JP5021349B2 - 車両搭載アンテナ用回路基板 - Google Patents

Description

本発明は、絶縁性樹脂で覆われている、電気回路が実装された回路基板に関する。

従来、電気回路が実装された回路基板の防水性や防湿性を確保するために、回路基板を、例えばホットメルト材などの絶縁性樹脂で覆うという技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

ホットメルト材は、加熱されると流動性を示し、冷却されると固化するという性質を有する絶縁性樹脂材料である。回路基板が例えばガラスエポキシ樹脂で製造されている場合、回路基板の表面は微小な凹凸を有する粗い表面となっている。加熱されて液体状になったホットメルト材は、回路基板の粗い表面の微小な凹凸に流れ込み、そこで冷えて固まることによって、回路基板と強く密着する。

また、回路基板上において素子を接続するための半田が不要な部分にまで流れることを防ぐために、回路基板の半田付け領域以外の領域に防護用のレジストを塗布する処理が行われる場合もある。

また、例えば、回路基板がアンテナ受信信号の送受信に用いられ、金属からなるアンテナエレメントの一端が回路基板上のパターン配線に接続される場合もある。

特開２００５−２０９９９５号公報

ところで、回路基板が例えばガラスや金属で製造された場合は、回路基板の表面は微小な凹凸が少ない滑らかな表面となる。このような表面をホットメルト材で覆って保護しようとしても、ホットメルト材との密着性が低く、ホットメルト材が剥離し易い。そのため、剥離部分から水分が回路基板に侵入し、電気回路に不具合が生ずるおそれがあった。

また、レジストを塗布した領域も微小な凹凸が少ない滑らかな表面となり、上記と同様の問題を生ずるおそれがあった。

また、例えば、金属からなるアンテナエレメントの一端が回路基板上のパターン配線に接続されている場合に、そのアンテナエレメントの一端と回路基板全体を絶縁性樹脂で覆って保護しようとしても、金属からなるアンテナエレメントの表面は微小な凹凸が少ない滑らかな表面であるため、アンテナエレメントと絶縁性樹脂との密着性は低い。

そうすると、絶縁性樹脂はアンテナエレメントから剥離し易く、その剥離部分から水分が回路基板に侵入し、電気回路に不具合が生じるおそれがあった。

本発明は、アンテナ素子が接続される車両搭載アンテナ用回路基板であって、アンテナ給電回路素子が設けられる回路基板と、前記回路基板上に設けられ、前記回路基板外に及ぶ前記アンテナ素子と前記アンテナ給電回路素子とを接続するアンテナ接続パターンと、
前記回路基板の表面から裏面へ貫通している貫通孔と、前記アンテナ素子と前記アンテナ接続パターンとの接続部を覆うと共に、前記貫通孔に入り込み、前記回路基板の表面および裏面に及ぶ絶縁性樹脂と、を備え、前記絶縁性樹脂は、熱可塑性樹脂であることを特徴とする。また、本発明に係る車両搭載アンテナ用回路基板においては、望ましくは、前記回路基板上に設けられ、前記回路基板に信号を送り、または前記回路基板から信号を送出する配線と、前記アンテナ給電回路素子とを接続する配線接続パターンを備え、前記絶縁性樹脂は、前記配線接続パターンと前記配線との接続部を覆う。

かかる構成によれば、絶縁性樹脂と回路基板とを強固に密着させることができる。これにより、絶縁性樹脂は剥離しにくくなるので、回路基板の防水性及び防湿性が低下することを防止できる。特に、その表面が微小な凹凸が少ない滑らかな表面である回路基板を絶縁性樹脂で覆って保護しようとした場合において、上記構成を適用することは有効である。また、回路基板の表面にレジストを塗布する場合において、上記構成を適用することも有効である。さらに、本発明によれば、回路基板と絶縁性樹脂とを強固に密着させることができるので、金属配線と絶縁性樹脂との剥離を抑えることができる。これにより、回路基板の防水性能及び防湿性能が低下することを防止できる。

また、本発明に係る車両搭載アンテナ用回路基板においては、望ましくは、前記絶縁性樹脂は、前記回路基板の表面および裏面の全面を覆い、前記貫通孔は、前記回路基板の全体に亘って複数設けられている。

かかる構成によれば、回路基板の表面を覆う絶縁性樹脂と回路基板の裏面を覆う絶縁性樹脂との連結箇所が多くなる。そうすると、絶縁性樹脂と回路基板との密着性をより高めることができる。

また、本発明に係る車両搭載アンテナ用回路基板においては、望ましくは、貫通孔の直径は、１ｍｍ以上である。

かかる構成によれば、貫通孔に入り込む絶縁性樹脂の量が多くなり、回路基板の表面を覆う絶縁性樹脂と回路基板の裏面を覆う絶縁性樹脂との連結が強固になる。そうすると、絶縁性樹脂と回路基板との密着性を高めることができる。

