(57)【要約】【課題】  防滴材を使用することなく、かつ簡単な構成の部材を取り付けることによってプリント回路板の結露を防止することである。【解決手段】  プリント回路板６とケース体７との間に空気遮断部材１０１を介装させて組み付ける。空気遮断部材１０１は、プリント回路板６の絶縁基板１の外周縁に接触配置される外側枠部１３と、絶縁基板１に実装された各電子部品２〜５の外周縁と対応する部分を取り囲む内側枠部１４とを備える。空気遮断部材１０１の外側枠部１３と内側枠部１４とが、プリント回路板６とケース体７との間の空間部Ｑ１〜Ｑ７に湿気を含んだ空気が流入することを阻止する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板に電子部品を実装して構成され、相手側部材に固定されるプリント回路板と、
所定高さの枠形状で、前記プリント回路板と前記相手側部材との間に介装され、高さ方向の一方の面が前記プリント回路板における前記相手側部材と対向する側の面に接触配置され、同じく他方の面が前記相手側部材に接触配置され、前記プリント回路板と前記相手側部材との間に密閉状態の空間部を形成し、前記空間部に空気が出入りすることを遮断する空気遮断部材と、を備え、
前記空気遮断部材が、前記プリント回路板と前記相手側部材との間に形成された前記空間部に湿気を含んだ空気が入ることを阻止することによって、前記プリント回路板に結露が生じることを防止することを特徴とするプリント回路板の結露防止構造。
【請求項２】
前記空気遮断部材における高さ方向の一方の面は、前記プリント回路板の外周縁に接触配置されることを特徴とする請求項１に記載のプリント回路板の結露防止構造。
【請求項３】
前記空気遮断部材は、前記プリント回路板の外周縁に接触配置される外側枠部と、
前記外側枠部の内側に一体的に形成され、前記プリント回路板における前記電子部品と対応する部分を取り囲むように接触配置される１ないし複数の内側枠部と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載のプリント回路板の結露防止構造。
【請求項４】
前記空気遮断部材における高さ方向の一方の面は、前記プリント回路板における前記相手側部材との対向面で、前記プリント回路板における前記電子部品と対応する部分を取り囲むように接触配置されることを特徴とする請求項１に記載のプリント回路板の結露防止構造。
【請求項５】
前記空気遮断部材の高さは、前記プリント回路板における前記相手側部材と対向する側の面から突出する部材の突出高さよりも高くなるように設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のプリント回路板の結露防止構造。
【請求項６】
前記空気遮断部材は、前記プリント回路板と一体となる状態で前記相手側部材に組み付けられる組付け部を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のプリント回路板の結露防止構造。
【請求項７】
前記プリント回路板の外周縁部には、該プリント回路板を相手側部材に固定するための固定具を挿通させる貫通孔が設けられ、
前記組付け部は、前記空気遮断部材の外側枠部における前記貫通孔と対応する部分に設けられた貫通孔であることを特徴とする請求項６に記載のプリント回路板の結露防止構造。
【請求項８】
前記空気遮断部材は、樹脂材よりなることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のプリント回路板の結露防止構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁基板に電子部品が実装されて構成されるプリント回路板に結露が生じることを防止するプリント回路板の結露防止構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
絶縁基板に電子部品が実装されて構成されるプリント回路板において、近接する電極間に電位差が生じた状態で直流電圧がかかると、導電材料の銅がプラス側導体から溶出し、基材を通してマイナス側導体に向かって銅が成長する現象（マイグレーション）が発生することがある。マイグレーションが発生すると、絶縁不良が生じ、プリント回路板の機能が損なわれてしまう。このマイグレーションの原因は、プリント回路板に付着した水分により銅がイオン化することとされているため、プリント回路板に結露が生じないようにすることか重要となる。
【０００３】
