JP2007294810A - プリント基板実装品 - Google Patents

Abstract

【課題】トランスをプリント基板に実装しモールド樹脂によりモールドすると、トランスのコイル部とモールド樹脂とが接触し、モールド樹脂による熱膨張、収縮によりコイルの断線や接続不良が発生した。
【解決手段】上部が開口する収納ケースにトランスを収納し、収納ケースの底部に設けた貫通孔を通してトランスのリードを収納ケースから貫通させ、貫通したリードをプリント基板に固定して収納ケースとトランスとをプリント基板上に実装するので、プリント基板上に流し込むモールド樹脂がトランスのコイル部と接触することが無く、モールド樹脂の熱膨張、収縮によるコイルの断線等の特性変化を防止した。
【選択図】図２

Description

本発明はトランスを実装したプリント基板に関し、特に電子部品が実装されたプリント基板の表面が樹脂によりモールドされたプリント基板実装品に関する。

プリント基板の表面には半導体等の電子部品が実装される。電子部品を実装したプリント基板は多様な用途に使用される。特に車載用等のように振動の多い用途に使用され、また、湿度の高い環境で使用されることがある。そこで、プリント基板上に実装された電子部品をモールド樹脂によりモールドして、振動による電子部品の電気的接続不良の発生を防止し、また、水分に直接電子部品が晒されないようにしている。

図３は、プリント基板上にトランスを載置してモールド樹脂によりモールドしたプリント基板実装品１００を表す断面図である。図３（ａ）が一方向の断面図であり図３（ｂ）が他の方向の断面図である。図３において、２個のトランス１０１ａ及びトランス１０１ｂがプリント基板１０３に並んで設置されている。プリント基板１０３の表面はモールド樹脂１０４により覆われており、トランス１０１ａ及び１０１ｂの約１／２より下部はモールド樹脂１０４により充填されている。また、図示しない他の電子部品はモールド樹脂１０４により完全に覆われている。

トランス１０１ａ又は１０１ｂは、トランス本体１０５、保護カバーを施していないコイル部１０６、絶縁板１０７、リード１０８などから構成されている。トランス１０１ａ及び１０１ｂのリード１０８はプリント基板１０３に設けたスルーホールを介してプリント基板１０３の裏面の電極にハンダ１１０により固定される。他の電子部品をプリント基板１０３に実装後、ポリウレタン等からなる絶縁性樹脂であるモールド樹脂１０４を過熱してプリント基板１０３上に導入し、冷却して固定する。ポリウレタンは加熱状態では粘性が低く、図３（ｂ）に示すように、保護カバーを形成していないコイル部１０６の下部にも充填され、冷却後に固化する。
実開平６−４４１１７号公報 特開平１１−１９５５３８号公報

巻き線から成るコイル部１０６は、通常テープ等により表面が覆われている。モールド樹脂１０４が流入してコイル部１０６の絶縁性テープに接触すると、絶縁性テープが加熱及び冷却されてコイル部１０６の表面から剥がれてしまう、あるいは絶縁テープの隙間からモールド樹脂１０４が進入してモールド樹脂１０４が直接コイル部１０６に接触した。そのために、コイル部１０６は加熱冷却され、更に、モールド樹脂１０４の冷却時の収縮によりコイル部１０６の巻き線に対して応力が加わり、巻き線の切断等や接続不良等の不具合が発生する、という課題があった。

上記課題を解決するためにコイル部１０６を保護カバーにより密閉しようとするとコスト高になる、という課題があった。

本発明は、上記の課題を解決するために以下の手段を講じた。

（１）本発明のプリント基板実装品においては、コイル部と電極引き出し用のリードとを備えたトランスがプリント基板に実装され、前記プリント基板の表面がモールド樹脂層により覆われたプリント基板実装品であって、前記トランスは上部が開口する箱状の収納ケースに収納され、前記収納ケースの底部に設けた貫通孔を通して前記トランスのリードが貫通し、前記貫通したリードが前記プリント基板に固定されて前記収納ケースと前記トランスとが前記プリント基板上に実装され、前記モールド樹脂層は、前記収納ケースの開口する上部に達しない厚さを有し、前記収納ケースにより遮蔽されて前記トランスのコイル部と接触しないことを特徴としている。

（２）上記（１）のプリント基板実装品において、前記箱状の収納ケースは前記トランスを囲む側板と前記トランスを載置する底板とから成り、前記側板の底部が前記プリント基板に当接し、前記底板は前記プリント基板から隙間を介して離間していることを特徴としている。

