JPH0748541B2 - Hybrid integrated circuit device - Google Patents
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- JPH0748541B2 JPH0748541B2 JP8252090A JP8252090A JPH0748541B2 JP H0748541 B2 JPH0748541 B2 JP H0748541B2 JP 8252090 A JP8252090 A JP 8252090A JP 8252090 A JP8252090 A JP 8252090A JP H0748541 B2 JPH0748541 B2 JP H0748541B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は集積回路基板にマイクロコンピュータを接続し
てなる混成集積回路装置に関し、特にEPROM内蔵型マイ
クロコンピュータ搭載の混成集積回路装置に関する。The present invention relates to a hybrid integrated circuit device in which a microcomputer is connected to an integrated circuit board, and more particularly to a hybrid integrated circuit device equipped with an EPROM-embedded microcomputer.
(ロ)従来の技術 紫外線を照射することによって既に書込まれた記憶情報
を消去し、再書込みが可能な紫外線照射窓を有するEPRO
M内蔵のマイクロコンピュータ素子は各種電子機器に好
んで用いられている。このEPROM内蔵マイクロコンピュ
ータは、制御用あるいは駆動用集積回路と共に現在、そ
の殆んどがプリント配線板に実装されている。各種電子
機器で小型軽量化が要求される機器は、チップ・オン・
ボードと称される技法によってプリント配線板に半導体
集積回路(IC)チップが直接搭載され、所要の配線が施
された後この配線部分を含んで前記ICチップが合成樹脂
によって被覆され、極めて小型軽量化が達成されてい
る。(B) Conventional technology EPRO with a UV irradiation window that can erase and rewrite memory information that has already been written by UV irradiation.
Microcomputer devices with a built-in M are preferably used in various electronic devices. Most of the EPROM built-in microcomputer is currently mounted on a printed wiring board together with a control or driving integrated circuit. For various electronic devices, which are required to be small and light,
A semiconductor integrated circuit (IC) chip is directly mounted on a printed wiring board by a technique called board, and after the required wiring is made, the IC chip including this wiring part is covered with synthetic resin, which is extremely small and lightweight. Has been achieved.
かかる従来のEPROM内蔵マイクロコンピュータの実装構
造を第12図に従って説明すると、第12図は従来のEPROM
内蔵マイクロコンピュータの一部断面を有する斜視図で
あって、主表面上に導電性配線パターン(41)が形成さ
れたガラス・エポキシ樹脂などから構成された絶縁性基
板(42)のスルーホール(43)にサーディップ型パッケ
ージに組込まれたEPROM内蔵マイクロコンピュータ(4
4)が搭載されている。このEPROM内蔵マイクロコンピュ
ータ(44)はヘッダー(45)及びキャップ(46)を有
し、前記ヘッダー(45)はセラミック基材(47)に外部
導出リード(48)が低融点ガラス材で接着されている。
又このヘッダー(45)はガラスに金粉が多量に混入した
いわゆる金ペーストを焼結した素子搭載部(50)が前記
低融点ガラス材上あるいはセラミック基材(47)上に接
着されており、この素子搭載部(50)にEPROM内蔵マイ
クロコンピュータチップ(51)が装着され、このチップ
(51)の電極と前記外部導出リード(48)とが金属細線
(52)によって接続されている。このキャップ(46)は
低融点ガラスによってヘッダー(45)に配置されたEPRO
M内蔵マイクロコンピュータチップ(51)を密封してい
る。この様にEPROM内蔵マイクロコンピュータチップ(5
1)を密封したEPROM内蔵マイクロコンピュータ(44)
は、前記絶縁性基板(42)のスルーホール(43)に外部
導出リード(48)を挿通させ半田によって固定される。
このスルーホール(43)は導電性配線パターン(41)に
よって所要の配線引回しが施され、前記絶縁性基板の端
部に設けられた雄型コネクタ端子部(55)から図示しな
い雌型コネクタへと接続される。The conventional EPROM built-in microcomputer mounting structure will be described with reference to FIG. 12, which shows a conventional EPROM.
FIG. 1 is a perspective view with a partial cross section of a built-in microcomputer, which shows a through hole (43) of an insulating substrate (42) made of glass epoxy resin or the like having a conductive wiring pattern (41) formed on a main surface. ) Microcomputer with built-in EPROM (4
4) is installed. This EPROM built-in microcomputer (44) has a header (45) and a cap (46), and the header (45) has a ceramic base material (47) and an external lead (48) bonded by a low melting point glass material. There is.
Further, in this header (45), an element mounting portion (50) obtained by sintering a so-called gold paste in which a large amount of gold powder is mixed in glass is adhered onto the low melting point glass material or the ceramic base material (47). An EPROM built-in microcomputer chip (51) is mounted on the element mounting portion (50), and the electrodes of the chip (51) and the external lead-outs (48) are connected by a thin metal wire (52). This cap (46) is EPRO placed on the header (45) by low melting glass
The built-in microcomputer chip (51) is sealed. In this way, a microcomputer chip (5
Microcomputer with built-in EPROM (1) sealed
The external lead-out lead (48) is inserted into the through hole (43) of the insulating substrate (42) and fixed by soldering.
The through hole (43) is routed by the conductive wiring pattern (41) as required, and the male connector terminal portion (55) provided at the end of the insulating substrate is transferred to a female connector (not shown). Connected with.
さて、かかる従来のEPROM内蔵マイクロコンピュータ素
子の実装構造は、EPROM内蔵マイクロコンピュータチッ
プ(51)に比べパッケージ外形が極めて大きく、平面占
有率もさることながら三次元、つまり高さもチップの高
さの数倍となり、薄型化に極めて不利である。更にスル
ーホール(43)に外部導出リードを挿通した後、半田な
どで固定する必要も生ずる。更に特筆すべき大きな欠点
は、絶縁性基板への実装に先立ってEPROM内蔵マイクロ
コンピュータ素子を一旦パッケージに組立てることであ
る。Now, in the conventional mounting structure of the microcomputer element with built-in EPROM, the package outer shape is much larger than that of the microcomputer chip (51) with built-in EPROM, and the plane occupancy ratio is also three-dimensional, that is, the height is the number of chips. It is doubled, which is extremely disadvantageous for thinning. Furthermore, it is necessary to fix the lead-out lead through the through-hole (43) with solder or the like. A further major drawback to be noted is that the EPROM-embedded microcomputer device is once assembled in a package prior to mounting on an insulating substrate.
ここではサーディップパッケージタイプのEPROM内蔵マ
イクロコンピュータ素子について述べたが樹脂封止型パ
ッケージについても上述した問題は発生する。Although the cerdip package type microcomputer device with a built-in EPROM has been described here, the above-mentioned problems also occur in the resin-sealed package.
斯る問題を解決するために第13図に示した実装構造が既
に使用されている。In order to solve such a problem, the mounting structure shown in FIG. 13 has already been used.
以下に第13図に示したEPROM内蔵マイクロコンピュータ
実装構造について説明する。The EPROM built-in microcomputer mounting structure shown in FIG. 13 will be described below.
主表面(60a)に導電性配線パターン(60b)が形成され
たガラス・エポキシ樹脂板などの絶縁性基板(60)上に
は、EPROM内蔵マイクロコンピュータチップ(61)を載
置するチップ搭載エリア(60c)を有し、前記配線パタ
ーン(60b)は、このエリア近傍から主表面(60a)上を
引回されて図示しない雄型コネクタ端子部に接続されて
いる。前記エリア(60c)には、EPROM内蔵マイクロコン
ピュータチップ(61)が搭載され、このチップ(61)の
表面電極と前記配線パターン(60b)とが金属細線(6
2)により接続されている。勿論金属細線(62)の1本
は前記チップ(61)のサブストレートと接続する為に、
このチップ(61)が搭載された配線パターン(60b)と
ワイヤリングされている。On the insulating substrate (60) such as a glass / epoxy resin plate with the conductive wiring pattern (60b) formed on the main surface (60a), the chip mounting area () for mounting the EPROM built-in microcomputer chip (61) 60c), and the wiring pattern (60b) is routed from the vicinity of this area on the main surface (60a) and connected to a male connector terminal portion (not shown). A microcomputer chip (61) with a built-in EPROM is mounted in the area (60c), and the surface electrode of the chip (61) and the wiring pattern (60b) are formed by a thin metal wire (6).
Connected by 2). Of course, one of the thin metal wires (62) is connected to the substrate of the chip (61),
The chip (61) is wired with the wiring pattern (60b) mounted thereon.
上述した様にEPROM内蔵マイクロコンピュータチップを
直接基板上に搭載することが既に周知技術として知られ
ている。It is already known as a well-known technique to mount the EPROM-embedded microcomputer chip directly on the substrate as described above.
(ハ)発明が解決しようとする課題 第13図で示したEPROM内蔵マイクロコンピュータ実装構
造ではEPROM内蔵マイクロコンピュータのチップをプリ
ント基板上にダイボンディングしているため、小型化と
なることはいうまでもない。しかしながら、ここでいう
小型化はあくまでEPROM内蔵マイクロコンピュータ自体
の小型化である。即ち、第13図からは明らかにされてい
ないがEPROM内蔵マイクロコンピュータの周辺に固着さ
れているその周辺回路素子はディスクリート等の電子部
品で構成されているために、EPROM内蔵マイクロコンピ
ュータを搭載したプリント基板用の集積回路としてのシ
ステム全体を見た場合なんら小型化とはならず従来通り
プリント基板の大型化、即ちシステム全体が大型化にな
る問題がある。(C) Problem to be Solved by the Invention Needless to say, in the structure for mounting the microcomputer with built-in EPROM shown in FIG. 13, the chip of the microcomputer with built-in EPROM is die-bonded onto the printed circuit board, resulting in miniaturization. Absent. However, the miniaturization referred to here is only miniaturization of the EPROM built-in microcomputer itself. That is, although not clearly shown in FIG. 13, since the peripheral circuit elements fixed to the periphery of the EPROM built-in microcomputer are composed of electronic components such as discretes, a printout mounted with the EPROM built-in microcomputer is provided. When the entire system as an integrated circuit for a board is viewed, it cannot be downsized at all, and there is a problem that the printed board is upsized as usual, that is, the entire system is upsized.
また、第12図に示した実装構造においても第13図と同様
にEPROM内蔵マイクロコンピュータの周辺の回路、即ちL
SI,IC等の回路素子がディスクリート等の電子部品で構
成されているため、プリント基板の大型化、即ちシステ
ム全体が大型化となりユーザが要求される軽薄短小のEP
ROM内蔵マイクロコンピュータ搭載の集積回路を提供す
ることができない大きな問題がある。Also, in the mounting structure shown in FIG. 12, as in FIG. 13, circuits around the EPROM built-in microcomputer, that is, L
Since circuit elements such as SI and IC are composed of electronic components such as discretes, the printed circuit board becomes large, that is, the entire system becomes large, and the light, thin, short, and small EP required by users.
There is a big problem that it is not possible to provide an integrated circuit equipped with a microcomputer with built-in ROM.
更に第12図および第13図で示したEPROM内蔵マイクロコ
ンピュータ実装構造では、上述した様にシステム全体が
大型化になると共にEPROM内蔵マイクロコンピュータお
よびその周辺の回路素子を互いに接続する導電パターン
が露出されているため信頼性が低下する問題がある。Furthermore, in the EPROM built-in microcomputer mounting structure shown in FIGS. 12 and 13, as described above, the entire system becomes large and the conductive patterns for connecting the EPROM built-in microcomputer and its peripheral circuit elements to each other are exposed. Therefore, there is a problem that reliability is lowered.
