D4 mit einer Mitte an P1 entlang eines Umfangs des ersten Lochabschnitts 30, der näher zum linken oberen Eckabschnitt der Leiterplatte 10 liegt (siehe 11), angeordnet. Der Nichtverstärkungsabschnitt C ist derart gebildet, dass der Verstärkungsabschnitt 40 nicht in einem Bereich in einer diagonalen Richtung L1 und einem Nahbereich hiervon vorgesehen ist, die von der Mittenposition P1 des ersten Lochabschnitts 30 (gewählter Lochabschnitt) auf der linken oberen Seite der Leiterplatte 10 in der 11 in Richtung des anderen ersten Lochabschnitts 30 (erster Lochabschnitt 30 rechts unten in der 11), der dem ersten Lochabschnitt 30 (gewählter Lochabschnitt) diagonal gegenüberliegt (diagonale Position), gerichtet ist.
Bei dieser Struktur wird eine Zugspannung (Spannung bzw. Belastung in der planaren Richtung) tendenziell von dem in der 10 gezeigten ersten Lochabschnitt 30 in der Richtung L1 zu dem ersten Lochabschnitt 30 ausgeübt, der sich an der diagonalen Position befindet. Da der Nichtverstärkungsabschnitt C, der den Verstärkungsabschnitt 40 nicht aufweist, an der Position in der diagonalen Richtung L1 vorgesehen ist, können ein Bruch des Durchgangslochs und ein Bruch des Kontaktochs (Via), die durch die Zugspannung in der planaren Richtung tendenziell verursacht werden, auf einfache Weise gemindert werden. Anstelle der in der 10 gezeigten Struktur oder zusätzlich zu der in der 10 gezeigten Struktur kann ein weiterer Nichtverstärkungsabschnitt um den in der 10 gezeigten gewählten Lochabschnitt (erster Lochabschnitt 30 nahe dem linken oberen Eckabschnitt der in der 11 gezeigten Leiterplatte 10) gebildet sein. Insbesondere kann er nahe einem Bereich vorgesehen sein, der entweder in einer oder in beiden der Richtungen L2 und L3 von der Mitte P1 des ersten Lochabschnitts 30 in Richtung der Mitten P2 und P3 der anderen Lochabschnitte 30 vorhanden ist. Bei den in den 10 und 11 gezeigten Beispielen wird angenommen, dass der erste Lochabschnitt 30, der am linken oberen Eckabschnitt der Leiterplatte 10 gebildet ist, der gewählte Lochabschnitt ist. Alternativ kann irgendeiner oder können alle der anderen ersten Lochabschnitte 30 als der gewählte Lochabschnitt angenommen werden. Für den Fall, dass beispielsweise alle der ersten Lochabschnitte 30 als der gewählte Lochabschnitt angenommen werden, ist der Nichtverstärkungsabschnitt in der Richtung von jedem ersten Lochabschnitt 30 zu dem anderen ersten Lochabschnitt 30, der sich an der diagonalen Position befindet, gebildet.
(Fünfte Ausführungsform)
Nachstehend ist eine fünfte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 12 und dergleichen beschrieben. Die fünfte Ausführungsform unterscheidet sich in der Struktur der Isolierschicht auf der Oberflächenseite in der Leiterplatte von der ersten Ausführungsform. Die fünfte Ausführungsform entspricht der Leiterplatte 10 und der elektronischen Vorrichtung 1 der ersten Ausführungsform mit Ausnahme der Isolierschicht auf den Oberflächenseiten. Die von der Leiterplatte verschiedene Konfiguration ist beispielsweise gleich derjenigen der in den 1, 3, 6 und dergleichen gezeigten elektronischen Vorrichtung 1. Aus diesem Grund ist in der folgenden Beschreibung, sofern nicht die Leiterplatte betroffen ist, auf die 1, 3, 6 und dergleichen Bezug genommen. Eine Leiterplatte 510 ist, mit Ausnahme der Isolierschichten 26f und 26g, die sich auf den Oberflächenseiten befinden, gleich der Leiterplatte 10 der ersten Ausführungsform. Gleiche Teile der Leiterplatte 510, die sich von den Isolierschichten 26f und 26g auf den Oberflächenseiten unterscheiden, sind mit den gleichen Bezugszeichen wie bei der Leiterplatte 10 der ersten Ausführungsform versehen, um die Beschreibung zu vereinfachen.
