JP3190226B2

JP3190226B2 - プリント配線板の結露防止構造

Info

Publication number: JP3190226B2
Application number: JP3551695A
Authority: JP
Inventors: 武彦丹羽; 保夫三宅; 光利樋口; 悟今枝
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 1995-02-23
Filing date: 1995-02-23
Publication date: 2001-07-23
Anticipated expiration: 2016-07-23
Also published as: JPH08236927A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線板のはん
だ付け部に発生する結露を防止する構造に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年における大多数の自動車には、モー
タの駆動力によってドアガラスを自動的に開閉するパワ
ーウィンドシステムが装備されている。そして、このパ
ワーウィンドシステムにおける操作部であるスイッチユ
ニット４０は、通常、ドアアームレストの上側部分に取
り付けられている。

【０００３】図６，図７には、従来におけるパワーウィ
ンドのスイッチユニット４０が示されている。スイッチ
ユニット４０を構成するプリント配線板４１には、図示
しない配線パターンの他に、多数のランド４２が設けら
れている。これらのランド４２には、スイッチ４３やＩ
Ｃパッケージ４４等のような電子部品の端子がはんだ付
けされている。前記プリント配線板４１は、樹脂製のス
イッチボディ４５と同じく樹脂製の下部カバー４６とが
なす空間内に収容される。この場合、各スイッチ４３の
上部にある操作片４７は、スイッチボディ４１の上面か
ら突出する。そして、これらの操作片４７を操作するこ
とによりドアガラスが開閉される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のスイ
ッチユニット４０では、ボディ内部に侵入した雨水を排
出するための対策として、下部カバー４６の複数の箇所
に水抜き孔４８を設けていることが多い。

【０００５】しかし、このような水抜き孔４８がある
と、ボディ内部の排水性が改善される反面、逆に多湿な
空気が外部から侵入しやすくなる。このような湿気は、
下部カバー４６の内面やプリント配線板４１の裏面と接
触することによって冷却される。すると、図６に示され
るように、プリント配線板４１の各所に結露４９が発生
してしまう。なお、はんだ付け部に付着する結露４９、
なかでも特に高インピーダンスのランド４２間に付着す
る結露４９は、回路の誤動作を招く原因となることが知
られている。よって、従来においてはプリント配線板４
１に防湿コート剤を設ける必要があり、このことが全体
の作業性やコスト性を向上させるうえでの１つの妨げに
なっていた。

【０００６】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、プリント配線板のはんだ付け部に
発生する結露を未然にかつ確実に防止することができる
結露防止構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、上部カバーと、底面
に設けられた水抜き孔を有する下部カバーとがなす空間
内に収容されたプリント配線板の裏面のはんだ付け部に
おける結露を防止する構造であって、前記下部カバー及
び前記プリント配線板のうちの少なくともいずれかの側
に、前記水抜き孔から前記はんだ付け部に到る流通経路
を遮断する壁を設けたプリント配線板の結露防止構造を
その要旨とする。

【０００８】請求項２に記載の発明では、請求項１にお
いて、前記壁を前記下部カバーの内面に突設している。
請求項３に記載の発明では、請求項２において、前記壁
を、前記プリント配線板の裏面の前記はんだ付け部を包
囲する位置に突設している。請求項４に記載の発明で
は、請求項３において、前記壁は切り欠き部を有し、そ
の切り欠き部は前記水抜き孔から離れた場所に配置され
ているとしている。

【０００９】請求項５に記載の発明は、上部カバーと開
口部を有する下部カバーとがなす空間内に収容されたプ
リント配線板の裏面のはんだ付け部における結露を防止
する構造であって、前記プリント配線板の裏面側かつ前
記開口部の近傍に金属層を設けたプリント配線板の結露
防止構造をその要旨とする。

【００１０】請求項６に記載の発明は、請求項５におい
て、前記金属層は、前記プリント配線板を構成している
樹脂基材に貼着された銅箔の未エッチング部であるとし
ている。

【００１１】

【作用】請求項１〜４に記載の発明によると、外部から
侵入した湿気の流通経路が壁によって遮断されるため、
湿気がはんだ付け部まで到達しにくくなる反面、他の部
分において結露が生じやすくなる。

【００１２】請求項３に記載の発明によると、壁がはん
だ付け部を包囲しているため、湿気がいっそうはんだ付
け部まで到達しにくくなる。請求項４に記載の発明によ
ると、仮にはんだ付け部の下方にある壁の内側領域に雨
水が溜まったときでも、雨水は切り欠き部を介して壁の
外側領域に到り、水抜き孔を経て外部に確実に排出され
る。また、この切り欠きは水抜き孔から離れていること
から、はんだ付け部への湿気の到達も阻止される。

