(57)【要約】【課題】樹脂封止した車載用電子制御装置に発生する熱応力や、反りを抑えることで封止樹脂の剥離を生じない車載用電子制御装置を安価な構成で容易に提供する。【解決手段】導体配線が形成された配線基板と、配線基板の第一面に実装される電子部品と、配線基板の第二面に搭載される外部信号を入出力するためのリードフレームと、電子部品を覆うように第一面を覆う樹脂組成物1と、リードフレームの少なくとも一部を覆うように第二面を覆う樹脂組成物2により樹脂封止した車載用制御装置であって、  樹脂組成物1より、樹脂組成物2の線膨張係数、もしくは、成形収縮率が大きい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体配線が形成された配線基板と、
前記配線基板の第一面に実装される電子部品と、
前記配線基板の第二面に搭載される外部信号を入出力するためのリードフレームと、
前記電子部品を覆うように前記第一面を覆う樹脂組成物1と、
前記リードフレームの少なくとも一部を覆うように前記第二面を覆う樹脂組成物2と、により樹脂封止した車載用電子制御装置であって、
前記樹脂組成物2の線膨張係数が、前記樹脂組成物1の線膨張係数より大きいことを特徴とする車載用電子制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記樹脂組成物1と前記樹脂組成物2は、それぞれフィラーを含有し、
それらのフィラーの形状、種類、量の少なくとも一つが異なることを特徴とする車載用電子制御装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記樹脂組成物1の樹脂厚さをt、前記樹脂組成物2の樹脂厚さをLとすると、t＞Lの関係を満足することを特徴とする車載用電子制御装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記樹脂組成物1と前記樹脂組成物2は、トランスファモールドにより一体で樹脂成形されたことを特徴とする車載用電子制御装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記配線基板と前記リードフレームは、前記樹脂組成物1と前記樹脂組成物2より弾性率の低い接着部材で固定されていることを特徴とする車載用電子制御装置
【請求項６】
請求項１において、
前記配線基板は樹脂プリント基板であることを特徴とする車載用電子制御装置。
【請求項７】
請求項１において、
前記配線基板に搭載される前記電子部品の少なくとも一つは、パッケージ化されていないベアチップであることを特徴とする記載の車載用電子制御装置。
【請求項８】
導体配線が形成された配線基板と、
前記配線基板の第一面に実装される電子部品と、
前記配線基板の第二面に搭載される外部信号を入出力するためのリードフレームと、
前記電子部品を覆うように前記第一面を覆う樹脂組成物1と、
前記リードフレームの少なくとも一部を覆うように前記第二面を覆う樹脂組成物2と、により樹脂封止した車載用電子制御装置であって、
前記樹脂組成物2の成形収縮率が、前記樹脂組成物1の成形収縮率より大きいことを特徴とする車載用電子制御装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記樹脂組成物1と前記樹脂組成物2は、それぞれフィラーを含有し、
それらのフィラーの形状、種類、量の少なくとも一つが異なることを特徴とする車載用電子制御装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記樹脂組成物1の樹脂厚さをt、前記樹脂組成物2の樹脂厚さをLとすると、t＞Lの関係を満足することを特徴とする車載用電子制御装置。
【請求項１１】
請求項８において、
前記樹脂組成物1と前記樹脂組成物2は、トランスファモールドにより一体で樹脂成形されたことを特徴とする車載用電子制御装置。
【請求項１２】
請求項８において、
前記配線基板と前記リードフレームは、前記樹脂組成物1と前記樹脂組成物2より弾性率の低い接着部材で固定されていることを特徴とする車載用電子制御装置
【請求項１３】
請求項８において、
前記配線基板は樹脂プリント基板であることを特徴とする車載用電子制御装置。
【請求項１４】
請求項８において、
