(57)【要約】【課題】一般に入手可能なプリント基板を使用した場合において、部品を実装する導電パターン間の高い絶縁性能を広い温湿度範囲で確保することができるプリント基板を用いた絶縁構造を提供する。【解決手段】部品２，３，４を実装するための導電パターン５，６を形成したプリント基板１において、導電パターン５，６の間であって部品２，３，４が対向する周辺に空隙部７を形成して空気絶縁層とした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を実装するための導電パターンを形成したプリント基板において、前記導電パターンの間であって前記部品が対向する周辺に空隙部を形成して空気絶縁層としたことを特徴とするプリント基板を用いた絶縁構造。
【請求項２】
部品を実装するための導電パターンを形成したプリント基板において、前記導電パターンの間であって前記部品が対向する周辺に空隙部を形成し、この空隙部に導電体を埋めて導電部を形成し、この導電部を低インピーダンス線に接続したことを特徴とするプリント基板を用いた絶縁構造。
【請求項３】
部品を実装するための導電パターンを形成したプリント基板において、前記導電パターンの間であって前記部品が対向する周辺に空隙部を形成して空気絶縁層とすると共に、前記空隙部の両縁または片側の縁に導電部を形成し、この導電部を低インピーダンス線に接続したことを特徴とするプリント基板を用いた絶縁構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品を実装するためにプリント基板に形成する導電パターン間の絶縁性能を保持するプリント基板を用いた絶縁構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気回路内に高いインピーダンスを保持しなくてはならない部品が存在する場合には、その部品の端子間が十分に絶縁されていなくてはならない。特に、計測器の場合には、広い温湿度範囲において、その絶縁性能を保持しなければならない。例えば、高い出力インピーダンスを有するセンサにインピーダンス変換用のプリアンプを接続する場合には、センサの信号出力線と接地線との間にセンサの出力インピーダンスに整合できる程度の高いインピーダンスを有する部品を配置し、この部品の端子間が十分に絶縁されていなくてはならない。
【０００３】
通常の電気回路では部品端子間の接続にプリント基板を使用するが、高い絶縁性能が要求される場合には、プリント基板を使用せず、部品の端子同士を直接または導線を介してはんだ付けにより接続している。この場合、部品の端子間の絶縁抵抗は空気の絶縁抵抗のみにより決定されるため、広い温湿度範囲で高い絶縁性能を確保できる。
また、広い温湿度範囲で所望の絶縁性能が得られる特殊なプリント基板を使用する場合もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、部品の端子同士を直接または導線を介してはんだ付けにより接続する方法は、自動化が困難であるため人手による結線作業が必要となり、工数低減が図れないという欠点を有している。
また、特殊なプリント基板を使用する場合には、部品の実装は自動実装装置により行うことができ工数低減が図れるが、そのプリント基板自体が高価であるため、コストの上昇を招くという欠点を有している。
【０００５】
本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、一般に入手可能なプリント基板を使用した場合において部品を実装する導電パターン間の高い絶縁性能を広い温湿度範囲で確保することができるプリント基板を用いた絶縁構造を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、部品を実装するための導電パターンを形成したプリント基板において、前記導電パターンの間であって前記部品が対向する周辺に空隙部を形成して空気絶縁層とした。
【０００７】
請求項２に係る発明は、部品を実装するための導電パターンを形成したプリント基板において、前記導電パターンの間であって前記部品が対向する周辺に空隙部を形成し、この空隙部に導電体を埋めて導電部を形成し、この導電部を低インピーダンス線に接続した。
【０００８】
