JP3446168B2 - 電子部品を受容するためのパツケージ - Google Patents

電子部品を受容するためのパツケージ

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、請求項１の前提部分に
記載された、電子部品を搭載したプリント基板を備えた
電子パツケージに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子部品用、特に自動車電子装置用のパ
ツケージは、機能、品質及び信頼性に対する益々厳しく
なる要求を満足しなければならない。しかし、これらの
要求は経済性に関して限界がある。それ故に特に自動車
分野では、高い技術的要求を同時に満足するとともに費
用効率的に製造可能でもあるような技術が利用される。
【０００３】ドイツ連邦共和国特許出願公開第４１０２
２６５号明細書により公知の自動車電子装置用パツケー
ジでは、金属板が多層プリント基板又は多層膜用支持体
として役立ち、他方で、同時に、プリント基板又は膜上
に設けられた部品のためのヒートシンクとしても又ケー
スの一部としても役立つ。これにより、フード状に構成
された蓋が、金属板のプリント基板又は膜を担持した側
面を確動式に閉蓋することによつて、パツケージは完全
なケースへと完全化される。更に、蓋とプリント基板と
の間に生じる空間に、絶縁性防湿性材料を充填して注封
部を形成することができる。
【０００４】 一般に合成樹脂からなるケースキヤツプ
と金属板との間に隙間が生じることがあるので、公知の
パツケージで問題となる点は、依然として部品及びプリ
ント基板の気密封止パツケージングである。信頼性を高
める措置として、ケースキヤツプとプリント基板との間
の空洞にシリコンゲルを流し込むことによつて完全注封
部又は部分注封部を軟質注封部として製造することがあ
る。しかし、これはシリコンの高い材料費に基いて、製
造費を高めることになる。更にシリコンゲルの高い熱膨
張率が機械的問題を生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、低い製造費で部品及びプリント基板の密封に関して
最高の信頼性をもたらす、最初に述べられた種類のパツ
ケージを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題が、請求項１に
明示された特徴によつて解決される。
【０００７】提案された解決策は、パツケージ技術にお
いてはじめて、ＩＣ技術の方から公知のケース技術、つ
まりＩＣチツプを封止材料で封止することによつてケー
スを硬質注封部として製造する技術を利用する。封止は
プリント基板の周面に金属板との確動式結合を形成し、
この封止は金属板と一緒に価値の高い湿密ケースを形成
し、このケースは周期的に熱負荷を受けても高い信頼性
を有する。
【０００８】有利な１実施態様によれば、封止部はその
周面で金属板が張り出すように実施され、これによりそ
こに、つまり張出し部に、装着の可能性が得られる。
【０００９】一般に電子パツケージは、接続ケーブルを
接続するための手段、つまりプリント基板と接続される
コネクタを有する。このコネクタは、コネクタピンを受
容するコネクタコアとソケツトを案内するのに役立つコ
ネクタ枠とからなり、該枠はシールと係止部とを備えて
いる。この実施態様では、同時に部品及びプリント基板
の封止部を備えたコネクタコアの封止部として実施され
るのはコネクタ枠のみである。こうしてコネクタ製造業
者のもとで製造費が低下するので、コネクタ費を最小に
することができ、このことから、全体としてパツケージ
の製造費が低下する。この実施態様では、プリント基板
が金属板の第１面に設けられる一方、このコネクタは前
記金属板の第２面にあり両面が封止材料で取り囲まれて
いる。
【００１０】本発明の別の好ましい１展開では、コネク
タが縁群コネクタとして構成されている。この縁群コネ
クタを装着するために金属板が縁範囲に凹部を有し、縁
群コネクタを受容するのに十分なプリント基板の縁範囲
がこの凹部内に突入するような奥行を凹部が有し、プリ
ント基板のこの縁範囲は封止されない。この実施態様で
は本来のコネクタがケーブル側にあるのでパツケージは
本来のコネクタを有しておらず、これにより特にコネク
タ、蓋等のためのケース金型費が単一金型の費用に低下
する。
【００１１】この実施態様において好ましくは、金属板
の第２面で、縁群コネクタを受容するプリント基板の縁
範囲に、湿気の浸入を防止するために金属板とプリント
基板との接触範囲の封止部が設けられている。
【００１２】更に有利には、上記実施態様の縁群コネク
タは無挿抜力形コネクタとして実施しておくことができ
る。
【００１３】ケースを備えた部品の代わりに、プリント
基板にはんだ付け後にボンデイングされるケースレス部
品、つまりＩＣチツプを使用することによつて、製造費
の一層の低減が達成される。特に、半導体製造業者のも
とでケース製造工程が省かれることによつて、経費節約
が得られる。
【００１４】最後に、本発明の最後の有利な１展開で
は、多層プリント基板又は多層膜がプリント基板として
使用され、これにより既存のプリント基板面の最適利用
が達成され、その結果パツケージの体積が小さくなる。
【００１５】
【実施例】以下、図面を参考に実施例に基づいて本発明
を説明する。
【００１６】図１及び図２に示すパツケージはアルミニ
ウム製金属板１からなり、その片面１ａがプリント基板
２を担持している。このプリント基板２は多層プリント
基板又は多層膜として実施しておくことができ、この多
層基板がアルミニウム支持板１と面結合式に接着されて
