JP2006318971A - Electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2枚の配線基板をワイヤボンディングによって接続してなる電子装置に関する。 The present invention relates to an electronic device in which two wiring boards are connected by wire bonding.
図10、図11、図12は、従来のこの種の電子装置を示す概略断面図である。ここで、図11に示される電子装置としては、たとえば特許文献1に記載されたものが提案され、図12に示される電子装置としては、たとえば特許文献2に記載されたものが提案されている。
10, FIG. 11, and FIG. 12 are schematic cross-sectional views showing a conventional electronic device of this type. Here, as the electronic device shown in FIG. 11, for example, the one described in
図10に示される電子装置では、支持基板10の一面11に接着剤40を介して、2枚の配線基板20、30が搭載され接着固定されている。そして、このように平面上に配置された第1の配線基板20と第2の配線基板30とはボンディングワイヤ60により結線されることで接続されている。
In the electronic device shown in FIG. 10, two
図11に示される電子装置は、2枚の配線基板20、30のそれぞれを別々の支持基板10に接着固定したうえで、2枚の配線基板20、30を上下に配置したものである。この場合、上下の各支持基板10同士は、図示しない支持機構により支持され、互いに間隔を持って配置されている。
The electronic device shown in FIG. 11 has two
そして、この図11においては、両配線基板20、30を互いにずらして、ワイヤボンディング用のスペースSを設け、それによって、両配線基板20、30の表面21、31同士をボンディングワイヤ60により結線し、接続している。
In FIG. 11, both
また、図12に示される電子装置では、平板状の支持基板10の一面11側に第1の配線基板20を接着剤40を介して固定し、同じ支持基板10の他面12側に第2の配線基板30を接着剤40を介して固定している。
In the electronic device shown in FIG. 12, the
それとともに、この図12に示される電子装置では、第2の配線基板30の端部を支持基板10からはみ出させ、第2の配線基板30の裏面32のうちの当該はみ出し部分と第1の配線基板20の表面21とが、ボンディングワイヤ60により結線され接続されている。
ところで、上記図10に示される電子装置は、構造的には最も簡単な配置構成であるが、2枚の配線基板20、30を平面上に配置しており、配線基板の占有面積が非常に大きくなるという問題がある。
By the way, the electronic device shown in FIG. 10 has the simplest arrangement structure in terms of structure, but the two
また、図11に示される電子装置では、配線基板20、30を支持する別々の支持基板10同士を支持するための上記支持機構などが必要であり、構造が複雑となる。また、ワイヤボンディング装置の干渉を避けるために、ワイヤボンディング用の上記スペースSを大きくとる必要があり、大型化につながる。
In addition, the electronic device shown in FIG. 11 requires the above-described support mechanism for supporting the
さらに、この図11に示される電子装置では、ボンディングワイヤ60のループ形状の制約から、両配線基板20、30の間の段差D(図11参照)を大きくとった場合、熱応力などによるボンディングワイヤ60の信頼性を損なう恐れがある。
Further, in the electronic device shown in FIG. 11, when the step D (see FIG. 11) between the
また、図12に示される電子装置では、平板状の支持基板10を挟んで2枚の配線基板20、30が積層された構成となっているため、配線基板による占有面積の増大を抑え、小型化に適した構成を実現することができるが、第2の配線基板30の端部を支持基板10からはみ出させているため、第2の配線基板30の基板端部が、固定されずに開放端となる。
In addition, the electronic device shown in FIG. 12 has a configuration in which two
そのため、第2の配線基板30の裏面32のうちの当該はみ出し部分と第1の配線基板20の表面21とのワイヤボンディングを行うにあたっては、ボンディング時の超音波振動により第2の配線基板30が共振し、当該超音波振動を的確にボンディング部に伝えることができなくなる。
Therefore, when performing wire bonding between the protruding portion of the
すると、ボンディングワイヤ60の接合強度の確保が不十分となったり、ひいてはボンディングワイヤ60による接合ができないという不具合が発生する可能性が、この図12に示される電子装置では存在する。
Then, the electronic device shown in FIG. 12 has a possibility that the securing of the bonding strength of the
このようなワイヤボンディング時における超音波振動の伝達の不具合を防止するためには、ボンディング下面である第2の配線基板30を固定支持する治具を作成する必要があるが、第2の配線基板30に搭載されている部品やボンディング装置が干渉しないような治具を作成する必要があり、複雑な治具となってしまうという問題がある。
In order to prevent such a problem of transmission of ultrasonic vibration during wire bonding, it is necessary to create a jig for fixing and supporting the
また、この図12に示される電子装置においても、ワイヤボンディング装置の干渉を避けるために、第2の配線基板30の支持基板10からのはみ出しを大きくする必要が起こりうるため、大型化につながる可能性がある。
Also in the electronic device shown in FIG. 12, it is necessary to increase the protrusion of the
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、2枚の配線基板をワイヤボンディングにより接続してなる電子装置において、小型化に適し且つ両配線基板のワイヤボンディングを適切に行うことが可能な構成を実現することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in an electronic device in which two wiring boards are connected by wire bonding, it is suitable for downsizing and wire bonding of both wiring boards can be appropriately performed. The purpose is to realize a simple configuration.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、平板状の支持基板(10)と、支持基板(10)の一面(11)側に裏面(22)を対向させて接着された第1の配線基板(20)と、支持基板(10)の他面(12)側に裏面(32)を対向させて接着された第2の配線基板(30)とを備え、第1の配線基板(20)の端部および第2の配線基板(30)の端部は、支持基板(10)に対して接着固定されており、支持基板(10)には、一面(11)から他面(12)へ貫通する貫通穴(10a)が設けられており、貫通穴(10a)から、第2の配線基板(30)の裏面(32)のうち前記端部よりも内周の部位が露出しており、第1の配線基板(20)の表面(21)と第2の配線基板(30)の裏面(32)とは、貫通穴(10a)を介してボンディングワイヤ(60)により結線され、電気的に接続されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, in the first aspect of the present invention, the flat support substrate (10) is bonded to the one surface (11) side of the support substrate (10) with the back surface (22) facing each other. 1 wiring board (20), and a second wiring board (30) bonded with the back surface (32) facing the other surface (12) side of the support substrate (10). The end portion of (20) and the end portion of the second wiring board (30) are bonded and fixed to the support substrate (10). The support substrate (10) has one surface (11) to the other surface ( 12) is provided with a through hole (10a) penetrating to the inner periphery of the back surface (32) of the second wiring board (30) from the through hole (10a). The front surface (21) of the first wiring board (20) and the back surface (32) of the second wiring board (30) are through holes. 10a) through the connection by the bonding wire (60) is characterized by being electrically connected.
