JP2002261197A - Electronic circuit device for automobile - Google Patents

Electronic circuit device for automobile

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JP2002261197A JP2001061504A JP2001061504A JP2002261197A JP 2002261197 A JP2002261197 A JP 2002261197A JP 2001061504 A JP2001061504 A JP 2001061504A JP 2001061504 A JP2001061504 A JP 2001061504A JP 2002261197 A JP2002261197 A JP 2002261197A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive electronic circuit device for an automobile having superiority in thermal dissipation and water-resistance without delaminations and cracks between a mold resin and members due to a thermal stress. SOLUTION: The device comprises an electronic circuit 4 including a circuit board 6 on which an electronic circuit component is mounted, a leadframe 2 for mounting the electronic circuit 4, a flange portion 2c provided on a part of the leadframe 2, and a lead 2a. The circuit board, leadframe, lead and flange except a part of the lead and flange are encapsulated by a mold resin by one operation. A protrusion 7 is formed around the center on the upper surface of the leadframe 2 for supporting only the center part of the circuit board, and the backside of the center part of the circuit board 6 is bonded to the protrusion 7.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用の電子回
路装置のパッケージ構造に係り、例えば自動車のエンジ
ンルーム、トランスミッション等に装着され、エンジ
ン、自動変速機等の制御を行う電子回路装置などに好適
なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a package structure of an electronic circuit device for a vehicle, for example, an electronic circuit device mounted on an engine room or a transmission of a vehicle and controlling an engine, an automatic transmission and the like. It is suitable.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、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いる。その電子回路
の実装構造は各種ある。トランスミッション直付けの電
子回路装置では、水、油等の浸入で電子回路がダメージ
を受けないように、装着場所の選定し、また、それらが
浸入しないような構造がとられている。
2. Description of the Related Art For example, a system in which an automatic transmission of an automobile is controlled by an electronic circuit has been widely adopted. There are various mounting structures of the electronic circuit. In an electronic circuit device directly attached to the transmission, a mounting place is selected so that the electronic circuit is not damaged by intrusion of water, oil, or the like, and a structure is adopted so that they do not enter.

【0003】その構造の一例として、金属のベースに電
子回路基板を装着し、このベースとカバーを抵抗溶接、
レーザ溶接する等して電子回路装置内部を気密的に封止
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知られている。
As one example of the structure, an electronic circuit board is mounted on a metal base, and the base and the cover are resistance-welded.
There is known a so-called hermetic seal structure in which the inside of an electronic circuit device is hermetically sealed by laser welding or the like and an inert gas such as nitrogen is sealed therein.

【0004】この構造では、電子回路の入出力端子をベ
ースに設けたスルーホールを通して外部に引き出し、ス
ルーホールは、絶縁抵抗の高いガラスで封止される。し
たがって、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。すなわち数100℃〜1000℃
の高温でガラスを融解し、常温に戻したときに前記三者
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。
In this structure, the input / output terminals of the electronic circuit are drawn out through through holes provided in the base, and the through holes are sealed with glass having high insulation resistance. Therefore, it is necessary to optimally select the linear expansion coefficients of the base, the glass, and the terminal. That is, several 100 ° C. to 1000 ° C.
This is because it is necessary to melt the glass at a high temperature and to cause residual compressive stress to act between the three components when the glass is returned to normal temperature.

【0005】これらの材質は限定され、例えば封止材料
にソーダ・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] These materials are limited. For example, when soda-barium glass is used as a sealing material, a steel plate is used as a base material and a terminal is a combination of an iron-nickel alloy (iron 50% -nickel 50%).

【0006】このため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る。
また前記溶接ではカバーの組み合わせ材質が限定さ
れ、ベースと同じ鋼板が使用される。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、上記したように鋼板
を使用せざるを得ず、鋼板では放熱性が悪い。
For this reason, it is necessary to prevent oxidation at a high temperature, and the base requires nickel plating or the like having a high melting temperature.
In the welding, the combination of the cover and the base material is limited, and the same steel plate as the base is used. When there are many heat generating elements in the electronic circuit, aluminum, copper, or the like is preferable as the base material in order to facilitate heat dissipation. However, as described above, a steel sheet must be used, and the steel sheet has poor heat dissipation.

【0007】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、コストアップ要因がある。
[0007] Furthermore, in resistance welding, there is a cost increase factor such as the need to improve the flatness accuracy of the base and the cover so that the electrical contact resistance between the base and the cover becomes uniform.

【0008】レーザ溶接では、前記ベースに施したニ
ッケルメッキの厚さのばらつきが溶接に影響し、溶接部
分のビードが露出する。それによる錆発生を防止するた
めの保護コーティングが必要である。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。
[0008] In laser welding, variations in the thickness of the nickel plating applied to the base affect the welding, and the beads at the welded portions are exposed. A protective coating is required to prevent rust from occurring. It is difficult to judge the quality of the weld reliably in terms of appearance, and a check method using helium gas and a bubble leak check method that checks for air bubbles in an inert liquid are used to check airtightness. Was needed.

【0009】上記した諸々の点を改善するために、電子
回路素子を搭載した回路基板を熱伝導のよい材質で製作
したベースに接着し、このベースの片面を露出しつつ、
回路基板及びベースをエポキシ樹脂(モールド樹脂)で
封止するパッケージ技術が提案されている。
In order to improve the above points, a circuit board on which electronic circuit elements are mounted is adhered to a base made of a material having good heat conductivity, and one side of the base is exposed,
A packaging technique for sealing a circuit board and a base with an epoxy resin (mold resin) has been proposed.

【0010】しかしながら、この場合、例えば電子回路
素子としてシリコンチップを使用し、回路基板として前
記シリコンチップに近似した線膨張係数を有するガラス
・セラミック基板を用い、これらの部材をエポキシ樹脂
で封止する構造においては、次のような課題があった。
However, in this case, for example, a silicon chip is used as an electronic circuit element, a glass-ceramic substrate having a linear expansion coefficient similar to that of the silicon chip is used as a circuit board, and these members are sealed with epoxy resin. There were the following problems in the structure.

【0011】すなわち、前記回路基板やベースを埋設す
るエポキシ樹脂のモールド工程(トランスファモールド
工程)時に、そのモールド樹脂(エポキシ樹脂)を硬化
工程を経て型から取出した後の冷却中に、エポキシ樹脂
の硬化収縮と前記基板やベースに対する線膨張係数差と
によって、エポキシ樹脂と基板やベースとの境界面で剥
離、または樹脂クラックが生じる。
That is, during the step of molding the epoxy resin for embedding the circuit board and the base (transfer molding step), the molding resin (epoxy resin) is removed from the mold through a curing step, and the epoxy resin is cooled during cooling. Due to the curing shrinkage and the difference in the coefficient of linear expansion with respect to the substrate or the base, peeling or resin crack occurs at the interface between the epoxy resin and the substrate or the base.

