JPH07235430A - 内燃機関用点火装置 - Google Patents
内燃機関用点火装置Info
- Publication number
- JPH07235430A JPH07235430A JP6324387A JP32438794A JPH07235430A JP H07235430 A JPH07235430 A JP H07235430A JP 6324387 A JP6324387 A JP 6324387A JP 32438794 A JP32438794 A JP 32438794A JP H07235430 A JPH07235430 A JP H07235430A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solder
- insulating plate
- internal combustion
- combustion engine
- heat sink
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/4847—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
- H01L2224/48472—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area also being a wedge bond, i.e. wedge-to-wedge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
- H01L2924/13091—Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】本発明は、はんだ接合部の信頼性の高い内燃機
関用点火装置を提供すること。 【構成】モールドケースに一体に成形される外部入出力
用端子２を持つモールドケースおよびスイッチング用半
導体素子４，制御用回路基板およびヒートシンクから成
り、ヒートシンク上に単数から複数個の、スイッチング
用半導体素子４をベリリアを電気絶縁板３として用いる
積層構造を有するようにしたこと。
関用点火装置を提供すること。 【構成】モールドケースに一体に成形される外部入出力
用端子２を持つモールドケースおよびスイッチング用半
導体素子４，制御用回路基板およびヒートシンクから成
り、ヒートシンク上に単数から複数個の、スイッチング
用半導体素子４をベリリアを電気絶縁板３として用いる
積層構造を有するようにしたこと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関用点火装置に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術は、パワートランジスタの発
熱を低減するためにベリリアを用いており、そのことに
より熱抵抗を減じていたが、積層構造の長寿命化技術は
使用されておらず、自動車部品に求められている長期保
証に配慮がされていないものがあった。
熱を低減するためにベリリアを用いており、そのことに
より熱抵抗を減じていたが、積層構造の長寿命化技術は
使用されておらず、自動車部品に求められている長期保
証に配慮がされていないものがあった。
【０００３】この種の装置としては、例えば特開平3−3
0440号公報に記載されている。
0440号公報に記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、スイ
ッチング用半導体素子の発熱を効率良く放熱するため、
電気絶縁板の材料としてベリリアを選定していた。その
ベリリアと、金属のヒートシンク間および、スイッチン
グ用半導体間の、はんだ付けには従来標準タイプの高融
