電子装置
【課題】簡略化した工程で用途に応じて幅広い構造をとることができる電子装置を提供する。
【解決手段】電子デバイスＥと、電子デバイスＥを覆う保護部２１ｅと、保護部２１ｅの外側に溶融成形された熱可塑性樹脂から成るハウジング２４とを備え、保護部２１ｅは、熱可塑性樹脂の溶融温度以上の耐熱温度を有する樹脂を主成分とする。
【解決手段】電子デバイスＥと、電子デバイスＥを覆う保護部２１ｅと、保護部２１ｅの外側に溶融成形された熱可塑性樹脂から成るハウジング２４とを備え、保護部２１ｅは、熱可塑性樹脂の溶融温度以上の耐熱温度を有する樹脂を主成分とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスと、溶融成形された熱可塑性樹脂から成るハウジングとを備えた電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、電子デバイスの耐熱性は、電子デバイスを構成する材料の物性や電子デバイスを製作する製法条件によって決定される。
例えば、誘電体と電極部材とを有するコンデンサ本体（以下、「コンデンサ本体」と称する）と、リード線と、リード線をコンデンサ本体の電極部材に接続する半田層とを備えたリード線付コンデンサの場合、半田層の固相温度は２４６℃であり、この温度以上になると半田層が溶解して、コンデンサ本体の電極部材とリード線との間で接続不良が生じる。このため、上述のコンデンサの耐熱温度は高くても２４６℃以下となる。電子デバイスを構成する材料の物性や電子デバイスを製作する製法条件によっては、更に耐熱温度が低い場合もある。
【０００３】
一方、上述の電子デバイスを収納するハウジングを、熱可塑性樹脂を溶融成形して設ける場合、溶融された樹脂の温度は２５０℃以上になる場合がある。このため、電子デバイスをハウジングの内部に収納して電子装置を構成する際に、電子デバイスに直接、熱可塑性樹脂を溶融成形すると、前述の半田層が溶解する等、電子デバイスが熱によって損傷する場合がある。
【０００４】
また、熱可塑性樹脂を溶融成形して、上述の電子デバイスを収納するハウジングを設ける場合、溶融された熱可塑性樹脂の圧力、すなわち溶融樹脂圧は、２０ＭＰａ以上の高圧になる場合がある。このため、電子デバイスをハウジングの内部に収納して電子装置を構成する際に、電子デバイスに直接、熱可塑性樹脂を溶融成形すると、前述の半田層が溶解するだけではなく、溶融した半田層が溶融樹脂力によって移動するなど、電子デバイスが溶融樹脂圧によって物理的に損傷する場合がある。
【０００５】
上述のような電子デバイスを用いた電子装置として、耐サージ性を高めるためにコンデンサや抵抗器などの電子デバイスからなる保護回路を設けた回転センサ（例えば、特許文献１参照）が公知である。この回転センサでは、回転を検知するセンサ素子の端子を延長してハウジングから突出させ、この端子に、保護回路部材に備えたコンデンサや抵抗器を嵌着してある。このようにすることで、回転センサのハウジングを樹脂で溶融成形する際に、コンデンサや抵抗器等の電子デバイスが損傷することを防止することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３０９３４０号公報（明細書［００１１］段落及び図１）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述の回転センサでは、コンデンサや抵抗器等の電子デバイスを備える保護回路部材を設けて、センサ素子の端子に嵌着可能な構造にする必要があり、製造工程が複雑になりコストが増大するという問題があった。
また、保護回路を設けるに際して、回転センサの入出力部が、保護回路部材を嵌着可能な端子構造などに限定されて、ワイヤハーネス構造にするなどの用途に応じた幅広い構造をとることができないという問題があった。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、簡略化した工程で、用途に応じて幅広い構造をとることができる電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電子装置の第一の特徴構成は、電子デバイスと、前記電子デバイスを覆う保護部と、前記保護部の外側に溶融成形された熱可塑性樹脂から成るハウジングとを備え、前記保護部は、前記熱可塑性樹脂の溶融温度以上の耐熱温度を有する樹脂を主成分とする点にある。
【０００９】
本構成によれば、電子デバイスがハウジングを形成する熱可塑性樹脂の溶融温度以上の耐熱温度を有する樹脂を主成分とする保護部で覆ってあるので、電子デバイスの外側にハウジングを溶融成形する際に、電子デバイスが熱による損傷を受けることを防止することができる。この結果、従来の如く、ハウジングの外部に電子デバイスを取り付けるための構造を設けたり、ハウジングを別体で成形してその内部に電子デバイスを収納したりする必要が無いので、電子装置の製造工程の簡略化を図ることができる。また、溶融成形によるハウジングを任意の形状で形成できるため用途に応じて幅広い構造をとることができる。さらに、電子デバイスに、保護部を介して、直接ハウジングを成形することとなるので、ハウジングと電子デバイスとの密着度を高めることができる。
【００１０】
本発明に係る電子装置の第二の特徴構成は、前記熱可塑性樹脂の溶融温度において、前記保護部の主成分である前記樹脂の熱分解率が５％以下である点にある。
【００１１】
本構成によれば、熱可塑性樹脂の溶融温度において、保護部の主成分である樹脂の熱分解率が５％以下であるので、確実に電子デバイスを熱から保護することができる。
【００１２】
本発明に係る電子装置の第三の特徴構成は、前記保護部が、前記溶融成形の際の溶融樹脂圧に対する耐圧性を有する点にある。
【００１３】
本構成によれば、保護部が、溶融成形の際の溶融樹脂圧に対する耐圧性を有するので、ハウジングを成形する際に電子デバイスがハウジングに覆われた状態を維持することができる。この結果、ハウジングの成形の際に、電子デバイスがハウジング形成用樹脂からの応力で損傷することを防止することができる。
【００１４】
本発明に係る電子装置の第四の特徴構成は、前記保護部が、前記溶融成形の際の溶融樹脂圧以上の圧縮強度及び剪断強度を有する点にある。
【００１５】
本構成によれば、保護部が溶融成形の溶融樹脂圧以上の圧縮強度及び剪断強度を有するので、ハウジングを成形する際に成形の圧力、すなわち、溶融樹脂圧によって保護部が破壊されることを防止することができる。この結果、電子デバイスが保護部に覆われた状態を維持することができるので、電子デバイスがハウジングの成形の際の溶融樹脂圧で損傷することを防止することができる。
【００１６】
本発明に係る電子装置の第五の特徴構成は、前記保護部は、前記保護部の主成分である前記樹脂の溶液を前記電子デバイスの表面に付着させ、前記保護部の主成分である前記樹脂を固化又は硬化させて形成してある点にある。
【００１７】
本構成によれば、前記保護部は、保護部の主成分である前記樹脂の溶液を前記電子デバイス本体の表面に付着させて固化又は硬化させることにより形成してあるため、電子デバイスに熱負荷をかけることなく保護部を形成することができる。
【００１８】
本発明に係る電子装置の第六の特徴構成は、前記保護部の主成分である前記樹脂が、ポリアミドイミド樹脂・ポリエーテルスルホン樹脂・ポリアリレート樹脂・熱可塑性ポリイミド樹脂からなる群より選ばれた少なくとも一種の樹脂である点にある。
【００１９】
保護部の主成分として、上述の樹脂を用いることにより、高い耐熱性及び耐圧性を有する保護部を形成できるので、確実に電子デバイス本体を保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、回転センサを例に本発明に係る電子装置について説明する。
[電子装置の構成]
