(57)【要約】【課題】  製品の大型化を招来することなく、配線部材が挿通配置されるケース体の開口部における封止処理を容易かつ効率的に行なうことができ、また半田接合部における接合信頼性を高く維持することが可能な封止構造を提供する。【解決手段】  近接センサは、開口部１１３を有するケース体である樹脂ケース１１２と、開口部１１３内に挿通配置され、樹脂ケース１１２の外側に半田接合用電極１３２を有する配線部材である出力回路基板１３１と、開口部１３１の内壁面と出力回路基板１３１との間の隙間を閉塞するフラックス塗布層１７０と、半田接合用電極１３２に接合された外部接続用コード１５０の端子１５１と、樹脂ケース１１２の内側において、フラックス塗布層１７０を覆いかつ樹脂ケース１１２に固着された二次注型樹脂層１８０とを備える。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有するケース体と、
前記開口部内に挿通配置され、前記ケース体の外側に半田接合用電極を有する配線部材と、
前記開口部の内壁面と前記配線部材との間の隙間を閉塞するフラックス塗布層と、
前記半田接合用電極に接合された外部接続用の端子と、
少なくとも前記ケース体の内側または外側のいずれかにおいて、前記フラックス塗布層を覆いかつ前記ケース体に固着された樹脂封止層とを備える、封止構造。
【請求項２】
前記開口部を構成する前記ケース体の周縁部に、前記ケース体の外側または内側の少なくともいずれか一方に向かって突出しかつ前記配線部材に沿って延びる立壁部が設けられている、請求項１に記載の封止構造。
【請求項３】
前記樹脂封止層は、前記ケース体の外側において、前記半田接合用電極と前記外部接続用の端子とこれらの間に位置する半田層とを含む半田接合部を覆うように設けられた外側樹脂封止層からなる、請求項１または２に記載の封止構造。
【請求項４】
前記樹脂封止層は、前記ケース体の内側において、前記ケース体の内部空間を実質的に全域にわたって埋め込むように設けられた内側樹脂封止層からなる、請求項１から３のいずれかに記載の封止構造。
【請求項５】
前記配線部材は、主表面に前記半田接合用電極が形成された回路基板である、請求項１から４のいずれかに記載の封止構造。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の封止構造を備えた近接センサであって、
前記ケース体の内部に配置され、検知コイルを共振回路要素として含む発振回路と、
前記ケース体の内部に配置され、前記発振回路の発振状態に基づく出力信号を生成する出力回路とを備え、
前記配線部材は、前記出力回路と前記半田接合用電極とを電気的に接続する部材である、近接センサ。
【請求項７】
ケース体の開口部内に半田接合用電極を含む配線部材を挿通配置し、前記ケース体の外側に前記半田接合用電極を位置させる位置決め工程と、
前記開口部の内壁面と前記配線部材との間の間隙を閉塞するように前記配線部材にフラックスを塗布することにより、前記開口部を仮封止するフラックス塗布層を形成するフラックス塗布層形成工程と、
前記フラックス塗布層が形成された前記配線部材の前記半田接合用電極に外部接続用の端子を半田付けにて接合する接合工程と、
少なくとも前記ケース体の内側または外側のいずれかにおいて、前記フラックス塗布層を覆うように前記ケース体に溶融樹脂を付着させ、その後当該溶融樹脂を硬化させることにより、前記開口部を本封止する樹脂封止層を形成する樹脂封止層形成工程とを備えた、封止方法。
【請求項８】
前記樹脂封止層形成工程に先立ち、前記接合工程が実施され、
前記樹脂封止層形成工程は、前記ケース体の外側において、前記半田接合用電極と前記外部接続用の端子とこれらの間に位置する半田層とを含む半田接合部を覆うように前記ケース体に前記溶融樹脂を付着させ、その後当該溶融樹脂を硬化させることにより、前記開口部を本封止する外側樹脂封止層を形成する外側樹脂封止層形成工程を含む、請求項７に記載の封止方法。
【請求項９】
前記接合工程に先立ち、前記樹脂封止層形成工程が実施され、
前記樹脂封止層形成工程は、前記ケース体の内側において、前記ケース体の内部空間を実質的に全域にわたって埋め込むように前記ケース体に前記溶融樹脂を付着させ、その後当該溶融樹脂を硬化させることにより、前記開口部を本封止する内側樹脂封止層を形成する内側樹脂封止層形成工程を含む、請求項７に記載の封止方法。
【請求項１０】
前記配線部材は、主表面に前記半田接合用電極が形成された回路基板である、請求項７から９のいずれかに記載の封止方法。
【請求項１１】
請求項７から１０のいずれかに記載の封止方法を用いた近接センサの製造方法であって、
当該近接センサは、前記ケース体の内部に配置され、検知コイルを共振回路要素として含む発振回路と、前記ケース体の内部に配置され、前記発振回路の発振状態に基づく出力信号を生成する出力回路とを備え、
前記配線部材は、前記出力回路と前記半田接合用電極とを電気的に接続する部材である、近接センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器等のケース体に設けられた開口部を封止する封止構造および封止方法に関し、より特定的には、ケース体に設けられた開口部を挿通するように配線部材が配設される電子機器等の当該開口部における封止構造および封止方法に関する。また、本発明は、上記封止構造および封止方法が採用された近接センサおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子機器においては、信頼性を高く維持して製品寿命を長く確保するため、ケース体内部への水分や油分の侵入を防止する目的で封止構造が採用される。特に、近接センサや測距センサなどに代表されるようなセンサ機器においては、当該センサ機器が設置される周囲環境が非常に厳しい場合が多く、耐環境性に優れた構造を採用する必要があり、製品の外殻を構成するケース体を気密および水密に封止することが必要である。
