JPH06326232A

JPH06326232A - モジュール

Info

Publication number: JPH06326232A
Application number: JP11075493A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Maeno; 一弘前野
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1993-05-12
Filing date: 1993-05-12
Publication date: 1994-11-25

Abstract

(57)【要約】【目的】回路基板の部品実装および配線パターン形成
の面積効率を向上し、かつ信頼性の高いモジュールを実
現する。【構成】プリント配線板１０の部品実装面に保護ケー
ス接着しろ１１を設け、その保護ケース接着しろ１１の
領域内にスルーホール１２を形成し、さらに、スルーホ
ール１２に接続してプリント配線板１０の裏面に導体ラ
ンド１３を形成する。スルーホール１２の位置に合うよ
うに、リード２２を保護ケース２１に固定してリード一
体成型保護ケース２０を構成する。プリント配線板１０
にリード一体型保護ケース２０を接合するときは、各リ
ード２２を対応するスルーホール１２に貫通させて、保
護ケース２１と保護ケース接着しろ１１とをＳｉ接着剤
で接合し、リード２２と導体ランド１３とをはんだ付け
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回路基板からその入出力
信号を外部へ引き出すリードを回路基板の保護ケースと
一体成型したモジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】各種電気製品や電子機器などの集積度を
高めたいという要求と、部品実装工程を簡略化したいと
いう要求に対して、回路をモジュール化する手法が採ら
れている。モジュール化では、分離性がある特定機能を
もった回路の一部分を１つの部品として形成する。以下
に、図面を参照しながら、上記モジュール化された部品
（単に、モジュールと呼ぶ）の組立について説明する。

【０００３】図７は、組立工程途中の、従来のモジュー
ルを示す図である。同図（ａ）は、プリント配線板１
（回路基板）であり、このプリント配線板１上にＩＣ、
抵抗、コンデンサなどの小部品（不図示）が実装され
る。プリント配線板１の端部には、リードを接合するた
めのリード接合ランド２が複数設けられている。また、
リード接合ランド２が設けられている領域に内側には、
接着しろ３が設けられている。

【０００４】部品実装の後、それら部品およびプリント
配線板１に形成されている配線パターンを保護するため
に、図７（ｂ）に示すような保護ケース４が接着され、
その内側がＳｉゲルなどで封止される。また、プリント
配線板１に形成されている回路と外部回路との接続を行
うリード５が接合されている。リード５は、この後、プ
リント配線板１に対して垂直方向に向くように折り曲げ
られる。

【０００５】次に、図７（ｃ）は、プリント配線板１と
保護ケース４およびリード５との接続を説明する図であ
る。同図において、プリント配線板１と保護ケース４と
の接続は、接着しろ３の上面に絶縁性の接着剤、たとえ
ばＳｉ接着剤を塗布し、その上に保護ケース４を押し当
てて接続させる。一方、プリント配線板１とリード５と
の接続は、リード５をリード接合ランド２にはんだ付け
することによって接続させている。

【０００６】従来のモジュールの、他の構成の保護ケー
スとリードの例を図８に示す。同図に示す構成で、図７
に示した構成からの差異は、リード５が保護ケース４の
内側に設けられている点である。この場合、プリント配
線板１とリード５との接続を先に行い、そのリード５を
直角に折り曲げた後に保護ケース４を接着する工程とな
る。

【０００７】このようにして組み立てられたモジュール
は、各種電気製品や電子機器などに容易に実装できる１
つの部品として広く利用されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、部品実装や
配線パターンの高集積化・高密度化は、モジュール内の
プリント配線板においても要求される。したがって、モ
ジュール内のプリント配線板の面積効率を向上しなけれ
ばならない。また、配線パターンが複雑になるにつれて
入出力信号の数が増えるので、リードの数も増加する。

【０００９】このような状況から、図７または図８に示
した従来のモジュールを考えた場合、プリント配線板１
はその面積が小さいため、リード接合ランド２と接着し
ろ３とが占有する面積が無視できなくなってくる。そし
て、リード接合ランド２と接着しろ３とがプリント配線
板１上面の異なる領域に設けられているので、プリント
配線板１上に部品を実装できる領域が制限されてしま
い、面積効率が悪くなるという問題がある。

【００１０】また、リード５の数が増加するにつれて、
リード５，５間の間隔が狭くなるので、リード５どうし
が接触するなどしてショートを起こしやすくなるという
問題もある。

