JP6565757B2 - 電子装置 - Google Patents

Description

この明細書における開示は、筐体と、筐体に収容された回路基板と、回路基板に挿入実装されたコネクタと、を備える電子装置に関する。

従来、筐体と、筐体に収容された回路基板と、回路基板に挿入実装されたコネクタと、を備える電子装置が知られている。

近年、電子装置の小型化、軽量化の要求が高まっており、これにより、回路基板の板厚も薄くなってきている。回路基板を薄くすると、コネクタを回路基板にフローはんだ付けする際の熱に回路基板が耐えきれず、回路基板に歪みや反りが生じる。

これに対し、特許文献１には、フローはんだ付け時の熱を、放熱治具を通じて放熱させる技術が開示されている。

特開平５−１７５６４７号公報

従来の技術は、放熱治具を必要とするため、部品点数が多くなる。また、放熱治具を回路基板に対して位置決めし、接触させなければならず、工数も増加してしまう。

本開示はこのような課題に鑑みてなされたものであり、放熱治具を用いることなく、回路基板の歪みを抑制できる電子装置を提供することを目的とする。

本開示は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、技術的範囲を限定するものではない。

本開示のひとつは、第１主面（２０ａ）及び第１主面と板厚方向において反対の第２主面（２０ｂ）にわたって貫通する複数のスルーホール（２１）と、複数のスルーホールが形成されたスルーホール形成領域（２１ａ）とは異なる部分に形成され、第１主面及び第２主面にわたって貫通する固定孔（２２）と、を有する回路基板（２０）と、
一面が開口する金属製のケース（３１）と、一面の開口を蓋するように、板厚方向においてケースに組み付けられたカバー（３２）と、を有し、回路基板を収容する筐体（３０）と、
対応するスルーホールを挿通して先端が回路基板の第１主面側に突出し、はんだ（７０）を介して、回路基板と電気的に接続された複数の端子（４２）と、複数の端子を保持するハウジング（４１）と、を有し、複数の端子がハウジングの幅方向に配列されたコネクタ（４０）と、
固定孔に挿入されて回路基板をケースに固定する金属製の固定部材（５０）と、を備え、
回路基板は、第１主面に配置されるとともに、スルーホール形成領域の周辺から固定孔の周辺まで延設され、固定部材による固定状態で固定部材に接触する金属パターン（２３）を有し、
金属パターンは、回路基板の端部に沿って形成された延設部（２３ａ）を有し、
ハウジングは、幅方向に沿って複数の嵌合口（４１ａ）を有しており、
スルーホール形成領域は、複数の嵌合口に対応して、幅方向において複数の領域に分かれており、
金属パターンは、延設部から、隣り合うスルーホール形成領域の間の領域に延びる突起部（２３ｂ）を有している。

これによれば、コネクタの端子をフローはんだ付けする際の熱を、回路基板に設けた金属パターンと回路基板をケースに固定する固定部材とを介して、金属製のケースに逃がすことができる。したがって、従来のように放熱治具を用いなくとも、回路基板の歪みを抑制することができる。

第１実施形態に係る電子装置の斜視図である。 カバーを外した状態を示す斜視図である。 カバーを外した状態を示す平面図である。 図３のIV-IV線に沿う断面図である。 コネクタ周辺を拡大した断面図である。 電子装置の製造方法を示す断面図である。 電子装置の製造方法を示す断面図である。 電子装置の製造方法を示す断面図である。 放熱の効果を示す図である。 第２実施形態に係る電子装置において、カバーを外した状態を示す平面図であり、図３に対応している。

図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び／又は構造的に対応する部分には同一の参照符号を付与する。以下において、ハウジングの高さ方向をＺ方向、Ｚ方向に直交する一方向であってハウジングの幅方向をＸ方向と示す。また、Ｚ方向及びＸ方向の両方向に直交する方向、すなわち筐体の開口部に対する奥行方向をＹ方向と示す。特に断りのない限り、ＸＹ平面に沿う形状を平面形状とする。

（第１実施形態）
先ず、図１〜図５に基づき、本実施形態に係る電子装置の構成について説明する。図４では、便宜上、はんだを省略して図示している。

図１に示す電子装置１０は、たとえば車両に搭載される。電子装置１０は、車両を制御する電子制御装置として構成されている。電子装置１０は、防水型の電子制御装置として構成されている。電子装置１０は、たとえば車両に搭載されたエンジンを制御するエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）として構成されている。

図１〜図４に示すように、電子装置１０は、回路基板２０と、ケース３１及びカバー３２を有する筐体３０と、ハウジング４１及び端子４２を有するコネクタ４０と、ねじ５０と、樹脂枠６０と、を備えている。

回路基板２０は、プリント基板と、プリント基板に実装された図示しない電子部品と、を有している。プリント基板は、樹脂などの電気絶縁材料を用いて形成された基材に、配線が配置されてなる。そして、配線と電子部品とにより、回路が形成されている。回路基板２０は、筐体３０の内部空間に収容されている。

回路基板２０は、一面２０ａと、一面２０ａと板厚方向において反対の裏面２０ｂと、を有している。一面２０ａが第１主面に相当し、裏面２０ｂが第２主面に相当する。回路基板２０の板厚方向は、Ｚ方向と略一致している。図２及び図３に示すように、回路基板２０（プリント基板）は、平面略矩形状をなしている。

