WO2021059549A1 - ドライバ - Google Patents

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WO2021059549A1
WO2021059549A1 PCT/JP2020/005529 JP2020005529W WO2021059549A1 WO 2021059549 A1 WO2021059549 A1 WO 2021059549A1 JP 2020005529 W JP2020005529 W JP 2020005529W WO 2021059549 A1 WO2021059549 A1 WO 2021059549A1
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frame body
aluminum substrate
driver
resin
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PCT/JP2020/005529
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貴彦 大兼
文明 古塩
平野 宏幸
光和 ▲高▼田
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株式会社ミツバ
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Publication date
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    • H05K7/14Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1422Printed circuit boards receptacles, e.g. stacked structures, electronic circuit modules or box like frames
    • H05K7/1427Housings
    • H05K7/1432Housings specially adapted for power drive units or power converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33Drive circuits, e.g. power electronics
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    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
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    • H02K5/225Terminal boxes or connection arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a driver.
  • a driver that controls a motor mounted on a vehicle has, for example, a control board on which a switching element and an IC element are mounted.
  • a driver there is a driver case in which a storage recess is filled with a filler after a control board is attached. The control board is sealed in the driver's case by the filler.
  • the filler is cured while covering electronic components such as switching elements, IC elements, and wirings mounted on a control board.
  • thermal shock the stress caused by the expansion and contraction of the filler due to heat
  • the present invention provides a driver that can protect electronic components from thermal shock.
  • the driver according to the present invention includes a substrate to which electronic components are bonded and a resin member that covers the electronic components, and the resin member is a first resin that covers the electronic components. It has a portion and a second resin portion that covers the first resin portion, and the hardness of the first resin portion is lower than the hardness of the second resin portion.
  • a housing having a storage portion having the frame body as a side wall and the substrate arranged inside the inner peripheral surface of the frame body as a bottom wall is provided, and the first resin portion and the second resin portion are provided. May be filled in the storage portion.
  • the side surface of the substrate may be coated with an insulating adhesive.
  • the frame body projects inward from the inner peripheral surface and is provided with a receiving portion on which the substrate is arranged and the adhesive is arranged on the receiving portion along the inner peripheral surface. It may have a groove portion.
  • the receiving portion may have a first rib that comes into contact with the substrate.
  • the end surface of the frame on the substrate side may project outward from the outer surface of the substrate exposed to the outside of the housing.
  • a step portion may be provided between the end surface of the frame body and the inner peripheral surface of the frame body.
  • the receiving portion may have a recess penetrating in the plate thickness direction of the substrate.
  • the frame body has a deformed portion
  • the substrate is arranged inside the frame body in the first state
  • the deformed portion is in a second state different from the first state.
  • the frame body has a second rib on the inner peripheral surface
  • the substrate has a notch portion in which the second rib is arranged, and the second rib is in the second state.
  • the substrate When the substrate is to be arranged inside the frame, it may interfere with the substrate.
  • the substrate may have a wire used for wire bonding as the electronic component and covered with the first resin portion.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 1 and is an explanatory view before the second resin portion is filled.
  • FIG. 1 is a perspective view of the driver 1 according to the present embodiment.
  • the driver 1 is electrically connected to, for example, a motor (not shown) that drives a cooling fan in the vehicle.
  • the driver 1 controls the motor by transmitting a control signal to the motor.
  • the driver 1 can be applied to motors and other devices for various purposes.
  • the driver 1 has a bathtub-shaped housing 2 having an open side and a resin member 20 filled inside the housing 2.
  • the resin member 20 is transparently shown in order to clarify the internal configuration of the driver 1.
  • the housing 2 closes one of the frame 30 forming the side wall of the housing 2 and the opening of the frame 30, and is arranged inside the inner peripheral surface 32 of the frame 30, and the bottom of the housing 2 is provided. It has an aluminum substrate 10 (an example of the "substrate” of the claim) constituting the wall.
  • the inside of the housing 2 is a storage portion 2a.
  • the storage portion 2a of the housing 2 is formed by an inner peripheral surface 32 of the frame body 30 and an inner side surface 10a of the aluminum substrate 10.
  • FIG. 2 is a plan view of the frame body 30 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of the frame body 30 as viewed from the opening on the side where the aluminum substrate 10 is arranged.
  • FIG. 3 is a perspective view of the frame body 30 according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view of the frame body 30 as viewed from the opening on the side where the aluminum substrate 10 is arranged.
  • FIG. 4 is a perspective view of the driver 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a perspective view of the driver 1 as viewed from the aluminum substrate 10 side.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG.
  • the frame body 30 is formed in a rectangular frame shape.
  • the inner peripheral surface 32 of the frame body 30 has a pair of long surfaces 32a and a pair of short surfaces 32b.
  • a pair of mounting portions 41 projecting to both outer sides are provided on the outer peripheral surface 31 of the frame body 30 corresponding to the pair of short surfaces 32b.
  • a connector 50 electrically connected to the electronic component 13 is provided on one of the outer peripheral surfaces 31 corresponding to the pair of long surfaces 32a.
  • Three terminals 51 are provided on the other of the outer peripheral surfaces 31 corresponding to the pair of long surfaces 32a.
  • the mounting portion 41 has a mounting opening 41a penetrating the aluminum substrate 10 in the plate thickness direction D1.
  • the frame body 30 is attached to the vehicle via a mounting screw (not shown) inserted into the mounting opening 41a.
  • the connector 50 is provided at the center of the outer peripheral surface 31 corresponding to the long surface 32a.
  • the connector 50 has, for example, a fitting portion 50a into which a harness (not shown) is fitted from the outside.
  • the fitting portion 50a is open in the normal direction of the long surface 32a.
  • the three terminals 51 are arranged at substantially the same position in the plate thickness direction D1. Each of the three terminals 51 extends outward from the outer peripheral surface 31.
  • the three terminals 51 are provided at intervals in the longitudinal direction of the long surface 32a.
