JP7049957B2 - 電子制御装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の回路基板が樹脂に封止されてなる電子制御装置に関する。

樹脂封止構造を有した電子制御装置のなかには、エッジコネクタソケットに差し込み可能なカードエッジコネクタを備えた、いわゆるカードエッジコネクタ型電子制御装置がある。カードエッジコネクタは、エッジコネクタソケットに差し込み可能なカードエッジ端子部（外部接続端子）を備えた回路基板の端部のことである。このようなカードエッジコネクタ型電子制御装置に関しては、特許文献１に開示される技術がある。

特許文献１に開示されている電子制御装置は、下型及び上型からなるトランスファーモールド用金型のキャビティに回路基板を配置し、この回路基板のカードエッジ端子部を下型と上型によって挟み込んで、キャビティに溶融した樹脂素材を押し込むことによって、回路基板を樹脂によって封止している。

特開２００６-１７３４０２号公報

ところで、電子制御装置のなかには、外部との信号伝達系統を増やしたい場合がある。その場合には、カードエッジ端子部の個数を増やせばよい。特許文献１に開示されている電子制御装置において、カードエッジ端子部の個数を増やすには、回路基板のなかの、カードエッジ端子部を有している端部の幅を大きくすることになる。これでは、電子制御装置の小型化の観点からは不利である。このため、カードエッジ端子部の個数を増やすには、限界がある。

そこで、２つの回路基板の板面同士を、離間しつつ向かい合わせて配置し、全体を封止樹脂によって封止することが考えられる。この場合に、各回路基板に設けられているカードエッジ端子部の向きは、同じ方向である。２つの回路基板を樹脂によって封止した場合に、各カードエッジ端子部は外部に露出する。

このように、２つの回路基板の板面同士を、離間しつつ向かい合わせて配置した場合には、トランスファーモールド用金型のキャビティへ溶融した樹脂素材を押し込む際に、カードエッジ端子部間をシールする必要がある。シールする手法の一例としては、各カードエッジ端子部間にスライド型を移動して嵌め込むことが考えられる。キャビティからの溶融した樹脂素材の漏洩を防止するために、各カードエッジ端子部とスライド型とは、強く接することになる。このため、スライド型は移動することによって、各カードエッジ端子部に擦れる。この擦れ現象に対して各カードエッジ端子部の品質を確保することが、電子制御装置の品質を高める上で重要である。

本発明は、カードエッジ端子部の品質を確保することができる技術を提供することを課題とする。

請求項１による発明によれば、それぞれ一端部のみにカードエッジ端子部を有している２つの回路基板と、少なくとも２つの型によって構成され前記回路基板の他端部を樹脂封止するための成形型と、を準備する準備工程と、
前記各カードエッジ端子部同士が向かい合うように、前記２つの回路基板を互いに離間しつつ向かい合わせて前記型に配置する基板配置工程と、
前記２つの回路基板が配置された状態で前記型を重ね合わせ、内部にキャビティを形成する型締め工程と、
向かい合わせに配置された前記回路基板の前記カードエッジ端子部間にスライド型を移動して嵌め込むことによって、前記カードエッジ端子部間をシールするシール工程と、
前記カードエッジ端子部間をシールした状態のまま、前記キャビティに溶融した樹脂素材を充填し、前記回路基板の他端部を前記溶融した樹脂素材によって封止する樹脂成型工
程と、
前記樹脂成型工程の後に、前記各カードエッジ端子部間から前記スライド型を引き抜く引き抜き工程と、を備えている電子制御装置の製造方法であって、
前記スライド型は、前記キャビティに臨む先端部よりも、スライド方向を基準として逆側の端部である基端部の方が長く形成されることにより、基端部から先端部がテーパ状に形成されてなり、
前記シール工程において、前記２つの回路基板は、前記各一端部同士の間隔が反対側の各他端部同士の間隔よりも開く方向へ、一定の開き角となるように互いに傾けて配置されていることを特徴とする電子制御装置の製造方法が提供される。

