説明

ホットメルト要素を有して成る電気要素、このような電気要素を製造するための方法および治具

【課題】少なくとも1つのケーブル要素、少なくとも1つのはんだ接合部、少なくとも1つのホットメルト要素および少なくとも1つの基材要素を有して成る電気要素に関する。ケーブル要素は、はんだ接合部によって基材要素と接続される場合にデータ伝送速度を向上させる。
【解決手段】少なくとも1つのはんだ接合部12は、ホットメルト要素22に埋設されずに、ホットメルト要素が存在しないように、ホットメルト要素の流れを、はんだ接合部に到達する前に止めることを特徴とする。また、電気要素1を製造するための治具を提供する。ここで、ホットメルト材料からホットメルト要素を形成するためのホットメルトキャビティは、基材要素8を受容するように構成した基材キャビティから、圧縮可能なはんだ封止部によって隔てられる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、少なくとも1つのケーブル要素、少なくとも1つのはんだ接合部、少なくとも1つのホットメルト要素および少なくとも1つの基材要素を有して成る電気要素(または電気部品)に関し、ケーブル要素は、少なくとも1つの導電部材を有し、基材要素は、少なくとも1つのはんだ接合部を介して導電部材に電気的に接続される少なくとも1つの電気部材を有する。
【0002】
本発明は、電気要素の製造方法に更に関し、その電気要素は:少なくとも1つの導電部材を有する少なくとも1つのケーブル要素、少なくとも1つのホットメルト要素、および少なくとも1つの電気部材を有する少なくとも1つの基材要素を含み;その方法は:はんだ接合部によって、少なくとも1つの導電部材を少なくとも1つの基材要素に接続する工程;溶融ホットメルト材料の流れを、基材要素に隣り合う領域にて、少なくとも1つのケーブル要素および導電部材に適用する工程を含む。
【0003】
最後に、本発明は、少なくとも1つの電気要素を製造するための治具(または成形用具)にも関し、その治具は;少なくとも1つの基材キャビティであって、電気要素の少なくとも1つの基材要素を少なくとも部分的に受容するように構成されている基材キャビティ;少なくとも1つのケーブルキャビティであって、電気要素の少なくとも1つのケーブル要素を受容するように構成されているケーブルキャビティ;少なくとも1つのホットメルトキャビティであって、ケーブルキャビティと基材キャビティとの間に配置され、溶融ホットメルト材料が供給されるように構成されているホットメルトキャビティを有する。
【背景技術】
【0004】
例えば1ギガバイト/秒(1秒あたりのギガバイト)までの高速データ速度でデータを伝送するための、上記の特徴を有する電気要素は、先行技術から既知である。基材要素は通常、ほんの数例を挙げれば、導体、集積回路、抵抗器、受信機、トランシーバー、トランジスタのような、正もしくは負の電気部品または電子部品を有するプリント回路基板である。ケーブル要素は、例えばリード線の形態で、複数または1つの導電部材を有して成ってよい。基材要素の電気部材は、はんだ接合部によって導電部材に接続される。基材要素は、更なるコネクタ要素を設けられてよい、あるいはオスまたはメスプラグのようなコネクタを構成してよい。
【0005】
先行技術において、ホットメルト要素は、基材要素付近でケーブルおよび導電部材を包囲し、はんだ接合部を含む基材要素の大部分にわたって延在する。ホットメルト要素の機能は、ケーブル要素および/または基材要素に作用する力が、はんだ接合部だけによって導かれるわけではないように、ケーブル要素と基材要素との間における更なる力吸収接続部を提供することである。基材要素およびケーブル要素、場合によっては導電部材を、ホットメルト要素の中に埋設することによって、基材要素とケーブルとの間の機械的接続は強化される。更に、導電部材間の距離は一定である。導電部材間のクロストークは減少する。より重要なことは、導電部材の絶縁は、曲げ荷重のおかげで消滅することなく、はんだ接合部へ至る。
【0006】
既知の電気要素は、治具において、基材要素、はんだ接合部およびケーブルにわたって、溶融ホットメルト材料を無頓着に注型することによって製造される。このために、電気要素の要素は治具のキャビティの中に置かれ、そこにホットメルト材料が適用される。
【0007】
ホットメルト材料は、硬化状態では一体型の非粘着性の固形体を形成するが、溶融状態では粘着特性または接着特性を示す、熱可塑性材料、特にホットメルト接着剤または熱接着剤であってよい。その一体型の非粘着性の固形体は、ホットメルトキャビティに溶融ホットメルト材料を供給することによって、そこで形成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
既知の電気要素において、導電部材から電気部材への、あるいは一般的には、ケーブル要素から基材要素への非常に高い周波数の伝送は、非常に高い周波数では、著しく減少する。これは、継続運転において、より大きなデータ伝送速度を用いるのに障害である。
