(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装基板に、外部電源が与えられる電源回路部品と、該電源回路部品から供給される電圧によって作動する作動部品とが実装され、前記電源回路部品および作動部品をモールドする難燃性モールド体が形成され、前記実装基板に、一面に開口を有する箱状のケースが前記開口を実装基板側に向けて装着され、前記電源回路部品が難燃性の前記ケースによって覆われ、該ケース内にモールド材が充填されて、前記電源回路部品がモールド材に完全に覆われたことを特徴とする電子回路基板。
【請求項２】
電源回路部品と作動部品とは同一面に実装されたことを特徴とする請求項１記載の電子回路基板。
【請求項３】
ケースの開口の周縁に複数の突起片が形成され、前記ケースが実装基板に当接したとき、前記ケースと実装基板との間に、モールド材を流し込むための隙間が形成されることを特徴とする請求項１または２記載の電子回路基板。
【請求項４】
実装基板は、表面側に開口を有するホルダー内に収容されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子回路基板。
【請求項５】
実装基板に、外部電源が与えられる電源回路部品と、該電源回路部品から供給される電圧によって作動する作動部品とが実装され、前記電源回路部品および作動部品をモールドする難燃性モールド体が形成され、前記実装基板は、段差を有し、前記電源回路部品は、前記作動部品より低い位置に実装され、前記電源回路部品が前記モールド体によって完全に覆われ、前記実装基板は、表面側に開口を有するホルダー内に収容され、該ホルダーの底板は、前記実装基板の裏面に沿ってフラットにされたことを特徴とする電子回路基板。
【請求項６】
実装基板に、外部電源が与えられる電源回路部品と、該電源回路部品から供給される電圧によって作動する作動部品とが実装され、前記電源回路部品および作動部品をモールドする難燃性モールド体が形成され、前記電源回路部品が前記実装基板の裏面に実装され、前記作動部品が表面に実装され、前記実装基板は、表面側に開口を有するホルダー内に収容され、該ホルダーの底板に、前記電源回路部品を収納するために外に向かって突出した収納部が形成され、前記ホルダーの底板は、前記実装基板の裏面に沿ってフラットにされ、前記電源回路部品が前記モールド体によって完全に覆われたことを特徴とする電子回路基板。
【請求項７】
実装基板に、外部電源が与えられる電源回路部品と、該電源回路部品から供給される電圧によって作動する作動部品とが実装され、前記電源回路部品および作動部品をモールドする難燃性モールド体が形成され、前記電源回路部品が前記実装基板の裏面に実装され、前記作動部品が表面に実装され、前記実装基板は、表面側に開口を有するホルダー内に収容され、該ホルダーの底板に、前記電源回路部品を収納するために外に向かって突出した収納部が形成され、前記ホルダーの底板は、前記実装基板の裏面に沿ってフラットにされ、前記ホルダー内に、前記電源回路部品を他の部品と隔離する障壁が形成され、前記電源回路部品が前記モールド体によって完全に覆われたことを特徴とする電子回路基板。
【請求項８】
ホルダーの底板に、収納部の突出量と同じ高さの脚が形成され、前記収納部の側面に、２つのホルダーを重ねるときに前記脚を係止するための溝が形成されたことを特徴とする請求項６または７記載の電子回路基板。
【請求項９】
本体の上部表面に設けられた表示操作パネルに対向して、請求項１〜８のいずれかに記載の電子回路基板が配されたことを特徴とする電気機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗濯機等の電気機器に備えられる電子回路基板に関し、詳しくは、電気機器内の湿度が高いあるいは飛沫水を浴びる等の環境下に設置される電子回路基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、洗濯機には、洗濯運転の操作や表示のための操作表示パネルが設けられ、操作や表示を司る操作スイッチや表示用ＬＥＤ等を実装した電子回路基板が、操作表示パネルに伴って設置されている。この電子回路基板は、湿度が高いあるいは飛沫水を浴びる等の環境下において用いられるため、モールド材によってモールドされて、防湿、防水が施されている。
