JPH0513929A

JPH0513929A - 成形基板

Info

Publication number: JPH0513929A
Application number: JP18950391A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Funada; ▲隆▼一舟田; Takeshi Tsurumi; 剛鶴見; Hiroto Nakajima; 弘人中島
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-07-04
Filing date: 1991-07-04
Publication date: 1993-01-22

Abstract

(57)【要約】【目的】大電流回路での回路基板として使用できて、寿
命、信頼性を向上させ、かつ感電の危険を防止する。【構成】成形基板には、射出成形時に、金型内で回路
パターン３をピンで保持するために、ピン跡４、４ａが
生じ、これらピン跡４、４ａ内で回路パターン３が露出
する。ピン跡４、４ａに水分や湿気が入ると、この回路
パターンの露出した部分から腐食していく。そこで、こ
の露出面を耐水性、耐湿性の電気絶縁膜９、９ａで被覆
する。かかる電気絶縁膜９、９ａは射出成形前に予め回
路パターン３の表面に形成されたものであるが、成形樹
脂層２の一部であってもよいし、所望の電気絶縁材料で
ピン跡を埋め込むようにしてもよい。また、回路パター
ン３の不要となった連結パターンの切断で生じた貫通孔
に対しても、同様にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気調和機のインバー
タ等、主として制御部の回路基板として用いて好適な成
形基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、回路基板として、例えば特開昭６
３−１５１０９５公報に記載のように、射出成形により
回路パターンを成形樹脂で被覆形成した回路基板、即ち
成形基板が知られている。かかる成形基板は、射出成形
体形状を任意に決めることができため、電気部品、電子
部品を取り付けるための固定フック、補強リブやこれら
電気部品、電子部品を嵌め込んで位置決めする凹み部等
を成形樹脂層に形成することができる。このために、電
気部品、電子部品の成形基板への実装も容易にできる
し、安定した実装が可能である等の利点を有している。

【０００３】しかしながら、かかる回路パターンはフィ
ルム状でかつ型内で容易に変形できる程度の厚みをもつ
極めて薄いものであるため、弱電流を扱う場合にのみ有
効であって、例えば空気調和機のインバータのような大
電流を扱う回路には用いることができない。これに対
し、回路パターンとして金属からなるプレート状のもの
とした成形基板が知られている。、かかる成形基板は、
そのパターン幅、パターン厚を適宜設定することによ
り、大電流も流せるようになる。

【０００４】以下、かかる成形基板について説明する
と、図８に示すような回路パターン３を予め設計加工
し、これを射出成形機の金型に取付け固定し、しかる
後、金型内に耐熱性の成形樹脂をインサートする。これ
により、回路パターン３が成形樹脂で被覆された成形基
板が得られる。この回路パターン３はハッチングして示
す複数の部分回路パターン３ａからなり、これら部分回
路パターン３ａは細い連結パターン３ｂで連結されてい
る。

【０００５】図９は以上のようにして得られた成形基板
１を示すものである。同図において、回路パターン３は
成型樹脂層２によって被覆され、ある程度パターン幅や
パターン厚が大きくても、その抵抗値が小さいような、
かつ容易に任意の角度に屈曲可能な銅等の比抵抗が小さ
い金属からなっている。かかる回路パターン３を有する
成形基板１は回路パターン３のパターン幅やパターン厚
によって通電容量を適宜設定することができる。例えば
回路パターン３のパターン幅を４ｍｍ以上、パターン厚
を０．５ｍｍ以上とすることにより、２０（Ａ）程度の
大きな電流を流すことができ、空気調和機のインバータ
などの大電流を扱う回路での回路基板として用いること
ができる。

【０００６】また、電気部品、電子部品の実装やはんだ
付けを考慮して、成型樹脂層２は耐熱性のものが用いら
れる。回路パターン３は平面状をなして適宜必要な形状
に設計、加工されたものであり、成形基板１の肉厚方向
のほぼ中央に位置付けられている。

【０００７】電気部品や電子部品の挿入時の保持固定あ
るいはこれらの長期的な保持のための部品保持固定リブ
７ａ，７ｂや、電気部品や電子部品の端子を挿入するた
めの挿入用開口部５、５ａ、成型基板１を所望装置に取
り付けるためのネジ等が挿入される固定用穴８等が設け
られており、これらは射出成形時に形成されるものであ
る。挿入用開口部５、５ａ内の一部には回路パターン３
が露出し、かつ挿入用開口部５、５ａ内での成型基板１
の裏面にはんだスペース６が設けられており、電子部品
や電気部品の端子をこの挿入用開口部５、５ａに挿入す
ると、成型基板１の裏面でこの端子とはんだスペース６
とをはんだで固定させることができる。また、成形基板
１は、固定用穴８を介し、所定の製品にネジ等で固定で
きる。回路パターン３の所定の位置には端子部３ｃが設
けられている。これら端子部３ｃは回路パターン３の一
部として加工されたものであるが、成型基板１の成形時
では、端子部３ｃは金型内で回路パターン３を保持する
ために用いられる。

