JP2511984B2 - 電子回路の収容ケ−ス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子回路を搭載した基板を収容するケースに
係り、特に耐水性に優れた収容ケースの構造に係る。

〔従来の技術〕

近年、自動車には制御装置として各種の電子装置が搭
載され、例えば点火制御装置あるいは回転角度検出装置
等の電子回路ユニツトはエンジンに装置される配電器に
内蔵されている。そのため、これら制御装置の電子回路
ユニツトは高温にさらされ、雨天走行，洗車時などにお
いては、配電器内に水が浸入してしまい、耐水性をも十
分考慮しなければならない。

この様に、自動車等の電子回路の収納ケースは、その
苛酷な使用環境から内蔵する電子装置を安全に保護する
ことができるものでなければならず、従来、例えば特開
昭57−45300号公報により知られる様に電子回路収納ケ
ース内に耐水シートを設けることにより耐水性を確保す
るものが知られている。また、防水保護のため、モール
ド形成のための樹脂をケース内に充填する構造も知られ
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の従来技術の前者においては、しかしながら、上
記収納ケースの蓋には電子部品の発熱による呼吸作用を
考慮して通気孔が設けられており、この孔を通して水分
がケース内に浸入してしまい、さらに上記の耐水シート
を貫通して基板室にまで入り込んでしまう。また、後者
においては、収納ケースを密閉構造したとしても、度重
なる熱サイクルによりケースと蓋との接合部が劣化して
亀裂等を生じ、または封止したシリコンゲルの蒸発成分
が上記接合部の接着層に付着して接着力を弱化して封止
を破り、最悪の場合には上記蓋がはがれてしまうことも
ある。

本発明の目的は、上記の従来技術に鑑みなされたもの
であり、高温や被水にもかかわらず耐水性に特に優れた
電子回路の収納ケースを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の本発明の目的は、少なくともその表面の一部に
電子回路を搭載した基板を載せた底板と、前記底板の周
辺部から立ち上り、前記底板と共に前記電子回路の収納
空間を形成する側壁部とを一体に形成した樹脂モールド
のケース部材と、前記ケース部材の周辺部上に前記底板
と対向して外部と気密的に保持される樹脂カバー部材
と、前記電子回路を搭載した前記基板をシリコンゲルに
より固定したものにおいて、前記樹脂カバー部材に前記
シリコンゲルを注入するための開口部を設け、前記樹脂
カバー部材と前記側壁部とを接合した後に前記樹脂カバ
ー部材の開口部から前記シリコンゲルを注入し、前記シ
リコンゲルの注入高さは前記樹脂カバー部材と前記側壁
部との接合部を覆う高さである電子回路の収容ケースに
よつて達成される。

〔作用〕

上記の構成において、樹脂カバー部材と側壁部とを接
合した後に樹脂カバー部材の開口部からシリコンゲルを
注入することにより、シリコンゲルの蒸発成分が樹脂カ
バー部材と側壁部との接合部に接合前に付着することに
よる接着力の弱化、樹脂カバー部材のはがれを防止でき
る。また、シリコンゲルの注入高さを樹脂カバー部材と
側壁部との接合部を覆う高さにすることにより、樹脂カ
バー部材と側壁部との接合部の接着剤にはがれや亀裂が
生じても、この部分がシリコンゲルに覆われているた
め、外部から電子回路への水の浸入を確実に防止するこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明を自動車用制御装置の一つである配電器
内蔵の回転角度検出装置に適用した例を、図面を用いな
がら詳細に説明する。