請求項２に記載のごとく、好ましくは、前記開き角は、前記各カードエッジ端子部の両方にエッジコネクタソケットを同時に差し込み可能な大きさの範囲である。

請求項１に係る発明では、２つの回路基板は、各一端部同士の間隔が反対側の各他端部同士の間隔よりも開く方向へ、一定の開き角となるように互いに傾けて、キャビティに配置される。この結果、互いに向かい合っているカードエッジ端子部同士は、間隔が開く方向へ傾いて、いわゆる雌テーパ状に配置される。このため、各カードエッジ端子部間に対して、スライド型を嵌め込むときや引き抜くときに、スライド型は僅かに移動するだけで、各カードエッジ端子部に対して非接触となる。従って、各カードエッジ端子部に対するスライド型の擦れ現象が発生する範囲は、極く僅かである。この結果、この擦れ現象に対して各カードエッジ端子部の品質を確保することができる。電子制御装置の品質を、容易に高めることができる。

請求項２に係る発明では、２つの回路基板の開き角は、各カードエッジ端子部の両方に、エッジコネクタソケットを同時に差し込み可能な範囲に設定される。このため、各カードエッジ端子部に対するスライド型の擦れ現象を抑制しつつ、各カードエッジ端子部に対するエッジコネクタソケットの差し込みを容易にすることができる。

図１（ａ）は、本発明の実施例による電子制御装置の断面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）の１ｂ部拡大図である。 図１（ａ）に示された電子制御装置の製造方法を説明する図である。 図３（ａ）は、比較例による電子制御装置の製造方法のシール工程について説明する図、図３（ｂ）は、図３（ａ）の作用を説明する図、図３（ｃ）は、実施例による電子制御装置の製造方法のシール工程について説明する図、図３（ｄ）は、図３（ｃ）の作用を説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
＜実施例＞

図１（ａ）を参照する。電子制御装置１０は、例えば、二輪車に搭載され、エッジコネクタソケットＣｏに差し込まれて用いられる。

電子制御装置１０は、電源基板２０（回路基板２０）と、この電源基板２０に対向して設けられた制御基板３０（回路基板３０）と、これらの回路基板２０、３０を電気的に接続している接続部１３と、これらの回路基板２０、３０の一部及び接続部１３を封止している樹脂製の封止樹脂部１４と、を有している。

電源基板２０は、ガラス板を基材として、基材の表面に銅箔によって回路が印刷されたプリント基板である。電源基板２０には、複数の電子部品２１～２３が実装され、これらの電子部品２１～２３に給電可能であると共にエッジコネクタソケットＣｏに差し込み可能な第１のカードエッジ端子部２５（カードエッジ端子部２５）が形成されている。電子部品２１～２３は、例えば、トランジスタ、ＩＣ、ダイオード等である。

第１のカードエッジ端子部２５は、電源基板２０の一端部２０ａに形成され、外部に露出している。第１のカードエッジ端子部２５は、電源基板２０の両面に形成されている。なお、本発明において、第１のカードエッジ端子部２５は、少なくとも、電源基板２０の制御基板３０に対向する面に形成される必要がある。

制御基板３０は、ガラス板を基材として、基材の表面に銅箔によって回路が印刷されたプリント基板である。制御基板３０には、複数の電子部品３１～３４が実装され、これらの電子部品３１～３４に給電可能であると共にエッジコネクタソケットＣｏに差し込み可能な第２のカードエッジ端子部３５（カードエッジ端子部３５）が形成されている。電子部品３１～３４は、例えば、トランジスタ、ＩＣ、ダイオード等である。

第２のカードエッジ端子部３５は、制御基板３０の一端部３０ａに形成され、外部に露出している。第２のカードエッジ端子部３５は、制御基板３０の両面に形成されている。なお、本発明において、第２のカードエッジ端子部３５は、少なくとも、制御基板３０の電源基板２０に対向する面に形成される必要がある。

図１（ｂ）を参照する。互いに平行に延びる平行線ＰＬ、ＰＬを基準として、電源基板２０及び制御基板３０は、傾いて配置されている。電源基板２０の平行線ＰＬに対する傾き角は、θ１であり、制御基板３０の平行線ＰＬに対する傾き角は、θ２である。θ１及びθ２は、同じ角度であってもよいし、異なっていてもよい。θ１及びθ２は、０．５°～２．０°であることが望ましい。

