(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に密閉状態で電子部品を収容可能なケーシングと、
通電によって発熱する発熱性電子部品が取付けられた放熱部材と、を備えていると共に、
前記ケーシングが、前記放熱部材を当接固定可能な開口部を有する電子ユニットであって、
前記ケーシングが、前記開口部に前記放熱部材を固定した時に、前記開口部を、前記発熱性電子部品が設置される発熱性電子部品設置用区画と、該発熱性電子部品設置用区画に隣接する隣接区画とに区切る区画壁を有しており、
前記発熱性電子部品設置用区画内に、防湿のための熱硬化性のポッティング材が、少なくとも前記発熱性電子部品が埋まる高さまで充填されており、
前記隣接区画の頂部を横壁で覆うことで、隣接区画に断熱空間が設けられており、
該断熱空間が、前記ケーシング内の、前記ポッティング材が充填された前記発熱性電子部品設置用区画から離れた位置に、断熱性を保持可能に連通する連通部を有していることを特徴とする電子ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の電子ユニットであって、
前記隣接区画の頂部に設けられた横壁が、前記発熱性電子部品とは別の電子部品を設置可能な電子部品設置壁部とされており、
断熱性を保持可能な前記連通部が、前記電子部品設置壁部に形成された連通孔であることを特徴とする電子ユニット。
【請求項３】
請求項２に記載の電子ユニットであって、
前記電子部品設置壁部に、前記別の電子部品を係止保持するための係止爪が設けられており、
断熱性を保持可能な前記連通孔が、前記係止爪を成形する際に形成される型抜孔を有していることを特徴とする電子ユニット。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の電子ユニットであって、
前記別の電子部品が、熱に影響を受け易い電子部品であることを特徴とする電子ユニット。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電子ユニットであって、
前記区画壁が、前記ケーシングの前記開口部を前記ケーシングの一辺に沿って分割するものであることを特徴とする電子ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両には、車体の各部に多数の電装品が設置されている。そして、これらの電装品を操作したり制御したりするのに多数の電子ユニットが用いられている。
【０００３】
このような電子ユニットには、通電によって発熱する発熱性電子部品と、熱に影響を受け易い電子部品とを両方同時に備えたものが存在している（例えば、特許文献１参照）。そして、このような構成を有する電子ユニットでは、発熱性電子部品が発生する熱から、熱に影響を受け易い電子部品を保護する必要がある。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載された電子ユニットでは、１つのケーシング内に、発熱性電子部品と、熱に影響を受け易い電子部品とを、間に断熱用密閉空間を介在させるなどして、分離配置するようにしていた。更に、発熱性電子部品と、熱に影響を受け易い電子部品との両者を、防湿のために、空気よりも熱伝導率の高い、熱硬化性のポッティング材でそれぞれ別個に封止するようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４０４３９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記電子ユニットでは、ポッティング材を硬化させるために加熱処理が行われるが、この時の熱によって断熱用密閉空間内部の空気が膨張する。そして、膨張した断熱用密閉空間内部の空気がポッティング材の内部へ入り込むと、ポッティング材に気泡を生じさせたり、この気泡が成長し限界に達して破裂することでクレーターを生じさせたりするようなことが起きる。
【０００７】
このように、ポッティング材にクレーターが生じると、ポッティング材による防湿効果が不完全となるため、クレーターに結露水が溜まるなどして電子部品（発熱性電子部品や熱に影響を受け易い電子部品を含む）や電子部品が取付けられた回路に、浸水によるショートを発生させたり、または、マイグレーション（イオン化によって材質が欠損する現象）による回路の破損が起きたりする、などの不具合が生じるおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記した問題点を解決することを、主な目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、
