(57)【要約】      （修正有）【課題】成形時の樹脂圧力に起因する電子部品へのダメージを極力軽減できる射出成形方法等を提供する。【解決手段】電子部品３ａ〜３ｃを搭載した基板２と、基板２をインサート部品としてキャビティ１５にセットする金型１０Ａと、金型１０Ａのキャビティ１５に注入した樹脂が流れる方向の電子部品３ａの上流位置に配置された樹脂流ブロック部１４とを備え、樹脂をキャビティ１５に注入して基板２に樹脂成形部を有する電子装置を成形した。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を搭載した基板と、
前記基板をインサート部品としてキャビティにセットする金型と、
前記金型の前記キャビティに注入した樹脂が流れる方向の前記電子部品の上流位置に配置された樹脂流ブロック部とを備え、
樹脂を前記キャビティに注入して前記基板に樹脂成形部を有する電子装置を成形したことを特徴とする射出成形方法。
【請求項２】
請求項１記載の射出成形方法であって、
前記樹脂流ブロック部は、前記金型に設けられていることを特徴とする射出成形方法。
【請求項３】
請求項１記載の射出成形方法であって、
前記樹脂流ブロック部は、前記基板に設けられていることを特徴とする射出成形方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の射出成形方法であって、
前記樹脂流ブロック部は、樹脂流の流れ方向から見て前記電子部品の幅以上の幅寸法であることを特徴とする射出成形方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の射出成形方法であって、
前記樹脂流ブロック部は、前記電子部品の高さ以上の高さ寸法であり、且つ、前記樹脂流ブロック部の前記電子部品よりも高い位置には樹脂流路が形成されていることを特徴とする射出成形方法。
【請求項６】
電子部品を搭載した基板と、
前記基板をインサート部品としてキャビティにセットする金型と、
前記金型の前記キャビティに注入した樹脂が流れる方向の前記電子部品の上流位置に配置された樹脂流ブロック部とを備えたことを特徴とする射出成形装置。
【請求項７】
基板と、前記基板に固定された電子部品と、前記基板に固定され、金型のキャビティに注入した樹脂が流れる方向の前記電子部品の上流位置に配置された樹脂流ブロック部と、樹脂を前記キャビティに注入して前記基板に設けられた樹脂成形部とを備えたことを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を搭載した基板をインサート部品としてインサート成形する射出成形方法、及び、射出成形装置、及び、これによって作製された電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子部品を搭載した基板をインサート部品とする成形方法が種々提案されている（例えば特許文献１、２参照）。例えば射出成形では、コネクタフード部と共に電子部品の樹脂封止部を同時に作製する。このような射出成形方法の一従来例が図１３〜図１６に示されている。
【０００３】
図１３及び図１４に示すように、基板５１を金型６０内のインサート部品として射出成形によって電子装置５０（図１５に示す）を作製する。基板５１の上面には、電子部品５２が搭載されている。基板５１の上下面の端部には、複数のコネクタ端子５３が固定されている。
【０００４】
金型６０は、インサート位置にセットされた基板５１の上側に配置される第１金型部６１と、基板５１の下側に配置される第２金型部６２と、コネクタ端子５３が突出された基板５１の側方に配置される第３金型部６３とを有する。第３金型部６３にゲート６３ｂが設けられている。第１〜第３金型部６１〜６３は、図１３の型開き位置と図１４の型締め位置間を移動できる。
【０００５】
次に、射出成形手順を説明する。基板５１をインサート位置に配置し、金型６０を型開き位置から型締め位置に移動する。これにより、第１〜第３金型部６１〜６３内にはキャビティ６４が形成され、キャビティ６４に基板５１がセットされる。次に、ゲートより溶融された樹脂ａをキャビティ６４に注入する。すると、樹脂ａがキャビティ６４をゲート６３ｂより徐々に奥側に流れ、キャビティ６４が樹脂ａで充填される（図１４参照）。樹脂ａが充填された後に、第１〜第３金型部６１〜６３を型閉じ位置から型開き位置とする。これにより、図１５に示すように、基板５１にコネクタフード部５４ａと樹脂封止部５４ｂからなる樹脂成形部５４を有する電子装置５０が作製される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１６８７６６号公報
