JP2008300352A - ハウジング封止方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電気部品を封止する改善された方法、及びメニスカスの形成を防ぐことができる電気部品の提供。
【解決手段】電気接続部（１２）用のハウジングを封止する方法を開示する。ハウジングは、少なくとも１個の開口（１６、１８）を有する少なくとも１個のハウジング壁を具備する。本発明の方法は、開口を封止するために、ハウジング壁の内側面に沿って封止用コンパウンドが開口に届くように、封止用コンパウンドを塗布する工程を具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気部品用のハウジングの封止方法に関する。

車両で使用するマイクロスイッチを製造する際に、例えば、ハウジングを基部に接着すると同時に接続ピンを封止する要求事項がある。

ハウジング要素及びハウジング要素から導出する接続部は、封止用コンパウンドにより封止される。ハウジング要素はキャップ及びヘッダであってもよく、接続部は電気接続ピンであってもよい。

この方法では、毛細管作用により、個々の部品の界面にメニスカスが形成される。封止用コンパウンドが測定され、ハウジングの外部に付加されると、封止用コンパウンド自体は頂上にメニスカスが形成される最小の高さを有するので、メニスカスがより大きい。封止が必要な界面近傍に封止用コンパウンドが塗布される場合、分離滴によりメニスカスの高さが増加する。

メニスカスの形成は、複数のメニスカスのため半田ビードが形成される可能性があるので、錫めっき中に問題が生ずる。半田ビードは、一般的に自由に動くことができ、常に位置するとは限らないので、リレーを検査する際に容易には発見されない。このため、半田ボールの形成を防止することができる製造方法を見出さねばならない。メニスカスの形成のため、接続ピン及びその相手間の密接は最早容易には得られないという事実もまた、不利である。

今日まで、メニスカスの形成の問題を解決する試みは、チャンネル又はリブを運ぶ手段により界面に（例えば、ヘッダを通るピンに）封止用コンパウンドを運ぶことに関わっている。この場合、毛細管作用は、表面を封止するために、封止される界面にチャンネル又はリブに沿って封止用コンパウンドを運ぶことに使用される。

提案された別の解決手段は、基部全体が構成されていることである。これは、シーラントすなわち封止用コンパウンドが毛細管作用により基部プレート上に広がるので、接続に届くことを意味する。提案されたこの解決手段は、シーラントの粘度が極めて低いレベルであり、接続ピン及びハウジング間に非常に小さい間隙があることを要する。これは、非常に小さい部品の誤差を要するという欠点を有する。
独国特許第２９４２２５８号明細書 独国実用新案第９０１１１１１号明細書 独国実用新案第２０２００５０１６４７３号明細書

従って、本発明は、電気部品を封止する改善された方法を提供すること、及びメニスカスの形成を防ぐことができる電気部品を提供することを目的とする。

この目的は、独立請求項の主題により達成される。有利な発展形は、従属請求項の主題である。

本発明の技術思想は、封止用コンパウンドがハウジング壁の内側面から塗布され、ハウジング壁の開口を封止することである。

封止用コンパウンドが内部から塗布されるので、封止が確保されながら、メニスカスの形成が最小になる。

電気接続は開口を通って外方に案内され、ハウジング及び電気接続部間に自由空間を形成する。

製造工程が不必要に複雑化しないので、孔を通ってハウジング壁の内側面に届くために封止用コンパウンドが外部から供給されることは利点がある。

さらに、労力を要するハウジングの再設計を要しないので、本発明に既に設けられた開口、例えばラッチ接続部を、封止用コンパウンドを塗布するために使用することは利点がある。

有利な一実施形態において、電気接続部に形成されるメニスカスが最小になり、さらに封止される界面から分離点が離れているように、開口は、電気接続部から離れたハウジング壁の領域に配置されている。

