JP5038271B2 - Electrical and electronic control device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂封止構造を有する電気電子制御装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an electric / electronic control device having a resin sealing structure and a method for manufacturing the same.
自動車などに搭載される電気電子制御装置は、水や腐食性ガスの侵入を防止して配線基板及びその配線基板上に実装された電子部品等を保護する構成であることが求められる。 Electrical and electronic control devices mounted on automobiles and the like are required to have a configuration that protects a wiring board and electronic components mounted on the wiring board by preventing intrusion of water or corrosive gas.
このような電気電子制御装置としては、例えば、電子回路基板と、その電子回路基板に実装された電子部品と、外部電子回路系と着脱自在に接続される接続用金属端子を有するコネクタとを樹脂により一体的に封止した構成のものが知られている(特許文献1等参照)。 As such an electrical and electronic control device, for example, an electronic circuit board, an electronic component mounted on the electronic circuit board, and a connector having a connection metal terminal that is detachably connected to an external electronic circuit system are made of resin. Is known that is integrally sealed (see Patent Document 1, etc.).
電気電子制御装置の樹脂封止方法としては、例えば、トランスファモールド成形法がある。このトランスファモールド成形法で用いる熱硬化性樹脂(組成物)は、金型内への樹脂充填時の流動性、及び成形後の耐熱性が高く、信頼性が高い。また、熱硬化性樹脂を用いたトランスファモールド成形法は比較的長い成形時間を必要とするが、複数の電気電子制御装置を同時に成形するMAP(Mold Array Package)方式などを用いた場合には生産効率の向上を図ることができる。 As a resin sealing method of the electric / electronic control device, for example, there is a transfer molding method. The thermosetting resin (composition) used in this transfer molding method has high fluidity when the resin is filled into the mold and heat resistance after molding, and has high reliability. In addition, the transfer molding method using thermosetting resin requires a relatively long molding time. However, if a MAP (Mold Array Package) method that simultaneously molds multiple electric and electronic control devices is used, production is possible. Efficiency can be improved.
しかしながら、近年、SiP(System in Package)、MCP(Multi Chip Package)などの技術に代表されるように、1つのパッケージに複数の半導体チップを内蔵し、多段スタックパッケージ化する技術が用いられる機会が増えており、半導体パッケージ等の電子部品、及びこれらを搭載する電子回路基板が大型化の傾向にある。 However, in recent years, as represented by technologies such as SiP (System in Package) and MCP (Multi Chip Package), there is an opportunity to use a technology that incorporates a plurality of semiconductor chips in one package and forms a multistage stack package. Increasingly, electronic components such as semiconductor packages and electronic circuit boards on which these components are mounted are becoming larger.
このように、樹脂封止の対象である電子回路基板が大型化すると、封止に必要な樹脂量が多くなり、溶融した樹脂を金型内に押し出すトランスファ機構の大型化及び高推力化が必要となる。また、コネクタ等の部品を有する電気電子制御装置を成形する場合には金型形状が複雑となる。さらに、金型の大型化、及び複雑化により、金型全体への安定した熱供給が困難となる。したがって、トランスファモールド成形法によって複数の電気電子制御装置を同時に成形することが困難となり、生産効率が著しく低下してしまうという問題点があった。 Thus, when the electronic circuit board that is the object of resin sealing becomes larger, the amount of resin required for sealing increases, and the transfer mechanism that pushes molten resin into the mold needs to be enlarged and increased in thrust. It becomes. Further, when an electric / electronic control device having components such as connectors is formed, the mold shape becomes complicated. Furthermore, due to the increase in size and complexity of the mold, stable heat supply to the entire mold becomes difficult. Therefore, it is difficult to simultaneously mold a plurality of electric and electronic control devices by the transfer mold molding method, and there is a problem that the production efficiency is remarkably lowered.
電気電子制御装置の樹脂封止方法としては、その他に、熱可塑性樹脂(組成物)を用いた射出成形があり、トランスファモールド成形法と比較して短い時間で成形を行うことができる。しかしながら、成形圧力、及び樹脂温度が高く、電子部品の位置ずれ、或いは、ボンディング配線流れなどの恐れがあり、信頼性の面ではトランスファモールド成形法に及ばない。 In addition, as a resin sealing method of the electric / electronic control device, there is injection molding using a thermoplastic resin (composition), and the molding can be performed in a shorter time compared to the transfer molding method. However, the molding pressure and the resin temperature are high, and there is a risk of misalignment of electronic components or a flow of bonding wiring, which is inferior to the transfer molding method in terms of reliability.
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、電子回路基板の大型化による生産効率の低下が抑制でき、信頼性の高い電気電子制御装置及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a highly reliable electric and electronic control device and a method for manufacturing the same that can suppress a reduction in production efficiency due to an increase in size of an electronic circuit board.
