JP2001127210A - 自動車用電子回路装置 - Google Patents

自動車用電子回路装置

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JP2001127210A
JP2001127210A JP30850299A JP30850299A JP2001127210A JP 2001127210 A JP2001127210 A JP 2001127210A JP 30850299 A JP30850299 A JP 30850299A JP 30850299 A JP30850299 A JP 30850299A JP 2001127210 A JP2001127210 A JP 2001127210A
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Japan
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electronic circuit
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hole
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epoxy resin
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Kazuhiko Kawakami
和彦 河上
Mitsuyasu Masuda
光泰 増田
Kenji Tabuchi
憲司 田渕
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】放熱性,防水性に優れた安価な自動車用電子回
路装置の構造。 【解決手段】電子回路素子を載置した基板6からなる電
子回路をベース2に接着固定し、この電子回路と外部接
続用端子とを細線で接続、もしくは一部に突起部を有す
るクランク状の外部接続用端子を前記基板にはんだ接続
し、このはんだ厚さが所定値となるようにし、前記ベー
スの一部に孔2aを有するフランジ部2cを設けるとも
に、前記ベースのほぼ全周に段付き部を設け、エポキシ
樹脂3で一体成形し、前記孔と前記段付き部に前記エポ
キシ樹脂が埋まるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】自動車のトランスミッション
に装着され、自動変速機等の制御を電子回路で行う電子
回路装置の実装構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】自動車の自動変速機の制御を電子回路で
行う方式は広く採用されており、その実装構造は各種あ
る。トランスミッション直付けでは、水,油等の滲入で
電子回路がダメージを受けないように、装着場所の選
定、それらが滲入しないような構造がとられている。
【0003】その一例として、金属のベースに電子回路
基板を装着し、カバーを抵抗溶接,レーザ溶接等で気密
的に内部を封止するとともに、窒素等の不活性ガスを封
入する、いわゆるハーメチックシール構造がある。
【0004】しかしながらこの構造では、電子回路の入
出力端子とベースとを気密的、かつ絶縁抵抗の高いガラ
スで封止する製法となるが、その際にはベース,ガラ
ス,端子の線膨張係数を最適に選定する必要がある。す
なわち約1000℃の高温でガラスを融解し、常温に戻
したときに三者の部品間でお互いに残留圧縮応力が作用
するようにする必要があるためである。したがって材質
は限定され、例えばソーダ・バリウムガラスを用いたと
き、ベース材質としては鋼板,端子は鉄ニッケル合金
(鉄50%−ニッケル50%)の組み合わせとなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記構成では高温での
酸化防止が必要で、ベースは溶融温度の高いニッケルメ
ッキ等が必要となり、また前記溶接ではカバーの材質は
組み合わせが限定され、ベースと同じ鋼板が使用される
こととなる。電子回路に発熱素子が多い場合には、放熱
し易くするためベース材質としてはアルミ,銅等が好適
であるが、鋼板では放熱性が悪い欠点がある。さらには
抵抗溶接ではベースとカバーとの電気的接触抵抗が均一
となるよう、両者の平面度精度を高くする必要がある
等、コストアップ要因となる。レーザ溶接ではその部分
のビードが露出することになり、錆が発生し易くなるた
め、保護コーティング等が必要となる。
【0006】また、外観では確実に溶接の良否判定を行
うことが難しく、気密性を確認するためにはヘリウムガ
スを用いたチェック法,不活性液体中に入れて気泡の発
生有無をチェックするバブルリークチェック法等が必要
であった。
【0007】本発明はこれらの欠点をなくした構造で、
防水性に優れ、安価な自動車用電子回路装置を提供する
ものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、電子回路素子
を載置した基板からなる電子回路をベースに接着固定
し、この電子回路と外部接続用端子とを細線でボンディ
ング接続し、前記ベースの一部に、孔を有するフランジ
部を設けるともに、前記ベースの外周に段付き部を設
け、エポキシ樹脂で一体成形し、前記孔と前記段付き部
に前記エポキシ樹脂が埋まるようにしたことを特徴とす
る自動車用電子回路装置により、前記欠点を解決でき
る。
【0009】また電子回路素子を載置した基板からなる
電子回路をベースに接着固定し、一部に突起部を有する
