JPS5958844A

JPS5958844A - 密閉方法

Info

Publication number: JPS5958844A
Application number: JP57168555A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Kataoka; 好則片岡
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1982-09-29
Filing date: 1982-09-29
Publication date: 1984-04-04

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、はんだ付は部分により密閉空間を形成する場
合に、はんだ部分に存在するピンホール等の欠陥によシ
惹起する各種障害を防止するための密閉方法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近時多用されている自動車用の整流素子組立品は、ダイ
オード素子をはんだ部分で密閉した構造となっている。

すなわち、第１図はこのことを示す整流素子組立品の要
部断面図であるが、Ｓｉダイオード素子（１）、　（１
）は、導電性の放熱板（２）の陥凹部（３）　、　（３
）と、上記放熱板（２）に加圧接着されたガラスエポキ
シ基板（４）とによ多形成された密閉空間（５）、（５
）に収納されている。上記ガラスエポキシ基板（４）の
Ｓｉダイオード素子（１）、（１）装着側とは反対側の
面には、銅箔（６）が被着されている。そして、ガラス
エポキシ基板（４）の密閉空間（５）　、　（５）形成
位置には、それぞれ１個の貫通孔（力、（力が穿設され
ていて、これら貫通孔（力、（力にはＳｉダイオード素
子（１）、　（１）のリード線（８）、（８）が遊挿さ
れている。そして、貫通孔（力、（７）の開口部分にお
いて、銅箔（６）とリード線（８）ｉ８）がはんだ付け
されている。その結果、はんだ部分（９）　、　（９）
Ｋ　ヨＣ１ｔｆｌ？ｖ３（６）　（！：　Ｓｉ　タイ、
ｔ　−）”　素子（１）、（１）が・電気的に接続され
るとともに、密閉空間（５）　、　（５）が外気から完
全に遮断される。なお、Ｓｉダイオードｔ’ｌ）　、　
（１）は、放熱板（２）とＳｉダイオード（１）、（１
）との間に介在しているはんだ部分（１０）、　（１０
）によシ放熱板（２）に電気的に接続されている。一方
、銅箔（６）及びはんだ部分（９）　、　＜９）上には
、耐我、＊気的絶縁及びはんだ部分（９）、ｔ９）に形
成されている例えばピンホール等のはんだ欠陥の穴埋め
を目的として、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂時の塗
膜０１）が被着されている。ところが、塗装焼付けの際
に、密閉空間（５）、（５）中の空気が熱膨張し、膨張
した空気は、はんだ部分＋９）　、　（９）中のピンホ
ール等のはんだ欠陥を通過して加熱纜よシ粘度が低下し
た塗虞圓を破壊し、塗膜Ｕυ中に外界への通気孔となる
ピンホールが形成される。上記ピンホールから密閉空間
（５）　、　（５）に流入した湿度の高い空気は、整流
素子組立品の使用時においては、約１５００まで加熱さ
れる。その結果、密閉空間（５）、（５）に収納されて
いる８ｉダイオード素子（１）、（１）が酸化された寿
命が短くなったシ、上記はんだ部分（９）、ｆ９）劃０
１．　Ｑｌの接触不良を惹起する等の信頼性低下の原因
となっている。

〔発明の目的〕

本発明は、上記事情を参酌してなされたもので、はんだ
付は部分によシ密閉空間を形成する場合に、はんだ付は
部分にピンホール等の密封性を害する欠陥が存在しても
、外気から完全に遮断された密閉空間を形成することの
できる密閉方法を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

はんだ付けによｊｌ閉空間が形成される被密閉体の少な
くともはんだ付は部分表面に紫外線硬化型樹脂を塗布し
、この紫外線硬化型樹脂が塗布された被密閉体に熱線を
吸収する冷媒を通過した紫外線を照−射するとともに、
上記冷媒にょシ上記被密閉体を冷却して、密閉塗膜を形
成したのち、この密閉塗ｊ戻上にエポキシ樹脂、ポリエ
ステル樹脂等の強固な保映塗腺を焼成するようにしたも
のである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面を参照して実施例に基づいて詳述す
る。なお、以下の説明においては、従来技術の説明に用
いた第１図と同一部位には同一記号を付し−Ｃいる。

