(57)【要約】【課題】プリント基板にガス抜き孔を設ける構成としながらも、電子部品の実装後に、そのガス抜き孔から電子部品とプリント基板との間に埃や水分、腐食性のガス等が流入することを防止する。【解決手段】本実施形態による電子部品の実装構造は、端子挿入孔を有するプリント基板と、接続端子を有しこの接続端子を端子挿入孔に挿入して半田付けすることによりプリント基板に実装される電子部品と、プリント基板にあって電子部品と対向する部位に形成されたガス抜き孔と、電子部品の実装後、前記ガス抜き孔を封止するように設けられた封止部材と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端子挿入孔を有するプリント基板と、
接続端子を有しこの接続端子を前記端子挿入孔に挿入して半田付けすることにより前記プリント基板に実装される電子部品と、
前記プリント基板にあって前記電子部品と対向する部位に形成されたガス抜き孔と、
前記電子部品の実装後、前記ガス抜き孔を封止するように設けられた封止部材と、
を備える電子部品の実装構造。
【請求項２】
前記ガス抜き孔は、前記プリント基板において異極となる前記端子挿入孔間に位置している請求項１記載の電子部品の実装構造。
【請求項３】
前記ガス抜き孔は、前記プリント基板において異極となる前記端子挿入孔間を結ぶ線に対して交差する方向に延びている請求項２記載の電子部品の実装構造。
【請求項４】
前記封止部材は、前記プリント基板にあって半田付けする側の面から前記ガス抜き孔に注入され、前記プリント基板にあって前記半田付けする側の面とは反対側の面と前記電子部品との間の隙間にも入り込んでいる請求項１から３のいずれか一項記載の電子部品の実装構造。
【請求項５】
端子挿入孔を有するプリント基板と、
接続端子を有しこの接続端子を前記端子挿入孔に挿入して半田付けすることにより前記プリント基板に実装される電子部品と、
前記プリント基板にあって前記電子部品と対向する部位に形成されたガス抜き孔と、
前記ガス抜き孔を封止するように設けられる封止部材と、を備え、
前記電子部品の実装後、前記封止部材により前記ガス抜き孔を封止する電子部品の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電子部品の実装構造および電子部品の実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品として例えばインバータ装置の平滑回路部に使用されるスナップインタイプの電解コンデンサをプリント基板に実装する場合、電解コンデンサの一対の接続端子を、プリント基板に設けられた一対の端子挿入孔に挿入した状態で半田付けする。この種の電解コンデンサは、ほぼ円柱状をなしているとともに、プリント基板側となる底部の外周部にプリント基板側へ突出する環状の凸部を有していて、当該電解コンデンサの底部には前記凸部で囲まれた凹部が形成された形態となっている。
【０００３】
この電解コンデンサをプリント基板に実装した状態では、電解コンデンサの環状の凸部がプリント基板にほぼ密着する状態となるとともに、その凸部の内側において電解コンデンサの凹部とプリント基板との間に空間部が形成された状態となる。この場合、実装時の熱により、前記空間部内の膨張した空気や塗布されたフラックスが蒸発して発生したガスが、端子挿入孔付近の半田を押出すようにして放出されるため、半田付けされたフィレット部に穴をあけたり、半田内部に空洞を発生させたりし、半田付けの信頼性を低下させる。また逆に、実装後、急激に温度が下がる状況では、それら空気やガスは収縮し、半田を引き込む。この時も同様に、フィレット部に穴をあけたり、半田内部に空洞を発生させたりし、半田付けの信頼性を低下させる。最悪の場合には、引き込んだ半田によって、一対の接続端子間の短絡を発生させるおそれがある。
【０００４】
このようなことに対処するため、プリント基板に、電解コンデンサの底部と対向する部位に位置させてガス抜き孔を設けることが知られている（特許文献１，２参照）。
