JP2014003206A - 車載電子機器および防水シール - Google Patents

Abstract

【課題】コスト上昇を抑えつつ車載用電子機器の防水性の向上を図ることができ、水分、塩水等のイオン性水溶液に対する腐食信頼性を改善することができる車載用電子機器の提供。
【解決手段】車載用電子機器であるＥＣＵ１００は、集積回路が実装され、入出力用のコネクタ４が設けられた回路基板２と、回路基板２が固定されるベース１と、ベース１に固着され、コネクタ４の接続部が筐体外部に露出するように回路基板２を覆うカバー３と、ベース１とカバー３とを固着して封止するとともに、これらの筐体とコネクタ４との隙間を封止する防水シール５と、を備え、防水シール５は、雰囲気中の水分と反応し高分子同士が架橋することで硬化する樹脂（例えば、シリコーン樹脂などの縮合シール材）に、吸水性または吸湿性の有機充填材（例えば、和紙やパルプの繊維）と、無機充填材とを配合したものである。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車等の車両のエンジンルーム内に配置される電子機器、例えば、エンジンコントロールユニット（以下ECU）、エンジンルーム内に装着されるセンサ、アンチロックブレーキシステム制御コントローラー（ABS）、空気圧センサ等の、筐体の封止に用いられる防水シール、および、その防水シールを備えた車載用電子機器に関する。

従来、自動車や電動車両（ＥＶやＨＥＶなど）に搭載される車載用電子機器では、例えば、特許文献１に記載のように、金属製ベースに、回路配線が形成され回路部品が実装された基板、および、外部との信号に授受を行うためのコネクタを搭載している。そして、防水のために、ベースとカバーをシリコーン樹脂等の防水シールで全周シールする構造や、筐体内に基板を格納し、カバーを全周シールする構造などが一般的であった。

特開２００２−２１６８８６号公報

近年、ＥＣＵ等の車載用電子機器は、車室内からエンジンルーム内のボディ装着、或いはエンジン直付けに移行する傾向にある。そのため、対振構造、防水構造、高温対応化等の装着環境への対応化が急がれている。特に、エンジンルーム内に配置された電子機器は、シャワー状、直接噴霧、水かけ状の水、泥水、塩水等のイオン性溶液に晒される。

例えば、ＥＣＵの金属ベースはアルミダイカストが多く、また、カバーは亜鉛めっきされた鉄板が多く用いられている。これらに水滴や水分が付着したり、或いは塩水や融雪材として用いられる塩化カリウム等を溶解させたイオン性水溶液がECUに掛かったりした場合、その部分より腐食するおそれがある。

請求項１の発明に係る車載用電子機器は、集積回路が実装され、入出力用のコネクタが設けられた回路基板と、回路基板が固定される第１の筐体と、第１の筐体に固着され、コネクタの接続部が筐体外部に露出するように回路基板を覆う第２の筐体と、第１の筐体と第２の筐体とを固着して封止するとともに、これらの筐体とコネクタとの隙間を封止する防水シールと、を備え、防水シールは、雰囲気中の水分と反応し高分子同士が架橋することで硬化する樹脂に、無機充填材と、吸水性または吸湿性の有機充填材とを配合したものであることを特徴とする。
請求項９の発明に係る防水シールは、集積回路が実装された回路基板を筐体内に収納し、入出力用のコネクタの接続部が筐体の外部に露出した車載用電子機器の、筐体を封止する防水シールであって、雰囲気中の水分と反応し高分子同士が架橋することで硬化する樹脂に、吸水性または吸湿性の有機充填材と、無機充填材とを配合して成ることを特徴とする。

本発明によれば、コスト上昇を抑えつつ車載用電子機器の防水性の向上を図ることができ、水分、塩水等のイオン性水溶液に対する腐食信頼性を改善することができる。

本発明の第１の実施の形態を示す図であり、エンジンコントロールユニット１００の平面図である。 図１のＡ―Ａ断面図である。 図１のＢ―Ｂ断面図である。 シリコーン系縮合シール材の構造イメージを模式的に示したものである。 防水シール５のモデル図である。 縮合タイプのシリコーンが水分と反応して硬化する反応状態を示す図である。 本実施の形態の防水シール５における、吸水性繊維１５の水分を介して行われるであろう化学反応の状態の、推定図である。 接着強度の測定結果を示す図である。 防水シール５の硬化速度の測定結果を示す図である。 塩水試験の結果を示す図である。 メインポリマー９をポリウレタン樹脂とした場合を説明する図である。 本発明の第２の実施の形態を示す図であり、ＥＣＵ２００の平面図である。 図１２のＣ―Ｃ断面図である。

