CN101236862B

CN101236862B - 电磁继电器

Info

Publication number: CN101236862B
Application number: CN2007100073869A
Authority: CN
Inventors: 西康尚; 伊藤裕光
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Suitable For Electronic Equipment Corp
Priority date: 2007-01-31
Filing date: 2007-01-31
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2027-01-31
Also published as: CN101236862A

Abstract

提供了一种电磁继电器，在保持透气性的同时防止水侵入，从而即使在被安装于经过回流加热的印刷电路板上之后，也能够使用涂布剂进行涂布处理。构成电磁继电器的主体包括电接触部分、电磁驱动部分、以及模制树脂基底，并由模制树脂外罩覆盖。通过从模制树脂外罩的后侧施加激光束，来形成一个或多个通孔。每个通孔在模制树脂外罩外表面上的斑点直径是0.1μm到10μm。替代模制树脂外罩，可以通过向模制树脂基底施加激光束来形成各自尺寸是0.1μm到10μm的通孔。此外，通过向液晶聚合物施加激光束来形成只穿过构成液晶聚合物的表层的孔，可以使用液晶聚合物作为具有过滤功能的模制树脂外罩或基底。

Description

电磁继电器

技术领域

本发明涉及一种电磁继电器，更具体地涉及适合作为车载电子部件使用的电磁继电器。

背景技术

常规电磁继电器具有打开和闭合电接触的开关功能，广泛和普遍用作车载部件，包括：电接触；模制树脂材料，其中模制树脂基底和形成在模制树脂基底上的电磁驱动部分被模制树脂外罩覆盖。电磁继电器由热固密封树脂密封。当从外部将电磁继电器完全密封时，关闭了继电器内部形成的空气排放路径，因此，由于回流加热所引起的热应力，容易出现不密封现象，尤其在各自具有不同热膨胀系数的金属与树脂之间的界面处、或在模制树脂与密封树脂之间的粘结部。在出现了不密封现象的电磁继电器中，水、溶剂等从外部侵入，引起操作失灵和接触部分的接触失灵。

图6是常规电磁继电器的分解透视图。图7A和7B是解释图6A和6B的常规模制树脂外罩结构的横截面图，图7A是常规非密封型通孔的垂直截面图，图7B是常规密封型通孔的垂直截面图。在常规电磁继电器中，如图6A和6B所示，组装在模制树脂基底4上的电磁继电器主体3被模制树脂外罩1覆盖，并由密封树脂5密封，通孔2形成在模制树脂外罩1的顶面上。常规地，两种类型的通孔2，一种是不关闭图7A所示非密封型部分2a的非密封型通孔，而通过熔合通孔2的顶部，对其顶部使用热堵缝工艺来关闭图7B所示的密封型部分2b，从而完全密封电磁继电器。

如果假设电磁继电器受到回流加热引起的热应力，则主要使用上述非密封型通孔2(2a)。但是，在通孔2形成在模制树脂外罩1的顶部上的情况下，因为要通过考虑可模制性和热堵缝的可使用性来满足形状和直径的条件，并且通孔2的孔径部分较宽，所以有可能电磁继电器外部的各种物质易于侵入电磁继电器中。具体地，当电磁继电器用作车载部件时，在一些情况下，通过执行回流加热，在印刷电路板上安装了电磁继电器之后，向电磁继电器的所有表面涂覆涂布剂，在这种情况下，应该避免涂布剂涂覆到通孔2上。如果通孔2被涂布剂关闭，则在一些情况下，涂布剂侵入电磁继电器内部，引起操作失灵和/或接触部分处的接触失灵。此外，还应该避免将电磁继电器与印刷电路板一起浸泡的整体清洗方法。因此，未提供密封状态的非密封通孔2(2a)具有显著的高风险，从而限制了非密封方法的实施。

常规技术公开了提高电磁继电器中的密封性的方法，其中用新型密封树脂取代常规密封树脂5，该新型密封树脂具有比图6A和6B所示的常规模制树脂外罩1和模制树脂基底4更高的高耐热性和粘合特性。

为了解决上述问题，在专利参考文献1(日本待审专利申请No.Hei5-242784)中公开了常规技术，其中使用具有微小和能渗透的气孔的过滤器。在专利参考文献2(日本待审专利申请No.Hei 11-145667)中公开了另一类似技术，其中应用了聚合单体，通过添加电磁波、紫外线等的照射来形成气孔。

