JP6292868B2

JP6292868B2 - 一括成形モジュール

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Publication number: JP6292868B2
Application number: JP2013269827A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　健; 健伊藤
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2018-03-14
Anticipated expiration: 2033-12-26
Also published as: JP2015126118A; WO2015098568A1

Description

本発明は、電子部品が実装された回路基板がインサート成形されることにより形成された一括成形モジュールに関する。

コネクタを含む電子部品に対する小型化の要請から、回路基板がインサート成形されることにより形成された一括成形モジュールが提供されている。この一括成形モジュールは、電子部品が実装された回路基板と、当該回路基板を覆う合成樹脂製のケース部と、を備えている。

例えば、特許文献１の図２には、メタルプレートの一部をコネクタ端子とするメタルコア基板と、電子部品を実装した面をメタルコア基板の対向面としてメタルコア基板に間隔を置いて固定された基板（すなわち、回路基板。）と、基板及びメタルコア基板をインサート部品とするインサート成形によって作製され、メタルコア基板及び基板を封止する樹脂封止部とコネクタ端子の外周側に配置されるコネクタフード部とを有するハウジング部（すなわち、ケース部。）と、を備えたコネクタ（すなわち、一括成形モジュール。）が開示されている。

特開２０１２−１５１０６６号公報

ところで、一括成形モジュールにおいては、出荷前に動作テストを実施する場合がある。この動作テストのために、予め回路基板上にテスト用の端子（すなわち、導電性部材。）を設けておくことが好ましい。しかしながら、一括成形モジュールにおいては、回路基板を覆うようにケース部がモールドされるので、回路基板上にテスト端子を設けることができない。このため、従来は、コネクタフード部の内周側に、相手方コネクタとの電気的な接続のためのコネクタ端子とは別に、テスト端子として用いられるコネクタ端子を更に設けていた。

この結果、コネクタ端子の外周側に配置されるコネクタフード部が大きくなり、一括成形モジュールの外形が大きくなっていた。また、コストアップにも繋がっていた。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型化及び低コスト化を実現可能な一括成形モジュールを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る一括成形モジュールは、下記の点を特徴としている。
（１）電子部品が実装された回路基板がインサート成形されることにより形成された一括成形モジュールであって、
前記回路基板と、該回路基板を覆うケース部と、を備え、
前記回路基板は、成形型に形成された位置出しピンが前記インサート成形の際に挿通される貫通孔を有し、
前記位置出しピンが前記貫通孔に挿通された状態で前記インサート成形がなされたことにより、前記ケース部の両面には、前記貫通孔と外部とを連通する連通孔が形成されており、
前記貫通孔及び前記連通孔の内壁には、前記回路基板のテスト用の金属メッキが施されている。
（２）電子部品が実装された回路基板がインサート成形されることにより形成された一括成形モジュールであって、
前記回路基板と、該回路基板を覆うケース部と、を備え、
前記回路基板は、成形型に形成された位置出しピンが前記インサート成形の際に挿通される貫通孔を有し、
前記位置出しピンが前記貫通孔に挿通された状態で前記インサート成形がなされたことにより、前記ケース部の両面には、前記貫通孔と外部とを連通する連通孔が形成されており、
前記貫通孔及び前記連通孔の内壁には、前記回路基板のテスト用の金属メッキが施され、
前記成形型に形成された支えピンが前記回路基板の表面における当接領域に当接した状態で前記インサート成形がなされたことにより、前記ケース部の両面には、前記当接領域から外部まで連続する連続孔が形成されており、
前記回路基板の前記当接領域には、前記回路基板のテスト用の導電性部材が設けられている。
（３）電子部品が実装された回路基板がインサート成形されることにより形成された一括成形モジュールであって、
前記回路基板と、該回路基板を覆うケース部と、を備え、
前記回路基板は、成形型に形成された位置出しピンが前記インサート成形の際に挿通される貫通孔を有し、
前記位置出しピンが前記貫通孔に挿通された状態で前記インサート成形がなされたことにより、前記ケース部の両面には、前記貫通孔と外部とを連通する連通孔が形成されており、
前記貫通孔及び前記連通孔の内壁には、前記回路基板のテスト用の金属メッキが施され、
前記回路基板は、該回路基板のテスト用の導電性部材が埋蔵された埋蔵孔を有し、
前記成形型に形成された支えピンが、前記埋蔵孔に埋蔵された前記導電性部材に当接した状態で前記インサート成形がなされたことにより、前記ケース部の両面には、前記埋蔵孔から外部まで連続する連続孔が形成されている。

