JP2005129638A - 回路装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 応力ストレスを回路部品に印加することなく、三次元的な立体平面上に回路部品の位置を調整することができるようにする。
【解決手段】 複数の回路実装部１２が形成された金属製の導通部材によるターミナル６に、表面実装型のチップ抵抗８やチップＬＥＤ９等のチップ部品１０をそれぞれ半田付けして実装する。そして、複数の回路実装部１２間における配線パターン部６ａにおいてターミナル６を曲げ加工する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の回路実装部が形成された回路装置とその製造方法に関する。

従来より、この種の回路装置は、配線部材（導通部材）が配設されたプリント基板上に回路実装部としてのパッドやスルーホール等が形成された状態で、当該回路実装部に例えばチップ部品等の回路部品が実装されているものが一般的である。この他にも近年、例えば、樹脂製のインシュレータに金属製の導通部材をインサート成形（もしくはアウトサート成形）することにより一体化し、プリント基板の代替部材として用いコストダウンを図ることが本願出願人により検討されている。

本発明とは直接関連しないが、本願に関わる文献として特許文献１に開示される技術がある。
特開２００１−３５２１０５号公報

ところでこのような場合、三次元的に折曲げられた導通部材上に回路部品を搭載するためには、従来より通常行われているような二次元平面上に半田ペーストを印刷する半田ペースト印刷工程や、リフロー炉に挿入して半田付けするリフロー半田付け工程を行うだけでは当該回路部品を導通部材上に搭載することはできない。
したがって、三次元的に折り曲げられた導通部材上に回路部品を搭載するためには、三次元的な立体平面上に手付け等で回路部品を半田付けする必要が生じる。しかしながら、このような半田付け工程が行われると、チップ部品等の回路部品に応力負荷がかかり、回路部品の破損の原因となる場合がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、応力ストレスを回路部品に印加することなく、三次元的な立体平面上に回路部品の位置を調整することができる回路装置の製造方法およびその製造方法により製造された回路装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、平板状に成形されるとともに複数の回路実装部が形成された導通部材に、回路実装部に複数の回路部品をそれぞれ半田付けして実装する実装工程と、複数の回路実装部間において導通部材を曲げ加工する加工工程とを備えたところに特徴を有している。
このような発明によれば、金属製の導通部材が平板状に成形された状態で回路実装部に回路部品を実装するため、実装工程を容易に行うことができ、その後加工工程において金属製の導通部材を曲げ加工するため、三次元的な立体平面上の適切な位置に回路部品の位置を調整することができる。

特に、金属製の導通部材がインシュレータにインサート成形もしくはアウトサート成形されているものに適用する場合には、請求項２記載の発明を適用することが望ましい。すなわち、請求項２記載の製造方法は、薄肉部により連結された複数のブロック部を有してなるインシュレータに、金属製の導通部材をインサート成形もしくはアウトサート成形する成形工程を有している場合に、加工工程において、成形工程後にインシュレータの薄肉部において曲げ加工することに特徴を有している。

このような発明によれば、薄肉部を切離することで曲げ加工するため、金属製の導通部材がインシュレータにインサート成形もしくはアウトサート成形されている状態でも回路部品の位置を適切な位置に調整することができる。複数の回路実装部間の曲げ加工設計位置がインシュレータの薄肉部に位置するように、成形工程時にインサート成形もしくはアウトサート成形されるようになっていれば、曲げ加工する際には位置調整を行う必要なく容易に行うことができる。

請求項３記載の回路装置は、複数の回路実装部が形成された導通部材と、この導通部材に一体に設けられたインシュレータとを備え、複数の回路実装部間において導通部材を曲げ加工可能に構成されているところに特徴を有している。
このような発明によれば、導通部材に形成された複数の回路実装部間において導通部材を曲げ加工することができるので、導通部材を曲げ加工した場合には、三次元的な適切な設計位置に回路部品の位置を移動調整することができる。

請求項４記載の回路装置は、インシュレータが複数のブロック部と、これらの複数のブロック部のうち少なくとも二つのブロック部を連結する薄肉部とを有してなり、薄肉部において曲げ加工可能に構成されているところに特徴を有している。
このような発明によれば、薄肉部を切離することで曲げ加工することができるため、金属製の導通部材がインシュレータに一体に設けられている状態でも回路部品の位置を三次元的な適切な位置に調整することができる。

このような発明によれば、複数の回路実装部に複数の回路部品を半田付けした後、複数の回路実装部間において導通部材を曲げ加工するため、応力によるストレスを回路部品にかけることなく、三次元的な立体平面上に回路部品の位置を調整することができるようになる。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図２は、スイッチ回路装置の全体構成を概略的に示している。
回路装置としてのデフォガスイッチ回路装置１は、本願発明には直接関係しないため詳述しないが、ロックタイプもしくはモーメンタリタイプのスイッチ機構を有しており、ユーザによりオンオフ操作されるとガラスに付着した霜や曇り、水滴を除去するようになっている。