前記配線基板に搭載される前記電子部品の少なくとも一つは、パッケージ化されていないベアチップであることを特徴とする記載の車載用電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子や電子部品を搭載した電子回路基板を樹脂封止する技術に関り、特に、車載用制御装置のように、複数の半導体素子や電子部品が搭載された大型回路基板を対象に樹脂封止した車載用電子制御装置の樹脂封止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車載用電子制御装置は、車室内に設置されていたが、一台の車に設置される電子制御装置の数が増加するにつれて、その設置場所が、車室内からエンジンルーム内やミッション内への設置されるようになっている。
【０００３】
しかし、エンジンルームやミッション内は、従来の車室内の使用環境より耐熱性、耐水性、耐振動性等の使用環境が厳しくなることから、設置する車載用電子制御装置は高信頼性化が求められる。
【０００４】
例えば、車載用用制御装置の製品寿命をはかる信頼性試験は、-40℃から120℃で各1時間を1サイクルとして、1000サイクル前後までの熱衝撃試験が一般的であったが、2000サイクル、3000サイクルまで製品寿命が求められているのである。
【０００５】
信頼性を向上させる手段の一つに、半導体パッケージの樹脂封止技術として一般的に確立されたトランスファモールドによる樹脂封止技術をECUやATCUのような大型回路基板を有する電子制御装置に適用し、基板全面を樹脂封止することで、耐熱性や耐水性、耐振動性等を向上できることが知られている。
【０００６】
樹脂封止した電子制御装置は、樹脂で完全に覆われるため、水分やガス等の外部環境から保護することができる。
【０００７】
さらに、半導体素子や電子部品のはんだ、導電性ペーストの接続部やワイヤボンディング等の接続部が、樹脂で完全に拘束されるため、機械的な振動による歪や、温度差により接続部にかかる歪を低減することができ、接続寿命が延びることにつながるので高信頼化が可能となるのである。
【０００８】
ECUやATCUは異種材料の組み合わせから成る構造体であり、各構造部材は各材料の線膨脹係数に値により熱収縮をすることになる。トランスファモールドで使用する熱硬化性樹脂は、樹脂成形時の化学的な硬化反応に伴う硬化収縮と、材料固有の線膨脹係数による熱収縮をあわせた成形収縮がおこる。
【０００９】
したがって、ECUやATCUを構成する構造部材の熱収縮と樹脂の成形収縮の差によって、反りが発生することになる。このとき、樹脂の接着界面には、引張り応力がはたらき、部材の破壊もしくは、樹脂の接着力の弱い界面から樹脂剥離が発生する。樹脂接着面の樹脂剥離が、電子回路基板と外部環境の間につながるように生じた場合、電子回路基板が外部環境に接することになるため、水分による回路配線間の短絡や、腐食性ガスの浸入による回路配線間の断線等が発生する懸念がある。したがって、樹脂封止した電子御装置は、樹脂の接着界面には、樹脂剥離があってはならない。
樹脂剥離を引き起こす熱応力の発生は、構成部材や樹脂の種類、厚さなどに影響されるため、最適な材料の組み合わせは一律ではなく、用途に応じた最適材料設計が必要となる。
【００１０】
特許文献1には、熱応力により樹脂剥離が発生しない、自動車用電子回路の発明が開示されている。電子回路素子としてシリコンベアチップ、回路基板としてセラミック基板、リードフレームにインバー合金(鉄64重量%‐36重量%)と銅を積層したクラッド材を用いており、線膨張係数が略等しい材料とモールド樹脂を使うことにより、線膨張係数の差による発生する熱応力を低減する構造が開示されている。
【００１１】
特許文献2には、樹脂剥離を抑えることを目的に、回路基板には軟らかいフレキシブル基板を用いて回路基板とリードフレームの線膨張係数を見かけ上一致させ、両者間の過大応力の発生を抑える構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開2007−43196号公報
【特許文献２】特開2004−95974号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、特許文献1の発明が対象とする回路基板は、セラミック基板であり、樹脂プリント基板と比較し、非常に高価であり、リードフレームも線膨張係数を合わせるために、インバー合金と銅を積層した特殊なクラッド材を使用していた。
【００１４】
特許文献2の構造では、フレキシブル基板自体が汎用のガラスエポキシからなる樹脂プリント基板と比較し高価である。