【０００３】
図１２は、洗濯機の操作表示パネルおよび電子回路基板を示す断面図である。操作表示パネル３１は、同図に示すように、洗濯機本体３２の上部表面に設けられ、電子回路基板３３は、本体３２内に操作表示パネル３１に対向して配される。
【０００４】
電子回路基板３３では、実装基板３４に、商用電源が印加される電源回路部品３５と、操作スイッチ３６や表示用ＬＥＤ３７等を含む作動部品３８とが半田固定して実装される。電源回路部品３５および作動部品３８は、防湿、防水および防火のために、難燃性モールド材でモールドされ、モールド体３９が形成されている。そして、実装基板３４は、ホルダー４０内に収容され、ホルダー４０は、本体３２にねじにより取り付けられている。なお、以下の説明では、電子回路基板３３は、単に実装基板３４のみを示すものではなく、実装基板３４、モールド体３９およびホルダー４０を総称するものとする。
【０００５】
一方、操作表示パネル３１には、操作スイッチ３６に対向して操作ボタン４１が本体３２に対して上下動自在に設けられ、また、表示用ＬＥＤ３７に対向して孔４２が形成されている。なお、図中、４３は操作シートである。
【０００６】
このような構成により、洗濯機の運転時やプログラムの設定時に、ユーザにより操作シート４３の所定位置が押圧されると（矢印Ａ参照）、操作ボタン４１が下降して操作スイッチ３６が作動する。一方、その操作または必要に応じて表示用ＬＥＤ３７が随時点灯し、ユーザは孔４２を通じて（矢印Ｂ参照）、その点灯状態を視認できるようになっている。
【０００７】
この電子回路基板３３の製作手順を簡単に説明すると、電源回路部品３５等を実装した実装基板３４をホルダー４０のリブ４４に係止して位置決めした後、溶解したモールド材を流し込んで凝固させ、モールド体３９を形成する。
【０００８】
この場合、操作スイッチ３６や表示用ＬＥＤ３７は押圧されたり視認されたりするので、モールド体３９から露出させる必要があり、モールド体３９の実装基板３４からの高さは、作動部品３８より低くされる。しかし、電源回路部品３５は、操作スイッチ３６等に比べてそのサイズが大きいため、モールド体３９によって完全に覆われずに、モールド体３９の表面から露出することになる。
【０００９】
そのため、例えば、水が電子回路基板３３にかかり、回路パターンの断線や短絡あるいは半田の接触不良等を引き起こすと、電源回路部品３５から発火するおそれがあり、露出した部分から本体３２へ類焼してしまう可能性がある。そこで、それを防止するために、電源回路部品３５の上方の本体３２内壁に、金属等からなる防火用シート４５を貼り付けている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記防火用シート４５だけでは、防火用シート４５と実装基板３４との隙間から本体３２へ類焼することも考えられるため、防火対策は十分とは言えない。そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、実装基板に実装された電源回路部品からの発火を確実に防止できる電子回路基板の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明による課題解決手段は、実装基板に、外部電源が与えられる電源回路部品と、電源回路部品から供給される電圧によって作動する作動部品とが実装され、電源回路部品および作動部品をモールドする難燃性モールド体が形成され、作動部品の一部がモールド体の表面に露出され、電源回路部品がモールド体に完全に覆われたものである。
【００１２】
具体的には、電源回路部品と作動部品とが同一面に実装される場合、モールド体の電源回路部品を覆うモールド部分が他の部分より突出され、この突出部分は、電源回路部品を覆うケースを装着して、この中にモールド材を充填することによって形成される。また、電源回路部品を実装する電源部品実装部と、作動部品を実装する作動部品実装部とから実装基板を構成し、電源部品実装部を作動部品実装部より低い位置に設けるようにしてもよい。
