(57)【要約】折り曲げ領域（３２）によって相互連結されている第１及び第２部分（２８、３０）を有する相当の剛直な基板（２２）の折り曲げシステム及び方法、及び第１及び第２加熱ダイ部材（６０）。第１加熱ダイ部材（６０）は、長尺本体部分（６２）、及び長尺本体部分（６２）に沿って延在してほぼ丸味を付けられた外縁部分（６４）を有する。第２加熱ダイ部材（８０）は、長尺本体部分（８２）、及び長尺本体部分（８２）に沿って延在する溝（８４）を有する。加熱ダイ部材（６０）は、基板（２２）に接触するように構成されて、第１加熱ダイ部材（６０）の外縁部分（６４）を第２加熱ダイ部材（８０）の溝（８４）に滑り込ませたとき、基板（２２）を折り曲げ領域（３２）で折り曲げることができる。
2006520276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ第１及び第２補剛部分に取り付けられ、折り曲げ領域によって相互連結されている第１部分及び第２部分を有する相当に剛直な基板の折り曲げシステムであって、
長尺本体部分、及び該長尺本体部分に沿って延在してほぼ丸味を付けられた外縁部分を有し、前記基板の前記折り曲げ領域の第１側部に接触するように構成されている第１加熱ダイ部材と、
長尺本体部分、及び該長尺本体部分に沿って延在する溝を有し、前記基板の前記折り曲げ領域の第２側部に接触するように構成されている第２加熱ダイ部材と、
を備えており、
前記第１加熱ダイ部材の前記外縁部分を前記第２加熱ダイ部材の前記溝に滑り込ませたとき、前記第１加熱ダイ部材及び前記第２加熱ダイ部材は、前記基板を前記折り曲げ領域で折り曲げることができ、
前記第１加熱ダイ部材及び前記第２加熱ダイ部材は、前記基板をＷ字形及びＵ字形の少なくとも一方に折り曲げることができる、折り曲げシステム。
【請求項２】
前記第１加熱ダイ部材は、移送機構に取り付けられ、該移送機構は、前記第１補剛部分及び前記第２補剛部分を保持するためのアームを有する、請求項１に記載の折り曲げシステム。
【請求項３】
前記第２加熱ダイ部材は、ワークステーションに取り付けられ、該ワークステーションは、少なくともフレーム、第１表面及び第２表面を有し、該第１表面及び該第２表面は、前記フレームに摺動可能に取り付けられ、前記第２加熱ダイ部材は、前記第１表面及び前記第２表面間に配置されている、請求項２に記載の折り曲げシステム。
【請求項４】
前記第２加熱ダイ部材は、ワークステーションに取り付けられ、該ワークステーションは、少なくともベース、第１表面及び第２表面を有し、該第１表面及び該第２表面は、前記ベースに回転可能に取り付けられ、前記第２加熱ダイ部材は、前記第１表面及び前記第２表面間に配置されている、請求項２に記載の折り曲げシステム。
【請求項５】
前記ダイ部材の一方は、該ダイ部材の穴内に延在する電気ヒータによって加熱され、前記穴は、前記ダイ部材の前記長尺本体部分の大部分に沿って延在する、請求項１に記載の折り曲げシステム。
【請求項６】
折り曲げ領域によって相互連結されている第１部分及び第２部分を有する相当に剛直な基板の折り曲げ方法であって、
長尺本体部分、及び該長尺本体部分に沿って延在してほぼ丸味を付けられた外縁部分を有する第１加熱ダイ部材を設けるステップと、
該第１加熱ダイ部材を前記基板の前記折り曲げ領域の第１側部に接触させるステップと、
長尺本体部分、及び該長尺本体部分に沿って延在する溝を有する第２加熱ダイ部材を設けるステップと、
該第２加熱ダイ部材を前記基板の前記折り曲げ領域の第２側部に接触させるステップと、
前記第１加熱ダイ部材の前記外縁部分を前記第２加熱ダイ部材の前記溝に滑り込ませ、それにより、前記基板の前記折り曲げ領域の少なくとも一部分を前記第２加熱ダイ部材の前記溝内に延出させる、滑り込ませるステップと、
前記基板の前記第１部分を前記基板の前記第２部分に対して折り重ね、それにより、前記折り曲げ領域に少なくとも１つの折り曲げ部を形成する、折り重ねるステップと、
を含む折り曲げ方法。
【請求項７】
前記第１加熱ダイ部材を前記基板の前記折り曲げ領域の第１側部に接触させる前記ステップ、及び前記第２加熱ダイ部材を前記基板の前記折り曲げ領域の第２側部に接触させる前記ステップの後に、所定のドウェル時間だけ待つステップをさらに含む、請求項６に記載の折り曲げ方法。
【請求項８】
前記第１加熱ダイ部材の前記外縁部分を前記第２加熱ダイ部材の前記溝に滑り込ませる前記ステップの前に、所定のドウェル時間だけ待つステップをさらに含む、請求項６に記載の折り曲げ方法。
