(57)【要約】【課題】半田リフロー時の熱によって回路基板上に形成した抵抗体パターンの抵抗値が変化することを抑制できる基台付き回路基板を提供すること。【解決手段】抵抗体ペーストを印刷してなる抵抗体パターン３５，３７を有する回路基板１０と、回路基板１０の一方の面にインサート成形によって一体に取り付けられる合成樹脂製の基台５０と、回路基板１０に形成した回路パターンに電気的に接続される端子板８０とを具備し、端子板８０が半田リフローによって他の部材に半田付けされる構成の基台付き回路基板１−１である。半田リフロー時の熱が抵抗体パターン３５，３７へ伝熱するのを防止する熱遮蔽層６０を抵抗体パターン３５，３７上に設ける。熱遮蔽層６０は、基台５０と同一の合成樹脂で構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路パターンとして少なくとも抵抗体ペーストを印刷してなる抵抗体パターンを有する回路基板と、
前記回路基板の少なくとも一方の面にインサート成形によって一体に取り付けられる合成樹脂製の基台と、
前記回路基板に形成した回路パターンに電気的に接続される端子部と、を具備し、
前記端子部が半田リフローによって他の部材に半田付けされる構成の基台付き回路基板において、
前記半田リフロー時の熱が前記抵抗体パターンへ伝熱するのを防止する熱遮蔽層を、前記抵抗体パターン上に設けたことを特徴とする基台付き回路基板。
【請求項２】
請求項１に記載の基台付き回路基板であって、
前記熱遮蔽層は、合成樹脂の成形体であることを特徴とする基台付き回路基板。
【請求項３】
請求項２に記載の基台付き回路基板であって、
前記成形体は、前記基台と同一の合成樹脂であることを特徴とする基台付き回路基板。
【請求項４】
請求項１又は２又は３に記載の基台付き回路基板であって、
前記基台は、前記回路基板の裏面を覆うと共に、前記回路基板の表面を露出するように成形されており、
一方、前記回路基板上に形成される前記回路パターンは、少なくとも摺動子が摺接する摺接パターンと、前記抵抗体パターンとを有し、前記摺接パターンは露出され、前記抵抗体パターンは前記熱遮蔽層によって覆われることを特徴とする基台付き回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板上に形成した抵抗体パターンの抵抗値が、半田リフロー時の熱によって変化することを防止できる基台付き回路基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品の中には、例えば特許文献１に示すように、その回路基板（第２スイッチ基板８０）上に抵抗体パターン（抵抗Ｒ０〜Ｒ７）を印刷する場合がある。この種の抵抗体パターンは、例えば、カーボン粉をバインダー樹脂に混練した抵抗体ペーストを、回路基板上にスクリーン印刷によって印刷し、加熱乾燥することによって形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１５７４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記抵抗体パターンを形成した回路基板を、例えば他の回路基板上に面実装するために、半田リフローによる半田付けを行うと、前記抵抗体パターンの抵抗値が大きく変化してしまうという問題が生じる場合があった。
【０００５】
即ち、図４の「□」で示すように、電子部品製造時の初期の抵抗値に比べ、半田リフロー後の抵抗値が、約１２％程度低くなってしまうような場合があった。
【０００６】
この現象は、以下の理由によって生じるものと考えられる。即ち例えば、抵抗体パターンは、カーボン粉をバインダー樹脂（フェノール樹脂）中に混練したカーボンペーストを回路基板上にスクリーン印刷した後に、これを１７５℃程度で加熱してバインダー樹脂中の溶剤を揮発乾燥させて形成される。しかしながら、この回路基板を用いて構成された電子部品を半田リフローする場合は、半田が溶融する例えば２００℃以上の高温が抵抗体パターンに印加される。このとき、前記乾燥段階では揮発しなかったバインダー樹脂中の溶剤がさらに揮発し、バインダー樹脂の状態が変化し、これによって抵抗体パターンの抵抗値が大きく変動するものと考えられる。
【０００７】
