電子装置及びその製造方法
【課題】放熱性を向上しつつコストを低減することのできる電子装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】電子装置１０は、合成樹脂からなる絶縁基材２０に配線２１が形成され、該配線２１として絶縁基材２０の一面２０ａに形成されたランド２１ａを有する基板１１と、ランド２１ａと電気的に接続された電子部品１２と、基板１１及び電子部品１２を収容する筐体１３と、を備える。そして、筐体１３として、金属材料を用いて形成されたケース３０を少なくとも有し、基板１１を構成する絶縁基材２０は、ケース３０をインサート部品として成形されている。
【解決手段】電子装置１０は、合成樹脂からなる絶縁基材２０に配線２１が形成され、該配線２１として絶縁基材２０の一面２０ａに形成されたランド２１ａを有する基板１１と、ランド２１ａと電気的に接続された電子部品１２と、基板１１及び電子部品１２を収容する筐体１３と、を備える。そして、筐体１３として、金属材料を用いて形成されたケース３０を少なくとも有し、基板１１を構成する絶縁基材２０は、ケース３０をインサート部品として成形されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂からなる絶縁基材に配線が形成されてなる基板と、基板のランドに接続された電子部品と、基板及び電子部品を収容する筐体と、を備える電子装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１，２に示されるように、合成樹脂からなる絶縁基材に配線が形成されてなる基板と、基板のランドに接続された電子部品と、基板及び電子部品を収容する筐体と、を備える電子装置として、放熱性を考慮したものが知られている。
【０００３】
特許文献１では、基板（プリント基板）に実装された電子部品と該電子部品に対向する筐体の突出部との間、又は、基板における電子部品搭載部分の裏面部分と、該裏面部分に対向する筐体の突出部との間に、柔軟性を有する熱伝導材が配置されている。
【０００４】
一方、特許文献２では、基板（プリント基板）における電子部品搭載部分の裏面部分と、該裏面部分に対向する筐体との間に接着作用を有する放熱部材が配置され、放熱部材により、基板が筐体に接着固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２８９１９１号公報
【特許文献２】特開２００４−３１４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、電子部品と筐体、基板と筐体が接触して放熱する構造の場合、基板の反りによって、非接触状態や偏当たりが生じて、放熱性を確保できない虞がある。これに対し、特許文献１，２では、柔軟性を有する熱伝導材を用いるため、基板を筐体に組み付ける構成でありながら、基板に反りが生じても、熱伝導材が反りの影響を緩和（吸収）し、高い放熱性を確保することができる。しかしながら、その反面、部品点数が増加し、組み付け工数も増加する。すなわち、電子装置のコストを低減することが困難である。
【０００７】
また、基板を筐体に組み付ける工程を必要とするため、これによっても、電子装置のコストを低減することが困難である。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑み、放熱性を向上しつつコストを低減することのできる電子装置及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】
【０００９】
上記目的を達成するために請求項１に記載の電子装置は、
合成樹脂からなる絶縁基材に配線が形成され、該配線として絶縁基材の一面に形成されたランドを有する基板と、
ランドと電気的に接続された電子部品と、
基板及び電子部品を収容する筐体と、を備える。
【００１０】
そして、筐体として、金属材料を用いて形成された金属筐体を少なくとも有し、
絶縁基材は、金属筐体に接触して金属筐体と一体的に成形されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明では、絶縁基材が金属筐体と一体的に成形されている。したがって、合成樹脂を用いて絶縁基材を成形する工程が、絶縁基材、ひいては基板を、筐体に組み付ける工程を兼ねるため、別途基板を筐体に組み付けなくとも良い。これにより、電子装置の製造コストを低減することができる。
【００１２】
また、基板を構成する絶縁基材が、一体的に成形された金属筐体によって拘束されるため、従来のように基板と筐体とが別体の構成に較べて、基板に反りが生じにくい。このため、熱伝導材を用いなくとも、電子部品と金属筐体、又は、基板と金属筐体の接触状態のばらつきを抑制することができる。
【００１３】
このように本発明によれば、放熱性を向上しつつ製造コストを低減することができる。
【００１４】
請求項２に記載のように、
絶縁基材は、熱可塑性樹脂からなり、
配線は、プレスにより、金属箔を打ち抜きつつ絶縁基材に熱圧着してなる構成を採用すると良い。
【００１５】
これによれば、エッチング、メッキ、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷のように、少なからず液体を用いることなく、ドライ工程で配線を形成することができる。
【００１６】
請求項３に記載のように、
金属筐体は、絶縁基材の接触面から突出する突出部を有し、
絶縁基材は、突出部の少なくとも一部を被覆するように成形され、
電子部品は、突出部上に配置されてランドと電気的に接続された構成とすると良い。
【００１７】
これによれば、電子部品から金属筐体までの距離を、突出部を有さない構成に較べて短くすることができる。すなわち、放熱性をより向上することができる。
【００１８】
請求項４に記載のように、
突出部の一部は、絶縁基材の一面から露出し、
電子部品が、突出部の露出部分に接触する構成とすることが好ましい。
【００１９】
これによれば、金属筐体の突出部に電子部品を接触させるため、放熱性をさらに向上することができる。
【００２０】
具体的には、例えば請求項５に記載のように、
電子部品は、本体部と、該本体部における基板との対向面を除く面から外部に延出されたリードを有し、
本体部における基板との対向面が突出部の露出部分に接触し、リードがランドと接続された構成を採用することができる。
【００２１】
また、請求項６に記載のように、
電子部品は、基板との対向面にて突出部の露出部分に接触するとともに、ボンディングワイヤを介してランドと接続された構成を採用することもできる。
【００２２】
一方、請求項７に記載のように、
電子部品は、基板との対向面に端子を有し、
突出部全体が、絶縁基材に埋設され、
絶縁基材における突出部を覆う部分の一面にランドが形成され、該ランドに、電子部品の端子が接続された構成としても良い。
【００２３】
これによれば、ＢＧＡ、ＱＦＮなどの、基板との対向面に端子を有する電子部品を、基板に実装しつつ、電子部品の熱を金属筐体に効率よく放熱することができる。
【００２４】
請求項８に記載のように、筐体は、絶縁基材が一体化された金属筐体と、該金属筐体とは別の筐体とを有し、金属筐体と筐体とを組み付けてなる構成を採用しても良い。また、請求項９に記載のように、筐体は、絶縁基材が一体化された金属筐体と、絶縁基材の一面全域を、電子部品ごと一体的に封止するモールド樹脂とを有する構成を採用しても良い。
【００２５】
次に、請求項１０に記載の発明は、
合成樹脂からなる絶縁基材に配線が形成され、該配線として絶縁基材の一面に形成されたランドを有する基板と、
ランドと電気的に接続された電子部品と、
基板及び電子部品を収容する筐体と、を備える電子装置の製造方法であって、
筐体としての、金属材料を用いて形成された金属筐体をインサート部品とし、金属筐体に接触するように合成樹脂材料を成形して、金属筐体と一体化した絶縁基材を形成する成形工程と、