【００１１】さらに、リード５の数の増加に従って、リ
ード５を細く形成する必要が生じるので、リード長が極
端に短い場合を除いて、リードが折れ曲がるなど、その
強度不足が問題となる。

【００１２】また、プリント配線板１上に設けられる個
々のリード接合ランド２の面積が小さくなり、かつ、リ
ード接合ランド２，２間の間隔が狭くなるので、リード
５を接続させるときの位置合わせが困難になり、実装精
度が問題となる。

【００１３】以上のように、モジュールのプリント配線
板とその外部との接続を行う場合、従来の配線技術にお
いては、プリント配線板の面積効率が悪く、配線用リー
ドの信頼性が低いという問題があった。

【００１４】上記問題の幾つかを解決しようとする従来
技術として、公開実用新案公報昭６２−１１２１５０号
がある。この考案は、回路モジュールのケースカバーに
リードを一体成型したリード付ケースカバー６を用いる
ことによって、回路基板の高密度実装を実現しようとす
るものである。しかしながら、この考案は、図１に示さ
れているように、ケースカバーおよびリードが回路基板
の外側に位置する構成であるので、回路モジュール全体
としてのサイズが回路基板よりも大きくなってしまい、
回路基板上での実装密度が向上するものの、モジュール
として考えた場合には密度向上の効果は小さい。

【００１５】本発明はこのような問題を解決するもので
あり、回路基板の面積効率およびモジュールとしての実
装密度を向上させ、かつ、信頼性の高いモジュールを提
供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明のモジュールは、
外部配線接続用導体を有する回路基板と、その回路基板
の入出力信号を外部へ引き出すための外部配線用リード
を一体成型した保護ケースとを接続することによって、
上記外部配線接続用導体と上記外部配線用リードとを接
続させる。

【００１７】請求項２に記載のモジュールは、上記外部
配線接続用導体がスルーホールに接続された導体ランド
であり、上記外部配線用リードを上記スルーホールに貫
通させて上記導体ランドとはんだ接合させる。

【００１８】請求項３に記載のモジュールは、上記外部
配線接続用導体が１組の導体接続用コネクタの一方であ
り、上記外部配線用リードの先端に上記導体接続用コネ
クタの他方を接続する。

【００１９】請求項４に記載のモジュールは、上記外部
配線接続用導体を上記回路基板の側部に形成する。

【００２０】

【作用】回路基板の入出力信号をその外部へ引き出すた
めの外部配線用リードを保護ケースに一体成型すること
によって、上記リードは保護ケースに固定されるので、
リードが折れ曲がることはなく、リードどうしが接触し
てショートすることを防ぐことができる。

【００２１】また、上記リードが上記保護ケースに固定
されているので、上記保護ケースを上記回路基板の所定
位置に接続することによって、上記リードと上記回路基
板上の外部配線接続用導体とを一括して接続できる。

【００２２】請求項２および３に記載のモジュールにお
いては、上記外部配線接続用導体を上記回路基板上の保
護ケース接続用領域（接着しろ）内に形成することがで
きるので、上記回路基板の面積効率が向上する。また、
請求項４に記載のモジュールにおいては、上記外部配線
接続用導体を上記回路基板上の側部に形成するので、同
様に上記回路基板の面積効率が向上する。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は、本発明のモジュールの構成
を説明する図であり、同図（ａ）はプリント配線板と保
護ケースとを接合する前の状態の斜視図、同図（ｂ）は
プリント配線板と保護ケースを接合した状態でＡ−Ａ’
線で切断したときの一部断面図である。

【００２４】図１（ａ）において、プリント配線板１０
（回路基板）は、たとえばＰＣＢ基板またはセラミック
基板であり、その表面、裏面（多層基板の場合は、内層
にも形成される）に所定の回路を構成する配線パターン
が形成されている。そして、図中特に示しないが、プリ
ント配線板１０上にはＩＣ，抵抗、コンデンサなどの部
品が実装される。

【００２５】保護ケース接着しろ１１は、プリント配線
板１０上の配線パターンや実装部品を保護するための保
護ケースを接続させる領域である。この保護ケース接着
しろ１１は、プリント配線板１０の部品実装面の端部近
傍に、保護ケース２１の厚みよりもやや広い幅で形成さ
れている。

