(57)【要約】【課題】量産性に優れているトランスファーモールド成形法を採用しつつ、樹脂素材を効率よく使用できること。【解決手段】それぞれ電子部品１１が実装されており間隔をあけて積層配置された複数の回路基板１２，１２と、この複数の回路基板１２，１２及び前記電子部品１１をトランスファーモールド成形によって一体に封止した封止樹脂１３と、を有した電子制御装置１０である。前記複数の回路基板１２，１２の各基板面１２ａ，１２ａの間には、先のトランスファーモールド成形時に製造装置２０のポット４１内に硬化して残っていた成形残材Ｃａ１が配置されている。この成形残材Ｃａ１は、前記複数の回路基板１２，１２と共に前記封止部材１３によって封止されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ電子部品が実装されており間隔をあけて積層配置された複数の回路基板と、この複数の回路基板及び前記電子部品をトランスファーモールド成形によって一体に封止した封止樹脂と、を有した電子制御装置において、
前記複数の回路基板の各基板面の間には、先のトランスファーモールド成形時に製造装置のポット内に硬化して残っていた成形残材が配置されており、
この成形残材は、前記複数の回路基板と共に前記封止部材によって封止されている、ことを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記成形残材は、前記複数の回路基板の前記各基板面の間の間隔を保持するための保持部を、一体に有していることを特徴とする請求項１記載の電子制御装置。
【請求項３】
それぞれ電子部品が実装されている複数の回路基板を、間隔をあけて積層配置し、
この複数の回路基板及び前記電子部品を、トランスファーモールド成形によって、封止樹脂により一体に封止した、電子制御装置の製造方法において、
先のトランスファーモールド成形時に製造装置のポットに硬化して残った成形残材を保管する保管工程と、
保管してあった前記成形残材を、前記複数の回路基板の各基板面の間にセットする残材セット工程と、
この残材セット工程の後のトランスファーモールド成形時に、前記複数の回路基板及び前記電子部品と共に前記成形残材を、前記封止樹脂により一体に封止する封止工程と、
を含むことを特徴とする電子制御装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を実装した回路基板と、この電子部品及び回路基板を封止した封止樹脂と、を有している電子制御装置及び同製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回路基板を封止する封止樹脂の成形方法としては、一般にコンプレッション成形法やトランスファーモールド成形法がある。コンプレッション成形法を採用した電子制御装置は、例えば特許文献１によって知られている。トランスファーモールド成形法を採用した電子制御装置は、例えば特許文献２によって知られている。
【０００３】
特許文献１に開示されているコンプレッション成形法では、載置台と上型とによって形成されたキャビティに回路基板を配置し、溶融した樹脂素材（溶融樹脂）をキャビティに直接に押し込むことにより、回路基板を封止樹脂によって封止している。コンプレッション成形法では、樹脂素材を効率よく使用することができる。しかし、成形時間が長く、量産性の観点から改良の余地がある。
【０００４】
特許文献２に開示されているトランスファーモールド成形法では、下型及び上型からなる成形型のキャビティに、互いに間隔をあけて積層配置された複数の回路基板を配置し、ポットに入っている溶融した樹脂素材（溶融樹脂）をキャビティに押し込むことにより、複数の回路基板を封止樹脂によって封止している。詳しく述べると、トランスファーモールド成形法では、ポットに収納されている樹脂製タブレットを溶融することによって、前記樹脂素材を得る。溶融した樹脂素材は、ポット内をスライド可能なプランジャによって、ポットからランナを経由してゲートからキャビティへ供給される。複数の回路基板を封止した樹脂素材が固化して封止樹脂となった後に、成形型を開く。複数の回路基板を封止樹脂によって封止した状態の電子制御装置を、成形型から取り出すことができる。
【０００５】