回路基板２０は、図４及び図５に示すように、複数のスルーホール２１を有している。スルーホール２１は、Ｚ方向に沿って、すなわち一面２０ａ及び裏面２０ｂにわたって回路基板２０を貫通している。スルーホール２１は、コネクタ４０の端子４２に対応して形成されている。回路基板２０において、スルーホール２１の壁面には、図示しないランドが形成されている。

図３に示すように、平面略矩形状をなす回路基板２０において、スルーホール２１が形成されている領域であるスルーホール形成領域２１ａは、Ｙ方向の一端側に設けられている。具体的には、Ｙ方向におけるコネクタ４０の実装側に設けられている。図３では、スルーホール形成領域２１ａを破線で示している。本実施形態では、スルーホール形成領域２１ａが、端子４２の配列方向であるＸ方向において複数に分けられている。スルーホール形成領域２１ａは、大別すると、３つの領域に分かれている。３つの領域のうちのひとつについては、スルーホール形成領域２１ａがさらに４つの領域に分かれている。

図４に示すように、回路基板２０は、該回路基板２０を筐体３０に固定するための固定孔２２を有している。固定孔２２は、ねじ５０が挿通する孔である。回路基板２０は、ねじ５０により、筐体３０のケース３１に固定されている。固定孔２２は、回路基板２０において、スルーホール２１、換言すればスルーホール形成領域２１ａ、とは別の部分に形成されている。

本実施形態では、平面略矩形状をなす回路基板２０の４つの角部のうち、Ｙ方向においてコネクタ４０の実装側と反対に位置する２つの角部に、固定孔２２がそれぞれ形成されている。また、スルーホール形成領域２１ａよりもＹ方向において中央寄りであって、Ｘ方向における両端付近に、固定孔２２がそれぞれ形成されている。このように、計４つの固定孔２２が形成されている。

回路基板２０は、さらに金属パターン２３を有している。金属パターン２３は、図２〜図５に示すように、回路基板２０の一面２０ａに配置されている。すなわち、金属パターン２３は、回路基板２０の内層ではなく、表層に形成されている。本実施形態では、金属パターン２３が、一面２０ａに露出している。すなわち、金属パターン２３が、一面２０ａに形成された図示しないソルダレジストにより覆われていない。ソルダレジストはグリーンマスクとも称される。

金属パターン２３は、コネクタ４０の端子４２を回路基板２０にフローはんだ付けする際に、回路基板２０が受ける熱を放熱するために形成されている。金属パターン２３は、金属材料を用いて形成されている。金属パターン２３としては、金属箔（たとえば銅箔）、めっき膜などを採用できる。本実施形態では、銅箔を採用している。

金属パターン２３は、スルーホール形成領域２１ａの周辺から固定孔２２の周辺まで延設されている。スルーホール形成領域２１ａが複数に分かれている場合、金属パターン２３は、複数のスルーホール形成領域２１ａのうちの少なくともひとつの周辺に形成されればよい。好ましくは、金属パターン２３が、すべてのスルーホール形成領域２１ａの周辺に形成されるとよい。

金属パターン２３は、図４に示すように、ねじ５０により回路基板２０がケース３１に固定された状態で、ねじ５０の頭部下面と接触するように、固定孔２２の周辺まで延設されている。金属パターン２３は、ねじ５０を介して、ケース３１、ひいては車両のボディに接続される。したがって、金属パターン２３は、グランド電位のパターンである。

本実施形態では、金属パターン２３が、４つの固定孔２２のうち、コネクタ４０側の２つの固定孔２２の周辺まで延設されている。そして、金属パターン２３は、２つの固定孔２２の周辺でねじ５０に接触している。また、金属パターン２３が、一方の固定孔２２の周辺から、他方の固定孔２２の周辺まで連続して延設されている。具体的には、金属パターン２３が、延設部２３ａと、突起部２３ｂ，２３ｃと、を有している。

延設部２３ａは、回路基板２０の端部に沿って形成されている。延設部２３ａは、回路基板２０の端部に沿いつつ、一方の固定孔２２の周辺から、他方の固定孔２２の周辺まで連続して延設されている。具体的には、延設部２３ａのうち、回路基板２０の端部に沿いつつＸ方向に延設された部分（以下、Ｘ延設部と示す）は、Ｙ方向において、スルーホール形成領域２１ａに隣接しつつ、スルーホール形成領域２１ａよりも回路基板２０の端部に近い位置に形成されている。Ｘ延設部は、複数に分けられたスルーホール形成領域２１ａのすべてに隣接している。Ｘ方向延設部は、該Ｘ方向延設部の両端位置が、複数に分けられたスルーホール形成領域２１ａの両端位置よりも、Ｘ方向において回路基板２０の端部に近い位置となるように延設されている。

延設部２３ａのうち、回路基板２０の端部に沿いつつＹ方向に延設された部分（以下、Ｙ延設部と示す）は、複数に分けられたスルーホール形成領域２１ａのうち、Ｘ方向両端のスルーホール形成領域２１ａに隣接しつつ、両端のスルーホール形成領域２１ａよりも回路基板２０の端部に近い位置に形成されている。Ｙ延設部は、Ｘ延設部の両端から２つの固定孔２２の周辺まで延設されている。このように、延設部２３ａは、平面略コの字状をなしている。

