本發(fā)明涉及電路基板的安裝構(gòu)造以及使用了該結(jié)構(gòu)的傳感器。

背景技術(shù)：

作為本技術(shù)領(lǐng)域的背景技術(shù)，具有日本特開2012-163504號公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)。該公報(bào)記載了：“一種空氣流量測量裝置，其具有以下構(gòu)造，即、在形成有電子電路的電路基板上設(shè)置對溫度、濕度等物理量進(jìn)行測量的傳感元件，將上述電子驅(qū)動電路配置于框體之中，將上述傳感元件暴露于吸入空氣，在該空氣流量測量裝置中，在上述電路基板與玻璃或樹脂涂覆層之間設(shè)置至少一層以上的絕緣層，在上述絕緣層下配置進(jìn)行上述傳感元件與上述電子驅(qū)動電路的連接的導(dǎo)體配線。”。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2012-163504號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

本發(fā)明的目的在于提供一種在電路基板的鑲嵌模制成形中，能夠降低電路基板的歪斜的電路基板構(gòu)造。

用于解決課題的方案

本發(fā)明的鑲嵌模制成形的構(gòu)造物為鑲嵌模制品，其包括安裝有半導(dǎo)體零件的印刷基板，印刷基板上的未搭載半導(dǎo)體零件的區(qū)域被第一樹脂覆蓋，在印刷基板的主面和第一樹脂重疊的區(qū)域的外側(cè)設(shè)置有第二樹脂，該第二樹脂具有比印刷基板的材料的彈性率小的彈性率。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠在使用鑲嵌模制成形的情況下抑制電路基板的歪斜、破裂。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的電路模塊的安裝結(jié)構(gòu)的圖。

圖2是以圖1的A-A線切斷本發(fā)明的實(shí)施例1的電路模塊的剖視圖。

圖3是表示用于在本發(fā)明的實(shí)施例1的電路模塊形成殼體且固定電路模塊的金屬模具構(gòu)造的剖視圖。

圖4是表示在本發(fā)明的實(shí)施例1的電路模塊形成有殼體的電路基板的安裝構(gòu)造的剖視圖。

圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施例2的電路模塊的安裝結(jié)構(gòu)的圖。

圖6是以圖5的A-A切斷本發(fā)明的實(shí)施例2的電路模塊的剖視圖。

圖7是表示用于在本發(fā)明的實(shí)施例2的電路模塊形成殼體且固定電路模塊的金屬模具構(gòu)造的剖視圖。

圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施例3的電路模塊的安裝結(jié)構(gòu)的圖。

圖9是以圖8的A-A下切斷本發(fā)明的實(shí)施例3的電路模塊的剖視圖。

圖10是表示用于在本發(fā)明的實(shí)施例3的電路模塊形成殼體且固定電路模塊的金屬模具構(gòu)造的剖視圖。

圖11是表示在本發(fā)明的實(shí)施例3的電路模塊形成有殼體的電路基板的安裝構(gòu)造的剖視圖。

圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施例4的電路模塊的安裝結(jié)構(gòu)的圖。

圖13是用圖12的A-A下切斷本發(fā)明的實(shí)施例4的電路模塊的剖視圖。

圖14是表示用于在本發(fā)明的實(shí)施例4的電路模塊形成殼體且固定電路模塊的金屬模具構(gòu)造的剖視圖。

圖15是表示在本發(fā)明的實(shí)施例4的電路模塊形成有殼體的電路基板的安裝構(gòu)造的剖視圖。

具體實(shí)施方式

當(dāng)前，在汽車等的內(nèi)燃機(jī)搭載有包括傳感器、發(fā)動機(jī)控制單元、電子控制節(jié)氣門等的電子電路的模塊。這些模塊使用了搭載有半導(dǎo)體零件的電路基板，該電路基板收納于殼體內(nèi)部。一直以來，將搭載有半導(dǎo)體零件的電路基板通過粘接劑接合且固定于樹脂制殼體。但是，該方法需要粘接劑的涂布工序、硬化工序，模塊制造工序中的生產(chǎn)率會降低。因此，作為其它方法，具有鑲嵌模制成形的方法。