上記（１）〜（３）の一括成形モジュールでは、インサート成形の際に利用される回路基板の孔（すなわち、貫通孔。）やインサート成形の際に形成されるケース部の孔（すなわち、連通孔又は連続孔。）を利用することにより、テスト用の導電性部材（例えば、金属メッキ、パッド、又はピン。）が外部から接触可能に設けられている。これにより、出荷検査時に当該テスト用の導電性部材を用いて動作テストを実施できる。したがって、テスト端子としてコネクタ端子を設ける必要がないので、一括成形モジュールの小型化及び低コスト化を実現できる。

本発明によれば、小型化及び低コスト化を実現可能な一括成形モジュールを提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。さらに、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、第１実施形態に係る一括成形モジュールを示す斜視図であり、ケース部を透過させて示している。図２は、図１の一括成形モジュールの平面図である。図３（ａ）は、回路基板が成形型に型締めされた状態を示す断面図であり、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に対応する部分を示している。図３（ｂ）は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。図４は、貫通孔及び連通孔部分を示す断面図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第２実施形態に係る一括成形モジュールを説明する図であり、図５（ａ）は型締め時における断面図であり、図５（ｂ）は成形後における断面図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第２実施形態に係る一括成形モジュールを説明する図であり、図６（ａ）は型締め時における断面図であり、図６（ｂ）は成形後における断面図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を、図１〜図４を参照して説明する。

まず、第１実施形態に係る一括成形モジュール１の基本的な構成を説明する。図１に示すように、一括成形モジュール１は、回路基板１０と、回路基板１０を覆う合成樹脂製のケース部３０と、を備えている。回路基板１０の表面上には、各種電子部品１１が実装されている。この一括成形モジュール１は、回路基板１０が成形型に型締めされてインサート成形されることにより形成される。

回路基板１０は、例えばガラスエポキシ樹脂によりその基材が形成されている。回路基板１０の表面には、印刷等により導電パターン（図示せず。）が形成されている。この導電パターンに、各電子部品１１が電気的に接続されている。また、回路基板１０は、その内部に、後述する導電金属製の中間層１９（図４参照。）を有している。また、回路基板１０は、その一辺から周縁方向に向けて突出するように設けられた複数のコネクタ端子１３を有している。コネクタ端子１３は、導電性金属により形成されており、後述するケース部３０のコネクタ部３３内に配置されている。

ケース部３０は、回路基板１０の外周を覆う本体部３１と、本体部３１に連続し、コネクタ端子１３の外周を包囲する筒状のコネクタ部３３と、を有している。コネクタ部３３には相手方コネクタ（図示せず。）が嵌合される。コネクタ部３３と相手方コネクタとが嵌合することにより、相手方端子（図示せず。）とコネクタ端子１３とが電気的に接続される。

次に、一括成形モジュール１の成形方法、及び当該成形方法に起因する構造を説明する。一括成形モジュール１では、図２〜図３（ｂ）に示すように、回路基板１０は、２つの貫通孔１５を有している。貫通孔１５は、図３（ａ）に示すように、成形型５０に形成された位置出しピン５３が挿通される孔である。成形型５０は、上型５１と下型５２とから成る一対の金型である。成形型５０は、回路基板１０を内部に収容して型締めされることにより、その内部にキャビティ５７を画成する。キャビティ５７に溶融樹脂が射出された後、当該溶融樹脂が固化することにより、図３（ｂ）に示す一括成形モジュール１が成形される。当該型締め時には、位置出しピン５３が貫通孔１５に挿通されることにより、回路基板１０と成形型５０との位置決めが果たされる。位置出しピン５３は、上型５１及び下型５２のいずれか一方に形成されている。例えば、第１実施形態では、可動型である上型５１に形成されている。