まず、第２図に示す陥凹部（３）を竹する例えば鉄板等
の放熱板（２）の底部に、ｒよんだペーストを塗布し、
その上にＳｉダイオード（１）を載置する。しかるのち
、上記Ｓｉダイオード（１）を載置した放熱板（２）を
加熱炉中ｅこ−置時間保持してはんだペーストを溶融さ
せたのし加熱炉から取出し、Ｓｉダイオード（１）を放
熱板（２）にはんだ付けする。その結果、Ｓｉダイオー
ド（ｆ）と放熱板（２）とが、はんだ部分（１０）　ｋ
　）’ｒ　Ｌで電気的に接続される。しかして、銅箔（
６）を被着したガラスエポキ／基板（４）を、上１ｆＣ
８’ダイオードｆｌ）を収納した放熱板（２）に、Ｓｉ
ダイオード（１）のリード線（８）が１９「定の貫通孔
（７）に挿通するように重ね合わせ、加圧接着し密閉空
間（５）を形成する。つぎに、貫通孔（７）の開口部分
に、はんだペーストをｍシ、加熱炉中に一定時間保持し
たのち取出して、リード線（８）を銅箔（６）にはんだ
部分（９）を介してはんだ付けする。しかるのち、第１
衣に示す紫外線硬化型の樹脂から充填剤としての紫外線
を透過しない顔料及び体質顔料を完全に除去し、代シに
充填剤として紫外線を透過する径１０〜１３μｍのガラ
ス粉末（例えば日東紡製のガラス粉末Ａ；生成分は二酸
化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化カルシウムでちゃ繊
維状である。）を、樹脂１００部に対して、７５部混合
し、ホモジナイザによｐ、１０．００Ｏｒｐｍで約３０
分かく拌する。つぎに、減圧脱泡した上記ガラス粉末を
充填剤として含有する紫外線硬化型の樹脂を、銅箔（６
）上及びはんだ部分（９）上に厚さ数１０μｍないし数
１００μｍの範囲内になるように塗布する。

この場合、はんだ部分（９）の形状が複雑であるので、
厚い部分の樹脂厚みは、数ｍｍに達する。しかして、上
記紫外線硬化型樹脂が塗布された被密閉体である整流素
子組立品（１２１を、第３図に示す冷却台（１３１上第
１表に載置する。この冷却台（１３）内部には熱を吸収する
例えば純水などのような冷媒が循環するようになってい
る。そして、冷却台（１３）の冷媒人口側は、導管（１
４１を介して作動装置（１５１に接続されている。冷却
台Ｕの上方には、熱線吸収体（Ｉｔｊが配設されている
。

この熱線吸収体ｔＬ６）は、例えば石英製の透明な中空
容器に上記冷媒である純水が冗填されるようになってい
る。そして、この熱線吸収体（［０の一端部側は、導管
αＤを介して冷却装置Ｕωに接続されている。

まだ、熱線吸収体四の他端部側は、導管ｑ８１を介して
冷却台（１３）の冷媒出口側に接続されている。そして
、上記冷媒が、矢印（１１・・・方向に、熱線吸収体（
１６）冷却装置α四及び冷却台α尋問を項流するように
なっている。しかして、熱線吸収体ｔ１６）の上方に設
置されている出力が例えば８０Ｗ／ｃＩｒＬの高圧水銀
ラング（７！ｅから、３６５　ｎｍ付近の紫外線光を照
度１０００Ｗ／ｍ２に調整し、熱線吸収体ｕＱを透過さ
せて、整流素子組立品ａ４にＷＪ１０秒間照射する。こ
のとき、面圧水銀ランプ四から投射された紫外線中に含
まれている熱線である赤外線は、熱線吸収体住６）中の
冷媒に吸収され、紫外線のみが、菫亜された紫外線硬化
型樹脂に照射される。また、冷却台（２）上に載置され
ている整流素子組立品（１２１自体も冷却される。した
がって、紫外線硬化型樹脂の粘度が下がったシ、密閉空
間（５）中の空気が膨張して、樹脂膜を破壊したシする
ことがないので、塗布された樹脂の紫外線硬化によシ堅
牢な密閉塗膜（２刀が形成される（第２図参照）。また
、本実施例で用いている紫外線硬化型の樹脂は、充填剤
としてガラス粉末を用いているので、上記樹脂厚みが数
量に達する部位でも、紫外線はその底部（はんだ部分（
９）及び銅箔（６）の表面）まで十分に到達する。した
がって、充填剤として上記紫外線を、透過しない顔料前
を用いた場合に比べて内部硬化性並びにはんだ部分（９
）及び塗膜Ｃυ上に、電気的絶縁性及び耐食性を有する
例えばエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、７リコーン樹
脂、ポリウレタン樹脂等の塗料を厚き５０μｍないし８
０μｍ８度になるように塗布する。しかして、たとえば
１７０°Ｃにて３０分間焼成し、第４図に示すような保
護塗膜し秒を形成する。このとき、密閉空間（５）中の
空気は熱膨張するが、はんだ部分（９）と保護塗膜Ｑ３
Ｊとの間には、上記密閉塗膜（２υが介在しているので
、密閉空間（５）中の空気の外部への膨出は密閉塗膜（
１２１で阻止され、保護塗膜（２渇中にはピンホール等
の密」４性を害する欠陥は形成されな−。

