内燃機関用点火装置
【課題】製造時の作業性を損なうことなく低コストで製造でき、しかも異物の混入を低減して、高電流で使用できる内燃機関用点火装置を提供する。
【解決手段】外装ケース５に点火コイル２等を収容してなる内燃機関用点火装置１は、点火コイル２における一次電流の通電・遮断を制御するイグナイタとして、パワートランジスタ３１や電流制限回路等を基板上に実装したイグナイタ基板３を用い、このイグナイタ基板３よりも面積を大ならしめた基板取付面４１を有するコレクタ接続用端子４に、優れた熱伝導性を有するシリコーン接着剤でイグナイタ基板３を密着固定することで、コレクタ接続用端子４を放熱体として利用し、パワートランジスタ３１の各電極部と端子類との接続は、ワイヤボンディングによるベース接続ワイヤ６１Ｂ，エミッタ接続ワイヤ６１Ｅ，コレクタ接続ワイヤ６１Ｃで行う。
【解決手段】外装ケース５に点火コイル２等を収容してなる内燃機関用点火装置１は、点火コイル２における一次電流の通電・遮断を制御するイグナイタとして、パワートランジスタ３１や電流制限回路等を基板上に実装したイグナイタ基板３を用い、このイグナイタ基板３よりも面積を大ならしめた基板取付面４１を有するコレクタ接続用端子４に、優れた熱伝導性を有するシリコーン接着剤でイグナイタ基板３を密着固定することで、コレクタ接続用端子４を放熱体として利用し、パワートランジスタ３１の各電極部と端子類との接続は、ワイヤボンディングによるベース接続ワイヤ６１Ｂ，エミッタ接続ワイヤ６１Ｅ，コレクタ接続ワイヤ６１Ｃで行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車エンジンの点火プラグに火花を発生させるための高電圧を発生させる内燃機関用点火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関用点火装置は自動車エンジンの各気筒ごとに配置されるもので、一次コイルおよび二次コイル、両コイルを磁気的に結合させる鉄心、一次コイルに流れる一次電流の通電・遮断を制御するスイッチング素子、および端子類をケースに収納したモールド型内燃機関用点火装置がある。
【０００３】
従来のモールド型内燃機関用点火装置は、スイッチング素子としてパッケージ型パワートランジスタ等を用いており、高電流で使用する際には、アルミ板または銅板で成型された放熱板を用いて、パワートランジスタから発生した熱を効率良く放出するような構造を採用している（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
また、内燃機関用点火装置の製造工程では、スイッチング素子と接続用端子等を接続するハンダ付けや抵抗溶接に代えて、アーク溶接を使う方法も提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２３９５３４号公報
【特許文献２】特開２００８−２７０６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されている発明では、素子基板に放熱板を設けることに加えて、放熱板を取り付けるための特殊な構造も必要となるため、製造コストが高くなる上に、作業性低下の原因となってしまう。
【０００７】
また、特許文献２に記載されている発明では、アーク溶接時にスパッタ等が飛散するため、異物発生の原因となる。
【０００８】
そこで、本発明は、製造時の作業性を損なうことなく低コストで製造でき、しかも異物の混入を低減して、高電流で使用できる内燃機関用点火装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、一次コイルおよび二次コイル、両コイルを磁気的に結合させる鉄心、前記一次コイルに流れる一次電流の通電・遮断を制御するスイッチング素子、端子類をケースに収納してなる内燃機関用点火装置において、前記スイッチング素子が実装された素子基板よりも面積を大ならしめた基板取付面を有する接続用端子を設け、該接続用端子の基板取付面に素子基板を密着固定し、前記スイッチング素子と端子類をワイヤボンディングにより接続するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載の内燃機関用点火装置において、前記素子基板と前記接続用端子とは、優れた熱伝導性を有するシリコーン接着剤を使用して密着固定するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、前記スイッチング素子が実装された素子基板よりも面積を大ならしめた基板取付面を有する接続用端子を設け、該接続用端子の基板取付面に素子基板を密着固定し、前記スイッチング素子と端子類をワイヤボンディングにより接続するようにしたので、素子基板を取り付ける接続用端子を放熱体として使用することができ、部品の簡素化および作業性の向上を図れる。しかも、スイッチング素子と端子類とをワイヤボンディングにより接続することにより、スパッタ等の飛散を防止でき、異物の低減に効果がある。
【００１２】
