DE102018208724A1 - Elektronikapparat - Google Patents

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DE102018208724A1
DE102018208724A1 DE102018208724.5A DE102018208724A DE102018208724A1 DE 102018208724 A1 DE102018208724 A1 DE 102018208724A1 DE 102018208724 A DE102018208724 A DE 102018208724A DE 102018208724 A1 DE102018208724 A1 DE 102018208724A1
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Abstract

Ein Elektronikapparat weist auf: eine gedruckte Platine (3, 10), an die eine Elektronikkomponente (4) durch ein Lötmittel (8) angebracht ist; eine Gehäuse (1), das die gedruckte Platine aufbewahrt; und eine Harzschicht (5, 6), die in das Gehäuse so eingefüllt ist, dass sie beide Seiten der gedruckten Platine bedeckt und einen Füller aufweist. Die gedruckte Platine ist aus zwei oder mehreren Basismaterialien (3a, 3b, 10a, 10b) gebildet, die miteinander laminiert sind, wobei sich ein Elastizitätsmodul der Basismaterialien in eine Dickenrichtung voneinander unterscheidet. Die Basismaterialien sind entsprechend einer Dichteverteilung des Füllers in der Harzschicht angeordnet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektronikapparat.
  • Ein Elektronikapparat kann so konfiguriert sein, dass eine Elektronikkomponente an einer gedruckten Platine oder dergleichen angebracht ist, wobei die gedruckte Platine in einem Container angeordnet ist und eine Harzversiegelung im Anordnungszustand bereitgestellt ist. Die Harzversiegelung ist so bereitgestellt, dass eine Eigenschaft einer Wasserdichtheit, eines Staubschutzes und einer Vibrationsfestigkeit durch Versiegeln der gedruckten Platine, an der die Elektronikkomponente angebracht ist, mit dem Harz verbessert wird. Im Allgemeinen wird ein anorganischer Füller zum Harz in einem Versiegelungsharz hinzugefügt, so dass eine Verformung bzw. Deformation reduziert wird, die durch eine thermische Ausdehnung zwischen der gedruckten Platine, einem Lötmittel bzw. einem Lot und einem Container, die miteinander anhaften, verursacht wird.
  • Wenn jedoch ein flüssiges Versiegelungsmaterial als die Harzschicht verwendet wird, kann der Füller ausfällen bevor das Harz aushärtet, wenn das Harz in das Gehäuse gegossen wird. In dieser Situation kann manchmal eine Schicht, die keinen Füller aufweist, in einem oberen Abschnitt der Harzschicht gebildet werden. Eine Schicht, die keinen Füller an einer Grenzfläche zwischen dem Harz und der gedruckten Platine aufweist, wird an einer hinteren Seite der gedruckten Platine, in anderen Worten an einer unteren Fläche der gedruckten Platine, gebildet, wenn der Elektronikapparat, der die Elektronikkomponenten auf beiden Seiten der gedruckten Platine angeordnet aufweist, mit dem Harz als die Harzversiegelung versiegelt ist. Eine Verformung, die durch die thermische Ausdehnung der Harzschicht, die keinen Füller aufweist, verursacht wird, kann groß werden. Eine Lebensdauer des Lötmittels, das in einem Abschnitt angeordnet ist, in dem eine Elektronikkomponente angebracht ist, kann reduziert sein.
  • Es ist eine Technologie bekannt, bei der ein Ausfällen des Füllers durch Verändern einer Materialzusammensetzung vermieden wird. Bei einem aktuellen Produktionsprozess ist jedoch ein Prozess vorhanden, bei dem das Harz bei 100°C als ein aushärtendes Harz aushärtet. Das Ausfällen des Füllers kann aktuell nicht vermieden werden, so dass der Füller an einer Stelle verbleibt, an der das Lötmittel angeordnet ist. Die Viskosität des Harzes kann erhöht werden, und dadurch kann das Ausfällen des Füllers in einem gewissen Maße vermieden werden. In dieser Situation kann sich eine Gusseigenschaft reduzieren, wenn die Viskosität des Harzes hoch ist.
