(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路図柄に形成した導体を、そのハンダ付け部を除いて樹脂で覆うことにより形成され、導体に部品挿入穴が設けられる回路基板であって、
前記導体の部品挿入穴内部の表面に破断部を形成し、この破断部が前記回路基板の部品挿入側の反対面に臨むように設けた回路基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エッチング法またはプレス法で回路図柄に形成した導体の周囲を樹脂で覆った回路基板とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年において、電子機器は、軽薄短小かつ高機能化のためにその中身は益々高密度化が要求されていて、回路基板においても例外ではない。
【０００３】
従来の回路基板は、エッチング法またはプレス法で、図８（ａ）に示すように、導体２１を回路図柄に形成して、図９（ａ）に示すように、導体２１を樹脂成形金型２３の中に固定して樹脂２５を注入し、図９（ｂ）に示すように、樹脂２５の硬化後に樹脂成形金型２３を取り外すことにより製造されている。
【０００４】
ここで、導体２１の形成工程、導体２１を樹脂成形金型２３に固定する工程、導体２１を樹脂２５で覆う工程について順に詳しく説明する。
導体２１の形成は、エッチング法またはプレス法を用いて回路図柄に形成することにより行われる。
【０００５】
導体２１は、エッチング法により回路図柄に形成されることが多く、加工法の特性上エッチング液の流動性とエッチングスピードの均一化を計るために、図８（ａ）に示すように、導体２１の曲がり部分に丸み２２を持たせたり、部品装着部２１ａを丸く形成したりして、回路図柄を形成している。なお、２４は部品のリード線を挿入する部品挿入穴である。
【０００６】
また、導体２１をプレス法により回路図柄に形成する場合においても、導体２１の曲がり部分に丸み２２を持たせている。このプレス法では、専用の導体形成金型を用いて導体材料を一度にまたは数度に分けてプレス加工して、複雑な形状の回路図柄となった導体２１を製造している。
【０００７】
隣り合う導体２１間の寸法は、均一でなく、例えば隙間寸法ｘ，ｙ，ｚとなっている。
このようにして回路図柄に形成された導体２１は、図９（ａ）に示すように、樹脂成形金型２３の中に固定される。この場合に、次の樹脂注入時に樹脂２５の注入圧力で導体２１が移動するのを防ぐために、予め樹脂成形金型２３においては、隣合う導体１の間にピン２７ａを入れたり、導体２１をピン２７ｂで上下から挟み込んだりすることで導体２１を固定しており、この後に樹脂成形金型２３の中への樹脂２５の注入操作が行われる。
【０００８】
そして、樹脂２５が硬化した後に、図９（ｂ）に示すように、樹脂成形金型２３を開けるとともにピン２７ａ，２７ｂを抜き取る。これにより、樹脂２５と導体２１とが一体化した回路基板が製造される。
【０００９】
このとき回路基板には、ピン２７ａによる空洞部２８ａとピン２７ｂによる空洞部２８ｂとがそれぞれ生じるが、回路基板としての必要に応じて、そのまま使用したり、絶縁物を充填して使用したりする。
【００１０】
なお、導体２１の部品装着部２１ａにハンダランド２６を設ける場合には、図８（ｂ）に示すように、ハンダランド２６の周りを樹脂２５で囲むようにして覆うが、この際部品装着部２１ａの境界より寸法幅ｗだけ内側となる位置まで樹脂２５で覆い、この部品装着部２１ａに重なった樹脂２５の部分で部品装着部２１ａを固定している。部品装着部２１ａとハンダランド２６とは、共に円形または円形に近い形状とされている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、導体２１をプレス法により回路図柄に形成する場合は、複雑な形状に導体材料を切断するために高精度の技術が要求されるとともに、多くの加工工数を必要とし、その回路図柄に対応させた専用の高価な導体形成金型を個別に設けなければ前記回路図柄の導体２１を良好には形成することができないという問題があった。
【００１２】
また、図８（ｂ）に示すように、部品装着部２１ａにハンダランド２６を設ける場合、樹脂２５による部品装着部２１ａとの重なる寸法幅ｗを大きくするために樹脂２５で覆う範囲を広げると、ハンダランド２６の面積が小さくなってしまい、また、部品装着部２１ａの直径を広げると、導体２１同士の間の隙間が狭くなってしまうため、この重なり寸法幅ｗをあまり大きくすることができず、その結果、部品装着部２１ａと樹脂２５との一体化が十分でなくなって樹脂２５がはがれる問題があった。
