(57)【要約】      （修正有）【課題】小型化を実現しつつ、信頼性が向上された電子制御装置を提供する。【解決手段】電子制御装置は、基板１４上に配置された複数の電子部品２０と、基板１４上において個々の電子部品２０の四方を囲むように仕切る壁部２８によって形成された複数の部屋３０と、を備える。前記部屋３０には電子部品２０を封止する樹脂が部屋３０のそれぞれに設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（１４）上に配置された複数の電子部品（２０）と、前記基板（１４）上において個々の電子部品（２０）の四方を囲むように仕切る壁部（２８）によって形成された複数の部屋（３０）と、を備え、
前記部屋（３０）には前記電子部品（２０）を封止する樹脂が前記部屋（３０）のそれぞれに設けられている電子制御装置（１０）。
【請求項２】
複数の前記部屋は、隣接する前記部屋間で接続されることにより格子部（１８ａ）を構成している請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記壁部の上部には庇部（２９）が設けられている請求項１又は２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記壁部、前記格子部、及び前記庇部は、射出成型により一体成型されることにより構成された成形品である請求項１から３の何れか一項に記載の電子制御装置。
【請求項５】
前記庇部は前記壁部に対して垂直方向に突出して構成されている請求項１から４の何れか一項に記載の電子制御装置。
【請求項６】
それぞれの前記電子部品は、前記部屋内で樹脂封止される請求項１から５の何れか一項に記載の電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両制御装置などの電子制御装置において、センサ、アクチュエータ、またはこれらの複合体との機電一体化が進んできている。機電一体化のため、電子部品を実装した基板を、樹脂を用いて封止する技術が採用されている。しかし、機電一体化により、電子制御装置の小型化、耐熱性、気密性、耐振性の要求レベルが一般よりも厳しくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２９３７４３号公報
【特許文献１】実開昭６３−１５５６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、小型化を実現しつつ、信頼性が向上された電子制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載した発明によれば、電子制御装置１０は、基板（１４）上に配置された複数の電子部品（２０）と、前記基板（１４）上において個々の電子部品（２０）の四方を囲むように仕切る壁部（２８）によって形成された複数の部屋（３０）と、を備え、前記部屋（３０）には前記電子部品（２０）を封止する樹脂が前記部屋（３０）のそれぞれに設けられている。
【０００６】
この構成によれば、各電子部品は樹脂成型品の壁部によって構成された部屋によって仕切られているため、各電子部品を仕切る壁部の厚さを極力小さくすることができる。また、各電子部品は各部屋に仕切られて配置されているため、それぞれの部屋に最適量の封止樹脂を形成することができる。これにより、デッドスペースを極力小さくしながら、最適量の封止樹脂を形成できるため、小型化を実現しつつ、信頼性が向上された電子制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態に係る電子制御装置の概略構成を示す上面図
【図２】第１実施形態に係る電子制御装置の概略構成を示す縦断面図であり、図１のＡ−Ａ線における縦断面図
【図３】第１実施形態に係る電子制御装置の製造工程を示す縦断面図
【図４】第１実施形態に係る電子制御装置の製造工程を示す縦断面図
【図５】第１実施形態に係る電子制御装置の製造工程を示す縦断面図
【図６】部屋の概略構成を示す上面図
【図７】部屋の概略構成を示す縦断面図
【図８】部屋の概略構成を示す斜視図
【図９】部屋に複数の電子部品が配置された場合の電子制御装置１０の概略構成を示す上面図
【図１０】第２実施形態に係る電子制御装置の概略構成を示す縦断面図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、複数の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す各実施形態において、共通または関連する要素、または実質的に同一の要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【０００９】