鑲嵌模制成形是將電路基板配置于金屬模具內(nèi)，在電路基板的周圍流動樹脂而形成樹脂制殼體，從而固定電路基板的方法。該鑲嵌模制成形的方法因?yàn)槭谷廴诘臉渲苯咏佑|電路基板，所以與樹脂的固化同時(shí)地接合電路基板和殼體，能夠簡化接合工序。在此，當(dāng)殼體樹脂與電路基板上的半導(dǎo)體零件接觸時(shí)，易于對半導(dǎo)體零件、半導(dǎo)體零件與電路基板的接合部施加因樹脂的收縮而引起的載荷。因此，需要用金屬模具將半導(dǎo)體零件的搭載區(qū)域圍起來，使該搭載區(qū)域及其周邊的基板不被樹脂覆蓋，進(jìn)而樹脂流入而形成殼體。但是，在該方法中，將金屬模具與基板擠壓來對樹脂進(jìn)行節(jié)流，因此，存在由于來自金屬模具的應(yīng)力而基板變形，在基板產(chǎn)生歪斜、破裂的問題。

(實(shí)施例1)

以下的實(shí)施例作為使用了基板的鑲嵌模制成形的例子，以搭載于汽車的內(nèi)燃機(jī)的吸入空氣量傳感器為例進(jìn)行列舉并說明。吸入空氣量傳感器是測量氣體(空氣)的流量的流量傳感器，其為了用于控制搭載于內(nèi)燃機(jī)的電子控制燃料噴射裝置的吸入空氣量而設(shè)置。吸入空氣量傳感器使用了具有薄壁的膜片的傳感器芯片，其機(jī)理在于，通過控制芯片來采集·修正傳感器芯片的測量數(shù)據(jù)，且向外部輸出。

以下，參照附圖來進(jìn)行說明。

圖1表示搭載有具有控制電路等的半導(dǎo)體芯片的電路模塊，圖2表示以A-A線切斷圖1的半導(dǎo)體芯片的電路模塊的安裝結(jié)構(gòu)。

在圖2中，電路模塊例如搭載了第一半導(dǎo)體芯片3和第二半導(dǎo)體芯片4，第一半導(dǎo)體芯片3在由層疊玻璃纖維和樹脂而成的材料形成的印刷基板1上具有膜片2，第二半導(dǎo)體芯片4具有控制電路。印刷基板1和第一半導(dǎo)體芯片3通過第一粘接劑5而裝配，印刷基板1和第二半導(dǎo)體芯片4通過第二粘接劑6而裝配。在印刷基板1的內(nèi)部形成有導(dǎo)體配線8和導(dǎo)體配線的配線焊盤9，第一半導(dǎo)體芯片3和第二半導(dǎo)體芯片4經(jīng)由導(dǎo)線7、導(dǎo)體配線8、以及配線焊盤9而連接，第二半導(dǎo)體芯片4經(jīng)由導(dǎo)線7而與導(dǎo)體配線8連接。為了保護(hù)導(dǎo)線7，設(shè)置有澆注件10。

粘接上述的印刷基板1和第一半導(dǎo)體芯片3的第一粘接劑5、粘接印刷基板1和第二半導(dǎo)體芯片4的第二粘接劑6、用于保護(hù)導(dǎo)線7的澆注件9例如能夠使用環(huán)氧樹脂、聚氨基甲酸乙酯樹脂等熱固性樹脂、聚酰亞胺、丙烯酸酯樹脂等熱塑性樹脂，而且也能夠向樹脂中混入玻璃、云母等填充料。

將以上的電路模塊的安裝構(gòu)造作為對象，對用于在使搭載有半導(dǎo)體零件的區(qū)域露出的狀態(tài)下接合電路模塊和殼體的制造方法進(jìn)行說明。

