CN101308161B - 具有模制树脂壳体的电子设备及其制造方法和模制工具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有模制树脂壳体的电子设备及其制造方法和模制工具。所述电子设备(1)包括：电子电路部(10)、壳体(11)以及连接器罩体(12)。电子电路部(10)包括连接器端子(130a-130d)。壳体(11)以使连接器端子(130a-130d)突出到壳体(11)的外部的方式对电子电路部(10)进行密封。连接器罩体(12)与壳体(11)形成为一体并且具有大致圆筒形形状以便包围连接器端子(130a-130d)的外周。壳体(11)和连接器罩体(12)通过模制工具(2)而由树脂(3)制成，即在由模制工具(2)的保持部分(220a-220d)保持住电子电路部(10)的状态下通过将树脂(3)填充到模制工具(2)的壳体腔(24)和连接器罩体腔(25)中而制成。

Description

具有模制树脂壳体的电子设备及其制造方法和模制工具
技术领域
本发明涉及一种具有电子电路部以及密封电子电路部的模制树脂壳体的电子设备。本发明还涉及制造该电子设备的模制工具以及方法。 
背景技术
JP-5-21492A公开了一种混合集成电路(混合IC)，其包括具有引线的混合IC基板以及用于密封混合IC基板的树脂膜。树脂膜通过使用模制工具而形成。模制工具包括上模制部和下模制部。下模制部具有多个保持构件，保持构件从下模制部的下部分向模制空间突出。保持构件设置成能够沿上下方向移动。以使引线插入容纳沟槽中的方式将混合IC基板放置在向模制空间突出的保持构件上。通过供应通道和沉陷式浇口将熔化的树脂填充到模制空间中。当为最终填充量的重量的90％至95％的熔化树脂(即大部分熔化树脂)填充到模制空间中时，保持构件向下移动。于是，熔化的树脂进一步填充到模制空间中，同时增加预定的压力。由此，形成密封混合IC基板的树脂膜。 
当熔化的树脂填充到模制空间中时，对混合IC基板施加了填充压力。由保持构件来保持混合IC基板并且防止其移位或倾斜直到大部分熔化的树脂填充到模制空间中。然而，在保持构件向下移动的状态下，熔化的树脂进一步填充到模制空间中。因此，即使保持住混合IC基板直到填充了大部分熔化的树脂，仍难以充分地防止混合IC基板的移位或倾斜。例如，在混合IC基板上安装用于检测预定方向上的物理量的传感器元件的情况下，当混合IC基板移位或倾斜时，传感器元件有可能会难以高度精确地检测物理量。 
可替代地，可防止保持构件向下移动直到熔化的树脂完全冷却并固化。在这种情况下，保持构件会在树脂膜中形成延伸至混合IC基板的多个通孔。因此，需要额外的步骤以将通孔密封从而确保防水特性。 
发明内容
由于前述问题，本发明的第一目的在于提供一种具有模制树脂壳体的电子设备。本发明的第二目的在于提供一种制造该电子设备的模制工具，以及本发明的第三目的在于提供一种制造该电子设备的方法。 
根据本发明的第一方面，具有模制树脂壳体的电子设备包括：电子电路部、壳体以及连接器罩体。电子电路部包括连接器端子和密封构件，所述密封构件具有插入孔和沟槽。以使连接器端子突出到壳体外部的方式使壳体对电子电路部进行密封。连接器罩体与壳体形成为一体并且具有大致圆筒形形状以便包围连接器端子的外周。壳体和连接器罩体通过包括有壳体腔、连接器罩体腔以及保持部分的模制工具而由树脂制成，即在保持部分插入所述插入孔中并且与所述沟槽接合从而保持住所述密封构件进而保持电子电路部的状态下通过将树脂填充到壳体腔和连接器罩体腔中而制成该壳体和连接器罩体。连接器罩体腔具有大致圆筒形形状，并且连接器罩体腔的一个端部部分与壳体腔连通。保持部分从限定出壳体腔并由连接器罩体腔隔成的内表面的一部分上突出到壳体腔。 