電源基板２０及び制御基板３０の距離は、それぞれの一端部２０ａ、３０ａにおいて、Ｌ１である。電源基板２０及び制御基板３０の距離は、封止樹脂部１４近傍において、Ｌ２である。ここで、Ｌ１＞Ｌ２である。２つの回路基板２０、３０は、カードエッジ端子部２５、３５が離間しつつ対向して配置されていると共に、封止樹脂部１４から露出している部位の間隔が、一端部２０ａ、３０ａから他端部２０ｂ、３０ｂ（図１（ａ）参照）に向かって狭まるよう、互いに傾けて配置されている。

図１（ａ）を参照する。接続部１３は、ワイヤ、バスバー、フレキシブル配線等任意の部品を採用することができる。

封止樹脂部１４は、トランスファーモールドにより成形されている。封止樹脂部１４の素材には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコン樹脂、ポリウレタン、ポリプロピレン等、任意の樹脂素材を採用することができる。

次に、封止樹脂部１４を成形するための型について説明する。

図２を参照する。図２には、成形型５０が模式的に示されている。成形型５０は、固定されている下型５１（型５１）と、この下型５１の上部に重ねられ上下に移動可能な上型５２（型５２）と、これらの下型５１及び上型５２によって形成されたキャビティＣａに先端が臨み左右方向にスライド可能に設けられたスライド型５３と、下型５１に臨み電源基板２０を支持する第１の支持部材５４と、下型５１に臨み制御基板３０を支持する第２の支持部材５５と、下型５１に臨み電源基板２０をスライド型５３に向かって付勢する第１の付勢部５６と、上型５２に臨み制御基板３０をスライド型５３に向かって付勢する第２の付勢部５７と、上型５２に臨み樹脂素材１４Ｍを加熱しキャビティＣａ内に充填するプランジャー５８と、を有する。

下型５１及び上型５２は、いわゆる主型である。

スライド型５３は、キャビティＣａに臨む先端部５３ａの長さがＬ３であり、逆側の端部である基端部５３ｂの長さがＬ４である。先端部５３ａの長さＬ３よりも、基端部５３ｂの長さＬ４は、長い。つまり、Ｌ３＜Ｌ４とされている。スライド型５３は、キャビティＣａに臨む先端部５３ａよりも、スライド方向を基準として逆側の端部である基端部５３ｂの方が長く形成されることにより、基端部５３ｂから先端部５３ａがテーパ状に形成されている。

第１の支持部材５４及び第２の支持部材５５は、ロッド５４ａ、５５ａがキャビティＣａに対して進退可能に設けられたシリンダによって構成されている。それぞれの回路基板２０、３０は、ロッド５４ａ、５５ａの先端に載せられる。ロッド５４ａ、５５ａは、キャビティＣａへの樹脂素材１４Ｍの充填中において任意のタイミングで後退させることができる。

第１の付勢部５６及び第２の付勢部５７は、共に、ばね５６ａ、５７ａによってこま５６ｂ、５７ｂを付勢する構成とされている。第１のこま５６ｂの先端は、電源基板２０に当接し、電源基板２０を上方に付勢している。第２のこま５７ｂの先端は、制御基板３０に当接し、制御基板３０を下方に付勢している。

次に、電子制御装置１０（図１（ａ）参照）の製造方法について説明する

まず、それぞれ一端部２０ａ、３０ａのみにカードエッジ端子部２５、３５を有している２つの回路基板２０、３０と、下型５１及び上型５２によって構成され回路基板２０、３０の他端部２０ｂ、３０ｂを樹脂封止するための成形型５０と、を準備する（準備工程）。

次に、カードエッジ端子部２５、３５同士が向かい合うようにして、それぞれ支持部材５４、５５に載置する。支持部材５４、５５のロッド５４ａ、５５ａの前進量が異なるため、２つの回路基板２０、３０は、互いに離間した状態で配置される（基板配置工程）。