突起部２３ｂは、延設部２３ａのＹ延設部から、複数に分かれたスルーホール形成領域２１ａの間の領域に延びている。上記したように、スルーホール形成領域２１ａは、Ｘ方向において大別して３つの領域に分かれている。このため、本実施形態では、金属パターン２３が、２つの突起部２３ｂを有している。

上記したように、大別して３つに分かれたスルーホール形成領域２１ａのうちのひとつは、さらに４つの領域に分かれている。これら４つの領域のうちの３つは、径の太い端子４２であるパワー端子（たとえば電源端子）に対応するスルーホール形成領域２１ａである。残りのひとつは、パワー端子よりも径の細い端子４２である信号端子に対応するスルーホール形成領域２１ａである。突起部２３ｃは、端子４２としてのパワー端子に対応するスルーホール形成領域２１ａの間の領域に延びている。このため、本実施形態では、金属パターン２３が、２つの突起部２３ｃを有している。

筐体３０は、回路基板２０を内部に収容し、回路基板２０を保護する。筐体３０は、コネクタ４０の一部も内部に収容する。筐体３０は、Ｚ方向に分割された２つの部材、具体的には、ケース３１と、カバー３２と、を有している。ケース３１及びカバー３２のうち、回路基板２０が固定されるケース３１は、アルミニウムなどの金属材料を用いて形成されている。カバー３２の形成材料は特に限定されない。本実施形態では、ケース３１が、アルミニウム系材料を用いてダイキャスト法により形成されている。カバー３２は、アルニウム系材料をプレス加工することで形成されている。

ケース３１は、一面が開口する箱状をなしている。平面略矩形状をなす回路基板２０に対応して、ケース３１の底部も略矩形状となっている。ケース３１において、４つの側面のひとつが開口しており、側面の開口は、上記した一面の開口につながっている。

ケース３１には、コネクタ４０が一体化されている。また、ケース３１には、樹脂枠６０も一体化されている。ケース３１、コネクタ４０、及び樹脂枠６０は、ケース３１及びコネクタ４０の端子４２をインサート部品とし、ハウジング４１及び樹脂枠６０を射出成形することで一体的に形成されている。

ケース３１は、台座部３１ａと、ねじ孔３１ｂと、取り付け部３１ｃと、を有している。図４に示すように、台座部３１ａは、ねじ５０による回路基板２０の固定位置に対応して、ケース３１の内面からＺ方向に突出している。台座部３１ａの突出先端は、回路基板２０の裏面２０ｂに接触して回路基板２０を支持するように平坦面となっている。ねじ孔３１ｂは、台座部３１ａの突出先端に開口し、Ｚ方向に所定の深さを有して形成されている。取り付け部３１ｃは、ケース３１に対する樹脂枠６０の設置領域よりも外側に設けられている。取り付け部３１ｃは、電子装置１０を車両に取り付けるための部分である。本実施形態では、Ｘ方向において回路基板２０を挟むように設けられた一対の取り付け部３１ｃを２組有している。

カバー３２は、ケース３１とともに筐体３０の内部空間を形成する。ケース３１とカバー３２を組み付けることで、カバー３２によりケース３１における一面の開口が閉塞され、開口部３０ａが形成される。開口部３０ａは、カバー３２により一面の開口が閉塞されることで、側面の開口が区画されてなる。

本実施形態では、熱溶着により、ハウジング４１及び樹脂枠６０とカバー３２とが接続されている。すなわち、ハウジング４１及び樹脂枠６０を介して、ケース３１とカバー３２が組み付けられている。

ケース３１及びカバー３２におけるハウジング４１及び樹脂枠６０との接触面には、微細孔加工が施されている。微細孔の形成方法としては、たとえば薬液によるエッチング、レーザ光照射などを採用することができる。ケース３１及びカバー３２の微細孔には、ハウジング４１及び樹脂枠６０を構成する樹脂の一部が入り込んでいる。

コネクタ４０は、回路基板２０に対し、Ｙ方向の一端側に配置されている。コネクタ４０は、回路基板２０に挿入実装されている。コネクタ４０の一部は筐体３０の開口部３０ａを介して外部に露出され、残りの部分は筐体３０の内部空間に収容されている。コネクタ４０は、ハウジング４１と、複数の端子４２と、を有している。

ハウジング４１は、樹脂材料を用いて形成されている。図５に示すように、ハウジング４１は、筒部４１ａと、閉塞部４１ｂと、を有している。筒部４１ａは、筒状に成形されている。筒部４１ａは、Ｙ方向に沿う軸を有している。閉塞部４１ｂは、筒部４１ａに連なり、筒部４１ａを閉塞している。閉塞部４１ｂには、すべての端子４２が保持されている。本実施形態では、閉塞部４１ｂが、筒部４１ａの一端を閉塞している。このため、ハウジング４１は有底筒状をなしている。