【０００３】
この封止構造を採用する場合には、ケース体内部に配設された電子部品によって構成される電子回路のケース体外部への電気的な接続を確保する部位における封止処理が問題となる。通常、上記部位においては、ケース体の一部に開口部が設けられ、この開口部を挿通するように配線部材（たとえば、リード線や導電板、回路基板等）が配置される。したがって、この部位における封止には、当該開口部を構成するケース体の内壁面と配線部材との間を樹脂部材等によって封止する構成が採用される。
【０００４】
しかしながら、このケース体と配線部材との隙間に、直接、溶融樹脂を塗布して硬化させることは、溶融樹脂の流動性の観点から、樹脂の垂れ出しや硬化時における熱収縮等が問題となり、十分なシール性が発揮されるとは限らない。そのため、一般的には、この隙間を何らかの部材で仮封止し、この仮封止用の部材を覆うようにケース体の外側または内側において溶融樹脂を付着させて硬化させることにより、当該隙間の本封止を行なう場合が多い。
【０００５】
この種の封止構造および封止方法が開示された文献として、たとえば特開平６−２８９５８号公報（特許文献１）がある。上記特許文献１に開示の封止方法は、ケース体内部に回路基板を配設し、当該回路基板が挿通可能な開口部が設けられた隔離板をケース体および回路基板によって構成される隙間に圧入し、上記隙間を当該隔離板によって閉塞し、その後この隔離板よりも外側の部分において隔離板とケース体との接触部および隔離板と回路基板との接触部を覆うように溶融樹脂を付着させて硬化させることにより、当該部位における封止構造を実現するものである。
【特許文献１】特開平６−２８９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示の封止構造では、溶融樹脂を塗布する工程において、隔離板と回路基板とが密着していることが必要であり、これら部材間の密着性が不十分である場合には、その隙間から溶融樹脂がケース体内部に漏れ出し、十分な封止効果が得られないことになる。また、隔離板を硬質の材料を用いて製作する場合には、このような密着性を確実に満たす程度に高精度に隔離板の寸法管理を行なうことは非常に困難である。一方、隔離板を軟質の材料を用いて製作する場合にも、当該軟質材料からなる隔離板を回路基板およびケース体に圧入する作業は非常に煩雑であり、作業性を著しく害するものとなっていしまう。
【０００７】
このような観点から、樹脂部材による本封止前にケース体に設けられた開口部を仮封止する材料として接着剤を利用する封止方法が知られている。この封止方法では、ケース体に設けられた開口部に配線部材を挿通配置し、当該開口部を構成するケース体の内壁面と配線部材との間に生じる隙間に接着剤を塗布し、硬化させることによって当該開口部を仮封止し、その後この接着層を覆うようにケース体の外側において溶融樹脂を付着させて硬化させることにより、当該開口部における封止構造を実現するものである。
【０００８】
しかしながら、この封止方法を採用した場合には、上記隙間に塗布した接着剤が配線部材の表面を吸い上がり、配線部材の表面に設けられた外部接続用の端子が接合される半田接合用電極の表面に薄い被膜となって付着し、その後に行なわれる半田付け工程において当該半田接合部における接合不良を誘発する原因となる。これを回避するためには、開口部が形成されたケース体と配線部材の半田接合用電極との間の距離を大きくとることが考えられるが、これでは製品の大型化を招来することになり、好ましい解決策とは言い難い。また、上記封止方法を採用した場合には、接着剤を硬化させる工程が別途必要になり、生産効率の悪化を招来することにもなる。
【０００９】
そこで、本発明は、上述の問題点を解決すべくなされたものであり、製品の大型化を招来することなく、配線部材が挿通配置されるケース体の開口部における封止処理を容易かつ効率的に行なうことができ、また半田接合部における接合信頼性を高く維持することが可能な封止構造および封止方法を提供することを目的とし、あわせてその封止構造および封止方法が採用された近接センサおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に基づく封止構造は、開口部を有するケース体と、上記開口部内に挿通配置され、上記ケース体の外側に半田接合用電極を有する配線部材と、上記開口部の内壁面と上記配線部材との間の隙間を閉塞するフラックス塗布層と、上記半田接合用電極に接合された外部接続用の端子と、少なくとも上記ケース体の内側または外側のいずれかにおいて、上記フラックス塗布層を覆いかつ上記ケース体に固着された樹脂封止層とを備えるものである。
【００１１】
上記本発明に基づく封止構造にあっては、上記開口部を構成する上記ケース体の周縁部に、上記ケース体の外側または内側の少なくともいずれか一方に向かって突出しかつ上記配線部材に沿って延びる立壁部が設けられていることが好ましい。
【００１２】
また、上記本発明に基づく封止構造にあっては、上記樹脂封止層が、上記ケース体の外側において、上記半田接合用電極と上記外部接続用の端子とこれらの間に位置する半田層とを含む半田接合部を覆うように設けられた外側樹脂封止層であってもよい。
【００１３】
また、上記本発明に基づく封止構造にあっては、上記樹脂封止層が、上記ケース体の内側において、上記ケース体の内部空間を実質的に全域にわたって埋め込むように設けられた内側樹脂封止層であってもよい。
【００１４】
さらに、上記本発明に基づく封止構造にあっては、上記配線部材が主表面に上記半田接合用電極が形成された回路基板であってよい。
【００１５】
