JP2007251075A - 電子装置及び電子装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】狭小端子幅及び狭ピッチの端子を有するモールド部品において、容易で安価な製造方法で電気的接続用端子とアルミワイヤのボンディングの歩留まり向上を図り、高信頼性の電子制御装置を提供する。
【解決手段】複数本の外部との電気的接続用端子を樹脂でインサート成形した端子部品において、アルミワイヤをボンディングするボンディング接合面に対して、樹脂からの露出位置に露出面積と略同一面積の範囲に、接合面に対して、緩やかな凹状の湾曲部を設けた。このときの湾曲量としては、樹脂モールド前におけるボンディング接合裏面の露出面長さＬに対する湾曲量ΔＬの比ΔＬ／ＬでΔＬ／Ｌ＝０.４×１０^-2〜ΔＬ／Ｌ＝１.０×
１０^-2の範囲とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂によってインサート成形された端子にリード線がボンディングされた電子装置、及び、その製造方法に関するものである。

近年、電子制御装置化が進む中、複数本の外部との電気的接続用端子を樹脂でインサート成形したモールド部品が多く用いられている。このモールド部品においては、生産性と信頼性の観点から電気的接続用端子とモールド部品内部に搭載した電子部品を有する回路基板等に接続されたリード線とを結合するために振動による摩擦エネルギーによって接合を行なうワイヤボンディングが多用されている。

この電気的接続用端子をモールド部品内部にモールドするにあたっては、モールドした際に、溶融樹脂が固化する際に収縮する。しかしながら、リード線を接続するためには電気的接続用端子の一部を外部に露出させる必要があり、この露出した部分の背面は、樹脂だけが収縮するため、空隙が生じてしまう。このため、電気的接続用端子とリード線を接続する際に一定荷重を与えることができず、確実にワイヤボンディングすることができないといった問題が生じてしまう。

ここで特許文献１のようなものが知られている。この特許文献１は、電気的接続用端子に折曲部，溝部，突起部等を設けて樹脂内部に埋め込んでいる。

特開平９−１０７０５９号公報

しかしながら、電気的接続用端子に折曲部，溝部，突起部等を設けて樹脂内部に埋め込んだとしても、電気的接続用端子の樹脂に対する食いつきが向上することはあっても樹脂が収縮した場合に生じる空隙の発生を少なくすることはできない。特にボンディング接合面の背面には何も施されていないため、樹脂の収縮が生じた場合には空隙が生じて、リード線に一定荷重を与えることができないといった問題を有している。

本発明の目的は、樹脂によってインサート成形された端子と樹脂との間に空隙を極力生じさせない電子装置、及び、その製造方法を提供することにある。

本発明は、電気的接続用端子におけるリード線の接続箇所を凹状に湾曲させたことを特徴としている。

また、本発明は、電気的接続用端子におけるリード線の接続箇所が樹脂側に弾性力を有していることを特徴としている。

また、本発明は、電気的接続用端子に樹脂をインサートする際に電気的接続用端子におけるリード線の接続箇所を樹脂の圧力によって変形させ、樹脂の熱収縮により電気的接続用端子におけるリード線の接続箇所が変形前の方向に戻ることを特徴としている。

本発明によれば、樹脂によってインサート成形された電気的接続用端子と樹脂との間に空隙を極力生じさせないため、ボンディングする際にリード線に確実に荷重を与えることができる。

以下、本発明による各実施例を図面に基づいて説明する。

〔第１実施例〕
図１は、第１実施例の電子回路を搭載した後の電子装置の斜視図である。図２は、図１に図示の電子装置のＡ−Ａ線断面図である。図３は、図２に図示のボンディング近傍の部分拡大断面図である。図４は、図１に図示の電気接続用端子にアルミワイヤをボンディングする前の電気的接続用端子近傍部分の切り出し斜視図である。図５は、図１に図示の電気的接続用端子のインサート成形前における斜視図である。図６は、図５に図示の電気的接続用端子をＰ方向から見たボンディング近傍の部分拡大図である。

図１及び図２において、ケース１は、略四角形状の枠体１ａと、該枠体１ａの一辺から外側に向かって突出する箱型筒状の突出部１ｂと、枠体１ａの内周側であって突出部１ｂ側に設けられた段差部１ｃとを樹脂によって一体に射出成形することで構成される。この枠体１ａの４つの角部には、他の部品に取付けるためのブッシュ５がそれぞれインサートされている。尚、ケース１の材料となる樹脂は、ガラスフィラ４０％充填したＰＢＴ樹脂からなる。

