JP5188327B2 - Transfer mold type electronic control device, method for manufacturing the same, and transmission - Google Patents

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Description

本発明は自動車，船舶，ロボットなどの機械的部品に内蔵する小型，高信頼性のトランスファーモールド型電子制御装置に関する。特に、硫化物等の腐食性成分を含んだオイル環境である変速機内部で使用できるトランスファーモールド型電子制御装置に関する。   The present invention relates to a small and highly reliable transfer mold type electronic control device incorporated in a mechanical part such as an automobile, a ship, or a robot. In particular, the present invention relates to a transfer mold type electronic control device that can be used inside a transmission that is an oil environment containing corrosive components such as sulfides.

自動車に関しては、燃費，排ガスに対する規制強化や、安全性，快適性，静粛性に対する要求から、様々な電子制御が用いられ、電子部品の数が増大し、配線の引き回しが複雑になってきている。このため電子部品を小型，高信頼化し機械部品に内蔵する機電一体化が重要になってきている。   For automobiles, various electronic controls are used due to stricter regulations on fuel consumption and exhaust gas, as well as demands for safety, comfort, and quietness. The number of electronic components is increasing and wiring is becoming more complicated. . For this reason, it has become important to make electronic components smaller and more reliable, and to integrate mechanical and electrical components that are built into mechanical components.

このような、小型化，高信頼化技術に関しては以下のものが開示されている。   As for such downsizing and high reliability technology, the following is disclosed.

特許文献１に示されるように、熱拡散板の両面に片面実装した基板を接着しトランスファーモールドした自動車用コントロールユニットが知られている。   As shown in Patent Document 1, there is known an automobile control unit in which a substrate mounted on one side is bonded to both sides of a heat diffusion plate and transfer molded.

特許文献２に示されるように基板を積み重ね、注型樹脂で封止した樹脂封止型半導体装置が知られている。   As shown in Patent Document 2, a resin-encapsulated semiconductor device in which substrates are stacked and sealed with a casting resin is known.

特許文献３に示されるようにコ字型の基板の対向する２面に半導体を実装し樹脂封止した樹脂封止型半導体装置が知られている。   As disclosed in Patent Document 3, a resin-encapsulated semiconductor device is known in which a semiconductor is mounted on two opposing surfaces of a U-shaped substrate and resin-sealed.

特許文献４に示されるようにパワー半導体の上下に金属ベース基板を接合し樹脂封止した半導体装置が知られている。   As shown in Patent Document 4, a semiconductor device is known in which a metal base substrate is bonded to the top and bottom of a power semiconductor and resin-sealed.

特許文献５に示されるように第一の基板をトランスファーモールドし第二の基板を封止するためのケースとして用い、第二の基板を注型樹脂で封止する電力用混合集積回路装置が知られている。   As disclosed in Patent Document 5, there is known a power mixed integrated circuit device in which a first substrate is transfer molded and used as a case for sealing a second substrate, and the second substrate is sealed with a casting resin. It has been.

特許文献６に示されるように半導体チップを実装した回路パターンをコの字状に折り曲げ樹脂封止した半導体装置が知られている。   As shown in Patent Document 6, there is known a semiconductor device in which a circuit pattern on which a semiconductor chip is mounted is bent in a U-shape and resin-sealed.

特許文献７に示されるように半導体チップと基板を金属ポストで接合し樹脂封止したパッケージが知られている。   As disclosed in Patent Document 7, a package is known in which a semiconductor chip and a substrate are bonded with a metal post and sealed with a resin.

特許文献８に２つの半導体素子を対向して接合し樹脂封止した半導体装置が知られている。   Patent Document 8 discloses a semiconductor device in which two semiconductor elements are bonded oppositely and sealed with resin.

特許第３８４６４３７号Patent No. 3846437 特開平９−２３２５０９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-232509 特開平４−１０７７８６号公報JP-A-4-107786 特開２００４−１８７０３５号公報JP 2004-187035 A 特開平１０−２４２３８５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-242385 特開２００２−４３５０７号公報JP 2002-43507 A 特開２００４−１６５３１１号公報JP 20041655311 A 特開平８−１２５１１２号公報JP-A-8-125112

上記の発明は、特許文献１では、熱拡散板を介して基板を貼り合わせるため、片面実装基板を用いる必要があり実装密度が上がらず小型化に限界があった。   In the above-mentioned invention, in Patent Document 1, since the substrates are bonded together via a thermal diffusion plate, it is necessary to use a single-sided mounting substrate, and the mounting density does not increase and there is a limit to downsizing.

特許文献２では、ケースに注型樹脂を充填し封止する構造であり、ケースと注型樹脂の接着界面が多いため、温度サイクル等の熱応力で剥離した場合、オイル中の腐食成分により配線が腐食する問題があった。また、注型に用いる封止剤は室温で液状にする必要があるため、室温で液状のエポキシ樹脂と室温で液状の酸無水物硬化剤の組み合わせで用いることが多い。この場合、エステル結合を生じる硬化反応となるため、硫化物等の腐食性雰囲気で長時間放置するとエステル結合が加水分解し電気的不良を生じる問題があった。さらに、複数の基板の固定は、端子に突起や窪みを持たせることで行っており、樹脂注入時に圧力が加わらない注型封止には用いることができるが、トランスファーモールドのように加圧して封止する場合、基板が位置ずれし断線する問題があった。   Patent Document 2 has a structure in which a case is filled with a casting resin and sealed, and since there are many adhesive interfaces between the case and the casting resin, wiring is caused by corrosive components in oil when peeled off due to thermal stress such as a temperature cycle. There was a problem of corrosion. Moreover, since the sealing agent used for casting needs to be liquefied at room temperature, it is often used in combination with an epoxy resin that is liquid at room temperature and an acid anhydride curing agent that is liquid at room temperature. In this case, since the curing reaction generates an ester bond, there is a problem in that the ester bond is hydrolyzed when left in a corrosive atmosphere such as sulfide to cause an electrical failure. Furthermore, multiple substrates are fixed by providing protrusions and depressions on the terminals, which can be used for casting sealing where no pressure is applied during resin injection. When sealing, there was a problem that the substrate was displaced and disconnected.

特許文献３では、コ字型の基板の対向する２面に半導体を実装し樹脂封止しているため、各面は片面実装にする必要があり実装密度が上がらず小型化に限界があった。   In Patent Document 3, since a semiconductor is mounted on two opposing surfaces of a U-shaped substrate and sealed with resin, each surface needs to be mounted on one side, and the mounting density does not increase and there is a limit to downsizing. .

特許文献４では、片面実装の金属ベース基板を対向して２枚用いる構成であるため実装密度が上がらず小型化に限界があった。   In Patent Document 4, since two single-sided metal base substrates are used facing each other, the mounting density does not increase and there is a limit to downsizing.

特許文献５では、第一の基板の電子部品を封止したモールド樹脂を第二の基板を封止するためのケースとするもので、第一と第二の封止樹脂界面が露出するため、ミッションオイル等の腐食性の環境で用いる場合、界面剥離による配線腐食の問題があった。   In Patent Document 5, since the mold resin sealing the electronic component of the first substrate is used as a case for sealing the second substrate, the first and second sealing resin interfaces are exposed. When used in a corrosive environment such as mission oil, there was a problem of wiring corrosion due to interface peeling.

特許文献６では、回路パターンを露出させる構造のため、ミッションオイル等の腐食性の環境で用いることは出来なかった。また、回路パターンの片面に実装するため高密度化には限界があった。   In Patent Document 6, the circuit pattern is exposed so that it cannot be used in a corrosive environment such as mission oil. Further, since the circuit pattern is mounted on one side, there is a limit to increasing the density.

特許文献７では、半導体素子を封止するものであり、基板全体を封止するものではなかった。また、チップ搭載部に他の電子部品を搭載できないため高密度実装化には限界があった。   In Patent Document 7, the semiconductor element is sealed, and the entire substrate is not sealed. In addition, since other electronic components cannot be mounted on the chip mounting portion, there is a limit to high-density mounting.

特許文献８では、半導体素子を封止するもので基板全体を封止するものではなかった。また、半導体素子を露出させる構造のためミッションオイル等の腐食性の環境で用いることは出来なかった。   In Patent Document 8, the semiconductor element is sealed and the entire substrate is not sealed. Further, because of the structure in which the semiconductor element is exposed, it cannot be used in a corrosive environment such as mission oil.

今般、自動車は車室内居住空間の拡大や低燃費化のため、エンジン，変速機，モータ等の機械部品が小型化，軽量化される傾向にある。そのため、機械部品に内蔵する電子制御装置はこれまでと同等の信頼性を確保したまま、より一層小型化する課題が出てきている。   In recent years, automobiles have a tendency to reduce the size and weight of mechanical parts such as engines, transmissions, and motors in order to expand the interior space of a vehicle and reduce fuel consumption. For this reason, there has been a problem of further miniaturization of the electronic control device built in the mechanical component while ensuring the same reliability as before.

本発明者らはまず、信頼性の課題に対して検討した結果、トランスファーモールドで電子部品を保護すると自動車用変速機等の腐食性成分がある環境下でも必要な信頼性を確保できる見込みを得た。   As a result of studying the reliability problem, the present inventors have obtained a prospect that the necessary reliability can be ensured even in an environment where a corrosive component such as an automobile transmission is present when an electronic component is protected by a transfer mold. It was.

