JP5043889B2 - Device mounting manufacturing method and power supply device - Google Patents
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Description
本発明は、最終製品を目標値に収めるための素子実装製造方法と、その素子実装製造方法により得られた組立体を含む電源装置とに関する。 The present invention relates to an element mounting manufacturing method for keeping a final product within a target value, and a power supply device including an assembly obtained by the element mounting manufacturing method.
複数の素子すなわち電子部品が実装される他励式のスイッチング電源装置の従来例を、図7に示す。同図において、1は一次側と二次側とを絶縁する電力伝送用のトランスで、トランス1の一次巻線1Aとスイッチング素子であるFET2とにより直列回路を形成し、その直列回路の両端間に直流入力電圧Vinが印加される。また、FET2のスイッチングを制御する制御用IC3が、トランス1の一次側に配設される。ここでは、制御用IC3の出力端子OUTからFET2のゲートにパルス駆動信号が出力され、グランド端子GNDがFET2のソースと共に接地される。
FIG. 7 shows a conventional example of a separately excited switching power supply device on which a plurality of elements, that is, electronic components are mounted. In the figure,
トランス1の二次巻線1Bには、整流素子としてのダイオード4と、転流素子としてのダイオード5と、チョークコイル6と、平滑コンデンサ7とによる出力回路としての整流平滑回路8が接続され、前記トランス1,FET2および整流平滑回路8とにより、入力電圧源Eからの直流入力電圧Vinを適切な直流出力電圧VOUTに変換出力するコンバータ部9が構成される。出力電圧VOUTは出力電圧検出回路10によって検出され、その検出信号が制御用IC3のフィードバック端子FBに出力されることで、検出信号の電圧レベルと基準電圧との比較により得られた誤差信号が、前記制御用IC3で制御信号として生成される。
Connected to the
制御用IC3は、前記出力端子OUTやグランド端子GNDなどの他に、制御用IC3内で生成した高精度の基準電圧VREFを出力する基準電圧端子REFと、前記パルス駆動信号の周波数ひいてはFET2のスイッチング周波数を設定するタイミング抵抗端子RTを備えている。この端子RTには、抵抗Rtからなる周波数設定回路11が接続される。周波数設定回路11は、端子RTに流れる電流量を決定し、それに応じて制御用IC3で生成されるFET2へのパルス駆動信号のスイッチング周波数を設定するものである。なお、こうした制御用IC3の内部構成については、例えば特許文献1に詳しく開示されているので、ここでは必要な箇所についてのみ説明する。
In addition to the output terminal OUT, the ground terminal GND, and the like, the
上記回路構成において、制御用IC3からのパルス駆動信号によりFET2をスイッチングさせると、トランス1の一次巻線1Aに入力電圧Vinが断続的に印加され、一次巻線1Aと二次巻線1Bとの巻数比に応じて二次巻線1Bに誘起した電圧が、整流平滑回路8によって整流平滑され、負荷LDに出力電圧VOUTを供給する。出力電圧検出回路10は出力電圧VOUTに見合う検出信号を生成して制御用IC3に出力し、その検出信号の電圧レベルと基準電圧との比較により得られた制御信号を制御用IC3で生成する。制御用IC3の出力端子OUTに発生するパルス駆動信号の周波数は、予め周波数設定回路11によって固定値に設定されており、前記制御信号に応じてその導通幅が変化するパルス駆動信号(PWM信号:パルス幅変調信号)がFET2のゲートに与えられる。これによって、コンバータ部9から負荷LDに供給する出力電圧VOUTの安定化が図られるようになっている。
In the above circuit configuration, when the
上述した電源装置において、コンバータ部9におけるFET2のスイッチング周波数は、端子RTに接続する抵抗Rtの抵抗値で設定される。図8は、端子RTと接地ラインとの間に接続する抵抗Rtの抵抗値と、それにより設定されるスイッチング周波数foscとの関係を示している。
In the power supply device described above, the switching frequency of the
しかし、どの電源装置にも同じ抵抗値の抵抗Rtを取付けて、スイッチング周波数を設定する方法では、制御用IC3内部の回路ばらつきによって、大きな周波数のばらつき(±20%程度)が発生する。そのため、例えば図7に示すようなフォワード式のコンバータ部9を用いた電源装置では、そのコンバータ部9における共振リセットなどの、電源装置内でのLC共振を用いた回路設計が困難になる問題を生じていた。
However, in the method of setting the switching frequency by attaching the resistor Rt having the same resistance value to any power supply device, a large frequency variation (about ± 20%) occurs due to the circuit variation inside the
そして、このような問題は、単に電源装置におけるスイッチング周波数のばらつきに限らず、あらゆる電子機器にも波及するものである。 Such a problem is not limited to the variation of the switching frequency in the power supply device, but extends to all electronic devices.
