JP2023142259A - Electronic device - Google Patents

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勇志 大久保
Yushi Okubo
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Abstract

To obtain an electronic device that reduces the amount of sealing resin used, reduces weight, and meets the requirements for vibration-proofing and waterproofing of a substrate.SOLUTION: A case member 10 of an electronic device 1 includes a partition wall 12 that partitions an internal space of the case member 10 into a first housing space S1 and a second housing space S2. A first substrate 30 is accommodated in a first housing space S1 with an annular first seal portion 40 sandwiched between the first substrate and one surface of the partition wall 12, a second substrate 32 is accommodated in a second housing space S2 with the annular second seal portion 42 sandwiched between the second substrate and the other surface of the partition wall 12, a first sealed space SX1 in which the sealing resin 50 does not enter is formed in the space between the partition wall 12 and the first substrate 30 surrounded by the first seal portion 40, and a second sealed space SX2 in which the sealing resin 50 does not enter is formed in a space between the partition wall 12 and the second substrate 32, which is surrounded by the second seal portion 42.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、電子装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to electronic devices.

特許文献1には、ケースの底面を挟んで一方の側に第1の基板が配置され、他方の側に第2の基板が配置されたコントロールボックスが開示されている。このコントロールボックスでは、第1の基板のみをケース内でポッティング材に埋設し、第2の基板をケースに取り付けて固定することにより、ポッティング材の使用量を削減することができる。 Patent Document 1 discloses a control box in which a first board is arranged on one side of a case with the bottom surface interposed therebetween, and a second board is arranged on the other side. In this control box, the amount of potting material used can be reduced by embedding only the first board in the potting material within the case and attaching and fixing the second board to the case.

特開平7-321472号公報Japanese Patent Application Publication No. 7-321472

上記第2の基板のように基板をポッティング材(封止樹脂)に埋設させずにケースに取り付ける構造では、基板の防振性や防水性の要求に対応できない場合がある。その一方、第2の基板もポッティング材に埋設してケースに固定すると、使用するポッティング材の量が多くなり、装置が重量化するという課題がある。 A structure in which the substrate is attached to the case without being embedded in a potting material (sealing resin) like the second substrate described above may not be able to meet the requirements for vibration-proofing properties and waterproof properties of the substrate. On the other hand, if the second substrate is also embedded in potting material and fixed to the case, there is a problem that the amount of potting material used increases and the device becomes heavier.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、使用する封止樹脂の量を削減し、軽量化を図ると共に基板の防振性や防水性の要求にも対応することができる電子装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and is an electronic device that reduces the amount of sealing resin used, reduces weight, and meets the requirements for vibration-proofing and waterproofing of the board. The purpose is to provide equipment.

本発明の第1の態様に係る電子装置は、第1基板と、前記第1基板と電気的に接続される第2基板と、前記第1基板及び前記第2基板を収容するケース部材とを備える電子装置であって、前記ケース部材は、前記ケース部材の内部空間を、前記第1基板が収容される第1収容空間と、前記第2基板が収容される第2収容空間とに仕切る仕切り壁部を有し、前記仕切り壁部の一方側の面に配置される環状の第1シール部と、前記仕切り壁部の他方側の面に配置される環状の第2シール部と、前記第1収容空間と前記第2収容空間に注入される封止樹脂と、を備え、前記第1基板は、前記仕切り壁部の一方側の面との間に前記第1シール部を挟んだ状態で前記第1収容空間に収容され、前記第2基板は、前記仕切り壁部の他方側の面との間に前記第2シール部を挟んだ状態で前記第2収容空間に収容され、前記第1シール部に囲まれた前記仕切り壁部と前記第1基板との間の空間に、前記封止樹脂が入らない第1密閉空間が形成され、前記第2シール部に囲まれた前記仕切り壁部と前記第2基板との間の空間に、前記封止樹脂が入らない第2密閉空間が形成されている。 An electronic device according to a first aspect of the present invention includes a first substrate, a second substrate electrically connected to the first substrate, and a case member that accommodates the first substrate and the second substrate. An electronic device comprising: a partition that partitions an internal space of the case member into a first accommodation space in which the first board is accommodated and a second accommodation space in which the second board is accommodated. a first annular seal portion having a wall portion and disposed on one side of the partition wall portion; a second annular seal portion disposed on the other side of the partition wall portion; a first housing space and a sealing resin injected into the second housing space, the first substrate sandwiching the first seal part between one side surface of the partition wall part. The second substrate is housed in the first housing space, and the second substrate is housed in the second housing space with the second seal sandwiched between the second substrate and the other surface of the partition wall. A first sealed space in which the sealing resin does not enter is formed in a space between the partition wall portion surrounded by a seal portion and the first substrate, and the partition wall portion is surrounded by the second seal portion. A second sealed space in which the sealing resin does not enter is formed between the second substrate and the second substrate.

