(57)【要約】【課題】  電子部品を実装した基板近傍に空気が残存することを防止し、マイグレーションによる不具合の低減を図ることのできるＰＷＭモジュールを提供する。【解決手段】  本発明のＰＷＭモジュール１０は、電子部品１２が実装された基板１４と、基板１４を収容すると共に、所定の充填姿勢でポッテイング剤Ｐが充填されるハウジング１６と、を有している。そして、前記充填姿勢では、基板１４が傾斜している。電子部品１２は、電解コンデンサ１２ａを含んでいる。また、本発明の他の一つは、基板１４を傾斜させてポッティング剤Ｐを充填するＰＷＭモジュール１０の製造方法である。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が実装された基板と、
前記基板を収容すると共に、所定の充填姿勢でポッテイング剤が充填されるハウジングと、を有するＰＷＭモジュールであって、
前記充填姿勢では、前記基板が傾斜していることを特徴とするＰＷＭモジュール。
【請求項２】
前記電子部品は、電解コンデンサであることを特徴とする請求項１に記載のＰＷＭモジュール。
【請求項３】
電子部品が実装された基板と、前記基板を収容するハウジングと、前記ハウジング内に充填されたポッティング剤と、を有するＰＷＭモジュールの製造方法であって、
前記基板が傾斜する姿勢に前記ハウジングを保持して、前記ポッティング剤を充填することを特徴とするＰＷＭモジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御を行う機能を有するＰＷＭモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、特定の電気制御部分をモジュール化した電気制御モジュールとして、図３に示すような放電灯装置１が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この放電灯装置１は、電子部品２が実装された基板３と、基板３を収容する金属ケース４とを有している。
【０００４】
また、放電灯装置１は金属ブラケット５内に配設されている。そして、金属ブラケット５が放電灯（図示せず）のハウジング６に固定され、これにより、放電灯装置１がハウジング６近傍に取り付けられている。
【０００５】
金属ケース４は直方体の箱体になっており、平面状の下底壁４ａを有している。また、基板３は、この下底壁４ａと平行となるように配設されている。
【０００６】
電子部品２は、スタータトランス２ａと、トランス２ｂと、その他の電子部品２ｃ、２ｃ・・を有している。スタータトランス２ａ及びトランス２ｂは、高電圧発生回路の一部を構成している。すなわち、前述の放電灯の点灯開始時には、スタータトランス２ａで高電圧パルスを発生させ、この高電圧パルスを配線ワイヤ７を介して放電灯に印加して、放電灯の電極間でアーク放電させて点灯を開始させるようになっている。
【０００７】
更に、放電灯装置１は、金属ケース４内にポッティング剤９が充填されている。ポッティング剤９は、電子部品２への衝撃や振動を低減させ、湿気を遮断するため等に充填されるものである。
【０００８】
このポッティング剤９の充填は、水平なベルトコンベア（図示せず）等に放電灯装置１を置き、上方から充填ノズル（図示せず）を金属ケース４内に挿入し、ポッティング剤９を流入させることにより行う。この際、ベルトコンベア上には、下底面４ａを下にして放電灯装置１を置く。これにより、放電灯装置１が安定し、ポッティング剤９の充填作業を容易にしている。
【特許文献１】特開２００１−４３９８４号公報（第３頁、図１０、図１１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、この種の電気制御モジュールは、小型化、軽量化が求められている。そこで、基板３の両面に電子部品２を実装し、薄型化、軽量化を図っているものもある。
【００１０】
しかしながら、従来の放電灯装置１の構造によれば、下底面４ａと基板３とが平行であり、充填の際に基板３が水平となるため、ポッティング剤を充填すると基板３の下面３ａに空気が残存してしまう問題があった。すなわち、ポッティング剤９は、硬化前であってもある程度の粘性を有しているため、水平に保持された基板３の下面３ａには、電子部品２の近傍に空気が残ってしまうことがあり、この状態で硬化してしまうことがあった。