図１に、本発明の電子装置Ｓの一例である回転センサ４を示す。また、図２にハウジング２４を形成する前の回転センサ４を示す。この回転センサ４は、図１に示すように、二つの構成要素を有する。一つの構成要素は、回転を検知する検知部を構成する本体部１（以下、「本体部１」と称する）であり、もう一方の構成要素は、本体部１に電気信号を供給し、また本体部１からの信号を外部に伝達する機能を有する伝達部２（以下、「伝達部２」と称する）である。夫々の全体がハウジング１３，２４で被覆してある。本体部１のハウジング１３の内部には、回転体の回転を検出するホールＩＣ等のセンサ素子１０、ホールＩＣ等のセンサ素子１０にバイアス磁束あるいはバイアス磁界を与えるバイアス磁石１１、本体部１から伝達部２に延出しセンサ素子１１が検出した信号を伝達部２に伝達する第一ターミナル１２等が収納してある。伝達部２は、第二ターミナル２２を介して本体部１の第一ターミナル１２に接続してあり、制御用コントローラ等に前記信号を伝達するケーブル２３等を備えている。また、第一ターミナル１２と第二ターミナル２２との接続部には、保護回路としてのコンデンサ２１（電子デバイスＥの一例）が、例えば溶接などにより接続してある。このコンデンサ２１の表面には、ハウジング２４を形成する熱可塑性樹脂の溶融温度以上の耐熱温度を有する樹脂（以下、「保護部形成用樹脂」と称する）を主成分とする保護部２１ｅが形成してある。
【００２１】
図２に示すように、上述の伝達部２に、ケーブル２３、コンデンサ２１等を設けた後、熱可塑性樹脂を溶融成形して、伝達部２にハウジング２４を設けてある。ハウジング形成用の熱可塑性樹脂（以下、「ハウジング形成用樹脂」と称する）としては、特に限定はされないが、耐熱性・耐薬品性などの観点から、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂・ポリアミド樹脂（例えば、６６ナイロン樹脂など）・ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂・ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂などを用いることができる。
上述の樹脂の中で最も耐熱性・耐薬品性が高いＰＰＳ樹脂の場合、その溶融温度は２８３℃であり、上述の樹脂の中で最も高い溶融温度を有し、溶融成形の際のＰＰＳ樹脂の温度は一般的に３００〜３２０℃である。また、溶融成形の際の溶融樹脂圧は、一般的に２０〜３０ＭＰａである。
【００２２】
[保護部の形成方法]
次に、本発明に適用可能な電子デバイスＥとして、コンデンサ２１を例に保護部２１ｅの形成方法の一例について説明する。
図３に、電子デバイスＥの一例であるコンデンサ２１を示す。また、図４に保護部２１ｅを形成した後のコンデンサ２１を示す。このコンデンサ２１は、積層型セラミックスコンデンサであるコンデンサ本体２１ａと、リード線２１ｂと、コンデンサ本体２１ａの電極部にリード線２１ｂを接続する半田層２１ｄとを備えている。そして、コンデンサ本体２１ａの外側に例えばエポキシ樹脂によって形成された外装樹脂層２１ｃを設けてある。この外装樹脂層２１ｃは、コンデンサ本体２１ａや半田層２１ｄに直接機械的応力が印加されるのを避けるために、外部応力の緩和層として設けられたものである。エポキシ樹脂の場合、その耐熱温度は、約１８０℃である。また、リード線２１ｂとコンデンサ２１の端子電極とを接合する半田層２１ｄの固相線温度は２４６℃である。
【００２３】
保護部２１ｅは、このコンデンサ２１に例えば浸漬法により形成することができる。コンデンサ２１を、保護部形成用樹脂を有機溶媒に溶解させた溶液に浸漬して、コンデンサ２１の外装樹脂層２１ｃにこの溶液を付着させる。この後、付着させた保護部形成用樹脂を固化又は硬化させて、図４に示すように、コンデンサ本体２１ａ及びリード線２１ｂとコンデンサ本体２１ａとの接合部を被覆する保護部２１ｅを形成する。
なお、保護部の形成方法は、浸漬法に限られるものではなく、塗布や噴霧などその他の方法によって保護部形成用樹脂を付着させてもよい。
【００２４】
保護部形成用樹脂としては、ハウジング２４を形成する熱可塑性樹脂の溶融温度以上の耐熱温度を有する樹脂を用いる。ここで、「ハウジング２４を形成する熱可塑性樹脂の溶融温度以上の耐熱温度を有する樹脂」とは、溶融温度のハウジング形成用樹脂と電子デバイスＥとの間に保護部２１ｅを介在させた場合に、ハウジング形成用樹脂の温度が電子デバイスＥの耐熱温度（本実施形態においては、例えば半田層２１ｄの固相線温度である２４６℃）以下になるまでの間、電子デバイスＥとハウジング２４成形用樹脂とが直接接触することを防止することができる保護部２１ｅを形成可能な樹脂をいう。
【００２５】
好ましくは、ハウジング形成用樹脂の溶融温度において実質的に熱分解しない樹脂がよい。具体的には、ハウジング形成用樹脂の溶融温度における熱分解率が５％以下になる樹脂、すなわち、熱分解率が５％となる温度（以下、「５％熱分解温度」と称する）が、ハウジング形成用樹脂の溶融温度以上の樹脂がよい。さらに好ましくは、熱分解開始温度がハウジング形成用樹脂の溶融温度以上の樹脂がよい。このような樹脂を保護部形成用樹脂として用いれば、ハウジング２４の溶融成形の際に、溶融したハウジング形成用樹脂が保護部２１ｅに接触しても、電子デバイスＥが熱劣化するなど、熱的に損傷することを防止することができる。
【００２６】
また、ハウジング２４の溶融成形の際に、保護部２１ｅがハウジング形成用樹脂から、圧縮応力・剪断応力などの応力を受けることとなるので、保護部２１ｅが、溶融成形の際に、ハウジング形成用樹脂の溶融樹脂圧に対する耐圧性を有するとよい。特に、保護部が、溶融成形の際に、この溶融成形際の溶融樹脂圧以上の圧縮強度及び剪断強度を有すると好適である。このような樹脂を保護部形成用樹脂として用いれば、ハウジング２４の溶融成形の際に、溶融したハウジング成形用樹脂が保護部２１ｅに接触したとしても、電子デバイスＥが応力破壊を起こすなど、物理的に損傷することを防止することができる。
【００２７】
ここで、図５に、ハウジング形成用樹脂の一例として、ＰＰＳ樹脂を用いてハウジング２４を射出成形した際のコンデンサ２１の位置における溶融樹脂温度及び溶融樹脂圧の経時間変化を示す。射出成形の際のＰＰＳ溶融樹脂の温度は３２０℃であり、溶融樹脂圧は２７ＭＰａである。
コンデンサ２１の略中心部に相当する位置において、ＰＰＳ樹脂の射出後、温度が２７０℃まで昇温し、溶融樹脂圧が２３ＭＰａまで昇圧している。
その後、ＰＰＳ樹脂は、３秒以内に、２７０℃から半田の固相線温度である２４６℃より低い温度まで降温しており、半田の固相線温度に降温した時点の溶融樹脂圧は１３ＭＰａまで低下している。
【００２８】
このように、ハウジング形成用樹脂が溶融温度付近の高温状態にあるのは極短時間である。このため、保護部形成用樹脂は、上述の通り、必ずしもハウジング形成用樹脂の溶融温度以上の熱分解開始温度を有する必要はない。
【００２９】
具体的には、特に限定されないが、例えばポリアミドイミド樹脂・ポリエーテルスルホン樹脂・ポリアリレート樹脂・熱可塑性ポリイミド樹脂などの樹脂を主成分として保護部２１ｅを形成することができる。これらの樹脂は単独で用いてもよく、複数種類の樹脂を混合して用いてもよい。
【００３０】
ポリアミドイミド樹脂の５％熱分解温度は４４０℃以上であり、ＰＰＳ樹脂などのハウジング形成用樹脂の溶融温度より高温である。また、溶融成形の際のＰＰＳ樹脂などのハウジング形成用樹脂の温度である３００〜３２０℃において、ポリアミドイミド樹脂の圧縮強度は１００ＭＰａ以上であり、ハウジング２４の成形の際の溶融樹脂圧である２０〜３０ＭＰａより大きい。
【００３１】
ポリエーテルスルホン樹脂の５％熱分解温度は４８０℃以上であり、ＰＰＳ樹脂などのハウジング形成用樹脂の溶融温度より高温である。また、溶融成形の際のＰＰＳ樹脂の温度である３００〜３２０℃において、ポリエーテルスルホン樹脂の圧縮強度は８５ＭＰａであり、ハウジング２４の成形の際の溶融樹脂圧である２０〜３０ＭＰａより大きい。
【００３２】
ポリアリレート樹脂の５％熱分解温度は４８０℃以上であり、ＰＰＳ樹脂などのハウジング形成用樹脂の溶融温度より高温である。また、溶融成形の際のＰＰＳ樹脂の温度である３００〜３２０℃において、ポリアリレート樹脂の圧縮強度は８２ＭＰａであり、ハウジング２４の成形の際の溶融樹脂圧である２０〜３０ＭＰａより大きい。
