JPH09326454A

JPH09326454A - 電子装置及びその製造方法

Info

Publication number: JPH09326454A
Application number: JP15293796A
Authority: JP
Inventors: Hisayoshi Murai; 久能村井; Yoshifumi Tsuboi; 良文坪井; Kosaku Morishita; 耕作森下
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-04-05
Filing date: 1996-05-27
Publication date: 1997-12-16

Abstract

(57)【要約】【課題】耐水性及び耐震性に優れると共に放熱性を向
上させることを課題とする。【解決手段】ケース体２と該ケース体内に設置され電
子部品が搭載されたプリント基板１４とを備えた電子装
置１であって、上記ケース体内に樹脂１６を充填すると
共に、該樹脂内に無機物片１７を混入した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は新規な電子装置及び
その製造方法に関する。詳しくは、ケース体と該ケース
体内に設置され電子部品が搭載されたプリント基板とを
備えた電子装置において、耐水性及び耐震性に優れると
共に放熱性を向上させる技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】耐水性及び耐震性を良好にするために、
プリント基板が設置されたケース体内を樹脂で充填した
電子装置がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来の電子装置にあっては、ケース体内に樹脂が充填され
ているため電子部品が配置されている領域に水が侵入す
ることが無く、耐水性に優れ、また、電子部品の周りに
樹脂が充填されているために、ケース体に振動が加えら
れても、電子部品が自身の質量によって独自に振動して
しまうことが無く、耐震性も良好であるが、発熱性が損
なわれ、プリント基板上の電子部品に発熱部品がある
と、該発熱部品から発せられる熱がケース体内に篭って
ケース体内が高温となり、熱に弱い電子部品に悪影響が
生じてしまうと言う問題がある。

【０００４】そこで、本発明は耐水性及び耐震性に優れ
ると共に発熱性が良好である電子装置とそのような電子
装置を製造する方法を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明電子装置は、上記
した課題を解決するために、プリント基板が設置された
ケース体内に樹脂を充填すると共に、該樹脂内に無機物
片を混入したものである。

【０００６】従って、本発明電子装置によれば、樹脂内
に混入された無機物片が熱伝導を高め、これによって、
発熱部品から発せられた熱が速やかにケース体外に放散
される。

【０００７】また、本発明電子装置の製造方法の一は、
ケース体内の底部に無機物片を充填し、電子部品が搭載
されたプリント基板を上記無機物片の上側に設置し、上
記プリント基板の上に無機物片を充填し、それから液状
の樹脂をケース体内に充填し、更に該樹脂を硬化させる
ものであり、更に本発明電子装置の製造方法の別のもの
は、ケース体内にプリント基板を設置し、そして、ケー
ス体内に無機物片を充填し、それから液状の樹脂をケー
ス体内に充填し、更に該樹脂を硬化させるものである。

【０００８】従って、これら本発明電子装置の製造方法
によれば、本発明に係る電子装置を効率良く、また、樹
脂内に無機物片が均質に、且つ、高密度に混入された品
質の良い電子装置を製造することが出来る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明電子装置及びその
製造方法の詳細を添付した図面に従って説明する。

【００１０】先ず、図１によって本発明電子装置の実施
の形態を説明する。

【００１１】電子装置１は、主として、長方形の箱状を
した金属、例えば、アルミ合金ダイカスト（ＡＤＣ）製
のケース体２内に電子部品が実装されたプリント基板が
収納されて成るものである。更に、上記ケース体２は一
方に向かって開口した平面形状で略長方形を為す容器状
の箱体３と該箱体３の開口を覆う蓋体４とから成る。

【００１２】尚、この電子装置１は、本発明電子装置を
バラスト回路及びスタータ回路を有する車輌用放電灯の
点灯回路装置として適用したものである。

【００１３】箱体３は底板５の周縁部から全周に亘って
略垂直に立ち上がった周壁６が形成されて上方に向かっ
て開口し、該開口の長さ及び幅に比べて深さが浅い、即
ち、稍平たい長方形をした容器状を為すものである。
尚、上記周壁６の上端面には、外側を向いた小さな段部
６ａが全周に亘って形成されている。

