JP2003338591A - 自動車用電子制御装置およびその組立方法 - Google Patents
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Abstract
ング部の破損を容易に防止することができる自動車用電
子制御装置およびその組立方法を提供する。 【解決手段】ケース10内の部品収納空間R1において
回路基板20が固定され、フレキシブルプリント配線板
40にて回路基板20とコネクタ30の嵌合ピン31が
電気的に接続されている。フレキシブルプリント配線板
40における回路基板20への接合箇所は固体状防湿材
50にて被覆されている。回路基板20の部品実装面に
ゲル状防湿材52が配置され、ゲル状防湿材52にてワ
イヤーボンディング部を含めて電子部品21が被覆され
ている。
Description
装置の耐振防湿構造に関するものである。
搭載する、いわゆるエンジン直載方式が採られるなど、
装置の振動環境が厳しくなってきている。一方、自動車
用電子制御装置のケース内部での電気的接続部の防湿方
法として、一般にゲル塗布を行っている。つまり、電子
制御装置における防湿方法として完全防水構造とする
と、筐体や防水検査費用等のコストアップが考えられ、
低コストで実現可能なゲル状防湿材塗布が一般的であ
る。さらに、エンジン等への装置搭載面積は小さく、放
熱性も向上させる方法として、ケース内に収納される回
路基板とコネクタを可撓性配線部材にて電気的に接続す
る、いわゆるフレキ接続する手法がある。
造においてゲル防湿を適用すると、図6に示すようにな
る。図6において、電子制御装置のケースはベースプレ
ート100とカバー101にて構成されている。ケース
内において回路基板102が固定され、この回路基板1
02にはワイヤーボンディングにて電子部品103が実
装されている。また、カバー101にはコネクタ104
が取り付けられ、回路基板102とコネクタ104とは
可撓性配線部材105にて電気的に接続されている。回
路基板102はゲル状防湿材(樹脂)106にて被覆さ
れるとともにコネクタ104での可撓性配線部材105
の接続部はゲル状防湿材(樹脂)107にて被覆されて
いる。
により可撓性配線部材105の可動部が振動し、これに
よりゲル状防湿材106を振動させ、ゲル状防湿材10
6に包まれた電子部品接続部(ワイヤーボンディング
部)が振動ストレスにより破断する可能性がある。
なくともエンジン等の振動による揺れの影響を最小にす
るため、高針入度のものを用いるが、構造的に振幅が大
きいフレキ振動に対応できるほどに高針入度のもの(柔
らかいもの)では図6のように例えばエンジンブロック
の側面に設置する場合等のエンジン上の装置組付け方向
によってはケース内でのゲル保持が困難になり防湿性を
損なう可能性がある。
の固体状防湿材(低針入度の樹脂)110,111を用
いて可撓性配線部材105の振動(フレキ振動)を吸収
してしまう方法が考えられる。この場合、その防湿材1
10,111と可撓性配線部材105及び基板側電子部
品のボンディング材112の線膨張係数が全て同じとい
うことは通常あり得ないため、やはりいずれかの接続部
に破断を生ずる可能性があるという問題がある。つま
り、接続寿命等を考慮すると防湿材選定が極めて困難で
ある。
景の下になされたものであり、その目的は、可撓性配線
部材の振動によるワイヤーボンディング部の破損を容易
に防止することができる自動車用電子制御装置およびそ
の組立方法を提供することにある。
用電子制御装置は、可撓性配線部材における回路基板へ
の接合箇所を固体状防湿材によって被覆するとともに、
ケース内の部品収納空間において回路基板での部品実装
面にワイヤーボンディング部を含めて電子部品を被覆す
るようにゲル状防湿材を配置する構成を採っている。
での振動が、部品実装面に配したゲル状防湿材に伝わり
にくくなる。その結果、可撓性配線部材の振動によるワ
イヤーボンディング部の破損を容易に防止することがで
きる。
可撓性配線部材と線膨張係数が適合しているものとする
とよい。請求項3に記載のように、固体状防湿材によっ