プリント回路板の結露を防止するため、防滴材（シリコン等）を塗布したり、プリント回路板を密閉ケースに収容したりする（例えば、特許文献１を参照）という対策が採られている。しかし、防滴材を塗布する場合、その工数が多くなってコストアップになるとともに、薬剤である防滴材が環境に与える影響が大きいという問題がある。また、プリント回路板を密閉ケースに収容する場合、密閉ケースが余分に必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２５３２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記した不具合に鑑み、防滴材を使用することなく、かつ簡単な構成の部材を取り付けることによってプリント回路板の結露を防止することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するための本発明は、
絶縁基板に電子部品を実装して構成され、相手側部材に固定されるプリント回路板と、
所定高さの枠形状で、前記プリント回路板と前記相手側部材との間に介装され、高さ方向の一方の面が前記プリント回路板における前記相手側部材と対向する側の面に接触配置され、同じく他方の面が前記相手側部材に接触配置され、前記プリント回路板と前記相手側部材との間に密閉状態の空間部を形成し、前記空間部に空気が出入りすることを遮断する空気遮断部材と、を備え、
前記空気遮断部材が、前記プリント回路板と前記相手側部材との間に形成された前記空間部に湿気を含んだ空気が入ることを阻止することによって、前記プリント回路板に結露が生じることを防止することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るプリント回路板の結露防止構造は、プリント回路板と相手側部材との間に介装される空気遮断部材によって密閉状態の空間部を形成し、その空間部に湿気を含んだ空気が流入することを阻止するものである。空気遮断部材は、枠形状の簡単な構成であるため、安価である。また、プリント回路板と相手側部材との間に介装して一体に組み付けることができるため、その組付けも容易である。
【０００８】
そして、前記空気遮断部材における高さ方向の一方の面は、前記プリント回路板の外周縁に接触配置される。これにより、プリント回路板と相手側部材との間に湿気を含んだ空気が流入することを確実に阻止する。なお、空気遮断部材をエラストマよりなるものとして、空気遮断部材における高さ方向の一方の面を、前記プリント回路板の外周縁に密着させることができる。
【０００９】
前記空気遮断部材は、前記プリント回路板の外周縁に接触配置される外側枠部と、
前記外側枠部の内側に一体的に形成され、前記プリント回路板における前記電子部品と対応する部分を取り囲むように接触配置される１ないし複数の内側枠部と、
を備えることができる。
【００１０】
空気遮断部材が、外側枠部と内側枠部とを備えるものとすることにより、さら確実に湿気を含んだ空気が流入することを阻止できる。例えば、特に重要な電子部品と対応する部分を内側枠部で取り囲むことにより、いっそう確実に結露を防止することができる。
【００１１】
また、前記空気遮断部材における高さ方向の一方の面は、前記プリント回路板における前記相手側部材との対向面で、前記プリント回路板における前記電子部品と対応する部分を取り囲むように接触配置されることもできる。即ち、空気遮断部材を、内側枠部のみからなるものとしてもよい。
【００１２】
前記空気遮断部材は、前記プリント回路板と一体となる状態で前記相手側部材に組み付けられる組付け部を有する。例えば、前記プリント回路板の外周縁部には、該プリント回路板を相手側部材に固定するための固定具を挿通させる貫通孔が設けられ、
前記組付け部は、前記空気遮断部材の外側枠部における前記貫通孔と対応する部分に設けられた貫通孔である。
【００１３】
これにより、プリント回路板と空気遮断部材とを一体に組み付けることが用意である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】プリント回路板６、第１実施例の空気遮断部材１０１及びケース体７を分離した状態の斜視図である。
【図２】図１の状態の正面図である。
【図３】プリント回路板６、第１実施例の空気遮断部材１０１及びケース体７とを一体に組み付けた状態で、空気遮断部材１０１を断面表示した状態の正面図である。
【図４】（ａ）はプリント回路板６の平面図、（ｂ）は同じく底面図である。
【図５】（ａ）は空気遮断部材１０１の平面図、（ｂ）はプリント回路板６の裏面に空気遮断部材を近接配置させた状態の底面図である。
【図６】（ａ）はプリント回路板１６の平面図、（ｂ）は第２実施例の空気遮断部材１０２の平面図である。
【図７】（ａ）は第３実施例の空気遮断部材１０３の平面図、（ｂ）は第４実施例の空気遮断部材１０４の平面図である。
