(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の導体が被覆されたコードと回路基板とを接続する方法であって、
前記複数の導体の一端部を溶着して略ボール状に形成する工程と、
前記コードのシースおよび被覆体を除去する工程と、
前記コードを所定長に切断する工程と、
前記回路基板にリードフレームを半田付けする工程と、
前記略ボール状に形成された複数の導体の一端部を前記リードフレームに溶接する工程と、
を有することを特徴とするコードの接続方法。
【請求項２】
請求項１記載の接続方法において、
前記コードには複数の導体が略並列に配置されることを特徴とするコードの接続方法。
【請求項３】
請求項１記載の接続方法において、
前記複数の導体の一端部に対する溶着はアーク溶接によって行われることを特徴とするコードの接続方法。
【請求項４】
請求項１記載の接続方法において、
前記リードフレームに対する複数の導体の溶接は抵抗溶接によって行われることを特徴とするコードの接続方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、電子スイッチ用の回路基板とコードとの接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、複数の導体を有するコードと回路基板とを接続する方法として、図１２に示されるように複数の導体７が同心円状に配置され、被覆体８によりそれぞれが絶縁され、且つシース９によって束ねられた所謂同心撚りコード１１を用い、図１３および図１４に示されるように磁気センサ２、表示部品３および電子部品４等が実装された回路基板１の表裏各側面に備えられた基板ランド部５にそれぞれ半田６により半田付けされる方法が採用されている。
【０００３】
この従来技術に係る接続方法は、以下の製造工程によってなされている。
【０００４】
先ず、同心撚りコード１１の先端部は、図示しない一般的な電線ストリッパーを用いてシース９および被覆体８が除去される。
【０００５】
すなわち、導体７および被覆体８を切断もしくは傷つけないようにシース９の先端部から所定の位置に図示しない対向した一組のカッターを両方向から挟み入れて保持した状態で、前記同心撚りコード１１の他端部を掴み固定して、前記カッターを挟み入れ保持した方向に対して略直角に前記シース９の先端部方向に向けてスライドさせることによって前記シース９の先端部が除去される。
【０００６】
続いて、導体７を切断もしくは傷つけないように被覆体８の先端部から所定の位置に図示しない別の対向した一組のカッターを両方向から挟み入れて保持した状態で、前記同心撚りコード１１の他端部を掴み固定して、前記カッターを挟み入れ保持した方向に対して略直角に前記被覆体８の先端部方向に向けてスライドさせることによって前記被覆体８の先端部が除去される。
【０００７】
一方、前記同心撚りコード１１は、図示しないまた別のカッターを用いて所定の長さに切断される。
【０００８】
次に、前記シース９および被覆体８が除去された導体７の先端部は、図示しない半田槽に浸けることによって予備半田が施される。
【０００９】
続いて、回路基板１の表裏各側面に備えられた基板ランド部５の所定箇所にそれぞれ所定の導体７を合わせ、図示しない半田ごてを用いて半田６により導体７が半田付けされ、同心撚りコード１１が回路基板１に接続される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前記の従来技術に係る接続方法では、前記半田付け作業が、半田ごてを用いて行われており、半田ブリッジ等の不具合を防止するため、基板ランド部５を前記半田ごての大きさに合わせ大きくしておく必要があり、回路基板１のスペースの都合上から、前記基板ランド部５を前記回路基板１の表裏各側面に備えざるを得ないという制約がある。
【００１１】
従って、同心撚りコード１１を用いて、例えば各導体７を識別しそれぞれの接続部位である基板ランド部５を特定するために被覆体８にそれぞれ異なった色を付けてあるが、その色を識別し、回路基板１の表裏各側面に備えられた基板ランド部５のそれぞれ所定箇所に位置を合わせ半田付けする作業が極めて煩雑である。
【００１２】
