特開 2023-163606 電子制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023163606

(43)【公開日】2023-11-10

(54)【発明の名称】電子制御装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 5/02 20060101AFI20231102BHJP

   H05K 5/06 20060101ALI20231102BHJP

   F16J 15/06 20060101ALI20231102BHJP

   C09K 3/10 20060101ALI20231102BHJP

   B60R 16/02 20060101ALN20231102BHJP

【ＦＩ】

H05K5/02 L

H05K5/06 A

F16J15/06 H

C09K3/10 Z

B60R16/02 610A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022074618

(22)【出願日】2022-04-28

(71)【出願人】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001829

【氏名又は名称】弁理士法人開知

(72)【発明者】

【氏名】露木 康博

(72)【発明者】

【氏名】執行 俊和

(72)【発明者】

【氏名】石井 利昭

(72)【発明者】

【氏名】春名 博史

【テーマコード（参考）】

3J040

4E360

4H017

【Ｆターム（参考）】

3J040AA12

3J040AA18

3J040BA03

3J040EA01

3J040EA22

3J040HA04

3J040HA05

3J040HA15

4E360AB33

4E360BA01

4E360BD03

4E360BD05

4E360CA02

4E360EA03

4E360EA18

4E360EA24

4E360EA29

4E360ED02

4E360ED07

4E360EE02

4E360EE11

4E360EE12

4E360EE13

4E360EE20

4E360GA23

4E360GA24

4E360GA29

4E360GA30

4E360GA34

4E360GB99

4E360GC03

4E360GC04

4E360GC08

4E360GC16

4H017AD06

4H017AE05

(57)【要約】

【課題】厳格化している塩害要求の中でも、ケースやカバーとの隙間にシール材を充填する構造を崩すことなく、気密構造を保つことができる電子制御装置を提供する。
【解決手段】第１筐体２０と、第１筐体２０に対向して固定される第２筐体３０と、第１筐体２０と第２筐体３０によって形成される内部空間を封止するシール材４０と、を備え、シール材４０には、ＯＨ基およびＣＨ_３基が存在し、第１筐体２０および第２筐体３０のうち少なくともいずれか一方は、それらの表面のうちシール材４０に接する領域のうち少なくとの一部分に、ＯＨ基およびＣＨ_３基を含む表面処理膜３１ａが形成されている。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１筐体と、
前記第１筐体に対向して固定される第２筐体と、
前記第１筐体と前記第２筐体によって形成される内部空間を封止するシール材と、を備え、
前記シール材には、ＯＨ基およびＣＨ_３基が存在し、
前記第１筐体および前記第２筐体のうち少なくともいずれか一方は、それらの表面のうち前記シール材に接する領域のうち少なくとの一部分に、前記ＯＨ基および前記ＣＨ_３基を含む表面処理膜が形成されている
電子制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の電子制御装置において、
前記表面処理膜は、主成分はＳｉ系である
電子制御装置。

【請求項3】

請求項２に記載の電子制御装置において、
前記Ｓｉ系は、ガラス系である
電子制御装置。

【請求項4】

請求項２に記載の電子制御装置において、
前記表面処理膜には、前記ＣＨ_３基のＣＨ結合が、ＳｉＯ結合と比較してＣＨ／ＳｉＯと相対比をとった際、０．１以上ある
電子制御装置。

【請求項5】

請求項２に記載の電子制御装置において、
前記表面処理膜には、前記ＯＨ基が、ＳｉＯ基と比較してＯＨ／ＳｉＯと相対比をとった際、０．５以上ある
電子制御装置。

【請求項6】

請求項１に記載の電子制御装置において、
前記表面処理膜は、
ＣＨ／ＯＨの強度比が、０．１以上である
ＦＴＩＲで測定し、縦軸を吸光度のＬｏｇでプロットした際にそれぞれのピーク高さがバックグラウンドを補正したとき、ＣＨ基が０．００１以上、前記ＯＨ基が０．０１以上ある
のいずれかの構成である
電子制御装置。

【請求項7】

請求項１に記載の電子制御装置において、
前記表面処理膜は、５０ｎｍ以上の膜厚を有している
電子制御装置。

【請求項8】

請求項７に記載の電子制御装置において、
前記表面処理膜は、前記第１筐体および前記第２筐体の表面に１．０ＭＰａ以上の接着強度で直接形成されている
電子制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車載用の電子制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

シール材が内部空間側にはみ出すことを抑制しつつ、車両に固定する固定部材で挟まれてもシール材を保護することができる車載制御装置の一例として、特許文献１には、第１の筐体と、第１の筐体に対向して固定される第２の筐体と、第１の筐体の縁と第２の筐体の縁の間に配置され、第１の筐体と第２の筐体によって形成される内部空間を封止するシール材と、を備え、第１の筐体は、シール材よりも内部空間側に配置され、第２の筐体の縁に対向し、シール材が内部空間側に移動することを抑制する形状を有する、ことが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開２０１７／０３８３１６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

エンジンルーム内に搭載される電子制御装置は、車両への搭載位置に制限されないように取り付け自由度が高いことが求められている。車両への取り付け固定方法は、電子制御装置にフランジ等を設け、そのフランジ等に貫通穴を設け、ボルトで車両側の固定部材に固定する方法が一般的であった。

