电子组件安装结构以及车载传感器.pdf

本发明揭示一种电子组件安装结构以及车载传感器，将在使用条件、气象条件严酷的环境使用的车载传感器等的引线框架作为导通图案以及电子组件的安装电极，在与模压树脂成一整体成型的电子组件安装结构中，由于高低温反复循环，所以成型树脂热胀冷缩引起尺寸变化，有时候因此反复发生的应力使得接合部劣化，与电子组件的边界等处发生龟裂，失去可靠性。本发明的目的在于，不增加零件数目和制造工时，取得高可靠性。本发明以引线框架(1)作为导通图案及电子组件安装电极(电子组件安装面(12))，在与模压树脂(4)成一整体成型的电子组件安装结构中，在引线框架(1)上设置弯曲部(11)。通过形成这样的结构，弯曲部(11)变形吸收施加于电子组件(2)的接合处(3)的应力，从而使其显著减小。

1.  一种电子组件安装结构，以引线框架作为导通图案以及电子组件的安装电极，与模压树脂成一整体成型，其特征在于，
在所述引线框架上设置弯曲部。

2.  根据权利要求1所述的电子组件安装结构，其特征在于，
使得引线框架的弯曲部的形状为大致U字形。

3.  根据权利要求1所述的电子组件安装结构，其特征在于，
使得引线框架的弯曲部的形状为大致S字形。

4.  根据权利要求1至3中任一项所述的电子组件安装结构，其特征在于，
将引线框架的弯曲部配置在与电子组件的安装面大致垂直的方向上。

5.  根据权利要求1至3中任一项所述的电子组件安装结构，其特征在于，
将引线框架的弯曲部配置在与电子组件的安装面大致平行的方向上。

6.  根据权利要求1至3中任一项所述的电子组件安装结构，其特征在于，
在引线框架的弯曲部的一部分设置间隔(blanking)部分。

7.  根据权利要求1至6中任一项所述的电子组件安装结构，其特征在于，
在引线框架的电子组件安装面上设置槽部。

8.  根据权利要求1至3中任一项所述的电子组件安装结构，其特征在于，
在支持引线框架的模压树脂上，在通过安装电子组件连接的相对的引线框架之间设置空间。

9.  一种车载传感器，其特征在于，
具有权利要求1至3中任一项所述的电子组件安装结构。

电子组件安装结构以及车载传感器
技术领域
本发明涉及并非通用的基板上的电子组件安装，而利用引线框架构成电路的导通部分和电子组件安装电极，将上述引线框架使用于模压成型部件的电子组件安装结构，适于例如在汽车的引擎控制系统中使用的车载转动传感器等使用条件、气候条件严酷的环境下使用。
背景技术
各种车载转动传感器如专利文献1所述，在引线框架上设置转动检测元件(霍尔IC)以及其控制用电子组件，将转动状态用引线输出到外部。该模压树脂采用即使是上述控制用电子组件和模压树脂本身发生热膨胀也不影响其弹性的树脂构成的结构。如上所述，该专利表示出在将引线框架作为导通图案形成一整体的零件上连接电子组件的结构。
专利文献1：日本特开2001-141738号公报
发明内容
在以引线框架作为导通图案形成一体的零件上连接控制用的电子组件的结构中，由于成型树脂的热胀冷缩造成尺寸变化，在与电子组件连接的部分直接发生应力，因此在将焊锡等适用于连接构件时，如果使用于车载传感器等，由于伴随有高低温度反复循环，因此反复发生的应力会造成接合部劣化，在与电子组件的边界等地方会有裂纹产生，其可靠性发生问题。
作为通常所知道的电子组件的材料的陶瓷其线涨系数约为1×10^-5(1/℃)左右。代表性的例子是，片状陶瓷电容器BaTiO3为1.10×10^-5(1/℃)，片状电阻氧化铝为0.72×10^-5(1/℃)。而作为引线框架的材料黄铜其线涨系数约为1.70×10^-5(1/℃)。又，作为工程塑料的代表性材料PPS其线涨系数因温度而不同，约为2×10^-5(1/℃)，根据树脂的流向的不同，有时候更高。如上所述，引线框架、工程塑料具有大约为电子组件的两倍左右的线涨系数。
以往，为了抑制上述接合部的劣化，采用增加接合构件的数量、提高接合构件本身的强度的方法。但是，反之一旦使这些接合强度增加，由于线涨系数的不同造成电子组件本身的破坏，因此有必要使两者都得到良好的结果。
本发明是为了解决如上所述的问题而作出的，其可靠性能够不受接合材料、其数量或制造条件等被影响，能够提高接合处的可靠性，能够提高产品可使用的温度范围和产品的使用寿命。
发明内容
本发明的电子组件安装结构中，在引线框架的转动传感器等检测元件与电子组件连接的部分或电子组件与连接器连接的部分，至少在其一方设置弯曲部。因此，可以使得施加在电子组件的连接处的应力由于引线框架上设置的弯曲部分的变形而明显减小。
