JPH04123487A - 電子機器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は回路基板をケースに収納する電子機器に係り、
特に小形・高密度化に好適な実装構造を有する電子機器
およびその製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来の回路基板をケースに収納する電子機器はたとえば
特開昭６２−８１０８７号公報に記載のものがある。こ
の電子機器は第５図（ａ）、（ｂ）に示すように回路基
板１をケース４底部のベース２０に接着剤を用いて接合
し１人出力端子（イ）２および入出力端子（ロ）３を回
路基板１の周囲に配置させ、回路基板１上の電極１１と
入出力端子（イ）２および入出力端子Ｃ口）３をインナ
リードを介して電気的に接続していた。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術は入出力端子と回路基板の電気的接続が平
面的であり、インナリードを長くすることが耐振性を低
下させるため１回路基板の電極位置を基板外周部に設定
せざるを得す１回路あるいは搭載する電子部品を配列す
る上で制約があった。

また回路基板がベースに接着されているため、回路の形
成および電子部品の搭載は片面しか実施できなかった。

さらに電子機器の構成部材間の熱膨張係数差による熱応
力がインナリードに過大に働く構成となっているなどの
問題があった９本発明は上記問題点を解決し回路および
電子部品の配列に自由性を与えて小形・高密度な電子機
器を提供することを目的としており、さらにインナリー
ドに生じる熱応力を低下させて接続寿命が長く信頼性の
高い接続構造の電子機器およびその製造方法を提供する
ことを目的とする。

［８題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明の電子機器は回路
基板をケース底面より浮がしてケースに設けた台座で支
持する構成とし、さらにケースに一体成型された入出力
端子のインナリードとの接合部を回路基板上の電極に相
対する位置に露出させるように入出力端子の長さを設定
し、入出力端子と回路基板上の電極とをインナリードを
介して電気的に接続する実装構造にしたものである。

またインナリードへの熱応力を緩和するために、インナ
リード材の熱膨張係数をケース材のそれと同等もしくは
それ以下とし、さらにインナリードに応力緩和のための
湾曲部を設けたものである。

さらに入出力端子を回転基板に設けたスルーホール部に
基板に接することなく挿入通過させ１回路基板上の電極
と入出力端子の先端をインナリードを介して接続する構
造にしたものである。

また回路基板を浮かせて支持したことにより、電子機器
の使用中の振動による回路基板の共振を防止するため、
ケースの基板支持台座の間の底部に回路基板に直接接触
しない高さの突起を設け、そこにシリコーンゲル等の保
護材を充てんしたものである。

また回路基板上に抵抗体回路等を有するものにおいて、
この抵抗体回路等の電極とインナリードを介した入出力
端子との接続を回転基板の裏側がら実施する構造にした
ものである。

また回転基板上の電極とインナリードの接合をより強固
で信頼性の高いものにするために、インナリード先端に
テーパ部を設け、回路基板スルーホール部の導体電極に
挿入接触させた上で導電性部材を充てんする構造にした
ものである。

さらに本発明の電子機器の製造方法はケース材とインナ
リード材の熱膨張係数差により生じる熱応力がインナリ
ード接続部に引張応力として作用しないようにするため
、回路基板とケースおよび回路基板とインナリードの接
合を電子機器の稼動時の温度より高い温度で実施するよ
うにしたものである。

また上記製造方法で回路基板とインナリートの接合をよ
り強固で信頼性の高いものにするために、インナリード
先端に設けたテーパ部を回路基板スルーホール部の導体
電極に挿入接触させたのち、導電性部材を充てんして炉
中で加熱硬化させるようにしたものである。

［作用］ 上記電子機器はその実装構造により、入出力端子および
回路基板上の電極の位置さらには回路基板上の回路およ
び搭載電子部品の配列が自由に設定できる上に、回路基
板の両面を使用することができるので、電子機器の小形
・高密度実装が実現できる。

またインナリード材の熱膨張係数をケース材のそれと同
等かそれ以下とし、さらにインナリードに湾曲部を設け
ることにより、インナリードへの熱応力を緩和できるの
で熱疲労寿命を延ばすことができる。