このように、シリコンベアチップ、回路基板、リードフレームで線膨脹係数を材料間で合わせるには、高価な材料や一部特殊な材料にする必要があった。
【００１５】
本発明者らは、シリコンベアチップ、安価な樹脂プリント基板と一般的な銅合金を使用したリードフレームからなる電子制御装置を樹脂封止する検討を種々行った結果、樹脂プリント基板自体が反りやすくシリコンベアチップの素子故障や、さらに、熱応力により樹脂剥離が発生する課題が発生した。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題は、樹脂封止した車載用電子制御装置において、樹脂組成物2の線膨張係数が、樹脂組成物1の線膨張係数より大きいことにより解決される。
【００１７】
また、樹脂封止した車載用電子制御装置において、樹脂組成物2の成形収縮率が、樹脂組成物1の成形収縮率より大きいことにより解決される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、樹脂封止した車載用電子制御装置に発生する熱応力や、反りを抑えることで封止樹脂の剥離を生じない車載用電子制御装置を安価な構成で容易に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】電子制御装置の反りと樹脂の熱収縮を説明する図であり、(a)は樹脂封止前、(b)は樹脂封止後の一部断面図である。
【図２】本発明の電子制御装置の一例であり、樹脂組成物の一部内部を示す外観図。
【図３】本発明の電子制御装置の内部の一部を示す断面図である。
【図４】トランスファモールド工法を説明する模式図である。
【図５】本発明の電子制御装置の樹脂封止後の一例であり(a)上面図、(b)正面図、(c)底面図を示す。
【図６】本発明の電子制御装置の樹脂成形の過程を示す一部断面図であり、金型内で溶融した樹脂組成物1と樹脂組成物2が充填される様子を示す図である。
【図７】樹脂組成物1と樹脂組成物2の樹脂の流動長差を説明する一部断面図である。
【図８】本発明の電子制御装置のリードフレームの一例を示す外観図である。
【図９】樹脂組成物1と樹脂組成物2の樹脂高さを示した一部断面図である。
【図１０】比較例1の電子制御装置の内部の一部を示す断面図である。
【図１１】比較例を説明するための表図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
(実施例1)  
以下、本発明である電子制御装置の実装構造を図面を参照しながら説明する。先ず、本発明に係わる第1の実施例を、図2、図3、図4を用いて説明する。本発明の電子制御装置は、トランスミッション内に設置されるATCUの一例であり、車両走行状態に応じ、各種センサからの入力信号、入力スイッチの状態、およびCAN通信により他制御ユニットの情報を取り込む。そして、複数のソレノイドを制御することで、ATの変速、油圧の調整をおこない適切な車両走行状態を実現するものである。
【００２１】
図2は本発明の電子制御装置の一例であり、樹脂組成物の一部内部を示す外観図である。また、図3は本発明の電子制御装置の内部の一部を示す断面図である。
【００２２】
本発明の構成は、導体配線が形成された配線基板3と、記配線基板の第一面に実装される半導体のベアチップ7やパッケージ部品8と、配線基板3の第二面に搭載される外部信号を入出力するためのリードフレーム4と、電子部品を覆うように前記第一面を覆う樹脂組成物1と、リードフレームの少なくとも一部を覆うように第二面を覆う樹脂組成物2とからなる。
【００２３】
配線基板3は、セラミック基板や金属基板と比較し、大きな熱膨張率を持つ樹脂プリント基板であり、現在、民生、産業用問わず一般的に多く流通しているガラスクロスにエポキシ樹を含侵させたFR4の銅張積層板を使用している。この配線基板3は、複数の層から構成されるビルドアップ基板であり、基板厚さは2.0mm以下がよい。図面2には全て図示はしていないが、配線基板3にはチップ抵抗8aや、チップコンデンサ8b、発振子8c、ダイオード8d等の電子部品がはんだリフロープロセスにより接続されている。
【００２４】
この場合、使用するはんだペーストは、鉛フリーはんだを使用することが好ましい。トランスファモールドによる樹脂封止を行う場合、180℃前後の樹脂成形温度になるので、融点の低い共晶はんだでは、樹脂成形中にはんだが再溶融する可能性があるためである。
