JP2017028796A - コンバータ装置およびコンバータ装置製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱機能を高めると共に小形化を実現する。【解決手段】基板２１に電気部品２２が実装された実装基板２と、実装基板２を収容する筐体３とを備え、筐体３に収容された実装基板２の電気部品２２を覆うように筐体３内に充填剤５が充填されて構成され、実装基板２は、基板２１の実装面２１ａに実装された電気部品２２のうちの基板２１と電気部品２２の底面との間に間隙を有する電気部品２２（トランス２２ａ）の底面に対向する対向領域２１ｃに少なくとも１つの挿通孔２１ｄが形成されて構成されて、実装面２１ａが底板３１に対向する状態で筐体３に収容され、充填剤５は、底板３１と実装基板２の実装面２１ａとの間に充填されている。【選択図】図１１

Description

本発明は、実装基板と実装基板を収容する筐体と筐体の開口部を覆う蓋部とを備え実装基板の電気部品を覆うように筐体内に充填剤が充填されたコンバータ装置、およびそのコンバータ装置を製造するコンバータ装置製造方法に関するものである。

この種の装置として、下記特許文献１に開示された樹脂封止型電子回路装置（以下「電子回路装置」ともいう）が知られている。この電子回路装置は、ケースと、部品が実装された配線基板と、ケースの開口部を覆う蓋状枠体とを備えて構成されている。また、この電子回路装置では、ケース内に収容された配線基板の部品を覆うように充填樹脂がケース内に充填されている。

実開平０３−６８７９号公報（第３−４頁、第１−３図）

ところが、従来の電子回路装置には、以下の問題点がある。すなわち、従来の電子回路装置では、部品を上向きにした状態（ケースの開口部側に向けた状態）で配線基板をケースの底部側に収容し、その上から流動性を有する充填樹脂を流し込んで部品を覆っている。この場合、充填樹脂は、部品が発生する熱を熱伝導させてケースを介してケースの外に放熱させることが主な機能であるため、部品同士の隙間、部品と基板との間の隙間、および部品とケースとの間の隙間に満遍なく充填されることが望ましい。しかしながら、部品の上から充填樹脂を流し込むだけでは、上記した各隙間に充填樹脂を満遍なく充填させるのは困難である。このため、従来の電子回路装置には、充填樹脂の放熱機能を効果的に発揮させることができないという問題点が存在する。また、この種の電子回路装置に用いられる樹脂製のケースは、一般的に射出成形によって形成されるが、射出成形では、成形品の離型性を確保するために、底部側から開口部側に向かうに従って水平面積が広くなる形状にケースを構成する必要がある。このため、ケースの底部側に配線基板を収容する従来の電子回路装置では、ケースにおける開口部側の水平面積が配線基板の面積よりも大きくなる。このため、従来の電子回路装置には、ケース内における配線基板よりも開口部側の領域に無駄な空間が多く存在することとなるため、その分、小形化が困難となっている。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、放熱機能を高めると共に小形化を実現し得るコンバータ装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく本発明に係るコンバータ装置は、基板に電気部品が実装された実装基板と、一面に開口部を有して当該実装基板を収容する筐体とを備え、当該筐体に収容された前記実装基板の前記電気部品を覆うように当該筐体内に充填剤が充填されて構成されたコンバータ装置であって、前記実装基板は、前記基板の実装面に実装された電気部品のうちの当該基板と当該電気部品の底面との間に間隙を有する電気部品の当該底面に対向する領域に少なくとも１つの挿通孔が形成されて構成されて、前記実装面が前記底板に対向する状態で前記筐体に収容され、前記充填剤は、前記底板と前記実装基板の前記実装面との間に充填されている。

また、本発明に係るコンバータ装置は、前記間隙を有する電気部品は、トランスであって、前記トランスは、一対の端子部が前記基板に固定されて前記底面としての当該各端子部間の領域が当該基板の実装面から離間する状態で前記実装面に実装され、前記挿通孔は、前記基板における前記各端子部間の領域に対向する領域に形成されている。

また、本発明に係るコンバータ装置は、前記挿通孔は、円形状、スリット形状、および円形状とスリット形状とを組合せた形状のいずれかの形状に形成されている。

また、本発明に係るコンバータ装置は、前記筐体は、互いに対向する２つの前記側板の内面にリブがそれぞれ設けられて構成され、前記実装基板は、前記リブに前記実装面が当接した状態で前記筐体に収容されている。

また、本発明に係るコンバータ装置は、前記開口部を覆うように前記筐体に装着される蓋部を備え、前記蓋部は、内面に設けられた突起部を有して構成され、前記突起部が前記実装基板における前記基板の裏面に当接して当該実装基板を前記底板側に押え付けた状態で前記筐体に装着されている。

