JP2013207173A

JP2013207173A - 配線板の防湿構造

Info

Publication number: JP2013207173A
Application number: JP2012076392A
Authority: JP
Inventors: Yuji Sakamoto; 裕司坂元
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2013-10-07

Abstract

【課題】従来のものよりも防湿性が高く配線板での応力の発生が少ない配線板の防湿構造を提供する。
【解決手段】筐体１１の外部に露出する露出部位１３と筐体１１の内部に収容される収容部位１５とが存在するように筐体１１に設置された配線板５と、露出部位１３と収容部位１５とを仕切る仕切り壁７と、仕切り壁７と配線板５との間に形成されている間隙３３Ａ，３３Ｂに設けられた高さ調整部９とを有する防湿構造１である。
【選択図】図１

Description

本発明は、配線板の防湿構造に係り、特に、仕切り壁を用いて構成されているものに関する。

従来、図８で示すように、防湿効果を高める目的で仕切り壁３０１を設けた配線板の防湿構造３０３が知られている。この防湿構造３０３を採用することで、コネクタ３０４と配線板３０５に設置されているＣＰＵ等の電子部品３０７等が仕切られて、電子部品３０７等が高い湿度の環境にさらされることが防止され、電子部品３０７等でのマイグレーション等の不具合の発生が防止される（たとえば、特許文献１参照）。

また、特許文献２には、図８で示す上側の仕切り壁３０１Ａを下方に延長して、配線板３０５と仕切り壁３０１Ａとをお互いに接触させて、仕切り壁３０１Ａと配線板３０５との間の間隙を無くし、また、図８で示す下側の仕切り壁３０１Ｂを上方に延長して、配線板３０５と仕切り壁３０１Ｂとをお互いに接触させて、仕切り壁３０１Ｂと配線板３０５との間の間隙を無くした構造のものが示されている。

特開２００３−１８８５４６号公報特開２００７−２１６８３６号公報

ところで、特許文献１に記載のものでは、仕切り壁３０１と配線板３０５との間の間隙により、コネクタ３０４側から湿気が入り、電子部品３０７が高い湿度にさらされるおそれがある。

また、特許文献２に記載のものでは、設計上で仕切り壁３０１と配線板３０５との間の間隙を「０」にしても、下側の筐体３０９や上側の筐体３１１での製造上の寸法精度の誤差、配線板３０５の厚さ寸法の製造上の誤差によって、仕切り壁３０１と配線板３０５との間に、ごく狭い間隙が形成されてしまうおそれがある。これにより、密閉性が損なわれ、電子部品３０７が高い湿度にさらされるおそれが生じてしまうという問題がある。

また、上述した誤差によって、仕切り壁３０１の高さが高くなりすぎて、仕切り壁３０１で配線板３０５を押してしまい、配線板３０５に押圧力がかかってしまうおそれがある。これにより、配線板３０５に応力が発生し、配線板３０５に設けられている導体（特に、仕切り壁３０１を横断している導体）が破断してしまう等、配線板３０５の信頼性が低下するおそれがあるという問題がある。

また、応力による導体の破断等を防止すべく、特許文献２の図３Ａの参照符号４５Ａで示すように、仕切り壁を迂回するように導体を配置すると、配線板等の設計の自由度が奪われてしまう。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、従来のものよりも防湿性（吸湿性）が高く配線板での応力の発生が少ない配線板の防湿構造を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、筐体の外部に露出する露出部位と前記筐体の内部に収容される収容部位とが存在するように前記筐体に設置された配線板と、前記露出部位と前記収容部位とを仕切る仕切り壁と、前記仕切り壁と前記配線板との間に形成されている間隙に設けられた高さ調整部とを有する配線板の防湿構造である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の配線板の防湿構造において、前記配線板には、前記露出部位から前記収容部位にかけて延伸している接続用導体が設けられており、前記高さ調整部は、前記接続用導体にかかる応力を緩和するように設けられている配線板の防湿構造である。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の配線板の防湿構造において、前記高さ調整部が設けられているにもかかわらず、前記接続用導体が設けられている箇所では、前記配線板と前記仕切り壁との間には間隙が形成されている配線板の防湿構造である。

