JP2651853B2 - 電子装置 - Google Patents
電子装置Info
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- JP2651853B2 JP2651853B2 JP63261526A JP26152688A JP2651853B2 JP 2651853 B2 JP2651853 B2 JP 2651853B2 JP 63261526 A JP63261526 A JP 63261526A JP 26152688 A JP26152688 A JP 26152688A JP 2651853 B2 JP2651853 B2 JP 2651853B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermal expansion
- lead
- substrate
- electronic device
- solder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/341—Surface mounted components
- H05K3/3421—Leaded components
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
- Multi-Conductor Connections (AREA)
- Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子装置のリードと基板との接続構造に係
り、特に、自動車用電子装置などのように、厳しい熱的
環境に置かれる電子装置に好適なリードと基板との接続
構造に関する。
り、特に、自動車用電子装置などのように、厳しい熱的
環境に置かれる電子装置に好適なリードと基板との接続
構造に関する。
従来の電子装置は、特開昭55−12728号公報に記載の
ように、一種類の材質でできたリードを基板に半田で接
続していた。
ように、一種類の材質でできたリードを基板に半田で接
続していた。
上記従来技術は、リードと基板との熱膨張差の低減に
ついての配慮が無く、電子装置使用中に温度変化が繰り
返し加わると、リードと基板とを接続する半田にひずみ
が生じ、疲労破壊が生じるという問題があった。
ついての配慮が無く、電子装置使用中に温度変化が繰り
返し加わると、リードと基板とを接続する半田にひずみ
が生じ、疲労破壊が生じるという問題があった。
本発明の目的は、リードと基板との熱膨張差により半
田に生ずる歪みを低減し、リードと基板とを接続する半
田の熱疲労破壊を防止する接続構造を備えた電子装置を
提供することである。
田に生ずる歪みを低減し、リードと基板とを接続する半
田の熱疲労破壊を防止する接続構造を備えた電子装置を
提供することである。
本発明は、上記目的を達成するために、リードの基板
との接続部分に熱膨張調整板を介在させて接合する構造
を提案するものである。
との接続部分に熱膨張調整板を介在させて接合する構造
を提案するものである。
リードに接合された熱膨張調整板は、リードの熱膨張
を基板の熱膨張に一致させるように働く。熱膨張調整板
の介在により、リードと基板とを接合する半田に生じる
歪みは極めて小さくなるので、半田が疲労破壊すること
がない。
を基板の熱膨張に一致させるように働く。熱膨張調整板
の介在により、リードと基板とを接合する半田に生じる
歪みは極めて小さくなるので、半田が疲労破壊すること
がない。
次に、第１図および第２図を参照して、本発明による
電子装置の一実施例を説明する。第１図は、本発明によ
る電子装置の一実施例の縦断面図、第２図は、第１図の
電子装置の平面図である。
電子装置の一実施例を説明する。第１図は、本発明によ
る電子装置の一実施例の縦断面図、第２図は、第１図の
電子装置の平面図である。
基板１は、基板４の上に配線5,5′,5″およびパッド
6,6′を形成することにより作成される。
6,6′を形成することにより作成される。
基板４の材料としては、絶縁性の優れたアルミナなど
のセラミクスや、ガラスエポキシ等の樹脂系の材料が適
している。
のセラミクスや、ガラスエポキシ等の樹脂系の材料が適
している。
配線5,5′５″およびパッド6,6′の材料としては、ア
ルミナ基板の場合は、印刷焼成による配線形成に適した
AgPdを用いるのがよい。ガラスエポキシ基板の場合は、
メッキによる配線形成に適したCuを用いるのがよい。
ルミナ基板の場合は、印刷焼成による配線形成に適した
AgPdを用いるのがよい。ガラスエポキシ基板の場合は、
メッキによる配線形成に適したCuを用いるのがよい。
一方、リード２は、リード本体７の半田接続部分7a,7
a′に、熱膨張調整板8,8′および9,9′を上下から接合
し、適当な表面処理を行うことにより作成される。
a′に、熱膨張調整板8,8′および9,9′を上下から接合
し、適当な表面処理を行うことにより作成される。