【0009】
従って、大きな機械的応力に耐えることができると同時に、製造コストの増加をもたらすことなく、非常に大きなデータ速度、例えば約5ギガバイト/秒を超えるデータ速度にて、改善された性能を有する、電気要素ならびに電気要素を製造するための治具および方法を提供することは、本発明の1つの目的である。
【課題を解決するための手段】
【0010】
冒頭で挙げた特徴を有する電気要素に対して、少なくとも1つのはんだ接合部がホットメルト要素内に埋設されないことによって、本発明に基づいてこの目的は達成される。
【0011】
驚いたことに、この解決手段は、5ギガバイト/秒およびそれを超える非常に大きなデータ速度を信頼性をもってもたらす。特に、既に知られている電気要素に何ら他の変化を与えることなく、毎秒10ギガバイトのデータ伝送速度を達成することができる。既知の電気要素において、ホットメルト材料によるはんだ接合部の被覆は、非常に高い周波数でのインピーダンスおよびクロストークに関してマイナス要素を有すると考えられており、その被覆は、結局、達成可能なデータ速度を減少させうる。
【0012】
冒頭で挙げた方法に基づいて、ホットメルト材料の流れが少なくとも1つのはんだ接合部に到達する前に、その流れを止めることにより、本発明の目的を達成する。
【0013】
最後に、電気要素を製造するために用いられる冒頭で挙げた治具に対して、ホットメルトキャビティが、弾性的に圧縮可能なはんだ封止部によって基材キャビティから隔てられることによって、本発明の目的は達成される。
【0014】
操作時、はんだ封止部は、ホットメルトの流れを基材キャビティに到達させず、基材キャビティでは、少なくとも1つのはんだ接合部が、基材要素に配置されている。封止部は、その圧縮性のおかげで、導電部材の配置における必然的な変化、ならびにはんだ接合部の形状、配置およびサイズにおける必然的な変化によってもたらされる、基材要素の形状における変化に適応する。これらの形状的なパラメータを、経済的に現実的な条件のもとで、正確に一定に維持することはできない。はんだ封止部は、その圧縮性のおかげで、これらの変化のいずれにも適応し、かつ溶融ホットメルト材料がはんだ接合部を覆わないようにさせない。その弾性のおかげで、はんだ封止部は、それがもはや圧縮されなくなるやいなや、その本来の形状をとる。
【0015】
本発明に基づく解決策を、更に行なってよい。以下では、改良した実施形態およびそれらの利点を簡単に説明する。追加の特徴は、以下から明らかになるように、種々の利点と関係があり、特定の用途におけるそれぞれの利点の必要性に応じて、自由に組み合わせられてよい。
【0016】
好ましい実施形態に基づいて、電気要素の伝送特性を更に向上させるように、はんだ接合部は、ホットメルト要素を作るいずれのホットメルト材料によっても覆われず、および特に、それがいずれも存在しない。はんだ接合部上のホットメルト材料は少量でも、電気要素を通る最大データ速度に影響を与えることが考えられる。
【0017】
もう1つの実施例として、ホットメルトキャビティのシンプルな構造、そして結果的に、金型の内部での溶融ホットメルト材料の容易な流動を可能にするために、ホットメルト要素は、単一ブロックとして形成されてよい。
【0018】
ある配置では、少なくとも1つのはんだ接合部は、基材要素の後方端部まで延在することはなく、そこにおいて、後方端部は、ホットメルト要素またはケーブル要素の方向それぞれに向く。むしろ、はんだ接合部は、基材要素の後方端部からある距離をおいて配置されてよい。このような場合において、導電部材が、基材要素の前方端部とはんだ接合部との間の距離を自由に埋めるのを避けるように、ホットメルト要素は、少なくとも1つの導電部材と基材要素との間の空間に延在してよい。これは、導電部材を安定化させる。製造プロセスの間、ホットメルト材料は、毛管力のおかげで、この空間に自動的に引き込まれてよい。更に、1つまたは複数の導電部材は、1つまたは複数のそれぞれの導電部材と関連するはんだ接合部までは、ホットメルト要素の内部に埋設されてよい。
【0019】
もう1つの実施形態において、基材要素の後方端部は、少なくとも1つのホットメルト要素に隣接してよい。このようにして、ケーブル要素と基材要素との接続が、更に強化されてよく、なぜならその隣接部は、ホットメルト要素に対する基材要素の可動性を制限するからである。
【0020】
もう1つの実施形態に基づいて、ケーブル要素と基材要素との接続を更に向上させるために、基材要素の後方端部は、ホットメルト要素に結合されてよい。ホットメルト材料が溶融状態で基材要素と接触する場合、ホットメルト材料の粘着力または接着力によって結合を確立させることができる。
【0021】
先の手段の代わりに、または先の手段に加えて、基材要素の後方端部は、ホットメルト要素の中に延在してよい、および/またはホットメルト要素内に埋設されてよい。このようにして、ホットメルト要素と基材要素との接触領域を増加させ、そのことは、より大きな結合力をもたらす。
