(57)【要約】      （修正有）【課題】線膨張係数の違いによる反りを抑えて、ターミナル部が封止樹脂から抜けることを防ぐ構造を達成し、製品の信頼性を向上させた変速機用電子制御装置を提供する。【解決手段】封止材３で覆われているターミナル部２２の一部に左右対称の切欠き部２２ａ、および凸部を備えた。【効果】ターミナルの一部に左右対称の切欠き部を備えることで、ターミナル部の形状がその中心軸に対し対称になり、ターミナル部の内部応力分布が非対称になることにより生じる反りを抑制できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を搭載した多層配線基板を、フランジ部とターミナル部を備えたベース部材に接着剤を介して接着し、前記多層配線基板と前記ターミナル部を細線ワイヤで電気的に接続し、前記フランジ部と前記ターミナル部の一部を露出させるよう封止材で覆った変速機用電子制御装置において、
前記封止材で覆われている前記ターミナルの一部に略左右対称の切欠き部を備えたことを特徴とする変速機用電子制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記切欠き部の一部を封止材より露出させたことを特徴とする変速機用電子制御装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記切欠き部は、半円型，三角型，台形型または矩形型としたことを特徴とする変速機用電子制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかにおいて、
前記切欠き部を複数個設けたことを特徴とする変速機用電子制御装置。
【請求項５】
電子部品を搭載した多層配線基板を、フランジ部とターミナル部を備えたベース部材に接着剤を介して接着し、前記多層配線基板と前記ターミナル部を細線ワイヤで電気的に接続し、前記フランジ部と前記ターミナル部の一部を露出させるよう封止材で覆った変速機用電子制御装置において、
前記ターミナルの一部に略左右対称の凸部を備えた特徴とする変速機用電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品と基板を封止樹脂により封入した変速機用電子制御装置に係り、特には車載用の変速機用電子制御装置のように外形サイズが比較的大きく、発熱が大きいとともに、高温，油中，振動環境下で使用される変速機用電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ターミナル部が封止樹脂より抜けることを防ぐ構造の例として、家電用機器の電源装置に適用される、外形サイズが比較的小さく、発熱量の小さい小通電容量の樹脂封止型半導体デバイスでは、特許文献１が知られている。これは、リードフレーム上にパワー素子，制御素子をマウントするとともに、リードフレームの裏面には放熱金属板を配し、その周域を樹脂にて一体に封止した半導体デバイスにおいて、封止樹脂層内に埋没しているターミナル部に切欠き箇所を形成して、切欠き部に封止樹脂が流れ込み、硬化後突起状の封止樹脂がターミナル部に咬み込むことで、引張り方向の負荷によりターミナル部が封止樹脂より抜けることを防ぐ構造であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１５０７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の従来構造において、封止樹脂層内に埋没しているターミナル部に、切欠き部を形成することにより、ターミナル部の形状がその中心軸に対し非対称になる。それによりターミナル部の内部応力分布も非対称になることから、線膨張係数の違いによる熱応力が原因となる反りがターミナル部に生じ、封止樹脂の剥離，クラックの原因となることが問題であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、電子部品を搭載した多層配線基板を、フランジ部とターミナル部を備えたベース部材に、接着剤を介して接着し、多層配線基板とターミナル部を細線ワイヤで電気的に接続し、フランジ部とターミナル部の一部を露出させるよう封止材で覆った変速機用電子制御装置において、ターミナルの一部に左右対称の切欠き部を備えた特徴とする。また、切欠き部の一部を封止材より露出させた特徴とする。さらに、切欠き部は、半円型，三角型，台形型，矩形型とした特徴とする。さらに、切欠き部を複数個設けた特徴とする。
【０００６】