圖3表示用于在使搭載有半導(dǎo)體零件的區(qū)域露出的狀態(tài)下對電路模塊進(jìn)行壓膜的金屬模具構(gòu)造。向設(shè)有上金屬模具11、下金屬模具12的金屬模具中放入安裝好的電路模塊和連接引線13，通過金屬模具的緊固部15按壓電路模塊后形成空洞部14，向空洞部14填充樹脂16。

然后，如圖4所示，經(jīng)由導(dǎo)線17來連接電路模塊的配線焊盤9和連接引線13。為了保護(hù)作為含有導(dǎo)線17的空間的電路室18，再在上下分別接合上蓋19、下蓋20。通過以上的工序，在使電路模塊上的半導(dǎo)體零件露出的狀態(tài)下，接合電路模塊和殼體，完成能夠向外部輸出來自電路模塊的檢測信號的傳感器模塊。

在此，對現(xiàn)有的鑲嵌模制成形的問題點(diǎn)和本實(shí)施例的特征進(jìn)行說明。在鑲嵌模制電路模塊時(shí)，需要以樹脂16不流出到半導(dǎo)體零件的方式，通過金屬模具的緊固部15按壓印刷基板1。此時(shí)，若緊固部15的載荷過大，則在印刷基板1會產(chǎn)生歪斜。另外，在印刷基板1的厚度在制造上不統(tǒng)一且增大的情況下，還存在該歪斜增大的問題。一直以來，在緊固部15的位置什么都不配置，在金屬模具與印刷基板1直接接觸的狀態(tài)下，模制樹脂流入。在本實(shí)施例中，如圖3及圖4所示，在印刷基板1上的金屬模具緊固部15追加彈性系數(shù)比印刷基板1的平均的彈性系數(shù)小的部件21。如圖3所示，使用上金屬模具11和下金屬模具12，通過緊固部15按壓電路模塊的設(shè)置有部件21的區(qū)域，向空洞部14填充樹脂17而形成殼體，同時(shí)結(jié)合電路模塊和殼體。

在此所說的彈性系數(shù)是指，在以“應(yīng)力σ與應(yīng)變ε成比例”的形式表達(dá)彈性體內(nèi)的應(yīng)力和應(yīng)變互相成比例的胡克定律時(shí)、即σ＝E形中的比例常數(shù)E。

例如，部件21的彈性系數(shù)和印刷基板1的彈性系數(shù)的比較優(yōu)選在溫度25℃(室溫)下進(jìn)行比較。另外，彈性系數(shù)的比較能夠在部件21的彈性系數(shù)與構(gòu)成印刷基板1的基材的彈性系數(shù)之間進(jìn)行。

以上，雖然對部件21和印刷基板1的彈性系數(shù)的比較進(jìn)行了說明，但是，其基本理念點(diǎn)在于，使用硬度比印刷基板1軟的部件21。在此所謂的硬度例如能夠通過室溫下的維氏硬度、顯微維氏硬度、布氏硬度、以及洛氏硬度中的任一個(gè)進(jìn)行比較。

對于該部件21，若滿足例如上述的條件，則能夠使用環(huán)氧樹脂、苯酚樹脂等熱固性樹脂、聚碳酸酯、聚對酞酸乙二酯等熱塑性樹脂，而且也能夠向樹脂中混入玻璃、云母等填充料。

由此，在鑲嵌模制成形時(shí)，能夠通過部件21來降低金屬模具對電路基板施加的載荷，降低在印刷基板1產(chǎn)生的歪斜。

(實(shí)施例2)

接下來，對在實(shí)施例1的印刷基板1中，在配線之上配置有配線保護(hù)抗蝕劑的情況進(jìn)行說明。

對于圖5，在基板上形成有在圖1中埋入印刷基板1內(nèi)的配線8，為了對其進(jìn)行保護(hù)，配置有配線保護(hù)抗蝕劑23。

上述的部件21也能夠應(yīng)用于圖5所述的電路基板的結(jié)構(gòu)。該情況下，若部件21滿足彈性系數(shù)比電路基板低的條件，則也能夠使用與配線保護(hù)抗蝕劑23相同的材料。在該實(shí)施例中，在配線保護(hù)抗蝕劑23的設(shè)置工序中也能夠同時(shí)地進(jìn)行部件21的設(shè)置，因此，能夠簡化工序。