如果采用本发明，能够使电子组件的接合处发生的应力减小，因此和以往的产品相比，可以不为接合材料的组成和材料的量所左右，而且不增加构成零件和制造工时，就能够显著提高产品的可靠性。
附图说明
图1表示实施形态1的电子组件安装结构，分别表示俯视图、电子组件安装方向(B-B断面)剖视图、以及从侧面观察到的(A-A断面)断面结构。
图2表示实施形态2的电子组件安装结构，分别表示俯视图、电子组件安装方向(B-B断面)剖视图、以及从侧面观察到的(A-A断面)断面结构。
图3表示实施形态3的电子组件安装结构，分别表示俯视图、电子组件安装方向(B-B断面)剖视图、以及从侧面观察到的(A-A断面)断面结构。
图4是表示图3所示的实施形态3的间隔部的立体图。
图5表示实施形态4的电子组件安装结构，分别表示俯视图、电子组件安装方向(B-B断面)剖视图、以及从侧面观察到的(A-A断面)断面结构。
图6表示实施形态5的电子组件安装结构，分别表示俯视图、电子组件安装方向(B-B断面)剖视图、以及从侧面观察到的(A-A断面)断面结构。
图7表示实施形态6的电子组件安装结构，分别表示俯视图、电子组件安装方向(B-B断面)剖视图、以及从侧面观察到的(A-A断面)断面结构。
图8是制造工序的说明图，图8(a)表示转动传感器等引线框架整体成型零件的总体结构，图8(b)放大表示图8(a)的图中央部分所示的电子组件的接合处。
图9以剖视图表示本发明的电子组件安装结构的制造工序。
标号说明
1     引线框架
2     电子组件
3     接合构件
4     模压树脂
11    弯曲部
12    电子组件安装面
13    间隔部
15    槽部
41    模压树脂开口部
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施形态进行说明。
实施形态1
图1表示实施形态1的电子组件安装结构，分别表示俯视图、电子组件安装方向(B-B断面)剖视图、以及从侧面观察到的(A-A断面)断面结构。
作为电路的导通部分，而且作为电子组件安装的电极的引线框架1、电子组件2、以及接合构件3，由将引线框架1成一整体成型的树脂模块4构成。
引线框架1的中央部，形成作为导通图案以及电子组件2的安装电极的电子组件安装面12。
在本实施形态1中，在引线框架1的转动传感器等检测元件与电子组件2连接的部分(图中右侧)和将电子组件2与连接器加以连接的部分(图中左侧)两个部分上设置弯曲部11。该弯曲部11设置于与引线框架1的配置方向(将测元件与电子组件、连接器加以连接的方向)大致平行的方向，在与电子组件的安装面12大致垂直的方向上形成U字形。
又，安装电子组件2的部分上设置模压树脂开口部41。
在本实施形态1的结构中，设置于引线框架1上的弯曲部11发生变形，吸收施加于电子组件2的接合处3的应力，能够使其显著减小。
又，消除引线框架1的电子组件接合处的相对的地方的树脂，解放弯曲部11，因此引线框架间的距离由于上述构件的结构的关系，不容易受到引线框架整体成型零件的热胀冷缩的影响，只是接近电子组件本身发生热胀冷缩的状态，因此能够减少在接合部发生的局部应力。
模压树脂4和引线框架1的结构，引线框架1的导通图案部分由于被埋没在模压树脂中的部分等的关系，与模压树脂的膨胀收缩联动，但是引线框架1的弯曲部11以及从该处起到电子组件安装面12的部分没有埋没在模压树脂中的地方，因此没有在机械上接合在一起。因此模压树脂4不能约束引线框架1的膨胀和收缩。
实施形态2
图2表示实施形态2的电子组件安装结构，分别表示俯视图、电子组件安装方向(B-B断面)剖视图、以及从侧面观察到的(A-A断面)断面结构。
作为电路的导通部分，而且作为电子组件安装的电极的引线框架1、电子组件2、以及接合构件3，由将引线框架1成一整体成型的树脂模块4构成。该弯曲部11设置于与引线框架1的配置方向(将测元件与电子组件、连接器加以连接的方向)大致平行的方向，在与电子组件的安装面12大致平行的方向上形成U字形。
又，安装电子组件2的部分上设置模压树脂开口部41。
在本实施形态2的结构中，设置于引线框架1上的弯曲部11发生变形，吸收与实施形态1一样施加于电子组件2的接合处3的应力，能够使其显著减小。
实施形态3
图3表示实施形态3的电子组件安装结构，分别表示俯视图、电子组件安装方向(B-B断面)剖视图、以及从侧面观察到的(A-A断面)断面结构。
图4是说明间隔部的形状的立体图。
该实施形态3与实施形态1(图1的实施形态1)不同的是，在与引线框架1的配置方向(将测元件与电子组件、连接器加以连接的方向)大致平行的方向设置的弯曲部11的一部分上设置间隔部13。该间隔部13的结构用图4的立体图表示使其容易理解。