【0022】
もう1つの実施形態において、ホットメルト要素は、基材要素の下方で、少なくとも1つのはんだ接合部が配置されている「上側」表面に対向するその下側表面で、はんだ接合部の位置を超えて延在してよい。この表面にて、ホットメルト要素の前方端部は、上側表面にある少なくとも1つのはんだ接合部の位置を超えて延在することさえよい。しかしながら、はんだ接合部が配置されている上側におけるホットメルト要素の前方端部は、少なくとも1つのはんだ接合部にわたって延在しない。この手段は、ホットメルト材料と接触する基材要素の表面積をより一層増大させる。結果的に、2者間の接続の機械的強度は、データ伝送性を落とすことなく、更に向上する。
【0023】
本発明に基づく方法において、ホットメルト材料を、少なくとも1つの導電部材と基材要素との間に流す工程は好適であってよく、先に説明したように、このような工程は、基材要素の後方端部とはんだ接合部との間の領域において、導電部材に安定性を追加させる。
【0024】
更に、その方法は、ホットメルト材料を基材要素の後方面に結合させる工程を含んでよい。このようにして、ホットメルト要素と基材要素との接続を強化する。
【0025】
もう1つの実施形態において、その方法は、ホットメルト材料を基材要素の下側表面に結合させる工程を含んでよく、その下側表面は、少なくとも1つのはんだ接合部が配置されている上側表面に対向する。この実施形態において、溶融ホットメルト材料、または完成した製品におけるホットメルト要素は、基材要素の下方で、はんだ接合部を超えて延在する。
【0026】
その方法は、少なくとも1つのケーブル要素および少なくとも1つの基材要素が中に配置される、金型を採用することによって実施されてよい。この場合、ホットメルトの流れは、金型の中に導かれる。本発明に基づく治具を参照して説明されるように、ホットメルトの流れが少なくとも1つのはんだ接合部に到達できないように、金型内に封止部を用いてよい。
【0027】
1つの好ましい実施例において、本発明に関する治具における圧縮可能なはんだ封止部は、(a)治具内の基材要素の少なくとも1つのはんだ接合部の位置より上方(はんだ接合部は、ケーブル要素と基材要素とを接続する)、および(b)少なくとも1つのはんだ接合部とホットメルトキャビティとの間、の少なくとも一方に配置されてよい。電気要素のパーツが、それらのそれぞれのキャビティ内に配置される場合、はんだ封止部は、はんだ接合部と向かい合う治具の側に配置されうることが好ましい。
【0028】
いずれのはんだ接合部も有さないことが好ましい基材要素の下側表面と向かい合う、キャビティの下側に、もう1つの封止部が設けられてよい。この封止部は、基材要素の下側でのホットメルト材料の流れが、上側にあるはんだ接合部を超えて前方方向に延在できるように、少なくとも1つのはんだ封止部よりも、基材要素の前方端部のより近くに配置されてよい。
【0029】
もう1つの実施形態において、治具は、弾性的に圧縮可能なケーブル封止部を有してよく、そのケーブル封止部は、ケーブルキャビティをホットメルトキャビティから隔てる。ケーブル封止部は、ケーブルの向きに、ホットメルトの流れを制限する。ケーブル封止部は、2つの部分に分割されてよく、治具の一方のハーフにそれぞれ関連する。ケーブル要素は、2つの部分の間に受容されてよい。
【0030】
更に、少なくとも1つのはんだ封止部、下側封止部およびケーブル封止部は、シリコン材料から少なくとも一部が作られてよい。電気産業、特にエレクトロニクス産業において、シリコンの使用は一般的ではなく、幾つかのデファクトスタンダードは、電気要素におけるシリコンの使用またはシリコン配線の存在を禁止さえしている。しかしながら、本発明の場合では、シリコン封止部を採用するが、不利益な効果は観察されない。ホットメルト材料は、シリコンと有利に結合しないため、本発明に基づく治具におけるシリコンの使用は、シリコンの好適な熱安定性のおかげで、いずれの潜在的な欠点よりも価値がある。更に、シリコンは、大量製造プロセスにおいて用いられるべき必要な弾性圧縮性および機械的強度を示す。
【0031】
以下において、本発明に基づく電気要素、電気要素を製造するための治具および方法を、添付の図面を参照して典型的に説明する。この説明が、単に典型的な本質であり、本発明を限定するようには意図されないことは、理解されるべきである。特に、実施形態の文脈において説明されるいずれの特徴も、省かれてよく、あるいは先に説明したいずれの他の特徴と自由に組み合わせられてよい。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】図1は、本発明に基づく電気要素の概略斜視図を示す。
【図2】図2は、図1の実施形態において用いられるホットメルト要素の概略斜視図を示す。
【図3】図3は、本発明に基づく電気要素のためのホットメルト要素のもう1つの実施形態の概略斜視図を示す。
【図4】図4は、本発明に基づいて電気要素を製造するための治具の概略斜視図を示す。
