(57)【要約】【課題】電子部品が外部からの振動、衝撃を受けた場合、制御装置の中の電子部品の耐振動、耐衝撃性能で高信頼性を確保させる。【解決手段】制御基板に搭載した電子部品中の所定の電子部品と、前記所定の電子部品を搭載する制御基板と、前記制御基板を囲むケースと、前記制御基板と前記ケースを充填させる樹脂封止剤からなる前記所定の電子部品を搭載した制御基板を囲むケースにおいて、前記所定の電子部品と樹脂封止剤間、及び、前記制御基板と前記所定の電子部品間に防振剤を充填させる。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品と、電子部品を搭載する制御基板と、前記制御基板を収納するケースと、前記制御基板と前記ケースの間を充填させる樹脂封止剤からなる前記電子部品を搭載した制御装置において、前記所定の電子部品と前記樹脂封止剤の間に電子部品を衝撃から守る防振剤を充填させ積層構造としたことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の制御装置において、前記防振剤は低粘度で流動性が有りゴム状に硬化するシリコン接着シール材で構成されることを特徴とする制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の制御装置において、前記制御基板上の前記防振剤と前記樹脂封止剤は絶縁材の壁で構成されることを特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は樹脂封止した制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より制御基板の樹脂封止構造として、制御基板を囲むケースに外力が加わった場合に、制御基板に搭載している電子部品の自重及び加速度による電子部品の固定部位の破損を防ぐ為。又、防水、防湿対策として、電子部品と、電子部品を搭載する制御基板と、前記制御基板を囲むケースと、前記制御基板と前記ケースを硬化前の特性で流動性が良い難燃性エポキシ樹脂等の樹脂封止剤で充填する構造が一般的に採用されている。
【０００３】
更に、特開平１１−８７５６８に記載しているように、樹脂封止剤とリード端子付きディスクリート電子部品及びリード端子付きディスクリート電子部品を実装した配線基板等は各々線膨張係数が異なるために、破損低減対策として破損低減対策とするリード端子付きディスクリート電子部品周辺に空洞を形成する構造がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電子部品と、電子部品を搭載する制御基板と、前記制御基板を囲むケースと、前記制御基板と前記ケースを樹脂封止剤で充填させるので、制御基板に外力が加わった場合、リード端子付きディスクリート電子部の変位は押さえられるので自重及び加速度による固定部位の破損は防ぐことができるものの、制御基板に搭載している電子部品への振動、衝撃は柔らげられることなく樹脂封止剤を介して電子部品に伝達するので、衝撃に弱い電子部品の破損は防ぐことができない。
【０００５】
一方、破損低減対策として破損低減対策とするリード端子付きディスクリート電子部品周辺に空洞を形成する構造もあるが、制御基板に外力が加わった場合、リード端子付きディスクリート電子部の変位は押さえられず自重及び加速度による固定部位の破損は防ぐことができない。
【０００６】
衝撃に弱いディスクリート電子部品の圧電トランスで具体的に説明する。
成分がチタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスで、形状は板形状の直方体で厚みが薄く、特に厚みが薄い方向への外からの振動、衝撃に対して破損し易い構造である単層圧電トランス素子の固定構造は、圧電トランス素子自体の振動を阻害させず振動の節部を圧電トランスケースの弾性体で支持している。
【０００７】
