JP6460780B2 - 金属端子と回路基板の成形による接続方法及び接続体 - Google Patents

Description

本発明は、金属端子と回路基板の成形による接続方法、及び前記接続方法によって形成される接続体に関するものである。

従来、例えば特許文献１（その図５，図６，図７）に示すように、回路パターン（８１）を形成してなるフレキシブル回路基板（８０）と、端子板（９０）とを用意し、前記フレキシブル回路基板（８０）と前記端子板（９０）とを金型内に収納し、その際、前記回路パターン（８１）の一部に設けた端子パターン（８３）と端子板（９０）とを接続しておき、前記フレキシブル回路基板（８０）の周囲の少なくとも前記端子板（９０）と接続した部分を含む部分に形成した前記金型のキャビティー内に、溶融樹脂を充填し固化してケース（５０）を成形することで、端子板（９０）とフレキシブル回路基板（８０）とを接続する接続方法（インサート成形接続方法）が用いられてきた。

溶融樹脂をキャビティー内に注入するゲートは、一般に、フレキシブル回路基板（８０）の端子板（９０）を当接する面の反対面側に対向する位置に設けられる。そしてこのゲート位置から溶融合成樹脂をキャビティー内に射出すれば、射出された溶融合成樹脂はフレキシブル回路基板（８０）を端子板（９０）に押し付けながら充填される。即ち、この方法を用いれば、キャビティー内へ溶融樹脂を充填しながら、同時にフレキシブル回路基板（８０）を端子板（９０）に押し付けて両者を確実に接続することができる。ゲートからキャビティー内に充填されてフレキシブル回路基板（８０）を端子板（９０）に押し付けた溶融合成樹脂は、その後、フレキシブル回路基板（８０）の端子板（９０）を当接した面側に回り込んで両者の接続部分の周囲を溶融合成樹脂で満たすと共に、前記接続部分以外のキャビティー内にも回り込み、ケースが成形される。

特開２００７−９６０５９号公報

しかしながら、ゲートからキャビティー内に充填されてフレキシブル回路基板（８０）を端子板（９０）に押し付けた溶融合成樹脂が、その後、フレキシブル回路基板（８０）の端子板（９０）を当接した面側に回り込む際、この溶融合成樹脂は、フレキシブル回路基板（８０）の外周辺の外側から回り込まなければならないので、この外周辺とキャビティー内壁間の隙間が狭かったり、またフレキシブル回路基板（８０）の外周辺から突出している複数本の端子板（９０）の間の隙間が狭かったり、さらにフレキシブル回路基板（８０）と端子板（９０）との接続部分をその上下から挟持するために金型に設けた押圧部がキャビティー内にある等のために、その流動抵抗（流動していくのを阻害する力、充填抵抗）が大きくなり、流動抵抗の小さい他の部分（前記接続部分以外の部分）への溶融樹脂の充填が促進され、これらのことから、フレキシブル回路基板（８０）と端子板（９０）の接続部分の周囲への溶融樹脂の充填量が少なくなり、両者間の接続強度が十分に得られなくなってしまう恐れがあった。このような現象は、充填する溶融樹脂の粘度が低いような場合に顕著となる。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、回路基板に形成した端子接続パターンと金属端子間の成形による接続が容易且つ確実に行える、金属端子と回路基板の成形による接続方法及び接続体を提供することにある。

本発明は、回路パターンを形成してなる回路基板と、金属端子とを用意し、前記回路基板と前記金属端子とを金型内に収納し、その際、前記回路パターンの一部に設けた端子接続パターンと金属端子とを接続し、前記回路基板の周囲の少なくとも前記金属端子と接続した部分を含む部分に形成した前記金型のキャビティー内に、溶融樹脂を充填し固化することで前記金属端子と回路基板とを接続する金属端子と回路基板の成形による接続方法において、前記金型内に収納した前記回路基板と金属端子との接続部分はその上下から前記金型に設けた押圧部によって押圧・挟持され、前記金型のキャビティー内の前記押圧部よりも前記金属端子から離れた側の底面から突出し、且つ上端面を前記回路基板の面から隙間を介して対向させる溶融樹脂流動阻止用突部を設け、一方、前記金型の溶融樹脂を注入するゲートを、前記キャビティーの前記押圧部と前記溶融樹脂流動阻止用突部の間に設け、前記溶融樹脂流動阻止用突部によって前記金属端子と回路基板の接続部分から離れる方向に向かう溶融樹脂の流れを阻害して当該接続部分の周囲のキャビティーへの溶融樹脂の流入を促進させることを特徴としている。
金型のキャビティー内に溶融樹脂流動阻止用突部を設けたので、金属端子と回路基板の接続部分の周囲のキャビティーへの溶融樹脂の導入を、キャビティーの他の部分への溶融樹脂の導入に比べて、促進させることができる。これによって回路基板に形成した端子接続パターンと金属端子間の成形による接続を容易且つ確実に行うことができる。