（３）上記（１）又は（２）のプリント基板実装品において、前記トランスは、前記コイル部により巻線されたコアと、前記コアに固定され、前記コイル部を狭持する２枚の絶縁体からなる鍔とを備え、前記リードは前記鍔の端部に設置され、前記鍔の端部が前記収納ケースの底部に当接し、前記コイル部は前記収納ケースの底部から隙間を介して離間していることを特徴としている。

電子部品を実装後にモールド樹脂によりプリント基板をモールドする際にトランスの周囲を収納ケースに収納することにより、収納ケース内にモールド樹脂が進入することを防止し、トランスのコイル部とモールド樹脂とが接触しないようにした。これにより、モールド樹脂によるコイルの熱膨張、収縮が阻止されて、この膨張、収縮によるコイルの断線やコイルと端子間の接続不良等の発生を防止することができる、という利点を有する。

また、収納ケースの上部が開口しているのでトランス本体がモールド樹脂によりモールドされることが無く、トランス本体の上部に記載されているトランスの品番、仕様等の確認を容易に行うことができるという利点を有する。

本実施の形態に係るプリント基板実装品は、コイル部とコイル部から電極を引き出すためのリードを備えたトランスがプリント基板に実装されており、更にそのプリント基板はモールド樹脂により覆われている。上記トランスは、上部が開口する箱状の収納ケースに収納されている。収納ケースの底部には貫通孔が形成され、トランスのリードが貫通孔を貫通してプリント基板に固定され、実装されている。また、モールド樹脂は収納ケースの開口する上部に達しない厚さで形成されており、収納ケースにより遮蔽されており、モールド樹脂とコイル部とは接触しないようにしている。その結果、モールド樹脂とコイル部とが接触しないので、モールド樹脂によるコイル部の熱膨張、収縮を阻止することができ、コイル部の断線や接続不良を防止することができる。

また、箱状の収納ケースはトランスを囲む側板とトランスを載置する底板とから構成されている。収納ケースの側板の底部はプリント基板に当接するように設置され、収納ケースの底板とプリント基板との間に隙間を形成して収納ケースの底板とプリント基板とは接触しないように構成されている。これにより、モールド樹脂が収納ケースの底板とプリント基板との間に侵入しても、トランスのリード及び収納ケースの底板に設けた貫通孔を通して収納ケース内に這い上がってくることを防止することができ、コイル部とモールド樹脂との接触をより確実に防止することができる。

また、トランスは、コイル部の導線により巻回されたコアと、このコアに固定されており、コイル部を狭持する２枚の絶縁体からなる鍔を備えている。電極引き出し用のリードは鍔の端部に植設されている。また、このリードを植設している鍔の端部は収納ケースの底部に当接し、トランスを支持している。更に、コイル部の下部と収納ケースの底部とは隙間を介して互いに離間し、接触しないように構成されている。即ち、たとえモールド樹脂が収納ケース内に這い上がってくるような場合であっても、モールド樹脂とコイル部とは接触しない構造としている。

以下、本発明のプリント基板実装品について図面を用いて詳細に説明する。

図１は、１個のトランス１を収納ケース２に収納してプリント基板３に実装する状態を説明するための説明図である。トランス１は、コイル部５及びコア４を内包するトランス本体と、コイル部５を両側から挟む絶縁板からなる鍔６、鍔６の端部である下辺部に設けたリード８からなる。鍔６の底辺角部には突起部７が形成されている。

トランス１を収納するための収納ケース２は上部が開口する箱状の形状を有している。収納ケース２の底板１０は側板９の底辺に対して上げ底状に設置されている。底板１０にはトランス１のリード８と鍔６の突起部７をそれぞれ貫通させるためのリード用孔１１及びトランス１の位置決めを行うための位置決め用孔１２が形成されている。収納ケース２の底板１０は側板９に上げ底状に設置されているため、収納ケース２をプリント基板３に実装するとプリント基板本体１３の表面と底板１０の下面との間に間隙が生じて接触しない。そのために、収納ケース２の側板９の底辺からモールド樹脂が底板１０の下部へ滲み出す場合でも、更に内部への滲みだしを抑制することができる。なお、収納ケース２は絶縁性樹脂を使用している。

プリント基板３は、プリント基板本体１３上にトランス１を実装するための領域１４を有し、領域１４にはトランス１のリード８を貫通させて裏面に形成された電極とハンダ付けにより固定するための貫通孔１５が形成されている。

