JP2006108398A - 制御装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接続用金属端子を有するコネクタと電子回路を樹脂封止したモジュールでありながら、耐ＥＭＣ性，放熱性，取り付け性を向上させたモジュール装置の構造を得る。
【解決手段】接続用金属端子を有するコネクタ３と、電子部品４，５，６，７，８が実装された回路基板２とを有し、コネクタ３の基板接続側と電子部品とこれらを実装している回路基板２とを、同一の樹脂によって封止したモジュール装置１において、金属ケース１１をモジュール装置１に取り付け、金属ケース１１と回路基板２との電気的導通を得る。
【選択図】図１

Description

本発明は、回路基板上に実装された電子部品を樹脂封止した構成を有する制御装置および製造方法に係り、特に自動車や農耕機や工機や船舶機等に実装される各種コントロールモジュールやセンサモジュールとに用いるに好適な制御装置およびその製造方法に関する。

従来、自動車や農耕機や工機や船舶機等に実装される各種コントロールモジュール（例えば、エンジンコントロールモジュール，モータコントロールモジュール，自動変速機コントロールモジュール等）は、車室内やエンジンルーム内に配置されていた。これらのコントロールモジュールの構造としては、プリント基板上に電子部品を実装し、このプリント基板を金属ベースに固定し、更にカバーを使ったケースで覆う構成のものが一般的である。

近年、コントロールモジュールをインテークマニホールド等の上に直接取り付ける形式、すなわち、オンエンジン形式のコントロールモジュールが検討されている。プリント基板を用いたコントロールモジュールでは、耐熱性が１２０℃程度である為、オンエンジン形式には対応出来ない。セラミック基板を用いたコントロールモジュールは耐熱性が高い為、オンエンジン用として用いる事が可能であるが、やや高価である。また、オンエンジン形式のものには、耐熱性だけでなく、車室内やエンジンルーム内のもの以上に、耐振動性や完全気密防水性が求められている。更に、これらの要求は、オンエンジン形式のコントロールモジュールだけでなく、センサモジュール（例えば、圧力センサモジュール，空気流量計モジュール等）にも要求されるものである。

これらの要求を満たす為、プリント基盤を用いて、オンエンジン形式に適用可能なモジュール装置の構成としては、例えば、特許文献１に記載されているように、トランスファモールド実装によって、外部リード端子と基板を一体成形したものが知られている。また、例えば、特許文献２に記載されているように、ペースト状樹脂を加熱硬化する低圧（減圧）成形法により、コネクタと基板を一体成形したものが知られている。また、これらの方法に対して、生産性向上と、小型化と、信頼性の向上を目的とし、熱硬化性樹脂により封止するモジュール装置およびその製造方法が考案されている。

特開２００１−２８８３３３号公報 特開平７−２２７２２号公報

しかしながら、これらの方法は耐振性や完全気密防水性の為に樹脂封止するというものであって、電子回路の動作信頼性において重要な耐ＥＭＣ性や電子部品からの発熱した熱を放熱させる方法について考慮されていなかった。また、モジュール製品を自動車や農耕機や工機や船舶機等に取り付ける方法についても十分に考慮されていなかった。

また、これらの方法で用いる樹脂は、電気的に絶縁物であり、耐ＥＭＣ性を向上させる為に回路基板に電気的に安定したアースを良好に導く事が出来なかった。更に樹脂は従来のコントロールモジュールでケース材料として一般的に用いられていた鉄やアルミニウムや銅やそれらの合金等の金属材料に比べて、熱伝導率が低く、回路内に高発熱な電子部品を実装出来なかった。更に樹脂は従来のコントロールモジュールでケース材料として一般的に用いられていた鉄やアルミニウムや銅やそれらの合金等の金属材料に比べて外力による強度が低く、耐振動性や耐変形応力に適応する為に取り付け位置や取り付け方法に制限が生じて生産性を悪くしていた。

