JPS633489A - プリント基板装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電気洗濯ぼや食器洗い機などに搭載されるプリ
ント基板装置に関するものである。

従来の技術 従来から電気洗濯別や食器洗い楯などに搭載されるプリ
ント基板装置としては第９図に示すような構成のものが
知られている。第９図において、１は紙、フェノール樹
脂などからなるプリント基板で、その表面および裏面に
は抵抗器やダイオードなどのアキシャル部品２やチップ
型部品３、半導体部品４などの各種電装部品が実装され
ている。

５は電気絶縁性および防水性の塗料で、プリント基板１
の表裏両面および各種電装部品の導体部や部品本体表面
に被覆層として形成されてあり、外部からの水滴などの
付着による腐食や部品導体部間のリークなどの防止を目
的としている。ところが第９図に示す構成で、半導体部
品４の導体部４ａ　　（脚部）が長い場合は電気絶縁性
および防水性の塗料５の粘度や被膜層形成作業のばらつ
きにより被覆層形成が充分に行なえないことがあった。

このため従来は第１０図および第１１図に示すような構
成にすることで対応していた。第１０図は、半導体部品
４の導体部４ａにチタントロピック性の高い電気絶縁性
および防水性の塗料６を塗布して導体部４ａを完全に被
覆した構成を示したものである。第１１図は、第９図お
よび第１０図で行なっていた塗料による被覆層形成方式
に変えて、注型方式によって被覆層を形成したものを示
したものである。第１１図において７は電気絶縁性およ
び防水性の充填材で、この方式では充填材７の液表面を
、半導体部品４の導体部４ａを被覆可能な高さとするこ
とにより被覆を完全に行なうものである。

発明が解決しようとする問題点 これら従来の方式において、第１０図に示す半導体部品
４の導体部４ａにチクソトＯピック性の高い塗料６を塗
布する方式では作業が煩雑であり、塗布する個所が複数
である場合は工数が余分にかかっていた。また塗布が手
作業の場合は塗布濡れが生じたり、その確認などにも余
分な工数がかかつていた。

また第１１図に示す注型方式では、以下のような問題点
があった。ここで注型方式について第１２図、第１３図
により説明する。第１２図において、８は合成ゴムなど
からなるケースで、このケース８の内部に各種電装部品
を実装したプリント基板１を配した後、ケース８の内部
に充填材７を注入して固化させ、その後ケース８を取り
外して第１３図に示すような構成とするものである。第
１３図から明らかなように、プリント基板１上に実装し
である部品で導体部４ａの長いたとえば半導体部品４が
存在する場合は充填材７を多く注入して充填材７の高さ
を高くしなければならず、このような導体部の長い部品
だけのために多くの充填材７が必要であり、コストアッ
プにつながっていた。また、充填材７の吊を極力少なく
するため、たとえば導体部４ａの長い半導体部品４の本
体下部付近のところに充填材７の高さを設定していた場
合は、充填材７をケース８に注入して固化させる時点に
ケース８が何らかの要因にて傾いていると第１４図に示
すような被覆不良が生じることがあった。このような現
象を防止するためには充填材７をやや多めに注入する必
要があり、このため充填材７の吊が増加し、コストアッ
プにつながるなどの問題があった。

本発明はこのような問題点を解決するもので、少ない量
の充填材で長い導体部に対しても確実な絶縁が行なえる
ようにすることを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明は、プリント基板に
、電装部品の導体脚部が挿入する溝部を設けた型材を介
して電装部品を取り付け、前記プリント基板の表裏両面
および前記溝部に電気絶縁性および防水性を有する充填
材を充填固化したものである。

作用 この構成により、電装部品をプリント基板に取り付けた
とき電装部品の脚部は型材の溝部に挿入されていること
により、充填材を注入した場合に前記型材の溝部とこの
溝部に挿入されている脚部との間に充填材が毛細管現象
により浸透してゆく。

これにより、電装部品の脚部を充填材によって確実に、
かつ充填材の吊の多い少ないに関係なく被覆することが
可能となる。

実施例 以下、本発明の実施例について、図面に基づいて説明す
る。

先ず第′１図において、１１はプリント基板で、その表
裏両面には抵抗器やダイオードなどのアキシャル部品１
２、チップ型部材１３、三方向性サイリスタなどの半導
体部品１４である各種電装部品が実装されてあり、プリ
ント基板装置を構成している。

１５は電気絶縁性および防水性を有する充填材で、プリ
ント基板１１の表裏両面および各種電装部品の導体部（
脚部）や部品本体表面に充填固化しである。これによっ
て外部からの水滴などの付着による腐食や部品導体部相
互間のリークなどの防止を行なっている。

