制御基板
【課題】小型化を図ることができ、放熱性に優れた制御基板を提供すること。
【解決手段】制御基板１は、導体回路２４を有する回路基板２と、回路基板２上に配置され、導体回路２４に電気的に接続された半導体素子３ａおよび３ｂと、回路基板２上に半導体素子３ａおよび３ｂと異なる位置に配置され、導体回路２４に電気的に接続された複数のピン４１と、これらのピン４１を収納し、回路基板２に対し立設したハウジング４２とを有するコネクタ４と、導体回路２４を覆うように層状に設けられ、厚さｔ３がハウジング４２の高さｈ１よりも小さく、硬質の樹脂材料で構成された保護部材５とを備えている。
【解決手段】制御基板１は、導体回路２４を有する回路基板２と、回路基板２上に配置され、導体回路２４に電気的に接続された半導体素子３ａおよび３ｂと、回路基板２上に半導体素子３ａおよび３ｂと異なる位置に配置され、導体回路２４に電気的に接続された複数のピン４１と、これらのピン４１を収納し、回路基板２に対し立設したハウジング４２とを有するコネクタ４と、導体回路２４を覆うように層状に設けられ、厚さｔ３がハウジング４２の高さｈ１よりも小さく、硬質の樹脂材料で構成された保護部材５とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車には、ヘッドライト、電装品等の各種機器を制御する多数の回路装置（制御基板）が搭載されている。この回路装置としては、導体回路上に複数の半導体素子や電子部品が実装された電子回路基板と、半導体素子、電子部品を導体回路ごと封止する樹脂封止材とを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。樹脂封止材で封止する理由としては、例えば、厳しい条件下での使用を考慮し、湿気による電子部品間での電流のリークや基板のパターン間での電流のリークを防止することが望まれるからである。また、半導体素子、電子部品の実装済み基板の部品面上及び半田面上に防湿剤（タフィー、シリコン等）を塗布する防湿処理を施す場合もある。
【０００３】
この特許文献１に記載されているような回路装置は、例えばアルミニウム製のケースに収納された状態で、自動車に搭載されるのが一般的である。このため、ケースを用いる分だけその大きさが大きくなり、結果、自動車の総重量が増大してしまうという問題があった。
【０００４】
また、半導体素子、その他の電子部品は、通電により発熱を伴うものであるため、その熱を放熱する必要がる。半導体素子、電子部品で生じた熱は、その一部がケースを介して外部に放熱されるが、残りはケース内こもることとなる。さらに、特許文献１に記載された回路装置は、半導体素子、電子部品が樹脂封止材に埋設された状態となっており、ケースに収納された状態であることと相まって、十分な放熱が不可能となるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３０３２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、小型化を図ることができ、放熱性に優れた制御基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記（１）〜（１４）の本発明により達成される。
（１） 導体回路を有する回路基板と、
前記回路基板上に配置され、前記導体回路に電気的に接続された少なくとも１つの半導体素子と、
前記回路基板上に前記半導体素子と異なる位置に配置され、前記導体回路に電気的に接続された複数の端子と、該複数の端子を収納し、前記回路基板に対し立設したハウジングとを有するコネクタと、
前記導体回路を覆うように層状に設けられ、厚さが前記ハウジングの高さよりも小さく、硬質の樹脂材料で構成された保護部材とを備えることを特徴とする制御基板。
【０００８】
（２） 前記半導体素子は、複数配置され、互いに厚さが異なるものであり、
前記保護部材の厚さは、前記複数の半導体素子のうちの厚さが最大の半導体素子の厚さよりも大きい上記（１）に記載の制御基板。
【０００９】
（３） 前記半導体素子は、複数配置され、互いに厚さが異なるものであり、
前記保護部材の厚さは、前記複数の半導体素子のうちの厚さが最大の半導体素子の厚さと同じかまたはそれよりも小さい上記（１）に記載の制御基板。
【００１０】
（４） 前記厚さが最大の半導体素子の厚さは、前記ハウジングの高さよりも小さい上記（２）または（３）に記載の制御基板。
【００１１】
（５） 前記保護部材は、前記半導体素子と前記ハウジングとを一括して固定する機能を有する上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の制御基板。
【００１２】
（６） 前記保護部材と前記ハウジングとの間には、間隙が形成されている上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の制御基板。
【００１３】
（７） 前記保護部材は、該保護部材が未だ載置されていない状態の前記回路基板上に液状の前記樹脂材料を供給し、固化して形成されるものであり、
前記回路基板は、前記ハウジングが配置される部分に、前記液状の樹脂材料が前記ハウジングに到達するのを阻止する阻止部を有する上記（６）に記載の制御基板。
【００１４】
（８） 前記樹脂材料は、前記半導体素子の外装部の構成材料よりも軟質なものである上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の制御基板。
【００１５】
（９） 前記回路基板は、前記導体回路を支持し、金属材料で構成された支持板と、該支持板と前記導体回路との間に形成され、前記支持板と前記導体回路とを絶縁する絶縁層とを有し、
前記支持板は、前記半導体素子が発した熱を放熱する機能を有する上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の制御基板。
【００１６】
（１０） 前記保護部材は、前記半導体素子が発した熱を放熱する機能を有する上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の制御基板。
【００１７】
（１１） 前記各端子は、それぞれ、前記回路基板に対し垂直方向に起立するピンで構成されている上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の制御基板。
【００１８】
（１２） 前記ハウジングは、筒体で構成されている上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の制御基板。
【００１９】
（１３） 前記コネクタは、光を照射する光源に接続され、
前記半導体素子は、前記光源を制御するものである上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の制御基板。
【００２０】
（１４） 当該制御基板は、自動車に搭載されるものであり、前記光源は、前記自動車のヘッドライトである上記（１）ないし（１３）のいずれかに記載の制御基板。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、保護部材で導体回路や半導体素子を確実に保護することができる程度に、保護部材の厚さをできる限り抑えることができる。その結果、制御基板の小型化を図ることができる。
【００２２】