この位置出しピン５３が貫通孔１５に挿通された状態（図３（ａ）に示す状態。）でインサート成形が行われた場合、当該位置出しピン５３が配置された部分には溶融樹脂が充填されない。このため、成形されたケース部３０の両面には、位置出しピン５３に対応する部分に、貫通孔１５と外部とを連通する連通孔３５が形成される。すなわち、成形後の一括成形モジュール１には、成形時に２つの位置出しピン５３が存在していた部分に、貫通孔１５と連通孔３５とから成る２つの孔が形成されている。

また、成形型５０には、成形時における樹脂流動中の圧力による回路基板１０の変形を防止するための支えピン５５が形成されている。支えピン５５は、図３（ａ）に示すように、上型５１及び下型５２の双方に、互いに向けて延びるように形成されている。支えピン５５は、型締め時には、回路基板１０の表面における所定の当接領域１７に当接する。この状態でインサート成形が行われた場合、上記位置出しピン５３の場合と同様に、当該支えピン５５が配置された部分にも溶融樹脂が充填されない。このため、ケース部３０の両面には、回路基板１０の当接領域１７から外部まで連続する連続孔３７が形成される。すなわち、成形後の一括成形モジュール１には、外部に開口し、回路基板１０まで連続する連続孔３７が形成されている。第１実施形態では、図１及び図２に示すように、ケース部３０の各面に４つの連続孔３７が形成されている。

次に、図４を参照して、第１実施形態に係る一括成形モジュール１の特徴部分を説明する。図４は、貫通孔及び連通孔部分を示す断面図である。図４に示すように、一括成形モジュール１では、貫通孔１５及び連通孔３５の内壁、並びにケース部３０の両面における連通孔３５の周囲に亘って、回路基板１０のテスト用の金属メッキ４５が施されている。金属メッキ４５は、例えば導電性金属である銅を用いた銅メッキであり、回路基板１０の銅製の中間層１９と電気的に接続されることにより、回路基板１０のテスト用のスルーホールを構成している。動作テストの際には、金属メッキ４５に外部から端子等を接触させることにより動作テストが実施される。

このように、一括成形モジュール１では、インサート成形の際に位置決めに利用される貫通孔１５、及び成形時に当該貫通孔１５と連通するように形成される連通孔３５を利用することにより、テスト用の導電性部材である金属メッキ４５が外部から接触可能に設けられている。このため、出荷検査時に当該金属メッキ４５を用いて動作テストを実施できる。したがって、テスト端子としてコネクタ端子１３を設ける必要がないので、一括成形モジュール１の小型化及び低コスト化を実現できる。

なお、上記第１実施形態では、金属メッキ４５が、貫通孔１５及び連通孔３５の内壁、並びにケース部３０の両面における連通孔３５の周囲に亘って形成されているとしたが、外部から接触可能に構成されていればよく、貫通孔１５及び連通孔３５の内壁のみに形成されていても構わない。ただし、ケース部３０の両面における連通孔３５の周囲を含めて形成されていた方が、金属メッキ４５に対する外部からの接触が容易である。また、上記第１実施形態では、金属メッキ４５が、回路基板１０の中間層１９と電気的に接続されているとしたが、基板表面の導電パターンと電気的に接続されていても構わない。

（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態に係る一括成形モジュールを、図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照して説明する。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第２実施形態に係る一括成形モジュールを説明する図であり、図５（ａ）は型締め時における断面図であり、図５（ｂ）は成形後における断面図である。第２実施形態に係る一括成形モジュール１Ａは、貫通孔１５及び連通孔３５ではなく、連続孔３７を利用してテスト用の導電性部材を設けている点で上記第１実施形態に係る一括成形モジュール１と異なる。以下では、当該相違点について主に説明し、同一の部材については同一の符号を付して説明を省略する。

一括成形モジュール１Ａでは、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、回路基板１０の当接領域１７に回路基板１０のテスト用のパッド４７（すなわち、導電性部材。）が設けられている。すなわち、回路基板１０には、電子部品１１と共に導電金属製のパッド４７が設けられている。型締め時には、図５（ａ）に示すように、支えピン５５が回路基板１０上のパッド４７に当接する。この状態でインサート成形が行われることにより、図５（ｂ）に示すように、パッド４７は、成形後においても連続孔３７を介して外部から接触可能となる。パッド４７は、例えば基板表面の導電パターンと電気的に接続されており
動作テストの際には、パッド４７に外部から端子等を接触させることにより動作テストが実施される。