【0005】

近年、作業を簡易化し、コストを低減したボルトで固定しない方法として、車両側に設けたブラケット等により、電子制御装置が挟み込みで固定される方法が多くなっている。

【0006】

また、腐食や劣化に厳しい耐環境仕様条件と高寿命も求められている。特に、塩水等の耐塩害の高寿命化が求められており、隙間腐食の進展を回避するシール構造が重要である。

【0007】

電子制御装置の高機能化により、筐体の大型化とコネクタ極数の多極化が、進んでいる。電子制御装置の分散化、コネクタの端子極数削減の無線化は、エンジンルーム搭載のエンジン用の電子制御装置や変速機用の電子制御装置では簡単に実現できない状況である。

【0008】

また、電子制御装置の筐体は、自動車で求められる燃費改善に寄与するため、サイズの大型化に相反して、低背化と軽量化が求められる。そのため、変形を抑えつつ薄肉化を維持した筐体の成形技術が必要であるとともに、アルミ電解コンデンサだけでなく電子部品の低背化が必要であることから、電子部品とともに、防水するシール構造も低背化する必要がある。

【0009】

特に、エンジンルーム搭載のエンジン用の電子制御装置の筐体には、薄肉化の中で、高機能化により、放熱性も求められ、安価で、低背、軽量で、高放熱な筐体が求められる。その中で筐体構造としては、耐腐食性に優れている溶融亜鉛めっき鋼板や、軽量であるアルミダイカストを使用している例が多い。

【0010】

従来、これらの金属筐体を用いた電子制御装置のシール構造として、筐体への特別な処理を施す必要なく、シリコーン系のシール材を塗布し、気密性を担保する構造をとってきた。（例えば、特許文献１参照）。

【0011】

特許文献１の従来構造においては、ケースやカバー表面への特別な処理を施すことなく、ケースとカバーとの隙間にシール材を充填しており、気密構造としているものである。

【0012】

一方で、昨今の異常気象などを背景に、塩水等の耐塩害の高寿命化要求はますます増している。塩害試験の温度がより高温になったり、試験中塩水に浸漬される場面が生じるなど、耐塩害試仕様も厳しくなっている一方である。

【0013】

このような中、特許文献１のように金属表面にシール材を塗布するのみでの気密構造では、金属表面に存在するＯＨ基とシール材のＯＨ基との間での水素結合や共有結合により接着に頼る形であるが、金属表面に存在するＯＨ基が安定しない場合、厳格化している塩害要求をクリアできず、水素結合が水により切れて、リーク不良が発生してしまう場合があることが明らかとなり、改善の余地があることが判った。

【0014】

本発明の目的は、厳格化している塩害要求の中でも、ケースやカバーとの隙間にシール材を充填する構造を崩すことなく、気密構造を保つことができる電子制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、第１筐体と、前記第１筐体に対向して固定される第２筐体と、前記第１筐体と前記第２筐体によって形成される内部空間を封止するシール材と、を備え、前記シール材には、ＯＨ基およびＣＨ_３基が存在し、前記第１筐体および前記第２筐体のうち少なくともいずれか一方は、それらの表面のうち前記シール材に接する領域のうち少なくとの一部分に、前記ＯＨ基および前記ＣＨ_３基を含む表面処理膜が形成されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、厳格化している塩害要求の中でも、ケースやカバーとの隙間にシール材を充填する構造を崩すことなく、気密構造を保つことができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１実施形態に係る電子制御装置の斜視図である。

【図2】図１の要部断面図である。

【図3】第１実施形態における接着前の鋼板表面の断面化学構造の模式図である。

【図4】第１の接着後の鋼板表面の断面化学構造の模式図である。

【図5】第１実施形態における接着前の鋼板表面の分析結果例である。

【図6】第１実施形態における鋼板表面への表面処理層の処理箇所例である。

【図7】参考技術での接着前の鋼板表面の断面化学構造の模式図である。

【図8】参考技術での接着前の鋼板表面の分析結果例である。

【図9】参考技術での接着後の鋼板表面の断面化学構造の模式図である。

【図10】本発明の第２実施形態に係る電子制御装置の要部断面図である。

【図11】本発明の第３実施形態に係る電子制御装置の要部断面図である。

【図12】本発明の第４実施形態に係る電子制御装置の要部断面図である。

【図13】本発明の第５実施形態に係る電子制御装置の要部断面図である。

【図14】本発明の第６実施形態に係る電子制御装置の要部断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に本発明の第１乃至第６実施形態による電子制御装置を、図面を用いて説明する。なお、本明細書で用いる図面において、同一のまたは対応する構成要素には同一、または類似の符号を付け、これらの構成要素については繰り返しの説明を省略する場合がある。

【0019】

＜第１実施形態＞
本発明の電子制御装置の第１実施形態について図１乃至図９を用いて説明する。

【0020】

最初に、電子制御装置の全体構成について図１等を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る電子制御装置を示す斜視図である。なお、図１では、図示の都合上、基板に実装している電子部品等は省略している。

