JP3493151B2 - 樹脂封止構造及び樹脂封止製品の応力緩和方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子部品を実装した
基板をケース内に収納し、樹脂で封止されてなる樹脂封
止製品に対し、樹脂の熱膨張及び熱収縮等に対し、基板
への歪量を抑えて熱ストレスを緩和する樹脂封止構造及
び応力緩和方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来の樹脂封止製品の構造図を示
し、（ａ）は構造展開図、（ｂ）は樹脂封止後の構造断
面図を示す。また、図７は従来の樹脂封止製品の熱スト
レス発生状態図を示し、（ａ）は熱膨張による基板の歪
状態透視図、（ｂ）は熱膨張による基板の歪状態断面図
を示す。

【０００３】この樹脂封止製品は図６に示す様に、表面
が開口した箱型形状のケース１に電子部品が実装された
基板２が四隅の内の対角線上の二カ所に取付けネジ３
ａ，３ｂで締め付けられて収納された後、樹脂注入ノズ
ル１５を介して樹脂７が注入充填されて固形されてい
る。また、この樹脂封止製品は過酷な周囲の熱環境に対
し、樹脂７が熱膨張又は熱収縮するため、取付けネジ３
ａ，３ｂで固定されている基板２に圧力が加わり、歪が
生じて破損等の不具合が発生する恐れがあった。このた
め、樹脂７の材質には弾性係数変位点の温度範囲が広い
シリコーン材等の高価格材料を使用する等の処置が行わ
れている。

【０００４】ケース１は表面が開口した箱型形状で、こ
の開口面の外周縁の四隅には該ケース１を筐体本体（図
示されていない）に取付け固定するための取付けボス１
ａ、及び取付けネジ孔１ｂが形成されている。このケー
ス１には内部空洞の中央部分に基板２を収納するための
取付けボス１ｃと取付けネジ孔１ｄが対角線上の二隅に
形成されている。また、ケース１には前記基板２を収納
した時、該基板に実装されたコネクター５を嵌め込むた
めの切り欠き穴１ｆと、仕切り板６を嵌め込むための溝
１ｅが形成されている。そして、このケース１には前記
基板が収納された後、樹脂７が注入充填される。

【０００５】基板２は電子部品が実装されており、ケー
ス１の内部空洞中央部分の対角線上の二カ所に該基板２
を取付け固定するための取付け孔２ａ，２ｂが設けら
れ、２本の取付けネジ３ａ，３ｂだけで取付け固定され
ており、該基板への電子部品の実装密度が向上されてい
る。そして、この基板２はコネクター５がピン５ａによ
り取付け固定された状態でケース１へ収納された後、樹
脂７が注入充填される。

【０００６】また、この基板２には過酷な周囲の熱環境
による樹脂７の熱膨張又は熱収縮で、該基板２に歪が生
じるため、該歪みを出来るだけ抑制するために４本の取
付けネジで該基板２を取付け固定することもあるが、該
基板２への電子部品の実装密度の制約を受けることにな
る。

【０００７】取付けネジ３ａ，３ｂは基板２をケース１
の内部空洞中央部分に取付け固定するためと該ケース１
へのアース接地のために用いられている。

【０００８】ＳＭＤ等の大型電子部品４は基板２にＩＣ
等の小型電子部品とともに実装されているが、該基板へ
の歪等に影響を受け易く、該大型電子部品４のボデイー
や端子部へストレスがかかり易い。

【０００９】コネクター５は基板２にピン５ａにより取
付け固定され、一体化されており、外部との接続用に用
いられている。

【００１０】仕切り板６はゴム系材料で両端には凸形状
のリブ６ａを、下面には嵌め込み切り欠穴６ｂがそれぞ
れ形成されており、前記基板２が前記ケース１に収納さ
れた後に、該仕切り板６を該ケース１の溝１ｅに嵌め込
み、前記コネクター５を前記嵌め込み切り欠穴６ｂの内
周縁で押圧して、該ケース１と該コネクター５との隙間
を埋めるように固定される。そして、前記樹脂７が注入
された時に、該樹脂７をケース１の外へ流出させないた
めに用いられている。

【００１１】樹脂７は基板２をケース１の内部空洞中央
部分に収納した後、該樹脂７を注入充填して該基板２を
保護するもので、樹脂封止製品に用いられる。また、こ
の樹脂７は過酷な周囲の熱環境下での熱膨張又は熱収縮
により前記基板２へ与える歪量が大きく影響するため、
該樹脂７の材質には弾性係数変位点の温度範囲が広いシ
リコーン材等の高価格材料が使用されるか、またはウレ
タン材料に該シリコーン材料を真空注型設備を用いて含
浸された材料が使用される。