【００１４】また、底板５の内面には取付ボス座７、
７、・・・が一体に突設されている。

【００１５】蓋体４は上記箱体３の底板５と略同じ平面
形状及び大きさを有する略板状に形成された主部８と、
該主部８の下面８ａの周縁部から略全周に亘って、該下
面８ａに対して垂直に突出するように一体に形成された
リブ９を有するものである。

【００１６】そして、蓋体４の上記リブ９の下面のうち
内縁部と外縁部１０との間にシーリング溝１１が形成さ
れている。

【００１７】更にまた、蓋体４の主部８の略中央部には
円形をした開口部１２が設けられている。また、主部８
の上面８ｂには上記開口部１２の周りを囲むように立壁
１３が立設されている。

【００１８】以上のような構造を有する箱体３及び蓋体
４から成るケース体２内には、適宜な電子部品が実装さ
れたプリント基板１４が箱体３の底板５に固定されてい
る。尚、該プリント基板１４は３つの分割基板１４ａ、
１４ｂ、１４ｃに分割されており、そのうちの分割基板
１４ａが最も大きく、該分割基板１４ａが底板５近くに
該底板５と平行を為すように固定され、残る２つの分割
基板１４ｂ、１４ｃは上記分割基板１４ａに垂直な姿勢
で固定されている。そして、最も大きい分割基板１４ａ
には複数の孔１５、１５、・・・が形成されている。

【００１９】そして、分割基板１４ａはそれを挿通され
たビスが箱体３の上記取付ボス座７、７、・・・に螺着
されることによって箱体３に固定される。

【００２０】このように、プリント基板１４を複数の分
割基板１４ａ、１４ｂ、１４ｃに分割すると、ケース体
２の平面形状を小さくすることができ、装置全体の形状
を小さくすることが出来る。また、分割基板１４ｂ、１
４ｃを分割基板１４ａに垂直に立てることによって後述
する無機物片及び樹脂が分割基板１４ｂ、１４ｃの間に
十分に入り易くなる。

【００２１】そして、ケース体２内には、樹脂１６が箱
体３の底板５から上記プリント基板１４を覆い、更に、
蓋体４の下面８ａから突出したリブ９の下端より稍低い
位置まで充填されている。尚、樹脂１６は液状のものを
ケース体２内に充填した後に硬化させて成るものであ
る。

【００２２】そして、上記樹脂１６内には無機物片１
７、１７、・・・が混入されている。そして、上記樹脂
１６の最上層には無機物片１７、１７、・・・が混入さ
れていない純樹脂層１６ａが形成されている。

【００２３】尚、上記プリント基板１４に接続されたコ
ード１８は上記蓋体４に形成された開口部１２から外部
に導出される。

【００２４】そして、蓋体４が箱体３の上面開口を覆っ
た状態で固定される。この時、箱体３の上端が蓋体４の
シーリング溝１１内にガスケット１９を介して嵌合さ
れ、これによって、蓋体４と箱体３との間の防水が為さ
れる。

【００２５】しかして、このような構造の電子装置１に
あっては、プリント基板１４が樹脂１６によって覆われ
ることによって防水性と耐振性を有し、また、樹脂１６
内に無機物片１７、１７、・・・が混入されることによ
って該無機物片１７、１７、・・・が熱伝導を向上さ
せ、従って、プリント基板１４上の発熱部品から発した
熱がケース体２内に蓄積されてしまうことなしに、箱体
３の外壁、即ち、周壁６及び底板５を介して速やかに放
散される。尚、樹脂１６の最上層が純樹脂層１６ａとさ
れていることによって、万が一箱体３内に水が浸入する
ことがあっても、無機物片１７、１７、・・・との隙間
を通って該水が深層に浸透することが防止され、より高
い防水性が得られる。

