JP5994613B2 - Electronic device mounting structure - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂等よりなる基板上に搭載された電子部品をモールド樹脂で封止してなる電子装置を、筺体としての外部の部材に組み付けてなる電子装置の取付構造体に関する。 The present invention relates to a mounting structure for an electronic device in which an electronic device formed by sealing an electronic component mounted on a substrate made of resin or the like with a mold resin is assembled to an external member as a housing .
従来より、この種の電子装置としては、樹脂等よりなる基板と、基板の一面側に搭載された電子部品と、基板の一面側に設けられ電子部品を封止するモールド樹脂と、を備えるものが提案されている(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, this type of electronic device includes a substrate made of a resin, an electronic component mounted on one surface of the substrate, and a mold resin provided on the one surface of the substrate for sealing the electronic component Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
そして、このような電子装置においては、従来では、当該電子装置を外部の部材に固定するために、基板の一部に貫通孔を開け、その貫通孔を介して外部の部材にネジ固定するようにしている。 In such an electronic device, conventionally, in order to fix the electronic device to an external member, a through hole is formed in a part of the substrate, and screwed to the external member through the through hole. I have to.
しかしながら、上記従来のものでは、基板に設けた貫通孔を介してネジ締めする際に発生する応力により、基板にダメージが発生し、機能不良が生じる懸念がある。 However, in the above-mentioned conventional one, there is a concern that the substrate may be damaged due to the stress generated when the screw is tightened through the through hole provided in the substrate, resulting in a malfunction.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、基板上に搭載された電子部品をモールド樹脂で封止してなる電子装置において、電子装置を外部の部材に固定するときに発生する応力によって、基板にダメージが生じるのを防止することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in an electronic device in which an electronic component mounted on a substrate is sealed with a mold resin, stress generated when the electronic device is fixed to an external member. Therefore, it is intended to prevent the substrate from being damaged.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、基板(10)、基板の一面(11)側に搭載された電子部品(20、30)、および、基板の一面側に設けられ、電子部品を封止するモールド樹脂(40)、を備える電子装置(S1)と、電子装置が組み付けられる装置組み付け面を有する筐体としての外部の部材(100)と、を備え、電子装置は、基板の他面(12)側を装置組み付け面に対向させた状態で外部の部材に搭載されており、モールド樹脂の端部のうちの一部は、外方に突出し、外部の部材に固定される固定部(41)として構成されており、固定部には基板の厚さ方向に貫通する貫通孔(41a)が設けられており、装置組み付け面には、当該面より突出する突起部(102)が設けられ、突起部は貫通孔に挿入されることで固定部と突起部とが固定されており、さらに装置組み付け面には、当該面より突出する導電性の接続端子(101)が設けられ、基板の他面側にて接続端子と基板とが電気的に接続されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the invention described in
それによれば、基板ではなく、モールド樹脂の一部を固定部としているので、電子部品を封止するモールド樹脂を固定部に兼用することができるとともに、電子装置を外部の部材に固定するときに発生する応力によって、基板にダメージが生じるのを防止することができる。 According to this, since a part of the mold resin is used as the fixing part instead of the substrate, the mold resin for sealing the electronic component can be used as the fixing part, and when the electronic device is fixed to an external member. It is possible to prevent the substrate from being damaged by the generated stress.
また、請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の電子装置の取付構造体において、基板には、切り欠き(15)もしくは貫通孔が設けられ、固定部は、これら切り欠き(15)もしくは貫通孔に位置することにより、基板を介することなく外部の部材に固定されるようになっていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the electronic device mounting structure according to the first aspect , the substrate is provided with a notch (15) or a through hole, and the fixing portion is provided with the notch (15 ) Or by being located in the through-hole, it is fixed to an external member without a substrate.
それによれば、固定部を切り欠きもしくは貫通孔に位置させることで、固定部を基板の端部より外側にはみ出させない構成とすることが可能である。 According to this, it is possible to make it the structure which does not protrude a fixed part outside the edge part of a board | substrate by positioning a fixed part in a notch or a through-hole.
