JP7494612B2

JP7494612B2 - モジュール

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Publication number: JP7494612B2
Application number: JP2020121812A
Authority: JP
Inventors: 哲也北田
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2020-07-16
Filing date: 2020-07-16
Publication date: 2024-06-04
Anticipated expiration: 2040-07-16
Also published as: JP2022018599A

Description

本発明は、モジュールに係り、例えばハウジングを有するコネクタと回路基板とが一体に封止されたモジュールに関する。

電子部品の小型化・薄型化に対応するため、コネクタを電子回路基板に取り付け、その上から封止樹脂組成物により封止する構造が知られている（例えば、特許文献１）。

国際公開第２０１７／０５６７２８号

この種のモジュールにおいて、一層の信頼性が求められるようになっている。具体的には、樹脂組成物（モールド樹脂）にハウジング（コネクタ）の一部が埋没するように構成されたモジュールにおいて、その構成上、樹脂組成物とコネクタのハウジングとの界面において、いわゆる剥がれが生じやすいという特性があるが、その剥がれを一層抑制する技術が求められるようになってきている。

特許文献１に記載される技術は、はんだ接合による熱履歴によってコネクタ部と基板が膨張・収縮し反りが生じることに着目し、コネクタ部の固定方法を工夫するものである。しかし、樹脂組成物（モールド樹脂）にハウジング（コネクタ）の一部が埋没するように構成されたモジュールでは、線膨張係数差によりそれらの界面に応力が発生しやすく、界面で剥がれが生じやすいといった課題があり、別の技術が求められていた。

本発明はこのような状況に鑑みなされたもので、樹脂組成物（モールド樹脂）にハウジング（コネクタ）の一部が埋没するように構成されたモジュールにおいて、界面での剥がれを抑制する技術を提供することを目的とする。

本発明によれば、
電子部品が実装された回路基板と、
前記回路基板から延出して設けられ外部機器と電気的に接続する端子部（３０）と、
前記端子部の周囲を囲む筒状のハウジングと、
前記回路基板の少なくとも一部と前記ハウジングの少なくとも一部とを一体にモールドするモールド樹脂と
を備え、
前記ハウジングは、その内部に、ハウジング内部空間を筒の長手方向（筒の形成方向）に２分割して回路基板側の第１空間と外部機器の接続部が挿入係止される第２空間とを形成する仕切り板を有し、
前記端子部は、前記仕切り板を貫通し突出するように設けられ、
前記モールド樹脂は、前記第１空間全体を充填するとともに、前記ハウジングの外周面のうち、前記第１空間の周囲に位置する前記外周面の一部または全部を被覆する一方、前記第２空間の周囲に位置する前記外周面を未被覆とする形態でモールドしている、モジュールが提供される。

本発明によれば、樹脂組成物（モールド樹脂）にハウジング（コネクタ）の一部が埋没するように構成されたモジュールにおいて、樹脂組成物とコネクタのハウジングとの界面において分離（剥がれ）を抑制する技術を提供できる。

本実施形態のモジュールを示す模式断面図である実施例および比較例の計算モデルを示した図である。実施例および比較例の計算モデルにおける入力したＥＭＣの物性をグラフ表示した図である。実施例および比較例の計算モデルにおける入力したＰＰＴ－ＧＦ４０及びＰＢＴ－ＧＦ３０の物性をグラフ表示した図である。実施例および比較例の計算モデルにおけるＰＰＳ－ＧＦ４０を適用したときの応力を示したグラフである。実施例および比較例の計算モデルにおけるＰＢＴ－ＧＦ３０を適用したときの応力を示したグラフである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。図面はあくまで説明用のものである。図面中の各部材の形状や寸法比などは、必ずしも現実の物品と対応するものではない。また、本明細書中、数値範囲の説明における「ａ～ｂ」との表記は、特に断らない限り、ａ以上ｂ以下のことを表す。例えば、「１～５質量％」とは「１質量％以上５質量％以下」の意である。

＜モジュール１００概要＞
図１は、本実施形態の電子部品のモジュール１００を示す模式断面図である。
本実施形態のモジュール１００は、回路基板１０と、回路基板１０と外部機器とを電気的に接続するコネクタ部２０と、モールド樹脂５０とを有する。