また、溶融樹脂を注入するゲートを、キャビティーの押圧部と溶融樹脂流動阻止用突部の間に設けたので、流動抵抗の大きい押圧部側に積極的に溶融樹脂を向かわせることができ、これによって、金属端子と回路基板の接続部分の周囲のキャビティーへの溶融樹脂の優先的導入を効果的に行うことができる。
また本発明は、上記特徴に加え、前記溶融樹脂流動阻止用突部は、さらに、その幅方向両端部も前記キャビティーの幅方向両端面と所定の隙間を介して対向させ、これによって前記金属端子と回路基板の接続部分から離れる方向に向かう溶融樹脂の流れを阻害して当該接続部分の周囲のキャビティーへの溶融樹脂の流入を促進させることを特徴としている。

また本発明は、前記端子接続パターンが前記回路基板の一端辺近傍に形成され、前記金属端子の一端部近傍部分がこの端子接続パターンに接続され、一方、前記金型のゲートは、前記回路基板の端子接続パターンを設けた面の反対面側に対向する位置に設けられていることを特徴としている。
これにより、溶融樹脂によって回路基板の端子接続パターンを金属端子に押し付けながら、同時に金属端子と回路基板の接続部分の周囲のキャビティーへの溶融樹脂の導入を、キャビティーの他の部分への溶融樹脂の導入に比べて、促進することができる。
また本発明は、上記特徴に加え、前記端子接続パターンは前記回路基板の一端辺近傍に複数併設されており、前記回路基板の各端子接続パターンの間の表面にも前記金型のキャビティーを形成し、当該キャビティー内に前記溶融樹脂を充填し固化することで基板押え兼マイグレーション防止部を形成することを特徴としている。

また本発明は、前記金属端子と回路基板の成形による接続方法を用いて製造される金属端子と回路基板の成形による接続体にある。

本発明によれば、回路基板に形成した端子接続パターンと金属端子間の成形による接続を容易且つ確実に行うことができる。

スライド式電子部品１の斜視図である。 スライド式電子部品１の分解斜視図である。 スライド式電子部品１の横断面図（図１のＡ−Ａ断面図）である。 フレキシブル回路基板６０と金属端子９０の斜視図である。 フレキシブル回路基板６０と金属端子９０のケース１０による接続部分の要部拡大断面図（図２のＢ−Ｂ断面拡大図）である。 接続部分の要部拡大斜視図である。 接続部分を下側から見た要部拡大斜視図である。 ケース１０の製造方法説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明を適用したケース１０を用いて構成されたスライド式電子部品１の斜視図、図２はスライド式電子部品１の分解斜視図、図３はスライド式電子部品１の横断面図（図１のＡ−Ａ断面図）である。これらの図に示すようにスライド式電子部品１は、合成樹脂製のケース１０と、前記ケース１０の収納部１２内にスライド自在に収納される移動体８０と、前記ケース１０の収納部１２を覆うカバー１００とを具備して構成されている。移動体８０の下面には、摺動子８５（図３参照）が取り付けられている。またケース１０内には回路基板（以下「フレキシブル回路基板」という）６０がインサート成形されていて、その表面は収納部１２の底面に露出している。なお以下の説明において、「上」とはケース１０の底面側からフレキシブル回路基板６０側を向く方向をいい、「下」とはその反対方向をいうものとする。またケース１０の長手方向（スライド方向Ａ）に直交する方向を「幅方向」というものとする。

