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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024106477
(43)【公開日】2024-08-08
(54)【発明の名称】プリント回路板、およびそれを有する空気調和装置
(51)【国際特許分類】
H02M 7/48 20070101AFI20240801BHJP
H05K 1/02 20060101ALI20240801BHJP
【ＦＩ】
H02M7/48 Z
H05K1/02 C
【審査請求】有
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023010744
(22)【出願日】2023-01-27
(71)【出願人】
【識別番号】000002853
【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000202
【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー
(72)【発明者】
【氏名】福島 輝久
(72)【発明者】
【氏名】廣田 直人
(72)【発明者】
【氏名】植田 成重
(72)【発明者】
【氏名】岡本 修平
(72)【発明者】
【氏名】青木 祐浩
【テーマコード（参考）】
5E338
5H770
【Ｆターム（参考）】
5E338BB02
5E338BB13
5E338BB17
5E338BB75
5E338EE21
5H770AA07
5H770AA21
5H770BA05
5H770CA02
5H770DA03
5H770DA41
5H770EA01
5H770PA22
5H770QA01
5H770QA06
5H770QA22
5H770QA25
5H770QA28
5H770QA33
5H770QA36
(57)【要約】
【課題】
基板上の重量部品の振動に起因する、実装部品のリード折れを防止する。
【解決手段】
プリント回路板１００は、電気エネルギー又は誘導エネルギーを蓄積する重量部品である第１部品１０と、複数のリード２００を有するパワーデバイスである第２部品２０と、第１部品１０と第２部品２０とが実装される基板３０とを備えている。基板３０では、第１部品１０と第２部品２０との間にスリット３０ａが設けられており、第２部品２０のリードが半田付けされる。プリント回路板１００では、重量のある第１部品１０からの振動が第２部品２０へ伝搬することがスリット３０ａによって抑制されるので、振動に起因するリード２００の折れが防止される。
【選択図】図６
基板上の重量部品の振動に起因する、実装部品のリード折れを防止する。
【解決手段】
プリント回路板１００は、電気エネルギー又は誘導エネルギーを蓄積する重量部品である第１部品１０と、複数のリード２００を有するパワーデバイスである第２部品２０と、第１部品１０と第２部品２０とが実装される基板３０とを備えている。基板３０では、第１部品１０と第２部品２０との間にスリット３０ａが設けられており、第２部品２０のリードが半田付けされる。プリント回路板１００では、重量のある第１部品１０からの振動が第２部品２０へ伝搬することがスリット３０ａによって抑制されるので、振動に起因するリード２００の折れが防止される。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気エネルギー又は誘導エネルギーを蓄積する重量部品である第１部品（１０）と、
複数のリード（２００）を有するパワーデバイスである第２部品（２０）と、
前記第１部品（１０）と前記第２部品（２０）とが実装され、前記第１部品（１０）と前記第２部品（２０）との間にスリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）が設けられており、前記第２部品（２０）の前記リード（２００）が半田付けされる基板（３０）と、
を備える、
プリント回路板（１００）。
複数のリード（２００）を有するパワーデバイスである第２部品（２０）と、
前記第１部品（１０）と前記第２部品（２０）とが実装され、前記第１部品（１０）と前記第２部品（２０）との間にスリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）が設けられており、前記第２部品（２０）の前記リード（２００）が半田付けされる基板（３０）と、
を備える、
プリント回路板（１００）。
【請求項2】
前記複数のリード（２００）は、前記第１部品（１０）に最も近い第１リード（２０１）を含み、
前記スリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）は、前記第１部品（１０）と前記第１リード（２０１）との間に設けられている、
請求項１に記載のプリント回路板（１００）。
前記スリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）は、前記第１部品（１０）と前記第１リード（２０１）との間に設けられている、
請求項１に記載のプリント回路板（１００）。
【請求項3】
前記基板（３０）に垂直な方向の振動が加えられたとき、前記第１部品（１０）による前記第１リード（２０１）への応力は、他の部品への応力に比べて大きい、
請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
【請求項4】
複数の前記第１部品（１０）が前記基板（３０）に実装され、
複数の前記第１部品（１０）は、前記基板（３０）に垂直な方向の振動が加えられたときの前記リード（２００）への応力が最も大きい第１重量部品を含み、
前記スリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）は、前記第１重量部品と前記第２部品（２０）との間に設けられている、
