JP2008181194A - 電子回路基板及び電気製品並びに生産システム - Google Patents

Abstract

【課題】生産に必要な時間を短縮できる電子回路基板及び電気製品並びに生産システムを提供する。
【解決手段】例えば室外機に搭載される電子回路基板１は、ＣＰＵ４と、電子タグ３とを備えている。ＣＰＵ４は電子タグが有する不揮発性メモリ３３に記録された制御定数に基づいて、室外機の動作を制御する。電子回路基板１を生産するに際して、リーダ／ライタを用いて無線通信により、制御定数を電子タグ３が有する不揮発性メモリ３３に記録する。従って、制御定数を記録するための外部装置と、入力コネクタ７ａや出力コネクタ７ｂとをケーブル接続する作業を省略でき、生産に必要な時間を短縮することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子回路基板及び電気製品並びに生産システムに関し、特に生産に必要な時間を短縮する技術に関する。

例えば空気調和機の室外機は、冷房・暖房運転を実現するためのファンなどの機構と、当該機構を制御する制御基板（プリント基板）とを備えている。制御基板上に設けられた不揮発性メモリにはファンの回転数等の制御定数が記録され、同じく制御基板上に設けられたＣＰＵが不揮発性メモリに記録された制御定数を読み取って、ファン等の機構を制御している。

このような制御定数等の情報は、室外機又は制御基板を生産する際に制御基板に入力される。具体的に、作業員が専用のケーブルを制御基板に繋いで制御定数を入力している。

なお、本発明と関連する技術が特許文献１に開示されている。

特開２００６−２４２７３６号公報

しかしながら、作業員が専用のケーブルを制御基板に繋いで入力するため、生産に必要な時間が長いという問題があった。

そこで、本発明は、生産に必要な時間を短縮できる電子回路基板及び電気製品並びに生産システムを提供することを目的とする。

本発明に係る電子回路基板の第１の態様は、電気製品（１１）の動作を制御する制御回路（４）と、前記制御回路と電気的に接続される電子タグ（３）とを備え、前記電子タグは、前記制御回路が前記電気製品の動作を制御するときに基づく制御定数を、外部から無線で受信するアンテナ（３１）と、前記制御定数を記録する第１不揮発性記録媒体（３３）とを有する。

本発明に係る電子回路基板の第２の態様は、第１の態様に係る電子回路基板であって、前記電気製品の制御手順を指示するプログラムが記録される第２不揮発性記録媒体（５）
を更に備え、前記制御回路が前記プログラムを読み取って前記電気製品の動作を制御する。

本発明に係る電子回路基板の第３の態様は、第１の態様に係る電子回路基板であって、前記第１不揮発性記録媒体に記録された前記制御定数が前記制御回路によって記録される第２不揮発性記録媒体（５）を更に備える。

本発明に係る電子回路基板の第４の態様は、第３の態様に係る電子回路基板であって、前記電子タグは前記電子回路基板上に着脱可能に設けられる。

本発明に係る電子回路基板の第５の態様は、第１乃至第４の何れか一つの態様に係る電子回路基板であって、前記制御定数は、前記電気製品の機種毎に異なる情報である。

本発明に係る電気製品の第１の態様は、第１乃至第５の何れか一つの態様に係る電子回路基板を備え、前記制御回路によってその動作が制御される。

本発明に係る生産システムの第１の態様は、電子回路基板（１）上に、電気製品（１１）の動作を制御する制御回路（４）と、前記制御回路と通信可能に電子タグ（３）とを設け、外部から前記電子タグへ無線送信を行って、前記電子タグが有する第１不揮発性記録媒体（３３）に、前記制御回路が前記電気製品の動作を制御するときに基づく制御定数を記録する。

本発明に係る生産システムの第２の態様は、第１の態様に係る生産システムであって、前記電気製品の制御手順を指示するプログラムが記録される第２不揮発性記録媒体（５）を前記電子回路基板に設ける。

本発明に係る生産システムの第３の態様は、第１の態様に係る生産システムであって、前記電子回路基板上に、前記制御回路と接続される第２不揮発性記録媒体（５）を設け、前記制御回路は前記第１不揮発性記録媒体に記録された前記制御定数を前記第２不揮発性記録媒体に記録する。