【００２６】ケース体２内に充填する樹脂としては、ウ
レタン樹脂又はエポキシ樹脂が好適である。ウレタン樹
脂を用いた場合は、硬化後に弾性を有するので、熱によ
る樹脂の膨張及び収縮によって電子部品が内部に充填さ
れた樹脂によって引っ張られて断線したりすることを防
止することが出来る利点を有する。

【００２７】また、樹脂１６内に混入する無機物片とし
ては、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミナ（Ａ
ｌ₂Ｏ₃）、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）₃）、シ
リカ（ＳｉＯ₂）、ソーダ石灰ガラス、ソーダ石灰硼珪
酸ガラス等が挙げられる。

【００２８】また、これら無機物片の形状としては、不
定形な粉体状のもの、球状のもの、中空のものが挙げら
れる。不定形な粉体状のものはプリント基板１４上に搭
載された電子部品の間にまで十分に入り易いという利点
を有する。球状のものの場合、無機物片を充填した後に
液状の樹脂を充填するのに、液状の樹脂が無機物片の隙
間を通って隅々まで行き亘り易いという利点を有する。
また、中空のものの場合、同じ空間に充填するのに重量
が小さくて済み、電子装置１の軽量化に寄与する。

【００２９】次に、上記した電子装置１の製造方法につ
いて、図２乃至図６に従って説明する。

【００３０】先ず、箱体３内に取り付けボス座７、７、
・・・の高さより僅かに低いところまで無機物片１７、
１７、・・・を充填する（図２参照）。

【００３１】次いで、プリント基板１４を上記取付ボス
座７、７、・・・に固定する（図３参照）。

【００３２】それから、無機物片１７、１７、・・・を
箱体３の上端近くまで位置するように充填する（図４参
照）。この時、分割基板１４ａには孔１５、１５、が形
成されているので、該分割基板１４ａと底板５との間に
まだ無機物片１７、１７、・・・が入る余裕がある場合
には、この孔１５、１５、・・・を通して無機物片１
７、１７、・・・が分割基板１４ａの下側まで十分に入
り込むことが出来る。

【００３３】尚、この工程において、箱体３を振動させ
ながら無機物片１７、１７、・・・の充填を行うと、無
機物片１７、１７、・・・が箱体３の隅々まで行き亘
り、例えば、分割基板１４ａの下側や分割基板１４ｂ、
１４ｃの間にまで無機物片１７、１７、・・・が十分に
充填される。

【００３４】次いで、真空雰囲気（１〜１０Ｔｏｒｒ）
中で液状（ゲル状を含む。）の樹脂が箱体３内に無機物
片１７、１７、・・・の上まで（無機物片１７、１７、
・・・の上方約３〜５ｍｍまで）充填される（図５、図
６参照）。

【００３５】それから、蓋体４が箱体３に固定され、更
に、箱体３内に充填された樹脂が硬化される。

【００３６】尚、上記工程において、第１の工程、即
ち、始めに無機物片１７、１７、・・・を箱体３の底部
に充填する工程を省略して、先に、プリント基板１４を
箱体３に固定してから無機物片１７、１７、・・・を充
填することも可能である。この場合も、無機物片１７、
１７、・・・は分割基板１４ａの孔１５、１５、・・・
を通して該分割基板１４ａの下側にも入り込む。また、
この時、箱体３を振動させながら無機物片１７、１７、
・・・の充填を行うようにすると、無機物片１７、１
７、・・・が箱体３の隅々まで十分に充填される。

【００３７】また、上記例では液状の樹脂の箱体３内へ
の充填を真空雰囲気（１〜１０Ｔ０ｒｒ）で行うように
したが、これを減圧雰囲気（１００〜２００Ｔｏｒｒ）
中で行うようにし、それから箱体３を大気圧中に開放す
るようにすることが考えられる。この際、図５に示した
のと同様に、液状の樹脂が無機物片１７、１７、・・・
の上面より稍上まで充填されることが必要である。