【0021】

図１に示すように、電子制御装置１は、電子部品等が実装されているプリント配線基板１０、第１筐体２０（ケース）、第２筐体３０（カバー）、コネクタ６０、シール材４０、シール材４１、ねじ５０、ねじ５１等から構成されている。

【0022】

第１筐体２０は、第２筐体３０と合わせて、内部にプリント配線基板１０を収容し、電子部品を実装したプリント配線基板１０を水や異物などから保護する。第１筐体２０は、電子部品の発熱を放熱するためやノイズをシールドするために、金属が好ましく、アルミニウムが好適である。特に、直噴エンジン用の電子制御装置１ではシールド効果が求められる。

【0023】

第１筐体２０は、金型を用いたアルミダイカスト成形法により成形する。放熱やシールドが不要な電子部品で構成する電子制御装置の場合は、第１筐体２０の材料は樹脂でも良い。樹脂の場合は、射出成形法により第１筐体２０を成形する。

【0024】

第２筐体３０は、第１筐体２０に対向して固定され、第１筐体２０と対となる内部空間１１（図３）を密封する。

【0025】

本発明の電子制御装置１の外形は、好適には２４０ｍｍ×１６０ｍｍぐらいとなり、エンジンルーム内に配置される電子制御装置の中では比較的にサイズが大きく、長方形の形状となる。一般的な電子制御装置は、１６０ｍｍ×１６０ｍｍ程度のサイズであり、本実施形態の電子制御装置１は一般的な電子制御装置に対して１．５倍以上のサイズが好適なサイズとなる。

【0026】

第１筐体２０には、貫通した間口２１が設けられている。間口２１は、コネクタ６０を貫通させる機能としている。第１筐体２０は、高度変化、温度変化など、自動車の輸送や使用する環境下において、第１筐体２０内部に圧力がかかり、第１筐体２０の中央部が最大に凹凸方向（図１の上下方向）に変形するため、貫通した間口２１は、ケースの中心から外側にあることが好ましい。

【0027】

間口２１とは反対側には、熱容量を増す放熱フィン２５を設けている。放熱フィン２５の向きは、図１に示すように、第１筐体２０の長辺と平行しているが、第１筐体２０の短辺と平行しても良い。アルミダイカスト成形法による成形時のゲートに、平行するのが望ましい。

【0028】

アルミダイカスト成形法による成形時、ゲートの位置は、二種類ある。

【0029】

まず、一つ目は、コネクタ６０の長手方向ならびに放熱フィン２５に平行するように、長方形の第１筐体の短辺側、且つ、間口２１と反対側を選定し、オーバーフローの位置は、ゲートと反対側の短辺側の面や側面側の面に設ける。

【0030】

また、二つ目のゲートの位置は、長方形の第１筐体２０の長辺側に設け、反対側の長辺側に、オーバーフローを設ける。サイズが大きく長方形の場合、アルミニウムが凝固する時間内に成形する必要があり、２つ目のゲート位置の方が、湯流れを改善でき、鋳造不良を少なくすることができる。湯流れが改善されると、空気の巻き込みが少なくなり、巣やウェルドマークなどのアルミダイカストの欠陥がなくなり、オーバーフローへ流れるアルミニウムの量が減り、安価に成形することができる利点がある。湯流れが悪く、巣やウェルドマーク等の成形不良があると、熱伝導の悪化やクラックの原因となり、変形だけでなく強度や外観に影響を与える憾みがあるため、湯流れを改善できるものとすることが望ましい。

【0031】

図２は、本発明の第１実施形態に係る電子制御装置のケースを示す要部断面図である。図２に示すように、第１筐体２０には、第１筐体２０の全周に周縁溝２０ａが設けられており、シール材４０よりも内部空間側に、シール材４０の内部空間側への移動を防止・抑制する形状２２を備えている。

【0032】

換言すれば、第１筐体２０は、シール材４０よりも内部空間１１側に配置され、第２筐体３０の縁（フランジ）に対向し、シール材４０が内部空間１１側に移動（流動）することを抑制する形状２２（堤状部）を有する。これにより、シール材４０が内部空間側にはみ出すことを抑制することができる。また、車両に固定するブラケット（固定部材）で挟まれても、形状２２（堤状部）が第２筐体に当接するため、シール材４０を保護することができる。

【0033】

形状２２は、周縁溝２０ａより高く設定する。内部空間側へ向かいながら段差形状２２ａでも良い。段差形状２２ａには、第１平坦部２３を設けている。換言すれば、形状２２（堤状部）は、第２筐体３０の縁（フランジ）に対向する第１平坦部２３を有する。

【0034】

シール材４０を移動させないためには、アルミダイカスト成形法による鋳造不良を出さない程度に、第１平坦部２３は長くなることが望ましい。形状２２はプリント配線基板１０と接触しないクリアランスを確保する必要もある。また、第１筐体２０は、シール材４０の移動を抑制するため、ショットブラスト等により、表面を粗くする処理を施している。特に、シール材４０を塗布する周縁溝２０ａと、形状２２周辺の面粗さを高くすると、シール材４０の移動を抑制できる。シール材４０は、内部空間側ではなく外側にあるため、電食による隙間腐食が進行することもない。

