(57)【要約】【課題】樹脂に埋め込まれた埋込導通体２６にレーザハンダ付けを行って導通接合構造１を設けるときに歩留まりを高める。【解決手段】埋込導通体２６は、表面の一部が空中に露出するように樹脂に埋め込まれており、空中に露出する部位を接合部位２９としてレーザ光によりコンデンサ２５とハンダ付けされて導通接合される。また、伝熱抵抗部２７は、埋込導通体２６において接合部位２９の近傍に設けられ、ハンダ２から接合部位２９に伝わった熱が埋込導通体２６の別の部位に伝わるのを伝熱面積の縮小により抑制する。これにより、レーザ光の照射によって受けた熱が散逸するのを抑制することができるので、レーザ光の照射時間を短縮して受熱量の変動を抑制することができる。このため、埋込導通体２６にレーザハンダ付けを行って導通接合構造１を設けるときに歩留まりを高めることができる。【選択図】図３
2014014860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面の一部が空中に露出するように樹脂に埋め込まれた状態でレーザ光によりハンダ付けされる導通体であり、空中に露出する部位で他の導通体（２５、３５）とハンダ付けされて導通接合される埋込導通体（２４、２６）と、
この埋込導通体（２４、２６）に設けられる部位であってハンダ（２）による接合部位（２９）の近傍に設けられ、ハンダ（２）から前記接合部位（２９）に伝わった熱が前記埋込導通体（２４、２６）の別の部位に伝わるのを伝熱面積の縮小により抑制する伝熱抵抗部（２７）とを備える導通接合構造（１）。
【請求項２】
請求項１に記載の導通接合構造（１）において、
前記伝熱抵抗部（２７）は、前記埋込導通体（２４、２６）の金属素材にプレス打ち抜き加工を施して切り欠き（３０）を形成することで設けられ、
前記切り欠き（３０）は、前記埋込導通体（２４、２６）の長手方向の軸を対称軸として回転対称をなすように少なくとも２つ形成されていることを特徴とする導通接合構造（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２つの導通体をハンダにより接合して電気的に接続した導通接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、内燃機関に吸入される吸入空気の流量を増減するスロットル装置では、上記のような導通接合構造が設けられている。すなわち、スロットル装置は、吸気路を開閉する弁体の回転角を検出する回転角センサを備え、例えば、回転角センサを構成するホールＩＣ等を含む回路網に上記のような導通接合構造が設けられている。
【０００３】
より具体的には、例えば、静電気等に起因する高電圧がホールＩＣにかからないように、ホールＩＣの入力側、出力側のそれぞれに接続されるターミナルと、グランドに接続されるターミナルとにコンデンサが接続されている。そして、コンデンサとそれぞれのターミナルとの接続においてハンダによる導通接合構造が設けられている（例えば、特許文献１参照）。また、導通接合構造はいわゆるリフロー方式により設けられている。すなわち、プリント基板上にハンダペーストを印刷し、その上にターミナルやコンデンサを載せ、加熱炉にて赤外線や熱風により加熱してハンダを溶かすことで導通接合構造を設けている。
【０００４】
ところで、近年のコストダウンの高まりに対応するべく、時間短縮の観点からリフロー方式に代え、レーザ光により瞬時にハンダを溶かすレーザハンダ付けを採用する要請がある。また、素材コスト低減の観点からプリント基板に代え、例えば、ターミナル等をインサート品として樹脂の射出成形により設けた樹脂成形品を採用する要請がある。
しかし、プリント基板上でレーザハンダ付けを行うことにさほど支障はないものの、樹脂成形品の一部として樹脂に埋め込まれたターミナルにレーザハンダ付けを行う場合、以下のような問題がある。
【０００５】
すなわち、レーザ光の照射によりハンダおよび接合部位が受ける受熱量は、照射時間等の照射条件を一定に設定しても変動が大きいので、樹脂の溶融を阻止しつつハンダを溶かすことができる理想的な照射条件を設定することは極めて困難である。例えば、照射時間が理想的な照射時間よりも僅かに長くなると、受熱量が大側に変動して樹脂の溶融や焼けが発生したり、逆に、照射時間が理想的な照射時間よりも僅かに短くなると、受熱量が小側に変動してハンダの溶融が不充分になったりする虞が高い。このため、仮に「理想的な照射時間等」を設定しても、樹脂の溶融を阻止しつつハンダを溶かして導通接合構造を支障なく設けることができる確率は低く、歩留まりが低くなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３３２６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、樹脂に埋め込まれた導通体にレーザハンダ付けを行って導通接合構造を設けるときに歩留まりを高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１発明の導通接合構造は、以下の埋込導通体と伝熱抵抗部とを備える。
