車両用電子制御装置およびその製造方法
【課題】コネクタ整列板下に配置された電気回路素子を固定するはんだ部のクラックの発生を抑制することができる車両用電子制御装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】整列板３０は、プリント基板２０に対向する表面３２のうち電気回路素子２１に対応する部分が凹んだ凹部３３と、整列板３０の凹部３３に設けられると共に電気回路素子２１およびはんだ部２４をコーティングする熱硬化樹脂４０と、を有している。このように、熱硬化樹脂４０が整列板３０の下部に配置された電気回路素子２１およびはんだ部２４を覆っているので、電気回路素子２１を固定するはんだ部２４に応力が掛かりにくくなり、はんだ部２４にクラックが入りにくくなるので、電気回路素子２１を固定するはんだ部２４のクラックの発生を抑制することができる。
【解決手段】整列板３０は、プリント基板２０に対向する表面３２のうち電気回路素子２１に対応する部分が凹んだ凹部３３と、整列板３０の凹部３３に設けられると共に電気回路素子２１およびはんだ部２４をコーティングする熱硬化樹脂４０と、を有している。このように、熱硬化樹脂４０が整列板３０の下部に配置された電気回路素子２１およびはんだ部２４を覆っているので、電気回路素子２１を固定するはんだ部２４に応力が掛かりにくくなり、はんだ部２４にクラックが入りにくくなるので、電気回路素子２１を固定するはんだ部２４のクラックの発生を抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタとプリント基板とが組み付けられた車両用電子制御装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Electromagnetic Compatibility（ＥＭＣ）性能の向上とプリント基板の面積縮小とを同時に実現する方法として、コネクタピン間の間隔を一定に保つために用いられるコネクタ整列板とプリント基板との隙間にノイズ除去を目的としたノイズ除去用素子を配置する技術が知られている。
【０００３】
これは、例えば車両用電子制御装置と外部コンポーネントとを接続するコネクタに隣接した箇所にノイズ除去用素子を配置することで、車両用電子制御装置の外部から伝搬するノイズが車両用電子制御装置に侵入しないようにすることが可能となる。また、従来はコネクタ周辺に配置していたノイズ除去用素子をコネクタ整列板下に移動させることでノイズ除去用素子が占有していた領域を省くことが可能となる。
【０００４】
しかし、上記技術はコネクタをプリント基板に実装し、コネクタとプリント基板とを接合するフロー工程においてはんだによる接合を実施した後、プリント基板−コネクタピン間のはんだ部に残留応力が発生してしまう。車両環境温度の変化により発生する冷熱ストレス下で車両用電子制御装置を使用し続けると、コネクタ整列板下のノイズ除去用素子−実プリント基板間のはんだ部、および、コネクタピン−コネクタ整列板間のはんだ部にクラックが発生する恐れがある。クラックが発生することでピン接合部の破損およびノイズ除去用素子によるノイズ除去が行われずにＥＭＣ性能が劣化する問題が生じる。また、今後高密度実装化が進むことで同一面積のプリント基板に実装されるコネクタピン数が増加し、コネクタピンの間隔が狭くなることが考えられる。コネクタピンが密集するためにプリント基板の一点にかかる上記応力は増大するため、上記クラックが発生する可能性が増大する。
【０００５】
そこで、コネクタピン−コネクタ整列板間のはんだ部の応力を緩和することにより、コネクタピンを固定するはんだ部のクラック発生を防止する解決案が特許文献１、２で提案されている。特許文献１では、整列部材を用いて二列に並べられたピンを整列させた後、ピンの配列方向を基準に整列部材を回転させて整列部材をピンから離脱する方法が提案されている。また、特許文献２では、複数の端子の脚部が挿入されると共に各端子の脚部の位置を規制する複数の規制孔を有する整列板を用いて、各端子適正位置に整列させる構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２９４９９７号公報
【特許文献２】特開平６−４５０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１、２の技術では、コネクタピンを固定するはんだ部のクラック発生を防止しているものの、プリント基板−コネクタピン間応力は引き続き発生する。このため、コネクタ整列板下のノイズ除去用素子を固定するはんだ部に応力が掛かり、クラックが発生する恐れがある。
【０００８】
なお、プリント基板２０に実装される素子としてノイズ除去用素子を例に説明したが、整列板の下部に配置される素子は他の電気回路素子の場合もある。このため、はんだ部にクラックが発生する問題は、ノイズ除去用素子に限ったことではなく、整列板の下部に配置された電気回路素子に生じる問題である。
【０００９】
本発明は上記点に鑑み、コネクタ整列板下に配置された電気回路素子を固定するはんだ部のクラックの発生を抑制することができる車両用電子制御装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、複数のコネクタピン（１１）を有するコネクタ（１０）と、コネクタ（１０）に一体化され、複数のコネクタピン（１１）がそれぞれ差し込まれる複数の第１貫通孔（３１）を有する整列板（３０）と、整列板（３０）に対向配置されると共に複数のコネクタピン（１１）がそれぞれ差し込まれる複数の第２貫通孔（２５）を有するプリント基板（２０）と、プリント基板（２０）のうち整列板（３０）に対向する一面（２２）にはんだ部（２４）を介して固定されることで整列板（３０）の下部に位置する電気回路素子（２１）と、を備えている。
【００１１】
そして、整列板（３０）は、プリント基板（２０）に対向する表面（３２）のうち電気回路素子（２１）に対応する部分が凹んだ凹部（３３）と、整列板（３０）の凹部（３３）に設けられると共に電気回路素子（２１）およびはんだ部（２４）をコーティングする熱硬化樹脂（４０）と、を有していることを特徴とする。
【００１２】
これによると、熱硬化樹脂（４０）が整列板（３０）の下部に配置された電気回路素子（２１）およびはんだ部（２４）を覆う状態となるので、電気回路素子（２１）を固定するはんだ部（２４）に応力が掛かりにくくなり、はんだ部（２４）にクラックが入りにくくなる。したがって、電気回路素子（２１）を固定するはんだ部（２４）のクラックの発生を抑制することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、整列板（３０）は、凹部（３３）の底部（３５）に、熱硬化樹脂（４０）より熱伝導率が高い金属板（５０）を有している。そして、熱硬化樹脂（４０）は、金属板（５０）の上に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
これによると、金属板（５０）を介して熱硬化樹脂（４０）に熱が伝達しやすくなるので、熱硬化樹脂（４０）の硬化がより容易になる構造とすることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、凹部（３３）は、整列板（３０）の側面（３６）に繋がるように形成されている。そして、金属板（５０）は、凹部（３３）の底部（３５）に配置されていると共に整列板（３０）の側面（３６）からはみ出ていることを特徴とする。
【００１６】
このように、金属板（５０）が整列板（３０）からはみ出て外気に露出する構造となっているので、外気によって金属板（５０）の温度が上昇しやすくなる。このため、金属板（５０）を介して多くの熱が熱硬化樹脂（４０）に伝わると共に、熱硬化樹脂（４０）の硬化がより容易になる構造とすることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３に記載の発明において、プリント基板（２０）は、熱硬化樹脂（４０）に対向する位置に当該プリント基板（２０）を貫通するノンスルーホール（２６）を有していることを特徴とする。
【００１８】
これによると、プリント基板（２０）のうち一面（２２）とは反対側の他面（２３）から一面（２２）側にノンスルーホール（２６）を介して熱が誘導される構造となるので、プリント基板（２０）の他面（２３）側の熱が熱硬化樹脂（４０）に伝わりやすくなると共に、熱硬化樹脂（４０）の硬化をより容易にする構造とすることができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明では、請求項２ないし４に記載の発明において、プリント基板（２０）は、当該プリント基板（２０）を貫通すると共にめっき処理が施されたスルーホール（２７）を有している。そして、金属板（５０）は、当該金属板（５０）の一部（５１）がスルーホール（２７）に差し込まれて接合されていると共にプリント基板（２０）のうち一面（２２）とは反対側の他面（２３）から突出していることを特徴とする。
【００２０】
