JPS6347155B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、大きな主プリント基板に回路ブロツ
クとして組付けるのに適したプリント基板回路ユ
ニツトとその製造方法に関するものである。

電子機器においては、電子回路関係の部品をプ
リント基板に実装してメカ部品と共にケース内に
収納することが行われているが、ケースへのプリ
ント基板の取付け作業性を良くするためには、プ
リント基板の枚数を減らし、できれば１枚のプリ
ント基板にまとめることが好ましい。

ところが、多くの電子部品を１枚のプリント基
板に直接取付けるようにした場合、機器の開発の
過程の特にプリント基板の設計或は製作後に、電
子回路に対する変更の要求がだされると、大きく
複雑なプリント基板のパターン設計をやり直さな
ければならないため、設計のし直しに時間がかか
り、開発期間を延長しなければならなくなるとい
う別の問題を生じるようになる。

この他に、多くの電子部品を１枚のプリント基
板に取付けようとすると、その作業が極めて面倒
となり、また取付け後の電気検査も複雑なものと
なるなどの問題も生じるようになる。

そこで、上述のような問題を解消するため、電
源回路などのように機器にとつて基本的で変更の
ほとんどない回路を主プリント基板に直接実装す
るようにし、機能回路ブロツクのようにその内容
が変更されることが多かつたり、或は追加・除去
がしばしば行われる回路部分の電子部品を主プリ
ント基板とは別のプリント基板に取付けてプリン
ト基板回路ユニツトを構成し、この回路ユニツト
を電気的に検査した後に主プリント基板に組付け
ることが一般に行われている。

このように、プリント基板回路ユニツトを主プ
リント基板に組付けるようにすると、開発の過程
で電子回路の一部を変更したり、或は機能を追加
したりするとき、複雑で大型の主プリント基板を
何ら変更することなく、単に回路ユニツトのプリ
ント基板を設計し直したり或は新たに設計するだ
けでよいため、開発過程でだされる新しい要求に
対して開発期間を大巾に延長することなく短期間
で応じることができる。また、ユニツトとして取
扱えるようになるため、電気的検査が回路ユニツ
ト毎に簡単に行えるようになり、しかもプリント
基板への取付け作業が楽になる。

ところで、上述したプリント基板回路ユニツト
には、主プリント基板の電気回路にのみ電気的に
接続されるもの、主プリント基板の電気回路とメ
ータのように主プリント基板上にない電気部材と
の両方に接続されるもの、及び主プリント基板上
に単に取付けられるだけで主プリント基板の電気
回路には全く電気的に接続されず、主プリント基
板上にない電気部材にのみ接続されるものなどが
ある。

上述のように、主プリント基板上にない電気部
材に接続するようにしたプリント基板回路ユニツ
トは、電気部材との電気接続を行うための手段を
一般に有するが、従来は回路ユニツトのプリント
基板に端子ピンを植設し、この端子ピンに一端を
半田付け或いはラツピングなどにより接続したリ
ード線により上記電気接続を行つていた。ところ
が、この方法ではリード線の数が多くなると、そ
の接続作業が面倒になるため、最近では各々が１
本のリード線に対応する複数のリードパターンを
有するフレキシブルプリント基板をリード線の代
りに使用し、複数の電気接続を一度に行えるよう
にしている。

しかし従来は、回路ユニツトのプリント基板に
フレキシブル基板を接続するのに、回路ユニツト
の基板にピンを立て、このピンでフレキシブル基
板のパターンを貫挿するか、或はコネクタを使用
していた。このため、回路ユニツトの基板にピン
を設けたり、両基板にコネクタ構成部材を取付け
る必要があり、その作業が依然面倒で生産性が悪
いため、量産化が難しくコスト高となつていた。

本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、主プリント基板上にな
いものと電気的に接続するのにフレキシブル基板
を使用したプリント基板回路ユニツトにおいて、
生産性が良く量産化に適したプリント基板回路ユ
ニツトとその製造方法を提供することにある。