本発明の目的は、接続用金属端子を有するコネクタと電子回路を樹脂封止したモジュールでありながら、耐ＥＭＣ性，放熱性，取り付け性を向上させた制御装置を得る事にある。

上記目的は請求項記載の発明により達成される。

例えば、制御回路を形成する複数の電子部品と、前記制御回路に電気的に接続され、外部にも接続可能なコネクタ端子と、前記コネクタ端子と前記複数の電子部品とが設置された基板と、前記基板と電気的に接続された金属部材と、前記複数の電子部品と前記基板と前記コネクタ端子とをモールドするモールド材とを備えた制御装置。

かかる構成により、樹脂封止した事による生産性向上と、小型化と、信頼性の向上等の効果を維持しながら、取付にも使用する金属ケースから電気的接点を得る事が出来るので、耐ＥＭＣ性を向上させる為に必要な電気的に安定したアースを回路基板に良好に導く事が出来る。更に、発熱部品の近くに熱伝導性の高い金属ケースを置く事が出来るので、放熱性を向上させる事が出来る。更に、金属ケースでモジュール装置を取り付けに使用する事から、金属ケースを使った従来のモジュール装置と同様の方法で取り付けが可能となり、この従来のモジュール装置と同等の取り付け性を得る事が出来る。

樹脂封止したモジュール装置の耐ＥＭＣ性，放熱性，取り付け性を向上させるという複数の目的を、金属ケースだけを追加する事で生産性や信頼性を損なう事無く同時に実現する事が出来る。

図１は、本発明のモジュール装置の一実施例の形態であって、接続用金属端子を有するコネクタ３と、基板挿入型電子部品４，面実装型大型電子部品５，ＩＣ６，高発熱電子部品７，表面搭載チップ型電子部品８，裏面搭載チップ型電子部品９等の電子部品が実装された回路基板２とを有し、前記コネクタ３の基板接続側と前記電子部品とこれらを実装している前記回路基板２とを、同一の樹脂封止部分１０によって封止されたモジュール装置１において、金属ケース１１を前記モジュール装置１に取り付け、前記金属ケース１１と前記回路基板２との電気的導通を得るように形成されている自動車や農耕機や工機や船舶機等に用いられるモジュール装置１の構造断面図である。

このモジュール装置１は、ネジ１２等の固定部品によってエンジンや車両ボディ等の金属取り付け面１３に固定される。前記エンジンや車両ボディ等の金属取り付け面１３は通常各種電子機器の基準アース１４として用いられる。

通常のモジュール装置１が動作する事により、それ自身から電磁気的放射ノイズを放射し、これによりラジオやテレビ等のような電磁波を受信する装置だけでなく、各種電子装置の動作を妨げるので、前記放射ノイズを他の機器に対し影響が無いレベルまで低減する事が要求される。更に通常のモジュール装置は、無線通信機や携帯電話等のように電磁波を放射する目的の装置から放射された強い電磁波を受けても誤動作しない事が要求される。これらＥＭＣ特性を向上する為に、回路基板２上でもコンデンサやインダクタンス等を使用したり、回路パターンを最適化する等して対応しているが、こういった工夫をより有効なものにする為に、本モジュール装置１やその他の装置の動作に影響されない安定した基準アース１４を回路基板２内に引き込む事が有効である。

この目的の為に、前記回路基板２と前記金属ケース１１との電気的接点は、インダクタンスやインピーダンスを最小にして接続するのが理論的に最も有効であり、基板全面で接触するのが良い。しかし、回路基板２の面積の制限から現実的には、回路基板２の外周全体での接触や、コネクタ３を挟んで基板両サイドでの接触、コネクタ３との対向側での接触、コネクタ３側での接触、回路基板２に４ヶ所存在する角部分の全て或いはその一部での接触、回路基板２の周囲で無く内側での接触、或いはこれらを組み合わせた接触面での接触でも十分有効であり、この事は従来の樹脂モールドされないモジュール装置と同様である。