これによると、金属板（５０）がプリント基板（２０）の他面（２３）側から熱を受けて熱硬化樹脂（４０）に熱が伝わりやすくなるので、熱硬化樹脂（４０）の硬化をより容易にする構造とすることができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明では、請求項１に記載の車両用電子制御装置の製造方法であって、整列板（３０）としてプリント基板（２０）に対向する表面（３２）のうち電気回路素子（２１）に対応する部分が凹んだ凹部（３３）を有するものを用意すると共にコネクタ（１０）を用意し、コネクタ（１０）の複数のコネクタピン（１１）を整列板（３０）の複数の第１貫通孔（３１）にそれぞれ差し込んで整列板（３０）をコネクタ（１０）に組み付ける組み付け工程を含んでいる。
【００２２】
また、整列板（３０）の凹部（３３）に熱硬化樹脂（４０）を塗布し、複数のコネクタピン（１１）をプリント基板（２０）の複数の第２貫通孔（２５）にそれぞれ差し込むと共に熱硬化樹脂（４０）で電気回路素子（２１）およびはんだ部（２４）をコーティングし、複数のコネクタピン（１１）とプリント基板（２０）とを接合し、さらに当該接合の熱で熱硬化樹脂（４０）を硬化させるフロー工程を含んでいることを特徴とする。
【００２３】
これによると、熱硬化樹脂（４０）によって整列板（３０）の下部に配置した電気回路素子（２１）およびはんだ部（２４）をコーティングするので、電気回路素子（２１）を固定するはんだ部（２４）に応力が掛かりにくくなり、はんだ部（２４）にクラックが入りにくくなる。したがって、電気回路素子（２１）を固定するはんだ部（２４）のクラックの発生を抑制することができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の発明において、フロー工程では、凹部（３３）に塗布する熱硬化樹脂（４０）の高さが整列板（３０）の表面（３２）よりも低くなるように、凹部（３３）に熱硬化樹脂（４０）を塗布することを特徴とする。
【００２５】
これにより、熱硬化樹脂（４０）が電気回路素子（２１）およびはんだ部（２４）によって押しつぶされたときに、押しつぶされた熱硬化樹脂（４０）がコネクタピン（１１）に付着することを防止することができる。
【００２６】
請求項８に記載の発明では、請求項６または７に記載の発明において、組み付け工程では、整列板（３０）として、凹部（３３）の底部（３５）に、熱硬化樹脂（４０）より熱伝導率が高い金属板（５０）を設けたものを用意する。そして、フロー工程では、金属板（５０）の上に熱硬化樹脂（４０）を塗布することを特徴とする。
【００２７】
これによると、金属板（５０）を介して熱硬化樹脂（４０）に熱を伝わりやすくすることができるので、熱硬化樹脂（４０）の硬化をより容易にすることができる。
【００２８】
請求項９に記載の発明では、請求項８に記載の発明において、組み付け工程では、整列板（３０）として凹部（３３）が整列板（３０）の側面（３６）に繋がるように形成されているものを用意すると共に、金属板（５０）が整列板（３０）の側面（３６）からはみ出るように金属板（５０）を凹部（３３）の底部（３５）に配置したものを用意することを特徴とする。
【００２９】
これにより、外気によって金属板（５０）の温度が上昇しやすくなるので、金属板（５０）を介して多くの熱を熱硬化樹脂（４０）に伝えることができると共に、熱硬化樹脂（４０）の硬化をより容易にすることができる。
【００３０】
請求項１０に記載の発明では、請求項６ないし９に記載の発明において、プリント基板（２０）として、熱硬化樹脂（４０）に対向する位置に当該プリント基板（２０）を貫通するノンスルーホール（２６）を有するものを用いることを特徴とする。
【００３１】
これにより、プリント基板（２０）のうち一面（２２）とは反対側の他面（２３）から一面（２２）側にノンスルーホール（２６）を介して熱を誘導できるので、プリント基板（２０）の他面（２３）側の熱を熱硬化樹脂（４０）に伝わりやすくすることができると共に、熱硬化樹脂（４０）の硬化をより容易にすることができる。
【００３２】
請求項１１に記載の発明では、請求項８ないし１０に記載の発明において、プリント基板（２０）として、当該プリント基板（２０）を貫通すると共にめっき処理が施されたスルーホール（２７）を有するものを用いる。そして、組み付け工程では、金属板（５０）の一部（５１）をスルーホール（２７）に差し込んで接合すると共にプリント基板（２０）のうち一面（２２）とは反対側の他面（２３）から突出させることを特徴とする。
【００３３】
これにより、金属板（５０）がプリント基板（２０）の他面（２３）側で受けた熱を熱硬化樹脂（４０）に伝えやすくすることができるので、熱硬化樹脂（４０）の硬化をより容易にすることができる。
【００３４】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用電子制御装置の分解図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】（ａ）はプリント基板の一面の平面図であり、（ｂ）は整列板がプリント基板に組み付けられたときの整列板の下部に位置する電気回路素子を含む断面図である。
【図４】（ａ）は整列板の表面側を見た平面図であり、（ｂ）は整列板がプリント基板に組み付けられた断面図である。
【図５】図１に示される車両用電子制御装置の製造工程の一部を示した図である。
【図６】第２実施形態に係る金属板の平面図および断面図である。
【図７】第３実施形態に係る整列板の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００３７】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る車両用電子制御装置の全体図であり、図２は図１のＡ矢視図である。これら図１および図２は、上ケース１、電子部品部２、および下ケース３を分解した分解図である。また、図３は電子部品部２の一部の平面図および断面図を示し、図４は電子部品部２の一部の平面図および断面図を示している。なお、図１および図２では電子部品部２の一部を透視図または断面図で示している。また、図３および図４では上ケース１や下ケース３等は省略している。これら図１〜図４に基づいて、車両用電子制御装置の全体構成について説明する。
【００３８】
車両用電子制御装置は、電子部品部２が金属製の上ケース１および下ケース３に挟まれて上ケース１および下ケース３が基板固定ネジ４により固定されることで一体化された装置である。
【００３９】
電子部品部２は、コネクタ１０と、プリント基板２０と、整列板３０と、を備えている。コネクタ１０は外部との電気的接続を行うための樹脂部品である。このため、コネクタ１０は複数のコネクタピン１１を有している。各コネクタピン１１の一端側はコネクタ１０の開口部側に位置し、中間部は適宜折り曲げられており、他端側はプリント基板２０の電気回路に電気的に接続されている。
【００４０】
プリント基板２０は、図示しない電気回路が形成され、複数の電気回路素子２１が実装された基板である。図１や図３（ａ）に示されるように、プリント基板２０は一面２２およびこの一面２２の反対側の他面２３にそれぞれ電気回路素子２１がはんだ部２４を介して複数実装されている。なお、図３（ａ）でははんだ部２４を省略している。
【００４１】
そして、図３（ｂ）に示されるように、プリント基板２０の一面２２が整列板３０の表面３２に対向するように配置されている。このように、各電気回路素子２１のうち、整列板３０の下部（整列板３０とプリント基板２０との間のスペース）に配置された電気回路素子２１は、例えばＥＭＣ対策として設けられたチップコンデンサ等のノイズ除去用の素子である。もちろん、整列板３０の下部に配置される電気回路素子２１はノイズ除去用に限られない。これら整列板３０の下部に配置された電気回路素子２１は、一方向に沿って配列されている。この「一方向」とは、例えば複数のコネクタピン１１が配列された配列方向に一致している。
【００４２】
また、図３（ａ）に示されるように、プリント基板２０には複数のコネクタピン１１がそれぞれ差し込まれる複数の貫通孔２５が上記の一方向に沿って設けられている。この複数の貫通孔２５は、電気回路素子２１が配置されたラインとは異なるラインに設けられている。
【００４３】
さらに、プリント基板２０にはノンスルーホール２６およびスルーホール２７が複数設けられている。ノンスルーホール２６は、後述する熱硬化樹脂４０に対向する位置に設けられていると共に、めっきによる導体形成がされていない貫通ホールである。各ノンスルーホール２６は、プリント基板２０のうち整列板３０の下部に位置すると共に、電気回路素子２１が配置されたラインと同じラインに設けられている。このノンスルーホール２６は、プリント基板２０の他面２３側から一面２２側に熱を誘導して熱硬化樹脂４０に熱を伝達するために設けられている。一方、スルーホール２７は、プリント基板２０のうち整列板３０が対向しない外縁部に設けられていると共に、めっき処理が施されて導体形成がされている貫通ホールである。
【００４４】
整列板３０は、複数のコネクタピン１１の位置を規制するための部品である。このため、図４（ａ）に示されるように、整列板３０は複数のコネクタピン１１がそれぞれ差し込まれる複数の貫通孔３１を有している。そして、整列板３０は、図１に示されるようにコネクタ１０に一体化されている。
【００４５】