【請求項９】
前記第１加熱ダイ部材の前記外縁部分を前記第２加熱ダイ部材の前記溝に滑り込ませる前記ステップ中、前記基板の前記第１部分及び前記基板の前記第２部分を前記第２加熱ダイ部材の方に滑らせるステップをさらに含む、請求項６に記載の折り曲げ方法。
【請求項１０】
前記第１加熱ダイ部材の前記外縁部分を前記第２加熱ダイ部材の前記溝に滑り込ませる前記ステップの後に、前記基板の前記第１部分を前記基板の前記第２部分に対して回転させるステップをさらに含む、請求項６に記載の折り曲げ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には電子制御装置用の相当に剛直な基板の折り曲げに関し、特に、異なる機構による局部加熱によって基板を折り曲げる方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両エンジンのエンジン搭載電子制御装置は、高レベルの熱及び振動を受けるとともに、一般的に閉鎖空間内に配置される。これらの用途では、電子部品及び回路は、剛直なハウジング内に封入された比較的薄い基板上に形成されるであろう。エンジンの振動に対する熱的性能保護を高めるために、小型化したモジュールになるように折り曲げることができるとともに、熱拡散器としても機能する補剛体にその薄い基板を取り付ける。
【０００３】
たとえば、エンジン直付けの用例の一種は、ポリベント（登録商標）印刷回路板を使用している。これは、アルミニウム補剛体に取り付けられたフレキシブル回路板を有する印刷回路板である。補剛体は、印刷回路板の機械的支持を行うとともに、印刷回路板上の部品によって発生した熱の放散を助け、この熱は、部品から下側の補剛体に伝導される。Polybent（登録商標）印刷回路板を使用した電子制御装置を記載している１つの参考文献として、本発明の譲受人が所有し、その全体が参照によって本明細書に援用される特許文献１がある。
【０００４】
電子制御装置の機能がだんだんと増加しているので、対応の回路もますます高密度かつ複雑になってきた。その結果、電子制御装置は、二層印刷回路板の使用から四層印刷回路板の使用に移行してきている。四層印刷回路板の１つの結果として、厚さが増す。厚さが増したフレキシブル回路板は、折り曲げ時に亀裂や割れを生じて、結果的に制御装置を廃棄しなければならないことがわかっている。特に、折り重ね前に印刷回路板に部品を実装しなければならないので、制御装置を廃棄することは、結果的に余分な製造コスト及び廃棄物をもたらす。
【０００５】
さらに、基板用に使用される材料の種類が、回路板の可撓性の度合いに影響を与えるであろう。たとえば、回路板の構成では周知である材料として、ＦＲ４として知られる一種のエポキシガラスがある。ＦＲ４は、エポキシ樹脂を含浸させたガラス組織（glass weave ）を有しており、比較的堅いことが一般的に既知である。ＦＲ４及び他のより剛直な基板は、非常に可撓性が高い基板よりはるかに低価格であるが、より剛直な基板を使用すると、基板を閉鎖空間に合わせて折り曲げようとするとき、亀裂や割れが生じるという付加的な問題が生じる。
【０００６】
本発明の譲受人が所有し、その全体が参照によって本明細書に援用される特許文献２は、基板をＦＲ４材料のガラス転移温度の約１０°Ｃ以内に加熱することにより、亀裂や他の損傷を回避することができることを記載している。この参考文献は、回路基板を炉に通すことによってこれを達成できると述べている。
【特許文献１】米国特許第５，９９８，７３８号明細書
【特許文献２】米国特許第６，２９２，３７０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、割れや亀裂の発生を減少させるために、より剛直な基板の可撓性を増加させるように改良した装置及び方法が必要である。たとえば、回路基板を炉に通す際に費やされるエネルギのコストを削減するとともに、基板上の部品が損傷する危険性を低下させる必
要がある。さらに、回路板を炉に通す既知の方法より基板の加熱に必要な時間を短縮する必要もある。したがって、上記問題のすべてではないにしても、そのほとんどを解決するように改良された基板加熱装置及び方法を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