本発明によれば、従来のものよりも防湿性が高く配線板での応力の発生が少ない配線板の防湿構造を提供することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態に係る配線板の防湿構造を採用した配線板収容ケースの概略構成を示す断面図である。図１におけるＩＩ部の斜視図である。図２におけるＩＩＩ―ＩＩＩ断面を示す図である。図２におけるＩＶ―ＩＶ断面を示す図である。変形例に係る配線板の防湿構造を示す図であり、図４に対応した図である。第２の筐体の平面図であり、図１におけるＶＩ―ＶＩ矢視図である。変形例に係る第２の筐体の平面図であり、図６に対応した図である。従来の配線板の防湿構造を採用した配線板収容ケースの概略構成を示す断面図である。

本発明の実施形態に係る配線板の防湿構造１は、たとえば、車載電子機器３に採用されており、図１等で示すように、配線板（配線基板）５と仕切り壁７と高さ調整部９と筐体１１とを備えて構成されている。

以下説明の便宜のために、配線板の防湿構造１における所定の一方向を縦方向とし、この縦方向に直交する所定の一方向を横方向とし、縦方向と横方向とに直交する方向を高さ方向という場合がある。

配線板５は、筐体１１の外部に露出する露出部位１３と、筐体１１の内部に収容される収容部位１５とが存在するようにして筐体１１に設置されている。

筐体１１は、たとえば、底板部１７と側板部１９とを備えて枡状に形成された第１の筐体（下側筐体）１１Ａと、底板部２１と側板部２３とを備えて枡状に形成された第２の筐体（上側筐体）１１Ｂとを備えて構成されている。

第１の筐体１１Ａの側板部１９は、板状に形成されており、矩形な平板状に形成されている第１の筐体１１Ａの底板部１７の外周から第１の筐体１１Ａの底板部１７の厚さ方向の一方の側（図１で上側）に一定の高さで起立している。

第２の筐体１１Ｂの底板部２１と側板部２３も、第１の筐体１１Ａと同様に形成されている。

第２の筐体１１Ｂは、この側板部２３の先端（図１では下端）が、第１の筐体１１Ａの側板部１９の先端（図１では上端）に接触して、第１の筐体１１Ａに一体的に設置されている。第２の筐体１１Ｂが第１の筐体１１Ａに一体的に設けられた状態では、第２の筐体１１Ｂの被係止部（図示せず）が、第１の筐体１１Ａの係止部（図示せず）に係止されて、第１の筐体１１Ａと第の２筐体１１Ｂとが一体化している。

筐体１１の内側には、第１の筐体１１Ａの底板部１７と第１の筐体１１Ａの側板部１９と第２の筐体１１Ｂの底板部２１と第２の筐体１１Ｂの側板部２３とで囲まれた内部空間２５が形成されている。また、第１の筐体１１Ａの底板部１７と第２の筐体１１Ｂの底板部２１とは、お互いが離れてほぼ平行に展開している。

配線板５は、たとえば矩形状な平板状に形成されており、筐体１１の内部空間２５内で筐体１１に一体的に設置されている。詳しく説明すると、図１等では図示していないが、特開２００７−２１６８３６の図３Ａや図３Ｂで示すものと同様にして、第１の筐体１１Ａの側板部１９の内側の部位の高さが、側板部１９の外側の部位の高さよりも、配線板５の厚さと同程度低くなっている。一方、第２の筐体１１Ｂの側板部２３の高さは、一定になっている。

そして、第１の筐体１１Ａの側板部１９の内側の部位に配線板５の外周部が嵌り込み、第２の筐体１１Ｂが第１の筐体１１Ａに設置されることで、配線板５の嵌り込んだ部位が第１の筐体１１Ａの側板部１９と第２の筐体１１Ｂの側板部２３とで挟まれて、配線板５が筐体１１に一体的に設置されている。