【0012】これは、モールド成形時におけるエポキシ
樹脂等価線膨張係数(エポキシ樹脂等価線膨張係数は、
そのモールド樹脂が型から取り出されて室温に冷却され
るまでの成形温度時の樹脂の化学的収縮と、成形温度〜
ガラス転移温度Tgまでの線膨張係数α1と、ガラス転
移温度Tg〜室温までの線膨張係数α2とを合成したも
のであり、常温の線膨張係数に比べて約4倍の値であ
る)がベースのそれより大きく、かつ基板の線膨張係数
もベースよりさらに小さいため、基板に密着したエポキ
シ樹脂の収縮応力によって基板とベースとが反り、密着
されていないエポキシ樹脂の部分、または密着力の弱い
部分に引張り応力が働き、境界面で剥離が発生するもの
である。
This is because the epoxy resin equivalent linear expansion coefficient during molding (the epoxy resin equivalent linear expansion coefficient is
Chemical shrinkage of the resin at the molding temperature until the mold resin is removed from the mold and cooled to room temperature, and the molding temperature ~
It is a composite of the linear expansion coefficient α1 up to the glass transition temperature Tg and the linear expansion coefficient α2 from the glass transition temperature Tg to room temperature, which is about four times the linear expansion coefficient at room temperature. And the coefficient of linear expansion of the substrate is even smaller than that of the base, so the substrate and the base warp due to the shrinkage stress of the epoxy resin adhered to the substrate, and the epoxy resin that is not adhered or the part that has weak adhesion Is subjected to tensile stress, and peeling occurs at the boundary surface.

【0013】この剥離をなくすために、例えばベースの
端面部分に密着性のよい皮膜処理を形成すると、境界面
付近のエポキシ樹脂にクラックが発生してしまう問題が
あった。
[0013] For example, if a coating with good adhesion is formed on the end face of the base to eliminate the peeling, there is a problem that the epoxy resin near the boundary surface cracks.

【0014】その対策として、硬化収縮が少なく、かつ
線膨張係数の小さいエポキシ樹脂を使用する、あるいは
前記ベースの端面に線膨張係数差を吸収する柔軟な樹脂
コーティング処理を施す、等が考えられる。しかしなが
らいずれもコストアップが避けられず、安価な構造が望
まれていた。
As a countermeasure, it is conceivable to use an epoxy resin having a small hardening shrinkage and a small linear expansion coefficient, or to apply a flexible resin coating treatment to the end face of the base to absorb a difference in the linear expansion coefficient. However, cost increases cannot be avoided in any case, and an inexpensive structure has been desired.

【0015】なお、従来の公知技術には、例えば特開平
7−240493号公報のように半導体素子をリードフ
レームに搭載してこれらの部品をモールド樹脂中に埋設
してパッケージ化したものや、特開平1−205556
号公報のようにICチップとそのマウント部材および放
熱板をパッケージ化したものがある。これらの従来技術
は、電子回路基板やそのベースまでをもモールド樹脂で
パッケージしようとするものではない。ICパッケージ
や半導体素子よりもはるかに面積の大きい電子回路基板
やベースまでも一つのモールド樹脂で実装してしまうと
いう技術は、新たな試みである。
Conventionally known techniques include, for example, a method in which a semiconductor element is mounted on a lead frame and these parts are buried in a mold resin to form a package as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-240493. Kaihei 1-205556
There is a package in which an IC chip, its mounting member, and a heat sink are packaged as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-163,873. These prior arts do not attempt to package an electronic circuit board or its base with a mold resin. The technique of mounting even an electronic circuit board or a base having a much larger area than an IC package or a semiconductor element with one mold resin is a new attempt.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】そして、その新たな実
装技術を実現するにあたって、上記したように回路基板
やベースの面積の大きさ故にそれを包むエポキシ樹脂
(モールド樹脂)の収縮応力が大きくなり、それにより
回路基板やエポキシ樹脂間の境界面で剥離が発生すると
いった課題が新たに生じた。
In realizing the new mounting technology, the shrinkage stress of the epoxy resin (mold resin) surrounding the circuit board and the base increases due to the large area of the circuit board and the base as described above. As a result, a new problem arises in that peeling occurs at the interface between the circuit board and the epoxy resin.

【0017】本発明の目的は、上記したような新たな実
装技術、すなわち電子回路基板やそのリードフレーム
(ベース)までをもモールド樹脂によりパッケージ化す
る場合に、上記課題を低コストでしようとするものであ
る。そして、放熱性、防水性に優れ、しかも熱応力によ
るモールド樹脂と回路基板,ベースとの剥離やクラック
のない、安価な自動車用電子回路装置を提供しようとす
るものである。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems at a low cost when a new mounting technique as described above, that is, when an electronic circuit board and its lead frame (base) are also packaged with a mold resin. Things. It is another object of the present invention to provide an inexpensive electronic circuit device for automobiles which has excellent heat dissipation and waterproofness and does not cause peeling or cracking of the mold resin and the circuit board or base due to thermal stress.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、基本的には次のように構成する。
The present invention is basically configured as follows in order to achieve the above object.

【0019】すなわち、本発明は、電子回路素子を載置
した回路基板からなる電子回路と、前記電子回路を搭載
するリードフレームと、前記リードフレームの一部に設
けられたフランジ部と、リードとを備え、前記電子回路
とリードとが電気的に接続され、このリード及び前記フ
ランジの一部を除いて前記回路基板,リードフレーム,リ
ード,フランジが一括してモールド樹脂に埋設され、か
つ前記リードフレームの中央付近の上面に前記回路基板
より小面積で該回路基板の中央部を支持する突起が形成
され、前記突起に前記回路基板の中央部裏面が接着され
る基板支持構造をなしている。
That is, the present invention provides an electronic circuit comprising a circuit board on which electronic circuit elements are mounted, a lead frame on which the electronic circuit is mounted, a flange provided on a part of the lead frame, and a lead. The electronic circuit and the lead are electrically connected, except for a part of the lead and the flange, the circuit board, the lead frame, the lead, and the flange are collectively embedded in the molding resin, and the lead A projection is formed on the upper surface near the center of the frame and has a smaller area than the circuit board and supports the central portion of the circuit board. The substrate has a substrate supporting structure in which the rear surface of the central portion of the circuit board is bonded to the projection.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図1〜図15に
示す。図1は本実施例に係る自動車用電子回路装置(コ
ントロールユニット)1の平面図、図2及び図3はその
見る方向を変えた一部断面側面図である。
1 to 15 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a plan view of a vehicle electronic circuit device (control unit) 1 according to the present embodiment, and FIGS. 2 and 3 are partial cross-sectional side views in different directions.

【0021】フランジ部2cを有するリードフレーム2
に、回路素子5および回路基板6からなる電子回路4が
搭載されている。この搭載は、回路基板6をリードフレ
ーム2上に接着することで行われる。その接着態様につ
いては後述する。
Lead frame 2 having flange 2c
In addition, an electronic circuit 4 including a circuit element 5 and a circuit board 6 is mounted. This mounting is performed by bonding the circuit board 6 on the lead frame 2. The bonding mode will be described later.