１６は前記半導体部品１４とプリント基板１１との門に
介在された型材である。従来、長い導体部１４ａを有す
る半導体部品１４は直接プリント基板に取り付けられて
いた。ところが本実施例では第２図および第３図に示す
ように半導体部品１４は３つの側面に３つの溝部１６ａ
〜１６ｃを設けた型材１６を介してプリント基板１１に
取り付けられているので半導体部品１４の３本の各導体
部１４ａは型材１６の溝部１６ａ〜１６ｃの中に収まっ
てしまうことになる。またこの溝部１６ａ〜１６ｃの幅
の大きさであるが、プリント基板１１に形成された導体
部貫通穴１１ａと同等でも良いが、充填材の種類により
大きくしても良い。なお第２図に示す型材１６の上端周
囲には中央の溝部１６ｂが形成されている側面の上端を
除いて低い立ち上がり枠部１７が形成され、半導体部品
１４の本体部１４ｂの下端側面が接当するようになって
いる。

次にこの型材１６の作用について説明する。先ず、プリ
ント基板１１に各種電装部品を実装してプリント基板装
置とするが、このときたとえば半導体部品１４のような
長い導体部１４ａを有する部品に間しては前記型材１６
を用いて取り付ける。このような構成のプリント基板装
置に電気絶縁性および防水性を有する充填材１５を第１
図に示すように充填して固化させるのであるが、この充
填材１５の充ｗＡ処理について以下説明する。充填材１
５としてはたとえば２液反応硬化型のウレタンなどを用
いる。このような充填材１５は充填時は２５℃における
粘度が１３００ｃｐｓ程度の液状であり、充填後、加熱
処理にて固化させる方法が一般的である。よって従来は
半導体部品のような長い導体部を有する部品がプリント
基板上に実装されている場合はその導体部が完全に被覆
される高さまで充填材を充填し、固化させていた。とこ
ろが、第３図に示すように前記型材１６を半導体部品１
４の本体部１４ｂとプリント基板１１との間に介在させ
て型材１６の溝部１６ａ〜１６ｃ内に前記導体部１４ａ
を位置させることにより、液状の充填材１５にプリント
基板１１の上面が沈むまで浸漬すると、半導体部品１４
の導体部１４ａが存在する型材１６の溝部１ｆ３ａ〜１
６ｃと導体部１４ａとの間の隙間を通って液状の充填材
１５が毛ｉｌｌ管現象によって半導体部品１４の本体部
１４ｂの下部に向かって浸透していく。そして最終的に
は半導体部品１４の導体部１４ａが存在する溝部１６ａ
〜１６ｃ内において導体部１４ａの充填材１５による絶
縁が実現できる。

この型材１６の存在による毛細管現象は、プリント基板
１１の上に型材１６の下面が接していることにより前述
のようにプリント基板１１の上面に液状の充填材１５が
存在しさえすれば生じるため、充填材１５のプリント基
板１１上面からの高さはプリント基板１１の上面全体に
亘って半導体部品１４の導体部１４ａ全体が被覆される
ような高さにする必要はなくなる。つまり、この型材１
６の存在によって半導体部品１４のような導体部１４ａ
の長い部品に選択的に充填材１５を被覆することが可能
となるわけである。

ところで前記型材１６の材質としては、作りやすいとい
う点から樹脂を用いるのが良いわけであるが、型材１６
が樹脂で作られていると温度環境の変化によって型材１
６が膨張したり収縮したりすることが考えられる。この
ような現象が生じた場合、半導体部品１４の本体部１４
ｂと導体部１４ａとの間および導体部１４ａとプリント
基板１１との半田接合部１８との間に力が加わることに
なり、悪影響が考えられる。このため型材１６の材質と
しては、これらの力を吸収するような弾性を有するもの
を用いるのが良い。たとえばシリコンエラストマーなど
は高温時はもちろんのこと、低温時においても弾性を有
するため、この材質は型材１６用としては好適である。

型材１６の材質選定の指標としてはショアーＡ硬度を用
い、このショアーＡ硬啜で６０°以下であれば良いこと
を実験より確認している。また型材１６をたとえば発泡
スチロールなどのように内部に独立した空気層を持つ発
泡体で構成しても前述のような温度環境変化による膨張
、収縮などによる影響を防止することが可能である。つ
まり発泡体内部に存在する空気の緩衝作用によって悪影
響を防止するのである。

