CN114208407A - 电子机器、非接触开关以及光电传感器 - Google Patents
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Abstract
提供一种耐电压性以及耐水性优异的电子机器。电子机器(1)在框体(10)内包括安装有电子零件(25)的基板(20)、热塑性热熔树脂以及流动分支构件(50),框体(10)内被分割为多个空间,多个空间为框体(10)与基板(20)之间、以及基板(20)彼此之间的至少任一个空间且填充有热塑性热熔树脂,流动分支构件(50)包括作为热塑性热熔树脂的入口的开口部(511)、以及用于使热塑性热熔树脂分支为多股而引导的流路部(52、53)。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子机器等,所述电子机器是将安装有电子零件的基板设于框体内,并向所述框体内填充有树脂。
背景技术
以往,在将安装有电子零件的基板设于框体内的电子机器中,为了保护基板,利用热熔(hot melt)树脂来填充基板与框体内之间的空间。
专利文献1中公开了一种壳体,其目的在于,即便在填充热熔树脂的腔室内存在厚度深的部分,也能消除热熔用树脂的填充不良而保护电子零件。具体而言,所述壳体呈下述结构,即,其具有:在填充热熔树脂的腔室中厚度薄的第一部分、在腔室中厚度比第一部分厚的第二部分、以及在腔室的第一部分设定热熔用树脂的流动末端部分的壁部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本公开公报“特开2014-075463号公报”
发明内容
发明所要解决的问题
但是,所述的壳体中,设在基板上的壁部未必能够实现作为壁的功能,例如会因基板的装配偏差、以及热熔树脂的流动应力引起的基板的挠曲等而在壁部与壳体产生间隙等。而且,存在下述情况:由于基板安装零件的配置限制,而无法在所期望的位置设置壁部。
进而,在使用多个基板的情况下,基板设计会产生过大的限制,例如热熔树脂的流动变得复杂,而为了控制热熔树脂的流动末端,须设置多个壁部等。
因此,本发明是有鉴于所述问题而完成,其目的在于提供一种耐电压性以及耐水性优异的电子机器。
解决问题的技术手段
为了解决所述问题,本发明采用以下的结构。
即,本公开的一实施例(以下也称作“本实施方式”)的电子机器包括:框体;一片以上的基板,配置在所述框体内,安装有电子零件;热塑性热熔树脂,被填充在所述框体内;以及流动分支构件,所述框体内被分割为多个空间,所述多个空间为所述框体与所述基板之间、以及所述基板彼此之间的至少任一个,且分别填充有所述热塑性热熔树脂,所述流动分支构件包括:作为入口的开口部,用于将所述热塑性热熔树脂填充至所述框体内;以及流路部,为了从所述开口部将所述热塑性热熔树脂导至所述多个空间,而将所述热塑性热熔树脂分支为多股。另外,“树脂”不仅为树脂化合物,也包含含有二氧化硅等的填充剂、抗氧化剂等的稳定剂、以及增塑剂等的添加物的混合物。
而且,本实施方式的非接触开关包括两个所述电子机器,第一所述电子机器包括致动器来作为所述电子零件,第二所述电子机器包括传感器来作为所述电子零件,当所述致动器与所述传感器的距离成为规定值以下时,所述传感器的输出成为接通(ON)。
而且,本实施方式的光电传感器包含所述电子机器,其中,所述光电传感器包括投光部以及受光部中的至少其中任一者来作为所述电子零件。
发明的效果
根据本发明的一实施例,能够提供一种耐电压性以及耐水性优异的电子机器。
附图说明
图1是示意性地表示本实施方式的电子机器的、以图3中的A-A线所切断的剖面的图。
图2是示意性地表示本实施方式的电子机器的、以图3中的B-B线所切断的剖面的图。
图3是表示本实施方式的电子机器的外观的一例的图。
图4是表示本实施方式的流动分支构件的一例的立体图。
图5是表示本实施方式的流动分支构件的、以图4中的C-C线所切断的剖面的立体图。
图6是表示本实施方式的变形例的电子机器的、以图3中的A-A线所切断的剖面的概略的图。
图7是表示使用本实施方式的电子机器的非接触安全开关的一例的图。
图8是表示使用本实施方式的电子机器的光电传感器的一例的图。
具体实施方式
以下,基于附图来说明本发明的一方面的实施方式(以下也称作“本实施方式”)。
§1适用例
使用图1~图3,对适用本发明的场景的一例进行说明。图1是示意性地表示本实施方式的电子机器的、以图3中的A-A线所切断的剖面的图。图2是示意性地表示本实施方式的电子机器的、以图3中的B-B线所切断的剖面的图。图3是表示本实施方式的电子机器的外观的一例的图。