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
複数の前記第１部品（１０）は、前記基板（３０）に垂直な方向の振動が加えられたときの前記リード（２００）への応力が最も大きい第１重量部品を含み、
前記スリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）は、前記第１重量部品と前記第２部品（２０）との間に設けられている、
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
【請求項5】
前記第１部品（１０）は、電解コンデンサ、リアクトルおよびコイルのいずれかである、
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
【請求項6】
前記第２部品（２０）は、インテリジェント・パワー・モジュール、アクティブ・フィルタ・モジュール、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ、ダイオード、サイリスタおよびトライアックのいずれかである、
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
【請求項7】
前記第１部品（２０）は、前記基板（３０）の中央部に実装されている、
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
【請求項8】
前記スリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）は、前記基板（３０）を貫通している、
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
【請求項9】
前記スリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）の幅は、１．０～４．０ｍｍの範囲内である、
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
【請求項10】
前記基板（３０）は、連結部材（４０）と前記第２部品（２０）とを介して対象物（７０）に固定されている、
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
【請求項11】
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）を有する、
空気調和装置（１）。
空気調和装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
プリント回路板に関する。
【背景技術】
【0002】
基板に実装された部品に衝撃や振動が加わったときの、基板への影響をやわらげる目的で部品の周囲にスリットが設けられる場合がある。例えば、特許文献１（実開平４－１０７８７５号公報）に記載のプリント基板では、重量部品であるトランスの取り付け部の周りを囲むように不連続なスリットが設けられ、クラックの拡大が防止されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
基板に振動が繰り返し作用すると、重量部品の振動が当該重量部品から離れている部品にまで伝搬してその部品のリードが折れることがある。
【0004】
しかしながら、特許文献１では、重量部品による振動が、実装部品のリード折れを招来することに対して何ら対応がなされていない。
【課題を解決するための手段】
【0005】
第１観点のプリント回路板は、第１部品と、第２部品と、基板とを備えている。第１部品は、電気エネルギー又は誘導エネルギーを蓄積する重量部品である。第２部品は、複数のリードを有するパワーデバイスである。基板は、第１部品と第２部品とが実装され、第１部品と第２部品との間にスリットが設けられており、第２部品のリードが半田付けされる。
【0006】
このプリント回路板では、重量のある第１部品からの振動が第２部品へ伝搬することがスリットによって抑制されるので、振動に起因するリード折れが防止される。
【0007】
第２観点のプリント回路板は、第１観点のプリント回路板であって、複数のリードが、第１部品に最も近い第１リードを含む。スリットは、第１部品と第１リードとの間に設けられている。
【0008】
このプリント回路板では、重量のある第１部品からの振動が第２部品へ伝搬することが、スリットによって抑制されるので、第１部品に最も近い第１リードの折れが防止される。
【0009】
第３観点のプリント回路板は、第２観点のプリント回路板であって、基板に垂直な方向の振動が加えられたとき、第１部品による第１リードへの応力は、他の部品への応力に比べて大きい。
【0010】
第４観点のプリント回路板は、第１観点から第３観点のいずれか１つのプリント回路板であって、複数の第１部品が基板に実装されている。複数の第１部品は、第１重量部品を含む。第１重量部品は、基板に垂直な方向の振動が加えられたときのリードへの応力が最も大きい重量部品である。スリットは、第１重量部品と第２部品との間に設けられている。
【0011】
第５観点のプリント回路板は、第１観点から第４観点のいずれか１つのプリント回路板であって、第１部品が、電解コンデンサ、リアクトルおよびコイルのいずれかである。
【0012】
第６観点のプリント回路板は、第１観点から第５観点のいずれか１つのプリント回路板であって、第２部品が、インテリジェント・パワー・モジュール、アクティブ・フィルタ・モジュール、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ、ダイオード、サイリスタおよびトライアックのいずれかである。
【0013】
第７観点のプリント回路板は、第１観点から第６観点のいずれか１つのプリント回路板であって、第１部品が基板の中央部に実装されている。