【００１１】
このように空気が残存すると、電子部品２の接合部において、電流密度によって金属が析出する等、マイグレーションが発生すると、電子部品２の接合部において短絡を引き起こす虞がある。特に、ＰＷＭ制御を行うＰＷＭモジュールでは、高電圧が発生するため、このマイグレーションによる不具合を考慮する必要がある。従って、電子部品２の接合部に空気を残存しないようにしなければならない、という問題があった。
【００１２】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、電子部品を実装した基板近傍に空気が残存することを防止し、マイグレーションによる不具合の低減を図ることのできるＰＷＭモジュールの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決するため、請求項１に記載された発明は、電子部品が実装された基板と、前記基板を収容すると共に、所定の充填姿勢でポッテイング剤が充填されるハウジングと、を有するＰＷＭモジュールであって、前記充填姿勢では、前記基板が傾斜していることを特徴とするＰＷＭモジュールである。
【００１４】
このように構成された請求項１に記載のものは、ポッティング剤を充填する充填姿勢で前記基板が傾斜しているため、ポッティング剤を充填する際、前記基板の下面に空気が残存しない。
【００１５】
従って、前記電子部品の接合部における、マイグレーションに基づく短絡を防止することができる。
【００１６】
また、請求項２に記載された発明は、前記電子部品は、電解コンデンサであることを特徴とする請求項１に記載のＰＷＭモジュールである。
【００１７】
このように構成された請求項２に記載のものは、前記電子部品が、接合部にマイグレーションが発生し易い電解コンデンサであるが、ポッティング剤を充填する充填姿勢で前記基板が傾斜しているため、ポッティング剤を充填する際、前記基板の下面に空気が残存しない。
【００１８】
従って、前記電解コンデンサの接合部における、マイグレーションに基づく短絡を防止することができる。
【００１９】
また、請求項３に記載された発明は、電子部品を実装した基板と、前記基板を収容するハウジングと、前記ハウジング内に充填されたポッティング剤と、を有するＰＷＭモジュールの製造方法であって、前記基板が傾斜する姿勢に前記ハウジングを保持して、前記ポッティング剤を充填することを特徴とするＰＷＭモジュールの製造方法である。
【００２０】
このように構成された請求項３に記載のものは、前記基板が傾斜する姿勢に前記ハウジングを保持して前記ポッティング剤を充填し、ＰＷＭモジュールを製造するため、ポッティング剤を充填する際、前記基板の下面に空気が残存しない。
【００２１】
従って、このＰＷＭモジュールの製造方法によってＰＷＭモジュールを製造すれば、前記電子部品の接合部における、マイグレーションに基づく短絡を防止することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、電子部品を実装した基板近傍に空気が残存することを防止し、マイグレーションに基づく不具合の低減を図ることのできるＰＷＭモジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施の形態を、実施例に基づき説明する。
【００２４】
本発明のＰＷＭモジュールは、制御対象物をＰＷＭ制御する制御部分をモジュール化したものであり、例えば自動車に搭載されて、モータのコイル電圧等をＰＷＭ制御するために用いられる。
【実施例】
【００２５】
図１及び図２に示すように、本実施例のＰＷＭモジュール１０は、電子部品１２が実装された基板１４と、基板１４を収容する樹脂製のハウジング１６とを有している。このハウジング１６は、中空で薄型の直方体形状に形成されている。また、図２（ｂ）に示すように、ハウジング１６は、上面及び下面が開口した断面略Ｈ字状の本体部１６ａと、本体部１６ａの上面を覆う上カバー１６ｂとを有している。
【００２６】
本体部１６ａは、ハウジング１６の周囲を囲う側壁１６ｃと、上カバー１６ｂと略平行に且つ側壁１６ｃ間に渡って設けられた中間壁１６ｄとを有している。この中間壁１６ｄには、中央部分に上下を連通する開口部１６ｅが設けられている。
【００２７】