点はんだを用い、接合していたが、環境影響及び、自己
発熱の繰返し応力が作用した場合には、はんだ付部に応
力が加わり、亀裂が入り、遂には破壊に至るケースが有
った。更には、従来はこの積層体が１つのモジュールで
単数個しかなく、はんだ接続のばらつきが最小限に抑え
られていたが、１つのモジュールの中に複数個の積層体
が入った場合には、はんだ接合部の製造ばらつきが大き
くなり、不良率が増加するという問題があった。
ッチング用半導体素子の発熱を効率良く放熱するため、
電気絶縁板の材料としてベリリアを選定していた。その
ベリリアと、金属のヒートシンク間および、スイッチン
グ用半導体間の、はんだ付けには従来標準タイプの高融
点はんだを用い、接合していたが、環境影響及び、自己
発熱の繰返し応力が作用した場合には、はんだ付部に応
力が加わり、亀裂が入り、遂には破壊に至るケースが有
った。更には、従来はこの積層体が１つのモジュールで
単数個しかなく、はんだ接続のばらつきが最小限に抑え
られていたが、１つのモジュールの中に複数個の積層体
が入った場合には、はんだ接合部の製造ばらつきが大き
くなり、不良率が増加するという問題があった。
【０００５】本発明の目的は、接合部の信頼性の高い内
燃機関用点火装置を提供することにある。
燃機関用点火装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、外部入出力
用端子が一体に成形されたモールドケースと、前記モー
ルドケース内に設けられ、金属のヒートシンク上に電気
絶縁板を介して形成されるスイッチング用半導体素子と
を備えた内燃機関用点火装置において、前記電気絶縁板
としてベリリアを用いるとともに、前記半導体素子と前
記電気絶縁板とを第一のはんだで接合し、前記電気絶縁
板と前記ヒートシンクとを第二のはんだで接合すること
によって達成される。
用端子が一体に成形されたモールドケースと、前記モー
ルドケース内に設けられ、金属のヒートシンク上に電気
絶縁板を介して形成されるスイッチング用半導体素子と
を備えた内燃機関用点火装置において、前記電気絶縁板
としてベリリアを用いるとともに、前記半導体素子と前
記電気絶縁板とを第一のはんだで接合し、前記電気絶縁
板と前記ヒートシンクとを第二のはんだで接合すること
によって達成される。
【０００７】
【作用】スイッチング用半導体素子とベリリア間、及び
ベリリアと金属ヒートシンク間の接合に用いるはんだ材
の選定を行う。一般にスイッチング素子の発熱は大きい
時で１００℃〜３５０℃にも達する場合が有るから高融
点のはんだを用いる。ベリリア下のはんだには、一般的
には金属のヒートシンクとの熱膨張係数差αを吸収する
ことができる低融点のはんだを用いる。この時、αの差
が、既に、７×0.000001／℃以内であれば、一般的な標
準はんだ材を選定し、それ以上であれば、非標準タイプ
の高寿命はんだを用いる。又、ヒートシンク間のはんだ
厚さおよびスイッチング素子間のはんだ厚さを、ｔ０.
０５〜ｔ０.２mm程度以上に保つ様にすることで、製造
上のばらつきを抑え、不良率の低減を図れる。
ベリリアと金属ヒートシンク間の接合に用いるはんだ材
の選定を行う。一般にスイッチング素子の発熱は大きい
時で１００℃〜３５０℃にも達する場合が有るから高融
点のはんだを用いる。ベリリア下のはんだには、一般的
には金属のヒートシンクとの熱膨張係数差αを吸収する
ことができる低融点のはんだを用いる。この時、αの差
が、既に、７×0.000001／℃以内であれば、一般的な標
準はんだ材を選定し、それ以上であれば、非標準タイプ
の高寿命はんだを用いる。又、ヒートシンク間のはんだ
厚さおよびスイッチング素子間のはんだ厚さを、ｔ０.
０５〜ｔ０.２mm程度以上に保つ様にすることで、製造