  • the frame body 30 includes a receiving portion 33 projecting inward from the inner peripheral surface 32, a groove portion 34 (see FIG. 5) provided on the receiving portion 33, and an end surface 36 on the bottom side of the housing 2.
  • a stepped portion 37 (see FIG. 5) formed between the peripheral surface 32 and the end surface 36, a deformed portion 39 provided at one corner, and 2 formed on the inner peripheral surface 32 of the frame body 30. It has two second ribs 40a and 40b.
  • the receiving portion 33 is formed over the entire circumference of the inner peripheral surface 32.
  • the receiving portion 33 is formed at a position corresponding to the three terminals 51 in the plate thickness direction D1.
  • the receiving portion 33 has four first ribs 35 provided at positions corresponding to the four corners of the frame body 30, and recesses 38 penetrating in the plate thickness direction D1.
  • the first rib 35 projects toward the end face 36 side of the frame body 30.
  • the first rib 35 is formed in a U-shape in the deformed portion 39, which will be described later, when viewed from the plate thickness direction D1.
  • the remaining three first ribs 35 are formed in an L shape when viewed from the plate thickness direction D1.
  • Each of the four first ribs 35 is formed so that the height in the plate thickness direction D1 is substantially uniform.
  • the recess 38 is provided between the three terminals 51. The recess 38 opens toward the inside of the frame 30 and is formed in a U shape when viewed from the plate thickness direction D1.
  • the groove portion 34 is formed over the entire circumference of the inner peripheral surface 32 when viewed from the plate thickness direction D1.
  • the groove portion 34 is provided along the inner peripheral surface 32.
  • the outer side surface of the pair of side surfaces constituting the groove portion 34 is formed flush with the inner peripheral surface 32.
  • the groove 34 is formed outside the first rib 35.
  • the depth direction of the groove portion 34 coincides with the plate thickness direction D1.
  • the end face 36 of the frame body 30 is formed over the entire circumference of the frame body 30 when viewed from the plate thickness direction D1.
  • the step portion 37 is formed over the entire circumference of the inner peripheral surface 32.
  • the deformed portion 39 is formed in one corner of the frame body 30.
  • the deformed portion 39 is formed by an inclined surface connecting the long surface 32a and the short surface 32b.
  • the two second ribs 40a and 40b each project inside the frame body 30.
  • the two second ribs 40a and 40b are formed between the receiving portion 33 and the end surface 36 in the plate thickness direction D1.
  • One second rib 40a is formed on one long surface 32a having a deformed portion 39 at a corner portion.
  • the second rib 40a is formed on the deformed portion 39 side of the intermediate portion in the longitudinal direction on the long surface 32a.
  • the other second rib 40b is formed at an intermediate portion in the longitudinal direction on the other long surface 32a.
  • the aluminum substrate 10 is arranged inside the inner peripheral surface 32 of the frame body 30.
  • the state of the aluminum substrate 10 arranged inside the frame 30 is referred to as a first state. More specifically, the aluminum substrate 10 is arranged on the receiving portion 33 of the frame body 30. As shown in FIG. 5, the outer edge 14 of the aluminum substrate 10 is in contact with the first rib 35 on the receiving portion 33.
  • the outer surface 10b of the aluminum substrate 10 exposed to the outside of the housing 2 is arranged inside the end surface 36 of the frame body 30. In other words, the end surface 36 of the frame 30 on the aluminum substrate 10 side projects outward from the outer surface 10b of the aluminum substrate 10 exposed to the outside of the housing 2. As shown in FIG.
  • the aluminum substrate 10 is formed in a shape corresponding to the inner shape of the frame body 30 when viewed from the plate thickness direction D1.
  • the aluminum substrate 10 is formed to be slightly smaller than the inner shape of the frame body 30.
  • the aluminum substrate 10 is formed in a rectangular plate shape.
  • the edge portion 14 of the aluminum substrate 10 has a pair of long edge portions 14a and a pair of short edge portions 14b.
  • An insulating layer (not shown) is formed on the inner side surface 10a of the aluminum substrate 10.
  • a copper foil layer (not shown) is formed on the insulating layer.
  • the aluminum substrate 10 has a chamfered portion 11 in which one of the four corner portions is chamfered, and two notched portions 12a and 12b formed in the edge portion 14.
  • the chamfered portion 11 is formed at a position corresponding to the deformed portion 39 of the frame body 30 in the first state.
  • the chamfered portion 11 has a C chamfered shape corresponding to the deformed portion 39.
  • the two notches 12a and 12b are formed one by one on each of the pair of long edge portions 14a.
  • the two notches 12a and 12b penetrate in the plate thickness direction D1.
  • One notch portion 12a is formed on one long side edge portion 14a having a chamfered portion 11 at an end portion.
  • One notch portion 12a is formed on the chamfered portion 11 side.
  • the other notch portion 12b is formed in an intermediate portion in the longitudinal direction on the other long edge portion 14a.
  • the second ribs 40a and 40b of the frame body 30 are arranged in the notches 12a and 12b, respectively.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. In FIG. 6, each configuration of the driver 1 is schematically shown.
  • an electronic component 13 is joined to the inner side surface 10a of the aluminum substrate 10.
  • the electronic component 13 is electrically connected to the copper foil layer on the inner side surface 10a.
  • the electronic component 13 is composed of a plurality of electronic elements 13a, wires 13b for wire bonding the electronic elements 13a to each other, and the like.
  • the electronic element 13a is joined to the inner side surface 10a of the aluminum substrate 10.
  • IDU Integrated Driver
  • driver parts for example, a microcomputer, a control IC (Integrated Circuit), a field effect transistor (FET: Field Effect Transistor), a capacitor, a choke coil, etc.
  • FET Field Effect Transistor
  • the resin member 20 is filled in the storage portion 2a of the housing 2 having the frame body 30 as the side wall and the aluminum substrate 10 as the bottom wall.
  • the resin member 20 covers the electronic component 13.
  • the resin member 20 has a first resin portion 21 that covers the electronic component 13 and a second resin portion 22 that covers the first resin portion 21.