【００３８】液状の樹脂の箱体３への充填を真空雰囲気
（１〜１０Ｔｏｒｒ）中で行うと、無機物片１７、１
７、・・・同士の隙間の空気が抜けて液状の樹脂が無機
物片１７、１７、・・・の間まで確実に浸透する効果が
あるが、場合によると、プリント基板１４や電子部品
（例えば粉体塗装を施した抵抗等）から気泡が発生し、
液状の樹脂の深部までの浸透を阻害する場合がある。こ
のような惧がある場合、液状の樹脂の箱体３への充填を
減圧雰囲気（１００〜２００Ｔｏｒｒ）で行い、その後
該箱体３を大気圧中に開放すると良い。これによってプ
リント基板１４や電子部品から気泡が発生することを防
止することができると共に、液状の樹脂が大気圧によっ
て押し込まれて箱体３の隅々にまで浸透することが出来
る。尚、この時箱体３内に充填された無機物片１７、１
７、・・・の上端面が大気圧中に開放されていると、液
状の樹脂に大気圧がかからず、液状の樹脂が十分に浸透
しないので、上記したように、液状の樹脂が無機物片１
７、１７、・・・の上面より稍上まで充填されることが
必要である。

【００３９】また、箱体３の深さが深い（例えば４０ｍ
ｍ位）と、プリント基板１４の表面まで液状の樹脂が入
り込めないことがあるので、箱体３の深さが深い場合
は、無機物片１７、１７、・・・の充填、液状の樹脂の
充填及び箱体３の大気圧中への開放を複数回に分けて行
うと良い。例えば、２回に分けて行う場合は、先ず、無
機物片１７、１７、・・・を箱体３の深さの中程まで充
填し、それから液状の樹脂を該無機物片１７、１７、・
・・の上面より稍上まで充填し（図７参照）、それか
ら、箱体３を大気圧中に開放し、更に、無機物片１７、
１７、・・・を箱体３の開口近くまで充填し、次いで液
状の樹脂を該無機物片１７、１７、・・・の上面より稍
上まで充填し、それから箱体３を大気圧中に開放する。
このようにすることによって、箱体３の深さが深い場合
でも、樹脂を箱体３の隅々まで確実に充填することが出
来る。

【００４０】尚、液状の樹脂の箱体３内への充填は、そ
の注入用のノズルを箱体３の開口面全面をカバーするよ
うに移動させながら或は箱体３の開口面全面をカバーす
るように配置された多数のノズルによって行うようにす
ると良い。

【００４１】次に、本発明の実施例について説明する。

【００４２】［実施例１］無機物片：酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミナ
（Ａｌ₂Ｏ₃）、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）₃）
又はシリカ（ＳｉＯ₂）無機物片の形状：粉体状且つ不定形（比重２．５）無機物片の粒子の大きさ：１００μｍ〜４，０００μｍ無機物片の混入量：樹脂（ウレタン樹脂又はエポキシ樹
脂）１００ｇに対して５０〜３００重量部

【００４３】［実施例２］無機物片：ソーダ石灰ガラス無機物片の形状：中実球形（比重２．５）無機物片の粒子の大きさ：１００μｍ〜４，０００μｍ無機物片の混入量：樹脂（ウレタン樹脂又はエポキシ樹
脂）１００ｇに対して５０〜３００重量部

【００４４】［実施例３］無機物片：ソーダ石灰硼珪酸ガラス無機物片の形状：中空球形（比重０．４）無機物片の粒子の大きさ：１００μｍ〜４，０００μｍ無機物片の混入量：樹脂（ウレタン樹脂又はエポキシ樹
脂）１００ｇに対して５〜６０重量部上記各実施例に示したデータにより電子装置１を製造し
たところ、耐水性、耐震性及び放熱性においてそれぞれ
良好な結果が得られた。尚、樹脂にウレタン樹脂を使用
した場合の具体的な製造工程について次に説明する。