ケース１０は、上面が解放された長尺の矩形箱型であって、底部１１と、底部１１の左右両側から立設してスライド方向（水平方向）Ａに沿うように平行に延びる一対の側壁１３とを有することで、両側壁１３間に、下記する移動体８０の本体部８１を収納する収納部１２を形成して構成されている。またケース１０の底部１１の上面（収納部１２の内底面）にはフレキシブル回路基板６０がその上面を収納部１２内に露出するようにインサート成形されている。フレキシブル回路基板６０は、可撓性を有する合成樹脂フィルム６１の上面にスライド方向Ａに向けて検出手段である所定の回路パターン６３，６５，６７を設けて構成されている。またケース１０のスライド方向Ａの一方の端部（図１，図２の紙面右側の端部）からは、このフレキシブル回路基板６０に対して本発明を用いた方法で一端が接続される３本の金属端子（端子板）９０の他端がケース１０の外方に突出し、下方向に折り曲げられている。

図４はケース１０内にインサート成形されるフレキシブル回路基板６０と金属端子９０の斜視図、図５はフレキシブル回路基板６０と金属端子９０のケース１０による接続部分の要部拡大断面図（図２のＢ−Ｂ断面拡大図）、図６は前記接続部分の要部拡大斜視図、図７は前記接続部分を下側から見た要部拡大斜視図である。

ここでまずフレキシブル回路基板６０は、図４に示すように、帯状で長尺に形成された合成樹脂フィルム６１の上面の長手方向に向かって３本の直線状の回路パターン６３，６５，６７を形成し、一方の端部に前記各回路パターン６３，６５，６７に接続する端子接続パターン６９を形成して構成されている。回路パターン６３は抵抗値の小さい導体パターンからなる摺接パターンであり、回路パターン６５は抵抗値の大きい抵抗体パターンからなる摺接パターンであり、回路パターン６７は抵抗値の小さい導体パターンからなる連結用パターン（回路パターン６５の端部を端子接続パターン６９側に引き出すための回路パターン）である。これら回路パターン６３，６５，６７と端子接続パターン６９は、検出手段の一部を構成する。端子接続パターン６９は何れも抵抗値の小さい導体パターンであって、各回路パターン６３，６５，６７の一端部から合成樹脂フィルム６１の１端辺に至る位置まで形成されている。各端子接続パターン６９の間には、小孔からなる樹脂導入孔７１が形成されている。

金属端子９０は、略帯状の金属板であり、その一方側を基板当接部９１、他方側を端子部９３としている。基板当接部９１の幅寸法は端子部９３の幅寸法よりも大きく、前記端子接続パターン６９の幅寸法と略同一に形成されている。なお、ケース１０の成形前は、金属端子９０は折り曲げられておらず、さらに各端子部９３の先端はそのまま延長されて図示しない連結板に連結して一体化されている。

そして各金属端子９０の基板当接部９１は、フレキシブル回路基板６０の各端子接続パターン６９上に当接・接続された状態で、その周囲がケース１０を構成する合成樹脂によって覆われ、固定される。即ち、図５〜図７に示すように、各金属端子９０を当接したフレキシブル回路基板６０の一端辺付近の上部には、この一端辺の幅方向全体にわたって帯状に端子押え部１５が形成され、下部には前記底部１１が形成され、これによってフレキシブル回路基板６０（端子接続パターン６９）と金属端子９０の接続部分を上下から挟持・固定するように構成されている。端子押え部１５の上面には、前記接続部分の補強を行うため、その高さを高くしてなる樹脂盛り部１７を設けている。また端子押え部１５の収納部１２側を向く側面には、矩形平板状に突出する基板押え兼マイグレーション防止部１９が形成されている。基板押え兼マイグレーション防止部１９は、フレキシブル回路基板６０の各端子接続パターン６９の間の合成樹脂フィルム６１の表面に密着して形成されている。端子接続パターン６９は、金属端子９０を接続するために銀パターンが露出している部分があるため、マイグレーションによって隣り合う端子接続パターン６９間がショートする恐れがあるが、この基板押え兼マイグレーション防止部１９はそれを防止している。一方、ケース１０の底面１１側の、前記各端子接続パターン６９に対応する位置（３か所）には、フレキシブル回路基板６０に至る矩形状の穴部２１が形成されている。穴部２１は、下記する金型２００に設けた押圧部２０１によって形成される。また、底部１１の前記穴部２１よりも金属端子９０から離れた側の位置には、底部１１を幅方向に向かって横切るように、長穴状の凹部２３が形成されている。凹部２３は、下記する金型２００に設けた溶融樹脂流動阻止用突部２０３によって形成され、その底面はフレキシブル回路基板６０の下面に達していない。さらに、底部１１の前記穴部２１と凹部２３の間の位置には、ゲート接続部２５が形成されている。ゲート接続部２５は、下記する金型２００に設けたゲートＧの先端が接続されていた部分によって形成される。

