JP4507883B2 - センサ製造装置およびセンサ製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、配線を通じて電力供給が行われるセンサを製造するためのセンサ製造装置およびセンサ製造方法に関するものである。

センサは、絶縁被覆で覆われた複数の金属配線を更に絶縁体のシース皮で覆ったワイヤを用いて製造される。具体的には、センサを工場ラインで大量生産する際には、長い配線束の先端から絶縁被覆およびシース皮の所望箇所を取り除き、金属配線を露出させたりすることで、センサが製造される。例えば、シース皮の所望箇所を取り除くことで絶縁被覆を露出させたのち、絶縁被覆の所望箇所を取り除いて金属配線を露出させ、絶縁被覆ごと金属配線を矩形状に曲げるフォーミングを行ったり、金属配線に対してＩＣチップを電気的に接続したり、ＩＣチップと金属配線の露出部分およびフォーミング部分を樹脂封止したりすることでセンサが製造される。

このようなセンサの製造は、各工程を経るたびにワーク（製品加工中のワイヤのこと）を次の工程を行うための加工装置へ移送することで行われている。

しかしながら、上記のように、各工程を経るたびにワークを次の工程を行うための加工装置へ移送しなければならないことから、各加工装置に移送されるたびにフォーミング位置を基準としたアライメント設定を行わなければならない。このため、センサの製造工程が煩雑になっていた。これに対して、フォーミングを後で行うことも考えられるが、そのようにした場合には、フォーミング位置からの各種寸法精度（例えば、金属配線の先端位置までの距離などの精度）を確保することができず、フォーミングを後回しにすることは別の視点から考えて好ましいとは言えない。

また、各加工装置への移送の際に、ワークに対して不要な応力を与え、フォーミングによって矩形状に曲げた金属配線および絶縁被覆の曲げ形状を変形させてしまったり、金属配線とＩＣチップとの接合箇所を剥離させてしまったりする。このため、最終製品として完成したセンサの品質を確保することができなくなるという問題がある。

本発明は上記点に鑑みて、製造工程の簡略化を図ることができるセンサ製造装置および製造方法を提供することを目的とする。また、センサの品質を確保できるセンサ製造装置および製造方法を提供することも目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、上下方向に貫通する穴が形成された基台（１ａ）と、シース皮（２ｂ）が剥がされて絶縁被覆（２ａ）が露出していると共に、絶縁被覆（２ａ）が剥がされて金属配線（２ｃ）が露出しているワイヤ（２）の先端を搭載し、ワイヤ（２）における絶縁被覆（２ａ）が露出した部分において凹部（４ａａ）が形成された、基台に設置される下型（４ａ）と、下型（４ａ）における凹部（４ａａ）と対応する突起部（４ｂａ、５３ａ）が備えられている上型（４ｂ、５３）と、基台（１ａ）の穴から挿入されることで基台（１ａ）に設置され、上型（４ｂ、５３）の突起部（４ｂａ、５３ａ）を下型（４ａ）の凹部（４ａａ）に嵌め込むことでワイヤ（２）における絶縁被覆（２ａ）を曲げ加工したときに、曲げ加工を行ったのまま上型（４ｂ、５３）および下型（４ａ）の間に保持されたワイヤ（２）の先端を支持するホルダ（５１ａ）と、ホルダ（５１ａ）に形成された治具挿入用の穴を通じて挿入される下側電極（５４ａ）と、下側電極（５４ａ）の上方に配置された、下側電極（５４ａ）と対向する上側電極（５４ｂ）と、上側電極（５４ｂ）と下側電極（５４ａ）との間に、リード（１００ａ）が引き出されたＩＣチップ（１００）を導くＩＣ保持部（５１ｂ）と、基台（１ａ）の穴から、ホルダ（５１ａ）に代わって挿入される入れ子（５５）と、ＩＣチップ（１００）の上方に配置され、上型（４ｂ、５３）、下型（４ａ）、ＩＣ保持部（５１ｂ）および入れ子（５５）と共に、ホットメルト型を構成する成形型（５６）と、を有していることを特徴としている。

このような構成によれば、ワイヤ（２）における絶縁被覆（２ａ）および金属配線（２ｃ）の曲げ形状を維持した状態で、金属配線（２ｃ）の溶接、ＩＣチップ（１００）のリード（１００ａ）と金属配線（２ｃ）との溶接、および、ホットメルト成形等の加工工程を行うことが可能となる。

したがって、各加工工程を経るたびにワークを次の工程を行うための加工装置へ移送する必要性を無くすことができる。このため、製造工程の簡略化を図ることが可能となる。また、各加工工程を行うための加工装置への移送が必要なくなることから、フォーミングによって曲げた金属配線（２ｃ）および絶縁被覆（２ａ）の曲げ形状を変形させてしまったり、金属配線（２ｃ）とＩＣチップ（１００）との接合箇所を剥離させてしまったりすることを無くすことができる。このため、センサの品質を確保することが可能となる。