【００１３】請求項５，６に記載の発明によると、水抜
き孔を介して外部から侵入した湿気は、はんだ付け部に
到達する前に、前記水抜き孔の近傍にある金属層に接触
する確率が高い。ここで、金属層は周囲の部材よりも熱
伝導性に優れているため、その表面に接触した湿気は、
ただちに冷却されて結露となる。

【００１４】請求項６に記載の発明によると、既存のプ
リント配線板の製造プロセスを経て比較的容易に金属層
が形成される。

【００１５】

【実施例】

〔実施例１〕以下、本発明をパワーウィンドのスイッチ
ユニット１に具体化した一実施例を図１，図２に基づき
詳細に説明する。

【００１６】図１には、本実施例のスイッチユニット１
が示されている。スイッチユニット１は、上部カバーと
してのスイッチボディ２、下部カバー３及びプリント配
線板４の各部分に大別される。

【００１７】上部カバーとしてのスイッチボディ２は、
合成樹脂を材料とする成形品である。スイッチボディ２
の上面側（外面側）には、開口部がいくつか形成されて
いる。これらの開口部からは、スイッチ５の上面に形成
された操作片６が露出している。前記操作片６は、支軸
７を中心として所定角度だけ回動可能になっている。ま
た、同スイッチボディ２の下面側（内面側）には、スイ
ッチ５におけるスイッチ本体８が配置されている。この
スイッチ本体８の下面には、複数の端子（図示略）が形
成されている。

【００１８】スイッチボディ２と同じく、下部カバー３
も合成樹脂を材料として作製された樹脂成形品である。
図１，図２に示されるように、この下部カバー３の底面
の所定領域（即ち図１の左半分の領域）には、内外面を
貫通する円形状の水抜き孔９が複数個形成されている。
また、下部カバー３の底面右端部には、コネクタシェル
部１０が突設されている。このコネクタシェル部１０に
は、フラットケーブル等の端部に設けられた相手方のコ
ネクタが、図１の右側方向から挿入されるようになって
いる。つまり、本実施例の下部カバー３は、プリント配
線板４の保護部材としての機能ばかりでなく、コネクタ
としての機能も兼ね備えている。このコネクタシェル部
１０からは、図示しない複数のターミナルが延設されて
いる。これらのターミナルは、コネクタシェル部１０側
とプリント配線板４側とを電気的に接続している。

【００１９】図１に示されるように、プリント配線板４
は、スイッチボディ２と下部カバー３とがなす空間Ｓ1
内に収容されている。本実施例のプリント配線板４は、
ガラスエポキシや紙フェノール等の樹脂基材１１に銅箔
を貼着してなる銅張積層板をエッチングすることによっ
て作製される。このプリント配線板４には、図２（ａ）
に示されるように、表裏面を貫通するスルーホール１３
や図示しない配線パターンが多数形成されている。前記
スルーホール１３のランド１３ａには、ＩＣパッケージ
１４等の電子部品の端子１５がはんだ付けされている。
なお、本実施例においては、ＩＣパッケージ１４がはん
だ付けされているランド１３ａが集中しているプリント
配線板４の裏面側の領域を、特に他の部分と区別して
「はんだ付け部ＳＰ」と呼ぶことにする。この領域には
発熱量の大きなＩＣパッケージ１４が実装されており、
また、回路のインピーダンスが他の部分に比較して高く
なっている。従って、とりわけ結露１６の付着が防止さ
れるべき箇所である。

【００２０】次に、このプリント配線板４における結露
防止構造について説明する。図１，図２（ａ），図２
（ｂ）に示されるように、下部カバー３の底面中央部の
内側には、直線状をした幅１mm〜２mm程度の壁１７が突
設されている。この壁１７は、下部カバー３において各
水抜き孔９が形成された領域と、プリント配線板４裏面
のはんだ付け部ＳＰとの間に配設されている。従って、
この壁１７は、水抜き孔９からはんだ付け部ＳＰに到る
空気流通経路をほぼ遮断する状態にある。

【００２１】また、プリント配線板４の裏面側の所定領
域、即ち前記壁１７の左側かつ各水抜き孔９のちょうど
上方に位置する領域には、薄くて平坦な金属層が設けら
れている。この実施例の場合、前記金属層は、樹脂基材
１１に貼着された銅箔の未エッチング部１２である。

