JP2002334811A - 内燃機関用点火装置及びそれに用いる電子部品を内装したパッケージ - Google Patents
内燃機関用点火装置及びそれに用いる電子部品を内装したパッケージInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】モールドタイプの内燃機関用点火用パッケージ
（イグナイタ）において、パワー系半導体素子の放熱性
向上と、ヒートシンク・モールド樹脂間の線膨張係数差
によるパッケージの反りを防止して、回路部・パワー素
子部に与えるダメージの低減を図る。 【解決手段】点火コイルのスイッチング素子に用いるパ
ワー半導体素子２と、少なくともパワー半導体素子２の
ヒートシンク（リードフレーム）１−２とを一括してモ
ールド樹脂４に埋設する。このモールド樹脂によりヒー
トシンク１−２の上下面をパワー半導体素子２と共に覆
うようにし、かつヒートシンクは、その上下面のうちの
一面或いは両面が部分的に露出している。
（イグナイタ）において、パワー系半導体素子の放熱性
向上と、ヒートシンク・モールド樹脂間の線膨張係数差
によるパッケージの反りを防止して、回路部・パワー素
子部に与えるダメージの低減を図る。 【解決手段】点火コイルのスイッチング素子に用いるパ
ワー半導体素子２と、少なくともパワー半導体素子２の
ヒートシンク（リードフレーム）１−２とを一括してモ
ールド樹脂４に埋設する。このモールド樹脂によりヒー
トシンク１−２の上下面をパワー半導体素子２と共に覆
うようにし、かつヒートシンクは、その上下面のうちの
一面或いは両面が部分的に露出している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用の点火
コイルを駆動する点火装置およびそれに用いる電子部品
を内装したパッケージに関する。
コイルを駆動する点火装置およびそれに用いる電子部品
を内装したパッケージに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、点火コイルとそれを駆動する
回路部とを一体化した点火装置が知られている。たとえ
ば、特開平１１−３７０２９号公報に開示される内燃機
関用点火装置では、円筒のコイルケースに１次コイル、
２次コイル、コア等を内装し、エポキシ樹脂を注入す
る。また、このコイルケースの上部に回路を収納するケ
ース（イグナイタケース）を設け、このイグナイタケー
スに点火コイルを駆動するための回路部（イグナイタと
称されている）を内装し、エポキシ樹脂を充填してい
る。
回路部とを一体化した点火装置が知られている。たとえ
ば、特開平１１−３７０２９号公報に開示される内燃機
関用点火装置では、円筒のコイルケースに１次コイル、
２次コイル、コア等を内装し、エポキシ樹脂を注入す
る。また、このコイルケースの上部に回路を収納するケ
ース（イグナイタケース）を設け、このイグナイタケー
スに点火コイルを駆動するための回路部（イグナイタと
称されている）を内装し、エポキシ樹脂を充填してい
る。
【０００３】この従来技術では、イグナイタは、パワー
半導体（パワートランジスタ）、その駆動回路、放熱
板、ターミナルなどで構成されている。
半導体（パワートランジスタ）、その駆動回路、放熱
板、ターミナルなどで構成されている。
【０００４】イグナイタは、端子を除き周囲全てが樹脂
モールドにより覆われてパッケージ化されている。この
従来例におけるパッケージは、ヒートシンク（放熱板）
となるリードフレーム部分が全面、樹脂にて覆われるフ
ルモールドタイプとなっている。
モールドにより覆われてパッケージ化されている。この
従来例におけるパッケージは、ヒートシンク（放熱板）
となるリードフレーム部分が全面、樹脂にて覆われるフ
ルモールドタイプとなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】パワー素子の放熱部と
なるヒートシンク（リードフレーム）を全面、モールド
樹脂にて覆うと放熱性が低下する。すなわち、イグナイ
タをパッケージ化した場合、このパッケージ（モールド
樹脂）は、コイル絶縁樹脂中に埋設されるが、コイル絶
縁樹脂とパッケージとは同種材質（エポキシ樹脂）であ
ったとしても両者の充填材の配合割合が異なるため、両
者の線膨張係数が異なる。そのために、パッケージ・コ
イル絶縁樹脂の界面に隙間が生じ易く、これがパワー素
子の放熱特性を低下させる原因となる。
なるヒートシンク（リードフレーム）を全面、モールド
樹脂にて覆うと放熱性が低下する。すなわち、イグナイ
タをパッケージ化した場合、このパッケージ（モールド
樹脂）は、コイル絶縁樹脂中に埋設されるが、コイル絶
