JP5703912B2 - 電子部品装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気ノイズ対策が施された電子部品装置に関するものである。

従来、リードフレームに実装された電子部品を樹脂にて封止したモールドＩＣを備える電子部品装置のように、電気ノイズに耐性を必要とする製品では、金属板よりなるシールドカバーによりモールドＩＣを囲んで電気ノイズを遮断するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

そして、一般的には、接地されたハウジングにリードフレームを溶接等で接合することにより、モールドＩＣを接地させるようにしている。また、シールドカバーをハウジングに溶接等で接合することにより、シールドカバーを接地させるようにしている。

特開２０１０−２４２５７４号公報

しかしながら、従来の電子部品装置は、リードフレームやシールドカバーをハウジングに溶接等で接合しているため、組み付け工数が多くなるという問題があった。

また、具体的には、リードフレームやシールドカバーから接続端子を取出し、その接続端子を溶接等でハウジングに接合するため、接続端子の分、リードフレームやシールドカバーは構造が複雑になると共に大型化してしまうという問題があった。

さらに、ハウジング、モールドＩＣ、およびシールドカバーは、通常接着剤で固定することが一般的だが、接着剤の収縮により位置がずれてしまうため、組付け精度に難があった。

本発明は上記点に鑑みて、リードフレームおよびシールドカバーとハウジングとの溶接等による接合作業を不要にすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、被取り付け部材（１０）に螺合されると共に被取り付け部材（１０）を介して接地されたハウジング（１２）と、ハウジング（１２）の一端側に配置され、リードフレーム（１６１）に実装された電子部品（１６０）を樹脂にて封止したモールドＩＣ（１６）と、モールドＩＣ（１６）における反ハウジング側に配置され、電気ノイズを遮断するシールドカバー（１８）とを備える電子部品装置であって、ハウジング（１２）に固定された導電性金属よりなるピン（４０）を備え、ピン（４０）は、モールドＩＣ（１６）およびシールドカバー（１８）を貫通すると共に、リードフレーム（１６１）およびシールドカバー（１８）に接触していることを特徴とする。

これによると、リードフレーム（１６１）およびシールドカバー（１８）にピン（４０）が接触することにより、リードフレーム（１６１）やシールドカバー（１８）は、ピン（４０）およびハウジング（１２）を介して接地される。したがって、リードフレーム（１６１）およびシールドカバー（１８）とハウジング（１２）との溶接等による接合作業が不要になり、ひいては組み付け工数を低減することができる。

また、リードフレーム（１６１）やシールドカバー（１８）に設けていた接続端子が不要になるため、リードフレーム（１６１）やシールドカバー（１８）の構造の簡素化および小型化を図ることができる。

さらに、ピン（４０）はモールドＩＣ（１６）およびシールドカバー（１８）を貫通しているため、位置決め用のピンとして機能する。したがって、ハウジング（１２）、モールドＩＣ（１６）、およびシールドカバー（１８）の組付け精度を向上させることができる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の電子部品装置において、リードフレーム（１６１）におけるピン（４０）が貫通するリードフレーム貫通孔（１６４）に、リードフレーム貫通孔（１６４）の中心側に向かって突出する複数の突起片（１６５）が形成され、突起片（１６５）が変形して突起片（１６５）とピン（４０）とが密着していることを特徴とする。

これによると、リードフレーム（１６１）とピン（４０）を確実に接触させることができる。

請求項５に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電子部品装置において、ピン（４０）はハウジング（１２）に一体に形成されていることを特徴とする。これによると、ピン（４０）をハウジング（１２）に組み付ける作業を不要にすることができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の一実施形態に係る電子部品装置を備えるインジェクタの要部を示す正面断面図である。 第１ターミナル部材を組み付ける前の状態を示すインジェクタの平面図である。 第１ターミナル部材を組み付けた後の状態を示すインジェクタの平面図である。 図１のインジェクタにおけるセンサ装置を示す正面断面図である。 （ａ）は図１の第１ターミナル部材単体を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図４のリードフレーム１６１の要部を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るセンサ装置の変型例を示す正面断面図である。