上述提高密封树脂5的耐热性和/或粘合特性的技术不足以提供改进粘合强度的方法，该粘合强度可以满足不同回流加热的所有条件。存在极限点，在该极限点上，电磁继电器内部的压力由于高温变得较高，由于过度热膨胀而引起了密封失灵。因此，假设回流加热的不同条件之一超过了发生密封失灵的极限点的情况。此外，密封树脂5易于受到涂布条件、热固条件、诸如环境温度、湿度等周边条件的影响而改变，因此，密封树脂5的粘合特性易改变，在制造过程中不可能使其粘合强度保持恒定。由此，引起密封失灵的极限点改变。

应用多孔过滤器的技术(专利参考文献1)和应用聚合单体形成气孔的技术(专利参考文献2)中的每一种具有的问题在于难以建立应用的方法。此外，回流加热中的热应力使得难以保持气孔始终是能渗透的。此外，出现了部件数量增加、由部件增加引起的成本提高、以及工时数量增加的新问题。

发明内容

考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种电磁继电器，该电磁继电器即使在高温下被加热之后，也保持透气性和防水性(防止水侵入的属性)，并且避免涂布剂的侵入，从而能够防止操作失灵和接触部分的接触失灵。即，本发明的目的是提供一种电磁继电器，该电磁继电器即使在被安装在经过回流加热和水清洗的印刷电路板上之后，也能够涂覆涂布剂，而不会引起部件数量的增加，同时保持透气性，防止水侵入。

根据本发明第一方案，提供了一种电磁继电器，包括：

主体，包括电接触部分、电磁驱动部分、以及用于安装电接触部分和电磁驱动部分的模制树脂基底；其中主体由模制树脂外罩覆盖，并由密封树脂密封，通过从模制树脂外罩的内表面侧向模制树脂外罩的所需位置处施加激光束，来形成一个或多个通孔，使得每个通孔在尺寸范围之内，在该尺寸范围中，不会发生从外侧向内侧侵入水的现象，并且可以通过通孔保持模制树脂外罩的透气性。

在前述第一方案中，优选模式是将每个通孔在模制树脂外罩外表面侧上设置在作为尺寸范围的0.1μm到10μm的斑直径之内。

根据本发明第二方案，提供了一种电磁继电器，包括：

主体，包括电接触部分、电磁驱动部分、以及用于安装电接触部分和电磁驱动部分的模制树脂基底；其中主体由模制树脂外罩覆盖，并由密封树脂密封，通过从模制树脂基底的内表面侧向模制树脂基底的所需位置处施加激光束，来形成一个或多个通孔，所需位置在模制树脂基底外表面侧上未被密封树脂覆盖，使得每个通孔在尺寸范围之内，在该尺寸范围中，不会发生从模制树脂基底外侧向内侧侵入水的现象，并且可以通过通孔保持模制树脂基底的透气性。

在前述第二方案中，优选模式是将每个通孔在模制树脂基底外表面侧上设置在作为尺寸范围的0.1μm到10μm的斑直径之内。

根据本发明第三方案，提供了一种电磁继电器，包括：

主体，包括电接触部分、电磁驱动部分、以及用于安装电接触部分和电磁驱动部分的模制树脂基底；其中主体由模制树脂外罩覆盖，并由密封树脂密封；模制树脂外罩包括具有表层的液晶聚合物，所述表层具有同一取向，并形成在处于所述表层之间的中间位置处的核心层的两侧；从模制树脂外罩的内侧和外侧向模制树脂外罩的所需位置处施加激光束，使激光束只穿过所述表层，而核心层未受到激光束的处理，以在每个表层上形成一个或多个通孔，每个通孔在尺寸范围之内，在该尺寸范围中，不会发生从模制树脂外罩外侧向内侧侵入水的现象，并且可以通过通孔保持模制树脂外罩的透气性。

在前述第三方案中，优选模式是将每个通孔在模制树脂外罩外表面侧上设置在作为尺寸范围的0.1μm到10μm的斑直径之内。

根据本发明第四方案，提供了一种电磁继电器，包括：

主体，包括电接触部分、电磁驱动部分、以及用于安装电接触部分和电磁驱动部分的模制树脂基底；其中主体由模制树脂外罩覆盖，并由密封树脂密封；模制树脂外罩包括具有表层的液晶聚合物，所述表层具有同一取向，并形成在处于所述表层之间的中间位置处的核心层的两侧；从模制树脂基底的内侧和外侧向模制树脂基底的所需位置处施加激光束，所需位置在模制树脂基底的外表面侧上未被密封树脂覆盖，使得激光束只穿过所述表层，而核心层未受到激光束的处理，以在每个表层上形成一个或多个通孔，每个通孔在尺寸范围之内，在该尺寸范围中，不会发生从模制树脂基底外侧向内侧侵入水的现象，并且可以通过通孔保持模制树脂基底的透气性。