封止用コンパウンドが間隙内で案内されると、ハウジング内で封止用コンパウンドの過剰が生じ得ない。

利点のある一実施形態において、スペーサは、封止用コンパウンド用の間隙を区画する。

ハウジングの内側面に既に設けられた構造は、毛細管作用を用いて電気接続部に封止用コンパウンドをさらに運ぶために使用される。しかし、或いは、内側面はまた、封止用コンパウンドを運ぶための特に構成されたチャンネル又は櫛歯構造を有してもよい。

ハウジングは、接続ピン用、ラッチ用及び封止用コンパウンドを導入するために、異なる開口を有する基部プレートを具備するのが有利である。

本発明によれば、封止用コンパウンドは基部プレートの外側面には最早塗布されないので、この外側面は他の用途に利用することができる。とりわけ基部プレートの外側面に、情報を印刷することができる。この情報は、例えば電磁リレー上の会社の指定及び日付を含んでもよい。

以下、図面に示された実施形態を参照して、本発明を詳細に説明する。同様又は対応する詳細には、同一の参照符号が付されている。

本発明に従った方法が、ハウジング壁を具備する異なるハウジングに使用可能であるという事実について言及する。ここで、部品を収容することはハウジング壁を通って外側に案内され、ハウジングは封止されなければならない。これは、例えばラッチ及び電気接続部を有するが、嵌め込み式の巻型（coil form）又はヘッダ上の基部プレートフラップにも関連してもよい。本発明に従った方法は、電磁リレーに関する以下の説明により詳細に説明する。

図１は、基部プレート１０を有する電磁リレー１４として本明細書に例示される電気部品の外部を示す斜視図である。基部プレート１０は、ピン１２等の電気接続部が案内される複数の開口、ラッチを受容するための複数の開口１６、及び封止用コンパウンドを塗布するための複数の開口１８を有する。

図２は、ピン１２、ラッチ受容開口１６及び開口１８が見えるように、下から見た電磁リレー１４を示す。

図３及び図４は、電磁リレー１４を通る２断面を示す。双方の断面に示されるのは、壁により区切られた要素すなわち巻型３０、及び基部プレート１０の内側面と共に封止用コンパウンドが導入される間隙を画定する壁の下面である。ピン１２は、基部プレート１０を通って案内される。開口１６は、基部プレート１０に設けられる。

図５は、基部プレート１０のレイアウトを示す。ピン１２及び開口１６，１８は、この図により明瞭に見える。開口１６，１８はピン１２から極めて離れて位置することが明らかである。

図６において、基部プレート１０の内側面が示される。この内側面はまた、ピン１２用の開口、及び封止用コンパウンドを塗布するための開口１６，１８を有する。基部プレート１０の内側面の構造は、内部からの図に明瞭に示される。この構造は、製造方法により生じ、また、封止用コンパウンドをピン１２に案内するために使用される。

図１、図２及び図５に示される基部プレート１０の外面上のリブ１１は、本発明に従った解決手段では余分である。リブ１１は、毛細管作用により表面上の封止用コンパウンドを界面に運ぶために使用される。これは、本発明に従った上述の解決手段に追加するオプションであり、この方法で既に塗布される。

以下に、図面を参照して、封止工程を詳細に説明する。基部プレート１０上に外部から封止用コンパウンドを塗布することは、従来の技法ではさらに低減することができないメニスカスの形成に常になるので、本発明に従った解決手段は、異なる提案を提供する。本発明によれば、封止用コンパウンドは、基部プレート１０の内側面から界面に塗布される。

この場合、封止用コンパウンドが電気接続部に案内されるように、すなわちピン１２、及び基部プレート１０及びピン１２間の自由空間が充填されるように、毛細管作用が生ずる。この目的のために、基部プレート１０と、要素３０、例えば電磁リレー１４の内部に配置された巻型３０との間に間隙が形成される。この間隙は、封止用コンパウンドをピン１２へ迅速に移動させ、内部からピン１２の周囲に流動させ、基部プレート１０までピン１２を封止する。このため、外部に形成するメニスカスは、毛細管作用のみにより生じ、技術的には可能な限り小さい。