回路基板１０と、回路基板１０と外部機器とを電気的に接続するコネクタ部２０は、モールド樹脂５０により一括封止されている。

より具体的には、回路基板１０はコネクタ部２０ともに封止樹脂組成物の硬化物であるモールド樹脂５０により封止されている。すなわち、モールド樹脂５０は封止体である。

モールド樹脂５０は、回路基板１０の少なくとも一部とハウジング２１の少なくとも一部とを一体にモールドする。回路基板１０については、全体がモールド樹脂５０に封止されてもよいし、一部が封止されてもよい。ハウジング２１は、詳細は後述するように一部が封止される。

＜回路基板１０＞
回路基板１０は、絶縁基材に導体パターンなどが形成されたものである。回路基板１０としては、プリント基板やセラミック基板を用いることができる。また、回路基板１０は、例えば、平板形状の基板である。回路基板１０には、ＩＣチップ等の電子部品１１が搭載されるとともに、コネクタ部２０の端子部３０が接続されている。

＜コネクタ部２０＞
コネクタ部２０は、回路基板１０と外部機器とを電気的に接続する端子部３０と、端子部３０の外周に配置され、封止用樹脂組成物によって封止される筒状のハウジング２１と、を有し、ハウジング２１が熱可塑性樹脂を含むものである。いわゆるプラスチックコネクタや樹脂製コネクタと呼ばれる。

具体的には、コネクタ部２０は、回路基板１０と外部機器とを電気的に中継するものであり、回路基板１０に実装され、モールド樹脂５０により一体化されている。

コネクタ部２０内の端子部３０の一部は外部に露出し、その周囲はハウジング２１により囲われている。

＜ハウジング２１＞
コネクタ部２０は、上述のように、筒形状のハウジング２１と、筒形状の内部にハウジング内部空間を長手方向（言い換えると筒の形成方向）に２分割する仕切り板２４が形成されている。すなわち、仕切り板２４は、ハウジング２１の内部空間を、回路基板１０側の第１空間４１と、外部機器の接続部（図示せず）が挿入され係止される第２空間４２と、を形成している。

また、端子部３０が、仕切り板２４を貫通するように設けられている。すなわち、端子部３０は、一端側が回路基板１０に接続され、仕切り板２４を第１空間４１側から第２空間４２側に貫通し突出する。

＜モールド樹脂５０とハウジング２１の関係＞
図示のように、回路基板１０側の第１空間４１には、モールド樹脂５０が充填されている。言い換えると、第１空間４１において、端子部３０はモールド樹脂５０に封止されている。一方、第２空間４２にはモールド樹脂５０は充填されていない。

モールド樹脂５０は、ハウジング２１の外周面２２のうち、第１空間４１の周囲に位置する外周面２２の一部または全部を被覆する。また、モールド樹脂５０は、第２空間４２の周囲に位置する外周面２２を未被覆とする形態でモールドしている。このような構成とすることで、コネクタ部２０（すなわちハウジング２１）とモールド樹脂５０との剥がれを抑制できる。

ここで、ハウジング２１の外周面２２のうち、仕切り板２４の回路基板１０側（すなわち、第１空間４１側）にある面（基板側面２５）を含む平面Ｘを基準とし、回路基板１０側にある領域を第１領域Ａ１とし、回路基板１０側と反対側（すなわち第２空間４２側）にある領域を第２領域Ａ２とする。

モールド樹脂５０は、ハウジング２１の外周面２２において、第１領域Ａ１の一部または全部を被覆する。一方、モールド樹脂５０は、第２領域Ａ２を未被覆とする。なお、以下では便宜的に、外周面２２においてモールド樹脂５０に被覆されている先端側端部、すなわち被覆領域と未被覆領域との境界を被覆境界Ｙとして説明する。

また、第１空間４１の周囲に位置する外周面２２の面積をＳ１とし、ハウジング２１の外周面２２においてモールド樹脂５０で被覆された領域の面積をＳ２とする。すなわち、第１領域Ａ１の面積がＳ１である。このとき、面積Ｓ１とＳ２の比Ｓ２／Ｓ１が０．２以上１．０以下である。比Ｓ２／Ｓ１の下限は、好ましくは０．３以上であり、よりこのましくは０．４以上である。比Ｓ２／Ｓ１の上限は、好ましくは０．９以下であり、よりこのましくは０．８以下である。このようは範囲とすることで、モールド樹脂５０とコネクタ部２０（すなわちハウジング２１）との界面に応力が発生したときに、モールド樹脂５０とコネクタ部２０の剥がれを効果的に抑制できる。

