(57)【要約】【課題】基板と電子部品との接合部に発生する応力を抑制する。【解決手段】樹脂によりモールドされる電子回路装置であって、基板１１と、基板１１の上面に実装された電子部品１２と、基板１１と、電子部品１２と、をモールドする樹脂１３と、を備え、電子部品１２は、電子部品１２が実装されていない箇所で樹脂１３によりモールドされた基板１１の上面側の樹脂厚の最小値に対して、２倍以上の高さの樹脂厚を有する樹脂１３によりモールドされており、電子部品１２の表面の少なくとも一部には、撥水処理が施されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂によりモールドされる電子回路装置であって、
基板と、
前記基板の上面に実装された電子部品と、
前記基板と、前記電子部品と、をモールドする樹脂と、を備え、
前記電子部品は、
前記電子部品が実装されていない箇所で前記樹脂によりモールドされた前記基板の上面側の樹脂厚の高さの最小値に対して、２倍以上の高さの樹脂厚を有する樹脂によりモールドされており、
前記電子部品の表面の少なくとも一部には、撥水処理が施されている
電子回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂でモールドされる電子回路を有する電子回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２０１６−２１９７５１号公報がある。この公報に記載された電子回路では、熱可塑性を有する樹脂によって電子回路基板がモールドされるものが開示されている。また、この電子回路基板は、ホットメルト材料と呼ばれる、樹脂そのものが接着剤として用いられるものによってモールドされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２１９７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来の電子回路では、樹脂としてホットメルト材料を利用してモールドすると、樹脂と部品との接着力が強くなる。またこの樹脂は、線熱膨張が一般的には50ppm〜200ppmと大きいため、熱サイクル試験において伸び縮みが大きい。それに加え、樹脂が劣化した場合にはさらに線熱膨張率が大きく、弾性率が大きくなるのが一般的である。
【０００５】
したがって、冷却サイクル試験を実行する際には、電子部品の変位量は、樹脂の膨張が大きく、かつ、電子部品との接着力が強いほど大きくなる。ここで、電子部品に設けられた電極と基板との間ははんだにより接合されており、電子部品の変位量が大きいほど、このはんだ接合部に過大な応力が作用する。
本発明は、基板と電子部品との接合部に発生する応力を抑制した電子回路装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる電子回路装置は、樹脂によりモールドされる電子回路であって、基板と、前記基板の上面に実装された電子部品と、前記基板と、前記電子部品と、をモールドする樹脂と、を備え、前記電子部品は、前記電子部品が実装されていない箇所で前記樹脂によりモールドされた前記基板の上面側の樹脂厚の最小値に対して、２倍以上の高さの樹脂厚を有する樹脂によりモールドされており、前記電子部品の表面の少なくとも一部には、撥水処理が施されている。
これにより、背の高い電子部品について、樹脂との接着力を弱めることができる。
【発明の効果】
【０００７】
これにより、基板と電子部品との接合部に発生する応力を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】電子回路装置の概略を示す図である。
【図２】樹脂モールドを行う前の電子回路を示した図である。
【図３】樹脂モールドを行った後の状態を示した図である。
【図４】冷熱試験において電子部品の表面処理の種類を変更した場合のはんだ断線結果の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、電子回路装置１は、基板１１と、基板１１上に実装される電子部品１２と、基板１１及び電子部品１２をモールドする樹脂１３と、を備える。なお、図１における点線は、樹脂１３によりモールドされた範囲を示している。
【００１０】
基板１１は、複数の電子部品を配置するための板である。典型的には、基板１１上には電子回路が形成されている。ここでは、基板１１の上面に電子部品を実装するものとして説明する。なお、基板１１上には、背の高い電子部品である電子部品１２の他に、電子部品１２に比べて背が低いチップコンデンサ２１、チップ抵抗２２、ＩＣ２３などが配置される。なお、電子部品の背の高さ、及び、後述する樹脂１３の厚さとは、基板１１の上面を基準とした法線方向の距離である。
【００１１】
背の高い電子部品１２は、大型のコイル部品や、大型のコンデンサなどであるが、これらに限られない。例えば、背の高い電子部品１２とは、基板１１上の上面に電子部品１２を実装した状態において、電子部品１２の上側の少なくとも一部が、基板１１の上面から法線方向に２ｍｍより離れた位置となるように配置される、上下方向に長い部品である。
【００１２】
電子部品１２には、基板１１に接触する下面側に、電極１２ａが設けられている。電極１２ａは、はんだを用いて基板１１と接合される。なお、基板１１と電極１２ａがはんだにより接合された箇所を、はんだ接合部１２ｂとする。
【００１３】
また、電子部品１２には樹脂１３が接着しないように表面処理がなされる。具体的には、電子部品１２には、離型剤と、撥水剤が塗布される。
