JP3637763B2 - 樹脂モールド回路基板とその製造方法及び樹脂モールド回路基板を備えた電気機器とその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路部品を後付けする樹脂モールド回路基板とその製造方法及び回路部品を後付する樹脂モールド回路基板を備えた電気機器とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂モールド回路基板や、それを利用した電気機器は従来から種々ある。例えば、防水や絶縁のために回路基板を実装した回路部品とともに樹脂中に埋設した樹脂モールド回路基板や、実装した回路部品の充電部を回路基板とともに樹脂に埋没させた樹脂モールド回路基板である。また、樹脂モールド回路基板を備えた電気機器としては、例えば実開平６―７７４５８号公報に示されているモールド電動機等がある。この種の電動機の固定子２は、図８に示すように同形同大の複数枚のリング状の鉄心４の積層により構成された固定子鉄心５と、この固定子鉄心５に巻装された巻線６と、この巻線６をリード線７に対して電気的に接続するための固定子鉄心５の積層方向に固定子鉄心５から離れた位置に配設された回路基板８とを有し、これらの外周りが回路基板８の半田付けする側の半田付け面９を残して絶縁樹脂１０で樹脂モールドされている。この固定子２の中心線上には回転軸１１が軸受１２により回転可能に両持ち支持され、この回転軸１１に回転ヨーク１３が嵌合され、回転ヨーク１３に一体化された回転子鉄心が固定子鉄心５に空隙を保持して対向している。
【０００３】
こうした構成のモールド電動機の固定子２に関する絶縁樹脂１０による樹脂モールドは、従来においては図９に示すような固定側金型４０と可動側金型４１に別れた樹脂モールド金型を使って実施されてきた。樹脂モールド金型の可動側金型４１には、モールド前の組付体としての固定子（以降ワークとも称す）４２をセットする基準面２４が、一方の軸受保持部を成形する突出部２５の端面に設けられている。固定側金型４０には他方の軸受保持部を成形する突出部２７と、回路基板８の片面に当る保持面２８とが設けられている。合わせ面３０で型合わせされた樹脂モールド金型内には、固定子２の樹脂モールド部分の外郭をなす成形空間が形出される。
【０００４】
樹脂モールド前の固定子４２は、固定子鉄心５の両端に鉄心絶縁材３１を覆せ、その上に巻線６を巻装し、一方の鉄心絶縁材３１の端に植設されたピン３２に巻線６の端末をからげ、回路基板８を、その鉄心絶縁材３１の端面に載せて半田付けされた形態である。このワーク４２を可動側金型４１の成形空間に、可動側金型４１の基準面２４に固定子鉄心５の反回路基板側の端面である対基準面２６が当接するところまで挿入し、ワーク４２とともに可動側金型４１を固定側金型４０側に移動させ、固定側金型４０と可動側金型４１とを合わせ面３０で合わせた状態で、注入口３３から絶縁樹脂１０を成形空間に注入してワーク４２に樹脂モールドの処理を施す。冷却期間をおいて固定側金型４０と可動側金型４１を開いて取り出せば回路基板８も絶縁樹脂１０で樹脂モールドされた固定子２が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の樹脂モールド回路基板は、回路部品を実装した後で全体を樹脂モールドするため、回路部品の交換もできず、温度ヒューズ等の回路部品では樹脂モールド成形時の熱による部品劣化も問題となるうえ、モールド樹脂の使用量も多くなり勝ちである。これに対して、前述した従来のモールド電動機の回路基板８は回路部品を樹脂モールドされた回路基板８の半田付け面９に後付けする構成であり、上記した樹脂モールド回路基板のような問題点はないが、樹脂モールド金型内で回路基板８の位置が不安定になり易いため樹脂モールド成形時に回路基板８の半田付け面９にまで絶縁樹脂１０が回り込み、そこに付着してしまって半田付けに支障を来すことがしばしば起るといった問題点があった。
【０００６】
特に、前述したようなモールド電動機の固定子２のように、樹脂モールド金型の基準面２４から回路基板８に当る保持面２８までの寸法が、ワーク４２の対基準面２６から回路基板８の半田付け面９までの寸法より大きくなるものでは回路基板８の半田付け面９への樹脂の回り込みが起り易く、回路基板８への回路部品やリード線７の装着及び接続の自動化を困難なものにしている。即ち、図９に示すように回路基板８の半田付け面９が、樹脂モールド金型内で保持される距離Ｐは、基準面２４から固定子鉄心５の積厚Ｌと、鉄心絶縁材３１の高さＡと、回路基板８の厚さＢの合計の距離（Ｐ＝Ｌ＋Ａ＋Ｂ）である。鉄心一枚毎の厚さのばらつきは大きく、積層枚数が多いほど積厚Ｌの値のばらつきも大きくなり、その変化の最大分を見込んで樹脂モールド金型の寸法を決めているため、樹脂モールド金型の寸法はワーク４２の寸法より大半が大きくなってしまう。変化の最大分を見込んで樹脂モールド金型の寸法を決めているわけは、樹脂モールド金型の距離Ｐがワーク４２の距離Ｐより短くなってしまうと、型合わせしたとき回路基板８に応力が加わり、回路基板８が割れてしまうからである。
【０００７】
本発明は上記した従来の問題点を解消するためになされたもので、その課題とするところは、回路部品の後付けの自動化の可能な樹脂モールド回路基板を得ることであり、その樹脂モールド回路基板の信頼性を向上させることであり、半田付け部分への樹脂の回り込みが殆どなく、自動機による回路部品の後付けや接続も可能な樹脂モールド回路基板を得ることであり、その樹脂モールド回路基板を製造する製造方法を確立することであり、半田付け部分への樹脂の回り込みが殆どなく、自動機による回路部品の後付けや接続も可能な樹脂モールド回路基板を備えた電気機器を得ることであり、さらにはその電気機器を製造する製造方法を確立することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成するために請求項１の発明は、回路素子等を搭載していない回路基板の回路部品を実装する半田付け面側に、回路部品配設用の溝状凹部を絶縁樹脂で構成してその半田付け面を露出させ、この溝状凹部の反対側の樹脂モールド部分には回路基板を挟持状態に保持したことによる保持孔を有し、溝状凹部を使って半田付け面への回路部品の後付け及び交換を可能に全体を絶縁樹脂により樹脂モールドする手段を採用する。