筐体１１に設置された配線板５は、この厚さ方向が、高さ方向になっており、第１の筐体１１Ａの底板部１７の厚さ方向（第２の筐体１１Ｂの底板部２１の厚さ方向）と一致しており、各筐体１１Ａ，１１Ｂの各底板部１７，２１から離れている。

筐体１１に設置されている配線板５の一端部側（縦方向の一端部側）には、コネクタ２７が設けられている。コネクタ２７は、筐体１１の内部に位置しているが、第２の筐体１１Ｂの側板部２３の一部に設けられた切り欠き２９を通して、筐体１１の外部に通じている。これにより、コネクタ２７が、配線板５の露出部位１３が設けられていることになる。

仕切り壁７は、露出部位１３と収容部位１５とを仕切っている。仕切り壁７は、第１の筐体１１Ａと第２の筐体１１Ｂとのそれぞれに設けられており、たとえば、横方向に延びている。

筐体１１に設置されている配線板５の他端部側（縦方向の他端部側）の収容部位（収納部位）１５に位置している配線板５には、ＣＰＵ等の電子部品３１が設置されている。

第１の筐体１１Ａは、たとえば、合成樹脂で構成されており、底板部１７と側板部１９と仕切り壁７（７Ａ）とがたとえば金型を用いて一体成形されている。第２の筐体１１Ｂも、たとえば、合成樹脂で構成されており、底板部２１と側板部２３と仕切り壁７（７Ｂ）とが一体成形されている。

第１の筐体１１Ａの仕切り壁７Ａは、平板状に形成されており、側板部１９と同様にして底板部１７から起立している。ただし、側板部１９が底板部１７の外周のところで起立しているのに対し、仕切り壁７Ａは、底板部１７の中間部で底板部１７から起立している。

平面視すると（底板部１７，２１の厚さ方向から見ると）、側板部１９，２３は、底板部１７，２１の外周で環状になっており、仕切り壁７は、図６もしくは図７で示すように、底板部１７，２１の中間部（側板部１９，２３の内側の所定の部位）で長く延びており、長手方向の一端部が側板部１９，２３に接続されており、長手方向の他端部が一端部とは異なる部位で側板部１９，２３に接続されている。

さらに、第１の筐体１１Ａの仕切り壁７Ａの起立高さは、第１の筐体１１Ａの側板部１９（側板部１９の内側部位）の起立高さよりも僅かに低くなっている。

第２の筐体１１Ｂの仕切り壁７Ｂも、第１の筐体１１Ａの仕切り壁７Ａと同様に形成されている。また、第２の筐体１１Ｂの仕切り壁７Ｂの起立高さも、第２の筐体１１Ｂの側板部２３の起立高さよりも僅かに低くなっている。

そして、配線板５が組み込まれた筐体（第１の筐体１１Ａと第２の筐体１１Ｂと配線板５とが一体化した筐体）１１では、第１の筐体１１Ａの仕切り壁７Ａと配線板５との間には間隙（隙間）３３Ａが形成されており、第２の筐体１１Ｂの仕切り壁７Ｂと配線板５との間にも間隙（隙間）３３Ｂが形成される。

配線板５が組み込まれた筐体１１を、この厚さ方向（高さ方向）から見ると（各筐体１１Ａ，１１Ｂの底板部１７，２１の厚さ方向および配線板５の厚さ方向から見ると）、コネクタ２７が設けられている配線板５の露出部位１３は、各仕切り壁７Ａ，７Ｂと各筐体１１Ａ，１１Ｂの側板部１９，２３（第２の筐体１１Ｂの側板部２３に形成されている切り欠き２９を含む）とで囲まれている。

また、配線板５が組み込まれた筐体１１を、この厚さ方向から見ると、ＣＰＵ等の電子部品３１が設置さている配線板５の収容部位１５は、各仕切り壁７Ａ，７Ｂを間にして、配線板５の露出部位１３とは反対側に位置しており、各仕切り壁７Ａ，７Ｂと各筐体１１Ａ，１１Ｂの側板部１９，２３とで囲まれている。

