(57)【要約】【課題】隣接するコネクタピン間でのはんだブリッジの形成を抑制できる電子制御装置を提供する。【解決手段】電子制御装置は、第１主面（１０ａ）と、前記第１主面と板厚方向において反対の第２主面（１０ｂ）との間を貫通する複数のスルーホール（１１）を有する回路基板（１０）と、前記回路基板を収容する筐体（２０）と、前記スルーホールを挿通して先端が前記回路基板の前記第１主面から突出し、はんだ部（６０）を介して前記回路基板と電気的に接続された複数のコネクタピン（３２）を有するコネクタ（３０）、と、を備え、複数の前記スルーホールは前記回路基板に列状に配置される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面（１０ａ）と、前記第１主面と板厚方向において反対の第２主面（１０ｂ）との間を貫通する複数のスルーホール（１１）を有する回路基板（１０）と、
前記回路基板を収容する筐体（２０）と、
前記スルーホールを挿通して先端が前記回路基板の前記第１主面から突出し、はんだ部（６０）を介して前記回路基板と電気的に接続された複数のコネクタピン（３２）を有するコネクタ（３０）、と、を備え、
複数の前記スルーホールは前記回路基板に列状に配置され、
隣接する前記コネクタピンの前記第１主面からの突出し量が異なる、電子制御装置。
【請求項２】
隣接する前記コネクタピンの配置が等間隔であり、前記コネクタピンの前記第１主面からの突出し量が、少なくとも２種類の長さを有している、請求項１に記載の電子制御装置
【請求項３】
前記コネクタピンの配置が等間隔の千鳥配置であり、前記コネクタピンの前記第１主面からの突出し量が、３種類の長さを有する、請求項１または２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記回路基板を浸漬してはんだ（３６）を付着させるためのフローはんだ（３４）の粘度が高い場合には、フローはんだの粘度が低い場合に比べて、前記第１主面からの突出し量の差を大きくする請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項５】
第１主面（１０ａ）と、前記第１主面と板厚方向において反対の第２主面（１０ｂ）とを有する回路基板（１０）に備えられ、前記第１主面と前記第２主面との間を貫通し等間隔の千鳥配置となるように配置される複数のスルーホール（１１）と、
前記スルーホールを挿通し、その先端が前記回路基板の前記第１主面から突出し、等間隔の千鳥配置となるように配置されるコネクタ、と、を備え、
隣接する前記コネクタピンの前記第１主面からの突出し量が同じ場合において、前記回路基板を浸漬してはんだを付着させるためのフローはんだ工程において、フローはんだから回路基板を斜めにして取り出す、電子制御装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子制御装置、及び電子制御装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンＥＣＵについて、高機能、小型化のニーズがあり、このため、コネクタピンの多極化、コネクタピン間隔の狭小化等がすすめられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１００２５２号公報
【特許文献２】特開２０１１−１５９９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、コネクタピン間隔を狭くすると、フローはんだ工程で、隣接するコネクタピン同士に跨ってはんだブリッジが形成される場合があり、これにより隣接するコネクタピン間が電気的に接続してしまうという問題が有る。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、フローはんだ工程において、隣接するコネクタピン間ではんだブリッジの発生を抑制できる電子制御装置、及び電子制御装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載した電子制御装置は、第１主面（１０ａ）と、前記第１主面と板厚方向において反対の第２主面（１０ｂ）との間を貫通する複数のスルーホール（１１）を有する回路基板（１０）と、前記回路基板を収容する筐体（２０）と、前記スルーホールを挿通して先端が前記回路基板の前記第１主面から突出し、はんだ部（６０）を介して前記回路基板と電気的に接続された複数のコネクタピン（３２）を有するコネクタ（３０）、と、を備え、複数の前記スルーホールは前記回路基板に列状に配置される。
