JPWO2014118856A1

JPWO2014118856A1 - 電子回路装置および電子回路装置の製造方法

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Publication number: JPWO2014118856A1
Application number: JP2014559365A
Authority: JP
Inventors: 康一佐々木
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2013-12-13
Publication date: 2017-01-26
Anticipated expiration: 2033-12-13
Also published as: JP6253028B2; US9568169B2; US20150338067A1; WO2014118856A1

Abstract

発光素子の照射方向に封止される透光性樹脂の高さを製品によらず均一に保ち、発光素子の品質を維持する電子回路装置を提供する。この電子回路装置は、インナーケース（１０）に回路基板（４０）を配置し、この回路基板（４０）の載置面と反対側の面に発光素子（５０）が搭載され、インナーケース（１０）内に透光性樹脂（６０）を注入して発光素子（５０）を封止する。インナーケース（１０）には、発光素子（５０）を取り囲む筒状部（１２）を設け、筒状部（１２）外部に注入された透光性樹脂（６０）の高さより筒状部（１２）内部に注入された透光性樹脂（６０）の高さの方が高い構成を採る。

Description

本発明は、回路基板の発光素子を含む電子部品を透過性樹脂で封止した電子回路装置、特にドアを開閉する遠隔制御システムに用いられる電子キーに関する。

従来、電子回路装置、例えばスマートキーレスエントリに用いられる電子キーでは、ケースの一部が透明な樹脂で形成され、この樹脂を介して電子キーの動作状態を表すＬＥＤの発光を透過していた（例えば、特許文献１を参照）。また、近年の電子キーは、耐衝撃性と防水性に加え薄型化が求められており、回路基板を熱硬化性樹脂で封止したカード型のものが開発されている（例えば、特許文献２を参照）。

特開２００４−１５３５２６号公報特開２００５−１７９９４２号公報

しかし、回路基板上の発光素子を透光性のある樹脂で封止する場合、製造誤差によって、流し込まれる樹脂の量が製品によってばらつく。このため、発光素子の照射範囲に存在する透光性樹脂の高さが製品によって変わり、輝度の品質を保てなくなるおそれがあった。

本発明の目的は、発光素子の照射方向に封止される透光性樹脂の高さを製品によらず均一に保ち、発光素子の品質を維持する電子回路装置を提供することである。

本発明の電子回路装置は、筐体を構成する上ケースおよび下ケースと、前記下ケースに載置された回路基板と、前記回路基板を取り囲む中空状の枠体を有し、この枠体の上面と下面を前記上ケースと下ケースにそれぞれ接着して内部を密閉するインナーケースと、前記回路基板の載置面と反対側の面に設けられ、少なくとも外部に発光する発光素子を有する電子部品と、前記インナーケースの枠体内に注入されて前記電子部品を封止し、前記発光素子の照射光を外部に透過する透光性樹脂と、を備え、前記インナーケースは、枠体内に発光素子を取り囲む筒状部を設け、前記筒状部外部に注入された前記透光性樹脂の高さより前記筒状部内部に注入された前記透光性樹脂の高さの方が高い構成を採る。

本発明によれば、筒状部から流し込まれた透光性樹脂は、筒状部からあふれて回路基板上の電子部品が封止されるまでの間に、筒状部の上端の高さで一定になるので、製品によって発光素子の品質がばらつくことなく一定に保つことができる。

本実施形態における電子キーのインナーケースの斜視図樹脂注入前の電子キーを同図１の線Ａ−Ａに沿う断面で矢印Ｂの向きから見たときの断面図樹脂注入後の電子キーを同図１の線Ａ−Ａに沿う断面で矢印Ｂの向きから見たときの断面図同図１の変形例１におけるインナーケースの斜視図同図２の変形例１における電子キーの断面図同図５の筒状部の拡大斜視図同図２の変形例２における電子キーの断面図

