JP2014011137A - Electric apparatus including substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板およびこの基板に形成された導電パターンとの電気的な接続を図るためのコネクタ部が設けられた電気機器に関する。 The present invention relates to an electric device provided with a connector portion for electrically connecting a substrate and a conductive pattern formed on the substrate.
例えば、下記特許文献1に記載されるように、高周波通信に用いられる電線やコネクタ等の各種機器においては、機器同士の接続部分における信号の反射等による伝送効率の低下を抑制するため、インピーダンスの整合を図る必要があることが知られている。
For example, as described in
高周波信号伝達のための接続機器として下記特許文献2に記載されるような基板コネクタを用いる場合には、端子ピンが屈曲している、各端子ピンの長さが異なる(基板と平行な部分が基板から離れるほど長くなる)、といった理由から、インピーダンス特性の不整合等が生じるおそれがあり、改善が求められている。 When a board connector as described in the following Patent Document 2 is used as a connection device for high-frequency signal transmission, the terminal pins are bent and the lengths of the terminal pins are different (parts parallel to the board are different). For example, there is a risk of mismatching in impedance characteristics, and there is a need for improvement.
また、このような基板コネクタが実装された基板が自動車等に搭載される場合には、振動による衝撃から基板やコネクタを保護するため、コネクタが実装された基板が筐体に収容される。例えば、図3に示すように、コネクタ90が実装された基板91は、少なくとも二つの部材(下筐体92および上筐体93)から構成される筐体に収容されるが、このような筐体を用いることによるコスト増の問題がある。
When a board on which such a board connector is mounted is mounted on an automobile or the like, the board on which the connector is mounted is housed in a housing in order to protect the board and the connector from vibration shock. For example, as shown in FIG. 3, the
上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、基板およびこの基板に形成された導電パターンと電気的に接続するためのコネクタ部が設けられる機器であって、インピーダンスの増加を抑制することのできる簡易な構成の電気機器を提供することにある。 In view of the above circumstances, the problem to be solved by the present invention is a device provided with a connector portion for electrically connecting to a substrate and a conductive pattern formed on the substrate, and suppressing an increase in impedance. An object of the present invention is to provide an electric device having a simple configuration.
上記課題を解決するために、本発明にかかる基板を備える電気機器は、導電パターンが形成された基板と、この基板を支持する第一の筐体と、この第一の筐体と共に前記基板を覆う、絶縁材料で形成された第二の筐体と、を備え、前記第二の筐体には、前記基板に形成された導電パターンと電気的に接続された端子が位置するコネクタ部が設けられていることを要旨とする。 In order to solve the above-described problems, an electrical device including a substrate according to the present invention includes a substrate on which a conductive pattern is formed, a first housing that supports the substrate, and the substrate together with the first housing. And a second housing formed of an insulating material, wherein the second housing is provided with a connector portion in which a terminal electrically connected to the conductive pattern formed on the substrate is located. It is the gist.
この場合、前記コネクタ部には複数の端子が位置し、これらの各端子は直線状かつ同じ長さに形成され、前記基板に対して垂直に設けられていればよい。 In this case, a plurality of terminals are located in the connector portion, and each of these terminals may be formed in a straight line and the same length and provided perpendicular to the substrate.
また、前記各端子の根元部分が前記第二の筐体を構成する材料に覆われていればよい。 Moreover, the base part of each said terminal should just be covered with the material which comprises said 2nd housing | casing.
本発明は、基板を覆う筐体の一部である第二の筐体にコネクタ部を形成した構成であるため、コネクタが実装された基板が二つの筐体に収納された従来構成と比較して、部品点数を削減することができるし、実装されるコネクタを基板にねじ留めする等の必要もないため、コスト低減に資する。また、第二の筐体にコネクタ部が設けられる構成であるため、端子の長さを短くすることができ、インピーダンスの増加も抑制できる。 Since the present invention has a configuration in which a connector portion is formed in a second casing that is a part of a casing that covers the board, compared to the conventional configuration in which the board on which the connector is mounted is housed in two casings. Thus, the number of components can be reduced, and it is not necessary to screw the connector to be mounted on the board, which contributes to cost reduction. Moreover, since it is the structure by which a connector part is provided in a 2nd housing | casing, the length of a terminal can be shortened and the increase in an impedance can also be suppressed.