＜モールド樹脂５０の成分＞
モールド樹脂５０は、熱硬化性樹脂（Ａ）および無機充填材（Ｂ）を含む熱硬化性組成物（Ｃ）の硬化体である。熱硬化性組成物（Ｃ）には、硬化促進剤（Ｄ）が含まれる。

［硬化促進剤（Ｄ）］
本実施形態の硬化促進剤（Ｄ）は、活性が強いものである。これにより、低温硬化を実現する一方で、特段の工夫をせずにそのまま用いると保存中に反応が進行する等し、保存性が低下する。
硬化促進剤（Ｄ）としては、たとえば、有機ホスフィン、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、または、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等のリン原子含有化合物；１，８－ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン－７、イミダゾール等のアミジン系化合物；ベンジルジメチルアミン等の３級アミン、アミジニウム塩、またはアンモニウム塩等の窒素原子含有化合物等が挙げられる。
なかでも、硬化促進剤（Ｄ）が、イミダゾール系硬化促進剤またはリン系硬化促進剤であることが好ましい。イミダゾール系硬化促進剤として、例えば、アミジン系化合物のイミダゾール化合物を含むことがより好ましい。イミダゾール化合物としては、２－メチルイミダゾール、２－フェニルイミダゾール、イダゾール－２－カルボアルデヒド、５－アザベンゾイミダゾール、４－アザベンゾイミダゾール等が挙げられるがこれらに限定されない。中でも、２－メチルイミダゾールが好ましく用いられる。

封止樹脂組成物中における硬化促進剤（Ｄ）の含有量は、とくに限定されないが、たとえば封止樹脂組成物全体に対して、０．１質量％以上５質量％以下であることが好ましく、０．２質量％以上４質量％以下であることがより好ましい。
硬化促進剤（Ｄ）の含有量を上記下限値以上とすることにより、封止樹脂組成物を適切に硬化しやすくなる。一方、硬化促進剤（Ｄ）の含有量を上記上限値以下とすることにより、溶融状態を長くし、より低粘度状態を長くできる結果、低温封止を実現しやすくなる。

［熱硬化性樹脂（Ａ）］
熱硬化性樹脂（Ａ）としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、およびポリウレタン等が挙げられる。これらは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。中でも、フェノール樹脂およびエポキシ樹脂のうちの少なくとも一方を含むことが好ましく、エポキシ樹脂を含むことがより好ましい。

エポキシ樹脂としては、１分子内にエポキシ基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を用いることができ、その分子量や分子構造は特に限定されない。
エポキシ樹脂としては、具体的には、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、テトラメチルビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂等の結晶性エポキシ樹脂；クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；フェニレン骨格含有フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、フェニレン骨格含有ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、アルコキシナフタレン骨格含有フェノールアラルキルエポキシ樹脂等のアラルキル型エポキシ樹脂；トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂等の３官能型エポキシ樹脂；ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂、テルペン変性フェノール型エポキシ樹脂等の変性フェノール型エポキシ樹脂；トリアジン核含有エポキシ樹脂等の複素環含有エポキシ樹脂が挙げられる。これらは１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、アルミニウム電解コンデンサの信頼性、および成形性のバランスを向上させる観点からは、アラルキル型エポキシ樹脂およびナフチルエーテル型エポキシ樹脂のうちの少なくとも一方を用いることがより好ましい。

熱硬化性樹脂（Ａ）の１５０℃におけるＩＣＩ粘度は、無機充填材（Ｂ）の含有量により適宜設定されることが好適であるが、たとえば、上限値は、好ましくは６０ポアズ以下であり、より好ましくは５０ポアズ以下であり、さらに好ましくは４０ポアズ以下である。これにより、封止用樹脂組成物の流動性を向上させ、また、低温封止を実現しやすくする。
一方、熱硬化性樹脂（Ａ）の１５０℃におけるＩＣＩ粘度の下限値は、特に限定されないが、例えば、０．０１ポアズ以上としてもよい。
なお、１ポアズは、０．１Ｐａ・ｓである。