以下本発明の実施例を図面について説明する。

第１図及び第２図は、本発明によるプリント基
板回路ユニツト１０の一例を示す。回路ユニツト
１０は、絶縁ベース１１ａの下面に導電パターン
１１ｂをプリントしてなるプリント基板１１と、
このプリント基板１１の上面及び下面にそれぞれ
載置され導電パターン１１ｂに電気的に接続され
た電子部品１２ａ及び１２ｂと、プリント基板１
１の一側縁部に設けられた導電パターン１１ｂの
電極に電気的に接続されたリード端子１３ａと、
上記側縁部と対向する側縁部に設けられた導電パ
ターン１１ｂの電極に電気的に接続されたフレキ
シブルプリント基板１３ｂと、電極に対するリー
ド端子１３ａ及びフレキシブル基板１３ｂの接続
部を封止する樹脂成形により作られた封止部１４
ａ及び１４ｂとからなる。

上記プリント基板１１は、フエノール系、エポ
キシ系などの樹脂板をベースとし、その下面のみ
に導電パターン１１ｂがプリントされたものとし
て示されているが、これ以外に、鉄、銅などの金
属板の表面を絶縁処理した板をベースとしたも
の、或はベースの両面に導電パターンををプリン
トしたものなども適用できる。

プリント基板１１への電子部品１２ａの取付け
は、プリント基板１１に穿つた孔に部品１２ａの
足を上面側から挿入し、その足の先端を下面で導
電パターン１１ｂに半田付けすることにより行わ
れる。一方フエイスポンデイング部品である電子
部品１２ｂの取付けは、導電パターンに直接半田
付けすることにより行われる。

上記リード端子１３ａは、その先端が二股状に
なつていて、この二股状部でプリント基板１１の
側縁を挾み、この状態でリード端子１３ａの先端
を導電パターン１１ｂの電極部に半田付け或はス
ポツト溶接することによつてプリント基板１１に
取付けられる。プリント基板１１に取付けられた
リード端子１３ａは、その自由端側がプリント基
板面に沿つて僅かに延長された後、プリント基板
１１の面に直角に折曲されてプリント基板１１の
導電パターン面側に突出されている。

一方フレキシブル基板１３ｂは、第３図に示す
ように、可撓性のある２枚の絶縁シート１３b₁及
び１３b₂間に複数のリードパターン１３b₃をサン
ドイツチ状に挾むように形成され、かつ回路ユニ
ツトのプリント基板１１に接続されるその一端
で、一方の絶縁シート１３b₁が部分的に除去さ
れ、リードパターン１３b₃の一端のランド部分が
露出されている。

上述のようなフレキシブル基板１３ｂをプリン
ト基板１１に半田付けにより接続する場合には、
第３図のようにリードパターン１３b₃のランド部
分の中央を絶縁シート１３b₂と共に側縁に向つて
切除１３b₃′し、第４図に示すように絶縁シート
１３b₂側をプリント基板１１の導電パターン１３
ｂの電極に接触させかつ電極とランド部分とを対
応させてプリント基板１１に対してフレキシブル
基板１３ｂを位置決めし、この状態で上記切除部
１３b₃′に半田１５を付与すればよい。

フレキシブル基板１３ｂをプリント基板１１に
接続する方法として、半田ペースト又はエポキシ
半田によるリフローソルダー法があるが、この方
法を使用する場合には、第５図に示すように、第
３図のフレキシブル基板１３ｂにおいて切除１３
b₃′を行わないものを、リードパターン１３b₃の
ランド部分がプリント基板１１の導電パターン１
１ｂの電極に半田ペースト又はエポキシ半田１６
を介して対向するようにプリント基板１１に対し
て位置決めし、この状態で加熱ヘツド１７を矢印
方向に移動して熱を加えることにより半田ペース
トはエポキシ半田１６を硬化させればよい。

