电子部件单元及其制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本公开涉及电子部件单元及其制造方法，该电子部件单元包括其上具有电子部件的印制板以及其中容纳该印制板的壳体。
【背景技术】
[0002]近来，除了电子设备领域之外，包括其上安装有电子部件的印制板以及其中容纳该印制板的壳体的电子部件单元已经被用于诸如移动终端和车辆的各个技术领域中。在电子部件单元中，电子部件通过焊料或粘合剂固定至印制板(参见JP 2009-88048 A)。
【发明内容】
[0003]然而，其中仅电子部件的基部被固定至印制板的电子部件单元的抗振性是不够的。也就是说，存在下述可能性:未被固定电子部件的头部由于外部撞击而振动，结果连接部由于疲劳而被破坏。可以用树脂等将整个电子部件密封以提高抗振性。然而，在这种情况下，增加了电子部件单元的重量。
[0004]本公开的一个目的是提供一种轻便且具有极好抗振性的电子部件单元及其制造方法。
[0005]根据本公开的一方面，一种电子部件单元包括:印制板、具有被固定至该印制板的基部的电子部件、容纳该印制板和该电子部件的壳体，以及注入该壳体中的泡沫树脂。该壳体具有孔部。泡沫树脂通过泡沫树脂将该电子部件的头部固定至该壳体，并且封闭该壳体的孔部。
[0006]根据本公开的另一方面，一种电子部件单元的制造方法包括:将发泡树脂从孔部注入壳体中，该壳体容纳印制板和电子部件；以及使该壳体中的发泡树脂发泡并硬化。
[0007]在上述电子部件单元中，该电子部件的头部通过泡沫树脂固定至壳体。因此，即使当该电子部件是较高的部件时，该电子部件的头部也不太可能会由于外部撞击而剧烈地振动。因此，该电子部件的基部与印制板之间的连接部不太可能会由于振动而被损坏以及由于疲劳而被破坏。也就是说，该电子部件单元具有极好的抗振性。
[0008]例如，将具有相对小的比重的泡沫树脂用作将电子部件固定至壳体的泡沫树脂。此外，通过泡沫树脂来固定至少电子部件的头部。不需要用泡沫树脂覆盖整个电子部件。此外，不需要用泡沫树脂填充壳体的整个空间。因此，可以减少所需要的泡沫树脂的量。因此，可以减少电子部件单元的重量和材料的成本。
[0009]壳体具有孔部，并且在电子部件单元的制造期间，可以将泡沫树脂从孔部注入壳体中。壳体的孔部由泡沫树脂封闭。因此，异物不太可能从外部进入电子部件单元。因此，电子部件单元还具有极好的防尘性。
[0010]在电子部件单元的制造期间，将发泡树脂从孔部注入壳体中，该壳体容纳有印制板和电子部件。发泡树脂在该壳体中发泡并硬化。如此，可以制造使用泡沫树脂固定电子部件的头部并且封闭壳体的孔部的电子部件单元。
【附图说明】
[0011]根据以下参照附图所进行的详细描述，本公开的以上和其他目的、特征及优点将会变得更加明显，在附图中用相同的附图标记来表示相同的部分，并且在附图中:
[0012]图1是根据第一实施方式的电子部件单元的截面图；
[0013]图2是在根据第一实施方式的电子部件单元的电子部件与印制板之间的连接部的局部放大截面图；
[0014]图3A是示出了根据第一实施方式的电子部件单元的制造过程的示意图；
[0015]图3B是示出了根据第一实施方式的电子部件单元的制造过程的示意图；
[0016]图4是根据第二实施方式的电子部件单元的截面图；
[0017]图5是根据第一比较示例的电子部件单元的截面图；
[0018]图6A是根据第二比较示例的使用高粘度粘合剂的电子部件单元的截面图；以及
[0019]图6B是根据第二比较示例的使用低粘度粘合剂的电子部件单元的截面图。
【具体实施方式】
[0020]将要描述电子部件单元的实施方式。
[0021]电子部件单元包括:印制板、具有固定至印制板的基部的电子部件、其中容纳该印制板和该电子部件的壳体以及被注入该壳体中的泡沫树脂。泡沫树脂将该电子部件的头部固定至该壳体。该壳体形成有孔部，并且泡沫树脂封闭该壳体的孔部。
[0022]可以将使用物理发泡剂或化学发泡剂来起泡的热固性树脂用作泡沫树脂。例如可以将聚氨酯树脂、环氧树脂、酚树脂、不饱和聚酯树脂或者蜜胺树脂(melamine resin)用作热固性树脂。
[0023]电子部件的基部被固定至印制板，并且电子部件的头部通过泡沫树脂固定至壳体。电子部件的基部是固定至印制板电子部件的一端，以及电子部件的头部是与基部相对的另一端。
[0024]可以在印制板上安装一个、两个或更多个电子部件。当安装有多个电子部件时，电子部件中的至少一个电子部件的头部通过泡沫树脂固定。优选的是，通过泡沫树脂固定满足关系H/W>0.5的较高的电子部件的头部，其中，H表示较高的电子部件的最大高度而W表示该电子部件的基部的端表面的最大宽度。在这样的较高的电子部件中，头部可能由于外部撞击而振动。因此，进一步增大了通过用泡沫树脂固定电子部件的头部所增强的抗振性。从同一角度出发，更优选的是，通过泡沫树脂固定满足关系H/W>1的电子部件的头部，以及进一步优选的是，通过泡沫树脂固定满足关系H/W>1.5的电子部件的头部。印制板的一部分可能暴露在壳体的外部。电子部件单元可能具有暴露在壳体外部的电子部件。