上のばらつきを抑え、不良率の低減を図れる。
【０００８】はんだ材と厚みをコントロールすること
は、例えば、はんだ材を高融点はんだでは、Ｐｂ：Ｓｎ
＝９０：１０はんだや、Ｐｂ：Ｓｎ＝８０：２０はん
だ，アンチモン入りはんだ，Ａｇ入りはんだ等を使う。
又、少し融点は低くなるが、共晶はんだ，Ｐｂ：Ｓｂ＝
５０：５０はんだ等を使うこともできる。更に、厚みの
コントロールをすることで、長寿命へ対応する。例えば
スイッチング素子下はんだに高融はんだを用い、ベリリ
ア下はんだに共晶はんだや高温はんだを用いる。更に金
属ヒートシンクをＦｅとした場合には、お互いのα差が
小さいため、厚みコントロールをシビアにしなくても、
長寿命が達成できる。金属ヒートシンクに、Ｃｕや、Ａ
ｌを用いた場合には、はんだ厚みコントロールをシビア
に管理する。スイッチング素子下はんだ材にＰｂ：Ｓｎ
＝９０：１０系はんだ材等を用いる場合には一般的に
は、厚みを＋０.０５mm 以上に保つことで長寿命へ大き
く寄与できる。
は、例えば、はんだ材を高融点はんだでは、Ｐｂ：Ｓｎ
＝９０：１０はんだや、Ｐｂ：Ｓｎ＝８０：２０はん
だ，アンチモン入りはんだ，Ａｇ入りはんだ等を使う。
又、少し融点は低くなるが、共晶はんだ，Ｐｂ：Ｓｂ＝
５０：５０はんだ等を使うこともできる。更に、厚みの
コントロールをすることで、長寿命へ対応する。例えば
スイッチング素子下はんだに高融はんだを用い、ベリリ
ア下はんだに共晶はんだや高温はんだを用いる。更に金
属ヒートシンクをＦｅとした場合には、お互いのα差が
小さいため、厚みコントロールをシビアにしなくても、
長寿命が達成できる。金属ヒートシンクに、Ｃｕや、Ａ
ｌを用いた場合には、はんだ厚みコントロールをシビア
に管理する。スイッチング素子下はんだ材にＰｂ：Ｓｎ
＝９０：１０系はんだ材等を用いる場合には一般的に
は、厚みを＋０.０５mm 以上に保つことで長寿命へ大き
く寄与できる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図により説明す
る。図１に示したモジュールは、スイッチング用半導体
素子４（ダーリントンタイプパワートランジスタとＭＯ
Ｓ−ＦＥＴタイプが有る。）の積層体（図４，図５に示
す）を用いた、ダイレクトイグニッションシステム用イ
グナイタモジュール８（以下ＤＩＳイグナイタと称
す。）の一実施例を示している。また、図２は図１の矢
印方向からみた側面図、図３は図１のＡ−Ａ′断面図、
この点火装置は、自動車用４気筒のＤＩＳイグナイタも
しくは８気筒の同時着火タイプのＤＩＳイグナイタモジ
ュールである。ここで、ＤＩＳイグナイタモジュールの
動作は、エンジンコントロールユニットの信号を制御し
て、イグニッションコイルの１次側に流れる電流を導
通，遮断することで、イグニッションコイルの２次側に
つながっている点火プラグへ高電圧を導き、エンジンに
火花を飛ばす。コントロールユニットからの信号を制御
するのは、ＤＩＳイグナイタモジュール８で、入出力用
端子２と一体成形されるモールドケースのコネクタ１５
を介して、導電性ワイヤ例えばアルミワイヤ，ニッケル
ワイヤ，鉄系，鉄ニッケル系，銅系その他の金属で接続
された、制御用回路基板１４で制御され、スイッチング
素子４の例えば、パワートランジスタを駆動する。本動
作を行う際、パワートランジスタ４は、電流が例えば約
０〜１５Ａ程度の範囲で流れるため、その時に発熱を起
こす。その時の発熱は、組み合わされる前記エンジンコ
ントロールユニットの通電制御マップと、イグニッショ
ンコイルに左右されるが、一般的には、約０〜１５０ワ
ットであり、最大消費電力時には瞬間的に１００〜３５
０℃程度にまで温度上昇する。この時例えばスイッチン
グ素子４にパワートランジスタを用いた場合には、温度
は約１５０℃以内に管理すべきであるため、効率良く熱