【０００８】なお、かかる成型基板１を射出成型すると
き、回路パターン３は金型にピンでもって固定され、成
型樹脂が金型内にインサートされて成型されるが、この
ときのピン跡４が成型基板１に残っている。

【０００９】上記のようにして得られた成形基板１にお
いては、各部分回路パターン３ａは独立なものとしなけ
ればならず、連結パターンは不要なものとなる。そこ
で、従来では、得られた成形基板での連結パターン３ｂ
の部分に、図１０に示すように、貫通孔１２を穿ち、部
分回路パターン３ａ間の連結パターン３ｂを切断するよ
うにしている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
によると、図９に示すピン跡４内では回路パターン３が
露出しており、また、図１０において、貫通孔１２の縁
部に切断された連結パターン３ｂの先端が現われること
になる。このように回路パターンが露出すると、ここか
ら水分や湿気が侵入して回路パターン３が腐食する等、
耐水性、耐湿性に問題があるし、成形基板が濡れたりす
ると、切断された連結パターン３ｂが短絡し、部分回路
パターン３ａ間が短絡して回路が誤動作したり、破壊さ
れたりする場合もある。

【００１１】また、図１０における貫通孔１２は、でき
るだけ完全に連結パターン３ｂを除くために、かなり大
きなものであり、人の指先が入り得るものもある。この
ような大きな貫通孔１２に誤って指先が差し込まれてそ
の中で露出した連結パターン３ｂに接触すると、あるい
はまた、器具等を介して触れたりすると、回路パターン
３に大電流が流れていることから、感電する等人体に危
険を及ぼすといった問題もある。

【００１２】本発明の目的は、かかる問題を解消し、耐
水性、耐湿性に優れ、かつ人体への危険を防止できるよ
うにした成形基板を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、成形機の金型で回路パターンを支持する
ことによって生じたピン跡内に耐水性、耐湿性の電気絶
縁膜を設ける。また、本発明は、連結ピンの切断のため
に生じた貫通孔内に耐水性、耐湿性の電気絶縁膜を設け
る。

【００１４】

【作用】上記ピン跡内の回路パターンや貫通孔内の連結
パターンの切断端部は上記電気絶縁膜で被覆されること
になり、該回路パターンや連結パターンの切断端部への
水分や湿気の侵入が阻止される。また、上記電気絶縁膜
により、ピン跡内や貫通孔内の該回路パターンや連結パ
ターンの切断端部に触れることはない。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。図１は本発明による成形基板の一実施例の要部を示
す断面図であって、４ａは金型の回路パターン保持ピン
によるピン跡、９、９ａは電気絶縁被膜、１０ははんだ
材被膜であり、図９に対応する部分には同一符号を付け
ている。

【００１６】同図において、ピン跡４、４ａは、先に説
明したように、成形基板１（図９）が射出成形機によっ
て成形される際、回路パターン２が射出成形機金型のピ
ンによって保持されることによって生ずるものであっ
て、回路パターンのこれらピンが保持する個所に金型に
インサートされた成形樹脂が回り込まないために、この
ような回路パターンが露出したピン跡４、４ａが生ずる
のである。

【００１７】この実施例では、射出成形前の回路パター
ン３の両面の金型内でのピンで保持される個所に予め耐
水性、耐湿性の電気絶縁被膜９、９ａが設けられてお
り、かかる回路パターン３を用いて射出成形することに
より、ピン跡４、４ａ内での回路パターン３の両面が電
気絶縁被膜９、９ａで被覆される。

【００１８】従って、かかる成形基板の使用中ピン跡
４、４ａに水分や湿気が入り込んでも、耐水性、耐湿性
の電気絶縁被膜９、９ａによってこれらが阻止され、回
路パターン３に達することはない。このため、回路パタ
ーン３が腐食したり、他の回路パターンと短絡すること
がない。また、誤って人の指先等がピン跡４、４ａ内の
回路パターン３に触れることがなく、人に感電すること
がない。