本発明に基づく近接センサは、上述のいずれかの封止構造を備えた近接センサであって、上記ケース体の内部に配置され、検知コイルを共振回路要素として含む発振回路と、上記ケース体の内部に配置され、上記発振回路の発振状態に基づく出力信号を生成する出力回路とを備えるものであり、上記配線部材が上記出力回路と上記半田接合用電極とを電気的に接続する部材であるものである。
【００１６】
本発明に基づく封止方法は、以下の工程を備えてなるものである。
（ａ）ケース体の開口部内に半田接合用電極を含む配線部材を挿通配置し、上記ケース体の外側に上記半田接合用電極を位置させる位置決め工程。
（ｂ）上記開口部の内壁面と上記配線部材との間の間隙を閉塞するように上記配線部材にフラックスを塗布することにより、上記開口部を仮封止するフラックス塗布層を形成するフラックス塗布層形成工程。
（ｃ）上記フラックス塗布層が形成された上記配線部材の上記半田接合用電極に外部接続用の端子を半田付けにて接合する接合工程。
（ｄ）少なくとも上記ケース体の内側または外側のいずれかにおいて、上記フラックス塗布層を覆うように上記ケース体に溶融樹脂を付着させ、その後当該溶融樹脂を硬化させることにより、上記開口部を本封止する樹脂封止層を形成する樹脂封止層形成工程。
【００１７】
上記本発明に基づく封止方法にあっては、上記樹脂封止層形成工程に先立って上記接合工程が実施される場合に、上記樹脂封止層形成工程が、上記ケース体の外側において、上記半田接合用電極と上記外部接続用の端子とこれらの間に位置する半田層とを含む半田接合部を覆うように上記ケース体に上記溶融樹脂を付着させ、その後その溶融樹脂を硬化させることにより、上記開口部を本封止する外側樹脂封止層を形成する外側樹脂封止層形成工程を含んでいてもよい。
【００１８】
また、上記本発明に基づく封止方法にあっては、上記接合工程に先立って上記樹脂封止層形成工程が実施される場合に、上記樹脂封止層形成工程が、上記ケース体の内側において、上記ケース体の内部空間を実質的に全域にわたって埋め込むように上記ケース体に上記溶融樹脂を付着させ、その後その溶融樹脂を硬化させることにより、上記開口部を本封止する内側樹脂封止層を形成する内側樹脂封止層形成工程を含んでいてもよい。
【００１９】
さらに、上記本発明に基づく封止方法にあっては、上記配線部材が主表面に上記半田接合用電極が形成された回路基板であってもよい。
【００２０】
本発明に基づく近接センサの製造方法は、上述のいずれかの封止方法を用いたものであり、上記ケース体の内部に配置され、検知コイルを共振回路要素として含む発振回路と、上記ケース体の内部に配置され、上記発振回路の発振状態に基づく出力信号を生成する出力回路とを備えた近接センサの製造方法である。また、上記近接センサにあっては、上記配線部材が上記出力回路と上記半田接合用電極とを電気的に接続する部材である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ケース体の開口部の内壁面と配線部材との間に形成される隙間がフラックス塗布層によって予め閉塞されているため、ケース体の開口部の本封止のための樹脂封止層の形成時において、ケース体に付着される溶融樹脂の流動が上記フラックス塗布層によって堰き止められ、上記隙間を介した溶融樹脂の垂れ出しまたは漏れ出しが防止されるようになる。また、上記隙間を仮封止する部材がフラックスであるため、配線部材の半田接合用電極にこのフラックスが付着したとしても、半田接合部における接合信頼性に何ら悪影響を与えるものではなく、逆に外部接続用の端子の半田付けが促進される結果となる。すなわち、上記隙間を仮封止する部材としてフラックスを選択することにより、上記隙間の確実な仮封止と半田接合部に対する悪影響の排除との両立が図られることになる。
【００２２】
したがって、製品の大型化を招来することなく、配線部材が挿通配置されるケース体の開口部における封止処理を容易かつ効率的に行なうことができるようになり、また半田接合部における接合信頼性を高く維持することが可能になる。また、このような封止構造および封止方法を近接センサおよびその製造方法に適用することにより、小型で高性能の近接センサを低コストに製作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、本発明に基づく封止構造および封止方法を、物体の接近を検知する近接センサに適用した場合を例示して説明を行なう。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における近接センサの構造を示す模式断面図である。また、図２は、図１に示す近接センサの組付け構造を示す分解斜視図である。まず、これら図１および図２を参照して、本実施の形態における近接センサの構造について説明する。
【００２５】
図１および図２に示すように、本実施の形態における近接センサ１００Ａは、略円柱状の外形を有しており、円筒状のケース体１１０と、ケース体１１０の内部においてケース体１１０の前方端に取付けられた検知部組立体１２０と、ケース体１１０の内部においてケース体１１０の後方端に取付けられた出力部組立体１３０とを主に備えている。検知部組立体１２０は、検知コイル１２１、フェライトコア１２２、コイルケース１２３、検知回路基板１２４および一次注型樹脂層１２５などを含んでいる。ここで、一次注型樹脂層１２５は、検知コイル１２１およびフェライトコア１２２からなるコイル組立体と、このコイル組立体に接続された検知回路基板１２４とを、コイルケース１２３の内部において固定するための部材であり、溶融樹脂をコイルケース１２３内に充填して硬化させることによって形成される層である。また、出力部組立体１３０は、出力回路基板１３１を含んでいる。
【００２６】