このように、一括成形モジュール１Ａでは、支えピン５５の存在に起因してインサート成形の際に形成される連続孔３７を利用することにより、テスト用の導電性部材であるパッド４７が外部から接触可能に設けられている。このため、出荷検査時に当該パッド４７を用いて動作テストを実施できる。したがって、テスト端子としてコネクタ端子１３を設ける必要がないので、一括成形モジュール１Ａの小型化及び低コスト化を実現できる。

また、上述したように、支えピン５５は、成形時において回路基板１０の当接領域１７に接触し、回路基板１０の変形を防止する。このため、回路基板１０の当接領域１７に成形時に作用する応力は、他の部分に作用する応力よりも大きくなる。したがって、回路基板１０の剛性が充分でないと、支えピン５５から作用する応力により回路基板１０が変形する可能性がある。これに対して、第２実施形態に係る一括成形モジュール１Ａでは当接領域１７にパッド４７が設けられ、当接領域における回路基板１０の厚みが増して剛性が高くなっているので、支えピン５５から作用する応力に起因する回路基板１０の変形の発生が抑制されている。

（第３実施形態）
以下、本発明の第３実施形態に係る一括成形モジュールを、図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照して説明する。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第３実施形態に係る一括成形モジュールを説明する図であり、図６（ａ）は型締め時における断面図であり、図６（ｂ）は成形後における断面図である。第３実施形態に係る一括成形モジュール１Ｂは、貫通孔１５及び連通孔３５ではなく、回路基板１０に形成した埋蔵孔２１を利用してテスト用の導電性部材を設けている点で上記第１実施形態に係る一括成形モジュール１と異なる。以下では、当該相違点について主に説明し、同一の部材については同一の符号を付して説明を省略する。

一括成形モジュール１Ｂでは、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、回路基板１０の当接領域１７に、回路基板１０のテスト用の銅ピン４９（すなわち、導電性部材。）が埋蔵された埋蔵孔２１を有している。すなわち、回路基板１０には、電子部品１１と共に導電金属である銅製の銅ピン４９が設けられている。型締め時には、図６（ａ）に示すように、支えピン５５が銅ピン４９に当接する。この状態でインサート成形が行われることにより、図６（ｂ）に示すように、銅ピン４９は、成形後においても連続孔３７を介して外部から接触可能となる。銅ピン４９は、例えば回路基板１０の中間層１９と電気的に接続されており、動作テストの際には、銅ピン４９に外部から端子等を接触させることにより動作テストが実施される。

このように、一括成形モジュール１Ｂでは、支えピン５５の存在に起因してインサート成形の際に形成される連続孔３７を利用することにより、テスト用の導電性部材である銅ピン４９が外部から接触可能に設けられている。このため、出荷検査時に当該銅ピン４９を用いて動作テストを実施できる。したがって、テスト端子としてコネクタ端子１３を設ける必要がないので、一括成形モジュール１Ａの小型化及び低コスト化を実現できる。

また、第３実施形態に係る一括成形モジュール１Ｂでは当接領域１７に形成された埋蔵孔２１に銅ピン４９が埋蔵され、当接領域における回路基板１０の剛性が更に高くなっているので、上記第２実施形態の場合と比較して、支えピン５５から作用する応力に起因する回路基板１０の変形の発生が更に抑制されている。

