JP2007311706A - 回路基板の密封方法及び回路基板装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ポッティング材の余剰分を簡単且つ確実に除去可能な回路基板の密封方法及び回路基板装置を提供する。
【解決手段】ケース２０にポッティング材Ｐの余剰分を付着させる付着部としてのつば部２７を設け、ケース２０の開口部２２内に回路基板１０を収容した状態でポッティング材Ｐを注入し、そのポッティング材Ｐが硬化した後につば部２７を除去する。よって、ポッティング材の余剰分Ｐ’をつば部２７に付着させて、ポッティング材Ｐ硬化後につば部２７ごと除去するので、ポッティング材の余剰分Ｐ’を簡単且つ確実に除去可能であり、回路基板１０の密封工程における作業性の向上を図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、回路基板をポッティング材により密封する回路基板の密封方法及び回路基板装置に関する。

従来より、ケース内に配設した回路基板の各素子の絶縁性を保つために、外気から遮断する方法として従来からポッティングが行われている。すなわち、素子を実装した回路基板を、ケース内に収容して取付け固定し、さらにこのケース内に、ウレタンゴム等のポッティング材を充填して加熱硬化させることにより回路基板を密封し、湿気や腐食を防ぎ、絶縁性を保てるような構造が、従来から一般に採用されている（例えば、特許文献１等参照。）。
特開平５−３３５７５８号公報

しかしながら、図９に示すように、従来技術における回路基板の密封方法では、回路基板に実装される素子の配置制約上、ケースの開口端面付近までポッティング材を充填する必要がある場合には、ケースの開口部内からポッティング材が溢れて外周面に付着することがあった。このような場合、ポッティング材を加熱硬化させた後に、ケース外周面に付着したポッティング材を切削工具を用いて除去する必要があり、作業に手間がかかるという問題があった。

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、ポッティング材の余剰分を簡単且つ確実に除去可能な回路基板の密封方法及び回路基板装置を提供することを解決すべき課題とする。

以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき、必要に応じて作用効果等を付記しつつ説明する。

１．素子が実装された回路基板をケースの開口部内に収容してポッティング材により密封する回路基板の密封方法であって、
前記ケースにポッティング材の余剰分を付着させる付着部を設け、前記ケースの開口部内に前記回路基板を収容した状態でポッティング材を注入し、そのポッティング材が硬化した後に前記付着部を除去することを特徴とする回路基板の密封方法。

手段１によれば、ケースにポッティング材の余剰分を付着させる付着部を設け、ケースの開口部内に回路基板を収容した状態でポッティング材を注入し、そのポッティング材が硬化した後に付着部を除去する。よって、ポッティング材の余剰分を付着部に付着させて、ポッティング材硬化後に付着部を除去することにより、ポッティング材の余剰分を簡単且つ確実に除去することができ、回路基板の密封工程における作業性の向上を図ることが可能となる。

２．前記付着部は、前記ケースと一体的に形成されたことを特徴とする手段１に記載の回路基板の密封方法。

手段２によれば、付着部がケースと一体的に形成されているので、付着部をケースに取付ける工程が不要となり、より一層、作業性の向上を図ることが可能となる。

３．前記付着部と前記ケースとの接続部分が肉薄に形成されたことを特徴とする手段２に記載の回路基板の密封方法。

手段３によれば、付着部とケースとの接続部分が肉薄に形成されているので、付着部を簡単且つ確実に除去可能であると共に、付着部を除去する際にケースが損傷することを防止することができる。

４．前記付着部は、前記ケースの開口端面から外周方向へ張り出したつば部であることを特徴とする手段２又は３のいずれかに記載の回路基板の密封方法。

手段４によれば、付着部がケースの開口端面から外周方向へ張り出したつば部であるので、開口部内から外周面に溢れ出たポッティング材の余剰分を確実に付着させ、ポッティング材硬化後につば部ごと除去することができる。