【００３３】
熱可塑性ポリイミド樹脂の５％熱分解温度は５２０℃以上であり、ＰＰＳ樹脂などのハウジング形成用樹脂の溶融温度より高温である。また、溶融成形の際のＰＰＳ樹脂の温度である３００〜３２０℃において、熱可塑性ポリイミド樹脂の圧縮強度は１２０ＭＰａであり、ハウジング２４の成形の際の溶融樹脂圧である２０〜３０ＭＰａより大きい。
【００３４】
上述のようにこれらの樹脂の５％熱分解温度は、ハウジング形成用樹脂の溶融温度より高温であるので、これらの樹脂の熱分解率は、ハウジング形成用樹脂の溶融温度において５％以下である。また、ハウジング２４を溶融成形する際に、溶融成形の際の溶融樹脂圧以上の圧縮強度を有する。このため、ＰＰＳ樹脂などのハウジング形成用樹脂が、保護部２１ｅに吐出されたとしても、保護部２１ｅが破壊されることはなく電子デバイスＥにハウジング２４成形用樹脂が直接接することを防止することができる。
【００３５】
保護部形成用樹脂を溶解する有機溶媒としては、保護部形成用樹脂を溶解可能であれば特に限定されるものではないが、コンデンサ２１を溶液に浸漬した際の溶液の付着のし易さの観点からは、保護部形成用樹脂溶液の粘度が１０〜２０Ｐａ・ｓとなる有機溶媒を用いることが好ましい。また、電子デバイスＥの耐熱温度（本実施形態においては、例えば半田層の固体相線温度である２４６℃）以下の温度で、保護部形成用樹脂の固化又は硬化が可能な有機溶媒を用いることが好ましい。
【００３６】
具体的には、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン・Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド・Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド・メチルエチルケトン・ガンマーブチロラクトン・キシレン・Ｎ−メチルピロリドン・塩化メチレン・テトラヒドロフラン・１，４−ジオキサン・シクロヘキサン・エタノール・トルエンなどの有機溶媒を用いることができる。これらの有機溶媒は単独で用いてもよく、複数種類の有機溶媒を混合して用いてもよい。
【００３７】
保護部形成用樹脂としてポリアミドイミド樹脂を用いた場合、有機溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン・Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド・Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド・メチルエチルケトン・ガンマーブチロラクトン・キシレン・エタノール・トルエン等を用いるとよい。これらの有機溶媒であればポリアミドイミド樹脂を溶解して、ポリアミドイミド樹脂溶液を調製することができる。
【００３８】
特に、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを７０〜８０wt％とし、ジメチルホルムアミドを３０〜２０ｗｔ％として有機溶媒を構成し、この有機溶媒にポリアミドイミド樹脂を溶解させて、３５〜４０ｗｔ％ポリアミドイミド樹脂溶液を調製するとよい。
あるいは、Ｎ‐メチル−２−ピロリドンを７０〜７５ｗｔ％とし、キシレンを２５〜３０ｗｔ％として有機溶媒を構成し、この有機溶媒にポリアミドイミド樹脂を溶解させて、３５〜４０ｗｔ％ポリアミドイミド樹脂溶液を調製するとよい。
このようにしてポリアミドイミド樹脂溶液を調製することにより、１０〜２０Ｐａ・ｓの粘度を有する溶液を得ることができ、例えば、１回の浸漬で一般的に保護部２１ｅ形成のために必要な数百ミクロンの塗膜を形成することができる。
さらに、２４０℃以下の温度でポリアミドイミドを硬化することができ、硬化の際に半田層２１ｄが溶融することを防止することができる。
【００３９】
保護部形成用樹脂として、ポリエーテルスルホン樹脂を用いた場合、有機溶媒としては、Ｎ−メチルピロリドン・Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド・Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等を用いるとよい。これらの有機溶媒であれば、ポリエーテルスルホン樹脂を溶解して、ポリエーテルスルホン樹脂溶液を調製することができる。
【００４０】
特に、有機溶媒としてＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドを用いて、２０〜２５Ｗｔ％ポリエーテルスルホン樹脂溶液を調製するとよい。このようにしてポリエーテルスルホン樹脂溶液を調製することにより、１０〜２０Ｐａ・ｓの粘度を有する溶液を得ることができ、例えば、１回の浸漬で一般的に保護部２１ｅ形成のために必要な数百ミクロンの塗膜を形成することができる。
さらに、２４０℃以下の温度でポリエーテルスルホン樹脂を硬化することができ、硬化の際に半田層２１ｄが溶融することを防止することができる。
【００４１】
保護部形成用樹脂として、ポリアリレート樹脂を用いた場合、有機溶媒としては、塩化メチレン・テトラヒドロフラン・１，４−ジオキサン・Ｎ−メチル−２−ピロリドン・Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド・Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド・シクロヘキサン等を用いるとよい。これらの有機溶媒であればポリアリレート樹脂を溶解して、ポリアリレート樹脂溶液を調製することができる。
【００４２】
特に、有機溶媒として塩化メチレンあるいはＮ−メチル−２−ピロリドン用いて、１５〜２０ｗｔ％ポリアリレート樹脂溶液を調製するとよい。このようにすることで、１０〜２０Ｐａ・ｓの粘度を有する溶液を得ることができ、例えば、１回の浸漬で数百ミクロンの塗膜を形成することができる。
さらに、２０４℃以下の温度でポリアリレート樹脂を固化することができ、固化の際に半田層２１ｄが溶融することを防止することができる。
【００４３】
保護部形成用樹脂として熱可塑性ポリイミド樹脂を用いた場合、有機溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン・Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド・キシレン・メチルエチルケトン・Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等を用いるとよい。これらの有機溶媒であれば熱可塑性ポリイミド樹脂を溶解して、熱可塑性ポリイミド樹脂溶液を調製することができる。
【００４４】
特に、有機溶媒としてＮ−メチル−２−ピロリドンを用いて、１５〜２０ｗｔ％熱可塑性ポリイミド樹脂溶液を調製するとよい。このようにすることで、１０〜２０Ｐａ・ｓの粘度を有する溶液を得ることができ、例えば、１回の浸漬で一般的に保護部２１ｅの形成のために必要な数百ミクロンの塗膜を形成することができる。
さらに、２０４℃以下の温度で熱可塑性ポリイミド樹脂を固化することができ、固化の際に半田層２１ｄが溶融することを防止することができる。
【００４５】
なお、上述のようにコンデンサ２１等の電子デバイスＥの外装樹脂層２１ｃの表面に保護部２１ｅを設ける場合、保護部形成用樹脂溶液にカップリング剤を混合しておくとよい。カップリング剤としては、例えばシラン系カップリング剤が挙げられる。
このように、保護部形成用樹脂の溶液にカップリング剤を混合することにより、コンデンサ２１を樹脂溶液に浸漬した際に、保護部形成用樹脂と外装樹脂層２１ｃの樹脂とがカップリング剤を介して結合することとなる。このため、外装樹脂層２１ｃの表面に確実に樹脂溶液を付着させることができる。
【００４６】