    • Patentliteratur 1: JP 2008-181989 A
    • Patentliteratur 2: JP 2009-203431 A
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Elektronikapparat bereitzustellen, der es ermöglicht, eine Reduzierung der Lebensdauer eines Lötmittels aufgrund eines Beanspruchungseffektes zu vermeiden, wenn ein zu einem Harz hinzugefügter Füller während des Harzaushärtens ausfällt.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Elektronikapparat auf: eine gedruckte Platine, auf der eine Elektronikkomponente unter der Verwendung eines Lötmittels angebracht ist; ein Gehäuse, das die gedruckte Platine aufbewahrt; und eine Harzschicht, die einen Füller aufweist und so in das Gehäuse gefüllt ist, dass er beide Seiten der gedruckten Platine bedeckt. Die gedruckte Platine ist aus zwei oder mehreren Basismaterialien gebildet, die in eine Dickenrichtung miteinander laminiert sind, wobei sich ein Elastizitätsmodul der Basismaterialien voneinander unterscheidet. Die Basismaterialien sind entsprechend einer Dichteverteilung bzw. einer grobkörnigen Dichteverteilung des Füllers in der Harzschicht angeordnet.
  • Gemäß der Konfiguration ist die gedruckte Platine im Gehäuse aufbewahrt, das mit einer Harzschicht gefüllt ist. Die gedruckte Platine ist aus zwei oder mehreren Basismaterialen gebildet und laminiert, die jeweils einen unterschiedlichen Elastizitätsmodul in einer Dickenrichtung aufweisen. Die Basismaterialen sind entsprechend einer Dichteverteilung des Füllers in der Harzschicht angeordnet. Es ist folglich möglich, eine Reduzierung der Lebensdauer des Lötmittels aufgrund der durch die thermische Verformung verursachten Beanspruchung bzw. Stress in dem Abschnitt, in dem die Elektronikkomponente angebracht ist, zu vermeiden.
  • Die Dichteverteilung des Füllers tritt manchmal in der den Füller aufweisenden Harzschicht in einem Aushärtevorgang auf, nachdem der Füller hinzugefügt wird. In dieser Situation ist die gedruckte Platine so gebildet, dass zwei oder mehrere Basismaterialien, die jeweils einen unterschiedlichen Elastizitätsmodul aufweisen, in der gedruckten Platine entsprechend einer Differenz eines linearen Ausdehnungskoeffizienten gemäß eines Zustandes der Dichteverteilung des Füllers laminiert sind. Es ist folglich möglich, die am Lötmittel anliegende Beanspruchung in dem Abschnitt, in dem die Elektronikkomponente angebracht ist, zu verteilen.
  • Die obigen und andere Objekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren verdeutlicht. Es zeigen:
    • 1 eine longitudinale Schnittseitenansicht einer gedruckten Platine gemäß einer ersten Ausführungsform;
    • 2 eine gesamte longitudinale Schnittseitenansicht;
    • 3 ein Diagramm, das ein Beispiel darstellt, das eine Beanspruchungsbeziehung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 4 ein Diagramm, das ein anderes Beispiel darstellt, das eine Beanspruchungsbeziehung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 5 ein Diagramm, das ein Beispiel darstellt, das eine Beanspruchungsbeziehung eines Vergleichsbeispiels zeigt;
    • 6 ein Diagramm, das ein anderes Beispiel darstellt, das eine Beanspruchungsbeziehung eines Vergleichsbeispiels zeigt;
    • 7 ein Diagramm, das ein Vergleichsergebnis zeigt;
    • 8 ein Diagramm, das eine Korrelation einer Rissquote eines Lötmittels zwischen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einem Vergleichsbeispiel zeigt; und
    • 9 eine longitudinale Schnittseitenansicht einer gedruckten Platine, die eine zweite Ausführungsform zeigt.
  • Mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die Figuren erklärt. In jeder Ausführungsform werden dieselben Bezugszeichen für einen Teil angewandt, der einem in einer vorhergehenden Ausführungsform erklärtem Objekt entspricht und überschneidende Teile können weggelassen werden. In jeder Ausführungsform kann sich der andere Teil der Konfiguration auf die vorhergehend beschriebene Ausführungsform beziehen und für diese angewandt werden, wenn nur ein Teil der Konfiguration erklärt wird.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Nachfolgend wird die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 1 bis 8 erklärt.