このようにして前記金属ケース１１を使用する事で、前記金属ケース１１と、前記回路基板２上に実装されているマイクロコンピュータや電源ＩＣやＩＰＤ等のＩＣ６や、パワートランジスタやパワーＦＥＴやパワーダイオード等の高発熱電子部品７や、場合によっては電解コンデンサやインダクタンス等の基板挿入型電子部品４や、電解コンデンサやインダクタンス等の面実装型大型電子部品５や、チップ抵抗やチップコンデンサ等の表面搭載チップ型電子部品８や、チップ抵抗やチップコンデンサ等の裏面搭載チップ型電子部品９といった発熱する電子部品との熱伝達距離が短くなり、熱伝達面積も広げる事が出来るようになるので、前記電子部品の動作によって発生する熱を、熱伝導率の良い鉄やアルミニウムや銅やそれらの合金等の金属材料で出来た前記金属ケース１１を通して、効率良く外部に放出させる事が可能になる。

更には、前記金属ケース１１を意図的に前記発熱する電子部品に接触或いは、電気的にこの電子部品と金属ケース１１間の絶縁が必要な場合は、その間に絶縁シートや絶縁接着剤を挟み込んだり樹脂封止部分１０の封止時にこの樹脂を流し込む事で、電気的絶縁を維持出来る最小距離まで金属ケース１１と発熱する電子部品を近づけて、熱伝達特性を向上させる事も可能である。また、前記金属ケース１１を放熱フィン状の構造として空気等の気体状媒体との接触面積を広げたり、金属ケース１１内に水等の液状の冷却媒体を流通させる事が出来る通路を設ける事で、冷却特性を向上させる事が可能になる。

前記回路基板２の主材料と前記樹脂封止部分１０の熱膨張率の違いによる熱応力によるモジュール装置１の破損を防ぐ為に、前記樹脂封止部分１０に用いられる樹脂の熱膨張係数は前記回路基板２の主材料と可能な限り近いものを使用するのが望ましい。前記回路基板２にエポキシ樹脂を主材料としたプリント基板を使用した時には、前記樹脂封止部分
１０の熱膨張係数は、熱硬化性樹脂の内、半導体封止に用いられるトランスファーモールド用エポキシ樹脂の８〜１８×１０^-6／Ｋの間となる。また、前記金属ケース１１は、熱膨張率だけであれば、銅又は銅を主原料とした銅合金材料が前記プリント基板や前記トランスファーモールド用エポキシ樹脂に近く、１６〜２０×１０^-6／Ｋ程度であり望ましいが、錆び易い欠点があるので、モジュール装置１の搭載条件を加味して防錆コーティングする等して用いるのが望ましい。また従来の樹脂モールドされないモジュール装置と同様に防錆やコストの観点からアルミニウムやアルミニウムを主原料とした合金や鉄や鉄を主原料とした合金や防錆コーティングされた前記鉄合金を用いる事も可能である。前記トランスファーモールド用エポキシ樹脂で封止したモジュールでは、特に熱膨張率が２１〜
２５×１０^-6／Ｋである前記アルミニウムを主原料とした合金が望ましい。この時に前記樹脂封止部分１０の樹脂封止時の流れ性が良く、使用する前記アルミニウム合金との熱膨張率の差が小さく、前記回路基板２や接続用金属端子を有するコネクタ３のハウジング材料や、各種電子部品との接着力が良い樹脂材料を選択するのが望ましい。

以上のような金属材料で出来た前記金属ケース１１は、従来の樹脂モールドされないモジュール装置と同じ方法によって、エンジンや車両ボディ等の金属取り付け面１３に固定する事が出来る。その方法は、例えば図１記載のように金属ケース１１を直接エンジンや車両ボディ等の金属取り付け面１３に接触させて、モジュール装置固定用ネジ１２によって固定する事が出来る。または、耐振動性向上や取付応力低減の目的で、前記金属ケース１１と前記エンジンや車両ボディ等の金属取り付け面１３との間に、金属ブラケットを配置して、ネジ等によって固定する事も出来る。

