WO2015098569A1 - 電子回路ユニット及びその製造方法 - Google Patents

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resin
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伊藤 健
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Definitions

  • the present invention relates to an electronic circuit unit applied to, for example, an electronic control unit (ECU) of an automobile, and more particularly to an electronic circuit unit in which an outer case is integrally formed with a circuit board using a mold resin, and a method for manufacturing the same. Is.
  • ECU electronice control unit
  • a circuit board on which electronic components are mounted is set in a mold and the outer case is insert-molded with a thermoplastic resin.
  • the exterior case is made of mold resin by insert molding, there is no need to separately mold the hard case with resin and incorporate the circuit board in it, so the number of parts can be reduced and assembly work can be saved Is obtained.
  • the electronic parts that cannot withstand the pressure caused by the resin during molding are put together in a specific location on the circuit board, and the circuit board is placed on the mold with the specific location exposed outside the mold. It can be considered that the outer case is set by injection molding.
  • the circuit board may be deformed by the molding resin pressure acting on the back side of the exposed portion, which may cause damage to the inner-layer conductor wiring pattern or the electronic circuit. I found out.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide an electronic circuit unit that can suppress damage to a circuit board and an electronic circuit that occur during injection molding of an exterior case, and a method for manufacturing the same. There is.
  • an electric circuit unit is characterized by the following (1) to (8).
  • (1) The back side is covered with the mold resin and the surface side is exposed from the exterior case on a part of the board surface of the circuit board that is mounted with the electronic component and covered with the exterior case formed of the mold resin.
  • An electronic circuit unit provided with a mold exclusion part The exterior case is made of a resin having a fluidity higher than that of the resin constituting the other part of the exterior case, as a rear wall of the exterior case located on the back side of the mold exclusion portion.
  • the resin constituting the back wall of the exterior case located on the back side of the mold exclusion portion has higher fluidity than the resin constituting the other part of the exterior case. Since the resin is used, it is possible to reduce the pressure due to the resin acting on the circuit board of the mold exclusion portion during the injection molding of the outer case. Therefore, deformation of the circuit board due to the pressure of the resin can be suppressed, and damage to the circuit board and the electronic circuit can be suppressed. Moreover, since the exterior case is multi-color molded from a plurality of resins having different fluidity, the unique properties of the resin can be utilized in each part of the exterior case while suppressing the overall cost.
  • the connector housing is provided integrally with the exterior case, it is not necessary to separately assemble the connector.
  • the lid that covers the mold exclusion portion is integrally provided on the exterior case via the hinge, the mold exclusion portion is formed by the lid without increasing the number of parts. Can be protected.
  • the electronic circuit unit having the above configuration (4) since the strength increasing portion is provided in the inner layer of the mold exclusion portion on the circuit board, the deformation of the circuit board due to the pressure of the resin at the time of injection molding of the outer case is prevented. It is possible to suppress the damage of the circuit board and the electronic component.
  • the dummy reinforcing conductor pattern that does not function as the conductor wiring portion is provided as the strength increasing portion in the inner layer of the mold exclusion portion on the circuit board. Therefore, it is possible to suppress the deformation of the circuit board during the injection molding of the outer case, and to enhance the heat generation suppressing effect of the circuit board.
  • the thickness of the conductor wiring pattern is locally increased as a strength increasing portion on a part of the conductor wiring pattern in the inner layer of the mold exclusion portion on the circuit board.
  • the increased thickness portion is provided, it is possible to suppress damage to the circuit board and the electronic component during the injection molding of the outer case only by changing the thickness of a part of the conductor wiring pattern.
  • the electronic circuit unit having the configuration (7) since the connector housing is provided integrally with the exterior case, it is not necessary to separately assemble the connector.
  • the lid is provided on the exterior case so as to integrally cover the mold exclusion portion via the hinge, so that the mold exclusion portion can be formed by the lid without increasing the number of parts. Can be protected.
  • a method for manufacturing an electric circuit unit according to the present invention is characterized by the following (9).
  • the back side is covered with the mold resin and the surface side is exposed from the exterior case on a part of the board surface of the circuit board that is mounted with the electronic component and covered with the exterior case formed of the mold resin.
  • a method of manufacturing an electronic circuit unit provided with a mold exclusion portion Set the circuit board in the mold, When filling the cavity in the mold with the molten resin and injection molding the exterior case, the resin constituting the back wall of the exterior case located on the back side of the mold exclusion portion is used as the resin constituting the exterior case.
  • a method for manufacturing an electronic circuit unit wherein a resin having a higher fluidity than a resin constituting the portion is used, so that the outer case is multi-color molded with a plurality of resins having different fluidity.
  • the resin constituting the back wall of the exterior case located on the back side of the mold exclusion portion flows more than the resin constituting the other part of the exterior case.
  • the exterior case is multicolor molded with a plurality of resins having different fluidity.
  • the pressure by resin which acts on the circuit board of a mold exclusion part at the time of injection molding of an exterior case can be reduced. Therefore, deformation of the circuit board due to the pressure of the resin can be suppressed, and damage to the circuit board and the electronic circuit can be suppressed.
  • the exterior case is multi-color molded with a plurality of resins having different fluidity, the properties of the resin can be utilized in each part of the exterior case while suppressing the overall cost.
  • the present invention it is possible to reduce the pressure caused by the resin acting on the circuit board of the mold exclusion portion during the injection molding of the outer case. Therefore, deformation of the circuit board due to the pressure of the resin can be suppressed, and damage to the circuit board and the electronic circuit can be suppressed.
  • the exterior case is multi-color molded with a plurality of resins having different fluidity, the properties unique to the resin can be utilized in each part of the exterior case while suppressing the overall cost.
  • the strength increasing portion is provided in the inner layer of the mold exclusion portion on the circuit board, the deformation of the circuit board due to the pressure of the resin at the time of injection molding of the outer case can be suppressed, Damage to circuit boards and electronic components can be suppressed.
  • FIG. 1 is an external perspective view of the electronic circuit unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a top view showing the configuration of the electronic circuit unit of the first embodiment.
  • FIG. 2B is a side view showing the configuration of the electronic circuit unit of the first embodiment.
  • FIG. 2C is a bottom view showing the configuration of the electronic circuit unit of the first embodiment.
  • 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 2A.
  • FIG. 4 is an external perspective view of the electronic circuit unit according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is a top view showing the configuration of the electronic circuit unit of the second embodiment.
  • FIG. 5B is a side view showing the configuration of the electronic circuit unit of the second embodiment.
  • FIG. 5A is a top view showing the configuration of the electronic circuit unit of the second embodiment.
  • FIG. 5B is a side view showing the configuration of the electronic circuit unit of the second embodiment.
  • FIG. 5C is a bottom view showing the configuration of the electronic circuit unit of the second embodiment.
  • 6 is a cross-sectional view taken along arrow VI-VI in FIG. 5A.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the same portion as FIG. 6 of the electronic circuit unit according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between the residual ratio of the copper foil constituting the conductor wiring pattern in the inner layer of the circuit board and the elastic coefficient of the circuit board.
  • FIG. 1 is an external perspective view of the electronic circuit unit of the first embodiment
  • FIGS. 2A to 2C are configuration diagrams of the electronic circuit unit
  • FIG. 2A is a top view
  • FIG. 2B is a side view
  • FIG. 2C is a bottom view
  • 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 2A.
  • the electronic circuit unit 1 of the first embodiment has a rectangular shape in which an electronic component 11 is mounted and the entire periphery is covered with an outer case 20 made of mold resin.
