專利名稱：電子機器的制作方法
技術領域：
本發明涉及電子機器，特別涉及被設置在引擎室內的，通過檢測各種物理量的傳感元件和控制上述傳感元件的電子電路，把各種物理量作為電氣信號輸出的各種傳感器的密封構造，以及具有接收上述各種傳感器的電氣信號控制車輛各種狀態的微處理器計算機的車輛用電子機器的與提高耐腐蝕性有關的電子電路安裝構造。
背景技術：
通過在陶瓷基板上印刷厚膜電阻，安裝半導體集成電路、電容器、二極管等部件構成的混合IC基板已知有多種。其中，對于在導體配線中采用銀、銀合金、銅、銅合金的混合IC基板，特別是對于在車載電子機器中采用的混合IC基板，由于受到腐蝕性氣體對導體配線腐蝕的威脅，作為提高耐腐蝕性的對策考慮用玻璃等外包導體配線的方法，但由于印刷在混合IC基板上的電阻，以及已安裝的電子部件中存在差異，因而為了提供高精度的電子機器，需要調整電阻值、特性等，需要有用于調整的導體露出部。作為覆蓋該露出部的方法，一般是使用焊錫，但其目的并不是提高耐腐蝕性，而是考慮調試時的接觸，被限定在需要調試的地方。另外，即使在設置了焊錫時，焊錫的涂抹性差，導體配線的露出部多。作為提高該焊錫涂抹性的對策，采取如特開平4-334083號所述那樣的用2維燒制等工藝改進的方法。
在以往技術中，構成電路的導體配線有不進行外層敷涂的，由于環境原因不能滿足耐腐蝕性。另外，即使用焊錫敷涂，因焊錫的敷涂性差，導體配線、安裝部件的安裝部的端部，特別是角部露出，不能滿足耐腐蝕性。
發明內容
本發明的目的在于，即使開口部腐蝕也不會損害電子電路的功能，可以提高耐腐蝕性。
本發明實現了上述目的。例如，在電子機器中，為了解決上述的耐腐蝕性的問題，為了電阻值調整、特性調整的調試，通過把玻璃、樹脂涂層開口部設置成用焊錫、金屬膏覆蓋的構造，可以提高耐腐蝕性。另外，通過把開口部的形狀設置成沒有90°以下的角部的例如圓形、橢圓形，或者，在四邊形的角部上設置R、C的形狀，可以提高耐腐蝕性。
另外，通過使開口部從構成電路的導線分叉，或者并列形成導體，即使開口部腐蝕也不會損害電子電路的功能，可以提高耐腐蝕性。
圖1是展示本發明的特征的車載電子機器的斷面構造圖。
圖2是放置車載電子機器的環境的例子。
圖3是熱式流量測定裝置的構造圖。
圖4是熱式流量測定裝置的斷面構造圖。
圖5是電子電路基板構成圖。
圖6是電子電路基板探針部的例子。
圖7是電子電路基板探針部的例子。
圖8是電子電路基板探針部的例子。
圖9是電子電路基板探針部的例子。
圖10是電子電路基板探針部的例子。
圖11是電子電路基板探針部的例子。
圖12是電子電路基板探針部的例子。
圖13是電子電路基板探針部的例子。
圖14是電子電路基板探針部的例子。
圖15是電子電路基板的斷面構造圖。
圖16是電子電路基板的探針部的例子。
圖17是電子電路基板的斷面構造圖。
圖18是電子電路基板的斷面構造圖。
具體實施例方式
首先，圖1展示作為電子機器被曝露在嚴重的腐蝕環境下的車載電子機器的代表性的斷面圖。另外，用展示曝露車載電子機器的腐蝕環境的圖2，說明車載電子機器的構造以及使用環境和問題所在。車載電子機器大致分為傳感器和控制單元的燃料控制裝置，以及點火器和線圈的點火控制裝置。傳感器檢測吸入空氣流量、空氣溫度、大氣壓、升壓等的物理量，控制單元接收傳感器的信號，具有控制汽缸內的燃燒狀態的功能，點火器和線圈擔負著控制汽缸內部的點火時間的功能。這些在車載電子機器的構造中共同的構造大多是，具有各個電子驅動電路1，或者電子控制電路，粘接固定在設置該電子驅動電路1，或者設置電子控制電路的金屬基座2上，把儲藏有上述電子驅動電路1，或者電子控制電路的殼體3粘接固定4在基座2上，進一步上面用蓋5粘接固定6。上述的電子驅動電路1，或者電子控制電路通過在用陶瓷等的無機材料形成的平面基板7的表面上印刷作為電路導體的導體配線8和電阻燒制而成，多采用在表面上安裝有電容、二極管、半導體集成電路這種形態的混合IC基板9，為了促進混合IC基板9的散熱，混合IC基板9用硅粘接劑粘接在上述金屬制基座2上。