また、本発明に係るコンバータ装置は、前記筐体は、前記側板における前記開口部側の縁部に形成された係合部を備えて構成され、前記蓋部は、前記筐体に装着された状態において前記係合部に係合する被係合部を備えて構成されている。

また、本発明に係るコンバータ装置は、前記筐体は、前記底板を平面視した平面視状態において当該底板の中心を対称点として点対称の形状に形成されている。

また、本発明に係るコンバータ装置製造方法は、基板に電気部品が実装された実装基板と、一面に開口部を有して当該実装基板を収容する筐体と、前記開口部を覆うように前記筐体に装着される蓋部とを備え、当該筐体に収容された前記実装基板の前記電気部品を覆うように当該筐体内に充填剤が充填されて構成されたコンバータ装置を製造するコンバータ装置製造方法であって、前記筐体内に流動性を有する状態の前記充填剤を注入し、前記基板の実装面に実装された電気部品のうちの当該基板と当該電気部品の底面との間に間隙を有する電気部品の当該底面に対向する領域に少なくとも１つの挿通孔が形成されて構成された前記実装基板を、前記実装面が前記底板に対向する状態で前記筐体に収容し、前記実装基板を前記底板側に押え付け、その後に、前記充填剤を硬化させて前記コンバータ装置を製造する。

本発明に係るコンバータ装置によれば、基板の実装面に実装された電気部品のうちの基板と電気部品の底面との間に間隙を有する電気部品の底面に対向する領域に挿通孔が形成された実装基板を、実装面が筐体の底板に対向する状態で筐体に収容し、底板と実装基板の実装面との間に充填剤を充填したことにより、筐体の底板側への実装基板の押え付けによって筐体の底板と基板の実装面との間の空間が縮小する際に、空間内の空気をこの挿通孔を介して確実に排気させることができる結果、筐体の底板側への実装基板の押え付けを確実に行うことができる。また、空間内の空気を確実に排気させることができるため、各電気部品同士間等の隙間に空気を残留させることなく各電気部品同士間等の隅々まで充填剤を充填させることができる。したがって、このコンバータ装置によれば、充填剤の放熱機能を効果的に発揮させることができる。また、このコンバータ装置によれば、実装面が底板に対向する状態で実装基板が筐体に収容されているため、実装基板の基板を筐体の開口部側に位置させることができる。したがって、このコンバータ装置によれば、開口部側の水平面積を実装基板の基板の面積に合わせて筐体を形成することで、底板側の水平面積を基板の面積よりも狭くすることができる結果、筐体を小形化することができる。

また、本発明に係るコンバータ装置では、底面としての端子部間の領域が基板の実装面から離間する状態で実装されたトランスにおける各端子部間の領域に対向する基板の対向領域に挿通孔が形成されている。この場合、コンバータ装置が、例えばＡＣ−ＤＣコンバータである場合において、一次側と二次側との間をクロスしているトランスが実装された実装基板では、トランスの底面に対向する基板の対向領域において、安全上規定される沿面距離を確保しなければならないため、この対向領域には導体パターンを設けることができず、かつ基板とトランスの底面との間に間隙を設ける必要がある。したがって、このコンバータ装置によれば、このような実装条件を満たすトランスの底面としての各端子部間の領域に対向する対向領域に挿通孔を設けることによって基板の有効活用率を引き上げることができ、この結果、小型化を図ることができる。

また、本発明に係るコンバータ装置では、筐体の側板に形成されたリブに実装面が当接した状態で実装基板が筐体に収容されている。このため、このコンバータ装置によれば、底板からリブの上端部までの長さを、実装基板における基板の実装面からの電気部品の最大の高さよりも長く規定することで、実装基板を筐体の底板側に押え付ける際に、電気部品が底板に接触する以前に実装面がリブの上端部に当接して、電気部品と底板との接触を確実に防止することができる。

また、本発明に係るコンバータ装置では、蓋部に設けられた突起部が実装基板の基板の裏面に当接して実装基板を筐体の底板側に押え付けた状態で蓋部が筐体に装着されている。このため、このコンバータ装置によれば、指先等で実装基板を押圧することなく、蓋部を筐体に装着することで、実装基板を筐体の底板側に確実に押え付けることができる。