【図5】図5は、図5に示す部分の概略平面図を示す。
【図6】図6は、より詳細な概略斜視図にて、図4および図5の治具の断面図を示す。
【図7】図7は、図4〜図6に示す治具の他の部分の概略斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0033】
まず、本発明に基づく電気要素1の構成を、図1を参照して説明する。
【0034】
電気要素1は、少なくとも1つのケーブル要素2を有し、今度は、ケーブル要素2は、導電材料のリード線のような少なくとも1つの導電部材4を有する。通常、少なくとも1つの導電部材は、絶縁クラッド6で囲まれ、図示していないが、絶縁クラッド6は、電磁シールドも包囲し、導電部材4からの電磁放射を遮断する。
【0035】
ケーブル要素2は、基材要素8に機械的および電気的に接続される。この接続は、特に、基材要素8の上側表面13にあるはんだ接合部12によって、少なくとも1つの導電部材4を、基材要素の少なくとも1つの電気部材10と接続することによって実施されてよい。はんだ接合部12の数は、基材要素8に接続される導電部材4の数に対応する。
【0036】
以下において、「前方」方向は、ケーブル要素2から基板要素8へ伸びる方向を指し;「後方」方向は、基板要素8からケーブル要素2へを指す。
【0037】
はんだ接合部12は、例えば導電部材4の端部をはんだパッド14にわたって配置すること、ならびにはんだ材料をはんだパッド14に適用することによって形成され、はんだ材料は、絶縁体6およびシールドが剥がされた後に露出する導電部材4の端部を包囲する。はんだ材料を硬化させる場合、はんだ材料は、基材要素8に液滴状隆起を形成し、導電部材4およびはんだパッド14の双方を結合させる。図1のはんだ接合部12はすべて、基材要素8の上側表面13に配置されている。図1に図示する導電部材10、はんだ接合部12およびはんだパッド14の数は、説明のためだけのものであって、特定の用途に応じてよい。従って、以下では、これらの語句を複数形で、あるいは「少なくとも1つの」なる表現と組み合わせて用いる。基材要素8の下側表面15には、いずれのはんだ接合部も存在しなくてよい。
【0038】
はんだパッド14は、導電材料で作られることが好ましく、基材要素8の電気部材10の一部を構成する。導電部材4が直接的または間接的に接続されうる他の電気部材10は、リード線、集積回路、抵抗器、トランジスタ、ダイヤルなどおよびそれらのいずれかの組み合わせのような、正もしくは負の電気部材または電子部材である。電気部材10は、電気部材10が設けられたプリント回路基板、硬質な箔または可撓性を有する箔、あるいは電気部材10が埋設される射出成形構造体でありうる基材要素8および同様のものによって支持される。
【0039】
図1から理解できるように、はんだ接合部12は不規則な形状およびサイズであり、基材要素8の後方端部16まで延在してよく、後方端部16は、ケーブル2の方向に向く後方面17を有する。更に、はんだ接合部12の位置、およびはんだ接合部の内部の導電部材10の位置は変わってよい。
【0040】
基材要素8の前方端部18は、ケーブル要素2から離れて向かい合い、ならびに他の電気機器または電子機器との電気接続または電子接続を可能にする接続セクション20が設けられてよい。特に、接続セクション20は、嵌合コネクタ(図示せず)に差し込まれて、毎秒5ギガビットより大きな、好ましくは毎秒10ギガビットより大きなデータ伝送速度で、データを伝送することができる。
【0041】
ホットメルト要素22を製造する間、正確な位置決めを可能にするように、基材要素8には、例えば縁部の一方に開口部として形作られた少なくとも1つの位置決めガイド21が設けられてよい。
【0042】
後方面17を有する後方端部16は、熱可塑性材料、好ましくはホットメルト接着剤または熱接着剤のような熱可塑性接着剤から作られるホットメルト要素22に隣接する。ホットメルト要素22は、ケーブル要素2と基材要素8との間に配置される。それは、少なくとも1つのケーブル要素2および少なくとも1つの導電部材4を包囲する。
【0043】
基材要素8の後方端部16が、ホットメルト材料と粘着的にまたは接着的に結合されるように、固体状態ではなく、溶融状態において結合作用を示すホットメルト材料を、ホットメルト要素22のために用いることが好ましい。このことから、ホットメルト要素22と基材要素8との間に、強い機械的接続が生じる。
【0044】
ホットメルト要素22の前方端部26から、それぞれのはんだ接合部まで延在する導電部材4の部分を強化するように、ホットメルト要素は、導電部材4と、はんだ接合部12までの基材要素8との間の空間24に延在してよい。もう1つの実施形態において、はんだ接合部12までの基材要素8にわたって延在するこの部分は、ホットメルト要素22に完全に埋設されてよい。
【0045】
