JPS6315492A - 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 本発明は電気洗濯機や食器洗い機などにおいて電子回路
構成用として使用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 従来から電気洗濯機や食器洗い機などにおいて電子回路
構成用として使用されるプリント基板装置としては第４
図に示すような構成のものが知られている。第４図にお
いて、１は紙フェノール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
水性の溶剤型塗料で、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
成されている。ところが第４図に示すように、半導体部
品４の導体部４ａ（脚部）が比較的長い場合は電気絶縁
性および防水性塗料５の塗布時の粘度や塗布作業のばら
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５図および第６図に示すような構成に
することで対応していた。第５図はプリント基板１上に
おいて半導体部品４の導体部４ａを、溶剤型塗料５の外
側から揺変性（チキソトロピー）の高い電気絶縁性およ
び防水性塗料６を塗布して完全に被覆した構成を示した
ものである。

第６図は第４図および第５図で行なっていたような溶剤
型塗料の塗布による被覆に変えて、注型によって被覆層
を形成したものを示している。第６図において７は電気
絶縁性および防水性の充填材で、この充填材７の液表面
を、半導体部品４の導体部４ａを完全に被覆可能な高さ
とすることによって被覆を完全に行なうようにしている
。

発明が解決しようとする問題点 これらの従来例において、第５図に示す半導体部品４の
導体部４ａに揺変性の高い塗料６を塗布するようにした
構成のものでは作業が煩雑であり、塗布する個所が複数
である場合は作業工数が余分にかかっていた。また塗布
作業が手作業の場合は塗布漏れが生じたり、その確認な
どにも余分な工数がかかっていた。

また第６図に示すように注型によって充填材７で半導体
部品４の導体部４ａを被覆するようにした構成のもので
は、次のような問題点があった。

ここで注型作業について第７図、第８図により説明する
。第７図において、８は合成ゴムなどからなる注入型で
、この注入型８の内部に各種電装部品を実装したプリン
ト基板１をセットする。その後、注入型８の内部に充填
材７を注入して固化させ、その注入型８を取り外して第
８図に示すような構成とするものである。第８図から明
らかなように、プリント基板１上に実装してある部品で
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の注入量を多くして充填材７の液面高さを高
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の量を極力少なくする
ため、たとえば導体部４ａの長い半導体部品４の本体下
部付近に充填材７の液面を設定していた場合は、充填材
７を注入型８に注入して固化させるときに注入型８が何
らかの要因で傾いていると第９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
には注入する充填材７の量をやや多めに注入する必要が
あり、このため充填材７の量が増加し、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を挿入する孔部を設けた型材を介
して電装部品を設け、前記プリント基板の表裏両面およ
び孔部と導体脚部との間の間隙に電気絶縁性および防水
性を有する充填材を充填し、前記型材は前記電装部品の
本体部下端との間隙が一定になるように構成したもので
ある。

作用 この構成により、電装部品の脚部を型材の孔部に挿入す
ることにより、充填材を注入した場合に電装部品の脚部
と型材の孔部との間隙部分に充填材が浸入し、さらに毛
細管現象によって間隙部分を電装部品本体部下端に向け
て浸透していく。これにより、電装部品の脚部を充填材
によって確実に、かつ充填材の量の多少にかかわらず被
覆することが可能となる。

実施例 以下１本発明の実施例について、図面に基づいて説明す
る。

まず、第１図および第２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１２やチップ型部品１３、三方向性サイリ
スタなどの半導体部品１４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
固化してある。これによって外部からの水滴などの付着
による腐蝕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は本発明の一実施例における型材で、
半導体部品１４のような長い導体部１４ａを有する部品
とプリント基板１１との間に介在されている。この型材
１６は上面に前記半導体部品１４の本体部１４ｂの下端
を嵌入させる四部１７を有し、また前記導体部１４ａを
挿通させる孔部１８を有している。Ｉ９は凹部１７内に
おいて半導体部品１４の本体部１４ｂの下端を受けるた
めに凹部１７の内部両側下端に突設した段部である。