（第１実施形態）
図１及び図２に示すように、電子制御装置１０は、アルミベース１２、アルミベース１２上に固定された基板１４、基板１４上に搭載固定された電子部品２０、アルミベース１２及び基板１４に固定されたコネクタケース１８を備えている。アルミベース１２と基板１４との間は放熱接着剤２７により接続されている。
【００１０】
コネクタケース１８は格子部１８ａ及びコネクタ保持部１８ｂを備えている。コネクタケース１８すなわち格子部１８ａ及びコネクタ保持部１８ｂは射出成型により一体成型された成形品である。コネクタ保持部１８ｂは、コネクタ１８ｃを固定している。格子部１８ａは、基板１４上に搭載された個々の電子部品２０を仕切る壁部２８及び後述する庇部２９により構成されている。部屋３０は、基板１４と、壁部２８と、壁部２８の上部もしくは頭部に形成された庇部２９により構成されている。
【００１１】
それぞれの電子部品２０は、部屋３０内に配置されている。格子部１８ａは、壁部２８で形成された矩形枠形状の複数の部屋３０による格子構造を備えている。複数の部屋３０は、隣接する部屋３０間で接続されることにより連続した壁部２８により格子部１８ａを構成している。
【００１２】
部屋３０は、その縦断面構造において、基板１４に対して垂直に延伸する壁部２８と、壁部２８上部に一体的に接続して構成される庇部２９により構成されている。壁部２８と庇部２９により断面略Ｔ字型の形状が形成されている。壁部２８は、互いに直角に交差した平板壁によって格子状に構成された壁により構成されており、この壁部２８によって四方を基板１４に対して垂直に仕切ることにより矩形状の部屋３０が構成されている。
【００１３】
壁部２８の底部には接着剤２６が配置されており、壁部２８は接着剤２６によって基板１４表面に接続固定されている。
格子部１８ａ、壁部２８、及び庇部２９を含むコネクタケース１８は樹脂の射出成型により一体的に形成されて構成された成形品である。そのため、樹脂の塗布によって壁部２８を形成する場合に比べて、格子部１８ａの壁部２８の薄さを極力小さくすることができる。格子部１８ａ、壁部２８、庇部２９を含むコネクタケース１８は、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂などを用いることにより形成できる。
【００１４】
しかし、壁部２８をあまり薄く形成すると、その強度が低下し、形状を維持できない可能性がある。そこで、壁部２８ないし格子部１８ａの構造を強化するために庇部２９が設けられる。庇部２９は上下方向に延伸する壁部２８の頂上部において壁部２８に対して垂直方向すなわち基板１４表面に対して平行方向に突出又は延伸している。庇部２９は、壁部２８に一体的に接続され、壁部２８が構成する平面に対して垂直方向に延伸している。
【００１５】
さらに、図１等に示すように、庇部２９は隣接する部屋３０を構成する壁部２８の上部もしくは頭部にまたがって、一体的にひとつながりに形成されている。格子部１８ａ、壁部２８、及び庇部２９を一体的に構成できるため、構造を強化し、剛性を高めることができる。この構成により、庇部２９は壁部２８の構造を強化し剛性を向上させる効果を奏する。
【００１６】
また、庇部２９は隣接する部屋３０の上部にまたがってひとつながりに形成されることによって、部屋３０を含む格子部１８ａ全体の強度又は剛性を向上させることができる。このため、壁部２８の厚さが薄く形成されていても、壁部２８、格子部１８ａ、及びコネクタケース１８の強度を向上させ、剛性を向上させることができる。
【００１７】
図１等に示すように、コネクタケース１８の格子部１８ａにおいて、基板１４上の領域が複数の部屋３０すなわち図において部屋３１〜３９に仕切られている。部屋３０を構成する壁部２８は電子部品２０の側面方向の四方を囲んでいる。以下、部屋３０と記載するときは、部屋３１〜３９をも意味するものとする。
【００１８】
基板１４上に搭載された電子部品２０は格子部１８ａの各部屋３０に、その１個、又は複数個毎に仕切られて隔離されるように構成されている。例えば、図１に示すように、部屋３１〜３４、３８内には１個の電子部品２０が配置されており、部屋３５〜３７には複数の電子部品２０が配置されている。電子部品２０は部屋３０内で封止樹脂５０に覆われている。
【００１９】
個々の電子部品２０は、それぞれの部屋３０内で、適量の封止樹脂５０で電子部品２０を覆うことで密閉封止されている。例えば、部屋３１と部屋３２と部屋３３とでは、部屋３０内に配置される電子部品２０の大きさ、すなわち縦横寸法、及び高さ（すなわち厚さ）が異なっている。従って、部屋３１と部屋３２と部屋３３とでは適量の封止樹脂５０が異なっている。例えば部屋３１内の電子部品２０は高さが高いため、多くの封止樹脂の注入が必要となる。また、部屋３３の電子部品２０は高さが低いため、封止樹脂の注入量は少なくてよい。
