JP2003031979A - Control unit and manufacturing method therefor - Google Patents
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- JP2003031979A JP2003031979A JP2001212629A JP2001212629A JP2003031979A JP 2003031979 A JP2003031979 A JP 2003031979A JP 2001212629 A JP2001212629 A JP 2001212629A JP 2001212629 A JP2001212629 A JP 2001212629A JP 2003031979 A JP2003031979 A JP 2003031979A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の半導体デバ
イスが実装される回路基板を備え、自動車等に搭載され
るコントロールユニット及びその製造の技術に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control unit equipped with a circuit board on which a plurality of semiconductor devices are mounted and mounted in an automobile or the like, and a technique for manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、コントロールユニットの回路基板
に実装されるデバイスとして、FET等の半導体デバイ
スが多用されている。かかる半導体デバイスは、小型で
優れた機能を有する反面、発熱量が比較的大きいため、
その放熱が重要な課題となる。2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor devices such as FETs have been widely used as devices mounted on a circuit board of a control unit. While such a semiconductor device is small and has excellent functions, it generates a relatively large amount of heat.
The heat dissipation becomes an important issue.
【0003】従来、このような半導体デバイスを用いた
コントロールユニットとして、例えば特開平11−21
4875号公報には、筐体の内側面に突設された共通の
取付ブロックに複数の半導体デバイス(同公報ではIP
S)を固定する一方、前記筐体に金属製ブラケットを締
結するためのネジが前記取付ブロックの内側にねじ込ま
れるようにし、前記各半導体デバイスの発する熱が前記
取付ブロック及びネジを媒介として前記金属製ブラケッ
トに伝達されるようにしたものが開示されている。Conventionally, as a control unit using such a semiconductor device, for example, JP-A-11-21
In Japanese Patent No. 4875, a plurality of semiconductor devices (IP in the same publication) are mounted on a common mounting block protruding from the inner surface of the housing.
While fixing S), a screw for fastening a metal bracket to the housing is screwed into the inside of the mounting block, and heat generated by each semiconductor device is used as a medium through the mounting block and the screw. It is disclosed that it is transmitted to a bracket.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前記公報に示される構
造では、各半導体デバイスとネジとの間に筐体裏面から
突設された取付ブロックが介在しており、かつ、その肉
厚が比較的大きいので、高い放熱性能(すなわち半導体
デバイスの冷却性能)は期待し難い。In the structure disclosed in the above publication, a mounting block protruding from the rear surface of the housing is interposed between each semiconductor device and the screw, and the thickness of the mounting block is relatively large. Since it is large, it is difficult to expect high heat dissipation performance (ie, semiconductor device cooling performance).
【0005】また同構造は、前記取付ブロックに固定さ
れた各半導体デバイスの端子脚が筐体の底面隅部に対向
するような配置のものであって、各半導体デバイスの端
子脚を回路基板に実装してから当該半導体デバイスを前
記取付ブロックに固定する手順で組み立てられるもので
あるため、その組立作業が面倒であるとともに、各端子
脚と回路基板との半田付け部分に大きな応力が発生する
おそれがある。Further, the structure is such that the terminal legs of each semiconductor device fixed to the mounting block face the corners of the bottom surface of the housing, and the terminal legs of each semiconductor device are mounted on the circuit board. Since the semiconductor device is assembled in a procedure of fixing the semiconductor device to the mounting block after mounting, the assembling work is troublesome, and a large stress may occur in a soldering portion between each terminal leg and the circuit board. There is.
【0006】すなわち、前記取付ブロックも各半導体デ
バイスも製造上常に寸法誤差が生じるため、その誤差分
だけ取付ブロックと各半導体デバイスとの相対位置にず
れが生じ、このようなずれが生じているにもかかわらず
取付ブロックに半導体デバイスを固定することにより当
該半導体デバイスの端子脚に変形が生じ、この端子脚と
回路基板とを接続している半田付け部分に応力が発生す
ることとなり、この応力に起因して半田と端子脚部また
は回路基板との間にクラックが生じて電気的不具合が生
ずるおそれがあるのである。That is, since the mounting block and each semiconductor device always have a dimensional error in manufacturing, the relative position between the mounting block and each semiconductor device is deviated by an amount corresponding to the dimensional error, and such a deviation is caused. Nevertheless, by fixing the semiconductor device to the mounting block, the terminal leg of the semiconductor device is deformed, and stress is generated in the soldering part connecting the terminal leg and the circuit board. As a result, a crack may occur between the solder and the terminal leg portion or the circuit board to cause an electrical failure.