非常に大きなデータ伝送速度を達成するために、はんだ接合部12が、ホットメルト要素22に埋設されないこと、および好ましくは、ホットメルト材料によって覆われることさえないことが重要である。従って、ホットメルト要素22の前方端部26は、少なくとも上側表面13では、はんだ接合部12の前に配置される。それから、はんだ接合部12が基材要素8の双方の側に配置される場合、ホットメルト要素の前方端部26は、双方の側で、はんだ接合部12を前にして配置される。「前に」なる表現は、前方方向、即ち、ケーブル要素2から基材要素8の前方端部18に向かって見ることに対応する。
【0046】
図1の実施形態において、ホットメルト要素22は、異なる幾何学形状の2つのセクションを有すると考えられてよく、しかしながら、2つのセクションは、一体的に注型された本体部の部分である:ホットメルト要素22の前方セクション30は、略れんが形状であり、ならびに例えばハウジング34内での、確かなロックを可能にして、位置決めを確実にするために、突出部32を有してよく、そのハウジング34の一方の下側ハーフのみが、図1に示されており、そのハウジング34の中に、ケーブル要素2、ホットメルト要素22および基材要素8を有して成る一体アセンブリが置かれている。ハウジングの他方のハーフ(図示せず)は、ハウジング34の下側ハーフに留められてよい、あるいはそれに結合されてよい。ハウジング34は、接地されうる、導電材料で作られたシールドシェル(図示せず)内に更に受容されてよい。
【0047】
ホットメルト要素22の後方セクション36は、少なくとも略シリンダー状の形状であり、前後方向に延在してよい。その部分的なデザインは、前方セクション22と比べて、ケーブル要素2のホットメルト要素22への入口部における剛性の低下を可能にする。これは、ケーブル2とホットメルト要素22との間の移行領域にて、ケーブル要素22へのせん断応力を最小化させる。
【0048】
図2は、図1の実施形態にて用いられるホットメルト要素22の前方セクション30を示す。ホットメルト要素22の底部表面38は、実質的に平坦であり、基材要素8の下側表面15(図11)と整合し、場合によっては、それによって埋め合わせられる。基材要素8がホットメルト要素22の前方面44または前方端部26に結合される結合領域42は、図2にて斜線領域(一部分の領域)として図示されている。この箇所にて、基材要素8の後方端部16(図1)は、結合効果を増加させるように、ホットメルト要素22の中へ僅かな距離延在することさえよい。しかしながら、ホットメルト要素22は、上記のように、はんだ接合部12には到達しない、あるいははんだ接合部12を覆わないことが重要である。
【0049】
図3は、ホットメルト要素22の前方セクション30のもう1つの実施形態を示す。後方セクション36は、図1を参照して説明されるものであってよい。図3のホットメルト要素22の前方セクション30は、基材要素8の下方で、その下側表面15に沿って延在することによって、図2に図示するものとは異なる。基材要素8の下側表面15にはんだ接合部12が存在しない場合、あるいは下側表面15にある少なくとも1つのはんだ接合部12が、前方端部18により近接して配置されている場合、ホットメルト要素22の下側前方端部45は、上側表面15にあるはんだ接合部12の位置を超えて延在することさえよい。従って、ホットメルト要素22は、基材要素8が載る肩部46を形成してよい。これは、基材要素8とホットメルト要素22との間の結合領域を著しく増加させる:基材要素8の後方面17のための結合領域42に加えて、基材要素8の下側表面15の一部のための追加の結合領域48を得ることができる。結合領域42および48は、図3にて斜線領域として図示される。上記と同様に、基材要素8の後方端部16は、ホットメルト要素22の中に延在してもよい。
【0050】
当然ながら、はんだ接合部12が、基材要素8に対して下側表面15にのみ配置されている場合、あるいは上側表面13にあるはんだ接合部12が、基材要素8の後方面16から十分に離れている場合、肩部46と類似する肩部を、肩部46に加えてまたは肩部46の代りに、基材要素8の上側表面13に設けてもよい。
【0051】
図1にて典型的に図示される電気要素1は、図4〜図7を参照して説明される治具50で製造されてよい。治具の下側ハーフ51aを図4〜図6に図示する;治具の上側ハーフ51bを図7に図示する。治具50にて、2つの電気要素1を、同時に隣り合わせで製造してよい。2つの電気要素(図示せず)をハーフ51a、51b内に受容するための2つの金型を、参照番号52および54でそれぞれ示す。2つの金型52、54は、同一の構造および機能であるため、金型52のみを説明する。
【0052】
下側ハーフ51aについて、金型52は、ケーブル入口開口部56を有し、そこを通って、ケーブル要素2が、治具の外側58から治具の中に導かれる。締付装置60は、種々の直径のケーブル要素の位置を固定するように、ケーブル入口開口部にまたはそのそばに設けられてよい。
【0053】
治具50は、一方の端部にケーブル入口開口部56が備わっているケーブルキャビティ62を有する。