さらに説明すると、詳しくは後述する高さ調整部９が設けられていないとすると、収容部位１５は、各筐体１１Ａ，１１Ｂの仕切り壁７Ａ，７Ｂと配線板５との間に形成されている間隙３３Ａ，３３Ｂによってのみ、筐体１１の外部につながっている。

高さ調整部（間隙充填部）９は、仕切り壁７の高さ（図１の上下方向の寸法）を調整して仕切り壁７と配線板５との間に形成されている間隙３３Ａ，３３Ｂ間隙を埋めるべく、仕切り壁７と配線板５との間の各間隙３３Ａ，３３Ｂのそれぞれに設けられている。

高さ調整部９は、たとえば、配線板５に一体的に設けられており、配線板５になされたシルク印刷で構成されている。シルク印刷は、通常の配線板５の製造工程で用いられるものである。高さ調整部９は、配線板５の両面に設けられている。すなわち、第１の筐体１１Ａの仕切り壁７Ａと配線板５との間の間隙３３Ａを埋めるべく、配線板５の厚さ方向の一方の側（下側）に高さ調整部９（９Ａ）が設けられており、また、第２の筐体１１Ｂの仕切り壁７Ｂと配線板５との間の間隙３３Ｂを埋めるべく、配線板５の厚さ方向の他方の側（上側）に高さ調整部９（９Ｂ）が設けられている（図４等参照）。

配線板５が組み込まれた筐体１１を、この厚さ方向から見ると、各仕切り壁７Ａ，７Ｂはお互いに重なっており、各高さ調整部９Ａ，９Ｂもお互いに重なっている。また、各仕切り壁７Ａ，７Ｂや各高さ調整部９Ａ，９Ｂは、帯状になっているとともに、各高さ調整部９Ａ，９Ｂの幅は各仕切り壁７Ａ，７Ｂの幅よりも僅かに広くなっており、各高さ調整部９Ａ，９Ｂの内側に各仕切り壁７Ａ，７Ｂが存在している。

高さ調整部９は、弾性を備えた軟性材料で構成されている。高さ調整部９の厚さは、間隙３３Ａ，３３Ｂにおける隙間寸法と等しいか、僅かに大きくなっている。

したがって、高さ調整部９が設けられた配線板５を筐体１１に設置した状態では、高さ調整部９に応力が発生していないか、もしくは僅かな大きさの圧縮応力が発生している。

配線板５には、図２等で示すように、露出部位１３から収容部位１５にかけて延伸している接続用導体３５が設けられている（配線板５における仕切り壁７のところには、露出部位１３から収容部位１５にまで延伸している接続用導体３５が通っている）。

たとえば、コネクタ２７と電子部品３１とをお互いに導通させるための接続用導体３５が配線板５に設けられており、配線板５が設置された筐体１１をこの厚さ方向から見ると、接続用導体３５の延伸方向と仕切り壁７の延伸方向とは交差（たとえば直交）している。

さらに、高さ調整部９は、接続用導体３５にかかる応力を緩和するようにして設けられている。

すなわち、配線板５が組み込まれた筐体１１をこの厚さ方向から見ると、各仕切り壁７Ａ，７Ｂのところにおける、接続用導体３５が非存在である部位のところでは、各仕切り壁７Ａ，７Ｂと配線板５との間の間隙３３Ａ，３３Ｂが高さ調整部９Ａ，９Ｂで充填されており、高さ調整部９を介して、仕切り壁７で配線板５がたとえば僅かな大きさの力で押圧されている。一方、配線板５が組み込まれた筐体１１をこの厚さ方向から見ると、各仕切り壁７Ａ，７Ｂのところにおける、接続用導体３５が存在している部位のところでは、仕切り壁７Ａ，７Ｂによる配線板５の押圧力がなくなっているか、もしくは、接続用導体３５が非存在である部位のところの押圧力に比べてさらに小さくなっている。