【００２０】
また、格子部１８ａの外側の基板１４上部、及びアルミベース１２と基板１４の間である基板−アルミベース間封止部５２も封止樹脂５０によって樹脂封止されている。基板−アルミベース間封止部５２においては、アルミベース１２と基板１４の間が埋設されるとともに上部が密閉される程度に封止樹脂５０によって覆われている。封止樹脂５０によりアルミベース１２と基板１４が格子部１８ａの外部において一体的に固定されて密閉され、外部からの水分等の侵入を抑制することができる。
【００２１】
次に、電子制御装置１０の製造方法を説明する。図３から図５及び図２に、工程順に示された電子制御装置１０の縦断面図を示す。図３から図５及び図２には、電子制御装置１０の製造過程が順を追って示されており、これによって、電子制御装置１０の製造方法が示される。図３から図５及び図２は図１のＡ−Ａ線における縦断面図に相当している。
【００２２】
図３に示すように、まず、電子部品２０が搭載された基板１４上において、壁部２８が接着予定の位置に接着剤２６を塗布する。次に、図４に示すように、コネクタケース１８と基板１４を接着剤２６において張り合わせて接続するとともに、リード１８ｄと基板１４の図示しない回路配線とを半田付けする。壁部２８と基板１４とが接着固定されることにより、格子部１８ａによって区画された部屋３０内が構成され、これによって基板１４上の電子部品２０が１個、又は複数個に隔離される。
【００２３】
次に、図５に示すように、基板１４をアルミベース１２に組み付ける。具体的には、基板１４裏面に当接する上面部分に放熱接着剤２７が塗布されたアルミベース１２と、コネクタケース１８と一体化した基板１４とを、放熱接着剤２７によって接着することにより全体を一体化して組み付ける。
【００２４】
次に、図２に示すように、格子部１８ａによって区画された各部屋３０に、樹脂を注入する。また、樹脂は、壁部２８の外側の基板１４とアルミベース１２との間、及び、リード１８ｄが配置されるリード封止部５４にも注入される。次に、熱を加えて注入した樹脂を固化させることで基板１４、コネクタケース１８及びアルミベース１２が一体化し、電子制御装置１０が製造される。
【００２５】
ここで、各部屋３０の構成を更に詳細に説明する。図６、図７及び図８は、図１等に示された部屋３０の一つを取り出して示すものである。図６から図８に示すように、電子部品２０が壁部２８によって構成された部屋３０によって仕切られている。電子部品２０の外縁をなす側面と壁部２８の内壁は、距離Ｄ１だけ離間し配置されている。距離Ｄ１は例えば２ｍｍである。
【００２６】
この距離Ｄ１は、部屋３０に注入される樹脂が流れ込むのに十分な距離が設定される。注入される樹脂は粘性を有しているため、距離Ｄ１があまり小さいと、壁部２８と電子部品２０との間に樹脂が流れ込みにくくなり空洞が発生することになる。また、壁部２８の高さＨは、電子部品２０の上面に所定厚さＥ以上の樹脂を形成することができ、さらに樹脂の注入バラツキにより樹脂が外部に溢れ出ない程度の高さに設定されている。厚さＥは例えば、封止樹脂５０による防水性が十分となるように設定される。厚さＥは例えば２ｍｍである。従って、壁部２８の高さＨは、高さｈ＋厚さＥ以上となるように設定される。
【００２７】
また、壁部２８の厚さＴは、部屋３０内に注入した樹脂の構造を維持するのに必要な厚さ以上、あるいは、樹脂の注入圧力によって変形しない程度の剛性が発揮できる厚さに設定される。なお、壁部２８の剛性は庇部２９によって強化されるため、壁部２８の厚さＴは壁部２８だけで格子部１８ａを構成した場合よりも薄くすることができる。
【００２８】
図９は、部屋３０に複数の電子部品２０を配置した場合の構成を示している。図９において庇部２９は省略して描いている。図９は部屋３０内の複数ここでは３個の電子部品２０が配置されている状況を例示している。例えば、図１においては、それぞれの部屋３４、３５、３６内に配置される複数の電子部品２４、２５、２６が配置されているが、図９はこのような構成を例示したものである。
【００２９】
図９に示すように、複数の電子部品２０が基板１４上に近接して配置されている。電子部品２０は、図１の電子部品２１、２２等よりも小さいものであり、この複数の電子部品２０を一組としてその周りを囲むように格子部１８ａの壁部２８によって囲まれている。この場合、複数の電子部品２０は近接して配置されていることから、複数の電子部品２０を略一体的にとらえて全体を囲む外形２０ａを想定する。そして、外形２０ａと壁部２８まで所定の距離Ｄ２の距離をもって離間させるように電子部品２０が配置される。このように、複数の電子部品２０が近接しては位置されている場合は、例えば個々の電子部品２０が小さい場合である。このような電子部品２０として、例えば、チップコンデンサやチップ抵抗のような電子部品２０が挙げられる。
