(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源回路を構成する電子部品をプリント配線板に実装して実装ブロックを形成する実装工程の後に、実装ブロックを筐体に収納する組立工程を有し、絶縁材料の充填材を筐体内に充填する電源装置の製造方法において、電源回路の負荷が放電灯であって、充填材を充填する前にエージングを施すエージング工程を有し、さらに放電灯が雰囲気の温度である状態から点灯させて放電灯の光出力を測定する検査工程を有し、検査工程の後に同じ放電灯を次の検査工程で用いるまでの間に放電灯を雰囲気の温度まで強制的に空冷することを特徴とする電源装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源装置を構成する電子部品をプリント配線板に実装した実装ブロックを筐体に収納し、筐体内に充填材を充填した電源装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子部品を実装したプリント配線板を筐体内に収納した機器において、筐体内にシリコン樹脂のような絶縁材料の充填材を充填することによって、電子部品の結露を防止する技術が知られており、電源装置においても同様の技術を適用することが考えられている。また、電源装置は多数の電子部品を実装しているから、エージングを行うことによって各電子部品が使用環境において使用可能か否かを試験する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電源装置において充填材を筐体内に充填し、しかもエージングを行うとすれば、充填材を充填した後にエージングを行うことが考えられる。つまり、図９に示すように、電子部品をプリント配線板に取り付け（Ｓ１）、フローはんだ付けやプリント配線板の分断を行って実装ブロックを作製し（Ｓ２）、実装ブロックについての機能検査を行った後に（Ｓ３）、実装ブロックを筐体に収納し（Ｓ４）、次に充填材を充填して硬化させ（Ｓ５）、その後にエージングを行い（Ｓ６）、最後に検査を行って（Ｓ７）、検査結果が良品であるものを完成品とすることになる（Ｓ８）。
【０００４】
しかしながら、筐体に充填材を一旦充填してしまうと、エージング中に不具合が検出されたとしても、実装ブロックなどが充填材の中に隠れているから不具合の原因を解析するのが難しいという問題がある。また、不具合品が生じたときに、充填材を充填した後では部材の再利用が難しいものであるから不具合品を廃棄せざるを得ず、結果的にコスト高につながることになる。
【０００５】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、エージング中などに不具合が検出されたときに不具合の原因解析を容易に行うことができ、しかも不具合品の再生利用を可能とし、かつ検査サイクルを短くすることが可能になる電源装置の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、電源回路を構成する電子部品をプリント配線板に実装して実装ブロックを形成する実装工程の後に、実装ブロックを筐体に収納する組立工程を有し、絶縁材料の充填材を筐体内に充填する電源装置の製造方法において、電源回路の負荷が放電灯であって、充填材を充填する前にエージングを施すエージング工程を有し、さらに放電灯が雰囲気の温度である状態から点灯させて放電灯の光出力を測定する検査工程を有し、検査工程の後に同じ放電灯を次の検査工程で用いるまでの間に放電灯を雰囲気の温度まで強制的に空冷することを特徴とする。この方法によれば、充填材の充填前にエージングを行っているから、エージング中に不具合が検出されたときに不具合の原因を解析するために充填材を除去する必要がなく解析作業が容易である。しかも、筐体内に充填材が充填されていないから、不具合品の部品の再生利用が可能になる。
【０００９】
さらに、放電灯を雰囲気の温度から点灯させて検査するにあたり、一旦点灯させた後の放電灯を強制的に空冷することによって、同じ放電灯を比較的短時間で繰り返して用いることができる。その結果、検査の待ち時間を短くすることができ、多数個の放電灯を用いずに比較的少数の放電灯で多数の放電灯点灯装置の検査が可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（基本構成１）