これは、トランスファーモールドでは温度を加え加圧しながら樹脂を注入するため、室温で固形のエポキシ樹脂と室温で固形のフェノール系硬化剤を用いることができる。この場合、エーテル結合を生じる硬化反応となりエーテル結合は硫化物等の腐食性雰囲気に強いため電気的不良が生じなかったものと考えられる。   This is because the transfer mold injects the resin while applying temperature and pressurizing, so that an epoxy resin that is solid at room temperature and a phenolic curing agent that is solid at room temperature can be used. In this case, it becomes a curing reaction that generates an ether bond, and the ether bond is resistant to corrosive atmospheres such as sulfides, so it is considered that no electrical failure occurred.

次に、小型化の課題に対して検討した結果、基板片面に搭載できる電子部品の数は、部品の投影面積で制限されるため限界があり、複数の基板を用いることが有効である。   Next, as a result of examining the problem of miniaturization, the number of electronic components that can be mounted on one side of the substrate is limited by the projected area of the component, so there is a limit, and it is effective to use a plurality of substrates.

従来のトランスファーモールド型電子制御装置の製造技術では片面実装した基板を２枚用いても両面実装した基板１枚分の実装密度にしかならないため小型化に限界がある。実装密度を向上させるためには複数の基板を用いることが有効である。しかし、トランスファーモールドでは、基板間に隙間を設けて積層配置した場合、封止材移送中に基板と基板の間隔を広げる方向や狭める方向の力が複雑に働くため、従来技術のように基板と基板を端子に設けた突起や窪みで支持し半田接続で固定する方法では、基板と基板の間隔を広げる方向や狭める方向の両方の力が働いた場合、半田が断線し接続不良となる新たな課題が生じることが分かった。   In the conventional transfer mold type electronic control device manufacturing technology, even if two single-side mounted substrates are used, the mounting density is limited to that of one double-side mounted substrate, so there is a limit to downsizing. In order to improve the packaging density, it is effective to use a plurality of substrates. However, in the transfer mold, when a gap is provided between the substrates and stacked, the force in the direction of increasing or decreasing the distance between the substrates during the transfer of the sealing material works complicatedly. In the method of supporting the board with the protrusions and depressions provided on the terminals and fixing it by soldering, if both forces to widen and narrow the distance between the board and board are applied, the solder breaks and a new connection failure occurs. It turns out that a problem arises.

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、小型高信頼性のトランスファーモールド型電子制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a small and highly reliable transfer mold type electronic control device.

本発明は、表面実装型の電子部品を搭載した基板をトランスファーモールドした電子制御装置において、２枚以上の基板を有し、前記基板の少なくとも１枚は両面に前記電子部品を搭載しており、前記基板は隙間を設けて積層配置し、基板と基板の間隔を一定に固定する支持構造を有することを特徴とする。   The present invention provides an electronic control device in which a substrate on which a surface mount type electronic component is mounted is transfer molded, and has two or more substrates, and at least one of the substrates has the electronic components mounted on both sides thereof. The substrate has a support structure in which a gap is provided between the substrates and the gap between the substrates is fixed.

ここで、本発明において、指示構造とは、基板と基板の間隔を一定に支持する構造のことであり、基板と基板の間隔が広がる方向と狭まる方向の両方の力に対して基板間隔を一定に支持する働きをしている。   Here, in the present invention, the indicating structure is a structure that supports the distance between the substrates to be constant, and the distance between the substrates is constant with respect to both the direction in which the distance between the substrates increases and the direction in which the distance between the substrates decreases. It works to support.

また、基板の片面又は基板の片面に接着された金属板がモールド樹脂下面から露出し、モールド樹脂上面から最上段に配置された基板表面までの距離ａ、基板と基板の間隔ｂの関係が、ａ≦ｂであることを特徴とする。   Further, the metal plate bonded to one side of the substrate or one side of the substrate is exposed from the lower surface of the mold resin, and the relationship between the distance a from the upper surface of the mold resin to the substrate surface arranged at the uppermost stage, and the distance b between the substrate and the substrate, It is characterized by a ≦ b.

また、基板全体がモールド樹脂に被覆され、モールド樹脂上面から最上段に配置された基板表面までの距離ａ，基板と基板の間隔ｂ，モールド樹脂下面から最下段に配置された基板表面まで距離ｃの関係が、ａ，ｃ≦ｂであることを特徴とする。   Further, the entire substrate is coated with the mold resin, the distance a from the mold resin upper surface to the uppermost substrate surface, the distance b between the substrate and the substrate, the distance from the lower surface of the mold resin to the lowermost substrate surface c The relationship is a, c ≦ b.

本発明により、小型高信頼性のトランスファーモールド型電子制御装置を得ることができる。従って、本発明は、電子制御装置を機械部品に内蔵するエンジン，変速機，モータ等に適応することができるものである。   According to the present invention, a small and highly reliable transfer mold type electronic control device can be obtained. Therefore, the present invention can be applied to an engine, a transmission, a motor, and the like in which an electronic control device is built in a machine part.

本発明のトランスファーモールド型電子制御装置の一実施形態について、図９を用いて説明する。本発明のトランスファーモールド型電子制御装置は、ベアチップ１８や電子部品１０などの表面実装型の電子部品が搭載された３枚の基板３を積層して配置し、全面をトランスファーモールドにより樹脂封止された構造を有する。基板３は隙間を設けて積層配置されており、支持部品５により基板間の間隔を一定に固定した構造としている。外部との電気信号の入出力は、基板上の配線と電気的に接続され、封止材１６の外部に露出したリードフレーム８により行われる。   An embodiment of the transfer mold type electronic control device of the present invention will be described with reference to FIG. In the transfer mold type electronic control device of the present invention, three substrates 3 on which surface mount type electronic components such as the bare chip 18 and the electronic component 10 are mounted are laminated, and the entire surface is resin-sealed by a transfer mold. Has a structure. The substrates 3 are stacked and provided with a gap, and have a structure in which the interval between the substrates is fixed by the support component 5. Input / output of electrical signals to / from the outside is performed by the lead frame 8 that is electrically connected to the wiring on the substrate and exposed to the outside of the sealing material 16.

本発明のトランスファーモールド型電子制御装置では、両面に電子部品を搭載した複数枚の基板を用いることで、高密度実装と小型化を実現している。また、基板と基板の間隔を広げる方向や狭める方向の両方の力に対して、基板と基板の間隔を一定に固定する支持構造を設けることで電気的接続部にストレスが加わらないようにでき、基板間の電気的接続不良が低減する効果がある。   In the transfer mold type electronic control device of the present invention, high-density mounting and miniaturization are realized by using a plurality of substrates on which electronic components are mounted on both sides. In addition, it is possible to prevent stress from being applied to the electrical connection part by providing a support structure that fixes the distance between the substrate and the substrate constant against the force in both the direction of increasing and decreasing the distance between the substrate and the substrate. There is an effect of reducing poor electrical connection between the substrates.

このような支持構造としては、基板面内に搭載する面内支持部品，基板端部に取り付ける端部支持部品とすることができ、接着的固定，機械的固定や電気的接続に影響しないダミー端子の半田接合等を用いることができる。また、支持部品は基板面内又は基板端部に２箇所以上設けて支持部品にかかる応力を分散させることが好ましい。支持構造の具体例としては、表面実装型の電子部品，リードフレームを支持部品として用いた構造，機械的固定により基板と基板を固定した構造，基板のスルーホールを用いたプレスフィット構造，基板に穴を設けネジ留めした構造などが挙げられる。   Such a support structure can be an in-plane support component mounted on the substrate surface, an end support component attached to the end of the substrate, and a dummy terminal that does not affect adhesive fixing, mechanical fixing, or electrical connection. Solder bonding or the like can be used. Further, it is preferable that two or more supporting parts are provided in the substrate surface or at the edge of the substrate to disperse the stress applied to the supporting parts. Specific examples of support structures include surface mount electronic parts, structures using lead frames as support parts, structures in which the board and board are fixed by mechanical fixing, press-fit structures using through holes in the board, Examples include a structure in which a hole is provided and screwed.

表面実装型の電子部品を基板に半田で接続している場合は、接着的固定や機械的固定を用いることが好ましい。表面実装型の電子部品を基板に半田で接続している場合は、基板と基板の固定をダミー端子の半田接合で行う際に電子部品の半田が再溶融し位置ずれする場合がある。このとき、基板と基板を積層した隙間に搭載している電子部品は、位置ずれしても検査が困難である。このため、電子部品を基板に実装する時に導電性ペーストや高温半田等の再溶融しない接合材料を選ぶ必要がありコスト高となる。そのため、接着的固定や機械的固定は、基板に電子部品を半田接続してもこの半田の溶融開始温度より十分低い温度で固定できるため電子部品を基板に実装する時の接続材料を限定しなくても良い。   In the case where the surface mount type electronic component is connected to the substrate by soldering, it is preferable to use adhesive fixing or mechanical fixing. When a surface-mount type electronic component is connected to a substrate with solder, when the substrate and the substrate are fixed by solder bonding of a dummy terminal, the solder of the electronic component may be remelted and displaced. At this time, it is difficult to inspect the electronic components mounted in the gap between the substrates, even if they are displaced. For this reason, it is necessary to select a bonding material that does not remelt, such as a conductive paste or high-temperature solder, when mounting electronic components on a substrate, resulting in high costs. Therefore, adhesive fixing and mechanical fixing can be fixed at a temperature sufficiently lower than the melting start temperature of the solder even if the electronic component is solder-connected to the substrate. Therefore, there is no limitation on the connection material when mounting the electronic component on the substrate. May be.