絶縁基材に、ランドを含む配線を形成する配線工程と、
電子部品とランドとを電気的に接続する実装工程と、を備えることを特徴とする。
【００２６】
本発明の作用効果は、請求項１に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。
【００２７】
請求項１１に記載のように、
成形工程では、合成樹脂材料としての熱可塑性樹脂を射出成形して、金属筐体と一体化した絶縁基材を形成し、
配線工程では、プレスにより、金属箔を打ち抜きつつ絶縁基材に熱圧着して、配線を形成すると良い。
【００２８】
本発明の作用効果は、請求項２に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。
【００２９】
請求項１２に記載のように、
金属筐体は、絶縁基材の接触面から突出する突出部を有し、
成形工程では、突出部の一部が、絶縁基材の一面から露出するように絶縁基材を形成し、
実装工程では、突出部の露出部分に電子部品を接触させた状態で、電子部品とランドとを接続することが好ましい。
【００３０】
本発明の作用効果は、請求項３，４に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。
【００３１】
また、基板との対向面に端子を有する電子部品を用いる場合は、請求項１３に記載のように、
金属筐体は、絶縁基材の接触面から突出する突出部を有し、
成形工程では、突出部が埋設するように絶縁基材を形成し、
配線工程では、絶縁基材における突出部を覆う部分の一面にランドを形成し、
実装工程では、突出部を覆う部分に位置するランドと電子部品の端子とを接続すると良い。
【００３２】
本発明の作用効果は、請求項３，７に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１実施形態に係る電子装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す電子装置の製造方法を示す断面図であり、金属筐体の準備工程を示す。
【図３】図１に示す電子装置の製造方法を示す断面図であり、インサート成形工程を示す。
【図４】図１に示す電子装置の製造方法を示す断面図であり、配線工程を示す。
【図５】図１に示す電子装置の製造方法を示す断面図であり、実装工程を示す。
【図６】金属筐体の突出部の変形例を示す断面図である。
【図７】電子部品の変形例を示す断面図である。
【図８】筐体の変形例を示す断面図である。
【図９】第２実施形態に係る電子装置の概略構成を示す断面図である。
【図１０】第３実施形態に係る電子装置の概略構成を示す断面図である。
【図１１】電子装置のその他変形例を示す断面図である。
【図１２】図１１に示す電子装置の製造方法を示す断面図であり、層間接続部を形成した状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各図において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。
【００３５】
（第１実施形態）
図１に示す電子装置１０は、例えば車両のエンジンを制御する電子制御装置（ＥＣＵ）として構成されている。この電子装置１０は、基板１１と、基板１１のランド２１ａに電気的に接続された電子部品１２と、電子部品１２の実装された基板１１を収容する筐体１３と、を備えている。また、筐体１３は、金属材料を用いて一面が開口する箱状に形成されたケース３０と、合成樹脂材料を用いて形成され、一面が開口する箱状に形成されたカバー３１とを有し、ケース３０とカバー３１とを組み付けることで、筐体１３をなすようになっている。なお、ケース３０が、特許請求の範囲に記載の金属筐体に相当し、カバー３１が、金属筐体とは別の筐体に相当する。
【００３６】
基板１１は、合成樹脂を成形してなる絶縁基材２０と、該絶縁基材２０における電子部品１２が配置される一面２０ａに形成されたランド２１ａを含む配線２１などを有するプリント基板である。
【００３７】
絶縁基材２０を構成する材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれも採用することができるが、成形性を考慮すると熱可塑性樹脂のほうが好ましい。この絶縁基材２０は、筐体１３を構成するケース３０と一体的に成形されている。すなわち、絶縁基材２０は、ケース３０に密着している。
【００３８】
本実施形態では、配線２１が熱圧着により絶縁基材２０に形成されている。このため、合成樹脂材料として熱可塑性樹脂を用いている。なお、熱可塑性樹脂としては、ＰＢＴやＰＰＳなどを用いることができる。また、絶縁基材２０が、ケース３０の内面３２、詳しくは底面３２ａ及び側面３２ｂに密着している。また、図１に示すように、絶縁基材２０の一面２０ａが平坦となっている。
【００３９】
ランド２１ａを含む配線２１は、少なくとも絶縁基材２０の一面２０ａに形成されている。また、配線２１の構成材料は導電材料であれば良く、その製造方法は特に限定されるものではない。本実施形態では、絶縁基材２０の一面２０ａのみに配線２１が形成されている。また、配線２１は、金属箔、詳しくは銅箔、をパターニングして形成されている。
【００４０】
電子部品１２は、絶縁基材２０の一面２０ａ上に配置されている。そして、上記したランド２１ａと電気的に接続されている。すなわち、電子部品１２は、表面実装構造の電子部品である。この電子部品１２としては、マイコン、パワートランジスタ、抵抗、コンデンサなどがある。
【００４１】
図１に示す電子部品１２は、アイランドにダイマウントされた半導体チップが樹脂封止されてなる本体部２２と、半導体チップと電気的に接続され、本体部２２における基板１１との対向面２２ａ（以下、下面２２ａと示す）とは異なる面、例えば側面から樹脂の外部に延出されたリード２３を有する。このような電子部品１２としてはＱＦＰが知られている。そして、リード２３が、対応するランド２１ａと電気的に接続されている。本実施形態では、リード２３がランド２１ａにはんだ接合されている。
【００４２】
なお、図１に示す符号２４は、基板１１に実装されたコネクタである。コネクタ２４の端子は基板１１のランド２１ａと電気的に接続されている。また、コネクタ２４は、カバー３１に設けられた開口部を介して、嵌合部が電子装置１０の外部に露出され、これにより電子装置１０と外部機器との電気的な接続が可能となっている。
【００４３】
このように構成される電子装置１０において、本実施形態ではさらに、ケース３０が、内面３２から突出する突出部３３を有している。そして、突出部３３上に電子部品１２が配置されている。本実施形態では、ケース３０の底面３２ａに、基板１１の厚さ方向に沿って突出部３３が設けられている。また、突出部３３は柱状を有しており、その先端面３３ａが絶縁基材２０の一面２０ａと面一となっている。そして、上記した電子部品１２のうち、本体部２２の下面２２ａが突出部３３の先端面３３ａに接触している。また、ランド２１ａを含む配線２１は、突出部３３と接触しない位置に形成されている。
【００４４】
次に、上記した電子装置１０の製造方法を、図１〜図５を用いて説明する。
【００４５】
先ず、図２に示すように、突出部３３を有するケース３０を準備する。このケース３０は、ダイカスト法やプレス法によって形成することができる。本実施形態では、ダイカストによってアルミニウム製のケース３０を形成する。
【００４６】
次いで、ケース３０をインサート部品として合成樹脂材料を成形し、図３に示すようにケース３０と一体化した絶縁基材２０を形成する。この成形工程としては、射出成形やトランスファ成形を採用することができる。このように、絶縁基材２０の形成と絶縁基材２０（基板１１）のケース３０への固定とを同一の工程で行う。
【００４７】
