JP5164780B2 - 変速制御装置および電子回路封入装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品と基板を封止樹脂により封入した変速制御装置および電子回路封入装置に係り、特には、車載用の電子回路装置のように外形サイズが比較的大きく、発熱が大きいとともに、高温，油中，振動環境下で使用される電子回路封入装置に関する。

従来、外形サイズが比較的小さく、発熱が小さいモールドパッケージ型ハイブリッドＩＣでは、リードフレーム本体の中央部に実装されるべき回路基板の回路形成部を避けるように任意の幅を有する台座枠と、台座枠の周囲四辺のうち少なくとも一辺を一部又は全周に渡って適度の角度に立ち上げて曲げてなる屈曲部と、台座枠の外周部に複数個の支持部によりリードフレーム本体に接続してなるリードフレームとを設け、回路部品を両面に搭載した回路基板を台座枠に搭載し、回路基板とリードフレーム電極部とをワイヤボンドで接続し、モールド樹脂で封止するようにした構造として、特許文献１が知られている。

また、集積回路基板の配線とそのリード端子とを接続して表面実装型の樹脂シールパッケージで封止して成る半導体装置では、集積回路基板に接続するリード端子とは別体であって、集積回路基板の絶部裏面にて固着された幅広部を有するリードフレームを１又は２以上用い、その幅広部に電子部品等を固着し、集積回路基板及びリードフレームを樹脂封止してなる構造として、特許文献２が知られている。

さらに、配線基板と配線基板の一面側に搭載された電子部品と、電子部品および配線基板の一面側を封止するモールド樹脂を備える電子装置では、配線基板における一面とは反対側の他面側には、ヒートシンクがその一面を対向させて設けられており、ヒートシンクにおける一面とは反対側の他面が露出するように、モールド樹脂により封止されており、ヒートシンクにおいては他面から一面に貫通する貫通穴が形成された構造として、特許文献３が知られている。

外形サイズが比較的大きく、発熱が大きいとともに、高温，油中，振動環境下で使用される自動車用電子回路装置では、電子回路素子を載置した回路基板からなる電子回路と、電子回路を搭載するリードフレームと、リードフレームの一部に設けられたフランジ部と、リードとを備え、電子回路とリードとが電気的に接続され、このリード及びフランジの一部を除いて回路基板，リードフレーム，リード，フランジが一括してモールド樹脂に埋設され、かつリードフレームの中央付近の上面に回路基板より小面積で回路基板の中央部を支持する突起と回路基板の隅部を支える突起が形成されて、基板の裏面が接着される基板支持構造として、特許文献４が知られている。

特開平４−４９６５０号公報 特開平８−１３０２８３号公報 特開２００６−３０３２１７号公報 特許３５５３５１３号公報

解決しようとする問題点は、特許文献１の従来構造において、回路部品を両面に搭載した回路基板を、リードフレーム本体の中央部に実装されるべき回路基板の回路形成部を避けるように任意の幅を備える台座枠に搭載した構造であるため、電子部品の発熱を放熱する経路が設けられていない。特に、車載用の電子回路装置や高温環境下で使用される場合、基板に搭載された発熱の大きい電子部品を熱伝導率の高い部位に放熱する経路を設ける必要があった。

また、特許文献２の従来構造において、集積回路基板の絶部裏面にて固着された幅広部を有するリードフレームを１又は２以上用い、その幅広部に電子部品等を固着した構造であるため、リードフレームに搭載された電子部品の発熱は、熱伝導率の高いリードフレームに放熱できるが、基板に搭載された電子部品の発熱は、熱伝導率の高い部位に放熱する経路が設けられていない。さらに、四方等に多数本のワイヤボンディングが必要な電子部品については、ワイヤボンディングと多層配線基板のパターン設計の制約により、基板の中央部に搭載が必要であり、リードフレームの幅広部に搭載することが困難であった。よって、基板の中央に搭載された電子部品と、四方等に多数本のワイヤボンディングが必要な電子部品の発熱を熱伝導率の高い部位に放熱する必要があった。

特許文献３の従来構造において、電子部品の発熱を垂直方向に放熱するために、配線部材とは別のヒートシンクを備えた構造であるため、部品個数が多くなり、コストが高くなる問題があった。また、ヒートシンクを露出させてモールド樹脂により封止する片面モールド構造であるため、部品点数が多いと、異種材料の組合せによる線膨張係数差も大きくなり、モールド樹脂との界面剥離，クラック等が発生する問題があった。特に、外形サイズが比較的大きく、高温、油中環境下で使用される自動車用電子回路装置では、片面モールド構造は、配線基板とヒートシンクの反りが目立ち、異種材料による界面の面積が多いほど、ヒートシンクとモールド樹脂との界面剥離，クラック等が発生する問題があった。放熱性において、上記の界面剥離，クラック等の信頼性を損なうことで、ヒートシンクのサイズを大きくできないため、垂直方向にしか放熱できない問題があった。さらに、ヒートシンクに貫通穴を設けた構造であるが、貫通穴にモールド樹脂を充填する方向が一方向しかないため、成形性が悪く、ボイド等を発生させ、モールド樹脂による気密性を損なう問題があった。