さらに入出力端子を回路基板のスルーホール部を通して
湾曲部を有するインナリードと接合することにより、ケ
ース材とインナリート材および入出力端子材の熱膨張係
数差より生じる熱応力を緩和することができるので、熱
疲労寿命を延ばすことができる。

またケース底部の回路基板を支持する台座間に回路基板
に近接した高さの突起を設けたことにより、電子部品お
よび回路保護用のシリコーンゲルが基板と突起間に介在
して、シリコーンゲルの粘性および弾性力により制振作
用をするので１回路基板の共振を防止できる。

また入出力端子およびインナリードの接続を回路基板の
裏側より実施することにより、回路基板上の抵抗体回路
等の回路形成面の摺動子等の作動範囲を狭めることがな
く、かつ接続位置が自由に設定できるので、回路を単純
化できて電子機器の小形化およびボディとの一体化がで
きる。

また回路基板上の電極と接合するインナリード先端にテ
ーパ部を設けることにより、回路基板スルーホール部の
導体電極に接触させるように挿入して、そこに導電性部
材を充てんする構造にできるので、回路基板上の電極と
インナリードの接合をより強固で信頼性の高いものにで
きる。

さらに電子機器実装のさいに、回転基板とケースおよび
回転基板とインナリードを電子機器稼動時の温度より高
い温度で接合する方法により、ケース材の熱膨張係数が
インナリードのそれよりも大きいため接合材の硬化終了
後に室温に冷却することでインナリードに圧縮応力が作
用するため、インナリードの接合がより強固なものとな
る。

さらに上記の接合方法でインナリード先端部に設けたテ
ーパ部を回路基板のスルーホール部導体電極に挿入して
接触させた上で導電性部材を充てん加熱硬化させること
により、インナリードに作用する圧縮応力が両者の接触
をより密にするとともに、接合温度を電子機器の稼動温
度より高く設定することにより昇温時の熱応力が接合時
の圧縮応力よりも小さくなるので、接合部に常に圧縮応
力が働いているため接続部の剥離を防止できる。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
から第４図（ａ　）、（ｂ　）により説明する。

第１図（ａ　）、（ｂ　）、（ｃ　）は本発明による電
子機器およびその製造方法の第１の実施例を示す側断面
図、平面図、Ｃ部拡大図である。第１図（ａ）。

（ｂ）、（ｃ）において１本電子機器は回路基板１をケ
ース４に設けた支持台５の上に接着剤８で固定されてい
る。接着剤８はたとえばシリコーン性接着剤などの剛性
の低い可撓性のあるものを使用する。入出力端子（イ）
２および入出力端子（ロ）３はケース４成型時に一体成
型されたものである。

入出力端子（イ）２および入出力端子（ロ）３のインナ
リード６との接合部は回路基板１の電極に相対する位置
に露出するように入出力端子の長さを設定している。ま
たインナリード６への熱応力を緩和するため、インナリ
ード材たとえばニッケルの熱膨張係数とケース４材たと
えばプラスチック材のそれと同等もしくはそれ以下とし
、さらにインナリード６に応力緩和構造をなす湾曲部を
設けている。インナリード６は入出力端子（イ）２およ
び入出力端子Ｃ口）３とそれぞれ接続されておリ・、ま
たインナリード６の回路基板１との接続部は第１図（ｃ
）に示すように回路基板１上の導体電極９とインナリー
ド６の先端テーパ部で接しており、さらに導電性部材７
を充てんして接合されている。ケース１のカバーは図示
していない。

本実施例の電子機器によれば、入出力端子（イ）２の形
状を変えて回路基板１の電極９に位置に対応させている
ため、回路と搭載電子部品と電極９の配列が自在に実施
できる。また回路基板１の電極９とインナリード６との
接続が縦方向に実施できるため１回路基板１の周辺に接
続のスペースを必要としないことから電子機器の小形化
が図れ、かつ回路基板１の両面に回路形成ができて電子
部品の搭載も可能なため、回路基板１の小形・高密度化
が実施できる効果がある０本実施例の電子機器の製造方
法は後に説明する。