本実施形態では、後工程で金属箔を熱圧着するために、熱可塑性樹脂による射出成形を行う。また、絶縁基材２０の一面２０ａが平坦となり、且つ、突出部３３の先端面３３ａが一面２０ａと面一となるように、絶縁基材２０を成形する。
【００４８】
次いで、絶縁基材２０に、ランド２１ａを含む配線２１を形成する。本実施形態では、図４に示すように、例えば厚さ１８μｍの金属箔１０３（銅箔）を絶縁基材２０の一面２０ａに配置し、下型１００にてケース３０を保持した状態で上型１０１を下降させ、上型１０１の凸部１０２にて金属箔１０３を打ち抜く。このとき、型１００，１０１の少なくとも一方（本実施形態では上型１０１）は図示しないヒータなどによって加熱されており、この熱で絶縁基材２０は軟化する。したがって、打ち抜かれた金属箔１０３は、絶縁基材２０に押し込まれて溶着（熱圧着）する。このように、凸部１０２にて金属箔１０３を打ち抜き、熱圧着させて、配線２１を形成する。なお、金属箔１０３のうち、凸部１０２以外の部分は上型１０１によって押し込まれずに残るため、型開き後に除去することができる。この工程により、基板１１が形成される。
【００４９】
次いで、基板１１に電子部品１２を実装する。本実施形態では、図５に示すように、絶縁基材２０の一面２０ａから露出する突出部３３の先端面３３ａに、電子部品１２の本体部２２の下面２２ａを接触させて配置する。そして、リード２３と対応するランド２１ａとリフローはんだ付けする。これにより、電子部品１２が基板１１に実装される。なお、この工程では、電子部品１２とともにコネクタ２４も、基板１１にリフローはんだ付けする。
【００５０】
そして、別途準備したカバー３１をケース３０に組み付けることで、図１に示す電子装置１０を得ることができる。
【００５１】
次に、上記した電子装置１０及びその製造方法について、特徴部分の効果を説明する。
【００５２】
本実施形態では、基板１１を構成する絶縁基材２０が、筐体１３を構成するケース３０と一体的に成形されている。すなわち、合成樹脂を用いて絶縁基材２０を成形する工程が、絶縁基材２０、ひいては基板１１を、筐体１３に組み付ける工程を兼ねるため、別途基板１１を筐体１３に組み付けなくとも良い。これにより、電子装置１０の製造コストを低減することができる。
【００５３】
また、絶縁基材２０が、一体的に成形されたケース３０（筐体１３）によって拘束されるため、従来のように基板１１と筐体１３とが別体の構成に較べて、基板１１の製造過程で基板１１に反りが生じにくい。特に本実施形態では、ケース３０の底面３２ａと側面３２ｂによって絶縁基材２０が拘束されており、基板１１に反りが生じにくい。このため、熱伝導材を用いなくとも、電子部品１２とケース３０、又は、基板１１とケース３０の接触状態のばらつきを抑制することができる。以上により、放熱性を向上しつつ製造コストを低減することができる。
【００５４】
また、本実施形態では、絶縁基材２０の構成材料として熱可塑性樹脂を採用し、プレスにより、金属箔１０３を打ち抜きつつ絶縁基材２０に熱圧着して配線２１を形成している。このため、導体箔のエッチング、メッキ、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷のように、少なからず液体を用いることなく、ドライ工程で配線２１を形成することができる。
【００５５】
また、本実施形態では、ケース３０が、絶縁基材２０が接触する内面３２のうち、底面３２ａから突出する突出部３３を有し、絶縁基材２０は、突出部３３の少なくとも一部を被覆するように成形されている。そして、電子部品１２は、突出部３３上に配置されてランド２１ａと電気的に接続されている。このため、電子部品１２からケース３０までの距離を、突出部３３を有さない構成に較べて短くすることができる。すなわち、放熱性をより向上することができる。
【００５６】
また、本実施形態では、突出部３３の先端面３３ａが絶縁基材２０の一面２０ａから露出し、電子部品１２が突出部３３の先端面３３ａに接触している。このため、電子部品１２が生じた熱を直接ケース３０に放熱することができ、これにより放熱性をさらに向上することができる。なお、電子部品１２の熱は、電気的に接続されたランド２１ａ及び絶縁基材２０を介してもケース３０に伝達される。
【００５７】
（変形例）
配線２１の形成方法は、上記実施形態に示す例に限定されるものではない。例えば導体箔のエッチング、メッキ、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷などにより、形成しても良い。この場合、絶縁基材２０の構成材料としては熱可塑性樹脂に限定されず、熱硬化性樹脂を採用することができる。熱硬化性樹脂の場合、例えばトランスファ成形により、絶縁基材２０をケース３０と一体的に成形すれば良い。
【００５８】
絶縁基材２０から露出する突出部３３の部分は、先端面３３ａに限定されるものではない。例えば図６に示すように、基板１１の厚さ方向において、先端面３３ａから所定の範囲が一面３０ａから突出する構成としても良い。
【００５９】
突出部３３に接触配置される電子部品１２は、上記実施形態に示す例に限定されるものではない。例えば、図７に示す例では、電子部品１２における基板１１との対向面１２ａ（以下、下面１２ａと示す）が突出部３３の先端面３３ａと接触している。そして、電子部品１２の下面１２ａと反対の面に形成された図示しないパッドにボンディングワイヤ２５が接続され、このボンディングワイヤ２５により、電子部品１２がランド２１ａに接続されている。
【００６０】
筐体１３の構成は、上記実施形態に示す例に限定されるものではない。例えば図８に示すように、カバー３１に代えて、絶縁基材２０の一面２０ａ全域を、電子部品１２ごと一体的に封止するモールド樹脂３４を採用することもできる。この場合、ケース３０と、モールド樹脂３４とにより筐体１３が構成される。なお、図８に示す符号２６は、入出力端子としてのリードであり、ボンディングワイヤを介してランド２１ａと接続されている。
【００６１】
（第２実施形態）
第１実施形態では、突出部３３の一部が絶縁基材２０の一面２０ａから露出され、この露出部分に電子部品１２（本体部２２）が接触配置される例を示した。
【００６２】
これに対し、本実施形態では、図９に示すように、電子部品１２が、基板１１との対向面（下面１２ａ）に端子を有し、電子部品１２の直下領域にランド２１ａが形成されている。突出部３３は、その全体が絶縁基材２０に埋設されており、絶縁基材２０の一面２０ａにおける突出部３３を覆う部分（以下、被覆部２７と示す）にランド２１ａが形成され、該ランド２１ａに、電子部品１２の端子が接続されている。このように、電子部品１２の直下領域にランド２１ａが存在し、このランド２１ａに接触しないように、ランド２１ａと突出部３３との間に絶縁基材２０の被覆部２７が介在されている。
【００６３】
上記構成によれば、突出部３３を有さない構成に較べて、ＢＧＡ、ＱＦＮなどの下面１２ａに端子を有する電子部品１２を基板１１に実装しつつ、電子部品１２の熱をケース３０に効率よく放熱することができる。
【００６４】
なお、本実施形態に示す電子装置１０は、第１実施形態に示した製造方法において、予めケース３０を形成する際に突出部３３の高さを低くしておくことで形成することができる。
【００６５】
また、本実施形態に示す構成を、第１実施形態の変形例（図８）に示す構成と組み合わせることもできる。
【００６６】
（第３実施形態）
上記各実施形態では、ケース３０が突出部３３を有する例を示した。しかしながら、図１０に示すように、突出部３３を有さない構成としても良い。
【００６７】
本実施形態においても、基板１１を構成する絶縁基材２０が、筐体１３を構成するケース３０と一体的に成形されている。これにより、電子装置１０の製造コストを低減することができる。
【００６８】