特許文献４の従来構造において、リードフレームの中央付近と隅部の上面には、回路基板より小面積で回路基板の中央部と隅部を支持する突起がプレス加工により形成され、突起に回路基板の裏面が接着される基板支持構造をなしている。具体的仕様によれば、突起の外径は５mm，高さ１.４４mmで、封止樹脂が充分に流入可能な空間を確保しているが、円形で囲まれたプレス成形のため、一方向しか開口されていないため、押出し部に封止樹脂の回り込みによる流れ難さがあり、微小ボイドとなる問題があった。また、上記のプレス成形は、絞り加工または張出し加工のため、リードフレームの材料特性（硬度，伸び率等）に制限があり、コストが高くなる問題があった。

さらに、自動車用のエンジンや変速機の電子回路封入装置は、車室内の居住スペースの増加や、エンジンルームのクラッシャブルゾーンの増加に伴い、エンジンや変速機が小型化されているため、電子回路封入装置の搭載できる場所も減り、ますます小型化する必要があった。

特許文献４の従来構造において、多層配線基板の両面に電子部品を搭載できない突起の高さであり、両面に電子部品を搭載できなくなる。よって、多層配線基板のサイズを小型化できない問題があった。また、多層配線基板とベース部材の接着において、突起の高さが低いため、突起に塗布した接着剤が、熱をかけて十分に塗布されていることを簡単に確認できない問題があった。

本発明の目的は、小型化と放熱に優れた変速制御装置および電子回路封入装置を実現することにある。

上記目的は、請求項記載された発明により解決される。

例えば、本発明は、チップ部品とパッケージ部品を混載した電子部品を両面に搭載した多層配線基板と、チップ部品が搭載されたベース部材と、ベース部材の一部に備えたフランジ部，ターミナル部と多層配線基板の裏面に搭載された電子部品を避けるよう開口窓部を設けて、ベース部材に接着剤を介して多層配線基板を接着し、多層配線基板とターミナル部とが電気的に接続され、ターミナル部及びフランジ部の一部を露出させるよう封止材で覆った電子回路封入装置において、基板に搭載された発熱の大きい電子部品を熱伝導率の高い部位に放熱する経路を設けるため、ベース部材の開口窓部の一部より支持部を有し、支持部は多層配線基板の裏面と接着される接着面を備えている。さらに、接着面の位置を、多層配線基板の表面に搭載された発熱する電子部品の真裏部または周囲外枠部と、少なくとも多層配線基板に備えているビア部に配置する。

基板の中央に搭載された電子部品と、四方等に多数本のワイヤボンディングが必要な電子部品の発熱を熱伝導率の高い部位に放熱する経路を設けるため、支持部の形状を、ベース部材の開口窓部の一部より、片持ち上に延長し、少なくとも三回以上の曲げ成形により形成されている。さらに、接着面の位置を、多層配線基板の表面に搭載された発熱する電子部品の真裏部または周囲外枠部と、少なくとも多層配線基板に備えているビア部に配置する。

部品個数において、ベース部材と別部材のヒートシンクを備えることなく、また、異種材料の組合せによる線膨張係数差も大きくさせることなく、さらに、ヒートシンクによる反りを発生させることなく、垂直方向の放熱経路のみではなく、一枚のベース部材のみで、ベース部材の開口窓部の一部より支持部を有し、支持部は多層配線基板の裏面と接着される接着面を備えている。

封止樹脂の成形性において、封止樹脂の充填を回り込み易くするには、封止樹脂を充填する方向が、一方向のみ開口されているヒートシンクの貫通穴ではなく、また、一方向のみ開口されている円形で囲まれたプレス成形（絞り加工または張出し加工）とすることなく、ベース部材の開口窓部の一部より支持部を有し、支持部は多層配線基板の裏面と接着される接着面を備え、支持部の形状をベース部材の開口窓部の一部より、片持ち上に延長し、少なくとも三回以上の曲げ成形により形成され、支持部の断面形状をＶ字型，Ｕ字型，台形型とした少なくとも二つ以上の樹脂充填開口部を設けている。

さらに、より封止樹脂の充填を回り込み易くするには、支持部の幅を多層配線基板との接着面より、狭くする。または、支持部の側面形状の一部に、貫通部を一つまたは複数個設ける。さらに、支持部の片持ち方向をフランジ部に対して角度を付けた方向としている。

ベース部材の材料において、絞り加工または張出し加工としないため、材料特性（硬度，伸び率等）に制限を設けることなく、安価な部材で、支持部の成形を曲げ加工により形成される。