５．前記付着部は、前記ケースの開口部を形成する周壁部から上方へ延設された延設部であることを特徴とする手段２又は３のいずれかに記載の回路基板の密封方法。

手段５によれば、付着部がケースの開口部を形成する周壁部から上方へ延設された延設部であるので、ポッティング材の開口部から外周面への溢れ出しが延設部によって確実に防止されると共に、延設部の内周面に付着したポッティング材の余剰分をポッティング材硬化後に延設部ごと除去することができる。

６．前記付着部は、前記ケースとは別体で形成され、前記ケースの少なくとも外周面上部を覆うように取付けられるマスク部材であることを特徴とする手段１に記載の回路基板の密封方法。

手段６によれば、付着部がケースとは別体で形成され、ケースの少なくとも外周面上部を覆うように取付けられるマスク部材であるので、開口部内から外周面に溢れ出たポッティング材の余剰分を確実に付着させ、ポッティング材硬化後にマスク部材ごと除去することができる。

７．前記付着部は、前記ケースとは別体で形成され、前記ケースの開口部を覆うように取付けられると共に、ポッティング材を注入するための注入口が設けられた蓋部材であることを特徴とする手段１に記載の回路基板の密封方法。

手段７によれば、付着部がケースとは別体で形成され、ケースの開口部を覆うように取付けられると共に、ポッティング材を注入するための注入口が設けられた蓋部材であるので、ケースの開口部を覆うように蓋部材を取付け、注入口を介して開口部内へポッティング材を注入し、ポッティング材硬化後に蓋部材を取り外すことによって、蓋部材に付着したポッティング材の余剰分を容易に除去することができる。

８．前記蓋部材は、前記ケースに取付けた状態で少なくとも一部が前記ケース開口部内の上部近傍に位置することを特徴とする手段７に記載の回路基板の密封方法。

手段８によれば、蓋部材は、ケースに取付けた状態で少なくとも一部がケース開口部内の上部近傍に位置するので、ポッティング材の余剰分を蓋部材に確実に付着させることができる。

９．手段１乃至８のいずれかに記載の方法によって回路基板が密封されたことを特徴とする回路基板装置。

手段９によれば、回路基板装置は、手段１乃至８のいずれかに記載の方法によって回路基板が密封されているので、ポッティング材の余剰分が確実に除去され、ケースの開口外周面等に付着していない。

１０．素子が実装された回路基板をケースの開口部内に収容してポッティング材により密封する回路基板装置であって、
前記ケースの前記開口部の端部に設けられ、前記回路基板を収容した前記ケースの開口部内に注入された前記ポッティング材の余剰分を付着させる付着部を備えることを特徴とする回路基板装置。

手段１０によれば、ケースの開口部の端部に設けられ、回路基板を収容したケースの開口部内に注入されたポッティング材の余剰分を付着させる付着部を備えているので、ケースの外周面等にポッティング材の余剰分が付着することを確実に防止することができる。

１１．前記ケースの開口部内に注入された前記ポッティング材が硬化した後、前記ポッティング材の余剰分が付着した前記付着部を除去することを特徴とする手段１０に記載の回路基板装置。

手段１１によれば、ケースの開口部内に注入されたポッティング材が硬化した後、ポッティング材の余剰分が付着した付着部を除去するので、ポッティング材の余剰分を簡単且つ確実に除去することができ、回路基板の密封工程における作業性の向上を図ることが可能となる。

以下、本発明の回路基板の密封方法及び回路基板装置を具体化した二輪車用制御ユニットの製造方法について図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態の二輪車用制御ユニット１の製造工程を工程順に説明するための図であり、（ａ）は回路基板収容工程を、（ｂ）はポッティング材注入・熱硬化工程を、（ｃ）はつば部除去工程をそれぞれ示している。

まず、回路基板収容工程では、図１（ａ）に示すように、二輪車用の点火制御回路を構成する複数の素子１１やコネクタ１２が実装された回路基板１０を、ケース２０の開口部２２内に収容する。ここで、ケース２０は、合成樹脂、例えば、ポリブチレンテフタレート（ＰＢＴ）からなり、内周面２３と外周面２４とを有して開口部２２を形成する周壁部２１と、底面部２５と、周壁部２１の開口端面２１ａから外周方向へ張り出したつば部２７とが一体的に形成されている。また、つば部２７とケース本体２１との接続部分（すなわち、つば部２７の付け根部）には、切り欠き部２７ａが設けられ、薄肉に形成されている。