それによれば、平板状の支持基板(10)を挟んで2枚の配線基板(20、30)が積層された構成となっているため、配線基板による占有面積の増大を抑え、小型化に適した構成を実現できる。 According to this, since the two wiring boards (20, 30) are laminated with the flat support board (10) sandwiched therebetween, an increase in the area occupied by the wiring board is suppressed and suitable for miniaturization. Configuration can be realized.
また、本発明では、支持基板(10)に貫通穴(10a)を設け、この貫通穴(10a)を介して第1の配線基板(20)と第2の配線基板(30)とのワイヤボンディングを可能としているが、2枚の配線基板(20、30)の端部は、支持基板(10)に対して接着固定されており、従来のような基板端面が開放端ではなく、固定端として構成されている。 In the present invention, the support substrate (10) is provided with a through hole (10a), and wire bonding between the first wiring substrate (20) and the second wiring substrate (30) is performed through the through hole (10a). However, the ends of the two wiring boards (20, 30) are bonded and fixed to the support board (10), and the conventional board end face is not an open end but a fixed end. It is configured.
そのため、本発明においては、第1の配線基板(20)と第2の配線基板(30)とのワイヤボンディングを行うにあたって、ボンディング時の超音波振動を的確にボンディング部に伝えることができる。 Therefore, in the present invention, when performing wire bonding between the first wiring board (20) and the second wiring board (30), ultrasonic vibration during bonding can be accurately transmitted to the bonding portion.
よって、本発明によれば、2枚の配線基板(20、30)をワイヤボンディングにより接続してなる電子装置において、小型化に適し且つ両配線基板(20、30)のワイヤボンディングを適切に行うことが可能な構成を実現することができる。 Therefore, according to the present invention, in an electronic device in which two wiring boards (20, 30) are connected by wire bonding, it is suitable for miniaturization and wire bonding of both wiring boards (20, 30) is performed appropriately. A possible configuration can be realized.
また、請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の電子装置において、支持基板(10)は、金属製の放熱板として構成されていることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the electronic device according to the first aspect, the support substrate (10) is configured as a metal heat radiating plate.
それによれば、両配線基板(20、30)からの熱を効果的に放熱させることができ、好ましい。 Accordingly, it is possible to effectively dissipate heat from both wiring boards (20, 30), which is preferable.
ここで、支持基板(10)は、金属製の放熱板として構成されている場合に、支持基板(10)に貫通穴(10a)を設けると、この貫通穴(10a)の部分では熱が流れないため、貫通穴(10a)は支持基板(10)における放熱経路から外れた位置に設けることが好ましい。 Here, when the support substrate (10) is configured as a heat sink made of metal, if a through hole (10a) is provided in the support substrate (10), heat flows through the through hole (10a). Therefore, the through hole (10a) is preferably provided at a position off the heat dissipation path in the support substrate (10).
請求項3に記載の発明は、そのような観点から創出されたものであり、請求項1または請求項2に記載の電子装置において、支持基板(10)は、被取付部材(200)に取り付けられる取付部(13)を有しており、第1および第2の配線基板(20、30)にて発生する熱がそれぞれの配線基板(20、30)から取付部(13)へ向かって放熱される放熱経路が形成されており、貫通穴(10a)は、前記放熱経路から外れた位置に設けられていることを特徴としている。
The invention according to claim 3 was created from such a viewpoint, and in the electronic device according to
このように、支持基板(10)が取付部(13)を有し、第1および第2の配線基板(20、30)にて発生する熱がそれぞれの配線基板(20、30)から取付部(13)へ向かって放熱される放熱経路が形成されている場合、貫通穴(10a)を当該放熱経路から外れた位置に設ければ、装置の放熱特性上、好ましいものとなる。 Thus, the support substrate (10) has the attachment portion (13), and the heat generated in the first and second wiring substrates (20, 30) is attached to the attachment portion from the respective wiring substrates (20, 30). In the case where a heat dissipation path for radiating heat toward (13) is formed, it is preferable in terms of heat dissipation characteristics of the device if the through hole (10a) is provided at a position away from the heat dissipation path.
