CN107432090B - 电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电子设备，能够防止因用于固化热固化性封装材料的加热处理的热而膨胀的绝热空间内部的空气进入封装材料的内部。电子设备中，外壳(4)具有隔室壁(23)，将散热部件(5)固定于开口部(6)时，该隔室壁(23)将开口部(6)分隔成设置发热性电子部件(2a)的发热性电子部件设置用隔室(21)和与该发热性电子部件设置用隔室(21)相邻的相邻隔室(22)。在发热性电子部件设置用隔室(21)内，用于防潮的热固化性封装材料(24)至少填充到埋没发热性电子部件(2a)的高度为止。相邻隔室(22)具有连通部(25)，该连通部(25)在外壳(4)内的偏离填充有封装材料(24)的发热性电子部件设置用隔室(21)的位置处进行连通。

Description

电子设备
技术领域
本发明涉及一种电子设备。
背景技术
在汽车等车辆中，在车体的各部分设置有大量的电气装置。而且，使用大量的电子设备来进行这些电气装置的操作或控制。
这种电子设备中，存在有同时具备因通电而发热的发热性电子部件和容易受热影响的电子部件两者的电子设备(例如，参照专利文献1)。而且，在具有这种结构的电子设备中，需要从发热性电子部件所产生的热保护起来容易受热影响的电子部件。
因此，在专利文献1中记载的电子设备中，在一个外壳内，通过在发热性电子部件和容易受热影响的电子部件之间插入绝热用密闭空间等而分离配置。进一步，为了防潮，使用导热率比空气高的热固化性的封装材料来分别独立地封装。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4043930号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
在上述电子设备中，为了固化封装材料而进行加热处理，但是此时的热导致绝热用密闭空间内部的空气膨胀。而且，如果膨胀的绝热用密闭空间内部的空气进入到封装材料的内部的话，会引起封装材料中产生气泡，或者该气泡长大达到极限后破裂而产生坑等情况。
这样，如果封装材料中产生坑的话，则会导致由封装材料的防潮效果不充分，因此凝结水滞留在坑中等而电子部件(特别是，发热性电子部件、容易受热影响的电子部件)、安装有电子部件的电路会产生因浸水而发生短路、或者、因迁移(即，电离化)而引起材质缺损现象，从而导致电路破损等不良情况。
因此，本申请主要目的在于解决上述技术问题。
解决技术问题的方法
为了解决上述技术问题，本申请提供一种电子设备，其具备：
外壳，其内部能够以密闭状态容纳电子部件，以及
散热部件，安装有因通电而发热的发热性电子部件，并且
所述外壳具有能够将所述散热部件抵接固定的开口部，
其特征在于，
所述外壳具有隔室壁，当将所述散热部件固定于所述开口部时，该隔室壁将所述开口部分隔成设置所述发热性电子部件的发热性电子部件设置用隔室和与该发热性电子部件设置用隔室相邻的相邻隔室，
在所述发热性电子部件设置用隔室内，用于防潮的热固化性封装材料至少填充到埋没所述发热性电子部件的高度为止，
通过用横壁覆盖所述相邻隔室的顶部来在相邻隔室中设置绝热空间，
该绝热空间具有连通部，该连通部在所述外壳内的偏离填充有所述封装材料的所述发热性电子部件设置用隔室的位置处以能够保持绝热性的方式进行连通。
发明的效果
根据本申请，通过上述构成，能够防止用于对热固化性封装材料进行固化的加热处理的热所导致的膨胀的相邻隔室内的空气进入封装材料的内部。
附图说明
图1是本实施方式所涉及的电子设备的分解立体图。
图2是图1的电子设备的纵剖图。
图3是图1的外壳的仰视图。
图4是图1的外壳的俯视图。
具体实施方式
以下，使用附图详细说明本实施方式。
图1～图4是用于说明该实施方式的附图。
实施例1
＜构成＞以下，说明该实施例的构成。
在汽车等车辆中，在车体的各部位设置了大量电气装置。而且，使用大量的电子设备来进行这些电气装置的操作、控制。
如图1所示，这种电子设备1具有：
外壳4，其具有能够在内部容纳电子部件2的电子部件容纳空间3，
散热部件5，其安装有因通电而发热的发热性电子部件2a。
而且，上述外壳4具有能够抵接固定上述散热部件5的开口部6。
此处，电子设备1是例如散热风扇的控制器等之类的用于进行PWM控制的PWM模块。但是，电子设备1不限于上述情况。