【0007】本発明は、このような事情に鑑み、回路基
板への半導体デバイスの実装状態に悪影響を与えること
なく、コントロールユニットの放熱性能を高め、また、
当該ユニットの製造を容易にすることを目的とする。In view of such circumstances, the present invention enhances the heat radiation performance of the control unit without adversely affecting the mounting state of the semiconductor device on the circuit board, and
The purpose is to facilitate the manufacture of the unit.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段として、本発明は、コントロールユニットに用い
られる複数の半導体デバイスと、当該コントロールユニ
ットの外面に露出するように設けられる放熱部材とが一
体化されたコントロールユニット用半導体デバイスセッ
トであって、前記各半導体デバイスは、回路基板に実装
される複数の端子脚を有してこれらの端子脚がデバイス
本体から同一方向に突出しており、これらの半導体デバ
イスのデバイス本体が前記放熱部材の裏面に固定される
ことにより、前記各半導体デバイスの端子脚が前記放熱
部材の裏面から同一方向に突出し、かつ、前記放熱部材
の裏面と略平行な面上に並んでいるものである。As means for solving the above problems, the present invention provides a plurality of semiconductor devices used in a control unit and a heat dissipation member provided so as to be exposed on the outer surface of the control unit. An integrated semiconductor device set for a control unit, wherein each semiconductor device has a plurality of terminal legs mounted on a circuit board, and these terminal legs project in the same direction from the device body. By fixing the device body of the semiconductor device to the back surface of the heat dissipation member, the terminal legs of each semiconductor device project in the same direction from the back surface of the heat dissipation member and are substantially parallel to the back surface of the heat dissipation member. The ones lined up above.
【0009】この半導体デバイスセットを用いれば、当
該半導体デバイスセットを製造する工程と、その半導体
デバイスの各端子脚を共通の回路基板に実装する工程
と、この回路基板をカバーで覆う工程とを含む方法によ
り、コントロールユニットを製造することができる。こ
の製造方法では、予め各半導体デバイスを放熱部材に固
定しておいた状態で、当該デバイスの各端子脚を共通の
回路基板に同時に実装することができるので、従来に比
べてコントロールユニットの製造効率が著しく高められ
る。また、従来のように半導体デバイスを回路基板に実
装してから同デバイスを筐体に固定する方法と異なり、
半導体デバイスと回路基板との接続部位に応力が生ずる
ことも防がれる。If this semiconductor device set is used, it includes the steps of manufacturing the semiconductor device set, mounting each terminal leg of the semiconductor device on a common circuit board, and covering the circuit board with a cover. The method allows the control unit to be manufactured. In this manufacturing method, each semiconductor device can be mounted on a common circuit board at the same time while fixing each semiconductor device to the heat dissipation member in advance. Is significantly increased. In addition, unlike the conventional method of mounting the semiconductor device on the circuit board and then fixing the device to the housing,
It is also possible to prevent stress from being generated at the connection portion between the semiconductor device and the circuit board.
【0010】そして、このようにして製造されたコント
ロールユニット、すなわち、前記半導体デバイスセット
の半導体デバイスの各端子脚が共通の回路基板に実装さ
れ、この回路基板がカバーで覆われているコントロール
ユニットでは、各半導体デバイスのデバイス本体が放熱
部材に直接固定されているので、その放熱性能(半導体
デバイスの冷却性能)は非常に高い。In the control unit manufactured in this manner, that is, in the control unit in which the terminal legs of the semiconductor devices of the semiconductor device set are mounted on a common circuit board and the circuit board is covered with a cover. Since the device body of each semiconductor device is directly fixed to the heat dissipation member, its heat dissipation performance (semiconductor device cooling performance) is very high.
【0011】また、このコントロールユニットでは、前
記各半導体デバイスの本体と回路基板とが離間する相対
位置で当該回路基板に前記各半導体デバイスの端子脚を
実装することにより、前記各半導体デバイスの本体が前
記回路基板から離間した状態で当該半導体デバイスの端
子脚が当該回路基板に実装されている構成とすることが
可能であり、これにより半導体デバイスの露出面積が増
えて放熱性がさらに高められるとともに、回路基板が受
ける熱影響も小さく抑えることが可能になる。Further, in this control unit, the main body of each semiconductor device is mounted on the circuit board by mounting the terminal leg of each semiconductor device at a relative position where the main body of each semiconductor device and the circuit board are separated from each other. It is possible to have a configuration in which the terminal legs of the semiconductor device are mounted on the circuit board in a state of being separated from the circuit board, and thereby the exposed area of the semiconductor device is increased and the heat dissipation is further improved, It is also possible to suppress the heat effect on the circuit board.
【0012】前記各半導体デバイスの端子脚を揃えるに
は、例えば前記放熱部材の裏面に突出部が形成され、そ
の突出部の上に前記各半導体デバイスが固定されている
構成とすればよい。この構成によれば、前記突出部の高
さ寸法の設定によって各半導体デバイスの端子脚の位置
をコントロールすることが可能になる。In order to align the terminal legs of the semiconductor devices, for example, a projecting portion may be formed on the back surface of the heat dissipation member, and the semiconductor devices may be fixed on the projecting portion. With this configuration, it is possible to control the position of the terminal leg of each semiconductor device by setting the height dimension of the protruding portion.