第１図の断面図において、シヤフト１はエンジンに同
期して、すなわちエンジン回転数の半分の速度で回転す
る。このシヤフト１は配電器のハウジング２の下端に固
設されたベアリング３を介して回転可能に支持されてい
る。このシヤフト１の一端（上端には第１のカラー４が
装着されており、このカラー４はその上端にフランジ部
4aを有している。このカラー４の上にはさらに第２のカ
ラー６が設けられ、このカラー６は下端にそのフランジ
部6aを備えている。そして、これら第１のカラー４と第
２のカラー６はそのフランジ部4a,6aにより対向し、か
つその間に円盤状の回転板８を挟持し、圧入されたピン
５により互に固定されている。そして、上記第１のカラ
ー４と第２のカラー６とは、それらの軸心付近に形成さ
れたネジ穴とネジ９とにより一体に固設されている。さ
らに、上記第２のカラー６上にはロータヘツド100が設
けられ、このロータヘツド100はエンジンの回転に伴つ
て回転するとともに上側ハウジング101の中央部電極102
に付与された高電圧を円周上複数個配置された側電極10
3に順次配電していくのは通常の配電器と同様である。

また、第１図において、配電器のハウジング２の底部
には、本発明を適用した回転角度検出装置が配置されて
おり、この検出装置は合成樹脂で作られたケース10内に
設けられた発生素子（例えばLED）23とこれに対向配置
された受光素子（フオトダイオード）24を有し、この間
を上記の円盤状回転板８が回転している。この回転板８
には複数のスリツト（例えば１度毎）が形成され、円盤
の回転に伴つて受光素子24には交番する回転出力信号が
表われる様になつている。そして、この受光素子24から
の出力信号はケース内に収納されたハイブリツド集積回
路12に入力され、例えばその出力を増幅あるいは整形し
た後、その他の制御機器等に出力されることとなる。

この様な光電式回転角度検出器は上記のケース10内に
一体に収納され、さらに配電器のハウジング２の底面に
ネジ14により固定されている。

この回転角度検出器だけを取り出し、その断面図，上
面図及び下面図が第２図及び第３図（ａ）及び（ｂ）に
示されいる。これらの図にも明らかな様に、ケース10は
略ドーナツ状の底板11を有しており、この底板の端面か
らは側壁13が立ち上げられて一体にモールド整形されて
いる。そして、このケースの側壁の端部には、やはり合
成樹脂により形成されたカバー16が上記底板と対向する
様に平行にかぶせられており、この側壁13とカバー16と
の間は接着剤等17により接合されている。また、図中、
参照番号23a,24aはそれぞれ発光素子23及び受光素子24
のリードを示しており、これらは合成樹脂で形成されか
つケース10に接着固定された位置決め部材25に固定され
ている。そして、受光素子24のリード24aはさらにリー
ドフレーム27を介して上記のハイブリツド集積回路12に
電気的に接続されており、ここで整形・増幅等の所定の
処理が行われる。このハイブリツド集積回路12はケース
10の底板11の表面（すなわち底面）に、例えば接着剤等
により接着固定されている。さらに、このケース10内に
はシリコンゲル15が注入され、ハイブリツド集積回路12
等の表面を覆つている。このシリコンゲル15は、上記カ
バー16の一部に形成された開口部18から注入され、その
後例えばゴムから成るキヤツプ19により気密的に封止さ
れている。また、上記ケースには、配電器ハウジング２
の底部に固定するための貫通孔28が三ケ所（特に第３図
（ｂ）参照）に設けられ、この貫通孔28の内部表面には
金属ブツシユが嵌合されている。

次に、第４図により、上記のシリコンゲル注入開口部
18及びゴムキヤツプ19の詳細について詳述する。まず、
ケース10の底面にハイブリツド集積回路12を接着し、未
だシリコンゲルを注入しない状態においてカバー16をか
ぶせる。上記ケース10の側壁13の一部には段付部20が形
成されており、上記カバー16は所定の位置に固定され
る。その後、上記ケース10とカバー16との嵌合部には接
着剤17を充填し、嵌合部を気密的に接合する。このカバ
ーとケースの接合が終わつた後、上記ケース16に設けら
れた開口部18からシリコンゲル15をケース10内部に注入
充填する。この場合、このシリコンゲル15の表面が、少
なくとも上記ケース10とカバー16との接合部を覆う高さ
になるまでシリコンゲル15を注入する。その後、上記注
入開口部18にはゴムキヤツプ19が圧入され、ケース内部
空間を気密的に封止する。この開口部18の内表面には、
気密封止のための段部が形成されている。