外壳4具备：框状的外壳主体11；盖体13，其闭合该外壳主体11的表面侧的开口部12；以及底面部件14，其闭合外壳主体11的背面侧的开口部6。外壳主体11设置有用于与外部的连接器连接的连接口部11a等。使用粘合剂将盖体13以及底面部件14分别粘合固定于外壳主体11的开口部6、12的周缘部而进行密封。为此，在外壳4的背面侧的开口部6的周缘部形成有与底面部件14的周缘部相对的粘合部15。另外，外壳4的表面侧的开口部12的周缘部形成有粘合用槽部17，用于将形成在盖体13的周缘部的粘合用凸条16嵌入该粘合用槽部17并用粘合剂粘合固定。
发热性电子部件2a可为例如MOS型FET等发热性半导体、线圈、分流电阻等。但是，发热性电子部件2a不限于这些部件。发热性电子部件2a被集中安装于电路基板18。
散热部件5采用由铝等导热性高的金属制成的散热片等。安装有发热性电子部件2a的电路基板18通过导热性粘合剂或导热片等导热材料19来被固定于散热部件5。在这种情况下，散热部件5构成外壳4的底面部件14。如此，通过将底面部件14当作散热部件5来能够使发热性电子部件2a产生的热以较大的面积高效地向外部逸出，即，能够散热。
相对于以上这种基本构成，在本实施例中，具备如下构成。
(1)上述外壳4具有隔室壁23，当将上述散热部件5固定至上述开口部6时，该隔室壁23将上述开口部6分隔为用于设置上述发热性电子部件2a的发热性电子部件设置用隔室21，以及与该发热性电子部件设置用隔室21相邻的相邻隔室22。
而且，在上述发热性电子部件设置用隔室21内填充有用于防潮的热固化性封装材料24，至少填充到埋没上述发热性电子部件2a的高度为止。
与此相对，上述相邻隔室22具有连通部25，该连通部25在上述外壳4的电子部件容纳空间3内部的偏离填充有上述封装材料24的上述发热性电子部件设置用隔室21的位置处进行连通。
在这种情况下，发热性电子部件设置用隔室21成为占据外壳主体11的背面侧的开口部6的大部分的封闭的区域。上述的电路基板18主要安装在散热部件5的发热性电子部件设置用隔室21侧的部分。但是，在结构上，电路基板18的没有安装有发热性电子部件2a的部分还能够朝向相邻隔室22的侧延伸，或者，设置延长部。
相邻隔室22成为外壳主体11的背面侧的开口部6的剩余的比较微小的封闭的区域。在这种情况下，相邻隔室22是沿俯视为大致矩形状的外壳主体11一条边的细长隔室。分隔是指将边界线置于开口部6而划分的情况。
隔室壁23成为开口部6侧的边缘抵接于散热部件5的表面或电路基板18的延长部等的抵接部26，并且成为用于粘合于散热部件5或电路基板18的延长部等的粘合部。隔室壁23作为用于防止封装材料24进入到相邻隔室22的挡板(堰板)，其形成为至少比填充封装材料24的高度更高。
封装材料24使用有机硅系等导热性高的树脂。为了提高生产率，在外壳4的背面侧的开口部6上涂覆粘合剂并粘贴底面部件14后，马上趁粘合剂没有干的时候将封装材料24填充到发热性电子部件设置用隔室21中，之后，立即用加热炉，例如以80度、20分等条件进行加热处理而固化封装材料24。
连通部25在结构上也可以采用敞开相邻隔室22的整个顶部的结构。在下文描述连通部25。
(2)在上述相邻隔室22的顶部形成有电子部件设置壁部31，该电子部件设置壁部31处能够设置不同于上述发热性电子部件2a的其他电子部件2b。
上述连通部25是形成于上述电子部件设置壁部31的连通孔25a。
此处，在这种情况下，其他电子部件2b只要是发热性电子部件2a以外的电子部件2即可，可以是任意部件。
电子部件设置壁部31是至少覆盖相邻隔室22的顶部的横壁。电子部件设置壁部31成为与盖体13以及底面部件14大致平行的面。但是，也能够将电子部件设置壁部31设置成与要设置的其他电子部件2b对应的凹凸形状等。电子部件设置壁部31可以具有与上述的相邻隔室22的顶部相同的大小，也可以与要设置的其他电子部件2b相配合而具有超出相邻隔室22的顶部的大小。在这种情况下，采用后者。在电子部件设置壁部31的内部等，根据需要埋设配线部35。上述的电路基板18、电子部件2与该配线部35电连接。在这种情况下，电子部件2广泛地包括发热性电子部件2a和其他电子部件2b等。需要说明的是，在电子部件设置壁部31的位于发热性电子部件设置用隔室21的上侧的部位，适宜地形成有用于填充封装材料24等的贯穿空隙部36或填充口。该贯穿空隙部36形成于相邻隔室22或配线部35等。
连通孔25a是小孔，并能够在电子部件设置壁部31的任意位置处以任意的形状及大小设置任意的数量。但是，为了使因加热处理封装材料24时的热而膨胀的相邻隔室22内部的空气高效地逸出，优选对于电子部件设置壁部31以尽可能均匀的状态配置多个连通孔25a。与此相反，为了提高相邻隔室22的绝热效果，优选使连通孔25a尽可能小并且量少。因此，考虑对上述封装材料24进行加热处理时的空气的逸出性和通常时期的绝热性的平衡来设置连通孔25a。