【００３０】
このような場合、複数の電子部品２０を一つの部屋３０内に配置し、所定の距離Ｄ２だけ壁部２８から離間して配置すれば、部屋３０に注入した封止樹脂５０が複数の電子部品２０間で連続して覆うように構成できる。さらに、複数の電子部品２０を部屋３０内に仕切り、当該部屋３０内に封止樹脂５０を注入する。このため、部屋３０によって仕切られた電子部品２０について最適量の封止樹脂５０を注入することができる。また、複数の電子部品２０を同一の部屋３０内に配置できるため、電子部品２０を仕切る壁部２８を少なくできる。
【００３１】
第１実施形態に係る電子制御装置１０によれば、以下の効果を奏する。
基板１４上に搭載された複数の電子部品２０は、薄板平板状の壁部２８によって構成された部屋３０によって仕切られており、各部屋３０には、一つの電子部品２０又は複数の電子部品２０が配置されている。電子部品２０の側面と壁部２８は距離Ｄ１の距離をもって離間している。
【００３２】
格子部１８ａ、壁部２８、及び庇部２９を含むコネクタケース１８は樹脂の射出成型により一体的に形成されて構成された成形品である。そのため、樹脂の塗布によって壁部２８を形成する場合に比べて、格子部１８ａの壁部２８の薄さを極力小さくすることができる。また、格子部１８ａを構成する壁部２８の膜厚は形状を維持する範囲内であれば極力薄く形成することができる。そのため、基板１４上のデッドスペースを極力小さく構成することができるため、電子制御装置１０の小型化に貢献することができる。
【００３３】
また、格子部１８ａすなわち壁部２８の上部もしくは頭部には庇部２９が形成されている。庇部２によって格子部１８ａすなわち壁部２８の強度を向上させることができるため、格子部１８ａの剛性を向上させることができる。
【００３４】
また、庇部２９は隣接する部屋３０を構成する壁部２８の上部もしくは頭部にまたがって、一体的にひとつながりに形成されている。この構成により、庇部２９は壁部２８の剛性を向上させ、さらに、格子部１８ａ全体の強度又は剛性を向上させることができる。このため、壁部２８の厚さが薄く形成されていても、壁部２８、格子部１８ａ、及びコネクタケース１８の強度を向上させ、剛性を向上させることができる。
【００３５】
従って、壁部２８の厚さを極力薄く形成することが可能となる。壁部２８の厚さを薄く形成することにより、電子部品２０間の距離を小さくすることができる。このため、電子部品２０間を仕切る壁部２８の厚さが小さくなるため、壁部２８が占める基板１４上の面積を極力小さくすることができる。すなわち、基板１４上のデッドスペースを極力小さくすることができるため余計な面積を確保する必要がなくなり、ひいては電子制御装置１０の小型化に貢献する。
【００３６】
また、壁部２８によって個々の電子部品２０を仕切ることができるため、それぞれの電子部品２０における最適な封止樹脂５０の量及びサイズをもって電子部品２０を樹脂封止することができる。封止樹脂５０の縦横のサイズは、電子部品２０と壁部２８との距離を制御することによって調整することができる。封止樹脂５０の厚さは、部屋３０内に注入する樹脂の量を制御することにより調整することができる。これによって、封止樹脂５０が電子制御装置１０に与える冷熱応力を極力小さくなるように封止樹脂５０のサイズを制御可能となる。これにより、冷熱応力を低減することができるため電子制御装置１０の信頼性を向上させることができる。
【００３７】
さらに、電子部品２０を部屋３０により仕切って封止樹脂５０を注入するため、各電子部品２０に対して最適量の封止樹脂５０を形成することができるとともに、壁部２８の存在により隣接する部屋３０に封止樹脂５０が流入することがないため、余分な封止樹脂５０を形成することがない。従って、電子部品２０によって封止樹脂５０が厚すぎたり薄すぎたりすることなく、個々の電子部品２０に最適な封止樹脂５０を形成することができる。このため、封止樹脂５０が必要以上に厚くなって応力が大きくなったり、封止樹脂５０が薄くなって耐水性が不足したりすることがない。従って、電子制御装置１０の信頼性を向上させることができる。
【００３８】