次にこの型材１６の作用について説明する。まず、プリ
ント基板１１に各種電装部品１２〜１４を実装する際に
、たとえば半導体部品１４のような部品、つまり複数の
導体部１４ａを有し、実使用時にはその導体部間に高電
圧が加わり、かつその導体部間が比較的狭く、しかもそ
の導体部が長いものには第２図に示すような構成の型材
１６を使用する。この型材１６の孔部１８はそれに挿通
される導体部１４ａとの間に所定の間隙２０を有するよ
うに形成されている。

また型材１６には前述のように段部１９が形成されて半
導体部品１４の本体部１４ｂの下端が受けられ、この本
体部１４ｂの下端と凹部１７の下面との間に一定の間隙
２２が形成されるようになっている。

なお、段部１９の代りに第３図に示すように型材１６の
凹部１７の下面に型材１６の上端に達しない高さの複数
個の凸部２１を設け、この凸部２１の上端で半導体部品
１４の本体部１４ｂの下端を受けるようにしても良い。

以上のような構成としたプリント基板装置に充填材１５
を第１図に示すように充填して固化させる。

以下、充填材１５の充填処理について説明する。充填材
１５にはたとえば２液反応硬化型のウレタンなどを用い
る。一般に注入用の充填材１５は常温では粘度が１３０
０ｃｐｓ程度の液状であり、充填後加熱処理にて固化さ
せるのであるが、半導体部品１４のような比較的長い導
体部１４ａを有するものがプリント基板１１の上に実装
されている場合は、従来では導体部１４ａが完全に被覆
可能な高さまで充填材１５を充填し固化させていた。と
ころが第１図、第２図に示すような型材１６を導体部１
４ａに取り付けることにより以下のようなことが可能と
なる。つまり、液状の充填材１５をプリント基板１１の
上面および型材１６の下面が浸漬する高さまで充填する
ことにより、型材１６の孔部１８と導体部１４ａとの間
に存在する間隙２０に液状の充填材１５が毛刺管現象に
よって半導体部品１４の本体部１４ｂの下端に向かって
上昇していく。そして最終的には、型材１６の孔部１８
と導体部１４ａとの間の間隙２０および半導体部品１４
の本体部１４ｂの下端と型材１６の凹部１７の下面との
間の間隙２２に充填材１５が浸入していき、目的とする
半導体部品１４の導体部１４ａの充填材１５による絶縁
が実現される。

この型材１６の存在による毛細管現象は前述のように、
プリント基板１１の上面および型材１６の下面が充填材
１５に浸漬しさえすれば生じるため、充填材１５のプリ
ント基板１１の上面からの高さは半導体部品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、型材１６の存在によって、半導体部品１
４のような導体部１４ａの長い構成の部品に選択的にか
つ確実に充填材１５で被覆することが可能となるわけで
ある。

前記型材１６についてさらに説明を加える。この型材１
６の材質としては１作りやすさという点から樹脂成型品
を用いるのが良いわけであるが、たとえばプリント基板
装置が温度変化が生じるような環境下で使用されたり、
あるいは部品そのものが発熱する場合、樹脂からなる型
材１６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は、半導体部品１４の本体
部１４ｂと導体部１４ａとの間、およびプリント基板１
１と導体部１４ａとの半田接合部２３に繰返し応力が加
わることになり、悪影響が生じることになる。これに対
処するために、型材１６の下面とプリン１〜Ｊ！板１１
との間に一定の間隔２４が保てるような構成にする。

この間隔２４には充填材１５が充填されるため、この充
填材１５が緩衝材となり応力を吸収する。また、充填材
１５が応力を吸収するためにはプリント基板装置が使用
される温度領域において弾性を有するものを用いる。た
とえば、充填材１５としてはポリブタジェン変成ウレタ
ンなどを用いる。