図１〜図３に示すように、ハウジング４１は３つの筒部４１ａを有している。３つの筒部４１ａの一部は、エンジンを駆動させるためのワイヤハーネスとの接続に供せられるエンジンブロックとされ、残りの筒部４１ａが、リレーボックス及びボディＥＣＵに対応するワイヤハーネスとの接続に供せられるボディブロックとされている。筒部４１ａが、嵌合口に相当する。閉塞部４１ｂは、３つの筒部４１ａで共通となっている。閉塞部４１ｂを、基部と称することもできる。

ハウジング４１は、さらに段差部４１ｃを有している。図５に示すように、段差部４１ｃは、Ｚ方向において、閉塞部４１ｂにおけるケース３１側の外面、及び、カバー３２側の外面にそれぞれ設けられている。段差部４１ｃは、閉塞部４１ｂにおいて、筒部４１ａとは反対の端部側に設けられている。このため、閉塞部４１ｂのＺ方向の長さは、筒部４１ａとの連結側で最も長く、段差部４１ｃの形成部分で最も短くなっている。段差部４１ｃのＺ方向の深さは、ケース３１及びカバー３２の厚みとほぼ等しいものとなっている。このため、Ｚ方向において、ケース３１の外面は、筒部４１ａの外面と略面一となっている。図示を省略するが、カバー３２の外面も、筒部４１ａの外面と略面一となっている。

端子４２は、導電性材料を用いて形成されており、回路基板２０に構成された回路と外部機器とを電気的に中継する。端子４２は、たとえば圧入固定やインサート成形により、閉塞部４１ｂに保持されている。複数の端子４２は、図１及び図２に示すように、ハウジング４１の幅方向であるＸ方向に沿って配列されている。本実施形態では、端子数が多いため、端子４２がＺ方向に多段に配置されている。端子４２は、図５に示すように、被保持部４２ａと、嵌合部４２ｂと、脚部４２ｃと、を有している。

被保持部４２ａは、端子４２のうち、ハウジング４１の閉塞部４１ｂに保持されている部分である。図５示す断面では、被保持部４２ａが、Ｚ方向に４段で保持されている。被保持部４２ａは、Ｙ方向に沿って延設されている。

嵌合部４２ｂは、端子４２のうち、外部機器の雌コネクタが嵌合する部分である。嵌合部４２ｂは、上記した雌コネクタと電気的に接続される部分である。嵌合部４２ｂは、被保持部４２ａから筐体３０の内部空間とは反対側に延設されている。嵌合部４２ｂは、筒部４１ａ内に配置されている。本実施形態では、３つの筒部４１ａのそれぞれに嵌合部４２ｂが配置されている。

嵌合部４２ｂも、Ｙ方向に延設されている。被保持部４２ａと嵌合部４２ｂとの間には屈曲部を有しておらず、嵌合部４２ｂは嵌合部４２ｂに連続してＹ方向に延びている。Ｚ方向において隣り合う被保持部４２ａの間隔、すなわち隣り合う嵌合部４２ｂの間隔Ｄ１は一定値となっている。間隔Ｄ１は、雌コネクタとの接続構造に応じて決定される。

脚部４２ｃは、端子４２のうち、被保持部４２ａから回路基板２０側に延設された部分である。脚部４２ｃは、被保持部４２ａから嵌合部４２ｂとは反対側に延設された部分である。脚部４２ｃは、第１屈曲部４２ｄと、挿入部４２ｅと、被保持部４２ａと第１屈曲部４２ｄとをつなぐ繋ぎ部４２ｆと、を有している。

第１屈曲部４２ｄは、脚部４２ｃにおいて、挿入部４２ｅと繋ぎ部４２ｆとの間に設けられている。第１屈曲部４２ｄは、脚部４２ｃを、Ｚ方向であって回路基板２０側の下方に延びるように屈曲する部分である。本実施形態では、端子４２における２つの部分Ａ，Ｂの位置関係について、ＡがＢよりもケース３１の底部側に位置する場合、ＢはＡに対して下方に位置し、ＡはＢに対して上方に位置すると示す。

多段に配置された端子４２において、第１屈曲部４２ｄの位置は、図５に破線で示すように、上方に位置する端子４２の第１屈曲部４２ｄほど、Ｙ方向において閉塞部４１ｂから離れている。すなわち、被保持部４２ａと、該被保持部４２ａに連なる脚部４２ｃの第１屈曲部４２ｄとのＹ方向に沿う距離が、上方に位置する端子４２ほど長くなっている。

挿入部４２ｅは、第１屈曲部４２ｄから下方に延設された部分である。挿入部４２ｅは、回路基板２０の対応するスルーホール２１を挿通している。このため、挿入部４２ｅの一部が、スルーホール２１に挿入されている。挿入部４２ｅは、はんだ７０を介して、スルーホール２１の壁面のランドと電気的に接続されている。多段に配置された端子４２において、挿入部４２ｅはＹ方向に並んでおり、挿入部４２ｅのＹ方向の間隔は一定値となっている。

本実施形態では、すべての端子４２における繋ぎ部４２ｆが、第１水平部４２ｇと、第２屈曲部４２ｈと、傾斜部４２ｉと、第３屈曲部４２ｊと、第２水平部４２ｋと、を有している。すなわち、すべての端子４２が、第２屈曲部４２ｈ及び傾斜部４２ｉを備えた傾斜端子４３となっている。