を放熱しなくてはならない。よって、図４，図５に示す
様な積層体にすることが望ましい。図４または図５に示
す積層体は、上がパワートランジスタ４，電気絶縁板３
がベリリア（ＢｅＯ），ヒートシンク１１がアルミニウ
ムを用い、それぞれ、はんだ９，はんだ１０で接合した
ものである。この時、パワートランジスタ４下の、はん
だ９は、高融点はんだ例えば、Ｐｂ：Ｓｎ：Ａｇ＝９
３.５：５：１.５，Ｐｂ：Ｓｎ＝９０：１０，Ｐｂ：Ｓ
ｎ＝８０：２０、及びアンチモンを適宜に配合したはん
だ等が考えられる。一方、はんだ１０は、低融点のはん
だ、もしくは、はんだ９と同一材料を使用する。例え
ば、非晶はんだ、Ｐｂ：Ｓｎ＝５０：５０、及び、Ｓｎ
リッチなはんだ及びＡｇ入りはんだ等が考えられる。
又、図５に示す一実施例では、図４より新たに、はんだ
１０で、銅板１２を介在させることで、更に熱を効率良
く放熱できる。又、銅板１２とヒートシンク１１とは、
はんだ付け，ろう付け，超音波溶着等が考えられる。
又、ヒートシンク材を、銅板，鉄板等にすることも可能
で、特に、鉄板にした場合、図５では銅板１２とヒート
シンク１１間の場合、図４では、前記はんだ１０の熱サ
イクル疲労に対するダメージがかかりにくいので、製造
上最も作りやすくなる。具体的には、電気絶縁板（ベリ
リア）３の線膨張係数αが（７〜８）×0.000001／℃に
対し、鉄のαは（１１〜１２）×0.000001／℃程度であ
り、α差が少ないため、熱応力がかかりにくくなる。そ
のため、他のヒートシンク材を用いた時には、その時の
長寿命の目標値によるが、一般的に、はんだの厚みや、
はんだ材の選定が必要であるが、ヒートシンクが鉄の時
は、標準タイプのはんだを使用できる。又、図３におい
ては、はんだ９とはんだ１０の材質が同種であること
が、製造工程上最も良いが（これは、はんだ９と、はん
だ１０の融点の問題であり、同種のはんだ材であれば融
点が似ているから、同じ炉で一辺に電気絶縁板（ベリリ
ア）３を介して、パワートランジスタ４とヒートシンク
１２を接合できるメリットが生まれる。）、銅板１２
（ヒートシンクの役割）とヒートシンク１１の材料及
び、接合方法によって、選宜にはんだ材を選定する。
又、図６，図８は、本発明の図４，図５で示した積層体
を単数個のみ使った一実施例である。図６は、図９，図
１０，図１１，図１２で示したモールドケース１と、ヒ
ートシンク１１を接続したモデルである。これもＤＩＳ
イグナイタモジュール８と働きは一緒であり、ＤＩＳイ
グナイタモジュール８が、エンジン気筒毎もしくは、エ
ンジン２気筒毎に１個の割合で図４，図５の積層体を有
していたが、本イグナイタモジュール１３は、全気筒を
まかなう。この製造に関しては、ヒートシンク１１上に
配置，接合された各素子を持つ図１３に示されたヒート
シンク体を、モールドケース１でカバーリングするよう
に接着する。この時の横から見た絵は、図１１，図１２
の側面図である。取付穴５は、通常Ｍ４〜Ｍ６ネジで本
モジュール８及び、１３を締め付ける貫通穴であり、通
常、金属のカラー（ブッシュ）をインサート成形してい
る。内部素子、例えば入出力用端子２と、積層体との電
気接続には、導電性ワイヤ６を用いる。この場合、ベリ
リア３と、ダイレクトに接続できないときは、金属パッ
ド７を介して接続される。金属パッド７は、通常、はん
だによって接合される。図中にある導電性ワイヤの種類
は、通常、１種類から３種類（前記アルミワイヤ，ニッ
ケルワイヤ等の組み合わせ）混在する場合がある。
る。図１に示したモジュールは、スイッチング用半導体
素子４（ダーリントンタイプパワートランジスタとＭＯ
Ｓ−ＦＥＴタイプが有る。）の積層体（図４，図５に示
す）を用いた、ダイレクトイグニッションシステム用イ
グナイタモジュール８（以下ＤＩＳイグナイタと称