更に、前記圧電トランス素子と前記ケースからなる圧電トランスを搭載する制御基板と前記圧電トランス及び、前記制御基板と前記制御基板を囲むケースは、前記圧電トランスを搭載している制御基板を囲むケースに外力が加わった場合、前記圧電トランスの変位を押さえて前記圧電トランスの自重及び加速度による固定部位の破損を防ぐ為。及び、圧電トランス素子の二次側から高電圧を発生させているので、基板パターンの絶縁確保、湿度耐性向上、量産性から硬化前の特性で流動性が良い難燃性エポキシ樹脂で制御基板の樹脂封止構造とするのが一般的である。
【０００８】
圧電トランス素子の振動を阻害させずに振動の節部のみで支持するので、圧電トランス素子の支持部が接する個所に応力が集中する構造になっている為、圧電トランスの外部から振動、衝撃が加わると、圧電トランス素子は前記のケースの支持部で破損してしまう。
【０００９】
更に、樹脂封止剤である前記エポキシ樹脂は注入後に固く硬化するので、前記エポキシ樹脂で充填している圧電トランスは、圧電トランスを搭載している制御基板を囲むケースに外力が加わった場合、圧電トランスの変位は押さえられ自重及び加速度による固定部位の破損は防ぐことができる。
しかしながら、振動、衝撃は柔らげられることなく圧電トランスのケース支持部の弾性体を介して圧電トランス素子へ伝わってしまう。
【００１０】
又、従来の振動子の保護構造として、外力から振動子の所定量を超える振動は、振動子を搭載している支持剤と保護部材のとの当接をもって確実に阻止することにより、支持材の塑性変形を阻止する保護構造があるが、圧電トランスの支持は、圧電トランス素子自体の振動を阻害させず振動の節部を圧電トランスケースの弾性体で支持し、当初から圧電トランス素子と圧電トランスケースは当接している。
【００１１】
更に、圧電トランスは、圧電トランスを搭載している制御基板を囲むケースに外力が加わった場合、圧電トランスの変位を押さえる為に、圧電トランスを搭載する制御基板と、前記制御基板を囲むケースと、前記制御基板と前記ケースは、難燃性エポキシ樹脂で注型して充填させて、自重及び加速度による圧電トランスの固定部位の破損は防いでいる。
【００１２】
この様に、圧電トランスを固定する構造では、外部から振動子の所定量を超える振動は、元々、振動子を搭載している支持剤と保護部材のとの当節をもって確実に阻止している。
しかしながら、振動、衝撃は柔らげられることなく圧電トランスのケース支持部の弾性体を介して圧電トランス素子へ伝わってしまう。
【００１３】
従って、制御基板に搭載した電子部品中で圧電トランス等の所定の電子部品と樹脂封止剤間。及び、前記制御基板と圧電トランス等の所定の前記電子部品間に防振剤を充填させることができずに、外力による圧電トランス素子の耐振動、耐衝撃性を向上させることは困難であった。
例えば、長さ５０ｍｍ、厚さ２ｍｍ、高さ１３ｍｍの単層圧電トランスを搭載する制御基板を囲むケース７をコンクリート上に圧電トランスの厚みが薄い方向で落下させると、高さ約７０ｃｍで破損する。
【００１４】
このように、構造上、圧電トランスは耐振動、耐衝撃性能で高信頼性の確保が難しい為に、振動、衝撃が懸念される用途に関して使用していないのが現状である。
【００１５】
本発明は、上述の不都合を解決し、制御基板に搭載している所定の電子部品の樹脂封止構造を提供することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述の課題を解決するため本発明においては、
電子部品と、電子部品を搭載する制御基板と、前記制御基板を収納するケースと、前記制御基板と前記ケースの間を充填させる樹脂封止剤からなる前記電子部品を搭載した制御装置において、前記所定の電子部品と前記樹脂封止剤の間に電子部品を衝撃から守る防振剤を充填させ積層構造としたことを特徴とする。
【００１８】
