JP2012009471A - 高周波装置及びプリント基板保持構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】プリント基板とケースとをリフロー方式により半田付けする際に、簡素な工程で安定した半田付けを行うことができ、さらに良好な電気的特性を得ることが可能な高周波装置及びプリント基板保持構造を提供することを目的としている。
【解決手段】前記ケースの内側に突出するように形成された突起部と、前記ケースと前記プリント基板とを接合する半田を前記ケースの内周側から外周側に誘導するために前記突起部に形成された半田誘導孔と、前記プリント基板において、前記突起部と対応する位置に形成された基板凹部と、前記プリント基板上に前記基板凹部の縁に沿って形成されたランド面と、を有し、前記プリント基板を前記ケースへ内挿した状態において、前記半田誘導孔の一部が前記ランド面よりも上方へ位置するように前記プリント基板が配置されたている。
【選択図】図1
【解決手段】前記ケースの内側に突出するように形成された突起部と、前記ケースと前記プリント基板とを接合する半田を前記ケースの内周側から外周側に誘導するために前記突起部に形成された半田誘導孔と、前記プリント基板において、前記突起部と対応する位置に形成された基板凹部と、前記プリント基板上に前記基板凹部の縁に沿って形成されたランド面と、を有し、前記プリント基板を前記ケースへ内挿した状態において、前記半田誘導孔の一部が前記ランド面よりも上方へ位置するように前記プリント基板が配置されたている。
【選択図】図1
Description
本発明は、金属製のケースと前記ケースに内挿されるプリント基板とを有する高周波装置及びプリント基板保持構造に関する。
テレビ受信機等に用いる高周波装置では、電子回路が実装されたプリント基板を、シールド板を兼ねた金属製のケースに内挿して固定する構造を有するものがある。このような高周波装置では、クリーム半田を用いたリフロー方式にてプリント基板とケースを半田付けして固定する。以下に図10を参照して従来の高周波装置におけるプリント基板とケースとの固定について説明する。図10は、プリント基板とケースとの固定の例を説明する図である。
通常、プリント基板とケースとは、それぞれの寸法誤差を考慮して、プリント基板をケースに組み込んだ際にプリント基板とケースとの間に0.1〜0.2mmの隙間ができるように設計されている。プリント基板とケースとを半田付けする際には、半田によりこの隙間を埋めてプリント基板とケースとを固定する。
図10(A)は、ケース1とプリント基板2との間の隙間Hを埋めるために、ケース1とプリント基板2との間にクリーム半田3が塗布された状態を示している。図10(B)は、図10(A)の状態で、リフロー方式にて加熱されクリーム半田が溶解した状態を示している。図10(C)は、ケース1とプリント基板2とが固定された際の理想的な半田の状態を示している。
しかしながら実際には、リフロー方式で半田を溶解した図10(B)の状態において、隙間Hとケース1とプリント基板2との熱容量の差により、加熱後のケース1への半田の広がり(半田形状)にバラツキが生じ、図10(C)のようにはならないことが多い。
そこで従来では、このバラツキを軽減させるための工夫が成されている。例えば特許文献1には、側板から折り曲げられて突出した受け部の端部の上方又は下方に延びる爪部と、内側に突出する突起部とを有する枠体と、爪部が挿通される透孔を有し突起部で受けられるプリント基板とが記載されている。
特許文献2には、少なくとも上方が開放された端面を備えた側板を有する枠と、枠の内部の側板の内面に取り付けられたプリント基板と有する構造が記載されている。特許文献3には、基板との接続部の両端に対応する金属フレームに凹部を設けた構成が記載されている。
しかしながら、例えば特許文献1及び特許文献2記載の発明では、枠体に開口部が形成されるためにシールドとしての効果が薄れ、GND特性やシールド特性等の電気的特性を良好に保つことが困難である。さらに枠体に開口部が形成されているため、枠体の強度を充分に保つことが難しい。また特許文献3記載の発明では、金属フレームに凹部が設けられているが、この凹部の面積が大きいために半田の広がりが不充分となり、基板との接合部を安定した半田形状とすることが困難である。