【特許文献２】特開平１１−１１８６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の射出成形方法では、図１６に示すように、ゲート５３ｂからキャビティ６４を流れる樹脂流がそのままの勢いで電子部品５２に衝突し、電子部品５２が大きな樹脂圧力を受けるため、電子部品５２がダメージを受けるという問題がある。具体的には、電子部品５２への樹脂圧力によって電子部品５２の接合部が破壊される等の不具合が発生する恐れがある。
【０００８】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、成形時の樹脂圧力に起因する電子部品へのダメージを極力軽減できる射出成形方法、射出成形装置及び電子装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、電子部品を搭載した基板と、前記基板をインサート部品としてキャビティにセットする金型と、前記金型の前記キャビティに注入した樹脂が流れる方向の前記電子部品の上流位置に配置された樹脂流ブロック部とを備え、樹脂を前記キャビティに注入して前記基板に樹脂成形部を有する電子装置を成形したことを特徴とする射出成形方法である。
【００１０】
前記樹脂流ブロック部は、前記金型や前記基板に設けられているものを含む。前記樹脂流ブロック部は、樹脂流の流れ方向から見て前記電子部品の幅以上の幅寸法であることが好ましい。前記樹脂流ブロック部は、前記電子部品の高さ以上の高さ寸法であり、且つ、前記樹脂流ブロック部の前記電子部品よりも高い位置には樹脂流路が形成されることが好ましい。
【００１１】
また、他の本発明は、電子部品を搭載した基板と、前記基板をインサート部品としてキャビティにセットする金型と、前記金型の前記キャビティに注入した樹脂が流れる方向の前記電子部品の上流位置に配置された樹脂流ブロック部とを備えたことを特徴とする射出成形装置である。
【００１２】
さらに、他の本発明は、基板と、前記基板に固定された電子部品と、前記基板に固定され、金型のキャビティに注入した樹脂が流れる方向の前記電子部品の上流位置に配置された樹脂流ブロック部と、樹脂を前記キャビティに注入して前記基板上に設けられた樹脂成形部とを備えたことを特徴とする電子装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、金型内のキャビティを電子部品に向かって流れる樹脂流は、樹脂流ブロック部に衝突し、樹脂流ブロック部を迂回する樹脂流が電子部品に突き当たるため、電子部品が弱い樹脂圧力しか受けない。従って、成形時の樹脂圧力に起因する電子部品へのダメージを極力軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、型開き位置の金型及び基板の断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示し、樹脂注入完了時の金型及び基板の断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態を示し、射出成形によって作製された電子装置の断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態を示し、射出成形時の樹脂の流れ状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態を示し、図４のＡ−Ａ線に沿う要部断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態の変形例を示し、射出成形時の樹脂の流れ状態を示す断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態を示し、型開き位置の金型の断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態を示し、樹脂注入完了時の金型及び基板の断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態を示し、（ａ）〜（ｃ）は樹脂流ブロック部の各作製工程を示す平面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態を示し、射出成形によって作製された電子装置の断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態を示し、射出成形時の樹脂の流れ状態を示す断面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態を示し、図１１のＢ−Ｂ線に沿う要部断面図である。