まず、埋込導通体は、表面の一部が空中に露出するように樹脂に埋め込まれた状態でレーザ光によりハンダ付けされる導通体であり、空中に露出する部位で他の導通体とハンダ付けされて導通接合される。
次に、伝熱抵抗部は、埋込導通体に設けられる部位であってハンダによる接合部位の近傍に設けられ、ハンダから接合部位に伝わった熱が埋込導通体の別の部位に伝わるのを伝熱面積の縮小により抑制する。
【０００９】
これにより、レーザ光の照射によってハンダおよび接合部位が受けた熱が接合部位から他の部位に散逸するのを抑制することができるので、ハンダを溶かすのに必要な受熱量を低減することができる。このため、例えば、レーザ光の照射時間を短縮して受熱量を低減することで受熱量の変動を抑制することができるので、樹脂の溶融を阻止しつつハンダを確実に溶かすことができる照射時間等を設定するのが容易になる。
以上により、樹脂に埋め込まれた導通体にレーザハンダ付けを行って導通接合構造を設けるときに歩留まりを高めることができる。
【００１０】
また、第１発明に従属する第２発明の導通接合構造によれば、伝熱抵抗部は、埋込導通体の金属素材にプレス打ち抜き加工を施して切り欠きを形成することで設けられている。また、切り欠きは、埋込導通体の長手方向の軸を対称軸として回転対称をなすように少なくとも２つ形成されている。
【００１１】
まず、プレス打ち抜き加工により切り欠きを形成することで、伝熱抵抗部を簡便かつ安価に設けることができる。また、埋込導通体の長手方向の軸を対称軸として回転対称をなすように少なくとも２つの切り欠きを形成することで、プレス打ち抜きにより発生する応力で埋込導通体に反りが発生するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】スロットル装置の断面図である（実施例）。
【図２】センサカバーの成形品の平面図である（実施例）。
【図３】導通接合構造を示す図２の部分拡大図である（実施例）。
【図４】図３のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である（実施例）。
【図５】導通接合構造を示す部分平面図である（変形例）。
【図６】図５のＶ−Ｖ断面図である（変形例）。
【図７】導通接合構造を示す部分平面図である（変形例）。
【図８】図７のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である（変形例）。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施形態の導通接合構造を実施例に基づき説明する。
【実施例】
【００１４】
〔実施例の構成〕
実施例の導通接合構造１の構成を、図１〜図４を用いて説明する。
導通接合構造１は、少なくとも２つの導通体をハンダ２により接合して電気的に接続するものであり、例えば、内燃機関に吸入される吸入空気の流量を増減するスロットル装置３に設けられている。すなわち、スロットル装置３は、吸気路を開閉する弁体４の回転角を検出する回転角センサ５を備え、例えば、回転角センサ５を構成するホールＩＣ６等を含む回路網に導通接合構造１が設けられている。
以下、先にスロットル装置３の構成を、図１を用いて説明する。
【００１５】
スロットル装置３は、吸気路を開閉する弁体４と、弁体４を回転駆動するトルクを発生するアクチュエータ８と、弁体４の回転角を検出する回転角センサ５とを備え、例えば、内燃機関の動作を制御する電子制御ユニット（図示せず：以下、ＥＣＵと呼ぶ。）により制御される。
弁体４は、例えば、円板状に設けられたバタフライ弁であり、ボール軸受９を介してハウジング１０に軸支される回転軸１１にネジ締結されている（以下、弁体４と回転軸１１とを併せて弁体４等と呼ぶことがある。）。
【００１６】
アクチュエータ８は、弁体４等を回転駆動するトルクを発生する電動機１３、および電動機１３が発生するトルクを増幅して弁体４等に伝達する減速機１４を有する。
電動機１３は、ＥＣＵからの指令に応じて正転または逆転することができるものであり、ＥＣＵは、回転角センサ５から出力される回転角の検出値に基づき電動機１３に指令を与えて弁体４等を開側または閉側のいずれかの方向に回転させる。