第２図（ａ　）、（ｂ　）は本発明による電子機器の第
２の実施例を示す側断面図、平面図である７第２図（ａ
）、（ｂ）において、第１図（ａ）、（ｂ）。

（ｃ）の実施例の入出力端子（イ）２および入出力端子
（ロ）３ならびにインナリート６の構造を作業性を考慮
して変更した第２の実施例を示す。入出力端子（イ）２
および入出力端子（ロ）３を回路基板１に設けたスルー
ホール１０を通して回路基板１の上面まで突き出させ、
この先端部と回路基板１上の電極パッド１１をインナリ
ート６を介して電気的に接続している。

本実施例の電子機器によれば、スルーホール１０の径は
入出力端子（イ）２および入出力端子（ロ）３の径より
大きくしであるので、ケース４と入出力端子（イ）２お
よび入出力端子（ロ）３の間の熱膨張係数差により生じ
る熱応力がインナリード６で緩和する構造となっている
。

第３図（ａ）、（ｂ）は本発明による電子機器の第３の
実施例を示す側断面図、平面図である。第３図（ａ）、
（ｂ）において、第２図（ａ）、（ｂ）の実施例のケー
ス４の底部に突起１２を設け、シリコーンゲル１３を充
てんした第３の実施例を示す。

回路基板１とケース４の突起１２の間には間隙１４を設
け、この間隙１４にシリコーンゲル１３が入るようにケ
ース４の底部と回路基板１の間にシリコーンゲル１３を
充てんしている。

本実施例の電子機器によれば、ケース４の底部に設けた
突起１２と回路基板１間の間隙１４に入ったシリコーン
ゲル１３が粘弾性体であるため、電子機器稼動時の振動
で回路基板１が共振するのを制振する効果が得られる。

突起１２を回路基板１に接触させるとケース４の熱変形
により回路基板１が破損するため、この破損を防止する
目的からも間［１４は必要である。

第４図（ａ）、（ｂ）は本発明による電子機器の第４の
実施例を示す側断面図、平面図である。第４図（ａ）、
（ｂ）において、回路基板１に抵抗体回路１５が形成さ
れ、その上を摺動子１６が摺動する構造のもので、回路
基板１の裏側より入出力端子２を電気的に接続する第４
の実施例を示す。

この摺動子１６はボディ１９に取り付けられたシャフト
１８の回転運動に伴いホルダ１７を介して回転摺動する
もので、シャフト１８の回転角を検出するものである。

本実施例の電子機器によれば、入出力端子２およびイン
ナリード６が回路基板１の裏面から取り出されているの
で、摺動子１６の回転を妨げない。

また第１図に示す実施例と同様の理由で電子機器が小形
化できる効果がある。

第１図（ａ　）、（ｂ　）、（ｃ　）に示す実施例の電
子機器の製造方法をつぎに説明する。第１図（ａ）。

（ｂ　）、（ｃ　）において、ケース４にあらかじめ加
工された入出力端子（イ）２および入出力端子（ロ）３
を一体成型しておき、その入出力端子（イ）２および入
出力端子（ロ）３にまずインナリード６を接続したのち
、ケース４に設けられた支持台５に接着剤８を塗布して
回路基板１をセットし、ついで回路基板１上の電極９と
インナリード６を接続する。その際に回路基板１とケー
ス４および回路基板１とインナリード６の接合を電子機
器の稼動時の温度より高い温度で実施するようにし、さ
らにそこでインナリード６の先端部に設けたテーパ部を
回路基板１のスルーホール部導体電極９に接するように
挿入し、この状態で電極９の孔部に導電性部材７を充て
んして炉中で加熱硬化させる。

本実施例によれば、ケース４とインナリード６の熱膨張
係数差により加熱硬化後に室温に戻るさいに圧縮応力が
接続部に生じるが、その加熱硬化温度を電子機器稼動時
の温度より高くすることにより、インナリード６および
接続部に常に圧縮応力が生じることになり、接続部の剥
離を防止する効果が得られる。

［発明の効果］ 本発明によれば、入出力端子と回路基板の回路と搭載電
子部品と電極の配列が自在に実施できるので、電子機器
の小形・高密度実装・軽量化が実現できる効果がある。