以下、図を参照して本発明を実施するための形態について説明する。本発明による防水シールは、主に車載用電子機器に適用されるものであり、特に、車両のエンジンルーム内に配置される電子機器の筐体のシール構造に好適である。車載用電子機器としては、例えばエンジンコントロールユニット(ECU)、センサ装置、インバータ装置、電動モータ装置、アクチュエータ等がある。これらの車載用電子機器は、エンジン、センサ、インバータ、電動モータなどを制御するための集積回路およびその周辺回路を備えており、それらの電子部品は周囲環境から保護するために筐体内に収納されている。以下では、ＥＣＵを例に説明する。

−第１の実施の形態−
図１〜３は、車載用電子機器の一例であるエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１００を示す図である。図１は平面図、図２はＡ―Ａ断面図、図３はＢ―Ｂ断面図である。ＥＣＵ１００の筐体内に設けられた回路基板２には、ＥＣＵ１００を構成する電子部品７が実装されている。電子部品７は、エンジンコントロールを行うための演算回路や制御回路などが形成された集積回路、その周辺回路を構成するコンデンサ、チップ抵抗、コイル等である。また、回路基板２には、入出力端子として機能するコネクタ４が設けられている。電子部品７は、ワイヤボンディング、はんだ或いは導電性接着剤により電気的導通を確保しつつ固定されることで電気回路のネットワークを形成している。回路基板２には、回路導体が形成されたプリント基板、あるいは回路導体が形成されたセラミック基板が用いられる。

回路基板２は、ネジ６によりベース１にネジ止めされている。本実施の形態ではベース１とカバー３とがＥＣＵ１００の筐体を構成しており、ベース１は、回路基板２のヒートシンクとしての機能も兼ねている。ベース１は金属から成り、腐食膜を施した鋼板やアルミ板をプレス等で成形加工したものや、アルミダイカストにより成形されたものが用いられる。図２，３に示す例では、回路基板２をベース１にネジ止めしているが、接着剤やプレスフィットやテープ等で回路基板２をベース１に固定するようにしても良い。ベース１にはＥＣＵ１００を車両側に固定するための穴が形成されており、ベース１はボルト等により車両側に固定される。なお、ベース１に穴を形成する代わりに、孔を備えたフランジ状の板を、ベース１に溶接等で固定するようにしても良い。

図２，３に示すように、カバー３の周辺部とベース１との間には防水シール５が設けられており、この防水シール５によってベース１にカバー３が固着され、ベース１とカバー３との隙間が封止される。また、コネクタ４は、接続部分が筐体の外部に露出している。そのコネクタ４の周囲はカバー３およびベース１によって囲まれており、それらの隙間は防水シール５によって封止されている。具体的には、ベース１の外周部（カバー３との接着部）に防水シール５を塗布し、カバー３で全体を覆い、その後に防水シール５を硬化させる。このように、カバー３およびベース１とコネクタ４との隙間は防水シール５によって封止され、それらは互いに固着されている。なお、カバー３は、鉄板にめっきした鋼板、樹脂での成型品、アルミでの成形品等により形成される。また、コネクタ４は、ポリアミド樹脂、ポリブチレンテフタレート（ＰＢＴ）等で形成されている。

図１〜３に示す例では、回路基板２にコネクタ４を実装した後に、その回路基板２をベース１に固定し、その際にベース１とコネクタ４との隙間を防水シール５で封止するようにした。しかし、コネクタ４をベース１に防水シール５で接着固定した後に、そのコネクタ４のピン４ａを回路基板２のピンスルーホールにはんだ付けして接続するようにしても良い。

このように、防水シール５は、線膨張係数が異なる部材同士を接着するもので、異なる線膨張係数を持つ部材間の熱応力により発生する歪を吸収する性質を必要とされる。そのため、防水シール５には粘弾性シール材が好適であり、例えば、シリコーン系やウレタン系の合成高分子材料が用いられる。