  • This is an electronic circuit unit in which a part of the plate surface of the circuit board 10 is provided with a mold excluding portion 10A that is exposed from the exterior case 20 without being covered with the mold resin, although the back side is covered with the mold resin.
  • a connector housing 23 constituting the connector 2 is formed integrally with the outer case 20 of the electronic circuit unit 1.
  • the connector housing 23 protrudes from the surface side of the circuit board 10 in a direction perpendicular to the circuit board 10.
  • a lid 30 is integrally formed on the outer case 20 so as to be openable and closable so as to integrally cover the mold exclusion portion 10A via a thin hinge 31 positioned at a position far from the connector 2.
  • the mold excluding portion 10A of the circuit board 10 collects electronic parts (for example, an electrolytic capacitor, an oscillator, a filter, etc.) 11 that cannot withstand the pressure of the resin during molding when the outer case 20 is injection molded.
  • 10 is a part arranged at one place on the surface side, and is arranged at a position close to the lid 30.
  • the mold exclusion portion 10A is exposed to the outside from the opening 20A provided in the exterior case 20 at the product stage, and the peripheral portion of the opening 20A covers the surface side of the circuit board 10 and the inner surface of the lid body 30. It is formed as a fitting frame portion 22 into which the convex frame portion 32 is fitted.
  • the back side of the mold excluding portion 10 ⁇ / b> A is covered with a mold resin constituting the back wall of the outer case 20.
  • a part on the back wall of the exterior case 20 (hereinafter referred to as “back wall of the mold exclusion part”) 20B located on the back surface of the mold exclusion part 10A is a thermoplastic resin different from the other part 20C of the exterior case 20. It is configured.
  • the other part of the outer case 20 (mainly the part excluding the back wall 20B of the mold exclusion part) 20C can exhibit, for example, high toughness and heat resistance as an industrial product and can be obtained at low cost.
  • -It is comprised with polybutylene terephthalate (PBT) which is a plastic.
  • PBT polybutylene terephthalate
  • the back wall 20B of the mold exclusion part (or at least a part limited to include the back wall 20B of the mold exclusion part) is more than the resin (PBT or the like) constituting the other part 20C of the exterior case 20.
  • It is made of a resin having high fluidity when melted, for example, a liquid crystal polymer (LCP). This is because the pressure due to the resin during injection molding is reduced by using a resin with high fluidity.
  • LCP liquid crystal polymer
  • the exterior case 20 is molded in two colors with two types of resins having different fluidity.
  • the resin constituting the back wall 20B of the mold exclusion portion is a resin having higher fluidity than the resin constituting the other part of the exterior case 20
  • another resin combination is selected. You can also.
  • the lid 30 when the opening 20 ⁇ / b> A is closed by the lid 30 at appropriate locations around the opening 20 ⁇ / b> A of the exterior case 20, the lock portion 38 on the lid 30 side.
  • An engagement portion 28 is provided for engaging the lid 30 to lock the lid 30 in the closed position.
  • the lid 30 is provided with a component accommodating portion 35 that can accommodate the head portion when the tall electronic component 11 is mounted on the circuit board 10, for example, so that the mounting height of the entire lid 30 is reduced. It can be done.
  • the inner layer of the circuit board 10 (including the surface layer of the board as necessary) is made of a plurality of copper foil layers (two layers are schematically shown in FIG. 3 but any number of layers may be used).
  • Conductor wiring pattern 12 is provided.
  • terminals of electronic components (one of which is denoted by reference numeral 11) mounted on the front side or the back side of the circuit board 10 are electrically connected to predetermined conductor wiring patterns 12, respectively.
  • a base end portion of the connector terminal 15 extending in a direction intersecting with the circuit board 10 (surface side of the circuit board 10) is connected to the predetermined conductor wiring pattern 12.
  • the connector terminal 15 for example, a press-fit terminal that can be easily connected to the conductor wiring pattern 12 by being press-fitted into the circuit board 10 is used.
  • the connector terminal 15 is mounted in advance on a predetermined portion of the circuit board 10, and the circuit board 10 is placed in the mold 100 indicated by a two-dot chain line in FIG. set.
  • the mold exclusion portion 10A is exposed from the opening 100A of the mold 100 to the outside (or even in the mold 100, a non-cavity space secured under a condition not filled with resin).
  • the outer case 20 is molded by filling the cavity in the mold 100 (the space filled with the resin constituting the outer case 20 in FIG. 3) with the molten resin.
  • the cavity forming this portion (the back wall 20B of the mold exclusion portion) is also filled with molten resin.
  • the excluded portion 10A is not filled with molten resin.
  • the portion including the back wall 20B of the mold exclusion portion is molded with a resin having higher fluidity than the other portions of the exterior case 20. This is because by using a resin with high fluidity, the pressure of the resin acting on the circuit board 10 during injection molding (the filling pressure of the molten resin) can be reduced.
  • the range indicated by H1 in FIG. 3 is molded with a primary mold using polybutylene terephthalate (PBT). By doing so, the other part 20C of the exterior case 20 excluding the back wall 20B of the mold exclusion part can be molded.
  • the range indicated by H2 in FIG. 3 is molded with a secondary mold using liquid crystal polymer (LCP) having high fluidity. By doing so, the part including the back wall 20B of the mold exclusion part can be molded in a state of being integrally coupled with the other part 20C of the exterior case 20.
  • LCP liquid crystal polymer
  • the primary mold and the secondary mold may be reversed depending on molding conditions.
  • the primary mold and the secondary mold may be prepared separately, but can be created by moving the core in the same mold.
  • the connector terminal 15 is surrounded by the cylindrical connector housing 23 around the connector terminal 15. Then, as shown in FIG. 3, a back wall portion 24 for fixing the base end portion of the connector terminal 15 is formed in the back portion of the mating connector fitting space 2 ⁇ / b> A secured inside the cylindrical connector housing 23. Is done. Accordingly, even when a press-fit terminal is used as the connector terminal 15, the connector terminal 15 can be firmly held and fixed. Even when the connector terminal 15 is twisted when the mating connector is fitted, High durability can be demonstrated.
  • the pressure due to the resin acting on the circuit board 10 of the mold exclusion portion 10A can be reduced when the outer case 20 is injection molded. Therefore, deformation of the circuit board 10 due to the pressure of the resin can be suppressed, and damage to the circuit board 10 and the electronic component 11 can be suppressed.
  • the outer case 20 is molded in two colors with a plurality of resins having different fluidity, it is possible to make use of the unique properties of the resin in each part of the outer case 20 while suppressing the overall cost.
  • the connector housing 23 is formed integrally with the outer case 20, it is not necessary to separately assemble a connector.
  • the lid body 30 that integrally covers the mold exclusion portion 10A via the hinge 31 is provided on the exterior case 20, the mold exclusion portion 10A can be protected by the lid body 30 without increasing the number of parts.
  • the present invention is not limited to the first embodiment described above, and modifications, improvements, etc. can be made as appropriate.
  • the material, shape, dimensions, number, location, and the like of each component in the first embodiment described above are arbitrary and are not limited as long as the present invention can be achieved.
  • each part of the exterior case 20 can be molded in multiple colors using more types of resins.
  • FIG. 4 is an external perspective view of the electronic circuit unit of the second embodiment
  • FIGS. 5A to 5C are configuration diagrams of the electronic circuit unit
  • FIG. 5A is a top view
  • FIG. 5B is a side view
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along arrow VI-VI in FIG. 5A.
  • the electronic circuit unit 1 has a rectangular shape in which an electronic component 11 is mounted and the entire periphery is covered with an outer case 20 made of mold resin.
