JP2000031620A - 回路基板への温度ヒューズの実装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路基板に温度ヒューズを他の電子部品と共
に実装する場合に、より簡単に、かつ、確実に実装する
ことができる回路基板への温度ヒューズの実装方法を提
供する。 【解決手段】 配線パターンが形成された回路基板１の
表面に、電子部品（ＦＥＴ２のみが示されている）と共
に、電子部品の内の一部の部品であるＦＥＴ２の温度が
上昇したときに回路を遮断する温度ヒューズ５を嵌着す
るヒューズケース７をリフロー炉によるハンダ付けによ
り同時に面実装する。ついでそのヒューズケース７内に
温度ヒューズ５を嵌着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばノートパ
ソコンなどの電池ボックスに内蔵される回路基板のよう
に、温度ヒューズをマウントする回路基板への温度ヒュ
ーズの実装方法に関する。さらに詳しくは、簡単で、し
かも正確に温度ヒューズを実装することができる温度ヒ
ューズの実装方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ノートパソコンの電池ボックスは、たと
えば樹脂ケース内の電池収納部にリチウムイオン電池な
どの充電式二次電池が収納され、二次電池の過充電や短
絡を防止するための保護回路などが形成された電気回路
基板が具備されている。この回路基板には、回路に異状
が発生して過電流などになった場合に、発熱しやすいＦ
ＥＴなどの電子部品の近傍に温度ヒューズを組み込んで
異常に温度が上昇し過ぎた場合に、回路を遮断して事故
を未然に防ぐ手段が講じられている。

【０００３】このような温度ヒューズを備えた回路基板
の従来の実装構造は、たとえば図２に斜視説明図が示さ
れるように、発熱しやすい部品であるＦＥＴ３２から熱
を伝導しやすいように、シリコーン樹脂３３をＦＥＴ３
２にかかるように基板３１上に塗布し、その樹脂３３上
に埋め込まれるようにアキシャルタイプの温度ヒューズ
３４がマウントされ、そのリード３５が回路基板３１に
設けられたスルーホール３６に挿入してハンダ付けされ
ることにより、回路に直列に接続されるような構造にな
っている。この温度ヒューズのリード３５をスルーホー
ル３６内にハンダ付けする方法は、図２に示されるよう
に、ノズル３７から糸ハンダを送り、ハンダ付けロボッ
トのハンダごて３８によりハンダ付けする方法が採られ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の回路基板への温
度ヒューズの実装方法は、前述のように、アキシャル形
の温度ヒューズのリードを基板のスルーホールに挿入し
てからロボットによるハンダごてによりハンダ付けをし
ている。そのため、ハンダごての位置精度や、ハンダ付
け時間などの管理が難しく、ハンダ付け不良が発生しや
すい。

【０００５】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、回路基板に温度ヒューズを他の電子
部品と共に実装する場合に、より簡単に、かつ、確実に
実装することができる回路基板への温度ヒューズの実装
方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による回路基板へ
の温度ヒューズの実装方法は、配線パターンが形成され
た回路基板の表面に電子部品を実装すると共に、該電子
部品の内の一部の部品の温度が上昇したときに回路を遮
断する温度ヒューズを実装する回路基板への温度ヒュー
ズの実装方法であって、前記電子部品の前記回路基板へ
のリフロー炉によるハンダ付けと同時に、前記回路基板
の温度ヒューズを実装する場所の表面にヒューズケース
をハンダ付けにより面実装し、ついで該ヒューズケース
内に温度ヒューズを嵌着するものである。

【０００７】この方法で実装することにより、ヒューズ
ケースを他の電子部品と同時にリフロー炉でハンダ付け
をすることができ、特別のハンダ付け工程を必要とする
ことなく、しかもリフロー炉による一定のハンダ付けを
することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照しながら本発
明の回路基板への温度ヒューズの実装方法について説明
をする。

【０００９】本発明の回路基板への温度ヒューズの実装
方法は、図１（ａ）〜（ｂ）にその一実施形態の製造工
程の説明図が示されるように、まず図示しない配線パタ
ーンが形成された回路基板１の表面に、図１（ａ）に示
されるように、電子部品（ＦＥＴ２のみが示されてい
る）と共に、電子部品の内の一部の部品であるＦＥＴ２
の温度が上昇したときに回路を遮断する温度ヒューズ５
を嵌着するヒューズケース７をリフロー炉によるハンダ
付けにより同時に面実装する。ついで図１（ｂ）に示さ
れるように、そのヒューズケース７内に温度ヒューズ５
を嵌着するものである。

【００１０】回路基板１は、たとえばエポキシ、ガラス
エポキシ、紙エポキシなどからなり、その表面に配線が
印刷されたプリント基板などを用いることができる。そ
の配線パターンの形成の際に、ＦＥＴ２などの電子部品
を実装する場所には、図１（ａ）にヒューズケース７を
マウントする部分が示されるように、パッド６が図示し
ない配線と電気的に接続して設けられており、そのパッ
ド６上に、図示しないハンダペーストを塗布して電子部
品やヒューズケース７を載置し、そのままリフロー炉に
入れるだけでハンダ付けできるように図示しない配線パ
ターンおよびパッド６が形成されている。ヒューズケー
ス７をハンダ付けするパッド６は、予め温度上昇しやす
い電子部品であるＦＥＴ２のマウントされる場所の近傍
に位置するように設けられている。この回路基板１は、
通常０.８ｍｍ程度の厚さのものが使用され、反りなど
が生じないで機械的強度が充分に維持されている。