【００１９】なお、電気部品や電子部品の端子を挿入す
るための挿入用開口部５の裏面側に設けられたはんだス
ペース６の底面の挿入用開口部５周辺にははんだ材被膜
１０が形成されており、この挿入用開口部５に挿入され
た電気部品や電子部品の端子をはんだ材被膜１０で回路
パターン３に接続することができる。

【００２０】図２は本発明による成形基板の他の実施例
の要部断面図であって、この実施例では、上記のような
電気絶縁被膜９が片面に形成された回路パターン３が用
いられて成形基板が射出成形されたものである。この射
出成形に際し、金型内で回路パターン３はこれら電気絶
縁被膜９の部分が保持されるのであるが、回路パターン
３の電気絶縁被膜９が形成されていない側の面と金型の
ピンとの間に若干の隙間があり、このため、成形樹脂が
その隙間に入り込んで電気絶縁層２ａを形成する。成形
樹脂層２は耐水性、耐湿性の電気絶縁体であり、したが
って、回路パターン３の面とピン跡４との間に耐水性、
耐湿性の電気絶縁層２ａが介在することになる。

【００２１】１１はピンゲート部の跡である。射出成形
に際し、ピンゲート部から射出される成形樹脂の圧力に
より、金型内で回路パターンは片側のピンに圧着され、
このため、他方側のピンと回路パターンとの間に隙間が
生ずる。そして、これにより、電気絶縁層２ａが生ずる
のである。

【００２２】図３は本発明による成形基板のさらに他の
実施例の要部断面図であって、この実施例では、回路パ
ターン３には、先の実施例のような電気絶縁被膜９、９
ａが設けられていない。回路パターン３の一方の面とピ
ン跡４との間に、また、回路パターン３の他方の面とピ
ン跡４ａとの間に夫々成形樹脂層２と同じ電気絶縁層２
ａが形成されており、これら電気絶縁層２ａによってピ
ン跡４、４ａ内の回路パターンが被覆されている。

【００２３】かかる成形基板の射出成形に際しては、回
路パターン３が金型内に取り付けられた状態では、これ
を保持するピンからその両面が離れており、この金型へ
の成形樹脂のインサートの初期段階では、回路パターン
の両面とこれらピンとの間の隙間に成形樹脂が入り込む
ように金型が構成されており、これら隙間に成形樹脂が
充填されると、この充填された成形樹脂を介して回路パ
ターンが保持される。このようにして、この実施例にお
いても、先の実施例と同様の効果が得られることにな
る。

【００２４】図３は本発明による成形基板のさらに他の
実施例の要部断面図であって、成形基板の射出成形の
際、金型内で回路パターン３が直接ピンによって保持さ
れ、得られた成形基板では、ピン跡４、４ａ内にこの回
路パターン３が露出しているが、この実施例では、ピン
跡４、４ａ内に接着剤や熱硬化性樹脂等の耐水性、耐湿
性の電気絶縁体１５を充填して固化させており、この電
気絶縁体１５によって回路パターン３の表面が覆われ
る。従って、この実施例においても、先の実施例と同様
の効果が得られる。

【００２５】以上の各実施例は射出成形によって生ずる
ピン跡に関するものであったが、次に、図１０で説明し
た貫通孔１２に関する本発明の実施例について説明す
る。

【００２６】図５はその１つを示す要部断面図である。
射出成形により、図９に示した成形基板１が形成され、
図１０で説明したように、貫通孔１２を穿って連結パタ
ーン３ｂを切断するが、この実施例では、さらに、この
貫通孔１２よりも大径の２つの治具を貫通孔１２に合わ
せて成形樹脂層２の両面から熱を加えながら押圧する。
これにより、成形樹脂２の治具で押圧される部分は溶融
し、その一部が貫通孔１２の中心法に進んで固化し、そ
の厚みが薄くなる。１３は治具の押圧によって生じたく
ぼみである。しかし、この成形樹脂層２の貫通孔１２に
進んだ部分２ｂが、図５に示すように、貫通孔１２の側
面に露出した連結パターン３ｂの切断面を覆うことにな
る。従って、水分や湿気は成形樹脂２ｂによって遮ら
れ、連結パターン３ｂに達しないし、また、指先等が連
結パターン３ｂに触れることはない。