以下、本発明の実施形態に係る電子回路装置として、スマートキーレスエントリの電子キーについて図面を用いて説明する。

図１は、本実施形態における電子キーのインナーケースの斜視図である。インナーケース１０は、電子キーの筐体内に設けられる。インナーケース１０は、上下が開口した中空状の枠体１１を有する。この枠体１１内部に電子回路を搭載した回路基板が配置される。この枠体１１内に熱硬化性の透光性樹脂が流し込まれ、この樹脂によって回路基板は封止される。また、インナーケース１０は、発光素子を取り囲む中空状の筒状部１２を有する。この筒状部１２は、枠体１１の側壁から延伸するリブ部１３によって補強される。

図２は、樹脂注入前の電子キーを図１の線Ａ−Ａに沿う断面で矢印Ｂの向きから見たときの断面図である。

図２に示すように、インナーケース１０は、筐体を構成する下ケース２０および上ケース３０によって密閉される。すなわち、下ケース２０のＣ１部分に枠体１１の下面が、上ケース３０のＤ部分に枠体１１の上面がそれぞれ接着される。このため、枠体１１内に樹脂を注入してもＣ１部分、Ｄ部分から枠体１１外に樹脂は漏れない。下ケース２０の上面には位置決めピン２１が設けられている。この位置決めピン２１の外側に枠体１１が配置される。一方、位置決めピン２１の内側には回路基板４０が配置される。回路基板４０は上面に発光素子５０を含む各種電子部品が搭載されている。ここで、発光素子５０は、例えばＬＥＤで構成される。回路基板４０の下面は下ケース２０の上面に載置されている。

図２に示すように、筒状部１２は、凸形状に構成され、筒体１２１と突出部１２２とを有する。筒体１２１は、筒体１２１の上端から内側に張り出した載置面１２３を有する。載置面１２３の高さと枠体１１の高さは等しい。この載置面１２３に、上ケース３０に設けられた開口周縁の下面が載置されている。

突出部１２２は、載置面１２３の内側端部から上方に突出している。透光性樹脂は図２のＸ方向から突出部１２２の注入口１２４に注入される。発光素子５０は、筒状部１２によって取り囲まれている。回路基板４０のＣ２部分に筒体１２１の下面が接着されている。このため、筒状部１２内に注入された樹脂は、Ｃ２部分から筒状部１２外に漏れない。

筒状部１２内に図２のＸ方向から樹脂が注入されていくと、筒体１２１の空間内に樹脂が蓄積され、さらには注入口１２４の空間内に樹脂が蓄積されていく。そして、樹脂は突出部１２２の上端にまで達する。さらに樹脂の注入が続けられると、樹脂は突出部１２２の上端からＹ方向に示すように載置面１２３に溢れる。そして、載置面１２３と上ケース３０の隙間から樹脂が滲み出し、筒体１２１の外壁面に沿ってＺ方向に樹脂が流れていく。このため、Ｘ方向への樹脂の注入が続けられると、インナーケース１０の枠体１１内には下ケース２０側から徐々に樹脂が蓄積されていく。そして、蓄積された樹脂によって回路基板４０上の電子回路は封止される。

樹脂の注入は、少なくともこの電子回路が封止される程度まで行われれば良い。これは、カードキーのように薄型の電子キーの場合、回路基板４０上の電子回路の上端と上ケース３０までの距離はできるだけ短くなるように設計されているため、枠体１１の内部空間をほぼ満たすまで樹脂を注入することと略同義である。

以上のような電子キーの製造は以下の工程で行われる。
（１）位置決めピン２１を利用して下ケース２０上に回路基板４０を載置する工程。
（２）下ケース２０のＣ１部分に接着剤を塗布する工程。
（３）インナーケース１０をＣ１部分に載置して接着し、枠体１１と下ケース２０の隙間（Ｃ１部分の隙間）を密閉する工程。
（４）筒状部１２に対してＸ方向に透光性樹脂を注入することで、インナーケース１０の枠体１１内に透光性樹脂を充填し、回路基板４０の発光素子５０を含む電子部品を封止する工程。
（５）インナーケース１０の枠体１１の上面のＤ部分に接着剤を塗布する工程。
（６）上ケース３０をＤ部分に載置して接着し、枠体１１と上ケース３０の隙間（Ｄ部分の隙間）を密閉する工程。
（７）電子キーに熱を加え、注入した透光性樹脂を熱硬化する工程。