また、半導体素子が発した熱を保護部材と回路基板とで放熱することができ、よって、制御基板は、全体として放熱性に優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の制御基板の第１実施形態を示す部分断面図である。
【図２】図１に示す制御基板を製造する工程を順に示す部分断面図である。
【図３】図１に示す制御基板を製造する工程を順に示す部分断面図である。
【図４】本発明の制御基板の第２実施形態を示す部分断面図である。
【図５】本発明の制御基板の第３実施形態を示す部分断面図である。
【図６】図５に示す制御基板を製造する工程を順に示す部分断面図である。
【図７】図５に示す制御基板を製造する工程を順に示す部分断面図である。
【図８】本発明の制御基板の第４実施形態を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の制御基板を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の制御基板の第１実施形態を示す部分断面図、図２および図３は、それぞれ、図１に示す制御基板を製造する工程を順に示す部分断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図１〜図３中（図４〜図７についても同様）の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。また、図１中では、見易くするために制御基板の大きさを誇張して模式的に図示しており、制御基板と自動車との大きさの比率は実際とは大きく異なる。
【００２５】
図１に示すように、制御基板１は、自動車２０に搭載され、その前方に向かって光を照射するヘッドライト（光源）２０１の例えばＯＮ／ＯＦＦ（点燈／消灯）を制御するものである。なお、ヘッドライト２０１は、図１に示す構成では多数の発光ダイオード素子（ＬＥＤ）２０２が配置されたものとなっているが、これに限定されず、例えば、ディスチャージを有するものであってもよい。
【００２６】
制御基板１は、回路基板２と、半導体素子３ａおよび３ｂと、コネクタ４と、保護部材５とを備えている。以下、各部の構成について説明する。
【００２７】
回路基板２は、自動車２０のエンジンルーム内に配置されている。回路基板２は、平面視で長方形をなしており、各角部には、それぞれ、厚さ方向に貫通する貫通孔２１が形成されている。そして、回路基板２は、各貫通孔２１にそれぞれボルト３０が挿入され、当該ボルト３０を介してエンジンルームを画成する壁部２０３に固定されている。
【００２８】
この回路基板２は、支持板２２と、支持板２２上に形成された絶縁層２３と、絶縁層２３上に形成された導体回路２４とを有する積層体で構成されている。
【００２９】
支持板２２は、導体回路２４を支持するベースとなるものである。支持板２２は、金属材料で構成され、特に、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成されているのが好ましい。支持板２２がアルミニウムまたはその合金で構成されている場合、当該支持板２２は、熱伝導性が比較的高いものとなり、よって、半導体素子３ａおよび３ｂ、その他、コネクタ４や導体回路２４が発した熱を確実に放熱することができる。
【００３０】
支持板２２の厚さとしては、特に限定されないが、例えば、１〜５ｍｍであるのが好ましく、１〜２ｍｍであるのがより好ましい。支持板２２の厚さをこのような数値範囲に設定することにより、回路基板２を自動車２０に載置可能な程度の強度に確保することができる。また、回路基板２が比較的薄いものとなり、制御基板１の小型化にも寄与する。さらに、前記熱を効率よく放熱することができる。
【００３１】
絶縁層２３は、支持板２２と導体回路２４との間に形成され、支持板２２と導体回路２４とを絶縁する層である。この絶縁層２３により、導体回路２４のショート（短絡）を確実に防止することができる。絶縁層２３の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、各種樹脂材料が挙げられ、特に、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、フェノール樹脂が好ましい。
【００３２】
また、絶縁層２３の厚さとしては、例えば、５０〜２００μｍであるのが好ましく、８０〜１５０μｍであるのがより好ましい。
【００３３】
導体回路２４は、導電性を有する金属材料で構成されたものである。この導体回路２４は、絶縁層２３の上面全面に積層された金属箔をエッチングにより所定のパターンに形成したものである。なお、導体回路２４を構成する金属材料としては、特に限定されないが、例えば、銅を好適に用いることができる。これにより、比較的抵抗値が小さい導体回路２４となる。
【００３４】
導体回路２４の厚さとしては、例えば、１０〜２００μｍであるのが好ましく、１８〜７０μｍであるのがより好ましい。
【００３５】
また、導体回路２４には、その少なくとも一部を覆うように形成された被覆層（ソルダーレジスト層）２５が積層されている。これにより、導体回路２４を保護することができ、よって、例えば、導体回路２４の劣化やショートを防止することができる。なお、導体回路２４の半導体素子３ａおよび３ｂが接続される部分は、被覆層２５が省略されており、露出している。また、被覆層２５の構成材料としては、特に限定されず、例えば、絶縁層２３と同様の樹脂材料を用いることができる。
【００３６】
被覆層２５の厚さとしては、例えば、１０〜１００μｍであるのが好ましく、１０〜３０μｍであるのがより好ましい。
【００３７】
図１に示すように、回路基板２上には、ヘッドライト２０１の作動を制御する半導体素子３ａおよび３ｂが配置されている。半導体素子３ａおよび３ｂは、それぞれ、その全体形状が板状をなすものであり、互いに厚さが異なるものである。図１に示す構成では、半導体素子３ａは、その厚さｔ１が半導体素子３ｂの厚さｔ２よりも大きく、ハウジング４２の高さｈ１よりも小さいものである。
【００３８】
半導体素子３ａと半導体素子３ｂとの構成は、ほぼ同じであるため、以下、半導体素子について代表的に説明する。
【００３９】
半導体素子３ａの内部には、銅等の導電性金属材料で構成される配線パターン（図示せず）が、所定形状で設けられている。この配線パターンは、下面３１から突出した複数の端子３２に電気的に接続されている。そして、各端子３２がそれぞれ導体回路２４と接合され、これにより、半導体素子３ａが導体回路２４と電気的に接続されることとなる。なお、各端子３２は、それぞれ、例えば、半田、銀ろう、銅ろう、燐銅ろうのようなろう材を主材料として構成されている。
【００４０】
なお、半導体素子３ａの外装部を構成するモールド部３３は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等のような熱硬化性樹脂で構成されている。
【００４１】
図１に示すように、回路基板２上には、半導体素子３ａおよび３ｂと異なる位置にコネクタ４が配置されている。コネクタ４は、中継ケーブル２０４を介して、ヘッドライト２０１に接続されている。なお、中継ケーブル２０４のヘッドライト２０１と反対側の端部には、コネクタ４と接続されるコネクタ２０５が設置されている。
【００４２】
コネクタ４は、いわゆる「オス側」のコネクタであり、複数のピン（端子）４１と、これらのピン４１を一括して収納するハウジング４２とを有している。
【００４３】