ケース体１１０の前方端に取付けられた検知部組立体１２０の検知回路基板１２４と、ケース体１１０の後方端に取付けられた出力部組立体１３０の出力回路基板１３１とは、接続部材１４０によって接続されている。本実施の形態における近接センサ１００Ａにあっては、検知回路基板１２４および出力回路基板１３１がいずれもリジッド配線基板によって形成されており、接続部材１４０がフレキシブル配線基板にて形成されている。
【００２７】
ここで、リジッド配線基板とは、ガラス−エポキシ基板に代表されるような高い剛性を有した配線基板のことであり、電子部品の実装に適したものである。一方、フレキシブル配線基板とは、リジッド配線基板に比べて可撓性に優れた配線基板のことであり、たとえばポリイミド樹脂からなる基材の主表面に導体パターンが接着剤等によって貼り付けられて形成された配線基板のことである。このフレキシブル配線基板は、適度に可撓性を有しているため、自在に折り曲げたり折り返したりすることが可能であり、離間配置されたリジッド配線基板の導体パターン同士の接続を中継する配線基板として利用可能なものである。
【００２８】
ケース体１１０は、金属ケース１１１と樹脂ケース１１２とを含んでおり、金属ケース１１１の後方端に樹脂ケース１１２を圧入することによって構成されている。樹脂ケース１１２の後端面には、スリット状の開口部１１３が形成されており、この開口部１１３を貫通するように、出力回路基板１３１の後端部が挿通配置されている。すなわち、本実施の形態における近接センサ１００Ａにあっては、金属ケース１１１と樹脂ケース１１２とによってケース体１１０が構成されており、このケース体１１０の後端部に設けられた開口部１１３内に配線部材としての出力回路基板１３１が挿通配置されている。
【００２９】
ケース体１１０の外方に位置する部分の出力回路基板１３１には、外部接続用コード１５０の端子が半田付けによって接合されている。ケース体１１０の後端部には、出力回路基板１３１と外部接続用コード１５０との半田接合部を覆うように、インサート成形によって外側樹脂封止層としてのコードプロテクタ１６０が設けられている。また、ケース体１１０の内部の空間は、内側樹脂封止層としての二次注型樹脂層１８０によって充填されている。なお、このケース体１１０の後端部の詳細な構造については、後述することとする。
【００３０】
検知回路基板１２４には、検知コイル１２１を共振回路要素とする発振回路と、発振回路の発振振幅を閾値と比較して２値化する弁別回路とが設けられている。このため、近接センサ１００Ａは、磁性体が検知コイル１２１に接近することに伴って生じる発振回路の発振振幅の減少や発振の停止を検知することにより、磁性体の接近の検知を可能とするものである。出力回路基板１３１には、弁別回路の出力を所定の仕様の電圧出力または電流出力に変換する出力回路が設けられており、その出力は、外部接続用コード１５０を介して外部へと導出される。また、出力回路基板１３１には、外部接続用コード１５０を介して外部から導入される電力を所定の電源仕様に変換して検知回路基板１２４に出力する電源回路も設けられている。
【００３１】
図３は、図１に示す近接センサの領域ＩＩＩにおける拡大断面図である。次に、図３を参照して、本実施の形態における近接センサの後端部における封止構造についてより詳細に説明する。
【００３２】
図３に示すように、本実施の形態における近接センサ１００Ａにおいては、上述のように、ケース体１１０の一部分を構成する樹脂ケース１１２の後端面にスリット状の開口部１１３が形成されている。このスリット状の開口部１１３内には、配線部材としての出力回路基板１３１が挿通配置されている。また、スリット状の開口部１１３を構成する樹脂ケース１１２の周縁部には、ケース体１１０の外側に向かって突出しかつ出力回路基板１３１の主表面に沿うように延びる立壁部１１４が設けられている。ここで、開口部１１３の開口面の形状は、出力回路基板１３１の断面形状よりも僅かに大きく形成されており、開口部１１３を形成する立壁部１１４の内壁面と出力回路基板１３１の主表面との間には、所定の大きさの隙間が形成されている。なお、立壁部１１４は、スリット状の開口部１１３を囲うように開口部１１３の全周にわたって設けられている。
【００３３】
樹脂ケース１１２の後端面には、後述する二次注型樹脂層１８０の形成時において、ケース体１１０の内部に溶融樹脂を注入するための樹脂注入口１１６と、この溶融樹脂の注入の際にケース体１１０内の空間に残留する空気を排気するための排気口１１７とが設けられている。また、樹脂ケース１１２の側面の所定位置には、後述するコードプロテクタ１６０との固着力を高めるための微細な突部１１８が設けられている。
【００３４】
上述の開口部１１３を形成する立壁部１１４の内壁面と出力回路基板１３１の主表面との間に形成された隙間には、この隙間を閉塞するようにフラックス塗布層１７０が形成されている。ここで、フラックスとは、半田付けに用いられる液状の材料のことであり、半田付け時において、半田付けされる金属表面の酸化物を遊離させて洗浄するとともに、当該金属表面に薄い膜を形成して金属表面が酸化されることを防止し、同時に溶融半田の界面張力を減じて溶融半田の濡れ性を向上させる半田付け促進剤のことである。上記フラックス塗布層１７０を形成するために上記隙間に塗布されるフラックスとしては、一般的に知られている、ロジンおよび／またはロジン誘導体を主成分として、これらロジンおよび／またはロジン誘導体をイソプロピルアルコールなどの有機溶剤に溶解させたロジン系フラックスや、エポキシ樹脂やフェノール樹脂などの合成樹脂を主成分として、この合成樹脂をイソプロピルアルコールなどの有機溶剤や水などに溶解させた合成樹脂系フラックスなどが利用可能である。
【００３５】
上記ロジン系フラックスにおいては、ロジンおよび／またはロジン誘導体からなる固形成分の溶剤に対する配合比率を適宜調節することにより、その粘度を調製することが可能である。また、上記合成樹脂系フラックスにおいても、合成樹脂からなる固形成分の溶剤に対する配合比率を適宜調節することにより、その粘度を調製することが可能である。したがって、上記隙間の大きさにあわせてフラックスの粘度を所望の粘度に調整することが可能であり、これにより塗布後のフラックスの垂れ出しを防止することが可能である。