次に、ケース１０の製造方法について説明する。まず、フレキシブル回路基板６０の各端子接続パターン６９上に、それぞれ金属端子９０の基板当接部９１を当接したものを、図８に示すように、第１，第２金型１５０，２００によってその上下から挟持・収納する。このとき上述のように、金属端子９０は折り曲げられておらず、各端子部９３の先端はそのまま延長されて図示しない連結板に連結して一体化されている。またこのとき、第１，第２金型１５０，２００によって、前記ケース１０と同一形状のキャビティーＣが形成される。また各基板当接部９１の先端付近の上面は、第１金型１５０に設けた押圧部１５１に当接し、一方各基板当接部９１の先端付近に当接しているフレキシブル回路基板６０の反対面には、第２金型２００に設けた押圧部２０１が当接し、これによってフレキシブル回路基板６０と金属端子９０との接続部分はその上下から押圧・挟持されている。第１金型１５０の押圧部１５１は、前記３本の基板当接部９１全体にわたって幅方向に１つの平面で形成されており、一方、第２金型２００の押圧部２０１は、３本の基板当接部９１のそれぞれに対応する部分にそれぞれ四角柱状に形成されている。

また第２金型２００のキャビティーＣ内の、押圧部２０１よりも前記金属端子９０から離れた側の底面には、溶融樹脂流動阻止用突部２０３が設けられている。溶融樹脂流動阻止用突部２０３は、キャビティーＣ内を幅方向に向かって（下記する溶融樹脂の流動方向に交差する方向に向かって）長尺に形成され、その上端面２０３ａはフレキシブル回路基板６０の下面から隙間Ｅを介して対向し、またその幅方向両端部もキャビティーＣの幅方向両端面と所定の隙間を介して対向している。さらに第２金型２００のキャビティーＣ内の、前記押圧部２０１と溶融樹脂流動阻止用突部２０３の間の底面には、溶融樹脂を注入するゲートＧが設けられている。

そして、前記ゲートＧからキャビティーＣ内に溶融樹脂を射出すると、溶融樹脂はまずフレキシブル回路基板６０の下面に噴き付けられ、その後、左右方向に向かって進む。このとき、フレキシブル回路基板６０と金属端子９０の接続部分の方向に向かう溶融樹脂の多くは、まず押圧部２０１の間の隙間を通った後、フレキシブル回路基板６０の外周とキャビティーＣの内面の間の隙間を通って上面側に回り込み、第１金型１５０側のキャビティーＣを溶融樹脂で埋める。

一方、フレキシブル回路基板６０と金属端子９０の接続部分とは反対方向に向かう溶融樹脂の多くは、前記溶融樹脂流動阻止用突部２０３の上端面２０３ａとフレキシブル回路基板６０の下面との隙間Ｅ、及び溶融樹脂流動阻止用突部２０３の左右両端とキャビティーＣの幅方向両端面との間の隙間を通してその下流側に導入される。即ち、前記接続部分とは反対側に向かう溶融樹脂には、溶融樹脂流動阻止用突部２０３によって所定の大きい流動抵抗が与えられる。