各ピン４１は、それぞれ、銅等の導電性金属材料で構成され、導体回路２４に電気的に接続されている。そして、各ピン４１と、いわゆる「メス側」のコネクタ２０５の各端子（図示せず）とが嵌合により接続することができる。
【００４４】
ハウジング４２は、筒体で構成され、回路基板２に対し立設している。そして、ハウジング４２に収納された各ピン４１も回路基板２に対し垂直方向に、すなわち、鉛直上方に向かって起立している。これにより、コネクタ４に中継ケーブル２０４のコネクタ２０５を接続する際、コネクタ２０５を上方から差し込むことができ、その接続作業を容易に行なうことができる。
【００４５】
なお、ハウジング４２の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、半導体素子３ａのモールド部３３の構成材料と同様の熱硬化性樹脂が用いることができる。
【００４６】
図１に示すように、保護部材５は、導体回路２４や半導体素子３ａおよび３ｂ、特に、導体回路２４と半導体素子３ａおよび３ｂとの接続部を覆うものである。この保護部材５は、硬質の樹脂材料で構成され、層状に設けられている。これにより、半導体素子３ａおよび３ｂや、コネクタ４（ハウジング４２）を一括して固定することができる。従って、自動車２０が走行しているときにその振動が制御基板１に伝達したとしても、当該振動による半導体素子３ａ、３ｂやコネクタ４の離脱を確実に防止することができる。
【００４７】
保護部材５を構成する硬質の樹脂材料としては、特に限定されないが、例えば、半導体素子３ａのモールド部３３やハウジング４２の構成材料と同様の熱硬化性樹脂を用いることができ、特にエポキシ樹脂、フェノール樹脂が好ましい。
【００４８】
制御基板１では、保護部材５の厚さｔ３は、ハウジング４２の高さｈ１よりも小さく、かつ、半導体素子３ａの厚さｔ１よりも大きい。すなわち、保護部材５の上面５１は、鉛直方向で、ハウジング４２の上面４２１と半導体素子３ａの上面３４との間に位置している。これにより、保護部材５で半導体素子３ａ等を確実に保護することができる程度に、保護部材５の厚さｔ３をできる限り抑えることができる。その結果、制御基板１の小型化（軽量化）を図ることができる。
【００４９】
また、保護部材５は、硬質ものものであるため、従来のように車積時にアルミニウム製のケースで制御基板１を覆わなくとも、半導体素子３ａ等を確実に保護することができる。このように、制御基板１では、車積時に用いられる従来のアルミニウム製のケースを省略することができ、その省略した分だけ、自動車２０の総重量を抑えることができる。
【００５０】
また、図１に示すように、半導体素子３ａ等が保護部材５に埋設された状態となるため、これらに対する防水・防塵機能が発揮される。
【００５１】
保護部材５を構成する樹脂材料には、アルミナ等の金属酸化物、窒化ホウ素等の窒化物に代表される電気絶縁性かつ高熱伝導性フィラーを充填されているのが好ましい。これにより、保護部材５を介して、半導体素子３ａ等が発した熱の放熱が促進される。そして、この放熱と、前述した支持板２２を介しての放熱とが相まって、制御基板１は、全体として放熱性に極めて優れたものとなる。
【００５２】
次に、制御基板１を製造する方法について、図２、図３を参照しつつ説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、回路基板２と、半導体素子３ａおよび３ｂと、コネクタ４とを用意する。
【００５３】
次に、図２（ｂ）に示すように、回路基板２の所定の箇所に、半導体素子３ａおよび３ｂと、コネクタ４とをそれぞれ、例えば半田（図示せず）を介して接合する。
【００５４】
次に、図２（ｃ）に示すように、半導体素子３ａ、３ｂ、コネクタ４が接合された状態（保護部材５が未だ載置されていない状態）の回路基板２に対し、その上方から金型４０を装着する。この金型４０は、保護部材５を成形するものであり、そのキャビティ４０１の形状は、保護部材５の外形形状に対応している。
【００５５】
そして、金型４０に形成された供給口４０２から、保護部材５となる液状の樹脂材料５’をキャビティ４０１内（回路基板２上）に供給する。これにより、キャビティ４０１内全体に液状の樹脂材料５’が充填される。
【００５６】
次に、図３（ｄ）に示すように、液状の樹脂材料５’は、自然冷却または強制冷却により固化して保護部材５となる。
【００５７】
次に、図３（ｅ）に示すように、金型４０を上方に退避させて、離型する。これにより、制御基板１が得られる。
【００５８】
なお、液状の樹脂材料５’は、固化して保護部材５となるものであるが、その固化した状態は、半導体素子３ａ、３ｂのモールド部３３、ハウジング４２の構成材料よりも軟質であるのが好ましい。液状の樹脂材料５’は、固化するときに半導体素子３ａ、３ｂ、ハウジング４２に対し力を作用させてしまうが、前述したように軟質であれば、当該力で半導体素子３ａ等に位置ズレを生じさせてしまうのを確実に防止することができる。
【００５９】
このような液状の樹脂材料５’とする方法としては、特に限定されないが、例えば、液状の樹脂材料５’の濃度を調整する方法等が挙げられる。
【００６０】
＜第２実施形態＞
図４は、本発明の制御基板の第２実施形態を示す部分断面図である。
【００６１】
以下、この図を参照して本発明の制御基板の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、保護部材の厚さが異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００６２】
図４に示すように、保護部材５Ａは、その厚さｔ３が半導体素子３ａの厚さｔ１と同じものとなっている。これにより、半導体素子３ａの上面３４が露出することとなり、よって、当該半導体素子３ａが発した熱を上面３４から直接的に放熱することができる。これにより、制御基板１は、さらに放熱性に優れたものとなる。
【００６３】
なお、保護部材５Ａの厚さｔ３は、図４に示す構成では半導体素子３ａの厚さｔ１と同じであるが、これに限定されず、例えば、厚さｔ１よりも小さくてもよい。
【００６４】
＜第３実施形態＞
図５は、本発明の制御基板の第３実施形態を示す部分断面図、図６および図７は、それぞれ、図５に示す制御基板を製造する工程を順に示す部分断面図である。
【００６５】
以下、これらの図を参照して本発明の制御基板の第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００６６】
本実施形態は、保護部材とコネクタとの位置関係が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００６７】
図５に示すように、保護部材５Ｂとコネクタ４のハウジング４２の外周面４２２との間には、間隙５２が形成されている。この間隙５２を介してコネクタ４が発した熱を放熱することができる。
【００６８】
なお、間隙５２は、保護部材５Ｂを成形する際に形成されるものである。以下、これについて、図６、図７を参照しつつ、本実施形態の制御基板１を製造する方法とともに説明する。
【００６９】
まず、図６（ａ）に示すように、回路基板２Ｂと、半導体素子３ａおよび３ｂと、コネクタ４とを用意する。回路基板２Ｂには、コネクタ４が配置される部分に、被覆層２５の厚さが厚くなった阻止部２５１が形成されている。阻止部２５１は、平面視でハウジング４２の外周面４２２の周方向に沿ったリング状をなし、液状の樹脂材料５’が外周面４２２に到達するのを阻止する部分である。この阻止部２５１の厚さは、被覆層２５のそれ以外の部分の厚さの１．２〜４倍であるのが好ましく、１．５〜３倍であるのがより好ましい。
