JP2014022587A - Mounting housing and mounting method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、実装筐体及びこれを用いた実装方法に関する。 The present invention relates to a mounting case and a mounting method using the same.
水平な実装面と垂直な実装面とに配線回路を形成し、その配線回路に部品を実装した立体構造を有する配線基板がある。この種の配線基板を備えた装置の一例としては、例えば部品が実装された第1配線基板に対して、部品が実装された第2配線基板を垂直に接合した立体的な配線基板構造を備えた半導体装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 There is a wiring board having a three-dimensional structure in which a wiring circuit is formed on a horizontal mounting surface and a vertical mounting surface, and components are mounted on the wiring circuit. As an example of an apparatus including this type of wiring board, for example, a three-dimensional wiring board structure in which a second wiring board on which a component is mounted is vertically joined to a first wiring board on which the component is mounted. A semiconductor device has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1記載の従来の半導体装置に適用された配線基板構造は、第1配線基板と第2配線基板との向きが異なることから、第1配線基板の部品実装と第2配線基板の部品実装とを個別に行ったのち、第1配線基板と第2配線基板とを立体的に組み付ける必要がある。
Since the wiring board structure applied to the conventional semiconductor device described in
このため、部品実装工程が長くなるばかりでなく、煩雑となり、量産性が低下するという問題点があった。 For this reason, there is a problem that not only the component mounting process becomes longer, but also the process becomes complicated and the mass productivity decreases.
本発明の目的は、部品実装工程の簡素化が可能であり、量産性に優れた実装筐体及びこれを用いた実装方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a mounting housing that can simplify the component mounting process and is excellent in mass productivity, and a mounting method using the mounting housing.
[1]本発明は、第1実装面と、前記第1実装面に対して所定の角度をもって延びた第2実装面とに配線を形成した立体構造を有する筐体基板と、前記第1実装面及び前記第2実装面の間の回転中心を規定する回転支持部と、を備えており、前記回転支持部を中心として前記筐体基板を回転させたとき、前記第1実装面及び前記第2実装面に実装する部品を同一方向から実装可能に構成されてなることを特徴とする部品実装構造にある。 [1] The present invention provides a housing substrate having a three-dimensional structure in which wiring is formed on a first mounting surface and a second mounting surface extending at a predetermined angle with respect to the first mounting surface, and the first mounting. A rotation support portion that defines a rotation center between a surface and the second mounting surface, and when the housing substrate is rotated about the rotation support portion, the first mounting surface and the first mounting surface 2. A component mounting structure characterized in that components mounted on a mounting surface can be mounted from the same direction.
[2]本発明は更に、上記請求項1記載の実装筐体を用い、前記回転支持部を中心として前記筐体基板を回転させることで、前記第1実装面と前記第2実装面とのそれぞれに部品実装することを特徴とする実装筐体を用いた実装方法を提供する。
[2] The present invention further uses the mounting housing according to the above-described
本発明によれば、部品実装工程を簡素化することができるとともに、量産性を高めることができる。 According to the present invention, the component mounting process can be simplified, and mass productivity can be improved.
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings.
