JP6487315B2 - Electronic control unit - Google Patents

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JP6487315B2 JP2015248387A JP2015248387A JP6487315B2 JP 6487315 B2 JP6487315 B2 JP 6487315B2 JP 2015248387 A JP2015248387 A JP 2015248387A JP 2015248387 A JP2015248387 A JP 2015248387A JP 6487315 B2 JP6487315 B2 JP 6487315B2
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Description

本発明は、電子制御装置に関する。   The present invention relates to an electronic control device.

近年、電子制御装置の実装構造は、基板の小型化や、高機能化による電子部品点数増加により、高密度化している。したがって、基板上に導体を配線するスペースが減少するため、基板の層間を電気的に接続するビアにより、基板表層から内層にパターン配線することで基板の配線効率を高めることが従来から行われている。この層間を接続するためのビアは、電子部品の間隔が狭く、電子部品間に配置することが困難な場合は、電子部品直下のパッド間に配置する場合がある。   In recent years, the mounting structure of an electronic control device has been increased in density due to downsizing of a substrate and an increase in the number of electronic components due to higher functionality. Accordingly, since the space for wiring the conductor on the substrate is reduced, the wiring efficiency of the substrate has been conventionally improved by pattern wiring from the substrate surface layer to the inner layer by vias that electrically connect the layers of the substrate. Yes. The vias for connecting the layers may be arranged between pads directly under the electronic components when the interval between the electronic components is narrow and difficult to arrange between the electronic components.

特に、ビアを電子部品直下のパッド間に配置するとともに、ヒートスプレッダを底面に有する電子部品をはんだでパッドに接合する場合、電子部品直下のビア孔内にはんだが付着し、電気的にショートする懸念がある。   In particular, when an electronic component having a heat spreader on the bottom surface is joined to the pad with solder while the via is disposed between the pads directly under the electronic component, the solder may adhere to the via hole directly under the electronic component, causing an electrical short circuit. There is.

ビア孔内にはんだが付着しないようにするには、例えば、以下のような技術が開示されている(例えば、特許文献1〜3参照)。特許文献1には、基板製造時にあらかじめビア孔内に導電部材や絶縁部材を充填し、ビア孔内へのはんだ付着によるショート不良を防止する回路基板の構造が開示されている。   In order to prevent solder from adhering to the via hole, for example, the following techniques are disclosed (for example, refer to Patent Documents 1 to 3). Patent Document 1 discloses a structure of a circuit board in which a conductive member or an insulating member is filled in a via hole in advance at the time of manufacturing the substrate to prevent a short circuit failure due to solder adhesion in the via hole.

また、特許文献2には、従来から基板に電子部品を実装する工程で使用している製造情報の印字するためのインクや、部品仮止めのための接着剤をビア孔内にも充填し、その後、電子部品を実装することで、ビア孔内へのはんだ付着によるショート不良を防止する回路基板の実装方法が開示されている。   In addition, Patent Document 2 also fills the via holes with ink for printing manufacturing information that has been used in the process of mounting electronic components on a substrate, and adhesive for temporarily fixing components, Thereafter, a circuit board mounting method is disclosed in which an electronic component is mounted to prevent a short circuit defect due to solder adhesion in the via hole.

さらに、特許文献3には、ビアの開口部をレジストで囲むようにするとともに、電子部品の放熱部(ヒートスプレッダ)のはんだ塗布領域を放熱部の基板への投影範囲より大きくすることで、溶融したはんだをはんだ量の多いところから少ない領域に流出させることによって、はんだが逃げやすくなり、ビア内へはんだが流れ込むのを防止する実装構造が開示されている。   Furthermore, in Patent Document 3, the via opening is surrounded by a resist, and the solder application area of the heat dissipating part (heat spreader) of the electronic component is made larger than the projection range on the substrate of the heat dissipating part. A mounting structure is disclosed in which the solder flows out from a large amount of solder to a small region, thereby facilitating the escape of the solder and preventing the solder from flowing into the via.

特開平11−17299号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-17299 特開2010−10498号公報JP 2010-10498 特開2013−171963号公報JP 2013-171963 A

しかしながら、特許文献1に示す構造は以下の課題がある。すなわち、基板のビア孔形成後に、ビア孔内に導電性部材や絶縁部材を充填することは、通常の基板製造工程に対し、別の製造工程が追加となるため基板のコストアップとなる。   However, the structure shown in Patent Document 1 has the following problems. That is, after the via hole is formed in the substrate, filling the via hole with a conductive member or an insulating member increases the cost of the substrate because another manufacturing process is added to the normal substrate manufacturing process.