【００７０】
次に、図６（ｂ）に示すように、回路基板２Ｂの所定の箇所に、半導体素子３ａおよび３ｂと、コネクタ４とをそれぞれ、例えば半田（図示せず）を介して接合する。
【００７１】
次に、図６（ｃ）に示すように、半導体素子３ａ、３ｂ、コネクタ４が接合された状態の回路基板２Ｂに対し、その上方から金型４０Ｂを装着する。この金型４０Ｂは、保護部材５Ｂを成形するものであり、そのキャビティ４０１の形状は、保護部材５Ｂの外形形状に対応している。また、金型４０Ｂは、阻止部２５１に対向する部分に、筒状に突出した筒状部４０３を有している。この筒状部４０３で間隙５２を形成することができる。
【００７２】
そして、金型４０Ｂの供給口４０２から液状の樹脂材料５’をキャビティ４０１内に供給する。これにより、キャビティ４０１内全体に液状の樹脂材料５’が充填される。このとき、液状の樹脂材料５’は、阻止部２５１および筒状部４０３により、ハウジング４２の外周面４２２に到達するのが阻止される。これにより、例えばハウジング４２と各ピン４1との間に隙間が形成されていたとしても、当該隙間を介して液状の樹脂材料５’がハウジング４２に流入するのを確実に防止することができる。
【００７３】
次に、図７（ｄ）に示すように、液状の樹脂材料５’は、自然冷却または強制冷却により固化して保護部材５Ｂとなる。
【００７４】
次に、図７（ｅ）に示すように、金型４０Ｂを上方に退避させて、離型する。これにより、間隙５２が形成された制御基板１が得られる。
【００７５】
＜第４実施形態＞
図８は、本発明の制御基板の第４実施形態を示す部分断面図である。
【００７６】
以下、この図を参照して本発明の制御基板の第４実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００７７】
本実施形態は、半導体素子の他にトランスが搭載されていることが異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００７８】
図８に示すように、回路基板２上には、半導体素子３ａの他に、電子部品として、トランス１１が配置されている。このトランス１１は、導体回路２４と電気的に接続されている。また、トランス１１は、その厚さが半導体素子３ａよりも小さいものである。これにより、保護部材５の厚さｔ３をできる限り抑えることができ、よって、制御基板１の小型化を図ることができる。
【００７９】
なお、回路基板２上に実装される電子部品としては、トランスに限定されず、例えば、ノイズフィルタ、コンデンサ、抵抗器等であってもよい。
【００８０】
以上、本発明の制御基板を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、制御基板を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【００８１】
また、本発明の制御基板は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【００８２】
また、本発明の制御基板は、自動車に搭載されている場合、ヘッドライトを制御するよう構成されたものであるが、これに限定されず、例えば、電装品の電子制御するよう構成されたものでもよい。
【００８３】
また、本発明の制御基板が搭載されるものとしては、前記各実施形態では自動車であったが、これに限定されず、例えば、船舶、航空機、鉄道車両でもよい。
【００８４】
また、回路基板上には、前記第１〜第３実施形態では２つの半導体素子が配置され、前記第４実施形態では、１つの半導体素子が配置されているが、これに限定されず、例えば、３つ以上の半導体素子が配置されていてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１ 制御基板
２、２Ｂ 回路基板
２１ 貫通孔
２２ 支持板
２３ 絶縁層
２４ 導体回路
２５ 被覆層（ソルダーレジスト層）
２５１ 阻止部
３ａ、３ｂ 半導体素子
３１ 下面
３２ 端子
３３ モールド部
３４ 上面
４ コネクタ
４１ ピン（端子）
４２ ハウジング
４２１ 上面
４２２ 外周面
５、５Ａ、５Ｂ 保護部材
５’ 液状の樹脂材料
５１ 上面
５２ 間隙
１１ トランス
２０ 自動車
２０１ ヘッドライト（光源）
２０２ 発光ダイオード素子（ＬＥＤ）
２０３ 壁部
２０４ 中継ケーブル
２０５ コネクタ
３０ ボルト
４０、４０Ｂ 金型
４０１ キャビティ
４０２ 供給口
４０３ 筒状部
ｔ１、ｔ２、ｔ３ 厚さ
ｈ１ 高さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車には、ヘッドライト、電装品等の各種機器を制御する多数の回路装置（制御基板）が搭載されている。この回路装置としては、導体回路上に複数の半導体素子や電子部品が実装された電子回路基板と、半導体素子、電子部品を導体回路ごと封止する樹脂封止材とを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。樹脂封止材で封止する理由としては、例えば、厳しい条件下での使用を考慮し、湿気による電子部品間での電流のリークや基板のパターン間での電流のリークを防止することが望まれるからである。また、半導体素子、電子部品の実装済み基板の部品面上及び半田面上に防湿剤（タフィー、シリコン等）を塗布する防湿処理を施す場合もある。
【０００３】
この特許文献１に記載されているような回路装置は、例えばアルミニウム製のケースに収納された状態で、自動車に搭載されるのが一般的である。このため、ケースを用いる分だけその大きさが大きくなり、結果、自動車の総重量が増大してしまうという問題があった。
【０００４】
また、半導体素子、その他の電子部品は、通電により発熱を伴うものであるため、その熱を放熱する必要がる。半導体素子、電子部品で生じた熱は、その一部がケースを介して外部に放熱されるが、残りはケース内こもることとなる。さらに、特許文献１に記載された回路装置は、半導体素子、電子部品が樹脂封止材に埋設された状態となっており、ケースに収納された状態であることと相まって、十分な放熱が不可能となるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３０３２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、小型化を図ることができ、放熱性に優れた制御基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記（１）〜（１４）の本発明により達成される。
（１） 導体回路を有する回路基板と、
前記回路基板上に配置され、前記導体回路に電気的に接続された少なくとも１つの半導体素子と、
前記回路基板上に前記半導体素子と異なる位置に配置され、前記導体回路に電気的に接続された複数の端子と、該複数の端子を収納し、前記回路基板に対し立設したハウジングとを有するコネクタと、
前記導体回路を覆うように層状に設けられ、厚さが前記ハウジングの高さよりも小さく、硬質の樹脂材料で構成された保護部材とを備えることを特徴とする制御基板。
【０００８】
（２） 前記半導体素子は、複数配置され、互いに厚さが異なるものであり、
前記保護部材の厚さは、前記複数の半導体素子のうちの厚さが最大の半導体素子の厚さよりも大きい上記（１）に記載の制御基板。
