JP2019036678A - 電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板に発生する応力を抑制することができる電子装置を提供すること。【解決手段】電子装置１００は、配線基板に回路素子が実装された回路基板と、ケース及びカバー２０を備えている。ケースとカバー２０は、複数箇所がねじ５０で固定され、回路基板を収容している収容空間を形成している。カバー２０は、ケースに固定されることで、回路基板に弾性力を印加してケースとの間で回路基板を挟み込んで保持している。そして、ケースは、各ねじ５０を結んだ仮想直線上から外れた位置に、弾性力が印加された回路基板を保持する少なくとも三つの保持部を有している。【選択図】図２

Description

本開示は、回路基板と、ケース及びカバーとを備えた電子装置に関する。

従来、特許文献１に開示されているように、電子部品を実装した回路基板と、回路基板を収納保持するケースと、ケースに装着されるカバーと、ケースにカバーを固定する固定部材とを備えた電子制御装置がある。このケース及びカバーは、回路基板を挟持する回路基板接触部と、回路基板接触部から延設し、回路基板の端部を解放した状態で収容する回路基板解放部とを備えている。そして、固定部材は、回路基板解放部の外周縁に備えられている。

特開２０１６−１８９４４２号公報

上記電子制御装置は、固定部材を結ぶ直線上に、回路基板接触部が設けられている。このため、電子制御装置は、回路基板接触部で回路基板を挟持する力を大きくすることができる。しかしながら、電子制御装置は、回路基板接触部で回路基板を挟持する力が大きくなることで、回路基板が変形したり、回路基板の配線にクラックが発生しやすくなるという問題がある。

本開示は、上記問題点に鑑みなされたものであり、回路基板に発生する応力を抑制することができる電子装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本開示は、
配線基板（３１）に回路素子（３３ａ、３３ｂ、３４）が実装された回路基板（３０）と、ケース（１０）及びカバー（２０）を備えた電子装置であって、
ケースとカバーは、複数箇所がねじ（５０）で固定され、回路基板を収容している収容空間を形成しており、
カバーは、ケースに固定されることで、回路基板に弾性力を印加してケースとの間で回路基板を挟み込んで保持し、
ケースは、各ねじを結んだ仮想直線上から外れた位置に、弾性力が印加された回路基板を保持する少なくとも三つの保持部を有していることを特徴とする。

このように、本開示は、カバーがケースに固定されることで、回路基板に弾性力を印加してケースとの間で回路基板を挟み込んで保持している。このため、本開示は、固定部材を用いることなく、カバーとケースとで回路基板を保持することができる。

また、本開示は、弾性力が印加された回路基板を保持する保持部をケースが有している。そして、本開示は、各ねじを結んだ仮想直線上から外れた位置に、保持部が設けられているため、仮想直線上に設けられている場合よりも、回路基板に発生する応力を抑制することができる。

なお、特許請求の範囲、及びこの項に記載した括弧内の符号は、一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、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態における電子装置の概略構成を示す分解斜視図である。 実施形態における電子装置の概略構成を示す平面図である。 図２のIII−III線に沿う断面図である。 実施形態におけるケースの概略構成を示す平面図である。 実施形態におけるコネクタと回路基板の概略構成を示す一面側の平面図である。 実施形態におけるコネクタと回路基板の概略構成を示す反対面側の平面図である。 図２のVII−VII線に沿う断面図である。 実施形態における電子装置の共締め前の断面図である。 図２のIX−IX線に沿う断面図である。 比較例１における電子装置の概略構成を示す断面図である。 変形例１における電子装置の第１基板保持部の概略構成を示す断面図である。 変形例１における電子装置の第２基板保持部の概略構成を示す断面図である。 比較例２における電子装置の概略構成を示す断面図である。

図１〜図９を参照しながら、本開示を実施するための形態を説明する。本実施形態に係る電子装置１００は、図１、図２、図３に示すように、ケース１０とカバー２０とを含む筐体、回路基板３０を備えている。さらに、本実施形態では、回路基板３０に実装されたコネクタ４０を備えた電子装置１００を採用している。この電子装置１００は、例えば、車両のエンジンを制御する電子制御装置（ＥＣＵ）などとして適用できる。

回路基板３０は、配線基板３１、回路素子としての発熱素子３３ａ、受動素子３３ｂ、反対面側回路素子３４などを含んでいる。回路基板３０は、配線基板３１に発熱素子３３ａ、受動素子３３ｂ、反対面側回路素子３４が実装されている。

配線基板３１は、例えば、樹脂やセラミックスなどの絶縁基材に、導電性の配線が形成されている。本実施形態では、配線の一部としてグランド配線３５を図７に図示している。配線基板３１は、例えば平面略矩形状をなしており、一面Ｓ１と、一面の反対面Ｓ２とを有している。なお、一面Ｓ１は、カバー２０と対向する面である。一方、反対面Ｓ２は、ケース１０と対向する面である。