【0022】2aはリードフレーム2の一部を切り離し
て形成されたリード(端子)である。リード2aと外部
の接続対象物(図示せず)を電気的に接続する場合に
は、リード2aが外部対象物のハーネス・コネクタ、ま
たはハーネス端子に溶接等で接続される。
Reference numeral 2a denotes a lead (terminal) formed by cutting off a part of the lead frame 2. When electrically connecting the lead 2a to an external connection object (not shown), the lead 2a is connected to a harness connector or a harness terminal of the external object by welding or the like.

【0023】電子回路4とリード2aとは、熱圧着,超
音波等のワイヤボンディング法でアルミ細線8を介して
電気的に接続されている。
The electronic circuit 4 and the lead 2a are electrically connected via a thin aluminum wire 8 by a wire bonding method such as thermocompression bonding or ultrasonic waves.

【0024】電子回路4をリードフレーム2上に搭載
し、電子回路4とリード2aとを接続した後、これらの
部品(回路素子5,回路基板6,リードフレーム2,リ
ード2a)を一括してモールド樹脂(以下、封止樹脂と
称する)3中にリード2aの一部やフランジ2cの一部
を除いて埋設する。
After mounting the electronic circuit 4 on the lead frame 2 and connecting the electronic circuit 4 and the lead 2a, these components (circuit element 5, circuit board 6, lead frame 2, and lead 2a) are collectively assembled. It is embedded in a molding resin (hereinafter referred to as a sealing resin) 3 except for a part of the lead 2a and a part of the flange 2c.

【0025】封止樹脂3は、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
に封止樹脂としてエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を使用
する方法で、粉末を圧縮成形した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ある。LSI(大規模集
積回路)等のチップのパッケージとして広く採用されて
いる。
The sealing resin 3 is manufactured by transfer molding. Transfer molding is a method that generally uses a thermosetting resin such as an epoxy resin as the sealing resin, and melts a tablet-shaped epoxy resin obtained by compressing and molding a powder by applying a predetermined temperature and pressure in a mold. And to solidify. It is widely used as a package for a chip such as an LSI (Large Scale Integrated Circuit).

【0026】封止樹脂3は、とくに低線膨張係数の樹脂
とし、内部部品を全体的に包む。また、樹脂3は、内部
部品との密着力を常に保持するため、また、はんだ付け
部や半導体チップと基板との細線ワイヤボンディング接
続部等に熱応力によっての剥れ及び断線が生じないよう
にするため、最適な物性値が選定される。
The sealing resin 3 is a resin having a particularly low coefficient of linear expansion, and entirely wraps the internal components. In addition, the resin 3 always keeps the adhesive force with the internal parts, and prevents peeling and disconnection due to thermal stress in the soldering portion and the thin wire bonding connection portion between the semiconductor chip and the substrate. Therefore, the optimal physical property value is selected.

【0027】自動車用の電子回路装置は、使用時の熱応
力繰返しにより、樹脂3とリード2a,リードフレーム
2とのそれぞれの密着界面からの水,油等の浸入が懸念
される。その点については、リード2aおよびリードフ
レーム2と封止樹脂3との線膨張係数差を極力小さく
し、それら部材間での熱応力を低減したり、リード2a
およびリードフレーム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。
In an electronic circuit device for an automobile, there is a concern that water, oil, or the like may enter from the respective contact interfaces between the resin 3 and the leads 2a and the lead frame 2 due to repetition of thermal stress during use. Regarding that point, the difference in linear expansion coefficient between the lead 2a and the lead frame 2 and the sealing resin 3 is minimized to reduce the thermal stress between these members,
The problem can be solved by performing a special surface treatment (for example, aluminum chelation treatment) on the lead frame 2 and covalently bonding the resin and the member at a boundary portion.

【0028】リード2aおよびリードフレーム2は熱伝
導の良い銅、または銅系の合金材が選定される。回路基
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、適宜の材質が選定され、所定の回路パターン
が形成されている。
For the lead 2a and the lead frame 2, copper or a copper-based alloy material having good heat conductivity is selected. The circuit board 6 is made of an appropriate material such as ceramic, glass-ceramic, epoxy-glass plate, etc., and has a predetermined circuit pattern.

【0029】図4は本実施例に係る電子回路装置の要部
断面図であり、図3に対応するものである。
FIG. 4 is a sectional view of a main part of an electronic circuit device according to the present embodiment, and corresponds to FIG.

【0030】図4に示すように、リードフレーム2の中
央付近の上面には、回路基板6より小面積で該回路基板
6の中央部のみを支持する突起7が形成され、突起7に
回路基板6の中央部裏面が接着される基板支持構造をな
している。
As shown in FIG. 4, a protrusion 7 having a smaller area than the circuit board 6 and supporting only the central portion of the circuit board 6 is formed on the upper surface near the center of the lead frame 2. 6 has a substrate supporting structure to which the rear surface at the center is adhered.

【0031】回路基板6には、図示されない配線パター
ンが形成され、また、基板上に回路素子5とボンディン
グパッド9がはんだ接続されている。
A circuit pattern (not shown) is formed on the circuit board 6, and the circuit elements 5 and the bonding pads 9 are soldered on the board.

【0032】リードフレーム2には、中央付近に回路基
板6の中央を接着剤10を介して支持する突起7を設け
るほかに、基板6の四隅を支持する突起11が配設され
ている。これらの突起7及び11は、リードフレーム2
をプレス加工することで形成される。
The lead frame 2 is provided with a protrusion 7 near the center for supporting the center of the circuit board 6 via an adhesive 10 and a protrusion 11 for supporting the four corners of the board 6. These projections 7 and 11 are
Is formed by pressing.

【0033】実施例では、突起11を4個設けている
が、回路基板6の大きさ、形状、回路パターンのレイア
ウト等により、任意の個数を選定できる。この突起11
を設けないと、中央付近のみの接着領域では、基板6の
平面度誤差やリードフレーム2と平面と突起7の上面と
の平行度誤差等により、基板6が傾いて接着されてしま
うことになる。
In the embodiment, four protrusions 11 are provided, but an arbitrary number can be selected according to the size and shape of the circuit board 6, the layout of the circuit pattern, and the like. This projection 11
If the substrate 6 is not provided, the substrate 6 is inclined and adhered in the adhesion region near the center only due to the flatness error of the substrate 6 or the parallelism error between the lead frame 2 and the flat surface and the upper surface of the protrusion 7. .

【0034】ボンディングパッド9とリード2aには、
熱圧着,超音波等のワイヤボンディング法によりアルミ
の細線8が接続されている。
The bonding pad 9 and the lead 2a
The thin aluminum wires 8 are connected by a wire bonding method such as thermocompression bonding or ultrasonic waves.