【０００７】
請求項５に記載した電子制御装置の製造方法は、第１主面（１０ａ）と、前記第１主面と板厚方向において反対の第２主面（１０ｂ）とを有する回路基板（１０）に備えられ、前記第１主面と前記第２主面との間を貫通し等間隔の千鳥配置となるように配置される複数のスルーホール（１１）と、前記スルーホールを挿通し、その先端が前記回路基板の前記第１主面から突出し、等間隔の千鳥配置となるように配置されるコネクタ、と、を備え、隣接する前記コネクタピンの前記第１主面からの突出し量が同じ場合において、前記回路基板を浸漬してはんだを付着させるためのフローはんだ工程において、フローはんだから回路基板を斜めにして取り出す。
【０００８】
上記の電子制御装置及び電子制御装置の製造方法によれば、フローはんだ工程において、フローはんだから離脱するタイミングが隣接するコネクタピン間で異なるため、はんだブリッジの形成が抑制される。従って、より高品質な電子制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る電子制御装置の概略構成を示す斜視図
【図２】電子制御装置の一部概略構成を示す斜視図
【図３】電子制御装置の一部概略構成を示す斜視図
【図４】図２及び図３のＪ−Ｊ線に沿った部分の構成を概略的に示した縦断面図
【図５】図４のＫ−Ｋ線に沿った部分の構成を概略的に示した縦断面図
【図６】第１実施形態に係るコネクタピンの配置図
【図７】第１実施形態に係るコネクタピンの概略構成を示す図であり、図６のＭ−Ｍ線に沿った位置における縦断面図
【図８Ａ】従来のコネクタピン間に形成されるはんだブリッジの形成を示す模式図
【図８Ｂ】従来のコネクタピン間に形成されるはんだブリッジの形成を示す模式図
【図８Ｃ】従来のコネクタピン間に形成されるはんだブリッジの形成を示す模式図
【図９Ａ】第１実施形態に係るコネクタピン間にはんだブリッジが形成されない様子を示す模式図
【図９Ｂ】第１実施形態に係るコネクタピン間にはんだブリッジが形成されない様子を示す模式図
【図９Ｃ】第１実施形態に係るコネクタピン間にはんだブリッジが形成されない様子を示す模式図
【図９Ｄ】第１実施形態に係るコネクタピン間にはんだブリッジが形成されない様子を示す模式図
【図１０】第２実施形態に係るコネクタピンの配置図
【図１１】第２実施形態に係るコネクタピンの概略構成を示す図であり、図１０のＮ−Ｎ線に沿った位置における縦断面図
【図１２Ａ】第３実施形態に係るコネクタピン間にはんだブリッジが形成されない様子を示す模式図
【図１２Ｂ】第３実施形態に係るコネクタピン間にはんだブリッジが形成されない様子を示す模式図
【図１２Ｃ】第３実施形態に係るコネクタピン間にはんだブリッジが形成されない様子を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態に係る電子制御装置について図面を参照して説明する。以下の説明において前出と同様の要素については同様の符号を付し、その説明については省略する。また、以下において、電子制御装置１の高さ方向をＺ方向、Ｚ方向に直交する一方向であって電子制御装置１の幅方向をＸ方向、Ｘ方向及びＺ方向の両方向に直交する方向をＹ方向とする。Ｙ方向は、電子制御装置１のコネクタ３０側を前方向とした場合の、後方向に該当する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１から図５に示すように、第１実施形態に係る電子制御装置１は、たとえば車両に搭載されたエンジンを制御するエンジンＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）として機能する。電子制御装置１は、回路基板１０、筐体２０、及びコネクタ３０を備えている。
【００１２】
図１及び図２に示す様に、コネクタ３０は、一方が開放する筒形状の筒部３１を複数備えており、筒部３１内に複数のコネクタピン３２を備えている。なお、図１においては、コネクタピン３２は省略している。筐体２０、コネクタ３０はそれぞれ、例えば樹脂の射出成型により一体的に構成されている。筐体２０は内部空間を有する略箱体形状を備えている。回路基板及びコネクタ３０は、筐体２０に嵌め込み固定されている。
【００１３】
回路基板１０は、プリント基板、及び、プリント基板に実装された図示しない電子部品を有している。プリント基板は、樹脂などの電気絶縁材料を用いて形成された基材に、図示しない配線が配置されて構成されている。この配線及び電子部品によって回路が形成されている。
【００１４】