  • the hardness of the first resin portion 21 is lower than that of the second resin portion 22 (for example, the hardness measured by a durometer).
  • the resin used as the first resin portion 21 is, for example, gel-like silicone.
  • the resin used as the second resin portion 22 is, for example, an epoxy resin.
  • the manufacturing process includes an arrangement step of arranging the aluminum substrate 10 inside the inner peripheral surface 32 of the frame body 30 to form the housing 2, a filling step of filling the storage portion 2a of the housing 2 with the resin member 20. Has.
  • the insulating adhesive 3 is arranged in the groove 34.
  • the adhesive 3 is, for example, a thermosetting resin.
  • the adhesive 3 has, for example, viscosity.
  • the viscous adhesive 3 is arranged so as to protrude from the groove 34 in the plate thickness direction D1.
  • the aluminum substrate 10 is arranged inside the frame 30 in the first state. That is, the aluminum substrate 10 is arranged inside the frame 30 so that the chamfered portion 11 is arranged in the deformed portion 39 and the second ribs 40a and 40b are arranged in the notched portions 12a and 12b, respectively.
  • the inner side surface 10a to which the electronic components 13 of the aluminum substrate 10 are joined is directed toward the frame body 30, and the edge portion 14 of the aluminum substrate 10 is pressed against the receiving portion 33 of the frame body 30.
  • the edge portion 14 of the aluminum substrate 10 comes into contact with the first rib 35.
  • the adhesive 3 arranged in the groove 34 is pressed against the aluminum substrate 10 and flows.
  • the fluidized adhesive 3 is formed by a space S1 formed between the inner side surface 10a of the aluminum substrate 10 and the receiving portion 33 of the frame body 30, and the side surface 10c of the aluminum substrate 10 and the inner peripheral surface 32 of the frame body 30. It flows into the space S2 formed between them.
  • the adhesive 3 fills the space S1 and the space S2.
  • the adhesive 3 reaches the vicinity of the outer surface 10b of the aluminum substrate 10, it flows into the step portion 37.
  • the adhesive 3 is cured, the aluminum substrate 10 is fixed to the frame 30. At this time, the entire surface of the side surface 10c of the aluminum substrate 10 is covered with the insulating adhesive 3.
  • the aluminum substrate 10 is arranged inside the inner peripheral surface 32 of the frame body 30 by the above step.
  • the housing 2 is formed by fixing the aluminum substrate 10 to the frame body 30 with the adhesive 3.
  • the frame body 30 and the aluminum substrate 10 interfere with each other. More specifically, the deformed portion 39 of the frame body 30 interferes with the corner portions other than the chamfered portion 11 of the aluminum substrate 10. Further, the second ribs 40a and 40b of the frame body 30 interfere with the long side edge portion 14a of the aluminum substrate 10. Therefore, it is possible to avoid the aluminum substrate 10 being arranged inside the frame body 30 in the second state. Therefore, it is possible to avoid erroneous assembly of the aluminum substrate 10 and the frame body 30.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 1, which is an explanatory view before the first resin portion 21 and the second resin portion 22 are filled.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 1 and is an explanatory view before the second resin portion 22 is filled.
  • each configuration of the driver 1 is schematically shown as in FIG.
  • the storage portion 2a of the housing 2 of FIG. 7 is filled with the first resin portion 21 as shown in FIG.
  • the first resin portion 21 covers the entire outer surface of the electronic element 13a.
  • the first resin portion 21 covers all the outer surfaces of the wires 13b that wire bond the plurality of electronic elements 13a to each other. After that, the first resin portion 21 solidifies.
  • the second resin portion 22 is filled in the storage portion 2a of the housing 2 so as to cover the first resin portion 21.
  • the second resin portion 22 is filled to the inside of the housing 2 from the end surface 42 on the side opposite to the end surface 36 on the aluminum substrate 10 side.
  • the driver 1 is completed.
  • the driver 1 includes an aluminum substrate 10 to which the electronic component 13 is joined, and a resin member 20 that covers the electronic component 13.
  • the resin member 20 has a first resin portion 21 that covers the electronic component 13 and a second resin portion 22 that covers the first resin portion 21.
  • the hardness of the first resin portion 21 is lower than the hardness of the second resin portion 22.
  • the thermal shock applied to the electronic component 13 can be alleviated as compared with the case where the second resin portion 22 covers the electronic component 13. Therefore, the electronic component 13 can be protected from thermal shock.
  • the first resin portion 21 is covered with the second resin portion 22 having a hardness higher than that of the first resin portion 21, the strength against an impact from the outside of the housing 2 can be maintained.
  • the driver 1 includes a housing 2 having a storage portion 2a having a frame body 30 as a side wall and an aluminum substrate 10 arranged inside the inner peripheral surface 32 of the frame body 30 as a bottom wall.
  • the first resin portion 21 and the second resin portion 22 are filled in the storage portion 2a.
  • the aluminum substrate 10 is exposed to the outside of the housing 2. Therefore, the heat generated in the aluminum substrate 10 can be efficiently dissipated to the outside of the housing 2.
  • the side surface 10c of the aluminum substrate 10 is coated with an insulating adhesive 3. Thereby, the insulating property of the side surface 10c of the aluminum substrate 10 can be strengthened. Therefore, for example, the electronic component 13 housed inside the driver 1 can be protected from static electricity generated when the driver 1 is assembled.
  • the frame body 30 has a receiving portion 33 on which the aluminum substrate 10 projecting inward from the inner peripheral surface 32 is arranged, and a groove portion 34 provided along the inner peripheral surface 32 on the receiving portion 33 on which the adhesive 3 is arranged. And have. As a result, a sufficient amount of the adhesive 3 for assembling the aluminum substrate 10 to the frame body 30 can be held in the receiving portion 33. Therefore, the aluminum substrate 10 can be assembled to the frame body 30 by a simple process of pressing the aluminum substrate 10 against the receiving portion 33. Further, for example, when the adhesive 3 has viscosity, the adhesive 3 projects from the groove 34 in the plate thickness direction D1 when it is arranged in the groove 34.