また、本実施形態では、ケース１０との位置決めのための位置決穴部３２が複数箇所に設けられた配線基板３１を採用している。位置決穴部３２は、一面Ｓ１から反対面Ｓ２に達する貫通穴である。しかしながら、位置決穴部３２は、反対面Ｓ２に開口した有底の穴であってもよい。

発熱素子３３ａは、動作することで熱を発する回路素子であり、パワーＭＯＳＦＥＴなどである。受動素子３３ｂは、コンデンサや抵抗などである。発熱素子３３ａと受動素子３３ｂは、図５に示すように、配線基板３１の一面Ｓ１において配線と電気的に接続され、一面Ｓ１に実装されている。なお、回路基板３０は、発熱素子３３ａと受動素子３３ｂ以外にも回路素子が実装されていてもよい。

一方、反対面側回路素子３４は、図６に示すように、配線基板３１の反対面Ｓ２において配線と電気的に接続され、反対面Ｓ２に実装されている。反対面側回路素子３４は、ＩＣやマイコンやパワーＭＯＳＦＥＴやコンデンサや抵抗などを採用できる。反対面側回路素子３４は、ケース１０の対向凹部１４に対向した対向領域ｅ３に実装されている。

なお、回路素子３３ａ、３３ｂ、３４は、はんだなどの導電性接続部材や、導電性のワイヤなどを介して、配線基板３１の配線と電気的に接続されている。また、図１、図３においては、図面の煩雑化を避けるために回路素子を図示していない。

さらに、配線基板３１には、図１、図５、図６に示すように、回路基板３０と、電子装置１００の外部に設けられた外部機器とを電気的に接続するためのコネクタ４０が実装されている。コネクタ４０は、端子４２と、端子４２を囲うコネクタケース４１とを含んでいる。コネクタ４０は、後程説明するケース１０とカバー２０とで形成される収容空間から一部が露出した状態で、回路基板３０に実装されている。コネクタケース４１は、例えば樹脂によって構成されている。一方、端子４２は、導電性部材によって構成されている。端子４２とコネクタケース４１は、例えばインサート成形などによって一体化されている。

コネクタ４０は、端子４２が配線基板３１のスルーホールに挿入された状態で配線基板３１の配線と電気的に接続され、一面Ｓ１に実装されている。端子４２と配線基板３１の配線とは、はんだなどの導電性接続部材を介して電気的に接続されている。

端子４２は、図３に示すように、第１直線部４２ａ、第１屈曲部４２ｂ、第２直線部４２ｃ、第２屈曲部４２ｄを含んでいる。第１直線部４２ａと第２直線部４２ｃは、配線基板３１と平行に設けられた部位である。第１直線部４２ａは、一部がコネクタケース４１の外部に設けられており、外部機器と直接接する部位である。

第１屈曲部４２ｂは、第１直線部４２ａ及び第２直線部４２ｃに対して屈曲し、両直線部４２ａ、４２ｃを繋いでいる部位である。つまり、第１屈曲部４２ｂは、第１直線部４２ａの端部から、一面Ｓ１側であり、且つ一面Ｓ１に交差する方向に屈曲している。

第２直線部４２ｃは、配線基板３１の一面Ｓ１に対向する部位を含んでいる。第２屈曲部４２ｄは、第２直線部４２ｃから配線基板３１に直交する方向に屈曲した部位である。第２屈曲部４２ｄは、一部が配線基板３１のスルーホールに挿入される。

つまり、第１直線部４２ａと第２直線部４２ｃは、一面Ｓ１と平行であり、且つ一面Ｓ１に直交する方向と一面Ｓ１に沿う方向において異なる位置に設けられている。そして、第１屈曲部４２ｂは、第１直線部４２ａの一方の端部と第２直線部４２ｃの一方の端部との間において、第１直線部４２ａと第２直線部４２ｃとに連なって設けられている。さらに、第２屈曲部４２ｄは、第２直線部４２ｃの他方の端部から、スルーホール側に屈曲して設けられている。

コネクタ４０は、一面Ｓ１に沿う方向に沿って、外部機器側コネクタがコネクタケース４１に抜き刺しされる。コネクタ４０は、外部機器側コネクタが抜き刺しされる際の応力がコネクタケース４１に印加される。しかしながら、コネクタ４０は、第１屈曲部４２ｂと第２屈曲部４２ｄとを含んでいるため、コネクタケース４１に印加される応力を吸収できる。つまり、コネクタ４０は、コネクタケース４１に応力が印加されると、第１屈曲部４２ｂと第２屈曲部４２ｄが変形する。これによって、電子装置１００は、外部機器側コネクタが抜き刺しされる際の応力が回路基板３０に印加されることを抑制できる。つまり、電子装置１００は、耐こじり性を確保することができる。なお、端子４２は、応力緩和部が設けられていると言える。

