CN1230050C - 电子机器 - Google Patents

Abstract

提供防止导体配线腐蚀，可靠性高的车载电子机器。在用陶瓷、树脂和无机部件的复合材料、树脂部件形成的基板上，通过用玻璃、树脂或者焊锡和银等涂抹用于构成以印刷或者接合形成的电路的导体配线表面，可以提高耐腐蚀性，可以提供可靠性高的车载电子机器。另外，把电阻值、特性调整所需要的调试部，用于安装部件的安装部的形状，设置成没有90°以下角部的例如圆形、椭圆形、在四边形的角部上设置R、C的形状。

Description

电子机器

技术领域

本发明涉及电子机器，特别涉及被设置在引擎室内的，通过检测各种物理量的传感元件和控制上述传感元件的电子电路，把各种物理量作为电气信号输出的各种传感器的密封构造，以及具有接收上述各种传感器的电气信号控制车辆各种状态的微处理器计算机的车辆用电子机器的与提高耐腐蚀性有关的电子电路安装构造。

背景技术

通过在陶瓷基板上印刷厚膜电阻，安装半导体集成电路、电容器、二极管等部件构成的混合IC基板已知有多种。其中，对于在导体配线中采用银、银合金、铜、铜合金的混合IC基板，特别是对于在车载电子机器中采用的混合IC基板，由于受到腐蚀性气体对导体配线腐蚀的威胁，作为提高耐腐蚀性的对策考虑用玻璃等外包导体配线的方法，但由于印刷在混合IC基板上的电阻，以及已安装的电子部件中存在差异，因而为了提供高精度的电子机器，需要调整电阻值、特性等，需要有用于调整的导体露出部。作为覆盖该露出部的方法，一般是使用焊锡，但其目的并不是提高耐腐蚀性，而是考虑调试时的接触，被限定在需要调试的地方。另外，即使在设置了焊锡时，焊锡的涂抹性差，导体配线的露出部多。作为提高该焊锡涂抹性的对策，采取如特开平4-334083号所述那样的用2维烧制等工艺改进的方法。

在以往技术中，构成电路的导体配线有不进行外层敷涂的，由于环境原因不能满足耐腐蚀性。另外，即使用焊锡敷涂，因焊锡的敷涂性差，导体配线、安装部件的安装部的端部，特别是角部露出，不能满足耐腐蚀性。

发明内容

本发明的目的在于，即使开口部腐蚀也不会损害电子电路的功能，可以提高耐腐蚀性。

本发明实现了上述目的。例如，在电子机器中，为了解决上述的耐腐蚀性的问题，为了电阻值调整、特性调整的调试，通过把玻璃、树脂涂层开口部设置成用焊锡、金属膏覆盖的构造，可以提高耐腐蚀性。另外，通过把开口部的形状设置成没有90°以下的角部的例如圆形、椭圆形，或者，在四边形的角部上设置R、C的形状，可以提高耐腐蚀性。

