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技術 回路基板保護カバーおよび回路基板保護カバーを用いた回路基板保護方法

出願人 パナソニック株式会社
発明者 宮川秀規横森正圓地浩平丸山義雄前田志朗中井満久
出願日 2001年7月31日 (19年3ヶ月経過) 出願番号 2001-231894
公開日 2003年2月14日 (17年9ヶ月経過) 公開番号 2003-046267
状態 特許登録済
技術分野 電気装置のための箱体 電気装置の冷却等 プリント板等の取付
主要キーワード 四角形シート サンプル上面 本回路基板 樹脂シート製造 部品回収 電源回路用 樹脂ケース内 凹部内面
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2003年2月14日)のものです。
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図面 (8)

課題

短時間で、防水性等に優れた、かつ部品交換基板修理および実装基板リサイクル等が容易な回路基板保護カバーおよび本回路基板保護カバーを用いて回路基板を保護する方法を提供する。

解決手段

回路基板保護カバー2が、一方の面に電子部品4が実装されている回路基板1の対向する端部と着脱可能に互いにはまり合い可能な部分を有し、かつ電子部品4を回路基板1の一方の面とともに覆うことにより回路基板1を保護する。

概要

背景

近年、防水防湿防錆防虫等を目的とする回路基板保護方法として、シリコーン樹脂ウレタン樹脂、あるいはエポキシ樹脂等の液状封止剤を回路基板上に注入後、硬化する封止工法が知られている。

概要

短時間で、防水性等に優れた、かつ部品交換基板修理および実装基板リサイクル等が容易な回路基板保護カバーおよび本回路基板保護カバーを用いて回路基板を保護する方法を提供する。

回路基板保護カバー2が、一方の面に電子部品4が実装されている回路基板1の対向する端部と着脱可能に互いにはまり合い可能な部分を有し、かつ電子部品4を回路基板1の一方の面とともに覆うことにより回路基板1を保護する。

目的

従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、短時間で回路基板に取付けることができ、防水性等に優れた、かつ部品交換と基板修理および実装基板のリサイクル等が容易な回路基板保護カバーおよび回路基板保護カバーを用いて回路基板を保護する方法を提供する。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

一方の面に電子部品(4)が実装されている回路基板(1)の対向する端部(1a)と着脱可能に互いにはまり合い可能な部分(2a)を有し、かつ上記電子部品(4)を上記回路基板(1)の上記一方の面とともに覆うことにより上記回路基板(1)を保護することが可能な回路基板保護カバー

請求項2

厚さが0.1mm〜0.8mmの樹脂より形成される請求項1に記載の回路基板保護カバー。

請求項3

帯電防止剤が含まれている請求項1または2に記載の回路基板保護カバー。

請求項4

上記回路基板(1)の他方の面にも電子部品(3)が実装されるとき、上記回路基板(1)の上記他方の面に実装される上記電子部品(3)のうち少なくとも1つの上記電子部品(3)は、上記回路基板保護カバー(2)で覆われる上記回路基板(1)の上記一方の面に実装される上記電子部品(4)よりも回路動作中の発熱量が大きい部品である請求項1〜3のいずれか1つに記載の回路基板保護カバー。

請求項5

上記回路基板(1)の対向する端部(1a)と着脱可能に互いにはまり合い可能な部分(2a)の縁を延ばした着脱補助部(2b)を備えて、上記着脱補助部(2b)が上記回路基板(1)の対向する端部(1a)への上記はまり合い可能な部分(2a)の着脱動作を補助する請求項1〜4のいずれか1つに記載の回路基板保護カバー。

請求項6

回路基板(1)の一方の面に実装された電子部品(4)を上記一方の面とともに覆うことにより、上記回路基板(1)を保護することが可能な回路基板保護カバー(2)のはまり合い可能な部分(2a)を上記回路基板(1)の対向する端部(1a)の内の一方にはめ合わせた後、残りのはまり合い可能な部分(2a)もしくはその近傍を引き曲げながら、上記回路基板(1)の端部にはめ合わせ、上記回路基板保護カバー(2)を上記回路基板(1)に着脱可能に取付けて上記回路基板(1)を保護する回路基板保護方法