また、コネクタ４０は、ケース１０とカバー２０とでコネクタケース４１が挟み込まれて固定されている。つまり、コネクタケース４１は、第１挟み込み部ＳＷ１と第２挟み込み部ＳＷ２とで挟み込まれている。第１挟み込み部ＳＷ１は、コネクタケース４１とケース１０とが接する部位である。第２挟み込み部ＳＷ２は、コネクタケース４１とカバー２０とが接する部位である。このため、電子装置１００は、コネクタ４０の変位、すなわちコネクタ４０の動きが制限されている。また、これによって、電子装置１００は、耐こじり性をより一層向上できる。ここでは、一例として、ケース１０とカバー２０とでコネクタケース４１が挟み込まれて固定されている例を採用している。しかしながら、本開示は、これに限定されない。

なお、電子装置１００は、後程説明する共締めする箇所をコネクタ４０の近傍にすることで、コネクタ４０の動きをより一層制限することができる。言い換えると、電子装置１００は、ねじ穴１５及びねじ挿入穴２５をコネクタ４０の近傍にすることで、コネクタ４０の動きをより一層制限することができる。つまり、コネクタ４０の動きを制限するには、ケース１０とカバー２０の固定位置を、できる限りコネクタ４０に近づけると好ましい。

さらに、第１挟み込み部ＳＷ１と第２挟み込み部ＳＷ２は、収容空間の外部であると好ましい。これによって、電子装置１００は、コネクタケース４１とケース１０やカバー２０とが接することで削りくずが発生したとしても、その削りくずが収容空間に入り込むことを抑制できる。従って、電子装置１００は、削りくずが回路基板３０や端子４２に付着することを抑制できる。

なお、本実施形態では、スルーホールに挿入される端子４２を採用している。しかしながら、本開示は、これに限定されず、表面実装型の端子４２であっても採用できる。さらに、本開示は、コネクタ４０を備えていなくてもよい。

ケース１０とカバー２０とは、回路基板３０を収容する収容空間を形成する。また、ケース１０とカバー２０とは、回路基板３０を収容することで、回路基板３０を保護することができる。

ケース１０は、放熱性向上のために、アルミニウムなどの金属材料を用いて形成されている。また、ケース１０は、導電性部材を用いて形成されているとも言える。つまり、ケース１０は、樹脂材料を用いて形成されていても回路基板３０を保護することができる。しかしながら、ケース１０は、金属材料を用いて形成することで、樹脂材料を用いて形成されたものより放熱性を向上できる。ケース１０は、例えばアルミダイカストによって成形されたものを採用できる。

ケース１０は、図１、図３などに示すように、第１基板保持部１１ａ、第２基板保持部１１ｂ、第３基板保持部１１ｃ、位置決凸部１２、コネクタ配置部１３、対向凹部１４、ねじ穴１５、ケース側縁部１６を含んでいる。

第１基板保持部１１ａ、第２基板保持部１１ｂ、第３基板保持部１１ｃは、特許請求の範囲における保持部に相当する。各保持部１１ａ〜１１ｃは、回路基板３０が配置され、回路基板３０を保持する部位である。つまり、各保持部１１ａ〜１１ｃは、後程説明するカバー２０からの弾性力が印加された回路基板３０を保持する部位である。各保持部１１ａ〜１１ｃは、後程説明する各ねじ５０を結んだ仮想直線上から外れた位置に設けられている。ここでの仮想直線は、図２におけるねじ５０どうしを結ぶ破線である。

各保持部１１ａ〜１１ｃは、回路基板３０と対向する部位が平坦面である。または、各保持部１１ａ〜１１ｃは、回路基板３０と対向する部位が同一の仮想平面上に位置している。よって、回路基板３０は、各保持部１１ａ〜１１ｃに配置されると地面に対して平行な状態となる。図４に示すように、この三つの保持部１１ａ〜１１ｃで囲まれた領域は、囲い領域ｅ１に相当する。

なお、ここでは、三つの保持部１１ａ〜１１ｃが設けられたケース１０を採用している。しかしながら、ケース１０は、これに限定されず、少なくとも三つの保持部が設けられていればよく、四つ以上の基板保持部が設けられていてもよい。

回路基板３０は、反対面Ｓ２が各保持部１１ａ〜１１ｃと接した状態で、ケース１０に保持されている。また、後程説明するが、回路基板３０は、カバー２０からの弾性力が印加されて、各保持部１１ａ〜１１ｃに押圧された状態でケース１０に配置される。また、本実施形態では、図５に示すように、配線基板３１における、囲い領域ｅ１の対向領域に発熱素子３３ａが実装された例を採用する。つまり、発熱素子３３ａは、配線基板３１の一面Ｓ１における、囲い領域ｅ１の対向領域内に実装されている。