【0014】
このプリント回路板では、第１部品が基板の中央部にあることで、振動によって基板がひずみ易いので、基板にスリットを入れる効果が高い。
【0015】
第８観点のプリント回路板は、第１観点から第７観点のいずれか１つのプリント回路板であって、スリットが基板を貫通している。
【0016】
第９観点のプリント回路板は、第１観点から第８観点のいずれか１つのプリント回路板であって、スリットの幅が１．０～４．０ｍｍの範囲内である。
【0017】
このプリント回路板では、スリットの加工性、振動伝搬の防止の両方を満足することができる。
【0018】
第１０観点のプリント回路板は、第１観点から第９観点のいずれか１つのプリント回路板であって、基板が連結部材と第２部品とを介して対象物に固定されている。
【0019】
このプリント回路板では、第２部品のリードも連結部材として機能しているので、実装されている他の部品に比べて振動による繰り返し疲労を受けやすい。それゆえ、第１部品と第２部品との間にスリットを設けることによって振動伝搬を遮断し、リードを繰り返し疲労から保護する。
【0020】
第１１観点の空気調和装置は、第１観点から第１０観点のいずれか１つのプリント回路板を有している。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本開示に係るプリント回路板を有する空気調和装置の斜視図である。
【図2】本開示に係るプリント回路板に構成されている電力変換回路の回路図である。
【図3】電装品箱の内部をプリント回路板の第１面が正面となる方向から視たときの当該電装品箱の内部斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
（１）プリント回路板１００の構成
図１は、本開示に係るプリント回路板１００を有する空気調和装置１の斜視図である。図１において、空気調和装置１は、室内機４と室外機５とを備えている。室内機４と室外機５とは、冷媒連絡管６によって接続されている。
図１は、本開示に係るプリント回路板１００を有する空気調和装置１の斜視図である。図１において、空気調和装置１は、室内機４と室外機５とを備えている。室内機４と室外機５とは、冷媒連絡管６によって接続されている。
【0023】
室内機４と室外機５と冷媒連絡管６とは冷媒回路を構成している。冷媒回路では、例えば、冷房運転、暖房運転及び除湿運転の際に、蒸気圧縮式冷凍サイクルが繰り返される。
【0024】
室内機４は、屋内の壁に取り付けられるが、それに限られるものではなく、天井または床に設置されるものであってもよい。
【0025】
室外機５は、屋外に設置され、室内機４に熱エネルギーを供給する熱源ユニットとして機能する。
【0026】
室内機４および室外機５には、電装品箱が搭載されており、電装品箱にはプリント回路板が収容されている。ここでは、室外機５のプリント回路板１００を例として説明する。
【0027】
図２は、本開示に係るプリント回路板１００に構成されている電力変換回路１１０の回路図である。
【0028】
図２において、電力変換回路１１０は、交流電力を直流電力に整流し、その直流電力を所定の周波数の交流電力へ変換して、モータＭに供給する。モータＭは、例えば、空気調和装置１の冷媒回路に設けられた圧縮機を駆動する。
【0029】
（１－１）整流用ダイオード・モジュール２０ａ
整流用ダイオード・モジュール２０ａは、４つのダイオードＤ１ａ，Ｄ１ｂ，Ｄ２ａ，Ｄ２ｂによってブリッジ回路を構成している。具体的には、ダイオードＤ１ａとＤ１ｂ、Ｄ２ａとＤ２ｂは、それぞれ互いに直列に接続されている。
整流用ダイオード・モジュール２０ａは、４つのダイオードＤ１ａ，Ｄ１ｂ，Ｄ２ａ，Ｄ２ｂによってブリッジ回路を構成している。具体的には、ダイオードＤ１ａとＤ１ｂ、Ｄ２ａとＤ２ｂは、それぞれ互いに直列に接続されている。
【0030】
ダイオードＤ１ａおよびダイオードＤ１ｂの接続点は、交流電源ＡＣの一つの極に接続されている。ダイオードＤ２ａおよびダイオードＤ２ｂの接続点は、交流電源ＡＣの他の極に接続されている。
【0031】
整流用ダイオード・モジュール２０ａは、交流電源ＡＣから出力される交流電力を整流して直流電力を生成し、これを第１～第３電解コンデンサ１０ａ～１０ｃへ供給する。
【0032】
（１－２）第１～第３電解コンデンサ１０ａ～１０ｃ
第１～第３電解コンデンサ１０ａ～１０ｃは、整流用ダイオード・モジュール２０ａによって整流された電圧を平滑する。
第１～第３電解コンデンサ１０ａ～１０ｃは、整流用ダイオード・モジュール２０ａによって整流された電圧を平滑する。
【0033】
第２電解コンデンサ１０ｂと第３電解コンデンサ１０ｃとは直列に接続され、平滑および倍電圧の出力を行い、整流用ダイオード・モジュール２０ａのダイオードブリッジ整流回路とともに倍電圧整流回路を構成している。
【0034】
第１～第３電解コンデンサ１０ａ～１０ｃによる平滑後の電圧は、インテリジェント・パワー・モジュール２０ｂへ供給される。
【0035】
（１－３）リアクトル１０ｄ
リアクトル１０ｄは、図２に示すように、交流電源線に設けられ、その一端が交流電源ＡＣの入力側（コイル１０ｅ）に接続され、他端が整流用ダイオード・モジュール２０ａのダイオードブリッジ整流回路に接続されている。リアクトル１０ｄの機能は、力率改善および高調波抑制である。
リアクトル１０ｄは、図２に示すように、交流電源線に設けられ、その一端が交流電源ＡＣの入力側（コイル１０ｅ）に接続され、他端が整流用ダイオード・モジュール２０ａのダイオードブリッジ整流回路に接続されている。リアクトル１０ｄの機能は、力率改善および高調波抑制である。
【0036】
（１－４）コイル１０ｅ
コイル１０ｅは、交流電源ＡＣとリアクトル１０ｄとの間に接続されている。コイル１０ｅは、コモンモードノイズを除去するコモンモードチョークコイルである。
コイル１０ｅは、交流電源ＡＣとリアクトル１０ｄとの間に接続されている。コイル１０ｅは、コモンモードノイズを除去するコモンモードチョークコイルである。