本発明に係る生産システムの第４の態様は、第３の態様に係る生産システムであって、前記電子タグは着脱可能に前記電子回路基板上に設けられ、前記第２不揮発性記録媒体に前記制御定数が記録された後に、前記電子タグが取り外される。

本発明に係る生産システムの第５の態様は、第１乃至第４の何れか一つの態様に係る生産システムであって、前記制御定数は、前記電気製品の機種毎に異なる情報である。

本発明に係る電子回路基板の第１の態様及び生産システムの第１の態様によれば、電子回路基板を生産するに際して、電子回路基板に制御定数を書き込むための外部装置と電子回路基板とのケーブル接続を不要にでき、生産に必要な時間を短縮することができる。

本発明に係る電子回路基板の第２の態様及び生産システムの第２の態様によれば、第１不揮発性記録媒体の容量を第２不揮発性記録媒体に比べて小さくすることができる。

電子タグが有する第１不揮発性記録媒体は信頼性やアクセススピード等の観点で、電気製品の動作時に要求される条件を必ずしも満足しない可能性がある。本発明に係る電子回路基板の第３の態様及び生産システムの第３の態様によれば、制御回路は第２不揮発性記録媒体に記録された制御定数に基づいて電気製品の動作を制御できる。よって、第１不揮発性記録媒体の信頼性やアクセススピード等の問題を解消することができる。

本発明に係る電子回路基板の第４の態様及び生産システムの第４の態様によれば、電子回路基板を生産するに際して、制御定数が第２不揮発性記録媒体に記録された後に、電子タグを取り外して、他の電子回路基板に取り付けることができる。従って、電子タグを複数の電子回路基板で兼用して、電子回路基板を生産することができる。よって、生産コストを低減できる。

本発明に係る電子回路基板の第５の態様及び生産システムの第５の態様によれば、電子回路基板を生産するに際して、電子回路基板に機種毎に異なる情報を書き込むための外部装置と電子回路基板とのケーブル接続を不要にでき、生産に必要な時間を短縮することができる。

本発明に係る電気製品の第１の態様によれば、高い生産性によって製造される電気製品を提供できる。

本発明に係る実施の形態について、図を参照して説明する。なお、同一符号は同一又は相当部分を示し重畳する説明は省略する。

図１は、本実施の形態に係る電子回路基板の一例を示す概略構成図である。本電子回路基板１は例えば空気調和機の室外機（図示せず）に搭載されて、室外機のファンや圧縮機等の動作を制御する。なお、本電子回路基板は必ずしも室外機に搭載される必要はなく、電子回路基板１によって制御される機械的又は電気的な装置を備えた、あらゆる電気製品に適用することができる。以下の説明においては、本電子回路基板１が室外機に搭載されるものとして説明する。

電子回路基板１は、基板２と、電子タグ３と、ＣＰＵ４と、不揮発性メモリ５と、電源コネクタ６と、入力コネクタ７ａと、出力コネクタ７ｂとを備えている。なお、電子回路基板１はこれ以外にＩＣ等の電子部品が実装されているが、本発明の本質とは異なるため図示を省略している。

基板２は例えば銅張積層板であり、当該銅張積層板上には、実装される電子部品同士を適宜に接続するための配線パターンが形成される。なお、基板２は銅張積層板に限らず、絶縁性の基板であればよく、フレキシブルな基板であってもよい。

電子タグ３は、例えばパッシブタイプのＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグであり、基板２上に実装されている。電子タグ３はアンテナ３１と、ＩＣチップ３２とを備えている。

アンテナ３１は、外部のリーダ／ライタ（図示せず）と無線通信することができる。そして、後述するように、本電子回路基板１を生産する際に、ＣＰＵ４が室外機の動作を制御するときに基づく制御定数を、外部のリーダ／ライタから無線で受信することができる。

ＩＣチップ３２は、アンテナ３１が受信した信号（制御定数を含む）を整流して電源を生成するとともに、当該電源を動力源として、アンテナ３１が受信した制御定数を自身が有する不揮発性メモリ３３に記録することができる。制御定数の一例としてはファンの回転数が挙げられる。ＣＰＵ４は、後述するように、不揮発性メモリ３３に記録されたファンの回転数に基づいて室外機のファンを制御する。