根据本发明的第二方面，制造具有模制树脂壳体的电子设备的模制工具包括：壳体腔、连接器罩体腔、保持部分以及供应通道。电子设备包括：电子电路部、壳体以及连接器罩体，其中电子电路部包括连接器端子以及包括具有插入孔和沟槽的密封构件，以使连接器端子突出到壳体外部的方式来使壳体对电子电路部进行密封，并且连接器罩体与壳体形成为一体并具有大致圆筒形形状以便围绕连接器端子的外周。壳体腔构造成用以容纳电子电路部并用以形成壳体。连接器罩体腔具有大致圆筒形形状以便形成连接器罩体，并且连接器罩体腔的一个端部部分与壳体腔连通。保持部分从内表面的一部分突出到壳体腔从而插入所述插入孔中并且与所述沟槽接合，其中所述内表面的该部分限定出壳体腔并且由连接器罩体腔分隔而成。供应通道构造成用以将树脂引入到壳体腔和连接器罩体腔。 
根据本发明的第三方面，制造具有模制树脂壳体的电子设备的方法包括：预备包括壳体腔、连接器罩体腔以及保持部分的模制工具，其中，连接器罩体腔具有大致圆筒形形状并且连接器罩体腔的一个端部部分与壳体腔连通，并且，保持部分从限定出壳体腔并由连接器罩体腔隔成的内表面的一部分上突出到壳体腔；将具有连接器端子以及具有包括插入孔和沟槽的密封构件的电子电路部放置在壳体腔中，其中该放置步骤所采用的方式为，所述保持部分插入所述插入孔中并且与所述沟槽接合从而保持住所述密封构件进而保持住所述电子电路部；并且将熔化的树脂填充到壳体腔以及连接器罩体腔中并固化熔化的树脂以便形成以使连接器端子突出到壳体的外部的方式对电子电路部进行密封的壳体以及形成包围连接器端子的外周的连接器罩体。 
在上述的电子设备、模制工具以及制造方法中，从将树脂填充到壳体腔和连接器罩体腔中之时直到树脂冷却并固化之时，电子电路部能够由保持部分保持。因此，即使电子电路部被施以填充压力，仍能够防止电子电路部从预定的位置偏移或倾斜。当从模制工具中取出电子设备时，由保持部分在壳体处形成延伸至电子电路部的孔。然而，孔的开口部分被连接器罩体包围，并且相对元件的连接器罩体将插入到电子设备的连接器罩体中。因此，在不需要对孔进行密封的额外步骤的情况下，电子设备能够具有防水特性。 
附图说明
从以下的具体实施方式部分并结合附图，本发明的其它目的和优点将变得更加清楚了然。在附图中： 
图1是示出根据本发明的实施方式的加速度传感器的截面图； 
图2是示出加速度传感器的俯视图； 
图3是示出加速度传感器的前视图； 
图4是示出制造加速度传感器的模制工具的截面图； 
图5是沿图4中的线V-V的示出模制工具的另一截面图； 
图6是示出在树脂填充到模制工具中的状态下的模制工具的截面图。 
具体实施方式
例如，根据本发明的实施方式的电子设备能够适合用于检测车辆加速度的加速度传感器1。如图1-3所示，加速度传感器1包括电子电路部10、壳体11以及连接器罩体12。在图1-3中，所示出的前侧、后侧、上侧和下侧的方向只是为了方便描述加速度传感器1的示例性结构。 
电子电路部10构造成用以检测在预定方向上的加速度并且输出对应于所检出的加速度的信号。如图2所示，电子电路部10包括：传感器元件100、电容器110a和110b、配线板120a-120f(即配线构件)、连接器端子130a-130d以及密封构件140。 
传感器元件100构造成用以检测在预定方向上的加速度并且输出对应于所检出的加速度的信号。电容器110a和110b构造成用以操作传感器元件100。配线板120a-120f由金属制成并且具有预定形状以便对传感器元件100以及电容器110a和110b进行接线。传感器元件100与配线板120a-120f焊接。电容器110a与配线板120c和120e焊接，并且 电容器110b与接线板120c和120f焊接。 
连接器端子130a-130d由金属制成并具有预定形状，以便将包括传感器元件100和电容器110a和110b的电子元件耦联到外部设备。连接器端子130a-130d分别与配线板120a-120d一体形成并且分别布置在配线板120a-120d的端部部分。 
密封构件140整体地密封传感器元件100以及电容器110a和110b，传感器元件100以及电容器110a和110b通过配线板120a-120f进行接线。密封构件140由树脂制成并且通过使用模制工具而形成。如图1和3所示，在密封构件140的前部分，其横截面呈大致矩形形状的每个插入孔150a和150b设置成朝向后侧延伸。在密封构件140的下部分，其横截面呈大致矩形形状的每个沟槽160a和160b设置成朝向后侧延伸。 