熱硬化性樹脂（Ａ）の含有量は、とくに限定されないが、たとえば封止樹脂組成物全体に対して、１質量％以上５０質量％以下であることが好ましく、２質量％以上３０質量％以下であることがより好ましく、５質量％以上２０質量％以下であることがさらに好ましい。
熱硬化性樹脂（Ａ）の含有量を上記下限値以上とすることにより、封止樹脂組成物の流動性や成型性をより効果的に向上させることができる。また、熱硬化性樹脂（Ａ）の含有量を上記上限値以下とすることにより、アルミニウム電解コンデンサの信頼性をより効果的に向上させることができる。

［無機充填材（Ｂ）］
無機充填材（Ｂ）としては、例えば、シリカ、アルミナ、カオリン、タルク、クレイ、マイカ、ロックウール、ウォラストナイト、ガラスパウダー、ガラスフレーク、ガラスビーズ、ガラスファイバー、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化アルミ、カーボンブラック、グラファイト、二酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、セルロース、アラミド、または木材等が挙げられる。これらは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。

上記のシリカとしては、結晶性シリカ（破砕状の結晶性シリカ）、溶融シリカ（破砕状のアモルファスシリカ、球状のアモルファスシリカ）、および液状封止シリカ（液状封止用の球状のアモルファス止シリカ）が挙げられる。なかでも、低温、低圧封止を実現しやすくする観点から、溶融球状シリカであることが好ましい。

無機充填剤（Ｂ）の平均粒径は、特に限定されないが、典型的には１～１００μｍ、好ましくは１～５０μｍ、より好ましくは１～２０μｍである。平均粒径が適当であることにより、後述の造粒工程において、溶融混合物を含むシェルがより均一にコーティングされる等の効果が得られると考えられる。また、最終的に得られたコアシェル粒子を半導体封止材として使用するときに、金型キャビティ内での半導体素子周辺への充填性を高めることができる。
なお、無機充填材（Ｂ）の体積基準粒度分布は、市販のレーザー式粒度分布計（たとえば、株式会社島津製作所製、ＳＡＬＤ－７０００）で測定することができる。

無機充填材（Ｂ）の含有量は、とくに限定されないが、たとえば封止樹脂組成物全体に対して、５０質量％以上９５質量％以下であることが好ましく、６０質量％以上９５質量％以下であることがより好ましく、６５質量％以上８５質量％以下であることがさらに好ましい。
無機充填材（Ｂ）の含有量を上記下限値以上とすることにより、封止樹脂組成物により封止されたアルミニウム電解コンデンサの信頼性を効果的に向上させることができる。また、無機充填材（Ｂ）の含有量を上記上限値以下とすることにより、封止樹脂組成物の流動性を良好なものとし、成形性をより効果的に向上させることが可能となる。

本実施形態の封止樹脂組成物は、上記以外に、以下の成分を含んでもよい。
［硬化剤（Ｃ）］
封止樹脂組成物は、硬化剤（Ｃ）を含むことができる。硬化剤（Ｃ）としては、熱硬化性樹脂（Ａ）と反応して硬化させるものであればとくに限定されないが、たとえば、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、および、ヘキサメチレンジアミン等の炭素数２～２０の直鎖脂肪族ジアミン、ならびに、メタフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン、パラキシレンジアミン、４，４’－ジアミノジフェニルメタン、４，４’－ジアミノジフェニルプロパン、４，４’－ジアミノジフェニルエーテル、４，４’－ジアミノジフェニルスルホン、４，４’－ジアミノジシクロヘキサン、ビス（４－アミノフェニル）フェニルメタン、１，５－ジアミノナフタレン、メタキシレンジアミン、パラキシレンジアミン、１，１－ビス（４－アミノフェニル）シクロヘキサン、ジシアノジアミド等のアミン類；アニリン変性レゾール樹脂、ジメチルエーテルレゾール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂；フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ｔｅｒｔ－ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂；フェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂、ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂等のフェノールアラルキル樹脂；ナフタレン骨格やアントラセン骨格のような縮合多環構造を有するフェノール樹脂；ポリパラオキシスチレン等のポリオキシスチレン；ヘキサヒドロ無水フタル酸（ＨＨＰＡ）、メチルテトラヒドロ無水フタル酸（ＭＴＨＰＡ）等の脂環族酸無水物、無水トリメリット酸（ＴＭＡ）、無水ピロメリット酸（ＰＭＤＡ）、ベンゾフェノンテトラカルボン酸（ＢＴＤＡ）等の芳香族酸無水物等を含む酸無水物等；ポリサルファイド、チオエステル、チオエーテル等のポリメルカプタン化合物；イソシアネートプレポリマー、ブロック化イソシアネート等のイソシアネート化合物；カルボン酸含有ポリエステル樹脂等の有機酸類が挙げられる。これらは１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、封止樹脂組成物の低温・低圧封止を実現させる観点からは、ノボラック型フェノール樹脂またはフェノールアラルキル樹脂のうちの少なくとも一方を用いることがより好ましい。

