電子部件單元及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本公開(kāi)涉及電子部件單元及其制造方法，該電子部件單元包括其上具有電子部件的印制板以及其中容納該印制板的殼體。
【背景技術(shù)】
[0002]近來(lái)，除了電子設(shè)備領(lǐng)域之外，包括其上安裝有電子部件的印制板以及其中容納該印制板的殼體的電子部件單元已經(jīng)被用于諸如移動(dòng)終端和車(chē)輛的各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域中。在電子部件單元中，電子部件通過(guò)焊料或粘合劑固定至印制板(參見(jiàn)JP 2009-88048 A)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]然而，其中僅電子部件的基部被固定至印制板的電子部件單元的抗振性是不夠的。也就是說(shuō)，存在下述可能性:未被固定電子部件的頭部由于外部撞擊而振動(dòng)，結(jié)果連接部由于疲勞而被破壞。可以用樹(shù)脂等將整個(gè)電子部件密封以提高抗振性。然而，在這種情況下，增加了電子部件單元的重量。
[0004]本公開(kāi)的一個(gè)目的是提供一種輕便且具有極好抗振性的電子部件單元及其制造方法。
[0005]根據(jù)本公開(kāi)的一方面，一種電子部件單元包括:印制板、具有被固定至該印制板的基部的電子部件、容納該印制板和該電子部件的殼體，以及注入該殼體中的泡沫樹(shù)脂。該殼體具有孔部。泡沫樹(shù)脂通過(guò)泡沫樹(shù)脂將該電子部件的頭部固定至該殼體，并且封閉該殼體的孔部。
[0006]根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，一種電子部件單元的制造方法包括:將發(fā)泡樹(shù)脂從孔部注入殼體中，該殼體容納印制板和電子部件；以及使該殼體中的發(fā)泡樹(shù)脂發(fā)泡并硬化。
[0007]在上述電子部件單元中，該電子部件的頭部通過(guò)泡沫樹(shù)脂固定至殼體。因此，即使當(dāng)該電子部件是較高的部件時(shí)，該電子部件的頭部也不太可能會(huì)由于外部撞擊而劇烈地振動(dòng)。因此，該電子部件的基部與印制板之間的連接部不太可能會(huì)由于振動(dòng)而被損壞以及由于疲勞而被破壞。也就是說(shuō)，該電子部件單元具有極好的抗振性。
[0008]例如，將具有相對(duì)小的比重的泡沫樹(shù)脂用作將電子部件固定至殼體的泡沫樹(shù)脂。此外，通過(guò)泡沫樹(shù)脂來(lái)固定至少電子部件的頭部。不需要用泡沫樹(shù)脂覆蓋整個(gè)電子部件。此外，不需要用泡沫樹(shù)脂填充殼體的整個(gè)空間。因此，可以減少所需要的泡沫樹(shù)脂的量。因此，可以減少電子部件單元的重量和材料的成本。
[0009]殼體具有孔部，并且在電子部件單元的制造期間，可以將泡沫樹(shù)脂從孔部注入殼體中。殼體的孔部由泡沫樹(shù)脂封閉。因此，異物不太可能從外部進(jìn)入電子部件單元。因此，電子部件單元還具有極好的防塵性。
[0010]在電子部件單元的制造期間，將發(fā)泡樹(shù)脂從孔部注入殼體中，該殼體容納有印制板和電子部件。發(fā)泡樹(shù)脂在該殼體中發(fā)泡并硬化。如此，可以制造使用泡沫樹(shù)脂固定電子部件的頭部并且封閉殼體的孔部的電子部件單元。
【附圖說(shuō)明】
[0011]根據(jù)以下參照附圖所進(jìn)行的詳細(xì)描述，本公開(kāi)的以上和其他目的、特征及優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加明顯，在附圖中用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示相同的部分，并且在附圖中:
[0012]圖1是根據(jù)第一實(shí)施方式的電子部件單元的截面圖；
[0013]圖2是在根據(jù)第一實(shí)施方式的電子部件單元的電子部件與印制板之間的連接部的局部放大截面圖；
[0014]圖3A是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的電子部件單元的制造過(guò)程的示意圖；
[0015]圖3B是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的電子部件單元的制造過(guò)程的示意圖；