本発明の一実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態に係る電子部品装置を備えるインジェクタの要部を示す正面断面図、図２は第１ターミナル部材を組み付ける前の状態を示すインジェクタの平面図、図３は第１ターミナル部材を組み付けた後の状態を示すインジェクタの平面図、図４は図１のインジェクタにおける電子部品装置を示す正面断面図、図５（ａ）は図１の第１ターミナル部材単体を示す平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、図６は図４のリードフレーム１６１の要部を示す平面図である。

図１、図４に示すように、インジェクタは、コモンレール（図示せず）から供給される高圧燃料をディーゼル内燃機関の気筒内に噴射するものであり、被取り付け部材としての金属製のインジェクタボデー１０には、高圧燃料が流通する高圧通路１００、および高圧通路１００から分岐した分岐通路１０１が形成されている。

インジェクタボデー１０の上端には、鍔付き円筒状の金属製のハウジング１２が螺合されている。このハウジング１２は、インジェクタボデー１０に螺合するための雄ねじ部１２０、および分岐通路１０１を介して導かれる燃料の圧力に応じて変形する薄肉部１２１を備えている。そして、ハウジング１２は、インジェクタボデー１０を介して接地されている。

薄肉部１２１には、薄肉部１２１の変形に応じて（換言すると、高圧通路１００の燃料圧力に応じて）抵抗値が変化するセンサ部１４が貼付されている。

ハウジング１２におけるハウジング回転軸Ｘ方向の一端側には、薄肉部１２１およびセンサ部１４を囲むようにしてモールドＩＣ１６が配置されている。このモールドＩＣ１６は、センサ部１４の抵抗値変化に基づいて圧力に応じた電気信号を出力する電子部品としての信号処理回路用ＩＣ１６０、信号処理回路用ＩＣ１６０と電気的に接続された金属製のリードフレーム１６１等を備えている。

信号処理回路用ＩＣ１６０およびリードフレーム１６１は、電気絶縁性に富む樹脂よりなるモールド樹脂層１６２にて封止されている。そして、リードフレーム１６１の一部であるセンサターミナル１６３が、モールド樹脂層１６２の外周側面から突出している。

リードフレーム１６１には、ピン４０（詳細後述）が挿入される２つのリードフレーム貫通孔１６４が形成されている。図６に示すように、このリードフレーム貫通孔１６４には、リードフレーム貫通孔１６４の中心側に向かって突出する複数の突起片１６５が形成されている。これらの突起片１６５の内接円の直径はピン４０の外形よりも小さく設定されており、リードフレーム貫通孔１６４にピン４０が挿入されると、突起片１６５が変形して突起片１６５とピン４０とが密着して、電気的に導通するようになっている。したがって、リードフレーム１６１は、ピン４０、ハウジング１２およびインジェクタボデー１０を介して接地されている。

なお、突起片１６５は、全てのリードフレーム貫通孔１６４に設けてもよいし、一部のリードフレーム貫通孔１６４のみに設けてもよい。

図１、図４に示すように、モールド樹脂層１６２にも、ピン４０が挿入される２つのモールド樹脂層貫通孔１６６が形成されている。このモールド樹脂層貫通孔１６６は、リードフレーム貫通孔１６４と同軸に配置されている。

モールドＩＣ１６における反ハウジング側には、電気ノイズを遮断するための金属板よりなるシールドカバー１８が配置されている。このシールドカバー１８は、有底円筒状になっており、その底部に、ピン４０が挿入される２つのシールドカバー貫通孔１８０が形成されている。

ピン４０は、導電性金属よりなり、端部がかしめられる前の時点では円柱形状である。このピン４０は、リードフレーム貫通孔１６４、モールド樹脂層貫通孔１６６、およびシールドカバー貫通孔１８０に挿入されて、モールドＩＣ１６およびシールドカバー１８を貫通している。