金屬制基座2因為承擔散熱的散熱片的作用，所以多使用熱傳導率高的金屬，特別是鋁。收納混合IC基板9的殼3，以及覆蓋上面的蓋5是和成為電子驅動電路1的輸入輸出信號接口的端子為一體的形狀，多采用在形成殼3的樹脂內部插入形成由用于電氣信號的傳遞的導電性部件組成的端子11的構造。在此，檢測吸入空氣溫度、吸入空氣流量、升壓壓力等物理量的傳感器，其構造是把傳感元件10設置在外部或者殼開口部上，經由端子11和電子驅動電路1電氣連接。殼體3，被粘接固定4在基座2上，在殼3上還粘接固定6蓋5。作為形成殼3以及蓋5的樹脂材料，在大多數的車載電子機器上采用聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚苯硫醚(PPS)、尼龍-6、尼龍-66、尼龍-11、尼龍-12等注射成形性優異的樹脂。
在此，上述的樹脂制的殼3和金屬制的基座2因為雙方的線膨脹系數差異大，所以多用如硅粘接劑12那樣的具有粘彈性的彈性粘接劑粘接密封。另外殼3和蓋5如果是同一部件多用環氧粘接劑，如果是不同部件多用硅粘接劑密封。
在以上說明的車載電子機器在構造部件的接合上多采用粘接，其特征在于多使用硅粘接劑12。
但是，硅粘接劑12由于硅樹脂特有的性質存在不適宜的方面。安裝有車載電子機器的車輛的引擎室內部有來自引擎的燃燒氣體的倒灌，未燃燒氣體的返回，被暴露在碳氫化合物滯留的氣體氛圍13中。另外引擎室內部處于許多被配置在引擎構成部件中的包含硫磺的橡膠導管、軟管等的部件集中的狀態，引擎內部的電子機器溫度還會達到超過100℃的狀態。在處于此狀態時，橡膠導管、和軟管等的用硫磺通過加硫制成的部件群會涌出硫磺氣體，或者硫磺化合物氣體14。另外，這些硫磺氣體在環境中遷移，根據不同場合成為和上述燃燒氣體的倒灌、未燃燒氣體的返回氣體、碳氫化合物13等混合的復合氣體狀態，如果不制造對于這些腐蝕性氣體有耐腐蝕能力的車載電子機器，則有可能得不到可靠性高的產品。這是因為在這些車載電子機器中在許多電子驅動電路1的平面基板7上形成的導體配線8大多用銀，或者銀合金形成，在殼體3內部侵入了腐蝕性氣體，特別是硫磺氣體、硫磺化合氣體14的情況下，成為導體配線8的銀、銀合金、銅、銅合金配線部分腐蝕，電子驅動電路1的導體配線8斷線，有可能出現電子驅動電路1不能正常工作的狀態的緣故。因為該導體配線8的硫化腐蝕從導體配線8的露出部分開始，所以提出了通過用玻璃、樹脂、焊錫、金屬膏覆蓋露出部分，改善在腐蝕性氣體中保護電子驅動電路1的性能的車載電子機器的方案。
以下說明本發明的電子機器的硫化腐蝕應對構造。
電子機器涉及很多種，在此對全部進行說明是困難的，因此作為有代表性的電子機器，以測定圖3所示的吸入空氣流量的熱式流量測定裝置為例，說明構造以及本發明的實施例。首先，簡單說明熱式流量測定裝置。圖3、圖4是展示熱式流量測定裝置的構造的斷面構造圖。熱式流量測定裝置是測量吸入空氣的傳感器。使用了發熱電阻15以及感溫電阻16的熱式空氣流量計17的發熱電阻15，用恒溫控制電路18進行恒溫控制，使得與測定空氣溫度的感溫電阻16始終保持一定的溫度差。上述發熱電阻15、感溫電阻16的構造是，被配置在使被吸入引擎的空氣流過的空氣濾清器，或者被設置在空氣濾清器的下游的通風道內，經由被埋設在恒溫控制電路18和殼體3中的導電性部件11進行電氣信號的傳遞。上述的熱式流量計測定裝置中，用于擴散功率晶體管等的功率器件的自發熱的基座2成為構造上的基體。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導體配線8和電阻等，進而用硅粘接劑粘接安裝有半導體集成電路、功率晶體管、電容器、電感器、二極管等的混合IC基板9。進而其構造是，把作為收納混合IC基板9的基體，并且同時形成有將傳感器信號傳遞到外部的，或者從外部提供電路驅動電源的接口部的端子的殼3用硅粘接劑12粘接密封在基座2上，其后在殼體3上面用蓋5覆蓋，用硅粘接劑、環氧粘接劑等密封。