電子部品を搭載した多層配線基板を、フランジ部とターミナル部を備えたベース部材に、接着剤を介して接着し、多層配線基板とターミナル部を細線ワイヤで電気的に接続し、フランジ部とターミナル部の一部を露出させるよう封止材で覆った変速機用電子制御装置において、ターミナルの一部に左右対称の凸部を備えた特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電子部品を搭載した多層配線基板を、フランジ部とターミナル部を備えたベース部材に、接着剤を介して接着し、多層配線基板とターミナル部を細線ワイヤで電気的に接続し、フランジ部とターミナル部の一部を露出させるよう封止材で覆った変速機用電子制御装置において、ターミナルの一部に左右対称の切欠き部を備えることで、ターミナル部の形状がその中心軸に対し対称になり、ターミナル部の内部応力分布が非対称になることにより生じる反りを抑制できる利点がある。また、切欠き部に封止樹脂が流れ込み、硬化する事で樹脂の突起がターミナル部を支えることで、引張り方向の負荷によりターミナル部が封止樹脂より抜けることを防ぐ、アンカー効果によるターミナル部の抜け防止をすることができる利点がある。
【０００８】
ターミナル部の切欠き部を一部封止材より露出させることで、封止樹脂に埋没する部分と露出する部分の境界で、ターミナル部の断面積を小さくする。それにより異種材料の界面の面積を少なくすることで、線膨張係数の違いにより生じる熱応力を抑制し、その結果反り，剥離，クラックなどの欠陥を防止でき、気密性と油密性を向上できる利点がある。
【０００９】
また、ターミナルのピッチを狭くするために、ターミナル部の幅を細くした場合は、ターミナル部の強度を低減することなく、ターミナルの一部に左右対称の凸部を備えることで、ターミナル部の形状がその中心軸に対し対称になり、ターミナル部の内部応力分布が非対称になることにより生じる反りを抑制できる利点がある。また、硬化後凸部が封止樹脂に咬み込むことで、引張り方向の負荷によりターミナル部が封止樹脂より抜けることを防ぐ、アンカー効果によるターミナル部の抜け防止をすることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る変速機用電子制御装置の斜視図である。
【図２】本発明に係る変速機用電子制御装置の要部断面図である。
【図３】本発明に係る変速機用電子制御装置の平面図である。
【図４】本発明に係る変速機用電子制御装置の平面図である。
【図５】本発明に係る変速機用電子制御装置のターミナル部の平面図である。
【図６】本発明に係る変速機用電子制御装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施例について具体的に説明する。
【実施例１】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例によって具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００１３】
図１は、本発明に係る変速機用電子制御装置を示す斜視図である。図２は、本発明に係る変速機用電子制御装置を示す要部断面図である。図３は、本発明に係る変速機用電子制御装置を示す平面図である。
【００１４】
図１から図３に示すように、変速機用電子制御装置１は、電子部品５，多層配線基板４，リード部材２，接着剤（図示せず），封止樹脂３を主な部材として構成されている。
【００１５】
フランジ部２１とターミナル部２２を有するリード部材２に、電子部品５を搭載した多層配線基板４を、接着剤を介して接着し、多層配線基板４とターミナル部２２を電気的な接続をし、フランジ部２１とターミナル部２２の一部を露出するように、封止樹脂３で覆った構成としている。
【００１６】
リード部材２は、フランジ部２１，ターミナル部２２を備えている。リード部材２の材料は、熱伝導率の良い銅、または銅系の合金材が好適である。フランジ部２１は、外部への取付け固定と熱の伝導パスとを兼用させるために備えている。
【００１７】
ターミナル部２２は、リード部材２の一部を切り離して形成された端子であってもよいし、また異なった部材でもよい。ターミナル部２２の露出方向は、１〜４方向でも良いが、本実施例では向かい合う２方向に露出し、電子制御装置１を薄くするために、露出方向は、横方向に露出している。ターミナル部２２には左右対称の切欠き部２２ａを設ける。切欠き部２２ａを設ける方法は切削加工，レーザー加工，プレス加工などの方法を取ることができるが、加工精度や量産性，製造コストを考慮するとプレスによる打抜きが好適である。
【００１８】
