调谐器装置

摘要

一种调谐器装置，减轻伴随接地端子、电路基板和无铅焊料温度变化的机械应力，即使使用无铅焊料，也能够防止该无铅焊料有裂纹。对从调谐器壳体(101)的一部位延伸的接地端子(105A)的一部分即弯曲部(110A)实施顺序传递冲压加工而变成比焊料接合部(108)近旁的接地端子宽度窄的宽度，或实施整形加工而变成比焊料接合部(108)近旁的接地端子板厚度薄的板厚度。由此，能够把该调谐器装置驱动时由接地端子(105A)、电路基板(102)和无铅焊料的热膨胀系数差所引起产生的应力由该弯曲部(110A)吸收，能够防止该无铅焊料出现裂纹。

权利要求

1.一种调谐器装置，其中，具备：调谐器壳体、

被所述调谐器壳体收容的电路基板、

接地端子，该接地端子经由无铅焊料与所述电路基板连接，具有从所述调谐器壳体的一部位延伸的规定宽度和规定板厚度，且具有向所述电路基板规定部位设置的焊料接合部弯曲成圆弧状的弯曲部，所述弯曲部具有比所述接地端子的位于所述焊料接合部近旁的部分的宽度窄的宽度，或比所述接地端子的位于所述焊料接合部近旁的部分的板厚度薄的板厚度。

2.如权利要求1所述的调谐器装置，其中，对所述调谐器壳体实施整形加工而具备所述弯曲部，该弯曲部具有比所述焊料接合部近旁的所述接地端子的板厚度薄的板厚度。

3.如权利要求2所述的调谐器装置，其中，对所述调谐器壳体所使用的部件实施顺序传递冲压加工而具备所述弯曲部，该弯曲部具有比所述焊料接合部近旁的所述接地端子的宽度窄的宽度。

说明书

调谐器装置

技术领域

[0001] 本发明涉及地面波广播和卫星广播等电视广播用的调谐器装置。

[0002] 详细说就是，从调谐器壳体的一部位延伸的接地端子一部分即弯曲部具有比焊料接合部近旁的接地端子宽度窄的宽度，或比焊料接合部近旁的接地端子板厚度薄的板厚度。具有该弯曲部的接地端子经由无铅焊料与电路基板连接。由此，把调谐器装置驱动时产生的由接地端子、电路基板和无铅焊料的热膨胀系数差而引起的应力由弯曲部吸收，减轻伴随接地端子、电路基板和无铅焊料的温度变化的机械应力。

背景技术

[0003] 现在，为了防止地球的环境污染而限制使用电子、电气机器中特定有害物质的RoHS(Restriction of Hazardous Substances)规则从2006年7月开始施行。因此，近年来对于使用以锡为主要成分而不含有铅的无铅焊料的电子、电气机器等的开发在急速进展。

[0004] 该电子、电气机器中仅具备接收地面波广播和卫星广播的调谐器装置的电视装置在一年间就生产达一亿数千台，若包括录像机、DVD记录器和硬盘记录器等录像装置所具备的调谐器装置，则有庞大数量的调谐器装置被生产。

[0005] 电路基板被收容在这些调谐器装置内，该电路基板通过焊料而与各种电子零件等连接。把该焊料由无铅焊料代替而对于防止地球的环境污染是非常有效的。

[0006] 调谐器装置一般设置有与调谐器壳体成一体的接地端子，该接地端子与构成该调谐器装置的电路基板经由焊料电连接。接地端子起到与地电接合的作用，特别是在调谐器壳体中成为把接地电位向电路基板上引导的非常重要的连接。

[0007] 由于该接地端子与电路基板和焊料的热膨胀系数各自不同，所以在温度循环试验等(例如-40℃～85℃的温度循环)的环境试验中，有时焊料出现裂纹，使接地端子与电路基板的接触性降低。