局部加熱による回路板の折り曲げ装置及び方法が記載されている。例示のため、車両用の電子制御装置に関連して装置及び方法の一例を説明する。しかし、本発明は、車両用の装置に制限されず、回路板の可撓性が必要とされる他のハウジング又は装置にも適用され得る。
【０００９】
このために、一般的に、一実施形態において、相当に剛直な基板の折り曲げシステムが提供される。相当に剛直な基板は、折り曲げ領域によって相互連結されている第１部分及び第２部分を有する。システムは、第１加熱ダイ部材と、第２加熱ダイ部材とを備える。第１加熱ダイ部材は、長尺本体部分、及び外縁部分を有する。外縁部分は、長尺本体部分に沿って延在してほぼ丸味を付けられている。第１加熱ダイ部材は、基板の折り曲げ領域の第１側部に接触するように構成されている。第２加熱ダイ部材は、長尺本体部分、及び溝を有する。溝は、該長尺本体部分に沿って延在する。第２加熱ダイ部材は、基板の折り曲げ領域の第２側部に接触するように構成されている。第１加熱ダイ部材の外縁部分を第２加熱ダイ部材の溝に滑り込ませたとき、第１加熱ダイ部材及び第２加熱ダイ部材は、基板を折り曲げ領域で折り曲げることができる。
【００１０】
基板の第１部分を第１補剛部分に取り付け、基板の第２部分を第２補剛部分に取り付けてもよい。第１加熱ダイ部材を移送機構に取り付けてもよく、移送機構は、第１補剛部分及び第２補剛部分を保持するアームを有する。第２加熱ダイ部材をワークステーションに取り付けてもよく、ワークステーションは、少なくともフレーム、第１表面及び第２表面を有する。この場合、第１表面及び第２表面をフレームに摺動可能に取り付けてもよく、第２加熱ダイ部材を第１表面及び第２表面間に配置してもよい。さらに、第１表面及び第２表面をベースに回転可能に取り付けてもよい。
【００１１】
別の実施形態では、折り曲げ領域によって相互連結されている第１部分及び第２部分を有する相当に剛直な基板の折り曲げシステムが提供される。基板の第１部分は第１補剛部分に取り付けられ、基板の第２部分は第２補剛部分に取り付けられる。本システムは、第１機構及び第２機構を有する。第１機構は、第１ダイ部材を有する。第１ダイ部材は、長尺本体部分及び外縁部分を有する。外縁部分は、長尺本体部分に沿って延在し、ほぼ丸味を付けられている。第２機構は、第２ダイ部材、第１表面及び第２表面を有する。第２ダイ部材は、第１表面及び第２表面間に配置されている。第２ダイ部材は、長尺本体部分及び溝を有する。溝は、第２ダイ部材の長尺本体部分に沿って延在している。第１加熱ダイ部材の外縁部分を第２加熱ダイ部材の溝に滑り込ませたとき、第１ダイ部材及び第２ダイ部材は、基板の折り曲げ領域で折り曲げることができる。
【００１２】
折り曲げ領域によって相互連結されている第１部分及び第２部分を有する相当に剛直な基板の折り曲げ方法も提供される。本方法は、長尺本体部分、及び長尺本体部分に沿って延在してほぼ丸味を付けられた外縁部分を有する第１加熱ダイ部材を設けるステップと、第１加熱ダイ部材を基板の折り曲げ領域の第１側部に接触させるステップと、長尺本体部分、及び長尺本体部分に沿って延在する溝を有する第２加熱ダイ部材を設けるステップと、第２加熱ダイ部材を基板の折り曲げ領域の第２側部に接触させるステップと、第１加熱ダイ部材の外縁部分を第２加熱ダイ部材の溝に滑り込ませ、それにより、基板の折り曲げ領域の少なくとも一部分を第２加熱ダイ部材の溝内に延出させる、滑り込ませるステップと、を含む。
【００１３】
本方法は、第１加熱ダイ部材及び第２加熱ダイ部材を基板に接触させるステップの後に、所定のドウェル時間だけ待つステップをさらに含んでもよい。本方法は、第１加熱ダイ部材を第２加熱ダイ部材内に滑り込ませるステップ中、基板の第１部分及び基板の第２部分を第２加熱ダイ部材の方に滑らせるステップをさらに含んでもよい。本方法は、第１加熱ダイ部材を第２加熱ダイ部材内に滑り込ませるステップの後に、基板の第１部分を基板の第２部分に対して回転させるステップをさらに含んでもよい。
【００１４】