上述したように、車載用電子機器であるＥＣＵ１００は、車両のエンジンルーム内に配置され、シャワー状、直接噴霧、水かけ状の水、泥水、塩水等のイオン性溶液に晒される環境にある。そのため、水等がＥＣＵ１００の筐体内に浸入しないように、防水シール５によって筐体隙間を封止している。

（防水シール５の説明）
上述したように、ベース１、カバー３およびコネクタ４の間の隙間を封止する防水シール５には、熱応力緩和の効果を期待できる粘弾性シール材が用いられ、特に、シリコーン系シール材が多く用いられている。シリコーン系シール材には、大別して２種類の硬化機能を有するタイプがある。一つは、大気中の水分（湿度）と反応し、水分と反応する表面から硬化が進行する縮合タイプである。もう一つは、加熱することでシール材が硬化する付加硬化タイプである。

エンジンコントロールユニット等の制御回路を有する電子機器においては、高い温度を加えると寿命が短くなる電解コンデンサ等の部品が実装される場合が多い。そのため、電解コンデンサの性能を確保するために、一般的に加熱硬化タイプのシリコーン系シール材よりも、常温で硬化する縮合タイプのシール材が用いられる場合が多い。本実施の形態の防水シール５も、縮合タイプのシール材が用いられる。

ところで、縮合タイプのシリコーン系シール材を用いる場合、シール材そのものの硬化時間が遅く製品の生産性が悪化するという問題がある。縮合タイプのシリコーン系シール材は、空気中の水分（湿度）とシリコーン系樹脂に配合されるシラノール基が加水分解することで架橋を形成するというメカニズムで、ペーストからゴム化（硬化）する。そのため、シール材は水分が介在する部分しか硬化できず、水分と接触する表面から硬化が開始し、その後、水分接触面から深さ方向に進展する。そのため、硬化時間が長いという欠点がある。

図１〜３のＥＣＵ１００の筐体構造の場合、防水シール５が大気中の水分と接触できるのは、シール材が外側に露出している面だけである。例えば、防水シール５の膜厚ｔが１ｍｍ、幅ｗが１０ｍｍであって、一日で１ｍｍの速度で硬化すると仮定した場合、全て硬化するまでに１０日を要することになる。また、このように空気中の水分と反応して硬化するメカニズムのため、夏場と冬場ではでは空気の絶対湿度が異なり、季節や日々の天候による硬化速度ばらつきが発生する。そのため、出荷段階で、防水シール５が所定の硬化深さに到達していない場合が生じるおそれがある。ただし、エンジンルーム装着時に防水シール５が仮に完全硬化していなくても、ほとんどの場合、エンジンルームに装着されてから空気中の水分と反応して完全硬化に達する。

しかしながら、防水シール５が完全硬化していない状態において、塩水や水等のイオン性水溶液や、アルコール系、ケトン系、炭化水素系等のオイルや、酸性水溶液などが防水シール５に付着、浸漬される状態が継続されると、短い時間で防水シール５自体が劣化したり、ベース１、コネクタ４およびカバー３と防水シール５とのシール界面が腐食したりするという問題が生じることが判明した。

実際に、塩水噴霧と乾燥を繰り返す塩水噴霧による塩害サイクル耐久試験において、完全硬化した防水シール５での塩水試験に対し、完全硬化に至らない状態での防水シール５の状態での耐久試験の結果、防水シール５と金属製ベース１あるいは金属製カバー３との界面が腐食しやすいことを確認した。

一方、加熱硬化型のシリコーン系シール材は、１００〜１２０℃で３０〜６０分に所定温度に放置すればシール材全域が硬化する。そのため、生産性においては明らかに加熱硬化シール材の方が優位であり、硬化炉を出た時点でのシール品質に、季節等の要因の影響を受けず品質は安定している。

しかしながら、縮合型のシリコーン系シール材は、回路基板２に加熱できない電子部品が実装されている場合にはシール材として最適である。また、一般的には加熱硬化タイプのシリコーン系シール材より縮合型のシリコーン系シール材の方が安価であること、硬化炉に入らない大型部品のシールに対応可能である等の、生産性の欠点を補って余りある優位性があるために、現状でも防水シールとして多くの電子機器に用いられている。