ターミナル部２２は、リード部材２と多層配線基板４を接着した後、多層配線基板４と熱圧着，ワイヤボンディング法等で細線ワイヤ６を介して電気的に接続される。細線ワイヤ６は、アルミ，金，銅の材料でもよい。アルミ細線をワイヤボンディング接続するための表面部分には、表面が酸化されないように、ニッケルメッキ，銀メッキ等が部分的に施される。ワイヤボンディング接続のための部分メッキは、封止樹脂３との境界部分で共有結合させるためのＣＺ処理等の表面粗化処理を施したあとで施されるが、ワイヤボンディング接続のための部分メッキの面積が大きいと、表面粗化処理によるリード部材２と封止樹脂３の共有結合の効果が薄れるため、マスクを用いたメッキにより必要最小限の面積となるように施される。
【００１９】
また、切欠き部２２ａを設ける位置は、ターミナル部２２が封止樹脂に埋没する部分であればどこに設けてもよい。ワイヤボンディング接続のための部分メッキの領域に干渉しないような位置とする。
【００２０】
トランスファーモールド成形後、タイバーを切断してターミナル部２２を分離した後、切欠き部２２ａに封止樹脂が流れ込み、硬化後突起状の封止樹脂がターミナル部に咬み込むことで、引張り方向の負荷によりターミナル部が封止樹脂より抜けることを防ぐアンカー効果を切欠き部２２ａが果たす。図３では、両側から２２本のターミナル部２２ａを設けているが、システムに合わせて本数を増やすこともできるし、減らすこともできる。
【００２１】
多層配線基板４は、特に限定されるものではなく、ガラス繊維とエポキシ樹脂の素材を用いたガラスエポキシ基板，アルミナ等の素材を用いたセラミック基板，ポリイミド等を用いたフレキシブル基板等，通常電子制御装置に用いられる配線基板であればよい。また、金属コア層を用いたメタルコア基板であってもよい。多層配線基板４の構造は、スルーホールで層間の回路を接続する貫通多層板、Interstitial Via Hole（ＩＶＨ）で層間を接続するＩＶＨ多層板，ビルドアップ工法により成形されるビルドアップ多層板等であってもよい。
【００２２】
電子部品５は、チップ部品やパッケージ部品の混載であり、多層配線基板４の両面または片面に搭載されている。チップ部品は、ＣＰＵや電源ＩＣなどで、多層配線基板４に半田あるいは導電性接着剤により固着されている。チップ部品の電極部分と多層配線基板４の電気的な接続は細線ワイヤ６を用いて行われるが、半田ボールや金バンプ，導電接着剤等を用いたフリップチップ接続も用いることができる。パッケージ部品は、抵抗，コンデンサ，ダイオードなどで、多層配線基板４に半田により固着されているが、導電性接着剤を用いた固定も可能である。特に、変速機等を制御する電子制御装置１においては、電子部品５の数は、１００個を超えるような比較的大きい規模の回路を形成され、比較的サイズや回路の小さい半導体装置や集積回路装置のようなサイズとは異なる。例えば、ヒートシンクを備えた半導体装置で、異種材料の線膨張係数差による反りを吸収できるような比較的小さいものとは異なる。
【００２３】
接着剤は、多層配線基板４とリード部材２を固着できるものであれば何を用いても良いが、エポキシ樹脂，アクリル樹脂等の熱硬化性の樹脂組成物が、熱伝導率，応力緩和，作業の面で好適である。電子部品５のリフローと同時に、接着する場合は、半田や導電性接着剤でも可能である。接着剤の塗布は、リード部材２に塗布し、多層配線基板４を所定の位置に載せ、熱をかけて硬化させる。電子部品５の発熱を熱伝導率の高いリード部材２に放熱する経路が形成される。
【００２４】
封止樹脂３は、トランスファーモールド成形によって製作する。トランスファーモールド成形は、一般に封止樹脂３としてエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を使用する。特に、線膨張係数の低い樹脂とし、内部部品を全体的に包む。また、封止樹脂３は、内部部品との密着力を常に保持するため、または、半田付け部やチップ部品と多層配線基板４との細線ワイヤボンディング接続部等に熱応力によって剥れ及び断線が生じないようにするため、最適な物性値が選定される。
【００２５】
変速機用電子制御装置１では、使用時の熱応力繰り返しにより、封止樹脂３から露出しているリード部材２のターミナル部２２あるいはフランジ部２１と封止樹脂３の各々の密着界面からの水，油等の浸入が懸念されるため、リード部材２と封止樹脂３との線膨張係数差を極力小さくし、さらに、フランジ部２１とターミナル部２２の露出する断面積を少なくし、それら部材間の熱応力を低減し、リード部材２にＣＺ処理等の表面粗化処理を施し、封止樹脂３との境界部分で共有結合させる。例えば、ヒートシンクを用いた片面モールド構造では、回路規模が大きく、外形サイズが比較的大きい変速機用電子制御装置１では、露出する断面積と界面の面積が増えるため、異種材料の線膨張係数差による熱応力より、反り，剥離，クラックが発生し、気密性と油密性を損なう。
【００２６】
