(57)【要約】【課題】両面実装基板では、回路基板の下方に空間を残存させてポッティングをすると、回路基板の下面に実装された電子部品は樹脂でコーティングされず、残存した空間内で露出したままの状態になる。この残存した空間内の空気には水蒸気が含まれている場合があり、例えば電子装置の環境温度が低下すると空間内で結露が生じ、その結露した水分が露出している電子部品に作用して故障の原因となるおそれが生じる。【解決手段】下面に実装された電子部品の近傍に回路基板を上下に貫通する貫通穴を形成し、回路基板の上面に流し込んだ樹脂の一部を貫通穴を通して回路基板の下面に導き、下面に導かれた樹脂で回路基板の下面に実装された電子部品を覆うようにした。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方に開口したケーシングの内部に、回路基板の下面の全周にわたって接触して、回路基板をケーシングの底部から所定の距離を存して保持する保持部を形成し、保持部に回路基板を保持させた状態で回路基板の上面に樹脂を流し込むことにより、回路基板とケーシングの底部との間に樹脂が充填されない空間を残存させてポッティングされた電子装置において、上記回路基板は下面に導電性のパターンが被着され、そのパターンに電子部品が実装された両面実装基板であり、下面に実装された電子部品の近傍やパターンの一部の近傍に回路基板を上下に貫通する貫通穴を形成し、回路基板の上面に流し込んだ樹脂の一部を貫通穴を通して回路基板の下面に導き、下面に導かれた樹脂で回路基板の下面に実装された電子部品や上記パターンの一部を覆うようにしたことを特徴とする電子装置。
【請求項２】
上記ケーシングの内底面の一部であって、回路基板をケーシング内に配設した状態で上記貫通穴の下方に位置する部分に、他の部分より高い樹脂受部を形成し、上記貫通穴を通って回路基板の下面に導かれた樹脂を回路基板の下面と樹脂受部の上面との間に保持したことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーシング内に配設された回路基板の下方に樹脂が充填されない空間を残存した状態でポッティングされた電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、回路基板に水などが作用し、あるいは昆虫が接触することによる劣化や故障を防止するため、上方に開口するケーシング内に回路基板を配設し、その状態でケーシング内に樹脂を流し込んで硬化させることにより、回路基板及び回路基板上の電子部品を外部に対して隔絶するポッティングと呼ばれる処理が行われている。
【０００３】
ケーシング内に回路基板を配設して単に樹脂を流し込むと、樹脂は回路基板の上面から下面側に回り込んで、回路基板の上下に樹脂が充填される。ところが、このようなポッティングでは樹脂の充填量が多くなり、樹脂の費用が高くなる。さらに、ポッティングされた電子装置の重量が重くなり、機器内に電子装置を取り付ける際に振動等で電子装置が脱落しないように取り付け部分の機械的強度を強くしなければならない等の不具合が生じる。
【０００４】
そこで、回路基板の下面の全周にわたって接触して、回路基板をケーシングの底部から所定の距離を存して保持する保持部をケーシングに形成し、保持部に回路基板を保持させた状態で回路基板の上面に樹脂を流し込むと、保持部と回路基板の底面との間を樹脂が流れないようにして、回路基板とケーシングの底部との間に樹脂が充填されない空間を残存させてポッティングを行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１６２７４２号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上面のみに電子部品が実装された回路基板をケーシングに配設してポッティングすると、回路基板の上面に実装されている電子部品は樹脂で外部に対して隔絶されるが、回路基板の下面にもパターンが被着され、そのパターンに電子部品が実装されている、いわゆる両面実装基板では、上記のように回路基板の下方に空間を残存させてポッティングをすると、回路基板の下面のパターンや下面に実装された電子部品は樹脂でコーティングされず、残存した空間内で露出したままの状態になる。
【０００７】