不揮発性メモリ５は、基板２上に実装されており、基板２上の配線パターンの一部（信号線）を介して、ＣＰＵ４と信号送受可能に設けられている。不揮発性メモリ５には、室外機の動作を制御するための制御手順を指示するプログラムが記録されている。具体的に、このプログラムには不揮発性メモリ３３に記録された制御定数に基づいて室外機を制御する制御手順が記載されている。

ＣＰＵ４は基板２上に実装されており、基板２上の配線パターンの一部（信号線）を介して電子タグ３及び不揮発性メモリ５と電気的に接続されている。そして、不揮発性メモリ５に記録されたプログラムを読み取って、不揮発性メモリ３３に記録された制御定数に基づいて室外機の動作（ファン等）を制御する。

電源コネクタ６は、基板２上に実装されており、外部電源（図示せず）と接続可能なコネクタである。電源コネクタ６は外部電源を少なくともＣＰＵ４に供給する。

入力コネクタ７ａ及び出力コネクタ７ｂは、それぞれ基板２上に実装されており、外部装置（図示せず）と通信可能に接続される。入力コネクタ７ａは外部装置から入力された信号をＣＰＵ４に出力でき、出力コネクタ７ｂはＣＰＵ４からの信号を外部装置へ出力することができる。

このような構成の電子回路基板１を生産するに際して、生産ラインに設けられたリーダ／ライタを用いて不揮発性メモリ３３に制御定数を記録することができる。具体的に、図２は電子回路基板１の生産システムを示す概略構成図である。ベルトコンベア１０は電子回路基板１を運搬し、複数の実装工程を経て全ての電子部品（電子タグ３、ＣＰＵ４、不揮発性メモリ５、電源コネクタ６、入力コネクタ７ａ、出力コネクタ７ｂ）が基板２上に実装される。

そして、例えば電子回路基板１に全ての電子部品が実装された後の工程において、ベルトコンベア１０に隣接してリーダ／ライタ８ａが設けられている。リーダ／ライタ８ａはパソコン９ａによって制御されており、電子タグ３と無線通信を行って、制御定数を不揮発性メモリ３３に記録することができる。

具体的に、リーダ／ライタ８ａは、電子回路基板１に実装された電子タグ３が無線通信可能な距離まで近接すると、電波、電磁波、マイクロ波等により電子タグ３と無線通信を開始する。そして、リーダ／ライタ８ａは制御定数（例えばファンの回転数）を電子タグ３に無線送信する。アンテナ３１を介して制御定数を受信したＩＣチップ３２は、自身の不揮発性メモリ３３に当該制御定数を記録する。なお、例えば制御定数は、搭載される室外機の機種に依らず全ての電子回路基板１に共通の値としてもよく、個別の値としてもよい。

以上のように、リーダ／ライタ８ａを用いて、制御定数を不揮発性メモリ３３に記録することができるので、制御定数を入力するための外部装置や外部電源をそれぞれ入力コネクタ７ａ、出力コネクタ７ｂ、電源コネクタ６にケーブル接続する必要がなく、生産に必要な時間を短縮することができる。

なお、リーダ／ライタ８ａから電子タグ３へ無線送信を行って制御定数を不揮発性メモリ３３に記録するタイミングは、電子回路基板１に全ての電子部品が実装された後の工程に限らない。電子タグ３が実装される工程後であれば任意の工程で行うことができる。従って、生産ラインの設計自由度を向上することができる。

また、制御定数はプログラムデータなどに比べてデータ量が少ないので、不揮発性メモリ３３の容量を不揮発性メモリ５に比べて小さくすることができる。ひいては、安価な電子タグ３を用いることができる。

また、電子タグ３が有する不揮発性メモリ３３は信頼性、アクセススピード等の点で、室外機の動作時に要求される条件を満足しない可能性が考えられる。このような場合にも電子タグ３を用いて制御定数を不揮発性メモリ３３に記録すると共に、室外機の動作時に要求される条件を満足することができる。以下、具体的に説明する。

通常、電子回路基板１に全ての電子部品が実装されると、次に検査工程が実行される。検査工程は、一般的に、検査用の外部検査装置と入力コネクタ７ａ、出力コネクタ７ｂとをケーブル接続し、外部電源と電源コネクタ６とをケーブル接続して実施される。より具体的には、ＣＰＵ４は、入力コネクタ７ａを介して外部検査装置から検査用の入力データを受け取り、入力データに対して所定の動作を行った結果を、出力コネクタ７ｂを介して外部検査装置に出力する。そして、外部検査装置では受け取った結果が予め設定された値と一致しているかどうかを判断して、電子回路基板１の検査を行う。なお、例えば、この検査工程に際して不揮発性メモリ５にプログラムを書き込む工程が行われる。

