DE112017005171B4 - Halbleitermodul - Google Patents

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Abstract

Halbleitermodul, das Folgendes umfasst:eine Halbleiterkomponente (3, 4);eine Leiterplatte (1), die eine erste Oberfläche (1a), auf der die Halbleiterkomponente (3, 4) montiert ist, und eine zweite Oberfläche (1b) gegenüber der ersten Oberfläche (1a) aufweist und ein erstes Durchgangsloch (11) umfasst, in dem ein Leiterabschnitt (12) ausgebildet ist;ein Verbindungsleiterelement (13), das in das erste Durchgangsloch (11) der Leiterplatte (1) eingepresst ist; undeinen Harzabschnitt (23), der auf der ersten Oberflächenseite (1a) und der zweiten Oberflächenseite (1b) der Leiterplatte (1) angeordnet ist, wobeidas Verbindungsleiterelement (13) einen Druckkontaktabschnitt (14), der mit dem Leiterabschnitt (12) in dem ersten Durchgangsloch (11) elektrisch verbunden ist, umfasst, undder Harzabschnitt (23) auf der ersten Oberflächenseite (1a) der Leiterplatte (1) und der zweiten Oberflächenseite (1b) der Leiterplatte (1) über ein zweites Harz (25, 28), das in das erste Durchgangsloch (11) gefüllt ist, einstückig ausgebildet ist; ein Gehäuse (20), das aus einem ersten Harz (20) durch Harzformen auf der ersten Oberflächenseite (1a) und der zweiten Oberflächenseite (1b) der Leiterplatte (1) ausgebildet ist, wobeider Harzabschnitt (23), der in einem Bereich innerhalb des Gehäuses (20) auf der ersten Oberflächenseite (1a) der Leiterplatte (1) und der zweiten Oberflächenseite (1a) der Leiterplatte (1) ausgebildet ist, über das zweite Harz (25, 28), das sich von dem ersten Harz (20) unterscheidet und in das erste Durchgangsloch (11) gefüllt ist, einstückig ausgebildet ist,wobei mehrere zweite Durchgangslöcher (27), die sich von dem ersten Durchgangsloch (11) unterscheiden, um das erste Durchgangsloch (11) herum in der Leiterplatte (1) ausgebildet sind, undder Harzabschnitt (23) auf der ersten Oberflächenseite (1a) der Leiterplatte (1) und der zweiten Oberflächenseite (1b) der Leiterplatte (1) über das zweite Harz (25, 28), das in jedes der mehreren zweiten Durchgangslöcher (27) gefüllt ist, einstückig ausgebildet ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Halbleitermodul, das eine Leiterplatte umfasst, auf der ein Presspassanschluss montiert ist.
  • Stand der Technik
  • PTL 1 ist als eine Modulstruktur bekannt, die ein Substrat umfasst, auf dem ein Presspassanschluss (auch als Presspassstift bezeichnet) montiert ist. PTL 1 offenbart eine Struktur, bei der ein Innenwandabschnitt, der an einem Basisendabschnitt eines Verbinderanschlusses (des Presspassanschlusses) fixiert ist, einstückig mit einem Gießharz als Teil eines Außengehäuses an einem Innenabschnitt eines Einbauraums eines Verbindergehäuses ausgebildet ist.
  • PTL 2 offenbart eine Struktur, bei der ein Presspassstift in ein Durchgangsloch, das auf einem Verdrahtungssubstrat bereitgestellt ist, eingesetzt ist und ein Modul in einer elektronischen Vorrichtung, das von dem Verdrahtungssubstrat getrennt ist, mit dem Verdrahtungssubstrat über den Presspassstift elektrisch verbunden ist.
  • PTL 3 offenbart eine Leiterplatte, in der mehrere Durchgangsbohrungen zum Aufnehmen von Einpressstiften für das Ausbilden elektrischer Verbindungen ausgebildet sind. In der Leiterplatte verteilt sind eine Vielzahl Durchbrechungen vorgesehen, um Spannungen in der Leiterplatte zu reduzieren. PTL 4 zeigt ein elektrisches/elektronisches Modul, das durch Erhitzen und Druckbeaufschlagung unter Verwendung eines Epoxidharz-Formmaterials mit geringer thermischer Ausdehnung, geringer Feuchtigkeitsaufnahme und hoher Klebkraft einstückig geformt wird und gleichzeitig die Leiterplatte zur Montage des elektronischen Teils und die Seite der Anschlussfläche ab von mindestens dem Verbinder mit dem Substrat dichtet.
  • PTL 5 zeigt ein elektronisches Steuergerät für ein Fahrzeug, bei dem Umspritzen verwendet wird, bei dem eine Wärmeabstrahlungsplatte an einer gegenüberliegenden Seite eines Teils angebracht wird, das Wärmestrahlung in einer Leiterplatte erfordert. Die Wärmeabstrahlungsplatte wird umspritzt, um Wärme direkt an die Luft abzugeben, so dass ein Wärmeabstrahlungseffekt erzielt wird. Die Wärmeabstrahlungsplatte wird angebracht und dann wird ein Gehäuse aus Formharz geformt.
  • Entgegenhaltungsliste
  • Patentdokument(e)
    • PTL 1: JP 2015- 126 614 A
    • PTL 2: JP 5 117 282 B2
    • PTL 3: JP 2009- 289 447 A
    • PTL 4: JP 2004- 111 435 A
    • PTL 5: US 2014 / 0 313 675 A1
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Gegenwärtig ist eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs und dergleichen mit einem Sensormodul oder einem Modul (einem Halbleitermodul) ausgestattet, das eine elektronische Schaltung wie etwa eine elektronische Steuervorrichtung enthält. In diesen Modulen wird eine mit einer Halbleiterkomponente ausgestattete Leiterplatte verwendet, die Leiterplatte wird in einem Gehäuse aufgenommen und ein Leiteranschluss (beispielsweise ein Presspassanschluss) wird zur Signaleingabe und -ausgabe von/nach außen verwendet.
  • Beispielsweise wird bei einer Verbindung, die den Presspassanschluss verwendet, ein elastisch verformbarer elastischer Verformungsbereich in dem Presspassanschluss ausgebildet und der elastische Verformungsbereich wird in ein Durchgangsloch eingepresst, das auf einer Leiterplatte ausgebildet ist, um eine elektrische Verbindung herzustellen. Ferner wird bei der Verbindung mittels des Presspassanschlusses dann, wenn der elastische Verformungsbereich des Presspassanschlusses in das Durchgangsloch eingepresst wird, der elastische Verformungsbereich durch Ausbilden eines Bereichs, in dem eine Abmessung des Durchgangslochs kleiner als eine Abmessung des Presspassanschlusses ist, verformt, um die elektrische Verbindung herzustellen.