【００１２】樹脂注入ノズル１５は円筒型形状のパイプ
で形成されており、基板２が収納されたケース１の内部
に樹脂７を注入するための治具である。

【００１３】本樹脂封止製品の組立手順について説明す
る。まず、基板２にコネクター５をピン５ａで取付け固
定し、電子部品を実装した後、該基板２をケース１の内
部空洞中央部分に、２本の取付けネジ３ａ，３ｂで取付
け固定した後、仕切り板６を該ケース１の切り欠き穴１
ｆにコネクター５を押圧するように嵌め込む。次に、図
６（ａ），（ｂ）に示す様に、樹脂注入ノズル１５で樹
脂７を注入する。この注入ではケース１の内部底面１ｇ
と基板２との下部空洞部分１００には該ケース１と該基
板２との隙間等を通じて樹脂７が注入充填され、次に基
板２とケース１の開口面との上部空洞部分１０１に、開
口面部に一定の隙間を残して樹脂７が注入充填される。

【００１４】以上の手順で組立てられた本樹脂封止製品
は過酷な周囲の熱環境に対し、樹脂７の熱膨張又は熱収
縮により基板２に歪が生じ破損等の不具合が発生する恐
れがあった。高温環境の場合においては、図７（a ），
（ｂ）に示される様に、樹脂７が熱膨張し、前記基板２
は前記ケース１の開口面方向に押し上げられる。この
時、基板２は該基板２がケース１に取付けネジ３ａ，３
ｂで固定された位置を基点として押し上げられ、該基板
２の対角線上の端はそれぞれ歪量２０，２１に歪まされ
る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
樹脂封止製品はケース１に基板２を該基板２の四隅の内
の対角線上の二カ所を取付けネジ３ａ，３ｂで締め付け
られて収納された後、樹脂７が注入充填されて固形され
ているが、この樹脂封止製品は過酷な周囲の熱環境に対
し、樹脂７が熱膨張又は熱収縮するため、基板２に歪が
生じ破損等の不具合が発生する問題があった。また、樹
脂７の材質には弾性係数変位点の温度範囲が広いシリコ
ーン材等の高価格材料等を使用する必要があった。

【００１６】本発明の目的は過酷な周囲の熱環境下での
樹脂の熱膨張又は熱収縮による基板への熱歪量を抑制し
破損等の不具合を防止すると共に、樹脂の材料には高価
格なシリコーン材を使用することなく、ウレタン系材料
を使用してコストを安価にすることにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、複数の部品を実装した基板が、一面が開口
したケースの内部に載置され、樹脂で封止されてなる樹
脂封止構造において、前記ケースの底面が、前記基板の
底面側に実装された実装部品の形状に沿って、該実装部
品との隙間が均等な間隔になるように該ケースの内部側
に凹んで変形されてなり、該変形されたケースの底面と
前記基板及び前記複数の実装部品とが所定間隔を保たれ
た状態で、樹脂が均等な厚みで封止されてなることを特
徴とするものである。

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】 また、大型の電子部品を実装した基板
が、一面が開口したケースの内部に載置され、樹脂で封
止されてなる樹脂封止構造において、前記基板に実装さ
れる大型の電子部品の該基板に装着する面に接着材を塗
布して該大型の電子部品を固定し、該基板の剛性を強め
てなることを特徴とするものである。

【００２４】

【００２５】

【００２６】また、前記樹脂はウレタン系材料からなる
ことを特徴とするものである。

【００２７】

【実施例】本発明の実施例について、図面を参照して説
明する。

【００２８】図１は本発明の第１実施例を示す樹脂封止
製品の応力緩和構造図で、（ａ）は構造展開図、（ｂ）
は樹脂封止後の構造断面図を示し、図２は本発明の第１
実施例を示す樹脂封止製品の熱ストレスに対する応力緩
和状態図で、（ａ）は熱膨張に対する応力緩和状態図、
（b ）は熱収縮に対する応力緩和状態図を示し、図３は
本発明の第２実施例を示す樹脂封止製品の応力緩和構造
図で、（ａ）は熱膨張に対する基板の応力緩和状態透視
図、（ｂ）は熱膨張に対する応力緩和状態断面図を示
し、図４は第３実施例を示す樹脂封止製品の応力緩和構
造断面図を示し、図５は第４実施例を示す樹脂封止製品
用基板の応力緩和構造図で、（ａ）は基板透視図、
（ｂ）は樹脂封止後の断面図を示す。