小型化において、電子回路封入装置のサイズを小型化にするには、基板の裏面に搭載する電子部品の領域を増やし、放熱の必要な部位のみ、ベース部材の開口窓部の一部より支持部を有し、支持部は多層配線基板の裏面と接着される接着面を備え、接着面の位置を、多層配線基板の表面に搭載された発熱する電子部品の真裏部または周囲外枠部と、少なくとも多層配線基板に備えているビア部に配置する。

さらに、多層配線基板の裏面に搭載する電子部品の領域を増やすために、支持部の形状をベース部材の開口窓部の一部より、片持ち上に延長し、少なくとも三回以上の曲げ成形により形成されている。また、支持部の断面形状を、Ｖ字型，Ｕ字型，台形型とした樹脂充填開口部を設け、支持部の曲げ高さを、多層配線基板の裏面に搭載された電子部品の高さより高くする。

さらなる小型化においては、接着面の裏側に、電子部品または第二の配線基板を搭載する。さらに、支持部の二段目と三段目の曲げ成形部の裏側に、電子部品または第二の配線基板を搭載する。

多層配線基板とベース部材の接着において、支持部の接着面の形状を、接着面の周囲より、接着剤をはみ出しして塗布した形状とする。

本発明によれば、チップ部品とパッケージ部品を混載した電子部品を両面に搭載した多層配線基板と、チップ部品が搭載されたベース部材と、ベース部材の一部に備えたフランジ部，ターミナル部と多層配線基板の裏面に搭載された電子部品を避けるよう開口窓部を設けて、ベース部材に接着剤を介して多層配線基板を接着し、多層配線基板とターミナル部とが電気的に接続され、ターミナル部及びフランジ部の一部を露出させるよう封止材で覆った電子回路封入装置において、ベース部材の開口窓部の一部より支持部を有し、支持部は多層配線基板の裏面と接着される接着面を備え、電子部品の発熱を熱伝導率の高いベース部材に放熱することができる利点がある。さらに、接着面の位置を、多層配線基板の表面に搭載された発熱する電子部品の真裏部または周囲外枠部と、少なくとも多層配線基板に備えているビア部に配置することで、より電子部品の発熱を熱伝導率の高いベース部材に放熱することができる利点がある。

支持部の形状を、ベース部材の開口窓部の一部より、片持ち上に延長し、少なくとも三回以上の曲げ成形により形成されることで、基板の中央に搭載された電子部品と、四方等に多数本のワイヤボンディングが必要な電子部品の発熱を熱伝導率の高い部位に放熱することができる利点がある。さらに、接着面の位置を、多層配線基板の表面に搭載された発熱する電子部品の真裏部または周囲外枠部と、少なくとも多層配線基板に備えているビア部に配置することで、より電子部品の発熱を熱伝導率の高いベース部材に放熱することができる利点がある。

また、ベース部材の開口窓部の一部より支持部を有し、支持部は多層配線基板の裏面と接着される接着面を備えることで、一枚のベース部材のみで成形を達成でき、ベース部材と別部材のヒートシンクを備える必要がなくなり、部品点数を減らすことができる利点がある。また、部品点数を減らすことで、異種材料の組合せによる線膨張係数差を発生させない利点がある。さらに、外形サイズが比較的大きく、高温、油中環境下で使用される場合でも、露出する断面積と異種材料による界面の面積を少なくして、反り，剥離，クラックを防止でき、気密性を向上できる利点がある。放熱性において、ヒートシンクによる垂直方向のみの放熱経路ではなく、支持部を介して、水平方向でベース部材全体に広げ、電子部品の発熱を放熱することができる利点がある。

封止樹脂の成形性において、ベース部材の開口窓部の一部より支持部を有し、支持部は多層配線基板の裏面と接着される接着面を備え、支持部の形状をベース部材の開口窓部の一部より、片持ち上に延長し、少なくとも三回以上の曲げ成形により形成され、支持部の断面形状をＶ字型，Ｕ字型，台形型とした少なくとも二つ以上の樹脂充填開口部を設けることで、封止樹脂を充填する方向が一方向のみの開口ではないため、封止樹脂の充填を回り込み易くできる利点がある。支持部の幅を多層配線基板との接着面の幅より狭くすることで、より封止樹脂の充填を回り込み易くできる利点がある。または、支持部の側面形状の一部に、貫通部を一つまたは複数個設けることで、封止樹脂の充填を回り込み易くできる利点がある。さらに、支持部の片持ち方向をフランジ部に対して角度を付けた方向とすることで、フランジ側にある封止樹脂を充填するゲートに対して、角度を持つため、封止樹脂の充填を回り込み易くできる利点がある。

ベース部材の材料において、支持部の成形を曲げ加工により形成することで、絞り加工または張出し加工より、材料特性（硬度，伸び率等）に制限を設けることなく、安価な部材で成形できる利点がある。

小型化において、ベース部材の開口窓部の一部より支持部を有し、支持部は多層配線基板の裏面と接着される接着面を備え、接着面の位置を、多層配線基板の表面に搭載された発熱する電子部品の真裏部または周囲外枠部と、少なくとも多層配線基板に備えているビア部に配置することで、放熱に必要な部位のみ支持部があるため、多層配線基板の裏面に搭載する電子部品の領域を増やすことができ、電子回路封入装置のサイズを小型化できる利点がある。