またインナリード接続部に生じる熱応力が低減できるの
で、熱疲労寿命を向上させて信頼性の高い電子機器を提
供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ　）、（ｂ　）、（ｃ　）は本発明による電
子機器およびその製造方法の第１の実施例を示す側断面
図、平面図、Ｃ部拡大図、第２図（ａ　）、（ｂ　）は
本発明による電子機器の第２の実施例を示す側断面図、
平面図、第３図（ａ　）、（ｂ　）は本発明による電子
機器の第３の実施例を示す側断面図、平面図、第４図（
ａ）、（ｂ）は本発明による電子機器の第４の実施例を
示す側断面図、平面図、第５図（ａ）、（ｂ）は従来の
電子機器の一例を示す平面図、Ｘ−Ｑ−Ｘ断面図である
。 １・・・回路基板、２・・・入出力端子（イ）、３・・
・入出力端子（ロ）、４・・・ケース、５・・・支持台
、６・・・インナリード、７・・・導電性部材、８・・
・接着剤、９・・。 導体電極、１０・・・スルーホール、１１・・・電極パ
ッド、１２・・・突起、１３・・・シリコーンゲル、１
４・・・間隙、１５・・・抵抗体回路、１６・・・摺動
子、１７・・。 ホルダー　１８・・・シャフト、１９・・・ボディ。 特許出願人　株式会社日立製作所 代理人　弁理士　秋　本　正　実 第 図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） 回路１孜 Ｘ出力負勢）（イ） 第 図 （ａ） （ｂ） １０−一一スル小−Ｉし １１−−一電檜ハ”７ト 第 図 （ｂ） ら １２−咲起 １３−−−シリコーンデ１し １４−　開成 第 図 （ａ） （ｂ） ＋５、−孤托俸１８ｉｌｌ降 １６一−−摺ｗＪ士 ７−−・メｉルタパ一 １８−−−シイ７ト １９−・−本′デイ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．回路基板をケースに収納してなる電子機器において
   、ケースに一体成型された入出力端子の一部を回路基板
   上の電極に相対する位置に露出させ、その入出力端子の
   一部と回路基板上の電極とをインナリードを介して電気
   的に接続して構成したことを特徴とする電子機器。
2. ２．ケース材の熱膨張係数と同等かそれ以下の熱膨張係
   数を有する部材からなるインナリードを用い、そのイン
   ナリードに湾曲部などの応力緩和構造を付加したことを
   特徴とする請求項１記載の電子機器。
3. ３．入出力端子の一部を回路基板に設けられたスルーホ
   ールを通して反対側に導き、その入出力端子の一部と回
   路基板上の電極とをインナリードを介して電気的に接続
   することを特徴とする請求項１または請求項２記載の電
   子機器。
4. ４．ケース底部内面に回路基板に近接する高さの突起を
   １個以上設け、その突起を含むケース底部内面と回路基
   板の間にシリコーンゲル等の保護材を必要に応じ充てん
   したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか
   １項に記載の電子機器。
5. ５．回路基板上の電極とその回路基板の裏側よりインナ
   リードを介して入出力端子と電気的に接続することを特
   徴とする請求項１または請求項２記載の電子機器。
6. ６．インナリード先端にテーパ部を設け、そのテーパ部
   を回路基板のスルーホール部導体電極に挿入接触させ、
   そのスルーホール部に導電性部材を埋設することにより
   、その導体電極とインナリードを電気的に接続すること
   を特徴とする請求項１または請求項２記載の電子機器。
7. ７．請求項１または請求項２記載の電子機器において、
   電子機器実装のさいに回路基板とケースおよび回路基板
   上の電極とインナリードの接合を電子機器の稼動時の温
   度より高い温度で実施することを特徴とする電子機器の
   製造方法。
8. ８．請求項６記載の電子機器において、電子機器実装の
   さいに回路基板とケースおよび回路基板上の電極とイン
   ナリードの接合を回路基板のスルーホール部導体電極と
   インナリード先端に設けたテーパ部間に埋設した導電性
   部材による接合を含めて、電子機器の稼動時の温度より
   高い温度で実施することを特徴とする電子機器の製造方
   法。