【0037】
（１－５）インテリジェント・パワー・モジュール２０ｂ
インテリジェント・パワー・モジュール２０ｂは、スイッチング回路２５および制御回路２６が内蔵され、１つのパッケージになっている。以後、インテリジェント・パワー・モジュール２０ｂを「ＩＰＭ２０ｂ」という。
インテリジェント・パワー・モジュール２０ｂは、スイッチング回路２５および制御回路２６が内蔵され、１つのパッケージになっている。以後、インテリジェント・パワー・モジュール２０ｂを「ＩＰＭ２０ｂ」という。
【0038】
（１－５－１）スイッチング回路２５
スイッチング回路２５は、モータＭのＵ相、Ｖ相およびＷ相の駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗそれぞれに対応する３つの上下アームが互いに並列に、第１電解コンデンサ１０ａの出力側に接続されている。
スイッチング回路２５は、モータＭのＵ相、Ｖ相およびＷ相の駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗそれぞれに対応する３つの上下アームが互いに並列に、第１電解コンデンサ１０ａの出力側に接続されている。
【0039】
図２において、スイッチング回路２５は、複数のＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ、以下、単にトランジスタという。）Ｑ３ａ，Ｑ３ｂ，Ｑ４ａ，Ｑ４ｂ，Ｑ５ａ，Ｑ５ｂおよび複数の還流用のダイオードＤ３ａ，Ｄ３ｂ，Ｄ４ａ，Ｄ４ｂ，Ｄ５ａ，Ｄ５ｂを含む。
【0040】
トランジスタＱ３ａとＱ３ｂ、Ｑ４ａとＱ４ｂ、Ｑ５ａとＱ５ｂは、それぞれ互いに直列に接続されることによって各上下アームを構成しており、それによって形成された接続点ＮＵ，ＮＶ，ＮＷそれぞれから対応する相の駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに向かって出力線が延びている。
【0041】
各ダイオードＤ３ａ～Ｄ５ｂは、各トランジスタＱ３ａ～Ｑ５ｂに、トランジスタのコレクタ端子とダイオードのカソード端子が接続され、トランジスタのエミッタ端子とダイオードのアノード端子が接続されるよう、並列接続されている。
【0042】
スイッチング回路２５は、直流電圧が印加され、かつ制御回路２６により指示されたタイミングで各トランジスタＱ３ａ～Ｑ５ｂがオンおよびオフを行うことによって、モータＭを駆動する駆動電圧を生成する。この駆動電圧は、各トランジスタＱ３ａとＱ３ｂ、Ｑ４ａとＱ４ｂ、Ｑ５ａとＱ５ｂの各接続点ＮＵ，ＮＶ，ＮＷからモータＭの駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに出力される。
【0043】
（１－５－２）制御回路２６
制御回路２６は、インバータマイコン３５からの指令電圧に基づき、スイッチング回路２５の各トランジスタＱ３ａ～Ｑ５ｂのオンおよびオフの状態を変化させる。
制御回路２６は、インバータマイコン３５からの指令電圧に基づき、スイッチング回路２５の各トランジスタＱ３ａ～Ｑ５ｂのオンおよびオフの状態を変化させる。
【0044】
具体的には、制御回路２６は、任意のデューティ比を有するパルス状の駆動電圧がスイッチング回路２５からモータＭに出力されるように、ゲート制御電圧Ｇｕ，Ｇｘ，Ｇｖ，Ｇｙ，Ｇｗ，Ｇｚを生成する。デューティ比は、インバータマイコン３５によって決定される。
【0045】
生成されたゲート制御電圧Ｇｕ，Ｇｘ，Ｇｖ，Ｇｙ，Ｇｗ，Ｇｚは、それぞれのトランジスタＱ３ａ～Ｑ５ｂのゲート端子に印加される。
【0046】
（１－６）インバータマイコン３５
インバータマイコン３５は、電圧検出部３２、電流検出部３３、および制御回路２６と接続されている。また、インバータマイコン３５は、電圧検出部３２の検出値を監視し、電圧検出部３２の検出値が所定の閾値を超えたとき、トランジスタＱ３ａ～Ｑ５ｂをオフにする保護制御も行っている。
インバータマイコン３５は、電圧検出部３２、電流検出部３３、および制御回路２６と接続されている。また、インバータマイコン３５は、電圧検出部３２の検出値を監視し、電圧検出部３２の検出値が所定の閾値を超えたとき、トランジスタＱ３ａ～Ｑ５ｂをオフにする保護制御も行っている。
【0047】
（２）プリント回路板１００上の部品配置
図３は、電装品箱７０の内部をプリント回路板１００の第１面３０１が正面となる方向から視たときの当該電装品箱７０の内部斜視図である。
図３は、電装品箱７０の内部をプリント回路板１００の第１面３０１が正面となる方向から視たときの当該電装品箱７０の内部斜視図である。
【0048】
【0049】
【0050】
（２－１）第１面３０１に実装される第１部品１０
図４において、基板３０の第１面３０１には、第１部品１０として、第１～第３電解コンデンサ１０ａ～１０ｃ、およびコイル１０ｅが実装されている。
図４において、基板３０の第１面３０１には、第１部品１０として、第１～第３電解コンデンサ１０ａ～１０ｃ、およびコイル１０ｅが実装されている。
【0051】
ここでは、基板３０のほぼ中央に位置する第１電解コンデンサ１０ａから左回りに第２電解コンデンサ１０ｂ、第３電解コンデンサ１０ｃが並んでいる。
【0052】
第１～第３電解コンデンサ１０ａ～１０ｃは、端子間に電圧がかかることによって電気エネルギーを蓄える。コイル１０ｅは、電流が流れることによって誘導エネルギーを蓄える。
【0053】
第１～第３電解コンデンサ１０ａ～１０ｃおよびコイル１０ｅの単体の重量は、基板３０の第１面３０１に実装される他の部品に比べて大きく、一般に、重量部品として知られている。
【0054】
それゆえ、第１部品１０は、電気エネルギー、又は誘導エネルギーを蓄積する重量部品と定義される。また、電解コンデンサ、コイルの他に、リアクトルおよび変圧器も第１部品１０に該当する。図２の回路図で記載したリアクトル１０ｄは基板３０上にはないので図４には記載していないが、誘導エネルギーを蓄積する重量部品である。
