(57)【要約】【課題】  多点接続を省スペースで行うことができる電子制御装置を提供する。【解決手段】  回路基板１０には電子部品が搭載されるとともに、ランド２０にバンプ２１が接合されている。フレキシブルプリント配線板３０は、樹脂フィルム３１内に配線用銅箔３３が回路基板１０から接離する方向に延びるようにパターニングされるとともにランド３６にはバンプ２１が接合されている。モールド樹脂２にて電子部品、回路基板１０、バンプ２１を介したフレキシブルプリント配線板３０と回路基板１０との電気的接続部が封止されている。【選択図】      図１
2006140273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が搭載されるとともに、表面に形成した複数のランド（２０）にバンプ（２１）または導電性ボール（９５）を接合した回路基板（１０）と、
可撓性および電気絶縁性を有する樹脂フィルム（３１）内に配線用導体（３３）が前記回路基板（１０）から接離する方向に延びるようにパターニングされ、当該配線用導体（３３）のランド（３６）が前記バンプ（２１）または導電性ボール（９５）と接合されたフレキシブルプリント配線板（３０）と、
前記電子部品、前記回路基板（１０）、前記バンプ（２１）または導電性ボール（９５）を介したフレキシブルプリント配線板（３０）と回路基板（１０）との電気接続部を封止するモールド樹脂（２）と、
を備えたことを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記回路基板（１０）としてセラミック基板を用いたことを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記回路基板（１０）のランド（２０）とフレキシブルプリント配線板（３０）のランド（３６）を千鳥に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記回路基板（１０）、および、回路基板（１０）に搭載した発熱素子（１６，１７，１８）の少なくとも一方にヒートシンク（４０）を熱的に結合するとともに当該ヒートシンク（４０）の一部を前記モールド樹脂（２）から露出させたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子制御装置。
【請求項５】
前記ヒートシンク（４０）は、モールド樹脂（２）と接する部位が階段形状をなしていることを特徴とする請求項４に記載の電子制御装置。
【請求項６】
前記フレキシブルプリント配線板（３０）にコネクタ（５０）を取り付けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子制御装置。
【請求項７】
電子部品が搭載されるとともに、表面に形成した複数のランド（２０）にバンプ（２１）または導電性ボール（９５）を接合した回路基板（１０）と、
可撓性および電気絶縁性を有する樹脂フィルム（３１）内に配線用導体（３３）が前記回路基板（１０）から接離する方向に延びるようにパターニングされ、当該配線用導体（３３）のランド（３６）が前記バンプ（２１）または導電性ボール（９５）と接合されたフレキシブルプリント配線板（３０）と、
前記電子部品、前記回路基板（１０）、前記バンプ（２１）または導電性ボール（９５）を介したフレキシブルプリント配線板（３０）と回路基板（１０）との電気接続部を封止するモールド樹脂（２）と、
を備えた電子制御装置の製造方法であって、
フレキシブルプリント配線板（３０）のランド（３６）上にペースト状の接合材（７１）を印刷にて塗布する第１工程と、
前記ペースト状の接合材（７１）を介して、フレキシブルプリント配線板（３０）のランド（３６）と、回路基板（１０）に接合したバンプ（２１）または導電性ボール（９５）の位置を合わせた状態で前記接合材（７１）をリフローして接合する第２工程と、
を有する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】
本発明は電子制御装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子制御装置は回路基板に電子部品を搭載して構成している。防水性／耐油性を確保する構造としてモールド樹脂パッケージ構造を採用した場合、樹脂モールドでは、樹脂の硬化収縮時に回路基板とベース部材が反ること、または、冷熱ストレスが作用した時に樹脂の剥離が生じることが懸念される。そこで、特許文献１においては、回路基板を搭載する金属プレートを曲げることにより、放熱性、防水性に優れ、熱応力による封止樹脂の剥離やクラックを防止している。