また、特許文献2に示す実装方法は、以下の課題がある。すなわち、電子部品の実装工程で、ビア孔内にインクや、接着剤を充填する場合、小径のビア孔内に完全に充填することは難しいため、樹脂の未充填箇所やボイドができやすい。こういった、未充填やボイド箇所には、熱ストレスのかかる環境下では高い熱応力が発生し、最悪の場合、ビアが断線する可能性がある。   Further, the mounting method disclosed in Patent Document 2 has the following problems. That is, when filling the via hole with ink or an adhesive in the mounting process of the electronic component, it is difficult to completely fill the small-diameter via hole. In such unfilled and void locations, high thermal stress is generated in an environment where thermal stress is applied, and in the worst case, there is a possibility that the via is disconnected.

さらに、特許文献3に示す実装構造は、以下の課題がある。すなわち、本発明は放熱部の直下にある放熱部(ヒートスプレッダ)と同じ電位のビアを対象としており、放熱部とは電位が異なる放熱部の外に配置されるビアには対しては、逆に、はんだが付着しやすくなってしまう。   Further, the mounting structure shown in Patent Document 3 has the following problems. In other words, the present invention is directed to a via having the same potential as the heat dissipating part (heat spreader) immediately below the heat dissipating part, and conversely for a via disposed outside the heat dissipating part having a different potential from the heat dissipating part. , Solder tends to adhere.

本発明の目的は、ヒートスプレッダと異なる電位のビアにはんだが付着して電気的にショートすることを防止することができる電子制御装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an electronic control device capable of preventing a solder from adhering to a via having a different potential from that of a heat spreader and an electrical short circuit.

上記目的を達成するために、本発明は、ヒートスプレッダ及び端子を有する電子部品と、前記ヒートスプレッダに対向する第1パッド、前記端子に対向する第2パッド、及び前記第1パッドと前記第2パッドの間に配置され、前記ヒートスプレッダと異なる電位の第1ビアを有する基板と、前記第1パッド上に開口部を有するソルダレジストと、前記ヒートスプレッダと前記第1パッドを接合するはんだと、を備え、前記開口部は、前記ヒートスプレッダを前記第1パッドに投影して得られる領域を示す投影領域の内部に配置され、前記はんだは、前記第1パッドから前記ヒートスプレッダへ向かって裾広がり形状になっている電子制御装置であって、前記ヒートスプレッダに接続される前記第1パッドの縁は、前記電子部品の直下において前記投影領域の外部に位置し、前記端子に接続される前記第1ビアは、前記電子部品の直下において前記第1パッドの外部に位置する

In order to achieve the above object, the present invention provides an electronic component having a heat spreader and a terminal, a first pad facing the heat spreader, a second pad facing the terminal, and the first pad and the second pad. A substrate having a first via different in potential from the heat spreader, a solder resist having an opening on the first pad, and a solder that joins the heat spreader and the first pad, opening is arranged inside the projection region indicating the region obtained by projecting the heat spreader to the first pad, the solder is made from the first pad to the flared shape toward the heat spreader electronic In the control device, an edge of the first pad connected to the heat spreader is located below the electronic component in the projection area. The first via located outside and connected to the terminal is located outside the first pad directly below the electronic component .

本発明によれば、ヒートスプレッダと異なる電位のビアにはんだが付着して電気的にショートすることを防止することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。   According to the present invention, it is possible to prevent solder from adhering to a via having a potential different from that of the heat spreader and causing an electrical short. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.

比較例としての電子部品実装後の一部断面図であって、図2のA-A線の断面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional view after mounting an electronic component as a comparative example, and is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 比較例としての電子制御装置のパッド構造の一部を示す図である(電子部品搭載無し)。It is a figure which shows a part of pad structure of the electronic control apparatus as a comparative example (no electronic component mounting). 本実施形態に係る電子制御装置の第1の実施形態の実装構造を示す一部断面図であって、図4のB-B線の断面図である。FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing the mounting structure of the first embodiment of the electronic control device according to the present embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 本実施形態に係る電子制御装置の第1の実施形態の基板のパッド構造の一部を示す図である(電子部品搭載無し)。FIG. 3 is a diagram showing a part of the pad structure of the substrate of the first embodiment of the electronic control device according to the present embodiment (no electronic component mounted). 電子部品のヒートスプレッダのはんだ接続部の形状の一例を示す一部断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows an example of the shape of the solder connection part of the heat spreader of an electronic component. 電子部品のヒートスプレッダのはんだ接続部の形状の他の一例を示す一部断面図である。It is a partial cross section figure which shows another example of the shape of the solder connection part of the heat spreader of an electronic component. 本実施形態に係る電子制御装置の第2の実施形態の基板のパッド構造の一部を示す図である(電子部品搭載無し)。FIG. 10 is a diagram showing a part of the pad structure of the substrate of the second embodiment of the electronic control device according to the present embodiment (no electronic component mounted). 本実施形態に係る電子制御装置の第2の実施形態の実装構造を示す一部断面図であって、図7のC-C線の沿う断面図である。FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing the mounting structure of the second embodiment of the electronic control device according to the present embodiment, and is a cross-sectional view along the line CC in FIG. 本実施形態に係る電子制御装置の第2の実施形態の放熱構造を示す一部断面図であって、図7のC-C線の沿う断面図である。FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing a heat dissipation structure of a second embodiment of the electronic control device according to the present embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.