本例は、電源装置の製造に際して図１に示す手順を採用している。すなわち、電源装置を構成する電子部品をプリント配線板に実装する実装工程では、電子部品をプリント配線板に取り付けた後に（Ｓ１）、フローはんだ付けやプリント配線板の分断を行う（Ｓ２）。ここに、プリント配線板を分断しているのは、１枚のプリント配線板に複数回路分の電子部品を一括して実装した後に、各回路を分離するようにプリント配線板を分断することによって、はんだ付けの工程を少なくするためである。また、１つの電源装置を複数毎のプリント配線板に分割して実装する場合にも、１枚のプリント配線板にすべての電子部品を実装した後に、プリント配線板を分割することができる。
【００１２】
上述のようにプリント配線板に電子部品が実装された実装ブロックが形成されると、実装ブロックについて機能検査を行う（Ｓ３）。この段階でははんだ付け不良が検出され、また実装ブロックに電源を接続して動作させ出力を測定することにより電源装置としての基本的な動作が検査される。
【００１３】
機能検査の終了後に、組立工程において実装ブロックは筐体（ケース）に収納される（Ｓ４）。次に、エージング工程として高温環境下におけるエージングを行う（Ｓ５）。この間に不具合が検出されると、必要に応じて調整が施され、調整ができなければ不具合の原因が解析され再生用に回収される。
【００１４】
エージング工程の後に、筐体内にはシリコン樹脂やエポキシ樹脂のような絶縁材料からなる充填材が充填され、充填材は硬化される（Ｓ６）。充填材を筐体に充填した後には検査を行い（Ｓ７）、電源装置の良否を判断する。検査により不良が検出されなければ完成品となる（Ｓ８）。
【００１５】
以上説明したように、実装ブロックを筐体に収納し、筐体内に充填材を充填するにあたって、充填材の充填前にエージングを行うから、エージングにおいて不具合が発見されたときには、充填材を除去することなく不具合の原因を容易に解析することができ、また充填材を筐体に充填していない段階であるから、不具合を生じている部材以外の部材を再生用に利用することが可能になるのである。
【００１６】
（参考例１）
本例は、図２に示すように、エージング工程において高温環境でのエージングではなく低温環境でのエージングを行っている。製造工程の手順についてはエージング工程以外は基本構成と同様である。
【００１７】
ただし、本例では充填工程において、図３のように筐体１を傾けた状態で一部の充填材２を充填機６から筐体１に充填している。図示例ではプリント配線板３に実装される電子部品に他の電子部品よりも高背であるトランス４ａおよびコンデンサ４ｂが設けられている。このトランス４ａはＤＣ−ＤＣコンバータにおいて昇圧用に用いるものであり、コンデンサ４ｂは平滑用に設けられた電解コンデンサである。このような高背の電子部品が存在していると、筐体１と電子部品との間の隙間や電子部品間の隙間などには充填材２が流れにくく、プリント配線板３を水平にした状態でプリント配線板３に平行な筐体１の開口面から充填材２を充填しても、充填材２を隙間に十分に回り込ませることができない場合がある。
【００１８】
そこで、本例では、図３に示すように、高背の電子部品が存在している部位が下側になるように筐体１を傾斜させ、この状態で充填材２の一部を充填することによって高背の電子部品の上部まで充填材２が十分に回り込むようにしているのである。なお、筐体１を傾斜させるために本例では筐体１の一部を押し上げ台５の上に載せてある。また、筐体１を傾けた状態のままですべての充填材２を充填すると充填材２が筐体１から溢れるから、筐体１を傾けた状態で所望部分に充填材２を充填し、充填材２が硬化した後には筐体１の開口面を水平にして充填材２を充填するのが望ましい。なお、本例では高背の電子部品を設けている場合について例示したが、高背の電子部品が存在する場合だけではなく、充填材２が回り込みにくい部位がある場合や、とくに重点的に充填材２を回り込ませたい部位がある場合にも、そのような部位が下側になるように筐体１を傾けて充填材２を充填すればよい。