特に、各端子が同じ長さかつ直線状に形成され、基板に対して垂直に設けられる構成とすれば、各端子のインピーダンス特性を等しくすることができ、信号の反射等による伝送効率の低下を抑制することができる。また、基板に端子を固定(半田付け等)した後、この端子が固定された基板を第一の筐体および第二の筐体に組付けるという組立手順を採用することができる。つまり、基板に端子を固定してなる基板と端子の部組(ユニット)の製造を、筐体の組み付け工程とは別に行うことができるから、例えば基板に素子等をマウントする工程で、当該素子等とともに端子を基板に固定することができ、製造が容易になる。また、端子を半田付けにより基板に固定する場合には、当該半田付け後に筐体を組付けるため、端子を半田付けした後にその半田の良否の確認ができ、求められる品質を満たしているかどうか(車載用途であれば車両搭載の基準を満たしているかどうか)の検査が容易となる。
また、端子をプレスフィットタイプ(基板に形成された孔に圧入されることにより固定されるタイプ)にすることにより、上記垂直の精度を向上させることができる。
In particular, if each terminal is formed in the same length and in a straight line and provided perpendicular to the substrate, the impedance characteristics of each terminal can be made equal, and transmission efficiency is reduced due to signal reflection and the like. Can be suppressed. Further, after assembling the terminal to the substrate (soldering or the like), it is possible to adopt an assembling procedure in which the substrate on which the terminal is fixed is assembled to the first housing and the second housing. In other words, since the manufacture of the board (terminal) unit and the terminal unit (unit) fixed to the board can be performed separately from the housing assembly process, for example, in the process of mounting the element or the like on the board, the element Etc., the terminal can be fixed to the substrate, and the manufacturing becomes easy. In addition, when the terminal is fixed to the substrate by soldering, the housing is assembled after the soldering, so that the solder quality can be confirmed after the terminal is soldered, and whether the required quality is satisfied ( In-vehicle use, it is easy to inspect whether or not the vehicle mounting standard is satisfied.
Moreover, the said vertical precision can be improved by making a terminal into a press-fit type (type fixed by press-fitting in the hole formed in the board | substrate).
また、上記のように端子が基板に対して垂直に設けられる場合、第二の筐体によって各端子の根元部分を覆う構成とすることができる。このようにすれば、各端子間の間に空気よりも誘電率が高い絶縁体が存在する構成となり、インピーダンスの増加が抑制される。 In addition, when the terminals are provided perpendicular to the substrate as described above, the second housing can cover the base portion of each terminal. If it does in this way, it will become the composition in which the insulator whose dielectric constant is higher than air exists between each terminal, and the increase in an impedance is suppressed.
また、前記第二の筐体には、前記コネクタ部を囲む導電性材料によって形成されたシールド部材が固定されていればよい。 In addition, a shield member formed of a conductive material surrounding the connector portion may be fixed to the second casing.
このようにすれば、さらにインピーダンスの増加が抑制されるとともに、コネクタ部に対する、およびコネクタ部から生ずるノイズの影響を低減することができる。このようなシールド部材は、本発明のようにコネクタ部が筐体の一部(第二の筐体)に形成されるものであれば、(基板にコネクタが実装される従来構成と比較して)簡単に設置することができる。 In this way, an increase in impedance can be further suppressed, and the influence of noise generated on and from the connector portion can be reduced. If such a shield member is formed in a part of the housing (second housing) as in the present invention (compared to the conventional configuration in which the connector is mounted on the substrate). ) Easy to install.
以下、本発明の一実施形態にかかる基板を備える電気機器1(以下単に電気機器1と称することもある)について説明する。なお、以下の説明において上下方向(高さ方向)とは、図1(a)における上下方向をいうものとする。 Hereinafter, an electric device 1 (hereinafter sometimes simply referred to as an electric device 1) including a substrate according to an embodiment of the present invention will be described. In the following description, the vertical direction (height direction) refers to the vertical direction in FIG.