【特許文献１】特開２００２−２６１１９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記特許文献１では、外部との接続端子にリードを用い、回路基板との連結をワイヤーボンディングで行っており、リードと回路基板の接続に要するスペースを確保する必要があり、小型化の妨げとなっている。
【０００４】
近年、電子制御装置には小形化と高機能化が求められている。回路基板を小形化すると、その周辺に配置可能なボンディングランド数は減少する。一方、高機能化に伴い入出力端子は増加する傾向があるため、これらのニーズに対応することが困難となっている。
【０００５】
本発明は、上記問題点に着目してなされたものであり、その目的は、多点接続を省スペースで行うことができる電子制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の電子制御装置は、電子部品が搭載されるとともに、表面に形成した複数のランドにバンプまたは導電性ボールを接合した回路基板と、可撓性および電気絶縁性を有する樹脂フィルム内に配線用導体が回路基板から接離する方向に延びるようにパターニングされ、当該配線用導体のランドが前記バンプまたは導電性ボールと接合されたフレキシブルプリント配線板と、電子部品、回路基板、前記バンプまたは導電性ボールを介したフレキシブルプリント配線板と回路基板との電気接続部を封止するモールド樹脂と、を備えたことを特徴としている。
【０００７】
よって、フレキシブルプリント配線板を用いて回路基板からの配線の引き出しが行われ、ボンディングワイヤーにて配線の引き出しを行う場合に比べて多点接続を省スペースで行うことができる。
【０００８】
請求項２に記載のように、請求項１に記載の電子制御装置において、回路基板としてセラミック基板を用いることにより、セラミック基板は樹脂製基板に比べて高密度配線が可能であるとともに放熱性、耐熱性に優れており、セラミック基板を使用することで装置を小形化できる。
【０００９】
請求項３に記載のように、請求項１または２に記載の電子制御装置において、前記回路基板のランドとフレキシブルプリント配線板のランドを千鳥に配置することにより、多点接続をより省スペースで行うことができ、設計自由度が向上するとともにコストにおいて有利である。
【００１０】
請求項４に記載ように、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子制御装置において、回路基板、および、回路基板に搭載した発熱素子の少なくとも一方にヒートシンクを熱的に結合するとともに当該ヒートシンクの一部をモールド樹脂から露出させることにより、次の作用効果を奏する。回路基板に搭載した電子部品（発熱素子）からの熱がヒートシンクを通して逃がされる。これにより、放熱性を確保でき、機能向上に伴う発熱量増加（消費電力増加）に対しても信頼性が向上する。
【００１１】
請求項５に記載のように、請求項４に記載の電子制御装置において、ヒートシンクは、モールド樹脂と接する部位が階段形状をなしていると、モールド樹脂とヒートシンクの接触面積が大きくなるために、冷熱ストレスが作用してもモールド樹脂とヒートシンクの接着力を確保でき、信頼性が向上する。
【００１２】
請求項６に記載のように、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子制御装置において、フレキシブルプリント配線板にコネクタを取り付けると、コネクタで相手方コネクタと接続を図ることができる。これにより、必要に応じて脱着可能となり、保守性が向上する。
【００１３】
請求項７に記載の電子制御装置の製造方法は、フレキシブルプリント配線板のランド上にペースト状の接合材を印刷にて塗布する第１工程と、前記ペースト状の接合材を介して、フレキシブルプリント配線板のランドと、回路基板に接合したバンプまたは導電性ボールの位置を合わせた状態で接合材をリフローして接合する第２工程と、を有することを特徴としている。よって、回路基板とフレキシブルプリント配線板との間の多点接続を短時間で行え、コストにおいて有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施形態における電子制御装置の縦断面図である。図１において、本電子制御装置１は、回路基板１０に電子部品が搭載され、当該回路基板１０がフレキシブルプリント配線板３０と接続されている。本電子制御装置１は樹脂封止構造をなしている。図１でのモールド樹脂２の無い状態を図２に示す。即ち、図２にはモールド樹脂２の無い状態での電子制御装置の縦断面図を示す。また、モールド樹脂２の無い状態での電子制御装置１の平面図を図３に示す。
【００１５】