また、ケース１における枠体１ａの底部には、枠体１ａの形状に合わせた板状のアルミベース３が固定されている。図２に示すように、このアルミベース３には、縁部に沿って連続して周回する凸部が形成され、この凸部の形状に合わせて枠体１ａの底部には凹部が形成されている。この枠体１ａに形成された凹部にアルミベース３の凸部が嵌合されるが、この嵌合部には接着剤を塗布されるため、接着剤が硬化することによって枠体１ａとアルミベース３は一体化される。

このアルミベース３上には、別工程で製造された制御回路板４が貼り付け固定されており、制御回路板４上には、ＬＳＩ等の電子部品４ａ及び電子部品４ａの入出力端子４ｂが複数搭載されている。

また、ケース１の段差部１ｃから突出部１ｂ内に延びるように複数の電気的接続用端子２が規則的に配置されてケース１内にインサート成形されている。尚、電気的接続用端子２は金属製の細長い薄板状部材で構成され、段差部１ｃ側に位置する一端は、クランク状に折曲されて段差部１ｃ内に埋め込まれ、先端部が段差部１ｃの側面から外部に露出している。また、突出部１ｂ内に延びる電気的接続用端子２の他端は、先端部がテーパ状に尖った形状に形成され、外部の接続端末に接続できるように構成されている。

このように構成された電気的接続用端子２は、段差部１ｃの上面において、表面が外部に露出したボンディング接合面２ａを有しており、このボンディング接合面２ａと制御回路板４上に設けられた入出力端子４ｂが夫々、リード線としてのアルミワイヤ６によって連結されている。

次に電気的接続用端子の詳細について図３〜図６に基づいて説明する。

図３及び図４に示すように電気的接続用端子２におけるボンディング接合面２ａには、緩やかに、かつ、凹状に湾曲した湾曲部９が形成されている。この湾曲部９の面積は、段差部１ｃを構成する樹脂からの露出面積と略同一面積としている。つまり、ボンディング接合面２ａと湾曲部９は略同一面積である。この湾曲部９の製法としては、図５に示すような電気的接続用端子２を成形する際と同様に、プレス加工で行うことが最も容易で安価な製法であるため、図６に示すようにプレス加工にて湾曲量９ａだけ湾曲させて湾曲部９を成形している。また、電気的接続用端子２を成形するのと同時に湾曲部９を成形することも可能である。このように成形された湾曲部９におけるボンディング接合面２ａ上には、アルミワイヤ６が後述するワイヤボンディングによって接合される。

次にケース内への電気的接続用端子のインサート成形方法について、図７〜図１３に基づいて説明する。

図７は、電気的接続用端子をインサートモールドする金型にセットした時のボンディング接合面の部分断面図である。図８は、図７の金型に樹脂を充填した状態を示す部分断面図である。図９は、金型へ充填された樹脂が収縮する方向を表す部分断面図である。図
１０は、金型へ充填された樹脂の収縮後の状態を示す部分断面図である。図１１は、図８に図示の電気的接続用端子が変形後、元に戻る復元力を表す部分断面図である。図１２は、図１１の電気的接続用端子における樹脂への圧着力を表す部分断面図である。図１３は、金型へ樹脂を充填し、樹脂が収縮した後、電気的接続用端子が復元した後の状態を示す部分断面図である。

図７に示すように電気的接続用端子２を樹脂１ｄにてモールドするには、樹脂１ｄを充填する前に、まず、図中上下に配置された上側金型１１ａ及び下側金型１１ｂ間の上側金型１１ａ側に重なり合うようにボンディング接合面２ａに湾曲部９が形成された電気的接続用端子２が配置固定される。また、上側金型１１ａにおけるボンディング接合面２ａと対向する面は平面となっているため、湾曲部９が形成されたボンディング接合面２ａとの間には、図中両端から中央に向けて緩やかな凹状に湾曲量９ａを確保した断面略皿形状の空間が電気的接続用端子２の幅方向にほぼ同一の形状のまま形成されることになる。

次に樹脂１ｄを成形機の加熱筒で溶融して上側金型１１ａと下側金型１１ｂ間の空間に成形機のシリンダーにより射出して充填する。この時の上側金型１１ａと下側金型１１ｂ間の空間内に加わる樹脂１ｄの充填圧力１２の状態を図８に示す。