縁樹脂とパッケージとは同種材質（エポキシ樹脂）であ
ったとしても両者の充填材の配合割合が異なるため、両
者の線膨張係数が異なる。そのために、パッケージ・コ
イル絶縁樹脂の界面に隙間が生じ易く、これがパワー素
子の放熱特性を低下させる原因となる。
【０００６】放熱性を向上させるためには、ヒートシン
クの裏面を露出させるハーフ（セミ）モールドタイプの
パッケージが考えられる。しかし、このようなタイプに
した場合には、モールド樹脂の線膨張係数とヒートシン
クの線膨張係数とが異なると、イグナイタ自身で発生す
る熱や外部からの熱が加わると、イグナイタにバイメタ
ル効果により反りが発生し、回路・パワー素子部にダメ
ージを与えることが考えられる。
クの裏面を露出させるハーフ（セミ）モールドタイプの
パッケージが考えられる。しかし、このようなタイプに
した場合には、モールド樹脂の線膨張係数とヒートシン
クの線膨張係数とが異なると、イグナイタ自身で発生す
る熱や外部からの熱が加わると、イグナイタにバイメタ
ル効果により反りが発生し、回路・パワー素子部にダメ
ージを与えることが考えられる。
【０００７】本発明の目的は、上記したようにパッケー
ジタイプの内燃機関用点火装置の、パワー素子の放熱性
向上と回路部・パワー素子部に与えるダメージの低減の
両立を図ることにある。
ジタイプの内燃機関用点火装置の、パワー素子の放熱性
向上と回路部・パワー素子部に与えるダメージの低減の
両立を図ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、基本的には、点火コイルのスイッチング
素子に用いるパワー半導体素子と、少なくとも前記パワ
ー半導体素子を搭載したヒートシンク機能を有する金属
板とを備え、このパワー半導体素子及び金属板が一括し
てモールド樹脂に埋設され、このモールド樹脂により前
記金属板の上下面を前記パワー半導体素子と共に覆うよ
うにし、かつ前記金属板は、その上下面のうちの一面或
いは両面が部分的に露出していることを特徴とする。
に、本発明は、基本的には、点火コイルのスイッチング
素子に用いるパワー半導体素子と、少なくとも前記パワ
ー半導体素子を搭載したヒートシンク機能を有する金属
板とを備え、このパワー半導体素子及び金属板が一括し
てモールド樹脂に埋設され、このモールド樹脂により前
記金属板の上下面を前記パワー半導体素子と共に覆うよ
うにし、かつ前記金属板は、その上下面のうちの一面或
いは両面が部分的に露出していることを特徴とする。
【０００９】このようにすれば、パッケージを点火コイ
ルのイグナイタケースに絶縁用樹脂を介して埋設した場
合に、絶縁用樹脂・パッケージ間の界面に熱膨張係数差
に基づく隙間が生じたとしても、その露出したヒートシ
ンク部が絶縁用樹脂中に存在するために、パッケージの
モールド樹脂が介在する場合よりも早く熱をコイル絶縁
用樹脂に伝達すことが可能となり、半導体パワー素子の
放熱性を向上させる。
ルのイグナイタケースに絶縁用樹脂を介して埋設した場
合に、絶縁用樹脂・パッケージ間の界面に熱膨張係数差
に基づく隙間が生じたとしても、その露出したヒートシ
ンク部が絶縁用樹脂中に存在するために、パッケージの
モールド樹脂が介在する場合よりも早く熱をコイル絶縁
用樹脂に伝達すことが可能となり、半導体パワー素子の
放熱性を向上させる。
【００１０】また、セミモールドタイプに生じるような
バイメタル効果による反り発生を防止する。
バイメタル効果による反り発生を防止する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
て説明する。
て説明する。
【００１２】図１は本発明の一実施例に係る内燃機関用
点火装置（イグナイタ）の回路部に用いるパッケージの
正面図、その縦断面図、および裏面図を示すものであ
る。
点火装置（イグナイタ）の回路部に用いるパッケージの
正面図、その縦断面図、および裏面図を示すものであ
る。
【００１３】本実施例はイグナイタのパッケージ側面か
らヒートシンク部を露出させた場合の実施例である。
らヒートシンク部を露出させた場合の実施例である。
【００１４】本実施例のイグナイタ５は、主として点火
コイルの１次電流をオン，オフ制御するパワー半導体素
子〔パワートランジスタもしくはＩＧＢＴ（絶縁ゲート
型バイポーラトランジスタ）等のスイッチング素子〕２
と、上記パワー半導体素子を駆動する回路や１次電流制
限回路などの電子部品（ＩＣチップ等）を搭載した回路
基板３と、上記パワー半導体素子２および回路基板３を
搭載するヒートシンク（金属板）１−２及び入出力端子
１−１よりなる。
コイルの１次電流をオン，オフ制御するパワー半導体素
子〔パワートランジスタもしくはＩＧＢＴ（絶縁ゲート