位置決凸部１２は、周辺よりも突出した突起であり、回路基板３０がケース１０に配置された状態で位置決穴部３２に挿入される。ケース１０と回路基板３０は、位置決凸部１２が位置決穴部３２に挿入されることで位置決めされる。

コネクタ配置部１３は、コネクタケース４１の一部が配置される部位である。コネクタ配置部１３とコネクタケース４１には、コネクタ４０が回路基板３０の一面Ｓ１に沿う方向に抜けたり、ずれたりするのを防止するための構成が設けられている。この構成は、例えば、コネクタ配置部１３に設けられた凸部と、コネクタケース４１に設けられた凹部などである。

対向凹部１４は、回路基板３０の反対面Ｓ２に対向する凹部である。対向凹部１４は、周辺よりも凹んだ部位である。対向凹部１４には、ケース１０に回路基板３０が搭載された状態で、反対面Ｓ２に実装された反対面側回路素子３４が配置される。このように、本実施形態では、対向凹部１４が設けられたケース１０を採用している。しかしながら、本開示は、対向凹部１４が設けられていないケース１０であってもよい。

ねじ穴１５は、ケース１０とカバー２０とを固定するためのねじ５０に対応する雌ねじである。ねじ穴１５は、ケース１０の厚み方向に貫通して設けられている。また、ねじ穴１５は、後程説明するケース側縁部１６に設けられている。本実施形態では、三箇所にねじ穴１５が設けられたケース１０を採用している。しかしながら、ケース１０は、これに限定されず複数箇所にねじ穴１５が設けられていればよい。また、ねじ穴１５は、ケース１０を貫通していない有底の雌ねじであってもよい。

ケース側縁部１６は、ケース１０の縁部である。ケース側縁部１６は、コネクタ４０と対向する部位に切り欠きが設けられた環状の部位である。ケース側縁部１６は、ケース１０のカバー２０が取り付けられた状態で、カバー２０のカバー側縁部２１と対向する部位である。ケース側縁部１６は、コネクタ４０と対向する部位が、カバー２０のカバー側縁部２１と対向する部位に対して凹んだ形状をなしていると言える。ケース側縁部１６は、平坦な部位であり、同一の仮想平面上に位置している。

さらに、ケース１０と回路基板３０との間には、図３に示すように、発熱素子３３ａから発せられた熱をケース１０に熱伝達する放熱部材６０が設けられている。つまり、放熱部材６０は、配線基板３１の反対面Ｓ２とケース１０との間であり、反対面Ｓ２とケース１０に接した状態で設けられている。ここでは、放熱部材６０として、放熱グリスを採用する。しかしながら、放熱部材６０は、これに限定されず、放熱シートなどであっても採用できる。

本実施形態では、配線基板３１における、囲い領域ｅ１の対向領域内に発熱素子３３ａが実装された例を採用している。よって、放熱部材６０は、発熱素子３３ａからの発せられた熱を効率良くケース１０に熱伝達するために、囲い領域ｅ１内に設けられると好ましい。つまり、放熱部材６０は、図４に示すように、ケース１０の囲い領域ｅ１内における塗布領域ｅ２に塗布される。このため、電子装置１００は、放熱部材６０からの反力によって、回路基板３０がケース１０から浮くことを抑制できる。よって、電子装置１００は、発熱素子３３ａからの発せられた熱を効率良くケース１０に熱伝達することができる。

また、放熱部材６０は、少なくとも一部の保持部の周辺、すなわち、各保持部１１ａ〜１１ｃの少なくとも一つの周辺に設けられていると好ましい。つまり、放熱部材６０は、各保持部１１ａ〜１１ｃの少なくとも一つに、できる限り近い位置に設けられていると好ましい。例えば、放熱部材６０は、囲い領域ｅ１の中心よりも、各保持部１１ａ〜１１ｃの少なくとも一つに近い位置に設けられている。このため、電子装置１００は、放熱部材６０からの反力によって、回路基板３０がケース１０から浮くことをより一層抑制できる。よって、電子装置１００は、放熱部材６０の伝熱性が低下することをより一層抑制できる。

しかしながら、放熱部材６０の位置は、これに限定されない。また、本開示は、放熱部材６０が設けられていなくてもよい。

なお、本実施形態では、図３に示すように、放熱性を高めるために放熱フィンが設けられたケース１０を採用している。この放熱フィンは、周辺よりも突出した突起部である。しかしながら、本開示は、これに限定されず、放熱フィンが設けられていなくてもよい。

カバー２０は、例えば、ケース１０と同様の材料によって構成されている。カバー２０は、図１、図２、図３などに示すように、カバー側縁部２１、第１基板押圧部２１ａ、第２基板押圧部２１ｂ、第３基板押圧部２１ｃ、第１凸部２２、第２凸部２３、側壁２４、ねじ挿入穴２５を含んでいる。カバー２０は、ねじ５０によってケース１０に固定されることで、回路基板３０に弾性力を印加してケース１０との間で回路基板３０を挟み込んで保持する。