上記目的を達成するために、本発明は、配線基板に電子部品を実装する工程と、前記配線基板に実装された前記電子部品を、熱硬化性樹脂組成物によるトランスファモールド成形、或いは、圧縮成形で樹脂封止する第1の樹脂封止工程と、前記配線基板に、前記配線基板上の電子回路と外部電子回路系とを電気的に接続する外部接続端子を実装する工程と、前記配線基板と前記第1の樹脂封止工程で樹脂封止された前記電子部品とを、熱可塑性樹脂組成物による射出成形、或いはポッティング成形で一体的に樹脂封止する第2の樹脂封止工程とを有し、前記第1の樹脂封止工程では、前記配線基板上において、少なくとも、前記外部接続端子を実装する部分を除いて樹脂封止するものとする。
また、上記目的を達成するために、本発明は、複数の配線基板のそれぞれに電子部品を実装する工程と、前記複数の配線基板のそれぞれに実装された前記電子部品を、熱硬化性樹脂組成物によるトランスファモールド成形、或いは、圧縮成形で樹脂封止する第1の樹脂封止工程と、前記複数の配線基板の少なくとも1つに、前記配線基板上の電子回路と外部電子回路系とを電気的に接続する外部接続端子を実装する工程と、前記複数の配線基板を電気的に接続する工程と、前記複数配線基板と前記第1の樹脂封止工程で樹脂封止された前記電子部品とを、熱可塑性樹脂組成物による射出成形、或いはポッティング成形で一体的に樹脂封止する第2の樹脂封止工程とを有し、前記第1の樹脂封止工程では、前記配線基板上において、少なくとも、前記外部接続端子を実装する部分及び前記複数の配線基板を電気的に接続する部分を除いて樹脂封止するものとする。
In order to achieve the above object, the present invention includes a step of mounting an electronic component on a wiring board, and transfer molding or compression molding of the electronic component mounted on the wiring board with a thermosetting resin composition. in a first resin sealing step of a resin sealing, the wiring substrate, a step of mounting the external connection terminals for electrically connecting the electronic circuit and the external electronic circuitry on the circuit board, the wiring substrate and said first resin sealing said electronic component sealed by resin in step a, the injection molding with a thermoplastic resin composition, or a second resin sealing step of integrally resin-sealed by potting molding Yes, and wherein in the first resin sealing step, in the wiring substrate, at least, it shall be sealed with resin except for a portion of mounting the external connection terminals.
In order to achieve the above object, the present invention includes a step of mounting an electronic component on each of a plurality of wiring boards, and a thermosetting resin composition including the electronic component mounted on each of the plurality of wiring boards. A first resin sealing step in which resin molding is performed by transfer molding using a material or compression molding, and at least one of the plurality of wiring boards is electrically connected to an electronic circuit on the wiring board and an external electronic circuit system. Mounting the external connection terminals to be connected to each other, electrically connecting the plurality of wiring boards, the plurality of wiring boards and the electronic component resin-sealed in the first resin sealing step A second resin sealing step of integrally resin-sealing by injection molding with a thermoplastic resin composition or potting molding, and in the first resin sealing step, on the wiring board, at least It shall be sealed with resin except for the portion and the portion for electrically connecting said plurality of wiring boards for mounting the external connection terminals.
本発明によれば、生産効率の低下を抑制しつつ、信頼性の高い電気電子制御装置を製造することができる。 According to the present invention, it is possible to manufacture a highly reliable electric and electronic control device while suppressing a decrease in production efficiency.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の第1の実施の形態を図1及び図2を参照しつつ説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、第1の実施の形態における電気電子制御装置の製造方法の工程を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a process of a method for manufacturing an electrical / electronic control apparatus according to the first embodiment.
図1に示す工程において製造される電気電子制御装置は、例えば、車載用のエンジンコントロールユニット(ECU)であり、電子部品1a,1bが実装された配線基板2と、配線基板2に実装された電子部品1a,1bを覆う樹脂5と、配線基板2に実装され、配線基板2上の電子回路と外部電子回路系とを電気的に接続する外部接続端子3と、樹脂5に覆われた電子部品1a,1bと配線基板2とを覆う樹脂7とを備えている(図1:(工程1−4)参照)。
The electric / electronic control device manufactured in the process shown in FIG. 1 is, for example, an in-vehicle engine control unit (ECU), which is mounted on the
以下、本実施の形態における電気電子制御装置の製造方法の各工程の詳細を順を追って説明する。 Hereinafter, the details of each step of the method for manufacturing the electrical and electronic control device according to the present embodiment will be described in order.
