(57)【要約】【課題】樹脂被覆層の外観品質と密封性とに優れ、製造容易な樹脂封止電子部品ユニット及びその製造方法を提供する。【解決手段】プリント配線基板４と、基板４上に実装された電子部品５と、インサート成形により電子部品５を被覆して封止する樹脂被覆層３と、複数のケーブル８ａ，８ｂとを備える。ケーブル８ａ，８ｂは樹脂被覆層３を介して各別に封止されて引き出される。ケーブル８ａ，８ｂは樹脂被覆層３と一体的に成形された引出部材１０ａ，１０ｂを介して各別に封止されて引き出されてもよい。インサート成形は、金型１２ａ，１２ｂのキャビティ１３ａ，１３ｂ内に、電子部品５が実装された基板２を配設したときに、ケーブル８ａ，８ｂを金型１２ａ，１２ｂの合せ面に沿って各別に配置して熱可塑性樹脂を射出する。インサート成形は、引出部材１０ａ，１０ｂの外形に沿う形状のキャビティを備える金型を用いて行う。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線基板と、該基板上に実装された電子部品と、熱可塑性樹脂のインサート成形により該電子部品を被覆して該電子部品を封止する樹脂被覆層と、該プリント配線基板に対する入出力を行う複数のケーブルとを備える樹脂封止電子部品ユニットにおいて、
該ケーブルは各別に封止されて該樹脂被覆層から引き出されていることを特徴とする樹脂封止電子部品ユニット。
【請求項２】
前記ケーブルは、前記プリント配線基板に前記樹脂被覆層と一体的に成形されている引出部材を介して各別に封止されて引き出されていることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止電子部品ユニット。
【請求項３】
プリント配線基板と、該基板上に実装された電子部品と、インサート成形により該電子部品を被覆して該電子部品を封止する樹脂被覆層と、該プリント配線基板に対する入出力を行う複数のケーブルとを備える樹脂封止電子部品ユニットの製造方法において、
該インサート成形は、該インサート成形時の該基板表面における温度が該電子部品の実装に用いられるハンダの溶融温度よりも低い熱可塑性樹脂を用い、
金型のキャビティ内に、該電子部品が実装され該ケーブルが接続されたプリント配線基板を配設したときに、該ケーブルを該金型の合せ面に沿って各別に配置し、該熱可塑性樹脂を射出して該樹脂被覆層を形成すると同時に、該ケーブルを封止して該樹脂被覆層から外部に引き出すことを特徴とする樹脂封止電子部品ユニットの製造方法。
【請求項４】
前記インサート成形は、前記プリント配線基板に前記樹脂被覆層を介して取着され前記ケーブルを外部に引き出す引出部材の外面形状に沿う形状のキャビティを備える金型を用い、
該金型の該キャビティ内に、前記電子部品が実装され該ケーブルが接続されたプリント配線基板を配設したときに、該ケーブルを該金型の合せ面に沿って各別に配置し、前記熱可塑性樹脂を射出して、該引出部材を該樹脂被覆層と一体的に形成すると同時に、該ケーブルを封止して該引出部材から外部に引き出すことを特徴とする請求項１記載の樹脂封止電子部品ユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体、ＬＳＩ等の電子部品が実装されたプリント配線基板を樹脂層で被覆して封止した樹脂封止電子部品ユニット及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体、ＬＳＩ等の電子部品が実装されたプリント配線基板の防水、防湿または防塵のために、該基板を樹脂層で被覆して封止した樹脂封止電子部品ユニットが知られている。
【０００３】
前記樹脂封止電子部品ユニットとして、例えば、電子部品が実装されたプリント配線基板全体をエポキシ樹脂等の樹脂で被覆したものがある。このような樹脂封止電子部品ユニットは、前記プリント配線基板をケース内に収容し、該ケースにエポキシ樹脂を注入することにより製造される（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