  • 2 zeigt eine gesamte Konfiguration. Ein Gehäuse 1 besteht aus Harz und ist in einer rechteckigen Containerform geformt. Eine obere Fläche des Gehäuses 1 ist offen. Das Gehäuse 1 weist einen vertieften Abschnitt 1a und einen vertieften Abschnitt 1b im Inneren auf. Der vertiefte Abschnitt 1a und der vertiefte Abschnitt 1b sind in zwei Phasen bzw. Abschnitten geformt. Der vertiefte Abschnitt 1b ist unter dem vertieften Abschnitt 1a bereitgestellt, und ist in einem näheren bzw. kleinerem Bereich als der vertiefte Abschnitt 1a geformt. Das Gehäuse 1 weist einen Führungsabschnitt auf, der zur Außenseite des Gehäuses 1 hervorsteht. Eine metallische Führung 2 ist im Inneren des Führungsabschnitts eingelassen und ausgeformt. Ein Ende der Führung 2 ist zur Außenseite des Gehäuses 1 geführt. Das andere Ende der Führung 2 ist ins Innere des Gehäuses 1 gebogen, in Richtung einer oberen Seite gerichtet, und steht von der unteren Fläche des vertieften Abschnitts 1a zur oberen Seite hervor.
  • Mehrere Elektronikkomponenten 4 bzw. Elektronikbauteile sind an einer doppelten Fläche (beiden Seiten) einer gedruckten Platine 3 angebracht. Die Elektronikkomponente 4 entspricht einer Vielzahl von Elektronikkomponenten, wie beispielsweise einem Transistor, einem Widerstand, einer Spule und einem Kondensator. In dieser Ausführungsform ist die Elektronikkomponente 4 auf einer Oberfläche durch das Lötmittel angebracht. Die gedruckte Platine 3 ist im Inneren des vertieften Abschnitts 1a des Gehäuses 1 aufbewahrt, und eine untere Seite der gedruckten Platine 3 liegt dem vertieften Abschnitt 1b gegenüber.
  • Eine Harzschicht 5 wird durch Füllen mit einem Harz ins Innere des vertieften Abschnitts 1a des Gehäuses 1 geformt. Eine Harzschicht 6 wird durch Füllen mit einem Harz ins Innere des vertieften Abschnitts 1b des Gehäuses 1 geformt. Ein Füller wird zu den Harzschichten 5, 6 hinzugefügt und folglich tritt eine Dichteverteilung des Füllers auf, da der Füller im Vorgang des Harzaushärtens ausfällt. In dem Fall werden Schichten 5a, 6a mit niedriger Verteilung, in denen der Füller grobkörnig bzw. grob vorhanden ist und die Verteilungsdichte niedrig ist, in der oberen Schicht der Harzschichten 5 bzw. 6 gebildet. Die Schichten 5a, 6a mit niedriger Verteilung können einem Beispiel einer ersten Verteilungsschicht in der vorliegenden Erfindung entsprechen. Das heißt, ein Elektronikapparat 100 weist das Gehäuse 1, die gedruckte Platine 3 und die Harzschicht 5 auf.
  • 1 zeigt eine detaillierte Schnittkonfiguration der gedruckten Platine 3. In 1 ist die gedruckte Platine 3 durch Laminieren einer Kernschicht 3a und einer Oberflächenschicht 3b, die mehreren Basismaterialen entsprechen, gebildet. Die Kernschicht 3a ist ein Basismaterial, das eine gedruckte Hauptplatine bildet. Ein Youngs Modul der Kernschicht 3a, der ein Elastizitätsmodul darstellt, ist beispielsweise annäherungsweise 27 GPa bis 30 GPa. In 1 ist die Oberflächenschicht 3b auf einer Seite der unteren Fläche der gedruckten Platine 3 angeordnet. Ein Elastizitätsmodul der Oberflächenschicht 3b ist so festgelegt, dass er niedriger als der Elastizitätsmodul des die gedruckte Hauptplatine formenden Basismaterials ist. Ein Youngs Modul der Oberflächenschicht 3b ist so festgelegt, dass er beispielsweise annäherungsweise 5 GPa bis 10 GPa ist.
