JP2002158435A - 回路ユニット及びその製造方法 - Google Patents

回路ユニット及びその製造方法

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泰義 芹澤
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謙治 岩崎
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実 久保田
Keizo Nishitani
啓三 西谷
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半田付け処理等において専用の搬送用支持板
を不要にして、電子部品の実装作業を向上できる回路ユ
ニット及びその製造方法を得る。 【解決手段】 ＦＰＣ２３の下面を覆う、回路ユニット
２１のアンダーケース３０はその底壁３１上面が、ＦＰ
Ｃ２３の上面に対してスキージによる半田ペーストの塗
布作業の邪魔にならないように平坦に形成されると同時
に、耐熱性の絶縁材料で形成され、電子部品２５をＦＰ
Ｃ２３に取り付けた状態で半田リフロー炉内に投入され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車のド
アパネル等に組み込まれる回路ユニット及びその製造方
法に関するもので、詳しくは、電子部品が半田付け実装
される配線回路体としてフレキシブルプリント回路を使
用すると共に、電子部品が実装されたフレキシブルプリ
ント回路をアンダーケース及びアッパーケースの上下２
分割のケースで収容保持する回路ユニット及びその製造
方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、自動車の窓ガラスを開閉するた
めのパワーウインド用の回路ユニットとして、電子部品
が半田付け実装された配線回路体と、この配線回路体を
収容保持するアンダーケース及びアッパーケースの上下
２分割のケースとを備え、アッパーケースの上面にケー
ス内の回路接点を開閉するスイッチ類を配置して、ドア
パネルに組み込む形式のものが種々開発されている。
【０００３】このような回路ユニットは、スイッチの操
作性の向上や、車内デザインに調和する意匠性等から、
例えばスイッチ類が配置されるアッパーケースの表面が
曲面形状にデザインされることが多い。そして、曲面形
状のケースへの収容性を向上させることから、回路ユニ
ットに収容する配線回路体には、ケース内曲面に応じた
布線に無理が生じないように、可撓性を持たせることが
要求されている。また、自動車のドアパネル等に組み込
まれる電気回路は、前述したパワーウインド用の他、例
えば、パワーシートの調整用や、カーテシランプ用な
ど、多種に及ぶ。そこで、ドア内の限られたスペースで
の高密度な回路実装を実現するため、回路ユニットで使
用する配線回路体には、省スペース化も要求されてい
る。
【０００４】このような要求に応えるため、最近では、
電子部品が半田付け実装される配線回路体として、フィ
ルム状又はシート状の薄い可撓性絶縁基材上に配線回路
を印刷形成したフレキシブルプリント回路（以下、ＦＰ
Ｃと呼ぶ）が普及している。
【０００５】図６（ａ）〜（ｅ）は、電子部品が実装さ
れる配線回路体としてＦＰＣを使用した従来の回路ユニ
ットの製造工程を示したものである。ここに示した製造
工程は、電子部品が実装されたＦＰＣを、回路ユニット
のアンダーケースに収容保持させるまでの工程である。
具体的には、先ず、（ａ）に示すように、電子部品の実
装を行うＦＰＣ１を、専用の搬送用支持板３の上に、位
置決め装着する。この搬送用支持板３は、ＦＰＣ１の下
面に密着する平坦面３ａによって、電子部品が装着され
るＦＰＣ１の上面を支えて、電子部品の実装処理中や半
田ペーストの塗布処理中に誤処理を招くようなＦＰＣ１
の可撓変位を防止する。なお、搬送用支持板３には、図
示の斜線部で示す領域に離型材が設けられ、ＦＰＣ１を
後工程で取り除く際に剥がれ易くしている。
【０００６】次いで、（ｂ）に示すように、ＦＰＣ１上
面の電子部品の実装位置に、スキージ５による半田ペー
スト６の塗布作業を行う。半田ペースト６は、ＦＰＣ１
の上面に重ねられたマスキング部材７に貫通形成したペ
ースト導入孔７ａによって、電子部品の半田付け箇所に
のみ塗布される。