以下、図面を用いて、本発明の第1〜第2の実施形態による電子制御装置の構成及び作用効果について説明する。なお、各図において、同一符号は同一部分を示す。   Hereinafter, the configuration and operational effects of the electronic control device according to the first and second embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the same numerals indicate the same parts.

(比較例)
最初に、図1〜図2を用いて、比較例としての電子制御装置の構成を説明する。図1は比較例としての電子部品実装後の一部断面図であって、図2のA-A線の断面図である。図2は比較例としての電子制御装置のパッド構造の一部を示す図である。
(Comparative example)
First, the configuration of an electronic control device as a comparative example will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a partial cross-sectional view after mounting an electronic component as a comparative example, and is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 2 is a diagram showing a part of a pad structure of an electronic control device as a comparative example.

基板1上には、電子部品2のヒートスプレッダ2aを搭載する放熱パッド100と、電子部品2のリード端子2bを搭載するリードパッド101がある。放熱パッド100とリードパッド101の間には、ビア5が配置されており、このビア5はリードパッド101から配線された導体パターン6に接続され、内層へと導体パターンが接続されている。   On the substrate 1, there are a heat dissipating pad 100 for mounting the heat spreader 2a of the electronic component 2 and a lead pad 101 for mounting the lead terminal 2b of the electronic component 2. Vias 5 are arranged between the heat dissipation pad 100 and the lead pads 101. The vias 5 are connected to the conductor pattern 6 wired from the lead pad 101, and the conductor pattern is connected to the inner layer.

このビア5はヒートスプレッダ2aの電位とは異なるために、はんだ3aがビア5に付着して電気的にショートしないように、一定間隔離れた位置に配置されている。このように、パッド間にビア5を配置することで、表層の部品外形領域(図2参照)の外に導体パターンが出ることなく、内層を利用して配線することができる。そのため、部品密度が高く部品間隔が狭い場合に、このような手法が用いられる。   Since the via 5 is different from the potential of the heat spreader 2a, the via 5 is disposed at a position spaced apart by a certain distance so that the solder 3a does not adhere to the via 5 and is electrically short-circuited. Thus, by arranging the vias 5 between the pads, it is possible to perform wiring using the inner layer without causing a conductor pattern to appear outside the component outer region (see FIG. 2) on the surface layer. Therefore, such a method is used when the component density is high and the component interval is narrow.

ヒートスプレッダ2a部のはんだ3aは、リード端子2b部のはんだ3bと比較し、はんだ量が多いため、はんだ印刷後の部品リフロー時に、ビア5の穴内にはんだ3が付着する場合があり、電気的にショートするおそれがある。また、部品実装時の部品ずれや、部品マウント時の荷重により、はんだが押し出され、はんだリフロー時にビア内に付着するおそれもある。   The solder 3a of the heat spreader 2a part has a larger amount of solder than the solder 3b of the lead terminal 2b part.Therefore, the solder 3 may adhere to the hole of the via 5 at the time of component reflow after solder printing. There is a risk of short circuit. Also, the solder may be pushed out due to component displacement during component mounting or load during component mounting, and may adhere to the via during solder reflow.

図1のようにビア5のパターン上には、はんだ3が付かないようソルダレジスト4が塗布されているが、ビア5の孔内にはソルダレジスト4が塗布されていない。これは、ビア5の孔内をソルダレジスト4で塞いでしまうと、基板製造時の洗浄液がビア5の孔内部に残差として残りやすくなり、基板におけるマイグレーションの要因となるためである。   As shown in FIG. 1, the solder resist 4 is applied on the via 5 pattern so that the solder 3 is not attached, but the solder resist 4 is not applied in the via 5 hole. This is because if the inside of the hole of the via 5 is blocked with the solder resist 4, the cleaning liquid at the time of manufacturing the substrate tends to remain as a residual in the hole of the via 5, which causes migration in the substrate.

(第1の実施形態)
次に、第1の実施形態の電子制御装置の実装構造を図3から図6に基づいて説明する。
(First embodiment)
Next, a mounting structure of the electronic control device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

基板1は、プリント配線板であり、4層で構成される銅張り積層板である。電子部品2はヒートスプレッダ2a付きのSOP(Small Outline package)パッケージであり、基板1と電気的に接続するためのリード端子2bが8端子ある。   The substrate 1 is a printed wiring board and is a copper-clad laminate composed of four layers. The electronic component 2 is an SOP (Small Outline Package) package with a heat spreader 2a, and has eight lead terminals 2b for electrical connection with the substrate 1.

