(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端子をインサートしたＰＢＴ−ＧＦ３０％樹脂とＰＰＳ−ＧＦ４０％樹脂及びＰＡ６−ＧＦ３０％樹脂の何れかによる樹脂製のモールド部品本体をケースとして用い、回路基板を前記モールド部品本体内に収容したモールド形電子回路装置において、
前記端子と前記回路基板のボンディング接合が、前記モールド部品本体を構成している樹脂材の振動減衰特性Ｔanδの大きい温度範囲から外れ、前記樹脂材の加熱硬化処理温度の下限値以下の温度領域で且つ前記樹脂材の振動減衰特性Ｔanδの大きい温度範囲よりも高い温度領域において行なわれていることを特徴とするモールド形電子回路装置。
【請求項２】
端子をインサートしたＢＰＴ−ＧＦ３０％樹脂とＰＰＦ−ＧＦ４０％樹脂及びＰＡ６−ＧＦ３０％樹脂の何れかによる樹脂製のモールド部品本体をケースとして用い、回路基板を前記モールド部品本体内に収容したモールド形電子回路装置の製造方法において、
前記端子と前記回路基板のボンディング接合が、前記モールド部品本体を構成している樹脂材の振動減衰特性Ｔanδの大きい温度範囲から外れ、前記樹脂材の加熱硬化処理温度の下限値以下の温度領域で且つ前記樹脂材の振動減衰特性Ｔanδの大きい温度範囲よりも高い温度領域において実行することを特徴とするモールド形電子回路装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板を樹脂モールド体に収容した電子回路装置に係り、特に、端子を一体に形成した樹脂モールド体に回路基板を収容したモールド形電子回路装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、広い技術分野で制御の電子化が進み、このため各種の電子回路がデバイス化されているが、なかでも複数本の接続用端子を樹脂によりインサートしたモールド成形部品をケースとして用い、これに能動素子や受動素子が搭載された回路基板を収容した電子デバイス、いわゆるモールド形電子回路装置の多用化が進んでいる。
【０００３】
ところで、このモールド電子回路装置においては、生産性と信頼性の観点から、ケース用のモールド部品にインサートされている外部接続用の接続用端子と、モールド部品の内部に収容されている回路基板の導体部の接続には、通常、アルミ(アルミニウム)ワイヤのボンディング接合が用いられている。このとき回路基板は、ワイヤボンディング前にモールド部品の中に接合されるようになっているが、この回路基板の接合には、通常、シリコーン系接着剤の加熱硬化処理が用いられる。
【０００４】
そこで、従来技術では、この回路基板接合のための加熱硬化処理を行った後、モールド部品を常温まで冷却してからワイヤボンディングを施し、回路基板の導体部と接続用端子の接続が与えられるようにしていた。そして、この後、モールド部品の内部にシリコーン系ゲルを塗布して保護を図り、更にモールドカバー接着用のエポキシ系接着剤をモールド部品に塗布し、加熱硬化処理してカバーの接着を行い、モールド電子回路装置として完成させている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術は、製造工程に冷却期間を要する点に配慮がされておらず、製造工程の自動化に問題があった。
【０００６】
従来技術では、上記したように、回路基板接合のための加熱硬化処理を行った後、モールド部品を常温まで冷却してからワイヤボンディングを施しているが、ここでシリコーン系接着剤の場合、加熱硬化温度は１３０℃〜１６０℃であり、この温度に加熱した後、常温まで降下させるので、かなり永い冷却時間が必要になる。例えば送風冷却した場合、冷却に１０分〜２０分程度の時間を要し、従って、従来技術では、この期間が経過するまではワイヤボンディング工程に移行させないので、接着したモールド部品は停滞させておくしかない。
【０００７】