また、上述の実施形態では、コンデンサ２１の外装樹脂層２１ｃの表面に保護部２１ｅを形成する例を示したが、セラミックコンデンサ２１の表面に直接保護部２１ｅを形成してもよい。この場合、保護部形成用樹脂の溶液にカップリング剤を混合する必要はない。
【００４７】
以下、電子デバイスＥとして上述のコンデンサ２１を例に、保護部２１ｅの形成について具体的に説明する。
［実施例１］
保護部形成用樹脂として、ポリアミドイミド樹脂を用いた。
また、有機７０ｗｔ％のＮ−メチル−２−ピロリドンと、３０ｗｔ％のジメチルホルムアミドとからなる有機溶媒にポリアミドイミド樹脂を溶解させて、３５ｗｔ％ポリアミドイミド樹脂溶液を調製した。このポリアミドイミド樹脂溶液にコンデンサ２１を浸漬して、コンデンサ２１の表面にポリアミドイミド樹脂溶液を付着させた。この後、付着させたポリアミドイミド樹脂溶液を２４０℃で３０分間硬化させて、コンデンサ２１の表面にポリアミドイミド樹脂による保護部２１ｅを形成した。
【００４８】
［実施例２］
保護部形成用樹脂として、ポリアミドイミド樹脂を用いた。
また、７３ｗｔ％のＮ−メチル−２−ピロリドンと、２７ｗｔ％のキシレンとからなる有機溶媒にポリアミドイミド樹脂を溶解させて、３５ｗｔ％ポリアミドイミド樹脂溶液を調製した。このポリアミドイミド樹脂溶液中にコンデンサ２１を浸漬して、コンデンサ２１の表面にポリアミドイミド樹脂溶液を付着させた。この後、付着させたポリアミドイミド樹脂溶液を２３０℃で３０分間硬化させて、コンデンサ２１の表面にポリアミドイミド樹脂による保護部２１ｅを形成した。
【００４９】
［実施例３］
保護部形成用樹脂として、ポリエーテルスルホン樹脂を用いた。
また、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドを有機溶媒として用い、この有機溶媒にポリエーテルスルホン樹脂を溶解させて、２５ｗｔ％ポリエーテルスルホン樹脂溶液を調製した。このポリエーテルスルホン樹脂溶液中にコンデンサ２１を浸漬して、コンデンサ２１の表面にポリエーテルスルホン樹脂溶液を付着させた。この後、付着させたポリエーテルスルホン樹脂溶液を２４０℃で３０分間硬化させて、コンデンサ２１の表面にポリエーテルスルホン樹脂による保護部２１ｅを形成した。
【００５０】
［実施例４］
保護部形成用樹脂として、ポリアリレート樹脂を用いた。
また、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを有機溶媒として用い、この有機溶媒にポリアリレート樹脂を溶解させて、１８wt％ポリアリレート樹脂溶液を調製した。このポリアリレート溶液中にコンデンサ２１を浸漬して、コンデンサ２１の表面にポリエーテルスルホン樹脂溶液を付着させた。この後、付着させたポリアリレート溶液を２１０℃で３０分間硬化させて、コンデンサ２１の表面にポリアミドイミド樹脂による保護部２１ｅを形成した。
【００５１】
［実施例５］
保護部形成用樹脂として、熱可塑性ポリイミド樹脂を用いた。
また、有機溶媒として、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを用い、この有機溶媒に熱可塑性ポリイミド樹脂を溶解させて、１８wt％熱可塑性ポリイミド樹脂溶液を調製した。この熱可塑性ポリイミド樹脂溶液中にコンデンサ２１を浸漬して、コンデンサ２１の表面にポリエーテルスルホン樹脂溶液を付着させた。この後、付着させた熱可塑性ポリイミド樹脂溶液を２１０℃で３０分間硬化させて、コンデンサ２１の表面にポリアミドイミド樹脂による保護部２１ｅを形成した。
【００５２】
図３に示すように、上述の５つの実施例のコンデンサ２１を第一ターミナル１２と第二ターミナル２２との接続部に電気溶接により固定した。この後、図４に示すように溶融したＰＰＳ樹脂を射出成形して、ハウジング２４を形成した。溶融成形の際のＰＰＳ溶融樹脂の温度は、３２０℃であり、溶融樹脂圧は２７ＭＰａであった。
【００５３】
ハウジング２４の形成後、ハウジング２４を破壊して、コンデンサ２１の半田層２１ｄを観察したところ、いずれの実施例においても、半田層２１ｄに変化は見られなかった。
さらに、エポキシ樹脂の外装被膜を破断して内部を観察したところ、実施例１と実施例４については、若干黒色がかった色に変色していた。これは、保護部形成用樹脂の硬化温度である２４０℃において、エポキシ樹脂からなる外装樹脂層２１ｃの熱劣化が、若干進行したためである。しかし、従来のように、保護部２１ｅを有さないコンデンサにＰＰＳ樹脂を溶融成形した場合のように、外装樹脂層２１ｃが破壊されて、コンデンサ２１の半田層２１ｄが溶解することは無かった。
【００５４】
上述したように、コンデンサ２１の表面に、ハウジング形成用樹脂の溶融温度以上の耐熱性を有する保護部形成用樹脂で被覆することにより、ハウジングの溶融成形の際に、ハウジング形成用樹脂の熱で、半田層２１ｄが溶解するなど、コンデンサ２１が熱によって損傷することを防止することができる。
【００５５】
［比較例］
比較例として、保護部２１ｅを有さないコンデンサ２１を用いて実施例の場合と同様に溶融したＰＰＳ樹脂の射出成形によりハウジング２４を形成した。ハウジング２４の形成後、ハウジング２４を破壊してコンデンサ２１の様子を観察した。
高温のハウジング形成用樹脂によりエポキシ樹脂からなる外装樹脂層２１ｃは溶融し、ハウジング形成用樹脂がコンデンサ本体２１ａの表面に達していた。この結果、半田層２１ｄの固体相以上の温度を有するハウジング形成用樹脂が、半田層２１ｄと直接接することとなり、溶解樹脂の熱で半田層２１ｄが溶解し、溶解樹脂の圧力で溶解した半田層２１ｄが移動して、コンデンサ２１の端子電極間を短絡させた。
【００５６】
[別実施形態]
上述の実施形態において、電子装置Ｅとして回転センサ４を例に説明したが、電子装置Ｅは回転センサ４に限られるものではない。
電子デバイスＥの例として、コンデンサ２１を例に説明したが、電子デバイスＥは、例えば抵抗器・ダイオード等、コンデンサ２１以外のものであってもよい。
また、コンデンサ２１のように一つの電子部品である電子デバイスＥに保護部を設ける例を説明したが、電子デバイスは、例えば、複数又は複数の電子部品を取り付けたプリント基板等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る電子装置の一例である回転センサを示す図
【図２】ハウジング形成前の電子装置を示す図
【図３】電子デバイスの一例であるコンデンサを示す図
【図４】保護部を有するコンデンサを示す図
【図５】ハウジング成形用樹脂の温度及び圧力の経時変化を示す図
【符号の説明】
【００５８】
２１ｅ 保護部
２４ ハウジング
Ｅ 電子デバイス
Ｓ 電子装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスと、溶融成形された熱可塑性樹脂から成るハウジングとを備えた電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、電子デバイスの耐熱性は、電子デバイスを構成する材料の物性や電子デバイスを製作する製法条件によって決定される。
例えば、誘電体と電極部材とを有するコンデンサ本体（以下、「コンデンサ本体」と称する）と、リード線と、リード線をコンデンサ本体の電極部材に接続する半田層とを備えたリード線付コンデンサの場合、半田層の固相温度は２４６℃であり、この温度以上になると半田層が溶解して、コンデンサ本体の電極部材とリード線との間で接続不良が生じる。このため、上述のコンデンサの耐熱温度は高くても２４６℃以下となる。電子デバイスを構成する材料の物性や電子デバイスを製作する製法条件によっては、更に耐熱温度が低い場合もある。
【０００３】
一方、上述の電子デバイスを収納するハウジングを、熱可塑性樹脂を溶融成形して設ける場合、溶融された樹脂の温度は２５０℃以上になる場合がある。このため、電子デバイスをハウジングの内部に収納して電子装置を構成する際に、電子デバイスに直接、熱可塑性樹脂を溶融成形すると、前述の半田層が溶解する等、電子デバイスが熱によって損傷する場合がある。
【０００４】