封止用コンパウンドを基部プレート１０の内側面に導くために、以前からの既存の開口、開口１６及び開口１８の一方又は双方が使用される。開口１６，１８は、ピン１２上のメニスカスの形成を最小にするために、可能な限りピン１２から離れるべきである。封止コンパウンドは、開口１６，１８を通って基部プレート１０の背後の間隙内に流れるので、上述したように封止が確保される。

図１、図２、図５及び図６に見られるように、開口１６は二重の機能を有する。これら開口１６は、ラッチ接続部のために、及び封止用コンパウンドに注ぐために使用される。対照的に、開口１８は、封止用コンパウンドが開口１８に注がれることのみを意図されるので、この設計形状及び基部プレート１０の生産段階に提供されなければならない。

ピン１２からの開口１６，１８の距離は、とりわけ封止用コンパウンドの粘度に依存する。原理的には、この距離は、ピン１２にメニスカスが形成されることを回避するためにできるだけ大きくなるよう選択されるべきである。封止用コンパウンドの選択は、所望の接着特性及び有効毛細管作用の双方により影響される。

封止用コンパウンドは、開口１６，１８を通って続いて流れるために、開口１６，１８の少なくとも一方の近傍の基部プレート１０の外面に塗布される。開口１６，１８はピン１２から離れているので、ピン１２は、上述したように基部プレート１０の内側面から外側にのみ封止される。このため、封止用コンパウンドは、基部プレート１０とほぼ平行に流れるので、開口１６，１８に対して横断する方向に流れる。

基部プレート１０の内側面は手順の理由のために構成される。この構成は、図４に明瞭に示される。この構成は、複数の縁、複数のチャンネル及び複数のリブを有する。続いてピン１２を封止するために、ピン１２に対する毛細管作用により、これらの構成に沿って封止用コンパウンドが案内される。内部の複数の縁は、毛細管作用を支持するために窪んでいるよう構成される。

本発明の一実施形態において、封止用コンパウンドの１／３は開口１８を通って導入され、封止用コンパウンドの２／３は開口１６を通って導入される。

完全な濡れ及び封止が保証されるので、封止用コンパウンドの粘度は重要である。この理由のため、接着剤の一定の粘度及び一定の流動特性が極めて重要である。接着剤の狭い粘度制限により、一定の流動特性を達成することができる。ピン１２からの開口１６，１８の距離もまた、封止用コンパウンドの粘度の関数である。いくつかの用途において、ピン１２上のメニスカスの形成は十分に制御できないので、距離が封止用コンパウンドの粘度の関数であることは重要である。

本発明の一実施形態において、電磁リレー１４は、表面実装デバイス（ＳＭＤ）として構成されるが、にもかかわらず、ピン１２は、基部プレート１０の開口を通って案内される。この場合、錫めっき工程に必要な半田ペーストは、厚さ２mmである。接着剤の結合部は、電磁リレー１４の内部にのみ位置する。

追加の接着剤が外部から塗布しなければならない場合、この追加の接着剤は、本発明に従って内部から塗布された接着剤と組み合わされる。これは、公知の技法の場合のように、基部プレート１０の外面に接着剤を注ぐ必要は最早ないことを意味する。

本明細書に既に開示されているように、封止用コンパウンドは、プラスチック材料及び金属の双方を濡らし且つ信頼性高く封止するようにさらに選択されなければならない。

本発明に従った電磁リレーを示す斜視図である。 本発明に従った電磁リレーの底面図である。 本発明に従った電磁リレーの図２のＢＫ−ＢＫ線に沿った断面図である。 本発明に従った電磁リレーの図２のＢＭ−ＢＭ線に沿った断面図である。 本発明に従った電磁リレーの基部プレートを外部から見た図である。 本発明に従った電磁リレーの基部プレートを内部から見た図である。

符号の説明

１０ 基部プレート（ハウジング部）
１２ ピン（電気接続部）
１４ 電磁リレー（電気部品）
１６ 開口
１８ 開口

Claims (19)