このデフォガスイッチ回路装置１は、ケース２とノブ３とコネクタ部４とを有して構成されている。ケース２は、樹脂で直方体状に成形されており当該中央部に孔部２ａが形成されている。ノブ３は、樹脂を主体として形成されており、中央に突部３ａが形成されている。このノブ３の前面には前面窓部３ｂが形成されている。ノブ３の下部には、金属製のコンタクト５が固定されている。コネクタ部４は、金属製の導通部材１１が所定形状にプレス加工成形されたターミナル６と、電気的に絶縁特性を有する基材からなるインシュレータ７と、複数のチップＬＥＤ８やチップ抵抗９等のチップ部品１０とを備えて構成されている。このコネクタ部４は以下に示すように製造される。

＜コネクタ部の製造方法について＞
以下、コネクタ部４の製造方法について図１および図３を参照しながら説明する。
コネクタ部４の製造過程の初段階を示す図３（ａ）において、ターミナル６が成形される。ターミナル６は、平板状の金属製の導通部材１１を図示しないプレス加工機に順送りし、所定形状（所定パターン）に金型でプレス加工する。この配線パターンには、少なくとも表面実装型のチップＬＥＤ８やチップ抵抗９等のチップ部品１０（図３（ｂ）参照）を搭載するための回路実装部１２がパターン形成されており、この回路実装部１２はチップＬＥＤ８やチップ抵抗９を実装可能に形成される。尚、本発明の回路部品としては、表面実装型のチップ部品１０に限らず、ディスクリート型の回路部品であっても良い。

その後、図３（ｂ）に示すように、このようにプレス加工されたターミナル６に半田付けのためのマスキングを行う。その後、半田ペーストをスクリーン印刷し、チップＬＥＤ８やチップ抵抗９等のチップ部品１０を、このターミナル６の平板面の一方の面（片面）の回路実装部１２上に接着することで搭載する。そしてリフロー炉に挿入した状態でチップ部品１０を一括してリフロー半田付けして実装する。尚、本実施形態においては、チップＬＥＤ８は、上面発光タイプのもので構成されているが、チップＬＥＤ８等の配設位置により必要に応じて側面発光タイプのものを用いて構成しても良い。

図１は、製造工程に関わる一部分について導通部材の曲げ加工状態と共に概略的に示している。
図１（ａ）に示すように、コネクタ部４はインシュレータ７を備えている。このインシュレータ７は樹脂等の絶縁性材料で成形されており、複数のブロック部１３，１３および薄肉部１４を備えている。コネクタ部４は、図３（ｂ）に示すチップ部品１０実装済のターミナル６をインシュレータ７にインサート成型することにより構成される。複数のブロック部１３，１３は薄肉部１４で連結されており、この薄肉部１４はブロック部１３と同一材料で所定形状に一体成形されている。薄肉部１４は、外部からの少ない応力で手指などでも簡単に切離することができる程度の厚みで構成される。尚、ターミナル６はフレーム１５により複数連結された状態でインシュレータ７にインサート成形される。そして、フレーム１５を切離する。図１（ａ）はこのときの状態を側面図により示しているが、この図１（ａ）に示すように、チップＬＥＤ８やチップ抵抗９等のチップ部品１０の実装面は、下面方向（一方向）側（薄肉部１４の配設側）の片面側のみとなり、ターミナル６の両面には実装されていない。

ターミナル６による配線パターンが薄肉部１４の部分に略密着するようにインサート成形される。尚、薄肉部１４に対向するターミナル６の配線パターン部６ａには回路実装部１２は形成されていない。この配線パターン部６ａは、複数の回路実装部１２間に設けられている。尚、インシュレータ７が耐熱樹脂で成形されていれば、前述説明の段階でリフロー半田付けするのに代えて、この段階でリフロー半田付けするようにしても良い。

このようにして、コネクタ部４が形成されるが、このコネクタ部４がノブ３に組み立てられる前段階では、薄肉部１４（配線パターン部６ａ）の部分でターミナル６が曲げ加工される。この曲げ加工により薄肉部１４が切離されると複数のブロック部１３が分離される。しかし、二つ（複数）のブロック部１３およびターミナル６がインサート成形されているため、一体化されたまま曲げ加工されることになる。尚、本実施形態では二つのブロック部１３を有する形態を示しているが、三つ以上のブロック部１３を有するようなインシュレータ７に適用するようにしても良い。インサート成形に限らず、成形状態に応じてアウトサート成形するようにしても良い。

本実施形態では、曲げ加工して複数のブロック部１３を分離して製造する実施形態を示しているが、仮に、設計上薄肉部１４を切離することなく回路装置を製造可能な場合には、薄肉部１４が切離されることなくコネクタ部４がノブ３に組立て製造されていても良い。すなわち、必要に応じて、薄肉部１４において曲げ加工可能に構成されていればどのように製造されていても良い。