また、絶縁基材２０が、一体的に成形されたケース３０（筐体１３）によって拘束されるため、熱伝導材を用いなくとも、電子部品１２とケース３０、又は、基板１１とケース３０の接触状態のばらつきを抑制することができる。以上により、突出部３３を有さなくとも、放熱性を向上しつつ製造コストを低減することができる。
【００６９】
なお、図１０では、絶縁基材２０の厚さを、例えば０．５ｍｍ程度と薄くしている。このように、絶縁基材２０の厚さを薄くすると、電子部品１２からケース３０までの放熱経路の熱抵抗が小さくなるため、厚さが薄いほうが放熱性の点で好ましい。
【００７０】
また、本実施形態に示す構成を、第１実施形態の変形例（図８）に示す構成と組み合わせることもできる。
【００７１】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００７２】
上記各実施形態及びその変形例においては、ランド２１ａを含む配線２１が、絶縁基材２０の一面２０ａのみに配置される、すなわち１層の配線２１の例を示した。しかしながら、例えば図１１に示すように、基板１１として多層基板を採用することもできる。図１１に示す例では、絶縁基材２０に対して２層の配線２１，２８が配置され、適所において層間接続部２９により配線２１，２８が電気的に接続されている。それ以外の構成は、第１実施形態に示す構成（図１）と同じである。
【００７３】
なお、図１１に示す電子装置１０は、例えば第１実施形態に示した製造方法とほぼ同じ工程を経て形成することができる。異なる点は、基板１１を多層基板とする点である。以下、インサート成形工程と配線工程について説明する。図１２に示すように、準備したケース３０に対し、配線２８の配置に適した所定の厚さとなるように、ケース３０をインサート部品として合成樹脂材料を成形し、第１絶縁層４０を形成する。次いで、第１実施形態の配線形成工程で示したように、プレスにより、金属箔を打ち抜きつつ第１絶縁層４０に熱圧着させて、第１絶縁層４０の表面に配線２８を形成する。次いで、配線２１の配置に適した所定の厚さとなるように、ケース３０をインサート部品として合成樹脂材料を成形し、第１絶縁層４０上に第２絶縁層４１を形成する。このように絶縁層４０，４１を積層して絶縁基材２０を形成する。次いで、第２絶縁層４１にレーザ照射などによって配線２８を底部とするビアホールを形成し、導電性部材を埋め込んで層間接続部２９を形成する。そして、プレスにより、金属箔を打ち抜きつつ第２絶縁層４１に熱圧着させて、第２絶縁層４１の表面、すなわち絶縁基材２０の一面２０ａに配線２８を形成すれば良い。後の工程は、第１実施形態と同じである。
【符号の説明】
【００７４】
１０・・・電子装置
１１・・・基板
１２・・・電子部品
１３・・・筐体
２０・・・絶縁基材
２０ａ・・・一面
２１・・・配線
２１ａ・・・ランド
２２・・・本体部
２３・・・リード
２４・・・コネクタ
２５・・・ボンディングワイヤ
２６・・・リード
２７・・・被覆部
２８・・・内部配線
２９・・・層間接続部
３０・・・ケース（金属筐体）
３１・・・カバー（金属筐体とは別の筐体）
３２・・・内面
３２ａ・・・底面
３２ｂ・・・側面
３３・・・突出部
３３ａ・・・先端面
３４・・・モールド樹脂
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂からなる絶縁基材に配線が形成されてなる基板と、基板のランドに接続された電子部品と、基板及び電子部品を収容する筐体と、を備える電子装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１，２に示されるように、合成樹脂からなる絶縁基材に配線が形成されてなる基板と、基板のランドに接続された電子部品と、基板及び電子部品を収容する筐体と、を備える電子装置として、放熱性を考慮したものが知られている。
【０００３】
特許文献１では、基板（プリント基板）に実装された電子部品と該電子部品に対向する筐体の突出部との間、又は、基板における電子部品搭載部分の裏面部分と、該裏面部分に対向する筐体の突出部との間に、柔軟性を有する熱伝導材が配置されている。
【０００４】
一方、特許文献２では、基板（プリント基板）における電子部品搭載部分の裏面部分と、該裏面部分に対向する筐体との間に接着作用を有する放熱部材が配置され、放熱部材により、基板が筐体に接着固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２８９１９１号公報
【特許文献２】特開２００４−３１４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、電子部品と筐体、基板と筐体が接触して放熱する構造の場合、基板の反りによって、非接触状態や偏当たりが生じて、放熱性を確保できない虞がある。これに対し、特許文献１，２では、柔軟性を有する熱伝導材を用いるため、基板を筐体に組み付ける構成でありながら、基板に反りが生じても、熱伝導材が反りの影響を緩和（吸収）し、高い放熱性を確保することができる。しかしながら、その反面、部品点数が増加し、組み付け工数も増加する。すなわち、電子装置のコストを低減することが困難である。
【０００７】
また、基板を筐体に組み付ける工程を必要とするため、これによっても、電子装置のコストを低減することが困難である。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑み、放熱性を向上しつつコストを低減することのできる電子装置及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】
【０００９】
上記目的を達成するために請求項１に記載の電子装置は、
合成樹脂からなる絶縁基材に配線が形成され、該配線として絶縁基材の一面に形成されたランドを有する基板と、
ランドと電気的に接続された電子部品と、
基板及び電子部品を収容する筐体と、を備える。
【００１０】
そして、筐体として、金属材料を用いて形成された金属筐体を少なくとも有し、
絶縁基材は、金属筐体に接触して金属筐体と一体的に成形されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明では、絶縁基材が金属筐体と一体的に成形されている。したがって、合成樹脂を用いて絶縁基材を成形する工程が、絶縁基材、ひいては基板を、筐体に組み付ける工程を兼ねるため、別途基板を筐体に組み付けなくとも良い。これにより、電子装置の製造コストを低減することができる。
【００１２】
また、基板を構成する絶縁基材が、一体的に成形された金属筐体によって拘束されるため、従来のように基板と筐体とが別体の構成に較べて、基板に反りが生じにくい。このため、熱伝導材を用いなくとも、電子部品と金属筐体、又は、基板と金属筐体の接触状態のばらつきを抑制することができる。
【００１３】
このように本発明によれば、放熱性を向上しつつ製造コストを低減することができる。
【００１４】
請求項２に記載のように、
絶縁基材は、熱可塑性樹脂からなり、
配線は、プレスにより、金属箔を打ち抜きつつ絶縁基材に熱圧着してなる構成を採用すると良い。
【００１５】
これによれば、エッチング、メッキ、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷のように、少なからず液体を用いることなく、ドライ工程で配線を形成することができる。
【００１６】
請求項３に記載のように、
金属筐体は、絶縁基材の接触面から突出する突出部を有し、
絶縁基材は、突出部の少なくとも一部を被覆するように成形され、
電子部品は、突出部上に配置されてランドと電気的に接続された構成とすると良い。
【００１７】
これによれば、電子部品から金属筐体までの距離を、突出部を有さない構成に較べて短くすることができる。すなわち、放熱性をより向上することができる。
【００１８】
請求項４に記載のように、
突出部の一部は、絶縁基材の一面から露出し、
電子部品が、突出部の露出部分に接触する構成とすることが好ましい。