また、本発明に係るコンバータ装置によれば、係合部を備えて筐体を構成し、装着状態において係合部に係合する被係合部を備えて蓋部を構成したことにより、筐体の開口部に向けて蓋部を押圧するだけで、係合部と被係合部とが係合して、筐体からの蓋部の脱落を確実に防止することができると共に、実装基板を筐体の底板側に押え付けた状態に維持することができる。また、係合部と被係合部とが係合するため、筐体と蓋部とを固定用の部材等で固定するような作業を行うことなく、充填剤の充填、実装基板の収容、および蓋部の装着が完了した筐体を例えば加熱装置にセットして充填剤に対する加熱処理（硬化処理）を行うことができるため、製造効率を向上させることができる。

また、本発明に係るコンバータ装置によれば、底板の中心を対称点として点対称の形状に筐体を形成したことにより、点対称の形状に形成されていない筐体とは異なり、実装基板を筐体に収容する際に、筐体の左右の向きを実装基板の左右の向きに合わせるような作業を行う必要がないため、その分、製造効率を向上させることができる。

また、本発明に係るコンバータ装置製造方法によれば、筐体内に流動性を有する状態の充填剤を注入し、各端子部間の領域が基板の実装面から離間する状態でトランスが実装面に実装されると共に、基板における端子部間の領域に対向する領域に挿通孔が形成された実装基板を、実装面が筐体の底板に対向する状態で筐体に収容し、実装基板を底板側に押え付け、その後に充填剤を硬化させることにより、筐体の底板側への実装基板の押え付けによって筐体の底板と基板の実装面との間の空間が縮小する際に、空間内の空気をこの挿通孔を介して確実に排気させることができる結果、筐体の底板側への実装基板の押え付けを確実に行うことができる。また、空間内の空気を確実に排気させることができるため、各電気部品同士間等の隙間に空気を残留させることなく各電気部品同士間等の隅々まで充填剤を充填させることができる。したがって、このコンバータ装置製造方法によれば、充填剤の放熱機能を効果的に発揮させることができるコンバータ装置を製造することができる。

コンバータ装置１の斜視図である。 蓋部４を外した状態のコンバータ装置１の斜視図である。 実装基板２の斜視図である。 図３における矢印Ａの向きで見た実装基板２の正面図である。 筐体３の斜視図である。 開口部３３側から見た筐体３の平面図である。 蓋部４の斜視図である。 コンバータ装置１の製造方法を説明する第１の説明図である。 コンバータ装置１の製造方法を説明する第２の説明図である。 コンバータ装置１の製造方法を説明する第３の説明図である。 コンバータ装置１の製造方法を説明する第４の説明図である。 コンバータ装置１の製造方法を説明する第５の説明図である。

以下、コンバータ装置およびコンバータ装置製造方法（以下、単に「製造方法」ともいう）の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、コンバータ装置の一例としての図１に示すコンバータ装置１の構成について説明する。コンバータ装置１は、例えば、交流電流を入力して、直流電流を出力するＡＣ−ＤＣコンバータであって、同図および図２に示すように、実装基板２、筐体３および蓋部４を備えて構成されている。また、このコンバータ装置１では、図１１に示すように、筐体３内に充填剤５が充填されている。

実装基板２は、図３，４に示すように、基板２１、および基板２１に実装された各種の電気部品２２を備えて構成されている。基板２１は、同図に示すように、平面視略矩形（例えば、略長方形）に形成されている。各電気部品２２は、ＡＣ−ＤＣ変換処理を行う処理回路を構成する。また、この実装基板２では、各電気部品２２のうちの、トランス２２ａやコンデンサ２２ｂ等の大形の電気部品２２が、基板２１の実装面２１ａ（同図における下面）に実装されている。

この場合、トランス２２ａは、図４に示すように、図外の巻線が形成されたボビン５１と、ボビン５１の周囲に配設されたコア５２と、ボビン５１の端部に配設された一対の端子部５３（一次側の端子部および二次側の端子部）とを備えて構成されている。また、トランス２２ａは、同図に示すように、各端子部５３が基板２１に固定されている。また、トランス２２ａは、各端子部５３とボビン５１の巻線との間の沿面距離や空間距離、および各端子部５３とコア５２との間の沿面距離や空間距離を確保するため、ボビン５１およびコア５２の底面における各端子部５３間の領域（ボビン５１およびコア５２における実装面２１ａに対向する領域であって、以下、「中間領域５４」ともいう）が実装面２１ａから離間する状態で（ボビン５１およびコア５２の底面と基板２１との間に間隙を有する状態で）実装面２１ａに実装されている。

また、基板２１の裏面２１ｂ（実装面２１ａの反対側の面であって、図３，４における上面）には、交流電流を入力する２本の入力端子（一次側端子）２３ａ、および直流電流を出力する２本の出力端子（二次側端子）２３ｂが配設されている。