以上のように、前記接続部分とは反対側に向かう溶融樹脂の流動抵抗を、金型２００のキャビティーＣ内に設けた溶融樹脂流動阻止用突部２０３によって大きくしたので、金属端子９０とフレキシブル回路基板６０の接続部分の周囲のキャビティーＣへの溶融樹脂の導入を、キャビティーＣの他の部分への溶融樹脂の導入に比べて、促進させることができ、前記接続部分周囲への溶融樹脂の充填をスムーズ且つ早急、十分に行うことができる。これによってフレキシブル回路基板６０に形成した端子接続パターン６９と金属端子９０間の成形による接続を容易且つ確実に行うことができる。

言い換えれば、上記実施形態では、溶融樹脂を注入するゲートＧを、キャビティーＣの押圧部２０１と溶融樹脂流動阻止用突部２０３の間に設けたので、元々流動抵抗の大きい押圧部２０１側に積極的に溶融樹脂を向かわせることができ、これによって、金属端子９０とフレキシブル回路基板６０の接続部分の周囲のキャビティーＣへの溶融樹脂の優先的導入を効果的に行うことができる。

さらに言えば、溶融樹脂流動阻止用突部２０３を設けた上、さらにゲートＧをフレキシブル回路基板６０の端子接続パターン６９を設けた面の反対面側に対向する位置に設けたので、溶融樹脂によってフレキシブル回路基板６０の端子接続パターン６９を金属端子９０に押し付けながら、同時に金属端子９０とフレキシブル回路基板６０の接続部分の周囲のキャビティーＣへの溶融樹脂の導入を、キャビティーＣの他の部分への溶融樹脂の導入に比べて、促進させることができる。

そして、キャビティーＣ内に充填した溶融樹脂を硬化させた後、第１，第２金型１５０，２００を取り外し、さらにケース１０から突出する前記金属端子９０の端子部９３の先端に連結されている連結部をカットし、その後端子部９３を下方向に略直角に折り曲げれば、図２に示すケース１０が完成する。これによってフレキシブル回路基板３０の下面側に底部１１が形成され、また金属端子９０の基板当接部９１の上にこれを覆う端子押え部１５が形成される。ここでケース１０は、金属端子９０とフレキシブル回路基板６０の成形による接続体でもある。

図１〜図３に戻って、移動体８０は合成樹脂の成形品であり、略矩形状の本体部８１と、本体部８１の上面中央から突出するレバー８３とを具備して構成されている。本体部８１の下面には、図３に示すように、検出手段を構成する弾性金属板製の摺動子８５の平板状の基部８７が固定されている。基部８７は、本体部８１の下面から突出する図示しない小突起を基部８７に設けた図示しない小孔に挿入し、小突起の先端を熱カシメする等して固定される。基部８７の１辺からは２本の摺動冊子８９が平行に突出し、これら摺動冊子８９の根元近傍部分を折り返して基部８７の下部に位置するように構成されている。なお、基部８７の下面から突出している小突起からなる保護突部８８（図３参照）は、摺動子８５を取り付けた移動体８０を、ケース１０内に組み込む前の、保管や移動等している際に、摺動子８５が他の部材に当接して変形することを防止するために設けられている。

カバー１００は、金属板をその下面が解放された箱型に折り曲げることによって、前記ケース１０の収納部１２を覆う形状に形成されている。即ちカバー１００は、前記ケース１０の収納部１２を覆う寸法形状の略矩形状の上面部１０１の左右両側辺（長手方向に沿う両側辺）から側面部１０３を略垂直下方に折り曲げ、これら一対の側面部１０３の下端辺から折り曲げ部１０５を突出し、一方前記上面部１０１の中央にスライド方向Ａに向かって延びる矩形状のレバー挿通孔１０７を設けて構成されている。

そしてこのスライド式可変抵抗器１を組み立てるには、移動体８０の本体部８１をケース１０の収納部１２内に収納し、その上に、カバー１００を被せる。その際、カバー１００の両側面部１０３がケース１０の両側壁１３の外側面を覆う。そしてカバー１００の各折り曲げ部１０５をケース１０の底部１１の下面側に折り曲げれば、ケース１０とカバー１００が一体に固定されてスライド式電子部品１が完成する。なお上記組立手順はその一例であり、他の各種異なる組立手順を用いて組み立てても良いことはいうまでもない。