1. 少なくとも１個の開口を有する少なくとも１個のハウジング壁を具備する、電気部品（１４）のハウジングを封止する方法であって、
   前記開口を封止するために、前記ハウジング壁の内側面に封止用コンパウンドを塗布する工程を具備することを特徴とするハウジング封止方法。
2. 前記ハウジング壁を通って、少なくとも１個の電気接続部（１２）が外方へ案内され、
   前記ハウジング及び前記電気接続部の間に間隙が形成されることを特徴とする請求項１記載のハウジング封止方法。
3. 前記塗布工程において、前記封止用コンパウンドは、前記ハウジング壁の少なくとも１個の開口（１６，１８）を通って、外面から前記ハウジングの前記内側面に塗布されることを特徴とする請求項１又は２記載のハウジング封止方法。
4. 前記ハウジング壁の前記少なくとも１個の開口のうちの少なくとも一方は、ラッチ用の開口であることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項記載のハウジング封止方法。
5. 前記少なくとも１個の開口は、該開口から離れた前記ハウジング壁の領域に配置されていることを特徴とする請求項３又は４記載のハウジング封止方法。
6. 前記封止用コンパウンドは、前記ハウジング壁の前記少なくとも１個の開口をほぼ横断する方向に延びる間隙内に案内されることを特徴とする請求項３ないし５のうちいずれか１項記載のハウジング封止方法。
7. 少なくとも１個のスペーサが、前記ハウジング壁及び内部壁の間の前記間隙を区画することを特徴とする請求項６記載のハウジング封止方法。
8. 前記塗布工程において、前記封止用コンパウンドは、前記ハウジング壁の内側面の不均一さに沿って、封止される前記開口に案内されることを特徴とする請求項３ないし７のうちいずれか１項記載のハウジング封止方法。
9. 前記ハウジングは、前記少なくとも１個の開口を具備する基部プレート（１０）を有することを特徴とする請求項３ないし８のうちいずれか１項記載のハウジング封止方法。
10. ハウジング部（１０）を具備する電気部品（１４）であって、
    前記ハウジング部は、少なくとも１個の開口が設けられた少なくとも１個のハウジング壁を具備し、
    前記開口を封止するために、前記ハウジング壁の内側面に封止用コンパウンドが塗布されることを特徴とする電気部品。
11. 前記ハウジング壁を通って外側に少なくとも１個の電気接続部が案内され、
    前記ハウジング及び前記電気接続部の間に自由空間が形成されていることを特徴とする請求項１０記載の電気部品。
12. 前記ハウジング壁は、外面から前記ハウジング壁の前記内側面上に前記封止用コンパウンドを塗布するための少なくとも１個の開口を具備することを特徴とする請求項１０又は１１記載の電気部品。
13. 前記ハウジング壁の前記少なくとも１個の開口のうちの少なくとも一方は、ラッチ用の開口であることを特徴とする請求項１０ないし１２のうちいずれか１項記載の電気部品。
14. 前記少なくとも１個の開口は、該開口から離れた前記ハウジング壁の領域に配置されていることを特徴とする請求項１０ないし１３のうちいずれか１項記載の電気部品。
15. 前記封止用コンパウンドは、前記ハウジング壁の前記少なくとも１個の開口をほぼ横断する方向に延びる間隙内に案内されることを特徴とする請求項１０ないし１４のうちいずれか１項記載の電気部品。
16. 少なくとも１個のスペーサが、前記ハウジング壁及び内部壁の間の前記間隙を区画することを特徴とする請求項１５記載の電気部品。
17. 窪み又は突起が、前記ハウジング壁の前記内側面に設けられており、
    前記窪み又は突起に沿って、封止される前記開口に前記封止用コンパウンドが案内されることを特徴とする請求項１０ないし１６のうちいずれか１項記載の電気部品。
18. 前記ハウジング部は基部プレートであることを特徴とする請求項１０ないし１７のうちいずれか１項記載の電気部品。
19. 前記電気部品は電磁リレーであることを特徴とする請求項１０ないし１８のうちいずれか１項記載の電気部品。

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