クランク状の外部接続用端子を前記基板にはんだ接続
し、このはんだ厚さが所定値となるようにし、前記ベー
スの一部に孔を有するフランジ部を設けるともに、前記
ベースのほぼ全周に段付き部を設け、エポキシ樹脂で一
体成形し、前記孔と前記段付き部に前記エポキシ樹脂が
埋まるようにしたことを特徴とする自動車用電子回路装
置により、前記欠点を解決できる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施例を図1〜図
10に示す。
【0011】図1はコントロールユニット1の平面図
で、フランジ部2c,孔2aを有するベース2に回路素
子5,基板6からなる電子回路4が接着されている。7
aは端子で、外部との電気的接続をハーネス・コネク
タ、またはハーネス端子の溶接等で行う。電子回路4と
端子7aとは、熱圧着,超音波等のワイヤボンディング
法でアルミ,金等の細線8aの電気的接続を行う。その
後、これらの部品を封止樹脂3で一体成形するもので、
トランスファモールド成形によって製作する。トランス
ファモールド成形は一般にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹
脂を使用する方法で、タブレット状のエポキシ樹脂を型
内で所定の温度,圧力を印加することにより融解および
固化させるもので、LSI(大規模集積回路)等のパッ
ケージとして広く採用されている。とくに低線膨張係数
の樹脂とし、内部部品を全体的に包み、熱応力によるは
んだ付け部,半導体チップと基板との細線ワイヤボンデ
ィング接続部等の剥れ,断線が生じないよう、最適な物
性値が選定される。熱応力の繰返しにより、封止樹脂3
と端子7a,封止樹脂3とベース2とのそれぞれの界面
からの水,油等の滲入が懸念されるが、端子7aおよび
ベース2に特殊な表面処理(例えばアルミキレート処
理)を施し、樹脂と部材との境界部分で共有結合させる
手法により解決可能である。
【0012】トランスミッションには図示しないブラケ
ットでフランジ部2cを押えて固定する。フランジ部2
cを広げ、ボルト固定用の孔を設ける構造では、後述す
るリードフレームの外側を大きくする必要があり、トラ
ンスファモールド成形で多数個取りする場合に、その個
数が少なくなる欠点がある。最小限のフランジ大きさと
し、ブラケットで固定する方式でこの欠点をなくする。
【0013】図2,図3はコントロールユニット1の一
部断面側面図である。
【0014】ベース2は熱伝導の良いアルミニウム,銅
等の材質が選定される。基板6はセラミック,ガラス・
セラミック,エポキシ・ガラス板等、適宜選定され、所
定の回路パターンが形成されている。端子7aは、後述
する方法で封止樹脂3に保持されている。
【0015】図4は詳細図で、ベース2の上部には、ボ
ンディングパッド9をはんだ接続した基板6が接着さ
れ、端子7aとは熱圧着,超音波等のワイヤボンディン
グ法により、アルミ,金等の細線8aが接続されてい
る。ベース2の外周部には段付き部2dが形成され、封
止樹脂3との結合力を高める役目をなす。
【0016】図5はベース2のフランジ部2cに設けた
孔2aに封止樹脂3が充填された状態を示し、前記段付
き部2dと同様の役目をなすものである。
【0017】図6,図7,図8は端子7aを形成するた
めのリードフレーム7を基板6に載置した状態を示す図
である。電子回路4を構成する基板6はベース2に接着
され、リードフレーム7は基板6の上部に配置されると
ともに、孔7cがベース2に形成された突起2bに嵌合
している。また図9に示すように突起2bの頭部をつぶ
し、リードフレーム7が動かないようにしている。これ
はワイヤボンディング工程終了からトランスファモール
ド工程までの間、取扱い時に細線8aが断線,変形しな
いようにするためである。また、突起2bは基板6の位
置決めも兼ねている。
【0018】その後リードフレーム7の下部を治具で受
け、細線8aをワイヤボンディング法により電子回路4
と端子7aとを電気的に接続する。ワイヤボンディング
作業が終了した後、点線で示す部分の封止樹脂3でトラ
ンスファモールド成形する。この形成後、リードフレー
ム7のつなぎ部7d,フレーム部7eを切断することに
より、コントロールユニット1が完成する。
【0019】なお、フレーム部7eが閉ループ構成とな
っている理由は、この部分をトランスファモールド成形
型で上下から締め付け、エポキシ樹脂が液状になった
際、外側に洩れないようにするためである。嵌合する端
子部7aの幅とモールド型との間には、製作誤差による
隙間があるため、この部分で液状のエポキシ樹脂が外部
に洩れるが、閉ループ構成となっていることにより、そ
の中で硬化後に薄いバリとして残る。このバリは後工程
で除去する。
【0020】図10はリードフレーム7の詳細を示すも
のである。
【0021】端子部7a,つなぎ部7b,7d,孔部7
c,フレーム部7e,切り欠き7fを形成し、材質とし
ては銅系、例えばリン青銅の板を選定してプレス加工ま
たは金属エッチングで製作する。
【0022】切り欠き7fは方向性を決めるもので、製
作誤差で生じるトランスファモールド時の型合わせ誤差
を少なくする目的で設けている。切り欠き7fは、リー
ドフレーム7が対称形状の場合、識別できる任意の形
状,位置を選定すればよい。
【0023】図11〜図16は第2の実施例を示すもの
である。第1の実施例と等価な機能を有するものは同一
記号で示す。
【0024】先ず図11〜図13は、図1〜図3に対し
て電子回路4とリードフレーム7の端子7aとの電気的
