(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース（１０）内の部品収納空間（Ｒ１）において固定され、ワイヤーボンディングにて電子部品（２１）を実装した回路基板（２０）と、
前記ケース（１０）に取り付けられ、嵌合ピン（３１）を有するコネクタ（３０）と、
前記ケース（１０）内の部品収納空間（Ｒ１）において前記回路基板（２０）とコネクタ（３０）の嵌合ピン（３１）を電気的に接続する可撓性配線部材（４０）と、
前記可撓性配線部材（４０）における回路基板（２０）への接合箇所を被覆する固体状防湿材（５０）と、
前記ケース（１０）内の部品収納空間（Ｒ１）において前記回路基板（２０）での部品実装面にワイヤーボンディング部を含めて電子部品（２１）を被覆するように配置されたゲル状防湿材（５２）と、
を具備することを特徴とする自動車用電子制御装置。
【請求項２】
前記固体状防湿材（５０）は可撓性配線部材（４０）と線膨張係数が適合していることを特徴とする請求項１に記載の自動車用電子制御装置。
【請求項３】
前記固体状防湿材（５０）によって、前記部品実装面に配したゲル状防湿材（５２）の表面（５２ａ）から突出するまで前記可撓性配線部材（４０）を被覆したことを特徴とする請求項１に記載の自動車用電子制御装置。
【請求項４】
車載エンジンに直接搭載されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動車用電子制御装置。
【請求項５】
ワイヤーボンディングにて電子部品（２１）を実装した回路基板（２０）に対し可撓性配線部材（４０）の一端を接合する工程と、
前記可撓性配線部材（４０）における前記回路基板（２０）への接合箇所を固体状防湿材（５０）にて被覆する工程と、
ケース（１０）内の部品収納空間（Ｒ１）において前記回路基板（２０）を固定する工程と、
前記ケース（１０）内の部品収納空間（Ｒ１）において前記回路基板（２０）での部品実装面に、ワイヤーボンディング部を含めて電子部品（２１）を被覆するようにゲル状防湿材（５２）を配置する工程と、
前記可撓性配線部材（４０）の他端に嵌合ピン（３１）を有するコネクタ（３０）を接合する工程と、
前記可撓性配線部材（４０）における前記コネクタ（３０）への接合箇所を防湿材（５１）にて被覆する工程と、
前記コネクタ（３０）を前記ケース（１０）に取り付ける工程と、
を具備することを特徴とする自動車用電子制御装置の組立方法。
【請求項６】
ワイヤーボンディングにて電子部品（２１）を実装した回路基板（２０）に対し可撓性配線部材（４０）の一端を接合する工程と、
前記可撓性配線部材（４０）における前記回路基板（２０）への接合箇所を固体状防湿材（５０）にて被覆する工程と、
ケース（１０）内の部品収納空間（Ｒ１）において前記回路基板（２０）を固定する工程と、
前記可撓性配線部材（４０）の他端に嵌合ピン（３１）を有するコネクタ（３０）を接合する工程と、
前記ケース（１０）内の部品収納空間（Ｒ１）において前記回路基板（２０）での部品実装面に、ワイヤーボンディング部を含めて電子部品（２１）を被覆するようにゲル状防湿材（５２）を配置する工程と、
前記可撓性配線部材（４０）における前記コネクタ（３０）への接合箇所を防湿材（５１）にて被覆する工程と、
前記コネクタ（３０）を前記ケース（１０）に取り付ける工程と、
を具備することを特徴とする自動車用電子制御装置の組立方法。
【請求項７】
ワイヤーボンディングにて電子部品（２１）を実装した回路基板（２０）に対し可撓性配線部材（４０）の一端を接合する工程と、
前記可撓性配線部材（４０）における前記回路基板（２０）への接合箇所を固体状防湿材（５０）にて被覆する工程と、
ケース（１０）内の部品収納空間（Ｒ１）において前記回路基板（２０）を固定する工程と、
前記可撓性配線部材（４０）の他端に嵌合ピン（３１）を有するコネクタ（３０）を接合する工程と、
前記可撓性配線部材（４０）における前記コネクタ（３０）への接合箇所を防湿材（５１）にて被覆する工程と、
前記ケース（１０）内の部品収納空間（Ｒ１）において前記回路基板（２０）での部品実装面に、ワイヤーボンディング部を含めて電子部品（２１）を被覆するようにゲル状防湿材（５２）を配置する工程と、