【０００９】
前記課題を達成するために請求項２の発明は、回路素子等を搭載していない回路基板の回路部品を実装する半田付け面側に、その回路基板を樹脂モールドした絶縁樹脂によって回路部品配設用の溝状凹部を構成して当該部分の半田付け面を露出させ、この溝状凹部に回路部品を収めて回路基板の半田付け面へ回路部品を後付けにし交換可能に実装する手段を採用する。
【００１０】
前記課題を達成するために請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に係る前記手段における溝状凹部側の樹脂面全体を絶縁と異物侵入防止や防塵のためのカバーで被覆する手段を採用する。
【００１１】
前記課題を達成するために請求項４の発明は、請求項１〜請求項３までのいずれかに係る前記手段における回路部品装着用の溝状凹部の部品の当接する底面を回路基板の半田付け面より低く構成する手段を採用する。
【００１２】
前記課題を達成するために請求項５の発明は、回路基板の回路部品を実装する半田付け面側と、それに対向する面側とを分割構成の樹脂モールド金型の保持構造により挟み付けて、その樹脂モールド金型内に回路基板を挟持状態に保持して絶縁樹脂を当該樹脂モールド金型内に注入し、絶縁樹脂の溝状凹部を成形して、回路基板の外周りを、この回路基板の回路部品を後で実装する半田付け面側を残して回路部品の後付けを可能に露出した状態に絶縁樹脂により樹脂モールドする手段を採用する。
【００１３】
前記課題を達成するために請求項６の発明は、回路基板の回路部品を実装する半田付け面側と、その半田付け面のうちの半田付けをする箇所に対して対向する反対側の面とを分割構成の樹脂モールド金型の保持構造により挟み付けて、当該樹脂モールド金型内に回路基板を挟持状態に保持して絶縁樹脂をその樹脂モールド金型内に注入し、絶縁樹脂の溝状凹部を成形して、回路基板の外周りを、この回路基板の回路部品を後で実装する半田付け面側を残して回路部品の後付けを可能に露出した状態に絶縁樹脂により樹脂モールドする手段を採用する。
【００１４】
前記課題を達成するために請求項７の発明は、機能部品とともにこの機能部品から離れた位置に配設される回路基板の外周りを、回路素子等を搭載していない回路基板の回路部品を樹脂モールド後に実装する半田付け面側を残して絶縁樹脂で樹脂モールドした構成を備え、その回路基板の半田付け面側の回路部品の取付部には樹脂モールドを欠いた部品装着用の溝状凹部を有し、その反対側には樹脂モールドの成形時に回路基板を挟み付けて保持することにより形成された保持孔を有する手段を採用する。
【００１５】
前記課題を達成するために請求項８の発明は、機能部品とともにこの機能部品から離れた位置に配設される回路基板の外周りを、回路素子等を搭載していない回路基板の回路部品を樹脂モールド後に実装する半田付け面側を残して絶縁樹脂で樹脂モールドした構成を備え、その回路基板の半田付け面側の回路部品の取付部には樹脂モールドを欠いた部品装着用の溝状凹部を有し、その半田付け面における半田付けする部分に対応する反対側の面には樹脂モールドの成形時に回路基板を挟み付けて保持することにより形成された保持孔を有する手段を採用する。
【００１６】
前記課題を達成するために請求項９の発明は、機能部品とともにこの機能部品から離れた位置に配設される回路基板の外周りを、この回路基板の回路部品を後で実装する半田付け面側を残して絶縁樹脂で樹脂モールドした構成を備えた電気機器を製造するにあたり、その回路基板の半田付け面側の回路部品の取付部側と、その反対側の一部とを樹脂モールド金型の保持構造により挟み付けて当該回路基板を樹脂モールド金型内に保持させておいて絶縁樹脂を同樹脂モールド金型内に注入して樹脂モールドする手段を採用する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
次に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図６に示すこの実施の形態１は、電気機器としてのモールド電動機１の固定子２及び樹脂モールド回路基板３並びにその製造方法に関するものである。この固定子２は、外周に溝（図示しない）を有する複数枚のリング状の鉄心４の積層により構成された機能部品としての固定子鉄心５と、この固定子鉄心５の溝を介して巻装された巻線６と、この巻線６をリード線７に対して電気的に接続するための固定子鉄心５の積層方向に離れて配設された回路基板８とを有し、これらの外周りが回路基板８の半田付けする側の半田付け面９を残して絶縁樹脂１０で樹脂モールドされ、この部分に樹脂モールド回路基板３が構成されている。
【００１９】
この固定子２の中心線上に図１に示すように回転軸１１が軸受１２により回転可能に両持ち支持され、この回転軸１１に回転ヨーク１３が嵌合され、回転ヨーク１３に一体化された回転子鉄心１４が固定子鉄心５に空隙を保持して対向して組付けられてモールド電動機１が構成される。なお、リード線７は、巻線６にコンデンサー１５や温度ヒューズ１６等の回路部品１７を介して電気的に接続され、回路基板８の半田付け面９の半田付け箇所にリード線７も含め後付けにより半田付けされる（図２参照）。この固定子２は樹脂モールド回路基板３に特徴をもつものであり、樹脂モールド回路基板３の回路部品１７を実装する半田付け面９側に、コンデンサー１５や温度ヒューズ１６等の回路部品１７を配設するための溝状凹部１８が、それぞれの回路部品１７の形状に応じて絶縁樹脂１０で構成され、それらを半田付けにする半田付け面９が露出している。さらにこの溝状凹部１８の反対側には、回路基板８を樹脂モールド成形時に挟持状態に保持したことによる保持孔１９が形成されている。各溝状凹部１８にはそれぞれ部品保持部２０が備えられ、この部品保持部２０を使って各溝状凹部１８にそれぞれの回路部品１７が収められ、半田付け面９へ後付けで半田付けされ電気的に接続され電気回路が構成される。