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、回路基板上に形成した抵抗体パターンの抵抗値が半田リフロー時の熱によって変化することを抑制できる基台付き回路基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、回路パターンとして少なくとも抵抗体ペーストを印刷してなる抵抗体パターンを有する回路基板と、前記回路基板の少なくとも一方の面にインサート成形によって一体に取り付けられる合成樹脂製の基台と、前記回路基板に形成した回路パターンに電気的に接続される端子部と、を具備し、前記端子部が半田リフローによって他の部材に半田付けされる構成の基台付き回路基板において、前記半田リフロー時の熱が前記抵抗体パターンへ伝熱するのを防止する熱遮蔽層を、前記抵抗体パターン上に設けることとした。
抵抗体パターン上に熱遮蔽層を設けたので、例えばこの基台付き回路基板を別の回路基板などに半田リフローを用いて取り付ける際に、半田リフロー時の熱が抵抗体パターンへ伝熱することを防止でき、これによって抵抗体パターンの抵抗値の変化を抑制することができる。
【０００９】
また本発明は、前記熱遮蔽層が合成樹脂の成形体であることが好ましい。
熱遮蔽層として合成樹脂の成形体を用いたので、その厚みを容易に厚くでき、効果的な伝熱の防止が図られる。
【００１０】
また本発明は、前記成形体が前記基台と同一の合成樹脂であることが好ましい。
基台は回路基板をインサートした状態で成形されるので、両者の密着性は高いが、同様に、この基台と一体に成形される熱遮蔽層も回路基板に対する密着性を高くできる。これによって、抵抗体パターンを熱遮蔽層によってより確実に保護でき、熱の浸入をより確実に防止できる。
【００１１】
また本発明は、基台が、前記回路基板の裏面を覆うと共に、前記回路基板の表面を露出するように成形されており、一方、前記回路基板上に形成される前記回路パターンは、少なくとも摺動子が摺接する摺接パターンと、前記抵抗体パターンとを有し、前記摺接パターンは露出され、前記抵抗体パターンは前記熱遮蔽層によって覆われることが好ましい。
回路基板上に摺接パターンと抵抗体パターンとを設けた基台付き回路基板において、その抵抗体パターンの抵抗値の変化を効果的に抑制できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、回路基板上に形成した抵抗体パターンの抵抗値が、半田リフロー時の熱によって変化することを効果的に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】基台付き回路基板１−１を示す図である。
【図２】回路基板１０の平面図である。
【図３】回路基板１０の回路図である。
【図４】初期とリフロー後における抵抗値変化率を示す図である。
【図５】基台付き回路基板１−２を示す図である。
【図６】基台付き回路基板１−３を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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は本発明の第１実施形態に係る基台付き回路基板１−１を示す図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は断面図（図１（ａ）のＡ−Ａ断面図）である。両図に示すように基台付き回路基板１−１は、回路基板１０と、この回路基板１０に一体に取り付けられる基台５０と、３枚の端子部（以下「端子板」という）８０とを具備して構成されている。なお以下の説明において、「上」とは回路基板１０の基台５０から露出している面側をいい、「下」とはその反対面側をいうものとする。
【００１５】
図２は回路基板１０の平面図である。同図に示すように回路基板１０は、可撓性を有する合成樹脂製のフィルム１１上に各種回路パターンを形成して構成されている。フィルム１１の中央には円形の開口部１３が設けられ、またその所定位置には円形の小孔からなる樹脂挿通孔１５が設けられている。フィルム１１としてこの例では、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）フィルムを用いている。