(電子部品の全体構成)
図1において、全体を示す符号1は、この実施の形態に係る典型的な電子部品の一例を示している。図示例による電子部品1は、例えば車両用パーキングスイッチなどの各種のスイッチ操作装置に用いられるものである。
(Overall configuration of electronic components)
In FIG. 1,
この電子部品1は、図1に示すように、部品が実装される実装筐体により構成されている(以下、「実装筐体1」ともいう。)。この実装筐体1は、水平方向に延在する第1の筐体基板10と、この第1筐体基板10の一面に対して直立方向に延在する第2の筐体基板20とを備えている。この第1筐体基板10の他面には、コネクタ部11が備えられており、第1筐体基板10、コネクタ部11及び第2筐体基板20が、絶縁性材料により一体に形成された立体構造とされている。この立体構造は、この実施の形態に係る実装筐体1の一つの主要な構成を有している。
As shown in FIG. 1, the
この第1筐体基板10には、図1に示すように、第1の配線基板12が形成されている。一方の第2筐体基板20には、第2の配線基板21が第1配線基板12に対して直立方向に向けて形成されている。この配線基板12,21には、所要の配線回路が形成されている。この配線回路をインサートした状態で第1及び第2筐体基板10,20が構成されている。
As shown in FIG. 1, a
この第1配線基板12は、図1及び図2(a)に示すように、矩形状に形成された第1の実装面13と、この第1実装面13に形成された電極となる配線パターン14とを有している。この配線パターン14は、コネクタ部11の図示しないリードフレームに電気的に接続された構造を有している。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2A, the
この第1配線基板12は、図1及び図2(a)に示すように、LED基板として構成されている。このLED基板の第1実装面13には、発光ダイオード2(以下、「LED2」という。)などの機能素子が配線パターン14にダイボンドされるとともに、コネクタ部11のリードフレームを介して図示しない機器側の接続対象物と電気的に接続されるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2A, the
一方の第2配線基板21は、図1及び図2(b)に示すように、矩形状に形成された第2の実装面22と、この第2実装面22に形成された電極となる配線パターン23とを有している。この配線パターン23は、コネクタ部11のリードフレームに電気的に接続された構造を有している。
As shown in FIGS. 1 and 2B, one
この第2配線基板21は、図1及び図2(b)に示すように、センサ基板として構成されている。このセンサ基板の第2実装面22には、センサチップ3が実装されるとともに、センサチップ3が検出した信号を処理するICチップ4などが実装されている。このセンサチップ3及びICチップ4などは、図示しないボンディングワイヤやはんだ等を介して配線パターン23に電気的に接続されるとともに、コネクタ部11のリードフレームを介して図示しない機器側の接続対象物と電気的に接続されるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2B, the
(回転支持部の構成)
この実装筐体1は、第1及び第2筐体基板10,20の回転中心を規定する回転部位を有している。この回転部位は、この実施の形態に係る実装筐体1のもう一つの主要な構成を有している。
(Configuration of rotation support part)
The
この回転部位には、図1、図2(a)及び図2(b)に示すように、第1実装面13及び第2実装面22の間に両側一対の回転支持部である回転軸15,15が突出して形成されている。この回転軸15は、第1実装面13及び第2実装面22を垂直位置及び水平位置に回転させる際の回転中心となり、この第1実装面13と第2実装面22とのそれぞれを所定の位置に位置決めすることができるように構成されている。これにより、第1実装面13及び第2実装面22に対して、部品実装を同一の方向から行える部品実装構造が得られる。
As shown in FIG. 1, FIG. 2A and FIG. 2B, the rotating portion includes a rotating
図示例では、この回転軸15は、第1筐体基板10の長さL1に相当する部位と、第2筐体基板20の長さL2に相当する部位とが交差する点に形成されている。第1筐体基板10の長さL1は、第2筐体基板20の長さL2よりも短く設定されている。第1筐体基板10の厚みW1と、第2筐体基板20の厚みW2とは、同一寸法に設定されている。
In the illustrated example, the
(治具の構成)
上記のように構成された実装筐体1は、図3に示すように、基板保持用の治具50を用いて、第1実装面13及び第2実装面22に効果的に部品実装される。この治具50は、上方が開口した直方体形状をなしており、四角形状の底部51と、その底部51の前後及び左右の四方を囲む側部52,52,53,53とからなる治具本体54を備えている。
(Configuration of jig)
As shown in FIG. 3, the
この治具本体54の側部52,52の内部には、図3に示すように、スリット状の凹部55,55が形成されている。この凹部55は、実装筐体1の回転軸15を回転可能に支持する回転支持部である軸受部として構成されている。従って、この凹部55は、第1及び第2筐体基板10,20の回転中心を規定する回転部位ともなる。