本発明によれば、回路基板を絶縁性樹脂で覆って保護しようとする場合に、絶縁性樹脂と回路基板とを強固に密着させることができる。

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という）を図面に従って説明する。

図１は、本実施形態に係る回路基板１０の概略構成を示す図面である。本実施形態に係る回路基板１０は車両用アンテナ装置に用いられる。回路基板１０は、絶縁性の基板からなり、基板上には金属箔等の導電体でパターン配線１１が形成されている。回路基板１０の上には、アンテナエレメント１２、給電回路素子１３、配線１４などの電気回路素子が配置されている。アンテナエレメント１２は、パターン配線１１を介して給電回路素子１３と接続され、その給電回路素子１３は、パターン配線１１を介して配線１４と接続される。そして、配線１４は、図示しない、車両に搭載される受信ユニットに接続される。

アンテナエレメント１２は金属材料からなり、その一端は回路基板１０上のパターン配線１１と接続される。給電回路素子１３は、回路基板１０上のパターン配線１１と接続される。配線１４は、回路基板１０の表面から裏面へ貫通しているケーブル取付穴１５に嵌め込まれ、回路基板１０上のパターン配線１１と接続される。

アンテナエレメント１２によって受信された信号は、給電回路素子１３に送られ、給電回路素子１３に送られた信号は、配線１４を介して受信ユニットに送られる。

また、回路基板１０には、回路基板１０の表面から裏面へ貫通している貫通孔１６が設けられている。貫通孔１６は、回路基板１０の全体に亘って複数設けられている。本実施形態においては、図１に示すように貫通孔１６の径Ｄは１ｍｍに設定されている。なお、本実施形態においては、貫通孔１６の形状は円形となっているが、貫通孔１６は回路基板１０の表面から裏面へ貫通しているものであれば良く、例えば角形であっても良い。

次に、図２を参照しながら、回路基板１０全体をホットメルト材１７で覆うときの方法について説明する。回路基板１０を覆うホットメルト材１７は、ポリアミド系樹脂などの熱可塑性樹脂からなり、絶縁性を示す。ホットメルト材１７は、加熱されると流動性を示し、冷却されると固化するという性質を有する。図２に示すように、回路基板１０全体をホットメルト材１７で覆うときは、その内部に回路基板１０が配置されたケース１８に、加熱されて流動性を示している状態のホットメルト材１７を充填する。このとき、ホットメルト材１７は、回路基板１０に設けられた貫通孔１６にも入り込む。その後、ホットメルト材１７は冷却されて固化し、後述するように回路基板１０と密着する。ホットメルト材１７が固化した後、その固化したホットメルト材１７で覆われた回路基板１０は、ケース１８から取り出される。なお、本実施形態においては、回路基板１０をホットメルト材１７で覆うこととしているが、これに限らず、回路基板１０を覆う樹脂は絶縁性を示す樹脂であれば良い。

図３は、ケース１８から取り出された後の、固化したホットメルト材１７で覆われた回路基板１０の断面図である。図３に示すように、アンテナエレメント１２は、その一部がホットメルト材１７で覆われ、回路基板１０に接続されている端部はホットメルト材１７で覆われている。また、パターン配線１１と、給電回路素子１３は、ホットメルト材１７によってその全体が覆われている。また、配線１４は、その一部がホットメルト材１７で覆われ、回路基板１０に接続されている端部はホットメルト材１７で覆われている。

本実施形態においては、図３に示すように、回路基板１０の表面を覆うホットメルト材１７と回路基板１０の裏面を覆うホットメルト材１７は、貫通孔１６に入り込んだホットメルト材１７によって繋がれている。かかる構成によれば、貫通孔１６に入り込んだホットメルト材１７により、回路基板１０の上面と下面とのホットメルト材１７を引き合わせる力が生じる。このとき、貫通孔１６に入り込んだホットメルト材１７によって、回路基板１０の上面と下面における貫通孔１６が設けられていない領域のホットメルト材１７にも、上面と下面を引き合わせる力が働き、回路基板１０の上面を覆うホットメルト材１７全体と下面を覆うホットメルト材１７全体とが引き合わされる。そうすると、ホットメルト材１７と回路基板１０とが強固に密着される。これにより、ホットメルト材１７は剥離しにくくなり、回路基板１０の防水性及び防湿性が低下することを防止できる。

特に、その表面が微小な凹凸が少ない滑らかな表面である回路基板１０を、絶縁性樹脂であるホットメルト材１７で覆って保護しようとする場合において、本実施形態の構成を適用することは有効である。回路基板の表面が微小な凹凸の少ない滑らかな表面であっても、ホットメルト材１７と回路基板１０とを強固に密着させることができるためである。また、回路基板１０の表面にレジストを塗布する場合において、本実施形態の構成を適用することも有効である。