前記金属ケース１１は、図１のようにモジュール装置１の下部全面だけに配置する事も出来るが、耐電波性や耐衝撃性向上等の目的で、モジュール装置１全体を覆うようにより広い面積に配置する事も出来、或いは前記樹脂封止部分１０でモジュール装置１が保護されているので、実使用状態における前記樹脂封止部分１０の耐振動性等に対する強度を考慮する事で、前記金属ケース１１と前記樹脂封止部分１０の接続力向上の目的で、前記金属ケース１１に開口部を設けて前記樹脂封止部分１０を入れ込む構造としてより狭い面積に配置したり、前記金属ケース１１のコスト低減の目的で、単純に前記金属ケース１１に開口部を広げたりサイズを縮小してより狭い面積に配置する事も出来る。また、金属ケース１１は、コネクタ３の配置部に対して下部だけで無く、上部に配置したり、コネクタ３の対向側やコネクタ３の周囲等に配置する事も可能である。

更に、以上の構造を有しているモジュール装置１において、気圧や空気流量や温度等を測定するセンサの測定部分のみを外部に出して樹脂封止する事で、前記気圧や空気流量や温度等のセンサ機能を得る事も出来る。特に気圧センサとしての目的ではコネクタ３に通気口を設けてモジュール装置１の内部に測定する気体を導く事で気圧センサ機能を得る事が出来る。

図２は、本発明のモジュール装置の一実施例の形態であって、実施例１の構造において、金属ケース１１の周囲形状を「コ」の字型とし、その間に前記金属ケース１１と接触させた回路基板２を挿入して、樹脂封止部分１０を高温で樹脂封止して通常使用温度まで冷却する事によって、前記金属ケース１１の熱膨張率が前記樹脂封止部分１０のそれよりも大きい為に、前記金属ケース１１から前記金属ケース１１と前記回路基板２の間を押え付ける熱応力が発生し、特別な部品を使用する事なく、基準アース１４に接続している前記金属ケース１１と前記回路基板２との電気的導通を実施例１の形態よりも効果的に得る為の手段を有した自動車や農耕機や工機や船舶機等に用いられるモジュール装置１の構造断面図である。

実施例１記載の前記樹脂封止部分１０と前記金属ケース１１との合わせの場合、前記樹脂封止部分１０に対して前記金属ケース１１の熱膨張率が高くなるので、前記図２のような構成で前記金属ケース１１と前記回路基板２との十分な電気的導通を得る事が可能である。

もし、前記樹脂封止部分１０の熱膨張率が前記のそれよりも高い又は、前記金属ケース１１の熱膨張率が前記のそれよりも低い等して、前記樹脂封止部分１０に対して前記金属ケース１１の熱膨張率が低くなったとしても、図２とは逆に前記回路基板２と接触した前記金属ケース１１の周囲に前記樹脂封止部分１０を囲い込むように樹脂封止する事で、今度は前記樹脂封止部分１０から前記金属ケース１１と前記回路基板２の間を押え付ける応力が発生し、同様に特別な部品を使用する事なく、実施例１の形態よりも効果的に基準アース１４に接続している前記金属ケース１１と前記回路基板２との電気的導通を得る事が可能である。

更に、前記金属ケース１１と前記回路基板２との電気的導通を良好なものとする為に、前記回路基板２に、図２のように電導性物質であるはんだや電導性接着剤等１５を塗布した後に、前記樹脂封止を行う事も可能である。

前記金属ケース１１は、実施例１と同様な搭載位置を選択する事が出来るが、構造上前記モジュール装置１の外周に前記金属ケース１１がある必要がある。この時、前記金属ケース１１と前記回路基板２との電気的導通を得る場所もモジュール装置１の外周となるが、実施例１記載の方法と同様に、その導通部分はモジュール装置１の製品条件によって選択する事が出来る。

また、前記電気的導通を得る為に塗布される前記はんだや電導性接着剤等１５の塗布形状は、電気的導通を得る為には、広い面積で導通して、インピーダンスやインダクタンスを低く押さえるのが望ましいが、塗布時に液体である前記はんだや電導性接着剤等１５の高さ精度は面積が広いと制御し難くなる。この為、複数の塗布部分を設け、それぞれの塗布部分は高さ制御が出来る限度程度の広さに押さえて塗布するのが望ましい。