回路基板１０は、一面１０ａと、一面１０ａに対して回路基板１０の厚さ方向に反対側に位置する裏面１０ｂと、を有している。一面１０ａが第１主面に相当し、裏面１０ｂが第２主面に相当する。回路基板１０の厚さ方向は、Ｚ方向となる。図４に示すように、回路基板１０は、平板矩形形状をなしている。
【００１５】
回路基板１０は、図３及び図５に示すように、複数のスルーホール１１を有している。スルーホール１１は、回路基板１０の一面１０ａと裏面１０ｂをＺ方向すなわち回路基板１０の板厚方向に貫通するように形成された貫通穴である。スルーホール１１は、コネクタピン３２の位置に対応するように列状に配置されて形成されている。スルーホール１１の内径はコネクタピン３２の外径よりわずかに大きく構成されており、コネクタピン３２はスルーホール１１に挿通もしくは貫通させて配置される。
【００１６】
図３は、電子制御装置１のコネクタ３０を、コネクタ３０のＹ方向反対側からコネクタピン３２を望むように見た図であり、コネクタピン３２が回路基板１０に設けられたスルーホール１１を貫通して配置される構成を立体的に示すための図である。また、図４もコネクタピン３２が回路基板１０に設けられたスルーホール１１を貫通して配置される構成を示している。
【００１７】
第１実施形態において、コネクタピン３２は、図５及び図７に示す様に、隣接するコネクタピン３２間で、回路基板１０の一面１０ａすなわち第１主面から突出する長さである２種類の突出し量Ｔ１、Ｔ２が異なるように構成されている。これにより、一面１０ａからの先端位置、すなわち一面１０ａからの突出し量Ｔ１、Ｔ２が、隣接するコネクタピン３２間で長さＨだけ異なっている。以下、長さＨは、突出し量差Ｈと称する。また、図６に示す様に、コネクタピン３２は、回路基板１０に対する平面上に、格子位置に配置されている。
【００１８】
図６及び図７に示す様に、隣接するコネクタピン３２をＡ、Ｂで示すと、コネクタピンＡの周囲の隣接する位置、すなわちコネクタピンＡから最短距離であって等距離に、コネクタピンＢが４つ配置されている。コネクタピンＡに隣接するコネクタピンＡは、コネクタピンＡに隣接するコネクタピンＢよりも遠距離に配置されているため、ここでいう隣接に該当しない。つまり、ここでいう隣接するコネクタピンとは、コネクタピンＡから最短距離であって等距離に存在するコネクタピンＢを意味する。この関係は、コネクタピンＡ、Ｂを入れ替えても同じである。ここで、コネクタピン３２間の距離は、より詳細に述べれば、図７に示す様に、隣接するコネクタピン３２が側面で対面する側面間の距離Ｇである。以下、距離Ｇは、隣接距離Ｇと称する。
【００１９】
次に、第１実施形態に係る電子制御装置１において、隣接するコネクタピン３２間で、フローはんだ工程時にはんだブリッジ３５の形成が抑制されるメカニズムについて説明する。フローはんだ工程では、はんだ３６に熱を加えて溶融させたフローはんだ３４にコネクタピン３２を含む回路基板１０を浸漬させて、目的箇所にはんだ付けが行われる。
【００２０】
まず、図８Ａから図Ｃは、隣接するコネクタピン３３間で、回路基板１０の一面１０ａからの突出し量が同じ場合について説明する図である。ここでは、図８Ａ→図８Ｂ→図８Ｃのように、回路基板１０をフローはんだ３４に浸漬した状態から、回路基板１０を上方向に持ち上げていって、フローはんだ３４の表面から外部に離脱する場合に生じる現象を示している。この場合、コネクタピン３３の先端は下側に突出している。また、以下に示す工程では、回路基板１０はフローはんだ３４の表面と並行状態を保持して移動され、浸漬、離脱が行われる。フローはんだ工程により、回路基板１０のスルーホール１１とコネクタピン３２間にはんだ部６０が形成される。はんだ部６０により回路基板１０とコネクタピン３２が電気的に接続される。
【００２１】
図８Ｃに示す様に、隣接するコネクタピン３３間で先端Ｐが同じ位置に存在する場合、すなわちコネクタピン３２の回路基板１０の一面１０ａからの突出量Ｔが隣接するコネクタピン３２間で同じ場合、コネクタピン３３を含む回路基板１０を上に持ち上げ、コネクタピン３３先端Ｐがフローはんだ３４表面から離脱すると、コネクタピン３３の先端Ｐが略同時にフローはんだ３４表面から離脱する。このため、溶融したはんだ３６の表面張力により、隣接するコネクタピン３３の先端Ｐ間を接続するはんだブリッジ３５が形成される。
【００２２】
このように、コネクタピン３３先端位置が隣接するコネクタピン３３間で同じ突出位置に存在する場合、はんだブリッジ３５が形成されることによって隣接するコネクタピン３３が電気的に接続される。この場合、そのままでは回路基板１０は正常に動作しないため、検査、はんだブリッジ３５を除去する工程を設ける等の余計な手間が必要になる。