【００２２】さて、次に本実施例の作用効果について述
べる。上記のように、下部カバー３には、水抜き孔９か
らはんだ付け部ＳＰに到る湿気の流通経路をほぼ遮断す
る壁１７が突設されている。この壁１７は湿気が流通す
る際の物理的な障害となるため、湿気がはんだ付け部Ｓ
Ｐまで到達しにくくなる。その反面、壁１７によって阻
止された湿気は、図１の左側方向への進行を余儀無くさ
れる。ゆえに、はんだ付け部ＳＰ以外の箇所に結露１６
が生じやすくなる反面、はんだ付け部ＳＰに結露１６が
極めて生じにくくなる。

【００２３】また、本実施例では上記のように、各水抜
き孔９のすぐ上方に位置する領域に、金属層としての銅
箔の未エッチング部１２が設けられている。このため、
水抜き孔９を介して外部から侵入した湿気は、はんだ付
け部ＳＰに到達する前に、水抜き孔９のすぐ近傍にある
未エッチング部１２に接触する確率が高い。しかも、未
エッチング部１２は周囲の樹脂部材よりも熱伝導性に優
れているため、暖まりやすく冷めやすいという特性を持
っている。ゆえに、未エッチング部１２の表面に接触し
た湿気は、ただちに冷却されて凝結する。このため、未
エッチング部１２の表面に結露１６が発生しやすくなる
反面、はんだ付け部ＳＰに結露１６が極めて生じにくく
なる。

【００２４】以上のように、本実施例の結露防止構造に
よると、はんだ付け部ＳＰに存在する高インピーダンス
のランド１３ａ間への結露１６の付着が、未然にかつ確
実に阻止される。それゆえ、プリント配線板４における
回路の誤動作が確実に防止される。また、本実施例によ
ると結露１６の付着防止が達成されることから、防湿コ
ート剤が必ずしも必要ではなくなる。従って、全体の作
業性やコスト性の向上を図ることができる。なお、未エ
ッチング部１２に発生した結露１６は、凝集して大きな
水滴となった後、そのすぐ下方にある水抜き孔９から外
部に排出される。また、水滴にならない場合であって
も、後に空間Ｓ1 内に乾燥した空気が流通することによ
って前記結露１６は再び気化し、水抜き孔９を介して外
部に排出される。

【００２５】さらに、本実施例によると、結露１６を誘
導するための金属層が、樹脂基材１１に貼着された銅箔
の未エッチング部１２となっている。従って、このよう
な金属層であれば、既存のプリント配線板４の製造プロ
セスを経て比較的容易に形成することができる。よっ
て、別体として形成する場合に比較して、コスト的にも
工程的にも有利である。また、この実施例によると、壁
１７は下部カバー３の内面に一体形成されたものであ
る。従って、やはり別体として形成する場合に比較し
て、コスト的にも工程的にも有利である。しかも、壁１
７を形成する方法であると、プリント配線板４側に何ら
かの構造物を形成する場合に比べて実施が容易であると
いうメリットがある。また、上記のような壁１７は、結
露防止構造としての役割に加えて、プリント配線板４を
下方から支える支持部材としての役割をも果たす。この
ため、プリント配線板４がより安定し、振動等に対して
強くなる。〔実施例２〕次に、実施例２のスイッチユニット２１を
図３に示す。実施例１と同じ構成については共通の番号
を付す代わりに、その詳細な説明を省略する。

【００２６】このスイッチユニット２１の下部カバー２
２では、開構造をした実施例１の壁１７とは異なり、閉
構造をした壁２３が採用されている。図３（ａ），図３
（ｂ）に示されるように、この壁２３は矩形状であり、
下部カバー２２の内面中央部においてプリント配線板４
の裏面のはんだ付け部ＳＰを包囲する位置に突設されて
いる。また、本実施例では金属層としての未エッチング
部１２は省略されている。なお、ここでは図示の便宜
上、ＩＣパッケージ１４の端子１５の本数を少なく描い
ている。

【００２７】上記のような構成を有する実施例２であっ
ても、言うまでもなく実施例１と同等の作用効果を奏す
る。特にこの構成であると、壁２２がはんだ付け部ＳＰ
を完全に包囲しているため、金属層がなくてもはんだ付
け部ＳＰへの湿気の侵入がより確実に阻止されるという
メリットがある。〔実施例３〕次に、実施例３のスイッチユニット２６を
図４に示す。実施例１，２と同じ構成については共通の
番号を付す代わりに、その詳細な説明を省略する。

