JP3840881B2

JP3840881B2 - プリント基板収納ボックス

Info

Publication number: JP3840881B2
Application number: JP2000193417A
Authority: JP
Inventors: 友康平野
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2000-06-27
Filing date: 2000-06-27
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2020-06-27
Also published as: JP2002016369A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路板を構成するプリント基板をその内側に収納したプリント基板収納ボックスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水周り等の水分の進入しやすい場所や結露等を発生しやすい環境で制御回路を使用する場合には、該制御回路を構成するプリント基板の極間が水分によってショートして誤作動を起こす危険性がある。従来から上記の危険性を回避する為に、プリント基板上に構成された電子部品を包み込むように充填材で覆うことで防水処理が行われていた。プリント基板を充填材で覆うには種々の方法が考えられるが、その中でも代表的なポッティングという方法について、図に基づいて以下に説明する。
【０００３】
図１０にはプリント基板１上に検査用コネクタ５ａや制御回路コネクタ１０等の部品を配することで構成した制御回路をポッティングにより防水処理する方法を示している。図１０（ａ）、（ｂ）に示すようにタッピングねじ３を、プリント基板１に形成したねじ孔１ｂを貫通して、製品のハウジング２と固着させることでプリント基板１をハウジング２に固定する。更に上記ハウジング２の内側に液体状の充填材４を流し込み、図１０（ｃ）に示すように検査用コネクタ５ａと制御回路コネクタ１０以外の電子部品の略全体が覆われる程度までハウジング２の内側を充填材４で満たした後に、該充填材４を硬化させる。そして図１０（ｄ）に示すように制御回路コネクタ１０と機器側コネクタ１１を接続させれば制御回路は電気的にも接続した状態となる。以上がポッティングの一例であるが、ここで電気的に接続させる前の段階で制御回路が正常に機能するかどうかの確認をする場合には、図１０（ｃ）に示すように、充填材４より露出した検査用コネクタ５ａと検査器側コネクタ６を接続させて回路検査を行えばよい。
【０００４】
図１１には他の構成の制御回路におけるポッティングの例を示している。図１０の例と比較すれば回路検査の手段として検査用コネクタ５ａの代わりに複数の金属ピン５ｂをプリント基板１に突設した構成であるが、ポッティングの方法自体は図１０の例と略同一である。ハウジング２の内側に固定したプリント基板１を覆う充填材４からは制御回路コネクタ１０と複数の金属ピン５ｂが露出しており、図１１（ｃ）に示すように検査ピン６と金属ピン５ｂを接続させて回路検査を行った後に、図１１（ｄ）のように制御回路コネクタ１０と機器側コネクタ１１を接続して制御回路の電気的接続を行なう。
【０００５】
この様な方法によればプリント基板をハウジングに組み込んだ状態で防水処理を施し、更に回路検査を実施したうえで制御回路の電気的接続を行なうことができる。しかしながら上記のような方法による防水処理では、製品として使用する段階では必要としない検査用コネクタや金属ピンといった電子部品を回路検査の為に予めプリント基板上に配置しておく必要があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、製品としての使用段階では利用しない検査用コネクタ及び金属ピンといった電子部品をプリント基板に配置することなくとも、別の手段によって簡単に回路検査を実施することのできるプリント基板収納ボックスを提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の本発明を、収納ボックスの外側と内側を貫く貫通孔と、該貫通孔の周辺を内側方向に突出させて形成した筒部を有した収納ボックスの内側に、回路検査の為の検査用ランドを設けたプリント基板を筒部と検査用ランドが接する様に固定した状態で、上記のプリント基板を覆うように充填材が満たしてあることを特徴とするプリント基板収納ボックスとする。これにより、収納ボックスの外側から貫通口に検査ピンを差し入れれば該貫通口を経て検査ピンと検査用ランドを接触させることができる。
