JP2009231351A - 電子部品の封止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】基板に実装された電子部品の信頼性をより向上させる
【解決手段】基板２０上に実装された電子部品２６ａ〜２６ｃの樹脂封止は、カバー３０内部に放熱グリスを注入し、電子部品２６ａ〜２６ｃのうちの一部の部品２６ｂ，２６ｃをカバー３０で覆うと共にカバー３０の上面に樹脂が付着しないようシリコンシートを貼り付け、これをモールド型に配置し、樹脂を充填して硬化させてモールド型から取り出すと共にシリコンシートを剥がすことにより行なう。これにより、基板に実装された電子部品をカバーにより保護でき、電子部品の信頼性をより向上させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子部品の封止構造に関し、詳しくは、基板上に実装された電子部品を封止する電子部品の封止構造に関する。

従来、この種の電子部品の封止構造としては、電子部品が実装された回路基板とコネクタモジュールの配線板とがワイヤボンディングにより電気的に接続されたものにおいて、回路基板と配線板とワイヤボンディングとがインサートモールド（樹脂封止）されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−６３３６６号公報

上述した電子部品の封止構造では、樹脂をモールドして硬化させる際や市場での熱収縮による膨張収縮の際に樹脂が収縮し、電子部品にストレスが作用する。この場合、電子部品によってはその耐久性に影響が生じる。また、基板上に実装されている電子部品を樹脂により封止する場合には、電子部品で生じた熱がこもる傾向があるため、これを効率的に放熱する必要がある。基板の裏面に放熱板を貼り付けて基板の裏面から放熱することも考えられるが、裏面からだけでは放熱が不十分な場合もある。

本発明の電子部品の封止構造は、基板に実装される電子部品の信頼性をより向上させることのできる封止構造を提供することを主目的とする。

本発明の電子部品の封止構造は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の電子部品の封止構造は、
基板上に実装された電子部品を封止する電子部品の封止構造であって、
前記電子部品のうちの少なくとも一部の部品をカバーにより覆った状態で前記基板上を樹脂により封止してなる
ことを要旨とする。

この本発明の電子部品の封止構造では、基板上に実装された電子部品のうち少なくとも一部の部品をカバーにより覆った状態で基板上を樹脂により封止するから、電子部品をカバーにより保護しながら樹脂により封止することができる。この結果、基板に実装される電子部品の信頼性をより向上させることができる。また、カバーを用いずに樹脂封止するものに比して、封止に用いる樹脂の量を少なくすることができる。

こうした本発明の電子部品の封止構造において、前記電子部品のうち前記カバーにより覆われる部品は、熱により膨張する部品であるものとすることもできるし、前記電子部品のうち前記カバーにより覆われる部品は、前記基板に実装されたときに該基板との間に隙間が生じる部品であるものとすることもできる。前者では、熱膨張により電子部品に封止樹脂から大きなストレスがかかるのを防止することができる。後者では、電子部品の足が比較的低いものを実装するなど基板と電子部品との間に狭い隙間が生じていると、その隙間には樹脂が十分に行き渡らない場合があるから、これに起因して電子部品に大きなストレスがかかるのを防止することができる。なお、前者では、カバーにより覆う電子部品としてはアルミ電解コンデンサを挙げることができる。

また、本発明の電子部品の封止構造において、前記カバーの上面が露出するよう前記基板上を封止してなるものとすることもできる。こうすれば、カバーに覆われた電子部品に発生した熱をカバーの上面から放熱することができる。また、カバーの上面を露出させることにより、カバーに覆われていない電子部品で発生した熱について基板を介してカバーから放熱することも期待することができる。この態様の本発明の電子部品の封止構造において、前記カバーの上面に放熱用フィンが形成されてなるものとすることもできるし、前記カバーの内部に放熱用グリスが充填されてなるものとすることもできる。こうすれば、放熱効率をより向上させることができる。