【0013】また、前記半導体デバイスセットにおい
て、コネクタ端子と一体にモールドされた絶縁ケースを
備え、そのコネクタ端子と前記各半導体デバイスの端子
脚が略同一平面上に並ぶ状態で前記絶縁ケースに前記放
熱部材が取付けられている構成とすれば、コネクタも含
むコントロールユニット全体の製造効率をさらに高める
ことができる。具体的には、前記半導体デバイスセット
を製造する工程と、当該半導体デバイスセットの半導体
デバイスの各端子脚及び絶縁ケースのコネクタ端子を共
通の回路基板に実装する工程と、この回路基板をカバー
で覆う工程とを含む方法により、各半導体デバイスの端
子脚に加えてコネクタ端子も同時に共通の回路基板に実
装することが可能になる。In the semiconductor device set, an insulating case molded integrally with the connector terminal is provided, and the heat dissipation is performed in the insulating case in a state where the connector terminal and the terminal leg of each semiconductor device are aligned on substantially the same plane. If the member is attached, the manufacturing efficiency of the entire control unit including the connector can be further increased. Specifically, a step of manufacturing the semiconductor device set, a step of mounting the terminal legs of the semiconductor devices of the semiconductor device set and the connector terminals of the insulating case on a common circuit board, and covering the circuit board with a cover. With the method including the step, it becomes possible to simultaneously mount the terminal legs of each semiconductor device and the connector terminals on the common circuit board.
【0014】上述の製造方法では、予めカバーに孔を開
けておくことにより、このカバーで前記回路基板を覆っ
た後に当該孔からカバーの内側にポッティング剤を注入
することが可能であり、かかる簡単な工程でコントロー
ルユニット内の防水性を高めることができる。In the above-described manufacturing method, it is possible to inject a potting agent into the inside of the cover through the hole by covering the circuit board with the cover by making a hole in the cover in advance. The waterproof property inside the control unit can be improved in various steps.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態を図1
〜図9に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
~ It demonstrates based on FIG.
【0016】図1〜図4に示すコントロールユニット
は、絶縁ケース10、回路基板12、複数の半導体デバ
イス(図例ではFET)14、放熱板16、及びカバー
18を備えている。The control unit shown in FIGS. 1 to 4 includes an insulating case 10, a circuit board 12, a plurality of semiconductor devices (FETs in the illustrated example) 14, a heat radiating plate 16 and a cover 18.
【0017】前記絶縁ケース10は、全体が合成樹脂等
の絶縁材料で一体に成形されている。この絶縁ケース1
0の上面後部には、前記放熱板16が嵌め込まれる開口
部10aが設けられ、下面はその略全域にわたって開口
している。The insulating case 10 is wholly molded integrally with an insulating material such as synthetic resin. This insulation case 1
An opening 10a into which the heat dissipation plate 16 is fitted is provided at the rear of the upper surface of 0, and the lower surface is open over almost the entire area.
【0018】絶縁ケース10の前部には、前方に開口す
るコネクタハウジング部10cが形成され、このコネク
タハウジング部10cは図4に示すような複数のコネク
タ端子20と一体にモールドされている。各コネクタ端
子20は、その両端が前方と下方とを向くL字状をな
し、その中間部が前記絶縁ケース10に埋め込まれてお
り、前端部が前記コネクタハウジング部10c内に突出
し、下端部が絶縁ケース10から下方に突出している。At the front part of the insulating case 10, there is formed a connector housing portion 10c which opens forward, and the connector housing portion 10c is integrally molded with a plurality of connector terminals 20 as shown in FIG. Each connector terminal 20 has an L-shape with both ends facing forward and downward, an intermediate portion thereof is embedded in the insulating case 10, a front end portion thereof projects into the connector housing portion 10c, and a lower end portion thereof is formed. It projects downward from the insulating case 10.
【0019】回路基板12は、前記絶縁ケース10の下
面開口に嵌め込まれ、かつ、ネジ23によって絶縁ケー
ス10に固定される。この回路基板12上には、複数の
回路素子22に加えて前記各半導体デバイス14が実装
される。The circuit board 12 is fitted into the lower surface opening of the insulating case 10 and fixed to the insulating case 10 with a screw 23. On the circuit board 12, the semiconductor devices 14 are mounted in addition to the plurality of circuit elements 22.
【0020】各半導体デバイス14は、ブロック状のデ
バイス本体を有し、このデバイス本体から複数本(図例
では3本)の端子脚14aが突出している。これらの端
子脚14aは途中で屈曲して全て同一の向き(図1では
下向き)に突出している。また、前記デバイス本体に
は、その固定用のネジ24が挿通可能な貫通孔14bが
設けられている。Each semiconductor device 14 has a block-shaped device body, and a plurality of (three in the illustrated example) terminal legs 14a project from the device body. These terminal legs 14a are bent halfway and all project in the same direction (downward in FIG. 1). Further, the device body is provided with a through hole 14b into which the fixing screw 24 can be inserted.
【0021】放熱板16は、例えばアルミニウムやアル
ミニウム合金のように熱伝導性に優れた材料で構成さ
れ、前記絶縁ケース10の開口部10b内に嵌め込まれ
る板状をなしている。この放熱板16の外面側には、表
面積を大きくするためのフィン16aが形成され、裏面
側の幅方向両端部には、他の部分よりも内方に突出する
突出部16cが形成されている。そして、この突出部1
6cを貫通するように、前記ネジ24がねじ込み可能な
ネジ孔16bが設けられている。The heat radiating plate 16 is made of a material having excellent thermal conductivity such as aluminum or aluminum alloy, and has a plate shape fitted into the opening 10b of the insulating case 10. Fins 16a for increasing the surface area are formed on the outer surface side of the heat dissipation plate 16, and projecting portions 16c that project inwardly from other portions are formed at both end portions in the width direction on the back surface side. . And this protrusion 1
A screw hole 16b into which the screw 24 can be screwed is provided so as to penetrate 6c.
