電子制御装置
【課題】特殊なジャンパ導体を用いることなく、汎用があり、かつ安価なジャンパーリード線を用いることで、プリント配線基板の通電容量を増大させるとともに、大電流が流れるプリント基板パターン部の放熱性能の拡大及び電流許容値を向上させることができる電子制御装置を提供する。
【解決手段】この発明に係る電子制御装置は、プリント配線基板１内に電流回路が形成され、フロー半田付け工法を用いてリード端子付き電子部品がプリント配線基板１に半田接合される電子制御装置において、プリント配線基板１のフロー半田付けされる半田面側の電流回路の電流が流れる半田面電流パターンを構成し、銅箔を剥きだしとした銅箔ベタパターン２８と、銅箔ベタパターン２８に形成されるスルーホール２９と、半田面側からスルーホール２９に実装され、フロー半田付け工法により半田付けされるジャンパーリード線３０とを備えたものである。
【解決手段】この発明に係る電子制御装置は、プリント配線基板１内に電流回路が形成され、フロー半田付け工法を用いてリード端子付き電子部品がプリント配線基板１に半田接合される電子制御装置において、プリント配線基板１のフロー半田付けされる半田面側の電流回路の電流が流れる半田面電流パターンを構成し、銅箔を剥きだしとした銅箔ベタパターン２８と、銅箔ベタパターン２８に形成されるスルーホール２９と、半田面側からスルーホール２９に実装され、フロー半田付け工法により半田付けされるジャンパーリード線３０とを備えたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、大電流が流れるプリント基板パターン部の放熱性能の拡大及び電流許容値を向上させる措置を施した電子制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子制御装置は、通電容量を増大させる必要がある銅箔ベタパターンに、導電板からなるジャンパ導体をリフロー半田付け工法にて半田付けしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１６５８２号公報
【特許文献２】実開昭５６−１６９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電子制御装置は、通電容量を増大させる必要がある銅箔ベタパターンに、特殊なジャンパ導体を用いているため、製品のコストが高くなる等の課題があった。
【０００５】
また、従来の電子制御装置は、特殊なジャンパ導体を用いているため、プリント配線基板の設計変更等に柔軟に対応することができないという課題があった。
【０００６】
一般的に、リフロー半田工法の場合のクリーム半田（半田ペースト）は、０．１５μｍ程度の高さでプリント配線基板に塗布され、その後部品が実装される。また、フロー半田付け工法の場合は、リード部品（リード端子付き電子部品）を実装したプリント配線基板を、溶融半田を満たした半田漕に浸漬させることから、リフロー半田工法に対し、半田量また半田体積を大きくすることができるが、従来の電子制御装置は、ジャンパ導体をリフロー半田工法で半田付けしているため、フロー半田付け工法に対し半田量また半田体積が少なく、プリント基板パターンの放熱が十分に行われず、プリント配線基板の安全性および信頼性が悪化するという課題があった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、特殊なジャンパ導体を用いることなく、汎用があり、かつ安価なジャンパーリード線を用いることで、プリント配線基板の通電容量を増大させるとともに、大電流が流れるプリント基板パターン部の放熱性能の拡大及び電流許容値を向上させることができる電子制御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】
【０００８】
この発明に係る電子制御装置は、
フロー半田付けされる半田面を有し、前記半田面の所定のエリア内にスルーホールが形成されたプリント配線基板と、
前記半田面にフロー半田付けされるリード端子付き電子部品と、
前記半田面の前記所定のエリア内に形成され、前記リード端子付き電子部品に接続されて電流を流す電流パターンであり、銅箔が剥きだしの銅箔ベタパターンと、
前記半田面側から前記スルーホールに挿入されて前記銅箔ベタパターンの上にちどり状に実装され、前記銅箔ベタパターンにフロー半田付けされるジャンパーリード線とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係る電子制御装置は、プリント配線基板のフロー半田付けされる半田面側の電流回路の電流が流れる半田面電流パターンを構成し、銅箔を剥きだしとした銅箔ベタパターンと、銅箔ベタパターンに形成されるスルーホールと、半田面側からスルーホールに実装され、フロー半田付け工法により半田付けされるジャンパーリード線とを備えた構成にしたので、特殊なジャンパ導体を用いることなく、汎用があり、かつ安価なジャンパーリード線で、プリント配線基板の通電容量を増大させ、かつ大電流が流れるプリント基板パターン部の放熱性能の拡大、および電流許容値を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１を示す図で、空気調和機の室外ユニットの電子制御装置１００を示す制御回路ブロック図。
【図２】実施の形態１を示す図で、空気調和機の室外ユニットの電子制御装置１００におけるノイズフィルタ回路８のリード部品実装側（部品面）から見たパターン全体図。
【図３】実施の形態１を示す図で、空気調和機の室外ユニットの電子制御装置１００におけるノイズフィルタ回路８のフロー半田付け側（半田面）から見たパターン全体図。
【図４】実施の形態１を示す図で、フロー半田付け側（半田面）の半田面大電流パターン２７ｅを示す図（（ａ）は半田付け面を見た図、（ｂ）は側面から見た図（フロー半田付け前）、（ｃ）は側面から見た図（フロー半田付け後））。
【図５】実施の形態１を示す図で、図４のＡ部拡大図。
【図６】実施の形態２を示す図で、プリント配線基板１の半田面大電流パターン２７ｄ，２７ｇを示す図（（ａ）は半田付け面を見た図、（ｂ）は側面から見た図（フロー半田付け前）、（ｃ）は側面から見た図（フロー半田付け後））。
【図７】実施の形態３を示す図で、プリント配線基板１の半田面を示す図。
【図８】実施の形態３を示す図で、半田面大電流パターン２７ｅの拡大図。
【図９】実施の形態４を示す図で、プリント配線基板１の半田面を示す図。
【図１０】実施の形態４を示す図で、銅箔ベタパターン２８に亀裂が発生した状態を示す図。
【図１１】比較のために示す図で、ジャンパーリード線３０の配置がちどり状でない場合に亀裂が発生した状態を示す図。
【図１２】実施の形態５を示す図で、プリント配線基板１を示す図。
【図１３】実施の形態５を示す図で、半田面大電流パターン２７ｅの銅箔ベタパターン２８上に実装されたジャンパーリード線３０を示す図。
【図１４】実施の形態６を示す図で、プリント配線基板１のジャンパーリード線３０部のクリンチ形状を側面から見た図（（ａ−１）はジャンパーリード線３０の一般的なクリンチ形状を側面から見た図（フロー半田付け前）、（ａ−２）はジャンパーリード線３０の一般的なクリンチ形状を側面から見た図（フロー半田付け後）、（ｂ−１）はクリンチテンションを弱くしたジャンパーリード線３０のクリンチ形状を側面から見た図（フロー半田付け前）、（ｂ−２）はクリンチテンションを弱くしたジャンパーリード線３０のクリンチ形状を側面から見た図（フロー半田付け後））。
【図１５】実施の形態７を示す図で、電子制御装置１００のプリント配線基板１のリード付き部品が実装される面側（部品面）のパターン図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１乃至図５は実施の形態１を示す図で、図１は空気調和機の室外ユニットの電子制御装置１００を示す制御回路ブロック図、図２は空気調和機の室外ユニットの電子制御装置１００におけるノイズフィルタ回路８のリード部品実装側（部品面）から見たパターン全体図、図３は空気調和機の室外ユニットの電子制御装置１００におけるノイズフィルタ回路８のフロー半田付け側（半田面）から見たパターン全体図、図４はフロー半田付け側（半田面）の半田面大電流パターン２７ｅを示す図（（ａ）は半田付け面を見た図、（ｂ）は側面から見た図（フロー半田付け前）、（ｃ）は側面から見た図（フロー半田付け後））、図５は図４のＡ部拡大図である。