【0035】リードフレーム2の具体的仕様を例示すれ
ば、それは熱伝導率の高いリン青銅の板を選定して、プ
レス加工し、図4を参照すれば、厚さ(t)は0.64
mm、突起7の外径(d)は5mm、高さ(h)1.4
4mmである。線膨張係数は、17.5ppmである。
また、突起7の存在により形成された回路基板6・リー
ドフレーム2間の間隙(g)は、0.8mmである。ち
なみに、封止樹脂3に混入される充填剤の平均粒径は、
30μm(0.03mm)である。したがって、この隙
間には充填剤を含む封止樹脂3が充分に流入可能な空間
を確保している。
If the specific specification of the lead frame 2 is shown as an example, it is selected from a phosphor bronze plate having high thermal conductivity and pressed, and as shown in FIG. 4, the thickness (t) is 0.64.
mm, the outer diameter (d) of the projection 7 is 5 mm, and the height (h) is 1.4.
4 mm. The coefficient of linear expansion is 17.5 ppm.
The gap (g) between the circuit board 6 and the lead frame 2 formed by the presence of the protrusion 7 is 0.8 mm. Incidentally, the average particle size of the filler mixed into the sealing resin 3 is:
30 μm (0.03 mm). Therefore, a space in which the sealing resin 3 containing the filler can sufficiently flow is secured in this gap.

【0036】図5は、従来一般的とされた方式により回
路基板6をリードフレーム2に接着した構造の、有限要
素法による解析用2次元数値モデルである。Oは、基板
6およびリードフレーム2の中心位置である。
FIG. 5 shows a two-dimensional numerical model for analysis by the finite element method, which has a structure in which a circuit board 6 is bonded to a lead frame 2 by a generally used method. O is the center position of the substrate 6 and the lead frame 2.

【0037】従来は一般的に回路基板6の裏面全体をリ
ードフレーム2に接着剤10を用いて接着する構造がと
られていた。この接着構造で回路基板6全体を封止樹脂
3中に埋設してしまうと、接着剤10の硬化時に微小な
気泡が多数接着剤中に残り、トランスファモールド工程
の熱により気泡が膨張して潰れ、リードフレーム2や回
路基板6の接着部と封止樹脂3との密着界面付近で界面
剥離する問題が発生しやすかった。
Conventionally, the entire back surface of the circuit board 6 is generally adhered to the lead frame 2 by using an adhesive 10. If the entire circuit board 6 is buried in the sealing resin 3 with this bonding structure, many fine air bubbles remain in the adhesive when the adhesive 10 is cured, and the air bubbles expand and collapse due to the heat of the transfer molding process. In addition, the problem of interface peeling near the adhesive interface between the bonding portion of the lead frame 2 or the circuit board 6 and the sealing resin 3 is likely to occur.

【0038】特に封止樹脂3の硬化後、パッケージ(モ
ールド樹脂)3を型から取出して常温まで冷却する過程
において、エポキシ樹脂等価線膨張係数がリードフレー
ム2のそれより大きく、かつ回路基板6の線膨張係数も
リードフレームよりさらに小さいため、基板に密着した
エポキシ樹脂の収縮応力が基板6やリードフレーム2に
作用し、これが上記気泡の膨張と相俟って、エポキシ樹
脂と基板,リードフレームの密着力の弱い部分に引張り
応力が働き、境界面で剥離が発生する。
In particular, after the sealing resin 3 is cured, in the process of removing the package (mold resin) 3 from the mold and cooling it to room temperature, the epoxy resin equivalent linear expansion coefficient is larger than that of the lead frame 2 and the circuit board 6 Since the coefficient of linear expansion is even smaller than that of the lead frame, the contraction stress of the epoxy resin adhered to the substrate acts on the substrate 6 and the lead frame 2, and this, together with the expansion of the air bubbles, causes the epoxy resin and the substrate and the lead frame to have a smaller expansion coefficient. Tensile stress acts on a portion where the adhesion is weak, and peeling occurs at the interface.

【0039】特に基板6と封止樹脂3との線膨張係数差
による熱応力(剥離せん断応力)集中が、形状の急変す
る基板6の四隅付近に生じ、この部分で剥離が発生する
ものである。この部分で剥離が起きると、使用時の温度
変化により更に剥離が進展する。剥離が遂には封止樹脂
3のクラック、そして回路素子5の電気的接続部である
はんだ付け部、ワイヤボンディング部の断線に至る。
In particular, thermal stress (peeling shear stress) concentration due to the difference in linear expansion coefficient between the substrate 6 and the sealing resin 3 occurs near the four corners of the substrate 6 where the shape changes rapidly, and peeling occurs at these portions. . When peeling occurs in this portion, the peeling further progresses due to a temperature change during use. The peeling eventually leads to cracks in the sealing resin 3 and breaks in the soldering portions and the wire bonding portions, which are the electrical connection portions of the circuit element 5.

【0040】ここで、基板と樹脂との界面剥離メカニズ
ムについてより詳細に説明する。
Here, the mechanism of the interface separation between the substrate and the resin will be described in more detail.

【0041】トランスファモールド成形された封止樹脂
3とリードフレーム2とは一体化されているが、電子部
品5、基板6、リード2a等との材料物性値の組み合わ
せ、とくに線膨張係数の差により、封止樹脂3には反り
が生じる。
Although the encapsulating resin 3 formed by transfer molding and the lead frame 2 are integrated, due to the combination of the physical properties of the electronic parts 5, the substrate 6, the leads 2a, etc., especially the difference in the coefficient of linear expansion. Then, the sealing resin 3 is warped.

【0042】この反りは、図4の例では、封止樹脂3を
型から取出して冷却したとき、下側が凸方向に発生す
る。その理由は、一般にエポキシ樹脂の融解温度は15
0〜200℃、ガラス転移温度Tgは150℃前後であ
り、型内で硬化する際の収縮があることと、融解温度〜
Tg間の線膨張係数がTg以下に比べて大きく(約4
倍)、エポキシ樹脂等価線膨張係数が基板6の線膨張係
数より大きいためである。
In the example of FIG. 4, when the sealing resin 3 is removed from the mold and cooled, the lower side is generated in a convex direction. The reason is that the melting temperature of epoxy resin is generally 15
0 to 200 ° C., the glass transition temperature Tg is around 150 ° C., and there is shrinkage during curing in the mold, and the melting temperature
The linear expansion coefficient between Tg is larger than Tg or lower (about 4
This is because the epoxy resin equivalent linear expansion coefficient is larger than the linear expansion coefficient of the substrate 6.