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、動作部の動作ばらつきを簡単且つ確実に抑えることができる素子実装製造方法を提供することを、その第1の目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and a first object thereof is to provide an element mounting manufacturing method capable of easily and reliably suppressing the operation variation of the operation section.
また本発明の第2の目的は、そのような製造方法によって得られた組立体から、スイッチング素子のスイッチング周波数が大きくばらつくのを効果的に抑制できる電源装置を提供することにある。 A second object of the present invention is to provide a power supply device that can effectively suppress a large variation in switching frequency of the switching element from the assembly obtained by such a manufacturing method.
本発明の素子実装製造方法は、上記第1の目的を達成するために、動作部の動作を決定する全ての素子を前記動作部に接続するために、前記全ての素子を装着体に装着する第1のステップと、前記全ての素子を接続して前記動作部の動作状態を測定し、この測定結果が目標値から外れている場合に、前記素子の何れかを前記装着体から取り外す第2のステップと、からなる。 In order to achieve the first object, the element mounting manufacturing method of the present invention attaches all the elements to the mounting body in order to connect all the elements that determine the operation of the operation part to the operation part. A first step is to connect all of the elements and measure the operating state of the operating unit, and when the measurement result deviates from a target value, remove any of the elements from the mounting body. Steps.
上記素子実装製造方法では、前記装着体に前記素子を装着した状態で、この素子の周囲に部品を実装しない領域を形成し、前記第2のステップで、前記領域に取り外し工具を位置させて、前記素子の何れかを前記装着体から取り外すのが好ましい。 In the element mounting manufacturing method, in a state where the element is mounted on the mounting body, a region where no component is mounted is formed around the element, and in the second step, a removal tool is positioned in the region, It is preferable to remove any of the elements from the mounting body.
さらに本発明は、上記素子実装製造方法による電源装置として、前記装着体は回路基板であり、前記動作部は検出信号を入力として、その検出信号に応じたパルス駆動信号を出力する制御部であり、前記全ての素子は、前記パルス駆動信号の周波数を決定するものであり、前記請求項1または2記載の素子実装製造方法で得られた組立体と、前記パルス駆動信号によりスイッチングされるスイッチング素子を含み、入力電圧を所望の出力電圧に変換するコンバータ部と、により構成され、前記制御部は、前記コンバータ部から得られた前記検出信号によって、前記出力電圧を安定化させるように、前記スイッチング素子を制御する構成を採用している。
Furthermore, the present invention is a power supply device according to the above-described element mounting manufacturing method, wherein the mounting body is a circuit board, and the operation unit is a control unit that receives a detection signal and outputs a pulse drive signal corresponding to the detection signal. The all elements determine the frequency of the pulse drive signal, the assembly obtained by the element mounting manufacturing method according to
また本発明の電源装置は、回路基板と、前記回路基板上に設けられ、検出信号を入力として、その検出信号に応じたパルス駆動信号を出力する制御部と、前記制御部に接続され、前記パルス駆動信号の周波数を決定する複数の素子を備えた周波数設定回路と、前記パルス駆動信号によりスイッチングされるスイッチング素子を含み、入力電圧を所望の出力電圧に変換するコンバータ部と、により構成され、前記複数の素子の端子に接続する前記回路基板の導電パターンが、前記複数の素子以外の部品に接続する導電パターンよりも放熱性の劣る形状で形成され、前記複数の素子の少なくとも一部の周囲に前記部品を実装しない領域を形成し、前記領域を前記回路基板端面近傍に形成することで構成される。 The power supply device of the present invention is connected to the circuit board, a control unit that is provided on the circuit board, receives a detection signal as an input, and outputs a pulse drive signal corresponding to the detection signal, and the control unit. A frequency setting circuit including a plurality of elements for determining the frequency of the pulse drive signal; and a converter unit that includes a switching element that is switched by the pulse drive signal and converts an input voltage to a desired output voltage. The conductive pattern of the circuit board connected to the terminals of the plurality of elements is formed in a shape that is less heat radiating than the conductive pattern connected to a component other than the plurality of elements, and around at least a part of the plurality of elements It said component forming a region that does not implement the constructed by forming the region on the circuit board edge surface vicinity.