【００１２】
本実施の形態では、空気調和機の室外ユニットの運転制御を司る電子制御装置１００を一例として説明する。空気調和機の室外ユニットは一例であり、電子制御装置１００の対象となる機器は、空気調和機の室外ユニットに限定されるものではない。
【００１３】
本実施の形態は、大電流を流す必要のある半田面大電流パターンを、銅箔を剥きだしとした銅箔ベタパターンとする。そして、銅箔ベタパターンの上にジャンパーリード線を挿入するスルーホール穴を形成する。ジャンパーリード線をスルーホール穴に挿入して銅箔ベタパターン上に実装し、半田によりフロー半田付けするものである。
【００１４】
ジャンパーリード線に半田が固着して、導電部の体積をジャンパーリード線の体積以上に増加させることができ、大電流が流れる半田面大電流パターンの放熱性能の拡大、および電流許容値を向上させることができる。
【００１５】
先ず、電子制御装置１００の定義を行う。電子制御装置１００は、プリント配線基板１内に電流回路が形成され、フロー半田付け工法を用いてリード端子付き電子部品をプリント配線基板１に半田接合されるものをいう。この実施の形態では、一つのプリント配線基板１内に小電流回路と大電流回路とが混載されている。
【００１６】
図１に示すように、種々の電子部品が実装されるプリント配線基板１で構成される電子制御装置１００は、空気調和機の室外ユニットの運転制御を司る。交流商用電源２（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）が、電子制御装置１００に接続される。
【００１７】
本実施の形態において一例として挙げる空気調和機は、室内ユニットと室外ユニットを有するセパレート形の空気調和機である。
【００１８】
この交流商用電源２の交流を直流に変換するための整流回路３が、力率改善用リアクタ４を介して交流商用電源２に接続される。
【００１９】
整流回路３には直流平滑コンデンサ５が接続される。直流平滑コンデンサ５にて生成された直流電圧を圧縮機用インバータ回路７により所望の交流電圧に変換し、圧縮機６に印加することで運転される。
【００２０】
圧縮機６は、例えば密閉型圧縮機であり、回転式、スクロール式、往復式等がある。
【００２１】
圧縮機６は、冷媒を圧縮する圧縮要素と、この圧縮要素を駆動する電動要素とを備える（いずれも図示せず）。
【００２２】
圧縮要素を駆動する電動要素には、ブラシレスＤＣモータ、誘導電動機等が用いられる。
【００２３】
ノイズフィルタ回路８は、圧縮機用インバータ回路７から発生するノイズを抑制する。また、交流商用電源２からの外来ノイズを抑制する。
【００２４】
室外ユニットの電子制御装置１００には、様々な室外ユニットの運転の制御を行う室外制御マイコン９が搭載される。室外制御マイコン９は、直流平滑コンデンサ５にて生成された直流電圧を、電源回路１０にて生成されたマイコン駆動用電源にて動作する。
【００２５】
また、この室外制御マイコン９は、インバータ制御回路１１を介して、圧縮機６の運転（ＰＷＭ）信号を圧縮機用インバータ回路７に与えている。ＰＷＭは、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）のことである。
【００２６】
空気調和機の室外ユニットには、図示しない冷凍サイクルを構成する室外熱交換器が設けられる。この室外熱交換器に送風を行う室外送風機は、ファンとこのファンを駆動するファンモータ１２を備える。
【００２７】
ファンモータ１２は、室外制御マイコン９から駆動回路１３を介して送信される駆動指令により駆動される。
【００２８】
空気調和機の室外ユニットは、冷凍サイクルを構成する減圧装置として電子膨張弁１４を備える。電子膨張弁１４は、室外制御マイコン９から駆動回路１５を介して送信される駆動指令により駆動される。
【００２９】
また、空気調和機の室外ユニットは、冷凍サイクルの冷媒の温度を検出する冷媒温度検出用センサ１６を備える。冷媒温度検出用センサ１６の情報は、変換回路１７を介して室外制御マイコン９に取り込まれる。
【００３０】
また、空気調和機の室外ユニットは、圧力開閉スイッチ１８を備える。圧力開閉スイッチ１８の情報は、変換回路１９を介して室外制御マイコン９に取り込まれる。
【００３１】
また、空気調和機の室外ユニットの種々の運転動作を切替える切替スイッチ２１が室外ユニットの電子制御装置１００に設けられる。この切替スイッチ２１の設定内容は、室外制御マイコン９に取り込まれるようにしている。
【００３２】
また、電子制御装置１００に不揮発性メモリ２０が設けられて、室外制御マイコン９より種々の情報の書き込みおよび読み出しが行われる。
【００３３】
図１の破線で囲まれる領域の電流回路部は、空気調和機の室外ユニットを運転した際、大電流が流れる大電流回路部２２０であり、例えば２０Ａ（アンペア）以上の電流が流れる場合がある。図１のその他の領域の電流回路部は、小電流が流れる小電流回路部であり、例えば２０Ａ（アンペア）より小さい電流が流れる。小電流回路部は、符号を付していない。
【００３４】
図２、図３は電子制御装置１００のプリント配線基板１のノイズフィルタ回路８を示す一例である。図２はノイズフィルタ回路８のリード部品実装側（部品面）から見た図である。
【００３５】
ノイズフィルタ回路８には、発生ノイズ及び外来ノイズ抑制用のノイズフィルタ用コイル２２ａ〜２２ｃ、ノイズフィルタ用コンデンサ２３ａ〜２３ｇ等が備えられている。
【００３６】
発生ノイズ及び外来ノイズ抑制用のノイズフィルタ用コイル２２ａ〜２２ｃ、ノイズフィルタ用コンデンサ２３ａ〜２３ｇ等のリード端子付き電子部品を、リード端子付き電子部品（リード部品）と定義する。
【００３７】
プリント配線基板１のリード端子付き電子部品（リード部品）が実装される面を部品面と定義する。
【００３８】
ノイズフィルタ回路８のリード部品実装側大電流パターン２４ａ〜２４ｈ及びリード部品実装側小電流パターン２５ａ〜２５ｄは、種々の部品を接続するためのパターンである。
【００３９】
図２において、斜線にて示すリード部品実装側大電流パターン２４ａ〜２４ｈのエリアが大電流が流れるパターン部である。
【００４０】
図３はノイズフィルタ回路８のフロー半田付け側（半田面）から見た図である。ノイズフィルタ回路８には、種々の部品を接続するための半田面電流パターンが備えられ、小電流が流れる半田面小電流パターン２６ａ〜２６ｊ及び大電流が流れる大電流回路部２２０の半田面大電流パターン２７ａ〜２７ｉが備えられている。
【００４１】
図３において、斜線にて示す半田面大電流パターン２７ａ〜２７ｉのエリアが空気調和機の圧縮機６を運転する大電流が流れるパターン部であり、この実施の形態では、例えば２０Ａ（アンペア）以上の電流が流れる場合がある。また、半田面小電流パターン２６ａ〜２６ｊは、２０Ａより小さい電流が流れる。
【００４２】
次に、この実施の形態の主要な構成について説明する。図４は例えば半田面大電流パターン２７ｅを示す図である。
【００４３】
図４において、半田面電流パターンの内、例えば２０Ａ以上の大電流を流す必要のある半田面大電流パターン２７ｅは、銅箔を剥きだしとした銅箔ベタパターン２８とする。
【００４４】
そして、銅箔ベタパターン２８の上にジャンパーリード線３０を挿入するスルーホール２９を有する（図５も参照）。このプリント配線基板１において、ジャンパーリード線３０を、銅箔ベタパターン２８上に実装し、半田３１によりフロー半田付けしている（フロー半田付け工法）。
【００４５】
以上のように、電子制御装置１００を構成することにより、フロー半田付けの際、ジャンパーリード線３０には、半田３１が固着して、導電部の体積をジャンパーリード線３０の体積以上に増加させることができ、大電流が流れるパターン、例えば半田面大電流パターン２７ｅの放熱性能の拡大、および電流許容値を向上させることができる。
【００４６】
実施の形態２．
図６は実施の形態２を示す図で、プリント配線基板１の半田面大電流パターン２７ｄ，２７ｇを示す図（（ａ）は半田付け面を見た図、（ｂ）は側面から見た図（フロー半田付け前）、（ｃ）は側面から見た図（フロー半田付け後））である。
【００４７】
図６において、半田面電流パターンの内、大電流を流す必要のある半田面大電流パターン２７ｄ，２７ｇは銅箔を剥きだしとした銅箔ベタパターン２８とする。
【００４８】