内部に密閉状態で電子部品を収容可能なケーシングと、
通電によって発熱する発熱性電子部品が取付けられた放熱部材と、を備えていると共に、
前記ケーシングが、前記放熱部材を当接固定可能な開口部を有する電子ユニットであって、
前記ケーシングが、前記開口部に前記放熱部材を固定した時に、前記開口部を、前記発熱性電子部品が設置される発熱性電子部品設置用区画と、該発熱性電子部品設置用区画に隣接する隣接区画とに区切る区画壁を有しており、
前記発熱性電子部品設置用区画内に、防湿のための熱硬化性のポッティング材が、少なくとも前記発熱性電子部品が埋まる高さまで充填されており、
前記隣接区画の頂部を横壁で覆うことで、隣接区画に断熱空間が設けられており、
該断熱空間が、前記ケーシング内の、前記ポッティング材が充填された前記発熱性電子部品設置用区画から離れた位置に、断熱性を保持可能に連通する連通部を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、上記構成によって、熱硬化性のポッティング材を硬化させるための加熱処理の熱によって膨張された隣接区画内の空気が、ポッティング材の内部へ入り込まないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態の実施例にかかる電子ユニットの分解斜視図である。
【図２】図１の電子ユニットの縦断面図である。
【図３】図１のケーシングの底面図である。
【図４】図１のケーシングの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図４は、この実施の形態を説明するためのものである。
【実施例１】
【００１３】
＜構成＞以下、この実施例の構成について説明する。
自動車などの車両には、車体の各部に多数の電装品が設置されている。そして、これらの電装品を操作したり制御したりするのに多数の電子ユニットが用いられている。
【００１４】
図１に示すように、このような電子ユニット１を、
内部に電子部品２を収容可能な（電子部品収容空間３を有する）ケーシング４と、
通電によって発熱する発熱性電子部品２ａが取付けられた放熱部材５と、を備えたものとする。
そして、上記ケーシング４が、上記放熱部材５を当接固定可能な開口部６を有するものとされる。
【００１５】
ここで、電子ユニット１は、例えば、ラジエータファンのコントローラなどのようなＰＷＭ制御を行うためのＰＷＭモジュールとされる。但し、電子ユニット１は、上記に限るものではない。
【００１６】
ケーシング４は、枠状のケーシング本体１１と、このケーシング本体１１の表面側の開口部１２を塞ぐ蓋体１３と、ケーシング本体１１の裏面側の開口部６を塞ぐ底面部材１４と、を有するものとされる。ケーシング本体１１には、外部のコネクタを接続するための接続口部１１ａなどが設けられる。蓋体１３および底面部材１４は、それぞれケーシング本体１１の開口部６，１２の周縁部に対して接着剤で接着固定されてシールされる。そのために、ケーシング４の裏面側の開口部６の周縁部には、底面部材１４の周縁部に対する接着代１５が形成される。また、ケーシング４の表面側の開口部１２の周縁部には、蓋体１３の周縁部に形成された接着用凸条１６を、嵌合して接着剤接着固定するための接着用溝部１７が形成される。
【００１７】
発熱性電子部品２ａは、例えば、ＭＯＳ型ＦＥＴなどの発熱性半導体や、コイルや、シャント抵抗などとすることができる。但し、発熱性電子部品２ａは、これらに限るものではない。発熱性電子部品２ａは、回路基板１８にまとめて実装される。
【００１８】
放熱部材５は、アルミなどの伝熱性の高い金属によってできたヒートシンクなどとされる。放熱部材５に対し、発熱性電子部品２ａが実装された回路基板１８は、伝熱性接着剤や伝熱シートなどの伝熱材１９を介して固定される。この場合、放熱部材５は、ケーシング４の底面部材１４とされる。このように底面部材１４を放熱部材５とすることにより、発熱性電子部品２ａが発生する熱を、広い面積で効率的に外部へ逃がす（放熱する）ことが可能となる。
【００１９】
以上のような基本的な構成に対し、この実施例では、以下のような構成を備えるようにしている。