本実施の形態では、以下に説明するように、縮合シール材の欠点である環境条件変動による硬化速度のばらつきを低減し、耐塩水信頼性の低下を抑制するようにした。なお、縮合シール材の耐塩水性を改善する方法としては、従来、シール材の高分子ポリマーを変更して架橋密度を増加させる方法、硬化剤に特殊な配合剤やポリマーを用いる方法などがあるが、特殊材料を用いることから、シール材そのものが高価となる欠点がある。これに対し、本実施の形態では、市販の縮合型のシリコーン系シール材がそのまま流用でき、以下に示すように汎用材料を添加することで、縮合型のシリコーンシール材の硬化速度を速めることを可能とした。

以下では、縮合シール材の硬化速度改善の具体的方法について説明する。図４は、通常の市販されている一般的なシリコーン系縮合シール材の構造イメージを、模式的に示したものである。９は縮合シール材のメインポリマーであり、その他に、架橋剤１０、硬化触媒１１、接着助剤１２として高分子、化合物、金属元素との錯体等から成る化合物が配合されている。メインポリマー９には、ポリジメチルシロキサン、或いはメチルフエニルポリシロキサンポリマー等のシリコーン系のメインポリマーが多く用いられる。さらに、フィラーとしてシリカ系の無機フィラーが配合されたり、カーボンフィラー１４が配合されたりする。ただし、カーボンフィラー１４を配合した場合には、カーボン自体は良伝導体でありシール材は絶縁性を喪失することになる。

そして、上記部材が配合されたペースト状態の縮合シール材は、空気中の水分と化学反応することでペースト状からゴム状に硬化する。この際、フィラーとして配合されるシリカフィラー１３、カーボンフィラー１４は、縮合シール材が硬化する化学反応に対して何ら寄与することもなく、何らかの影響を与えることもない。

本実施の形態では、縮合シール材の硬化に寄与しない無機フィラーとは別に、後述するような吸湿性または吸水性の部材（有機充填材）を配合することにより、縮合シール材の硬化速度を速めつつ、上記フィラーと同様の補強効果も同時に付与するようにした。

図５は、本実施形態の防水シール５のモデル図である。防水シール５のメインポリマー９としては、ポリジメチルシロキサン、或いはメチルフエニルポリシロキサンポリマー等のシリコーン系のメインポリマーが好適であるが、メインポリマー９に何ら制約はない。図４に示した縮合シール材の場合と同様に、メインポリマー９の他に、架橋剤１０、硬化触媒１１、接着助剤１２として高分子、化合物、金属元素との錯体等から成る化合物や、シリカフィラー１３やカーボンフィラー１４が配合される。さらに、本実施の形態における防水シール５は、吸水性繊維１５がフィラーとして配合されていることを特徴としている。

次に、図６，７を参照して、縮合型のシリコーン系シール材の分子構造と、硬化の際の反応について説明する。図６は、一般的に市販されている縮合型のシリコーン系シール材をモデルに、縮合型のシリコーンシール材が水分と反応して硬化する反応状態を示したものである。一方、図７は、本実施の形態の防水シール５における、吸水性繊維１５の水分を介して行われるであろう化学反応の状態の、推定図である。

図６に示す、一般的な縮合型のシリコーンポリマーでは、架橋剤１０となるアルコキシシランが水分１６を活性化エネルギーとして加水分解することで、メインポリマー９となるポリジメチルシロキサンの端末基と架橋する。そして、架橋剤１０がアルコキシシランの場合には、アセトン１７を発生しながら硬化していくことなる。

一方、図７は、本実施の形態の防水シール５として、市販される縮合型のシリコーン系シール材に、吸水性繊維１５としてセルロース系あるいはパルプ系の繊維１８を配合したものを用いる場合について説明する図である。この場合も、架橋剤１０となるアルコキシシランが水分１６を活性化エネルギーとして加水分解することで、メインポリマー９となるポリジメチルシロキサンの端末基と架橋するメカニズムは、図６の場合と同様である。

ここで、配合された吸水性繊維１５の材料にヒドロキシル基等の活性基が存在すると、シリコーン系のメインポリマー９の端末基と水素結合を行い本来の架橋とは異なった部分、異なったメカニズムで架橋を形成することになり、硬化速度が見かけ上速くなることが推定される。当然ながら、本来の硬化メカニズムであるアルコキシシラン（架橋剤１０）と水分１６の加水分解による硬化反応も同時に進行しており、アセトン１７を発生しながら硬化していくメカニズムと相乗した硬化メカニズムで、硬化速度を速くすることが実現できる。