【００２５】
続いて、パッケージ化されていないベアチップ状態のマイコン7aや定電圧電源回路を構成するパワーIC(図示せず)等の半導体素子を、導電性ペーストである銀ペーストによりに接着する。配線基板3とベアチップ7は、金ワイヤ9のワイヤボンディングにより電気的に接合されている。
【００２６】
ベアチップ7と配線基板3の接合部材に銀ペーストを使用したのは、金ワイヤ9のボンディングを行うボンディングパッドへはんだフラックスや、はんだボールが飛散することにより金ワイヤ9のボンディングの接合不良を生じないためである。ベアチップ実装は、パッケージ化された部品を使用するより、高密度実装が可能となるため、本発明の電子制御装置は、部品実装率が70%を越えた高密度実装となっている。したがって、金ワイヤ9のボンディングパッドも非常に狭ピッチであり、ボンディング性確保のためには、はんだより導電性ペーストが最適であるが、所望の実装形態に応じてはんだと導電性ペーストを使い分けるか、もしくは、どちらか一方を使用すればよい。
【００２７】
図8は本発明の電子制御装置のリードフレーム4の一例を示す外観図である。リードフレームは、配線基板3を搭載するアイランド部4aと、外部と電気的に接続するための端子部4bからなり、アイランド部4aと端子部4bは接続部4cによりつながっている。このリードフレーム4は、板材を冷間プレスにより一体で打ち抜いて製作しており、化学的なエッチング処理により表面全面に粗化処理を施し樹脂との密着性を向上させている。リードフレームの材質は、銅が95重量%以上の組成の一般的な銅合金である。
【００２８】
電気的に接続するための端子部4bの一部には、アルミワイヤ6のボンディングを行うためにNiめっき処理が施される。
【００２９】
リードフレーム4と配線基板3は、接着部剤10により予め接合されており、接着部剤10は熱硬化性の樹脂のエポキシ樹脂を使用した。接着部剤12で予め配線基板3とリードフレーム4を固定することにより、トランスファモールド成形中の反りを抑制するのとともに、その後のアルミワイヤ6のボンディング性を確保している。接着部材10は室温で3GPa程度の弾性率であり、樹脂組成物1、2の弾性率と比較し、低弾性樹脂である。これは、配線基板3やリードフレーム4にかかる熱応力を接着部剤10が緩衝材となり抑制させるためである。
【００３０】
接着部材10の厚さは200μm以下であり、接着範囲は配線基板とリードフレームの接着面全面に均一に隙間なく塗布されていることが望ましい。隙間があると後のトランスファモールド成形時の樹脂組成物が隙間に充填されず、樹脂ボイドの形成や隙間を起点に樹脂剥離しやすくなる。
【００３１】
接着部材10により配線基板3を搭載したリードフレーム4は、150℃の恒温槽内で1時間放置し、十分に硬化させた後、アルミワイヤ6のボンディングにより配線基板3とリードフレームの端子部4bを電気的に接続する。こうして、樹脂封止前の電子回路組立体50aが完成する。
【００３２】
次に、樹脂組成物1と樹脂組成物2によりトランスファモールド成形を行う。トランスファモールド成形前にはプラズマ洗浄を行うことが好ましい。プラズマ洗浄は、配線基板3表面のレジストの酸化膜等、樹脂組成物1との接着を阻害するものを除去するのに効果的である。特に、先のはんだリフロー工程による250℃以上の熱で、配線基板3表面のレジストは著しく酸化している。
【００３３】
本実施例では、金ワイヤ9のワイヤボンディング前とアルミ6のワイヤボンディング前にアルゴンプラズマ処理を実施している。
【００３４】
トランスファモールド成形により形成される樹脂組成物1と樹脂組成物2は、成形前は室温で固形のタブレットであり、主にエポキシ樹脂と硬化剤とフィラー(充填材)から組成されている。このタブレットは、樹脂粉末を予熱し、加圧しながらタブレット形状に成形したものであり、180℃の熱をかけると溶融し、硬化が始まる熱硬化性樹脂組成物である。
【００３５】
エポキシ樹脂としては、例えば、40度以下で固形のオルソクレゾール型エポキシ樹脂、ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂、ナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂などがあるが、溶融粘度が低く接着性の高いビフェニル型のエポキシ樹脂が最適である。
【００３６】