(工程1−1)
まず、配線基板2に電子部品1a,1bを実装する。
(Step 1-1)
First, the electronic components 1 a and 1 b are mounted on the
電子部品1a,1bは、Sn/Pb共晶はんだ、Sn/Ag/Cu系鉛フリーはんだ等を用い、配線基板2を200〜260℃のリフロー炉内を通過させることにより、配線基板2の両面、或いは片面に実装される。配線基板2に実装される電子部品としては、例えば、FET(Field Effect Transistor)、IC(Integrated Circuit)、ダイオード、クリスタル、セラミックコンデンサ、チップ抵抗などの電子部品1aや、マイクロコンピュータなどの電子部品1bが用いられる。
The electronic components 1a and 1b use Sn / Pb eutectic solder, Sn / Ag / Cu-based lead-free solder, etc., and pass the
配線基板2は、少なくとも1層以上(例えば4層)の配線層を有しており、その大きさは、例えば、103mm×90mm×1.6mmである。配線基板2としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、又はピスマレイミドトリアジン樹脂にガラス繊維や無機フィラ等を配合した樹脂プリント基板(ガラスエポキシ(FR4)基板など)、ポリイミド又は液晶ポリマーから成るフレキシブル基板、セラミック基板、或いは、金属基板などが用いられる。
The
(工程1−2)
次に、配線基板2に実装された電子部品1a,1bを樹脂5により封止する。
(Step 1-2)
Next, the electronic components 1 a and 1 b mounted on the
電子部品1a,1bを封止する際、配線基板2の一部を電子部品1a,1bとともに樹脂5により封止する。ただし、外部接続端子3を実装する部分を除く。
When sealing the electronic components 1a and 1b, a part of the
このように、配線基板2(一部を除く)と電子部品1a,1bを樹脂封止した構成をサブモジュール11と呼ぶ。この(工程1−2)においては、トランスファモールド成形法により樹脂封止を行いサブモジュール11を成形する。
A configuration in which the wiring board 2 (except for a part) and the electronic components 1a and 1b are sealed with a resin is called a
ここで、本実施の形態のトランスファモールド成形法を図2を用いて説明する。図2は、(工程1−2)におけるトランスファモールド成形の様子を示す縦断面図である。 Here, the transfer mold forming method of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a state of transfer mold forming in (Step 1-2).
本実施の形態のトランスファモールド成形法においては、成形金型である上型8及、下型9、及びプランジャ10等を用いて樹脂封止を行う。上型8及び下型9はサブモジュール11の外形成形のために掘り込まれており、この上型8及び下型9により封止用樹脂の充填空間が画定される。上型8及び下型9は、複数(例えば2つ)の充填空間が成形されるように形成されており、これらの充填空間に配線基板2を配置し、封止用の樹脂を充填することにより樹脂封止を行う。
In the transfer mold molding method of the present embodiment, resin sealing is performed using an upper mold 8 and a
具体的には、まず、(工程1−1)で電子部品1a,1bを実装した複数(例えば2つ)の配線基板2を、予め定めた温度(例えば、175℃)にした成形金型8,9により画定される複数(例えば2つ)の充填空間にそれぞれ配置する。次に、プランジャ10により熱硬化性樹脂(組成物)5を予め定めた成形圧力(例えば、30kg/cm^2)で成形金型内(充填空間)に注入充填し、120秒間の樹脂封止成形を行う。これにより、複数(例えば、2つ)のサブモジュール11を成形する。
Specifically, first, a molding die 8 in which a plurality of (for example, two)
上記のトランスファモールド成形法において、成形金型8,9内に充填する熱硬化性樹脂5としては、例えば、線膨張係数が16ppm/℃、弾性率が15GPa、ガラス転移温度が125℃の物性値を有するものを用いる。また、硬化後の熱硬化性樹脂5の物性値は、例えば、線膨張係数が5〜25ppm/℃、弾性率が8〜30GPa、ガラス転移温度が80〜200℃である。このような熱硬化性樹脂5の材料としては、例えば、熱硬化性樹脂5の材料としては、例えば、無機質フィラを含み40度以下において固形であるエポキシ系複合材料(熱硬化性樹脂)が用いられる。このエポキシ系複合材料に添加する無機質フィラとしては、例えば、溶融シリカ、結晶性シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、ボロンナイトライド、シリコンナイトライド、シリコンカーバイトなどの破砕状(角形状)、又は球状のフィラがある。エポキシ系複合材料には上記のフィラのうち、少なくとも1種類以上を添加して用いることができる。
In the above transfer molding method, the
トランスファモールド成形法は次のような特徴を有している。すなわち、トランスファモールド成形法に使用する熱硬化性樹脂の多くは、充填時の樹脂流動性が良く、部品などの変形が少ない。また、成形後の耐熱性、及び接着性が高く、熱膨張性、及び吸湿性が低い。また、成形に要する時間が長いが、MAP(Multi Chip Package)方式などの方法を用いることにより、同時に複数の樹脂封止ができるため、生産性の向上、製造コストの低減を図ることができる。 The transfer molding method has the following characteristics. That is, many of the thermosetting resins used in the transfer mold forming method have good resin fluidity at the time of filling, and deformation of parts and the like is small. Moreover, the heat resistance and adhesiveness after shaping | molding are high, and thermal expansibility and moisture absorption are low. Moreover, although the time required for molding is long, by using a method such as a MAP (Multi Chip Package) method, a plurality of resins can be sealed at the same time, so that productivity can be improved and manufacturing cost can be reduced.
図1に戻る。 Returning to FIG.
