(57)【要約】【課題】基板本体の小型化を図りつつ合成樹脂の充填作業効率を確保できるプリント配線基板を提供する。【解決手段】合成樹脂の充填時に合成樹脂が通過可能となるようにビアホール35の表面をレジストＲで覆う。ケース体12に充填する合成樹脂がビアホール35を介して基板本体31の裏面側から表面側へと通過するので、合成樹脂を通過させるための専用の孔部などを別途設ける必要がなく、基板本体31の小型化を図りつつ合成樹脂の充填作業効率を確保できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状に形成され、両主面にパターンがそれぞれ形成されるとともに、充填材が充填されるケース体に収納される基板本体と；
この基板本体に実装された電子部品と；
前記基板本体に穿設され、この基板本体の両主面のパターンの一部を電気的に接続する複数のビアホールと；
前記充填材を充填する際にこの充填材が前記ビアホールのうち所定のビアホールを通過可能となるように前記所定のビアホールの表面をそれぞれ覆う被覆部材と；
を具備していることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項２】
被覆部材は、基板本体の両主面に設けられ、これら両主面のパターンの一部を覆うレジストによって形成されている
ことを特徴とする請求項１記載のプリント配線基板。
【請求項３】
請求項１または２記載のプリント配線基板と；
このプリント配線基板を収納し、充填材が充填されるケース体と；
を具備していることを特徴とする電気機器。
【請求項４】
ケース体は、基板本体の一主面に対向する開口部を備え、
前記ケース体に前記基板本体を収納した状態で前記開口部に連通して形成され、前記ケース体に対向する前記基板本体の他主面側へと充填材を注入可能な注入開口部を具備している
ことを特徴とする請求項３記載の電気機器。
【請求項５】
請求項３または４記載の電気機器のプリント配線基板の電子部品が、放電灯を点灯させる点灯回路部品を構成している
ことを特徴とする放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品が実装され、ケース体に収納される基板本体を有するプリント配線基板、これを備えた電気機器および放電灯点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品を実装した基板本体を、金属製などのケース体に収納するプリント配線基板においては、電子部品の温度低減や外部からの水気の侵入の防止のために、ケース体内に充填材として樹脂を盛り上げ、この樹脂を押し広げるように基板本体をケース体に取り付けた後、この樹脂を熱硬化させる構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１４１６７６号公報(第３−４頁、図１)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の電気機器では、基板本体を樹脂に埋没させる際には、基板本体の裏面側に配置された樹脂を表面側へと通過させるために、連通用の孔部などを特別に設ける必要があり、そのスペースを確保するために基板本体の大きさが大きくなるという問題点を有している。
【０００４】
特に、高密度実装をした基板本体では、連通用の孔部を設けるためのスペースを確保することが容易でなく、このような孔部を設けることができない場合には、樹脂の回りが悪化して充填作業の効率が低下したり、望ましくない空気層が形成されてしまったりするおそれがある。
【０００５】
しかも、充填する樹脂の絶縁性などの性能を高めると、その粘度が高くなるため、より回り込みにくくなる。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、基板本体の小型化を図りつつ充填材の充填作業効率を確保できるプリント配線基板、これを備えた電気機器および放電灯点灯装置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】
請求項１記載のプリント配線基板は、板状に形成され、両主面にパターンがそれぞれ形成されるとともに、充填材が充填されるケース体に収納される基板本体と；この基板本体に実装された電子部品と；前記基板本体に穿設され、この基板本体の両主面のパターンの一部を電気的に接続する複数のビアホールと；前記充填材を充填する際にこの充填材が前記ビアホールのうち所定のビアホールを通過可能となるように前記所定のビアホールの表面をそれぞれ覆う被覆部材と；を具備しているものである。
【０００８】
ケース体は、例えば、金属などにより箱状に形成されたものなどが用いられる。
【０００９】
充填材は、例えば、ウレタンやシリコーン樹脂などの流動性、放熱性および絶縁性に優れた部材が用いられる。