【００１７】
減速機１４は、電動機１３の出力軸に装着されたモータギヤ１５と、回転軸１１に装着されて弁体４等とともに回転するバルブギヤ１６と、モータギヤ１５と噛み合う大径歯車１７およびバルブギヤ１６と噛み合う小径歯車１８を同軸的に有する中間ギヤ１９とからなる。
【００１８】
ここで、バルブギヤ１６とハウジング１０との間には、弁体４等を閉側に回転付勢する捩りバネ２１ａ、および弁体４等を開側に回転付勢する捩りバネ２１ｂがセットされている。捩りバネ２１ａ、２１ｂは、弁体４を全閉と全開の中間の回転角（以下、中間角と呼ぶ。）に戻すように回転付勢するものであり、捩りバネ２１ａは、回転角が中間角よりも開側であるときに弁体４等を閉側に回転付勢する。また、捩りバネ２１ｂは、回転角が中間角よりも閉側であるときに弁体４等を開側に回転付勢する。これにより、捩りバネ２１ａ、２１ｂは、電動機１３への通電が遮断されたときに弁体４等を中間角に保って車両の退避走行を可能としている。
【００１９】
回転角センサ５は、例えば、弁体４等とともに回転する永久磁石２２、および、永久磁石２２が発生する磁束に応じたホール電圧を発生するホールＩＣ６を有し、弁体４等の回転角に応じた信号を発生して出力する。そして、回転角センサ５の出力信号はＥＣＵに出力され、ＥＣＵは、回転角センサ５の出力信号に基づき回転角の検出値を把握する。
【００２０】
次に、導通接合構造１の構成を、図２〜図４を用いて説明する。
導通接合構造１は、例えば、回転角センサ５においてホールＩＣ６等を含む回路網に設けられている。より具体的には、例えば、静電気等に起因する高電圧がホールＩＣ６にかからないように、ホールＩＣ６の入力側、出力側のそれぞれに接続されるターミナル２４と、グランドに接続されるターミナル２４とにコンデンサ２５が接続されている。そして、コンデンサ２５とそれぞれのターミナル２４との接続において導通接合構造１が設けられている。
【００２１】
ここで、導通接合構造１は、ハンダ２の接合により設けられるものであり、以下の埋込導通体２６と伝熱抵抗部２７とを備える。
【００２２】
まず、埋込導通体２６は、例えば、ターミナル２４として機能する長尺板状の金属素材をインサート品として樹脂の射出成形により設けた成形品２８（図２参照。）の一部であり、表面の一部が空中に露出するように樹脂に埋め込まれている。すなわち、埋込導通体２６は、表面の一部が空中に露出するように樹脂に埋め込まれた導通体であり、ホールＩＣ６の入力側、出力側のそれぞれに接続されるターミナル２４や、グランドに接続されるターミナル２４に相当する。
【００２３】
そして、埋込導通体２６は、空中に露出する部位でコンデンサ２５とレーザ光によりハンダ付けされて導通接合される。つまり、埋込導通体２６は、空中に露出する部位をハンダ２による接合部位２９として、レーザ光によりコンデンサ２５とハンダ付けされる。なお、コンデンサ２５は、周知のチップコンデンサである。
【００２４】
伝熱抵抗部２７は、埋込導通体２６に設けられる部位であって接合部位２９の近傍に設けられ、接合部位２９と同様に空中に露出している。
そして、伝熱抵抗部２７は、レーザ光の照射によりハンダ２から接合部位２９に伝わった熱が埋込導通体２６の別の部位に伝わるのを伝熱面積の縮小により抑制する。
【００２５】
つまり、伝熱抵抗部２７は、例えば、埋込導通体２６の長手方向の軸に垂直な切断面の面積が接合部位２９よりも小さくなっている。そして、伝熱抵抗部２７では、埋込導通体２６の金属素材にプレス打ち抜き加工を施して切り欠き３０を形成することで伝熱面積が縮小している。また、切り欠き３０は、埋込導通体２６の長手方向の軸を対称軸として回転対称をなすように２つ形成されている。なお、切り欠き３０の周縁形状は半楕円等の曲線である。
【００２６】
また、ホールＩＣ６等を含む回路網は、減速機１４等が収容されるギヤ室３１を閉鎖するセンサカバー３２に内蔵されるように設けられ（図１参照。）、導通接合構造１は、センサカバー３２を設ける際に成形樹脂剤のポッティングにより封止されている。
すなわち、センサカバー３２は、ターミナル２４等をインサート品として樹脂の射出成形により設けた成形品２８（図２参照。）に導通接合構造１を設け、さらに、導通接合構造１を成形樹脂剤のポッティングにより封止することで設けられる。
【００２７】
ここで、成形品２８において、埋込導通体２６（ターミナル２４）とコンデンサ２５との導通接合構造１は、３箇所に分かれて２つずつ設けられている。そして、それぞれの箇所においてコンデンサ２５は、２つの埋込導通体２６を立体的にＴ字状に架橋するようにそれぞれの埋込導通体２６にハンダ付けされている。
【００２８】