さらに、表面実装型の電子部品に接着剤を途布して支持構造とすることで、支持構造として新たに部品を実装する必要がなくより一層高密度実装化できる。この時、表面実装型電子部品の上面だけでなく接合面にも接着剤を塗布することで、トランスファーモールド時に接合部に加わる応力を低減できる効果がある。   Furthermore, by disposing an adhesive on the surface-mount type electronic component to form a support structure, it is not necessary to mount a new component as the support structure, and higher-density mounting can be achieved. At this time, by applying an adhesive not only to the upper surface of the surface-mounted electronic component but also to the bonding surface, there is an effect that the stress applied to the bonding portion during transfer molding can be reduced.

また、基板と基板の電気的接続に、フレキシブル配線を用いると、基板と基板を積層するときの位置あわせ精度を低くできるため生産性を向上することができる。   In addition, when a flexible wiring is used for electrical connection between the substrates, the alignment accuracy when the substrates are stacked can be lowered, so that productivity can be improved.

また、少なくとも基板と基板の隙間にある電子部品を絶縁コート材で被覆しておくことが好ましい。トランスファーモールドの原料封止材の品質管理不良で導電性異物混入する場合があるが、基板と基板の間に隙間を設けて積層する場合、基板と基板の隙間に混入した異物の検出が困難となる。これに対して、少なくとも基板と基板の隙間にある電子部品を絶縁コート材で被覆することにより、導電性異物が混入しても電気的不良を防止することができる。   In addition, it is preferable to cover at least an electronic component in the gap between the substrates with an insulating coating material. Conductive foreign matter may be mixed due to poor quality control of the transfer molding material sealant, but when a gap is provided between the substrates, it is difficult to detect the foreign matter mixed in the gap between the substrates. Become. On the other hand, by covering at least the electronic component in the gap between the substrates with an insulating coating material, electrical defects can be prevented even if conductive foreign matter is mixed.

絶縁コート材の被覆方法として、２枚以上の基板をフレキシブル配線で接続し、広げた状態で絶縁コート材を途布して、フレキシブル配線部で折り曲げて基板を積層した後、トランスファーモールドする製造方法を用いると基板と基板を積層している隙間に絶縁コート材を途布する際の生産性を大きく向上することができる。   As a method of covering the insulating coating material, a manufacturing method in which two or more substrates are connected by flexible wiring, the insulating coating material is spread in a spread state, bent at the flexible wiring portion, stacked, and then transfer molded. Can greatly improve the productivity when the insulating coating material is distributed in the gap between the substrates.

封止構造として、図９では、基板３の全体を覆う両面封止構造としているが、図１０に示したような基板の片面又は基板に接着した金属ベースが封止材から露出するように封止した片面封止構造のどちらでも適用することができる。   In FIG. 9, the sealing structure is a double-sided sealing structure that covers the entire substrate 3. However, the sealing is performed so that one side of the substrate as shown in FIG. 10 or the metal base adhered to the substrate is exposed from the sealing material. Either stopped single-sided sealing structure can be applied.

一方、複数の基板を積層配置してトランスファーモールドした構造の電子制御装置では、製造過程において、以下の課題があることを見出した。基板と基板に隙間を設けて積層しトランスファーモールドする場合、基板と基板を積層している隙間にボイドを巻き込み、このボイドを検出することが困難となる新たな課題が生じる。さらに、トランスファーモールドは通常５ＭＰａ〜１５ＭＰａの高圧で成型するが、ボイド内には成型圧力で圧縮した空気が封じこめられており、ボイド直径が０.５mm以上である場合、成型後、封止材のガラス転移温度以上で後硬化した際に、ボイド内に高圧に圧縮された空気がガラス転移温度以上に加熱したことによる封止材弾性率の低下により膨張し、この膨張により生じる応力で封止材と基板界面に剥離を生じる課題がある。   On the other hand, an electronic control device having a structure in which a plurality of substrates are stacked and transfer molded has the following problems in the manufacturing process. When transfer molding is performed by providing a gap between a substrate and a substrate, a new problem arises that it becomes difficult to detect a void by entraining a void in the gap between the substrate and the substrate. Furthermore, the transfer mold is usually molded at a high pressure of 5 MPa to 15 MPa, but air compressed by the molding pressure is enclosed in the void, and when the void diameter is 0.5 mm or more, the molding material is sealed after molding. When post-curing at a temperature higher than the glass transition temperature, air compressed to a high pressure in the void expands due to a decrease in the elastic modulus of the sealing material due to heating above the glass transition temperature, and seals with the stress generated by this expansion. There is a problem that peeling occurs at the interface between the material and the substrate.

この基板と基板を積層している隙間にボイドを巻き込む課題を解決するために以下の２つの方法があることを見出した。   It has been found that there are the following two methods for solving the problem of winding a void in the gap between the substrates.

前者の解決方法は、大気圧より減圧してトランスファーモールドを開始することである。これにより巻き込む空気の体積が減るためボイドサイズを小さくすることができた。   The former solution is to start transfer molding by reducing the pressure from atmospheric pressure. As a result, the volume of air entrained is reduced, and the void size can be reduced.

ここで、装置異常等で減圧が不十分な場合、ボイドサイズが０.５mmより大きくなることがあるが、基板と基板の間のボイドサイズは非破壊で検査できないため、不良品が出荷されることが考えられる。これに対して、金型キャビティ内の気圧を直接又は間接的に監視し、所定の気圧と異なる気圧でトランスファーモールドを開始した製品は、正常な気圧でトランスファーモールドを開始した製品とは異なる場所に搬送又は異なるマーキングをつけ区別することにより不良品が出荷される課題を解決することが出来る。   Here, when the decompression is insufficient due to an abnormality in the apparatus, the void size may be larger than 0.5 mm. However, since the void size between the substrates cannot be inspected nondestructively, defective products are shipped. It is possible. On the other hand, products that start the transfer molding at a pressure different from the predetermined pressure are monitored at a location different from the products that start the transfer molding at a normal pressure by directly or indirectly monitoring the pressure in the mold cavity. The problem of shipping defective products can be solved by carrying or differentiating with different markings.

さらに、大気圧より減圧してトランスファーモールドを開始する場合、原料封止材に混入していた揮発成分が揮発し多量の泡を生じるが、１８０℃におけるゲル化時間を６０秒以上とした封止材を用いることで、封止材のゲル化前に封止材中の揮発成分を充分揮発することができるため、ボイドを少なく低減できる効果がある。   Furthermore, when starting transfer molding by reducing the pressure from the atmospheric pressure, the volatile components mixed in the raw material sealing material are volatilized and a large amount of foam is produced, but the gelation time at 180 ° C. is 60 seconds or more. By using the material, it is possible to sufficiently volatilize the volatile components in the sealing material before the sealing material is gelled.

後者の解決方法を図１，図２で解説する。図１は最上段の基板３と金型１との距離Ａ，基板３と基板３の間隔Ｂ，最下段の基板３と金型１との距離Ｃとした場合、Ａ，Ｃ＞Ｂの場合のトランスファーモールド過程での封止材の流れの断面模式図である。図２はＡ，Ｃ≦Ｂの場合のトランスファーモールド過程での封止材流れの断面模式図である。トランスファーモールド過程において、封止材は高温で軟化し粘性流体となるためナビア・ストークスの式に従う挙動をとる。この際、平板間を流動する封止材の流動速度の平均は平板間の間隔の２乗に比例しており、間隔の広い平板間を流動する封止材の平均速度が、間隔の狭い平板間を流動する封止材の平均速度より速い。このため、Ａ，Ｃ＞Ｂの場合、金型と基板間の封止材の平均流速が、基板と基板の間の平均流速より速いため基板と基板の間にボイドを巻き込む状態で封止材が合流する。一方、Ａ，Ｃ≦Ｂの場合、基板と基板間の封止材の平均流速が、金型と基板間の平均流速より速いため、基板と金型部で封止材が合流する。基板と金型部で封止材が合流すると、エアベントによるボイド低減が可能であり、また、外観検査や超音波探査によりボイドや剥離の検査が可能となる効果がある。   The latter solution will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows the case where A is the distance A between the uppermost substrate 3 and the mold 1, the distance B is the distance between the substrate 3 and the substrate 3, and the distance C is the distance between the lowermost substrate 3 and the mold 1. It is a cross-sectional schematic diagram of the flow of the sealing material in the transfer molding process. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the encapsulant flow in the transfer molding process when A and C ≦ B. In the transfer molding process, the encapsulant softens at high temperature and becomes a viscous fluid, and therefore behaves according to the Navier-Stokes equation. At this time, the average flow velocity of the sealing material flowing between the flat plates is proportional to the square of the interval between the flat plates, and the average velocity of the sealing material flowing between the flat plates having a large interval is It is faster than the average speed of the sealing material flowing between them. For this reason, in the case of A, C> B, since the average flow rate of the sealing material between the mold and the substrate is faster than the average flow rate between the substrate and the substrate, the sealing material is in a state where a void is involved between the substrate and the substrate. Join. On the other hand, in the case of A and C ≦ B, since the average flow rate of the sealing material between the substrate and the substrate is faster than the average flow rate between the mold and the substrate, the sealing material merges at the substrate and the mold part. When the sealing material joins the substrate and the mold part, voids can be reduced by air vents, and there is an effect that inspection of voids and peeling can be performed by appearance inspection and ultrasonic exploration.