型バイポーラトランジスタ）等のスイッチング素子〕２
と、上記パワー半導体素子を駆動する回路や１次電流制
限回路などの電子部品（ＩＣチップ等）を搭載した回路
基板３と、上記パワー半導体素子２および回路基板３を
搭載するヒートシンク（金属板）１−２及び入出力端子
１−１よりなる。
【００１５】入出力端子１−１及びヒートシンク１−２
は、元々は一つのリードフレーム１からなり、それら
は、パッケージ（モールド樹脂）４の成形に際してグラ
ンド端子１−１′を除いて切り離される。リードフレー
ムの一部１−２は、パワー半導体素子２のヒートシンク
となる。入出力端子１−１は、グランド端子１−１′の
ほかに電源端子、点火信号入力端子、一次コイル接続端
子、２次コイル接続端子よりなる。
は、元々は一つのリードフレーム１からなり、それら
は、パッケージ（モールド樹脂）４の成形に際してグラ
ンド端子１−１′を除いて切り離される。リードフレー
ムの一部１−２は、パワー半導体素子２のヒートシンク
となる。入出力端子１−１は、グランド端子１−１′の
ほかに電源端子、点火信号入力端子、一次コイル接続端
子、２次コイル接続端子よりなる。
【００１６】ヒートシンク１−２上には、パワー半導体
素子２がはんだ，銀ペーストなどで接着され、回路基板
３は接着剤にて接着される。
素子２がはんだ，銀ペーストなどで接着され、回路基板
３は接着剤にて接着される。
【００１７】ヒートシンク１−２上において、パワー半
導体素子２と回路基板３とはワイヤボンディング６によ
り接続され、また、回路基板３と入出力端子１−１とが
ワイヤボンディング７により接続される。
導体素子２と回路基板３とはワイヤボンディング６によ
り接続され、また、回路基板３と入出力端子１−１とが
ワイヤボンディング７により接続される。
【００１８】モールド樹脂によりパッケージ４を成形す
る場合には、イグナイタ５を構成するパワー半導体素子
２、回路基板３、ヒートシンク１−２、一部を除いた入
出力端子部１−１を一括してモールド樹脂４に埋設する
ことで成形される。
る場合には、イグナイタ５を構成するパワー半導体素子
２、回路基板３、ヒートシンク１−２、一部を除いた入
出力端子部１−１を一括してモールド樹脂４に埋設する
ことで成形される。
【００１９】このモールド樹脂によりヒートシンク１−
２の上下面をパワー半導体素子２及び回路基板３と共に
覆うようにする。
２の上下面をパワー半導体素子２及び回路基板３と共に
覆うようにする。
【００２０】ヒートシンク１−２は、両面の一部がパッ
ケージ４から露出する態様である。本実施例では、ヒー
トシンク１−２は略正方形（或いは長方形）とし、パッ
ケージ（モールド樹脂）４は六角形とする。これらの異
なる形状をオーバーラップさせることで、ヒートシンク
１−２の２箇所の角部の両面を、部分露出させる。部分
露出したのは、次の理由による。
ケージ４から露出する態様である。本実施例では、ヒー
トシンク１−２は略正方形（或いは長方形）とし、パッ
ケージ（モールド樹脂）４は六角形とする。これらの異
なる形状をオーバーラップさせることで、ヒートシンク
１−２の２箇所の角部の両面を、部分露出させる。部分
露出したのは、次の理由による。
【００２１】パワー半導体素子２は主材質がシリコン、
電子部品を搭載した回路基板３はアルミナ系セラミッ
ク，ガラス系セラミック等よりなり、リードフレーム１
（１−１，１−２）は銅系材料であり、それぞれ線膨張
係数が異なる。
電子部品を搭載した回路基板３はアルミナ系セラミッ
ク，ガラス系セラミック等よりなり、リードフレーム１
（１−１，１−２）は銅系材料であり、それぞれ線膨張
係数が異なる。
【００２２】パワー半導体素子２のヒートシンク（リー
ドフレーム）１−２は、放熱性のためには半導体素子搭
載面の裏面となる部分をほぼ全面露出させる片面モール
ド（ハーフモールド・セミモールド）の方が良い。しか
し、モールド樹脂４とヒートシンク１−２とは、線膨張
係数が異なるため、片面モールドの場合には、特にモー
ルド樹脂とヒートシンク部の線膨張係数差によるバイメ
タル効果で、温度変化がある場合に反りを生じることに
なる。
ドフレーム）１−２は、放熱性のためには半導体素子搭
載面の裏面となる部分をほぼ全面露出させる片面モール
ド（ハーフモールド・セミモールド）の方が良い。しか
し、モールド樹脂４とヒートシンク１−２とは、線膨張
係数が異なるため、片面モールドの場合には、特にモー
ルド樹脂とヒートシンク部の線膨張係数差によるバイメ
タル効果で、温度変化がある場合に反りを生じることに
なる。
【００２３】温度変化により反りを生じた場合、特にパ
ワー半導体素子をリードフレームへはんだ付けした部分