  • Wenn ein Abmessungsunterschied jedoch zu groß ist, wird die Belastung der Leiterplatte übermäßig groß und das Schaltungssubstrat kann aufgrund einer Verschlechterung zu der Zeit des Einpressens oder einer Verschlechterung im Laufe der Zeit nach dem Einpressen verformt werden.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Technologie zu schaffen, die in der Lage ist, die Zuverlässigkeit eines Halbleitermoduls zu verbessern, indem eine Verformung einer Leiterplatte in dem Halbleitermodul, das einen Presspassanschluss verwendet, unterdrückt wird.
  • Die vorstehenden und neue Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung dieser Patentschrift und den begleitenden Zeichnungen ersichtlich.
  • Lösung für das Problem
  • Die typischen Ausführungsformen, die in der vorliegenden Anmeldung offenbart sind, sind nachstehend kurz beschrieben.
  • Das obenstehende Problem wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Vorteilhafte Wirkung
  • Wirkungen, die durch typische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erzielt werden, sind nachstehend kurz beschrieben.
  • Bei dem Halbleitermodul, das die Leiterplatte umfasst, auf der der Presspassanschluss montiert ist, können Verformungen der Leiterplatte unterdrückt werden, um die Zuverlässigkeit des Halbleitermoduls zu verbessern.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
    • [1] 1 ist eine Draufsicht, die eine Montagestruktur eines Schaltungsmoduls gemäß einer Ausführungsform zeigt
    • [2] 2 ist eine Querschnittsansicht entlang einer in 1 gezeigten Linie A-A, die eine Struktur zeigt.
    • [3] 3 ist eine Vorderansicht, die eine Struktur eines elastischen Verformungsabschnitts eines Presspassanschlusses zeigt, der an dem in 1 gezeigten Schaltungsmodul montiert ist.
    • [4] 4 ist eine Draufsicht, die eine Struktur einer Seite eines freiliegenden Abschnitts des Presspassanschlusses zeigt, der an dem in 1 gezeigten Schaltungsmodul montiert ist.
    • [5] 5 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B in 1 vor einer Presspassanschlussverbindung, die einen Presspassungszustand des in 3 gezeigten Presspassanschlusses zeigt.
    • [6] 6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B in 1 nach der Presspassanschlussverbindung, die einen Presspassungszustand des in 3 gezeigten Presspassanschlusses zeigt.
    • [7] 7 ist eine Draufsicht, die eine Struktur des Schaltungsmoduls, auf dem der Presspassanschluss montiert ist, gemäß einer Ausführungsform zeigt.
    • [8] 8 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in 7, die eine Struktur zeigt.
    • [9] 9 ist eine Querschnittsansicht, die eine Formstruktur zeigt, die ein Gehäuse des Schaltungsmoduls gemäß einer Ausführungsform bildet.
    • [10] 10 ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur, bei der ein Presspassverbindungsabschnitt des Schaltungsmoduls mit einem Harz bedeckt ist, gemäß einer Ausführungsform zeigt.
    • [11] 11 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B in 7, die einer Struktur in einem Halbleitermodul gemäß einer Ausführungsform entspricht.
    • [12] 12 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie C-C in 7, die einer Struktur in dem Halbleitermodul gemäß einer Ausführungsform entspricht.
    • [13] 13 ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur des Halbleitermoduls gemäß einer Ausführungsform zeigt.
    • [14] 14 ist eine Querschnittsansicht, die eine Formstruktur, die ein Gehäuse eines Schaltungsmoduls bildet, gemäß einer Ausführungsform zeigt.
    • [15] 15 ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur eines Halbleitermoduls gemäß einer Ausführungsform zeigt.
    • [16] 16 ist eine Draufsicht, die eine Montagestruktur eines Schaltungsmoduls gemäß einer Ausführungsform zeigt.
    • [17] 17 ist eine Querschnittsansicht entlang einer in 16 gezeigten Linie B-B vor einer Presspassanschlussverbindung, die einen Presspassungszustand eines Presspassanschlusses gemäß einer Ausführungsform zeigt.
    • [18] 18 ist eine Querschnittsansicht entlang der in 16 gezeigten Linie B-B nach der Presspassanschlussverbindung, die einen Presspassungszustand des Presspassanschlusses gemäß einer Ausführungsform zeigt.
    • [19] 19 ist eine Querschnittsansicht entlang der in 7 gezeigten Linie B-B, die einer Struktur in einem Halbleitermodul gemäß einer Ausführungsform entspricht.
    • [20] 20 ist eine Querschnittsansicht, die einer Struktur entlang der in 7 gezeigten Linie C-C in dem Halbleitermodul gemäß einer Ausführungsform entspricht.
    • [21] 21 ist eine Draufsicht, die eine weitere Montagestruktur des Schaltungsmoduls gemäß einer Ausführungsform zeigt.
    • [22] 22 ist eine Draufsicht, die eine Montagestruktur eines Schaltungsmoduls gemäß einer Ausführungsform zeigt.
    • [23] 23 ist eine Querschnittsansicht einer elektronischen Steuervorrichtung (eines Halbleitermoduls), die einer Struktur entlang einer in 22 gezeigten Linie A-A zeigt.
    • [24] 24 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Struktur eines Kraftfahrzeugs zeigt, das mit einer Einheit ausgestattet ist, an der die in 23 gezeigte elektronische Steuervorrichtung montiert ist.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • (Erste Ausführungsform)
  • Eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs und dergleichen ist mit einem Halbleitermodul wie etwa einem Sensormodul oder einem Halbleitermodul ausgestattet, das eine elektronische Schaltung wie etwa eine elektronische Steuervorrichtung enthält. In diesen Halbleitermodulen wird eine mit einer Halbleiterkomponente ausgerüstete Leiterplatte verwendet. Darüber hinaus ist die Leiterplatte in einem Gehäuse aufgenommen und ein Leiteranschluss wird zur Signaleingabe und -ausgabe von/nach außen verwendet. Ferner ist ein Presspassanschluss (auch als Presspassstift bezeichnet) als Leiteranschluss bekannt.
  • Ferner wird bei einer Presspassverbindung unter Verwendung des Presspassanschlusses im Voraus ein elastisch verformbarer elastischer Verformungsbereich in dem Presspassanschluss ausgebildet und der elastische Verformungsbereich wird in ein Durchgangsloch eingepresst, das auf der Leiterplatte ausgebildet ist, wobei eine Leiterfolie innerhalb des Durchgangslochs ausgebildet ist, um eine elektrische Verbindung herzustellen. Da bei der Presspassverbindung die Leiterplatte und der Presspassanschluss ohne Einsatz eines Zwischenelements wie etwa eines Drahtes verbunden werden, kann die Anzahl der Komponenten reduziert werden.