【００２８】図４（ａ），図４（ｂ）に示されるよう
に、このスイッチユニット２６の下部カバー２７の場
合、閉構造をした壁２３の一部に切り欠き部２８が形成
されている。また、この切り欠き部２８は、各水抜き孔
９から離れた場所、即ち壁２３の右側面に配置されてい
る。なお、切り欠き部２８は、壁２３の内側領域と外側
領域とを連通させている。また、切り欠き部２８の外側
には、略Ｌ状の凸部２８ａが形成されている。この凸部
２８ａがあることによって、壁２３の開口が図４（ｂ）
の上側方向を向くようになっている。なお、本実施例で
も金属層としての未エッチング部１２は省略されてい
る。

【００２９】上記のような構成を有する実施例３であっ
ても、言うまでもなく実施例１，２と同等の作用効果を
奏する。特にこの構成であると、壁２３がはんだ付け部
ＳＰを完全に包囲しているため、はんだ付け部ＳＰへの
湿気の侵入がより確実に阻止されるというメリットがあ
る。なお、切り欠き部２８が各水抜き孔９から離れた場
所に形成されていることも、湿気の侵入の阻止に貢献し
ている。また、仮にはんだ付け部ＳＰの下部に位置する
壁２３の内側領域に雨水が溜まった場合でも、その雨水
は切り欠き部２８を介して壁２３の外側領域に到り、水
抜き孔９を経て外部に確実に排出される。従って、はん
だ付け部ＳＰの水抜き性の悪化を防止することができ
る。

【００３０】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
ることはなく、例えば次のように変更することが可能で
ある。（１）開口部としての水抜き孔９の近傍に設けられる結
露誘導用の金属層は、実施例１のような銅箔の未エッチ
ング部１２でなくてもよい。例えば、樹脂基材１１上へ
の金属ペースト印刷、スパッタリング、めっき等によっ
て、付加的に形成された薄い金属層であってもよい。勿
論、未エッチング部１２を形成する場合であっても、銅
箔以外の金属箔（例えばアルミニウム箔など）を使用す
ることもできる。さらに、パターニングがなされた樹脂
基材１１上に金属部材を接着するという方法を採用する
ことも可能である。この場合、接着される金属部材は必
ずしも板状でなくてもよく、また、平坦でなくてもよ
い。

【００３１】（２）実施例１に図５に示される別例のス
イッチユニット３１のように、下部カバー３２側に壁２
３を設けない代わりに、接着剤３３を介してプリント配
線板４側に壁としての棒状部材３４を設けてもよい。勿
論、実施例２，３についても同様のことがいえる。ま
た、壁２３等を下部カバー３２側及びプリント配線板４
側の両方に設けることも可能である。

【００３２】（３）実施例１〜３のように上部カバー２
がスイッチボディである構成のみならず、実質的に下部
カバー３，２２，２７側がスイッチボディである構成で
あってもよい。また、下部カバー３，２２，２７は各実
施例のようにコネクタ一体型でなくてもよい。

【００３３】（４）実施例２，３においても、実施例１
のような銅箔の未エッチング部１２を形成することが好
適である。この構成であると、プリント配線板４のはん
だ付け部ＳＰへの結露防止をより確実にすることができ
る。また、実施例１において、金属層としての未エッチ
ング部１２及び壁１７のうちのいずれかを省略した構成
を採ることも勿論可能である。この場合、実施例１に準
じた結露防止効果が得られる。

【００３４】（５）実施例３において形成された壁２３
をより複雑な形状に、即ち迷路状にしてもよい。この場
合、はんだ付け部ＳＰへの湿気の到達がより確実に阻止
される。

【００３５】（６）実施例１〜３において壁１７等を２
重または３重に形成し、はんだ付け部ＳＰへの湿気の到
達をより確実に阻止してもよい。（７）実施例１においてコネクタシェル部１０からの湿
気の侵入が考えられる場合には、開口部である当該部分
からはんだ付け部ＳＰに到る流通経路を遮断する壁１７
を両者１０，１７の間に設けることがよい。

【００３６】（８）本発明のプリント配線板４の結露防
止構造は、パワーウィンドシステムのスイッチユニット
１以外の電気機器、例えばアウターミラーコントロール
ユニットやワイパーコントロールユニットなどにも勿論
適用されることができる。

【００３７】ここで、特許請求の範囲に記載された技術
的思想のほかに、前述した実施例及び別例によって把握
される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。（１）内外面を貫通する水抜き孔と、内面においてそ
の水抜き孔の近傍に突設された壁とを備えた、プリント
配線板収容用の樹脂製下部カバー。この構成であると、
上部カバーと組合せてプリント配線板を収容した場合、
はんだ付け部における結露の発生を確実に防止できる。