また、請求項２に係る発明によれば、前記素子基板と前記接続用端子とは、優れた熱伝導性を有するシリコーン接着剤を使用して密着固定するようにしたので、スイッチング素子から発生した熱を効率良く接続用端子へ伝導させることが可能となり、高い放熱性能を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る内燃機関用点火装置の一部欠截平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明に係る内燃機関用点火装置の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１は、モールド型の内燃機関用点火装置１の一部を欠截して上方から見た図であり、エンジンコントロール装置からの点火制御信号を受けて、点火コイル２の一次コイル２１に流れる一次電流の通電・遮断を制御し、鉄心２３を介して磁気結合する二次コイル２２の誘起電力を制御し、点火プラグの放電ギャップに電気火花を発生させる。
【００１６】
上記点火コイル２における一次電流の通電・遮断を制御するイグナイタの機能は、スイッチング素子たるパワートランジスタ３１や電流制限回路等を基板上に実装した素子基板であるイグナイタ基板３に設け、このイグナイタ基板３よりも面積を大ならしめた基板取付面４１を有するコレクタ接続用端子４にイグナイタ基板３を密着固定する。すなわち、イグナイタ基板３を取り付けるコレクタ接続用端子４を放熱体として使用することで、放熱板を別途設ける必要が無く、部品の簡素化および作業性の向上を図れる。なお、コレクタ接続用端子４の素材として、熱伝導性の高い導電性金属（銅や銀など）を用いれば、放熱体としての機能を一層高めることができる。
【００１７】
さらに、優れた熱伝導性・耐熱性を有するシリコーン接着剤を使用して、イグナイタ基板３をコレクタ接続用端子４の基板取付面４１に密着固定すれば、スイッチング素子から発生した熱を効率良くコレクタ接続用端子４へ伝導させることが可能となり、高い放熱性能を発揮できる。よって、パワートランジスタ３１を高電流で使用しても、内燃機関用点火装置１としての動作安定性を高めることが可能となる。
【００１８】
上述した点火コイル２やイグナイタ基板３等を収容する外装ケース５には、エンジンコントロール装置や外部電源等と接続するコネクタ部５１を設け、外部コネクタを介して駆動信号端子５１Ｓ、接地端子５１Ｇ、電源端子５１Ｐと接続可能である。
【００１９】
本実施形態に係る内燃機関用点火装置１は、イグナイタ基板３をイグナイタとして用いるものであり、樹脂モールドでパッケージングされた従来のイグナイタのようにベース端子，コレクタ端子，エミッタ端子が引き出されていない。そこで、パワートランジスタ３１の各電極部と端子類をワイヤボンディング（半導体チップの電極部と、リードフレーム及び基板上の導体などとの間を金、アルミニウムなどの細いワイヤで接続する方法）により直接接続するのである。
【００２０】
具体的には、パワートランジスタ３１のベースと駆動信号端子５１Ｓをワイヤボンディングによるベース接続ワイヤ６１Ｂで、パワートランジスタ３１のエミッタと接地端子５１Ｇをワイヤボンディングによるエミッタ接続ワイヤ６１Ｅで、パワートランジスタ３１のコレクタとコレクタ接続用端子４をワイヤボンディングによるコレクタ接続ワイヤ６１Ｃで、各々接続する。また、一方端がコレクタ接続用端子４と接続される一次コイル２１の他方端である一次コイル電源端子２１ａと電源端子５１Ｐをワイヤボンディングによる電源接続ワイヤ６２にて接続する。
【００２１】
なお、本実施形態においては、接地端子５１Ｇおよび電源端子５１Ｐと二次コイル２２とを直接接続することで、ワイヤボンディングを用いないものとしたが、例えば、二次コイル接続用端子を介して、ワイヤボンディングにより接地端子５１Ｇおよび電源端子５１Ｐと接続するようにしても良い。
【００２２】
このように、本実施形態に係る内燃機関用点火装置１では、接続端子を放熱体として用いることにより別途放熱板を設ける必要がないことから、パワートランジスタ５１を実装したイグナイタ基板３を樹脂モールドでパッケージングする必要が無く、省スペースで外装ケース５内に配置でき、しかも、パワートランジスタ３１と端子類とをワイヤボンディングで接続することにより、スパッタ等の飛散を防止でき、異物の低減に効果がある。
【００２３】
以上、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではなく、公知既存の等価な技術手段を転用することにより実施しても構わない。
【符号の説明】
【００２４】
１ 内燃機関用点火装置
２ 点火コイル
２１ 一次コイル
２１ａ 一次コイル電源端子
２２ 二次コイル
２３ 鉄心
３ イグナイタ基板
３１ パワートランジスタ
４ コレクタ接続用端子
４１ 基板取付面
５ 外装ケース
５１ コネクタ部
５１Ｓ 駆動信号端子
５１Ｇ 接地端子
５１Ｐ 電源端子
６１Ｂ ベース接続ワイヤ
６１Ｃ コレクタ接続ワイヤ
６１Ｅ エミッタ接続ワイヤ
６２ 電源接続ワイヤ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車エンジンの点火プラグに火花を発生させるための高電圧を発生させる内燃機関用点火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関用点火装置は自動車エンジンの各気筒ごとに配置されるもので、一次コイルおよび二次コイル、両コイルを磁気的に結合させる鉄心、一次コイルに流れる一次電流の通電・遮断を制御するスイッチング素子、および端子類をケースに収納したモールド型内燃機関用点火装置がある。