いる。この多層膜を製造するために個々の膜が緩く重ね
合わせて金属板１に載置され、その際これらの膜間に、
又は金属板１に隣接した膜間に、それぞれ１つの接着膜
又は薄い接着層が一緒に挿入され又は被着される。この
膜はグラスフイラメント布（プリプレグ）を有し、予備
架橋された、つまり硬化していない接着膜である。前記
膜は、圧力と熱とを加えて互いに物質結合式に圧縮され
る。プリント基板２は平面的広がりの点で金属板１より
も多少小さく選定されており、プリント基板２を取り囲
む縁４が金属板１によつて形成される。
【００１７】プリント基板２は、パワートランジスタ３
ａと、その他の表面実装部品として実施された電子部品
３とを含む。こうしてアルミニウム板１は同時に基板支
持体、冷却体及びケース底として役立ち、熱を分布させ
るアルミニウム板１が最適な熱分布をもたらす。
【００１８】図１及び図２に示す前記パツケージは、更
にコネクタコア６ａとコネクタ枠を形成する封止部６ｂ
とで構成されたコネクタを有する。このコネクタは、パ
ワートランジスタ３ａにかけてできるだけ短い導線路が
生じるように、金属板１の別の面１ｂで中央位置に設け
られている。
【００１９】パツケージを完全にするために、プリント
基板２は電子部品３、３ａ及び同時にコネクタコア６ａ
と一緒に、封止部５によって、金属板１と一緒に閉鎖ケ
ースが生じるように封止される。このケースは金属板の
他に、一方でプリント基板の封止部５と、部品とシール
及び係止部を揃えたコネクタ枠を形成する封止部６ｂと
からなる。この封止部は、ＩＣ技術の方から”モール
ド”との用語で公知であり、例えばチバ・ガイギ社から
市販されている封止材料Ａｒａｔｒｏｎｉｃ２１８０−
４を用いて実施することができ、この材料は熱膨張率が
小さいのでこのように大きな体積の封止が可能となる。
【００２０】封止部５、６ｂは単一の操作で生成され、
一方で、金属板１の面１ａと共にプリント基板２の周縁
で、金属板との湿密結合を形成し、他方で、コネクタコ
ア６ａ又は金属板の面１ｂとの同様の確動式結合を形成
する。コネクタ枠を形成する封止部６ｂが、熱可塑性合
成樹脂からなり、又封止部５が熱硬化性合成樹脂である
ので、コネクタピンとこれら２つの合成樹脂との確動式
結合に関して何ら問題は生じない。
【００２１】プリント基板２の封止部５は、金属板１に
よって形成された周縁４の一部が封止材料によってなお
閉蓋されないままとなるように、実施されている。
【００２２】完全なパツケージを封止することによって
幾つかの利点が得られる：一方でコネクタ製造業者のも
とでコネクタ枠が不要となり又他方でコネクタの組立て
も容易となるので、コネクタにおいてかなりの節約が得
られる。更に、封止のために単一の金型が必要とされる
だけであるので、ケース金型においてかなりの節約が得
られる。更に、このパツケージの大きさは先行技術によ
るものに比べて一層小さくなり、その頑丈さも高まる。
【００２３】上述のパツケージでは、なお、市販の部品
つまりケース付き部品が使用される。単にＩＣチツプ
（ダイ）、つまりケースなしの部品を使用することによ
って、別の経費上の利点が得られる。この場合、プリン
ト基板との電気的接触はボンデイング工程を介して行な
われる。この場合、容器に入れない部品によって経費節
約が得られる。この場合同一種類のプラスチツク材料が
たまるだけであるので、リサイクル性の向上によって別
の利点が生じる。
【００２４】図３に示すパツケージでは、コネクタに関
して、これが縁群コネクタ８に取り替えられるので別の
節約が得られる。このために金属板１が凹部７を有し、
この凹部内にプリント基板２の縁範囲が突入する。プリ
ント基板のこの縁範囲で、配線路が端接点２ａとなって
成端し、該接点が縁群コネクタ８との接触を実現する。
端接点２ａは未閉蓋のままとしなければならないので、
プリント基板の封止部５ａはこの範囲にやはり切欠きを
有する。いまやプリント基板２の裏面が金属板１に完全
には載置されないので、プリント基板の裏面と金属板と
の間の該当する接続個所を湿密に成端しなければならな
い。これは、プリント基板２及びその部品の封止部でも
つて同時にプリント基板２の裏面又は金属板１の面１ｂ
を封止して（符号５ｂ参照）、コネクタ８用案内筒部５
ｃを形成することによって行なわれる。
【００２５】その他の点では、図３に示すパツケージは
図１及び図２のものと同一に構成されている。
【００２６】図において説明されたパツケージは、大き
さ約１２０ｃｍ２の金属板を含んでいる。本発明は、こ
の大きさに限定されているのではなく、平面的広がりが
それよりも大きいパツケージにおいても利用することが
できる。
【００２７】ここに説明されたパツケージは、有利に
は、自動車工学において利用することができる。それと
並んで、このパツケージは、論理素子と出力とがきわめ
て狭い空間で互いに組合せられる場合、又は”スマート
・パワー”モジユールが、サブシステムとして、より大
きなシステム又は集成装置に一体化される場合には、ど
こでも使用することができよう。それに関連して、自動
車工学と並んで、通信及び工業用電子装置が、殊に、ア
ルミニウム板を介してケース枠に熱を排出するプラグイ
ンシステムにおいても考えられる。この場合、パツケー
ジのいわゆる裏壁配線を介して両面の電気的差込結合が
可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるパツケージの斜視図である。
【図２】図１に示すパツケージのＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明による別のパツケージと縁群コネクタと
の斜視図である。
【符号の説明】