  • Lineare Ausdehnungskoeffizienten α der Kernschicht 3a und der Oberflächenschicht 3b in eine XY-Richtung sind beide beispielsweise auf 13 festgelegt. Die XY-Richtung kann auch als eine Richtung in einer Ebene bzw. eine In-Ebene-Richtung bezeichnet werden. Die Kernschicht 3a bildet einen Hauptabschnitt der gedruckten Platine 3. Die Oberflächenschicht 3b ist dünner als die Kernschicht 3a geformt. Die Richtung in einer Ebene, die der XY-Richtung entspricht, ist orthogonal zu einer Dickenrichtung der gedruckten Platine 3. In anderen Worten, die Richtung in einer Ebene entspricht irgendeiner Richtung, die parallel zu einer durch die X-Richtung und die Y-Richtung definierten Ebene ist.
  • Die an der gedruckten Platine 3 angebrachte Elektronikkomponente 4 weist beispielsweise eine rechteckige Form auf. Elektroden 4a sind jeweils an Verbindungsanschlüssen an beiden Enden der Elektronikkomponente 4 bereitgestellt. Zwei Elektroden 4a der Elektronikkomponente 4 sind so angebracht, dass sie elektrisch durch ein Lötmittel 8 mit einer aus Kupferfolie gemusterten Leiterbahn 7, die jeweils an einer Oberfläche der Kernschicht 3a und der Oberflächenschicht 3b der gedruckten Platine 3 angeordnet ist, verbunden sind. Das Lötmittel 8 ist zwischen einer Fläche der Leiterbahn 7 und der Elektrode 4a der Elektronikkomponente 4 angeordnet, so dass das Lötmittel 8 die Fläche der Leiterbahn 7 und die Elektrode 4a miteinander kontaktiert. Das Lötmittel 8 ist beispielsweise ein bleifreies Lötmittel für ein Fahrzeug. Der lineare Ausdehnungskoeffizient α ist beispielsweise auf 21 festgelegt.
  • Ein flüssiges Versiegelungsmaterial, zu dem ein Füller hinzugefügt wird, wird beispielsweise bezüglich der Harzschichten 5, 6 als die Harzschicht 5, 6 verwendet. Das flüssige Versiegelungsmaterial, zu dem der Füller hinzugefügt wird, kann beispielsweise ein Epoxidharz sein, zu dem Siliziumdioxid hinzugefügt ist. Beim Formen der Harzschichten 5, 6 wird die Elektronikkomponente 4 an beiden Seiten der gedruckten Platine 3 angebracht und im vertieften Abschnitt 1a des Gehäuses 1 aufbewahrt und angeordnet. Die Elektronikkomponente 4 wird dann in einem Zustand gehalten, in dem sie elektrisch mit der Leiterbahn 2 verbunden ist. In diesem Zustand wird das flüssige Versiegelungsmaterial des Harzes ins Innere der vertieften Abschnitte 1a, 1b des Gehäuses 1 eingefüllt, so dass die vertieften Abschnitte 1a, 1b gefüllt werden. Diese Vorgang ist als ein Harzschichtformverfahren, das Verguss genannt wird, bekannt. Das eingefüllte flüssige Versiegelungsmaterial härtet mit der Zeit aus und bildet die Harzschichten 5, 6.
  • Die Harzschichten 5, 6 sind durch die gedruckte Platine 3 getrennt bzw. separiert, so dass der dem Versiegelungsmaterial hinzugefügte Füller jeweils im vertieften Abschnitt 1a und im vertieften Abschnitt 1b ausfällt, und Schichten 5a, 6a mit niedriger Verteilung, in denen die Verteilungsdichte des Füller niedrig ist, oberhalb der Harzschichten 5, 6 auftreten. Die Harzschicht 5, die die Elektronikkomponente 4 berührt und an der Kernschicht 3a der oberen Fläche der gedruckten Platine 3 angebracht ist, ist als das Harz gebildet, zu dem der Füller ausreichend hinzugefügt ist. Die Schicht 5a mit niedriger Verteilung ist in einem Oberflächenschichtabschnitt der oberen Fläche, die von der Elektronikkomponenten 4 weg angeordnet ist, gebildet. Im Gegensatz dazu ist die Harzschicht 6, die die an der Oberflächenschicht 3b der unteren Fläche der gedruckten Platine 3 angebrachte Elektronikkomponente 4 berührt, so geformt, dass die Schicht 6a mit niedriger Verteilung, in der der Füller niedrig verteilt ist, die Elektronikkomponente 4 teilweise bedeckt.