【０００７】半田ペースト６が塗布されたＦＰＣ１の上
面に、所定の電子部品９を装着した後、（ｃ）に示すよ
うに、ＦＰＣ１上に押え板１１を重ね合わせた状態で、
電子部品９を半田付けするため半田リフロー炉に投入す
る。なお、押え板１１は、ＦＰＣ１上の電子部品９が装
着された領域（即ち、半田ペースト６の塗布領域）を露
出する窓１１ａが形成された構成で、半田付けしない領
域を搬送用支持板３に密着させている。
【０００８】リフロー炉への投入によって電子部品９の
半田付け処理を終えたＦＰＣ１は、（ｄ）に示すよう
に、搬送用支持板３から剥離され、次いで、（ｅ）に示
すように、回路ユニットのアンダーケース１３の底壁１
３ａ上面に位置決め固定する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した従
来の製造方法の場合、部品の半田付けを終了したＦＰＣ
１を、（ｄ）に示すように搬送用支持板３から剥離する
際に、ＦＰＣ１の湾曲等で半田による接合部分に応力が
加わり、半田付けによる接合部の電気的及び機械的な性
能低下を招く虞があった。また、搬送用支持板３からの
剥離時、ＦＰＣ１の湾曲等で半田による接合部分に作用
する応力を最小限にするために、剥離作業には慎重な操
作が要求されて、生産性が低下するという問題があっ
た。また、ＦＰＣ１の寸法等に応じて専用の搬送用支持
板３の設計・製作が必要となるため、搬送用支持板３の
設計費や製作費が、回路ユニットの製造コストの上昇を
招くという問題も指摘されていた。
【００１０】更に、前述した従来の製造方法の場合、電
子部品９の半田付け実装を済ませたＦＰＣ１を、（ｅ）
に示すように、アンダーケース１３の底壁１３ａ上面に
位置決め固定するが、電子部品９の実装箇所は、可撓性
が半減しているだけでなく、半田による接合部に応力が
加わることを最小限にするために不用意に押圧すること
ができない。そのため、ＦＰＣ１上の実装箇所の一部が
アンダーケース１３から浮き上がった不安定な状態でア
ンダーケース１３に取り付けられるような結果を招き、
ＦＰＣ１上にラバーコンタクト等を介してスイッチ類を
装備した場合、ＦＰＣ１の浮き上がりによって、スイッ
チ動作の信頼性を低下させる虞があった。
【００１１】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、半田付け処理等において専用の搬送用支持板を不要
にして、製造コストの低減を図ることができ、また、搬
送用支持板への着脱工程の省略によって生産性を向上さ
せることができ、更に、製造工程中の取り扱いで半田接
合部に応力が作用することを低減すると同時に、アンダ
ーケースの底壁への密着性を高めて、半田付けによる接
合部の電気的及び機械的な性能向上を図ることができ、
また、ＦＰＣ上にスイッチ類を装備した場合に、スイッ
チの動作信頼性を向上させることができる回路ユニット
及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の請求項１に係る回路ユニットは、フィルム状
又はシート状の絶縁基材上に配線回路を形成したフレキ
シブルプリント回路と、上面に電子部品が半田付け実装
された前記フレキシブルプリント回路の下面を覆う底壁
を有して該フレキシブルプリント回路を保持するアンダ
ーケースと、前記アンダーケースと結合を果たす係合手
段を備えて前記フレキシブルプリント回路の上面側を覆
うアッパーケースとを備える回路ユニットにおいて、前
記アンダーケースは、前記底壁の上面が平坦に形成され
ると共に、耐熱性材料で形成されて前記電子部品を取り
付けた状態で半田リフロー炉内に投入可能に設けられて
いることを特徴とする。
【００１３】そして、上記構成によれば、ＦＰＣの下面
を覆ってＦＰＣを保持するアンダーケースの底壁上面
が、底壁上に位置決め固定したＦＰＣに対し、半田ペー
ストの塗布が良好となるように、あるいは、電子部品の
確実な取り付けが実施できるように平坦化されて、且
つ、アンダーケースが耐熱性材料で形成されているの
で、アンダーケース自体を、ＦＰＣ上への電子部品の実
装や半田付け処理の際に使用する搬送用支持板として活
用することができる。
【００１４】あるいは、本発明の請求項２に係る回路ユ
ニットは、上記請求項１記載の回路ユニットにおいて、
前記底壁の下面側には、前記アンダーケースの反りを防
止して剛性を高める補強用リブが一体形成されているこ