【０００８】
また請求項２記載の本発明を、収納ボックスの外側から内側にかけて貫通孔の孔径が小さくなっていくことを特徴とする請求項１記載のプリント基板収納ボックスとすることによって、筒部の上面における孔径を小さくすることができる。
【０００９】
請求項３記載の本発明を、検査用ランドと筒部の間に僅かな隙間を設けることを特徴とする請求項１記載のプリント基板収納ボックスとすることによって、検査用ランドに半田の盛り上がりが生じた場合に、その盛り上がりがちょうど上記の隙間を埋め合わせた状態になる。
【００１０】
請求項４記載の本発明を、収納ボックスの外側から貫通孔を塞ぐように、シールを着脱自在に貼着しておくことを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載のプリント基板収納ボックスとすることによって、貫通孔内の空気が収納ボックスの外側に流出することがなくなる。
【００１１】
請求項５記載の本発明を、収納ボックスの外側から貫通孔を塞ぐように、ピンを着脱自在に差し込んでおくことを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載のプリント基板収納ボックスとすることによって、貫通孔はその内部に略空間有しない状態となる。
【００１２】
請求項６記載の本発明を、筒状部材を収納ボックスの内側に着脱自在に取り付けて、該筒状部材の孔と貫通孔を連通させることで筒部を形成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載のプリント基板収納ボックスとすることによって、筒状部材を他の形状の筒状部材と変更することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態の一例を示しており、（ａ）〜（ｅ）は収納ボックス１３の内側に固定したプリント基板１に防水処理を施す方法を表した図である。図１（ａ）に示すように制御回路を構成するプリント基板１には固定用のねじ孔を形成してあり、さらに該プリント基板１の上面には制御回路コネクタ１０が、下面には検査用ランド１２が配置されている。収納ボックス１３にはその内側と外側を貫く貫通孔１５ａが複数設けてあり、更に収納ボックス１３の内側では該貫通孔１５ａ周辺が突出して形成した筒部１５と、ねじボス１４が複数形成されている。図１（ｂ）に示すようにタッピングねじ３を、ねじ孔を貫通してねじボス１４と固着させれば、検査用ランド１２と筒部１５が接する状態でプリント基板１が収納ボックス１３の内側に固定されるようになっている。ここで本例においては、プリント基板１には厚さ１．６ｍｍの紙フェノールを用い、収納ボックス１３にはＡＢＳ（アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン共重合体）を用いる。但し、特にこれに限定されるものではない。また検査用ランド１２とは、レジストを塗布しないことで銅箔その他の導電性材料を露出させた部分であり、本例では直径約３ｍｍの略円形状としてある。図１（ｃ）に示すように充填材４を収納ボックス１３に直接注ぎ込み、制御回路コネクタ１０の露出した状態で該充填材４を硬化させて防水処理を施す。本例では充填材４としてイソシアネート架橋型ポリウレタン樹脂を使用する。回路検査を行う場合は、図１（ｄ）に示すように検査システムと接続した複数の検査ピン２０を所定の位置に配した検査治具２１を用いる。検査ピン２０の配置は貫通孔１５ａの配置と対応しており、さらに貫通孔１５ａは検査用ランド１２の位置と対応して配置してあるので、収納ボックス１３の外側から貫通孔１５ａに検査ピン２０を差し込めば、簡単に回路検査を行うことができる。図２（ａ）の筒部１５周辺の拡大図に示すように略円筒状の筒部１５はプリント基板１と検査用ランド１２にて略当接しているので、充填材４が硬化前に貫通孔１５ａ内へ浸入する危険を防止することができる。また更に図６に示すように、充填材４の注入前に収納ボックス１３の外側からシール１７を貼着して貫通孔１５ａを塞いでおけば、仮に充填材が貫通孔１５ａ内に浸入して来ても、貫通孔１５ａ内の空気には逃げ場が殆ど無い為に、充填材４の貫通孔５ａ内ヘの浸入はより効率的に防止される。回路検査の際にはシール１７を外しておくと良い。図２（ｂ）は筒部１５の形状を示しており、本例では筒部１５の上面における外径Ｄ１をφ３．５ｍｍ、内径ｄ１をφ２ｍｍ、筒部の高さｈ１を３．５ｍｍにしてある。貫通孔１５ａの孔径は一定であるので、収納ボックス１３の外側における開口部の孔径ｄ２はｄ１と同じくφ２ｍｍである。