  • the aluminum substrate 10 can be more firmly fixed to the frame body 30 simply by pressing the aluminum substrate 10 against the receiving portion 33.
  • the adhesive 3 flows along the edge portion 14 of the aluminum substrate 10 by a simple process of pressing the aluminum substrate 10 against the receiving portion 33.
  • the edge portion 14 can be easily covered with the adhesive 3 and the insulating property of the edge portion 14 can be strengthened. Therefore, the electronic component 13 housed inside the driver 1 can be protected from static electricity in a simple process.
  • the receiving portion 33 has a first rib 35 that comes into contact with the aluminum substrate 10.
  • the aluminum substrate 10 can be brought into contact with the first rib 35. Therefore, the aluminum substrate 10 can be accurately positioned with respect to the frame body 30. Further, by bringing the aluminum substrate 10 into contact with the first rib 35, a space S1 is formed between the aluminum substrate 10 and the first rib 35. As a result, a sufficient amount of adhesive 3 can be held between the aluminum substrate 10 and the receiving portion 33 to bond the aluminum substrate 10 and the receiving portion 33.
  • the end surface 36 of the frame 30 on the aluminum substrate 10 side projects outward from the outer surface 10b of the aluminum substrate 10 exposed to the outside of the housing 2.
  • the adhesive 3 arranged in the groove 34 flows along the inner peripheral surface 32 of the frame body 30 to the vicinity of the outer surface 10b of the aluminum substrate 10 only by bringing the aluminum substrate 10 into contact with the receiving portion 33. .. Therefore, the entire surface of the edge portion 14 of the aluminum substrate 10 can be covered. Therefore, the insulating property of the side surface 10c of the aluminum substrate 10 can be strengthened more reliably. As a result, the electronic component 13 housed inside the driver 1 can be more reliably protected from static electricity.
  • a step portion 37 is provided between the end surface 36 of the frame body 30 and the inner peripheral surface 32 of the frame body 30.
  • the receiving portion 33 has a recess 38 penetrating the aluminum substrate 10 in the plate thickness direction D1. As a result, the receiving portion 33 can be lightened. Therefore, the weight of the driver 1 can be reduced.
  • the frame body 30 has a deformed portion 39.
  • the aluminum substrate 10 is arranged inside the frame 30 in the first state.
  • the deformed portion 39 interferes with the aluminum substrate 10 when the aluminum substrate 10 is to be arranged inside the frame body 30 in the second state different from the first state. More specifically, the deformed portion 39 interferes with a corner portion of the aluminum substrate 10 other than the chamfered portion 11. As a result, it is possible to prevent the aluminum substrate 10 from being arranged inside the frame body 30 in the second state. Therefore, it is possible to avoid erroneous assembly of the aluminum substrate 10 and the frame body 30.
  • the frame body 30 has second ribs 40a and 40b on the inner peripheral surface 32.
  • the aluminum substrate 10 has notches 12a and 12b in which the second ribs 40a and 40b are arranged. As a result, the movement of the aluminum substrate 10 in the surface direction is suppressed. Therefore, it is possible to suppress rattling when the aluminum substrate 10 is assembled to the frame body 30.
  • the second ribs 40a and 40b interfere with the aluminum substrate 10 when the aluminum substrate 10 is to be arranged inside the frame body 30 in the second state. More specifically, the second ribs 40a and 40b interfere with the long edge portion 14a of the aluminum substrate 10. As a result, it is possible to more reliably avoid the aluminum substrate 10 being arranged inside the frame body 30 in the second state. Therefore, erroneous assembly of the aluminum substrate 10 and the frame body 30 can be more reliably avoided.
  • a wire 13b used for wire bonding as an electronic component 13 and covered with a first resin portion 21 is provided on the aluminum substrate 10.
  • the thermal shock applied to the wire 13b can be alleviated as compared with the case where the wire 13b is covered with the second resin portion 22. Therefore, the wire 13b for wire bonding, which has a particularly low strength among the electronic components 13, can be protected from thermal shock.
  • the aluminum substrate 10 is the bottom wall of the housing 2. However, the aluminum substrate 10 may be housed inside the housing 2. That is, the entire aluminum substrate 10 may be covered with the first resin portion 21.
  • the substrate included in the driver 1 is an aluminum substrate 10. However, the substrate included in the driver 1 is not limited to the aluminum substrate 10.