請求項２に記載の発明では、上型（４ｂ、５３）は、絶縁被覆（２ａ）および金属配線（２ｃ）を曲げるフォーミング用の上型（５３）と、フォーミング用の上型（５３）によって絶縁被覆（２ａ）および金属配線（２ｃ）が曲げられた後に、曲げ形状を確保するためのホットメルト型として用いられる上型（４ｂ）とを有して構成されていることを特徴としている。

このように、上型（４ｂ、５３）を１つのものとして構成せずに、フォーミング用の上型（５３）とホットメルト型として用いられる上型（４ｂ）との２つによって構成しても良い。

この場合、請求項３に示されるように、フォーミング用の上型（５３）に、突起部（５３ａ）よりもワイヤ（２）の先端側において、上型（５３）の突起部（５３ａ）を下型（４ａ）の凹部（４ａａ）に嵌め込んだときに、ワイヤ（２）の先端部分を押し下げるテーパ面（５３ｂ）を備えるようにすることができる。

このようにすれば、フォーミング用の上型（５３）を取り除いたときに、ワイヤ（２）の先端部分において金属配線（２ｃ）が復元力によって上方に戻ろうとするが、上型（５３）を外した後に金属配線（２ｃ）が上方に戻ったときに丁度ほぼ水平な位置となるようにすることができる。

また、請求項４に示されるように、ホットメルト型として用いられる上型（４ｂ）の一端側に固定溝（４ｂｂ）を形成しておき、上型（４ｂ）を固定溝（４ｂｂ）とは反対側となる他端側において下型（４ａ）の一側面に支持するようにし、下型（４ａ）のうち、上型（４ｂ）が支持されている側とは反対側の側面に上型（４ｂ）の固定溝（４ｂｂ）に嵌め込まれるフック部（４ｃ）を設けるようにしても良い。

このような構成とすれば、上型（４ｂ）が絶縁被覆（２ａ）および金属配線（２ｃ）の復元力によって浮き上がることを防止することができる。

請求項５に記載の発明では、ＩＣ保持部（５１ｂ）は、基台（１ａ）に対して回転可能に取り付けられた回転板（５１ｄ）を備えていると共に、回転板（５１ｄ）の上に備えられた複数の隔壁（５１ｅ）によって形成された溝部（５１ｆ）を備えており、溝部（５１ｆ）の両端において、ＩＣチップ（１００）を保持できるように構成されていることを特徴としている。

このように、溝部（５１ｆ）の両側でＩＣチップ（１００）を保持できるような形態とすれば、２種類のＩＣチップ（１００）の保持を行うことが可能となる。

請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明を方法の発明として示したものに相当する。これにより、請求項１と同様の効果を得ることができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態が適用されたセンサ製造装置１の斜視図である。この図は、センサ製造中の一工程におけるセンサ製造装置１の様子を示したものであり、他の工程では図１と異なる形態になる場合もある。

図１に示すセンサ製造装置１は、センサ製造における全工程のうちの一部の工程を行うものである。具体的には、このセンサ製造装置１は、他の加工装置によって絶縁被覆２ａおよびシース皮２ｂが部分的に取り除かれ金属配線２ｃが露出させられたワイヤ２を用い、ワイヤ２の先端において、露出した金属配線２ｃにＩＣチップ１００を電気的に接続し、ＩＣチップ１００および金属配線２ｃをホットメルト成形するまでの工程を行う。

センサ製造装置１は、ワイヤ２を挟み込むことによって保持する挟持部３と、挟持部３から送り出されたワイヤ２の先端のうち、絶縁被覆２ａが露出している部分の曲げ加工が行われたフォーミング部分を固定するホットメルト型４と、ホットメルト型４よりも更に先端側に突き出した金属配線２ｃの溶接等の加工を行う治具５とを備えている。

挟持部３は、ワイヤ２の送り出し方向（配線束の長手方向）に対して垂直方向に広がる挟み形状を為しており、絶縁被覆２ａおよびシース皮２ｂが部分的に取り除かれたワイヤ２が送られてくると、ワイヤ２の所定位置を挟みこむことで保持（クランプ）する。この挟持部３により、ワイヤ２は、金属配線２ｃの挟持部３からの突き出し量が調整された状態で保持されるようになっている。

ホットメルト型４は、ワイヤ２のうちシース皮２ｂが取り除かれて絶縁被覆２ａが露出した部分が矩形状に曲げ加工されたときに、それを保持すると共にＩＣチップ１００および金属配線２ｃを樹脂で封止したホットメルトを作成する際の成形型となるものである。図２は、ホットメルト型４の断面構成を示したものである。