また、請求項4に記載の発明では、請求項1〜請求項3に記載の電子装置において、貫通穴(10a)は、支持基板(10)の他面(12)から一面(11)に向かってテーパ状に径が拡がったものであることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the electronic device according to the first to third aspects, the through hole (10a) extends from the other surface (12) to the one surface (11) of the support substrate (10). It is characterized in that the diameter is increased in a tapered shape.
それによれば、支持基板(10)の他面(12)側に位置する第2の配線基板(30)の裏面(32)に対して、貫通穴(10a)を介してワイヤボンディングを行うときに、ワイヤボンディング装置(300)が貫通穴(10a)の縁部に接触しにくくなり、その結果、ワイヤボンディングが行いやすくなるため、好ましい。 According to this, when wire bonding is performed to the back surface (32) of the second wiring substrate (30) located on the other surface (12) side of the support substrate (10) through the through hole (10a). It is preferable because the wire bonding apparatus (300) is less likely to contact the edge of the through hole (10a), and as a result, wire bonding is facilitated.
また、請求項5に記載の発明では、請求項1〜請求項4に記載の電子装置において、貫通穴(10a)の内部には、第2の配線基板(30)の裏面(32)と電気的に接続された接続部材(70)が配置されており、接続部材(70)に対して、第1の配線基板(20)の表面(21)からボンディングワイヤ(60)が接続されていることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the electronic device according to the first to fourth aspects, the back surface (32) of the second wiring board (30) is electrically connected to the inside of the through hole (10a). Connected connection member (70) is disposed, and bonding wire (60) is connected to connection member (70) from surface (21) of first wiring board (20). It is characterized by.
それによれば、貫通穴(10a)の内部に設けられた接続部材(70)を介して、第1の配線基板(20)と第2の配線基板(30)とがワイヤボンディングにて接続された構成となる。 According to this, the 1st wiring board (20) and the 2nd wiring board (30) were connected by wire bonding via the connection member (70) provided in the inside of the through hole (10a). It becomes composition.
そして、貫通穴(10a)の内部に接続部材(70)を設けることにより、この接続部材(70)の厚さの分、ワイヤボンディングされる部位が貫通穴(10a)の外側へ移行するため、ワイヤボンディング装置(300)が入らないような貫通穴(10a)のサイズであっても、ワイヤボンディングが可能になる。 And, by providing the connection member (70) inside the through hole (10a), the portion to be wire bonded shifts to the outside of the through hole (10a) by the thickness of the connection member (70). Even if the size of the through hole (10a) is such that the wire bonding apparatus (300) does not enter, wire bonding is possible.
つまり、本発明によれば、貫通穴(10a)のサイズを極力小さくすることができ、特に、支持基板(10)が放熱板であるような場合には、放熱特性の向上につながるという利点がある。 In other words, according to the present invention, the size of the through hole (10a) can be made as small as possible, and particularly when the support substrate (10) is a heat dissipation plate, there is an advantage that the heat dissipation characteristics are improved. is there.
また、第2の配線基板(30)と支持基板(10)とを接着する接着剤(40)が、第2の配線基板(30)の裏面(32)のうち貫通穴(10a)から露出する部位を汚染し、この汚染によってワイヤボンディングができなくなることが懸念されるが、本発明によれば、接続部材(70)がボンディング部となるため、そのような汚染は回避され、適切なワイヤボンディングを行える。 Further, the adhesive (40) for bonding the second wiring board (30) and the support board (10) is exposed from the through hole (10a) in the back surface (32) of the second wiring board (30). Although there is a concern that the site may be contaminated and wire bonding cannot be performed due to this contamination, according to the present invention, since the connecting member (70) becomes a bonding portion, such contamination is avoided, and appropriate wire bonding is achieved. Can be done.
また、請求項6に記載の発明では、請求項1〜請求項5に記載の電子装置において、支持基板(10)のうち貫通穴(10a)の外周には、第1の配線基板(20)と支持基板(10)とを接着する接着剤(40)および第2の配線基板(30)と支持基板(10)とを接着する接着剤(40)が、貫通穴(10a)の内部へ侵入するのを防止するための侵入防止部(10b、10c)が設けられていることを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the electronic device according to any of the first to fifth aspects, the first wiring board (20) is provided on the outer periphery of the through hole (10a) of the support board (10). Adhesive (40) for bonding the substrate and the support substrate (10) and the adhesive (40) for bonding the second wiring substrate (30) and the support substrate (10) enter the through hole (10a). An intrusion prevention part (10b, 10c) for preventing this is provided.