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Abstract

熱衝撃から電子部品を保護できるドライバを提供する。ドライバ1は、電子部品13が接合されたアルミ基板10と、電子部品13を覆う樹脂部材20と、を備えている。樹脂部材20は、電子部品13を覆う第1樹脂部21と、第1樹脂部21を覆う第2樹脂部22と、を有している。第1樹脂部21の硬度は、第2樹脂部22の硬度よりも低い。これにより、第2樹脂部22で電子部品13を覆う場合と比較して、電子部品13に印加される熱衝撃を緩和できる。したがって、熱衝撃から電子部品13を保護できる。

Description

ドライバ
 本発明は、ドライバに関する。
 車両に搭載されたモータの制御を行うドライバは、例えばスイッチング素子およびIC素子が実装された制御基板を有している。このようなドライバとして、ドライバのケースの収納凹部に、制御基板を取り付けた上で充填剤が充填されているものがある。制御基板は、充填剤により、ドライバのケース内に封止された状態になる。
特開2015-218650号公報
 上記の従来技術のドライバにおいて、充填剤は、制御基板上に取り付けられたスイッチング素子やIC素子、配線等の電子部品を覆った状態で硬化する。
 しかしながら、上記ドライバでは、充填剤の熱による膨張や収縮に起因する応力(以下、「熱衝撃」という。)が、電子部品に過大に印加される可能性があった。これにより、電子部品の保護が不十分となる可能性があった。
 そこで、本発明は、熱衝撃から電子部品を保護できるドライバを提供する。
 上記の課題を解決するために、本発明に係るドライバは、電子部品が接合された基板と、前記電子部品を覆う樹脂部材と、を備え、前記樹脂部材は、前記電子部品を覆う第1樹脂部と、前記第1樹脂部を覆う第2樹脂部と、を有し、前記第1樹脂部の硬度は、前記第2樹脂部の硬度よりも低いことを特徴とする。
 上記構成において、枠体を側壁とし、前記枠体の内周面の内側に配置される前記基板を底壁とした収納部を有する筐体を備え、前記第1樹脂部および前記第2樹脂部は、前記収納部に充填されていてもよい。
 上記構成において、前記基板の側面は、絶縁性の接着剤で被覆されていてもよい。
 上記構成において、前記枠体は、前記内周面から内側に向かって張り出し前記基板が配置される受け部と、前記受け部上において前記内周面に沿って設けられ前記接着剤が配置される溝部と、を有してもよい。
 上記構成において、前記受け部は、前記基板と当接する第1リブを有してもよい。
 上記構成において、前記枠体における前記基板側の端面は、前記筐体の外部に露出した前記基板の外側面よりも外側に突出していてもよい。
 上記構成において、前記枠体の前記端面と前記枠体の前記内周面との間には、段部が設けられていてもよい。
 上記構成において、前記受け部は、前記基板の板厚方向に貫通する凹部を有してもよい。
 上記構成において、前記枠体は、異形部を有し、前記基板は、前記枠体の内側に第1状態で配置されており、前記異形部は、前記第1状態とは異なる第2状態で前記枠体の内側に前記基板を配置しようとしたとき、前記基板と干渉していてもよい。
 上記構成において、前記枠体は、前記内周面に第2リブを有し、前記基板は、前記第2リブが配置される切欠き部を有し、前記第2リブは、前記第2状態で前記枠体の内側に前記基板を配置しようとしたとき、前記基板と干渉していてもよい。
 上記構成において、前記基板上には、前記電子部品として、ワイヤボンディングに用いられ、前記第1樹脂部に覆われるワイヤを有していてもよい。
 本発明によれば、熱衝撃から電子部品を保護できるドライバを提供できる。
本実施形態に係るドライバの斜視図である。 本実施形態に係る枠体の平面図である。 本実施形態に係る枠体の斜視図である。 本実施形態に係るドライバの斜視図である。 図4のV-V線に沿う断面図である。 図1のVI-VI線に沿う断面図である。 図1のVI-VI線に沿う断面図であって、第1樹脂部および第2樹脂部が充填される前の説明図である。 図1のVI-VI線に沿う断面図であって、第2樹脂部が充填される前の説明図である。
 本発明の実施形態に係るドライバ1について、図1から図8を参照して説明する。
 図1は、本実施形態に係るドライバ1の斜視図である。
 ドライバ1は、例えば車両中の冷却ファンを駆動するモータ(不図示)に電気的に接続される。ドライバ1は、制御信号をモータに送信してモータを制御する。ドライバ1は、様々な用途のモータおよびその他の機器に適用可能である。
 図1に示すように、ドライバ1は、一面が開口したバスタブ状の筐体2と、筐体2の内側に充填された樹脂部材20と、を有している。図1において、ドライバ1の内部の構成を明確にするために、樹脂部材20は透過して図示されている。筐体2は、筐体2の側壁を構成する枠体30と、枠体30の開口部のうち一方を閉塞するとともに枠体30の内周面32の内側に配置され、筐体2の底壁を構成するアルミ基板10(請求項の「基板」の一例)と、を有している。
 筐体2の内側は、収納部2aとなっている。筐体2の収納部2aは、枠体30の内周面32と、アルミ基板10の内側面10aとにより、形成されている。
 図2は、本実施形態に係る枠体30の平面図である。図2は、枠体30をアルミ基板10が配置される側の開口部から見た平面図である。
 図3は、本実施形態に係る枠体30の斜視図である。図3は、枠体30をアルミ基板10が配置される側の開口部から見た斜視図である。
 図4は、本実施形態に係るドライバ1の斜視図である。図4は、ドライバ1をアルミ基板10側から見た斜視図である。図5は、図4のV-V線に沿う断面図である。図2に示すように、枠体30は、矩形枠状に形成されている。図3に示すように、枠体30の内周面32は、一対の長面32aと、一対の短面32bと、を有している。
 一対の短面32bに対応する枠体30の外周面31には、両外側に突出した一対の取付け部41が設けられている。
 一対の長面32aに対応する外周面31のうち一方には、電子部品13に電気的に接続されるコネクタ50が設けられている。一対の長面32aに対応する外周面31のうち他方には、3個の端子51が設けられている。
 取付け部41は、アルミ基板10の板厚方向D1に貫通した取付け用開口部41aを有している。枠体30は、取付け用開口部41aに挿入した取付けねじ(不図示)を介して車両に取り付けられる。