本発明は、上記事情を鑑みてこれを解決すべく成されたものであり、プリント基板とケースとをリフロー方式により半田付けする際に、簡素な工程で安定した半田付けを行うことができ、さらに良好な電気的特性を得ることが可能な高周波装置及びプリント基板保持構造を提供することを目的としている。
本発明は、上記目的を達成するために以下の如き構成を採用した。
本発明は、金属製のケース(110)と前記ケース(110)に内挿されるプリント基板(120)とを有する高周波装置(100)であって、
前記ケース(110)の内側に突出するように形成された突起部(113)と、
前記ケース(110)と前記プリント基板(120)とを接合する半田を前記ケース(110)の内周側から外周側に誘導するために前記突起部(113)に形成された半田誘導孔(114)と、
前記プリント基板(120)において、前記突起部(113)と対応する位置に形成された基板凹部(122)と、
前記プリント基板(120)上に前記基板凹部(122)の縁に沿って形成されたランド面(123)と、を有し、
前記プリント基板(120)を前記ケース(110)へ内挿した状態において、前記半田誘導孔(114)の一部が前記ランド面(123)よりも上方へ位置するように前記プリント基板(120)が配置された構成とした。
前記ケース(110)の内側に突出するように形成された突起部(113)と、
前記ケース(110)と前記プリント基板(120)とを接合する半田を前記ケース(110)の内周側から外周側に誘導するために前記突起部(113)に形成された半田誘導孔(114)と、
前記プリント基板(120)において、前記突起部(113)と対応する位置に形成された基板凹部(122)と、
前記プリント基板(120)上に前記基板凹部(122)の縁に沿って形成されたランド面(123)と、を有し、
前記プリント基板(120)を前記ケース(110)へ内挿した状態において、前記半田誘導孔(114)の一部が前記ランド面(123)よりも上方へ位置するように前記プリント基板(120)が配置された構成とした。
また本発明の高周波装置において、前記突起部(113)は、
前記突起部(113)が形成された前記ケース(110)の側板の長辺方向又は短辺方向において、前記側板と連続するように形成されても良い。
前記突起部(113)が形成された前記ケース(110)の側板の長辺方向又は短辺方向において、前記側板と連続するように形成されても良い。
また本発明の高周波装置(100)において、
前記プリント基板(120)は、前記突起部(113)の先端(113c)が前記ランド面(123)と同一平面上に位置するように配置されても良い。
前記プリント基板(120)は、前記突起部(113)の先端(113c)が前記ランド面(123)と同一平面上に位置するように配置されても良い。
また本発明の高周波装置(100)において、前記突起部(113)の外周面には、前記突起部(113)の形状に沿ったケース凹部(113A)が形成されていても良い。
本発明は、金属製のケース(110)と前記ケース(110)に内挿されるプリント基板(120)とを有し、前記プリント基板(120)を保持するプリント基板保持構造であって、
前記ケース(110)の内側に突出するように形成された突起部(113)と、
前記ケース(110)と前記プリント基板(120)とを接合する半田を前記ケース(110)の内周側から外周側に誘導するために前記突起部(113)に形成された半田誘導孔(114)と、
前記プリント基板(120)の前記突起部(113)と対応する位置に形成された基板凹部(122)と、
前記プリント基板(120)上に前記基板凹部(122)の縁に沿って形成されたランド面(123)と、を有し、
前記プリント基板(120)を前記ケース(110)へ内挿した状態において、前記半田誘導孔(114)の一部が前記ランド面(123)よりも上方へ位置するように前記プリント基板(120)が配置された構成とした。
前記ケース(110)の内側に突出するように形成された突起部(113)と、
前記ケース(110)と前記プリント基板(120)とを接合する半田を前記ケース(110)の内周側から外周側に誘導するために前記突起部(113)に形成された半田誘導孔(114)と、
前記プリント基板(120)の前記突起部(113)と対応する位置に形成された基板凹部(122)と、