【0035】

第１筐体２０には、プリント配線基板１０を固定するための複数の台座があり、例えば、ねじ５０を締めるためのタップ加工している台座や放熱接着剤４２が塗布される面精度のある台座が設けてある。更に、第１筐体２０には、ねじ５１を介して第２筐体３０と固定される台座も設けている。

【0036】

第２筐体３０は、第２筐体３０の全周に端部３３を設けており、第１筐体２０の周縁溝２０ａとの間に、シール材４０を塗布し、エンジンルームの環境仕様で要求される塩水等の異物を保護する。

【0037】

換言すれば、第２筐体３０は、第１筐体２０に対向してねじ５１で固定される。シール材４０は、第１筐体２０の縁と第２筐体３０の縁との間に配置され、第１筐体２０と第２筐体３０によって形成される内部空間を封止する。第１筐体２０は、形状２２（堤状部）に隣接し、シール材４０を充填する周縁溝２０ａを有する。第２筐体３０は、周縁溝２０ａ内に挿入される端部３３を有する。これにより、防水性が向上する。

【0038】

カバーとなる第２筐体３０の材料は、鉄系またはアルミニウム系の鋼板が好適であるが、樹脂やアルミダイカストでも良い。金属である方が、電磁波の影響を与えない。または、他より電磁波の影響を与えられない。

【0039】

第２筐体３０は、板厚が一定の鋼板が好適であり、プレス成形法により成形される。鋼板の場合は、めっきされているとなお好適である。めっきは、亜鉛、アルミニウム、マグネシウムなど、エンジンルーム環境内で耐食性の高いめっきが施されている。先めっき鋼板の場合は、成形時の切断面にめっきが無いため、端部３３は、シール材４０等の中に埋めることで端部３３の腐食を保護する。端部３３と周縁溝２０ａとのクリアランスは、シール材４０の接着力を維持できる厚さを十分に確保する。第１筐体２０と合わせてシール材４０を挟むために、第１平坦部２３と平行して、シール材側に第２平坦部３１を設けている。換言すれば、第２筐体３０は、第１平坦部２３に対向する第２平坦部３１を有する。

【0040】

端部３３は曲げのプレス成形で成形される。周縁溝２０ａと端部３３はラビリンス構造となることが望ましい。第１平坦部２３と第２平坦部３１の間隔は狭くなり、シール材の移動を防止できる隙間にする必要がある。換言すれば、形状２２（堤状部）と第２筐体３０の間に隙間が形成される。これにより、電食を確実に防止できる。

【0041】

プリント配線基板１０は、はんだ等の導電性合金を用いて電子部品等を実装する。両面に実装することもできる。電子部品は、抵抗やコンデンサ等の受動部品と、半導体等の能動部品であり、プリント配線基板に表面実装方式や挿入実装方式により実装する。自動車用のエンジンルーム環境下に耐えうる高寿命な電子部品を採用することが望ましい。

【0042】

電子部品のパッケージとして、実装密度を上げるために、リード端子が延伸されたＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）とともに、高密度なＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）やＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｏｒ Ｎｏｎ－Ｌｅａｄ Ｐａｃｋａｇｅ）を実装している。ＢＧＡは、パッケージ底面の格子状に並ぶ端子へ、導電性合金の表面張力で半球状に形成された電極を持ち、プリント配線基板１０とリフローで接合される。ＱＦＮは、ＱＦＰより端子が短く、導電性合金によりプリント配線基板１０に接続される。プリント配線基板１０の変形量が大きいと、接合部に応力を受けやすい構造であり、プリント配線基板１０の変形量を抑制する必要がある。

【0043】

図１に示すように、プリント配線基板１０は、複数のねじ５０とともに、第１筐体２０のタップ加工した台座に固定する。その際に、プリント配線基板１０と第１筐体２０の面精度のある台座に、放熱接着剤４２を挟むように固定して、電子部品の発熱をプリント配線基板１０のビアを介して台座に熱伝導し、フィンを含めた第１筐体２０の表面より、熱を伝達する。

【0044】

プリント配線基板１０の高さ位置は、第１筐体２０と第２筐体３０との中央にあることが望ましい。どちらか片方に寄ることを防ぐことで、搭載する電子部品の高さに制限を与え、両面に背の高い電子部品を配置できなくなることを避けることができる。また、プリント配線基板１０の高さ位置が第１筐体２０と第２筐体３０の中央にあることで、電子制御装置１を低背にすることができる。電子制御装置１を低背にすることで、エンジンルーム内に搭載するとして、スペースを確保しやすくなり、冷却するための風を受け易くすることができる。

【0045】

上述のように、本実施形態の電子制御装置１は、好適にはエンジンルーム内に配置される電子制御装置の中では比較的にサイズが大きいため、放熱接着剤４２を介してプリント配線基板１０を第１筐体２０に固定するねじ５０は、四本から七本用いる。

【0046】

ねじ５０の位置は、プリント配線基板１０の四隅と、電子部品の配置を考慮しながら、各々のねじ５０の距離を均等に配置することが望ましい。特に、ねじ５０近傍のプリント配線基板１０にはひずみが発生するため、コネクタ６０やＢＧＡやＱＦＮの導電性合金による接合部にひずみを与えない配置が望ましく、近傍配置は避ける。