支持部の形状をベース部材の開口窓部の一部より、片持ち上に延長し、少なくとも三回以上の曲げ成形により形成されることで、裏面に搭載する電子部品を避けるため、多層配線基板の裏面に搭載する電子部品の領域を増やすことができ、電子回路封入装置のサイズを小型化できる利点がある。さらに、支持部の断面形状を、Ｖ字型，Ｕ字型，台形型とした樹脂充填開口部を設け、支持部の曲げ高さを、多層配線基板の裏面に搭載された電子部品の高さより高くすることで、電子部品の高さに制限されることなく、多層配線基板の裏面に搭載する電子部品の領域を増やすことができ、電子回路封入装置のサイズを小型化できる利点がある。

支持部の接着面の裏側に、電子部品または第二の配線基板を搭載することで、実装面積を有効に活用でき、電子回路封入装置のサイズを小型化できる利点がある。さらに、支持部の二段目と三段目の曲げ成形部の裏側に、電子部品または第二の配線基板を搭載することで、電子部品の実装効率が上がり、電子回路封入装置のサイズを小型化できる利点がある。

多層配線基板とベース部材の接着において、支持部の接着面の形状を、接着面の周囲より、接着剤をはみ出しして塗布した形状とすることで、多層配線基板の裏面側より、はみ出し部とはみ出し量を目視で確認できる利点がある。

以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例によって具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る電子回路封入装置を示す斜視図である。図２は、本発明に係る電子回路封入装置を示す展開図（トランスファーモールド成形前）である。図３は、本発明に係る電子回路封入装置を示す要部断面図である。本電子回路封入装置とは、例えば、変速機制御装置（ＡＴＣＵ）やエンジン制御装置（ＥＣＵ）などが含まれる。特に変速機内に設置される変速機制御装置は、油や熱に曝され、設置環境が悪い。

図１から図３に示すように、電子回路封入装置１は、電子部品５，多層配線基板４，ベース部材２，接着剤６，封止樹脂３を主な部材として構成されている。

ターミナル部２２とフランジ部２１を有するベース部材２に、電子部品５を搭載した多層配線基板４を、接着剤６を介して接着し、多層配線基板４とターミナル部２２を電気的な接続をし、ターミナル部２２とフランジ部２１の一部を露出するように、封止樹脂３で覆った構成としている。

電子部品５は、チップ部品５１やパッケージ部品５２の混載であり、多層配線基板４の両面に搭載されている。チップ部品５１は、ＣＰＵや電源ＩＣなどで、多層配線基板４に半田あるいは導電性接着剤により固着されている。チップ部品５１の電極部分と多層配線基板４の電気的な接続は金ボンディングワイヤ５３を用いて行われるが、半田ボールや金バンプ，導電接着剤等を用いたフリップチップ接続も用いることができる。パッケージ部品５２は、抵抗，コンデンサ，ダイオードなどで、多層配線基板４に半田により固着されているが、導電性接着剤を用いた固定も可能である。特に、車載用のエンジンや変速機等を制御する電子回路封入装置１においては、電子部品５の数は、１００個を超えるような比較的大きい規模の回路を形成され、比較的サイズや回路の小さい半導体装置や集積回路装置のようなサイズとは異なる。例えば、ヒートシンクを備えた半導体装置で、異種材料の線膨張係数差による反りを吸収できるような比較的小さいものとは異なる。

多層配線基板４は、特に限定されるものではなく、ガラス繊維とエポキシ樹脂の素材を用いたガラスエポキシ基板，アルミナ等の素材を用いたセラミック基板，ポリイミド等を用いたフレキシブル基板等、通常電子制御装置に用いられる配線基板であればよいが、電子部品５の両面実装，多層配線，コストより、ガラスエポキシ基板が好ましい。図示されない配線パターンが形成され、４層から８層程度の層数を備えている。また、金属コア層を用いたメタルコア基板であってもよい。多層配線基板４の構造は、スルーホールで層間の回路を接続する貫通多層板，Interstitial Via Hole（ＩＶＨ）で層間を接続するＩＶＨ多層板，ビルドアップ工法により成形されるビルドアップ多層板等であってもよいが、実装効率とコストにより、ＩＶＨ多層板が好ましい。板厚は、電子部品５の発熱を熱伝導率の高い部材へ速やかに逃がすため、薄い方が好ましい。

ベース部材２は、フランジ部２１，ターミナル部２２，開口窓部２３，支持部２４を主に備えている。ベース部材２の材料は、熱伝導率の良い銅、または銅系の合金材が好適である。