また、個々の電子部品２０が壁部２８によって仕切られているため、壁部２８が無ければ周囲に流れ出てしまう封止樹脂５０を補って注入する必要がない。従って、使用する封止樹脂５０を削減することができる。また、多くの封止樹脂５０を注入する必要がない電子部品２０が隣接する場合、壁部２８が無ければ隣接する電子部品２０に余分な封止樹脂５０が流れてしまうところ、壁部２８の存在により、隣接する電子部品２０上に不要な封止樹脂５０が流れてしまうことを抑制できる。従って、個々の電子部品２０にとって最適な封止樹脂５０を形成することができる。また、隣接する電子部品２０に余分な封止樹脂５０が流れてしまうことを抑制することができるため、封止樹脂５０の使用量を削減することができる。
【００３９】
（第２実施形態）
次に第２実施形態について図１０を参照して説明する。図１０に示すように、基板１４に搭載された電子部品２０と所定距離を離間して壁部２８が配置されており、壁部２８によって電子部品２０を囲むように仕切る部屋３０が形成されている。
【００４０】
部屋３０には、下層に第１封止樹脂５６が形成され、第１封止樹脂５６の上の上層に第２封止樹脂５８が形成されている。すなわち、第２実施形態において、電子部品２０を封止する樹脂は、上下２層による多重構造を備えている。ここで、第１封止樹脂５６は例えば硬い樹脂で構成されており、第２封止樹脂５８は柔らかい樹脂によって構成されている。
【００４１】
電子部品２０の側部の下部には、はんだ部６０が設けられており、このはんだ部６０は第１封止樹脂５６により埋設されて覆われている。第１封止樹脂５６ははんだ部６０を覆う程度の膜厚となるように構成されている。はんだ部６０は第１封止樹脂５６により覆われて埋設されており、第２封止樹脂５８には接していない。第１封止樹脂５６は第２封止樹脂５８よりも防水性及び耐振性が高い。このため、剥がれが生じやすいはんだ部６０を第１封止樹脂５６によって覆うことにより、電子部品２０の耐剥離性、耐振性を向上させることができる。
【００４２】
また、第２封止樹脂５８は、電子部品２０の上部には十分な防水性を確保できる程度の所定膜厚を構成するように形成されている。電子部品２０の上部の膜厚は例えば３ｍｍである。第２封止樹脂５８は柔らかい材質で形成されているため、電子部品２０に与える冷熱応力が小さい。
【００４３】
上記構成によって、剥がれが生じやすいはんだ部６０を硬い第１封止樹脂５６によって覆うことにより耐振性を確保し、はんだ部６０の寿命を向上させることができる。一方、第１封止樹脂５６の上部には、柔らかい第２封止樹脂５８を設けることにより冷熱応力を低減し、電子部品２０に与えるストレスを極力小さくすることができる。
【００４４】
第１封止樹脂５６の量を多くすれば、耐振性及びはんだ部６０寿命を向上させることができ、一方、第２封止樹脂５８の量を多くすれば、冷熱応力を低減できる。これらはトレードオフの関係にある。そのため、第１封止樹脂５６と第２封止樹脂５８の量すなわち膜厚は、はんだ部６０の寿命、電子部品２０に与えるストレス、及び防水性を考慮して決定される。
【００４５】
第１封止樹脂５６と第２封止樹脂５８は上下逆転させてもよい。例えば、耐オイル性や耐薬品性は第１封止樹脂５６の方が優れている。そのため、耐オイル性、耐薬品性を向上させたい場合は、第１封止樹脂５６を上層に配置すればよい。
【００４６】
第２実施形態によれば第１実施形態と同様の効果を奏する。またさらに、第２実施形態によれば、下層に硬い第１封止樹脂５６を配置することではんだ部６０寿命を向上させ、上層に第２封止樹脂５８を配置することで、耐水性を確保しつつ冷熱応力を低減することができる。このため、電子部品２０の信頼性を向上させることができ、電子部品２０の寿命を向上させることができる。
【００４７】
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
【００４８】
コネクタケース１８のコネクタ保持部１８ｂと、格子部１８ａとは成型により一体的に構成された例を示したが、別体として構成してもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１０…電子制御装置、１２…アルミベース、１４…基板、１６…接着剤、１８…コネクタケース、１８ａ…格子部、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６…電子部品、２６…接着剤、２７…放熱接着剤、２８…壁部、２９…庇部、３０、３１、３２、３３，３４、３５、３６、３７、３８、３９…部屋、５０…封止樹脂、５２…基板−アルミベース間封止部、５６…第１封止樹脂、５８…第２封止樹脂、６０…はんだ部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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