接続構造のみ異なり、その詳細を図14で説明する。
【0025】突起部7gと、クランク状の部分とを有す
る端子7aを、はんだ8bで基板6に接続している。こ
れは回路素子5のはんだ付けと同時作業である。突起7
gを設けた理由は、はんだ8bの厚さを所定値で均一に
し、使用時の温度変化による熱応力で剥れ,クラック等
が生じ、不導通となることを防止するためである。すな
わち、熱応力で生じる歪みを厚さで緩和するものであ
る。
【0026】図15にリードフレーム7の詳細を示す。
つなぎ部7b,フレーム部7e,端子部7a,切り欠き
部7fを設けている。
【0027】図16はその一部詳細を示す斜視図であ
る。7gは前述した突起部で、図示では凹み状となる。
プレス加工の半抜き、または絞りで形成する。つなぎ部
7bは、はんだ付けする前にクランク形状部が変形しな
いように、また突起部7gの基板との接触面が同一とな
るようにするために設けたもので、はんだ付け後に、つ
なぎ部7bを切断する。その後トランスファモールドに
より封止樹脂3を一体成形する。
【0028】第1の実施例と比較すると、図4における
ボンディングパッド9,ボンディング用細線8aが不要
で、工程短縮と部品数低減を図ることができる点で有利
である。また図9のリードフレーム固定のためのベース
突起部2bのつぶし作業も不要である。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、エポキシ樹脂で電子回
路部を封止するようにしたため、溶接のようには材質を
限定しなくてすみ、放熱性の良いベースが使用でき、放
熱性と防水性に優れた安価な自動車用電子回路装置を構
成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示すコントロールユニ
ットの平面図。
【図2】同上コントロールユニットの縦断面図。
【図3】同上コントロールユニットの横断面図。
【図4】要部を示す側断面図。
【図5】フランジ部の孔と封止樹脂との結合側断面図。
【図6】リードフレームを載置した平面図。
【図7】リードフレームを載置した縦断面図。
【図8】リードフレームを載置した横断面図。
【図9】ベースにリードフレームを結合する説明図。
【図10】リードフレームの形状を示す平面図。
【図11】本発明の第2の実施例を示すコントロールユ
ニットの平面図。
【図12】同上コントロールユニットの縦断面図。
【図13】同上コントロールユニットの横断面図。
【図14】要部を示す側断面図。
【図15】リードフレームの形状を示す平面図。
【図16】リードフレームの詳細形状を示す斜視図。
【符号の説明】
1…コントロールユニット、2…ベース、2a…孔、2
c…フランジ部、2d…段付き部、3…封止樹脂、4…
電子回路、6…基板、7…リードフレーム、7a…端
子、7g…リードフレーム突起部、8a…細線、8b…
はんだ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田渕 憲司 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 Fターム(参考) 4M109 AA01 BA04 CA21 DA06 DA07 DB02 DB16 5E314 AA32 BB11 CC17 FF21 GG01 GG26

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電子回路素子を載置した基板からなる電子
    回路をベースに接着固定し、前記電子回路と外部接続用
    端子とをボンディング接続し、エポキシ樹脂で一体化す
    る構造を有する自動車用電子回路装置において、前記ベ
    ースの外周に段付き部と、一部に孔を有するフランジ部
    とをそれぞれ設け、前記エポキシ樹脂が前記孔と前記段
    付き部に埋まるようにしたことを特徴とする自動車用電
    子回路装置。
  2. 【請求項2】電子回路素子を載置した基板からなる電子
    回路をベースに接着固定し、外部接続用端子を前記基板
    にはんだ接続し、エポキシ樹脂で一体化する構造を有す
    る自動車用電子回路装置において、前記はんだ接続のは
    んだ厚さが所定値となるように前記外部接続用端子の一
    部に突起部を設けるとともに、前記ベースの外周に段付
    き部と、一部に孔を有するフランジ部とをそれぞれ設
    け、前記孔と前記段付き部に前記エポキシ樹脂が埋まる
    ようにしたことを特徴とする自動車用電子回路装置。
JP30850299A 1999-10-29 1999-10-29 自動車用電子回路装置 Pending JP2001127210A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012519973A (ja) * 2009-03-10 2012-08-30 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング オプトエレクトロニクス半導体部品

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JP2012519973A (ja) * 2009-03-10 2012-08-30 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング オプトエレクトロニクス半導体部品
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