次に、ポッティング材注入・熱硬化工程では、図１（ｂ）に示すように、まず、ケース２０の開口部２２内に回路基板１０を収容した状態で、ポッティング材Ｐを注入する。或いは、ポッティング材Ｐの注入を行う前に、シリカ系やアルミナ系のフィラーを所定量注入してもよい。ポッティング材Ｐとしては、公知のポッティング樹脂、例えば、ウレタンゴム等が好適に使用可能である。続いて、真空引きによりポッティング材Ｐに含まれる気泡の除去（脱泡）を行う。ここで、ポッティング材Ｐは、各素子１１を完全に覆い且つコネクタ１２を露出させるように、ケース本体２１の開口端面２１ａ近くまで注入する必要がある。このため、ポッティング材Ｐの注入又は脱泡を行う際に、ポッティング材Ｐの一部が開口部２２内から溢れ出してつば部２７の上面に付着する。以下、つば部２７の上面に付着したポッティング材Ｐを余剰分Ｐ’と称する。続いて、８０℃程度に加熱して、ポッティング材Ｐを硬化させる。

最後に、つば部除去工程において、図１（ｃ）に示すように、つば部２７を上方へ折り曲げて、つば部２７をケース２０から除去する。この時、ポッティング材の余剰分Ｐ’は、つば部２７上面に付着しているので、つば部２７と共に除去されることになる。

図２は、回路基板１０の密封が完了した二輪車用制御ユニット１の断面図である。本実施形態の二輪車用制御ユニット１では、図２に示すように、上述したとおり、ポッティング材の余剰分Ｐ’が、つば部２７つば部２７と共に除去されているので、ケース２０の開口外周面２４等にポッティング材Ｐが付着していない。

以上詳述したことから明らかなように、本実施形態によれば、ケース２０にポッティング材Ｐの余剰分を付着させる付着部としてのつば部２７を設け、ケース２０の開口部２２内に回路基板１０を収容した状態でポッティング材Ｐを注入し、そのポッティング材Ｐが硬化した後につば部２７を除去する。よって、ポッティング材の余剰分Ｐ’をつば部２７に付着させて、ポッティング材Ｐ硬化後につば部２７ごと除去するので、ポッティング材の余剰分Ｐ’を簡単且つ確実に除去可能であり、回路基板１０の密封工程における作業性の向上を図ることができる。

特に、つば部２７がケース２０と一体的に形成されているので、ポッティング材の余剰分Ｐ’を付着させるための部材をケース２０に取付ける工程が不要となり、より一層の作業性向上が図られる。また、つば部２７とケース２０との接続部分に切り欠き部２７ａが設けられて肉薄に形成されているので、つば部２７を折り曲げることによって簡単且つ確実に除去可能であると共に、つば部２７を除去する際にケース２０が損傷することを防止することができる。

尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。以下、前記実施形態の各変形例について説明する。

例えば、前記実施形態では、ケース２０の開口端面２１ａから外周方向へ張り出したつば部２７を設ける構成としたが、図３に示す第一の変形例のように、ケース２０の周壁部２１から上方へ延設された延設部２８を設けると共に、延設部２８の付け根部に切り欠き部２８ａを設けて肉薄とする構成としてもよい。図３は、第一の変形例における周壁部２１上部を示しており、（ａ）はポッティング材Ｐ注入後、延設部２８除去前の状態を、（ｂ）は延設部２８除去後の状態をそれぞれ示している。本変形例によれば、ポッティング材Ｐの開口部２２内から外周面２４への溢れ出しが延設部２８によって確実に防止されると共に、延設部２８の内周側に付着したポッティング材の余剰分Ｐ’をポッティング材Ｐ硬化後に、切り欠き部２８ａで延設部２８を折り曲げて延設部２８ごと除去することができる。