【００３６】
上記フラックスの粘度としては、塗布する隙間の大きさによって変化させることが好ましいが、概ね０．１Ｐａ・ｓ〜５．０Ｐａ・ｓ程度であれば、効果的に垂れ出しの防止が可能である。また、調製後のフラックスにおいて、上記範囲の粘度を実現するための組成としては、ロジン系フラックスおよび合成樹脂系フラックスのいずれにおいても、上記固形成分の重量比を約３０ｗ％〜約９０ｗ％とし、溶剤その他添加物の重量比をこれに応じて約７０ｗ％〜約１０ｗ％程度に調製することが望ましい。
【００３７】
出力回路基板１３１の後端部の主表面には、外部接続用コード１５０の端子１５１が半田付けされる半田接合用電極１３２が設けられている。この半田接合用電極１３２は、たとえばリジッド配線基板のガラス−エポキシ樹脂からなる基材の主表面に銅を貼り付け、この銅を所定の形状にパターニングすることによって形成される。図示する近接センサ１００Ａにおいては、出力回路基板１３１の両面に半田接合用電極１３２が設けられており、外部接続用コード１５０の端子１５１は、出力回路基板１３１の両面側において半田接合用電極１３２に半田層１５２によって接合されている。
【００３８】
ケース体１１０の後端部には、上述のように、コードプロテクタ１６０が形成されている。このコードプロテクタ１６０は、インサート成形によって形成され、溶融樹脂をケース体１１０の後端部に付着させ、これを硬化させることによって形成される。このコードプロテクタ１６０は、前方端側において、樹脂ケース１１２の突部１１８が形成された面を覆うように形成され、後方端側において、外部接続用コード１５０の被覆カバーを覆う部分にまで形成されている。そして、またこのコードプロテクタ１６０は、ケース体１１０の外側において、フラックス塗布層１７０を覆うようにケース体１１０に固着されており、出力回路基板１３１に設けられた半田接合用電極１３２と外部接続用コード１５０の端子１５１とこれらの間に位置する半田層１５２とを覆うように設けられている。
【００３９】
さらに、ケース体１１０の内部の空間は、上述のように、二次注型樹脂層１８０によって充填されている。この二次注型樹脂層１８０は、上述の樹脂ケース１１２の後端面に設けられた樹脂注入口１１６から注入された溶融樹脂を硬化させることによって形成されたものであり、ケース体１１０の内側において、フラックス塗布層１７０を覆うようにケース体１１０に固着され、実質的にケース体１１０の内部空間を全域にわたって充填している。この二次注型樹脂層１８０は、フラックス塗布層１７０によって仮封止された開口部１１３を本封止するものである。
【００４０】
図４は、本実施の形態における近接センサの製造方法を説明するための工程図であり、図５、図６、図９および図１０は、上記製造方法の各工程における近接センサの模式断面図である。また、図７は、図６に示す工程における近接センサの側面図であり、図８は、図６に示す工程における近接センサの背面図である。以下においては、上述の構成の近接センサの製造方法について図４ないし図１０を参照して詳細に説明する。
【００４１】
まず、図４に示すように、ステップＳ１０１において、検知部組立体１２０の組立てを行なう。具体的には、検知コイル１２１、フェライトコア１２２、コイルケース１２３および必要部品が実装されることにより発振回路等が形成された検知回路基板１２４を準備し、コイルケース１２３にポリウレタン樹脂を充填し、その中に、検知コイル１２１、フェライトコア１２２および検知回路基板１２４が組み立てられた組立途中品を配置し、ポリウレタン樹脂を硬化させることでこれら部品を一体化し、検知部組立体１２０を製作する。
【００４２】
次に、図４に示すように、ステップＳ１０２において、出力部組立体１３０の組立てを行なう。具体的には、リジッド配線基板に必要部品を実装することにより、出力回路等が形成された出力回路基板１３１を製作する。
【００４３】
次に、図４に示すように、ステップＳ１０３において、検知回路基板１２４と出力回路基板１３１とを接続部材１４０によって接続する。具体的には、接続部材１４０として所定の長さのフレキシブル配線基板を準備し、検知回路基板１２４の後方端および出力回路基板１３１の前方端に設けられた半田接合用電極と、準備したフレキシブル配線基板の両端部に位置する導体パターンとを熱圧着により半田付けにて接合する。
【００４４】
次に、図４に示すように、ステップＳ１０４において、検知部組立体１２０、出力部組立体１３０および接続部材１４０からなる生産途中品に対するケース体１１０の取付けを行う。具体的には、まず、金属ケース１１１の後端部に樹脂ケース１１２を圧入することによってケース体１１０を製作し、上記ステップＳ１０３にて製作した生産途中品の前方端側の端面が下方を向くように生産途中品を直立させ、この直立させた生産途中品に対してケース体１１０を上方から嵌め込む。この際、コイルケース１２３に対してケース体１１０の前方端が外挿されるようにするとともに、出力回路基板１３１がケース体１１０の後端面に設けられた開口部１１３を貫通するようにする。これにより、図５に示すように、出力回路基板１３１の後端部に設けられた半田接合用電極１３２が、ケース体１１０の外側に位置決めされることになる。なお、図５に示すように、樹脂ケース１１２は、その後端部に一対の樹脂溜まり１１５を有しており、この樹脂溜まり１１５の根元部には、それぞれ樹脂注入口１１６および排気口１１７が形成されている。
【００４５】