す。）の一実施例を示している。また、図２は図１の矢
印方向からみた側面図、図３は図１のＡ−Ａ′断面図、
この点火装置は、自動車用４気筒のＤＩＳイグナイタも
しくは８気筒の同時着火タイプのＤＩＳイグナイタモジ
ュールである。ここで、ＤＩＳイグナイタモジュールの
動作は、エンジンコントロールユニットの信号を制御し
て、イグニッションコイルの１次側に流れる電流を導
通，遮断することで、イグニッションコイルの２次側に
つながっている点火プラグへ高電圧を導き、エンジンに
火花を飛ばす。コントロールユニットからの信号を制御
するのは、ＤＩＳイグナイタモジュール８で、入出力用
端子２と一体成形されるモールドケースのコネクタ１５
を介して、導電性ワイヤ例えばアルミワイヤ，ニッケル
ワイヤ，鉄系，鉄ニッケル系，銅系その他の金属で接続
された、制御用回路基板１４で制御され、スイッチング
素子４の例えば、パワートランジスタを駆動する。本動
作を行う際、パワートランジスタ４は、電流が例えば約
０〜１５Ａ程度の範囲で流れるため、その時に発熱を起
こす。その時の発熱は、組み合わされる前記エンジンコ
ントロールユニットの通電制御マップと、イグニッショ
ンコイルに左右されるが、一般的には、約０〜１５０ワ
ットであり、最大消費電力時には瞬間的に１００〜３５
０℃程度にまで温度上昇する。この時例えばスイッチン
グ素子４にパワートランジスタを用いた場合には、温度
は約１５０℃以内に管理すべきであるため、効率良く熱
を放熱しなくてはならない。よって、図４，図５に示す
様な積層体にすることが望ましい。図４または図５に示
す積層体は、上がパワートランジスタ４，電気絶縁板３
がベリリア（ＢｅＯ），ヒートシンク１１がアルミニウ
ムを用い、それぞれ、はんだ９，はんだ１０で接合した
ものである。この時、パワートランジスタ４下の、はん
だ９は、高融点はんだ例えば、Ｐｂ：Ｓｎ：Ａｇ＝９
３.５：５：１.５，Ｐｂ：Ｓｎ＝９０：１０，Ｐｂ：Ｓ
ｎ＝８０：２０、及びアンチモンを適宜に配合したはん
だ等が考えられる。一方、はんだ１０は、低融点のはん
だ、もしくは、はんだ９と同一材料を使用する。例え
ば、非晶はんだ、Ｐｂ：Ｓｎ＝５０：５０、及び、Ｓｎ
リッチなはんだ及びＡｇ入りはんだ等が考えられる。
又、図５に示す一実施例では、図４より新たに、はんだ
１０で、銅板１２を介在させることで、更に熱を効率良
く放熱できる。又、銅板１２とヒートシンク１１とは、
はんだ付け，ろう付け，超音波溶着等が考えられる。
又、ヒートシンク材を、銅板，鉄板等にすることも可能
で、特に、鉄板にした場合、図５では銅板１２とヒート
シンク１１間の場合、図４では、前記はんだ１０の熱サ
イクル疲労に対するダメージがかかりにくいので、製造
上最も作りやすくなる。具体的には、電気絶縁板（ベリ
リア）３の線膨張係数αが（７〜８）×0.000001／℃に
対し、鉄のαは（１１〜１２）×0.000001／℃程度であ
り、α差が少ないため、熱応力がかかりにくくなる。そ
のため、他のヒートシンク材を用いた時には、その時の
長寿命の目標値によるが、一般的に、はんだの厚みや、
はんだ材の選定が必要であるが、ヒートシンクが鉄の時
は、標準タイプのはんだを使用できる。又、図３におい
ては、はんだ９とはんだ１０の材質が同種であること
が、製造工程上最も良いが（これは、はんだ９と、はん
だ１０の融点の問題であり、同種のはんだ材であれば融
点が似ているから、同じ炉で一辺に電気絶縁板（ベリリ
ア）３を介して、パワートランジスタ４とヒートシンク
１２を接合できるメリットが生まれる。）、銅板１２
（ヒートシンクの役割）とヒートシンク１１の材料及
び、接合方法によって、選宜にはんだ材を選定する。
又、図６，図８は、本発明の図４，図５で示した積層体
を単数個のみ使った一実施例である。図６は、図９，図