ここで、一連の工程を自動化した場合、従来技術では、回路基板接合のための加熱硬化処理を行ったモールド部品を停滞させておくための一種の溜まり場所となるバッファが自動化ライン内に必要になり、しかも、このバッファの設置に伴い、製造ラインのリードタイムも永くなってしまうという問題点があった。
【０００８】
しかして、リードタイムの短縮を意図してバッファの容量を抑え、或いはバッファを設けず、冷却途中でワイヤボンディングを実施したとすると、ボンディングの被接合部となっている接続用端子を取り囲んでいる樹脂部材がもつ樹脂部材特有の曲げ弾性率の変化の大きい温度域と重なり、ボンディング性にバラツキを発生させてしまうという問題があった。
【０００９】
一方、冷却時間の短縮を意図し、例えば低温の空気の送風などにより急冷したとすると、冷却後、製品に結露を発生させる虞があり、更には急冷により樹脂部材内部に歪を発生させてしまう虞もあり、何れの場合も信頼性の維持に問題が生じてしまうため、これらの手法は避けられていた。
【００１０】
本発明の目的は、信頼性を維持したまま製造工程の簡略化が得られるようにしたモールド形電子回路装置とその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的は、端子をインサートしたＰＢＴ−ＧＦ３０％樹脂とＰＰＳ−ＧＦ４０％樹脂及びＰＡ６−ＧＦ３０％樹脂の何れかによる樹脂製のモールド部品本体をケースとして用い、回路基板を前記モールド部品本体内に収容したモールド形電子回路装置において、前記端子と前記回路基板のボンディング接合が、前記モールド部品本体を構成している樹脂材の振動減衰特性Ｔanδの大きい温度範囲から外れ、前記樹脂材の加熱硬化処理温度の下限値以下の温度領域で且つ前記樹脂材の振動減衰特性Ｔanδの大きい温度範囲よりも高い温度領域において行なわれているようにして達成される。
【００１２】
同じく、上記目的は、端子をインサートしたＢＰＴ−ＧＦ３０％樹脂とＰＰＦ−ＧＦ４０％樹脂及びＰＡ６−ＧＦ３０％樹脂の何れかによる樹脂製のモールド部品本体をケースとして用い、回路基板を前記モールド部品本体内に収容したモールド形電子回路装置の製造方法において、前記端子と前記回路基板のボンディング接合が、前記モールド部品本体を構成している樹脂材の振動減衰特性Ｔanδの大きい温度範囲から外れ、前記樹脂材の加熱硬化処理温度の下限値以下の温度領域で且つ前記樹脂材の振動減衰特性Ｔanδの大きい温度範囲よりも高い温度領域において実行させることにより達成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、樹脂部材特有の曲げ弾性率の変化の大きい温度域を避け、高温度域でも常温と同レベルで変化率が少ない領域に製品の温度を保持したままワイヤボンディングするようにしたので、良好なボンディング性を確保することができる。
【００１４】
従って、本発明によれば、ワイヤボンディング前の冷却工程を廃止し、高温度に保持したままでボンディング接合しても、良好なボンディング性を確保することができるので、冷却工程に伴うバッファの廃止とリードタイムの短縮を図ることができる。
【００１５】
また、この結果、本発明に係る電子装置によれば、端子を取り囲む樹脂部材のわずかな温度変化に対して曲げ弾性率が大きく変化するのが防止され、端子のボンディング接合面とアルミワイヤとのワイヤボンディングの安定的な接合を確保して外部との電気信号の授受を安定的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係るモールド形電子回路装置とその製造方法について、複数の実施の形態を用い、図を参照して詳細に説明する。
【００１７】
＜実施形態１＞
図１と図２は、本発明によるモールド形電子回路装置の実施形態１で、ここでは当該モールド形電子回路装置を符号１００で表わしてあり、このとき図１は斜視図で、図２は、図１のＡ−Ａ線による断面図であり、従って、これらの図から明らかなように、このモールド形電子回路装置１００は、所定の樹脂材(詳しくは後述する)により角形の枠状体として作られたモールド部品本体１を備え、これをケースとして構成したものである。
