JPS63265487A - 一体成形コネクタ付き回路基板 - 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】 １ｉへ１１ 本発明はコネクタ底面に直接回路パターンを有する一体
成形コネクタ付き回ｎｔｓｗに関する。

良東改胤 車輌用ジャンクションブロック等の従来のコネクタ付き
回路基板は回路基板上に独立した複数個のコネクタブロ
ックを個々鎧ねじ止め、或いは樹脂カシメ等によって固
定するか、又は第３図に示すように、複数個のコネクタ
ブロック３を一体化したコネクタケース５を、回路基板
６上に固定して形成されている。その組立は、通常、コ
ネクタケース５の端子支持壁又は底面板２にまずピン端
子４を圧入してコネクタを完成し、次にそれを基板上に
固定し、しかる後基板の孔に挿入した端子４の一端部を
基板の回路に半田付けする（１！ｌの７が半田部）手順
で行われる。

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上記のごときコネクタ付き回路基板において個々の、又
は一体化されたコネクタブロックを構成する回路基板上
のコネクタケースは一般にポリアロピレン製であって、
通常射出成形によって製造される。このポリプロピレン
製コネクタゲースの成形において、その剛性を高めるた
めにポリプロピレンに３０〜４０重量％のタルクを混入
することも行われている。一方、回路基板は周知のよう
に、通常紙にフェノール樹脂を含浸し、板状に硬化させ
た材料より形成され、その底面に回路パターンを有する
。

このようなコネクタ付き回路基板において、複数のコネ
クタブロックを一体化して基板に取り付けて成るものは
、コネクタケースの熱膨張係数が紙／フェノール樹脂基
板より５〜１０倍程度大きいため、半田付は時及び製品
使用時に受ける温度変化に伴うコネクタケースの膨張、
収縮量が大きく、このためコネクタケースと基板の端子
挿入孔の位置ずれにより端子４に傾きが生じて半田部７
に引張り及び圧縮応力がかかる。この応力が半田部にク
ラックを発生させ、これが電気導通を遮断させる大きな
原因となっている。

半田部のクラック発生は半田付は量を若干多くすること
によっである程度少なくすることができるが、この方法
でクラック発生を完全に予防することは不可能である。

また、この方法において、その適正半田付は量の管理は
目視検査にたよっており、検査漏れが避けられないと共
に、斯る検査自体製造コストを押し上げる要因となる。

一方、複数のコネクタブロックを分離成形して基板上に
固定して成るものは基本的に上記の問題を持っているこ
とに加えて、端子の圧入、基板への固定を個々のコネク
タブロック毎に行う必要があるので組立てに時間と手簡
がかかり、また種類の異なるコネクタブロックを数種の
金型を用いて個別に成形する必要があることから製品単
価を上昇させる欠点がある。

また、以上のようなコネクタ付き回路基板は半田面のリ
ーク対策として、その面を、例えば防湿塗料で被覆する
のが一般的であるが、被覆層と基板の熱膨張係数の違い
から半田面の回路パターン自体が剥離してしまう場合が
ある。

本発明は従って、コネクタケース自体がその底面に回路
パターンを有し、ピン端子が樹脂面の回路に直接半田付
けされてなる、温度変化に対して安定で耐久性の、そし
て成形が容易な一体成形コネクタ付き回路基板を提供す
ることを目的とする。

ロ　　　　”　　ｔ・めの 本発明によれば、１個以上のコネクタブロックを有する
コネクタと裏面に回路パターンを有する回路基板から成
り、そして各コネクタブロックは一端部が回路基板の回
路に半田付けされ、他端部が回路基板に形成された端子
挿入孔を挿通してコネクタブロックの室内部にその底面
板に対して実質的に垂直に延在するピン端子を備えてい
るコネクタ付き回路基板において、前記コネクタのコネ
クタケースが少なくとも約１４０℃の耐熱温度を有する
成形可能の耐熱性樹脂から構成され、かつそのコネクタ
ケースの底面板がその下面に直接回路パターンを有して
それ自体回路基板を構成している一体成形コネクタ付き
回路基板が提供される。