（部品間接続部）などに線膨張係数差以上に大きな応力
が印加され、接続寿命が低下する。
ワー半導体素子をリードフレームへはんだ付けした部分
（部品間接続部）などに線膨張係数差以上に大きな応力
が印加され、接続寿命が低下する。
【００２４】これを防止するためには、これら構成部品
の全面をモールドするフルモールドタイプが有効である
が、フルモールド化すると、ヒートシンク部からの放熱
性が低下する。
の全面をモールドするフルモールドタイプが有効である
が、フルモールド化すると、ヒートシンク部からの放熱
性が低下する。
【００２５】本実施例では、ヒートシンク１−２は、上
下面がほぼ全面にわたりモールド樹脂（パッケージ）４
にて覆われる構造となっており、構成部品の線膨張係数
差によるよって発生する温度変化時の反りを抑制するこ
とが可能であり、ヒートシンク１−２の角部をモールド
樹脂４から一部露出させることで放熱性を向上させるこ
とが可能である。
下面がほぼ全面にわたりモールド樹脂（パッケージ）４
にて覆われる構造となっており、構成部品の線膨張係数
差によるよって発生する温度変化時の反りを抑制するこ
とが可能であり、ヒートシンク１−２の角部をモールド
樹脂４から一部露出させることで放熱性を向上させるこ
とが可能である。
【００２６】モールド樹脂４の態様としては、その成形
方法をエポキシ系樹脂によるトランスファモールドとし
た場合には、低温・低圧で成形することが可能であり、
内蔵部品に対するダメージを最小限に押さえることが可
能である。
方法をエポキシ系樹脂によるトランスファモールドとし
た場合には、低温・低圧で成形することが可能であり、
内蔵部品に対するダメージを最小限に押さえることが可
能である。
【００２７】成形方法をエポキシ系樹脂によるインジェ
クション成形とした場合には、成形サイクルをトランス
ファ成形に対して、短くすることが可能であり、作業効
率が向上する。
クション成形とした場合には、成形サイクルをトランス
ファ成形に対して、短くすることが可能であり、作業効
率が向上する。
【００２８】成形方法をＰＰＳ（ポリフェニレンサルフ
ァイド）系樹脂によるインジェクション成形とした場合
には、熱可塑性樹脂であるため、成形が更に容易でかつ
ゲート・ランナー部の廃材をリサイクル可能である。
ァイド）系樹脂によるインジェクション成形とした場合
には、熱可塑性樹脂であるため、成形が更に容易でかつ
ゲート・ランナー部の廃材をリサイクル可能である。
【００２９】この際、モールド樹脂（パッケージ）表面
を梨地処理することにより、イグナイタ５を点火コイル
のイグナイタケース部に内蔵した場合そのケース部内に
注入されたコイルの絶縁用樹脂材とパッケージ間の密着
性が向上し、この間の温度変化に伴うずれが抑制され、
また、パッケージの樹脂とイグナイタケースに注入され
た絶縁用樹脂間の熱抵抗を低減することができ、信頼性
向上を図ることができる。
を梨地処理することにより、イグナイタ５を点火コイル
のイグナイタケース部に内蔵した場合そのケース部内に
注入されたコイルの絶縁用樹脂材とパッケージ間の密着
性が向上し、この間の温度変化に伴うずれが抑制され、
また、パッケージの樹脂とイグナイタケースに注入され
た絶縁用樹脂間の熱抵抗を低減することができ、信頼性
向上を図ることができる。
【００３０】パッケージ４の凸部となるコーナー部４′
は、Ｒ状に角取りしてある。このようにすることによ
り、モールド樹脂４とイグナイタケースに注入する絶縁
用樹脂部（コイル絶縁用樹脂）との間に発生するそれぞ
れの応力を分散させる効果があり、コイル絶縁用樹脂の
クラック発生の抑制・イグナイタに加わる応力低減によ
る内蔵部品へのダメージの低減ができるなどの信頼性向
上を図ることができる。
は、Ｒ状に角取りしてある。このようにすることによ
り、モールド樹脂４とイグナイタケースに注入する絶縁
用樹脂部（コイル絶縁用樹脂）との間に発生するそれぞ
れの応力を分散させる効果があり、コイル絶縁用樹脂の
クラック発生の抑制・イグナイタに加わる応力低減によ
る内蔵部品へのダメージの低減ができるなどの信頼性向
上を図ることができる。
【００３１】なお、本発明の適用対象となるイグナイタ
は、少なくとも点火コイルの１次電流を通電・遮断する
ための、バイポーラパワートランジスタまたは絶縁ゲー
ト型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などのパワー
半導体素子を含む点火回路であり、バイポーラパワート
ランジスタ・絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ単体
のものも含む。また電流制限回路等の回路部を設置した