さらに、図４に示すように、トランス２２ａの中間領域５４に対向する基板２１の領域（以下「対向領域２１ｃ」ともいう）には、円形状の２つの挿通孔２１ｄ（図３も参照）が形成されている。この挿通孔２１ｄは、後述するコンバータ装置製造方法に従ってコンバータ装置１を製造する際に、筐体３の底板３１と基板２１の実装面２１ａとの間の空間に存在する空気を基板２１の裏面２１ｂ側に排気する機能や、底板３１と基板２１の実装面２１ａとの間に注入された充填剤５をトランス２２ａの中間領域５４と基板２１の対向領域２１ｃとの間に確実に充填させる機能を有している。この場合、対向領域２１ｃは、一般的に、各端子部５３間の沿面距離や空間距離を確保するため、他の電気部品２２や配線を配設しない構成となっている。このコンバータ装置１では、このように他の電気部品２２や配線を配設できない対向領域２１ｃに上記した機能を有する挿通孔２１ｄを形成することで、対向領域２１ｃを有効利用することが可能となっている。

また、実装基板２は、図１１に示すように、実装面２１ａが筐体３の底板３１に対向する（つまり、トランスやコンデンサ等の大形の電気部品２２が下向きとなる）と共に、基板２１が筐体３の開口部３３側に位置する状態で筐体３に収容されている。

筐体３は、図５，６に示すように、略矩形の底板３１、および底板３１の各外周部に立設された４つの側板３２ａ〜３２ｄ（以下、区別しないときには「側板３２」ともいう）を有して、一面に開口部３３を有する略直方体の箱形に形成されている。この場合、筐体３は、樹脂を射出成形することによって形成されるため、成形時の離型性を確保するために、底板３１側から開口部３３側に向かうに従って水平面積が徐々に広くなる形状に形成されている。

ここで、このコンバータ装置１では、上記したように、実装面２１ａが筐体３の底板３１に対向し、基板２１が筐体３の開口部３３側に位置する状態で実装基板２が筐体３に収容されている（図１１参照）。このため、このコンバータ装置１では、開口部３３側の水平面積を実装基板２の基板２１の面積に合わせて筐体３を形成することができるため、底板３１側の水平面積を基板２１の面積よりも狭くすることが可能となっている。このため、このコンバータ装置１では、基板２１が底板３１側に位置する状態で実装基板２が筐体３に収容される構成と比較して、筐体３を小形化することが可能となっている。言い換えれば、筐体３を同じ大きさとした場合には、基板２１が底板３１側に位置する状態で実装基板２が筐体３に収容される構成と比較して、基板２１の水平面積を大きくすることが可能となっている。

また、図６に示すように、各側板３２のうちの互いに対向する２つの側板３２ａ，３２ｃの内面には、リブ３４（図５も参照）がそれぞれ設けられている。このリブ３４は、図１１に示すように、実装基板２を筐体３内に収容する際に、実装基板２の基板２１における実装面２１ａの縁部が当接して実装基板２を支持する機能を有している。また、リブ３４は、同図に示すように、底板３１からリブ３４の上端部（基板２１に当接する部分）までの長さが、実装基板２における基板２１の実装面２１ａからの電気部品２２の最大の高さ（同図では下端部までの長さ）よりもやや長くなるように形成されている。

また、図５，６に示すように、各側板３２のうちの互いに対向する２つの側板３２ｂ，３２ｄにおける開口部３３側の縁部には、蓋部４の係合孔４４（被係合部に相当する：図７参照）と係合する爪部３５（係合部）がそれぞれ形成されている。

また、筐体３は、図６に示すように、底板３１を平面視した平面視状態において、底板３１の中心３１ａを対称点として点対称の形状に形成されている。つまり、各リブ３４の形成位置や各爪部３５の形成位置が、底板３１の中心３１ａを対称点として点対称となるように規定されている。

蓋部４は、図７に示すように、略矩形の主板４１、および主板４１の各外周部に立設された４つの側板４２ａ〜４２ｄ（以下、区別しないときには「側板４２」ともいう）を有して浅皿状に形成され、図１，１２に示すように、筐体３の開口部３３（図５参照）を覆うように筐体３に装着可能に構成されている。この場合、蓋部４は、樹脂を射出成形することによって形成される。

また、図７に示すように、主板４１の内面（同図における上面）には、複数（例えば、３つ）の突起部４３が設けられている。この場合、図１１に示すように、実装基板２が収容された筐体３に蓋部４を装着したときに、基板２１の裏面２１ｂに実装されている電気部品２２に接触しない任意の位置に突起部４３を設けることができる。この突起部４３は、同図に示すように、コンバータ装置１を製造する際に、筐体３内に収容した実装基板２における基板２１の裏面２１ｂに先端部を当接させて、実装基板２を筐体３の底板３１側に押え付けるのに用いられる。