フランジ部２１は、外部への取付け固定と熱の伝導パスとを兼用させるために備えている。

ターミナル部２２は、ベース部材２の一部を切り離して形成されたターミナル（端子）であってもよいし、また異なった部材でもよい。図２は、封止樹脂３で覆う前の展開図である。ターミナル部２２は、樹脂止め用タイバー２６と外枠２７に固定されている。樹脂止め用タイバー２６と外枠２７は、封止樹脂３による成形後に切断する。

ターミナル部２２と外部の接続対象物（図示せず）を電気的に接続する場合には、ターミナル部２２が外部対象物のハーネス・コネクタ、または端子に溶接等で接続される。

開口窓部２３は、両面実装された多層配線基板４の裏面の電子部品５を避けるように、打ち抜き加工をしている。また、多層配線基板４をベース部材２に接着できるように、多層配線基板４を支持できる台座部２５を残している。電子部品５を直接ベース部材２上に搭載できるようにしてもよい。細線ボンディングワイヤの本数が少ない場合は、直接ベース部材２上に搭載してもよい。

支持部２４は、ベース部材２の開口窓部２３の一部より舌片状に有し、支持部２４は多層配線基板４の裏面と接着される接着面２４ａを備えている。一枚のベース部材２のみで成形する。また、開口窓部２３の一部より、片持ち上に延長し、少なくとも三回以上の曲げ成形部２４ｂを設けて、曲げ加工により成形している。よって、絞り加工や張出し加工より、材料特性の硬度と伸びについての制約がなく、安価な部材を採用できる。図３では、四回の曲げ加工により、曲げ成形部２４ｂを設けている。また、電子部品５の搭載領域を増やすために、電子部品５の発熱に必要な部位のみ、支持部２４の接着面２４ａを備えればよい。さらに、接着面２４ａは、多層配線基板４の中央に搭載された電子部品５や、四方等に多数本の細線ボンディングワイヤが必要な電子部品５の真下にも位置されてもよい。通常の四方等に多数本の細線ボンディングワイヤが必要な電子部品５は、ワイヤボンディングと配線パターンの制約により、多層配線基板４の中央に搭載される。

支持部２４の接着面２４ａは、発熱する電子部品５の数や電子部品５の配置により複数個設けてもよい。支持部２４は、開口窓部２３の一部より有していれば、フランジ部２１に水平方向でも、垂直方向でもよい。

接着剤６は、多層配線基板４とベース部材２を固着できるものであれば何を用いても良いが、エポキシ樹脂，アクリル樹脂等の熱硬化性の樹脂組成物が、熱伝導率，応力緩和，作業の面で好適である。電子部品５のリフローと同時に、接着する場合は、半田や導電性接着剤でも可能である。接着剤６の塗布は、ベース部材２の台座部２５に塗布し、電子部品５が両面に搭載された多層配線基板４を所定の位置に載せ、熱をかけて硬化させる。同時に、支持部２４の接着面２４ａは、多層配線基板４を直接支持しても良いが、配線パターン等の絶縁を兼ねて接着剤６を介して多層配線基板４を支持しても良い。よって、電子部品５の発熱を熱伝導率の高いベース部材２に放熱する経路が形成される。

接着後、多層配線基板４とターミナル部２２とは、熱圧着，ワイヤボンディング法等でアルミ細線を介して電気的に接続されている。アルミの細線をワイヤボンディング接続するための表面部分には、表面が酸化されないように、ニッケルメッキ，銀メッキ等が部分的に施される。

封止樹脂３は、トランスファーモールド成形によって製作する。トランスファーモールド成形は、一般に封止樹脂３としてエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を使用する。特に、線膨張係数の低い樹脂とし、内部部品を全体的に包む。また、封止樹脂３は、内部部品との密着力を常に保持するため、または、半田付け部やチップ部品５１と多層配線基板４との細線ワイヤボンディング接続部等に熱応力によって剥れ及び断線が生じないようにするため、最適な物性値が選定される。

車載用の電子回路封入装置１では、使用時の熱応力繰り返しにより、封止樹脂３から露出しているベース部材２のターミナル部２２あるいはフランジ部２１と封止樹脂３の各々の密着界面からの水，油等の浸入が懸念されるため、ベース部材２と封止樹脂３との線膨張係数差を極力小さくし、さらに、フランジ部２１とターミナル部２２の露出する断面積を少なくし、それら部材間の熱応力を低減し、ベース部材２にＣＺ処理等の表面処理を施し、封止樹脂３との境界部分で共有結合させる。例えば、ヒートシンクを用いた片面モールド構造では、回路規模が大きく、外形サイズが比較的大きいエンジンや変速機等の車載用の電子回路封入装置１では、露出する断面積と界面の面積が増えるため、異種材料の線膨張係数差による熱応力より、反り，剥離，クラックが発生し、気密性を損なう。

トランスファーモールド成形後、ベース部材２の樹脂止め用タイバー２６と外枠２７を切断し、複数の独立したターミナル部２２を形成するとともに、電子回路封入装置１が完成する。