  • This is an electronic circuit unit in which a part of the plate surface of the circuit board 10 is provided with a mold excluding portion 10A that is exposed from the exterior case 20 without being covered with the mold resin, although the back side is covered with the mold resin.
  • a connector housing 23 constituting the connector 2 is formed integrally with the outer case 20 of the electronic circuit unit 1.
  • the connector housing 23 protrudes from the surface side of the circuit board 10 in a direction perpendicular to the circuit board 10.
  • a lid 30 is integrally formed on the outer case 20 so as to be openable and closable so as to integrally cover the mold exclusion portion 10A via a thin hinge 31 positioned at a position far from the connector 2.
  • the mold excluding portion 10A of the circuit board 10 collects electronic parts (for example, an electrolytic capacitor, an oscillator, a filter, etc.) 11 that cannot withstand the pressure of the resin during molding when the outer case 20 is injection molded.
  • 10 is a part arranged at one place on the surface side, and is arranged at a position close to the lid 30.
  • the mold exclusion portion 10A is exposed to the outside from the opening 20A provided in the exterior case 20 at the product stage, and the peripheral portion of the opening 20A covers the surface side of the circuit board 10 and the inner surface of the lid body 30. It is formed as a fitting frame portion 22 into which the convex frame portion 32 is fitted.
  • the back side of the mold exclusion portion 10A is covered with a mold resin constituting the back wall of the exterior case 20.
  • the portion 20B on the back wall of the exterior case 20 located on the back surface of the mold exclusion portion 10A (hereinafter also referred to as “the back wall of the mold exclusion portion”) is the same thermoplastic resin as the portions constituting the other back wall. It is configured.
  • thermoplastic resin for example, polybutylene terephthalate (PBT), which is an engineering plastic that can exhibit high toughness and heat resistance as an industrial product and can be obtained at low cost, is used.
  • PBT polybutylene terephthalate
  • other engineering plastics that can exhibit the same performance may be used.
  • the lid 30 is closed by engaging with the lock portion 38 on the lid 30 side.
  • An engaging portion 28 that locks in position is provided.
  • the lid 30 is provided with a component accommodating portion 35 that can accommodate the head portion when the tall electronic component 11 is mounted on the circuit board 10, for example, so that the mounting height of the entire lid 30 is reduced. It can be done.
  • the inner layer of the circuit board 10 (including the surface layer of the board if necessary) is made of a plurality of layers made of copper foil (two layers are schematically shown in FIG. 6 but any number of layers may be used).
  • a conductor wiring pattern 12 is provided.
  • terminals of electronic components (one of which is denoted by reference numeral 11) mounted on the front side or the back side of the circuit board 10 are electrically connected to predetermined conductor wiring patterns 12, respectively.
  • the inner layer (including the surface of the circuit board in some cases) of the mold exclusion portion 10A on the circuit board 10 is increased in strength to suppress the deformation of the circuit board 10 due to the resin pressure during the injection molding of the exterior case 20.
  • a dummy reinforcing conductor pattern 12A having no function as a conductor wiring portion is provided.
  • the dummy reinforcing conductor pattern 12A is formed of, for example, a solid pattern of copper foil.
  • a base end portion of the connector terminal 15 extending in a direction intersecting with the circuit board 10 (surface side of the circuit board 10) is connected to the predetermined conductor wiring pattern 12.
  • the connector terminal 15 for example, a press-fit terminal that can be easily connected to the conductor wiring pattern 12 by being press-fitted into the circuit board 10 is used.
  • the connector terminal 15 is previously attached to a predetermined portion of the circuit board 10, and the circuit board 10 is placed in the mold 100 indicated by a two-dot chain line in FIG. set.
  • the mold exclusion portion 10A is exposed from the opening 100A of the mold 100 to the outside (or even in the mold 100, a non-cavity space secured under a condition not filled with resin).
  • the outer case 20 is molded by filling the cavity in the mold 100 (the space filled with the resin constituting the outer case 20 in FIG. 6) with the molten resin.
  • the cavity forming this portion (the back wall 20B of the mold exclusion portion) is also filled with molten resin.
  • the excluded portion 10A is not filled with molten resin.
  • the circuit board 10 of the mold exclusion portion 10A is moved from the back side to the front side by the pressure of the resin when filling with molten resin.
  • the heading force P acts.
  • this force P acts excessively, the circuit board 10 may be deformed, and the conductor wiring pattern 12 and the electronic component 11 on the inner layer of the circuit board 10 may be damaged.
  • the circuit board 10 of the mold exclusion portion 10A since the dummy reinforcing conductor pattern 12A as the strength increasing portion is provided in the inner layer of the circuit board 10 of the mold exclusion portion 10A, the circuit board due to the pressure of the resin The outer case 20 can be injection-molded while suppressing the deformation of 10. Therefore, damage to the circuit board 10 and the electronic component 11 at the time of injection molding of the outer case 20 can be suppressed.
  • the heat generation suppressing effect of the circuit board 10 can be enhanced.
  • a solid pattern of copper foil is provided as the dummy reinforcing conductor pattern 12A, a further heat generation suppressing effect can be exhibited.
  • the connector 2 is configured by surrounding the connector terminal 15 with a cylindrical connector housing 23, and the other side secured inside the cylindrical connector housing 23 as shown in FIG. 6.
  • a back wall portion 24 for fixing the base end portion of the connector terminal 15 is formed in the back portion of the connector fitting space 2A. Accordingly, even when a press-fit terminal is used as the connector terminal 15, the connector terminal 15 can be firmly held and fixed. Even when the connector terminal 15 is twisted when the mating connector is fitted, High durability can be demonstrated.
  • the connector housing 23 is integrally formed with the outer case 20, it is not necessary to separately assemble a connector.
  • the lid body 30 that integrally covers the mold exclusion portion 10A via the hinge 31 is provided on the exterior case 20, the mold exclusion portion 10A can be protected by the lid body 30 without increasing the number of parts.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the same portion as FIG. 6 of the electronic circuit unit of the third embodiment.
  • the dummy reinforcing conductor pattern 12A is provided in the inner layer of the mold exclusion portion 10A as the strength increasing portion.
  • a thickness increasing portion 12B in which the thickness of the conductor wiring pattern 12 is locally increased is provided as a strength increasing portion in a part of the inner layer conductor wiring pattern 12 of the mold excluding portion 10A on the circuit board 10. Yes.
  • the thickness increasing portion 12B of the conductor wiring pattern 12 is formed by locally thickening a copper foil at a location where the elastic modulus may decrease.
  • the thickness increasing portion 12B can be formed using, for example, a build-up manufacturing method. Since the other configuration is the same as that of the second embodiment, the description thereof is omitted.
  • the thickness increasing portion 12B in which the thickness of the conductor wiring pattern 12 is locally increased is provided as the strength increasing portion, only by changing the thickness of a part of the conductor wiring pattern 12, the exterior The outer case 20 can be injection molded while suppressing the deformation of the circuit board 10 due to the pressure of the resin during the injection molding of the case 20. Therefore, damage to the circuit board 10 and the electronic component 11 at the time of injection molding of the outer case 20 can be suppressed.
  • a strength increasing portion is provided at a location where the elastic coefficient on the mold exclusion portion 10A of the circuit board 10 is lower than other portions on the mold exclusion portion 10A. If there is enough.
  • the elastic coefficient of the circuit board 10 is proportional to the remaining ratio of the copper foil constituting the conductor wiring pattern 12 (for example, the ratio to the entire portion of the copper foil remaining as a wiring pattern by etching). Accordingly, it can be said that the region where the conductor wiring pattern 12 does not exist or the region where the density of the conductor wiring pattern 12 is low (such as a portion having a narrow copper foil or a portion having a thin copper foil) is easily deformed. It is preferable to provide a strength increasing portion aiming at the region. In addition, since the elastic modulus decreases as the temperature increases, a portion where the temperature is likely to remain during molding may be provided with a strength increasing portion.