 コネクタ50は、長面32aに対応する外周面31の中央部に設けられている。コネクタ50は、例えばハーネス(不図示)を外部から嵌め込まれる嵌合部50aを有している。嵌合部50aは、長面32aの法線方向に開口している。
 3個の端子51は、板厚方向D1において、略同じ位置に配置されている。3個の端子51は、それぞれ外周面31から外側に延在している。3個の端子51は、長面32aの長手方向に間を空けて設けられている。
 枠体30は、内周面32から内側に向かって張り出す受け部33と、受け部33上に設けられる溝部34(図5参照)と、筐体2の底部側となる端面36と、内周面32と端面36との間に形成されている段部37(図5参照)と、1個の隅に設けられた異形部39と、枠体30の内周面32に形成される2個の第2リブ40a、40bと、を有している。
 図3に示すように、受け部33は、内周面32の全周に亘って形成されている。受け部33は、板厚方向D1において、3個の端子51に対応する位置に形成されている。受け部33は、枠体30の4個の隅に対応する位置に1個ずつ設けられた4個の第1リブ35と、板厚方向D1に貫通する凹部38と、を有している。
 図5に示すように、第1リブ35は、枠体30の端面36側に突出している。図2に示すように、4個の第1リブ35のうち、後述の異形部39に第1リブ35は、板厚方向D1から見てU字状に形成されている。残りの3個の第1リブ35は、板厚方向D1から見てL字状に形成されている。4個の第1リブ35はそれぞれ、板厚方向D1の高さが略均一に形成されている。
 凹部38は、3個の端子51の間に設けられている。凹部38は、枠体30の内側に向けて開口し、板厚方向D1から見てU字状に形成されている。
 図2に示すように、溝部34は、板厚方向D1から見て、内周面32の全周に亘って形成されている。溝部34は、内周面32に沿って設けられている。
 図5に示すように、溝部34を構成する一対の側面うち外側の側面は、内周面32と面一に形成されている。溝部34は、第1リブ35よりも外側に形成されている。溝部34の深さ方向は、板厚方向D1と一致している。
 図2に示すように、枠体30の端面36は、板厚方向D1から見て、枠体30の全周に亘って形成されている。
 図2に示すように、段部37は、内周面32の全周に亘って形成されている。
 異形部39は、枠体30の1個の隅に形成されている。異形部39は、長面32aと短面32bとを接続する傾斜面により形成されている。
 2個の第2リブ40a、40bは、それぞれ枠体30の内側に突出している。2個の第2リブ40a、40bは、板厚方向D1において、受け部33と端面36との間に形成されている。一方の第2リブ40aは、異形部39を角部に有する一方の長面32a上に形成されている。一方の第2リブ40aは、長面32a上の長手方向における中間部よりも異形部39側に形成されている。他方の第2リブ40bは、他方の長面32a上の長手方向における中間部に形成されている。
 図1に示すように、アルミ基板10は、枠体30の内周面32の内側に配置されている。以下の本文においては、枠体30の内側に配置されているアルミ基板10の状態を第1状態と称する。詳述すると、アルミ基板10は、枠体30の受け部33上に配置される。
 図5に示すように、アルミ基板10の外縁14は、受け部33上の第1リブ35と当接している。筐体2の外部に露出したアルミ基板10の外側面10bは、枠体30の端面36よりも内側に配置されている。換言すると、枠体30のアルミ基板10側の端面36は、筐体2の外部に露出したアルミ基板10の外側面10bよりも外側に突出している。
 図4に示すように、アルミ基板10は、板厚方向D1から見て枠体30の内形に対応した形状に形成されている。アルミ基板10は、枠体30の内形よりも僅かに小さく形成されている。アルミ基板10は、矩形板状に形成されている。アルミ基板10の縁部14は、一対の長辺縁部14aと、一対の短辺縁部14bと、を有している。アルミ基板10の内側面10a上には、絶縁層(不図示)が形成されている。絶縁層上には、銅箔層(不図示)が形成されている。アルミ基板10は、4個の角部のうち1個の角部を面取りされた面取り部11と、縁部14に形成された2個の切欠き部12a、12bと、を有している。
 面取り部11は、第1状態において、枠体30の異形部39に対応した位置に形成されている。面取り部11は、異形部39に対応してC面取り形状となっている。
 2個の切欠き部12a、12bは、一対の長辺縁部14aに、それぞれ1個ずつ形成されている。2個の切欠き部12a、12bは、板厚方向D1に貫通している。一方の切欠き部12aは、面取り部11を端部に有する一方の長辺縁部14a上に形成されている。一方の切欠き部12aは、面取り部11側に形成されている。他方の切欠き部12bは、他方の長辺縁部14a上の長手方向における中間部に形成されている。第1状態において、切欠き部12a、12bには、それぞれ枠体30の第2リブ40a、40bが配置される。
 図6は、図1のVI-VI線に沿う断面図である。図6では、ドライバ1の各構成が模式的に表されている。
 図1に示すように、アルミ基板10の内側面10aには、電子部品13が接合されている。電子部品13は、内側面10a上の銅箔層に電気的に接続されている。
 図6に示すように、電子部品13は、複数の電子素子13aや、電子素子13a同士をワイヤボンディングするワイヤ13b等から構成されている。電子素子13aは、アルミ基板10の内側面10aに接合されている。
 上記複数の電子素子13aでは、ドライバ部品(例えば、マイコン、制御IC(Integrated Circuit)、電界効果トランジスタ(FET:Field Effect Transistor)、コンデンサ、チョークコイルなど)を、ワンパッケージに集約したIDU(Integrated Driver Unit)を形成する。
 樹脂部材20は、枠体30を側壁とし、アルミ基板10を底壁とする筐体2の収納部2aに充填される。樹脂部材20は、電子部品13を覆っている。樹脂部材20は、電子部品13を覆う第1樹脂部21と、第1樹脂部21を覆う第2樹脂部22と、を有している。
 第1樹脂部21は、第2樹脂部22よりも硬度(例えば、デュロメータによって測定される硬度)が低い。第1樹脂部21として使用される樹脂は、例えばゲル状のシリコーンである。第2樹脂部22として使用される樹脂は、例えばエポキシ樹脂である。
(製造工程)
 続いて、ドライバ1の作製工程について説明する。製造工程は、枠体30の内周面32の内部にアルミ基板10を配置して筐体2を形成する配置工程と、筐体2の収納部2aに樹脂部材20を充填する充填工程と、を有する。