【００２０】
こうした構成のモールド電動機１の固定子２に関する絶縁樹脂１０による樹脂モールドは、図３に示すような固定側金型２１と可動側金型２２に別れた樹脂モールド金型を使って行なわれ、樹脂モールド回路基板３を備えた固定子２が製造される。樹脂モールド金型の可動側金型２２には、樹脂モールド前の組付体としての固定子（以降ワークとも称す）２３をセットする基準面２４が、一方の軸受保持部を成形する突出部２５の端面に設けられている。基準面２４はワーク２３の型込め時には固定子鉄心５の端部で構成される対基準面２６に図３に示すように当接する。固定側金型２１には他方の軸受保持部を成形する突出部２７と、回路基板８の回路部品１７を半田付けする半田付け面９に当る保持面２８とが設けられている。保持面２８は各溝状凹部１８を成形するものであり、この各保持面２８に対向する可動側金型２２側には、型合わせした時に先端が保持面２８に回路基板８の厚さにほぼ一致する隙間をもって対向する保持棒２９が突出している。保持面２８と保持棒２９とは回路基板８を挟み付け安定した状態に位置決めする保持構造である。合わせ面３０で型合わせされた樹脂モールド金型内には、固定子２の樹脂モールド部分の外郭をなす成形空間（図上では絶縁樹脂１０で充填されている）が形出される。
【００２１】
モールド前の固定子２３は、固定子鉄心５の両端に絶縁樹脂により形成された鉄心絶縁材３１を覆せ、その上に巻線６を巻装し、一方の鉄心絶縁材３１の端に植設されたピン３２に巻線６の端末をからげ、回路基板８をその鉄心絶縁材３１の端面に載せて半田付けされた形態である。このワーク２３を可動側金型２２の成形空間に、可動側金型２２の基準面２４に固定子鉄心５の対基準面２６が当接するところまで挿入し、ワーク２３とともに可動側金型２２を固定側金型２１側に移動させ、固定側金型２１と可動側金型２２とを合わせ面３０で合わせた状態で、注入口３３から絶縁樹脂１０を成形空間に注入してワーク２３に樹脂モールド処理を施す。一定の冷却期間をおいて固定側金型２１と可動側金型２２を開いて取り出せば絶縁樹脂１０で樹脂モールドされた固定子２及び樹脂モールド回路基板３を製造することができる。
【００２２】
型締め状態でワーク２３の回路基板８の半田付け面９は、固定側金型２１の保持面２８に可動側金型２２の保持棒２９によって押し付けられ密着している。従って、樹脂モールド処理時の回路基板８の位置は保持面２８と保持棒２９との挟み付けにより安定していて、保持面２８と半田付け面９とに隙間ができないので、絶縁樹脂１０が回路基板８の半田付け面９にまで回り込み、そこに付着してしまうことも殆どない。それゆえ、回路部品１７やリード線７の半田付けに支障を来すことがなく、溝状凹部１８で半田付け面９が露出しているため、コンデンサー１５や温度ヒューズ１６等の回路部品１７を自動機により溝状凹部１８に収めながら自動による半田付けが可能であり、回路基板８への回路部品１７及びリード線７の後付けを自動化することができる。そして、溝状凹部１８や保持孔１９の形成により絶縁樹脂１０の使用量も少なくなりコストの低減を推進できるとともに、回路部品１７が成形時の熱により劣化することもないので、モールド電動機１の固定子２又は樹脂モールド回路基板３の生産性と品質を向上させることができる。
【００２３】
こうした構造の樹脂モールド回路基板３は、モールド電動機１以外にも洗濯機や手乾燥装置等に広く適用することができ、回路部品１７を後付けするものであり絶縁樹脂１０に埋没させないので、回路部品１７の交換も可能である。また、溝状凹部１８全体にわたり回路基板８の半田付け面９が呈出している必要はなく、半田付けをする箇所だけが露出していれば半田付けに支障は来さないので、保持棒２９は溝状凹部１８に対応する回路基板８の半田付け箇所に対して位置付ければよく、これによって半田付け箇所以外にたとえ絶縁樹脂１０が付着したとしても、むしろ回路基板８に関する絶縁機能が増し不都合は生じない。
【００２４】
また、回路部品１７やリード線７の半田付けの自動化は、図４に示すような部品収納用の溝状凹部１８のみを形成した樹脂モールド回路基板３Ａによっも、前述の樹脂モールド回路基板３と同様にして実施することができる。さらに、図５に示すように樹脂モールド回路基板３の溝状凹部１８を回路部品１７の装着後に絶縁樹脂のポッティング３４により回路部品１７を埋設すれば、配結線部分の絶縁性が高く維持でき、耐水性や防湿性を高めることもできる。ただし、使用する樹脂量は少し多くなり、回路部品１７の交換は無理になる。また、図６に示すように溝状凹部１８側の絶縁樹脂１０の表面全体を絶縁樹脂カバー３５で被覆する構成を採ることにより、絶縁性を高めたり塵埃の付着等を防止することができる。特に、モールド電動機１ではこうした絶縁樹脂カバー３５を設けることにより、軸受１２への異物の侵入を防止することができ好都合である。なお、塵埃の付着防止だけであれば、金属製のカバーでも構わない。上述した構成は組み合わせて採用することにより、それぞれの効果を相応に亨受することが可能である。
【００２５】
実施の形態２．
図７に示すこの実施の形態２も実施の形態１と同様に電気機器としてのモールド電動機１の固定子２及び樹脂モールド回路基板３に関するものであり、基本的構成は実施の形態１と同じである。従って、実施の形態１と同じ部分については実施の形態１と同一の符号を用い、それらについての説明は省略する。