とを特徴としてもよい。
【００１５】そして、アンダーケースは、補強用リブを
一体形成して剛性が高められていれば、その分だけ薄肉
化して軽量化、あるいは、材料コストの低減を達成でき
る。
【００１６】また、上記目的を達成するための本発明の
請求項３に係る回路ユニットの製造方法は、上記請求項
１記載の回路ユニットの製造方法であって、前記電子部
品の半田付け実装処理の前に、前記フレキシブルプリン
ト回路を前記アンダーケース上の所定位置に位置決め固
定しておき、次いで、前記電子部品を前記フレキシブル
プリント回路へ取り付けて半田付け実装処理する時、前
記アンダーケースを、前記フレキシブルプリント回路を
半田リフロー炉内へ投入するための搬送用支持板として
活用することを特徴とする。
【００１７】そして、アンダーケースが、フレキシブル
プリント回路を半田リフロー炉内へ投入するための搬送
用支持板として活用されるのて、従来技術での電子部品
の実装や半田付け処理時に使用される専用の搬送用支持
板を無くして、電子部品の着脱工程が省略されると同時
に、専用の搬送用支持板の設計費や製作費などを節約で
きる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る回路ユニット
及びその製造方法の好適な実施の形態を図面に基づいて
詳細に説明する。図１乃至図５は本発明に係る回路ユニ
ット及びその製造方法の一実施の形態を示したもので、
図１は本発明に係る回路ユニットの構成を示す分解斜視
図、図２は図１のII−II線に沿う断面図、図３は図１に
示したアンダーケースを下面側から見た斜視図、図４は
図１に示したアンダーケース及びＦＰＣ（フレキシブル
プリント回路）の分解斜視図、図５は図１に示した回路
ユニットのアンダーケースをＦＰＣの搬送用支持板とし
て使用する様子を示す断面図である。
【００１９】この実施の形態の回路ユニット２１は、例
えば自動車の窓の開閉を電動で行うパワーウインド用の
回路ユニットとして、自動車のドアパネル等に組み込ま
れるもので、フィルム状又はシート状の薄い可撓性絶縁
基材上に配線回路を印刷形成したＦＰＣ２３と、上面に
電子部品２５が半田付け実装されたＦＰＣ２３の下面を
覆う底壁３１及びこの底壁３１の周縁を形成する側壁３
２を有してＦＰＣ２３を保持するアンダーケース３０
と、ＦＰＣ２３の上面側を覆う上壁４１及びアンダーケ
ース３０との結合を果たす係合手段４２を備えたアッパ
ーケース４０とを備えた構成である。
【００２０】アンダーケース３０は、耐熱性に優れた絶
縁性樹脂の一体成形品で、ＦＰＣ２３が設置される底壁
３１の上面３１ａを平坦に形成すると共に、側壁３２
を、底壁３１上のＦＰＣ２３の上面に対してスキージに
よる半田ペーストの塗布作業の邪魔にならないように、
図３にも示すように、底壁３１の下面側に突出させてい
る。また、底壁３１の下面側には、底壁３１上面の剛性
を高める補強用リブ３３が一体形成してある。そして、
長辺の側壁３２には、アッパーケース４０を結合するた
めの係止突起３４が突設されている。
【００２１】ＦＰＣ２３は、その上面への電子部品２５
の半田付け実装処理の前に、予め、図５に示すように、
アンダーケース３０の底壁３１及びＦＰＣ２３を貫通す
る突起５１を有した位置決め治具５２等を使って、底壁
３１上の所定位置に位置合わせされた後、底壁３１上に
貼着した両面接着テープ５４によって固着される。
【００２２】位置決め治具５２は、位置決め後は、底壁
３１の下面から取り外す。そして、両面接着テープ５４
でＦＰＣ２３を接着固定したアンダーケース３０は、位
置決め治具５２が外された状態で、電子部品２５の実装
ラインや半田付けラインに送られ、従来技術で用いられ
た電子部品２５の半田付け実装処理時の搬送用支持板と
して活用される。すなわち、アンダーケース３０は、電
子部品２５の実装ラインや半田付けラインに送られ、従
来技術と同様の工程で半田ペーストがＦＰＣ２３上に塗
布された後、電子部品２５が取り付けられた状態で不図
示の半田リフロー炉に投入されて電子部品２５の実装が
行われる。
【００２３】本実施の形態では、回路ユニット２１はパ
ワーウインド用のスイッチ回路ユニットとされるので、
電子部品２５を半田付け実装したＦＰＣ２３上には、図
２に示すように、接点導体５６ａを有したスイッチ機構
であるラバーコンタクト５６が組み付けられる。
【００２４】また、アッパーケース４０の上壁４１に