半田面大電流パターン２７ｄ，２７ｇは、夫々銅箔ベタパターン２８の上にジャンパーリード線３０を挿入するスルーホール２９を有する。
【００４９】
さらに、夫々の銅箔ベタパターン２８の外周に、ある一定の幅（所定の幅）でレジスト部３２を形成する処理を行った上で、ジャンパーリード線３０を銅箔ベタパターン２８上に実装し、フロー半田付けしている。
【００５０】
レジスト部３２は、半田面大電流パターン２７ｄ，２７ｇの銅箔ベタパターン２８間の電気絶縁性を確保するために施す。図６（ａ）のＢ部付近は、特に半田面大電流パターン２７ｄ，２７ｇの銅箔ベタパターン２８が接近している。そのため、フロー半田付けにより銅箔ベタパターン２８同士が半田で短絡する可能性がある。夫々の銅箔ベタパターン２８の外周に、ある一定の幅でレジスト部３２を形成することで、フロー半田付け時の隣り合う銅箔ベタパターン２８同士の半田による短絡を抑制することができる。
【００５１】
以上のように、電子制御装置１００のプリント配線基板１を構成することにより、フロー半田付けの際、ジャンパーリード線３０には、半田３１が固着して、導電部の体積をジャンパーリード線３０の体積以上に増加させることができる。例えば、半田面大電流パターン２７ｄ，２７ｇの放熱性能の拡大、及び電流許容値を向上させることができる。
【００５２】
また、銅箔ベタパターン２８の外周にある一定の幅でレジスト部３２を形成することで、フロー半田付けの際、隣り合う銅箔ベタパターン２８同士がフロー半田付けの際半田ショートしない様にすることができる。
【００５３】
実施の形態３．
図７、図８は実施の形態３を示す図で、図７はプリント配線基板１の半田面を示す図、図８は半田面大電流パターン２７ｅの拡大図である。
【００５４】
図７において、大電流を流す必要のある半田面大電流パターン２７ａ〜２７ｉは、銅箔を剥きだしとした銅箔ベタパターン２８とする。
【００５５】
夫々の銅箔ベタパターン２８の上にジャンパーリード線３０を挿入するスルーホール２９を有し、このプリント配線基板１内には、幅寸法ｗ（図５、図８）が全て略同一なジャンパーリード線３０を、フロー半田付けしている。
【００５６】
また、夫々の銅箔ベタパターン２８の外周に、ある一定の幅でレジスト部３２を形成する処理を行った上で、ジャンパーリード線３０を銅箔ベタパターン２８上に実装し、フロー半田付けしている。
【００５７】
図８は半田面大電流パターン２７ｅの拡大図であるが、図８では、半田面大電流パターン２７ｅの銅箔ベタパターン２８と、銅箔ベタパターン２８に形成されるスルーホール２９と、スルーホール２９に挿入されるジャンパーリード線３０とを示し、レジスト部３２等は省略している。
【００５８】
以上のように、電子制御装置１００のプリント配線基板１を構成することにより、プリント配線基板１にジャンパーリード線３０を自動挿入機にて実装する際、ジャンパーリード線３０の幅寸法ｗを切り替える必要が無くなり、ジャンパーリード線３０の幅寸法ｗを切り替えるための時間ロスが削減されることから、プリント配線基板１の生産性を向上させることができる。
【００５９】
実施の形態４．
図９、図１０は実施の形態４を示す図で、図９はプリント配線基板１の半田面を示す図、図１０は銅箔ベタパターン２８に亀裂が発生した状態を示す図である。図１１は比較のために示す図で、ジャンパーリード線３０の配置がちどり状でない場合に亀裂が発生した状態を示す図である。
【００６０】
図９において、大電流を流す必要のある半田面大電流パターン２７ａ〜２７ｉは、銅箔を剥きだしとした銅箔ベタパターン２８とする。
【００６１】
銅箔ベタパターン２８の上にジャンパーリード線３０を挿入するスルーホール２９を有する。
【００６２】
また、夫々の銅箔ベタパターン２８の外周に、ある一定の幅でレジスト部３２を形成する処理を行った上で、ジャンパーリード線３０を銅箔ベタパターン２８上に実装し、フロー半田付けしている。
【００６３】
このプリント配線基板１において、ジャンパーリード線３０を、銅箔ベタパターン２８上に実装しこのプリント配線基板１内に、幅寸法ｗ（図１０）が全て同一なジャンパーリード線３０を、お互いに組み合わされる様にちどり状に実装し、フロー半田付けしている。但し、ジャンパーリード線３０の幅寸法ｗは、全て同一でなくてもよい。
【００６４】
ジャンパーリード線３０を銅箔ベタパターン２８上にちどり状に実装しフロー半田付けすることにより、例えば、図１０に示すような亀裂や断線が銅箔ベタパターン２８内に発生しても、ジャンパーリード線３０と半田３１（図示せず）が、銅箔ベタパターン２８内の亀裂や断線を補うように作用する。
【００６５】
図１１に示すように、ジャンパーリード線３０の配置がちどり状でない場合は、亀裂や断線が銅箔ベタパターン２８内に発生し、亀裂や断線が隣り合うジャンパーリード線３０の間に発生する場合は、ジャンパーリード線３０と半田３１（図示せず）が、銅箔ベタパターン２８内の亀裂や断線を補うことができない。
【００６６】
以上のように、電子制御装置１００のプリント配線基板１を構成することにより、例えばプリント配線基板１の銅箔ベタパターン２８内に亀裂や断線が発生したとしても、ジャンパーリード線３０と半田３１が、銅箔ベタパターン２８内の亀裂や断線を補うように作用するため、プリント配線基板１の安全性および信頼性を確保することができる。
【００６７】
実施の形態５．
図１２、図１３は実施の形態５を示す図で、図１２はプリント配線基板１を示す図、図１３は半田面大電流パターン２７ｅの銅箔ベタパターン２８上に実装されたジャンパーリード線３０を示す図である。
【００６８】
図１２において、大電流を流す必要のある半田面大電流パターン２７ａ〜２７ｉは、銅箔を剥きだしとした銅箔ベタパターン２８とする。
【００６９】
銅箔ベタパターン２８の上にジャンパーリード線３０を挿入するスルーホール２９を有する。
【００７０】
また、夫々の銅箔ベタパターン２８の外周に、ある一定の幅でレジスト部３２を形成する処理を行った上で、ジャンパーリード線３０を銅箔ベタパターン２８上に実装し、フロー半田付けしている。
【００７１】
このプリント配線基板１において、複数の幅寸法の異なるジャンパーリード線３０を組み合わせる。
【００７２】
例えば、図１３に示すように、ジャンパーリード線３０に、例えば、３種類のジャンパーリード線３０ａ，３０ｂ，３０ｃを組み合わせる。３種類のジャンパーリード線３０ａ，３０ｂ，３０ｃの幅寸法を、Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃとすると、Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃは次式の関係を満たす。
Ｗａ＞Ｗｂ＞Ｗｃ （１）
【００７３】
また、３種類のジャンパーリード線３０ａ，３０ｂ，３０ｃの実装方向を、フロー半田付けする際、プリント配線基板１の搬送方向に対し、水平方向および垂直方向に実装し、フロー半田付けしている。
【００７４】
但し、ジャンパーリード線３０の種類、配置は任意でよい。
【００７５】
以上のように、プリント配線基板１を構成することにより、銅箔ベタパターン２８上のジャンパーリード線３０の実装密度が、実施の形態１乃至４のプリント配線基板１よりも大きくなるため、銅箔ベタパターン２８の導電部の体積を増加させることができ、より一層の放熱性能の拡大及び電流許容値を向上させることができる。
【００７６】
実施の形態６．
図１４は実施の形態６を示す図で、プリント配線基板１のジャンパーリード線３０部のクリンチ形状を側面から見た図（（ａ−１）はジャンパーリード線３０の一般的なクリンチ形状を側面から見た図（フロー半田付け前）、（ａ−２）はジャンパーリード線３０の一般的なクリンチ形状を側面から見た図（フロー半田付け後）、（ｂ−１）はクリンチテンションを弱くしたジャンパーリード線３０のクリンチ形状を側面から見た図（フロー半田付け前）、（ｂ−２）はクリンチテンションを弱くしたジャンパーリード線３０のクリンチ形状を側面から見た図（フロー半田付け後））である。
【００７７】
図１４において、プリント配線基板１のフロー半田付け面側よりジャンパーリード線３０を自動挿入機にてクリンチ実装する際、一般的なクリンチ実装形状３３（図１４（ａ−１）、図１４（ａ−２））に対し、クリンチのテンション（引き曲げ力）を通常のテンションより弱く、例えばクリンチ実装形状３４のようなクリンチ形状とする（図１４（ｂ−１）、図１４（ｂ−２））。
【００７８】