【００１８】
このときモールド部品本体１には、コネクタ用の複数個の端子２がインサートにより設けられ、その底部はアルミベース３により塞がれている。このときの端子２は、例えばニッケルメッキされた真鍮などの銅合金材で作られ、モールド部品本体１の方形の１辺を形成している枠部１ａに規則的に配置された状態でインサートされていて、これにはアルミワイヤ７をボンディング接合するためのボンディング接合面２ａが形成してあり、
ここでアルミベース３は、ケースの底板を構成する部材であるが、更に放熱板としても機能するもので、このため嵌合用の凹部３ａを備え、この凹部３ａにモールド部品本体１の枠状部分の底部に周回して形成されている凸部を嵌合させ、凹部３ａに塗布したシリコーン系接着剤６の加熱硬化接着によりモールド部品本体１に取付けられている。このときの加熱温度は１３０℃〜１６０℃で処理時間は約１時間(１時間前後)である。
【００１９】
更に、このモールド部品本体１には、その四隅の角部にモールド形電子回路装置１００を取り付けるための孔を備えたブッシュ５がインサートされている。そして、このモールド部品本体１の中には、アルミベース３に接合されることにより、図示のように、回路基板４が格納される。
【００２０】
このとき、この回路基板４には、例えば半導体素子や抵抗素子、静電容量素子など各種の回路素子４ａが回路パターンにより接続された状態で搭載されている。そして、このとき回路パターン導体の一部が複数個の接続部４ｂを形成するようにしてあり、回路基板４がモールド部品本体１の中に収容された後、端子２のボンディング接合面２ａと接続部４ｂがアルミワイヤ７によりボンディングされることになる。
【００２１】
回路基板４がボンディングされたら、モールド部品本体１の中にシリコーン系ゲル８が封入され、回路基板４の保護か得られるようにした後、モールドカバー１０が取付られ、モールド形電子回路装置１００として完成されるが、このため、枠状部分の頂部に、その枠状部分を周回して形成されている凹部１ｂが設けてあり、この凹部１ｂの中にエポキシ系接着剤９を塗布し、モールドカバー１０の外周突起部を凹部１ｂに嵌合させ、加熱硬化接着により一体化している。
【００２２】
次に、モールド部品本体１を構成している樹脂材(合成樹脂材)について説明すると、この実施形態１では、このモールド部品本体１を構成している樹脂材として、ＧＦ(ガラスフィラ)を３０％程度含有させたＰＢＴ(ポリ・ブチレン・テレフタレート)樹脂(以下、ＰＢＴ−ＧＦ３０％樹脂という)を用いており、これが実施形態１の特徴である。そして、この場合、モールド部品本体１を用いてモールド形電子回路装置１００に完成させたときの工程フローは、図３に示すようになる。
【００２３】
この図３において、加熱硬化接着工程Ｐ１１までが、上記したアルミベース３をシリコーン系接着剤６の加熱硬化接着によりモールド部品本体１に取付け、これにより回路基板４がモールド部品本体１に格納されるまでの処理工程であるが、ここで、この実施形態１による処理工程では、この加熱硬化接着工程Ｐ１１を終えた後、破線で囲って示してある処理工程(廃止工程)は飛ばし、その先のワイヤボンディング接合工程Ｐ１２に直ちに移行し、モールド部品本体１の端子２と回路パターン導体の一部にある接続部４ｂをアルミワイヤ７によりボンディング接合する処理を実行し、この後、更にモールド形電子回路装置１００に完成させるまでの処理工程に進むようになっている。
【００２４】
このとき、従来技術では、加熱硬化接着処理を終えた後、破線で囲って示してある処理工程(廃止工程)を実行し、加熱硬化接着処理を終えて高温状態にあるモールド部品を冷却し、常温に戻るまで１０分から２０分程度、バッファに溜めてからワイヤボンディング接合を行っていたが、この実施形態１では、この冷却工程を廃止し、アルミベース３が加熱硬化接着された後のモールド部品本体１を冷却なしで、つまり、そのまま時間を置かないで温度が８０℃〜１３０℃に保持されたままの状態でワイヤボンディング接合工程Ｐ１２を実行している点に特徴がある。