また、熱可塑性樹脂を溶融成形して、上述の電子デバイスを収納するハウジングを設ける場合、溶融された熱可塑性樹脂の圧力、すなわち溶融樹脂圧は、２０ＭＰａ以上の高圧になる場合がある。このため、電子デバイスをハウジングの内部に収納して電子装置を構成する際に、電子デバイスに直接、熱可塑性樹脂を溶融成形すると、前述の半田層が溶解するだけではなく、溶融した半田層が溶融樹脂力によって移動するなど、電子デバイスが溶融樹脂圧によって物理的に損傷する場合がある。
【０００５】
上述のような電子デバイスを用いた電子装置として、耐サージ性を高めるためにコンデンサや抵抗器などの電子デバイスからなる保護回路を設けた回転センサ（例えば、特許文献１参照）が公知である。この回転センサでは、回転を検知するセンサ素子の端子を延長してハウジングから突出させ、この端子に、保護回路部材に備えたコンデンサや抵抗器を嵌着してある。このようにすることで、回転センサのハウジングを樹脂で溶融成形する際に、コンデンサや抵抗器等の電子デバイスが損傷することを防止することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３０９３４０号公報（明細書［００１１］段落及び図１）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述の回転センサでは、コンデンサや抵抗器等の電子デバイスを備える保護回路部材を設けて、センサ素子の端子に嵌着可能な構造にする必要があり、製造工程が複雑になりコストが増大するという問題があった。
また、保護回路を設けるに際して、回転センサの入出力部が、保護回路部材を嵌着可能な端子構造などに限定されて、ワイヤハーネス構造にするなどの用途に応じた幅広い構造をとることができないという問題があった。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、簡略化した工程で、用途に応じて幅広い構造をとることができる電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電子装置の第一の特徴構成は、電子デバイスと、前記電子デバイスを覆う保護部と、前記保護部の外側に溶融成形された熱可塑性樹脂から成るハウジングとを備え、前記保護部は、前記熱可塑性樹脂の溶融温度以上の耐熱温度を有する樹脂を主成分とする点にある。
【０００９】
本構成によれば、電子デバイスがハウジングを形成する熱可塑性樹脂の溶融温度以上の耐熱温度を有する樹脂を主成分とする保護部で覆ってあるので、電子デバイスの外側にハウジングを溶融成形する際に、電子デバイスが熱による損傷を受けることを防止することができる。この結果、従来の如く、ハウジングの外部に電子デバイスを取り付けるための構造を設けたり、ハウジングを別体で成形してその内部に電子デバイスを収納したりする必要が無いので、電子装置の製造工程の簡略化を図ることができる。また、溶融成形によるハウジングを任意の形状で形成できるため用途に応じて幅広い構造をとることができる。さらに、電子デバイスに、保護部を介して、直接ハウジングを成形することとなるので、ハウジングと電子デバイスとの密着度を高めることができる。
【００１０】
本発明に係る電子装置の第二の特徴構成は、前記熱可塑性樹脂の溶融温度において、前記保護部の主成分である前記樹脂の熱分解率が５％以下である点にある。
【００１１】
本構成によれば、熱可塑性樹脂の溶融温度において、保護部の主成分である樹脂の熱分解率が５％以下であるので、確実に電子デバイスを熱から保護することができる。
【００１２】
本発明に係る電子装置の第三の特徴構成は、前記保護部が、前記溶融成形の際の溶融樹脂圧に対する耐圧性を有する点にある。
【００１３】
本構成によれば、保護部が、溶融成形の際の溶融樹脂圧に対する耐圧性を有するので、ハウジングを成形する際に電子デバイスがハウジングに覆われた状態を維持することができる。この結果、ハウジングの成形の際に、電子デバイスがハウジング形成用樹脂からの応力で損傷することを防止することができる。
【００１４】
本発明に係る電子装置の第四の特徴構成は、前記保護部が、前記溶融成形の際の溶融樹脂圧以上の圧縮強度及び剪断強度を有する点にある。
【００１５】
本構成によれば、保護部が溶融成形の溶融樹脂圧以上の圧縮強度及び剪断強度を有するので、ハウジングを成形する際に成形の圧力、すなわち、溶融樹脂圧によって保護部が破壊されることを防止することができる。この結果、電子デバイスが保護部に覆われた状態を維持することができるので、電子デバイスがハウジングの成形の際の溶融樹脂圧で損傷することを防止することができる。
【００１６】
本発明に係る電子装置の第五の特徴構成は、前記保護部は、前記保護部の主成分である前記樹脂の溶液を前記電子デバイスの表面に付着させ、前記保護部の主成分である前記樹脂を固化又は硬化させて形成してある点にある。
【００１７】
本構成によれば、前記保護部は、保護部の主成分である前記樹脂の溶液を前記電子デバイス本体の表面に付着させて固化又は硬化させることにより形成してあるため、電子デバイスに熱負荷をかけることなく保護部を形成することができる。
【００１８】
本発明に係る電子装置の第六の特徴構成は、前記保護部の主成分である前記樹脂が、ポリアミドイミド樹脂・ポリエーテルスルホン樹脂・ポリアリレート樹脂・熱可塑性ポリイミド樹脂からなる群より選ばれた少なくとも一種の樹脂である点にある。
【００１９】
保護部の主成分として、上述の樹脂を用いることにより、高い耐熱性及び耐圧性を有する保護部を形成できるので、確実に電子デバイス本体を保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、回転センサを例に本発明に係る電子装置について説明する。
[電子装置の構成]
図１に、本発明の電子装置Ｓの一例である回転センサ４を示す。また、図２にハウジング２４を形成する前の回転センサ４を示す。この回転センサ４は、図１に示すように、二つの構成要素を有する。一つの構成要素は、回転を検知する検知部を構成する本体部１（以下、「本体部１」と称する）であり、もう一方の構成要素は、本体部１に電気信号を供給し、また本体部１からの信号を外部に伝達する機能を有する伝達部２（以下、「伝達部２」と称する）である。夫々の全体がハウジング１３，２４で被覆してある。本体部１のハウジング１３の内部には、回転体の回転を検出するホールＩＣ等のセンサ素子１０、ホールＩＣ等のセンサ素子１０にバイアス磁束あるいはバイアス磁界を与えるバイアス磁石１１、本体部１から伝達部２に延出しセンサ素子１１が検出した信号を伝達部２に伝達する第一ターミナル１２等が収納してある。伝達部２は、第二ターミナル２２を介して本体部１の第一ターミナル１２に接続してあり、制御用コントローラ等に前記信号を伝達するケーブル２３等を備えている。また、第一ターミナル１２と第二ターミナル２２との接続部には、保護回路としてのコンデンサ２１（電子デバイスＥの一例）が、例えば溶接などにより接続してある。このコンデンサ２１の表面には、ハウジング２４を形成する熱可塑性樹脂の溶融温度以上の耐熱温度を有する樹脂（以下、「保護部形成用樹脂」と称する）を主成分とする保護部２１ｅが形成してある。
【００２１】
図２に示すように、上述の伝達部２に、ケーブル２３、コンデンサ２１等を設けた後、熱可塑性樹脂を溶融成形して、伝達部２にハウジング２４を設けてある。ハウジング形成用の熱可塑性樹脂（以下、「ハウジング形成用樹脂」と称する）としては、特に限定はされないが、耐熱性・耐薬品性などの観点から、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂・ポリアミド樹脂（例えば、６６ナイロン樹脂など）・ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂・ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂などを用いることができる。
上述の樹脂の中で最も耐熱性・耐薬品性が高いＰＰＳ樹脂の場合、その溶融温度は２８３℃であり、上述の樹脂の中で最も高い溶融温度を有し、溶融成形の際のＰＰＳ樹脂の温度は一般的に３００〜３２０℃である。また、溶融成形の際の溶融樹脂圧は、一般的に２０〜３０ＭＰａである。
【００２２】
[保護部の形成方法]
次に、本発明に適用可能な電子デバイスＥとして、コンデンサ２１を例に保護部２１ｅの形成方法の一例について説明する。
図３に、電子デバイスＥの一例であるコンデンサ２１を示す。また、図４に保護部２１ｅを形成した後のコンデンサ２１を示す。このコンデンサ２１は、積層型セラミックスコンデンサであるコンデンサ本体２１ａと、リード線２１ｂと、コンデンサ本体２１ａの電極部にリード線２１ｂを接続する半田層２１ｄとを備えている。そして、コンデンサ本体２１ａの外側に例えばエポキシ樹脂によって形成された外装樹脂層２１ｃを設けてある。この外装樹脂層２１ｃは、コンデンサ本体２１ａや半田層２１ｄに直接機械的応力が印加されるのを避けるために、外部応力の緩和層として設けられたものである。エポキシ樹脂の場合、その耐熱温度は、約１８０℃である。また、リード線２１ｂとコンデンサ２１の端子電極とを接合する半田層２１ｄの固相線温度は２４６℃である。
【００２３】
保護部２１ｅは、このコンデンサ２１に例えば浸漬法により形成することができる。コンデンサ２１を、保護部形成用樹脂を有機溶媒に溶解させた溶液に浸漬して、コンデンサ２１の外装樹脂層２１ｃにこの溶液を付着させる。この後、付着させた保護部形成用樹脂を固化又は硬化させて、図４に示すように、コンデンサ本体２１ａ及びリード線２１ｂとコンデンサ本体２１ａとの接合部を被覆する保護部２１ｅを形成する。
なお、保護部の形成方法は、浸漬法に限られるものではなく、塗布や噴霧などその他の方法によって保護部形成用樹脂を付着させてもよい。
【００２４】
保護部形成用樹脂としては、ハウジング２４を形成する熱可塑性樹脂の溶融温度以上の耐熱温度を有する樹脂を用いる。ここで、「ハウジング２４を形成する熱可塑性樹脂の溶融温度以上の耐熱温度を有する樹脂」とは、溶融温度のハウジング形成用樹脂と電子デバイスＥとの間に保護部２１ｅを介在させた場合に、ハウジング形成用樹脂の温度が電子デバイスＥの耐熱温度（本実施形態においては、例えば半田層２１ｄの固相線温度である２４６℃）以下になるまでの間、電子デバイスＥとハウジング２４成形用樹脂とが直接接触することを防止することができる保護部２１ｅを形成可能な樹脂をいう。
【００２５】
好ましくは、ハウジング形成用樹脂の溶融温度において実質的に熱分解しない樹脂がよい。具体的には、ハウジング形成用樹脂の溶融温度における熱分解率が５％以下になる樹脂、すなわち、熱分解率が５％となる温度（以下、「５％熱分解温度」と称する）が、ハウジング形成用樹脂の溶融温度以上の樹脂がよい。さらに好ましくは、熱分解開始温度がハウジング形成用樹脂の溶融温度以上の樹脂がよい。このような樹脂を保護部形成用樹脂として用いれば、ハウジング２４の溶融成形の際に、溶融したハウジング形成用樹脂が保護部２１ｅに接触しても、電子デバイスＥが熱劣化するなど、熱的に損傷することを防止することができる。
【００２６】
また、ハウジング２４の溶融成形の際に、保護部２１ｅがハウジング形成用樹脂から、圧縮応力・剪断応力などの応力を受けることとなるので、保護部２１ｅが、溶融成形の際に、ハウジング形成用樹脂の溶融樹脂圧に対する耐圧性を有するとよい。特に、保護部が、溶融成形の際に、この溶融成形際の溶融樹脂圧以上の圧縮強度及び剪断強度を有すると好適である。このような樹脂を保護部形成用樹脂として用いれば、ハウジング２４の溶融成形の際に、溶融したハウジング成形用樹脂が保護部２１ｅに接触したとしても、電子デバイスＥが応力破壊を起こすなど、物理的に損傷することを防止することができる。
【００２７】
ここで、図５に、ハウジング形成用樹脂の一例として、ＰＰＳ樹脂を用いてハウジング２４を射出成形した際のコンデンサ２１の位置における溶融樹脂温度及び溶融樹脂圧の経時間変化を示す。射出成形の際のＰＰＳ溶融樹脂の温度は３２０℃であり、溶融樹脂圧は２７ＭＰａである。
コンデンサ２１の略中心部に相当する位置において、ＰＰＳ樹脂の射出後、温度が２７０℃まで昇温し、溶融樹脂圧が２３ＭＰａまで昇圧している。
その後、ＰＰＳ樹脂は、３秒以内に、２７０℃から半田の固相線温度である２４６℃より低い温度まで降温しており、半田の固相線温度に降温した時点の溶融樹脂圧は１３ＭＰａまで低下している。
【００２８】
このように、ハウジング形成用樹脂が溶融温度付近の高温状態にあるのは極短時間である。このため、保護部形成用樹脂は、上述の通り、必ずしもハウジング形成用樹脂の溶融温度以上の熱分解開始温度を有する必要はない。
【００２９】
具体的には、特に限定されないが、例えばポリアミドイミド樹脂・ポリエーテルスルホン樹脂・ポリアリレート樹脂・熱可塑性ポリイミド樹脂などの樹脂を主成分として保護部２１ｅを形成することができる。これらの樹脂は単独で用いてもよく、複数種類の樹脂を混合して用いてもよい。
【００３０】
ポリアミドイミド樹脂の５％熱分解温度は４４０℃以上であり、ＰＰＳ樹脂などのハウジング形成用樹脂の溶融温度より高温である。また、溶融成形の際のＰＰＳ樹脂などのハウジング形成用樹脂の温度である３００〜３２０℃において、ポリアミドイミド樹脂の圧縮強度は１００ＭＰａ以上であり、ハウジング２４の成形の際の溶融樹脂圧である２０〜３０ＭＰａより大きい。
【００３１】
ポリエーテルスルホン樹脂の５％熱分解温度は４８０℃以上であり、ＰＰＳ樹脂などのハウジング形成用樹脂の溶融温度より高温である。また、溶融成形の際のＰＰＳ樹脂の温度である３００〜３２０℃において、ポリエーテルスルホン樹脂の圧縮強度は８５ＭＰａであり、ハウジング２４の成形の際の溶融樹脂圧である２０〜３０ＭＰａより大きい。
【００３２】
ポリアリレート樹脂の５％熱分解温度は４８０℃以上であり、ＰＰＳ樹脂などのハウジング形成用樹脂の溶融温度より高温である。また、溶融成形の際のＰＰＳ樹脂の温度である３００〜３２０℃において、ポリアリレート樹脂の圧縮強度は８２ＭＰａであり、ハウジング２４の成形の際の溶融樹脂圧である２０〜３０ＭＰａより大きい。
【００３３】
熱可塑性ポリイミド樹脂の５％熱分解温度は５２０℃以上であり、ＰＰＳ樹脂などのハウジング形成用樹脂の溶融温度より高温である。また、溶融成形の際のＰＰＳ樹脂の温度である３００〜３２０℃において、熱可塑性ポリイミド樹脂の圧縮強度は１２０ＭＰａであり、ハウジング２４の成形の際の溶融樹脂圧である２０〜３０ＭＰａより大きい。
【００３４】
上述のようにこれらの樹脂の５％熱分解温度は、ハウジング形成用樹脂の溶融温度より高温であるので、これらの樹脂の熱分解率は、ハウジング形成用樹脂の溶融温度において５％以下である。また、ハウジング２４を溶融成形する際に、溶融成形の際の溶融樹脂圧以上の圧縮強度を有する。このため、ＰＰＳ樹脂などのハウジング形成用樹脂が、保護部２１ｅに吐出されたとしても、保護部２１ｅが破壊されることはなく電子デバイスＥにハウジング２４成形用樹脂が直接接することを防止することができる。
【００３５】
保護部形成用樹脂を溶解する有機溶媒としては、保護部形成用樹脂を溶解可能であれば特に限定されるものではないが、コンデンサ２１を溶液に浸漬した際の溶液の付着のし易さの観点からは、保護部形成用樹脂溶液の粘度が１０〜２０Ｐａ・ｓとなる有機溶媒を用いることが好ましい。また、電子デバイスＥの耐熱温度（本実施形態においては、例えば半田層の固体相線温度である２４６℃）以下の温度で、保護部形成用樹脂の固化又は硬化が可能な有機溶媒を用いることが好ましい。
【００３６】
具体的には、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン・Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド・Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド・メチルエチルケトン・ガンマーブチロラクトン・キシレン・Ｎ−メチルピロリドン・塩化メチレン・テトラヒドロフラン・１，４−ジオキサン・シクロヘキサン・エタノール・トルエンなどの有機溶媒を用いることができる。これらの有機溶媒は単独で用いてもよく、複数種類の有機溶媒を混合して用いてもよい。