請求項３に係る発明は、部品を実装するための導電パターンを形成したプリント基板において、前記導電パターンの間であって前記部品が対向する周辺に空隙部を形成して空気絶縁層とすると共に、前記空隙部の両縁または片側の縁に導電部を形成し、この導電部を低インピーダンス線に接続した。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係るプリント基板を用いた絶縁構造の第１の実施の形態の概念説明図、図２は同じく第２の実施の形態の概念説明図、図３は同じく第３の実施の形態の概念説明図である。
【００１０】
本発明に係るプリント基板を用いた絶縁構造の第１の実施の形態は、図１に示すように、プリント基板１にセンサ２を実装するための端子取付部２ａ，２ｂと、高いインピーダンスを有する部品（例えば、高抵抗）３を実装するための端子取付部３ａ，３ｂと、プリアンプ４を実装するための端子取付部４ａ，４ｂ，４ｃと、端子取付部２ａと端子取付部３ａと端子取付部４ａを電気的に接続する導電パターン５と、端子取付部２ｂと端子取付部３ｂと端子取付部４ｂを電気的に接続する導電パターン６などを備えている。
【００１１】
また、プリント基板１には、センサ２の端子取付部２ａと端子取付部２ｂとの間、高インピーダンス部品３の端子取付部３ａと端子取付部３ｂとの間、プリアンプ４の端子取付部４ａと端子取付部４ｂとの間に、空気絶縁層を設けるための空隙部７が形成されている。空隙部７は、ルータ加工という元来プリント基板１の製作工程に必須の加工工程を適用することにより形成することが可能である。
【００１２】
センサ２を有する電子機器では、センサ２の高い出力インピーダンスを低い出力インピーダンスに変換するためにインピーダンス変換器としてのプリアンプ４を有し、センサ２とプリアンプ４の間に配置されるセンサ２の出力信号を入力する回路、即ち高インピーダンス部品３は、センサ２の出力インピーダンスに整合できる程度の十分に高い入力インピーダンスを保持している必要がある。
【００１３】
このような空隙部７を形成することにより、高インピーダンス部品３の端子取付部３ａと端子取付部３ｂとの間が空気絶縁されるので、高インピーダンス部品３をプリント基板１に実装した状態でも高インピーダンス部品３本来のインピーダンス性能を発揮することが可能になる。
【００１４】
なお、第１の実施の形態においては、空隙部７は図１に示すＡ部及びＢ部で途切れているが、途切れさせずにプリント基板１の周縁を横切るようにしてもよい。この場合、作業手順としては、センサ２、高い抵抗を有する部品３を実装した後、周縁部をカットするようにする。
【００１５】
次に、本発明に係るプリント基板を用いた絶縁構造の第２の実施の形態は、図２に示すように、プリント基板１１にセンサ２を実装するための端子取付部１２ａ，１２ｂと、高いインピーダンスを有する部品（例えば、高抵抗）３を実装するための端子取付部１３ａ，１３ｂと、プリアンプ４を実装するための端子取付部１４ａ，１４ｂ，１４ｃと、端子取付部１２ａと端子取付部１３ａと端子取付部１４ａを電気的に接続する導電パターン１５と、端子取付部１２ｂと端子取付部１３ｂと端子取付部１４ｂを電気的に接続する導電パターン１６などを備えている。
【００１６】
また、プリント基板１１には、センサ２の端子取付部１２ａと端子取付部１２ｂとの間、高インピーダンス部品３の端子取付部１３ａと端子取付部１３ｂとの間、プリアンプ４の端子取付部１４ａと端子取付部１４ｂとの間に、空気絶縁層を設けるための空隙部１７が形成されている。空隙部１７は、ルータ加工という元来プリント基板１１の製作工程に必須の加工工程を適用することにより形成することが可能である。
【００１７】
更に、空隙部１７は、導電体（例えば、はんだ）で埋められて導電部１８を形成している。そして、導電部１８はプリアンプ４の端子取付部１４ｃを介して導電体によりセンサ２の信号出力線１９と同電位の出力線（低インピーダンス線）２０に接続されることによって、ガード線２１を構成している。
【００１８】
プリアンプ４は、純粋なインピーダンス変換器であり、出力線２０がセンサ２の信号出力線１９に対して同電位の低インピーダンス線であるから、出力線（低インピーダンス線）２０と導電部１８で形成されたガード線２１を接続することで信号出力線１９と導電パターン１６が見かけ上絶縁されたことになる。
【００１９】
出力線（低インピーダンス線）２０と導電部１８で形成されたガード線２１を接続することにより、高インピーダンス部品３をプリント基板１１に実装した状態でも高インピーダンス部品３本来のインピーダンス性能を発揮することが可能になる。
【００２０】