  • Obwohl ein Sensorchip, der eine physikalische Größe wie etwa eine Durchflussrate, eine Feuchte und eine Beschleunigung erfasst, an dem Halbleitermodul wie etwa dem Sensormodul montiert ist, wird in der folgenden ersten Ausführungsform ein Einlassluftmengensensor (ein Durchflusssensor), der an einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs montiert ist, als Beispiel der Presspassverbindung hergenommen und eine Technologie zum Verbessern der Zuverlässigkeit des Einlassluftmengensensors durch Unterdrücken der Verformung der in dem Einlassluftmengensensor enthaltenen Leiterplatte wird beschrieben .
  • Der Einlassluftmengensensor (das Halbleitermodul) ist der Durchflusssensor, der eine Durchflussrate von Gas (Luft) misst, und ist zur Verwendung beim Steuern der Einlassluftmenge durch eine elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die an der Brennkraftmaschine montiert ist, installiert. Ein Sensorchip, der eine dünne Membran aufweist, wird in dem Einlassluftmengensensor verwendet und Messdaten werden in dem Sensorchip von einem Steuerchip gesammelt und korrigiert und nach außen ausgegeben.
  • Nachstehend wird der Einlassluftmengensensor, der das Halbleitermodul gemäß der ersten Ausführungsform ist, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist eine Draufsicht, die eine Montagestruktur eines Schaltungsmoduls gemäß einer Ausführungsform zeigt, und 2 ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur entlang einer in 1 gezeigten Linie A-A zeigt.
  • Das in 2 gezeigte Schaltungsmodul ist in den Einlassluftmengensensor integriert, in dem beispielsweise ein erster Halbleiterchip 3, der eine Membran 2 aufweist und als Sensorchip dient, der eine Durchflussrate erfasst, und ein zweiter Halbleiterchip 4, der eine Steuerschaltung aufweist, die den ersten Halbleiterchip 3 steuert, auf einer Leiterplatte 1 montiert sind, die aus einem Grundmaterial ausgebildet ist, das Glasfaser und Harz enthält. Die Leiterplatte 1 und der erste Halbleiterchip 3 werden mittels eines ersten Haftmittels 5 zusammengebaut und die Leiterplatte 1 und der zweite Halbleiterchip 4 werden mittels eines zweiten Haftmittels 6 zusammengebaut.
  • Eine Innenschichtleiterverdrahtung 8 und eine Verdrahtungskontaktstelle 9 der Innenschichtleiterverdrahtung 8 sind in der Leiterplatte 1 ausgebildet und der erste Halbleiterchip 3 und der zweite Halbleiterchip 4 sind über einen Draht 7, die Innenschichtleiterverdrahtung 8 und die Verdrahtungskontaktstelle 9 elektrisch verbunden. Ferner ist der zweite Halbleiterchip 4 über den Draht 7, die Verdrahtungskontaktstelle 9 und die Innenschichtleiterverdrahtung 8 mit einer Leiterfolie 12 eines ersten Durchgangslochs 11 elektrisch verbunden. Ein Vergussabschnitt 10, der den Draht 7 schützt, und ein Vergussabschnitt 10, der den Draht 7 und den zweiten Halbleiterchip 4 schützt, sind auf einer Oberfläche 1a der Leiterplatte 1 angeordnet. Ein Harz, das den Vergussabschnitt 10 bildet, ist ein weiteres Harz, das sich von einem später beschriebenen ersten Harz 20 unterscheidet.
  • Ferner ist das erste Durchgangsloch 11, das zum Sicherstellen einer elektrischen Verbindung mit der Außenseite verwendet wird, auf der Leiterplatte 1 ausgebildet und die Leiterfolie (ein Leiterabschnitt) 12, die mit der Innenschichtleiterverdrahtung 8 verbunden ist, ist auf einer Innenwand ausgebildet, die eine Innenfläche des ersten Durchgangslochs 11 ist.
  • Zum Beispiel kann ein wärmehärtbares Harz wie etwa ein Epoxidharz und ein Polyurethanharz oder ein thermoplastisches Harz wie etwa ein Polyimidharz und ein Acrylharz als das erste Haftmittel 5 verwendet werden, das die Leiterplatte 1 und den ersten Halbleiterchip 3 verklebt, das zweite Haftmittel 6, das die Leiterplatte 1 und den zweiten Halbleiterchip 4 verklebt, und das Harz (weitere Harz), das den Vergussabschnitt 10 bildet, der den Draht 7 schützt, verwendet werden. Ferner kann ein Harz, in das ein Füllstoff wie Glas oder Glimmer gemischt ist, verwendet werden.
  • Hier wird die Struktur des Einlassluftmengensensors, in den das Schaltungsmodul gemäß der ersten Ausführungsform eingebaut ist, beschrieben. Der Einlassluftmengensensor (das Halbleitermodul) gemäß der ersten Ausführungsform, der in der später beschriebenen 13 gezeigt ist, umfasst Halbleiterkomponenten wie etwa den ersten Halbleiterchip 3 und den zweiten Halbleiterchip 4. Der Einlassluftmengensensor umfasst ferner die Leiterplatte 1, die eine Oberfläche (eine erste Oberfläche) 1a, auf der diese Halbleiterkomponenten montiert sind, eine hintere Oberfläche (eine zweite Oberfläche) 1b gegenüber der Oberfläche 1a und das erste Durchgangsloch 11, in dem die Leiterfolie (der Leiterabschnitt) 12 ausgebildet ist, umfasst. Außerdem umfasst der Einlassluftmengensensor einen Presspassanschluss (ein Verbindungsleiterelement) 13, bei dem es sich um einen Leiteranschluss handelt, der elektrisch mit der Leiterfolie 12 in dem ersten Durchgangsloch 11 der Leiterplatte 1 verbunden ist, und ein zweites Harz 23, das ein Harzabschnitt ist, der auf der Seite der Oberfläche 1a und der Seite der hinteren Oberfläche 1b der Leiterplatte 1 angeordnet ist.
  • Ferner umfasst der Presspassanschluss (das Verbindungsleiterelement) 13 einen elastischen Verformungsabschnitt (einen Druckkontaktabschnitt) 14, der in 3 gezeigt ist und der in das erste Durchgangsloch 11 eingesetzt (eingepresst) und mit der Leiterfolie 12 in dem ersten Durchgangsloch 11 elektrisch verbunden wird. Das heißt, der Presspassanschluss 13 ist an dem Druckkontaktabschnitt mit einer elastischen Struktur versehen und aufgrund der elastischen Struktur des elastischen Verformungsabschnitts 14 drückt der Presspassanschluss 13 auf eine Innenwand des ersten Durchgangslochs 11, um mit der Leiterfolie (dem Leiterabschnitt) 12 in Kontakt zu treten, die an der Innenwand ausgebildet ist (Herstellen elektrischen Kontakts).