另外，通过使开口部从构成电路的导线分叉，或者并列形成导体，即使开口部腐蚀也不会损害电子电路的功能，可以提高耐腐蚀性。

附图说明

图1是展示本发明的特征的车载电子机器的断面构造图。

图2是放置车载电子机器的环境的例子。

图3是热式流量测定装置的构造图。

图4是热式流量测定装置的断面构造图。

图5是电子电路基板构成图。

图6是电子电路基板探针部的例子。

图7是电子电路基板探针部的例子。

图8是电子电路基板探针部的例子。

图9是电子电路基板探针部的例子。

图10是电子电路基板探针部的例子。

图11是电子电路基板探针部的例子。

图12是电子电路基板探针部的例子。

图13是电子电路基板探针部的例子。

图14是电子电路基板探针部的例子。

图15是电子电路基板的断面构造图。

图16是电子电路基板的探针部的例子。

图17是电子电路基板的断面构造图。

图18是电子电路基板的断面构造图。

具体实施方式

首先，图1展示作为电子机器被曝露在严重的腐蚀环境下的车载电子机器的代表性的断面图。另外，用展示曝露车载电子机器的腐蚀环境的图2，说明车载电子机器的构造以及使用环境和问题所在。车载电子机器大致分为传感器和控制单元的燃料控制装置，以及点火器和线圈的点火控制装置。传感器检测吸入空气流量、空气温度、大气压、升压等的物理量，控制单元接收传感器的信号，具有控制汽缸内的燃烧状态的功能，点火器和线圈担负着控制汽缸内部的点火时间的功能。这些在车载电子机器的构造中共同的构造大多是，具有各个电子驱动电路1，或者电子控制电路，粘接固定在设置该电子驱动电路1，或者设置电子控制电路的金属基座2上，把储藏有上述电子驱动电路1，或者电子控制电路的壳体3粘接固定4在基座2上，进一步上面用盖5粘接固定6。上述的电子驱动电路1，或者电子控制电路通过在用陶瓷等的无机材料形成的平面基板7的表面上印刷作为电路导体的导体配线8和电阻烧制而成，多采用在表面上安装有电容、二极管、半导体集成电路这种形态的混合IC基板9，为了促进混合IC基板9的散热，混合IC基板9用硅粘接剂粘接在上述金属制基座2上。金属制基座2因为承担散热的散热片的作用，所以多使用热传导率高的金属，特别是铝。收纳混合IC基板9的壳3，以及覆盖上面的盖5是和成为电子驱动电路1的输入输出信号接口的端子为一体的形状，多采用在形成壳3的树脂内部插入形成由用于电气信号的传递的导电性部件组成的端子11的构造。在此，检测吸入空气温度、吸入空气流量、升压压力等物理量的传感器，其构造是把传感元件10设置在外部或者壳开口部上，经由端子11和电子驱动电路1电气连接。壳体3，被粘接固定4在基座2上，在壳3上还粘接固定6盖5。作为形成壳3以及盖5的树脂材料，在大多数的车载电子机器上采用聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚苯硫醚(PPS)、尼龙-6、尼龙-66、尼龙-11、尼龙-12等注射成形性优异的树脂。

在此，上述的树脂制的壳3和金属制的基座2因为双方的线膨胀系数差异大，所以多用如硅粘接剂12那样的具有粘弹性的弹性粘接剂粘接密封。另外壳3和盖5如果是同一部件多用环氧粘接剂，如果是不同部件多用硅粘接剂密封。

在以上说明的车载电子机器在构造部件的接合上多采用粘接，其特征在于多使用硅粘接剂12。

但是，硅粘接剂12由于硅树脂特有的性质存在不适宜的方面。安装有车载电子机器的车辆的引擎室内部有来自引擎的燃烧气体的倒灌，未燃烧气体的返回，被暴露在碳氢化合物滞留的气体氛围13中。另外引擎室内部处于许多被配置在引擎构成部件中的包含硫磺的橡胶导管、软管等的部件集中的状态，引擎内部的电子机器温度还会达到超过100℃的状态。在处于此状态时，橡胶导管、和软管等的用硫磺通过加硫制成的部件群会涌出硫磺气体，或者硫磺化合物气体14。另外，这些硫磺气体在环境中迁移，根据不同场合成为和上述燃烧气体的倒灌、未燃烧气体的返回气体、碳氢化合物13等混合的复合气体状态，如果不制造对于这些腐蚀性气体有耐腐蚀能力的车载电子机器，则有可能得不到可靠性高的产品。这是因为在这些车载电子机器中在许多电子驱动电路1的平面基板7上形成的导体配线8大多用银，或者银合金形成，在壳体3内部侵入了腐蚀性气体，特别是硫磺气体、硫磺化合气体14的情况下，成为导体配线8的银、银合金、铜、铜合金配线部分腐蚀，电子驱动电路1的导体配线8断线，有可能出现电子驱动电路1不能正常工作的状态的缘故。因为该导体配线8的硫化腐蚀从导体配线8的露出部分开始，所以提出了通过用玻璃、树脂、焊锡、金属膏覆盖露出部分，改善在腐蚀性气体中保护电子驱动电路1的性能的车载电子机器的方案。