前記コネクタ（３０）を前記ケース（１０）に取り付ける工程と、
を具備することを特徴とする自動車用電子制御装置の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用電子制御装置の耐振防湿構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用電子制御装置をエンジンに直接搭載する、いわゆるエンジン直載方式が採られるなど、装置の振動環境が厳しくなってきている。一方、自動車用電子制御装置のケース内部での電気的接続部の防湿方法として、一般にゲル塗布を行っている。つまり、電子制御装置における防湿方法として完全防水構造とすると、筐体や防水検査費用等のコストアップが考えられ、低コストで実現可能なゲル状防湿材塗布が一般的である。さらに、エンジン等への装置搭載面積は小さく、放熱性も向上させる方法として、ケース内に収納される回路基板とコネクタを可撓性配線部材にて電気的に接続する、いわゆるフレキ接続する手法がある。
【０００３】
このフレキ接続する手法を採用した放熱構造においてゲル防湿を適用すると、図６に示すようになる。図６において、電子制御装置のケースはベースプレート１００とカバー１０１にて構成されている。ケース内において回路基板１０２が固定され、この回路基板１０２にはワイヤーボンディングにて電子部品１０３が実装されている。また、カバー１０１にはコネクタ１０４が取り付けられ、回路基板１０２とコネクタ１０４とは可撓性配線部材１０５にて電気的に接続されている。回路基板１０２はゲル状防湿材（樹脂）１０６にて被覆されるとともにコネクタ１０４での可撓性配線部材１０５の接続部はゲル状防湿材（樹脂）１０７にて被覆されている。
【０００４】
ところが、図６の場合、エンジン等の振動により可撓性配線部材１０５の可動部が振動し、これによりゲル状防湿材１０６を振動させ、ゲル状防湿材１０６に包まれた電子部品接続部（ワイヤーボンディング部）が振動ストレスにより破断する可能性がある。
【０００５】
ゲル状防湿材１０６は一般にフレキ要因でなくともエンジン等の振動による揺れの影響を最小にするため、高針入度のものを用いるが、構造的に振幅が大きいフレキ振動に対応できるほどに高針入度のもの（柔らかいもの）では図６のように例えばエンジンブロックの側面に設置する場合等のエンジン上の装置組付け方向によってはケース内でのゲル保持が困難になり防湿性を損なう可能性がある。
【０００６】
また逆に、図７のように、熱硬化性樹脂等の固体状防湿材（低針入度の樹脂）１１０，１１１を用いて可撓性配線部材１０５の振動（フレキ振動）を吸収してしまう方法が考えられる。この場合、その防湿材１１０，１１１と可撓性配線部材１０５及び基板側電子部品のボンディング材１１２の線膨張係数が全て同じということは通常あり得ないため、やはりいずれかの接続部に破断を生ずる可能性があるという問題がある。つまり、接続寿命等を考慮すると防湿材選定が極めて困難である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような背景の下になされたものであり、その目的は、可撓性配線部材の振動によるワイヤーボンディング部の破損を容易に防止することができる自動車用電子制御装置およびその組立方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の自動車用電子制御装置は、可撓性配線部材における回路基板への接合箇所を固体状防湿材によって被覆するとともに、ケース内の部品収納空間において回路基板での部品実装面にワイヤーボンディング部を含めて電子部品を被覆するようにゲル状防湿材を配置する構成を採っている。
【０００９】
この構成により、可撓性配線部材の可動部での振動が、部品実装面に配したゲル状防湿材に伝わりにくくなる。その結果、可撓性配線部材の振動によるワイヤーボンディング部の破損を容易に防止することができる。
【００１０】
請求項２に記載のごとく、固体状防湿材は可撓性配線部材と線膨張係数が適合しているものとするとよい。