本発明に係る電子装置では、第1基板と当該第1基板と電気的に接続される第2基板とを収容するケース部材を備えている。第1基板及び第2基板は、ケース部材の内部空間において封止樹脂によって封止されることにより、振動や、水滴の付着から保護されている。また、ケース部材は仕切り壁部を有しており、当該仕切り壁部によってケース部材の内部空間が、第1基板が収容される第1収容空間と、第2基板が収容される第2収容空間とに仕切られている。よって、第1収容空間と第2収容空間のそれぞれには、収容される基板の回路素子構成に応じて最適化された量の封止樹脂が注入される。さらに、第1基板は、仕切り壁部との間に第1シール部を挟んだ状態で収容されるため、仕切り壁部と第1基板との間には、封止樹脂が入らない第1密閉空間が形成される。第2基板も同様に、仕切り壁部との間に第2シール部を挟んだ状態で収容されるため、仕切り壁部と第2基板との間には、封止樹脂が入らない第2密閉空間が形成される。かかる構成により、仕切り壁部と各基板との面の空間は、封止樹脂を注入せずに防水性能が確保されるため、樹脂量を削減することができる。このようにして、ケース部材に注入される封止樹脂の量が最適化されるため、電子装置の軽量化を図ると共に基板の防振性や防水性の要求にも対応することができる。 The electronic device according to the present invention includes a case member that houses a first board and a second board electrically connected to the first board. The first substrate and the second substrate are protected from vibration and adhesion of water droplets by being sealed with a sealing resin in the internal space of the case member. Further, the case member has a partition wall portion, and the partition wall portion divides the internal space of the case member into a first accommodation space in which the first board is accommodated and a second accommodation space in which the second board is accommodated. It is divided into two parts. Therefore, an amount of sealing resin optimized according to the circuit element configuration of the board to be accommodated is injected into each of the first accommodation space and the second accommodation space. Furthermore, since the first substrate is housed with the first seal section sandwiched between the partition wall section and the first substrate, a first sealing section is provided in which the sealing resin does not enter between the partition wall section and the first substrate. A space is formed. Similarly, the second board is housed with the second seal part sandwiched between it and the partition wall, so there is a second seal that prevents the sealing resin from entering between the partition wall and the second board. A space is formed. With this configuration, waterproof performance is ensured in the space between the partition wall portion and each substrate without injecting sealing resin, so the amount of resin can be reduced. In this way, the amount of sealing resin injected into the case member is optimized, making it possible to reduce the weight of the electronic device and also meet the requirements for vibration-proofing and waterproofing of the board.

実施形態に係る電子装置の分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view of an electronic device according to an embodiment. 実施形態に係る電子装置の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of an electronic device according to an embodiment. 実施形態に係る電子装置の部分拡大断面図である。FIG. 1 is a partially enlarged sectional view of an electronic device according to an embodiment. 実施形態に係るケース部材の第1収容空間と第1シール部との位置関係を示す分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view showing the positional relationship between the first housing space and the first seal portion of the case member according to the embodiment. 実施形態に係る電子装置の第1収容空間を上方側から見た平面図である。FIG. 3 is a plan view of the first housing space of the electronic device according to the embodiment, viewed from above. 実施形態に係る電子装置を概略的に示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram schematically showing an electronic device according to an embodiment.

本発明の第1実施形態について図1~図6を参照して説明する。本実施形態では、説明の便宜上、各図中に適宜示す上下、左右及び前後の矢印で示す方向を、それぞれ電子装置1の上下方向、左右方向及び前後方向と定義して説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. In this embodiment, for convenience of explanation, the directions indicated by the up-down, left-right, and front-back arrows shown as appropriate in each figure are defined as the up-down direction, the left-right direction, and the front-back direction of the electronic device 1, respectively.

本実施形態では、本発明に係る電子装置の一例として、直流と交流との間で電力の相互変換を行う電子装置1について説明する。図6に示すように、電子装置1は、電力変換回路部2を有する第1基板30と、この第1基板30と電気的に接続される第2基板32とを有している。第2基板32には、電力変換回路部2と電気的に接続され、直流と交流との間の電力の相互変換を制御する制御部3が設けられている。この第2基板32には他にも、電力変換回路部2に供給(入力)される電力と電力変換回路部2から出力される電力のポートを構成する第1電力ポート4と第2電力ポート5が設けられている。第1電力ポート4は、直流電流の入出力を可能とする直流電力用の電力ポートであり、第1電力ポート4を介して、外部の直流電源から供給される直流電力の入力や、電力変換回路部2で直流に変換された電力の出力が行われる。第2電力ポート5は、交流電力の入出力を可能とする交流電力用の電力ポートであり、外部の交流電源から供給される交流電力の入力や電力変換回路部2で交流に変換された電力の出力が行われる。 In this embodiment, an electronic device 1 that mutually converts power between direct current and alternating current will be described as an example of an electronic device according to the present invention. As shown in FIG. 6, the electronic device 1 includes a first substrate 30 having a power conversion circuit section 2 and a second substrate 32 electrically connected to the first substrate 30. The second substrate 32 is provided with a control section 3 that is electrically connected to the power conversion circuit section 2 and controls mutual conversion of power between direct current and alternating current. This second board 32 also has a first power port 4 and a second power port that constitute ports for power supplied (input) to the power inverter circuit section 2 and power output from the power inverter circuit section 2. 5 is provided. The first power port 4 is a power port for DC power that enables input/output of DC current, and can be used for inputting DC power supplied from an external DC power supply or for power conversion. The circuit unit 2 outputs the electric power converted to direct current. The second power port 5 is a power port for AC power that enables input/output of AC power, and inputs AC power supplied from an external AC power supply or power converted to AC by the power conversion circuit unit 2. is output.