  • the mold 100 is in close contact with the peripheral portion of the mold exclusion portion 10A and a pressing force is applied, it is necessary to provide a strength increasing portion at a location having a low elastic coefficient in the central region of the mold exclusion portion 10A. Good. By doing so, deformation of the circuit board 10 can be effectively prevented, and damage to the conductor wiring pattern 12 and the electronic component 11 can be avoided.
  • the present invention is not limited to the second and third embodiments described above, and can be appropriately modified, improved, and the like.
  • the material, shape, dimensions, number, location, and the like of each component in the second and third embodiments described above are arbitrary and are not limited as long as the present invention can be achieved.
  • the dummy reinforcing conductor pattern 12A in the second embodiment is provided as a solid pattern of copper foil, but the dummy reinforcing conductor pattern 12A is provided only in a portion where the elastic modulus is predicted to be low. Also good. Moreover, you may provide the thickness increase part 12B in 3rd Embodiment in the several location estimated that an elastic modulus is low.
  • An electronic circuit unit that is formed of a resin having a high flow rate and is multi-color molded from a plurality of resins having different fluidity.
  • the rear wall of the outer case (the rear wall 20B of the mold excluding portion) located on the rear side of the mold excluding portion is configured.
  • An electronic circuit unit that multi-molds the exterior case with a plurality of resins having different fluidity by using a resin having higher fluidity than the resin constituting the other part (20C) of the exterior case as the resin Manufacturing method.
  • the deformation of the circuit board due to the pressure of the resin can be suppressed, and damage to the circuit board and the electronic circuit can be suppressed.
  • the exterior case is multi-color molded with a plurality of resins having different fluidity, the properties unique to the resin can be utilized in each part of the exterior case while suppressing the overall cost.
  • the strength increasing portion is provided in the inner layer of the mold exclusion portion on the circuit board, the deformation of the circuit board due to the pressure of the resin at the time of injection molding of the outer case can be suppressed, Damage to circuit boards and electronic components can be suppressed.
  • the present invention exhibiting this effect is useful for an electronic circuit unit in which an exterior case is integrally formed with a circuit board using a mold resin and a method for manufacturing the same.

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Abstract

 本発明は、モールド樹脂によって形成される外装ケース(20)で覆われた回路基板(10)の板面の一部に、背面側がモールド樹脂で覆われ、表面側が外装ケースから露出しているモールド除外部(10A)が設けられた電子回路ユニット(1)であって、外装ケースは、モールド除外部の背面側に位置する外装ケースの背面壁(20B)が、外装ケースの他の部分を構成する樹脂よりも流動性の高い樹脂によって形成されることによって、流動性の異なる複数の樹脂により多色成形されている。

Description

電子回路ユニット及びその製造方法
 本発明は、例えば、自動車の電子制御ユニット(ECU:Erectronic Control Unit)等に適用される電子回路ユニット、特に、モールド樹脂で外装ケースを回路基板と一体に形成した電子回路ユニット及びその製造方法に関するものである。
 電子部品を搭載した回路基板(プリント配線板やバスバー配線板など)を、コネクタ等を装備した1つの電子回路ユニットとしてモジュール化する場合、従来では一般的に、別途成形した樹脂製のハードケースに回路基板を組み込むことで電子回路ユニットとしていた(特許文献1参照)。
 しかし、そのように構成した場合、部品点数が多くなる上、組立費用が嵩むことになる。
 そこで、電子部品を搭載した回路基板を金型内にセットして、外装ケースを熱可塑性樹脂でインサート成形することが考えられている。このように外装ケースをインサート成形によるモールド樹脂で構成する場合、別途ハードケースを樹脂で成形して回路基板をその中に組み込む必要がなくなるため、部品点数を少なくできる上、組立手間も省略できるメリットが得られる。
日本国特開2000-134766号公報
 ところで、回路基板を金型内にセットして外装ケースをモールド成形する場合、成形時の樹脂による圧力(特に金型内への樹脂の充填圧力)に耐えられない電子部品(例えば、電解コンデンサや発振子、フィルタ等)に圧力がかからないようにする必要がある。
 そこで、成形時の樹脂による圧力に耐えられない電子部品をまとめて回路基板上の特定の場所に配置し、その特定の場所を金型の外部に露出させた状態で、金型に回路基板をセットして、外装ケースを射出成形することが考えられる。