図３は、本発明のモジュール装置の一実施例の形態であって、実施例１の構造において、金属ケース１１と回路基板２の接触を、従来の樹脂モールドされないモジュール装置と同様に金属ケース固定用ネジ１６によって、前記金属ケース１１と前記回路基板２の間を押え付ける応力が発生し、基準アース１４に接続している前記金属ケース１１と前記回路基板２との電気的導通を実施例１の形態よりも効果的に得る為の手段を有した自動車や農耕機や工機や船舶機等に用いられるモジュール装置１の構造断面図である。

前記金属ケース１１は、実施例１と同様な搭載位置を選択する事が出来るが、前記金属ケース固定用ネジ１６を前記回路基板２を通す為に、前記ネジ１６の本数が多いと、前記回路基板２上に実装される電子部品の搭載面積が限られてしまう。この為、前記ネジ１６の本数は、前記回路基板２の回路構成から前記金属ケース１１と前記回路基板２との電気的導通を効果的に得る事が出来、前記回路基板２に実装された各種発熱部品からの放熱の為に、前記金属ケース１１と前記回路基板２との距離を最小に保つ事が出来、前記金属ケース１１と前記回路基板２との保持力を十分得る事が出来る搭載位置である条件の中で最小の１〜６本程度の本数である事が望ましい。

更に、実施例２と同様に、前記金属ケース１１と前記回路基板２との電気的導通を良好なものとする為に、前記回路基板２に、図２のように電導性物質であるはんだや電導性接着剤等１５を塗布した後に、前記金属ケース固定用ネジ１６で前記金属ケース１１と前記回路基板２を固定して、前記樹脂封止を行う事も可能である。

図４は、本発明のモジュール装置の一実施例の形態であって、実施例１の構造において、金属ケース１１と回路基板２との電気的導通を得る為の手段として、前記回路基板２に金属バネ１７を取り付けた後、前記回路基板２と前記バネ１７とを一体樹脂封止し、この時前記バネ１７の開放端を前記封止に使用した樹脂の外部に出し、この前記バネ１７の開放端を金属ケース１１と接触させる事で、基準アース１４に接続している前記金属ケース１１と前記回路基板２との電気的導通を実施例１の形態よりも効果的に得る為の手段を有した自動車や農耕機や工機や船舶機等に用いられるモジュール装置１の構造断面図である。

更に、前記バネ１７の開放端と前記金属ケース１１との接触安定性を向上させる為に、樹脂封止されたモジュール装置１を前記金属ケース１１と保持用カバー１８で挟み込み、挟み込み応力をネジ１６によって前記金属ケース１１と前記保持用カバー１８間に発生させる方法が有効である。

前記金属バネ１７は、前記樹脂封止部分１０で樹脂封止する際に、前記回路基板２に押え付けておく事で、固定する事も出来るが、前記回路基板２に実装される各種電子部品と同様に、前記回路基板２にはんだや電導性接着剤等で固定してから樹脂封止する事も出来る。この時、前記バネ１７の形状やそのパッケージ方法を自動実装機に対応する事で、容易に前記回路基板２に実装する事が出来る。更に、樹脂封止する時に前記金属バネ１７を樹脂封止用型に押え付けておく事で、前記金属バネ１７の伸びを要求された寸法内に収める事が出来る。

また、前記金属バネ１７は、その電気的接触を確実にする為、前記金属ケース１１と前記保持用カバー１８で挟み込まれた部分内の挟み込み力が強い個所に配置するのが望ましいが、前記金属ケース１１と前記保持用カバー１８の配置によっては、前記保持用カバー１８が無く前記金属ケース１１のみの部分であっても、十分な挟み込み力を発生出来るので、そのような場所にも前記金属バネ１７を配置する事が可能である。

本実施例においては、実施例１，２記載の方法のように、前記金属ケース１１を前記樹脂封止部分１０で一体樹脂封止する必要が無いので、前記樹脂封止部分１０の熱膨張率等の特性を前記金属ケース１１に合わせる必要が無く、耐熱サイクル性に強いモジュール装置１を提供する事が可能である。