次に、図４に示すように、ステップＳ１０５において、ケース体１１０の開口部１１３の内壁面と出力回路基板１３１との間の隙間をフラックス塗布層１７０によって仮封止する。具体的には、図６に示すように、ディスペンサ２００を用いてケース体１１０の外側から、適度な粘度となるように調製されたフラックスをケース体１１０の開口部１１３の内壁面と出力回路基板１３１との間の隙間に向かって塗布する。
【００４６】
ここで、フラックスは適度な流動性を有しているため、毛管現象によって樹脂ケース１１２の立壁部１１４と出力回路基板１３１との間に進入し、塗布されたフラックスによって上記隙間が閉塞されることになる。また、上記フラックスは適度な粘性も有しているため、上記隙間を埋めるように流動した後は、その粘性によって上記隙間に保持され、それ以上流動しなくなる。したがって、隙間の大きさに合わせて適度な量のフラックスを塗布することにより、図６ないし図８に示すように、フラックス塗布層１７０によって、上記隙間が確実に閉塞させることになる。このとき、図に示すように、フラックス塗布層１７０が出力回路基板１３１の半田接合用電極１３２を一部覆うように、フラックスを出力回路基板１３１に付着させてもよい。
【００４７】
次に、図４に示すように、ステップＳ１０６において、ケース体１１０の内部を樹脂封止する。具体的には、図９に示すように、根元部に樹脂注入口１１６が設けられた方の樹脂溜まり１１５（図中左側の樹脂溜まり）から溶融させた樹脂を注入し、排気口１１７からケース体１１０の内部に残留する空気を排気させながら両樹脂溜まり１１５に溶融樹脂が達するまで溶融樹脂を注入する。このとき、予め上述のステップＳ１０５において形成されたフラックス塗布層１７０の存在により、ケース体１１０の開口部１１３と出力回路基板１３１との間の隙間から溶融樹脂が漏れ出ることが防止され、ケース体１１０の内部の空間が溶融樹脂によって確実に充填されることになる。そして、所定時間加熱または放置することにより、ケース体１１０の内部に充填された溶融樹脂を硬化させ、内側樹脂封止層である二次注型樹脂層１８０を形成する。この硬化後の二次注型樹脂層１８０により、ケース体１１０の内部の空間が実質的に隙間なく全域にわたって埋め込まれることになり、上記開口部１１３がこの硬化後の二次注型樹脂層１８０によって本封止されることになる。これにより、上記開口部１１３からケース体１１０内部への水分や油分の侵入が防止されるようになる。なお、この二次注型樹脂層１８０として使用可能な樹脂材料としては、たとえばエポキシ樹脂やポリウレタン樹脂などが利用可能である。
【００４８】
次に、図４に示すように、ステップＳ１０７において、樹脂ケース１１２の樹脂溜まり１１５の切除を行う。具体的には、図９に破線Ａで示す部分を切断することにより、樹脂ケース１１２の樹脂溜まり１１５を樹脂ケース１１２の残りの部分から切除する。なお、樹脂ケース１１２に設けられた樹脂注入口１１６および排気口１１７は、上述の二次注型樹脂層１８０によって閉塞されているため、この部分からの水分や油分のケース体１１０の内部への侵入も防止されることになる。
【００４９】
次に、図４に示すように、ステップＳ１０８において、出力回路基板１３１の半田接合用電極１３２と外部接続用コード１５０の端子１５１との半田付けを行う。具体的には、図１０に示すように、外部接続用コード１５０の先端の被覆材を剥がして芯線を露出させ、この露出した芯線からなる端子１５１を出力回路基板１３１の半田接合用電極１３２に近接させ、溶融した半田を付着させることによって端子１５１と半田接合用電極１３２とを接合する。この際、予め出力回路基板１３１の表面に付着されているフラックスの作用により、半田が濡れ性よく広がり、上記端子１５１と上記半田接合用電極１３２とが良好な接合状態にて接合されることになる。
【００５０】
次に、図４に示すように、ステップＳ１０９において、ケース体１１０の後端部にコードプロテクタ１６０を形成する。具体的には、所定の形状の金型をケース体１１０の後端部に取付け、この金型の内部に溶融樹脂を注入して硬化させることにより、コードプロテクタ１６０をインサート成形する。この際、形成されるコードプロテクタ１６０によって、外部接続用コード１５０の端子１５１と出力回路基板１３１の半田接合用電極１３２とこれらの間に位置する半田層１５２とを含む半田接合部が覆われるようにするとともに、ケース体１１０の開口部１１３の内壁面と出力回路基板１３１との間に形成されたフラックス塗布層１７０が覆われるようにコードプロテクタ１６０をケース体１１０の後端部に固着させる。以上により、図３に示す如くの封止構造が得られる。
【００５１】
以上において説明した本実施の形態における近接センサの構造および製造方法を採用することにより、以下の効果を得ることができる。
【００５２】
まず、第１に、ケース体１１０の開口部１１３の内壁面と出力回路基板１３１との間に形成される隙間がフラックス塗布層１７０によって予め閉塞されることとなるため、ケース体１１０の開口部１１３の本封止のための内側樹脂封止層である二次注型樹脂層１８０の形成時において、ケース体１１０に付着される溶融樹脂の流動が上記フラックス塗布層１７０によって堰き止められ、上記隙間を介した溶融樹脂のケース体１１０外部への漏れ出しが防止されるようになる。また、上記隙間を仮封止する部材がフラックスであるため、出力回路基板１３１の半田接合用電極１３２にこのフラックスが付着したとしても、半田接合部における接合信頼性に何ら悪影響を与えるものではなく、逆に外部接続用コード１５０の端子１５１の半田付けが促進されるようになる。すなわち、上記隙間を仮封止する部材としてフラックスを選択することにより、上記隙間の確実な仮封止と半田接合部に対する悪影響の排除との両立が図られることになる。
【００５３】