さらに、本発明の電子部品の封止構造において、前記基板の裏面に放熱板が取り付けられてなるものとすることもできる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施形態としての電子部品の封止構造を用いて封止した電子制御ユニット１０の構成の概略を示す構成図である。電子制御ユニット１０は、エンジンと自動変速機とを搭載する自動車における自動変速機の制御に用いられる変速機用電子制御ユニット（ＡＴＥＣＵ）として構成されており、車速やスロットル開度，シフトポジションに基づいて変速段を設定すると共に設定した変速段に基づいて自動変速機を制御する。この電子制御ユニット１０は、そのケース１２には、図示するように、複数の電子部品２６が実装された基板２０と、基板２０とワイヤボンディングとしての接続部２４ａ〜２４ｃ（以下、これらをまとめて接続部２４という）により電気的に接続される配線パターンが形成された配線板２２と、エンジンを制御するエンジン用電子制御ユニットと通信可能に接続するためのコネクタ１６と、車速を検出する車速センサを接続するためのコネクタ１８、シフトレバーの操作位置を検出するためのシフトポジションセンサ１４などが配置されている。なお、シフトポジションセンサ１４は、図示しないが、固定子に取り付けられた永久磁石と、固定子に取り付けられ永久磁石の磁界を検知する磁気センサ（例えばホール素子など）とにより構成されている。

基板２０は、図２に示すように、基板２０上に実装された電子部品２６ａ〜２６ｃが接続部２４（ワイヤボンディング）と配線板２２の一部と共に樹脂（例えば、エポキシ樹脂など）によりモールドされて樹脂モールド部３２が形成されている。基板２０の裏面には、熱伝導性の高い金属により形成された放熱板２８が接着されており、電子部品２６ａ〜２６ｃで発生した熱は基板２０，放熱板２８を介して外部へ放出できるようになっている。

基板２０に実装された電子部品２６ａ〜２６ｃのうちの一部（電子部品２６ｂ，２６ｃ）はカバー３０により覆われている。図３は、カバー３０の外観を示す外観斜視図である。このカバー３０は、熱伝導率の高い金属により略立方体の内部空間が形成されるよう構成されており、電子部品２６ｂ，２６ｃに被せることにより電子部品２６ｂ，２６ｃを完全に覆うことができるようになっている。実施例では、電子部品２６ｂ，２６ｃとして、アルミ電解コンデンサや比較的足が低く基板２０との間に狭い隙間が生じる電子部品をカバー３０により覆うものとした。この理由については後述する。

基板２０と配線板２２と接続部２４の封止は、基板２０に電子部品２６ａ〜２６ｃを取り付けて半田付けし、カバー３０の内部に放熱グリスを注入し、カバー３０の上面に樹脂が付着しないようシール用のシリコンシートを貼り付け、電子部品２６ａ〜２６ｃのうちの一部の電子部品２６ｂ，２６ｃをカバー３０で覆ってモールド型に配置し、樹脂を充填して硬化させてモールド型から取り出すと共にシリコンシートを剥がすことにより行なわれる。ここで、カバー３０により覆われている電子部品２６ｂ，２６ｃとしては、アルミ電解コンデンサなどの熱膨張するものや足が比較的低く電子部品と基板２０との間に狭い隙間が生じるものとしているから、カバー３０によりこれらの部品を保護することにより、熱膨張により電子部品に封止樹脂から大きなストレスがかかったり基板２０と電子部品との間の隙間に樹脂が十分に行き渡らないときにその電子部品に大きなストレスが掛かったりするのを防止している。また、カバー３０は熱伝導性の高い金属により形成されその内部には放熱用グリスを注入しているから、カバー３０内部に収容された電子部品２６ｂ，２６ｃは、放熱グリス，カバー３０を介してカバー３０上面から外部へ放出することができる。

以上説明した実施例の電子部品の封止構造によれば、基板２０上に実装された電子部品２６のうちの一部（電子部品２６ｂ，２６ｃ）をカバー３０で覆った状態で樹脂モールドして硬化させることにより封止するから、樹脂が硬化する際や市場での熱収縮による膨張収縮の際に樹脂が収縮するものとしても電子部品２６ｂ，２６ｃにストレスが掛かることはない。この結果、電子部品２６ｂ，２６ｃの信頼性をより向上させることができる。しかも、カバー３０により電子部品２６ｂ，２６ｃを覆った状態で樹脂モールドするから、用いる樹脂を少なくすることができる。さらに、カバー３０内部に放熱グリスを注入して電子部品２６ｂ，２６ｃを覆うと共にカバー３０の上面が露出されるよう樹脂モールドするから、電子部品２６ｂ，２６ｃで発生した熱を放熱グリス，カバー３０を介してカバー３０上面から放熱することができ、放熱効率を高めることができる。もとより、基板２０の裏面に放熱板２８を貼り付けたから、電子部品２６ａ〜２６ｃの発熱を放熱板２８から放熱することができる。