そして、移動体８０のレバー８３をスライド方向Ａに向けて移動すれば、摺動子８５の一対の摺動冊子８９が回路パターン６３，６５上を摺動するので、各金属端子９０間の抵抗値が変化する。上記実施形態ではスライド移動方向として直線方向を示したが、スライド移動方向は、円弧方向やその他の曲線方向など、直線方向以外の各種方向を含む概念である。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば、上記実施形態では回路基板としてフレキシブル回路基板を用いたが、その代りに硬質の回路基板を用いても良い。また金属端子と回路基板間を接続するのに用いる接続体は、ケース以外の各種成形品であっても良い。また溶融樹脂流動阻止用突部の形状や個数も、上記実施形態に示す形状や個数に限定されず、他の各種形状・構造・個数であっても良い。

１ スライド式電子部品
１０ ケース（接続体）
１５ 端子押え部
１７ 樹脂盛り部
１９ 基板押え兼マイグレーション防止部
２３ 凹部
２５ ゲート接続部
６０ フレキシブル回路基板（回路基板）
６３，６５，６７ 回路パターン
６９ 端子接続パターン
８０ 移動体
８５ 摺動子
９０ 金属端子
１００ カバー
１５０ 第１金型（金型）
１５１ 押圧部
２００ 第２金型（金型）
２０１ 押圧部
２０３ 溶融樹脂流動阻止用突部
Ｃ キャビティー
Ｇ ゲート

Claims (5)

1. 回路パターンを形成してなる回路基板と、金属端子とを用意し、
   前記回路基板と前記金属端子とを金型内に収納し、その際、前記回路パターンの一部に設けた端子接続パターンと金属端子とを接続し、
   前記回路基板の周囲の少なくとも前記金属端子と接続した部分を含む部分に形成した前記金型のキャビティー内に、溶融樹脂を充填し固化することで前記金属端子と回路基板とを接続する金属端子と回路基板の成形による接続方法において、
   前記金型内に収納した前記回路基板と金属端子との接続部分はその上下から前記金型に設けた押圧部によって押圧・挟持され、
   前記金型のキャビティー内の前記押圧部よりも前記金属端子から離れた側の底面から突出し、且つ上端面を前記回路基板の面から隙間を介して対向させる溶融樹脂流動阻止用突部を設け、
   一方、前記金型の溶融樹脂を注入するゲートを、前記キャビティーの前記押圧部と前記溶融樹脂流動阻止用突部の間に設け、
   前記溶融樹脂流動阻止用突部によって前記金属端子と回路基板の接続部分から離れる方向に向かう溶融樹脂の流れを阻害して当該接続部分の周囲のキャビティーへの溶融樹脂の流入を促進させることを特徴とする金属端子と回路基板の成形による接続方法。
2. 請求項１に記載の金属端子と回路基板の成形による接続方法であって、
   前記溶融樹脂流動阻止用突部は、さらに、その幅方向両端部も前記キャビティーの幅方向両端面と所定の隙間を介して対向させ、
   これによって前記金属端子と回路基板の接続部分から離れる方向に向かう溶融樹脂の流れを阻害して当該接続部分の周囲のキャビティーへの溶融樹脂の流入を促進させることを特徴とする金属端子と回路基板の成形による接続方法。
3. 請求項１又は２に記載の金属端子と回路基板の成形による接続方法であって、
   前記端子接続パターンは前記回路基板の一端辺近傍に形成され、前記金属端子の一端部近傍部分がこの端子接続パターンに接続され、
   一方、前記金型のゲートは、前記回路基板の端子接続パターンを設けた面の反対面側に対向する位置に設けられていることを特徴とする金属端子と回路基板の成形による接続方法。
4. 請求項３に記載の金属端子と回路基板の成形による接続方法であって、
   前記端子接続パターンは前記回路基板の一端辺近傍に複数併設されており、
   前記回路基板の各端子接続パターンの間の表面にも前記金型のキャビティーを形成し、当該キャビティー内に前記溶融樹脂を充填し固化することで基板押え兼マイグレーション防止部を形成することを特徴とする金属端子と回路基板の成形による接続方法。
5. 請求項１又は２又は３又は４に記載の金属端子と回路基板の成形による接続方法を用いて製造される金属端子と回路基板の成形による接続体。

Images