As shown in FIG. 3, slit-shaped
この治具本体54の一側を構成する側部53の内部には、図4(a)及び(b)に示すように、段差面を有する段差部56が階段状に形成されている。この段差部56の段差面は、第1筐体基板10の端部を水平に保持する。他側を構成する側部53は、実装筐体1の回転時において第1筐体基板10の端部と干渉しない位置にある。この側部53には、第1筐体基板10の他端部と第2筐体基板20の端部を水平に位置決め保持する位置決め機構57が取り付けられている。
Inside the
この位置決め機構57としては、例えば空気や油圧等の流体シリンダがアクチュエータとして用いられる(以下、「シリンダ57」ともいう。)。このシリンダ57のシリンダ軸の先端には、図4(a)及び(b)に示すように、第1筐体基板10の一端部を保持する腕部57aが治具本体54の内部に向けて進退自在に取り付けられている。この腕部57aの先端縁部には、基板端部位置決め用の段部57bが階段状に形成されている。
As the
この第1筐体基板10の第1実装面13を開口側となる上方に向けた状態で、治具50に実装筐体1をセットする場合は、図4(a)に示すように、治具本体54の段差部56とシリンダ57の腕部57aの段部57bとにより、第1筐体基板10の両端部を位置決め保持する。一方、第2筐体基板20の第2実装面22を上方に向けた状態で、治具50に実装筐体1をセットする場合は、図4(b)に示すように、シリンダ57の腕部57aの段部57bにより第2筐体基板20の端部を位置決め保持する。
When the mounting
従って、回転軸15を回転中心として実装筐体1を回転させたとき、第1実装面13と第2実装面22とのそれぞれを水平に保持することができる。これにより、第1実装面13及び第2実装面22に対して、部品実装を同一方向から実装可能とした部品実装方法が効果的に得られる。
Accordingly, when the mounting
このシリンダ57に代えて、図5(a)及び(b)に示すように、2つの回転腕部58a,58bを直角の角度をもって連結した位置決め機構58を、治具本体54の他側を構成する側部53の内部に回転自在に固定支持することも可能である。この位置決め機構58の回転腕部58a,58bは、回転軸15を回転中心として実装筐体1を回転させたとき、実装筐体1の回転に伴い、図示しない動力伝達機構により90度回転するように構成される。この回転腕部58aの先端縁部には、第1筐体基板10の端部を位置決めするための段部58cが階段状に形成されている。
In place of the
この治具本体54の凹部55は、第1及び第2筐体基板10,20の回転中心を規定する回転支持部となることから、この凹部55を治具本体54の回転中心となる回転支持部として構成することができる。従って、治具本体54に対して実装筐体1を回転する構成であってもよく、あるいは実装筐体1と一緒に治具本体54を回転する構成であってもよいことは勿論である。
The
(部品実装構造の効果)
以上のように構成された実装筐体1を採用することで、上記効果に加えて以下の効果が得られる。
(Effect of component mounting structure)
By adopting the mounting
(1)回転軸15を回転中心として第1筐体基板10と第2筐体基板20とを回転させたとき、第1実装面13と第2実装面22とのそれぞれを水平位置に保持することができるため、第1実装面13に垂直な第2実装面22に対しても、部品を容易に実装することができる。
(2)第1筐体基板10と第2筐体基板20とが一体形成されており、第1実装面13及び第2実装面22の間の回転中心を規定する回転部位を備えた構成となっているため、部品実装の簡素化が可能であり、量産性に優れた部品実装構造が得られる。
(1) When the
(2) A configuration in which the
(部品実装方法)
この実施の形態における部品実装方法においては、第1実装面13及び第2実装面22に部品実装する以前に、第1配線基板12と第2配線基板21とのそれぞれに配線パターン14,23などの配線回路を立体的な構造として形成する工程が行われる。
(Component mounting method)
In the component mounting method in this embodiment, before mounting the components on the first mounting surface 13 and the second mounting
この部品実装方法は、図6に示すように、治具準備工程、第1の実装面保持工程、第1の部品実装工程、第1及び第2の実装面回転工程、第2の実装面保持工程、並びに第2の部品実装工程を順次行う一連の工程を備えている。この工程を備えた部品実装方法により、配線基板の向きが異なる実装筐体1の部品実装が効果的に達成される。
As shown in FIG. 6, the component mounting method includes a jig preparation step, a first mounting surface holding step, a first component mounting step, first and second mounting surface rotating steps, and a second mounting surface holding. A series of processes for sequentially performing the process and the second component mounting process are provided. By the component mounting method including this process, component mounting of the mounting