【００２６】
図７に示す実施の形態２の固定子２及び樹脂モールド回路基板３は、前述の実施の形態１で示した部品装着用の溝状凹部１８の底面を回路基板８の半田付け面９より低く構成したものである。半田付け箇所は残して溝状凹部１８に対応する部分の回路基板８に切欠き３６を形成しておいて、樹脂モールドの処理を実施の形態１で示したように行なえば良い。これにより回路部品１７の装着位置を下げることができ、回路部品１７の接続足を回路基板８の半田付け箇所と同じ高さにすることにより、接続部の位置が安定し自動接続の接続部の信頼性を向上させることができる。これ以外の構成及び機能並びに利点は実施の形態１のものと基本的に同じである。
【００２７】
【発明の効果】
以上実施の形態での説明からも明らかなように、請求項１の発明によれば、半田付け部分への樹脂の回り込みが殆どなく、回路部品の後付けの自動化の可能な信頼性の高い樹脂モールド回路基板が得られる。
【００２８】
請求項２の発明によれば、回路部品の後付けの自動化の可能な信頼性の高い樹脂モールド回路基板が得られる。
【００３０】
請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２に係る効果とともに塵埃の付着を防止できる。
【００３１】
請求項４の発明によれば、請求項１〜請求項３までのいずれかに係る前記効果とともに回路部品の接続部の信頼性が向上する。
【００３２】
請求項５の発明によれば、半田付け部分への樹脂の回り込みが殆どなく、回路部品の後付けの自動化の可能な信頼性の高い樹脂モールド回路基板が生産性よく得られ、樹脂量も減少する。
【００３３】
請求項６の発明によれば、半田付け部分への樹脂の回り込みが殆どなく、回路部品の後付けの自動化の可能な信頼性の高い樹脂モールド回路基板が生産性よく得られ、樹脂量も減少する。
【００３４】
請求項７の発明によれば、半田付け部分への樹脂の回り込みが殆どなく、自動機による回路部品の後付けや接続も可能な樹脂モールド回路基板を備えた電気機器が得られる。
【００３５】
請求項８の発明によれば、半田付け部分への樹脂の回り込みが殆どなく、自動機による回路部品の後付けや接続も可能な樹脂モールド回路基板を備えた電気機器が得られる。
【００３６】
請求項９の発明によれば、半田付け部分への樹脂の回り込みが殆どなく、回路部品の後付けの自動化の可能な信頼性の高い樹脂モールド回路基板を備えた電気機器を生産性よく得られ、樹脂量も減少する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１を示すモールド電動機の断面図である。
【図２】 実施の形態１を示すモールド電動機の側面構成図である。
【図３】 実施の形態１を示す樹脂モールドの処理時の固定子を樹脂モールド金型とともに示す断面図である。
【図４】 実施の形態１の他のモールド電動機を示す断面図である。
【図５】 実施の形態１の他のモールド電動機を示す断面図である。
【図６】 実施の形態１の他のモールド電動機を示す断面図である。
【図７】 実施の形態２のモールド電動機を示す断面図である。
【図８】 従来のモールド電動機を示す断面図である。
【図９】 従来のモールド電動機の樹脂モールドの処理時の固定子を樹脂モールド金型とともに示す断面図である。
【符号の説明】
１ モールド電動機、 ２ 固定子、 ３ 樹脂モールド回路基板、 ８ 回路基板、 ９ 半田付け面、 １０ 絶縁樹脂、 １７ 回路部品、 １８ 溝状凹部、 １９ 保持孔、 ２１ 固定側金型、 ２２ 可動側金型、 ２７ 突出部、 ２８ 保持面、 ２９ 保持棒、 ３３ 注入口、 ３４ ポッティング、 ３５ 絶縁樹脂カバー、 ３６ 切欠き。
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路部品を後付けする樹脂モールド回路基板とその製造方法及び回路部品を後付する樹脂モールド回路基板を備えた電気機器とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂モールド回路基板や、それを利用した電気機器は従来から種々ある。例えば、防水や絶縁のために回路基板を実装した回路部品とともに樹脂中に埋設した樹脂モールド回路基板や、実装した回路部品の充電部を回路基板とともに樹脂に埋没させた樹脂モールド回路基板である。また、樹脂モールド回路基板を備えた電気機器としては、例えば実開平６―７７４５８号公報に示されているモールド電動機等がある。この種の電動機の固定子２は、図８に示すように同形同大の複数枚のリング状の鉄心４の積層により構成された固定子鉄心５と、この固定子鉄心５に巻装された巻線６と、この巻線６をリード線７に対して電気的に接続するための固定子鉄心５の積層方向に固定子鉄心５から離れた位置に配設された回路基板８とを有し、これらの外周りが回路基板８の半田付けする側の半田付け面９を残して絶縁樹脂１０で樹脂モールドされている。この固定子２の中心線上には回転軸１１が軸受１２により回転可能に両持ち支持され、この回転軸１１に回転ヨーク１３が嵌合され、回転ヨーク１３に一体化された回転子鉄心が固定子鉄心５に空隙を保持して対向している。
【０００３】
こうした構成のモールド電動機の固定子２に関する絶縁樹脂１０による樹脂モールドは、従来においては図９に示すような固定側金型４０と可動側金型４１に別れた樹脂モールド金型を使って実施されてきた。樹脂モールド金型の可動側金型４１には、モールド前の組付体としての固定子（以降ワークとも称す）４２をセットする基準面２４が、一方の軸受保持部を成形する突出部２５の端面に設けられている。固定側金型４０には他方の軸受保持部を成形する突出部２７と、回路基板８の片面に当る保持面２８とが設けられている。合わせ面３０で型合わせされた樹脂モールド金型内には、固定子２の樹脂モールド部分の外郭をなす成形空間が形出される。