更に第12図および第13図で示したEPROM内蔵マイクロコ
ンピュータ実装構造ではEPROM内蔵マイクロコンピュー
タと、その周辺のIC,LSI等の回路素子が露出されている
ため、基板上面に凹凸が生じて取扱いにくく作業性が低
下する問題がある。Further, in the EPROM built-in microcomputer mounting structure shown in FIG. 12 and FIG. 13, the EPROM built-in microcomputer and the peripheral circuit elements such as IC and LSI are exposed, so that unevenness is generated on the upper surface of the substrate, which makes it difficult to handle. There is a problem of reduced workability.
更に特質すべき問題点は、従来のEPROM内蔵マイクロコ
ンピュータ実装構造ではプリント基板上のEPROM内蔵マ
イクロコンピュータの挿脱が困難であるという大きな問
題があった。Further, a problem to be characterized is that it is difficult to insert and remove the EPROM-embedded microcomputer on the printed circuit board with the conventional EPROM-embedded microcomputer mounting structure.
(ニ)課題を解決するための手段 本発明は上述した課題に鑑みて為されたものであり、マ
イクロコンピュータのみを搭載した第1の配線基板とマ
イクロコンピュータともっとも関連する複数の回路素子
を搭載した第2の配線基板とを備え、二枚の基板の一方
の基板の所望位置に孔を設け、その孔によって形成され
た空間に前記第1および第2の配線基板を収納し、発熱
を有する回路素子を主に他方の基板上に搭載し、その他
の回路素子は夫々の基板上に搭載したことを特徴とす
る。(D) Means for Solving the Problems The present invention has been made in view of the above problems, and includes a first wiring board on which only a microcomputer is mounted and a plurality of circuit elements most related to the microcomputer. The second wiring board is provided, a hole is provided at a desired position of one of the two boards, and the first and second wiring boards are housed in the space formed by the hole to generate heat. The circuit element is mainly mounted on the other substrate, and the other circuit elements are mounted on the respective substrates.
従ってマイクロコンピュータを搭載した混成集積回路装
置を極めて小型で且つ、混成集積回路装置からマイクロ
コンピュータを自由自在に着脱することができるマイク
ロコンピュータ搭載の混成集積回路装置を提供すること
ができる。Therefore, it is possible to provide a hybrid integrated circuit device in which a microcomputer is mounted, which is extremely small and in which the microcomputer can be freely attached to and detached from the hybrid integrated circuit device.
(ホ)作用 この様に本発明に依れば、一方の基板の所定位置に設け
た孔によって形成された空間内でマイクロコンピュータ
を搭載した第1の配線基板とマイクロコンピュータと関
連した複数の回路素子を搭載した第2の配線基板を他方
の基板上の導電路と接続することにより、二枚の基板間
の空間で多層構造の実現ができマイコン搭載の混成集積
回路装置を極めて高密度実装且つ小型化が行える。(E) Action As described above, according to the present invention, the first wiring board on which the microcomputer is mounted and the plurality of circuits associated with the microcomputer are provided in the space formed by the holes provided at the predetermined positions of the one board. By connecting the second wiring board on which the element is mounted to the conductive path on the other board, a multi-layer structure can be realized in the space between the two boards, and the hybrid integrated circuit device equipped with a microcomputer can be mounted at extremely high density. Can be miniaturized.
更に本発明では夫々の基板上に搭載された全ての素子が
ケース材と二枚の基板で形成された封止空間内に収納さ
れるため小型化でしかも取扱い性の優れた混成集積回路
装置を提供することができる。Further, in the present invention, since all the elements mounted on each substrate are housed in the sealed space formed by the case material and the two substrates, a hybrid integrated circuit device which is compact and easy to handle is provided. Can be provided.
更に本発明では上述したようにマイクロコンピュータお
よびその関連する回路素子が直接基板上に搭載されず夫
々の第1および第2の配線基板上に搭載される構造であ
るためにマイクロコンピュータおよびマイコン周辺全て
の周辺回路の夫々の部品について挿脱を容易に行える。
その結果、夫々の基板上はその他の回路を形成でき且つ
夫々の基板上で所望の回路機能を共通化でき、例えばマ
イクロコンピュータおよびその周辺回路を搭載した夫々
の第1および第2の配線基板を異ならしめることにより
異種の装置を極めて容易に提供できる。Further, according to the present invention, as described above, since the microcomputer and its related circuit elements are not directly mounted on the substrate but are mounted on the first and second wiring substrates respectively, all of the microcomputer and the periphery of the microcomputer are mounted. It is possible to easily insert and remove the respective parts of the peripheral circuit.
As a result, other circuits can be formed on the respective boards, and desired circuit functions can be made common on the respective boards. For example, the respective first and second wiring boards on which the microcomputer and its peripheral circuits are mounted are provided. By making them different, a different type of device can be provided very easily.
(ヘ)実施例 以下に第1図乃至第11図に示した実施例に基づいて本発
明の混成集積回路装置を詳細に説明する。(F) Embodiment A hybrid integrated circuit device according to the present invention will be described below in detail with reference to the embodiments shown in FIGS.
第1図は本発明を示すための分解斜視図、第2図は第1
図に示した分解斜視図を組立てたときのI−I断面であ
る。FIG. 1 is an exploded perspective view showing the present invention, and FIG.
It is an II cross section when the exploded perspective view shown in the drawing is assembled.
この混成集積回路装置(1)は独立した電子部品として
用いられインバータエアコン等の幅広いインバータモー
タの分野で機能を独立して有する集積回路として用いら
れる。This hybrid integrated circuit device (1) is used as an independent electronic component and is used as an integrated circuit having independent functions in the field of a wide range of inverter motors such as an inverter air conditioner.
この混成集積回路装置(1)は第1図および第2図に示
す様に、所望位置に孔(5)が設けられた一方の集積回
路基板(2A)と、その基板(2A)と対向して配置される
他方の集積回路基板(2B)と、その基板(2A)(2B)上
に形成された所望形状の導電路(3)と、導電路(3)
に接続され夫々の基板(2A)(2B)上に搭載された複数
の回路素子(4)と、基板(2A)(2B)と固着一体化さ
れ、二枚の基板(2A)(2B)を所定の間隔離間させるケ
ース材(6)と、一方の基板(2A)に設けた孔(5)に
よって形成された空間内に収納されたマイクロコンピュ
ータ(7)を搭載した第1の配線基板(8)とマイクロ
コンピュータ(7)と関連する複数の回路素子(4)を
搭載した第2の配線基板(80)とから構成される。As shown in FIGS. 1 and 2, this hybrid integrated circuit device (1) is provided with one integrated circuit board (2A) having a hole (5) at a desired position and facing the board (2A). The other integrated circuit board (2B) to be placed as a conductive path, a conductive path (3) of a desired shape formed on the board (2A) (2B), and a conductive path (3)
The circuit elements (4) connected to and mounted on the respective boards (2A) and (2B) and the boards (2A) and (2B) are fixedly integrated with each other, and the two boards (2A) and (2B) are connected. A first wiring board (8) mounting a microcomputer (7) housed in a space formed by a case material (6) separated by a predetermined distance and a hole (5) provided in one board (2A). ) And a second wiring board (80) on which a plurality of circuit elements (4) related to the microcomputer (7) are mounted.
両集積回路基板(2A)(2B)はセラミックス、ガラスエ
ポキシあるいは金属等の硬質基板が用いられ、本実施例
では放熱性および機械的強度に優れた金属基板を用いる
ものとする。Both of the integrated circuit boards (2A) and (2B) are made of hard substrates such as ceramics, glass epoxy or metal. In this embodiment, metal substrates excellent in heat dissipation and mechanical strength are used.
金属基板としては例えば0.5〜2.0mm厚のアルミニウム基
板を用いる。その二枚の基板(2A)(2B)の表面には第
3図に示す如く、周知の陽極酸化により酸化アルミニウ
ム膜(9)(アルマイト層)が形成され、その一主面側
に10〜70μ厚のエポキシあるいはポリイミド等の絶縁樹
脂層(10)が貼着される。更に絶縁樹脂層(10)上には
10〜70μ厚の銅箔(11)が前述した絶縁樹脂層(10)と
同時にローラーあるいはホットプレス等の手段により貼
着されている。即ち、銅箔(11)と絶縁樹脂層(10)と
はあらかじめ一体化された状態であるものを使用してい
る。ところで、二枚の基板(2A)(2B)はフレキシブル
性を有する絶縁樹脂層(10)によって所定の間隔離間さ
れて連結された状態となっている。本実施例ではフィル
ムを用いて夫々の基板(2A)(2B)を接続するがフィル
ムを用いらずに夫々の基板(2A)(2B)を独立させてあ
とで金属製リードで接続することも可能である。As the metal substrate, for example, an aluminum substrate having a thickness of 0.5 to 2.0 mm is used. As shown in FIG. 3, an aluminum oxide film (9) (alumite layer) is formed on the surfaces of the two substrates (2A) and (2B) by well-known anodic oxidation, and 10 to 70 μm is formed on one main surface side thereof. An insulating resin layer (10) such as thick epoxy or polyimide is attached. Furthermore, on the insulating resin layer (10)
A copper foil (11) having a thickness of 10 to 70 μm is attached at the same time as the insulating resin layer (10) by means such as a roller or a hot press. That is, the copper foil (11) and the insulating resin layer (10) which are previously integrated are used. By the way, the two substrates (2A) and (2B) are connected by a flexible insulating resin layer (10) with a predetermined gap therebetween. In this embodiment, the films are used to connect the respective substrates (2A) and (2B), but it is also possible to separate the respective substrates (2A) and (2B) without using the film and connect them later with the metal leads. It is possible.
二枚の基板(2A)(2B)の一主面上に設けられた銅箔
(11)表面上にはスクリーン印刷によって所望形状の導
電路を露出してレジストでマスクされ、貴金属(金、
銀、白金)メッキ層が銅箔(11)表面にメッキされる。
然る後、レジストを除去して貴金属メッキ層をマスクと
して銅箔(11)のエッチングを行い所望の導電路(3)
が形成される。ここでスクリーン印刷による導電路
(3)の細さは0.5mmが限界であるため、極細配線パタ
ーンを必要とするときは周知の写真蝕刻技術に依り約2
μルールの極細導電路パターン(3)の形成が可能とな
る。On the surface of the copper foil (11) provided on one main surface of the two substrates (2A) (2B), a conductive path of a desired shape is exposed by screen printing to be masked with a resist, and a noble metal (gold,
A silver, platinum) plating layer is plated on the surface of the copper foil (11).
After that, the resist is removed, and the copper foil (11) is etched using the noble metal plating layer as a mask to perform the desired conductive path (3).
Is formed. Since the thickness of the conductive path (3) by screen printing is limited to 0.5 mm, when a very fine wiring pattern is required, it is about 2 by the well-known photo-etching technique.
It becomes possible to form a micro rule ultrafine conductive path pattern (3).