【００２９】尚、実施例１から実施例４までの同一構成
品は第１実施例で説明し、他の実施例では説明を省略す
る。

【００３０】第１実施例の樹脂封止製品の応力緩和方法
について、図１を参照して説明する。この樹脂封止製品
は図１に示す様に、表面が開口した箱型形状のケース１
に電子部品が実装された基板２を熱収縮ストレス吸収用
スポンジ９を介して、前記ケース１の内部に該基板２の
四隅の対角線上の少なくとも二カ所を治具（ネジ）５０
で仮組実装した後、前記樹脂７を前記ケース１の内部底
面１ｇと前記基板２との下部空洞部分１００に注入充填
し、次に前記治具５０（ネジ）を取り外して仮組を解い
てから、再度前記樹脂７を前記基板２と前記ケース１の
開口面との上部空洞部分１０１に、開口面側に僅かに隙
間を持たせる様に注入固形し、前記樹脂７の熱膨張又は
熱収縮等に対し、前記基板２への歪を抑えるように該基
板の動きをフリーの状態にした応力緩和方法が用いられ
ている。また、前記基板２にはアース端子１２が設けら
れており、該アース端子１２にフレキシブルなリード線
８が接続され、該リード線８が前記ケース１の開口面に
引き出されてから、前記樹脂７が注入される。該リード
線８は前記樹脂７の注入後に前記金属製のケース１に設
けられた取付けボス１ａに導電接続され、該ケース１に
アースされる。 そして前記樹脂７の材料には高価格な
シリコーン材を使用することなく、ウレタン系材料を使
用してコストを安価にしている。

【００３１】金属製のケース１は表面が開口した箱型形
状で、この開口面の外周縁の四隅には該ケース１を筐体
本体（図示されていない）に取付け固定するための取付
けボス１ａ、及び取付けネジ孔１ｂが形成されている。
このケース１には内部空洞の中央部分に基板２を載置
し、仮組みするための台座部である取付けボス１ｃと仮
組み用ネジ孔１ｄが対角線上の二隅に形成されている。
また、ケース１には前記基板２を収納した時、該基板に
実装されたコネクター５を嵌め込むための切り欠き穴１
ｆと、上部仕切り板６と下部仕切り板１０を嵌め込むた
めの溝１ｅが形成されている。そして、このケース１に
は前記基板２が収納された後、樹脂７が注入充填され
る。

【００３２】基板２は電子部品が実装されており、ケー
ス１の内部空洞中央部分の対角線上の二カ所に該基板２
を仮組みするための仮組み用取付け孔２ａ，２ｂが設け
られ、２本の仮組み用治具（ネジ）５０で仮組みされ、
前記樹脂７を前記下部空洞部分１００に注入充填された
後、該治具５０が取り外され、次に前記樹脂７が前記上
部空洞部分１０１に注入充填される。この基板２にはア
ース端子１２が設けられ、前記リード線８に導電接続さ
れている。

【００３３】仮組み用治具（ネジ）５０は基板２をケー
ス１の内部空洞中央部分に仮組みするために用いられ、
前記樹脂７が前記下部空洞部分１００に注入充填された
後に取り外される。

【００３４】ＳＭＤ等の大型電子部品４は基板２にＩＣ
等の小型電子部品とともに実装されている。

【００３５】コネクター５は基板２にピン５ａにより取
付け固定され、該基板２に一体化されており、外部との
接続用に用いられている。

【００３６】上部仕切り板６はゴム系材料で両端には凸
形状のリブ６ａを、下面には嵌め込み切り欠穴６ｂがそ
れぞれ形成されており、前記基板２が前記ケース１に収
納された後、該上部仕切り板６を該ケース１の溝１ｅに
嵌め込み、前記コネクター５を前記嵌め込み切り欠穴６
ｂの内周縁で押圧して、該ケース１と該コネクター５と
の隙間を埋めるように固定される。そして、この上部仕
切り板６は前記樹脂７が注入された時に、該樹脂７をケ
ース１の外へ流出させないために用いられると共に、樹
脂７が熱膨張してコネクター５が上方へ上がる時に、圧
縮するよう構成されている。