ジャンパーリード線３０のクリンチ形状を、図１４（ｂ−１）、図１４（ｂ−２）に示すようなクリンチ実装形状３４とすることにより、プリント配線基板１のフロー半田部の銅箔ベタパターン２８の面とジャンパーリード線３０との距離を、一般的なクリンチ実装形状３３（図１４（ａ−１）、図１４（ａ−２））より広げることができる。
【００７９】
以上のように、ジャンパーリード線３０を自動挿入機にてクリンチ実装する際、クリンチのテンション（引き曲げ力）を通常のテンションより弱く、例えばクリンチ実装形状３４のようなクリンチ形状とすることにより、フロー半田付けの際、ジャンパーリード線３０には、プリント配線基板１のフロー半田部の銅箔ベタパターン２８面とジャンパーリード線３０との間の広がった空間（所定の大きさの空間）に、より多くの半田３１が固着する。そのため、一般的なクリンチ実装形状３３よりいっそうの放熱性能の拡大、および電流許容値を向上させることができる。
【００８０】
実施の形態７．
図１５は実施の形態７を示す図で、電子制御装置１００のプリント配線基板１のリード付き部品が実装される面側（部品面）のパターン図である。
【００８１】
図１５において、リード付き電子部品は、フロー半田付け面から実装されたジャンパーリード線３０のクリンチ実装形状３４と接触しないような位置に配置され、フロー半田付けされる。
【００８２】
リード付き電子部品は、例えば、ノイズフィルタ用コイル２２ａ〜２２ｃ、ノイズフィルタ用コンデンサ２３ａ〜２３ｇ等である。
【００８３】
以上のように、プリント配線基板１を構成することにより、充電部である、フロー半田付け面から実装されたジャンパーリード線３０のクリンチ実装形状３４と、リード付き電子部品が接触しないことから、リード付き電子部品の安全性を確保することができる。
【００８４】
尚、一般的に、半田材料には融点が低く、かつ溶融した半田は流動性、粘性、表面張力が適当で母材とのぬれ性が良く、しかも半田付け後の接合部の機械的強度や電気伝導性などの特性が求められる条件を満たすものが用いられる。本実施の形態でフロー半田付けに使用する半田には、鉛フリー半田を用いるのが好ましい。但し、錫と鉛の共晶半田でもよい。
【００８５】
以下、本発明の実施の形態における電子制御装置の特徴を再言する。
【００８６】
本発明の実施の形態における電子制御装置は、
プリント配線基板に電流回路が形成され、フロー半田付け工法を用いてリード端子付き電子部品が前記プリント配線基板に半田接合される電子制御装置であり、
前記プリント配線基板のフロー半田付けされる半田面側の前記電流回路の電流が流れる半田面電流パターンを構成し、銅箔を剥きだしとした銅箔ベタパターンと、
前記銅箔ベタパターンに形成されるスルーホールと、
前記半田面側から前記スルーホールに実装され、前記フロー半田付け工法により半田付けされるジャンパーリード線と、を備える。
【００８７】
前記ジャンパーリード線が半田付けされる半田面電流パターンは、２０Ａ以上の電流が流れる半田面大電流パターンである。
【００８８】
前記ジャンパーリード線が半田付けされる半田面電流パターンは、空気調和機の圧縮機を運転する電流が流れる半田面大電流パターンである。
【００８９】
前記銅箔ベタパターンの外周に、所定の幅のレジスト部を形成する。
【００９０】
前記プリント配線基板内の全ての前記ジャンパーリード線の幅寸法を、略同一寸法とする。
【００９１】
前記ジャンパーリード線を、前記銅箔ベタパターンにちどり状に実装する。
【００９２】
幅寸法の異なる前記ジャンパーリード線を組み合わせて、前記銅箔ベタパターンに実装する。
【００９３】
前記ジャンパーリード線を前記プリント配線基板の半田面側よりクリンチ実装する際、前記銅箔ベタパターンと前記ジャンパーリード線との間に所定の大きさの空間が形成されるように、クリンチの引き曲げ力を弱くする。
【００９４】
前記プリント配線基板の部品面に実装される前記リード端子付き電子部品が、前記ジャンパーリード線と接触しないように配置される。
【００９５】
前記フロー半田付に鉛フリー半田を用いる。
【符号の説明】
【００９６】
１ プリント配線基板、２ 交流商用電源、３ 整流回路、４ 力率改善用リアクタ、５ 平滑コンデンサ、６ 圧縮機、７ 圧縮機用インバータ回路、８ ノイズフィルタ回路、９ 室外制御マイコン、１０ 電源回路、１１ インバータ制御回路、１２ ファンモータ、１３ 駆動回路、１４ 電子膨張弁、１５ 駆動回路、１６ 冷媒温度検出用センサ、１７ 変換回路、１８ 圧力開閉スイッチ、１９ 変換回路、２０ 不揮発性メモリ、２１ 切替スイッチ、２２ａ ノイズフィルタ用コイル、２２ｂ ノイズフィルタ用コイル、２２ｃ ノイズフィルタ用コイル、２３ａ ノイズフィルタ用コンデンサ、２３ｂ ノイズフィルタ用コイル、２３ｃ ノイズフィルタ用コイル、２３ｄ ノイズフィルタ用コイル、２３ｅ ノイズフィルタ用コイル、２３ｆ ノイズフィルタ用コイル、２３ｇ ノイズフィルタ用コイル、２４ａ リード部品実装側大電流パターン、２４ｂ リード部品実装側大電流パターン、２４ｃ リード部品実装側大電流パターン、２４ｄ リード部品実装側大電流パターン、２４ｅ リード部品実装側大電流パターン、２４ｆ リード部品実装側大電流パターン、２４ｇ リード部品実装側大電流パターン、２４ｈ リード部品実装側大電流パターン、２５ａ リード部品実装側小電流パターン、２５ｂ リード部品実装側小電流パターン、２５ｃ リード部品実装側小電流パターン、２５ｄ リード部品実装側小電流パターン、２６ａ 半田面小電流パターン、２６ｂ 半田面小電流パターン、２６ｃ 半田面小電流パターン、２６ｄ 半田面小電流パターン、２６ｅ 半田面小電流パターン、２６ｆ 半田面小電流パターン、２６ｇ 半田面小電流パターン、２６ｈ 半田面小電流パターン、２６ｉ 半田面小電流パターン、２６ｊ 半田面小電流パターン、２７ａ 半田面大電流パターン、２７ｂ 半田面大電流パターン、２７ｃ 半田面大電流パターン、２７ｄ 半田面大電流パターン、２７ｅ 半田面大電流パターン、２７ｆ 半田面大電流パターン、２７ｇ 半田面大電流パターン、２７ｈ 半田面大電流パターン、２７ｉ 半田面大電流パターン、２８ 銅箔ベタパターン、２９ スルーホール、３０ ジャンパーリード線、３０ａ ジャンパーリード線、３０ｂ ジャンパーリード線、３０ｃ ジャンパーリード線、３１ 半田、３２ レジスト部、３３ クリンチ実装形状、３４ クリンチ実装形状、１００ 電子制御装置、２２０ 大電流回路部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、大電流が流れるプリント基板パターン部の放熱性能の拡大及び電流許容値を向上させる措置を施した電子制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子制御装置は、通電容量を増大させる必要がある銅箔ベタパターンに、導電板からなるジャンパ導体をリフロー半田付け工法にて半田付けしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１６５８２号公報
【特許文献２】実開昭５６−１６９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電子制御装置は、通電容量を増大させる必要がある銅箔ベタパターンに、特殊なジャンパ導体を用いているため、製品のコストが高くなる等の課題があった。
【０００５】
また、従来の電子制御装置は、特殊なジャンパ導体を用いているため、プリント配線基板の設計変更等に柔軟に対応することができないという課題があった。
【０００６】
一般的に、リフロー半田工法の場合のクリーム半田（半田ペースト）は、０．１５μｍ程度の高さでプリント配線基板に塗布され、その後部品が実装される。また、フロー半田付け工法の場合は、リード部品（リード端子付き電子部品）を実装したプリント配線基板を、溶融半田を満たした半田漕に浸漬させることから、リフロー半田工法に対し、半田量また半田体積を大きくすることができるが、従来の電子制御装置は、ジャンパ導体をリフロー半田工法で半田付けしているため、フロー半田付け工法に対し半田量また半田体積が少なく、プリント基板パターンの放熱が十分に行われず、プリント配線基板の安全性および信頼性が悪化するという課題があった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、特殊なジャンパ導体を用いることなく、汎用があり、かつ安価なジャンパーリード線を用いることで、プリント配線基板の通電容量を増大させるとともに、大電流が流れるプリント基板パターン部の放熱性能の拡大及び電流許容値を向上させることができる電子制御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】