請求項7

上記回路基板(1)の対向する端部(1a)と着脱可能に互いにはまり合い可能な部分(2a)の縁を延ばした着脱補助部(2b)を把持して、外側に引き曲げることにより上記回路基板(1)の対向する端部(1a)から取り外し可能に、上記着脱補助部(2b)の内側を上記回路基板(1)の対向する端部(1a)に当て、上記回路基板保護カバー(2)と上記回路基板(1)のいずれか他方に対して相対的に押さえ込むことにより、上記回路基板保護カバー(2)を上記回路基板(1)に取付けて上記回路基板(1)を保護する請求項6に記載の回路基板保護方法。

技術分野

0001

本発明は、電子部品実装されている回路基板における回路基板保護カバーおよび回路基板保護カバーを用いた回路基板保護方法に関するものである。

背景技術

0002

近年、防水防湿防錆防虫等を目的とする回路基板の保護方法として、シリコーン樹脂ウレタン樹脂、あるいはエポキシ樹脂等の液状封止剤を回路基板上に注入後、硬化する封止工法が知られている。

発明が解決しようとする課題

0003

しかしながら、封止工法を用いた場合には、封止剤が電子部品と回路基板に接着しているため、部品交換基板修理をすることが困難であり、さらに、実装基板リサイクルする際も、回路基板や電子部品に付着した封止剤を完全に除去することが困難なため、リサイクルできなくなるという問題を有していた。

0004

また、上記封止剤の硬化には通常20分〜8時間程度も要するという生産上の問題を有していた。

0005

従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、短時間で回路基板に取付けることができ、防水性等に優れた、かつ部品交換と基板修理および実装基板のリサイクル等が容易な回路基板保護カバーおよび回路基板保護カバーを用いて回路基板を保護する方法を提供する。

課題を解決するための手段

0006

上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。

0007

本発明の第1態様によれば、一方の面に電子部品が実装されている回路基板の対向する端部と着脱可能に互いにはまり合い可能な部分を有し、かつ上記電子部品を上記回路基板の上記一方の面とともに覆うことにより上記回路基板を保護することが可能な回路基板保護カバーを提供する。

0008

本発明の第2態様によれば、厚さが0.1mm〜0.8mmの樹脂より形成される上記第1態様に記載の回路基板保護カバーを提供する。

0009

本発明の第3態様によれば、帯電防止剤が含まれている上記第1態様または第2態様に記載の回路基板保護カバーを提供する。

0010

本発明の第4態様によれば、上記回路基板の他方の面にも電子部品が実装されるとき、上記回路基板の上記他方の面に実装される上記電子部品のうち少なくとも1つの上記電子部品は、上記回路基板保護カバーで覆われる上記回路基板の上記一方の面に実装される上記電子部品よりも回路動作中の発熱量が大きい部品である上記第1〜第3態様のいずれか1つに記載の回路基板保護カバーを提供する。

0011

本発明の第5態様によれば、上記回路基板の対向する端部と着脱可能に互いにはまり合い可能な部分の縁を延ばした着脱補助部を備えて、上記着脱補助部が上記回路基板の対向する端部への上記はまり合い可能な部分の着脱動作を補助する上記第1〜第4態様のいずれか1つに記載の回路基板保護カバーを提供する。

0012

本発明の第6態様によれば、回路基板の一方の面に実装された電子部品を上記一方の面とともに覆うことにより、上記回路基板を保護することが可能な回路基板保護カバーのはまり合い可能な部分を上記回路基板の対向する端部の内の一方にはめ合わせた後、残りのはまり合い可能な部分もしくはその近傍を引き曲げながら、上記回路基板の端部にはめ合わせ、上記回路基板保護カバーを上記回路基板に着脱可能に取付けて上記回路基板を保護する回路基板保護方法を提供する。

0013

本発明の第7態様によれば、上記回路基板の対向する端部と着脱可能に互いにはまり合い可能な部分の縁を延ばした着脱補助部を把持して、外側に引き曲げることにより上記回路基板の対向する端部から取り外し可能に、上記着脱補助部の内側を上記回路基板の対向する端部に当て、上記回路基板保護カバーと上記回路基板のいずれか他方に対して相対的に押さえ込むことにより、上記回路基板保護カバーを上記回路基板に取付けて上記回路基板を保護する上記第6態様に記載の回路基板保護方法を提供する。