本発明の小型化したトランスファーモールド型電子制御装置を変速機内に設置すると自動車の居住空間を広げることができる。   When the reduced transfer mold type electronic control device of the present invention is installed in the transmission, the living space of the automobile can be expanded.

以下、実施例及び比較例を示し本発明の説明する。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples and comparative examples.

図３に接着的固定による支持構造の一例を示す。（ａ）は面内支持部品に接着剤を塗布して基板を固定している。（ｂ）では面内支持部品が接着剤により基板と基板を固定しているのは（ａ）と同様だが、さらに電気的接続構造を有し基板と基板の電気的接続もできるようにしている。これにより基板支持と電気的接続を同じ部品で行えるため実装密度を高めることができる。（ｃ）は基板支持構造をリードフレームで行った場合の一例である。図示していないが基板とリードフレームは接着剤により固定している。（ｄ）（ｅ）は支持構造に電子部品を用いる場合の一例である。電子部品の上面に接着剤を塗布して基板を固定している。半田の信頼性を確保するため電子部品下面にも接着剤を塗布して固定している。これにより部品を追加することなく基板を支持できるため実装密度を高めることができる。   FIG. 3 shows an example of a support structure by adhesive fixing. (A) fixes the board | substrate by apply | coating an adhesive agent to in-plane support components. In (b), the in-plane support component fixes the substrate to the substrate with an adhesive, as in (a), but it also has an electrical connection structure to allow electrical connection between the substrate and the substrate. . Accordingly, the mounting density can be increased because the substrate support and the electrical connection can be performed by the same component. (C) is an example when the substrate support structure is performed by a lead frame. Although not shown, the substrate and the lead frame are fixed with an adhesive. (D) (e) is an example when an electronic component is used for the support structure. An adhesive is applied to the upper surface of the electronic component to fix the substrate. In order to ensure the reliability of the solder, an adhesive is applied to the lower surface of the electronic component and fixed. As a result, the mounting density can be increased because the substrate can be supported without adding components.

図４に機械的固定による支持構造の一例を示す。（ａ）は基板に穴を設け、ネジを用い固定している。（ｂ）は支持構造に端部支持部品を用いる一例である。基板端部を固定しさらに接着剤で固定している。（ｃ）は（ｂ）と同様だが、さらに電気的接続構造を有し基板と基板の電気的接続もできるようにしている。これにより基板支持と電気的接続を同じ部品でできるため実装密度を高めることができる。（ｄ）（ｆ）は（ｃ）に用いた端部支持部品を別の角度から図示している。（ｅ）は（ｄ）に基板を取り付けた状態を示している。   FIG. 4 shows an example of a support structure by mechanical fixation. In (a), a hole is formed in a substrate and fixed using screws. (B) is an example which uses edge part support components for a support structure. The substrate end is fixed and further fixed with an adhesive. (C) is the same as (b), but further has an electrical connection structure to allow electrical connection between the substrate and the substrate. As a result, the substrate support and electrical connection can be made with the same component, so that the mounting density can be increased. (D) (f) has illustrated the edge part support component used for (c) from another angle. (E) has shown the state which attached the board | substrate to (d).

図５はフレキシブル配線による基板と基板の電気的接続方法の一例を示す。（ａ）は基板と基板を平面に並べた状態で基板と基板の電気的接続をしている図である。（ｂ）（ｃ）（ｄ）は（ａ）を面内支持部品で固定し積層した図である。フレキシブル配線による接続とすることで生産性を向上することができる。（ｅ）はフレキシブル基板を上面から見た図である。（ｆ）は（ｅ）に切り欠きを設けた図である。切り欠きを設けることでトランスファーモールド時の流動性がよくなる。   FIG. 5 shows an example of a method for electrically connecting a substrate and a substrate by flexible wiring. (A) is the figure which has carried out the electrical connection of a board | substrate and a board | substrate in the state which arranged the board | substrate and the board | substrate in the plane. (B), (c), and (d) are diagrams in which (a) is fixed and laminated with an in-plane support component. Productivity can be improved by connecting with flexible wiring. (E) is the figure which looked at the flexible substrate from the upper surface. (F) is the figure which provided the notch in (e). Providing the notch improves the fluidity during transfer molding.

図６にフレキシブル配線を端子構造としたときのトランスファーモールド方法の一例を示す。面内支持部品を基板と基板の間だけでなく基板と金型の間にも設けることでトランスファーモールド時の位置ずれを防止することができる。   FIG. 6 shows an example of a transfer molding method when the flexible wiring has a terminal structure. By providing the in-plane support component between the substrate and the mold as well as between the substrate and the substrate, it is possible to prevent positional displacement during transfer molding.

図７はピンコネクタを端子構造としたときのトランスファーモールド方法を示す。ピンコネクタ枠内に封止材を充填するため、トランスファーモールド後の端子加工が不要となる効果がある。   FIG. 7 shows a transfer molding method when the pin connector has a terminal structure. Since the sealing material is filled in the pin connector frame, there is an effect that the terminal processing after the transfer molding becomes unnecessary.

図８はリードフレームを端子構造としたときのトランスファーモールド方法を示す。   FIG. 8 shows a transfer molding method when the lead frame has a terminal structure.

実施例１の断面模式図を図９に示す。本実施例の電子制御装置は、複数の電子部品を搭載した３枚の基板３を積層配置し、基板３全体をトランスファーモールドにより封止した構造である。基板３としてセラミック基板を用いている。また、また、接着剤６を用いて面内支持部品５により基板の間隔を支持している。モールド樹脂上面と最上段の距離Ａ，基板と基板の距離Ｂ，モールド樹脂下面と最下段の基板の距離Ｃの関係を、Ａ＝Ｂ＝Ｃとした。   A schematic sectional view of Example 1 is shown in FIG. The electronic control device of this embodiment has a structure in which three substrates 3 on which a plurality of electronic components are mounted are stacked and sealed, and the entire substrate 3 is sealed by transfer molding. A ceramic substrate is used as the substrate 3. Further, the distance between the substrates is supported by the in-plane support component 5 using the adhesive 6. The relationship between the distance A between the upper surface of the mold resin and the uppermost stage, the distance B between the substrate and the board, and the distance C between the lower surface of the mold resin and the lowermost board is A = B = C.

本実施例では、複数の基板３を積層しているため実装密度が高く、トランスファーモールドしているため耐オイル性が高い効果がある。モールド樹脂上面と最上段の距離Ａ，基板と基板の距離Ｂ，モールド樹脂下面と最下段の基板の距離Ｃで、その関係がＡ＝Ｂ＝Ｃであるため、基板と基板の間にボイドを巻き込まない効果がある。   In this embodiment, since a plurality of substrates 3 are stacked, the mounting density is high, and since transfer molding is performed, the oil resistance is high. The distance A between the upper surface of the mold resin and the uppermost layer, the distance B between the substrate and the substrate, and the distance C between the lower surface of the mold resin and the lowermost substrate are A = B = C. There is an effect not to get involved.

実施例２の断面模式図を図１０に示す。但し、基板に実装している電子部品は省略して図示している。本実施例の電子制御装置は、複数の電子部品を搭載した２枚の基板３を積層配置し、基板３をトランスファーモールドにより片面封止した構造である。基板３としてセラミック基板を用いている。また、接着剤６を用いて面内支持部品５により基板の間隔を支持している。モールド樹脂上面と最上段の距離Ａ，基板と基板の距離Ｂの関係を、Ａ＝Ｂとした。   A schematic cross-sectional view of Example 2 is shown in FIG. However, the electronic components mounted on the board are not shown. The electronic control device of this embodiment has a structure in which two substrates 3 each having a plurality of electronic components mounted thereon are stacked and sealed on one side by a transfer mold. A ceramic substrate is used as the substrate 3. Further, the distance between the substrates is supported by the in-plane support component 5 using the adhesive 6. The relationship between the distance A between the upper surface of the mold resin and the uppermost stage and the distance B between the substrate and the substrate was A = B.

本実施例では、複数の基板を積層しているため実装密度が高く、トランスファーモールドしているため耐オイル性が高い効果がある。また、基板３の裏面に設けた金属ベース１９を封止材１６から露出させた片面封止構造であるため放熱性に優れる効果がある。モールド樹脂上面と最上段の距離Ａ，基板と基板の距離Ｂで、その関係がＡ＝Ｂであるため、基板と基板の間にボイドを巻き込まない効果がある。   In this embodiment, since a plurality of substrates are stacked, the mounting density is high, and since transfer molding is performed, the oil resistance is high. Moreover, since the metal base 19 provided on the back surface of the substrate 3 is a single-side sealing structure in which the metal base 19 is exposed from the sealing material 16, there is an effect of excellent heat dissipation. Since the relationship is A = B between the distance A between the upper surface of the mold resin and the uppermost stage and the distance B between the substrate and the substrate, there is an effect that no void is caught between the substrates.