しかしながら、ガス抜き孔を形成したプリント基板に電子部品を実装した後、これを製品に組み込んだ場合、ガス抜き孔から前記凹部の空間部内に埃や水分、環境によっては腐食性ガス等までもが流入するおそれがある。特に、前述したようなインバータ装置の平滑回路部に使用される電解コンデンサのような場合、冷却ファンによる空冷を実施している環境が多く、ガス抜き孔から埃や水分、腐食性ガス等が前記凹部の空間部内に流入する可能性が高い。このような状況により電解コンデンサの異極となる陽極端子と陰極端子との間に埃や水分が溜まると、電解コンデンサの短絡破損が発生するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３２１６６８号公報
【特許文献２】実開平７−１０９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、プリント基板にガス抜き孔を設ける構成としながらも、電子部品の実装後に、そのガス抜き孔から電子部品とプリント基板との間に埃や水分、腐食性のガス等が流入することを防止することができる電子部品の実装構造、および電子部品の実装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態による電子部品の実装構造は、端子挿入孔を有するプリント基板と、接続端子を有しこの接続端子を端子挿入孔に挿入して半田付けすることによりプリント基板に実装される電子部品と、プリント基板にあって電子部品と対向する部位に形成されたガス抜き孔と、電子部品の実装後、前記ガス抜き孔を封止するように設けられた封止部材と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態を示すもので、電解コンデンサの実装後にガス抜き孔を封止した状態での破断側面図
【図２】図１中、Ｘ２−Ｘ２線に沿う横断平面図
【図３】プリント基板の平面図
【図４】電解コンデンサをプリント基板に実装し、ガス抜き孔を封止する前の状態での破断側面図
【図５】第２実施形態を示す図３相当図
【図６】第３実施形態を示す図３相当図
【図７】第４実施形態を示す図３相当図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、複数の実施形態による電子部品の実装構造について図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００１０】
（第１実施形態）
第１実施形態について図１から図４を参照して説明する。まず、図１には、電子部品としてスナップインタイプの電解コンデンサ１をプリント基板２に実装した状態での概略構成が示されている。この電解コンデンサ１は、例えばインバータ装置の平滑回路部に使用されるもので、ほぼ円柱状をなしているとともに、プリント基板２側となる底部の外周部にプリント基板２側へ突出する環状の凸部３を有していて、当該電解コンデンサ１の底部には前記凸部３で囲まれた凹部４が形成された形態となっている。電解コンデンサ１の底部には、ほぼ「く」字形をなす一対の接続端子５ａ，５ｂが設けられている。
【００１１】
プリント基板２には、電解コンデンサ１の底部と対向する部位に位置させて、それぞれスルーホールからなる一対の端子挿入孔７ａ，７ｂが設けられている。これら一対の端子挿入孔７ａ，７ｂは、図３に示すように、ともに円形の貫通孔で、所定の間隔をあけて配置されている。２個の端子挿入孔７ａ，７ｂは、一方が陽極用、他方が陰極用となっていて、異極となっている。プリント基板２には、電解コンデンサ１が配置される上面およびこれとは反対側の下面に、図示はしないが回路パターンが設けられ、また、各端子挿入孔７ａ，７ｂの内面に、図示はしないが接続用導体部が設けられている。
【００１２】
プリント基板２において、電解コンデンサ１の底部と対向する部位で、かつ異極となる２個の端子挿入孔７ａ，７ｂ間に位置させて、プリント基板２を貫通するガス抜き孔８が形成されている。このガス抜き孔８は、異極となる２個の端子挿入孔７ａ、７ｂ間を結ぶ線に対して交差、この場合直交する方向に延びるスリット状（長尺な長方形状）に形成されている。