【００２５】
ここで、このワイヤボンディング接合における問題点について、図４により簡単に説明する。なお、このとき、問題になるのは、端子２のボンディング接合面２ａに対するアルミワイヤ７のボンディングだけであり、接続部４ｂに対するボンディングには問題がない。それは、この接続部４ｂがモールド部品本体１を構成している樹脂材の上に設けられていないからである。
【００２６】
図４は、図２の断面図の一部を拡大して示したもので、この図において、４０はボンディング装置のボンディングホーンで、ボンディング時、端子２のボンディング接合面２ａに置かれたアルミワイヤ７には、このボンディングホーン４０の先端が、図示のように、上部から当てられる。このとき、ボンディングホーン４０は、ボンディング接合面２ａに対して垂直に当てられ、且つボンディング装置から一定の荷重が与えられるようになっている。
【００２７】
従って、このとき、モールド部品本体１の枠部１ａと端子２、ボンディング接合面２ａとアルミワイヤ７(ボンディングホーン４０による加圧幅)、それにアルミワイヤ７(ボンディングホーン４０による加圧幅)とボンディングホーン４０(ボンディングホーン４０による加圧幅)は、全て隙間無く接触されている。
【００２８】
ここで、ワイヤボンディングを行うには、ボンディング装置からボンディングホーン４０に所定の強度の超音波を供給させてやる。そうするとボンディングホーン４０に超音波振動４１が現われ、これが端子２のボンディング接合面２ａとアルミワイヤ７の接触部位に摺動による摩擦力を発生させ、この摩擦力が接合エネルギーとなってボンディング接合面２ａとアルミワイヤ７が熱的に接合されるのである。
【００２９】
従って、このためには、端子２が或る程度の剛性をもって支持されていなければならないが、このとき端子２は、モールド部品本体１の枠部１ａに支持られているので、この場合、モールド部品本体１を構成している材料の曲げ弾性率ＧＰa と振動減衰特性Ｔanδが指標になり、曲げ弾性率ＧＰa が或る程度以上で、振動減衰特性Ｔanδが或る程度以下であれば、ボンディング接合に問題が生じないことが判っている。
【００３０】
ところが合成樹脂材の曲げ弾性率ＧＰa と振動減衰特性Ｔanδには温度依存性があり、このため従来技術では、冷却処理工程を設け、常温に戻してからボンディング処理しているのであるが、この実施形態では、図３の工程フローに示したように、廃止工程として冷却処理工程を省き、加熱硬化接着工程Ｐ１１を終えた後、ワイヤボンディング接合工程Ｐ１２に直ちに移行しているが、この場合、モールド部品本体１の温度は、ほとんど低下すること無く、そのまま８０℃〜１３０℃になっている。
【００３１】
そこで、この実施形態１で、モールド部品本体１の温度が８０℃〜１３０℃というかなり高い温度に保たれている状態でワイヤボンディング処理を実行しても支障無くボンディング接合が得られることについて、以下に詳しく説明する。
【００３２】
まず、この実施形態１の場合、モールド部品本体１の材料は、上記したように、ＰＢＴ−ＧＦ３０％樹脂であり、この場合、その曲げ弾性率ＧＰa と振動減衰特性Ｔanδの温度依存性は図５に示すようになっている。
【００３３】
この図５から、実施形態１のＰＢＴ−ＧＦ３０％樹脂の場合、マイナス温度域から温度上昇に伴い徐々に曲げ弾性率ＧＰa は低下し、ＰＢＴ−ＧＦ３０％樹脂のガラス転移温度Ｔｇである３０℃を境に弾性率の低下が著しくなり、更に８０℃の温度を境にして弾性率の低下が再度緩やかになっている。従って、樹脂の特性として、ガラス転移温度Ｔｇ以上になると、急激に弾性率は低下し、更に温度が上がりゴム状態になると弾性率の温度による変化は少なくなるという性質があることが判る。
【００３４】
また、振動減衰特性Ｔanδでは、図示のように、ガラス転移温度Ｔｇを境にして徐々に値が大きくなり、５０℃〜６０℃の温度で値が急上昇している。しかし、ピーク値はスポット的であり、ピーク値を過ぎると値は低下し、１００℃の温度では、ガラス転移温度Ｔｇのときの値とほぼ同程度の値を示していることが判る。