このとき、図１（ｂ）に示すように、薄肉部１４に対向する配線パターン部６ａにおいて曲げ加工されると薄肉部１４が切離され、前面側のブロック部１３が上方向（他方向）に折り曲げられる。すると、前面側のブロック部１３が、ターミナル６および他方のブロック部１３により可動制止されると位置決め状態に固定される。したがってチップＬＥＤ８が前面側に光を照射可能に配設されるようになる。図１（ｂ）はこの状態の側面図，図１（ｃ）は上面図，図１（ｄ）は背面図を示している。このようにしてブロック部１３が曲げ加工された状態で、コネクタ部４がノブ３に組み立てられる。

この状態でコネクタ部４がノブ３に組み立てられた後、チップＬＥＤ８に通電される回路が形成されると、チップＬＥＤ８は前面側に光を照射するように配設される。このように製造されたコネクタ部４は、ケース２の孔部２ａに挿通される。さらにノブ３の突部３ａがケース２の孔部２ａに挿通され、ロックピン１６，ばね１７，レンズ１８，コネクタ部４と共に一体化されて位置決め固定されることにより、スイッチ回路装置１が製造される。このように、プリント基板を用いることなく構成することができる。

上記構成の作用について説明する。
さて、ケース２とノブ３とコネクタ部４等が一体化されるとスイッチ回路装置１がスイッチとして機能する。このスイッチ回路装置１が車両内の所定位置に固定されると、ターミナル６の一部が車両に内蔵された電源供給部に接続される。ノブ３の下部に固定されるコンタクト５は、コネクタ部４の所定面部を摺動する可動接点５ａを有しており、スイッチがオフ状態からオン状態に移行する過程においては、可動接点５ａがコネクタ部４上を摺動することにより、可動接点５ａがターミナル６の所定面部に形成された２つの固定接点４ａ，４ａに接触し、当該固定接点４ａ，４ａが電気的な非導通状態から導通状態に移行することで、外部に設けられた制御装置（図示せず）にオン信号が与えられる。この制御装置は、このオン信号を受けて必要に応じてチップＬＥＤ８に通電制御する。このときチップＬＥＤ８に通電されると、チップＬＥＤ８は前面側に照射するようになる。

逆に、スイッチがオン状態からオフ状態に移行する過程においては、可動接点５ａがコネクタ４上を摺動することにより、可動接点５ａが、両固定接点４ａ，４ａを導通状態から非導通状態とし、外部の制御装置（図示せず）にオフ信号が与えられる。このとき制御装置は、必要に応じてチップＬＥＤ８に対して通電制御する。チップＬＥＤ８に通電停止されると照射停止するようになる。

このような実施形態によれば、平板状に成形されると共に複数の回路実装部１２が形成された金属製の導通部材によるターミナル６に、表面実装型の複数のチップ部品１０をそれぞれ半田付けしてターミナル６の片面に実装し、チップＬＥＤ８の回路実装部１２およびチップ抵抗９間，すなわち複数の回路実装部１２間において導通部材を曲げ加工し、チップＬＥＤ８の搭載部の曲げ加工を行うため、適切な設計位置にＬＥＤの照明位置を調整することができるという優れた効果を奏する。

デフォガスイッチ回路装置に適用した実施形態を説明したが、他のスイッチ回路装置（例えばハザードスイッチ回路装置）やその他の回路装置に適用しても良い。

本発明の一実施形態における導通部材の曲げ加工状態を示す図 全体構成の分解斜視図 製造工程の各段階におけるターミナルの状態を示す図

符号の説明

図面中、１はハザードスイッチ回路装置（回路装置）、２はケース、３はノブ、３ｂは前面窓部、４はコネクタ部、５はコンタクト、６はターミナル、７はインシュレータ、８はチップＬＥＤ、９はチップ抵抗、１０はチップ部品、１１は金属製の導通部材、１２は回路実装部、１３はブロック部、１４は薄肉部を示す。

Claims (4)

1. 平板状に成形されるとともに複数の回路実装部が形成された導通部材に複数の回路部品を半田付けして実装する実装工程と、
   前記複数の回路実装部間において前記導通部材を曲げ加工する加工工程とを備えたことを特徴とする回路装置の製造方法。
2. 薄肉部により連結された複数のブロック部を有してなるインシュレータに、前記金属製の導通部材をインサート成形もしくはアウトサート成形する成形工程を備え、
   前記加工工程では、前記成形工程後に前記インシュレータの薄肉部において曲げ加工することを特徴とする請求項１記載の回路装置の製造方法。
3. 複数の回路実装部が形成された導通部材と、
   この導通部材に一体に設けられたインシュレータとを備え、
   前記複数の回路実装部間において前記導通部材を曲げ加工可能に構成されていることを特徴とする回路装置。
4. 前記インシュレータは、複数のブロック部と、これらの複数のブロック部のうち少なくとも二つのブロック部を連結する薄肉部とを有してなり、
   前記薄肉部において曲げ加工可能に構成されていることを特徴とする請求項３記載の回路装置。
   
   

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