第１水平部４２ｇは、繋ぎ部４２ｆのうち、被保持部４２ａ側の端部から第２屈曲部４２ｈまでの部分である。第１水平部４２ｇは、Ｙ方向に延設されている。すなわち、第１水平部４２ｇは、回路基板２０の一面２０ａに略平行となっている。被保持部４２ａと第１水平部４２ｇとの間には屈曲部を有しておらず、第１水平部４２ｇは、嵌合部４２ｂに連続してＹ方向に延びている。このため、多段に配置された傾斜端子４３において、Ｚ方向に隣り合う第１水平部４２ｇの間隔もＤ１となっている。

第２屈曲部４２ｈ及び傾斜部４２ｉは、被保持部４２ａよりも、該被保持部４２ａに連なる脚部４２ｃの第１屈曲部４２ｄが上方に位置するように、設けられている。本実施形態では、図５に一点鎖線で示すように、回路基板２０が、下方側から１段目の被保持部４２ａよりも上方に位置するように、第２屈曲部４２ｈ及び傾斜部４２ｉが設けられている。換言すれば、被保持部４２ａよりも、該被保持部４２ａに連なる脚部４２ｃの第１屈曲部４２ｄが上方に位置するように、さらには、回路基板２０が１段目の被保持部４２ａよりも上方に位置するように、第２屈曲部４２ｈの曲げ角度及び傾斜部４２ｉの長さが決定されている。

第２屈曲部４２ｈは、繋ぎ部４２ｆを第１屈曲部４２ｄに向けて斜め上方に屈曲する部分である。第２屈曲部４２ｈは、第１水平部４２ｇと傾斜部４２ｉとの間に設けられている。第２屈曲部４２ｈは、Ｙ方向に延設された繋ぎ部４２ｆを、斜め上方に延びるように屈曲する部分である。多段に配置された傾斜端子４３において、第２屈曲部４２ｈのＹ方向の位置は、図５に破線で示すように、互いに略等しい位置となっている。

傾斜部４２ｉは、第２屈曲部４２ｈに対して第１屈曲部４２ｄ側に連なり、第２屈曲部４２ｈから斜め上方に延設されている。多段に配置された傾斜端子４３において、第２屈曲部４２ｈの曲げ角度は、下方に位置する傾斜端子４３ほど大きくなっている。

第３屈曲部４２ｊは、第２屈曲部４２ｈと第１屈曲部４２ｄとの間に設けられ、繋ぎ部４２ｆを第１屈曲部４２ｄに向けて屈曲する。第３屈曲部４２ｊは、傾斜部４２ｉと第２水平部４２ｋとの間に設けられている。第２水平部４２ｋは、繋ぎ部４２ｆのうち、第３屈曲部４２ｊと第１屈曲部４２ｄとの間の部分である。第２水平部４２ｋは、Ｙ方向に延設されている。すなわち、第２水平部４２ｋは、回路基板２０の一面２０ａに略平行となっている。第３屈曲部４２ｊは、斜め上方に延びる繋ぎ部４２ｆをＹ方向に沿うように屈曲する部分である。

多段に配置された傾斜端子４３において、第３屈曲部４２ｊの位置は、図５に破線で示すように、上方に位置する傾斜端子４３ほど、閉塞部４１ｂに近くなっている。すなわち、被保持部４２ａと、該被保持部４２ａに連なる脚部４２ｃの第３屈曲部４２ｊとのＹ方向に沿う距離が、上方に位置する傾斜端子４３ほど短くなっている。これにより、傾斜部４２ｉの延設長さは、上方に位置する傾斜端子４３ほど短くなっている。

第２水平部４２ｋの延設長さは、上方に位置する傾斜端子４３ほど長くなっている。本実施形態では、多段に配置された傾斜端子４３において、Ｚ方向で隣り合う第２水平部４２ｋの間隔Ｄ２が一定値となっている。特に本実施形態では、間隔Ｄ２が、被保持部４２ａの間隔Ｄ１よりも狭くなっている。

ねじ５０は、金属材料を用いて形成されている。ねじ５０は、回路基板２０の固定孔２２を挿通し、ケース３１のねじ孔３１ｂに螺合している。ねじ５０が、固定部材に相当する。

樹脂枠６０は、筐体３０を構成するケース３１とカバー３２との相対する周縁部間に介在している。上記したように、樹脂枠６０は、コネクタ４０のハウジング４１と一体的に成形されている。ハウジング４１及び樹脂枠６０の材料としては、たとえばＰＢＴなどの熱可塑性樹脂を採用することができる。樹脂枠６０は、ハウジング４１の閉塞部４１ｂとともに、ケース３１とカバー３２とを接続する機能と、筐体３０内を水密に封止するシール機能を果たす。したがって、閉塞部４１ｂは、端子４２を保持するとともに、樹脂枠６０としての機能を果たす。

図２及び図３に示すように、平面略矩形状の回路基板２０を取り囲むように、閉塞部４１ｂ及び樹脂枠６０が設けられている。樹脂枠６０は、回路基板２０の３辺に対応して、平面略コの字状に設けられている。閉塞部４１ｂは、回路基板２０の残りの１辺に対応して設けられている。閉塞部４１ｂにおけるＸ方向の両端に、平面略コの字状をなす樹脂枠６０の端部がそれぞれ連なっている。