【０００８】
この発明に係る電子制御装置は、
フロー半田付けされる半田面を有し、前記半田面の所定のエリア内にスルーホールが形成されたプリント配線基板と、
前記半田面にフロー半田付けされるリード端子付き電子部品と、
前記半田面の前記所定のエリア内に形成され、前記リード端子付き電子部品に接続されて電流を流す電流パターンであり、銅箔が剥きだしの銅箔ベタパターンと、
前記半田面側から前記スルーホールに挿入されて前記銅箔ベタパターンの上にちどり状に実装され、前記銅箔ベタパターンにフロー半田付けされるジャンパーリード線とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係る電子制御装置は、プリント配線基板のフロー半田付けされる半田面側の電流回路の電流が流れる半田面電流パターンを構成し、銅箔を剥きだしとした銅箔ベタパターンと、銅箔ベタパターンに形成されるスルーホールと、半田面側からスルーホールに実装され、フロー半田付け工法により半田付けされるジャンパーリード線とを備えた構成にしたので、特殊なジャンパ導体を用いることなく、汎用があり、かつ安価なジャンパーリード線で、プリント配線基板の通電容量を増大させ、かつ大電流が流れるプリント基板パターン部の放熱性能の拡大、および電流許容値を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１を示す図で、空気調和機の室外ユニットの電子制御装置１００を示す制御回路ブロック図。
【図２】実施の形態１を示す図で、空気調和機の室外ユニットの電子制御装置１００におけるノイズフィルタ回路８のリード部品実装側（部品面）から見たパターン全体図。
【図３】実施の形態１を示す図で、空気調和機の室外ユニットの電子制御装置１００におけるノイズフィルタ回路８のフロー半田付け側（半田面）から見たパターン全体図。
【図４】実施の形態１を示す図で、フロー半田付け側（半田面）の半田面大電流パターン２７ｅを示す図（（ａ）は半田付け面を見た図、（ｂ）は側面から見た図（フロー半田付け前）、（ｃ）は側面から見た図（フロー半田付け後））。
【図５】実施の形態１を示す図で、図４のＡ部拡大図。
【図６】実施の形態２を示す図で、プリント配線基板１の半田面大電流パターン２７ｄ，２７ｇを示す図（（ａ）は半田付け面を見た図、（ｂ）は側面から見た図（フロー半田付け前）、（ｃ）は側面から見た図（フロー半田付け後））。
【図７】実施の形態３を示す図で、プリント配線基板１の半田面を示す図。
【図８】実施の形態３を示す図で、半田面大電流パターン２７ｅの拡大図。
【図９】実施の形態４を示す図で、プリント配線基板１の半田面を示す図。
【図１０】実施の形態４を示す図で、銅箔ベタパターン２８に亀裂が発生した状態を示す図。
【図１１】比較のために示す図で、ジャンパーリード線３０の配置がちどり状でない場合に亀裂が発生した状態を示す図。
【図１２】実施の形態５を示す図で、プリント配線基板１を示す図。
【図１３】実施の形態５を示す図で、半田面大電流パターン２７ｅの銅箔ベタパターン２８上に実装されたジャンパーリード線３０を示す図。
【図１４】実施の形態６を示す図で、プリント配線基板１のジャンパーリード線３０部のクリンチ形状を側面から見た図（（ａ−１）はジャンパーリード線３０の一般的なクリンチ形状を側面から見た図（フロー半田付け前）、（ａ−２）はジャンパーリード線３０の一般的なクリンチ形状を側面から見た図（フロー半田付け後）、（ｂ−１）はクリンチテンションを弱くしたジャンパーリード線３０のクリンチ形状を側面から見た図（フロー半田付け前）、（ｂ−２）はクリンチテンションを弱くしたジャンパーリード線３０のクリンチ形状を側面から見た図（フロー半田付け後））。
【図１５】実施の形態７を示す図で、電子制御装置１００のプリント配線基板１のリード付き部品が実装される面側（部品面）のパターン図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１乃至図５は実施の形態１を示す図で、図１は空気調和機の室外ユニットの電子制御装置１００を示す制御回路ブロック図、図２は空気調和機の室外ユニットの電子制御装置１００におけるノイズフィルタ回路８のリード部品実装側（部品面）から見たパターン全体図、図３は空気調和機の室外ユニットの電子制御装置１００におけるノイズフィルタ回路８のフロー半田付け側（半田面）から見たパターン全体図、図４はフロー半田付け側（半田面）の半田面大電流パターン２７ｅを示す図（（ａ）は半田付け面を見た図、（ｂ）は側面から見た図（フロー半田付け前）、（ｃ）は側面から見た図（フロー半田付け後））、図５は図４のＡ部拡大図である。
【００１２】
本実施の形態では、空気調和機の室外ユニットの運転制御を司る電子制御装置１００を一例として説明する。空気調和機の室外ユニットは一例であり、電子制御装置１００の対象となる機器は、空気調和機の室外ユニットに限定されるものではない。
【００１３】
本実施の形態は、大電流を流す必要のある半田面大電流パターンを、銅箔を剥きだしとした銅箔ベタパターンとする。そして、銅箔ベタパターンの上にジャンパーリード線を挿入するスルーホール穴を形成する。ジャンパーリード線をスルーホール穴に挿入して銅箔ベタパターン上に実装し、半田によりフロー半田付けするものである。
【００１４】
ジャンパーリード線に半田が固着して、導電部の体積をジャンパーリード線の体積以上に増加させることができ、大電流が流れる半田面大電流パターンの放熱性能の拡大、および電流許容値を向上させることができる。
【００１５】
先ず、電子制御装置１００の定義を行う。電子制御装置１００は、プリント配線基板１内に電流回路が形成され、フロー半田付け工法を用いてリード端子付き電子部品をプリント配線基板１に半田接合されるものをいう。この実施の形態では、一つのプリント配線基板１内に小電流回路と大電流回路とが混載されている。
【００１６】
図１に示すように、種々の電子部品が実装されるプリント配線基板１で構成される電子制御装置１００は、空気調和機の室外ユニットの運転制御を司る。交流商用電源２（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）が、電子制御装置１００に接続される。
【００１７】
本実施の形態において一例として挙げる空気調和機は、室内ユニットと室外ユニットを有するセパレート形の空気調和機である。
【００１８】
この交流商用電源２の交流を直流に変換するための整流回路３が、力率改善用リアクタ４を介して交流商用電源２に接続される。
【００１９】
整流回路３には直流平滑コンデンサ５が接続される。直流平滑コンデンサ５にて生成された直流電圧を圧縮機用インバータ回路７により所望の交流電圧に変換し、圧縮機６に印加することで運転される。
【００２０】
圧縮機６は、例えば密閉型圧縮機であり、回転式、スクロール式、往復式等がある。
【００２１】
圧縮機６は、冷媒を圧縮する圧縮要素と、この圧縮要素を駆動する電動要素とを備える（いずれも図示せず）。
【００２２】
圧縮要素を駆動する電動要素には、ブラシレスＤＣモータ、誘導電動機等が用いられる。
【００２３】
ノイズフィルタ回路８は、圧縮機用インバータ回路７から発生するノイズを抑制する。また、交流商用電源２からの外来ノイズを抑制する。
【００２４】
室外ユニットの電子制御装置１００には、様々な室外ユニットの運転の制御を行う室外制御マイコン９が搭載される。室外制御マイコン９は、直流平滑コンデンサ５にて生成された直流電圧を、電源回路１０にて生成されたマイコン駆動用電源にて動作する。
【００２５】
また、この室外制御マイコン９は、インバータ制御回路１１を介して、圧縮機６の運転（ＰＷＭ）信号を圧縮機用インバータ回路７に与えている。ＰＷＭは、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）のことである。
【００２６】
空気調和機の室外ユニットには、図示しない冷凍サイクルを構成する室外熱交換器が設けられる。この室外熱交換器に送風を行う室外送風機は、ファンとこのファンを駆動するファンモータ１２を備える。