以上のように、従来技術に係る接続方法では、前記作業が極めて煩雑なため、その大部分を作業者の手作業に頼っており作業時間短縮の妨げとなっている。
【００１３】
本発明は、上記の問題を解決するものであり、自動化にも適応でき製造工程を簡素化し作業時間を短縮することが可能な回路基板とコードとの接続方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、複数の導体が被覆されたコードと回路基板とを接続する方法であって、
前記複数の導体の一端部を溶着して略ボール状に形成する工程と、
前記コードのシースおよび被覆体を除去する工程と、
前記コードを所定長に切断する工程と、
前記回路基板にリードフレームを半田付けする工程と、
前記略ボール状に形成された複数の導体の一端部を前記リードフレームに溶接する工程と、
を有することを特徴とする。
【００１５】
この場合、前記コードが有する前記複数の導体は略並列に配置されるとよい。また、前記複数の導体の一端部はアーク溶接によって溶着され、さらに、前記複数の導体は抵抗溶接によって前記リードフレームに溶接されるとよい。
【００１６】
本発明によれば、前記の工程を踏み、前記コードが有する前記複数の導体は略並列に配置され、また、前記複数の導体の一端部はアーク溶接によって溶着され、さらに、前記複数の導体は抵抗溶接によって前記リードフレームに溶接されるため、自動化にも適用し易くなり、製造工程を簡素化し作業時間を短縮することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るコードの接続方法について、その製造工程との関係において好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１８】
本実施の形態に係るコードの接続方法が適用されて製造された電子スイッチ２０を図１および図２に示す。
【００１９】
すなわち、この電子スイッチ２０は、磁気センサ１２、表示部品１４および電子部品１６等が実装され、基板ランド部１８が一側面に備えられた回路基板１０と、半田３４を介して電気的に接続されたリードフレーム２４と、さらに、図３に示されるように複数の導体２８が略並列に配置され、被覆体３０によりそれぞれが絶縁され、且つシース３２によって束ねられた並列型コード２２とから構成される。
【００２０】
次に、本実施の形態に係るコードの接続方法について、図４を参照しながらその製造工程を説明する。
【００２１】
先ず、導体先端部を溶着する工程１００が行われる。この工程１００において、前記並列型コード２２は、図５に示されるように、導体２８の先端部がばらけるのを防止するためアーク溶接によってアークボール２６が形成される。
【００２２】
このアーク溶接を施すためには印加電圧電源３６の一方をアーク電極棒３８に接続し、前記印加電圧電源３６の他方は並列型コード２２の先端部の他方側の導体２８ａ〜２８ｃに接続する。前記アーク電極棒３８は所定の間隙Ｗをおいて、例えば導体２８ａに対峙させ図示しない溶接スイッチをオンすることによって矢印の方向にアーク溶接が行われ、アークボール２６が形成される。
【００２３】
次いで、前記アーク電極棒３８を導体２８ｂおよび２８ｃへと順次移動させ、それぞれ前記導体２８ａの場合と同様に、アーク溶接を行うことでアークボール２６の形成を完了させる。
【００２４】
次に、被覆体を除去する工程１０２が行われる。この工程１０２において、図６に示されるような状態を得るため、前記アークボール２６が形成された導体２８ａ〜２８ｃの先端部は、図示しない一般的な電線ストリッパーを用いてシース３２および被覆体３０が所定の長さ除去される。
【００２５】
すなわち、前記導体２８ａ〜２８ｃおよび被覆体３０を切断もしくは傷つけないようにシース３２の先端部から所定の位置に図示しない対向した一組のカッターを両方向から挟み入れて保持した状態で、前記並列型コード２２の他端部を掴み固定して、前記カッターを挟み入れ保持した方向に対して略直角に前記シース３２の先端部方向に向けてスライドさせることによって前記シース３２の先端部が除去される。
【００２６】