如图1所示,本实施方式的电子机器1包括框体10、配置在框体10内且安装有电子零件25的三片基板20、流动分支构件50以及基板保持部30。而且,本实施方式的电子机器1在框体10内的空间内填充有热塑性热熔树脂(未图示)。本实施方式中的基板20以及流动分支构件50被固定于基板保持部30。图2中,作为本实施方式的电子机器1的内部,表示了框体10、安装有电子零件25的基板20、用于向框体10内填充热塑性热熔树脂的流动分支构件50以及基板保持部30。本实施方式的电子机器1从图3中的箭头G1所示的位置朝箭头G1所示的方向,经由流动分支构件50来填充热塑性热熔树脂。
如图1所示,本实施方式中的框体10内通过基板20而分割为框体10与各基板20之间的空间、以及由三片基板20所围成的空间。详细将后述,但本实施方式中的流动分支构件50设有分支,以使得能够在电子机器1的制作时,在流动分支构件50内部使热塑性热熔树脂分支,从而可利用各不相同的路径来独立地将热塑性热熔树脂填充至经分割的多个空间。这样,本实施方式的电子机器1在向框体10内填充树脂时,可控制热塑性热熔树脂的流动。
本实施方式的电子机器1中,即便多个空间彼此的大小不同,也能利用各个路径来独立地填充热塑性热熔树脂,因此能够抑制尤其在小的空间内可能引起的未填充部位的产生。由此,本发明的一方面的实施方式中,能够抑制基板20未被热塑性热熔树脂包覆的部位的产生,从而能够提供耐电压性以及耐水性优异的电子机器1。
§2结构例
以下,使用图1~3来说明本实施方式的电子机器1的结构的一例。图1以及图2的示例中,电子机器1包括框体10、安装有电子零件25的基板20、热塑性热熔树脂、流动分支构件50以及基板保持部30。以下,将“热塑性热熔树脂”简单地省略记载为“树脂”。
<构成电子机器的构件>
(框体)
本实施方式中的框体10在内部保存有基板20、树脂、流动分支构件50以及基板保持部30。一例中,框体10除此以外,也可还保存有连接于基板20的线缆零件等。
本实施方式中的框体10为了在电子机器1的制作时,从图1中的箭头G1所示的位置朝箭头G1所示的方向填充树脂,G1所示的位置开口(填充口)。而且,框体10也可在各空间中流动的树脂最后到达的位置开设有空气的排气孔(排气道(air vent)等),以使得从填充口填充树脂时,流动的树脂可挤出框体10内的空气。
而且,框体10在填充口等所开设的部位被密封的情况下经密闭,以使电子机器1具有优异的耐水性。框体10的大小以及形状只要根据电子机器1的使用方法来适当设计即可。框体10例如可包含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile Butadiene Styrene,ABS)(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PolybutyleneTerephthalate,PBT)树脂、聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide,PPS)树脂以及聚酰胺(Polyamide,PA)树脂。
(基板)
本实施方式中的基板20被配置在框体10内,且安装有电子零件25。作为可在基板20中安装的电子零件25,例如可列举天线零件、发光元件、受光元件、各种传感器零件、控制用集成电路(Integrated Circuit,IC)、放大电路以及电源电路等。本实施方式中的基板20包含玻璃环氧基板(FR-4)、玻璃复合基板(CEM-3)以及酚醛纸基板(FR-1、FR-2)等。
(流动分支构件)
本实施方式中的流动分支构件50是具有用于使流入框体10的树脂行进至框体10内的多个空间的、经分支的管的构件。使用图4以及图5来说明本实施方式中的流动分支构件50。图4是表示本实施方式的流动分支构件的一例的立体图。图5是表示本实施方式的流动分支构件的、以图4中的C-C线所切断的剖面的立体图。
如图4以及图5所示,本实施方式中的流动分支构件50包括:填充部51,包含开口部511及分支管512;第一流路部52,包含第一流出部521及第一槽部522;以及第二流路部53,包含第二流出部531及第二槽部532。
本实施方式中的开口部511是用于在电子机器1的制作过程中,使树脂从外部朝流动分支构件50内(朝箭头G1所示的方向)流入的入口。一例中,开口部511位于流动分支构件50中进行了开口的面的中央部。分支管512是接续于开口部511的圆筒形的管,从开口部511朝图5中的y轴方向延伸。