図２，３に示すように、本電子制御装置１はヒートシンク４０を具備しており、電子部品（１６，１７等）がヒートシンク４０と熱的に結合されている。さらに、図４には、回路基板１０に搭載したマイコンチップ１１の配置箇所における電子制御装置の縦断面図を示す。図４に示すように、回路基板１０が熱的良導性スペーサ（板材）４５を介してヒートシンク４０と熱的に結合されている。
【００１６】
図５には回路基板１０に電子部品を搭載した状態での縦断面図を示す。図６にはその平面図に示す。図７にはフレキシブルプリント配線板３０の縦断面図を示す。また、図８にはフレキシブルプリント配線板３０の平面図を示す。さらに、ヒートシンク４０を図９に示す。
【００１７】
部品実装構成、即ち、電子部品を搭載した状態での回路基板１０について説明する。
図５，６に示すように、回路基板１０としてセラミック多層基板を用いている。回路基板１０の上面（基板表面）にはマイコンチップ（ＩＣチップ）１１、電子部品１２，１３等が搭載されている。マイコンチップ（ＩＣチップ）１１は回路基板１０の上面にフェイスアップで実装され、ボンディングワイヤー１４にて回路基板１０と電気的に接続されている。電子部品１２，１３は半田１５にて回路基板１０に接合されている。なお、回路基板１０として多層のセラミック基板ではなく単層のセラミック基板を用いてもよい。
【００１８】
一方、回路基板１０の下面（基板裏面）にはパワー素子１６，１７、電源用素子１８等が搭載されている。パワー素子１６，１７はベアチップ１６ａ，１７ａの表面にバンプ１６ｂ，１７ｂが設けられており、バンプ１６ｂ，１７ｂが回路基板１０に接合されている。バンプ１６ｂ，１７ｂは、半田バンプもしくは金（Ａｕ）バンプであり、コスト的には金（Ａｕ）バンプを用いるのが好ましい。パワー素子１６，１７のベアチップ１６ａ，１７ａと回路基板１０との間にはアンダーフィル材１９が充填されている。アンダーフィル材１９は、パワー素子（フリップチップ実装部品）１６，１７の接続信頼性を確保するためのものである。パワー素子１６，１７は、バンプ形成面とは反対の面（背面）が放熱面となっている。電源用素子１８もパワー素子１６，１７と同様に表面実装されている。
【００１９】
基板表面のマイコンチップ１１と基板裏面のパワー素子１６，１７および電源用素子１８は発熱する部品（発熱素子）である。これらの発熱素子のうち、パワー素子１６，１７および電源用素子１８は消費電力が大きく、発熱量が大きい。
【００２０】
また、四角板状の回路基板１０の下面（裏面）における対向する辺の部分には多数の外部接続用ランド２０が形成されている。基板周辺に配置される外部接続用ランド２０に関して、ランド２０は二列に配置され、かつ千鳥配置されている。つまり、最も外周側の第１列目と、それよりも内方の第２列目に、ランド２０が等間隔に配置されるが、その際に第１列目の隣り合うランド２０間の中央に第２列目のランド２０が位置するように配置されている。このランド２０はフレキシブルプリント配線板３０と電気的に接続するためのものであり、各ランド２０には図５に示すようにバンプ２１がそれぞれ接合されている。
【００２１】
フレキシブルプリント配線板３０について説明する。
図８に示すように、フレキシブルプリント配線板３０は帯状をなし、長手方向の中央部が回路基板１０の配置箇所である。図７に示すように、フレキシブルプリント配線板３０は、樹脂フィルム３１内に導体としての銅箔３２をパターニングしたものである。樹脂フィルム３１は可撓性および電気絶縁性を有する。樹脂フィルム３１の材料として例えばポリエステル、ポリイミドを挙げることができる。銅箔３２は、複数の配線用銅箔（導体パターン）３３と放熱用銅箔３４よりなる。帯状をなす樹脂フィルム３１内において長手方向の中央部に放熱用銅箔３４が形成されている。放熱用銅箔３４は図８に示すように四角形状をなしている。樹脂フィルム３１における放熱用銅箔３４の配置部には当該放熱用銅箔３４よりも小さな四角形状の開口部３５が形成され、この開口部３５により放熱用銅箔３４の上下両面が露出している。
【００２２】
各配線用銅箔（導体パターン）３３は帯状をなす樹脂フィルム３１内において放熱用銅箔３４の左右両側に、放熱用銅箔３４と離間して放熱用銅箔３４から接離する方向に平行に延設されている。図８に示すように、配線用銅箔３３の太さは信号ラインにおいて細く、電力ラインにおいては太くなっている。各配線用銅箔３３における放熱用銅箔３４側の端部には円形のランド３６が形成されており、このランド３６の上面は樹脂フィルム３１に形成した窓３７（図７参照）により露出している。ランド３６の位置は回路基板１０のランド２０（バンプ２１）の設置位置と対応している。つまり、フレキシブルプリント配線板３０には、回路基板１０のランド２０（バンプ２１）の位置に対応する箇所にランド３６が露出する状態で形成されている。