【００１３】
さて、上記電解コンデンサ１をプリント基板２に実装する場合は、図４に示すように、電解コンデンサ１の一対の接続端子５ａ，５ｂを、プリント基板２の一対の端子挿入孔７ａ，７ｂに挿入する。このとき、電解コンデンサ１の底部側外周部の凸部３の先端部が、プリント基板２の上面にほぼ密着する状態となるとともに、その凸部３の内側において電解コンデンサ１の凹部４とプリント基板２の上面との間に空間部９が形成された状態となる。
【００１４】
この状態で、プリント基板２の下面側において半田付けすることで実装する。これにより、電解コンデンサ１の各接続端子５ａ，５ｂは、対応する端子挿入孔７ａ、７ｂ周囲の接続用導体部に半田１０により接続される。この実装時の熱により空間部９内の膨張した空気や塗布されたフラックスが蒸発して発生したガスは、主にガス抜き孔８を通して外部へ放出されるようになるため、半田１０付けされたフィレット部に穴をあけたり、半田１０内部に空洞を発生させたりすることを防止できる。また、実装後、急激に温度が下がる状況では、空間部９内の空気やガスは収縮するが、ガス抜き孔８は開放されているので、そのガス抜き孔８を通して空気の流通が可能である。このため、フィレット部に穴をあけたり、半田１０内部に空洞を発生させたりすることも防止できる。また、半田引き込みによる端子間の短絡も防止できる。
【００１５】
そして、本実施形態においては、実装後、電解コンデンサ１やプリント基板２の温度が十分下がってから、図１および図２に示すように、封止部材１１により前記ガス抜き孔８を封止する。封止部材１１としては、例えば絶縁・防湿用のコーティング剤で、粘性を有する液体状のものであり、電気絶縁性を有している。この場合、封止部材１１は、プリント基板２にあって半田付けする図１の下面側からガス抜き孔８に注入され、プリント基板２にあって半田付けする側の面とは反対側の面となる図１の上面と電解コンデンサ１との間の隙間となる上記空間部９内にも入り込んでいる。封止部材１１は、注入後、固化する。
【００１６】
このように、電解コンデンサ１の実装後、図１に示すように、前記ガス抜き孔８を封止部材１１により封止しておくことで、そのガス抜き孔８から電解コンデンサ１とプリント基板２との間の空間部９内に埃や水分、あるいは腐食性のガス等が流入することを防止できる。
【００１７】
ガス抜き孔８は、プリント基板２において異極となる２個の端子挿入孔７ａ，７ｂ間に位置していて、そのガス抜き孔８に注入された封止部材１１は、２本の接続端子５ａ，５ｂ間で、しかもプリント基板２にあって半田付けする側の面とは反対側の面と電解コンデンサ１との間の隙間となる空間部９内にも入り込んでいる。その空間部９内に入り込んだ封止部材１１は異極の接続端子５ａ，５ｂ間を分ける壁のようになり、この封止部材１１の壁により、接続端子５ａ，５ｂ間の絶縁距離を大きく確保でき、電気絶縁性を一層向上できるようになる。
【００１８】
ガス抜き孔８は、プリント基板２において異極となる２個の端子挿入孔７ａ，７ｂ間を結ぶ線に対して交差する方向に延びるスリット状をなしているので、当該ガス抜き孔８に注入された封止部材１１もそのガス抜き孔８に沿って延びている。これにより、接続端子５ａ，５ｂ間の電気絶縁性を一層向上できるようになる。
【００１９】
上記したような電解コンデンサ１を実装する場合、電解コンデンサ１における凸部３の先端部とプリント基板２の上面との間に僅かに隙間ができた状態で実装される場合もあり得る。このような場合、その隙間から埃や水分、あるいは腐食性ガス等が空間部９内に流入し、接続端子５ａ，５ｂ間の短絡が発生するおそれがある。この点、本実施形態においては、上記したように封止部材１１を空間部９内まで注入し、接続端子５ａ，５ｂ間の電気絶縁性を向上させておくことで、端子間短絡を一層抑制することが可能になる。
【００２０】
（第２実施形態）