【００１９】
本例の方法を採用することによって、充填材を隙間なく充填することが可能になり、充填材の隙間に結露が生じ長期の使用中に電子部品やプリント配線板の導電パターンが腐食することがなく、長期間に亘って品質を維持することができる。その他については基本構成と同様である。
【００２０】
（参考例２）
本例は、入力電圧の異なる複数種類の電源装置を製造するにあたって、仕様にかかわらず電源装置を同一の工程で製造するものである。また、実装工程の後の機能検査や充填材の充填後における検査に用いる検査用の電源として直流電源を用いるものである。すなわち、本例の電源装置は、車載用などの電源装置として用いることができるように、入力電源が直流電源であるものを想定している。
【００２１】
いま、入力電圧が１２Ｖと２４Ｖとの２種類の電源装置を製造したとする。この場合には、検査用の直流電源として出力電圧が１２Ｖのもののみを用いる。ただし、検査用の直流電源は同構成のものを複数台用いることができるようにしてある。ここで、電源装置の入力電圧が１２Ｖと２４Ｖとであるから２台の直流電源を用いるようにし、入力電圧が１２Ｖの電源装置を検査する際には、図４（ａ）のように２台の直流電源Ｖ１，Ｖ２を切り離して用い、入力電圧が２４Ｖの電源装置を検査する際には、図４（ｂ）のように２台の直流電源Ｖ１，Ｖ２を直列接続する。直流電源Ｖ１，Ｖ２の間には切換手段としてのリレーの接点ｒを挿入してあり、２台の直流電源Ｖ１，Ｖ２を直列接続する際には、リレーの接点ｒを閉じる。このように、リレーを用いて電源装置への電圧を切り換えることにより、電源装置に印加する電圧を電源装置に応じて遠方で切り換える制御が可能になる。
【００２２】
なお、本例において説明した電源装置の入力電圧の組み合わせは一例であって、入力電圧の異なる複数種類の電源装置の製造が想定される場合に、すべての入力電圧が単位電圧の整数倍になるようにして単位電圧を出力することができる直流電源を複数台用意し、これらの直流電源を電源装置の入力電圧に応じて適宜に直列接続することによって、検査用の電源として用いるようにする。
【００２３】
このように、電源装置の製造工程を共通化し、しかも検査用の電源も１種類のものを用いるだけであるから、入力電圧の仕様の異なる電源装置を製造するにあたっての設備投資に要する費用を抑制することができる。その他については基本構成と同様である。
【００２４】
（実施の形態）
本実施形態は、電源装置を放電灯の点灯装置として用いる場合の例であって、製品としての検査には、図５に示すように、放電灯から所要の光出力が得られることを確認する光出力測定検査（Ｓ８）が付加され、通常の検査（Ｓ７）での良品であって光出力測定検査（Ｓ８）についても良品であるときに完成品（Ｓ９）とするようになっている。光出力測定検査では所定の周囲温度からの放電灯の光出力の立ち上がりを検査する。他の手順は基本構成と同様である。
【００２５】
ここで、光出力測定検査において用いる放電灯は順次製造される電源装置に対して共用されるものであり、放電灯は点灯によって温度が上昇するから、各電源装置において同じ条件で光出力測定検査を行うためには、１回の検査毎に放電灯が雰囲気の温度まで低下するのを待ってから次の検査を行うようにしなければならない。しかしながら、雰囲気の温度が常温であるとすれば、放電灯を自然に放置した場合には、放電灯の点灯後に放電灯が雰囲気の温度に十分になじむまで冷却されるには数十分以上を要することになり検査サイクルが長くなる。そこで、同仕様の放電灯を複数本用意しておき、順番に用いることによって検査サイクルを短くすることが考えられるが、設備が大型化するという問題が生じる。
【００２６】
これに対して、本実施形態では、図６に示すように、検査用の放電灯Ｌａの近傍にファンＦを配置しておき、検査の終了後に放電灯ＬａをファンＦからの送風によって強制的に空冷するようにしてある。このように、放電灯Ｌａを強制的に空冷することで、放電灯Ｌａが雰囲気の温度まで冷却されるのに要する時間が短縮され、少数の放電灯Ｌａを用いながらも検査サイクルを短くすることが可能になる。つまり、光出力測定検査の待ち時間を低減して生産性を高めることができる。その他については基本構成と同様である。