【００２３】
帯状のフレキシブルプリント配線板３０における両端部（図７，８の左右の両端部）にはコネクタ５０がそれぞれ設けられている。図１０，１１を用いてコネクタ５０の構造を説明する。
【００２４】
図１０に示すように、コネクタ５０はコネクタハウジング５１とメス型端子５２を具備している。コネクタハウジング５１は図８に示すように長方形の箱型をなし、図１０に示すように上面が開口している。図１０において、コネクタハウジング５１を貫通するようにメス型端子５２が一体的に形成され、メス型端子５２の一端がコネクタハウジング５１の内部に位置している。また、メス型端子５２の他端がコネクタハウジング５１の外部において延びており、この先端部とフレキシブルプリント配線板３０の配線用銅箔３３の先端部とが半田５３にて接合されている。そして、相手方コネクタ５５のハウジング５６をコネクタハウジング５１に嵌入することにより、図１１に示すように相手方コネクタ５５のピン（オス型端子）５７がメス型端子５２と係合する。これによって、ピン５７とフレキシブルプリント配線板３０の配線用銅箔３３とを接続することができる。相手方コネクタ５５はフレキシブルプリント配線板５８に取り付けられ、コネクタピン５７とフレキシブルプリント配線板５８の配線５９とは電気的に接続されている。
【００２５】
図９に示すように、ヒートシンク４０は四角板状をなし、上面の外周部は階段状に形成されている。つまり、外周部は階段部４１となっている。ヒートシンク４０は鉄製である。また、ヒートシンク４０はその厚さｔ１が０．５〜３ｍｍである。
【００２６】
図２に示すように、フレキシブルプリント配線板３０の上に回路基板１０が配置され、フレキシブルプリント配線板３０の配線用銅箔３３の一端のランド３６とバンプ２１（ランド２０）とが半田６０により接合されている。つまり、回路基板１０に対しフレキシブルプリント配線板３０の各配線用銅箔（導体パターン）３３を用いてフレキシブルプリント配線板３０を外部接続用リードとする多点接続がなされている。よって、ボンディングワイヤーを不要にでき、その結果、接続に要するスペースを小さくでき、製品サイズを正味の回路機能サイズとほぼ同じにすることができる。
【００２７】
また、フレキシブルプリント配線板３０の放熱用銅箔３４の上面は、回路基板１０に実装したパワー素子１６，１７の背面（放熱面）と半田６１により接合されている。図３の電源用素子１８もパワー素子１６，１７と同様に背面が放熱用銅箔３４と半田接合されている。
【００２８】
また、回路基板１０の下面（基板裏面）においてパワー素子１６，１７と電源用素子１８の無い領域においては、図４に示すように、フレキシブルプリント配線板３０の放熱用銅箔３４の上面と回路基板１０の下面との間おいて熱的良導性スペーサ（板材）４５が配置され、半田４６，４７により接合されている。スペーサ４５として金属板を挙げることができる。
【００２９】
さらに、図２，４に示すように、フレキシブルプリント配線板３０の下にはヒートシンク４０が配置され、フレキシブルプリント配線板３０の放熱用銅箔３４の下面とヒートシンク４０の上面とが半田６２により接合されている。これにより、回路基板１０および電子部品（１６，１７，１８）がヒートシンク４０と熱的に結合されている。そして、図４のマイコンチップ１１の熱が回路基板１０とヒートシンク４０を通して逃がされる。また、図２のパワー素子１６，１７および電源用素子１８の熱がヒートシンク４０を通して逃がされる。特に、図２においてパワー素子１６，１７は回路基板１０にフェイスダウンで実装されており、ヒートシンク４０へ効果的に放熱する上で好ましい構造となっている。
【００３０】
このようにして、図３に示すように、回路基板１０の両面においてマイコンチップ１１とパワー素子１６，１７および電源用素子１８が重ならないように配置されている。これは、放熱性を確保するためである。つまり、マイコンチップ１１の配置に関してパワー素子１６，１７および電源用素子１８から離れた箇所に配置するのが好ましく、パワー素子１６，１７や電源用素子１８と対向する位置ではパワー素子１６，１７や電源用素子１８の発熱によってマイコンチップ１１の放熱が阻害されるためである。換言すると、マイコンチップ１１をパワー素子１６，１７や電源用素子１８と同様に基板裏面に実装しても構わない（基板裏面にマイコンチップ１１を搭載し、マイコンチップ１１の熱を、回路基板１０と、基板裏面に配した熱的良導性スペーサと、ヒートシンク４０を通して逃がすようにしてもよい）。
【００３１】