トランスファーモールド成形法は、成形時間が短くてすみ、量産性に優れている。しかし、トランスファーモールド成形法では、キャビティ全体に溶融した樹脂素材が充填された後に、ゲートから樹脂素材が逆流しないように、保圧をする必要がある。「保圧」とは、溶融した樹脂素材がキャビティ全体に充填された後に、ゲートに残留している樹脂素材が固化するまで、この樹脂素材を一定圧力によって加圧することである。保圧をするために、ポット内の樹脂素材の使用量は、キャビティ全体に充填する充填量よりも多めにする必要がある。樹脂成形後に、ポットには余分な樹脂素材が残って、硬化する。このため、ポット内に硬化して残っていた成形残材（硬化物）、いわゆるカルが副産物として生じる。この成形残材は再利用が困難なので廃棄処分されていた。その分、樹脂素材の使用量に無駄が発生する。樹脂素材を効率よく使用するには改良の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−０９３４５１号公報
【特許文献２】特開２０１０−０５６３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、量産性に優れているトランスファーモールド成形法を採用しつつ、樹脂素材を効率よく使用できる技術を、提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、それぞれ電子部品が実装されており間隔をあけて積層配置された複数の回路基板と、この複数の回路基板及び前記電子部品をトランスファーモールド成形によって一体に封止した封止樹脂と、を有した電子制御装置において、
前記複数の回路基板の各基板面の間には、先のトランスファーモールド成形時に製造装置のポット内に硬化して残っていた成形残材が配置されており、
この成形残材は、前記複数の回路基板と共に前記封止部材によって封止されている、ことを特徴とする。
ここで、「先のトランスファーモールド成形時」とは、今、実施しようとするトランスファーモールド成形時よりも、前の時点に実施したトランスファーモールド成形時のことである。
【０００９】
請求項２に係る発明では、前記成形残材は、前記複数の回路基板の前記各基板面の間の間隔を保持するための保持部を、一体に有していることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、それぞれ電子部品が実装されている複数の回路基板を、間隔をあけて積層配置し、この複数の回路基板及び前記電子部品を、トランスファーモールド成形によって、封止樹脂により一体に封止した、電子制御装置の製造方法において、
先のトランスファーモールド成形時に製造装置のポットに硬化して残った成形残材を保管する保管工程と、
保管してあった前記成形残材を、前記複数の回路基板の各基板面の間にセットする残材セット工程と、
この残材セット工程の後のトランスファーモールド成形時に、前記複数の回路基板及び前記電子部品と共に前記成形残材を、前記封止樹脂により一体に封止する封止工程と、
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明では、先のトランスファーモールド成形時に、製造装置のポットに硬化して残った成形残材が、複数の回路基板の各基板面の間に入っている。この成形残材は、複数の回路基板と共に封止樹脂によって封止されている。つまり、成形残材は封止樹脂に埋設されている。その分、封止樹脂の実容量は少なくて済む。封止樹脂を形成するための樹脂素材の使用量も、少なくて済む。成形残材を廃棄処分する必要もない。従って、量産性に優れているトランスファーモールド成形法を採用しつつ、樹脂素材を効率よく使用することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明では、成形残材に有している保持部によって、各基板面の間の間隔を保持することができる。このため、トランスファーモールド成形時には、各基板面の間の間隔を保持するための間隔保持を、製造装置に別個に設ける必要がない。
【００１３】
請求項３に係る発明では、「先のトランスファーモールド成形時」に製造装置のポットに硬化して残った成形残材を、「次のトランスファーモールド成形時」に複数の回路基板及び電子部品と共に、封止樹脂により一体に封止する。つまり、成形残材を封止樹脂に埋設することによって、その分、封止樹脂の実容量を少なくすることができる。成形残材を廃棄処分する必要もない。従って、量産性に優れているトランスファーモールド成形法を採用しつつ、樹脂素材を効率よく使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１による電子制御装置の断面図である。
【図２】図１に示される電子制御装置の製造装置及び製造方法の説明図である。
【図３】本発明の実施例２による電子制御装置の構成図である。
【図４】図３に示される電子制御装置の製造装置及び製造方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【００１６】