【００１３】
また、部品装着時において、装着する部品のリード線が部品装着部２１ａにおける部品挿入穴２４の縁部に当たり、樹脂２５からはがそうとする力が部品装着部２１ａに作用してはがれることがあった。
【００１４】
また、図９（ｂ）に示すように、樹脂２５を硬化させた後に樹脂成形金型２３を取り外した後の導体２１には、ピン２７ａ，２７ｂによる空洞部２８ａ，２８ｂが生じているため、回路基板を一定電圧以上で使用する場合は、空洞部２８ａ，２８ｂに絶縁物を充填して安全性、信頼性を確保しなければならず、コストアップにもなるという問題があった。
【００１５】
本発明は、上記問題を解決するもので、安価で信頼性が向上した回路基板を提供することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の回路基板は、回路図柄に形成した導体を、そのハンダ付け部を除いて樹脂で覆うことにより形成され、導体に部品挿入穴が設けられる回路基板であって、前記導体の部品挿入穴内部の表面に破断部を形成し、この破断部が前記回路基板の部品挿入側の反対面に臨むように設けたことを特徴とする。
【００１７】
本発明によると、安価で信頼性が向上した回路基板を得ることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の回路基板とその製造方法を具体的な実施の形態に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１（ａ），（ｂ）に示すように、本実施の形態１の回路基板は、後述するプレス装置で導体材料７を打ち抜いて、導体１を回路図柄に形成し、この導体１を、そのハンダ付け部としてのハンダランド６を除いて樹脂５で覆うことにより形成されるものである。
【００２７】
この導体１の回路図柄には、導体１のハンダランド６に対応する箇所の回路図柄がハンダランド６に対してその辺が外接するような角部２ａを有する四角形の形状に形成されている。また、導体１の配線部分の屈曲部分も角部２ｂを有する形状に形成されている。そして、導体１間の隙間３は一定の隙間寸法Ａとされている。
【００２８】
このように、導体１のハンダランド６に対応する箇所の回路図柄を、ハンダランド６に対してその辺が外接するような角部２ａを有する四角形の形状に形成したことにより、ハンダランド６の面積を小さくしたり、導体１のハンダランド６に対応する箇所の寸法を大きくしたりすることなく、導体１と樹脂５との重なり面積を大きくすることができて、導体１を樹脂５に良好に一体化させることができる。
【００２９】
導体材料７を打ち抜くプレス装置は、図２に示すように、四角形の打ち抜き型（例えば、パンチ８ａとダイ８ｂとで構成される）を設けたプレス装置本体８とコンピュータ９とディスプレイ装置１０と入力装置１１とで構成されていて、パンチ８ａとダイ８ｂとの間に導体材料７を移送できる構成とされているとともに、パンチ８ａとダイ８ｂの姿勢、または導体材料７の姿勢を一体的に変更自在とされ、これらのパンチ８ａとダイ８ｂの姿勢、または導体材料７の姿勢を変更しながら導体材料７を順次打ち抜いて導体１を回路図柄に形成するものである。
【００３０】
プレス装置本体８には、複数種類のサイズのパンチ８ａとダイ８ｂとが対となって円周状に配置された収納部（図示せず）が備えられ、この収納部を回転させることで、使用するサイズのパンチ８ａとダイ８ｂとを変更可能とされている。
【００３１】
プレス装置本体８は、コンピュータ９のプログラムに従って、打ち抜きステージに導体材料７を移送して、図３（ａ）に示すように、導体材料７を順次打ち抜いて、導体１を回路図柄に形成する。この際、図３（ｂ）に拡大して示すように、パンチ８ａによる打ち抜き部分７ａが前回の打ち抜き部分７ａに寸法ｘだけ重なるように導体材料７が移送されて打ち抜かれる。導体材料７を打ち抜く方向を９０度変更するときは、パンチ８ａとダイ８ｂとを９０度回転させるか、または導体材料７を９０度回転させる。これにより、導体１の角部が９０度となるように導体材料７が打ち抜かれる。
【００３２】
このようにして、打ち抜き形状が四角形である打ち抜き型を有するプレス装置に導体材料７を移送するとともに打ち抜き型の姿勢を変更しながら前記打ち抜き型で導体材料７を打ち抜く動作を繰り返して、角部２ａ，２ｂを有する回路図柄の導体１を形成することにより、その回路図柄に対応させた専用の高価な導体形成金型を用いることなく導体１を回路図柄に形成することができる。
【００３３】