【0055】
【0056】
図５において、２点鎖線で描かれた３つの円は、第１面３０１に実装されている第１～第３電解コンデンサ１０ａ～１０ｃの位置を示している。また。２点鎖線で描かれた四角枠は、第１面３０１に実装されているコイル１０ｅの位置を示している。
【0057】
基板３０の第２面３０２には、第２部品２０として、整流用ダイオード・モジュール２０ａおよびＩＰＭ２０ｂが実装されている。
【0058】
整流用ダイオード・モジュール２０ａおよびＩＰＭ２０ｂは、複数のリードを有している。例えば、ＩＰＭ２０ｂは、図５に示すようにパッケージ部１５０と、パッケージ部１５０から突出する複数のリード２００を有している。
【0059】
整流用ダイオード・モジュール２０ａおよびＩＰＭ２０ｂは、電力供給に用いられる半導体素子であり、一般に、パワーデバイスとして知られている。
【0060】
それゆえ、第２部品２０は、複数のリードを有するパワーデバイスと定義される。また、整流用ダイオード・モジュール、ＩＰＭの他に、アクティブ・フィルタ・モジュール、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ、サイリスタおよびトライアックも第２部品２０に該当する。
【0061】
図４および図５に示すように、基板３０では、スリット３０ａが第１～第３電解コンデンサ１０ａ～１０ｃとＩＰＭ２０ｂとの間に設けられている。スリット３０ａの機能については、後の「（４）スリットの機能」の節で説明する。
【0062】
（３）プリント回路板１００の電装品箱７０への固定
図６は、図３のプリント回路板１００を収納した電装品箱７０の断面の模式図である。図６において、第１部品１０は第１電解コンデンサ１０ａに該当し、第２部品２０はＩＰＭ２０ｂに該当する。
図６は、図３のプリント回路板１００を収納した電装品箱７０の断面の模式図である。図６において、第１部品１０は第１電解コンデンサ１０ａに該当し、第２部品２０はＩＰＭ２０ｂに該当する。
【0063】
図６に示すように、プリント回路板１００は、第２面３０２を電装品箱７０の壁６０に向け、第２面３０２を壁６０の壁面から所定距離だけ離して固定されている。所定距離は、第２面３０２に実装された部品および第１面３０１から第２面３０２を貫通して突出する金属部材が壁６０と干渉しないように設定されている。
【0064】
（３－１）連結部材４０
プリント回路板１００と電装品箱７０の壁６０との距離を当該所定距離に維持するために、プリント回路板１００の隅に連結部材４０が取り付けられている。連結部材４０は、樹脂製である。連結部材４０は、棒状であり、頭部４０１、胴部４０２、位置決め部４０３、抜け防止部４０４、および溝部４０５を有している。
プリント回路板１００と電装品箱７０の壁６０との距離を当該所定距離に維持するために、プリント回路板１００の隅に連結部材４０が取り付けられている。連結部材４０は、樹脂製である。連結部材４０は、棒状であり、頭部４０１、胴部４０２、位置決め部４０３、抜け防止部４０４、および溝部４０５を有している。
【0065】
連結部材４０は、電装品箱７０の壁６０の外側から内側に向かって、頭部４０１が壁６０の外面に当たるまで打ち込まれている。位置決め部４０３は、胴部４０２の外周から径方向に突出している。
【0066】
抜け防止部４０４は略円錐上であり、胴部４０２の端部に位置している。溝部４０５は、抜け防止部４０４の先端から位置決め部４０３に向かって形成されている。位置決め部４０３と抜け防止部４０４との間隔は、基板３０の板厚より僅かに大きい程度である。
【0067】
プリント回路板１００の４隅には、連結部材４０の抜け防止部４０４を挿入させるための保持孔３１０が予め設けられている。
【0068】
保持孔３１０が抜け防止部４０４の先端と重なるように置かれ、プリント回路板１００が位置決め部４０３に向けて押し込まれる。このとき、抜け防止部４０４の先端が溝部４０５の幅を狭める方向にたわみ、保持孔３１０の周囲が位置決め部４０３と抜け防止部４０４との間に収まる。その結果、プリント回路板１００が電装品箱７０に固定される。
【0069】
（３－２）ヒートシンク５０
但し、プリント回路板１００の４隅がすべて連結部材４０を介して電装品箱７０に固定されているのではない。
但し、プリント回路板１００の４隅がすべて連結部材４０を介して電装品箱７０に固定されているのではない。
【0070】
ＩＰＭ２０ｂのような第２部品２０は、他の実装部品に比べて発熱量が大きいので、図６に示すように、第２面３０２と対向しない面に、放熱用のヒートシンク５０がビス９０によって取り付けられている。
【0071】
また、第２部品２０は、他の実装部品よりも第２面３０２の隅に近い位置にあるので、ヒートシンク５０付の第２部品２０は、電装品箱７０に対する基板３０の位置決め用かつ連結用の部材として利用される。
【0072】
第２部品２０に取り付けられたヒートシンク５０は、電装品箱７０を貫通した状態で電装品箱７０に固定される。但し、ヒートシンク５０は、直に電装品箱７０に固定されるのではなく、ヒートシンク５０と電装品箱７０との間に絶縁体５６を挟んでいる。
【0073】
絶縁体５６は、樹脂製である。電装品箱７０の壁６０には、絶縁体５６を挿入させる孔７０ａが設けられている。絶縁体５６は、孔７０ａの縁を孔７０ａの内側から覆うように環状に成形されている。
【0074】
環状の絶縁体５６は、ヒートシンク５０を挿入させる孔５６ａが設けられている。ヒートシンク５０は、孔５６ａを貫通して電装品箱７０の外側に露出する。ヒートシンク５０と絶縁体５６とは、ビス９０によって締結されている。
【0075】
上記のように、第２部品２０およびヒートシンク５０が、プリント回路板１００を電装品箱７０に固定する連結用の部材として機能する。
【0076】
（４）スリットの機能