＜実施例１＞
図１及び図２を参照しつつ実施例１の電子制御装置１０及び同製造方法を説明する。
【００１７】
図１に示されるように、電子制御装置１０は、それぞれ電子部品１１が実装されており間隔をあけて積層配置された複数（例えば２つ）の回路基板１２，１２と、この複数の回路基板１２，１２及び電子部品１１をトランスファーモールド成形によって一体に封止した封止樹脂１３と、を有している、いわゆる電子回路ユニットである。この電子制御装置１０は、別個のケースに収納する必要がなく、例えば自動二輪車に搭載される。
【００１８】
電子部品１１は、各回路基板１２，１２の片面または両面に実装されており、電子制御装置１０の用途によって適宜選定されるものであり、例えばＣＰＵ、コンデンサチップ、抵抗チップが挙げられる。
【００１９】
平面視略矩形状の各回路基板１２，１２の一端部、つまり一側辺には、片面または両面に複数のカードエッジ端子部１４が設けられている。各回路基板１２，１２の他の一側辺には、それぞれ配線端子１５，１５が設けられている。各配線端子１５，１５同士は、ボンディングワイヤ等の複数の接続線１６によって、電気的に接続されている。
【００２０】
封止樹脂１３（モールド樹脂１３）は、電子部品１１と回路基板１２，１２と接続線１６とを封止する外装樹脂体であって、例えばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂からなる。回路基板１２のなかの、カードエッジ端子部１４が配列されている端子エリア１７は、封止樹脂１３によって封止されていない。
【００２１】
複数の回路基板１２，１２の各基板面１２ａ，１２ａの間には、成形残材Ｃａ１が配置されている。この成形残材Ｃａ１は、例えば一方の回路基板１２の基板面１２ａに接着、ビス止め、カシメ、スナップフィット等の各種の固定方法によって、固定されることが好ましい。さらに、この成形残材Ｃａ１は、複数の回路基板１２，１２と共に封止部材１３によって封止されている。この成形残材Ｃａ１の詳細については後述する。
【００２２】
次に、上記電子制御装置１０の製造装置２０について図２（ｂ）に基づき説明する。図２（ｂ）は、製造装置２０の断面構成を示している。
【００２３】
この製造装置２０は、複数の回路基板１２，１２とこの回路基板１２，１２に実装されている各電子部品１１とを、トランスファーモールド成形による封止樹脂１３（図１参照）によって封止するものである。この製造装置２０は、モールド成形装置の一部を構成しており、成形型３０とポット４１とゲート４２とランナ４３とプランジャ４４とを含む。
【００２４】
成形型３０は、互いに重ね合わされる第１型３１（例えば上型）及び第２型３２（例えば下型）と、スライド型３３とによって、内部にキャビティ３４を形成してなる。第１型３１は、固定型である。第２型３２は、第１型３１に対して型締め及び型開き方向に移動可能な移動型である。スライド型３３は、第１型３１と第２型３２との合わせ面に向かってスライド可能な移動型である。成形型３０に有しているキャビティ３４は、電子部品１１が実装されている回路基板１２，１２を収容可能である。つまり、電子部品１１が実装されている回路基板１２，１２を、キャビティ３３にセットして、樹脂モールドをすることが可能である。
【００２５】
ポット４１は、成形型３０、例えば第２型３２に形成された、円形断面のシリンダ状の部分である。このポット４１は、個体状の樹脂製タブレットＴｂ（モールド用材料Ｔｂ）と、この樹脂製タブレットＴｂを溶融して成る樹脂素材と、を収容可能である。
【００２６】
ゲート４２は、ポット４１に収容されている樹脂素材をキャビティ３４に供給可能な供給口である。ランナ４３は、ポット４１とゲート４２との間を連通している。
【００２７】
プランジャ４４は、ポット４１に収容されている溶融した樹脂素材を、ゲート４２を介してキャビティ３４へ供給するべく、ポット４１内をスライド可能である。
【００２８】
次に、上記電子制御装置１０の製造方法について、図１及び図２（ａ）〜（ｂ）に基づき説明する。図２（ａ）は、２つの回路基板１２，１２を展開して表している。
【００２９】
先ず、図２（ａ）に示されるように、２つの回路基板１２，１２に対して電子部品１１を実装するとともに、２つの回路基板１２，１２の配線端子１５，１５同士を接続線１６によって接続する（実装工程；第１工程）。
次に、２つの回路基板１２，１２同士を、間隔をあけて積層配置する（積層工程；第２工程）。各基板面１２ａ，１２ａ間には一定の空間ができる。
【００３０】