請求項３に記載のように、固体状防湿材によって、部品実装面に配したゲル状防湿材の表面から突出するまで可撓性配線部材を被覆すると、振動がゲル状防湿材に、より伝わりにくくなる。
【００１１】
特に、請求項４に記載のように、車載エンジンに直接搭載される場合に好ましいものとなる。
自動車用電子制御装置の組立方法としては、請求項５に記載のように、ワイヤーボンディングにて電子部品を実装した回路基板に対し可撓性配線部材の一端を接合する工程と、前記可撓性配線部材における前記回路基板への接合箇所を固体状防湿材にて被覆する工程と、ケース内の部品収納空間において前記回路基板を固定する工程と、前記ケース内の部品収納空間において前記回路基板での部品実装面に、ワイヤーボンディング部を含めて電子部品を被覆するようにゲル状防湿材を配置する工程と、前記可撓性配線部材の他端に嵌合ピンを有するコネクタを接合する工程と、前記可撓性配線部材における前記コネクタへの接合箇所を防湿材にて被覆する工程と、前記コネクタを前記ケースに取り付ける工程と、を具備するものとする。あるいは、請求項６に記載のように、ワイヤーボンディングにて電子部品を実装した回路基板に対し可撓性配線部材の一端を接合する工程と、前記可撓性配線部材における前記回路基板への接合箇所を固体状防湿材にて被覆する工程と、ケース内の部品収納空間において前記回路基板を固定する工程と、前記可撓性配線部材の他端に嵌合ピンを有するコネクタを接合する工程と、前記ケース内の部品収納空間において前記回路基板での部品実装面に、ワイヤーボンディング部を含めて電子部品を被覆するようにゲル状防湿材を配置する工程と、前記可撓性配線部材における前記コネクタへの接合箇所を防湿材にて被覆する工程と、前記コネクタを前記ケースに取り付ける工程と、を具備するものとする。あるいは、請求項７に記載のように、ワイヤーボンディングにて電子部品を実装した回路基板に対し可撓性配線部材の一端を接合する工程と、前記可撓性配線部材における前記回路基板への接合箇所を固体状防湿材にて被覆する工程と、ケース内の部品収納空間において前記回路基板を固定する工程と、前記可撓性配線部材の他端に嵌合ピンを有するコネクタを接合する工程と、前記可撓性配線部材における前記コネクタへの接合箇所を防湿材にて被覆する工程と、前記ケース内の部品収納空間において前記回路基板での部品実装面に、ワイヤーボンディング部を含めて電子部品を被覆するようにゲル状防湿材を配置する工程と、前記コネクタを前記ケースに取り付ける工程と、を具備するものとする。
【００１２】
このような組立方法により請求項１に記載の自動車用電子制御装置を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。
図１には、本実施形態における自動車用電子制御装置１をエンジンブロック６０の側面に取り付けた状態での断面図を示す。つまり、自動車用電子制御装置１がエンジンルームにおいて車載エンジンに直接搭載された状態を想定している。図２は、電子制御装置１の単体での断面図である。
【００１４】
図２において、電子制御装置１のケース１０は、ベースプレート１１とカバー１２にて構成され、ケース１０の内部が部品収納空間Ｒ１となっている。ケース１０内の部品収納空間Ｒ１において、ベースプレート１１の上面には回路基板（例えば、セラミック基板）２０が固定されている。回路基板２０の上面には各種の電子部品が搭載されており、図２においては半導体チップ２１がワイヤーボンディングにて実装されている状態を示す。即ち、ワイヤー２２にて半導体チップ２１と回路基板２０での配線（導体パターン）が電気的に接続されている。半導体チップ２１を含めた回路基板２０に実装した各種の電子部品により電子制御回路が形成されている。また、実装した各種の電子部品は発熱素子を含み、発生する熱は回路基板２０、ベースプレート１１を介してエンジンブロック６０（図１参照）に逃がされると共にケース１０を介してエンジンルーム空間に逃がされる。
【００１５】
また、ケース１０のカバー１２にはコネクタ３０が取り付けられている。コネクタ３０は嵌合ピン３１を有し、嵌合ピン３１の固定端が接続部３２となっている。ケース１０内の部品収納空間Ｒ１において、可撓性配線部材としてのフレキシブルプリント配線板４０にて回路基板２０とコネクタ３０の嵌合ピン３１の接続部３２とが電気的に接続されている。つまり、フレキシブルプリント配線板４０の一端が回路基板２０と接合されるとともにフレキシブルプリント配線板４０の他端がコネクタ３０の接続部３２と接合されている。