また、整列板３０は、図４（ａ）に示されるように、プリント基板２０に対向する表面３２が凹んだ凹部３３を備えている。具体的に、凹部３３は、少なくとも、ノイズ除去用素子である電気回路素子２１に対応する部分に設けられている。言い換えると、整列板３０の表面３２側に設けられた整列板壁３４によって整列板３０の表面３２側のうち少なくとも電気回路素子２１に対応する部分にスペースが形成されている。このスペースが凹部３３に対応する。すなわち、凹部３３は、図３（ｂ）に示されるように整列板３０とプリント基板２０とが組み付けられたときに、整列板３０の下部に位置する電気回路素子２１を収納するスペースである。上述のように、整列板３０の下部の各電気回路素子２１は一方向に沿って配置されているため、凹部３３も上記の一方向に沿って形成されている。そして、本実施形態では、凹部３３は整列板３０の側面に繋がるように形成されている。
【００４６】
また、整列板３０は、凹部３３の底部３５に配置された金属板５０を有している。金属板５０として、例えば銅板が用いられる。また、整列板３０の凹部３３が整列板３０の側面３６に繋がるように形成されている。このため、これを利用して金属板５０は図４（ａ）に示されるように整列板３０の側面３６からはみ出ている。これにより、金属板５０が外気に露出する構造となっているので、外気によって金属板５０の温度が上昇しやすくなる。
【００４７】
さらに、金属板５０は整列板３０からはみ出た外縁部に端子部５１を備えている。端子部５１は、図４（ｂ）に示されるように、プリント基板２０に設けられたスルーホール２７に差し込まれて接合されていると共に、金属板５０の端子部５１はプリント基板２０の他面２３から突出している。これにより、金属板５０がプリント基板２０の他面２３側から熱を受けやすくなっている。
【００４８】
そして、金属板５０の上には熱硬化樹脂４０が設けられている。ここで、金属板５０は熱硬化樹脂４０より熱伝導率が高いものであり、金属板５０を介して熱硬化樹脂４０に熱が伝達しやすくなっている。なお、図４（ａ）では熱硬化樹脂４０を省略している。
【００４９】
熱硬化樹脂４０は、プリント基板２０と整列板３０との間に位置し、整列板３０の下部に位置する電気回路素子２１およびはんだ部２４の全体をコーティングする役割を果たす。この熱硬化樹脂４０は、整列板３０とプリント基板２０とが組み付けられたときに整列板３０の下部に位置する電気回路素子２１およびはんだ部２４の全体を覆い、そのまま熱硬化したものである。
【００５０】
ここで、熱硬化樹脂４０の粘度が低いと、プリント基板２０およびコネクタ１０を傾けた際に熱硬化樹脂４０が容易に移動し、コネクタピン１１といった整列板３０の下部の電気回路素子２１以外に熱硬化樹脂４０が付着する可能性がある。これを防止するため、熱硬化樹脂４０は例えばエポキシ樹脂のように常温で粘度の高いゲル状となる物を選択し、熱硬化樹脂４０が容易に移動しない構造とする。
【００５１】
以上が、本実施形態に係る車両用電子制御装置の全体構成である。次に、車両用電子制御装置の製造方法について説明する。
【００５２】
まず、上ケース１や下ケース３等の各部品を用意する。コネクタ１０については、複数のコネクタピン１１がインサート成型されたものを用意する。また、プリント基板２０については、熱硬化樹脂４０に対向する位置にノンスルーホール２６が形成されており、めっき処理が施されたスルーホール２７が形成されたものに電気回路素子２１がはんだ部２４で固定されたものを用意する。この場合、ノイズ除去用素子である電気回路素子２１が整列板３０の下部に配置されるようにプリント基板２０の一面２２に電気回路素子２１を実装する。
【００５３】
そして、整列板３０については、複数の貫通孔３１や上述の凹部３３が形成されたものを用意し、凹部３３の底部３５に金属板５０を設ける。この場合、凹部３３が整列板３０の側面に繋がるように形成されている整列板３０を用意し、金属板５０が整列板３０の側面からはみ出るように金属板５０を凹部３３の底部３５に配置する。金属板５０を整列板３０に確実に固定するため、金属板５０を整列板３０にインサート成型しても良い。このような整列板３０に対し、コネクタ１０の複数のコネクタピン１１を整列板３０の各貫通孔３１にそれぞれ差し込んで整列板３０をコネクタ１０に組み付ける組み付け工程を行う。
【００５４】
続いて、整列板３０の凹部３３に熱硬化樹脂４０を設ける。すなわち、凹部３３の底部３５に配置された金属板５０の上に熱硬化樹脂４０を塗布する。この様子を図５に示す。図５に示されるように、凹部３３に設けた熱硬化樹脂４０に高さが整列板３０の表面３２を超えないように、整列板３０の表面３２よりも低くなるように熱硬化樹脂４０の塗布量を調整する。これは、熱硬化樹脂４０が電気回路素子２１およびはんだ部２４によって押しつぶされたときに、押しつぶされた熱硬化樹脂４０が整列板３０とプリント基板２０との隙間を移動してコネクタピン１１に付着することを防止するためである。このような熱硬化樹脂４０の移動は、整列板壁３４によっても規制される。
【００５５】
この後、コネクタ１０とプリント基板２０との接合を行う。このためには、まず金属に熱を与えるプリヒート工程で各部品をはんだが溶融しやすくなる温度に加熱した後、高温短時間（例えば２６５℃、５ｓｅｃ）のフロー工程を実施する。
【００５６】
すなわち、図５に示されるように、コネクタ１０の複数のコネクタピン１１をプリント基板２０の各貫通孔２５にそれぞれ差し込む。このとき、熱硬化樹脂４０が整列板３０の下部に位置する電気回路素子２１およびはんだ部２４の全体をコーティングする。この状態で、プリント基板２０の他面２３側をはんだ槽に浸すことではんだ付けを実施する。これにより、各コネクタピン１１をプリント基板２０に接合する。
【００５７】
そして、この接合の熱で熱硬化樹脂４０を硬化させる。このとき、上述のように、プリント基板２０にノンスルーホール２６が設けられているので、はんだ槽の熱がプリント基板２０の他面２３側からノンスルーホール２６を介してプリント基板２０の一面２２側に誘導される。このため、熱硬化樹脂４０の硬化がより容易になる。
【００５８】
また、金属板５０が整列板３０からはみ出ているため、金属板５０がはんだ槽の熱を受けやすく、熱硬化樹脂４０の硬化がより容易になる。さらに、金属板５０の端子部５１がスルーホール２７を介してプリント基板２０の他面２３側に突出しているので、端子部５１によってはんだ槽の熱を吸い上げることが可能である。これによっても、熱硬化樹脂４０の硬化をより容易にすることができる。
【００５９】
なお、はんだ槽にコネクタピン１１を浸すフロー工程で熱を用いるが、フロー工程の前のプリヒート工程でも熱を用いる。したがって、このプリヒート工程で熱硬化樹脂４０の熱硬化を行っても良い。
【００６０】
上記のようにして、電子部品部２を構成した後、電子部品部２を上ケース１と下ケース３とで挟んで基板固定ネジ４で固定することで車両用電子制御装置が完成する。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態では、整列板３０の下部に位置する電気回路素子２１について、整列板３０の凹部３３に熱硬化樹脂４０を塗布する。そして、コネクタ１０をプリント基板２０に組み付けた状態で熱硬化樹脂４０が整列板３０の下部の電気回路素子２１を覆う状態にし、コネクタ１０とプリント基板２０をはんだにより接合するフロー工程の熱で熱硬化樹脂４０を硬化させて、熱硬化樹脂４０を電気回路素子２１およびはんだ部２４にコーティングすることが特徴となっている。
【００６２】
このように、熱硬化樹脂４０が電気回路素子２１およびはんだ部２４を覆うので、電気回路素子２１を固定するはんだ部２４に応力が掛かりにくくなり、はんだ部２４にクラックが入りにくくなる。すなわち、フロー工程のはんだ槽の熱によってコネクタ１０やプリント基板２０等、熱膨張係数がそれぞれ異なる部品が一体化されているため、熱膨張係数の差に応じた応力がはんだ部２４に印加されるが、熱硬化した熱硬化樹脂４０がはんだ部２４の全体を完全に覆ってはんだ部２４を押さえつけているため、応力を受けたはんだ部２４の変形をしにくくすることができる。したがって、電気回路素子２１を固定するはんだ部２４のクラックの発生を抑制することができる。整列板３０の下部に配置される電気回路素子２１としてノイズ除去用の素子を用いている場合は、車両用電子制御装置において経年劣化によるＥＭＣ特性の劣化を防止することができる。
【００６３】
なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、貫通孔３１が特許請求の範囲の「第１貫通孔」に対応し、貫通孔２５が特許請求の範囲の「第２貫通孔」に対応する。また、端子部５１が特許請求の範囲の「金属板の一部」に対応する。
【００６４】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について説明する。図６（ａ）は本実施形態に係る整列板３０の表面３２側を見た平面図であり、図６（ｂ）は整列板３０がプリント基板２０に組み付けられた断面図である。
【００６５】
図６（ａ）に示されるように、本実施形態では金属板５０に端子部５１は設けられていない。しかし、金属板５０の外縁部が整列板３０の側面３６からはみ出ており、金属板５０が外気に露出する構造となっているので、外気によって金属板５０の温度が上昇しやすくなる。したがって、金属板５０を介して多くの熱を熱硬化樹脂４０に伝えることができると共に、熱硬化樹脂４０の硬化をより容易にすることができる。