[0025]在电子部件单元中，至少电子部件的头部通过泡沫树脂固定。例如，泡沫树脂覆盖并且固定等于或小于电子部件的一半的电子部件的一部分，该部分是从电子部件的头部至下述部分:从头部起具有电子部件的一半高度的尺寸的部分。也就是说，可以用泡沫树脂来覆盖和固定电子部件的从头部起的一半或更少。在这样的情况下，可以减少泡沫树脂的量，同时确保电子部件单元的抗振性。因此，可以进一步减少重量和成本。此外，在这样的情况下，可以限制泡沫树脂在电子部件单元的制造期间从壳体泄漏。
[0026]可以任意地选择泡沫树脂的发泡倍率(foaming rat1)和密度。具体地，例如可以通过调整发泡倍率来使泡沫树脂的密度保持在0.02kg/m3至0.5kg/m3的范围内。在这样的情况下，可以充分地增强电子部件单元的抗振性，并且可以充分地减小电子部件单元的重量。当在上面的范围内进一步减小泡沫树脂的密度时，可以进一步减少电子部件单元的重量。当进一步增大泡沫树脂的密度时，可以进一步限制异物从孔部进入壳体中。此外，提高了电子部件单元的防水性。
[0027]在下文中将参照附图进一步详细地描述电子部件单元的实施方式。
[0028](第一实施方式)
[0029]如图1中所示，第一实施方式的电子部件单元I具有:印制板2、电子部件3、其中容纳印制板2和电子部件3的壳体4。电子部件单元I还具有被注入壳体4中的泡沫树脂
5。壳体形成有孔部41。泡沫树脂5将电子部件3的头部32固定至壳体4并且封闭壳体4的孔部41。
[0030]本实施方式的电子部件单元I是将被装配至车辆的车载电子控制单元(ECU)。印制板2由普通玻璃环氧板制成。作为电子部件3，多个电子部件3a、3b、3c及3d被安装在印制板2的两个表面上。电子部件3a、3b及3c是安装在印制板上的电子部件，而电子部件3d是外部连接端子(连接器)。电子部件3a和电子部件3b是铝电解电容器，并且是相对高于其他电子部件的较高的部件。
[0031]电子部件3中的每个电子部件具有用焊料或粘合剂接合至印制板2的基部31。如图2中所示，印制板2具有树脂基板21以及由铜(Cu)制成并且形成在树脂基板21上的电路22。电子部件3与电路22电连接并且被固定至印制板2。
[0032]如图1中所示，印制板2和电子部件3a、3b及3c被容纳在壳体4中。电子部件3d的端部暴露在壳体4外。在容纳在壳体4中的电子部件中，较高的电子部件3a和电子部件3b具有覆盖有泡沫树脂5的头部32。较高的电子部件3a和电子部件3b沿与印制板2的安装表面20垂直的方向具有相对大的尺寸(高度)。电子部件3a和电子部件3b通过泡沫树脂5固定至壳体4。泡沫树脂5从孔部41被注入壳体4中。泡沫树脂5对电子部件3a的头部32和电子部件3b的头部32进行固定，并且封闭孔部41。泡沫树脂5由聚氨酯泡沫树脂制成。壳体4的空间没有完全填充有泡沫树脂5。在壳体4中存在没有填充有泡沫树脂5的空间40。
[0033]接下来，将要描述本实施方式的电子部件单元I的制造方法。如图3A中所示，其上安装有多个电子部件3的印制板2容纳在壳体4中。壳体4由两个构件(未示出)组成。如图3A中所示，通过在将电子部件3d置于两个构件之间的状态下接合两个构件以将印制板2容纳在壳体4中。在壳体4中，电子部件3的基部31被固定至印制板2。反之，电子部件3的头部32是没有接合至印制板2和壳体4的内壁的自由端。在电子部件3的头部32与壳体4的内壁之间存在间隙。虽然可以任意地选择间隙的大小，但是从减小电子部件单元I的大小的角度出发，更好的是尽可能地减小间隙的大小。在电子部件3中，电子部件3a和电子部件3b满足关系H/W>1.5，其中，W表示基部31的端表面的最大宽度而H表示最大高度，该最大高度是在沿与安装表面20垂直的方向上电子部件3从印制板2的安装表面20起的长度。
[0034]如图3A中所示，壳体4具有孔部41，该孔部41处于从电子部件3a的头部32和电子部件3b的头部32起沿垂直于印制板2的安装表面20的方向一一即，测量电子部件3a和3b的高度H的方向一一延伸的延长线L上。在本实施方式中，孔部41分别位于从两个较高的电子部件3a和电子部件3b延伸的延长线L上。
[0035]接下来，如图3B中所示，发泡树脂50从孔部41被注入壳体4中。发泡树脂50由例如包含树脂成分和发泡剂的材料制成，并且发泡树脂50通过发泡被转化成泡沫树脂。为了获得如本实施方式的由聚氨酯泡沫树脂制成的泡沫树脂，可以使用例如包括多元醇源和异氰酸酯源的双液混合型材料。发泡树脂50从孔部41被注入壳体4中并且在壳体4中被发泡和硬化。因此，电子部件3a的头部32和电子部件3b的头部32被泡沫树脂5覆盖，并且壳体4的孔部41被泡沫树脂5填充和封闭(参见图1)。在这种情况下，相对较高的电子部件3a的头部32和相对较高的电子部件3b的头部32可以被泡沫树脂5覆盖，并且可以通过调节发泡树脂50的注入量和/或发泡树脂50的发泡倍率来充分确保壳体4中未被泡沫树脂5填充的空间40。
[0036]接下来，将参照附图来描述本实施方式的电子部件单元I的效果。如图1中所示，在本实施方式的电子部件单元I中，较高的电子部件3a的头部32和较高的电子部件3b的头部32通过