電子制御装置の組み立て方法であって、折り曲げ領域によって相互連結されている第１部分及び第２部分を有する相当に剛直な基板を設けるステップと、基板の第１部分を第１補剛部分に取り付けるステップと、基板の第２部分を第２補剛部分に取り付けるステップと、長尺本体部分、及び長尺本体部分に沿って延在してほぼ丸味を付けられた外縁部分を有する第１加熱ダイ部材を設けるステップと、第１加熱ダイ部材を基板の折り曲げ領域の第１側部に接触させるステップと、長尺本体部分、及び長尺本体部分に沿って延在する溝を有する第２加熱ダイ部材を設けるステップと、第２加熱ダイ部材を基板の折り曲げ領域の第２側部に接触させるステップと、第１加熱ダイ部材の外縁部分を第２加熱ダイ部材の溝に滑り込ませ、それにより、基板の折り曲げ領域の少なくとも一部分を第２加熱ダイ部材の溝内に延出させる、滑り込ませるステップと、基板の第１部分を基板の第２部分に対して折り重ね、それにより、折り曲げ領域に少なくとも１つの折り曲げ部を形成する、折り重ねるステップと、第１補剛部分及び第２補剛部分に側壁補剛体を取り付けるステップとを含む電子制御装置の組み立て方法も提供されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明にはさまざまな修正及び代替が可能であるが、例示として特定の実施形態を図面に示し、本明細書で詳細に説明する。しかし、本発明を、開示された特定の形に制限する意図がないことを理解されたい。むしろ、本発明は、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の広い範囲に入るすべての修正、同等物及び代替を包含するものとする。
【００１６】
図面を参照する。車両用の電子制御装置に関連して装置及び方法の使用例を説明する。図１及び図２は、電子制御装置内に存在し得る一例の回路板２０の両側を示す。一実施形態において、回路板２０は一般的に、相当に剛直な基板２２と、第１補剛部分２４と、第２補剛部分２６とを有する。相当に剛直な基板２２は、折り曲げ領域３２によって相互連結された第１部分２８及び第２部分３０を有する。相当に剛直な基板２２は、ＦＲ４、又は他のさらに剛直な有機ベースの基板から形成してもよい。ＦＲ４は、少なくとも一層のガラス組織にエポキシ樹脂を含浸させた材料である。他の種類のエポキシガラス及びポリイミドも市販されている。相当に剛直な基板２２は、多層の基板材料を積み重ねて形成してもよいが、この場合、基板はより堅くなる、又はもろくなる。本発明には重要ではないが、補剛部分２４、２６の少なくも一方に、コネクタ（図示せず）をはめるための複数のホール３４を設けてもよい。本実施形態では、基板２２の第１部分２８が、第１補剛部分２４に取り付けられている。基板２２の第２部分３０が、第２補剛部分２６に取り付けられている。
【００１７】
図２は、基板２２の反対側を示す。基板２２の反対側では、複数の導電トレース３６が、基板２２の第１部分２８及び第２部分３０上、又はその内部に形成されている。導電トレース３６は、基板２２上に取り付けられた複数の電子部品３８を相互接続する。電子部品３８は、印刷回路板に取り付けることができる任意の電子部品又はデバイス、たとえば、バッテリ、コンデンサ、抵抗器、半導体チップ、ダイオード、インダクタ及びコイルでもよい。導電トレース３６は、外部コネクタピン（図示せず）に取り付けるためのコネクタホール３４にも電気的に取り付けられている。導電トレース３６の正確なレイアウト及び部品３８の数は重要でなく、本発明の広い範囲から逸脱しない限り、多くの種類の電気回路に本発明を使用することができることは、本開示の利益に浴する当業者に理解される
であろう。
【００１８】
基板２２の折り曲げ領域３２内には、基板２２の第１部分２８及び第２部分３０に形成された導電トレース３６を相互接続するために、一連の接続トレース４０が形成されている。一実施形態では、導電トレース３６及び接続トレース４０を形成して剛直なはんだマスクでコーティングすることが好都合である。すなわち、１０％未満の伸び率を有するはんだマスク。一般的に、フレキシブル回路は、可撓性はんだマスク、すなわち、回路板の屈曲で発生する引っ張り応力を説明するために、３０％までの伸び率を有するはんだマスクを使用する必要がある。しかし、可撓性はんだマスクは、剛直なはんだマスクより相当に高価である。
【００１９】
一実施形態において、折り曲げ領域３２は、第１側部４２（図１）及び第２側部４４（図２）を有する。基板２２がＦＲ４材料で形成される場合、基板２２は、樹脂を含浸させた少なくとも一層のガラス組織を有する。折り曲げ領域内の層の各側に、エポキシ層を設けなければならない。このエポキシ層は、ＦＲ４基板材料とともに市販されている樹脂被覆銅（ＲＣＣ）でもよい。折り曲げ領域３２の第２側部４４上、又はその内部に接続トレース４０が形成されている。接続トレース４０は、バイア４６によって基板２２の第１部分２８及び第２部分３０の導電トレース３６に電気接続されることができる。