また前記型材１６の形状面について述べると、第１図に
示したように半導体部品１４の本体部１４ｂの下端と型
材１６との間に一定の間隙２２を設けることは重要であ
る。これは、たとえば半導体部品１４の本体部１４ｂの
下端が型材１６に全面的に接触している場合、結果的に
型材１６の孔部１８をふさぐことになる。この場合、型
材１６の孔部１８と導体部１４ａとの間隙２０に沿って
上昇してくるはずの液状の充填材１５が間隙２０の内部
の空気抜けが行なわれないため上昇してこないことがあ
る。このため、半導体部品１４の本体部１４ｂの下端と
型材１６との間には必ず間隙２２を設ける必要がある。

具体的な数値としては約０．３ａ＋＋程度が良好である
ことを実験より確認している。逆に、間隙２２が０．３
ｍｎ＋より広い場合は導体部１４ａの付は根部への充填
材１５による被覆が困難になることがある。これは、間
隙２２が広すぎると液状の充填材１５の表面張力による
保持が良好に働かないからである。以上のようなことか
ら、半導体部品１４の本体部１４ｂの下端と型材１６と
の間隙２２を一定に保つために前記凹部１７の内部両側
に本体部１４ｂの下端を受ける段部１９を設けているの
である。また、第３図に示すように凹部１７の下面に凸
部２１を設けているのも同様な理由からであり、凸部２
１の形成位置と孔部１８の形成位置をずらしておかなけ
ればならないことは明らかである。

発明の効果 以上のように本発明によれば１次に述べるような効果が
得られる。

すなわち、比較的長い導体脚部を有する電装部品取付部
において、その電装部品の本体部とプリント基板との間
に前記導体脚部を挿入させる孔部を持つ型材を介在させ
、前記孔部に挿入された導体脚部と孔部との間に間隙が
形成され、かつ前記電装部品の本体部下端と型材との間
に一定間隙が形成されるように構成されており、液状の
充填材をプリント基板の上面および型材の下面が浸漬す
る高さまで充填することにより前記孔部と導体脚部との
間に間隙が存在するので、この間隙内の空気が前記本体
部下端と型材との間の間隙側に抜けながら充填材が毛細
管現象によって電装部品の本体部下端に向かって上昇し
ていく、それにより最終的には前記孔部と導体脚部との
間の間隙および電装部品の本体部下端と型材との間の間
隙に充填材が浸入し、充填材による導体脚部の絶縁が実
現されるのである。これにより、従来行なっていたよう
な処理、つまり第６図に示すように充填する充填材の量
を多くして電装部品の導体脚部を完全に被覆するような
充填処理が不要となった。また。

第９図に示す従来例のように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現象を
防止でき、型材の存在によって確実な絶縁処理が行なえ
る。また、充填材の充填高さは部品の導体脚部の長短に
関係なく、本発明では上記説明からも充填材の使用量を
少なくすることが可能となりコストダウンを図ることが
できる。この効果はプリント基板の面積が太きければ大
きいほど有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３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図は他の実施例におけるプリント
基板装置の断面図、第４図〜第９図は従来例を示し、第
４図〜第６図はプリント基板装置の異なった例を示す断
面図、第７図および第８図は第６図に示すプリント基板
装置の作り方を示す断面図、第９図は第７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、
１７・・・凹部、１８・・・孔部、１９・・・段部、２
０・・・間隙、２１・・・凸部、２２・・・間隙、２４
・・・間隔 代理人　　　森　　本　　義　　弘 第３図 ２１・・・凸部 第４図 第５図 第乙図

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を挿入する孔
   部を設けた型材を介して電装部品を設け、前記プリント
   基板の表裏両面および孔部と導体脚部との間の間隙に電
   気絶縁性および防水性を有する充填材を充填し、前記型
   材は前記電装部品の本体部下端との間隙が一定になるよ
   うに構成したプリント基板装置。 ２、型材の上面に凹部を設け、この凹部内の両側下端に
   電装部品の本体部を受ける段部を突設した特許請求の範
   囲第１項記載のプリント基板装置。 ３、型材の電装部品本体部下端と対接する部分に凸部を
   設けた特許請求の範囲第１項記載のプリント基板装置。 ４、型材下面とプリント基板の間には所定の間隔を有し
   、かつその間隔部分に充填材を充填してある特許請求の
   範囲第１項記載のプリント基板装置。