発明を実施するための最良の形態

0014

以下に、本発明の実施の形態にかかる回路基板保護カバーが樹脂ケースである例を図面に基づいて詳細に説明する。

0015

図1は、本発明の第1の実施形態にかかる回路基板保護カバーを、回路基板に取付けた状態の回路基板の断面図である。図1において、四角形シート状の回路基板1の下面には電子部品3が、上面には電子部品4が実装されている。回路基板1の上面の全面は、上部に直方体の箱状の空間を有する樹脂ケース2で覆われている。樹脂ケース2は厚さが0.1mm〜0.8mmの範囲の樹脂シートにより形成されており、樹脂シート内には好ましくは長鎖脂肪酸エステル等の帯電防止剤を含んでいる。このような厚さの範囲の理由は、樹脂ケース2の厚さが0.1mm未満であると樹脂ケース2の形状が保持できなく不都合であり、0.8mmより厚いと成形等の加工が困難となるからである。よって、樹脂ケース2の厚さを0.1〜0.8mmとすると、形状保持性に優れ、外力によりたわむことが可能であり、かつ加工性が良好となる。

0016

また、上記における樹脂シート内に帯電防止剤が含まれている場合、例えば、樹脂シート製造時に帯電防止剤を樹脂材料内に練り込むこと等により帯電防止剤が樹脂シート内に含まれている場合に代えて、樹脂ケース2の内側表面又は外側表面にスプレーコート等で帯電防止剤を吹き付けることにより、帯電防止膜を形成する場合であってもよい。

0017

樹脂ケース2は、図2に示すように下部端部の対向2箇所、好ましくは2箇所以上に全辺に凹状の回路基板1へのはまり合い可能な部分である取付部2aを有し、この取付部2aを回路基板1の対向端部1aにはめ合わせることにより、樹脂ケース2は回路基板1に着脱可能に取付けられている。この樹脂ケース取付部2aは、回路基板1に取付時に取付部2aの凹部内面と回路基板1の端部1aの外面との間に隙間無く取り付くように形成されている。回路基板1の上面に取付けられた電子部品4は全て樹脂ケース2の上部により覆われており、樹脂ケース2の上部は取付け状態において電子部品4に接触しない形状となっている。つまり、樹脂ケース2の上部上面と回路基板1の上面に取付けられた電子部品4の最高部との間には、接触しない程度の隙間が確保されている。

0018

回路基板1の下面に実装されている電子部品3は回路動作中に発熱量が大きい電子部品を含んでおり、上面に実装されている電子部品4は発熱量が小さい電子部品である。ここで発熱量の大きい電子部品とは、この電子部品を含む回路基板を小空間内で密閉回路を作動させた場合に、この電子部品の発熱により同空間内の温度が上昇し、同回路基板上の他の電子部品の作動に影響を与える恐れのある電子部品を示し、一例を挙げると電源回路用トランジスタのような部品である。また、発熱量が小さい電子部品とは、同空間内の他の電子部品に発熱により影響を与えない電子部品を示す。

0019

上記構成にかかる樹脂ケース2を回路基板1に取付ける場合、図3に示すように、左側の樹脂ケース取付部2aを回路基板1の左側端部1aにはめ込んだ後、右側の樹脂ケース取付部2aもしくはその近傍を外部横方向に引き曲げながら、回路基板1の右側端部1aにはめ合わせ取付ける。

0020

上記第1の実施形態によれば、従来の封止工法において用いられていた封止剤を回路基板上に用いることなく、樹脂ケース2の取付部2aを回路基板1の端部1aに単にはめ合わせるだけで取付けることができる。一方、樹脂ケース2の取付部2aの回路基板1の端部1aへのはめ合わせを解除することによって簡単に樹脂ケース2を回路基板1から取り外すことができる。よって、部品交換、基板修理や実装基板のリサイクルが容易に可能となる。

0021

また、従来の封止工法における封止剤の硬化には通常20分〜8時間程度も要するが、そのような硬化工程が不要となり、単に、樹脂ケース2の取付部2aを回路基板1の端部1aにはめ合わせるだけのため、樹脂ケース2の取り付けに要する時間は10秒以下となり、生産工程を短縮することが可能となる。