上述のようにプリント基板１１に一端が接続さ
れたフレキシブル基板１３ｂの他端には、第１図
のように複数の発光素子１８ａを樹脂成形により
位置決めして作つた表示器１８からなるメータ
や、磁気ヘツドなどが接続される。メータ或は磁
気ヘツドが接続される場合には回路ユニツト１０
はそれぞれメータ回路或は磁気ヘツド回路として
構成される。

上述の封止部１４ａ及び１４ｂは、プリント基
板１１に対するリード端子１３ａ及びフレキシブ
ル基板１３ｂの接続の機械的強度を強固なものに
し、プリント基板１１からの端子及びフレキシブ
ル基板１３ｂの剥れを防するが、これをリード端
子１３ａの突出方向、すなわちプリント基板１１
の導電パターン１１ｂの面側に一定の高さ突出さ
せると、第２図に破線で示すプリント基板Ｘに回
路ユニツト１０を取付けたとき、主プリント基板
Ｘと回路ユニツト１０のプリント基板１１との間
に一定の間隔が保持されるようになるため、回路
ユニツト１０の下側の主プリント基板Ｘの面に電
子部品が載置されても、この部品に対して回路ユ
ニツト１０の部品１２ｂが接触するようなことは
ない。

上述のように回路ユニツト１０を主プリント基
板Ｘに取付けたとき、リード端子１３ａが主プリ
ント基板Ｘの導電パターンに半田付けされて固定
されるが、この部分だけでは外力が加わると反対
側が持上つて振動するようになるため、図に示す
ように封止部１４ｂに突起１４b′を設け、この突
起１４b′を主プリント基板Ｘの孔に挿入して下面
で溶着するようにすれば、回路ユニツト１０が確
実に主プリント基板Ｘに取付けられるようにな
る。

第６図は、主プリント基板に電気的に接続され
る必要がなく、単に取付けられるだけでよいプリ
ント基板回路ユニツト１０′を示し、第１図のリ
ード端子１３ａの代りにフレキシブル基板１３
a′を接続している。この場合には、主プリント基
板への取付けを行うため、両方の封止部１４ａ及
び１４ｂに第２図に１４b′で示すような突起が設
けられる。

なお、第１図の例で、リード端子１３ａの間隔
をICと同じインチピツチとすれば、回路ユニツ
トをICと同じように取扱うことができるように
なり便利である。

次に、第１図に示す回路ユニツトの製造方法に
ついて説明する。

まず、第７図に示すように、対向する両側縁部
の導電パターン面側に複数の電極１１b₁及び１１
b₂を一定間隔でそれぞれ設けてなるプリント基板
１１を用意し、その両面に電子部品１２ａ及び１
２ｂをそれぞれ取付けたものを多数作製する。そ
して、第７図に示すように、導電パターン面側を
上にし、プリント基板１１の相互間の間隔を一定
に保持し、かつ電極１１b₁及び１１b₂が設けられ
ている側縁部が外側に位置するように多数のプリ
ント基板１１を同一面上に一列に整列する。

次に、それぞれがリード端子となる多数のリー
ド部片２０ａを、整列したプリント基板１１の一
方の側縁部の電極１１b₁の間隔と等しい間隔で共
通フレーム２０ｂに支持してなるリードフレーム
２０を用意すると共に、それぞれがプリント基板
１１の電極１１b₂に接続される多数のリードパタ
ーン３０ａを、整列したプリント基板１１の電極
１１b₂の間隔と等しい間隔で絶縁シート３０ｂ上
に支持してなるフレキシブル基板３０を用意す
る。特に上記フレキシブル基板３０の絶縁シート
３０ｂには、後でフレキシブル基板３０を各プリ
ント基板１１に対応して切り離し易くする弱体化
部３０ｃが形成されている。