換言すれば、基板1は、多層基板であり、電子部品2は、ヒートスプレッダ2a及びリード端子2b(端子)を有する。   In other words, the substrate 1 is a multilayer substrate, and the electronic component 2 has a heat spreader 2a and lead terminals 2b (terminals).

基板1には電子部品2を搭載するため、ヒートスプレッダ2aに対応(対向)する位置に放熱パッド100が、リード端子2bに対応(対向)する位置にリードパッド101があり、電子部品2とはんだ3で接合している。基板1上には、はんだ付着を防止するためのソルダレジスト4が塗布されている。   Since the electronic component 2 is mounted on the substrate 1, the heat dissipating pad 100 is located at a position corresponding to (facing) the heat spreader 2a, and the lead pad 101 is located corresponding to (facing) the lead terminal 2b. It is joined with. On the substrate 1, a solder resist 4 for preventing solder adhesion is applied.

換言すれば、基板1は、図3に示すように、ヒートスプレッダ2aに対向する放熱パッド100(第1パッド)、リード端子2b(端子)に対向するリードパッド101(第2パッド)を有する。本実施形態では、基板1は、放熱パッド100とリードパッド101の間に配置され、ヒートスプレッダ2aと異なる電位のビア5(第1ビア)をさらに有する。なお、ビア5は、基板1の層間を接続するビアである。   In other words, as shown in FIG. 3, the substrate 1 has a heat dissipating pad 100 (first pad) facing the heat spreader 2a and a lead pad 101 (second pad) facing the lead terminal 2b (terminal). In the present embodiment, the substrate 1 is further disposed between the heat dissipating pad 100 and the lead pad 101, and further includes a via 5 (first via) having a potential different from that of the heat spreader 2a. The via 5 is a via that connects the layers of the substrate 1.

放熱パッド100にはソルダレジスト4が、放熱パッド100上の全周にわたってオーバーレジストになるよう塗布されている。したがって、放熱パッド100上のはんだ3が付着するソルダレジスト開口部7は、電子部品2のヒートスプレッダ2aの外形形状より小さくなっている。その結果、はんだリフロー後のはんだフィレット形状は、基板1側から電子部品2側に裾広がり形状となっている。一方で、図1の比較例としての電子部品放熱部のはんだフィレット形状は、電子部品2側から基板1側へ裾広がりとなったはんだフィレット形状となっている。   A solder resist 4 is applied to the heat dissipating pad 100 so as to be an over resist over the entire periphery of the heat dissipating pad 100. Therefore, the solder resist opening 7 to which the solder 3 on the heat dissipation pad 100 adheres is smaller than the outer shape of the heat spreader 2a of the electronic component 2. As a result, the solder fillet after solder reflow has a shape that spreads from the substrate 1 side to the electronic component 2 side. On the other hand, the solder fillet shape of the electronic component heat dissipating portion as a comparative example in FIG. 1 is a solder fillet shape that spreads from the electronic component 2 side to the substrate 1 side.

はんだフィレット形状が基板1側から電子部品2側に裾広がり形状とすると、基板1に塗布されたはんだは、はんだリフロー時に、はんだが溶けて電子部品2側のヒートスプレッダ2aに広がろうとする。したがって、基板1上のビア5に、はんだ3が付着することを防止することができる。   If the solder fillet shape has a shape that spreads from the substrate 1 side to the electronic component 2 side, the solder applied to the substrate 1 melts and spreads to the heat spreader 2a on the electronic component 2 side during solder reflow. Therefore, it is possible to prevent the solder 3 from adhering to the via 5 on the substrate 1.

ここで、放熱パッド100にかかるオーバーレジスト部の距離dは、電子部品2の部品ずれや、部品の寸法公差を考慮しても、ソルダレジスト開口部7が電子部品2のヒートスプレッダ2a領域から出ることが無いように設定すると良い。なお、放熱パッド100にかかるオーバーレジスト部の距離dは、放熱パッド100の縁からソルダレジスト開口部7の縁までの距離である。   Here, the distance d of the over resist portion applied to the heat dissipating pad 100 is such that the solder resist opening 7 comes out of the heat spreader 2a region of the electronic component 2 even if the component displacement of the electronic component 2 and the dimensional tolerance of the component are taken into consideration. It is good to set so that there is no. Note that the distance d of the over resist portion applied to the heat dissipation pad 100 is a distance from the edge of the heat dissipation pad 100 to the edge of the solder resist opening 7.

