(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサが実装された回路基板にモールドを施してなる電気回路装置において、
前記コンデンサのみを収容するケースを備え、
前記ケースは、開口を有する有底筒状のケース本体と、前記ケース本体の底部と平行をなして前記開口を閉塞する板状のカバーとからなり、
前記カバーは、前記コンデンサの外周に沿って湾曲する板状をなして前記コンデンサを保持すると共に前記ケース本体内に入り込む複数の突部を有し、
前記各突部の内の少なくとも一つは、他のものよりも長く延びて前記ケース本体内にさらに入り込む長尺突部とされ、
前記ケース本体と前記コンデンサとの間の隙間には硬質樹脂が充填され、この硬質樹脂に前記各突部が差し込まれることで、前記各突部が前記硬質樹脂との係合力をもって保持されて、前記ケース本体、コンデンサ及びカバーが一体化され、
このコンデンサを基板に実装して前記回路基板を構成し、かつこの回路基板にモールド樹脂によるトランスファーモールドが施されて二重モールドの構成とされることを特徴とする電気回路装置。
【請求項２】
前記ケースにおける前記基板との対向部に、前記コンデンサのリード線を挿通させる挿通孔を設けると共に、該挿通孔の前記基板側の周囲に座刳り部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の電気回路装置。
【請求項３】
前記ケースに前記コンデンサの正負極の少なくとも一方の位置を示す判別手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気回路装置。
【請求項４】
前記ケースが樹脂成形品であり、該ケースがその成形時における原材料の流動性を考慮した形状とされることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の電気回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンデンサ等が実装された回路基板にモールドを施してなる電気回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記電気回路装置において、チップフィルムコンデンサ等が実装された回路基板をリードフレーム上に接着剤により接着し、この状態でモールド樹脂によるトランスファーモールドを施したものがある。この場合において、チップフィルムコンデンサの熱応力に対する耐久性を向上させるべく、前記接着剤とモールド樹脂とを近似の熱膨張係数に設定したものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平８−２５０６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記電気回路装置において、回路基板が例えばアルミニウム電解コンデンサを有する場合、トランスファーモールド時のモールド樹脂の圧力により前記コンデンサに潰れが生じることがあり、その容量や常数を変化させることがあるため、このような点の改善が要望されている。
そこでこの発明は、モールド時におけるコンデンサの潰れを抑制して良好な電気特性を維持できる電気回路装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、コンデンサが実装された回路基板にモールドを施してなる電気回路装置において、
前記コンデンサのみを収容するケースを備え、
前記ケースは、開口を有する有底筒状のケース本体と、前記ケース本体の底部と平行をなして前記開口を閉塞する板状のカバーとからなり、
前記カバーは、前記コンデンサの外周に沿って湾曲する板状をなして前記コンデンサを保持すると共に前記ケース本体内に入り込む複数の突部を有し、
前記各突部の内の少なくとも一つは、他のものよりも長く延びて前記ケース本体内にさらに入り込む長尺突部とされ、
前記ケース本体と前記コンデンサとの間の隙間には硬質樹脂が充填され、この硬質樹脂に前記各突部が差し込まれることで、前記各突部が前記硬質樹脂との係合力をもって保持されて、前記ケース本体、コンデンサ及びカバーが一体化され、