本実施形態にかかる電気機器1は、例えばGPSのような車両における高周波通信に用いられる機器であって、基板30、第一の筐体10、および第二の筐体20を備える。基板30は、少なくとも一方の面(図1(a)における上側の面)に導電パターン(配線)が形成されるとともに各種素子が実装されたものである。基板30には、導電性材料で形成された複数の端子31が固定されている。各端子31は、直線状(軸状)かつ同じ長さに形成され、基板30の平面方向に対して垂直になるように基板30に固定されている。具体的には、基板30に形成された複数のランドのそれぞれの中心に形成された貫通孔に端子31の端部が圧入され、当該端部がランドに半田付けされている。このようにして、基板30に形成された導電パターンと各端子31とが電気的に接続されている。
The
第一の筐体10は、第二の筐体20とともに基板30を覆うケースを構成する樹脂部品である。本実施形態では、第一の筐体10は、周囲に側壁11が形成された浅い盆状に形成され、その側壁11の内側の空間に基板30が収納される(第一の筐体10の上側に基板30が載置される)。つまり、基板30は所定位置に位置決めされた状態で第一の筐体10に支持される。第一の筐体10に対する基板30の接続方法等は特定の方法に限定されない。例えば、側壁11の内面に内側に向かって突出する爪を形成しておき、この爪に基板30を係止させたり、基板30を第一の筐体10にねじ留めしたりする方法が挙げられる。
The
第二の筐体20は、第一の筐体10とともに基板30を覆うケースを構成する樹脂部品である。第二の筐体20には、複数の貫通孔22およびコネクタ部21が形成されている。貫通孔22は、基板30が支持された第二の筐体20に第一の筐体10が係合されたとき、各貫通孔22内を基板30に固定された直線状の端子31が通るような位置に形成されている。コネクタ部21は、第二の筐体20の上側に、他の電気的要素に設けられた相手方コネクタCが嵌合可能な形状に形成されている。本実施形態のコネクタ部21は、第二の筐体20の上側に形成された凹状の部分である。両筐体が係合されると、基板30に固定された各端子31は、その上側の一部が貫通孔22を通じて当該凹状の部分の内側に位置する。つまり、複数の端子31は(その一部が)第二の筐体20のコネクタ部21に位置する。コネクタ部21に相手方コネクタCが嵌合されると、コネクタ部21に位置する端子31が相手方コネクタCに設けられた相手方端子と接触し、端子31と相手方端子が電気的に接続される。
The
また、上記貫通孔22は、端子31と同じ、または端子31よりも若干(例えば寸法公差分)大きく形成されている。したがって、各端子31におけるコネクタ部21に位置する以外の部分、すなわち各端子31における基板30側に位置する根元部分は、第二の筐体20に覆われた状態にある。換言すれば、各端子31の根元部分と第二の筐体20(貫通孔22の周面)は、隙間無くまたは僅かな隙間を隔てて密接している。
The
基板30が支持された第二の筐体20に対し、第一の筐体10が係合されると、基板30は第一の筐体10と第二の筐体20に覆われる。具体的には、基板30は、高さ方向で第一の筐体10と第二の筐体20に挟まれるようにして覆われる。つまり、第一の筐体10と第二の筐体20は、基板30およびその基板30に固定された端子31を保護する部材として機能する。基板30を保護するという観点から、第二の筐体20は、基板30に形成された導電パターン等の電気的要素の全てを覆うことのできる大きさに形成されていればよい。なお、第二の筐体20の下側には、基板30に実装された素子やランドに固着された半田等と干渉を防止するための逃がし部が適宜形成される。
When the
第二の筐体20は、第一の筐体10または基板30に対して着脱自在(係合可能)に構成されている。例えば、基板30に固定された端子31が、上記貫通孔22に圧入されることによって第二の筐体20が基板30に固定される構成としてもよいし、一方の筐体に弾性変形可能な係止片を設け、他方の筐体にこの係止片が係止される係止部を設ける等することにより、第二の筐体20が第一の筐体10に取り付けられる構成としてもよい。つまり、第一の筐体10と基板30とからなる部組に、第二の筐体20が着脱可能であればよい。
The
このような構成の本実施形態にかかる基板を備える電気機器1によれば、次のような作用効果が奏される。
According to the
本実施形態にかかる電気機器1は、基板30を保護する筐体の一部である第二の筐体20に、外部の電気的要素に設けられた相手方コネクタCが嵌合可能なコネクタ部21が設けられている。つまり、従来であれば、基板30を保護する役割のみを果たしていた筐体(第二の筐体20)を、当該基板30の保護だけでなく、相手方コネクタCが接続されるコネクタ部21を有する構成としても利用することができる。また、第二の筐体20がコネクタ部21を有する構成であるため、従来のように基板30に実装されるコネクタを基板30にねじ留めする必要がない。このように、本実施形態によれば、部品点数や製造工数の削減によるコスト削減を実現できる。
The
また、各端子31が同じ長さかつ直線状に形成され、基板30に対して垂直に設けられているため、各端子31のインピーダンス特性を等しくすることができる。
Moreover, since each terminal 31 is formed in the same length and linear form, and is provided perpendicularly with respect to the board |