【００１６】
回路基板１０上には、３つの摺接パターン１７，１９，２１が形成され、その内の１本の摺接パターン１７は円弧状のコモン用摺接パターンであり、その他の２本の摺接パターン１９，２１は、扇状で、前記摺接パターン１７に平行で等間隔離間して沿うように配置されるオンオフ用摺接パターンである。摺接パターン１７と摺接パターン１９，２１によって、２本のトラックが形成され、これら２本のトラック上を、図示しない摺動子に設けた一対の摺動接点が摺動する。摺動接点は、前記摺接パターン１７上を摺動する範囲で円弧状に移動する。つまり摺接パターン１７上には常に摺動接点がオンしており、一方、摺接パターン１９，２１上には摺動接点がオンしたりオフしたりする。
【００１７】
回路基板１０上面の１辺近傍には、３つの端子接続パターン２３，２５，２７が形成され、図２に示す左側の端子接続パターン２３には摺接パターン１７が接続され、中央の端子接続パターン２５には摺接パターン１９が接続され、右側の端子接続パターン２７には抵抗体接続パターン２９が接続されている。また摺接パターン１９と端子接続パターン２５間を連結する回路パターン中には抵抗体接続パターン３１が形成され、さらに摺接パターン２１には、抵抗体接続パターン３３が接続されている。
【００１８】
そして３つの抵抗体接続パターン２９，３１，３３間は、抵抗体パターン３５によって連結され、２つの抵抗体接続パターン３１，３３間は、抵抗体パターン３７によって連結されている。両抵抗体パターン３５，３７は、平行に配置され、これによっていわゆるラダー回路が構成されている。
【００１９】
前記摺接パターン１７，１９，２１や端子接続パターン２３，２５，２７や抵抗体接続パターン２９，３１，３３は、フィルム１１上に銀ペースト（銀粉をバインダー樹脂中に混練してペースト状にしたもの）をスクリーン印刷し、加熱乾燥することによって形成されている。バインダー樹脂としてこの例では、ポリエステル樹脂を溶剤に溶かしたものを用いている。
【００２０】
抵抗体パターン３５，３７は、フィルム１１上に抵抗体ペースト（カーボン粉をバインダー樹脂中に混練してペースト状にしたもの）をスクリーン印刷し、１７５℃程度で加熱乾燥することによって形成されている。バインダー樹脂としてこの例では、フェノール樹脂を溶剤に溶かしたものを用いている。
【００２１】
図３は上記回路基板１０の回路図である。同図に示すように抵抗体パターン３５の一部は、抵抗体接続パターン２９と抵抗体接続パターン３１間を接続して抵抗Ｒ１を形成し、抵抗体パターン３５の他の部分と抵抗体パターン３７は、抵抗体接続パターン３３と抵抗体接続パターン３１間を並列に接続して抵抗Ｒ２を形成している。そして例えば、端子接続パターン２３をＶ＝０（Ｖ）、端子接続パターン２７をＶ＝Ｖ（Ｖ）として電圧を印加すれば、摺動子７０が摺接パターン１７のみに摺接している場合と、摺動子７０が摺接パターン１７と摺接パターン１９に同時に摺接している場合と、摺動子７０が摺接パターン１７と摺接パターン２１に同時に摺接している場合の３つの場合で、端子接続パターン２５に異なる出力電圧を出力させることができる。
【００２２】
図１に戻って、基台５０は合成樹脂の成形品であり、例えば、ＬＣＰ（液晶ポリマー）やナイロン等の熱可塑性で耐熱性の合成樹脂によって構成されている。基台５０は、回路基板１０の下面（裏面）を覆う底部５１と、回路基板１０の外周を囲む側壁部５３とを有し、回路基板１０の上面側を摺動子等を収納する収納部５５とすることで回路基板１０の上面（表面）に摺接パターン１７、１９，２１を露出するように形成されている。底部５１の中央には、前記回路基板１０の開口部１３と共に貫通孔を形成する円形の開口５７が形成されている。
【００２３】
一方、前記基台５０の収納部５５内の回路基板１０上には、前記抵抗体パターン３５，３７を覆う熱遮蔽層６０が設けられている。熱遮蔽層６０は、この例では、前記基台５０と同一の合成樹脂からなる成形体で構成されている。熱遮蔽層６０は略直方体形状であり、回路基板１０に設けた樹脂挿通孔１５を介して基台５０の底部５１と一体に成形されている。即ち、熱遮蔽層６０と基台５０は、合成樹脂の一体成形品によって構成されている。
【００２４】