このコンデンサを基板に実装して前記回路基板を構成し、かつこの回路基板にモールド樹脂によるトランスファーモールドが施されて二重モールドの構成とされることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載した発明は、前記ケースにおける前記基板との対向部に、前記コンデンサのリード線を挿通させる挿通孔を設けると共に、該挿通孔の前記基板側の周囲に座刳り部を設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載した発明は、前記ケースに前記コンデンサの正負極の少なくとも一方の位置を示す判別手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載した発明は、前記ケースが樹脂成形品であり、該ケースがその成形時における原材料の流動性を考慮した形状とされることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載した発明によれば、トランスファーモールド時に、その金型内に高圧のモールド樹脂を注入した際にも、該モールド樹脂の圧力によるコンデンサの潰れを抑制でき、コンデンサの電気特性を良好に維持することができる。
また、コンデンサを予めケース内に収容しておき、これを他の回路部品と共に基板にマウントすることができるため、製造ラインにおける作業工数を削減することができる。
また、ケースとコンデンサとの間の隙間を樹脂で満たした上でトランスファーモールドを施すことができるため、モールド樹脂の圧力によるコンデンサの潰れをより確実に抑制できる。
また、各突部がケース本体にカバーを取り付ける際のガイドとなり、ケース本体へのカバーの取り付け作業を容易にできる。また、各突部がケース内に充填された樹脂層に保持されることで、カバーをケース本体に係止する構造としたり別途接着したりすることなく、ケース本体にカバーを固定することができる。このとき、ケース内が樹脂で完全に満たされていなくても、各突部の内の少なくとも一つが長尺突部とされることで、他の突部が樹脂層まで至らない状況であっても、少なくとも一つの突部が樹脂層に差し込まれてこれに保持される。
【００１３】
請求項２に記載した発明によれば、ケース内に収容された状態のコンデンサを基板に実装する際に、ケースにおける前記対向部を基板に当接させるようにしてマウントしても、リード線を基板に接合するための半田等の盛り上がりを座刳り部により許容できるため、ケースを基板側に近接させて回路基板の高さを抑えた上で、リード線と基板との接合強度を高めることができる。また、リード線の挿通孔を広げることなく半田等の盛り上がりを許容できるため、コンデンサをケース内に収容する際の相対的な位置決めを容易にできる。
【００１６】
請求項３に記載した発明によれば、コンデンサをケースに収容した状態で基板に実装する際にも、その正負極の位置を容易に把握することができ、実装作業性を向上させることができる。
【００１７】
請求項４に記載した発明によれば、ヒケやワレ等の成形不具合を抑制でき、生産性及び歩留りを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１，４に示す電気回路装置１は、例えばＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）として構成されるもので、所定の回路パターンが形成された単層又は多層の基板２にコンデンサ３等の回路部品及びコネクタ３ａ等を実装して回路基板４とし、この回路基板４に絶縁性のモールド樹脂５（例えば熱可塑性樹脂）によるトランスファーモールドを施してなるものである。
【００１９】
コンデンサ３は、例えば既存のアルミニウム電解コンデンサであり、円柱状の本体６の一端部から正負極に対応する二本のリード線７を導出させた構成を有し（図２参照）、前記本体６の軸線を基板２と略直交させるように配置される。このようなコンデンサ３は、個別にケース８内に収容された状態で基板２に実装されており、このケース８の外側から前記モールド樹脂５によりモールドされている。
【００２０】