図２に示されるように、ホットメルト型４は、矩形状の凹部４ａａが形成された下型４ａと、下方に形成された矩形状の凹部４ａａに対向する矩形状の突起部４ｂａが形成された上型４ｂと、上型４ｂを下型４ａに嵌め込んだときに、金属配線２ｃおよび絶縁被覆２ａの復元力によって上型４ｂが押し戻されないようにするフック部４ｃとを備えている。

下型４ａに形成された凹部４ａａと上型４ｂに形成された突起部４ｂａとの間の隙間は、絶縁被覆２ａの直径とほぼ同等の寸法とされており、上型４ｂの突起部４ｂａを下型４ａの凹部４ａａに嵌め込んだときに、矩形状に曲げられた金属配線２ｃおよび絶縁被覆２ａの曲げ形状を保持できるようになっている。下型４ａは、センサ製造装置１の基台１ａに固定されており、上型４ｂは下型４ａの一側面に取り付けられている。上型４ｂは、下型４ａにシャフト等によって取り付けられ、そのシャフト等を回動軸として図１中の矢印Ａ方向に回動することで、下型４ａへの嵌め込みが行えるようになっている。

なお、図１では記載されていないが、ホットメルト型４には、上述した上型４ｂ、下型４ａ以外にも型が存在している。その型の詳細については、後述のセンサ製造方法の説明において述べることにする。

フック部４ｃは、下型４ａの一側面、具体的には上型４ｂが配置された側面とは反対側の側面に取り付けられたもので、上型４ｂと同様に、下型４ａにシャフト等によって取り付けられ、そのシャフト等を回動軸として上型４ｂとは反対側に回動することで、上型４ｂの固定を行うようになっている。具体的には、上型４ｂにはフック部４ｃの先端部分と同じ形状の固定溝４ｂｂが形成されており、この固定溝４ｂｂ内にフック部４ｃの先端部分が嵌め込まれることで、上型４ｂが下型４ａから浮かないように強固に固定されるようになっている。

金属配線２ｃの溶接等の加工を行う治具５は、複数の治具５１〜５６（図１１〜図２２参照）として構成される。複数の治具５１〜５６は、製造工程ごとに設けられたものであり、加工工程ごとに取り替えられたり、回動したりする。具体的には、センサ製造装置１の基台１ａのうち、ホットメルト型４よりもワイヤ２の先端側に位置する部分に複数の治具５１〜５６が順番に固定、位置決めされ、複数の治具５１〜５６を順番に用いて各加工工程が行われるようになっている。

図１に示した治具５１には、ホットメルト型４の近傍において基台１ａに穴５１Ｃが形成されており基台１ａの上に形成されたＩＣ保持部５１ｂとが備えられている。

基台１ａに形成された穴５１ｃには、溶接治具や切断治具などが挿入できるようになっており、この穴５１ｃに挿入する治具を順に入れ替えることで、各種加工が行えるようになっている。

ホルダ５１ａは金属配線２ｃの加工を行う治具のうち金属配線２ｃの溶接切断を行うためのものである
ＩＣ保持部５１ｂは、基台１ａに対して矢印Ｂ方向に回動可能な構成となっている。ＩＣ保持部５１ｂには、基台１ａに対して回動可能に組みつけられた回転板５１ｄと、回転板５１ｄから上方に突き出るように備えられた複数の隔壁５１ｅと、複数の隔壁５１ｅの間に構成される溝部５１ｆと、溝部５１ｆ内を摺動できる保持部５１ｇが備えられている。このＩＣ保持部５１ｂのうちの図１中の点線で囲んだ部位にＩＣチップ１００が搭載できるようになっている。そして、保持部５１ｇが溝部５１ｆ内を摺動することで、保持部５１ｇの両端に備えられた爪部５１ｈと回転板５１ｄとの間にＩＣチップ１００を保持できるようになっている。

このようなＩＣ保持部５１ｂは、図１に示されるように、溝部５１ｆの両側、つまり２箇所の部位でＩＣチップ１００を保持できるように構成されていることから、２種類のＩＣチップ１００の保持を行うことが可能となっている。

なお、上述したように、金属配線２ｃの溶接等の加工を行う治具５は複数の治具５１〜５６として構成されているため、ここで説明した図１に示す治具５１以外にもあるが、それらの治具５２〜５６については以下に説明するセンサ製造方法において説明を行う。

以下、上記センサ製造装置１を用いたセンサ製造方法について、図３〜図２６を参照して説明する。図３〜図２３は、センサの製造工程中の様子を示したものであり、図２４は、センサの製造工程フローを示したものである。また、図２５は、図２４に示される製造工程フロー中におけるワイヤ２の先端の形状変化等を示した図、図２６は、最終的に完成したセンサ１１の断面図である。