夫々の基板(2A)(2B)上に形成された導電路(3)
は、略基板(2A)(2B)の全面にわたって形成され、夫
々の基板(2A)(2B)の相対向する周端辺に延在された
導電路(3)の先端部には外部リード端子(12)を固着
するための複数の外部リード固着パッド(3a)(以下パ
ッドという)が形成される。ここで両基板(2A)(2B)
上に形成される導電路(3)はフレキシブル樹脂層(1
0)上に形成されているので二枚の基板(2A)(2B)を
股がる様にパターニングされ両基板(2A)(2B)の接続
が所望の位置で行え、且つ樹脂層(10)を折曲げたとし
ても導電路(3)の断線という恐れはない。Conductive path (3) formed on each substrate (2A) (2B)
Are formed over substantially the entire surface of the substrates (2A) and (2B), and external lead terminals are provided at the tips of the conductive paths (3) extending to the opposite peripheral edges of the substrates (2A) and (2B). A plurality of external lead fixing pads (3a) (hereinafter referred to as pads) for fixing (12) are formed. Here both boards (2A) (2B)
The conductive path (3) formed on the flexible resin layer (1)
Since it is formed on 0), the two substrates (2A) and (2B) are patterned in a crotch manner so that the two substrates (2A) and (2B) can be connected at desired positions, and the resin layer (10) Even if it is bent, there is no fear of disconnection of the conductive path (3).
また、他方の基板(2B)上にはパッド(3a)以外に一方
の基板(2A)に設けた孔(5)によって露出された領域
上に他の複数の接続用パッド(3b)が形成される。この
接続用パッド(3b)には回路素子は搭載させず後述する
配線基板(8)の電極部分が搭載され、配線基板(8)
と導電路(3)との接続が行われる。一方の基板(2A)
に設けられる孔(5)は後述する配線基板(8)を収納
できる大きさを考慮して形成される。On the other substrate (2B), other than the pad (3a), a plurality of other connection pads (3b) are formed on the region exposed by the hole (5) provided in the one substrate (2A). It Circuit elements are not mounted on the connection pads (3b), but electrode portions of a wiring board (8), which will be described later, are mounted on the wiring board (8).
To the conductive path (3). One board (2A)
The hole (5) provided in the substrate is formed in consideration of a size capable of accommodating a wiring board (8) described later.
配線基板(8)と接続される接続用パッド(3b)から延
在される導電路(3)の一部は外部リード固着パッド
(3a)と連続する様に所望のパターンで引回して形成さ
れる。A part of the conductive path (3) extending from the connection pad (3b) connected to the wiring board (8) is formed in a desired pattern so as to be continuous with the external lead fixing pad (3a). It
ところで、基板(2A)(2B)上に形成された導電路
(3)上にはパワートランジスタ、小信号用トランジス
タ、IC、チップ抵抗、チップコンデンサ等の複数の回路
素子(4)とアルミ電解コンデンサ等の大型(背の高
い)の電子部品(13)が所望のろう材によって固着接続
される。孔(5)が設けられた一方の基板(2A)上には
小信号用トランジスタ、チップ抵抗、チップコンデンサ
等の比較的発熱を有さない回路素子(4)が搭載され、
他方の基板(2B)上にはパワートランジスタ等のパワー
系の発熱を有する回路素子(4)が積極的に搭載されて
いる。By the way, on the conductive path (3) formed on the substrates (2A) and (2B), a plurality of circuit elements (4) such as a power transistor, a small signal transistor, an IC, a chip resistor and a chip capacitor, and an aluminum electrolytic capacitor. A large-sized (tall) electronic component (13) such as is fixedly connected by a desired brazing material. On one substrate (2A) provided with the hole (5), a circuit element (4) relatively small in heat generation such as a small signal transistor, a chip resistor and a chip capacitor is mounted,
On the other substrate (2B), a circuit element (4) having power system heat generation such as a power transistor is positively mounted.
パワートランジスタ、トランジスタ、IC等の素子は近傍
の導電路(3)あるいは近傍の回路素子(4)とAlワイ
ヤ線等の金属細線を用いて例えば超音波ボンディング接
続が行われている。超音波ボンディングが行われる導電
路(3)上にはAlワイヤ線と導電路(3)とのボンディ
ング強度を高めるためにNiメッキ等のメッキ処理が施さ
れている。Elements such as a power transistor, a transistor, and an IC are connected to a nearby conductive path (3) or a nearby circuit element (4) using a metal thin wire such as an Al wire wire, for example, by ultrasonic bonding. On the conductive path (3) on which ultrasonic bonding is performed, a plating process such as Ni plating is applied to increase the bonding strength between the Al wire wire and the conductive path (3).
斯る二枚の基板(2A)(2B)は後述するケース材(6)
によって所定間隔離間して配置される。また、本実施例
で用いる基板(2A)(2B)の大きさは実質的に同じ大き
さのものを使用しているが、これをあえて選択的に異な
らしめて使用することも可能である。The two substrates (2A) and (2B) are case materials (6) described later.
Are spaced apart by a predetermined distance. Further, although the substrates (2A) and (2B) used in this embodiment have substantially the same size, it is possible to use them by selectively making them different.
ケース材(6)は絶縁部材の熱可塑性樹脂から形成さ
れ、第1図に示す如く、二枚の基板(2A)(2B)を所定
間隔離間して封止空間を形成するために枠状に形成され
ている。ケース材(6)には一方の基板(2A)の所定位
置(ここでは略中央部)に設けた孔(5)の周囲とその
孔(5)によって露出された他方の基板(2B)表面の周
囲と当接される一定の厚みを有した補助枠(6a)が設け
られている。この補助枠(6a)はケース材(6)と連結
バー(6B)によって一体化形成されている。また、ケー
ス材(6)の一側辺は両基板(2A)(2B)を配置したと
きにフィルム樹脂層(10)が容易に折曲げされる様に円
弧状に形成されている。The case member (6) is made of a thermoplastic resin as an insulating member, and as shown in FIG. 1, is formed into a frame shape so as to form a sealed space by separating two substrates (2A) and (2B) by a predetermined distance. Has been formed. In the case member (6), the periphery of the hole (5) provided at a predetermined position (here, approximately the central portion) of one substrate (2A) and the surface of the other substrate (2B) exposed by the hole (5) An auxiliary frame (6a) having a constant thickness is provided so as to come into contact with the surroundings. The auxiliary frame (6a) is integrally formed with the case member (6) and the connecting bar (6B). Further, one side of the case member (6) is formed in an arc shape so that the film resin layer (10) can be easily bent when both substrates (2A) and (2B) are arranged.
ケース材(6)と二枚の基板(2A)(2B)との固着は接
着シートによって行われ、フィルム樹脂層(10)によっ
て連結された両基板(2A)(2B)でケース材(6)を挾
む様に且つ搭載された回路素子(4)を対向させる様に
して固着される。このとき、両基板(2A)(2B)を連結
するフィルム樹脂層(10)は上述したケース材(6)に
設けられた円弧状部と当接されて折曲げされるため折曲
げ部分の導電路(3)が折曲時に切断する恐れはない。
ケース材(6)と両基板(2A)(2B)とを一体化したの
ち、連結部の樹脂層(10)が露出されるため、本実施例
では蓋体(6A)で露出した連結部分を完全に封止するも
のとする。尚、蓋体(6A)はケース材(6)と同一材料
で形成され、その接着は上述した接着シート等の所定の
手段によって行われている。この結果、二枚の基板(2
A)(2B)とケース材(6)との間に所望の封止空間(1
4)が形成されることになる。The case material (6) and the two substrates (2A) and (2B) are fixed to each other by an adhesive sheet, and the case material (6) is formed by the two substrates (2A) and (2B) connected by the film resin layer (10). And the mounted circuit element (4) are fixed so as to face each other. At this time, since the film resin layer (10) connecting the two substrates (2A) and (2B) is abutted against the arcuate portion provided on the case member (6) and bent, the conductivity of the bent portion is reduced. There is no risk of the road (3) being cut when it is bent.
After the case material (6) and both substrates (2A) and (2B) are integrated, the resin layer (10) of the connecting portion is exposed. Therefore, in this embodiment, the exposed connecting portion of the lid body (6A) is removed. It shall be completely sealed. The lid body (6A) is made of the same material as the case material (6), and the bonding is performed by a predetermined means such as the above-mentioned adhesive sheet. As a result, two boards (2
Between the (A) (2B) and the case material (6), the desired sealed space (1
4) will be formed.
一方の基板(2A)に設けた孔(5)と対向するケース材
(6)の補助枠(6a)内にはケース材(6)と一体形成
され且つ後述する配線基板(8)と他方の基板(2B)と
の接触を防止するために他方の基板(2B)から所定間隔
離間するところに仕切台(6b)が設けられている。この
仕切台(6b)は略全面がフラット面で形成され、その両
端部はテーパ面を有し、補助枠(6a)とテーパ状の先端
部の仕切台(6b)とで他方の基板(2B)表面を露出する
スリット(6c)が形成される。即ち、補助枠(6a)内で
他方の基板(2B)を露出するスリット(6c)が相対して
形成されることになる。In the auxiliary frame (6a) of the case member (6) facing the hole (5) provided in the one substrate (2A), the case member (6) is integrally formed and the wiring substrate (8) described later and A partitioning stand (6b) is provided at a predetermined distance from the other substrate (2B) to prevent contact with the substrate (2B). This partition (6b) is formed almost entirely on a flat surface, and both end portions thereof have tapered surfaces, and the auxiliary frame (6a) and the tapered tip partition (6b) form the other substrate (2B). ) A slit (6c) exposing the surface is formed. That is, the slits (6c) exposing the other substrate (2B) are formed in the auxiliary frame (6a) so as to face each other.
ケース材(6)の補助枠(6a)内に形成された他方の基
板(2B)表面を露出するスリット(6c)は他方の基板
(2B)上に形成された導電路(3)、即ち、配線基板
(8)と接続される複数の接続用パッド(3b)のみを露
出する。The slit (6c) that exposes the surface of the other substrate (2B) formed in the auxiliary frame (6a) of the case material (6) is a conductive path (3) formed on the other substrate (2B), that is, Only a plurality of connection pads (3b) connected to the wiring board (8) are exposed.
更に詳述すると本発明において、ケース材(6)と二枚
の基板(2A)(2B)とを固着一体化すると、一方の基板
(2A)に設けた孔(5)、即ち、ケース材(6)の補助
枠(6a)内のスリット(6c)から他方の基板(2B)上の
配線基板(8)と接続するための複数の接続用パッド
(3b)のみが露出された構造となる。なお、スリット
(6c)を形成する補助枠(6a)、テーパ先端部の仕切台
(6b)との夫々の他方の基板(2B)間には上述した接着
性シートが配置され強固に固着されている。More specifically, in the present invention, when the case material (6) and the two substrates (2A) and (2B) are fixedly integrated, the hole (5) provided in one substrate (2A), that is, the case material ( In the structure, only a plurality of connection pads (3b) for connecting to the wiring board (8) on the other board (2B) are exposed from the slit (6c) in the auxiliary frame (6a) of 6). In addition, the above-mentioned adhesive sheet is arranged between the auxiliary frame (6a) forming the slit (6c) and the other substrate (2B) of the partition table (6b) of the taper tip portion and firmly fixed. There is.
一方、補助枠(6a)の側面には凹部(6d)が形成されて
おり、この凹部(6d)は後述する加圧手段の加圧板(1
6)の一部と係止されるために設けられている。加圧板
(16)については後で説明する。On the other hand, a concave portion (6d) is formed on the side surface of the auxiliary frame (6a), and this concave portion (6d) is formed by a pressing plate (1
It is provided to be locked with part of 6). The pressure plate (16) will be described later.
