(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体とそれを覆う樹脂によって構成された基板上にコイルを含む電気回路を形成する回路基板形成方法において、導体に幹部から複数の枝部が延出された櫛形状部を成形し、鉄心を枝部上に幹部とほぼ平行に載置し、枝部を鉄心を巻き込むように成形してその先端を隣接する枝部の根部に接合し、その後幹部を切り落とすことによりコイルを基板上に形成することを特徴とする回路基板形成方法。
【請求項２】
鉄心が一体であることを特徴とする請求項１記載の回路基板形成方法。
【請求項３】
枝部の先端と根部の接合に際し、他の実装済み部品と同時に接合することを特徴とする請求項１記載の回路基板形成方法。
【請求項４】
導体とそれを覆う樹脂によって構成される基板上にコイルを含む電気回路を形成する基板形成方法において、導体に一対の長方形部を並列して成形し、かつこれら長方形部にその両側から交互に切り込みを入れ、切り込みにより形成された片を交互に上下に移動させて上下の片間に空間を形成し、切り込みと直角方向から空間に鉄心を挿入することによりコイルを基板上に形成することを特徴とする回路基板形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炊飯器やエアコン等に用いられるスイッチング電源や、インバータ回路、オーディオ回路等に用いられているコイルを含む電気回路を備えた回路基板形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コイルを含む電気回路を備えた回路基板を製造する際には、裏面に導体にて配線パターンが形成された基板の表面に別途に製造されたコイルを搭載し、コイルの導線の両端を基板に設けられた一対の実装用貫通穴に挿入し、基板裏面の配線パーターンや取付端子に半田にて接合することによりコイルの固定と電気的導通を図り、回路基板を構成していた。また、コイルは、環状鉄心にその円周上に沿って細い導線を螺旋状に巻き付けることによって形成していた。
【０００３】
図１１、図１２に従来のコイルを含む電気回路を備えた回路基板の一例として平滑回路を備えた回路基板を示す。図１１、図１２において、２１は回路基板で、その表面に１つのコイル２２と２つのコンデンサ２３が搭載されている。コイル２２は環状鉄心２４に導線２５を螺旋状に巻回して構成され、導線２５の両端が基板２１を貫通して裏面の導体パターン２６に半田２７にて接合されている。
【０００４】
コンデンサ２３のリード２８も同様に基板２１を貫通して裏面の導体パターン２６に半田２７にて接合されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記コイル２２の製造工程においてはコアとなる環状鉄心２４に導線２５を螺旋状に巻き付ける工程を巻線機を用いて行い、また場合によって手作業に依存しているため、コイル２２の製造に時間を必要とし、環状鉄心２４に巻き付ける導線２５の巻き数が増えるほど加工時間を必要とし、生産性が低いという問題があった。
【０００６】
その生産性の低さはコストに影響し、コイルの加工コストは他の電子部品と比べて大きいものとなっている。そのため、コイルを用いた回路基板の場合、コイルを用いない回路基板に比べて部品コストが大きくなり、回路基板自体のコストを抑えることが困難であるという問題があった。
【０００７】
また、製造工程に手作業を介在させた場合、要求される特性値が実現されなかったり、形状が歪である等の品質上の問題を発生する恐れもあった。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、コイルを含む電気回路を備えた回路基板を低コストにて安定した品質で製造できる回路基板形成方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、導体とそれを覆う樹脂によって構成された基板上にコイルを含む電気回路を形成する回路基板形成方法において、導体に幹部から複数の枝部が延出された櫛形状部を成形し、鉄心を枝部上に幹部とほぼ平行に載置し、枝部を鉄心を巻き込むように成形してその先端を隣接する枝部の根部に接合し、その後幹部を切り落とすことによりコイルを基板上に形成するものであり、コイルの製造における導線の巻付け工程を、導体の打ち抜き、フォーミング、接合の工程によって置き換えることができ、時間の大幅な短縮が図れ、コスト低下を図ることができるとともに、自動化して品質の安定を図ることができる。
【００１０】
また、一体鉄心を用いることにより、コイルの電気的特性及び品質の安定を図ることができる。
【００１１】
また、枝部の先端と根部の接合に際し、他の実装済み部品と同時に接合すると、コイル製造の１工程を削減することができ、さらにコスト低下を図ることができる。
【００１２】
また、導体に一対の長方形部を並列して形成し、かつこれら長方形部にその両側から交互に切り込みを入れ、切り込みにより形成された片を交互に上下に移動させて上下の片間に空間を形成し、切り込みと直角方向から空間に鉄心を挿入することによりコイルを基板上に形成すると、複数の鉄心を用いて接合する必要があり、一体の鉄心は用いることができないが、導体の接合箇所を減少することができて信頼性を向上することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の回路基板形成方法を、導体の両面を樹脂で覆うように成形した基板上に１つのコイルと２つのコンデンサから成る平滑回路を形成して成る回路基板の製造に適用した一実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。
【００１５】