放熱経路において、電子部品５の発熱の一部は、多層配線基板４に両面に搭載された電子部品５の表面から封止樹脂３の熱伝導で上部あるいは下部に放熱される。主な放熱経路は、電子部品５の発熱を半田または導電性接着剤を介して多層配線基板４に伝導し、多層配線基板４の配線パターンあるいはビア４１により拡散し、ベース部材２の支持部２４あるいは台座部２５と封止樹脂３に伝導して、開口窓部２３周囲の平面方向にフランジ部２１を経由して、フランジ部２１と結合される外部の相手材（電子回路封入装置の取付け位置）に放熱する。要するに、垂直方向に伝導するだけでなく、水平方向の周囲に拡散することができる。よって、電子部品５の温度上昇を低減することができる。

本実施例によれば、電子回路封入装置において、ベース部材の開口窓部の一部より支持部を有し、支持部は多層配線基板の裏面と接着される接着面を備えることで、電子部品の発熱を熱伝導率の高いベース部材に放熱することができる。また、垂直方向に伝導するだけでなく、水平方向の周囲に拡散することができる。

一枚のベース部材のみで成形を達成でき、ベース部材と別部材のヒートシンクを備える必要がなくなり、部品点数を減らすことができる。また、部品点数を減らすことで、異種材料の組合せによる線膨張係数差を発生させないことができる。さらに、外形サイズが比較的大きく、高温、油中環境下で使用される場合でも、露出する断面積と異種材料による界面の面積を少なくして、反り，剥離，クラックを防止できる。

支持部の形状をベース部材の開口窓部の一部より、片持ち上に延長し、少なくとも三回以上の曲げ成形により形成されることで、裏面に搭載する電子部品を避けるため、多層配線基板の裏面に搭載する電子部品の領域を増やすことができ、電子回路封入装置のサイズを小型化できる。また、多層配線基板の中央に搭載された電子部品と、四方等に多数本のワイヤボンディングが必要な電子部品の発熱を熱伝導率の高い部位に放熱することができる。

図４から図６は、本発明に係る電子回路封入装置１を示す要部断面図である。図７は、本発明に係る電子回路封入装置１のベース部材２の詳細を示した斜視図である。

ベース部材２の支持部２４の断面形状をＶ字型，Ｕ字型，台形型と成形し、ベース部材２に多層配線基板４を接着した状態で、少なくとも二つ以上の樹脂充填開口部２４ｃを設けている。トランスファーモールド成形時に、支持部２４の曲げ成形部２４ｂへの封止樹脂３の回り込みを二方向より充填できるため、一方向の樹脂充填開口部２４ｃより、微小ボイドの発生を低減でき、熱応力の繰り返しに耐え、剥離やクラックを防止できる。

本実施例によれば、電子回路封入装置において、ベース部材の支持部の断面形状をＶ字型，Ｕ字型，台形型と成形し、少なくとも二つ以上の樹脂充填開口部を設けることで、封止樹脂を充填する方向が一方向のみの開口ではないため、封止樹脂の充填を回り込み易くでき、成形性を向上できる。

図８は、本発明に係る電子回路封入装置１を示す要部断面図である。

ベース部材２の支持部２４の曲げ高さ２４ｄを多層配線基板４の裏面に搭載された電子部品の高さ５ａより高くする。多層配線基板４の裏面に搭載する電子部品５の領域を増やすことができる。

本実施例によれば、電子回路封入装置において、ベース部材の支持部の曲げ高さを多層配線基板の裏面に搭載された電子部品の高さより高くすることで、多層配線基板の裏面に搭載する電子部品の領域を増やすことができ、電子回路封入装置の小型化できる。

図９は、本発明に係る電子回路封入装置１のベース部材２の詳細を示す斜視図である。

支持部２４の支持部の幅２４ｅを多層配線基板４との接着面の幅２４ｆより狭くする。具体的に示すと、ベース部材２のフランジ部側に、封止樹脂注入用のゲートを設けた場合、トランスファーモールド成形時に、少なくとも二つ以上の樹脂充填開口部２４ｃを設けているが、ゲートと支持部２４が垂直になる。よって、より封止樹脂３の充填を回り込み易くするために、支持部の幅２４ｅを接着面の幅２４ｆより狭くしてもよい。

本実施例によれば、電子回路封入装置において、ベース部材の支持部の幅を多層配線基板との接着面の幅より狭くすることで、より封止樹脂の充填を回り込み易くでき、成形性を向上できる。

図１０は、本発明に係る電子回路封入装置１を示す要部断面図である。図１１は、本発明に係る電子回路封入装置１のベース部材２の詳細を示す斜視図である。

支持部２４の側面形状の一部に、貫通穴２４ｇを一つまたは複数個設ける。具体的に示すと、ベース部材２のフランジ部側に、封止樹脂注入用のゲートを設けた場合、トランスファーモールド成形時に、少なくとも二つ以上の樹脂充填開口部２４ｃを設けているが、ゲートと支持部２４が垂直になる。よって、より封止樹脂３の充填を回り込み易くするために、支持部２４の側面形状の一部に、封止樹脂充填用の貫通穴２４ｇを一つまたは複数個設けてもよい。また、側面以外に支持部２４のどこでも貫通穴２４ｇを設けてもよい。貫通穴２４ｇの形状は、打ち抜き加工により成形できれば、円形，矩形，長穴形でもよい。