二枚の基板(2A)(2B)とケース材(6)とを一体化
し、ケース材(6)の補助枠(6a)で形成された空間に
マイクロコンピュータ(7)が搭載された第1の配線基
板(8)およびマイクロコンピュータ(7)ともっとも
関連する複数の回路素子(4)が搭載された第2の配線
基板(80)を収納し第1および第2の配線基板(8)
(80)の接続電極と接続パッド(3b)とを接続する。The first substrate (2A) (2B) and the case material (6) are integrated, and the microcomputer (7) is mounted in the space formed by the auxiliary frame (6a) of the case material (6). A first and second wiring board (8) accommodating a second wiring board (80) on which a plurality of circuit elements (4) most related to the wiring board (8) and the microcomputer (7) are mounted.
The connection electrode of (80) and the connection pad (3b) are connected.
第1および第2の配線基板(8)(80)としては、第4
図A,Bに示すフレキシブル性を有したポリイミド樹脂か
らなる樹脂基板と、第5図A,Bに示す金属をベースとし
た金属基板を用いることが可能である。As the first and second wiring boards (8) (80),
It is possible to use a resin substrate made of a polyimide resin having flexibility shown in FIGS. A and B and a metal substrate based on a metal shown in FIGS. 5A and 5B.
樹脂基板としては上述した様にポリイミド樹脂等のフィ
ルム性のものを使用し、その上面には第4図A,Bに示す
様に銅回路(8a)が形成され、その銅回路(8a)にはマ
イクロコンピュータ(7)が搭載され、この配線基板が
第1の配線基板(8)となる。銅回路(8a)としては周
知の銅ペースト印刷あるいは銅箔のエッチングにより所
望形状に形成される。第1の配線基板(8)の周端辺に
は接続用電極(8b)が形成され前述した様に基板(2)
上の接続用パッド(3b)と接続される。また、第1の配
線基板(8)上にはマイクロコンピュータ(7)と接続
される銅回路(8a)の他にループ用のパターン(8c)も
第1の配線基板(8)上に形成することも可能である。
一方、第2の配線基板(80)上には図示されないが銅回
路が形成され、その基板(80)上にはマイクロコンピュ
ータ(7)ともっとも関連する複数の回路素子(4)が
搭載されている。この第2の配線基板(80)もその周端
部には接続用電極(8b)が形成され接続用パッド(3b)
と接続される。即ち、第1および第2の配線基板(8)
(80)で所望の機能を有した回路システムが構成される
のである。As the resin substrate, a film type material such as polyimide resin is used as described above, and a copper circuit (8a) is formed on the upper surface thereof as shown in FIGS. 4A and 4B, and the copper circuit (8a) is formed. Is equipped with a microcomputer (7), and this wiring board serves as a first wiring board (8). The copper circuit (8a) is formed into a desired shape by well-known copper paste printing or copper foil etching. The connection electrode (8b) is formed on the peripheral edge of the first wiring board (8), and as described above, the board (2) is formed.
It is connected to the connection pad (3b) above. In addition to the copper circuit (8a) connected to the microcomputer (7), the loop pattern (8c) is also formed on the first wiring board (8) on the first wiring board (8). It is also possible.
On the other hand, a copper circuit (not shown) is formed on the second wiring board (80), and a plurality of circuit elements (4) most related to the microcomputer (7) are mounted on the board (80). There is. This second wiring board (80) also has connection electrodes (8b) formed on the peripheral edge thereof and connection pads (3b).
Connected with. That is, the first and second wiring boards (8)
In (80), a circuit system having a desired function is constructed.
第1の配線基板(8)上に搭載されるマイクロコンピュ
ータ(7)としてはデータを内蔵したEPROM内蔵型マイ
クロコンピュータ、ROM内蔵マイクロコンピュータある
いはデータを内蔵しないマイクロコンピュータが用いら
れ、本実施例ではEPROM内蔵マイクロコンピュータ(以
下マイコンという)を用いた場合についての説明をす
る。As the microcomputer (7) mounted on the first wiring board (8), a microcomputer with built-in data, EPROM built-in type, a microcomputer with built-in ROM, or a microcomputer without built-in data is used. A case where a built-in microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) is used will be described.
マイコン(7)は周知の如く、プログラムプロセッサ
(CPU)を中心にプログラムメモリにRAM,EPROM、周辺装
置に入出力インターフェイスを組合せている素子であ
る。マイコン(7)は市販されているものであり、ここ
ではマイコン(7)の説明を省略する。As is well known, the microcomputer (7) is an element in which a program processor (CPU) is central to a program memory, a RAM, an EPROM, and peripheral devices are combined with an input / output interface. Since the microcomputer (7) is commercially available, the description of the microcomputer (7) is omitted here.
マイコン(7)はPLCC型、QFP型等の樹脂モールド型、
チップ型のものが用いられる。本実施例ではチップ型の
ものを用いるものとする。The microcomputer (7) is a resin mold type such as PLCC type, QFP type,
A chip type is used. In this embodiment, a chip type is used.
上述した樹脂ベース型の第1および第2の配線基板
(8)(80)は例えばTAB方式によって供給され第4図
の如く折り曲げ加工が施されている。The resin-based first and second wiring boards (8) and (80) described above are supplied by, for example, the TAB method and are bent as shown in FIG.
一方、金属基板をベースとした第1および第2の配線基
板(8)(80)は第5図A,Bに示す如く、金属基板(8
A)上にポリイミド樹脂(8B)が貼着されており、その
上面に銅回路(8c)が形成されている。この第1の配線
基板(8)も上述した樹脂ベースの基板(8)と同様に
折り曲げ加工が施されている。その折り曲げ部分となる
領域の金属基板(8A)上にはスリット孔(8D)が設けら
れていて折り曲げが容易に行える様に設計されている。
更にスリット孔(8D)の両端部では金属基板(8A)が連
続して残されており、基板(2)を折り曲げたときにそ
の連結部(8A′)で折り曲げの角度が固定される。この
金属基板をベースとする第1の配線基板(8)ではフィ
ルムが金属基板(8A)によって支持されるために接続用
電極(8E)部分が上述した樹脂性の配線基板(8)より
も均一的にフラット面に形成することができ、接続用パ
ッド(3b)との接触をより高めることになる。また、マ
イコン(7)も金属基板(8A)上に搭載されるのでマイ
コン(7)から発せられるわずかな熱も瞬時に放散する
ことができる。マイコン(7)と関連する複数の回路素
子(4)が搭載される第2の配線基板(80)も上述した
第1の配線基板(8)と同様に金属基板を用い、その周
端部には接続用電極(8E)が形成されている。この第1
および第2の配線基板(8)(80)では説明した通り金
属基板をベースとしているためにマイコン(7)と関連
する回路素子(4)にある程度の発熱を有する素子を用
いることが可能である。従って本実施例では金属基板
(8A)を用いた配線基板(8)を用いるものとして、以
下の説明をつづける。On the other hand, as shown in FIGS. 5A and 5B, the first and second wiring boards (8) (80) based on the metal board are
A polyimide resin (8B) is stuck on A), and a copper circuit (8c) is formed on the upper surface. This first wiring board (8) is also bent similarly to the resin-based board (8) described above. A slit hole (8D) is provided on the metal substrate (8A) in the region to be the bent portion, and it is designed to be easily bent.
Further, the metal substrate (8A) is left continuously at both ends of the slit hole (8D), and when the substrate (2) is bent, the bending angle is fixed by the connecting portion (8A '). Since the film is supported by the metal substrate (8A) in the first wiring substrate (8) based on this metal substrate, the connecting electrodes (8E) are more uniform than the resinous wiring substrate (8) described above. Since it can be formed on a flat surface, the contact with the connection pad (3b) is further enhanced. Further, since the microcomputer (7) is also mounted on the metal substrate (8A), even a small amount of heat generated by the microcomputer (7) can be instantly dissipated. The second wiring board (80) on which a plurality of circuit elements (4) related to the microcomputer (7) are mounted is also a metal board similar to the first wiring board (8) described above, and its peripheral edge portion is provided. Has a connection electrode (8E) formed thereon. This first
Since the second wiring boards (8) and (80) are based on the metal board as described above, the circuit element (4) associated with the microcomputer (7) can use an element having a certain amount of heat generation. . Therefore, in the present embodiment, the following description will be continued on the assumption that the wiring substrate (8) using the metal substrate (8A) is used.
ところで、第1および第2の配線基板(8)(80)の接
続用電極(8E)は導電性シート(15)を介して他方の基
板(2B)上の接続用パッド(3b)と接続されている。By the way, the connection electrodes (8E) of the first and second wiring boards (8) (80) are connected to the connection pads (3b) on the other board (2B) through the conductive sheet (15). ing.
導電性シート(15)はゴム又は合成樹脂等から成る絶縁
状シートの垂直方向に複数の線状導体(15a)が埋め込
みされている。この線状導体(15a)の先端部はシート
(15)の表面から若干突出されており、且つ、隣接する
線状導体(15a)とは絶縁されている。The conductive sheet (15) has a plurality of linear conductors (15a) embedded vertically in an insulating sheet made of rubber or synthetic resin. The tip of the linear conductor (15a) is slightly projected from the surface of the sheet (15) and is insulated from the adjacent linear conductor (15a).
斯る導電性シートは特開昭62−29714号公報、特開昭59
−58709号公報に記載されている。Such conductive sheets are disclosed in JP-A-62-29714 and JP-A-59.
-58709.
この導電性シート(15)を他方の基板(2B)の接続用パ
ッド(3b)上に配置すると、導電性シート(15)はケー
ス材(6)の補助枠(6a)と仕切台(6b)とによって位
置決めされ、確実に接続用パッド(3b)上に導電性シー
ト(15)が配置されることになる。When this conductive sheet (15) is arranged on the connection pad (3b) of the other substrate (2B), the conductive sheet (15) is attached to the auxiliary frame (6a) of the case material (6) and the partition (6b). And the conductive sheet (15) is surely placed on the connection pad (3b).
第1および第2の配線基板(8)(80)と接続用パッド
(3b)との接続は前述した導電性シート(15)を介して
その部分、即ち、第1および第2の配線基板(8)(8
0)の接続用電極(8E)部分を加圧することによって行
われる。The connection between the first and second wiring boards (8) (80) and the connection pads (3b) is made through the above-mentioned conductive sheet (15), that is, the first and second wiring boards ( 8) (8
It is performed by pressurizing the connecting electrode (8E) part of (0).
加圧手段としては、金属あるいはゴム性の加圧板(16)
を用いて上述した様に第1および第2の配線基板(8)
(80)の接続用電極(8E)上を加圧することによって第
1および第2の配線基板(8)(80)と接続用パッド
(3b)との接続が行われる。本実施例においては金属性
の加圧板(16)を用いるものとする。As the pressing means, a metal or rubber pressing plate (16)
As described above using the first and second wiring boards (8)
By pressing on the connection electrode (8E) of (80), the first and second wiring boards (8) and (80) are connected to the connection pad (3b). In this embodiment, a metallic pressure plate (16) is used.
金属性の加圧板(16)は第1図および第2図に示す如
く、第1および第2の配線基板(8)(80)の接続用電
極(8E)部分を加圧する先端部は折り曲げ加工が施され
ている。金属性加圧板(16)はステンレスばね鋼(SUS3
04)等のばね性を有した厚さ0.1〜1mmの鋼板を使用す
る。その鋼板の先端部分は湾曲状(弓状)となる様に加
工が施されている。As shown in FIGS. 1 and 2, the metallic pressure plate (16) is bent at the tip end thereof for pressing the connection electrode (8E) portion of the first and second wiring boards (8) and (80). Has been applied. The metallic pressure plate (16) is made of stainless spring steel (SUS3
Use a steel plate with a spring property such as 04) with a thickness of 0.1 to 1 mm. The tip portion of the steel plate is processed to have a curved shape (bow shape).