【００１３】
上記構成によれば、電源回路部品はモールド体で完全に覆われるので、電源回路部品が加熱しても、電源回路部品の発火を確実に防止できる。また、万一発火しても、モールド体は難燃性であるので、外部への類焼を防止できる。
【００１４】
電源回路部品を実装基板の裏面に実装し、作動部品を表面に実装する場合、作動部品の一部がモールド体の表面から露出され、かつ電源回路部品を完全にモールド体で覆うことができる。また、上述した突出部分を形成しなくてもよいので、モールド作業を容易に行える。
【００１５】
ところで、実装基板を表面側に開口を有するホルダー内に収容すれば、ホルダーがモールド材を流し込むときの受け皿となるので、モールド作業が効率的に行える。また、ホルダーの底板に電源回路部品を収納するための収納部を突出形成すれば、ホルダーの容積が減り、モールド材の使用量を削減することができる。
【００１６】
また、ホルダー内に、電源回路部品を他の部品と隔離する障壁を形成する。これにより、電源回路部品を作動部品から隔離することができ、他の部品への類焼を防止できる。また、ホルダーの開口縁を作動部品および電源回路部品の実装高さより高くすれば、電子回路基板を製作後、製品として取り扱う場合、ホルダーによって外部の物との干渉を防ぎ、一部が露出した作動部品の損傷を防止できる。
【００１７】
そして、ホルダーの底板の下面に、収納部の突出量と同じ高さの脚を形成する。この脚により、電子回路基板の組立時やモールド時に、電子回路基板を水平に保持することができ、安定して作業を行える。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る電子回路基板を示し、電気機器としての洗濯機に適用された場合の断面図である。この洗濯機は、本体１の上部表面に、洗濯機を運転する際に用いられる操作や表示のための表示操作パネル２を備えている。そして、表示操作パネル２に対向して、本体１内部に電子回路基板３が配されている。
【００２０】
電子回路基板３では、実装基板４に外部電源としての商用電源が与えられる電源回路部品５と、それにより供給された電圧によって作動する作動部品６とが実装される。電源回路部品５としては、商用電源の電圧値を変換するトランス、整流するための整流ダイオード、作動部品６や他の制御用部品に供給する低電圧の安定電圧をつくるレギュレータ、電解コンデンサ、および負荷を駆動するトライアック等で構成される。また、作動部品６としては、洗濯機の運転を制御する図示しないマイクロコンピュータ、操作素子としての操作スイッチ７、表示素子としての表示用ＬＥＤ８およびその他の電子部品を含む。
【００２１】
電源回路部品５および作動部品６を、防湿、防水および防火のために、難撚性ウレタン樹脂等からなる難燃性モールド材によってモールドしたモールド体９が形成されている。トランス二次側の低電圧が供給され、発火の危険性の少ない作動部品６は、その一部がモールド体９の表面に露出され、電源回路部品５は、モールド体９に完全に覆われる。特に、モールド体９の電源回路部品５を覆うモールド部分は他の部分より突出している。
【００２２】
実装基板４は、表面側に開口を有するホルダー１０内に収納され、ホルダー１０内の隅部に形成されたリブ１１により支持されている。ホルダー１０の側面に支持片１２が形成され、支持片１２が本体１の内壁に形成されたボス１３にビス１４により係止されることによって、ホルダー１０は本体１に取り付けられる。なお、実装基板４は、ホルダー１０内に収納せずに、直接本体１に取り付けるようにしてもよい。
【００２３】
表示操作パネル２には、実装基板４に実装された操作スイッチ７に対応して、操作ボタン１５が本体１に対して上下方向に可動自在に設けられている。また、表示用ＬＥＤ８に対応して孔１６が形成されている。また、表示操作パネル２の表面には、軟質塩化ビニール等からなる操作シート１７が張り付けられており、表示操作パネル２あるいは本体１内部へ水等が浸入するのを防止している。なお、図中、１８は、一端が電源プラグ（図示せず）に接続されている電源コードである。
【００２４】