在前述第四方案中，优选模式是将每个通孔在模制树脂基底外表面侧上设置在作为尺寸范围的0.1μm到10μm的斑直径之内。

采用上述配置，可以提供具有透气性和防水性的电磁继电器，即使在将该电磁继电器安装在经过回流加热的印刷电路板上之后，也能够进行使用涂布剂的涂布处理，并能够进行水清洗处理，从而消除操作失灵和接触部分处的接触失灵。即，本发明的电磁继电器即使在高温下被加热之后也能够在模制树脂上形成稳定的通气开口(气孔)，这确保了电磁继电器的高度透气性和防水性(防止水侵入的属性)。每个通气开口的尺寸微小，可以完全控制其形状和尺寸，因此，可以在控制透气性的同时实现高度防水性。此外，可以避免涂布剂的侵入，从而防止操作失灵和接触部分处的接触失灵。

附图说明

本发明的上述和其他目的、优点和特征将从以下结合附图的描述中更加明显，其中：

图1A和1B是示出了根据本发明第一实施例的电磁继电器的图，图1A是孔径部分面朝上的模制树脂外罩的透视图，图1B是示出了执行激光束照射的部分的放大图；

图2是示出了激光束照射部分的直径φA与激光束穿过部分的直径φB之间关系的图；

图3A和3B是示出了根据本发明第二实施例的电磁继电器的图，图3A是具其上安装有电磁继电器主体的模制树脂基底的透视图，图3B是示出了被施加激光束的部分的放大图；

图4是应用于根据第三实施例的电磁继电器的模制树脂外罩放大截面图；

图5是示出了根据本发明第一实施例、激光束照射部分的直径φA与激光束穿过部分的直径φB之间关系的横截面图；

图6A和6B是示出了常规电磁继电器的透视图，图6A是常规电磁继电器的分解透视图，图6B是示出了常规电磁继电器的局部剖开透视图；

图7A和7B是解释图6A和6B的模制树脂外罩的常规结构的横截面图，图7A是常规非密封型通孔的垂直截面图，图7B是常规密封型通孔的垂直截面图。

具体实施方式

将参考附图，使用多种实施例来进一步详细地描述实施本发明的最好模式。根据本发明实施例，当通过激光束照射形成通气开口时，每个通气开口的直径落入0.1μm到10μm的范围之内。每个通气开口的直径是出口部分的尺寸，激光束通过该出口部分，传播到形成电磁继电器的模制树脂的表面上。改变激光束照射部分的尺寸，以校准允许激光束穿过的出口部分的直径。0.1μm到10μm的每个孔的尺寸是防止水侵入电磁继电器内部、以及在水与模制树脂表面接触、并一般考虑到水与要用于电磁继电器的模制树脂的水接触角度时可以保持透气性的尺寸范围。此外，可以在上述尺寸范围之内调整防水性。

受激准分子激光器、CO₂激光器或YAG激光器中的任何一种都可以用于上述处理。在一些情况下，由于模制树脂的厚度，无法通过一次激光束照射来形成通孔。在这种情况下，可以通过向同一位置多次施加激光束来形成通孔。

第一实施例

图1A和1B是示出了根据本发明第一实施例的电磁继电器的图，图1A是孔径部分面朝上的模制树脂外罩1的透视图，图1B是示出了执行激光束照射的部分6(6a，6b)的放大图。在第一实施例中，稳定地从模制树脂外罩1的内部施加激光束，即，从与电磁继电器的主体相对的面施加激光束。例如，Shinozaki Manufacturing Co.，Ltd(日本)提供有这种施加激光束的技术。在形成类似这种形状的示例中，通过方程φA-2sinθ·t＝φB示出了激光束照射部分6a的直径φA与激光束照射部分6b的直径φB之间的关系。图5是示出了激光束照射部分(激光束进入侧)的直径φA与激光束穿过部分(激光束射出侧)的直径φB之间关系的横截面图。在上述方程中，“t”表示模制树脂的厚度，“θ”表示与激光束的聚焦有关的角度。在CO₂激光器的情况下，θ＝7°到10°。图2是示出了示出了激光束照射部分6a的直径φA与激光束穿过部分6b的直径φB之间关系图。厚度“t”设为100μm。根据上述关系，校准激光束穿过部分6b的尺寸φB，使之等于1μm到10μm的通气开口尺寸。