【００１９】
これによれば、金属筐体の突出部に電子部品を接触させるため、放熱性をさらに向上することができる。
【００２０】
具体的には、例えば請求項５に記載のように、
電子部品は、本体部と、該本体部における基板との対向面を除く面から外部に延出されたリードを有し、
本体部における基板との対向面が突出部の露出部分に接触し、リードがランドと接続された構成を採用することができる。
【００２１】
また、請求項６に記載のように、
電子部品は、基板との対向面にて突出部の露出部分に接触するとともに、ボンディングワイヤを介してランドと接続された構成を採用することもできる。
【００２２】
一方、請求項７に記載のように、
電子部品は、基板との対向面に端子を有し、
突出部全体が、絶縁基材に埋設され、
絶縁基材における突出部を覆う部分の一面にランドが形成され、該ランドに、電子部品の端子が接続された構成としても良い。
【００２３】
これによれば、ＢＧＡ、ＱＦＮなどの、基板との対向面に端子を有する電子部品を、基板に実装しつつ、電子部品の熱を金属筐体に効率よく放熱することができる。
【００２４】
請求項８に記載のように、筐体は、絶縁基材が一体化された金属筐体と、該金属筐体とは別の筐体とを有し、金属筐体と筐体とを組み付けてなる構成を採用しても良い。また、請求項９に記載のように、筐体は、絶縁基材が一体化された金属筐体と、絶縁基材の一面全域を、電子部品ごと一体的に封止するモールド樹脂とを有する構成を採用しても良い。
【００２５】
次に、請求項１０に記載の発明は、
合成樹脂からなる絶縁基材に配線が形成され、該配線として絶縁基材の一面に形成されたランドを有する基板と、
ランドと電気的に接続された電子部品と、
基板及び電子部品を収容する筐体と、を備える電子装置の製造方法であって、
筐体としての、金属材料を用いて形成された金属筐体をインサート部品とし、金属筐体に接触するように合成樹脂材料を成形して、金属筐体と一体化した絶縁基材を形成する成形工程と、
絶縁基材に、ランドを含む配線を形成する配線工程と、
電子部品とランドとを電気的に接続する実装工程と、を備えることを特徴とする。
【００２６】
本発明の作用効果は、請求項１に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。
【００２７】
請求項１１に記載のように、
成形工程では、合成樹脂材料としての熱可塑性樹脂を射出成形して、金属筐体と一体化した絶縁基材を形成し、
配線工程では、プレスにより、金属箔を打ち抜きつつ絶縁基材に熱圧着して、配線を形成すると良い。
【００２８】
本発明の作用効果は、請求項２に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。
【００２９】
請求項１２に記載のように、
金属筐体は、絶縁基材の接触面から突出する突出部を有し、
成形工程では、突出部の一部が、絶縁基材の一面から露出するように絶縁基材を形成し、
実装工程では、突出部の露出部分に電子部品を接触させた状態で、電子部品とランドとを接続することが好ましい。
【００３０】
本発明の作用効果は、請求項３，４に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。
【００３１】
また、基板との対向面に端子を有する電子部品を用いる場合は、請求項１３に記載のように、
金属筐体は、絶縁基材の接触面から突出する突出部を有し、
成形工程では、突出部が埋設するように絶縁基材を形成し、
配線工程では、絶縁基材における突出部を覆う部分の一面にランドを形成し、
実装工程では、突出部を覆う部分に位置するランドと電子部品の端子とを接続すると良い。
【００３２】
本発明の作用効果は、請求項３，７に記載の発明の作用効果と同じであるので、その記載を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１実施形態に係る電子装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す電子装置の製造方法を示す断面図であり、金属筐体の準備工程を示す。
【図３】図１に示す電子装置の製造方法を示す断面図であり、インサート成形工程を示す。
【図４】図１に示す電子装置の製造方法を示す断面図であり、配線工程を示す。
【図５】図１に示す電子装置の製造方法を示す断面図であり、実装工程を示す。
【図６】金属筐体の突出部の変形例を示す断面図である。
【図７】電子部品の変形例を示す断面図である。
【図８】筐体の変形例を示す断面図である。
【図９】第２実施形態に係る電子装置の概略構成を示す断面図である。
【図１０】第３実施形態に係る電子装置の概略構成を示す断面図である。
【図１１】電子装置のその他変形例を示す断面図である。
【図１２】図１１に示す電子装置の製造方法を示す断面図であり、層間接続部を形成した状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各図において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。
【００３５】
（第１実施形態）
図１に示す電子装置１０は、例えば車両のエンジンを制御する電子制御装置（ＥＣＵ）として構成されている。この電子装置１０は、基板１１と、基板１１のランド２１ａに電気的に接続された電子部品１２と、電子部品１２の実装された基板１１を収容する筐体１３と、を備えている。また、筐体１３は、金属材料を用いて一面が開口する箱状に形成されたケース３０と、合成樹脂材料を用いて形成され、一面が開口する箱状に形成されたカバー３１とを有し、ケース３０とカバー３１とを組み付けることで、筐体１３をなすようになっている。なお、ケース３０が、特許請求の範囲に記載の金属筐体に相当し、カバー３１が、金属筐体とは別の筐体に相当する。
【００３６】
基板１１は、合成樹脂を成形してなる絶縁基材２０と、該絶縁基材２０における電子部品１２が配置される一面２０ａに形成されたランド２１ａを含む配線２１などを有するプリント基板である。
【００３７】
絶縁基材２０を構成する材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれも採用することができるが、成形性を考慮すると熱可塑性樹脂のほうが好ましい。この絶縁基材２０は、筐体１３を構成するケース３０と一体的に成形されている。すなわち、絶縁基材２０は、ケース３０に密着している。
【００３８】
本実施形態では、配線２１が熱圧着により絶縁基材２０に形成されている。このため、合成樹脂材料として熱可塑性樹脂を用いている。なお、熱可塑性樹脂としては、ＰＢＴやＰＰＳなどを用いることができる。また、絶縁基材２０が、ケース３０の内面３２、詳しくは底面３２ａ及び側面３２ｂに密着している。また、図１に示すように、絶縁基材２０の一面２０ａが平坦となっている。
【００３９】
ランド２１ａを含む配線２１は、少なくとも絶縁基材２０の一面２０ａに形成されている。また、配線２１の構成材料は導電材料であれば良く、その製造方法は特に限定されるものではない。本実施形態では、絶縁基材２０の一面２０ａのみに配線２１が形成されている。また、配線２１は、金属箔、詳しくは銅箔、をパターニングして形成されている。
【００４０】
電子部品１２は、絶縁基材２０の一面２０ａ上に配置されている。そして、上記したランド２１ａと電気的に接続されている。すなわち、電子部品１２は、表面実装構造の電子部品である。この電子部品１２としては、マイコン、パワートランジスタ、抵抗、コンデンサなどがある。
【００４１】
図１に示す電子部品１２は、アイランドにダイマウントされた半導体チップが樹脂封止されてなる本体部２２と、半導体チップと電気的に接続され、本体部２２における基板１１との対向面２２ａ（以下、下面２２ａと示す）とは異なる面、例えば側面から樹脂の外部に延出されたリード２３を有する。このような電子部品１２としてはＱＦＰが知られている。そして、リード２３が、対応するランド２１ａと電気的に接続されている。本実施形態では、リード２３がランド２１ａにはんだ接合されている。
