(57)【要約】      （修正有）【課題】接着剤の金属表面に接した部分が硬化するのに時間がかかるのは、金属は空気中の湿気を通さないため、当該部分は湿気に触れることができないからである。更に、金属表面と対向する他方の面と接着する際、他方の面からの硬化収縮による引張り力が加わるため、当該部分は未硬化の部分の影響で、硬化した部分にひび割れが生じるなどして、接着剤としての強度が劣ってしまう。【解決手段】箱型電子モジュール１０は、電子部品２１が搭載された回路基板１４を保護するための金属部材１５を備え、当該金属部材は、金属部材側に接着された第１の接着剤２０ａ及び当該第１の接着剤が塗布されてから一定時間経過後に塗布された第２の接着剤２０ｂを介して、コネクタ１３と金属カバー１１とに接着される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が搭載された回路基板を保護するための金属部材を備え、
前記金属部材は、前記金属部材側に接着された第１の接着剤及び当該第１の接着剤が塗布されてから一定時間経過後に塗布された第２の接着剤を介して、他の部材と接着される、箱型電子モジュール。
【請求項２】
前記金属部材とは、前記回路基板を搭載する放熱用の金属ベース及び前記回路基板を覆う金属カバーを示し、前記他の部材とは、前記回路基板と外部とを電気的に接続するコネクタを示す、請求項１記載の箱型電子モジュール。
【請求項３】
前記金属カバーは、鋼板を素材としたプレス成形品である、請求項２記載の箱型電子モジュール。
【請求項４】
前記金属ベースは、アルミダイカスト製である、請求項２記載の箱型電子モジュール。
【請求項５】
前記コネクタのハウジングは、熱可塑性樹脂製である、請求項２記載の箱型電子モジュール。
【請求項６】
前記金属部材は、前記第１の接着剤が塗布された後、恒温恒湿槽に一定時間入れられ、当該恒温恒湿槽から出された後に前記第２の接着剤を塗布される、請求項１乃至５何れか一に記載の箱型モジュール。
【請求項７】
前記第１及び第２の接着剤は縮合型接着剤である、請求項１乃至６何れか一に記載の箱型電子モジュール。
【請求項８】
前記第１の接着剤は脱アセトン型もしくは脱アルコール型の接着剤であり、
前記第２の接着剤は脱アセトン型もしくは脱アルコール型の接着剤である、請求項７記載の箱型電子モジュール。
【請求項９】
電子部品が搭載された回路基板と、
前記回路基板と外部とを電気的に接続するコネクタと、
前記回路基板を搭載する放熱用の金属ベースと、
前記回路基板を覆う金属カバーとを備え、
前記金属ベースと前記コネクタは、前記金属ベース側に接着された第１の接着剤及び当該第１の接着剤を塗布されてから一定時間経過後に塗布された第２の接着剤を介して接着され、
前記金属カバーと前記コネクタは、前記金属カバー側に接着された前記第１の接着剤及び当該第１の接着剤を塗布されてから一定時間経過後に塗布された第２の接着剤を介して接着され、
前記金属ベースと前記金属カバーは、前記金属ベース側及び前記金属カバー側に接着された第１の接着剤及び当該第１の接着剤を塗布されてから一定時間経過後に塗布された第２の接着剤を介して接着される、箱型電子モジュール。
【請求項１０】
電子部品が搭載された回路基板と、
前記回路基板と外部とを電気的に接続するコネクタと、
前記回路基板を搭載する放熱用の金属ベースと、
前記回路基板を覆う金属カバーとを備える箱型電子モジュールの生産方法において、
前記金属ベースと前記コネクタを接着する際、
前記金属ベース側に第１の接着剤を塗布するステップと、
当該第１の接着剤を塗布してから一定時間経過後に第２の接着剤を塗布するステップと、
当該第２の接着剤に前記コネクタを搭載するステップと、を備え、
前記コネクタと前記金属カバーを接着する際、
前記金属カバー側に第１の接着剤を塗布するステップと、
当該第１の接着剤を塗布してから一定時間経過後に第２の接着剤を塗布するステップと、
当該第２の接着剤に前記コネクタを搭載するステップと、を備え、