次に、縮合型のシリコーン系の防水シール５の硬化速度が、吸水性繊維１５を配合することで速くなるメカニズムについて説明する。なお、本実施の形態では、吸水性繊維および吸湿性繊維を、水分を蓄える繊維という意味で吸水性繊維と総称しているが吸水性と吸湿性とでは、水分保持の機構の点で異なっている。吸水性とは、吸水性物質が有する活性基が水を吸い付ける接着剤のような働きをしている。例えば、ＯＨ基を有する吸水性物質は、ＯＨ基のところで水の分子を捉える。ＯＨ基のＨは不安定なので、Ｈ２ＯのＨと置換することで、互いがくっついた状態となる。一方、吸湿性の場合には、例えば、スポンジの穴の中に水が保持されるように、繊維と繊維との隙間に水が保持される現象である。

図６，７では、縮合型のシリコーン系シール材は、水分１６と反応することで、ペースト状態からゴム状に硬化することを説明した。この縮合シール材の硬化メカニズムでは、水分１６の量が多いほど硬化速度は速くなる。つまり、水分量と硬化速度は比例する関係にある。しかしながら、現実的には、工業製品を作成する工場の多くは相対湿度が５０％ＲＨ程度に管理された環境であり、この状態から湿度のみを増加させるには設備投資等の費用が発生するために現実的ではない。

本実施形態では、防水シール５を塗布した後の水分量を増加させる方策として、吸水性繊維１５を硬化前の縮合シール材に配合する。この吸水性繊維１５は、当然ながら縮合シール材に配合する前に既に吸水した状態である。例えば、霧吹き等で、十分に吸湿された状態とする。或いは、少なくとも湿度：６５％RH以上の環境下に吸水性繊維１５を置き、十分に吸水状態となった吸水性繊維１５を使用する。そして、吸水した状態の吸水性繊維１５を硬化前の防水シール５に配合した時点で、縮合シール材の硬化反応が、防水シール５の層の内部および表面で、吸水性繊維１５に吸着した水分１６を基点として発生することになる。

つまり、本実施の形態の防水シール５の硬化反応は、防水シール５の表面の空気中の水分と反応し、表面から深さ方向に硬化する本来の硬化反応に加えて、配合した吸水性繊維１５が有する水分１６による硬化反応が、防水シール５の内部全体で進行することになる。その結果、防水シール５の硬化速度が従来よりも速くなる

以下では、吸水性繊維１５の具体的な事例について説明する。繊維の吸水性は、繊維を形作る高分子化合物の形態に依存しており、特に、親水基の作用に関係している。この親水基は、例えばヒドロキシル基（−OH）、アミノ基（−NH）、カルボキシル基（−COOH）、アミド基（−NHCO）等であり、これらの官能基が水の分子（H2O）と水素結合することで水分を吸着するすると推定されている。

繊維の分子構造の端末に、あるいは側鎖に、上述した親水基を有する場合には、それらが水分と水素結合することで、繊維に水分を吸着させることが可能となる。棉、麻、亜麻、レーヨン、キュプラ、パルプ等の植物性繊維は、セルロースの分子構造を備え、ヒドロキシル基が繊維全体を覆う分子構造であるため、吸水性が良く、本実施の形態の吸水性繊維１５として好適である。

一方、動物性繊維の場合には、羊毛、キャメル、カシミヤ、モヘヤ等の獣毛、絹等を用いることができる。動物性繊維は、アミド基、アミノ基、カルボキシル基が豊富にあり、吸水性が良いことが周知であり、本実施の形態の吸水性繊維１５として好適である。

なお、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、アクリル繊維等の、主鎖にＣ−Ｈ結合を有する合成繊維の場合には、上述した植物性繊維や動物性繊維より吸水性が劣るが、上述した植物性繊維や動物性繊維の代わりに用いることも可能である。

以下では、図１〜３に示したＥＣＵ１００の防水シール５として、吸水性繊維１５を配合した縮合シール材を用いたサンプルについて行った信頼性評価の結果について説明する。まず、比較対象として、ＥＣＵ１００のベース１、カバー３およびコネクタ４の封止部分に、シリコーン系の縮合シール材を施し、２５℃、５０％RHの環境で４日間放置して硬化させたものを準備する。そして、このＥＣＵ構造による接着強度を基準とする。さらに、比較対象と同様のシリコーン系の縮合シール材に吸水性繊維１５を配合した防水シール５を、ＥＣＵ１００の同様の部分に施し、同様の条件で硬化させる。吸水性繊維１５としてはセルロースを使用した。具体的には、一般的な工業用吸水紙を引き裂き、少なくとも綿状となるまでほぐした状態で配合した。