【００３５】
次に、このＰＢＴ−ＧＦ３０％樹脂によるモールド部品本体１におけるワイヤボンディング特性と温度依存性の関係について、実測した結果を図６に示す。このときのワイヤボンディング特性は、ボンディング時に印加する超音波振動の電圧出力値の総和で、且つ温度が２０℃のときの特性に対する比とした。言い換えれば、ボンディング時の接合エネルギーの総和でもある。
【００３６】
この図６の結果から、出力平均としては、温度上昇に伴い出力は緩やかに下降しているが、各温度の実測(４０個)の標準偏差(バラツキ)においては、温度が５０℃前後をピークに低温２０℃側及び高温８０℃側の両側に向かうに従い標準偏差が減少しているが、これらは前記で述べたＰＢＴ−ＧＦ３０％の振動減衰特性Ｔanδが大きな領域と重なることから、ボンディングの安定性に関しては、振動減衰特性Ｔanδの大きい温度範囲がボンディングにバラツキを発生させる領域であることが裏付けられる。
【００３７】
よってＰＢＴ−ＧＦ３０％樹脂を用いた実施形態１において、モールド部品本体１の温度が図５に高温側ボンディング温度領域として示してある８０℃〜１３０℃のとき、ワイヤボンディング接合を行っても、超音波の出力平均としては常温のときと遜色なく、しかも、この場合は振動減衰特性Ｔanδの大きい温度範囲(２０℃〜８０℃)から外すことができるので、バラツキの少ない安定したボンディング接合が得られることが判る。
【００３８】
このとき、図３に示されているように、この実施形態１では加熱硬化処理温度が１３０℃〜１６０℃であることから、モールド部品本体１の温度は、加熱硬化接着後、そのまま何もしなくても自然に８０℃〜１３０℃の温度に保持されることになるので、ここで、ことさら時間を置いたりする必要はない。
【００３９】
従って、この実施形態１によれば、図３に廃止工程として示したように、加熱硬化接合処理工程Ｐ１１とワイヤボンディング接合処理工程Ｐ１２の間に冷却処理工程を設ける必要がないので、そのためのバッファが不要になり、処理中のモールド部品本体１を停滞させることのない連続した処理ライン構成ができ、リードタイムの短縮が図れる。
【００４０】
＜実施形態２＞
次に、本発明の別の実施形態である実施形態２について説明する。ここで、この実施形態２は、モールド形電子回路装置１００のケースであるモールド部品本体１を構成している材料として、ＧＦを４０％含有させたＰＰＳ(ポリ・フェニレン・サルファイド)樹脂材(以下、ＰＰＳ−ＧＦ４０％樹脂という)を用いた場合の本発明の一実施形態である。
【００４１】
そして、この実施形態２では、モールド部品本体１にＰＰＳ−ＧＦ４０％樹脂の使用を前提とした結果、モールド形電子回路装置１００の組立に、図７に示す工程フローによる処理が実行されるようになっている点が特徴であり、その他は、モールド形電子回路装置１００も含めて、実施形態１の場合と同じである。
【００４２】
ここで、この図７の工程フローが、図３に示した実施形態１の工程フローと異なっている点は、Ｐ２１として示してある加熱硬化接合処理工程での加熱温度が１８０℃〜２００℃になっている点と、Ｐ２２として示してあるワイヤボンディング接合処理工程でのモールド部品本体１の温度が１６０℃〜１８０℃になっている点にあり、その他は、実施形態１の場合と同じである。
【００４３】
次に、この実施形態２で、モールド部品本体１の温度が１６０℃〜１８０℃という、かなり高い温度に保たれている状態でワイヤボンディング処理を実行しても支障無くボンディング接合が得られることについて、実施形態１のときと同様にして、以下に詳しく説明する。
【００４４】