【0047】

また、ねじ５０は、ケースアースとしての機能を持ち、プリント配線基板１０のＧＮＤ配線パターンは、ねじ５０を介して第１筐体２０と導通する。ケースアースは、プリント配線基板１０の配線パターンの引き回し上、プリント配線基板１０の四隅にあることが望ましい。

【0048】

プリント配線基板１０は、ガラス繊維製の布を重ねたものに、エポキシ樹脂を含浸したガラスエポキシ基板が好適であり、絶縁体とパターンを積み重ねた多層基板であり、高密度実装が要求されるため、４層から６層の多層基板である。また、貫通したスルーホールで層間を配線する貫通板やビルドアップ工法によるビルドアップ板が好適である。

【0049】

放熱接着剤４２は、電子部品の発熱をプリント配線基板１０のビアを介して、第１筐体２０の面精度のある台座に伝導する。放熱接着剤４２の厚さは、薄ければ薄いほど、発熱を伝導しやすい。第１筐体２０が法線方向（図１の上側）に変形すると、プリント配線基板１０とのクリアランスが広がるため、放熱性能が悪化するため、第１筐体２０の変形を抑えることが有効である。放熱が必要な発熱する電子部品は、放熱フィン２５の下に配置される。

【0050】

コネクタ６０は、ハウジング６１と端子６３とポッティング材（図示の都合上省略）から構成され、プリント配線基板１０に接続される。

【0051】

端子６３は、熱伝導率の高い銅系でプレス成形される。端子６３の形状は、直線であり、ハーネスサイドのコネクタまたはプリント配線基板のスルーホールに誘い易く、先端に潰しを設けている。ハウジング６１は樹脂で射出成形法により成形され、端子６３を圧入する。または、端子６３と同時にインサート成形してもよい。ポッティング材は、ハウジング６１と端子６３との間に隙間があるため、気密する目的で設けられる。

【0052】

コネクタ６０のサイズは、端子６３の極数や端子６３の幅に依存する。端子６３は、電流容量違いで、信号系の端子とパワー系の端子を合わせ持ち、合計で６０極から８０極程度である。パワー系の端子の方が幅広となる。はんだ等の導電性合金（図示省略）を用いて端子６３とプリント配線基板１０の貫通スルーホールを接続する。また、プレスフィット端子（図示省略）で機械的と電気的に接続しても良い。

【0053】

第１実施形態では、コネクタ６０は三つであるが、三つに限定されず、三つ以上であっても良い。それに合わせて、第１筐体の間口２１も三つ以上となる。真ん中のコネクタ６０が、もっとも外側に配置されることで、電子部品を実装する面積を増加することができる。また、プリント配線基板１０の配線パターンも、高密度にならず、パターン配線の配線重なりも避けることができる。

【0054】

第１実施形態のコネクタ６０の組立は、第１筐体２０の間口２１の外側にシール材４１を介して接続しているが、先に、プリント配線基板１０に接続した後に、第１筐体２０の間口２１の内面側にシール材４１を介して接続してもよい。第１筐体２０の間口２１の外側からコネクタ６０を接続する方が、コネクタ６０のシール構造が小型化できる利点がある。

【0055】

コネクタ６０の第１筐体２０への詳細な接続方法は、コネクタ６０のハウジング底辺に周囲にシール材４１を硬化して封止する。第１筐体２０のコネクタ６０周辺部が熱や圧力の影響で第１筐体２０内が膨張して法線方向に変形するとき、シール材４１は緩衝材として機能するが、クリアランスが小さいため、コネクタ６０も同時に変形する。コネクタ６０の変形は端子６３にも影響を与え、導電性接着剤を介してプリント配線基板１０も同時に変形が伝わる。

【0056】

シール材４１は、防水のために設けられており、エンジンルームの環境仕様で要求される塩水等の異物を保護するため、耐熱性、耐水性、耐薬品性、柔軟性のあるシリコーン接着剤が好適である。

【0057】

シール材４０は、防水するために設けられており、第１筐体２０と第２筐体３０によって形成される内部空間を封止する部材であり、シール材４１同様に、シリコーン接着剤が好適である。特に、第１筐体２０の長辺は、温度変化による第１筐体２０内の圧力変化において、第１筐体２０に内圧がかかり、第１筐体２０の中心が法線方向（図１の上側）に湾曲する変形になるため、長辺の中心が最も変形する。そのため、シール材４０は、変形に耐え得る接着力を持つことができる。

【0058】

第２筐体３０には、第１筐体２０と第２筐体３０を固定するねじ５１を貫通させる穴が四隅に設けられている。第２筐体３０と第１筐体２０は、シール材４０とともに、ねじ５１により固定される。シール材４０の塗布軌跡が複雑とならないように、四隅にねじ５１を配置することが望ましい。本実施形態の電子制御装置１は、好適には、従来の一般的な電子制御装置に比べて、サイズが１．５倍も大きいため、第２筐体３０には薄肉の材料を選定しているが、リブやディンプルや段などを設けて強度を確保している。