【００６６】
もちろん、金属板５０が整列板３０の側面３６からはみ出ないように凹部３３の底部３５に設けられていても良い。
【００６７】
（第３実施形態）
本実施形態では、第１、第２実施形態と異なる部分について説明する。図７は、本実施形態に係る整列板３０およびプリント基板２０の断面図である。この図に示されるように、整列板３０の凹部３３の底部３５に金属板５０が設けられていない。この場合は、凹部３３の底部３５に熱硬化樹脂４０が直接塗布されている。
【００６８】
このように、金属板５０を用いない構造でも良い。上述のように、プリント基板２０にノンスルーホール２６が設けられていれば、このノンスルーホール２６を介して熱硬化樹脂４０に熱を伝えることができる。以上のように、熱の伝達手段として金属板５０を用いない構造としても良い。
【００６９】
（他の実施形態）
上記各実施形態で示された車両用電子制御装置の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明の熱硬化樹脂４０によって整列板３０の下部に配置された電気回路素子２１およびはんだ部２４をコーティングできる他の構成とすることもできる。
【００７０】
例えば、金属板５０を備えていない整列板３０およびノンスルーホール２６が設けられていないプリント基板２０を採用しても良い。また、整列板３０の下部に位置する電気回路素子２１の数や配置場所は適宜設定できる。同様に、ノンスルーホール２６の数や配置も適宜設定できる。金属板５０の端子部５１の位置も、金属板５０の外縁部に限らず、他の場所でも良い。さらに、金属板５０のうちプリント基板２０に接合される部分は端子部５１に限らず、金属板５０の一部であれば良い。
【００７１】
また、上記各実施形態では、整列板３０には、この整列板３０の下部に配置された複数の電気回路素子２１をまとめて収納する１つの大きな凹部３３が設けられていたが、各電気回路素子２１それぞれに対応した凹部３３が設けられていても良い。この場合、１つの凹部３３に１つの電気回路素子２１が配置されても良いし、１つの凹部３３に２つ以上の電気回路素子２１が配置されていても良い。また、凹部３３は複数設けられていても良い。すなわち、熱硬化樹脂４０を塗布できるスペースとして凹部３３が設けられていれば良く、そのような構造は凹部３３を形成するための整列板壁３４をどのように設けるかによって実現できる。
【００７２】
また、上記各実施形態では、整列板３０の凹部３３に予め熱硬化樹脂４０を塗布していたが、整列板３０の凹部３３に熱硬化樹脂４０を塗布する前にコネクタ１０の各コネクタピン１１をプリント基板２０の貫通孔２５に差し込み、この後に凹部３３に溶かした熱硬化樹脂４０を流し込んでも良い（アンダーフィル工程）。例えば、整列板３０の側面３６に繋がるように凹部３３を設けておけば、整列板３０の側面３６から凹部３３に熱硬化樹脂４０を注入できる。また、プリント基板２０に設けられたノンスルーホール２６を介して凹部３３に熱硬化樹脂４０を注入しても良い。
【００７３】
上記各実施形態では、熱硬化樹脂４０としてエポキシ樹脂を用いるとしたが、これも一例であり、他の材料でも良い。もちろん、凹部３３に塗布したときに流れないようにするべく、ある程度粘度があるものが好ましい。
【符号の説明】
【００７４】
１０ コネクタ
２０ プリント基板
２１ 電気回路素子
２２ プリント基板の一面
２３ 他面
２４ はんだ部
３０ 整列板
３２ 整列板の表面
３３ 凹部
３５ 凹部の底部
３６ 整列板の側面
４０ 熱硬化樹脂
５０ 金属板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタとプリント基板とが組み付けられた車両用電子制御装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Electromagnetic Compatibility（ＥＭＣ）性能の向上とプリント基板の面積縮小とを同時に実現する方法として、コネクタピン間の間隔を一定に保つために用いられるコネクタ整列板とプリント基板との隙間にノイズ除去を目的としたノイズ除去用素子を配置する技術が知られている。
【０００３】
これは、例えば車両用電子制御装置と外部コンポーネントとを接続するコネクタに隣接した箇所にノイズ除去用素子を配置することで、車両用電子制御装置の外部から伝搬するノイズが車両用電子制御装置に侵入しないようにすることが可能となる。また、従来はコネクタ周辺に配置していたノイズ除去用素子をコネクタ整列板下に移動させることでノイズ除去用素子が占有していた領域を省くことが可能となる。
【０００４】
しかし、上記技術はコネクタをプリント基板に実装し、コネクタとプリント基板とを接合するフロー工程においてはんだによる接合を実施した後、プリント基板−コネクタピン間のはんだ部に残留応力が発生してしまう。車両環境温度の変化により発生する冷熱ストレス下で車両用電子制御装置を使用し続けると、コネクタ整列板下のノイズ除去用素子−実プリント基板間のはんだ部、および、コネクタピン−コネクタ整列板間のはんだ部にクラックが発生する恐れがある。クラックが発生することでピン接合部の破損およびノイズ除去用素子によるノイズ除去が行われずにＥＭＣ性能が劣化する問題が生じる。また、今後高密度実装化が進むことで同一面積のプリント基板に実装されるコネクタピン数が増加し、コネクタピンの間隔が狭くなることが考えられる。コネクタピンが密集するためにプリント基板の一点にかかる上記応力は増大するため、上記クラックが発生する可能性が増大する。
【０００５】
そこで、コネクタピン−コネクタ整列板間のはんだ部の応力を緩和することにより、コネクタピンを固定するはんだ部のクラック発生を防止する解決案が特許文献１、２で提案されている。特許文献１では、整列部材を用いて二列に並べられたピンを整列させた後、ピンの配列方向を基準に整列部材を回転させて整列部材をピンから離脱する方法が提案されている。また、特許文献２では、複数の端子の脚部が挿入されると共に各端子の脚部の位置を規制する複数の規制孔を有する整列板を用いて、各端子適正位置に整列させる構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２９４９９７号公報
【特許文献２】特開平６−４５０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１、２の技術では、コネクタピンを固定するはんだ部のクラック発生を防止しているものの、プリント基板−コネクタピン間応力は引き続き発生する。このため、コネクタ整列板下のノイズ除去用素子を固定するはんだ部に応力が掛かり、クラックが発生する恐れがある。
【０００８】
なお、プリント基板２０に実装される素子としてノイズ除去用素子を例に説明したが、整列板の下部に配置される素子は他の電気回路素子の場合もある。このため、はんだ部にクラックが発生する問題は、ノイズ除去用素子に限ったことではなく、整列板の下部に配置された電気回路素子に生じる問題である。
【０００９】
本発明は上記点に鑑み、コネクタ整列板下に配置された電気回路素子を固定するはんだ部のクラックの発生を抑制することができる車両用電子制御装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、複数のコネクタピン（１１）を有するコネクタ（１０）と、コネクタ（１０）に一体化され、複数のコネクタピン（１１）がそれぞれ差し込まれる複数の第１貫通孔（３１）を有する整列板（３０）と、整列板（３０）に対向配置されると共に複数のコネクタピン（１１）がそれぞれ差し込まれる複数の第２貫通孔（２５）を有するプリント基板（２０）と、プリント基板（２０）のうち整列板（３０）に対向する一面（２２）にはんだ部（２４）を介して固定されることで整列板（３０）の下部に位置する電気回路素子（２１）と、を備えている。
【００１１】
そして、整列板（３０）は、プリント基板（２０）に対向する表面（３２）のうち電気回路素子（２１）に対応する部分が凹んだ凹部（３３）と、整列板（３０）の凹部（３３）に設けられると共に電気回路素子（２１）およびはんだ部（２４）をコーティングする熱硬化樹脂（４０）と、を有していることを特徴とする。
【００１２】
これによると、熱硬化樹脂（４０）が整列板（３０）の下部に配置された電気回路素子（２１）およびはんだ部（２４）を覆う状態となるので、電気回路素子（２１）を固定するはんだ部（２４）に応力が掛かりにくくなり、はんだ部（２４）にクラックが入りにくくなる。したがって、電気回路素子（２１）を固定するはんだ部（２４）のクラックの発生を抑制することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、整列板（３０）は、凹部（３３）の底部（３５）に、熱硬化樹脂（４０）より熱伝導率が高い金属板（５０）を有している。そして、熱硬化樹脂（４０）は、金属板（５０）の上に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