以下では、実施形態に係る一括成形モジュール１、１Ａ、１Ｂについて纏める。
（１）一括成形モジュール１は、電子部品１１が実装された回路基板１０がインサート成形されることにより形成された一括成形モジュールであり、前記回路基板１０と、該回路基板１０を覆うケース部３０と、を備えている。前記回路基板１０は、成形型５０に形成された位置出しピン５３が前記インサート成形の際に挿通される貫通孔１５を有している。前記位置出しピン５３が前記貫通孔１５に挿通された状態で前記インサート成形がなされたことにより、前記ケース部３０の両面には、前記貫通孔１５と外部とを連通する連通孔３５が形成されている。前記貫通孔１５及び前記連通孔３５の内壁には、前記回路基板１０のテスト用の金属メッキ４５が施されている。
（２）一括成形モジュール１Ａは、電子部品１１が実装された回路基板１０がインサート成形されることにより形成された一括成形モジュールであり、前記回路基板１０と、該回路基板１０を覆うケース部３０と、を備えている。成形型５０に形成された支えピン５５が前記回路基板１０の表面における当接領域１７に当接した状態で前記インサート成形がなされたことにより、前記ケース部３０の両面には、前記当接領域１７から外部まで連続する連続孔３７が形成されている。前記回路基板１０の前記当接領域１７には、前記回路基板１０のテスト用のパッド（導電性部材）４７が設けられている。
（３）一括成形モジュール１Ｂは、電子部品１１が実装された回路基板１０がインサート成形されることにより形成された一括成形モジュールであり、前記回路基板１０と、該回路基板１０を覆うケース部３０と、を備えている。前記回路基板１０は、該回路基板１０のテスト用の銅ピン（導電性部材）４９が埋蔵された埋蔵孔２１を有している。成形型５０に形成された支えピン５５が、前記埋蔵孔２１に埋蔵された前記導電性部材に当接した状態で前記インサート成形がなされたことにより、前記ケース部３０の両面には、前記埋蔵孔２１から外部まで連続する連続孔３７が形成されている。

なお、本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態は、本発明の技術的範囲内で種々の変形や改良等を伴うことができる。

１、１Ａ、１Ｂ：一括成形モジュール
１０：回路基板
１１：電子部品
１３：コネクタ端子
１５：貫通孔
１７：当接領域
１９：中間層
２１：埋蔵孔
３０：ケース部
３５：連通孔
３７：連続孔
４５：金属メッキ
４７：パッド（導電性部材）
４９：銅ピン（導電性部材）
５０：成形型
５３：位置出しピン
５５：支えピン

Claims

電子部品が実装された回路基板がインサート成形されることにより形成された一括成形モジュールであって、
前記回路基板と、該回路基板を覆うケース部と、を備え、
前記回路基板は、成形型に形成された位置出しピンが前記インサート成形の際に挿通される貫通孔を有し、
前記位置出しピンが前記貫通孔に挿通された状態で前記インサート成形がなされたことにより、前記ケース部の両面には、前記貫通孔と外部とを連通する連通孔が形成されており、
前記貫通孔及び前記連通孔の内壁には、前記回路基板のテスト用の金属メッキが施されている、
ことを特徴とする一括成形モジュール。
電子部品が実装された回路基板がインサート成形されることにより形成された一括成形モジュールであって、
前記回路基板と、該回路基板を覆うケース部と、を備え、
前記回路基板は、成形型に形成された位置出しピンが前記インサート成形の際に挿通される貫通孔を有し、
前記位置出しピンが前記貫通孔に挿通された状態で前記インサート成形がなされたことにより、前記ケース部の両面には、前記貫通孔と外部とを連通する連通孔が形成されており、
前記貫通孔及び前記連通孔の内壁には、前記回路基板のテスト用の金属メッキが施され、
前記成形型に形成された支えピンが前記回路基板の表面における当接領域に当接した状態で前記インサート成形がなされたことにより、前記ケース部の両面には、前記当接領域から外部まで連続する連続孔が形成されており、
前記回路基板の前記当接領域には、前記回路基板のテスト用の導電性部材が設けられている、
ことを特徴とする一括成形モジュール。
電子部品が実装された回路基板がインサート成形されることにより形成された一括成形モジュールであって、
前記回路基板と、該回路基板を覆うケース部と、を備え、
前記回路基板は、成形型に形成された位置出しピンが前記インサート成形の際に挿通される貫通孔を有し、
前記位置出しピンが前記貫通孔に挿通された状態で前記インサート成形がなされたことにより、前記ケース部の両面には、前記貫通孔と外部とを連通する連通孔が形成されており、
前記貫通孔及び前記連通孔の内壁には、前記回路基板のテスト用の金属メッキが施され、
前記回路基板は、該回路基板のテスト用の導電性部材が埋蔵された埋蔵孔を有し、
前記成形型に形成された支えピンが、前記埋蔵孔に埋蔵された前記導電性部材に当接した状態で前記インサート成形がなされたことにより、前記ケース部の両面には、前記埋蔵孔から外部まで連続する連続孔が形成されている、
ことを特徴とする一括成形モジュール。