前記エポキシ樹脂は、耐環境性に優れ、前記プリント配線基板との接着密着性も良好であるので、前記樹脂封止電子部品ユニットは、防水、防湿または防塵に対する性能に優れている。ところが、前記エポキシ樹脂は熱硬化性であるため、前記ケースに注入した後、１００℃以上の温度に数時間保持する必要があり、作業効率が低く、設備の大型化が避けられないとの問題がある。
【０００５】
また、前記のようにして製造する場合には、前記プリント配線基板が収容されたケースに樹脂を注入する。このため、前記プリント配線基板に実装された電子部品のうち、最も背の高い部品の高さにより樹脂の注入量が規定され、樹脂の量を該注入量未満とすることができないという問題がある。
【０００６】
前記問題を解決するために、熱可塑性樹脂のインサート成形により、電子部品が実装されたプリント配線基板を被覆する樹脂被覆層を形成し、該基板を該樹脂被覆層で被覆して封止した樹脂封止電子部品ユニットが提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００７】
前記インサート成形は、金型のキャビティ内に前記プリント配線基板を配設し、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂を該キャビティ内に射出することにより行う。前記ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂は、比較的低温で溶融し、比較的低圧で射出することができるので、前記プリント配線基板に実装された電子部品が成形時の熱や圧力により損傷を受けることを避けることができる。
【０００８】
しかしながら、前記プリント配線基板に対する入出力用に該基板に接続されている複数のケーブルを束ねて前記樹脂封止電子部品ユニットの外部に引き出そうとすると、該ケーブル同士の間に間隙ができ、前記インサート成形の際に該間隙から前記熱可塑性樹脂が漏出するという不都合がある。前記熱可塑性樹脂が漏出すると、外観品質が低減したり、漏出した樹脂のために前記樹脂被覆層を形成する樹脂が不足し、密封性が不十分になることがある。
【０００９】
束ねられた前記複数のケーブルを、予め樹脂でシールすることも考えられるが、このようにすると工程が繁雑になることが避けられない。
【００１０】
【特許文献１】
実公平６−１１５３５号公報
【特許文献２】
特開２０００−１３３６６５号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる不都合を解消して、インサート成形により形成された樹脂被覆層の外観品質と密封性とに優れ、製造容易な樹脂封止電子部品ユニットを提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明の目的は、前記樹脂封止電子部品ユニットの製造方法を提供することにもある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明の樹脂封止電子部品ユニットは、プリント配線基板と、該基板上に実装された電子部品と、熱可塑性樹脂のインサート成形により該電子部品を被覆して該電子部品を封止する樹脂被覆層と、該プリント配線基板に対する入出力を行う複数のケーブルとを備える樹脂封止電子部品ユニットにおいて、該ケーブルは各別に封止されて該樹脂被覆層から引き出されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の樹脂封止電子部品ユニットでは、前記プリント配線基板に対する入出力を行う複数のケーブルが、各別に封止されて前記樹脂被覆層から引き出されているので、ケーブル相互の間に間隙が生じることがなく、前記インサート成形の際に前記熱可塑性樹脂が漏出することがない。従って、本発明の樹脂封止電子部品ユニットによれば、優れた外観品質と、優れた密封性とを得ることができ、防水、防湿または防塵に優れた性能を得ることができる。
【００１５】
また、樹脂封止電子部品ユニットにおいて、前記ケーブルは、前記プリント配線基板に前記樹脂被覆層と一体的に成形されている引出部材を介して各別に封止されて引き出されていることを特徴とする。
【００１６】