前記プリント基板(120)上に前記基板凹部(122)の縁に沿って形成されたランド面(123)と、を有し、
前記プリント基板(120)を前記ケース(110)へ内挿した状態において、前記半田誘導孔(114)の一部が前記ランド面(123)よりも上方へ位置するように前記プリント基板(120)が配置された構成とした。
なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。
本発明によれば、プリント基板とケースとをリフロー方式により半田付けする際に、簡素な工程で安定した半田付けを行うことができ、さらに良好な電気的特性を得ることができる。
以下に図面を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明では、金属製のケースに、ケースと一体形成されておりケース内側に突出した突起部を形成した。この突起部の一部には、半田をケース内側から外側へ引き込むための半田誘導孔が形成されており、この突起部をプリント基板の凹部に嵌め合わせてリフロー方式により半田付けを行う。
図1は、本実施形態の高周波装置の構成の概略を説明する図である。本実施形態の高周波装置100は、金属製のケース110にプリント基板120が嵌め込まれている。ケース110には、映像信号の入出力を行うコネクタを接続するための開口部111a,111bと、プリント基板120を嵌め込む位置を決めるための切欠部112が形成されている。プリント基板120には、高周波装置100として機能させるための各種電子回路が実装されている(図示せず)。またプリント基板120には爪部121かせ形成されており、この爪部121が切欠部112に嵌め込むことで、プリント基板120を固定する位置が決められる。尚図1では図示していないが、ケース110にはプリント基板120を覆う底板と蓋部とが設けられる。
また本実施形態のケース110には、プリント基板120とケース110とを半田付けするための突起部113が形成されている。本実施形態のケース110には、開口部111aと開口部111bとの間との間に2箇所形成されている。また突起部113は、開口部111a,111bが形成された側板110Aと直行する2枚の側板110B,110Cにそれぞれひとつずつ形成されている。突起部113の構成の詳細は説明する。
本実施形態のプリント基板120は、突起部113が嵌められる凹部122が形成されている。凹部122は、プリント基板120がケース110に固定された際に突起部113が嵌め込まれる位置に形成されている。またプリント基板120には、凹部122の形状に沿ってランド部123が形成されている。本実施形態のランド部123は、例えば半円の形状や、楕円を半分にした形状となるように形成しても良いし、半円の先端を直線状に切り取った形状(図3参照)にしても良い。
以下に本実施形態の突起部113についてさらに説明する。図2は、図1をA方向からみた側面図である。本実施形態では、ケース110の側板110Aを外側から内側に押圧して突起部113を形成しても良い。本実施形態の突起部113は、側板110Aの内側に対して「くの字」型に突出した形状とした。
図3は、図1に示す高周波装置のB−B断面図と上面図である。図3(A)は、高周波装置100のB−B断面図であり、図3(B)は突起部113が凹部122に嵌め込まれた状態の上面図である。
図3(A)に示すように、本実施形態の突起部113は、側板110Aの一部をケース110の内側に凹ませた「くの字」形状として形成されている。また本実施形態では、突起部113の上端部113a及び下端部113bは、側板110Aと分離されておらず、突起部113は紙面Y−Y方向において側板110Aと連続するように形成されている。
また本実施形態では、ケース110の内側に突出した突起部113を形成することによりケース110の外周面に形成される凹部113Aに、溶解した半田をケース110の側に誘導するための半田誘導孔114が形成されている。
さらに本実施形態の突起部113の上端部113aから下端部113bまでの幅をH1とした場合、プリント基板120は、上端部113aからプリント基板120上のランド部123までの幅がH2となるように配置される。本実施形態では幅H2は、幅H1の1/2の幅とし、突起部113の先端部113cがランド部123と同一平面上に位置するようにプリント基板120を配置した。