て、部品実装面に配したゲル状防湿材の表面から突出す
るまで可撓性配線部材を被覆すると、振動がゲル状防湿
材に、より伝わりにくくなる。
ジンに直接搭載される場合に好ましいものとなる。自動
車用電子制御装置の組立方法としては、請求項5に記載
のように、ワイヤーボンディングにて電子部品を実装し
た回路基板に対し可撓性配線部材の一端を接合する工程
と、前記可撓性配線部材における前記回路基板への接合
箇所を固体状防湿材にて被覆する工程と、ケース内の部
品収納空間において前記回路基板を固定する工程と、前
記ケース内の部品収納空間において前記回路基板での部
品実装面に、ワイヤーボンディング部を含めて電子部品
を被覆するようにゲル状防湿材を配置する工程と、前記
可撓性配線部材の他端に嵌合ピンを有するコネクタを接
合する工程と、前記可撓性配線部材における前記コネク
タへの接合箇所を防湿材にて被覆する工程と、前記コネ
クタを前記ケースに取り付ける工程と、を具備するもの
とする。あるいは、請求項6に記載のように、ワイヤー
ボンディングにて電子部品を実装した回路基板に対し可
撓性配線部材の一端を接合する工程と、前記可撓性配線
部材における前記回路基板への接合箇所を固体状防湿材
にて被覆する工程と、ケース内の部品収納空間において
前記回路基板を固定する工程と、前記可撓性配線部材の
他端に嵌合ピンを有するコネクタを接合する工程と、前
記ケース内の部品収納空間において前記回路基板での部
品実装面に、ワイヤーボンディング部を含めて電子部品
を被覆するようにゲル状防湿材を配置する工程と、前記
可撓性配線部材における前記コネクタへの接合箇所を防
湿材にて被覆する工程と、前記コネクタを前記ケースに
取り付ける工程と、を具備するものとする。あるいは、
請求項7に記載のように、ワイヤーボンディングにて電
子部品を実装した回路基板に対し可撓性配線部材の一端
を接合する工程と、前記可撓性配線部材における前記回
路基板への接合箇所を固体状防湿材にて被覆する工程
と、ケース内の部品収納空間において前記回路基板を固
定する工程と、前記可撓性配線部材の他端に嵌合ピンを
有するコネクタを接合する工程と、前記可撓性配線部材
における前記コネクタへの接合箇所を防湿材にて被覆す
る工程と、前記ケース内の部品収納空間において前記回
路基板での部品実装面に、ワイヤーボンディング部を含
めて電子部品を被覆するようにゲル状防湿材を配置する
工程と、前記コネクタを前記ケースに取り付ける工程
と、を具備するものとする。
の自動車用電子制御装置を得ることができる。
施の形態を図面に従って説明する。図1には、本実施形
態における自動車用電子制御装置1をエンジンブロック
60の側面に取り付けた状態での断面図を示す。つま
り、自動車用電子制御装置1がエンジンルームにおいて
車載エンジンに直接搭載された状態を想定している。図
2は、電子制御装置1の単体での断面図である。
0は、ベースプレート11とカバー12にて構成され、
ケース10の内部が部品収納空間R1となっている。ケ
ース10内の部品収納空間R1において、ベースプレー
ト11の上面には回路基板(例えば、セラミック基板)
20が固定されている。回路基板20の上面には各種の
電子部品が搭載されており、図2においては半導体チッ
プ21がワイヤーボンディングにて実装されている状態
を示す。即ち、ワイヤー22にて半導体チップ21と回
路基板20での配線(導体パターン)が電気的に接続さ
れている。半導体チップ21を含めた回路基板20に実
装した各種の電子部品により電子制御回路が形成されて
いる。また、実装した各種の電子部品は発熱素子を含
み、発生する熱は回路基板20、ベースプレート11を
介してエンジンブロック60(図1参照)に逃がされる
と共にケース10を介してエンジンルーム空間に逃がさ
れる。
タ30が取り付けられている。コネクタ30は嵌合ピン
31を有し、嵌合ピン31の固定端が接続部32となっ
ている。ケース10内の部品収納空間R1において、可
撓性配線部材としてのフレキシブルプリント配線板40
にて回路基板20とコネクタ30の嵌合ピン31の接続
部32とが電気的に接続されている。つまり、フレキシ