以使连接器端子130a-130d的端部部分从壳体11突出的方式使壳体11密封住电子电路部10。壳体11由树脂制成并且独立于密封构件140。连接器罩体12在壳体11的前端部部分处与壳体11一体地由树脂制成。连接器罩体12具有大致圆筒形形状用以包围突出的连接器端子130a-130d的外周。通过使用模制工具2来形成壳体11和连接器罩体12。如图3所示，在壳体11的由连接器罩体12包围的前端部部分处设置孔170a-170d。孔170a-170d是在形成壳体11和连接器罩体12时通过模制工具2的保持部分220a-220d形成。 
现在将参照图4-6描述制造壳体11和连接器罩体12的模制工具2的示例性结构以及制造壳体11和连接器罩体12的方法。在图4-6中，所示出的前侧、后侧、上侧和下侧的方向只是为了方便描述模制工具2的结构。 
模制工具2包括：上模制部20、下模制部21、滑动芯部22以及供应通道23。 
上模制部20构造成用以形成壳体11和连接器罩体12的上部分。下模制部21构造成用以形成壳体11和连接器罩体12的下部分。滑动芯部22构造成用以形成壳体11的前端部部分以及连接器罩体12的内周。在滑动芯部22的后部分处，设置朝向后侧延伸的各自具有大致矩形柱体形状的保持部分220a-220d。此外，滑动芯部22的后部分具有朝向 前侧延伸的插入孔230a-230d。当使用模制工具2形成壳体11和连接器罩体12时，保持部分220a和220b分别插入密封构件140的插入孔150a和150b中，并且保持部分220c和220d分别与密封构件140的沟槽160a和160b接合。另外，连接器端子130a-130d分别插入滑动芯部22的插入孔230a-230d中。 
上模制部20、下模制部21以及滑动芯部22在其大致中央部分限定出壳体腔24。壳体腔24构造成在其内部容纳电子电路部10并用于形成壳体11。此外，上模制部20、下模制部21以及滑动芯部22在壳体腔24的前侧限定出连接器罩体腔25。连接器罩体腔25具有大致圆筒形形状，并且连接器罩体腔25的后端部部分与壳体腔24连通。连接器罩体腔25构造成用以形成连接器罩体12。保持部分220a-220d从模制工具2的限定出壳体腔24并隔离出连接器罩体腔25的内表面的一部分上突出。即，保持部分220a-220d从滑动芯部22的后表面突出。另外，上模制部20和下模制部限定出用于将熔化的树脂3从模制工具2的外部引到壳体腔24和连接器罩体腔25的供应通道23。供应通道23的一个端部部分开口于上模制部20的上表面。供应通道23的其它端部部分开口于模制工具2的限定出壳体腔24的两个内侧表面。 
连接器端子130a-130d分别插入滑动芯部22的插入孔230a-230d中，并由此而使电子电路部10位于壳体腔24中。另外，保持部分220a和220b分别插入电子电路部10的插入孔150a和150b中，并且保持部分220c和220d分别与沟槽160a和160b接合。由此，电子电路部10由滑动芯部22保持。 
在电子电路部10容纳在模制工具2中之后，如图6所示，通过供应通道23将熔化的树脂3填充到壳体腔24中。此外，通过壳体腔24而使熔化的树脂3填充到连接器罩体腔25中。当熔化的树脂3填充到壳体腔24中时，电子电路部10被施以填充压力。然而，电子电路部10由保持部分220a-220d保持直到熔化的树脂3冷却并固化。因此，防止电子电路部10从预定的位置偏移或倾斜。因此，电子电路部10能够高度准确地检测预定方向上的加速度。 
当从模制工具2中取出加速度传感器1时，如图3所示，由保持部分220a-220d分别在壳体11中形成孔170a-170d。然而，孔170a-170d的开口部分被连接器罩体12包围。另外，外部设备(即相对元件) 的连接器罩体将插入连接器罩体12中。因此，在不需要对孔170a-170d进行密封的额外步骤的情况下，加速器传感器1具有防水特性。 