【図１３】従来例を示し、型開き位置の金型及び基板の断面図である。
【図１４】従来例を示し、樹脂注入完了時の金型及び基板の断面図である。
【図１５】従来例を示し、射出成形によって作製された電子装置の断面図である。
【図１６】従来例を示し、射出成形時の樹脂の流れ状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
図１〜図５は本発明の第１実施形態を示す。電子装置１Ａは、基板２をインサート部品として射出成形装置で射出成形を行うことによって作製される。以下、説明する。
【００１７】
図１及び図２に示すように、インサート部品である基板２には、その上面に複数の電子部品３ａ〜３ｃが搭載されている。従って、電子部品３ａ〜３ｃは、基板２上に突出している。電子部品３ａは、他の電子部品３ｂ，３ｃよりも樹脂流の最上流位置に位置し、且つ、大型部品で樹脂圧力を受ける面が大きい。基板２の上下面の端部には、複数のコネクタ端子４が固定されている。各コネクタ端子４は、基板２の側方より突出している。
【００１８】
射出成形装置は、金型１０Ａを有する。金型１０Ａは、成形時に基板２の上側に配置される第１金型部１１と、成形時に基板２の下側に配置される第２金型部１２と、成形時にコネクタ端子４が突出された基板２の側方に配置される第３金型部１３とを有する。
【００１９】
第１金型部１１は、下面側にキャビティ用凹部１１ａを有する。第１金型部１１には、キャビティ用凹部１１ａに突設する樹脂流ブロック部１４が設けられている。樹脂流ブロック部１４は、キャビティ１５に注入した樹脂が流れる方向に対し、電子部品３ａの直前上流位置に配置される。樹脂流ブロック部１４は、図５に示すように、樹脂流の流れ方向から見て電子部品３ａの幅Ｗ２以上の幅寸法Ｗ１に設定されている。樹脂流ブロック部１４は、図４に示すように、電子部品３ａの高さＨ２以上の高さ寸法Ｈ１に設定されている。
【００２０】
第２金型部１２は、上面側にキャビティ用凹部１２ａを有する。
【００２１】
第３金型部１３は、側面側にキャビティ用凹部１３ａと端子用逃げ孔１３ｂを有する。第３金型部１３には、キャビティ用凹部１３ａに開口するゲート１３ｃが設けられている。
【００２２】
第１〜第３金型部１１〜１３は、図１の型開き位置と図２の型締め位置間を移動できるよう構成されている。
【００２３】
次に、射出成形手順を説明する。先ず、基板２を金型１０Ａのインサート位置に配置する。次に、金型１０Ａを型開き位置（図１参照）から型締め位置（図２参照）に移動する。これにより、第１〜第３金型部１１〜１３内にはキャビティ１５が形成され、キャビティ１５に基板２がセットされる。次に、ゲート１３ｃより溶融された樹脂ａをキャビティ１５に注入する。すると、樹脂ａがキャビティ１５をゲート１３ｃより奥側に向かって流れ、キャビティ１５が樹脂ａで充填される（図２参照）。樹脂ａが充填された後に、第１〜第３金型部１１〜１３を型閉じ位置から型開き位置に移動する。これにより、図３に示すように、基板２にコネクタフード部５ａと樹脂封止部５ｂからなる樹脂成形部５を有する電子装置１Ａが作製される。樹脂成形部５には、樹脂流ブロック部１４に対応する位置に凹部６が形成される
上記射出成形過程の樹脂注入にあって、ゲート１３ｃより射出された樹脂流は、コネクタフード部５ａとなる領域を先ず流れ、その後に樹脂封止部５ｂとなる領域に流れ込む。樹脂流は、樹脂封止部５ｂとなる領域では基板２の下面側と上面側を流れる。図４に示すように、基板２の下面側を流れる樹脂流は、障害となる物がないために、ほぼ直進状態で流れる。基板２の上面側を流れる樹脂流は、樹脂流ブロック部１４のない領域ではほぼ直進状態で流れるが、樹脂流ブロック部１４のある領域では、図５に詳しく示すように、樹脂流ブロック部１４に衝突し、樹脂流ブロック部１４を迂回しつつ流れる。この迂回流が電子部品３ａの周囲に流れ込む。従って、電子部品３ａには樹脂流ブロック部１４を迂回する樹脂流が衝突するため、電子部品３ａは弱い樹脂圧力しか受けない。以上より、成形時の樹脂圧力に起因する電子部品３ａへのダメージを極力軽減できる。
【００２４】