また、図７に示すように、主板４１には、実装基板２の各入力端子２３ａおよび各出力端子２３ｂを挿通させるための挿通孔４５が形成されている。また、主板４１における互いに対向する２つの縁部およびこれらの縁部に立設されている２つの側板４２ｂ，４２ｄには、これらの一部を切り欠いて形成されて、筐体３の爪部３５と係合する係合孔４４（図１１，１２も参照）がそれぞれ形成されている。

充填剤５は、一例として熱硬化型シリコーン樹脂（熱硬化型シリコーンエラストマー）であって、絶縁性を有すると共に、硬化処理前の状態では、流動性を有するゲル状をなし、硬化処理（加熱処理）によって硬化してゴム状に変化する。また、この充填剤５では、熱伝導率が高く、放熱性に優れた熱硬化型シリコーン樹脂が用いられている。この充填剤５は、実装基板２が収容された筐体３内、具体的には、筐体３の底板３１と実装基板２の基板２１との間に充填されて、実装基板２を筐体３に固定する（実装基板２の移動を規制する）と共に、電気部品２２が発生する熱を熱伝導させて筐体３を介して外部に放熱させる機能を有している。

次に、コンバータ装置１を製造するコンバータ装置製造方法について、図面を参照して説明する。なお、図８〜図１１では、筐体３の内部の状態を説明するため、紙面手前側の側板３２を透視した状態で図示している。

まず、図８に示すように、硬化処理前のゲル状の充填剤５を、ディスペンサ５０を用いて、予め決められた規定量だけ筐体３内に注入する。次いで、図９に示すように、実装基板２における基板２１の実装面２１ａが筐体３の底板３１に対向する姿勢で、実装基板２を筐体３内に収容する。

この場合、このコンバータ装置１では、筐体３が、底板３１の中心３１ａを対称点として点対称の形状に形成されている（図６参照）。つまり、筐体３は、左右を入れ替えても（１８０°回動させても）平面視形状が変化しない構成となっている。このため、筐体３の平面視形状が点対称ではない構成とは異なり、実装基板２を筐体３に収容する際に、筐体３の左右の向きを実装基板２の左右の向きに合わせるような作業を行う必要がないため、その分、製造効率を向上させることが可能となっている。

続いて、図１０に示すように、筐体３の開口部３３を覆うように、蓋部４を筐体３に装着する。具体的には、実装基板２の入力端子２３ａおよび出力端子２３ｂを蓋部４の各通孔４５に挿通させ、次いで、蓋部４を下向きに移動させる。

続いて、図１１に示すように、下向きへの蓋部４の移動によって突起部４３の先端部が実装基板２における基板２１の裏面２１ｂに当接したときに、蓋部４を下向きに（筐体３の開口部３３に向けて）押圧して、実装基板２を筐体３の底板３１側に押え付ける。この際に、基板２１の移動によって充填剤５に圧力が加わり、基板２１の実装面２１ａに実装されている各電気部品２２同士の間の隙間や、各電気部品２２と実装面２１ａとの間の隙間に充填剤５が流れ込む。この結果、同図に示すように、これらの隙間に充填剤５が満遍なく充填される。

ここで、このコンバータ装置１では、図４に示すように、トランス２２ａの中間領域５４に対向する基板２１の対向領域２１ｃに、挿通孔２１ｄが形成されている。このため、筐体３の底板３１側への実装基板２の押え付けによって筐体３の底板３１と基板２１の実装面２１ａとの間の空間が縮小する際に、空間内の空気をこの挿通孔２１ｄを介して基板２１の裏面２１ｂ側に確実に排気させることができる結果、筐体３の底板３１側への実装基板２の押え付けを確実に行うことが可能となっている。また、空間内の空気を確実に排気させることができるため、各電気部品２２同士間等の隙間に空気を残留させることなく各電気部品２２同士間等の隅々まで充填剤５を充填させることが可能となっている。

また、トランス２２ａの中間領域５４と基板２１の対向領域２１ｃとの間の隙間に充填剤５が流れ込んだときに、この充填剤５が挿通孔２１ｄ内に充填される（図１０参照）。この場合、このコンバータ装置１では、熱伝導率が高い熱硬化型シリコーン樹脂を充填剤５として用いているため、他の電気部品２２よりも多く発生するトランス２２ａの熱を挿通孔２１ｄ内に充填された充填剤５によって効率的に熱伝導させて放熱させることが可能となっている。

