JPH05318501A - 電気部品の密封方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気部品を収納部内にポッティングにて外気
から遮断し絶縁性を保って収納して封止する際に、従来
のような部品の破壊等が生じないようにする。 【構成】 電気部品１をポッティングにより外気から遮
断するにあたって、電気部品の収納部３に、比重の相違
する二種類の液状ポッティング材３０，３１を注入す
る。その後、比重の小さいポッティング材３１を、電気
部品を浸漬した比重の大きいポッティング材３０の表面
上で硬化させる。そして、収納部内で電気部品を浸漬
し、その収納部の開口部を硬化後に固体となるポッティ
ング材で封止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気部品収納用容器の
収納部内に電気部品を入れてポッティング材により密封
する際に用いて好適な電気部品の密封方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】容器内部に配設した電気部品の絶縁性を
保つために、外気から遮断する方法として従来からポッ
ティングが行われている。

【０００３】すなわち、図３に示したように、各種の電
気部品１を、その収納用容器２の収納部３内に収納して
配設し、さらにこの容器２の収納部３内に、ウレタンゴ
ム等のポッティング材４を充填して硬化させることによ
り電気部品１を密封し、これにより湿気や腐食を防ぎ、
絶縁性を保てるようにすることが、従来から一般に行わ
れている。

【０００４】そして、このようなポッティングによる密
封構造は、上述した電気部品１から、外部接続手段５と
してのリード線やフレキシブルプリント配線板等が引き
出すことが必要とされる場合に、その引出しを容易に行
なえ、しかも前記電気部品１を確実に密封状態とするう
えで、有効な対策である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような硬化後に固体となるポッティング材４による従
来の密封構造では、容器収納部３内に液状のポッティン
グ材４を図３中４ａで示す位置まで充満させ、その内部
に電気部品１を埋設した状態で硬化させ、ポッティング
材４を固体化することにより収納部３を密封し、封止し
ていることから、次のような問題を生じている。

【０００６】すなわち、この種のポッティング材４は、
外部環境、特に周囲の温度変化によって膨張、収縮を起
こすものであり、この膨張、収縮に伴なう力が、容器収
納部３内部に設けた電気部品に作用を及ぼし、甚だしい
場合にはこれを破壊してしまうといった不具合を生じる
虞れがあった。

【０００７】特に、図３中で４ａの位置まで充満させた
ポッティング材４を硬化させて固体化すると、図中実線
で示すようにポッティング材４の容積が減少し、その状
態で固体となることから、内部に埋設されている電気部
品１には、ポッティング材４による収縮応力やこれによ
る曲げ応力が働き、これにより電気部品１が図中破線で
示す状態から実線で示すように変形したりする虞れがあ
り、この電気部品１を破壊する応力の発生を避けられな
いものであった。

【０００８】また、ポッティングによる絶縁、封止とし
ては、たとえば図４に示したように、液状ポッティング
材６中に電気部品１を浸漬し、これを収納部３を覆う蓋
体７によって物理的な方法で封止するようにしたものも
知られている。

【０００９】しかしながら、このような方法では、電気
部品１を浸漬した液状ポッティング材６を、容器２の収
納部３内に封止する方法に苦慮するもので、実用面で問
題を避けられない。すなわち、上述した電気部品１から
は、フレキシブルプリント配線板等の外部接続手段５を
外部に引き出すことが必要であり、この外部接続手段５
の蓋体７からの引出し部での封止部に隙間が生じ易く、
またこの蓋体７と収納部３の開口部分との間での隙間も
避けれないもので、これらの隙間の封止が面倒かつ煩雑
で、全体の構成部品点数の増加や隙間封止のための特別
な処理作業等が必要となるものであった。