樹脂流ブロック部１４は、樹脂流の流れ方向から見て電子部品３ａの幅Ｗ２以上の幅寸法Ｗ１に設定されている。従って、電子部品３ａには、確実に樹脂の迂回流しか衝突しないため、樹脂流によるダメージを確実に軽減できる。
【００２５】
樹脂流ブロック部１４は、電子部品３ａの高さＨ２以上の高さ寸法Ｈ１に設定されている。従って、電子部品３ａには、確実に樹脂の迂回流しか衝突しないため、樹脂流によるダメージを確実に軽減できる。
【００２６】
また、樹脂流ブロック部１４は、樹脂流に対し最上流位置の電子部品３ａに配置したので、電子部品３ａより下流の電子部品３ｂ，３ｃにも迂回流が突き当たるため、下流の電子部品３ｂ，３ｃへの樹脂流ダメージをも極力軽減できる。
【００２７】
（第１実施形態の変形例）
図６は、前記第１実施形態の変形例を示す。図６において、この変形例は、前記第１実施形態と比較して、樹脂流ブロック部１４の構成のみ一部相違する。つまり、樹脂流ブロック部１４の電子部品３ａよりも高い位置に、樹脂流路１４ａが形成されている。
【００２８】
他の構成は、前記第１実施形態と同一なので、重複説明を省略する。図６の同一構成箇所には同一符号を付して明確化を図る。
【００２９】
この変形例では、樹脂流ブロック部１４の電子部品３ａよりも高い位置には樹脂流路１４ａが形成されているので、電子部品３ａに樹脂の迂回流が衝突するのを防止しつつ、樹脂流の流動性の低下を極力防止できる。
【００３０】
（第２実施形態）
図７〜図１２は本発明の第２実施形態を示す。電子装置１Ｂは、基板２をインサート部品として射出成形装置で射出成形を行うことによって作製される。以下、説明する。
【００３１】
図７及び図８に示すように、インサート部品である基板２には、その上面に複数の電子部品３ａ〜３ｃが搭載されている。従って、電子部品３ａ〜３ｃは、基板２上に突出している。電子部品３ａは、他の電子部品３ｂ，３ｃよりも樹脂流の最上流位置に位置し、且つ、大型部品で樹脂圧力を受ける面が大きい。基板２の上下面の端部には、複数のコネクタ端子４が固定されている。各コネクタ端子４は、基板２の側方より突出している。
【００３２】
又、基板２上には、ロッド形状の樹脂流ブロック部７が固定されている。樹脂流ブロック部７は、キャビティ１５に注入した樹脂ａが流れる方向に対し、電子部品３ａの直前上流位置に設けられている。樹脂流ブロック部７は、図１２に示すように、樹脂ａの流れ方向から見て電子部品３ａの幅Ｗ２以上の幅寸法Ｗ１に設定されている。樹脂流ブロック部７は、図１１に示すように、電子部品３ａの高さＨ２以上の高さ寸法Ｈ１に設定されている。
【００３３】
樹脂流ブロック部７は、電子部品３ａ〜３ｃの基板実装工程を利用して固定される。つまり、図９（ａ）に示すように、基板２のパッド作製工程で樹脂流ブロック部７の固定用パッド８を作製する。固定用パッド８は、基板２の回路とは接続せずに離して設ける。次に、図９（ｂ）に示すように、基板２の半田配置（ディスペンス、印刷）工程で樹脂流ブロック部７の固定用パッド８にも半田９を配置（ディスペンス、印刷）する。最後に、図９（ｃ）に示すように、基板２部品実装工程で樹脂流ブロック部７の固定用パッド８上に樹脂流ブロック部７を搭載し、リフロー半田付けにて固定すれば完了する。尚、図９（ａ）〜（ｃ）には表示していないが、他の電子部品３ｂ，３ｃも電子部品３ａと共に固定する。
【００３４】
又、基板２の実装作業工程で接着剤などを使用する工程がある場合には、基板２に接着剤によって樹脂流ブロック部７を固定しても良い。
【００３５】
射出成形装置は、金型１０Ａを有する。金型１０Ｂは、成形時に基板２の上側に配置される第１金型部１１と、成形時に基板２の下側に配置される第２金型部１２と、成形時にコネクタ端子４が突出された基板２の側方に配置される第３金型部１３とを有する。
【００３６】
第１金型部１１は、下面側にキャビティ用凹部１１ａを有する。第２金型部１２は、上面側にキャビティ用凹部１２ａを有する。第３金型部１３は、側面側にキャビティ用凹部１３ａと端子用逃げ孔１３ｂを有する。第３金型部１３には、キャビティ用凹部１３ａに開口するゲート１３ｃが設けられている。
【００３７】
第１〜第３金型部１１〜１３は、図７の型開き位置と図８の型締め位置間を移動できるよう構成されている。
【００３８】