Bei der in der 12 gezeigten Leiterplatte 510 ist die Isolierschicht 26f anstelle der in der 2 und dergleichen gezeigten Isolierschicht 26a gebildet und ist die Isolierschicht 26g anstelle der in der 2 und dergleichen gezeigten Isolierschicht 26e gebildet. Die anderen strukturellen Abschnitte entsprechen denjenigen der Leiterplatte 10 (2 und dergleichen) der ersten Ausführungsform. Bei dieser Struktur bilden die Isolierschichten 26b, 26c und 26d, die sich auf der Zentrumseite befinden, verstärkte Isolierschichten 29, die ein Verstärkungsbasismaterial und ein Isolierharz aufweisen. Die Isolierschicht 26f und die Isolierschicht 26g, die auf den beiden Oberflächenseiten angeordnet sind, sind Nichtverstärkungsschichten 29b, die kein Verstärkungsbasismaterial aufweisen. Die Nichtverstärkungsschicht 29b weist einen geringeren Elastizitätskoeffizienten als das Verstärkungselement 44 auf und verwendet beispielsweise Harzmaterialien (wie beispielsweise eine Struktur gleich derjenigen des Harzabschnitts H1 in der ersten Ausführungsform), die einen geringeren Elastizitätskoeffizienten als die Isolierschichten 26b, 26c und 26d aufweisen. Bei dieser Struktur entspricht die Nichtverstärkungsschicht 29b der flexiblen Schicht 27.
Gemäß der vorliegenden Struktur wird, da die Nichtverstärkungsschicht 29b auf jedem der Oberflächenschichtabschnitte auf beiden Plattenseiten (Seite der ersten Oberfläche 21 und Seite der zweiten Oberfläche 22) des Schichtabschnitts 20 angeordnet ist, die Nichtverstärkungsschicht 29b nahe des Oberflächenschichtabschnitts wahrscheinlich verformt und absorbiert so die Zugspannung auch dann, wenn die Zugspannung aufgrund einer Differenz zwischen dem Elastizitätskoeffizienten der Leiterplatte 510 und dem Elastizitätskoeffizienten der auf der Oberfläche des Schichtabschnitts 20 befestigten Komponente (in der 1 gezeigte elektronische Komponenten 100) auftritt. Folglich kann eine Akkumulation der thermischen Ermüdung effektiv verringert und eine Leitungsunterbrechung bzw. Leitungstrennung an dem Verbindungsabschnitt (Lötmittel und dergleichen), der die befestigte Komponente und die Leiterplatte 510 verbindet, auf einfache Weise verhindert werden. Da die Kriechverformung in solch einer Struktur, in der die flexible Schicht 27 dick ausgebildet ist, tendenziell häufiger auftritt, beschränkt der Verstärkungsabschnitt 40 die Kriechverformung effektiver. In der 12 ist die Nichtverstärkungsschicht 29b beispielhaft an jeder der Oberflächenschichtseiten der Leiterplatte angeordnet. Sie kann jedoch lediglich auf einer Seite (wie beispielsweise auf der Seite der ersten Oberfläche 21) angeordnet sein.