この検査工程の際に、電源を投入されたＣＰＵ４は検査における所定の動作とは別に、不揮発性メモリ３３から制御定数を取得して不揮発性メモリ５に記録する。そして、電子回路基板１が室外機に搭載された後は、ＣＰＵ４は不揮発性メモリ５に記録された制御定数に基づいて、室外機のファン等の動作を制御する。

以上のように、電子回路基板１が室外機に搭載された後は、ＣＰＵ４は不揮発性メモリ３３を参照しないため、不揮発性メモリ３３の信頼性、アクセススピード等の不足といった問題を解消することができる。即ち、電子タグを用いつつも不揮発性メモリの信頼性やアクセススピード等の問題を解消することができる。ひいては安価な電子タグ３を用いることができる。

なお、ＣＰＵ４によって制御定数が記録される媒体は、プログラムが記録された不揮発性メモリ５である必要はなく、別の記録媒体を基板２上に実装して当該記録媒体に記録しても構わない。また、ＣＰＵ４が不揮発性メモリ５に制御定数を記録する動作は必ずしも検査工程で実行される必要はないが、ＣＰＵ４に電源を投入する必要があるため、外部電源を電子回路基板１に接続する工程において併せて実行されることが望ましい。

また、制御定数を不揮発性メモリ５に記録する態様であれば、不揮発性メモリ３３の動作電圧とＣＰＵ４の動作電圧が異なる場合にも対応することができる。電子タグ３はパッシブタイプであるので動作電源が小さく、不揮発性メモリ３３は低電圧（例えば１．５Ｖ）で情報を書き込むタイプのメモリが用いられる場合がある。

この場合、ＣＰＵ４の動作電圧（例えば５Ｖ）に比べて、不揮発性メモリ３３の動作電圧が低い。よって、不揮発性メモリ３３に記録された制御定数を参照するたびにＣＰＵ４は動作電圧の差を補正する必要がある、又は最適な動作電圧範囲を超えてアクセスするため、不揮発性メモリ３３への負担が大きい。

一方、不揮発性メモリ５は通常ＣＰＵ４の動作電圧に合わせて選定（又は基板２上に形成）されるので、不揮発性メモリ５に制御定数を記録する態様であれば、室外機の動作時にＣＰＵ４は動作電圧の差を考慮せずに不揮発性メモリ５から制御定数を読み出すことができる。

また、制御定数が不揮発性メモリ５に記録された後は電子タグ３が不要となる。そこで、電子タグ３は着脱可能に基板２上に実装されてもよい。即ち、ＣＰＵ４が制御定数を不揮発性メモリ５に記録した後に、電子回路基板１から電子タグ３を取り外し、他の電子回路基板１に当該電子タグ３を実装することで電子タグ３を複数の電子回路基板１で兼用することができる。従って、生産コストを低減することができる。

なお、電子タグ３を取り外すことなく、電子回路基板１の生産管理に関する管理情報（例えば製造番号や型番等）を電子タグ３に記録して、電子タグ３を生産管理に用いても構わない。

続いて、上述のように生産された電子回路基板１を室外機に搭載して室外機を生産する場合について説明する。なお、電子タグ３は電子回路基板１から取り外されていないものとする。図３は電子回路基板１を室外機に搭載する際の生産システムを示す概略構成図である。電子回路基板１が搭載される室外機１１は複数の機種があり、機種毎に例えば冷房（暖房）能力等の情報が異なっている。

一方、電子回路基板１は複数機種の室外機に渡って同一の構成が用いられる。従って、電子回路基板１（ＣＰＵ４）は機種毎に異なる情報（例えば定格冷房（暖房）能力）に基づいて室外機１１（例えば圧縮機）の動作を制御する必要がある。例えば、室外機１１の動作時において、定格冷房能力に応じて圧縮機の回転数を制限する必要がある。このような室外機１１の機種毎に異なる情報も生産ラインの所定の工程において電子タグ３（不揮発性メモリ３３）に記録することができる。