図８，９は比較結果を示す図である。図８は、接着強度の測定結果を示す図であり、縦軸の接着強度は絶対値ではなく、所定の基準値に対する比率で表している。図８において、一般品と表示したものが上述した比較対象であり、吸水性繊維１５を配合していないものの測定結果である。繊維量：１、繊維量：５、繊維量：１０と示したものが、吸水性繊維１５が配合された防水シール５の測定結果である。

繊維量：１は、縮合シール材１ｇに対して吸水性繊維１５を１００ｍｍ^２の割合で配合したものである。ここで、「ｍｍ^２」とは、上述のように吸水性繊維として用いた工業用吸水紙を引き裂き、少なくとも綿状となるまでほぐした状態のものを、平面状態に広げた状態における面積を示している。繊維量：５は、縮合シール材１ｇに対して吸水性繊維１５を１５０ｍｍ^２の割合で配合したものである。繊維量：１０は、縮合シール材１ｇに対して吸水性繊維１５を２００ｍｍ^２の割合で配合したものである。なお、縮合シール材は、一般品に用いたものと同一のものである。

図８に示すように、繊維量：１で既に顕著な効果が現れ、繊維量：１のデータと一般品のデータとを比較すると、接着強度が１．５倍程度に改善されていることが分かる。そして、繊維量：５、繊維量：１０である一定の強度に達する。接着強度が向上した理由としては、縮合シール材中に配合された吸水性繊維１５が補強効果を発揮していること、単位体積当たりの樹脂量が比較対象の一般品より少ないために、一般品より速い時間で完全硬化に達することができたためと考えられる。

また、吸水性繊維１５として用いた工業用吸水紙はセルロース等の高分子から成るために、それが縮合シール材のシリコーン樹脂と部分的に水分１６を介して化学的結合を形成しているとも考えられる。ここでのシリコーン樹脂は、メインポリマー９であるポリジメチルシロキサンと架橋剤１０とである。メインポリマー９および架橋剤１０の側鎖或いは端末に水分１６と加水分解する官能基を有し、水分１６の存在によりメインポリマー９および架橋剤１０と加水分解し、メインポリマー９同士が分子結合する。それとともに、吸水性繊維１５の分子端部の、水分１６と親和性の高いヒドロキシル基を介して、水素結合１９を形成するために、密着強度が改善したと考えられる。

図９は、図８に示したサンプルに対する、防水シール５の硬化速度の測定結果を示したものである。一般品では、２５℃、50％RHの環境に放置した場合に、１５ｍｍの硬化深度に達するまで１０日かかっている。一方、吸水性繊維１５を配合した場合、繊維量：５では１５ｍｍの硬化深度に達する日数が６日に短縮され、繊維量：１０では４日まで短縮できることが確認された。このように、本実施の形態では、縮合シール材に吸水性繊維１５を配合することで、硬化速度を一般品の２倍以上に改善することができる。そのため、製品の製造工程において、シール材が硬化するまでの待ち時間（硬化エージング時間）を削減でき、高効率な生産を行うことが可能となる。

図１０は、塩水試験の結果を示したものである。塩水試験は５％NaCl、３５℃のミスト状雰囲気中に暴露する工程を１日行い、次に乾燥させる工程を１日行い、これらの工程を繰り返し行うサイクル試験であり、３サイクルで約１ケ月を要する試験である。

図１０に示すように、一般品の場合には１２サイクル（すなわち、約４ヶ月）で密着強度が０となっており、シール部が腐食している状況であった。しかし、吸水性繊維１５を配合した防水シール５を用いた本実施の形態の場合には、図１０からも分かるように、１２サイクルを経過しても、一般品のようにせん断接着強度が急激に低下するようなことがなかった。また、吸水性繊維１５の繊維量が５以上であれば、塩水サイクル試験でもシール部は腐食せず問題ないことも確認した。

上述した実施の形態では、吸水性繊維１５を配合する縮合シール材のメインポリマー９としてシリコーン系樹脂を例に説明した。しかし、シリコーン系樹脂に限らず、水分と加水分解することで分子間結合を行う分子構造を有する樹脂であれば、メインポリマー９として使用することができる。そのような樹脂の例としては、ポリウレタン樹脂やポリアミド樹脂等がある。