前記ケーブルは長期間使用すると、各ケーブルの周囲に間隙ができやすくなる。しかし、本発明の樹脂封止電子部品ユニットによれば、前記ケーブルは、前記樹脂被覆層と一体的に成形されている引出部材に封止されているので、封止されている部分の全長に亘って水分、塵埃等の侵入を防ぐことができ、防水、防湿または防塵にさらに優れた性能を得ることができる。
【００１７】
本発明の樹脂封止電子部品ユニットは、前記インサート成形を、該インサート成形時の該基板表面における温度が該電子部品の実装に用いられるハンダの溶融温度よりも低い熱可塑性樹脂を用い、金型のキャビティ内に、該電子部品が実装され該ケーブルが接続されたプリント配線基板を配設したときに、該ケーブルを該金型の合せ面に沿って各別に配置し、該熱可塑性樹脂を射出して該樹脂被覆層を形成すると同時に、該ケーブルを封止して該樹脂被覆層から外部に引き出す製造方法により、有利に製造することができる。
【００１８】
前記電子部品は、一般にハンダ付けにより前記プリント配線基板上に実装されている。従って、前記インサート成形時に前記熱可塑性樹脂の温度が前記ハンダの溶融温度よりも高温であると、該ハンダが溶融することが懸念される。
【００１９】
この点について、本発明の製造方法では、前記樹脂被覆層は、前記インサート成形時の前記プリント配線基板表面における温度が前記電子部品の実装に用いられるハンダの溶融温度よりも低い熱可塑性樹脂からなる。従って、前記ハンダの溶融を避けることができる。
【００２０】
また、本発明の製造方法では、前記金型のキャビティ内に前記プリント配線基板を配設したときに、前記複数のケーブルを該金型の合せ面に沿って各別に配置して、前記熱可塑性樹脂を射出する。この結果、前記樹脂被覆層が形成されると同時に、前記複数のケーブルが封止されて該樹脂被覆層から１本ずつ引き出された樹脂封止電子部品ユニットを容易に得ることができる。
【００２１】
また、本発明の製造方法では、前記インサート成形を、前記プリント配線基板に前記樹脂被覆層を介して取着され前記ケーブルを外部に引き出す引出部材の外面形状に沿う形状のキャビティを備える金型を用い、該金型の該キャビティ内に、前記電子部品が実装され該ケーブルが接続されたプリント配線基板を配設したときに、該ケーブルを該金型の合せ面に沿って各別に配置し、前記熱可塑性樹脂を射出する。この結果、前記引出部材が前記樹脂被覆層と一体的に形成されると同時に、前記複数のケーブルが封止されて該引出部材から１本ずつ引き出された樹脂封止電子部品ユニットを容易に得ることができる。
【００２２】
また、前記引出部材の外面形状に沿う形状のキャビティを備える金型によれば、前記熱可塑性樹脂を射出したときに、前記形状の部分で該熱可塑性樹脂が乱流状態となる。この結果、前記熱可塑性樹脂の圧力が分散され、前記複数のケーブルが引き出される部分に集中しにくくなるので、該熱可塑性樹脂の漏出を防止することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図１は本発明の樹脂封止電子部品ユニットの一実施形態を示す平面図、図２は図１に示す樹脂封止電子部品ユニットの側面図、図３は電子部品が実装されたプリント配線基板の一例を示す平面図、図４は本発明の樹脂封止電子部品ユニットの製造方法の一実施形態を示す説明的断面図である。また、図５は本発明の樹脂封止電子部品ユニットの他の実施形態を示す平面図、図６は図５に示す樹脂封止電子部品ユニットの側面図である。
【００２４】
次に、本発明の樹脂封止電子部品ユニットの実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態の樹脂封止電子部品ユニット１は、実装プリント配線基板２の表裏両面にポリアミド樹脂からなる樹脂被覆層３を備えている。実装プリント配線基板２は、矩形状のプリント配線基板４の一方の表面に、半導体、ＬＳＩ等の複数の電子部品５がハンダ付けにより実装されている。
【００２５】
樹脂封止電子部品ユニット１は、プリント配線基板４の短辺側両端部に連接して樹脂被覆層３と一体的に成形された取り付け用フランジ６を備え、フランジ６には取り付け用孔部７が設けられている。また、プリント配線基板４は、表面に入出力用の複数のケーブル群８ａ，８ｂが接続されるケーブル接続部９ａ，９ｂを備えており、ケーブル群８ａ，８ｂはプリント配線基板４の長辺側端部に連接して樹脂被覆層３と一体的に成形された引出部材としてのグロメット１０ａ，１０ｂを介して、１本ずつ封止されて外部に引き出されている。