【００２０】
次に図３〜図６を参照すると、回路板２０を折り曲げるための例示的なシステムが示されている。図３は、本発明の一実施形態に従った第１機構５０の斜視図である。図４は、一実施形態の第１機構５０の第１ダイ部材６０の斜視図である。図５は、本発明の一実施形態に従った第２機構７０の斜視図である。図６は、一実施形態の第２機構７０の第２ダイ部材８０の斜視図である。
【００２１】
後述するように、相当に剛直な基板２２を折り曲げ領域３２内で折り曲げるために、第１ダイ部材６０及び第２ダイ部材８０が合わせて使用される。第１機構５０及び第２機構７０はさらに、相当に剛直な基板２２を保持し、それの折り曲げを助けるためにも使用される。
【００２２】
最初に図３を参照すると、一実施形態では、第１ダイ部材６０、支持フレーム５２、複数のアーム５４、第１ヒータ５６及び第１温度センサ５８を有する第１機構５０が設けられている。第１機構５０は、回路板２０を１つのワークステーションから別のワークステーションに移送するためのピックアンドプレース装置（pick and place machine）として機能するように構成されてもよい。これは、大量生産の用途に特に好都合である。支持フレーム５２は、さまざまな形状であってもよいが、第１ダイ部材６０、複数のアーム５４及び他の部品を支持するために使用される。第１ダイ部材６０及び複数のアーム５４は、支持フレーム５２に対して移動するように構成して、電気サーボモータ又は空気圧弁によって作動させることができる。複数のアーム５４は、回路板２０の第１補剛部分２４及び第２補剛部分２６の保持及び移送に使用することができる。
【００２３】
図４を参照すると、一実施形態において、第１ダイ部材６０は、長尺本体部分６２と外縁部分６４とを有する。外縁部分６４は、長尺本体部分６２に沿って延在して、実質的な丸みが付けられている。第１ダイ部材６０は好適には、加熱ダイ部材である。加熱ダイ部材にするために、第１ダイ部材６０は、その長尺本体部分６２の大部分に沿って延在する穴６６を有し得る。第１ヒータ５６は、第１ダイ部材６０の穴６６内に延在する電気ヒータでもよい。第１ダイ部材６０の加熱を制御するために、第１温度センサ５８も第１ダイ部材６０上、又はその内部に挿入することができる。図４は、長尺本体部分６２に沿って延在して、第１温度センサ５８を受け取ることができる別の穴６８を示している。第１温度センサ５８の電気出力及び第１ヒータ５６への電力は、第１ダイ部材６０の温度の閉ル
ープ制御を行うためのコントローラ（図示せず）に接続することができる。本発明の大きな利点の１つは、本明細書に記載する加熱処理が局部的であって、処理を自動化して制御することができることである。
【００２４】
図５を参照すると、一実施形態において、第２ダイ部材８０、支持フレーム７２、第１表面７４、第２表面７６及びベース７８を有する第２機構７０が設けられている。第２機構７０は、第１機構５０から受け取った回路板２０を保持するためのワークステーションとして機能するように構成され得る。このことは、大量生産の用途に特に好都合である。
【００２５】
支持フレーム７２は、さまざまな形状にすることができるが、第１表面７４及び第２表面７６を支持するために使用される。一実施形態では、支持フレーム７２は線状スライド７５を有する。線状スライド７５は、第１表面７４及び第２表面７６を支持フレーム７２に摺動可能に取り付けることができるようにする。第２ダイ部材８０は、第１表面７４及び第２表面７６間に配置され得る。第１表面７４及び第２表面は、回路板２０に取り付けることができる。この取り付けは、さまざまな方法で行うことができるが、一実施形態では、回路板２０の側部の第１補剛部分２４及び第２補剛部分２６が空気圧で留め付けられている。
【００２６】
支持フレーム７２及び第２ダイ部材８０を保持するために、ベース７８を使用してもよい。図５に示され、さらに後述するように、一実施形態では、支持フレーム７２がベース７８に回転可能に取り付けられる。特に、そのように取り付けることにより、支持フレーム７２上の第１表面７４を支持フレーム７２上の第２表面７６に対して回転させることができる。
【００２７】