また、ハウジング１６の下面には、放熱を促進するための金属材料からなるヒートシンク１８が設けられている。ヒートシンク１８は、複数のフィン１８ａ、１８ａ・・を有している。このフィン１８ａ、１８ａ・・は相互にほぼ同形状を呈しており、ヒートシンク１８を下側にしてＰＷＭモジュール１０を平面上に置いたときに安定し、ガタつかないようになっている。
【００２８】
電子部品１２は、電解コンデンサ１２ａとその他の電子部品１２ｂ、１２ｂ・・とを備えており、これらが基板１４の上面１４ａ及び下面１４ｂの両面に実装されている。本実施例では、電解コンデンサ１２ａが下面１４ｂ側に実装されており、この電解コンデンサ１２ａは開口部１６ｅに、また、その他の電子部品１２ｂ、１２ｂ・・は、所定の回路設計に基づいて、上面１４ａ及び下面１４ｂに実装されている。また、ハウジング１６内には、例えばＭＯＳ−ＦＥＴ（図示せず）等のスイッチング素子が配設されており、これにより、ＰＷＭモジュール１０は、制御対象物をＰＷＭ制御することができるようになっている。
【００２９】
中間壁１６ｄには、基板１４を固定する基板保持部１７が設けられている。この基板保持部１７は、第一保持部１７ａ、１７ａと、第一保持部１７ａと基板１４を介して対向する位置に設けられた第二保持部１７ｂ、１７ｂと、第一保持部１７ａ及び第二保持部１７ｂに保持された基板１４のスライド移動を防止するための第三保持部１７ｃ、１７ｃとを有している。
【００３０】
第一保持部１７ａ及び第二保持部１７ｂはそれぞれ、基板１４を傾斜状態に保つ傾斜片１１７ａ、１１７ｂを有している。
【００３１】
この傾斜片１１７ａ、１１７ｂは、上面が傾斜する平板形状となっており、この上に基板１４が載せられている。また、第二保持部１７ｂが有する傾斜片１１７ｂは、第一保持部１７ａが有する傾斜片１１７ａより高く形成されており、これにより、基板１４が傾斜するようになっている。ここで、「基板１４が傾斜している」とは、基板１４の電子部品１２を実装する面と水平面とがある角度をなしており、平行でないことを意味する。本実施例では、下面１２ｂと水平面とのなす角度が略５°となるように基板１４が傾斜している。
【００３２】
更に、第一保持部１７ａ及び第二保持部１７ｂのそれぞれには、係止爪２１７ａ、２１７ｂが設けられている。係止爪２１７ａは傾斜片１１７ａから、係止爪２１７ｂは傾斜片１１７ｂから立設しており、この係止爪２１７ａ、２１７ｂ間に基板１４ａを嵌め込むことができるようになっている。
【００３３】
また、第三保持部１７ｃ、１７ｃは、図１に示したように、基板１４の四辺のうち、第一保持部１７ａ及び第二保持部１７ｂに保持された二辺とは別の二辺を、互いに挟み込むように設けられており、これにより、基板１４のスライド移動が防止されるようになっている。
【００３４】
また、ＰＷＭモジュール１０は、図２（ｂ）に示すように、ハウジング１６内に充填された熱硬化性のポッティング剤Ｐを有している。このポッティング剤Ｐとしては、例えば、熱伝導性の高いシリコーン系ポッティング剤等が用いられ、電子部品１２の発した熱がハウジング１６外に伝達されやすくなっている。また、ポッティング剤Ｐは、衝撃や振動を吸収して電子部品１２を保護すると共に、湿気を遮断して腐食の発生を低減する。更に、ポッティング剤Ｐによって、電子部品１２の接合部においてマイグレーションが発生したときの短絡が防止される。
【００３５】
次に、このような構成を有するＰＷＭモジュール１０の製造方法に沿って、ＰＷＭモジュール１０の作用について説明する。
【００３６】
まず、図２（ａ）に示したように、電子部品１２を実装した基板１４を、ハウジング１６内に収容する。このとき、基板１４を第一保持部１７ａと第二保持部１７ｂとの間に嵌め込む。
【００３７】
このようにすれば、係止爪２１７ａ、２１７ｂによって基板１４が保持され、且つ第三保持部１７ｃ、１７ｃによって、基板１４の水平方向へのスライド移動が防止される。従って、このＰＷＭモジュール１０によれば、容易に基板１４をハウジング１６内に組み付けることができる。
【００３８】
基板保持部１７に組み付けられた基板１４は、ヒートシンク１８を下側にした姿勢において、高さの異なる第一保持部１７ａ、第二保持部１７ｂによって傾斜状態が維持される。
【００３９】