封止樹脂組成物中における硬化剤（Ｃ）の含有量は、とくに限定されないが、たとえば封止樹脂組成物全体に対して、１質量％以上１２質量％以下であることが好ましく、３質量％以上１０質量％以下であることがより好ましい。
硬化剤（Ｃ）の含有量を上記下限値以上とすることにより、封止樹脂組成物を適切に硬化しやすくなる。一方、硬化剤（Ｃ）の含有量を上記上限値以下とすることにより、適度な流動性を保持し、低温・低圧封止を実現しやすくなる。

［カップリング剤（Ｅ）］
封止樹脂組成物は、たとえばカップリング剤（Ｅ）を含むことができる。カップリング剤（Ｅ）としては、たとえばエポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン等の各種シラン系化合物、チタン系化合物、アルミニウムキレート類、アルミニウム／ジルコニウム系化合物等の公知のカップリング剤を用いることができる。
より具体的には、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β－メトキシエトキシ）シラン、γ－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ－メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ－アミノプロピルトリエトキシシラン、γ－アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ－アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、γ－［ビス（β－ヒドロキシエチル）］アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ－β－（アミノエチル）－γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－β－（アミノエチル）－γ－アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ－β－（アミノエチル）－γ－アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ－フェニル－γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、γ－（β－アミノエチル）アミノプロピルジメトキシメチルシラン、Ｎ－（トリメトキシシリルプロピル）エチレンジアミン、Ｎ－（ジメトキシメチルシリルイソプロピル）エチレンジアミン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、Ｎ－β－（Ｎ－ビニルベンジルアミノエチル）－γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、γ－クロロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ－メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３－イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、３－アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３－トリエトキシシリル－Ｎ－（１，３－ジメチルーブチリデン）プロピルアミンの加水分解物等のシラン系カップリング剤；イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネート、イソプロピルトリ（Ｎ－アミノエチル－アミノエチル）チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデシルホスファイト）チタネート、テトラ（２，２－ジアリルオキシメチル－１－ブチル）ビス（ジトリデシル）ホスファイトチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）オキシアセテートチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ（ジオクチルホスフェート）チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネート等のチタネート系カップリング剤が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

封止樹脂組成物中におけるカップリング剤（Ｅ）の含有量は、とくに限定されないが、たとえば封止樹脂組成物全体に対して、０．０５質量％以上３質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以上２質量％以下であることがさらに好ましい。カップリング剤（Ｅ）の含有量を上記下限値以上とすることにより、封止樹脂組成物中における無機充填材（Ｂ）分散性を良好なものとすることができる。また、カップリング剤（Ｅ）の含有量を上記上限値以下とすることにより、封止樹脂組成物の流動性を良好なものとし、成形性の向上を図ることができる。

さらに、本実施形態の封止樹脂組成物は、上記成分の他に、たとえば、カーボンブラック等の着色剤；天然ワックス、合成ワックス、高級脂肪酸もしくはその金属塩類、パラフィン、酸化ポリエチレン等の離型剤；ハイドロタルサイト等のイオン捕捉剤；シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力剤；水酸化アルミニウム等の難燃剤；酸化防止剤等の各種添加剤を含むことができる。

＜ハウジング２１の熱可塑性樹脂材料の成分＞
ハウジング２１が、熱可塑性樹脂材料で形成されている。すなわち、熱硬化性組成物の硬化体である。
ハウジング２１を構成する熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、たとえば、ナイロン６およびナイロン６６等のポリアミド樹脂、ポリエステルおよびポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエーテルエーテルイミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、およびエンジニアリングプラスチックの中から選ばれる１種または２種以上が挙げられる。
なかでも、エンジニアリングプラスチックであることが好ましい。また、エンジニアリングプラスチックとしては、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）またはポリアミド（ＰＡ）からなる群より選ばれる１種または２種以上が挙げられる。
例えば、エンジニアリングプラスチックがある。