【００１４】
図３はプリント基板収納ボックスの他の例を示しており、図１及び図２と同様の構成に加えて、更に筒部１５を先細の円筒形状にしたものである。図３（ａ）の筒部１５周辺の拡大図に示すように、貫通孔１５ａの孔径は収納ボックス１３の外側から内側にかけて徐々に小さくなっている。このような先細形状にしておけば、硬化前の充填材４は常温ではやや粘性の強い液体であることが多い為、仮に検査用ランド１２と筒部１５の間に隙間が生じた場合にも、貫通孔１５ａ内への充填材４の浸入を少なく抑えることができる。図３（ｂ）は筒部１５の形状を示しており、筒部１５の上面における外径Ｄ１をφ２ｍｍ、内径ｄ１をφ１．５ｍｍとし、更に根元部の外径Ｄ２をφ２．５ｍｍ、筒部の高さｈ１を３．５ｍｍ、収納ボックス１３の外側における孔径ｄ２をφ３ｍｍとする。
【００１５】
図４はプリント基板収納ボックスの更に他の例を示しており、図３の例と同様の構成に加えて、筒部の上面における開口部の孔径のみを更に小さくするよう形成したものである。図４（ａ）に筒部１５周辺の拡大図を示す。この様にすることによって、検査ピン２０の先端形状に関わらず筒部１５の上面における孔径を更に小さくすることができ、より効果的に充填材４の浸入を防止することができる。図４（ｂ）は筒部１５の形状を示しており、本例では筒部１５の上面における内径ｄ１はφ０．８ｍｍとする。また例えば図７に示すように、貫通孔５ａを略完全に塞ぐような形状をしたピン１８を収納ボックス１３の外側から挿入しておけば、仮に検査用ランド１２と筒部１５との間に隙間が生じていても充填材４の浸入を略完全に防止することができる。回路検査は充填材４の硬化後にピン１８を取り外して行う。ここで各貫通孔１５ａごとにピン１８を一個ずつ詰めていっても良いし、図８に示すように、収納ボックス１３の外側から見た貫通孔１５ａの配置に対応して複数のピン１８を一枚のベース２５に突設したものを使用しても構わない。更に、本例ではピン１８の材質をシリコン樹脂としているが、状況に応じてウレタンゴムや熱可塑性樹脂等を任意に使い分けても構わない。
【００１６】
図５はプリント基板収納ボックスの別の例であり、図４の例と同様の構成に加えて更に筒部１５を僅かに低くした場合の筒部１５周辺の拡大図を示している。本例では筒部１５の高さｈ２を３．２ｍｍとしているのに対し、プリント基板１を固定するねじボス１４の高さは図４の例と同様に３．５ｍｍとしているので、差し引き０．３ｍｍの隙間が筒部１５と検査用ランド１２の間に生じるようになっている。プリント基板１に電子部品を実装する方法として、プリント基板１に設けた孔に電子部品のリードフレームを挿入したうえで半田１６による電気的接続を行う方法を採った場合には、検査用ランド１２においても半田１６の盛り上がりが生じる。このような場合においても、上記のような構成によれば、筒部１５と検査用ランド１２の間には予め隙間を設けてあるので、プリント基板１を収納ボックス１３の内側に固定する際に無理な力をかける必要がない。半田１６の盛り上がりは検査用ランド１２の形状や半田１６の種類等によって変化するので、検査用ランド１２と筒部１５の隙間は状況に応じて任意に設定すればよい。
【００１７】
図９はプリント基板収納ボックスの更に別の例を示しており、図２の例と同様の構成に加えて、更に収納ボックス１３と一体化した筒部１５を形成せず、代わりに別部材の筒状部材１９を着脱自在に取り付けたものである。図に示すように収納ボックス１３の内側に施した凹部に筒状部材１９の一端を嵌合させ、もう一端が検査用ランド１２と接するようにする。このとき筒状部材１９に設けた孔１９ａと収納ボックス１３に設けた貫通孔１５ａは連通した状態となるようにする。このような構成にすれば、万一筒状部材１９の高さや孔１９ａの形状等を変更する必要が生じた場合にも、筒状部材１９を他の形状のものと交換することで容易に対応できる。