[0008] 特别是近年来的调谐器装置，不仅要处理地面波广播的VHF(VeryHigh Frequency)波 和 UHF(Ultra High Frequency)波，而 且 要 处 理 BS(Broadcasting Satellite，广播卫星)和CS(Communication Satellite，通讯卫星)的微波，因此，由调谐器装置的ON/OFF所引起的该调谐器装置的温度变化大。

[0009] 由于无铅焊料与含有铅的焊料相比热膨胀系数仅是一半，所以不能完全吸收热膨胀系数的差，该无铅焊料出现裂纹而使接地端子与电路基板成为接触不良的可能性变高。当接地端子与电路基板出现接触不良时，有时成为各种噪音的产生原因。

[0010] 专利文献1公开了接地端子具有缺口部和折弯部的调谐器装置。根据该调谐器装置，调谐器壳体设置形成有缺口部和折弯部的接地端子，把该接地端子与电路基板使用焊料连接。

[0011] 以此为前提，在调谐器装置驱动时，为了减少由调谐器壳体设置的接地端子、电路基板和焊料的热膨胀系数差所引起产生的应力，通过使形成有缺口部和折弯部的接地端子具有弹性效果，能够防止在接地端子与电路基板之间的焊料出现裂纹。

[0012] 专利文献2公开了印刷基板固定装置。根据该印刷基板固定装置，在印刷基板的周边部设置窄缝，把与调谐器壳体成为一体的具有弹性形状的接地端子使用焊料在垂直方向与该窄缝的截面部连接，通过这样接触来连接和固定。

[0013] 由此，在锡焊后的热冲击中，即使接地端子与印刷基板的热膨胀系数不同，其差异也被吸收，焊料的裂纹被防止。

[0014] 图10是表示现有接地端子105形状例的立体图，图11是其剖视图，图12是其主视图。如图10所示，接地端子105具有从调谐器壳体101的一部位(接地端子其它端部106)延伸的规定宽度和规定板厚度。

[0015] 把该接地端子105弯曲成圆弧状，使接地端子前端部107变成向下方并且使接地端子105朝向焊料接合部108贯通，该焊料接合部108设置在调谐器壳体101所收容的电路基板102规定部位。

[0016] 在电路基板102内侧的焊料接合部108经由利用流体焊接、回风焊接和烙铁焊等锡焊方法涂布的无铅焊料(未图示)而把该电路基板102与接地端子105连接。

[0017] 如图11所示，电路基板102的板厚度是1.2mm，接地端子105的板厚度和调谐器壳体101的板厚度是0.6mm。从电路基板102的下面到接地端子前端部107的距离和无铅焊料109的厚度是1.5mm。如图12所示，接地端子105的宽度是0.9mm。

[0018] 图14(1)是表示应力作用前关于应力计算结构例的立体图，图14(2)是表示应力作用时关于应力计算结构例的立体图。如图14(1)所示，考虑成是把上边的宽度设定为bo、下边的宽度设定为b、高度设定为1的梯形的底面具有厚度h的板。如图14(2)所示，把其板的下边b侧固定，把向上边bo侧作用应力时的挠曲设定为是δ。根据以上的结构，应力σ由式1表示。

[0019] [式1]

[0020]

[0021] 在此，E是纵弹性模量，α是b＞bo时梯形的弹性系数。

[0022] 图13是表示关于接地端子105应力计算的展开尺寸例的剖视图。如图13所示，在图10-图12中，把弯曲的接地端子105展开。把从接地端子前端部107到接地端子其它端部106的距离设定为是6.0mm，把从接地端子其它端部106到电路基板102内侧的距离(以下叫做接地端子的高度1)设定为是4.5mm，把接地端子的板厚度h设定为是0.6mm，把电路基板102的板厚度设定为是1.2mm。