【００３７】樹脂７は基板２をケース１の内部空洞中央
部分に収納した後、注入充填されて該基板２を保護する
もので、樹脂封止製品に用いられる。また、本樹脂封止
製品には過酷な周囲の熱環境下において、熱応力を緩和
する方法が用いられているため、該樹脂７の材質には高
価格なシリコーン材等を用いることなく、安価なウレタ
ン材料が使用されている。

【００３８】アース用リード線８は基板２に設けられた
アース端子１２に接続され、ケース１の開口面に引き延
ばされている。このアース用リード線８はケース１を筐
体本体（図示されていない）に取付ける時に、該ケース
１の取付けボス１ａ部に取付けネジで締め付けられてア
ース接続される。

【００３９】尚、ネジで締め付ける代わりに、アース用
リード線８をアース端子１２にはんだ付けして接続する
ようにしてもよい。

【００４０】熱収縮ストレス吸収用スポンジ９はゴム系
の材料でドウナツ形状に形成され、前記基板２がケース
１に仮組み収納される該基板２の取付け孔２ａ，２ｂの
下部に装着され、前記樹脂７が熱収縮した時に圧縮され
て該基板２へのストレスを緩和し、歪量を少なくするた
めに使用される。尚、この熱収縮ストレス吸収用スポン
ジ９の厚さが基板１とケース１の取付けボス１ｃとの間
の隙間に相当するもので、その厚さは温度変化，樹脂の
厚さ，膨張係数に基ずいて樹脂が収縮したときの移動量
で決定される。

【００４１】下部仕切り板１０はゴム系材料で、底面と
両端には凸形状のリブ１０ａを、上面には嵌め込み切り
欠穴１０ｂがそれぞれ形成されており、前記ケース１の
溝１ｅの下面部に嵌め込まれ、前記基板２が前記ケース
１に収納された時、前記コネクター５が該下部仕切り板
１０の切り欠穴１０ｂに嵌まり込んで当接し、該ケース
１と該コネクター５との隙間が埋まるように固定され
る。そして、この下部仕切り板１０は前記樹脂７が注入
された時に、該樹脂７をケース１の外へ流出させないた
めに用いられると共に、前記樹脂７が熱収縮した時に前
記コネクター５が下がる時に圧縮するよう構成されてい
る。これにより、該コネクター５と一体に連結されてい
る前記基板２へのストレスを緩和し、歪量を少なくする
ために使用されている。即ち、弾性部材である上下仕切
り板６，７でコネクター５を弾性的に挟み込むことでコ
ネクター５の動きに追従できるようにしてある。尚、こ
の代わりに上下仕切り板６，７を固定部材とし、コネク
ター５と基板２とを接続するリード部材をフレキシブル
材料としても良い。

【００４２】アース端子１２は基板２に設けられたアー
スランドにハンダ接続されており、アース用リード線８
を介して、金属製のケース１にアース接続するために使
用されている。

【００４３】樹脂注入ノズル１５は円筒型形状のパイプ
で形成されており、基板２が収納されたケース１の内部
に樹脂７を注入するための治具である。

【００４４】本樹脂封止製品の組立手順について説明す
る。まず、基板２にコネクター５をピン５ａで取付け固
定し、電子部品及びアース用リード線８を接続実装した
後、該基板２をケース１の内部空洞中央部分に、該基板
２に連結されている前記コネクター５が前記下部仕切り
板１０に当接するように嵌め込み、熱収縮ストレス吸収
用スポンジ９を介して、少なくとも２本の治具５０で仮
組みする。そして、前記アース用リード線８をケース１
の開口面に引き出した後、仕切り板６を該ケース１の切
り欠き穴１ｆに嵌め込みコネクター５に当接させる。次
に、図１（ａ），（ｂ）に示す様に、樹脂注入ノズル１
５で樹脂７を１次注入する。該樹脂７の１次注入では最
初にケース１の内部底面１ｇと基板２との下部空洞部分
１００に、該ケース１と該基板２との隙間等を通じて樹
脂７が注入充填され、次に前記２本の治具５０を取り外
してから前記基板２とケース１の開口面との上部空洞部
分１０１に、開口面部に一定の隙間を残して樹脂７が２
次注入充填される。 この治具５０による仮組みでは熱
収縮ストレス吸収用スポンジ９が圧縮しない原形のまま
の状態で軽く締め付けられる。