【００２７】
（参考例３）
本例は、図７に示すように、基本構成に対して、充填材を充填した後に充填材の硬化の程度を確認する硬化確認工程（Ｓ７）を付加したものである。硬化確認工程（Ｓ７）は充填材の充填工程（Ｓ６）の次工程であって、硬化確認工程（Ｓ７）の次に検査を行い（Ｓ８）、良品を完成品とする（Ｓ９）。
【００２８】
硬化確認工程においては、図８のように、円柱状の検査ピン７を筐体１に充填された充填材２に差し込む。ここで、検査ピン７を機械装置で押圧する場合には、充填材２に差し込む際の挿入力が規定値に達すると押圧する側に対して滑るように検査ピン７を保持するか、あるいは検査ピン７が受ける挿入力を検出して規定値に達すると押圧を停止させるようにする。このようにして、挿入力が規定値に達した時点での検査ピン７の差込量を知ることができる。そこで、検査ピン７の差込量について基準線Ｌｔを設定しておき、基準線Ｌｔを超えて検査ピン７が挿入されたときには充填材２が十分に硬化していないと判断し、検査ピン７の停止位置が基準線Ｌｔを越えなければ充填材２が十分に硬化していると判断する。
【００２９】
本例の方法によって、筐体１を分解したりすることなく充填材２の硬化の程度を容易に知ることができ、しかも、全数について硬化の程度を確認することができるから、充填材の硬化が確認された品質の安定している電源装置のみを出荷することが可能になる。
【００３０】
なお、上述した各例においては、エージング工程として高温環境でのエージングと低温環境でのエージングとを各例ごとに記載しているが、各例においてどちらのエージングを行ってもよく、また両方を行うようにしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１の発明は、電源回路を構成する電子部品をプリント配線板に実装して実装ブロックを形成する実装工程の後に、実装ブロックを筐体に収納する組立工程を有し、絶縁材料の充填材を筐体内に充填する電源装置の製造方法において、電源回路の負荷が放電灯であって、充填材を充填する前にエージングを施すエージング工程を有し、さらに放電灯が雰囲気の温度である状態から点灯させて放電灯の光出力を測定する検査工程を有し、検査工程の後に同じ放電灯を次の検査工程で用いるまでの間に放電灯を雰囲気の温度まで強制的に空冷しており、充填材の充填前にエージングを行っているから、エージング中に不具合が検出されたときに不具合の原因を解析するために充填材を除去する必要がなく解析作業が容易である。しかも、筐体内に充填材が充填されていないから、不具合品の部品の再生利用が可能になる。
【００３４】
さらに、放電灯を雰囲気の温度から点灯させて検査するにあたり、一旦点灯させた後の放電灯を強制的に空冷することによって、同じ放電灯を比較的短時間で繰り返して用いることができる。その結果、検査の待ち時間を短くすることができ、多数個の放電灯を用いずに比較的少数の放電灯で多数の放電灯点灯装置の検査が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の基本構成を示す流れ図である。
【図２】  本発明の参考例１を示す流れ図である。
【図３】  同上における充填工程を示す断面図である。
【図４】  本発明の参考例２に用いる直流電源を示す回路図である。
【図５】  本発明の実施の形態を示す流れ図である。
【図６】  同上における放電灯の冷却の概念を示す図である。
【図７】  本発明の参考例３を示す流れ図である。
【図８】  同上における硬化確認工程を示す断面図である。
【図９】  従来例を示す流れ図である。
【符号の説明】
１  筐体
２  充填材
３  プリント配線板
４ａ  トランス
４ｂ  コンデンサ
５  押し上げ台
６  充填機
７  検査ピン
Ｆ  ファン
Ｌａ  放電灯
【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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