【0022】カバー18は、前記絶縁ケース10と同
様、合成樹脂等の絶縁材料で成形され、上向きに開口す
る容器状をなしている。このカバー18の側壁には、複
数の係止孔18aが設けられ、この係止孔18aが前記
絶縁ケース10の側壁に設けられた係止突起10dに係
合されることにより、カバー18と絶縁ケース10とが
連結されて一体化されるとともに、その状態で前記カバ
ー18が前記回路基板12を下側から覆うように当該カ
バー18の形状が設定されている。Like the insulating case 10, the cover 18 is made of an insulating material such as synthetic resin and has a container shape that opens upward. The side wall of the cover 18 is provided with a plurality of locking holes 18a, and the locking holes 18a are engaged with the locking protrusions 10d provided on the side wall of the insulating case 10 to insulate the cover 18 from the insulation. The shape of the cover 18 is set such that the cover 18 covers the circuit board 12 from the lower side while being connected and integrated with the case 10.
【0023】また、このカバー18の底壁には一対の貫
通孔18bが設けられ、一方の貫通孔18bからカバー
18の内側にポッティング剤26の注入が可能となって
いる。The bottom wall of the cover 18 is provided with a pair of through holes 18b, and the potting agent 26 can be injected into the cover 18 from one through hole 18b.
【0024】次に、このコントロールユニットの製造方
法を図5〜図8に基づいて説明する。なお、このコント
ロールユニットの組立段階では、前記図1〜図4に示す
使用形態とは天地を逆にして各工程が進められる。Next, a method of manufacturing the control unit will be described with reference to FIGS. At the stage of assembling this control unit, each step is carried out with the top and bottom reversed from the usage pattern shown in FIGS.
【0025】1)図5に示すように、複数の半導体デバ
イス14のデバイス本体を放熱板16の裏面の突出部1
6cの上に載せ、各半導体デバイス14の貫通孔14b
にネジを挿入して放熱板16のネジ孔16bにねじ込む
ことにより各半導体デバイス14を放熱板16に固定す
る。これにより、各半導体デバイス14の端子脚14a
が放熱板16の裏面に対して略直交する方向に突出し、
かつ、略同一平面上に並んだ状態となる。1) As shown in FIG. 5, the device bodies of the plurality of semiconductor devices 14 are connected to the protrusions 1 on the back surface of the heat sink 16.
6c, through holes 14b of each semiconductor device 14
Each semiconductor device 14 is fixed to the heat dissipation plate 16 by inserting a screw into the screw hole 16 b of the heat dissipation plate 16 and screwing it into. As a result, the terminal leg 14a of each semiconductor device 14
Protrudes in a direction substantially orthogonal to the back surface of the heat sink 16,
In addition, they are arranged on substantially the same plane.
【0026】2)図6に示すような絶縁ケース10、す
なわち、コネクタ端子20と一体にモールドされた絶縁
ケース10を製造する。2) The insulating case 10 as shown in FIG. 6, that is, the insulating case 10 integrally molded with the connector terminal 20 is manufactured.
【0027】3)絶縁ケース10の開口部10bに放熱
板16を嵌め込み、固定する(本願請求項2にかかる半
導体デバイスセットの完成)。このとき、図6に示すよ
うに、各半導体デバイス14の端子脚14a及びコネク
タ端子20がすべて同じ向きに突出し、かつ、略同一平
面上に並んだ状態となるように、前記突出部16cの高
さ寸法が設定されている。3) The heat sink 16 is fitted and fixed in the opening 10b of the insulating case 10 (the semiconductor device set according to claim 2 of the present application is completed). At this time, as shown in FIG. 6, the height of the projecting portion 16c is set so that the terminal legs 14a and the connector terminals 20 of each semiconductor device 14 all project in the same direction and are aligned on substantially the same plane. The size is set.
【0028】4)図7に示すように、前記各端子脚14
a及びコネクタ端子20を回路基板12に設けられた貫
通孔に挿通し、各半導体デバイス14のデバイス本体と
回路基板12との間に隙間dを確保した位置で前記各挿
通部分を一斉に半田付けする。すなわち、各デバイス本
体と回路基板12とが離間するような相対位置で当該回
路基板12に各半導体デバイス14及びコネクタ端子2
0を実装する。4) As shown in FIG. 7, each of the terminal legs 14
a and the connector terminals 20 are inserted into the through holes provided in the circuit board 12, and the insertion portions are soldered together at a position where a gap d is secured between the device body of each semiconductor device 14 and the circuit board 12. To do. That is, the semiconductor devices 14 and the connector terminals 2 are provided on the circuit board 12 at relative positions such that the device bodies and the circuit board 12 are separated from each other.
Implement 0.