【００２６】
グロメット１０ａ，１０ｂは、図２に示すように、それぞれケーブル群８ａ，８ｂと同数の貫通孔１１ａ，１１ｂを備えている。そして、ケーブル群８ａ，８ｂの各ケーブルは、１本ずつ貫通孔１１ａ，１１ｂに嵌挿されている。
【００２７】
樹脂封止電子部品ユニット１は長期間使用すると、各ケーブルの周囲に間隙ができやすくなる。しかし、前記構成によればグロメット１０ａ，１０ｂが貫通孔１１ａ，１１ｂの全長に亘って前記各ケーブルの外面に密着して封止しているので、貫通孔１１ａ，１１ｂの長さによって、水分、塵埃等の侵入を防ぐことができる。
【００２８】
次に、図３，４を参照して、図１，２に示す樹脂封止電子部品ユニット１の製造方法について説明する。
【００２９】
本実施形態の樹脂封止電子部品ユニットの製造方法では、図３に示す実装プリント配線基板２を樹脂被覆層３で被覆する。実装プリント配線基板２は、前述のようにプリント配線基板４の一方の表面に、半導体、ＬＳＩ等の複数の電子部品３が実装されており、表面に設けられたケーブル接続部９ａ，９ｂに入出力用の複数のケーブル群８ａ，８ｂが接続されている。尚、実装プリント配線基板２は、取り付け用フランジ６、グロメット１０ａ，１０ｂを備えていない。
【００３０】
本実施形態の樹脂封止電子部品ユニットの製造方法では、まず、図４（ａ）に示すように、アルミニウム製の金型１２ａ，１２ｂのキャビティ１３ａ，１３ｂ内に図３に示す実装プリント配線基板２を配設する。尚、図４（ａ）〜図４（ｃ）は、いずれも前記キャビティ１３ａ，１３ｂ、実装プリント配線基板２を模式的に示すものであって、図１乃至図３に示す構成とは一致しない部分がある。
【００３１】
金型１２ａのキャビティ１３ａは、実装プリント配線基板２の外形に沿う形状、より具体的にはプリント配線基板４上に実装された電子部品５の外形に沿う形状を備えている。一方、金型１２ｂのキャビティ１３ｂは、キャビティ１３ｂに連通して前記ポリアミド樹脂を射出するランナ１４を備えている。
【００３２】
また、キャビティ１３ａ，１３ｂは、導入される前記ポリアミド樹脂の量が、実装プリント配線基板２の表裏両面で実質的に対称となる形状を備えている。この結果、本実施形態の製造方法では、キャビティ１３ａ，１３ｂにより形成される樹脂被覆層３において、前記ポリアミド樹脂の量が実装プリント配線基板２の表裏両面でほぼ等量となり、該ポリアミド樹脂が冷却固化するときの応力による実装プリント配線基板２の変形を抑制することができる。
【００３３】
さらに、金型１２ａ，１２ｂのキャビティ１３ａ，１３ｂは、実装プリント配線基板２の短辺側の両端部にフランジ６を形成するためのフランジ形成部を備え、長辺側の一方の端部にグロメット１０ａ，１０ｂを形成するためのグロメット形成部（図示せず）を備えている。そして、実装プリント配線基板２に接続されているケーブル群８ａ，８ｂは、前記グロメット形成部内で図２に示すように各ケーブルが平行に並べられ、金型１２ａ，１２ｂの合せ面に沿って各別に配置される。尚、金型１２ａ，１２ｂの合せ面には、ケーブル群８ａ，８ｂの各ケーブルが１本ずつ配設され、該ケーブルの外面に密着する溝部（図示せず）が設けられている。
【００３４】
次に、図４（ｂ）に示すように、金型１２ａ，１２ｂを閉じる。このとき、実装プリント配線基板２は、図示しない押さえピンにより、プリント配線基板４がキャビティ１３ａ，１３ｂ内のランナ１４に対向する位置に保持されている。また、ケーブル群８ａ，８ｂの各ケーブルは、前記合せ面に設けられた前記溝部を介して、金型１２ａ，１２ｂの外部に引き出されている。
【００３５】
次に、ランナ１４から前記ポリアミド樹脂を射出することにより、キャビティ１３ａ，１３ｂ内に該ポリアミド樹脂を導入する。このとき、ケーブル群８ａ，８ｂの各ケーブルは、前記溝部を介して金型１２ａ，１２ｂの外部に引き出されているが、前記溝部は各ケーブルの外面に密着しているので、各ケーブルの周囲には間隙が存在せず、前記ポリアミド樹脂が漏出することがない。
【００３６】