【００１６】
フレキシブルプリント配線板４０における回路基板２０への接合箇所は固体状防湿材５０にて被覆されている。固体状防湿材５０は熱硬化性エポキシ樹脂等よりなる。また、固体状防湿材５０はフレキシブルプリント配線板４０と線膨張係数が適合、即ち、ほぼ一致している。一方、フレキシブルプリント配線板４０におけるコネクタ３０への接合箇所はゲル状防湿材５１にて被覆されている。さらに、ケース１０内の部品収納空間Ｒ１において回路基板２０での部品実装面にゲル状防湿材５２が配置され、このゲル状防湿材５２によってワイヤーボンディング部を含めて電子部品２１が被覆されている。ゲル状防湿材５１，５２には高針入度のシリコン樹脂を用いている。ここで、前述の固体状防湿材５０は、部品実装面に配したゲル状防湿材５２の表面５２ａから突出するまでフレキシブルプリント配線板４０を被覆している。
【００１７】
図２のように構成した自動車用電子制御装置１が、図１に示すように、エンジンブロック６０に取り付けられる。コネクタ３０には相手方のコネクタが接続され、このコネクタから延びるケーブルを介してセンサ・スイッチ類やアクチュエータが接続される。電子制御装置１はエンジンを制御する機器であって、マイコンを内蔵しており、エンジン運転状態を検出する信号（各種センサ信号やスイッチ信号等）を入力して最適なエンジン運転を行わせるための演算を行い、アクチュエータ（点火装置や燃料噴射装置）に駆動信号を出力する。
【００１８】
図１において、エンジンが駆動すると、振動が電子制御装置１に伝わる。この振動によりフレキシブルプリント配線板４０の可動部が振動する。
ここで、本実施形態においてはゲル状防湿材５２の内部のフレキシブルプリント配線板４０は熱硬化性樹脂等の固体状防湿材５０で覆われている。よって、エンジン振動によるフレキシブルプリント配線板４０の可動部での振動は固体状防湿材５０で吸収され、振動がゲル状防湿材５２に伝わりにくい。このようにしてゲル状防湿材５２への振動伝達は生じにくく、ゲル状防湿材５２に包まれた電子部品２１でのボンディング部（回路基板２０に実装した電子部品２１でのワイヤー接続部）がその振動ストレスにより破断することを抑制することができる。
【００１９】
なお、固体状防湿材５０の線膨張係数は、フレキシブルプリント配線板４０の接続部との相性のみ考慮すればよく選定は容易である。固体状防湿材５０は、線膨張係数や振動吸収性（硬度）等の必要機能を満足すれば具体的材質は問わない。
【００２０】
以上のごとく、ゲル状防湿材５２のみの防湿では、エンジン等の振動がフレキシブルプリント配線板４０→ゲル状防湿材５２→基板実装部品２１の接続部へと伝わり、そのストレスで接続部が破断しやすいが、本実施形態ではこれを回避でき、完全防水設計に比べ安価な防湿材塗布による防湿構造となる。即ち、エンジン等の駆動に伴なうフレキシブルプリント配線板４０の振動によるワイヤーボンディング部の破損を容易に防止することができ、ひいては製品コストを低減できる。
【００２１】
特に、固体状防湿材５０はフレキシブルプリント配線板４０のみと線膨張係数を適合させればよく、３つ（防湿材とフレキ材とボンディングワイヤーの３つ）以上の線膨張係数を考慮する必要がなく、固体状防湿材の選定が容易である。
【００２２】
また、固体状防湿材５０はゲル状防湿材５２の表面５２ａよりも突出してフレキシブルプリント配線板４０を覆っていることが望ましい。つまり、フレキシブルプリント配線板４０の振動をゲル状防湿材５２に伝えにくいという機能をより発揮させるべく、固体状防湿材５０の塗布量はゲル状防湿材５２の表面５２ａから突出させるに必要な最少量でよい。
【００２３】
なお、図１ではエンジン直載の自動車用電子制御装置を想定したが、エンジン直載でない自動車用電子制御装置に本構造を適用することができる。
次に、自動車用電子制御装置の組立方法を、図３〜図５を用いて説明する。
【００２４】
図３（ａ）に示すように、回路基板２０にワイヤーボンディングにて電子部品２１を実装する。そして、この回路基板２０に対しフレキシブルプリント配線板４０の一端を接合する。