 しかし、そのように外装ケースをモールド成形した場合、露出部分の背面側に作用する成形時の樹脂の圧力によって、回路基板が変形し、内層の導体配線パターンや電子回路などに損傷が生じるおそれがあることがわかった。
 本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、外装ケースの射出成形時に生じる回路基板や電子回路の損傷を抑制することのできる電子回路ユニット及びその製造方法を提供することにある。
 前述した目的を達成するために、本発明に係る電気回路ユニットは、下記(1)~(8)を特徴としている。
(1) 電子部品が搭載され、モールド樹脂によって形成される外装ケースで覆われた回路基板の板面の一部に、背面側が前記モールド樹脂で覆われ、表面側が前記外装ケースから露出しているモールド除外部が設けられた電子回路ユニットであって、
 前記外装ケースは、前記モールド除外部の背面側に位置する前記外装ケースの背面壁が、前記外装ケースの他の部分を構成する樹脂よりも流動性の高い樹脂によって形成されることによって、流動性の異なる複数の樹脂により多色成形されている
 ことを特徴とする電子回路ユニット。
(2) 前記外装ケースに一体にコネクタハウジングが設けられている
 ことを特徴とする上記(1)に記載の電子回路ユニット。
(3) 前記外装ケースにヒンジを介して一体に前記モールド除外部を覆う蓋体が設けられている
 ことを特徴とする上記(1)または(2)に記載の電子回路ユニット。
(4) 電子部品が搭載され、モールド樹脂によって形成される外装ケースで覆われた回路基板の板面の一部に、背面側が前記モールド樹脂で覆われ、表面側が前記外装ケースから露出しているモールド除外部が設けられた電子回路ユニットであって、
 前記回路基板上の前記モールド除外部の内層に、前記外装ケースの射出成形時の樹脂の圧力による前記回路基板の変形を抑制するための強度増大部が設けられている
 電子回路ユニット。
(5) 前記回路基板上の前記モールド除外部の内層に、前記強度増大部として、導体配線部としての機能を持たない補強用導体パターンが設けられている
 上記(4)に記載の電子回路ユニット。
(6) 前記回路基板上の前記モールド除外部の内層に位置する導体配線パターンの一部に、前記強度増大部として、局所的に該導体配線パターンの厚さが増大した厚さ増大部が設けられている
 上記(4)に記載の電子回路ユニット。
(7) 前記外装ケースに一体にコネクタハウジングが設けられている
 上記(4)~(6)のいずれか1項に記載の電子回路ユニット。
(8) 前記外装ケースにヒンジを介して一体に前記モールド除外部を覆う蓋体が設けられている
 上記(4)~(7)のいずれか1項に記載の電子回路ユニット。
 上記(1)の構成の電子回路ユニットによれば、モールド除外部の背面側に位置する外装ケースの背面壁を構成する樹脂として、外装ケースの他の部分を構成する樹脂よりも流動性の高い樹脂が使用されているので、外装ケースの射出成形時に、モールド除外部の回路基板に作用する樹脂による圧力を低減することができる。従って、樹脂の圧力による回路基板の変形を抑制することができ、回路基板や電子回路の損傷を抑制することができる。また、外装ケースが、流動性の異なる複数の樹脂により多色成形されているので、全体のコストを抑えながら、外装ケースの各部で樹脂固有の性質を活かすことができる。
 上記(2)の構成の電子回路ユニットによれば、外装ケースにコネクタハウジングを一体に設けているので、コネクタを別途組み付ける必要がなくなる。
 上記(3)の構成の電子回路ユニットによれば、外装ケースにヒンジを介して一体にモールド除外部を覆う蓋体を設けているので、部品点数を増やさずに、蓋体によりモールド除外部を保護することができる。
 上記(4)の構成の電子回路ユニットによれば、回路基板上のモールド除外部の内層に強度増大部が設けられているので、外装ケースの射出成形時の樹脂の圧力による回路基板の変形を抑制することができ、回路基板や電子部品の損傷を抑制することができる。
 上記(5)の構成の電子回路ユニットによれば、回路基板上のモールド除外部の内層に、強度増大部として、導体配線部としての機能を持たないダミーの補強用導体パターンが設けられているので、外装ケースの射出成形時における回路基板の変形を抑制することができると共に、回路基板の発熱抑制効果を高めることができる。
 上記(6)の構成の電子回路ユニットによれば、回路基板上の前記モールド除外部の内層の導体配線パターンの一部に、強度増大部として、局所的に導体配線パターンの厚さを増大させた厚さ増大部が設けられているので、導体配線パターンの一部の厚さを変更するだけで、外装ケースの射出成形時における回路基板や電子部品の損傷を抑制することができる。
 上記(7)の構成の電子回路ユニットによれば、外装ケースにコネクタハウジングを一体に設けているので、コネクタを別途組み付ける必要がなくなる。
 上記(8)の構成の電子回路ユニットによれば、外装ケースにヒンジを介して一体にモールド除外部を覆う蓋体を設けているので、部品点数を増やさずに、蓋体によりモールド除外部を保護することができる。
 前述した目的を達成するために、本発明に係る電気回路ユニットの製造方法は、下記(9)を特徴としている。
(9) 電子部品が搭載され、モールド樹脂によって形成される外装ケースで覆われた回路基板の板面の一部に、背面側が前記モールド樹脂で覆われ、表面側が前記外装ケースから露出しているモールド除外部が設けられた電子回路ユニットの製造方法であって、
 前記回路基板を金型内にセットし、
 前記金型内のキャビティに溶融樹脂を充填して前記外装ケースを射出成形する際に、前記モールド除外部の背面側に位置する前記外装ケースの背面壁を構成する樹脂として、前記外装ケースの他の部分を構成する樹脂よりも流動性の高い樹脂を使用することによって、流動性の異なる複数の樹脂により前記外装ケースを多色成形する
 電子回路ユニットの製造方法。
 上記(9)の構成の電子回路ユニットの製造方法によれば、モールド除外部の背面側に位置する外装ケースの背面壁を構成する樹脂として、外装ケースの他の部分を構成する樹脂よりも流動性の高い樹脂を使用することで、外装ケースを、流動性の異なる複数の樹脂により多色成形する。これにより、外装ケースの射出成形時に、モールド除外部の回路基板に作用する樹脂による圧力を低減することができる。従って、樹脂の圧力による回路基板の変形を抑制することができ、回路基板や電子回路の損傷を抑制することができる。また、外装ケースを、流動性の異なる複数の樹脂により多色成形するので、全体のコストを抑えながら、外装ケースの各部で樹脂の性質を活かすことができる。
 本発明によれば、外装ケースの射出成形時に、モールド除外部の回路基板に作用する樹脂による圧力を低減することができる。従って、樹脂の圧力による回路基板の変形を抑制することができ、回路基板や電子回路の損傷を抑制することができる。また、外装ケースを、流動性の異なる複数の樹脂により多色成形するので、全体のコストを抑えながら、外装ケースの各部で樹脂固有の性質を活かすことができる。
 また、本発明によれば、回路基板上のモールド除外部の内層に強度増大部が設けられているので、外装ケースの射出成形時の樹脂の圧力による回路基板の変形を抑制することができ、回路基板や電子部品の損傷を抑制することができる。
 以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
図1は、本発明の第1実施形態の電子回路ユニットの外観斜視図である。 図2Aは、第1実施形態の電子回路ユニットの構成を示す上面図である。 図2Bは、第1実施形態の電子回路ユニットの構成を示す側面図である。 図2Cは、第1実施形態の電子回路ユニットの構成を示す下面図である。 図3は、図2AのIII-III矢視断面図である。 図4は、本発明の第2実施形態の電子回路ユニットの外観斜視図である。 図5Aは、第2実施形態の電子回路ユニットの構成を示す上面図である。 図5Bは、第2実施形態の電子回路ユニットの構成を示す側面図である。 図5Cは、第2実施形態の電子回路ユニットの構成を示す下面図である。 図6は、図5AのVI-VI矢視断面図である。 図7は、本発明の第3実施形態の電子回路ユニットの図6と同様部分の断面図である。 図8は、回路基板の内層の導体配線パターンを構成する銅箔の残存率と回路基板の弾性係数の関係を示す特性図である。
 以下、本発明の第1実施形態を図面を参照して説明する。
 図1は、第1実施形態の電子回路ユニットの外観斜視図、図2Aから図2Cは前記電子回路ユニットの構成図で、図2Aは上面図、図2Bは側面図、図2Cは下面図、図3は、図2AのIII-III矢視断面図である。