それによれば、各配線基板(20、30)と支持基板(10)とを接着する接着剤(40)によって、第2の配線基板(30)の裏面(32)のうち貫通穴(10a)から露出する部位が汚染されることを防止できる結果、適切なワイヤボンディングを行うことができる。 According to this, from the through hole (10a) in the back surface (32) of the second wiring board (30) by the adhesive (40) for bonding the wiring boards (20, 30) and the support board (10). As a result of preventing the exposed portion from being contaminated, appropriate wire bonding can be performed.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, parts that are the same or equivalent to each other are given the same reference numerals in the drawings for the sake of simplicity.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る電子装置100の概略断面構成を示す図であり、本電子装置100を被取付部材200に取り付けた状態を示している。また、図2は、本電子装置100の要部の概略平面図であり、第1の配線基板20の表面21をその上方からみた図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic cross-sectional configuration of an
本電子装置100は、大きくは、平板状の支持基板10と、支持基板10の一面(図1中の上面)11側に裏面22を対向させて接着剤40を介して固定された第1の配線基板20と、支持基板10の他面(図1中の下面)12側に裏面32を対向させて接着剤40を介して固定された第2の配線基板30とを備えて構成されている。
The
支持基板10は、金属やセラミックなどからなるものであり、ここでは、CuやAl、鉄などの熱伝導性に優れた金属からなる放熱板として構成されている。図1に示されるように、本実施形態では、支持基板10は、その他面12を被取付部材200に対向させた状態で配置されている。
The
この支持基板10の両端には、被取付部材200に取り付けられる取付部13が支持基板10と一体に成形された状態で備えられており、これら支持基板10および取付部13全体として、図1に示されるように、断面H字形状のケースを構成している。
At both ends of the
この取付部13は、被取付部材200に対してネジ14を介してネジ結合されており、支持基板10は、取付部13を介して被取付部材200に固定されている。そして、第1の配線基板20および第2の配線基板30にて発生する熱がそれぞれの配線基板20、30から取付部13へ向かい、そこから被取付部材200へ放熱される放熱経路が形成されている。
The
ここで、支持基板10は、放熱性や筐体としての剛性などを考慮し、その板厚がたとえば1.6mm以上であることが好ましい。
Here, the
また、支持基板10の一面11側と他面12側とにおいて、取付部13に対してフタ15が溶接や接着などにより取り付けられており、このフタ15によって、支持基板10の一面11側に搭載された第1の配線基板20および支持基板10の他面12側に搭載された第2の配線基板30が被覆保護されている。
Further, a
これら第1の配線基板20および第2の配線基板30は、ともに表面21、31と裏面22、32とにランドや配線部などの導体部を有し、且つ、これら表裏面の導体部が電気的に導通しているものである。
Both the
ここで、この導体部に関しては、図2において、第1の配線基板20の表面21に設けられた導体部20aと、第2の配線基板30の裏面32に設けられた導体部30aとが示されている。
Here, regarding this conductor portion, in FIG. 2, a
具体的には、第1の配線基板20および第2の配線基板30としては、表裏面の導体部を電気的に導通させるための内部配線やスルーホールなどを有するセラミック多層基板や単層基板などを採用することができる。
Specifically, as the
そして、これら第1の配線基板20および第2の配線基板30は、ともに裏面22、32側にて、樹脂などからなる上記接着剤40を介して、支持基板10に接着され固定されている。ここで、両配線基板20、30ともに、その端部(基板端部)が接着剤40を介して支持基板10にしっかりと固定されている。
The
また、第1の配線基板20の表面21および第2の配線基板30の表面31には、それぞれ、電子部品51、52、53が実装されている。これら電子部品51〜53は、その種類に応じて金やアルミなどからなるボンディングワイヤ54や導電性接着剤55を用いて実装されている。
本実施形態では、図1中、上側の第1の配線基板20は、制御回路を有する制御基板として構成され、下側の第2の配線基板30は、パワー基板として構成されている。つまり、第1の配線基板20の表面21には、マイコン51や受動素子52が実装され、第2の配線基板30の表面31には、パワー素子53が実装されている。
In the present embodiment, in FIG. 1, the upper
また、本電子装置100では、第1の配線基板20および第2の配線基板30の少なくとも一方が、図示しないコネクタを介して外部と電気的に接続されている。そして、たとえば、第1の配線基板20の制御回路により、第2の配線基板30上のパワー素子53に流される電流が制御されることによって、本電子装置100は、図示しない外部のモータなどの機械装置を動作させるようにしている。
In the
そのため、第1の配線基板20と第2の配線基板30とは電気的に接続されている必要がある。本実施形態では、図1、図2に示されるように、支持基板10には、一面11から他面12へ貫通する貫通穴10aが設けられており、この貫通穴10aから、第2の配線基板30の裏面32のうち端部よりも内周の部位が露出している。
Therefore, the
そして、図2に示されるように、第1の配線基板20の表面21の導体部20aと第2の配線基板30の裏面32の導体部30aとが、貫通穴10aを介して金やアルミなどからなるボンディングワイヤ60により結線されている。それにより、両配線基板20、30は互いに電気的に接続されている。
As shown in FIG. 2, the
このような電子装置100は、たとえば、次のようにして製造される。支持基板10の一面11、他面12に、それぞれ電子部品51〜53が実装された第1の配線基板20、第2の配線基板30を接着剤40を介して搭載する。
Such an
その後、接着剤40を硬化させることにより、両配線基板20、30を支持基板10に接着固定し、その後、貫通穴10aを介して両配線基板20、30をワイヤボンディングにて接続し、さらにフタ15を取り付ける。こうして、本電子装置100を製造することができる。
