JP2008198844A - 電装品ユニットの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性の高い電装品ユニットの製造方法を提供する。
【解決手段】ケーブル２０を電子回路基板１０上で位置決め固定した後に、電子回路基板１０を金型に収納する。そして、金型の内部に例えば熱硬化性の絶縁性樹脂４０を注入して熱硬化させる。電子回路基板１０を金型に収納する前に、ケーブル２０を電子回路基板１０上に固定しているので、ケーブル２０が金型に挟まる可能性を低減でき、以って生産性を向上することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電装品ユニットの製造方法に関し、特に生産性を向上する技術に関する。

特許文献１には、電子部品及びケーブルが実装されたプリント配線基板を金型に収納し、当該金型に熱可塑性樹脂を注入して、プリント配線基板を一体に樹脂封止する技術が開示されている。また、プリント配線基板を金型に収納する際にケーブルを金型の外側に引き出している。

特開２００４−３６３４０８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、電子部品及びケーブルが実装されたプリント配線基板を金型に収納する際、ケーブルが金型に挟まる可能性があり、生産性という観点でなお工夫の余地があった。なお、ケーブルが湾曲していたり、ケーブル長が長いほど生産性の低下を招来していた。

そこで、本発明は、高い生産性を有する電装品ユニットの製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る電装品ユニットの製造方法の第１の態様は、（ａ）電子回路基板（１０）上の所定位置で導線（２０）の一端を接続する工程と、（ｂ）前記導線を、前記所定位置以外で位置決めして前記電子回路基板上に固定する工程と、（ｃ）前記工程（ａ）及び前記工程（ｂ）の実行後の前記電子回路基板を金型（６０）に収納する工程と、（ｄ）前記（ｃ）の実行後に前記金型に絶縁性樹脂（４０）を充填する工程とを実行する。

本発明に係る電装品ユニットの製造方法の第２の態様は、第１の態様に係る電装品ユニットの製造方法であって、前記工程（ｂ）は、（ｂ−１）前記導線と嵌合する凹部を有する固定部材（３０）を前記電子回路基板に設ける工程と、（ｂ−２）前記固定部材に前記導線を嵌合する工程とを実行する。

本発明に係る電装品ユニットの製造方法の第３の態様は、第１の態様に係る電装品ユニットの製造方法であって、前記工程（ｂ）は、（ｂ−１）凹部を有する固定部材（３０）の前記凹部に前記導線を嵌合する工程と、（ｂ−２）前記凹部が開口する方向を前記電子回路基板に向けて、前記固定部材を前記電子回路基板上に固定する。

本発明に係る電装品ユニットの製造方法の第４の態様は、第２又は第３の態様に係る電装品ユニットの製造方法であって、前記固定部材は、前記電子回路基板上に設けられた孔（１１）に嵌合して固定される。

本発明に係る電装品ユニットの製造方法の第１の態様によれば、金型に収納するまでに導線が所定の位置で固定されるので、容易に電子回路基板を収納でき、生産性を向上することができる。

本発明に係る電装品ユニットの製造方法の第２の態様によれば、第１の態様に係る電装品ユニットの製造方法の実現に寄与する。

本発明に係る電装品ユニットの製造方法の第３の態様によれば、電子回路基板への固定部材の固定と、導線を位置決めして固定する工程を同時に行うことができ、生産性をさらに向上することができる。

本発明に係る電装品ユニットの製造方法の第４の態様によれば、特殊な装置を必要とせずに位置決めを行うことができる。

本発明に係る実施の形態の電装品ユニットの製造方法について説明する。一例として、図１（ａ）に電装品ユニットの概略平面図を、図１（ｂ）に電装品ユニットの概略側面図をそれぞれ示している。