0022

また、樹脂ケース2が帯電防止剤を含むことにより、取り付け時等における回路基板1と樹脂ケース2との摩擦時に発生する静電気による回路基板1の不良を防止できる。

0023

また、回路動作中の発熱量が大きい電子部品3を回路基板1の下面に実装することにより、回路基板1の上面は発熱量が小さい電子部品4のみが実装され、樹脂ケース2で覆われることとなるため、回路動作時に樹脂ケース2の内部の温度上昇を防止することが可能となり、樹脂ケース2の内部の温度上昇による回路基板1の不良を防止できる。

0024

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。

0025

例えば、図4は、本発明の第2の実施形態として、回路基板1への樹脂ケース2の取付部2aを、図2のようにその全辺に備えるのではなく、対向端部の一部にのみ設けたものである。

0026

上記第2の実施形態によれば、樹脂ケース取付部2aの横幅を短くすることができるため、より小さな外力で樹脂ケース取付部2aもしくはその近傍を外部横方向に引き曲げることが可能となり、樹脂ケース2を回路基板1から着脱することが容易となる。

0027

本発明の第3の実施形態として、図5は、図1における樹脂ケース取付部2aの端部下方に着脱補助部としてシート片2bを樹脂ケース2と一体成形で設けたものである。シート片2bは下部を横方向外側に傾斜させており、その先端部が回路基板1の端部1aよりも横方向外側に位置するよう形成されている。

0028

上記第3の実施形態によれば、樹脂ケース2を回路基板1に取付ける際には、図6に示すように樹脂ケース2のシート片2bの先端部が回路基板1の端部1aよりも横方向外側に位置しているため、樹脂ケース2のシート片2bの内面を回路基板1の端部1aの上部にあてることができ、樹脂ケース2を下方へ押さえ込むことにより容易に取付けることができる。さらに、樹脂ケース2を回路基板1から取り外す際には、作業者が樹脂ケース2のシート片2bを摘むか、又は自動化によりシート片2bを工具等で挟み込み、外部横方向に引き曲げることにより、容易に取り外すことができる。

0029

なお、上記各実施形態においては、樹脂ケース取付部2aを熱線等で局所的に加熱して樹脂を軟化させることにより、回路基板1のコーナー部分等において、より容易に樹脂ケース2を回路基板1に取り付けることができる。

0030

また、樹脂ケース2が樹脂ケース取付部2aを下部端部の対向3箇所以上に有する場合には、図7に示すように、樹脂ケース2のコーナー部にスリット状の切り込み部2cを設けることにより、より容易に樹脂ケース2を回路基板1に取り付けることができる。

0031

以下に、上記実施形態の具体的な実施例および比較例を挙げて、本発明にかかる上記実施形態の回路基板保護カバーおよび本回路基板保護カバーを用いて回路基板を保護する方法をより詳細に説明する。

0032

・回路基板:ガラスエポキシ(寸法:縦200mm×横240mm×高さ1.6mm)
・樹脂ケース:ポリカーボネート
帯電防止成分又は帯電防止剤:長鎖脂肪酸エステル
発熱部品:電源回路用トランジスタ

0033

上記材料を用いて、サンプル(実施例1〜3)作製を以下の表1の条件で行った。

0034

0035

また、以下の表2の条件にて、サンプル(比較例1〜5)を作製した。

0036

ID=000004HE=055 WI=106 LX=0520 LY=2200
上記のようにして得られたサンプルについて、各種特性を測定した。その測定方法は以下の通りである。
1)防水性:サンプル上面に霧状の水を1時間連続で吹き付けた後、回路基板上面に水が付着していないものを○、付着しているものを×とした。
2)樹脂ケース取り付け(封止)時間:サンプル作製時における樹脂ケース取り付けまたは封止剤の硬化に要した時間を測定した。
3)部品回収性:部品を基板から回収することの可能性を確認することを目的として、サンプルの取り外し作業を行った。部品を損傷することなく回収できたものを○、できなかったものを×とした。
4)形状保持性:加工した樹脂ケースを基板に取り付けてから1時間後、樹脂ケースが自立できているものを○、できていないものを×とした。
5)加工性:樹脂材料を図1における樹脂ケース2の形状に加工できるものを○、できないものを×とした。
6)帯電防止性:樹脂ケースを基板に取り付け後、樹脂ケース表面に静電気が無いものを○、有るものを×とした。
7)樹脂ケース内部温度上昇:室温(23℃)でサンプルを電気的に連続1時間動作させた際の樹脂ケース内部の温度を測定した。