【００４５】以上の手順で組立てられた本樹脂封止製品
は過酷な周囲の熱環境に対し、基板２への歪を吸収緩和
し、該基板２への破損等の不具合発生を防止している。
高温環境の場合においては、図２（a ）に示される様
に、樹脂７が熱膨張し、前記基板２は前記ケース１の開
口面方向に押し上げられる。この時、基板２はケース１
に設けられた取付けボス１ｃから隙間３２の位置に移動
し、該隙間３２から組立て時の隙間３０を差し引いた隙
間分だけ基板２がそのまま全体的に押し上げられ、該基
板２の歪みが吸収されたことになる。この時、コネクタ
ー５は該コネクター５に当接した上部仕切り板６が圧縮
され、基板２と一体となって押し上げられる。この時、
下部仕切り板１０がその弾性力により上方に伸びる。次
に、低温環境の場合においては、図２（ｂ）に示される
様に、樹脂７が熱収縮し、前記基板２は前記ケース１の
内部底面１ｇ方向に収縮される。この時、基板２は該基
板２と該ケース１に設けられた取付けボス１ｃとの間に
装着された前記熱収縮ストレス吸収用スポンジ９で歪み
が吸収され、該基板２と該取付けボス１ｃとの間が隙間
３４となる位置まで下げられる。この時、コネクター５
は該コネクター５に当接した下部仕切り板１０が圧縮さ
れ、基板２と一体となって下げられる。この時、上部仕
切り板６がその弾性力により下方に伸びる。

【００４６】次に、第２実施例の樹脂封止製品の応力緩
和方法について、図３を参照して説明する。この樹脂封
止製品は図３に示す様に、前記基板２を前記ケース１の
内部の四隅のどこか一カ所を筐体アースを兼ねて金属製
の取り付けネジ３ａ（又は３ｂ）等で締め付けて固定
し、他のカ所は熱収縮ストレス吸収用スポンジ９を該基
板２と該ケース１との間に嵌め込み、取り付けネジ３ｂ
（又はネジ３ａ）等を緩めて該基板２を浮かせた状態で
締め付けて実装した後、前記樹脂７を前記ケース１の内
部底面１ｇと前記基板２との下部空洞部分１００及び前
記基板２と前記ケース１の開口面との上部空洞部分１０
１に開口面側に僅かに隙間が持たされる様に注入固形さ
れる。これにより本樹脂封止製品には、前記樹脂７が熱
膨張又は熱収縮した時に、前記基板２の四隅の内の取付
けネジ３ａ（又は３ｂ）で直接締め付けられた一カ所を
除く、他の三カ所の該基板２の動きをフリーの状態にし
た応力緩和方法が用いられている。そして前記樹脂７の
材料には高価格なシリコーン材を使用することなく、ウ
レタン系材料を使用してコストを安価にしている。尚、
本例では通常においても基板２が多少曲がった状態とな
るが、この場合のストレスは熱収縮ストレス吸収用スポ
ンジ９で吸収できる。また、コネクター５も多少傾いた
状態となるがこれも弾性部材である上下仕切り板６，１
０でそのストレスを吸収できる。

【００４７】ケース１は第１実施例と同一なので説明を
省略する。

【００４８】基板２は電子部品が実装されており、ケー
ス１の内部空洞中央部分の対角線上の二カ所に該基板２
を取り付けるための取付け孔２ａ，２ｂが設けられ、２
本の取付けネジ３ａ，３ｂの内の１本が筐体アースを兼
ねて締め付け固定され、他の１本は熱収縮ストレス吸収
用スポンジ９を介して、緩めて該基板２を浮かせた状態
で締め付け固定される。次に前記樹脂７が前記下部空洞
部分１００と上部空洞部分１０１に注入充填される。

【００４９】取付けネジ３ａ，３ｂは基板２をケース１
の内部空洞中央部分に締め付け固定するために用いら
れ、金属製の取付けネジ３ａは該基板２を該ケース１へ
アースを兼ねて直接強く締め付けられ（この場合、基板
２に設けられたアース端子と取付けネジ３ａのネジ頭と
が接触することによりアース端子とケース１との導電接
続がなされる）、取付けネジ３ｂは熱収縮ストレス吸収
用スポンジ９を該基板２と該ケース１との間に嵌め込
み、該基板２を浮かせるように緩めて締め付け固定され
る（従って、仮組み用治具５０は本例では使用していな
い）。

【００５０】ＳＭＤ等の大型電子部品４とコネクター５
及び上部仕切り板６と下部上部仕切り板１０と樹脂注入
ノズル１５はケース１と同様に第１実施例と同一なので
説明を省略する。