 図1及び図2A、図2B、図2Cに示すように、本第1実施形態の電子回路ユニット1は、電子部品11を搭載し全周がモールド樹脂による外装ケース20で覆われた矩形状の回路基板10の板面の一部に、背面側がモールド樹脂で覆われるものの表面側がモールド樹脂で覆われずに外装ケース20から露出しているモールド除外部10Aが設けられた電子回路ユニットである。
 この電子回路ユニット1の外装ケース20には、コネクタ2を構成するコネクタハウジング23が一体に形成されている。コネクタハウジング23は、回路基板10の表面側に回路基板10に対して垂直な方向に突設されている。また、外装ケース20には、コネクタ2から遠い位置に位置させて、薄肉のヒンジ31を介して、一体にモールド除外部10Aを覆うための蓋体30が開閉自在に形成されている。
 回路基板10のモールド除外部10Aは、外装ケース20を射出成形する際に、成形時の樹脂による圧力に耐えられない電子部品(例えば、電解コンデンサや発振子、フィルタ等)11をまとめて回路基板10の表面側の一箇所に配置した部分であり、蓋体30に近い位置に配置されている。このモールド除外部10Aは、製品段階で、外装ケース20に設けた開口部20Aから外部に露出しており、開口部20Aの周縁部は、回路基板10の表面側に被さり、蓋体30の内面の凸枠部32が嵌まる嵌合枠部22として形成されている。
 また、図3に示すように、モールド除外部10Aの背面側は、外装ケース20の背面壁を構成するモールド樹脂によって覆われている。モールド除外部10Aの背面に位置する外装ケース20の背面壁上の部分(以下、「モールド除外部の背面壁」という)20Bは、外装ケース20の他の部分20Cとは別の熱可塑性樹脂で構成されている。
 すなわち、外装ケース20の他の部分(主にモールド除外部の背面壁20Bを除く部分)20Cは、例えば、工業製品として高い強靱性や耐熱性などを発揮でき、しかも、安価に入手可能なエンジニアリング・プラスチックであるポリブチレンテレフタレート(PBT)で構成されている。しかし、モールド除外部の背面壁20B(または、少なくともモールド除外部の背面壁20Bを含むように限定された部分)だけは、外装ケース20の他の部分20Cを構成する樹脂(PBT等)よりも溶融時の流動性の高い樹脂、例えば、液晶ポリマー(LCP)で構成されている。これは、流動性の高い樹脂を用いることで、射出成形時の樹脂による圧力を低減するためである。
 従って、外装ケース20は、流動性の異なる2種類の樹脂により2色成形されている。もちろん、モールド除外部の背面壁20Bを構成する樹脂を、外装ケース20の他の部分を構成する樹脂よりも流動性の高い樹脂とするという条件を満たせば、別の樹脂の組み合わせを選択することもできる。
 また、図1から図2Cに示すように、外装ケース20の開口部20Aの周囲の適宜の複数箇所には、蓋体30によって開口部20Aを塞いだときに、蓋体30側のロック部38と係合して蓋体30を閉位置にロックする係合部28が設けられている。また、蓋体30には、例えば、背の高い電子部品11を回路基板10に実装したときに、その頭部分を収容できる部品収容部35が設けられ、蓋体30全体の装着高さを低くできるようになっている。
 また、図3に示すように、回路基板10の内層(必要に応じて基板の表面層も含む)には、銅箔による複数層(図3では模式的に2層を示すが何層でも可)の導体配線パターン12が設けられている。また、回路基板10の表面側や背面側に実装された電子部品(その一つを符号11で示す)は、所定の導体配線パターン12にそれぞれ端子が電気的に接続されている。
 また、回路基板10の所定部位においては、回路基板10と交差する方向(回路基板10の表面側)に延びるコネクタ端子15の基端部が所定の導体配線パターン12に接続されている。この場合、コネクタ端子15としては、例えば、回路基板10に圧入することで導体配線パターン12に容易に接続できるプレスフィット端子が用いられている。
 次に電子回路ユニット1の製造方法(特に外装ケース20の成形方法)について説明する。
 この電子回路ユニット1の外装ケース20を成形する場合は、予め、回路基板10の所定箇所にコネクタ端子15を装着しておき、回路基板10を図3中二点鎖線で示す金型100内にセットする。その際、モールド除外部10Aは、金型100の開口部100Aから外部(または、金型100の内部であっても、樹脂を充填しない条件で確保した非キャビティ空間)に露出させておく。そして、金型100内のキャビティ(図3において外装ケース20を構成する樹脂が充填されている空間)に溶融樹脂を充填して、外装ケース20を成形する。
 ところで、モールド除外部10Aの背面側は、樹脂で覆うことになっているので、この部分(モールド除外部の背面壁20B)を形成するキャビティにも溶融樹脂が充填されるが、表面側のモールド除外部10Aには溶融樹脂が充填されない。
 従って、回路基板10の表面側と背面側の力のアンバランスにより、溶融樹脂の充填時に、モールド除外部10Aの回路基板10には、樹脂の圧力によって背面側から表面側に向かう力Pが作用することになる。この力Pが過大に作用すると、回路基板10に変形が生じて、回路基板10の内層の導体配線パターン12や電子部品11に損傷が生じる可能性がある。
 そこで、この電子回路ユニット1の製造方法では、モールド除外部の背面壁20Bを含む部分だけを、外装ケース20の他の部分よりも流動性の高い樹脂で成形することにしている。流動性の高い樹脂を使用することにより、射出成形時に回路基板10に作用する樹脂の圧力(溶融樹脂の充填圧力)を低減できるからである。
 実際の成形は2色成形で行う。例えば、図3のH1で示す範囲を、ポリブチレンテレフタレート(PBT)を用いて1次金型で成形する。そうすることで、モールド除外部の背面壁20Bを除く外装ケース20の他の部分20Cを成形することができる。次に、図3のH2で示す範囲を、流動性の高い液晶ポリマー(LCP)を用いて2次金型で成形する。そうすることで、モールド除外部の背面壁20Bを含む部分を、外装ケース20の他の部分20Cと一体に結合した状態で成形することができる。成形条件により1次金型と2次金型を逆にしてもよい。1次金型と2次金型は、別に用意してもよいが、同じ1つの金型の中のコアの移動で作り出すことができる。
 また、以上の射出成形を行うことにより、コネクタ端子15の周囲が筒状のコネクタハウジング23で包囲され、コネクタ2が構成される。そして、図3に示すように、筒状のコネクタハウジング23の内部に確保された相手側コネクタの嵌合空間2Aの奥部に、コネクタ端子15の基端部を固着する奥壁部24が形成される。従って、コネクタ端子15としてプレスフィット端子を用いた場合にも、コネクタ端子15を強固に保持固定することができ、相手側コネクタを嵌合した際にコネクタ端子15にこじりが作用した場合にも、高い耐久性を発揮することができる。
 上記のように電子回路ユニット1やその製造方法を構成したことにより、外装ケース20の射出成形時に、モールド除外部10Aの回路基板10に作用する樹脂による圧力を低減することができる。従って、樹脂の圧力による回路基板10の変形を抑制することができ、回路基板10や電子部品11の損傷を抑制することができる。また、外装ケース20が、流動性の異なる複数の樹脂により2色成形されているので、全体のコストを抑えながら、外装ケース20の各部で樹脂固有の性質を活かすことができる。
 また、本第1実施形態によれば、外装ケース20にコネクタハウジング23を一体に形成しているので、コネクタを別途組み付ける必要がなくなる。
 また、外装ケース20にヒンジ31を介して一体にモールド除外部10Aを覆う蓋体30を設けているので、部品点数を増やさずに、蓋体30によりモールド除外部10Aを保護することができる。
 なお、本発明は、上述した第1実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した第1実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
 例えば、上記第1実施形態では、外装ケース20を2色成形した場合を示したが、外装ケース20の各部を、より多種類の樹脂を用いて多色成形することもできる。
 以下、本発明の第2実施形態を図面を参照して説明する。
 図4は、第2実施形態の電子回路ユニットの外観斜視図、図5Aから図5Cは前記電子回路ユニットの構成図で、図5Aは上面図、図5Bは側面図、図5Cは下面図、図6は、図5AのVI-VI矢視断面図である。