さらには、この構造体が図１に示すように樹脂２にてモールドされている。詳しくは、モールド樹脂２によって、回路基板１０、回路基板１０に搭載した電子部品、バンプ２１を介したフレキシブルプリント配線板３０と回路基板１０との電気接続部、ヒートシンク４０の下面を除く箇所が封止されている。当然、フレキシブルプリント配線板３０におけるコネクタ５０の設置箇所は露出している。
【００３２】
ここで、図１において回路基板１０とフレキシブルプリント配線板３０の間のギャップＧを管理することが重要である。なぜなら、モールド樹脂２が回路基板１０とフレキシブルプリント配線板３０の間に充分に進入する必要があるからである。このギャップＧは、パワー素子１６，１７や電源用素子１８の厚さに応じて調整する必要があるが、適寸は０．３〜１．５ｍｍであり、バンプ２１の高さ（後記する図１８の場合はボール径）で調節する。
【００３３】
また、ヒートシンク４０の外周部が階段形状スロープとなっており、これにより、モールド樹脂２とヒートシンク４０の密着性を確保することができる。さらに、ヒートシンク４０の形状として、外側（図１では下側）に向かって大きくなる形状は放熱性においても有利である。また、モールド樹脂２と回路基板１０との剥離を発生させないために、モールド樹脂２の中心と回路基板１０の中心を一致させている。詳しくは、平面構造において中心を一致させるとともに、厚み方向において中心を一致させている。
【００３４】
次に、電子制御装置１の製造工程を説明する。
まず、図１２に示すように、回路基板１０の一方の面に、ベアチップ１６ａ，１７ａに金（Ａｕ）スタッドバンプ１６ｂ，１７ｂを設けたパワー素子１６，１７を実装する。詳しくは、回路基板１０を図示していない加熱ステージ上に設置して所定の温度に加熱し、パワー素子１６，１７を、図示していない超音波ヘッドを用いて所定の荷重と振動で回路基板１０に圧接して回路基板１０に接続する。
【００３５】
引き続き、接続信頼性確保のためのアンダーフィル材１９を、回路基板（セラミック多層基板）１０とベアチップ１６ａ，１７ａの間のわずかな隙間に注入し、硬化させる。
さらに、回路基板（セラミック多層基板）１０のランド２０上にバンプ２１を形成する。また、図４の熱的良導性スペーサ（板材）４５を半田付けする。
【００３６】
その後、図５に示すように、回路基板１０の他方の面に半田ペーストを印刷し、電子部品（一般部品）１２，１３をマウントし、リフローして実装する。次に、接着剤を回路基板１０の所定の位置に所定量をディスペンスし、マイコンチップ１１をマウントし、接着剤を硬化させる。そして、マイコンチップ１１の電極と回路基板１０のランドとを金（Ａｕ）ボンディングワイヤー１４で接続する。
【００３７】
引き続き、図１３に示すように、ヒートシンク４０上に半田ペースト７０をディスペンスする。一方、フレキシブルプリント配線板３０における配線用銅箔３３でのランド３６上に半田ペースト（ペースト状の接合材）７１を印刷にて塗布する。同時に、フレキシブルプリント配線板３０における放熱用銅箔３４でのパワー素子１６，１７および電源用素子１８の配置予定箇所に半田ペースト（ペースト状の接合材）７２を印刷にて塗布する。さらに同時に、熱的良導性スペーサ（板材）４５の配置予定箇所に半田ペースト（ペースト状の接合材）７３を印刷にて塗布する。そして、フレキシブルプリント配線板３０をヒートシンク４０の上に位置合わせする。詳しくは、半田ペースト７０を介してヒートシンク４０の上に放熱用銅箔３４を位置させる。次に、電子部品を実装した回路基板１０を、フレキシブルプリント配線板３０上に位置合わせする。詳しくは、半田ペースト７１を介してランド３６上にバンプ２１を位置させるとともに半田ペースト７２を介して放熱用銅箔３４上にパワー素子１６，１７（および電源用素子１８）を位置させる。同時に半田ペースト７３を介して放熱用銅箔３４上に熱的良導性スペーサ４５を位置させる。この状態で加熱して半田を溶融させ半田付けする。即ち、半田（７０，７１，７２，７３）をリフロー（半田リフロー）して接合する。これにより図２，４に示すようになる。
【００３８】
このようにして、一般に良く知られている「はんだ印刷＋リフロー」によって接続を一括して行うことができ、一本一本ワイヤーで接続していく必要がなく、多点接続が短時間で実現する。
【００３９】
最後に、図１に示すように、回路部（回路基板１０、回路基板１０に搭載した電子部品、バンプ２１を介したフレキシブルプリント配線板３０と回路基板１０との電気接続部、ヒートシンク４０の下面を除く箇所）をモールド樹脂２で封止する。
【００４０】
なお、接合材として半田の他にも導電性接着剤を用いてもよい。この場合には、半田ペーストの代わりにペースト状の導電性接着剤を塗布することになる。