(3)上述电子部件设置壁部31设置有用于卡合保持上述的其他电子部件2b的卡合爪41。
上述连通孔25a具有成型卡合爪41时形成的冲压孔42。
此处，卡合爪41例如从电子部件设置壁部31朝向其他电子部件2b的侧一体地延伸。冲压孔42是为了成型卡合爪41而使用的滑动模具后退之后形成于卡合爪41的基部的空隙部。需要说明的是，连通孔25a除了因卡合爪41而形成的冲压孔42以外，可以包括专用的呼吸孔等。
(4)上述其他电子部件2b是容易受热影响的电子部件2c。
此处，容易受热影响的电子部件2c、即，热影响性电子部件例如能够是电解电容器、压敏电阻、振荡器等。但是，容易受热影响的电子部件2c不限于此。
＜作用＞以下，说明该实施例的作用。
外壳4为在内部的电子部件容纳空间3中容纳并保护电子部件2的部件。而且，在该外壳4设置开口部6而将安装有发热性电子部件2a的散热部件5接合固定于该开口部6。由此，使用散热部件5来能够使发热性电子部件2a产生的热从散热部件5的整个表面向外部散热。
如下制造上述的电子设备1。即，首先，将例如其他电子部件2b和容易受热影响的电子部件2c等电子部件2安装在外壳4内部的电子部件容纳空间3中。这些电子部件2被卡合爪41等固定，并且与配线部35电连接。接着，在外壳4的背面侧的开口部6上涂覆粘合剂并粘贴底面部件14。在这种情况下，底面部件14则成为特别是预先安装有电路基板18的散热部件5，该电路基板18具有发热性电子部件2a。然后，趁该粘合剂没有干的时候，向发热性电子部件设置用隔室21中填充封装材料24，并立即用加热炉连同外壳4对封装材料24进行加热处理而固化封装材料24。最后，在外壳4的表面侧的开口部12上涂覆粘合剂并粘贴盖体13。
＜效果＞通过该实施例，能够得到如下效果。
(1)在外壳4的开口部6设置隔室壁23。由此，用隔室壁23来将开口部6分隔成发热性电子部件设置用隔室21和相邻隔室22这两个区域，从而确保未设置有发热性电子部件2a的相邻隔室22。其结果是，能够将未设置有发热性电子部件2a的相邻隔室22作为绝热空间来使用。
而且，对发热性电子部件设置用隔室21，将用于防潮的热固化性封装材料24填充到至少埋没发热性电子部件2a的高度为止。由此，用热固化性封装材料24封装发热性电子部件2a而使其具有防潮功能。另外，封装材料24的导热率比空气高，因此能够将发热性电子部件2a因通电而产生的热经由封装材料24高效地传递到散热部件5等。进而，将填充于发热性电子部件设置用隔室21的封装材料24控制为埋没发热性电子部件2a的程度的高度，并且在相邻隔室22中不填充封装材料24，据此能够将使用的封装材料24的量控制在最小限度，从而能够抑制因封装材料24而导致的成本增加和重量增加。
进一步，在相邻隔室22中设置连通部25，以在相邻隔室22与外壳4的电子部件容纳空间3内部的偏离发热性电子部件设置用隔室21的位置进行连通。由此，能够使因用于固化封装材料24的加热处理的热而膨胀的相邻隔室22内部的空气及其压力积极地逸出到外壳4内的发热性电子部件设置用隔室21以外的部分。其结果是，能够防止如下的不良情况：因加热处理的热而膨胀的相邻隔室22内部的空气从隔室壁23与散热部件5之间的未完全干燥的粘合部分进入到发热性电子部件设置用隔室21并进入封装材料24的内部而在封装材料24中产生气泡，或者该气泡长大到达极限并破裂，从而产生图2中用虚线示出的坑CR。
需要说明的是，如果封装材料24中产生坑CR的话，则会导致封装材料24的防潮效果不充分，因此凝结水会滞留在坑CR中等而发热性电子部件2a、安装有发热性电子部件2a的电路中会产生因浸水而发生短路、或者、因迁移(即，电离化)而引起材质缺损现象，从而导致电路破损等故障。
与此相反，如上所述，因加热处理的热而膨胀的相邻隔室22内部的空气经由连通部25向外壳4内的填充有封装材料24的发热性电子部件设置用隔室21以外的部分积极地逸出，从而能够将填充于发热性电子部件设置用隔室21的封装材料24保持在完整的状态，能够防止发生上述这种不良状况。
(2)在相邻隔室22的顶部形成有电子部件设置壁部31。由此，用电子部件设置壁部31封闭相邻隔室22，从而能够使其成为密闭性高的绝热空间，并且使用电子部件设置壁部31来能够在相邻隔室22的顶部的位置处积极地设置不同于发热性电子部件2a的其他电子部件2b。