この残存した空間内の空気には水蒸気が含まれている場合があり、例えば電子装置の環境温度が低下すると空間内で結露が生じ、その結露した水分が露出しているパターンや電子部品に作用することが考えられる。例えばハイインピーダンス回路部では抵抗値が高いため微少電流しか流れていないが、水分が付着すると電流値が大きく変化し誤作動が生じるおそれがある。また、高電圧部では水分が付着すると絶縁性が低下する。そして、電子部品に水分が付着すると端子間で漏電は生じ、特性が変化する。このように、両面実装基板の下面が樹脂で覆われていないと種々の不具合が生じるおそれがある。
【０００８】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、回路基板の下方に空間を残存させてポッティングをしても、回路基板の下面の必要な個所を空間内の空気に対して隔絶することのできる電子装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明による電子装置は、上方に開口したケーシングの内部に、回路基板の下面の全周にわたって接触して、回路基板をケーシングの底部から所定の距離を存して保持する保持部を形成し、保持部に回路基板を保持させた状態で回路基板の上面に樹脂を流し込むことにより、回路基板とケーシングの底部との間に樹脂が充填されない空間を残存させてポッティングされた電子装置において、上記回路基板は下面に導電性のパターンが被着され、そのパターンに電子部品が実装された両面実装基板であり、下面に実装された電子部品の近傍やパターンの一部の近傍に回路基板を上下に貫通する貫通穴を形成し、回路基板の上面に流し込んだ樹脂の一部を貫通穴を通して回路基板の下面に導き、下面に導かれた樹脂で回路基板の下面に実装された電子部品や上記パターンの一部を覆うようにしたことを特徴とする。
【００１０】
回路基板の上面に樹脂を流し込むと、樹脂の一部は貫通穴を通って回路基板の下面に導かれる。樹脂は粘度を有しているので回路基板の下面から下方に落下する前に表面張力でまとまろうとする。一方で、樹脂と回路基板の下面との親和性により樹脂は回路基板の下面に沿って拡がろうとする。貫通穴の近傍には上記パターンの一部や回路基板の下面に実装された電子部品があるので、拡がった樹脂はそのパターンの一部や電子部品に接触すると、その電子部品を取り込みながらさらに拡がり、パターンの一部や電子部品を覆った状態で回路基板の下面に盛り上がる。その状態で樹脂が硬化すれば、回路基板のパターンの一部や下面に実装された電子部品は樹脂で被覆されることになる。なお、このパターンの一部は樹脂で覆うことが必要とされる部分であって、例えば高電圧部やハイインピーダンス回路部などである。
【００１１】
なお、回路基板の下面に実装された電子部品が大きかったり複数個並んでいる場合には、電子部品を樹脂で覆うためには多量の樹脂を必要とする。ところが、貫通穴の個数を増やしたり径を大きくして多量の樹脂を回路基板の下面に導くと、樹脂が電子部品を覆う前に樹脂が自重で回路基板の下面から落下するおそれが生じる。
【００１２】
そのような場合には、上記ケーシングの内底面の一部であって、回路基板をケーシング内に配設した状態で上記貫通穴の下方に位置する部分に、他の部分より高い樹脂受部を形成し、上記貫通穴を通って回路基板の下面に導かれた樹脂を回路基板の下面と樹脂受部の上面との間に保持すれば、多量の樹脂で所望する範囲を覆うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上の説明から明らかなように、本発明は、回路基板の下方に空間を残存させてポッティングを行う場合、回路基板の下面のパターンの一部や下面に実装された電子部品を樹脂で覆うことができるので、残存した空間内の空気に水分が含まれていても、その水分によって上記パターンの一部や下面に実装された電子部品が阻害されることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態の構成を示す図
【図２】ケーシングの形状を示す図
【図３】貫通穴近傍の状態を示す図
【図４】樹脂の流れの状態を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１および図２を参照して、１は本発明による電子装置の一例である。樹脂製のケーシング２内に回路基板３を配設し、その状態で樹脂Ｐをケーシング２内に流し込み、その後に加熱することによって樹脂Ｐの硬化を促進して、回路基板３を樹脂Ｐで封止した。
【００１６】
ケーシング２の内底面２０には回路基板３より一回り小さい保持部２１が環状に連続して形成されている。そのため、ケーシング２の周壁とこの保持部２１との間には溝状の樹脂溜まり２２が形成される。なお、２３は後述する樹脂受け台である。
【００１７】