カバー側縁部２１は、カバー２０の縁部である。カバー側縁部２１は、ケース側縁部１６と対向する部位、及び保持部１１ａ〜１１ｃのそれぞれと対向する部位を含んでいる。具体的には、カバー側縁部２１と保持部１１ａ〜１１ｃのそれぞれとは、回路基板３０を介して対向している。後程説明するが、カバー２０は、ねじ５０によってケース１０に共締めされることで変形し、ケース１０に固定される。よって、カバー２０は、少なくともカバー側縁部２１の厚みが、ねじ５０による共締めによって変形する程度の厚みである。つまり、カバー側縁部２１の厚みは、ケース側縁部１６の厚みよりも薄い。

カバー側縁部２１は、第１基板押圧部２１ａ、第２基板押圧部２１ｂ、第３基板押圧部２１ｃが設けられている。各押圧部２１ａ〜２１ｃは、回路基板３０に接する部位である。また、各押圧部２１ａ〜２１ｃは、ねじ５０によってケース１０に固定されることで、すなわち、ねじ５０でケース１０とカバー２０とが共締めされることで、回路基板３０に弾性力を印加する部位である。つまり、各押圧部２１ａ〜２１ｃは、ねじ５０でケース１０とカバー２０とが共締めされることで、回路基板３０を保持部１１ａ〜１１ｃのそれぞれに押圧する押圧力を発生させる。

押圧部２１ａ〜２１ｃのそれぞれは、回路基板３０を介して、保持部１１ａ〜１１ｃのそれぞれと対向する位置に設けられている。つまり、電子装置１００は、第１基板押圧部２１ａと第１基板保持部１１ａとが対向しており、第２基板押圧部２１ｂと第２基板保持部１１ｂとが対向しており、第３基板押圧部２１ｃと第３基板保持部１１ｃとが対向している。よって、各保持部１１ａ〜１１ｃは、図２における、押圧部２１ａ〜２１ｃに対向する位置に設けられている。この図２からも、各保持部１１ａ〜１１ｃは、各ねじ５０を結んだ仮想直線上から外れた位置に設けられていることがわかる。

このように、回路基板３０は、押圧部２１ａ〜２１ｃと保持部１１ａ〜１１ｃとで挟み込まれることで固定されている。つまり、電子装置１００は、ケース１０とカバー２０とがねじ５０で共締めされることで、回路基板３０が押圧部２１ａ〜２１ｃと保持部１１ａ〜１１ｃとで挟み込まれ、回路基板３０がケース１０とカバー２０に固定されている。

また、カバー２０は、図７に示すように、ねじ５０におけるねじ頭部が接する部位が平坦面である。さらに、カバー２０は、図７に示すように、保持部１１ａ〜１１ｃに対向する部位、すなわち、押圧部２１ａ〜２１ｃが平坦面である。つまり、ねじ頭部が接する部位は、ケース側縁部１６と平行に設けられている。また、押圧部２１ａ〜２１ｃは、配線基板３１と平行に設けられている。

カバー２０は、ねじ頭部が接する部位や押圧部２１ａ〜２１ｃが、例えば凹凸が形成されているような平坦面でない場合、ねじ５０で共締めされると、回路基板３０に対して過剰な応力が印加される可能性がある。これに対して、カバー２０は、ねじ頭部が接する部位や押圧部２１ａ〜２１ｃが平坦面であるため、平坦面でない場合よりも、回路基板３０に対して過剰な応力が印加されることを抑制できる。

第１凸部２２及び第２凸部２３は、カバー側縁部２１から連なっている部位であり、カバー側縁部２１よりも突出した部位である。第１凸部２２は、配線基板３１に実装された発熱素子３３ａや受動素子３３ｂなどが配置される第２凸部２３は、配線基板３１に実装されたコネクタ４０のコネクタケース４１が配置される部位である。

側壁２４は、カバー側縁部２１から連なっている部位であり、且つ、ケース１０の側壁に対向する部位である。つまり、カバー２０は、ケース１０に固定された状態で、側壁２４がケース１０の側壁と対向する。

ねじ挿入穴２５は、ケース１０とカバー２０とを固定するためのねじ５０が挿入される貫通穴である。ねじ挿入穴２５は、カバー２０の厚み方向に貫通して設けられている。ねじ挿入穴２５は、カバー側縁部２１に設けられている。本実施形態では、三箇所にねじ挿入穴２５が設けられたカバー２０を採用している。しかしながら、カバー２０は、これに限定されず、ねじ穴１５と同数のねじ挿入穴２５が設けられていればよい。