そして、ピン４０におけるモールドＩＣ１６から突出した部位がハウジング１２のピン挿入孔１２２に圧入固定された後、ピン４０におけるシールドカバー１８から突出した部位がかしめられる。このかしめにより形成された鍔部４００がシールドカバー１８に密着して、電気的に導通するようになっている。したがって、シールドカバー１８は、ピン４０、ハウジング１２およびインジェクタボデー１０を介して接地されている。

図１に示すように、シールドカバー１８における反ハウジング側には、複数の中継ターミナル２００を有する中継ターミナル部材２０が配置されている。中継ターミナル部材２０における反ハウジング側には、複数の第１ターミナルを有する第１ターミナル部材２２が配置されている。第１ターミナル部材２２における反ハウジング側には、複数の第２ターミナルを有する第２ターミナル部材２４が配置されている。さらに、第２ターミナル部材２４における反ハウジング側には、電気絶縁性に富む樹脂よりなる略円筒状の絶縁部材２６が配置されている。

また、絶縁部材２６の貫通孔２６０内を複数のリード線２８が貫通している。さらに、貫通孔２６０とリード線２８との間は、ゴムにて円筒状に形成された防水部材２９にてシールされている。

インジェクタボデー１０の一端には、円筒状のカバー３０が螺合されており、カバー３０の開口端部に円板状のキャップ３２が圧入固定されている。そして、インジェクタボデー１０、カバー３０およびキャップ３２にて囲まれた空間に、ハウジング１２やモールドＩＣ１６等が収容されている。

図１、図２に示すように、中継ターミナル部材２０は、モールド樹脂よりなるモールド樹脂層２０２を備え、導電性金属よりなる４つの中継ターミナル２００をモールド成形して一体化したものであり、板状になっている。４つの中継ターミナル２００は、一端部がモールド樹脂層２０２の外周側面から突出しており、それらの一端部がモールドＩＣ１６のセンサターミナル１６３と溶接されている。

４つの中継ターミナル２００のうち３つの中継ターミナル２００は、ハウジング回転軸Ｘ周りに同心円状に配置された円弧状の中間部を備え、その円弧状中間部がモールド樹脂層２０２の一端面側に露出している。４つの中継ターミナル２００のうち１つの中継ターミナル２００は、ハウジング回転軸Ｘ中心に配置された略矩形状の部位を備え、その矩形状部位がモールド樹脂層２０２の一端面側に露出している。

図３、図５に示すように、第１ターミナル部材２２は、モールド樹脂よりなるモールド樹脂層２２０を備え、導電性金属よりなる４つの第１ターミナル２２１をモールド成形して一体化したものである。モールド樹脂層２２０は、板状であり、中央部には矩形状の開口部２２２が形成されている。

４つの第１ターミナル２２１は、細長い薄板をプレス成形した短冊状で、平行に配置されている。第１ターミナル２２１における長手方向の中間部が開口部２２２内に位置しており、その中間部には、中継ターミナル２００における円弧状中間部や略矩形状部位に向けて突出した凸部２２３が成形されている。そして、この凸部２２３が、中継ターミナル２００における円弧状中間部や略矩形状部位と溶接されている。

また、各第１ターミナル２２１における長手方向のいずれか一方の端部は、モールド樹脂層２２０から突出している。この長手方向に突出した側の端部２２４を、以下、突出端部２２４という。

図１に示すように、第２ターミナル部材２４は、モールド樹脂よりなるモールド樹脂層２４０を備え、導電性金属よりなる４つの第２ターミナル２４１をモールド成形して一体化したものである。

第２ターミナル２４１は、Ｌ字状になっており、両端部がモールド樹脂層２４０から突出している。そして、第２ターミナル２４１の一端側は、第１ターミナル２２１の突出端部２２４と溶接され、第２ターミナル２４１の他端側は、リード線２８と電気的に接続されている。