このプレス装置には、四角形の打ち抜き型の他に円筒形の打ち抜き型も備えており、この円筒形の打ち抜き型を用いて、導体１の部品装着部１ａに部品挿入穴４を形成するようになっている。
【００３４】
ところで、プレス装置による打ち抜き工程時に、導体１の部品挿入穴４およびその他の打ち抜いた部分の断面には、図４（ａ），（ｂ）に示すように、破断部１２やバリ部１３が形成される。破断部１２は、パンチ８ａの幅とダイ８ｂに設けた受け穴の幅とがほとんど等しいときに、パンチ８ａが導体１の厚みの途中まで食い込んだ時点で導体１の残り厚み部にクラックが入り破断して形成されたものである。また、導体１の材質が硬い程破断しやすく、柔らかいと破断せずに切断されやすい。バリ部１３は、パンチ８ａの幅に比べてダイ８ｂに設けた受け穴の幅の方が十分に大きいときに、パンチ８ａとダイ８ｂとの間で引きちぎるようにして切断され、この切断部が伸びてバリとして残って形成される。
【００３５】
ここで、図４（ａ），（ｂ）に示すように、破断部１２やバリ部１３は回路基板の部品挿入側の反対面に臨むように設けられている。従って、部品装着時は矢印の方向から部品のリード線が挿入されて部品挿入穴４の導体１に当たっても、破断部１２の丸み１２ａまたはバリ部１３の丸み１３ａによって、リード線を部品挿入穴４に挿入されるように逃がすとともに、導体１に力が加わり樹脂５をはがそうとする力が生じた場合であっても、樹脂５内部の破断部１２またはバリ部１３で樹脂５をはがそうとする力に対抗することができ、破断部１２は破断による凹凸により表面積の増大して樹脂５と一体化され、バリ１３はひっかかりにより樹脂５に対して投錨効果を生じ強固に一体化させることができる。
【００３６】
また、回路図柄を形成した導体に鋭利な角または微小な突起部を設けても良く、この場合にも、導体１と樹脂５とを強固に一体化することができる。
（実施の形態２）
本実施の形態２の回路基板は、エッチング法または実施の形態１のプレス法で回路図柄に導体１を形成し、この導体１の変形しやすい部分をスペーサ１４（図５（ａ）または（ｂ）参照）または接着剤１５（図５（ｃ）参照）で固定して、樹脂で覆うことにより形成するものである。
【００３７】
スペーサ１４は絶縁材料で形成されるとともに、図５（ａ）に示すように、隣り合う導体１間の隙間３に嵌め込める凸部１４ａが形成されている。そして、図５（ｂ）に示すように、スペーサ１４の凸部１４ａを導体１間の隙間３に嵌め込むようにして、スペーサ１４を導体１と合体させる。
【００３８】
その後、スペーサ１４を嵌め込んだ導体１を樹脂成形金型に設置して、樹脂成形金型に樹脂５を注入し、樹脂５の硬化後に樹脂成形金型から取り出して回路基板を完成させる。
【００３９】
なお、上記の合体は、樹脂成形金型に導体１を設置する前でも、設置してからでもよい。また、必要に応じてスペーサ１４を導体１に溶着してもよい。
一方、接着剤１５を塗布して導体１の変形しやすい部分を固定する場合は、図５（ｃ）に示すように、導体１と樹脂５を一体化させるときの樹脂５の溶融温度に耐え得る接着剤１５を用いて、導体１の隙間３を埋めて、接着剤１５を乾燥硬化させる。この後、接着剤１５を埋め込んだ導体１を樹脂成形金型に設置して樹脂成形金型に樹脂５を注入し、樹脂５の硬化後に樹脂成形金型から取り出して回路基板を完成させる。
【００４０】
このように、導体１の変形しやすい部分をスペーサ１４または接着剤１５で固定した後に樹脂５で覆うことにより、樹脂成形金型内の樹脂５の流入圧力による導体１の変形または移動を防止することができ、回路図柄に形成された導体１を良好な姿勢で樹脂５により覆うことができる。
【００４１】
また、回路図柄に形成した導体１を樹脂成形金型に設置するときに用いていた従来のピン２７ａ，２７ｂを用いる必要がないので、当然に従来のピン２７ａ，２７ｂによる空洞部２８ａ，２８ｂの発生がなく、空洞部２８ａ，２８ｂを絶縁物で埋める必要もなくなる。
【００４２】
（実施の形態３）
本実施の形態３の回路基板は、以下のようにして製造される。
エッチング法または実施の形態１のプレス法で個々の導体１を回路図柄に形成するに際し、図６（ａ），（ｂ）に示すように、タイバー１６などの結合部で個々の導体１を部分的に繋いだ状態で導体を形成するもので、これにより、個々の導体１の相互位置関係がずれることを防止するものである。そして、タイバー１６以外を樹脂５で覆った後に、図６（ａ）に示すように、タイバー１６を切断して、個々の導体１を電気的に分離させて独立した回路を形成する。このタイバー１６が切断された部分には、空間１７が存在している。
【００４３】