(Weitere Ausführungsform)
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann gemäß den folgenden beispielhaften Ausführungsformen realisiert werden.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist die elektronische Vorrichtung 1 beispielhaft als die fahrzeugeigene elektronische Vorrichtung konfiguriert. Sie kann jedoch als andere fahrzeugeigene elektronische Steuervorrichtungen, wie beispielsweise eine Chassis-Steuer-ECU, eine Bremssteuer-ECU und eine Airbag-Steuer-ECU, konfiguriert sein.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist die elektronische Vorrichtung 1 beispielhaft als die fahrzeugeigene elektronische Vorrichtung konfiguriert. Die elektronische Vorrichtung 1 kann jedoch eine Vorrichtung sein, die für ein anderes Objekt als ein Fahrzeug ausgelegt ist.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind beispielhaft mehrere Isolierschichten 26 beschrieben. Die Struktur und das Material von jeder Isolierschicht 26 ist jedoch nicht auf das vorstehend beschriebene Beispiel beschränkt, solang eine flexible Schicht, deren Elastizitätskoeffizient unter demjenigen des Verstärkungselements 44 liegt, wenigstens teilweise (insbesondere nahe dem Oberflächenschichtabschnitt des Schichtabschnitts 20) vorgesehen ist. Das Verstärkungsbasismaterial ist beispielsweise nicht auf das Glasgewebe beschränkt, sondern kann ein ungewebtes Glasgewebe, ein Aramidgewebe, ein ungewebtes Aramidgewebe oder ein anderes Fasergewebe sein.
Das Material der flexiblen Schicht 27 ist nicht auf das Beispiel des vorstehend beschriebenen Harzabschnitts H1 beschränkt, sondern kann andere Materialien, die weniger elastisch als das Verstärkungselement 44 sind, umfassen.
Der die Leiterplatte 10 bildende Schichtabschnitt 20 ist nicht auf das vorstehend beschriebene Beispiel beschränkt, sondern kann jede andere unelastische Platine, wie beispielsweise eine mehrschichtige Leiterplatte, eine Aufbau-(Build-up)-Platine, eine einseitige Platine und eine doppelseitige Platine, verwenden. Er ist ebenso nicht auf die unelastische Platine bzw. Leiterplatte bzw. Platte beschränkt, sondern kann eine flexible Leiterplatte oder eine starr-flexible Leiterplatte sein. Wenn der Schichtabschnitt 20 als eine geschichtete Leiterplatte aufgebaut ist, ist die Anzahl von Laminierungen nicht beschränkt und kann die Anzahl von Laminierungen von leitfähigen Schichten und Harzschichten beliebig geändert werden.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist die Leiterplatte 10 (210, 310, 410, 510) befestigt, um das Gehäuse 70 direkt zu kontaktieren, als das Beispiel zum Halten der Leiterplatte 10 im Gehäuse 70. Die Leiterplatte 10 kann jedoch über Schrauben 80, die in der 1 und dergleichen gezeigt sind, an anderen Elementen innerhalb des Gehäuses 70 befestigt werden, und die anderen Elemente können am Gehäuse 70 befestigt werden. D. h., die Leiterplatte 10 kann indirekt über andere Elemente am Gehäuse 70 befestigt werden. Gemäß einem Beispiel ist der Halteabschnitt 74 nicht Teil des zweiten Gehäusekörpers 72, sondern kann der Halteabschnitt 74 ein Element sein, das direkt oder indirekt über andere Elemente am zweiten Gehäusekörper 72 befestigt wird.