すなわち、信号処理回路用ＩＣ１６０は、センサターミナル１６３、中継ターミナル部材２０、第１ターミナル部材２２、および第２ターミナル部材２４を介して、複数のリード線２８と電気的に接続されている。これらのリード線２８は、信号処理回路用ＩＣ１６０の電源用、接地用、センサ信号をエンジン制御用ＥＣＵに出力するセンサ信号出力用等に利用される。

次に、ハウジング１２やモールドＩＣ１６等のインジェクタボデー１０への組み付け手順について説明する。

まず、センササブアッシーを準備する。具体的には、ハウジング１２の薄肉部１２１にセンサ部１４を貼付する。続いて、モールドＩＣ１６におけるハウジング１２側の面に接着剤を塗布し、モールド樹脂層貫通孔１６６とピン挿入孔１２２とが同軸になるように位置決めしてモールドＩＣ１６をハウジング１２に接着固定した後に、センサ部１４とモールドＩＣ１６の信号処理回路用ＩＣ１６０とをボンディングワイヤにて接続する。

続いて、シールドカバー１８におけるモールドＩＣ１６側の面に接着剤を塗布した後、シールドカバー貫通孔１８０とモールド樹脂層貫通孔１６６とが同軸になるように位置決めしてシールドカバー１８をモールドＩＣ１６に接着固定する。

続いて、シールドカバー貫通孔１８０、モールド樹脂層貫通孔１６６およびリードフレーム貫通孔１６４にピン４０を挿入するとともに、ピン４０の先端をピン挿入孔１２２に圧入する。続いて、ピン４０におけるシールドカバー１８から突出した部位をかしめて鍔部４００を形成して、センササブアッシーが完成する。

また、リード線サブアッシーを準備する。具体的には、第２ターミナル部材２４、リード線２８および防水部材２９を一体化し、キャップ３２と絶縁部材２６を一体化する。そして、リード線２８をカバー３０に通し、さらに、リード線２８を絶縁部材２６の貫通孔２６０に通したものが、リード線サブアッシーである。

次に、センササブアッシーにおけるハウジング１２の雄ねじ部１２０をインジェクタボデー１０に螺合して、センササブアッシーをインジェクタボデー１０に取り付ける。

続いて、シールドカバー１８における反モールドＩＣ側の面に接着剤を塗布した後、シールドカバー１８の上に中継ターミナル部材２０を重ねて両者を接着する。続いて、中継ターミナル部材２０の中継ターミナル２００とセンサターミナル１６３とを溶接する。

続いて、中継ターミナル部材２０の上に第１ターミナル部材２２を重ね、中継ターミナル２００と第１ターミナル２２１の凸部２２３とを溶接する。続いて、第１ターミナル２２１の上にリード線サブアッシーにおける第２ターミナル部材２４を重ね、第１ターミナル２２１と第２ターミナル２４１とを溶接する。

続いて、センササブアッシー、中継ターミナル部材２０、第１ターミナル部材２２、およびリード線サブアッシーを、インジェクタボデー１０に取り付けた状態のまま、樹脂にて二次成形する。続いて、カバー３０をインジェクタボデー１０に螺合して、カバー３０をインジェクタボデー１０に取り付ける。

続いて、絶縁部材２６をカバー３０に圧入して、キャップ３２と絶縁部材２６をカバー３０に組み付けるとともに、絶縁部材２６の貫通孔２６０に防水部材２９を挿入する。以上により、ハウジング１２やモールドＩＣ１６等のインジェクタボデー１０への組み付けが完了する。

本実施形態によると、リードフレーム１６１およびシールドカバー１８にピン４０が接触することにより、リードフレーム１６１やシールドカバー１８は、ピン４０、ハウジング１２およびインジェクタボデー１０を介して接地される。したがって、リードフレーム１６１およびシールドカバー１８とハウジング１２との溶接等による接合作業が不要になり、ひいては組み付け工数を低減することができる。