また、前記実施形態及び第一の変形例では、付着部としてのつば部２７又は延設部２８をケース２０と一体的に形成した例を示したが、ケース２０とは別体のマスク部材を設け、ケース２０の少なくとも外周面２４上部を覆うように取付けるようにしてもよい。尚、マスク部材の材質は、ケース２０と同様に合成樹脂でもよく、或いは金属でもよい。

例えば、図４に示す第二の変形例では、ケース２０の外周面２４上部を覆うようにつば状のマスク部材３０を設け、外周面２４に突設された受け部２４ａによって支持する構成としたものである。図４は、第二の変形例における周壁部２１上部を示しており、（ａ）はポッティング材Ｐ注入後、マスク部材３０除去前の状態を、（ｂ）はマスク部材３０除去後の状態をそれぞれ示している。本変形例によれば、開口部２２内から外周面２４に溢れ出たポッティング材の余剰分Ｐ’をマスク部材３０に確実に付着させ、ポッティング材Ｐ硬化後にマスク部材３０ごと除去することができる。尚、マスク部材３０上面には、凹部３０ａが形成されているため、より多量のポッティング材の余剰分Ｐ’を付着させることができる。

また、図５に示す第三の変形例は、ケース２０の開口外周面２４上部を高さ方向に所定長さに亘って覆うマスク部材３１を設けた例を示している。図５は、第三の変形例における周壁部２１上部を示しており、（ａ）はポッティング材Ｐ注入後、マスク部材３１除去前の状態を、（ｂ）はマスク部材３１除去後の状態をそれぞれ示している。さらに、図６に示す第四の変形例は、ケース２０の内周面２３上部から開口端面２１ａ、さらに外周面２４上部までを覆うようにマスク部材３２を設けた例を示している。図６は、第四の変形例における周壁部２１上部を示しており、（ａ）はポッティング材Ｐ注入後、マスク部材３２除去前の状態を、（ｂ）はマスク部材３２除去後の状態をそれぞれ示している。

また、ケース２０の開口部２２を覆う蓋部材を設ける構成としてもよい。図７に示す第五の変形例は、ケース２０の開口部２２を覆うように取付けられると共にポッティング材Ｐを注入するための注入口３３ａを有する蓋部材３３を設け、蓋部材３３の略中央部から開口部２２内へ突設する中空状の突設部３３ｂを設けた例を示している。尚、図７（ａ）はポッティング材Ｐ注入後、蓋部材３３除去前の状態を、（ｂ）は蓋部材３３除去後の状態を、（ｃ）はポッティング材の余剰分Ｐ’除去後の状態をそれぞれ示している。本変形例では、蓋部材３３でケース２０の開口部２２を覆い、注入口３３ａより開口部２２内へポッティング材Ｐを注入し（図７（ａ））、加熱硬化後に蓋部材３３を取り外すと、突設部３３ｂに付着したポッティング材の余剰分Ｐ’が突起した状態で開口部２２内に残るので（図７（ｂ））、ポッティング材の余剰分Ｐ’を簡単に除去することができる。特に、蓋部材３３をケース２０に取付けた状態で、突設部３３ｂが開口部２２内上部近傍に位置するので、ポッティング材の余剰分Ｐ’を確実に付着させることができる。

また、図８に示す第六の変形例では、注入口３４ａを有する蓋部材３４は、ケース内周面２３近傍の下面部分３４ｂが内周側へ張り出しているため、当該部分３４ｂにポッティング材の余剰分Ｐ’を確実に付着させることができる。尚、図８（ａ）はポッティング材Ｐ注入後、蓋部材３４除去前の状態を、（ｂ）は蓋部材３４除去後の状態を、（ｃ）はポッティング材の余剰分Ｐ’除去後の状態をそれぞれ示している。