１０，図１１，図１２で示したモールドケース１と、ヒ
ートシンク１１を接続したモデルである。これもＤＩＳ
イグナイタモジュール８と働きは一緒であり、ＤＩＳイ
グナイタモジュール８が、エンジン気筒毎もしくは、エ
ンジン２気筒毎に１個の割合で図４，図５の積層体を有
していたが、本イグナイタモジュール１３は、全気筒を
まかなう。この製造に関しては、ヒートシンク１１上に
配置，接合された各素子を持つ図１３に示されたヒート
シンク体を、モールドケース１でカバーリングするよう
に接着する。この時の横から見た絵は、図１１，図１２
の側面図である。取付穴５は、通常Ｍ４〜Ｍ６ネジで本
モジュール８及び、１３を締め付ける貫通穴であり、通
常、金属のカラー（ブッシュ）をインサート成形してい
る。内部素子、例えば入出力用端子２と、積層体との電
気接続には、導電性ワイヤ６を用いる。この場合、ベリ
リア３と、ダイレクトに接続できないときは、金属パッ
ド７を介して接続される。金属パッド７は、通常、はん
だによって接合される。図中にある導電性ワイヤの種類
は、通常、１種類から３種類（前記アルミワイヤ，ニッ
ケルワイヤ等の組み合わせ）混在する場合がある。
【００１０】図４，図５では、熱抵抗は概ね０.５〜２.
５℃／Ｗ（定常熱抵抗）以内であるので、ベリリアを用
いる効率は十分にある。通常は、１.５ 〜６℃／Ｗであ
るので、最大で９２％の熱抵抗をダウンさせられるた
め、温度もダウンさせることができる。又、はんだ９及
びはんだ１０の厚みを０.０５〜０.２５mm以上の厚みに
コントロールすることで、長寿命を達成する。
５℃／Ｗ（定常熱抵抗）以内であるので、ベリリアを用
いる効率は十分にある。通常は、１.５ 〜６℃／Ｗであ
るので、最大で９２％の熱抵抗をダウンさせられるた
め、温度もダウンさせることができる。又、はんだ９及
びはんだ１０の厚みを０.０５〜０.２５mm以上の厚みに
コントロールすることで、長寿命を達成する。
【００１１】点火システムを以下説明する。図１４に示
すシステムはバッテリ５６につながるキースイッチ６５
をＯＮ後エンジンの運転状態を知らせるクランク角セン
サ５７，エアフローセンサ５８，水温センサ５９，アイ
ドルセンサ６０，ノックセンサ６１，Ｏ2 センサ６２等
の各センサからの情報により決定されたエンジンコント
ロールユニット５５内での、点火時期コントローラ６３
や、通電時間コントローラ６４を処理する回路６４から
の点火気筒・点火位置等の適切な通電時間に制御された
点火信号により、各気筒のパワートランジスタ５３をＯ
Ｎ，ＯＦＦして点火コイルの１次側５０を流れる電流を
制御し最適なタイミングで点火コイルの２次側５１に高
電圧を発生させしめ、点火プラグ５２に点火させるもの
である。
すシステムはバッテリ５６につながるキースイッチ６５
をＯＮ後エンジンの運転状態を知らせるクランク角セン
サ５７，エアフローセンサ５８，水温センサ５９，アイ
ドルセンサ６０，ノックセンサ６１，Ｏ2 センサ６２等
の各センサからの情報により決定されたエンジンコント
ロールユニット５５内での、点火時期コントローラ６３
や、通電時間コントローラ６４を処理する回路６４から
の点火気筒・点火位置等の適切な通電時間に制御された
点火信号により、各気筒のパワートランジスタ５３をＯ
Ｎ，ＯＦＦして点火コイルの１次側５０を流れる電流を
制御し最適なタイミングで点火コイルの２次側５１に高
電圧を発生させしめ、点火プラグ５２に点火させるもの
である。
【００１２】次に図１５により、本発明の効果を説明す
る。ＢｅＯのαはＡｌ2Ｏ3とほぼ同一だからはんだ厚や
はんだ材が同一であれば熱応力による寿命は、どちらも
ほぼ同じになる。よって、熱抵抗が低くなることからパ
ワートランジスタチップの温度上昇を低くおさえられ
る。ＢｅＯは高熱伝導材料なので熱を効率良く伝えるこ