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in the claim and this column is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other are given the same reference numerals in the drawings in order to simplify the description.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態にかかる電子装置S1について図1を参照して述べる。なお、図1(a)では、筐体100については、接続端子101および突起部102のみを示し、他の部位は図示を省略してある。この電子装置S1は、たとえば自動車などの車両に搭載され、車両用の各装置を駆動するための装置として適用されるものである。
(First embodiment)
The electronic device S1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1A, only the
本実施形態の電子装置S1は、大きくは、樹脂よりなる基板10と、基板10の一面11側に搭載された電子部品20、30と、基板10の一面11側に設けられ、電子部品20、30を封止するモールド樹脂40と、を備えて構成されたものである。
The electronic device S1 of this embodiment is roughly provided with a
基板10は、一面11と他面12とが表裏の板面の関係にある板状をなすもので、ここでは典型的な矩形板状をなす。具体的に、基板10は、エポキシ樹脂等の樹脂をベースとした配線基板であり、たとえば、貫通基板やビルドアップ基板として構成されるものである。
The
電子部品20、30は、基板10に実装されるものであれば、表面実装部品でもスルーホール実装部品でもよいが、ここでは、半導体素子20と受動部品30とよりなる。半導体素子20は、マイコンや制御素子等であり、はんだ等のダイボンド材およびボンディングワイヤ21により基板10に接続されている。また、受動部品30は、チップ抵抗、チップコンデンサ、水晶振動子等であり、これもはんだ等のダイボンド材により基板10に接続されている。
The
モールド樹脂40は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等よりなる。ここでは、基板10の一面11側はモールド樹脂40で封止されているが、基板10の他面12側は、モールド樹脂40で封止されずに露出しており、本電子装置S1は、いわゆるハーフモールド構造をなしている。
The
また、モールド樹脂40の端部のうちの一部は、残部よりも外方に突出し、外部の部材としての筐体100に固定される固定部41として構成されている。ここでは、モールド樹脂40は、基板10よりも一回り小さい矩形板状をなすが、固定部41は、基板10の長辺方向にて対向する両辺の一部が、外方に突出して基板10の端部よりもはみ出した形状をなすものとされている。
Also, a part of the end portion of the
また、図1(b)に示されるように、本実施形態では、この固定部41は、モールド樹脂40における固定部41以外の残部よりも樹脂厚さが薄いものとされている。このような固定部41を一体に有するモールド樹脂40は、金型を用いたトランスファーモールド法やコンプレッションモールド法により形成されている。
Further, as shown in FIG. 1B, in the present embodiment, the
ここで、筐体100は、電子装置S1と組み付けられて電子装置S1と電気的に接続されるもので、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)等の樹脂をベースとするものである。
Here, the
この筐体100には、電子装置S1との電気的接続を行う導電性の接続端子101が、一体に設けられている。この接続端子101は、電子装置S1側に位置する筐体100の表面(つまり、装置組み付け面)側に突出する棒状をなし、たとえば銅合金にSnめっき、Niめっきが形成されたものである。
The
また、筐体100の装置組み付け面には、当該筺体100を構成する樹脂よりなる突起部102が筺体100と一体に設けられている。この突起部102は、筺体100の装置組み付け面の一部を柱状に突出させたものであり、筺体100の一部として構成されている。
In addition, a
そして、電子装置S1は、基板10の他面12側を筐体100の装置組み付け面に対向させた状態で筐体100に搭載されている。ここで、基板10の一面11の周辺部は、図1に示されるように、モールド樹脂40より露出しており、この基板10の一面11の周辺部には、他面12まで貫通するスルーホール13が設けられている。
The electronic device S <b> 1 is mounted on the
そして、筺体100の接続端子101は、このスルーホール13に挿入されている。スルーホール13には、はんだ14が充填されており、このはんだ14を介して、接続端子101と基板10の図示しない配線部とは、電気的および機械的に接続されている。これによって、電子部品20、30および基板10と接続端子101とは、電気的に接続されている。
The
一方、電子装置S1において、モールド樹脂40の固定部41は、基板10の端部よりも外側に突出していることにより、基板10を介することなく筺体100に接触して固定されている。具体的に、本実施形態では、固定部41には、基板10の厚さ方向に貫通する貫通孔41aが設けられており、この貫通孔41aに対して、筺体100の突起部102が挿入されている。
On the other hand, in the electronic device S <b> 1, the
そして、図1に示されるように、貫通孔41aからはみ出した突起部102の先端部が、熱かしめにより潰された形となっており、突起部102は貫通孔41aから抜けないようになっている。これにより、固定部41と突起部102とが固定され、電子装置S1と筺体100とが固定されている。
As shown in FIG. 1, the tip of the
なお、筺体100における接続端子101および突起部102と、電子装置S1における基板10のスルーホール13および固定部41の貫通孔41aとは、予め対応する位置関係となるように形成されていることはもちろんである。
Note that the
このような電子装置S1は、一面11上に電子部品20、30が実装された基板10を、トランスファーモールド法やコンプレッションモールド法によってモールド樹脂40で封止することにより製造される。そして、スルーホール13に接続端子101を挿入するとともに、固定部41の貫通孔41aに突起部102を挿入しつつ、電子装置S1を、筺体100の装置取り付け面上に搭載する。