尚幅H2は幅H1の1/2でなくても良い。本実施形態では、プリント基板120は、Y−Y方向における半田誘導孔114の幅H3の範囲内にランド部123が位置するように配置されれば良い。このように配置すれば、ランド部123に塗布されたクリーム半田が液状となったときに、後述するように液状の半田を半田誘導孔114に引き込むことができる。また本実施形態の突起部113の紙面X−X方向における幅W1は、約1mm程度とした(図3(B)参照)。
次に、図4を参照して本実施形態のケース110とプリント基板120との半田付けについて説明する。図4は、本実施形態のケースとプリント基板との半田付けについて説明する図である。
本実施形態では、まず図4(A)において、プリント基板120のランド部123にクリーム半田130が塗布される。ランド部123にクリーム半田130が塗布されると、次にプリント基板120は、図4(B)に示すようにケース110へ内挿される。このときプリント基板120の凹部122には、ケース110に形成された突起部113が嵌め込まれた状態となる。
本実施形態では、ケース110にプリント基板120が嵌め込まれた状態で、リフローにより加熱を行う。この加熱により、ランド部123に塗布されたクリーム半田130が溶解して液状となり、ケース110とプリント基板120とを固定できる半田形状へと広がる。
以下に図4(C)を参照して本実施形態におけるクリーム半田130の溶解について説明する。
図4(B)の状態で加熱されると、突起部113の先端と凹部122との間の隙間に液状の半田が流れ込む。すると液状の半田は、突起部113に形成された半田誘導孔114により発生する毛細管現象により、ケース110の外周側に引き込まれ、ケース110の外周面に形成された凹部113Aへ流れ込む。毛細管現象とは、細い管状物体の内側の液体が管の中を上昇(場合によっては下降)する現象である。
この半田の流れにより、液状の半田は突起部113とランド部123との結合部分131に集まる。また同時に液状の半田の流れは、ケース110の側板110Aの内周面において左右均等に広がり、半田面を形成する。
この結果、本実施形態では、突起部113と側板110Aとの間において広い面積が半田で覆われることとなる。また半田誘導孔114は、引き込まれた半田によって塞がれる。
図5は、本実施形態のケースとプリント基板とが半田付けされた状態を説明する図である。図5に示すように、本実施形態では、突起部113の凹部113Aが半田Gで埋められ、半田誘導孔114が半田Gにより塞がれている。またプリント基板120のランド部123が形成された面から上側の突起部113とプリント基板120とは、広い面積の半田Gにより接合されていることがわかる。
本実施形態では、以上の構成により、広い面積で固定することができケース110とプリント基板120との接合部を安定した半田形状とすることができる。また本実施形態では、半田誘導孔114は半田付けの工程において塞がれるため、ケース110のシールド効果を高め、良好な電気的特性を維持することができる。また本実施形態では、突起部113は映像信号の入出力を行うコネクタの近傍に設けられているため、特に映像信号のノイズ等の低減に貢献できる。さらに本実施形態では、半田付けが終了した後にはケース110に開口部がなくなるため、ケースとしての強度も保つことができる。
また本実施形態では、液状となった半田が毛細管現象により自発的に突起部113とランド部123との間に広がるため、ランド部123上にクリーム半田130を塗布する際に、半田誘導孔114にクリーム半田がかかる位置に塗布すれば良い。このため本実施形態では、ランド部123にクリーム半田130を塗布してからプリント基板120をケース110へ組み込むことができ、ケース110の形状によらず簡素な構造の装置でクリーム半田を塗布することができる。
例えば本構造が無い場合や従来の構造の場合、本実施形態のケース110への半田誘導作用がない。よってケース110へ良好な半田付けを行うためには、プリント基板120をケース110に組み込んでから、プリント基板120とケース110との両方へクリーム半田を塗布する必要がある。この場合、ケース110へ内挿された状態のプリント基板120にクリーム半田を塗布するためには、ケース110の形状に合わせた構造の装置が必要となり、設備の規模が大きくなる上に設備の汎用性が低下する。