次いで、前記導体２８ａ〜２８ｃを切断もしくは傷つけないように被覆体３０の先端部から所定の位置に図示しない別の対向した一組のカッターを両方向から挟み入れて保持した状態で、前記並行型コード２２の他端部を掴み固定して、前記カッターを挟み入れて保持した方向に対して略直角に前記被覆体３０の先端部方向に向けてスライドさせることによって前記被覆体３０の先端部が除去される。
【００２７】
続いて、コードを切断する工程１０４が行われる。この工程１０４において、前記並列型コード２２は、図示しないまた別のカッターを用いて所定の長さに切断される。
【００２８】
ところで、本出願人は、図７に示されるようにアーク溶接によってアークボール２６を形成する前に、前記シース３２および被覆体３０を所定の長さに除去する実験を行った。
【００２９】
その結果、図８に示されるように、導体２８の、例えば、１本のワイヤーが溶着されずにばらけてしまうワイヤーオープン６０という不具合が発生し、また、前記導体２８の先端部の溶着状態が略ボール状にならず、例えば、楕円形となる異形アークボール６２という不具合が発生することがわかった。
【００３０】
次に、リードフレームを回路基板に半田付けする工程１０６が行われる。この工程１０６において、リードフレーム２４はフープ状に連接され、回路基板１０の一側面に備えられた基板ランド部１８の間隔および所定位置に合わせ連続的に供給され、図示しない所謂リフロー炉等に自動で導入されることで半田付けが施されて、前記基板ランド部１８と前記リードフレーム２４の半田付けによる接続を完了させる。
【００３１】
そして、コードをリードフレームに溶接する工程１０８が行われる。この工程１０８において、図９に示されるように、前記先端部にアークボール２６が形成された導体２８を備えた並列型コード２２と、前記リードフレーム２４が半田付けによって接続された前記回路基板１０は、上部電極４０と下部電極４２とを備えた図示しない抵抗溶接機によって溶接される。
【００３２】
この場合、前記回路基板１０の形状に合わせた図示しないガイド治具等を設け、前記ガイド治具に前記回路基板１０をセットすることで、前記リードフレーム２４が前記下部電極４２上の所定箇所に位置させるようにしておくとよい。
【００３３】
次いで、前記アークボール２６が形成された導体２８を備えた並列型コード２２の形状に合わせた図示しないガイド治具等を設け、前記ガイド治具に前記並列型コード２２をセットすることで、前記リードフレーム２４上の所定箇所に位置させるようにしておくとよい。
【００３４】
続いて、図示しない抵抗溶接機の溶接スイッチをオンすることによって、前記上部電極４０が矢印Ｘの方向に下降動作し、所定の時間、加圧および通電され前記アークボール２６が形成された導体２８と前記リードフレーム２４との間に抵抗溶接が行われ、前記上部電極４０が矢印Ｘの方向に上昇動作し抵抗溶接による接続を完了させる。
【００３５】
その後、前記上部電極４０および下部電極４２を他の導体へと順次移動させ、それぞれ前記同様に抵抗溶接が行われることで前記導体２８と前記リードフレーム２４との接続が完了される。
【００３６】
ところで、本出願人は、図１０に示されるように、導体２８の先端部に予備半田５０を施し、半田ごてによる半田付けもしくは抵抗溶接機によって溶接する実験を行った。
【００３７】
その結果、図１１に示されるように、予備半田５０が施された導体２８の先端部が広げられ、隣接する導体２８同士が接触する線間短絡５２という不具合が発生することがわかった。
【００３８】
以上説明したように、本実施の形態では、複数の導体２８の先端部をアーク溶接によって溶着するようにしたので、半田槽を用いて予備半田５０を施すための工程を削減することができる。
【００３９】
また、導体２８の先端部のシース３２および被覆体３０を除去する前にアークボール２６を形成することができるので、例えば、導体２８の１本のワイヤーが溶着されずにばらけてしまうワイヤーオープン６０の発生を防止することができる。
【００４０】
さらに、導体２８の先端部に予備半田５０を施し、半田付けまたは抵抗溶接機によって溶接を行った場合、隣接する導体２８同士が接触する線間短絡５２の発生を防止することができる。
【００４１】
続いて、本実施の形態では、リードフレーム２４をフープ状に連接し、回路基板１０の一側面に備えられた基板ランド部１８の間隔および所定位置に合わせ連続的に供給するようにしたので、所謂リフロー炉等に自動で導入することができ、前記基板ランド部１８と前記リードフレーム２４の半田付けによる接続を自動で行うことができる。