このように、前記所定の電子部品と前記樹脂封止剤間、及び、前記制御基板と前記所定の電子部品間に防振剤を充填させているので、前記制御基板を囲むケースに外力が加わった場合、前記所定の電子部品への外力による振動、衝撃は前記防振剤で減衰する。
【００１９】
防振剤は低粘度で流動性が良く、ゴム状に硬化して絶縁性が高く、吸水性が低いシリコン接着シール材等で振動、衝撃を吸収する材質としている。
【００２０】
このように、防振剤を流動性が良く注入可能なシリコン接着シール材等にするので、前記所定の電子部品周辺に防振剤を注入時に十分に回し込むことができ、前記所定の電子部品全体を防振剤で充填することができるうえ、前記防振剤はゴム状に硬化するので、振動、衝撃を吸収できる。
【００２１】
更に、絶縁性が高く、吸水性が低いので、前記所定の電子部品の高電圧回路で信頼性が確保できる。
【００２２】
防振剤と樹脂封止剤は絶縁材の壁で仕切る構造としている。
【００２３】
このように、制御基板上の防振剤と樹脂封止剤を絶縁材の壁で仕切ることにより、低粘度で流動性が良い防振剤と樹脂封止剤が、混じることなく同じ注入工程で前記所定の電子部品に樹脂封止剤を充填させずに防振剤のみ充填させることができるうえ、仕切りの壁が絶縁材であるために、制御基板上での絶縁が確保できる。
【００２４】
【実施の形態】
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を説明すると、図１は従来の圧電トランスを搭載する構造の説明図、図２は本発明の圧電トランスを搭載する構造の説明図、図３は本発明と従来の圧電トランスを搭載する構造差による落下試験比較表である。
【００２５】
図１は従来の圧電トランスを搭載した構成の説明図を示す。
圧電トランス素子１の成分はチタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスで形状は板形状の直方体で厚みは薄く、前記圧電トランス素子１の固定構造として、圧電トランス素子１の節部を圧電トランスケース４の弾性体の固定リブ３で支持する。
【００２６】
圧電トランス５は、前記圧電トランス素子１と前記ケース４から構成されている。前記圧電トランス５は、制御基板６に搭載され、前記制御基板を囲むケース７に固定される。
【００２７】
更に、前記圧電トランス５と前記制御基板６と前記ケース７は、硬化前の特性で流動性が２（Ｐａ．ｓ）、硬化後の特性で絶縁性が２５（ｋＶ／ｍｍ）、硬化後の硬さ９０（ロックウエルＭ）の難燃性エポキシ樹脂で注型されている。
【００２８】
以下、この発明の実施例を図２に基づいて説明する。制御基板６上面に搭載される前記圧電トランス５の固定は、少なくとも前記圧電トランス５と制御基板６の上面の間隙、及び、前記制御基板を囲むケース７内の樹脂封止剤８と前記圧電トランス５の側面間には、硬化前の特性で流動性が２０（Ｐａ．ｓ）、硬化後の特性で絶縁性が２５（ｋＶ／ｍｍ）、硬さ３０（ＪＩＳ　Ａ）以下のシリコン接着シール材等の防振材９を流し込んで前記圧電トランス５に充填させて前記圧電トランス５を前記制御基板を囲むケース７内の樹脂封止剤８から分離させている。
【００２９】
前記圧電トランス５と前記防振材９を除く、前記制御基板を囲むケース７と、前記制御基板６は難燃性エポキシ樹脂の樹脂封止剤８で注型させている。
前記樹脂封止剤８は硬化前の特性で流動性が２（Ｐａ．ｓ）と良く、前記制御基板を囲むケース７内に流し込むことができる。
樹脂封止剤８と防振材９も硬化前の特性で流動性が良いために流し込むことができるので、樹脂封止剤８と防振材９を流し込む前に、防振材９と樹脂封止剤８が混ざらないように前記制御基板６上面の防振材９と樹脂封止剤８は、制御基板６上に設けた絶縁材の壁１０によって仕切られている。
【００３０】
この構造において、圧電トランス５は制御基板６及び、難燃性エポキシ樹脂の樹脂封止剤８から完全に分離され、シリコン接着シール材等の防振材９で充填可能となる。
【００３１】