次いで、基板２１の実装面２１ａが筐体３に形成されているリブ３４の上端部に当接したときには、蓋部４に対する押圧を解除する（蓋部４から手を離す）。この状態では、図１１，１２に示すように、筐体３の爪部３５と蓋部４の係合孔４４とが係合して、筐体３からの蓋部４の脱落が確実に防止される。また、爪部３５と係合孔４４とが係合することで、蓋部４から手を離しても、実装基板２が筐体３の底板３１側に押え付けられた状態が維持される。

以上により、充填剤５の充填、実装基板２の収容、および蓋部４の装着が完了する。続いて、充填剤５に対する硬化処理を実行する。この硬化処理では、充填剤５の充填、実装基板２の収容、および蓋部４の装着が完了した筐体３（以下、「組立が完了した筐体３」ともいう）を図外の加熱装置にセットして硬化処理としての加熱処理を行う。この場合、上記したように、爪部３５と係合孔４４とが係合することで、筐体３からの蓋部４の脱落が確実に防止されると共に、実装基板２が筐体３の底板３１側に押え付けられた状態が維持されるため、筐体３と蓋部４とを固定用の部材等で固定するような作業を行うことなく、組立が完了した筐体３をそのまま加熱装置にセットして充填剤５に対する加熱処理を行うことができるため、製造効率を向上させることができる。

上記の加熱処理（硬化処理）によって充填剤５が硬化してゲル状からゴム状に変化する。また、充填剤５が硬化することにより、実装基板２が筐体３に確実に固定される。これにより、コンバータ装置１が完成する。このコンバータ装置１では、上記したように、各電気部品２２同士の間の隙間や、各電気部品２２と実装面２１ａとの間の隙間に充填剤５が満遍なく充填されている。このため、このコンバータ装置１では、充填剤５の放熱機能を効果的に発揮させることが可能となっている。

このように、このコンバータ装置１によれば、基板２１の実装面２１ａに実装された電気部品２２のうちの基板２１と電気部品２２の底面との間に間隙を有する電気部品２２の底面に対向する対向領域２１ｃに挿通孔２１ｄが形成された実装基板２を、実装面２１ａが筐体３の底板３１に対向する状態で筐体３に収容し、底板３１と実装基板２の実装面２１ａとの間に充填剤５を充填したことにより、筐体３の底板３１側への実装基板２の押え付けによって筐体３の底板３１と基板２１の実装面２１ａとの間の空間が縮小する際に、空間内の空気をこの挿通孔２１ｄを介して確実に排気させることができる結果、筐体３の底板３１側への実装基板２の押え付けを確実に行うことができる。また、空間内の空気を確実に排気させることができるため、各電気部品２２同士間等の隙間に空気を残留させることなく各電気部品２２同士間等の隅々まで充填剤５を充填させることができる。したがって、このコンバータ装置１によれば、充填剤５の放熱機能を効果的に発揮させることができる。また、このコンバータ装置１によれば、実装面２１ａが底板３１に対向する状態で実装基板２が筐体３に収容されているため、実装基板２の基板２１を筐体３の開口部３３側に位置させることができる。したがって、このコンバータ装置１によれば、開口部３３側の水平面積を実装基板２の基板２１の面積に合わせて筐体３を形成することで、底板３１側の水平面積を基板２１の面積よりも狭くすることができる結果、筐体３を小形化することができる。

また、このコンバータ装置１では、底面としての端子部５３間の中間領域５４が基板２１の実装面２１ａから離間する状態で実装されたトランス２２ａ（電気部品２２）の中間領域５４に対向する基板２１の対向領域２１ｃに挿通孔２１ｄが形成されている。この場合、ＡＣ−ＤＣコンバータであるコンバータ装置１において、一次側と二次側との間をクロスしているトランス２２ａが実装された実装基板２では、トランス２２ａの底面に対向する基板２１の対向領域２１ｃにおいて、安全上規定される沿面距離を確保しなければならないため、この対向領域２１ｃには導体パターンを設けることができず、かつ基板２１とトランス２２ａの底面との間に間隙を設ける必要がある。したがって、このコンバータ装置１によれば、このような実装条件を満たすトランス２２ａの底面としての中間領域５４に対向する対向領域２１ｃに挿通孔２１ｄを設けることによって基板２１の有効活用率を引き上げることができ、この結果、小型化を図ることができる。

また、このコンバータ装置１によれば、挿通孔２１ｄを円形状に形成したことにより、簡易な加工作業で挿通孔２１ｄを形成することができるため、実装基板２の製造効率を向上させることができる。