樹脂１ｄの充填圧力１２は樹脂１ｄを充填する空間の内部から外側に向けて加わるため、電気的接続用端子２の湾曲部９においては、湾曲部９の下側金型１１ｂに対向する面となるボンディング接合裏面２ａａから、上側金型１１ａの方向に向けて押し付け力が加わる。この時、湾曲部９には材料の反力が働くが、樹脂１ｄの充填圧力１２に比べて反力が非常に小さいため、湾曲部９は容易に弾性変形する。詳述すると、上側金型１１ａのボンディング接合面２ａと対向する面とボンディング接合面２ａとの間に設けられた断面略皿形状の空間は、湾曲部９の弾性変形により容積が減少するが、湾曲部９が上側金型１１ａの平面に押し付けられるまで変形すると、断面略皿形状の空間の容積は、ほとんど無くなる。

次に上側金型１１ａ及び下側金型１１ｂの中に充填された樹脂１ｄは、充填圧力１２の停止と同時に流動が停止し、固化に伴う樹脂収縮が生じる。この時の上側金型１１ａと下側金型１１ｂの間に充填された樹脂１ｄの収縮状態を図９に示す。樹脂１ｄの収縮方向
１３は、樹脂１ｄの充填圧力１２の方向とは略逆向きに、樹脂１ｄの外表面から内部に向けて進行する。

そして樹脂１ｄの固化が完了し樹脂収縮が停止した状態を図１０に示す。尚、実際には樹脂１ｄの収縮に追従して電気的接続用端子２の湾曲部９も同時に動きを伴うが、ここでは説明する上で、あえて電気的接続用端子２と湾曲部９が図８の状態のままにあると仮定する。湾曲部９下面であるボンディング接合裏面２ａａの樹脂１ｄは、外表面から内部方向に向かい収縮し、また収縮量は樹脂厚みに比例することから他の箇所に比べ収縮量は大きく、更に湾曲部９のボンディング接合面２ａが露出し湾曲部９との引っかかりが無いことから、ボンディング接合裏面２ａａから離れる方向に大きく樹脂ひけの様相を生じる。よってボンディング接合裏面２ａａの下面には、露出面２ｂのほぼ中央部に収縮量１５を有する凹形状１４が形成される。

ここで、図１０では電気的接続用端子２の湾曲部９の動きを省き説明してきたが図１１及び図１２に基づいて電気的接続用端子２の湾曲部９の作用について説明する。電気的接続用端子２は、材料の特性から弾性領域の変形においては、元の形態に戻ろうとする復元力が材料内部に蓄積する。よって、樹脂１ｄの充填圧力１２によって弾性変形した湾曲部９には、元の位置９ａまで戻ろうとする復元力１７が生じる。しかし、図９で説明したように湾曲部９下面には収縮する樹脂１ｄが介在し、収縮は充填圧力１２の停止後において瞬時に進行して、収縮量１５を有する凹形状１４が形成するため、図１２に示す如く、前記弾性変形した湾曲部９は、元の位置９ａまで戻れず、収縮量１５の位置に留まり残復元量１６が残ることになる。よって、湾曲部９の部材内部には、残復元量１６に伴う残復元力１８が生じ、この残復元力１８が湾曲部９のボンディング接合裏面２ａａから樹脂１ｄの表面へ常時加わる。このことからボンディング接合裏面２ａａと樹脂１ｄ１ａの表面の間においては、圧着した圧着面を作ることが可能になる。よって、ボンディング接合裏面２ａａからの樹脂１ｄの離れ、及び、電気的接続用端子２の浮上り防止が図れる。

図８〜図１０に示す樹脂１ｄの固化収縮と、図１１及び図１２示す電気的接続用端子２の湾曲部９の作用は同時に進行するため、実際には図１３に示す形態と成る。湾曲部９の部材内部には、残復元力を有し、この残復元力によりボンディング接合裏面２ａａは、樹脂の表面との間において、空間のない形態となる。

以上、述べてきた第１実施例における、ボンディング接合裏面２ａａからの樹脂離れ、及び電気的接続用端子２の浮上り防止において、湾曲量９ａの効果領域を求めた。その実験データ結果を図１４に示す。

横軸に樹脂モールド前におけるボンディング接合裏面２ａａの露出面長さＬに対する湾曲量ΔＬの比ΔＬ／Ｌを示し、縦軸に樹脂モールド後におけるボンディング接合裏面２aaの露出面長さＬに対する樹脂離れ量Ｇａｐの比Ｇａｐ／Ｌを示す。この結果から、実線で示す湾曲量ΔＬの設けない従来においてはΔＬ／Ｌ＝０.０×１０^-2時Ｇａｐ／Ｌ＝０.２×１０^-2の樹脂離れ量が有り、ここからΔＬ／Ｌが増加するにつれてＧａｐ／Ｌは徐々に低下する。そしてΔＬ／Ｌ＝０.４×１０^-2に達するとＧａｐ／Ｌは略０.０×１０^-2を示した。更にΔＬ／Ｌが増加してもＧａｐ／Ｌ は略０.０×１０^-2を示したままとなった。一方、破線で示す樹脂モールド前におけるボンディング接合裏面２ａａの露出面長さＬと樹脂モールド後における湾曲量‘ΔＬの比‘ΔＬ／Ｌにおいては、ΔＬ／Ｌ＝０.０ ×
１０^-2時から略‘ΔＬ／Ｌ＝０.０×１０^-2を示し、ΔＬ／Ｌ＝０.４×１０^-2の少し前からΔＬ／Ｌが増えると共に増加傾向を示した。