収納ケース２に収納したトランス１をプリント基板３の領域１４に設置し、トランス１のリード８を収納ケース２のリード用孔１１及びプリント基板３の貫通孔１５を貫通させてプリント基板３の裏面においてハンダ付けにより固定する。また、トランス１の鍔６の突起部７を収納ケース２の位置決め用孔１２に挿入して、収納ケース２に対してトランス１が位置決めされる。このように、収納ケース２を設けない従来のトランスのプリント基板３上への実装と比較して、工程数をほとんど増加させないで簡便に実装することができる。なお、収納ケース２及びトランス１のプリント基板３への実装は、上記実施例のようにリード８をハンダにより固定する方法の他に、トランス１と収納ケース２とをビスによってプリント基板３に固定する等の方法によって固定してもよい。

図２は、２個のトランス１ａ及びトランス１ｂを並列に収納ケース２に収納し、プリント基板３に固定してモールド樹脂２０を形成したプリント基板実装品を表す。図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は部分Ｘ−Ｘ’の断面図、図３（ｃ）は部分Ｙ−Ｙ’の断面図である。図１と同一の部分又は機能は同一の符号を付している。

図２（ａ）において、２個のトランス１ａ、１ｂが収納ケース２の側板９の内部に収納された状態を表している。２個のトランス１ａ、１ｂのコア４ａ、４ｂの外周部と収納ケース２の側板９の内壁との間にはギャップＧが設けてある。プリント基板３を駆動したときにトランス１ａ、１ｂは発熱する。このギャップＧの空間を設けることによりトランス１ａ、１ｂにより発生する熱を効率よく放熱することができる。また、収納ケース２の上部は開放しているので各トランス本体の上部に記載された品番や仕様を確認することができる。

図２（ｂ）において、トランス１ａ及びトランス１ｂのリード８は収納ケース２の底板１０及びプリント基板本体１３に設けたリード用孔１１及び貫通孔１５を通して貫通する。プリント基板本体１３とトランス１ａ及びトランス１ｂとは、トランス１ａ及びトランス１ｂのリード８をプリント基板本体１３の裏面にハンダ２１によりハンダ付けされて固定されている。収納ケース２の底板１０は、側板９の底部より上方に底上げされている。これは、側板９の底部から滲み出すモールド樹脂２０が位置決め用孔１２やリード用孔１１を介して這い上がってくるのを防止するためである。同様の理由で、鍔６の端部に設けた位置決め用の突起部７の先端は、底板１０を貫通しているがプリント基板本体１３の表面から離間するように固定されている。

図２（ｃ）において、トランス１ｂの鍔６の底部にはリード８が取り付けられている。コイル部５は分離板２３により分離されている。コイル部５の下部と収納ケース２の底板１０との間には空間が設けてあり、モールド樹脂２０がリード用孔１１や位置決め用孔１２を介して滲み出した場合でも、モールド樹脂２０とコイル部５とが接触することがないようにしている。

以上説明したように、トランス１を収納ケース２に収納してモールド樹脂２０とトランス本体とを接触しないようにしたので、トランス本体をモールド樹脂２０の熱特性、膨張や収縮特性に影響を受けることなく実装することができる。

本実施の形態に係るプリント基板実装品の実装方法を説明するための説明図。 本実施の形態に係るプリント基板実装品を表す上面図及び側断面図である。 従来公知であるプリント基板上にトランスを実装した状態を表す側断面図である。

符号の説明

１ トランス
２ 収納ケース
３ プリント基板
４、４ａ、４ｂ コア
５ コイル部
６ 鍔
７ 突起部
８ リード
９ 側板
１０ 底板
１１ リード用孔
１２ 位置決め用孔
１３ プリント基板本体
１５ 貫通孔
２０ モールド樹脂

Claims (3)

1. コイル部と電極引き出し用のリードとを備えたトランスがプリント基板に実装され、前記プリント基板の表面がモールド樹脂層により覆われたプリント基板実装品であって、
   前記トランスは上部が開口する箱状の収納ケースに収納され、前記収納ケースの底部に設けた貫通孔を通して前記トランスのリードが貫通し、前記貫通したリードが前記プリント基板に固定されて前記収納ケースと前記トランスとが前記プリント基板上に実装され、前記モールド樹脂層は、前記収納ケースの開口する上部に達しない厚さを有し、前記収納ケースにより遮蔽されて前記トランスのコイル部と接触しないことを特徴とするプリント基板実装品。
2. 前記箱状の収納ケースは前記トランスを囲む側板と前記トランスを載置する底板とから成り、前記側板の底部が前記プリント基板に当接し、前記底板は前記プリント基板から隙間を介して離間していることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板実装品。
3. 前記トランスは、前記コイル部により巻線されたコアと、前記コアに固定され、前記コイル部を狭持する２枚の絶縁体からなる鍔とを備え、前記リードは前記鍔の端部に設置され、前記鍔の端部が前記収納ケースの底部に当接し、前記コイル部は前記収納ケースの底部から隙間を介して離間していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプリント基板実装品。

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