また、このコンバータ装置１では、筐体３の側板３２ａ，３２ｃに形成されたリブ３４に実装面２１ａが当接した状態で実装基板２が筐体３に収容されている。このため、このコンバータ装置１によれば、底板３１からリブ３４の上端部までの長さを、実装基板２における基板２１の実装面２１ａからの電気部品２２の最大の高さよりも長く規定することで、実装基板２を筐体３の底板３１側に押え付ける際に、電気部品２２が底板３１に接触する以前に実装面２１ａがリブ３４の上端部に当接して、電気部品２２と底板３１との接触を確実に防止することができる。

また、このコンバータ装置１では、蓋部４に設けられた突起部４３が実装基板２の基板２１の裏面２１ｂに当接して実装基板２を筐体３の底板３１側に押え付けた状態で蓋部４が筐体３に装着されている。このため、このコンバータ装置１によれば、指先等で実装基板２を押圧することなく、蓋部４を筐体３に装着することで、実装基板２を筐体３の底板３１側に確実に押え付けることができる。

また、このコンバータ装置１によれば、爪部３５を備えて筐体３を構成し、装着状態において爪部３５に係合する係合孔４４を備えて蓋部４を構成したことにより、筐体３の開口部３３に向けて蓋部４を押圧するだけで、爪部３５と係合孔４４とが係合して、筐体３からの蓋部４の脱落を確実に防止することができると共に、実装基板２を筐体３の底板３１側に押え付けた状態に維持することができる。また、爪部３５と係合孔４４とが係合するため、筐体３と蓋部４とを固定用の部材等で固定するような作業を行うことなく、充填剤５の充填、実装基板２の収容、および蓋部４の装着が完了した筐体３を例えば加熱装置にセットして充填剤５に対する加熱処理（硬化処理）を行うことができるため、製造効率を向上させることができる。

また、このコンバータ装置１によれば、底板３１の中心３１ａを対称点として点対称の形状に筐体３を形成したことにより、点対称の形状に形成されていない筐体３とは異なり、実装基板２を筐体３に収容する際に、筐体３の左右の向きを実装基板２の左右の向きに合わせるような作業を行う必要がないため、その分、製造効率を向上させることができる。

また、このコンバータ装置製造方法によれば、筐体３内に流動性を有する状態の充填剤５を注入し、各端子部５３間の中間領域５４が基板２１の実装面２１ａから離間する状態でトランス２２ａが実装面２１ａに実装されると共に、基板２１における中間領域５４に対向する対向領域２１ｃに挿通孔２１ｄが形成された実装基板２を、実装面２１ａが筐体３の底板３１に対向する状態で筐体３に収容し、実装基板２を底板３１側に押え付け、その後に充填剤５を硬化させることにより、筐体３の底板３１側への実装基板２の押え付けによって筐体３の底板３１と基板２１の実装面２１ａとの間の空間が縮小する際に、空間内の空気をこの挿通孔２１ｄを介して確実に排気させることができる結果、筐体３の底板３１側への実装基板２の押え付けを確実に行うことができる。また、空間内の空気を確実に排気させることができるため、各電気部品２２同士間等の隙間に空気を残留させることなく各電気部品２２同士間等の隅々まで充填剤５を充填させることができる。したがって、このコンバータ装置製造方法によれば、充填剤５の放熱機能を効果的に発揮させることができるコンバータ装置１を製造することができる。

なお、コンバータ装置およびコンバータ装置製造方法は、上記の構成および方法に限定されない。例えば、トランス２２ａの底面における各端子部５３間の中間領域５４に対向する基板２１の対向領域２１ｃに挿通孔２１ｄを形成した例について上記したが、基板２１と底面との間に間隙を有する他の電気部品２２（例えばＡＣ−ＤＣコンバータである場合において、一次側と二次側との間をクロスしているフォトカプラ等）が実装面２１ａに実装されているときには、この電気部品２２の底面に対向する基板２１の対向領域に挿通孔２１ｄを形成することもできる。

また、基板２１の対向領域２１ｃに２つの挿通孔２１ｄを形成した例について上記したが、１つまたは３つ以上の挿通孔２１ｄを形成する構成を採用することができる。また、円形状の挿通孔２１ｄを形成した例について上記したが、挿通孔２１ｄの形状は任意に規定することができる。例えば、スリット形状の挿通孔２１ｄや、円形状とスリット形状とを組合せた形状の挿通孔２１ｄを採用することができる。

また、筐体３の側板３２ａ，３２ｃにそれぞれリブ３４を設けた例について上記したが、側板３２ｂ，３２ｄにそれぞれリブ３４を設けたり、４つの側板３２の全てにそれぞれリブ３４を設けたりする構成を採用することもできる。また、各側板３２に設けるリブ３４の数は、１つに限定されず、複数でもよい。また、平面視形状が点対称となるように筐体３を形成した例について上記したが、平面視形状が点対称とはならない構成の筐体３を採用することもできる。