【００２７】
ファンモータ１２は、室外制御マイコン９から駆動回路１３を介して送信される駆動指令により駆動される。
【００２８】
空気調和機の室外ユニットは、冷凍サイクルを構成する減圧装置として電子膨張弁１４を備える。電子膨張弁１４は、室外制御マイコン９から駆動回路１５を介して送信される駆動指令により駆動される。
【００２９】
また、空気調和機の室外ユニットは、冷凍サイクルの冷媒の温度を検出する冷媒温度検出用センサ１６を備える。冷媒温度検出用センサ１６の情報は、変換回路１７を介して室外制御マイコン９に取り込まれる。
【００３０】
また、空気調和機の室外ユニットは、圧力開閉スイッチ１８を備える。圧力開閉スイッチ１８の情報は、変換回路１９を介して室外制御マイコン９に取り込まれる。
【００３１】
また、空気調和機の室外ユニットの種々の運転動作を切替える切替スイッチ２１が室外ユニットの電子制御装置１００に設けられる。この切替スイッチ２１の設定内容は、室外制御マイコン９に取り込まれるようにしている。
【００３２】
また、電子制御装置１００に不揮発性メモリ２０が設けられて、室外制御マイコン９より種々の情報の書き込みおよび読み出しが行われる。
【００３３】
図１の破線で囲まれる領域の電流回路部は、空気調和機の室外ユニットを運転した際、大電流が流れる大電流回路部２２０であり、例えば２０Ａ（アンペア）以上の電流が流れる場合がある。図１のその他の領域の電流回路部は、小電流が流れる小電流回路部であり、例えば２０Ａ（アンペア）より小さい電流が流れる。小電流回路部は、符号を付していない。
【００３４】
図２、図３は電子制御装置１００のプリント配線基板１のノイズフィルタ回路８を示す一例である。図２はノイズフィルタ回路８のリード部品実装側（部品面）から見た図である。
【００３５】
ノイズフィルタ回路８には、発生ノイズ及び外来ノイズ抑制用のノイズフィルタ用コイル２２ａ〜２２ｃ、ノイズフィルタ用コンデンサ２３ａ〜２３ｇ等が備えられている。
【００３６】
発生ノイズ及び外来ノイズ抑制用のノイズフィルタ用コイル２２ａ〜２２ｃ、ノイズフィルタ用コンデンサ２３ａ〜２３ｇ等のリード端子付き電子部品を、リード端子付き電子部品（リード部品）と定義する。
【００３７】
プリント配線基板１のリード端子付き電子部品（リード部品）が実装される面を部品面と定義する。
【００３８】
ノイズフィルタ回路８のリード部品実装側大電流パターン２４ａ〜２４ｈ及びリード部品実装側小電流パターン２５ａ〜２５ｄは、種々の部品を接続するためのパターンである。
【００３９】
図２において、斜線にて示すリード部品実装側大電流パターン２４ａ〜２４ｈのエリアが大電流が流れるパターン部である。
【００４０】
図３はノイズフィルタ回路８のフロー半田付け側（半田面）から見た図である。ノイズフィルタ回路８には、種々の部品を接続するための半田面電流パターンが備えられ、小電流が流れる半田面小電流パターン２６ａ〜２６ｊ及び大電流が流れる大電流回路部２２０の半田面大電流パターン２７ａ〜２７ｉが備えられている。
【００４１】
図３において、斜線にて示す半田面大電流パターン２７ａ〜２７ｉのエリアが空気調和機の圧縮機６を運転する大電流が流れるパターン部であり、この実施の形態では、例えば２０Ａ（アンペア）以上の電流が流れる場合がある。また、半田面小電流パターン２６ａ〜２６ｊは、２０Ａより小さい電流が流れる。
【００４２】
次に、この実施の形態の主要な構成について説明する。図４は例えば半田面大電流パターン２７ｅを示す図である。
【００４３】
図４において、半田面電流パターンの内、例えば２０Ａ以上の大電流を流す必要のある半田面大電流パターン２７ｅは、銅箔を剥きだしとした銅箔ベタパターン２８とする。
【００４４】
そして、銅箔ベタパターン２８の上にジャンパーリード線３０を挿入するスルーホール２９を有する（図５も参照）。このプリント配線基板１において、ジャンパーリード線３０を、銅箔ベタパターン２８上に実装し、半田３１によりフロー半田付けしている（フロー半田付け工法）。
【００４５】
以上のように、電子制御装置１００を構成することにより、フロー半田付けの際、ジャンパーリード線３０には、半田３１が固着して、導電部の体積をジャンパーリード線３０の体積以上に増加させることができ、大電流が流れるパターン、例えば半田面大電流パターン２７ｅの放熱性能の拡大、および電流許容値を向上させることができる。
【００４６】
実施の形態２．
図６は実施の形態２を示す図で、プリント配線基板１の半田面大電流パターン２７ｄ，２７ｇを示す図（（ａ）は半田付け面を見た図、（ｂ）は側面から見た図（フロー半田付け前）、（ｃ）は側面から見た図（フロー半田付け後））である。
【００４７】
図６において、半田面電流パターンの内、大電流を流す必要のある半田面大電流パターン２７ｄ，２７ｇは銅箔を剥きだしとした銅箔ベタパターン２８とする。
【００４８】
半田面大電流パターン２７ｄ，２７ｇは、夫々銅箔ベタパターン２８の上にジャンパーリード線３０を挿入するスルーホール２９を有する。
【００４９】
さらに、夫々の銅箔ベタパターン２８の外周に、ある一定の幅（所定の幅）でレジスト部３２を形成する処理を行った上で、ジャンパーリード線３０を銅箔ベタパターン２８上に実装し、フロー半田付けしている。
【００５０】
レジスト部３２は、半田面大電流パターン２７ｄ，２７ｇの銅箔ベタパターン２８間の電気絶縁性を確保するために施す。図６（ａ）のＢ部付近は、特に半田面大電流パターン２７ｄ，２７ｇの銅箔ベタパターン２８が接近している。そのため、フロー半田付けにより銅箔ベタパターン２８同士が半田で短絡する可能性がある。夫々の銅箔ベタパターン２８の外周に、ある一定の幅でレジスト部３２を形成することで、フロー半田付け時の隣り合う銅箔ベタパターン２８同士の半田による短絡を抑制することができる。
【００５１】
以上のように、電子制御装置１００のプリント配線基板１を構成することにより、フロー半田付けの際、ジャンパーリード線３０には、半田３１が固着して、導電部の体積をジャンパーリード線３０の体積以上に増加させることができる。例えば、半田面大電流パターン２７ｄ，２７ｇの放熱性能の拡大、及び電流許容値を向上させることができる。
【００５２】
また、銅箔ベタパターン２８の外周にある一定の幅でレジスト部３２を形成することで、フロー半田付けの際、隣り合う銅箔ベタパターン２８同士がフロー半田付けの際半田ショートしない様にすることができる。
【００５３】
実施の形態３．
図７、図８は実施の形態３を示す図で、図７はプリント配線基板１の半田面を示す図、図８は半田面大電流パターン２７ｅの拡大図である。
【００５４】
図７において、大電流を流す必要のある半田面大電流パターン２７ａ〜２７ｉは、銅箔を剥きだしとした銅箔ベタパターン２８とする。
【００５５】
夫々の銅箔ベタパターン２８の上にジャンパーリード線３０を挿入するスルーホール２９を有し、このプリント配線基板１内には、幅寸法ｗ（図５、図８）が全て略同一なジャンパーリード線３０を、フロー半田付けしている。
【００５６】
また、夫々の銅箔ベタパターン２８の外周に、ある一定の幅でレジスト部３２を形成する処理を行った上で、ジャンパーリード線３０を銅箔ベタパターン２８上に実装し、フロー半田付けしている。
【００５７】
図８は半田面大電流パターン２７ｅの拡大図であるが、図８では、半田面大電流パターン２７ｅの銅箔ベタパターン２８と、銅箔ベタパターン２８に形成されるスルーホール２９と、スルーホール２９に挿入されるジャンパーリード線３０とを示し、レジスト部３２等は省略している。
【００５８】
以上のように、電子制御装置１００のプリント配線基板１を構成することにより、プリント配線基板１にジャンパーリード線３０を自動挿入機にて実装する際、ジャンパーリード線３０の幅寸法ｗを切り替える必要が無くなり、ジャンパーリード線３０の幅寸法ｗを切り替えるための時間ロスが削減されることから、プリント配線基板１の生産性を向上させることができる。
【００５９】
実施の形態４．
図９、図１０は実施の形態４を示す図で、図９はプリント配線基板１の半田面を示す図、図１０は銅箔ベタパターン２８に亀裂が発生した状態を示す図である。図１１は比較のために示す図で、ジャンパーリード線３０の配置がちどり状でない場合に亀裂が発生した状態を示す図である。
【００６０】
図９において、大電流を流す必要のある半田面大電流パターン２７ａ〜２７ｉは、銅箔を剥きだしとした銅箔ベタパターン２８とする。
【００６１】