【0043】例えば基板6がガラス・セラミックで、そ
の線膨張係数を5.2ppm、リードフレーム2の線膨
張係数を17.5ppm、封止樹脂3のみかけの線膨張
係数(すなわち、前記収縮率と、溶解温度〜ガラス転移
温度Tg間の線膨張係数と、ガラス転移温度Tg〜室温
までの線膨張係数とを合成したエポキシ樹脂等価線膨張
係数)を30ppmとすると、それぞれの線膨張係数差
により、封止樹脂3に大きな収縮応力が生じる。また、
基板6の上面には回路素子5を搭載するスペースが必要
なため、基板6の位置は封止樹脂3の高さ方向において
中央或いはそれより下側に配置される。このため樹脂3
の厚さは、基板上部の方が下部より厚く、その結果、樹
脂3の収縮による引張り力も基板6の上部の方が大きく
なり、下側が凸となる。それによって基板6とリードフ
レーム2は、密着したまま下側に凸となるものである。
For example, the substrate 6 is a glass ceramic, the coefficient of linear expansion is 5.2 ppm, the coefficient of linear expansion of the lead frame 2 is 17.5 ppm, and the apparent coefficient of linear expansion of the sealing resin 3 (that is, the shrinkage coefficient And the linear expansion coefficient between the melting temperature and the glass transition temperature Tg and the epoxy resin equivalent linear expansion coefficient obtained by synthesizing the linear expansion coefficient from the glass transition temperature Tg to the room temperature) are set to 30 ppm. A large shrinkage stress occurs in the sealing resin 3. Also,
Since a space for mounting the circuit element 5 is required on the upper surface of the substrate 6, the position of the substrate 6 is arranged at the center or lower side in the height direction of the sealing resin 3. Therefore, resin 3
Is thicker in the upper part of the substrate than in the lower part. As a result, the tensile force due to the shrinkage of the resin 3 is larger in the upper part of the substrate 6 and the lower part is convex. As a result, the substrate 6 and the lead frame 2 are protruded downward while being in close contact with each other.

【0044】このような反りにより、基板6と封止樹脂
3との線膨張係数差による熱応力(剥離せん断応力)集
中が基板6の四隅付近に生じるものである。
Due to such a warp, thermal stress (peeling shear stress) concentration due to a difference in linear expansion coefficient between the substrate 6 and the sealing resin 3 occurs near the four corners of the substrate 6.

【0045】なお、封止樹脂3の厚さの上下比率、寸法
形状等が異なるときには、反りは下側に凹となる場合も
ある。
When the thickness ratio, size and shape of the sealing resin 3 are different, the warp may be concave on the lower side.

【0046】したがって、本構造においては接着界面の
剥離が発生、進展しない構造とすることが非常に重要な
課題である。
Therefore, in the present structure, it is a very important subject to make the structure in which the peeling of the bonding interface does not occur or progress.

【0047】基板6の材質は、回路素子5の大部分を占
めるシリコンチップに近い線膨張係数を有したもので、
かつ封止樹脂3との線膨張係数差が少ないものが好まし
く、回路規模が大きくなると、小型化するには多層の回
路基板が好ましく、例えば積層ガラス・セラミック基
板、もしくはセラミック基板が好適である。しかしなが
ら前記接着構造では、既述したように基板の部分的な剥
離を防止することが困難であった。
The material of the substrate 6 has a linear expansion coefficient close to that of a silicon chip that occupies most of the circuit element 5.
In addition, it is preferable that the difference in linear expansion coefficient from the sealing resin 3 is small. When the circuit scale is large, a multilayer circuit board is preferable for miniaturization. For example, a laminated glass / ceramic substrate or a ceramic substrate is preferable. However, it was difficult to prevent the substrate from being partially peeled off with the bonding structure as described above.

【0048】本実施例では、上記問題について次のよう
にして対処し得る。以下、本発明による界面剥離防止メ
カニズムを図6を参照して説明する。
In this embodiment, the above problem can be dealt with as follows. Hereinafter, the mechanism for preventing interfacial peeling according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0049】図6は本発明の接着構造の、有限要素法に
よる解析用2次元数値モデルを示す。図5と同じくO
は、基板6およびリードフレーム2の中心位置である。
FIG. 6 shows a two-dimensional numerical model for analysis of the bonded structure of the present invention by the finite element method. O as in FIG.
Is the center position of the substrate 6 and the lead frame 2.

【0050】本発明では、回路基板6及びリードフレー
ム2全体を封止樹脂3で包み込むが、リードフレーム2
は、回路基板6のうち熱応力が非常に小さい中央付近の
一部のみを突起7を介して接着する。したがって、接着
剤10の硬化時に微小な気泡が多数接着剤中に残り、ト
ランスファモールド工程の熱により気泡が膨張しても、
それは熱応力の小さい個所で生じているもので問題がな
く、また、封止樹脂3は、リードフレーム2・基板6間
にも介在することで基板下側と基板上側の肉厚のバラン
スがとれ、それにより基板6の四隅付近の樹脂による熱
応力集中を緩和し、これらが相俟って、封止樹脂3と基
板6の四隅との剥離ひいては封止樹脂3のクラック発生
をなくすことができる。
In the present invention, the entire circuit board 6 and the lead frame 2 are wrapped with the sealing resin 3.
Adheres only a part of the circuit board 6 near the center where the thermal stress is very small via the protrusion 7. Therefore, even when a large number of fine air bubbles remain in the adhesive when the adhesive 10 is cured and the air bubbles expand due to the heat of the transfer molding process,
There is no problem because it occurs at a place where the thermal stress is small, and the sealing resin 3 is also interposed between the lead frame 2 and the substrate 6 so that the thickness of the lower side of the substrate and the upper side of the substrate can be balanced. This alleviates the concentration of thermal stress due to the resin in the vicinity of the four corners of the substrate 6, and together, the separation of the sealing resin 3 from the four corners of the substrate 6 and the occurrence of cracks in the sealing resin 3 can be eliminated. .

【0051】図7は、図5の従来構造と図6の本実施例
に係る構造において、基板6の接着部の剥離せん断応力
を、有限要素法を用いてシミュレーション解析した結果
の比較図であり、基板6と接着剤10との夫々の界面A
−A’,B−B’のせん断応力分布を比較したものであ
る。
FIG. 7 is a comparison diagram of the results of a simulation analysis of the peeling shear stress at the bonding portion of the substrate 6 using the finite element method in the conventional structure shown in FIG. 5 and the structure according to the present embodiment shown in FIG. , Each interface A between the substrate 6 and the adhesive 10
It is a comparison of the shear stress distribution of -A 'and BB'.

【0052】図7における横軸の原点(y=0)は、点
A、Bに対応している。これらの応力は原点に近づくに
従い増加する分布を示しているため、点A,Bを起点と
して界面の剥離を引き起こそうとする作用を持つが、本
実施例の構造では、常に従来構造の応力より著しく小さ
いことが分かる。
The origin (y = 0) on the horizontal axis in FIG. 7 corresponds to points A and B. Since these stresses show a distribution that increases as approaching the origin, they have an effect of causing separation of the interface starting from points A and B. However, the structure of this embodiment always has the stress of the conventional structure. It can be seen that it is significantly smaller.

【0053】本実施例では、上記のような効果を奏する
ほかに、次のような効果も奏し得る。
In this embodiment, in addition to the above effects, the following effects can also be obtained.

