JP2021061359A

JP2021061359A - 樹脂封止型電子制御装置

Info

Publication number: JP2021061359A
Application number: JP2019185682A
Authority: JP
Inventors: 頼之岸; Yoriyuki Kishi
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2019-10-09
Filing date: 2019-10-09
Publication date: 2021-04-15

Abstract

【課題】ケースから基板が離間した中空構造において、コンプレッション成形での成形圧によっても内部の空間への樹脂漏れを抑制できる樹脂封止型電子制御装置を提供する。【解決手段】樹脂封止型電子制御装置１０は、電子部品が実装されている基板２０と、基板２０を包む包囲部３０とを有する。包囲部３０は、基板２０の端部を支持すると共に基板２０の一面２０ａのみを離間して覆っているケース３１と、他面２０ｂを密着して覆っている樹脂部材４１と、からなる。基板２０の一面２０ａの端部には、ケース３１との接触部に沿ってケース３１側に突出する凸部２１が設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、基板が樹脂に封止された樹脂封止型電子制御装置に関する。

電子制御装置は、通常、基板に電子部品が実装されて構成されている。電子部品や基板を保護するために、電子部品が実装された基板は、例えば、ケースに収納される。このような電子制御装置に関する従来技術として特許文献１に開示される技術がある。

特許文献１の電子制御装置は、両面に電子部品が実装されている基板と、この基板の端部を支持すると共に基板の一面のみを離間して覆っているケースと、基板の他面を密着して覆っている樹脂部材と、からなる樹脂封止型電子制御装置である。

樹脂封止型電子制御装置の生産方法は、一般的には、コンプレッション成形と呼ばれる方法が採用されている。コンプレッション成形を模式図で説明する。図１（ａ）の比較例に示すように、型開きした状態の高温の下型（金型）１３１のキャビティに計量した熱硬化性樹脂１０１を投入して溶融状態にする。

基板１１０にコネクタ等（不図示）を設け、この基板１１０をケース１２０に配置し、型開きした状態の下型１３１と上型１３２との間に、基板１１０が下側になるようにしてケース１２０をセットする。

低圧で型閉めしてガス抜きを行う。ガス抜き後、高圧で型締めして金型の熱で熱硬化性樹脂を流動させ、固化させる。型開き後に樹脂封止型電子制御装置１００を離型して取り出す。このように、コンプレッション成形は、キャビティ内の熱硬化性樹脂１０１を基板１１０及びケース１２０の端部に圧着させる成形方法であり、緻密に成形される。

しかし、樹脂封止型電子制御装置１００のような基板１１０がケース１２０から離間した中空構造では、図１（ｂ）に示されるように、コンプレッション成形において、熱硬化性樹脂１０１で基板１１０を封止する際に、中空構造のため矢印（１）方向の成形圧によって基板１１０が中空側の空間１２１に押される。そして、図１（ｃ）に示されるように、成形圧によって基板１１０が反るように変形し、基板１１０の端部が反り上がりケース１２０から離れる。すると、成形圧で押された熱硬化性樹脂１０１が、矢印（２）のように反り上がった基板１１０の端部とケース１２０との間に入り込み、さらに、矢印（３）のように中空となっている内部の空間１２１へ漏れる。

特開２０１９−１６６８９号公報

本発明は、以上の点に鑑み、ケースから基板が離間した中空構造において、コンプレッション成形での成形圧によっても内部の空間への樹脂漏れを抑制できる樹脂封止型電子制御装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、両面に電子部品が実装されている基板と、この基板を包む包囲部と、を有する電子制御装置において、
前記包囲部は、前記基板の端部を支持すると共に前記基板の一面のみを離間して覆っているケースと、前記基板の他面を密着して覆っている樹脂部材と、からなり、
前記基板の一面の端部には、前記ケースとの接触部に沿って前記ケース側に突出する凸部が設けられていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、樹脂封止型電子制御装置は、基板の端部を支持すると共に基板の一面のみを離間して覆っているケースと、基板の他面を密着して覆っている樹脂部材と、からなり、ケースから基板が離間した中空構造である。基板の一面の端部には、ケースとの接触部に沿ってケース側に突出する凸部が設けられている。このため、コンプレッション成形によって基板が中空の空間側へ押されて基板の端部が反り上がった際、この凸部が支点となり壁となることで、熱可塑性樹脂が中空の空間側へ流れ込もうとするのを積極的に抑制することができる。

さらに、凸部は、ケースとの接触部に沿って形成されているので、接触部全体を環状に塞ぎ、全周に亘って熱可塑性樹脂の漏れを防止することができる。

図１（ａ）は比較例に係る従来技術の樹脂封止型電子制御装置の成形時の断面図である。図１（ｂ）は比較例に係る樹脂封止型電子制御装置の成形時の作用を説明する模式図である。図１（ｃ）は比較例に係る樹脂封止型電子制御装置の樹脂漏れを説明する模式図である。図２（ａ）は本発明に係る樹脂封止型電子制御装置の端面及び基板を示す平面図である。図２（ｂ）は本発明に係る樹脂封止型電子制御装置の成形時の断面図である。図２（ｃ）は本発明に係る樹脂封止型電子制御装置の成形時の作用を説明する模式図である。本発明に係る基板の別態様を説明する断面図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は模式的に示すものとする。