ものにおいては、上記実施例の態様のもののほかに、パ
ワー半導体素子上に回路部を一体化したもの、リードフ
レーム上に回路を直接形成したもの等にも本発明の適用
が可能である。
は、少なくとも点火コイルの１次電流を通電・遮断する
ための、バイポーラパワートランジスタまたは絶縁ゲー
ト型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などのパワー
半導体素子を含む点火回路であり、バイポーラパワート
ランジスタ・絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ単体
のものも含む。また電流制限回路等の回路部を設置した
ものにおいては、上記実施例の態様のもののほかに、パ
ワー半導体素子上に回路部を一体化したもの、リードフ
レーム上に回路を直接形成したもの等にも本発明の適用
が可能である。
【００３２】モールド樹脂４の材質を選択する場合に
は、実使用範囲内である最大１５０℃程度の温度までに
おける線膨張係数が主要構成部品の線膨張係数の最小で
ある半導体素子の母材であるシリコン３ｐｐｍからリー
ドフレーム材（ヒートシンク）の母材である銅の１７ｐ
ｐｍの範囲内の材質を選定すると、内蔵部品に与える影
響を少なくすることができる。図２は本発明の第２実施
例に係るパッケージ（イグナイタ）の正面図、縦断面
図、裏面図を示すものである。図１と同一符号は、図１
の要素と同一の要素を示す（図３以降も同様である）。
本実施例はパッケージ４の裏面のほぼ中心部に穴８を設
け、この穴８を介してヒートシンク１−２となるリード
フレーム一面（裏面）を部分的に露出させた実施例であ
る。穴８は、穴部周辺に加わる応力分散のために、円形
の穴が好ましいがこれに限定されるものではない。
は、実使用範囲内である最大１５０℃程度の温度までに
おける線膨張係数が主要構成部品の線膨張係数の最小で
ある半導体素子の母材であるシリコン３ｐｐｍからリー
ドフレーム材（ヒートシンク）の母材である銅の１７ｐ
ｐｍの範囲内の材質を選定すると、内蔵部品に与える影
響を少なくすることができる。図２は本発明の第２実施
例に係るパッケージ（イグナイタ）の正面図、縦断面
図、裏面図を示すものである。図１と同一符号は、図１
の要素と同一の要素を示す（図３以降も同様である）。
本実施例はパッケージ４の裏面のほぼ中心部に穴８を設
け、この穴８を介してヒートシンク１−２となるリード
フレーム一面（裏面）を部分的に露出させた実施例であ
る。穴８は、穴部周辺に加わる応力分散のために、円形
の穴が好ましいがこれに限定されるものではない。
【００３３】なお、この種パッケージの従来技術には、
特開平９−１７６６２号公報、特開平９−３５９６０号
公報にもパッケージに穴を設けたものが符号４３によっ
て表されているが、この穴４３は、パッケージおよびリ
ードフレームを貫通させてねじ止め用の貫通穴となるも
のであり、ヒートシンク面を露出させるものではない。
特開平９−１７６６２号公報、特開平９−３５９６０号
公報にもパッケージに穴を設けたものが符号４３によっ
て表されているが、この穴４３は、パッケージおよびリ
ードフレームを貫通させてねじ止め用の貫通穴となるも
のであり、ヒートシンク面を露出させるものではない。
【００３４】本実施例においても、穴８から露出するヒ
ートシンク面を直接イグナイタケース内の絶縁樹脂に接
触させることができるので、放熱性を向上させることが
でき、しかも、ヒートシンク１−２の上下面の大部分を
モールド樹脂４により覆うことを維持するので、構成部
品の線膨張係数差によるよって発生する温度変化時の反
りを抑制することが可能である。図３は本発明の第３実
施例に係るパッケージの正面図、縦断面図、裏面図であ
る。
ートシンク面を直接イグナイタケース内の絶縁樹脂に接
触させることができるので、放熱性を向上させることが
でき、しかも、ヒートシンク１−２の上下面の大部分を
モールド樹脂４により覆うことを維持するので、構成部
品の線膨張係数差によるよって発生する温度変化時の反
りを抑制することが可能である。図３は本発明の第３実
施例に係るパッケージの正面図、縦断面図、裏面図であ
る。
【００３５】本実施例も第２実施例と同様の機能をなす
穴８をパッケージ４に設けたものである。第２実施例と
異なる点は、本実施例では、穴８を複数とし、これらの
穴８をパッケージ４の裏面と表面にそれぞれ配設して、
ヒートシンク１−２の表面と裏面とを部分的に露出させ
たものである。
穴８をパッケージ４に設けたものである。第２実施例と
異なる点は、本実施例では、穴８を複数とし、これらの
穴８をパッケージ４の裏面と表面にそれぞれ配設して、
ヒートシンク１−２の表面と裏面とを部分的に露出させ