前記金属カバーと前記金属ベースを接着する際、
前記金属ベース側及び前記金属カバー側に第１の接着剤を塗布するステップと、
当該第１の接着剤を塗布してから一定時間経過後に第２の接着剤を塗布するステップと、
当該第２の接着剤を介して前記金属ベース及び前記金属カバーを接着するステップを備える、箱型電子モジュールの生産方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用のエンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵ）等の箱型電子モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の箱型電子モジュールとして、放熱用の金属ベースとコネクタとの間、コネクタと金属カバーとの間、及び金属ベースと金属カバーとの間を湿気硬化タイプの接着剤で接着する技術がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２５８４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１によれば、接着剤の金属表面に接した部分が硬化するのに時間がかかる。なぜなら、金属は空気中の湿気を通さないため、当該部分は湿気に触れることができないからである。更に、金属表面と対向する他方の面と接着する際、他方の面からの硬化収縮による引張り力が加わるため、当該部分は未硬化の部分の影響で、硬化した部分にひび割れが生じるなどして、接着剤としての強度が劣ってしまう、という課題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、接着剤の強度を高めた箱型電子モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の望ましい態様の１つは次の通りである。
【０００７】
当該箱型電子モジュールは、電子部品が搭載された回路基板を保護するための金属部材を備え、当該金属部材は、金属部材側に接着された第１の接着剤及び当該第１の接着剤が塗布されてから一定時間経過後に塗布された第２の接着剤を介して、他の部材と接着される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、接着剤の強度を高めた箱型電子モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】箱型電子モジュールの縦断面図。
【図２】箱型電子モジュールの分解図。
【図３】箱型電子モジュールの右側視の側面図。
【図４】箱型電子モジュールの上面視の平面図。
【図５】箱型電子モジュールの上面視の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本実施形態を図１から図５を用いて説明する。
【００１１】
図１は、箱型電子モジュール１０を示す図である。
【００１２】
箱型電子モジュール１０は、自動車用のＥＣＵとして用いられ、電子部品２１が実装された回路基板１４に、回路基板１４と外部のセンサ類や制御機構とを電気的に接続するためのコネクタ１３がはんだで接続され、回路基板１４が搭載される放熱用の金属ベース１５に、コネクタ１３が接着剤２０で接着され、金属ベース１５と金属カバー１１が接着剤２０で接着され、コネクタ１３と金属カバー１１が接着剤２０で接着された構造である。尚、後述のように、接着剤２０は、第１の接着剤２０ａと第２の接着剤２０ｂとに分けられる。
【００１３】
図２は、箱型電子モジュール１０の分解図である。
【００１４】
回路基板１４は、例えば、長方形（１６０ミリ×１５４ミリ）の樹脂製のプリント基板である。回路基板１４の表面に共晶はんだペーストをスクリーン印刷機で印刷し、電子部品２１を自動搭載機で搭載後、はんだリフロー炉ではんだ接合を行う。ここで、電子部品２１は、演算用ＩＣ，チップ抵抗体，チップコンデンサ，アルミ電解コンデンサなどである。