ブルプリント配線板40の一端が回路基板20と接合さ
れるとともにフレキシブルプリント配線板40の他端が
コネクタ30の接続部32と接合されている。
回路基板20への接合箇所は固体状防湿材50にて被覆
されている。固体状防湿材50は熱硬化性エポキシ樹脂
等よりなる。また、固体状防湿材50はフレキシブルプ
リント配線板40と線膨張係数が適合、即ち、ほぼ一致
している。一方、フレキシブルプリント配線板40にお
けるコネクタ30への接合箇所はゲル状防湿材51にて
被覆されている。さらに、ケース10内の部品収納空間
R1において回路基板20での部品実装面にゲル状防湿
材52が配置され、このゲル状防湿材52によってワイ
ヤーボンディング部を含めて電子部品21が被覆されて
いる。ゲル状防湿材51,52には高針入度のシリコン
樹脂を用いている。ここで、前述の固体状防湿材50
は、部品実装面に配したゲル状防湿材52の表面52a
から突出するまでフレキシブルプリント配線板40を被
覆している。
置1が、図1に示すように、エンジンブロック60に取
り付けられる。コネクタ30には相手方のコネクタが接
続され、このコネクタから延びるケーブルを介してセン
サ・スイッチ類やアクチュエータが接続される。電子制
御装置1はエンジンを制御する機器であって、マイコン
を内蔵しており、エンジン運転状態を検出する信号(各
種センサ信号やスイッチ信号等)を入力して最適なエン
ジン運転を行わせるための演算を行い、アクチュエータ
(点火装置や燃料噴射装置)に駆動信号を出力する。
動が電子制御装置1に伝わる。この振動によりフレキシ
ブルプリント配線板40の可動部が振動する。ここで、
本実施形態においてはゲル状防湿材52の内部のフレキ
シブルプリント配線板40は熱硬化性樹脂等の固体状防
湿材50で覆われている。よって、エンジン振動による
フレキシブルプリント配線板40の可動部での振動は固
体状防湿材50で吸収され、振動がゲル状防湿材52に
伝わりにくい。このようにしてゲル状防湿材52への振
動伝達は生じにくく、ゲル状防湿材52に包まれた電子
部品21でのボンディング部(回路基板20に実装した
電子部品21でのワイヤー接続部)がその振動ストレス
により破断することを抑制することができる。
フレキシブルプリント配線板40の接続部との相性のみ
考慮すればよく選定は容易である。固体状防湿材50
は、線膨張係数や振動吸収性(硬度)等の必要機能を満
足すれば具体的材質は問わない。
湿では、エンジン等の振動がフレキシブルプリント配線
板40→ゲル状防湿材52→基板実装部品21の接続部
へと伝わり、そのストレスで接続部が破断しやすいが、
本実施形態ではこれを回避でき、完全防水設計に比べ安
価な防湿材塗布による防湿構造となる。即ち、エンジン
等の駆動に伴なうフレキシブルプリント配線板40の振
動によるワイヤーボンディング部の破損を容易に防止す
ることができ、ひいては製品コストを低減できる。
リント配線板40のみと線膨張係数を適合させればよ
く、3つ(防湿材とフレキ材とボンディングワイヤーの
3つ)以上の線膨張係数を考慮する必要がなく、固体状
防湿材の選定が容易である。
2の表面52aよりも突出してフレキシブルプリント配
線板40を覆っていることが望ましい。つまり、フレキ
シブルプリント配線板40の振動をゲル状防湿材52に
伝えにくいという機能をより発揮させるべく、固体状防
湿材50の塗布量はゲル状防湿材52の表面52aから
突出させるに必要な最少量でよい。
子制御装置を想定したが、エンジン直載でない自動車用
電子制御装置に本構造を適用することができる。次に、
自動車用電子制御装置の組立方法を、図3〜図5を用い
て説明する。
ワイヤーボンディングにて電子部品21を実装する。そ
して、この回路基板20に対しフレキシブルプリント配
線板40の一端を接合する。
キシブルプリント配線板40を保持した状態で、フレキ
シブルプリント配線板40における回路基板20への接
合箇所を固体状防湿材50で被覆する。詳しくは、樹脂
を塗布した後に硬化処理する。
プレート11の上面に回路基板20を接着する。そし
て、図4(a)に示すように、ベースプレート11にカ
バー12を装着するとともにフレキシブルプリント配線
