JP5638440B2 - プリント回路板 - Google Patents

Description

本発明は、電解コンデンサを実装したプリント回路板に関する。

電解コンデンサを実装したプリント回路板においては、電解コンデンサが何らかの原因によって破裂したり穴が開いたり、あるいは封止不良などによって内部の電解液が外部に漏れて出ることがある。電解液が漏れ出てしまった場合、その電解液がプリント基板上に流出して付着すると、イオンマイグレーションを起こして絶縁不良に陥るおそれがある。このとき絶縁不良を起こす部分の印加電圧によっては発煙、発火などの二次的不具合が発生する可能性が無いとは言えなかった。

この改善策として、電解コンデンサの液漏れに伴う絶縁劣化をリーク電流にて検出する電解コンデンサ液漏れ検出回路が開示されている（特許文献１）。

実開平７−４３２３５号公報

しかしながら、上記従来の技術では、液漏れに伴う絶縁劣化をリーク電流にて検出するための液漏れ検出回路をプリント回路板上の電解コンデンサ付近に設けなければならず、回路を構成するためのコストアップや回路を設置するスペースの確保等の問題がある。さらに、漏れた液が検出回路部に流れてうまく検知できれば良いが、検出回路の配置していない部分に流れるとリーク電流を検出できないという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電解コンデンサから漏れだした電解液がプリント基板上に流出・付着することを防止したプリント回路板を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、プリント基板と、一対のリード端子を有し、一対のリード端子を介してプリント基板に実装された電解コンデンサと、底面部と、底面部から立ち上がる立ち上がり部と、一対のリード端子をガイドしてプリント基板と電解コンデンサとの間に底面部を挿入するための一対のスリットとを有する非導電性部材と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、プリント回路板上にスペースを取らずに電解コンデンサの液漏れに起因する発煙、発火などの二次的不具合の発生を安価に防止できるという効果を奏する。

図１は、本発明にかかるプリント回路板の実施の形態１の外観を示す斜視図である。 図２は、実施の形態１にかかるプリント回路板の側面図である。 図３は、本発明にかかるプリント回路板の実施の形態２の構成を示す斜視図である。 図４は、本発明にかかるプリント回路板の実施の形態３の非導電性シートの構成を示す斜視図である。 図５は、本発明にかかるプリント回路板の実施の形態４におけるプリント基板及び電解コンデンサの実装状態を示す図である。 図６は、実施の形態４にかかる非導電性シートの構成を示す図である。 図７は、実施の形態４にかかるプリント回路板の側面図である。 図８は、非導電性シートが通常コンデンサ下面にあたる部分にもある構造のプリント回路板の側面図である。

以下に、本発明にかかるプリント回路板の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかるプリント回路板の実施の形態１の外観を示す斜視図である。図２は、実施の形態１にかかるプリント回路板の側面図である。

非導電性部材１は例えば矩形状の非導電性シートをコの字形に折り曲げて形成されており、底面部１ａと、底面部１ａから立ち上がる立ち上がり部としての側面部１ｂを有する。ここで非導電性シートは可撓性を有するとともに折り目の型の付くシート（ＰＶＣなど）を用い、伸ばしても元の形に戻るくらいの折り目をつける。

また、一方の側面部１ｂの端部から底面部１ａの中央にかけてスリット１ｃが形成されている。スリット１ｃは、対応する電解コンデンサ２のリード端子２ｂの径に合わせたスリット幅で、またリード端子２ｂのピッチ間隔で２本平行に形成され、底面部１ａ中央付近で終了している。本実施の形態では２個の電解コンデンサ２に対応するように上述した２本でセットになっている平行スリット１ｃが二組設けられている。

一方、電解コンデンサ２は、プリント基板３上に実装済（はんだ付け）となっており、電解コンデンサ本体２ａとプリント基板３との間には非導電性部材１の厚さよりも大きい隙間が空いている。非導電性部材１のスリット１ｃがある側の側面部１ｂの端を電解コンデンサ本体２ａとプリント基板３との間隙に挿入し、電解コンデンサ２の２本のリード端子２ｂのそれぞれを非導電性部材１の２本のスリット１ｃに通す。スリット１ｃは底面部１ａまで続いているため、非導電性部材１は電解コンデンサ本体２ａとプリント基板３との間に底面部１ａが挟まれ、側面部１ｂで電解コンデンサ本体２ａの側面を覆うような状態になる（図２参照）。非導電性部材１の底面部１ａが電解コンデンサ２とプリント基板３との間に挟まれるため、接着剤などを使用しなくとも電解コンデンサ２を実装済のプリント基板３に非導電性部材１を固定できる。