実施例３の断面模式図を図１１に示す。但し、基板に実装している電子部品は省略して図示している。本実施例の電子制御装置は、複数の電子部品を搭載した２枚の基板３を積層配置し、基板３全体をトランスファーモールドにより封止した構造である。基板３としてセラミック基板を用いている。また、接着剤６を用いて面内支持部品５により基板の間隔を支持している。モールド樹脂上面と最上段の距離Ａ，基板と基板の距離Ｂ，モールド樹脂下面と最下段の基板の距離Ｃの関係を、Ａ，Ｃ≦Ｂとした。   A schematic cross-sectional view of Example 3 is shown in FIG. However, the electronic components mounted on the board are not shown. The electronic control device of this embodiment has a structure in which two substrates 3 each having a plurality of electronic components mounted thereon are stacked and sealed, and the entire substrate 3 is sealed by transfer molding. A ceramic substrate is used as the substrate 3. Further, the distance between the substrates is supported by the in-plane support component 5 using the adhesive 6. The relationship between the distance A between the upper surface of the mold resin and the uppermost layer, the distance B between the substrate and the substrate, and the distance C between the lower surface of the mold resin and the lowermost substrate is A and C ≦ B.

本実施例では、基板を積層しているため実装密度が高く、トランスファーモールドしているため耐オイル性が高い効果がある。モールド樹脂上面と最上段の距離Ａ，基板と基板の距離Ｂ，モールド樹脂下面と最下段の基板の距離Ｃで、その関係がＡ，Ｃ≦Ｂであるため、基板と基板の間にボイドを巻き込まない効果がある。   In this embodiment, since the substrates are stacked, the mounting density is high, and since transfer molding is performed, the oil resistance is high. The distance A between the upper surface of the mold resin and the uppermost layer, the distance B between the substrate and the substrate, and the distance C between the lower surface of the mold resin and the lowermost substrate are A and C ≦ B. There is an effect not to get involved.

実施例４の断面模式図を図１１に示す。但し、基板に実装している電子部品は省略して図示している。本実施例の電子制御装置の構造は、基板３としてプリント基板を用いた以外は実施例３と同じである。   A schematic cross-sectional view of Example 4 is shown in FIG. However, the electronic components mounted on the board are not shown. The structure of the electronic control device of this example is the same as that of Example 3 except that a printed circuit board is used as the substrate 3.

本実施例では、実施例３の効果に加えて、プリント基板を用いているため低コストの効果がある。   In this embodiment, in addition to the effects of the third embodiment, since a printed circuit board is used, there is a low cost effect.

実施例５の断面模式図を図１１に示す。但し、基板に実装している電子部品は省略して図示している。本実施例の電子制御装置の構造は、基板３としてプリント基板とメタルコア基板を用いた以外は実施例３と同じである。   A schematic cross-sectional view of Example 5 is shown in FIG. However, the electronic components mounted on the board are not shown. The structure of the electronic control device of this embodiment is the same as that of Embodiment 3 except that a printed board and a metal core board are used as the board 3.

本実施例では、実施例３の効果に加えて、プリント基板を用いているため低コストの効果がある。また、メタルコア基板を用いているため放熱性に優れる効果がある。   In this embodiment, in addition to the effects of the third embodiment, since a printed circuit board is used, there is a low cost effect. Moreover, since the metal core substrate is used, there is an effect of excellent heat dissipation.

実施例６の断面模式図を図１２に示す。但し、基板に実装している電子部品は省略して図示している。本実施例の電子制御装置は、複数の電子部品を搭載した２枚の基板３を積層配置し、基板３をトランスファーモールドにより片面封止した構造である。基板３としてセラミック基板と金属ベース付セラミック基板を用いている。また、基板間には面内支持部品５を設け、モールド樹脂上面と最上段の距離Ａ，基板と基板の距離Ｂの関係を、Ａ≦Ｂとした。   A schematic cross-sectional view of Example 6 is shown in FIG. However, the electronic components mounted on the board are not shown. The electronic control device of this embodiment has a structure in which two substrates 3 each having a plurality of electronic components mounted thereon are stacked and sealed on one side by a transfer mold. As the substrate 3, a ceramic substrate and a ceramic substrate with a metal base are used. Further, an in-plane support component 5 is provided between the substrates, and the relationship between the upper surface distance A of the mold resin and the distance B between the substrate and the substrate is set to A ≦ B.

本実施例では、基板を積層しているため実装密度が高く、トランスファーモールドしているため耐オイル性が高い効果がある。また、片面封止のため放熱性に優れる効果がある。モールド樹脂上面と最上段の距離Ａ，基板と基板の距離Ｂで、その関係がＡ≦Ｂであるため、基板と基板の間にボイドを巻き込まない効果がある。   In this embodiment, since the substrates are stacked, the mounting density is high, and since transfer molding is performed, the oil resistance is high. Moreover, there is an effect of excellent heat dissipation because of single-side sealing. Since the relationship is A ≦ B between the distance A between the upper surface of the mold resin and the uppermost stage and the distance B between the substrate and the substrate, there is an effect that no void is caught between the substrates.

実施例７の断面模式図を図１２に示す。但し、基板に実装している電子部品は省略して図示している。本実施例の電子制御装置は、複数の電子部品を搭載した２枚の基板３を積層配置し、基板３をトランスファーモールドにより片面封止した構造である。基板３としてセラミック基板と金属ベース基板を用いている。また、接着剤６を用いて面内支持部品５により基板の間隔を支持している。モールド樹脂上面と最上段の距離Ａ，基板と基板の距離Ｂの関係を、Ａ≦Ｂとした。   A schematic cross-sectional view of Example 7 is shown in FIG. However, the electronic components mounted on the board are not shown. The electronic control device of this embodiment has a structure in which two substrates 3 each having a plurality of electronic components mounted thereon are stacked and sealed on one side by a transfer mold. A ceramic substrate and a metal base substrate are used as the substrate 3. Further, the distance between the substrates is supported by the in-plane support component 5 using the adhesive 6. The relationship between the distance A between the upper surface of the mold resin and the uppermost stage and the distance B between the substrate and the substrate was set to A ≦ B.

本実施例では、基板を積層しているため実装密度が高く、トランスファーモールドしているため耐オイル性が高い効果がある。また、片面封止のため放熱性に優れる効果がある。モールド樹脂上面と最上段の距離Ａ，基板と基板の距離Ｂで、その関係がＡ≦Ｂであるため、基板と基板の間にボイドを巻き込まない効果がある。   In this embodiment, since the substrates are stacked, the mounting density is high, and since transfer molding is performed, the oil resistance is high. Moreover, there is an effect of excellent heat dissipation because of single-side sealing. Since the relationship is A ≦ B between the distance A between the upper surface of the mold resin and the uppermost stage and the distance B between the substrate and the substrate, there is an effect that no void is caught between the substrates.

実施例８の断面模式図を図１３に示す。但し、基板に実装している電子部品は省略して図示している。本実施例の電子制御装置は、複数の電子部品を搭載した２枚の基板３を積層配置し、基板３全体をトランスファーモールドにより封止した構造である。基板３としてセラミック基板を用いている。また、接着剤６を用いて端部支持部品１１により基板の間隔を支持している。モールド樹脂上面と最上段の距離Ａ，基板と基板の距離Ｂ，モールド樹脂下面と最下段の基板の距離Ｃの関係を、Ａ，Ｃ≦Ｂとした。   A schematic cross-sectional view of Example 8 is shown in FIG. However, the electronic components mounted on the board are not shown. The electronic control device of this embodiment has a structure in which two substrates 3 each having a plurality of electronic components mounted thereon are stacked and sealed, and the entire substrate 3 is sealed by transfer molding. A ceramic substrate is used as the substrate 3. Further, the gap between the substrates is supported by the end support component 11 using the adhesive 6. The relationship between the distance A between the upper surface of the mold resin and the uppermost layer, the distance B between the substrate and the substrate, and the distance C between the lower surface of the mold resin and the lowermost substrate is A and C ≦ B.

本実施例では、基板を積層しているため実装密度が高く、トランスファーモールドしているため耐オイル性が高い効果がある。モールド樹脂上面と最上段の距離Ａ，基板と基板の距離Ｂ，モールド樹脂下面と最下段の基板の距離Ｃで、その関係がＡ，Ｃ≦Ｂであるため、基板と基板の間にボイドを巻き込まない効果がある。   In this embodiment, since the substrates are stacked, the mounting density is high, and since transfer molding is performed, the oil resistance is high. The distance A between the upper surface of the mold resin and the uppermost layer, the distance B between the substrate and the substrate, and the distance C between the lower surface of the mold resin and the lowermost substrate are A and C ≦ B. There is an effect not to get involved.

実施例９の断面模式図を図１３に示す。但し、基板に実装している電子部品は省略して図示している。本実施例の電子制御装置の構造は、基板３としてプリント基板を用いた以外は実施例８と同じである。   A schematic cross-sectional view of Example 9 is shown in FIG. However, the electronic components mounted on the board are not shown. The structure of the electronic control device of this example is the same as that of Example 8 except that a printed circuit board is used as the substrate 3.