上述の通り、第２部品２０としてのＩＰＭ２０ｂでは、リード２００が基板３０に半田付けされ、パッケージ部１５０がヒートシンク５０を介して電装品箱７０に固定されている。それゆえ、ＩＰＭ２０ｂは、基板３０および電装品箱７０の両方に対して変位し難い。
上述の通り、第２部品２０としてのＩＰＭ２０ｂでは、リード２００が基板３０に半田付けされ、パッケージ部１５０がヒートシンク５０を介して電装品箱７０に固定されている。それゆえ、ＩＰＭ２０ｂは、基板３０および電装品箱７０の両方に対して変位し難い。
【0077】
例えば、基板３０に垂直な方向（板厚方向）に振動が加えられ、重量部品である第１部品１０が振動したとき、その振動は基板３０上の他の実装部品に伝搬する。
【0078】
ＩＰＭ２０ｂは、基板３０および電装品箱７０の両方に対して変位がし難いので、他の実装部品に比べて大きい応力が繰り返し作用する。特に、リード２００は、パッケージ部１５０よりも強度が弱いので折れる可能性がある。
【0079】
そこで、本実施形態では、図４～図６に示すように、基板３０の第１部品１０と第２部品２０との間にスリット３０ａを設けている。スリット３０ａは、重量のある第１部品１０からの振動が第２部品２０へ伝搬することを抑制するので、振動に起因するリード２００の折れが防止される。
【0080】
具体的には、図５に示すように、ＩＰＭ２０ａの複数のリード２００のうち、第１部品１０である第１～第３電解コンデンサ１０ａ～１０ｃに最も近いリードを第１リード２０１としたとき、第１リード２０１と第１～第３電解コンデンサ１０ａ～１０ｃとの間にスリット３０ａが設けられている。
【0081】
スリット３０ａの幅は、加工性、振動伝搬の防止の両方を考慮すれば、１．０ｍｍ～４．０ｍｍの範囲内が望ましい。
【0082】
また、スリット３０ａは、基板３０を貫通していることが好ましく、この場合、第１部品１０からの振動伝搬が貫通したスリット３０ａによって遮断され、第２部品２０まで伝搬することが抑制される。
【0083】
（４－１）スリットの長さについて
スリットは、必ずしも全ての第１部品（第１～第３電解コンデンサ１０ａ～１０ｃ、およびコイル１０ｅ）と第２部品２０との間を網羅するような長さにする必要はない。
スリットは、必ずしも全ての第１部品（第１～第３電解コンデンサ１０ａ～１０ｃ、およびコイル１０ｅ）と第２部品２０との間を網羅するような長さにする必要はない。
【0084】
【0085】
図７において、基板３０の中央部に位置する第１電解コンデンサ１０ａと、第１電解コンデンサ１０ａに最も近いリードである第１リード２０１との間にスリット３０ｂが設けられている。それゆえ、スリット３０ｂは、図５に記載のスリット３０ａに比べて長さが短く、第１電解コンデンサ１０ａからの振動伝搬のみを抑制する長さに設定されている。
【0086】
出願人の実験によれば、スリット３０ｂによって、図５に記載のスリット３０ａと同等の効果が得られる、という結果が得られている。第１部品１０のうち基板３０の中央部にある第１部品（第１電解コンデンサ１０ａ）の振動振幅が最も大きいので、第１電解コンデンサ１０ａからの振動伝搬を抑制したことが最大の効果を発揮したと考えられる。スリットの長さは、１５～３０ｍｍが望ましい。
【0087】
【0088】
図８において、ＩＰＭ２０ｂから最も離れた第１部品１０であるコイル１０ｅと、ＩＰＭ２０ｂの第１リード２０１との間で、且つコイル１０ｅの近傍にスリット３０ｃが追加されている。
【0089】
出願人の実験によれば、振動振幅が最大となる基板３０の中央部に位置する第１電解コンデンサ１０ａよりも、ＩＰＭ２０ｂから最も離れたコイル１０ｅからの振動伝搬が大きくなる場合があることが、わかっている。
【0090】
これは、コイル１０ｅと第１～第３電解コンデンサ１０ａ～１０ｃとの重量バランスが影響しているものと推定される。かかる場合、スリット３０ｃを振動源であるコイル１０ｅに近接するように設けることによって、コイル１０ｅからの振動伝搬を効果的に抑制することができる。
【0091】
（５）特徴
（５－１）
プリント回路板１００は、電気エネルギー又は誘導エネルギーを蓄積する重量部品である第１部品１０と、複数のリード２００を有するパワーデバイスである第２部品２０と、第１部品１０と第２部品２０とが実装される基板３０とを備えている。基板３０では、第１部品１０と第２部品２０との間にスリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）が設けられており、第２部品２０のリード２００が半田付けされている。プリント回路板１００では、重量のある第１部品１０からの振動が第２部品２０へ伝搬することがスリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）によって抑制されるので、振動に起因するリード２００の折れを防止することができる。
（５－１）
プリント回路板１００は、電気エネルギー又は誘導エネルギーを蓄積する重量部品である第１部品１０と、複数のリード２００を有するパワーデバイスである第２部品２０と、第１部品１０と第２部品２０とが実装される基板３０とを備えている。基板３０では、第１部品１０と第２部品２０との間にスリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）が設けられており、第２部品２０のリード２００が半田付けされている。プリント回路板１００では、重量のある第１部品１０からの振動が第２部品２０へ伝搬することがスリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）によって抑制されるので、振動に起因するリード２００の折れを防止することができる。
【0092】
（５－２）
第２部品２０の複数のリード２００のうち第１部品１０に最も近い第１リード２０１と第１部品１０との間に、スリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）が設けられている。