【０００４】
樹脂モールド前の固定子４２は、固定子鉄心５の両端に鉄心絶縁材３１を覆せ、その上に巻線６を巻装し、一方の鉄心絶縁材３１の端に植設されたピン３２に巻線６の端末をからげ、回路基板８を、その鉄心絶縁材３１の端面に載せて半田付けされた形態である。このワーク４２を可動側金型４１の成形空間に、可動側金型４１の基準面２４に固定子鉄心５の反回路基板側の端面である対基準面２６が当接するところまで挿入し、ワーク４２とともに可動側金型４１を固定側金型４０側に移動させ、固定側金型４０と可動側金型４１とを合わせ面３０で合わせた状態で、注入口３３から絶縁樹脂１０を成形空間に注入してワーク４２に樹脂モールドの処理を施す。冷却期間をおいて固定側金型４０と可動側金型４１を開いて取り出せば回路基板８も絶縁樹脂１０で樹脂モールドされた固定子２が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の樹脂モールド回路基板は、回路部品を実装した後で全体を樹脂モールドするため、回路部品の交換もできず、温度ヒューズ等の回路部品では樹脂モールド成形時の熱による部品劣化も問題となるうえ、モールド樹脂の使用量も多くなり勝ちである。これに対して、前述した従来のモールド電動機の回路基板８は回路部品を樹脂モールドされた回路基板８の半田付け面９に後付けする構成であり、上記した樹脂モールド回路基板のような問題点はないが、樹脂モールド金型内で回路基板８の位置が不安定になり易いため樹脂モールド成形時に回路基板８の半田付け面９にまで絶縁樹脂１０が回り込み、そこに付着してしまって半田付けに支障を来すことがしばしば起るといった問題点があった。
【０００６】
特に、前述したようなモールド電動機の固定子２のように、樹脂モールド金型の基準面２４から回路基板８に当る保持面２８までの寸法が、ワーク４２の対基準面２６から回路基板８の半田付け面９までの寸法より大きくなるものでは回路基板８の半田付け面９への樹脂の回り込みが起り易く、回路基板８への回路部品やリード線７の装着及び接続の自動化を困難なものにしている。即ち、図９に示すように回路基板８の半田付け面９が、樹脂モールド金型内で保持される距離Ｐは、基準面２４から固定子鉄心５の積厚Ｌと、鉄心絶縁材３１の高さＡと、回路基板８の厚さＢの合計の距離（Ｐ＝Ｌ＋Ａ＋Ｂ）である。鉄心一枚毎の厚さのばらつきは大きく、積層枚数が多いほど積厚Ｌの値のばらつきも大きくなり、その変化の最大分を見込んで樹脂モールド金型の寸法を決めているため、樹脂モールド金型の寸法はワーク４２の寸法より大半が大きくなってしまう。変化の最大分を見込んで樹脂モールド金型の寸法を決めているわけは、樹脂モールド金型の距離Ｐがワーク４２の距離Ｐより短くなってしまうと、型合わせしたとき回路基板８に応力が加わり、回路基板８が割れてしまうからである。
【０００７】
本発明は上記した従来の問題点を解消するためになされたもので、その課題とするところは、回路部品の後付けの自動化の可能な樹脂モールド回路基板を得ることであり、その樹脂モールド回路基板の信頼性を向上させることであり、半田付け部分への樹脂の回り込みが殆どなく、自動機による回路部品の後付けや接続も可能な樹脂モールド回路基板を得ることであり、その樹脂モールド回路基板を製造する製造方法を確立することであり、半田付け部分への樹脂の回り込みが殆どなく、自動機による回路部品の後付けや接続も可能な樹脂モールド回路基板を備えた電気機器を得ることであり、さらにはその電気機器を製造する製造方法を確立することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成するために請求項１の発明は、回路素子等を搭載していない回路基板の回路部品を実装する半田付け面側に、回路部品配設用の溝状凹部を絶縁樹脂で構成してその半田付け面を露出させ、この溝状凹部の反対側の樹脂モールド部分には回路基板を挟持状態に保持したことによる保持孔を有し、溝状凹部を使って半田付け面への回路部品の後付け及び交換を可能に全体を絶縁樹脂により樹脂モールドする手段を採用する。
【０００９】
前記課題を達成するために請求項２の発明は、回路素子等を搭載していない回路基板の回路部品を実装する半田付け面側に、その回路基板を樹脂モールドした絶縁樹脂によって回路部品配設用の溝状凹部を構成して当該部分の半田付け面を露出させ、この溝状凹部に回路部品を収めて回路基板の半田付け面へ回路部品を後付けにし交換可能に実装する手段を採用する。
【００１０】
前記課題を達成するために請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に係る前記手段における溝状凹部側の樹脂面全体を絶縁と異物侵入防止や防塵のためのカバーで被覆する手段を採用する。
【００１１】
前記課題を達成するために請求項４の発明は、請求項１〜請求項３までのいずれかに係る前記手段における回路部品装着用の溝状凹部の部品の当接する底面を回路基板の半田付け面より低く構成する手段を採用する。
【００１２】
前記課題を達成するために請求項５の発明は、回路基板の回路部品を実装する半田付け面側と、それに対向する面側とを分割構成の樹脂モールド金型の保持構造により挟み付けて、その樹脂モールド金型内に回路基板を挟持状態に保持して絶縁樹脂を当該樹脂モールド金型内に注入し、絶縁樹脂の溝状凹部を成形して、回路基板の外周りを、この回路基板の回路部品を後で実装する半田付け面側を残して回路部品の後付けを可能に露出した状態に絶縁樹脂により樹脂モールドする手段を採用する。
【００１３】