ここで、図７、図８を用いて、電子装置１００の製造方法に関して説明する。なお、製造方法は、電子装置１００の組付方法と言い換えることもできる。

まず、本製造方法では、ケース１０に対して、コネクタ４０が実装された回路基板３０を配置する。このとき、位置決凸部１２が位置決穴部３２に挿入され、且つコネクタケース４１がコネクタ配置部１３に配置され、回路基板３０が各保持部１１ａ〜１１ｃに対向するように、回路基板３０を配置する。また、回路基板３０は、図８に示すように、一面Ｓ１がケース１０から突出した状態でケース１０に配置される。つまり、回路基板３０は、一面Ｓ１がケース側縁部１６の上面などよりも突出した状態でケース１０に配置される。

次に、本製造方法では、回路基板３０上にカバー２０を配置する。このとき、ねじ穴１５とねじ挿入穴２５とが対向し、且つ、ケース側縁部１６とカバー側縁部２１とが対向するように、カバー２０を配置する。図８に示すように、この状態のときのカバー側縁部２１は、ねじ頭が接する部位と、第１基板押圧部２１ａとが面一の状態となっている。

次に、本製造方法では、ねじ５０を、ねじ穴１５とねじ挿入穴２５に挿入してねじ止めする。これによって、ケース１０とカバー２０とは、ねじ５０で共締めされる。このとき、カバー２０は、図７に示すように、第１基板押圧部２１ａが配線基板３１の一面Ｓ１に接し、カバー側縁部２１におけるねじ頭に対向する部位がケース側縁部１６に接する。このため、カバー側縁部２１は、図７に示すように変形する。そして、カバー２０は、ねじ５０でケース１０と共締めされて、カバー側縁部２１が変形することで、第１基板押圧部２１ａが回路基板３０に弾性力を印加して、回路基板３０を第１基板保持部１１ａに押し付ける。

このように、本製造方法では、ケース１０とカバー２０をねじ５０で共締めして固定することで、回路基板３０をケース１０とカバー２０とで挟み込んで固定して、電子装置１００を製造する。なお、本実施形態では、図７、図８を用いて、第１基板押圧部２１ａ付近の断面図を用いて説明している。しかしながら、他の基板押圧部２１ｂ、２１ｃ付近でも同様である。

このように、電子装置１００は、カバー２０がケース１０に固定されることで、回路基板３０に弾性力を印加してケース１０との間で回路基板３０を挟み込んで保持している。このため、電子装置１００は、固定部材を用いることなく、カバー２０とケース１０とで回路基板３０を保持することができる。つまり、電子装置１００は、回路基板３０をケース１０またはカバー２０に固定するための接着剤やねじなどを用いることなく、ケース１０とカバー２０とを固定することで、カバー２０とケース１０とで回路基板３０を保持することができる。

また、電子装置１００は、弾性力が印加された回路基板３０を保持する保持部１１ａ〜１１ｃをケース１０が有している。そして、電子装置１００は、各ねじ５０を結んだ仮想直線上から外れた位置に、保持部１１ａ〜１１ｃが設けられているため、仮想直線上に設けられている場合よりも、回路基板３０（配線基板３１）に発生する応力を抑制することができる。

この点に関して、図９に示す電子装置１００における応力の印加を示す図面と、図１０に示す比較例の電子装置（以下、単に比較例）における応力の印加を示す図面とを用いて説明する。比較例は、電子装置１００と異なり、二つのねじ５０を結んだ仮想直線上に第１基板保持部１１ａ及び第１基板押圧部２１ａとが設けられている。なお、比較例においては、電子装置１００と同様の個所に同じ符号を用いて説明する。

図９は、図２のIX−IX線に沿う断面図であり、電子装置１００のねじ５０と、第１基板保持部１１ａ及び第１基板押圧部２１ａとを通る仮想直線に沿う断面図である。一方、図１０は、比較例における図９に相当する断面図であり、ねじ５０と、第１基板保持部１１ａ及び第１基板押圧部２１ａとを通る仮想直線に沿う断面図である。なお、ここでの仮想直線は、電子装置１００をカバー２０側の真上からみた平面図において、ねじ５０と、第１基板保持部１１ａ及び第１基板押圧部２１ａとを通る線である。また、以下においても同様である。

比較例は、図１０に示すように、二つのねじ５０を結んだ仮想直線上に、第１基板保持部１１ａと第１基板押圧部２１ａとが位置している。つまり、比較例は、第１基板保持部１１ａと第１基板押圧部２１ａの両側が固定端となる。このため、配線基板３１は、第１基板保持部１１ａと第１基板押圧部２１ａとで挟み込まれた部位に、ねじ５０の２本分の応力が印加される。

これに対して、電子装置１００は、図９に示すように、二つのねじ５０を結んだ仮想直線上に、第１基板保持部１１ａと第１基板押圧部２１ａが位置していない。つまり、電子装置１００は、第１基板保持部１１ａと第１基板押圧部２１ａの一方が固定端で他方が自由端となる。このため、配線基板３１は、第１基板保持部１１ａと第１基板押圧部２１ａとで挟み込まれた部位に、ねじ５０の１本分の応力しか印加されない。よって、電子装置１００は、保持部１１ａ〜１１ｃが仮想直線上に設けられている場合よりも、回路基板３０に発生する応力を抑制することができる。