また、リードフレーム１６１やシールドカバー１８に設けていた接続端子が不要になるため、リードフレーム１６１やシールドカバー１８の構造の簡素化および小型化を図ることができる。

さらに、ピン４０はモールドＩＣ１６およびシールドカバー１８を貫通しているため、位置決め用のピン４０として機能する。したがって、ハウジング１２、モールドＩＣ、およびシールドカバー１８の組付け精度を向上させることができる。

なお、上記実施形態においては、ピン４０をハウジング１２に圧入したが、図７に示す変形例のように、ピン４０をハウジング１２に一体に形成してもよい。これによると、ピン４０をハウジング１２に圧入する作業を不要にすることができる。因みに、ピン４０は端部がかしめられる前の時点では円柱形状であり、このピン４０をリードフレーム貫通孔１６４、モールド樹脂層貫通孔１６６、およびシールドカバー貫通孔１８０に挿入した後に、ピン４０におけるシールドカバー１８から突出した部位をかしめて鍔部４００を形成する。

上記実施形態では、本発明をインジェクタに適用したが、本発明はインジェクタ以外の電子部品装置にも適用することができる。

また、上記実施形態では、電子部品としてセンサを示したが、本発明はセンサ以外の電子部品を備える電子部品装置にも適用することができる。

さらに、上記実施形態では、電子部品として圧力を検出するセンサを示したが、本発明は圧力以外の物理量を検出するセンサを備える電子部品装置にも適用することができる。

１２ ハウジング
１６ モールドＩＣ
１８ シールドカバー
４０ ピン
１６０ 信号処理回路用ＩＣ（電子部品）
１６１ リードフレーム

Claims (6)

1. 被取り付け部材（１０）に螺合されると共に前記被取り付け部材（１０）を介して接地されたハウジング（１２）と、
   前記ハウジング（１２）の一端側に配置され、リードフレーム（１６１）に実装された電子部品（１６０）を樹脂にて封止したモールドＩＣ（１６）と、
   前記モールドＩＣ（１６）における反ハウジング側に配置され、電気ノイズを遮断するシールドカバー（１８）とを備える電子部品装置であって、
   前記ハウジング（１２）に固定された導電性金属よりなるピン（４０）を備え、
   前記ピン（４０）は、前記モールドＩＣ（１６）および前記シールドカバー（１８）を貫通すると共に、前記リードフレーム（１６１）および前記シールドカバー（１８）に接触していることを特徴とする電子部品装置。
2. 前記リードフレーム（１６１）における前記ピン（４０）が貫通するリードフレーム貫通孔（１６４）に、前記リードフレーム貫通孔（１６４）の中心側に向かって突出する複数の突起片（１６５）が形成され、前記突起片（１６５）が変形して前記突起片（１６５）と前記ピン（４０）とが密着していることを特徴とする請求項１に記載の電子部品装置。
3. 前記ピン（４０）における前記シールドカバー（１８）から突出した部位がかしめられていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品装置。
4. 前記ピン（４０）は前記ハウジング（１２）に圧入して固定されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電子部品装置。
5. 前記ピン（４０）は前記ハウジング（１２）に一体に形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電子部品装置。
6. 前記被取り付け部材（１０）は、内燃機関に燃料を噴射するインジェクタのボデーであり、
   前記ハウジング（１２）には、前記ボデー（１０）内を流通する燃料の圧力に応じて変形する薄肉部（１２１）が形成され、
   前記薄肉部（１２１）の変形に応じて抵抗値が変化するセンサ部（１４）が前記薄肉部（１２１）に配置され、
   前記電子部品（１６０）は、前記センサ部（１４）の抵抗値変化に基づいて燃料の圧力に応じた電気信号を出力することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の電子部品装置。

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