【0029】5)図8に示すように、前記回路基板12
をカバー18で上から覆うようにして当該カバー18を
絶縁ケース10に装着し、全体を一体化する。そして、
カバー18の一方の貫通孔18bからポッティング剤2
6を注入して(他方の貫通孔18bをエア抜きに用い
て)内部を封止する。5) As shown in FIG. 8, the circuit board 12
The cover 18 is attached to the insulating case 10 so that the cover 18 is covered from above and the whole is integrated. And
From one through hole 18b of the cover 18 to the potting agent 2
6 is injected (the other through hole 18b is used for air bleeding) to seal the inside.
【0030】以上示した製造方法では、各半導体デバイ
ス14の端子脚14a及びコネクタ端子20を共通の回
路基板12の貫通孔に同時に挿通することができ、か
つ、その挿通部分を一斉に半田付けすることができる。
すなわち、回路基板12への各半導体デバイス14及び
コネクタ端子20の実装を同時にかつ迅速に行うことが
でき、コントロールユニットの組立効率は飛躍的に高め
られる。In the manufacturing method described above, the terminal legs 14a and the connector terminals 20 of each semiconductor device 14 can be inserted into the through holes of the common circuit board 12 at the same time, and the inserted portions are soldered together. be able to.
That is, the semiconductor devices 14 and the connector terminals 20 can be mounted on the circuit board 12 simultaneously and quickly, and the assembly efficiency of the control unit is dramatically improved.
【0031】そして、かかる工程により製造されたコン
トロールユニットによれば、各半導体デバイス14が放
熱板16側に直接固定され、かつ、そのデバイス本体が
回路基板12から離間した状態にあるため、各半導体デ
バイスの放熱性が高く、また回路基板12に与える熱影
響も小さい。According to the control unit manufactured by such a process, each semiconductor device 14 is directly fixed to the heat dissipation plate 16 side, and the device body is separated from the circuit board 12. The heat dissipation of the device is high, and the thermal effect on the circuit board 12 is small.
【0032】第2の実施の形態を図9〜図13に示す。The second embodiment is shown in FIGS.
【0033】前記第1の実施の形態では、絶縁ケース1
0に放熱板16が組み込まれた構成となっていたが、こ
の第2の実施の形態にかかるコントロールユニット(図
9〜図11)では、放熱部材と本体ケースを兼ねた放熱
ケース30を備え、前記絶縁ケース10は省略されてい
る。また、ケースとは独立してコネクタ32が成形さ
れ、このコネクタ32のハウジングがネジ33によって
回路基板12上に固定されるようになっている。In the first embodiment, the insulating case 1 is used.
However, the control unit (FIGS. 9 to 11) according to the second embodiment includes the heat dissipation case 30 that also serves as the heat dissipation member and the main body case. The insulating case 10 is omitted. Further, the connector 32 is molded independently of the case, and the housing of the connector 32 is fixed on the circuit board 12 by the screw 33.
【0034】前記放熱ケース30の後部であって幅方向
の両端部には、他の部分よりも内方に突出する(すなわ
ち裏面が突出する)突出部30aが形成され、この突出
部30aにネジ孔30bが設けられている。放熱ケース
30の側壁には複数の係止孔30cが設けられる一方、
カバー18の側壁内側面には内方に突出する係止突起1
8cが形成され、この係止突起18cが前記係止孔30
cに係合されることにより、放熱ケース30とカバー1
8とが一体に連結されるようになっている。また、放熱
ケース30の前側には、前記コネクタ32を外方に露出
させるための開口30dが形成されている。Projecting portions 30a projecting inward (that is, the rear surface is projecting) more than other portions are formed at both ends in the width direction at the rear portion of the heat dissipation case 30, and the projecting portions 30a are screwed. A hole 30b is provided. While a plurality of locking holes 30c are provided on the side wall of the heat dissipation case 30,
On the inner side surface of the side wall of the cover 18, a locking projection 1 protruding inwardly
8c is formed, and the locking projection 18c is formed in the locking hole 30.
By engaging with c, the heat dissipation case 30 and the cover 1
8 and 8 are integrally connected. An opening 30d for exposing the connector 32 to the outside is formed on the front side of the heat dissipation case 30.
【0035】このコントロールユニットの製造方法は次
の通りである。なお、このコントロールユニットについ
ても、その組立段階では図9〜図11に示す通常の使用
状態とは天地を逆にして各工程が進められる。The method of manufacturing this control unit is as follows. Incidentally, with respect to this control unit as well, at the assembly stage, each step is carried out with the top and bottom reversed from the normal use state shown in FIGS.
【0036】1)回路基板12上にコネクタ32を実装
する。1) The connector 32 is mounted on the circuit board 12.
【0037】2)放熱ケース30の突出部30aの裏面
に各半導体デバイス14のデバイス本体を載せ、その貫
通孔14bにネジ24を挿通して放熱ケース30のネジ
孔30bにねじ込むことにより、各デバイス本体を前記
突出部30aに直接固定する。これにより、図12に示
すように、各半導体デバイス14の端子脚14aがすべ
て上向きに突出し、かつ、略同一平面上に並んだ状態と
なる(本発明の請求項1にかかる半導体デバイスセット
の完成)。2) The device body of each semiconductor device 14 is placed on the back surface of the projecting portion 30a of the heat dissipation case 30, and the screw 24 is inserted into the through hole 14b and screwed into the screw hole 30b of the heat dissipation case 30. The main body is directly fixed to the protrusion 30a. As a result, as shown in FIG. 12, all the terminal legs 14a of the respective semiconductor devices 14 project upward and are arranged substantially on the same plane (completion of the semiconductor device set according to claim 1 of the present invention. ).