【００２３】
次に、図９Ａから図９Ｄに示す様に、隣接するコネクタピン３２間で、回路基板１０の一面１０ａからの突出し量Ｔ１，Ｔ２が異なる場合、図９Ａ→図９Ｂ→図９Ｃ→図９Ｄのように、回路基板１０をフローはんだに浸漬した状態から、上方向に移動させていって、フローはんだ３４の先端Ｐがフローはんだ３４の表面から外部に離脱する場合に生じる現象を示している。この場合、コネクタピン３２の先端Ｐは図における下側すなわち一面１０ａ側に突出している。
【００２４】
図９Ｃ及び図９Ｄに示す様に、コネクタピン３２の先端Ｐの位置が隣接するコネクタピン３２間で異なる位置に存在する場合、すなわち、隣接するコネクタピン３２の一面１０ａからの突出し量Ｔ１，Ｔ２が異なる場合、コネクタピン３２を含む回路基板１０を上方向に移動させ、回路基板１０がフローはんだ３４表面から離間していくと、まず突出し量が小さい方すなわち突出し量Ｔ１のコネクタピン３２の先端Ｐがフローはんだ３４表面から先に離脱する。突出し量が大きい方のコネクタピン３２すなわち突出し量Ｔ２の先端Ｐはフローはんだ３４に浸漬するか、または接触している。
【００２５】
このため、溶融したはんだ３６の表面張力により、突出し量が小さいコネクタピン３２すなわち突出し量Ｔ１の先端Ｐに付着したはんだ３６は、離脱時にフローはんだ３４に引き込まれるため、コネクタピン３２の先端Ｐにはほとんどはんだ３６が残留しない。
【００２６】
次に、更に回路基板１０を上方向に移動させると、突出し量が大きいコネクタピン３２すなわち突出し量Ｔ２の先端Ｐがフローはんだ３４表面から離脱する。この場合も、溶融したはんだ３６の表面張力により、突出し量が大きいコネクタピン３２の先端Ｐに付着したはんだ３６は、フローはんだ３４に引き込まれるため、コネクタピン３２先端にはほとんどはんだ３６が残留しない。なお、フローはんだ３４の粘度が高い場合は、粘度が低い場合に比べて、隣接するコネクタピン３２間の突出し量差Ｈを大きくすることにより、はんだブリッジ３５の形成を抑制することができる。
【００２７】
第１実施形態に係る電子制御装置１及びその製造方法によれば、以下の効果を奏する。
上記に説明したように、コネクタピン３２の先端Ｐ位置もしくは突出し量が、隣接するコネクタピン３３間で異なる場合、フローはんだ工程において、以下のようになる。すなわち、フローはんだ３４浸漬状態から回路基板１０を上方向に移動させてフローはんだ３４表面から離脱させた時に、先端Ｐがフローはんだ３４から離脱するタイミングが隣接するコネクタピン３２間で異なるため、隣接するコネクタピン３２間でのはんだブリッジ３５の形成が抑制されるという効果を奏する。従って、より高品質な電子制御装置１を提供することができる。
【００２８】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る電子制御装置１について図１０及び図１１を参照して説明する。図１０に示す様に、第２実施形態に係る電子制御装置１において、回路基板１０のスルーホール１１に配置されるコネクタピン７０は、回路基板１０平面上で千鳥配置となるように配置される。
【００２９】
図１０及び図１１に示す様に、隣接し、相互に突出し量Ｔが異なるコネクタピン７０をＣ，Ｄ，Ｅで示すと、コネクタピンＣの周囲の隣接する位置、すなわちコネクタピンＣから最短距離であって等距離に、コネクタピンＤ及びＥが交互に６つ配置されている。言い換えれば、コネクタピンＣの周囲には等距離にコネクタピンＤ，Ｅが配置されている。この場合、コネクタピンＤ，ＥはコネクタピンＣを中心として正六角形の頂点に位置するように交互に配置されている。
【００３０】
コネクタピンＣに隣接するコネクタピンＣは、コネクタピンＣに隣接するコネクタピンＤ，Ｅよりも遠距離に配置されているため、ここでいう隣接には該当しない。この関係は、コネクタピンＣ，Ｄ，Ｅを入れ替えても同じである。ここで、コネクタピン７０間の距離は、より詳細に述べれば、図１１に示す様に、隣接するコネクタピン７０が側面で対面する側面間の隣接距離Ｇである。
【００３１】
コネクタピン７０ここではコネクタピンＣ，Ｄ，Ｅは、図１１に示す様に、隣接するコネクタピンＣ，Ｄ，Ｅ間で、回路基板１０の一面１０ａからの３種類の突出し量Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５が異なるように構成されている。コネクタピンＣ，Ｄ，Ｅそれぞれの一面１０ａからの突出し量Ｔは、Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５となっており、Ｔ３＜Ｔ４＜Ｔ５の関係となっている。