端子板８０は、略帯状で長尺な金属板によって構成されており、その一端を接続部８１としている。
【００２５】
上記基台付き回路基板１−１を製造するには、まず、回路基板１０の各端子接続パターン２３，２５，２７上にそれぞれ各端子板８０の接続部８１を当接し、これらを金型内に設置する。そして金型内に形成された基台５０及び熱遮蔽層６０の形状のキャビティー内に溶融合成樹脂を注入し、溶融合成樹脂が硬化した後に金型を取り外す。これによって基台付き回路基板１−１が完成する。なお最終的に例えば図１（ｂ）に点線で示すように、端子板８０の基台５０から外部に突出した部分を屈曲させることで、端子板８０の先端部分を基台５０の底面と同一面上になるように構成すれば、この基台付き回路基板１−１を図示しない別の回路基板等の上に面実装する際の半田付け等が容易になる。
【００２６】
そして以上のように構成された基台付き回路基板１−１の収納部５５内に、図示しない摺動子を取り付けた回転体を収納し、その上を図示しないカバーで覆うなどすれば、回転式電子部品が構成される。そしてこの回転式電子部品を図示しない別の回路基板上に載置し、その際、各端子板８０の先端部分を別の回路基板上に形成した端子パターン（ランド部）上のクリーム半田上に載置する。そしてこの状態で半田リフローを行い、前記クリーム半田を溶融し、その後固化すれば、各端子板８０は各端子パターン上に電気的機械的に固定される。
【００２７】
ところで前記半田リフロー時には、半田を溶融するために高温（例えば２６５℃）が印加される。しかしながら抵抗体パターン３５，３７は熱遮蔽層６０によって覆われているので、その高温は抵抗体パターン３５，３７まで届かない（又は届きにくい）。即ち、抵抗体パターン３５，３７における温度上昇はかなり抑えられ、例えば抵抗体パターン３５，３７の印刷時の加熱乾燥温度である１７５℃程度までしか加熱されない。このため、高熱による抵抗体パターン３５，３７の状態変化は生じ難く、抵抗体パターン３５，３７の抵抗値は変化し難い。
【００２８】
図４の「◇」は、上記抵抗体パターン３５，３７の抵抗値の変化の状態を示しており、基台付き回路基板１−１製造時の初期の抵抗値に比べ、半田リフロー後の抵抗値は、約２％程度しか低くならなかった。このことから熱遮蔽層６０を設けることで、「□」で示す従来例に比べて、大幅に抵抗値が変化しにくくなったことがわかった。
【００２９】
特にこの熱遮蔽層６０は、合成樹脂の成形体なので、その厚みを容易に厚くでき、効果的な伝熱の防止が行える。
【００３０】
また基台５０は回路基板１０をインサートした状態で成形されるので、両者の密着性は高いが、同様に、この基台５０と一体に成形される熱遮蔽層６０も回路基板１０に対する密着性を高くできる。これによって、抵抗体パターン３５，３７を熱遮蔽層６０によってさらに確実に保護でき、熱の浸入をより確実に防止できる。
【００３１】
またこの基台付き回路基板１−１のように、回路基板１０としてフレキシブル回路基板を用いた場合、硬質基板を用いた場合に比べてその耐熱性が低いので、抵抗体ペーストの加熱乾燥時の加熱温度は一般に低くする（前記１７５℃程度）。このためその後に行われる半田リフロー時の加熱温度（前記２６５℃程度）とのギャップが大きく、半田リフロー時の抵抗値の変化率が高くなる。従って本発明は、回路基板１０としてフレキシブル回路基板を用いた場合に、特にその効果が大きくなる。
【００３２】
図５は本発明の第２実施形態に係る基台付き回路基板１−２を示す図であり、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は断面図（図５（ａ）のＢ−Ｂ断面図）である。同図に示す基台付き回路基板１−２において、前記図１〜図４に示す基台付き回路基板１−１と同一又は相当部分には同一符号を付す（但し各符号に「−２」を添字する）。なお以下で説明する事項以外の事項については、前記図１〜図４に示す実施形態と同じである。
【００３３】
この基台付き回路基板１−２において、前記基台付き回路基板１−１と相違する点は、熱遮蔽層６０−２の構成のみである。即ちこの熱遮蔽層６０−２は、抵抗体パターン３５，３７の表面に、樹脂（この例ではシリコン樹脂）を塗布して加熱硬化させることで構成されている。熱遮蔽層６０−２の厚みは５μｍ程度である。
【００３４】