本実施例では、実施例８の効果に加え、プリント基板を用いているため低コストの効果がある。   In the present embodiment, in addition to the effects of the eighth embodiment, since a printed circuit board is used, there is a low cost effect.

実施例１０の断面模式図を図１３に示す。但し、基板に実装している電子部品は省略して図示している。本実施例の電子制御装置の構造は、基板３としてプリント基板とメタルコア基板を用いた以外は実施例８と同じである。   A schematic cross-sectional view of Example 10 is shown in FIG. However, the electronic components mounted on the board are not shown. The structure of the electronic control device of this embodiment is the same as that of the eighth embodiment except that a printed board and a metal core board are used as the board 3.

本実施例では、実施例８の効果に加え、プリント基板を用いているため低コストの効果がある。また、メタルコア基板を用いているため放熱性に優れる効果がある。   In the present embodiment, in addition to the effects of the eighth embodiment, since a printed circuit board is used, there is a low cost effect. Moreover, since the metal core substrate is used, there is an effect of excellent heat dissipation.

実施例１１の断面模式図を図１４に示す。但し、基板支持構造以外で基板に実装している電子部品は省略して図示している。本実施例の電子制御装置は、複数の電子部品を搭載した２枚の基板３を積層配置し、基板３全体をトランスファーモールドにより封止した構造である。基板３としてプリント基板とメタルコア基板を用いている。また、基板の間隔を支持する支持構造として、電子部品１０と接着剤６を用いた。モールド樹脂上面と最上段の距離Ａ，基板と基板の距離Ｂ，モールド樹脂下面と最下段の基板の距離Ｃの関係を、Ａ，Ｃ≦Ｂとした。また、２枚の基板３の電気的接続をフレキシブル配線１４で行った。基板３とフレキシブル配線１４は、はんだで接続している。   A schematic cross-sectional view of Example 11 is shown in FIG. However, the electronic components mounted on the substrate other than the substrate support structure are not shown. The electronic control device of this embodiment has a structure in which two substrates 3 each having a plurality of electronic components mounted thereon are stacked and sealed, and the entire substrate 3 is sealed by transfer molding. A printed board and a metal core board are used as the board 3. Moreover, the electronic component 10 and the adhesive 6 were used as a support structure that supports the interval between the substrates. The relationship between the distance A between the upper surface of the mold resin and the uppermost layer, the distance B between the substrate and the substrate, and the distance C between the lower surface of the mold resin and the lowermost substrate is A and C ≦ B. The two substrates 3 were electrically connected by the flexible wiring 14. The substrate 3 and the flexible wiring 14 are connected by solder.

本実施例では、基板を積層しているため実装密度が高く、トランスファーモールドしているため耐オイル性が高い効果がある。プリント基板を用いているため低コストの効果がある。また、メタルコア基板を用いているため放熱性に優れる効果がある。フレキシブル配線で基板と基板の電気的接続をしているため生産性が高い効果がある。モールド樹脂上面と最上段の距離Ａ，基板と基板の距離Ｂ，モールド樹脂下面と最下段の基板の距離Ｃで、その関係がＡ，Ｃ≦Ｂであるため、基板と基板の間にボイドを巻き込まない効果がある。   In this embodiment, since the substrates are stacked, the mounting density is high, and since transfer molding is performed, the oil resistance is high. Since a printed circuit board is used, there is a low cost effect. Moreover, since the metal core substrate is used, there is an effect of excellent heat dissipation. Since the board and the board are electrically connected by flexible wiring, there is an effect of high productivity. The distance A between the upper surface of the mold resin and the uppermost layer, the distance B between the substrate and the substrate, and the distance C between the lower surface of the mold resin and the lowermost substrate are A and C ≦ B. There is an effect not to get involved.

実施例１２の断面模式図を図１４に示す。但し、基板支持構造以外で基板に実装している電子部品は省略して図示している。本実施例の電子制御装置の構造は、２枚の基板３の電気的接続をＴＡＢで行った以外は実施例１１と同じである。なお、基板３とＴＡＢの接続は超音波接続を用いた。   A schematic cross-sectional view of Example 12 is shown in FIG. However, the electronic components mounted on the substrate other than the substrate support structure are not shown. The structure of the electronic control unit of this example is the same as that of Example 11 except that the electrical connection between the two substrates 3 is performed by TAB. The connection between the substrate 3 and TAB was an ultrasonic connection.

本実施例では、実施例１１の効果に加えて、ＴＡＢを用いて基板と基板の電気的接続をしているため生産性が高い効果がある。   In this example, in addition to the effect of Example 11, since the substrate is electrically connected to the substrate using TAB, there is an effect of high productivity.

実施例１３の断面模式図を図１４に示す。但し、基板支持構造以外で基板に実装している電子部品は省略して図示している。本実施例の電子制御装置の構造は、２枚の基板３の電気的接続をワイヤボンディングで行った以外は実施例１１と同じである。なお、基板３とワイヤボンディングの接続は超音波接続を用いた。   A schematic cross-sectional view of Example 13 is shown in FIG. However, the electronic components mounted on the substrate other than the substrate support structure are not shown. The structure of the electronic control unit of this example is the same as that of Example 11 except that the two substrates 3 are electrically connected by wire bonding. Note that ultrasonic connection was used for connection between the substrate 3 and wire bonding.

本実施例では、実施例１１の効果に加えて、ワイヤボンディングを用いて基板と基板の電気的接続をしているため生産性が高い効果がある。   In this embodiment, in addition to the effect of the embodiment 11, since the substrate is electrically connected to the substrate using wire bonding, the productivity is high.

実施例１４の断面模式図を図１５に示す。但し、基板に実装している電子部品は省略して図示している。本実施例の電子制御装置は、複数の電子部品を搭載した２枚の基板３を積層配置し、基板３全体をトランスファーモールドにより封止した構造である。基板３としてプリント基板とメタルコア基板を用いている。また、基板の間隔を支持する支持構造として、リードフレーム８と接着剤６を用いた。モールド樹脂上面と最上段の距離Ａ，基板と基板の距離Ｂ，モールド樹脂下面と最下段の基板の距離Ｃの関係を、Ａ，Ｃ≦Ｂとした。また、２枚の基板３の電気的接続をフレキシブル配線１４で行った。基板３とフレキシブル配線１４は、はんだで接続している。   A schematic cross-sectional view of Example 14 is shown in FIG. However, the electronic components mounted on the board are not shown. The electronic control device of this embodiment has a structure in which two substrates 3 each having a plurality of electronic components mounted thereon are stacked and sealed, and the entire substrate 3 is sealed by transfer molding. A printed board and a metal core board are used as the board 3. Further, a lead frame 8 and an adhesive 6 were used as a support structure for supporting the distance between the substrates. The relationship between the distance A between the upper surface of the mold resin and the uppermost layer, the distance B between the substrate and the substrate, and the distance C between the lower surface of the mold resin and the lowermost substrate is A and C ≦ B. The two substrates 3 were electrically connected by the flexible wiring 14. The substrate 3 and the flexible wiring 14 are connected by solder.

本実施例では、基板を積層しているため実装密度が高く、トランスファーモールドしているため耐オイル性が高い効果がある。プリント基板を用いているため低コストの効果がある。また、メタルコア基板を用いているため放熱性に優れる効果がある。フレキシブル配線で基板と基板の電気的接続をしているため生産性が高い効果がある。支持構造にリードフレームを用いているため放熱性に優れる効果がある。モールド樹脂上面と最上段の距離Ａ，基板と基板の距離Ｂ，モールド樹脂下面と最下段の基板の距離Ｃで、その関係がＡ，Ｃ≦Ｂであるため、基板と基板の間にボイドを巻き込まない効果がある。   In this embodiment, since the substrates are stacked, the mounting density is high, and since transfer molding is performed, the oil resistance is high. Since a printed circuit board is used, there is a low cost effect. Moreover, since the metal core substrate is used, there is an effect of excellent heat dissipation. Since the board and the board are electrically connected by flexible wiring, there is an effect of high productivity. Since the lead frame is used for the support structure, there is an effect of excellent heat dissipation. The distance A between the upper surface of the mold resin and the uppermost layer, the distance B between the substrate and the substrate, and the distance C between the lower surface of the mold resin and the lowermost substrate are A and C ≦ B. There is an effect not to get involved.

実施例１５の断面模式図を図１６に示す。但し、基板に実装している電子部品は省略して図示している。本実施例の電子制御装置は、複数の電子部品を搭載した２枚の基板３を積層配置し、基板３全体をトランスファーモールドにより封止した構造である。基板３としてプリント基板とメタルコア基板を用いている。また、支持構造として、基板３に設けたスルーホールをネジ留めすることで基板の間隔を支持している。モールド樹脂上面と最上段の距離Ａ，基板と基板の距離Ｂ，モールド樹脂下面と最下段の基板の距離Ｃの関係を、Ａ，Ｃ≦Ｂとした。また、２枚の基板３の電気的接続をフレキシブル配線１４で行った。基板３とフレキシブル配線１４は、はんだで接続している。   A schematic cross-sectional view of Example 15 is shown in FIG. However, the electronic components mounted on the board are not shown. The electronic control device of this embodiment has a structure in which two substrates 3 each having a plurality of electronic components mounted thereon are stacked and sealed, and the entire substrate 3 is sealed by transfer molding. A printed board and a metal core board are used as the board 3. Further, as a support structure, the distance between the substrates is supported by screwing through holes provided in the substrate 3. The relationship between the distance A between the upper surface of the mold resin and the uppermost layer, the distance B between the substrate and the substrate, and the distance C between the lower surface of the mold resin and the lowermost substrate is A and C ≦ B. The two substrates 3 were electrically connected by the flexible wiring 14. The substrate 3 and the flexible wiring 14 are connected by solder.