また、本実施形態においては、上述したように、回路基板１０の表面から裏面へ貫通している貫通孔１６が回路基板１０の全体に亘って複数設けられている。

かかる構成によれば、回路基板１０の表面を覆うホットメルト材１７と裏面を覆うホットメルト材１７との連結箇所が多くなる。そうすると、ホットメルト材１７と回路基板１０とをより強固に密着させることができる。なお、貫通孔１６の数や配置は、ホットメルト材１７と回路基板１０との密着性を高めるという目的を達成できる範囲内で種々の変更が可能である。例えば、回路基板の４隅に貫通孔をそれぞれ１つずつ設けるという態様であってもよい。

また、本実施形態においては、回路基板１０に実装された電気回路は、金属材料からなるアンテナエレメント１２を含み、そのアンテナエレメント１２の一部がホットメルト材１７で覆われている。

本実施形態の構成によれば、回路基板１０とホットメルト材１７とを強固に密着させることができるので、金属材料からなるアンテナエレメント１２とホットメルト材１７との剥離を抑えることができる。そうすると、回路基板１０の防水性能及び防湿性能が低下することを防止できる。

また、本実施形態においては、図１に示すように貫通孔１６の径Ｄは１ｍｍとしている。貫通孔の幅は１ｍｍ以上であることが好ましい。かかる構成によれば、貫通孔１６に入り込むホットメルト材１７の量が多くなり、回路基板１０の表面を覆うホットメルト材１７と回路基板１０の裏面を覆うホットメルト材１７との連結が強固になる。そうすると、ホットメルト材１７と回路基板１０とをより強固に密着させることができる。

なお、本実施形態においては、回路基板１０全体をホットメルト材１７で覆って保護するという例を中心に説明したが、これに限らず、回路基板１０に実装された電気回路を保護するものであればよく、回路基板１０全体をホットメルト材で覆わなくてもよい。例えば、回路基板の表面と裏面のみをホットメルト材で覆うこともできる。

以上、本実施形態においては、回路基板が車両用アンテナ装置に用いられている例を中心に説明したが、電気信号の送受信に用いられる場合に限られるものではない。本発明は、様々な電気回路に対して適用することができる。特に、金属配線の一部が回路基板上のパターン配線に接続され、その金属配線の一部と回路基板を絶縁性樹脂で覆って保護しようとする場合において、本実施形態に係る回路基板の構成を適用することは有効である。

本実施形態に係る回路基板の概略構成図である。 本実施形態に係る回路基板をホットメルト材で覆う方法を示す図である。 本実施形態に係る回路基板が固化したホットメルト材で覆われた状態を示す断面図である。

符号の説明

１０ 回路基板、１１ パターン配線、１２ アンテナエレメント、１３ 給電回路素子、１４ 配線、１５ ケーブル取付穴、１６ 貫通孔、１７ ホットメルト材、１８ ケース。

Claims (4)

1. アンテナ素子が接続される車両搭載アンテナ用回路基板であって、
   アンテナ給電回路素子が設けられる回路基板と、
   前記回路基板上に設けられ、前記回路基板外に及ぶ前記アンテナ素子と前記アンテナ給電回路素子とを接続するアンテナ接続パターンと、
   前記回路基板の表面から裏面へ貫通している貫通孔と、
   前記アンテナ素子と前記アンテナ接続パターンとの接続部を覆うと共に、前記貫通孔に入り込み、前記回路基板の表面および裏面に及ぶ絶縁性樹脂と、
   を備え、
   前記絶縁性樹脂は、熱可塑性樹脂であることを特徴とする車両搭載アンテナ用回路基板。
2. 請求項１に記載の車両搭載アンテナ用回路基板であって、
   前記回路基板上に設けられ、前記回路基板に信号を送り、または前記回路基板から信号を送出する配線と、前記アンテナ給電回路素子とを接続する配線接続パターンを備え、
   前記絶縁性樹脂は、前記配線接続パターンと前記配線との接続部を覆うことを特徴とする車両搭載アンテナ用回路基板。
3. 請求項１または２に記載の車両搭載アンテナ用回路基板であって、
   前記絶縁性樹脂は、前記回路基板の表面および裏面の全面を覆い、
   前記貫通孔は、前記回路基板の全体に亘って複数設けられていることを特徴とする車両搭載アンテナ用回路基板。
4. 請求項１から３の何れか１項に記載の車両搭載アンテナ用回路基板であって、
   前記貫通孔の直径は、１ｍｍ以上であることを特徴とする車両搭載アンテナ用回路基板。

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