電力変換回路部2は、インバータ回路部2Aとコンバータ回路部2Bを有している。インバータ回路部2Aは、第1電力ポート4から供給される直流電力を交流電力に変換する機能を有しており、MOSFETやIGBTなどで構成された複数のスイッチング素子(後述する半導体素子52)を含む。インバータ回路部2Aは、制御部3から出力される制御信号に基づいて複数のスイッチング素子のオン状態とオフ状態とを制御して直流電力を交流電力に変換する。インバータ回路部2Aによって交流に変換された電力は、第2電力ポート5を介して、外部負荷に供給することができる。コンバータ回路部2Bは、第2電力ポート5から供給される交流電力を直流電力に変換する機能を有しており、整流用のダイオードなどで構成された複数の半導体素子(後述する半導体素子52)を含む。コンバータ回路部2Bは、制御部3から出力される制御信号に基づいて電力を整流することで交流電力を直流電力に変換する。コンバータ回路部2Bによって直流に変換された電力は、第1電力ポート4を介してバッテリや外部負荷に供給することができる。 The power inverter circuit section 2 includes an inverter circuit section 2A and a converter circuit section 2B. The inverter circuit unit 2A has a function of converting DC power supplied from the first power port 4 into AC power, and has a plurality of switching elements (semiconductor elements 52 to be described later) composed of MOSFETs, IGBTs, etc. include. The inverter circuit unit 2A controls the on-state and off-state of a plurality of switching elements based on the control signal output from the control unit 3, and converts DC power into AC power. The power converted into alternating current by the inverter circuit section 2A can be supplied to an external load via the second power port 5. The converter circuit unit 2B has a function of converting AC power supplied from the second power port 5 into DC power, and includes a plurality of semiconductor elements (semiconductor elements 52 to be described later) including rectifying diodes and the like. including. The converter circuit unit 2B converts AC power into DC power by rectifying the power based on a control signal output from the control unit 3. The power converted to direct current by the converter circuit section 2B can be supplied to a battery or an external load via the first power port 4.

図1~図3に示されるように、第1基板30と第2基板32は、箱状のケース部材10の内部に収容されている。ケース部材10は、内部空間を仕切る仕切り壁部12と、仕切り壁部12の周縁から一方側(図1では上方側)に立設された第1側壁部14と、仕切り壁部12の周縁から他方側(図1では下方側)に立設された第2側壁部16と、を有している。第1基板30は、ケース部材10の内部において、仕切り壁部12と第1側壁部14によって形成される第1収容空間S1に収容されている。第2基板32は、ケース部材10の内部において、仕切り壁部12と第2側壁部16によって形成される第2収容空間S2に収容されている。なお、図1では、第1基板30及び第2基板32に実装される回路素子を省略して示している。 As shown in FIGS. 1 to 3, the first substrate 30 and the second substrate 32 are housed inside the box-shaped case member 10. The case member 10 includes a partition wall 12 that partitions an internal space, a first side wall 14 that stands on one side (upper side in FIG. 1) from the periphery of the partition wall 12, and a first side wall 14 that extends from the periphery of the partition wall 12. It has a second side wall portion 16 erected on the other side (lower side in FIG. 1). The first substrate 30 is housed inside the case member 10 in a first housing space S1 formed by the partition wall part 12 and the first side wall part 14. The second board 32 is accommodated in a second accommodation space S2 formed by the partition wall portion 12 and the second side wall portion 16 inside the case member 10. Note that in FIG. 1, circuit elements mounted on the first substrate 30 and the second substrate 32 are omitted.

ケース部材10を成形する材料は特に限定されないが、例えば、金属材料や樹脂材料を用いてケース部材10を成形することができる。本実施形態のケース部材10は、一例として、樹脂材料を成形して成る。ケース部材10を樹脂材料で成形することで、ケース部材10の内部空間では、絶縁性を有する仕切り壁部12を隔てて第1基板30と第2基板32が配置される。これにより、第1基板30と第2基板32との間の絶縁を容易に確保することができ、基板間の距離を短縮させることができる。また、ケース部材10の軽量化を図ることができる。 Although the material for molding the case member 10 is not particularly limited, for example, the case member 10 can be molded using a metal material or a resin material. The case member 10 of this embodiment is formed by molding a resin material, for example. By molding the case member 10 from a resin material, the first substrate 30 and the second substrate 32 are arranged in the internal space of the case member 10 with the partition wall 12 having insulation properties separated. Thereby, insulation between the first substrate 30 and the second substrate 32 can be easily ensured, and the distance between the substrates can be shortened. Furthermore, the weight of the case member 10 can be reduced.

ケース部材10の第1収容空間S1において、仕切り壁部12の上面には、当該上面よりも上方に一段高くなっている立上り部18が形成されている。立上り部18は、第1側壁部14の内面に沿って環状に形成されている。この環状の立上り部18に第1基板30が固定されている。立上り部18には、立上り部18の周方向に所定の間隔を空けて設けられた複数のマウント部20と、立上り部18の上面に凹状に形成されたシール溝22とを有している。シール溝22は、立上り部18の全周にわたって環状に形成さている。マウント部20は、立上り部18の上面において、シール溝22よりも外側に設けられている。各マウント部20には、第2収容空間S2側に貫通した貫通孔が形成されている。第1基板30は、基板端部側に貫通形成された取付孔(符号省略)及びマウント部20の貫通孔にボルト24を挿通し、反対側の収容空間に突出したボルト24の先端にナット26を螺合することでケース部材10に固定されている。なお、マウント部20の貫通孔の内周面に雌ねじを形成してもよい。 In the first accommodation space S1 of the case member 10, a rising portion 18 is formed on the upper surface of the partition wall portion 12 and is one step higher than the upper surface. The rising portion 18 is formed in an annular shape along the inner surface of the first side wall portion 14 . A first substrate 30 is fixed to this annular rising portion 18 . The rising portion 18 has a plurality of mount portions 20 provided at predetermined intervals in the circumferential direction of the rising portion 18, and a seal groove 22 formed in a concave shape on the upper surface of the rising portion 18. The seal groove 22 is formed in an annular shape over the entire circumference of the rising portion 18 . The mount portion 20 is provided outside the seal groove 22 on the upper surface of the rising portion 18 . Each mount portion 20 is formed with a through hole penetrating toward the second accommodation space S2 side. The first board 30 has a bolt 24 inserted through a mounting hole (numerical omitted) formed through the end of the board and a through hole of the mount section 20, and a nut 26 attached to the tip of the bolt 24 protruding into the housing space on the opposite side. It is fixed to the case member 10 by screwing them together. Note that a female thread may be formed on the inner peripheral surface of the through hole of the mount portion 20.