これによると、金属板（５０）を介して熱硬化樹脂（４０）に熱が伝達しやすくなるので、熱硬化樹脂（４０）の硬化がより容易になる構造とすることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、凹部（３３）は、整列板（３０）の側面（３６）に繋がるように形成されている。そして、金属板（５０）は、凹部（３３）の底部（３５）に配置されていると共に整列板（３０）の側面（３６）からはみ出ていることを特徴とする。
【００１６】
このように、金属板（５０）が整列板（３０）からはみ出て外気に露出する構造となっているので、外気によって金属板（５０）の温度が上昇しやすくなる。このため、金属板（５０）を介して多くの熱が熱硬化樹脂（４０）に伝わると共に、熱硬化樹脂（４０）の硬化がより容易になる構造とすることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３に記載の発明において、プリント基板（２０）は、熱硬化樹脂（４０）に対向する位置に当該プリント基板（２０）を貫通するノンスルーホール（２６）を有していることを特徴とする。
【００１８】
これによると、プリント基板（２０）のうち一面（２２）とは反対側の他面（２３）から一面（２２）側にノンスルーホール（２６）を介して熱が誘導される構造となるので、プリント基板（２０）の他面（２３）側の熱が熱硬化樹脂（４０）に伝わりやすくなると共に、熱硬化樹脂（４０）の硬化をより容易にする構造とすることができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明では、請求項２ないし４に記載の発明において、プリント基板（２０）は、当該プリント基板（２０）を貫通すると共にめっき処理が施されたスルーホール（２７）を有している。そして、金属板（５０）は、当該金属板（５０）の一部（５１）がスルーホール（２７）に差し込まれて接合されていると共にプリント基板（２０）のうち一面（２２）とは反対側の他面（２３）から突出していることを特徴とする。
【００２０】
これによると、金属板（５０）がプリント基板（２０）の他面（２３）側から熱を受けて熱硬化樹脂（４０）に熱が伝わりやすくなるので、熱硬化樹脂（４０）の硬化をより容易にする構造とすることができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明では、請求項１に記載の車両用電子制御装置の製造方法であって、整列板（３０）としてプリント基板（２０）に対向する表面（３２）のうち電気回路素子（２１）に対応する部分が凹んだ凹部（３３）を有するものを用意すると共にコネクタ（１０）を用意し、コネクタ（１０）の複数のコネクタピン（１１）を整列板（３０）の複数の第１貫通孔（３１）にそれぞれ差し込んで整列板（３０）をコネクタ（１０）に組み付ける組み付け工程を含んでいる。
【００２２】
また、整列板（３０）の凹部（３３）に熱硬化樹脂（４０）を塗布し、複数のコネクタピン（１１）をプリント基板（２０）の複数の第２貫通孔（２５）にそれぞれ差し込むと共に熱硬化樹脂（４０）で電気回路素子（２１）およびはんだ部（２４）をコーティングし、複数のコネクタピン（１１）とプリント基板（２０）とを接合し、さらに当該接合の熱で熱硬化樹脂（４０）を硬化させるフロー工程を含んでいることを特徴とする。
【００２３】
これによると、熱硬化樹脂（４０）によって整列板（３０）の下部に配置した電気回路素子（２１）およびはんだ部（２４）をコーティングするので、電気回路素子（２１）を固定するはんだ部（２４）に応力が掛かりにくくなり、はんだ部（２４）にクラックが入りにくくなる。したがって、電気回路素子（２１）を固定するはんだ部（２４）のクラックの発生を抑制することができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の発明において、フロー工程では、凹部（３３）に塗布する熱硬化樹脂（４０）の高さが整列板（３０）の表面（３２）よりも低くなるように、凹部（３３）に熱硬化樹脂（４０）を塗布することを特徴とする。
【００２５】
これにより、熱硬化樹脂（４０）が電気回路素子（２１）およびはんだ部（２４）によって押しつぶされたときに、押しつぶされた熱硬化樹脂（４０）がコネクタピン（１１）に付着することを防止することができる。
【００２６】
請求項８に記載の発明では、請求項６または７に記載の発明において、組み付け工程では、整列板（３０）として、凹部（３３）の底部（３５）に、熱硬化樹脂（４０）より熱伝導率が高い金属板（５０）を設けたものを用意する。そして、フロー工程では、金属板（５０）の上に熱硬化樹脂（４０）を塗布することを特徴とする。
【００２７】
これによると、金属板（５０）を介して熱硬化樹脂（４０）に熱を伝わりやすくすることができるので、熱硬化樹脂（４０）の硬化をより容易にすることができる。
【００２８】
請求項９に記載の発明では、請求項８に記載の発明において、組み付け工程では、整列板（３０）として凹部（３３）が整列板（３０）の側面（３６）に繋がるように形成されているものを用意すると共に、金属板（５０）が整列板（３０）の側面（３６）からはみ出るように金属板（５０）を凹部（３３）の底部（３５）に配置したものを用意することを特徴とする。
【００２９】
これにより、外気によって金属板（５０）の温度が上昇しやすくなるので、金属板（５０）を介して多くの熱を熱硬化樹脂（４０）に伝えることができると共に、熱硬化樹脂（４０）の硬化をより容易にすることができる。
【００３０】
請求項１０に記載の発明では、請求項６ないし９に記載の発明において、プリント基板（２０）として、熱硬化樹脂（４０）に対向する位置に当該プリント基板（２０）を貫通するノンスルーホール（２６）を有するものを用いることを特徴とする。
【００３１】
これにより、プリント基板（２０）のうち一面（２２）とは反対側の他面（２３）から一面（２２）側にノンスルーホール（２６）を介して熱を誘導できるので、プリント基板（２０）の他面（２３）側の熱を熱硬化樹脂（４０）に伝わりやすくすることができると共に、熱硬化樹脂（４０）の硬化をより容易にすることができる。
【００３２】
請求項１１に記載の発明では、請求項８ないし１０に記載の発明において、プリント基板（２０）として、当該プリント基板（２０）を貫通すると共にめっき処理が施されたスルーホール（２７）を有するものを用いる。そして、組み付け工程では、金属板（５０）の一部（５１）をスルーホール（２７）に差し込んで接合すると共にプリント基板（２０）のうち一面（２２）とは反対側の他面（２３）から突出させることを特徴とする。
【００３３】
これにより、金属板（５０）がプリント基板（２０）の他面（２３）側で受けた熱を熱硬化樹脂（４０）に伝えやすくすることができるので、熱硬化樹脂（４０）の硬化をより容易にすることができる。
【００３４】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用電子制御装置の分解図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】（ａ）はプリント基板の一面の平面図であり、（ｂ）は整列板がプリント基板に組み付けられたときの整列板の下部に位置する電気回路素子を含む断面図である。
【図４】（ａ）は整列板の表面側を見た平面図であり、（ｂ）は整列板がプリント基板に組み付けられた断面図である。
【図５】図１に示される車両用電子制御装置の製造工程の一部を示した図である。
【図６】第２実施形態に係る金属板の平面図および断面図である。
【図７】第３実施形態に係る整列板の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００３７】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る車両用電子制御装置の全体図であり、図２は図１のＡ矢視図である。これら図１および図２は、上ケース１、電子部品部２、および下ケース３を分解した分解図である。また、図３は電子部品部２の一部の平面図および断面図を示し、図４は電子部品部２の一部の平面図および断面図を示している。なお、図１および図２では電子部品部２の一部を透視図または断面図で示している。また、図３および図４では上ケース１や下ケース３等は省略している。これら図１〜図４に基づいて、車両用電子制御装置の全体構成について説明する。
【００３８】
車両用電子制御装置は、電子部品部２が金属製の上ケース１および下ケース３に挟まれて上ケース１および下ケース３が基板固定ネジ４により固定されることで一体化された装置である。
【００３９】
電子部品部２は、コネクタ１０と、プリント基板２０と、整列板３０と、を備えている。コネクタ１０は外部との電気的接続を行うための樹脂部品である。このため、コネクタ１０は複数のコネクタピン１１を有している。各コネクタピン１１の一端側はコネクタ１０の開口部側に位置し、中間部は適宜折り曲げられており、他端側はプリント基板２０の電気回路に電気的に接続されている。
【００４０】
プリント基板２０は、図示しない電気回路が形成され、複数の電気回路素子２１が実装された基板である。図１や図３（ａ）に示されるように、プリント基板２０は一面２２およびこの一面２２の反対側の他面２３にそれぞれ電気回路素子２１がはんだ部２４を介して複数実装されている。なお、図３（ａ）でははんだ部２４を省略している。