【0059】

図２および図３に示されるように、本実施形態では、シール材４０には、ＯＨ基およびＣＨ_３基が存在するとともに、第１筐体２０および第２筐体３０のうち少なくともいずれか一方（本実施形態では第２筐体３０側のみ）は、それらの表面のうちシール材４０に接する領域のうち少なくとの一部分（本実施形態では第２平坦部３１の部分）に、ＯＨ基およびＣＨ_３基を含む表面処理膜３１ａが形成されている。更にはこれらシール材４０および表面処理膜３１ａは、存在しているＯＨ基およびＣＨ_３基が表面に露出している構造であることが特徴である。図２では、シール材４０に埋没する面に形成されている。この表面処理膜３１ａのシール材４０との接着前の化学的な断面構造の一例を図３に示している。

【0060】

このＯＨ基により、シール材４０を塗布し、硬化させる際に、シール材４０のＯＨ基と反応し、水素結合や共有結合により接着する。また、ＣＨ_３基により、シール材のＣＨ_３基と分子間力（ファンデルワールス力）により接着する。ＯＨ基が従来構造に比べ増えているため、水素結合や共有結合が強力となる。それに加え、耐水性のある分子間力が新たに付与されることから、従来構造と比較し、塩害試験後も高接着を保つことができる（図４）。なお、図４中の丸点線が分子間力、縦点線が水素結合、縦実線が共有結合を示している。もちろん、概念図は、これに限るものではないことを付記する。

【0061】

表面処理膜３１ａの成分としては、ＯＨ基およびＣＨ_３基が含まれるものであれば、材料は問わないが、表面処理膜３１ａの性能や製膜の容易さなどの理由からＳｉ系、特にはガラス系であるとより好ましい。

【0062】

表面処理膜３１ａの膜厚は、ＯＨ基およびＣＨ_３基が含まれるものであれば、制限はないが、プロセスコストを鑑み、５０ｎｍから１４０ｎｍで形成させることがより好ましい。

【0063】

ガラス系である場合は、第２平坦部３１に高接合が可能な、プラズマガラスコート処理により、表面処理膜３１ａが形成されることが好ましい。プラズマガラスコート処理は、プラズマ処理設備（プラズマトリート：ＰＴＵ１２１２）に、ノズル（プラズマトリート：ＰＦＷ１０）、プラズマコントロールユニット（プラズマトリート：ＰＣＵ）、プラズマジェネレータ（プラズマトリート：ＦＧ５００２Ｓ）を取り付け、前駆体として、ヘキサメチルジシロキサンやヘキサメチルジシラザンを用いて、処理することが好ましい。

【0064】

なお、前駆体は、上記に限らず、Ｓｉ基にＣＨ_３基などの炭素鎖の官能基がついているものであればよいとする。

【0065】

また、第２平坦部３１に高接合させられる手法であれば、表面処理膜３１ａはプラズマガラスコート処理でない方法で形成されても良いものとし、第２平坦部３１に１．０ＭＰａ以上の接着強度で直接形成されているとより好ましいものとする。この１．０ＭＰａという数字は、一般的なシリコーン系シール材の凝集破壊強度を示している。換言すると、第２平坦部３１と表面処理膜３１ａの接合強度が、シリコーン系シール材の凝集破壊強度以上であることを示しており、この関係を満たす値であれば、数字に限定されるものではないものとする。

【0066】

上述の官能基は、例えばフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）測定により検出が可能である。測定例を図５に示しており、３３００ｃｍ^－１付近にＯＨ基、２９００ｃｍ^－１や１４００ｃｍ^－１付近にＣＨ基が検出されるのが見てとれる。測定される波数に関する値は、その時々でわずかに上下するため、図５に示されている波数のみと限らない。一般的な、ＦＴＩＲの波数データベースと照合し、ＯＨ基およびＣＨ基と照合されるものをすべて含む形である。

【0067】

ＦＴＩＲ測定は、例えば、フーリエ変換赤外線分光分析装置（サーモフィッシャーサイエンティフィック：Ｎｉｃｏｌｅｔ ６７００顕微赤外分析装置 Ｎｉｃｏｌｅｔ Ｃｏｎｔｉｎｕμｍ）を用い、顕微反射法にて、分解能４ｃｍ^－１、検出器はＭＣＴ、積算回数は６４回の条件で実施し、各官能基のピーク強度を、バックグランドからの補正高さで扱えるものであることがあげられる。

【0068】

なお、測定装置、方法はこれに限らず、表面の官能基が正しく検出される装置、条件であれば、それで良いものとする。

【0069】

表面処理膜３１ａに存在する各官能基の定量的により好ましい領域としては後述の通りである。

【0070】

例えば、実際に相対比を変更した表面処理膜を形成して評価した結果のうち、より望まれる接着強度が得られた相対比や値から、表面処理膜３１ａの成分がＳｉ系、特にはガラス系である場合、表面処理膜３１ａには、ＣＨ_３基のＣＨ結合が、ＳｉＯ結合と比較してＣＨ／ＳｉＯと相対比をとった際、０．１以上あるもの、あるいは、ＯＨ基が、ＳｉＯ基と比較してＯＨ／ＳｉＯと相対比をとった際、０．５以上あるものとすることができる。