(配置工程)
 図5に基づいて、配置工程について説明する。
 まず、溝部34に、絶縁性の接着剤3を配置する。接着剤3は、例えば熱硬化性の樹脂である。接着剤3は、例えば粘性を有している。粘性を有する接着剤3は、溝部34から板厚方向D1にはみ出すように配置される。
 次に、アルミ基板10を枠体30の内側に第1状態で配置する。すなわち、異形部39に面取り部11が配置され、かつ第2リブ40a、40bが、それぞれ切欠き部12a、12bに配置されるようにアルミ基板10を枠体30の内側に配置する。アルミ基板10の電子部品13が接合された内側面10aを枠体30側に向けて、アルミ基板10の縁部14を枠体30の受け部33に押し付ける。アルミ基板10の縁部14は、第1リブ35に当接する。溝部34に配置された接着剤3は、アルミ基板10に押し付けられて流動する。
 流動した接着剤3は、アルミ基板10の内側面10aと枠体30の受け部33との間に形成される空間S1と、アルミ基板10の側面10cと枠体30の内周面32との間に形成される空間S2と、に流れ込む。接着剤3は、空間S1と空間S2とに充填される。接着剤3は、アルミ基板10の外側面10b付近に達すると、段部37に流れ込む。接着剤3が硬化すると、枠体30にアルミ基板10は固定される。このとき、アルミ基板10の側面10cの全面が、絶縁性の接着剤3に被覆されている。
 アルミ基板10は、上記工程により、枠体30の内周面32の内部に配置される。筐体2は、枠体30にアルミ基板10が接着剤3によって固定されることにより、形成される。
 ここで、アルミ基板10の中心点を通り板厚方向D1に平行な軸を中心軸として、アルミ基板10を第1状態から180度回転させた第2状態で、アルミ基板10を配置しようとしたとき、枠体30とアルミ基板10とは干渉する。詳述すると、枠体30の異形部39は、アルミ基板10の面取り部11以外の角部と干渉する。また、枠体30の第2リブ40a、40bは、アルミ基板10の長辺縁部14aと干渉する。したがって、アルミ基板10が枠体30の内部に第2状態で配置されることを回避できる。よって、アルミ基板10と枠体30との誤組を回避できる。
(充填工程)
 図6から図8に基づいて、充填工程について説明する。
 図7は、図1のVI-VI線に沿う断面図であって、第1樹脂部21および第2樹脂部22が充填される前の説明図である。
 図8は、図1のVI-VI線に沿う断面図であって、第2樹脂部22が充填される前の説明図である。
 図7および図8では、図6と同様にドライバ1の各構成が模式的に表されている。
 まず、図7の筐体2の収納部2aに、図8に示すように第1樹脂部21が充填される。第1樹脂部21は、電子素子13aの外面を全て覆う。第1樹脂部21は、複数の電子素子13a同士をワイヤボンディングするワイヤ13bの外面を全て覆う。その後、第1樹脂部21は、固化する。
 次に、図6に示すように、第2樹脂部22が、筐体2の収納部2aに第1樹脂部21を覆うように充填される。第2樹脂部22は、アルミ基板10側の端面36とは反対側の端面42よりも筐体2の内側まで充填される。第2樹脂部22が硬化すると、ドライバ1が完成する。
 このように、本実施形態では、ドライバ1は、電子部品13が接合されたアルミ基板10と、電子部品13を覆う樹脂部材20と、を備えている。樹脂部材20は、電子部品13を覆う第1樹脂部21と、第1樹脂部21を覆う第2樹脂部22と、を有している。第1樹脂部21の硬度は、第2樹脂部22の硬度よりも低い。
 これにより、第2樹脂部22で電子部品13を覆う場合と比較して、電子部品13に印加される熱衝撃を緩和できる。したがって、電子部品13を熱衝撃から保護できる。
 また、第1樹脂部21は、第1樹脂部21よりも硬度の高い第2樹脂部22に覆われているため、筐体2の外部からの衝撃に対する強度を維持できる。
 ドライバ1は、枠体30を側壁とし、枠体30の内周面32の内側に配置されるアルミ基板10を底壁とした収納部2aを有する筐体2を備えている。第1樹脂部21および第2樹脂部22は、収納部2aに充填されている。
 これにより、アルミ基板10が筐体2の外部に露出されている。したがって、アルミ基板10に発生する熱を筐体2の外部に効率良く放熱できる。
 アルミ基板10の側面10cは、絶縁性の接着剤3で被覆されている。
 これにより、アルミ基板10の側面10cの絶縁性を強化できる。したがって、例えばドライバ1の組付け時等に発生する静電気から、ドライバ1の内部に収納されている電子部品13を保護できる。
 枠体30は、内周面32から内側に向かって張り出しアルミ基板10が配置される受け部33と、受け部33上において内周面32に沿って設けられ接着剤3が配置される溝部34と、を有している。
 これにより、枠体30にアルミ基板10を組付けるために十分な量の接着剤3を、受け部33に保持できる。したがって、受け部33にアルミ基板10を押し付けるだけの簡単な工程で、枠体30にアルミ基板10を組付けることができる。
 また、例えば接着剤3が粘性を有している場合、接着剤3は、溝部34に配置されると溝部34から板厚方向D1に張り出す。これにより、受け部33にアルミ基板10を押し付けるだけで、枠体30にアルミ基板10をより強固に固定できる。さらに受け部33にアルミ基板10を押し付けるだけの簡単な工程により、接着剤3はアルミ基板10の縁部14に沿って流動する。これにより、簡単に接着剤3で縁部14を被覆し、縁部14の絶縁性を強化できる。したがって、簡単な工程で静電気からドライバ1の内部に収容されている電子部品13を保護できる。
 受け部33は、アルミ基板10と当接する第1リブ35を有している。
 これにより、アルミ基板10と受け部33との間に接着剤3が介在している状態で受け部33にアルミ基板10を押し付けたとしても、第1リブ35にアルミ基板10を当接できる。したがって、枠体30に対するアルミ基板10の位置決めを精度良く行うことができる。
 また、第1リブ35にアルミ基板10を当接することにより、アルミ基板10と第1リブ35との間に空間S1が形成される。これにより、アルミ基板10と受け部33との間にアルミ基板10と受け部33とを接着させるために十分な量の接着剤3を保持できる。
 枠体30におけるアルミ基板10側の端面36は、筐体2の外部に露出したアルミ基板10の外側面10bよりも外側に突出している。