工程（４）〜（６）の順序で行われることによって、透光性樹脂の充填度合いを目視や監視カメラ等で視覚的に確認しながら注入できるので、製造時の異常や不具合を容易に確認することができる。

なお、先に工程（５）、（６）を行ってから工程（４）を行っても良い。但し、この場合、突出部１２２の上端からＹ方向に樹脂が溢れると載置面１２３と上ケース３０の隙間から樹脂が流れるため、樹脂の充填前に上ケース３０が載置されていない工程（４）〜（６）の順序に比べて注入速度が遅くなる。

なお、枠体１１の下面側に接着剤を塗布することによって工程（２）を省略しても良い。また、上ケース３０の下面のＤ部分に接着剤を塗布することによって工程（５）を省略しても良い。

以上のような工程によって樹脂注入後の電子キーが作成される。

図３は、樹脂注入後の電子キーを同図１の線Ａ−Ａに沿う断面で矢印Ｂの向きから見たときの断面図である。

図３に示すように、筒状部１２内部には突出部１２２の上端まで、筒状部１２外の枠体１１内部空間には枠体１１の略上端まで、それぞれ透光性樹脂６０で封止されている。この透光性樹脂６０には例えばエポキシ樹脂が用いられる。この透光性樹脂６０は透明であってもよいし、半透明であってもよい。少なくとも発光素子５０の照射光が外部から視認可能な程度の透過率を有するものであれば良い。発光素子５０の照射光は筒状部１２内部の透光性樹脂６０を透過して外部に照射される。

ここで、製造誤差によって透光性樹脂６０の注入量が変動しても、筒状部１２に満たされる透光性樹脂６０の高さは、突出部１２２の上端までで一定になる。これによって透光性樹脂６０の薄膜としての光学特性は製品によってばらつかなくなるため、発光素子５０の外部への照射性能品質を一定に保つことができる。また、図３からも分かるように、筒状部１２外に充填された透光性樹脂６０の高さより筒状部１２内に充填された透光性樹脂６０の高さの方が高くなる。

（変形例１）
次に、本実施の形態の変形例１について図面を用いて説明する。

図４は、図１の変形例１におけるインナーケースの斜視図である。また、図５は、図２の変形例における電子キーの断面図である。図６は、図５の筒状部の拡大斜視図である。

図４に示すように、本変形例にかかるインナーケース１０は、図１に比べてリブ部１４の配置が異なる。すなわち、図１のリブ部１３は、載置面１２３と同じ高さに設定されていたが、本変形例では、リブ部１４の高さは載置面１２３よりも低い。この変形例によれば、筒状部１２に切り欠きを設ける際に効果が高まる。すなわち、図５、図６に示すように、筒状部１２の筒体１２１の上面（載置面１２３と筒体１２１外壁）に切り欠き部１２５を設ける場合である。このとき、透光性樹脂６０の注入前に上ケース３０をインナーケース１０の枠体１１と接着した場合（換言すると工程（５）、（６）を行ってから工程（４）を行った場合）であっても、透光性樹脂６０の注入によって突出部１２２の上端からＹ方向に樹脂が溢れたとき、切り欠き部１２５を介して樹脂がＺ方向にスムーズに流れるため、工程（４）〜（６）の順序で行う場合に対する樹脂の充填速度の遅延を抑制できる。このため、製造の自由度の向上を図ることができる。そして、本変形例のようにリブ部１４の高さが載置面１２３よりも低くなることによって、切り欠き部１２５を設けることのできる領域を載置面１２３全域にすることができる。このため、例えば複数の切り欠き部１２５を設ける場合や、隣り合う互いの角度が均等になるように複数設ける場合などに設計の自由度が向上する。

（変形例２）
次に、本実施の形態の変形例２について図面を用いて説明する。

図７は、図２の変形例における電子キーの断面図である。図７に示すように、筒状部１５は、内部が凸形状に構成され、筒体１３１と突出部１３２とを有する。突出部１３２は、上端に載置面１２３を有し、筒体１３１と載置面１２３との間がテーパ状に構成されている。また、筒状部１３の高さが上記実施の形態及び変形例１の筒状部１２より低く構成されている。これにより、透光性樹脂６０の量を削減することができる。