本実施例では、基板を積層しているため実装密度が高く、トランスファーモールドしているため耐オイル性が高い効果がある。プリント基板を用いているため低コストの効果がある。また、メタルコア基板を用いているため放熱性に優れる効果がある。フレキシブル配線で基板と基板の電気的接続をしているため生産性が高い効果がある。モールド樹脂上面と最上段の距離Ａ，基板と基板の距離Ｂ，モールド樹脂下面と最下段の基板の距離Ｃで、その関係がＡ，Ｃ≦Ｂであるため、基板と基板の間にボイドを巻き込まない効果がある。   In this embodiment, since the substrates are stacked, the mounting density is high, and since transfer molding is performed, the oil resistance is high. Since a printed circuit board is used, there is a low cost effect. Moreover, since the metal core substrate is used, there is an effect of excellent heat dissipation. Since the board and the board are electrically connected by flexible wiring, there is an effect of high productivity. The distance A between the upper surface of the mold resin and the uppermost layer, the distance B between the substrate and the substrate, and the distance C between the lower surface of the mold resin and the lowermost substrate are A and C ≦ B. There is an effect not to get involved.

実施例１６の断面模式図を図１７に示す。但し、基板に実装している電子部品は省略して図示している。本実施例の電子制御装置は、複数の電子部品を搭載した２枚の基板３を積層配置し、基板３をトランスファーモールドにより片面封止した構造である。基板３としてセラミック基板と金属ベース付セラミック基板を用いている。また、接着剤６を用いて面内支持部品５により基板の間隔を支持している。モールド樹脂上面と最上段の距離Ａ，基板と基板の距離Ｂ，モールド樹脂下面と最下段の基板の距離Ｃの関係を、Ａ，Ｃ≦Ｂとした。また、２枚の基板３の電気的接続をフレキシブル配線１４で行った。基板３とフレキシブル配線１４は、はんだで接続している。   A schematic cross-sectional view of Example 16 is shown in FIG. However, the electronic components mounted on the board are not shown. The electronic control device of this embodiment has a structure in which two substrates 3 each having a plurality of electronic components mounted thereon are stacked and sealed on one side by a transfer mold. As the substrate 3, a ceramic substrate and a ceramic substrate with a metal base are used. Further, the distance between the substrates is supported by the in-plane support component 5 using the adhesive 6. The relationship between the distance A between the upper surface of the mold resin and the uppermost layer, the distance B between the substrate and the substrate, and the distance C between the lower surface of the mold resin and the lowermost substrate is A and C ≦ B. The two substrates 3 were electrically connected by the flexible wiring 14. The substrate 3 and the flexible wiring 14 are connected by solder.

本実施例では、基板を積層しているため実装密度が高く、トランスファーモールドしているため耐オイル性が高い効果がある。減圧状態でトランスファーモールドしているため、基板と基板の間にボイドを巻き込まない効果がある。   In this embodiment, since the substrates are stacked, the mounting density is high, and since transfer molding is performed, the oil resistance is high. Since transfer molding is performed in a reduced pressure state, there is an effect that voids are not caught between the substrates.

実施例１７の断面模式図を図１８に示す。但し、基板支持構造以外で基板に実装している電子部品は省略して図示している。本実施例の電子制御装置は、複数の電子部品を搭載した２枚の基板３を積層配置し、基板３全体をトランスファーモールドにより封止した構造である。基板３としてプリント基板とメタルコア基板を用いている。また、基板の間隔を支持する支持構造として、電子部品１０と接着剤６を用いた。モールド樹脂上面と最上段の距離Ａ，基板と基板の距離Ｂ，モールド樹脂下面と最下段の基板の距離Ｃの関係を、Ａ，Ｃ≦Ｂとした。また、２枚の基板３の電気的接続をフレキシブル配線１４で行った。基板３とフレキシブル配線１４は、はんだで接続している。   A cross-sectional schematic diagram of Example 17 is shown in FIG. However, the electronic components mounted on the substrate other than the substrate support structure are not shown. The electronic control device of this embodiment has a structure in which two substrates 3 each having a plurality of electronic components mounted thereon are stacked and sealed, and the entire substrate 3 is sealed by transfer molding. A printed board and a metal core board are used as the board 3. Moreover, the electronic component 10 and the adhesive 6 were used as a support structure that supports the interval between the substrates. The relationship between the distance A between the upper surface of the mold resin and the uppermost layer, the distance B between the substrate and the substrate, and the distance C between the lower surface of the mold resin and the lowermost substrate is A and C ≦ B. The two substrates 3 were electrically connected by the flexible wiring 14. The substrate 3 and the flexible wiring 14 are connected by solder.

本実施例では、基板を積層しているため実装密度が高く、トランスファーモールドしているため耐オイル性が高い効果がある。プリント基板を用いているため低コストの効果がある。また、メタルコア基板を用いているため放熱性に優れる効果がある。フレキシブル配線で基板と基板の電気的接続をしているため生産性が高い効果がある。減圧状態でトランスファーモールドしているため、基板と基板の間にボイドを巻き込まない効果がある。   In this embodiment, since the substrates are stacked, the mounting density is high, and since transfer molding is performed, the oil resistance is high. Since a printed circuit board is used, there is a low cost effect. Moreover, since the metal core substrate is used, there is an effect of excellent heat dissipation. Since the board and the board are electrically connected by flexible wiring, there is an effect of high productivity. Since transfer molding is performed in a reduced pressure state, there is an effect that voids are not caught between the substrates.

〔比較例１〕
比較例１の断面模式図を図１９に示す。比較例１の電子制御装置は、２枚の金属ベース基板の間にベアチップを配置し、金属ベース基板間を封止した片面封止構造とした。 [Comparative Example 1]
A schematic cross-sectional view of Comparative Example 1 is shown in FIG. The electronic control device of Comparative Example 1 has a single-side sealing structure in which a bare chip is disposed between two metal base substrates and the metal base substrates are sealed.

基板３を積層配置し、基板３全体をトランスファーモールドにより封止した構造である。基板３としてプリント基板とメタルコア基板を用いている。また、基板の間隔を支持する支持構造として、電子部品１０と接着剤６を用いた。モールド樹脂上面と最上段の距離Ａ，基板と基板の距離Ｂ，モールド樹脂下面と最下段の基板の距離Ｃの関係を、Ａ，Ｃ≦Ｂとした。また、２枚の基板３の電気的接続をフレキシブル配線１４で行った。基板３とフレキシブル配線１４は、はんだで接続している。   In this structure, the substrates 3 are stacked and sealed, and the entire substrate 3 is sealed by transfer molding. A printed board and a metal core board are used as the board 3. Moreover, the electronic component 10 and the adhesive 6 were used as a support structure that supports the interval between the substrates. The relationship between the distance A between the upper surface of the mold resin and the uppermost layer, the distance B between the substrate and the substrate, and the distance C between the lower surface of the mold resin and the lowermost substrate is A and C ≦ B. The two substrates 3 were electrically connected by the flexible wiring 14. The substrate 3 and the flexible wiring 14 are connected by solder.

比較例１の構造では、金属ベース基板の一方の面にしか電子部品を搭載できないため、実装密度が低い。   In the structure of Comparative Example 1, since the electronic component can be mounted only on one surface of the metal base substrate, the mounting density is low.

〔比較例２〕
比較例２の断面模式図を図２０に示す。比較例２の電子制御装置は、ベアチップを搭載した金属ベース基板の上にリードフレームを介して、電子部品を両面に搭載したプリント基板を配置している。金属ベース基板，プリント基板はケース２０を用いて注型樹脂により片面封止している。 [Comparative Example 2]
A schematic cross-sectional view of Comparative Example 2 is shown in FIG. In the electronic control device of Comparative Example 2, a printed circuit board on which electronic components are mounted on both sides is arranged via a lead frame on a metal base substrate on which a bare chip is mounted. The metal base substrate and the printed circuit board are sealed on one side with a casting resin using a case 20.

比較例２では、注型樹脂を用いて封止しているため耐オイル性が低い問題がある。   Comparative Example 2 has a problem of low oil resistance because it is sealed using a casting resin.

実施例１〜１７及び比較例１，２の電子制御装置の構造と効果を表１（ａ），表１（ｂ）に示す。表１の結果から、本実施例の構造により、信頼性（耐オイル性，放熱性，温度サイクル信頼性）とともに密度実装の向上が図れることが分かる。   The structures and effects of the electronic control devices of Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in Table 1 (a) and Table 1 (b). From the results in Table 1, it can be seen that the structure of this example can improve the density mounting as well as the reliability (oil resistance, heat dissipation, temperature cycle reliability).