本発明は、素子を実装した回路基板をポッティング材により密封する回路基板の密封方法及び回路基板を密封してなる回路基板装置に適用可能である。

本発明の一実施形態の二輪車用制御ユニットの製造工程を工程順に説明するための図であり、（ａ）は回路基板収容工程を、（ｂ）はポッティング材注入・熱硬化工程を、（ｃ）はつば部除去工程をそれぞれ示している。 回路基板の密封が完了した二輪車用制御ユニットの断面図である。 第一の変形例を説明する図であり、（ａ）はポッティング材注入後、延設部除去前の状態を、（ｂ）は延設部除去後の状態をそれぞれ示している。 第二の変形例を説明する図であり、（ａ）はポッティング材注入後、マスク部材除去前の状態を、（ｂ）はマスク部材除去後の状態をそれぞれ示している。 第三の変形例を説明する図であり、（ａ）はポッティング材注入後、マスク部材除去前の状態を、（ｂ）はマスク部材除去後の状態をそれぞれ示している。 第四の変形例を説明する図であり、（ａ）はポッティング材注入後、マスク部材除去前の状態を、（ｂ）はマスク部材除去後の状態をそれぞれ示している。 第五の変形例を説明する図であり、（ａ）はポッティング材注入後、蓋部材除去前の状態を、（ｂ）は蓋部材除去後の状態を、（ｃ）はポッティング材の余剰分除去後の状態をそれぞれ示している。 第六の変形例を説明する図であり、（ａ）はポッティング材注入後、蓋部材除去前の状態を、（ｂ）は蓋部材除去後の状態を、（ｃ）はポッティング材の余剰分除去後の状態をそれぞれ示している。 従来技術においてケースの開口部内から外周面へポッティング材が溢れた様子を示す図である。

符号の説明

１ 二輪車用制御ユニット（回路基板装置）
１０ 回路基板
１１ 素子
２０ ケース
２１ 周壁部
２１ａ 開口端面
２２ 開口部
２３ 内周面
２４ 外周面
２７ つば部（付着部）
２８ 延設部（付着部）
３０ マスク部材（付着部）
３１ マスク部材（付着部）
３２ マスク部材（付着部）
３３ 蓋部材（付着部）
３３ａ 注入口
３４ 蓋部材（付着部）
３４ａ 注入口
Ｐ ポッティング材
Ｐ’ ポッティング材の余剰分

Claims (11)

1. 素子が実装された回路基板をケースの開口部内に収容してポッティング材により密封する回路基板の密封方法であって、
   前記ケースにポッティング材の余剰分を付着させる付着部を設け、前記ケースの開口部内に前記回路基板を収容した状態でポッティング材を注入し、そのポッティング材が硬化した後に前記付着部を除去することを特徴とする回路基板の密封方法。
2. 前記付着部は、前記ケースと一体的に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の回路基板の密封方法。
3. 前記付着部と前記ケースとの接続部分が肉薄に形成されたことを特徴とする請求項２に記載の回路基板の密封方法。
4. 前記付着部は、前記ケースの開口端面から外周方向へ張り出したつば部であることを特徴とする請求項２又は３のいずれかに記載の回路基板の密封方法。
5. 前記付着部は、前記ケースの開口部を形成する周壁部から上方へ延設された延設部であることを特徴とする請求項２又は３のいずれかに記載の回路基板の密封方法。
6. 前記付着部は、前記ケースとは別体で形成され、前記ケースの少なくとも外周面上部を覆うように取付けられるマスク部材であることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の密封方法。
7. 前記付着部は、前記ケースとは別体で形成され、前記ケースの開口部を覆うように取付けられると共に、ポッティング材を注入するための注入口が設けられた蓋部材であることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の密封方法。
8. 前記蓋部材は、前記ケースに取付けた状態で少なくとも一部が前記ケース開口部内の上部近傍に位置することを特徴とする請求項７に記載の回路基板の密封方法。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の方法によって回路基板が密封されたことを特徴とする回路基板装置。
10. 素子が実装された回路基板をケースの開口部内に収容してポッティング材により密封する回路基板装置であって、
    前記ケースの前記開口部の端部に設けられ、前記回路基板を収容した前記ケースの開口部内に注入された前記ポッティング材の余剰分を付着させる付着部を備えることを特徴とする回路基板装置。
11. 前記ケースの開口部内に注入された前記ポッティング材が硬化した後、前記ポッティング材の余剰分が付着した前記付着部を除去することを特徴とする請求項１０に記載の回路基板装置。

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