［図３〜図５に示す工程］
ここで示す図３〜図５に示す工程は、図２４におけるワイヤ準備工程、ワイヤカット工程、シース皮剥き工程、絶縁被覆ハーフスリット工程に相当するものである。この工程は、上述したセンサ製造装置１以外の部分で行われるものであり、この工程を経てからセンサ製造装置１での加工工程が行われる。まず、図３に示すようにワイヤ２を用意する。このワイヤ２は、金属配線２ｃが絶縁被覆２ａによって覆われ、さらに絶縁被覆２ａがシース皮２ｂによって覆われた構成となっている。次に、図４に示すようにシース皮２ｂ剥き工程によって、ワイヤ２のシース皮２ｂの所定部分を取り除く。そして、図５に示すように絶縁被覆２ａの皮剥き工程によって、絶縁被覆２ａの所定部分を取り除き、金属配線２ｃを露出させる。

［図６〜図９に示す工程］
図６〜図９に示す工程は、図２４におけるフォーミング工程に相当する。まず、図６に示すように、センサ製造装置１として、上述した基台１ａに挟持部３とホットメルト型４の下型４ａを備えていると共に、ホットメルト型４よりもワイヤ２の先端側に位置する場所に支持部５２が備えられ、さらに、ホットメルト型４の下型４ａに対応するフォーミング用の上型５３が備えられたものを用意する。これら支持部５２およびフォーミング用の上型５３も、金属配線２ｃの溶接等の加工を行う治具５の一部に相当するものである。

支持部５２は、下型４ａよりもワイヤ２先端側に位置しており、センサ製造装置１の基台１ａからワイヤ２側に突出した棒状部材である。図６のＡ−Ａ断面は、図２７（ａ）のように示され、支持部５２の先端には、Ｕ字形状のスリット５２ａが形成された構造とされている。この支持部５２に形成されたスリット５２ａ内にワイヤ２が嵌め込まれることで支持されるようになっている。

フォーミング用の上型５３は、ワイヤ２のうちシース皮２ｂが取り除かれて絶縁被覆２ａが露出した部分を曲げ加工するために用いられるもので、ホットメルト型４の上型４ｂと同様に突起部５３ａが形成されている。なお、フォーミングを行う際には下型４ａも必要であるが、この下型４ａにはホットメルト型４の下型４ａが兼用される。

ホットメルト型４の下型４ａに形成された凹部４ａａとフォーミング用の上型５３に形成された突起部５３ａとの間の隙間は、絶縁被覆２ａの直径とほぼ同等の寸法とされており、上型５３を下型４ａに嵌め込んだときに、金属配線２ｃおよび絶縁被覆２ａが確実に上型５３と下型４ａの隙間形状、つまり矩形状に曲げられるようになっている。

このようなセンサ製造装置１を用意し、この上に図３〜図５の工程を経たワイヤ２を搭載する。このとき、絶縁被覆２ａのほぼ先端位置が支持部５２のスリット内に嵌め込まれ、シース皮２ｂが挟持部３に保持されるようにすることで、絶縁被覆２ａがフォーミング部の下型４ａの凹部４ａａ上に配置されるようにする。

そして、図７に示すように、上型５３の突起部５３ａを下型４ａの凹部４ａａに嵌め込む。これにより、金属配線２ｃおよび絶縁被覆２ａがフォーミングされ、矩形状に曲げられる。

続いて、図８に示すように、上型５３の突起部５３ａを下型４ａの凹部４ａａから外す。これにより、矩形状に曲げられた金属配線２ｃおよび絶縁被覆２ａが露出する。なお、上型５３には、突起部５３ａよりもワイヤ２の先端側に位置する部位において、金属配線２ｃを押し下げるテーパ面５３ｂが形成されているが、これは上型５３を外した後の金属配線２ｃや絶縁被覆２ａの復元力を考慮したものである。すなわち、上型５３を外すと金属配線２ｃや絶縁被覆２ａの復元力により、金属配線２ｃが上方に戻ろうとするが、上型５３のテーパ面５３ｂによって金属配線２ｃを押し下げるようにフォーミングを行えば、上型５３を外した後に金属配線２ｃが上方に戻ったときに丁度ほぼ水平な位置となるようにすることができる。このため、金属配線２ｃおよび絶縁被覆２ａの矩形状が保たれるようにすることができる。

そして、図９に示すように、支持部およびフォーミング用の上型５３に代えてホットメルト上型４ｂを用意し、ホットメルト上型４ｂの突起部４ｂａを下型４ａの凹部４ａａに嵌め込む。これにより、図６〜図８に示す工程において曲げ加工された金属配線２ｃおよび絶縁被覆２ａの曲げ形状が確保されると共に、曲げ加工された部位から金属配線２ｃが露出した部分までの距離などの寸法が固定される。

また、このとき、図示しないが、フック部４ｃを上型４ｂの固定溝に嵌め込み、上型４ｂが金属配線２ｃおよび絶縁被覆２ａの復元力によって下型４ａから浮いてしまわないようにしている。