【００４１】
そして、図３（ｂ）に示されるように、プリント基板２０の一面２２が整列板３０の表面３２に対向するように配置されている。このように、各電気回路素子２１のうち、整列板３０の下部（整列板３０とプリント基板２０との間のスペース）に配置された電気回路素子２１は、例えばＥＭＣ対策として設けられたチップコンデンサ等のノイズ除去用の素子である。もちろん、整列板３０の下部に配置される電気回路素子２１はノイズ除去用に限られない。これら整列板３０の下部に配置された電気回路素子２１は、一方向に沿って配列されている。この「一方向」とは、例えば複数のコネクタピン１１が配列された配列方向に一致している。
【００４２】
また、図３（ａ）に示されるように、プリント基板２０には複数のコネクタピン１１がそれぞれ差し込まれる複数の貫通孔２５が上記の一方向に沿って設けられている。この複数の貫通孔２５は、電気回路素子２１が配置されたラインとは異なるラインに設けられている。
【００４３】
さらに、プリント基板２０にはノンスルーホール２６およびスルーホール２７が複数設けられている。ノンスルーホール２６は、後述する熱硬化樹脂４０に対向する位置に設けられていると共に、めっきによる導体形成がされていない貫通ホールである。各ノンスルーホール２６は、プリント基板２０のうち整列板３０の下部に位置すると共に、電気回路素子２１が配置されたラインと同じラインに設けられている。このノンスルーホール２６は、プリント基板２０の他面２３側から一面２２側に熱を誘導して熱硬化樹脂４０に熱を伝達するために設けられている。一方、スルーホール２７は、プリント基板２０のうち整列板３０が対向しない外縁部に設けられていると共に、めっき処理が施されて導体形成がされている貫通ホールである。
【００４４】
整列板３０は、複数のコネクタピン１１の位置を規制するための部品である。このため、図４（ａ）に示されるように、整列板３０は複数のコネクタピン１１がそれぞれ差し込まれる複数の貫通孔３１を有している。そして、整列板３０は、図１に示されるようにコネクタ１０に一体化されている。
【００４５】
また、整列板３０は、図４（ａ）に示されるように、プリント基板２０に対向する表面３２が凹んだ凹部３３を備えている。具体的に、凹部３３は、少なくとも、ノイズ除去用素子である電気回路素子２１に対応する部分に設けられている。言い換えると、整列板３０の表面３２側に設けられた整列板壁３４によって整列板３０の表面３２側のうち少なくとも電気回路素子２１に対応する部分にスペースが形成されている。このスペースが凹部３３に対応する。すなわち、凹部３３は、図３（ｂ）に示されるように整列板３０とプリント基板２０とが組み付けられたときに、整列板３０の下部に位置する電気回路素子２１を収納するスペースである。上述のように、整列板３０の下部の各電気回路素子２１は一方向に沿って配置されているため、凹部３３も上記の一方向に沿って形成されている。そして、本実施形態では、凹部３３は整列板３０の側面に繋がるように形成されている。
【００４６】
また、整列板３０は、凹部３３の底部３５に配置された金属板５０を有している。金属板５０として、例えば銅板が用いられる。また、整列板３０の凹部３３が整列板３０の側面３６に繋がるように形成されている。このため、これを利用して金属板５０は図４（ａ）に示されるように整列板３０の側面３６からはみ出ている。これにより、金属板５０が外気に露出する構造となっているので、外気によって金属板５０の温度が上昇しやすくなる。
【００４７】
さらに、金属板５０は整列板３０からはみ出た外縁部に端子部５１を備えている。端子部５１は、図４（ｂ）に示されるように、プリント基板２０に設けられたスルーホール２７に差し込まれて接合されていると共に、金属板５０の端子部５１はプリント基板２０の他面２３から突出している。これにより、金属板５０がプリント基板２０の他面２３側から熱を受けやすくなっている。
【００４８】
そして、金属板５０の上には熱硬化樹脂４０が設けられている。ここで、金属板５０は熱硬化樹脂４０より熱伝導率が高いものであり、金属板５０を介して熱硬化樹脂４０に熱が伝達しやすくなっている。なお、図４（ａ）では熱硬化樹脂４０を省略している。
【００４９】
熱硬化樹脂４０は、プリント基板２０と整列板３０との間に位置し、整列板３０の下部に位置する電気回路素子２１およびはんだ部２４の全体をコーティングする役割を果たす。この熱硬化樹脂４０は、整列板３０とプリント基板２０とが組み付けられたときに整列板３０の下部に位置する電気回路素子２１およびはんだ部２４の全体を覆い、そのまま熱硬化したものである。
【００５０】
ここで、熱硬化樹脂４０の粘度が低いと、プリント基板２０およびコネクタ１０を傾けた際に熱硬化樹脂４０が容易に移動し、コネクタピン１１といった整列板３０の下部の電気回路素子２１以外に熱硬化樹脂４０が付着する可能性がある。これを防止するため、熱硬化樹脂４０は例えばエポキシ樹脂のように常温で粘度の高いゲル状となる物を選択し、熱硬化樹脂４０が容易に移動しない構造とする。
【００５１】
以上が、本実施形態に係る車両用電子制御装置の全体構成である。次に、車両用電子制御装置の製造方法について説明する。
【００５２】
まず、上ケース１や下ケース３等の各部品を用意する。コネクタ１０については、複数のコネクタピン１１がインサート成型されたものを用意する。また、プリント基板２０については、熱硬化樹脂４０に対向する位置にノンスルーホール２６が形成されており、めっき処理が施されたスルーホール２７が形成されたものに電気回路素子２１がはんだ部２４で固定されたものを用意する。この場合、ノイズ除去用素子である電気回路素子２１が整列板３０の下部に配置されるようにプリント基板２０の一面２２に電気回路素子２１を実装する。
【００５３】
そして、整列板３０については、複数の貫通孔３１や上述の凹部３３が形成されたものを用意し、凹部３３の底部３５に金属板５０を設ける。この場合、凹部３３が整列板３０の側面に繋がるように形成されている整列板３０を用意し、金属板５０が整列板３０の側面からはみ出るように金属板５０を凹部３３の底部３５に配置する。金属板５０を整列板３０に確実に固定するため、金属板５０を整列板３０にインサート成型しても良い。このような整列板３０に対し、コネクタ１０の複数のコネクタピン１１を整列板３０の各貫通孔３１にそれぞれ差し込んで整列板３０をコネクタ１０に組み付ける組み付け工程を行う。
【００５４】
続いて、整列板３０の凹部３３に熱硬化樹脂４０を設ける。すなわち、凹部３３の底部３５に配置された金属板５０の上に熱硬化樹脂４０を塗布する。この様子を図５に示す。図５に示されるように、凹部３３に設けた熱硬化樹脂４０に高さが整列板３０の表面３２を超えないように、整列板３０の表面３２よりも低くなるように熱硬化樹脂４０の塗布量を調整する。これは、熱硬化樹脂４０が電気回路素子２１およびはんだ部２４によって押しつぶされたときに、押しつぶされた熱硬化樹脂４０が整列板３０とプリント基板２０との隙間を移動してコネクタピン１１に付着することを防止するためである。このような熱硬化樹脂４０の移動は、整列板壁３４によっても規制される。
【００５５】
この後、コネクタ１０とプリント基板２０との接合を行う。このためには、まず金属に熱を与えるプリヒート工程で各部品をはんだが溶融しやすくなる温度に加熱した後、高温短時間（例えば２６５℃、５ｓｅｃ）のフロー工程を実施する。
【００５６】
すなわち、図５に示されるように、コネクタ１０の複数のコネクタピン１１をプリント基板２０の各貫通孔２５にそれぞれ差し込む。このとき、熱硬化樹脂４０が整列板３０の下部に位置する電気回路素子２１およびはんだ部２４の全体をコーティングする。この状態で、プリント基板２０の他面２３側をはんだ槽に浸すことではんだ付けを実施する。これにより、各コネクタピン１１をプリント基板２０に接合する。
【００５７】
そして、この接合の熱で熱硬化樹脂４０を硬化させる。このとき、上述のように、プリント基板２０にノンスルーホール２６が設けられているので、はんだ槽の熱がプリント基板２０の他面２３側からノンスルーホール２６を介してプリント基板２０の一面２２側に誘導される。このため、熱硬化樹脂４０の硬化がより容易になる。
【００５８】
また、金属板５０が整列板３０からはみ出ているため、金属板５０がはんだ槽の熱を受けやすく、熱硬化樹脂４０の硬化がより容易になる。さらに、金属板５０の端子部５１がスルーホール２７を介してプリント基板２０の他面２３側に突出しているので、端子部５１によってはんだ槽の熱を吸い上げることが可能である。これによっても、熱硬化樹脂４０の硬化をより容易にすることができる。
【００５９】
なお、はんだ槽にコネクタピン１１を浸すフロー工程で熱を用いるが、フロー工程の前のプリヒート工程でも熱を用いる。したがって、このプリヒート工程で熱硬化樹脂４０の熱硬化を行っても良い。
【００６０】