実施例の電子部品の封止構造では、カバー３０の上面が露出するよう樹脂モールドするものとしたが、カバー３０の上面が露出しないようカバー３０を樹脂で完全に覆うものとしてもよい。

実施例の電子部品の封止構造では、上面が平坦なカバー３０を用いて基板２０に実装された電子部品２６ｂ，２６ｃを覆うと共にカバー３０の上面が露出するよう樹脂モールドするものとしたが、これに限定されるものではなく、図４に示すように、上面に放熱用のフィン１３２を形成されたカバー１３０を用いて基板上に実装された電子部品を覆うと共にカバー１３０の上面が露出するよう樹脂モールドするものとしてもよい。これにより、放熱効率をより高めることができる。

実施例の電子部品の封止構造では、基板２０に実装されている電子部品２６ａ〜２６ｃのうちの一部（電子部品２６ｂ，２６ｃ）をカバー３０により覆うものとしたが、基板２０に実装されている電子部品２６ａ〜２６ｃの全部をカバーにより覆うものとしてもよい。この場合、カバーのサイズを電子部品２６ａ〜２６ｃを完全に覆うことのできるサイズとすればよい。

実施例では、シフトポジションセンサ１４やコネクタ１６，１８などを形成した変速機用電子制御ユニットとして構成するものとしたが、これらを備えないものとしても構わない。また、電子制御ユニットとしては、配線板２２に代えてリードフレームを用いるものとしても構わない。

実施例では、変速機用電子制御ユニットに搭載されるものに適用して説明したが、エンジン用電子制御ユニットに搭載されるものに適用するなど、如何なる電子制御装置に搭載されるものに適用するものとしてもよい。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、自動車産業などに利用可能である。

実施例の電子制御ユニット１０の外観を示す外観図である。 実施例の電子制御ユニット１０の断面を示す断面図である。 実施例のカバー３０の外観を示す外観斜視図である。 変形例のカバー１３０の外観を示す外観斜視図である。

符号の説明

１０ 電子制御ユニット、１２ ケース、１４ シフトポジションセンサ、１６，１８ コネクタ、２０ 基板、２２ 配線板、２４ａ〜２４ｃ 接続部、２６，２６ａ〜２６ｃ 電子部品、２８ 放熱板、３０，１３０ カバー、３２ 樹脂モールド部、１３２ フィン。

Claims (8)

1. 基板上に実装された電子部品を封止する電子部品の封止構造であって、
   前記電子部品のうちの少なくとも一部の部品をカバーにより覆った状態で前記基板上を樹脂により封止してなる
   電子部品の封止構造。
2. 前記電子部品のうち前記カバーにより覆われる部品は、熱により膨張する部品である請求項１記載の電子部品の封止構造。
3. 前記熱により膨張する部品は、アルミ電解コンデンサである請求項２記載の電子部品の封止構造。
4. 前記電子部品のうち前記カバーにより覆われる部品は、前記基板に実装されたときに該基板との間に隙間が生じる部品である請求項１ないし３いずれか１項に記載の電子部品の封止構造。
5. 前記カバーの上面が露出するよう前記基板上を封止してなる請求項１ないし４いずれか１項に記載の電子部品の封止構造。
6. 前記カバーの上面に放熱用フィンが形成されてなる請求項５記載の電子部品の封止構造。
7. 前記カバーの内部に放熱用グリスが注入されてなる請求項５または６記載の電子部品の封止構造。
8. 前記基板の裏面に放熱板が取り付けられてなる請求項１ないし７いずれか１項に記載の電子部品の封止構造。

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