前記ポリアミド樹脂は、図示しない貯蔵タンク内で２１０〜２２０℃の温度に加熱されて溶融されており、該貯蔵タンク内に備えられた圧送ポンプにより約１〜４ＭＰａの圧力で、ランナ１４に送られる。この結果、前記ポリアミド樹脂は、キャビティ１３ａ，１３ｂ内に保持された実装プリント配線基板２の表面に達したときには、約１６０℃の温度となり、電子部品５の実装に用いられるハンダ（例えばＰｂ：Ｓｎ＝６：４（重量比））の溶融温度よりも低温となる。
【００３７】
キャビティ１３ａ，１３ｂ内に導入された前記ポリアミド樹脂は、アルミニウム製の金型１２ａ，１２ｂを介して短時間で放熱して冷却固化し、実装プリント配線基板２を被覆する樹脂被覆層３を形成する。また、同時に、取り付け用フランジ６と、グロメット１０ａ，１０ｂとが、樹脂被覆層３と一体的に成形される。このとき、ケーブル群８ａ，８ｂの各ケーブルは、前記グロメット形成部内でそれぞれ平行に並べられているので、グロメット１０ａ，１０ｂは前記各ケーブルが１本ずつ貫通孔１１ａ，１１ｂに嵌挿された形状に形成される。
【００３８】
尚、前記押さえピンは実装プリント配線基板２が導入された前記ポリアミド樹脂により支持されるようになった時点で引き抜かれ、該押さえピンの跡には該ポリアミド樹脂が充填される。従って、樹脂被覆層３には、前記押さえピンの痕跡が残らない。
【００３９】
次に、前記ポリアミド樹脂が冷却固化したならば、図４（ｃ）に示すように、金型１２ａ，１２ｂを開いて、実装プリント配線基板２が樹脂被覆層３により被覆された樹脂封止電子部品ユニット１を取り出す。本実施形態の製造方法では、前述のようにケーブル群８ａ，８ｂの各ケーブルの周囲から前記ポリアミド樹脂が漏出することがないので、外観品質と密封性とに優れた樹脂被覆層３を備える樹脂封止電子部品ユニット１を容易に得ることができる。
【００４０】
尚、本実施形態では、各ケーブルを樹脂被覆層３と一体的に形成されたグロメット１０ａ，１０ｂを介して１本ずつ封止して外部に引き出すようにしているが、グロメット１０ａ，１０ｂを用いないようにしてもよい。この場合、図５，６に示すように、ケーブル群８ａ，８ｂの各ケーブルは、１本ずつ封止されて樹脂被覆層３から直接外部に引き出される。前記構成の樹脂封止電子部品ユニット１は、前記グロメット形成部を備えていない金型を用いる以外は、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示す方法と全く同一にして製造することができる。
【００４１】
また、本実施形態では、熱可塑性樹脂として前記ポリアミド樹脂を用いているが、熱可塑性樹脂は前記インサート成形時の実装プリント配線基板２の表面における温度が電子部品５の実装に用いられるハンダの溶融温度よりも低いものであれば、どのような樹脂であってもよい。このような熱可塑性樹脂として、例えば、東洋紡績株式会社製ポリエステル（商品名：バイロンＨＭグレードＧＭ９５０、バイロンＨＭグレードＧＡＡ１０）等を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の樹脂封止電子部品ユニットの一実施形態を示す平面図。
【図２】図１に示す樹脂封止電子部品ユニットの側面図。
【図３】電子部品が実装されたプリント配線基板の一例を示す平面図。
【図４】本発明の樹脂封止電子部品ユニットの製造方法の一実施形態を示す説明的断面図。
【図５】本発明の樹脂封止電子部品ユニットの他の実施形態を示す平面図。
【図６】図５に示す樹脂封止電子部品ユニットの側面図。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ…樹脂封止電子部品ユニット、  ３…樹脂被覆層、  ４…プリント配線基板、  ５…電子部品、  ８ａ，８ｂ…ケーブル、  １０ａ，１０ｂ…引出部材、  １２ａ，１２ｂ…金型。
【図１】
2004363408.tif 000003
【図２】
2004363408.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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