Thereafter, the adhesive 40 is cured to bond and fix both the
ところで、本実施形態によれば、平板状の支持基板10と、支持基板10の一面11側に裏面22を対向させて接着された第1の配線基板20と、支持基板10の他面12側に裏面32を対向させて接着された第2の配線基板30とを備え、第1の配線基板20の端部および第2の配線基板30の端部は、支持基板10に対して接着固定されており、支持基板10には、一面11から他面12へ貫通する貫通穴10aが設けられており、貫通穴10aから、第2の配線基板30の裏面32のうち端部よりも内周の部位が露出しており、第1の配線基板20の表面21と第2の配線基板30の裏面32とは、貫通穴10aを介してボンディングワイヤ60により結線され、電気的に接続されていることを特徴とする電子装置100が提供される。
By the way, according to the present embodiment, the
それによれば、平板状の支持基板10を挟んで2枚の配線基板20、30が積層された構成となっているため、配線基板による占有面積の増大を抑え、小型化に適した構成を実現できる。
According to this, since the two
また、本実施形態では、支持基板10に貫通穴10aを設け、この貫通穴10aを介して第1の配線基板20と第2の配線基板30とのワイヤボンディングを可能としているが、2枚の配線基板20、30の端部は、支持基板10に対して接着固定されており、従来のような基板端面が開放端ではなく、固定端として構成されている。
In the present embodiment, the
そのため、本実施形態においては、第1の配線基板20と第2の配線基板30とのワイヤボンディングを行うにあたって、ボンディング時の超音波振動を的確にボンディング部に伝えることができる。
Therefore, in the present embodiment, when wire bonding between the
よって、本実施形態によれば、2枚の配線基板20、30をワイヤボンディングにより接続してなる電子装置100において、小型化に適し且つ両配線基板20、30のワイヤボンディングを適切に行うことが可能な構成を実現することができる。
Therefore, according to this embodiment, in the
また、本実施形態の電子装置100においては、支持基板10が金属製の放熱板として構成されていることも特徴のひとつである。それによれば、両配線基板20、30からの熱を効果的に放熱させることができ、好ましい。
Moreover, in the
(第2実施形態)
図3は、本発明の第2実施形態に係る電子装置110の要部の概略平面図であり、第1の配線基板20の表面21をその上方からみた図である。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a schematic plan view of the main part of the
本実施形態の電子装置110も、上記実施形態と同様、平板状の支持基板10を挟んで2枚の配線基板20、30が積層された構成となっており、支持基板10設けられた貫通穴10aを介して第1の配線基板20と第2の配線基板30とのワイヤボンディングを可能としつつ、2枚の配線基板20、30の端部を固定端として構成している。そのため、本実施形態においても、小型化に適し且つ両配線基板20、30のワイヤボンディングを適切に行うことが可能な電子装置110を実現できる。
Similarly to the above-described embodiment, the
さらに、本実施形態の電子装置110は、上記図1に示される電子装置100において、支持基板10に形成される貫通穴10aの位置を変更したものである。
Furthermore, the
支持基板10が金属製の放熱板として構成されている場合に、支持基板10に貫通穴10aを設けると、この貫通穴10aの部分では熱が流れないため、貫通穴10aは支持基板10における放熱経路から外れた位置に設けることが好ましい。
When the
図3に示される電子装置110においては、上記図1に示される電子装置100と同様に、支持基板10は、被取付部材に取り付けられる取付部13を有しており、第1および第2の配線基板20、30にて発生する熱がそれぞれの配線基板20、30から取付部13へ向かって放熱される放熱経路が形成されている。
In the
ここにおいて、上記図1においては、貫通穴10aは、各配線基板20、30と取付部13との間に介在していたため、放熱経路を阻害していたが、本実施形態では、図3に示されるように、貫通穴10aは、各配線基板20、30と取付部13との間には存在せず、放熱経路から外れた位置に設けられている。
Here, in FIG. 1, the through
本実施形態のように、貫通穴10aを電子装置110における放熱経路から外れた位置に設ければ、装置の放熱特性上、好ましいものとなる。
If the through
(第3実施形態)
図4は、本発明の第3実施形態に係る電子装置120の概略断面構成を示す図であり、本電子装置120を被取付部材200に取り付けた状態を示している。
(Third embodiment)
FIG. 4 is a diagram showing a schematic cross-sectional configuration of the
図4に示されるように、本実施形態の電子装置120では、支持基板10における一面11と他面12との上下関係が、上記図1とは反対になっている。つまり、本実施形態では、支持基板10は、第1の配線基板20が接着される一面11を被取付部材200に対向させている。
As shown in FIG. 4, in the
そして、本実施形態では、支持基板10の一面(図4中の下面)11側に裏面22を対向させて接着剤40を介して固定された第1の配線基板20が、パワー基板として構成され、支持基板10の他面(図4中の上面)12側に裏面32を対向させて接着剤40を介して固定された第2の配線基板30が、制御基板として構成されている。
In the present embodiment, the
つまり、本実施形態では、図4中、下側の第1の配線基板20の表面21には、パワー素子53が実装され、上側の第2の配線基板30の表面31には、マイコン51や受動素子52が実装されている。
That is, in the present embodiment, in FIG. 4, the
さらに、本実施形態では、下側の第1の配線基板20が2分割されており、2枚の第1の配線基板20が構成されている。ここで、図4に示されるように、2枚の第1の配線基板20はともに、その端部(基板端部)が接着剤40を介して支持基板10にしっかりと固定されている。
Further, in the present embodiment, the lower
支持基板10においては、貫通穴10aは、これら2枚の第1の配線基板20の間に設けられており、この貫通穴10aから、第2の配線基板30の裏面32のうち端部よりも内周の部位が露出している。
In the
そして、2枚の第1の配線基板20の表面21と第2の配線基板30の裏面32とが、貫通穴10aを介して金やアルミなどからなるボンディングワイヤ60により結線されている。それにより、両配線基板20、30は互いに電気的に接続されている。
And the