このように、上記した電子装置１０は、シール材を用いずに、ハウジング４１及び樹脂枠６０を用いた防水構造となっている。また、ハウジング４１及び樹脂枠６０を介して、ケース３１とカバー３２が接続されている。したがって、シール溝やシール用の突起が不要となり、Ｚ方向において電子装置１０を薄くすることができる。特に本実施形態では、閉塞部４１ｂに段差部４１ｃを設けている。これにより、Ｚ方向において電子装置１０をより薄くすることができる。

また、端子４２として傾斜端子４３を用いている。傾斜端子４３は、被保持部４２ａと第１屈曲部４２ｄとの間に、第２屈曲部４２ｈ及び傾斜部４２ｉを有している。第２屈曲部４２ｈ及び傾斜部４２ｉは、被保持部４２ａよりも、該被保持部４２ａに連なる脚部４２ｃの第１屈曲部４２ｄが上方に位置するように、設けられている。これにより、挿入部４２ｅの先端位置を従来よりも上方とすることができる。したがって、Ｚ方向において電子装置１０の体格の小型化を図ることができる。

特に本実施形態では、回路基板２０が、下方側から１段目の被保持部４２ａよりも上方に位置するように、第２屈曲部４２ｈ及び傾斜部４２ｉが設けられている。したがって、Ｚ方向において電子装置１０の体格をより小型化することができる。

また、傾斜端子４３がハウジング４１に多段に保持されている。このため、１段目の端子４２のみを傾斜端子４３とする構成に較べて、電子装置１０の体格の小型化を図ることができる。さらには、すべての端子４２が傾斜端子４３となっているため、電子装置１０の体格をより小型化することができる。

また、傾斜端子４３が多段に保持されており、第２屈曲部４２ｈの曲げ角度が上方の傾斜端子４３ほど小さくなっている。これにより、多段に保持された傾斜端子４３において、第３屈曲部４２ｊと第１屈曲部４２ｄとの間の部分である第２水平部４２ｋのＺ方向の間隔Ｄ２を、被保持部４２ａにおけるＺ方向の間隔Ｄ１よりも狭くすることができる。したがって、Ｚ方向において電子装置１０の体格をより小型化することができる。

また、被保持部４２ａと、該被保持部４２ａに連なる脚部４２ｃの第３屈曲部４２ｊとのＹ方向に沿う距離が、上方に位置する傾斜端子４３ほど短くなっている。これによっても、多段に保持された傾斜端子４３において、第３屈曲部４２ｊと第１屈曲部４２ｄとの間の部分である第２水平部４２ｋのＺ方向の間隔Ｄ２を、被保持部４２ａにおけるＺ方向の間隔Ｄ１よりも狭くすることができる。すなわち、Ｚ方向において電子装置１０の体格をより小型化することができる。

次に、図６〜図８に基づき、上記した電子装置１０の製造方法について説明する。

先ず、回路基板２０、筐体３０を構成するケース３１及びカバー３２、固定部材であるねじ５０を準備する。具体的には、図６に示すように、スルーホール２１、固定孔２２、及び金属パターン２３を有する回路基板２０を準備する。

ケース３１及びカバー３２については、ハウジング４１（閉塞部４１ｂ）及び樹脂枠６０との接続面に微細孔加工を予め施しておく。微細孔は、薬液によるエッチング、レーザ光の照射などにより形成することができる。

そして、微細孔加工を施したケース３１と端子４２とをインサート部品とし、ハウジング４１及び樹脂枠６０を射出成形する。これにより、コネクタ４０及び樹脂枠６０が一体化されたケース３１を得ることができる。インサート成形では、閉塞部４１ｂ及び樹脂枠６０の一部が、ケース３１の表面の微細孔に入り込む。したがって、アンカー効果及び接触面積増加の効果により、ケース３１に閉塞部４１ｂ及び樹脂枠６０がしっかりと固定される。

次に、図７に示すように、ねじ５０を用いて、ケース３１に回路基板２０に固定する。Ｚ方向からの投影視において、端子４２の挿入部４２ｅが対応するスルーホール２１と重なり、且つ、固定孔２２が対応するねじ孔３１ｂと重なるように、ケース３１に対して回路基板２０を位置決めする。

この位置決め状態で、回路基板２０の裏面２０ｂがケース３１の台座部３１ａの突出先端に接触するように、Ｚ方向において回路基板２０及びケース３１を相対的に移動させる。これにより、端子４２の挿入部４２ｅが対応するスルーホール２１を挿通し、挿入部４２ｅの先端が回路基板２０の一面２０ａ側に突出する。また、固定孔２２が対応するねじ孔３１ｂと連なる。そして、ねじ５０を、一面２０ａ側から固定孔２２に挿入し、ねじ孔３１ｂに螺合させる。これにより、ねじ５０の頭部下面が、金属パターン２３に接触する。また、回路基板２０がケース３１に固定される。

次に、図８に示すように、回路基板２０の一面２０ａから端子４２のフローはんだ付けを行う。具体的には、スルーホール形成領域２１ａを取り囲むように壁部材１００を配置し、局所フローはんだ付けを行う。本実施形態では、筒部４１ａ単位でフローはんだ付けを行う。これにより、はんだ７０を介して端子４２が回路基板２０と電気的に接続される。なお、金属パターン２３のうち、壁部材１００内に配置される部分もはんだ付けされることとなる。