【００４５】先ず、最初にケース体２等のウレタン樹脂
と接触する部材を乾燥させる。これは、ウレタンゲル状
態のウレタン樹脂は水分と反応し易いためである。

【００４６】次いで、無機物片１７、１７、・・・の充
填、プリント基板１４の固定、更に、無機物片１７、１
７、・・・の充填を行う。

【００４７】それから、ウレタンゲル中に気泡ができに
くくするために、１〜１０Ｔｏｒｒに減圧された雰囲気
中にプリント基板１４が固定されると共に無機物片１
７、１７、・・・が充填された箱体３を置いて、該箱体
３内にゲル状のウレタン樹脂を所定の位置まで流し込む
（ポッティング）。

【００４８】次いで、蓋体４のシーリング溝１１にシリ
コン系接着剤を用いた液状ガスケットを塗布した後に箱
体２の開口を蓋体４にて覆って閉じ、図示しないビスに
よって蓋体４を箱体２に固定する。尚、この時、蓋体４
のリブ９は箱体３の周壁６の内側に位置し、箱体３の段
部６ａと蓋体４の外縁部１０及びシーリング溝１１とが
係合する。また、コード１８が蓋体４の開口部１２から
導出される。

【００４９】そして、最後に熱を加えてウレタンゲルを
硬化させるために、ケース体２を硬化炉に入れて８０度
Ｃの温度で４時間加熱処理を行うとウレタンゲルは固ま
ってスポンジ状のウレタン樹脂となる。尚、蓋体４のシ
ーリング溝１１に液状ガスケットとして塗布したシリコ
ン系接着剤は、常温でも硬化するが、８０度Ｃの温度で
も硬化する。

【００５０】本発明電子装置の変形例を図８及び図９に
よって説明する。

【００５１】分割基板１４ａには仕切壁２０が形成され
ており、分割基板１４ａが箱体２内に固定されたとき、
該仕切壁２０によって箱体２内がトランスやＦＥＴ等の
発熱部品２１、２１、・・・が位置する区域２２ａと発
熱部品が存在せず、電解コンデンサやフィルムコンデン
サ等の熱に弱い部品２３、２３、・・・が存在する区域
２２ｂとに分けられるようになっている。

【００５２】そして、区域２２ａ内に無機物片１７、１
７、・・・が混入された樹脂１６が充填され、区域２２
ｂ内には無機物片１７、１７、・・・が混入されてない
樹脂１６が充填される。

【００５３】この変形例にあっては、発熱部品２１、２
１、・・・が存在する区域２２ａにおいては、発熱部品
２１、２１、・・・から発せられる熱が無機物片１７、
１７、・・・から箱体３の底板５及び周壁６を伝わって
外気に速やかに放散され、区域２２ｂにおいては、無機
物片１７、１７、・・・が樹脂１６内に混入されていな
いため、発熱部品２１、２１、・・・からの熱が熱に弱
い部品２３、２３、・・・に伝わり難く、熱に弱い部品
２３、２３、・・・が熱による影響を受け難い。

【００５４】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、本発明電子装置は、ケース体と該ケース体内に設置
され電子部品が搭載されたプリント基板とを備えた電子
装置であって、上記ケース体内に樹脂を充填すると共
に、該樹脂内に無機物片を混入したことを特徴とする。

【００５５】従って、本発明電子装置によれば、樹脂内
に混入された無機物片が熱伝導を高め、これによって、
プリント基板上の発熱部品から発せられた熱が速やかに
ケース体外に放散される。

【００５６】また、本発明電子装置の製造方法の一は、
ケース体内の底部に無機物片を充填し、電子部品が搭載
されたプリント基板を上記無機物片の上側に設置し、上
記プリント基板の上に無機物片を充填し、それから液状
の樹脂をケース体内に充填し、更に該樹脂を硬化させる
ことを特徴とするものであり、更に本発明電子装置の製
造方法の別のものは、ケース体内にプリント基板を設置
し、そして、ケース体内に無機物片を充填し、それから
液状の樹脂をケース体内に充填し、更に該樹脂を硬化さ
せることを特徴とするものである。