分支管512在沿着图5中的z轴而相向的侧面,具有一对开口作为第一流出部521。而且,分支管512中的与开口部511为相反侧的端部开设有第二流出部531。第二流出部531是以图4中的x轴方向为界而分隔为两个的一对开口。
第一槽部522是设在分支管512的外侧中的、从第一流出部521而与开口面水平地扩展的各个面的一对槽。第一槽部522从第一流出部521沿着与分支管512的长边方向正交的轴即图4及图5中的x轴,朝第一流出部521的两侧延伸。第二槽部532是从第二流出部531分别朝开口面垂直地延伸的一对槽,且从第二流出部531朝分支管512的长边方向即图4及图5中的y轴方向延伸。
填充部51、第一流出部521、第一槽部522、第二流出部531以及第二槽部532的剖面积均为0.2mm2以上。本实施方式的电子机器1中,通过调节填充部51、第一流出部521、第一槽部522、第二流出部531以及第二槽部532的剖面积的大小,能够使树脂朝向框体10内的多个空间的流动性(流动量)适当化,其结果,能够抑制框体10内的树脂的未填充部位的产生。另外,分支管512的剖面积也可并非在整个管中为固定。第一槽部522以及第二槽部532中也同样。
(基板保持部)
本实施方式的电子机器1包括基板保持部30。基板保持部30能够将基板20固定在框体10内的规定位置。基板保持部30的大小以及形状只要根据电子机器1的适用方法来适当设计即可。而且,基板保持部30也能够也固定流动分支构件50。此时,流动分支构件50也可具有可咬合的凸部或凹部等。
基板保持部30例如可包含ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)树脂、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)树脂、PPS(聚苯硫醚)树脂以及PA(聚酰胺)树脂等。
(树脂)
作为填充在本实施方式的电子机器1中的树脂(热塑性热熔树脂),例如可使用聚酰胺系树脂、聚酯系树脂以及聚烯烃系树脂中的任一种或者它们的组合。一例中,若使用能以低温(例如160℃以上且220℃以下)且低压(10MPa以下)来成形的树脂,则在电子机器1的制作时,能够降低可能对内置于框体10的电子零件25以及线缆零件等各种构件造成的热损伤以及应力损伤。而且,本实施方式中,考虑到进一步提高树脂的流动性的观点、以及在框体10内的小的空间(例如空间内的最短距离小于1.0mm)内也抑制树脂的未填充部位的产生的观点,例如树脂的熔融粘度可设为500dPa·s以下。考虑到提高电子机器1的密封性(例如对切削油等的耐油性、满足IP67及IP69K等规格的耐水性、以及制品化时的ECOLAB认证中所要求的耐药品性等)的观点,优选使用聚酰胺系树脂或聚酯系树脂,其中优选具有结晶性的聚酯系树脂。
另外,所谓“聚酰胺系树脂”,是指包含来源于聚酰胺的构成单元作为主构成要素的树脂,包含聚酰胺的均聚物、以及可与聚酰胺共聚的单体和聚酰胺的共聚物这两者。除此以外,记载为“系树脂”而列举的树脂也同样。而且,“树脂”不仅包含树脂化合物,还包含含有二氧化硅等的填充剂、抗氧化剂等的稳定剂以及增塑剂等的添加物的混合物。
<各构件的配置>
本实施方式的电子机器1中,所述构件被保存在框体10的内部。以下,使用图1以及图2来说明框体10内的各构件的配置的一例。
(基板)
图1中,在框体10内配设有三片基板20(可相当于权利要求书中的“第一基板”或“第二基板”),且以下述方式配置。即,在沿着图1所示的框体10的x轴方向的一个面的附近,与所述面平行地配置有一片,并且,在沿着框体10的y轴方向的相向的两面的附近,与所述面分别平行地各配置有一片。另外,本实施方式中,配置有三片基板20,但本公开的电子机器1所包括的基板20只要为一片以上即可。
本实施方式中,本实施方式中的基板20通过基板保持部30而固定在框体10内的规定位置。而且,基板20也可被进一步固定于框体10。当基板20被牢固地固定时,即便在进行填充的树脂的流动应力大的情况下,也能够防止位置偏离。
基板20对框体10内的空间进行分割。一例中,经分割的空间可为框体10与基板20之间的空间(相当于权利要求书中的“第一空间”以及“第二空间”中的至少一者)、或者基板20彼此之间的空间(相当于权利要求书中的“第三空间”)。本实施方式中的框体10内的空间包含所述的三片基板20与所述基板20附近的框体10的三边之间的空间、以及由三片基板20所围成的空间。