【００４２】
なお、図１に示す符号２４は、基板１１に実装されたコネクタである。コネクタ２４の端子は基板１１のランド２１ａと電気的に接続されている。また、コネクタ２４は、カバー３１に設けられた開口部を介して、嵌合部が電子装置１０の外部に露出され、これにより電子装置１０と外部機器との電気的な接続が可能となっている。
【００４３】
このように構成される電子装置１０において、本実施形態ではさらに、ケース３０が、内面３２から突出する突出部３３を有している。そして、突出部３３上に電子部品１２が配置されている。本実施形態では、ケース３０の底面３２ａに、基板１１の厚さ方向に沿って突出部３３が設けられている。また、突出部３３は柱状を有しており、その先端面３３ａが絶縁基材２０の一面２０ａと面一となっている。そして、上記した電子部品１２のうち、本体部２２の下面２２ａが突出部３３の先端面３３ａに接触している。また、ランド２１ａを含む配線２１は、突出部３３と接触しない位置に形成されている。
【００４４】
次に、上記した電子装置１０の製造方法を、図１〜図５を用いて説明する。
【００４５】
先ず、図２に示すように、突出部３３を有するケース３０を準備する。このケース３０は、ダイカスト法やプレス法によって形成することができる。本実施形態では、ダイカストによってアルミニウム製のケース３０を形成する。
【００４６】
次いで、ケース３０をインサート部品として合成樹脂材料を成形し、図３に示すようにケース３０と一体化した絶縁基材２０を形成する。この成形工程としては、射出成形やトランスファ成形を採用することができる。このように、絶縁基材２０の形成と絶縁基材２０（基板１１）のケース３０への固定とを同一の工程で行う。
【００４７】
本実施形態では、後工程で金属箔を熱圧着するために、熱可塑性樹脂による射出成形を行う。また、絶縁基材２０の一面２０ａが平坦となり、且つ、突出部３３の先端面３３ａが一面２０ａと面一となるように、絶縁基材２０を成形する。
【００４８】
次いで、絶縁基材２０に、ランド２１ａを含む配線２１を形成する。本実施形態では、図４に示すように、例えば厚さ１８μｍの金属箔１０３（銅箔）を絶縁基材２０の一面２０ａに配置し、下型１００にてケース３０を保持した状態で上型１０１を下降させ、上型１０１の凸部１０２にて金属箔１０３を打ち抜く。このとき、型１００，１０１の少なくとも一方（本実施形態では上型１０１）は図示しないヒータなどによって加熱されており、この熱で絶縁基材２０は軟化する。したがって、打ち抜かれた金属箔１０３は、絶縁基材２０に押し込まれて溶着（熱圧着）する。このように、凸部１０２にて金属箔１０３を打ち抜き、熱圧着させて、配線２１を形成する。なお、金属箔１０３のうち、凸部１０２以外の部分は上型１０１によって押し込まれずに残るため、型開き後に除去することができる。この工程により、基板１１が形成される。
【００４９】
次いで、基板１１に電子部品１２を実装する。本実施形態では、図５に示すように、絶縁基材２０の一面２０ａから露出する突出部３３の先端面３３ａに、電子部品１２の本体部２２の下面２２ａを接触させて配置する。そして、リード２３と対応するランド２１ａとリフローはんだ付けする。これにより、電子部品１２が基板１１に実装される。なお、この工程では、電子部品１２とともにコネクタ２４も、基板１１にリフローはんだ付けする。
【００５０】
そして、別途準備したカバー３１をケース３０に組み付けることで、図１に示す電子装置１０を得ることができる。
【００５１】
次に、上記した電子装置１０及びその製造方法について、特徴部分の効果を説明する。
【００５２】
本実施形態では、基板１１を構成する絶縁基材２０が、筐体１３を構成するケース３０と一体的に成形されている。すなわち、合成樹脂を用いて絶縁基材２０を成形する工程が、絶縁基材２０、ひいては基板１１を、筐体１３に組み付ける工程を兼ねるため、別途基板１１を筐体１３に組み付けなくとも良い。これにより、電子装置１０の製造コストを低減することができる。
【００５３】
また、絶縁基材２０が、一体的に成形されたケース３０（筐体１３）によって拘束されるため、従来のように基板１１と筐体１３とが別体の構成に較べて、基板１１の製造過程で基板１１に反りが生じにくい。特に本実施形態では、ケース３０の底面３２ａと側面３２ｂによって絶縁基材２０が拘束されており、基板１１に反りが生じにくい。このため、熱伝導材を用いなくとも、電子部品１２とケース３０、又は、基板１１とケース３０の接触状態のばらつきを抑制することができる。以上により、放熱性を向上しつつ製造コストを低減することができる。
【００５４】
また、本実施形態では、絶縁基材２０の構成材料として熱可塑性樹脂を採用し、プレスにより、金属箔１０３を打ち抜きつつ絶縁基材２０に熱圧着して配線２１を形成している。このため、導体箔のエッチング、メッキ、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷のように、少なからず液体を用いることなく、ドライ工程で配線２１を形成することができる。
【００５５】
また、本実施形態では、ケース３０が、絶縁基材２０が接触する内面３２のうち、底面３２ａから突出する突出部３３を有し、絶縁基材２０は、突出部３３の少なくとも一部を被覆するように成形されている。そして、電子部品１２は、突出部３３上に配置されてランド２１ａと電気的に接続されている。このため、電子部品１２からケース３０までの距離を、突出部３３を有さない構成に較べて短くすることができる。すなわち、放熱性をより向上することができる。
【００５６】
また、本実施形態では、突出部３３の先端面３３ａが絶縁基材２０の一面２０ａから露出し、電子部品１２が突出部３３の先端面３３ａに接触している。このため、電子部品１２が生じた熱を直接ケース３０に放熱することができ、これにより放熱性をさらに向上することができる。なお、電子部品１２の熱は、電気的に接続されたランド２１ａ及び絶縁基材２０を介してもケース３０に伝達される。
【００５７】
（変形例）
配線２１の形成方法は、上記実施形態に示す例に限定されるものではない。例えば導体箔のエッチング、メッキ、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷などにより、形成しても良い。この場合、絶縁基材２０の構成材料としては熱可塑性樹脂に限定されず、熱硬化性樹脂を採用することができる。熱硬化性樹脂の場合、例えばトランスファ成形により、絶縁基材２０をケース３０と一体的に成形すれば良い。
【００５８】
絶縁基材２０から露出する突出部３３の部分は、先端面３３ａに限定されるものではない。例えば図６に示すように、基板１１の厚さ方向において、先端面３３ａから所定の範囲が一面３０ａから突出する構成としても良い。
【００５９】
突出部３３に接触配置される電子部品１２は、上記実施形態に示す例に限定されるものではない。例えば、図７に示す例では、電子部品１２における基板１１との対向面１２ａ（以下、下面１２ａと示す）が突出部３３の先端面３３ａと接触している。そして、電子部品１２の下面１２ａと反対の面に形成された図示しないパッドにボンディングワイヤ２５が接続され、このボンディングワイヤ２５により、電子部品１２がランド２１ａに接続されている。
【００６０】
筐体１３の構成は、上記実施形態に示す例に限定されるものではない。例えば図８に示すように、カバー３１に代えて、絶縁基材２０の一面２０ａ全域を、電子部品１２ごと一体的に封止するモールド樹脂３４を採用することもできる。この場合、ケース３０と、モールド樹脂３４とにより筐体１３が構成される。なお、図８に示す符号２６は、入出力端子としてのリードであり、ボンディングワイヤを介してランド２１ａと接続されている。