【0054】
治具50は、図1に図示する基材要素8を受容するように構成される、少なくとも1つの基材キャビティ64を更に有する。基材キャビティ64の底部65は、上側表面15または図4および図5に図示する治具50のハーフと向かい合う。基材キャビティ64には、基材要素8の少なくとも1つの嵌合位置決めガイド21(図1)と相互作用する、少なくとも1つの位置決め要素62が設けられてよい。図示する実施形態において、基材キャビティ64内の位置決め要素66はピンであり、一方で、嵌合位置決めガイド21は、このピンに対する受容部である。図示するように、矩形または台形のアレンジメントで、4つのピンおよびそれに対応する4つの受容部が用いられてよい。当然ながら、いずれかの他の配置および数の位置決め要素66および嵌合位置決めガイド21を採用してもよい。位置決め要素66および嵌合位置決めガイド21は、後に治具50に入る複数の基材要素8が、正確に同じ箇所に配置されることを確実にする。
【0055】
更に、治具50は、ケーブルキャビティ62と基材キャビティ64との間に配置される、ホットメルトキャビティ70を有する。ホットメルトキャビティ70への供給ライン72は水平方向に開口し、そこを通って、ホットメルト材料が溶融した形態で供給されてよい。治具50は、必要な温度を達成するために、金属または金属合金のような熱伝導材料の十分に大きなブロック74から製造されてよく、加熱機関(図示せず)が設けられてもよい。(例えば、心立てピンが心立て穴に滑り込む)心立て要素76は、上側ハーフおよび下側ハーフ51a、51bの正確な位置合わせを確実にする。所定の時間に1つより多くの電気要素1を製造するように治具50を構成する場合、中央供給ライン78が存在してよく、その中央供給ライン78は、複数の供給ライン72に分岐し、それぞれの供給ライン72は、それぞれの金型52、54のためのそれぞれのホットメルトキャビティ70に開口する。
【0056】
ホットメルトキャビティ70は、弾性的に圧縮可能なはんだ封止部80によって基材キャビティ64から隔てられる。はんだ封止部80は、治具50内に形成された受け器82に受容されてよい。図6において、受け器82は、はんだ封止部80なしで図示されている。例えば、はんだ封止部80の平坦な封止表面81は、治具50と向かい合う。はんだ封止部80は、シリコン材料を含んで成り、あるいは好ましくはシリコン材料から成る。はんだ封止部80は、ホットメルトキャビティ70および治具50に挿入されたそれぞれの電気要素1の少なくとも1つのはんだ接合部12の箇所の上方の位置に配置される、および/またはホットメルトキャビティ70と、治具50に挿入されたそれぞれの電気要素1の少なくとも1つのはんだ接合部12の箇所との間の位置に配置される。はんだ封止部80に対する少なくとも1つのはんだ接合部12の位置は、位置決め要素66および嵌合位置決めガイド21によって確実にされる。
【0057】
本発明に基づけば、ホットメルト材料によるはんだ接合部12の被覆または濡れは、電気要素1の高周波伝送能力における損失をもたらすため、治具50の操作時、供給ライン72を通り、ホットメルトキャビティ70へ入るホットメルト材料の流れは、それがはんだ接合部12に到達する前に止められる。この端部に向かって、はんだ封止部80は、ホットメルトキャビティ70と基材キャビティ64との間に提供される。はんだ封止部が、少なくとも1つのはんだ接合部12および導電部材4の形状の多様性にしっかりと適合するように、はんだ封止部80は、弾性的に圧縮可能である。操作時、はんだ封止部80は、少なくとも基材要素8の上側表面13を押圧し、ならびに少なくとも1つのはんだ接合部12、または少なくとも1つのはんだ接合部12とホットメルトキャビティ70にて形成されたホットメルト要素22との間の領域の少なくとも一部を覆う。
【0058】
図7に図示する治具50の上側ハーフ51bには、はんだ封止部80と実質的に同様の構成である追加の封止部83が設けられてよい。操作時、図2および図3を参照して先に説明したように、ホットメルト要素22のセクション30を形成するように、追加の封止部83は、基材要素8の下側表面15を押圧する。
【0059】
例えば、治具50の2つのハーフ51a、51bを合わせて押圧することによって、封止部80、83の封止係合を達成する。
【0060】
ケーブルキャビティ62とホットメルトキャビティ70とを、少なくとも下側ハーフ51bにて、ケーブル封止部84によって隔てられてよい。ケーブル封止部84を、シリコンを含有する材料で作ってもよく、あるいはシリコン材料から成ってもよい。ケーブル封止部84は、ケーブル要素2の位置を治具50の内部に固定するケーブルクランプ85と隣り合って配置されてよい。ケーブル封止部84は、2つのハーフ51a、51bに割り当てられる2つの部分86a、86bに分割されてよく、それぞれの部分は、半円開口部を形成する治具50の内部と向かい合う表面87を有し、その半円開口部は、治具50の他方のハーフにあるケーブル封止部84の他方の部分によって円に完成される。従って、ケーブル封止表面87は、ケーブル要素2の外側輪郭に対応する。当然ながら、ケーブル封止表面87の輪郭は、それぞれのケーブル要素2の外側輪郭に基づいて変更されてよい。ケーブル封止部84は、図4および図6では図示されていない。