熱遮蔽層６０−２をこのように構成しても、半田リフロー時の熱が抵抗体パターン３５−２，３７−２へ伝熱することを防止でき、これによって抵抗体パターン３５−２，３７−２の抵抗値の変化を抑制できる。
【００３５】
図６は本発明の第３実施形態に係る基台付き回路基板１−３を示す図であり、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は断面図（図６（ａ）のＣ−Ｃ断面図）である。同図に示す基台付き回路基板１−３において、前記図１〜図４に示す基台付き回路基板１−１と同一又は相当部分には同一符号を付す（但し各符号に「−３」を添字する）。なお以下で説明する事項以外の事項については、前記図１〜図４に示す実施形態と同じである。
【００３６】
この基台付き回路基板１−３において、前記基台付き回路基板１−１と相違する点は、図６（ａ）に示すように、回路基板１０−３に形成する抵抗体パターン３５−３，３７−３を回路基板１０−３の下面側に設けた点と、基台５０−３の底部５１−３に熱遮蔽層６０−３の機能を兼用させた点である。
【００３７】
即ち回路基板１０−３においては、抵抗体接続パターン２９−３，３１−３，３３−３をスルホールＳ−３によって、回路基板１０−３の下面側に形成し、これに伴って抵抗体パターン３５−３，３７−３も回路基板１０−３の下面側に形成している。そして、両抵抗体パターン３５−３，３７−３は、基台５０−３の底部５１−３が兼用する熱遮蔽層６０−３によって覆われる。このように構成しても、半田リフロー時の熱が抵抗体パターン３５−３，３７−３へ伝熱するのを防止することができる。またこの基台付き回路基板１−３においても、熱遮蔽層６０−３が合成樹脂の成形体なので、その厚みを容易に厚くでき、効果的な伝熱の防止が行える。また基台５０−３は回路基板１０−３をインサートした状態で成形されるので、両者の密着性は高く、上記と同様に、抵抗体パターン３５−３，３７−３を熱遮蔽層６０−３によってさらに確実に保護でき、熱の浸入をより確実に防止できる。
【００３８】
また基台付き回路基板１−３の場合、回路基板１０−３の収納部５５−３内に熱遮蔽層６０−３を設置しないので収納部５５−３を広く形成でき、例えばこの基台付き回路基板１−３の場合でいえば、図示しない回転体及びこの回転体に取り付けた摺動子を３６０°回転すること等が可能になる。
【００３９】
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、基台付き回路基板を回転式スイッチに用いる例を示したが、回転式可変抵抗器、スライド式スイッチ、スライド式可変抵抗器など、他の各種用途に用いる電子部品としても同様に適用できる。
【００４０】
また上記例では回路基板としてフレキシブル回路基板を用いた例を示したが、硬質基板を用いても良い。また上記例では抵抗体パターンとしてカーボンペーストを用いた例を示したが、他の材質からなる抵抗体ペーストを用いて抵抗体パターンを形成しても良い。基台の材質も他の各種合成樹脂であっても良い。
【００４１】
端子部は上述のような端子板に限定されず、他の各種形状、構造、材質の端子板であっても良く、さらに必ずしも金属板である必要はなく、例えば図２に示す端子接続パターン２３，２５，２７をそのまま端子部として構成しても良く、また回路基板や基台に蒸着される端子パターン等であっても良い。要は、半田リフローによって他の部材に半田付けされる構成の端子部であれば、どのような材質、構成であっても良い。
【符号の説明】
【００４２】
１−１（１−２，１−３）  基台付き回路基板
１０（１０−２，１０−３）  回路基板
１７（１７−２，１７−３）  摺接パターン
１９（１９−２，１９−３）  摺接パターン
２１（２１−２，２１−３）  摺接パターン
３５（３５−２，３５−３）  抵抗体パターン
３７（３７−２，３７−３）  抵抗体パターン
５０（５０−２，５０−３）  基台
６０（６０−２，６０−３）  熱遮蔽層
８０（８０−２，８０−３）  端子板（端子部）
【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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