さらに、電子装置１００は、回路基板３０に発生する応力を抑制できるため、回路基板３０の変形や、配線の断線を抑えることができる。このため、電子装置１００は、回路基板３０の変形によるケース１０やカバー２０との隙間が形成されることを低減できる。

また、電子装置１００は、このように隙間が形成されることを低減できるため、車両の振動によって、ケース１０やカバー２０に対して回路基板３０が振動することが抑制できる。このため、電子装置１００は、配線基板３１に対する発熱素子３３ａなどの接続信頼性を確保できる。言い換えると、電子装置１００は、回路基板３０の信頼性を確保できる。

以上、本開示の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本開示は、上記実施形態に何ら制限されることはなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。以下に、本開示のその他の形態として、変形例１、２に関して説明する。上記実施形態及び変形例１、２は、それぞれ単独で実施することも可能であるが、適宜組み合わせて実施することも可能である。本開示は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。

（変形例１）
図１１を用いて、変形例１の電子装置１００に関して説明する。比較例１では、上記実施形態と同様の構成要素に同じ符号を付与する。上記実施形態と同じ符号の構成要素に関しては、上記実施形態を参照して適用できる。

回路基板３０は、配線基板３１の反対面Ｓ２にグランド配線３５が形成されている。図１３に示す比較例のケース１０ｂのように、製造時に平面度が不足することもありうる。このような場合、グランド配線３５は、ケース１０ｂにおける意図しない部位と接触する可能性がある。また、グランド配線３５は、配線基板３１の絶縁基材がケース１０ｂと接触して、グランド配線３５がケース１０ｂと電気的に接続されない可能性がある。これを避けるために、グランド配線３５は、配線基板１１の端部から離間した位置に形成されている。

ケース１０ａは、上記実施形態と同様に、導電性部材を用いて形成されている。よって、各保持部１１ａ〜１１ｃは、導電性を有している。そして図１１に示すように、各保持部１１ａ〜１１ｃの一つは、囲い領域ｅ１の中心よりもねじ５０に近い位置に設けられ、グランド配線３５と接している。電子装置１００は、ノイズ対策のために、グランド配線３５をケース１０と電気的に接続することでケースアースとしている。

ここでは、一例として、第１基板保持部１１ａとグランド配線３５とが接している例を採用している。しかしながら、本開示は、これに限定されず、他の基板保持部１１ｂ、１１ｃがグランド配線と接していてもよい。

つまり、回路基板３０は、カバー２０から弾性力が印加されて、ケース１０ａとカバー２０とで挟み込まれることで、グランド配線３５と第１基板保持部１１ａとが電気的に接続されている。そして、第１基板保持部１１ａは、囲い領域ｅ１の中心よりもねじ５０に近い位置に設けられている。

このため、電子装置１００は、カバー２０から弾性力をグランド配線３５と第１基板保持部１１ａとに印加しやすい。よって、電子装置１００は、グランド配線３５と第１基板保持部１１ａとの電気的な接続不良を抑制できる。また、電子装置１００は、ノイズ対策のためにグランド配線３５と第１基板保持部１１ａとを電気的に接続しており、且つ、グランド配線３５と第１基板保持部１１ａの電気的な接続不良を抑制できるため、電気的な信頼性を確保できる。なお、電気的な接続不良を抑制するためには、第１基板保持部１１ａとねじ５０との距離ができる限り近いと好ましい。

また、ケース１０ａは、第１基板保持部１１ａの周辺に、第１基板保持部１１ａよりも凹んだ切欠部１７が設けられている。つまり、ケース１０ａは、第１基板保持部１１ａの周辺であり、第１基板保持部１１ａとねじ５０との間に切欠部１７が設けられている。これによって、電子装置１００は、グランド配線３５と第１基板保持部１１ａとを確実に接触させることができる。なお、切欠部１７は、他の基板保持部１１ｂ、１１ｃの周辺に設けられていてもよい。切欠部１７は、特許請求の範囲における凹部に相当する。

さらに、電子装置１００は、上記実施形態で説明したように、配線基板３１の変更を抑制することができる。このため、電子装置１００は、この点によっても、グランド配線３５と第１基板保持部１１ａとを確実に接触させることができる。

（変形例２）
図１２を用いて、変形例２の電子装置１００に関して説明する。比較例２では、上記実施形態や変形例１と同様の構成要素に同じ符号を付与する。上記実施形態や変形例１と同じ符号の構成要素に関しては、上記実施形態や変形例１を参照して適用できる。