【0054】すなわち、回路機能によっては高発熱素子
が使用されるが、回路素子5のうち高発熱素子について
は、図4に示すように基板中央すなわち突起7がある位
置に相当する箇所に配置すれば、突起7を介しての放熱
効果も高めることができる。
That is, although a high heat generating element is used depending on the circuit function, the high heat generating element among the circuit elements 5 is arranged at the center corresponding to the position where the projection 7 is located, as shown in FIG. If so, the heat radiation effect via the projections 7 can be enhanced.

【0055】なお、電子回路4で発生する熱の一部は、
基板6に実装された回路素子5の表面から封止樹脂3の
熱伝導で上部に放熱され、他の一部は、基板6の下側封
止樹脂3を介し、リードフレーム2の平面方向にフラン
ジ部2cを経由して、フランジと結合される外部の相手
部材(電子回路装置の取付け位置)に逃げる。
A part of the heat generated in the electronic circuit 4 is
The heat is radiated upward from the surface of the circuit element 5 mounted on the substrate 6 by the heat conduction of the sealing resin 3, and the other part is transferred through the lower sealing resin 3 of the substrate 6 in the plane direction of the lead frame 2. It escapes to the external counterpart member (the mounting position of the electronic circuit device) connected to the flange via the flange portion 2c.

【0056】さらに、図15に示すように、突起7の上
部に、基板6を介して回路素子5の高発熱素子を配置す
るほかに、基板6のうち突起7上の箇所を熱伝導の良い
部材、いわゆるサーマルビア20を貫通して設け、この
サーマルビアを介して高発熱素子5と突起7とを接触さ
せ、リードフレーム2に熱が伝導するようにすれば、回
路素子5の温度上昇を低減することができる。
Further, as shown in FIG. 15, a high heat-generating element of the circuit element 5 is arranged above the projection 7 via the substrate 6, and a portion of the substrate 6 on the projection 7 has good heat conduction. A member, a so-called thermal via 20, is provided so as to penetrate therethrough, and the high heat generating element 5 and the projection 7 are brought into contact with each other via this thermal via to conduct heat to the lead frame 2, so that the temperature of the circuit element 5 rises. Can be reduced.

【0057】図8は、リード2を切り離す前のリードフ
レーム2の詳細を示すものである。
FIG. 8 shows details of the lead frame 2 before the lead 2 is cut off.

【0058】回路搭載部2′、リード2a、ボンディン
グ部2b、フランジ部2c、孔部2d、つなぎ部2e、
フレーム部2f、切り欠き2g、突起11をプレス成形
する。
The circuit mounting portion 2 ', the lead 2a, the bonding portion 2b, the flange portion 2c, the hole portion 2d, the connecting portion 2e,
The frame portion 2f, the notch 2g, and the projection 11 are press-formed.

【0059】アルミの細線8をワイヤボンディング接続
するための表面部分(ボンディングパッド)2bには、
表面が酸化されないようにニッケルメッキ、銀メッキ等
が部分的に施される。フランジ部2cは相手部材に固定
するためのもの、孔2dは組立時の治具を位置決めする
ために設けたものである。
The surface portion (bonding pad) 2b for connecting the aluminum thin wire 8 by wire bonding is provided with:
Nickel plating, silver plating and the like are partially applied so that the surface is not oxidized. The flange portion 2c is provided for fixing to a mating member, and the hole 2d is provided for positioning a jig during assembly.

【0060】切り欠き2g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成形時の型合わせ
誤差を少なくする目的で設けている。また、この型に図
11で示すサブアッセンブリをセットする際、逆方向に
ならないようにする目的も兼ねている。この切り欠き2
gは、リードフレーム2が対称形状の場合、表裏が識別
できる任意の形状、位置を選定すればよい。
The notch 2g determines the directionality, and is provided for the purpose of reducing a mold alignment error at the time of transfer molding due to a manufacturing error. Further, when the sub-assembly shown in FIG. 11 is set in this mold, it also has the purpose of preventing the sub-assembly from being reversed. This notch 2
When the lead frame 2 has a symmetric shape, an arbitrary shape and position at which the front and back can be identified may be selected as g.

【0061】なお、つなぎ部2eとフレーム部2fとフ
ランジ部2cとで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間を締め付
けることにより、型内でエポキシ樹脂が融解して液状に
なった際でも、この閉ループ部により液状樹脂が外側に
洩れないようにするためである。
The reason why the connecting portion 2e, the frame portion 2f and the flange portion 2c form a closed loop is that the epoxy resin is melted in the mold by tightening the upper and lower portions of this portion with a transfer mold. This is to prevent the liquid resin from leaking outside due to the closed loop portion even when the liquid resin becomes liquid.

【0062】嵌合するリード2aの幅とモールド型との
間には、製作誤差による隙間ができるため、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、そのループ内で硬化後に薄いバ
リとして残り、そしてこのバリは後工程で除去される。
Since there is a gap between the width of the lead 2a to be fitted and the mold due to a manufacturing error, the liquid epoxy resin leaks to the outside at this portion. After curing in the loop, it remains as a thin burr, which is removed in a later step.

【0063】図9は、電子回路4を構成した基板6をリ
ードフレーム2に載置し、この電子回路4を基板6介し
て突起7に接着したサブアッセンブリ状態を示すもので
ある。
FIG. 9 shows a sub-assembly state in which the substrate 6 constituting the electronic circuit 4 is mounted on the lead frame 2 and the electronic circuit 4 is adhered to the projection 7 via the substrate 6.

【0064】接着剤10は、熱伝導の良いエポキシ樹
脂、アクリル樹脂等の材質で、突起7の上部に塗布した
後、基板6を載置する。基板6は、接着剤10の硬化の
加熱工程で液状化した際、自重で突起7の端面に接す
る。接着剤10は、基板6とボス7とが隙間なく結合で
きるよう、最適な粘度を有したものが選定される。
The adhesive 10 is made of a material such as an epoxy resin or an acrylic resin having good heat conductivity. The adhesive 10 is applied on the protrusions 7 and then the substrate 6 is placed. When the substrate 6 is liquefied in the heating step of curing the adhesive 10, the substrate 6 comes into contact with the end surface of the projection 7 by its own weight. The adhesive 10 having an optimum viscosity is selected so that the substrate 6 and the boss 7 can be bonded together without any gap.

【0065】図10は前記サブアッセンブリの平面図、
図11はその断面図で、ワイヤボンディング作業する治
具の状態を示す図である。
FIG. 10 is a plan view of the sub-assembly.
FIG. 11 is a sectional view showing the state of the jig for performing the wire bonding operation.

【0066】前記接着作業が終了した後、リードフレー
ム2のリード2aの上下部を上治具12、下治具13で
挟み込むとともに、基板6の下部を吸着治具14で真空
吸着し、サブアッセンブリが動かないように保持する。
そしてアルミ細線8を熱圧着、超音波等のワイヤボンデ
ィング法により電子回路4とリード2aとを電気的に接
続する。
After the bonding operation is completed, the upper and lower portions of the leads 2a of the lead frame 2 are sandwiched between the upper jig 12 and the lower jig 13, and the lower portion of the substrate 6 is vacuum-sucked by the suction jig 14 to form the sub-assembly. Hold it still.
Then, the electronic circuit 4 and the leads 2a are electrically connected to each other by a wire bonding method such as thermocompression bonding or ultrasonic waves.