【００１０】
基板本体は、例えば、ガラスエポキシなどの絶縁性を有する樹脂などにより板状に形成され、両主面にそれぞれ電子部品を実装した両面実装基板などである。
【００１１】
電子部品は、例えば、コンデンサ、抵抗器、インダクタ、トランジスタ、あるいはＩＣなどであり、所定の回路を基板本体上に構成している。
【００１２】
ビアホールは、例えば０．３〜１ｍｍ程度の孔径に複数形成され、基板本体の両主面のパターン間を、表面に形成された銅箔などにより所定位置でそれぞれ電気的に接続するように構成されている。
【００１３】
被覆部材は、電気部品のリード線が挿入される予定がない所定のビアホールの表面の銅箔などを覆って、半田などにより所定のビアホールが閉塞されないようにするもので、例えば基板本体の両主面のパターンの一部を覆ってパターンを絶縁するレジストなどが用いられる。
【００１４】
そして、充填材の充填時にこの充填材が通過可能となるように所定のビアホールの表面を被覆部材で覆うことにより、ケース体に充填する充填材が所定のビアホールを介して基板本体の一主面側から他主面側へと通過するので、充填材を通過させるための専用の孔部などを別途設ける必要がなく、基板本体の小型化を図りつつ充填材の充填作業効率が確保される。
【００１５】
請求項２記載のプリント配線基板は、請求項１記載のプリント配線基板において、被覆部材は、基板本体の両主面に設けられ、これら両主面のパターンの一部を覆うレジストによって形成されているものである。
【００１６】
そして、被覆部材を、基板本体の両主面のパターンの一部を覆うレジストによって形成することで、製造時に半田などにより所定のビアホールが閉塞されることが防止され、充填材が所定のビアホールを通過可能となるとともに、所定のビアホールの表面を覆うための工程などが別個に必要とならず、製造性が向上する。
【００１７】
請求項３記載の電気機器は、請求項１または２記載のプリント配線基板と；このプリント配線基板を収納し、充填材が充填されるケース体と；を具備しているものである。
【００１８】
そして、請求項１または２記載のプリント配線基板をケース体に収納することで、このケース体に充填材を充填した際に、この充填材がビアホールを介して基板本体の一主面側から他主面側へと通過するので、全体の小型化を図りつつ充填材の充填作業効率が確保される。
【００１９】
請求項４記載の電気機器は、請求項３記載の電気機器において、ケース体は、基板本体の一主面に対向する開口部を備え、前記ケース体に前記基板本体を収納した状態で前記開口部に連通して形成され、前記ケース体に対向する前記基板本体の他主面側へと充填材を注入可能な注入開口部を具備しているものである。
【００２０】
開口部は、例えば基板本体をケース体内に収納する際の開口となる部分である。
【００２１】
注入開口部は、例えば各ビアホールよりも大きい開口面積を有している。
【００２２】
そして、充填材を注入するための注入開口部をケース体と基板本体との間に形成することで、ケース体に対向する基板本体の他主面側へと充填材を容易に充填することが可能にあるとともに、この充填された充填材がビアホールを介して基板本体の一主面側へと通過することで、基板本体を充填材中に確実に埋没させることが可能になる。
【００２３】
請求項５記載の放電灯点灯装置は、請求項３または４記載の電気機器のプリント配線基板の電子部品が、放電灯を点灯させる点灯回路部品を構成しているものである。
【００２４】
そして、請求項３または４に記載されているように、放電灯を点灯させる点灯回路部品を実装した基板本体に形成したビアホールの表面を、パターンの一部を覆うレジストにより覆うことで、製造時などにビアホールに半田などが載ってビアホールが閉塞されることが防止され、基板本体をケース体に収納した状態で充填材を充填した際に、この充填材がビアホールを介して基板本体の一主面側から他主面側へと通過するので、全体の小型化を図りつつ充填材の充填作業効率が確保される。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１記載のプリント配線基板によれば、充填材の充填時にこの充填材が通過可能となるように所定のビアホールの表面を被覆部材で覆うことにより、ケース体に充填する充填材が所定のビアホールを介して基板本体の一主面側から他主面側へと通過するので、充填材を通過させるための専用の孔部などを別途設ける必要がなく、基板本体の小型化を図りつつ充填材の充填作業効率を確保できる。
【００２６】
請求項２記載のプリント配線基板によれば、請求項１記載のプリント配線基板の硬化に加えて、被覆部材を、基板本体の両主面のパターンの一部を覆うレジストによって形成することで、製造時に半田などにより所定のビアホールが閉塞されることを防止し、充填材が所定のビアホールを通過可能となるとともに、所定のビアホールの表面を覆うための工程などが別個に必要とならず、製造性を向上できる。