【００１５】
コネクタ１３のハウジング１３Ａは、略直方体に熱可塑製樹脂で成形されたものである。又、コネクタ１３の金属端子１３Ｂは、厚さ０.５ミリの銅板を幅０.５ミリに打ち抜きプレスで成形され、更にＬ字上にプレス成形されている。又、回路基板１４と接続部分１３ｓには、錫めっきが施されている。更に、金属端子１３Ｂは図３に示す様に、例えば入力用８０本と出力用４０本に、ハウジング１３Ａで仕切られて端子保護壁１３ｄに形成された通し孔に差し込まれて保持固定されている。
【００１６】
コネクタ１３は、回路基板１４に固定用の爪で固定される。コネクタ１３の金属端子１３Ｂの接続部分１３ｓは、回路基板１４のはんだ接続用ランド１４ｓの貫通孔１４ｈから貫通して約１ミリ出るように固定される。
【００１７】
次に、接続部分１３ｓと、回路基板１４のはんだ接続用ランド１４ｓと貫通孔１４ｈとに、はんだ用フラックスをスプレーフラクサー装置で塗布後、約１５０℃に加熱後、溶融はんだを噴流で吹き上げて、はんだで接合する（スポットフロー・ソルダリング作業）。
【００１８】
一方、金属ベース１５はアルミダイカスト製であり、平面視長方形で厚さが８.５ミリあり、回路基板１４を搭載する主面側には、回路基板１４の裏面に接触する凸部１５ｄが成型され、裏面には放熱用のフィン１５ｂが成型されている。又、図５に示す様に、金属ベース１５の平面視長方形の四隅には、金属カバー１１と締付固定用螺子１９用の雌ねじ（Ｍ４サイズ）が形成されている。
【００１９】
金属カバー１１は、厚さ０.５ミリの鋼板の３辺を持ち上げたトレー状にプレス成形した物で、平面視矩形であり、回路基板１４を覆う部分１１Ａが深さ約１９ミリ、コネクタ１３に被せる部分１１Ｂが深さ約３０ミリとなっている。又、金属カバー１１の中央部分には防水フィルタ２２の取り付け用の孔が形成されている。又、金属カバー１１の図４及び図５に示す平面視矩形の四隅には、金属ベース１５と締付固定用螺子１９用の直径５ミリの貫通孔が形成されている。更に、金属カバー１１の全面は亜鉛めっきが施されている。
【００２０】
ここで、湿気硬化タイプの接着剤の場合、箱型電子モジュール周囲の空気中の湿気を取り込んで表面から深部へ順次硬化が進むため、空気中の湿気に触れる事のできる表面から湿気に触れる事のできない深部への距離が長いと、接着剤の硬化に時間がかかる。接着剤メーカのカタログ値では、３ミリの深さを硬化するのに、１日かかる例がある。
【００２１】
更に、接着部材が金属の場合、接着剤の金属表面に接した部分が硬化するのにより時間がかかる。なぜなら、金属は空気中の湿気を通さないため、当該部分は湿気に触れることができないからである。そのため、当該部分の接着力の発現が遅く、接着力が発現する前に、当該部分の回りの接着剤が硬化し、当該部分のみが未硬化の状態となり、その分、接着面積が狭まることとなる。そして、未硬化の部分の影響で、硬化した部分にひび割れが生じ、ひいては、接着剤が金属表面から剥離したり裂けたりする事がある。
【００２２】
そこで、以下、接着剤の強度を高めた箱型電子モジュールを提供するための方法について説明する。ここで、最初に金属部材に塗布される接着剤を第１の接着剤２０ａ、第１の接着剤２０ａを塗布されてから一定時間経過後（第１の接着剤２０ａが硬化した後）に塗布される接着剤を第２の接着剤２０ｂと区別するが、第１及び第２の接着剤の種類は同じであってもよい。接着剤は、電子部品の耐熱に適した、湿気硬化型で、縮合型接着剤を用いる。例えば、脱アセトン型又は脱アルコール型の縮合型シリコーン接着剤を用いる。
【００２３】
金属ベース１５の４辺ａ，ｒ，ｓ，ｑに、第１の接着剤２０ａを塗布し、温度６０℃、湿度６０％ＲＨの恒温恒湿槽に３時間入れ、その後、恒温恒湿槽から取り出して室内に１日以上保管し、接着剤２０を硬化させておく。塗布は、エア圧力制御方式の自動塗布機，又はタンクに入れた接着剤にエア圧力をかけ開閉バルブで制御して塗布する方式の自動塗布機を用いるが、塗布の方法は限定されない。尚、第１の接着剤２０ａの厚さは０.５ミリ程度が望ましい。この厚さが１ミリ程度になると、第２の接着剤２０ｂを塗布しても組み立て時に全て押し出されてしまうからである。又、恒温恒湿槽に入れるのは省略することもできるが、接着剤の硬化が遅くなり、製造するのに時間がかかるため、恒温恒湿槽に入れるのが望ましい。