（１）上記ケーシング４が、上記開口部６に上記放熱部材５を固定した時に、上記開口部６を、上記発熱性電子部品２ａが設置される発熱性電子部品設置用区画２１と、この発熱性電子部品設置用区画２１に隣接する隣接区画２２と、に区切る区画壁２３を有する。
そして、上記発熱性電子部品設置用区画２１内に、防湿のための熱硬化性のポッティング材２４が、少なくとも上記発熱性電子部品２ａが埋まる高さまで充填される。
これに対し、上記隣接区画２２が、上記ケーシング４（の電子部品収容空間３）内部の、上記ポッティング材２４が充填された上記発熱性電子部品設置用区画２１から離れた位置に連通する連通部２５を有するものとされる。
【００２０】
この場合、発熱性電子部品設置用区画２１は、ケーシング本体１１の裏面側の開口部６の大部分を占める閉じた領域とされる。上記した回路基板１８は、主に、放熱部材５における、発熱性電子部品設置用区画２１側の部分に取付けられる。但し、構造的には、回路基板１８は、発熱性電子部品２ａが実装されていない部分を、隣接区画２２の側へ延ばすこともできる（延長部）。
【００２１】
隣接区画２２は、ケーシング本体１１の裏面側の開口部６の残りの比較的僅かな閉じた領域とされる。この場合、隣接区画２２は、平面視ほぼ矩形状をしたケーシング本体１１の一辺に沿った細長いものとされる。区切るとは、開口部６に境目を付けて分けることである。
【００２２】
区画壁２３は、開口部６側の縁部が放熱部材５の面（や回路基板１８の延長部）などに当接する当接部２６とされると共に、放熱部材５（や回路基板１８の延長部）などに接着するための接着代とされる。区画壁２３は、ポッティング材２４が隣接区画２２へ入るのを防止するための堰板として、少なくとも、ポッティング材２４を充填する高さよりも高く形成される。
【００２３】
ポッティング材２４には、シリコーン系などの熱伝導性の高い樹脂が使用される。生産性向上のため、ポッティング材２４は、ケーシング４の裏面側の開口部６に接着剤を塗布して底面部材１４を貼り付けた直後（接着剤が乾かないうち）に発熱性電子部品設置用区画２１へ充填され、その後、直ちに加熱炉で加熱処理（例えば、８０度で２０分など）されて硬化されるようにしている。
【００２４】
連通部２５は、構造的には、隣接区画２２の頂部全面を開放したものなどとすることも可能である。連通部２５については、後述する。
【００２５】
（２）上記隣接区画２２の頂部に、上記発熱性電子部品２ａとは別の電子部品２ｂを設置可能な電子部品設置壁部３１が形成される。
上記連通部２５が、上記電子部品設置壁部３１に形成された連通孔２５ａとされる。
【００２６】
ここで、別の電子部品２ｂは、この場合、発熱性電子部品２ａ以外の電子部品２であれば、何でも良い。
【００２７】
電子部品設置壁部３１は、少なくとも隣接区画２２の頂部を覆う横壁とされる。電子部品設置壁部３１は、蓋体１３および底面部材１４とほぼ平行な面とされる。但し、電子部品設置壁部３１には、設置される別の電子部品２ｂに応じた凹凸形状などを設けることもできる。電子部品設置壁部３１は、上記した隣接区画２２の頂部と同じ大きさにしても、設置される別の電子部品２ｂに合わせて隣接区画２２の頂部からハミ出す大きさとしても良い。この場合には、後者としている。電子部品設置壁部３１の内部などには、必要に応じて配線部３５が埋設される。上記した回路基板１８や、電子部品２（この場合には、発熱性電子部品２ａや別の電子部品２ｂなどを広く含むものとする）は、この配線部３５に対して電気的に接続される。なお、電子部品設置壁部３１における発熱性電子部品設置用区画２１の上側には、ポッティング材２４を充填するなどのための貫通隙間部３６（充填口）が適宜形成される。この貫通隙間部３６は、隣接区画２２や配線部３５などに形成される。
【００２８】
連通孔２５ａは、小孔のことであり、電子部品設置壁部３１の任意の位置に、任意の形状および大きさで、任意の数だけ設けることができる。但し、ポッティング材２４の加熱処理時の熱で膨張された隣接区画２２内部の空気を効率良く逃がすためには、連通孔２５ａは、電子部品設置壁部３１に対してできるだけ均等な状態で複数配置するのが好ましい。これに対し、隣接区画２２の断熱効果を上げるためには、連通孔２５ａは、できるだけ小さく、且つ、少なくするのが好ましい。よって、連通孔２５ａは、上記したポッティング材２４に対する加熱処理時の空気の逃げ性と、通常時の断熱性とのバランスを考慮して設定する。
【００２９】
（３）上記電子部品設置壁部３１に、上記別の電子部品２ｂを係止保持するための係止爪４１が設けられる。
