JP2016066729A - 電子部品の実装方法及び電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】特殊な部品を使用せず簡単に、発火・発煙を防ぎ、かつ保護素子が高温になるのを防止する。【解決手段】電子部品の実装方法において、電子部品に第１の難燃性チューブ１１を被せ、第１の難燃性チューブの先端を折り曲げるステップと、電子部品に第１の難燃性チューブを被せたものに第２の難燃性チューブ１２をかぶせるステップと、電子部品に第２の難燃性チューブを被せたものに、難燃性樹脂を充填するステップとを有している。【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品の実装方法及び電子部品に関し、特に雷サージの影響から機器を守ることを目的とする電子部品の実装方法に関する。

通信系機器には、通信ケーブルや電源ケーブルを経由して印加される雷サージから機器を守るために、機器の入力部分にバリスタやアレスタなどの保護素子を入れている。しかし、設計仕様を大きく上回る雷サージが印加されると保護素子が破損して発火・発煙・高温の状態が発生し、機器の焼損や周囲に被害を与える場合があった。この場合に対応するために、破損しても発火・発煙・高温にならない雷サージ保護素子が求められている。例えば、雷サージ保護素子の一つであるバリスタの場合、外装に絶縁難燃材としてＵＬ認定の難燃性樹脂が塗布されているが、この難燃性バリスタであっても炎をあげて燃えるという課題があった。

上記に関連する技術として、特許文献１には、サージアブソーバーのような異常電圧吸収時に高温発熱する電子部品を不燃材チューブを被挿して覆い、不燃材チューブの先部を折り曲げて先端の開口を塞ぐことにより、電子部品が発火しても不燃材チューブで遮蔽して他の部品に延焼することを防ぐ技術が開示されている。

また、特許文献２には、温度センサーの製造作業を簡易化して製造コストを下げるため、サーミスタ素子にリード線を接続したサーミスタ温度センサーにおいて、サーミスタ素子およびこのサーミスタ素子とリード線との接続部を絶縁チューブによって絶縁状態に収縮被覆し、その外側を被覆チューブによって弾性被覆する技術が開示されている。

また、特許文献３には、厳しい環境条件下において使用しても特性劣化のない温度センサを提供するため、絶縁チューブと絶縁コーティング樹脂で覆ったサーミスタユニットを保護ケースに収納し、その空隙にポッティング樹脂を充填する技術が開示されている。

また、特許文献４には、温度サイクル特性を向上させるため、熱収縮チューブを電圧非直線抵抗器に被覆させる技術が開示されている。

実開平０５−０３８５９９号公報 特開２０１２−０８４６７４号公報 特開平１１−１３２８６６号公報 特開昭６１−１５８１０３号公報

特許文献１に記載の技術では、不燃材チューブの先部を折り曲げているだけなので、電子部品が発火した際、消火するまで時間がかかる、という課題があった。

特許文献２に記載の技術では、絶縁チューブで被覆しているが密閉されていないため、素子が発火したような場合には、消火するまで時間がかかる、という課題があった。

特許文献３に記載の技術では、絶縁チューブと絶縁コーティング樹脂で覆ったサーミスタユニットを保護ケースに収納し、その空隙にポッティング樹脂を充填しているが、作業時間がかかり、費用もかかる、という課題があった。

特許文献４に記載の技術では、熱収縮チューブを電圧非直線抵抗器に被覆しているだけなので、素子が発火したような場合には、消火するまで時間がかかる、という課題があった。

本発明の目的は、上述した課題を解決し、特殊な部品を使用せず簡単に、発火・発煙を防ぎ、保護素子が高温になるのを防止することにある。

本発明は、上記課題を解決するために、電子部品の実装方法において、電子部品に第１の難燃性チューブを被せ、第１の難燃性チューブの先端を折り曲げるステップと、電子部品に第１の難燃性チューブを被せたものに第２の難燃性チューブをかぶせるステップと、電子部品に第２の難燃性チューブを被せたものに、難燃性樹脂を充填するステップとを有することを特徴としている。

また、本発明は、上記課題を解決するために、電子部品において、電子部品に被せ、先端を折り曲げた第１の難燃性チューブと、第１の難燃性チューブに被せた第２の難燃性チューブと、第２の難燃性チューブを被せたものに充填された難燃性樹脂とを有することを特徴としている。