次に、図２（ｂ）に示されるように、トランスファーモールド成形をする製造装置２０の成形型３０に、回路基板１２，１２同士が積層配置された電子制御装置１０を、セットする（基板セット工程；第３工程）。詳しく述べると、先ず、成形型３０を開いて、キャビティ３４に回路基板１２，１２をセットする。そして、各各回路基板１２，１２の互いに向かい合うカードエッジ端子部１４，１４間に、スライド型３３を挿入する。次に、ポット４１に樹脂製タブレットＴｂを入れて成形型３０を型締めする。互いに向かい合うカードエッジ端子部１４，１４間に、スライド型３３を挿入することによって、キャビティ３４を密封することができる。
【００３１】
次に、樹脂製タブレットＴｂを加熱することによって、ポット４１に溶融した樹脂素材を生成する（溶融工程；第４工程）。
次に、ポット４１に収容されている樹脂素材を、プランジャ４４によりランナ４３及びゲート４２を介してキャビティ３４へ供給して充填する（充填工程；第５工程）。
この充填工程の終了時には、キャビティ３４全体に溶融した樹脂素材が充填された後に、ゲート４２から樹脂素材が逆流しないように、保圧をする（保圧工程；第６工程）。
回路基板１２，１２を封止した樹脂素材が固化して封止樹脂１３（図１参照）となった後に、成形型３０を開いて、回路基板１２，１２を封止樹脂１３によって封止した状態の電子制御装置１０を取り出す（取り出し工程；第７工程）。
これらの充填工程と保圧工程と取り出し工程とを合わせて「封止工程」という。
【００３２】
保圧をするために、ポット４１内の樹脂素材の使用量は、キャビティ３４全体に充填する充填量よりも多めにする必要がある。樹脂成形後に、ポット４１には余分な樹脂素材が残って、硬化する。このため、ポット４１内に硬化して残っていた成形残材Ｃａ１（硬化物Ｃａ）、いわゆるカルＣａが副産物として生じる。成形型３０から取り出した電子制御装置１０の封止樹脂１３には、図１の想像線によって示されるように、成形残材Ｃａ１が一体に形成されている。
【００３３】
取り出し工程の次には、図１に実線によって示されるように、封止樹脂１３から成形残材Ｃａ１を切り離す（残材切り離し工程；第８工程）。
次に、切り離された成形残材Ｃａ１を保管する（保管工程；第９工程）。
これで、電子制御装置１０の製造を完了する。なお、上記保管工程（第９工程）で保管された成形残材Ｃａ１は、次回以降に電子制御装置１０を製造するときに使用する。
【００３４】
このように、電子制御装置１０の製造方法は、それぞれ電子部品１１が実装されている複数の回路基板１２，１２を、間隔をあけて積層配置し、この複数の回路基板１２，１２及び電子部品１１を、トランスファーモールド成形によって、封止樹脂１３により一体に封止するものである。
【００３５】
以上の説明から明らかなように、この電子制御装置１０の製造方法は、前記第１工程から第９工程までの、一連の工程を１サイクルとして、トランスファーモールド成形を繰り返す。
【００３６】
ここで、トランスファーモールド成形のタイミングについて、次のように定義する。今、実施しようとするトランスファーモールド成形時のことを、「現時点のトランスファーモールド成形時」または「次のトランスファーモールド成形時」という。この現時点のトランスファーモールド成形時よりも、前の時点に実施したトランスファーモールド成形時のことを、「先のトランスファーモールド成形時」または「以前のトランスファーモールド成形時」という。つまり、「先のトランスファーモールド成形時」とは、今、実施しようとするトランスファーモールド成形時（次のトランスファーモールド成形時）よりも、前の時点に実施したトランスファーモールド成形時のことである。
【００３７】
図２（ａ）に示されるように、前記実装工程（第１工程）は、前記保管工程（第９工程）において保管してあった成形残材Ｃａ１を、複数の回路基板１２，１２の各基板面１２ａ，１２ａの間にセットする、いわゆる「残材セット工程」を含む。つまり、２つの回路基板１２，１２に対して電子部品１１を実装するとき、または、その前後に、各基板面１２ａ，１２ａの間に成形残材Ｃａ１をセットする。
【００３８】
図２（ｂ）に示される、前記封止工程（第５、第６、第７工程の集合）では、前記残材セット工程の後のトランスファーモールド成形時、つまり現時点のトランスファーモールド成形時時に、複数の回路基板１２，１２及び電子部品１１と共に成形残材Ｃａ１を、封止樹脂１３により一体に封止することになる。
【００３９】
以上の実施例１の説明をまとめると、次の通りである。