[0016]圖4是根據(jù)第二實(shí)施方式的電子部件單元的截面圖；
[0017]圖5是根據(jù)第一比較示例的電子部件單元的截面圖；
[0018]圖6A是根據(jù)第二比較示例的使用高粘度粘合劑的電子部件單元的截面圖；以及
[0019]圖6B是根據(jù)第二比較示例的使用低粘度粘合劑的電子部件單元的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]將要描述電子部件單元的實(shí)施方式。
[0021]電子部件單元包括:印制板、具有固定至印制板的基部的電子部件、其中容納該印制板和該電子部件的殼體以及被注入該殼體中的泡沫樹(shù)脂。泡沫樹(shù)脂將該電子部件的頭部固定至該殼體。該殼體形成有孔部，并且泡沫樹(shù)脂封閉該殼體的孔部。
[0022]可以將使用物理發(fā)泡劑或化學(xué)發(fā)泡劑來(lái)起泡的熱固性樹(shù)脂用作泡沫樹(shù)脂。例如可以將聚氨酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、酚樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂或者蜜胺樹(shù)脂(melamine resin)用作熱固性樹(shù)脂。
[0023]電子部件的基部被固定至印制板，并且電子部件的頭部通過(guò)泡沫樹(shù)脂固定至殼體。電子部件的基部是固定至印制板電子部件的一端，以及電子部件的頭部是與基部相對(duì)的另一端。
[0024]可以在印制板上安裝一個(gè)、兩個(gè)或更多個(gè)電子部件。當(dāng)安裝有多個(gè)電子部件時(shí)，電子部件中的至少一個(gè)電子部件的頭部通過(guò)泡沫樹(shù)脂固定。優(yōu)選的是，通過(guò)泡沫樹(shù)脂固定滿(mǎn)足關(guān)系H/W>0.5的較高的電子部件的頭部，其中，H表示較高的電子部件的最大高度而W表示該電子部件的基部的端表面的最大寬度。在這樣的較高的電子部件中，頭部可能由于外部撞擊而振動(dòng)。因此，進(jìn)一步增大了通過(guò)用泡沫樹(shù)脂固定電子部件的頭部所增強(qiáng)的抗振性。從同一角度出發(fā)，更優(yōu)選的是，通過(guò)泡沫樹(shù)脂固定滿(mǎn)足關(guān)系H/W>1的電子部件的頭部，以及進(jìn)一步優(yōu)選的是，通過(guò)泡沫樹(shù)脂固定滿(mǎn)足關(guān)系H/W>1.5的電子部件的頭部。印制板的一部分可能暴露在殼體的外部。電子部件單元可能具有暴露在殼體外部的電子部件。
[0025]在電子部件單元中，至少電子部件的頭部通過(guò)泡沫樹(shù)脂固定。例如，泡沫樹(shù)脂覆蓋并且固定等于或小于電子部件的一半的電子部件的一部分，該部分是從電子部件的頭部至下述部分:從頭部起具有電子部件的一半高度的尺寸的部分。也就是說(shuō)，可以用泡沫樹(shù)脂來(lái)覆蓋和固定電子部件的從頭部起的一半或更少。在這樣的情況下，可以減少泡沫樹(shù)脂的量，同時(shí)確保電子部件單元的抗振性。因此，可以進(jìn)一步減少重量和成本。此外，在這樣的情況下，可以限制泡沫樹(shù)脂在電子部件單元的制造期間從殼體泄漏。
[0026]可以任意地選擇泡沫樹(shù)脂的發(fā)泡倍率(foaming rat1)和密度。具體地，例如可以通過(guò)調(diào)整發(fā)泡倍率來(lái)使泡沫樹(shù)脂的密度保持在0.02kg/m3至0.5kg/m3的范圍內(nèi)。在這樣的情況下，可以充分地增強(qiáng)電子部件單元的抗振性，并且可以充分地減小電子部件單元的重量。當(dāng)在上面的范圍內(nèi)進(jìn)一步減小泡沫樹(shù)脂的密度時(shí)，可以進(jìn)一步減少電子部件單元的重量。當(dāng)進(jìn)一步增大泡沫樹(shù)脂的密度時(shí)，可以進(jìn)一步限制異物從孔部進(jìn)入殼體中。此外，提高了電子部件單元的防水性。
[0027]在下文中將參照附圖進(jìn)一步詳細(xì)地描述電子部件單元的實(shí)施方式。
[0028](第一實(shí)施方式)
[0029]如圖1中所示，第一實(shí)施方式的電子部件單元I具有:印制板2、電子部件3、其中容納印制板2和電子部件3的殼體4。電子部件單元I還具有被注入殼體4中的泡沫樹(shù)脂
5。殼體形成有孔部41。泡沫樹(shù)脂5將電子部件3的頭部32固定至殼體4并且封閉殼體4的孔部41。