実施形態２の場合、モールド部品本体１の材料は、上記したように、ＰＰＳ−ＧＦ４０％樹脂なので、その曲げ弾性率ＧＰa と振動減衰特性Ｔanδの温度依存性は図８に示すようになっており、従って、このＰＰＳ−ＧＦ４０％樹脂の場合も、マイナス温度域から温度上昇に伴い徐々に曲げ弾性率ＧＰa が低下していて、ＰＰＳ−ＧＦ４０％樹脂のガラス転移温度Ｔｇである９０℃を境に弾性率の低下が著しくなり、更に１４０℃の温度を境にして弾性率の低下が再度緩やかになっている。つまり、この場合も、樹脂の特性として、ガラス転移温度Ｔｇ以上になると、急激に弾性率は低下し、更に温度が上がりゴム状態になると弾性率の温度による変化は少なくなるという性質があることが判る。
【００４５】
また、振動減衰特性Ｔanδでは、図示のように、ガラス転移温度Ｔｇを境にして徐々に値が大きくなり、１１０℃〜１２０℃の温度で値が急上昇している。しかし、ピーク値はスポット的であり、ピーク値を過ぎると値は低下し、１７０℃の温度では、ガラス転移温度Ｔｇのときの値とほぼ同程度の値を示していることが判る。
【００４６】
次に、このＰＰＳ−ＧＦ４０％樹脂製のモールド部品本体１におけるワイヤボンディング特性と温度依存性の関係について実測した結果は図９に示す通りで、このときのワイヤボンディング特性もボンディング時に印加する超音波振動の電圧出力値の総和で、且つ温度が２０℃のときの特性に対する比であり、ボンディング時の接合エネルギーの総和でもあり、この結果から、出力平均としては、温度上昇に伴い出力は緩やかに下降しているが、各温度の実測(４０個)の標準偏差(バラツキ)においては、温度が１２０℃前後をピークに低温８０℃側及び高温１６０℃側の両側に向かうに従い標準偏差が減少していて、これらは図８の振動減衰特性Ｔanδが大きな領域と重なることから、ボンディングの安定性に関しては、振動減衰特性Ｔanδの大きい温度範囲がボンディングにバラツキを発生させる領域であることが、ここでも裏付けられる。
【００４７】
従って、このＰＰＳ−ＧＦ４０％樹脂を用いた実施形態２においては、モールド部品本体１の温度が図８に高温側ボンディング温度領域として示してある１６０℃〜１８０℃のときにワイヤボンディング接合を行っても、超音波の出力平均としては常温のときと遜色なく、しかも、この場合は振動減衰特性Ｔanδの大きい温度範囲(１１０℃〜１２０℃)から外すことができるので、バラツキの少ない安定したボンディング接合が得られることが判る。
【００４８】
しかも、ここで図７に示されているように、この実施形態２では加熱硬化処理温度が１８０℃〜２００℃であることから、モールド部品本体１の温度は、加熱硬化接着後、そのまま何もしなくても自然に１６０℃〜１８０℃の温度に保持されることになるので、ここでも、ことさら時間を置いたりする必要はない。
【００４９】
従って、この実施形態２によっても、図７に示したように、加熱硬化接合処理工程Ｐ２１とワイヤボンディング接合処理工程Ｐ２２の間に冷却処理工程を設ける必要はなく、バッファも不要であり、この結果、処理中のモールド部品本体１を停滞させることのない連続した処理ライン構成が可能でリードタイムの短縮が図れることになる。
【００５０】
＜実施形態３＞
次に、本発明の更に別の実施形態である実施形態３について説明する。ここで、この実施形態３は、モールド形電子回路装置１００のケースであるモールド部品本体１を構成している材料として、ＧＦを３０％含有させたＰＡ６(ポリアミド６)樹脂材(以下、ＰＡ６−ＧＦ３０％樹脂という)を用いた場合の本発明の一実施形態である。
【００５１】
そして、この実施形態３では、モールド部品本体１にＰＡ６−ＧＦ３０％樹脂を用いた結果、モールド形電子回路装置１００の組立に、図１０に示す工程フローによる処理が実行されるようになっている点が特徴であり、その他は、モールド形電子回路装置１００も含めて、実施形態１の場合と同じである。
【００５２】
ここで、この図１０の工程フローが、図３に示した実施形態１の工程フローと異なっている点は、Ｐ３１として示してある加熱硬化接合処理工程での加熱温度が１４０℃〜１６０℃になっている点と、Ｐ３２として示してあるワイヤボンディング接合処理工程でのモールド部品本体１の温度が１００℃〜１４０℃になっている点にあり、その他は、実施形態１の場合と同じである。