このことは、ΔＬ／Ｌ＝０.４×１０^-2 の少し前からボンディング接合裏面２ａａと樹脂との間で、密着した密着面が生じ、ΔＬ／Ｌが増えると共に樹脂モールド前の湾曲量
ΔＬが元の形状まで戻れず、湾曲部９ａに弾性力が残復元量として残っていることが判る。この残復元量つまり湾曲量‘ΔＬが発生することで、湾曲部９の部材内部に残復元力が生じ、この残復元力でボンディング接合裏面２ａａから樹脂１ｄの表面へ常時圧着していることが判る。尚、ΔＬ／Ｌ＝１.０×１０^-2 を超えて、より高い領域においては、ボンディング接合裏面２ａａと樹脂１ａとの間の密着性は維持しているが、湾曲量ΔＬが大きくなることでボンディング接合面２ａと上側金型１１ａと間の空間も大きくなり、このことから樹脂モールド時にボンディング接合面２ａへ樹脂１ａが入り込む現象が生じ始めた。

よって、本実施例では、特にボンディング接合裏面２ａａからの樹脂離れ、及び電気的接続用端子２の浮上り防止における湾曲量９ａの効果領域として、樹脂モールド前におけるボンディング接合裏面の露出面長さＬに対する湾曲量ΔＬの比ΔＬ／ＬでΔＬ／Ｌ＝
０.４×１０^-2〜ΔＬ／Ｌ＝１.０×１０^-2の範囲とした。このような範囲としたことにより、樹脂モールド時にボンディング接合面２ａへ樹脂１ａが入り込む現象を防止することができる。

次に、図１５を用いて、リード線としてのアルミワイヤ６にてボンディングする際のメカニズムについて説明する。

図１５において、電気的接続用端子２のボンディング接合面２ａには、アルミワイヤ６が載置されている。そして、アルミワイヤ６の図１５中の上部には、ボンディング機のボンディングホーン１９が、電気的接続用端子２のボンディング接合面２ａに対し略垂直に置かれている。このアルミワイヤ６上部には、ボンディング機のボンディングホーン１９を介して一定荷重１９ａが加圧されるようになっている。したがって、樹脂１ｄとボンディング接合裏面２ａａ，ボンディング接合面２ａとアルミワイヤ６（ボンディングホーン１９の加圧幅），アルミワイヤ６（ボンディングホーン１９の加圧幅）とボンディングホーン１９（ボンディングホーン１９の加圧幅）とは、隙間無く接している。

次に、ワイヤボンディングを行うには、ボンディング機のボンディングホーン１９を介して一定荷重１９ａが負荷されたままボンディングホーン１９に超音波を印加し、ボンディングホーン１９に高周波の振動を与える。すると、ボンディングホーン１９は超音波振動を起こし、電気的接続用端子２のボンディング接合面２ａとアルミワイヤ６（ボンディングホーン１９の加圧幅）の接触部位に摩擦力が発生し、この摩擦力が接合エネルギー
１９ｂとなりボンディング接合面２ａとアルミワイヤ６（ボンディングホーン１９の加圧幅）は溶融接合する。

従来の電気的接続用端子の場合は、樹脂収縮からボンディング接合裏面と樹脂との間に空間があり、この空間が介在すると超音波振動を吸収してしまい、摩擦力の発生が低下し接合に必要な接合エネルギーを得ることができなくなる。しかし、本実施例における電気的接続用端子２の場合は、ボンディング接合裏面２ａａと樹脂１ｄの表面の間において、湾曲部９により作られた圧着面から間に空間がなく、超音波振動は分散化されず、接合に必要な接合エネルギーを得ることができる。

このことを確認するため、ワイヤボンディング接合時における、ボンディング機から印加した発振電圧出力値の測定を図１６に示す。横軸に時間を示し、縦軸に発振電圧出力値を示す。