また、硬化剤としては、エポキシ樹脂を硬化する官能基を有するものであれば特に限定されない。例えば、脂肪族または芳香族アミン化合物、無水フタル酸、酸無水物、フェノールノボラック等のフェノール樹脂、ポリアミド、変成ポリアミン類、イミダゾール類等があるが、低分子で溶融粘度が低いフェノール系樹脂が望ましい。なお、溶融粘度が低い方が良い理由は、溶融粘度が低い樹脂は、成形時の樹脂の流動性が良く、樹脂成形不良が起こりずらくなるためである。また、溶融粘度が高いと、樹脂流動中に配線基板上にあるワイヤボンディング等を流したり、曲げたりする原因にもなる。おおよそ樹脂の溶融粘度は、100Pa・s以下が良い。
【００３７】
なお、樹脂組成物1と2は、エポキシ樹脂の同一骨格や硬化剤の種類が違うものを使用しても良いが、成形性等の面から同一骨格のエポキシ樹脂、同一種類の硬化剤であることが好ましい。
【００３８】
さらに、エポキシ樹脂には低弾性率化による低応力化を図るため、シリコーンゴムまたはオイルやブタジエン系ゴムなどの低応力化材を含むことができる。
【００３９】
フィラーとしては、無機物である溶融シリカ、結晶性シリカ、アルミナ、窒化ホウ素、水酸化マグネシウム等の角状(破砕状)または球状のものを、少なくとも１種類以上を用いることができる。それぞれ、線膨張係数や放熱性等物性値が異なるので、所望の物性値になるように、フィラーを選択すればよいが、一般的に広く充填材として使用されているシリカが安くてよい。
【００４０】
本発明で用いた樹脂組成物は、上記成分以外にも硬化促進剤、離型材、着色剤、難燃剤等が必要に応じて添加される。
【００４１】
樹脂組成物1のフィラー量は70体積%であり、フィラー形状は全球(全て球状)である。樹脂組成物2のフィラー量は60体積%であり、フィラー形状は球状と角状の形状のものが7対3の割合で混じったものである。
【００４２】
樹脂組成物1のみフィラー形状を全球にしたのは、角状フィラーによるベアチップ7へのダメージや、金ワイヤ9へのダメージを極力低減するためである。したがって、ベアチップ7を搭載した電子制御装置を樹脂封止する樹脂は、フィラー形状は全球であることが好ましいが、フィラー形状を全球にするのはコストアップになる。したがって、ベアチップ7実装面を覆う樹脂組成物1は、フィラー形状を全球とし、ベアチップ実装面ではない箇所を覆う樹脂組成物2はフィラー形状を球/角混合にすることにより、ベアチップ7や金ワイヤ9へのダメージを与えることなく、コストアップを最小限にすることができる。
【００４３】
樹脂組成物1が硬化した後のガラス転移温度前の線膨張係数α1は13ppm/℃であり、ガラス転移後の線膨張係数α2は49ppm/℃である。樹脂組成物2が硬化した後のガラス転移温度前の線膨張係数α1は16ppm/℃であり、ガラス転移後の線膨張係数α2は60ppm/℃である。
【００４４】
樹脂組成物1の成形収縮率は0.38%であり、樹脂組成物2の成形収縮率は0.52%である。なお、成形収縮率はJISK6911-1995に5.7節に規定されている測定方法で測定したものである。
【００４５】
図4にトランスファモールド工法の概略図を示す。電子回路組立体50aを180℃に設定した上型30、下型40内にセットし、数十トンの力で型締めを行う(4-1)。
【００４６】
樹脂組成物1と樹脂組成物2の各樹脂タブレット32をセットし、金型内で溶融した樹脂32をプランジャ31で押し出すことにより金型内へ充填する(4-2)。
【００４７】
樹脂充填後、金型内で7MPaの成形圧力を樹脂にかけて樹脂を硬化させる(4-3)。
【００４８】
成形後に金型を開いて離型する工程(4-4)とからなる。
【００４９】
図5は本発明の電子制御装置のトランスファモールド成形後の一例であり(a)上面図、(b)正面図、(c)底面図である。金型には樹脂組成物1と樹脂組成物2を注入するランナーとゲートを設けてあり、樹脂の注入箇所を2つに分けることで、樹脂組成物1と樹脂組成物2は、トランスファモールド成形により一体で樹脂成形される。
【００５０】
2つのランナーとゲートを設けるには、樹脂タブレットを投入するポットが複数あるマルチポット方式の成形機を利用し、各ポットで2つのランナーのうちどちらか一方につながるように、金型を構成すればよい。
【００５１】
したがって、トランスファモールド成形後は樹脂組成物1のランナー部11と、ゲート部12、さらに、樹脂組成物2のランナー部13と、ゲート部14が余分な樹脂部として残る。最後に樹脂成形後にこれらの余分な樹脂部をカット、樹脂バリ取りを行い、リードフレームの接続部4cをカットし、図2に示す本発明の電子制御装置を得る。