【０００３】
従来のモールド型内燃機関用点火装置は、スイッチング素子としてパッケージ型パワートランジスタ等を用いており、高電流で使用する際には、アルミ板または銅板で成型された放熱板を用いて、パワートランジスタから発生した熱を効率良く放出するような構造を採用している（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
また、内燃機関用点火装置の製造工程では、スイッチング素子と接続用端子等を接続するハンダ付けや抵抗溶接に代えて、アーク溶接を使う方法も提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２３９５３４号公報
【特許文献２】特開２００８−２７０６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されている発明では、素子基板に放熱板を設けることに加えて、放熱板を取り付けるための特殊な構造も必要となるため、製造コストが高くなる上に、作業性低下の原因となってしまう。
【０００７】
また、特許文献２に記載されている発明では、アーク溶接時にスパッタ等が飛散するため、異物発生の原因となる。
【０００８】
そこで、本発明は、製造時の作業性を損なうことなく低コストで製造でき、しかも異物の混入を低減して、高電流で使用できる内燃機関用点火装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、一次コイルおよび二次コイル、両コイルを磁気的に結合させる鉄心、前記一次コイルに流れる一次電流の通電・遮断を制御するスイッチング素子、端子類をケースに収納してなる内燃機関用点火装置において、前記スイッチング素子が実装された素子基板よりも面積を大ならしめた基板取付面を有する接続用端子を設け、該接続用端子の基板取付面に素子基板を密着固定し、前記スイッチング素子と端子類をワイヤボンディングにより接続するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載の内燃機関用点火装置において、前記素子基板と前記接続用端子とは、優れた熱伝導性を有するシリコーン接着剤を使用して密着固定するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、前記スイッチング素子が実装された素子基板よりも面積を大ならしめた基板取付面を有する接続用端子を設け、該接続用端子の基板取付面に素子基板を密着固定し、前記スイッチング素子と端子類をワイヤボンディングにより接続するようにしたので、素子基板を取り付ける接続用端子を放熱体として使用することができ、部品の簡素化および作業性の向上を図れる。しかも、スイッチング素子と端子類とをワイヤボンディングにより接続することにより、スパッタ等の飛散を防止でき、異物の低減に効果がある。
【００１２】
また、請求項２に係る発明によれば、前記素子基板と前記接続用端子とは、優れた熱伝導性を有するシリコーン接着剤を使用して密着固定するようにしたので、スイッチング素子から発生した熱を効率良く接続用端子へ伝導させることが可能となり、高い放熱性能を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る内燃機関用点火装置の一部欠截平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明に係る内燃機関用点火装置の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１は、モールド型の内燃機関用点火装置１の一部を欠截して上方から見た図であり、エンジンコントロール装置からの点火制御信号を受けて、点火コイル２の一次コイル２１に流れる一次電流の通電・遮断を制御し、鉄心２３を介して磁気結合する二次コイル２２の誘起電力を制御し、点火プラグの放電ギャップに電気火花を発生させる。
【００１６】
上記点火コイル２における一次電流の通電・遮断を制御するイグナイタの機能は、スイッチング素子たるパワートランジスタ３１や電流制限回路等を基板上に実装した素子基板であるイグナイタ基板３に設け、このイグナイタ基板３よりも面積を大ならしめた基板取付面４１を有するコレクタ接続用端子４にイグナイタ基板３を密着固定する。すなわち、イグナイタ基板３を取り付けるコレクタ接続用端子４を放熱体として使用することで、放熱板を別途設ける必要が無く、部品の簡素化および作業性の向上を図れる。なお、コレクタ接続用端子４の素材として、熱伝導性の高い導電性金属（銅や銀など）を用いれば、放熱体としての機能を一層高めることができる。
【００１７】
さらに、優れた熱伝導性・耐熱性を有するシリコーン接着剤を使用して、イグナイタ基板３をコレクタ接続用端子４の基板取付面４１に密着固定すれば、スイッチング素子から発生した熱を効率良くコレクタ接続用端子４へ伝導させることが可能となり、高い放熱性能を発揮できる。よって、パワートランジスタ３１を高電流で使用しても、内燃機関用点火装置１としての動作安定性を高めることが可能となる。
【００１８】