以下说明本发明的电子机器的硫化腐蚀应对构造。

电子机器涉及很多种，在此对全部进行说明是困难的，因此作为有代表性的电子机器，以测定图3所示的吸入空气流量的热式流量测定装置为例，说明构造以及本发明的实施例。首先，简单说明热式流量测定装置。图3、图4是展示热式流量测定装置的构造的断面构造图。在各图中，19表示副通路，20表示吸入空气温度传感器，21表示调试部，22表示导体配线露出部，23表示电阻体，27表示焊锡。热式流量测定装置是测量吸入空气的传感器。使用了发热电阻15以及感温电阻16的热式空气流量计17的发热电阻15，用恒温控制电路18进行恒温控制，使得与测定空气温度的感温电阻16始终保持一定的温度差。上述发热电阻15、感温电阻16的构造是，被配置在使被吸入引擎的空气流过的空气滤清器，或者被设置在空气滤清器的下游的通风道内，经由被埋设在恒温控制电路18和壳体3中的导电性部件11进行电气信号的传递。上述的热式流量计测定装置中，用于扩散功率晶体管等的功率器件的自发热的基座2成为构造上的基体。在上述基座2上，在平面基板7表面，或者背面上用印刷形成导体配线8和电阻等，进而用硅粘接剂粘接安装有半导体集成电路、功率晶体管、电容器、电感器、二极管等的混合IC基板9。进而其构造是，把作为收纳混合IC基板9的基体，并且同时形成有将传感器信号传递到外部的，或者从外部提供电路驱动电源的接口部的端子的壳3用硅粘接剂12粘接密封在基座2上，其后在壳体3上面用盖5覆盖，用硅粘接剂、环氧粘接剂等密封。在混合IC基板9上，在已印刷的电阻以及导体配线8上用玻璃、树脂等敷涂，但为了调整已印刷的电阻的电阻值，另外为了调整输出等的特性，需要设置与导体配线8电气连接的，可以调试的调试部，使探针接触调试部，进行特性等的调整。如上所述，在许多部件和部件的粘接中采用的硅粘接剂12在处于气体透过性高、腐蚀环境下，与粘接固定4相比，在壳3内部腐蚀性气体透过。另外，从设置在壳3端子部上的通气口，腐蚀性气体侵入。因此，为了防止壳3内部的混合IC基板9的导体配线8和安装部件被腐蚀的情况，通过在设置于混合IC基板9上的调整所需要的调试部，或者导体配线露出部上下工夫，防止腐蚀性气体对导体配线8的腐蚀，可以制造耐腐蚀可靠性高，包含热式流量测定装置的电子机器。

具体地说，通过用焊锡、金属膏等敷涂混合IC基板9的调试部，可以减少腐蚀性气体和导体配线8的接触，提高耐腐蚀性。另外，用玻璃、树脂在电阻值、特性的调整后敷涂导体配线露出部也可以得到同样的效果。

在此，当在混合IC基板9上设置调试部的情况下，在玻璃、树脂的外敷层上设置开口部，用焊锡、金属膏等的导电性的金属敷涂开口部虽然有效，但这种情况下，焊锡、金属膏等如果对导体配线的涂敷性差，则端部，特别是角部的导体配线露出，因为有可能被腐蚀性气体腐蚀，所以通过把采用焊锡或者金属膏敷涂的表面形状设置成没有90度以下的角部的形状，例如圆形、椭圆形、在四边形的角部上设置R(圆弧形状)或者C(圆锥形状)的形状，可以减少导体配线的端部角部的露出，可以提高耐腐蚀性。在四边形的情况下，希望短边和长边的比是0.5～1.5，角部的R、C分别设置为R0.1～0.5，C0.1～0.5。

另外，即使在用于在混合IC基板9上安装电容器、电感器、二极管等部件的安装部中，因为如果金属膏的敷涂性差，则端部，特别是角部的导体配线露出，有可能被腐蚀性气体腐蚀，所以通过把用于安装部件的导体配线露出部22的角设置成R，或者倒角可以提高耐腐蚀性。这时，希望角部的R的大小是R0.1～R0.5，倒角的大小是C0.1～C0.5。

另外，通过在安装的电容器、电感器、二极管等的部件下部形成导体配线，可以提高耐腐蚀性。

另外，调试部或者安装部，通过形成从导体线分支，或者，并列形成导体等的导体图案，使得即使局部断线也不会损害电子电路的功能，由此可以提高耐腐蚀性。在用2层以上的多层形成导体配线的情况下，通过用形成在玻璃等的绝缘体25下层上的导体配线24连接调节部的上下，即使导体露出部被腐蚀，导体配线也可以通过下层连接，因为可以保持电路的构成，所以可以提高耐腐蚀性。