  • Ferner sind in dem Einlassluftmengensensor das zweite Harz 23, das der Harzabschnitt ist, der auf der Seite der Oberfläche 1a der Leiterplatte 1 angeordnet ist, und das zweite Harz 23, das der Harzabschnitt ist, der auf der Seite der hinteren Oberfläche 1b der Leiterplatte angeordnet ist, über ein zweites Harz 25, bei dem es sich um ein Harz handelt, das in das erste Durchgangsloch 11 gefüllt ist, einstückig ausgebildet. Das zweite Harz 23 auf der Seite der Oberfläche 1a, das zweite Harz 23 auf der Seite der hinteren Oberfläche 1b und das zweite Harz 25, das in das erste Durchgangsloch 11 gefüllt ist, sind in einem verbundenen Zustand einstückig ausgebildet.
  • Ferner bei in dem Einlassluftmengensensor das erste Harz 20 als ein Gehäuse des Schaltungsmoduls so ausgebildet, dass es das zweite Harz 23 umgibt. Mit anderen Worten ist das zweite Harz 23 in einem Bereich innerhalb des ersten Harzes 20 als das Gehäuse ausgebildet und in dem Bereich innerhalb des ersten Harzes 20 sind das zweite Harz 23 auf der Seite der Oberfläche 1a und das zweite Harz 23 auf der Seite der hinteren Oberfläche 1b über das zweite Harz 25, das in das erste Durchgangsloch 11 gefüllte ist, einstückig ausgebildet.
  • Ferner sind eine obere Abdeckung 24, die das zweite Harz 23 auf der Seite der Oberfläche 1a der Leiterplatte 1 bedeckt, und eine untere Abdeckung 22, die das zweite Harz 23 auf der Seite der hinteren Oberfläche 1b der Leiterplatte 1 bedeckt, mit dem ersten Harz 20 verbunden, das das Gehäuse ist.
  • Ein Endabschnitt des Presspassanschlusses 13 ist in dem ersten Durchgangsloch 11 angeordnet und der andere Endabschnitt, der dem einen Endabschnitt des Presspassanschlusses 13 gegenüberliegt, ist zur Außenseite des ersten Harzes 20 hin freigelegt. Der Abschnitt des Presspassanschlusses 13, der nach außen hin freigelegt ist, ist ein externer Anschluss des Einlassluftmengensensors. Das heißt, der Presspassanschluss 13 ist in einer L-Form ausgebildet und der elastische Verformungsabschnitt 14, der der Druckkontaktabschnitt ist, ist an einem Endabschnitt des Presspassanschlusses 13 ausgebildet und ist in das erste Durchgangsloch 11 der Leiterplatte 1 eingesetzt (eingepresst). Ferner ist ein freiliegender Abschnitt 13a des anderen Endabschnitts, der im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Ausdehnungsrichtung des elastischen Verformungsabschnitts 14 gebogen ist und sich nach außen erstreckt, zu der Außenseite des ersten Harzes 20 als externer Anschluss freigelegt.
  • Als Nächstes wird ein Herstellungsverfahren zum elektrischen Verbinden des Schaltungsmoduls und des Presspassanschlusses 13 unter Verwendung einer Presspassverbindung für die Montagestruktur des Schaltungsmoduls, das in 1 und 2 gezeigt ist, beschrieben.
  • 3 ist eine Draufsicht, die eine Struktur des elastischen Verformungsabschnitts des Presspassanschlusses zeigt, der an dem in 1 gezeigten Schaltungsmodul montiert ist, und 4 ist eine Draufsicht, die eine Struktur der Seite des freiliegenden Abschnitts des Presspassanschlusses zeigt, der an dem in 1 gezeigten Schaltungsmodul montiert ist. Ferner ist 5 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B in 1 vor einer Presspassanschlussverbindung, die einen Presspassungszustand des in 3 gezeigten Presspassanschlusses zeigt, und 6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B in 1 nach der Presspassanschlussverbindung, die einen Presspassungszustand des in 3 gezeigten Presspassanschlusses zeigt.
  • Wie es in 3 gezeigt ist, ist der elastische Verformungsabschnitt 14 in dem Presspassanschluss 13 ausgebildet. Der elastische Verformungsabschnitt 14 gemäß der ersten Ausführungsform weist einen Mechanismus auf, der sich in einer Anordnungsrichtung (der Y-Richtung) der Presspassanschlüsse 13 elastisch verformt. Ferner weist der Presspassanschluss 13 den freiliegenden Abschnitt 13a, der als der externe Anschluss dient, wie in 4 gezeigt an dem Endabschnitt gegenüber dem Endabschnitt, der mit dem elastischen Verformungsabschnitt 14 versehen ist, auf.
  • Wie es in 5 und 6 gezeigt ist, wird der elastische Verformungsabschnitt 14 des Presspassanschlusses 13 verformt, wenn er in das erste Durchgangsloch 11 eingepresst wird. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Last von dem elastischen Verformungsabschnitt 14 in einer Y-Achsenrichtung (Breitenrichtung) der Leiterplatte 1 übertragen, so dass ein Zwischenlochabschnitt 15, der ein Bereich zwischen den benachbarten ersten Durchgangslöchern 11 ist, in einer Z-Achsenrichtung (einer Dickenrichtung) besonders leicht verformt wird, wie in es in 6 gezeigt ist. Das heißt, eine Last wird durch den elastischen Verformungsabschnitt 14 des Presspassanschlusses 13 von den ersten Durchgangslöchern 11 auf beiden Seiten auf den Zwischenlochabschnitt 15 aufgebracht, so dass tendenziell die Verformung auftritt.
  • Hier ist 7 eine Draufsicht, die eine Struktur des Schaltungsmoduls zeigt, an dem der Presspassanschluss gemäß einer Ausführungsform montiert ist, und 8 ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur entlang einer Linie A-A in 7 zeigt.
  • Wie es in 7 und 8 gezeigt ist, sind mehrere erste Durchgangslöcher 11 in einer Reihe auf der Leiterplatte 1 des Schaltungsmoduls angeordnet und die elastischen Verformungsabschnitte 14 der Presspassanschlüsse 13, die in 5 gezeigt sind, werden in die jeweiligen ersten Durchgangslöcher 11 eingesetzt (eingepresst). Es ist möglich, ein Material wie beispielsweise ein Metall wie Kupfer, Eisen und Blei oder mit leitfähigen feinen Teilchen gemischte Harze oder Keramiken, die insgesamt Leitfähigkeit aufweisen, oder ein Element, in dem ein leitfähiges Metall wie Gold, Nickel, Zink auf eine Oberfläche eines Isolierelements plattiert ist, als Presspassanschluss 13 zu verwenden.
  • Als Nächstes ist 9 eine Querschnittsansicht, die eine Formstruktur zeigt, die das Gehäuse des Schaltungsmoduls gemäß einer Ausführungsform bildet, 10 ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur, bei der ein Presspassverbindungsabschnitt des Schaltungsmoduls mit einem Harz bedeckt ist, gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt, und 11 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B in 7, die einer Struktur in einem Halbleitermodul gemäß einer Ausführungsform entspricht. Ferner ist 12 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie C-C in 7, die einer Struktur in dem Halbleitermodul gemäß einer Ausführungsform entspricht, und 13 ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur des Halbleitermoduls gemäß einer Ausführungsform zeigt.