次に、射出成形手順を説明する。先ず、基板２を金型１０Ｂのインサート位置に配置する。次に、金型１０Ｂを型開き位置（図７参照）から型締め位置（図８参照）に移動する。これにより、第１〜第３金型部１１〜１３内にはキャビティ１５が形成され、キャビティ１５に基板２がセットされる。次に、ゲート１３ｃより溶融された樹脂ａをキャビティ１５に注入する。すると、樹脂ａがキャビティ１５をゲート１３ｃより奥側に向かって流れ、キャビティ１５が樹脂ａで充填される（図８参照）。樹脂ａが充填された後に、第１〜第３金型部１１〜１３を型閉じ位置から型開き位置に移動する。これにより、図１０に示すように、基板２にコネクタフード部５ａと樹脂封止部５ｂからなる樹脂成形部５を有する電子装置１Ｂが作製される。
【００３９】
上記射出成形過程の樹脂注入にあって、ゲート１３ｃより射出された樹脂流は、コネクタフード部５ａとなる領域を先ず流れ、その後に樹脂封止部５ｂとなる領域に流れ込む。樹脂流は、樹脂封止部５ｂとなる領域では基板２の下面側と上面側を流れる。図１１に示すように、基板２の下面側を流れる樹脂流は、障害となる物がないために、ほぼ直進状態で流れる。基板２の上面側を流れる樹脂流は、樹脂流ブロック部７のない領域ではほぼ直進状態で流れるが、樹脂流ブロック部７のある領域では、図１２に詳しく示すように、樹脂流ブロック部７に衝突し、樹脂流ブロック部７を迂回しつつ流れる。この迂回流が電子部品３ａの周囲に流れ込む。従って、電子部品３ａには樹脂流ブロック部７を迂回する樹脂流が衝突するため、電子部品３ａは弱い樹脂圧力しか受けない。以上より、成形時の樹脂圧力に起因する電子部品３ａへのダメージを極力軽減できる。
【００４０】
樹脂流ブロック部７は、樹脂流の流れ方向から見て電子部品３ａの幅Ｗ２以上の幅寸法Ｗ１に設定されている。従って、電子部品３ａには、確実に樹脂の迂回流しか衝突しないため、樹脂流によるダメージを確実に軽減できる。
【００４１】
樹脂流ブロック部７は、電子部品３ａの高さＨ２以上の高さ寸法Ｈ１に設定されている。従って、電子部品３ａには、確実に樹脂の迂回流しか衝突しないため、樹脂流によるダメージを確実に軽減できる。
【００４２】
また、樹脂流ブロック部１４は、樹脂流に対し最上流位置の電子部品３ａに配置したので、電子部品３ａより下流の電子部品３ｂ，３ｃにも迂回流が突き当たるため、下流の電子部品３ｂ，３ｃへの樹脂流ダメージをも極力軽減できる。
【００４３】
樹脂流ブロック部７は、基板実装工程を利用して固定されている。従って、樹脂流ブロック部７を基板２に固定するための特別な工程付加が必要ない。
【００４４】
樹脂流ブロック部７は、樹脂流を堰き止めることができる材質であれば良く、金属製、合成樹脂製等でも良く材質を問わない。樹脂流ブロック部７を金属片で形成する場合、その数量が１０万以上であれば、専用の金属片を作製しても良い。樹脂流ブロック部７は、上記したように保護すべき電子部品３ａのサイズ以上のサイズである方が好ましい。従って、例えば電子部品３ａが１００５サイズの場合には、樹脂流ブロック部７は１６０８サイズとする。
【００４５】
（その他）
前記各実施形態では、基板２に成形される樹脂成形部５は、コネクタフード部５ａと樹脂封止部５ｂであるが、これに限定されない。つまり、本発明は、電子部品を搭載した基板をインサート部品として成形する電子装置に適用可能である。
【００４６】
前記各実施形態では、樹脂流の最上流位置に位置し、且つ、大型部品で樹脂圧力を受ける面が大きい電子部品３ａに対して、その上流位置に樹脂流ブロック部１４，７を設けた。つまり、成形時の樹脂流から見て最上流側の電子部品３ａは、樹脂流がそのままの勢いで衝突するため、最も大きな樹脂圧力を受ける可能性が高い。又、電子部品３ａは、大型部品で樹脂圧力を受ける面が大きいため、樹脂圧力によって最も大きな外力を受ける可能性が高い。従って、樹脂圧力によって最もダメージを受ける可能性のある電子部品３ａを確実に樹脂圧力のダメージから守ることができる。樹脂流ブロック部１４，７は、電子部品３ａ以外の電子部品３ｂ，３ｃの上流位置に設けても良いことはもちろんである。つまり、複数の電子部品の内のどの上流位置に樹脂流ブロック部１４，７を設けるかは、種々の要因を考慮して適宜決定することが望ましい。
【符号の説明】
【００４７】
１Ａ，１Ｂ  電子装置
２  基板
３ａ〜３ｃ  電子部品
５  樹脂成形部
７，１４  樹脂流ブロック部
１０Ａ，１０Ｂ  金型
１５  キャビティ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2012151404.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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