【００３７】
保護部形成用樹脂としてポリアミドイミド樹脂を用いた場合、有機溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン・Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド・Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド・メチルエチルケトン・ガンマーブチロラクトン・キシレン・エタノール・トルエン等を用いるとよい。これらの有機溶媒であればポリアミドイミド樹脂を溶解して、ポリアミドイミド樹脂溶液を調製することができる。
【００３８】
特に、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを７０〜８０wt％とし、ジメチルホルムアミドを３０〜２０ｗｔ％として有機溶媒を構成し、この有機溶媒にポリアミドイミド樹脂を溶解させて、３５〜４０ｗｔ％ポリアミドイミド樹脂溶液を調製するとよい。
あるいは、Ｎ‐メチル−２−ピロリドンを７０〜７５ｗｔ％とし、キシレンを２５〜３０ｗｔ％として有機溶媒を構成し、この有機溶媒にポリアミドイミド樹脂を溶解させて、３５〜４０ｗｔ％ポリアミドイミド樹脂溶液を調製するとよい。
このようにしてポリアミドイミド樹脂溶液を調製することにより、１０〜２０Ｐａ・ｓの粘度を有する溶液を得ることができ、例えば、１回の浸漬で一般的に保護部２１ｅ形成のために必要な数百ミクロンの塗膜を形成することができる。
さらに、２４０℃以下の温度でポリアミドイミドを硬化することができ、硬化の際に半田層２１ｄが溶融することを防止することができる。
【００３９】
保護部形成用樹脂として、ポリエーテルスルホン樹脂を用いた場合、有機溶媒としては、Ｎ−メチルピロリドン・Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド・Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等を用いるとよい。これらの有機溶媒であれば、ポリエーテルスルホン樹脂を溶解して、ポリエーテルスルホン樹脂溶液を調製することができる。
【００４０】
特に、有機溶媒としてＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドを用いて、２０〜２５Ｗｔ％ポリエーテルスルホン樹脂溶液を調製するとよい。このようにしてポリエーテルスルホン樹脂溶液を調製することにより、１０〜２０Ｐａ・ｓの粘度を有する溶液を得ることができ、例えば、１回の浸漬で一般的に保護部２１ｅ形成のために必要な数百ミクロンの塗膜を形成することができる。
さらに、２４０℃以下の温度でポリエーテルスルホン樹脂を硬化することができ、硬化の際に半田層２１ｄが溶融することを防止することができる。
【００４１】
保護部形成用樹脂として、ポリアリレート樹脂を用いた場合、有機溶媒としては、塩化メチレン・テトラヒドロフラン・１，４−ジオキサン・Ｎ−メチル−２−ピロリドン・Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド・Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド・シクロヘキサン等を用いるとよい。これらの有機溶媒であればポリアリレート樹脂を溶解して、ポリアリレート樹脂溶液を調製することができる。
【００４２】
特に、有機溶媒として塩化メチレンあるいはＮ−メチル−２−ピロリドン用いて、１５〜２０ｗｔ％ポリアリレート樹脂溶液を調製するとよい。このようにすることで、１０〜２０Ｐａ・ｓの粘度を有する溶液を得ることができ、例えば、１回の浸漬で数百ミクロンの塗膜を形成することができる。
さらに、２０４℃以下の温度でポリアリレート樹脂を固化することができ、固化の際に半田層２１ｄが溶融することを防止することができる。
【００４３】
保護部形成用樹脂として熱可塑性ポリイミド樹脂を用いた場合、有機溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン・Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド・キシレン・メチルエチルケトン・Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等を用いるとよい。これらの有機溶媒であれば熱可塑性ポリイミド樹脂を溶解して、熱可塑性ポリイミド樹脂溶液を調製することができる。
【００４４】
特に、有機溶媒としてＮ−メチル−２−ピロリドンを用いて、１５〜２０ｗｔ％熱可塑性ポリイミド樹脂溶液を調製するとよい。このようにすることで、１０〜２０Ｐａ・ｓの粘度を有する溶液を得ることができ、例えば、１回の浸漬で一般的に保護部２１ｅの形成のために必要な数百ミクロンの塗膜を形成することができる。
さらに、２０４℃以下の温度で熱可塑性ポリイミド樹脂を固化することができ、固化の際に半田層２１ｄが溶融することを防止することができる。
【００４５】
なお、上述のようにコンデンサ２１等の電子デバイスＥの外装樹脂層２１ｃの表面に保護部２１ｅを設ける場合、保護部形成用樹脂溶液にカップリング剤を混合しておくとよい。カップリング剤としては、例えばシラン系カップリング剤が挙げられる。
このように、保護部形成用樹脂の溶液にカップリング剤を混合することにより、コンデンサ２１を樹脂溶液に浸漬した際に、保護部形成用樹脂と外装樹脂層２１ｃの樹脂とがカップリング剤を介して結合することとなる。このため、外装樹脂層２１ｃの表面に確実に樹脂溶液を付着させることができる。
【００４６】
また、上述の実施形態では、コンデンサ２１の外装樹脂層２１ｃの表面に保護部２１ｅを形成する例を示したが、セラミックコンデンサ２１の表面に直接保護部２１ｅを形成してもよい。この場合、保護部形成用樹脂の溶液にカップリング剤を混合する必要はない。
【００４７】
以下、電子デバイスＥとして上述のコンデンサ２１を例に、保護部２１ｅの形成について具体的に説明する。
［実施例１］
保護部形成用樹脂として、ポリアミドイミド樹脂を用いた。
また、有機７０ｗｔ％のＮ−メチル−２−ピロリドンと、３０ｗｔ％のジメチルホルムアミドとからなる有機溶媒にポリアミドイミド樹脂を溶解させて、３５ｗｔ％ポリアミドイミド樹脂溶液を調製した。このポリアミドイミド樹脂溶液にコンデンサ２１を浸漬して、コンデンサ２１の表面にポリアミドイミド樹脂溶液を付着させた。この後、付着させたポリアミドイミド樹脂溶液を２４０℃で３０分間硬化させて、コンデンサ２１の表面にポリアミドイミド樹脂による保護部２１ｅを形成した。
【００４８】
［実施例２］
保護部形成用樹脂として、ポリアミドイミド樹脂を用いた。
また、７３ｗｔ％のＮ−メチル−２−ピロリドンと、２７ｗｔ％のキシレンとからなる有機溶媒にポリアミドイミド樹脂を溶解させて、３５ｗｔ％ポリアミドイミド樹脂溶液を調製した。このポリアミドイミド樹脂溶液中にコンデンサ２１を浸漬して、コンデンサ２１の表面にポリアミドイミド樹脂溶液を付着させた。この後、付着させたポリアミドイミド樹脂溶液を２３０℃で３０分間硬化させて、コンデンサ２１の表面にポリアミドイミド樹脂による保護部２１ｅを形成した。
【００４９】
［実施例３］
保護部形成用樹脂として、ポリエーテルスルホン樹脂を用いた。
また、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドを有機溶媒として用い、この有機溶媒にポリエーテルスルホン樹脂を溶解させて、２５ｗｔ％ポリエーテルスルホン樹脂溶液を調製した。このポリエーテルスルホン樹脂溶液中にコンデンサ２１を浸漬して、コンデンサ２１の表面にポリエーテルスルホン樹脂溶液を付着させた。この後、付着させたポリエーテルスルホン樹脂溶液を２４０℃で３０分間硬化させて、コンデンサ２１の表面にポリエーテルスルホン樹脂による保護部２１ｅを形成した。