  • Der lineare Ausdehnungskoeffizient α der Harzschichten 5, 6 ist in einem Zustand, in dem der Füller ausreichend innerhalb der Harzschichten 5, 6 hinzugefügt ist, beispielsweise 10 bis 12. Der lineare Ausdehnungskoeffizient α der Schichten 5a, 6a mit niedriger Verteilung, in denen der Füller grobkörnig verteilt ist, ist jedoch beispielsweise auf einen Bereich von 40 bis 50 erhöht.
  • Die gedruckte Platine 3 verlagert bzw. verformt sich aufgrund einer Temperaturänderung in gleicher Weise wie die Harzschichten 5, 6, da die linearen Ausdehnungskoeffizienten α der Kernschicht 3a und der Oberflächenschicht 3b zu denen der Harzschichten 5, 6 fast gleich sind. Folglich ist die Beanspruchung des Lötmittels 8 der angebrachten Elektronikkomponente 4 aufgrund der thermischen Verformung klein.
  • Im Gegensatz dazu weisen die Schichten 5a, 6a mit niedriger Verteilung die linearen Ausdehnungskoeffizienten α auf, die höher als die lineare Ausdehnungskoeffizienten α der Kernschichten 3a und der Oberflächenschicht 3b der gedruckten Platine 3 sind. Das Lötmittel 8 der an der Oberflächenschicht 3b angebrachten Elektronikkomponente 4 nimmt folglich eine durch die thermische Verformung verursachte große Beanspruchung auf. Gemäß der Ausführungsform ist ein Youngs Modul der Oberflächenschicht 3b niedrig festgelegt, so dass es möglich ist, die Beanspruchung durch eine Verformung zu absorbieren, obwohl eine durch die Temperatur verursachte Verformung klein ist.
  • Ein Wert der thermischen Verformung ε weist eine Beziehung mit einem linearen Ausdehnungskoeffizienten α und einem Betrag einer Temperaturänderung ΔT gemäß der folgenden Formel (1) auf. ε [ ppm ] = α [ ppm / ° C ] × Δ T [ ° C ]
    Figure DE102018208724A1_0001
  • Es ist anzunehmen, dass sich die Temperatur in der Verwendungsumgebung, wie beispielsweise dem Fahrzeug, stark ändert bzw. stark variiert. Der Betrag der Temperaturänderung ΔT wird auf Grundlage der Beziehung in einem Temperaturänderungsbereich von 25°C bis 125°C berechnet. In diesem Fall wird die thermische Verformung ε mit der folgenden Formel (2) berechnet. ε = ( ( 40 50 ) 21 ) × 100 = 1900 2900  ppm
    Figure DE102018208724A1_0002
  • Im Gegensatz dazu ist der Youngs Modul der Oberflächenschicht 3b der gedruckten Platine 3, auf der die Elektronikkomponente 4 angebracht ist, wie vorhergehend beschrieben und in 3 gezeigt, niedrig festgelegt. Dadurch verformt sich die Oberflächenschicht 3b, wie in 4 durch einen schwarzen Pfeil gezeigt, stark und eine Beanspruchungszusammensetzung wird auf der Oberflächenschicht 3b verteilt, was, wie in 4 durch einen weißen Pfeil gezeigt, der Beanspruchung der thermischen Verformung ε der Schicht 6a mit niedriger Verteilung in Richtung des Lötmittels 8 entspricht. Infolgedessen wird der Beanspruchung auf das Lötmittel 8 klein. Die Darstellung der Harzschicht 6 wird in 4 weggelassen.