これに対して本実施形態では、プリント基板120にクリーム半田を塗布してからケース110へ組み立てることができるため、プリント基板120へ直接クリーム半田を塗布することができ、簡素な設備でクリーム半田を塗布することができる。
図6は、クリーム半田の塗布について説明する図である。図6(A)は、半田誘導孔114を有していない従来の構造について説明する図であり、図6(B)は、半田誘導孔114を有する本実施形態の構造について説明する図である。
図6(A)に示すように、半田誘導孔114を有していない場合、基板をケースに組み込んだ状態で基板とケースとの両方にクリーム半田が塗布する。この場合、クリーム半田を塗布するためのクリーム半田塗布パイプ60は、ケースの形状に合わせたものでなければならない。
これに対し、図6(B)に示すように、半田誘導孔114を有する本実施形態の構造では、基板120にクリーム半田を塗布してから、基板120とケース110を組み立てる。このためクリーム半田塗布パイプ60をケースの形状に合わせる必要がなく、汎用性の高いクリーム半田塗布パイプによりクリーム半田を塗布することができる。
よって本実施形態によれば、プリント基板120とケース110とをリフロー方式により半田付けする際に、簡素な工程で安定した半田付けを行うことができ、さらに良好な電気的特性を得ることができる。
以下に、図7乃至図9を参照して本実施形態の変形例について説明する。図7は第一の変形例を示す図であり、図8は第二の変形例を示す図であり、図9は第三の変形例を示す図である。
図7の例では、突起部113Aの形状を「くの字」形状ではなく正方形型とした。図7に示す突起部113Bにも半田誘導孔114Bが形成されている。
図8に示す突起部113Cは、突起部113を90度回転させて形成したものである。図8に示す突起部113Cにも半田誘導孔114Cが形成されている。
図9に示す突起部113Dは、円形状をしたものである。図9に示す突起部113Dにも半田誘導孔114Dが形成されている。
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
100 高周波装置
110 ケース
113 突起部
114 半田誘導孔
120 プリント基板
110 ケース
113 突起部
114 半田誘導孔
120 プリント基板
Claims (5)
- 金属製のケースと前記ケースに内挿されるプリント基板とを有する高周波装置であって、
前記ケースの内側に突出するように形成された突起部と、
前記ケースと前記プリント基板とを接合する半田を前記ケースの内周側から外周側に誘導するために前記突起部に形成された半田誘導孔と、
前記プリント基板において、前記突起部と対応する位置に形成された基板凹部と、
前記プリント基板上に前記基板凹部の縁に沿って形成されたランド面と、を有し、
前記プリント基板を前記ケースへ内挿した状態において、前記半田誘導孔の一部が前記ランド面よりも上方へ位置するように前記プリント基板が配置された高周波装置。 - 前記突起部は、
前記突起部が形成された前記ケースの側板の長辺方向又は短辺方向において、前記側板と連続するように形成される請求項1記載の高周波装置。 - 前記プリント基板は、前記突起部の先端が前記ランド面と同一平面上に位置するように配置された請求項1又は2記載の高周波装置。
- 前記突起部の外周面には、前記突起部の形状に沿ったケース凹部が形成されている請求項1ないし3の何れか一項に記載の高周波装置。
- 金属製のケースと前記ケースに内挿されるプリント基板とを有し、前記プリント基板を保持するプリント基板保持構造であって、
前記ケースの内側に突出するように形成された突起部と、
前記ケースと前記プリント基板とを接合する半田を前記ケースの内周側から外周側に誘導するために前記突起部に形成された半田誘導孔と、
前記プリント基板の前記突起部と対応する位置に形成された基板凹部と、
前記プリント基板上に前記基板凹部の縁に沿って形成されたランド面と、を有し、
前記プリント基板を前記ケースへ内挿した状態において、前記半田誘導孔の一部が前記ランド面よりも上方へ位置するように前記プリント基板が配置されたプリント基板保持構造。
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