【0038】3)前記コネクタ32を下側にして各回路
基板12の貫通孔に前記各半導体デバイスの端子脚14
aを下側から挿通する。このとき、図12に示すように
コネクタ32が丁度放熱ケース30内に収まるように突
出部30aの突出寸法を設定しておく。そして、前記挿
通部分を一斉に半田付けする。3) The terminal leg 14 of each semiconductor device is placed in the through hole of each circuit board 12 with the connector 32 facing downward.
Insert a from the bottom. At this time, as shown in FIG. 12, the projecting dimension of the projecting portion 30a is set so that the connector 32 is just accommodated in the heat dissipation case 30. Then, the inserted portions are soldered together.
【0039】4)図13に示すように、前記回路基板1
2をカバー18で上から覆うようにして当該カバー18
を放熱ケース30に装着し、このカバー18の一方の貫
通孔18bからポッティング剤26を注入して内部を封
止する。このとき、回路基板12の適当な位置に同図に
示す貫通孔12aを設けておいてこの貫通孔12aをポ
ッティング剤が通過できるようにすれば、ポッティング
剤の充填がより円滑になる(なお図11では便宜上ポッ
ティング剤の図示を省略している)。4) As shown in FIG. 13, the circuit board 1
2 so that the cover 18 covers the cover 2 from above.
Is attached to the heat dissipation case 30, and the potting agent 26 is injected from one through hole 18 b of the cover 18 to seal the inside. At this time, if the through hole 12a shown in the figure is provided at an appropriate position on the circuit board 12 so that the potting agent can pass through the through hole 12a, the filling of the potting agent becomes smoother (see FIG. In FIG. 11, the potting agent is not shown for convenience).
【0040】以上示した製造方法においても、各半導体
デバイス14の端子脚14aを共通の回路基板12の貫
通孔に同時に挿通することができ、かつ、その挿通部分
を一斉に半田付けすることができる。すなわち、回路基
板12への各半導体デバイス14の実装を同時にかつ迅
速に行うことができ、コントロールユニットの組立効率
は飛躍的に高められる。Also in the manufacturing method described above, the terminal legs 14a of the respective semiconductor devices 14 can be inserted into the through holes of the common circuit board 12 at the same time, and the inserted portions can be soldered together. . That is, the semiconductor devices 14 can be mounted on the circuit board 12 simultaneously and quickly, and the assembly efficiency of the control unit can be dramatically improved.
【0041】そして、かかる工程により製造されたコン
トロールユニットによれば、各半導体デバイス14が放
熱板16側に直接固定され、かつ、そのデバイス本体が
回路基板12から離間した状態にあるため、各半導体デ
バイスの放熱性が高く、また回路基板12に与える熱影
響も小さい。According to the control unit manufactured by such a process, since each semiconductor device 14 is directly fixed to the heat sink 16 side and the device body is separated from the circuit board 12, each semiconductor device is The heat dissipation of the device is high, and the thermal effect on the circuit board 12 is small.
【0042】なお、前記各実施形態では、各半導体デバ
イス14のデバイス本体を放熱板16や放熱ケース30
の裏面に直接接触させるようにしているが、当該デバイ
ス本体と放熱部材との間に伝熱性に優れた薄肉の絶縁シ
ートやデバイス固定用の接着剤が介在していてもよい。
要は、デバイス本体から放熱部材へ実質上ほぼ直接的に
熱伝導が行われる構成であればよい。In each of the above embodiments, the device body of each semiconductor device 14 is connected to the heat dissipation plate 16 or the heat dissipation case 30.
However, a thin insulating sheet having excellent heat conductivity or an adhesive for fixing the device may be interposed between the device body and the heat dissipation member.
The point is that the heat conduction may be performed substantially directly from the device body to the heat dissipation member.
【0043】また、本発明にかかる半導体デバイスは図
示のFETに限らず、比較的発熱量の大きいデバイスに
ついて広く適用が可能である。The semiconductor device according to the present invention is not limited to the FET shown in the figure, but can be widely applied to devices having a relatively large heat generation amount.
【0044】[0044]
【発明の効果】以上のように本発明は、コントロールユ
ニットを構成する放熱部材の裏面に複数の半導体デバイ
スのデバイス本体を固定して、各半導体デバイスの端子
脚が前記裏面から略直交する方向に突出して略同一平面
上に並ぶようにしておき、これらの端子脚を共通の回路
基板に同時に実装できるようにしたものであるので、回
路基板への半導体デバイスの実装状態に悪影響を与える
ことなく、各半導体デバイスの放熱性を高め、また、コ
ントロールユニットの製造を容易化することができる効
果がある。As described above, according to the present invention, the device main bodies of a plurality of semiconductor devices are fixed to the back surface of the heat dissipation member forming the control unit, and the terminal legs of each semiconductor device are arranged in a direction substantially orthogonal to the back surface. Since these terminal legs can be mounted on a common circuit board at the same time by projecting them and arranging them on substantially the same plane, without adversely affecting the mounting state of the semiconductor device on the circuit board, This has the effects of increasing the heat dissipation of each semiconductor device and facilitating the manufacture of the control unit.