(工程1−3)
次に、(工程1−2)で成形したサブモジュール11の配線基板2に、配線基板2上の電子回路と外部電子回路系とを電気的に接続する外部接続端子3を実装する。
(Step 1-3)
Next, the
外部接続端子3は、例えば、熱可塑性樹脂(組成物)から成るコネクタハウジング4を有しており、外部接続端子3とコネクタハウジング4でコネクタ6を構成している。外部接続端子3の材料としては、例えば、錫、金、ニッケル、或いは、亜鉛等でめっきが施された銅、鉄、或いはそれらの合金が用いられる。外部接続端子3は、はんだ付け、或いは、プレスフィット等の方法で配線基板2(サブモジュール11)に実装される。
The
(工程1−4)
次に、サブモジュール11と外部接続端子3とを樹脂7で一体的に封止する。
(Step 1-4)
Next, the
これにより、配線基板2と(工程1−2)で樹脂封止された電子部品1a,1bとが一体的に樹脂封止され、本実施の形態に係わる電気電子制御装置が得られる。この(工程1−4)においては、熱可塑性樹脂(組成物)7による射出成形によりサブモジュール11と外部接続端子3(コネクタ6)との樹脂封止を行う。熱可塑性樹脂7としては、ガラス繊維強化ポリブチレンテレフタレート原料樹脂を用い、シリンダー温度225℃、金型温度80℃の条件で樹脂成形を行う。
As a result, the
なお、熱可塑性樹脂7は、上記ガラス繊維強化ポリブチレンテレフタレート原料樹脂に限られず、射出形成可能でかつ成形性が良好であればよく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂、ポリスチレン、ハイインパクトポリスチレン、AAS樹脂、AS樹脂、ABS樹脂、MBS樹脂、AES樹脂、スチレン−無水マレイン酸共重合体などのスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンエーテル、ポリオキシメチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエステル系液晶ポリマーなどのエンジニアプラスチック、或いは、これらを混合したものを用いることができる。また、これらの材料には、ガラス繊維などの充填剤、添加剤が配合されていても良い。
The
次に、上記のように構成した本実施の形態の効果を比較例と比較しつつ説明する。まず、比較例の電気電子制御装置の製造方法の工程を図5を参照しつつ、順を追って説明する。 Next, the effect of the present embodiment configured as described above will be described in comparison with a comparative example. First, the steps of the method for manufacturing the electrical and electronic control device of the comparative example will be described in order with reference to FIG.
(工程4−1)
まず、配線基板2に電子部品1a,1bを実装する。
(Step 4-1)
First, the electronic components 1 a and 1 b are mounted on the
(工程4−2)
次に、配線基板2に外部接続端子3を実装する。
(Step 4-2)
Next, the
(工程4−3)
次に、配線基板2、電子部品1a,1b、及び外部接続端子3を熱硬化性樹脂5を用いたトランスファモールド成形法により樹脂封止する。これにより、従来技術における電気電子制御装置が得られる。
(Step 4-3)
Next, the
このようなトランスファモールド成形法においては、成形に要する時間が長いが、MAP方式などの方法を用いて、同時に複数の樹脂封止を行うことにより生産性を高めている。しかしながら、半導体パッケージ等の電子部品、及びこれらを搭載する電子回路基板が大型化すると、封止に必要な樹脂量が多くなり、溶融した樹脂を金型内に押し出すトランスファ機構の大型化及び高推力化が必要となる。また、コネクタ等の部品を有する電気電子制御装置を成形する場合には金型形状が複雑となる。さらに、金型の大型化、及び複雑化により、金型全体への安定した熱供給が困難となる。したがって、トランスファモールド成形法によって複数の電気電子制御装置を同時に成形することが困難となり、生産効率が著しく低下してしまう。 In such a transfer mold molding method, the time required for molding is long, but productivity is enhanced by simultaneously performing a plurality of resin sealing using a method such as a MAP method. However, as electronic components such as semiconductor packages and electronic circuit boards on which these components are mounted are increased in size, the amount of resin required for sealing increases, and the transfer mechanism that pushes molten resin into the mold increases in size and thrust. Needs to be made. Further, when an electric / electronic control device having components such as connectors is formed, the mold shape becomes complicated. Furthermore, due to the increase in size and complexity of the mold, stable heat supply to the entire mold becomes difficult. Therefore, it becomes difficult to simultaneously mold a plurality of electric and electronic control devices by the transfer mold molding method, and the production efficiency is significantly reduced.
電気電子制御装置の樹脂封止方法としては、熱可塑性樹脂を用いた射出成形法があり、トランスファモールド成形法と比較して短い時間で成形を行うことができる。しかしながら、成形圧力、及び樹脂温度が高く、電子部品の位置ずれ、或いは、ボンディング配線流れなどの恐れがあり、信頼性の面ではトランスファモールド成形法に及ばない。 As a resin sealing method of the electric / electronic control device, there is an injection molding method using a thermoplastic resin, and the molding can be performed in a shorter time compared to the transfer molding method. However, the molding pressure and the resin temperature are high, and there is a risk of misalignment of electronic components or a flow of bonding wiring, which is inferior to the transfer molding method in terms of reliability.