電装品ユニット１は、電子回路基板１０と、ケーブル２０（導線に相当）と、固定部材３０と、ケーブル接続部３１と、絶縁性樹脂４０と、電子部品群５０とを備えている。

電子回路基板１０上には図示せぬ配線等が形成されている。これらの配線は後述する電子部品やケーブルを相互に適宜に電気的に接続する。

電子部品群５０は例えばＩＣなどのベアチップ５１や、その他の表面実装型電子部品５２や、例えば電解コンデンサ等の挿入型電子部品５３などであり、これらが電子回路基板１０上に例えば半田付けにより実装されている。挿入型電子部品５３は自身から引き出されたリードピン５３ａが、電子回路基板１０上に設けられた貫通孔（スルーホール）を貫通して実装される。ベアチップ５１、表面実装型電子部品５２はそれぞれ電子回路基板１０の一方の面上のみで実装される。

ケーブル２０は一端が電子回路基板１０上の所定位置に接続され、図示せぬ外部装置と電子回路基板１０とを電気的に接続する。

ケーブル接続部３１は例えばコネクタであり、ケーブル２０の一端を電子回路基板１０上に接続するための接続部である。ケーブル接続部３１も電子回路基板１０上に設けられる。なお、ケーブル接続部３１はコネクタである必要はない。例えばケーブル２０の一端と電子回路基板１０とを電気的に接続する半田であってもよい。

固定部材３０は電子回路基板１０上のうちケーブル２０の一端とは別の位置でケーブル２０を位置決めして固定する。具体的な固定部材３０の説明については後述する。

なお、図１（ａ）及び図１（ｂ）においては電子回路基板１０の一方の面のみに電子部品群５０やケーブル２０、固定部材３０が設けられているが、電子回路基板１０の両面に設けられてもよい。

絶縁性樹脂４０は電子回路基板１０と、ケーブル２０と、固定部材３０と、ケーブル接続部３１と、電子部品群５０とを一体で被覆している。但し、ケーブル２０のうち、電子回路基板１０の端部から引き出されている部分は絶縁性樹脂４０で被覆されていなくてよい。

このような構成の電装品ユニットを製造する手順について以下に説明する。まず、図２に示すように、電子回路基板１０上に電子部品群５０を実装し、ケーブル２０の一端を電子回路基板１０上の所定位置で電気的に接続する。電子部品群５０の実装は、例えばベアチップ５１、表面実装型電子部品５２、挿入型電子部品５３を適宜に半田付けして実行される。ケーブル２０の接続は、ケーブル接続部３１がコネクタである場合は、コネクタを実装したうえでケーブル２０を当該コネクタに接続する。ケーブル接続部３１がケーブル２０の一端を電子回路基板１０に接続する半田であれば、ケーブル２０の一端を電子回路基板１０上で半田付けする。このとき、ケーブル２０は一端のみで電子回路基板１０上に固定されているので、この一端を中心に動くことができる。

次に、図３に示すように、固定部材３０によりケーブル２０を電子回路基板１０上で位置決めして固定する。なお、図３においては、３つの固定部材３０によりケーブル２０を電子回路基板１０上に位置決め固定しているが、少なくとも１つ以上あればよい。

具体的な固定部材３０の一例の断面を図６（ａ）〜（ｃ）に示す。図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、いずれの固定部材３０も断面がコ形状であり、ケーブル２０と嵌合する凹部を有している。より具体的に、固定部材３０は長尺状の平板部３０ａと、平板部３０ａの両端から平板部３０ａに略垂直な一方向に延在する側面部３０ｂ，３０ｃとを備えており、平板部３０ａ、側面部３０ｂ，３０ｃによって凹部が形成されている。

図６（ａ）に示す固定部材３０は、例えば樹脂により構成されており、突起部３０ｄを有している。突起部３０ｄは側面部３０ｂ，３０ｃと反対側で平板部３０ａに設けられており、その先端が先細な鍔形状を有している。そして、この突起部３０ｄが電子回路基板１０上に設けられた貫通孔１１に挿入され、当該鍔が電子回路基板１０の裏面に嵌合して、固定部材３０が電子回路基板１０上に固定される。

また、固定部材３０の側面部３０ｂ，３０ｃには凹部の内部に向かって突出する突部がそれぞれ設けられており、ケーブル２０が凹部に嵌合された後は、当該突部によってケーブル２０を凹部に固定する。