  • 5 zeigt ein Vergleichsbeispiel. In diesem Beispiel wird angenommen, dass die Oberflächenschicht 3b nicht bereitgestellt ist, und dass die gedruckte Platine 3 die Kernschicht 3a aufweist. In diesem Fall ist, wie in 6 durch einen schwarzen Pfeil gezeigt, ein Verformungsbetrag der Kernschicht 3a klein, was, wie in 6 durch einen weißen Pfeil gezeigt, der Beanspruchung der thermischen Verformung ε der Schicht 6a mit niedriger Verteilung zum Lötmittel 8 entspricht, da ein Youngs Modul der Kernschicht 3a hoch ist. Folglich wird die Beanspruchungszusammensetzung nicht groß verteilt. Die Lebensdauer des Lötmittels 8 kann somit reduziert sein, da die durch die thermische Verformung verursachte Beanspruchung auf das Lötmittel 8, wie in 6 gezeigt, groß wird. Die Darstellung der Harzschicht 6 wird in 6 weggelassen.
  • 7 zeigt gesammelt den Youngs Modul, den linearen Ausdehnungskoeffizienten und die Beanspruchung oder dergleichen, die jeweils für die Abschnitte festgelegt sind und der Konfiguration der vorliegenden Erfindung, die, wie in 3 gezeigt, die Oberflächenschicht 3b aufweist, und der Konfiguration des Vergleichsbeispiels, die, wie in 5 gezeigt, keine Oberflächenschicht 3b aufweist, entsprechen.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine Schicht, deren Youngs Modul niedrig festgelegt ist, wie beispielsweise die Oberflächenschicht 3b, bereitgestellt, wenn der lineare Ausdehnungskoeffizienten α der Kernschicht 3a und der Oberflächenschicht 3b klein und fast gleich zueinander sind. Dadurch kann es möglich sein, eine Beanspruchung des Lötmittels 8 der angebrachten Elektronikkomponente 4 aufgrund der thermischen Verformung durch das Basismaterial zu verteilen und die Beanspruchung zu reduzieren.
  • 8 zeigt ein Ergebnis einer Messung, die durch die Erfinder der vorliegenden Patentanmeldung durchgeführt wurde. 8 zeigt bezüglich der Oberflächenschicht 3b der gedruckten Platine 3, ob eine Rissquote bzw. eine Bruchquote des Lötmittels 8 der auf der Oberfläche angebrachten Elektronikkomponente 4 abnimmt oder nicht, wenn sich der Elastizitätsmodul, in anderen Worten der Youngs Modul, ändert. An dieser Stelle wird ein Ausmaß einen Risszustandes bezüglich einer Lötmittelrissquote (auch als eine Rissquote des Lötmittels bezeichnet) größer und die Lebensdauer des Lötmittels wird kürzer, da der Wert (%) größer ist. Das heißt, die Rissquote des Lötmittels von 100 % bedeutet, dass der Riss einen Unterbrechungszustand (offenen Zustand) im Lötmittel verursacht.
  • Im Vergleichsbeispiel ist ein Youngs Modul einer Schicht, die der Kernschicht 3a der gedruckten Platine 3 entspricht, 27 GPa bis 30 GPa. Die Rissquote des Lötmittels nimmt sogar dann nicht ab, wenn ein Youngs Modul zwischen 20 GPa und 25 GPa festgelegt ist, und ein Niveau der Rissquote ist 100 %. Im Gegensatz dazu ist eine große Abnahme auf 30 % oder 40 % möglich, wenn der Youngs Modul der Oberflächenschicht 3b, wie bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, auf annäherungsweise 10 GPa oder 15 GPa festgelegt ist.
  • Es kann möglich sein, die Rissquote des Lötmittels sicher zu verringern, wenn ein Youngs Modul der Oberflächenschicht 3b auf 10 GPa oder 15 GPa festgelegt ist. Es ist unter Berücksichtigung eines Niveaus zwischen der Ausführungsform und des Vergleichsbeispiels anzunehmen, dass der Effekt erreicht wird, bis ein Youngs Modul annäherungsweise 17 GPA als ein Maximalwert wird. Das heißt, es kann möglich sein, den obigen Effekt zu erreichen, wenn der Youngs Modul der Oberflächenschicht 3b im Bereich von 10 GPa bis 17 GPa festgelegt ist.
  • Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Youngs Modul der der Schicht 6a mit niedriger Verteilung gegenüberliegenden Oberflächenschicht 3b der gedruckten Platine 3 niedriger als der der Kernschicht 3a festgelegt, und dadurch kann es möglich sein, die durch die thermische Verformung verursachte Beanspruchung zu verteilen, sogar wenn die unteren Schichten 5a, 6a mit niedriger Verteilung aufgrund des Ausfällens der Füllers in der Harzschicht 5, 6 auftreten. Es kann möglich sein, die Verringerung der Lebensdauer des Lötmittels 8 der an der Oberflächenschicht 3b angebrachten Elektronikkomponente 4 zu vermeiden.
  • Dadurch kann es möglich sein, einen ungünstigen Effekt zu reduzieren, der durch ein zwischen der Elektronikkomponente 4 und der Oberflächenschicht 3b der gedruckten Platine 3 verbliebenes Kraftflussresiduum versursacht wird, wenn die Elektronikkomponente 4 durch die Harzschicht 6 ohne Beseitigen des Kraftschlussresiduums nach Löten der Elektronikkomponente 4 versiegelt wird.
  • Im Allgemeinen kann die thermische Ausdehnung des Kraftschlussresiduums die Elektronikkomponente 4 nach oben drücken und die Lebensdauer des Lötmittels reduzieren. Der Elastizitätsmodul (Youngs Modul) der Oberflächenschicht 3b ist niedrig festgelegt, so dass es möglich sein kann, eine Beanspruchung aufgrund des Drucks durch Verformung der Oberflächenschicht 3b zu absorbieren. Es kann folglich möglich sein, eine Verringerung der Lebensdauer des Lötmittels 8 zu vermeiden. In anderen Worten, es kann möglich sein, eine Einschränkung bei Verminderung des Kraftschlussresiduums zu beseitigen, wenn die Elektronikkomponente 4 gelötet ist.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • 9 zeigt die zweite Ausführungsform und nachfolgend wird ein Abschnitt erklärt, der sich von der ersten Ausführungsform unterscheidet. Die Ausführungsform ist so konfiguriert, dass eine gedruckte Platine 10 anstelle der gedruckten Platine 3 angeordnet ist. In der Ausführungsform weist die gedruckte Platine 10 eine Kernschicht 10a im Zentrum der gedruckten Platine 10 auf und eine Oberflächenschicht 10b ist auf beiden Seiten der Kernschicht 10a angeordnet. Die Kernschicht 10a ist ähnlich der Kernschicht 3a und die Oberflächenschicht 10b ist ähnlich der Oberflächenschicht 3b.
  • Da der lineare Ausdehnungskoeffizient α der der Harzschicht 5 gegenüberliegenden Oberflächenschicht 10b auf einer Seite der gedruckten Platine 10 gleich der Harzschicht 5 ist, nimmt das Lötmittel 8 der Elektronikkomponente 4 keinen durch die thermische Ausdehnung verursachten nachteiligen Effekt auf, sogar wenn die Konfiguration verwendet wird.
  • Daher kann es der zweiten Ausführungsform möglich sein, dass sie den gleichen Effekt wie die erste Ausführungsform bereitstellt. Die in der Ausführungsform verwendete gedruckte Platine 10 stellt einen Vorteil beim Herstellungsprozess bereit, der einen aktuellen Betrieb oder einen Vergussbetrieb ungeachtet der oberen Fläche und der unteren Fläche ermöglicht, da die Oberflächenschichten 10b in der doppelten Fläche angeordnet sind.
  • (Andere Ausführungsformen)
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen begrenzt und kann entsprechend im Umfang der vorliegenden Erfindung modifiziert werden. Beispielsweise ist eine nachfolgende Transformation und Erweiterung möglich.
  • Die Ausführungsform zeigt, dass die Elektronikkomponente 4 auf beiden Seiten der gedruckten Platine 3 angebracht ist. Eine Verwendung ist jedoch möglich, sogar wenn die Elektronikkomponente 4 nur auf der Seite angebracht ist, die der Fläche der Oberflächenschicht 3b auf der Schicht 6a mit niedriger Verteilung gegenüberliegt.
  • Die Ausführungsform zeigt einen Fall, in dem das bleifreie Lötmittel für ein Fahrzeug verwendet wird. Das Lötmittel 8 ist nicht auf den Fall begrenzt und ein anderes Lötmittel kann verwendet werden.