このような状態になっていれば、もし仮に電解コンデンサ２に破裂などが生じたり、あるいは封止不良等のために電解液の液漏れが発生してしまった場合に、漏れた液はコの字形の非導電性部材１に食い止められてプリント基板３上に流出・付着することを防止できる。これにより、電解コンデンサ２から漏れだした電解液による二次的不具合を抑え、プリント回路板の安全性を高めることができる。

また、プリント基板３を立てて使用するような場合は漏れた液は下方に位置する非導電性部材１の側面部１ｂを伝って流れ落ちることとなるが、側面部１ｂの高さ（底面部１ａから端までの距離）を適切に設定すれば、電解コンデンサ２から漏れた電解液がプリント基板３又はプリント基板３上の実装部品にかかることを防止できる。

したがって、液漏れ検出回路を設けなくても、電解コンデンサ２から漏れた液によりプリント基板３上の充電部間でイオンマイグレーション（絶縁不良）が生じて最悪の場合発煙・発火に至るというような二次的不具合を防止することができる。

なお、電解コンデンサ２から漏れた液を食い止められれば良いため、非導電性部材１は使用箇所によっては非導電性シートをＬ字形状に折り曲げたものでも良い。例えば、電解コンデンサ２がプリント基板３の端部近傍に配置されるような場合には、側面部１ｂが底面部１ａの一方のみに設けられたＬ字形状であっても、電解液がプリント基板３上に広がることを防止できる。また、非導電性部材１の幅がプリント基板３の幅よりも狭い場合には、側面部１ｂが設けられていない側にも側面部を設けることで、プリント基板３へ電解液付着することを防止する効果を高めることができる。

実施の形態２．
図３は、本発明にかかるプリント回路板の実施の形態２の構成を示す斜視図である。本実施の形態においては、プリント基板３上に電解コンデンサ２を横たわるように配置して、リード端子を途中で９０°曲げてプリント基板３にはんだ付けしている。この場合も実施の形態１と同様に、非導電性部材１のスリット１ｃに電解コンデンサ２のリード端子２ｂを通して装着する。

本実施の形態によれば、電解コンデンサ２の高さ寸法が大きい場合にプリント基板３の上方にデッドスペースが生じることを防止できる。したがって、本実施の形態のプリント回路板を搭載する電子機器の薄型化を実現できる。

実施の形態３．
図４は、本発明にかかるプリント回路板の実施の形態３の非導電性部材の構成を示す斜視図である。本実施の形態においては、非導電性部材１に設けるスリット１ｃを底面部１ａの端から平行に所定位置まで伸ばした一対のスリット１ｃの一方はそこで終了させるが、他方は円弧を描くようにさらに延ばした後に（例えば、９０°回転した位置で）終了させる。

装着時は、スリット１ｃにリード端子２ｂを通す際、一方のスリット１ｃが終わるところでそこを中心に非導電性部材１を回転させるようにして他方のスリット１ｃにリード端子２ｂを通し続ける。円弧状のスリット１ｃが９０°の位置まであれば、非導電性部材１の回転も９０°となる。

この場合、非導電性部材１は、電解コンデンサ２とプリント基板３とに挟まれているだけでなく、スリット１ｃからリード端子２ｂを抜くためには一方向の動きだけではなく、回転を加えた動きが必要であるため、非導電性部材１は容易にはプリント基板３と電解コンデンサ２との間から抜けなくなり、使用途中でのずれなども防止できる。

なお、実施の形態１と同様に、非導電性部材１の幅がプリント基板３の幅よりも狭い場合には、側面部１ｂが設けられていない側にも側面部を設けることで、プリント基板３へ電解液付着することを防止する効果を高めることができる。

実施の形態４．
図５は、本発明にかかるプリント回路板の実施の形態４におけるプリント基板及び電解コンデンサの実装状態を示す図である。図６は、実施の形態４にかかる非導電性部材の構成を示す図である。本実施の形態は、プリント基板上に高さ制限があって、横倒しにして設置しただけではその高さ制限に入らないような径の太い電解コンデンサを実装する場合に使われる実装方法である。プリント基板３上の電解コンデンサ２の配置位置をくり抜いて穴４を開口させ、穴４に電解コンデンサ２を半分ほど埋め込むような状態で実装し、高さを抑える。

図６は、本実施の形態の非導電性部材５の外観を示す斜視図である。穴４に配置された電解コンデンサ２を覆うように穴４に装着されるカバーとしての非導電性部材５は、非導電性シートを折り曲げて可撓性を有するように形成されており、底面部５ａから立ち上がった側面部５ｂ（第１の側面部）が途中でさらに折り曲げられ、端部５ｃ（第２の側面部）が底面部５ａの幅よりも開いている。