このゴムキヤツプ19は、弾性のある材料であれば良
く、特にゴムに限定されるものではない。しかしなが
ら、上記実施例ではこのゴムキヤツプ19をシリコンゴム
で作られている。これは、一般に一般のゴムの成分とし
ては硫黄を添付する場合が多く、この硫黄が熱によつて
ガスとして析出し、これが上記集積回路をリードの半田
付部を腐食させる問題を生ずるが、シリコンゴムをこの
様な心配が少ないからである。

第５図には、上記シリコン注入開口部18の封止構造の
他の変形例を示している。この変形例では、上記のゴム
カバーキヤツプ19に代えて合成樹脂製のキヤツプ19′を
用い、このキヤツプ19を開口部18に嵌合した後これらの
接合部を加熱溶着したものである。

以上述べた収容ケースの構造によれば、ケース10とカ
バー16で形成される収容空間には温度変化に伴う圧力変
化が生じる。すなわち、温度が低い場合には外気の圧力
より低く、高温時には外気圧力よりも高い内圧を生じ
る。これにより、上記収容ケースの各部には繰り返して
応力が働き、このため、特に接着剤17,ケース10,カバー
16の線膨張係数の差、接着剤19自体の熱劣化、さらには
形状効果による応力集中等により、接着剤17の内部にク
ラツクを生じ、ケース10とカバー16の接着のはがれが生
じる可能性がある。

しかしながら、本発明になる収容ケース構造によれ
ば、ケース10内に注入されるシリコンゲル15は上記ケー
ス10とカバー16との接合面（すなわち段付部20）よりも
高くなる様に充填されている。このため、上記の様な熱
サイクル等によるクラツクやはがれが生じても、これを
介して外部の水が内部に浸入してくることはない。

また、カバー16を装着した後にシリコンゲル15を注入
する構造としたため、ケース10の接続部内壁にシリコン
ゲル15もしくはその蒸発成分が付着して上記接着剤17の
接着力を低下するという問題点をも回避できる。さら
に、接着剤17を注入した直後、シリコンゲル15を注入す
ることにより、これら両者の熱硬化を同時に同一工程で
行い得、もつて高温炉への投入回数を減らすことも可能
である。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかな様に、本発明によれば、半導
体基板を覆うシリコンゲルがケースとカバーとの接合部
を覆う様な高さまで充填されており、このため、ケース
とカバーとの接合部の熱応力等によるクラツクやはがれ
の発生にもかかわらず、内部への水の浸入を完全に防止
することができる電子回路の収容ケースを得ることがで
きると共に、少なくともケース部材と樹脂カバー部材と
の境界部（段部に相当する）を覆うシリコンゲルが前記
境界部付近まであれば良いので、シリコンゲルの量を減
らすことができ、コスト低減につながる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる収容ケースを内蔵して成る配電器
の断面図、第２図は上記第１図の収容ケースの断面、第
３図（ａ）（ｂ）は上記収容ケースの上面及び下面図、
第４図は上記収容ケースの一部拡大断面図、そして第５
図は本発明になる収容ケースの変形例を示す一部拡大断
面図である。 10……ケース、11……ケース底部、12……ハイブリツド
集積回路、13……ケース側壁、15……シリコンゲル、16
……カバー、17……接着剤、18……カバー開口部、19…
…キヤツプ。

フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭55−101083（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−85316（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−146348（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくともその表面の一部に電子回路を配
   置した基板と、該基板を収容空間に配置した断面凹状か
   らなるケース部材と、該ケース部材の開口部を閉蓋する
   ように配置され、かつ前記電子回路を保護するためのシ
   リコンゲル充填用注入口を有する樹脂カバー部材と、前
   記ケース部材の内周壁に対接した樹脂カバー部材の周壁
   を固着する接着剤とからなる電子回路の収容ケースにお
   いて、 前記ケース部材は、その内周壁に前記樹脂カバー部材の
   周壁を載置する段部を備え、前記シリコンゲルが、少な
   くとも前記段部より高い位置まで充填されていることを
   特徴とする電子回路の収容ケース。