図６を参照すると、一実施形態において、第２ダイ部材８０は、長尺本体部分８２及び溝８４を有する。溝８４は、長尺本体部分８２に沿って延在して、実質的な丸みを付けられた底面を有し得る。第２ダイ部材８０は好適には、加熱ダイ部材である。加熱ダイ部材にするために、第２ダイ部材８０は、その長尺本体部分８２の大部分に沿って延在する穴８６を有することができる。穴８６は、第２ヒータ（図示せず）を受け取るように構成されている。第２ヒータは、第２ダイ部材８０の穴８６内に延在する電気ヒータでもよい。第２ダイ部材８０の加熱を制御するために、温度センサを第２ダイ部材８０上、あるいはその内部にも挿入することができる。図６は、長尺本体部分８２に沿って延在して、温度センサを受け取ることができる別の穴８８を示している。温度センサの電気出力及びヒータへの電力は、第２ダイ部材８０の温度を所望温度に制御することができるコントローラ（図示せず）に接続することができる。
【００２８】
図７Ａ〜図７Ｄ及び図８は、上記の第１機構５０及び第２機構７０を使用して回路板２０を折り曲げるのに適した方法を示している。図７Ａ〜図７Ｄは、さまざまな製造処理段階中の回路板２０の折り曲げ状態を図で表している。図８は、回路板２０の折り曲げを電子制御装置の製造にいかに組み込むことができるかをさらに説明する処理流れ図である。
【００２９】
説明の目的のために、車両用の電子制御装置に関連して、回路板２０を折り曲げる方法を説明する。ブロック１０２において、処理は、折り曲げ領域３２によって相互連結されている第１部分２８及び第２部分３０を有する相当に剛直な基板２２を設けることを含む。第１補剛部分２４及び第２補剛部分２６も設ける。
【００３０】
ブロック１０４において、処理は、基板２２の第１部分２８を第１補剛部分２４に取り付けること、及び基板２２の第２部分３０を第２補剛部分２６に取り付けることを含む。一実施形態では、この取り付けは、粘着（ＰＳＡ）テープ又はフィルム等の接着剤によって確実に行うことができる。別の実施形態では、接着剤は、第１補剛部分２４及び第２補
剛部分２６にスクリーン印刷される加熱硬化型液体接着剤でもよい。本開示の利益を受ける当業者であれば、本発明の広い範囲から逸脱することなく本発明に使用することができる、ねじのような機械的締結具、あるいは補剛体上に載せることができる他の接着積層体等の、基板を補剛体に固定するための多くの技法が存在することを理解できるであろう。
【００３１】
ブロック１０６において、処理は、第１加熱ダイ部材６０及び第２加熱ダイ部材８０を設けることも含む。第１加熱ダイ部材６０及び第２加熱ダイ部材８０は好適には、アルミニウム等の、熱を伝導して保持する材料から形成される。第１加熱ダイ部材６０は、長尺本体部分６２及び外縁部分６４を有する。外縁部分６４は、長尺本体部分６２に沿って延在して、ほぼ丸味が付けられている。第２加熱ダイ部材８０は、長尺本体部分８２及び溝８４を有する。溝８４は、長尺本体部分８２に沿って延在している。これは、図７Ａにさらに示されている。
【００３２】
ブロック１０８において、処理は、第１加熱ダイ部材６０を基板２２の折り曲げ領域３２の第１側部４２に接触させること、及び第２加熱ダイ部材８０を折り曲げ領域３２の第２側部４４に接触させることをさらに含む。これは、図７Ｂにさらに示されている。この時点で、ブロック１１０に示されているように、処理は、第１時間だけ待つことをさらに含み得る。第１時間は、所定のドウェル時間を表すはずである。ＦＲ４材料を用いた一例では、適当なドウェル時間を約１０秒に選択した。
【００３３】
ブロック１１２において、処理は、第１加熱ダイ部材６０の外縁部分６４を第２加熱ダイ部材８０の溝８４に滑り込ませ、それにより、基板２２の折り曲げ領域３２の少なくとも一部分を第２加熱ダイ部材８０の溝８４内に延出させる、滑り込ませることを含む。これは、図７Ｃにさらに示されている。このステップ中、ブロック１１４に示されているように、基板２２の第１部分２８及び基板２２の第２部分３０を、やはり図７Ｃに示されているように、第２加熱ダイ部材８０の方に滑らせることが好ましい。この時点で、ブロック１１６に示されているように、処理は、第２時間だけ待つことをさらに含み得る。第２時間は、折り曲げ部を形成するためのさらなる所定ドウェル時間を表すはずである。ＦＲ４材料を用いる一例では、適当な第２ドウェル時間を約１０秒に選択した。
【００３４】
その後、ブロック１１８において、本方法は、基板２２の第１部分２８を基板２２の第２部分３０に対して回転させるステップをさらに含み得る。回転の度合いは個々の実施例に固有であろうが、ＦＲ４材料を用いてＷ字形折り曲げ部を形成する一実施形態では、第１部分２８及び第２部分３０をそれぞれ約４５度回転させた。これは、図７Ｄに示されている。ブロック１２０において、処理は次に、第１加熱ダイ部材６０の外縁部分６４を第２加熱ダイ部材８０の溝８４の外に滑り出させるステップを含み得る。