また、保ａ塗膜（ｌは、はんだ部分（９）に対するより
も、密閉塗膜（２１１に対する方が密着性が良好であシ
、保護塗膜（２２１は密閉塗膜上に一体的に被着する。

したがって、保護塗膜は、銅箔（６）の腐食の防止及び
電気的絶縁とともに、密閉塗膜（１２１と一体となって
密閉空間の気密性を維持する。

つぎに、本実施例の性能試験結果について述べる。

まず、はんだ部分（９）にドリルで貫通孔（７）と連通
ずる直径０．５ｖａｎ　、　１　ｍｍ及び１．５　ｍｒ
ｎの通気孔を穿設し、第３図に示す冷却のだめの装置を
用いて密閉塗膜０Ｄ及び保護塗膜（２４を形成する。こ
の場合、密閉塗膜（２Ｄ形成のための紫外線硬化型樹脂
は、粘度が２０００　ｃＰ及び４６００　ｃＰの２種類
のものを用いる。しかして、通気孔の穴径と紫外線硬化
域樹脂の粘度との６種類の各組合せについて、１００個
の試験片を作成し、このときの保護塗ＪＭ　（２２）に
生じているピンホールの有無による合格率を第２表に示
した。

この第２表中には、第３図に示す冷却のだめの装置を用
いず、常温の載物台上に載置された試験片に直接紫外線
を照射した場合の合格率を合わせて併記しである。この
表かられかるように、粘度が２０００　ｃＰの場合、本
実施例の方が、冷却しない場合に比べて格段に密閉性能
が同上する。ことに、孔第　　　２　　　表径が大きくなるほどその効果は大きくなる。一方、高粘
度である４６００　ｃＰの場合は、両者とも密閉性能に
ほとんど差はないが、それでも冷却しなかった場合、わ
Ｊ″かであるが不良品が発生するのに対して、本実施例
の場合は、不良品は全く発生しない。

したがって、本実施例による密閉方法によれば、はんだ
部分（９）にピンホール等の密閉性を害する欠陥が存在
していても、密閉空間の気密性を維持することができる
。

なお、上記実施例においては、紫外線硬化型樹脂に顔料
及び体質顔料の代シにガラス粉末を添加したが、これに
制約されることなく、ガラス粉末を添加することなく、
通常の顔料及び体質顔料を含有する紫外線硬化型樹脂を
用いてもよい。さらに、上記実施例においては、同一の
純水を用いて、紫外線中の熱線を吸収するとともに、整
流素子組立品（１２）を冷却しているが、それぞれ異な
る純水によシ行ってもよい。きらに、実際の量産ライン
においては、整流素子組立品ｕ４近傍の雰囲気全体を冷
却するようにしてもよい。また、熱線吸収体ａ〜の容器
羽村は、石英に限ることなく、通常のナトリウム・ガラ
スでもよい。さらにまた、冷媒も純水に限ることなく、
市水でもよい。

〔発明の効果〕

本発明の密閉方法によれば、紫外線硬化型樹脂の硬化中
に、密閉空間中の空気が膨張したシ、樹脂の粘度が低下
したシすることがなくなシ、よシ完全に密閉塗膜を形成
できるので、保護塗膜焼成中に、保護塗膜にピンホール
が発生したシ、さらには、実際の使用中に、亀裂や剥離
したシすることがないので、密閉空間の気密性が十分に
保障される。しだがって、密閉空間に収納されている電
気部品は、完全に外気から遮断され、高温多湿の過酷な
環境下においても酸化や腐食を受けず電気部品の寿命が
長く在る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術によシ形成された密閉全問を示す断面
図、第２図は本発明の一実施例の密閉方法による密閉塗
膜の形成を示す断面図、第３図は本発明の一実施例の密
閉方法による整流素子組立品に対する紫外線照射を示す
説明図、第４図は第躾２図の密閉塗膜上への保腹塗〆の形成を示す断面図であ
る。ａω：整流素子組立品（被密閉体）、（１１：冷却装置、　　　　（−二熱線吸収体、Ｃυ：
密閉塗膜、　　　　＠：保護塗膜。代理人　弁理士　　則　近　憲　佑（ほか１名〕第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被密閉体の一部をはんだ付けして上記被密閉体に
密閉空間を形成する工程と、上記被密閉体の少なくとも
はんだ付けされた部分に紫外線硬化型樹脂を塗布する工
程と、上記被密閉体の昇温を防止しながら紫外線を上記
被密閉体に塗布された紫外線硬化型樹脂に照射して密閉
塗膜を形成する工程と、上記密閉塗膜上に絶縁性塗料を
塗布したのち焼成して保護塗膜を形成する工程とを具備
することを特徴とする密閉方法。
（２）被密閉体を冷却することによシこの被密閉体の昇
温を防止することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の密閉方法。
（３）冷媒中を透過した熱線を含まない紫外線を被密閉
体に照射することによシこの被密閉体の昇温を防止する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項例記
載の密閉方法。
（４）冷媒が純水であることを特徴とする特許請求の範
囲第３項記載の密閉方法。