このような構造の電子制御装置１は、車載用電子制御装置として用いられる。具体的には、自動車に搭載される自動変速機の内部（オイルパン内）に配置され、自動変速機の変速制御を行う電子制御装置として用いられる。この場合においては、耐油性および放熱性を有している。あるいは、自動車のエンジンルーム内に配置され、エンジン制御を行う電子制御装置として用いられる。この場合においては、防水性および放熱性を有している。
【００４１】
次に、図１４に示すように、自動変速制御用の電子制御装置（ＥＣＵ）１を自動変速機（ＡＴ）８０に装着した場合について説明する。
図１４に示すように、自動変速機（ＡＴ）８０のオイルパン８１の内部においてＡＴ油圧コントロールバルブボディ８２が配置されている。当該バルブボディ８２には、油圧コントロール用アクチュエータ８３、油圧センサ８４、温度センサ８５、及び、シフトポジションセンサ８６が一体化されている。さらに、バルブボディ８２には自動変速制御用の電子制御装置（ＥＣＵ）１が一体化して取り付けられている。
【００４２】
図１５に示すように、自動変速制御用の電子制御装置（ＥＣＵ）１とセンサ８４，８５，８６とはフレキシブルプリント配線板８７にて接続されている。このフレキシブルプリント配線板８７にてセンサ信号の伝達経路を形成している。ここで、フレキシブルプリント配線板８７の端部にはコネクタ８８が設けられており、このコネクタ８８と電子制御装置（ＥＣＵ）１のコネクタ５０とが連結されている。
【００４３】
また、自動変速制御用の電子制御装置（ＥＣＵ）１と油圧コントロール用アクチュエータ８３とはフレキシブルプリント配線板８９にて接続されている。このフレキシブルプリント配線板８９にて駆動信号の伝達経路を形成している。ここで、フレキシブルプリント配線板８９の端部にはコネクタ９０が設けられており、このコネクタ９０と電子制御装置（ＥＣＵ）１のコネクタ５０とが連結されている。
【００４４】
さらに、図１６の平面図に示すように、フレキシブルプリント配線板８７にはコネクタ９１が設けられており、このコネクタ９１とエンジン制御ＥＣＵ用コネクタ９２とが連結されている。なお、エンジン制御ＥＣＵ用コネクタ９２は、自動変速機８０の側壁に備えられている。このようにして、自動変速制御用の電子制御装置（ＥＣＵ）１はフレキシブルプリント配線板８７にてエンジン制御ＥＣＵと接続され、エンジン制御ＥＣＵと信号の授受を行うようになっている。
【００４５】
自動変速制御用の電子制御装置（ＥＣＵ）１は、各センサ８４，８５，８６からの信号とエンジン制御ＥＣＵからの信号を入力して、油圧コントロール用アクチュエータ８３を駆動して所望の変速動作を行わせる。
【００４６】
図１４に示すように、オイルパン８１の内部において電子制御装置１のヒートシンク４０がバルブボディ８２に接触している。ここで、バルブボディ８２に対し自動変速制御用の電子制御装置（ＥＣＵ）１がオイルパン８１側（下側）となるように自動変速機８０に搭載されている。このように搭載することで、ＡＴ制御用の電子制御装置１の保守作業が簡便になるという利点がある。なぜなら、搭載向きが反対の場合には、ＡＴ制御用の電子制御装置１の保守作業時において、バルブボディ８２を自動変速機８０から外さないとできない構造である。これに比べ、図１４に示す搭載向きの場合には、オイルパン８１を外すだけで保守作業が可能となる。
【００４７】
また、オイルパン８１の内部には抑え用板バネ９３が設けられ、抑え用板バネ９３の付勢力Ｆ１によりＡＴ制御用の電子制御装置１がバルブボディ８２側に付勢されている。これにより、ＡＴ制御用の電子制御装置１で発生した熱をバルブボディ８２に効率的に逃がすことができる。よって、動作中に高温となる自動変速機８０の内部に電子制御装置１を搭載しても、バルブボディ８２からＡＴオイルに効率的に放熱されるために、電子制御装置１の半導体素子のジャンクション温度が１５０℃以上になることを防止できる。
【００４８】
以上のごとく、本実施形態は下記の特徴を有する。
電子制御装置の構造として、図１に示すように、回路基板１０の表面に形成した複数のランド２０にバンプ２１を接合するとともに、配線用導体としての配線用銅箔３３が回路基板１０から接離する方向に延びるようにパターニングされたフレキシブルプリント配線板３０において配線用銅箔３３のランド３６にバンプ２１を接合した。そして、モールド樹脂２により、電子部品、回路基板１０、バンプ２１を介したフレキシブルプリント配線板３０と回路基板１０との電気的接続部を封止した。
【００４９】
よって、上記特許文献１等のような構造とした場合には外部との接続端子にリードを用いており、回路基板との連結をワイヤーボンディングにより行っているので、ワイヤーボンディング接続に要するスペースを確保する必要があり、製品サイズが正味の回路機能サイズより大きくなり、コストがかかる。また、回路基板上のボンディングランドを基板周辺に配置する必要がある。さらに、近年の高機能化要求に伴って入出力端子が増加傾向にある。このとき、上記特許文献１等による技術では、益々製品サイズが正味の回路機能サイズよりも大きくなり、低コスト化において不利な点を解消することは困難である。