たものである。
【００３６】本実施例においても、図１、図２の実施例
と同様の効果を奏することができる。
と同様の効果を奏することができる。
【００３７】図４は、上記した第１実施例に係るパッケ
ージ型のイグナイタ５を、点火コイル部と一体化させた
イグナイタケースに内装した応用例であり、同図（ａ）
はイグナイタケース１１及びコイルケース１２に絶縁用
樹脂を注入する前の上面図、同図（ｂ）はその縦断面図
であり、上記絶縁用樹脂を注入した後の状態を示すもの
である。
ージ型のイグナイタ５を、点火コイル部と一体化させた
イグナイタケースに内装した応用例であり、同図（ａ）
はイグナイタケース１１及びコイルケース１２に絶縁用
樹脂を注入する前の上面図、同図（ｂ）はその縦断面図
であり、上記絶縁用樹脂を注入した後の状態を示すもの
である。
【００３８】なお、図４の応用例は、第２、第３の実施
例のパッケージ型イグナイタ５その他本発明の思想を具
現化したものに適用可能である。本実施例における内燃
機関の点火装置は、点火コイルをエンジンのシリンダヘ
ッドに設けた点火プラグ取付用のプラグホール部に設置
するタイプのものを一例として示している。
例のパッケージ型イグナイタ５その他本発明の思想を具
現化したものに適用可能である。本実施例における内燃
機関の点火装置は、点火コイルをエンジンのシリンダヘ
ッドに設けた点火プラグ取付用のプラグホール部に設置
するタイプのものを一例として示している。
【００３９】図４において、１次コイル１４および２次
コイル１３を収納したコイルケース１２と、その上に配
置されてイグナイタ５を収納したケース（イグナイタケ
ース）１１とを一体化してなる。
コイル１３を収納したコイルケース１２と、その上に配
置されてイグナイタ５を収納したケース（イグナイタケ
ース）１１とを一体化してなる。
【００４０】コイルケース１２は合成樹脂により成形さ
れ、１次コイル、２次コイルのほかに、それらのボビン
およびセンターコア１０、点火プラグ接続用のスプリン
グ１５等を内装し、そのコイルケース上部にイグナイタ
ケース１１が結合されている。
れ、１次コイル、２次コイルのほかに、それらのボビン
およびセンターコア１０、点火プラグ接続用のスプリン
グ１５等を内装し、そのコイルケース上部にイグナイタ
ケース１１が結合されている。
【００４１】イグナイタケース１１は樹脂によりコネク
タ部１１ａと一体成形してなる。
タ部１１ａと一体成形してなる。
【００４２】イグナイタケース１１にはイグナイタ５が
収納され、入出力端子１−１、グランド端子１−１′が
対応のコネクタ端子およびコイル端子と接続され絶縁樹
脂がコイルケース１２およびイグナイタケース１１に注
入（充填）される。
収納され、入出力端子１−１、グランド端子１−１′が
対応のコネクタ端子およびコイル端子と接続され絶縁樹
脂がコイルケース１２およびイグナイタケース１１に注
入（充填）される。
【００４３】このようにして、イグナイタ５は点火コイ
ル部上部に設置されコイルの絶縁樹脂中に埋設・固定さ
れる。コネクタ部１１ａより電源及び点火コイル駆動用
の信号が入力され動作する。
ル部上部に設置されコイルの絶縁樹脂中に埋設・固定さ
れる。コネクタ部１１ａより電源及び点火コイル駆動用
の信号が入力され動作する。
【００４４】コイルの絶縁樹脂・イグナイタ外装モール
ド樹脂４の界面に熱膨張係数差に基づき隙間が生じて
も、イグナイタ５のヒートシンク部の一部露出部１−２
が絶縁樹脂１６に露出して存在することで、イグナイタ
５に内蔵されたパワー半導体素子の熱を、イグナイタの
外装モールド樹脂４を介することなしにコイルの絶縁樹
脂に対し放熱することができる部分を設けることが可能
となり、放熱性を向上させることができる。
ド樹脂４の界面に熱膨張係数差に基づき隙間が生じて
も、イグナイタ５のヒートシンク部の一部露出部１−２
が絶縁樹脂１６に露出して存在することで、イグナイタ
５に内蔵されたパワー半導体素子の熱を、イグナイタの
外装モールド樹脂４を介することなしにコイルの絶縁樹
脂に対し放熱することができる部分を設けることが可能
となり、放熱性を向上させることができる。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば、パワー半導体素子のヒ
ートシンク部がイグナイタ外装モールド（パッケージ）
で覆われている場合であっても、早く熱をコイル絶縁用
樹脂に伝達することができ、放熱性向上を図ることが可
能である。
ートシンク部がイグナイタ外装モールド（パッケージ）
で覆われている場合であっても、早く熱をコイル絶縁用
樹脂に伝達することができ、放熱性向上を図ることが可
能である。
