JP3639325B2 - 混成集積回路装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、混成集積回路装置に関するもので、特に洗濯機の操作性を考え操作部を低くするために駆動回路を洗濯槽の駆動モータの近傍に設けるための混成集積回路装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
まず一般の洗濯機に関する構造を図３を用いて簡単に説明する。この構造は、実願昭６３ー８９８７４号に関するものであり、図２に於いて１は、機枠、２は前記機枠１の上部後方に設けられたの給水ユニットや電源スイッチ等を収容する給水部、３は前記機枠１内に弾性的に設けられた外槽、４はこの外槽３に内設され、周囲に多数の脱水孔５・・・を有する脱水兼洗濯槽、６は前記洗濯槽の底部に設けられた回転翼、７は前記外槽の外底部に設けられた駆動モータであり、洗濯槽３および回転翼に小プーリー８、大プーリー９、ベルト１０および動力伝達機構１１を介して連結され、洗濯時には前記回転翼６を反転させ、脱水時には前記洗濯槽４および回転翼６を共に高速で一方向に回転させる。１２は前記外槽３の底部に設けられた排水口、１３は排水口に接続された配水管、１４は配水管１３に介在された排水電動弁、１５は吸水管１６に介在された給水電磁弁である。
【０００３】
前記電源スイッチは、例えば駆動モータ用の駆動回路がプリント基板等に実装され、半導体IC、トランス、ブザーおよびコンデンサ等で構成されている。またこの給水部の表面には洗濯や脱水等のスイッチが並び、これはこのプリント基板と電気的に接続され、これらスイッチの背面に接続されている。また機枠１の背面に隠れて配線が設けられ駆動モータと電気的に接続されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のような構成の洗濯機を用いる場合、前記給水部の基板は、水を使用するために漏電等の配慮が施され水が進入できないように完全防水型になっている。
また洗濯槽の老朽化により水がこぼれることを考えた場合、給水部は上方に設けた方が好ましく、そのためにこの給水部が従来高い位置に配置されることになり、必然的に洗濯機の高さが高くなり洗濯物を取り出す際に取り出しにくく、また操作がしにくい問題があった。
【０００５】
またスイッチ等との電気的接続のために、コネクタがプリント基板に実装され、駆動モータの近傍に設けたもの（特願平６−１１８４４１号）もあるが、このコネクタと嵌合し一対となる給水部から延在されたコネクタを実装する際に、プリント基板に実装されたコネクタはこの下層に有るリードがプリント基板のスルーホールを介して半田付けされているためにぐらつきコネクタの実装強度が弱い問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の問題に鑑みて成され、表面が絶縁性を有する金属性の第１の基板と、
この第１の基板に接着剤を介して被着された所定パターンの導電路と、
この導電路と電気的に接続された少なくともモーターの駆動制御に係わる半導体チップ等の能動素子および印刷抵抗等の能動素子と、
少なくとも前記導電路の一部から延在され前記第１の基板の相対向する側辺に設けられた外部リード端子に電気的に接続され、前記第１の基板に対して垂直方向にのびたた外部リードと
前記第１の基板と対向し、この第１の基板に実装された外部リードと電気的に固着された第２の基板と、
前記第１の基板の側辺の近傍に配置されたコネクタと、
前記第２の基板裏面と当接し、この第２の基板裏面とで空間を形成する第１のケースと、
前記第２の基板表面と当接し、この第２の基板表面とで樹脂注入空間を形成し、前記第１の基板と前記コネクタを区画する区画壁を有した第２のケースとを有した混成集積回路装置であって、
前記コネクタは、方形形状を有し、区画壁は、前記コネクタの側面と近接して設けられることで解決するものである。
【０００７】
また前記第２の基板には、前記第１の基板にサーフェイスマウントできない素子が実装されることで解決するものである。
【０００８】
【作用】
一般にプリント基板に実装するよりも混成集積回路に前記駆動回路を実装すれば、半導体チップ等は樹脂モールドせずに実装でき、大幅にサイズを縮小できる。従ってこの混成集積回路装置を洗濯槽下層の駆動モータが取りつけられた狭い領域に設けることができ、またコネクタがプリント基板等に実装されても、コネクタの側面がケース材の区画壁と近接しているために、コネクタはぐらつかずコネクタの強度を増加させることができる。
【０００９】
【実施例】
以下に本発明の実施例を説明する。洗濯機の図面は、複雑であるために従来例で用いた図３を共用する。