ここで、第1基板30用の締結部材とされたボルト24とナット26は、第2基板32用の締結部材として第2収容空間S2でも共用されている。マウント部20の貫通孔に挿通されたボルト24は、第2収容空間S2においても、第2基板32の基板端部側に貫通形成された取付孔(符号省略)に挿通されている。これにより、第1基板30と第2基板32が共通のボルト24とナット26を用いて共締めされ、締結部材の部品点数や、ケース部材10に設けるマウント部の数を減らすことができる。 Here, the bolts 24 and nuts 26 used as fastening members for the first board 30 are also used in the second accommodation space S2 as fastening members for the second board 32. The bolt 24 inserted into the through hole of the mount portion 20 is also inserted into a mounting hole (numerical omitted) formed through the end of the second board 32 in the second housing space S2. Thereby, the first board 30 and the second board 32 are fastened together using the common bolts 24 and nuts 26, and the number of parts of the fastening member and the number of mounting parts provided on the case member 10 can be reduced.

また、第1基板30と第2基板32をプリント配線板で構成する場合、基板外からのノイズの侵入や、基板内からのノイズの放出を抑制する対策が必要とされる。これらのノイズ対策のために、一般的には、基板の端部にGNDパターンが設けられる。GNDパターンは、基板の端部を囲うように形成される銅パターンと、当該銅パターンに等間隔に設けられたビアとを有している。そして、GNDパターンの内側に制御用の信号ライン(配線パターン)を配置することで基板外からのノイズの侵入や、基板内からのノイズの放出を抑制している。本実施形態では、第1基板30と第2基板32をプリント配線板で構成する場合に、GNDパターンが設けられる基板の端部に沿って金属製の締結部材が配置される。従って、基板のGNDが強化され、耐ノイズ性能を高めることができる。 Further, when the first substrate 30 and the second substrate 32 are formed of printed wiring boards, measures are required to suppress the intrusion of noise from outside the substrate and the emission of noise from within the substrate. To counter these noises, a GND pattern is generally provided at the edge of the substrate. The GND pattern includes a copper pattern formed to surround the edge of the substrate, and vias provided at equal intervals in the copper pattern. By arranging a control signal line (wiring pattern) inside the GND pattern, the intrusion of noise from outside the board and the emission of noise from within the board are suppressed. In this embodiment, when the first substrate 30 and the second substrate 32 are formed of printed wiring boards, a metal fastening member is arranged along the edge of the substrate where the GND pattern is provided. Therefore, the GND of the substrate is strengthened, and noise resistance performance can be improved.

図4に示すように、第1シール部40は、仕切り壁部12の一方側の面(上面)で、立上り部18に形成された環状のシール溝22に挿入されている。第1シール部40はゴム材などの弾性材料で形成されており、シール溝22に挿入される環状部46と環状部46の延在方向に沿って設けられた複数の突出片48を有している。環状部46はOリング状に形成されており、断面が円形状になっている。この円形状の断面の外径は、シール溝22の深さよりも大きく設定されている。従って、環状部46がシール溝22に挿入された状態では、先端側がシール溝22から突出する。複数の突出片48のそれぞれは、環状部46に一体に形成された板状の小片で構成されている。各突出片48は、環状部46に対し外側に突出して設けられており、シール溝22と一体に形成された位置決め用の凹部23に嵌め込まれる構成となっている。この状態では、第1シール部40を囲うようにして第1シール部40の外側に複数のマウント部20が配置される。 As shown in FIG. 4, the first seal portion 40 is inserted into an annular seal groove 22 formed in the rising portion 18 on one side (upper surface) of the partition wall portion 12. As shown in FIG. The first seal part 40 is made of an elastic material such as a rubber material, and has an annular part 46 inserted into the seal groove 22 and a plurality of protruding pieces 48 provided along the extending direction of the annular part 46. ing. The annular portion 46 is formed in the shape of an O-ring and has a circular cross section. The outer diameter of this circular cross section is set larger than the depth of the seal groove 22. Therefore, when the annular portion 46 is inserted into the seal groove 22, the tip side protrudes from the seal groove 22. Each of the plurality of protruding pieces 48 is a small plate-shaped piece that is integrally formed with the annular portion 46 . Each protruding piece 48 is provided to protrude outward from the annular portion 46 and is configured to be fitted into a positioning recess 23 formed integrally with the seal groove 22 . In this state, the plurality of mount parts 20 are arranged outside the first seal part 40 so as to surround the first seal part 40.

第1基板30は、仕切り壁部12の上面との間に第1シール部40を挟んだ状態で第1収容空間S1に収容される。図5に示されるように、このように収容されると、第1シール部40に形成された複数の突出片48は、第1基板30の外周端部から外側に突出するため、第1基板30の上方側から目視することができる。突出片48の位置は、組立を行う作業者にケース部材10に対する第1シール部40の収まりを把握させることができる。従って、突出片48が規定の位置にある場合は、仕切り壁部12と第1基板30との間のシール性が第1シール部40によって満たされていると判断することができる。そのため、第1シール部40がシール溝22から脱落した場合などにシール性が損なわれていることを発見することができる。 The first substrate 30 is accommodated in the first accommodation space S<b>1 with the first seal portion 40 sandwiched between the first substrate 30 and the upper surface of the partition wall portion 12 . As shown in FIG. 5, when accommodated in this manner, the plurality of protruding pieces 48 formed on the first seal portion 40 protrude outward from the outer peripheral end of the first substrate 30, so that the first substrate It can be visually observed from the upper side of 30. The position of the protruding piece 48 allows the assembling worker to grasp the fit of the first seal portion 40 in the case member 10. Therefore, when the protrusion piece 48 is in the prescribed position, it can be determined that the sealing performance between the partition wall part 12 and the first substrate 30 is satisfied by the first seal part 40. Therefore, when the first seal portion 40 falls off from the seal groove 22, it can be discovered that the sealing performance is impaired.