この加圧板(16)で第1および第2の配線基板(8)
(80)の接続用電極(8E)部を加圧する場合には加圧板
(16)の先端部、即ち、湾曲状に形成されたその先端部
がケース材(6)の補助枠(6a)に形成された凹部(6
d)に係止されることで加圧接続が行われている。この
とき、加圧板(16)の湾曲状に形成されたその湾曲面
(配線基板(8)との接地面)には約6kg/cm2以上の圧
力が加圧されることが確認された。第1および第2の配
線基板(8)(80)と導電路(3)の接続用パッド(3
b)との間に配置された導電性シート(15)は2.5kg/cm2
以上の圧力で導通が保証されていることから第1および
第2の配線基板(8)(80)と接続用パッド(3b)とは
十分に接続が行える。前述したようにこの加圧板(16)
を用いた構造にすれば第1および第2の配線基板(8)
(80)と接続用パッド(3b)との接続は十分に保証でき
るが更にその接続効果を期待する場合には、接続用パッ
ド(3b)上にあらかじめ半田ペーストを付着させてお
き、導電性シート(15)と接続用パッド(3b)とをあら
かじめ一体化させておけば更にその接続力は増加する。With this pressure plate (16), the first and second wiring boards (8)
When pressurizing the connecting electrode (8E) part of (80), the tip of the pressure plate (16), that is, the tip formed in a curved shape is used as the auxiliary frame (6a) of the case material (6). The formed recess (6
The pressure connection is established by being locked in d). At this time, it was confirmed that a pressure of about 6 kg / cm 2 or more was applied to the curved surface of the pressure plate (16) formed in a curved shape (ground surface with the wiring board (8)). Pads (3) for connecting the first and second wiring boards (8) (80) to the conductive paths (3)
The conductive sheet (15) placed between b) and 2.5 kg / cm 2
Since the conduction is guaranteed by the above pressure, the first and second wiring boards (8) (80) and the connection pads (3b) can be sufficiently connected. This pressure plate as described above (16)
First and second wiring boards (8) with a structure using
The connection between the (80) and the connection pad (3b) can be sufficiently guaranteed, but if further connection effect is to be expected, a solder paste should be attached in advance on the connection pad (3b) and the conductive sheet If the (15) and the connection pad (3b) are integrated in advance, the connection force will be further increased.
また、この加圧板(16)の構造では湾曲状に形成された
部分のみで加圧状態が形成されるために第1および第2
の配線基板(8)(80)上に搭載したマイコン(7)を
加圧し、マイコン(7)を破損させる様な恐れはない。Further, in the structure of the pressure plate (16), the pressure state is formed only in the curved portion, so that the first and second pressure plates are formed.
There is no fear of pressing the microcomputer (7) mounted on the wiring boards (8) and (80) and damaging the microcomputer (7).
斯る金属性の加圧板(16)の他にゴム性の加圧板(16)
を用いることも可能である。ゴム性の加圧板(16)を用
いる場合にはシリコンゴム等の所定の厚みを有したゴム
を用いて第1および第2の配線基板(8)(80)の接続
用電極(8E)上に配置し(図示しない)、後述する蓋体
(17)を用いて接続用電極(8E)部分を加圧して第1お
よび第2の配線基板(8)(80)と接続用パッド(3b)
との接続を行うことも可能である。In addition to the metallic pressure plate (16), a rubber pressure plate (16)
It is also possible to use. When a rubber pressure plate (16) is used, a rubber having a predetermined thickness, such as silicon rubber, is used on the connection electrodes (8E) of the first and second wiring boards (8) (80). Arranged (not shown), the connection electrode (8E) portion is pressed by using a lid body (17) described later, and the first and second wiring boards (8) (80) and the connection pad (3b).
It is also possible to connect with.
ところで、一方の基板(2A)に設けた孔(5)は蓋体
(17)によって密接されて、その空間部が完全に密封さ
れる。蓋体(17)はエポキシ樹脂等の絶縁性樹脂で板状
に形成され、孔(5)の周端辺に嵌合によってケース材
(6)と一体化される。一方、上述したゴム性の加圧板
(図示しない)を用いる場合には、蓋体(17)裏面の両
端側辺にはゴム性の加圧板(図示しない)と当接する凸
部(図示しない)を設け、蓋体をケース材(6)に嵌合
する際に凸部(図示しない)によってゴム性の加圧板が
加圧されて蓋体の係止と同時に第1および第2の配線基
板と接続用パッドとの接続が行われる。By the way, the hole (5) provided in the one substrate (2A) is brought into close contact with the lid (17), and the space thereof is completely sealed. The lid body (17) is made of an insulating resin such as an epoxy resin and has a plate shape, and is integrated with the case member (6) by being fitted to the peripheral edge of the hole (5). On the other hand, when the above-mentioned rubber pressure plate (not shown) is used, the convex portions (not shown) that come into contact with the rubber pressure plate (not shown) are provided on both sides of the back surface of the lid (17). When the lid is fitted to the case member (6), the convex portion (not shown) presses the rubber pressure plate to connect the lid and the first and second wiring boards at the same time. The connection with the pad is made.
ところで、本発明の混成集積回路装置では、二枚の基板
(2A)(2B)上に搭載される複数の回路素子(4)およ
び電子部品(13)の搭載位置は所定設計に考慮されてい
る。By the way, in the hybrid integrated circuit device of the present invention, the mounting positions of the plurality of circuit elements (4) and the electronic components (13) mounted on the two substrates (2A) and (2B) are taken into consideration in the predetermined design. .
即ち、配線基板(8)と重畳する他方の基板(2B)上に
は発熱を有するパワー素子の回路素子(4)が主に搭載
され、比較的高さを有しないIC、トランジスタ、チップ
抵抗、チップコンデンサ等の複数の回路素子(4)は略
両基板(2A)(2B)の全領域にわたって搭載され、更に
マイコン(7)と関連するその周辺の回路素子(4)は
上述した様に第2の配線基板(80)上に搭載された構造
となる。本発明の混成集積回路装置の一方の基板(2A)
には孔(5)が形成され、第1および第2の配線基板
(8)(80)が一方の基板(2A)に設けた孔(5)、即
ち、ケース材(6)の補助枠(6a)内に収納される構造
となり、二枚の基板(2A)(2B)間で高さの異なる部分
が発生する。そのために高さを有した、例えばアルミ電
解コンデンサ等の高さを有した電子部品(13)は夫々の
基板(2A)(2B)の周端部に搭載され、二枚の基板(2
A)(2B)とケース材(6)とを一体化したときに形成
される封止空間(14)を有効に利用することができる。That is, the circuit element (4) of a power element that generates heat is mainly mounted on the other board (2B) that overlaps with the wiring board (8), and an IC, a transistor, a chip resistor having a relatively small height, A plurality of circuit elements (4) such as chip capacitors are mounted over substantially the entire area of both substrates (2A) and (2B), and the circuit elements (4) around the microcomputer (7) and related peripherals are arranged as described above. The structure is mounted on the second wiring board (80). One substrate (2A) of the hybrid integrated circuit device of the present invention
A hole (5) is formed in the hole (5), and the first and second wiring boards (8) and (80) are provided in the one board (2A), that is, the auxiliary frame of the case member (6) ( 6a) is housed inside, and there are parts with different heights between the two boards (2A) and (2B). Therefore, the electronic components (13) having a height, such as an aluminum electrolytic capacitor, are mounted on the peripheral ends of the respective substrates (2A) and (2B), and the two substrates (2
The sealed space (14) formed when the A) (2B) and the case member (6) are integrated can be effectively used.
両基板(2A)(2B)上に搭載された複数の回路素子
(4)および電子部品(13)はケース材(6)と二枚の
基板(2A)(2B)とで形成された封止空間(14)内に密
封封止され、マイコン(7)およびマイコン(7)と関
連する回路素子(4)を搭載した夫々の第1および第2
の配線基板(8)(80)のみがケース材(6)の補助枠
(6a)と蓋体(17)とで密封封止される構造となる。A plurality of circuit elements (4) and electronic components (13) mounted on both boards (2A) (2B) are formed by a case material (6) and two boards (2A) (2B). A first and a second, respectively, hermetically sealed in the space (14) and equipped with a microcomputer (7) and a circuit element (4) related to the microcomputer (7).
Only the wiring boards (8) and (80) are hermetically sealed by the auxiliary frame (6a) of the case member (6) and the lid body (17).
本発明の混成集積回路装置でマイコン(7)のデータを
消去する場合には、一方の基板(2A)に設けた孔
(5)、即ち、ケース材(6)の補助枠(6a)内に収納
配置された第1の配線基板(8)のみを取り出して、紫
外線を照射して行い、データの再書込みを行う場合に
は、マイコン(7)と接続されている第1の配線基板
(8)上の導電路(8C)あるいは(8E)にプローブ等の
書込み用端子を当接させ、一般的な書込み装置よりデー
タを書込む。When erasing the data of the microcomputer (7) in the hybrid integrated circuit device of the present invention, the data is stored in the hole (5) provided in one substrate (2A), that is, in the auxiliary frame (6a) of the case material (6). When only the first wiring board (8) that has been housed and arranged is taken out and irradiated with ultraviolet rays to rewrite data, the first wiring board (8) connected to the microcomputer (7) is used. ) A writing terminal such as a probe is brought into contact with the conductive path (8C) or (8E) above and data is written by a general writing device.
ケース材(6)の補助枠内に収納された第1および第2
の配線基板(8)(80)を取り出す際にはケース材
(6)の凹部(6d)と係止された加圧板(16)を取りは
ずせば極めて容易にその作業が行える。First and second stored in an auxiliary frame of the case material (6)
When the wiring boards (8) (80) are taken out, the work can be performed very easily by removing the pressure plate (16) locked with the recess (6d) of the case member (6).
以下に本発明を用いたモータ駆動用のインバータの混成
集積回路装置の具体例を示す。A specific example of a hybrid integrated circuit device for an inverter for driving a motor according to the present invention will be shown below.
モータ駆動用インバータとは、一般的に直流電源から任
意の交流電源を作り、例えば三相モータの回転数を任意
にコントロールするものである。即ち、商用交流電源を
整流回路を用いて整流した直流電源を電源として用い
る。その入力直流電源をインバータ主回路と呼び、三相
ブリッジ構成されたスイッチ素子を用いて所定のコント
ロール信号のもとでチョッピングして擬似交流を負荷に
出力する。コントロール信号を変化させることにより出
力交流の電圧、周波数を可変にすることができモータの
回転数やトルクを可変に調整することができる。An inverter for driving a motor generally makes an arbitrary AC power supply from a DC power supply and arbitrarily controls the rotation speed of a three-phase motor, for example. That is, a DC power supply obtained by rectifying a commercial AC power supply using a rectifier circuit is used as a power supply. The input DC power source is called an inverter main circuit, and chopping is performed under a predetermined control signal using a switch element having a three-phase bridge structure to output a pseudo AC to a load. By changing the control signal, the output AC voltage and frequency can be made variable, and the rotation speed and torque of the motor can be adjusted variably.
第6図に示したブロック図に基づいてモータ駆動用イン
バータを簡単に説明する。The motor driving inverter will be briefly described based on the block diagram shown in FIG.
第6図は集積回路基板(2)上にモータ駆動用インバー
タを搭載したときのブロック図である。FIG. 6 is a block diagram when a motor driving inverter is mounted on the integrated circuit board (2).