これに対し、本実施の形態における電気電子制御装置の製造方法においては、熱硬化性樹脂によるトランスファモールド成形法により電子部品及びその周辺を樹脂封止するようにし、封止範囲を制限したので、電気電子制御装置の基板が大型化しても、トランスファモールド成形法によって複数の基板を同時に成形することができ、さらにその後の工程で、熱可塑性樹脂による射出成形法により電気電子制御装置を樹脂封止するので、熱可塑性樹脂の温度が高いことによる電子部品の位置ずれ、或いは、ボンディング配線流れなどが抑制される。したがって、電子回路基板の大型化による生産効率の低下を抑制しつつ、信頼性の高い電気電子制御装置を製造することができる。 On the other hand, in the manufacturing method of the electric and electronic control device according to the present embodiment, the electronic component and its periphery are resin-sealed by the transfer molding method using a thermosetting resin, and the sealing range is limited. Even if the substrate of the electric / electronic control device is enlarged, a plurality of substrates can be formed at the same time by the transfer molding method, and in the subsequent process, the electric / electronic control device is sealed with an injection molding method using a thermoplastic resin. Therefore, the position shift of the electronic component due to the high temperature of the thermoplastic resin or the flow of bonding wiring is suppressed. Therefore, it is possible to manufacture a highly reliable electric / electronic control device while suppressing a decrease in production efficiency due to an increase in the size of the electronic circuit board.
また、トランスファモールド成形法による樹脂封止の後に外部接続端子を実装するので、トランスファモールド成形に用いる金型の形状に外部接続端子の形状を考慮する必用がなく、金型の形状をより簡素化することができる。 In addition, since the external connection terminals are mounted after resin sealing by the transfer molding method, it is not necessary to consider the shape of the external connection terminals in the shape of the mold used for transfer molding, and the shape of the mold is further simplified can do.
本発明の第2の実施の形態を図3を参照しつつ説明する。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第1の実施の形態では、外部接続端子3は、コネクタハウジング4を有しており、外部接続端子3とコネクタハウジング4でコネクタ6を構成したが、第2の実施の形態では、コネクタハウジング4を有しない外部接続端子3を用い、射出成形による樹脂封止時にコネクタハウジングを一体形成し、コネクタ60を形成する。
In the first embodiment, the
図3は、本発明の第2の実施の形態における電気電子制御装置の製造方法の工程を示す図である。図中、図1に示した部材と同等のものには同じ符号を付し、説明を省略する。 FIG. 3 is a diagram showing the steps of the method for manufacturing the electric / electronic control device according to the second embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those shown in FIG.
図3に示す工程において製造される電気電子制御装置は、第1の実施の形態と同様に、電子部品1a,1bが実装された配線基板2と、配線基板2に実装された電子部品1a,1bを覆う樹脂5と、配線基板2に実装され、配線基板2上の電子回路と外部電子回路系とを電気的に接続する外部接続端子3と、樹脂5に覆われた電子部品1a,1bと配線基板2とを覆う樹脂7とを備えている(図3:(工程2−4)参照)。
As in the first embodiment, the electrical and electronic control device manufactured in the process shown in FIG. 3 includes the
以下、本実施の形態における電気電子制御装置の製造方法の工程の詳細を順を追って説明する。 Hereinafter, the details of the steps of the method for manufacturing the electrical and electronic control device according to the present embodiment will be described in order.
(工程2−1)
まず、配線基板2に電子部品1a,1bを実装する。電子部品1a,1bは、Sn/Pb共晶はんだ、Sn/Ag/Cu系鉛フリーはんだ等を用い、配線基板2を200〜260℃のリフロー炉内を通過させることにより、配線基板2の両面、或いは片面に実装される。
(Step 2-1)
First, the electronic components 1 a and 1 b are mounted on the
(工程2−2)
次に、配線基板2に実装された電子部品1a,1bを熱硬化性樹脂5を用いたトランスファモールド成形法により樹脂封止する。
(Process 2-2)
Next, the electronic components 1 a and 1 b mounted on the
電子部品1a,1bを封止する際、配線基板2の一部を電子部品1a,1bとともに熱硬化性樹脂5により封止する。ただし、外部接続端子3を実装する部分を除く。これにより、サブモジュール11が形成される。
When the electronic components 1a and 1b are sealed, a part of the
(工程2−3)
次に、(工程2−2)で成形したサブモジュール11に、配線基板上2の電子回路と外部電子回路系とを電気的に接続する外部接続端子3を実装する。外部接続端子3は、はんだ付け、或いは、プレスフィット等の方法で配線基板2(サブモジュール11)に実装される。
(Step 2-3)
Next, the
(工程2−4)
次に、(工程2−3)で得られたサブモジュール11と外部接続端子3とを熱可塑性樹脂7を用いた射出形成により一体的に樹脂封止する。また、この樹脂封止と同時に、外部接続端子3のコネクタハウジングを熱可塑性樹脂7により一体形成し、外部接続端子3と熱可塑性樹脂7の一部によりコネクタ60を構成する。これにより、配線基板2と(工程2−2)で樹脂封止された電子部品1a,1bとが一体的に樹脂封止され、本実施の形態に係わる電気電子制御装置が得られる。
(Step 2-4)
Next, the
本実施の形態の電気電子制御装置のその他の構成、及びその他の製造の工程は第1の実施の形態と同様である。 Other configurations of the electric and electronic control device of the present embodiment and other manufacturing steps are the same as those of the first embodiment.