金属パターン２３は、はんだ付けされても、近傍に位置するスルーホール２１のランドとの間にはんだブリッジを生じないように形成されている。具体的には、スルーホール２１と金属パターン２３との間の最小間隔が、スルーホール２１の間隔と同程度となっている。

次に、回路基板２０を収容するように、ケース３１とカバー３２を組み付ける。本実施形態では、ケース３１における一面の開口を塞ぐように、カバー３２を、ハウジング４１の閉塞部４１ｂに形成された段差部４１ｃ及び樹脂枠６０に接触配置する。この配置状態でカバー３２側に熱を加えることで、閉塞部４１ｂ及び樹脂枠６０におけるカバー３２側の表面を溶融させ、閉塞部４１ｂ及び樹脂枠６０とカバー３２とを熱溶着する。閉塞部４１ｂ及び樹脂枠６０の一部が、カバー３２の表面の微細孔に入り込むため、アンカー効果及び接触面積増加の効果により、カバー３２に閉塞部４１ｂ及び樹脂枠６０がしっかりと固定される。すなわち、閉塞部４１ｂ及び樹脂枠６０を介して、ケース３１とカバー３２が固定される。以上により、電子装置１０を得ることができる。

次に、本実施形態の電子装置１０及びその製造方法の効果について説明する。

コネクタ４０の端子４２をフローはんだ付けする際、回路基板２０においてはんだ接続のために必要な受熱エリアは、図９に破線で示すようにスルーホール２１の周囲のわずかな領域で良い。本実施形態では、スルーホール形成領域２１ａの周辺に金属パターン２３が形成されており、金属パターン２３は固定孔２２まで延設されている。金属パターン２３は、回路基板２０を構成するプリント基板の基材よりも熱伝導性に優れている。

したがって、回路基板２０の一面２０ａが噴流はんだから受ける熱の少なくとも一部は、図９に白抜き矢印で示すように、一面２０ａに配置された金属パターン２３に伝達される。また、金属パターン２３の一部は、上記した壁部材１００内に位置するため、壁部材１００内の金属パターン２３には、直接的に熱が伝わる。金属パターン２３はねじ５０に接触しており、金属パターン２３の熱は、ねじ５０を介して金属製のケース３１に伝わる。ケース３１の熱は、ケース３１の取り付け部３１ｃを介してたとえば車両のボディに伝達される。

このように、回路基板２０が噴流はんだから受ける熱を、金属パターン２３及びねじ５０を介して、ケース３１に逃がすことができる。したがって、従来のように放熱治具を用いなくとも、回路基板２０の歪みを抑制することができる。

なお、回路基板２０の内部に金属パターンを設けた場合、熱が金属パターンに伝わるまでに、基材によって拡散してしまう。本実施形態では、金属パターン２３を一面２０ａに配置しているため、効率よく放熱することができる。特に本実施形態では、金属パターン２３がソルダレジストに覆われておらず、一面２０ａに露出している。ソルダレジストでの熱の拡散が無い分、より効率よく、放熱することができる。しかしながら、金属パターン２３がソルダレジストで覆われていても、回路基板２０の内層として金属パターンが配置される構成に較べて、放熱性を向上することができる。

また、本実施形態では、固定孔２２が、Ｘ方向において回路基板２０の両端側にそれぞれ設けられ、金属パターン２３が、各固定孔２２の周辺まで延設されるとともに、各固定孔２２の周辺でねじ５０に接触している。これによれば、ケース３１に対して回路基板２０を安定して固定することができる。また、Ｘ方向両端のねじ５０を介してケース３１に放熱できるため、放熱性を向上することができる。

また、本実施形態では、金属パターン２３が、一方の固定孔２２の周辺から他方の固定孔２２の周辺まで延設されている。これによれば、伝熱経路が２つあるため、放熱性を向上することができる。

また、本実施形態では、金属パターン２３が、回路基板２０の端部に沿って形成された延設部２３ａを有している。これによれば、金属パターン２３が、Ｙ方向において、回路基板２０の端部とは反対側でスルーホール形成領域２１ａの周辺に形成される構成に較べて、回路基板２０における実装禁止領域の増大を抑制することができる。しかしながら、回路基板２０の端部とは反対側でスルーホール形成領域２１ａに隣接するように、金属パターン２３を設けることもできる。

ところで、スルーホール形成領域２１ａ間には、スルーホール２１が存在しないため、噴流はんだから受ける熱が、はんだ接続に消費されない。すなわち、歪みが生じやすい。これに対し、本実施形態では、金属パターン２３が、隣り合うスルーホール形成領域２１ａの間の領域に延びる突起部２３ｂを有している。したがって、スルーホール形成領域２１ａ間の熱についても、効率よく放熱することができる。

（第２実施形態）
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示した電子装置１０と共通する部分についての説明は省略する。

第１実施形態では、金属パターン２３が、対をなす固定孔２２の一方の周辺から他方の周辺まで延設される例を示した。これに対し、本実施形態では、図１０に示すように、金属パターン２３が２つに分けられている。図１０では、Ｘ方向における中央付近で、金属パターン２３が分割されている。