破線で示す湾曲量９ａの設けない従来のΔＬ／Ｌ＝０.０×１０^-2 では、発振初期に最も高い値を示すが時間の経過と共に値が徐々に低下している。これは、超音波振動の発振途中に超音波振動が吸収され、ボンディング接合面とアルミワイヤ（ボンディングホーンの加圧幅）の間で摩擦力が低下していることを示している。低下要因としてボンディング接合裏面と樹脂との間の空間によるものであることが伺える。

実線に示すΔＬ／Ｌ＝０.４×１０^-2〜ΔＬ／Ｌ＝１.０×１０^-2の範囲で湾曲量９ａを設けた本実施例では、発振初期から発振終了時までほぼ一定の値を示した。このことは、超音波振動の発振途中に超音波振動が吸収されずに、ボンディング接合面２ａとアルミワイヤ６（ボンディングホーン１９の加圧幅）の間で安定した摩擦力が発生したことを示している。よって接合に必要な接合エネルギーを得ることに対して、良好なボンディング性を確保することができる。

以上、第１実施例について説明したが、第１実施例の作用効果を以下に示す。

第１実施例は、電気的接続用端子におけるリード線の接続箇所を凹状に湾曲させたので、樹脂が収縮したとしても、樹脂の収縮に応じて電気的接続用端子が湾曲するため、電気的接続用端子と樹脂との間に空隙を極力生じさせることがない。このため、ボンディングする際にリード線に確実に荷重を与えることができる。また、電気的接続用端子が凹状に湾曲しているので凹状部の底部にリード線を載置し易く、規定の位置に確実にボンディングすることができる。特に複数の電気的接続用端子を有する電子装置の場合には、ボンディングする箇所のばらつきが少なくなる。

このように電気的接続用端子と樹脂との間に空隙を極力生じさせないためには、電気的接続用端子におけるリード線の接続箇所が樹脂側に弾性力を有していてもよく、樹脂の充填圧力に比べて反力が小さな弾性変形部を設けてもよい。また、電気的接続用端子におけるリード線の接続箇所の背面を樹脂の状態に応じて変形可能としてもよい。

実際には、電気的接続用端子に樹脂をインサートする際、電気的接続用端子におけるリード線の接続箇所を樹脂の圧力によって変形させ、樹脂の熱収縮により電気的接続用端子におけるリード線の接続箇所が変形前の方向に戻り、その状態にてリード線を電気的接続用端子にボンディングしている。

尚、リード線を電気的接続用端子へボンディングするには、リード線と電気的接続用端子間で超音波振動を与えて摩擦力を発生させ、溶融接合しているので、ボンディングする際にリード線に確実に荷重を与えることができることの効果が大きい。

また、第１実施例は、凹状に湾曲した箇所の面積を樹脂からの露出面積と略同一面積の大きさに形成したので、電気的接続用端子が変形し易く、また、元の形状に戻り易くすることができる。このため、電気的接続用端子と樹脂との間に空隙をより生じさせないようにすることができる。

また、第１実施例は、凹状に湾曲した箇所をボンディングする接合面の長さに対する凹量の比で０.４×１０^-2〜１.０×１０^-2の範囲にしたので、樹脂が電気的接続用端子のボンディングする接合面に入り込んでしまうことを防止することができる。

以上、第１実施例について説明したが、電気的接続用端子におけるリード線の接続箇所は、最終的に湾曲している必要はなく、例えば、樹脂の充填圧力でリード線が接続される面側に凸形状に弾性変形させ、樹脂の収縮によって平面もしくは小さな凸形状に戻るようにしてもよい。この際、樹脂には弾性力が作用している方がよい。

また、第１実施例では、ボンディング接合裏面の凸状の湾曲量をボンディング接合面の凹状の湾曲量と同一量に設定しているが、ボンディング接合裏面の凸状の湾曲量を同一量に設定しなくても、本発明の目的とするボンディング接合裏面からの樹脂の離れ、及び電気的接続用端子の樹脂からの浮上り防止に対して、何ら支障なく達成できる。

また、第１実施例では、インサート成形樹脂にガラスフィラ４０％充填したＰＢＴ樹脂を用いたが、インサート樹脂の材質は、ＰＢＴ樹脂に限定されるものでなく、熱可塑性高分子樹脂や熱硬化性高分子樹脂、もしくはこれらの樹脂に無機材料のガラス繊維や有機材料の炭素繊維等のフィラを充填した樹脂を用いることができる。

また、第１実施例では、凹状に湾曲した箇所をボンディングする接合面の長さに対する凹量の比で０.４×１０^-2〜１.０×１０^-2の範囲にしてボンディングする接合面に樹脂が入り込んでしまうことを防止したが、この範囲でなくとも金型に電気的接続用端子が入り込む凹部を設けておけば、ボンディングする接合面への樹脂の入り込みを防止することができる。