[0030]本實(shí)施方式的電子部件單元I是將被裝配至車(chē)輛的車(chē)載電子控制單元(ECU)。印制板2由普通玻璃環(huán)氧板制成。作為電子部件3，多個(gè)電子部件3a、3b、3c及3d被安裝在印制板2的兩個(gè)表面上。電子部件3a、3b及3c是安裝在印制板上的電子部件，而電子部件3d是外部連接端子(連接器)。電子部件3a和電子部件3b是鋁電解電容器，并且是相對(duì)高于其他電子部件的較高的部件。
[0031]電子部件3中的每個(gè)電子部件具有用焊料或粘合劑接合至印制板2的基部31。如圖2中所示，印制板2具有樹(shù)脂基板21以及由銅(Cu)制成并且形成在樹(shù)脂基板21上的電路22。電子部件3與電路22電連接并且被固定至印制板2。
[0032]如圖1中所示，印制板2和電子部件3a、3b及3c被容納在殼體4中。電子部件3d的端部暴露在殼體4外。在容納在殼體4中的電子部件中，較高的電子部件3a和電子部件3b具有覆蓋有泡沫樹(shù)脂5的頭部32。較高的電子部件3a和電子部件3b沿與印制板2的安裝表面20垂直的方向具有相對(duì)大的尺寸(高度)。電子部件3a和電子部件3b通過(guò)泡沫樹(shù)脂5固定至殼體4。泡沫樹(shù)脂5從孔部41被注入殼體4中。泡沫樹(shù)脂5對(duì)電子部件3a的頭部32和電子部件3b的頭部32進(jìn)行固定，并且封閉孔部41。泡沫樹(shù)脂5由聚氨酯泡沫樹(shù)脂制成。殼體4的空間沒(méi)有完全填充有泡沫樹(shù)脂5。在殼體4中存在沒(méi)有填充有泡沫樹(shù)脂5的空間40。
[0033]接下來(lái)，將要描述本實(shí)施方式的電子部件單元I的制造方法。如圖3A中所示，其上安裝有多個(gè)電子部件3的印制板2容納在殼體4中。殼體4由兩個(gè)構(gòu)件(未示出)組成。如圖3A中所示，通過(guò)在將電子部件3d置于兩個(gè)構(gòu)件之間的狀態(tài)下接合兩個(gè)構(gòu)件以將印制板2容納在殼體4中。在殼體4中，電子部件3的基部31被固定至印制板2。反之，電子部件3的頭部32是沒(méi)有接合至印制板2和殼體4的內(nèi)壁的自由端。在電子部件3的頭部32與殼體4的內(nèi)壁之間存在間隙。雖然可以任意地選擇間隙的大小，但是從減小電子部件單元I的大小的角度出發(fā)，更好的是盡可能地減小間隙的大小。在電子部件3中，電子部件3a和電子部件3b滿(mǎn)足關(guān)系H/W>1.5，其中，W表示基部31的端表面的最大寬度而H表示最大高度，該最大高度是在沿與安裝表面20垂直的方向上電子部件3從印制板2的安裝表面20起的長(zhǎng)度。
[0034]如圖3A中所示，殼體4具有孔部41，該孔部41處于從電子部件3a的頭部32和電子部件3b的頭部32起沿垂直于印制板2的安裝表面20的方向一一即，測(cè)量電子部件3a和3b的高度H的方向一一延伸的延長(zhǎng)線(xiàn)L上。在本實(shí)施方式中，孔部41分別位于從兩個(gè)較高的電子部件3a和電子部件3b延伸的延長(zhǎng)線(xiàn)L上。
[0035]接下來(lái)，如圖3B中所示，發(fā)泡樹(shù)脂50從孔部41被注入殼體4中。發(fā)泡樹(shù)脂50由例如包含樹(shù)脂成分和發(fā)泡劑的材料制成，并且發(fā)泡樹(shù)脂50通過(guò)發(fā)泡被轉(zhuǎn)化成泡沫樹(shù)脂。為了獲得如本實(shí)施方式的由聚氨酯泡沫樹(shù)脂制成的泡沫樹(shù)脂，可以使用例如包括多元醇源和異氰酸酯源的雙液混合型材料。發(fā)泡樹(shù)脂50從孔部41被注入殼體4中并且在殼體4中被發(fā)泡和硬化。因此，電子部件3a的頭部32和電子部件3b的頭部32被泡沫樹(shù)脂5覆蓋，并且殼體4的孔部41被泡沫樹(shù)脂5填充和封閉(參見(jiàn)圖1)。在這種情況下，相對(duì)較高的電子部件3a的頭部32和相對(duì)較高的電子部件3b的頭部32可以被泡沫樹(shù)脂5覆蓋，并且可以通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)泡樹(shù)脂50的注入量和/或發(fā)泡樹(shù)脂50的發(fā)泡倍率來(lái)充分確保殼體4中未被泡沫樹(shù)脂5填充的空間40。
[0036]接下來(lái)，將參照附圖來(lái)描述本實(shí)施方式的電子部件單元I的效果。如圖1中所示，在本實(shí)施方式的電子部件單元I中，較高的電子部件3a的頭部32和較高的電子部件3b的頭部32通過(guò)