【００４２】
また、本実施の形態では、複数の導体２８が略並列に配置された並列型コード２２を用いているので、前記導体２８の接続部位を特定するために被覆体３０に付けられた色をそれぞれ識別する必要がなく、前記リードフレーム２４に抵抗溶接機によって溶接する際にどちらか一端の色に着目すればよく、容易に前記ガイド治具等にセットすることができる。
【００４３】
尚、本実施の形態では、回路基板１０の一側面に備えられた基板ランド部１８のそれぞれの間隔と、並列型コード２２に備えられた導体２８のそれぞれの間隔が同一の場合を示しているが、例えば、前記基板ランド部１８のそれぞれの間隔と、前記導体２８のそれぞれの間隔が異なる場合には、リードフレーム２４の一方を前記基板ランド部１８のそれぞれの間隔に合わせ、他方を前記導体２８のそれぞれの間隔に合わせるように変形させたものを用いることで、本実施の形態と同様な接続方法を行うことが可能である。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００４５】
すなわち、複数の導体の一端部を溶着して略ボール状に形成し、さらに、略ボール状に形成された複数の導体の一端部をリードフレームに溶接することにより、自動化にも適用し易くなり、製造工程を簡素化し作業時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るコードの接続方法が適用された電子スイッチの概略構成図である。
【図２】図１に示す電子スイッチの縦断面図である。
【図３】前記電子スイッチの回路基板に接続されたコードの縦断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るコードの接続方法の製造工程を示すブロック図である。
【図５】導体先端部に対してアーク溶接を行う工程の説明図である。
【図６】導体先端部のシースおよび被覆体除去後の状態を示す説明図である。
【図７】アーク溶接によってアークボールを形成する前に、シース等を除去した実験に供される説明図である。
【図８】図７の実験によってなされた導体先端部の状態を示す一部省略拡大図である。
【図９】導体先端部をリードフレームに対して抵抗溶接を行う工程を示す説明図である。
【図１０】導体先端部に予備半田を施して抵抗溶接した実験に供される説明図である。
【図１１】図１０の実験によってなされた導体先端部とリードフレームの接続状態を示す一部省略拡大図である。
【図１２】従来技術に係る同心撚りコードの縦断面図である。
【図１３】従来技術に係るコードと回路基板の接続状態を示す説明図である。
【図１４】図１３の縦断面図である。
【符号の説明】
１０…回路基板                    ２０…電子スイッチ
２２…並列型コード                ２４…リードフレーム
２６…アークボール                ２８、２８ａ〜２８ｃ…導体
３８…アーク電極棒                ４０…上部電極
４２…下部電極                    ５０…予備半田
５２…線間短絡                    ６０…ワイヤーオープン
６２…異形アークボール            Ｗ…間隙
Ｘ…上部電極の動作方向
【図１】
0003672852.tif 000002
【図２】
0003672852.tif 000003
【図３】
0003672852.tif 000004
【図４】
0003672852.tif 000005
【図５】
0003672852.tif 000006
【図６】
0003672852.tif 000007
【図７】
0003672852.tif 000008
【図８】
0003672852.tif 000009
【図９】
0003672852.tif 000010
【図１０】
0003672852.tif 000011
【図１１】
0003672852.tif 000012
【図１２】
0003672852.tif 000013
【図１３】
0003672852.tif 000014
【図１４】
0003672852.tif 000015