換言すれば、ソルダレジスト4は、図3に示すように、放熱パッド100(第1パッド)上にソルダレジスト開口部7(開口部)を有する。詳細には、図4に示すように、ソルダレジスト開口部7は、ヒートスプレッダ2aを放熱パッド100に投影して得られる領域を示す投影領域(外形輪郭線Lによって囲まれた領域La)の内部に配置される。はんだ3aは、ヒートスプレッダ2aと放熱パッド100を接合する。詳細には、はんだ3aは、放熱パッド100からヒートスプレッダ2aへ向かって裾広がり形状になっている。   In other words, the solder resist 4 has a solder resist opening 7 (opening) on the heat dissipation pad 100 (first pad) as shown in FIG. Specifically, as shown in FIG. 4, the solder resist opening 7 is located inside a projection area (area La surrounded by the outline L) that shows an area obtained by projecting the heat spreader 2a onto the heat dissipation pad 100. Be placed. The solder 3a joins the heat spreader 2a and the heat dissipation pad 100 together. Specifically, the solder 3a has a shape that spreads from the heat dissipation pad 100 toward the heat spreader 2a.

通常、ヒートスプレッダ2aはリード端子2bより大きな接続面積であり、部品の中央にあるため、リード端子2bよりも発生する外部応力は低いので、はんだ接続信頼性が問題になる箇所ではない。したがって、ヒートスプレッダ2aのはんだフィレット形状は、リード端子2bのはんだフィレット形状のように、電子部品2から基板1側へ裾野のように広がった裾広がり形状にする必要はない。   Usually, the heat spreader 2a has a larger connection area than the lead terminal 2b and is located in the center of the component, and therefore, external stress generated is lower than that of the lead terminal 2b. Therefore, the solder connection reliability is not a problem. Therefore, the solder fillet shape of the heat spreader 2a does not need to be a hem-spread shape that spreads like a skirt from the electronic component 2 to the substrate 1 side like the solder fillet shape of the lead terminal 2b.

ただし、ヒートスプレッダ2aの機能は放熱であるので、はんだ3aの接続面積は重要である。放熱パッド100のソルダレジスト開口部7の面積は、製品の放熱性能によるが、ヒートスプレッダ2aの面積に対し、可能な限り大きく設定することが望ましい。   However, since the function of the heat spreader 2a is heat dissipation, the connection area of the solder 3a is important. The area of the solder resist opening 7 of the heat dissipation pad 100 depends on the heat dissipation performance of the product, but is desirably set as large as possible with respect to the area of the heat spreader 2a.

ここで、ビア5はドリルで基板1に貫通孔をあけて、穴壁面にめっきすることで形成される貫通スル‐ホールである。使用したビアは、ドリル径がφ0.35〜0.5mm、めっき後の仕上がりの穴径がφ0.3〜0.4mmであり、表層のランド径はφ0.6〜0.8mmである。ビア5の穴径は小さいほうが、よりはんだが穴壁面に付着しにくいが、ビアに流れる電流値等を考慮して決定すればよい。   Here, the via 5 is a through-hole formed by drilling a through-hole in the substrate 1 and plating the hole wall surface. The used via has a drill diameter of φ0.35 to 0.5 mm, a finished hole diameter after plating of φ0.3 to 0.4 mm, and a land land diameter of φ0.6 to 0.8 mm. As the hole diameter of the via 5 is smaller, the solder is less likely to adhere to the hole wall surface, but it may be determined in consideration of the current value flowing through the via.

また、基板1上にヒートスプレッダ2aの外形を投影した外形輪郭線より、放熱パッド100の外形全周が大きく形成されていることが望ましい。これを、図5と図6を用いて説明する。図5、図6は電子部品2のヒートスプレッダ2aと放熱パッド100のはんだ接続部の形状の一例を示す一部断面図である。   In addition, it is desirable that the entire outer periphery of the heat dissipating pad 100 be formed larger than the outer contour line obtained by projecting the outer shape of the heat spreader 2a on the substrate 1. This will be described with reference to FIGS. 5 and 6 are partial cross-sectional views showing an example of the shape of the solder connection portion between the heat spreader 2a of the electronic component 2 and the heat dissipating pad 100. FIG.

図6のように、放熱パッド100の外形がヒートスプレッダ2aの形状より小さくても、基板1側から電子部品2側に裾広がり形状となったはんだフィレットが形成される。しかし、電子部品2のヒートスプレッダ2aの直下にビア5が配置できるため、部品ずれを起こした時に、ビア5にはんだ3が付着する可能性がある。   As shown in FIG. 6, even if the outer shape of the heat dissipating pad 100 is smaller than the shape of the heat spreader 2a, a solder fillet having a hem-opening shape from the substrate 1 side to the electronic component 2 side is formed. However, since the via 5 can be disposed immediately below the heat spreader 2a of the electronic component 2, there is a possibility that the solder 3 adheres to the via 5 when a component shift occurs.