上述のように、回路基板３をケーシング２内に配設すると、回路基板３の下面の外周縁が保持部２１の上端面に当接して回路基板３は保持部２１に保持される。その状態で樹脂Ｐを注入すると、最初に回路基板３の上面に樹脂Ｐが注がれる。そして、その樹脂Ｐは回路基板３の上面に沿って回路基板３の外縁に向かって拡がる。樹脂Ｐが回路基板３の外縁まで到達すると、ケーシング２の内面と回路基板３の外縁との間の隙間を通って樹脂Ｐは樹脂溜まり２２に流れ込む。回路基板３の下面は支持部２１の上端面に全周にわたって当接しているので、樹脂Ｐは支持部２１を越えることなく樹脂溜まり２２内に留まる。
【００１８】
図３を参照して、上記図２に示したように、回路基板３の上面には複数の電子部品が実装されているが、下面にも電子部品３１が実装されている。本図では電子部品３１としてチップ型のトランジスタを例に説明する。回路基板３の下面には銅箔によるパターン３２が被着されており、電子部品３１は３個のパターン３２に跨がるように半田付けされている。電子部品３１の３個の端子のうち、端子３１Ｂと端子３１Ｅとが半田付けされている２個のパターン３２，３２の間隔は狭くなっており、両パターン間に水分が付着すると、その水分を介して両端子３１Ｂ，３１Ｅ間が短絡するという不具合が生じる。
【００１９】
そこで、この電子部品３１の近傍に貫通穴３３を設けた。この貫通穴３３はパターン３２が被着されていない部分に形成されることが望ましい。パターン３２に貫通穴３３を形成するとハンダによって貫通穴３３の開口面積が狭められ、あるいは完全に閉塞されるおそれが生じるからである。
【００２０】
図４を参照して、上述のように、回路基板３をケーシング２内にセットした状態で回路基板３の上面に樹脂Ｐを流し込むと、大半の樹脂Ｐは回路基板３の上面に沿って周囲に拡がり、樹脂溜まり２２までは到達するが、支持部２１を越えて支持部２１で囲まれた空間内にまで流れ込むことはない。ただし、上述のように回路基板３の下面に実装された電子部品３１の近傍に形成された貫通穴３３を通って少量の樹脂Ｐが回路基板３の下面側へと導かれる。
【００２１】
この樹脂Ｐは硬化前の状態では流動性を持っているがある程度の粘性を有している。そのため、貫通穴３３を通って回路基板３の下面側に移動した樹脂Ｐは回路基板３の下面から下方にしたたり落ちるのではなく、粘性によって回路基板３の下面に留まる。そして、自重で樹脂Ｐが落下する前に、回路基板３の下面との親和性により下面に沿って樹脂Ｐは拡がって行く。すると、近傍には電子部品３１が存在するので、拡がりつつある樹脂Ｐは電子部品３１に接触し、さらに電子部品３１との親和性により電子部品３１を覆うように拡がる。その間にも樹脂Ｐは貫通穴３３を通って下面側に流れてくるので、電子部品３１を覆う樹脂Ｐの厚みは厚くなる。この一連の樹脂Ｐの流れの途中で樹脂Ｐの粘度は徐々に増すので、電子部品３１を樹脂Ｐが覆った状態でそれ以上の樹脂Ｐの流れは減少し、その状態で加熱されることにより樹脂Ｐは硬化する。
【００２２】
ただし、複数個の電子部品３１が狭い範囲に並んでいるような場合には、貫通穴３３の径を拡げたり、近接して複数個の貫通穴３３を形成し、より多くの樹脂Ｐを回路基板３の下面に流すようにする必要がある。ところが、多量の樹脂Ｐが下面に流れるようにすると、樹脂Ｐが電子部品３１を覆う前に樹脂Ｐが自重によって回路基板３の下面から下方にしたたり落ちるおそれが生じる。
【００２３】
そこで、このように多量の樹脂Ｐを下面に流す必要の有る個所には、上述の樹脂受け段２３を形成することが望ましい。多量の樹脂Ｐが回路基板３の下面側に流れて樹脂Ｐがしたたり落ちても、その樹脂Ｐは樹脂受け段２３によって受けられ、樹脂Ｐは回路基板３の下面と樹脂受け段２３の上面との間に保持されることになり、電子部品３１を覆うことができる。
【００２４】
ところで、上記実施の形態では、トランジスタを電子部品の一例として説明したが、他の機能を有する電子部品にも適用できる。また、電子部品だけではなく、パターンの一部である高電圧部やハイインピーダンス回路部など、樹脂で覆うことが望ましい部分であれば、いずれの個所に本発明を適用してもかまわない。
【００２５】
なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。
【符号の説明】
【００２６】
１  電子装置
２  ケーシング
３  回路基板
２３  樹脂受け台
３１  電子部品
３３  貫通穴
Ｐ  樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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