モータ駆動用インバータは、交流電源を入力し直流に変
換する整流回路(21)と、その整流回路(21)から出力
された直流電源を所定の間隔でチョッピングし負荷(モ
ータ)に擬似交流を供給するインバータ主回路(22)
と、インバータ主回路(22)を所定間隔でチョッピング
させる出力信号および他の装置の動作を行わせる出力信
号を供給するEPROM内蔵マイクロコンピュータ(7)
(以下マイコンと称する)と、マイコン(7)から出力
された出力信号を所望に増幅させるバッファ(23)と、
バッファ(23)により増幅された信号を電位の異なるベ
ースアンプ(25)に伝達する第1のインターフェイス
(24)と、第1のインターフェイス(24)から伝達され
た信号をインバータ主回路(22)に増幅して供給するベ
ースアンプ(25)と、整流回路(21)からインバータ主
回路(22)に供給される電流を検出すると共にインバー
タ主回路(22)の発熱を検出して第1のインターフェイ
ス(24)を介してマイコン(7)に所定の信号をフィー
ドバックさせてインバータ主回路(22)および周辺回路
を保護する保護回路(26)と、マイコン(7)に電位の
異なる信号を入出力する第2のインターフェイス(27)
と、マイコン(7)から出力される出力信号を外部装置
に供給するために増幅させる出力バッファ(28)とから
構成されている。以下に上述した各構成について簡単に
説明する。The motor drive inverter chops the rectifier circuit (21) that inputs AC power and converts it to DC, and the DC power output from the rectifier circuit (21) at specified intervals to supply pseudo AC to the load (motor). Inverter main circuit (22)
And an EPROM built-in microcomputer (7) for supplying an output signal for chopping the inverter main circuit (22) at predetermined intervals and an output signal for operating the other device.
(Hereinafter referred to as a microcomputer), a buffer (23) for amplifying an output signal output from the microcomputer (7) as desired,
The first interface (24) for transmitting the signal amplified by the buffer (23) to the base amplifier (25) having a different potential, and the signal transmitted from the first interface (24) for the inverter main circuit (22). The base amplifier (25) which is amplified and supplied, and the current supplied from the rectifier circuit (21) to the inverter main circuit (22) are detected, and the heat generation of the inverter main circuit (22) is detected to detect the first interface ( A protection circuit (26) for feeding back a predetermined signal to the microcomputer (7) via the (24) to protect the inverter main circuit (22) and peripheral circuits; Two interfaces (27)
And an output buffer (28) that amplifies the output signal output from the microcomputer (7) to supply it to an external device. The respective configurations described above will be briefly described below.
先ず整流回路は周知のダイオードのブリッジ回路で構成
され、商用交流を直流に順変換するものである。本実施
例において、整流回路は基板上にチップ部品で構成され
ているが、整流回路のみを外付によって構成する場合も
使用目的によって発生するが本発明には何んら支障はな
い。First, the rectifier circuit is composed of a well-known diode bridge circuit, and is for converting commercial alternating current into direct current. In this embodiment, the rectifier circuit is composed of chip parts on the substrate, but when the rectifier circuit is externally attached, it may occur depending on the purpose of use, but the present invention does not cause any problems.
次にインバータ主回路(22)は第7図に示す如く、直列
接続された2個のスイッチング素子(22a)(トランジ
スタ、MOSFET、IGBT等)を夫々並列接続(ブリッジ接
続)されている。本実施例においてはトランジスタ素子
を用いて説明するものとする。以下に説明をつづける。
主回路(22)の夫々のトランジスタのコレクタ−エミッ
タ間にはフライホイル間のダイオードが接続されると共
に夫々の直列接続された各トランジスタ間と負荷とを結
ぶための出力端子(U,V,W)が設けられている。また、
(22b)は入力用の入力端子である。Next, in the inverter main circuit (22), as shown in FIG. 7, two switching elements (22a) (transistor, MOSFET, IGBT, etc.) connected in series are connected in parallel (bridge connection). In this embodiment, a transistor element will be used for description. The explanation is continued below.
A diode between flywheels is connected between the collector and emitter of each transistor of the main circuit (22), and output terminals (U, V, W) for connecting each series-connected transistor and a load. ) Is provided. Also,
(22b) is an input terminal for input.
次にマイコン(7)は例えば、LM8051P(三洋製)のIC
チップ化されたものが用いられている。Next, the microcomputer (7) is, for example, the LM8051P (made by Sanyo) IC
A chip is used.
第8図はマイコンの基本構成を示すブロック図であり、
命令の取り出しと実行を行うCPU(4a)と、所定のプロ
グラム・データが記憶されているメモリー部(4b)と外
部装置とのデータの入出力を行うためのI/Oポート部(4
c)から構成されている。マイコン(7)自体には新規
なところがないため、ここでは詳細に説明しないものと
する。このマイコン(7)によってインバータ主回路
(22)および所望の外部装置はコントロールされる。FIG. 8 is a block diagram showing the basic configuration of the microcomputer,
A CPU (4a) that fetches and executes instructions, a memory section (4b) that stores predetermined program data, and an I / O port section (4) that inputs and outputs data to and from external devices.
It is composed of c). Since the microcomputer (7) itself has nothing new, it will not be described in detail here. The inverter main circuit (22) and desired external devices are controlled by the microcomputer (7).
次にバッファ(23)はLC4049B(三洋製)等のICチップ
化されたものが用いられる。このバッファ(23)はマイ
コン(7)からの出力信号を所定に増幅させるものであ
る。Next, as the buffer (23), an IC chip such as LC4049B (manufactured by Sanyo) is used. The buffer (23) amplifies an output signal from the microcomputer (7) in a predetermined manner.
次に第1のインターフェイス(24)は複数のフォトカプ
ラから構成され、例えば、PC817(シャープ製)等のIC
チップにより構成されている。第1のインターフェイス
(24)は上述した如く、バッファ(23)から出力された
出力信号を光でベースアンプ(25)に伝達させるもので
ある。Next, the first interface (24) is composed of multiple photocouplers, for example, an IC such as PC817 (made by Sharp).
It is composed of chips. As described above, the first interface (24) optically transmits the output signal output from the buffer (23) to the base amplifier (25).
次にベースアンプ(25)は第9図に示す如く、第1のイ
ンターフェイス(24)から出力された信号が入力される
信号入力端子(25a)と、入力端子(25a)から入力され
た信号が供給されON,OFFされる第1および第3のトラン
ジスタ(Tr1)(Tr3)と、第3のトランジスタ(Tr3)のコレ
クタとそのベースが接続された第1のトランジスタ(T
r1)とマイナスライン間に接続された第2のトランジス
タ(Tr2)と、電源ライン間に接続された抵抗およびダイ
オードと、ダイオードと並列に接続されたコンデンサと
から構成されている。また、第1および第2のトランジ
スタ間とインバータ主回路の各トランジスタのベースと
エミッタとを接続する出力端子(25b)が設けられてい
る。例えば、ベースアンプ(25)の信号入力端子(25
a)にON信号が入力されると第1のトランジスタ(Tr1)と
第3のトランジスタ(Tr3)がONし、第2のトランジスタ
(Tr2)がOFFする。すると、電源VDから第1のトランジス
タ(Tr1)、制御抵抗R1を介してインバータ主回路(22)
のベースに所望の電流が供給される。また、信号OFF時
には第1のトランジスタ(Tr1)および第3のトランジス
タ(Tr3)がOFFし、第2のトランジスタ(Tr2)をONさせ
る。そしてダイオードとコンデンサより作られた電源か
らインバータ主回路(22)のオフを早くさせるものであ
る。Next, as shown in FIG. 9, the base amplifier (25) receives a signal input terminal (25a) to which the signal output from the first interface (24) is input and a signal input from the input terminal (25a). The first and third transistors (Tr 1 ) (Tr 3 ) that are supplied and turned on and off, and the first transistor (T 1) to which the collector of the third transistor (Tr 3 ) and its base are connected
It is composed of a second transistor (Tr 2 ) connected between r 1 ) and the minus line, a resistor and a diode connected between the power supply lines, and a capacitor connected in parallel with the diode. Further, an output terminal (25b) for connecting the first and second transistors and the base and emitter of each transistor of the inverter main circuit is provided. For example, the signal input terminal (25
When the ON signal is input to a), the first transistor (Tr 1 ) and the third transistor (Tr 3 ) turn on, and the second transistor (Tr 3 ) turns on.
(Tr 2 ) turns off. Then, from the power source V D through the first transistor (Tr 1 ) and the control resistor R 1 , the inverter main circuit (22)
The desired current is supplied to the base of the. Further, when the signal is OFF, the first transistor (Tr 1 ) and the third transistor (Tr 3 ) are OFF, and the second transistor (Tr 2 ) is ON. The power supply made up of the diode and capacitor accelerates the turning off of the inverter main circuit (22).
次に保護回路(26)は第10図に示す如く、インバータ主
回路(22)の近傍に設けられインバータ主回路(22)の
発熱による温度上昇を検出するダイオード等より構成さ
れる温度検出部(26a)と、整流回路(21)からインバ
ータ主回路(22)に供給される電流を検出する抵抗より
構成される電流検出部(26b)と、内部基準電圧を形成
する基準電圧部(26c)と、夫々の検出部(26a)(26
b)からの出力信号と基準電圧部(26c)から出力される
信号を比較する電圧比較部(26d)と、電圧比較部(26
d)からの信号をマイコン(7)にフィードバックさせ
る保護、制御信号出力部(26e)とから構成されてい
る。Next, as shown in FIG. 10, the protection circuit (26) is provided in the vicinity of the inverter main circuit (22) and is composed of a diode or the like for detecting a temperature rise due to heat generation of the inverter main circuit (22) ( 26a), a current detection section (26b) composed of a resistor for detecting a current supplied from the rectification circuit (21) to the inverter main circuit (22), and a reference voltage section (26c) forming an internal reference voltage. , The respective detectors (26a) (26
a voltage comparison unit (26d) that compares the output signal from b) with the signal output from the reference voltage unit (26c);
The control signal output unit (26e) is provided to feed back the signal from d) to the microcomputer (7).
次に第2のインターフェイス(27)は第1のインターフ
ェイス(24)と同様に複数個のフォトカプラから構成さ
れ、マイコン(7)と入力端子S0,S1から入出力される
信号をEPマイコン(6)に伝達するものである。Next, the second interface (27) is composed of a plurality of photocouplers like the first interface (24), and outputs signals input / output from the microcomputer (7) and the input terminals S 0 and S 1 to the EP microcomputer. It is transmitted to (6).
最後に出力バッファ(28)はバッファ(23)と同様にLC
4049B(三洋製)等のICチップ化されたものが用いら
れ、マイコン(7)からの信号を増幅し、出力端子PO0
〜PO9に信号を出力するものである。Finally the output buffer (28) is LC as well as the buffer (23).
An IC chip such as 4049B (manufactured by Sanyo) is used to amplify the signal from the microcomputer (7) and output terminal PO 0
~ It outputs a signal to PO 9 .
以下にモータ駆動用インバータの動作について簡単に説
明する。The operation of the motor drive inverter will be briefly described below.
商用交流が端子(21a)から入力されると、上述した様
に整流回路(21)によって直流に変換される。その変換
された直流電流はインバータ主回路(22)に供給され
る。インバータ主回路(22)の出力端子(U,V,W)は負
荷(モータ)に接続され負荷に所望の電流を供給する。When commercial AC is input from the terminal (21a), it is converted to DC by the rectifier circuit (21) as described above. The converted direct current is supplied to the inverter main circuit (22). The output terminals (U, V, W) of the inverter main circuit (22) are connected to a load (motor) and supply a desired current to the load.