【図８】（ａ）は、両面に電子部品２〜５，２’，３’が実装された絶縁基板１とケース体７との間に空気遮断部材１０５を介装したプリント回路板２２の分解図、（ｂ）はプリント回路板２２の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１はプリント回路板６、第１実施例の空気遮断部材１０１及びケース体７を分離した状態の斜視図、図２は図１の状態の正面図、図３はプリント回路板６、第１実施例の空気遮断部材１０１及びケース体７とを一体に組み付けた状態で、空気遮断部材１０１を断面表示した状態の正面図、図４の（ａ）はプリント回路板６の平面図、（ｂ）は同じく底面図、図５の（ａ）は空気遮断部材１０１の平面図、（ｂ）はプリント回路板６の裏面に空気遮断部材を近接配置させた状態の底面図である。
【実施例１】
【００１６】
図１及び図４に示されるように、絶縁基板１の上面に各種の電子部品２，３，４，５が実装されたプリント回路板６と相手側部材（例えば、ケース体７の底面部）との間に、第１実施例の空気遮断部材１０１が介装されている。プリント回路板６を構成する絶縁基板１は平面視において略長方形状で、そのコーナー部には、取付けねじ８を挿通させるための挿通孔９（貫通孔）が４箇所に設けられている。各電子部品２〜５の裏面には複数本のピン２ａ，３ａ，４ａ，５ａが突設されていて、各ピン２ａ〜５ａを、予め絶縁基板１に設けられているピン挿通孔（図示せず）に挿通させてハンダ付けすることによって固定される。
【００１７】
そして、ケース体７におけるプリント回路板６の絶縁基板１の各挿通孔９と対応する部分には、取付けねじ８を螺合させるための雌ねじ１１が設けられている。なお、本実施例の相手側部材はケース体７であるが、ケース体７以外のもの（例えば、車両のフレーム等）であってもよい。
【００１８】
第１実施例の空気遮断部材１０１について説明する。図１及び図２に示されるように、空気遮断部材１０１は、樹脂材（例えば、ＡＢＳ）よりなる。そして、プリント回路板６の絶縁基板１の各挿通孔９と対応する部分に、それぞれ円筒形状のボス部１２が設けられ、これら４個のボス部１２の隣接するものどうしを細い角棒（外側枠部１３）が連結する枠形状となっている。外側枠部１３の上面は、ボス部１２の上面と同一面となるように設けられている。同様に、外側枠部１３の下面も、ボス部１２の下面と同一面となるように設けられている。空気遮断部材１０１の高さＨは、プリント回路板６の裏面（ケース体７と対向する側の面）から突出する部材（例えば、図示しないハンダ付け部）の突出高さよりも少し（例えば、１ｍｍ程度）高くなるように設けられている。ボス部１２には、プリント回路板６の絶縁基板１の挿通孔９と対応する貫通孔１２ａが設けられている。このボス部１２と貫通孔１２ａが、空気遮断部材１０１をプリント回路板６と一体に組み付けるときに、取付けねじ８を挿通させるための「組付け部」となっている。
【００１９】
第１実施例の空気遮断部材１０１の場合、外側枠部１３の内側部分に、外側枠部１３と一体に形成される内側枠部１４が設けられている。ここで、外側枠部１３を構成する各角棒を、手前側から反時計回りの方向に、外側枠部１３ａ，外側枠部１３ｂ，外側枠部１３ｃ，外側枠部１３ｄと記載する。外側枠部１３ａの長さ方向の中央部から少し右寄りの部分から、外側枠部１３ｂ，１３ｄと平行に内側枠部１４ａが延設されている。この内側枠部１４ａの先端部は、外側枠部１３ｃと連結されている。そして、内側枠部１４ａの長手方向のほぼ中央部から外側枠部１３ｂに向かって、外側枠部１３ａと平行になるように直角に延設される内側枠部１４ｂが設けられている。この内側枠部１４ｂの先端部は、外側枠部１３ｂと連結している。２本の外側枠部１３ａ，１３ｂと２本の内側枠部１４ａ，１４ｂとで囲まれた部分（空間部）には、内側枠部１４ａと平行な内側枠部１４ｃと、内側枠部１４ｂと平行な内側枠部１４ｄが、交差する形で設けられている。内側枠部１４ｃの両端部は、外側枠部１３ａと内側枠部１４ｂに連結し、内側枠部１４ｄの両端部は、外側枠部１３ｂと内側枠部１４ａに連結している。換言すれば、２本の外側枠部１３ａ，１３ｂと２本の内側枠部１４ａ，１４ｂとで囲まれた部分（空間部）を、十字形状に配置された内側枠部１４ｃ，１４ｄが区画している。また、内側枠部１４ｂの途中の部分から外側枠部１３ｃに向かって、内側枠部１４ａと平行な内側枠部１４ｅが設けられている。この内側枠部１４ｄの両端部は、外側枠部１３ｃと内側枠部１４ｂに連結している。
【００２０】