【００６１】
（第２実施形態）
第１実施形態では、突出部３３の一部が絶縁基材２０の一面２０ａから露出され、この露出部分に電子部品１２（本体部２２）が接触配置される例を示した。
【００６２】
これに対し、本実施形態では、図９に示すように、電子部品１２が、基板１１との対向面（下面１２ａ）に端子を有し、電子部品１２の直下領域にランド２１ａが形成されている。突出部３３は、その全体が絶縁基材２０に埋設されており、絶縁基材２０の一面２０ａにおける突出部３３を覆う部分（以下、被覆部２７と示す）にランド２１ａが形成され、該ランド２１ａに、電子部品１２の端子が接続されている。このように、電子部品１２の直下領域にランド２１ａが存在し、このランド２１ａに接触しないように、ランド２１ａと突出部３３との間に絶縁基材２０の被覆部２７が介在されている。
【００６３】
上記構成によれば、突出部３３を有さない構成に較べて、ＢＧＡ、ＱＦＮなどの下面１２ａに端子を有する電子部品１２を基板１１に実装しつつ、電子部品１２の熱をケース３０に効率よく放熱することができる。
【００６４】
なお、本実施形態に示す電子装置１０は、第１実施形態に示した製造方法において、予めケース３０を形成する際に突出部３３の高さを低くしておくことで形成することができる。
【００６５】
また、本実施形態に示す構成を、第１実施形態の変形例（図８）に示す構成と組み合わせることもできる。
【００６６】
（第３実施形態）
上記各実施形態では、ケース３０が突出部３３を有する例を示した。しかしながら、図１０に示すように、突出部３３を有さない構成としても良い。
【００６７】
本実施形態においても、基板１１を構成する絶縁基材２０が、筐体１３を構成するケース３０と一体的に成形されている。これにより、電子装置１０の製造コストを低減することができる。
【００６８】
また、絶縁基材２０が、一体的に成形されたケース３０（筐体１３）によって拘束されるため、熱伝導材を用いなくとも、電子部品１２とケース３０、又は、基板１１とケース３０の接触状態のばらつきを抑制することができる。以上により、突出部３３を有さなくとも、放熱性を向上しつつ製造コストを低減することができる。
【００６９】
なお、図１０では、絶縁基材２０の厚さを、例えば０．５ｍｍ程度と薄くしている。このように、絶縁基材２０の厚さを薄くすると、電子部品１２からケース３０までの放熱経路の熱抵抗が小さくなるため、厚さが薄いほうが放熱性の点で好ましい。
【００７０】
また、本実施形態に示す構成を、第１実施形態の変形例（図８）に示す構成と組み合わせることもできる。
【００７１】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００７２】
上記各実施形態及びその変形例においては、ランド２１ａを含む配線２１が、絶縁基材２０の一面２０ａのみに配置される、すなわち１層の配線２１の例を示した。しかしながら、例えば図１１に示すように、基板１１として多層基板を採用することもできる。図１１に示す例では、絶縁基材２０に対して２層の配線２１，２８が配置され、適所において層間接続部２９により配線２１，２８が電気的に接続されている。それ以外の構成は、第１実施形態に示す構成（図１）と同じである。
【００７３】
なお、図１１に示す電子装置１０は、例えば第１実施形態に示した製造方法とほぼ同じ工程を経て形成することができる。異なる点は、基板１１を多層基板とする点である。以下、インサート成形工程と配線工程について説明する。図１２に示すように、準備したケース３０に対し、配線２８の配置に適した所定の厚さとなるように、ケース３０をインサート部品として合成樹脂材料を成形し、第１絶縁層４０を形成する。次いで、第１実施形態の配線形成工程で示したように、プレスにより、金属箔を打ち抜きつつ第１絶縁層４０に熱圧着させて、第１絶縁層４０の表面に配線２８を形成する。次いで、配線２１の配置に適した所定の厚さとなるように、ケース３０をインサート部品として合成樹脂材料を成形し、第１絶縁層４０上に第２絶縁層４１を形成する。このように絶縁層４０，４１を積層して絶縁基材２０を形成する。次いで、第２絶縁層４１にレーザ照射などによって配線２８を底部とするビアホールを形成し、導電性部材を埋め込んで層間接続部２９を形成する。そして、プレスにより、金属箔を打ち抜きつつ第２絶縁層４１に熱圧着させて、第２絶縁層４１の表面、すなわち絶縁基材２０の一面２０ａに配線２８を形成すれば良い。後の工程は、第１実施形態と同じである。
【符号の説明】
【００７４】
１０・・・電子装置
１１・・・基板
１２・・・電子部品
１３・・・筐体
２０・・・絶縁基材
２０ａ・・・一面
２１・・・配線
２１ａ・・・ランド
２２・・・本体部
２３・・・リード
２４・・・コネクタ
２５・・・ボンディングワイヤ
２６・・・リード
２７・・・被覆部
２８・・・内部配線
２９・・・層間接続部
３０・・・ケース（金属筐体）
３１・・・カバー（金属筐体とは別の筐体）
３２・・・内面
３２ａ・・・底面
３２ｂ・・・側面
３３・・・突出部
３３ａ・・・先端面
３４・・・モールド樹脂
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂からなる絶縁基材に配線が形成され、該配線として前記絶縁基材の一面に形成されたランドを有する基板と、
前記ランドと電気的に接続された電子部品と、
前記基板及び前記電子部品を収容する筐体と、を備える電子装置であって、
前記筐体として、金属材料を用いて形成された金属筐体を少なくとも有し、
前記絶縁基材は、前記金属筐体に接触して前記金属筐体と一体的に成形されていることを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記絶縁基材は、熱可塑性樹脂からなり、
前記配線は、プレスにより、金属箔を打ち抜きつつ前記絶縁基材に熱圧着してなることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
前記金属筐体は、前記絶縁基材の接触面から突出する突出部を有し、
前記絶縁基材は、前記突出部の少なくとも一部を被覆するように成形され
前記電子部品は、前記突出部上に配置されて前記ランドと電気的に接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子装置。
【請求項４】
前記突出部の一部は、前記絶縁基材の一面から露出し、
前記電子部品は、前記突出部の露出部分に接触していることを特徴とする請求項３に記載の電子装置。
【請求項５】
前記電子部品は、本体部と、該本体部における基板との対向面を除く面から外部に延出されたリードを有し、
前記本体部における基板との対向面が前記突出部の露出部分に接触し、前記リードが前記ランドと接続されていることを特徴とする請求項４に記載の電子装置。
【請求項６】
前記電子部品は、前記基板との対向面にて前記突出部の露出部分に接触するとともに、ボンディングワイヤを介して前記ランドと接続されていることを特徴とする請求項４に記載の電子装置。
【請求項７】
前記電子部品は、前記基板との対向面に端子を有し、
前記突出部全体が、前記絶縁基材に埋設され、
前記絶縁基材における突出部を覆う部分の一面に前記ランドが形成され、該ランドに、前記電子部品の端子が接続されていることを特徴とする請求項３に記載の電子装置。
【請求項８】
前記筐体は、前記絶縁基材が一体化された金属筐体と、該金属筐体とは別の筐体とを有し、前記金属筐体と前記筐体とを組み付けてなることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載の電子装置。
【請求項９】
前記筐体は、前記絶縁基材が一体化された金属筐体と、前記絶縁基材の一面全域を、前記電子部品ごと一体的に封止するモールド樹脂とを有することを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載の電子装置。