銅箔ベタパターン２８の上にジャンパーリード線３０を挿入するスルーホール２９を有する。
【００６２】
また、夫々の銅箔ベタパターン２８の外周に、ある一定の幅でレジスト部３２を形成する処理を行った上で、ジャンパーリード線３０を銅箔ベタパターン２８上に実装し、フロー半田付けしている。
【００６３】
このプリント配線基板１において、ジャンパーリード線３０を、銅箔ベタパターン２８上に実装しこのプリント配線基板１内に、幅寸法ｗ（図１０）が全て同一なジャンパーリード線３０を、お互いに組み合わされる様にちどり状に実装し、フロー半田付けしている。但し、ジャンパーリード線３０の幅寸法ｗは、全て同一でなくてもよい。
【００６４】
ジャンパーリード線３０を銅箔ベタパターン２８上にちどり状に実装しフロー半田付けすることにより、例えば、図１０に示すような亀裂や断線が銅箔ベタパターン２８内に発生しても、ジャンパーリード線３０と半田３１（図示せず）が、銅箔ベタパターン２８内の亀裂や断線を補うように作用する。
【００６５】
図１１に示すように、ジャンパーリード線３０の配置がちどり状でない場合は、亀裂や断線が銅箔ベタパターン２８内に発生し、亀裂や断線が隣り合うジャンパーリード線３０の間に発生する場合は、ジャンパーリード線３０と半田３１（図示せず）が、銅箔ベタパターン２８内の亀裂や断線を補うことができない。
【００６６】
以上のように、電子制御装置１００のプリント配線基板１を構成することにより、例えばプリント配線基板１の銅箔ベタパターン２８内に亀裂や断線が発生したとしても、ジャンパーリード線３０と半田３１が、銅箔ベタパターン２８内の亀裂や断線を補うように作用するため、プリント配線基板１の安全性および信頼性を確保することができる。
【００６７】
実施の形態５．
図１２、図１３は実施の形態５を示す図で、図１２はプリント配線基板１を示す図、図１３は半田面大電流パターン２７ｅの銅箔ベタパターン２８上に実装されたジャンパーリード線３０を示す図である。
【００６８】
図１２において、大電流を流す必要のある半田面大電流パターン２７ａ〜２７ｉは、銅箔を剥きだしとした銅箔ベタパターン２８とする。
【００６９】
銅箔ベタパターン２８の上にジャンパーリード線３０を挿入するスルーホール２９を有する。
【００７０】
また、夫々の銅箔ベタパターン２８の外周に、ある一定の幅でレジスト部３２を形成する処理を行った上で、ジャンパーリード線３０を銅箔ベタパターン２８上に実装し、フロー半田付けしている。
【００７１】
このプリント配線基板１において、複数の幅寸法の異なるジャンパーリード線３０を組み合わせる。
【００７２】
例えば、図１３に示すように、ジャンパーリード線３０に、例えば、３種類のジャンパーリード線３０ａ，３０ｂ，３０ｃを組み合わせる。３種類のジャンパーリード線３０ａ，３０ｂ，３０ｃの幅寸法を、Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃとすると、Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃは次式の関係を満たす。
Ｗａ＞Ｗｂ＞Ｗｃ （１）
【００７３】
また、３種類のジャンパーリード線３０ａ，３０ｂ，３０ｃの実装方向を、フロー半田付けする際、プリント配線基板１の搬送方向に対し、水平方向および垂直方向に実装し、フロー半田付けしている。
【００７４】
但し、ジャンパーリード線３０の種類、配置は任意でよい。
【００７５】
以上のように、プリント配線基板１を構成することにより、銅箔ベタパターン２８上のジャンパーリード線３０の実装密度が、実施の形態１乃至４のプリント配線基板１よりも大きくなるため、銅箔ベタパターン２８の導電部の体積を増加させることができ、より一層の放熱性能の拡大及び電流許容値を向上させることができる。
【００７６】
実施の形態６．
図１４は実施の形態６を示す図で、プリント配線基板１のジャンパーリード線３０部のクリンチ形状を側面から見た図（（ａ−１）はジャンパーリード線３０の一般的なクリンチ形状を側面から見た図（フロー半田付け前）、（ａ−２）はジャンパーリード線３０の一般的なクリンチ形状を側面から見た図（フロー半田付け後）、（ｂ−１）はクリンチテンションを弱くしたジャンパーリード線３０のクリンチ形状を側面から見た図（フロー半田付け前）、（ｂ−２）はクリンチテンションを弱くしたジャンパーリード線３０のクリンチ形状を側面から見た図（フロー半田付け後））である。
【００７７】
図１４において、プリント配線基板１のフロー半田付け面側よりジャンパーリード線３０を自動挿入機にてクリンチ実装する際、一般的なクリンチ実装形状３３（図１４（ａ−１）、図１４（ａ−２））に対し、クリンチのテンション（引き曲げ力）を通常のテンションより弱く、例えばクリンチ実装形状３４のようなクリンチ形状とする（図１４（ｂ−１）、図１４（ｂ−２））。
【００７８】
ジャンパーリード線３０のクリンチ形状を、図１４（ｂ−１）、図１４（ｂ−２）に示すようなクリンチ実装形状３４とすることにより、プリント配線基板１のフロー半田部の銅箔ベタパターン２８の面とジャンパーリード線３０との距離を、一般的なクリンチ実装形状３３（図１４（ａ−１）、図１４（ａ−２））より広げることができる。
【００７９】
以上のように、ジャンパーリード線３０を自動挿入機にてクリンチ実装する際、クリンチのテンション（引き曲げ力）を通常のテンションより弱く、例えばクリンチ実装形状３４のようなクリンチ形状とすることにより、フロー半田付けの際、ジャンパーリード線３０には、プリント配線基板１のフロー半田部の銅箔ベタパターン２８面とジャンパーリード線３０との間の広がった空間（所定の大きさの空間）に、より多くの半田３１が固着する。そのため、一般的なクリンチ実装形状３３よりいっそうの放熱性能の拡大、および電流許容値を向上させることができる。
【００８０】
実施の形態７．
図１５は実施の形態７を示す図で、電子制御装置１００のプリント配線基板１のリード付き部品が実装される面側（部品面）のパターン図である。
【００８１】
図１５において、リード付き電子部品は、フロー半田付け面から実装されたジャンパーリード線３０のクリンチ実装形状３４と接触しないような位置に配置され、フロー半田付けされる。
【００８２】
リード付き電子部品は、例えば、ノイズフィルタ用コイル２２ａ〜２２ｃ、ノイズフィルタ用コンデンサ２３ａ〜２３ｇ等である。
【００８３】
以上のように、プリント配線基板１を構成することにより、充電部である、フロー半田付け面から実装されたジャンパーリード線３０のクリンチ実装形状３４と、リード付き電子部品が接触しないことから、リード付き電子部品の安全性を確保することができる。
【００８４】
尚、一般的に、半田材料には融点が低く、かつ溶融した半田は流動性、粘性、表面張力が適当で母材とのぬれ性が良く、しかも半田付け後の接合部の機械的強度や電気伝導性などの特性が求められる条件を満たすものが用いられる。本実施の形態でフロー半田付けに使用する半田には、鉛フリー半田を用いるのが好ましい。但し、錫と鉛の共晶半田でもよい。
【００８５】
以下、本発明の実施の形態における電子制御装置の特徴を再言する。
【００８６】
本発明の実施の形態における電子制御装置は、
プリント配線基板に電流回路が形成され、フロー半田付け工法を用いてリード端子付き電子部品が前記プリント配線基板に半田接合される電子制御装置であり、
前記プリント配線基板のフロー半田付けされる半田面側の前記電流回路の電流が流れる半田面電流パターンを構成し、銅箔を剥きだしとした銅箔ベタパターンと、
前記銅箔ベタパターンに形成されるスルーホールと、
前記半田面側から前記スルーホールに実装され、前記フロー半田付け工法により半田付けされるジャンパーリード線と、を備える。
【００８７】
前記ジャンパーリード線が半田付けされる半田面電流パターンは、２０Ａ以上の電流が流れる半田面大電流パターンである。
【００８８】
前記ジャンパーリード線が半田付けされる半田面電流パターンは、空気調和機の圧縮機を運転する電流が流れる半田面大電流パターンである。
【００８９】
前記銅箔ベタパターンの外周に、所定の幅のレジスト部を形成する。
【００９０】
前記プリント配線基板内の全ての前記ジャンパーリード線の幅寸法を、略同一寸法とする。
【００９１】
前記ジャンパーリード線を、前記銅箔ベタパターンにちどり状に実装する。
【００９２】
幅寸法の異なる前記ジャンパーリード線を組み合わせて、前記銅箔ベタパターンに実装する。