本实施方式中,框体10与基板20之间的距离以及基板20彼此之间的距离并无特别限定,但在一例中为0.3mm~1.5mm。
(流动分支构件)
本实施方式中的流动分支构件50沿着具有填充口的面而具有开口部511,以使得在电子机器1的制作时,能够从框体10的填充口朝向框体10内(即,从箭头G1所示的位置朝箭头G1所示的方向)填充树脂,流路部52、53被保存在框体10内。
本实施方式中,流动分支构件50的流路部52、53接续至基板20所分割的多个空间为止。更具体而言,第一流路部52接续至所述的三片基板20与所述基板20附近的框体10的三边之间的空间为止。而且,第二流路部53接续至由所述的三片基板20所围成的空间为止。
本实施方式中,流动分支构件50被固定于基板保持部30。作为固定的方法,例如可列举分别设于流动分支构件50与基板保持部30的凸部以及凹部彼此咬合的方法等,但并不限于此。
(基板保持部)
本实施方式中的基板保持部30位于由三片基板20所围成的空间。基板20与基板保持部30之间的距离并无特别限定,但在一例中为0.3mm~1.5mm。
本实施方式中的基板保持部30在一例中,将基板20固定在框体10内的规定位置。而且,也能够固定流动分支构件50。此时,优选的是,不妨碍从流动分支构件50流出的树脂的流动。
(树脂)
树脂(热塑性热熔树脂)被分别填充至在框体10内中由基板20所分割的空间,以包覆基板20。关于树脂的包覆厚度,在密封性的观点上并无特别限制,但考虑到电子机器1的耐电压性的观点,有时优选为0.3mm以上。一例中,若树脂的包覆厚度为0.3mm以上,则能够确保充分的绝缘保护功能。
而且,树脂不仅包覆基板20,还无间隙地填充于框体10内的空间。本实施方式中,框体10与基板20之间的距离以及基板20彼此之间的距离例如为0.3mm~1.5mm左右,因此树脂的包覆厚度为0.3mm以上,这从确保树脂的流动性而抑制树脂的未填充部位的产生的观点考虑也优选。
§3树脂对框体的密封
对于在电子机器1的制作时,向框体10的内部填充树脂来密封的过程的一例进行说明如下。首先,在框体10内,像上述那样配置流动分支构件50、连接有线缆零件等的基板20以及基板保持部30。将保存有各构件的框体10设置于树脂成形用的模具中,经由流动分支构件50来填充树脂。树脂的成形以及填充可使用射出成形机以及齿轮泵方式的敷料器(applicator)等,按照常法来进行。即,树脂的成形以及填充时的各种条件只要根据所使用的树脂以及所制作的电子机器1来适当调整即可。但是,根据树脂,若长时间熔融,则树脂中的成分有时会分离。此种情况下,作为成形机,只要使用采用逐次熔融方式的成形机即可。在填充树脂后,在模具内待冷却后取出,由此便能够制作电子机器1。
此处,使用图1、图4以及图5来说明向框体10内填充树脂时的树脂流动的一例。首先,树脂从图1中的箭头G1所示的位置(框体10的填充口)朝箭头G1所示的方向流入。从框体10的填充口流入的树脂通过流动分支构件50的开口部511而进入接续至其前端的分支管512。进入分支管512中的树脂朝图5中的y轴方向前进。由于在分支管512的侧面设有第一流出部521(开口),因此当树脂到达第一流出部521时,树脂一边在分支管512中进一步前进,一边有一部分通过第一流出部521朝分支管512外流出。由于第一流出部521为一对开口,因此,在此处树脂分支为三股。
从第一流出部521流出的树脂流入第一槽部522。由于第一槽部522从第一流出部521沿着图4以及图5中的x轴而朝第一流出部521的两侧延伸,因此从第一流出部521流出的树脂各自分支为两股而在第一槽部522中流动。另一方面,当在分支管512中进一步前进的树脂到达第二流出部531时,通过第二流出部531而朝分支管512外流出。由于第二流出部531为一对开口,因此在此处树脂分支为两股。由于第二流出部531通向第二槽部532,因此从第二流出部531流出的树脂就这样在第二槽部532中流动。这样,所述的示例中,从填充口流入的树脂通过流动分支构件50而分支为合计六股。
本实施方式中的流动分支构件50能够使树脂分支为多股,从而利用各不相同的路径来独立地将树脂填充至框体10与各基板20之间的空间以及由三片基板20所围成的空间。这样,本实施方式的电子机器1在向框体10内填充树脂时,能够抑制树脂的流动。