板40の端部をカバー穴12aから取り出す。このよう
にして、ケース10内の部品収納空間R1において回路
基板20を固定する。
ス10内の部品収納空間R1において回路基板20での
部品実装面に、ワイヤーボンディング部を含めて電子部
品21を被覆するようにゲル状防湿材52を配置する
(注入する)。
シブルプリント配線板40の他端にコネクタ30を接合
する。そして、図5(b)に示すように、フレキシブル
プリント配線板40におけるコネクタ30への接合箇所
をゲル状防湿材51にて被覆する。
をケース10のカバー12に接着し取り付ける。なお、
図3〜図5では、回路基板20をケース10内に固定し
た後において、(1)ゲル状防湿材52を配置し、
(2)フレキシブルプリント配線板40の他端にコネク
タ30を接合し、(3)フレキシブルプリント配線板4
0におけるコネクタ30への接合箇所をゲル状防湿材5
1にて被覆し、(4)コネクタ30をケース10に取り
付けた。これに代わりゲル状防湿材52の配置順序を次
のようにしてもよい。
後、(1)フレキシブルプリント配線板40の他端にコ
ネクタ30を接合し、(2)ゲル状防湿材52を配置
し、(3)フレキシブルプリント配線板40におけるコ
ネクタ30への接合箇所をゲル状防湿材51にて被覆
し、(4)コネクタ30をケース10に取り付けるよう
にしてもよい。
固定した後、(1)フレキシブルプリント配線板40の
他端にコネクタ30を接合し、(2)フレキシブルプリ
ント配線板40におけるコネクタ30への接合箇所をゲ
ル状防湿材51にて被覆し、(3)ゲル状防湿材52を
配置し、(4)コネクタ30をケース10に取り付ける
ようにしてもよい。
おけるコネクタ30への接合箇所はゲル状防湿材51に
よって被覆したが、固体状防湿材にて被覆してもよい。
ンジンに搭載した状態での断面図。
方法を説明するための図。
方法を説明するための図。
方法を説明するための図。
置の断面図。
置の断面図。
スプレート、12…カバー、20…回路基板、21…電
子部品、22…ワイヤー、30…コネクタ、31…嵌合
ピン、40…フレキシブルプリント配線板、50…固体
状防湿材、51…ゲル状防湿材、52…ゲル状防湿材、
60…エンジンブロック、R1…部品収納空間。
Claims (7)
- 【請求項1】 ケース(10)内の部品収納空間(R
1)において固定され、ワイヤーボンディングにて電子
部品(21)を実装した回路基板(20)と、前記ケー
ス(10)に取り付けられ、嵌合ピン(31)を有する
コネクタ(30)と、 前記ケース(10)内の部品収納空間(R1)において
前記回路基板(20)とコネクタ(30)の嵌合ピン
(31)を電気的に接続する可撓性配線部材(40)
と、 前記可撓性配線部材(40)における回路基板(20)
への接合箇所を被覆する固体状防湿材(50)と、 前記ケース(10)内の部品収納空間(R1)において
前記回路基板(20)での部品実装面にワイヤーボンデ
ィング部を含めて電子部品(21)を被覆するように配
置されたゲル状防湿材(52)と、を具備することを特
徴とする自動車用電子制御装置。 - 【請求項2】 前記固体状防湿材(50)は可撓性配線
部材(40)と線膨張係数が適合していることを特徴と
する請求項1に記載の自動車用電子制御装置。 - 【請求項3】 前記固体状防湿材(50)によって、前
記部品実装面に配したゲル状防湿材(52)の表面(5
2a)から突出するまで前記可撓性配線部材(40)を
被覆したことを特徴とする請求項1に記載の自動車用電
子制御装置。 - 【請求項4】 車載エンジンに直接搭載されることを特
徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の自動車用
電子制御装置。 - 【請求項5】 ワイヤーボンディングにて電子部品(2
1)を実装した回路基板(20)に対し可撓性配線部材
(40)の一端を接合する工程と、 前記可撓性配線部材(40)における前記回路基板(2
0)への接合箇所を固体状防湿材(50)にて被覆する
工程と、 ケース(10)内の部品収納空間(R1)において前記