１ 金属板 １ａ，１ｂ 第１、第２面 ２ プリント金属板 ３，３ａ 電子部品
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−147569（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−79976（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−61093（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−13671（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−55414（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−41953（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−30767（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−127290（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−106834（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−106868（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭51−9628（ＪＰ，Ｙ１) 特表 平２−503494（ＪＰ，Ａ) 米国特許4820196（ＵＳ，Ａ) 独国特許出願公開4102265（ＤＥ，Ａ １) 独国特許出願公開4004737（ＤＥ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 7/14 H05K 3/28 H01R 12/22 H01R 24/00

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子部品（３，３ａ）を搭載したプリン
    ト基板（２）と、第１面及び第２面（１ａ，１ｂ）を有
    する金属板（１）とを備えた電子パッケージであって、
    プリント基板（２）が確動式に金属板（１）の第１面
    （１ａ）に設けられているものにおいて、 ａ）金属板（１）が、プリント基板（２）の周面から張
    り出した面を有し、 ｂ）部品（３，３ａ）及びプリント基板（２）のモール
    ド封止部が設けられており、この封止部が、プリント基
    板（２）の周面から張り出した金属板（１）の部分とで
    確動式結合を形成し、かつ金属板（１）と共に部品
    （３，３ａ）及びプリント基板（２）用のケースを形成
    していることを特徴とする電子パッケージ。
  2. 【請求項２】 金属板（１）が封止部（５）の周面で張
    り出していることを特徴とする、請求項１に記載の電子
    パツケージ。
  3. 【請求項３】 コネクタコアとコネクタ枠とで構成され
    てプリント基板に接続されたコネクタを備えたものにお
    いて、コネクタ枠がコネクタコア（６ａ）の封止部（６
    ｂ）として構成されており、該封止部が部品（３，３
    ａ）及びプリント基板（２）の封止部と一緒に、単一の
    封止部を形成することを特徴とする、請求項１又は２に
    記載の電子パツケージ。
  4. 【請求項４】 コネクタ（６ａ，６ｂ）が、金属板
    （１）の第２面（１ｂ）上に設けられていることを特徴
    とする、請求項３に記載の電子パツケージ。
  5. 【請求項５】 接続ケーブルを接続するための手段が設
    けられているものにおいて、接続ケーブルを接続するた
    めに縁群コネクタ（８）が使用されることを特徴とす
    る、請求項１又は２に記載の電子パツケージ。
  6. 【請求項６】 縁群コネクタ（８）を装着するために金
    属板（１）が縁範囲に凹部（７）を有し、縁群コネクタ
    （８）を受容するのに十分なプリント基板（２）の縁範
    囲がこの凹部（７）内に突入するような奥行を凹部が有
    し、プリント基板（２）のこの縁範囲が封止されないこ
    とを特徴とする、請求項５に記載の電子パツケージ。
  7. 【請求項７】 金属板（１）の第２面（１ｂ）で、プリ
    ント基板（２）の縁範囲に金属板（１）とプリント基板
    （２）との接触範囲の封止部（５ｂ）が設けられてお
    り、該封止部が部品（３，３ａ）及びプリント基板
    （２）の封止部と一緒に、単一の封止部を形成すること
    を特徴とする、請求項６に記載の電子パツケージ。
  8. 【請求項８】 封止部（５ａ，５ｂ）でもつて、縁群コ
    ネクタ（８）用案内枠（５ｃ）が形成されることを特徴
    とする、請求項７に記載の電子パツケージ。
  9. 【請求項９】 無挿抜力形コネクタが縁群コネクタ
    （８）として使用されることを特徴とする、請求項５な
    いし８の１つに記載の電子パツケージ。
  10. 【請求項１０】 ケースレス半導体チツプが電子部品
    （３，３ａ）として使用されることを特徴とする、請求
    項１ないし９の１つに記載の電子パツケージ。
  11. 【請求項１１】 多層基板がプリント基板（２）として
    使用されることを特徴とする、請求項１ないし１０の１
    つに記載の電子パツケージ。
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