【０００９】
（３） 前記半導体素子は、複数配置され、互いに厚さが異なるものであり、
前記保護部材の厚さは、前記複数の半導体素子のうちの厚さが最大の半導体素子の厚さと同じかまたはそれよりも小さい上記（１）に記載の制御基板。
【００１０】
（４） 前記厚さが最大の半導体素子の厚さは、前記ハウジングの高さよりも小さい上記（２）または（３）に記載の制御基板。
【００１１】
（５） 前記保護部材は、前記半導体素子と前記ハウジングとを一括して固定する機能を有する上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の制御基板。
【００１２】
（６） 前記保護部材と前記ハウジングとの間には、間隙が形成されている上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の制御基板。
【００１３】
（７） 前記保護部材は、該保護部材が未だ載置されていない状態の前記回路基板上に液状の前記樹脂材料を供給し、固化して形成されるものであり、
前記回路基板は、前記ハウジングが配置される部分に、前記液状の樹脂材料が前記ハウジングに到達するのを阻止する阻止部を有する上記（６）に記載の制御基板。
【００１４】
（８） 前記樹脂材料は、前記半導体素子の外装部の構成材料よりも軟質なものである上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の制御基板。
【００１５】
（９） 前記回路基板は、前記導体回路を支持し、金属材料で構成された支持板と、該支持板と前記導体回路との間に形成され、前記支持板と前記導体回路とを絶縁する絶縁層とを有し、
前記支持板は、前記半導体素子が発した熱を放熱する機能を有する上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の制御基板。
【００１６】
（１０） 前記保護部材は、前記半導体素子が発した熱を放熱する機能を有する上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の制御基板。
【００１７】
（１１） 前記各端子は、それぞれ、前記回路基板に対し垂直方向に起立するピンで構成されている上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の制御基板。
【００１８】
（１２） 前記ハウジングは、筒体で構成されている上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の制御基板。
【００１９】
（１３） 前記コネクタは、光を照射する光源に接続され、
前記半導体素子は、前記光源を制御するものである上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の制御基板。
【００２０】
（１４） 当該制御基板は、自動車に搭載されるものであり、前記光源は、前記自動車のヘッドライトである上記（１）ないし（１３）のいずれかに記載の制御基板。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、保護部材で導体回路や半導体素子を確実に保護することができる程度に、保護部材の厚さをできる限り抑えることができる。その結果、制御基板の小型化を図ることができる。
【００２２】
また、半導体素子が発した熱を保護部材と回路基板とで放熱することができ、よって、制御基板は、全体として放熱性に優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の制御基板の第１実施形態を示す部分断面図である。
【図２】図１に示す制御基板を製造する工程を順に示す部分断面図である。
【図３】図１に示す制御基板を製造する工程を順に示す部分断面図である。
【図４】本発明の制御基板の第２実施形態を示す部分断面図である。
【図５】本発明の制御基板の第３実施形態を示す部分断面図である。
【図６】図５に示す制御基板を製造する工程を順に示す部分断面図である。
【図７】図５に示す制御基板を製造する工程を順に示す部分断面図である。
【図８】本発明の制御基板の第４実施形態を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の制御基板を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の制御基板の第１実施形態を示す部分断面図、図２および図３は、それぞれ、図１に示す制御基板を製造する工程を順に示す部分断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図１〜図３中（図４〜図７についても同様）の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。また、図１中では、見易くするために制御基板の大きさを誇張して模式的に図示しており、制御基板と自動車との大きさの比率は実際とは大きく異なる。
【００２５】
図１に示すように、制御基板１は、自動車２０に搭載され、その前方に向かって光を照射するヘッドライト（光源）２０１の例えばＯＮ／ＯＦＦ（点燈／消灯）を制御するものである。なお、ヘッドライト２０１は、図１に示す構成では多数の発光ダイオード素子（ＬＥＤ）２０２が配置されたものとなっているが、これに限定されず、例えば、ディスチャージを有するものであってもよい。
【００２６】
制御基板１は、回路基板２と、半導体素子３ａおよび３ｂと、コネクタ４と、保護部材５とを備えている。以下、各部の構成について説明する。
【００２７】
回路基板２は、自動車２０のエンジンルーム内に配置されている。回路基板２は、平面視で長方形をなしており、各角部には、それぞれ、厚さ方向に貫通する貫通孔２１が形成されている。そして、回路基板２は、各貫通孔２１にそれぞれボルト３０が挿入され、当該ボルト３０を介してエンジンルームを画成する壁部２０３に固定されている。
【００２８】
この回路基板２は、支持板２２と、支持板２２上に形成された絶縁層２３と、絶縁層２３上に形成された導体回路２４とを有する積層体で構成されている。
【００２９】
支持板２２は、導体回路２４を支持するベースとなるものである。支持板２２は、金属材料で構成され、特に、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成されているのが好ましい。支持板２２がアルミニウムまたはその合金で構成されている場合、当該支持板２２は、熱伝導性が比較的高いものとなり、よって、半導体素子３ａおよび３ｂ、その他、コネクタ４や導体回路２４が発した熱を確実に放熱することができる。
【００３０】
支持板２２の厚さとしては、特に限定されないが、例えば、１〜５ｍｍであるのが好ましく、１〜２ｍｍであるのがより好ましい。支持板２２の厚さをこのような数値範囲に設定することにより、回路基板２を自動車２０に載置可能な程度の強度に確保することができる。また、回路基板２が比較的薄いものとなり、制御基板１の小型化にも寄与する。さらに、前記熱を効率よく放熱することができる。
【００３１】
絶縁層２３は、支持板２２と導体回路２４との間に形成され、支持板２２と導体回路２４とを絶縁する層である。この絶縁層２３により、導体回路２４のショート（短絡）を確実に防止することができる。絶縁層２３の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、各種樹脂材料が挙げられ、特に、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、フェノール樹脂が好ましい。