【００４６】また、パワー半導体素子部のヒートシンク
の大部分の上下面が同一樹脂にて覆われていることによ
りバイメタル効果による反りを低減することができ、こ
のためパワー半導体素子等の電子部品のはんだ付け部な
どに加わる応力を低減することができ、信頼性を確保す
ることができる。
の大部分の上下面が同一樹脂にて覆われていることによ
りバイメタル効果による反りを低減することができ、こ
のためパワー半導体素子等の電子部品のはんだ付け部な
どに加わる応力を低減することができ、信頼性を確保す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る正面図、縦断面図、
裏面図。
裏面図。
【図２】本発明の第２実施例に係る正面図、縦断面図、
裏面図。
裏面図。
【図３】本発明の第３実施例に係る正面図、縦断面図、
裏面図。
裏面図。
【図４】本発明の第４実施例に係る上面図および縦断面
図。
図。
１−１…入出力端子（リードフレーム）、１−２…ヒー
トシンク（リードフレーム）、２…パワー半導体素子、
３…回路基板、４…モールド樹脂（パッケージ）、５…
イグナイタ。
トシンク（リードフレーム）、２…パワー半導体素子、
３…回路基板、４…モールド樹脂（パッケージ）、５…
イグナイタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉浦 登 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 (72)発明者 小林 良一 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） 3G019 BB08 BB09 CA14 FA14 KC06 KC08
Claims (7)
- 【請求項１】 点火コイルのスイッチング素子に用いる
パワー半導体素子と、少なくとも前記パワー半導体素子
を搭載したヒートシンク機能を有する金属板とを備え、
このパワー半導体素子及び金属板が一括してモールド樹
脂に埋設され、このモールド樹脂により前記金属板の上
下面を前記パワー半導体素子と共に覆うようにし、かつ
前記金属板は、その上下面のうちの一面或いは両面が部
分的に露出していることを特徴とするパッケージ。 - 【請求項２】 前記金属板の露出部は、該金属板におけ
る１以上の角部の両面を露出させてなる請求項１記載の
パッケージ。 - 【請求項３】 前記金属板の露出部は、前記金属板の一
面における一部を露出させてなる請求項１記載のパッケ
ージ。 - 【請求項４】 前記金属板は、リードフレームよりなる
請求項１から３のいずれか１項記載のパッケージ。 - 【請求項５】 前記モールド樹脂は、エポキシ系樹脂に
よるトランスファモールド、エポキシ系樹脂によるイン
ジェクションモールド、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルフ
ァイド）系樹脂によるインジェクションモールドのいず
れか一つである請求項１から４のいずれか１項記載のパ
ッケージ。 - 【請求項６】 前記金属板には、少なくとも前記パワー
半導体素子の駆動回路，点火コイルの１次電流を制限す
る電流制限回路を搭載した回路基板と、前記パワー半導
体素子とが搭載されている請求項１から５のいずれか１
項記載のパッケージ。 - 【請求項７】 １次コイルおよび２次コイルを収納した
コイルケースと、その上に配置されて点火装置の電子回
路を収納したケース（以下、「イグナイタケース」と称
する）とを一体化してなり、前記コイルケースおよびイ
グナイタケースに絶縁樹脂が充填される内燃機関用点火
装置において、 請求項１〜６のいずれか１項記載のパッケージが前記イ
グナイタケースの絶縁樹脂中に埋設されていることを特
徴とする内燃機関用点火装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001138747A JP3886736B2 (ja) | 2001-05-09 | 2001-05-09 | 内燃機関用点火装置及びそれに用いる電子部品を内装したパッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001138747A JP3886736B2 (ja) | 2001-05-09 | 2001-05-09 | 内燃機関用点火装置及びそれに用いる電子部品を内装したパッケージ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002334811A true JP2002334811A (ja) | 2002-11-22 |