上記した結果、第１実施例の空気遮断部材１０１の内部（空間部Ｑ）は、外側枠部１３ａ〜１３ｄ及び内側枠部１４ａ〜１４ｅによって６つの空間部Ｑ１〜Ｑ７に区画されている。以下、外側枠部１３ａ，１３ｃ，１３ｄ及び内側枠部１４ａによって区画された空間部を「第１空間部Ｑ１」、内側枠部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄによって区画された空間部を「第２空間部Ｑ２」、外側枠部１３ｂ及び内側枠部１４ｂ，１４ｃ，１４ｄによって区画された空間部を「第３空間部Ｑ３」、外側枠部１３ｂ，１３ｃ及び内側枠部１４ｂ，１４ｅによって区画された空間部を「第４空間部Ｑ４」、外側枠部１３ｃ及び内側枠部１４ａ，１４ｂ，１４ｅによって区画された空間部を「第５空間部Ｑ５」、外側枠部１３ａ及び内側枠部１４ａ，１４ｃ，１４ｄによって区画された空間部を「第６空間部Ｑ６」、外側枠部１３ａ，１３ｂ及び内側枠部１４ｃ，１４ｄによって区画された空間部を「第７空間部Ｑ７」と記載する。また、各空間部Ｑ１〜Ｑ７を合わせて「空間部Ｑ」と記載する場合がある。
【００２１】
図２及び図３に示されるように、プリント回路板６とケース体７との間に空気遮断部材１０１が介装され、取付けねじ８によってそれらが一体に固定される。このとき、空気遮断部材１０１の各外側枠部１３の上面が、プリント回路板６の絶縁基板１の下面に接触配置され、同じく各外側枠部１３の下面が、ケース体７の上面に接触配置される。これにより、プリント回路板６とケース体７との間には、空気遮断部材１０１の外側枠部１３によって密閉された空間部Ｑが形成される。
【００２２】
さらに、プリント回路板６を構成する各電子部品２〜５に対応する部分（図５の（ｂ）において、各電子部品２〜５の外周縁を破線で示す。）は、外側枠部１３の内側に設けられた内側枠部１４によって、それぞれ取り囲まれる。このうち、電子部品３の配置状況について説明する。電子部品３の外周縁は、内側枠部１４ａ〜１４ｄによって形成される第２空間部Ｑ２に配置される。換言すれば、空気遮断部材１０１の内側枠部１４ａ〜１４ｄは、電子部品３の外周縁を取り囲むように設けられる。このとき、電子部品３の外周縁は、第２空間部Ｑ２を構成する内側枠部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄから僅かな距離ｅだけ離れて配置される。この距離ｅは、プリント回路板６の絶縁基板１に電子部品３が実装されたときの誤差（ずれ）を加味して設定される。これにより、電子部品３の外周縁は、内側枠部１４ａ〜１４ｄによって取り囲まれる。
【００２３】
同様にして、他の電子部品２，４，５も外側枠部１３ａ〜１３ｄ及び内側枠部１４ａ〜１４ｅから僅かな距離ｅだけ内側に配置される。
【００２４】
上記したように、プリント回路板６とケース体７との間空気遮断部材１０１が介装される形で取り付けられたとき、外側枠部１３によりプリント回路板６とケース体７との間に密閉された空間部Ｑが形成される。そして、この外側枠部１３が、空間部Ｑに湿気を含んだ空気が流入することを阻止する。これにより、プリント回路板６に結露が生じることが防止される。しかも、電子部品３の外周縁に対応する部分（空間部Ｑ２）が、空気遮断部材１０１の内側枠部１４により取り囲まれている。換言すれば、空間部Ｑ２は、外側枠部１３と内側枠部１４とによって二重に取り囲まれているため、当該空間部Ｑ２に湿気を含んだ空気が流入することがより確実に阻止され、電子部品３に結露が生じることがより確実に防止される。そして、これは他の電子部品２，４，５についても同様である。
【００２５】
さらに、空気遮断部材１０１により、プリント回路板６とケース体７との間の空間部Ｑに、埃やごみ等が侵入することも阻止される。
【００２６】
この空気遮断部材１０１は、外側枠部１３のコーナー部に設けられた各ボス部１２に、プリント回路板６の絶縁基板１の挿通孔９と対応する貫通孔１２ａに設けられている。このため、このプリント回路板６をケース体７に組み付けるときには、プリント回路板６と空気遮断部材１０１とを重ね合わせて、絶縁基板１の挿通孔９とボス部１２の貫通孔１２ａとを合致させる。そして、プリント回路板６の上方から、挿通孔９及び貫通孔１２ａに取付けねじ８を挿通し、プリント回路板６と空気遮断部材１０１とを一体の状態として、ケース体７に取付けねじ８を螺合して固定する。このため、従来の組付け方法とほとんど同様なので、組付けが面倒になることはない。
【００２７】
そして、結露の防止をより確実にするために防滴材を塗布する場合であっても、プリント回路板６の絶縁基板１の全体に塗布する方法（従来の方法）を採ることなく、区画されて形成された各空間部Ｑ１〜Ｑ７のいずれかの部分にのみ塗布すればよいため、防滴材の使用量を低減できるとともに、塗布に必要な工数も少なくて済む。
【００２８】