［図１０に示す工程］
図１０に示す工程は、図２４における品番レーザ印字工程に相当する。この図に示すように、ワイヤ２におけるシース皮２ｂが残された部分、具体的には挟持部３の部分に製品名などの印字を行う。このとき、印字は、金属配線２ｃおよび絶縁被覆２ａのうち曲げ加工された部位から所定距離の場所に正確に行われることになる。

［図１１〜図１４に示す工程］
図１１〜図１４に示す工程は、図２４に示す芯線抵抗溶接、切断工程に相当する。まず、図１１に示すように、ホルダ５１ａを設置する。このホルダ５１ａは、治具を挿入するための穴５１ｉが開けられたものである。このホルダ５１ａの穴５１ｉの上に金属配線２ｃが位置するようにホルダ５１ａを基台１ａに対して位置合わせする。

次に、図１２に示すように、ホルダ５１ａの穴５１ｉから下側電極５４ａを挿入すると共に、ホルダ５１ａの上方に下側電極５４ａと対向する上側電極５４ｂを配置する。これら上側電極５４ｂおよび下側電極５４ａが金属配線２ｃの溶接用治具５４に相当する。

そして、図１３に示されるように、上側電極を下降させ、金属配線２ｃと接したときに上側電極と下側電極との間に大電流を流し、金属配線２ｃを抵抗溶接する。つまり、金属配線２ｃは、複数本の細い銅線の束などによって構成されていることから、このままの状態では金属配線２ｃを切断などした際に、その束がバラバラになって取り扱いし難くなるため、ここではその束をまとめるための溶接が行われる。

なお、図２７（ｂ）は、図１３におけるＢ−Ｂ断面を示したものであるが、この図に示されるように、例えば２本の金属配線２ｃが一本のワイヤ２に含まれている場合には、一本ずつ金属配線２ｃの溶接を行うようになっている。

この後、図１４に示されるように、金属配線２ｃを切断する。このとき、図１３に示す工程において、金属配線２ｃが溶接されていることから、切断されたとしても細い銅線の束がバラバラになることはない。

［図１５〜図１７に示す工程］
図１５〜図１７に示す工程は、図２４に示すリード抵抗溶接工程に相当する。まず、図１５に示すように、基台１ａに取付けられた回転版５１ｄを回動させ抵抗溶接が可能な位置へ変更するＩＣ保持部５１ｂにおける所定部位に図２５（ａ）に示されるＩＣチップ１００を設置する。これにより、ＩＣチップ１００から引き出されたリード１００ａが金属配線２ｃとオーバラップするように配置される。

続いて、図１６に示すように、ホルダ５１ａの穴から下側電極５４ａを挿入すると共に、ホルダ５１ａの上方に下側電極５４ａと対向する上側電極５４ｂを配置する。これら上側電極５４ｂおよび下側電極５４ａがリード抵抗溶接用治具に相当する そして、図１７に示されるように、上側電極５４ｂを下降させ、リード１００ａと接したときに上側電極５４ｂと下側電極５４ａとの間に大電流を流し、リード１００ａと金属配線２ｃとを抵抗溶接する。これにより、リード１００ａと金属配線２ｃとの電気的および物理的な接合が行われ、図２５（ｂ）に示されるような構造が得られる。

なお、図２７（ｃ）は、図１７におけるＣ−Ｃ断面を示したものであるが、図２７（ｂ）と同様、例えば２本の金属配線２ｃが一本のワイヤ２に含まれている場合には、一本ずつ金属配線２ｃとリード１００ａとの溶接を行うようになっている。

［図１８〜図２３に示す工程］
図１８〜図２３に示す工程は、図２４におけるホットメルト成形工程に相当する。まず、図１８に示すように、ホルダ５１ａを取り除いた後、ホットメルト型４の一部を構成する入れ子５５を基台１ａに取り付ける。また、図１９に示されるように、ランナー５６ａが形成された３層の成形型５６ｂ〜５６ｄを配置する。これにより、３層の成形型と、入れ子と、ＩＣ保持部５１ｂと、上型４ｂおよび下型４ａによるホットメルト型４が構成される。そして、３層の成形型５６ｂ〜５６ｄに形成されているランナー５６ａを通じて樹脂を注入することで、ＩＣチップ１００および金属配線２ｃと絶縁被覆２ａとシース皮２ｂの一部などが樹脂６内に埋め込まれることになる。

