(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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に着脱可能にはまって上記端部との間を封止する凹状の取付部と、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直方体の箱状の空間部とを有し、上記空間部が覆っている部分の上記回路基板の面積が、上記回路基板の上記一方の面の面積より小さい回路基板保護カバー。
【請求項２】
四角形状の回路基板の端部の全辺にはまるように、上記凹状の取付部が設けられている、請求項１に記載の回路基板保護カバー。
【請求項３】
上記回路基板の対向する端部に着脱可能にはまる上記取付部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取付部の着脱動作を補助する請求項１または２に記載の回路基板保護カバー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品が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。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
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、部品交換や基板修理をすることが困難であり、さらに、実装基板を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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
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に着脱可能にはまって上記端部との間を封止する凹状の取付部と、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直方体の箱状の空間部とを有し、上記空間部が覆っている部分の上記回路基板の面積が、上記回路基板の上記一方の面の面積より小さい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、四角形状の回路基板の端部の全辺にはまるように、上記凹状の取付部が設けられている、第１態様に記載の回路基板保護カバーを提供する。
【００１１】
本発明の第３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。
【００１４】
【発明の実施の形態】
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し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】
【実施例】
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】
【表１】
0004546002.tif 000002
【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】
【表２】
0004546002.tif 000003
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】
【表３】
0004546002.tif 000004
【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。
【００４０】
【発明の効果】
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】
【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。
【符号の説明】
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。
【図１】
0004546002.tif 000005
【図２】
0004546002.tif 000006
【図３】
0004546002.tif 000007
【図４】
0004546002.tif 000008
【図５】
0004546002.tif 000009
【図６】
0004546002.tif 000010
【図７】
0004546002.tif 000011