【００２７】
請求項３記載の電気機器によれば、請求項１または２記載のプリント配線基板をケース体に収納することで、このケース体に充填材を充填した際に、この充填材がビアホールを介して基板本体の一主面側から他主面側へと通過するので、全体の小型化を図りつつ充填材の充填作業効率を確保できる。
【００２８】
請求項４記載の電気機器によれば、請求項３記載の電気機器の効果に加えて、充填材を注入するための注入開口部をケース体と基板本体との間に形成することで、ケース体に対向する基板本体の他主面側へと充填材を容易に充填できるとともに、この充填された充填材がビアホールを介して基板本体の一主面側へと通過することで、基板本体を充填材中に確実に埋没させることができる。
【００２９】
請求項５記載の放電灯点灯装置によれば、請求項３または４に記載されているように、放電灯を点灯させる点灯回路部品を実装した基板本体に形成したビアホールの表面を、パターンの一部を覆うレジストにより覆うことで、製造時などにビアホールに半田などが載ってビアホールが閉塞されることを防止し、基板本体をケース体に収納した状態で充填材を充填した際に、この充填材がビアホールを介して基板本体の一主面側から他主面側へと通過するので、全体の小型化を図りつつ充填材の充填作業効率を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００３１】
図１ないし図６に一実施の形態を示し、図１は放電灯点灯装置の分解斜視図、図２は放電灯点灯装置のプリント配線基板の基板本体のビアホールの縦断面図、図３は放電灯点灯装置の平面図、図４は図３のＡ−Ａ断面図、図５は図３のＢ−Ｂ断面図、図６は放電灯点灯装置の製造方法の説明図である。
【００３２】
図１ないし図５に、電気機器としての放電灯点灯装置11を示し、この放電灯点灯装置11は、ケース体12にプリント配線基板13を収納して構成され、高輝度放電ランプ(ＨＩＤ)などの放電灯を点灯させるものである。
【００３３】
ケース体12は、例えば金属などにより形成され、四角形状の底面14と、この底面14の互いに対向する長辺から底面14に対して上方へと略垂直に突出する側面15，16と、底面14の互いに対向する短辺から底面14に対して上方へと略垂直に突出し側面15，16と連続する端面17，18とを有している。そして、これら側面15，16および端面17，18により、プリント配線基板13の一主面である表面に対向する四角形状の開口部19の周縁部が区画されている。また、このケース体12には、プリント配線基板13を収納した状態で充填材である合成樹脂Ｐが充填される。
【００３４】
ここで、合成樹脂Ｐは、例えばウレタン、あるいはシリコーン樹脂などの流動性、絶縁性および放熱性を有する液状の部材で、かつ、熱硬化性の部材とする。
【００３５】
端面17，18には、プリント配線基板13に接続された図示しない配線が外部へと導出される切欠部21，22，23が形成されている。
【００３６】
開口部19は、プリント配線基板13よりも大きい形状に形成され、このプリント配線基板13をケース体12に収納するための開口となっている。また、この開口部19は、蓋体25により閉塞可能となっている。
【００３７】
ここで、蓋体25は、天板26の一長辺近傍に、合成樹脂Ｐをケース体12内へと注入可能な挿通孔27が穿設されており、この挿通孔27は、合成樹脂Ｐの充填後に例えば銘板などのラベル28などにより覆われることで、目立たないように構成されている。
【００３８】
また、プリント配線基板13は、四角形板状の基板本体31と、この基板本体31の表面および裏面に実装された点灯回路部品である電子部品32とを備えている。
【００３９】
基板本体31は、例えばガラスエポキシなどの絶縁性の部材により形成された両面実装基板であり、ケース体12に対して、一主面である表面が開口部19側すなわち上側、他主面である裏面が底面14に対向する下側となるように収納される。また、この基板本体31の表面と裏面とのそれぞれには、図示しないパターンが形成されており、これらパターンのうち、電子部品32を実装するランドなどを除く部分が、図２に示す被覆部材であるレジストＲにより覆われている。さらに、基板本体31には、表面および裏面のそれぞれのパターンを所定位置で電気的に接続するためのビアホール35が複数穿設されている。また、基板本体31の四隅近傍には、ケース体12の底面14と基板本体31の裏面との間に空間部36を形成するためのスペーサ37がそれぞれ取り付けられている。そして、基板本体31の一長辺には、合成樹脂Ｐを空間部36へと注入するための注入開口部38をケース体12の側面16との間に形成する四角形状の切欠部39が切り欠き形成されている。
【００４０】