加えて、各端子31が直線状に形成され、第二の筐体20に形成された貫通孔22に挿通されるものであるため、基板30に端子31を固定したもの(基板30と端子31の部組)を別個に作成することができる。つまり、基板30に各種素子等を実装する工程で、これらの素子とともに端子31を基板30に固定(ランドに半田付け)することができる。本実施形態では、端子31が直線状かつ同じ長さに形成されているため、当該基板30に対する端子31の固定が容易である。
In addition, since each terminal 31 is formed in a straight line and is inserted through the through
また、各端子31の根元部分は、第二の筐体20を構成する材料に覆われるため、各端子31間の間に空気よりも誘電率が高い絶縁体が存在することになり、インピーダンスの増加を抑制することができる。つまり、本実施形態にかかる電気機器1は、第二の筐体20にコネクタ部21を形成することによって部品点数を削減すると同時に、この第二の筐体20によってインピーダンスの増加を抑制することができる点で優れるものである。
Moreover, since the base part of each terminal 31 is covered with the material which comprises the 2nd housing | casing 20, the insulator whose dielectric constant is higher than air exists between each terminal 31, and impedance of Increase can be suppressed. That is, the
上記基板を備える電気機器1の変形例として、図2に示す構成(変形例にかかる電気機器1a)が考えられる。
As a modification of the
図2に示す電気機器1aは、第二の筐体20に導電性材料で形成されたシールド部材40が固定されたものである。シールド部材40は、第二の筐体20に形成されたコネクタ部20の周囲を囲むように設けられる。シールド部材40は、コネクタ部20に対する外部機器から生ずるノイズの影響、または外部機器に対するコネクタ部20から生ずるノイズの影響を低減することができるものであればよく、導電性材料で形成された板材、メッシュ材等、適宜選定される。また、シールド部材40の第二の筐体20に固定する方法は、第二の筐体20に予め空間を形成しておき当該空間にシールド部材40を圧入する方法や、インサート成形等が例示できる。
In the
このように、本変形例にかかる電気機器1aは、第二の筐体20というブロック状の部材にコネクタ部20が形成されていることを巧みに利用して、ノイズの影響を低減するシールド部材40を設けたものである。つまり、基板に実装される基板コネクタを用いた従来構成(例えば図3に示した構成)であれば、当該コネクタを囲むシールド部材を設置することは容易ではないところ、本変形例のように筐体の一部である第二の筐体20にコネクタ部20が形成される構成であれば、上記のようなシールド部材40を設置することが容易である。
As described above, the
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
1 基板を備える電気機器
10 第一の筐体
20 第二の筐体
21 コネクタ部
30 基板
31 端子
40 シールド部材
DESCRIPTION OF
Claims (4)
この基板を支持する第一の筐体と、
この第一の筐体と共に前記基板を覆う、絶縁材料で形成された第二の筐体と、を備え、
前記第二の筐体には、前記基板に形成された導電パターンと電気的に接続された端子が位置するコネクタ部が設けられていることを特徴とする基板を備える電気機器。 A substrate on which a conductive pattern is formed;
A first housing that supports the substrate;
A second casing made of an insulating material that covers the substrate together with the first casing;
An electrical apparatus comprising a substrate, wherein the second housing is provided with a connector portion in which a terminal electrically connected to a conductive pattern formed on the substrate is located.
これらの各端子は直線状かつ同じ長さに形成され、前記基板に対して垂直に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の基板を備える電気機器。 The connector part has a plurality of terminals,
2. The electric device provided with the substrate according to claim 1, wherein each of the terminals is linear and has the same length, and is provided perpendicular to the substrate.
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