Such an electronic device S1 is manufactured by sealing the
その後、固定部41における突起部102の熱かしめを行い、スルーホール13における接続端子101のはんだ付けを行う。これにより、図1に示されるように電子装置S1が筺体100に組み付け、固定された組み付け構造体ができあがる。
Thereafter, the
ところで、本実施形態によれば、従来のような基板10ではなく、モールド樹脂40の一部を固定部41としているので、電子部品20、30を封止するモールド樹脂40を固定部41に兼用することができる。
By the way, according to the present embodiment, a part of the
それとともに、基板10にて固定を行うものではないため、電子装置S1を筺体100に固定するときに基板10に過大な応力が発生するのを防止できる。具体的には、上記熱かしめによって基板10に応力が発生するのを抑制できる。そのため、本実施形態によれば、電子装置S1を筺体100に固定するときに発生する応力によって、基板10にダメージが生じるのを防止できる。
In addition, since the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態にかかる電子装置S2について、図2を参照して述べる。本実施形態は、上記第1実施形態に比べて、固定部41における筺体100との固定方法が相違するものであり、ここでは、その相違点を中心に述べることとする。
(Second Embodiment)
An electronic device S2 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is different from the first embodiment in the fixing method of the fixing
上記第1実施形態では、筺体100の一部として、樹脂よりなる突起部102を設け、この突起部102と固定部41との熱かしめによる固定であったが、本実施形態は、ネジ結合による固定を提供する。
In the first embodiment, the protruding
図2に示されるように、本実施形態では、固定部41に設けた貫通孔41aに金属製のネジ200を挿入してネジ締めすることにより、固定部41を筺体100に固定するものである。この場合、好ましくは、図2に示されるように、樹脂のクリープ対策のため、固定部41と筐体100にはカラー210を付けることが望ましい。
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the fixing
このカラー210は、ステンレス等の金属製円筒状のものであり、内面には、雄ネジであるネジに対応した雌ネジが形成されている。このカラー210は、筐体100にインサート成形されて筐体100と一体化されたものである。
The
そして、電子装置S2の搭載時には、固定部41の貫通孔41aにカラー210を圧入等により固定する。その後、ネジ200とカラー210とをネジ結合することで、固定部41が筐体100に固定される。
When the electronic device S2 is mounted, the
本実施形態によれば、上記ネジ結合によって基板10に応力が発生するのを抑制でき、電子装置S2を筺体100に固定するときに発生する応力によって、基板10にダメージが生じるのを防止できる。
According to this embodiment, it is possible to suppress the generation of stress on the
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態にかかる電子装置S3について、図3を参照して述べる。本実施形態は、上記第1および第2の各実施形態に比べて、固定部41における筺体100との固定方法が相違するものであり、ここでは、その相違点を中心に述べることとする。
(Third embodiment)
An electronic device S3 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is different from the first and second embodiments in the fixing method of the fixing
上記第1実施形態では熱かしめ、上記第2実施形態ではネジ結合であったが、本実施形態では、接着による固定を提供するものである。図3に示されるように、本実施形態では、固定部41と筺体100の装置取り付け面との間に、接着剤300を介在させることで、接着を行っている。この接着剤300は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等、あるいはその他の接着材料よりなる。
In the first embodiment, heat caulking is performed, and in the second embodiment, screw coupling is used. However, in the present embodiment, fixing by adhesion is provided. As shown in FIG. 3, in the present embodiment, bonding is performed by interposing an adhesive 300 between the fixing
本実施形態によれば、上記接着剤300の硬化等によって基板10に応力が発生するのを抑制でき、電子装置S3を筺体100に固定するときに発生する応力によって、基板10にダメージが生じるのを防止できる。
According to this embodiment, it is possible to suppress the generation of stress on the
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態にかかる電子装置S4について、図4を参照して述べる。本実施形態は、上記第1実施形態に比べて、モールド樹脂40の固定部41の配置形態が相違するものであり、ここでは、その相違点を中心に述べることとする。
(Fourth embodiment)
An electronic device S4 according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment differs from the first embodiment in the arrangement of the fixing
上記第1実施形態では、固定部41は、基板10の端部よりも外側に突出していたが、本実施形態では、固定部41を基板10の端部と同一か、もしくは内側に位置させるのに適した構成を提供するものである。