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind Schraubelemente beispielhaft als das Befestigungselement gezeigt, das an der Leiterplatte 10 befestigt wird. Es können jedoch beliebige Festzieh- oder Anziehelemente verschieden von den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden. Alternativ kann das Befestigungselement dazu ausgelegt sein, zu befestigen, während es einen Druck ausübt. Das Befestigungselement kann beispielsweise eine Crimpstruktur, die ein Crimpelement, das in den ersten Lochabschnitt 30 eingefügt wird, quetscht oder eindrückt, eine Befestigungsstruktur, die ein Befestigungselement per Druck in den ersten Lochabschnitt 30 einfügt, oder eine andere Befestigungsstruktur, die ein Verbindungselement per Druck verbindet, sein.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist jede Isolierschicht 26 beispielhaft derart gezeigt, dass sie das gleiche Isolierharz aufweist. Es muss jedoch nicht das gleiche Harz enthalten sein. Das Isolierharz in der Isolierschicht 26a und 26e auf der Oberflächenschichtseite kann beispielsweise ein anderes Harz sein, das einen geringeren Elastizitätskoeffizienten als die Isolierschichten 26b, 26c und 26d aufweist.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind die Verstärkungselemente 44 aus dem gleichen Material beispielhaft in allen der Verstärkungsabschnitte 40 angeordnet. Die Verstärkungselemente 44 in einigen Verstärkungsabschnitten 40 und die Verstärkungselemente 44 in den anderen Verstärkungsabschnitten 40 können jedoch aus unterschiedlichen Materialien aufgebaut sein. In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen werden, als das Material für das Verstärkungselement 44, die gleichen Materialien für die leitfähige Schicht 24 und die plattierte Schicht 34 des ersten Lochabschnitts 30 verwendet. Es kann jedoch ein Material verschieden von demjenigen der leitfähigen Schicht 24 und der plattierten Schicht 34 sein.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist das Verstärkungselement 44 beispielhaft in einer zylindrischen Form gezeigt, um jede Innenwandoberfläche der mehreren zweiten Lochabschnitte 42 zu bedecken. Das Verstärkungselement 44 kann jedoch derart in einigen oder allen der mehreren zweiten Lochabschnitte 42 vorgesehen sein, dass das Verstärkungselement 44 vollständig in den zweiten Lochabschnitt 42 gefüllt und vom oberen Endabschnitt zum unteren Endabschnitt des zweiten Lochabschnitts 42 kontinuierlich ist. Gemäß dieser Struktur wird ein Anteil des Verstärkungselements 44 im zweiten Lochabschnitt 42 erhöht und kann die Steifigkeit weiter erhöht werden.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind, als die Position nahe dem ersten Lochabschnitt in der Leiterplatte, der Bereich genau unterhalb des ersten Kontaktbereichs A1 und der Bereich genau oberhalb des zweiten Kontaktbereichs A2 als Beispiele gezeigt. Solch eine Position kann jedoch ein Bereich sein, in dem eine Druckverformung tendenziell im Ansprechen auf eine Anpresskraft auftritt, die aufgebracht wird, wenn der Schichtabschnitt 20 durch den ersten Anpressabschnitt 81a und den zweiten Anpressabschnitt 74a eingeklemmt wird. Der Verstärkungsabschnitt 40 kann beispielsweise nicht nur in einem inneren Bereich des ersten Kontaktbereichs A1 in der planaren Richtung angeordnet sein, oder ein Teil von dem oder der gesamte Verstärkungsabschnitt 40 kann außerhalb des ersten Kontaktbereichs A1 angeordnet sein. In der Struktur der 5 kann beispielsweise ein Teil von dem oder der gesamte Verstärkungsabschnitt 40 in einer Ringform oder in einer Bogenform nahe der Außenkante E1 auf einer Außenseite der Außenkante E1 des ersten Kontaktbereichs A1 angeordnet sein. Alternativ kann ein Teil von dem oder der gesamte Verstärkungsabschnitt 40 in einer Ringform oder in einer Bodenform nahe der Außenkante E2 auf einer Außenseite der Außenkante E2 des zweiten Kontaktbereichs A2 angeordnet sein.