【００５１】樹脂７は基板２をケース１の内部空洞中央
部分に収納した後、該樹脂７を注入充填して該基板２を
保護するもので、樹脂封止製品に用いられる。また、本
樹脂封止製品には過酷な周囲の熱環境下において、熱応
力を緩和する方法が用いられているため、該樹脂７の材
質には高価格なシリコーン材等を用いることなく、安価
なウレタン材料が使用されている。

【００５２】尚、第１実施例で説明したアース用リード
線８は第２実施例では１本の金属製の取付けネジ３ａで
基板２をケース１にアースを兼ねて締め付け固定し、導
電接続されているため使用されていない。

【００５３】熱収縮ストレス吸収用スポンジ９はゴム系
の材料でドウナツ形状に形成され、前記基板２の取付け
穴２ａ又は２ｂの内の該基板２を浮かせるカ所の下部に
装着され、前記樹脂７が熱収縮した時に圧縮されて該基
板２へのストレスを緩和し、歪量を少なくするために使
用される。

【００５４】本樹脂封止製品の組立手順について説明す
る。まず、基板２にコネクター５をピン５ａで取付け固
定し、電子部品を実装して基板２とコネクター５を一体
とする。そして、下部仕切り板１０を前記ケース１の溝
１ｅの下部に嵌め込んだ後、前記基板２をケース１の内
部空洞中央部分に、前記コネクター５が該下部仕切り板
１０に当接するように嵌め込み、ケース１の取付けボス
１ｃに１カ所は直接金属製の取付けネジ３ａでアースを
兼ねて強く締め付け、他のカ所は熱収縮ストレス吸収用
スポンジ９を介して、取付けネジ３ｂで取付け固定す
る。この熱収縮ストレス吸収用スポンジ９を介して取り
付けられる所は該スポンジ９を押圧せず、基板２を浮か
せた状態で軽く締め付ける。次に、仕切り板６を該ケー
ス１の切り欠き穴１ｆにコネクター５が当接するように
嵌め込み、図１（ａ），及び図３（ｂ）に示す様に、樹
脂注入ノズル１５で樹脂７を注入する。この注入では最
初にケース１の内部底面１ｇと基板２との下部空洞部分
１００に、該ケース１と該基板２との隙間等を通じて樹
脂７が注入充填され、引き続き前記基板２とケース１の
開口面との上部空洞部分１０１に、開口面部に一定の隙
間を残して注入充填される。

【００５５】以上の手順で組立てられた本樹脂封止製品
は過酷な周囲の熱環境に対し、基板２への歪を吸収緩和
し、該基板２への破損等の不具合発生を防止している。
高温環境の場合においては、図３（a ），（ｂ）に示さ
れる様に、樹脂７が熱膨張し、前記基板２は前記ケース
１の開口面方向に押し上げられる。この時、基板２は取
付けネジ３ａで締め付けられたカ所のケース１に設けら
れた取付けボス１ｃを基準点にして、前記熱収縮ストレ
ス吸収用スポンジ９を介して取付けネジ３ｂで取り付け
られたカ所がケース１に設けられた取付けボス１ｃから
隙間２２の位置に押し上げられ、該基板２の歪みによる
ストレスが半減吸収される。また、図３（ａ）の歪み２
０，２１は基板２が取付けネジ３ａ，３ｂで取り付けら
れる２隅とは別のカ所の歪量を示している。（尚、図示
はされていないが、取付けネジ３ｂのネジ頭と基板２と
の間には基板２が押し上げられる分の隙間を設けてあ
る）。次に、低温環境の場合においては、樹脂７が熱収
縮し、前記基板２は前記ケース１の内部底面１ｇ方向に
収縮される。この時、基板２は取付けネジ３ａで締め付
けられたカ所を除き、該基板２と該ケース１に設けられ
た取付けボス１ｃとの間に装着された前記熱収縮ストレ
ス吸収用スポンジ９が圧縮され歪みによるストレスが半
減吸収される。この時、コネクター５は該コネクター５
に当接した下部仕切り板１０が圧縮され、基板２と一体
となって下げられる。以上のように本実施例においては
歪量２０，２１の長さを従来に比べて減少させることが
できる。