In the first embodiment, the fixing
図4に示されるように、本実施形態では、基板10には、基板10端部に切り欠き15を設け、固定部41を、この切り欠き15に位置させている。ここでは、固定部41の突出先端部は、基板10の端部と同一平面上にあるが、基板10の端部よりも引っ込んでいてもよいし、多少突出していてもよい。
As shown in FIG. 4, in this embodiment, the
これにより、固定部41は、基板10を介することなく筺体100に接触し、上記第1実施形態と同様、筺体100の突起部102との熱かしめにより、固定部41と筺体100との固定が行われている。
As a result, the fixing
なお、本実施形態において、上記切り欠き15の代わりに基板10の端部寄りの部位に設けた貫通孔であってもよい。この場合も、固定部41を当該貫通孔に位置させることで、筺体100の突起部102との熱かしめが可能である。さらには、本実施形態に用いられる固定方法としては、熱かしめ以外にも、上記第2実施形態に示したネジ結合や上記第3実施形態に示した接着であってもよいことはもちろんである。
In the present embodiment, a through hole provided in a portion near the end of the
このような本実施形態によれば、固定部41を切り欠き15もしくは貫通孔に位置させることで、固定部41を、基板10の端部より外側に極力、はみ出させない構成とすることが可能となる。そのため、電子装置S4の小型化を図る等の点で有利である。
According to the present embodiment, by fixing the fixing
(第5実施形態)
本発明の第5実施形態にかかる電子装置S5について、図5を参照して述べる。本実施形態は、上記第1実施形態に比べて、モールド樹脂40の固定部41の数を多くしたところが相違するものである。
(Fifth embodiment)
An electronic device S5 according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is different from the first embodiment in that the number of fixing
上記第1実施形態では、固定部41は、モールド樹脂40のうち矩形板状の基板10の長辺方向にて対向する両辺に設けられた一対のものであったが、本実施形態では、図5に示されるように、さらに基板10の短辺方向にて対向する両辺にも、固定部41を設けている。
In the first embodiment, the fixing
これにより、本実施形態では、上記第1実施形態の2箇所の固定部41による固定に対して、4箇所の固定部41による固定となり、より確実な筐体100への固定が実現でき、耐振動性を向上する等の点で望ましい。なお、本実施形態においても、固定方法は、上記した熱かしめ、ネジ結合、接着のどれでもよい。
Thereby, in this embodiment, it becomes fixing by four fixing
(第6実施形態)
本発明の第6実施形態にかかる電子装置S6について、図6を参照して述べる。本実施形態は、上記第1〜第5の各実施形態に比べて、電子装置S6の基板10と筺体100の接続端子101との電気的接続構成を変更したところが相違するものである。
(Sixth embodiment)
An electronic device S6 according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is different from the first to fifth embodiments in that the electrical connection configuration of the
上記各実施形態では、接続端子101は、基板10のスルーホール13に挿入されて、はんだ付けされることで、基板10と接続端子101とが、電気的および機械的に接続されているものであった。
In each of the above embodiments, the
それに対して、本実施形態では、図6に示されるように、基板10の他面12側に導電性のランド16を設け、このランド16と接続端子101とが圧接により電気的に接続されたものである。この圧接を構成する圧力は、固定部41と筺体100の突起部102との固定力によるものである。
On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, a
(他の実施形態)
なお、上記各実施形態の電子装置では、基板の一面側をモールド樹脂で封止し、他面側はモールド樹脂より露出させるハーフモールド構造であり、基板の他面側を筐体に対向させた状態で電子装置を筐体に固定していた。
(Other embodiments)
In the electronic device of each of the above embodiments, one surface side of the substrate is sealed with mold resin, and the other surface side is a half mold structure exposed from the mold resin, and the other surface side of the substrate is opposed to the housing. The electronic device was fixed to the casing in the state.
これに対して、基板と筐体との電気的接続が確保できるならば、モールド樹脂で封止されている基板の一面側を筐体に対向させた状態で電子装置を筐体に固定してもよい。たとえば、図1において、電子装置S1をひっくり返して、接続端子を基板の一面側から基板の穴に挿入するようにしてもよい。 On the other hand, if the electrical connection between the substrate and the housing can be secured, the electronic device is fixed to the housing with the one surface side of the substrate sealed with the mold resin facing the housing. Also good. For example, in FIG. 1, the electronic device S <b> 1 may be turned over so that the connection terminal is inserted into the hole of the substrate from one side of the substrate.