第１実施例の空気遮断部材１０１は、例えばＡＢＳ等の樹脂材よりなる。このため、空気遮断部材１０１がプリント回路板６の絶縁基板１の下方に配置されたとき、電子部品２〜５のピン２ａ〜５ａをハンダ付けしたことによりプリント回路板６の絶縁基板１から突出する部分と干渉し、当該干渉部分にわずかな隙間が生ずる場合がある。これを回避するため、空気遮断部材１０１をエラストマよりなるものとして、プリント回路板６の絶縁基板１に密着させるようにすることができる。
【実施例２】
【００２９】
次に、第２実施例の空気遮断部材１０２について説明する。図６の（ａ）に示されるように、絶縁基板１の一部が切除されて、切欠き部１５が設けられたプリント回路板１６が存する。このプリント回路板６の絶縁基板１７には、電子部品２，３，４，１８，１９が実装されている。このプリント回路板１６に対する空気遮断部材１０２は、図６の（ｂ）に示されるように、プリント回路板１６の切欠き部１５に対応する切欠き部２１が設けられている。これにより、手前側の外側枠部（第１実施例の空気遮断部材１０１において、外側枠部１３ａに該当するもの）が外側枠部１３ａ１と外側枠部１３ａ２とに分断されている。そして、第１実施例の空気遮断部材１０１と同様に、内側枠部１４ａ〜１４ｅにより、電子部品２〜４を取り囲む空間部Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４と、空間部Ｑ６，Ｑ７が形成される。第２実施例の空気遮断部材１０２では、さらに、内側枠部１４ａから外側枠部１３ｃと平行となって外側枠部１３ｄに向かう内側枠部１４ｆと、内側枠部１４ｆの途中から直交するように延設され、外側枠部１３ａ１と連結する内側枠部１４ｇが設けられ、内側枠部１４ｆ，１４ｇにより、電子部品１７，１８を取り囲む空間部Ｑ８，Ｑ９が形成されている。
【００３０】
第２実施例の空気遮断部材１０２が、プリント回路板１６とケース体７との間に介装され、取付けねじ８によって固定されると、第１実施例の空気遮断部材１０１と同様に、空気遮断部材１０２により、プリント回路板１６の絶縁基板１７の下面における電子部品２，３，４，１７，１８と対応する部分が外側枠部１３及び内側枠部１４によって取り囲まれる。これにより、電子部品２，３，４，１７，１８と対応する空間部Ｑ２〜Ｑ４，Ｑ８，Ｑ９に、湿気を含んだ空気が流入することが阻止され、結露が生じることが防止される。
【実施例３】
【００３１】
上記した第１及び第２の実施例の空気遮断部材１０１，１０２は、外側枠部１３と内側枠部１４とを備え、外側枠部１３がプリント回路板６，１６の絶縁基板１，７の周縁部に接触配置する形態である。しかし、図７の（ａ）に示されるように、外側枠部１３の一部と内側枠部１４の一部とを有する空気遮断部材１０３であってもよい。この空気遮断部材１０３は、電子部品２，３，４に対して結露が生じることを防止するために、外側枠部１３ｂ，１３ｃの一部と、内側枠部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅとからなる。なお、図７の（ａ）において、外側枠部１３ａ，１３ｂ（の一部），１３ｃ（の一部），１３ｄを二点鎖線で示す。
【実施例４】
【００３２】
さらに、図７の（ｂ）に示されるように、電子部品２のみに対して結露が生じることを防止するために、内側枠部１４ａ〜１４ｄのみからなる空気遮断部材１０４であってもよい。
【００３３】
上記した各実施例では、絶縁基板１，１７の片面にのみ電子部品２〜５が実装されたプリント回路板６について説明した。しかし、図８の（ａ），（ｂ）に示されるように、絶縁基板１の両面に電子部品２〜５,２’，３’が実装されたプリント回路板２２についても適用される。なお、このときの空気遮断部材１０５の内側枠部は、絶縁基板１の底面側に実装された電子部品２’，３’を取り囲むように設けられる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、車両に使用されるプリント回路板における結露を防止するための構造として利用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１０１〜１０５  空気遮断部材
１，１７  絶縁基板
２〜５，２’，３’，１８，１９  電子部品
６，１６，２２  プリント回路板
７  ケース体（相手側部材）
１２  ボス部（組付け部）
１３，１３ａ〜１３ｄ，１３ａ１，１３ａ２  外側枠部
１４，１４ａ〜１４ｇ  内側枠部
Ｈ  高さ
Ｑ１〜Ｑ９  空間部
【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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