次に、基板１４が傾斜する姿勢にハウジング１６を保持して、ハウジング１６内にポッティング剤Ｐを充填する。すなわち、例えば水平なベルトコンベアＢ上に置いたハウジング１６を、ヒートシンク１８を下側にした姿勢に保持し、これにより、ポッティング剤Ｐの充填時における基板１４の傾斜状態を維持する。そして、充填ノズル３０を用い、ハウジング１６内にポッティング剤Ｐを流入させる。
【００４０】
このように、ＰＷＭモジュール１０は、ポッティング剤Ｐを充填する際の所定の充填姿勢において基板１４が傾斜しているため、基板１４の下面１４ｂに空気が残留することがない。すなわち、ポッティング剤Ｐをハウジング１６内に流入させると、下方から徐々にポッティング剤Ｐが溜まっていくが、基板１４の下面１４ｂ近傍の空気は下面１４ｂに沿って上方に押し出され、残留することがない。
【００４１】
従って、ＰＷＭモジュール１０によれば、基板１４の下の残留空気（気泡）を除くために別途の工程を必要とせず、容易に、前記残留空気の発生を防止することができ、これによって、マイグレーションに基づく不具合の低減を図ることができる。
【００４２】
特に、ＰＷＭモジュール１０では、基板１４の下面１４ｂに、接合部にマイグレーションが発生し易い電解コンデンサ１２ａが実装されている。しかしながら、下面１４ｂ近傍には空気が残存しないため、電解コンデンサ１２ａの接合部における、マイグレーションに基づく短絡を防止することができる。
【００４３】
そして、ＰＷＭモジュール１０に上カバー１６ｂを水密を保つように組み付けた後、ＰＷＭモジュール１０を所定温度に加温し、ポッティング剤Ｐを硬化させる。これにより、基板１４の下に残留空気が存在しないＰＷＭモジュール１０を製造することができる。
【００４４】
このように、本発明のＰＷＭモジュール１０は、電子部品１２が実装された基板１４と、基板１４を収容すると共に、所定の充填姿勢でポッテイング剤Ｐが充填されるハウジング１６と、を有している。そして、前記充填姿勢では、基板１４が傾斜している（すなわち、水平ではない）ため、ポッティング剤Ｐを充填する際、基板１４の下面１４ｂに空気が残存しない。
【００４５】
従って、電子部品１２の接合部における、マイグレーションに基づく短絡を防止することができる。
【００４６】
また、本発明のＰＷＭモジュール１０の製造方法によれば、基板１４が傾斜する姿勢にハウジング１６を保持して、ポッティング剤Ｐを充填するためポッティング剤を充填する際、前記基板の下面に空気が残存しない。
【００４７】
従って、この製造方法によってＰＷＭモジュール１０を製造すれば、電子部品１２の接合部における、マイグレーションに基づく短絡を防止することができる。
【００４８】
以上、この発明の実施の形態を図により説明してきたが、具体的な構成はこの実施例に限らず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更があってもこの発明に含まれる。
【００４９】
例えば、前記実施例では、基板と水平面とのなす角度が略５°に設定されていたが、必ずしもこの角度に限定されるものではない。すなわち、充填時のポッティング剤の粘度を考慮して、適当な角度に設定すれば、基板の下面に空気が残留することを防止することができる。
【００５０】
また、前記各電子部品の数量、配置は適宜変更可能であるし、必ずしもヒートシンクを設けなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施例に係るＰＷＭモジュールの上カバーを外した状態での平面図である。
【図２】本発明の実施例に係るＰＷＭモジュールに、ポッティング剤を充填する方法を説明する図であり、（ａ）はポッティング剤を充填する前のＰＷＭモジュールを模式的に示した断面図を、（ｂ）はポッティング剤を充填した後のＰＷＭモジュールを模式的に示した断面図を、それぞれ示している。
【図３】従来のＰＷＭモジュールの断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  ＰＷＭモジュール
１２  電子部品
１２ａ  電解コンデンサ
１４  基板
１６  ハウジング
Ｐ  ポッティング剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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