本実施例によれば、電子回路封入装置において、支持部の側面形状の一部に、貫通部を一つまたは複数個設けることで、より封止樹脂の充填を回り込み易くでき、成形性を向上できる。

図１２は、本発明に係る電子回路封入装置１の裏面から透視した斜視図である。

ベース部材２の支持部２４の片持ち方向をフランジ部２１に対して角度２４ｈを付けた方向とする。具体的に示すと、ベース部材２のフランジ部側に、封止樹脂注入用のゲートを設けた場合、トランスファーモールド成形時に、少なくとも二つ以上の樹脂充填開口部２４ｃを設けているが、ゲートと支持部２４が垂直になる。よって、より封止樹脂３の充填を回り込み易くするために、ベース部材２の支持部２４の片持ち方向をフランジ部２１に対して角度２４ｈを付けた方向で設けてもよい。

本実施例によれば、電子回路封入装置において、支持部の片持ち方向は、前記フランジ部に対して角度を付けた方向とすることで、より封止樹脂の充填を回り込み易くでき、成形性を向上できる。

図１３は、本発明に係る電子回路封入装置１を示す要部断面図である。

支持部２４の接着面２４ａの位置を多層配線基板４の表面に搭載された発熱する電子部品５の真裏部または周囲外枠部と、少なくとも多層配線基板４に備えているビア４１に配置する。また、金ボンディングワイヤ５３が必要なチップ部品５１の真裏部に接着面があれば、ワイヤボンディング時の支持となり、ブレを防止できる。

本実施例によれば、電子回路封入装置において、支持部の接着面の位置を、多層配線基板の表面に搭載された発熱する電子部品の真裏部または周囲外枠部と、少なくとも多層配線基板に備えているビア部に配置することで、より電子部品の発熱を熱伝導率の高いベース部材に放熱することができる。

図１４と図１５は、本発明に係る電子回路封入装置１を示す要部断面図である。

支持部２４の接着面２４ａの裏側に、電子部品５または第二の配線基板４２を搭載する。電子部品５は、電極の位置を考慮して、金ボンディングワイヤ５３が必要なチップ部品５１が望ましい。チップ部品５１は、多層配線基板４に半田あるいは導電性接着剤により固着され、多層配線基板４と、金ボンディングワイヤ５３等で電気的に接続されている。さらに、発熱の大きいチップ部品５１を接着面２４ａの裏側に搭載すれば、速やかに放熱できる。

第二の配線基板４２は、特に限定されるものではなく、層数も多層でもよい。また、第二の配線基板４２上に、電子部品５が搭載されていてもよい。

本実施例によれば、電子回路封入装置において、支持部の接着面の裏側に、電子部品または第二の配線基板を搭載することで、実装面積を有効に活用でき、電子回路封入装置のサイズを小型化できる。

図１６と図１７は、本発明に係る電子回路封入装置１を示す要部断面図である。

支持部２４の二段目と三段目の曲げ成形部２４ｂの裏側に、電子部品５または第二の配線基板４２を搭載する。電子部品は、電極の位置を考慮して、金ボンディングワイヤ５３が必要なチップ部品５１が望ましい。チップ部品５１は、多層配線基板４に半田あるいは導電性接着剤により固着され、多層配線基板４や接着面２４ａの裏側に搭載された第二の配線基板４２と、金ボンディングワイヤ５３等で電気的に接続されてもよい。さらに、発熱の大きいチップ部品５１を接着面２４ａの裏側に搭載すれば、速やかに放熱できる。

第二の配線基板４２は、特に限定されるものではく、層数も多層でもよい。また、第二の配線基板４２上に、電子部品５が搭載されていてもよい。

本実施例によれば、電子回路封入装置において、支持部の二段目と三段目の曲げ成形部の裏側に、電子部品または第二の配線基板を搭載することで、実装面積を有効に活用でき、電子回路封入装置のサイズを小型化できる。

図１８は、本発明に係る電子回路封入装置１を示す要部断面図である。図１９は、本発明に係る電子回路封入装置１の裏面から透視した斜視図である。

支持部２４の接着面２４ａと多層配線基板４の裏面との間に接着剤６を介して接着する。接着剤６は、多層配線基板４とベース部材２を固着できるものであれば何を用いても良いが、エポキシ樹脂，アクリル樹脂等の熱硬化性の樹脂組成物が、熱伝導率，応力緩和，作業の面で好適である。電子部品５のリフローと同時に、接着する場合は、半田や導電性接着剤でも可能である。接着面２４ａの平面度が精度良くなくても、接着剤６の厚さにより誤差を吸収することも可能である。