第２実施形態について図５を参照して説明する。この第２実施形態は、第１実施形態とは次の点が異なっている。すなわち、プリント基板２におけるガス抜き孔１３は、これの延び方向に複数、この場合３個に分割されている。分割された分割ガス抜き孔を符号１３ａ，１３ｂ，１３ｃで示す。各分割ガス抜き孔１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、図示はしないが、電解コンデンサ１の実装後、封止部材１１（図１および図２参照）が注入されて封止される。各分割ガス抜き孔１３ａ，１３ｂ，１３ｃに注入された封止部材１１は、プリント基板２の上面側（半田付けする側とは反対側の面）において連なった状態にすることが好ましい。
【００２１】
この第２実施形態においては、上記した第１実施形態と同様の効果に加え、ガス抜き孔１３を複数に分割することで、隣り合った分割ガス抜き孔１３ａ、１３ｂ、１３ｃ間に橋架部１４が残るので、プリント基板２の強度低下を防止できる利点がある。
【００２２】
（第３実施形態）
第３実施形態について図６を参照して説明する。この第３実施形態は、第１実施形態とは次の点が異なっている。すなわち、ガス抜き孔１５は、スリット状に代えて、円形に形成されている。このガス抜き孔１５も、異極の端子挿入孔７ａ，７ｂ間に位置していて、図示はしないが、電解コンデンサ１の実装後、封止部材１１（図１および図２参照）が注入されて封止される。
【００２３】
この第３実施形態においても、ガス抜き孔１３が異極の端子挿入孔７ａ，７ｂ間に配置されているので、プリント基板２の上面側（半田付けする側とは反対側の面）において封止部材１１が拡がることで接続端子５ａ，５ｂ間の電気絶縁性が向上し、埃や水分、あるいは腐食性ガス等による短絡の発生を抑制する効果が得られる。
【００２４】
（第４実施形態）
第４実施形態について図７を参照して説明する。この実施形態は、電解コンデンサ１が３端子の場合に対応させる例である。電解コンデンサ１には、図示はしないが、陽極端子が１本と、陰極端子が２本設けられていて、プリント基板２には、その電解コンデンサ１の接続端子に対応させて、１個の陽極用の端子接続孔１７ａと、２個の陰極用の接続端子１７ｂ、１７ｃが形成されている。そして、プリント基板２には、陽極用の端子接続孔１７ａと、陰極用の端子接続孔１７ｂ、１７ｃとの間に位置させて、これらを分離するように、スリット状のガス抜き孔８が形成されている。この場合も、ガス抜き孔８は、電解コンデンサ１の実装後、封止部材１１（図１及び図２参照）が注入されて封止される。このような第４実施形態においても、第１実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【００２５】
なお、上記した第１から第４の各実施形態の図面は、実際のスケールよりもデフォルメして要旨を分かりやすく示している。実際には、電解コンデンサ１の直径は約３５ｍｍ、端子間距離は約１０ｍｍである。また、ガス抜き孔については、第１、第２および第４の各実施形態の場合は幅が１ｍｍ程度、第３実施形態の場合は直径が１ｍｍ程度であるが、各実施形態でのガス抜き効果や封止部材１１の注入性等を考慮して設定される。
【００２６】
以上説明したように、第１から第４の各実施形態によれば、プリント基板にガス抜き孔を設ける構成としながらも、電子部品の実装後に、そのガス抜き孔から電子部品とプリント基板との間に埃や水分、腐食性のガス等が流入することを防止することができる。
【００２７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２８】
図面中、１は電解コンデンサ（電子部品）、２はプリント基板、３は凸部、４は凹部、５ａ，５ｂは接続端子、７ａ，７ｂは端子挿入孔、８はガス抜き孔、９は空間部（隙間）、１０は半田、１１は封止部材、１３はガス抜き孔、１３ａ，１３ｂ，１３ｃは分割ガス抜き孔、１５はガス抜き孔、１７ａ，１７ｂ，１７ｃは端子挿入孔を示す。
【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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