[0023] 在此，计算图13所示尺寸的例如无铅环境适用型电子零件用钢板即埃库托力欧2
(登录商标)的应力。埃库托力欧(登录商标)的纵弹性模量E是21000(kg/mm)。接地端子的宽度b是0.9mm，梯形弹性系数α是1.0，接地端子的高度l是4.5mm，接地端子的板厚度h是0.6mm，考虑向接地端子其它端部106作用的应力时，把这些值代入到式1进行应
2
力的计算，其应力σ是11.2δ(kg/mm)。

[0024] 图15是表示温度循环试验的温度变化例的曲线。所谓的温度循环试验是确认电子零件和电子装置等各种试验材料温度变化的可靠性的试验。如图15所示，例如把试验材料放进环境温度开始是85℃，一小时后变成-40℃，其再一小时后变成85℃的具有这样温度循环的恒温槽内，确认该试验材料温度变化的可靠性。在此把一个循环设定为是两小时。

[0025] 把该温度循环试验以使用无铅焊料109来连接接地端子105和电路基板102的调谐器壳体101来进行，结果是在500个循环中无铅焊料109出现裂纹，接地端子105与电路基板102出现接触不良。

[0026] 即，当向接地端子其它端部106作用的应力是11.2δ(kg/mm2)以上时，不能吸收接地端子105与电路基板102和无铅焊料109的热膨胀系数差，无铅焊料109出现裂纹，接地端子105与电路基板102出现接触不良。

[0027] 专利文献1：特开昭63-185096号公报(第2页，第一图、第二图)[0028] 专利文献2：特开平07-142882号公报(第2页，第一图)

[0029] 专利文献1、专利文献2和图10到13所示的接地端子形状为了吸收接地端子、电路基板和焊料的热膨胀差而使该接地端子具有弹性，以谋求防止焊料的裂纹，但在使用无铅焊料的情况下有不能适用的问题。特别是图10到图13所示的接地端子，需要把向该接2
地端子作用的应力减少到小于11.2δ(kg/mm)。

发明内容

[0030] 本发明则解决该课题，目的在于与现有的相比减轻伴随接地端子、电路基板和焊料温度变化的机械应力，对于焊料即使使用无铅焊料，也防止该无铅焊料有裂纹，提供一种防止环境污染的寿命长的调谐器装置。

[0031] 为了解决上述课题，本发明的调谐器装置具备：调谐器壳体、被调谐器壳体收容的电路基板和接地端子，该接地端子经由无铅焊料与电路基板连接，具有从调谐器壳体的一部位延伸的规定宽度和规定板厚度，且具有向电路基板规定部位设置的焊料接合部弯曲成圆弧状的弯曲部，弯曲部具有比焊料接合部近旁的接地端子宽度窄的宽度，或比焊料接合部近旁的接地端子板厚度薄的板厚度。

[0032] 根据本发明的调谐器装置，通过把从调谐器壳体的一部位延伸的接地端子的一部分即弯曲部设定成是比焊料接合部近旁的接地端子宽度窄的宽度，或比焊料接合部近旁的接地端子板厚度薄的板厚度，能够把该调谐器装置驱动时由接地端子、电路基板和无铅焊料的热膨胀系数差所引起产生的应力由该弯曲部吸收。

[0033] 根据本发明的调谐器装置，通过把接地端子的一部分即弯曲部设定成是比焊料接合部近旁的接地端子宽度窄的宽度，或比焊料接合部近旁的接地端子板厚度薄的板厚度，则能够把该调谐器装置驱动时由接地端子、电路基板和无铅焊料的热膨胀系数差所引起产生的应力由该弯曲部吸收。

[0034] 由此，能够减轻伴随接地端子、电路基板和无铅焊料温度变化的机械应力。其结果是对于焊料即使使用无铅焊料，也能够防止该无铅焊料有裂纹，能够提供一种防止环境污染的寿命长的调谐器装置。