【００３８】（２）技術的思想(1) において、前記壁
は閉構造である。この構成であると、開構造のときに比
べてより確実に結露の発生を防止できる。（３）請求項２，３，４、技術的思想(1),(2) におい
て、前記壁は、樹脂を材料として前記下部カバーを成形
する際に一体形成されること。この構成であると、後に
壁を別体として設ける必要がなく、製造工程上有利にな
る。

【００３９】なお、本明細書中において使用した技術用
語を次のように定義する。「はんだ付け部：電子部品がはんだ付けされているラ
ンドやパッド等が存在するプリント配線板上の所定領域
をいい、例えばＩＣパッケージ等がはんだ付けされてい
るランドやパッド等が存在するため回路のインピーダン
スが他の部分よりも高い領域などをいう。」

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜６に記
載の発明によれば、プリント配線板のはんだ付け部に発
生する結露が未然にかつ確実に防止されるため、それに
伴う回路の誤動作等の不具合も解消される。請求項３に
記載の発明によれば、結露の発生をより確実に防止する
ことができる。請求項４に記載の発明によれば、はんだ
付け部の水抜け性の悪化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のパワーウィンドシステムのスイッチ
ユニットを示す部分破断全体正面図。

【図２】同じく（ａ）はその要部拡大断面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ線断面図。

【図３】（ａ）は実施例２のパワーウィンドシステムの
スイッチユニットの要部拡大断面図、（ｂ）はそのＢ−
Ｂ線断面図。

【図４】（ａ）は実施例３のパワーウィンドシステムの
スイッチユニットの要部拡大断面図、（ｂ）はそのＣ−
Ｃ線断面図。

【図５】別例１のパワーウィンドシステムのスイッチユ
ニットを示す要部拡大断面図。

【図６】従来のパワーウィンドシステムのスイッチユニ
ットを示す要部拡大断面図。

【図７】同じくその部分破断全体正面図。

【符号の説明】

１，２１，２６，３１…スイッチユニット、２…上部カ
バーとしてのスイッチボディ、３，２２，２７，３２…
下部カバー、４…プリント配線板、９…開口部としての
水抜き孔、１１…樹脂基材、１２…金属層としての銅箔
の未エッチング部、１７，２３，３４…壁、２８…切り
欠き部、Ｓ1 …空間、ＳＰ…はんだ付け部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者今枝悟愛知県丹羽郡大口町大字豊田字野田１番地株式会社東海理化電機製作所内 (56)参考文献特開平３−97299（ＪＰ，Ａ) 特開平５−343817（ＪＰ，Ａ) 特開平６−69665（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 3/34 H05K 5/00 - 7/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】上部カバー（２）と、底面に設けられた
水抜き孔（９）を有する下部カバー（３，２２，２７，
３２）とがなす空間（Ｓ1）内に収容されたプリント配
線板（４）の裏面のはんだ付け部（ＳＰ）における結露
（１６）を防止する構造であって、前記下部カバー
（３，２２，２７，３２）及び前記プリント配線板
（４）のうちの少なくともいずれかの側に、前記水抜き
孔（９）から前記はんだ付け部（ＳＰ）に到る流通経路
を遮断する壁（１７，２３，３４）を設けたプリント配
線板の結露防止構造。
【請求項２】前記壁（１７，２３）は前記下部カバー
（３，２２，２７）の内面に突設されている請求項１に
記載のプリント配線板の結露防止構造。
【請求項３】前記壁（２３）は、前記プリント配線板
（４）の裏面の前記はんだ付け部（ＳＰ）を包囲する位
置に突設されている請求項２に記載のプリント配線板の
結露防止構造。
【請求項４】前記壁（２３）は切り欠き部（２８）を
有し、その切り欠き部（２８）は前記水抜き孔（９）か
ら離れた場所に配置されている請求項３に記載のプリン
ト配線板の結露防止構造。
【請求項５】上部カバー（２）と開口部（９）を有する
下部カバー（３，２２，２７，３２）とがなす空間（Ｓ
1 ）内に収容されたプリント配線板（４）の裏面のはん
だ付け部（ＳＰ）における結露（１６）を防止する構造
であって、前記プリント配線板（４）の裏面側かつ前記
開口部（９）の近傍に金属層（１２）を設けたプリント
配線板の結露防止構造。
【請求項６】前記金属層（１２）は、前記プリント配線
板（４）を構成している樹脂基材（１１）に貼着された
銅箔の未エッチング部である請求項５に記載のプリント
配線板の結露防止構造。