ハウジング２１が熱可塑性樹脂を含む場合であっても、本実施形態のモールド樹脂５０によれば、低温での封止が実現できるため、モジュール１００の良好な外観および信頼性が保持される。

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。

本発明の実施態様を、実施例に基づき詳細に説明する。なお、本発明は実施例に限定されるものではない。

本実施例では、実施形態で示したモジュール１００について、コネクタ部２０とモールド樹脂５０との剥がれを抑制する観点から、コネクタ部２０とモールド樹脂５０とのモールド構造について次の４つの計算モデル１－４について検討とした。計算モデル１－４では、図２に示すように、基板側面２５が含まれる面Ｘの位置と外周面２２におけるモールド樹脂５０の境界（被覆境界Ｙ）の位置とを変え、モールド樹脂５０とコネクタ部２０との界面の応力を計算し、コネクタ部２０（ハウジング２１）をモールド樹脂５０で封止する最適構造を求めた。
コネクタ部２０（ハウジング２１）の材料として、ＰＰＳ－ＧＦ４０（ポリフェニレンサルファイドガラス繊維４０％）とＰＢＴ－ＧＦ３０（ポリブチレンテレフタレートガラス繊維３０％）の２種類について、ＴＭＡ（熱機械分析）の仮定値、ＤＭＡ（動的粘性測定）の仮定値を設定した。

＜計算モデル＞
計算モデル１、２が比較例１～４であり、計算モデル３、４が実施例１～４である。
・計算モデル１（比較例１、３）：
被覆境界Ｙが面Ｘ及び仕切り板２４の先端側の面より先端側である。
ＰＰＳ－ＧＦ４０が比較例１、ＰＢＴ－ＧＦ３０が比較例３である。
・計算モデル２（比較例２、４）：
被覆境界Ｙが面Ｘより先端側であり且つ仕切り板２４の先端側の面と同じ位置である。
ＰＰＳ－ＧＦ４０が比較例２、ＰＢＴ－ＧＦ３０が比較例４である。
・計算モデル３（実施例１、３）：
被覆境界Ｙが面Ｘと同じ位置である。
ＰＰＳ－ＧＦ４０が実施例１、ＰＢＴ－ＧＦ３０が実施例３である。
・計算モデル４（実施例２、４）：
被覆境界Ｙが面Ｘよりも基板側の位置である。
ＰＰＳ－ＧＦ４０が実施例２、ＰＢＴ－ＧＦ３０が実施例４である。

＜シミュレーションの条件＞
・シミュレーションソフト：Ｍａｒｃ（MSC Software社製）
・ＥＭＣ（モールド樹脂）物性：
次の条件により１２通りに設定した。図３に下記に示す入力したＥＭＣの物性をグラフ表示したものを示す。図３（ａ）がＣＴＥ（熱膨張率）、図３（ｂ）が弾性率を示す。
ＣＴＥ（熱膨張率）：８、１０、１２、１４、１６、１８ｐｐｍ／℃の６通り
弾性率：１２、１６ＧＰａの２通り
Ｔｇ：１６０℃の１通り
線膨張率α２は、線膨張率α１の５倍とする。
弾性率の下がり始めは、Ｔｇ＋２０℃とし、更に５０℃上昇した温度で線膨張率α２領域に達するとする。
線膨張率α２領域の弾性率は線膨張率α1領域の弾性率の１／１０とする。
・コネクタ部（ハウジング）物性：
図４に入力したＰＰＴ－ＧＦ４０及びＰＢＴ－ＧＦ３０の物性をグラフ表示したものを示す。図４（ａ）がＰＰＴ－ＧＦ４０の流動方向およびそれに垂直方向のＴＭＡを示し、図４（ｂ）がＰＰＴ－ＧＦ４０のＤＭＡである。図４（ａ）がＰＰＴ－ＧＦ４０の流動方向およびそれに垂直方向のＴＭＡを示し、図４（ｂ）がＰＰＴ－ＧＦ４０のＤＭＡである。図４（ｃ）がＰＢＴ－ＧＦ３０の流動方向およびそれに垂直方向のＴＭＡを示し、図４（ｄ）がＰＢＴ－ＧＦ３０のＤＭＡである。
コネクタ部（ハウジング）物性の材料であるＰＰＴ－ＧＦ４０及びＰＢＴ－ＧＦ３０にはガラスファイバーが配合されておりコネクタ成形時の樹脂流動方向と垂直方向でコネクタ物性が異なることから、ＴＭＡについては異なる値を用いている。
・１５０℃を応力フリーとし、室温（ＲＴ）まで降温させたときの、コネクタ部２０（ハウジング２１）とモールド樹脂５０の界面の応力を計算した。