本発明によれば、特殊な部品を使用せず簡単に、発火・発煙を防ぎ、保護素子が高温になるのを防止するという効果がある。

本発明の第１の実施形態における電子部品の実装方法を示す図である。 本発明の第１の実施形態における電子部品の実装方法を示す図である。 本発明の第１の実施形態における第１の難燃性チューブが収縮した様子を示す図である。 本発明の第１の実施形態における電子部品の実装方法を示す図である。 本発明の第１の実施形態におけるバリスタに二重のチュービングを施した様子を示す図である。 本発明の第１の実施形態におけるリード線側の部分とバリスタとの隙間に難燃性のシリコン樹脂を充填した様子を示す図である。 本発明の第２の実施形態における電子部品の実装方法を示す図である。 本発明の第２の実施形態における電子部品の実装方法を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１〜図６を用いて、本発明の第１の実施形態である電子部品の実装方法について説明する。図１〜図６は、本発明の第１の実施形態である電子部品の実装方法を説明するための図である。

図１〜図６を用いて、雷サージ保護素子としての、φ２０ｍｍのディスクバリスタの例について説明する。

図１は、雷サージ保護素子であるバリスタと、難燃性で熱収縮タイプのチューブである。使用するバリスタ１０の外径（２０ｍｍ）に対し、約２倍の長さの第１の難燃性チューブ１１と約１．５倍の長さの第２の難燃性チューブ１２を用意する。

図２のように、長い方の第１の難燃性チューブ１１をバリスタ１０に通す。

その後、温風器等を使用し難燃性チューブに熱を加え第１の難燃性チューブ１１を収縮させる。図３は、第１の難燃性チューブ１１が収縮した様子を示す図である。

次に、図４のように、リード線側と反対側にはみ出している部分を折り返し、折り返した部分が立ち上がらないように短い方の第２の難燃性チューブ１２を通す。

その後、再び温風器等により熱を加え第２の難燃性チューブ１２を収縮させ、二重のチュービングを完成させる。図５は、バリスタ１０に二重のチュービングを施した様子を示す図である。

最後に、リード線側の部分とバリスタ１０との隙間に難燃性樹脂であるシリコン樹脂１３を充填し、バリスタ本体と空気（酸素）を完全に遮断する。図６は、リード線側の部分とバリスタ１０との隙間に難燃性のシリコン樹脂１３を充填した様子を示す図である。

雷サージにより雷サージ保護素子がショートして破損した場合、雷サージ保護素子から発火する可能性がある。この時、雷サージ保護素子が発火する条件として酸素が必要になる。本実施形態は、発火条件である酸素を遮断する工法であり、雷サージ保護素子に難燃性のチューブを被せ、かつ隙間にシリコン樹脂を充填することで酸素を遮断し、発火・発煙を防ぎ、かつ保護素子が高温になるのを防止する。

このため、過大なエネルギーが雷サージ保護素子に印加され保護素子が破壊に至っても、保護素子周囲には酸素が無いため、燃え続くことはなく、発煙や高温状態にも至らずに自然に鎮火する。

尚、上記では難燃性で熱収縮タイプのチューブを用いたが、難燃性のシリコン樹脂を、酸素を遮断できるように充填できれば、熱収縮のない難燃性チューブでも実施可能である。

以上のように、本実施形態は、雷サージ保護素子に難燃性のチューブを被せ、かつ隙間にシリコン樹脂を充填することで酸素を遮断できるので、特殊な部品を使用せず、難燃性チューブ、シリコン樹脂といった入手しやすいカタログ品を使って簡単に、発火・発煙を防ぎ、保護素子が高温になるのを防止することができる。特許文献３では絶縁チューブと絶縁コーティングの隙間の奥までポッティング樹脂を充填するので作業に時間がかかる。しかし本実施形態では、リード線側の部分とバリスタ１０との隙間以外は二重のチュービングを行っているため、リード線側の部分とバリスタ１０との隙間を除いて燃焼に必要な空気（酸素）が供給されない。そのためシリコン樹脂はリード線側の部分とバリスタ１０との隙間に充填するだけでよく、奥まで充填する必要がなくなる。その結果充填作業が簡単でしかも使う樹脂の量も少なくて済む。

（第２の実施形態）
図７、図８を用いて、本発明の第２の実施形態である電子部品の実装方法を説明する。図７、図８は、本発明の第２の実施形態である電子部品の実装方法を示す図である。

図７、図８において、２０は、リード付き管ヒューズ、２１は、透明な熱収縮性の第１の難燃性チューブで、２２は、透明な熱収縮性の第２の難燃性チューブである。

図７に示すような、リード付き管ヒューズ２０と第１の難燃性チューブ２１と第２の難燃性チューブ２２を、図１〜図６と同様の工程を経て、図８のような形状にする。

すなわち、長い方の第１の難燃性チューブ２１をリード付き管ヒューズ２０のリードを曲げた状態のものに通す。そして、温風器等を使用し難燃性チューブに熱を加え第１の難燃性チューブ２１を収縮させる。次に、リード線側と反対側にはみ出している部分を折り返し、折り返した部分が立ち上がらないように短い方の第２の難燃性チューブ２２を通す。