上ケース７０は、例えば、透光性樹脂６０によって形成され、載置面１２３に載置される。このため、上ケース７０に開口を設ける必要がなく、開口を設けるための工数を削減できる。

なお、本変形例における電子キーの製造は、工程（１）から（７）の手順で行えばよい。

以上のように、本実施の形態及び変形例の電子キーによれば、筒状部１２、１５から流し込まれた透光性樹脂６０は、筒状部１２、１５から溢れて回路基板４０上の電子部品が封止されるまでの間に、筒状部１２、１５の上端の高さで一定になるので、製品によってばらつくことなく発光素子５０の品質を一定に保った電子キーを提供することができる。

なお、本実施の形態では、本発明の電子回路装置の一例として電子キーを用いて説明したが、本発明は、発光素子５０を用いて外部に発光する電子回路装置に適用できる。

２０１３年１月３１日出願の特願２０１３−０１６５８７の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

本発明に係る電子回路装置は、スマートキーレスの電子キー等、発光素子を用いて電子回路の状態を外部に報知する電子回路装置に有用である。

１０インナーケース
１１枠体
１２、１５筒状部
１３、１４リブ部
２０下ケース
２１位置決めピン
３０、７０上ケース
４０回路基板
５０発光素子
６０透光性樹脂
１２１、１３１筒体
１２２、１３２突出部
１２３載置面
１２４注入口
１２５切り欠き部

Claims

筐体を構成する上ケースおよび下ケースと、
前記下ケースに載置された回路基板と、
前記回路基板を取り囲む中空状の枠体を有し、この枠体の上面と下面を前記上ケースと下ケースにそれぞれ接着して内部を密閉するインナーケースと、
前記回路基板の載置面と反対側の面に設けられ、少なくとも外部に発光する発光素子を有する電子部品と、
前記インナーケースの枠体内に注入されて前記電子部品を封止し、前記発光素子の照射光を外部に透過する透光性樹脂と、を備え、
前記インナーケースは、枠体内に前記発光素子を取り囲む筒状部を設け、前記筒状部外部に注入された前記透光性樹脂の高さより前記筒状部内部に注入された前記透光性樹脂の高さの方が高いことを特徴とする電子回路装置。
前記透光性樹脂の高さは前記筒状部の上端までの高さであることを特徴とする請求項１に記載の電子回路装置。
前記筒状部は、筒体とこの筒体の上面から突出する突出部とからなる凸状に形成され、前記筒体の上面に前記上ケースに設けた開口の周縁部が載置されることを特徴とする請求項２に記載の電子回路装置。
前記筒体には、前記インナーケースの内部空間と外部空間とを連結する切り欠き部が設けられたことを特徴とする請求項３に記載の電子回路装置。
前記インナーケースは、前記筒状部を補強するリブ部をさらに設けたことを特徴とする請求項１に記載の電子回路装置。
前記リブ部の上面の高さは、前記筒状部の筒体の高さよりも低いことを特徴とする請求項５に記載の電子回路装置。
前記リブ部の上面の高さは、前記筒状部の筒体の高さと等しいことを特徴とする請求項５に記載の電子回路装置。
筐体を構成する下ケースに回路基板を載置する工程と、
前記下ケースにインナーケースの枠体を載置して前記回路基板を取り囲み、前記回路基板の上面側に設けた発光素子を前記インナーケースに設けた筒状部で覆うとともに、前記枠体および筒状部の下面と前記下ケースの上面とを接着する工程と、
前記枠体の上面よりも高い位置に突出した筒状部の注入口から透光性樹脂を注入して前記発光素子を含む前記回路基板の電子回路を浸す工程と、
前記筐体を構成する上ケースを前記枠体の上面および筒状部の筒体上面に載置して前記枠体の上面と前記上ケースの下面とを接着する工程と、
前記透光性樹脂を熱硬化する工程と、
を備えたことを特徴とする電子回路装置の製造方法。