図７は、実施の形態４にかかるプリント回路板の側面図である。非導電性部材５は、図５に示すように実装された電解コンデンサ２に対して、図７に示すように電解コンデンサ２を底面部５ａと側面部５ｂとで覆い、側面部５ｂのさらに折り曲げられて広がった端部５ｃはプリント基板３の穴４からプリント基板３の反対側に突出するように装着される。端部５ｃは、プリント基板３上の穴４の幅よりも広いためストッパとして機能し、非導電性部材５がプリント基板３の穴４から簡単に抜けてしまうことはない。すなわち、底面部５ａ及び側面部５ｂが液止め部を形成することにより電解コンデンサ２から漏れ出した電解液がプリント基板３に付着することを防止し、端部５ｃがストッパを形成することにより穴４からの脱落を防止している。

この構成により、電解コンデンサ２からの液漏れが発生しても、非導電性部材５によりプリント基板３上に実装された部品、プリント基板３の表面、裏面に流出することを防ぐことができる。なお、図５のＡ又はＢが上方となるようにプリント基板３を立てて使用する場合にも、漏れた液は非導電性部材５の折り曲げた端部５ｃを伝ってプリント基板３の裏面からある距離を持った位置から下方へ落ちるため、プリント基板３に付着する可能性が低くなる。

また、図８に示すように、電解コンデンサ２のリード端子が設けられた面やその反対側の面（図８において紙面の奥行き方向に位置する面）にあたる部分にも非導電性部材５がある構造も有効である。この場合、リード端子が設けられた面を覆う部分にはリード端子を通過させるためのスリットを形成すれば良い。

１、５ 非導電性部材
１ａ、５ａ 底面部
１ｂ、５ｂ 側面部
１ｃ スリット
２ 電解コンデンサ
２ａ 電解コンデンサ本体
２ｂ リード端子
３ プリント基板
４ 穴
５ｃ 端部

Claims (8)

1. プリント基板と、
   一対のリード端子を有し、該一対のリード端子を介して前記プリント基板に実装された電解コンデンサと、
   底面部と、該底面部の両側端から立ち上がる一対の立ち上がり部とを有し、前記一対のリード端子をガイドして前記プリント基板と前記電解コンデンサとの間に前記底面部を挿入するための一対のスリットが、前記一対の立ち上がり部の一方の端部から前記底面部の中央に達するように設けられた非導電性部材と、
   を備え、
   前記プリント基板と前記電解コンデンサとの間に底面部が挿入された前記非導電性部材の前記一対の立ち上がり部の他方が、前記電解コンデンサの下方に位置するように立てて使用されることを特徴とするプリント回路板。
2. 前記非導電性部材は、非導電性シートをコの字形に折り曲げて形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプリント回路板。
3. 前記一対のスリットは、前記立ち上がり部の端部から前記底面部の中央に達するように設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント回路板。
4. 前記一対のスリットは、前記底面部に設けられており、
   前記一対のスリットの一方は、該一対のスリットの他方の終点までは該一対のスリットの他方と平行であり、該一対のスリットの他方と平行な部分から先は、前記一対のスリットの他方の終点を中心とする円弧状に延びることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント回路板。
5. 矩形の開口が形成されたプリント基板と、
   一対のリード端子を有し、該一対のリード端子を介して前記プリント基板に実装され前記開口内に配置された電解コンデンサと、
   底面部と、該底面部の両側端から立ち上がる一対の立ち上がり部とが形成されるようにコの字形に折り曲げられ、前記開口の縁と前記電解コンデンサとの隙間に前記一対の立ち上がり部を挿入して、前記電解コンデンサを覆うように前記開口に装着される非導電性のカバーと、
   を備え、
   前記開口に装着された前記カバーの前記一対の立ち上がり部のいずれか一方が、前記電解コンデンサの下方に位置するように立てて使用されることを特徴とするプリント回路板。
6. 前記カバーは、非導電性シートをコの字形に折り曲げて形成されていることを特徴とする請求項５に記載のプリント回路板。
7. 前記非導電性シートは、前記開口からの抜けを防止するストッパ部が、前記立ち上がり部の先端から延在するように折り曲げられていることを特徴とする請求項６に記載のプリント回路板。
8. 前記電解コンデンサは、横倒しにされて前記開口に半分埋め込まれた状態で設置されることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載のプリント回路板。

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