| JP3886736B2 JP3886736B2 (ja) | 2007-02-28 |
Family
ID=18985638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001138747A Expired - Fee Related JP3886736B2 (ja) | 2001-05-09 | 2001-05-09 | 内燃機関用点火装置及びそれに用いる電子部品を内装したパッケージ |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3886736B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007059575A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | イグナイタ |
| WO2007138681A1 (ja) | 2006-05-30 | 2007-12-06 | Kokusan Denki Co., Ltd. | 樹脂封止型半導体装置及びこの半導体装置を用いた電子装置 |
| JP2008016822A (ja) * | 2006-06-05 | 2008-01-24 | Denso Corp | 負荷駆動装置 |
| JP2009188364A (ja) * | 2008-02-11 | 2009-08-20 | Denso Corp | 点火コイル |
| US7589402B2 (en) | 2005-12-01 | 2009-09-15 | Panasonic Corporation | Semiconductor module and manufacturing method thereof |
| JP2012248689A (ja) * | 2011-05-27 | 2012-12-13 | Denso Corp | 点火コイル及び点火コイルの製造方法 |
| WO2014167932A1 (ja) * | 2013-04-10 | 2014-10-16 | ダイヤモンド電機株式会社 | 点火コイル |
| CN104405555A (zh) * | 2014-11-03 | 2015-03-11 | 深圳市健科电子有限公司 | 一种塑封点火模块 |
| JP7388912B2 (ja) | 2019-12-23 | 2023-11-29 | ダイヤゼブラ電機株式会社 | イグナイタ |
-
2001
- 2001-05-09 JP JP2001138747A patent/JP3886736B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| US7589402B2 (en) | 2005-12-01 | 2009-09-15 | Panasonic Corporation | Semiconductor module and manufacturing method thereof |
| WO2007138681A1 (ja) | 2006-05-30 | 2007-12-06 | Kokusan Denki Co., Ltd. | 樹脂封止型半導体装置及びこの半導体装置を用いた電子装置 |
| JP2008016822A (ja) * | 2006-06-05 | 2008-01-24 | Denso Corp | 負荷駆動装置 |
| JP2009188364A (ja) * | 2008-02-11 | 2009-08-20 | Denso Corp | 点火コイル |
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| WO2014167932A1 (ja) * | 2013-04-10 | 2014-10-16 | ダイヤモンド電機株式会社 | 点火コイル |
| CN104405555A (zh) * | 2014-11-03 | 2015-03-11 | 深圳市健科电子有限公司 | 一种塑封点火模块 |
| CN104405555B (zh) * | 2014-11-03 | 2016-08-31 | 深圳市健科电子有限公司 | 一种塑封点火模块 |
| JP7388912B2 (ja) | 2019-12-23 | 2023-11-29 | ダイヤゼブラ電機株式会社 | イグナイタ |
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|---|---|
| JP3886736B2 (ja) | 2007-02-28 |
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