树脂具有粘度高等的特性,因此在流动时会受到流动阻力的大幅影响。而且,树脂流动的空间越大,则流动阻力将变得越小。假设在框体内中,使树脂从一处流入以大小不同的方式经分割的多个空间的所有空间,则一般树脂会从多个空间中的大的空间(流动阻力小)开始优先填充。当树脂向流动阻力小的空间内的填充完成,而向剩余的空间填充树脂时,在流动阻力大的空间,空气将变得难以排出,有时会因所述空气的隔热压缩阻力而导致树脂的流动停止。此时,在框体内会剩留未填充部位。在未填充部位,基板未被树脂包覆,因此,此种电子机器的耐电压性以及耐水性差。
另外,本说明书中,所谓“优先填充”,是指:由于先开始填充以及每单位时间所填充的树脂的量多中的至少一个原因,而树脂的填充先完成。
本实施方式的电子机器1中,若对框体10与各基板20之间的空间的大小、和由三片基板20所围成的空间进行比较,则前者的空间比后者的空间小。但是,本实施方式的电子机器1包括流动分支构件50,由此,能够利用各自的路径来独立地对这些空间填充树脂。因此,能够抑制对大的空间即框体10与各基板20之间的空间优先填充树脂的情况。由此,能够抑制小的空间即框体10与各基板20之间的空间内的树脂的未填充部位的产生。若树脂的未填充部位的产生得以抑制,则基板20未被树脂包覆的部位的产生将得到抑制,因此能够提供耐电压性以及耐水性优异的电子机器1。
进而,本实施方式的电子机器1中,填充至框体10内的树脂利用各自的路径而独立地填充至各空间,因此能够从任意设于框体10的排气道部逐渐地挤出空间内的空气。由此,可有效率地排出框体10内的空气,因此能够使框体10内的气泡残留成为最小限度,因此能够提供耐电压性以及耐水性优异的电子机器1。
本实施方式的电子机器1中,将树脂填充至多个空间时的树脂的流动阻力不仅依存于被填充树脂的多个空间的大小,还依存于从填充口通往各空间的流动分支构件50的流路部52、53的大小(剖面积以及长度等)。因此,通过调节流路部52、53的大小,能够抑制框体10内的树脂的未填充部位的产生,而不会使各空间的大小过大。因此,根据本公开的一实施例,能够提供耐电压性以及耐水性优异且小型的电子机器。
§4电子机器的适用例
本实施方式的电子机器1例如能够适用于非接触安全开关以及光电传感器。以下,使用图7以及图8来进行说明。图7是表示使用本实施方式的电子机器的非接触安全开关的一例的图。图8是表示使用本实施方式的电子机器的光电传感器的一例的图。
(对非接触安全开关的适用例)
图7是表示将所述电子机器1适用于非接触安全开关100(非接触开关)时的结构例的图。非接触安全开关100是通过作为致动器6而运行的电子机器1、以及作为传感器本体7而运行的电子机器1的组合来实现。当致动器6与传感器本体7的距离成为规定值以下时,传感器本体7的输出成为接通(ON),并且,当致动器6与传感器本体7的距离大于规定值时,传感器本体7的输出成为断开(OFF)。作为非接触安全开关100的种类,可列举舌簧开关(reedswitch)型与射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)型。
舌簧开关型呈下述结构,即,在致动器6侧内置有作为电子零件的磁铁,在传感器本体7侧内置有多个作为电子零件的舌簧开关。当致动器6与传感器本体7的距离接近时,传感器本体7中的磁场变强,由此舌簧开关的触点运行,来自传感器本体7的输出成为接通。
RFID型呈下述结构,即,在致动器6侧内置有作为电子零件的RFID,在传感器本体7侧内置有作为电子零件的RFID读取器。当致动器6接近传感器本体7时,传感器本体7侧的RFID读取器从致动器6侧的RFID读取ID数据,并与预先存储的ID进行比对,若一致,则传感器本体7的输出成为接通。这样,由于RFID型要进行ID比对,因此即便读取不同的RFID、不同类型的RFID,也能够防止误动作(无效化防止功能)。而且,通过由配设于传感器本体7中的IC来执行软件,也能检测传感器自身的故障。
如上所述,非接触安全开关100无滑动部,因此不会产生因滑动造成的磨损粉。因而,非接触安全开关100能够较佳地用作半导体制造装置或者食品或化妆品的制造线等中的、用于安全门的开闭检测的开关。而且,如上所述,电子机器1为在框体10的内部填充有树脂的结构,因此不易受到清洗时的来自周围的水或尘埃的影响。因而,能够提供可靠性更高的非接触安全开关100。
(对光电传感器的适用例)
图8是表示将所述电子机器1适用于光电传感器200时的结构例的图。光电传感器200是通过作为投光部8而运行的电子机器1、以及作为受光部9而运行的电子机器1的组合来实现。另外,也可为一个电子机器1具有投光部8以及受光部9这两者的功能的光电传感器200。