次に、図２１に示すように、３層の成形型５６ｂ〜５６ｄを上に上昇させる。これにより、まず、一層目の成形型５６ｂを上昇させることで、一層目の成形型５６ｂのランナー５６ａから樹脂６が抜ける。次に、二層目の成形型５６ｃを上昇させることで、２層目の成形型５６ｃ中のランナー５６ａを構成する溝内に残った樹脂６が楔となって、ワイヤ２ーの先端に形成されたホットメルト７からランナー５６ａ中の樹脂６が切り離される。最後に、３層目の成形型５６ｄを上昇させることでワイヤ２ーの先端に形成されたホットメルト７から成形型５６ｂ〜５６ｄが取り除かれる。

また、図２２に示すように、一層目のランナーを摘むようにしてランナーによって形成された樹脂片を持ち上げ、成形型から取り除く。この後、図２３に示すように、入れ子やＩＣ保持部５１ｂ、上型４ｂおよび下型４ａを取り除くことでワイヤ２ーの先端にホットメルトが形成されたものが完成する。

この後の加工工程に関して、加工工程を行う製造装置については図示しないが、各加工工程を経ることにより、センサが製造される。

具体的には、まず、ホットメルト７に被せられる図２５（ｄ）に示される樹脂製のハウジング８を用意した後、このハウジング８と共にホットメルト７を樹脂で封止することで、図２５（ｅ）に示される略円柱形状のハウジングサブアッシー９を成形する。そして、図２５（f）に示されるように、このハウジングサブアッシー９の側面から突出するようなステー１０を成形する。このような製造方法を経ることで、図２５（ｆ）および図２６に示すセンサ１１が完成する。

以上説明した本実施形態のセンサ製造装置１によれば、ワイヤ２における絶縁被覆２ａおよび金属配線２ｃの曲げ形状を維持した状態で、製品番号の印字、金属配線２ｃの溶接、ＩＣチップ１００のリードと金属配線２ｃとの溶接、および、ホットメルト成形等の加工工程を行うことが可能となる。

したがって、各加工工程を経るたびにワークを次の工程を行うための加工装置へ移送する必要性を無くすことができる。このため、製造工程の簡略化を図ることが可能となる。また、各加工工程を行うための加工装置への移送が必要なくなることから、ワークを手扱いすることがなくなり、フォーミングによって矩形状に曲げた金属配線２ｃおよび絶縁被覆２ａの曲げ形状を変形させてしまったり、金属配線２ｃとＩＣチップ１００との接合箇所を剥離させてしまったりすることを無くすことができる。このため、センサの品質を確保することが可能となる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、製品番号の印字を含めた各加工工程が図１に示したセンサ製造装置１によって行えるような例を挙げたが、製品番号の印字に関しては、製品の精度などにはあまり関係がない部分であるため、例えば、ホットメルトを形成した後に行っても問題はない。

また、上記実施形態で示したセンサ製造装置１を構成する各部の各形状等に関しては、単なる一例であり、実質的に同様の作用効果を奏するものであれば、他の形状等であっても構わない。

本発明の第１実施形態におけるセンサ製造装置の斜視図である。 図１に示すセンサ製造装置におけるホットメルト型の一部を示した断面図である。 図１に示すセンサ製造装置によるセンサの製造工程を示した図である。 図３に続くセンサ製造装置によるセンサの製造工程を示した図である。 図４に続くセンサ製造装置によるセンサの製造工程を示した図である。 図５に続くセンサ製造装置によるセンサの製造工程を示した図である。 図６に続くセンサ製造装置によるセンサの製造工程を示した図である。 図７に続くセンサ製造装置によるセンサの製造工程を示した図である。 図８に続くセンサ製造装置によるセンサの製造工程を示した図である。 図９に続くセンサ製造装置によるセンサの製造工程を示した図である。 図１０に続くセンサ製造装置によるセンサの製造工程を示した図である。 図１１に続くセンサ製造装置によるセンサの製造工程を示した図である。 図１２に続くセンサ製造装置によるセンサの製造工程を示した図である。 図１３に続くセンサ製造装置によるセンサの製造工程を示した図である。 図１４に続くセンサ製造装置によるセンサの製造工程を示した図である。 図１５に続くセンサ製造装置によるセンサの製造工程を示した図である。 図１６に続くセンサ製造装置によるセンサの製造工程を示した図である。 図１７に続くセンサ製造装置によるセンサの製造工程を示した図である。 図１８に続くセンサ製造装置によるセンサの製造工程を示した図である。 図１９に続くセンサ製造装置によるセンサの製造工程を示した図である。 図２０に続くセンサ製造装置によるセンサの製造工程を示した図である。 図２１に続くセンサ製造装置によるセンサの製造工程を示した図である。 図２２に続くセンサ製造装置によるセンサの製造工程を示した図である。 センサの製造工程フローを示した図である。 図２４に示される製造工程フロー中におけるワイヤの先端の形状変化等を示した図である。 最終的に完成したセンサの断面図である。 （ａ）は、図６におけるＡ−Ａ断面図、（ｂ）は、図１３におけるＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は、図１７におけるＣ−Ｃ断面図である。