【0067】ワイヤボンディング作業が終了した後、図
10の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。この成形後、リードフレーム2のつなぎ
部2e、フレーム部2fを切断し、複数の独立したリー
ド2aを形成するとともに、フランジ部2cを所定の形
状に窓抜き加工、および折り曲げ加工することにより、
コントロールユニット1が完成する。
After the wire bonding operation is completed, transfer molding is performed using the sealing resin 3 in the portion indicated by the dotted line in FIG. After this molding, the connecting portion 2e and the frame portion 2f of the lead frame 2 are cut to form a plurality of independent leads 2a, and the flange portion 2c is formed into a predetermined shape by opening a window and bending.
The control unit 1 is completed.

【0068】図12は、本実施例に係る電子回路装置を
外部の相手部材に装着する構造を示す部分平面図、図1
3はその断面図、図14はその部分断面図である。
FIG. 12 is a partial plan view showing a structure in which the electronic circuit device according to the present embodiment is mounted on an external partner member.
3 is a sectional view thereof, and FIG. 14 is a partial sectional view thereof.

【0069】本実施例では、一例として電子回路装置を
自動車のトランスミッションに取り付けるものを例示し
ており、電子回路装置1を取り付ける場合には、以下に
述べるようにブラケットでフランジ部2cを押えて固定
する。
In the present embodiment, an example in which the electronic circuit device is mounted on a transmission of an automobile is illustrated as an example. When the electronic circuit device 1 is mounted, the flange portion 2c is pressed and fixed with a bracket as described below. I do.

【0070】15は第一のブラケット、16は第二のブ
ラケット、17は座金、18はボルトである。第一のブ
ラケット15には、図示していないセンサ、コネクタ、
ワイヤハーネス等の部品が搭載される。第一のブラケッ
ト15の一部に舌片15aを複数設け、第二のブラケッ
ト16の小孔16aに挿入して先端部を折り曲げ、両者
を一体化している。
Reference numeral 15 denotes a first bracket, 16 denotes a second bracket, 17 denotes a washer, and 18 denotes a bolt. The first bracket 15 includes a sensor, a connector,
Parts such as a wire harness are mounted. A plurality of tongue pieces 15 a are provided in a part of the first bracket 15, inserted into the small holes 16 a of the second bracket 16, and the distal ends are bent to integrate them.

【0071】フランジ部2cは、第一,第二のブラケッ
ト15,16間に挟まれる。ボルト18はフランジ部2
cを回避して、ブラケット15,16を通して締め付け
られる。これによって、フランジ部2cはブラケット1
5,16により挟持され、座金17、第二のブラケット
16、第一のブラケット15とともに相手部材、例えば
トランミッションのボディに共締めされる形となる。
The flange 2c is sandwiched between the first and second brackets 15, 16. Bolt 18 is flange 2
c, it is tightened through the brackets 15, 16. As a result, the flange 2c is attached to the bracket 1
5 and 16, together with the washer 17, the second bracket 16, and the first bracket 15 are fastened together with a counterpart member, for example, a transmission body.

【0072】このような取り付け構造によれば、次のよ
うな点を改善できる。
According to such a mounting structure, the following points can be improved.

【0073】すなわち、フランジ部2cにボルト固定用
の孔を設ける構造では、フランジ部2cの面積をその分
大きくしなければならず、それによってリードフレーム
2の外側を大きくする必要があり、トランスファモール
ド成形で製品を一度に多数個取りする場合に、その取り
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、後述するように、これをブラケットで固定する方式
により、この欠点をなくすことができる。
That is, in the structure in which the holes for fixing the bolts are provided in the flange portion 2c, the area of the flange portion 2c must be increased accordingly, and the outside of the lead frame 2 needs to be enlarged. When many products are formed at a time by molding, there is a disadvantage that the number of products is reduced. This disadvantage can be eliminated by using a minimum flange size and fixing it with a bracket as described later.

【0074】さらに、既述したように封止樹脂3は、モ
ールド成形時に熱収縮応力により下側などの凸状態にな
ることもある。相手部材が平面状態のとき、例えば下側
に凸状態で封止樹脂3の下面が直接この面に接したま
ま、リードフレーム2のフランジ部2cを固定すると、
封止樹脂3の中央部が相手部材に拘束される。それによ
り、封止樹脂3の反りを矯正するような形となるため、
封止樹脂3とリードフレーム2との接着界面に過大な応
力が働き、両者間が剥離する恐れがある。
Further, as described above, the sealing resin 3 may be in a convex state such as a lower side due to heat shrinkage stress during molding. When the mating member is in a flat state, for example, when the flange portion 2c of the lead frame 2 is fixed while the lower surface of the sealing resin 3 is in direct contact with this surface in a downwardly convex state,
The central portion of the sealing resin 3 is restrained by the mating member. As a result, the shape of the sealing resin 3 is corrected.
Excessive stress acts on the bonding interface between the sealing resin 3 and the lead frame 2, and there is a possibility that the two may separate.

【0075】前記した構造によれば、ブラケット15が
スペーサとしての機能もなすことで、相手部材と封止樹
脂3下面との間に隙間を設け、リードフレーム2の最外
形付近に設けたフランジ部2cのみを押えるようにでき
る。したがって、上記したような過大な応力は回避でき
剥離の不具合は生じない。また、第一のブラケット15
と第二のブラケット16により、リードフレーム2のフ
ランジ部2cを挟み、舌片15aを折り曲げて一体化し
たため、相手部材に装着する際、取扱いが容易となる利
点も有する。
According to the above-described structure, the bracket 15 also functions as a spacer, so that a gap is provided between the mating member and the lower surface of the sealing resin 3, and the flange portion provided near the outermost shape of the lead frame 2 is provided. Only 2c can be held down. Therefore, the excessive stress as described above can be avoided, and the problem of peeling does not occur. Also, the first bracket 15
Since the flange portion 2c of the lead frame 2 is sandwiched by the second bracket 16 and the tongue piece 15a is bent and integrated, there is also an advantage that the handling is easy when mounting to the mating member.

【0076】[0076]

【発明の効果】本発明によれば、電子回路装置におい
て、リードフレームの中央付近に突起を設け、この突起
に電子回路基板を接着する構造としたため、基板と封止
樹脂との界面剥離やクラック発生を防止できる。そのた
め、電子回路基板やそのリードフレームまでをもモール
ド樹脂によりパッケージ化することを低コストで実現で
きた。さらに、放熱性、防水性に優れに優れた自動車用
電子回路装置を提供することができる。
According to the present invention, in the electronic circuit device, a projection is provided near the center of the lead frame, and the electronic circuit board is bonded to the projection. Occurrence can be prevented. Therefore, the electronic circuit board and its lead frame can be packaged with the mold resin at low cost. Further, it is possible to provide an electronic circuit device for a vehicle which is excellent in heat dissipation and waterproofness.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る自動車用電子回路装置
の一部を断面して示す平面図。
FIG. 1 is a plan view showing a cross section of a part of an electronic circuit device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

【図2】その縦断面図。FIG. 2 is a longitudinal sectional view thereof.