前記金属ケース１１は、実施例１と同様な搭載位置を選択する事が出来るが、前記保持用カバー１８は前記モジュール装置１の周辺部にある事が望ましい。また、耐電波性や耐衝撃性向上や防水性向上等の目的で、前記保持用カバー１８は前記モジュール装置１の周辺部だけでなく、前記金属ケース１１の対面側全体に渡って配置する事も出来、前記実施例１記載の金属ケース１１の配置と同様に特定の部分に限定して配置する事も出来る。

図５は、本発明のモジュール装置の一実施例の形態であって、実施例１の構造において、金属ケース１１と回路基板２との電気的導通を得る為の手段として、前記回路基板２に金属スペーサ１９を取り付けた後、前記回路基板２と前記金属スペーサ１９とを一体樹脂封止し、この時前記金属スペーサ１９の開放端を前記封止に使用した樹脂の外部に出し、この前記金属スペーサ１９の開放端を金属ケース１１と接触させる事で、基準アース１４に接続している前記金属ケース１１と前記回路基板２との電気的導通を実施例１の形態よりも効果的に得る為の手段を有した自動車や農耕機や工機や船舶機等に用いられるモジュール装置１の構造断面図である。

更に、前記金属スペーサ１９の開放端と前記金属ケース１１との接触安定性を向上させる為に、前記金属ケース１１と前記金属スペーサ１９の間を金属ケース固定用ネジ１６によって固定する事が可能であり、前記金属スペーサ１９の中間部の周囲に円盤状の突起を設ける事で、樹脂封止部分１０との接着力や勘合力を高め、小型の前記金属スペーサ１９でも十分な強度を持たせる事が可能である。

前記金属スペーサ１９は、前記樹脂封止部分１０で樹脂封止する際に、前記回路基板２に押え付けておく事で、固定する事も出来るが、前記回路基板２に実装される各種電子部品と同様に、前記回路基板２にはんだや電導性接着剤等で固定してから樹脂封止する事も出来る。この時、前記金属スペーサ１９の形状やそのパッケージ方法を自動実装機に対応する事で、容易に前記回路基板２に実装する事が出来る。はんだ付け時には、取り付け状態での前記金属スペーサ１９の高さ精度を管理する為に、はんだペースト等によってはんだ量をコントロール出来るようにしてはんだ付けする事が望ましい。

本実施例においては、実施例４と同様に、前記金属ケース１１を前記樹脂封止部分１０で一体樹脂封止する必要が無いので、前記樹脂封止部分１０の熱膨張率等の特性を前記金属ケース１１に合わせる必要が無く、耐熱サイクル性に強いモジュール装置１を提供する事が可能である。

前記金属スペーサ１９は、前記金属ケース１１を実施例１と同様な搭載位置を選択した上で、前記金属ケース１１と前記回路基板２によって挟まれた任意の部分の内、前記金属ケース１１と前記回路基板２との間の寸法が、前記金属ケース固定用ネジ１６の取り付けによって前記金属スペーサ１９や前記ネジ１６に過大な応力がかからない程度に管理されている部分に配置可能である。

図６は、本発明のモジュール装置の一実施例の形態であって、実施例１の構造において、金属ケース１１と回路基板２との電気的導通を得る為の手段として、前記金属ケース
１１とネジ貫通用穴を開けた前記回路基板２とを接触するように配置した接触面と垂直方向に向かって、貫通穴が開くように樹脂封止部分１０で前記金属ケース１１と一体樹脂封止した後、前記金属ケース１１と反対方向からネジ１６を前記貫通穴を通して、前記金属ケース１１と固定する事で、前記金属ケース１１と前記回路基板２との電気的導通を得る事が出来、基準アース１４に接続している前記金属ケース１１と前記回路基板２との電気的導通を実施例１の形態よりも効果的に得る為の手段を有した自動車や農耕機や工機や船舶機等に用いられるモジュール装置１の構造断面図である。