【００１８】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１記載の発明にあっては、プリント基板をプリント基板収納ボックスに組み込んで防水処理を施した後に行なう回路検査を、プリント基板収納ボックスに設けた貫通孔の外側から検査ピンを挿入することで簡単に実施できる。つまり従来のように検査用コネクタや金属ピンといった電子部品をプリント基板に配置する必要がないので、より安値で商品を提供することができる。
【００１９】
請求項２記載の本発明にあっては、プリント基板収納ボックスの外側から内側にかけて貫通孔の孔径を小さくしてゆくことで、仮に筒部と検査用ランドの間に隙間が生じた場合にも、硬化する前の充填材が貫通孔内に浸入してくることを防止できる。
【００２０】
請求項３記載の本発明にあっては、検査用ランドと筒部の間に予め僅かな隙間を設けておくことで、検査ランドに半田の盛り上がりが生じる場合にも、無理な力を加えることなくプリント基板をプリント基板収納ボックス内側に固定させることができる。
【００２１】
請求項４記載の本発明にあっては、充填材を注入する前にプリント基板収納ボックスの外側から貫通孔をシールで塞いでおくことによって、筒部と検査用ランドとの間に隙間が生じていた場合にも、充填材が貫通孔内に浸入することを防止できる。
【００２２】
請求項５記載の本発明にあっては、充填材を注入する前にプリント基板収納ボックスの外側からピンを差し込んで貫通孔を塞いでおくことにより、筒部と検査用ランドとの間に隙間が生じていた場合でも、貫通孔内への充填材の浸入を防止することができる。
【００２３】
請求項６記載の本発明にあっては、収納ボックスと一体化した筒部を形成するのではなく、別部材である筒状部材をプリント基板収納ボックスの内側に着脱自在に取り付けておくことで、筒状部材の取替えによって筒状部材の高さや形状を状況に応じて簡単に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例であるプリント基板収納ボックスにおける、プリント基板を固定して防水処理を施す為の手順（ａ）〜（ｅ）を示した図である。
【図２】図１の例における（ａ）は筒部周辺の拡大図、（ｂ）は筒部の形状を示した図である。
【図３】他の例における（ａ）は筒部周辺の拡大図、（ｂ）は筒部の形状を示した図である。
【図４】更に他の例における（ａ）は筒部周辺の拡大図、（ｂ）は筒部の形状を示した図である。
【図５】別の例における筒部周辺の拡大図である。
【図６】図１の例において貫通孔へのシールの貼着後に充填材を注入した場合の筒部周辺の拡大図である。
【図７】図５の例において貫通孔へのピンの挿入後に充填材を注入した場合の筒部周辺の拡大図である。
【図８】図７に示したピンの他の実施例である。
【図９】更に別の例における筒状部材周辺の拡大図である。
【図１０】プリント基板にポッティングによる防水処理を施す為の手順（ａ）〜（ｄ）を示した図である。
【図１１】図１０の場合とは別の構成を有するプリント基板にポッティングによる防水処理を施す為の手段（a）〜（ｄ）を示した図である。
【符号の説明】
１プリント基板
４充填材
１２検査用ランド
１３収納ボックス
１５筒部
１５ａ貫通孔
１７シール
１８ピン
１９筒状部材

Claims

収納ボックスの外側と内側を貫く貫通孔と、該貫通孔の周辺を内側方向に突出させて形成した筒部を有した収納ボックスの内側に、回路検査の為の検査用ランドを設けたプリント基板を筒部と検査用ランドが接する様に固定した状態で、上記のプリント基板を覆うように充填材が満たしてあることを特徴とするプリント基板収納ボックス。
収納ボックスの外側から内側にかけて貫通孔の孔径が小さくなっていくことを特徴とする請求項１記載のプリント基板収納ボックス。
検査用ランドと筒部の間に僅かな隙間を設けることを特徴とする請求項１記載のプリント基板収納ボックス。
収納ボックスの外側から貫通孔を塞ぐように、シールを着脱自在に貼着しておくことを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載のプリント基板収納ボックス。
収納ボックスの外側から貫通孔を塞ぐように、ピンを着脱自在に差し込んでおくことを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載のプリント基板収納ボックス。
筒状部材を収納ボックスの内側に着脱自在に取り付けて、該筒状部材の孔と貫通孔を連通させることで筒部を形成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載のプリント基板収納ボックス。