【図1】本発明の第1の実施の形態にかかるコントロー
ルユニットの分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view of a control unit according to a first embodiment of the present invention.
【図2】前記コントロールユニットの正面図である。FIG. 2 is a front view of the control unit.
【図3】図4のB−B線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG.
【図4】図2のA−A線断面図である。4 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
【図5】前記コントロールユニットの組立に際して放熱
板の裏面上に各半導体デバイスを固定した段階を示す断
面正面図である。FIG. 5 is a cross-sectional front view showing a stage in which each semiconductor device is fixed on the back surface of the heat dissipation plate when the control unit is assembled.
【図6】前記コントロールユニットの組立に際して放熱
板を絶縁ケースに装着した段階を示す断面正面図であ
る。FIG. 6 is a sectional front view showing a stage in which a heat dissipation plate is attached to an insulating case when the control unit is assembled.
【図7】前記コントロールユニットの組立に際して各半
導体デバイスの端子脚及びコネクタ端子を共通の回路基
板に実装した段階を示す断面正面図である。FIG. 7 is a sectional front view showing a stage in which the terminal legs and connector terminals of each semiconductor device are mounted on a common circuit board during assembly of the control unit.
【図8】前記コントロールユニットの組立に際して絶縁
ケースにカバーを装着して内部にポッティング剤を充填
する段階を示す断面正面図である。FIG. 8 is a cross-sectional front view showing a step of mounting a cover on an insulating case and filling a potting agent inside when assembling the control unit.
【図9】本発明の第2の実施の形態にかかるコントロー
ルユニットの分解斜視図である。FIG. 9 is an exploded perspective view of a control unit according to a second embodiment of the present invention.
【図10】図9に示すコントロールユニットの断面側面
図である。10 is a sectional side view of the control unit shown in FIG.
【図11】図9に示すコントロールユニットの断面正面
図である。11 is a sectional front view of the control unit shown in FIG.
【図12】図9に示すコントロールユニットの組立に際
して放熱板の裏面上に各半導体デバイスを固定し、かつ
その端子脚を共通の回路基板に実装した段階を示す断面
正面図である。12 is a cross-sectional front view showing a stage in which each semiconductor device is fixed on the back surface of the heat sink and the terminal legs of the semiconductor device are mounted on a common circuit board when the control unit shown in FIG. 9 is assembled.
【図13】図9に示すコントロールユニットの組立に際
して放熱ケースにカバーを装着して内部にポッティング
剤を充填する段階を示す断面正面図である。13 is a cross-sectional front view showing a step of mounting a cover on a heat dissipation case and filling a potting agent inside when assembling the control unit shown in FIG. 9. FIG.
10 絶縁ケース 12 回路基板 14 半導体デバイス 14a 端子脚 16 放熱板(放熱部材) 16c 突出部 18 カバー 18b ポッティング剤注入用貫通孔 20 コネクタ端子 26 ポッティング剤 30 放熱ケース(放熱部材) 30a 突出部 10 Insulation case 12 circuit board 14 Semiconductor devices 14a Terminal leg 16 Heat dissipation plate (heat dissipation member) 16c protrusion 18 cover 18b Through hole for potting agent injection 20 connector terminals 26 potting agents 30 Heat dissipation case (heat dissipation member) 30a protrusion
フロントページの続き (72)発明者 山根 茂樹 愛知県名古屋市南区菊住1丁目7番10号 株式会社オートネットワーク技術研究所内 (72)発明者 鬼塚 孝浩 愛知県名古屋市南区菊住1丁目7番10号 株式会社オートネットワーク技術研究所内 (72)発明者 浅生 高広 三重県四日市市西末広町1番14号 住友電 装株式会社内 (72)発明者 住田 芳孝 三重県四日市市西末広町1番14号 住友電 装株式会社内 (72)発明者 鄭 尚煕 三重県四日市市西末広町1番14号 住友電 装株式会社内 Fターム(参考) 5E322 AA01 AA02 AA04 AB01 FA04 5F036 BB05 BC03 Continued front page (72) Inventor Shigeki Yamane 1-7-10 Kikuzumi, Minami-ku, Nagoya-shi, Aichi Auto Network Technical Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Takahiro Onizuka 1-7-10 Kikuzumi, Minami-ku, Nagoya-shi, Aichi Auto Network Technical Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Takahiro Asou Sumitomo Den 1-14 Nishi-Suehiro-cho, Yokkaichi-shi, Mie Prefecture Sozo Co., Ltd. (72) Inventor Yoshitaka Sumita Sumitomo Den 1-14 Nishi-Suehiro-cho, Yokkaichi-shi, Mie Prefecture Sozo Co., Ltd. (72) Inventor Chung Nao Sumitomo Den 1-14 Nishi-Suehiro-cho, Yokkaichi-shi, Mie Prefecture Sozo Co., Ltd. F-term (reference) 5E322 AA01 AA02 AA04 AB01 FA04 5F036 BB05 BC03
Claims (9)
の半導体デバイスと、当該コントロールユニットの外面
に露出するように設けられる放熱部材とが一体化された
コントロールユニット用半導体デバイスセットであっ
て、前記各半導体デバイスは、回路基板に実装される複
数の端子脚を有してこれらの端子脚がデバイス本体から
同一方向に突出しており、これらの半導体デバイスのデ
バイス本体が前記放熱部材の裏面に固定されることによ
り、前記各半導体デバイスの端子脚が前記放熱部材の裏
面から同一方向に突出し、かつ、当該裏面と略平行な面
上に並んでいることを特徴とするコントロールユニット
用半導体デバイスセット。1. A semiconductor device set for a control unit in which a plurality of semiconductor devices used for a control unit and a heat dissipation member provided so as to be exposed on the outer surface of the control unit are integrated, and each of the semiconductor devices. Has a plurality of terminal legs mounted on the circuit board, these terminal legs projecting in the same direction from the device body, and by fixing the device bodies of these semiconductor devices to the back surface of the heat dissipation member, A semiconductor device set for a control unit, wherein the terminal legs of each of the semiconductor devices project from the back surface of the heat dissipation member in the same direction and are arranged on a surface substantially parallel to the back surface.