本発明によれば、動作部の動作状態を測定する前に、その動作に関係する全ての素子を装着体に装着して、予め動作部に接続しておき、その後の測定結果が設計値から外れていた場合にのみ、素子の何れかを装着体から取り外すだけで、動作部の動作ばらつきを簡単且つ確実に抑えることができる。 According to the present invention, before measuring the operating state of the operating unit, all elements related to the operation are mounted on the mounting body and connected to the operating unit in advance, and the subsequent measurement result is determined from the design value. Only when it is detached, it is possible to easily and reliably suppress the operation variation of the operation unit by simply removing one of the elements from the mounting body.
また、部品を実装していない領域から取り外しの対象となる素子の周囲に向けて直接取り外し工具を差し入れることができるため、他の部品への影響を最小限に抑えて、そうした素子を装着体から簡単に取り外すことができる。 In addition, the removal tool can be inserted directly from the area where no parts are mounted toward the periphery of the element to be removed, so that the influence on other parts is minimized and the element is mounted. Can be easily removed.
さらに、このような素子実装製造方法によって得られた組立体を、電源装置として組み込むことによって、スイッチング素子のスイッチング周波数が大きくばらつくのを効果的に抑制でき、コンバータ部の回路設計が容易になる。 Furthermore, by incorporating the assembly obtained by such an element mounting manufacturing method as a power supply device, it is possible to effectively suppress the switching frequency of the switching element from greatly varying, and the circuit design of the converter unit is facilitated.
さらに電源装置として、制御部の動作状態を測定する前に、その動作に関係する全ての素子を制御部に接続しておき、その後の測定結果が設計値から外れていた場合にのみ、素子の何れかを装着体から取り外すだけで、制御部の動作ばらつきを簡単且つ確実に抑えることができる。その際、部品を実装していない領域から取り外しの対象となる素子の周囲に向けて直接取り外し工具を差し入れることができるため、他の部品への影響を最小限に抑えて、そうした素子を回路基板から簡単に取り外すことができる。さらに、そうした領域を回路基板の端面近傍に設けることで、その回路基板の端面から取り外し工具を差し入れ易くすることができる。しかも、複数の素子の端子に接続する回路基板の導電パターンを、複数の素子以外の部品に接続する導電パターンよりも放熱性の劣る形状で形成すれば、付着した半田に熱が集中して、複数の素子を回路基板からより簡単に取り外すことが可能になる。 Furthermore, as a power supply device, before measuring the operating state of the control unit, all the elements related to the operation are connected to the control unit, and only when the subsequent measurement result is out of the design value, By simply removing any one from the mounting body, it is possible to easily and reliably suppress the operation variation of the control unit. At that time, the removal tool can be inserted directly from the area where the component is not mounted to the periphery of the element to be removed, so that the influence on other parts is minimized and the element is circuitized. It can be easily removed from the substrate. Furthermore, by providing such a region in the vicinity of the end face of the circuit board, it is possible to easily insert the removal tool from the end face of the circuit board. Moreover, if the conductive pattern of the circuit board connected to the terminals of the plurality of elements is formed in a shape that is less heat radiating than the conductive pattern connected to the components other than the plurality of elements, heat concentrates on the attached solder, A plurality of elements can be removed from the circuit board more easily.
添付図面を参照して、本発明の好適な実施例について説明する。なお、ここでは前述したフォワード式のコンバータ部9を備えた電源装置を例にして説明するが、他にフライバック式,ハーフブリッジ式,フルブリッジ式などの別な形式のコンバータ部9であってもよく、またトランス1を介在させない非絶縁式のコンバータ部9であってもよい。さらに拡張して、電源装置以外の各種電子機器にも、制御用IC3に相当する動作部と、その動作部の動作を決定する各種素子があれば、本発明の概念を適用できる。
Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, although the power supply device provided with the forward
図1の回路は、本発明で提案する電源装置の一例である。細部の構成や動作の説明について、従来例と共通する部分は重複を避けるためにここでは省略する。但し、図1に示す回路は、出荷される全ての電源装置の最終的な形態ではなく、出荷検査前までの全ての電源装置に共通した構成である。以下、どのようにしてスイッチング周波数のばらつきを抑えるのかについて、その製造方法を詳しく説明する。 The circuit in FIG. 1 is an example of a power supply device proposed in the present invention. In the description of the detailed configuration and operation, portions common to the conventional example are omitted here to avoid duplication. However, the circuit shown in FIG. 1 is not the final form of all shipped power supply apparatuses, but has a configuration common to all power supply apparatuses before the shipment inspection. Hereinafter, the manufacturing method will be described in detail as to how to suppress the variation of the switching frequency.