図１及び図２に示されるように、電子制御装置１０では、先のトランスファーモールド成形時に製造装置２０のポット４１に硬化して残った成形残材Ｃａ１が、複数の回路基板１２，１２の各基板面１２ａ，１２ａの間に入っている。この成形残材Ｃａ１は、複数の回路基板１２，１２と共に封止樹脂１３によって封止されている。つまり、成形残材Ｃａ１は封止樹脂１３に埋設されている。その分、封止樹脂１３の実容量は少なくて済む。封止樹脂１３を形成するための樹脂素材、つまり樹脂製タブレットＴｂの使用量も、少なくて済む。成形残材Ｃａ１を廃棄処分する必要もない。従って、量産性に優れているトランスファーモールド成形法を採用しつつ、樹脂素材Ｔｂを効率よく使用することができる。
【００４０】
また、電子制御装置１０の製造方法では、先のトランスファーモールド成形時に製造装置２０のポット４１に硬化して残った成形残材Ｃａ１を、次のトランスファーモールド成形時に複数の回路基板１２，１２及び電子部品１１と共に、封止樹脂１３により一体に封止する。つまり、成形残材Ｃａ１を封止樹脂１３に埋設することによって、その分、封止樹脂１３の実容量を少なくすることができる。成形残材Ｃａ１を廃棄処分する必要もない。従って、量産性に優れているトランスファーモールド成形法を採用しつつ、樹脂素材、つまり樹脂製タブレットＴｂを効率よく使用することができる。
【００４１】
＜実施例２＞
図３及び図４を参照しつつ実施例２の電子制御装置１００及び同製造方法を説明する。実施例２の電子制御装置１００及び同製造方法は、図１及び図２に示される上記実施例１の成形残材Ｃａ１を、成形残材Ｃａ２に変更したことを特徴とし、他の構成は実施例１と同じなので、同一符号を付して説明を省略する。
【００４２】
図３（ａ）は、実施例２の電子制御装置１００の断面構成を示し、図１に対応している。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示される成形残材Ｃａ２の平面構成を示している。図３（ｃ）は、成形残材Ｃａ２の変形例の平面構成を示している。図４（ａ）は、電子制御装置１００の２つの回路基板１２，１２を展開して示し、図２（ａ）に対応している。図４（ｂ）は、電子制御装置１００を製造する製造装置２０の断面構成を示し、図２（ｂ）に対応している。
【００４３】
図３（ａ）〜（ｂ）に示されるように、実施例２の成形残材Ｃａ２は、複数の回路基板１２，１２の各基板面１２ａ，１２ａの間の間隔Ｄｉを保持するための、少なくとも１つ（好ましくは複数）の保持部Ｈｕを、一体に有していることを特徴とする。この保持部Ｈｕは、成形残材Ｃａ２の側部から各基板面１２ａ，１２ａ方向へ延びた棒状の部分である。保持部Ｈｕの長さＬｅは、基板面１２ａ，１２ａ間の間隔Ｄｉに相当しており、成形残材Ｃａ２の厚さよりも大きい。図４（ｂ）に示されるように、成形型３０には、保持部Ｈｕを成形するための保持部成形用凹部４５が形成されてなる。
【００４４】
なお、成形残材Ｃａ２は、図３（ｃ）に示される変形例の構成でもよい。変形例の成形残材Ｃａ２は、図４（ｂ）に示されるポット４１が２つの場合に成形される。図４（ａ）は、変形例の成形残材Ｃａ２が、複数の回路基板１２，１２の各基板面１２ａ，１２ａの間に配置されていることを示している。この成形残材Ｃａ２の保持部Ｈｕは、例えば一方の回路基板１２の基板面１２ａに接着、ビス止め、カシメ、スナップフィット等の各種の固定方法によって、固定されることが好ましい。
【００４５】
このように、成形残材Ｃａ２に有している保持部Ｈｕによって、各基板面１２ａ，１２ａの間の間隔Ｄｉを保持することができる。このため、トランスファーモールド成形時には、各基板面１２ａ，１２ａの間の間隔Ｄｉを保持するための間隔保持を、製造装置２０に別個に設ける必要がない。
実施例２のその他の作用、効果は、上記実施例１と同様である。
【００４６】
なお、本発明による電子制御装置１０，１００、同製造装置２０、及び同製造方法は、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、実施例に限定されるものではない。
【００４７】
ポット４１は、１つに限定されるものではなく、複数であってもよい。その場合には、ポット４１の数量に合わせて、プランジャ４４及び樹脂製タブレットＴｂも複数となる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の電子制御装置１０，１００は、車両に搭載されるのに好適である。
【符号の説明】
【００４９】
１０，１００…電子制御装置、１１…電子部品、１２…回路基板、１２ａ…基板面、１３…封止樹脂、２０…製造装置、４１…ポット、Ｃａ１，Ｃａ２…成形残材、Ｈｕ…保持部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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