は、ラバーコンタクト５６の接点導体５６ａを回路接点
２３ｂに押圧接触させるためのスイッチキートップ５８
が組み付けられる。図示のスイッチキートップ５８は、
上壁４１上の支点回りに揺動するタンブラスイッチであ
る。また、本実施の形態の場合、アッパーケース４０に
装備される係合手段４２は、図１に示すように、アンダ
ーケース３０の側壁３２に突設された係止突起３４が係
合する係合孔で、上壁４１に立設された側壁４３に装備
されている。
【００２５】ＦＰＣ２３には、図４に示すように、外部
回路や装置等に接続される入出力端子部２３ｃに、別体
の入出力用ケーブル６０が接続される。本実施の形態の
場合、入出力用ケーブル６０は、偏平な回路導体を絶縁
被覆で覆ったフレキシブルフラットケーブルで、入出力
端子部２３ｃへの接続に、ピアッシング端子６２が使用
されている。ピアッシング端子６２は、導体相互を貫通
する爪を、アンダーケース３０に透設した接続用貫通孔
３５を通して一対の加工治具６４，６５で加締めること
で、導体相互の電気的及び機械的な接続を果たす。な
お、入出力用ケーブル６０としては、上記のフレキシブ
ルフラットケーブルの他に、回路導体を印刷形成したＦ
ＰＣや、公知のリボン電線等も利用可能である。
【００２６】以上の回路ユニット２１及びその製造方法
では、ＦＰＣ２３を保持するアンダーケース３０が、底
壁３１上面をＦＰＣ２３に対する半田塗布作業の邪魔に
ならないように平坦化させていると同時に、耐熱性を有
する絶縁材料で形成してあるので、アンダーケース３０
自体を、ＦＰＣ２３上への電子部品２５の実装や半田付
け処理の際に使用する搬送用支持板として活用すること
ができる。そのため、ＦＰＣ２３上への電子部品２５の
実装や半田付け処理において専用の搬送用支持板が不要
になる。従って、専用の搬送用支持板の設計・製作が不
要になる分、回路ユニット２１の製造コストの低減を図
ることができる。
【００２７】また、アンダーケース３０自体が、電子部
品２５の実装や半田付け処理時のＦＰＣ２３の搬送用支
持板として活用されるため、専用の搬送用支持板への着
脱工程の省略によって生産性を向上させることができ
る。
【００２８】また、ＦＰＣ２３は、電子部品２５の実装
を行う前の可撓性に優れた状態でアンダーケース３０の
底壁３１上面に位置決めするもので、ＦＰＣ２３自体の
取り扱い性が良く、アンダーケース３０の底壁３１への
密着性を高めることができる。また、電子部品２５の半
田付け処理後には、半田による接合部への応力作用の原
因となるＦＰＣ２３の剥離作業や取付作業が必要となら
ないため、製造工程中の取り扱いでＦＰＣ２３上の半田
による接合部に応力が作用することを低減することもで
きる。従って、半田付けによる接合部の電気的及び機械
的な性能向上を図ることができ、且つ、ＦＰＣ２３の上
にスイッチ類を装備した場合に、ＦＰＣ２３の浮き上が
り等に起因するスイッチの動作信頼性の低下を防止し、
スイッチの動作信頼性を向上させることができる。
【００２９】更に、本実施の形態の場合、回路ユニット
２１のアンダーケース３０は、底壁３１の剛性を高める
補強用リブ３３を底壁３１の下面側に配備した構成のた
め、半田付けのリフロー工程等でアンダーケース３０を
搬送用支持板として利用した場合に、リフロー工程等で
受ける加熱でアンダーケース３０の上面に変形が生じる
ことを防止することができて、アンダーケース３０が高
剛性の搬送用支持板として好適に利用できる。
【００３０】なお、本発明を適用する回路ユニットは、
上記実施の形態のようにアッパーケースにスイッチ機構
が装備されるスイッチ回路ユニットに限定されるもので
はない。例えば、電子部品を搭載したＦＰＣを上下のケ
ースに収容する構成であれば、スイッチ機構を具備しな
い回路ユニットではっても、本発明は有用である。
【００３１】
【発明の効果】本発明の回路ユニット及びその製造方法
によれば、ＦＰＣを保持するアンダーケースの底壁上面
が、底壁上に位置決め固定したＦＰＣに対する半田塗布
作業の邪魔にならないように平坦化され、且つ、耐熱性
の絶縁樹脂材料で形成されているので、アンダーケース
自体を、ＦＰＣ上への電子部品の実装や半田付け処理の
際に使用する搬送用支持板として活用することができる
ため、ＦＰＣ上への電子部品の実装や半田付け処理にお
いて専用の搬送用支持板が不要になる。従って、専用の