当要形成各自具有图1B所示结构的多个激光束照射部分时，激光束照射部分6a具有在照射部分的中心点之间的间距，每个间距比直径φA长。

通过实施上述第一实施例，通过形成在模制树脂外罩1表面上的微小通气开口来实现通气。该实施例的模制树脂外罩1采用一般用于公知电磁继电器的树脂，作为其材料。这些经模制后获得的树脂具有较大的水接触角度，因此，具有较高的防水性。此外，所用模制树脂外罩1具有高耐热性，因此，即使在要应用于少铅(lead-less)焊接融化等的温度条件下执行回流加热处理，经处理的通气开口也不会因受热而变形。

此外，关于可应用于本实施例的涂布剂，优选地选择其与模制树脂外罩1的表面浸润度等于或小于水的表面浸润度的涂布剂，即，该涂布剂与模制树脂外罩1的接触角度超过水与模制树脂外罩1的接触角度。

第二实施例

图3A和3B是示出了根据本发明第二实施例的电磁继电器的图，图3A是具其上安装有电磁继电器主体的模制树脂基底4、以及被施加激光束的部分7的透视图，图3B是示出了被施加激光束的部分7的放大图。在第一实施例中，稳定地从模制树脂外罩1的内部施加激光束。在第二实施例中，作为第一实施例的配置的替代，通过从模制树脂基底4的内表面侧向其所需位置处施加激光束，来形成一个或多个通孔，其中所需位置在模制树脂基底4的外表面侧上未被密封树脂5覆盖。

当要形成各自具有图3B所示结构的多个激光束照射部分7(7a，7b)时，激光束照射部分7a具有在照射部分的中心点之间的间距，每个间距比直径φA长。

通过实施如图3A和3B所示的第二实施例，通过形成在模制树脂基底4表面上的微小通气开口来实现通气。实施例的模制树脂外罩1采用一般用于公知电磁继电器的树脂，作为其材料。这些经模制后获得的树脂具有较大的水接触角度，因此，具有较高的防水性。此外，所用模制树脂基底4具有高耐热性，因此，即使在要应用于少铅(lead-less)焊接融化等的温度条件下执行回流加热处理，经处理的通气开口也不会因受热而变形。

此外，关于可应用于图3A和3B所示的第二实施例的涂布剂，优选地选择其与模制树脂外罩1的表面浸润度等于或小于水的表面浸润度的涂布剂，即，该涂布剂与模制树脂基底4的接触角度超过水与模制树脂基底4的接触角度。

第三实施例

图4是应用于图6A和6B所示电磁继电器的、由液晶聚合物8构成的第三实施例模制树脂外罩1放大截面图。液晶聚合物8的特性在于当其处于融化状态时，液晶聚合物8变为液晶相。如图4所示，模制树脂外罩1具有三层结构，包括：第一表层9，具有同一液晶取向，形成在表面侧；第二表层9，具有同一液晶取向，形成在后侧；以及核心层10，具有随机液晶取向，形成在第一和第二表层9之间。当通过激光束照射形成通气开口时，激光束无法完全穿过液晶聚合物8，而只可以穿过第一和第二表层9。第一和第二表层9具有同一液晶取向，完全中断了通气。由于核心层10具有随机液晶取向，所以它具有透气性，并起到过滤器的作用。

当向表层9施加激光束时，通过考虑第一实施例中所示的激光束照射部分6a的直径φA与激光束照射部分6b的直径φB之间的关系，校准激光束照射部分11a和12a的直径，使激光束穿过部分11b和12b中每一个的孔尺寸是0.1μm到10μm，以形成激光束施加部分11和12。此外，不允许分别形成在模制树脂外罩1的表面和后侧上的激光束穿过部分11b和12b彼此面对，移动它们的位置，从而确保用作过滤器的核心层10中的通气距离最大。

因此，在图4的第三实施例中，通过形成在由液晶聚合物8制成的模制树脂外罩1的表面和后侧上的微小通气开口、以及通过用作中间层的核心层10的过滤功能，实现了通气。液晶聚合物8的较大的水接触角度保持高防水性。此外，液晶聚合物8具有足够的高耐热性，可以经受少铅焊接融化等，经处理的通气开口也不会因受热而变形。

此外，在图4所示的第三实施例中，因为存在于每个通气开口的中间位置上的核心层10起到过滤器的作用，所以可以不受限地使用任何涂布剂。

第四实施例

使用应用于第三实施例的图4来描述第四实施例。即，在第四实施例中，液晶聚合物8用作图6A和6B所示的模制树脂基底4的材料。以与第三实施例中相同的方式，通过激光束照射来获得只穿过表层的通气开口的形状。此外，从模制树脂基底4底部(外表面)开始，用密封树脂5涂布模制树脂基底4，向未被密封树脂5覆盖的部分施加激光束。使用如上述方式获得的模制树脂基底4组装第四实施例的电磁继电器，因此，可以实现第三实施例中实现的相同效果。特别地，使用电磁继电器能够改善自动部件或电子部件的可靠性。此外，在其他工业领域，本发明可以应用于在测量仪器和装置中使用的电磁继电器，这改善接触部分的接触功能的可靠性。