前記課題を達成するために請求項６の発明は、回路基板の回路部品を実装する半田付け面側と、その半田付け面のうちの半田付けをする箇所に対して対向する反対側の面とを分割構成の樹脂モールド金型の保持構造により挟み付けて、当該樹脂モールド金型内に回路基板を挟持状態に保持して絶縁樹脂をその樹脂モールド金型内に注入し、絶縁樹脂の溝状凹部を成形して、回路基板の外周りを、この回路基板の回路部品を後で実装する半田付け面側を残して回路部品の後付けを可能に露出した状態に絶縁樹脂により樹脂モールドする手段を採用する。
【００１４】
前記課題を達成するために請求項７の発明は、機能部品とともにこの機能部品から離れた位置に配設される回路基板の外周りを、回路素子等を搭載していない回路基板の回路部品を樹脂モールド後に実装する半田付け面側を残して絶縁樹脂で樹脂モールドした構成を備え、その回路基板の半田付け面側の回路部品の取付部には樹脂モールドを欠いた部品装着用の溝状凹部を有し、その反対側には樹脂モールドの成形時に回路基板を挟み付けて保持することにより形成された保持孔を有する手段を採用する。
【００１５】
前記課題を達成するために請求項８の発明は、機能部品とともにこの機能部品から離れた位置に配設される回路基板の外周りを、回路素子等を搭載していない回路基板の回路部品を樹脂モールド後に実装する半田付け面側を残して絶縁樹脂で樹脂モールドした構成を備え、その回路基板の半田付け面側の回路部品の取付部には樹脂モールドを欠いた部品装着用の溝状凹部を有し、その半田付け面における半田付けする部分に対応する反対側の面には樹脂モールドの成形時に回路基板を挟み付けて保持することにより形成された保持孔を有する手段を採用する。
【００１６】
前記課題を達成するために請求項９の発明は、機能部品とともにこの機能部品から離れた位置に配設される回路基板の外周りを、この回路基板の回路部品を後で実装する半田付け面側を残して絶縁樹脂で樹脂モールドした構成を備えた電気機器を製造するにあたり、その回路基板の半田付け面側の回路部品の取付部側と、その反対側の一部とを樹脂モールド金型の保持構造により挟み付けて当該回路基板を樹脂モールド金型内に保持させておいて絶縁樹脂を同樹脂モールド金型内に注入して樹脂モールドする手段を採用する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
次に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図６に示すこの実施の形態１は、電気機器としてのモールド電動機１の固定子２及び樹脂モールド回路基板３並びにその製造方法に関するものである。この固定子２は、外周に溝（図示しない）を有する複数枚のリング状の鉄心４の積層により構成された機能部品としての固定子鉄心５と、この固定子鉄心５の溝を介して巻装された巻線６と、この巻線６をリード線７に対して電気的に接続するための固定子鉄心５の積層方向に離れて配設された回路基板８とを有し、これらの外周りが回路基板８の半田付けする側の半田付け面９を残して絶縁樹脂１０で樹脂モールドされ、この部分に樹脂モールド回路基板３が構成されている。
【００１９】
この固定子２の中心線上に図１に示すように回転軸１１が軸受１２により回転可能に両持ち支持され、この回転軸１１に回転ヨーク１３が嵌合され、回転ヨーク１３に一体化された回転子鉄心１４が固定子鉄心５に空隙を保持して対向して組付けられてモールド電動機１が構成される。なお、リード線７は、巻線６にコンデンサー１５や温度ヒューズ１６等の回路部品１７を介して電気的に接続され、回路基板８の半田付け面９の半田付け箇所にリード線７も含め後付けにより半田付けされる（図２参照）。この固定子２は樹脂モールド回路基板３に特徴をもつものであり、樹脂モールド回路基板３の回路部品１７を実装する半田付け面９側に、コンデンサー１５や温度ヒューズ１６等の回路部品１７を配設するための溝状凹部１８が、それぞれの回路部品１７の形状に応じて絶縁樹脂１０で構成され、それらを半田付けにする半田付け面９が露出している。さらにこの溝状凹部１８の反対側には、回路基板８を樹脂モールド成形時に挟持状態に保持したことによる保持孔１９が形成されている。各溝状凹部１８にはそれぞれ部品保持部２０が備えられ、この部品保持部２０を使って各溝状凹部１８にそれぞれの回路部品１７が収められ、半田付け面９へ後付けで半田付けされ電気的に接続され電気回路が構成される。
【００２０】
こうした構成のモールド電動機１の固定子２に関する絶縁樹脂１０による樹脂モールドは、図３に示すような固定側金型２１と可動側金型２２に別れた樹脂モールド金型を使って行なわれ、樹脂モールド回路基板３を備えた固定子２が製造される。樹脂モールド金型の可動側金型２２には、樹脂モールド前の組付体としての固定子（以降ワークとも称す）２３をセットする基準面２４が、一方の軸受保持部を成形する突出部２５の端面に設けられている。基準面２４はワーク２３の型込め時には固定子鉄心５の端部で構成される対基準面２６に図３に示すように当接する。固定側金型２１には他方の軸受保持部を成形する突出部２７と、回路基板８の回路部品１７を半田付けする半田付け面９に当る保持面２８とが設けられている。保持面２８は各溝状凹部１８を成形するものであり、この各保持面２８に対向する可動側金型２２側には、型合わせした時に先端が保持面２８に回路基板８の厚さにほぼ一致する隙間をもって対向する保持棒２９が突出している。保持面２８と保持棒２９とは回路基板８を挟み付け安定した状態に位置決めする保持構造である。合わせ面３０で型合わせされた樹脂モールド金型内には、固定子２の樹脂モールド部分の外郭をなす成形空間（図上では絶縁樹脂１０で充填されている）が形出される。
【００２１】