当由投光部8所投射的光被检测物体遮挡或反射时,到达受光部9的量发生变化。受光部9检测出所述变化而转换为电信号并予以输出。作为投光部8的电子机器1包括作为电子零件的发光元件80,作为受光部9的电子机器1包括作为电子零件的受光元件90。另外,作为投光部8的电子机器1也可还包括电源部,作为受光部9的电子机器1也可还包括放大部、控制部以及电源部。
这样,光电传感器200无须与检测物体机械接触便能进行检测,因此检测物体以及传感器自身不易产生划痕,也不会产生磨损。因而,与所述非接触安全开关100同样,能够较佳地用于半导体制造装置或者食品或化妆品的制造线等中的物体的检测。而且,如上所述,电子机器1为在框体10的内部填充有树脂的结构,因此不易受到清洗时的来自周围的水或尘埃的影响。因而,能够提供可靠性更高的光电传感器200。
§5变形例
以下,使用图3以及图6来说明所述实施方式的变形例。图6是表示本实施方式的变形例的电子机器的、以图3中的A-A线所切断的剖面的概略的图。另外,为了方便说明,对于与在所述实施方式中所说明的构件具有相同功能的构件,标注相同的符号并不再重复其说明。
本变形例中,树脂的填充口的位置、流动分支构件的形状以及位置与所述的实施方式不同。本变形例中,树脂的填充口的位置为图3所示的G2。而且,本变形例的电子机器2、3、4中,流动分支构件850、950在具有填充口的面具有开口部511(未图示)。
如图6所示,本变形例中,电子机器2中的流动分支构件850具有彼此正交的两条槽部855作为流出部。所述两条槽在流动分支构件850的中央(位于使树脂从开口部511朝箭头G2所示的方向进入时的、开口部511中央的延长线上)部分垂直地相交。电子机器2中,基板20与所述的实施方式同样为三片,槽部855的两条槽包含相对于平行地配置的两片基板20而平行地设置的槽与垂直地设置的槽。
关于电子机器2中的槽部855中的、相对于两片基板20而平行地配置的槽,槽的端部位于基板20的内侧,以使得能够将树脂引导至由基板20所围成的空间内。另一方面,关于槽部855中的、相对于两片基板20而垂直地配置的槽,槽的端部较两片基板20位于外侧且框体的内侧,以使得能够将树脂的流动引导至框体与基板20之间的空间。因此,从填充口向流动分支构件850流入的树脂以槽部855中的两条槽相交的部分为中心而分支为四股。分支为四股的树脂中的两股被填充至由基板20所围成的空间,剩余的两股被填充至框体与基板20之间的空间。
这样,本变形例的电子机器2能够利用各不相同的路径来独立地将树脂填充至多个空间。因此,本变形例的电子机器2具有与所述实施方式的电子机器1同样的效果。
本变形例的电子机器3中,与之前的电子机器2的不同之处在于,如图6所示,基板20仅为平行地配置的两片。电子机器2中,相对于两片基板20而平行地配置的槽的两个端部中的其中一个端部位于由三片基板20所围成的空间,而另一个端部位于处在两片基板之间的空间。后者的空间跟框体与基板20之间的空间连通,因此在一例中,由三片基板20所围成的空间比另一个空间小。此时,在小的空间内,空气难以排出,有时会产生树脂的未填充部位。本变形例的电子机器3是如下所述的示例,即,为了抑制此现象,将基板20设为两片,以减小槽的两个端部的前端的空间的大小之差。由此,能够更切实地抑制树脂的未填充部位的产生。
如图6所示,本变形例的电子机器4与所述的电子机器2同样,设有三片基板20。与电子机器2的不同之处在于,电子机器4中的流动分支构件950以相对于框体的彼此正交的面分别成平行的方式设有从填充口侧观察时呈T字形状的槽部955,以作为流出部。槽部955包含从流动分支构件950的中央部分朝向框体的面而设在一直线上的两条槽、与从中央部分自所述两条槽的其中一者的壁朝所述两条槽垂直地延伸的一条槽这三条槽。槽部955中的两条槽的端部较平行地配置的两片基板20而位于外侧且框体的内侧,以使得能够将树脂引导至框体与各基板20之间的空间。
从填充口向流动分支构件950流入的树脂分支为三股,分别朝向框体的四个面。此处,关于电子机器2、3中的槽部855中的、相对于平行地配置的两片基板20而平行地设置的槽,槽的端部位于基板20的内侧,以使得能够将树脂引导至由基板20所围成的空间。而且,槽部855中的、与平行地配置的两片基板20正交地设置的槽的端部较平行地配置的两片基板20而位于外侧且框体的内侧,以使得能够将树脂引导至框体与各基板20之间的空间。
这样,本变形例的电子机器4中,也能够利用各不相同的路径而独立地将树脂填充至多个空间。因此,本变形例的电子机器4具有与所述的实施方式的电子机器1同样的效果,并且,也具有在电子机器3中所述的效果。
〔总结〕
为了解决所述问题,本发明采用以下的结构。