显然，本发明不限于上述实施例，而可以在不背离本发明范围和精神的前提下进行任何改变或修改。

Claims

1.一种电磁继电器，包括：

主体，包括电接触部分、电磁驱动部分、以及用于安装所述电接触部分和所述电磁驱动部分的模制树脂基底；其中，

所述主体由模制树脂外罩覆盖，并由密封树脂密封，以及

通过从所述模制树脂外罩的内表面侧向所述模制树脂外罩的所需位置处施加激光束，来形成一个或多个通孔，使得每个所述通孔在尺寸范围之内，在所述尺寸范围中，不会发生从所述模制树脂外罩外表面侧向内表面侧侵入水的现象，并且可以通过所述通孔保持所述模制树脂外罩的透气性，所述通孔在外表面侧上的斑点直径小于所述通孔在内表面侧上的斑点直径，所述通孔在外表面侧上的斑点直径在所述尺寸范围中。

2.根据权利要求1所述的电磁继电器，其中，在所述模制树脂外罩外表面侧上，将每个所述通孔设置在作为所述尺寸范围的0.1μm到10μm的斑点直径之内。

3.一种电磁继电器，包括：

所述主体由模制树脂外罩覆盖，并由密封树脂密封，以及

通过从所述模制树脂基底的内表面侧向所述模制树脂基底的所需位置处施加激光束，来形成一个或多个通孔，所述所需位置在所述模制树脂基底的外表面侧上未被所述密封树脂覆盖，使得每个所述通孔在尺寸范围之内，在所述尺寸范围中，不会发生从所述模制树脂基底外表面侧向内表面侧侵入水的现象，并且可以通过所述通孔保持所述模制树脂基底的透气性，所述通孔在外表面侧上的斑点直径小于所述通孔在内表面侧上的斑点直径，所述通孔在外表面侧上的斑点直径在所述尺寸范围中。

4.根据权利要求3所述的电磁继电器，其中，在所述模制树脂基底外表面侧上，将每个所述通孔设置在作为所述尺寸范围的0.1μm到10μm的斑点直径之内。

5.一种电磁继电器，包括：

所述主体由模制树脂外罩覆盖，并由密封树脂密封；

所述模制树脂外罩包括液晶聚合物，所述液晶聚合物具有表层，所述表层具有同一取向，并形成在处于所述表层之间的中间位置处的核心层的两侧；

所述核心层具有随机取向的液晶聚合物，并由于其液晶聚合物的随机取向而具有透气性；以及

从所述模制树脂外罩的内表面侧和外表面侧向所述模制树脂外罩的所需位置处施加激光束，使激光束只穿过所述表层，而所述核心层未受到激光束的处理，以在每个所述表层上形成一个或多个通孔，每个所述通孔在尺寸范围之内，在所述尺寸范围中，不会发生从所述模制树脂外罩外表面侧向内表面侧侵入水的现象，并且可以通过所述通孔保持所述模制树脂外罩的透气性。

6.根据权利要求5所述的电磁继电器，其中在所述模制树脂外罩外表面侧上，将每个所述通孔设置在作为所述尺寸范围的0.1μm到10μm的斑点直径之内。

7.一种电磁继电器，包括：

所述主体由模制树脂外罩覆盖，并由密封树脂密封；

所述模制树脂基底包括液晶聚合物，所述液晶聚合物具有表层，所述表层具有同一取向，并形成在处于所述表层之间的中间位置处的核心层的两侧；

从所述模制树脂基底的内表面侧和外表面侧向所述模制树脂基底的所需位置处施加激光束，所述所需位置在所述模制树脂基底的外表面侧上未被所述密封树脂覆盖，使得激光束只穿过所述表层，而所述核心层未受到激光束的处理，以在每个所述表层上形成一个或多个通孔，每个所述通孔在尺寸范围之内，在所述尺寸范围中，不会发生从所述模制树脂基底外表面侧向内表面侧侵入水的现象，并且可以通过所述通孔保持所述模制树脂基底的透气性。

8.根据权利要求7所述的电磁继电器，其中在所述模制树脂基底外表面侧上，将每个所述通孔设置在作为所述尺寸范围的0.1μm到10μm的斑点直径之内。