また、電子装置としては、ハーフモールド構造でなくてもよく、基板と筐体との電気的接続が確保できるならば、基板の他面側もモールド樹脂で封止された構造であってもよい。 In addition, the electronic device may not have a half mold structure, and may have a structure in which the other surface side of the substrate is sealed with a mold resin as long as electrical connection between the substrate and the housing can be ensured. .
また、基板10としては、樹脂よりなる基板以外にも、セラミック等よりなる基板であってもよい。
The
また、筐体100は、電子装置を搭載できるものであればよく、樹脂をベースとするものに限定されるものではなく、可能ならば、たとえばセラミックや金属等をベースとするものであってもよい。
Further, the
また、固定部41が複数個ある場合には、各固定部41と筺体100との固定方法は、すべての固定部41が同じであること以外にも、各固定部41毎に異なる固定方法を採用してもよい。たとえば、ある固定部41では上記熱かしめを行い、他の固定部41では上記ネジ結合を行うというものでもよい。
Further, when there are a plurality of fixing
また、電子装置の基板10と筺体100との電気的接続構成については、上記した接続端子101を介した接続に限定されるものではなく、その他、種々の構成が適用できることはもちろんである。
In addition, the electrical connection configuration between the
また、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能であり、また、上記各実施形態は、上記の図示例に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within the scope described in the claims. The above embodiments are not irrelevant to each other, and can be combined as appropriate unless the combination is clearly impossible, and the above embodiments are not limited to the illustrated examples. Absent. In each of the above-described embodiments, it is needless to say that elements constituting the embodiment are not necessarily essential unless explicitly stated as essential and clearly considered essential in principle. Yes. Further, in each of the above embodiments, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is clearly limited to a specific number when clearly indicated as essential and in principle. The number is not limited to the specific number except for the case. Further, in each of the above embodiments, when referring to the shape, positional relationship, etc. of the component, etc., the shape, unless otherwise specified and in principle limited to a specific shape, positional relationship, etc. It is not limited to the positional relationship or the like.
10 基板
20 電子部品としての半導体素子
30 電子部品としての受動部品
40 モールド樹脂
41 固定部
100 外部の部材としての筺体
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記電子装置が組み付けられる装置組み付け面を有する筐体としての外部の部材(100)と、を備え、
前記電子装置は、前記基板の他面(12)側を前記装置組み付け面に対向させた状態で前記外部の部材に搭載されており、
前記モールド樹脂の端部のうちの一部は、外方に突出し、前記外部の部材に固定される固定部(41)として構成されており、
前記固定部には前記基板の厚さ方向に貫通する貫通孔(41a)が設けられており、
前記装置組み付け面には、当該面より突出する突起部(102)が設けられ、前記突起部は前記貫通孔に挿入されることで前記固定部と前記突起部とが固定されており、
さらに前記装置組み付け面には、当該面より突出する導電性の接続端子(101)が設けられ、前記基板の他面側にて前記接続端子と前記基板とが電気的に接続されていることを特徴とする電子装置の取付構造体。 A substrate (10 ), an electronic component (20 , 30) mounted on the one surface (11) side of the substrate , and a mold resin (40 ) provided on the one surface side of the substrate and sealing the electronic component ; comprising Ru electronic device and (S1),
An external member (100) as a housing having a device assembly surface to which the electronic device is assembled,
The electronic device is mounted on the external member with the other surface (12) side of the substrate facing the device assembly surface,
Wherein a portion of the ends of the molding resin protrudes outward, is configured as a fixed portion fixed to the outer parts member (41),
The fixing portion is provided with a through hole (41a) penetrating in the thickness direction of the substrate,
The device assembly surface is provided with a protruding portion (102) protruding from the surface, and the protruding portion is inserted into the through hole to fix the fixed portion and the protruding portion,
Further, the device assembly surface is provided with conductive connection terminals (101) protruding from the surface, and the connection terminals and the substrate are electrically connected on the other surface side of the substrate. An electronic device mounting structure .
前記固定部は、これら切り欠き(15)もしくは貫通孔に位置することにより、前記基板を介することなく前記外部の部材に固定されるようになっていることを特徴とする請求項1に記載の電子装置の取付構造体。 The substrate is provided with a notch (15) or a through hole,
The said fixing | fixed part is fixed to the said external member without passing through the said board | substrate by being located in these notches (15) or a through-hole, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Electronic device mounting structure .
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