【００２６】スルーホール１２は、プリント配線板１０
に形成されている回路と外部回路との間の入出力用配線
を接続するために複数個設けられ、保護ケース接着しろ
１１内に形成されている。そして、プリント配線板１０
の裏面には、スルーホール１２と接続して導体ランド１
３（図１（ｂ）に示す）が形成されている。

【００２７】リード一体成型保護ケース２０は、保護ケ
ース２１とリード２２で構成されている。保護ケース２
１は、たとえばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）
またはＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などの樹
脂からなり、プリント配線板１０の保護ケース接着しろ
１１の形状にあわせて形成されている。

【００２８】リード２２は、たとえば４２アロイ材など
からなり、プリント配線板１０上の各スルーホール１２
の位置に対応して、保護ケース２１に固定されて形成さ
れている。リード２２は保護ケース２１の内部を縦方向
に貫くように固定されているが、リード２２を保護ケー
ス２１のどの位置に固定するかは限定されるものではな
く、たとえばリード２２を保護ケース２１の面位置に固
定して一体成型してもよい。

【００２９】保護ケース２１とリード２２との一体成型
は、たとえば、まず、保護ケース２１を成型するときに
用いる金型内に、上記各スルーホール１２の位置に対応
させてリード２２を固定しておく。そして、その金型に
樹脂を流し込み、その樹脂を硬化させてリード２２を保
護ケース２１に固定する。

【００３０】プリント配線板１０とリード一体成型保護
ケース２０との接合は、まず、保護ケース接着しろ１１
上に絶縁性のＳｉ接着剤を塗布する。そして、各リード
２２を対応するスルーホール１２に貫通させて、保護ケ
ース２１の底部と保護ケース接着しろ１１との間にＳｉ
接着剤を挟むように押し当てる。この後、図１（ｂ）に
示すように、プリント配線板１０の裏面においてスルー
ホール１２の導体ランド１３にリード２２をはんだ付け
をする。ここで、一般に、Ｓｉ接着剤およびケース樹脂
は熱に弱く、モジュール全体の温度を高くすることはで
きない。したがって、はんだ付けは、溶解はんだを必要
部分にのみ吹きつける噴流はんだ方式で行うことが望ま
しい。

【００３１】プリント配線板１０にリード一体成型保護
ケース２０を接合した後、プリント配線板１０の回路を
外気から遮断するために、リード一体成型保護ケース２
０の内側をＳｉゲルなどで満たして封止する。あるい
は、リード一体成型保護ケース２０に封止用カバーを接
着する。

【００３２】以上のように、本実施例のモジュールによ
れば、プリント配線板１０とリード２２との接続を、部
品実装面と反対側の面ではんだ付けによって行っている
ので、部品実装面においては、リード２２を接続するた
めの導体を形成する必要がなく、リード２２を貫通させ
るスルーホール１２の孔を設けるだけでよい。このスル
ーホール１２の孔は小さく、図１（ａ）に示すように、
保護ケース接着しろ１１を設けた領域内に形成すること
ができる。したがって、プリント配線板１０上におい
て、部品実装可能な領域および配線パターン形成可能な
領域が広くなり、プリント配線板１０の面積効率が向上
すると同時に、保護ケース２１の位置がプリント配線板
１０上にあるので、モジュール全体としてのサイズが大
きくなることもない。

【００３３】また、プリント配線板１０に形成される回
路が複雑になるにつれて、リード２２の数が増加し、各
リード２２を細く形成するようになるが、本実施例で
は、リード２２を保護ケース２１に固定して一体成型し
ており、リード２２の一本一本が突出している部分は短
いので、リード２２が折れ曲がることは稀である。した
がって、リード２２どうしが互いに接触してショートす
ることを防ぐだけでなく、プリント配線板１０上の回路
からなるモジュール部品としての信頼性も向上する。

【００３４】さらに、プリント配線板１０のスルーホー
ル１２の位置に合わせてリード２２を保護ケース２１に
固定しているので、リード一体成型保護ケース２０をプ
リント配線板１０の所定位置に接合することによって、
すべてのリード２２を各対応するスルーホール１２へ一
括して挿入できる。このことは、プリント配線板１０へ
のリード接続作業を簡単にすると同時に、リード２２ど
うしの間隔が狭い場合においても、位置合わせの精度が
向上する。