その後、再び温風器等により熱を加え第２の難燃性チューブ２２を収縮させ、二重のチュービングを完成させる。最後に、リード線側の部分とリード付き管ヒューズ２０との隙間に難燃性のシリコン樹脂２３を充填し、リード付きヒューズ本体と空気（酸素）を完全に遮断する。図８は、リード線側の部分とリード付きヒューズ２０との隙間に難燃性のシリコン樹脂２３を充填した様子を示す図である。

ヒューズは主に装置入力部に配置されることから、雷サージにより過大な電圧の印加や大電流が流れる場合がある。最悪の場合、ヒューズが破裂し破片が装置内外に飛び散ってしまうが、チュービングをすることによりヒューズが破裂しても破片が飛び散ることはない。また、難燃性チューブを透明なものにすれば、ヒューズが破裂はしていないがヒューズ内のエレメントが切れている場合でも、エレメントの切断を確認できる。

尚、上記難燃性で熱収縮タイプのチューブを用いたが、難燃性のシリコン樹脂を、酸素を遮断できるように充填できれば、熱収縮のない難燃性チューブでも実施可能である。

以上のように、本実施形態では、雷サージにより過大な電圧の印加や大電流が流れて、ヒューズが破裂し破片が装置内外に飛び散ってしまうような場合に、チュービングをすることによりヒューズが破裂しても破片が飛び散らない簡単な部品の実装方法を提供可能である。特許文献３では絶縁チューブと絶縁コーティングの隙間の奥までポッティング樹脂を充填するので作業に時間がかかる。しかし本実施形態では、リード線側の部分とリード付き管ヒューズ２０との隙間以外は二重のチュービングを行っているため、シリコン樹脂はリード線側の部分とリード付き管ヒューズ２０との隙間に充填するだけでよく、奥まで充填する必要がなくなる。その結果充填作業が簡単でしかも使う樹脂の量も少なくて済む。

以上説明したように、第１、第２の実施形態によれば、雷サージにより実装部品が破損するような場合であっても、難燃性のチューブを被せ、かつ隙間にシリコン樹脂を充填することで、特殊な部品を使用せず簡単に、実装部品の破損によって装置の他の部分に影響が及ぶのを防止することができる。

尚、本願発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本願発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更、変形して実施することが出来る。

本発明は、雷サージにより実装部品が破損する場合がある装置に利用可能である。

１０ バリスタ
１１ 第１の難燃性チューブ
１２ 第２の難燃性チューブ
１３ シリコン樹脂
２０ リード付き管ヒューズ
２１ 第１の難燃性チューブ
２２ 第２の難燃性チューブ
２３ シリコン樹脂

Claims (7)

1. 電子部品の実装方法において、
   前記電子部品に第１の難燃性チューブを被せ、前記第１の難燃性チューブの先端を折り曲げるステップと、
   前記電子部品に前記第１の難燃性チューブを被せたものに第２の難燃性チューブをかぶせるステップと、
   前記電子部品に前記第２の難燃性チューブを被せたものに、難燃性樹脂を充填するステップと、
   を有することを特徴とする電子部品の実装方法。
2. 前記難燃性樹脂は前記電子部品の本体とリード線との隙間に充填する請求項１に記載の電子部品の実装方法。
3. 電子部品において、
   前記電子部品に被せ、先端を折り曲げた第１の難燃性チューブと、
   前記第１の難燃性チューブに被せた第２の難燃性チューブと、
   前記第２の難燃性チューブを被せたものに充填された難燃性樹脂と、
   を有することを特徴とする電子部品。
4. 前記難燃性樹脂は前記電子部品の本体とリード線との隙間に充填される請求項３に記載の電子部品。
5. 前記第１の難燃性チューブと前記第２の難燃性チューブとは、少なくとも一方が熱収縮性の素材で形成されていることを特徴とする請求項３または４に記載の電子部品。
6. 前記第１の難燃性チューブと前記第２の難燃性チューブとは、透明な素材で形成されていることを特徴と
   する請求項３から５のいずれか１項に記載の電子部品。
7. 前記電子部品は、雷サージから電子機器を保護する電子部品であることを特徴とする請求項３から６のいずれか１項に記載の電子部品。

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