【００１１】ＦＥＴ２は、たとえば前述のノートパソコ
ンの電池ボックスに用いる回路基板の場合、充放電系路
をスイッチするためのもので、何かの不具合で過電流に
なると発熱しやすい。したがって、このＦＥＴ２の近傍
に温度ヒューズ５を設けてその発熱を検知し、発熱した
場合にはその回路を遮断する構造になっている。

【００１２】温度ヒューズ５は、従来は棒状ヒューズを
内蔵した円柱形状のアキシャルタイプのヒューズが用い
られていたが、本発明では、ヒューズケース７に嵌合す
るタイプのヒューズが用いられている。この温度ヒュー
ズ５は、用途により、または熱源との熱伝導の状態によ
り棒状ヒューズの太さを変えて切断する温度をコントロ
ールすることができるが、たとえば前述のノートパソコ
ンの電池ボックスに用いる場合には、たとえば１３０℃
程度に昇温すると切断するようなヒューズが用いられ
る。

【００１３】パッド６は、図示しない配線パターンと同
時に形成されるもので、たとえば銅の被膜を基板１の全
面に被着させ、エッチングによりパターニングする際に
パッド６が形成されるようにパターニングすることによ
り形成される。

【００１４】ヒューズケース７は、たとえば図１に示さ
れるように、底面とその両端部に側壁を有する形状の合
成樹脂などからなり、両端の側壁には、底面に電気的に
繋がる金属の線または板が設けられて側壁の対向面側に
いわゆる節点が形成される構造になっている。この節点
部分は、弾力性のある金属によりスプリング性をもたせ
ることが好ましい。この節点に繋がり、底面に延びる金
属の線または板がパッド６に電気的に接続されるように
ハンダ付けされ、ヒューズケース７が固定される。な
お、図１に示される例では、両端の側壁の上端部に若干
対向部側に延びる蓋部が設けられており、嵌着した温度
ヒューズ５が脱落しにくい構造になっているが、前述の
節点のスプリング性が充分にあればこのような蓋部を必
ずしも設ける必要はない。

【００１５】この回路基板１のパッド６上に図示しない
ハンダペーストを塗布し、面実装するＦＥＴ２などの電
子部品と共に、ヒューズケース７を載置し、基板ごとリ
フロー炉に入れて１５０〜２００℃で６０〜１２０秒放
置した後、２００〜２４０℃で５〜３０秒程度放置して
から取り出すことにより電子部品と共にヒューズケース
７が面実装される。その後、温度ヒューズ５をヒューズ
ケース７内に嵌着することにより、温度ヒューズ５を所
定の場所に実装することができる。その後、ＦＥＴ２と
温度ヒューズ５の部分に、たとえばシリコーン樹脂のよ
うな図示しない熱伝導性樹脂を塗布することにより、温
度上昇しやすいＦＥＴ２などの温度上昇を敏感に温度ヒ
ューズ５に伝達し、ＦＥＴ２などの温度が上昇し過ぎた
場合には直ちに温度ヒューズ５を切断することができ
る。

【００１６】本発明の温度ヒューズの実装方法によれ
ば、ヒューズケースを面実装構造とし、そのヒューズケ
ース内に温度ヒューズを挿入するだけで冠着することに
より実装しているため、ヒューズケースは電子部品と同
時にその金属部分でハンダ付けすることができ、温度ヒ
ューズのヒューズケース内への挿入は非常に簡単に行う
ことができるため、温度ヒューズを実装するための工数
を殆ど必要としない。しかも、リフロー炉によりハンダ
付けをしているため、ハンダ付けの温度を非常に精度よ
くコントロールすることができ、ハンダ付け不良の発生
も殆ど生じない。また、ハンダ付けの信頼性が非常に向
上し、製品としての信頼性が非常に向上する。さらに、
ハンダ付けの際には温度ヒューズを実装していないた
め、ハンダ付けの温度によりヒューズが断線する虞れが
ないため、ハンダ付け温度と同程度またはそれより低い
温度の温度ヒューズを実装する場合でも、温度ヒューズ
を切断する虞れなく実装することができる。さらに、従
来のアキシャルヒューズのように温度ヒューズのリード
線がないため、コンパクトに回路を形成することがで
き、回路基板を小形化することができる。

【００１７】前述の例では、ノートパソコンの電池ボッ
クスに使用する回路基板への実装について例示したが、
電池ボックスに限らず、プリント基板に温度ヒューズを
実装するセットに使用する回路基板へ温度ヒューズを実
装する場合に本発明を適用することができる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
非常に短時間で、しかも確実に信頼性の高い温度ヒュー
ズの実装をすることができる。その結果、回路基板など
の温度上昇しやすい部品の温度を確実にモニターし、異
常のあるとき直ちに回路を遮断することができ、電子機
器の信頼性を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回路基板への温度ヒューズの実装方法
の一実施形態の説明図である。

【図２】従来の回路基板への温度ヒューズの実装構造の
説明図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ ＦＥＴ ５ 温度ヒューズ ７ ヒューズケース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E319 AA03 AA07 AB05 AC01 AC11 BB05 CC33 GG15 5E336 AA04 BB01 BC34 CC51 CC60 DD22 DD23 EE03 GG05

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配線パターンが形成された基板の表面に
   電子部品を実装すると共に、該電子部品の内の一部の部
   品の温度が上昇したときに回路を遮断する温度ヒューズ
   を実装する回路基板への温度ヒューズの実装方法であっ
   て、前記電子部品の前記回路基板へのリフロー炉による
   ハンダ付けと同時に、前記回路基板の温度ヒューズを実
   装する場所の表面にヒューズケースをハンダ付けにより
   面実装し、ついで該ヒューズケース内に温度ヒューズを
   嵌着する回路基板への温度ヒューズの実装方法。