【００５３】
次に、この実施形態３で、モールド部品本体１の温度が１００℃〜１４０℃の温度に保たれている状態でワイヤボンディング処理を実行しても支障無くボンディング接合が得られることについて、実施形態１のときと同様にして、以下に詳しく説明する。
【００５４】
実施形態３の場合、モールド部品本体１の材料は、上記したように、ＰＡ６−ＧＦ３０％樹脂なので、その曲げ弾性率ＧＰa と振動減衰特性Ｔanδの温度依存性は図１１に示すようになる。そして、このＰＡ６−ＧＦ４０％樹脂の場合も、マイナス温度域から温度上昇に伴い徐々に曲げ弾性率ＧＰa が低下していて、ＰＡ６−ＧＦ３０％樹脂のガラス転移温度Ｔｇである５０℃を境にして弾性率の低下が著しくなり、更に８０℃の温度を境にして弾性率の低下が再度緩やかになっている。つまり、この場合も、樹脂の特性として、ガラス転移温度Ｔｇ以上になると、急激に弾性率は低下し、更に温度が上がりゴム状態になると弾性率の温度による変化は少なくなるという性質があることが判る。
【００５５】
また、振動減衰特性Ｔanδの場合、図示のように、ガラス転移温度Ｔｇを境にして徐々に値が大きくなり、７０℃〜８０℃の温度で値が急上昇している。しかし、ここでもピーク値はスポット的で、ピーク値を過ぎると値は低下し、１２０℃の温度では、ガラス転移温度Ｔｇのときの値とほぼ同程度の値を示していることが判る。
【００５６】
次に、このＰＡ６−ＧＦ４０％樹脂製のモールド部品本体１におけるワイヤボンディング特性と温度依存性の関係について実測した結果は図１２に示す通りで、このときのワイヤボンディング特性もボンディング時に印加する超音波振動の電圧出力値の総和で、且つ温度が２０℃のときの特性に対する比であり、ボンディング時の接合エネルギーの総和でもあり、この結果から、出力平均としては、温度上昇に伴い出力は緩やかに下降しているが、各温度の実測(４０個)の標準偏差(バラツキ)においては、温度が７０℃前後をピークに低温２０℃側及び高温１００℃側の両側に向かうに従い標準偏差が減少していて、これらは図１１の振動減衰特性Ｔanδが大きな領域と重なることから、ボンディングの安定性に関しては、振動減衰特性Ｔanδの大きい温度範囲がボンディングにバラツキを発生させる領域であることが、ここでも裏付けられる。
【００５７】
従って、このＰＡ６−ＧＦ４０％樹脂を用いた実施形態３においては、モールド部品本体１の温度が図１１に高温側ボンディング温度領域として示してある１００℃〜１５０℃のときにワイヤボンディング接合を行っても、超音波の出力平均としては常温のときと遜色なく、しかも、この場合は振動減衰特性Ｔanδの大きい温度範囲(７０℃〜８０℃)から外すことができるので、バラツキの少ない安定したボンディング接合が得られることが判る。
【００５８】
しかも、ここで図１０に示されているように、この実施形態３では加熱硬化処理温度が１４０℃〜１６０℃であることから、モールド部品本体１の温度は、加熱硬化接着後、そのまま何もしなくても自然に１００℃〜１４０℃の温度に保持されることになるので、ここでも、ことさら時間を置いたりする必要はない。
【００５９】
従って、この実施形態３によっても、図１１に示したように、加熱硬化接合処理工程Ｐ３１とワイヤボンディング接合処理工程Ｐ３２の間に冷却処理工程を設ける必要はなく、バッファも不要であり、この結果、処理中のモールド部品本体１を停滞させることのない連続した処理ライン構成が可能でリードタイムの短縮が図れることになる。
【００６０】
以上、説明したように、本発明の実施形態によれば、従来は避けられていた高温度域において、各樹脂部材特有の曲げ弾性率の変化の大きい温度域を避け、常温と同レベルの変化率の少ない温度で、製品の温度を保持したままワイヤボンディング接合しているので、良好なボンディング性が確保でき、この結果、設計自由度の向上を図ることができる。
【００６１】