モールド前の固定子２３は、固定子鉄心５の両端に絶縁樹脂により形成された鉄心絶縁材３１を覆せ、その上に巻線６を巻装し、一方の鉄心絶縁材３１の端に植設されたピン３２に巻線６の端末をからげ、回路基板８をその鉄心絶縁材３１の端面に載せて半田付けされた形態である。このワーク２３を可動側金型２２の成形空間に、可動側金型２２の基準面２４に固定子鉄心５の対基準面２６が当接するところまで挿入し、ワーク２３とともに可動側金型２２を固定側金型２１側に移動させ、固定側金型２１と可動側金型２２とを合わせ面３０で合わせた状態で、注入口３３から絶縁樹脂１０を成形空間に注入してワーク２３に樹脂モールド処理を施す。一定の冷却期間をおいて固定側金型２１と可動側金型２２を開いて取り出せば絶縁樹脂１０で樹脂モールドされた固定子２及び樹脂モールド回路基板３を製造することができる。
【００２２】
型締め状態でワーク２３の回路基板８の半田付け面９は、固定側金型２１の保持面２８に可動側金型２２の保持棒２９によって押し付けられ密着している。従って、樹脂モールド処理時の回路基板８の位置は保持面２８と保持棒２９との挟み付けにより安定していて、保持面２８と半田付け面９とに隙間ができないので、絶縁樹脂１０が回路基板８の半田付け面９にまで回り込み、そこに付着してしまうことも殆どない。それゆえ、回路部品１７やリード線７の半田付けに支障を来すことがなく、溝状凹部１８で半田付け面９が露出しているため、コンデンサー１５や温度ヒューズ１６等の回路部品１７を自動機により溝状凹部１８に収めながら自動による半田付けが可能であり、回路基板８への回路部品１７及びリード線７の後付けを自動化することができる。そして、溝状凹部１８や保持孔１９の形成により絶縁樹脂１０の使用量も少なくなりコストの低減を推進できるとともに、回路部品１７が成形時の熱により劣化することもないので、モールド電動機１の固定子２又は樹脂モールド回路基板３の生産性と品質を向上させることができる。
【００２３】
こうした構造の樹脂モールド回路基板３は、モールド電動機１以外にも洗濯機や手乾燥装置等に広く適用することができ、回路部品１７を後付けするものであり絶縁樹脂１０に埋没させないので、回路部品１７の交換も可能である。また、溝状凹部１８全体にわたり回路基板８の半田付け面９が呈出している必要はなく、半田付けをする箇所だけが露出していれば半田付けに支障は来さないので、保持棒２９は溝状凹部１８に対応する回路基板８の半田付け箇所に対して位置付ければよく、これによって半田付け箇所以外にたとえ絶縁樹脂１０が付着したとしても、むしろ回路基板８に関する絶縁機能が増し不都合は生じない。
【００２４】
また、回路部品１７やリード線７の半田付けの自動化は、図４に示すような部品収納用の溝状凹部１８のみを形成した樹脂モールド回路基板３Ａによっも、前述の樹脂モールド回路基板３と同様にして実施することができる。さらに、図５に示すように樹脂モールド回路基板３の溝状凹部１８を回路部品１７の装着後に絶縁樹脂のポッティング３４により回路部品１７を埋設すれば、配結線部分の絶縁性が高く維持でき、耐水性や防湿性を高めることもできる。ただし、使用する樹脂量は少し多くなり、回路部品１７の交換は無理になる。また、図６に示すように溝状凹部１８側の絶縁樹脂１０の表面全体を絶縁樹脂カバー３５で被覆する構成を採ることにより、絶縁性を高めたり塵埃の付着等を防止することができる。特に、モールド電動機１ではこうした絶縁樹脂カバー３５を設けることにより、軸受１２への異物の侵入を防止することができ好都合である。なお、塵埃の付着防止だけであれば、金属製のカバーでも構わない。上述した構成は組み合わせて採用することにより、それぞれの効果を相応に亨受することが可能である。
【００２５】
実施の形態２．
図７に示すこの実施の形態２も実施の形態１と同様に電気機器としてのモールド電動機１の固定子２及び樹脂モールド回路基板３に関するものであり、基本的構成は実施の形態１と同じである。従って、実施の形態１と同じ部分については実施の形態１と同一の符号を用い、それらについての説明は省略する。
【００２６】
図７に示す実施の形態２の固定子２及び樹脂モールド回路基板３は、前述の実施の形態１で示した部品装着用の溝状凹部１８の底面を回路基板８の半田付け面９より低く構成したものである。半田付け箇所は残して溝状凹部１８に対応する部分の回路基板８に切欠き３６を形成しておいて、樹脂モールドの処理を実施の形態１で示したように行なえば良い。これにより回路部品１７の装着位置を下げることができ、回路部品１７の接続足を回路基板８の半田付け箇所と同じ高さにすることにより、接続部の位置が安定し自動接続の接続部の信頼性を向上させることができる。これ以外の構成及び機能並びに利点は実施の形態１のものと基本的に同じである。
【００２７】
【発明の効果】
以上実施の形態での説明からも明らかなように、請求項１の発明によれば、半田付け部分への樹脂の回り込みが殆どなく、回路部品の後付けの自動化の可能な信頼性の高い樹脂モールド回路基板が得られる。
【００２８】
請求項２の発明によれば、回路部品の後付けの自動化の可能な信頼性の高い樹脂モールド回路基板が得られる。
【００３０】
請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２に係る効果とともに塵埃の付着を防止できる。
【００３１】
請求項４の発明によれば、請求項１〜請求項３までのいずれかに係る前記効果とともに回路部品の接続部の信頼性が向上する。
【００３２】
請求項５の発明によれば、半田付け部分への樹脂の回り込みが殆どなく、回路部品の後付けの自動化の可能な信頼性の高い樹脂モールド回路基板が生産性よく得られ、樹脂量も減少する。
【００３３】
請求項６の発明によれば、半田付け部分への樹脂の回り込みが殆どなく、回路部品の後付けの自動化の可能な信頼性の高い樹脂モールド回路基板が生産性よく得られ、樹脂量も減少する。
【００３４】
請求項７の発明によれば、半田付け部分への樹脂の回り込みが殆どなく、自動機による回路部品の後付けや接続も可能な樹脂モールド回路基板を備えた電気機器が得られる。