【００３５】
ブロック１２２において、処理は、基板２２の第１部分２８を基板２２の第２部分３０に対して折り重ね、それにより、少なくとも１つの折り曲げ部を折り曲げ領域３２内に形成する、折り重ねることも含み得る。加えて、ブロック１２４において、電子制御装置を形成する処理は、側壁補剛部分を第１補剛部分２４及び第２補剛部分２６に取り付けることをさらに含み得る。これらのステップについてはさらに、図９〜図１０に示し、それらに関連しながら以下に説明する。
【００３６】
図９は、電子制御装置９０の分解斜視図である。上記の補剛部分２４、２６は、基板２２及び電子部品３８を、それらの基板及び部品に損傷を与える可能性がある電荷から保護するように構成されている。補剛部分２４、２６は、側壁部分９２、９４と組み合わせて、それにより、第１補剛部分２４及び第２補剛部分２６をさらに相互連結するようにして使用される。側壁部分９２、９４は、はんだ又は溶接によって第１補剛部分２４及び第２補剛部分２６に取り付けられ得る。その取り付けは、ねじ等の機械的締結具又は接着剤に
よって固定してもよい。補剛部分はまた、基板２２のために機械的支持及び伝導による熱放散を行い得る。
【００３７】
好適には、補剛部分２４、２６、９２、９４は、基板２２をしっかり機械的に支持するのに十分な剛直性を有する材料から製造される。自動車での用途では、補剛部分２４、２６、９２、９４はまた、電子部品３８を熱、水、化学物質及び靜電荷から保護するように構成されなければならない。補剛部分に適した材料は、アルミニウム、鋼、エンジニアリンググレードプラスチック（engineering grade plastic ）、マグネシウム及び亜鉛、又は自動車で一般的に見られる化学物質及び元素に耐える任意の物質である。好適には、補剛部分はさらに、熱伝導性材料から製造されて、電子制御装置９０の動作中に部品３８による熱を伝導する。しかし、当業者には、熱の排出及び補剛体の熱伝導が大して重要でない低電力作業にも電子制御装置９０を使用できることは、理解されるであろう。
【００３８】
図１０を参照すると、上述したように、基板２２は好適には、ＦＲ４等の比較的剛直な材料、あるいは多層ポリイミド材料から形成される。上記の第１ダイ部材６０及び第２ダイ部材８０は、基板２２の折り曲げ領域３２に使用される。これにより、基板２２の第１部分２８を基板２２の第２部分３０に対して折り重ねることができる。
【００３９】
本発明は、基板２２の折り曲げ領域３２を局部的に加熱するという重要な利点を与えることがわかるであろう。それは、基板の、折り曲げる必要がある部分だけの加熱を限定する。それは、折り曲げ領域３２を加熱するために必要なエネルギ量を減少させる第１ダイ部材６０及び第２ダイ部材８０を使用し、それにより、製造コストが減少する。また、加熱するための時間定数は、回路板全体を炉内でベーキングする場合と比べて非常に短い。熱質量がはるかに小さいため、折り曲げ領域３２を加熱するための浸漬時間がほとんど必要ない。
【００４０】
本発明者はまた、局部加熱は、従来方法で必要であった温度よりはるかに低い温度で折り曲げることができることがわかった。たとえば、ＦＲ４材料は、ガラス転移温度が約１５０°Ｃであり得る。基板を折り曲げる前に、回路板全体を炉内でガラス転移の１０°Ｃ以内に加熱することは既知である。しかし、本発明により、ＦＲ４材料の折り曲げ領域３２を局部加熱することにより、１２０°Ｃの温度で適切に折り曲げることができることがわかった。したがって、より少ないエネルギを使用して、基板２２を折り曲げることができる。実際に、試験により、用途や製造歩留まりに関する所望結果によっては、基板２２の加熱を不必要にさえできることがわかった。
【００４１】
第１ダイ部材６０及び第２ダイ部材８０を使用し、基板２２を折り曲げ領域３２で折り重ねた後、折り曲げ領域３２に形成された実際の折り曲げ部はさまざまな形状をとることができる。たとえば、図９及び図１０では、Ｗ字形である折り曲げ部が設けられている。Ｗ字形は、自動車や他の工業用途で特に重要であり得る非常にコンパクトな折り重ねを可能にする。
【００４２】