前記機枠１の上部後方に設けられた給水部２は、洗濯機を駆動するための操作パネルが設けられ、従来ではこの下方に、これらと電気的に接続されている駆動回路が組み込まれた基板が設けられていたが、本発明ではこの回路を省略している。また最近では、図番３０で示した領域に操作パネルが設けられ、給水部の上に突出した領域が全く省略されているものもある。どちらにしても操作パネル部の下層には駆動回路の基板を設けていない（あるいは削減できる）ので、操作パネル部の位置を従来構造よりも低く設定できる。また従来は駆動モータとの接続配線を機枠１背面の外側または内側に設ける必要があるが、一番駆動能力が高いために配線を太くする必要があるこの配線は、この機枠背面に設ける必要がない。
【００１０】
水がたまる洗濯槽４の底部には、駆動モーター７が設けられ小プーリー８と大プーリー９およびベルト１０の動力伝達機構１１を介し、洗濯時には回転翼６が、脱水時には洗濯槽４および回転翼６が共に高速で一方向に回転している。
図１の構造のものが前記駆動モーター７の近傍に設けられ、ここには駆動モーターの冷却用にファン３１が設けられている。
【００１１】
またこのファン３１により外部雰囲気から流れてくる空気の流れ、所謂冷却風を有効に活用しており、図に示した矢印のような風の流れに本構造の混成集積回路を挿入し効果的に基板に発生する熱を放出している。図では流入路を活用しているが、流出路を活用してもよい。
また図番３３は混成集積回路装置であり、固定金具３４で洗濯機の底面に固定されているが、固定方法はこれに限らず、洗濯機機枠１の内側面でもよく、縦に配置しても良い。ただし洗濯水や水道からの水が洗濯機の底部に進入すると漏電等の問題を発生するために、底面から離れて設ける必要がある。また本装置の上部から水の滴下の可能性もあるので、ケースの露出封止樹脂面は、下方に向いていることが好ましい。更に放熱性を考えた場合、ケースに封止される基板は、金属基板が好ましい。この場合、この金属基板は、封止樹脂表面に露出しているか、または表面に薄く樹脂が被覆されていることが好ましく、この金属基板が例えば、固定金具３４と接触し、熱伝導手段として成り、洗濯機の底面から熱が放出されるようにしても良いし、放熱板を設けても良い。
【００１２】
次に混成集積回路装置の一実施例を図１を参照しながら説明する。この実施例は、プリント基板４１と混成集積回路基板４２を一体にしたもので、第１の基板４２は、表面を絶縁処理した金属基板であり、×印でハッチングしたもので、裏面に所定の導電路や半導体チップ等が実装されている。
ここで金属基板４２は、アルマイト処理されたＡｌ基板であり、この上には絶縁性の優れた樹脂が全面に被覆され、この上には所定のパターンの導電路がホットプレスで被着されている。またこの上には、半導体チップ、例えばＬＳＩチップ、Ｔｒ、ダイオードおよび抵抗等が半田で電気的に固着され、所望の回路が構成されている。ここでは前述したように操作パネルを介して駆動モータ７等を駆動する回路が実装されている。また半導体チップと第１の基板４２は、必要により金属細線がワイヤーボンドされ、この第１の基板４２の二側辺には、導電路等から導出された端子群が設けられ、Ｌ字型のリード４３・・・が半田等で電気的に接続されている。またＬＳＩチップ表面は、エポキシ樹脂等がポッティングされている。
【００１３】
次にプリント基板４１は、サーフェイスマウントできないコネクタ４４，トランス、ブザーおよび電解コンデンサ等の外づけ部品が実装され、この基板４１の表面や裏面に形成された導電路やこれから延在される電極パッドと電気的に接続されている。または少なくともコネクタ４４は、スルーホールにリードが挿入された状態で電気的に接続されている。ここでプリント基板４１は、エポキシ樹脂より成っているが、例えばセラミック基板等でも良い。また前記コネクタ４４は、プリント基板のサイドに設けられ、外部回路との接続ケーブル等の先に設けられたコネクタとコンタクトしている。
【００１４】
第１のケース４５は、前記プリント基板４１の裏面と当接し、この裏面に設けられた電気的手段（例えば配線、スルーホールを介して挿入されたリード等）との電気的絶縁を考慮して、空間が設けられ、例えばこの空間にはウレタン樹脂等が注入されている。
一方、第２のケース４７は、第１のケース４５とその外形が実質的に同一でなり、プリント基板４１と当接して樹脂の注入空間４８、４９、５０を形成している。第２のケース４７は、外側に第１、第２の区画壁５１、５２が、この区画壁の内側に第２の区画壁５３、５４が一体で形成されている。
【００１５】
第１の区画壁５１、５２は、プリント基板の側辺、コネクタの外側に位置する側辺に対応した基板４１表面と当接し、第２の区画壁５３、５４は、第１の基板４２とコネクタ４４の間の基板４１表面と当接している。また区画壁５５、５６は、第１の区画壁と同様に、第２の基板４１の周辺で当接している。従って、樹脂の注入空間４８、４９、５０は、区画壁５２，５３，５５，５６、区画壁５１，５４，５５，５６，区画壁５３，５４，５５，５６で囲まれて成っている。またこの注入空間の封止樹脂は、ウレタン樹脂より成り、他の材料としては、疎水性が優れ且つ放熱性や耐熱性の優れた樹脂であれば特に材料は選ばない。