附图说明

[0035] 图1是表示本发明调谐器装置100结构例的立体图；

[0036] 图2是表示第一实施例接地端子105A形状例的立体图；

[0037] 图3是表示接地端子105A形状例的剖视图；

[0038] 图4是表示接地端子105A形状例的主视图；

[0039] 图5是表示关于接地端子105A应力计算的展开尺寸例的剖视图；

[0040] 图6是表示第二实施例接地端子105B形状例的立体图；

[0041] 图7是表示接地端子105B形状例的剖视图；

[0042] 图8是表示接地端子105B形状例的主视图；

[0043] 图9是表示关于接地端子105B应力计算的展开尺寸例的剖视图；

[0044] 图10是表示现有接地端子105形状例的立体图；

[0045] 图11是表示现有接地端子105形状例的剖视图；

[0046] 图12是表示现有接地端子105形状例的主视图；

[0047] 图13是表示关于接地端子105应力计算的展开尺寸例的剖视图；

[0048] 图14(1)是表示应力作用前关于应力计算结构例的立体图；

[0049] 图14(2)是表示应力作用时关于应力计算结构例的立体图；

[0050] 图15是表示温度循环试验温度变化例的曲线。

[0051] 符号说明

[0052] 100调谐器装置 101调谐器壳体 102电路基板

[0053] 103输入连接件 104接口端子 105、105A、105B接地端子[0054] 106接地端子其它端部 107接地端子前端部 108焊料接合部[0055] 109无铅焊料 110A、110B弯曲部

具体实施方式

[0056] [第一实施例]

[0057] 以下一边参照附图一边说明本发明的调谐器装置。图1是表示本发明调谐器装置100结构例的立体图。如图1所示，调谐器装置100包括：调谐器壳体101、电路基板102、输入连接件103、接口端子104和接地端子105A。

[0058] 电路基板102被调谐器壳体101收容。接口端子104和各种电子零件(未图示)经由流体焊接、回风焊接和烙铁焊等锡焊方法所涂布的无铅焊料(未图示)而被安装在电路基板102规定的面上。

[0059] 流体焊接的锡焊方法是这样的方法：向电路基板102安装接口端子104和各种电子零件并向该电路基板102涂布助焊剂，把涂布了助焊剂的电路基板102放入高温熔化了棒状无铅焊料的焊料槽，再把该电路基板102从焊料槽取出来，就经由无铅焊料把接口端子104和各种电子零件与电路基板102连接。

[0060] 回风焊接的锡焊方法是这样的方法：把无铅焊料利用各种溶剂变成膏状，把该膏状的无铅焊料利用印刷机等涂布在电路基板102上，把接口端子104和各种电子零件安装到电路基板102上后，使该电路基板102通过回流炉(高温炉)，使膏状无铅焊料所包含的各种溶剂挥发，这样经由无铅焊料把接口端子104和各种电子零件与电路基板102连接。

[0061] 烙铁焊的锡焊方法是这样的方法：把接口端子104和各种电子零件安装到电路基板102上后，向充分加热了的烙铁头供给由无铅焊料形成的焊料丝，通过使该供给的焊料与电路基板102抵接，而经由无铅焊料把接口端子104和各种电子零件与电路基板102连接。

[0062] 本发明的无铅焊料是不含有铅的焊料，例如使用锡-银-铜系、锡-锌-铋系、锡-铜系、锡-银-铟-铋系、锡-锌-铝系和锡-铜-镍-锗系等。

[0063] 接口端子104是与未图示的图像信号处理部和声音信号处理部等连接的端子。输入连接件103在该调谐器壳体101的规定面通过铆接加工而被固定在接地端子105A的近旁，是能够与从接收电波的天线传送接收信号的同轴电缆(例如特性阻抗75Ω)连接的接插件。

[0064] 从调谐器壳体101的一部位延伸的具有规定宽度和规定板厚度的接地端子105A通过无铅焊料而与上述的电路基板102结合，起到与地电接合的作用。

[0065] 图2是表示第一实施例接地端子105A形状例的立体图，图3是其剖视图，图4是其主视图。与上述图10到图12的现有接地端子105同样的部分则省略其说明。