上記本発明のコネクタ付き回路基板において、コネクタ
ケースを構成する樹脂は成形可能で、かつコネクタにピ
ン端子を半田付けする際に受ける温度変化及び最終コネ
クタ付き回路基板が設置される場所１例えば車輌のエン
ジンルームの雰囲気温度の変化に対して膨張、収縮量が
小さい樹脂材料から選択されなければならない、これら
の条件は一般に少なくとも約１４０℃の耐熱温度を有す
る耐熱性樹脂によって満足されることが明らかになった
。すなわち、約１４０℃という樹脂が有すべき最低の耐
熱温度は１つには半田温度の面から、またコネクタの高
温剛性の維持の面から必要とされる温度限界であるが、
耐熱温度がこの最低温度未満になると、特に温度変化に
付随する！！脂の膨張、収縮が可及的に大きくなり、半
田部のクラック発生を有効に抑制することができなくな
ることが見い出されたのである。

使用できる耐熱性樹脂に、例えばポリエーテルスルホン
、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミ
ド、ボリアリレート、オキシベンゾイルポリエステル、
ポリエーテルエーテルケトン及びポリフェニレンオキシ
ドがある。これら樹脂の典型的例の構造式をそのガラス
転移温度（Ｔ　ｇ）又は融点（Ｔｍ）と共に下記に示す
。

−・　　　　　　　　　Ｔ　℃　Ｔ− （フィリップス社） 上記の耐熱性樹脂において、初めの５種は非晶質の樹脂
で、異方性が少なく、本発明における使用に特に好まし
い、その次の３種は結晶性で、半田温度が高過ぎるとそ
る傾向が現われるが、溶融温度の低い半田を用いること
によって十分に使用可能となる０以上の樹脂の外にポリ
−２，６−シメチルフエニレンオキシド（耐熱温度〜１
９０℃）及びポリ塩化ビニリデン（軟化温度１８５〜２
００℃）も使用できる。

以上の樹脂は常法で成形可能で、それら樹脂よりコネク
タケースは例えば金型温度を必要とされる高温に維持す
ることによって一般的な射出成形法で格別の困難なしに
容易に成形することができる。

本発明において、コネクタケースはその底面板の下面に
直接回路パターンを有し、その底面板自体が回路基板を
構成している０回路パターンは公知の任意の方法で形成
できるが、例えばメッキ法を使用して底面板の下面に銅
メッキを施し、その銅メッキ層を所定のパターン層が得
られるようにエツチングすることによって容易に形成す
ることができる。銅メッキを施す際に、底面板下面を予
めサンドペーパーでこするか化学薬品、例えば無水クロ
ム酸等で処理して粗面に形成しておけばメッキ層の付着
強度が向上し、好ましい、このようにして形成された回
路パターンは通常その酸化防止及び他の金属部品との接
触防止のためにピン端子の接続、固定後そのパターン面
に樹脂系塗料のカバーコートを塗被、形成して被覆され
る。

回路パターンの形成後、そのパターン部に形成された端
子挿入孔を通してコネクタブロックの室側から回路パタ
ーン面にピン端子を実質的に垂直に突出、挿通し、その
突出端部を回路に半田付けする。半田は通常的１４０〜
２６５℃の半田温度を有し、従ってコネクタケースの構
成樹脂は選択された半田の半田温度に適合するように、
一方半田は選択された樹脂の耐熱温度に適合するように
選択される０本発明においてコネクタの構成樹脂はそれ
自体高耐熱温度を有する耐熱性樹脂であるので、ピン端
子の半田付けはコネクタケースの回路パターン面を直接
半田槽に漬けるディップ法で有利に行うことができる０
本発明においてコネクタケースは最低でも約１４０℃の
耐熱温度を有する耐熱性樹脂より構成されるので、上記
のような樹脂ケースに対する直接半田付けによっても樹
脂は溶融も変形もしない。