＜シミュレーション結果＞
図５にＰＰＳ－ＧＦ４０を適用したときの計算モデル１－４のシミュレーション結果のグラフを示す。図６にＰＢＴ－ＧＦ３０を適用したときの計算モデル１－４のシミュレーション結果のグラフを示す。グラフの縦軸は、ハウジング２１が湾曲している部分のモールド樹脂５０との界面の応力を示す。横軸はＣＴＥである。

図５、６のシミュレーション結果に示されるように、計算モデル３、４（実施例１～４）では、計算モデル１、２（比較例１～４）に対して、界面に生じる応力が半分になっている。すなわち、コネクタ部２０（ハウジング２１）の材料として、ＰＰＳ－ＧＦ４０とＰＢＴ－ＧＦ３０のいずれの材料を用いた場合であっても、モールド樹脂５０の被覆境界Ｙが、仕切り板２４の基板側面２５（面Ｘ）より基板側の位置である構成において、コネクタ部２０（ハウジング２１）とモールド樹脂５０との界面の剥がれを抑制できる。

１００モジュール
１０回路基板
１１電子回路
２０コネクタ
２１ハウジング
２２外周面
２４仕切り板
２５基板側面
３０端子部
４１第１空間
４２第２空間
５０モールド樹脂
１００モジュール

Claims

電子部品が実装された回路基板と、
前記回路基板から延出して設けられ外部機器と電気的に接続する端子部と、
前記端子部の周囲を囲む筒状のハウジングと、
前記回路基板の少なくとも一部と前記ハウジングの少なくとも一部とを一体にモールドするモールド樹脂と
を備え、
前記ハウジングは、その内部に、ハウジング内部空間を筒の形成方向に２分割して回路基板側の第１空間と外部機器の接続部が挿入係止される第２空間とを形成する仕切り板を有し、
前記端子部は、前記仕切り板を貫通突出するように設けられ、
前記モールド樹脂は、前記第１空間全体を充填するとともに、前記ハウジングの外周面のうち、前記第１空間の周囲に位置する前記外周面の一部または全部を被覆する一方、前記第２空間の周囲に位置する前記外周面を未被覆とする形態でモールドしており、
前記ハウジングの外周面のうち、前記仕切り板の前記回路基板側にある面を含む平面に対して前記回路基板側にある領域を第１領域とし、前記平面に対して前記回路基板側と反対側にある領域を第２領域としたとき、
前記モールド樹脂は、前記第１領域の一部または全部を被覆する一方、前記第２領域を未被覆とする形態でモールドしている、
モジュール。
請求項１に記載のモジュールであって、
前記第１空間の周囲に位置する前記外周面の面積をＳ１とし、前記ハウジングの外周面において前記モールド樹脂で被覆された領域の面積をＳ２としたとき、Ｓ２／Ｓ１が０．２以上１．０以下である、
モジュール。
請求項１または２に記載のモジュールであって、
前記モールド樹脂は、熱硬化性樹脂（Ａ）および無機充填材（Ｂ）を含む熱硬化性組成物の硬化体である、モジュール。
請求項３に記載のモジュールであって、
熱硬化性樹脂（Ａ）は、エポキシ樹脂またはフェノール樹脂である、
モジュール。
請求項３または４に記載のモジュールであって、
前記無機充填材（Ｂ）はシリカを含む、
モジュール。
請求項３から５までのいずれか１項に記載のモジュールであって、
前記熱硬化性組成物が、イミダゾール系硬化促進剤またはリン系硬化促進剤を含む、
モジュール。
請求項１から６のいずれか１項に記載のモジュールであって、
前記ハウジングが、熱可塑性樹脂材料で形成されたものである、
モジュール。
請求項７に記載のモジュールであって、
前記熱可塑性樹脂材料がエンジニアリングプラスチックを含む、モジュール。
請求項８に記載のモジュールであって、
前記エンジニアリングプラスチックは、ポリフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレート、シンジオタクチックポリスチレンまたはポリアミドからなる群より選ばれる１種または２種以上である、モジュール。