接着面２４ａの形状を接着面２４ａの周囲より、接着剤のはみ出し部６１を有して塗布する。はみ出し部６１のはみ出し量は、裏面側から確認でき、電子部品５や配線パターンと干渉しないようにするのが望ましい。はみ出し部６１の断面形状は、フィレットやテーパー形状が望ましい。接着剤６の塗布工程が抜け漏れを防止できる。

本実施例によれば、電子回路封入装置において、接着面と多層配線基板の裏面との間に接着剤を介して接着することで、応力を緩和でき、剥離やクラックを防止し、気密性を向上できる。

また、支持部の接着面の形状を、接着面の周囲より、接着剤のはみ出し部を有して塗布した形状とすることで、多層配線基板の裏面側より、はみ出し部とはみ出し量を目視で確認でき、検査工程を容易にできる。

図２０は、本発明に係る電子回路封入装置１を示す要部断面図である。

実施例１に対して、多層配線基板４と接着面２４ａが接着するのではなく、ベース部材２の開口窓部２３の一部より支持部２４を有し、支持部２４は電子部品５の裏面と接着される接着面２４ａを備えている。また、接着面２４ａを避けるように多層配線基板４を切り抜いている。電子部品５は、電極の位置を考慮して、金ボンディングワイヤ５３が必要なチップ部品５１が望ましい。チップ部品５１は、多層配線基板４に半田あるいは導電性接着剤により固着され、多層配線基板４と、金ボンディングワイヤ５３等で電気的に接続されている。また、電子部品５が接着された接着面２４ａの裏側にも、電子部品５を搭載してもよい。

本実施例によれば、電子回路封入装置において、電子部品の発熱を熱伝導率の高いベース部材に直接放熱することができる。また、実装面積を有効に活用でき、電子回路封入装置のサイズを小型化できる。

本発明に係る電子回路封入装置の斜視図である。 本発明に係る電子回路封入装置の展開図である。 本発明に係る電子回路封入装置の要部断面図である。 本発明に係る電子回路封入装置の要部断面図である。 本発明に係る電子回路封入装置の要部断面図である。 本発明に係る電子回路封入装置の要部断面図である。 本発明に係る電子回路封入装置のベース部材の斜視図である。 本発明に係る電子回路封入装置の要部断面図である。 本発明に係る電子回路封入装置のベース部材の斜視図である。 本発明に係る電子回路封入装置の要部断面図である。 本発明に係る電子回路封入装置のベース部材の斜視図である。 本発明に係る電子回路封入装置の裏面透視斜視図である。 本発明に係る電子回路封入装置の要部断面図である。 本発明に係る電子回路封入装置の要部断面図である。 本発明に係る電子回路封入装置の要部断面図である。 本発明に係る電子回路封入装置の要部断面図である。 本発明に係る電子回路封入装置の要部断面図である。 本発明に係る電子回路封入装置の要部断面図である。 本発明に係る電子回路封入装置の裏面透視斜視図である。 本発明に係る電子回路封入装置の要部断面図である。

符号の説明

１ 電子回路封入装置
２ ベース部材
３ 封止樹脂
４ 多層配線基板
５ 電子部品
５ａ 電子部品の高さ
６ 接着剤
２１ フランジ部
２２ ターミナル部
２３ 開口窓部
２４ 支持部
２４ａ 接着面
２４ｂ 曲げ成形部
２４ｃ 樹脂充填開口部
２４ｄ 曲げ高さ
２４ｅ 支持部の幅
２４ｆ 接着面の幅
２４ｇ 貫通穴
２４ｈ 角度
２４ｉ 二段目と三段目の曲げ成形部
２５ 台座部
２６ 樹脂止め用タイバー
２７ 外枠
４１ ビア
４２ 第二の配線基板
５１ チップ部品
５２ パッケージ部品
５３ 金ボンディングワイヤ
６１ はみ出し部

Claims (3)

1. 電子部品を両面に搭載した多層配線基板と、
   開口窓部が形成されたベース部材と、
   前記多層配線基板に電気的に接続されたターミナルと、
   を備え、
   前記多層配線基板と、前記ベース部材と、前記ターミナルの一部と、が樹脂封止され、
   前記電子部品の一部が前記開口窓部に設置され、
   前記ベース部材には、前記開口窓部より延長し、前記多層配線基板を支持する支持部が形成され、
   更に、前記ベース部材には、前記樹脂封止されないフランジ部が形成された変速機制御装置において、
   前記支持部は前記ベース部材の一部を屈曲して形成され、その端部が前記多層配線基板に接着されたことを特徴とする変速機制御装置。
2. 請求項１において、
   前記ベース部材と前記支持部と前記フランジ部と前記ターミナルは、プレス加工により、同一材より成形されたことを特徴とする変速機制御装置。
   
3. 請求項２において、
   制御される変速機内の油中に設置されることを特徴とする変速機制御装置。

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