この固定部材３０を用いる場合、電子回路基板１０に予め所定位置で貫通孔１１を設けておき、突起部３０ｄを貫通孔１１に挿入して固定部材３０を電子回路基板１０上に固定する。そして、ケーブル２０を固定部材３０の凹部に嵌合してケーブル２０を電子回路基板１０上で位置決め固定する。なお、ケーブル２０を固定部材３０に嵌合してから固定部材３０を電子回路基板１０上に固定してもよい。

この場合、ケーブル２０の固定位置は貫通孔１１の位置によって決定される。そして、貫通孔１１を設ける工程は、挿入型電子部品５３を実装するための貫通孔（スルーホール）を電子回路基板１０上に設ける工程で行えばよく、既存の装置を用いてケーブル２０の固定位置を決定することができる。

図６（ｂ）に示す固定部材３０は、例えば樹脂により構成されており、突起部３０ｄを有している。突起部３０ｄは側面部３０ｂ，３０ｃにそれぞれ設けられており、平板部３０ａの反対側で側面部３０ｂ，３０ｃの延在方向に突出している。そして、電子回路基板１０上には、突起部３０ｄの各々に対応する２つの位置に貫通孔１１が設けられている。

この固定部材３０を用いる場合、ケーブル２０を固定部材３０の凹部に挿入し、その状態のまま突起部３０ｄを電子回路基板１０上に設けられた貫通孔１１に挿入して、ケーブル２０を電子回路基板１０上で位置決め固定する。

この固定部材３０によれば、ケーブル２０を凹部に固定する工程と、固定部材３０を電子回路基板１０上に固定する工程を同時に行うことができ、生産性が高い。また、図６（ａ）に示す固定部材３０と同様に既存の装置を用いてケーブル２０の固定位置を決定することができる。

図６（ｃ）に示す固定部材３０は例えば金属により構成されており、側面部３０ｂ，３０ｃは外部からの力によって凹部の内部に向う方向にそれぞれ塑性変形することができる。即ち、ケーブル２０を凹部に挿入した後、側面部３０ｂ，３０ｃを凹部の内部方向にそれぞれ塑性変形させてケーブル２０を凹部に固定することができる。即ち、固定部材３０の凹部が開口する方向を電子回路基板１０に向けて、固定部材３０を電子回路基板１０上に固定していると把握できる。

この固定部材３０を用いる場合、半田付けにより平板部３０ａを電子回路基板１０上に固定し、ケーブル２０を固定部材３０の凹部に挿入したうえで、側面部３０ｂ，３０ｃを凹部の内部に向かう方向にそれぞれ塑性変形させて、ケーブル２０を電子回路基板１０上で位置決め固定する。そして、固定部材３０を電子回路基板１０上に固定する工程は、電子回路基板１０上に電子部品群５０を実装する工程で行えばよく、既存の装置を用いてケーブル２０の固定位置を決定することができる。

なお、ケーブル２０の位置決め固定は固定部材３０によって実現される必要はなく、例えば接着剤で実現してもよい。但し、接着剤を用いる態様であれば、ケーブル２０の位置決めのためにケーブル２０を電子回路基板１０上で保持する特殊な装置が必要である。他方、図６（ａ）〜（ｃ）に示す固定部材３０を用いる態様であれば、上述したように、特殊な装置を必要とせずにケーブル２０の位置を決めることができる。よって、初期コストを低減することができる。

以上のように、ケーブル２０を電子回路基板１０上に位置決め固定するので、ケーブル２０が動く範囲を制限することができる（図３も参照）。

次に、図４に示すように、実装後の電子回路基板１０を金型６０に収納する。金型６０は上側の金型６０ａと下側の金型６０ｂとを備えている。金型６０ａは電子回路基板１０のうち電子部品群５０及びケーブル２０等が実装された面側の外形形状と略相似形状な空間を有している。また、金型６０ｂとの合わせ面においては、ケーブル２０を金型６０の外側に引き出す溝６１ａと、絶縁性樹脂４０を通過させる溝６２ａとが設けられている。