【００２７】図６は貫通孔に関する本発明による成形基
板のさらに他の実施例を示す要部断面図である。この実
施例は、射出成形された成形基板に図１０で説明したよ
うにして連結パターン３ｂを切断した後、再度別の金型
に取り付けて、貫通孔１２に成形樹脂をインサートして
射出成形したものであり、図６に示すように、貫通孔１
２が成形樹脂１４によって充填される。この成形樹脂１
４は成形樹脂層２と同じ材料であってもよいし、耐水
性、耐湿性の電気絶縁材料であれば、他の種類の成形樹
脂であってもよい。このように、この実施例において
も、図５に示した実施例と同様の効果が得られる。

【００２８】なお、成形樹脂１４の両面部に鍔部１４ａ
を設けることにより、この成形樹脂１４の成形基板から
の抜けを防止できる。

【００２９】図７は貫通孔に関する本発明による成形基
板のさらに他の実施例を示す要部断面図である。この実
施例は、射出成形された成形基板に図１０で説明したよ
うにして連結パターン３ｂを切断した後、図７に示すよ
うに、貫通孔１２内に接着剤や熱硬化性樹脂等の耐水
性、耐湿性及び電気絶縁性に優れた樹脂１５を充填して
固化させたものである。この実施例においても、図５、
図６に示した実施例と同様の効果が得られる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
射出成形でピン跡が残ってそこで回路パターンが露出し
ても、また、連結パターンの切断によって回路パターン
の一部が露出しても、耐水性、耐湿性の電気絶縁層によ
って該回路パターンのこの部分がこの電気絶縁層で充分
覆われるから、水分や湿気似よって回路パターンが腐食
したり、分離されている回路パターン間が短絡したりす
ることがなく、寿命や信頼性が向上するし、また、指先
等が触れて感電するような危険なことも防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による成形基板の一実施例を示す要部断
面図である。

【図２】本発明による成形基板の他の実施例を示す要部
断面図である。

【図３】本発明による成形基板のさらに他の実施例を示
す要部断面図である。

【図４】本発明による成形基板のさらに他の実施例を示
す要部断面図である。

【図５】本発明による成形基板のさらに他の実施例を示
す要部断面図である。

【図６】本発明による成形基板のさらに他の実施例を示
す要部断面図である。

【図７】本発明による成形基板のさらに他の実施例を示
す要部断面図である。

【図８】成形基板の射出成形時に用いられる回路パター
ンの一例を示す平面図である。

【図９】射出成形された成形基板の一例を示す斜視図で
ある。

【図１０】射出成形された成形基板での連結パターンの
切断方法の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１成形基板２成形樹脂層２ａ電気絶縁層２ｂ成形樹脂３回路パターン３ａ部分回路パターン４、４ａピン跡９、９ａ電気絶縁膜１２貫通孔１４成形樹脂１５樹脂

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】射出成形法によって形成され、銅等の金
属からなるプレート状の回路パターンを成形樹脂層で被
覆してなる成形基板において、射出成形機の金型内での該回路パターンの保持手段によ
って生ずるくぼみ部内に耐水性、耐湿性の電気絶縁層を
設け、該くぼみ部内の該回路パターンを該電気絶縁層で
被覆したことを特徴とする成形基板。
【請求項２】請求項１において、前記電気絶縁層は、
前記回路パターンに形成されていることを特徴とする成
形基板。
【請求項３】請求項１において、前記電気絶縁層は、
前記成形樹脂層の一部であることを特徴とする成形基
板。
【請求項４】請求項１において、前記くぼみ部全体に
前記電気絶縁層を充填してなることを特徴とする成形基
板。
【請求項５】射出成形法により複数の部分回路パター
ンが連結パターンで互いに連結されて一体となった金属
プレート状の回路パターンが成形樹脂層で被覆されて形
成され、該成形樹脂層の一方の面から他方の面への貫通
孔を設けて該連結パターンを切断した成形基板におい
て、該貫通孔の壁面に現われる該連結パターンの切断面を耐
水性、耐湿性の電気絶縁層で覆ったことを特徴とする成
形基板。
【請求項６】請求項５において、前記電気絶縁層は、
前記貫通孔周辺の前記成形樹脂層が再溶融、固化されて
なるものであることを特徴とする成形基板。
【請求項７】請求項５において、前記電気絶縁層は射
出成形による樹脂からなり、該樹脂により前記貫通孔が
充填されていることを特徴とする成形基板。
【請求項８】請求項５において、前記電気絶縁層は接
着剤からなり、該接着剤により前記貫通孔が充填されて
いることを特徴とする成形基板。
【請求項９】請求項５において、前記電気絶縁層は熱
硬化性樹脂からなり、該熱硬化性樹脂により前記貫通孔
が充填されていることを特徴とする成形基板。