在混合IC基板9上，在已印刷的電阻以及導體配線8上用玻璃、樹脂等敷涂，但為了調整已印刷的電阻的電阻值，另外為了調整輸出等的特性，需要設置與導體配線8電氣連接的，可以調試的調試部，使探針接觸調試部，進行特性等的調整。如上所述，在許多部件和部件的粘接中采用的硅粘接劑12在處于氣體透過性高、腐蝕環境下，與粘接固定4相比，在殼3內部腐蝕性氣體透過。另外，從設置在殼3端子部上的通氣口，腐蝕性氣體侵入。因此，為了防止殼3內部的混合IC基板9的導體配線8和安裝部件被腐蝕的情況，通過在設置于混合IC基板9上的調整所需要的調試部，或者導體配線露出部上下工夫，防止腐蝕性氣體對導體配線8的腐蝕，可以制造耐腐蝕可靠性高，包含熱式流量測定裝置的電子機器。
具體地說，通過用焊錫、金屬膏等敷涂混合IC基板9的調試部，可以減少腐蝕性氣體和導體配線8的接觸，提高耐腐蝕性。另外，用玻璃、樹脂在電阻值、特性的調整后敷涂導體配線露出部也可以得到同樣的效果。
在此，當在混合IC基板9上設置調試部的情況下，在玻璃、樹脂的外敷層上設置開口部，用焊錫、金屬膏等的導電性的金屬敷涂開口部雖然有效，但這種情況下，焊錫、金屬膏等如果對導體配線的涂敷性差，則端部，特別是角部的導體配線露出，因為有可能被腐蝕性氣體腐蝕，所以通過把采用焊錫或者金屬膏敷涂的表面形狀設置成沒有90度以下的角部的形狀，例如圓形、橢圓形、在四邊形的角部上設置R(圓弧形狀)或者C(圓錐形狀)的形狀，可以減少導體配線的端部角部的露出，可以提高耐腐蝕性。在四邊形的情況下，希望短邊和長邊的比是0.5～1.5，角部的R、C分別設置為R0.1～0.5，C0.1～0.5。
另外，即使在用于在混合IC基板9上安裝電容器、電感器、二極管等部件的安裝部中，因為如果金屬膏的敷涂性差，則端部，特別是角部的導體配線露出，有可能被腐蝕性氣體腐蝕，所以通過把用于安裝部件的導體配線露出部22的角設置成R，或者倒角可以提高耐腐蝕性。這時，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，通過在安裝的電容器、電感器、二極管等的部件下部形成導體配線，可以提高耐腐蝕性。
另外，調試部或者安裝部，通過形成從導體線分支，或者，并列形成導體等的導體圖案，使得即使局部斷線也不會損害電子電路的功能，由此可以提高耐腐蝕性。在用2層以上的多層形成導體配線的情況下，通過用形成在玻璃等的絕緣體25下層上的導體配線24連接調節部的上下，即使導體露出部被腐蝕，導體配線也可以通過下層連接，因為可以保持電路的構成，所以可以提高耐腐蝕性。
另外，被形成在陶瓷基板9的外側上的最外側導體配線26，在制造階段，在實際使用狀態下施加應力的機會多，因為與被形成在內側的導體配線相比容易損傷，所以通過加粗最外側的導體寬度比內側的導體還粗，可以提高耐腐蝕性。通過使最外側的導體寬度在為內側的導體寬度的2倍以上，可以進一步提高耐腐蝕性。
如果采用本發明，則可以從曝露混合IC基板的耐腐蝕環境中，防止導體配線的腐蝕。
權利要求
1.一種在殼部件的內部內裝保護電子基板的電子機器，所述電子基板包括絕緣性基板和由在其表面上形成膜狀的導體和電阻以及電容器等的安裝部件構成的電子電路，其特征在于在被形成在上述基板表面上的膜狀導體內，在該電子機器的制造工序中，除了用于取得和該導體電氣連接的調試部，以及和上述安裝部件的導體成為連接部的安裝部外，上述膜狀導體被玻璃或者樹脂敷涂(涂層)，上述調試部以及安裝部的未涂層的開口部，全部設置成沒有90°以下角部的例如圓形、橢圓形，或者在四邊形的角部上設置成R(圓弧形)或者C(圓錐形)，包圍這些涂層材料的開口部，用焊錫或者金屬膏覆蓋。