図2に示すように、第1基板30の端部がマウント部20に固定されると、シール溝22に挿入された第1シール部40が押し潰されて第1基板30の対向面に密着する。これにより、第1シール部40によって囲まれた仕切り壁部12と第1基板30との間に第1密閉空間SX1が形成される。第1基板30は、第1収容空間S1に注入される封止樹脂50に一部又は全部が埋設されて封止されることにより、電子装置1の使用時の振動や、内部に侵入した水滴などから保護されている。 As shown in FIG. 2, when the end of the first substrate 30 is fixed to the mount section 20, the first seal section 40 inserted into the seal groove 22 is crushed and tightly attached to the opposing surface of the first substrate 30. do. As a result, a first sealed space SX1 is formed between the partition wall section 12 surrounded by the first seal section 40 and the first substrate 30. The first substrate 30 is partially or completely embedded and sealed in the sealing resin 50 injected into the first housing space S1, so that vibrations when the electronic device 1 is used and water droplets that have entered the inside can be prevented. protected from etc.

仕切り壁部12と第1基板30との間の第1密閉空間SX1は、第1シール部40によって密閉されて、封止樹脂が入らない空間とされている。また、第1密閉空間SX1では、仕切り壁部12に対向する第1基板30の実装面を電子装置1の内部に侵入した水滴などから保護することができる。このようにして、第1収容空間S1では、第1基板30の片側の面を封止するための封止樹脂が不要であるため、第1収容空間S1に注入される樹脂量を削減することができる。 The first sealed space SX1 between the partition wall part 12 and the first substrate 30 is sealed by the first seal part 40, and is a space in which the sealing resin does not enter. Furthermore, in the first sealed space SX1, the mounting surface of the first substrate 30 facing the partition wall 12 can be protected from water droplets that have entered the inside of the electronic device 1. In this way, the first accommodation space S1 does not require a sealing resin for sealing one side of the first substrate 30, so the amount of resin injected into the first accommodation space S1 can be reduced. I can do it.

ケース部材10の内部空間は、仕切り壁部12を隔てて反対側の第2収容空間S2においても、第1収容空間S1と同様の構成を有している。即ち、第2収容空間S2では、仕切り壁部12の他方側の面(下面)に第1シール部40と同一の構成を有する第2シール部42が配置される。第2基板32は、仕切り壁部12の下面との間に第2シール部42を挟んだ状態で収容され、第2シール部42によって囲まれた仕切り壁部12と第2基板32との間に封止樹脂50が入らない第2密閉空間SX2が形成される。この第2基板32も、第2収容空間S2に注入される封止樹脂50によって一部又は全部が封止されることにより、電子装置1の使用時の振動や、内部に侵入した水滴などから保護されている。 The internal space of the case member 10 has the same configuration as the first housing space S1 also in the second housing space S2 on the opposite side across the partition wall portion 12. That is, in the second accommodation space S2, the second seal part 42 having the same configuration as the first seal part 40 is arranged on the other side (lower surface) of the partition wall part 12. The second board 32 is housed with the second seal part 42 sandwiched between the bottom surface of the partition wall part 12 and the space between the partition wall part 12 surrounded by the second seal part 42 and the second board 32. A second sealed space SX2 in which the sealing resin 50 does not enter is formed. This second substrate 32 is also partially or completely sealed with the sealing resin 50 injected into the second housing space S2, so that it is protected from vibrations when the electronic device 1 is used, water droplets that have entered the inside, etc. protected.

ところで、第1基板30において仕切り壁部12と対向する面と反対側の実装面(図2では上面)には、上述の電力変換回路部2が設けられている。電力変換回路部2を構成する複数の半導体素子52は、作動時の通電により発生する熱を効率良く放出するためにブロック状のヒートシンク54に固定された状態で第1基板30に実装されている。また、同実装面には、平滑用の複数のコンデンサ56も実装されている。かかる構成により、第1基板30の実装面には、比較的、背の高い部品が集約されて配置されている。一方で、第2基板32において仕切り壁部12と対向する面と反対側の実装面(図2では下面)には、制御部3、第1電力ポート4及び第2電力ポート5が実装されている。制御部3は、CPU(Central Processing Unit)などで構成される小型の制御ICで構成されている。かかる構成により、第1基板30の実装面には、比較的、背の低い部品が集約されて配置されている。 By the way, the above-mentioned power inverter circuit section 2 is provided on the mounting surface (the upper surface in FIG. 2) of the first substrate 30 on the opposite side to the surface facing the partition wall section 12. A plurality of semiconductor elements 52 constituting the power conversion circuit section 2 are mounted on the first substrate 30 while being fixed to a block-shaped heat sink 54 in order to efficiently release heat generated by energization during operation. . A plurality of smoothing capacitors 56 are also mounted on the same mounting surface. With this configuration, relatively tall components are arranged in a concentrated manner on the mounting surface of the first board 30. On the other hand, the control unit 3, the first power port 4, and the second power port 5 are mounted on the mounting surface (lower surface in FIG. 2) of the second board 32 opposite to the surface facing the partition wall 12. There is. The control unit 3 is composed of a small control IC composed of a CPU (Central Processing Unit) and the like. With this configuration, relatively short components are arranged in a concentrated manner on the mounting surface of the first board 30.