【００９３】
前記ジャンパーリード線を前記プリント配線基板の半田面側よりクリンチ実装する際、前記銅箔ベタパターンと前記ジャンパーリード線との間に所定の大きさの空間が形成されるように、クリンチの引き曲げ力を弱くする。
【００９４】
前記プリント配線基板の部品面に実装される前記リード端子付き電子部品が、前記ジャンパーリード線と接触しないように配置される。
【００９５】
前記フロー半田付に鉛フリー半田を用いる。
【符号の説明】
【００９６】
１ プリント配線基板、２ 交流商用電源、３ 整流回路、４ 力率改善用リアクタ、５ 平滑コンデンサ、６ 圧縮機、７ 圧縮機用インバータ回路、８ ノイズフィルタ回路、９ 室外制御マイコン、１０ 電源回路、１１ インバータ制御回路、１２ ファンモータ、１３ 駆動回路、１４ 電子膨張弁、１５ 駆動回路、１６ 冷媒温度検出用センサ、１７ 変換回路、１８ 圧力開閉スイッチ、１９ 変換回路、２０ 不揮発性メモリ、２１ 切替スイッチ、２２ａ ノイズフィルタ用コイル、２２ｂ ノイズフィルタ用コイル、２２ｃ ノイズフィルタ用コイル、２３ａ ノイズフィルタ用コンデンサ、２３ｂ ノイズフィルタ用コイル、２３ｃ ノイズフィルタ用コイル、２３ｄ ノイズフィルタ用コイル、２３ｅ ノイズフィルタ用コイル、２３ｆ ノイズフィルタ用コイル、２３ｇ ノイズフィルタ用コイル、２４ａ リード部品実装側大電流パターン、２４ｂ リード部品実装側大電流パターン、２４ｃ リード部品実装側大電流パターン、２４ｄ リード部品実装側大電流パターン、２４ｅ リード部品実装側大電流パターン、２４ｆ リード部品実装側大電流パターン、２４ｇ リード部品実装側大電流パターン、２４ｈ リード部品実装側大電流パターン、２５ａ リード部品実装側小電流パターン、２５ｂ リード部品実装側小電流パターン、２５ｃ リード部品実装側小電流パターン、２５ｄ リード部品実装側小電流パターン、２６ａ 半田面小電流パターン、２６ｂ 半田面小電流パターン、２６ｃ 半田面小電流パターン、２６ｄ 半田面小電流パターン、２６ｅ 半田面小電流パターン、２６ｆ 半田面小電流パターン、２６ｇ 半田面小電流パターン、２６ｈ 半田面小電流パターン、２６ｉ 半田面小電流パターン、２６ｊ 半田面小電流パターン、２７ａ 半田面大電流パターン、２７ｂ 半田面大電流パターン、２７ｃ 半田面大電流パターン、２７ｄ 半田面大電流パターン、２７ｅ 半田面大電流パターン、２７ｆ 半田面大電流パターン、２７ｇ 半田面大電流パターン、２７ｈ 半田面大電流パターン、２７ｉ 半田面大電流パターン、２８ 銅箔ベタパターン、２９ スルーホール、３０ ジャンパーリード線、３０ａ ジャンパーリード線、３０ｂ ジャンパーリード線、３０ｃ ジャンパーリード線、３１ 半田、３２ レジスト部、３３ クリンチ実装形状、３４ クリンチ実装形状、１００ 電子制御装置、２２０ 大電流回路部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロー半田付けされる半田面を有し、前記半田面の所定のエリア内にスルーホールが形成されたプリント配線基板と、
前記半田面にフロー半田付けされるリード端子付き電子部品と、
前記半田面の前記所定のエリア内に形成され、前記リード端子付き電子部品に接続されて電流を流す電流パターンであり、銅箔が剥きだしの銅箔ベタパターンと、
前記半田面側から前記スルーホールに挿入されて前記銅箔ベタパターンの上にちどり状に実装され、前記銅箔ベタパターンにフロー半田付けされるジャンパーリード線と
を備えたことを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記銅箔ベタパターンは、２０Ａ以上の電流を流す電流パターンであることを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記銅箔ベタパターンは、空気調和機の圧縮機を運転する電流を流す電流パターンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記銅箔ベタパターンの外周に、所定の幅のレジスト部が形成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子制御装置。
【請求項５】
前記銅箔ベタパターンの上に実装された全ての前記ジャンパーリード線の幅が、略同一であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電子制御装置。
【請求項６】
幅の異なる前記ジャンパーリード線が組み合わせられて、前記銅箔ベタパターンの上に実装されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電子制御装置。
【請求項７】
前記リード端子付き電子部品が、前記プリント配線基板の前記半田面と逆側の面に前記ジャンパーリード線と接触しないように配置されたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の電子制御装置。
【請求項８】
前記フロー半田付けに鉛フリー半田が用いられたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の電子制御装置。
【請求項１】
フロー半田付けされる半田面を有し、前記半田面の所定のエリア内にスルーホールが形成されたプリント配線基板と、
前記半田面にフロー半田付けされるリード端子付き電子部品と、
前記半田面の前記所定のエリア内に形成され、前記リード端子付き電子部品に接続されて電流を流す電流パターンであり、銅箔が剥きだしの銅箔ベタパターンと、
前記半田面側から前記スルーホールに挿入されて前記銅箔ベタパターンの上にちどり状に実装され、前記銅箔ベタパターンにフロー半田付けされるジャンパーリード線と
を備えたことを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記銅箔ベタパターンは、２０Ａ以上の電流を流す電流パターンであることを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記銅箔ベタパターンは、空気調和機の圧縮機を運転する電流を流す電流パターンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記銅箔ベタパターンの外周に、所定の幅のレジスト部が形成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子制御装置。
【請求項５】
前記銅箔ベタパターンの上に実装された全ての前記ジャンパーリード線の幅が、略同一であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電子制御装置。
【請求項６】
幅の異なる前記ジャンパーリード線が組み合わせられて、前記銅箔ベタパターンの上に実装されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電子制御装置。
【請求項７】
前記リード端子付き電子部品が、前記プリント配線基板の前記半田面と逆側の面に前記ジャンパーリード線と接触しないように配置されたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の電子制御装置。
【請求項８】
前記フロー半田付けに鉛フリー半田が用いられたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の電子制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−３０７９６（Ｐ２０１３−３０７９６Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２１９９３３（Ｐ２０１２−２１９９３３）
【出願日】平成２４年１０月２日（２０１２．１０．２）
【分割の表示】特願２００９−６１８９（Ｐ２００９−６１８９）の分割
【原出願日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１０月２日（２０１２．１０．２）
【分割の表示】特願２００９−６１８９（Ｐ２００９−６１８９）の分割
【原出願日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]