そして、上記リードパターン２０とフレキシブ
ル基板３０を、第７図に示すように、リード部片
２０ａとリードパターン３０ａとが接続すべき電
極１１b₁及び１１b₂とそれぞれ対向するように位
置決めし、その後矢印方向に移動してプリント基
板１１の電極１１b₁及び１１ｂに対して対応する
リード部片２０ａとリードパターン３０ａをそれ
ぞれ接触させる。

この状態で、リード部片２０ａを電極１１b₁に
対して半田付け或はスポツト溶接などにより接続
すると共に、第３図乃至第５図について上述した
方法でリードパターン３０ａを電極１１b₂に半田
付けする。この電極１１b₁及び１１b₂に対するリ
ード部片２０ａ及びリードパターン３０ａのそれ
ぞれ接続作業は、多数のプリント基板１１に対し
て同時に行うことができる。

上記作業により、リードパターン２０とフレキ
シブル基板３０とにより互に連結された多数のプ
リント基板１１を次に、第８図に示すように、成
形型の下型４０ａ上に置き、その上に更に上型４
０ｂを乗せる。そして、下型４０ａと上型４０ｂ
との間の成型部に樹脂材料からなる封止材を充填
してプリント基板１１の電極１１b₁及び１１b₂に
対するリード部片２０ａ及びリードパターン３０
ａの接続部をそれぞれ封止１４ａ及び１４ｂす
る。

第９図は、封止材の硬化後成形型から取出した
状態を示す。図から判るように、封止部１４ａ及
び１４ｂは、プリント基板１１の電極に対するリ
ード部片２０ａ及びリードパターンの接続部のみ
に限定されていて、プリント基板１１上の部品１
２ａ及び１２ｂは封止されていないため、部品交
換による修理や電気調整を簡単に行うことができ
る。また、接続部が封止部１４ａ及び１４ｂによ
りプリント基板１１のベース１１ａに強固に固定
されているため、プリント基板１１からのリード
フレーム２０及びフレキシブル基板３０の外れが
起らない。

第９図に示す状態から第１図に示す回路ユニツ
ト１０を完成させるには、リードフレーム２０の
共通フレーム２０ｂの部分を切除すると共に、フ
レキシブル基板３０を弱体化部３０ｃで分離し、
かつリード部片２０ａをプリント基板１１の面と
直角に折り曲げればよく、このことにより、一度
に多数のプリント基板回路ユニツト１０が作製で
きる。

第６図に示す回路ユニツト１０′を製造するに
は、第１０図に示すように、プリント基板１１の
電極１１b₁及び１１b₂に接続される２組のフレキ
シブル基板３０及び３０′を位置決めし、その後
対応する電極にリードパターン３０ａ及び３０
a′をそれぞれ接続し、それから接続部を封止した
後、フレキシブル基板３０及び３０′の弱体化部
３０ｃ及び３０c′で分離すればよい。

本発明は上述したように、絶縁ベースに導電パ
ターンをプリントしてなるプリント基板と、この
プリント基板に載置され導電パターンに電気的に
接続された電子部品と、プリント基板の一側縁部
に設けられた導電パターンの電極に電気的に接続
されたリード端子と、上記側縁部と対向する側縁
部に設けられた導電パターンの電極に電気的に接
続されたフレキシブルプリント基板と、電極に対
するリード端子及びフレキシブルプリント基板の
接続部をそれぞれ封止する樹脂成形により作られ
た封止部とからなり、フレキシブルプリント基板
の接続部を封止している封止部の下端に主プリン
ト基板への取付けを行うための突起を一体に設け
てプリント基板回路ユニツトを構成しているた
め、封止部がプリント基板に対するリード端子及
びフレキシブルプリント基板の接続の機械的強度
を強固なものにし、プリント基板からのリード端
子及びフレキシブルプリント基板の剥れを防止す
ると共に、主プリント基板に対するプリント基板
回路ユニツトの取付けに際し、リード端子、封止
部及びその突起が協働し、取付けを強固にかつ一
定の間隔を保持して行うことが可能になり、しか
も極めて構成が単純で部品点数が少なく、コスト
低減と共に回路ユニツトの小型化が計られるよう
になる。