在上述实施方式中，从将树脂填充到模制工具2中之时直到熔化的树脂3冷却并固化之时，利用保持部分220a-220d而使得模制工具2能够保持住电子电路部10的密封构件140。因此，即使在电子电路部10被施以填充压力时，也能够防止电子电路部10从预定的位置偏移或倾斜。当从模制工具2中取出加速度传感器1时，由保持部分220a-220d分别在壳体11中形成孔170a-170d。然而，孔170a-170d的开口部分被连接器罩体12包围，并且外部设备的连接器罩体将插入连接器罩体12中。因此，在不需要对孔170a-170d进行密封的额外步骤的情况下，加速器传感器1具有防水特性。 
连接器端子130a-130d分别与配线板120a-120d一体形成，并且分别布置在配线板120a-120d的端部部分。因此，能够减少部件的数量。 
另外，电子电路部10具有对包括传感器元件100以及电容器110a和110b的电子元件进行整体密封的密封构件140。密封构件140由树脂制成并且独立于壳体11和连接器罩体12。当形成壳体11和连接器罩体12的树脂直接密封电子元件时，位于电子元件与配线板120a-120f之间的焊接部分会被施以热应力或压力。然而，当通过独立于壳体11和连接器罩体12的密封构件140来密封电子元件时，能够降低热应力和压力的作用。 
在上述实施方式中，作为示例，电子电路部10包括：传感器元件100、电容器110a和110b、配线板120a-120f、连接器端子130a-130d以及密封构件140。可替代地，电子电路部10可具有其它部件。例如，可使用印刷配线板来替代配线板120a-120f作为配线构件。密封构件140不是必需的。 
上述变化和修改理应落入由所附权利要求限定的本发明的范围内。 

Claims (12)

1.一种具有模制树脂壳体的电子设备(1)，包括：
电子电路部(10)，其包括连接器端子(130a-130d)和密封构件(140)，所述密封构件(140)具有插入孔(150a，150b)和沟槽(160a，160b)；
壳体(11)，其以使所述连接器端子(130a-130d)突出到所述壳体(11)的外部的方式对所述电子电路部(10)进行密封；以及
连接器罩体(12)，其与所述壳体(11)形成为一体并且具有大致圆筒形形状以便包围所述连接器端子(130a-130d)的外周，其中：
所述壳体(11)和所述连接器罩体(12)通过包括有壳体腔(24)、连接器罩体腔(25)以及保持部分(220a-220d)的模制工具(2)而由树脂(3)制成，即在所述保持部分(220a-220d)插入所述插入孔(150a，150b)中并且与所述沟槽(160a，160b)接合从而保持住所述密封构件(140)进而保持住所述电子电路部(10)的状态下通过将树脂(3)填充到所述壳体腔(24)和所述连接器罩体腔(25)中而制成；
所述连接器罩体腔(25)具有大致圆筒形形状，并且所述连接器罩体腔(25)的一个端部部分与所述壳体腔(24)连通；并且
所述保持部分(220a-220d)从限定所述壳体腔(24)并由所述连接器罩体腔(25)隔成的内表面的一部分上突伸到所述壳体腔(24)。
2.根据权利要求1所述的电子设备(1)，其中：
所述电子电路部(10)进一步包括电子元件(100，110a，110b)以及配线构件(120a-120f)，所述配线构件(120a-120f)构造成对所述电子元件(100，110a，110b)进行接线；以及
所述连接器端子(130a-130d)与所述配线构件(120a-120f)电连接。
3.根据权利要求2所述的电子设备(1)，其中：
所述配线构件(120a-120f)由金属板制成并且与所述连接器端子
(130a-130d)形成为一体。
4.根据权利要求2或3所述的电子设备(1)，其中：
所述密封构件(140)对所述电子元件(100，110a，110b)进行密封；并且
所述密封构件(140)由树脂制成并且独立于所述壳体(11)和所述连接器罩体(12)。
5.一种制造具有模制树脂壳体的电子设备(1)的模制工具(2)，所述电子设备(1)包括：电子电路部(10)，其包括连接器端子(130a-130d)以及包括具有插入孔(150a，150b)和沟槽(160a，160b)的密封构件(140)；壳体(11)，其以使所述连接器端子(130a-130d)突出到所述壳体(11)的外部的方式对所述电子电路部(10)进行密封；以及连接器罩体(12)，其与所述壳体(11)形成为一体并且具有大致圆筒形形状以便包围所述连接器端子(130a-130d)的外周，而所述模制工具(2)则包括：