【００３２】
また、絶縁層２３の厚さとしては、例えば、５０〜２００μｍであるのが好ましく、８０〜１５０μｍであるのがより好ましい。
【００３３】
導体回路２４は、導電性を有する金属材料で構成されたものである。この導体回路２４は、絶縁層２３の上面全面に積層された金属箔をエッチングにより所定のパターンに形成したものである。なお、導体回路２４を構成する金属材料としては、特に限定されないが、例えば、銅を好適に用いることができる。これにより、比較的抵抗値が小さい導体回路２４となる。
【００３４】
導体回路２４の厚さとしては、例えば、１０〜２００μｍであるのが好ましく、１８〜７０μｍであるのがより好ましい。
【００３５】
また、導体回路２４には、その少なくとも一部を覆うように形成された被覆層（ソルダーレジスト層）２５が積層されている。これにより、導体回路２４を保護することができ、よって、例えば、導体回路２４の劣化やショートを防止することができる。なお、導体回路２４の半導体素子３ａおよび３ｂが接続される部分は、被覆層２５が省略されており、露出している。また、被覆層２５の構成材料としては、特に限定されず、例えば、絶縁層２３と同様の樹脂材料を用いることができる。
【００３６】
被覆層２５の厚さとしては、例えば、１０〜１００μｍであるのが好ましく、１０〜３０μｍであるのがより好ましい。
【００３７】
図１に示すように、回路基板２上には、ヘッドライト２０１の作動を制御する半導体素子３ａおよび３ｂが配置されている。半導体素子３ａおよび３ｂは、それぞれ、その全体形状が板状をなすものであり、互いに厚さが異なるものである。図１に示す構成では、半導体素子３ａは、その厚さｔ１が半導体素子３ｂの厚さｔ２よりも大きく、ハウジング４２の高さｈ１よりも小さいものである。
【００３８】
半導体素子３ａと半導体素子３ｂとの構成は、ほぼ同じであるため、以下、半導体素子について代表的に説明する。
【００３９】
半導体素子３ａの内部には、銅等の導電性金属材料で構成される配線パターン（図示せず）が、所定形状で設けられている。この配線パターンは、下面３１から突出した複数の端子３２に電気的に接続されている。そして、各端子３２がそれぞれ導体回路２４と接合され、これにより、半導体素子３ａが導体回路２４と電気的に接続されることとなる。なお、各端子３２は、それぞれ、例えば、半田、銀ろう、銅ろう、燐銅ろうのようなろう材を主材料として構成されている。
【００４０】
なお、半導体素子３ａの外装部を構成するモールド部３３は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等のような熱硬化性樹脂で構成されている。
【００４１】
図１に示すように、回路基板２上には、半導体素子３ａおよび３ｂと異なる位置にコネクタ４が配置されている。コネクタ４は、中継ケーブル２０４を介して、ヘッドライト２０１に接続されている。なお、中継ケーブル２０４のヘッドライト２０１と反対側の端部には、コネクタ４と接続されるコネクタ２０５が設置されている。
【００４２】
コネクタ４は、いわゆる「オス側」のコネクタであり、複数のピン（端子）４１と、これらのピン４１を一括して収納するハウジング４２とを有している。
【００４３】
各ピン４１は、それぞれ、銅等の導電性金属材料で構成され、導体回路２４に電気的に接続されている。そして、各ピン４１と、いわゆる「メス側」のコネクタ２０５の各端子（図示せず）とが嵌合により接続することができる。
【００４４】
ハウジング４２は、筒体で構成され、回路基板２に対し立設している。そして、ハウジング４２に収納された各ピン４１も回路基板２に対し垂直方向に、すなわち、鉛直上方に向かって起立している。これにより、コネクタ４に中継ケーブル２０４のコネクタ２０５を接続する際、コネクタ２０５を上方から差し込むことができ、その接続作業を容易に行なうことができる。
【００４５】
なお、ハウジング４２の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、半導体素子３ａのモールド部３３の構成材料と同様の熱硬化性樹脂が用いることができる。
【００４６】
図１に示すように、保護部材５は、導体回路２４や半導体素子３ａおよび３ｂ、特に、導体回路２４と半導体素子３ａおよび３ｂとの接続部を覆うものである。この保護部材５は、硬質の樹脂材料で構成され、層状に設けられている。これにより、半導体素子３ａおよび３ｂや、コネクタ４（ハウジング４２）を一括して固定することができる。従って、自動車２０が走行しているときにその振動が制御基板１に伝達したとしても、当該振動による半導体素子３ａ、３ｂやコネクタ４の離脱を確実に防止することができる。
【００４７】
保護部材５を構成する硬質の樹脂材料としては、特に限定されないが、例えば、半導体素子３ａのモールド部３３やハウジング４２の構成材料と同様の熱硬化性樹脂を用いることができ、特にエポキシ樹脂、フェノール樹脂が好ましい。
【００４８】
制御基板１では、保護部材５の厚さｔ３は、ハウジング４２の高さｈ１よりも小さく、かつ、半導体素子３ａの厚さｔ１よりも大きい。すなわち、保護部材５の上面５１は、鉛直方向で、ハウジング４２の上面４２１と半導体素子３ａの上面３４との間に位置している。これにより、保護部材５で半導体素子３ａ等を確実に保護することができる程度に、保護部材５の厚さｔ３をできる限り抑えることができる。その結果、制御基板１の小型化（軽量化）を図ることができる。
【００４９】
また、保護部材５は、硬質ものものであるため、従来のように車積時にアルミニウム製のケースで制御基板１を覆わなくとも、半導体素子３ａ等を確実に保護することができる。このように、制御基板１では、車積時に用いられる従来のアルミニウム製のケースを省略することができ、その省略した分だけ、自動車２０の総重量を抑えることができる。
【００５０】
また、図１に示すように、半導体素子３ａ等が保護部材５に埋設された状態となるため、これらに対する防水・防塵機能が発揮される。
【００５１】
保護部材５を構成する樹脂材料には、アルミナ等の金属酸化物、窒化ホウ素等の窒化物に代表される電気絶縁性かつ高熱伝導性フィラーを充填されているのが好ましい。これにより、保護部材５を介して、半導体素子３ａ等が発した熱の放熱が促進される。そして、この放熱と、前述した支持板２２を介しての放熱とが相まって、制御基板１は、全体として放熱性に極めて優れたものとなる。
【００５２】
次に、制御基板１を製造する方法について、図２、図３を参照しつつ説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、回路基板２と、半導体素子３ａおよび３ｂと、コネクタ４とを用意する。
【００５３】
次に、図２（ｂ）に示すように、回路基板２の所定の箇所に、半導体素子３ａおよび３ｂと、コネクタ４とをそれぞれ、例えば半田（図示せず）を介して接合する。
【００５４】
次に、図２（ｃ）に示すように、半導体素子３ａ、３ｂ、コネクタ４が接合された状態（保護部材５が未だ載置されていない状態）の回路基板２に対し、その上方から金型４０を装着する。この金型４０は、保護部材５を成形するものであり、そのキャビティ４０１の形状は、保護部材５の外形形状に対応している。
【００５５】