  • Wie es in 9 gezeigt ist, wird das Gehäuse, das als Umhäusung des Schaltungsmoduls dient, durch Harzformen unter Verwendung eines Formwerkzeugs 40 ausgebildet. Zuerst wird das Schaltungsmodul, an dem der Presspassanschluss 13 und dergleichen montiert ist, auf einer Formoberfläche des Formwerkzeugs 40, das durch eine obere Form 16 und eine untere Form 17 ausgebildet ist, angeordnet, die obere Form 16 und die untere Form 17 drücken das Schaltungsmodul mit einem Klemmabschnitt 19 der Form, um einen Hohlraumabschnitt 18 zu bilden, und der Hohlraumabschnitt 18 wird mit dem ersten Harz 20 gefüllt, wie es in 10 gezeigt ist. Das heißt, bei dem Harzguss, der das Gehäuse bildet, handelt es sich um Umspritzen. Das Gehäuse, das als Umhäusung dient, wird durch das Harzformen mit dem ersten Harz 20 ausgebildet.
  • Nachdem das Gehäuse durch das Harzformen ausgebildet worden ist, wie es in 10 gezeigt ist, wird zuerst die untere Abdeckung 22 mit dem ersten Harz 20 verbunden, um das zweite Harz (den Harzabschnitt) 23 in einen in 9 gezeigten Hohlraumabschnitt 21 einzuspritzen, der den Presspassverbindungsabschnitt enthält. Nach dem Verbinden wird ferner das zweite Harz 23 in den Hohlraumabschnitt 21 eingespritzt und daher wird der Hohlraumabschnitt 21 mit dem zweiten Harz 23 gefüllt. Zu diesem Zeitpunkt ist durch Füllen des Hohlraumabschnitts 21 mit dem zweiten Harz 23 jedes der mehreren ersten Durchgangslöcher 11 der in 9 gezeigten Leiterplatte mit dem zweiten Harz 25 gefüllt, wie es in 10 gezeigt ist.
  • Durch Einfüllen des zweiten Harzes 23 wird das zweite Harz 23 jeweils auf der Oberfläche (der ersten Oberfläche, der Hauptoberfläche) 1a der Leiterplatte 1 und auf der hinteren Oberfläche (der zweiten Oberfläche) 1b gegenüber der Oberfläche 1a ausgebildet, wie es in 11 und 12 gezeigt ist. Ferner werden das zweite Harz 23 auf der Seite der Oberfläche 1a und das zweite Harz 23 auf der Seite der hinteren Oberfläche 1b durch das zweite Harz 25, das in das erste Durchgangsloch 11 eingebettet wird, linear verbunden.
  • Mit anderen Worten ist das zweite Harz 25, das in das erste Durchgangsloch 11 gefüllt ist, auf einer geraden Linie L angeordnet, die das zweite Harz 23 auf der Seite der Oberfläche 1a der Leiterplatte 1 und das zweite Harz 23 auf der Seite der hinteren Oberfläche 1b der Leiterplatte 1 verbindet. Das heißt, wie es in 12 gezeigt ist, weist das zweite Harz 25 in dem ersten Durchgangsloch 11, das das zweite Harz 23 auf der Seite der Oberfläche 1a der Leiterplatte 1 und das zweite Harz 23 auf der Seite der hinteren Oberfläche 1b der Leiterplatte 1 verbindet, eine Säulenform auf, die sich ohne Biegung linear erstreckt.
  • Dementsprechend kann die Steifigkeit einer Balkenstruktur durch das zweite Harz 25 in dem ersten Durchgangsloch 11 erhöht werden.
  • Nachdem das zweite Harz 23 gefüllt worden ist, wird, wie es in 13 gezeigt ist, die obere Abdeckung 24 mit dem ersten Harz 20 verbunden und das Halbleitermodul (der Einlassluftmengensensor, das Sensormodul), der ein Detektionssignal aus dem Schaltungsmodul durch den freiliegenden Abschnitt 13a des Presspassanschlusses13 nach außen ausgeben kann, wird fertiggestellt.
  • Bei dem Halbleitermodul gemäß der ersten Ausführungsform, das in 13 gezeigt ist, wird das Gehäuse, das durch das Harzformen aus dem ersten Harz 20 ausgebildet wird, auf der Seite der Oberfläche 1a und der Seite der hinteren Oberfläche 1b der Leiterplatte 1 ausgebildet. Dann sind das zweite Harz (der Harzabschnitt) 23, das in dem Bereich innerhalb des Gehäuses auf der Seite der Oberfläche 1a der Leiterplatte 1 ausgebildet ist, und das zweite Harz (der Harzabschnitt) 23, das in dem Bereich innerhalb des Gehäuses auf der Seite der hinteren Oberfläche 1b ausgebildet ist, über das zweite Harz 25, das von dem ersten Harz 20 verschieden ist und in das erste Durchgangsloch 11 gefüllt ist, einstückig ausgebildet.
  • Ferner ist es möglich, für das erste Harz 20 und das zweite Harz 23 (das zweite Harz 25) des Halbleitermoduls (des Einlassluftmengensensors, des Sensormoduls) beispielsweise ein wärmehärtbares Harz wie etwa ein Epoxidharz zu verwenden Harz oder ein Phenolharz, das mit isolierenden Keramiken oder Glas gefüllt ist, oder ein thermoplastisches Harz wie etwa Polycarbonat oder Polyethylenterephthalat zu verwenden.
  • Die Härte des ersten Harzes 20 ist vorzugsweise größer, da das erste Harz 20 als das Harz verwendet wird, das das Gehäuse bildet, was die Umhäusung ist. Das heißt, die Härte des ersten Harzes 20 ist vorzugsweise größer als die Härte des zweiten Harzes 23 (des zweiten Harzes 25), so dass die Steifheit des Gehäuses sichergestellt werden kann. Wenn die Härte des ersten Harzes 20 groß ist, kann jedoch der Presspassanschluss 13 während des Harzformens verformt werden. In diesem Fall kann das zweite Harz 23, das eine geringere Härte aufweist, für das Gehäuse verwendet werden, und da das Harzformen zum Bilden des Gehäuses unter Verwendung des zweiten Harzes 23 durchgeführt wird, das die geringere Härte aufweist, kann die Verformung des Presspassanschlusses 13 zu der Zeit des Harzformens unterdrückt werden.
  • Das heißt, das erste Harz 20 und das zweite Harz 23 (das zweite Harz 25) können das gleiche Harz sein oder können verschiedene Harze sein.