壳体腔(24)，其构造成用以在其中容纳所述电子电路部(10)并且用以形成所述壳体(11)；
连接器罩体腔(25)，其具有大致圆筒形形状以便形成所述连接器罩体(12)，其中所述连接器罩体腔(25)的一个端部部分与所述壳体腔(24)连通；
保持部分(220a-220d)，其从内表面的一部分突出到所述壳体腔(24)从而插入所述插入孔(150a，150b)中并且与所述沟槽(160a，160b)接合，其中所述内表面的该部分限定所述壳体腔(24)并由所述连接器罩体腔(25)分隔而成；以及
供应通道(23)，其构造成用以将树脂(3)引入到所述壳体腔(24)和所述连接器罩体腔(25)。
6.根据权利要求5所述的模制工具，其中：
所述保持部分(220a-220d)包括多个保持元件(220a-220d)。
7.一种制造具有模制树脂壳体的电子设备(1)的方法，包括：
预备包括有壳体腔(24)、连接器罩体腔(25)以及保持部分(220a-220d)的模制工具(2)，其中，所述连接器罩体腔(25)具有大致圆筒形形状并且所述连接器罩体腔(25)的一个端部部分与所述壳体腔(24)连通，并且，所述保持部分(220a-220d)从限定所述壳体腔(24)并由所述连接器罩体腔(25)隔成的内表面的一部分突出到所述壳体腔(24)；
将具有连接器端子(130a-130d)以及具有包括插入孔(150a，150b)和沟槽(160a，160b)的密封构件(140)的电子电路部(10)放置在所述壳体腔(24)中，其中该放置步骤所采用的方式为，所述保持部分(220a-220d)插入所述插入孔(150a，150b)中并且与所述沟槽(160a，160b)接合从而保持住所述密封构件(140)进而保持住所述电子电路部(10)；并且
将熔化的树脂(3)填充到所述壳体腔(24)以及所述连接器罩体腔(25)中并固化所述熔化的树脂(3)以便形成以使所述连接器端子(130a-130d)突出到壳体(11)的外部的方式对所述电子电路部(10)进行密封的所述壳体(11)以及形成包围所述连接器端子(130a-130d)的外周的连接器罩体(12)。
8.根据权利要求7所述的方法，其中：
所述电子电路部(10)进一步包括电子元件(100，110a，110b)以及配线构件(120a-120f)，所述配线构件(120a-120f)构造成对所述电子元件(100，110a，110b)进行接线；以及
所述连接器端子(130a-130d)与所述配线构件(120a-120f)电连接。
9.根据权利要求8所述的方法，其中：
所述配线构件(120a-120f)由金属板制成并且与所述连接器端子(130a-130d)形成为一体。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中：
所述密封构件(140)对所述电子元件(100，110a，110b)进行密封；并且
所述密封构件(140)由树脂制成并且独立于所述壳体(11)和所述连接器罩体(12)。
11.根据权利要求10所述的方法，其中：
所述密封构件(140)具有多个插入孔(150a，150b)；并且
所述保持部分(220a-220d)包括多个保持元件(220a，220b)，当所述密封构件(140)由所述保持部分(220a-220d)保持时所述多个保持元件(220a，220b)分别插入所述多个插入孔(150a，150b)中。
12.根据权利要求10所述的方法，其中：
所述密封构件具有多个沟槽(160a，160b)；并且
所述保持部分(220a-220d)包括多个保持元件(220c，220d)，当所述密封构件(140)由所述保持部分(220a-220d)保持时所述多个保持元件(220c，220d)分别与所述多个沟槽(160a，160b)接合。
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