上記のようにして、電子部品部２を構成した後、電子部品部２を上ケース１と下ケース３とで挟んで基板固定ネジ４で固定することで車両用電子制御装置が完成する。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態では、整列板３０の下部に位置する電気回路素子２１について、整列板３０の凹部３３に熱硬化樹脂４０を塗布する。そして、コネクタ１０をプリント基板２０に組み付けた状態で熱硬化樹脂４０が整列板３０の下部の電気回路素子２１を覆う状態にし、コネクタ１０とプリント基板２０をはんだにより接合するフロー工程の熱で熱硬化樹脂４０を硬化させて、熱硬化樹脂４０を電気回路素子２１およびはんだ部２４にコーティングすることが特徴となっている。
【００６２】
このように、熱硬化樹脂４０が電気回路素子２１およびはんだ部２４を覆うので、電気回路素子２１を固定するはんだ部２４に応力が掛かりにくくなり、はんだ部２４にクラックが入りにくくなる。すなわち、フロー工程のはんだ槽の熱によってコネクタ１０やプリント基板２０等、熱膨張係数がそれぞれ異なる部品が一体化されているため、熱膨張係数の差に応じた応力がはんだ部２４に印加されるが、熱硬化した熱硬化樹脂４０がはんだ部２４の全体を完全に覆ってはんだ部２４を押さえつけているため、応力を受けたはんだ部２４の変形をしにくくすることができる。したがって、電気回路素子２１を固定するはんだ部２４のクラックの発生を抑制することができる。整列板３０の下部に配置される電気回路素子２１としてノイズ除去用の素子を用いている場合は、車両用電子制御装置において経年劣化によるＥＭＣ特性の劣化を防止することができる。
【００６３】
なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、貫通孔３１が特許請求の範囲の「第１貫通孔」に対応し、貫通孔２５が特許請求の範囲の「第２貫通孔」に対応する。また、端子部５１が特許請求の範囲の「金属板の一部」に対応する。
【００６４】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について説明する。図６（ａ）は本実施形態に係る整列板３０の表面３２側を見た平面図であり、図６（ｂ）は整列板３０がプリント基板２０に組み付けられた断面図である。
【００６５】
図６（ａ）に示されるように、本実施形態では金属板５０に端子部５１は設けられていない。しかし、金属板５０の外縁部が整列板３０の側面３６からはみ出ており、金属板５０が外気に露出する構造となっているので、外気によって金属板５０の温度が上昇しやすくなる。したがって、金属板５０を介して多くの熱を熱硬化樹脂４０に伝えることができると共に、熱硬化樹脂４０の硬化をより容易にすることができる。
【００６６】
もちろん、金属板５０が整列板３０の側面３６からはみ出ないように凹部３３の底部３５に設けられていても良い。
【００６７】
（第３実施形態）
本実施形態では、第１、第２実施形態と異なる部分について説明する。図７は、本実施形態に係る整列板３０およびプリント基板２０の断面図である。この図に示されるように、整列板３０の凹部３３の底部３５に金属板５０が設けられていない。この場合は、凹部３３の底部３５に熱硬化樹脂４０が直接塗布されている。
【００６８】
このように、金属板５０を用いない構造でも良い。上述のように、プリント基板２０にノンスルーホール２６が設けられていれば、このノンスルーホール２６を介して熱硬化樹脂４０に熱を伝えることができる。以上のように、熱の伝達手段として金属板５０を用いない構造としても良い。
【００６９】
（他の実施形態）
上記各実施形態で示された車両用電子制御装置の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明の熱硬化樹脂４０によって整列板３０の下部に配置された電気回路素子２１およびはんだ部２４をコーティングできる他の構成とすることもできる。
【００７０】
例えば、金属板５０を備えていない整列板３０およびノンスルーホール２６が設けられていないプリント基板２０を採用しても良い。また、整列板３０の下部に位置する電気回路素子２１の数や配置場所は適宜設定できる。同様に、ノンスルーホール２６の数や配置も適宜設定できる。金属板５０の端子部５１の位置も、金属板５０の外縁部に限らず、他の場所でも良い。さらに、金属板５０のうちプリント基板２０に接合される部分は端子部５１に限らず、金属板５０の一部であれば良い。
【００７１】
また、上記各実施形態では、整列板３０には、この整列板３０の下部に配置された複数の電気回路素子２１をまとめて収納する１つの大きな凹部３３が設けられていたが、各電気回路素子２１それぞれに対応した凹部３３が設けられていても良い。この場合、１つの凹部３３に１つの電気回路素子２１が配置されても良いし、１つの凹部３３に２つ以上の電気回路素子２１が配置されていても良い。また、凹部３３は複数設けられていても良い。すなわち、熱硬化樹脂４０を塗布できるスペースとして凹部３３が設けられていれば良く、そのような構造は凹部３３を形成するための整列板壁３４をどのように設けるかによって実現できる。
【００７２】
また、上記各実施形態では、整列板３０の凹部３３に予め熱硬化樹脂４０を塗布していたが、整列板３０の凹部３３に熱硬化樹脂４０を塗布する前にコネクタ１０の各コネクタピン１１をプリント基板２０の貫通孔２５に差し込み、この後に凹部３３に溶かした熱硬化樹脂４０を流し込んでも良い（アンダーフィル工程）。例えば、整列板３０の側面３６に繋がるように凹部３３を設けておけば、整列板３０の側面３６から凹部３３に熱硬化樹脂４０を注入できる。また、プリント基板２０に設けられたノンスルーホール２６を介して凹部３３に熱硬化樹脂４０を注入しても良い。
【００７３】
上記各実施形態では、熱硬化樹脂４０としてエポキシ樹脂を用いるとしたが、これも一例であり、他の材料でも良い。もちろん、凹部３３に塗布したときに流れないようにするべく、ある程度粘度があるものが好ましい。
【符号の説明】
【００７４】
１０ コネクタ
２０ プリント基板
２１ 電気回路素子
２２ プリント基板の一面
２３ 他面
２４ はんだ部
３０ 整列板
３２ 整列板の表面
３３ 凹部
３５ 凹部の底部
３６ 整列板の側面
４０ 熱硬化樹脂
５０ 金属板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコネクタピン（１１）を有するコネクタ（１０）と、
前記コネクタ（１０）に一体化され、前記複数のコネクタピン（１１）がそれぞれ差し込まれる複数の第１貫通孔（３１）を有する整列板（３０）と、
前記整列板（３０）に対向配置されると共に前記複数のコネクタピン（１１）がそれぞれ差し込まれる複数の第２貫通孔（２５）を有するプリント基板（２０）と、
前記プリント基板（２０）のうち前記整列板（３０）に対向する一面（２２）にはんだ部（２４）を介して固定されることで前記整列板（３０）の下部に位置する電気回路素子（２１）と、を備えており、
前記整列板（３０）は、
前記プリント基板（２０）に対向する表面（３２）のうち前記電気回路素子（２１）に対応する部分が凹んだ凹部（３３）と、
前記整列板（３０）の前記凹部（３３）に設けられると共に前記電気回路素子（２１）および前記はんだ部（２４）をコーティングする熱硬化樹脂（４０）と、を有していることを特徴とする車両用電子制御装置。
【請求項２】
前記整列板（３０）は、前記凹部（３３）の底部（３５）に、前記熱硬化樹脂（４０）より熱伝導率が高い金属板（５０）を有しており、
前記熱硬化樹脂（４０）は、前記金属板（５０）の上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用電子制御装置。
【請求項３】
前記凹部（３３）は、前記整列板（３０）の側面（３６）に繋がるように形成されており、
前記金属板（５０）は、前記凹部（３３）の底部（３５）に配置されていると共に前記整列板（３０）の側面（３６）からはみ出ていることを特徴とする請求項２に記載の車両用電子制御装置。
【請求項４】
前記プリント基板（２０）は、前記熱硬化樹脂（４０）に対向する位置に当該プリント基板（２０）を貫通するノンスルーホール（２６）を有していることを特徴とする請求項２または３に記載の車両用電子制御装置。
【請求項５】
前記プリント基板（２０）は、当該プリント基板（２０）を貫通すると共にめっき処理が施されたスルーホール（２７）を有し、
前記金属板（５０）は、当該金属板（５０）の一部（５１）が前記スルーホール（２７）に差し込まれて接合されていると共に前記プリント基板（２０）のうち前記一面（２２）とは反対側の他面（２３）から突出していることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の車両用電子制御装置。
【請求項６】
複数のコネクタピン（１１）を有するコネクタ（１０）と、
前記コネクタ（１０）に一体化され、前記複数のコネクタピン（１１）がそれぞれ差し込まれる複数の第１貫通孔（３１）を有する整列板（３０）と、
前記整列板（３０）に対向配置されると共に、前記複数のコネクタピン（１１）がそれぞれ差し込まれる複数の第２貫通孔（２５）を有するプリント基板（２０）と、
前記プリント基板（２０）のうち前記整列板（３０）に対向する一面（２２）にはんだ部（２４）を介して固定されることで前記整列板（３０）の下部に位置する電気回路素子（２１）と、を備えた車両用電子制御装置の製造方法であって、