このため、上記隙間と半田接合部とを近接配置することが可能となるため、近接センサが大型化することがない。また、接着剤を用いて仮封止する場合に比べ、フラックスを用いて仮封止する場合には、半田接合用電極１３２にフラックスが付着しないように注意する必要もなく、出力回路基板１３１が挿通配置されるケース体１１０の開口部１１３における封止処理を容易かつ効率的に行なうことができる。さらには、本実施の形態の如くフラックスを用いた仮封止とすることにより、接着剤を用いて仮封止する場合に必要である硬化工程が不要となるため、生産効率が大幅に向上する。また、フラックスの作用により、外部接続用コード１５０の端子１５１と出力回路基板１３１の半田接合用電極１３２との間における半田接合部の接合信頼性も高く維持することが可能になる。したがって、近接センサの大型化を招来することなく、出力回路基板１３１が挿通配置されるケース体１１０の開口部１１３における封止処理を容易かつ効率的に行なうことができるようになり、また半田接合部における接合信頼性を高く維持することが可能になる。
【００５４】
第２に、本実施の形態における近接センサ１００Ａにあっては、開口部１１３を構成するケース体１１０の周縁部に立壁部１１４が設けられているため、ケース体１１０の開口部１１３の内壁面と出力回路基板１３１との間に形成される隙間の前後方向の距離が長く確保されている。このため、隙間を閉塞するフラックス塗布層１７０の前後方向の距離も大きくなり、結果としてケース体１１０の外部と内部との間の距離が大きく隔てられることになる。したがって、このように構成することにより、より確実な開口部１１３の仮封止が可能となる。
【００５５】
本発明者は、実際にフラックスにて回路基板が挿通配置されるケース体の開口部の仮封止が可能かどうか検証実験を行なった。以下においては、その検証実験の一例について説明する。
【００５６】
上記検証試験においては、近接センサ１００Ａのケース体１１０の後端部に形成される開口部１１３の内壁面と出力回路基板１３１との間の距離（図６および図８において示す距離Ｄ１，Ｄ２）を０．１５ｍｍとし、開口部１１３の周囲に設けられる立壁部１１４の高さ（図６において示す高さＨ）を２．０ｍｍとした。また、仮封止に使用するフラックスとしてロジン系フラックスを使用し、ロジンおよびロジン誘導体からなるフラックスの固形成分の重量比を６０ｗ％とし、溶剤およびその他の添加物の重量比を４０％とした。この配合比に調製したフラックスの粘度は、概ね３．０Ｐａ・ｓであった。
【００５７】
この場合に、上記隙間に塗布されたフラックスがケース体１１０の内部に垂れ出すことなく上記隙間を閉塞し、またその後に行なわれた二次注型樹脂層１８０の形成時において上記フラックスによる仮封止が維持され、上記隙間から溶融樹脂が漏れ出さないことが確認された。
【００５８】
（実施の形態２）
図１１は、本発明の実施の形態２における近接センサの構造を示す模式断面図である。また、図１２は、図１１に示す近接センサの領域ＸＩＩにおける拡大断面図である。まず、図１１および図１２を参照して、本実施の形態における近接センサの構造について説明する。なお、上述の実施の形態１における近接センサと同様の部分については図中同一の符号を付し、その説明はここでは繰り返さない。
【００５９】
図１１に示すように、本実施の形態における近接センサ１００Ｂは、上述の実施の形態とほぼ同様の構造を有しているが、二次注型樹脂層を有していない点においてその構成を異にしている。すなわち、本実施の形態における近接センサ１００Ｂにあっては、ケース体１１０内部の空間が中空封止された構成を有しており、検知回路基板１２４の後端部、接続部材１４０および出力回路基板１３１の前端部がそれぞれケース体１１０の内部において露出した状態となっている。すなわち、ケース体１１０の開口部１１３がコードプロテクタ１６０によって本封止されている。
【００６０】
図１３は、本実施の形態における近接センサの製造方法を説明するための工程図である。以下においては、本実施の形態における近接センサの製造方法について図１３を参照して説明する。なお、上述の実施の形態１における近接センサの製造方法と同様の工程については、具体的な説明はここでは繰り返さない。
【００６１】
本実施の形態における近接センサ１００Ｂを製造する際には、図１３に示すように、ステップＳ２０１において、検知部組立体１２０の組立てを行ない、つづいて、ステップＳ２０２において、出力部組立体１３０の組立てを行なう。次に、ステップＳ２０３において、検知回路基板１２４と出力回路基板１３１とを接続部材１４０によって接続し、つづいて、ステップＳ２０４において、検知部組立体１２０、出力部組立体１３０および接続部材１４０からなる生産途中品に対するケース体１１０の取付けを行う。そして、ステップＳ２０５において、ケース体１１０の開口部１１３の内壁面と出力回路基板１３１との間の隙間をフラックス塗布層１７０によって仮封止する。ここまでの各工程は、上述の実施の形態１における近接センサ１００Ａの製造方法と同様の手順である。
【００６２】
次に、ステップＳ２０６において、出力回路基板１３１の半田接合用電極１３２と外部接続用コード１５０の端子１５１との半田付けを行い、つづいて、ステップＳ２０７において、ケース体１１０の後端部にコードプロテクタ１６０を形成する。以上により、図１２に示す如くの封止構造が得られる。
【００６３】
以上において説明したように、本実施の形態における近接センサの製造方法は、上述の実施の形態１における近接センサの製造方法と異なり、ケース体１１０の開口部１１３の本封止に先立って外部接続用コード１５０の半田付けが実施されている。
【００６４】