【００２４】
次に、金属ベース１５の辺ａに、第２の接着剤２０ｂを塗布し、コネクタ１３をはんだで接合した回路基板１４を搭載する。尚、回路基板１４の浮き上がり防止のため、金属ベース１５の中央部分にも接着剤を塗布してもよい。
【００２５】
次に金属ベース１５の辺ａ以外の３辺ｓ，ｑ，ｒと、図３に示すコネクタ１３の主面３ｍと対向する主面３ｎと、主面３ｎと金属ベース１５の辺ｑ，ｒとの間の斜辺ｎｑ，斜辺ｎｒとに、第２の接着剤２０ｂを塗布する。接着剤２０全体としては１〜２.５ミリとなる。
【００２６】
次に、金属ベース１５とコネクタ１３に金属カバー１１を搭載し、図１に示す状態となり、恒温恒湿槽に３時間入れ、接着剤２０の表面を硬化する。
【００２７】
次に、金属カバー１１の防水フィルタ２２の取り付け孔から圧縮空気を入れた後、圧力を確認し、圧力変化が無い事で接着剤が隙間無く接着されているか否かを検査後、金属カバー１１の防水フィルタ２２の取り付け孔に、フィルタ２２を嵌め込んで箱型電子モジュール１０の組み立てが完了する。最後に、箱型電子モジュール１０にプログラムを書き込み、電気導通検査を経て完成品が得られる。
【００２８】
上記実施例では、金属ベース１５の４辺ａ，ｒ，ｓ，ｑに第１の接着剤を塗布したが、それに加え、金属カバー１１の金属ベースの辺ｓ，ｑ，ｒに相対する３辺の表面及び主面３ｎに相対する面にも第１の接着剤を塗布すると、より効果的である。金属カバー表面における接着剤の未硬化部分の出現を防ぐことができるからである。
【００２９】
尚、コネクタ１３の表面上には第１の接着剤を塗布する必要はなく、直接第二の接着剤を塗布するだけでよい。コネクタ１３は通常非金属部材でできており、空気中の湿気を通すため、コネクタ１３に接する面については、接着剤の硬化が遅れて接着剤の強度が劣るようなことはないからである。
【００３０】
上記実施例によれば、金属部材と非金属部材は、金属部材側に接着された第１の接着剤及び当該第１の接着剤を塗布されてから一定時間経過後に塗布された第２の接着剤を介して接着されるため、以下のような効果を奏する。
（１）金属表面に第１の接着剤を塗布した後、すぐに他方の面との接着を行わないため、接着剤の金属表面に接した部分が硬化して接着力が発現するのを待つことができる。
（２）接着剤の金属表面に接した部分に未硬化部分が残ったとしても、他方の面からの圧力がないため、未硬化部分が存在する箇所から真上にあたる第１の接着剤の箇所が陥没する。そして、第１の接着剤の上から第２の接着剤を塗布するため、上記陥没部分に接着剤が入り込み、第２の接着剤が硬化した際、接着剤全体として調和する。
（３）硬化した第１の接着剤は、空気中の湿気を通すため、その上から第２の接着剤を塗布した際、第２の接着剤に未硬化部分が生じるということはない。
（４）恒温恒湿槽から箱型電子モジュールが出されて室温に戻る際に、接着剤が冷却時に収縮しても、接着力が発現しているため、接着剤が金属ベースから剥離せず、接着剤が収縮して裂ける事もない。
（５）第１の接着剤の接着面積が略１００％となり、気密性が高まる。
【００３１】
従って、本実施例によれば、接着力や接着剤の強度が改善し、接着信頼性を高め、防水性を高める事ができる。
【符号の説明】
【００３２】
１０  箱型電子モジュール
１１  金属カバー
１３  コネクタ
１３Ａ  ハウジング
１３Ｂ  金属端子
１４  回路基板
１５  金属ベース
１５Ｃ  溝
１９  締付固定用螺子
２０  接着剤
２１  電子部品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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