【0061】
図5は、より詳細に、ケーブルキャビティ62、ケーブル封止部84、ホットメルトキャビティ70、はんだ封止部80、および基材キャビティ64の連続を示す。破線の矢印で示された治具セクション30、34をもたらすホットメルトキャビティ70の形状を、はっきりと理解することができる。
【0062】
ケーブル封止部84の付近において、ケーブルクランプ85のピン状突出部88は、ケーブル要素2の正しい位置決めを確実にし、ケーブル要素2は、操作時、図示した下側ハーフをきつく押圧する。治具50の2つのハーフを合わせる場合、ピン状突出部88は、他方のハーフのガイド穴に入れられる。
【0063】
図7に図示するように、基材要素8を下側ハーフ51aに完全に収容させることができる場合、基材キャビティを上側ハーフ51bに設ける必要はない。当然ながら、このことは、他のキャビティに対しても当てはまる。
【0064】
ホットメルト要素22を製造する場合、はんだ接合部12は、既に大抵が存在していることが好ましい。はんだ付け操作を治具50内で実施することができ、その場合、ケーブル要素2および基材要素8は、治具50または金型52の中にそれぞれ別々に入れられる。しかしながら、最初に、異なる工程ではんだ操作を実施し、その次に、ケーブル要素2およびそこに接続された基材要素8を治具50の中へ配置することも可能である。
【0065】
下側ハーフ51a内の排出要素90は、ホットメルト要素22が成形され、上側ハーフ51bが除去された後、完成した電気要素1の除去を容易にする。
【符号の説明】
【0066】
1 電気要素
2 ケーブル要素
4 導電部材
6 2の絶縁体
8 基材要素
10 電気部材
12 はんだ接合部
13 8の上側表面
14 はんだパッド
15 8の下側表面
16 8の後方端部
17 8の後方面
18 8の前方端部
20 接続セクション
21 位置決めガイド
22 ホットメルト要素
24 4と8との間の空間
26 22の前方端部
30 22の前方セクション
32 突出部
34 ハウジング
36 22の後方セクション
38 22の底部表面
42 結合領域
44 22の前方面
45 22の下側前方端部
46 22の肩部
48 追加の結合領域
50 治具
51a 50の下側ハーフ
51b 50の上側ハーフ
52 金型
54 金型
56 ケーブル入口開口部
58 52の外側
60 締付装置
62 ケーブルキャビティ
64 基材キャビティ
65 基材キャビティの底部
66 位置決め要素
70 ホットメルトキャビティ
72 供給ライン
74 50の加熱ブロック
76 心立て要素
78 中央供給ライン
80 はんだ封止部
81 80の封止表面
82 80のための受け器
83 追加の封止部
84 ケーブル封止部
85 ケーブルクランプ
86a、86b 85の部分
86 ケーブル封止表面
88 突出部
90 排出要素

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも1つのケーブル要素(2)、少なくとも1つのはんだ接合部(12)、少なくとも1つのホットメルト要素(22)および少なくとも1つの基材要素(8)を有して成る電気要素(1)であって、ケーブル要素は、少なくとも1つの導電部材(4)を有し、基材要素(8)は、少なくとも1つのはんだ接合部(12)を介して導電部材(4)に電気的に接続される少なくとも1つの電気部材(10)を有し、少なくとも1つのはんだ接合部(12)は、ホットメルト要素(22)に埋設されないことを特徴とする電気要素。
【請求項2】
ホットメルト要素(22)は、ホットメルト材料から作られること、ならびにはんだ接合部(12)は、ホットメルト材料によって覆われないことを特徴とする、請求項1に記載の電気要素(1)。
【請求項3】
ホットメルト要素(22)は、少なくとも1つの導電部材(4)と基材要素(8)との間の空間に延在することを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の電気要素(1)。
【請求項4】
基材要素(8)の後方端部(16)は、ホットメルト要素(22)に隣接し、後方端部(16)は、ケーブル要素(2)の方向に向くことを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の電気要素(1)。
【請求項5】
基材要素(8)の後方端部(16)は、ホットメルト要素(22)に結合され、後方端部(16)は、ケーブル要素(2)の方向に向くことを特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の電気要素(1)。
【請求項6】