〔第２実施例〕
本発明の第２実施例に係る電子制御装置用モールド部品を図１７及び図１８に基づいて説明する。尚、実施例１と共通する部位については、同一称呼，同一の符号で表す。

図１７は、複数本の電気的接続用端子２を予めインサート成形したインサート成形品
１０をモールド部品にインサートして複合一体成形品１００として構成したモールド部品本体１００の斜視図である。図１８は、図１７に図示のモールド部品本体１１のＤ−Ｄ線断面図である。

この電子制御装置用モールド部品１００の第２の実施例は、樹脂１０ａ中に外部と電気的接続用端子２を行うための複数本の電気的接続用端子２を規則的に配置してインサート成形した。予めインサート成形したインサート成形品１０の電気的接続用端子２のそれぞれに、アルミワイヤをボンディングするボンディング接合面２ａに対して、樹脂１０ａからの露出位置に露出面積と略同一面積の大きさに、ボンディング接合面２ａの接合面２ａに対して、緩やかな凹状の湾曲部９を形成するものである。

予めインサート成形したインサート成形品１０をモールド部品にインサートして樹脂
１００ａで一体にして、複合一体成形品１００として構成した。

この電気的接続用端子２は、第１の実施例と同様に、アルミワイヤ６をボンディングするボンディング接合面２ａに対して、樹脂１０ａからの露出位置に露出面積２ｂと略同一面積の大きさに、ボンディング接合面２ａの接合面２ａに対して、緩やかな凹状の湾曲部９を設けている。このときの湾曲量としては、第１の実施例の図１４に示す実験データ図より樹脂モールド前におけるボンディング接合裏面の露出面長さＬに対する湾曲量ΔＬの比ΔＬ／ＬでΔＬ／Ｌ＝０.４×１０^-2〜ΔＬ／Ｌ＝１.０×１０^-2の範囲とした。

図１７で示す電気的接続用端子２を樹脂モールドする際、金型の樹脂１０ａを充填する空間において、所望する所定の位置に電気的接続用端子２をセットする。

次に樹脂１０ａは、成形機の加熱筒で溶融され、樹脂１０ａを充填する空間に成形機のシリンダーにより充填される。この時、湾曲部９には材料の反力が働くが、樹脂１０ａの充填圧力に比べて反力が非常に小さいため、湾曲部９は容易に弾性変形を伴う。湾曲部９は実施例１の図８と同様の形態で、金型の露出合せ面の平坦面まで一時的に変形する。

次に金型の中に充填した樹脂１０ａは、充填圧力の停止と同時に流動が停止し、固化に伴う樹脂収縮が作用する。樹脂１０ａの収縮の方向は、実施例１の図９と同様の形態で、前記樹脂１０ａの充填圧力の方向とは略逆向きに、樹脂１０ａの外表面から内部に向けて進行する。

樹脂１０ａの収縮に追従して電気的接続用端子２の湾曲部９も同時に動きを伴うが、ここでは説明する上で、あえて電気的接続用端子２と湾曲部９がそのまま状態にあると仮定する。湾曲部９下面であるボンディング接合裏面２ａａの樹脂１０ａは、外表面から内部方向に向かい収縮し、また収縮量は樹脂厚みに比例することから他の箇所に比べ収縮量は大きく、更に湾曲部９のボンディング接合面２ａが露出し湾曲部９との引っかかりが無いことから、ボンディング接合裏面２ａａから離れる方向に大きく樹脂ひけの様相を生じる。よってボンディング接合裏面２ａａの下面には、実施例１の図１０と同様の形態で、露出面２ｂのほぼ中央部に凹形状が形成される。

ここで前記電気的接続用端子２の湾曲部９の作用については、材料の特性から弾性領域の変形においては、元の形態に戻ろうとする復元力が材料内部に蓄積する。よって、樹脂
１０ａの充填圧力によって弾性変形した湾曲部９には、実施例１の図１１と同様の形態で、元の位置９ａまで戻ろうとする復元力が生じる。しかし、湾曲部９下面には収縮する樹脂１０ａが介在し、収縮は充填圧力の停止後において瞬時に進行して、凹形状が形成するため、前記弾性変形した湾曲部９は、実施例１の図１２と同様の形態で、元の位置９ａまで戻れず、凹形状の位置に留まり残復元量が残ることになる。よって湾曲部９の部材内部には、残復元量に伴う残復元力が生じ、この残復元力が湾曲部９のボンディング接合裏面２ａａから樹脂１０ａの表面へ常時加わる。このことからボンディング接合裏面２ａａと樹脂１０ａの表面の間においては、圧着した圧着面を作ることが可能になる。よって、ボンディング接合裏面２ａａからの樹脂１０ａ離れ、及び、電気的接続用端子２の浮上り防止が図れる。