上記連通孔２５ａが、上記係止爪４１を成形する際に形成される型抜孔４２を有する。
【００３０】
ここで、係止爪４１は、例えば、電子部品設置壁部３１から、別の電子部品２ｂの側へ向けて一体に延びるものとされる。型抜孔４２は、係止爪４１を成形するために用いたスライト型を退避させた後に係止爪４１の基部にできる空隙部である。なお、連通孔２５ａは、係止爪４１のための型抜孔４２以外に、専用の呼吸孔などを含むものとしても良い。
【００３１】
（４）上記別の電子部品２ｂが、熱に影響を受け易い電子部品２ｃとされる。
【００３２】
ここで、熱に影響を受け易い電子部品２ｃ（熱影響性電子部品）は、例えば、電解コンデンサや、バリスタや、発振子などとすることができる。但し、熱に影響を受け易い電子部品２ｃは、これらに限るものではない。
【００３３】
＜作用＞以下、この実施例の作用について説明する。
ケーシング４は、電子部品２を、内部の電子部品収容空間３に収容して保護するものである。そして、このケーシング４に開口部６を設けて、開口部６に発熱性電子部品２ａが取付けられた放熱部材５を当接固定するようにした。これにより、発熱性電子部品２ａが発生した熱を、放熱部材５を用いて、放熱部材５の全面から外部へ放熱することができる。
【００３４】
上記した電子ユニット１は、以下のようにして製造される。即ち、先ず、ケーシング４内部の電子部品収容空間３に電子部品２（別の電子部品２ｂや熱に影響を受け易い電子部品２ｃなど）を取付ける。これらの電子部品２は、係止爪４１などに固定されると共に、配線部３５に対して電気的に接続される。次に、ケーシング４の裏面側の開口部６に接着剤を塗布して底面部材１４を貼り付ける。この場合、底面部材１４は、特に、発熱性電子部品２ａを有する回路基板１８が予め取付けられた放熱部材５とされる。そして、この接着剤が乾かないうちにポッティング材２４を、発熱性電子部品設置用区画２１へ充填し、直ちに加熱炉でケーシング４ごと加熱処理してポッティング材２４を硬化させる。最後に、ケーシング４の表面側の開口部１２に接着剤を塗布して蓋体１３を貼り付ける。
【００３５】
＜効果＞この実施例によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）ケーシング４の開口部６に区画壁２３を設けた。これにより、開口部６を区画壁２３で発熱性電子部品設置用区画２１と隣接区画２２との２つの領域に区切って、発熱性電子部品２ａが設置されない隣接区画２２を確保できるようにした。その結果、発熱性電子部品２ａが設置されない隣接区画２２を断熱空間として利用することが可能となる。
【００３６】
そして、発熱性電子部品設置用区画２１に対し、防湿のための熱硬化性のポッティング材２４を、少なくとも発熱性電子部品２ａが埋まる高さまで充填した。これにより、発熱性電子部品２ａを熱硬化性のポッティング材２４で封止して防湿機能を持たせることができる。また、ポッティング材２４は、空気よりも熱伝導率が高いので、通電によって発熱性電子部品２ａが発生した熱を、ポッティング材２４を介して効率的に放熱部材５などへ伝えることが可能となる。加えて、発熱性電子部品設置用区画２１に充填されるポッティング材２４を発熱性電子部品２ａが埋まる程度の高さに抑えると共に、隣接区画２２にポッティング材２４が充填されないようにすることで、使用するポッティング材２４の量を最小限に抑えることが可能となり、ポッティング材２４によるコスト増加と重量増加とを抑えることができる。
【００３７】
更に、隣接区画２２に連通部２５を設けて、隣接区画２２と、ケーシング４（の電子部品収容空間３）内部における、発熱性電子部品設置用区画２１から離れた位置とを連通させるようにした。これにより、ポッティング材２４を硬化させるための加熱処理の熱で膨張された隣接区画２２内部の空気（やその圧力）を、ケーシング４内の発熱性電子部品設置用区画２１以外の部分に積極的に逃すことができる。その結果、加熱処理の熱で膨張された隣接区画２２内部の空気が、区画壁２３と放熱部材５との間の、まだ完全に乾いていないような接着部分から、発熱性電子部品設置用区画２１へ侵入してポッティング材２４の内部に入り込み、ポッティング材２４に気泡を生じさせたり、この気泡が成長して限界に達し破裂することで、図２に仮想線で示すようなクレーターＣＲを生じさせたりするような不具合を防止できる。
【００３８】