 図4及び図5A、図5B、図5Cに示すように、本第2実施形態の電子回路ユニット1は、電子部品11を搭載し全周がモールド樹脂による外装ケース20で覆われた矩形状の回路基板10の板面の一部に、背面側がモールド樹脂で覆われるものの表面側がモールド樹脂で覆われずに外装ケース20から露出しているモールド除外部10Aが設けられた電子回路ユニットである。
 この電子回路ユニット1の外装ケース20には、コネクタ2を構成するコネクタハウジング23が一体に形成されている。コネクタハウジング23は、回路基板10の表面側に回路基板10に対して垂直な方向に突設されている。また、外装ケース20には、コネクタ2から遠い位置に位置させて、薄肉のヒンジ31を介して、一体にモールド除外部10Aを覆うための蓋体30が開閉自在に形成されている。
 回路基板10のモールド除外部10Aは、外装ケース20を射出成形する際に、成形時の樹脂による圧力に耐えられない電子部品(例えば、電解コンデンサや発振子、フィルタ等)11をまとめて回路基板10の表面側の一箇所に配置した部分であり、蓋体30に近い位置に配置されている。このモールド除外部10Aは、製品段階で、外装ケース20に設けた開口部20Aから外部に露出しており、開口部20Aの周縁部は、回路基板10の表面側に被さり、蓋体30の内面の凸枠部32が嵌まる嵌合枠部22として形成されている。
 また、モールド除外部10Aの背面側は、外装ケース20の背面壁を構成するモールド樹脂によって覆われている。モールド除外部10Aの背面に位置する外装ケース20の背面壁上の部分20B(以下、「モールド除外部の背面壁」ともいう)は、他の背面壁を構成する部分と同様の熱可塑性樹脂で構成されている。
 この場合の熱可塑性樹脂としては、例えば、工業製品として高い強靱性や耐熱性などを発揮でき、しかも、安価に入手可能なエンジニアリング・プラスチックであるポリブチレンテレフタレート(PBT)が用いられている。もちろん、他の同様の性能を発揮できるエンジニアリング・プラスチックを用いてもよい。
 また、外装ケース20の開口部20Aの周囲の適宜の複数箇所には、蓋体30によって開口部20Aを塞いだときに、蓋体30側のロック部38と係合して蓋体30を閉位置にロックする係合部28が設けられている。また、蓋体30には、例えば、背の高い電子部品11を回路基板10に実装したときに、その頭部分を収容できる部品収容部35が設けられ、蓋体30全体の装着高さを低くできるようになっている。
 図6に示すように、回路基板10の内層(必要に応じて基板の表面層も含む)には、銅箔による複数層(図6では模式的に2層を示すが何層でも可)の導体配線パターン12が設けられている。また、回路基板10の表面側や背面側に実装された電子部品(その一つを符号11で示す)は、所定の導体配線パターン12にそれぞれ端子が電気的に接続されている。
 また、回路基板10上のモールド除外部10Aの内層(場合によって回路基板の表面も含む)には、外装ケース20の射出成形時の樹脂の圧力による回路基板10の変形を抑制するための強度増大部として、導体配線部としての機能を持たないダミーの補強用導体パターン12Aが設けられている。ダミーの補強用導体パターン12Aは、例えば、銅箔のベタパターンで構成されている。
 また、回路基板10の所定部位においては、回路基板10と交差する方向(回路基板10の表面側)に延びるコネクタ端子15の基端部が所定の導体配線パターン12に接続されている。この場合、コネクタ端子15としては、例えば、回路基板10に圧入することで導体配線パターン12に容易に接続できるプレスフィット端子が用いられている。
 この電子回路ユニット1の外装ケース20を成形する場合は、予め、回路基板10の所定箇所にコネクタ端子15を装着しておき、回路基板10を図6中二点鎖線で示す金型100内にセットする。その際、モールド除外部10Aは、金型100の開口部100Aから外部(または、金型100の内部であっても、樹脂を充填しない条件で確保した非キャビティ空間)に露出させておく。そして、金型100内のキャビティ(図6において外装ケース20を構成する樹脂が充填されている空間)に溶融樹脂を充填して、外装ケース20を成形する。
 ところで、モールド除外部10Aの背面側は、樹脂で覆うことになっているので、この部分(モールド除外部の背面壁20B)を形成するキャビティにも溶融樹脂が充填されるが、表面側のモールド除外部10Aには溶融樹脂が充填されない。
 従って、回路基板10の表面側と背面側にそれぞれ作用する力がアンバランスであるため、溶融樹脂の充填時に、モールド除外部10Aの回路基板10には、樹脂の圧力によって背面側から表面側に向かう力Pが作用することになる。この力Pが過大に作用すると、回路基板10に変形が生じて、回路基板10の内層の導体配線パターン12や電子部品11に損傷が生じる可能性がある。
 ところが、本第2実施形態の電子回路ユニット1では、モールド除外部10Aの回路基板10の内層に、強度増大部としてのダミーの補強用導体パターン12Aを設けているので、樹脂の圧力による回路基板10の変形を抑制しながら、外装ケース20を射出成形することができる。従って、外装ケース20の射出成形時における回路基板10や電子部品11の損傷を抑制することができる。
 また、本第2実施形態では、ダミーの補強用導体パターン12Aを設けることによって放熱性が向上するので、回路基板10の発熱抑制効果を高めることができる。特にダミーの補強用導体パターン12Aとして、銅箔のベタパターンを設けた場合は、一層の発熱抑制効果を発揮することができる。
 また、コネクタ端子15の周囲が筒状のコネクタハウジング23で包囲されることにより、コネクタ2が構成されており、図6に示すように、筒状のコネクタハウジング23の内部に確保された相手側コネクタの嵌合空間2Aの奥部に、コネクタ端子15の基端部を固着する奥壁部24が形成されている。従って、コネクタ端子15としてプレスフィット端子を用いた場合にも、コネクタ端子15を強固に保持固定することができ、相手側コネクタを嵌合した際にコネクタ端子15にこじりが作用した場合にも、高い耐久性を発揮することができる。
 また、本第2実施形態によれば、外装ケース20にコネクタハウジング23を一体に形成しているので、コネクタを別途組み付ける必要がなくなる。
 また、外装ケース20にヒンジ31を介して一体にモールド除外部10Aを覆う蓋体30を設けているので、部品点数を増やさずに、蓋体30によりモールド除外部10Aを保護することができる。
 次に、本発明の第3実施形態の電子回路ユニットについて説明する。
 図7は、第3実施形態の電子回路ユニットの図6と同様部分の断面図である。
 前述した第2実施形態においては、強度増大部として、モールド除外部10Aの内層にダミーの補強用導体パターン12Aを設けていたが、この第3実施形態の電子回路ユニットでは、図7に示すように、回路基板10上のモールド除外部10Aの内層の導体配線パターン12の一部に、強度増大部として、局所的に導体配線パターン12の厚さを増大させた厚さ増大部12Bを設けている。
 導体配線パターン12の厚さ増大部12Bは、弾性係数が低下するおそれのある箇所の銅箔を局所的に厚くすることで形成してある。この厚さ増大部12Bは、例えばビルドアップ製法等を用いて形成することができる。それ以外の構成は、第2実施形態と同様であるので説明を省略する。
 このように強度増大部として、局所的に導体配線パターン12の厚さを増大させた厚さ増大部12Bを設けているので、導体配線パターン12の一部の厚さを変更するだけで、外装ケース20の射出成形時の樹脂の圧力による回路基板10の変形を抑制しながら、外装ケース20を射出成形することができる。従って、外装ケース20の射出成形時における回路基板10や電子部品11の損傷を抑制することができる。
 前述した第2実施形態の場合も第3実施形態の場合も、回路基板10のモールド除外部10A上における弾性係数がモールド除外部10A上の他の部位よりも低い箇所に強度増大部を設けてあれば十分である。
 回路基板10の弾性係数は、図8に示すように、導体配線パターン12を構成する銅箔の残存率(例えばエッチングにより銅箔を配線パターンとして残存させた部分の全体に対する比率)に比例する。従って、導体配線パターン12が存在しない領域や導体配線パターン12の密度が低い領域(銅箔の幅の狭い箇所や銅箔の厚さの薄い箇所など)が変形しやすいということができ、それらの領域を狙って強度増大部を設けるのがよい。また、高温になるほど弾性係数は低下するため、成形時に温度がこもりやすい箇所も強度増大部を設けてもよい。