前述した制御用IC3は、端子RTに流れる電流の大きさによって、FET2のスイッチング周波数を設定している。特に図1の回路例では、端子RTに抵抗R1〜R4を接続し、制御用IC3は端子RTから抵抗R1に流れる電流の大きさによって、FET2のスイッチング周波数を設定する。すなわち周波数設定回路11は、第1の抵抗R1,第2の抵抗R2,第3の抵抗R3および第4の抵抗R4からなり、抵抗R1の一端が端子RTに接続され、抵抗R4の一端が端子REFに接続され、これらの抵抗R1,R4の他端が並列接続された抵抗R2,R3の一端に接続されると共に、抵抗R2,R3の他端が何れも接地された構成を有している。つまり、並列接続された抵抗R2,R3が抵抗R1の他端をグランドでプルダウンし、端子REFに接続した抵抗R4が、抵抗R1の他端を基準電圧VREFでプルアップする構成となっている。
The
図1の電源装置を製造する際には、先ず上記抵抗R1〜R4を含む全ての電子部品を制御用IC3に接続する全部品実装工程が行なわれる。この工程は図2に示すように、所望の導電パターン(図示せず)を基材12に形成してなる回路基板13の表面に、制御用IC3と抵抗R1〜R4を実装することで達成され、それ以外の電源装置を構成する部品も全て回路基板13に装着される。具体的には、トランス1や、FET2や、チョークコイル6が回路基板13に実装され、トランス1は前述した一次巻線1Aや二次巻線1Bが、回路基板13の導電パターンで渦巻状に形成されると共に、これらの一次巻線1Aや二次巻線1Bと電磁気的に結合するコア1Cが、回路基板13に配設される。またチョークコイル6も同様に、その巻線6Aが回路基板13の導電パターンで渦巻状に形成され、巻線6Aと電磁気的に結合するコア6Bが、回路基板13に配設される。
When the power supply device of FIG. 1 is manufactured, first, an all component mounting process for connecting all electronic components including the resistors R1 to R4 to the
ここでの制御用IC3および抵抗R1〜R4は、何れも回路基板13の表面に形成した導電パッドに端子を当接させ、その部位を半田付け接続する表面実装用の部品で構成されるが、回路基板13に形成した導電スルーホールに端子を挿入し、スルーホールと端子との間を半田付け接続する挿入実装用の部品であってもよい。
Here, the
次に抵抗R1〜R4を含む全ての電子部品を回路基板13に実装した状態で、電源装置としての出荷検査工程が行なわれる。この検査工程では、FET2のスイッチング周波数を測定および検査する。周波数の測定方法としては、例えばFET2のドレインに接続するチェック端子を回路基板13に配設し、チェック端子に発生する電圧の周波数を検査工具(図示せず)としての周波数カウンタで計測してもよいし、出力電圧Voutに含まれるリプルを同様に周波数カウンタで計測してもよい。いずれにせよ、測定した周波数の値が、目標となる設計値の±10%の範囲を超えてばらついていた場合には、当該検査工程において、回路基板13から抵抗R3または抵抗R4を取り外し、当該周波数を設計値の±10%の範囲内に入れる周波数調整工程を実施する。測定した周波数の値が、設計値の±10%以内であれば、周波数調整工程を実施せず、抵抗R3,R4は何れも回路基板13に装着したままとする。
Next, a shipping inspection process as a power supply device is performed in a state where all electronic components including the resistors R1 to R4 are mounted on the
この追加の周波数調整工程では、図2に示すように、出荷前に回路基板13から抵抗R3または抵抗R4を容易に除去できるように、抵抗R3,R4が回路基板13の端部に配置され、しかも抵抗R3,R4の両側部に位置する端子の周囲に、いかなる部品も回路基板13に実装しない非実装部としての部品禁止領域14が形成される。この部品禁止領域14は、抵抗R3または抵抗R4を回路基板13から取り外す際に用いる半田ごての先端部よりも大きく形成される。したがって、回路基板13の端部から部品禁止領域14に取り外し工具としての半田ごてを差し入れて、抵抗R3または抵抗R4と回路基板13上の導電パッドとの間に付着した半田を溶融させることで、他の部品への熱影響を最小限に抑えて、抵抗R3または抵抗R4を回路基板13から簡単に取り外すことができる。よって、部品禁止領域14は、取り外し工具が差し入れ易いように、回路基板13の端面近傍に設けられることが好ましい。また、抵抗R3,R4の端子に接続する回路基板13の導電パターンを、他の電源装置の部品に接続する導電パターンよりも放熱性の劣る形状などで形成すれば、付着した半田に熱が集中して、抵抗R3または抵抗R4を回路基板13からより簡単に取り外すことが可能になる。
In this additional frequency adjustment step, as shown in FIG. 2, resistors R3 and R4 are arranged at the end of the
このような周波数の測定と、必要に応じて周波数の調整を行なった後、ケースの取り付けや安全試験などが行なわれ、本測定の後に製品として出荷されることとなる。 After measuring the frequency and adjusting the frequency as necessary, the case is attached and a safety test is performed, and the product is shipped as a product after this measurement.