【００１０】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、容器収納部内に収納して配設する電気部品
を外気から遮断し、絶縁性を保ち、しかも従来のような
電気部品の破壊等といった問題を生じることのないポッ
ティングによる電気部品の密封方法を得ることを目的と
している。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このような要請に応える
ために本発明に係る電気部品の密封方法は、電気部品を
ポッティングにより外気から遮断するために、電気部品
の収納容器における収納部に、比重の相違する二種類の
液状ポッティング材を注入し、次で比重の小さいポッテ
ィング材を、電気部品を浸漬した比重の大きいポッティ
ング材の表面上で硬化させるようにしているものであ
る。

【００１２】

【作用】本発明によれば、容器の収納部内に配置させた
電気部品の絶縁性を保つために浸漬状態とする液状のポ
ッティング材とこの電気部品を収納した収納部を封止す
る硬化後に固体となるポッティング材とを比重差を利用
して分離可能な状態で容器収納部内に注入し、その後に
封止側のポッティング材を硬化させて固体化し、容器収
納部を封止するという簡単な方法によって、電気部品を
絶縁するために用いていた硬化後に固体となるポッティ
ング材にて従来発生していた電気部品を破壊する応力を
緩和し、電気部品の破壊等を防ぐとともに、電気部品の
浸漬による絶縁性確保とその容器収納部の封止とを行な
う。

【００１３】

【実施例】図１は本発明に係る電気部品の密封方法の一
実施例を説明するためのものであって、同図中(a),(b)
に本発明を工程順で示している。また、図２は本発明を
適用して好適な電気装置の一例として、現場設置タイプ
の差圧または圧力指示発信器の概略構成を示し、この場
合に電気部品としては発信器ケースの一部に形成される
アンプ室内にアンプユニットとして収納配置されるプリ
ント基板等によるアンプユニットを示している。なお、
図１において、前述した図３や図４と同一または相当す
る部分には同一番号を付して詳細な説明は省略する。

【００１４】さて、本発明によれば、電気部品１の密封
方法として、図１の(a) に示されるように、電気部品１
を容器２の収納部３内に収納して配置させた状態でポッ
ティングにより外気から遮断するにあたって、この電気
部品１の収納部３内に、比重の相違する二種類の液状ポ
ッティング材３０，３１を注入し、次で比重の小さいポ
ッティング材３１を、電気部品１を浸漬した比重の大き
いポッティング材３０の表面上で硬化させるようにして
いるところに特徴を有している。

【００１５】ここで、電気部品１としてはたとえば抵
抗、ダイオード等が実装されるプリント回路基板を例示
している。また、収納容器２としては電気部品１だけを
収納するようなカップ形状を呈するものを例示し、さら
に電気部品１から引き出される外部接続手段５としては
フレキシブルプリント配線板等を例示している。

【００１６】このような本発明によれば、容器２の収納
部３内に配置させた電気部品１の絶縁性を保つために浸
漬状態とする液状のポッティング材３０とこの電気部品
１を収納した収納部３を封止する硬化後に固体となるポ
ッティング材３１とを比重差を利用して分離可能な状態
で容器収納部３内に注入し、その後に封止側のポッティ
ング材３１を硬化させて固体化し、容器収納部３を封止
している。

【００１７】そして、このような絶縁、封止による密封
方法によれば、二種類のポッティング材３０，３１を注
入し、硬化させるだけでよく、これらのポッティング材
３０，３１を分けて注入したり硬化させたりするといっ
た特別な処理作業が不要であるきわめて簡単な作業によ
って、収納部３内の電気部品１の絶縁性確保と封止と
を、簡単かつ確実に行なえる。

【００１８】換言すると、本発明によれば、二種類のポ
ッティング材３０，３１の比重差を巧みに利用し、注入
のみで二相構造を作って浸漬による絶縁と封止とを行な
っているものである。

【００１９】ここで、電気部品１を浸漬状態におく液状
のポッティング材３０としては、たとえばフロン系（フ
ロリナート）の材料からなり、２５℃での比重が０．６
８〜２．０３、膨張係数が１０×１０^-4〜７５×１０^-5
cm/cmのものを用いるとよい。また、液状であって硬化
後に固体となるポッティング材３１としては、たとえば
ウレタン樹脂（二液性）の材料からなり、２５℃での比
重が、主剤であるプレポリマー２０２３が１．０８、硬
化剤であるポリオール３０１８が０．９１、線収縮率
０．３％、線熱膨張率が１１×１０^-5（１／℃）、接着
力（Al/Al Ｔヒ゜ール）が３９２０g/25mmのものを用いると
よい。