  • Hier werden ein Problem der Presspassverbindung, das von einem Erfinder dieser Anmeldung untersucht wurde, und Merkmale der ersten Ausführungsform beschrieben.
  • Bei der Presspassverbindung ist es erforderlich, einen Presspassanschluss einzupressen, der eine Abmessung hat, die größer als eine Abmessung des Durchgangslochs ist, um die elektrische Verbindung aufrechtzuerhalten. Dabei wird die Zuverlässigkeit der Aufrechterhaltung der Verbindung verbessert, wenn der Abmessungsunterschied zwischen dem Presspassanschluss und dem Durchgangsloch größer wird, aber gleichzeitig steigt auch die Belastung der Leiterplatte aufgrund einer elastischen Kraft und das Substrat kann Risse bekommen.
  • Bei der von dem Erfinder dieser Anmeldung untersuchten Presspassverbindung kann, da das Harz nicht in das Durchgangsloch eingefüllt ist, in das der Presspassanschluss eingesetzt wird, eine Verformung des Substrats in Richtung der Z-Achse (Richtung der Substratdicke) aufgrund übermäßiger Belastung, insbesondere an dem Zwischenlochabschnitt 15 in 6, nicht unterdrückt werden und als Folge kann das Substrat Risse bekommen.
  • Daher ist in dem Halbleitermodul (dem Einlassluftmengensensor, dem Sensormodul), gemäß der ersten Ausführungsform, das in 13 gezeigt ist, jedes der mehreren ersten Durchgangslöcher mit dem zweiten Harz 25 gefüllt, wie es in 11 und 12 gezeigt ist.
  • Dementsprechend kann bei der Presspassverbindung selbst dann, wenn der Zwischenlochabschnitt 15, der der Bereich zwischen den benachbarten ersten Durchgangslöchern 11 in der Leiterplatte 1 ist, verformt wird, eine Rückhaltekraft der Leiterplatte 1 in der Substratdickenrichtung durch das zweite Harz 25, das in jedes der ersten Durchgangslöcher 11 gefüllt ist, erhöht werden und als Ergebnis kann die Verformung in dem Zwischenlochabschnitt 15 der Leiterplatte 1 reduziert werden. Wie es in 12 gezeigt ist, ist die Rückhaltekraft insbesondere dann wie gewünscht wirksamer, wenn das zweite Harz 23 auf der Seite der Oberfläche 1a der Leiterplatte 1 und das zweite Harz 23 auf der Seite der hinteren Oberfläche 1b der Leiterplatte 1 durch das zweite Harz 25 in den ersten Durchgangslöchern 11 linear verbunden sind.
  • Wie oben beschrieben ist, sind bei dem Halbleitermodul (dem Einlassluftmengensensor, dem Sensormodul) gemäß der ersten Ausführungsform das zweite Harz 23 auf der Seite der Oberfläche 1a der Leiterplatte 1 und das zweite Harz 23 auf der Seite der hinteren Oberfläche 1b der Leiterplatte 1 durch das zweite Harz 25, das in die ersten Durchgangslöcher 11 gefüllt ist, als einstückig verbunden. Daher dient das zweite Harz 25 in den ersten Durchgangslöchern 11 als Säule und die Zwischenlochabschnitte 15 in der Leiterplatte 1 können durch das zweite Harz 23, das oberhalb und unterhalb angeordnet ist, gepresst werden und die Rückhaltekraft von oben und von unten in dem Zwischenlochabschnitt 15 kann erhöht werden.
  • Dementsprechend kann eine Beschädigung wie etwa ein Ablösen des Substrats in den Zwischenlochabschnitten 15 in der Leiterplatte 1 unterdrückt werden und die Verformung der Leiterplatte 1 in den Zwischenlochabschnitten 15 kann unterdrückt werden.
  • Infolgedessen kann die Zuverlässigkeit des Halbleitermoduls bei dem Halbleitermodul (dem Einlassluftmengensensor, dem Sensormodul), das die Leiterplatte 1 umfasst, auf der der Presspassanschluss montiert ist, verbessert werden.
  • Da das zweite Harz 23 auf der Seite der Oberfläche 1a der Leiterplatte 1 und das zweite Harz 23 auf der Seite der hinteren Oberfläche 1b der Leiterplatte 1 durch das zweite Harz 25 in den ersten Durchgangslöchern 11 linear verbunden sind, kann die Steifigkeit der Balkenstruktur durch das zweite Harz 25 weiter erhöht werden.
  • Dementsprechend kann die Substratverformung in den Zwischenlochabschnitten 15 der Leiterplatte 1 weiter unterdrückt werden und die Zuverlässigkeit des Halbleitermoduls kann weiter verbessert werden.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • In einer zweiten Ausführungsform wird ein Fall, in dem ein Verbindungsbereich des Presspassanschlusses 13 gleichzeitig mit der Zeit des Ausbildens des Gehäuses in dem Halbleitermodul (dem Einlassluftmengensensor, dem Sensormodul) gemäß der ersten Ausführungsform abgedeckt wird, beschrieben.
  • 14 ist eine Querschnittsansicht, die eine Formstruktur, die ein Gehäuse eines Schaltungsmoduls bildet, gemäß einer Ausführungsform zeigt, und 15 ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur eines Halbleitermoduls gemäß einer Ausführungsform zeigt.
  • Wie es in 14 gezeigt ist, ist bei dem Schaltungsmodul gemäß einer Ausführungsform der Hohlraumabschnitt 18, der in 15 mit dem ersten Harz 20 gefüllt ist, bis zu einer Position vergrößert, die den Presspassverbindungsabschnitt in dem Formwerkzeug 40 enthält, das das Gehäuse bildet. Wie es in 15 gezeigt ist, wird zu der gleichen Zeit, zu der das Gehäuse durch das erste Harz 20 gebildet wird, die Umgebung des Verbindungsabschnitts des Presspassanschlusses 13 ebenfalls mit dem ersten Harz 20 bedeckt und die ersten Durchgangslöcher 11 werden mit einem ersten Harz 26 gefüllt.
  • Das heißt, in der zweiten Ausführungsform werden dann, wenn das Gehäuse aus dem ersten Harz 20 durch Harzformen ausgebildet wird, gleichzeitig die ersten Durchgangslöcher 11 mit dem ersten Harz 26 gefüllt. Daher ist bei einer Struktur des Halbleitermoduls (des Einlassluftmengensensors, des Sensormoduls) gemäß der zweiten Ausführungsform das Gehäuse, das durch das Harzformen aus dem ersten Harz 20 gebildet ist, auf der Seite der Oberfläche 1a und der Seite der hinteren Oberfläche 1b der Leiterplatte 1 ausgebildet und ferner ist das erste Durchgangsloch 11 mit dem ersten Harz 26 gefüllt. Das erste Harz 20 auf der Seite der Oberfläche 1a der Leiterplatte 1 und das erste Harz 20 auf der Seite der hinteren Oberfläche 1b sind über das erste Harz 26, das in die ersten Durchgangslöcher 11 gefüllt ist, einstückig ausgebildet.