次に、各抵抗R1〜R4の抵抗値を、どのように設定するのかについて説明する。前記図8において、タイミング抵抗Rtとスイッチング周波数foscとの関係は、制御用IC3の仕様によって、fosc・Rt=4×109なる関係がある。そこで、例えば端子RTの電圧VRTが1Vの場合には、端子RTを流れる電流をIRTとすると、スイッチング周波数foscと端子RTを流れる電流IRTとの関係は、fosc=4×109・IRTになる。
Next, how the resistance values of the resistors R1 to R4 are set will be described. In FIG. 8, the relationship between the timing resistor Rt and the switching frequency fosc is fosc · Rt = 4 × 10 9 depending on the specifications of the
周波数の測定前に、全ての抵抗R1〜R4が図1のように接続されている場合に、端子RTを流れる電流IRTは、以下の数式のようにあらわせる。 When all the resistors R1 to R4 are connected as shown in FIG. 1 before the frequency is measured, the current IRT flowing through the terminal RT is expressed by the following equation.
ここで、抵抗R4を外した場合の端子RTを流れる電流IRT_Hは、以下の数式のようにあらわせる。 Here, the current I RT — H flowing through the terminal RT when the resistor R4 is removed is expressed as the following formula.
また、抵抗R3を外した場合の端子RTを流れる電流IRT_Lは、以下の数式のようにあらわせる。 Further, the current I RT — L flowing through the terminal RT when the resistor R3 is removed can be expressed as the following formula.
したがって、各抵抗R1〜R4の定数すなわち抵抗値は、電流IRTひいてはそれにより得られるスイッチング周波数foscが所望の値になり、且つ次の数式を満たすように定数aの値を選定する。aの値は例えば15%(=0.15)である。 Therefore, the constant of each of the resistors R1 to R4, that is, the resistance value, is selected so that the current IRT and thus the switching frequency fosc obtained thereby becomes a desired value and satisfies the following formula. The value of a is, for example, 15% (= 0.15).
図3は、本発明によって周波数ばらつきが改善される例を示している。上段の各図において、ここに示す正規分布曲線Cは、予測される周波数分布の統計(確率)値であり、F_maxとF_minは、電源装置として予測されるスイッチング周波数foscのそれぞれ最大値と最小値である。また、最大値F_maxと最小値F_minの範囲でばらつくスイッチング周波数foscの最も期待される中心値をCoとし、最大値F_maxと中心値Coとの差、すなわち最小値F_minと中心値Coとの差をΔとする。 FIG. 3 shows an example in which frequency variation is improved by the present invention. In each figure in the upper stage, the normal distribution curve C shown here is a statistical (probability) value of the predicted frequency distribution, and F_max and F_min are the maximum value and the minimum value of the switching frequency fosc predicted as the power supply device, respectively. It is. Also, let Co be the most expected center value of the switching frequency fosc that varies between the maximum value F_max and the minimum value F_min, and the difference between the maximum value F_max and the center value Co, that is, the difference between the minimum value F_min and the center value Co. Let Δ.
図3の(a)では、改善前に比べて周波数のばらつきbが、b=Δ/3になる例を示している。ここでは、各抵抗R1〜R4自体のばらつきを考慮しない場合に、スイッチング周波数foscのばらつきが最も改善される。図3の(b)では、改善前に比べて周波数のばらつきbが、b=Δ/2になる例を示しており、図3の(a)に示すものよりもスイッチング周波数foscのばらつきが大きくなるが、抵抗R3または抵抗R4の除去工程をおこなう製品の比率を下げることができる。 FIG. 3A shows an example in which the frequency variation b is b = Δ / 3 compared to before the improvement. Here, when the variation of each of the resistors R1 to R4 itself is not taken into account, the variation of the switching frequency fosc is most improved. FIG. 3B shows an example in which the frequency variation b becomes b = Δ / 2 compared to before the improvement, and the variation of the switching frequency fosc is larger than that shown in FIG. However, it is possible to reduce the ratio of products that perform the removal process of the resistor R3 or the resistor R4.