【００５６】尚、以上説明した第１実施例，第２実施例
では熱収縮ストレス吸収用スポンジ９を用いるようにし
たが、熱収縮ストレス吸収用スポンジ９を介在させず、
隙間を設けたまま樹脂を注入するようにしても良い。こ
の場合例えばコネクター５を用いて基板２を浮かし、そ
の隙間分浮かした状態で樹脂注入すれば良い。また、第
１実施例，第２実施例では対角線上にある２カ所をネジ
締めするものと限定しているが、これに限らず、３カ
所，４カ所等をネジ締めするものに適用しても良い。更
に、第２実施例で取付けネジ３ｂに熱収縮ストレス吸収
用スポンジ９を用いず隙間を設けた場合、多少基板５に
ストレスがかかるが取付けネジ３ａ側に熱収縮ストレス
吸収用スポンジ９を用いてストレスを吸収するようにし
ても良い。

【００５７】次に、第３実施例の樹脂封止製品の応力緩
和方法について、図４を参照して説明する。この樹脂封
止製品は図４に示す様に、前記ケース１の内部底面１ｇ
の形状は前記基板２が実装された状態で、該ケース１の
内部底面１ｇと該基板２に実装されている電子部品等と
の隙間が、僅かの幅で均等な間隔になるように形成され
ており、前記基板２を前記ケース１の内部に、該基板２
の四隅の対角線上の少なくとも二カ所を取付けネジ３
ａ，３ｂで締め付けて実装した後、前記樹脂７を該ケー
ス１の内部底面１ｇと該基板２との下部空洞部分１００
に注入した時の樹脂量が均等な厚みの僅かな量に規制さ
れるとともに、前記基板２と前記ケース１の開口面との
上部空洞部分１０１への前記樹脂７の注入量も前記基板
２に実装されている電子部品の上に均等な厚みの僅かな
量とし、前記樹脂７の熱膨張及び熱収縮等に対し、前記
基板２への歪量を抑え、熱ストレスを緩和した応力緩和
方法が用いられている。そして前記樹脂７の材料には高
価格なシリコーン材を使用することなく、ウレタン系材
料を使用してコストを安価にしている。

【００５８】ケース１は表面が開口した箱型形状で、内
部底面１ｇは前記基板２に実装されている電子部品等と
の隙間が、僅かの幅で均等な間隔になるように凹凸形状
に形成されており、該ケース１の開口面の外周縁の四隅
には該ケース１を筐体本体（図示されていない）に取付
け固定するための取付けボス１ａ、及び取付けネジ孔１
ｂが形成されている。このケース１には内部空洞の中央
部分に前記基板２を取付けネジ３ａ，３ｂで締め付け固
定するための取付けボス１ｃと取付けネジ孔１ｄが該ケ
ース１の対角線上の二隅に形成されている。また、ケー
ス１には前記基板２を収納した時、該基板に実装された
コネクター５を嵌め込むための切り欠き穴１ｆと、仕切
り板６を嵌め込むための溝１ｅが形成されている。そし
て、このケース１には前記基板が収納された後、樹脂７
が注入充填される。

【００５９】基板２は電子部品が実装されており、ケー
ス１の内部空洞中央部分の対角線上の二カ所に該基板２
を取り付けるための取付け孔２ａ，２ｂが設けられ、該
基板２は２本の取付けネジ３ａ，３ｂで筐体アースを兼
ねてケース１に締め付け固定される。次に前記樹脂７が
注入充填される。

【００６０】取付けネジ３ａ，３ｂは基板２をケース１
の内部空洞中央部分に締め付け固定するために用いら
れ、該基板２がアースを兼ねてケース１に直接強く締め
付け固定される。

【００６１】ＳＭＤ等の大型電子部品４とコネクター５
と仕切り板６及び樹脂７と樹脂注入ノズル１５は第一実
施例と同一なので説明を省略する。

【００６２】尚、第１実施例及び第２実施例で説明した
アース用リード線８と熱収縮ストレス吸収用スポンジ９
及び、下部仕切り板１０は本第３実施例では使用されて
いない。

【００６３】本樹脂封止製品の組立手順について説明す
る。まず、基板２にコネクター５をピン５ａで取付け固
定し、電子部品を実装した後、該基板２をケース１の内
部空洞中央部分の取付けボス１ｃに、少なくとも２本の
取付けネジ３ａ，３ｂで取付け固定される。次に、仕切
り板６を該ケース１の切り欠き穴１ｆにコネクター５を
押圧するように嵌め込み、図１（ａ），及び図４に示す
様に、樹脂注入ノズル１５で樹脂７を注入する。この注
入では最初にケース１の内部底面１ｇと基板２との下部
空洞部分１００に、該ケース１と該基板２との隙間等を
通じて樹脂７が注入充填され、引き続き前記基板２とケ
ース１の開口面との上部空洞部分１０１に、前記基板２
に実装されている電子部品の上に均等な厚みで僅かな量
として注入充填される。