【００５２】
トランスファモールド成形後、封止樹脂を完全に硬化するため、140℃、12時間のアフターキュアを行った。
【００５３】
通常は180℃、5時間程度のアフターキュアが推奨されるが、樹脂プリント基板への熱ストレスを考慮して140℃に温度を下げ、その分キュア時間を長くした。こうして硬化した封止樹脂は、所房の物性値となっており、180℃、5時間のアフターキュアしたものと差がないことを確認している。
【００５４】
図6は本発明の電子制御装置の樹脂成形の過程を示す一部断面図であり、金型内で溶融した樹脂組成物1と樹脂組成物2が充填される様子を示す図である。樹脂組成物1と2は、金型内を溶融中はいわゆるファウンテンフローの形をとり、流動していく。このとき、樹脂組成物1と樹脂組成物2の流動長差が無いように流動させることが好ましい。図７は樹脂組成物1と樹脂組成物2の樹脂の流動長差を示す一部断面図である。図7(b)や図7(c)のように流動長差があると樹脂プリント基板やリードフレームを反らせる原因になり、実装している電子部品にストレスを与えることになる。したがって、図7(a)に示す流動長差がない樹脂の流れが理想である。
【００５５】
流動長差を確認するには、プランジャの位置を途中で止めるショートショット(樹脂組成物を完全に充填しない)を行うことで確認できる。流動長差は樹脂の溶融粘度、成形条件、ゲート形状やゲート位置等様々な原因で生じるが、樹脂の流動性に最も影響するのは樹脂の高さである。
【００５６】
図9は樹脂組成物1と樹脂組成物2の樹脂高さを示した一部断面図である。
【００５７】
流動する樹脂は、樹脂の高さが高いところは流れやすく、逆に低いところには流れづらい。したがって、樹脂組成物1の高さtと樹脂組成物2の樹脂高さLは下記のように決定した。
【００５８】
樹脂組成物1の樹脂高さ(t)は、搭載する電子部品の高さで決めればよく、最高背の部品の頂点から0.5mmを超え2mm程度が妥当である。0.5mmより薄いと樹脂の未充填やボイド等の成形不良の問題が発生し、2mmを超えると極端に樹脂量が増加し、重くなる。
【００５９】
樹脂組成物2の樹脂高さLは、樹脂高さtより小さくする(t＞L)。これは、以下の理由による。樹脂組成物1の樹脂充填箇所は、部品が搭載されているため樹脂流動中に抵抗となるため、樹脂組成物1の樹脂高さ(t)と樹脂組成物2の樹脂高さ(L)が等しい(t=L)、もしくは、樹脂組成物1の樹脂高さ(t)より樹脂組成物2の樹脂高さ(L)が大きい(t＜L)と、樹脂高さが高くて、流動抵抗が少ないため樹脂組成物2の樹脂流動が早くなり、樹脂の流動長差を生じてしまうためである。
【００６０】
本発明の電子制御装置は、樹脂組成物1の樹脂高さtが4.0mmで、樹脂組成物2の樹脂高さLを2.0mmとし、樹脂の流動長差が無いことを確認したが、部品の実装形態に応じてt＞Lの樹脂高さにすればよい。
【００６１】
このように作成した電子制御装置を用い、熱衝撃試験3000サイクル後の樹脂剥離や動作不良の有無を調査して、表1に結果を示した。
【００６２】
熱衝撃試験の試験条件は、以下のとおりである。-40℃から120℃で各1時間を1サイクルとして、3000サイクル後に樹脂剥離や動作不良の有無を調べた。樹脂剥離に関しては、超音波探傷映像装置を用いて調べ、動作不良に関しては、低温(-40℃)、常温(20℃)、高温(120℃)の3温で、実際に電子制御装置を動作させた機能試験を行い確認した。
【００６３】
樹脂剥離と動作不良の評価は、総評価個数中に対する不良個数の比で示した。
【００６４】
かかる構成により、-40℃から120℃で各1時間を1サイクルとした熱衝撃試験において、3000サイクル以上の寿命があり、信頼性の高い電子制御装置であることを確認した。
(実施例2)
本発明に係わる第2の実施例は、実施例1と同様に図2の模式図に示される構造である。
実施例1との違いは、樹脂組成物1はフィラー量が75体積%であり、樹脂組成物1が硬化した後のガラス転移温度前の線膨張係数α1は10ppm/℃であり、ガラス転移後の線膨張係数α2は42ppm/℃である。樹脂組成物1の成形収縮率は0.27%である。
その他の構成、製造方法は実施例1と同様である。
【００６５】
このように作成した電子制御装置を用い、熱衝撃試験3000サイクル後の樹脂剥離や動作不良の有無を調査して、表1に結果を示した。
【００６６】