以上のように構成した本実施の形態においても、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。 Also in the present embodiment configured as described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
また、サブモジュール11(配線基板2と電子部品1a,1b)と外部接続端子3とを熱可塑性樹脂7により樹脂封止する工程において外部接続端子3のコネクタハウジングを一体的に構成するようにしたので、コネクタハウジング4を事前に形成する必要がなく、電気電子制御基板の製造効率を向上することができる。
In addition, the connector housing of the
本発明の第3の実施の形態を図4を参照しつつ説明する。 A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第1の実施の形態では、1つのサブモジュール11を樹脂封止して電気電子制御装置を製造したが、第3の実施の形態では、2つ(2種類)のサブモジュール13a,13bを樹脂封止して1つの電気電子制御装置を製造する。
In the first embodiment, one electrical module is manufactured by sealing one
図4は、本発明の第3の実施の形態における電気電子制御装置の製造方法の各工程を示す図である。図中、図1と同等の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。 FIG. 4 is a diagram showing each step of the method for manufacturing the electrical / electronic control device according to the third embodiment of the present invention. In the figure, members equivalent to those in FIG.
本実施の形態に係わる電気電子制御装置は、電子部品1a,1bが実装された配線基板2と、電子部品1a及び高発熱部品1cが実装された金属基板12と、配線基板2に実装された電子部品1a,1bと金属基板12に実装された電子部品1a,1cとをそれぞれ覆う熱硬化性樹脂5と、配線基板2に実装され、配線基板2上の電子回路と外部電子回路系とを電気的に接続する外部接続端子3と、
配線基板2と金属基板12を電気的に接続するボンディングワイヤ14と、熱硬化性樹脂5に覆われた電子部品1a,1b、配線基板2、高発熱部品1c、及び金属基板12を一体的に覆う熱可塑性樹脂7とを備えている(図4:工程3−4参照)。
The electrical and electronic control device according to the present embodiment is mounted on the
The
以下、図4を参照しつつ本実施の形態の製造方法における各工程を順を追って説明する。 Hereafter, each process in the manufacturing method of this Embodiment is demonstrated in order, referring FIG.
(工程3−1)
まず、配線基板2に電子部品1a,1bを実装する。電子部品1a,1bは、Sn/Pb共晶はんだ、Sn/Ag/Cu系鉛フリーはんだ等を用い、配線基板2を200〜260℃のリフロー炉内を通過させることにより、配線基板2の両面、或いは片面に実装される。
(Step 3-1)
First, the electronic components 1 a and 1 b are mounted on the
電子部品1cは、例えば、パワー半導体などのパワー変換回路からなる高発熱部品である。 The electronic component 1c is a highly heat-generating component composed of a power conversion circuit such as a power semiconductor, for example.
金属基板12は、例えば、Al(アルミ)を主成分とする金属基板上にエポキシ樹脂で絶縁加工し、その上に銅箔などで回路配線を形成したものである。
The
(工程3−2)
次に、配線基板2に実装された電子部品1a,1bを熱硬化性樹脂5を用いたトランスファモールド成形法により樹脂封止する。電子部品1a,1bを封止する際、配線基板2の一部を電子部品1a,1bとともに熱硬化性樹脂5により封止する。ただし、外部接続端子3を実装する部分及びボンディングワイヤ14を接合する部分(接合部)を除く。これにより、サブモジュール13aが形成される。
(Step 3-2)
Next, the electronic components 1 a and 1 b mounted on the
同様に、金属基板12に実装された電子部品1a,1cを熱硬化性樹脂5を用いたトランスファモールド成形法により樹脂封止する。ただし、ボンディングワイヤ14を接合する部分を除く。これにより、サブモジュール13bが形成される。
Similarly, the electronic components 1 a and 1 c mounted on the
この(工程3−2)において、トランスファモールド成形用の金型は、同時に複数(例えば4つ)のサブモジュール13aを成形できるように形成されており、1回の樹脂封止で複数(例えば4つ)のサブモジュール13aが得られる。サブモジュール13bの成形についても同様である。なお、配線基板2と金属基板12の基板サイズ(形状)が同じであれば、サブモジュール13aの成形時とサブモジュール13bの成形時で同じ成形金型を用いることもできる。
In this (Step 3-2), the mold for transfer molding is formed so that a plurality of (for example, four)
(工程3−3)
次に、(工程3−2)で成形したサブモジュール13aに、配線基板上2の電子回路と外部電子回路系とを電気的に接続する外部接続端子3を実装する。
(Step 3-3)
Next, the
なお、外部接続端子3のコネクタハウジング4は、後の(工程3−5)において熱可塑性樹脂7により一体形成する構成としても良い。
Note that the
(工程3−4)
次に、2つのサブモジュール13a,13bを電気的に接続するため、サブモジュール13aの接合部(パッド部)とサブモジュール13bの接合部(ボンディング面)をAl(アルミ)などのボンディングワイヤ14を用いたワイヤボンディングにより接合する。
(Step 3-4)
Next, in order to electrically connect the two
(工程3−5)
次に、(工程3−4)で得られたサブモジュール13aとサブモジュール13bとを熱可塑性樹脂7を用いた射出形成により一体的に樹脂封止する。
(Step 3-5)
Next, the
これにより、配線基板2、電子部品1a,1b,1c、金属基板12、及び外部接続端子3が一体的に樹脂封止され、本実施の形態に係わる電気電子制御装置が得られる。
Thereby, the
本実施の形態の電気電子制御装置のその他の構成、及びその他の製造の工程は第1の実施の形態と同様である。 Other configurations of the electric and electronic control device of the present embodiment and other manufacturing steps are the same as those of the first embodiment.