たとえば、高さ調整部９が設けられているにもかかわらず、接続用導体３５が設けられている箇所では、配線板５と仕切り壁７との間には間隙３７が形成されている（図３参照）。これにより、仕切り壁７Ｂで、接続用導体３５を覆っている高さ調整部９Ｂが押圧されることがなくなり、接続用導体３５に圧縮応力がほとんどかからなくなっている。

なお、接続用導体３５が設けられている箇所における高さ調整部９の高さ（厚さ）を、接続用導体３５が設けられている箇所における高さ調整部９の高さ（厚さ）を低くして（この場合でも高さ調整部９が仕切り壁７と配線板５とに接触している）、接続用導体３５にかかる応力を緩和するようにしてもよい。

さらに、高さ調整部９の高さを変えることに変えてもしくは加えて、仕切り壁７の高さ（底板部１７，２１からの突出高さ）を変えることで、接続用導体３５にかかる応力を緩和するようにしてもよい。

ところで、配線板５は、平板状の基材３９と、この基材３９の厚さ方向の両面（一方の面である場合もある）の一部に薄い膜状になって細長くもしくは島状に設けられた導体４１（接続用導体３５を含む）と、基材３９の厚さ方向の両面のほぼ全面を薄い膜状になって覆っているレジスト膜（弾性を備えた軟性材料で構成されたレジスト膜）４３とを備えて構成されている。レジスト膜４３も見方を変えれば高さ調整部９の一部を担っていると言える。なお、図１では、図の煩雑化を避けるために、レジスト膜４３の表示の一部を省略している。

導体４１が設けられている部位では、基材３９の表面に導体４１が設けられており、導体４１の表面にレジスト膜４３が設けられている。導体４１が設けられていない部位では、基材３９の表面にレジスト膜４３が設けられている。また、導体４１が設けられている部位における配線板５の厚さは、導体４１が設けられていない部位における配線板５の厚さよりも、導体４１の厚さ程度厚くなっている。

ここで、仕切り壁７と接続用導体３５の部位についてさらに詳しく説明する。

仕切り壁７と接続用導体３５の部位では、図２〜図４で示すように、基材３９の厚さ方向の一方の面（下側の面）に、導体４１が設けられている。導体４１は、横方向に延伸しており、高さ方向から見ると、仕切り壁７とほぼ重なるようになっている。

また、基材３９の下側の面の全面には、レジスト膜４３が設けられており、レジスト膜４３が導体４１も覆っている。さらに、基材３９の下側の面（レジスト膜４３の表面）には、高さ調整部９Ａが設けられている。高さ調整部９Ａも、導体４１と同様にして、横方向に延伸しており、高さ方向から見ると、仕切り壁７とほぼ重なるようになっている。

基材３９の厚さ方向の他方の面（上側の面）には、接続用導体３５と導体４１とが設けられている。接続用導体３５は、縦方向に延伸しており、高さ方向から見ると、仕切り壁７とほぼ直交している。また、導体４１は、横方向に延伸しており、高さ方向から見ると、仕切り壁７とほぼ重なっている。ただし、導体４１は、接続用導体３５のところで切り欠かれて分断されており、横方向で、接続用導体３５から所定の間隔をあけて離れている。すなわち、接続用導体３５と導体４１との間には、非接続部位４５（図３参照）が形成されている。

また、基材３９の上側の面の全面にも、レジスト膜４３が設けられている。レジスト膜４３が接続用導体３５、導体４１をも覆っている。接続用導体３５や導体４１が設けられていない非接続部位４５等のところのレジスト膜４３は、図３で示すように、接続用導体３５や導体４１が設けられているところのレジスト膜４３に対して凹んでいる（基材３９からの高さが低くなっている）。

さらに、基材３９の上側の面（レジスト膜４３の表面）には、高さ調整部９Ｂが設けられている。高さ調整部９Ｂも、導体４１と同様にして、横方向に延伸しており、高さ方向から見ると、仕切り壁７よりもやや幅広で仕切り壁７とほぼ重なっている。