おいて、前記放熱部材の裏面に突出部が形成され、その
突出部の上に前記各半導体デバイスが固定されているこ
とを特徴とするコントロールユニット用半導体デバイス
セット。2. The semiconductor device set according to claim 1, wherein a protrusion is formed on the back surface of the heat dissipation member, and each semiconductor device is fixed on the protrusion. Semiconductor device set.
セットにおいて、コネクタ端子と一体にモールドされた
絶縁ケースを備え、そのコネクタ端子と前記各半導体デ
バイスの端子脚が略同一平面上に並ぶ状態で前記絶縁ケ
ースに前記放熱部材が取付けられていることを特徴とす
るコントロールユニット用半導体デバイスセット。3. The semiconductor device set according to claim 1, further comprising an insulating case integrally molded with the connector terminal, wherein the connector terminal and the terminal leg of each of the semiconductor devices are arranged substantially on the same plane. A semiconductor device set for a control unit, wherein the heat dissipation member is attached to the insulating case.
ロールユニット用半導体デバイスセットを備え、その半
導体デバイスの各端子脚が共通の回路基板に実装され、
この回路基板がカバーで覆われていることを特徴とする
コントロールユニット。4. A semiconductor device set for a control unit according to claim 1, wherein each terminal leg of the semiconductor device is mounted on a common circuit board,
A control unit in which this circuit board is covered with a cover.
おいて、前記各半導体デバイスの本体が前記回路基板か
ら離間した状態で当該半導体デバイスの端子脚が当該回
路基板に実装されていることを特徴とするコントロール
ユニット。5. The control unit according to claim 4, wherein the terminal legs of the semiconductor devices are mounted on the circuit board in a state where the main body of each semiconductor device is separated from the circuit board. unit.
ニット用半導体デバイスセットを製造する工程と、その
半導体デバイスの各端子脚を共通の回路基板に実装する
工程と、この回路基板をカバーで覆う工程とを含むこと
を特徴とするコントロールユニットの製造方法。6. A step of manufacturing the semiconductor device set for a control unit according to claim 1, a step of mounting each terminal leg of the semiconductor device on a common circuit board, and a step of covering the circuit board with a cover. A method of manufacturing a control unit, comprising:
半導体デバイスセットを製造する工程と、その半導体デ
バイスの各端子脚及び絶縁ケースのコネクタ端子を共通
の回路基板に実装する工程と、この回路基板をカバーで
覆う工程とを含むことを特徴とするコントロールユニッ
トの製造方法。7. A step of manufacturing the semiconductor device set for a control unit according to claim 3, a step of mounting each terminal leg of the semiconductor device and a connector terminal of an insulating case on a common circuit board, and the circuit board. And a step of covering with a cover.
ニットの製造方法において、前記各半導体デバイスの本
体と回路基板とが離間する相対位置で当該回路基板に前
記各半導体デバイスの端子脚を実装することを特徴とす
るコントロールユニットの製造方法。8. The method of manufacturing a control unit according to claim 6, wherein the terminal legs of each semiconductor device are mounted on the circuit board at a relative position where the main body of each semiconductor device and the circuit board are separated from each other. And a method for manufacturing a control unit.
ロールユニットの製造方法において、前記カバーに孔を
開けておき、このカバーにより前記回路基板を覆った
後、当該孔からカバーの内側にポッティング剤を注入す
ることを特徴とするコントロールユニットの製造方法。9. The method for manufacturing a control unit according to claim 6, wherein a hole is formed in the cover, the circuit board is covered with the cover, and then the hole is formed inside the cover. A method for manufacturing a control unit, which comprises injecting a potting agent.
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- 2001-07-12 JP JP2001212629A patent/JP2003031979A/en not_active Withdrawn
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