另外，在电子部件设置壁部31上，作为连通部25形成有连通孔25a。由此，因用于固化封装材料24的加热处理的热而膨胀的相邻隔室22内的空气及其压力经由连通孔25a能够毫无困难并可靠地向电子部件设置壁部31的相反侧逸出。另外，通过连通部25采用连通孔25a来能够极力阻止空气进出相邻隔室22，因此能够提高相邻隔室22的绝热性。
(3)电子部件设置壁部31上形成有卡合爪41。由此，使用卡合爪41来能够将其他电子部件2b简单地卡合保持于电子部件设置壁部31。
而且，在模具结构上，成型卡合爪41时能在卡合爪41的基部制作冲压孔42，将该冲压孔42作为连通孔25a的至少一部分来使用。由此，通过设置卡合爪41来还能够同时得到连通孔25a，因此效率高且结构上没有浪费。
(4)特别地，其他电子部件2b是容易受热影响的电子部件2c。由此，能够将容易受热影响的电子部件2c配置在外壳4内的热量上离发热性电子部件2a最远的位置处。另外，利用相邻隔室22来将容易受热影响的电子部件2c与散热部件5分隔。其结果是，发热性电子部件2a因通电而产生热，发热性电子部件2a所产生的热向散热部件5传递，散热部件5以整个表面向外部进行散热也能够有效地保护容易受热影响的电子部件2c而远离热。因此，无需将容易受热影响的电子部件2c规格替换成例如耐热电容器等昂贵的耐热性电子部件，在此程度上，能够控制部件成本。
另外，在外壳4内部，能够空间效率良好地配置发热性电子部件2a和容易受热影响的电子部件2c而能够使外壳4紧凑化。
以上，虽然通过附图对该实施例进行了详细描述，但是实施例为仅仅是示例而已。因此，并不限于实施例的构成，若存在不脱离主旨的范围内的设计的变更等，也必然包括在本申请内。另外，例如在各实施例中包括多个构成的情况下，即使没有特别的记载，也必然包括这些构成的可能的组合。另外，在作为本发明的内容公开多个实施例和变形例的情况下，即使没有特别的记载，也必然涵盖这些例子的构成的组合中的可能的组合。另外，在附图中所描绘的构造，即使没有特别记载，也必然包含在内。进一步，在存在“等”的用语的情况下，用于表示包含等同物的意思。另外，在存在“大致”“约”“左右”等用语的情况下，用于表示包含通常公认的范围和精度的意思。
附图标记说明
1 电子设备
2 电子部件
2a 发热性电子部件
2b 其他电子部件
2c 容易受热影响的电子部件
3 电子部件容纳空间
4 外壳
5 散热部件
6 开口部
21 发热性电子部件设置用隔室
22 相邻隔室
23 隔室壁
24 封装材料
25 连通部
25a 连通孔
31 电子部件设置壁部
41 卡合爪
42 冲压孔
相关申请的相互参照
本发明基于2014年12月9日向日本特许厅申请的日本特愿2014-248663主张优先权，其公开内容全部通过引用而并入本说明书。

Claims (5)

1.一种电子设备，其具备：
散热部件，因通电而发热的发热性电子部件安装在所述散热部件上，以及
外壳，其具有与所述散热部件抵接的开口部，并且，其内部能够以密闭状态容纳发热性电子部件，
其特征在于，所述外壳具有：
在所述开口部内，设置有所述发热性电子部件，并填充有热固化性的封装材料的发热性电子部件设置用隔室，
在所述开口部内，对该发热性电子部件设置用隔室进行分隔的隔室壁，
隔着隔室壁与发热性电子部件设置用隔室相邻的相邻隔室，和
覆盖所述相邻隔室的横壁，
其中，该隔室壁的端部与散热部件抵接，由隔室壁和横壁和散热部件形成空间，
所述横壁上具有与密闭的外壳内进行连通的连通孔，
在所述发热性电子部件设置用隔室内，用于防潮的热固化性封装材料至少填充到埋没所述发热性电子部件的高度为止。
2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，
所述横壁构成为能够设置不同于所述发热性电子部件的其他电子部件的电子部件设置壁部，
所述连通孔是能够保持绝热性的连通孔。
3.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于，
所述电子部件设置壁部设置有用于卡合保持所述其他电子部件的卡合爪，
所述连通孔包括成型所述卡合爪时形成的冲压孔。
4.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于，
所述其他电子部件是容易受热影响的电子部件。
5.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，
所述隔室壁沿所述外壳的一条边对所述外壳的所述开口部进行分割。
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