  • Die obere Abdeckung 24 wird auf der Seite der Oberfläche 1a mit dem ersten Harz 20 verbunden und die untere Abdeckung 22 wird unterdessen auf der Seite der hinteren Oberfläche 1b mit dem ersten Harz 20 verbunden und ein Bereich des zweiten Halbleiterchips 4, der durch den Vergussabschnitt 10 bedeckt ist, wird durch die obere Abdeckung 24 bedeckt. Als das Harz, das den Vergussabschnitt 10 bildet, der den zweiten Halbleiterchip 4, der eine Halbleiterkomponente ist, bedeckt, wird vorzugsweise ein Harz zum Vergießen verwendet, das eine hohe Fließfähigkeit aufweist und sich von dem ersten Harz 20 unterscheidet, das für das Gehäuse verwendet wird. Das erste Harz 20 (das erste Harz 26) und das Harz, das den Vergussabschnitt 10 bildet, können jedoch auch das gleiche Harz sein.
  • Gemäß dem Halbleitermodul der zweiten Ausführungsform ist es nicht notwendig, das zweite Harz 23 (das zweite Harz 25), das in dem Halbleitermodul gemäß der ersten Ausführungsform verwendet wird, zu verwenden. Die Anzahl der Komponenten kann reduziert werden und ein Prozess kann vereinfacht werden. Ferner können die Kosten des Halbleitermoduls reduziert werden.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • 16 ist eine Draufsicht, die eine Montagestruktur eines Schaltungsmoduls gemäß einer Ausführungsform zeigt, 17 ist eine Querschnittsansicht entlang einer in 16 gezeigten Linie B-B vor einer Presspassanschlussverbindung, die einen Presspassungszustand eines Presspassanschlusses gemäß einer Ausführungsform zeigt, und 18 ist eine Querschnittsansicht entlang der in 16 gezeigten Linie B-B nach der Presspassanschlussverbindung, die einen Presspassungszustand des Presspassanschlusses gemäß einer Ausführungsform zeigt. Ferner ist 19 eine Querschnittsansicht entlang der in 7 gezeigten Linie B-B, die einer Struktur in einem Halbleitermodul gemäß einer Ausführungsform entspricht, 20 ist eine Querschnittsansicht, die einer Struktur entlang der in 7 gezeigten Linie C-C in dem Halbleitermodul gemäß einer Ausführungsform entspricht, und 21 ist eine Draufsicht, die eine weitere Montagestruktur des Schaltungsmoduls gemäß einer Ausführungsform zeigt.
  • Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform darin, dass zweite Durchgangslöcher 27 auf beiden Seiten des ersten Durchgangslochs 11 entlang der Anordnungsrichtung der mehreren ersten Durchgangslöcher 11 ausgebildet sind, wie es in 16 gezeigt ist. Insbesondere sind mehrere zweite Durchgangslöcher 27 um jedes der mehreren ersten Durchgangslöcher 11 herum ausgebildet und ein Teil der mehreren zweiten Durchgangslöcher 27 ist auf beiden Seiten des ersten Durchgangslochs 11 entlang der Anordnungsrichtung der mehreren ersten Durchgangslöcher 11 in einer geraden Linie entlang der ersten Durchgangslöcher 11 in einer Draufsicht angeordnet.
  • Da der Zwischenlochabschnitt 15, der ein Bereich zwischen den benachbarten ersten Durchgangslöchern 11 ist, leicht verformt wird, insbesondere unter einer Last von dem elastischen Verformungsabschnitt 14 des Presspassanschlusses 13, der in 17 gezeigt ist, wird das zweite Durchgangsloch 27 vorzugsweise zumindest in dem Zwischenlochabschnitt 15 ausgebildet, wie es in 16 gezeigt ist.
  • Wenn die in 18 gezeigten Presspassanschlüsse 13 in die jeweiligen ersten Durchgangslöcher 11, die in 17 gezeigt sind, eingesetzt (eingepresst) werden, kann ferner eine Last in einer Y-Achsenrichtung, die von dem elastischen Verformungsabschnitt 14 des Presspassanschlusses 13 aufgenommen wird, durch die zweiten Durchgangslöcher 27 absorbiert werden, da die zweiten Durchgangslöcher 27 zumindest in dem Zwischenlochabschnitt 15 oder auf beiden Seiten des ersten Durchgangslochs 11 ausgebildet sind. Dementsprechend kann eine Verformung des Zwischenlochabschnitts 15 in der Y-Achsenrichtung (der Substratdickenrichtung) unterdrückt werden.
  • Wie es oben beschrieben ist, haben die zweiten Durchgangslöcher 27 die Wirkung, die Verformung in der Z-Achsenrichtung durch Absorbieren der Verformung in der Y-Achsenrichtung in Bezug auf die Substratverformung in den Zwischenlochabschnitten 15 zu unterdrücken, wie es in 6 gezeigt ist. Wenn das Produkt jedoch so verwendet wird, wie es ist, kann eine Verformungsabsorption in der Richtung der Y-Achse aufgrund einer elastischen Rückstellkraft des elastischen Verformungsabschnitts 14 des Presspassanschlusses 13 zu groß werden, eine Druckkraft, die auf die Leiterfolie 12 ausgeübt wird, die an der Innenwand des ersten Durchgangslochs 11 des elastischen Verformungsabschnitts (des Druckkontaktabschnitts) 14 ausgebildet ist, wird abgeschwächt und eine elektrische Verbindung des Presspassanschlusses 13 kann nicht aufrechterhalten werden.
  • Daher kann bei dem Halbleitermodul gemäß der dritten Ausführungsform, wie es in 19 und 20 gezeigt ist, das erste Durchgangsloch 11 auf ähnliche Weise mit dem zweiten Harz 25 gefüllt werden wie in der ersten Ausführungsform und das zweite Durchgangsloch 27 wird mit einem zweiten Harz 28 ausgebildet, wie es in 19 gezeigt ist.
  • Im Ergebnis sind bei dem Halbleitermodul gemäß der dritten Ausführungsform das zweite Harz (der Harzabschnitt) 23 auf der Seite der Oberfläche 1a der Leiterplatte 1 und das zweite Harz (der Harzabschnitt) 23 auf der Seite der hinteren Oberfläche 1b der Leiterplatte 1 über das zweite Harz 28, das in jedes der mehreren zweiten Durchgangslöcher 27 gefüllt ist, einstückig ausgebildet. Das zweite Harz 23 auf der Seite der Oberfläche 1a der Leiterplatte 1 und das zweite Harz 23 auf der Seite der hinteren Oberfläche 1b der Leiterplatte 1 sind auch mit dem zweiten Harz 25 in den ersten Durchgangslöchern 11 als einstückig verbunden. Das heißt, bei dem Halbleitermodul gemäß der dritten Ausführungsform sind das zweite Harz 23 auf der Seite der Oberfläche 1a der Leiterplatte 1 und das zweite Harz 23 auf der Seite der hinteren Oberfläche 1b der Leiterplatte 1 über das zweite Harz 25 in den ersten Durchgangslöchern 11 und das zweite Harz 28 in den zweiten Durchgangslöchern 27 als einstückig verbunden.