【００５０】
これに対し、本実施形態においては、フレキシブルプリント配線板３０を用いて回路基板１０からの配線の引き出しが行われ、ボンディングワイヤーにて配線の引き出しを行う場合に比べて多点接続を省スペースで行うことができる。また、モールド樹脂２によって、フレキシブルプリント配線板３０の一部が封止されるが、このとき、フレキシブルプリント配線板３０における樹脂フィルム３１とモールド樹脂２との界面において熱応力が加わりにくく信頼性に優れている。
【００５１】
また、ワイヤーボンディングによらない本構造は、回路基板１０の任意の位置に外部接続用のランド２０（バンプ２１）を配置でき、近年の入出力端子の増加に臨機応変に対応可能である。
【００５２】
また、回路基板１０としてセラミック基板を用いたので、セラミック基板は樹脂製基板に比べて高密度配線が可能であるとともに放熱性、耐熱性に優れており、セラミック基板を使用することで装置を小形化できる。回路基板のサイズを小さくすることができることにより熱歪も小さくすることができ信頼性の向上が図られる。
【００５３】
また、図３に示すように、回路基板１０のランド２０とフレキシブルプリント配線板３０のランド３６を千鳥に配置したので、多点接続をより省スペースで行うことができ、設計自由度が向上するとともにコストにおいて有利である。
【００５４】
上記特許文献１等のような構造においては金属プレートはモールド樹脂に囲まれており、樹脂は熱伝導率が低いために放熱性が悪い。一方、自動変速機の制御を行う電子制御装置では、自動変速機における近年の多段化（ギヤ数の増大）に伴い、出力用パワー素子の消費電力が増大する傾向にある。特に、自動車のエンジンルームやトランスミッションに装着され、エンジンや自動変速機の制御を行う電子制御装置では、水、油等の浸入で電子回路がダメージを受けないように、耐水性／耐油性に優れた構造が必要である。また、その装着場所が高温であるため、電子回路が熱的ダメージを受けないように、放熱性に優れた構造が必要である。
【００５５】
このようなニーズに対し、本実施形態では、図２，４に示すように回路基板１０、および、回路基板１０に搭載した発熱素子（パワー素子１６，１７、電源用素子１８）にヒートシンク４０を熱的に結合するとともに、図１に示すように当該ヒートシンク４０の一部をモールド樹脂２から露出させた。よって、回路基板１０に搭載した電子部品（発熱素子：マイコンチップ１１）からの熱が回路基板１０およびヒートシンク４０を通して逃がされるとともに電子部品（発熱素子：パワー素子１６，１７および電源用素子１８）からの熱がヒートシンク４０を通して逃がされる。これにより、放熱性を確保でき、機能向上に伴う発熱量増加（消費電力増加）に対しても信頼性が向上する。特に、発熱量の大きい（消費電力の大きい）パワー素子１６，１７や電源用素子１８を直接ヒートシンク４０に熱的に結合したので、放熱性を確保でき、機能向上に伴う消費電力増加に対しても信頼性が益々向上する。また、ヒートシンク４０として金属プレートを厚く反りにくいものを用いた。これにより、反りを防止すると共に放熱性を確保することができる。
【００５６】
なお、ヒートシンク４０を回路基板１０のみに熱的に結合して回路基板１０およびヒートシンク４０を通して発熱素子の熱を逃がしてもよい。あるいは、ヒートシンク４０を、回路基板１０に搭載した発熱素子（パワー素子１６，１７、電源用素子１８等）のみに熱的に結合して直接ヒートシンク４０を通して発熱素子の熱を逃がしてもよい。要は、回路基板１０、および、回路基板１０に搭載した発熱素子の少なくとも一方にヒートシンク４０を熱的に結合すればよい。
【００５７】
さらに、ヒートシンク４０は、モールド樹脂２と接する部位が階段形状をなしているので、モールド樹脂２とヒートシンク４０の接触面積が大きくなるために、冷熱ストレスが作用してもモールド樹脂２とヒートシンク４０の接着力を確保でき、信頼性が向上する。つまり、冷熱ストレスが作用した時にモールド樹脂２の剥離を防止すべく、ヒートシンク４０の形状を階段状にして接触面積を大きくして冷熱ストレスに対するモールド樹脂２と金属製ヒートシンク４０の密着性を確保するようにした。
【００５８】
また、フレキシブルプリント配線板３０にコネクタ５０を取り付けたので、コネクタ５０で相手方コネクタ５５（図１１参照）と接続を図ることができる。これにより、必要に応じて脱着可能となり、保守性が向上する。また、コネクタ５０を用いて車両側ワイヤーハーネスのコネクタと接続することも可能となる。