まず、基板１の製造工程において、図１、図４に示すように、基板１は導体２の両面を樹脂３で覆って形成されているが、コイルやコンデンサの実装箇所の表面及び裏面の所要範囲は樹脂３を形成しない状態に成形されている。次に、コイルの実装箇所において表面側に露出している導体２を、図１に示すように、パンチや金型等で、幹部６から鉄心１０を巻き込む導体部分となる多数の枝部５が延出された一対の櫛形状部４、４に打ち抜き加工する。これら櫛形状部４は、一方の櫛形状部４の各枝部５、５間に他方の櫛形状部４の枝部５が入り込むようにかつ若干傾斜させて形成する。また、枝部５の先端５ａは細く加工し、枝部５の根部５ｂには後の工程で先端５ａを挿入できるように挿入穴７を形成する。
【００１６】
次に、図２に示すように、両櫛形状部４、４の幹部６、６の中間にそれらと平行に鉄心１０を載置し、鉄心１０を螺旋状に包み込むように枝部５を加工する。
【００１７】
その際、各枝部５を鉄心１０を巻き込むように成形して先端５ａを隣接する他の枝部５の根部５ｂの挿入穴７に差し込む。
【００１８】
その後、図３、図４に示すように、櫛形状部４、４における幹部６の不要部分をパンチや金型等で打ち抜き、枝部５にて形成されたコイル巻線９が鉄心１０を螺旋状に巻回している状態にしてコイル１１を仕上げる。
【００１９】
次に、図５、図６に示すように、２つのコンデンサ１２をそのリード１３を基板１の所定位置に形成されたコンデンサ挿入穴８に挿入して実装する。但し、コイル１１とコンデンサ１２などのその他の部品の実装手順は特に問わない。最後に、枝部５の先端５ａと根部５ｂとの接合、及びコンデンサ１２のリード１３と導体２との半田１４による接合を同時に行う。こうして、１つのコイル１１と２つのコンデンサ１２から成る平滑回路を形成して成る回路基板が製造される。
【００２０】
次に、本発明の回路基板形成方法の他の実施形態について、図７〜図１０を参照して説明する。なお、上記実施形態と同一の構成要素については同一参照番号を付して説明を省略し、相違点のみを説明する。
【００２１】
本実施形態では、コイル実装箇所の導体２に、図７に示すように、一対の長方形部１５を並列して形成し、かつこれら長方形部１５にその両側から交互に切り込み１６を入れる。次に、図８、図１０に示すように、切り込み１６により形成された片１７を折り曲げ加工して交互に上下に移動させることにより、導体２を鉄心１０の断面形状に対応する空間１８を有する螺旋状に成形する。なお、この工程は説明のために先の工程と分けたが、導体２に切り込み１６を入れる加工と折り曲げて螺旋状に成形する工程は金型等にて同時に行うことも可能である。最後に、図９、図１０に示すように、切り込み１６と直角方向から空間１８内に一対又はそれ以上に分割した鉄心１０ａを挿入し、半田付けや溶接等にて接合することにより鉄心１０を構成する。以上の工程によって基板１上にコイル１１が形成される。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の回路基板形成方法によれば、以上の説明から明らかなように、導体に幹部から複数の枝部が延出された櫛形状部を成形し、鉄心を枝部上に幹部とほぼ平行に載置し、枝部を鉄心を巻き込むように成形してその先端を隣接する枝部の根部に接合し、その後幹部を切り落とすことによりコイルを基板上に形成するものであり、コイルの製造における導線の巻付け工程を、導体の打ち抜き、フォーミング、接合の工程によって置き換えることができ、時間の大幅な短縮が図れ、コスト低下を図ることができるとともに、自動化して品質の安定を図ることができる。
【００２３】
また、一体鉄心を用いることにより、コイルの電気的特性及び品質の安定を図ることができる。
【００２４】
また、枝部の先端と根部の接合に際し、他の実装済み部品と同時に接合すると、コイル製造の１工程を削減することができ、さらにコスト低下を図ることができる。
【００２５】
また、導体に一対の長方形部を並列して形成し、かつこれら長方形部にその両側から交互に切り込みを入れ、切り込みにより形成された片を交互に上下に移動させて上下の片間に空間を形成し、切り込みと直角方向から空間に鉄心を挿入することによりコイルを基板上に形成すると、導体の接合箇所を減少することができて信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回路基板形成方法の一実施形態において、基板の導体に櫛形形状を形成した状態の平面図である。
【図２】同実施形態において、基板上に鉄心を配置して導体で包み込むように加工した状態の平面図である。
【図３】同実施形態において、不要な導体を切断除去した状態の平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】同実施形態において、平滑回路を形成した状態の平面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図７】本発明の回路基板形成方法の他の実施形態において、基板の導体を所定形状の打ち抜き加工した状態の平面図である。
【図８】同実施形態において、導体を所定形状にフォーミングした状態の平面図である。
【図９】同実施形態において、鉄心を挿入・接合してコイルを形成した状態の平面図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図１１】従来例における平滑回路を有する回路基板の平面図である。
【図１２】図１１のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【符号の説明】
１  基板
２  導体
３  樹脂
４  櫛形状部
５  枝部
５ａ  先端
５ｂ  根部
６  幹部
１０  鉄心
１１  コイル
１５  長方形部
１６  切り込み
１７  片
１８  空間
【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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