以上詳細に説明したように、本発明のコネクタ付き回路
基板は従来の紙／フェノール樹脂等より成る独立部品た
る回路基板を含まない、コネクタケースの底面板自体が
その下面に直接回路パターンを有して回路基板を構成し
ている一体成形コネクタ付き回路基板である。斯る一体
成形コネクタ付き回路基板は上記のようにコネクタケー
スを直接半田付は可能な耐熱性樹脂によって構成するこ
とによって初めて可能となったものであると共に、この
ように製品全体が同一樹脂で構成され、しがち樹脂は温
度変化、例えば半田付けの処理過程における加熱と冷却
（常温〜２６５℃）、あるいは車輌のエンジンルームの
ような製８品が取り付けられる場所の雰囲気温度の変化
（寒冷地の氷点下の温度、例えば−３５℃〜エンジン稼
動時のルーム内温度約１３０℃）に対して膨張及び収縮
の量が極めて小さいために、半田付は処理時あるいは使
用時に半田部に異状な応力が加わることが実質的になく
、それによるクラックの発生が高度に低減される。この
ことはクラック発生による製造時の不良率が著しく低下
すること（従来の５％から１％程度まで低下する）、及
び製品の耐久性が著しく向上することを意味する。また
、同じ理由から回路パターンの剥離も防止することがで
きる０以上の利点に加えて、本発明によれば、独立部品
としての回路基板を用いていないことにより、製造工程
が少なくなり、その製造が容易であるという利点もある
。

以上の−ような構成と作用効果を持つ本発明を次に実施
例を参照して更に具体的に説明する。ただし、本発明は
この実施例に限定されるものでないことは明白であろう
。

第１図及び第２図は本発明による車輌において使用され
るジャンクションブロック（Ｊ／Ｂ）で、それぞれ斜視
図と断面図を表わす。

ジャンクションブロック１は、Ｔ　［ｒ２２５℃のポリ
エーテルスルホン（ＰＥＳ）（÷＠−ｓ　ｏ　、　（（
リ−０−）ｎ）を金型温度１５０℃、射出圧６００Ａｇ
／Ｃｍ”を用いて一体に射出成形して形成した。ジャン
クションブロック１の底面板２はその下面に回路パター
ンを有する０回路パターンは底面板２の下面をサンドペ
ーパーでこすって粗化した後化学銅、電気銅により全面
に銅メッキを施こし、そしてエツチング剤により不要部
分の銅を排除することにより所望のように形成した０次
に、各コネクタブロック３の室に底面板２に形成した端
子挿入孔を通してピン端子４を底面板に対して実質的に
垂直に、そして底面板下面よりわずかに突出するように
圧入、取り付け、そしてその端子突出面を半田溶融槽に
漬けて端子突出端を回路に半田付けしたく半田部は７で
示される）、半田温度は２５３℃であった。

このようにして形成した６個のジャンクションブロック
のサンプルをＪ　Ｉ　Ｓ　Ｃ５０３０による温度サイク
ル試験に供した。使用した冷却／加熱サイクル試験の条
件は次の通りであった。

低温槽温度　　ニー３５℃ 〃　放置時間＝０．５時間 高温槽温度　　：＋８０℃ 〃　放置時間：０．５時間 得られた結果を、タルク入りポリプロピレン（ＰＰＴ）
製コネクタケースと紙／フェノール樹脂製回路基板より
成る現在量産されているジャンクションブロック（ＰＰ
Ｔ／Ｐｈ−Ｊ／Ｂ）の結果と共に次表に示す。

表の結果より、本発明のＰＥ５一体成形ジャンクション
ブロックは１０００回の冷却／加熱サイクルに完全に耐
え、ＰＰＴ−紙／フェノール樹脂ジャンクションブロッ
クよりはるかに優れた耐久性を持つことが分かる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるジャンクションブロックの斜視図
であり、第２図は第１図のジャンクションブロックの断
面図であり、そして第３図は従来の紙／フェノール樹脂
製回路基板を備えるジャンクションブロックの断面図で
ある。 １・・・ジャンクションブロック　２・・・底面板３・
・・コネクタブロック　　　　４・・・ピン端子５・・
・コネクタケース　　　　　６・・・回路基板７・・・
半田部 特許出願人　　住友電装株式会社 （外４名） 乳１図 基２区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　１個以上のコネクタブロックを有するコネクタ
   と裏面に回路パターンを有する回路基板から成り、そし
   て該コネクタブロックは一端部が該回路基板の回路に半
   田付けされ、他端部が該回路基板に形成された端子挿入
   孔を挿通して該コネクタブロックの室内部にその底面板
   に対して実質的に垂直に延在するピン端子を備えている
   コネクタ付き回路基板において、該コネクタのコネクタ
   ケースが少なくとも１４０℃の耐熱温度を有する成形可
   能の耐熱性樹脂から構成され、かつ該コネクタケースの
   底面板がその下面に直接回路パターンを有してそれ自体
   回路基板を構成していることを特徴とする一体成形コネ
   クタ付き回路基板。