なお、ポッティング材２４にクレーターＣＲが生じると、ポッティング材２４による防湿効果が不完全となり、クレーターＣＲに結露水が溜まるなどして発熱性電子部品２ａや発熱性電子部品２ａが取付けられた回路に、浸水によるショートを発生させたり、マイグレーション（イオン化によって材質が欠損する現象）による回路破損を起こしたりするなどの故障を生じることになる。
【００３９】
これに対し、上記したように、加熱処理の熱で膨張された隣接区画２２内部の空気を、連通部２５によって、ケーシング４内のポッティング材２４が充填された発熱性電子部品設置用区画２１以外の部分へ積極的に逃がすことで、発熱性電子部品設置用区画２１へ充填されたポッティング材２４を健全な状態に保つことができるようになり、上記したような不具合の発生を防止することが可能となる。
【００４０】
（２）隣接区画２２の頂部に電子部品設置壁部３１を形成した。これにより、隣接区画２２を電子部品設置壁部３１で閉止して、密閉性の高い断熱空間にすることが可能になると共に、電子部品設置壁部３１を利用して、隣接区画２２の頂部の位置に発熱性電子部品２ａとは別の電子部品２ｂを積極的に設置することが可能となる。
【００４１】
また、電子部品設置壁部３１に、連通部２５として、連通孔２５ａを形成した。これにより、ポッティング材２４を硬化させるための加熱処理の熱で膨張された隣接区画２２内の空気（やその圧力）を、連通孔２５ａを介して、電子部品設置壁部３１の反対側へ無理なく確実に逃すことができる。また、連通部２５を連通孔２５ａとすることにより、隣接区画２２に対する空気の出入りを極力抑えることができるので、隣接区画２２による断熱性を高めることができる。
【００４２】
（３）電子部品設置壁部３１に係止爪４１を形成した。これにより、係止爪４１を用いて電子部品設置壁部３１に、別の電子部品２ｂを簡単に係止保持することができる。
【００４３】
しかも、型構造上、係止爪４１を成形する際には係止爪４１の基部に型抜孔４２が作られることになるが、この型抜孔４２を、連通孔２５ａの少なくとも一部として利用するようにした。これにより、係止爪４１を設けることで、同時に連通孔２５ａも得ることができるので、効率的であり、構造的に無駄がない。
【００４４】
（４）特に、別の電子部品２ｂを、熱に影響を受け易い電子部品２ｃとした。これにより、熱に影響を受け易い電子部品２ｃを、ケーシング４内で、発熱性電子部品２ａから熱的に最も遠い位置に配置することが可能となる。また、熱に影響を受け易い電子部品２ｃは、隣接区画２２によって放熱部材５から隔離されることになる。その結果、通電によって発熱性電子部品２ａが熱を発生し、発熱性電子部品２ａで発生した熱が放熱部材５へ伝えられて、放熱部材５が全面で外部へ放熱を行っても、熱に影響を受け易い電子部品２ｃを、熱から有効に保護することが可能となる。よって、熱に影響を受け易い電子部品２ｃを、高価な耐熱性電子部品（例えば、耐熱コンデンサなど）に仕様変更する必要をなくすことができ、その分、部品コストを抑えることが可能となる。
【００４５】
また、ケーシング４内部に、発熱性電子部品２ａと熱に影響を受け易い電子部品２ｃとをスペース効率良く配置することが可能となり、ケーシング４をコンパクト化することができる。
【００４６】
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものである。よって、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施例に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、複数の実施例や変形例がこの発明のものとして開示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。
【符号の説明】
【００４７】
１    電子ユニット
２    電子部品
２ａ  発熱性電子部品
２ｂ  別の電子部品
２ｃ  熱に影響を受け易い電子部品
３    電子部品収容空間
４    ケーシング
５    放熱部材
６    開口部
２１  発熱性電子部品設置用区画
２２  隣接区画
２３  区画壁
２４  ポッティング材
２５  連通部
２５ａ  連通孔
３１  電子部品設置壁部
４１  係止爪
４２  型抜孔
【図１】
0006328044.tif 000002
【図２】
0006328044.tif 000003
【図３】
0006328044.tif 000004
【図４】
0006328044.tif 000005