とが可能である。たとえば熱抵抗が２℃／Ｗ→１℃／Ｗ
へと低下すると、チップの発熱が５０Ｗであれば、チッ
プ〜ヒートシンクまでの温度差が５０(Ｗ)×２℃／Ｗ＝
１００℃から、５０（Ｗ）×１℃／Ｗ＝５０℃へと低下
することが可能であるためより高熱の場所に装着が可能
およびチップ〜ヒートシンク間の熱応力も低くなること
から接合部の寿命が明らかに伸びる。
る。ＢｅＯのαはＡｌ2Ｏ3とほぼ同一だからはんだ厚や
はんだ材が同一であれば熱応力による寿命は、どちらも
ほぼ同じになる。よって、熱抵抗が低くなることからパ
ワートランジスタチップの温度上昇を低くおさえられ
る。ＢｅＯは高熱伝導材料なので熱を効率良く伝えるこ
とが可能である。たとえば熱抵抗が２℃／Ｗ→１℃／Ｗ
へと低下すると、チップの発熱が５０Ｗであれば、チッ
プ〜ヒートシンクまでの温度差が５０(Ｗ)×２℃／Ｗ＝
１００℃から、５０（Ｗ）×１℃／Ｗ＝５０℃へと低下
することが可能であるためより高熱の場所に装着が可能
およびチップ〜ヒートシンク間の熱応力も低くなること
から接合部の寿命が明らかに伸びる。
【００１３】熱抵抗がＢ→Ｃへと低下することによりパ
ワトラの発熱を低くおさえることができ、寿命が伸び
る。
ワトラの発熱を低くおさえることができ、寿命が伸び
る。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、内燃機関の接合部の信
頼性が向上する。
頼性が向上する。
【図１】本発明の一実施例を示す図。
【図２】図１の矢印の方向からみた側面図。
【図３】図１のＡ−Ａ′断面図。
【図４】図１のＢ部の部分拡大図。
【図５】図４の他の実施態様を示す図。
【図６】本発明の他の実施例を示す図。
【図７】図６の内部を示す図。
【図８】図６の側面図。
【図９】図１のモールドケースとコネクタの部分を表し
た図。
た図。
【図１０】図９の内部を示す図。
【図１１】図９のＣ−Ｃ′断面図。
【図１２】図９のＢ−Ｂ′断面図。
【図１３】図９の内部部品を表した図。
【図１４】本発明の点火装置を電子配電式点火システム
に適用した図。
に適用した図。
【図１５】本発明の特性を表した図。
１…点火装置、２…入出力用端子、３…電気絶縁板、４
…半導体素子、９，１０…はんだ、１１…ヒートシン
ク。
…半導体素子、９，１０…はんだ、１１…ヒートシン
ク。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉浦 登 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 片岸 健一 茨城県ひたちなか市大字高場字鹿島谷津 2477番地３日立オートモティブエンジニア リング株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】外部入出力用端子が一体に成形されたモー
ルドケースと、前記モールドケース内に設けられ、金属
のヒートシンク上に電気絶縁板を介して形成されるスイ
ッチング用半導体素子とを備えた内燃機関用点火装置に
おいて、前記電気絶縁板としてベリリアを用いるととも
に、前記半導体素子と前記電気絶縁板とを第一のはんだ
で接合し、前記電気絶縁板と前記絶縁板と前記ヒートシ
ンクとを第二のはんだで接合したことを特徴とする内燃
機関用点火装置。 - 【請求項２】請求項１において、前記第一のはんだは前
記第二のはんだよりも高融点のはんだであることを特徴
とする内燃機関用点火装置。 - 【請求項３】請求項１において、前記第一のはんだ及び
前記第二のはんだの厚さをそれぞれ０.５mm〜０.２mmと
したことを特徴とする内燃機関用点火装置。 - 【請求項４】請求項１において、前記第一のはんだにＰ
ｂ：Ｓｎ＝９０：１０系はんだを用い、その厚さを０.