2.一種在殼部件的內部內裝保護電子基板的電子機器，所述電子基板包括絕緣性基板和由在其表面上形成膜狀的導體和電阻以及電容器等的安裝部件構成的電子電路，其特征在于被形成在上述基板表面上的膜狀導體，其大部分用玻璃或者樹脂等的涂層材料敷涂，剩下的部分，用焊錫或者金屬膏等的導電部件敷涂，采用該焊錫或者金屬膏的涂層部的表面形狀，全部設置成沒有90°以下角部的例如圓形、橢圓形，或者在四邊形的角部上設置成R(圓弧形)或者C(圓錐形)的形狀。
3.權利要求1所述的電子機器，其特征在于上述焊錫或者金屬膏涂層部的形狀是長邊和短邊的比在0.5～1.5范圍中的四邊形或者橢圓形。
4.權利要求1所述的電子機器，其特征在于上述焊錫或者金屬膏涂層部的形狀是把長邊的1/10以上的R或者C設置在角部上的四邊形。
5.權利要求1所述的電子機器，其特征在于上述焊錫或者金屬膏涂層部的形狀是把0.1～0.5的R或者C設置在角部上的四邊形。
6.一種在殼部件的內部內裝保護電子基板的電子機器，所述電子基板包括絕緣性基板和由在其表面上形成膜狀的導體和電阻以及電容器等的安裝部件構成的電子電路，其特征在于在被形成在上述基板表面上的膜狀導體內，在該電子機器的制造工序中，除了用于取得和該導體電氣連接的調試部，以及和上述安裝部件的導體成為連接部的安裝部外，上述膜狀導體，用玻璃或者樹脂敷涂(涂層)，上述調試部以及安裝部，通過形成使上述調試部或者安裝部從導體線分支，或者，并列形成導體等的導體圖案，使得即使局部斷線也不會損害電子電路的功能。
7.權利要求6所述的電子機器，其特征在于在上述基板上形成多層導體，把最上層作為上述調試部或者上述安裝部，把下層導體設置成與其并列的導體，從而并列形成導體。
8.權利要求6所述的電子機器，其特征在于在被形成在上述基板表面上的膜狀導體內，在該電子機器的制造工序中，除了用于取得和該導體電氣連接的調試部，以及和上述安裝部件的導體成為連接部的安裝部外，上述膜狀導體，用玻璃或者樹脂敷涂(涂層)，上述調試部或者上述安裝部，其導體寬度設置成比其他的部分寬，把未涂層的開口部的寬度設置在導體寬度的2/3以下。
9.權利要求1所述的電子機器，上述殼部件是通過結合具有用于將殼內部的電子基板電氣連接到殼外部的導電性端子的部件和蓋等的部件而成，其結合部，通過粘接、溶接或者經由密封材料的接合，作為具有氣密性的殼部件。
10.權利要求1所述的電子機器，其特征在于上述導體以銀或者銅作為主要成分。
11.權利要求1所述的電子機器，其特征在于上述絕緣性基板是陶瓷制，上述導體以及電阻由厚膜印刷形成，另外，上述敷涂由玻璃的厚膜印刷形成，在上述調試部以及上述安裝部上印刷焊錫，在安裝上述安裝部件后，實施所謂的加熱融化上述焊錫的回流。
12.權利要求11所述的電子機器，其特征在于上述焊錫的印刷膜厚度，是上述敷涂后的玻璃膜厚度的5倍以上。
13.權利要求11所述的電子機器，其特征在于上述焊錫的印刷膜厚度，是上述導體的印刷膜厚度的5倍以上。
14.權利要求11所述的電子機器，其特征在于上述焊錫以鉛或者錫為主要成分。
15.權利要求1所述的電子機器，其特征在于上述電子機器是發熱電阻式流量測定裝置。
16.權利要求15所述的電子機器，其特征在于上述發熱電阻式流量測定裝置是測定吸入汽車引擎的空氣流量的裝置，被安裝在吸氣管路上。
17.權利要求15所述的電子機器，其特征在于內裝保護上述電子基板的殼部件的一部分或者全部位于測定對象流體流過的流路內。
全文摘要
提供防止導體配線腐蝕，可靠性高的車載電子機器。在用陶瓷、樹脂和無機部件的復合材料、樹脂部件形成的基板上，通過用玻璃、樹脂或者焊錫和銀等涂抹用于構成以印刷或者接合形成的電路的導體配線表面，可以提高耐腐蝕性，可以提供可靠性高的車載電子機器。另外，把電阻值、特性調整所需要的調試部，用于安裝部件的安裝部的形狀，設置成沒有90°以下角部的例如圓形、橢圓形、在四邊形的角部上設置R、C的形狀。
文檔編號F02D35/00GK1473002SQ03108710
公開日2004年2月4日 申請日期2003年3月28日 優先權日2002年8月1日
發明者余語孝之, 阿部博幸, 五十嵐信彌, 信彌, 幸 申請人:株式會社日立制作所, 株式會社日立汽車工程