電力変換回路部2は、第2基板32の制御ICに流れる電流に比べて大電流が流れるため、例えば、半導体素子52のリード部と第1基板30の実装面との絶縁を確保するために、封止樹脂50の厚みを充分に設ける必要がある。従って、図3に示すように、第1収容空間S1に注入された封止樹脂50の厚みT1は、第2収容空間S2に注入された封止樹脂50の厚みT2よりも大きく設定されている。 Since a large current flows through the power conversion circuit section 2 compared to the current flowing through the control IC of the second substrate 32, for example, in order to ensure insulation between the lead section of the semiconductor element 52 and the mounting surface of the first substrate 30, , it is necessary to provide the sealing resin 50 with a sufficient thickness. Therefore, as shown in FIG. 3, the thickness T1 of the sealing resin 50 injected into the first accommodation space S1 is set larger than the thickness T2 of the sealing resin 50 injected into the second accommodation space S2. .

仕切り壁部12には、第1及び第2シール部40,42の内側に貫通形成され、第1収容空間S1と第2収容空間S2とを連通させる貫通孔60が形成されている。この貫通孔60には、第1基板30の電力変換回路部2と第2基板32の制御部3の信号線を電気的に接続する端子部材62が挿通される。端子部材62の種類は限定されないが、本実施形態では、組付けによる公差の吸収を容易にするフローティングコネクタで端子部材62が構成されている。端子部材62は、例えば、複数の導体ピンを有する雄コネクタ64が第1基板30側に接続され、雄コネクタ64の導体ピンの先端が、第2基板32の対向面に配置された雌コネクタ66に接続されている。 A through hole 60 is formed in the partition wall portion 12 to penetrate inside the first and second seal portions 40 and 42 and communicate the first housing space S1 and the second housing space S2. A terminal member 62 that electrically connects the signal line of the power conversion circuit section 2 of the first substrate 30 and the control section 3 of the second substrate 32 is inserted into the through hole 60 . Although the type of the terminal member 62 is not limited, in this embodiment, the terminal member 62 is configured with a floating connector that facilitates absorption of tolerances during assembly. The terminal member 62 includes, for example, a female connector 66 in which a male connector 64 having a plurality of conductor pins is connected to the first board 30 side, and the tips of the conductor pins of the male connector 64 are arranged on the opposing surface of the second board 32. It is connected to the.

(作用並びに効果)
以上、説明したように、本実施形態の電子装置1では、第1基板30と当該第1基板30と電気的に接続される第2基板32とを収容するケース部材10を備えている。第1基板30及び第2基板32は、ケース部材10の内部空間において封止樹脂50によって封止されることにより、振動や、水滴の付着から保護されている。
(action and effect)
As described above, the electronic device 1 of this embodiment includes the case member 10 that accommodates the first board 30 and the second board 32 that is electrically connected to the first board 30. The first substrate 30 and the second substrate 32 are protected from vibration and adhesion of water droplets by being sealed with a sealing resin 50 in the internal space of the case member 10.

また、電子装置1では、ケース部材10が仕切り壁部12を有しており、仕切り壁部12によってケース部材10の内部空間が、第1基板30が収容される第1収容空間S1と、第2基板32が収容される第2収容空間S2とに仕切られている。よって、第1収容空間S1と第2収容空間S2のそれぞれには、収容される基板の回路素子構成に応じて最適化された量の封止樹脂が注入される。さらに、第1基板30は、仕切り壁部12との間に第1シール部40を挟んだ状態で収容されるため、仕切り壁部12と第1基板30との間には、封止樹脂が入らない第1密閉空間SX1が形成される。第2基板32も同様に、仕切り壁部12との間に第2シール部42を挟んだ状態で収容されるため、仕切り壁部12と第2基板32との間には、封止樹脂が入らない第2密閉空間SX2が形成される。かかる構成により、仕切り壁部12と各基板との間の空間は、封止樹脂50を注入せずに防水性能が確保されるため、樹脂量を削減することができる。このようにして、ケース部材10に注入される封止樹脂50の量が最適化されるため、電子装置1の軽量化を図ると共に基板の防振性や防水性の要求にも対応することができる。 Further, in the electronic device 1, the case member 10 has the partition wall 12, and the partition wall 12 divides the internal space of the case member 10 into a first accommodation space S1 in which the first substrate 30 is accommodated, and a first accommodation space S1 in which the first substrate 30 is accommodated. It is partitioned into a second accommodation space S2 in which two substrates 32 are accommodated. Therefore, an amount of sealing resin optimized according to the circuit element configuration of the board to be accommodated is injected into each of the first accommodation space S1 and the second accommodation space S2. Furthermore, since the first substrate 30 is accommodated with the first seal portion 40 sandwiched between it and the partition wall portion 12, there is no sealing resin between the partition wall portion 12 and the first substrate 30. A first sealed space SX1 that cannot be entered is formed. Similarly, the second substrate 32 is accommodated with the second seal portion 42 sandwiched between it and the partition wall portion 12, so there is no sealing resin between the partition wall portion 12 and the second substrate 32. A second sealed space SX2 that cannot be entered is formed. With this configuration, waterproof performance is ensured in the space between the partition wall portion 12 and each substrate without injecting the sealing resin 50, so that the amount of resin can be reduced. In this way, the amount of sealing resin 50 injected into the case member 10 is optimized, making it possible to reduce the weight of the electronic device 1 and to meet the requirements for vibration-proofing and waterproofing of the board. can.