【００５０】
［実施例４］
保護部形成用樹脂として、ポリアリレート樹脂を用いた。
また、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを有機溶媒として用い、この有機溶媒にポリアリレート樹脂を溶解させて、１８wt％ポリアリレート樹脂溶液を調製した。このポリアリレート溶液中にコンデンサ２１を浸漬して、コンデンサ２１の表面にポリエーテルスルホン樹脂溶液を付着させた。この後、付着させたポリアリレート溶液を２１０℃で３０分間硬化させて、コンデンサ２１の表面にポリアミドイミド樹脂による保護部２１ｅを形成した。
【００５１】
［実施例５］
保護部形成用樹脂として、熱可塑性ポリイミド樹脂を用いた。
また、有機溶媒として、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを用い、この有機溶媒に熱可塑性ポリイミド樹脂を溶解させて、１８wt％熱可塑性ポリイミド樹脂溶液を調製した。この熱可塑性ポリイミド樹脂溶液中にコンデンサ２１を浸漬して、コンデンサ２１の表面にポリエーテルスルホン樹脂溶液を付着させた。この後、付着させた熱可塑性ポリイミド樹脂溶液を２１０℃で３０分間硬化させて、コンデンサ２１の表面にポリアミドイミド樹脂による保護部２１ｅを形成した。
【００５２】
図３に示すように、上述の５つの実施例のコンデンサ２１を第一ターミナル１２と第二ターミナル２２との接続部に電気溶接により固定した。この後、図４に示すように溶融したＰＰＳ樹脂を射出成形して、ハウジング２４を形成した。溶融成形の際のＰＰＳ溶融樹脂の温度は、３２０℃であり、溶融樹脂圧は２７ＭＰａであった。
【００５３】
ハウジング２４の形成後、ハウジング２４を破壊して、コンデンサ２１の半田層２１ｄを観察したところ、いずれの実施例においても、半田層２１ｄに変化は見られなかった。
さらに、エポキシ樹脂の外装被膜を破断して内部を観察したところ、実施例１と実施例４については、若干黒色がかった色に変色していた。これは、保護部形成用樹脂の硬化温度である２４０℃において、エポキシ樹脂からなる外装樹脂層２１ｃの熱劣化が、若干進行したためである。しかし、従来のように、保護部２１ｅを有さないコンデンサにＰＰＳ樹脂を溶融成形した場合のように、外装樹脂層２１ｃが破壊されて、コンデンサ２１の半田層２１ｄが溶解することは無かった。
【００５４】
上述したように、コンデンサ２１の表面に、ハウジング形成用樹脂の溶融温度以上の耐熱性を有する保護部形成用樹脂で被覆することにより、ハウジングの溶融成形の際に、ハウジング形成用樹脂の熱で、半田層２１ｄが溶解するなど、コンデンサ２１が熱によって損傷することを防止することができる。
【００５５】
［比較例］
比較例として、保護部２１ｅを有さないコンデンサ２１を用いて実施例の場合と同様に溶融したＰＰＳ樹脂の射出成形によりハウジング２４を形成した。ハウジング２４の形成後、ハウジング２４を破壊してコンデンサ２１の様子を観察した。
高温のハウジング形成用樹脂によりエポキシ樹脂からなる外装樹脂層２１ｃは溶融し、ハウジング形成用樹脂がコンデンサ本体２１ａの表面に達していた。この結果、半田層２１ｄの固体相以上の温度を有するハウジング形成用樹脂が、半田層２１ｄと直接接することとなり、溶解樹脂の熱で半田層２１ｄが溶解し、溶解樹脂の圧力で溶解した半田層２１ｄが移動して、コンデンサ２１の端子電極間を短絡させた。
【００５６】
[別実施形態]
上述の実施形態において、電子装置Ｅとして回転センサ４を例に説明したが、電子装置Ｅは回転センサ４に限られるものではない。
電子デバイスＥの例として、コンデンサ２１を例に説明したが、電子デバイスＥは、例えば抵抗器・ダイオード等、コンデンサ２１以外のものであってもよい。
また、コンデンサ２１のように一つの電子部品である電子デバイスＥに保護部を設ける例を説明したが、電子デバイスは、例えば、複数又は複数の電子部品を取り付けたプリント基板等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る電子装置の一例である回転センサを示す図
【図２】ハウジング形成前の電子装置を示す図
【図３】電子デバイスの一例であるコンデンサを示す図
【図４】保護部を有するコンデンサを示す図
【図５】ハウジング成形用樹脂の温度及び圧力の経時変化を示す図
【符号の説明】
【００５８】
２１ｅ 保護部
２４ ハウジング
Ｅ 電子デバイス
Ｓ 電子装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイスと、前記電子デバイスを覆う保護部と、前記保護部の外側に溶融成形された熱可塑性樹脂から成るハウジングとを備え、
前記保護部は、前記熱可塑性樹脂の溶融温度以上の耐熱温度を有する樹脂を主成分とする電子装置。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂の溶融温度において、前記保護部の主成分である前記樹脂の熱分解率が５％以下である請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
前記保護部が、前記溶融成形の際の溶融樹脂圧に対する耐圧性を有する請求項１又は２に記載の電子装置。
【請求項４】
前記保護部が、前記溶融成形の際の溶融樹脂圧以上の圧縮強度及び剪断強度を有する請求項３に記載の電子装置。
【請求項５】
前記保護部は、前記保護部の主成分である前記樹脂の溶液を前記電子デバイスの表面に付着させ、前記保護部の主成分である前記樹脂を固化又は硬化させて形成してある請求項１〜４の何れか一項に記載の電子装置。
【請求項６】
前記保護部の主成分である前記樹脂が、ポリアミドイミド樹脂・ポリエーテルスルホン樹脂・ポリアリレート樹脂・熱可塑性ポリイミド樹脂からなる群より選ばれた少なくとも一種の樹脂である請求項１〜５の何れか一項に記載の電子装置。
【請求項１】
電子デバイスと、前記電子デバイスを覆う保護部と、前記保護部の外側に溶融成形された熱可塑性樹脂から成るハウジングとを備え、
前記保護部は、前記熱可塑性樹脂の溶融温度以上の耐熱温度を有する樹脂を主成分とする電子装置。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂の溶融温度において、前記保護部の主成分である前記樹脂の熱分解率が５％以下である請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
前記保護部が、前記溶融成形の際の溶融樹脂圧に対する耐圧性を有する請求項１又は２に記載の電子装置。
【請求項４】
前記保護部が、前記溶融成形の際の溶融樹脂圧以上の圧縮強度及び剪断強度を有する請求項３に記載の電子装置。
【請求項５】
前記保護部は、前記保護部の主成分である前記樹脂の溶液を前記電子デバイスの表面に付着させ、前記保護部の主成分である前記樹脂を固化又は硬化させて形成してある請求項１〜４の何れか一項に記載の電子装置。
【請求項６】
前記保護部の主成分である前記樹脂が、ポリアミドイミド樹脂・ポリエーテルスルホン樹脂・ポリアリレート樹脂・熱可塑性ポリイミド樹脂からなる群より選ばれた少なくとも一種の樹脂である請求項１〜５の何れか一項に記載の電子装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−２０７８７３（Ｐ２００７−２０７８７３Ａ）
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２２８１５（Ｐ２００６−２２８１５）
【出願日】平成１８年１月３１日（２００６．１．３１）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月３１日（２００６．１．３１）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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