【0071】

また、表面処理膜３１ａの成分が非Ｓｉ系である（ＳｉＯがない）場合は、表面処理膜３１ａは、ＣＨ／ＯＨの強度比が、０．１以上である、あるいはＦＴＩＲで測定し、縦軸を吸光度のＬｏｇでプロットした際にそれぞれのピーク高さがバックグラウンドを補正したとき、ＣＨ基が０．００１以上、ＯＨ基が０．０１以上ある、のいずれかの構成であるものがより好ましい。

【0072】

上述の構造の表面処理膜３１ａが存在することにより、シール材４０が万が一吸水してしまった場合でも、表面処理膜３１ａにより第２平坦部３１が接水することを抑制し、第２平坦部３１の腐食等の防止にもつながることを付記する。これらの表面処理膜３１ａが第２筐体３０に処理される位置の例を図６に示す。このように、シール材４０が接する箇所となる筐体端部３０ａ上に形成されることが好ましいが、処理箇所は、第２筐体３０全体でもよく、上記に限定されるものではない。

【0073】

次に、本実施形態の効果について説明する。

【0074】

上述した本発明の第１実施形態の電子制御装置１は、第１筐体２０と、第１筐体２０に対向して固定される第２筐体３０と、第１筐体２０と第２筐体３０によって形成される内部空間を封止するシール材４０と、を備え、シール材４０には、ＯＨ基およびＣＨ_３基が存在し、第１筐体２０および第２筐体３０のうち少なくともいずれか一方は、それらの表面のうちシール材４０に接する領域のうち少なくとの一部分に、ＯＨ基およびＣＨ_３基を含む表面処理膜３１ａが形成されている。

【0075】

本発明では、シール材のＯＨ基と水素結合や共有結合により接着するＯＨ基が通常の金属の表面状態と比較して増強されており、さらなる特徴として、シール材のＣＨ_３基と分子間力（ファンデルワールス力）により接着することが可能となるＣＨ_３基が新たに付与される。

【0076】

これにより、金属表面状態に関係なく、一定のＯＨ基を付与することができ、水素結合や共有結合数を増加させて接着させることができることに加えて、耐水性が弱くない分子間力による接着も付与できることから、従来構造と比較し、塩害試験後も高接着を保つことができる。

【0077】

従って、これまでの塩水等の耐環境試験では、図７等の構造でも接着要求をクリアできていたと考えられるが、昨今のように厳格化している要求が出てきている場合には、本実施形態の電子制御装置１のような構造により、ケースやカバーとの隙間にシール材を充填する電子制御装置の構造を崩すことなく、気密構造を保つことができる。このため、従来の電子制御装置に比べて、塩水等の耐環境性に優れ、耐久試験後も高接着を保持できる電子制御装置のシール構造を提供できることから、初めて高ロバスト且つ高接着で高信頼な電子制御装置を提供できる。

【0078】

なお、従来構造の筐体１３１の断面の化学的構造の模式図を図７，その分析例を図８、シール材１４０との接着後の化学的構造の模式図を図９に示している。このように、筐体１３１のみでは、シール材１４０と接着する官能基が限られていたり、筐体によって量が不安定となる。

【0079】

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態の電子制御装置について図１０を用いて説明する。図１０は、本発明の第２実施形態に係る電子制御装置を示す要部断面図である。

【0080】

図１０に示す本実施形態の電子制御装置１Ａは、第２平坦部３１側の表面処理膜３１ａに加えて、第１筐体２０側にも表面処理膜２２ｂが形成されている。シール材４０が接する両側に、第１実施形態で実現できる高接着構造を付することができる。

【0081】

その他の構成・動作は前述した第１実施形態の電子制御装置と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

【0082】

本発明の第２実施形態の電子制御装置においても、前述した第１実施形態の電子制御装置とほぼ同様な効果が得られ、従来の電子制御装置に比べて、塩水等の耐環境性に優れ、耐久試験後も高接着を保持できる電子制御装置のシール構造を提供できる。

【0083】

＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態の電子制御装置について図１１を用いて説明する。図１１は、本発明の第３実施形態に係る電子制御装置を示す要部断面図である。

【0084】

図１１に示す本実施形態の電子制御装置１Ｂは、第１筐体２０側のみに表面処理膜２２ｂが形成されている。この場合も第１実施形態と同等の原理で、高接着化が実現できる。

【0085】

その他の構成・動作は前述した第１実施形態の電子制御装置と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

【0086】

本発明の第３実施形態の電子制御装置においても、前述した第１実施形態の電子制御装置とほぼ同様な効果が得られ、従来の電子制御装置に比べて、塩水等の耐環境性に優れ、耐久試験後も高接着を保持できる電子制御装置のシール構造を提供できる。

【0087】

＜第４実施形態＞
本発明の第４実施形態の電子制御装置について図１２を用いて説明する。図１２は、本発明の第４実施形態に係る電子制御装置を示す要部断面図である。

【0088】

図１２に示す本実施形態の電子制御装置１Ｃは、第２平坦部３１のうち、塩害試験時等により水に接する側に表面処理膜３１ｂが形成されている。換言すると、周縁溝２０ａに対向する場所に、表面処理膜３１ｂが形成されている。この場合も第１実施形態と同等の原理で、高接着化が実現できる。