【００３５】次に、本発明の他の実施例を図２に示す。
同図において付与してある符号で図１と同じものは同じ
部分を表す。図２において、プリント配線板１０上に
は、電気伝導性の良い金属などからなるコネクタ１４が
設けられている。コネクタ１４が設けられる位置は、図
１（ａ）において各スルーホール１２が形成されている
位置であり、保護ケース接着しろ１１内である。そし
て、プリント配線板１０上に構成される回路の入出力信
号線がこれらコネクタ１４にそれぞれ接続されている。
したがって、プリント配線板１０における部品実装や配
線パターン形成の面積効率は、図１（ａ）の例と同様に
向上される。

【００３６】コネクタ１４の形状は特に限定されるもの
ではない。また、プリント配線板１０とコネクタ１４と
の接続は、たとえば、図１（ａ）示す各スルーホール１
２にコネクタ１４を挿入して、プリント配線板１０の裏
面に形成されている導体ランド１３にはんだ付けをする
ことによって行う。

【００３７】一方、リード一体成型保護ケース２０側で
は、その底部に、リード２２に接続してコネクタ２３が
設けられている。コネクタ２３は、プリント配線板１０
上のコネクタ１４と合わせて１組をなすものである。

【００３８】プリント配線板１０とリード一体成型保護
ケース２０との接合は、プリント配線板１０の保護ケー
ス接着しろ１１上にＳｉ接着剤を塗布した後、各コネク
タ１４を対応するコネクタ２３に嵌合するようにして、
保護ケース２１をプリント配線板１０に押し当てて行
う。このように、図２に示す実施例では、リード一体成
型保護ケース２０をプリント配線板１０に接合する際
に、はんだ付けを行う必要がない。

【００３９】また、この実施例において、リード２２を
保護ケース２１に固定して一体成型する技術は、図１に
示した例と同様なので、リードの強度や信頼性に関して
は同等の効果が得られる。

【００４０】次に、図３に本発明のさらに他の実施例を
示す。同図において付与してある符号で図１と同じもの
は同じ部分を表す。図３（ａ）において、プリント配線
板１０の側部にリード接合用導体１５が複数形成されて
いる。そして、プリント配線板１０上に構成される回路
の入出力信号線がこれらリード接合用導体１５にそれぞ
れ接続されている。

【００４１】プリント配線板１０とリード一体成型保護
ケース２０との接合は、図３（ｂ）に示すようにして行
う。すなわち、まず、プリント配線板１０の保護ケース
接着しろ１１上にＳｉ接着剤を塗布し、リード接合用導
体１５上に導電性接着剤を塗布する。ここで、保護ケー
ス２１の底部が、プリント配線板１０の内側部分で削ら
れている。この構成により、Ｓｉ接着剤がリード接合用
導体１５上に流れることを防いでいる。

【００４２】図４は、本発明のさらに他の実施例であ
り、同図において付与してある符号で図１と同じものは
同じ部分を表す。図４に示す例では、保護ケース２１と
プリント配線板１０との接合をＳｉ接着剤で行い、リー
ド２２とプリント配線板１０上のリード接合用導体との
接続を導電性接着剤で行う。保護ケース２１の底部は、
プリント配線板１０の外側部分で削られている。この構
成により、Ｓｉ接着剤がリード接合用導体上に流れるこ
とを防いでいる。また、リード２２は、プリント配線板
１０上のリード接合用導体と大きな面積で接続できるよ
うに、その先端が直角に折り曲げられている。

【００４３】図５は、本発明のさらに他の実施例であ
り、同図において付与してある符号で図１と同じものは
同じ部分を表す。図５（ａ）に示すように、リード２２
は、プリント配線板１０上のリード接合用導体と接続す
る側の先端で内側に折り曲げられている。そして、図５
（ｂ）に示すように、保護ケース２１の底部と、リード
２２の折り曲げられた部分との間にプリント配線板１０
を挟み込む。ここで、プリント配線板１０の端部近傍で
は、その裏面が板厚を薄くするように削られており、そ
の削られた部分にリード接合用導体が形成されている。

【００４４】保護ケース２１とプリント配線板１０との
接合はＳｉ接着剤を用いて行い、リード２２とプリント
配線板１０のリード接合用導体との接続は、抵抗溶接に
よって行う。抵抗溶接を行うためには、接合したい金属
どうしを機械的に接触させて圧力を加えておく必要があ
るので、リード２２の内側に折り曲げた部分と基板のリ
ード接合用導体を圧着する。