【００２５】
引き続き、図３（ｂ）に示すように、フレキシブルプリント配線板４０を保持した状態で、フレキシブルプリント配線板４０における回路基板２０への接合箇所を固体状防湿材５０で被覆する。詳しくは、樹脂を塗布した後に硬化処理する。
【００２６】
その後、図３（ｃ）に示すように、ベースプレート１１の上面に回路基板２０を接着する。そして、図４（ａ）に示すように、ベースプレート１１にカバー１２を装着するとともにフレキシブルプリント配線板４０の端部をカバー穴１２ａから取り出す。このようにして、ケース１０内の部品収納空間Ｒ１において回路基板２０を固定する。
【００２７】
引き続き、図４（ｂ）に示すように、ケース１０内の部品収納空間Ｒ１において回路基板２０での部品実装面に、ワイヤーボンディング部を含めて電子部品２１を被覆するようにゲル状防湿材５２を配置する（注入する）。
【００２８】
さらに、図５（ａ）に示すように、フレキシブルプリント配線板４０の他端にコネクタ３０を接合する。
そして、図５（ｂ）に示すように、フレキシブルプリント配線板４０におけるコネクタ３０への接合箇所をゲル状防湿材５１にて被覆する。
【００２９】
さらに、図２に示すように、コネクタ３０をケース１０のカバー１２に接着し取り付ける。
なお、図３〜図５では、回路基板２０をケース１０内に固定した後において、（１）ゲル状防湿材５２を配置し、（２）フレキシブルプリント配線板４０の他端にコネクタ３０を接合し、（３）フレキシブルプリント配線板４０におけるコネクタ３０への接合箇所をゲル状防湿材５１にて被覆し、（４）コネクタ３０をケース１０に取り付けた。これに代わりゲル状防湿材５２の配置順序を次のようにしてもよい。
【００３０】
回路基板２０をケース１０内に固定した後、（１）フレキシブルプリント配線板４０の他端にコネクタ３０を接合し、（２）ゲル状防湿材５２を配置し、（３）フレキシブルプリント配線板４０におけるコネクタ３０への接合箇所をゲル状防湿材５１にて被覆し、（４）コネクタ３０をケース１０に取り付けるようにしてもよい。
【００３１】
あるいは、回路基板２０をケース１０内に固定した後、（１）フレキシブルプリント配線板４０の他端にコネクタ３０を接合し、（２）フレキシブルプリント配線板４０におけるコネクタ３０への接合箇所をゲル状防湿材５１にて被覆し、（３）ゲル状防湿材５２を配置し、（４）コネクタ３０をケース１０に取り付けるようにしてもよい。
【００３２】
また、フレキシブルプリント配線板４０におけるコネクタ３０への接合箇所はゲル状防湿材５１によって被覆したが、固体状防湿材にて被覆してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における自動車用電子制御装置をエンジンに搭載した状態での断面図。
【図２】自動車用電子制御装置の断面図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は自動車用電子制御装置の組立方法を説明するための図。
【図４】（ａ），（ｂ）は自動車用電子制御装置の組立方法を説明するための図。
【図５】（ａ），（ｂ）は自動車用電子制御装置の組立方法を説明するための図。
【図６】従来技術を説明するための自動車用電子制御装置の断面図。
【図７】従来技術を説明するための自動車用電子制御装置の断面図。
【符号の説明】
１…自動車用電子制御装置、１０…ケース、１１…ベースプレート、１２…カバー、２０…回路基板、２１…電子部品、２２…ワイヤー、３０…コネクタ、３１…嵌合ピン、４０…フレキシブルプリント配線板、５０…固体状防湿材、５１…ゲル状防湿材、５２…ゲル状防湿材、６０…エンジンブロック、Ｒ１…部品収納空間。
【図１】
0003858760.tif 000002
【図２】
0003858760.tif 000003
【図３】
0003858760.tif 000004
【図４】
0003858760.tif 000005
【図５】
0003858760.tif 000006
【図６】
0003858760.tif 000007
【図７】
0003858760.tif 000008