なお、第２の実施の形態においては、導電部１８は図２に示すＣ部及びＤ部で途切れているが、途切れさせずにプリント基板１１の周縁を横切るようにしてもよい。この場合、作業手順としては、空隙部１７に導電体を埋め込んで導電部１８を形成した後、周縁部をカットするようにする。
【００２１】
次に、本発明に係るプリント基板を用いた絶縁構造の第３の実施の形態は、図３に示すように、プリント基板３１にセンサ２を実装するための端子取付部３２ａ，３２ｂと、高いインピーダンスを有する部品（例えば、高抵抗）３を実装するための端子取付部３３ａ，３３ｂと、プリアンプ４を実装するための端子取付部３４ａ，３４ｂ，３４ｃと、端子取付部３２ａと端子取付部３３ａと端子取付部３４ａを電気的に接続する導電パターン３５と、端子取付部３２ｂと端子取付部３３ｂと端子取付部３４ｂを電気的に接続する導電パターン３６などを備えている。
【００２２】
また、プリント基板３１には、センサ２の端子取付部３２ａと端子取付部３２ｂとの間、高インピーダンス部品３の端子取付部３３ａと端子取付部３３ｂとの間、プリアンプ４の端子取付部３４ａと端子取付部３４ｂとの間に、空気絶縁層を設けるための空隙部３７が形成されている。空隙部３７は、ルータ加工という元来プリント基板３１の製作工程に必須の加工工程を適用することにより形成することが可能である。
【００２３】
更に、空隙部３７の両縁には、導電処理を施した導電部４２が形成されている。そして、導電部４２をプリアンプ４の端子取付部３４ｃを介して導電体によりセンサ２の信号出力線３９と同電位の低インピーダンス線４０に接続することによって、空気絶縁層と導電部４２によるガード処理を同時に行うことが可能となる。なお、図３では空隙部３７の両縁に導電部４２を設けた場合を示している。
【００２４】
このように空隙部３７による空気絶縁層を設けると共に、空隙部３７の両縁または片側の縁に設けた導電部４２を出力線（低インピーダンス線）４０に接続することにより、高インピーダンス部品３をプリント基板３１に実装した状態でも高インピーダンス部品３本来のインピーダンス性能を発揮することが可能になる。
【００２５】
なお、第３の実施の形態においては、空隙部３７は図３に示すＥ部で途切れているが、途切れさせずにプリント基板３１の周縁を横切るようにしてもよい。この場合、作業手順としては、センサ２、高い抵抗を有する部品３を実装した後、周縁部をカットするようにする。
【００２６】
本発明の実施の形態では、一般的なプリント基板１，１１，３１における部品端子間の絶縁を保持することを述べたが、特殊なプリント基板に本発明を適用することにより、更なる絶縁性能の向上を図ることができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に係る発明によれば、空隙部による空気絶縁層を設けることにより、一般に入手可能なプリント基板を使用した場合において導電パターン間の高い絶縁性能を広い温湿度範囲で確保することができる。
また、空隙部はルータ加工という元来プリント基板の製作工程に必須の加工工程を適用することにより形成することが可能であるため、新たな作業工数を発生することがない。
【００２８】
請求項２に係る発明によれば、導電パターン間に空隙部を導電体で埋めて導電部を形成し、この導電部を低インピーダンス線に接続することにより、一般に入手可能なプリント基板を使用した場合において導電パターン間の更なる高い絶縁性能を広い温湿度範囲で確保することができる。
【００２９】
請求項３に係る発明によれば、空隙部による空気絶縁層を設けると共に、空隙部の両縁または片側の縁に設けた導電部を低インピーダンス線に接続することによって、一般に入手可能なプリント基板を使用した場合において導電パターン間のより一層の高い絶縁性能を広い温湿度範囲で確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプリント基板を用いた絶縁構造の第１の実施の形態の概念説明図
【図２】本発明に係るプリント基板を用いた絶縁構造の第２の実施の形態の概念説明図
【図３】本発明に係るプリント基板を用いた絶縁構造の第３の実施の形態の概念説明図
【符号の説明】
１，１１，３１…プリント基板、２…センサ、３…高インピーダンス部品、４…プリアンプ、５，６，１５，１６，３５，３６…導電パターン、７，１７，３７…空隙部、１８，４２…導電部、２０，４０…低インピーダンス線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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