また本発明は上述したように、各々が両側縁部
に電極を有する複数のプリント基板を、電極が外
側に位置するように一列に整列し、該整列した複
数のプリント基板の一方の側縁部の電極に対応す
るリード端子を共通フレームで支持してなるリー
ドフレームと他方の側縁部の電極に対応するリー
ドパターンを有するフレキシブルプリント基板と
を、互に対応する前記電極とリード端子及びリー
ドパターンとが接触するようにプリント基板に対
してそれぞれ位置決めし、この状態でリード端子
及びリードパターンを電極に直接電気接続した
後、電極に対するリード端子及びフレキシブルプ
リント基板の接続部を樹脂成形によりそれぞれ封
止し、続いてリードフレームの共通フレームを切
り離すと共にフレキシブルプリント基板を隣接す
るプリント基板の電極に対応するリードパターン
間で切り離して回路ユニツトを製造しているた
め、一度に多数のプリント基板へのリード端子及
びフレキシブルプリント基板の接続と該接続部の
封止が行われ、多数の回路ユニツトが一度に得ら
れるようになり、生産性に優れ、製コストの低減
を計れるなどの多くの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明によるプリント基板
回路ユニツトの一実施例をそれぞれ示す斜視図及
び断面図、第３図は本発明の回路ユニツトに使用
するフレキシブル基板の一部分を示す斜視図、第
４図は第３図のフレキシブル基板をプリント基板
に接続した状態を示す断面図、第５図はプリント
基板へのフレキシブル基板の接続状態の変形を示
す断面図、第６図は他の実施例を示す斜視図、第
７図乃至第９図は第１図及び第２図の回路ユニツ
トの製造過程をそれぞれ示す斜視図、並びに第１
０図は第６図の回路ユニツトの一製造過程を示す
斜視図である。 １０，１０′…プリント基板回路ユニツト、１
１…プリント基板、１１b₁，１１b₂…電極、１３
a′，１３ｂ，３０，３０′…フレキシブルプリン
ト基板、１３ｂ，３０ａ，３０a′…リードパター
ン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 絶縁ベースに導電パターンをプリントしてな
   るプリント基板と、このプリント基板に載置され
   導電パターンに電気的に接続された電子部品と、
   プリント基板の一側縁部に設けられた導電パター
   ンの電極に電気的に接続されたリード端子と、上
   記側縁部と対向する側縁部に設けられた導電パタ
   ーンの電極に電気的に接続されたフレキシブルプ
   リント基板と、電極に対するリード端子及びフレ
   キシブルプリント基板の接続部をそれぞれ封止す
   る樹脂成形により作られた封止部とからなり、フ
   レキシブルプリント基板の接続部を封止している
   封止部の下端に主プリント基板への取付けを行う
   ための突起を一体に設けたことを特徴とするプリ
   ント基板回路ユニツト。 ２ 各々が両側縁部に電極を有する複数のプリン
   ト基板を、電極が外側に位置するように一列に整
   列し、該整列した複数のプリント基板の一方の側
   縁部の電極に対応するリード端子を共通フレーム
   で支持してなるリードフレームと他方の側縁部の
   電極に対応するリードパターンを有するフレキシ
   ブルプリント基板とを、互に対応する前記電極と
   リード端子及びリードパターンとが接触するよう
   にプリント基板に対してそれぞれ位置決めし、こ
   の状態でリード端子及びリードパターンを電極に
   直接電気接続した後、電極に対するリード端子及
   びフレキシブルプリント基板の接続部を樹脂成形
   によりそれぞれ封止し、続いてリードフレームの
   共通フレームを切り離すと共にフレキシブルプリ
   ント基板を隣接するプリント基板の電極に対応す
   るリードパターン間で切り離すことを特徴とする
   プリント基板回路ユニツトの製造方法。