(治具準備工程)
この治具50の準備工程においては、シリンダ57の腕部57aを治具本体54の内部に進出させる。次に、実装筐体1の第1実装面保持工程へ進む。
(Jig preparation process)
In the preparation process of the jig 50, the
(第1の実装面保持工程)
この実装筐体1の第1実装面保持工程では、治具本体54の凹部55に電子部品1の回転軸15を支持するとともに、治具本体54の段差部56とシリンダ57の腕部57aとにより実装筐体1の第1筐体基板10の両端部を水平に位置決め保持する。次に、第1の部品実装工程に移行する。
(First mounting surface holding step)
In the first mounting surface holding step of the mounting
(第1の部品実装工程)
この第1の部品実装工程においては、定法に従い、第1実装面13に所要の部品をダイボンドするとともに、この実装部品と配線パターン14などの配線回路とをワイヤボンディングする。次に、第1及び第2の実装面回転工程へ移行する。
(First component mounting process)
In the first component mounting step, a required component is die-bonded to the first mounting surface 13 and a wire circuit such as the
(第1及び第2の実装面回転工程)
この第1及び第2の実装面回転工程は、シリンダ57の腕部57aを治具本体54の内部から退避させる。このシリンダ57の退避動作中において、実装筐体1の回転軸15を回転中心として正方向へ90度回転させる。この回転に伴い、第1実装面13の姿勢を水平位置から垂直位置に変えるとともに、第2実装面22の姿勢を垂直位置から水平位置に変換する。続いて、次の第2の実装面保持工程に移る。
(First and second mounting surface rotation process)
In the first and second mounting surface rotating steps, the
(第2の実装面保持工程)
この実装筐体1の回転動作中において、シリンダ57の腕部57aを治具本体54の内部に進出させる。シリンダ57の腕部57aに実装筐体1の第2実装面22を保持させ、治具本体54の底部51に対して水平位置に位置決めする。この状態を図4(b)に示す。次に、第2の部品実装工程へ移行する。
(Second mounting surface holding step)
During the rotation operation of the mounting
(第2の部品実装工程)
この第2の部品実装工程においては、定法に従い、第2実装面22に所要の部品をダイボンドするとともに、この実装部品と配線パターン23などの配線回路とをワイヤボンディングする。
(Second component mounting process)
In the second component mounting step, a required component is die-bonded to the second mounting
このワイヤボンディング後、実装筐体1の回転軸15を回転中心として逆方向へ90度回転させる。この実装筐体1の回転動作中において、シリンダ57の腕部57aを治具本体54の内部から退避させる。このシリンダ57の退避動作に伴い、第1実装面13の姿勢を垂直位置から水平位置に変換するとともに、第2実装面22の姿勢を水平位置から垂直位置に変換することで、実装筐体1を元の状態に戻す。この状態を図4(a)に示す。続いて、実装筐体1を治具本体54の内部から取り出すことで、次の部品実装を待機する。
After the wire bonding, the mounting
以上の工程により、第1実装面13には第1の部品が実装されるとともに、第1実装面13に対して直立した状態の第2実装面22に第2の部品が実装されることとなる。なお、治具本体54に対して実装筐体1を回転することで、第1実装面13及び第2実装面22に実装部品を実装する一例を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば実装筐体1と一緒に治具本体54を回転する構成であってもよいことは勿論である。
Through the above steps, the first component is mounted on the first mounting surface 13 and the second component is mounted on the second mounting
(部品実装方法の効果)
以上のように構成された部品実装方法を採用することで、上記効果に加えて以下の効果が得られる。
(Effect of component mounting method)
By adopting the component mounting method configured as described above, the following effects can be obtained in addition to the above effects.