【0089】

その他の構成・動作は前述した第１実施形態の電子制御装置と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

【0090】

本発明の第４実施形態の電子制御装置においても、前述した第１実施形態の電子制御装置とほぼ同様な効果が得られ、従来の電子制御装置に比べて、塩水等の耐環境性に優れ、耐久試験後も高接着を保持できる電子制御装置のシール構造を提供できる。

【0091】

＜第５実施形態＞
本発明の第５実施形態の電子制御装置について図１３を用いて説明する。図１３は、本発明の第５実施形態に係る電子制御装置を示す要部断面図である。

【0092】

図１３に示す本実施形態の電子制御装置１Ｄは、第２平坦部３１のうち、塩害試験時等により水に接する側のみに表面処理膜３１ｂが形成されているのに加えて、第１筐体２０の塩害試験時等により水に接する側のみにも表面処理膜２２ｃが形成されている。

【0093】

換言すると、周縁溝２０ａと端部３３の対向している場所にのみ、表面処理膜３１ｂ，２２ｃが形成されている。この場合も第１実施形態と同等の原理で、高接着化が実現できる。

【0094】

その他の構成・動作は前述した第１実施形態の電子制御装置と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

【0095】

本発明の第５実施形態の電子制御装置においても、前述した第１実施形態の電子制御装置とほぼ同様な効果が得られ、従来の電子制御装置に比べて、塩水等の耐環境性に優れ、耐久試験後も高接着を保持できる電子制御装置のシール構造を提供できる。

【0096】

＜第６実施形態＞
本発明の第６実施形態の電子制御装置について図１４を用いて説明する。図１４は、本発明の第５実施形態に係る電子制御装置を示す要部断面図である。

【0097】

図１４に示す本実施形態の電子制御装置１Ｅは、第２平坦部３１の周縁溝２０ａよりの対向する面に、表面処理膜３１ｃが形成されている。この場合も第１実施形態と同等の原理で、高接着化が実現できる。

【0098】

その他の構成・動作は前述した第１実施形態の電子制御装置と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

【0099】

本発明の第６実施形態の電子制御装置においても、前述した第１実施形態の電子制御装置とほぼ同様な効果が得られ、従来の電子制御装置に比べて、塩水等の耐環境性に優れ、耐久試験後も高接着を保持できる電子制御装置のシール構造を提供できる。

【0100】

＜その他＞
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【0101】

本発明実施形態は以下の態様であってもよい。

【0102】

（１）第１筐体と、前記第１筐体に対向して固定される第２筐体と、前記第１筐体と前記第２筐体によって形成される内部空間を封止するシール材と、を備え、前記シール材には、ＯＨ基およびＣＨ_３基が存在し、前記第１筐体および前記第２筐体のうち少なくともいずれか一方は、それらの表面のうち前記シール材に接する領域のうち少なくとの一部分に、前記ＯＨ基および前記ＣＨ_３基を含む表面処理膜が形成されている電子制御装置。

【0103】

（２）（１）記載の電子制御装置において、前記表面処理膜は、主成分はＳｉ系である電子制御装置。

【0104】

（３）（２）記載の電子制御装置において、前記Ｓｉ系は、ガラス系である電子制御装置。

【0105】

（４）（２）記載の電子制御装置において、前記表面処理膜には、前記ＣＨ_３基のＣＨ結合が、ＳｉＯ結合と比較してＣＨ／ＳｉＯと相対比をとった際、０．１以上ある電子制御装置。

【0106】

（５）（２）記載の電子制御装置において、前記表面処理膜には、前記ＯＨ基が、ＳｉＯ基と比較してＯＨ／ＳｉＯと相対比をとった際、０．５以上ある電子制御装置。

【0107】

（６）（１）記載の電子制御装置において、前記表面処理膜は、ＣＨ／ＯＨの強度比が、０．１以上である、ＦＴＩＲで測定し、縦軸を吸光度のＬｏｇでプロットした際にそれぞれのピーク高さがバックグラウンドを補正したとき、ＣＨ基が０．００１以上、前記ＯＨ基が０．０１以上ある、のいずれかの構成である電子制御装置。

【0108】

（７）（１）記載の電子制御装置において、前記表面処理膜は、５０ｎｍ以上の膜厚を有している電子制御装置。

【0109】

（８）（７）記載の電子制御装置において、前記表面処理膜は、前記第１筐体および前記第２筐体の表面に１．０ＭＰａ以上の接着強度で直接形成されている電子制御装置。

【符号の説明】

【0110】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ…電子制御装置
１０…プリント配線基板
１１…内部空間
２０…第１筐体
２０ａ…周縁溝
２１…間口
２２…形状
２２ａ…段差形状
２２ｂ，２２ｃ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ…表面処理膜
２３…第１平坦部
２５…放熱フィン
３０…第２筐体
３０ａ…筐体端部
３１…第２平坦部
３３…端部
４０，４１…シール材
４２…放熱接着剤
５０，５１…ねじ
６０…コネクタ
６１…ハウジング
６３…端子
１３１…筐体
１４０…シール材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】