即,本公开的一实施例(以下也称作“本实施方式”)的电子机器包括:框体;一片以上的基板,配置在所述框体内,安装有电子零件;热塑性热熔树脂,被填充在所述框体内;以及流动分支构件,所述框体内被分割为多个空间,所述多个空间为所述框体与所述基板之间、以及所述基板彼此之间的至少任一个,且分别填充有所述热塑性热熔树脂,所述流动分支构件包括:作为入口的开口部,用于将所述热塑性热熔树脂填充至所述框体内;以及流路部,为了从所述开口部将所述热塑性热熔树脂导至所述多个空间,而将所述热塑性热熔树脂分支为多股。另外,“树脂”不仅为树脂化合物,也包含含有二氧化硅等的填充剂、抗氧化剂等的稳定剂、以及增塑剂等的添加物的混合物。
本公开的一实施例的电子机器在制作过程中,使热塑性热熔树脂流入框体内。当热塑性热熔树脂从流动分支构件的开口部流入框体内时,所述树脂朝流动分支构件的流路部流动。流动分支构件设有分支,以使得能够将热塑性热熔树脂的流动导向所述多个空间。经分支的热塑性热熔树脂进入流路部,并流入所述多个空间。流入的热塑性热熔树脂被填充至各空间,并且经由任意设于框体的排气道部来将空间内的空气有效率地挤出至外部。最终,流入各空间的热塑性热熔树脂在排气道部汇流为最终流动末端,向框体内的填充完成。这样,树脂被填充至多个空间,且能够使内部的气泡残留成为最小限度。即,能够抑制框体内的空间中的树脂的未填充部位的产生。
本实施方式的电子机器中,能够在树脂填充至多个空间之前先使热塑性热熔树脂分支。因此,即便多个空间的大小不同,也能够降低仅任一个空间被优先填充的可能性。这样,本实施方式的电子机器能够抑制热塑性热熔树脂的流动,从而能够抑制框体内的空间中的树脂的未填充部位的产生。因此,根据所述结构,能够利用树脂来包覆被设置于框体内的基板,因此能够提供耐电压性以及耐水性优异的电子机器。
所述实施方式的电气机器中,所述电气机器可还包括:基板保持部,用于将所述基板固定在所述框体内的规定位置,所述流动分支构件被固定于所述基板保持部。根据本结构,能够更稳定地控制树脂的流动。由此,能够进一步抑制框体内的空间中的树脂的未填充部位的产生,从而能够更切实地利用树脂来包覆基板。
所述实施方式的电气机器中,所述基板可至少包含第一基板以及第二基板,所述空间包含所述第一基板与所述框体之间的第一空间、所述第二基板与所述框体之间的第二空间、以及所述第一基板与所述第二基板之间的第三空间,所述流动分支构件包含用于从所述开口部将所述热塑性热熔树脂导至所述第一空间的第一流路部、用于从所述开口部将所述热塑性热熔树脂导至所述第二空间的第二流路部、以及用于从所述开口部将所述热塑性热熔树脂导至所述第三空间的第三流路部。根据本结构,能够控制树脂从第一流路部、第二流路部以及第三流路部分别向第一空间、第二空间以及第三空间的流动。基板面向第一空间、第二空间以及第三空间中的任一者,因此能够抑制这些空间中的树脂的未填充部位的产生,从而能够更切实地利用树脂来包覆基板。
所述实施方式的电气机器中,所述流动分支构件中的所述流路部的剖面积可设为0.2mm2以上。根据本结构,树脂的流动性良好,因此能够进一步抑制框体内的空间中的树脂的未填充部位的产生,从而能够更切实地利用树脂来包覆基板。
所述实施方式的电气机器中,所述热塑性热熔树脂可为聚酰胺系热熔树脂、聚酯系热熔树脂以及聚烯烃系热熔树脂中的任一种或者它们的组合。根据本结构,能够以低温低压来对电子机器填充树脂,因此能够降低内置的电子零件、框体等的树脂制零件以及线缆等所受到的热损伤以及应力损伤。此处,所谓“聚酰胺系树脂”,是指包含来源于聚酰胺的构成单元作为主构成要素的树脂,包含聚酰胺的均聚物、以及可与聚酰胺共聚的单体和聚酰胺的共聚物这两者。除此以外,记载为“系树脂”而列举的树脂也同样。
而且,本实施方式的非接触开关包括两个所述电子机器,第一所述电子机器包括致动器来作为所述电子零件,第二所述电子机器包括传感器来作为所述电子零件,当所述致动器与所述传感器的距离成为规定值以下时,所述传感器的输出成为接通。
而且,本实施方式的光电传感器包含所述电子机器,其中,所述光电传感器包括投光部以及受光部中的至少其中任一者来作为所述电子零件。
本发明并不限定于以下的实施例,对于细节当然可实施各种实施例。进而,本发明并不限定于所述的实施方式以及变形例,在权利要求所示的范围内可进行各种变更。即,将在权利要求所示的范围内进行适当变更的技术部件组合获得的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
§6实施例
以下表示实施例,对于本发明的实施方式作进一步详细说明。当然,本发明并不限定于以下的实施例,对于细节当然可实施各种实施例。