 これにより、受け部33にアルミ基板10を当接させるだけで、溝部34に配置された接着剤3が、枠体30の内周面32に沿ってアルミ基板10の外側面10b付近まで流動する。したがって、アルミ基板10の縁部14の全面を被覆できる。よって、より確実にアルミ基板10の側面10cの絶縁性を強化できる。これにより、より確実に静電気からドライバ1の内部に収納されている電子部品13を保護できる。
 枠体30の端面36と枠体30の内周面32との間には、段部37が設けられている。
 これにより、枠体30の内部にアルミ基板10を配置するときに、枠体30の内周面32に沿って流動する接着剤3が段部37に流れ込む。したがって、段部37は、端面36上に流れ込もうとする接着剤3をせき止めることができる。よって、端面36上に接着剤3が付着するのを防止でき、ドライバ1の外形精度を維持できる。
 受け部33は、アルミ基板10の板厚方向D1に貫通する凹部38を有している。
 これにより、受け部33を肉抜きできる。したがって、ドライバ1を軽量化できる。
 枠体30は、異形部39を有している。アルミ基板10は、枠体30の内側に第1状態で配置されている。異形部39は、第1状態とは異なる第2状態で枠体30の内側にアルミ基板10を配置しようとしたとき、アルミ基板10と干渉している。詳述すると、異形部39は、アルミ基板10の面取り部11以外の角部と干渉している。
 これにより、アルミ基板10が枠体30の内部に第2状態で配置されることを回避できる。したがって、アルミ基板10と枠体30との誤組を回避できる。
 枠体30は、内周面32に第2リブ40a、40bを有している。アルミ基板10は、第2リブ40a、40bが配置される切欠き部12a、12bを有している。
 これにより、アルミ基板10の面方向の移動が抑制される。したがって、アルミ基板10を枠体30に組付けるときのガタツキを抑制できる。
 また、第2リブ40a、40bは、第2状態で枠体30の内側にアルミ基板10を配置しようとしたとき、アルミ基板10と干渉している。詳述すると、第2リブ40a、40bは、アルミ基板10の長辺縁部14aと干渉している。
 これにより、アルミ基板10が枠体30の内部に第2状態で配置されることをより確実に回避できる。したがって、アルミ基板10と枠体30との誤組をより確実に回避できる。
 アルミ基板10上には、電子部品13として、ワイヤボンディングに用いられ、第1樹脂部21に覆われるワイヤ13bを有する。
 これにより、第2樹脂部22でワイヤ13bを覆う場合と比較して、ワイヤ13bに印加される熱衝撃を緩和できる。したがって、電子部品13の中でも特に強度が低いワイヤボンディング用のワイヤ13bを熱衝撃から保護できる。
 以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は本実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
 なお、本実施形態では、アルミ基板10は筐体2の底壁である。しかしながら、アルミ基板10は、筐体2の内部に収納されていてもよい。すなわち、アルミ基板10の全体が、第1樹脂部21に覆われていてもよい。なお、本実施形態では、ドライバ1が備える基板は、アルミ基板10である。しかしながら、ドライバ1が備える基板は、アルミ基板10に限られない。
 その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した実施形態に他の実施形態を適宜組み合わせても構わない。
1…ドライバ、2…筐体、2a…収納部、3…接着剤、10…アルミ基板(基板)、10a…内側面、10b…外側面、10c…側面、13…電子部品、13b…ワイヤ、12a、12b…切欠き部、20…樹脂部材、21…第1樹脂部、22…第2樹脂部、30…枠体、32…内周面、33…受け部、34…溝部、35…第1リブ、36…端面、37…段部、38…凹部、39…異形部、40a、40b…第2リブ、D1…板厚方向
 
 
 

Claims (11)

  1.  電子部品が接合された基板と、前記電子部品を覆う樹脂部材と、を備え、
     前記樹脂部材は、前記電子部品を覆う第1樹脂部と、前記第1樹脂部を覆う第2樹脂部と、を有し、前記第1樹脂部の硬度は、前記第2樹脂部の硬度よりも低いことを特徴とするドライバ。
  2.  請求項1に記載のドライバにおいて、枠体を側壁とし、前記枠体の内周面の内側に配置される前記基板を底壁とした収納部を有する筐体を備え、
     前記第1樹脂部および前記第2樹脂部は、前記収納部に充填されていることを特徴とするドライバ。
  3.  請求項2に記載のドライバにおいて、前記基板の側面は、絶縁性の接着剤で被覆されていることを特徴とするドライバ。
  4.  前記枠体は、前記内周面から内側に向かって張り出し前記基板が配置される受け部と、前記受け部上において前記内周面に沿って設けられ前記接着剤が配置される溝部と、を有することを特徴とする請求項3に記載のドライバ。
  5.  前記受け部は、前記基板と当接する第1リブを有することを特徴とする請求項4に記載のドライバ。
  6.  前記枠体における前記基板側の端面は、前記筐体の外部に露出した前記基板の外側面よりも外側に突出していることを特徴とする請求項4または請求項5に記載のドライバ。
  7.  前記枠体の前記端面と前記枠体の前記内周面との間には、段部が設けられていることを特徴とする請求項6に記載のドライバ。
  8.  前記受け部は、前記基板の板厚方向に貫通する凹部を有することを特徴とする請求項4から請求項7のいずれか1項に記載のドライバ。
  9.  前記枠体は、異形部を有し、前記基板は、前記枠体の内側に第1状態で配置されており、前記異形部は、前記第1状態とは異なる第2状態で前記枠体の内側に前記基板を配置しようとしたとき、前記基板と干渉していることを特徴とする請求項2から請求項8のいずれか1項に記載のドライバ。
  10.  前記枠体は、前記内周面に第2リブを有し、前記基板は、前記第2リブが配置される切欠き部を有し、前記第2リブは、前記第2状態で前記枠体の内側に前記基板を配置しようとしたとき、前記基板と干渉していることを特徴とする請求項9に記載のドライバ。
  11.  前記基板上には、前記電子部品として、ワイヤボンディングに用いられ、前記第1樹脂部に覆われるワイヤを有することを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載のドライバ。
     
     
     
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