リード本体７の材料としては、電気伝導性の良好な銅
系の材料が用いられる。熱膨張調整板8,8′,9,9′の材
料としては、熱膨張係数の大きなリードの膨張をおさえ
るために、熱膨張係数の小さなFe−Ni系合金やMo、Ｗな
どの材料が適している。
系の材料が用いられる。熱膨張調整板8,8′,9,9′の材
料としては、熱膨張係数の大きなリードの膨張をおさえ
るために、熱膨張係数の小さなFe−Ni系合金やMo、Ｗな
どの材料が適している。
リードの表面処理としては、半体づけ性の向上のた
め、Ni,Su半田等のメッキを行うとよい。
め、Ni,Su半田等のメッキを行うとよい。
リード本体７の折れ曲がった形状の加工法としては、
機械加工により削り出す方法も考えられるが、板を塑性
加工により折り曲げて作るのが、コスト的に有利であ
る。
機械加工により削り出す方法も考えられるが、板を塑性
加工により折り曲げて作るのが、コスト的に有利であ
る。
リード本体の熱膨張調整板との間の接合方法として
は、強固な接合の得られる銀ろうの硬ろうによる接合が
考えられるが、十分な強度が得られるとともに、コスト
の低い方法として、圧接による接合が有利である。
は、強固な接合の得られる銀ろうの硬ろうによる接合が
考えられるが、十分な強度が得られるとともに、コスト
の低い方法として、圧接による接合が有利である。
リード２は、基板１と半田3,3′により接続される。
このリード２の電気的な機能は、配線５と配線５′の
間にある配線５″に触れることなく、配線５と配線５′
とを接続することにある。
間にある配線５″に触れることなく、配線５と配線５′
とを接続することにある。
従来の熱膨張調整板がない場合は、温度上昇が加わる
と、リードの大きな熱膨張と基板の小さな熱膨張との差
によって、半田に大きな歪みが生じ、このひずみの繰り
返しにより、半田の疲労破壊が生じ、電気的な接続が失
われるという問題があった。
と、リードの大きな熱膨張と基板の小さな熱膨張との差
によって、半田に大きな歪みが生じ、このひずみの繰り
返しにより、半田の疲労破壊が生じ、電気的な接続が失
われるという問題があった。
これに対して、本実施例では、リード本体７の大きな
熱膨張が、熱膨張調整板8,8′,9,9′により拘束され、
みかけ上小さな熱膨張となるため、基板１との熱膨張差
が小さくなり、半田3,3′に生じる歪みも小さくなり、
半田の疲労破壊が生じなくなるため、電気的な接続が失
われることも防止できる。
熱膨張が、熱膨張調整板8,8′,9,9′により拘束され、
みかけ上小さな熱膨張となるため、基板１との熱膨張差
が小さくなり、半田3,3′に生じる歪みも小さくなり、
半田の疲労破壊が生じなくなるため、電気的な接続が失
われることも防止できる。
また、リード本体の片方にだけ、熱膨張調整板を接合
する方法も考えられる。この場合、接合板と接合面の数
を減らせるというメリットがあるが、一方、リード本体
と熱膨張調整板の熱膨張差により、温度変化が加わった
場合に、そりが生じるという問題がある。このそりによ
り、半田に大きな歪みが生じる場合がある。
する方法も考えられる。この場合、接合板と接合面の数
を減らせるというメリットがあるが、一方、リード本体
と熱膨張調整板の熱膨張差により、温度変化が加わった
場合に、そりが生じるという問題がある。このそりによ
り、半田に大きな歪みが生じる場合がある。
これに対して、本実施例では、リード本体６と上と下
の両方に熱膨張調整板8,8′,9,9′が接合されているた
め、そりを生じることがなく、そりによる歪みの発生を
防ぐことができる。
の両方に熱膨張調整板8,8′,9,9′が接合されているた
め、そりを生じることがなく、そりによる歪みの発生を
防ぐことができる。
本実施例において、材料として銅を用い、熱膨張調整
板材料として42％Ni−Fe合金を用いた場合のリードのみ
かけの熱膨張係数と、熱膨張調整板8,8′,9,9′の厚さ
のリード本体の半田接続部分7a,7a′の厚さに対する関
係を解析した結果を、基板に用いられるガラスエポキシ
およびアルミナの熱膨張係数と比較して、第３図に示
す。
板材料として42％Ni−Fe合金を用いた場合のリードのみ
かけの熱膨張係数と、熱膨張調整板8,8′,9,9′の厚さ
のリード本体の半田接続部分7a,7a′の厚さに対する関
係を解析した結果を、基板に用いられるガラスエポキシ
およびアルミナの熱膨張係数と比較して、第３図に示
す。
図より、リードのみかけの熱膨張係数のガラスエポキ
シに合わせるためには、熱膨張調整板の厚さをリード本
体の厚さの0.15にすればよいことがわかる。一方、アル
ミナの熱膨張調係数と合わせるためには、1.72とすれば
よい。
シに合わせるためには、熱膨張調整板の厚さをリード本
体の厚さの0.15にすればよいことがわかる。一方、アル
ミナの熱膨張調係数と合わせるためには、1.72とすれば
よい。
半田の破壊を防ぐためには、熱膨張率の差を1.0×10
-60℃-1以下とすればよいが、このためには、ガラスエ