[0066] 如图2所示，接地端子105A具有比焊料接合部108近旁的该接地端子105A的规定宽度窄的宽度的弯曲部110A。在此所说的宽度是指接地端子105A延伸的位于与调谐器壳体101的规定面平行的面的该接地端子105A横方向的距离。

[0067] 如图3所示，表示接地端子105A形状例的剖视图与图11的剖视图相同。如图4所示，弯曲部110A的接地端子105A的宽度变成0.6mm。

[0068] 制作接地端子105A的弯曲部110A的顺序传递冲压加工是对调谐器壳体101所使用的部件进行冲压加工。首先把该部件由冲床进行冲压而成型为箱形。然后，为了制作各种端子而把多余的处所切掉或在规定部位形成凹凸，为了把接地端子105A弯曲成圆弧状和切出变细部分，而由冲床进行多次冲压。

[0069] 该顺序传递冲压加工是把使调谐器壳体101所使用的部件利用冲床入口的送料器按各工序移动，能够连续加工该部件。

[0070] 由此，能够把接地端子105A的一部分即弯曲部110A通过实施顺序传递冲压加工而低成本地形成比焊料接合部108近旁的接地端子105A的宽度窄的宽度。

[0071] 图5是表示关于接地端子105A应力计算的展开尺寸例的剖视图。与图13所示的现有例相同，如图5所示，把弯曲的接地端子105A展开，把从接地端子前端部107到接地端子其它端部106的距离设定为是6.0mm，把从接地端子其它端部106到电路基板102内侧的距离l设定为是4.5mm，把接地端子的板厚度h设定为是0.6mm，把电路基板102的板厚度设定为是1.2mm。

[0072] 在此，计算图5所示尺寸的所述埃库托力欧(登录商标)的应力。纵弹性模量E2
是21000(kg/mm)，接地端子的宽度b是0.6mm，接地端子的高度1是4.5mm，接地端子的板厚度h是0.6mm。且由于弯曲部110A的接地端子105A的宽度是0.6mm，所以式1所示的梯形弹性系数α参与进去。在此，α＝1.1。

[0073] 把这些值代入到式1而进行接地端子其它端部106有应力σ作用时的该应力σ2 2
计算时，其应力σ是6.8δ(kg/mm)，与现有例接地端子形状的应力(11.2δ(kg/mm))比较，约减少到61％的应力。

[0074] 把上述的温度循环试验由具备具有弯曲部110A的接地端子105A的调谐器装置100进行时，在1000个循环之前没发现调谐器装置100有异常，无铅焊料109没有因为接地端子105A与电路基板102和无铅焊料109的热膨胀系数差而出现裂纹。

[0075] 即使在由接收BS和CS微波的调谐器装置100的ON/OFF而引起的调谐器装置100的温度变化中，无铅焊料109也没有出现裂纹。

[0076] 由此，能够减轻伴随接地端子105A、电路基板102和无铅焊料109温度变化的机械应力，即使使用无铅焊料109也能够防止该无铅焊料109出现裂纹。

[0077] [第二实施例]

[0078] 图6是表示第二实施例接地端子105B形状例的立体图，图7是其剖视图，图8是其主视图。与上述图10到图12的现有接地端子105同样的部分则省略其说明。

[0079] 如图6所示，接地端子105B具有比焊料接合部108近旁的该接地端子105B的规定板厚度薄的板厚度的弯曲部110B。在此所说的板厚度是指在与所述接地端子的宽度垂直方向的面中该接地端子横向的距离。

[0080] 如图7所示，弯曲部110B的接地端子105B的板厚度是0.4mm。其他结构则与图11相同。如图8所示，表示接地端子105B形状的主视图与图12的主视图相同。