基材要素(8)の後方端部(16)は、ホットメルト要素(22)中に延在し、後方端部(16)は、ケーブル要素(2)の方向に向くことを特徴とする、請求項1〜請求項5のいずれかに記載の電気要素(1)。
【請求項7】
電気要素(1)の製造方法であって、電気要素(1)は:少なくとも1つの導電部材(4)を有する少なくとも1つのケーブル要素(2)、少なくとも1つのホットメルト要素(22)、および少なくとも1つの電気部材(10)を有する少なくとも1つの基材要素(8)を含み;その方法は:
はんだ接合部(12)によって、少なくとも1つの導電部材(4)を少なくとも1つの電気部材(10)に接続する工程;
溶融ホットメルト材料の流れを、基材要素(8)に隣接する領域において、少なくとも1つのケーブル要素(2)および導電部材(4)に適用する工程
を含み;
ホットメルト材料を適用する工程が、
ホットメルト材料の流れがはんだ接合部(12)に到達する前に、それを止める工程
を含むことを特徴とする、電気要素(1)の製造方法。
【請求項8】
ホットメルト材料の流れを適用する工程は、
ホットメルト材料(22)を、導電部材(4)と基材要素(8)との間に流す工程
を含むことを特徴とする、請求項7に記載の方法。
【請求項9】
ホットメルト材料の流れを適用する工程は、
ホットメルト材料(22)を基材要素(8)の後方面(17)に結合させる工程
を含み、後方面(17)は、ケーブル要素(2)の方向に向く
ことを特徴とする、請求項7または請求項8に記載の方法。
【請求項10】
ホットメルト材料(22)の流れを適用する工程が、
ホットメルト材料(22)を基材要素(8)の下側表面(15)に結合させる工程
を含み、その下側表面(15)は、少なくとも1つのはんだ接合部(12)が配置される基材要素(8)の上側表面(13)と対向する、
ことを特徴とする、請求項7〜請求項9のいずれかに記載の方法。
【請求項11】
ケーブル要素(2)および基材要素(8)を金型(52)に配置する工程;
ホットメルト材料の流れを金型(52)へ供給する工程
を含むことを特徴とする、請求項7〜請求項10のいずれかに記載の方法。
【請求項12】
少なくとも1つの電気要素(1)を製造するための治具(50)であって、
少なくとも1つの基材キャビティ(64)であって、電気要素(1)の少なくとも1つの基材要素(8)を少なくとも部分的に受容するように構成されている基材キャビティ(64);
少なくとも1つのケーブルキャビティ(62)であって、電気要素(1)の少なくとも1つのケーブル要素(2)を受容するように構成されているケーブルキャビティ(62);
少なくとも1つのホットメルトキャビティ(70)であって、ケーブルキャビティ(62)と基材キャビティ(64)との間に配置され、溶融ホットメルト材料が供給されるように構成されているホットメルトキャビティ(70)
を有する治具であり、
ホットメルトキャビティ(70)は、弾性的に圧縮可能なはんだ封止部(80)によって基材キャビティ(64)から隔てられることを特徴とする治具。
【請求項13】
はんだ封止部(80)は、(a)少なくとも1つのはんだ接合部(12)の位置の上方に位置して、そのはんだ接合部(12)は、ケーブル要素(2)と基材要素(8)とを接続すること、および(b)少なくとも1つのはんだ接合部(12)とホットメルトキャビティ(70)との間に位置すること、の少なくとも一方であることを特徴とする、請求項12に記載の治具(50)。
【請求項14】
治具(50)は、少なくとも1つのケーブル入口開口部(56)および弾性的に圧縮可能なケーブル封止部(84)を有して成ることを特徴とし、ケーブル入口開口部(56)は、ケーブル要素(2)を治具(50)の外側からケーブルキャビティ(62)へ導くように構成され、ケーブル封止部(84)は、ケーブル入口開口部(56)をケーブルキャビティ(62)から隔てる、請求項12または請求項13に記載の治具(50)。
【請求項15】
少なくとも1つのはんだ封止部(80)およびケーブル封止部(84)は、少なくとも一部がシリコン材料から作られることを特徴とする、請求項12〜請求項14のいずれかに記載の治具(50)。

【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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【公開番号】特開2011−146378(P2011−146378A)
【公開日】平成23年7月28日(2011.7.28)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2011−52(P2011−52)
【出願日】平成23年1月4日(2011.1.4)
【出願人】(511000599)タイコ・エレクトロニクス・ネーデルランド・ベスローテン・フェンノートシャップ (5)
【氏名又は名称原語表記】TYCO ELECTRONICS NEDERLAND BV
【Fターム(参考)】