このように、本実施形態においても、平板状の支持基板10と、支持基板10の一面11側に裏面22を対向させて接着された第1の配線基板20と、支持基板10の他面12側に裏面32を対向させて接着された第2の配線基板30とを備え、各配線基板20、30の端部は支持基板10に接着固定されており、支持基板10には上記貫通穴10aが設けられており、第1の配線基板20の表面21と貫通穴10aから露出する第2の配線基板30の裏面32とが貫通穴10aを介してボンディングワイヤ60により結線され、電気的に接続されていることを特徴とする電子装置120が提供される。
As described above, also in the present embodiment, the
それにより、本実施形態においても、小型化に適し且つ両配線基板20、30のワイヤボンディングを適切に行うことが可能な構成を実現することができる。
Thereby, also in the present embodiment, it is possible to realize a configuration suitable for downsizing and capable of appropriately performing wire bonding of both the
また、本実施形態の電子装置120においては、第1の配線基板20を2分割して、その間に貫通穴10aを設けているため、それぞれの第1の配線基板20から取付部13への放熱経路は貫通穴10aにて阻害されず、確保されている。このことから、本実施形態によれば、放熱特性の向上が図れる。
Further, in the
(第4実施形態)
図5は、本発明の第4実施形態に係る電子装置130の概略断面構成を示す図であり、本電子装置130を被取付部材200に取り付けた状態を示している。
(Fourth embodiment)
FIG. 5 is a diagram showing a schematic cross-sectional configuration of an
本実施形態の電子装置130は、上記図4に示される電子装置120において、支持基板10に設けられる貫通穴10aの形状を変形したものである。
The
具体的には、図5に示されるように、本実施形態では、貫通穴10aは、支持基板10の他面12から一面11に向かってテーパ状に径が拡がったものである。つまり、貫通穴10aは、ここに露出する第2の配線基板30の裏面32側の開口部からこれとは反対側の開口部へ向かって拡径したテーパ穴として構成されている。
Specifically, as shown in FIG. 5, in the present embodiment, the through
図6は、この図5に示される電子装置130における貫通穴10aを介した第1の配線基板20と第2の配線基板30とのワイヤボンディング工程を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a wire bonding process between the
ここでは、それぞれの基板端部が支持基板10に接着固定された両配線基板20、30において、ワイヤボンディング装置300を用いて、まず、第1の配線基板20の表面21に第1ボンディングを行った後、貫通穴10aを介して第2の配線基板30の裏面32に第2ボンディングを行うことにより、ボンディングワイヤ60を形成する。
Here, first, the first bonding is performed on the
本実施形態では、貫通穴10aが上記テーパ穴形状を有するものであるため、支持基板10の他面12側に位置する第2の配線基板30の裏面32に対して、貫通穴10aを介してワイヤボンディングを行うときに、ワイヤボンディング装置300が貫通穴10aの縁部に接触しにくくなる。
In the present embodiment, since the through
その結果、ワイヤボンディングが行いやすくなるため、好ましい。また、本実施形態では、貫通穴10aにおいて径の小さい第2の配線基板30側の開口部を、極力小さいものにできるため、貫通穴10aによる放熱性の低下が極力抑制され、好ましい。
As a result, wire bonding is facilitated, which is preferable. Moreover, in this embodiment, since the opening part by the side of the
また、上述したように、本実施形態の電子装置130は、上記図4に示される電子装置120において、貫通穴10aの形状を変形したものであり、上記図4に示される電子装置120と同様の効果を奏することは、もちろんである。
Further, as described above, the
(第5実施形態)
図7は、本発明の第5実施形態に係る電子装置140の概略断面構成を示す図であり、本電子装置140を被取付部材200に取り付けた状態を示している。
(Fifth embodiment)
FIG. 7 is a view showing a schematic cross-sectional configuration of an
本実施形態の電子装置140は、上記図4に示される電子装置120において、支持基板10に設けられる貫通穴10aの内部に、第2の配線基板30の裏面32と電気的に接続された接続部材70を配置し、この接続部材70に対して、第1の配線基板20の表面21からボンディングワイヤ60を接続したものである。
The
図8は、この接続部材70単体の外観斜視図である。図8に示されるように、本例の接続部材70は、樹脂やセラミックなどのプレートを本体とし、一面側にバンプ71を有し、他面側にボンディングパッド72を有し、さらに、バンプ71とボンディングパッド72とが電気的に接続されたものである。
FIG. 8 is an external perspective view of the connecting
このような接続部材70は、たとえば、バンプ71を介して第2の配線基板30の裏面32にあらかじめ接続された状態で、第2の配線基板30とともに支持基板10に接着される。このとき、接続部材70は、もちろん貫通穴10aに設置される。
Such a
その後、支持基板10に固定された第1の配線基板20の表面21と接続部材70のボンディングパッド72との間でワイヤボンディングが行われることにより、図8に示されるような電子装置140が形成される。
Thereafter, wire bonding is performed between the
このように、本実施形態の電子装置140によれば、貫通穴10aの内部に設けられた接続部材70を介して、第1の配線基板20と第2の配線基板30とがワイヤボンディングにて接続された構成となる。
Thus, according to the
そして、貫通穴10aの内部に接続部材70を設けることにより、この接続部材70の厚さの分、ワイヤボンディングされる部位が貫通穴10aの外側へ移行するため、ワイヤボンディング装置300(上記図6参照)が入らないような貫通穴10aのサイズであっても、ワイヤボンディングが可能になる。
Then, by providing the
つまり、本実施形態によれば、貫通穴10aのサイズを極力小さくすることができ、特に、支持基板10が放熱板であるような場合には、放熱特性の向上につながるという利点がある。
That is, according to the present embodiment, the size of the through