第1シール部40及び第2シール部42に設けられた突出片48は、第1シール部40及び第2シール部42を対応する基板の端部側に沿ってそれぞれ配置した状態で、基板の外周端部から外側に突出するように構成されている。これにより、第1シール部40及び第2シール部42の上に基板を重ねた状態でも、突出片48の位置に基づいて第1シール部40及び第2シール部42の収まりを把握することができ、第1密閉空間SX1と第2密閉空間SX2が所望のシール性を満たすか否かを目視で確認することができる。また、突出片48は、複数の突出片48のうち、収容時の位置決めの基準にする一部の突出片48を他の突出片48と異なる形状にして、ケース部材10に収容される際の第1シール部40及び第2シール部42の向きを作業者に直感的に伝える構成としてもよい。 The protruding pieces 48 provided on the first seal section 40 and the second seal section 42 are arranged so that the first seal section 40 and the second seal section 42 are arranged along the edge side of the corresponding substrate. It is configured to protrude outward from the outer peripheral end. As a result, even when the substrate is stacked on the first seal section 40 and the second seal section 42, it is possible to grasp the fit of the first seal section 40 and the second seal section 42 based on the position of the protruding piece 48. It is possible to visually check whether the first sealed space SX1 and the second sealed space SX2 satisfy the desired sealing properties. Furthermore, among the plurality of protruding pieces 48 , some of the protruding pieces 48 used as a reference for positioning during accommodation are shaped differently from other protruding pieces 48 , so that the protruding pieces 48 can be used as reference points for positioning when accommodated in the case member 10 . A configuration may be adopted in which the orientation of the first seal portion 40 and the second seal portion 42 is intuitively communicated to the operator.

仕切り壁部12によって隔たれた第1基板30と第2基板32は、仕切り壁部12の貫通孔60に挿通された端子部材62を介して電気的に接続されているため、基板間の接続線路を短縮し、配線効率を高めることができる。 The first substrate 30 and the second substrate 32 separated by the partition wall 12 are electrically connected via the terminal member 62 inserted into the through hole 60 of the partition wall 12, so that a connection line between the substrates is formed. It is possible to shorten the time and increase wiring efficiency.

複数のスイッチング素子(半導体素子52)を含む電力変換回路部2を第1基板30に設け、スイッチング素子のオン状態とオフ状態とを制御する制御部3を第2基板32に設ける構成とした。これにより、スイッチング素子で発生した熱は、仕切り壁部12によって遮断され、スイッチング素子の発熱から、制御部3を保護することができる。 A power conversion circuit section 2 including a plurality of switching elements (semiconductor elements 52) is provided on the first substrate 30, and a control section 3 for controlling the on-state and off-state of the switching elements is provided on the second substrate 32. Thereby, the heat generated by the switching element is blocked by the partition wall part 12, and the control part 3 can be protected from the heat generated by the switching element.

制御部3と共に直流電力の入出力を可能とする第1電力ポート4と交流電力の入出力を可能とする第2電力ポート5とを第2基板32に設ける構成としたため、電源や外部負荷(電力供給対象)への接続をケース部材10の一方の側面からまとめて行うことができる。従って、組立作業性やメンテナンス性に優れる。 Since the first power port 4 that allows input/output of DC power and the second power port 5 that allows input/output of AC power are provided on the second board 32 together with the control unit 3, the power supply and external load ( connection to the power supply target) can be made all at once from one side of the case member 10. Therefore, it is excellent in assembly workability and maintainability.

ケース部材10は、樹脂成形することにより、仕切り壁部12によって隔たれる基板間の絶縁距離を容易に確保することができる。 By molding the case member 10 with resin, it is possible to easily ensure an insulating distance between the substrates separated by the partition wall portion 12.

第1基板30と第2基板32は、仕切り壁部12に形成されたマウント部20を介して共通の締結部材(ボルト24とナット26)によってケース部材10に固定されている。これにより、締結部材の部品点数や、ケース部材10に設けるマウント部の数を減らすことができ、製造コストの削減を図ると共に組立に要する作業時間を短縮させることができる。 The first board 30 and the second board 32 are fixed to the case member 10 by common fastening members (bolts 24 and nuts 26) via a mount part 20 formed on the partition wall part 12. Thereby, the number of parts of the fastening member and the number of mount parts provided on the case member 10 can be reduced, and it is possible to reduce the manufacturing cost and the working time required for assembly.

第1基板30と第2基板32は、金属材料を成形して成る複数の締結部材によって、基板端部側が固定される。従って、第1基板30と第2基板32をプリント配線板で構成する場合に、GNDパターンが設けられる基板の外周端部に沿って金属製の締結部材が配置されるため、基板のGNDが強化され、耐ノイズ性能を高めることができる。また、耐ノイズ性能は、複数の締結部材をより細かい間隔で配置することにより一層高めることができる。 The first substrate 30 and the second substrate 32 are fixed at their end sides by a plurality of fastening members made of metal material. Therefore, when the first board 30 and the second board 32 are configured with printed wiring boards, a metal fastening member is placed along the outer peripheral edge of the board where the GND pattern is provided, so that the GND of the board is strengthened. It is possible to improve noise resistance performance. Moreover, the noise resistance performance can be further improved by arranging the plurality of fastening members at finer intervals.

[補足説明]
上記実施形態では、第1シール部40がゴム材等の弾性材料で形成される構成について説明したが、これに限らない。第1シール部40は、メタルガスケット、発砲系接着剤、シリコン系液状接着剤(CIPG)等を環状に配置して構成することもできる。
[supplementary explanation]
In the embodiment described above, the first seal portion 40 is formed of an elastic material such as a rubber material, but the present invention is not limited to this. The first seal portion 40 can also be configured by arranging a metal gasket, a foam adhesive, a silicone liquid adhesive (CIPG), etc. in an annular shape.