次に、２つの回路基板２０、３０が配置された状態で、下型５１に上型５２を重ね合わせ、内部にキャビティＣａを形成する（型締め工程）。

次に、カードエッジ端子部２５、３５間にスライド型５３を移動して嵌め込むことによって、カードエッジ端子部２５、３５間をシールする（シール工程）。

スライド型５３に沿って２つの回路基板２０、３０が配置されることにより、２つの回路基板２０、３０は、各一端部２０ａ、３０ａ同士の間隔が反対側の各他端部２０ｂ、３０ｂ同士の間隔よりも開く方向へ、一定の開き角となるように互いに傾けて配置されている。

次に、各付勢部５６、５７を型締め方向に相対移動して、各回路基板２０、３０を、スライド型５３に押し付ける（押し付け工程）。

次に、カードエッジ端子部２５、３５間をシールした状態のまま、キャビティＣａに溶融させた樹脂素材１４Ｍを充填し、回路基板２０、３０の他端部２０ｂ、３０ｂを溶融した樹脂素材１４Ｍによって封止する（樹脂成型工程）。

樹脂成型工程の後に、各カードエッジ端子部２５、３５間からスライド型５３を引き抜き（引き抜き工程）、上型５２を上方に移動させることにより、電子制御装置１０（図１（ａ）参照）を成形型５０から取り出すことができる。

図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照する。図３（ａ）及び図３（ｂ）には、比較例によるスライド型１５３が示されている。比較例によるスライド型１５３は、先端部１５３ａの長さと基端部１５３ｂの長さが同じである。このようなスライド型１５３に沿って配置された２枚の回路基板１２０、１３０は、互いに平行に配置される。

スライド型１５３を後退させる際に、スライド型１５３は、カードエッジ端子部１２５、１３５に接触し続ける。スライド型１５３を前進させる際も、同様である。

図３（ｃ）及び図３（ｄ）を参照する。図３（ｃ）及び図３（ｄ）には、実施例によるスライド型５３が示されている。実施例によるスライド型５３は、２つのカードエッジ端子部２５、３５をシールするシール面５３ｃ、５３ｄが、スライド方向を基準としてテーパ状に形成されたテーパ面とされている。回路基板２０、３０は、スライド型５３のテーパ面５３ｃ、５３ｄに沿って、互いに傾けて配置されている。

スライド型５３を後退させる際に、スライド型５３は、カードエッジ端子部２５、３５からすぐに離間する。前進させる際も同様である。

以上に説明した本発明は、以下の効果を奏する。

図１を参照する。２つの回路基板２０、３０は、カードエッジ端子部２５、３５が離間しつつ対向して配置されていると共に、封止樹脂部１４から露出している部位の間隔が、一端部２０ａ、３０ａから他端部２０ｂ、３０ｂに向かって狭まるよう、互いに傾けて配置されている。つまり、２つの回路基板２０、３０は、各一端部２０ａ、３０ａ同士の間隔が反対側の各他端部２０ｂ、３０ｂ同士の間隔よりも開く方向へ、一定の開き角となるように互いに傾けて配置されている。

図２を併せて参照する。このような電子制御装置１０は、２つの回路基板２０、３０をキャビティＣａに配置し、キャビティＣａに樹脂素材１４Ｍを流すことにより製造することができる。回路基板２０、３０のうち、カードエッジ端子部２５、３５が形成された部位は、樹脂によって封止されない。このため、互いに対向しているカードエッジ端子部２５、３５間に、スライド型５３を臨ませ、シールする。２つの回路基板２０、３０は、各一端部２０ａ、３０ａ同士の間隔が反対側の各他端部２０ｂ、３０ｂ同士の間隔よりも開く方向へ、一定の開き角となるように互いに傾けて、キャビティＣａに配置される。