以上のように構成した本実施の形態においても第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。 In the present embodiment configured as described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
また、高発熱部品をその他の部品を実装する配線基板とは別に放熱性の良い金属基板に実装しながら、配線基板と金属基板を一体的に封止して電気電子制御装置を成形したので、高発熱部品(発熱系の電子回路)により発生する熱がその他の部品(制御系の電子回路)に影響することを抑制することができる。 In addition, while mounting the high heat generation component on the metal substrate with good heat dissipation separately from the wiring substrate on which other components are mounted, the wiring substrate and the metal substrate are integrally sealed to form the electric and electronic control device. It is possible to suppress the heat generated by the high heat generating component (heat generating electronic circuit) from affecting other components (control electronic circuit).
なお、本実施の形態の外部接続端子3のコネクタハウジング4は、第2の実施の形態の(工程2−4)と同様に、(工程3−5)において熱可塑性樹脂7により一体形成する構成としても良い。
In addition, the
また、本発明の第1〜第3の実施の形態においては、熱硬化性樹脂5を用いたトランスファモールド成形により樹脂封止を行ったが、これに限られず、例えば熱硬化性樹脂5を用いた圧縮成形により樹脂封止を行っても良い。
Further, in the first to third embodiments of the present invention, the resin sealing is performed by transfer molding using the
さらに、熱可塑性樹脂7を用いた射出成形により樹脂封止を行ったが、これに限られず、例えば熱可塑性樹脂7を用いた樹脂ポッティング成形により樹脂封止を行っても良い。
Further, the resin sealing is performed by injection molding using the
また、熱可塑性樹脂7を用いたが、これに限られず、たとえば紫外線硬化性樹脂を用いても良い。この紫外線硬化性樹脂としては、例えば、変性アクリレートを主成分とする樹脂を使用し、紫外線照射装置(図示せず)を用いて、10〜60秒の紫外線照射を行い、紫外線硬化性樹脂を硬化させることにより樹脂封止を行う。
Moreover, although the
1a,1b,1c 電子部品
2 配線基板
3 外部接続端子
4 コネクタハウジング
5 熱硬化性樹脂
6 コネクタ
7 熱可塑性樹脂
8 上型
9 下型
10 プランジャ
11,13a,13b サブモジュール
12 金属基板
14 ボンディングワイヤ
1a, 1b,
Claims (8)
前記配線基板に実装された前記電子部品を、熱硬化性樹脂組成物によるトランスファモールド成形、或いは、圧縮成形で樹脂封止する第1の樹脂封止工程と、
前記配線基板に、前記配線基板上の電子回路と外部電子回路系とを電気的に接続する外部接続端子を実装する工程と、
前記配線基板と前記第1の樹脂封止工程で樹脂封止された前記電子部品とを、熱可塑性樹脂組成物による射出成形、或いはポッティング成形で一体的に樹脂封止する第2の樹脂封止工程とを有し、
前記第1の樹脂封止工程では、前記配線基板上において、少なくとも、前記外部接続端子を実装する部分を除いて樹脂封止することを特徴とする電気電子制御装置の製造方法。 Mounting electronic components on a wiring board;
The electronic component mounted on the wiring board, transfer molding of thermosetting resin composition, or a first resin sealing step of a resin sealing by compression molding,
Mounting an external connection terminal for electrically connecting an electronic circuit on the wiring board and an external electronic circuit system on the wiring board;
A resin sealed the electronic component by the said circuit board first resin sealing step, injection molding using a thermoplastic resin composition, or a second resin sealing for integrally resin-sealed by potting molding It possesses a step,
In the first resin sealing step, on the wiring board, resin sealing is performed except at least a portion where the external connection terminal is mounted .
前記複数の配線基板のそれぞれに実装された前記電子部品を、熱硬化性樹脂組成物によるトランスファモールド成形、或いは、圧縮成形で樹脂封止する第1の樹脂封止工程と、
前記複数の配線基板の少なくとも1つに、前記配線基板上の電子回路と外部電子回路系とを電気的に接続する外部接続端子を実装する工程と、
前記複数の配線基板を電気的に接続する工程と、
前記複数配線基板と前記第1の樹脂封止工程で樹脂封止された前記電子部品とを、熱可塑性樹脂組成物による射出成形、或いはポッティング成形で一体的に樹脂封止する第2の樹脂封止工程とを有し、
前記第1の樹脂封止工程では、前記配線基板上において、少なくとも、前記外部接続端子を実装する部分及び前記複数の配線基板を電気的に接続する部分を除いて樹脂封止することを特徴とする電気電子制御装置の製造方法。 Mounting electronic components on each of a plurality of wiring boards;
The electronic component mounted on each of said plurality of wiring boards, transfer molding of thermosetting resin composition, or a first resin sealing step of a resin sealing by compression molding,
Mounting an external connection terminal for electrically connecting an electronic circuit on the wiring board and an external electronic circuit system to at least one of the plurality of wiring boards;
Electrically connecting the plurality of wiring boards;
A second resin seal that integrally seals the plurality of wiring boards and the electronic component resin-sealed in the first resin-sealing process by injection molding or potting molding with a thermoplastic resin composition. possess a stop process,
In the first resin sealing step, resin sealing is performed on the wiring board except for at least a part for mounting the external connection terminal and a part for electrically connecting the plurality of wiring boards. A method for manufacturing an electrical and electronic control device.