各抵抗R1〜R4の定数を決めるためには、前述した定数aの値を決める必要があるが、図3の(a)では、a=(Δ+b)/2=Δ・2/3となり、図3の(b)では、a=(Δ+b)/2=Δ・3/4となる。 In order to determine the constants of the resistors R1 to R4, it is necessary to determine the value of the constant a described above. In FIG. 3A, a = (Δ + b) / 2 = Δ · 2/3 is obtained. In (b) of 3, a = (Δ + b) / 2 = Δ · 3/4.
以上のように、本実施例で提案する素子実装製造方法は、動作部である制御用IC3の動作すなわちFET2を駆動するスイッチング周波数foscを決定する全ての抵抗R1〜R4を、この制御用IC3に接続するために、全ての抵抗R1〜R4を装着体である回路基板13に装着する第1のステップとしての全部品実装工程と、全ての素子抵抗R1〜R4を接続して制御用IC3の動作状態を測定し、この測定結果が目標値としての設計値から外れている場合に、抵抗R3または抵抗R4を回路基板13から取り外す第2のステップとしての周波数調整工程と、により実現される。
As described above, the element mounting manufacturing method proposed in the present embodiment includes all the resistors R1 to R4 that determine the operation of the
この場合、制御用IC3の動作状態を測定する前に、その動作に関係する全ての抵抗R1〜R4を回路基板13に装着して、予め制御用IC3に接続しておき、その後の測定結果が設計値から外れていた場合にのみ、抵抗R3または抵抗R4を回路基板13から取り外すだけで、制御用IC3の動作ばらつきを簡単且つ確実に抑えることができる。
In this case, before measuring the operation state of the
こうしたばらつきを抑えるには、本実施例に示すような汎用の固定抵抗からなる抵抗R1〜R4に代わって、抵抗値そのものを外部から可変調整できる例えば可変抵抗やトリミング抵抗などを用いることも考えられる。しかし、トリミング抵抗や可変抵抗単品のコストが高く、また特にトリミング抵抗の場合には抵抗値調整のためのトリミング設備が必要となり、しかも抵抗値調整後におけるトリミング抵抗のカット部分がむきだしになって、信頼性が低下する懸念を生じる上に、可変抵抗の場合にはサイズ(特に高さ寸法)が大きく、また可動部を有するために信頼性が低下する懸念がある。この点、本実施例のような抵抗R3または抵抗R4の何れかを回路基板13から取り外す方法であれば、素子単品のコストを可変抵抗やトリミング抵抗に比べて抑えることができ、高価な設備も必要なく、半田ごてなどの安価な取り外し工具で対応でき、しかも抵抗R3または抵抗R4を着脱するだけの作業であるため、信頼性も高い。さらに、測定結果が目標値から外れていなければ、調整を行なわなくてもよいので、全数調整する必要がなく、工数削減も図れる。
In order to suppress such variations, it may be possible to use, for example, a variable resistor or a trimming resistor that can variably adjust the resistance value from the outside, instead of the general-purpose resistors R1 to R4 as shown in this embodiment. . However, the cost of trimming resistors and variable resistors alone is high, and in the case of trimming resistors in particular, trimming equipment for adjusting the resistance value is required, and the trimming resistor cut portion after adjusting the resistance value is exposed. In addition to the concern that the reliability is lowered, there is a concern that the size (especially the height dimension) is large in the case of the variable resistor, and the reliability is lowered due to the movable part. In this regard, the method of removing either the resistor R3 or the resistor R4 from the
さらに、ここで提案する素子実装製造方法は、取り外しの対象となる抵抗R3,R4を回路基板13に装着した状態で、この抵抗R3,R4の周囲にどのような部品をも一切実装しない領域としての部品禁止領域14を形成し、前記周波数調整工程で、測定結果が設計値から外れている場合に、部品禁止領域14に例えば半田ごてを位置させて、抵抗R3,R4の何れかを回路基板13から取り外すようにしている。
Furthermore, the element mounting manufacturing method proposed here is an area in which no components are mounted around the resistors R3 and R4 in a state where the resistors R3 and R4 to be removed are mounted on the
こうすれば、部品を実装していない部品禁止領域14から抵抗R3または抵抗R4の周囲に向けて直接半田ごてを差し入れることができるため、他の部品への影響を最小限に抑えて、抵抗R3または抵抗R4を回路基板13から簡単に取り外すことができる。
In this way, the soldering iron can be inserted directly from the component prohibited
また本実施例では、回路基板13が装着体として設けられ、検出信号を入力として、その検出信号に応じたパルス駆動信号を出力する制御部としての制御用IC3が動作部として設けられ、全ての素子である抵抗R1〜R4が、パルス駆動信号の周波数を決定するものとして設けられており、上記素子実装製造方法で得られた測定および調整後の組立体たる制御用IC3および周波数設定回路11と、パルス駆動信号によりスイッチングされるスイッチング素子としてのFET2を含み、入力電圧Vinを所望の出力電圧Voutに変換するコンバータ部9と、により電源装置を構成し、コンバータ部9から得られた例えば出力電圧Voutの検出信号によって、この出力電圧Voutを安定化させるように、FET2を制御するように、制御用IC3を構成している。