そして、金型４０に形成された供給口４０２から、保護部材５となる液状の樹脂材料５’をキャビティ４０１内（回路基板２上）に供給する。これにより、キャビティ４０１内全体に液状の樹脂材料５’が充填される。
【００５６】
次に、図３（ｄ）に示すように、液状の樹脂材料５’は、自然冷却または強制冷却により固化して保護部材５となる。
【００５７】
次に、図３（ｅ）に示すように、金型４０を上方に退避させて、離型する。これにより、制御基板１が得られる。
【００５８】
なお、液状の樹脂材料５’は、固化して保護部材５となるものであるが、その固化した状態は、半導体素子３ａ、３ｂのモールド部３３、ハウジング４２の構成材料よりも軟質であるのが好ましい。液状の樹脂材料５’は、固化するときに半導体素子３ａ、３ｂ、ハウジング４２に対し力を作用させてしまうが、前述したように軟質であれば、当該力で半導体素子３ａ等に位置ズレを生じさせてしまうのを確実に防止することができる。
【００５９】
このような液状の樹脂材料５’とする方法としては、特に限定されないが、例えば、液状の樹脂材料５’の濃度を調整する方法等が挙げられる。
【００６０】
＜第２実施形態＞
図４は、本発明の制御基板の第２実施形態を示す部分断面図である。
【００６１】
以下、この図を参照して本発明の制御基板の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、保護部材の厚さが異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００６２】
図４に示すように、保護部材５Ａは、その厚さｔ３が半導体素子３ａの厚さｔ１と同じものとなっている。これにより、半導体素子３ａの上面３４が露出することとなり、よって、当該半導体素子３ａが発した熱を上面３４から直接的に放熱することができる。これにより、制御基板１は、さらに放熱性に優れたものとなる。
【００６３】
なお、保護部材５Ａの厚さｔ３は、図４に示す構成では半導体素子３ａの厚さｔ１と同じであるが、これに限定されず、例えば、厚さｔ１よりも小さくてもよい。
【００６４】
＜第３実施形態＞
図５は、本発明の制御基板の第３実施形態を示す部分断面図、図６および図７は、それぞれ、図５に示す制御基板を製造する工程を順に示す部分断面図である。
【００６５】
以下、これらの図を参照して本発明の制御基板の第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００６６】
本実施形態は、保護部材とコネクタとの位置関係が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００６７】
図５に示すように、保護部材５Ｂとコネクタ４のハウジング４２の外周面４２２との間には、間隙５２が形成されている。この間隙５２を介してコネクタ４が発した熱を放熱することができる。
【００６８】
なお、間隙５２は、保護部材５Ｂを成形する際に形成されるものである。以下、これについて、図６、図７を参照しつつ、本実施形態の制御基板１を製造する方法とともに説明する。
【００６９】
まず、図６（ａ）に示すように、回路基板２Ｂと、半導体素子３ａおよび３ｂと、コネクタ４とを用意する。回路基板２Ｂには、コネクタ４が配置される部分に、被覆層２５の厚さが厚くなった阻止部２５１が形成されている。阻止部２５１は、平面視でハウジング４２の外周面４２２の周方向に沿ったリング状をなし、液状の樹脂材料５’が外周面４２２に到達するのを阻止する部分である。この阻止部２５１の厚さは、被覆層２５のそれ以外の部分の厚さの１．２〜４倍であるのが好ましく、１．５〜３倍であるのがより好ましい。
【００７０】
次に、図６（ｂ）に示すように、回路基板２Ｂの所定の箇所に、半導体素子３ａおよび３ｂと、コネクタ４とをそれぞれ、例えば半田（図示せず）を介して接合する。
【００７１】
次に、図６（ｃ）に示すように、半導体素子３ａ、３ｂ、コネクタ４が接合された状態の回路基板２Ｂに対し、その上方から金型４０Ｂを装着する。この金型４０Ｂは、保護部材５Ｂを成形するものであり、そのキャビティ４０１の形状は、保護部材５Ｂの外形形状に対応している。また、金型４０Ｂは、阻止部２５１に対向する部分に、筒状に突出した筒状部４０３を有している。この筒状部４０３で間隙５２を形成することができる。
【００７２】
そして、金型４０Ｂの供給口４０２から液状の樹脂材料５’をキャビティ４０１内に供給する。これにより、キャビティ４０１内全体に液状の樹脂材料５’が充填される。このとき、液状の樹脂材料５’は、阻止部２５１および筒状部４０３により、ハウジング４２の外周面４２２に到達するのが阻止される。これにより、例えばハウジング４２と各ピン４1との間に隙間が形成されていたとしても、当該隙間を介して液状の樹脂材料５’がハウジング４２に流入するのを確実に防止することができる。
【００７３】
次に、図７（ｄ）に示すように、液状の樹脂材料５’は、自然冷却または強制冷却により固化して保護部材５Ｂとなる。
【００７４】
次に、図７（ｅ）に示すように、金型４０Ｂを上方に退避させて、離型する。これにより、間隙５２が形成された制御基板１が得られる。
【００７５】
＜第４実施形態＞
図８は、本発明の制御基板の第４実施形態を示す部分断面図である。
【００７６】
以下、この図を参照して本発明の制御基板の第４実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００７７】
本実施形態は、半導体素子の他にトランスが搭載されていることが異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００７８】
図８に示すように、回路基板２上には、半導体素子３ａの他に、電子部品として、トランス１１が配置されている。このトランス１１は、導体回路２４と電気的に接続されている。また、トランス１１は、その厚さが半導体素子３ａよりも小さいものである。これにより、保護部材５の厚さｔ３をできる限り抑えることができ、よって、制御基板１の小型化を図ることができる。
【００７９】
なお、回路基板２上に実装される電子部品としては、トランスに限定されず、例えば、ノイズフィルタ、コンデンサ、抵抗器等であってもよい。
【００８０】
以上、本発明の制御基板を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、制御基板を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【００８１】
また、本発明の制御基板は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【００８２】
また、本発明の制御基板は、自動車に搭載されている場合、ヘッドライトを制御するよう構成されたものであるが、これに限定されず、例えば、電装品の電子制御するよう構成されたものでもよい。
【００８３】
また、本発明の制御基板が搭載されるものとしては、前記各実施形態では自動車であったが、これに限定されず、例えば、船舶、航空機、鉄道車両でもよい。
【００８４】
また、回路基板上には、前記第１〜第３実施形態では２つの半導体素子が配置され、前記第４実施形態では、１つの半導体素子が配置されているが、これに限定されず、例えば、３つ以上の半導体素子が配置されていてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１ 制御基板
２、２Ｂ 回路基板
２１ 貫通孔
２２ 支持板
２３ 絶縁層
２４ 導体回路