【００５７】従って、これら本発明電子装置の製造方法
によれば、本発明に係る電子装置を効率良く、また、樹
脂内に無機物片が均質に、且つ、高密度に混入された品
質の良い電子装置を製造することが出来る。

【００５８】尚、上記実施例に示した各部の形状及び構
造等、具体的な内容は、何れも本発明を実施するに際し
ての具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これら
によって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されること
があってはならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明電子装置の実施の形態の一例を示す縦断
面図である。

【図２】図３乃至図６と共に本発明電子装置の製造方法
を示すものであり、本図はケース体の底部に無機物片を
充填する工程を示す概略断面図である。

【図３】プリント基板をケース体に取り付けた状態を示
す概略断面図である。

【図４】プリント基板の上に無機物片を充填する工程を
示す概略断面図である。

【図５】樹脂を充填する工程を示す概略断面図である。

【図６】樹脂の充填を完了した状態を示す概略断面図で
ある。

【図７】樹脂を充填する工程の別の例を示す概略断面図
である。

【図８】図９と共に本発明電子装置の変形例を示すもの
であり、本図は要部を示す拡大斜視図である。

【図９】縦断面図である。

【符号の説明】

１…電子装置、２…ケース体、５…底板（外壁）、６…
周壁（外壁）、１４…プリント基板、１４ａ…分割基板
（一の分割基板）、１４ｂ…分割基板（他の分割基
板）、１４ｃ…分割基板（他の分割基板）、１５…孔、
１６…樹脂、１７…無機物片、２０…仕切壁、２１…発
熱部品、２２ｂ…発熱部品が存在する区域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケース体と該ケース体内に設置され電子
部品が搭載されたプリント基板とを備えた電子装置であ
って、上記ケース体内に樹脂を充填すると共に、該樹脂内に無
機物片を混入したことを特徴とする電子装置。
【請求項２】上記無機物片が球形をしていることを特
徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】上記無機物片が中空体であることを特徴
とする請求項１又は請求項２に記載の電子装置。
【請求項４】上記無機物片が小さな片であることを特
徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項５】上記プリント基板には複数の孔が形成さ
れていることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項
３又は請求項４に記載の電子装置。
【請求項６】上記プリント基板は複数の分割基板に分
けられ、該分割基板の一が上記ケース体の底部にケース
体の底面と略平行に配置され、他の分割基板が上記一の
分割基板に垂直な姿勢で固定されていることを特徴とす
る請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項
５に記載の電子装置。
【請求項７】上記ケース体内を複数の区域に仕切る仕
切壁を設け、樹脂中に無機物片が混入されるのが上記区
域のうち発熱部品が存在する区域であることを特徴とす
る請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５
又は請求項６に記載の電子装置。
【請求項８】上記発熱部品が存在する区域がケース体
の外壁に面していることを特徴とする請求項７に記載の
電子装置。
【請求項９】ケース体内の底部に無機物片を充填し、電子部品が搭載されたプリント基板を上記無機物片の上
側に設置し、上記プリント基板の上に無機物片を充填し、それから液状の樹脂をケース体内に充填し、更に該樹脂
を硬化させることを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項１０】プリント基板の上に無機物片を充填す
る際にケース体を振動させることを特徴とする請求項９
に記載の電子装置の製造方法。
【請求項１１】ケース体内にプリント基板を設置し、そして、ケース体内に無機物片を充填し、それから液状の樹脂をケース体内に充填し、更に該樹脂
を硬化させることを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項１２】無機物片を充填する際にケース体を振
動させることを特徴とする請求項１１に記載の電子装置
の製造方法。
【請求項１３】ケース体内にプリント基板を設置し、そして、ケース体内に無機物片を充填し、次いで減圧雰囲気中で液状の樹脂を前記無機物片が完全
に埋没するようにケース体内に充填し、ケース体を大気圧中に開放し、それから該樹脂を硬化させることを特徴とする電子装置
の製造方法。
【請求項１４】無機物片の充填からケース体の大気圧
中への開放までの工程を複数回行うことを特徴とする請
求項１３に記載の電子装置の製造方法。