【００１４】
ここで離型剤には、シリコン系やフッ素系のものを用いることができるが、オイル・ワックス系の離型剤を用いることとしてもよい。また、撥水剤には、酸化チタン溶液やガラス系のものを利用することができ、特に、接触角が１５０°を超える超撥水に属するものが望ましい。なお、離型剤自体に撥水機能がある場合には、撥水剤を用いないこととしてもよい。
【００１５】
また、電子部品１２としてアルミ電解コンデンサを用いる場合には、アルミケースの表面を、樹脂１３に接着しにくいフッ素系、あるいはシリコン系とすることにより、撥水の効果を得ることができる。
【００１６】
樹脂１３は、基板１１と、基板１１上に配置された電子部品１２と、チップコンデンサ２１、チップ抵抗２２、ＩＣ２３などを覆うようにモールドを行う。これにより、樹脂１３は、基板１１及び各種の電子部品を、衝撃、温度、湿度から保護することができる。
【００１７】
ここで、基板１１上において、背の高さが２ｍｍ以下であるチップコンデンサ２１、チップ抵抗２２、ＩＣ２３などの実装部品が配置されている箇所、又は、電子部品１２、チップコンデンサ２１、チップ抵抗２２、ＩＣ２３などの実装部品のいずれも配置されていない箇所において樹脂１３の厚さが薄い箇所、すなわち樹脂厚の最小値を厚さＡとする。
【００１８】
さらに、背の高い電子部品１２の上面を覆うようにモールドした樹脂１３の基板１１上面からの樹脂厚を、厚さＢとする。この厚さＢは、厚さＡの２倍以上の高さである。
【００１９】
ここで、電子部品１２に行った表面の撥水処理により、電子部品１２のボディーと樹脂１３の接着力が小さい。そのため、冷熱サイクル試験において高温側で樹脂１３が膨張した場合であっても、電子部品１２が基板１１に対して上方に引っ張られる力は小さくなり、はんだ接合部１２ｂにかかる応力が小さくなる。なお、低温側で樹脂１３が収縮する方向の力が発生しても、電子部品１２を上方に引っ張られる力は基本的には発生せず、はんだ接合部１２ｂを破壊しない。そのため、冷熱サイクル試験において、はんだ接合部１２ｂの破断の発生を抑制することができる。
【００２０】
図４は、冷熱試験のために、基板１１上に背の高い電子部品１２としてアルミ電解コンデンサを配置したものを示している。図３は、図２の基板１１と電子部品１２に対して、樹脂によりモールドした状態を示している。
【００２１】
ここで、１つの基板１１上に３種類のアルミ電解コンデンサが配置された状態で冷熱試験を行うものとし、φ１０×１２ＨのものをコンデンサＡ、φ８×１０ＨのものをコンデンサＢ、φ６×８ＨのものをコンデンサＣとした。また、アルミ電解コンデンサの表面処理が行われるものとして、フッ素系離型剤、シリコン系離型剤、ＯＰＳフィルムを用いる場合の３種類について行うとともに、それぞれアルミ電解コンデンサの上面＋側面に表面処理を行った場合と、側面にのみ表面処理を行ったもののそれぞれについて、冷熱試験を行った。
【００２２】
なお、図３に示すように、樹脂１３によるモールドは、樹脂厚が薄い箇所では基板１１の上面から厚さ５ｍｍであり、樹脂厚が厚い箇所では基板１１の上面から厚さ２５ｍｍとなるようにした。すなわち、電子部品１２が設けられた箇所の樹脂１３の厚さＢを、厚さＡの５倍の高さとした。
【００２３】
図４は、以上の条件によって、アルミ電解コンデンサの側面及び上面に表面処理したものと、表面処理を行わなかったものについて冷熱試験を行い、はんだ接合部１２ｂにおける破損が発生した割合を示した一例である。ここで冷熱試験は、−４０℃〜１２５℃の間で、１０００サイクルとして実行した。
【００２４】
その結果、アルミ電解コンデンサの表面処理を行わなかった場合に比べ、表面処理を行った場合には、はんだ接合部１２ｂの破損の発生を抑制できることが示されている。特に、フッ素系離型剤、及び、シリコン系離型剤を用いて電子部品１２の撥水処理を行った場合に、効果が高いことが示されている。
【００２５】
したがって、背の高い電子部品にあらかじめ撥水処理を行い、樹脂との接着強度を低下させておくことにより、温度変化により樹脂から電子部品に応力が発生する状態となった場合であっても、応力を抑制することができる。これにより、電子部品と基板とを接続する接合部に発生する応力を抑制することができる。
【００２６】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【００２７】
例えば、電子部品１２に用いる撥水剤として、接触角が１５０を°を超える超撥水に属するものを挙げたが、これに限られない。一般的な目安は、部品表面の接触角が９０°以上であり、望ましくは１２０°とするのが良い。また、溶解パラメータ（Solubility Parameter:ＳＰ値）で表現した場合にはＳＰ値の差が大きい組み合わせとし、目安として値の差が１以上であることが望ましい。
【符号の説明】
【００２８】
１            電子回路装置
１１            基板
１２            電子部品
１２ａ            電極
１２ｂ            はんだ接合部
１３            樹脂
２１            チップコンデンサ
２２            チップ抵抗
２３            ＩＣ
【図１】
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【図２】
2020102517.tif 000004
【図３】
2020102517.tif 000005
【図４】
2020102517.tif 000006