【００３５】
請求項８の発明によれば、半田付け部分への樹脂の回り込みが殆どなく、自動機による回路部品の後付けや接続も可能な樹脂モールド回路基板を備えた電気機器が得られる。
【００３６】
請求項９の発明によれば、半田付け部分への樹脂の回り込みが殆どなく、回路部品の後付けの自動化の可能な信頼性の高い樹脂モールド回路基板を備えた電気機器を生産性よく得られ、樹脂量も減少する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１を示すモールド電動機の断面図である。
【図２】 実施の形態１を示すモールド電動機の側面構成図である。
【図３】 実施の形態１を示す樹脂モールドの処理時の固定子を樹脂モールド金型とともに示す断面図である。
【図４】 実施の形態１の他のモールド電動機を示す断面図である。
【図５】 実施の形態１の他のモールド電動機を示す断面図である。
【図６】 実施の形態１の他のモールド電動機を示す断面図である。
【図７】 実施の形態２のモールド電動機を示す断面図である。
【図８】 従来のモールド電動機を示す断面図である。
【図９】 従来のモールド電動機の樹脂モールドの処理時の固定子を樹脂モールド金型とともに示す断面図である。
【符号の説明】
１ モールド電動機、 ２ 固定子、 ３ 樹脂モールド回路基板、 ８ 回路基板、 ９ 半田付け面、 １０ 絶縁樹脂、 １７ 回路部品、 １８ 溝状凹部、 １９ 保持孔、 ２１ 固定側金型、 ２２ 可動側金型、 ２７ 突出部、 ２８ 保持面、 ２９ 保持棒、 ３３ 注入口、 ３４ ポッティング、 ３５ 絶縁樹脂カバー、 ３６ 切欠き。
Claims (9)
- 回路素子等を搭載していない回路基板の回路部品を実装する半田付け面側に、回路部品配設用の溝状凹部を絶縁樹脂で構成してその半田付け面を露出させ、この溝状凹部に対応する反対側の樹脂モールド部分には前記回路基板を挟持状態に保持したことによる保持孔を有し、前記溝状凹部を使って前記半田付け面への回路部品の後付け及び交換を可能に全体を絶縁樹脂により樹脂モールドされていることを特徴とする樹脂モールド回路基板。
- 回路素子等を搭載していない回路基板の回路部品を実装する半田付け面側に、その回路基板を樹脂モールドした絶縁樹脂によって回路部品配設用の溝状凹部を構成して当該部分の半田付け面を露出させ、この溝状凹部に回路部品を収めて前記回路基板の半田付け面へ当該回路部品を後付けにし交換可能に実装したことを特徴とする樹脂モールド回路基板。
- 請求項１又は請求項２に記載の樹脂モールド回路基板であって、溝状凹部側の樹脂面全体を絶縁と異物侵入防止や防塵のためのカバーで被覆した樹脂モールド回路基板。
- 請求項１〜請求項３までのいずれかに記載の樹脂モールド回路基板であって、回路部品装着用の溝状凹部の部品の当接する底面を回路基板の半田付け面より低く構成したことを特徴とする樹脂モールド回路基板。
- 回路基板の回路部品を実装する半田付け面側と、それに対向する面側とを分割構成の樹脂モールド金型の保持構造により挟み付けて、その樹脂モールド金型内にその回路基板を挟持状態に保持して絶縁樹脂を当該樹脂モールド金型内に注入し、絶縁樹脂の溝状凹部を成形して、前記回路基板の外周りを、この回路基板の前記回路部品を後で実装する半田付け面側を残して同回路部品の後付けを可能に露出した状態に絶縁樹脂により樹脂モールドすることを特徴とする樹脂モールド回路基板の製造方法。
- 回路基板の回路部品を実装する半田付け面側と、その半田付け面のうちの半田付けをする箇所に対して対向する反対側の面とを分割構成の樹脂モールド金型の保持構造により挟み付けて、当該樹脂モールド金型内にその回路基板を挟持状態に保持して絶縁樹脂をその樹脂モールド金型内に注入し、絶縁樹脂の溝状凹部を成形して、前記回路基板の外周りを、この回路基板の前記回路部品を後で実装する半田付け面側を残して同回路部品の後付けを可能に露出した状態に絶縁樹脂により樹脂モールドするすることを特徴とする樹脂モールド回路基板の製造方法。
- 機能部品とともにこの機能部品から離れた位置に配設される回路基板の外周りを、回路素子等を搭載していない回路基板の回路部品を樹脂モールド後に実装する半田付け面側を残して絶縁樹脂で樹脂モールドした構成を備え、その回路基板の前記半田付け面側の回路部品の取付部には樹脂モールドを欠いた部品装着用の溝状凹部を有し、その反対側には樹脂モールドの成形時に前記回路基板を挟み付けて保持することにより形成された保持孔を有することを特徴とする樹脂モールド回路基板を備えた電気機器。
- 機能部品とともにこの機能部品から離れた位置に配設される回路基板の外周りを、回路素子等を搭載していない回路基板の回路部品を樹脂モールド後に実装する半田付け面側を残して絶縁樹脂で樹脂モールドした構成を備え、その回路基板の前記半田付け面側の回路部品の取付部には樹脂モールドを欠いた部品装着用の溝状凹部を有し、その半田付け面における半田付けする部分に対応する反対側の面には樹脂モールドの成形時に前記回路基板を挟み付けて保持することにより形成された保持孔を有することを特徴とする樹脂モールド回路基板を備えた電気機器。
- 機能部品とともにこの機能部品から離れた位置に配設される回路基板の外周りを、この回路基板の回路部品を後で実装する半田付け面側を残して絶縁樹脂で樹脂モールドした構成を備えた電気機器を製造するにあたり、その回路基板の前記半田付け面側の回路部品の取付部側と、その反対側の一部とを樹脂モールド金型の保持構造により挟み付けて当該回路基板を樹脂モールド金型内に保持させておいて絶縁樹脂を同樹脂モールド金型内に注入して樹脂モールドすることを特徴とする樹脂モールド回路基板を備えた電気機器の製造方法。
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