ポキシ基板の場合、その比率を0.10から0.22の間に、ア
ルミナ基板の場合に、1.1から3.6の間に設定すればよい
ことが、同様な解析によりわかった。
-60℃-1以下とすればよいが、このためには、ガラスエ
ポキシ基板の場合、その比率を0.10から0.22の間に、ア
ルミナ基板の場合に、1.1から3.6の間に設定すればよい
ことが、同様な解析によりわかった。
本実施例では、熱膨張調整板8,8′,9,9′をリード７
の接続部分7a,7a′のみに接合しているが、リード７の
全体に接合する構造も考えられる。この場合、リードの
水平部7cと基板１との熱膨張差の影響も低減できるとい
う利点がある。しかし、この熱膨張差の影響は、本実施
例の構造においても、リード７の接続部分7a,7a′と水
平部7cの高さの差をある程度大きくして、両者をつなぐ
部分7b,7b′の弾性変形として吸収すると、実用上問題
のないレベルまで小さくすることができる。
の接続部分7a,7a′のみに接合しているが、リード７の
全体に接合する構造も考えられる。この場合、リードの
水平部7cと基板１との熱膨張差の影響も低減できるとい
う利点がある。しかし、この熱膨張差の影響は、本実施
例の構造においても、リード７の接続部分7a,7a′と水
平部7cの高さの差をある程度大きくして、両者をつなぐ
部分7b,7b′の弾性変形として吸収すると、実用上問題
のないレベルまで小さくすることができる。
一方、本実施例のように、リード７の接続部分7a,7
a′のみに熱膨張調整板を接合することのメリットとし
ては、材料の節約、リードの曲げ加工の容易さによるコ
ストの低減が挙げられる。また、装置が振動加速を受け
る環境で使われる場合に、リード７の全質量が小さくな
るため、慣性が小さくなり、半田3,3′に加わる力も小
さくなるため、振動による半田3,3′の破壊が防げる。
a′のみに熱膨張調整板を接合することのメリットとし
ては、材料の節約、リードの曲げ加工の容易さによるコ
ストの低減が挙げられる。また、装置が振動加速を受け
る環境で使われる場合に、リード７の全質量が小さくな
るため、慣性が小さくなり、半田3,3′に加わる力も小
さくなるため、振動による半田3,3′の破壊が防げる。
第４図は、本発明の別の実施例の要部を示す断面図で
あり、部品10と基板１を接続するリードに適用した例を
示している。部品10では、その動作により発熱が生じる
場合が多く、この熱を逃して部品の温度上昇を防ぐため
には、リード７の材料として銅系の材料を用いることが
有効である。一方、銅系の材料の熱膨張率は基板１の熱
膨張によりかなり大きいので、このマッチングをはかる
ために、本発明の適用が特に有効である。
あり、部品10と基板１を接続するリードに適用した例を
示している。部品10では、その動作により発熱が生じる
場合が多く、この熱を逃して部品の温度上昇を防ぐため
には、リード７の材料として銅系の材料を用いることが
有効である。一方、銅系の材料の熱膨張率は基板１の熱
膨張によりかなり大きいので、このマッチングをはかる
ために、本発明の適用が特に有効である。
第５図は、本発明のまた別の実施例の要部であり、外
部端子12と基板１を接続するリードに適用した例を示し
ている。外部端子12は、ケース11に埋め込まれることに
より保持され、基板１は接着材13によりケース11に固定
される。リード７は、外部端子リード12と溶接点14のス
ポット溶液により接続される。
部端子12と基板１を接続するリードに適用した例を示し
ている。外部端子12は、ケース11に埋め込まれることに
より保持され、基板１は接着材13によりケース11に固定
される。リード７は、外部端子リード12と溶接点14のス
ポット溶液により接続される。
外部端子12には、大きな電流が流れる場合が多く、こ
れと接続するリード７には電気伝導率の高い銅系材料を
使うのが電気特性上有利である。この場合、前例と同じ
理由により、本発明の適用が有効である。
れと接続するリード７には電気伝導率の高い銅系材料を
使うのが電気特性上有利である。この場合、前例と同じ
理由により、本発明の適用が有効である。
本発明によれば、リードの熱膨張率を基板の熱膨張率
とほぼ等しくなるように調節できるので、リードと基板
を接続する半田に生じる歪みを低減できる効果がある。
これによって接続半田の疲労破壊を防止することができ
る。
とほぼ等しくなるように調節できるので、リードと基板
を接続する半田に生じる歪みを低減できる効果がある。
これによって接続半田の疲労破壊を防止することができ
る。
第１図は本発明による電子装置の一実施例の縦断面図、
第２図は第１図の電子装置の平面図、第３図はリードの
みかけの熱膨張調係数と熱膨張調整板厚さのリード本体
厚さに対する比の関係を示す特性図、第４図は本発明の
別の実施例の電子装置の側面図、第５図は本発明の更に
別の実施例の電子装置の側面断面図である。 １……基板、２……リード、3,3′……はんだ、４……
基板、 5,5′,5″……配線、6,6′……パッド、７……リード本