図２を併せて参照して説明すると、ケース８は、有底筒状のケース本体９と、該ケース本体９の開口９ａを閉塞するカバー１１とからなる。このようなケース８は、例えばガラス繊維入りの強化樹脂（例えばＰＢＴ：ポリブチレンテレフタレート）からなり、その内部に軸線を共有するようにしてコンデンサ３が収容される。
【００２１】
ケース本体９は、開口９ａを基板２に向けてかつ開口９ａを基板２に近接させるようにして配置される。一方、カバー１１は、ケース本体９の開口９ａを閉塞した状態でその外面を基板２に当接させる。このようにケース８の基板２側であるカバー１１を基板２に当接させることで、基板２からのケース８（コンデンサ３）の突出高さが抑えられて電気回路装置１全体のコンパクト化が図られる。
【００２２】
カバー１１には、コンデンサ３の各リード線７を挿通させるための一対の挿通孔１２が形成されており、これら各挿通孔１２を通過して基板２に至った各リード線７が、基板２に半田等により接合される。なお、各リード線７は、ケース本体９の軸線を挟んだ両側から該軸線と略平行に延出する。
【００２３】
ケース本体９は、基板２と略平行をなす底壁部１３と、該底壁部１３の外縁から基板２側に向けて略垂直に延びる外周壁部１４とからなる。これら底壁部１３及び外周壁部１４は、コンデンサ３が収容された状態において、該コンデンサ３との間に所定の隙間Ｋを有するように配置される（図４参照）。
【００２４】
外周壁部１４は、例えば互いに略直角に配される前壁部１５及び側壁部１６と、前壁部１５と略平行をなす後壁部１７と、前壁部１５と後壁部１７とに渡る湾曲壁部１８とを有してなり、その基板２側端部に前記開口９ａを形成している。このように、外周壁部１４を単なる円筒状としないことで、単品時やマウント時等の取り扱い易さを向上させると共に、その成形時における強化樹脂の流動性を向上させている。
【００２５】
カバー１１は、ケース本体９の底壁部１３と略平行をなして対向する板状部１９と、該板状部１９の外縁近傍からケース本体９側に立ち上がる嵌合部２１と、該嵌合部２１の先端からケース本体９側に延びる三つの突部２２とを有してなる。
【００２６】
嵌合部２１は、ケース８の開口９ａ内側に整合する外周面と、コンデンサ３の外周に沿う内周面とを形成する環状のもので、コンデンサ３の一端部を保持した状態で開口９ａ内側に嵌合する。
【００２７】
また、各突部２２は、コンデンサ３の外周に沿って湾曲する板状のもので、嵌合部２１と共にコンデンサ３を保持する。各突部２２は、嵌合部２１の周方向で略等間隔に設けられる。詳細には、各突部２２の一つはケース本体９の側壁部１６側に設けられ、他の二つは湾曲壁部１８と前後壁部１５，１７との交差部分に設けられる。ここで、ケース本体９の前後壁部１５，１７と略直交する方向を前後方向とすると、前記各挿通孔１２は、前後方向に沿って並ぶように設けられる。
【００２８】
コンデンサ３は、例えばその負極が後側（後壁部１７側）となるようにケース８内に収容される。このコンデンサ３の例えば負極の位置を示すべく、ケース本体９の底壁部１３外面における後壁部１７側の部位には、例えば後壁部１７に沿う棒状をなす（換言すれば“−”形状をなす）判別マーク（判別手段）２４が刻設されている。なお、図２中符号２３はカバー１１の一隅部にて嵌合部２１上に凹設されるカバー方向判別マークを示す。
【００２９】
ここで、各突部２２の内の一つ（詳細には、前壁部１５と湾曲壁部１８との交差部分に位置する突部２２）は、他の二つの突部２２よりもケース本体９側に向けて長く延びる長尺突部２２Ａとされている。
【００３０】
図２，３に示すように、各挿通孔１２は、互いの並び方向に長い楕円形状とされており、前記並び方向と直交する方向ではリード線７の動きを規制する一方、前記並び方向ではその幅分だけリード線７の動きを許容する。
【００３１】
図４を併せて参照して説明すると、カバー１１の基板２側における各挿通孔１２の周囲には、該挿通孔１２の外周に沿って楕円状をなす座刳り部２５が設けられる。これら各座刳り部２５の内側には、対応するリード線７を基板２に接合するための半田やロウ等の盛り上がり部２６が入り込むようになっている。
【００３２】