したがって、図5のようにヒートスプレッダ2aの外形を基板上に投影した外形輪郭線Lより、放熱パッド100の外形を大きくする。換言すれば、図4に示すように、放熱パッド100(第1パッド)の縁は、投影領域(外形輪郭線Lによって囲まれた領域La)の外部に位置する。   Therefore, the outer shape of the heat dissipating pad 100 is made larger than the outer contour line L obtained by projecting the outer shape of the heat spreader 2a onto the substrate as shown in FIG. In other words, as shown in FIG. 4, the edge of the heat dissipating pad 100 (first pad) is located outside the projection region (region La surrounded by the outer contour line L).

これにより、図5に示すように、ビア5を放熱パッド100近傍に配置しても、ヒートスプレッダ2aとビア5の距離を一定距離間隔離すことができる。このように作製した電子制御装置は、はんだ付けの際、はんだがビア内部に付着してショートすることが無い。すなわち、ビア5とヒートスプレッダ2aの距離が大きくなるため、はんだリフロー時に電子部品2にずれが生じても、ヒートスプレッダ2aと放熱パッド100の間のはんだ3aがビア5に付着することを防止することができる。   Accordingly, as shown in FIG. 5, even if the via 5 is disposed in the vicinity of the heat dissipation pad 100, the distance between the heat spreader 2a and the via 5 can be separated by a certain distance. The electronic control device manufactured in this way does not cause a short circuit because the solder adheres to the inside of the via when soldering. That is, since the distance between the via 5 and the heat spreader 2a increases, even if the electronic component 2 is displaced during solder reflow, the solder 3a between the heat spreader 2a and the heat dissipation pad 100 can be prevented from adhering to the via 5. it can.

以上説明したように、本実施形態によれば、ヒートスプレッダ2aと異なる電位のビア5にはんだ3aが付着して電気的にショートすることを防止することができる。詳細には、加熱時にはんだ3aが、基板1からヒートスプレッダ2aに向かって裾広がり形状となるようにはんだが濡れ広がるために、放熱パッド100の外にはんだ3aが出ることなく、電子部品2のヒートスプレッダ2aと放熱パッド100を接合することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to prevent the solder 3a from adhering to the via 5 having a potential different from that of the heat spreader 2a to be electrically short-circuited. Specifically, since the solder 3a wets and spreads so that the solder 3a spreads toward the heat spreader 2a from the substrate 1 when heated, the solder 3a does not come out of the heat dissipation pad 100, and the heat spreader of the electronic component 2 2a and the heat radiation pad 100 can be joined.

(第2の実施形態)
本実施形態に係わる第2の実施形態を、図7から図9に基づいて説明する。図7は本実施形態に係る電子制御装置の第2の実施形態の基板のパッド構造の一部を示す図である。図8は本実施形態に係る電子制御装置の第2の実施形態の実装構造を示す一部断面図であって、図7のC-C線の沿う断面図である。図9は本実施形態に係る電子制御装置の第2の実施形態の放熱構造を示す一部断面図であって、図7のC-C線の沿う断面図である。
(Second embodiment)
A second embodiment according to this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a diagram showing a part of the pad structure of the substrate of the second embodiment of the electronic control device according to the present embodiment. FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing the mounting structure of the second embodiment of the electronic control device according to this embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing the heat dissipation structure of the second embodiment of the electronic control device according to this embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.

第1の実施形態との違いは、電子部品2のヒートスプレッダ2aの直下の放熱パッド100に、放熱ビア50が配置されたことである。この放熱ビア50は電子部品2のヒートスプレッダ2aと同じGND電位である。   The difference from the first embodiment is that the heat dissipation via 50 is arranged in the heat dissipation pad 100 immediately below the heat spreader 2a of the electronic component 2. The heat dissipation via 50 has the same GND potential as that of the heat spreader 2a of the electronic component 2.

また、図7に示すように、放熱ビア50は放熱パッド100に複数配置され、図8に示すように、放熱ビア50上のランド部にはソルダレジスト4が塗布されている(ビア孔内には塗布しない)。したがって、図7に示すように、放熱パッド100は複数のソルダレジスト開口部7からなる。   As shown in FIG. 7, a plurality of heat dissipation vias 50 are arranged on the heat dissipation pad 100, and as shown in FIG. 8, solder resist 4 is applied to the land portions on the heat dissipation vias 50 (in the via holes). Is not applied). Therefore, as shown in FIG. 7, the heat dissipating pad 100 includes a plurality of solder resist openings 7.

換言すれば、ソルダレジスト開口部7(開口部)は、2つ以上ある。基板1は、隣接するソルダレジスト開口部7の間に、ヒートスプレッダ2aと同じ電位の放熱ビア50(第2ビア)をさらに備える。   In other words, there are two or more solder resist openings 7 (openings). The substrate 1 further includes a heat dissipation via 50 (second via) between the adjacent solder resist openings 7 having the same potential as the heat spreader 2a.