符号の説明

１…センサ製造装置、１ａ…基台、２…ワイヤ、２ａ…絶縁被覆、２ｂ…シース皮、２ｃ…金属配線、３…挟持部、４…ホットメルト型、４ａ…下型、４ａａ…凹部、４ｂ…ホットメルト上型、４ｂａ…突起部、４ｂｂ…固定溝、４ｃ…フック部、５…治具、６…樹脂、７…ホットメルト、８…ハウジング、９…ハウジングサブアッシー、１０…ステー、１１…センサ、５１…治具、５１ａ…ホルダ、５１ｂ…保持部、５１ｃ…穴、５１ｄ…回転板、５１ｅ…隔壁、５１ｆ…溝部、５１ｇ…保持部、５１ｈ…爪部、５２…支持部、５２ａ…スリット、５３…上型、５３ａ…突起部、５３ｂ…テーパ面、５１ｉ…穴、５４…溶接用治具、５４ａ…下側電極、５４ｂ…上側電極、５５…入れ子、５６ａ…ランナー、５６ｂ…成形型、５６ｃ…成形型、１００…ＩＣチップ、１００ａ…リード。

Claims (6)

1. 金属配線（２ｃ）を絶縁被覆（２ａ）とシース皮（２ｂ）で覆って構成されたワイヤ（２）の先端において、リード（１００ａ）を介してＩＣチップ（１００）を前記金属配線（２ｃ）に電気的に接続したのち、前記金属配線（２ｃ）と前記ＩＣチップ（１００）とを樹脂にて封止することで形成したホットメルト（７）を有してなるセンサの製造装置であって、
   上下方向に貫通する穴が形成された基台（１ａ）と、
   前記基台に設置され、前記シース皮（２ｂ）が剥がされて前記絶縁被覆（２ａ）が露出していると共に、前記絶縁被覆（２ａ）が剥がされて前記金属配線（２ｃ）が露出している前記ワイヤ（２）の先端を搭載し、前記ワイヤ（２）における前記絶縁被覆（２ａ）が露出した部分において凹部（４ａａ）が形成された下型（４ａ）と、
   前記下型（４ａ）における前記凹部（４ａａ）と対応する突起部（４ｂａ、５３ａ）が備えられている上型（４ｂ、５３）と、
   前記基台（１ａ）の穴から挿入されることで前記基台（１ａ）に設置され、前記上型（４ｂ、５３）の前記突起部（４ｂａ、５３ａ）を前記下型（４ａ）の前記凹部（４ａａ）に嵌め込むことで前記ワイヤ（２）における前記絶縁被覆（２ａ）を曲げ加工したときに、曲げ加工を行ったままの前記上型（４ｂ、５３）および前記下型（４ａ）の間に保持された前記ワイヤ（２）の先端を支持するホルダ（５１ａ）と、
   前記ホルダ（５１ａ）に形成された治具挿入用の穴を通じて挿入される下側電極（５４ａ）と、
   前記下側電極（５４ａ）の上方に配置された、前記下側電極（５４ａ）と対向する上側電極（５４ｂ）と、
   前記上側電極（５４ｂ）と前記下側電極（５４ａ）との間に、リード（１００ａ）が引き出されたＩＣチップ（１００）を導くＩＣ保持部（５１ｂ）と、
   前記基台（１ａ）の穴から、前記ホルダ（５１ａ）に代わって挿入される入れ子（５５）と、
   前記ＩＣチップ（１００）の上方に配置され、前記上型（４ｂ、５３）、前記下型（４ａ）、前記ＩＣ保持部（５１ｂ）および前記入れ子（５５）と共に、ホットメルト型を構成する成形型（５６）と、を有していることを特徴とするセンサ製造装置。
2. 前記上型（４ｂ、５３）は、前記絶縁被覆（２ａ）および前記金属配線（２ｃ）を曲げるフォーミング用の上型（５３）と、前記フォーミング用の上型（５３）によって前記絶縁被覆（２ａ）および前記金属配線（２ｃ）が曲げられた後に、曲げ形状を確保するためのホットメルト型として用いられる上型（４ｂ）とを有して構成されていることを特徴とする請求項１に記載のセンサ製造装置。
3. 前記フォーミング用の上型（５３）は、前記突起部（５３ａ）よりも前記ワイヤ（２）の先端側において、前記上型（５３）の前記突起部（５３ａ）を前記下型（４ａ）の前記凹部（４ａａ）に嵌め込んだときに、前記ワイヤ（２）の先端部分を押し下げるテーパ面（５３ｂ）が備えられていることを特徴とする請求項２に記載のセンサ製造装置。
4. 前記ホットメルト型として用いられる前記上型（４ｂ）の一端側には、固定溝（４ｂｂ）が形成され、該上型（４ｂ）は、前記固定溝（４ｂｂ）とは反対側となる他端側において前記下型（４ａ）の一側面に支持されており、