[0081] 通过对实施上述顺序传递冲压加工而制作的调谐器壳体101的接地端子105规定部分实施整形加工，能够制作具有弯曲部110B的接地端子105B。

[0082] 由此，能够把接地端子105B的一部分即弯曲部110B通过实施整形加工而低成本地形成比焊料接合部108近旁的接地端子105B的板厚度薄的板厚度。

[0083] 图9是表示关于接地端子105B应力计算的展开尺寸例的剖视图。与图13所示的现有例相同，如图9所示，把弯曲的接地端子105B展开，把从接地端子前端部107到接地端子其它端部106的距离设定为是6.0mm。

[0084] 从接地端子其它端部106到电路基板102内侧的距离1为4.7mm。这是由于在实施顺序传递冲压加工而制作了调谐器壳体101后，对弯曲部110B实施整形加工，所以比从现有调谐器壳体的接地端子其它端部106到电路基板102内侧的距离4.5mm长了0.2mm。且弯曲部110B的板厚度h由于实施整形加工变薄而成为0.4mm。

[0085] 在此，计算具有图9所示尺寸的接地端子105B的应力。板材使用上述的埃库托力2
欧(登录商标)。纵弹性模量E是21000(kg/mm)，接地端子的宽度b是0.9mm，梯形弹性系数α是1.0，接地端子的高度1是4.7mm，接地端子的板厚度h是0.4mm。

[0086] 把上述值代入到式1而进行接地端子其它端部106有应力作用时的应力σ计算2 2
时，其应力σ是2.9δ(kg/mm)，与现有例接地端子形状的应力(11.2δ(kg/mm))比较，约减少到26％的应力。

[0087] 把上述的温度循环试验由具备具有弯曲部110B的接地端子105B的调谐器装置进行时，在1000个循环之前没发现调谐器装置有异常，无铅焊料109没有因为接地端子105B与电路基板102和无铅焊料109的热膨胀系数差而出现裂纹。

[0088] 在由接收BS和CS微波的调谐器装置的ON/OFF而引起的该调谐器装置的温度变化中，无铅焊料109也没有出现裂纹。

[0089] 由此，能够减轻伴随接地端子105B、电路基板102和无铅焊料109温度变化的机械应力，即使使用无铅焊料109也能够防止该无铅焊料109出现裂纹。

[0090] 表1汇总了现有例和本发明调谐器装置具备的接地端子所被作用的应力。

[0091] [表1]

[0092]现有例 第一实施例 第二实施例
应力σ(kg/mm2) 11.2δ 6.8δ 2.9δ
应力比率 100％ 约61％ 约26％
梯形弹性系数α 1.0 1.1 1.0
接地端子的宽度b(mm) 0.9 0.6 0.9
接地端子的高度l(mm) 4.5 4.5 4.7
接地端子的板厚度h(mm) 0.6 0.6 0.4

[0093] 当把变形δ设定为一定而比较各自的应力σ时，现有例是11.2δ(kg/mm2)，第一2 2
实施例是6.8δ(kg/mm)，第二实施例是2.9δ(kg/mm)。当把现有例的应力设定为是100％时，则第一实施例降低到约61％，第二实施例降低到约26％。

[0094] 第一实施例和第二实施例的调谐器装置，利用比焊料接合部108近旁的规定宽度窄的宽度或比焊料接合部108近旁的规定板厚度薄的板厚度的弯曲部110A、110B，来吸收该调谐器装置驱动时由接地端子105A、105B、电路基板102和无铅焊料109的热膨胀系数差所引起产生的应力，能够减轻伴随接地端子105A、105B、电路基板102和无铅焊料109温度变化的机械应力。

[0095] 其结果是即使使用无铅焊料109，也能够防止该无铅焊料109有裂纹，能够提供防止环境污染的寿命长的调谐器装置。

[0096] 本发明向地面波广播和卫星广播等各种电视广播用调谐器装置适用是非常有效的。