図9に示すように、放熱パッド100の下面は、放熱接着剤9を介して金属ベース8により熱的に接触しており、放熱経路を形成している。この放熱構造により、部品で発生した熱が、ヒートスプレッダ2aから、放熱ビア50を介して金属ベース8へ放熱される。   As shown in FIG. 9, the lower surface of the heat dissipating pad 100 is in thermal contact with the metal base 8 through the heat dissipating adhesive 9, thereby forming a heat dissipating path. With this heat dissipation structure, heat generated in the component is dissipated from the heat spreader 2a to the metal base 8 through the heat dissipation via 50.

このように作製した電子制御装置は放熱性に優れ、はんだ付けの際、はんだがビア5の内部に付着してショートすることが無い。   The electronic control device manufactured in this way is excellent in heat dissipation, and solder does not adhere to the inside of the via 5 and short-circuit during soldering.

なお、この放熱ビア50の孔内には放熱パッド100のはんだ3aが付着する可能性があるが、ヒートスプレッダ2aと同じGND電位であれば、電気的にショートすることはない。一方、本発明はヒートスプレッダ2aと異電位となる他の信号ラインにつながるビア5を対象としている。   There is a possibility that the solder 3a of the heat dissipating pad 100 adheres to the hole of the heat dissipating via 50. However, if the GND potential is the same as that of the heat spreader 2a, there is no electrical short-circuit. On the other hand, the present invention is directed to the via 5 connected to another signal line having a different potential from the heat spreader 2a.

以上説明したように、本実施形態によれば、ヒートスプレッダ2aと異なる電位のビア5にはんだ3aが付着して電気的にショートすることを防止しつつ、放熱性を確保することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to ensure heat dissipation while preventing the solder 3a from adhering to the via 5 having a potential different from that of the heat spreader 2a and being electrically short-circuited.

本発明の電子制御装置の実装構造は、要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を実施することができる。例えば、電子部品2はSOPだけではなく、QFP(Quad Flat Package)やQFN(Quad Flat Non Lead Package)、SON(Small Outline No Lead Package)等であっても、部品下面にヒートスプレッダ2aを備えたものであればかまわない。   The electronic control device mounting structure of the present invention can be modified in various ways without departing from the scope of the invention. For example, electronic component 2 is not only SOP, but also QFP (Quad Flat Package), QFN (Quad Flat Non Lead Package), SON (Small Outline No Lead Package), etc., with heat spreader 2a on the lower surface of the component It doesn't matter.

上記実施形態では、電子部品2は、一例として、ガルウィング状のリード端子2bを有するが、端子の形状はこれに限定されない。また、端子はリードレス端子であってもよい。   In the embodiment described above, the electronic component 2 has the gull-wing-like lead terminal 2b as an example, but the shape of the terminal is not limited to this. The terminal may be a leadless terminal.

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。   In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, Various modifications are included. For example, the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to the one having all the configurations described. Further, a part of the configuration of an embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of an embodiment. Moreover, it is possible to add / delete / replace other configurations for a part of the configurations of the embodiments.

本発明の実施形態は、以下の態様であってもよい。   The following aspect may be sufficient as embodiment of this invention.

(1)部品下面に放熱部(ヒートスプレッダ2a)とリード部(リード端子2b)を備えた電子部品と、前記放熱部と前記リード部をはんだで接続するための放熱パッドとリードパッドを有する基板と、前記放熱パッドと前記リードパッド間には、前記放熱部の電位とは異なる電位のビアが配置されている電子制御装置であって、前記放熱パッドのソルダレジスト開口部は、前記放熱部の外形を投影した外形輪郭線より一定距離小さくなるように形成することによって、前記放熱部と前記放熱パッドを接合するはんだが、前記基板側から前記放熱部側に向かって裾広がり形状になっていることを特徴とする電子制御装置の実装構造。   (1) An electronic component having a heat radiating portion (heat spreader 2a) and a lead portion (lead terminal 2b) on the lower surface of the component, a heat radiating pad for connecting the heat radiating portion and the lead portion with solder, and a substrate having a lead pad An electronic control device in which a via having a potential different from the potential of the heat dissipating part is disposed between the heat dissipating pad and the lead pad, wherein a solder resist opening of the heat dissipating pad is an outer shape of the heat dissipating part. The solder that joins the heat radiating part and the heat radiating pad has a shape that spreads from the substrate side toward the heat radiating part side. An electronic control device mounting structure characterized by the above.