In the present embodiment, the
このような素子実装製造方法によって得られた組立体を、電源装置として組み込むことによって、FET2のスイッチング周波数foscが大きくばらつくのを効果的に抑制でき、コンバータ部9の回路設計が容易になる。
By incorporating an assembly obtained by such an element mounting manufacturing method as a power supply device, the switching frequency fosc of the
さらに、ここでは電源装置として、複数の素子R1〜R4を備えた周波数設定回路11が制御用IC3に接続され、複数の素子R1〜R4の端子に接続する回路基板13の導電パターンが、複数の素子R1〜R4以外の部品に接続する導電パターンよりも放熱性の劣る形状で形成され、複数の抵抗R1〜R4の取り外し対象となる少なくとも一部の周囲に部品を実装しない部品禁止領域14を形成し、この部品禁止領域14を回路基板13の端面近傍に形成することで構成される。
Furthermore, here, as a power supply device, a
こうすると、上述した本実施例の利点の他に、部品禁止領域14を回路基板13の端面近傍に設けることで、その回路基板13の端面から半田ごてを差し入れ易くすることができる。さらに、抵抗R3,R4の端子に接続する回路基板13の導電パターンを、他の電源装置の部品に接続する導電パターンよりも放熱性の劣る形状で形成すれば、付着した半田に熱が集中して、抵抗R3または抵抗R4を回路基板13からより簡単に取り外すことが可能になる。
In this case, in addition to the advantages of the present embodiment described above, the soldering iron can be easily inserted from the end face of the
次に、本発明の変形例について、図4〜図6を参照しながら説明する。図4は、制御用IC3の周波数設定に関係する内部回路例と、その内部回路に接続する素子との概略的な回路図である。図4(a)は、図1に示したものと同じ制御用IC3の内部回路例であり、これは端子RTを流れる電流IRTに比例してスイッチング周波数foscが設定される。なお、VRTは端子RTの電圧で、これは端子REFに発生する基準電圧VREFに基づいて、制御用IC3の内部で生成される。また21は、端子RTとグランド端子GNDにつながる接地ラインとの間に接続する電流制限用の抵抗である。
Next, a modification of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a schematic circuit diagram of an example of an internal circuit related to the frequency setting of the
図4(b)は、制御用IC3の別な例を示している。ここでの制御用IC3は、内部に電流源22を有し、この電流源22がタイミングコンデンサ端子CTと端子REFとの間に接続される。23は、端子CTとグランド端子GNDにつながる接地ラインとの間に接続する充放電用のコンデンサであり、このコンデンサ23が一定電圧に充電されるまでの時間に応じて、スイッチング周波数foscが設定される。
FIG. 4B shows another example of the
図5は、図4(a)の制御用IC3に組み込まれる周波数設定回路11の実施例を示している。図5(a)は、図1に示したものと同じ回路構成であり、これは必要に応じて抵抗R3若しくは抵抗R4を周波数設定回路11から取り外すことで、スイッチング周波数foscのばらつきを抑える。また図5(b)に示す回路は、図5(a)における周波数設定回路11から抵抗R1を省略したもので、この場合も抵抗R3若しくは抵抗R4を周波数設定回路11から取り外すことで、スイッチング周波数foscのばらつきを抑えることができる。
FIG. 5 shows an embodiment of the
図6は、図4(b)の制御用IC3に組み込まれる周波数設定回路11の実施例を示している。図6(a)の周波数設定回路11は、端子CTと接地ラインとの間にコンデンサC1と抵抗R3の並列回路を接続し、端子REFと端子CTとの間に抵抗R4を接続して構成される。ここでは、端子CTに接続したコンデンサC1が一定電圧に充電されるまでの時間に応じて、スイッチング周波数foscが設定されるが、抵抗R3若しくは抵抗R4を周波数設定回路11から取り外すことで、スイッチング周波数foscのばらつきを抑えることができる。また図6(b)に示す回路は、図6(a)の周波数設定回路11において、抵抗R3をコンデンサC3に変更したもので、コンデンサC3若しくは抵抗R4を周波数設定回路11から取り外すことで、スイッチング周波数foscのばらつきを抑えることができる。
FIG. 6 shows an embodiment of the
なお本発明は、本実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、本発明における素子実装製造方法を自動化して実現するために、検査工具で得たスイッチング周波数の測定値を入力し、この測定値が予め設定した目標値から外れていたら、取り外し工具を動作させる信号を出力して、抵抗R3または抵抗R4を回路基板13から取り外す自動調整工具を具備してもよい。また、スイッチング素子としては、MOS型FETの他にトランジスタなどの各種半導体素子を利用できる。
The present invention is not limited to the present embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention. For example, in order to automate and realize the element mounting manufacturing method of the present invention, the measured value of the switching frequency obtained by the inspection tool is input, and if this measured value deviates from the preset target value, the removal tool is operated. The automatic adjustment tool which outputs the signal to make and removes resistance R3 or resistance R4 from the
2 FET(スイッチング素子)
3 制御用IC(動作部,組立体,制御部)
R1〜R4 抵抗(素子)
9 コンバータ部
11 周波数設定回路(組立体)
13 装着体(回路基板)
14 部品禁止領域(領域)
2 FET (switching element)
3 Control IC (operation part, assembly, control part)
R1-R4 resistance (element)
9
13 Wearing body (circuit board)