また、側板３２ｂ，３２ｄに係合部としての爪部３５をそれぞれ形成し、主板４１における互いに対向する２つの縁部、および２つの側板４２ｂ，４２ｄに被係合部としての係合孔４４をそれぞれ形成した例について上記したが、爪部３５や係合孔４４の形成位置や数は任意に規定することができる。また、爪部３５や係合孔４４の形状も任意に変更することができる。また、蓋部４の主板４１に３つの突起部４３を設けた例について上記したが、突起部４３は３つに限定されず任意の数（１つ若しくは２つ、好ましくは３つ以上）に規定することができる。また、上記した他の構成の筐体３や蓋部４を備えるコンバータ装置、およびそのコンバータ装置製造方法を採用することができる。

また、充填剤５の一例として、熱硬化型シリコーン樹脂を用いる構成および方法について上記したが、充填剤５はこれに限定されず、上記した構成および方法に適合する各種の充填剤５を用いることができる。

１ コンバータ装置
２ 実装基板
３ 筐体
４ 蓋部
５ 充填剤
２１ 基板
２１ａ 実装面
２１ｂ 裏面
２１ｃ 対向領域
２１ｄ 挿通孔
２２ 電気部品
２２ａ トランス
３１ 底板
３１ａ 中心
３２ａ〜３２ｄ 側板
３３ 開口部
３４ リブ
３５ 爪部
４１ 主板
４３ 突起部
４４ 係合孔
５３ 端子部
５４ 中間領域

Claims (8)

1. 基板に電気部品が実装された実装基板と、一面に開口部を有して当該実装基板を収容する筐体とを備え、当該筐体に収容された前記実装基板の前記電気部品を覆うように当該筐体内に充填剤が充填されて構成されたコンバータ装置であって、
   前記実装基板は、前記基板の実装面に実装された電気部品のうちの当該基板と当該電気部品の底面との間に間隙を有する電気部品の当該底面に対向する領域に少なくとも１つの挿通孔が形成されて構成されて、前記実装面が前記底板に対向する状態で前記筐体に収容され、
   前記充填剤は、前記底板と前記実装基板の前記実装面との間に充填されているコンバータ装置。
2. 前記間隙を有する電気部品は、トランスであって、
   前記トランスは、一対の端子部が前記基板に固定されて前記底面としての当該各端子部間の領域が当該基板の実装面から離間する状態で前記実装面に実装され、
   前記挿通孔は、前記基板における前記各端子部間の領域に対向する領域に形成されている請求項１記載のコンバータ装置。
3. 前記挿通孔は、円形状、スリット形状、および円形状とスリット形状とを組合せた形状のいずれかの形状に形成されている請求項１または２記載のコンバータ装置。
4. 前記筐体は、互いに対向する２つの前記側板の内面にリブがそれぞれ設けられて構成され、
   前記実装基板は、前記リブに前記実装面が当接した状態で前記筐体に収容されている請求項１から３のいずれかに記載のコンバータ装置。
5. 前記開口部を覆うように前記筐体に装着される蓋部を備え、
   前記蓋部は、内面に設けられた突起部を有して構成され、前記突起部が前記実装基板における前記基板の裏面に当接して当該実装基板を前記底板側に押え付けた状態で前記筐体に装着されている請求項１から４のいずれかに記載のコンバータ装置。
6. 前記筐体は、前記側板における前記開口部側の縁部に形成された係合部を備えて構成され、
   前記蓋部は、前記筐体に装着された状態において前記係合部に係合する被係合部を備えて構成されている請求項５記載のコンバータ装置。
7. 前記筐体は、前記底板を平面視した平面視状態において当該底板の中心を対称点として点対称の形状に形成されている請求項１から６のいずれかに記載のコンバータ装置。
8. 基板に電気部品が実装された実装基板と、一面に開口部を有して当該実装基板を収容する筐体と、前記開口部を覆うように前記筐体に装着される蓋部とを備え、当該筐体に収容された前記実装基板の前記電気部品を覆うように当該筐体内に充填剤が充填されて構成されたコンバータ装置を製造するコンバータ装置製造方法であって、
   前記筐体内に流動性を有する状態の前記充填剤を注入し、
   前記基板の実装面に実装された電気部品のうちの当該基板と当該電気部品の底面との間に間隙を有する電気部品の当該底面に対向する領域に少なくとも１つの挿通孔が形成されて構成された前記実装基板を、前記実装面が前記底板に対向する状態で前記筐体に収容し、
   前記実装基板を前記底板側に押え付け、
   その後に、前記充填剤を硬化させて前記コンバータ装置を製造するコンバータ装置製造方法。

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