完成した変速機用電子制御装置１は、バスバー７を樹脂８でインサート成形した構造をとる配線材に固定し、電気的に接続される。接続方法は、ターミナル部２２とバスバー７は、腐食性のオイルにさらされる環境下においても、接続の信頼性を確保できるように、主にレーザー溶接によって接続される。
【００２７】
本実施例によれば、ターミナルの一部に左右対称の切欠き部を備えることで、ターミナル部の形状がその中心軸に対し対称になり、ターミナル部の内部応力分布が非対称になることにより生じる反りを抑制できる。また、切欠き部に封止樹脂が流れ込み、硬化後突起状の封止樹脂がターミナル部に咬み込むことで、引張り方向の負荷によりターミナル部が封止樹脂より抜けることを防ぐ、アンカー効果によるターミナル部の抜け防止をすることができる。
【実施例２】
【００２８】
図４は、本発明に係る変速機用電子制御装置を示す平面図である。ターミナル部２２の切欠き部２２ｂは、封止樹脂３から切欠き部２２ｂの一部が露出するように存在する。切欠き部２２ｂの露出させる割合は特に指定しないが、封止樹脂に埋没させた側の断面積が変わる部分が、引張り方向の負荷によりターミナル部が封止樹脂３より抜けることを防ぐ役割を果たすため、封止樹脂３の表面から断面積が変わる部分までの距離は、十分なアンカー効果を果たすだけの厚みを持つことができる距離とする。
【００２９】
変速機用電子制御装置１完成後、ターミナル部２２とバスバー７は、主にレーザー溶接によって接続されるが、封止樹脂から露出する部分の切欠き部２２ｂが、ターミナル部２２で最も断面積が小さいため、切欠き部２２ｂが溶接時にかかる外力を吸収する役割を果たすことができる。
【００３０】
本実施例によれば、ターミナル部の切欠き部を一部封止材より露出させることで、封止樹脂に埋没する部分と露出する部分の境界でターミナル部の断面積を小さくし、それにより異種材料の界面の面積を少なくすることで、線膨張係数の違いにより生じる熱応力を抑制し、その結果反り，剥離，クラックなどの欠陥を防止でき、気密性と油密性を向上できる。
【実施例３】
【００３１】
図５は、本発明に係る変速機用電子制御装置のターミナル部を示す平面図である。ターミナル部２２の切欠き形状は、半円型の切欠き部２２ｃ，三角型の切欠き部２２ｄ，台形型の切欠き部２ｅ，矩形型の切欠き部２２ｆのいずれでも良い。また、ターミナル部２２の切欠きの数は、左右対称に配置されていれば複数個並んだ切欠き部２２ｇでもよい。
【００３２】
本実施例によれば、切欠きの形状は特定の形状に制限されないため、加工精度，量産性，製造コストなどの観点から選択することができる。また、複数個並んだ切欠き部２２ｇを設けた場合、一つ一つの切欠きは小さくても、各切欠き部に封止樹脂が流れ込み、十分なアンカー効果を発揮することができるため、切欠きによる断面積減少が原因となるターミナル部２２の強度低下を防ぐことができる。
【実施例４】
【００３３】
図６は、本発明に係る変速機用電子制御装置を示す平面図である。ターミナル部２２は、ピッチを狭くするために極力幅を細くしている。ターミナル部２２は、その一部に左右対称の凸部２２ｈを備えている。凸部２２ｈを設ける方法は切削加工，レーザー加工，プレス加工などの方法を取ることができるが、加工精度や量産性，製造コストを考慮するとプレスによる打抜きが好適である。また、凸部２２ｈを設ける位置は、ターミナル部２２が封止樹脂に埋没する部分であればどこに設けてもよい。
【００３４】
本実施例によれば、ターミナルのピッチを狭くするために、極力細くしたターミナルにおいて、ターミナルの一部に左右対称の凸部を備えることで、ターミナル部の強度を低減すること無く、ターミナル部の形状がその中心軸に対し対称になり、ターミナル部の内部応力分布が非対称になることにより生じる反りを抑制できる。また、硬化後凸部が封止樹脂に咬み込むことで、引張り方向の負荷によりターミナル部が封止樹脂より抜けることを防ぐ、アンカー効果によるターミナル部の抜け防止をすることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１  変速機用電子制御装置
２  リード部材
３  封止樹脂
４  多層配線基板
５  電子部品
６  細線ワイヤ
７  バスバー
８  樹脂
２１  フランジ部
２２  ターミナル部
２２ａ  左右対称の切欠き部
２２ｂ  封止樹脂から露出するように、左右対称の切欠き部
２２ｃ  半円型の切欠き部
２２ｄ  三角型の切欠き部
２２ｅ  台形型の切欠き部
２２ｆ  矩形型の切欠き部
２２ｇ  複数個並んだ切欠き部
２２ｈ  左右対称の凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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