1 電子装置
2 電力変換回路部
3 制御部
4 第1電力ポート
5 第2電力ポート
10 ケース部材
12 仕切り壁部
20 マウント部
24 ボルト(締結部材)
26 ナット(締結部材)
30 第1基板
32 第2基板
40 第1シール部
42 第2シール部
50 封止樹脂
60 貫通孔
62 端子部材
S1 第1収容空間
S2 第2収容空間
SX1 第1密閉空間
SX2 第2密閉空間

1 Electronic device 2 Power conversion circuit section 3 Control section 4 First power port 5 Second power port 10 Case member 12 Partition wall section 20 Mount section 24 Bolt (fastening member)
26 Nut (fastening member)
30 First board 32 Second board 40 First seal part 42 Second seal part 50 Sealing resin 60 Through hole 62 Terminal member S1 First housing space S2 Second housing space SX1 First sealed space SX2 Second sealed space

Claims (5)

第1基板と、前記第1基板と電気的に接続される第2基板と、前記第1基板及び前記第2基板を収容するケース部材とを備える電子装置であって、
前記ケース部材は、前記ケース部材の内部空間を、前記第1基板が収容される第1収容空間と、前記第2基板が収容される第2収容空間とに仕切る仕切り壁部を有し、
前記仕切り壁部の一方側の面に配置される環状の第1シール部と、
前記仕切り壁部の他方側の面に配置される環状の第2シール部と、
前記第1収容空間と前記第2収容空間に注入される封止樹脂と、を備え、
前記第1基板は、前記仕切り壁部の一方側の面との間に前記第1シール部を挟んだ状態で前記第1収容空間に収容され、
前記第2基板は、前記仕切り壁部の他方側の面との間に前記第2シール部を挟んだ状態で前記第2収容空間に収容され、
前記第1シール部に囲まれた前記仕切り壁部と前記第1基板との間の空間に、前記封止樹脂が入らない第1密閉空間が形成され、
前記第2シール部に囲まれた前記仕切り壁部と前記第2基板との間の空間に、前記封止樹脂が入らない第2密閉空間が形成されている、電子装置。
An electronic device comprising a first substrate, a second substrate electrically connected to the first substrate, and a case member housing the first substrate and the second substrate,
The case member has a partition wall portion that partitions the internal space of the case member into a first storage space in which the first board is stored and a second storage space in which the second board is stored,
an annular first seal portion disposed on one side of the partition wall portion;
an annular second seal portion disposed on the other side surface of the partition wall portion;
A sealing resin injected into the first accommodation space and the second accommodation space,
The first substrate is accommodated in the first accommodation space with the first seal section sandwiched between the first substrate and one surface of the partition wall section,
The second substrate is accommodated in the second accommodation space with the second seal section sandwiched between the second substrate and the other surface of the partition wall section,
A first sealed space in which the sealing resin does not enter is formed in a space between the partition wall portion surrounded by the first seal portion and the first substrate;
An electronic device, wherein a second sealed space in which the sealing resin does not enter is formed in a space between the partition wall portion surrounded by the second seal portion and the second substrate.
前記第1及び第2シール部は、環状のシール部材で構成され、延在方向に所定の間隔を空けて設けられた複数の突出片を有し、
前記複数の突出片は、前記第1及び第2シール部を、前記第1及び第2基板と前記仕切り壁部との間にそれぞれ配置した状態で、各基板の外周側の端部から外側に突出するようになっている、請求項1に記載の電子装置。
The first and second seal portions are composed of annular seal members and have a plurality of protruding pieces provided at predetermined intervals in the extending direction,
The plurality of protruding pieces extend outward from an edge on the outer peripheral side of each substrate, with the first and second seal portions being respectively disposed between the first and second substrates and the partition wall portion. 2. The electronic device of claim 1, wherein the electronic device is adapted to protrude.
前記仕切り壁部は、前記第1及び第2シール部の内側において貫通形成され、前記第1収容空間と前記第2収容空間とを連通させる貫通孔を有し、
前記貫通孔には、前記第1基板と前記第2基板とを電気的に接続させる端子部材が挿通されている、請求項1又は2に記載の電子装置。
The partition wall portion has a through hole that is formed to penetrate inside the first and second seal portions and communicates the first storage space and the second storage space,
3. The electronic device according to claim 1, wherein a terminal member for electrically connecting the first substrate and the second substrate is inserted into the through hole.
複数のスイッチング素子を含み、直流と交流との間で電力の相互変換を行う電力変換回路部と、
前記スイッチング素子のオン状態とオフ状態とを制御する制御部と、
直流電力の入出力を可能とする第1電力ポートと、
交流電力の入出力を可能とする第2電力ポートと、を備え、
前記電力変換回路部は、前記第1基板に設けられ、
前記制御部、前記第1電力ポート及び前記第2電力ポートは、前記第2基板に設けられ、前記端子部材を介して前記電力変換回路部と電気的に接続されている、請求項3に記載の電子装置。
a power conversion circuit section that includes a plurality of switching elements and performs mutual conversion of power between direct current and alternating current;
a control unit that controls an on state and an off state of the switching element;
a first power port that enables input and output of DC power;
A second power port that enables input and output of AC power,
The power conversion circuit section is provided on the first substrate,
The control unit, the first power port, and the second power port are provided on the second board and electrically connected to the power conversion circuit unit via the terminal member. electronic devices.
前記ケース部材は、樹脂材料を成形して成り、
前記第1及び第2シール部の外側で前記仕切り壁部に貫通形成された複数のマウント部と、
前記マウント部を介して前記第1及び第2基板を前記ケース部材に固定する複数の締結部材と、を備え、
前記締結部材は、金属材料を成形して成り、前記第1収容空間側から第1基板の取付孔に挿通され、前記マウント部を介して前記第2収容空間側に突出し、前記第2基板の取付孔に挿通されている、請求項1~4のいずれかに記載の電子装置。


The case member is formed by molding a resin material,
a plurality of mount portions formed through the partition wall portion outside the first and second seal portions;
a plurality of fastening members that fix the first and second substrates to the case member via the mount section,
The fastening member is formed by molding a metal material, is inserted into the mounting hole of the first board from the first housing space side, protrudes to the second housing space side via the mount part, and is inserted into the mounting hole of the first board from the side of the first housing space, and protrudes into the second housing space side through the mount part. The electronic device according to any one of claims 1 to 4, which is inserted into the mounting hole.


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