  • Die Ausführungsform zeigt ein Beispiel der gedruckten Platine 3 mit zwei Schichten und die gedruckte Platine 10 mit drei Schichten. Es ist jedoch möglich, dass eine gedruckte Platine verwendet wird, die so konfiguriert ist, dass eine Basisschicht vier laminierte Schichten oder mehr aufweist, wenn eine Konfiguration verwendet wird, bei der die Oberflächenschichten 3b oder 10b, die den niedrigen Youngs Modul aufweisen, in einem der Schicht 6a mit niedriger Verteilung gegenüberliegenden Abschnitt angeordnet sind. Die Oberflächenschicht 3b oder 10b kann einem ersten Basismaterial entsprechen. In der Ausführungsform kann ein linearer Ausdehnungskoeffizient α der Harzschichten 5, 6 annähernd gleich zu einem linearen Ausdehnungskoeffizienten α des Basismaterials der gedruckten Platinen 3, 10 festgelegt werden, wenn die Harzschicht in einem Zustand ausgehärtet ist, in dem der Füller einheitlich vermischt ist. Im Übrigen kann ein Fall, in dem die Verteilungsdichte niedrig ist, einen Fall darstellen, in dem die Verteilungsdichte des Füllers niedriger als ein vorgegebener Schwellwert ist.
  • Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen oder die Konfigurationen begrenzt. Die vorliegende Erfindung ist dafür vorgesehen verschiedene Modifikationen abzudecken. Zusätzlich zu den verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen sind andere Kombinationen und Konfigurationen, die mehrere, weniger oder nur ein einziges Element aufweisen, auch innerhalb des Sinns und des Umfangs der vorliegenden Erfindung.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2008181989 A [0004]
    • JP 2009203431 A [0004]

Claims (7)

  1. Elektronikapparat mit: einer gedruckten Platine (3, 10), an die eine Elektronikkomponente (4) unter Verwendung eines Lötmittels (8) angebracht ist; einem Gehäuse (1), das die gedruckte Platine aufbewahrt; und einer Harzschicht (5, 6), die einen Füller aufweist und in das Gehäuse so eingefüllt ist, dass sie beide Seiten der gedruckten Platine bedeckt, wobei die gedruckte Platine aus zwei oder mehreren Basismaterialen (3a, 3b, 10a, 10b) gebildet ist, die miteinander in eine Dickenrichtung laminiert sind, wobei sich ein Elastizitätsmodul der Basismaterialien voneinander unterscheidet; und die Basismaterialien entsprechend einer Dichteverteilung des Füllers in der Harzschicht angeordnet sind.
  2. Elektronikapparat gemäß Anspruch 1, wobei ein erstes Basismaterial (3b) der Basismaterialien, das ein Elastizitätsmodul aufweist, der niedriger als mindestens einer der Basismaterialien ist, in der gedruckten Platine (3) so angeordnet ist, dass es einer ersten Verteilungsschicht (6a) gegenüberliegt, in der der Füller innerhalb der Harzschicht grobkörnig verteilt ist.
  3. Elektronikapparat gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Harzschicht durch Aushärten eines flüssigen Versiegelungsmaterials bereitgestellt ist, zu dem der Füller hinzugefügt ist.
  4. Elektronikapparat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Elektronikkomponente auf beiden Seiten der gedruckten Platine angeordnet ist.
  5. Elektronikapparat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein erstes Basismaterial (10b) der Basismaterialien, das ein Elastizitätsmodul aufweist, der niedriger als mindestens einer der Basismaterialien ist, auf den beiden Seiten der gedruckten Platine (10) angeordnet ist.
  6. Elektronikapparat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Elastizitätsmodul eines ersten Basismaterials (3b, 10b) der Basismaterialien, das ein Elastizitätsmodul aufweist, der niedriger als mindestens einer der Basismaterialien ist, in einem Bereich von 5 GPa bis 17 GPa ist.
  7. Elektronikapparat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein linearer Ausdehnungskoeffizient der Harzschicht, der in einem Fall erhalten wird, in dem die Harzschicht in einem Zustand ausgehärtet ist, in dem der Füller gleichmäßig vermischt ist, so festgelegt ist, dass er annäherungsweise gleich einem linearen Ausdehnungskoeffizienten eines Basismaterials der gedruckten Platine ist.
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