Figure 0005188327
Figure 0005188327

Figure 0005188327
Figure 0005188327

トランスファーモールド過程での封止材流れの断面模式図を示す。（ａ）〜（ｄ）はトランスファーモールド過程の進行を示す。The cross-sectional schematic diagram of the sealing material flow in a transfer mold process is shown. (A)-(d) shows progress of a transfer mold process. トランスファーモールド過程での封止材流れの断面模式図を示す。（ａ）〜（ｄ）はトランスファーモールド過程の進行を示す。The cross-sectional schematic diagram of the sealing material flow in a transfer mold process is shown. (A)-(d) shows progress of a transfer mold process. 本発明による接着的固定による支持構造の断面模式図を示す。1 shows a schematic cross-sectional view of a support structure with adhesive fixation according to the present invention. 本発明による機械的固定による支持構造の断面模式図及び斜視模式図を示す。The cross-sectional schematic diagram and perspective schematic diagram of the support structure by mechanical fixation by this invention are shown. 本発明によるフレキシブル配線による基板と基板の電気的接続方法を示す。2 shows a method of electrically connecting a substrate and a substrate by flexible wiring according to the present invention. 本発明によるフレキシブル配線を端子構造としたときのトランスファーモールド方法を示す。The transfer molding method when the flexible wiring by this invention is made into a terminal structure is shown. 本発明によるピンコネクタを端子構造としたときのトランスファーモールド方法を示す。The transfer molding method when the pin connector by this invention is made into a terminal structure is shown. 本発明によるリードフレームを端子構造としたときのトランスファーモールド方法を示す。The transfer molding method when the lead frame by this invention is made into a terminal structure is shown. 本発明による実施例１の断面模式図を示す。The cross-sectional schematic diagram of Example 1 by this invention is shown. 本発明による実施例２の断面模式図を示す。The cross-sectional schematic diagram of Example 2 by this invention is shown. 本発明による実施例３〜５の断面模式図を示す。The cross-sectional schematic diagram of Examples 3-5 by this invention is shown. 本発明による実施例６，７の断面模式図を示す。The cross-sectional schematic diagram of Example 6, 7 by this invention is shown. 本発明による実施例８〜１０の断面模式図を示す。The cross-sectional schematic diagram of Examples 8-10 by this invention is shown. 本発明による実施例１１〜１３の断面模式図を示す。The cross-sectional schematic diagram of Examples 11-13 by this invention is shown. 本発明による実施例１４の断面模式図を示す。The cross-sectional schematic diagram of Example 14 by this invention is shown. 本発明による実施例１５の断面模式図を示す。The cross-sectional schematic diagram of Example 15 by this invention is shown. 本発明による実施例１６の断面模式図を示す。The cross-sectional schematic diagram of Example 16 by this invention is shown. 本発明による実施例７の断面模式図を示す。The cross-sectional schematic diagram of Example 7 by this invention is shown. 本発明による比較例１の断面模式図を示す。The cross-sectional schematic diagram of the comparative example 1 by this invention is shown. 本発明による比較例２の断面模式図を示す。The cross-sectional schematic diagram of the comparative example 2 by this invention is shown.

符号の説明Explanation of symbols

１ トランスファーモールド金型
２ 封止材タブレット
３ 基板
４ ボイド
５ 面内支持部品
６ 接着剤
７ 半田
８ リードフレーム
９ 電気的接続構造
１０ 電子部品
１１ 端部支持部品
１２ ネジ
１３ 導電性接着剤
１４ フレキシブル配線
１５ 切り欠き
１６ 封止材
１７ ピンコネクタ
１８ ベアチップ
１９ 金属ベース
２０ ケース DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transfer mold metal mold | die 2 Sealing material tablet 3 Board | substrate 4 Void 5 In-plane support component 6 Adhesive 7 Solder 8 Lead frame 9 Electrical connection structure 10 Electronic component 11 End support component 12 Screw 13 Conductive adhesive 14 Flexible wiring 15 Notch 16 Sealing material 17 Pin connector 18 Bare chip 19 Metal base 20 Case

Claims (13)

表面実装型の電子部品を搭載した基板を一括封止によるトランスファーモールドをした
電子制御装置において、２枚以上の基板を有し、前記基板の少なくとも１枚は両面実装しており、前記基板は隙間を設けて積層配置し、基板と基板の間隔を一定に固定する支持構造を有し、
基板の片面又は基板の片面に接着された金属板がモールド樹脂下面から露出し、モール
ド樹脂上面から最上段に配置された基板表面までの距離ａ，基板と基板の間隔ｂの関係が
、ａ≦ｂであることを特徴とするトランスファーモールド型電子制御装置。 The electronic control unit in which the transfer mold of the collective sealing substrate mounted with surface-mount electronic components, comprising two or more substrates, at least one of said substrate is double-sided mounted, the substrate gap Provided with a support structure for fixing the gap between the substrates to be constant,
The relationship between the distance a from the top surface of the mold resin to the top surface of the substrate disposed on the upper surface of the mold resin, and the distance b between the substrate and the substrate is expressed as a ≦ b. b. A transfer mold type electronic control device. 表面実装型の電子部品を搭載した基板を一括封止によるトランスファーモールドをした
電子制御装置において、２枚以上の基板を有し、前記基板の少なくとも１枚は両面実装しており、前記基板は隙間を設けて積層配置し、基板と基板の間隔を一定に固定する支持構造を有し、
基板全体がモールド樹脂に被覆され、モールド樹脂上面から最上段に配置された基板表
面までの距離ａ，基板と基板の間隔ｂ，モールド樹脂下面から最下段に配置された基板表
面まで距離ｃの関係が、ａ，ｃ≦ｂであることを特徴とするトランスファーモールド型電
子制御装置。 The electronic control unit in which the transfer mold of the collective sealing substrate mounted with surface-mount electronic components, comprising two or more substrates, at least one of said substrate is double-sided mounted, the substrate gap Provided with a support structure for fixing the gap between the substrates to be constant,
The relationship between the distance a from the upper surface of the mold resin to the surface of the substrate disposed at the uppermost stage, the distance b between the substrates and the substrate, and the distance c from the lower surface of the mold resin to the surface of the substrate disposed at the lowermost stage. Is a transfer mold type electronic control device, wherein a, c ≦ b. 請求項１または２いずれか一項において、前記支持構造は、接着的固定により基板と基
板を固定していることを特徴とするトランスファーモールド型電子制御装置。 3. The transfer mold type electronic control device according to claim 1, wherein the support structure fixes the substrate to each other by adhesive fixing. 請求項１から２いずれか一項において、前記支持構造は、基板面内又は基板端部に２箇
所以上有することを特徴とするトランスファーモールド型電子制御装置。 3. The transfer mold type electronic control device according to claim 1, wherein the support structure has two or more locations within a substrate surface or at an end portion of the substrate . 4. 請求項１から２いずれか一項において、前記支持構造は、前記表面実装型の電子部品を
用いることを特徴とするトランスファーモールド型電子制御装置。 3. The transfer mold type electronic control device according to claim 1, wherein the support structure uses the surface-mount type electronic component . 4. 請求項１から２いずれか一項において、前記支持構造は、リードフレームを用いること
を特徴とするトランスファーモールド型電子制御装置。 The transfer mold type electronic control device according to claim 1, wherein the support structure uses a lead frame . 請求項１から２いずれか一項において、前記支持構造は、機械的固定により基板と基板
を固定していることを特徴とするトランスファーモールド型電子制御装置。 3. The transfer mold type electronic control device according to claim 1, wherein the support structure fixes the substrate to each other by mechanical fixation. 請求項７において、前記支持構造は、基板のスルーホールを用いたプレスフィット構造
であることを特徴とするトランスファーモールド型電子制御装置。 8. The transfer mold type electronic control device according to claim 7, wherein the support structure is a press-fit structure using a through hole of a substrate . 請求項７において、前記支持構造は、基板に穴を設けネジ留めしていることを特徴とす
るトランスファーモールド型電子制御装置。 8. The transfer mold type electronic control device according to claim 7, wherein the support structure is provided with a hole in the substrate and screwed . 請求項１から２いずれか一項において、フレキシブル配線を用い、基板と基板の電気的
接続をしていることを特徴とするトランスファーモールド型電子制御装置。 3. The transfer mold type electronic control device according to claim 1, wherein a flexible wiring is used to electrically connect the substrate to the substrate. 請求項１０において、少なくとも基板と基板の隙間にある電子部品は絶縁コート材で被
覆していることを特徴とするトランスファーモールド型電子制御装置。 11. The transfer mold type electronic control device according to claim 10, wherein at least an electronic component in the gap between the substrates is covered with an insulating coating material . ２枚以上の基板をフレキシブル配線で接続し、広げた状態で絶縁コート材を途布して、フレキシブル配線部で折り曲げて基板を積層した後、トランスファーモールドすることを特徴とする請求項１０に記載のトランスファーモールド型電子制御装置の製造方法。 11. The method according to claim 10, wherein two or more substrates are connected by flexible wiring, an insulating coating material is spread in a spread state, the substrates are stacked by bending at the flexible wiring portion, and then transfer molding is performed. Manufacturing method of the transfer mold type electronic control device. 請求項１から２いずれか一項に記載のトランスファーモールド型電子制御装置を搭載した変速機。 A transmission equipped with the transfer mold type electronic control device according to claim 1.
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