【００３２】
このように、一面１０ａからの先端位置Ｐ、すなわち一面１０ａからの突出し量Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５が、隣接するコネクタピンＣ，Ｄ，Ｅ間で相互に突出し量差Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５だけ異なっている。すなわち、コネクタピンＣ，Ｄ，Ｅの内のどのコネクタピン７０を中心にしても、中心のコネクタピン７０の周囲に異なる突出し量差Ｈ２、Ｈ３，Ｈ４を備えるコネクタピン７０が最近接かつ等間隔で配置される。
【００３３】
第２実施形態に係る電子制御装置１及びその製造方法によれば、隣接するコネクタピン７０ここではコネクタピンＣ，Ｄ，Ｅのそれぞれに相互に隣接するコネクタピンＣ，Ｄ，Ｅ間で、相互に異なる突出し量Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を備えるため、相互に隣接するコネクタピンＣ，Ｄ，Ｅ間で相互に異なる突出し量差Ｈ２、Ｈ３，Ｈ４を備える。従って、このようなコネクタピン７０を備えた回路基板１０に対してフローはんだ工程を実施すれば、第１実施形態に係る電子制御装置１と同様の効果を得る。
【００３４】
（第３実施形態）
次に第３実施形態に係る電子制御装置１の製造方法について図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃを参照して説明する。第３実施形態に係る電子制御装置１の製造方法は、コネクタピン７２が、図１０に示す様に千鳥配置となるように配置されており、隣接するコネクタピン７２間で突出し量Ｔが同じである。
【００３５】
第３実施形態においては、回路基板１０に対してフローはんだ工程を実施する際に、回路基板１０を傾斜させた状態でフローはんだ３４からの引上げを実施する。
【００３６】
この様子を図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃに示した。この場合、図１２Ａから図１２Ｃのように、フローはんだ３４への浸漬、引上げが行われる。引き上げ時には、回路基板１０は、図１０、図１２Ｂ、及び図１２Ｃに示す矢印Ｒ方向が下になるように傾斜させる。
【００３７】
このようにすると、図１２Ｂ、図１２Ｃに示す様に、隣接するコネクタピン７２の先端Ｐがフローはんだ３４の表面から離脱するタイミングが異なるため、隣接するコネクタピン７２間にはんだブリッジ３５が形成されない。図１２においては、コネクタピン７２ａの先端Ｐの方が早くフローはんだ３４表面から離脱し、その後、異なるタイミングでコネクタピン７２ｂの先端Ｐがフローはんだ３４表面から離脱する。なお、フローはんだ３４の粘度が高い場合は、粘度が低い場合に比べて、回路基板１０の傾斜角度を大きくすることにより、はんだブリッジ３５の形成を抑制することができる。
【００３８】
以上に説明したように、第３実施形態に係る電子制御装置１の製造方法によれば、隣接するコネクタピン７２間でのはんだブリッジ３５の形成が抑制されるため、第１実施形態、及び第２実施形態と同様の効果を得る。
【００３９】
上記に説明した電子制御装置１及びその製造方法は、自動車エンジン用ＥＣＵを例示して説明したが、これに限定する意図はなく、自動車エンジン用以外のＥＣＵにも適用することができる。
【００４０】
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
【符号の説明】
【００４１】
１…電子制御装置、１０…回路基板、１０ａ…第１主面、１０ｂ…第２主面、１１…スルーホール、２０…筐体、３０…コネクタ、３２…コネクタピン、３４…フローはんだ、３６…はんだ、６０…はんだ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
2020155522.tif 000013
【図９Ｂ】
2020155522.tif 000014
【図９Ｃ】
2020155522.tif 000015
【図９Ｄ】
2020155522.tif 000016
【図１０】
2020155522.tif 000017
【図１１】
2020155522.tif 000018
【図１２Ａ】
2020155522.tif 000019
【図１２Ｂ】
2020155522.tif 000020
【図１２Ｃ】
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