図１１は、メインポリマー９をポリウレタン樹脂とした場合を示す。ポリオール２０はポリイソシアネート２１と結合し、ウレタン結合を形成することでポリウレタン樹脂２２となる。さらに、水分１６を介して、吸水性繊維１５と水酸基を介した水素結合１９を形成することで、ポリウレタン樹脂２２の補強効果改善と硬化速度改善できることが可能となる。その結果、ポリウレタン樹脂２２を用いたシール材の弱点であった硬化速度の改善も可能となる。

−第２の実施の形態−
図１２、図１３は、本発明の第２の実施の形態を示す図である。第２の実施の形態も、ＥＣＵ２００を例に説明する。図１２は、ＥＣＵ２００の平面図である。図１３は、図１２のＣ−Ｃ断面図である。ＥＣＵ２００と図１、２に示すＥＣＵ１００とを比較した場合、ＥＣＵ２００は、ベース１とカバー３から成る筐体の外周面全体に、防水シール５と同一のシール材によるコート膜５０を施した点がＥＣＵ１００と異なっている。その他の構造については、ＥＣＵ１００と同様である。

前述したように、ベース１は金属から成り、腐食膜を施した鋼板やアルミ板をプレス等で成形加工したものや、アルミダイカストにより成形されたものが用いられる。また、カバー３には、めっきされた鋼板プレス材が用いられることが多い。そのため、水、泥水、塩水等のイオン性水溶液が、ベース１に付着した場合に腐食の基点となる。また、また、カバー３の外周のコーナー部分はエッジ部となっており、水滴が付着して安定したまま滞留する状態となりやすい。そのため、ベース１とカバー３が異なる金属部材の場合には、塩水が防水シール５を跨いでベース１とカバー３に接触した状態となり、腐食が発生しやすくなる。

第２の実施の形態では、そのようなベース１およびカバー３の腐食を防止するために、ベース１およびカバー３の外周面、すなわち外部に露出した領域に、本発明の防水シール材、すなわち、縮合シール材に吸水性繊維１５のような吸水性（吸湿性も含む）物質を配合したシール材でコートすることで、優れた耐塩害性を有する車載電子機器を実現することができる。図１２，１３に示す例では、ベース１およびカバー３の露出部分の全てにコート膜５０を形成したが、金属の地肌が露出している面や、塩水がかかりやすい部分や、腐食の基点となるコーナー部や凸凹部分にコート膜５０を部分的に形成しても良い。

なお、コート膜５０を形成する際に、コート膜厚の均等性、外観品質を維持できるように、防水シールの粘度を２０Pa・ｓ以下に調整するのが好ましい。

上述したように、縮合シールに配合可能な有機充填材（吸水性繊維１５およびフィラー）は各種あるが、その中でも、高分子樹脂、特にシリコーン系樹脂と相性が良く、特性改善できる効果が高い有機充填材としては、セルロースを有する植物繊維、特に、和紙、パルプ等の木材由来品がシリコーン樹脂との相性が良いことが確認された。その中でも、和紙、パルプが推奨できる繊維であり、保湿特性や吸水性が優れており防水シール５に配合する有機充填材として推奨できる材料である。なお、銀（Ag）、銅（Cu）等の金属微粉末を加えた防水シールは硬化時間が遅くなり効果がないことを確認した。

以上説明したように、本発明による車載用電子機器は、集積回路が実装され、入出力用のコネクタ４が設けられた回路基板２と、回路基板２が固定されるベース１と、ベース１に固着され、コネクタ４の接続部が筐体外部に露出するように回路基板２を覆うカバー３と、ベース１とカバー３とを固着して封止するとともに、これらの筐体とコネクタ４との隙間を封止する防水シール５と、を備え、防水シール５は、雰囲気中の水分と反応し高分子同士が架橋することで硬化する樹脂（例えば、シリコーン樹脂などの縮合シール材）に、吸水性または吸湿性の有機充填材（例えば、和紙やパルプの繊維）と、無機充填材とを配合したものである。