前記整列板（３０）として前記プリント基板（２０）に対向する表面（３２）のうち前記電気回路素子（２１）に対応する部分が凹んだ凹部（３３）を有するものを用意すると共に前記コネクタ（１０）を用意し、前記コネクタ（１０）の前記複数のコネクタピン（１１）を前記整列板（３０）の前記複数の第１貫通孔（３１）にそれぞれ差し込んで前記整列板（３０）を前記コネクタ（１０）に組み付ける組み付け工程と、
前記整列板（３０）の前記凹部（３３）に熱硬化樹脂（４０）を塗布し、前記複数のコネクタピン（１１）を前記プリント基板（２０）の前記複数の第２貫通孔（２５）にそれぞれ差し込むと共に前記熱硬化樹脂（４０）で前記電気回路素子（２１）および前記はんだ部（２４）をコーティングし、前記複数のコネクタピン（１１）と前記プリント基板（２０）とを接合し、さらに当該接合の熱で前記熱硬化樹脂（４０）を硬化させるフロー工程と、を含んでいることを特徴とする車両用電子制御装置の製造方法。
【請求項７】
前記フロー工程では、前記凹部（３３）に塗布する前記熱硬化樹脂（４０）の高さが前記整列板（３０）の前記表面（３２）よりも低くなるように、前記凹部（３３）に前記熱硬化樹脂（４０）を塗布することを特徴とする請求項６に記載の車両用電子制御装置の製造方法。
【請求項８】
前記組み付け工程では、前記整列板（３０）として、前記凹部（３３）の底部（３５）に、前記熱硬化樹脂（４０）より熱伝導率が高い金属板（５０）を設けたものを用意し、
前記フロー工程では、前記金属板（５０）の上に前記熱硬化樹脂（４０）を塗布することを特徴とする請求項６または７に記載の車両用電子制御装置の製造方法。
【請求項９】
前記組み付け工程では、前記整列板（３０）として前記凹部（３３）が前記整列板（３０）の側面（３６）に繋がるように形成されているものを用意すると共に、前記金属板（５０）が前記整列板（３０）の側面（３６）からはみ出るように前記金属板（５０）を前記凹部（３３）の底部（３５）に配置したものを用意することを特徴とする請求項８に記載の車両用電子制御装置の製造方法。
【請求項１０】
前記プリント基板（２０）として、前記熱硬化樹脂（４０）に対向する位置に当該プリント基板（２０）を貫通するノンスルーホール（２６）を有するものを用いることを特徴とする請求項６ないし９のいずれか１つに記載の車両用電子制御装置の製造方法。
【請求項１１】
前記プリント基板（２０）として、当該プリント基板（２０）を貫通すると共にめっき処理が施されたスルーホール（２７）を有するものを用い、
前記組み付け工程では、前記金属板（５０）の一部（５１）を前記スルーホール（２７）に差し込んで接合すると共に前記プリント基板（２０）のうち前記一面（２２）とは反対側の他面（２３）から突出させることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか１つに記載の車両用電子制御装置の製造方法。
【請求項１】
複数のコネクタピン（１１）を有するコネクタ（１０）と、
前記コネクタ（１０）に一体化され、前記複数のコネクタピン（１１）がそれぞれ差し込まれる複数の第１貫通孔（３１）を有する整列板（３０）と、
前記整列板（３０）に対向配置されると共に前記複数のコネクタピン（１１）がそれぞれ差し込まれる複数の第２貫通孔（２５）を有するプリント基板（２０）と、
前記プリント基板（２０）のうち前記整列板（３０）に対向する一面（２２）にはんだ部（２４）を介して固定されることで前記整列板（３０）の下部に位置する電気回路素子（２１）と、を備えており、
前記整列板（３０）は、
前記プリント基板（２０）に対向する表面（３２）のうち前記電気回路素子（２１）に対応する部分が凹んだ凹部（３３）と、
前記整列板（３０）の前記凹部（３３）に設けられると共に前記電気回路素子（２１）および前記はんだ部（２４）をコーティングする熱硬化樹脂（４０）と、を有していることを特徴とする車両用電子制御装置。
【請求項２】
前記整列板（３０）は、前記凹部（３３）の底部（３５）に、前記熱硬化樹脂（４０）より熱伝導率が高い金属板（５０）を有しており、
前記熱硬化樹脂（４０）は、前記金属板（５０）の上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用電子制御装置。
【請求項３】
前記凹部（３３）は、前記整列板（３０）の側面（３６）に繋がるように形成されており、
前記金属板（５０）は、前記凹部（３３）の底部（３５）に配置されていると共に前記整列板（３０）の側面（３６）からはみ出ていることを特徴とする請求項２に記載の車両用電子制御装置。
【請求項４】
前記プリント基板（２０）は、前記熱硬化樹脂（４０）に対向する位置に当該プリント基板（２０）を貫通するノンスルーホール（２６）を有していることを特徴とする請求項２または３に記載の車両用電子制御装置。
【請求項５】
前記プリント基板（２０）は、当該プリント基板（２０）を貫通すると共にめっき処理が施されたスルーホール（２７）を有し、
前記金属板（５０）は、当該金属板（５０）の一部（５１）が前記スルーホール（２７）に差し込まれて接合されていると共に前記プリント基板（２０）のうち前記一面（２２）とは反対側の他面（２３）から突出していることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の車両用電子制御装置。
【請求項６】
複数のコネクタピン（１１）を有するコネクタ（１０）と、
前記コネクタ（１０）に一体化され、前記複数のコネクタピン（１１）がそれぞれ差し込まれる複数の第１貫通孔（３１）を有する整列板（３０）と、
前記整列板（３０）に対向配置されると共に、前記複数のコネクタピン（１１）がそれぞれ差し込まれる複数の第２貫通孔（２５）を有するプリント基板（２０）と、
前記プリント基板（２０）のうち前記整列板（３０）に対向する一面（２２）にはんだ部（２４）を介して固定されることで前記整列板（３０）の下部に位置する電気回路素子（２１）と、を備えた車両用電子制御装置の製造方法であって、
前記整列板（３０）として前記プリント基板（２０）に対向する表面（３２）のうち前記電気回路素子（２１）に対応する部分が凹んだ凹部（３３）を有するものを用意すると共に前記コネクタ（１０）を用意し、前記コネクタ（１０）の前記複数のコネクタピン（１１）を前記整列板（３０）の前記複数の第１貫通孔（３１）にそれぞれ差し込んで前記整列板（３０）を前記コネクタ（１０）に組み付ける組み付け工程と、
前記整列板（３０）の前記凹部（３３）に熱硬化樹脂（４０）を塗布し、前記複数のコネクタピン（１１）を前記プリント基板（２０）の前記複数の第２貫通孔（２５）にそれぞれ差し込むと共に前記熱硬化樹脂（４０）で前記電気回路素子（２１）および前記はんだ部（２４）をコーティングし、前記複数のコネクタピン（１１）と前記プリント基板（２０）とを接合し、さらに当該接合の熱で前記熱硬化樹脂（４０）を硬化させるフロー工程と、を含んでいることを特徴とする車両用電子制御装置の製造方法。
【請求項７】
前記フロー工程では、前記凹部（３３）に塗布する前記熱硬化樹脂（４０）の高さが前記整列板（３０）の前記表面（３２）よりも低くなるように、前記凹部（３３）に前記熱硬化樹脂（４０）を塗布することを特徴とする請求項６に記載の車両用電子制御装置の製造方法。
【請求項８】
前記組み付け工程では、前記整列板（３０）として、前記凹部（３３）の底部（３５）に、前記熱硬化樹脂（４０）より熱伝導率が高い金属板（５０）を設けたものを用意し、
前記フロー工程では、前記金属板（５０）の上に前記熱硬化樹脂（４０）を塗布することを特徴とする請求項６または７に記載の車両用電子制御装置の製造方法。
【請求項９】
前記組み付け工程では、前記整列板（３０）として前記凹部（３３）が前記整列板（３０）の側面（３６）に繋がるように形成されているものを用意すると共に、前記金属板（５０）が前記整列板（３０）の側面（３６）からはみ出るように前記金属板（５０）を前記凹部（３３）の底部（３５）に配置したものを用意することを特徴とする請求項８に記載の車両用電子制御装置の製造方法。
【請求項１０】
前記プリント基板（２０）として、前記熱硬化樹脂（４０）に対向する位置に当該プリント基板（２０）を貫通するノンスルーホール（２６）を有するものを用いることを特徴とする請求項６ないし９のいずれか１つに記載の車両用電子制御装置の製造方法。
【請求項１１】
前記プリント基板（２０）として、当該プリント基板（２０）を貫通すると共にめっき処理が施されたスルーホール（２７）を有するものを用い、
前記組み付け工程では、前記金属板（５０）の一部（５１）を前記スルーホール（２７）に差し込んで接合すると共に前記プリント基板（２０）のうち前記一面（２２）とは反対側の他面（２３）から突出させることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか１つに記載の車両用電子制御装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２０４７２９（Ｐ２０１２−２０４７２９Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６９５４０（Ｐ２０１１−６９５４０）
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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