レジストＲは、絶縁性の合成樹脂などにより形成され、覆ったパターンなどに半田が載らないようにしてパターンを保護するソルダレジストである。
【００４１】
各ビアホール35は、図２に示すように、基板本体31の表面から裏面へと連続する孔部41と、この孔部41の内面にて基板本体31の表面と裏面とを電気的に接続する銅箔などの導通部42とを有し、この導通部42の表面全体がレジストＲにより覆われている。したがって、このビアホール35は、半田などが載らないようにレジストＲにより保護されている。また、これらビアホール35は、空間部36に充填された合成樹脂Ｐが基板本体31の裏面側から表面側へと通過する部分であり、例えば０．３〜１ｍｍ程度の孔径を有し、合成樹脂Ｐが基板本体31の裏面側から表面側へと通過するのに必要な程度の数、例えば２０〜３０個程度が基板本体31の全体に広がって形成されている。なお、各図において、ビアホール35は便宜的に一部のみを記載して他は省略しているものであり、その配置は任意に設定可能であることはいうまでもない。
【００４２】
空間部36は、基板本体31の裏面に実装された電子部品32を収容するものである。したがって、スペーサ37は、基板本体31の裏面に実装された電子部品32よりも基板本体31の裏面から突出し、底面14と接触することで、電子部品32とケース体12の底面14との干渉を防止しているとともに、基板本体31の表面側に実装された電子部品32がプリント配線基板13をケース体12に収納した状態で開口部19から突出しないように形成されている。
【００４３】
切欠部39は、基板本体31のパターンが形成されていない部分、例えば基板本体31の長辺の中心域に四角形状に切り欠き形成されている。また、この切欠部39は、蓋体25の挿通孔27に対応する位置に設けられている。そして、この切欠部39により、注入開口部38は、各ビアホール35のそれぞれよりも大きい開口面積を有している。
【００４４】
また、電子部品32は、例えばコンデンサ、抵抗器、インダクタ、トランジスタ、あるいはＩＣなどであり、基板本体31に形成されたパターンなどとともに、所定の回路、ここでは図示しない放電灯を点灯させる点灯回路を、基板本体31上に形成している。
【００４５】
さらに、電子部品32の一部であるトランジスタ32aには、ねじ45によりアルミ放熱板Ｈが取り付けられている。そして、このアルミ放熱板Ｈは、ねじ46によりケース体12の側面15などに熱伝導可能に取り付けられる。
【００４６】
次に、上記一実施の形態の作用を説明する。
【００４７】
放電灯点灯装置11を組み立てる際には、まず、図６(a)に示すように、ケース体12に、電子部品32を実装し配線を接続したプリント配線基板13の基板本体31を開口部19から挿入する。このとき、スペーサ37がケース体12の底面14に当接して、基板本体31が底面14上に載置され、空間部36が基板本体31の裏面とケース体12の底面14との間に形成される。そして、ねじ45によりトランジスタ32aに取り付けられたアルミ放熱板Ｈの上端部をねじ46によってケース体12の側面15の内側に熱伝導可能に取り付けることにより、基板本体31がケース体12に固定される。
【００４８】
次いで、プリント配線基板13の配線をケース体12の切欠部21，22，23から外部へと導出した状態で、図６(b)に示すように、注入開口部38からノズルＮにより合成樹脂Ｐを空間部36へと注入する。なお、図６(b)では、蓋体25を取り外した状態で合成樹脂Ｐを注入しているが、蓋体25を装着して挿通孔27を介してノズルＮにより注入することも可能である。
【００４９】
この注入された合成樹脂Ｐは、空間部36に充填され、基板本体31の裏面まで液面が上昇すると、各ビアホール35を通過して基板本体31の表面側に回り込む。
【００５０】
このとき、ビアホール35の孔径は、０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ程度であるため、1つのビアホール35を通過する合成樹脂Ｐの流量はわずかであるが、レジストＲで保護されたビアホール35は多数存在しているので、全体として多量の合成樹脂Ｐが通流し、結果として円滑に合成樹脂Ｐが基板本体31の表面側に回り込むことになる。
【００５１】
さらに合成樹脂Ｐを注入し、図６(c)に示すように、基板本体31の表面側の電子部品32を覆った状態で、図６(d)に示すように、ケース体12を所定温度下で所定時間熱処理することで、合成樹脂Ｐを硬化させて、放電灯点灯装置11を完成する。
【００５２】
この後、切欠部21，22，23から導出された配線をそれぞれ所定の回路などに接続することにより、外部から入力された信号などに対応して点灯回路により放電灯が点灯される。
【００５３】
なお、図６では、先に基板本体31をケース体12に固定して合成樹脂Ｐを充填したが、先に所定量の合成樹脂Ｐをケース体12に充填し、その後に基板本体31をケース体12に挿入固定するようにしても、ビアホール35による回り込みが行われるため、このような方法で放電灯点灯装置11を組み立ててもよい。