この構成において、洗濯機の使用中に、電子回路基板３に水がかかると、例えば、回路パターンの断線や短絡あるいは半田の接触不良等を引き起こし、電源回路部品５が高温になり、発火することがある。しかし、電源回路部品５はモールド体９に完全に覆われているので、酸素はモールド体９により遮断されて電源回路部品５に触れることなく、電源回路部品５の発火を防止することができる。また、万一電源回路部品５が発火しても、モールド体９は難燃性であるので、外部への類焼を防止できる。
【００２５】
ここで、実装基板４を難燃性材料、例えば、イミド樹脂、セラミックまたはガラス等で形成することにより、電源回路部品５で発火しても実装基板４へ類焼するのを防ぐことができ、より安全性を向上させることができる。
【００２６】
また、実装基板４は、ホルダー１０内に収納されて洗濯機に設置されるので、ホルダー１０によってその周囲を覆われることになり、ホルダー１０を難燃性材料、例えば、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート系樹脂等により形成することにより、発火による本体１への類焼を確実に防止でき、一層の安全性の向上が図られる。
【００２７】
また、ホルダー１０の開口縁の全周あるいは一部を、実装基板４に実装された作動部品６の実装高さよりＳだけ高くする。このようにすれば、電子回路基板３を製作後、製品として取り扱う場合、作動部品６はホルダー１０より外に出ないので、外部の物と接触する機会が減り、一部が露出している作動部品６の損傷を防止できる。
【００２８】
次に、電子回路基板３の製作工程を説明すると、図２に示すように、電源回路部品５および作動部品６を実装基板４に実装後、ケース１９で電源回路部品５を覆うように、実装基板４の表面側を下向きに設置する。ケース１９は、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート系樹脂等の難燃性材料からなり、図３に示すように、一面に開口を有する箱状に形成され、開口の周縁には複数の突起片２０が形成されている。すなわち、このケース１９が実装基板４に当接すると、実装基板４との間に隙間２１が形成され、その隙間２１からモールド材を流し込むことができる。また、実装基板４の電源回路部品５が実装される部分に孔を形成し、そこからモールド材を流し込むこともできる。
【００２９】
次いで、モールド材をケース１９の隙間２１から流し込み、モールド材を凝固させ、一次モールド体２２を形成し、電源回路部品５の周囲を完全に覆う。このように、ケース１９を用いることにより、電源回路部品５は、ケース１９と実装基板４とにより難燃性材料によって回りを囲まれ、発火時の周囲への類焼を確実に防止することができる。なお、一次モールド体２２が凝固した後、ケース１９を外してもよい。
【００３０】
次に、図４に示すように、再び実装基板４を上下逆さにして元に戻し、実装基板４をホルダー１０に装着する。このとき、実装基板４はリブ１１によってホルダー１０に係止される。次いで、溶解しているモールド材をホルダー１０内に流し込む。このとき、作動部品６の上部が露出するようにモールド材の量を調整する。そして、モールド材を凝固させて、モールド体９（二次モールド体）を形成する。なお、モールド材を流し込むときには、ケース１９を外した状態で流し込んでもよい。
【００３１】
最終的に、モールド体９と一次モールド体２２とが溶融接合して一体となる。このようにして、操作スイッチ７や表示用ＬＥＤ８の上部が露出され、かつ電源回路部品５は周囲を完全に覆われてモールドされる。
【００３２】
なお、第１実施形態の変形例として、図５に示すように、段差を有する実装基板４を用いてもよい。すなわち、実装基板４は、電源回路部品５を実装する電源部品実装部２３と、作動部品６を実装する作動部品実装部２４とからなり、電源部品実装部２３を作動部品実装部２４より低い位置に設ける。
【００３３】
これによっても、作動部品６を一部露出させ、かつ電源回路部品５を完全にモールド体９で覆うことができる。また、ケース１９を装着したり、ケース１９にモールド材を流し込んで凝固させる工程を削除でき、製作工程を簡素化できる。また、ケース１９が不要となるので、部品点数を少なくできる。
【００３４】