入出力端子S0,S1、デジタル入力端子D0〜D5、アナログ
入力端子A0〜A6の各入力端子から所定の制御あるいは指
令信号が入力されるとマイコン(7)はその入力信号に
基づいて動作する。即ち、入力信号に基づいて、マイコ
ン(7)内に記憶されているメモリー内のプログラム・
データに基づいた所定の処理が実行されるコントロール
信号を出力する。そのコントロール信号はバッファ(2
3)により増幅され第1のインターフェイス(24)を介
してベースアンプ(25)に供給される。When a predetermined control or command signal is input from the input / output terminals S 0 and S 1 , digital input terminals D 0 to D 5 , and analog input terminals A 0 to A 6 , the microcomputer (7) will Work based on. That is, based on the input signal, the program in the memory stored in the microcomputer (7)
A control signal for performing a predetermined process based on the data is output. The control signal is a buffer (2
It is amplified by 3) and supplied to the base amplifier (25) through the first interface (24).
ベースアンプ(25)に供給された信号はインバータ主回
路(22)の各トランジスタ素子のベースに供給され、イ
ンバータ主回路(22)の各トランジスタ素子をON,OFFさ
せて直流をチョッピングして擬似交流を形成し、出力端
子(U,V,W)を介して負荷へ交流を供給させて負荷を所
定の回転数で回転させる。The signal supplied to the base amplifier (25) is supplied to the base of each transistor element of the inverter main circuit (22), and each transistor element of the inverter main circuit (22) is turned on and off to chop the direct current to generate a pseudo alternating current. Is formed and AC is supplied to the load through the output terminals (U, V, W) to rotate the load at a predetermined rotation speed.
即ち、マイコン(7)内の所定のプログラム・データに
基づいてインバータ主回路(22)で直流をチョッピング
して交流に変換されている。また、ベースアンプ(25)
には別電源がVD1〜VD4端子を介して常時印加されてい
る。That is, DC is chopped by the inverter main circuit (22) based on predetermined program data in the microcomputer (7) and converted into AC. Also, bass amplifier (25)
A separate power supply is always applied to the V D1 to V D4 terminals.
上述したマイコン(7)内のプログラム・データを変換
すると、即ち別のマイコンに変換すればそのEPマイコン
内に内蔵されたプログラム・データに応じた回転にコン
トロールすることができる。If the program data in the above-mentioned microcomputer (7) is converted, that is, if it is converted into another microcomputer, the rotation can be controlled according to the program data contained in the EP microcomputer.
出力端子PO0〜PO9から出力される信号はマイコン(7)
に入力される入力指令に基づいてマイコン(7)が所定
の信号処理を行った結果に基づいた信号を出力する。出
力端子PO0〜PO9から出力される出力信号は外部の機器あ
るいは装置をコントロールする。例えばインバータエア
コンであれば電磁リレー、冷媒調整する弁等を室内の温
度変化に対応して所定にコントロールする。The signals output from the output terminals PO 0 to PO 9 are microcomputer (7)
The microcomputer (7) outputs a signal based on the result of predetermined signal processing based on the input command input to the. The output signals output from the output terminals PO 0 to PO 9 control external equipment or devices. For example, in the case of an inverter air conditioner, an electromagnetic relay, a valve for adjusting the refrigerant, etc. are controlled in a predetermined manner in response to a temperature change in the room.
上述したインバータ動作を行っている際にはインバータ
システム、即ち、他方の基板(2B)上の温度は定格最大
温度以下になる様に設計されているが、システム自体を
異常な環境下(高温、高湿下)での使用、あるいは放熱
が正常に行われない場合にはインバータ主回路(22)や
周辺の温度が異常に上昇し、システムあるいはセットを
破壊する恐れはあるが、本実施例では保護回路(26)の
温度検出部(26a)によって異常温度を検出してインバ
ータの動作を止めてインバータの発熱をおさえてセット
あるいはシステムを保護するものである。また、インバ
ータ主回路(22)には負荷が接続されているが、この負
荷内部の配線の異常による短絡、出力端子(U,V,W)の
短絡、あるいは外部ノイズによるマイコン(7)の誤動
作でインバータ主回路(22)の直列された素子が同時に
ONしたりすると異常な大電流がインバータ主回路(22)
に流れるが、この場合においても、保護回路(26)内の
電流検出部(26b)でその大電流を検出しただちに動作
を停止させて保護する。When performing the above-mentioned inverter operation, the inverter system, that is, the temperature on the other board (2B) is designed to be less than the rated maximum temperature, but the system itself is set in an abnormal environment (high temperature, If used in high humidity) or if heat is not radiated normally, the temperature of the inverter main circuit (22) and surroundings may rise abnormally, which may damage the system or set. The temperature detector (26a) of the protection circuit (26) detects an abnormal temperature to stop the operation of the inverter and suppress the heat generation of the inverter to protect the set or system. A load is connected to the inverter main circuit (22), but a short circuit due to an abnormality in the wiring inside the load, a short circuit in the output terminals (U, V, W), or a malfunction of the microcomputer (7) due to external noise In the inverter main circuit (22), the connected elements are
If it is turned on, an abnormally large current will be generated.
Even in this case, even in this case, the current detection unit (26b) in the protection circuit (26) detects the large current and immediately stops the operation for protection.
上述した動作を行うことでモータ駆動用インバータの動
作が行われて負荷(モータ)の回転コントロールおよび
外部機器の動作を所定にコントロールして例えば、イン
バータエアコン等の制御を正常に動作させる。By performing the above-described operation, the operation of the motor drive inverter is performed, and the rotation control of the load (motor) and the operation of the external device are controlled in a predetermined manner to normally operate the control of the inverter air conditioner or the like.
第11図は第6図で示したモータ駆動用インバータ回路を
本実施例の他方の基板(2B)上に実装した場合を示す平
面図であり、実装される各回路素子の符号は第6図のブ
ロック図で示した符号と同一にしてある。尚、複数の各
回路素子を接続する導電路は煩雑となるため矢印にて示
すものとする。FIG. 11 is a plan view showing a case where the motor drive inverter circuit shown in FIG. 6 is mounted on the other substrate (2B) of this embodiment, and the reference numerals of the respective circuit elements mounted are those shown in FIG. The same reference numerals as those shown in the block diagram of FIG. Since the conductive path connecting the plurality of circuit elements is complicated, it is indicated by an arrow.
第11図に示す如く、他方の基板(2B)の対向する周端部
には外部リード端子が固着される複数の固着用パッド
(3a)が設けられている。また、他方の基板(2B)の略
中央部分には第1および第2の配線基板(8)(80)を
固着するため複数の接続用パッド(3b)が形成されてい
る。固着パッドから延在される導電路上所定位置には複
数の回路素子が固着されている。即ち、斯る基板(2)
上には複数の回路素子が固着されており、(21)は整流
回路、(22)はインバータ主回路、(26)は保護回路で
ある。マイコン(7)の周辺回路の関連するベースアン
プ(25)、バッファ(23)、第1のインターフェイス
(24)、第2のインターフェイス(27)および出力バッ
ファ(28)等の素子は第2の配線基板(80)上に搭載さ
れている。また、一点鎖線で囲まれた領域は接着シート
でケース材(6)が固着される固着領域であることを示
す。なお、一方の基板(2A)にはポリイミド等のフィル
ム樹脂層(10)を介して他方の基板(2B)より複数の導
電路(3)が延在されており、一方の基板(2A)上にイ
ンバータ主回路(22)等のインバータに必要な一部の回
路あるいはオプション用回路が配置されている。As shown in FIG. 11, a plurality of fixing pads (3a) to which external lead terminals are fixed are provided at the opposing peripheral ends of the other substrate (2B). Further, a plurality of connection pads (3b) for fixing the first and second wiring boards (8) and (80) are formed in a substantially central portion of the other board (2B). A plurality of circuit elements are fixed at predetermined positions on the conductive path extending from the fixing pad. That is, such a substrate (2)
A plurality of circuit elements are fixed on the upper part, (21) is a rectifier circuit, (22) is an inverter main circuit, and (26) is a protection circuit. Elements such as the base amplifier (25), the buffer (23), the first interface (24), the second interface (27) and the output buffer (28) related to the peripheral circuit of the microcomputer (7) are the second wiring. It is mounted on the board (80). Further, the area surrounded by the one-dot chain line indicates that the case material (6) is fixed by the adhesive sheet. In addition, on one substrate (2A), a plurality of conductive paths (3) are extended from the other substrate (2B) via a film resin layer (10) such as polyimide, and the like. In the inverter main circuit (22), some circuits necessary for the inverter or optional circuits are arranged.
本実施例では二枚の基板(2A)(2B)上にインバータ制
御に必要な全ての周辺回路だけが形成されていることに
なる。即ち、夫々の基板(2A)(2B)上にはインバータ
制御に必要な周辺回路のみが形成されていることにな
り、一方の基板(2A)に設けた孔(5)に収納されたマ
イコン(7)およびその関連する回路素子(4)を搭載
した夫々の第1および第2の配線基板(8)(80)のみ
が自由自在に挿脱が可能となる。更に詳述すると、マイ
コン(7)のプログラム・データの消去および書込みが
可能となり、ユーザ側で専用のプログラム・データを書
込みすることができる。In this embodiment, only all peripheral circuits necessary for inverter control are formed on the two substrates (2A) and (2B). That is, only the peripheral circuits necessary for inverter control are formed on the respective boards (2A) and (2B), and the microcomputer (hole) (5) housed in the hole (5) provided on one board (2A) ( Only the respective first and second wiring boards (8) and (80) on which 7) and the related circuit element (4) are mounted can be freely inserted and removed. More specifically, the program data of the microcomputer (7) can be erased and written, and the user can write the dedicated program data.
斯る本発明に依れば、一方の基板(2A)の所望位置に孔
(5)を設け、その孔(5)によって形成された空間内
にマイコン(7)が搭載された配線基板(8)とマイコ
ン(7)にもっとも関連する複数の回路素子(4)が搭
載された第2の配線基板(80)とを収納し、二枚の基板
(2A)(2B)とケース材(6)とで形成された封止空間
(14)に他の回路素子(4)を固着することにより、マ
イコン(7)を自由自在に挿脱できる混成集積回路とマ
イコン(7)との一体化した装置が小型化に行える大き
な特徴を有する。According to the present invention, the wiring board (8) in which the hole (5) is provided at a desired position of the one board (2A) and the microcomputer (7) is mounted in the space formed by the hole (5). ) And a second wiring board (80) on which a plurality of circuit elements (4) most related to the microcomputer (7) are mounted, and two boards (2A) (2B) and a case material (6) are housed. An integrated device of a hybrid integrated circuit and a microcomputer (7) in which a microcomputer (7) can be freely inserted and removed by fixing another circuit element (4) in a sealed space (14) formed by Has a great feature that it can be miniaturized.
以上に詳述した実施例では第1の配線基板(8)上にマ
イコン(7)を搭載したが、マイコン(7)以外のもの
としては、例えばEPROM、EEPROM等の不揮発性メモリを
搭載することも可能である。この場合においても本発明
と同様の効果が期待できることは説明するまでもない。Although the microcomputer (7) is mounted on the first wiring board (8) in the embodiments described in detail above, other than the microcomputer (7), a non-volatile memory such as EPROM or EEPROM may be mounted. Is also possible. It goes without saying that even in this case, the same effect as the present invention can be expected.