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示されるように、本発明の樹脂封止型電子制御装置１０は、両面に電子部品（不図示）が実装されている基板２０と、この基板２０を包む包囲部３０と、を有する。基板２０には、コネクタ（不図示）が設けられている。

包囲部３０は、基板２０の端部を支持すると共に基板２０の一面２０ａのみを離間して覆っているケース３１と、基板２０の他面２０ｂを密着して覆っている樹脂部材４１と、からなる。ケース３１と基板２０の一面２０ａとの間には空間２５が形成されており、樹脂封止型電子制御装置１０は中空構造である。

基板２０の一面２０ａの端部には、ケース３１との接触部に沿ってケース３１側に突出する凸部２１が設けられている。このため、基板２０は凸部２１の部分が段差となっている。凸部２１は、ケース３１との接触部に沿って全周に亘って形成されている。

また、基板２０の凸部２１は、いわゆるプレーン層や配線層等からなるプリント配線板の表面を覆い、回路パターンを保護する絶縁膜のレジスト２３によって構成されている。

次に樹脂封止型電子制御装置１０の生産方法について説明する。
樹脂部材４１の成形には、コンプレッション成形と呼ばれる方法が採用されている。図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示されるように、型開きした状態の高温の下型（金型）５１のキャビティに計量した樹脂部材４１となる熱硬化性樹脂を投入して溶融状態にする。

電子部品等が実装された基板２０をケース３１に配置し、型開きした状態の下型５１と上型５２との間に、基板２０が下側になるようにしてケース３１をセットする。

低圧で型閉めしてガス抜きを行う。ガス抜き後、高圧で型締めして金型の熱で熱硬化性樹脂を流動させ、固化させる。

型開き後に樹脂封止型電子制御装置１０を離型して取り出す。このように、コンプレッション成形では、基板２０の他面２０ｂと下型５１との間のキャビティ内にある樹脂部材（熱硬化性樹脂）４１を基板２０及びケース３１の端部に圧着させる成形方法であり、緻密に成形される。

次に樹脂封止型電子制御装置１０の作用について説明する。
図２（ｂ）に示されるように、コンプレッション成形において、樹脂部材（熱硬化性樹脂）４１で基板１１０を封止する際に、中空構造のため矢印（４）方向の成形圧によって基板２０が中空側の空間２５に押される。そして、図２（ｃ）に示されるように、成形圧によって基板２０が反るように変形し、基板２０の端部が反り上がりケース３１の端面３２から離れる。すると、成形圧で押された溶融状態の樹脂部材（熱硬化性樹脂）４１が、矢印（５）のように反り上がった基板２０の端部とケース３１との間に入り込もうとする。

このとき、成形圧で基板２０が押されているため、凸部２１に矢印（６）のように押す力が作用する。このため、凸部２１の段差が支点となって、積極的に基板２１とケース３１との間を塞ぎ、溶融状態の樹脂部材（熱硬化性樹脂）４１が中空の空間２５側へ漏れることを防ぐ。

次に凸部２１の別態様について説明する。
図３に示されるように、基板２０は、一面２０ａには銅箔２２が設けられ、この銅箔２２がレジスト２３によって被覆されている。銅箔２２は、回路の一部であってよいし、他の回路と繋がっていなくともよい。なお、レジスト２３の厚みは、７〜７０μｍであると好ましいが、１〜７μｍ、７０μｍ以上等であっても差し支えない。

次に、以上に述べた構成による効果を説明する。
基板２０の一面２０ａの端部には、ケース３１との接触部に沿ってケース３１側に突出する凸部２１が設けられている。このため、コンプレッション成形によって基板２０が中空の空間２５側へ押されて基板２０の端部が反り上がった際、この凸部２１が支点となり壁となることで、溶融した樹脂部材（熱可塑性樹脂）４１が中空の空間２５側へ流れ込もうとするのを積極的に抑制することができる。

さらに、凸部２１は、ケース３１との接触部に沿って形成されているので、接触部全体を環状に塞ぎ、全周に亘って樹脂部材（熱可塑性樹脂）４１の漏れを防止することができる。

尚、実施例では、凸部２１の断面形状を矩形状としたが、これに限定されず、凸部２１の断面形状は三角形状や、円弧形状であってもよい。

さらに、本発明による樹脂封止型電子制御装置は、自動車など車両の他、他の乗り物にも搭載することができる。即ち、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。

本発明は、電子部品が実装されている基板と、この基板を包む包囲部と、を有する樹脂封止型電子制御装置に好適である。

１０…樹脂封止型電子制御装置、２０…基板、２０ａ…基板の一面、２０ｂ…基板の他面、２１…凸部、２２…銅箔、２５…空間、３０…包囲部、３１…ケース、３２…ケースの端面、４１…樹脂部材（熱硬化性樹脂）。

Claims

両面に電子部品が実装されている基板と、この基板を包む包囲部と、を有する電子制御装置において、
前記包囲部は、前記基板の端部を支持すると共に前記基板の一面のみを離間して覆っているケースと、前記基板の他面を密着して覆っている樹脂部材と、からなり、
前記基板の一面の端部には、前記ケースとの接触部に沿って前記ケース側に突出する凸部が設けられていることを特徴とする樹脂封止型電子制御装置。