第２部品２０の複数のリード２００のうち第１部品１０に最も近い第１リード２０１と第１部品１０との間に、スリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）が設けられている。
【0093】
（５－３）
基板３０に垂直な方向の振動が加えられたとき、第１部品１０による第１リード２０１への応力は、他の部品への応力に比べて大きい。
基板３０に垂直な方向の振動が加えられたとき、第１部品１０による第１リード２０１への応力は、他の部品への応力に比べて大きい。
【0094】
（５－４）
複数の第１部品１０のうち基板３０に垂直な方向の振動が加えられたときのリード２００への応力が最も大きい第１部品１０と第２部品２０との間に、スリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）が設けられている。
複数の第１部品１０のうち基板３０に垂直な方向の振動が加えられたときのリード２００への応力が最も大きい第１部品１０と第２部品２０との間に、スリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）が設けられている。
【0095】
（５－５）
第１部品１０が、電解コンデンサ、リアクトルおよびコイルのいずれかである。
第１部品１０が、電解コンデンサ、リアクトルおよびコイルのいずれかである。
【0096】
（５－６）
第２部品２０が、インテリジェント・パワー・モジュール、アクティブ・フィルタ・モジュール、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ、サイリスタおよびトライアックのいずれかである。
第２部品２０が、インテリジェント・パワー・モジュール、アクティブ・フィルタ・モジュール、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ、サイリスタおよびトライアックのいずれかである。
【0097】
（５－７）
プリント回路板１００では、第１部品１０が基板３０の中央にあることで、振動によって基板３０がひずみ易いので、基板３０にスリット（３０ａ，３０ｂ）を入れる効果が高い。
プリント回路板１００では、第１部品１０が基板３０の中央にあることで、振動によって基板３０がひずみ易いので、基板３０にスリット（３０ａ，３０ｂ）を入れる効果が高い。
【0098】
（５－８）
スリット３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、基板３０を貫通している。
スリット３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、基板３０を貫通している。
【0099】
（５－９）
スリット３０ａ，３０ｂ，３０ｃの幅は、１．０～４．０ｍｍの範囲内であれば、加工性、振動伝搬の防止の両方を満足することができる。
スリット３０ａ，３０ｂ，３０ｃの幅は、１．０～４．０ｍｍの範囲内であれば、加工性、振動伝搬の防止の両方を満足することができる。
【0100】
（５－１０）
基板３０は、連結部材４０と第２部品２０とを介して対象物に固定されている。第２部品２０のリード２００も連結部材として機能しているので、実装されている他の部品に比べて第２部品２０は振動による繰り返し疲労を受けやすい。それゆえ、第１部品１０と第２部品２０との間にスリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）を設けることによって振動伝搬を遮断し、リード２００を繰り返し疲労から保護することができる。
基板３０は、連結部材４０と第２部品２０とを介して対象物に固定されている。第２部品２０のリード２００も連結部材として機能しているので、実装されている他の部品に比べて第２部品２０は振動による繰り返し疲労を受けやすい。それゆえ、第１部品１０と第２部品２０との間にスリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）を設けることによって振動伝搬を遮断し、リード２００を繰り返し疲労から保護することができる。
【0101】
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
【産業上の利用可能性】
【0102】
本開示に係るスリットは、室外機に搭載されたプリント回路板に限らず、空気調和装置の室内機に搭載されたプリント回路板、空気調和装置以外の冷凍装置に搭載されたプリント回路板、および電気機器に搭載されたプリント回路板にも適用することができる。
【符号の説明】
【0103】
１ 空気調和装置
１０ 第１部品
１０ａ 第１電解コンデンサ（第１部品）
１０ｂ 第２電解コンデンサ（第１部品）
１０ｃ 第３電解コンデンサ（第１部品）
１０ｄ リアクトル（第１部品）
１０ｅ コイル１０ｅ（第１部品）
２０ 第２部品
２０ａ 整流用ダイオード・モジュール（第２部品）
２０ｂ インテリジェント・パワー・モジュール（ＩＰＭ；第２部品）
３０ 基板
３０ａ スリット
３０ｂ スリット
３０ｃ スリット
４０ 連結部材
７０ 電装品箱（対象物）
１００ プリント回路板
２００ リード
２０１ 第１リード
１０ 第１部品
１０ａ 第１電解コンデンサ（第１部品）
１０ｂ 第２電解コンデンサ（第１部品）
１０ｃ 第３電解コンデンサ（第１部品）
１０ｄ リアクトル（第１部品）
１０ｅ コイル１０ｅ（第１部品）
２０ 第２部品
２０ａ 整流用ダイオード・モジュール（第２部品）
２０ｂ インテリジェント・パワー・モジュール（ＩＰＭ；第２部品）
３０ 基板
３０ａ スリット
３０ｂ スリット
３０ｃ スリット
４０ 連結部材
７０ 電装品箱（対象物）
１００ プリント回路板
２００ リード
２０１ 第１リード
【先行技術文献】
【特許文献】