その結果、有機充填材に吸水または吸湿された水分によって、縮合シール材の硬化が促進され、防水シール５の硬化時間短縮を図ることができる。そのため、車両搭載時においてはＥＣＵ１００の防水シール５は十分な向上対となっており、防水シール部分に塩水等が掛かった場合でも、未硬化状態の場合のような劣化を生じることがない。さらに、一般的な、縮合型シール材（例えば、シリコーン系シール材）に、安価に入手できる植物性繊維等を配合するだけで硬化速度の促進を図ることができ、経済性に優れている。

吸水性または吸湿性の有機充填材としては、親水基を有する高分子化合物が用いられ、植物性繊維または動物性繊維であることが好ましく、特に、和紙またはパルプの繊維を用いると硬化促進効果が高い。有機充填材として繊維を用いる場合には、図８に示すように、樹脂量１グラムに対して、繊維量が１００平方ミリメートル以上であることが好ましい。また、有機充填材として、主鎖にＣ−Ｈ結合を有する合成繊維を用いても良い。

また、無機充填材としてカーボンフィラーを用いることで、防水シール５の熱伝導性を向上させることができる。そのため、樹脂を主体とする防水シール５を用いることによる、伝熱特性の低下を抑えることができる。

さらに、筐体の外部露出面の一部または全てを上述した防水シール５で被覆することにより、筐体の腐食しやすい部分を防水シール５で覆うことができ、筐体の耐腐食性を向上させることができる。

なお、以上の説明はあくまでも一例であり、発明を解釈する際、上記実施の形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係に何ら限定も拘束もされない。また、上述した各実施形態はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施形態での効果を単独あるいは相乗して奏することができるからである。

１：ベース、２：回路基板、３：カバー、４：コネクタ、５：防水シール、６：ネジ、７：電子部品、９：メインポリマー、１０：架橋剤、１１：硬化触媒、１２：接着助剤、１３：シリカフィラー、１４：カーボンフィラー、１５：吸水性繊維、１６：水分、１７：アセトン、１９：水素結合、２０：ポリオール、２１：ポリイソシアネート、２２：ポリウレタン樹脂、２３：コート膜、１００，２００：ＥＣＵ

Claims (9)

1. 集積回路が実装され、入出力用のコネクタが設けられた回路基板と、
   前記回路基板が固定される第１の筐体と、
   前記第１の筐体に固着され、前記コネクタの接続部が筐体外部に露出するように前記回路基板を覆う第２の筐体と、
   前記第１の筐体と前記第２の筐体とを固着して封止するとともに、これらの筐体と前記コネクタとの隙間を封止する防水シールと、を備え、
   前記防水シールは、雰囲気中の水分と反応し高分子同士が架橋することで硬化する樹脂に、吸水性または吸湿性の有機充填材と、無機充填材とを配合したものであることを特徴とする車載用電子機器。
2. 請求項１に記載の車載用電子機器において、
   前記吸水性または吸湿性の有機充填材は、親水基を有する高分子化合物であることを特徴とする車載用電子機器。
3. 請求項２に記載の車載用電子機器において、
   前記有機充填材は、植物性繊維または動物性繊維であることを特徴とする車載用電子機器。
4. 請求項３に記載の車載用電子機器において、
   前記植物繊維は、和紙またはパルプの繊維であることを特徴とする車載用電子機器。
5. 請求項３または４に記載の車載用電子機器において、
   前記防水シールは、前記樹脂の樹脂量１グラムに対して、前記繊維の繊維量が１００平方ミリメートル以上であることを特徴とする車載用電子機器。
6. 請求項２に記載の車載用電子機器において、
   前記無機充填材は、カーボンフィラーであることを特徴とする車載用電子機器。
7. 請求項２に記載の車載用電子機器において、
   前記有機充填材は、主鎖にＣ−Ｈ結合を有する合成繊維であることを特徴とする車載用電子機器。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の車載用電子機器において、
   前記筐体の外部露出面の一部または全てを、雰囲気中の水分と反応し高分子同士が架橋することで硬化する樹脂に、吸水性または吸湿性の有機充填材と、無機充填材とを配合した防水シールて被覆したことを特徴とする車載用電子機器。
9. 集積回路が実装された回路基板を筐体内に収納し、入出力用のコネクタの接続部が前記筐体の外部に露出した車載用電子機器の、前記筐体を封止する防水シールであって、
   雰囲気中の水分と反応し高分子同士が架橋することで硬化する樹脂に、吸水性または吸湿性の有機充填材と、無機充填材とを配合して成ることを特徴とする防水シール。

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