また、第2の配線基板30と支持基板10とを接着する接着剤40が、第2の配線基板30の裏面32のうち貫通穴10aから露出する部位を汚染し、この汚染によってワイヤボンディングができなくなることが懸念されるが、本実施形態によれば、接続部材70がボンディング部となるため、そのような汚染は回避され、適切なワイヤボンディングを行える。
Further, the adhesive 40 that bonds the
なお、接続部材70としては、上記図8に示される例に限定されるものではなく、貫通穴10a内部に設置可能であって一方で第2の配線基板30の裏面32と接続し且つ他方でワイヤボンディングすることで導通がとれるものでれば、かまわない。
Note that the
また、上述したように、本実施形態の電子装置140は、上記図4に示される電子装置120において、貫通穴10aに接続部材70を設けたものであり、この接続部材70による上記効果以外にも、上記図4に示される電子装置120と同様の効果を奏することは、もちろんである。
In addition, as described above, the
(第6実施形態)
図9は、本発明の第6実施形態に係る電子装置150の概略断面構成を示す図であり、本電子装置150を被取付部材200に取り付けた状態を示している。
(Sixth embodiment)
FIG. 9 is a diagram showing a schematic cross-sectional configuration of an
本実施形態の電子装置150は、上記図4に示される電子装置120において、支持基板10のうち貫通穴10aの外周に、第1の配線基板20と支持基板10とを接着する接着剤40および第2の配線基板30と支持基板10とを接着する接着剤40が、貫通穴10aの内部へ侵入するのを防止するための侵入防止部10b、10cを設けたことを特徴とするものである。
The
具体的には、図9に示されるように、侵入防止部10b、10cは、支持基板10のうち貫通穴10aの外周に設けられた凹凸部10b、10cである。
Specifically, as shown in FIG. 9, the
第1の配線基板20が接着される支持基板10の一面11側では、貫通穴10aの開口縁部に侵入防止部としての凹部10bが設けられ、第1の配線基板20と支持基板10とを接着する接着剤40が貫通穴10aに侵入しようとすると、この凹部10bに当該接着剤40が溜められることにより、貫通穴10aへの侵入が防止される。
On one
一方、第2の配線基板30が接着される支持基板10の他面12側では、貫通穴10aの開口縁部に侵入防止部としての凸部10cが設けられ、第2の配線基板30と支持基板10とを接着する接着剤40が貫通穴10aに侵入しようとすると、この凸部10cがダムの作用をして当該接着剤40をせき止めることにより、貫通穴10aへの侵入が防止される。
On the other hand, on the
このように、本実施形態の電子装置150によれば、各配線基板20、30と支持基板10とを接着する接着剤40によって、第2の配線基板30の裏面32のうち貫通穴10aから露出する部位が汚染されることを防止でき、その結果、適切なワイヤボンディングを行うことができる。
As described above, according to the
また、上述したように、本実施形態の電子装置150は、上記図4に示される電子装置120において、貫通穴10aの周囲に侵入防止部10b、10cを設けたものであり、この侵入防止部10b、10cによる上記効果以外にも、上記図4に示される電子装置120と同様の効果を奏することは、もちろんである。
Further, as described above, the
(他の実施形態)
なお、支持基板10に接着される第1および第2の配線基板20、30としては、上記したような制御基板やパワー基板として機能するものに限定されるものではない。
(Other embodiments)
Note that the first and
また、支持基板10と取付部13との形状は、上記図示例に示されるような断面H型の形状に限定されるものではない。また、取付部13における被取付部材200への取付方法もネジ結合以外のものであってもかまわない。
Further, the shapes of the
また、貫通穴10aの形状は、上記図示例に限定されるものではなく、貫通穴を介したワイヤボンディングができるならばかまわない。また、貫通穴10aの数は、上記した放熱性などを考慮した上で、複数個あってもかまわない。
Further, the shape of the through
要するに、本発明は、平板状の支持基板と、支持基板の一面側に裏面を対向させて接着された第1の配線基板と、支持基板の他面側に裏面を対向させて接着された第2の配線基板とを備え、第1の配線基板の端部および第2の配線基板の端部を、支持基板に対して接着固定し、支持基板に、一面から他面へ貫通する貫通穴を設け、貫通穴から第2の配線基板の裏面のうち端部よりも内周の部位を露出させ、第1の配線基板の表面と第2の配線基板の裏面とを、貫通穴を介してボンディングワイヤにより結線し電気的に接続したことを要部とするものであり、その他の部分については適宜設計変更が可能である。 In short, the present invention includes a flat support substrate, a first wiring substrate bonded with the back surface facing the one surface side of the support substrate, and a first substrate bonded with the back surface facing the other surface side of the support substrate. 2, and the end portion of the first wiring substrate and the end portion of the second wiring substrate are bonded and fixed to the support substrate, and a through hole penetrating from one surface to the other surface is formed in the support substrate. And exposing a portion of the back surface of the second wiring substrate that is inner peripheral from the end portion through the through hole, and bonding the surface of the first wiring substrate and the back surface of the second wiring substrate through the through hole. The main part is that they are connected by wires and electrically connected, and the other parts can be appropriately changed in design.