このように、段差を有する実装基板４を用いれば、モールド作業を容易に行えるので、実装作業の一層の効率化を図ることができる。なお、上記実装基板４に代わり、Ｌ字状に折り曲げられた実装基板あるいはフレキシブル基板を用いてもよい。また、作動部品実装部２４に対応するホルダー１０の底板１０ａは、実装基板４の裏面に沿ってフラットにする。これにより、底板１０ａと実装基板５との間の空間をなくすことができ、ここに充填するためのモールド材が不要となり、モールド材の消費量を削減できる。
【００３５】
＜第２実施形態＞
この実施形態では、電源回路部品５は作動部品６が実装された面と異なる面に実装される。すなわち、図６に示すように、実装基板４の表面に操作スイッチ７や表示用ＬＥＤ８等の作動部品６が実装され、裏面に電源回路部品５が実装される。そして、これらを難燃材によりモールドしたモールド体９が形成され、操作スイッチ７や表示用ＬＥＤ８等の一部が露出される。その他の構成については、第１実施形態と同様である。
【００３６】
このように、電源回路部品５は実装基板４の裏面に実装されているため、完全にモールド材によって覆われ、露出する箇所がなくなる。そのため、電源回路部品５の発火を防止でき、安全性を確保できる。
【００３７】
なお、実装基板４に、両面が電気的に連通するスルーホール基板を使用することにより、片面実装タイプの基板に比べ、重さのある電源回路部品５を確実に裏面に半田固定することもできる。
【００３８】
製造方法を説明すると、実装基板４の表面に操作スイッチ７や表示用ＬＥＤ８等を実装し、裏面に電源回路部品５を実装する。次いで、実装基板４をホルダー１０内に挿入して、リブ１１で支持する。ホルダー１０に溶解したモールド材を作動部品６の上部が露出するまで流し込んで凝固させ、モールド体９を形成する。
【００３９】
このように、実装基板４の裏面に電源回路部品５を実装するようにすれば、第１実施形態に比べ、ケース１９を装着したり、ケース１９にモールド材を流し込んで凝固させる工程を省略でき、製作工程を簡素化できる。なお、実装基板４の裏面には、電源回路部品５以外の露出不要な他の作動部品６を実装してもよい。
【００４０】
図７は、この実施形態の変形例を示す図である。同図によれば、ホルダー１０の底板１０ａに、電源回路部品５を収納するための外に向かって突出した収納部としての凹部２５が形成される。そして、ホルダー１０の底板１０ａは、実装基板４の裏面に沿ってフラットにする。これにより、図６に示すものに比べ、実装基板４と底板１０ａとの間の空間をなくすことができ、ここに充填するためのモールド材が不要となり、モールド材の使用量を削減できる。特に、凹部２５の形状を電源回路部品５の実装高さまたは形状に沿わすように形成すれば、より効果的である。また、電源回路部品５は、凹部２５と実装基板４とによって囲まれ、他への類焼を確実に防止することができる。
【００４１】
図８は、この実施形態の他の変形例を示す図である。同図によれば、ホルダー１０内に、電源回路部品５を他の部品と隔離する障壁２６が形成される。具体的には、障壁２６は、ホルダー１０の底板１０ａ内面から実装基板４に向けて凹部２５の内壁に連続して形成される。これにより、電源回路部品５からの発火による他の部品への類焼を防止することができる。
【００４２】
ここで、ホルダー１０に凹部２５を設ける場合、図９，１０に示すように、ホルダー１０の底板１０ａの外面に、凹部２５とほぼ同一高さの一対の脚２７を形成する。脚２７は、凹部２５とは反対側の位置に、凹部２５の幅より少し広い間隔を開けて並べて配置される。これにより、電子回路基板３の組立時やモールド時において、ホルダー１０が傾いたりすることがなく、ホルダー１０を安定した姿勢に保ったまま作業を行える上、運搬、保管時のホルダー１０の転倒を防止できる。なお、脚２７は、一対に限らず、１本または３本以上であってもよい。
【００４３】
さらに、ホルダー１０の凹部２５の両側面に、一対の溝２８を形成しておくと、図１１に示すように、２つのホルダー１０を互いに底板１０ａ同士を突き合わせて重ねた場合、一方のホルダー１０の脚２７が他方のホルダー１０の溝２８に係止される。すなわち、凹部２５が脚２７で挟みつけられ、２つのホルダー１０がずれたり外れたりすることなく重ねられる。そして、このまま２つのホルダー１０を組み合わせて梱包すれば、輸送時に非常にコンパクトな形状となりうる。