(2)(1)に記載の電子制御装置の実装構造において、前記放熱パッドは前記基板上の前記放熱部の外形を投影した外形輪郭線より一定距離大きくなるように形成したことを特徴とする電子制御装置の実装構造。   (2) In the mounting structure of the electronic control device according to (1), the heat dissipation pad is formed to be a certain distance larger than an outer contour line projected from the outer shape of the heat dissipation portion on the substrate. Electronic controller mounting structure.

(3)(2)に記載の電子制御装置の実装構造において、前記ソルダレジストにより前記放熱パッド開口部が少なくとも一つ以上あることを特徴とする電子制御装置の実装構造。   (3) The electronic control device mounting structure according to (2), wherein the solder resist includes at least one heat radiation pad opening.

(4)(3)に記載の電子制御装置の実装構造において、前記放熱パッドには前記放熱部と同じ電位のビアが少なくとも一つ以上あることを特徴とする電子制御装置の実装構造。   (4) The electronic control device mounting structure according to (3), wherein the heat dissipation pad has at least one via having the same potential as the heat dissipation portion.

1…基板
2…電子部品
2a…ヒートスプレッダ
2b…リード端子
100…放熱パッド
101…リードパッド
3…はんだ
4…ソルダレジスト
5…ビア(異電位)
6…導体パターン
7…ソルダレジスト開口部
8…金属ベース
9…放熱接着剤
50…放熱ビア(同電位)
1 ... Board
2… Electronic components
2a… Heat spreader
2b… Lead terminal
100 ... Heat dissipation pad
101 ... Lead pad
3 ... Solder
4 ... Solder resist
5 ... via (different potential)
6 ... Conductor pattern
7 ... Solder resist opening
8… Metal base
9… Heat dissipation adhesive
50 ... Heat dissipation via (same potential)

Claims (5)

ヒートスプレッダ及び端子を有する電子部品と、
前記ヒートスプレッダに対向する第1パッド、前記端子に対向する第2パッド、及び前記第1パッドと前記第2パッドの間に配置され、前記ヒートスプレッダと異なる電位の第1ビアを有する基板と、
前記第1パッド上に開口部を有するソルダレジストと、
前記ヒートスプレッダと前記第1パッドを接合するはんだと、を備え、
前記開口部は、前記ヒートスプレッダを前記第1パッドに投影して得られる領域を示す投影領域の内部に配置され、
前記はんだは、前記第1パッドから前記ヒートスプレッダへ向かって裾広がり形状になっている電子制御装置であって、
前記ヒートスプレッダに接続される前記第1パッドの縁は、前記電子部品の直下において前記投影領域の外部に位置し、
前記端子に接続される前記第1ビアは、前記電子部品の直下において前記第1パッドの外部に位置する
ことを特徴とする電子制御装置。
An electronic component having a heat spreader and terminals;
A first pad facing the heat spreader, a second pad facing the terminal, and a substrate disposed between the first pad and the second pad and having a first via having a potential different from that of the heat spreader;
A solder resist having an opening on the first pad;
A solder that joins the heat spreader and the first pad;
The opening is disposed inside a projection area indicating an area obtained by projecting the heat spreader onto the first pad,
The solder is an electronic control device having a shape that spreads toward the heat spreader from the first pad ,
The edge of the first pad connected to the heat spreader is located outside the projection area directly under the electronic component,
The electronic control device according to claim 1, wherein the first via connected to the terminal is located outside the first pad immediately below the electronic component .
請求項1に記載の電子制御装置であって、
前記第1パッドの縁から前記開口部までの距離は、
前記電子部品のずれ及び寸法公差に対して、前記開口部が前記投影領域から出ることが無いように設定される
ことを特徴とする電子制御装置。
The electronic control device according to claim 1,
The distance from the edge of the first pad to the opening is
The electronic control device according to claim 1, wherein the opening is set so that the opening does not come out of the projection area with respect to a deviation and a dimensional tolerance of the electronic component .
請求項1に記載の電子制御装置であって、
前記開口部は、
2つ以上ある
ことを特徴とする電子制御装置。
The electronic control device according to claim 1,
The opening is
An electronic control device characterized by having two or more.
請求項3に記載の電子制御装置であって、
隣接する前記開口部の間に、前記ヒートスプレッダと同じ電位の第2ビアをさらに備える
ことを特徴とする電子制御装置。
The electronic control device according to claim 3,
The electronic control device further comprising a second via having the same potential as that of the heat spreader between the adjacent openings.
請求項4に記載の電子制御装置であって、
前記基板は、多層基板であり、
前記第1ビアは、
層間を接続するビアであり、
前記第2ビアは、
放熱ビアである
ことを特徴とする電子制御装置。
The electronic control device according to claim 4,
The substrate is a multilayer substrate;
The first via is
Vias connecting the layers,
The second via is
An electronic control device characterized by being a heat dissipation via.
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