14 Parts prohibited area (area)
Claims (4)
前記全ての素子を接続して前記動作部の動作状態を測定し、この測定結果が目標値から外れている場合に、前記素子の何れかを前記装着体から取り外す第2のステップと、からなることを特徴とする素子実装製造方法。 A first step of mounting all the elements on a mounting body in order to connect all the elements that determine the operation of the operating section to the operating section;
A second step of connecting all of the elements and measuring the operating state of the operating section, and removing any of the elements from the mounting body when the measurement result deviates from a target value; An element mounting manufacturing method characterized by the above.
前記第2のステップで、前記領域に取り外し工具を位置させて、前記素子の何れかを前記装着体から取り外すことを特徴とする請求項1記載の素子実装製造方法。 In a state where the element is mounted on the mounting body, a region where no component is mounted is formed around the element,
The element mounting manufacturing method according to claim 1, wherein in the second step, a removal tool is positioned in the region to remove any of the elements from the mounting body.
前記動作部は検出信号を入力として、その検出信号に応じたパルス駆動信号を出力する制御部であり、
前記全ての素子は、前記パルス駆動信号の周波数を決定するものであり、
前記請求項1または2記載の素子実装製造方法で得られた組立体と、
前記パルス駆動信号によりスイッチングされるスイッチング素子を含み、入力電圧を所望の出力電圧に変換するコンバータ部と、により構成され、
前記制御部は、前記コンバータ部から得られた前記検出信号によって、前記出力電圧を安定化させるように、前記スイッチング素子を制御するものであることを特徴とする電源装置。 The mounting body is a circuit board;
The operation unit is a control unit that receives a detection signal and outputs a pulse drive signal corresponding to the detection signal;
All the elements determine the frequency of the pulse drive signal,
An assembly obtained by the device mounting manufacturing method according to claim 1,
Including a switching element that is switched by the pulse drive signal, and a converter unit that converts an input voltage into a desired output voltage, and
The control unit controls the switching element so that the output voltage is stabilized by the detection signal obtained from the converter unit.
前記回路基板上に設けられ、検出信号を入力として、その検出信号に応じたパルス駆動信号を出力する制御部と、
前記制御部に接続され、前記パルス駆動信号の周波数を決定する複数の素子を備えた周波数設定回路と、
前記パルス駆動信号によりスイッチングされるスイッチング素子を含み、入力電圧を所望の出力電圧に変換するコンバータ部と、により構成され、
前記複数の素子の端子に接続する前記回路基板の導電パターンが、前記複数の素子以外の部品に接続する導電パターンよりも放熱性の劣る形状で形成され、
前記複数の素子の少なくとも一部の周囲に前記部品を実装しない領域を形成し、前記領域を前記回路基板端面近傍に形成することを特徴とする電源装置。 A circuit board;
A control unit provided on the circuit board, which receives a detection signal as an input and outputs a pulse drive signal corresponding to the detection signal;
A frequency setting circuit connected to the control unit and comprising a plurality of elements for determining the frequency of the pulse drive signal;
Including a switching element that is switched by the pulse drive signal, and a converter unit that converts an input voltage into a desired output voltage, and
The conductive pattern of the circuit board that is connected to the terminals of the plurality of elements is formed in a shape that is inferior in heat dissipation than the conductive pattern that is connected to components other than the plurality of elements,
At least a portion of the surrounding part forming a region that does not implement, the power supply apparatus characterized by forming the region in the vicinity of the circuit substrate end face of said plurality of elements.
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