【００２０】そして、このような本発明によれば、従来
電気部品１の絶縁性を保つために用いていた硬化後に固
体となるポッティング材にて発生していた電気部品１を
破壊する応力を緩和し、電気部品１の破壊等を防止し得
るものである。すなわち、図１の(a) で示すように、収
納部３内に二種類のポッティング材３０，３１を注入す
ると、その比重差から二相に分離し、その後上層のポッ
ティング材３１を硬化させて固体とすると、同図(b) に
示すように注入部分（図中１１ａで示す）よりも液面が
下がって硬化するが、液状ポッティング材３０中に浸漬
されている電気部品１には無理な力は加わらず、これに
作用する応力は従来の曲げ応力からほとんど問題のない
圧縮応力に変換されるもので、また外部接続手段５等で
の封止は確実に行なえる。

【００２１】さらに、本発明によれば、電気部品１を、
液状のポッティング材３０中に浸漬しており、この液状
ポッティング材３０は硬化後に固体となるポッティング
材３１に比べて熱伝導率がよいことから、部品１の放熱
効果の面でも優れている。

【００２２】ここで、上述したような電気部品の密封方
法を採用して好適な差圧・圧力発信器の一例を、図２を
用いて簡単に説明する。すなわち、この差圧発信器１０
は、たとえば高、低圧プロセス流体接続口１１ａ，１１
ｂやその流体圧に対しての受圧部として一対のバリアダ
イヤフラムを有しかつこれらバリアダイヤフラムで感知
された二つの流体圧間での差圧を検出する感圧センサ等
（共に図示せず）を内蔵してなる検出部ボディ１１と、
その円筒状連結部１２の延設端に回動角度を調整可能な
状態で連結されかつ前記感圧センサからの検出信号がフ
レキシブルプリント配線板１３を介して伝達されること
でその演算処理を行なうアンプ部となるプリント配線基
板１４等によるアンプユニット１５を内設するアンプ室
１６を底部側に形成してなる略有底円筒状を呈するハウ
ジング本体１７およびその開口端閉塞用の蓋体１８から
なる発信部ハウジング２０と、この発信部ハウジング２
０におけるハウジング本体１７の周壁部の相対向する二
個所に形成した接続用開口２１ａ，２１ｂのいずれか一
方に回動可能な状態で連結されかつその内部に配設され
るメータ２２を透明窓２２ａを介して外部から視認可能
に構成されているメータハウジング２３とを備えてい
る。

【００２３】ここで、検出部ボディ１１の連結部１２内
には、前述した感圧センサからの検出信号を外部に導出
させる複数本の信号伝達用リードがハーメチックシール
等によりシールされた状態で連結部１２先端から突設さ
れ、これと前記プリント回路基板１４との間にフレキシ
ブルプリント配線板１３が介在されている。

【００２４】また、図２中２５は前記検出部ボディ１１
側の連結部１２延設端に形成された大径円筒部で、この
大径円筒部２５が前記ハウジング本体１７の小径筒状部
１７ａ内に所定の耐圧防爆指針に適合する隙間と奥行き
とをもって螺合して嵌合固定されている。そして、この
ような差圧・圧力発信器１０において上述したハウジン
グ本体１７内に臨んで配置される大径円筒部２５内部
が、本発明を適用してなる電気部品の収納容器となって
いる。すなわち、この大径円筒部２５内には、上述した
リードやフレキシブルプリント配線板１３、さらにプリ
ント回路基板１４が配設され、アンプユニット１５が収
納配置されている。なお、図中２６は前記プリント回路
基板１４から引き出されている接続用リードである。