更に、前記ネジ１６と前記樹脂封止部分１０の間に面積の広いモジュール保持用ワッシャ２０を挟み込む事で、前記樹脂封止部分１０に過大な応力を与えずに、前記金属ケース１１と前記回路基板２との電気的導通を得る為の挟み込み力を発生させる事が出来、前記回路基板２と前記金属ケース１１間の電気的導通を向上させる為に、前記回路基板２に塗布されたはんだ又は電導性接着剤１５を介する事が有効である。

特に本実施例においては、前記金属ケース１１の前記ネジ１６用穴を貫通穴とし、前記金属ケース１１とエンジンや車両ボディ等の金属取り付け面１３の間に、実施例１記載のようにブラケットを配置する事で、前記ネジ１６によって、前記回路基板２には直接応力を与える事なく、前記ブラケットと前記モジュール装置１を固定すると同時に、前記回路基板２と前記金属ケース１１間の締め付け力を発生させて電気的導通を得る事が出来る。また、同様の構造でブラケットを介さずに前記エンジンや車両ボディ等の金属取り付け面１３に直接固定する事も出来る。

この時、前記回路基板２を貫通する形状で前記ネジ１６が取り付けられる為、前記回路基板２の面積が増大するが、前記モジュール装置１の大きさや実施例１の図１に記載されている金属ケース１１のエンジンや車両ボディ等の金属取り付け面１３との省略可能になった固定用面積によっては、前記モジュール装置１を小型化する事も出来る。

本発明によるモジュール装置によれば、従来からある各種コントロールモジュール（例えば、エンジンコントロールモジュール，モータコントロールモジュール，自動変速機コントロールモジュール等）やセンサモジュール（例えば、圧力センサモジュール，空気流量計モジュール等）の生産性向上と、小型化と、信頼性の向上等の効果を容易に得る事が出来、更には今後発展すると考えられているアクティブセーフティ機能を提供する各種コントロールモジュール（ブレーキコントロールモジュール，サスペンションコントロールモジュール，ステアリングコントロールモジュール，エアバッグコントロールモジュール，シートベルトコントロールモジュール，車間距離計測モジュール等）や、ＩＴＳ等の機能を得る為に車両外部と電波により情報交換する各種電子モジュール（携帯電話通信モジュール，ＥＴＣ通信モジュール，ＧＰＳ通信モジュール，ＶＩＣＳ通信モジュール等）や、耐薬品性が高い為に、化学変化を利用した機器の各種コントロールモジュール（燃料電池コントロールモジュール，リチウムイオン電池充放電コントロールモジュール等）をコスト低減しながら搭載自由度を拡大する事が出来る。

本発明の第１の実施形態によるモジュール装置の構造断面図である。 本発明の第２の実施形態によるモジュール装置の構造断面図である。 本発明の第３の実施形態によるモジュール装置の構造断面図である。 本発明の第４の実施形態によるモジュール装置の構造断面図である。 本発明の第５の実施形態によるモジュール装置の構造断面図である。 本発明の第６の実施形態によるモジュール装置の構造断面図である。

符号の説明

１…樹脂封止したモジュール装置、２…回路基板、３…接続用金属端子を有するコネクタ、４…基板挿入型電子部品、５…面実装型大型電子部品、６…ＩＣ、７…高発熱電子部品、８…表面搭載チップ型電子部品、９…裏面搭載チップ型電子部品、１０…樹脂封止部分、１１…金属ケース、１２…モジュール装置固定用ネジ、１３…エンジンや車両ボディ等の金属取り付け面、１４…基準アース。

Claims (19)