以上において説明した本実施の形態における近接センサの構造および製造方法を採用することにより、ケース体１１０の開口部１１３の内壁面と出力回路基板１３１との間に形成される隙間がフラックス塗布層１７０によって予め閉塞されることとなるため、ケース体１１０の開口部１１３の本封止のための外側樹脂封止層であるコードプロテクタ１６０の形成時において、ケース体１１０に付着される溶融樹脂の流動が上記フラックス塗布層１７０によって堰き止められ、上記隙間を介した溶融樹脂のケース体１１０内部への垂れ出しが防止されるようになる。また、上記隙間を仮封止する部材がフラックスであるため、出力回路基板１３１の半田接合用電極１３２にこのフラックスが付着したとしても、半田接合部における接合信頼性に何ら悪影響を与えるものではなく、逆に外部接続用コード１５０の端子１５１の半田付けが促進されるようになる。すなわち、上記隙間を仮封止する部材としてフラックスを選択することにより、上記隙間の確実な仮封止と半田接合部に対する悪影響の排除との両立が図られることになる。
【００６５】
このため、上述の実施の形態１と同様に、近接センサの大型化を招来することなく、出力回路基板１３１が挿通配置されるケース体１１０の開口部１１３における封止処理を容易かつ効率的に行なうことができるようになり、また半田接合部における接合信頼性を高く維持することが可能になる。さらには、ケース体１１０内部に配設された回路構成部品が樹脂によって覆われない構成となるため、樹脂封止時の応力による接合不良や、使用時における外部環境温度の変化に伴う破損が生じ難くなり、高信頼性の近接センサとすることができる。
【００６６】
以上において説明した本発明の実施の形態における封止構造および封止方法においては、配線部材として、リジッド配線基板からなる回路基板を利用した場合を例示して説明を行なったが、特にこれに限定されるものではない。本発明の如くの封止構造および封止方法が適用可能な配線部材としては、フレキシブル配線基板や、リード線、導体板のみからなる配線部材など、種々のものに適用可能である。
【００６７】
また、上述の実施の形態においては、外部接続用の配線手段としてコードを用いた場合を例示して説明を行なったが、本発明は、ピンなど用いた出力端子を利用する場合にも当然にその適用が可能である。
【００６８】
さらには、上述の実施の形態においては、本発明に基づく封止構造および封止方法を近接センサに適用した場合を例示して説明を行なったが、その他の電子機器（特にセンサ機器）等に適用することも当然に可能である。
【００６９】
このように、今回開示した上記各実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態１における近接センサの構造を示す模式断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１における近接センサの組付け構造を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１における近接センサの図１中に示す領域ＩＩＩの拡大断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１における近接センサの製造方法を説明するための工程図である。
【図５】本発明の実施の形態１における近接センサの製造過程における模式断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１における近接センサの製造過程における模式断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１における近接センサの図６に示す製造過程における側面図である。
【図８】本発明の実施の形態１における近接センサの図６に示す製造過程における背面図である。
【図９】本発明の実施の形態１における近接センサの製造過程における模式断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態１における近接センサの製造過程における模式断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２における近接センサの構造を示す模式断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２における近接センサの図１１中に示す領域ＸＩＩの拡大断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態２における近接センサの製造方法を説明するための工程図である。
【符号の説明】
【００７１】
１００Ａ，１００Ｂ  近接センサ、１１０  ケース体、１１１  金属ケース、１１２  樹脂ケース、１１３  開口部、１１４  立壁部、１１６  樹脂注入口、１１７  排気口、１１８  突部、１２０  検知部組立体、１２１  検知コイル、１２２  フェライトコア、１２３  コイルケース、１２４  検知回路基板、１２５  一次注型樹脂層、１３０  出力部組立体、１３１  出力回路基板、１３２  半田接合用電極、１４０  接続部材、１５０  外部接続用コード、１５１  端子、１５２  半田層、１６０  コードプロテクタ（外側樹脂封止層）、１７０  フラックス塗布層、１８０  二次注型樹脂層（内側樹脂封止層）、２００  ディスペンサ。
【図１】
2006253070.tif 000003
【図２】
2006253070.tif 000004
【図３】
2006253070.tif 000005
【図４】
2006253070.tif 000006
【図５】
2006253070.tif 000007
【図６】
2006253070.tif 000008
【図７】
2006253070.tif 000009
【図８】
2006253070.tif 000010
【図９】
2006253070.tif 000011
【図１０】
2006253070.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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