体、 7a,7a′……リード本体接続部分、7c……リード水平部
分、 7b,7b′……7a,7a′と7cの接続部分、 8,8′,9,9′……熱膨張調整板、10……部品、11……ケ
ース、 12……外部端子、13……接着材、14……溶接点。
第２図は第１図の電子装置の平面図、第３図はリードの
みかけの熱膨張調係数と熱膨張調整板厚さのリード本体
厚さに対する比の関係を示す特性図、第４図は本発明の
別の実施例の電子装置の側面図、第５図は本発明の更に
別の実施例の電子装置の側面断面図である。 １……基板、２……リード、3,3′……はんだ、４……
基板、 5,5′,5″……配線、6,6′……パッド、７……リード本
体、 7a,7a′……リード本体接続部分、7c……リード水平部
分、 7b,7b′……7a,7a′と7cの接続部分、 8,8′,9,9′……熱膨張調整板、10……部品、11……ケ
ース、 12……外部端子、13……接着材、14……溶接点。
Claims (5)
- 【請求項１】熱膨張率が異なるリードと基板とを半田で
接続した電子装置において、 リードの基板との接続部分に熱膨張調整板を接合したこ
とを特徴とする電子装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の電子装置において、 リードの上下面の両方に熱膨張調整板を接合したことを
特徴とする電子装置。 - 【請求項３】請求項２に記載の電子装置において、 熱膨張調整板が、リードの接続部分にのみ接合されてい
ることを特徴とする電子装置。 - 【請求項４】請求項３に記載の電子装置において、 リード本体が銅で、基板の基板がカラスエポキシで、熱
膨張調整板が42％Ni−Fe合金でできており、前記熱膨張
調整板の厚さがリード本体の接続部分の厚さの0.10〜0.
22倍の間にあることを特徴とする電子装置。 - 【請求項５】請求項３に記載の電子装置において、 リード本体が銅で、基板の基板がアルミナで、熱膨張調
整板が42％Ni−Fe合金でできており、前記熱膨張調整板
の厚さがリード本体の接続部分の厚さの1.1から3.6倍の
間にあることを特徴とする電子装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63261526A JP2651853B2 (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 電子装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63261526A JP2651853B2 (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 電子装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02109277A JPH02109277A (ja) | 1990-04-20 |
| JP2651853B2 true JP2651853B2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=17363123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63261526A Expired - Lifetime JP2651853B2 (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 電子装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2651853B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070105412A1 (en) * | 2004-11-12 | 2007-05-10 | Agc Automotive Americas R&D, Inc. | Electrical Connector For A Window Pane Of A Vehicle |
| JP5108467B2 (ja) * | 2007-11-12 | 2012-12-26 | アスモ株式会社 | 駆動回路装置、及びモータ装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5928996A (ja) * | 1982-08-06 | 1984-02-15 | 三洋電機株式会社 | 脱水機のバランスリング |
-
1988
- 1988-10-19 JP JP63261526A patent/JP2651853B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02109277A (ja) | 1990-04-20 |
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