 ただし、モールド除外部10Aの周縁部には金型100が密着して押さえ力が加わることになるので、モールド除外部10Aの中央領域の中で弾性係数の低い箇所に強度増大部を設けるのがよい。そうすることで、回路基板10の変形を有効に防ぐことができて、導体配線パターン12や電子部品11の損傷を回避することができる。
 なお、本発明は、上述した第2、第3実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した第2、第3実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
 例えば、第2実施形態におけるダミーの補強用導体パターン12Aは、銅箔のベタパターンとして設けているが、弾性係数が低いと予測される箇所にのみダミーの補強用導体パターン12Aを設けるようにしてもよい。また、第3実施形態における厚さ増大部12Bは、弾性係数が低いと予測される複数箇所に設けてもよい。
 ここで、上述した本発明に係る電子回路ユニット及びその製造方法の実施形態の特徴をそれぞれ以下(1)~(9)に簡潔に纏めて列記する。
(1) 電子部品(11)が搭載され、モールド樹脂によって形成される外装ケース(20)で覆われた回路基板(10)の板面の一部に、背面側が前記モールド樹脂で覆われ、表面側が前記外装ケースから露出しているモールド除外部(10A)が設けられた電子回路ユニット(1)であって、
 前記外装ケースは、前記モールド除外部の背面側に位置する前記外装ケースの背面壁(モールド除外部の背面壁20B)が、前記外装ケースの他の部分(20C)を構成する樹脂よりも流動性の高い樹脂によって形成されることによって、流動性の異なる複数の樹脂により多色成形されている
 電子回路ユニット。
(2) 前記外装ケースに一体にコネクタハウジング(23)が設けられている
 上記(1)に記載の電子回路ユニット。
(3) 前記外装ケースにヒンジ(31)を介して一体に前記モールド除外部を覆う蓋体(30)が設けられている
 上記(1)または(2)に記載の電子回路ユニット。
(4) 電子部品(11)が搭載され、モールド樹脂によって形成される外装ケース(20)で覆われた回路基板(10)の板面の一部に、背面側が前記モールド樹脂で覆われ、表面側が前記外装ケースから露出しているモールド除外部(10A)が設けられた電子回路ユニット(1)であって、
 前記回路基板上の前記モールド除外部の内層に、前記外装ケースの射出成形時の樹脂の圧力による前記回路基板の変形を抑制するための強度増大部(12Aまたは12B)が設けられている
 電子回路ユニット。
(5) 前記回路基板上の前記モールド除外部の内層に、前記強度増大部として、導体配線部としての機能を持たない補強用導体パターン(12A)が設けられている
 上記(4)に記載の電子回路ユニット。
(6) 前記回路基板上の前記モールド除外部の内層に位置する導体配線パターンの一部に、前記強度増大部として、局所的に該導体配線パターンの厚さが増大した厚さ増大部(12B)が設けられている
 上記(4)に記載の電子回路ユニット。
(7) 前記外装ケースに一体にコネクタハウジング(23)が設けられている
 上記(4)~(6)のいずれか1項に記載の電子回路ユニット。
(8) 前記外装ケースにヒンジ(31)を介して一体に前記モールド除外部を覆う蓋体(30)が設けられている
 上記(4)~(7)のいずれか1項に記載の電子回路ユニット。
(9) 電子部品(11)が搭載され、モールド樹脂によって形成される外装ケース(20)で覆われた回路基板(10)の板面の一部に、背面側が前記モールド樹脂で覆われ、表面側が前記外装ケースから露出しているモールド除外部(10A)が設けられた電子回路ユニットの製造方法であって、
 前記回路基板を金型(100)内にセットし、
 前記金型内のキャビティに溶融樹脂を充填して前記外装ケースを射出成形する際に、前記モールド除外部の背面側に位置する前記外装ケースの背面壁(モールド除外部の背面壁20B)を構成する樹脂として、前記外装ケースの他の部分(20C)を構成する樹脂よりも流動性の高い樹脂を使用することによって、流動性の異なる複数の樹脂により前記外装ケースを多色成形する
 電子回路ユニットの製造方法。
 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
 本出願は、2013年12月26日出願の日本特許出願(特願2013-269828)、2013年12月26日出願の日本特許出願(特願2013-269829)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 本発明によれば、樹脂の圧力による回路基板の変形を抑制することができ、回路基板や電子回路の損傷を抑制することができる。また、外装ケースを、流動性の異なる複数の樹脂により多色成形するので、全体のコストを抑えながら、外装ケースの各部で樹脂固有の性質を活かすことができる。また、本発明によれば、回路基板上のモールド除外部の内層に強度増大部が設けられているので、外装ケースの射出成形時の樹脂の圧力による回路基板の変形を抑制することができ、回路基板や電子部品の損傷を抑制することができる。この効果を奏する本発明は、モールド樹脂で外装ケースを回路基板と一体に形成した電子回路ユニット及びその製造方法に関して有用である。
 1 電子回路ユニット
 10 回路基板
 10A モールド除外部
 11 電子部品
 12 導体配線パターン
 12A ダミーの補強用導体パターン(強度増大部)
 12B 厚さ増大部(強度増大部)
 20 外装ケース
 20B モールド除外部の背面壁
 20C 外装ケースの他の部分
 23 コネクタハウジング
 30 蓋体
 31 ヒンジ

Claims (9)

  1.  電子部品が搭載され、モールド樹脂によって形成される外装ケースで覆われた回路基板の板面の一部に、背面側が前記モールド樹脂で覆われ、表面側が前記外装ケースから露出しているモールド除外部が設けられた電子回路ユニットであって、
     前記外装ケースは、前記モールド除外部の背面側に位置する前記外装ケースの背面壁が、前記外装ケースの他の部分を構成する樹脂よりも流動性の高い樹脂によって形成されることによって、流動性の異なる複数の樹脂により多色成形されている
     電子回路ユニット。
  2.  前記外装ケースに一体にコネクタハウジングが設けられている
     請求項1に記載の電子回路ユニット。
  3.  前記外装ケースにヒンジを介して一体に前記モールド除外部を覆う蓋体が設けられている
     請求項1または2に記載の電子回路ユニット。
  4.  電子部品が搭載され、モールド樹脂によって形成される外装ケースで覆われた回路基板の板面の一部に、背面側が前記モールド樹脂で覆われ、表面側が前記外装ケースから露出しているモールド除外部が設けられた電子回路ユニットであって、
     前記回路基板上の前記モールド除外部の内層に、前記外装ケースの射出成形時の樹脂の圧力による前記回路基板の変形を抑制するための強度増大部が設けられている
     電子回路ユニット。
  5.  前記回路基板上の前記モールド除外部の内層に、前記強度増大部として、導体配線部としての機能を持たない補強用導体パターンが設けられている
     請求項4に記載の電子回路ユニット。
  6.  前記回路基板上の前記モールド除外部の内層に位置する導体配線パターンの一部に、前記強度増大部として、局所的に該導体配線パターンの厚さが増大した厚さ増大部が設けられている
     請求項4に記載の電子回路ユニット。
  7.  前記外装ケースに一体にコネクタハウジングが設けられている
     請求項4~6のいずれか1項に記載の電子回路ユニット。
  8.  前記外装ケースにヒンジを介して一体に前記モールド除外部を覆う蓋体が設けられている
     請求項4~7のいずれか1項に記載の電子回路ユニット。
  9.  電子部品が搭載され、モールド樹脂によって形成される外装ケースで覆われた回路基板の板面の一部に、背面側が前記モールド樹脂で覆われ、表面側が前記外装ケースから露出しているモールド除外部が設けられた電子回路ユニットの製造方法であって、
     前記回路基板を金型内にセットし、
     前記金型内のキャビティに溶融樹脂を充填して前記外装ケースを射出成形する際に、前記モールド除外部の背面側に位置する前記外装ケースの背面壁を構成する樹脂として、前記外装ケースの他の部分を構成する樹脂よりも流動性の高い樹脂を使用することによって、流動性の異なる複数の樹脂により前記外装ケースを多色成形する
     電子回路ユニットの製造方法。
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