ケース８（ケース本体９）とコンデンサ３との間の前記隙間Ｋには、例えばエポキシ樹脂等の比較的硬質の樹脂２７が充填される。この樹脂２７は、溶融状態で単体のケース本体９内に適量注入された後、該ケース本体９内に予めカバー１１に保持された状態のコンデンサ３を差し入れることで、ケース８内の前記隙間Ｋに適宜行き渡って樹脂層を形成すると共に、該樹脂層に各突部２２（特に長尺突部２２Ａ）が差し込まれることで、樹脂２７が固化した際にケース本体９、コンデンサ３、及びカバー１１が一体化される。
【００３３】
この実施例における電気回路装置１は上述の構成を有しており、次にこの電気回路装置１の作用についてこれを製造する際の手順に沿って説明する。
まず、サブラインにおいて、コンデンサ３の正負極が所定の位置となるようにして、各リード線７をカバー１１の各挿通孔１２に挿通すると共に、コンデンサ３の底部を各突部２２及び嵌合部２１の内側に嵌め込むようにしてこれらを仮組みし、これらを予め溶融状態の樹脂２７が注入されたケース本体９に一体に組み付ける。
【００３４】
このとき、ケース本体９にカバー１１を装着して樹脂２７内にコンデンサ３を差し入れることのみで、ケース本体９とコンデンサ３との間の隙間Ｋに樹脂２７が行き渡ることとなり、かつ該樹脂２７が硬化して各突部２２を保持することで、ケース本体９、コンデンサ３、及びカバー１１が一体化される。ここで、樹脂２７の注入量によっては、ケース本体９内に樹脂２７が完全に行き渡らないことも有り得るが、各突部２２の内の一つが長尺突部２２Ａとされることで、他の突部２２が樹脂層まで至らない状況であっても、少なくとも一つの突部２２が樹脂層に差し込まれて保持されるようになっている。
【００３５】
次いで、メインラインにおいて、ケース８内に収容されたコンデンサ３を他の回路部品と共に基板２にマウントした後、これらを例えばリフロー炉に搬送して基板２上のリフロー半田等を溶融、固化させることで、各回路部品を基板２に実装してなる回路基板４が完成する。コンデンサ３を基板２に実装する際には、その正負極の位置をカバー８の判別マーク２４により把握すればよい。
【００３６】
このとき、基板２に当接するカバー１１の基板２側において、各リード線７用の挿通孔１２の周囲に座刳り部２５が設けられることで、基板２とリード線７とを接合するための半田等の盛り上がりが許容されてこれらの接合強度が高まる。
【００３７】
最後に、回路基板４をトランスファーモールド用の金型内にインサートし、該金型内に溶融状態のモールド樹脂５を高圧注入しこれを固化させることで、回路基板４を樹脂モールドしてなる電気回路装置１が完成する。
【００３８】
このとき、金型内のコンデンサ３にモールド樹脂５注入時の圧力が加わっても、該コンデンサ３がケース８内に収容されてこれに保護されると共に、該ケース８とコンデンサ３との間の隙間Ｋに硬質樹脂２７が充填されてケース８自体の強度も高まることから、コンデンサ３に潰れが生じるようなことがなく、その容量や常数が保たれて良好な電気特性が維持される。
【００３９】
以上説明したように、上記実施例における電気回路装置１は、コンデンサ３が実装された回路基板４にトランスファーモールドを施してなるものであって、前記コンデンサ３をケース８内に収容した状態で、前記回路基板４にトランスファーモールドを施すものである。
【００４０】
この構成によれば、トランスファーモールド時に、その金型内に高圧のモールド樹脂５を注入した際にも、該モールド樹脂５の圧力によるコンデンサ３の潰れを抑制でき、コンデンサ３の電気特性を良好に維持することができる。
【００４１】
また、上記電気回路装置１においては、前記コンデンサ３を前記ケース８内に収容した状態で基板２に実装することで、コンデンサ３を予めケース８内に収容しておき、これを他の回路部品と共に基板２にマウントすることができるため、製造ラインにおける作業工数を削減することができる。
【００４２】