回路基板(20)を固定する工程と、 前記ケース(10)内の部品収納空間(R1)において
前記回路基板(20)での部品実装面に、ワイヤーボン
ディング部を含めて電子部品(21)を被覆するように
ゲル状防湿材(52)を配置する工程と、 前記可撓性配線部材(40)の他端に嵌合ピン(31)
を有するコネクタ(30)を接合する工程と、 前記可撓性配線部材(40)における前記コネクタ(3
0)への接合箇所を防湿材(51)にて被覆する工程
と、 前記コネクタ(30)を前記ケース(10)に取り付け
る工程と、を具備することを特徴とする自動車用電子制
御装置の組立方法。 - 【請求項6】 ワイヤーボンディングにて電子部品(2
1)を実装した回路基板(20)に対し可撓性配線部材
(40)の一端を接合する工程と、 前記可撓性配線部材(40)における前記回路基板(2
0)への接合箇所を固体状防湿材(50)にて被覆する
工程と、 ケース(10)内の部品収納空間(R1)において前記
回路基板(20)を固定する工程と、 前記可撓性配線部材(40)の他端に嵌合ピン(31)
を有するコネクタ(30)を接合する工程と、 前記ケース(10)内の部品収納空間(R1)において
前記回路基板(20)での部品実装面に、ワイヤーボン
ディング部を含めて電子部品(21)を被覆するように
ゲル状防湿材(52)を配置する工程と、 前記可撓性配線部材(40)における前記コネクタ(3
0)への接合箇所を防湿材(51)にて被覆する工程
と、 前記コネクタ(30)を前記ケース(10)に取り付け
る工程と、を具備することを特徴とする自動車用電子制
御装置の組立方法。 - 【請求項7】 ワイヤーボンディングにて電子部品(2
1)を実装した回路基板(20)に対し可撓性配線部材
(40)の一端を接合する工程と、 前記可撓性配線部材(40)における前記回路基板(2
0)への接合箇所を固体状防湿材(50)にて被覆する
工程と、 ケース(10)内の部品収納空間(R1)において前記
回路基板(20)を固定する工程と、 前記可撓性配線部材(40)の他端に嵌合ピン(31)
を有するコネクタ(30)を接合する工程と、 前記可撓性配線部材(40)における前記コネクタ(3
0)への接合箇所を防湿材(51)にて被覆する工程
と、 前記ケース(10)内の部品収納空間(R1)において
前記回路基板(20)での部品実装面に、ワイヤーボン
ディング部を含めて電子部品(21)を被覆するように
ゲル状防湿材(52)を配置する工程と、 前記コネクタ(30)を前記ケース(10)に取り付け
る工程と、を具備することを特徴とする自動車用電子制
御装置の組立方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002147715A JP3858760B2 (ja) | 2002-05-22 | 2002-05-22 | 自動車用電子制御装置およびその組立方法 |
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JP2002147715A JP3858760B2 (ja) | 2002-05-22 | 2002-05-22 | 自動車用電子制御装置およびその組立方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011083143A (ja) * | 2009-10-08 | 2011-04-21 | Autonetworks Technologies Ltd | 回路構成体、電気接続箱、および電気接続箱の製造方法 |
-
2002
- 2002-05-22 JP JP2002147715A patent/JP3858760B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011083143A (ja) * | 2009-10-08 | 2011-04-21 | Autonetworks Technologies Ltd | 回路構成体、電気接続箱、および電気接続箱の製造方法 |
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