次に図１１及び図１２を参照すると、基板２２の折り曲げ領域３２内に別の種類の折り曲げ部が示されている。図１１は、本発明の別の実施形態に従った電子制御装置１９０の分解斜視図である。図１２は、電子制御装置１９０の一部分の側面図である。電子制御装置１９０は、基板２２、第１補剛部分２４及び第２補剛部分２６を有する。しかし、この場合、側壁補剛部分１９４が凹部１９６を有する。補剛体が薄板アルミニウムで形成される場合、スタンピング加工によって凹部１９６を側壁補剛部分１９４に形成することができる。
【００４３】
凹部１９６が存在することにより、基板２２の折り曲げ領域３２の折り曲げ部をＵ字形
にすることができる。凹部１９６は、基板２２の折り曲げ領域３２内の折り曲げ部の少なくとも一部分を収容するのに使用される。このＵ字形により、自動車や他の工業用途で特に重要であり得る非常にコンパクトな折り重ねも可能になる。組み立て処理中に回路板２０を裏返して、図７Ａ〜図７Ｃに示されているステップと同様のステップを実行することによって、Ｕ字形折り曲げ部を形成することができる。図７Ｄに示されたステップでは、回路板２０の端部を下向きに回転させるのではなく、回路板２０の端部を上向きに回転させ、それによってＵ字形折り曲げ部を形成する必要がある。基板２２の折り曲げ領域３２を側壁補剛部分１９４又は凹部１９６に物理的に取り付ける必要がない。基板２２の第１部分２８を基板２２の第２部分３０に対して折り重ねたとき、図１１及び図１２に示されているようなＵ字形折り曲げ部が形成される。
【００４４】
以上に説明したものは、局部加熱によって回路板の可撓性を増加させるための装置及び方法である。本装置及び方法は、比較的小さい半径の折り曲げ部にすることができ、そのため、回路板は、ＦＲ４又は同様の比較的もろい材料を使用して他の方法で達成できるものよりもっとコンパクトに折り重ねることができる。別法として、単層のポリイミド又は同様の可撓性材料を使用できるが、コストが相当に犠牲になる。本発明ではまた、折り曲げを必要とする領域だけを局部加熱することができる。これは、大量生産では特に問題になり得る組み立てコストに必要なエネルギの量を減少させる。
【００４５】
本発明の以上の説明は、例示を意図するだけであり、本出願から付与されるいずれの特許の範囲も制限しようとするものではない。たとえば、本説明は、本発明の装置及び方法を説明するために、電子制御装置を使用した。本発明は、狭い領域内に閉じ込める必要があるフレキシブル回路を使用する他の用途にも適用可能である。本発明は、特許請求範囲の広い範囲によってのみ限定されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態に使用される回路板の平面図。
【図２】図１の回路板の反対側の平面図。
【図３】本発明の一実施形態に従った第１ダイ部材を有する第１機構の斜視図。
【図４】図３の第１ダイ部材の斜視図。
【図５】本発明の一実施形態に従った第２ダイ部材を有する第２機構の斜視図。
【図６】図５の第２ダイ部材の斜視図。
【図７Ａ】製造処理のさまざまな段階中の回路板の折り曲げ状態を示す図。
【図７Ｂ】製造処理のさまざまな段階中の回路板の折り曲げ状態を示す図。
【図７Ｃ】製造処理のさまざまな段階中の回路板の折り曲げ状態を示す図。
【図７Ｄ】製造処理のさまざまな段階中の回路板の折り曲げ状態を示す図。
【図８】回路板の折り曲げを含めた電子制御装置の製造の一実施形態を説明する処理流れ図。
【図９】本発明の一実施形態に従った電子制御装置の分解斜視図。
【図１０】図９の電子制御装置の一部分の側面図。
【図１１】本発明の別の実施形態に従った電子制御装置の分解斜視図。
【図１２】図１１の電子制御装置の一部分の側面図。
【図１】
2006520276.tif 000003
【図２】
2006520276.tif 000004
【図３】
2006520276.tif 000005
【図４】
2006520276.tif 000006
【図５】
2006520276.tif 000007
【図６】
2006520276.tif 000008
2006520276.tif 000009
【図８】
2006520276.tif 000010
【図９】
2006520276.tif 000011
【図１０】
2006520276.tif 000012
【図１１】
2006520276.tif 000013
【図１２】
2006520276.tif 000014
【国際調査報告】
2006520276.tif 000015