さらに型材１６として第４図（ａ）（ｂ）に示すように
構成することができる。この第４図は半導体部品挿入側
、つまり平面から見た図であり、第４図（ａ）に示す型
材１６は第２図に示す型材１６と同様に３つの側面に３
つの溝部ｌｅａ〜１６ｃを設けたものであるが、第２図
に示す型材１６と異なるところは上端周囲全体に低い立
ち上がり枠部１７が形成されている点にあり、また第４
図（ｂ）に示す型材１６は１つの側面より形成された溝
部１６ｃと交叉するように他の２つの溝部１６ａ、　１
６ｂを形成してあり、この第４図（ｂ）に示す型材１６
の上端周囲にも全体に低い立ち上がり枠部１７が形成さ
れている。これら第４図（ａＨｂ）に示す型材１６の溝
部１６ａ〜１６Ｃに半導体部品の３本の脚部を挿入して
半導体部品をプリント基板に取り付けた後は、半導体部
品が左右、前後に動こうとしても３本の脚部のどれかが
型材１６の溝部１６ａ〜１６Ｃの内面に接するので、半
導体部品は容易に倒れることはない。また型材１６をプ
リント基板に固定するために第５図および第６図に示す
ように型材１６に爪部１９を設けるとともにプリント基
板１１側にその爪部１９の係合穴２０を設ければ、半導
体部品１４は左右、前後の動きに対して強くなる。さら
に第７図に示すように型材１６の溝部１６ａ〜１６ｃの
下端周囲においてプリント基板１１に接する部分１６ｄ
、１６ｅを第７図破線で示すように少し削り取っておく
ほうが好ましい。これは型材が゛　熱により変形する材
質の場合に適用されるもので、プリント基板１１を半田
槽に流したときに導体部１４ａが熱され、第７図破線付
近の型材１６が溶けて変形すれば充填材の毛細管現象効
果に支障をきたす恐れがあるからである。

また半導体部品に限らず、導体部を完全に被覆したい電
子部品や、将来半導体部品がモジュール化され導体部が
１つの部品から多数突出したものであっても、導体部の
数に応じて第８図に示すように相対向する側面にそれぞ
れ複数の溝部１６ｆ〜１６ｊを備えた型材１６を構成す
るようにしても良い。

発明の効果 以上のように本発明によれば、長い導体脚部を有する電
装部品の導体脚部を型材の溝部に挿入した状態でその導
体脚部をプリント基板に半田づけし、その後で充填材を
充填して固化させることによりプリント基板装置が構成
されるのであり、その場合充填材は前記導体脚部に対し
ては溝部を毛細管現象によって浸透して導体脚部を絶縁
する。

これによって充填材の高さは長い導体脚部を有する部品
の導体脚部の長さに左右されることがなくなり、結果と
して充填材の量を少なくすることができ、大幅にコスト
ダウンを図ることができる。

これはプリント基板の面積が大きければ大きいほど有効
である。また従来では充填材の充填処理時にプリント基
板の傾きなどによって処理がばらつき、絶縁不良つまり
被覆層が導体脚部に形成されないようなことが生じるこ
とがあったが、本発明は前記型材の存在によって確実な
処理が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は本発明の実施例を示すもので、第１図
はプリント基板装置の断面図、第２図は第１図の要部分
解斜視図、第３図は第２図に示す型材を用いての半導体
部品取付状態を示す一部切欠側面図、第４図（ａ）（ｂ
）は型材の異なった例を示す平面図、第５図は型材に爪
部を設けた例を示す分解斜視図、第６図は第５図に示す
型材を用いての半導体部品取付状態を示す一部切欠側面
図、第７図は型材に削り部を設けた断面図、第８図は型
材のさらに異なった例を示す平面図、第９図〜第１４図
は従来例を示し、第９図〜第１１図はプリント基板装置
の異なった例を示す断面図、第１２図および第１３図は
第１１図に示すプリント基板装置の作り方を示す断面図
、第１４図は第１２図においてケースが傾いた状態で作
られたプリント基板装置の断面図である。 １１・・・プリント基板、１４・・・半導体部品、１４
ａ・・・導体部、１５・・・充填材、１６・・・型材、
１６ａ〜１６ｃ、　１６ｆ〜１６Ｊ・・・溝部 代理人　　　森　　本　　義　　弘 ｌｔ−梨櫓 第２図 第８図 第４図 （４）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　Ｃジノ第７図 第り図 第７ρ図 第１／図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プリント基板に、電装部品の導体脚部が挿入する溝
   部を設けた型材を介して電装部品を取り付け、前記プリ
   ント基板の表裏両面および前記溝部に電気絶縁性および
   防水性を有する充填材を充填固化したプリント基板装置
   。 ２、型材の溝はプリント基板に対向する部分の幅を広く
   した特許請求の範囲第１項記載のプリント基板装置。