【００６４】以上の手順で組立てられた本樹脂封止製品
は過酷な周囲の熱環境に対し、樹脂７の注入量を減らし
て該樹脂７の熱膨張又は熱収縮を抑制し、該基板２への
歪を吸収し、該基板２への破損等の不具合発生を防止し
ている。

【００６５】次に、第４実施例の樹脂封止製品の応力緩
和方法について、図５を参照して説明する。この樹脂封
止製品は図５に示す様に、第１実施例と第２実施例及び
第３実施例に用いられている前記基板２の強度がより強
化されたもので、該基板２に実装されるＳＭＤ，ＱＦＰ
等の大型な電子部品４には該基板２に装着する面に接着
材１１を塗布して接着固定し、該電子部品４が該基板２
に接着される面積相当分が該基板２の剛性を強めること
になり、接着される該電子部品４が多い程効果は大きく
なる。また、この電子部品４の基板２へのリードハンダ
付け接続もやり易くなる。これにより、第１実施例と第
２実施例及び第３実施例による前記樹脂７の熱膨張及び
熱収縮等に対する前記基板２への歪量を抑制する以外
に、さらに該基板２の剛性を強めし、熱ストレスに耐え
るように基板２を強化することができる。尚、本例では
前記基板２は２本の取付けネジ３ａ，３ｂでケース１に
取付け固定されているが該基板２への電子部品の実装密
度に制約等が無い場合においては、４本の取付けネジ等
で取付け固定し、該基板２の強度を強化してもよい。

【００６６】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、過
酷な周囲の熱環境下での樹脂の熱膨張又は熱収縮による
基板への熱歪量を抑制し破損等の不具合を防止すると共
に、樹脂の材料には高価格なシリコーン材を使用するこ
となく、ウレタン系材料を使用してコストを安価にする
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す樹脂封止製品の応力
緩和構造図を示す。

【図２】本発明の第１実施例を示す樹脂封止製品の応力
緩和状態図を示す。

【図３】本発明の第２実施例を示す樹脂封止製品の応力
緩和構造図を示す。

【図４】本発明の第３実施例を示す樹脂封止製品の応力
緩和構造断面図を示す。

【図５】本発明の第４実施例を示す樹脂封止製品用基板
の応力緩和構造図を示す。

【図６】従来の樹脂封止製品の構造図を示す。

【図７】従来の樹脂封止製品の熱ストレス発生状態図を
示す。

【符号の説明】

１・・・ケース ２・・・基板 ３ａ・・・取付けネジ ３ｂ・・・取付けネジ ４・・・大型電子部品 ５・・・コネクター ６・・・上部仕切り板 ７・・・樹脂 ８・・・アース用リード線 ９・・・熱収縮ストレス吸収用スポンジ １０・・・下部仕切り板 １１・・・接着剤 １２・・・アース端子 １５・・・樹脂注入ノズル ５０・・・仮組用治具（ネジ）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｋ 7/12 Ｈ０５Ｋ 7/12 Ａ (56)参考文献 特開 平５−13603（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−125071（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−165147（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−53341（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−156234（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 23/00 - 23/10 H01L 21/56 H01L 23/28 - 23/30 H05K 7/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の部品を実装した基板が、一面が開
   口したケースの内部に載置され、樹脂で封止されてなる
   樹脂封止構造において、 前記ケースの底面が、前記基板の底面側に実装された実
   装部品の形状に沿って、該実装部品との隙間が均等な間
   隔になるように該ケースの内部側に凹んで変形されてな
   り、該変形されたケースの底面と前記基板及び前記複数
   の実装部品とが所定間隔を保たれた状態で、樹脂が均等
   な厚みで封止されてなることを特徴とする樹脂封止構
   造。
2. 【請求項２】 大型の電子部品を実装した基板が、一面
   が開口したケースの内部に載置され、樹脂で封止されて
   なる樹脂封止構造において、 前記基板に実装される大型の電子部品の該基板に装着す
   る面に接着材を塗布して該大型の電子部品を固定し、該
   基板の剛性を強めてなることを特徴とする樹脂封止構
   造。
3. 【請求項３】 前記樹脂はウレタン系材料からなること
   を特徴とする請求項１又は２記載の樹脂封止構造。