０５mm 以上としたことを特徴とする内燃機関用点火装
置。 - 【請求項５】請求項１において、前記入出力用端子と前
記電気絶縁板上における前記半導体素子との電気接続は
金属パッドを介して行うことを特徴とする内燃機関用点
火装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6324387A JPH07235430A (ja) | 1993-12-27 | 1994-12-27 | 内燃機関用点火装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33104893 | 1993-12-27 | ||
| JP5-331048 | 1993-12-27 | ||
| JP6324387A JPH07235430A (ja) | 1993-12-27 | 1994-12-27 | 内燃機関用点火装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07235430A true JPH07235430A (ja) | 1995-09-05 |
Family
ID=26571474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6324387A Pending JPH07235430A (ja) | 1993-12-27 | 1994-12-27 | 内燃機関用点火装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07235430A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007251076A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Hitachi Ltd | パワー半導体モジュール |
| JP2009170947A (ja) * | 2004-04-14 | 2009-07-30 | Denso Corp | 半導体装置 |
| JP2015201603A (ja) * | 2014-04-10 | 2015-11-12 | 株式会社デンソー | 内燃機関用点火コイル |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP6324387A patent/JPH07235430A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009170947A (ja) * | 2004-04-14 | 2009-07-30 | Denso Corp | 半導体装置 |
| JP2007251076A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Hitachi Ltd | パワー半導体モジュール |
| JP2015201603A (ja) * | 2014-04-10 | 2015-11-12 | 株式会社デンソー | 内燃機関用点火コイル |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6690087B2 (en) | Power semiconductor module ceramic substrate with upper and lower plates attached to a metal base | |
| JP3756691B2 (ja) | 内燃機関用の樹脂封止形電子装置 | |
| KR950000203B1 (ko) | 전력용 반도체 장치 | |
| JP2001015682A (ja) | 樹脂封止型電子装置 | |
| KR100322177B1 (ko) | 내연기관용점화장치 | |
| JPH09153591A (ja) | 自動車用の電子ロードスイッチ | |
| JPH0789589B2 (ja) | グロープラグ型発電装置 | |
| US5606487A (en) | Electronic device for offsetting adverse effects of a plurality of chips which repetitively produce large pulses of heat | |
| US6616483B2 (en) | Functional connector | |
| JPH07235430A (ja) | 内燃機関用点火装置 | |
| JP2000003821A (ja) | 内燃機関用点火装置 | |
| JP2609757B2 (ja) | 内燃機関用点火装置及び半導体装置の製造方法 | |
| JPH0869926A (ja) | 内燃機関用点火装置 | |
| JPH05226577A (ja) | 内燃機関用大電流点火装置 | |
| JPH05195937A (ja) | 内燃機関用点火装置 | |
| JP2003046211A (ja) | 電子部品の実装構造 | |
| JPH05157037A (ja) | 電子回路ユニット、内燃機関の点火装置及び内燃機関の点火時期制御装置 | |
| JPH0278265A (ja) | リードフレームおよびそのリードフレームを使用した複合半導体装置 | |
| US5506447A (en) | Hybrid integrated circuit | |
| JPH1140035A (ja) | リレー内蔵コントローラ | |
| JPS63217648A (ja) | 発熱体の放熱構造 | |
| GB2233593A (en) | Semiconductor device | |
| JPH033262A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2633762B2 (ja) | 全波整流装置 | |
| JPH0648874Y2 (ja) | 半導体装置 |