配線基板３１は、上記のように、樹脂やセラミックスなどの絶縁基材に、導電性の配線が形成されている。そして、配線基板３１は、絶縁部材を介して複数層の配線が積層された多層基板である。配線基板３１は、配線の積層数によって、ケース１０とカバー２０がねじ５０で固定された状態でカバー２０から弾性力が印加される基板厚に調整されている。

このようにすることで、電子装置１００は、配線基板３１の厚さ公差により増大する基板への応力を抑制し、配線基板３１の変形や配線のクラックを抑制できる。また、電子装置１００は、ケース１０とカバー２０で回路基板３０を保持する際の保持力を、容易に適切な値とすることができる。

配線基板３１は、反対面Ｓ２に第１配線３６と第２配線３７とが形成されている。第２配線３７は、グランド配線３５に相当するグランド電位の配線である。一方、第１配線３６は、発熱素子３３ａや受動素子３３ｂなどと電気的に独立したダミー配線である。つまり、第１配線３６は、電子装置１００における電気的な機能に寄与していない導電性部材である。例えば、配線基板３１は、厚みを調整するために第１配線３６が設けられている。そして、配線基板３１は、第１配線３６が第１基板保持部１１ａと接している。

このため、電子装置１００は、第１配線３６が第１基板保持部１１ａに押圧されることで断線したとしても、電気的な悪影響を受けることがない、もしくは抑えることができる。

１０…ケース、１１ａ…第１基板保持部、１１ｂ…第２基板保持部、１１ｃ…第３基板保持部、１２…位置決凸部、１３…コネクタ配置部、１４…対向凹部、１５…ねじ穴、１６…ケース側縁部、１７…切欠部、２０…カバー、２１…カバー側縁部、２１ａ…第１基板押圧部、２１ｂ…第２基板押圧部、２１ｃ…第３基板押圧部、２２…第１凸部、２３…第２凸部、２４…側壁、２５…ねじ挿入穴、３０…回路基板、３１…配線基板、３２…位置決穴部、３３ａ…発熱素子、３３ｂ…受動素子、３４…反対面側回路素子、３５…グランド配線、３６…第１配線、３７…第２配線、４０…コネクタ、４１…コネクタケース、４２…端子、６０…放熱部材、５０…ねじ、ｅ１…囲い領域、ｅ２…塗布領域、ｅ３…対向領域、Ｓ１…一面、Ｓ２…反対面、１００…電子装置

Claims (10)

1. 配線基板（３１）に回路素子（３３ａ、３３ｂ、３４）が実装された回路基板（３０）と、ケース（１０）及びカバー（２０）を備えた電子装置であって、
   前記ケースと前記カバーは、複数箇所がねじ（５０）で固定され、前記回路基板を収容している収容空間を形成しており、
   前記カバーは、前記ケースに固定されることで、前記回路基板に弾性力を印加して前記ケースとの間で前記回路基板を挟み込んで保持し、
   前記ケースは、各ねじを結んだ仮想直線上から外れた位置に、前記弾性力が印加された前記回路基板を保持する少なくとも三つの保持部を有している電子装置。
2. さらに、前記収容空間から一部が露出した状態で前記回路基板に実装されたコネクタ（４０）を備えている請求項１に記載の電子装置。
3. 前記カバーは、前記ねじにおけるねじ頭部が接する部位が平坦面であり、且つ、前記回路基板を介して前記保持部と対向する部位が平坦面である請求項１又は２に記載の電子装置。
4. 前記回路基板は、前記回路素子として熱を発する発熱素子（３３ａ）を含んでおり、
   前記回路基板と前記ケースとの間には、前記発熱素子から発せられた熱を前記ケースに熱伝達する放熱部材（６０）が設けられている請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子装置。
5. 前記放熱部材は、前記保持部の周辺に設けられている請求項４に記載の電子装置。
6. 前記発熱素子は、前記配線基板における、全ての前記保持部で囲まれた囲い領域（ｅ１）の対向領域に実装されており、
   前記放熱部材は、前記回路基板と前記ケースとの間における前記囲い領域に設けられている請求項４又は５に記載の電子装置。
7. 前記配線基板は、前記ケースと対向する面にグランド配線（３５）を有し、
   前記ケースは、導電性部材によって構成されており、
   少なくとも一つの前記保持部は、全ての前記保持部で囲まれた囲い領域（ｅ１）の中心よりも前記ねじに近い位置に設けられ、前記グランド配線と接している請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電子装置。
8. 前記ケースは、前記保持部の周辺に、前記保持部よりも凹んだ凹部（１７）が設けられている請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電子装置。
9. 前記配線基板は、絶縁部材を介して複数層の配線が積層された多層基板であり、前記配線の積層数によって、前記ケースと前記カバーが固定された状態で前記カバーから前記弾性力が印加される基板厚に調整されている請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電子装置。
10. 前記配線基板は、前記回路素子と電気的に独立したダミー配線を含んでおり、
    前記保持部の一つは、前記ダミー配線と接している請求項９に記載の電子装置。

Images