(ト)発明の効果 以上に詳述した如く、本発明に依れば、第1に一方の基
板(2A)の所望位置に孔(5)を設け、その孔(5)に
よって形成された空間内にマイコン(7)を搭載した第
1の配線基板(8)とマイコン(7)ともっとも関連す
る複数の回路素子(4)を搭載した第2の配線基板(8
0)を収納配置して他方の基板(2B)上の導電路(3)
と接続することにより、夫々の基板(2A)(2B)上に搭
載した回路素子(4)をケース材(6)と密封封止した
状態で所望の制御機能を有したマイコン(7)の挿脱が
自由自在に行うことができる。その結果、マイコン
(7)以外の両基板(2A)(2B)上の回路機能を共通化
できる大きなメリットを有する。即ち、マイコン(7)
およびその周辺回路を変更する場合に第1および第2の
配線基板(8)(80)全てを変更することになり、夫々
の基板(2A)(2B)上に各システムに共通の回路ブロッ
ク(例えば、インバータ装置ではインバータの主回路
(22)、駆動部、および保護回路(26))を形成してお
くだけで、異分野のシステムに1つの混成集積回路装置
で対応することができ、そのメリットは大である。(G) Effect of the Invention As described in detail above, according to the present invention, first, the hole (5) is provided at a desired position of the one substrate (2A), and the space formed by the hole (5). A first wiring board (8) having a microcomputer (7) mounted therein and a second wiring board (8) having a plurality of circuit elements (4) most related to the microcomputer (7) mounted therein.
0) is accommodated and arranged, and the conductive path (3) on the other substrate (2B)
By connecting the circuit element (4) mounted on each of the substrates (2A) and (2B) to the case material (6) in a hermetically sealed state, the microcomputer (7) having a desired control function is inserted. It can be removed freely. As a result, there is a great merit that the circuit functions on both boards (2A) and (2B) other than the microcomputer (7) can be shared. That is, the microcomputer (7)
When changing the peripheral circuit and its peripheral circuit, all the first and second wiring boards (8) (80) are changed, and the circuit blocks (common to each system) on the respective boards (2A) (2B) ( For example, in an inverter device, one hybrid integrated circuit device can be applied to a system in a different field only by forming the main circuit (22), drive section, and protection circuit (26) of the inverter. The merits are great.
第2に本発明では1つの混成集積回路装置で二枚の主基
板(集積回路基板)(2A)(2B)と副基板(配線基板)
(8)(80)とがケース材(6)と基板(2A)(2B)間
に完全に収納される構造となるので、小型化で且つマイ
コン(7)を搭載した高密度実装の混成集積回路装置を
提供が可能となる。また本発明では1つの混成集積回路
装置内で複数の基板を実装した構造となり、集積度を高
くすることができると共に小型化に大きく寄与できる大
きなメリットを有する。Secondly, in the present invention, one hybrid integrated circuit device has two main boards (integrated circuit boards) (2A) and (2B) and sub boards (wiring boards).
(8) (80) has a structure that it is completely housed between the case material (6) and the boards (2A) and (2B). It becomes possible to provide a circuit device. Further, the present invention has a structure in which a plurality of substrates are mounted in one hybrid integrated circuit device, and has a great advantage that the degree of integration can be increased and the size can be greatly reduced.
第3に所望のROM領域を有したマイコン(7)が第1の
配線基板(8)に搭載されるため、マイコン(7)の着
脱を容易に行える。その結果、両基板(2A)(2B)上に
形成した回路機能を変更することなく、マイコン(7)
自体の変更あるいはマイコン(7)のROMの変更を行う
ことで1つの混成集積回路装置で異種の装置の提供が可
能となる。Thirdly, since the microcomputer (7) having a desired ROM area is mounted on the first wiring board (8), the microcomputer (7) can be easily attached and detached. As a result, the microcomputer (7) can be used without changing the circuit function formed on both boards (2A) and (2B).
By changing the ROM itself or the ROM of the microcomputer (7), it is possible to provide different types of devices with one hybrid integrated circuit device.
第4に一方の基板(2A)の所望位置の孔(5)内にマイ
コン(7)を搭載した第1の配線基板(8)および第2
の配線基板(80)を配置していると共に、両集積回路基
板(2A)(2B)上の組込むその周辺回路素子の実装密度
を向上することにより、従来必要とされたプリント基板
を廃止でき、極めて小型化のマイコン(7)を内蔵する
混成集積回路装置を実現できる。Fourth, the first wiring board (8) and the second wiring board (8) having the microcomputer (7) mounted in the hole (5) at the desired position of the one board (2A).
By arranging the wiring board (80) and improving the mounting density of the peripheral circuit elements to be incorporated on both integrated circuit boards (2A) and (2B), the conventionally required printed circuit board can be eliminated, It is possible to realize a hybrid integrated circuit device having an extremely miniaturized microcomputer (7).
第5に両集積回路基板(2A)(2B)として金属基板を用
いることにより、その放熱効果をプリント基板に比べて
大幅に向上でき、より実装密度の向上に寄与できる。ま
た導電路(3)として銅箔(11)を用いることにより、
導電路(3)の抵抗値を導電ペーストより大幅に低減で
き、実装される回路をプリント基板と同等以上に拡張で
きる。Fifth, by using a metal substrate as both the integrated circuit boards (2A) and (2B), the heat radiation effect can be greatly improved compared to the printed circuit board, which can contribute to further improvement in mounting density. By using the copper foil (11) as the conductive path (3),
The resistance value of the conductive path (3) can be significantly reduced as compared with the conductive paste, and the mounted circuit can be expanded to the same level or more than that of the printed circuit board.
第6にマイコン(7)と接続されるその周辺回路素子
(4)はケース材(6)と両集積回路基板(2A)(2B)
とで形成される封止空間(14)にダイ形状あるいはチッ
プ形状で組込まれるので、従来のプリント基板の様に樹
脂モールドしたものに比較して極めて占有面積が小さく
なり、実装密度の大幅に向上できる利点を有する。Sixth, the peripheral circuit element (4) connected to the microcomputer (7) is a case material (6) and both integrated circuit boards (2A) (2B).
Since it is incorporated in the sealing space (14) formed by and in a die shape or a chip shape, it occupies a much smaller area than a resin-molded one like a conventional printed circuit board, greatly improving the mounting density. It has the advantage that it can.
第7にケース材(6)と両集積回路基板(2A)(2B)の
周端を実質的に一致させることにより、両集積回路基板
(2A)(2B)のほぼ全面を封止空間(14)として利用で
き、実装密度の向上と相まって極めてコンパクトな混成
集積回路装置を実現できる。Seventh, by substantially matching the peripheral edges of the case material (6) and both integrated circuit boards (2A) (2B), almost the entire surfaces of both integrated circuit boards (2A) (2B) are sealed space (14 ), And an extremely compact hybrid integrated circuit device can be realized in combination with an improvement in packaging density.
第8に両集積回路基板(2)の一辺から外部リード(1
2)を導出でき、極めて多ピンの混成集積回路装置を実
現できる利点を有する。Eighth, from one side of both integrated circuit boards (2) to external leads (1
2) can be derived, and there is an advantage that an extremely multi-pin hybrid integrated circuit device can be realized.
第1図は本発明の実施例を示す斜視分解図、第2図は第
1図を組立てたときのI−I断面図、第3図は本実施例
で用いる基板の断面図、第4図A,B、第5図A,Bは配線基
板を示す側面図、裏面図、第6図は本実施例で用いたモ
ータ駆動用インバータを示すブロック図、第7図は第6
図で示したインバータの主回路を示す回路図、第8図は
第6図で示したインバータのマイコンを示すブロック
図、第9図は第6図で示したインバータのベースアンプ
を示す回路図、第10図は第6図で示したインバータの保
護回路を示すブロック図、第11図は第6図で示したブロ
ック図を基板上に実装したときの平面図、第12図および
第13図は従来のマイコン実装構造を示す斜視図である。 (1)は混成集積回路装置、(2A)(2B)は集積回路基
板、(3)は導電路、(4)は回路素子、(5)は孔、
(6)はケース材、(7)はマイコン、(8)(80)は
配線基板、(12)は外部リード端子、(13)は電子部
品、(14)は封止空間、(15)は導電性シート、(16)
は加圧板、(17)は蓋体である。1 is a perspective exploded view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line I-I when FIG. 1 is assembled, FIG. 3 is a sectional view of a substrate used in this embodiment, and FIG. 5A and 5B are side views showing a wiring board, a back view, FIG. 6 is a block diagram showing a motor drive inverter used in this embodiment, and FIG.
FIG. 8 is a circuit diagram showing a main circuit of the inverter shown in FIG. 8, FIG. 8 is a block diagram showing a microcomputer of the inverter shown in FIG. 6, and FIG. 9 is a circuit diagram showing a base amplifier of the inverter shown in FIG. FIG. 10 is a block diagram showing a protection circuit for the inverter shown in FIG. 6, FIG. 11 is a plan view of the block diagram shown in FIG. 6 mounted on a substrate, and FIGS. It is a perspective view which shows the conventional microcomputer mounting structure. (1) is a hybrid integrated circuit device, (2A) and (2B) are integrated circuit boards, (3) is a conductive path, (4) is a circuit element, (5) is a hole,
(6) Case material, (7) Microcomputer, (8) (80) Wiring board, (12) External lead terminal, (13) Electronic component, (14) Sealed space, (15) Conductive sheet, (16)
Is a pressure plate, and (17) is a lid.
Claims (2)
と、 前記基板の対向する主面に形成された所望形状の導電路
と、 前記導電路に接続され所望の制御機能を有したマイクロ
コンピュータと、 前記マイクロコンピュータから所定の制御出力信号が供
給され且つ前記基板上の導電路と接続されたその周辺回
路素子と、 前記両基板間に一体化されたケース材とを具備し、 前記一方の基板の所望位置に孔を設け、前記孔で形成さ
れた空間内に、前記マイクロコンピュータを搭載した配
線基板と、前記マイクロコンピュータと関連する回路素
子を搭載した配線基板との複数枚の配線基板を収納した
ことを特徴とする混成集積回路装置。1. An integrated circuit board having two sheets arranged opposite to each other, a conductive path of a desired shape formed on the main surfaces of the board facing each other, and a desired control function connected to the conductive path. And a peripheral circuit element to which a predetermined control output signal is supplied from the microcomputer and which is connected to a conductive path on the substrate, and a case material integrated between the both substrates, A hole is provided at a desired position of the one board, and a wiring board having the microcomputer mounted therein and a wiring board having circuit elements related to the microcomputer mounted therein are provided in a space formed by the hole. A hybrid integrated circuit device having a wiring board housed therein.
と略一致させた一定の厚みを有した枠体であることを特
徴とする請求項1記載の混成集積回路装置。2. The hybrid integrated circuit device according to claim 1, wherein the case member is a frame body having a constant thickness which is substantially matched with a peripheral end portion of the integrated circuit board.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8252090A JPH0748541B2 (en) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | Hybrid integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8252090A JPH0748541B2 (en) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | Hybrid integrated circuit device |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20615089A Division JPH0821674B2 (en) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | Hybrid integrated circuit device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03174761A JPH03174761A (en) | 1991-07-29 |
JPH0748541B2 true JPH0748541B2 (en) | 1995-05-24 |
Family
ID=13776812
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8252090A Expired - Lifetime JPH0748541B2 (en) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | Hybrid integrated circuit device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0748541B2 (en) |
-
1990
- 1990-03-29 JP JP8252090A patent/JPH0748541B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03174761A (en) | 1991-07-29 |
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