金型６０ｂは電子回路基板１０のうち電子部品群５０及びケーブル２０等が設けられた面と反対の面側の外形形状と略相似な空間を有しており、金型６０ａとの合わせ面においては絶縁性樹脂４０を通過させる溝６１ｂと、ケーブル２０を金型６０の外側に引き出す溝６２ｂとが設けられている。

そして、実装後の電子回路基板１０を図示しない押さえピン等により例えば下側の金型６０ｂに配置し、ケーブル２０を溝６２ｂに嵌合したうえで、合わせ面を一致させながら金型６０ａを金型６０ｂに重ねる。このとき、ケーブル２０は溝６２ａ，６２ｂによって形成される貫通孔を介して金型６０の外側に引き出される。

次に、図５に示すように、金型６０の側面の溝６１ａ，６１ｂによって形成される貫通孔を介して例えば熱硬化性の絶縁性樹脂４０を金型６０の内部に射出し、電子回路基板１０の周囲を絶縁性樹脂４０で充填したうえで熱硬化させる。このようにして、図１に示す電装品ユニットが製造される。

以上のような工程によれば、金型６０に実装後の電子回路基板１０を収納する工程（図４参照）までに、ケーブル２０が電子回路基板１０上で位置決め固定されているので、ケーブル２０が金型に挟まる可能性を低減でき、容易に電子回路基板１０を金型６０に収納できる。ひいては生産性を向上することができる。

なお、固定部材３０の少なくとも一つは、ケーブル２０が引き出される電子回路基板１０の端部に設けられることが望ましい。ケーブル２０の引き出し位置が固定されるので、金型に挟む可能性をさらに低減できる。

また、ケーブル２０を電子回路基板１０から見て低い位置で固定することが望ましい。この場合であれば、ケーブル２０を絶縁性樹脂４０で被覆する際の樹脂量を低減することができる。よって製造コストを低減できる。

また、ケーブル接続部３１がコネクタである場合、コネクタの接続部を除いて電子回路基板１０を絶縁性樹脂４０で被覆する態様が考えられる。このとき、コネクタの接続部は樹脂封止されていないため、高価な防水コネクタを用いる必要があるが、本発明においてはコネクタも含めて絶縁性樹脂で封止されるため、安価なコネクタを用いることができ、製造コストを低減することができる。

実施の形態に係る電装品ユニットの概略構成図である。 実施の形態に係る電装品ユニットの製造方法を示す概略構成図である。 実施の形態に係る電装品ユニットの製造方法を示す概略構成図である。 実施の形態に係る電装品ユニットの製造方法を示す概略構成図である。 実施の形態に係る電装品ユニットの製造方法を示す概略構成図である。 固定部材の一例を示す概略断面図である。

符号の説明

１０ 電子回路基板
１１ 貫通孔
２０ ケーブル
３０ 固定部材
４０ 絶縁性樹脂

Claims (4)

1. （ａ）電子回路基板（１０）上の所定位置で導線（２０）の一端を接続する工程と、
   （ｂ）前記導線を、前記所定位置以外で位置決めして前記電子回路基板上に固定する工程と、
   （ｃ）前記工程（ａ）及び前記工程（ｂ）の実行後の前記電子回路基板を金型（６０）に収納する工程と、
   （ｄ）前記（ｃ）の実行後に前記金型に絶縁性樹脂（４０）を充填する工程と
   を実行する、電装品ユニット（１）の製造方法。
2. 前記工程（ｂ）は、
   （ｂ−１）前記導線と嵌合する凹部を有する固定部材（３０）を前記電子回路基板に設ける工程と、
   （ｂ−２）前記固定部材に前記導線を嵌合する工程と
   を実行する、請求項１に記載の電装品ユニットの製造方法。
3. 前記工程（ｂ）は、
   （ｂ−１）凹部を有する固定部材（３０）の前記凹部に前記導線を嵌合する工程と、
   （ｂ−２）前記凹部が開口する方向を前記電子回路基板に向けて、前記固定部材を前記電子回路基板上に固定する、請求項１に記載の電装品ユニットの製造方法。
4. 前記固定部材は、前記電子回路基板上に設けられた孔（１１）に嵌合して固定される、請求項２又は３に記載の電装品ユニットの製造方法。

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