前記外部接続端子は、熱可塑性樹脂組成物により予め成形されたコネクタハウジングを有し、
前記外部接続端子と前記配線基板の接続箇所は、前記第2の樹脂封止工程において樹脂封止されることを特徴とする電気電子制御装置の製造方法。 In the manufacturing method of the electric and electronic control device according to claim 1 or 2 ,
The external connection terminal may have a connector housing that is preformed from a thermoplastic resin composition,
A method for manufacturing an electric / electronic control device , wherein a connection portion between the external connection terminal and the wiring board is resin-sealed in the second resin sealing step .
前記第2の樹脂封止工程において、前記外部接続端子のコネクタハウジングを一体的に成形することを特徴とする電気電子制御装置の製造方法。 In the manufacturing method of the electric and electronic control device according to claim 1 or 2 ,
In the second resin sealing step, the connector housing of the external connection terminal is integrally formed, and the method for manufacturing the electric / electronic control device is characterized in that:
前記配線基板の材料は、ガラスエポキシ、ポリイミド、セラミック、金属のいずれかであることを特徴とする電気電子制御装置の製造方法。 In the manufacturing method of the electric and electronic control device according to any one of claims 1 to 4 ,
The method of manufacturing an electric / electronic control device, wherein the material of the wiring board is any one of glass epoxy, polyimide, ceramic, and metal.
前記配線基板の少なくとも1つは、両面に前記電子部品が実装されていることを特徴とする電気電子制御装置の製造方法。 In the manufacturing method of the electrical and electronic control apparatus in any one of Claims 1-5 ,
At least one of the wiring boards has the electronic component mounted on both sides thereof.
前記配線基板に実装され、前記配線基板上の電子回路と外部電子回路系とを電気的に接続する外部接続端子と、
前記配線基板に実装された前記電子部品を覆うように、かつ、前記配線基板上において少なくとも前記外部接続端子を実装する部分を除いて、熱硬化性樹脂組成物によるトランスファモールド成形、或いは、圧縮成形により形成された第1の樹脂層と、
前記第1の樹脂層に覆われた前記電子部品と前記配線基板とを一体的に覆うように、熱可塑性樹脂組成物による射出成形、或いはポッティング成形により形成された第2の樹脂層と
を備えたことを特徴とする電気電子制御装置。 A wiring board on which electronic components are mounted;
An external connection terminal mounted on the wiring board and electrically connecting an electronic circuit on the wiring board and an external electronic circuit system;
Transfer molding or compression molding with a thermosetting resin composition so as to cover the electronic component mounted on the wiring substrate and excluding at least a portion where the external connection terminal is mounted on the wiring substrate. A first resin layer formed by :
A second resin layer formed by injection molding or potting molding with a thermoplastic resin composition so as to integrally cover the electronic component covered with the first resin layer and the wiring board. An electrical and electronic control device.
前記複数の配線基板の少なくとも1つに実装され、前記配線基板上の電子回路と外部電子回路系とを電気的に接続する外部接続端子と、
前記複数の配線基板を電気的に接続する配線と、
前記複数の配線基板のそれぞれに実装された前記電子部品を覆うように、かつ、前記配線基板上において、少なくとも、前記外部接続端子を実装する部分及び前記複数の配線基板を電気的に接続する部分を除いて、熱硬化性樹脂組成物によるトランスファモールド成形、或いは、圧縮成形により形成された第1の樹脂層と、
前記第1の樹脂層に覆われた前記電子部品と前記複数の配線基板と前記配線とを一体的に覆うように、熱可塑性樹脂組成物による射出成形、或いはポッティング成形により形成された第2の樹脂層と
を備えたことを特徴とする電気電子制御装置。 A plurality of wiring boards on which electronic components are mounted;
An external connection terminal mounted on at least one of the plurality of wiring boards and electrically connecting an electronic circuit on the wiring board and an external electronic circuit system;
Wiring for electrically connecting the plurality of wiring boards;
Covering the electronic component mounted on each of the plurality of wiring boards , and on the wiring board, at least a part for mounting the external connection terminal and a part for electrically connecting the plurality of wiring boards Except for the first resin layer formed by transfer molding or compression molding with a thermosetting resin composition ,
The second part formed by injection molding or potting molding with a thermoplastic resin composition so as to integrally cover the electronic component covered with the first resin layer, the plurality of wiring boards, and the wiring. An electrical and electronic control device comprising a resin layer.
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