【００２５】２７は上述した大径円筒部２５の収納部入
口部分に、前述した図１に示した方法によって形成され
ている硬化後に固体となるポッティング材による蓋体
で、これによりこの大径円筒部２５内の電気部品収納部
分は、確実な密封状態とされ、電気的接点等を水分等か
ら保護し、耐食性を確保したり、振動等からの不具合を
防ぎ、耐久性を確保し得るものである。さらに、図中２
８は部品を浸漬した状態で絶縁する液状ポッティング材
で、その効果も前述した通りである。

【００２６】ここで、上述した検出部ボディ１１の検出
部構成、発信部ハウジング２０の発信部構成、メータハ
ウジング２３の指示部構成やその作用効果等は、従来か
ら周知の通りであり、その詳細な説明は省略する。

【００２７】なお、本発明は上述した実施例構造には限
定されず、各部の形状、構造等を適宜変形、変更し得る
ことは言うまでもない。たとえば本発明に係る電気部品
の密封方法は、上述した図２のような差圧・圧力発信器
１０に限定されず、種々の分野において電気部品を収納
配設し、その絶縁性や耐食性を確保するために密封する
ことが必要とされる電気部品収納容器であれば適用して
効果を発揮し得るものである。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る電気部
品の密封方法によれば、電気部品をポッティングにより
外気から遮断するために、電気部品の収納容器における
収納部に、比重の相違する二種類の液状ポッティング材
を注入し、次で比重の小さいポッティング材を、電気部
品を浸漬した比重の大きいポッティング材の表面上で硬
化させるようにしたので、簡単な方法にもかかわらず、
以下のような種々優れた効果を奏する。

【００２９】すなわち、本発明によれば、容器の収納部
内に配置させた電気部品の絶縁性を保つために浸漬状態
とする液状のポッティング材とこの電気部品を収納した
収納部を封止する硬化後に固体となるポッティング材と
を比重差を利用して分離可能な状態で容器収納部内に注
入した後、封止側のポッティング材を硬化させて固体化
し、容器収納部を封止するというきわめて簡単で特別な
処理作業も不要であるにもかかわらず、収納部内の電気
部品の絶縁性確保と封止とを、簡単かつ確実に行なえ
る。

【００３０】特に、本発明によれば、従来電気部品の絶
縁性を保つために用いていた硬化後に固体となるポッテ
ィング材にて発生していた電気部品を破壊する応力が電
気部品に作用することを緩和し、電気部品の破壊等を防
止し得るものである。

【００３１】さらに、本発明によれば、電気部品を、液
状のポッティング材中に浸漬しており、この液状ポッテ
ィング材は硬化後に固体となるポッティング材に比べて
熱伝導率がよく、部品の放熱効果の面でも優れている。

【００３２】電気部品に無用な力を及ぼすことがなくな
り、その破壊等といった事故が皆無となるといった利点
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電気部品の密封方法の一実施例を
示し、(a),(b) に密封方法を工程順に示す概略説明図で
ある。

【図２】本発明に係る電気部品の密封方法を採用して好
適な差圧・圧力発信器を示す概略断面図である。

【図３】従来のポッティング材による絶縁、封止状態を
説明するための概略説明図である。

【図４】従来のポッティング材による絶縁、封止にあた
っての別の例を示す概略説明図である。

【符号の説明】

１ 電気部品 ２ 収納容器 ３ 収納部 ４ 硬化後に固体となるポッティング材 ５ 外部接続手段 ６ 液状のポッティング材 ３０ 比重の重い液状ポッティング材 ３１ 比重の軽い液状でしかも硬化後に固体となるポ
ッティング材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 31:34 4Ｆ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気部品をポッティングにより外気から
   遮断する電気部品の密封方法において、 比重の相違する二種類の液状ポッティング材を電気部品
   収納部に注入した後、比重の小さいポッティング材を、
   電気部品を浸漬した比重の大きいポッティング材の表面
   で硬化させることを特徴とする電気部品の密封方法。