このことから次の効果が得られる。即ち、前記制御基板を囲むケース７に外力が加わった場合、圧電トランスへの外力による振動、衝撃は硬さ３０（ＪＩＳ　Ａ）以下の前記防振剤で減衰する。更に、圧電トランス素子のケース支持部の弾性体で減衰され圧電トランス素子への振動、衝撃は十分に低減できると共に、絶縁性が２５（ｋＶ／ｍｍ）と高く、吸水性が低く優れているので、圧電トランスで昇圧された高電圧回路で信頼性が確保できる。
【００３２】
更に、前記制御基板６上面の防振材９と樹脂封止剤８は、制御基板６上の絶縁材１０の壁によって樹脂封止剤８と仕切られているので、防振材９と樹脂封止剤８が混じることなく、前記圧電トランス５に防振材のみを確実に充填することができて、圧電トランス素子への振動、衝撃は十分に低減できる。
【００３３】
又、絶縁材の壁１０を用いているので、防振材と注型材の注入を同時に行うことができるうえ、前記壁による制御基板上の絶縁不良を発生させない。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は以上のように、圧電トランスを搭載する制御基板と、前記制御基板を囲むケースと、前記制御基板と前記ケースを充填させる樹脂封止剤からなる前記圧電トランスを搭載した制御基板を囲むケースにおいて、前記圧電トランスケースと樹脂封止剤間、及び、前記制御基板と前記圧電トランスケース間に防振剤を充填させるので、前記制御基板を囲むケースに外力が加わった場合は、圧電トランスへの外力による振動、衝撃は、前記防振剤で減衰されるので、圧電トランス素子への振動、衝撃は従来以上に低減できる。
【００３５】
圧電トランスを搭載する制御基板と、前記制御基板を囲むケースと、前記制御基板と前記ケースを充填させる樹脂封止剤からなる前記圧電トランスを搭載した制御基板を囲むケースを板形状で直方体の前記圧電トランスの厚みが薄い方向で、コンクリート面状に鉛直方向に落下させた場合の破損性能を図．３の本発明と従来の圧電トランスを搭載する構造差による耐落下性能比較表に示している。
【００３６】
本発明と従来の圧電トランスを搭載する構造差による落下試験比較表から、従来の構造では高さ７０ｃｍからの落下で圧電トランスが破損するが、本発明の構造にすることで、高さ２００ｃｍからの落下でも圧電トランスが破損することがなく明らかに有意差が得られた。
【００３７】
防振剤は低粘度で流動性が良いゴム状に硬化するシリコン接着シール材等で注入すれば、圧電トランス周辺に防振剤を注入時に十分に回し込むことができ、圧電トランス全体を防振剤で充填することができるうえ、前記防振剤はゴム状に硬化するので、振動、衝撃を吸収できる。
【００３８】
更に、絶縁性が高く、吸水性が低く優れているので、圧電トランスで昇圧された高電圧回路で信頼性が確保できる。
【００３９】
制御基板上の防振剤と樹脂封止剤は絶縁材の壁で仕切れば、防振材と樹脂封止剤が混じることなく、前記圧電トランスに防振材が確実に充填することができるので、圧電トランス素子への振動、衝撃は十分に低減できる。
【００４０】
更に、壁で仕切ることにより、防振材と注型材の注入を同時に行うことができる。
【００４１】
又、絶縁材の壁を用いているので、前記壁による制御基板上の絶縁不良を発生させない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の圧電トランスを搭載する構造の説明図
【図２】本発明の圧電トランスを搭載する構造の説明図
【図３】本発明と従来の圧電トランスを搭載する構造差による落下試験比較表
【符号の説明】
１：　圧電トランス素子
２：　リード端子
３：　固定リブ
４：　圧電トランス素子のケース
５：　圧電トランス
６：　制御基板
７：　制御基板を囲むケース
８：　樹脂封止剤
９：　防振材
１０：　絶縁材の壁
【図１】
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【図２】
2004087526.tif 000004
【図３】
2004087526.tif 000005