0037

各サンプルの特性測定結果を表3に示す。

0038

0039

表3より、本実施例での回路基板保護方法は、短時間の取り付けが可能であり、防水性、部品回収性、形状保持性、加工性、帯電防止性に優れ、かつ、ケース内部の温度上昇が極めて少なかった。

発明の効果

0040

本発明の回路基板保護カバーによれば、一方の面に電子部品が実装されている回路基板の対向する端部と着脱可能に互いにはまり合い可能な部分を有しているため、上記回路基板保護カバーのはまり合い可能な部分を上記回路基板の対向する端部にはめ合うことにより、短時間で上記回路基板保護カバーを上記回路基板に取付けることが可能となる。また、上記回路基板保護カバーで上記電子部品を上記回路基板の一方の面とともに覆うことができるため、防水性等に優れたものとすることができる。さらに、上記回路基板保護カバーの上記回路基板の対向する端部と着脱可能に互いにはまり合い可能な部分を、上記回路基板の端部から取り外すことにより、部品交換と基板修理および実装基板のリサイクル等を容易に行うことができる。

0041

また、厚さが0.1mm〜0.8mmの樹脂より上記回路基板保護カバーが形成される場合には、形状保持性に優れ、外力によりたわむことが可能であり、かつ加工性が良好な上記回路基板保護カバーを形成することが可能となる。

0042

また、上記回路基板保護カバーが帯電防止剤を含む場合には、上記回路基板保護カバー取り付け時等における上記回路基板と上記回路基板保護カバーとの摩擦時に発生する静電気による上記回路基板の不良を防止することが可能となる。

0043

また、回路動作中の発熱量が大きい電子部品を上記回路基板の他方の面に実装することにより、上記回路基板保護カバーで覆われた上記回路基板の一方の面は発熱量が小さい電子部品のみが実装される場合には、回路動作時に上記回路基板保護カバーの内部の温度上昇を防止でき、上記回路基板保護カバーの内部の温度上昇による上記回路基板の不良を防止することが可能となる。

0044

さらに、上記回路基板保護カバーが上記回路基板の対向する端部と着脱可能に互いにはまり合い可能な部分の縁を延ばした着脱補助部を備えた場合には、上記着脱補助部が上記回路基板の対向する端部へのはまり合い可能な部分の着脱動作を補助し、容易な着脱動作が可能となる。

0045

また、上記回路基板保護カバーのはまり合い可能な部分を上記回路基板の対向する端部の内の一方にはめ合わせた後、残りのはまり合い可能な部分もしくはその近傍を引き曲げながら、上記回路基板の端部にはめ合わせ、上記回路基板保護カバーを取付ける場合には、容易に上記回路基板保護カバーを上記回路基板に着脱可能に取付けて上記回路基板を保護することが可能となる。

0046

さらに、上記着脱補助部を備えた上記回路基板保護カバーにおいて、上記着脱補助部を把持して、外側に引き曲げることにより上記回路基板の対向する端部から取り外し可能に、上記着脱補助部の内側を上記回路基板の対向する端部に当て、上記回路基板保護カバーと上記回路基板のいずれか他方に対して相対的に押さえ込むことにより、上記回路基板保護カバーを取付ける場合には、より容易に上記回路基板保護カバーを上記回路基板に着脱可能に取付けて上記回路基板を保護することが可能となる。

図面の簡単な説明

0047

図1本発明の第1の実施形態にかかる回路基板保護方法を用いた回路基板保護カバー取付状態の回路基板の断面図である。
図2図1における回路基板保護カバー取付状態の回路基板の平面図である。
図3図1における回路基板保護カバーを取付ける方法を示した回路基板の断面図である。
図4本発明の第2の実施形態にかかる対向する端部の一部分にのみ取付部を設けた回路基板保護カバー取付状態の回路基板の平面図である。
図5本発明の第3の実施形態にかかる着脱補助部を設けた場合の回路基板保護カバー取付状態の回路基板の断面図である。
図6図5における回路基板保護カバーを取付ける方法を示した回路基板の断面図である。
図7図1における回路基板保護カバー取付状態の回路基板のコーナー部における部分斜視図である。

--

0048

1…回路基板、1a・・・回路基板1の端部、2…樹脂ケース、2a・・・樹脂ケース取付部、2b・・・シート片、2c…切り込み部、3…電子部品、4…電子部品。

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