次に、図６（ｂ）に示すように、タイバー１６を切断した切断部の周辺の樹脂５を溶融させて、この溶融した樹脂５で切断部を埋めるように充填して溶着部１８を形成させて、回路基板を完成させる。
【００４４】
上記溶融は、本実施の形態３では上下両方から溶融させているが、片方ずつ行うことも、一箇所ずつ行うことも、複数個まとめて行うことも可能である。
以上のように、回路図柄に形成する個々の導体１をタイバー１６で部分的に繋いだままで導体１を形成して、この状態で導体１を樹脂５で覆うことにより、樹脂注入による導体１の相互位置関係のずれを防止することができる。
【００４５】
また、分離された個々の導体１に高電圧がかかる場合は、空間ショートを避けるために、従来は、空間に別の材質の絶縁物を新たに埋め込んで個々の導体の間の絶縁性を強化していたが、上述のように、タイバー１６の切断部周辺の樹脂５を溶融させて切断部を埋めたので、別途の絶縁物を埋め込む必要がなくなる上に、絶縁性を強化でき、かつ切断部の吸湿またはさび等を防止することができる。
【００４６】
（実施の形態４）
上記実施の形態３では樹脂５の厚みは一定とされていたが、この実施の形態４では、図７（ａ），（ｂ）に示すように、結合部としてのタイバー１６の外周部分がタイバー１６の外周部分以外に比べて厚く樹脂５で覆っている。
【００４７】
具体的には、樹脂５におけるタイバー１６の外周部分が、図７（ａ）に示すように凸状部５ａとされたり、図７（ｂ）に示すようにテーパ状部５ｂの形状とされている。このときの凸状部５ａまたはテーパ状部５ｂの樹脂５の体積は、空間１７と同じか、若干多めとなる大きさに形成されている。
【００４８】
従って、この凸状部５ａまたはテーパ状部５ｂを溶融して、タイバー１６を切断した切断部に溶融樹脂を充填すると、図７（ｃ）に示すように、溶着部１８の厚さとその他の部分の厚さとが同等に形成され、凹凸がなく良好な絶縁性を得ることができる。
【００４９】
なお、この溶融は、一箇所ずつ行うことも複数個まとめて行うことも可能であり、上下両方から溶融させているが、片方ずつ行うこともできる。
以上のように、タイバー１６の外周部分の樹脂５の形状が凸部状１９ａまたはテーパ状１９ｂに形成する樹脂成形金型を用いて導体１を樹脂５で覆い、凸部状１９ａまたはテーパ状１９ｂに形成した樹脂５を溶融して、この溶融樹脂で切断部を埋めることにより、溶着部１８の厚さとその他の部分の厚さとが同等に形成することができ、切断部の吸湿またはさび等を防止するとともに絶縁性をより向上させ、また回路基板の強度を良好に保つことができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように本発明の回路基板によれば、部品挿入側となる面をパンチ側に設定して打ち抜くことにより、破断部またはバリ部を部品挿入側と反対側に設けることができ、その状態で導体を樹脂で覆うので、破断部では破断による凹凸により表面積の増大し、バリ部ではひっかかりにより、樹脂に対して投錨効果を生じ強固に一体化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の回路基板の平面図
【図２】同実施の形態１のプレス装置のブロック図
【図３】同実施の形態１の導体をプレス加工する例を示す図
【図４】同実施の形態１の部品装着部の断面図
【図５】本発明の実施の形態２の導体変形を防止する例を示す断面図
【図６】本発明の実施の形態３の切断に形成する溶着部の断面図
【図７】本発明の実施の形態４の切断に形成する溶着部の断面図
【図８】従来の回路基板の平面図
【図９】従来の導体変形を防止する例を示す断面図
【符号の説明】
１    導体
１ａ  部品装着部
２ａ  角部
２ｂ  角部
３    隙間
４    部品挿入穴
５    樹脂
５ａ  凸状部
５ｂ  テーパ状部
６    ハンダランド
７    導体材料
８    プレス装置本体
８ａ  パンチ
８ｂ  ダイ
１２    破断部
１２ａ  破断部の丸み
１３    バリ部
１３ａ  バリ部の丸み
１４    スペーサ
１５    接着剤
１６    タイバー
１７    空間
１８    溶着部
【図１】
0004233136.tif 000002
【図２】
0004233136.tif 000003
【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】
0004233136.tif 000008
【図８】
0004233136.tif 000009
【図９】
0004233136.tif 000010