这样，在实施形态3中，能够超过实施形态1所示，以更小的力使弯曲部弯曲变形，因此能够使接合部发生的应力变得更小。
还有，在表示本实施形态的状态的图3中，在引线框架1的弯曲部11的大致当中各设置一个间隔部13，但是也可以设置多个。又，也可以取代间隔部11的设置，而形成薄壁部，这样也可以得到大致同样的效果。
实施形态4
图5表示实施形态4的电子组件安装结构，分别表示俯视图、电子组件安装方向(B-B断面)剖视图、以及从侧面观察到的(A-A断面)断面结构。
本实施形态4与实施形态2(图2的实施形态)不同的是，在与引线框架1的配置方向(将测元件与电子组件、连接器加以连接的方向)大致平行的方向设置的弯曲部11的一部分上设置间隔部13。
这样，在实施形态4中，能够超过实施形态2所示，以更小的力使弯曲部弯曲变形，因此能够使接合部发生的应力变得更小。
还有，在表示本实施形态4的状态的图5中，在引线框架1的弯曲部11的大致当中各设置一个间隔部13，但是也可以设置多个间隔部。又，也可以取代间隔部11，而形成薄壁部，这样也可以得到大致同样的效果。
实施形态5
图6表示实施形态5的电子组件安装结构，分别表示俯视图、电子组件安装方向(B-B断面)剖视图、以及从侧面观察到的(A-A断面)断面结构。
本实施形态5的结构几乎与实施形态1(图1所示的实施形态)的大部分结构相同，但是弯曲部11的形状不同。
在实施形态5中，如图6所示，具有形成大致S字形的弯曲部。由于形成这样的结构，弯曲部的数目增加，因此与实施形态1的结构相比，弯曲部能够以比较小的力弯曲变形，因此能够进一步减小接合部发生的应力。
实施形态6
图7表示实施形态6的电子组件安装结构，分别表示俯视图、电子组件安装方向(B-B断面)剖视图、以及从侧面观察到的(A-A断面)断面结构。
本实施形态6的结构与实施形态5(图6的实施形态)结构几乎相同，但是在引线框架1的电子组件安装面12上设置槽部15这一点是不同的。
通过设置该槽部15，提高了电子组件安装面12的刚性，同时在焊锡那样的连接工序中对熔化的材料的焊锡有阻止其流动的效果。
还有，在上述各实施形态的说明中，说明了在引线框架的两侧(将转动传感器等检测元件与电子组件连接的部分或将电子组件与连接器连接的部分两个部分(设置弯曲部的例子，但是在任意一方设置也能够得到同样的效果。
制造工序说明(对应于实施形态5)
下面，对这种电子组件安装结构的制造工序的步骤进行说明。
图8(a)表示转动传感器等引线框架整体成型零件的总体结构，是利用引线框架1将图左侧的连接器与图右侧的功能零件即IC电气连接的担负电路部分的功能的零件的一个例子。图的中央部分所示的电子组件的接合处示于图8(b)。下面，用图9依序说明制造工序。
图9(a)是表示引线框架1的压力加工后的板厚方向的图。
图9(b)表示引线框架模压成型加工时上述引线框架1以及成型模具(上模30、下模31)的结构。
图9(c)表示成型树脂4充填完成的状态下的引线框架1的状态。图6所示的实施形态5中所示的引线框架1的弯曲部11(大约形成S字形)用这一工序成型。又，在模具关闭的状态下，树脂不蔓延到弯曲部11周围，因此能够确保形成弯曲部11周围没有对其造成妨碍的树脂的结构。
图9(d)说明到上面所述为止的，引线框架1的弯曲部11以及成型树脂部分4完成后用压力加工方法去除相对的电子组件安装面之间的树脂的例子。该工序预先对引线框架1进行加工或是也可以在上述成型加工时用多级工序实施，这只是一个例子。
图9(e)说明借助于印刷将电子组件的接合部3涂布于引线框架上的工序。该图9(e)是印刷焊锡材料的掩模的说明，但是在接合材料为导电性粘接剂的情况下，也可以用撒布装置(dispenser)涂布等方法，不受上面所述限制。
图9(f)表示在上述工序完成后，用软熔炉或粘接剂固化(cure)炉经过多接合材料合适的工序接合电子组件的状态。如上所述，与以往相比，没有追加特别的结构和工序，也没有追加零件，就能够得到显著提高接合部分的可靠性的电子组件安装结构。
本发明中的结构，通过设置于引线框架1上的弯曲部分11的变形，能够将施加于电子组件2的接合处3的应力显著减小。而且通过设置弯曲部11的间隔部13，即使是受到小载荷也能够通过上述弯曲部11的变形的跟踪，减小接合部3发生的应力。
又，通过消除电子组件接合处的相对的引线框架1之间的树脂，解放弯曲部11，从而引线框架1之间的距离由于上述构件的结构的关系，不容易受引线框架整体成型零件的热胀冷缩的影响，只是接近电子组件本身发生热胀冷缩的状态，因此可以减小接合部发生的局部应力。