【００１６】
これを一体化したものが、図２であり、前述した樹脂注入空間に樹脂が注入される前のものを概略示している。
本発明の特徴は、コネクタが一般的には方形形状をしているため、区画壁が対向するコネクの側面と当接または若干の隙間を有して設けられ、コネクタのぐらつきを防止している構造にある。従って、操作パネルからの配線コードの先端にある対を成すコネクタをコネクタ４４にコネクトしても、とりはずしや取り付けの際のぐらつきが防止できる。
【００１７】
また第１の基板に半導体チップを固着できるために駆動回路の実装体は、大幅に小さくできそのために、図３に示すような駆動モーターが設置されたところの狭い空き空間に設置でき、洗濯機の操作パネルの位置を低く設定できる。しかも本混成集積回路装置は、図２の上と下を逆にした状態で取り付けるため、駆動モータのファンにより発生する冷却風により、基板に熱が発生しても効率よく冷却することができる。またケースは、ケースの状態により中に樹脂を封止するかしないかを選択できる。更には、パネル操作部の基板の中で発熱の大きい素子のみをケース内に収容しても良い。ファンの冷却作用により、この発熱素子の冷却が可能となり素子の駆動能や劣化を防止できる。
【００１８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、第１に本装置には、操作部や駆動モーターを除いて、電源部、駆動回路やパワー出力部等が組み込めるため、また駆動モータの近傍の狭いあいている空間に配置でき、洗濯機の操作部を高くしている原因の一つである操作パネル下層の回路基板を省略でき、操作パネル面を低い位置に設定できる。
【００１９】
しかもコネクタは、第２のケースに設けられた区画壁と当接していることにより、対を成す操作パネルから延在されたコネクタとの接続や取り外しの際もぐらつくこと無く強度を増強でき、信頼性を向上できる。
しかも駆動モータの回路はモータの近傍に設けられるために、この両者をつなぐ配線は、洗濯機の機枠の外や内側に設けることなく、操作パネルとの電気的接続に必要な配線のみ設ければよいことになる。従って煩わしい配線の設置等が簡略できる。
【００２０】
更には第１の基板にサーフェイスマウントできないトランスや電解コンデンサ等をプリント基板に実装できるために、動作時のモータや回転槽の振動による故障を防止できる。第１の基板の他にプリント基板を採用することで、基板を高くする原因であるトランスや電解コンデンサまでも、洗濯機の下層に設けることができ、洗濯機の操作パネルを更に低く設定することができる。しかもケースにより完全に封止されているので上層より水滴等が垂れても防水される構造となっているために洗濯機自身の故障の原因と成らない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の混成集積回路装置を説明する図である。
【図２】本発明の混成集積回路装置の組立状態を説明する図である。
【図３】洗濯機の機構を説明する図である。
【符号の説明】
７ 駆動モータ
３１ ファン
３３ 混成集積回路装置
４１ 第２の基板
４２ 第１の基板
４４ コネクタ
４５ 第１のケース
４７ 第２のケース
５３ 区画壁
５４ 区画壁

Claims (2)

1. 表面が絶縁性を有する金属性の第１の基板と、
   この第１の基板に接着剤を介して被着された所定パターンの導電路と、
   この導電路と電気的に接続された少なくともモーターの駆動制御に係わる半導体チップ等の能動素子および印刷抵抗等の能動素子と、
   少なくとも前記導電路の一部から延在され前記第１の基板の相対向する側辺に設けられた外部リード端子に電気的に接続され、前記第１の基板に対して垂直方向にのびたた外部リードと
   前記第１の基板と対向し、この第１の基板に実装された外部リードと電気的に固着された第２の基板と、
   前記第１の基板の側辺の近傍に配置されたコネクタと、
   前記第２の基板裏面と当接し、この第２の基板裏面とで空間を形成する第１のケースと、
   前記第２の基板表面と当接し、この第２の基板表面とで樹脂注入空間を形成し、前記第１の基板と前記コネクタを区画する区画壁を有した第２のケースとを有した混成集積回路装置であって、
   前記コネクタは、方形形状を有し、区画壁は、前記コネクタの側面と近接して設けられることを特徴とした混成集積回路装置。
2. 前記第２の基板には、前記第１の基板にサーフェイスマウントできない素子が実装されることを特徴とした請求項１記載の混成集積回路装置。

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