【図3】その横断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view thereof.

【図4】本実施例の要部断面図。FIG. 4 is a sectional view of a main part of the embodiment.

【図5】基板をリードフレームに接着する構造の2次元
数値モデル。
FIG. 5 is a two-dimensional numerical model of a structure in which a substrate is bonded to a lead frame.

【図6】本発明の基板、リードフレーム接着構造の2次
元数値モデル。
FIG. 6 is a two-dimensional numerical model of the substrate / lead frame bonding structure of the present invention.

【図7】従来構造と本発明構造において、基板接着部の
剥離せん断応力を、有限要素法を用いてシミュレーショ
ン解析した結果を示す説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the results of a simulation analysis of the peeling shear stress at the substrate bonding portion using the finite element method in the conventional structure and the structure of the present invention.

【図8】リードフレームの詳細を示す平面図。FIG. 8 is a plan view showing details of a lead frame.

【図9】電子回路を構成した基板をリードフレームに接
着したサブアッセンブリ状態を示す断面図。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a sub-assembly state in which a substrate constituting an electronic circuit is bonded to a lead frame.

【図10】上記サブアッセンブリの平面図。FIG. 10 is a plan view of the sub-assembly.

【図11】上記サブアッセンブリをワイヤボンディング
作業する状態を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a state in which the sub-assembly is subjected to a wire bonding operation.

【図12】上記電子回路装置を外部の相手部材に装着す
る構造を示す部分平面図。
FIG. 12 is a partial plan view showing a structure for mounting the electronic circuit device on an external partner member.

【図13】その側面断面図。FIG. 13 is a side sectional view thereof.

【図14】その部分断面図。FIG. 14 is a partial sectional view thereof.

【図15】本発明の他の実施例を示す要部断面図。FIG. 15 is a sectional view of a main part showing another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…コントロールユニット(電子回路装置)、2…リー
ドフレーム、2a…リード、2c…フランジ部、3…封
止樹脂、4…電子回路、6…基板、7…突起。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Control unit (electronic circuit device), 2 ... Lead frame, 2a ... Lead, 2c ... Flange part, 3 ... Sealing resin, 4 ... Electronic circuit, 6 ... Substrate, 7 ... Projection.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 保川 彰夫 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) 4E360 CA02 EA03 EA27 EC16 ED07 ED22 ED28 EE01 EE04 EE11 EE12 GA12 GA13 GA24 GA29 GB97 GC04 GC06 GC11 4M109 AA01 BA03 CA21 DB04 FA04 GA02 GA05 5F036 AA01 BB08 BD13 BE01  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Akio Hokawa 2520 Takada, Hitachinaka-shi, Ibaraki F-term in the Automotive Equipment Group of Hitachi, Ltd. (Reference) 4E360 CA02 EA03 EA27 EC16 ED07 ED22 ED28 EE01 EE04 EE11 EE12 GA12 GA13 GA24 GA29 GB97 GC04 GC06 GC11 4M109 AA01 BA03 CA21 DB04 FA04 GA02 GA05 5F036 AA01 BB08 BD13 BE01

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子回路素子を載置した回路基板からな
る電子回路と、前記電子回路を搭載するリードフレーム
と、前記リードフレームの一部に設けられたフランジ部
と、リードとを備え、前記電子回路とリードとが電気的
に接続され、このリード及び前記フランジの一部を除い
て前記回路基板,リードフレーム,リード,フランジが一
括してモールド樹脂に埋設され、かつ前記リードフレー
ムの中央付近の上面に前記回路基板より小面積で該回路
基板の中央部を支持する突起が形成され、前記突起に前
記回路基板の中央部裏面が接着される基板支持構造をな
していることを特徴とする自動車用電子回路装置。
An electronic circuit including a circuit board on which an electronic circuit element is mounted, a lead frame on which the electronic circuit is mounted, a flange provided on a part of the lead frame, and a lead; The electronic circuit and the lead are electrically connected, and the circuit board, the lead frame, the lead, and the flange are collectively buried in the mold resin except for a part of the lead and the flange, and near the center of the lead frame. A projection supporting the central portion of the circuit board with a smaller area than the circuit board is formed on the upper surface of the circuit board, and the substrate has a substrate supporting structure in which a back surface of the central portion of the circuit board is bonded to the projection. Automotive electronic circuit devices.
【請求項2】 前記突起は、前記リードフレームをプレ
スして形成されている請求項1記載の自動車用電子回路
装置。
2. The electronic circuit device for an automobile according to claim 1, wherein the protrusion is formed by pressing the lead frame.
【請求項3】 前記リードフレームには、中央部の突起
の他に前記回路基板の隅部を支える突起が形成されてい
る請求項1又は2記載の自動車用電子回路装置。
3. The electronic circuit device for a vehicle according to claim 1, wherein a protrusion for supporting a corner of the circuit board is formed on the lead frame in addition to the protrusion at the center.
【請求項4】 前記フランジ部の前記モールド樹脂より
突出した部分を介して自動車用電子回路装置が所定の場
所に取り付けられ、かつ前記リードフレーム及びそのフ
ランジ部を介して電子回路の熱が外部取付け位置に熱伝
導できる構造にしてある請求項1から3のいずれか1項
記載の自動車用電子回路装置。
4. An electronic circuit device for a vehicle is mounted in a predetermined place via a portion of the flange portion projecting from the mold resin, and heat of the electronic circuit is externally mounted via the lead frame and the flange portion. The electronic circuit device for a vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the electronic circuit device has a structure capable of conducting heat to a position.
【請求項5】 前記回路基板は、ガラス・セラミック或
いはセラミックを主体とした材質である請求項1から4
のいずれか1項記載の自動車用電子回路装置。
5. The circuit board according to claim 1, wherein the circuit board is made of glass ceramic or a material mainly composed of ceramic.
The electronic circuit device for a vehicle according to any one of the preceding claims.
【請求項6】 前記回路基板は、多層の回路基板である
請求項1から5のいずれか1項記載の自動車用電子回路
装置。
6. The automotive electronic circuit device according to claim 1, wherein said circuit board is a multilayer circuit board.
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JP2011021940A (en) * 2009-07-14 2011-02-03 Keihin Corp Inductance-type rotation angle sensor and method of manufacturing the same
DE112012001049T5 (en) 2011-03-01 2013-12-12 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Transmission control device and electronic circuit device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010096191A (en) * 2008-10-14 2010-04-30 Hitachi Automotive Systems Ltd Speed-change controller and electronic circuit sealing device
JP2011021940A (en) * 2009-07-14 2011-02-03 Keihin Corp Inductance-type rotation angle sensor and method of manufacturing the same
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