上述した点火コイル２やイグナイタ基板３等を収容する外装ケース５には、エンジンコントロール装置や外部電源等と接続するコネクタ部５１を設け、外部コネクタを介して駆動信号端子５１Ｓ、接地端子５１Ｇ、電源端子５１Ｐと接続可能である。
【００１９】
本実施形態に係る内燃機関用点火装置１は、イグナイタ基板３をイグナイタとして用いるものであり、樹脂モールドでパッケージングされた従来のイグナイタのようにベース端子，コレクタ端子，エミッタ端子が引き出されていない。そこで、パワートランジスタ３１の各電極部と端子類をワイヤボンディング（半導体チップの電極部と、リードフレーム及び基板上の導体などとの間を金、アルミニウムなどの細いワイヤで接続する方法）により直接接続するのである。
【００２０】
具体的には、パワートランジスタ３１のベースと駆動信号端子５１Ｓをワイヤボンディングによるベース接続ワイヤ６１Ｂで、パワートランジスタ３１のエミッタと接地端子５１Ｇをワイヤボンディングによるエミッタ接続ワイヤ６１Ｅで、パワートランジスタ３１のコレクタとコレクタ接続用端子４をワイヤボンディングによるコレクタ接続ワイヤ６１Ｃで、各々接続する。また、一方端がコレクタ接続用端子４と接続される一次コイル２１の他方端である一次コイル電源端子２１ａと電源端子５１Ｐをワイヤボンディングによる電源接続ワイヤ６２にて接続する。
【００２１】
なお、本実施形態においては、接地端子５１Ｇおよび電源端子５１Ｐと二次コイル２２とを直接接続することで、ワイヤボンディングを用いないものとしたが、例えば、二次コイル接続用端子を介して、ワイヤボンディングにより接地端子５１Ｇおよび電源端子５１Ｐと接続するようにしても良い。
【００２２】
このように、本実施形態に係る内燃機関用点火装置１では、接続端子を放熱体として用いることにより別途放熱板を設ける必要がないことから、パワートランジスタ５１を実装したイグナイタ基板３を樹脂モールドでパッケージングする必要が無く、省スペースで外装ケース５内に配置でき、しかも、パワートランジスタ３１と端子類とをワイヤボンディングで接続することにより、スパッタ等の飛散を防止でき、異物の低減に効果がある。
【００２３】
以上、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではなく、公知既存の等価な技術手段を転用することにより実施しても構わない。
【符号の説明】
【００２４】
１ 内燃機関用点火装置
２ 点火コイル
２１ 一次コイル
２１ａ 一次コイル電源端子
２２ 二次コイル
２３ 鉄心
３ イグナイタ基板
３１ パワートランジスタ
４ コレクタ接続用端子
４１ 基板取付面
５ 外装ケース
５１ コネクタ部
５１Ｓ 駆動信号端子
５１Ｇ 接地端子
５１Ｐ 電源端子
６１Ｂ ベース接続ワイヤ
６１Ｃ コレクタ接続ワイヤ
６１Ｅ エミッタ接続ワイヤ
６２ 電源接続ワイヤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次コイルおよび二次コイル、両コイルを磁気的に結合させる鉄心、前記一次コイルに流れる一次電流の通電・遮断を制御するスイッチング素子、端子類をケースに収納してなる内燃機関用点火装置において、
前記スイッチング素子が実装された素子基板よりも面積を大ならしめた基板取付面を有する接続用端子を設け、該接続用端子の基板取付面に素子基板を密着固定し、前記スイッチング素子と端子類をワイヤボンディングにより接続するようにしたことを特徴とする内燃機関用点火装置。
【請求項２】
前記素子基板と前記接続用端子とは、優れた熱伝導性を有するシリコーン接着剤を使用して密着固定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用点火装置。
【請求項１】
一次コイルおよび二次コイル、両コイルを磁気的に結合させる鉄心、前記一次コイルに流れる一次電流の通電・遮断を制御するスイッチング素子、端子類をケースに収納してなる内燃機関用点火装置において、
前記スイッチング素子が実装された素子基板よりも面積を大ならしめた基板取付面を有する接続用端子を設け、該接続用端子の基板取付面に素子基板を密着固定し、前記スイッチング素子と端子類をワイヤボンディングにより接続するようにしたことを特徴とする内燃機関用点火装置。
【請求項２】
前記素子基板と前記接続用端子とは、優れた熱伝導性を有するシリコーン接着剤を使用して密着固定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用点火装置。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−１６５９１４（Ｐ２０１１−１６５９１４Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７２５４（Ｐ２０１０−２７２５４）
【出願日】平成２２年２月１０日（２０１０．２．１０）
【出願人】（０００１７４４２６）阪神エレクトリック株式会社 (291)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１０日（２０１０．２．１０）
【出願人】（０００１７４４２６）阪神エレクトリック株式会社 (291)
【Ｆターム（参考）】
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