10…支持基板、10a…貫通穴、10b…侵入防止部としての凹部、
10c…侵入防止部としての凸部、11…支持基板の一面、12…支持基板の他面、
13…取付部、20…第1の配線基板、21…第1の配線基板の表面、
22…第1の配線基板の裏面、30…第2の配線基板、
31…第2の配線基板の表面、32…第2の配線基板の裏面、40…接着剤、
60…配線基板間接続用のボンディングワイヤ、70…接続部材、
200…被取付部材。
DESCRIPTION OF
10c ... convex part as an intrusion prevention part, 11 ... one side of the support substrate, 12 ... the other side of the support substrate,
13 ... Mounting portion, 20 ... First wiring board, 21 ... Surface of first wiring board,
22 ... the back surface of the first wiring board, 30 ... the second wiring board,
31 ... Front surface of the second wiring board, 32 ... Back surface of the second wiring board, 40 ... Adhesive,
60: Bonding wire for connection between wiring boards, 70: Connection member,
200: A member to be attached.
Claims (6)
前記支持基板(10)の一面(11)側に裏面(22)を対向させて接着された第1の配線基板(20)と、
前記支持基板(10)の他面(12)側に裏面(32)を対向させて接着された第2の配線基板(30)とを備え、
前記第1の配線基板(20)の端部および前記第2の配線基板(30)の端部は、前記支持基板(10)に対して接着固定されており、
前記支持基板(10)には、前記一面(11)から前記他面(12)へ貫通する貫通穴(10a)が設けられており、
前記貫通穴(10a)から、前記第2の配線基板(30)の裏面(32)のうち前記端部よりも内周の部位が露出しており、
前記第1の配線基板(20)の表面(21)と前記第2の配線基板(30)の裏面(32)とは、前記貫通穴(10a)を介してボンディングワイヤ(60)により結線され、電気的に接続されていることを特徴とする電子装置。 A flat support substrate (10);
A first wiring board (20) bonded with the back surface (22) facing the one surface (11) side of the support substrate (10);
A second wiring substrate (30) bonded to the other surface (12) side of the support substrate (10) with the back surface (32) facing it;
The end of the first wiring board (20) and the end of the second wiring board (30) are bonded and fixed to the support board (10),
The support substrate (10) is provided with a through hole (10a) penetrating from the one surface (11) to the other surface (12),
From the through hole (10a), a portion of the back surface (32) of the second wiring board (30) is exposed from the inner periphery of the end portion,
The front surface (21) of the first wiring substrate (20) and the back surface (32) of the second wiring substrate (30) are connected by a bonding wire (60) through the through hole (10a), An electronic device which is electrically connected.
前記第1および第2の配線基板(20、30)にて発生する熱がそれぞれの配線基板(20、30)から前記取付部(13)へ向かって放熱される放熱経路が形成されており、
前記貫通穴(10a)は、前記放熱経路から外れた位置に設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の電子装置。 The support substrate (10) has an attachment portion (13) attached to the attached member (200),
A heat dissipation path is formed in which heat generated in the first and second wiring boards (20, 30) is radiated from the respective wiring boards (20, 30) toward the mounting portion (13),
The electronic device according to claim 1, wherein the through hole (10 a) is provided at a position off the heat dissipation path.
前記接続部材(70)に対して、前記第1の配線基板(20)の表面(21)から前記ボンディングワイヤ(60)が接続されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の電子装置。 A connection member (70) electrically connected to the back surface (32) of the second wiring board (30) is disposed inside the through hole (10a),
The bonding wire (60) is connected to the connection member (70) from the surface (21) of the first wiring board (20). The electronic device described in one.
An adhesive (40) for bonding the first wiring board (20) and the supporting board (10) and the second wiring on the outer periphery of the through hole (10a) in the supporting board (10). Intrusion prevention portions (10b, 10c) are provided for preventing the adhesive (40) for bonding the substrate (30) and the support substrate (10) from entering the inside of the through hole (10a). The electronic device according to claim 1, wherein the electronic device is provided.
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