かかる構成により、-40℃から120℃で各1時間を1サイクルとした熱衝撃試験において、3000サイクル以上の寿命があり、信頼性の高い電子制御装置であることを確認した。
(実施例3)
本発明に係わる第2の実施例は、実施例1と同様に図2の模式図に示される構造である。
実施例1との違いは、樹脂組成物1はフィラー量が80体積%であり、樹脂組成物1が硬化した後のガラス転移温度前の線膨張係数α1は8ppm/℃であり、ガラス転移後の線膨張係数α2は35ppm/℃である。樹脂組成物1の成形収縮率は0.18%である。
その他の構成、製造方法は実施例1と同様である。
【００６７】
このように作成した電子制御装置を用い、熱衝撃試験3000サイクル後の樹脂剥離や動作不良の有無を調査して、表1に結果を示した。
【００６８】
かかる構成により、-40℃から120℃で各1時間を1サイクルとした熱衝撃試験において、3000サイクル以上の寿命があり、信頼性の高い電子制御装置であることを確認した。
(比較例1)
図10は、比較例1の電子制御装置の内部の一部を示す断面図である。実施例1との違いは、樹脂組成物1のみを使用して全体を樹脂封止したことである。樹脂組成物1のフィラー量は65体積%であり、樹脂組成物1が硬化した後のガラス転移温度前の線膨張係数α1は16ppm/℃であり、ガラス転移後の線膨張係数α2は60ppm/℃である。樹脂組成物1の成形収縮率は0.52%である。その他の構成、製造方法は実施例1と同様である。
【００６９】
このように作成した電子制御装置を用い、熱衝撃試験3000サイクル後の樹脂剥離や動作不良の有無を調査して、図11に結果を示した。
【００７０】
かかる構成では、-40℃から120℃で各1時間を1サイクルとした熱衝撃試験において、ベアチップにクラックが入り動作しないものがあり、また樹脂剥離しているものがあった。
(比較例2)
比較例2の電子制御装置は、比較例1と同様に図10に示される構造である。実施例1との違いは、樹脂組成物1のみを使用して全体を樹脂封止したことである。樹脂組成物1のフィラー量は70体積%であり、樹脂組成物1が硬化した後のガラス転移温度前の線膨張係数α1は13ppm/℃であり、ガラス転移後の線膨張係数α2は49ppm/℃である。樹脂組成物1の成形収縮率は0.38%である。その他の構成、製造方法は実施例1と同様である。
【００７１】
このように作成した電子制御装置を用い、熱衝撃試験3000サイクル後の樹脂剥離や動作不良の有無を調査して、図11に結果を示した。
【００７２】
かかる構成では、-40℃から120℃で各1時間を1サイクルとした熱衝撃試験において、動作しないものがあり、樹脂剥離しているものがあった。
(比較例3)
比較例2の電子制御装置は、比較例1と同様に図10に示される構造である。実施例1との違いは、樹脂組成物1のみを使用して全体を樹脂封止したことである。樹脂組成物1のフィラー量は70体積%であり、樹脂組成物1が硬化した後のガラス転移温度前の線膨張係数α1は13ppm/℃であり、ガラス転移後の線膨張係数α2は49ppm/℃である。樹脂組成物1の成形収縮率は0.39%である。その他の構成、製造方法は実施例1と同様である。このように作成した電子制御装置を用い、熱衝撃試験3000サイクル後の樹脂剥離や動作不良の有無を調査して、図11に結果を示した。
【００７３】
かかる構成では、-40℃から120℃で各1時間を1サイクルとした熱衝撃試験において、動作しないものがあり、ほとんどが、リードフレームと樹脂組成物1の界面で樹脂剥離していた。
【００７４】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。
【００７５】
なお、本発明の電子制御モジュールの実装構造は、例えば、車載用ATCUとして用いられるものであるが、その他、電子制御用途であってもかまわない。
【符号の説明】
【００７６】
１  樹脂組成物1
２  樹脂組成物2
３  配線基板
４  リードフレーム
４a アイランド部
４b 端子部
４c 接続部
６  アルミワイヤ
７  ベアチップ
７a マイコン
８a チップ抵抗
８b チップコンデンサ
８c 発振子
８d ダイオード
９  金ワイヤ
１０接着部材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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