【００４５】以上、本発明の実施例を示したが、保護ケ
ースは、図１（ａ）に示す形状に限定されるものではな
い。たとえば、図６（ａ）に示すような箱型の保護ケー
ス、すなわち、図１（ａ）の保護ケース２１に天井カバ
ーを取り付けた形状であってもよい。図６（ａ）の面Ｂ
で保護ケース２１を切断したときの断面図を図６（ｂ）
に示す。このような形状にすると、プリント配線板１０
にリード一体成型保護ケース２０を接合したときに、プ
リント配線板１０上の実装部品および配線パターンを封
止でき、後にＳｉゲルやエポキシ樹脂などを注入するな
どの工程が不要となる。このようなリード一体成型保護
ケース２０は、図１〜図５の各実施例に適用可能であ
る。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回路基板の入出力信号を外部へ接続するリードを、回路
基板の保護ケースに一体成型したので、リードが折れ曲
がるなどの品質低下を防ぐことができる。また、リード
が保護ケースに固定されているので、保護ケースを回路
基板に接合するときに、回路基板に形成されているリー
ド接続用導体に一括してリードを接続することができ
る。さらに、回路基板の部品実装面において、保護ケー
スを接着するための領域に他にリードを接続するための
領域を設ける必要がないので、回路基板の面積効率およ
びモジュールの実装密度が向上する。そして、リードと
一体成型されたケース自体が基板と接着されているた
め、リードと基板との接合力を補強するかたちになり、
リード接合部の信頼性向上が計れる。さらに従来方式と
比べて、比較的複雑な配線形状やレイアウトが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のモジュールの構成を説明する
図であり、（ａ）はプリント配線板とリード一体成型保
護ケースを接合する前の斜視図、（ｂ）はプリント配線
板とリード一体成型保護ケースを接合した状態での一部
断面図である。

【図２】本発明の他の実施例のモジュールの構成を説明
する図である。

【図３】本発明のさらに他の実施例のモジュールの構成
を説明する図であり、（ａ）はプリント配線板の斜視
図、（ｂ）はプリント配線板とリード一体成型保護ケー
スが接合した状態での一部断面図である。

【図４】本発明のさらに他の実施例のモジュールの構成
を説明する図であり、プリント配線板とリード一体成型
保護ケースが接合した状態での一部断面図である。

【図５】本発明のさらに他の実施例のモジュールの構成
を説明する図であり、（ａ）は保護ケースとリードの構
成を示す斜視図、（ｂ）はプリント配線板とリード一体
成型保護ケースが接合した状態での一部断面図である。

【図６】本発明の実施例のモジュールにおいて、（ａ）
は異なる形状の保護ケースを示す斜視図であり、（ｂ）
は同断面図である。

【図７】従来のモジュールの一例を説明する図であり、
（ａ）はプリント配線板の斜視図、（ｂ）はプリント配
線板に保護ケースおよびリードを接合した状態での斜視
図、（ｃ）は同一部断面図である。

【図８】従来の他のモジュールの構成を説明する図であ
り、プリント配線板に保護ケースおよびリードを接合し
た状態での一部断面図である。

【符号の説明】

１０プリント配線板（回路基板）１１保護ケース接着しろ１２スルーホール１３導体ランド（外部配線接続用導体）１４コネクタ（外部配線接続用導体）１５リード接合用導体（外部配線接続用導体）２０リード一体成型保護ケース２１保護ケース２２リード（外部配線用リード）２３コネクタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部配線接続用導体を有する回路基板
と、該回路基板の入出力信号をその外部へ引き出す外部
配線用リードを一体成型した保護ケースとを接続するこ
とによって、前記外部配線接続用導体と前記外部配線用
リードとを接続させることを特徴とするモジュール。
【請求項２】前記外部配線接続用導体がスルーホール
に接続された導体ランドであり、前記外部配線用リード
を前記スルーホールに貫通させて前記導体ランドとはん
だ接合させることを特徴とする請求項１記載のモジュー
ル。
【請求項３】前記外部配線接続用導体が１組の導体接
続用コネクタの一方であり、前記外部配線用リードの先
端に前記導体接続用コネクタの他方を接続したことを特
徴とする請求項１記載のモジュール。
【請求項４】前記外部配線接続用導体を前記回路基板
の側部に形成したことを特徴とする請求項１記載のモジ
ュール。
【請求項５】前記リードと前記外部配線接続用導体と
の接続を抵抗溶接によって行うことを特徴とする請求項
１記載のモジュール。