【００５４】
以上のように、合成樹脂Ｐの充填時にこの合成樹脂Ｐが通過可能となるようにビアホール35の表面をレジストＲで覆うことにより、ケース体12に充填される合成樹脂Ｐがビアホール35を介して基板本体31の裏面側から表面側へと通過する。すなわち、ビアホール35を合成樹脂Ｐの回り込み用として共用することで、合成樹脂Ｐの充填作業効率を確保できる。
【００５５】
特に、例えば高密度実装のプリント配線基板13などでは、合成樹脂Ｐを通過させるための、銅めっきなどを施さない専用の孔部などを別途設けるスペースを確保することが容易でないから、上記のようにビアホール35を合成樹脂Ｐの通過用として共用することで、専用の孔部などを別途設ける必要がなく、このような孔部用のスペースを基板本体31に設けずに済むため、基板本体31の小型化を図ることができる。
【００５６】
また、合成樹脂Ｐは、内部に含まれる放熱材の量が多いものでは粘度が大きくなることがあり、このように粘度が大きいと、注入された空間部36から基板本体31の表面側へと回り込みにくいから、各ビアホール35を介して合成樹脂Ｐを回り込ませることで、望ましくない空気層などが空間部36内などに形成されることなく合成樹脂Ｐを安定して充填できる。
【００５７】
さらに、合成樹脂Ｐを注入するための注入開口部39を、ケース体12と基板本体31との間に形成することで、ケース体12に対向する基板本体31の裏面側へと空間部36内に合成樹脂Ｐを容易に充填できるとともに、この空間部36に充填された合成樹脂Ｐがビアホール35を介して基板本体31の表面側へと通過することで、基板本体31を合成樹脂Ｐ中に確実に埋没させることができる。
【００５８】
しかも、基板本体31の両主面のパターンの一部を覆うレジストＲにより各ビアホール35の表面を被覆することで、パターンの一部を覆う際に同時に各ビアホール35の表面を覆うことができ、かつ、製造時に半田などによりビアホール35が閉塞されることを防止して、ビアホール35の表面を覆うための工程が別個に必要とならず、製造性を向上できる。
【００５９】
そして、充填する合成樹脂Ｐが絶縁性を有することにより、ケース体12の大きさが比較的小さくプリント配線基板13との距離が近い場合でも、プリント配線基板13とケース体12との間での絶縁性を確保できる。
【００６０】
また、放電灯を点灯させるインバータ点灯回路などの点灯回路部品としての電子部品32を実装したプリント配線基板13をケース体12に収納して、このケース体12内に合成樹脂Ｐを均等に充填した放電灯点灯装置11を構成することができ、放電灯点灯装置11の小型化を図りつつ合成樹脂Ｐの充填作業効率を確保できるとともに、放電灯点灯装置11の放熱性および絶縁性を確保して、信頼性を向上できる。
【００６１】
なお、上記各実施の形態において、注入開口部39は、例えばケース体12の内面と基板本体31の周縁部とを離間するスペーサなどを設けることでケース体12と基板本体31との間に形成してもよい。
【００６２】
さらに、被覆部材としては、合成樹脂Ｐがビアホール35を通過可能となるようにビアホール35の表面を覆うものであれば、レジストＲ以外の任意の絶縁性の部材を用いることが可能である。
【００６３】
そして、電気機器は、放電灯を点灯させる点灯回路部品を用いた放電灯点灯装置に限らず、その他の電力変換装置や、別の電気機器などにも適用することもでき、同様の作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施の形態を示す放電灯点灯装置の分解斜視図である。
【図２】同上放電灯点灯装置のプリント配線基板の基板本体のビアホールの縦断面図である。
【図３】同上放電灯点灯装置の平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】同上放電灯点灯装置の製造方法の説明図である。
【符号の説明】
【００６５】
11    電気機器としての放電灯点灯装置
12    ケース体
13    プリント配線基板
19    開口部
31    基板本体
32    電子部品
35    ビアホール
38    注入開口部
Ｐ    充填材である合成樹脂
Ｒ    被覆部材であるレジスト
【図１】
2009009982.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009009982.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009009982.tif 000007
【図６】
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