具体的に、例えば室外機１１に電子回路基板１が搭載された後の工程において、ベルトコンベア１０に隣接して、リーダ／ライタ８ｂが設けられる。リーダ／ライタ８ｂはパソコン９ｂによって制御される。そして、電子回路基板１の生産システムで述べた動作と同様の動作により、リーダ／ライタ８ｂを用いて、機種毎に異なる情報を不揮発性メモリ３３に記録する。よって生産に必要な時間を短縮することができ、ひいては、高い生産性で製造される室外機を提供することができる。

また、電子回路基板１が室外機１１に搭載された後であれば、任意の工程で機種毎に異なる情報を記録することができる。従って、生産ラインの設計自由度を向上することができる。

また、室外機１１の検査工程においては、電子回路基板１に電源コネクタ６を介して電源が投入される。このとき、ＣＰＵ４が不揮発性メモリ３３に記録された機種毎に異なる情報を読み出して、不揮発性メモリ５に記録してもよい。なお、不揮発性メモリ５に限らず別の記録媒体を基板２上に実装して記録しても良い。また必ずしも検査工程で実行される必要はなく、電子回路基板１を室外機１１に搭載した後の任意の工程で実行すればよい。

この場合であれば、電子タグ３の不揮発性メモリ３３が信頼性、アクセススピード等の点や、電子タグ３とＣＰＵ４の動作電圧とが異なっていることに起因する問題を解消することができる。

なお、室外機１１の生産管理に関する管理情報（例えば製造番号や型番等）を電子タグ３に記録して、電子タグ３を生産管理に用いても構わない。

電子回路基板を示す概略構成図である。 電子回路基板を生産する生産システムを示す概略構成図である。 室外機を生産する生産システムを示す概略構成図である。

符号の説明

１ 電子回路基板
３ 電子タグ
４ ＣＰＵ
５，３３ 不揮発性メモリ
１１ 室外機

Claims (11)

1. 電気製品（１１）の動作を制御する制御回路（４）と、
   前記制御回路と電気的に接続される電子タグ（３）と
   を備え、
   前記電子タグは、
   前記制御回路が前記電気製品の動作を制御するときに基づく制御定数を、外部から無線で受信するアンテナ（３１）と、
   前記制御定数を記録する第１不揮発性記録媒体（３３）と
   を有する、電子回路基板（１）。
2. 前記電気製品の制御手順を指示するプログラムが記録される第２不揮発性記録媒体（５）
   を更に備え、
   前記制御回路が前記プログラムを読み取って前記電気製品の動作を制御する、請求項１に記載の電子回路基板。
3. 前記第１不揮発性記録媒体に記録された前記制御定数が前記制御回路によって記録される第２不揮発性記録媒体（５）
   を更に備える、請求項１に記載の電子回路基板。
4. 前記電子タグは前記電子回路基板上に着脱可能に設けられる、請求項３に記載の電子回路基板。
5. 前記制御定数は、前記電気製品の機種毎に異なる情報である、請求項１乃至４の何れか一つに記載の電子回路基板。
6. 請求項１乃至５の何れか一つに記載の電子回路基板
   を備え、
   前記制御回路によってその動作が制御される、電気製品（１１）。
7. 電子回路基板（１）上に、電気製品（１１）の動作を制御する制御回路（４）と、前記制御回路と通信可能に電子タグ（３）とを設け、
   外部から前記電子タグへ無線送信を行って、前記電子タグが有する第１不揮発性記録媒体（３３）に、前記制御回路が前記電気製品の動作を制御するときに基づく制御定数を記録する、生産システム。
8. 前記電気製品の制御手順を指示するプログラムが記録される第２不揮発性記録媒体（５）を前記電子回路基板に設ける、請求項７に記載の生産システム。
9. 前記電子回路基板上に、前記制御回路と接続される第２不揮発性記録媒体（５）を設け、前記制御回路は前記第１不揮発性記録媒体に記録された前記制御定数を前記第２不揮発性記録媒体に記録する、請求項７に記載の生産システム。
10. 前記電子タグは着脱可能に前記電子回路基板上に設けられ、前記第２不揮発性記録媒体に前記制御定数が記録された後に、前記電子タグが取り外される、請求項９に記載の生産システム。
11. 前記制御定数は、前記電気製品の機種毎に異なる情報である、請求項７乃至１０の何れか一つに記載の生産システム。

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