このように構成されるインサート成形品１０を別の金型へモールド部品としてインサートし、樹脂１００ａで包み、一体構成したモールド部品本体１００を得た。このモールド部品本体１００を用いて、内部に電子部品を搭載し制御回路が構成されているアルミベースと接着剤で硬化接着して、モールド部品本体１００として一体化し、制御回路と接続用端子のボンディング接合面２ａとをアルミワイヤによってボンディングすることにより電子制御装置が構成される。

この時、モールド部品本体１００に撚れば、ボンディング接合裏面２ａａと樹脂１０ａの表面との間において、空間のない圧着した圧着面を有していることから超音波振動の発振途中に超音波振動が吸収されずに、ボンディング接合面２ａとアルミワイヤ（ボンディングホーンの加圧幅）の間で安定した摩擦力を発生させることが可能となる。よって接合に必要な接合エネルギーを得ることに対して、良好なボンディング性を確保することができる。

効果を確認するため、ワイヤボンディング接合時における、ボンディング機から印加した発振電圧出力値の測定を行い、実施例１と同様に図１６の実線に示す形態で、発振初期から発振終了時までほぼ一定の値を示した。このことは、超音波振動の発振途中に超音波振動が吸収されずに、ボンディング接合面２ａとアルミワイヤ（ボンディングホーンの加圧幅）の間で安定した摩擦力が発生したことを裏付けるものである。

したがって、本実施例に撚れば、従来、避けられていた多重成形品において高信頼性のワイヤボンディングが確保できたため設計自由度の向上を図ることができる。

以上、本実施例のような狭小端子幅及び狭ピッチの端子を有するモールド部品においては、容易で安価な製造方法で電気的接続用端子と樹脂の界面に部分的な圧着した圧着面を発生させて、ワイヤボンディングにおいて歩留まりが良く高信頼性の電子装置を実現することができる。

本実施例のモールド部品は、以上のように構成されるもので、ボンディング接合裏面と樹脂表面との間において、空間のない圧着した圧着面を有していることから超音波振動の発振途中に超音波振動が吸収されずに、ボンディング接合面とアルミワイヤ（ボンディングホーンの加圧幅）の間で安定した摩擦力を発生させることが可能となり、接合に必要な接合エネルギーを得ることに対して、良好なボンディング性を確保することができ、以下のような効果がある。

また、本実施例によれば、端子の樹脂からの浮上りを防止するためにボンディング接合面以外の端子端部を樹脂でかぶせるか、もしくは端子に屈曲形状を設けて樹脂内部に埋め込むか等、ボンディング接合面以外を幅広く設けなくても、ボンディング接合面幅で且つボンディング接合面の表面を有効に利用することにより、端子をよりコンパクトにできると共に、従来のスペースへより多くに端子を配置することが可能となるため多機能化が望めコストパフォーマンスを大幅に図ることができる。

また、本実施例によれば、特に、多重成形のようなモールド部品において、ボンディング時の超音波振動エネルギーの分散を引き起こすことなく安定したボンディングを確保でき、従来避けられていた多重成形品において設計自由度の向上を図ることができる。

また、本実施例によれば、モールド上もしくはモールド内部に電子部品を配置し、外部との電気信号の授受を行うことにより電子装置用モールド部品を実現することができる。

次に、上記の各実施形態から把握し得る請求項に記載以外の発明について、以下にその作用効果と共に記載する。

（１）請求項１に記載の電子装置において、樹脂中に複数本の前記電気的接続用端子を規則的に配置してインサート成形した樹脂成形品を予めインサート部材としてインサート成形し、該予めインサート成形したインサート成形品をモールド部品にインサートして樹脂で一体構成にした複合一体成形品として構成したものであることを特徴とする電子装置。このような構成とすることにより、請求項１と同様の作用効果が得られる。

（２）請求項１に記載の電子装置において、前記電気的接続用端子における前記リード線の接続箇所は、プレスによって湾曲させたことを特徴とする電子装置。このような構成とすることにより、安価に湾曲部が形成できる。

（３）請求項１に記載の電子装置において、前記電気的接続用端子は、前記リード線の接続箇所の湾曲方向両側が樹脂に埋め込まれていることを特徴とする電子装置。このような構成としたことにより、より確実に樹脂の収縮に伴って電気的接続用端子を湾曲させることができる。