1. 制御回路を形成する複数の電子部品と、
   前記制御回路に電気的に接続され、外部にも接続可能なコネクタ端子と、
   前記コネクタ端子と前記複数の電子部品とが設置された基板と、
   前記基板と電気的に接続された金属部材と、
   前記複数の電子部品と前記基板と前記コネクタ端子とをモールドするモールド材とを備えた制御装置。
2. 請求項１において、
   前記基板に溶接され、前記複数の電子部品と前記基板と前記コネクタ端子と共にモールドされた半田を備え、
   前記半田を介して、前記基板と前記金属部材とが電気的に接続されたことを特徴とする制御装置。
3. 請求項１において、
   前記基板に固定され、前記複数の電子部品と前記基板と前記コネクタ端子と共にモールドされた金属スペーサを備え、
   前記金属スペーサを介して、前記基板と前記金属部材とが電気的に接続されたことを特徴とする制御装置。
4. 請求項３において、
   前記金属スペーサには凸部または凹部が設けられたことを特徴とする制御装置。
5. 請求項３において、
   前記金属スペーサと前記金属部材とがネジにより固定され、
   前記ネジを介して、前記基板と前記金属部材とが電気的に接続されたことを特徴とする制御装置。
6. 請求項１において、
   前記基板の一部が前記モールド材の外へ露出し、
   前記露出した基板と前記金属部材とを接着する導電性接着剤を備え、
   前記導電性接着剤を介して、前記基板と前記金属部材とが電気的に接続されたことを特徴とする制御装置。
7. 制御回路を形成する複数の電子部品と、
   前記制御回路に電気的に接続され、外部にも接続可能なコネクタ端子と、
   前記コネクタ端子と前記複数の電子部品とが設置された基板と、
   前記基板と電気的に接続され、前記モールド材の一部の領域を挟むように構成された金属部材と、
   前記複数の電子部品と前記基板と前記コネクタ端子とをモールドするモールド材とを備えた制御装置。
8. 請求項７において、
   前記金属部材は少なくとも２ヶ所以上で前記基板と電気的に接続されたことを特徴とする制御装置。
9. 請求項８において、
   前記領域で、前記基板と前記金属部材とが電気的に接続されたことを特徴とする制御装置。
10. 請求項８において、
    前記モールド材の熱膨張係数が、前記金属部材の熱膨張係数よりも小さな場合は、金属をモールド材が挟み込むようにしたことを特徴とする制御装置。
11. 請求項７において、
    前記基板に溶接され、前記複数の電子部品と前記基板と前記コネクタ端子と共にモールドされた半田を備え、
    前記半田を介して、前記基板と前記金属部材とが電気的に接続されたことを特徴とする制御装置。
12. 請求項７において、
    前記基板に固定され、前記複数の電子部品と前記基板と前記コネクタ端子と共にモールドされた金属スペーサを備え、
    前記金属スペーサを介して、前記基板と前記金属部材とが電気的に接続されたことを特徴とする制御装置。
13. 請求項１２において、
    前記金属スペーサには凸部または凹部が設けられたことを特徴とする制御装置。
14. 請求項１２において、
    前記金属スペーサと前記金属部材とがネジにより固定され、
    前記ネジを介して、前記基板と前記金属部材とが電気的に接続されたことを特徴とする制御装置。
15. 請求項７において、
    前記露出した基板と前記金属部材とを接着する導電性接着剤を備え、
    前記導電性接着剤を介して、前記基板と前記金属部材とが電気的に接続されたことを特徴とする制御装置。
16. 複数の電子部品と外部に接続可能なコネクタ端子とを配線が形成された基板に接続して制御回路を形成し、
    モールド材によって、前記複数の電子部品と前記基板と前記コネクタ端子とをモールドし、
    前記制御回路と金属部材とを電気的に接続した制御装置の製造方法。
17. 請求項１６において、
    前記制御回路と金属部材とを電気的に接続した後に、
    前記モールド材の少なくとも一部を挟む様に、部品を前記金属部材に固定したことを特徴とする制御装置の製造方法。
18. 請求項１６において、
    半田，スペーサまたはバネを、前記モールド材によって、前記複数の電子部品と前記基板と前記コネクタ端子と同時にモールドし、
    前記半田，スペーサまたはバネを介して前記制御回路と金属部材とを電気的に接続したことを特徴とする制御装置の製造方法。
19. 請求項１６において、
    前記制御回路と金属部材とを２ヶ所以上で電気的に接続した制御装置の製造方法。

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