〔实施例〕
制作在所述实施方式中使用图1至图5所说明的电子机器,对框体内的树脂的填充状态、耐水性以及耐电压性进行评估。另外,树脂的填充是从图中的G1进行。
(电子机器的制作)
树脂使用东洋纺制Vyloshot(聚酯系),成形机使用佳能电子制LS-300i。成形机的设定为:缸体温度240℃、射出速度20mm/sec以及射出压力4.0MPa。
(评估)
作为填充状态的评估,使用X射线检查装置,将框体与基板之间的空间、以及基板彼此之间的空间作为对象,来确认未填充部位的有无。而且,若在基板彼此之间的空间存在未填充部位,则确认所述未填充部位是否与框体的外部连通。
作为耐水性的评估,进行IP67规格测试以及IP69K规格测试,确认是否满足基准。
作为耐电压性的评估,确认是否满足规格IEC60947-5-2以及IEC60947-5-2。
(结果)
填充状态:确认在框体与基板之间的空间无树脂的未填充部位。确认在基板彼此之间的空间有未填充部位,但均为微小的气泡且不与框体外部连通。
·耐水性:测试后的绝缘电阻值超过2.55GΩ,在两种规格中均满足基准。
·耐电压性:AC1000 V电压下的漏电流为1mA以下,无论哪个基准均满足。
〔比较例〕
除了电子机器不包括流动分支部以外,与实施例同样地进行操作。结果如下。
·填充状态:确认在框体与基板之间的空间、以及基板彼此之间的空间内存在未填充部位。
·耐水性:测试后的绝缘电阻值低于20MΩ,无论哪个规格的基准均不满足。
·耐电压性:AC750 V电压下的漏电流为1mA以上,无论哪个基准均不满足。
符号的说明
1、2、3、4:电子机器
6:致动器
7:传感器本体
8:投光部
9:受光部
10:框体
20:基板
25:电子零件
30:基板保持部
50、850、950:流动分支构件
51:填充部
52:第一流路部
53:第二流路部
80:发光元件
90:受光元件
100:非接触安全开关
200:光电传感器
511:开口部
512:分支管
521:第一流出部
522:第一槽部
531:第二流出部
532:第二槽部
855、955:槽部
Claims (7)
1.一种电子机器,包括:
框体;
一片以上的基板,配置在所述框体内,安装有电子零件;
热塑性热熔树脂,被填充在所述框体内;以及
流动分支构件,
所述框体内被分割为多个空间,
所述多个空间为所述框体与所述基板之间、以及所述基板彼此之间的至少任一个,且分别填充有所述热塑性热熔树脂,
所述流动分支构件包括:
作为入口的开口部,用于将所述热塑性热熔树脂填充至所述框体内;以及
流路部,为了从所述开口部将所述热塑性热熔树脂导至所述多个空间,而将所述热塑性热熔树脂分支为多股。
2.根据权利要求1所述的电子机器,还包括:
基板保持部,用于将所述基板固定在所述框体内的规定位置,
所述流动分支构件被固定于所述基板保持部。
3.根据权利要求1或2所述的电子机器,其中
所述基板至少包含第一基板以及第二基板,
所述空间包含所述第一基板与所述框体之间的第一空间、所述第二基板与所述框体之间的第二空间、以及所述第一基板与所述第二基板之间的第三空间,
所述流动分支构件包含用于从所述开口部将所述热塑性热熔树脂导至所述第一空间的第一流路部、用于从所述开口部将所述热塑性热熔树脂导至所述第二空间的第二流路部、以及用于从所述开口部将所述热塑性热熔树脂导至所述第三空间的第三流路部。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电子机器,其中
所述流动分支构件中的所述流路部的剖面积为0.2mm2以上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电子机器,其中
所述热塑性热熔树脂为聚酰胺系热熔树脂、聚酯系热熔树脂以及聚烯烃系热熔树脂中的任一种或者它们的组合。
6.一种非接触开关,包括两个如权利要求1至5中任一项所述的电子机器,
第一所述电子机器包括致动器来作为所述电子零件,
第二所述电子机器包括传感器来作为所述电子零件,
当所述致动器与所述传感器的距离成为规定值以下时,所述传感器的输出成为接通。
7.一种光电传感器,包含如权利要求1至5中任一项所述的电子机器,其中,所述光电传感器包括投光部以及受光部中的至少其中任一者来作为所述电子零件。
Applications Claiming Priority (3)
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