   前記下型（４ａ）のうち、前記上型（４ｂ）が支持されている側とは反対側の側面において、前記上型（４ｂ）の前記固定溝（４ｂｂ）に嵌め込まれることにより、前記上型（４ｂ）が前記絶縁被覆（２ａ）および前記金属配線（２ｃ）の復元力によって浮き上がることを防止するフック部（４ｃ）が支持されていることを特徴とする請求項２または３に記載のセンサ製造装置。
5. 前記ＩＣ保持部（５１ｂ）は、前記基台（１ａ）に対して回転可能に取り付けられた回転板（５１ｄ）を備えていると共に、該回転板（５１ｄ）の上に備えられた複数の隔壁（５１ｅ）によって形成された溝部（５１ｆ）を備えており、該溝部（５１ｆ）の両端において、前記ＩＣチップ（１００）を保持できるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のセンサ製造装置。
6. 金属配線（２ｃ）を絶縁被覆（２ａ）とシース皮（２ｂ）で覆って構成されたワイヤ（２）の先端において、リード（１００ａ）を介してＩＣチップ（１００）を前記金属配線（２ｃ）に電気的に接続したのち、前記金属配線（２ｃ）と前記ＩＣチップ（１００）とを樹脂にて封止することで形成したホットメルト（７）を有してなるセンサの製造方法であって、
   上下方向に貫通する穴が形成された基台（１ａ）に、凹部（４ａａ）が形成された下型（４ａ）を設置したものを用意する工程と、
   前記シース皮（２ｂ）が剥がされて前記絶縁被覆（２ａ）が露出していると共に、前記絶縁被覆（２ａ）が剥がされて前記金属配線（２ｃ）が露出している前記ワイヤ（２）の先端を前記下型（４ａ）における前記凹部（４ａａ）の上に搭載する工程と、
   前記下型（４ａ）における前記凹部（４ａａ）と対応する突起部（４ｂａ、５３ａ）が備えられている上型（４ｂ、５３）を用意し、該上型（４ｂ、５３）の突起部（４ｂａ、５３ａ）を前記下型（４ａ）の前記凹部（４ａａ）に嵌め込むことで、前記前記ワイヤ（２）における前記絶縁被覆（２ａ）を曲げ加工する工程と、
   前記曲げ加工された前記ワイヤ（２）を前記上型（４ｂ、５３）および前記下型（４ａ）の間に保持したまま、前記基台（１ａ）の穴から治具挿入用の穴が形成されたホルダ（５１ａ）を挿入することで、前記基台（１ａ）に前記ホルダ（５１ａ）を設置する工程と、
   前記ホルダ（５１ａ）に形成された治具挿入用の穴を通じて下側電極（５４ａ）を挿入する工程と、
   前記下側電極（５４ａ）の上方に、前記下側電極（５４ａ）と対向する上側電極（５４ｂ）を配置する工程と、
   前記上側電極（５４ｂ）および前記下側電極（５４ａ）の間に前記金属配線（２ｃ）を挟み込んだ後、前記上側電極（５４ｂ）と前記下側電極（５４ａ）との間に電流を流すことで前記金属配線（２ｃ）を抵抗溶接する工程と、
   リード（１００ａ）が引き出されたＩＣチップ（１００）をＩＣ保持部（５１ｂ）にて保持したのち、前記上側電極（５４ｂ）と前記下側電極（５４ａ）との間において、前記リード（１００ａ）が前記金属配線（２ｃ）とオーバラップするように、前記ＩＣ保持部（５１ｂ）によって前記ＩＣチップ（１００）を導く工程と、
   前記上側電極（５４ｂ）および前記下側電極（５４ａ）の間に前記金属配線（２ｃ）と前記リード（１００ａ）を挟み込んだ後、前記上側電極（５４ｂ）と前記下側電極（５４ａ）との間に電流を流すことで前記金属配線（２ｃ）と前記リード（１００ａ）を抵抗溶接する工程と、
   前記ホルダ（５１ａ）に代えて、前記ホットメルト（７）を形成するためのホットメルト型の一部を構成する入れ子（５５）を前記基台（１ａ）の穴に挿入する工程と、
   前記金属配線（２ｃ）および前記リード（１００ａ）の上方に、前記ホットメルト型の一部を構成する成形型（５６）を配置する工程と、
   前記上型（４ｂ、５３）、前記下型（４ａ）、前記ＩＣ保持部（５１ｂ）、前記入れ子（５５）および前記成形型（５６）を前記ホットメルト型として、該ホットメルト型内に樹脂を注入することで、前記ＩＣチップ（１００）と前記金属配線（２ｃ）が樹脂封入されて構成される前記ホットメルト（７）を形成する工程と、を含んでいることを特徴とするセンサ製造方法。
   

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