搬送用支持板の設計・製作が不要になる分、回路ユニッ
トの製造コストの低減を図ることができる。また、アン
ダーケース自体が、電子部品の実装や半田付け処理時の
ＦＰＣの搬送用支持板として活用されるため、専用の搬
送用支持板への着脱工程の省略によって生産性を向上さ
せることができる。
【００３２】また、ＦＰＣは、電子部品の実装を行う前
の可撓性に優れた状態でアンダーケースの底壁上面に位
置決めするもので、ＦＰＣ自体の取り扱い性が良く、ア
ンダーケースの底壁への密着性を高めることができる。
また、電子部品の半田付け処理後には、半田による接合
部への応力作用の原因となるＦＰＣの剥離作業や取付作
業が必要とならないため、製造工程中の取り扱いでＦＰ
Ｃ上の半田による接合部に応力が作用することを低減す
ることもできる。従って、半田付けによる接合部の電気
的及び機械的な性能向上を図ることができ、且つ、ＦＰ
Ｃの上にスイッチ類を装備した場合に、ＦＰＣの浮き上
がり等に起因するスイッチの動作信頼性の低下を防止
し、スイッチの動作信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る回路ユニットの一実施の形態を示
す分解斜視図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図１に示したアンダーケースをその下面側から
見た斜視図である。
【図４】図１に示したアンダーケース及びフレキシブル
プリント回路の分解斜視図である。
【図５】図１に示した回路ユニットのアンダーケースを
フレキシブルプリント回路の搬送用支持板として使用す
る場合の工程を示す断面図である。
【図６】従来の回路ユニットの製造方法の工程の説明図
である。
【符号の説明】
２１ 回路ユニット ２３ フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ） ２５ 電子部品 ３０ アンダーケース ３１ 底壁 ３２ 側壁 ３３ 補強用リブ ４０ アッパーケース ４１ 上壁 ４２ 係合手段 ５１ 突起 ５２ 位置決め治具 ５６ ラバーコンタクト ５８ スイッチキートップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保田 実 静岡県裾野市御宿1500 矢崎総業株式会社 内 (72)発明者 西谷 啓三 静岡県裾野市御宿1500 矢崎総業株式会社 内 Ｆターム(参考） 5E319 AA03 AC01 CC22 CC36 CD37 CD46 GG11 GG15

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 フィルム状又はシート状の絶縁基材上に
    配線回路を形成したフレキシブルプリント回路と、上面
    に電子部品が半田付け実装された前記フレキシブルプリ
    ント回路の下面を覆う底壁を有して該フレキシブルプリ
    ント回路を保持するアンダーケースと、前記アンダーケ
    ースと結合を果たす係合手段を備えて前記フレキシブル
    プリント回路の上面側を覆うアッパーケースとを備える
    回路ユニットにおいて、 前記アンダーケースは、前記底壁の上面が平坦に形成さ
    れると共に、耐熱性材料で形成されて前記電子部品を取
    り付けた状態で半田リフロー炉内に投入可能に設けられ
    ていることを特徴とする回路ユニット。
  2. 【請求項２】 前記底壁の下面側には、前記アンダーケ
    ースの反りを防止して剛性を高める補強用リブが一体形
    成されていることを特徴とする請求項１記載の回路ユニ
    ット。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載した回路ユニットの製造
    方法であって、前記電子部品の半田付け実装処理の前
    に、前記フレキシブルプリント回路を前記アンダーケー
    ス上の所定位置に位置決め固定しておき、次いで、前記
    電子部品を前記フレキシブルプリント回路へ取り付けて
    半田付け実装処理する時、前記アンダーケースを、前記
    フレキシブルプリント回路を半田リフロー炉内へ投入す
    るための搬送用支持板として活用することを特徴とする
    回路ユニットの製造方法。
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