【００５９】
一方、電子制御装置の製造方法として、図１３に示すように、フレキシブルプリント配線板３０のランド３６上にペースト状の接合材としての半田ペースト７１を印刷にて塗布し（第１工程）、半田ペースト７１を介して、フレキシブルプリント配線板３０のランド３６と、回路基板１０に接合したバンプ２１の位置を合わせた状態で半田をリフローして接合した（第２工程）。よって、ワイヤーボンディング法では一本一本ワイヤーで接続していくために加工時間が長いのに対し、本実施形態では回路基板１０とフレキシブルプリント配線板３０との間の多点接続を短時間で行え、コストにおいて有利である。
【００６０】
以下、別例を説明する。
図３では、フレキシブルプリント配線板３０を回路基板１０の２辺から引き出しているが、図１７に示すように、４辺から引き出しても構わない。即ち、図３では四角形状の回路基板１０の対向する２つの辺から配線（３３）を延設したが、図１７に示すように、四角形状の回路基板１０の４つの辺から配線（３３）を延設してもよい。
【００６１】
また、回路基板１０の裏面にフレキシブルプリント配線板３０との接続用のランド２０を配置しているが、その配置として、図３に示すように千鳥配置にすることが好ましいが、基板サイズと入出力端子数の関係から、必ずしもそうする必要はない（例えば、図１７参照）。
【００６２】
また、図１での回路基板１０においてバンプ２１の代わりに、図１８に示すように、半田ボール等の導電性ボール９５を用いてもよい。つまり、ランド２０に導電性ボール９５を接合してもよい。
【００６３】
また、フレキシブルプリント配線板３０と回路基板１０との電気的接続は、半田付けや導電性接着材による接合に代わり、回路基板１０側のバンプとフレキシブルプリント配線板３０の配線を圧着（熱圧着や超音波圧着を含む）等によって接合してもよい。
【００６４】
また、フレキシブルプリント配線板において導体として銅箔を用いたが、他の材料（他の金属材料等）を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施形態における電子制御装置の縦断面図。
【図２】モールド樹脂の無い状態での電子制御装置の縦断面図。
【図３】モールド樹脂の無い状態での電子制御装置の平面図。
【図４】回路基板に搭載したマイコンチップの配置箇所における電子制御装置の縦断面図。
【図５】回路基板に電子部品を搭載した状態での縦断面図。
【図６】回路基板に電子部品を搭載した状態での平面図。
【図７】フレキシブルプリント配線板の断面図。
【図８】フレキシブルプリント配線板の平面図。
【図９】ヒートシンクを示す図。
【図１０】コネクタの縦断面図。
【図１１】コネクタに相手方コネクタを接続した状態での縦断面図。
【図１２】製造工程を説明するための回路基板等の縦断面図。
【図１３】製造工程を説明するための電子制御装置の分解図。
【図１４】電子制御装置一体型自動変速機を示す図。
【図１５】電子制御装置を装着したバルブボディを示す図。
【図１６】電子制御装置を装着したバルブボディを示す平面図。
【図１７】別例の電子制御装置の平面図。
【図１８】別例の電子制御装置の縦断面図。
【符号の説明】
【００６６】
２…モールド樹脂、１０…回路基板、１６…パワー素子、１７…パワー素子、１８…電源用素子、２０…ランド、２１…バンプ、３０…フレキシブルプリント配線板、３１…樹脂フィルム、３３…配線用銅箔、３６…ランド、４０…ヒートシンク、５０…コネクタ、７１…半田ペースト、９５…導電性ボール。
【図１】
2006140273.tif 000003
【図２】
2006140273.tif 000004
【図３】
2006140273.tif 000005
【図４】
2006140273.tif 000006
【図５】
2006140273.tif 000007
【図６】
2006140273.tif 000008
【図７】
2006140273.tif 000009
【図８】
2006140273.tif 000010
【図９】
2006140273.tif 000011
【図１０】
2006140273.tif 000012
【図１１】
2006140273.tif 000013
【図１２】
2006140273.tif 000014
【図１３】
2006140273.tif 000015
【図１４】
2006140273.tif 000016
【図１５】
2006140273.tif 000017
【図１６】
2006140273.tif 000018
【図１７】
2006140273.tif 000019
【図１８】
2006140273.tif 000020