另外，被形成在陶瓷基板9的外侧上的最外侧导体配线26，在制造阶段，在实际使用状态下施加应力的机会多，因为与被形成在内侧的导体配线相比容易损伤，所以通过加粗最外侧的导体宽度比内侧的导体还粗，可以提高耐腐蚀性。通过使最外侧的导体宽度在为内侧的导体宽度的2倍以上，可以进一步提高耐腐蚀性。

如果采用本发明，则可以从曝露混合IC基板的耐腐蚀环境中，防止导体配线的腐蚀。

Claims (14)

1.一种在壳部件的内部内装保护电子基板的电子机器，所述电子基板包括绝缘性基板和由在其表面上形成膜状的导体和电阻以及电容器的安装部件构成的电子电路，其特征在于：

在被形成在上述基板表面上的膜状导体内，在该电子机器的制造工序中，除了用于取得和该导体电气连接的调试部，以及和上述安装部件的导体成为连接部的安装部外，上述膜状导体被玻璃或者树脂敷涂亦即涂层，上述调试部以及安装部的未涂层的开口部，全部设置成没有90°以下角部的圆形、椭圆形，或者在四边形的角部上设置成圆弧形或者圆锥形，包围这些涂层材料的开口部，用焊锡或者金属膏覆盖。

2.一种在壳部件的内部内装保护电子基板的电子机器，所述电子基板包括绝缘性基板和由在其表面上形成膜状的导体和电阻以及电容器的安装部件构成的电子电路，其特征在于：

被形成在上述基板表面上的膜状导体，其大部分用玻璃或者树脂的涂层材料敷涂，剩下的部分，用焊锡或者金属膏的导电部件敷涂，采用该焊锡或者金属膏的涂层部的表面形状，全部设置成没有90°以下角部的圆形、椭圆形，或者在四边形的角部上设置成圆弧形或者圆锥形的形状。

3.权利要求1所述的电子机器，其特征在于：上述焊锡或者金属膏涂层部的形状是长边和短边的比在0.5～1.5范围中的四边形或者椭圆形。

4.权利要求1所述的电子机器，其特征在于：上述焊锡或者金属膏涂层部的形状是把长边的1/10以上的圆弧形或者圆锥形设置在角部上的四边形。

5.权利要求1所述的电子机器，其特征在于：上述焊锡或者金属膏涂层部的形状是把0.1～0.5的圆弧形或者圆锥形设置在角部上的四边形。

6.权利要求1所述的电子机器，上述壳部件是通过结合具有用于将壳内部的电子基板电气连接到壳外部的导电性端子的部件和盖等的部件而成，其结合部，通过粘接、溶接或者经由密封材料的接合，作为具有气密性的壳部件。

7.权利要求1所述的电子机器，其特征在于：上述导体以银或者铜作为主要成分。

8.权利要求1所述的电子机器，其特征在于：上述绝缘性基板是陶瓷制，上述导体以及电阻由厚膜印刷形成，另外，上述敷涂由玻璃的厚膜印刷形成，在上述调试部以及上述安装部上印刷焊锡，在安装上述安装部件后，实施所谓的加热融化上述焊锡的回流。

9.权利要求8所述的电子机器，其特征在于：上述焊锡的印刷膜厚度，是上述敷涂后的玻璃膜厚度的5倍以上。

10.权利要求8所述的电子机器，其特征在于：上述焊锡的印刷膜厚度，是上述导体的印刷膜厚度的5倍以上。

11.权利要求8所述的电子机器，其特征在于：上述焊锡以铅或者锡为主要成分。

12.权利要求1所述的电子机器，其特征在于：上述电子机器是发热电阻式流量测定装置。

13.权利要求12所述的电子机器，其特征在于：上述发热电阻式流量测定装置是测定吸入汽车引擎的空气流量的装置，被安装在吸气管路上。

14.权利要求12所述的电子机器，其特征在于：内装保护上述电子基板的壳部件的一部分或者全部位于测定对象流体流过的流路内。

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