また、本発明の実施形態によるボンディング製法によれば、ワイヤボンディング前の冷却工程を廃止して高温度に保持したままでボンディング接合できるので、冷却工程に伴うバッファーの廃止とリードタイムの短縮が望めることになり、コストパフォーマンスを大幅に図ることができる。
【００６２】
ところで、以上の実施形態１〜３では、ＰＢＴ樹脂、ＰＰＳ樹脂、それにＰＡ６樹脂にガラスフィラを３０％〜４０％充填した樹脂材をモールド部品本体１に用いた場合について説明したが、本発明の実施形態は、これらの樹脂材に限定されるものでなく、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂、若しくはこれらの樹脂に無機材料の繊維や有機材料の繊維等のフィラを充填した樹脂など、各種の樹脂材によっても実施が可能なことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、モータなどの回転体を形成するものや回転体を用いて角度や位置、変位をセンシングするセンサなどに適用される。例えば、自動車分野における流入空気量を調整するスロットル弁(バルブ)やそこに取り付けられるスロットルポジションセンサ、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ、これらセンサを一連に制御構成するための各種センサなどである。また、本発明は、本発明と同じ課題を解決するものであれば、以上に列記した製品に限定されることなく適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明によるモールド形電子回路装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明によるモールド形電子回路装置の一実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態１による組み立て工程フロー図である。
【図４】本発明に関連するボンディング接合を説明するための模式図である。
【図５】ＰＢＴ‐ＧＦ３０％樹脂の曲げ弾性率と減衰特性の温度依存性を説明するための特性図である。
【図６】ＰＢＴ‐ＧＦ３０％樹脂におけるワイヤボンディング特性の温度依存性を説明するための特性図である。
【図７】本発明の実施形態２による組み立て工程フロー図である。
【図８】ＰＰＳ‐ＧＦ４０％樹脂の曲げ弾性率と減衰特性の温度依存性を説明するための特性図である。
【図９】ＰＰＳ‐ＧＦ４０％樹脂におけるワイヤボンディング特性の温度依存性を説明するための特性図である。
【図１０】本発明の実施形態３による組み立て工程フロー図である。
【図１１】ＰＡ６‐ＧＦ３０％樹脂の曲げ弾性率と減衰特性の温度依存性を説明するための特性図である。
【図１２】ＰＡ６‐ＧＦ３０％樹脂におけるワイヤボンディング特性の温度依存性を説明するための特性図である。
【符号の説明】
【００６５】
１：モールド部品本体
１ａ：枠部(モールド部品本体の枠部)
１ｂ：凹部(枠部１ａの凹部)
２：端子(コネクタ用の端子)
２ａ：ボンディング接合面(端子２のボンディング接合面)
３：アルミベース
３ａ：凹部(アルミベース３の凹部)
４：回路基板
４ａ：回路素子
４ｂ：接続部(回路パターン導体の一部に形成した接続部)
５：ブッシュ
６：シリコーン系接着剤
７：アルミワイヤ(ボンディングワイヤ)
８：シリコーン系ゲル
９：エポキシ系接着剤
１０：モールドカバー
４０：ボンディングホーン
４１：超音波振動
１００：モールド形電子回路装置
【図１】
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【図２】
0004601509.tif 000003
【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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【図１２】
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