(1)実装筐体1を90度回転させるだけで、第1実装面13及び第2実装面22を治具本体54の内部に水平に保持した状態で、部品実装を行うことができるので、部品実装装置における自動化を達成することが可能となる。
(2)治具本体54に実装筐体1を位置決め保持すれば、治具本体54から実装筐体1を取り外さなくても、第1実装面13及び第2実装面22に実装部品を高精度に実装することができる。
(3)部品実装における第1実装面13及び第2実装面22の位置決め作業を低減することができるようになり、部品実装の作業性をも向上することができる。
(1) The component mounting can be performed in a state where the first mounting surface 13 and the second mounting
(2) If the mounting
(3) Positioning work of the first mounting surface 13 and the second mounting
[変形例]
上記実施の形態にあっては、例えば次に示すような変形例も可能である。
[Modification]
In the above embodiment, for example, the following modifications are possible.
(1)回転軸15を突部に形成した一例を例示したが、凹部であっても構わない。この場合は、相手方の治具本体54の凹部は、凸部状に形成される。
(2)第1筐体基板10の片側と第2筐体基板20の片側とに部品を実装する一例を例示したが、これに限定されるものではない。複数の実装面が異なる角度をもって立体構造を有する各種の実装筐体1に適用可能である。
(3)第1筐体基板10と第2筐体基板20とに実装する部品の種類、設置部位、設置個数や形態などを適宜に選択することが有効であり、多様な変更が可能であることは勿論である。
(1) Although the example which formed the
(2) Although an example in which components are mounted on one side of the
(3) It is effective to appropriately select the type of components to be mounted on the
以上の説明からも明らかなように、本発明の実装筐体及びこれを用いた実装方法を上記実施の形態、変形例、及び図示例に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態、変形例、及び図示例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。 As is clear from the above description, the mounting housing of the present invention and the mounting method using the same have been described based on the above-described embodiment, modification, and illustrated example. The present invention is not limited to the modified examples and the illustrated examples, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof.
本発明にあっては、上記実施の形態、変形例、及び図示例の中で説明した特徴の組合せの全てが本発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。 In the present invention, it should be noted that not all the combinations of features described in the above-described embodiments, modifications, and illustrated examples are essential to the means for solving the problems of the present invention. Should.
1…電子部品(実装筐体)、2…LED、3…センサチップ、4…ICチップ、10…第1筐体基板、11…コネクタ部、12…第1配線基板、13…第1実装面、14,23…配線パターン、15…回転軸、20…第2筐体基板、21…第2配線基板、22…第2実装面、50…治具、51…底部、52,53…側部、54…治具本体、55…凹部、56…段差部、57…位置決め機構(シリンダ)、57a…腕部、57b,58c…段部、58…位置決め機構、58a,58b…回転腕部、L1,L2…長さ、W1,W2…厚み
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記第1実装面及び前記第2実装面の間の回転中心を規定する回転支持部と、
を備えており、
前記回転支持部を中心として前記筐体基板を回転させたとき、前記第1実装面及び前記第2実装面に実装する部品を同一方向から実装可能に構成されてなることを特徴とする実装筐体。 A housing substrate having a three-dimensional structure in which wiring is formed on a first mounting surface and a second mounting surface extending at a predetermined angle with respect to the first mounting surface;
A rotation support part that defines a rotation center between the first mounting surface and the second mounting surface;
With
A mounting housing configured to be capable of mounting components mounted on the first mounting surface and the second mounting surface from the same direction when the housing substrate is rotated around the rotation support portion. body.
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