図３（ｃ）及び図３（ｄ）を参照する。この結果、互いに向かい合っているカードエッジ端子部２５、３５同士は、間隔が開く方向へ傾いて、いわゆる雌テーパ状に配置される。このため、各カードエッジ端子部２５、３５間に対して、スライド型５３を嵌め込むときや引き抜くときに、スライド型５３は僅かに移動するだけで、各カードエッジ端子部２５、３５に対して非接触となる。従って、各カードエッジ端子部２５、３５に対するスライド型５３の擦れ現象が発生する範囲は、極く僅かである。この結果、この擦れ現象に対して各カードエッジ端子部２５、３５の品質を確保することができる。電子制御装置１０（図１参照）の品質を、容易に高めることができる。

図２を参照する。２つの回路基板２０、３０の開き角は、各カードエッジ端子部２５、３５の両方に、エッジコネクタソケットＣｏ（図１参照）を同時に差し込み可能な範囲に設定される。このため、各カードエッジ端子部２５、３５に対するスライド型５３の擦れ現象を抑制しつつ、各カードエッジ端子部２５、３５に対するエッジコネクタソケットＣｏの差し込みを容易にすることができる。

シール工程の次に、２つの型５１、５２の両方に備えた各付勢部５６、５７を型締め方向に相対移動して、各回路基板２０、３０の各一端部２０ａ、３０ａを、各カードエッジ端子部２５、３５の反対側からスライド型５３に押し付ける押し付け工程を、更に有している。２つの回路基板２０、３０の各一端部２０ａ、３０ａを、各カードエッジ端子部２５、３５の反対側からスライド型５３に押し付ける。このため、雌テーパ状に配置されている各カードエッジ端子部２５、３５間とスライド型５３との間の、シール性を一層高めることができる。

なお、本発明による電子制御装置は、二輪車以外の車両の他、他の乗り物にも搭載することができる。即ち、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。

本発明の電子制御装置は、二輪車に好適である。

１０…電子制御装置
１４…樹脂封止部
１４Ｍ…樹脂素材
２０…電源基板（回路基板）
２０ａ…（電源基板の）一端部
２０ｂ…（電源基板の）他端部
２５…第１のカードエッジ端子部（カードエッジ端子部）
３０…制御基板（回路基板）
３０ａ…（制御基板の）一端部
３０ｂ…（制御基板の）他端部
３５…第２のカードエッジ端子部（カードエッジ端子部）
５０…成形型
５１…下型（型）
５２…上型（型）
５３…スライド型
５３ａ…先端部
５３ｂ…基端部
Ｃａ…キャビティ
Ｃｏ…エッジコネクタソケット

Claims (2)

1. それぞれ一端部のみにカードエッジ端子部を有している２つの回路基板と、少なくとも２つの型によって構成され前記回路基板の他端部を樹脂封止するための成形型と、を準備する準備工程と、
   前記各カードエッジ端子部同士が向かい合うように、前記２つの回路基板を互いに離間しつつ向かい合わせて前記型に配置する基板配置工程と、
   前記２つの回路基板が配置された状態で前記型を重ね合わせ、内部にキャビティを形成する型締め工程と、
   向かい合わせに配置された前記回路基板の前記カードエッジ端子部間にスライド型を移動して嵌め込むことによって、前記カードエッジ端子部間をシールするシール工程と、
   前記カードエッジ端子部間をシールした状態のまま、前記キャビティに溶融した樹脂素材を充填し、前記回路基板の他端部を前記溶融した樹脂素材によって封止する樹脂成型工程と、
   前記樹脂成型工程の後に、前記各カードエッジ端子部間から前記スライド型を引き抜く引き抜き工程と、を備えている電子制御装置の製造方法であって、
   前記スライド型は、前記キャビティに臨む先端部よりも、スライド方向を基準として逆側の端部である基端部の方が長く形成されることにより、基端部から先端部がテーパ状に形成されてなり、
   前記シール工程において、前記２つの回路基板は、前記各一端部同士の間隔が反対側の各他端部同士の間隔よりも開く方向へ、一定の開き角となるように互いに傾けて配置されていることを特徴とする電子制御装置の製造方法。
2. 前記開き角は、前記各カードエッジ端子部の両方にエッジコネクタソケットを同時に差し込み可能な大きさの範囲である、ことを特徴とする請求項１記載の電子制御装置の製造方法。

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