In der vierten Ausführungsform ist ein Beispiel für eine Anordnung des Nichtverstärkungsabschnitts C in der 10 und dergleichen gezeigt. Er kann jedoch auch anders angeordnet sein. Gemäß 13 sind beispielsweise mehrere Verstärkungsabschnittsgruppen mit verschiedenen Abständen zur Mitte P1 des ersten Lochabschnitts 30 angeordnet, um sich in einem vorbestimmten Bereich zu konzentrieren, und sind die Verstärkungsabschnitte in jeder Verstärkungsabschnittsgruppe in der Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet. Im Beispiel der 13 sind, in einem vorbestimmten Bereich, der vom Nichtverstärkungsabschnitt C versetzt ist, die Verstärkungsabschnitte 40, die die Verstärkungsabschnittsgruppe 59 bilden, entlang eines imaginären Kreises D5 an einer Position verhältnismäßig näher zur Mitte P1 angeordnet. Die die Verstärkungsabschnittsgruppe 58 bildenden Verstärkungsabschnitte 40 sind entlang eines imaginären Kreises D6 an einer Position verhältnismäßig weiter entfernt von der Mitte P1 und alternierend mit den die Verstärkungsabschnittsgruppe 59 bildenden Verstärkungsabschnitten 40 angeordnet. Ferner sind, in einem anderen vorbestimmten Bereich, der vom Nichtverstärkungsabschnitt C versetzt ist, die Verstärkungsabschnitte 40, die die Verstärkungsabschnittsgruppe 57 bilden, an einer Position verhältnismäßig näher zur Mitte P1 angeordnet. Die die Verstärkungsabschnittsgruppe 56 bildenden Verstärkungsabschnitte 40 sind an einer Position verhältnismäßig weiter entfernt von der Mitte P1 und alternierend mit den die Verstärkungsabschnittsgruppe 57 bildenden Verstärkungsabschnitten 40 angeordnet.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist der Verstärkungsabschnitt 40 beispielhaft als das Durchgangsloch gezeigt, das von der Seite der ersten Oberfläche 21 in der Dickenrichtung linear zur Seite der zweiten Oberfläche 22 führt. In jeder der Ausführungsformen muss der Verstärkungsabschnitt 40 jedoch nicht gebildet sein, um den Schichtabschnitt 20 vollständig auf der gesamten Länge in der Dickenrichtung zu durchdringen. Er kann beispielsweise als Kontaktloch (Via) gebildet sein, das die Schichten lediglich zum Teil verbindet.
Vorstehend sind eine Leiterplatte und eine elektronische Vorrichtung beschrieben.
In einer elektronischen Leiterplatte 10 ist ein Befestigungsabschnitt 5 teilweise in einen Schichtabschnitt 20 eingefügt, in dem eine leitfähige Schicht 24 und eine Isolierschicht 26 geschichtet angeordnet sind. Der Schichtabschnitt 20 wird durch den Befestigungsabschnitt 5 in der Dickenrichtung eingeklemmt gehalten. In der Leiterplatte 10 sind ein erster Lochabschnitt 30 sich in der Dickenrichtung durch den Schichtabschnitt 20 erstreckend und ein Verstärkungsabschnitt 40 nahe dem ersten Lochabschnitt 30 vorgesehen. Der Verstärkungsabschnitt 40 weist einen zweiten Lochabschnitt 42 sich in der Dickenrichtung des Schichtabschnitts 20 nahe dem ersten Lochabschnitt 30 des Schichtabschnitts 20 erstreckend und ein Verstärkungselement 44, das aus einem Material mit einem Elastizitätskoeffizienten gebildet ist, der über demjenigen einer flexiblen Schicht 27 liegt, und angeordnet ist, um sich im zweiten Lochabschnitt 42 in der Dickenrichtung zu erstrecken, auf.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007-149870 [0002]

Claims

Leiterplatte (10, 210, 310, 410, 510, 610) mit: – einem Schichtabschnitt (20), in dem eine leitfähige Schicht (24) und eine Isolierschicht (26), die eine flexible Schicht (27) aufweist, geschichtet sind; – einem Befestigungselement (5), das in den Schichtabschnitt eingefügt ist, um den Schichtabschnitt zu befestigen; – einem ersten Lochabschnitt (30), der zum Einfügen des Befestigungselements und Durchdringen des Schichtabschnitts gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner aufweist: – einen Verstärkungsabschnitt (40), der einen zweiten Lochabschnitt (42), der gebildet ist, um sich entlang des ersten Lochabschnitts nahe zum ersten Lochabschnitt im Schichtabschnitt zu erstrecken, und ein Verstärkungselement (44), das aus einem Material eines Elastizitätskoeffizienten gebildet ist, der über demjenigen der flexiblen Schicht liegt, und entlang des zweiten Lochabschnitts im zweiten Lochabschnitt angeordnet ist, aufweist.
Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der zweite Lochabschnitt (42) gebildet ist, um zwischen einer ersten Oberfläche (21), die sich in einer Dickenrichtung des Schichtabschnitts auf einer Seite des Schichtabschnitts befindet, und einer zweiten Oberfläche (22), die sich in der Dickenrichtung auf einer anderen Seite des Schichtabschnitts befindet, durchzudringen; und – das Verstärkungselement (44) von der ersten Oberfläche kontinuierlich zur zweiten Oberfläche im zweiten Lochabschnitt gebildet ist.
Leiterplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass – der Schichtabschnitt (20) in der Dickenrichtung des Schichtabschnitts zwischen einem ersten Anpressabschnitt (81a) und einem zweiten Anpressabschnitt (74a), die Abschnitte des Befestigungselements bilden, eingeklemmt angeordnet ist; und – der Verstärkungsabschnitt (40) an einer Position radial innerhalb einer Außenkante (E1) eines ersten Kontaktbereichs (A1), wo der erste Anpressabschnitt den Schichtabschnitt kontaktiert, oder radial innerhalb einer Außenkante (E2) eines zweiten Kontaktbereichs (A2), wo der zweite Anpressabschnitt den Schichtabschnitt kontaktiert, gebildet ist.
Leiterplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsabschnitt (40) an der Position gebildet ist, die näher zum ersten Lochabschnitt als zur Außenkante des ersten Kontaktbereichs oder zur Außenkante des zweiten Kontaktbereichs liegt.
Leiterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsabschnitt (40) derart an mehreren Positionen angeordnet ist, die ringförmig oder bogenförmig um den ersten Lochabschnitt positioniert sind, dass die mehreren Verstärkungsabschnitte (40) jeweils in einem Winkelabstand zu einem benachbarten angeordnet sind.
Leiterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsabschnitt (40) derart an mehreren Positionen angeordnet ist, die ringförmig oder bogenförmig um den ersten Lochabschnitt positioniert sind, dass die mehreren Verstärkungsabschnitte (40) mehrere Verstärkungsabschnittsgruppen verschiedener Größen bilden.
Leiterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass – die Isolierschicht (26) des Schichtabschnitts eine Verstärkungsschicht (29a), die ein Verstärkungsbasismaterial und ein Isolierharz enthält, und eine Nichtverstärkungsschicht (29b), die kein Verstärkungsbasismaterial enthält, aufweist; – wenigstens die Nichtverstärkungsschicht (29b) als die flexible Schicht gebildet ist; und – die Nichtverstärkungsschicht (29b) auf einer Oberflächenseite von wenigstens einer von Leiterplattenoberflächenseiten des Schichtabschnitts im Schichtabschnitt angeordnet ist.
Leiterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass – der Verstärkungsabschnitt (40) an mehreren Positionen angeordnet ist, die jeweils voneinander beabstandet um den ersten Lochabschnitt positioniert sind; und – der zweite Lochabschnitt (42) bemessen ist, um einen geringeren Innendurchmesser al der erste Lochabschnitt (30) aufzuweisen.
Elektronische Vorrichtung (1) mit: – der Leiterplatte (10, 210, 310, 410, 510, 610) nach einem der Ansprüche 1 bis 8; und – einem Gehäuse (70) zum Halten der Leiterplatte, wobei – das Befestigungselement (5) die Leiterplatte am Gehäuse befestigt.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass – der erste Lochabschnitt (30) an mehreren Positionen in der Leiterplatte gebildet und durch das Befestigungselement, das an jeder der mehreren Positionen in den ersten Lochabschnitt eingefügt ist, am Gehäuse befestigt ist; – eine Verstärkungsstruktur (B), die aus mehreren Verstärkungsabschnitten gebildet ist, an jeder der mehreren Positionen des ersten Lochabschnitts um den ersten Lochabschnitt vorgesehen ist; – ein Nichtanordnungsabschnitt (C), der keinen Verstärkungsabschnitt aufweist, um wenigstens eine der mehreren Positionen des ersten Lochabschnitts auf einer Seite gebildet ist, die von der einen der mehreren Positionen des ersten Lochabschnitts zu wenigstens einer von mehreren anderen Positionen des ersten Lochabschnitts gerichtet ist; und – die Verstärkungsstruktur (B), die um die wenigstens eine der mehreren Positionen des ersten Lochabschnitts gebildet ist, mehrere Verstärkungsabschnitte vom Nichtanordnungsabschnitt beabstandet aufweist.