２５ 被覆層（ソルダーレジスト層）
２５１ 阻止部
３ａ、３ｂ 半導体素子
３１ 下面
３２ 端子
３３ モールド部
３４ 上面
４ コネクタ
４１ ピン（端子）
４２ ハウジング
４２１ 上面
４２２ 外周面
５、５Ａ、５Ｂ 保護部材
５’ 液状の樹脂材料
５１ 上面
５２ 間隙
１１ トランス
２０ 自動車
２０１ ヘッドライト（光源）
２０２ 発光ダイオード素子（ＬＥＤ）
２０３ 壁部
２０４ 中継ケーブル
２０５ コネクタ
３０ ボルト
４０、４０Ｂ 金型
４０１ キャビティ
４０２ 供給口
４０３ 筒状部
ｔ１、ｔ２、ｔ３ 厚さ
ｈ１ 高さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体回路を有する回路基板と、
前記回路基板上に配置され、前記導体回路に電気的に接続された少なくとも１つの半導体素子と、
前記回路基板上に前記半導体素子と異なる位置に配置され、前記導体回路に電気的に接続された複数の端子と、該複数の端子を収納し、前記回路基板に対し立設したハウジングとを有するコネクタと、
前記導体回路を覆うように層状に設けられ、厚さが前記ハウジングの高さよりも小さく、硬質の樹脂材料で構成された保護部材とを備えることを特徴とする制御基板。
【請求項２】
前記半導体素子は、複数配置され、互いに厚さが異なるものであり、
前記保護部材の厚さは、前記複数の半導体素子のうちの厚さが最大の半導体素子の厚さよりも大きい請求項１に記載の制御基板。
【請求項３】
前記半導体素子は、複数配置され、互いに厚さが異なるものであり、
前記保護部材の厚さは、前記複数の半導体素子のうちの厚さが最大の半導体素子の厚さと同じかまたはそれよりも小さい請求項１に記載の制御基板。
【請求項４】
前記厚さが最大の半導体素子の厚さは、前記ハウジングの高さよりも小さい請求項２または３に記載の制御基板。
【請求項５】
前記保護部材は、前記半導体素子と前記ハウジングとを一括して固定する機能を有する請求項１ないし４のいずれかに記載の制御基板。
【請求項６】
前記保護部材と前記ハウジングとの間には、間隙が形成されている請求項１ないし４のいずれかに記載の制御基板。
【請求項７】
前記保護部材は、該保護部材が未だ載置されていない状態の前記回路基板上に液状の前記樹脂材料を供給し、固化して形成されるものであり、
前記回路基板は、前記ハウジングが配置される部分に、前記液状の樹脂材料が前記ハウジングに到達するのを阻止する阻止部を有する請求項６に記載の制御基板。
【請求項８】
前記樹脂材料は、前記半導体素子の外装部の構成材料よりも軟質なものである請求項１ないし７のいずれかに記載の制御基板。
【請求項９】
前記回路基板は、前記導体回路を支持し、金属材料で構成された支持板と、該支持板と前記導体回路との間に形成され、前記支持板と前記導体回路とを絶縁する絶縁層とを有し、
前記支持板は、前記半導体素子が発した熱を放熱する機能を有する請求項１ないし８のいずれかに記載の制御基板。
【請求項１０】
前記保護部材は、前記半導体素子が発した熱を放熱する機能を有する請求項１ないし９のいずれかに記載の制御基板。
【請求項１１】
前記各端子は、それぞれ、前記回路基板に対し垂直方向に起立するピンで構成されている請求項１ないし１０のいずれかに記載の制御基板。
【請求項１２】
前記ハウジングは、筒体で構成されている請求項１ないし１１のいずれかに記載の制御基板。
【請求項１３】
前記コネクタは、光を照射する光源に接続され、
前記半導体素子は、前記光源を制御するものである請求項１ないし１２のいずれかに記載の制御基板。
【請求項１４】
当該制御基板は、自動車に搭載されるものであり、前記光源は、前記自動車のヘッドライトである請求項１ないし１３のいずれかに記載の制御基板。
【請求項１】
導体回路を有する回路基板と、
前記回路基板上に配置され、前記導体回路に電気的に接続された少なくとも１つの半導体素子と、
前記回路基板上に前記半導体素子と異なる位置に配置され、前記導体回路に電気的に接続された複数の端子と、該複数の端子を収納し、前記回路基板に対し立設したハウジングとを有するコネクタと、
前記導体回路を覆うように層状に設けられ、厚さが前記ハウジングの高さよりも小さく、硬質の樹脂材料で構成された保護部材とを備えることを特徴とする制御基板。
【請求項２】
前記半導体素子は、複数配置され、互いに厚さが異なるものであり、
前記保護部材の厚さは、前記複数の半導体素子のうちの厚さが最大の半導体素子の厚さよりも大きい請求項１に記載の制御基板。
【請求項３】
前記半導体素子は、複数配置され、互いに厚さが異なるものであり、
前記保護部材の厚さは、前記複数の半導体素子のうちの厚さが最大の半導体素子の厚さと同じかまたはそれよりも小さい請求項１に記載の制御基板。
【請求項４】
前記厚さが最大の半導体素子の厚さは、前記ハウジングの高さよりも小さい請求項２または３に記載の制御基板。
【請求項５】
前記保護部材は、前記半導体素子と前記ハウジングとを一括して固定する機能を有する請求項１ないし４のいずれかに記載の制御基板。
【請求項６】
前記保護部材と前記ハウジングとの間には、間隙が形成されている請求項１ないし４のいずれかに記載の制御基板。
【請求項７】
前記保護部材は、該保護部材が未だ載置されていない状態の前記回路基板上に液状の前記樹脂材料を供給し、固化して形成されるものであり、
前記回路基板は、前記ハウジングが配置される部分に、前記液状の樹脂材料が前記ハウジングに到達するのを阻止する阻止部を有する請求項６に記載の制御基板。
【請求項８】
前記樹脂材料は、前記半導体素子の外装部の構成材料よりも軟質なものである請求項１ないし７のいずれかに記載の制御基板。
【請求項９】
前記回路基板は、前記導体回路を支持し、金属材料で構成された支持板と、該支持板と前記導体回路との間に形成され、前記支持板と前記導体回路とを絶縁する絶縁層とを有し、
前記支持板は、前記半導体素子が発した熱を放熱する機能を有する請求項１ないし８のいずれかに記載の制御基板。
【請求項１０】
前記保護部材は、前記半導体素子が発した熱を放熱する機能を有する請求項１ないし９のいずれかに記載の制御基板。
【請求項１１】
前記各端子は、それぞれ、前記回路基板に対し垂直方向に起立するピンで構成されている請求項１ないし１０のいずれかに記載の制御基板。
【請求項１２】
前記ハウジングは、筒体で構成されている請求項１ないし１１のいずれかに記載の制御基板。
【請求項１３】
前記コネクタは、光を照射する光源に接続され、
前記半導体素子は、前記光源を制御するものである請求項１ないし１２のいずれかに記載の制御基板。
【請求項１４】
当該制御基板は、自動車に搭載されるものであり、前記光源は、前記自動車のヘッドライトである請求項１ないし１３のいずれかに記載の制御基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２５３９４６（Ｐ２０１１−２５３９４６Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２７０２１（Ｐ２０１０−１２７０２１）
【出願日】平成２２年６月２日（２０１０．６．２）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２日（２０１０．６．２）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
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