すなわち、それぞれの箇所において、２つの埋込導通体２６は、長手方向の軸が互いに直交するように、かつ、一方の埋込導通体２６の先端が他方の埋込導通体２６と所定の距離を保つように樹脂に埋め込まれている。また、一方の埋込導通体２６では、接合部位２９が先端に設けられ、他方の埋込導通体２６では、一方の埋込導通体２６の長手方向の軸が交差する領域に接合部位２９が設けられている。そして、一方の埋込導通体２６では、伝熱抵抗部２７が接合部位２９の片側に１つ設けられ、他方の埋込導通体２６では、伝熱抵抗部２７が接合部位２９の両側に１つずつ、合計２つ設けられている。
【００２９】
〔実施例の効果〕
実施例の導通接合構造１によれば、埋込導通体２６は、成形品２８において表面の一部が空中に露出するように樹脂に埋め込まれており、空中に露出する部位を接合部位２９としてレーザ光によりコンデンサ２５とハンダ付けされて導通接合される。また、伝熱抵抗部２７は、埋込導通体２６において接合部位２９の近傍に設けられ、ハンダ２から接合部位２９に伝わった熱が埋込導通体２６の別の部位に伝わるのを伝熱面積の縮小により抑制する。
【００３０】
これにより、レーザ光の照射によってハンダ２および接合部位２９が受けた熱が接合部位２９から他の部位に散逸するのを抑制することができるので、ハンダ２を溶かすのに必要な受熱量を低減することができる。このため、例えば、レーザ光の照射時間を短縮して受熱量を低減することで受熱量の変動を抑制することができるので、樹脂の溶融を阻止しつつハンダ２を確実に溶かすことができる照射時間等を設定するのが容易になる。
以上により、埋込導通体２６にレーザハンダ付けを行って導通接合構造１を設けるときに歩留まりを高めることができる。
【００３１】
また、導通接合構造１によれば、伝熱抵抗部２７は、埋込導通体２６の金属素材にプレス打ち抜き加工を施して切り欠き３０を形成することで設けられている。また、切り欠き３０は、埋込導通体２６の長手方向の軸を対称軸として回転対称をなすように２つ形成されている。
まず、プレス打ち抜き加工により切り欠き３０を形成することで、伝熱抵抗部２７を簡便かつ安価に設けることができる。また、埋込導通体２６の長手方向の軸を対称軸として回転対称をなすように２つの切り欠き３０を形成することで、プレス打ち抜きにより発生する応力で埋込導通体２６に反りが発生するのを抑制することができる。
【００３２】
〔変形例〕
導通接合構造１の態様は、実施例に限定されず種々の変形例を考えることができる。
例えば、実施例の導通接合構造１によれば、コンデンサ２５が２つのターミナル２４を立体的にＴ字状に架橋するようにハンダ付けされていたが、このような態様に限定されない。例えば、図５および図６に示すように、２つのターミナル２４を平行に樹脂に埋め込み、平行な２つのターミナル２４を立体的にＨ字状に架橋するようにハンダ付けしてもよい。この場合、それぞれのターミナル２４において、接合部位２９の両側に伝熱抵抗部２７が１つずつ、合計２個設けられる。また、切り欠き３０の周縁形状は半楕円等の曲線に限定されず、矩形状にしてもよい。
【００３３】
また、実施例の導通接合構造１は、ターミナル２４とコンデンサ２５とを導通接合するものであったが、例えば、図７および図８に示すように、ホールＩＣ６のリード線３４とターミナル２４とを導通接合するために導通接合構造１を設けてもよい。この場合、接合部位２９にはリード線３４が貫通するスルーホール３５が設けられており、スルーホール３５にリード線３４を貫通させた状態でリード線３４と接合部位２９とがハンダ付けされる。また、接合部位２９の両側に伝熱抵抗部２７が１つずつ、合計２個設けられる。
【００３４】
さらに、実施例の導通接合構造１は、スロットル装置３の回転角センサ５を構成する回路網に設けられていたが、例えば、内燃機関の排気ガスを吸気側に還流するＥＧＲ装置の回転角センサを構成する回路網に導通接合構造１を設けてもよく、内燃機関の吸排気系統に係わらない他の装置が有する回路網に導通接合構造１を設けてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１  導通接合構造  ２  ハンダ  ２４  ターミナル（埋込導通体）  ２５  コンデンサ（他の導通体）  ２６  埋込導通体  ２７  伝熱抵抗部  ２９  接合部位  ３５  スルーホール（他の導通体）
【図１】
2014014860.tif 000003
【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８】
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