本発明は、モータなどの回転体を形成するものや回転体を用いて角度や位置，変位をセンシングするセンサなどに適用される。例えば、自動車分野における流入空気量を調整するスロットル弁（バルブ）やそこに取付けられるスロットルポジションセンサ，アクセル開度を検出するアクセル開度センサ，これらセンサを一連に制御構成するための各種センサなどである。また、本発明の課題を解決するものであれば、上記の列記した製品に限定されることなく適用できる。

第１実施例の電子回路を搭載した後の電子装置の斜視図。 図１に図示の電子装置のＡ−Ａ線断面図。 図２に図示のボンディング近傍の部分拡大断面図。 図１に図示の電気接続用端子にアルミワイヤをボンディングする前の電気的接続用端子近傍部分の切り出し斜視図。 図１に図示の電気的接続用端子のインサート成形前における斜視図。 図５に図示の電気的接続用端子をＰ方向から見たボンディング近傍の部分拡大図。 電気的接続用端子をインサートモールドする金型にセットした時のボンディング接合面の部分断面図。 図７の金型に樹脂を充填した状態を示す部分断面図。 金型へ充填された樹脂が収縮する方向を表す部分断面図。 金型へ充填された樹脂の収縮後の状態を示す部分断面図。 図８に図示の電気的接続用端子が変形後、元に戻る復元力を表す部分断面図。 図１１の電気的接続用端子における樹脂への圧着力を表す部分断面図。 金型へ樹脂を充填し、樹脂が収縮した後、電気的接続用端子が復元した後の状態を示す部分断面図。 図１３に図示の電気的接続用端子におけるボンディング接合面の端子露出長さと湾曲凹量の関係を示すデータ図。 アルミワイヤをボンディングする説明図。 ワイヤボンディング接合時における、ボンディング機から印加した発振電圧出力値の測定データ図。 複数本の電気的接続用端子を予めインサート成形した成形樹脂品をモールド部品にインサートして複合一体成形品として構成したモールド部品本体の斜視図。 図１７に図示のモールド部品本体のＤ−Ｄ線断面図。

符号の説明

１ｄ，１０ａ，１００ａ…樹脂、２…電気的接続用端子、２ａ…ボンディング接合面、６…アルミワイヤ（リード線）、９…湾曲部、１９…ボンディングホーン。

Claims (8)

1. 樹脂によってインサート成形された電気的接続用端子を有し、該電気的接続用端子の表面が外部に露出した箇所にリード線をボンディングした電子装置において、
   前記電気的接続用端子における前記リード線の接続箇所は、凹状に湾曲していることを特徴とする電子装置。
2. 請求項１に記載の電子装置において、凹状に湾曲した箇所の面積は、前記樹脂からの露出面積と略同一面積に形成したものであることを特徴とする電子装置。
3. 請求項１に記載の電子装置において、凹状に湾曲した箇所は、ボンディングする接合面の長さに対する凹量の比で０.４×１０^-2〜１.０×１０^-2の範囲にしたものであることを特徴とする電子装置。
4. 樹脂によってインサート成形された電気的接続用端子を有し、該電気的接続用端子の表面が外部に露出した箇所にリード線をボンディングした電子装置において、
   前記電気的接続用端子における前記リード線の接続箇所は、樹脂側に弾性力を有していることを特徴とする電子装置。
5. 樹脂によってインサート成形された電気的接続用端子を有し、該電気的接続用端子の表面が外部に露出した箇所にリード線をボンディングした電子装置において、
   前記電気的接続用端子における前記リード線の接続箇所は、樹脂の充填圧力に比べて反力が小さな弾性変形部を有することを特徴とする電子装置。
6. 樹脂によってインサート成形された電気的接続用端子を有し、該電気的接続用端子の表面が外部に露出した箇所にリード線をボンディングした電子装置において、
   前記電気的接続用端子における前記リード線の接続箇所の背面は、樹脂の状態に応じて変形可能となっていることを特徴とする電子装置。
7. 樹脂によってインサート成形された電気的接続用端子の表面が外部に露出した箇所にリード線をボンディングした電子装置の製造方法において、
   前記電気的接続用端子に樹脂をインサートする際、前記電気的接続用端子における前記リード線の接続箇所を樹脂の圧力によって変形させ、樹脂の熱収縮により前記電気的接続用端子における前記リード線の接続箇所が変形前の方向に戻り、その状態にて前記リード線を前記電気的接続用端子にボンディングすることを特徴とする電子装置の製造方法。
8. 請求項６に記載の電子装置において、前記リード線を前記電気的接続用端子へボンディングするには、前記リード線と前記電気的接続用端子間で超音波振動を与えて摩擦力を発生させ、溶融接合することを特徴とする電子装置の製造方法。
   

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