【００４４】
なお、脚２７をホルダー１０の底板１０ａに形成する場合、ホルダー１０の一端近傍に形成するようにしてもよい。こうすれば、ホルダー１０の凹部２５の側面に溝２８を形成しなくても、２つのホルダー１０を互いに底板１０ａ同士を突き合わせて重ねる場合、コンパクトに梱包できる。また、相手のホルダー１０の脚２７および凹部２５が当接する底板１０ａの箇所に凹みを設けておくと、ホルダー１０同士を重ねたとき、その高さを低くでき、よりコンパクトになる。
【００４５】
また、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることができる。例えば、本実施形態の実装基板の構成は、洗濯機に限らず、炊飯器、エアコン、加湿器等の水を用いる電気機器に適用されてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、電源回路部品と作動部品を同一面に実装する場合、モールド体により作動部品の一部を露出させ電源回路部品を完全に覆うので、作動部品の機能を確保しながら電源回路部品の発火を確実に防止できる電子回路基板を提供することができる。また、万一発火しても、モールド体は難燃性を有するので、外部への類焼を防止できる。
【００４７】
また、実装基板の電源回路部品を実装する電源部品実装部が作動部品を実装する作動部品実装部より低い位置にしたり、電源回路部品を実装基板の裏面に実装し、作動部品を表面に実装することにより、電源回路部品を完全に覆うためのモールド作業を容易に行うことができ、製作作業時間を削減できる。
【００４８】
実装基板を表面側に開口を有するホルダー内に収容すれば、ホルダーがモールド材を流し込むときの受け皿となるので、モールド型が不要となって、モールド作業を効率的に行える。また、ホルダーの底板に電源回路部品を収納するための収納部を突出形成すると、ホルダーの容積が減り、モールド材の使用量を削減することができる。
【００４９】
さらに、ホルダー内に、電源回路部品を他の部品と隔離する障壁を形成すれば、電源回路部品を作動部品から隔離することができ、他の部品への類焼を防止できる。また、ホルダーの開口縁を作動部品および電源回路部品の実装高さより高くすれば、電子回路基板の製造後に製品として取り扱う場合、作動部品はホルダーの内側にあるので、他の物に当たることがなくなり、作動部品の損傷を防止でき、製品の品質を維持できる。
【００５０】
さらにまた、ホルダーの底板の外面に、収納部の突出量と同じ高さの脚を形成すれば、この脚により、電子回路基板の組立時やモールド時に、ホルダーの姿勢を安定に保持でき、作業がしやすくなる上、運搬、保管時の転倒を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電子回路基板を設置した洗濯機の断面図
【図２】電源回路部品をモールドするときの実装基板を示す図
【図３】ケースの外観図
【図４】モールド体を形成したときの電子回路基板を示す図
【図５】第１実施形態の変形例を示す図
【図６】第２実施形態の電子回路基板の断面図
【図７】第２実施形態の変形例を示す図
【図８】第２実施形態の他の変形例を示す図
【図９】ホルダーの側面図
【図１０】ホルダーの底面図
【図１１】２つのホルダーの底板同士を突き合わした状態を示し、（ａ）  は側面図、（ｂ）  は正面図
【図１２】従来の電子回路基板の断面図
【符号の説明】
３    電子回路基板
４    実装基板
５    電源回路部品
６    作動部品
７    操作スイッチ
８    表示用ＬＥＤ
９    モールド体
１０    ホルダー
１９    ケース
２３    電源部品実装部
２４    作動部品実装部
２５    凹部（収納部）
２６    障壁
２７    脚
２８    溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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