ここで、高さ調整部９Ｂについてさらに説明する。高さ調整部９Ｂは第１の層４７と第２の層４９との２層（２回のシルク印刷）で構成されている。

第１の層４７は、レジスト膜４３の表面に設けられており、高さ方向から見て、基材３９の上側の面に設けられている分断された導体４１とほぼ重なっている。第２の層４９は、第１の層４７の表面に設けられており、高さ方向から見て、基材３９の下側の面に設けられている導体４１とほぼ重なっている。

このようにして、高さ調整部９Ｂが設けられていることで、配線板５を筐体１１に設置した場合に、図３で示すように、仕切り壁７Ｂと高さ調整部９Ｂとの間に、開口面積が僅かな大きさである間隙３７が形成されており、この間隙３７を通して、露出部位１３と収容部位１５とがお互いにつながっている。

なお、たとえば、さらにシルク印刷をすることで、間隙３７を埋めてしまってもよい。この場合、間隙３７を埋めるものの材質を変える等して、接続用導体３５のかかる押圧力が小さくなるように、間隙３７を埋めることが望ましい。

ところで、上記説明では、シルク印刷を１層もしくは２層としているが、間隙３３Ａ，３３Ｂの隙間寸法に応じて、シルク印刷を３層以上の複数層にしてもよい。また、高さ調整部９（シルク印刷）の厚さ（高さ）であるが、実際に成形された筐体１１の形状、配線板５の厚さに基づいて、決めることが望ましい。

配線板の防湿構造１によれば、仕切り壁７と配線板５との間に形成されている間隙３３Ａ，３３Ｂを、高さ調整部９を設けることで塞いでいるので、筐体１１の製造上の誤差等があっても、仕切り壁７が配線板５を押圧してしまうことがなく、かつ、仕切り壁７と配線板５との間の間隙３３Ａ，３３Ｂを無くすことができる。そして、従来のものよりも防湿性を高くすることができるとともに配線板５での応力の発生を少なくすることができる。

また、配線板の防湿構造１によれば、接続用導体３５にかかる応力を緩和するようにして高さ調整部９が設けられているので、仕切り壁７や高さ調整部９の応力による接続用導体３５の破断等を防止することができるとともに、特許文献２の図３Ａの参照符号４５Ａで示すように、仕切り壁を迂回するように接続用導体を配置する必要が無くなり、配線板５等の設計の自由度が大きくなる。

なお、高さ調整部９を、配線板５に設けることに変えてもしくは加えて、仕切り壁７に設けてもよい。

また、高さ調整部９を、図５で示すように、弾性ゴム、発泡性樹脂等の非吸湿性弾性部材５１で構成してもよい。非吸湿性弾性部材５１は、接着性、弱接着性を備えており、塗布等によって予め配線板に設けられているものとする。

さらに、上記説明では、配線板５の厚さ方向の両面に、高さ調整部９を設けているが、配線板５の厚さ方向の一方の面（たとえば、上側の面）にのみ、高さ調整部９を設けた構成であってもよい。この場合、望ましくは、配線板５の下側の面が、筐体１１Ａの仕切り壁７Ａに密着するようにする。

１配線板の防湿構造
５配線板
７仕切り壁
１１筐体
１３露出部位
１５収容部位
３５接続用導体
３７間隙

Claims

筐体の外部に露出する露出部位と前記筐体の内部に収容される収容部位とが存在するように前記筐体に設置された配線板と、
前記露出部位と前記収容部位とを仕切る仕切り壁と、
前記仕切り壁と前記配線板との間に形成されている間隙に設けられた高さ調整部と、
を有することを特徴とする配線板の防湿構造。
請求項１に記載の配線板の防湿構造において、
前記配線板には、前記露出部位から前記収容部位にかけて延伸している接続用導体が設けられており、
前記高さ調整部は、前記接続用導体にかかる応力を緩和するように設けられていることを特徴とする配線板の防湿構造。
請求項２に記載の配線板の防湿構造において、
前記高さ調整部が設けられているにもかかわらず、前記接続用導体が設けられている箇所では、前記配線板と前記仕切り壁との間には間隙が形成されていることを特徴とする配線板の防湿構造。