【0104】
【特許文献1】実開平４－１０７８７５号公報
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【手続補正書】
【提出日】2024-05-23
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気エネルギー又は誘導エネルギーを蓄積する重量部品である第１部品（１０）と、
複数のリード（２００）を有するパワーデバイスである第２部品（２０）と、
前記第１部品（１０）と前記第２部品（２０）とが実装され、前記第１部品（１０）と前記第２部品（２０）との間にスリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）が設けられており、前記第２部品（２０）の前記リード（２００）が半田付けされる基板（３０）と、
を備え、
前記第１部品（１０）が前記基板（３０）の表裏の一方の第１面（３０１）に実装され、前記第２部品（２０）が前記基板（３０）の表裏の他方の第２面（３０２）に実装され、
前記基板（３０）は、前記第２面（３０２）側が対象物（７０）に固定されている、
プリント回路板（１００）。
複数のリード（２００）を有するパワーデバイスである第２部品（２０）と、
前記第１部品（１０）と前記第２部品（２０）とが実装され、前記第１部品（１０）と前記第２部品（２０）との間にスリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）が設けられており、前記第２部品（２０）の前記リード（２００）が半田付けされる基板（３０）と、
を備え、
前記第１部品（１０）が前記基板（３０）の表裏の一方の第１面（３０１）に実装され、前記第２部品（２０）が前記基板（３０）の表裏の他方の第２面（３０２）に実装され、
前記基板（３０）は、前記第２面（３０２）側が対象物（７０）に固定されている、
プリント回路板（１００）。
【請求項2】
前記複数のリード（２００）は、前記第１部品（１０）に最も近い第１リード（２０１）を含み、
前記スリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）は、前記第１部品（１０）と前記第１リード（２０１）との間に設けられている、
請求項１に記載のプリント回路板（１００）。
前記スリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）は、前記第１部品（１０）と前記第１リード（２０１）との間に設けられている、
請求項１に記載のプリント回路板（１００）。
【請求項3】
前記基板（３０）に垂直な方向の振動が加えられたとき、前記第１部品（１０）による前記第１リード（２０１）への応力は、他の部品への応力に比べて大きい、
請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
【請求項4】
複数の前記第１部品（１０）が前記基板（３０）に実装され、
複数の前記第１部品（１０）は、前記基板（３０）に垂直な方向の振動が加えられたときの前記リード（２００）への応力が最も大きい第１重量部品を含み、
前記スリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）は、前記第１重量部品と前記第２部品（２０）との間に設けられている、
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
複数の前記第１部品（１０）は、前記基板（３０）に垂直な方向の振動が加えられたときの前記リード（２００）への応力が最も大きい第１重量部品を含み、
前記スリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）は、前記第１重量部品と前記第２部品（２０）との間に設けられている、
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
【請求項5】
前記第１部品（１０）は、電解コンデンサ、リアクトルおよびコイルのいずれかである、
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
【請求項6】
前記第２部品（２０）は、インテリジェント・パワー・モジュール、アクティブ・フィルタ・モジュール、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ、ダイオード、サイリスタおよびトライアックのいずれかである、
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
【請求項7】
前記第１部品（１０）は、前記基板（３０）の中央部に実装されている、
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
【請求項8】
前記スリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）は、前記基板（３０）を貫通している、
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
【請求項9】
前記スリット（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）の幅は、１．０～４．０ｍｍの範囲内である、
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
【請求項10】
前記基板（３０）は、連結部材（４０）と前記第２部品（２０）とを介して前記対象物（７０）に固定されている、
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）。
【請求項11】
請求項１または請求項２に記載のプリント回路板（１００）を有する、
空気調和装置（１）。
空気調和装置（１）。