このような金属パターン２３を採用しても、第１実施形態と同等の効果を奏することができる。

この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば、開示は、実施形態において示された要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。

電子装置１０としてエンジンＥＣＵの例を示したが、これに限定されるものではない。さらに、電子制御装置に限定されるものではない。電子装置１０としては、回路基板２０、筐体３０、コネクタ４０、及びねじ５０（固定部材）を備えるものであればよい。

熱溶着により、ケース３１とカバー３２を組み付ける例を示したが、これに限定されるものではない。ねじ締結など周知の組み付け方法を採用することもできる。

回路基板２０をケース３１に固定する固定部材としてねじ５０の例を示したが、これに限定されない。プレスフィットタイプの固定部材やかしめ部材を用いることもできる。

金属パターン２３が、すべてのスルーホール形成領域２１ａの周辺に設けられる例を示したが、これに限定されない。金属パターン２３は、複数のスルーホール形成領域２１ａのうちの少なくともひとつの周辺に設けられれば良い。これによれば、金属パターン２３が設けられない構成に較べて、回路基板２０の歪みを抑制することができる。

コネクタ４０の端子４２として傾斜端子４３の例を示したが、これに限定されない。略Ｌ字状をなす周知の端子を採用することもできる。

端子４２が回路基板２０に対して挿入実装される例を示した。しかしながら、端子４２が回路基板２０に対して表面実装される構成において、上記した傾斜端子４３の構造を採用しても、Ｚ方向の小型化について同様の効果を奏することができる。具体的には、表面実装構造の端子として、第２屈曲部及び傾斜部を備える傾斜端子を採用することで、被保持部よりも、該被保持部に連なる脚部の第１屈曲部を、上方に位置させることができる。これにより、挿入部の先端位置、ひいては回路基板の位置を従来よりも上方とすることができる。したがって、Ｚ方向において電子装置の体格の小型化を図ることができる。

１０…電子装置、２０…回路基板、２０ａ…一面、２０ｂ…裏面、２１…スルーホール、２１ａ…スルーホール形成領域、２２…固定孔、２３…金属パターン、２３ａ…延設部、２３ｂ，２３ｃ…突起部、３０…筐体、３０ａ…開口部、３１…ケース、３１ａ…台座部、３１ｂ…ねじ孔、３１ｃ…取り付け部、３２…カバー、４０…コネクタ、４１…ハウジング、４１ａ…筒部、４１ｂ…閉塞部、４１ｃ…段差部、４２…端子、４２ａ…被保持部、４２ｂ…嵌合部、４２ｃ…脚部、４２ｄ…第１屈曲部、４２ｅ…挿入部、４２ｆ…繋ぎ部、４２ｇ…第１水平部、４２ｈ…第２屈曲部、４２ｉ…傾斜部、４２ｊ…第３屈曲部、４２ｋ…第２水平部、４３…傾斜端子、５０…ねじ、６０…樹脂枠、７０…はんだ、１００…壁部材

Claims (4)

1. 第１主面（２０ａ）及び該第１主面と板厚方向において反対の第２主面（２０ｂ）にわたって貫通する複数のスルーホール（２１）と、複数の前記スルーホールが形成されたスルーホール形成領域（２１ａ）とは異なる部分に形成され、前記第１主面及び前記第２主面にわたって貫通する固定孔（２２）と、を有する回路基板（２０）と、
   一面が開口する金属製のケース（３１）と、前記一面の開口を蓋するように、前記板厚方向において前記ケースに組み付けられたカバー（３２）と、を有し、前記回路基板を収容する筐体（３０）と、
   対応する前記スルーホールを挿通して先端が前記回路基板の第１主面側に突出し、はんだ（７０）を介して、前記回路基板と電気的に接続された複数の端子（４２）と、複数の前記端子を保持するハウジング（４１）と、を有し、複数の前記端子が前記ハウジングの幅方向に配列されたコネクタ（４０）と、
   前記固定孔に挿入されて前記回路基板を前記ケースに固定する金属製の固定部材（５０）と、を備え、
   前記回路基板が、前記第１主面に配置されるとともに、前記スルーホール形成領域の周辺から前記固定孔の周辺まで延設され、前記固定部材による固定状態で前記固定部材に接触する金属パターン（２３）をさらに有し、
   前記金属パターンは、前記回路基板の端部に沿って形成された延設部（２３ａ）を有し、
   前記ハウジングは、前記幅方向に沿って複数の嵌合口（４１ａ）を有しており、
   前記スルーホール形成領域は、複数の前記嵌合口に対応して、前記幅方向において複数の領域に分かれており、
   前記金属パターンは、前記延設部から、隣り合う前記スルーホール形成領域の間の領域に延びる突起部（２３ｂ）を有している電子装置。
2. 前記固定孔は、前記幅方向において、前記回路基板の両端側にそれぞれ設けられ、
   前記金属パターンは、各固定孔の周辺まで延設されるとともに、各固定孔の周辺で前記固定部材に接触している請求項１に記載の電子装置。
3. 前記金属パターンは、一方の前記固定孔の周辺から他方の前記固定孔の周辺まで延設されている請求項２に記載の電子装置。
4. 前記固定部材は、ねじである請求項１〜３いずれか１項に記載の電子装置。

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