さらに、上記電気回路装置１においては、前記ケース８における前記基板２との対向部に、前記コンデンサ３のリード線７を挿通させる挿通孔１２を設けると共に、該挿通孔１２の前記基板２側の周囲に座刳り部２５を設けたことで、ケース８内に収容された状態のコンデンサ３を基板２に実装する際に、ケース８における前記対向部を基板２に当接させるようにしてマウントしても、リード線７を基板２に接合するための半田等の盛り上がりを座刳り部２５により許容できるため、ケース８を基板２側に近接させて回路基板４の高さを抑えた上で、リード線７と基板２との接合強度を高めることができる。また、リード線７の挿通孔１２を広げることなく半田等の盛り上がりを許容できるため、コンデンサ３をケース８内に収容する際の相対的な位置決めを容易にできる。
【００４３】
しかも、上記電気回路装置１においては、前記ケース８とコンデンサ３との間の隙間Ｋに樹脂２７を充填したことで、ケース８とコンデンサ３との間の隙間Ｋを樹脂２７で満たした上でトランスファーモールドを施すことができるため、モールド樹脂５の圧力によるコンデンサ３の潰れをより確実に抑制できる。
【００４４】
また、上記電気回路装置１においては、前記ケース８が開口９ａを有するケース本体９と前記開口９ａを閉塞するカバー１１とからなり、前記カバー１１には前記ケース本体９内に入り込む複数の突部２２を設け、かつこれら各突部２２の内の少なくとも一つが、他のものよりも長く延びて前記ケース本体９内にさらに入り込む長尺突部２２Ａとされることで、各突部２２がケース本体９にカバー１１を取り付ける際のガイドとなり、ケース本体９へのカバー１１の取り付け作業を容易にできる。また、各突部２２がケース８内に充填された樹脂層に保持されることで、カバー１１をケース本体９に係止する構造としたり別途接着したりすることなく、ケース本体９にカバー１１を固定することができる。このとき、ケース８内が樹脂２７で完全に満たされていなくても、各突部２２の内の少なくとも一つが長尺突部２２Ａとされることで、他の突部２２が樹脂層まで至らない状況であっても、少なくとも一つの突部２２が樹脂層に差し込まれてこれに保持される。
【００４５】
また、前記ケース８に前記コンデンサ３の正負極の少なくとも一方の位置を示す判別マーク２４を設けたことで、コンデンサ３をケース８に収容した状態で基板２に実装する際にも、その正負極の向きを容易に把握することができ、実装作業性を向上させることができる。
【００４６】
また、前記ケース８が樹脂成形品であり、該ケース８がその成形時における原材料の流動性を考慮した形状とされることで、ヒケやワレ等の成形不具合を抑制でき、生産性及び歩留りを向上させることができる。
【００４７】
なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、例えば、基板にコンデンサを実装した後に、コンデンサを覆うようにケースを装着するようにしてもよい。このとき、ケースを基板に係止する等により固定するようにしてもよい。
また、カバーに立設する突部の数は三つに限らず、かつ長尺突部の数も一つに限らない。
さらに、ケースにコンデンサの正極を示す判別マークを設けたり、正負極を示す判別マークをそれぞれ設けたりしてもよい。
そして、上記実施例における構成はこの発明の一例であり、ケースの詳細形状や材質は適宜変更可能であり、かつ回路基板のモールド工法はトランスファーモールドに限らない等、該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明の実施例における電気回路装置の斜視説明図である。
【図２】上記電気回路装置のコンデンサ用ケースの分解斜視図である。
【図３】上記ケースのカバーを斜め下から見た斜視図である。
【図４】上記ケース設置部位の断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  電気回路装置
２  基板
３  コンデンサ
４  回路基板
７  リード線
８  ケース
９  ケース本体
９ａ  開口
１１  カバー
１２  挿通孔
２２  突部
２２Ａ  長尺突部
２４  判別マーク（判別手段）
２５  座刳り部
２７  樹脂
Ｋ  隙間
【図１】
0004783166.tif 000002
【図２】
0004783166.tif 000003
【図３】
0004783166.tif 000004
【図４】
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