【請求項１０】
合成樹脂からなる絶縁基材に配線が形成され、該配線として前記絶縁基材の一面に形成されたランドを有する基板と、
前記ランドと電気的に接続された電子部品と、
前記基板及び前記電子部品を収容する筐体と、を備える電子装置の製造方法であって、
前記筐体としての、金属材料を用いて形成された金属筐体をインサート部品とし、前記金属筐体に接触するように合成樹脂材料を成形して、前記金属筐体と一体化した絶縁基材を形成する成形工程と、
前記絶縁基材に、前記ランドを含む配線を形成する配線工程と、
前記電子部品と前記ランドとを電気的に接続する実装工程と、を備えることを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項１１】
前記成形工程では、前記合成樹脂材料としての熱可塑性樹脂を射出成形して、前記金属筐体と一体化した絶縁基材を形成し、
前記配線工程では、プレスにより、金属箔を打ち抜きつつ前記絶縁基材に熱圧着して、前記配線を形成することを特徴とする請求項１０に記載の電子装置の製造方法。
【請求項１２】
前記金属筐体は、前記絶縁基材の接触面から突出する突出部を有し、
前記成形工程では、前記突出部の一部が、前記絶縁基材の一面から露出するように前記絶縁基材を形成し、
前記実装工程では、前記突出部の露出部分に前記電子部品を接触させた状態で、前記電子部品と前記ランドとを接続することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の電子装置の製造方法。
【請求項１３】
前記金属筐体は、前記絶縁基材の接触面から突出する突出部を有し、
前記成形工程では、前記突出部が埋設するように前記絶縁基材を形成し、
前記配線工程では、前記絶縁基材における突出部を覆う部分の一面に前記ランドを形成し、
前記実装工程では、前記基板との対向面に端子を有する電子部品を用い、前記突出部を覆う部分に位置するランドと前記端子とを接続することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の電子装置の製造方法。
【請求項１】
合成樹脂からなる絶縁基材に配線が形成され、該配線として前記絶縁基材の一面に形成されたランドを有する基板と、
前記ランドと電気的に接続された電子部品と、
前記基板及び前記電子部品を収容する筐体と、を備える電子装置であって、
前記筐体として、金属材料を用いて形成された金属筐体を少なくとも有し、
前記絶縁基材は、前記金属筐体に接触して前記金属筐体と一体的に成形されていることを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記絶縁基材は、熱可塑性樹脂からなり、
前記配線は、プレスにより、金属箔を打ち抜きつつ前記絶縁基材に熱圧着してなることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
前記金属筐体は、前記絶縁基材の接触面から突出する突出部を有し、
前記絶縁基材は、前記突出部の少なくとも一部を被覆するように成形され
前記電子部品は、前記突出部上に配置されて前記ランドと電気的に接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子装置。
【請求項４】
前記突出部の一部は、前記絶縁基材の一面から露出し、
前記電子部品は、前記突出部の露出部分に接触していることを特徴とする請求項３に記載の電子装置。
【請求項５】
前記電子部品は、本体部と、該本体部における基板との対向面を除く面から外部に延出されたリードを有し、
前記本体部における基板との対向面が前記突出部の露出部分に接触し、前記リードが前記ランドと接続されていることを特徴とする請求項４に記載の電子装置。
【請求項６】
前記電子部品は、前記基板との対向面にて前記突出部の露出部分に接触するとともに、ボンディングワイヤを介して前記ランドと接続されていることを特徴とする請求項４に記載の電子装置。
【請求項７】
前記電子部品は、前記基板との対向面に端子を有し、
前記突出部全体が、前記絶縁基材に埋設され、
前記絶縁基材における突出部を覆う部分の一面に前記ランドが形成され、該ランドに、前記電子部品の端子が接続されていることを特徴とする請求項３に記載の電子装置。
【請求項８】
前記筐体は、前記絶縁基材が一体化された金属筐体と、該金属筐体とは別の筐体とを有し、前記金属筐体と前記筐体とを組み付けてなることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載の電子装置。
【請求項９】
前記筐体は、前記絶縁基材が一体化された金属筐体と、前記絶縁基材の一面全域を、前記電子部品ごと一体的に封止するモールド樹脂とを有することを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載の電子装置。
【請求項１０】
合成樹脂からなる絶縁基材に配線が形成され、該配線として前記絶縁基材の一面に形成されたランドを有する基板と、
前記ランドと電気的に接続された電子部品と、
前記基板及び前記電子部品を収容する筐体と、を備える電子装置の製造方法であって、
前記筐体としての、金属材料を用いて形成された金属筐体をインサート部品とし、前記金属筐体に接触するように合成樹脂材料を成形して、前記金属筐体と一体化した絶縁基材を形成する成形工程と、
前記絶縁基材に、前記ランドを含む配線を形成する配線工程と、
前記電子部品と前記ランドとを電気的に接続する実装工程と、を備えることを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項１１】
前記成形工程では、前記合成樹脂材料としての熱可塑性樹脂を射出成形して、前記金属筐体と一体化した絶縁基材を形成し、
前記配線工程では、プレスにより、金属箔を打ち抜きつつ前記絶縁基材に熱圧着して、前記配線を形成することを特徴とする請求項１０に記載の電子装置の製造方法。
【請求項１２】
前記金属筐体は、前記絶縁基材の接触面から突出する突出部を有し、
前記成形工程では、前記突出部の一部が、前記絶縁基材の一面から露出するように前記絶縁基材を形成し、
前記実装工程では、前記突出部の露出部分に前記電子部品を接触させた状態で、前記電子部品と前記ランドとを接続することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の電子装置の製造方法。
【請求項１３】
前記金属筐体は、前記絶縁基材の接触面から突出する突出部を有し、
前記成形工程では、前記突出部が埋設するように前記絶縁基材を形成し、
前記配線工程では、前記絶縁基材における突出部を覆う部分の一面に前記ランドを形成し、
前記実装工程では、前記基板との対向面に端子を有する電子部品を用い、前記突出部を覆う部分に位置するランドと前記端子とを接続することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の電子装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２５６７６１（Ｐ２０１２−２５６７６１Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２９４８６（Ｐ２０１１−１２９４８６）
【出願日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【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１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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