(實(shí)施例3)

圖8表示實(shí)施方式3的電路模塊的安裝結(jié)構(gòu)。與實(shí)施例1、2較大的不同點(diǎn)在于，對圖8～11所示的接合部27的區(qū)域也追加相當(dāng)于實(shí)施例1、2中的部件21的部件24。

在圖8中，第三半導(dǎo)體芯片25經(jīng)由從第三半導(dǎo)體芯片25導(dǎo)出的外引線26而與配線焊盤9連接。將該安裝構(gòu)造作為對象，為了在使電路模塊的搭載有半導(dǎo)體零件的區(qū)域露出的狀態(tài)下，接合電路模塊和殼體，進(jìn)行鑲嵌模制成形。在電路基板1的主面，在電路基板1和金屬模具緊固部15重疊的區(qū)域和含有電路基板與樹脂的接合部27的區(qū)域設(shè)置有部件24。

根據(jù)該實(shí)施例，無需在金屬模具接觸的區(qū)域高精度地進(jìn)行配置，相比實(shí)施例1、2，部件24的配置容易。因此，能夠改善產(chǎn)量的變差。再利用電路基板1與樹脂16的線膨脹系數(shù)差，通過向接合部27配置部件21，從而能夠緩解模制后產(chǎn)生的熱應(yīng)力，能夠降低電路基板的歪斜和防止接合部的分離。

(實(shí)施例4)

本實(shí)施例是對在緊固部15和接合部27配置有導(dǎo)體配線22的電路基板應(yīng)用了本發(fā)明的實(shí)施例。

不僅與實(shí)施例2、3同樣地在導(dǎo)體配線22的配線焊盤9以外的區(qū)域和導(dǎo)體配線露出的區(qū)域28設(shè)置有配線保護(hù)抗蝕劑23，在本實(shí)施例中，還在緊固部15和接合部27配置有導(dǎo)體配線22。另外，在該配置于緊固部15和接合部27的導(dǎo)體配線22之上還配置有部件24。

將這種安裝構(gòu)造作為對象，為了在使電路模塊的搭載有半導(dǎo)體零件的區(qū)域28露出的狀態(tài)下，接合電路模塊和殼體，進(jìn)行鑲嵌模制成形。使用了金屬模具的鑲嵌模制成形的順序與實(shí)施例1～3相同。根據(jù)該實(shí)施例，與實(shí)施例3同樣的在寬廣范圍上配置有部件24，因此無需在金屬模具接觸的區(qū)域高精度地進(jìn)行配置，相比實(shí)施例1、2，部件24的配置容易。因此，能夠改善產(chǎn)量的變差。另外，利用電路基板1與樹脂16的線膨脹系數(shù)差，能夠緩解模制后產(chǎn)生的熱應(yīng)力，能夠降低電路基板的歪斜和防止接合部的分離。

以上，雖然示出了對吸入空氣量傳感器進(jìn)行鑲嵌模制成形而成的零件的例子，但是，本發(fā)明不限于此，能夠用于對電路基板、特別是印刷基板進(jìn)行鑲嵌模制而成的任意的零件。

以上，基于實(shí)施方式對由本發(fā)明者提出的發(fā)明具體地進(jìn)行了說明，但是，自不必說，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種變形。

符號說明

1—印刷基板，2—膜片，3—第一半導(dǎo)體芯片，4—第二半導(dǎo)體芯片，5—第一粘接劑，6—第二粘接劑，7—導(dǎo)線，8—導(dǎo)體配線，9—配線焊盤，10—澆注件，11—上金屬模，12—下金屬模，13—連接引線，14—空洞部，15—緊固部，16—樹脂，17—導(dǎo)線，18—電路室，19—上蓋，20—下蓋，21—部件，22—導(dǎo)體配線，23—配線保護(hù)抗蝕劑，24—部件，25—第三半導(dǎo)體芯片，26—外引線，27—接合部，28—導(dǎo)體配線露出的區(qū)域。