  • Dementsprechend ist ein Mechanismus der Verformung der Leiterplatte 1 in Richtung der Z-Achse der gleiche wie derjenige der Halbleitermodule gemäß der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform. Das heißt, da das erste Durchgangsloch 11 mit dem zweiten Harz 25 gefüllt ist, kann die Rückhaltekraft des Zwischenlochabschnitts 15 erhöht werden und die Last in Y-Achsenrichtung, die von dem elastischen Verformungsabschnitt 14 des Presspassanschlusses 13, der in 17 gezeigt ist, aufgenommen wird, kann durch die zweiten Durchgangslöcher 27 absorbiert werden, um die Substratverformung in den Zwischenlochabschnitten 15 zu unterdrücken. Da die zweiten Durchgangslöcher 27 mit dem zweiten Harz 28 gefüllt sind, wie es in 19 gezeigt ist, kann die übermäßige Verformungsabsorption in Y-Achsenrichtung unterdrückt werden und im Ergebnis kann die elektrische Verbindung des Presspassanschlusses 13 aufrechterhalten werden.
  • Durch das Vorstehende kann die Zuverlässigkeit des Halbleitermoduls gemäß der dritten Ausführungsform verbessert werden.
  • Wie es in einer weiteren Montagestruktur des Schaltungsmoduls in 21 gezeigt ist, kann das zweite Durchgangsloch 27 in der Draufsicht betrachtet ein Langloch, beispielsweise ein elliptisches Loch, sein. Das heißt, jedes der mehreren zweiten Durchgangslöcher 27 kann als eine Form des Lochs in Draufsicht und dergleichen betrachtet eine Langlochform, die eine Ellipse umfasst und deren Länge in einer Richtung (der X-Richtung), die eine Anordnungsrichtung (die Y-Achsenrichtung) schneidet, größer ausgebildet ist als eine Länge in der Anordnungsrichtung (der Y-Achsenrichtung) der mehreren zweiten Durchgangslöcher 27.
  • Das zweite Durchgangsloch 27 des Langlochs ist vorzugsweise in einem Zwischenlochabschnitt 29 vorgesehen, der ein Bereich zwischen den benachbarten ersten Durchgangslöchern 11 ist, in dem die Substratverformung als besonders groß angenommen wird. Da die Form des zweiten Durchgangslochs 27 in der Draufsicht betrachtet so ausgebildet ist, dass die Länge in der Richtung (der X-Richtung), die die Anordnungsrichtung schneidet, größer als die Länge in der Anordnungsrichtung (der Y-Achsenrichtung) der zweiten Durchgangslöcher 27 ist, kann die Last in der Y-Achsenrichtung, die von dem elastischen Verformungsabschnitt 14 des Presspassanschlusses 13 aufgenommen wird, von einem Abschnitt des Langlochs aufgenommen werden, in dem eine Öffnungsfläche in Längsrichtung breit ist. Dementsprechend wird das zweite Durchgangsloch 27 leichter verformt und die Substratverformung in dem Zwischenlochabschnitt 29 kann weiter unterdrückt werden.
  • Darüber hinaus kann das zweite Durchgangsloch 27 auch in einem Bereich mit einer kleinen Fläche ausgebildet sein, wie etwa dem Bereich (dem Zwischenlochabschnitt 29) zwischen dem ersten Durchgangsloch 11 und dem ersten Durchgangsloch 11, da das zweite Durchgangsloch 27 als Langloch ausgebildet ist.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • 22 ist eine Draufsicht, die eine Montagestruktur eines Schaltungsmoduls gemäß einer Ausführungsform zeigt, 23 ist eine Querschnittsansicht einer elektronischen Steuervorrichtung (eines Halbleitermoduls), die einer Struktur entlang einer in 22 gezeigten Linie A-A zeigt, und 24 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Struktur eines Kraftfahrzeugs zeigt, das mit einer Einheit ausgestattet ist, an der die in 23 gezeigte elektronische Steuervorrichtung montiert ist.
  • In einer vierten Ausführungsform wird als Beispiel ein Fall beschrieben, in dem ein Halbleitermodul eine elektronische Steuervorrichtung ist, die an einem Kraftfahrzeug montiert ist. Mehrere Steuerchips sind an der elektronischen Steuervorrichtung montiert und Informationen, die von einer externen Vorrichtung wie etwa einem Sensor erhalten werden, werden gesammelt und verrechnet, um ein Eingangssignal an eine externe Vorrichtung wie beispielsweise einen Aktor auszugeben.
  • Das in 23 gezeigte Halbleitermodul wird in der gleichen Prozedur, wie sie in der ersten Ausführungsform beschrieben ist, zusammengebaut, das Schaltungsmodul 23 (das Modul, in dem die Presspassanschlüsse 13 in die ersten Durchgangslöcher 11 der in 22 gezeigten Leiterplatte 1 eingesetzt sind) wird unter Verwendung von oberen und unteren Formen geklemmt und das erste Harz 20 wird eingefüllt, um ein Gehäuse zu bilden. Dementsprechend liegt der freiliegende Abschnitt 13a des Presspassanschlusses 13 aus dem ersten Harz 20 frei. Nachdem die untere Abdeckung 22 mit dem aus dem ersten Harz 20 gebildeten Gehäuse verbunden worden ist, wird das zweite Harz 23 in einen Bereich eingespritzt, der von dem ersten Harz 20 und der unteren Abdeckung 22 umgeben ist. Dementsprechend werden die ersten Durchgangslöcher 11 der Leiterplatte 1 auch mit dem zweiten Harz 25 gefüllt. Nachdem das Einspritzen des zweiten Harzes 23 abgeschlossen ist, wird die obere Abdeckung 24 schließlich mit dem ersten Harz 20 verbunden und die elektronische Steuervorrichtung (das Halbleitermodul), die in 23 gezeigt ist, wird fertiggestellt.
  • Bei der elektronischen Steuervorrichtung, wie sie in 22 gezeigt ist, sind mehrere Elemente wie etwa der erste Halbleiterchip 3, der zweite Halbleiterchip 4, ein dritter Halbleiterchip 30, ein vierter Halbleiterchip 31 und ein fünfter Halbleiterchip 32 über die Drähte 7 mit den Verdrahtungskontaktstellen 9 elektrisch verbunden. Daher werden jeder Halbleiterchip, der Draht 7 und dergleichen alle gemeinsam mit dem zweiten Harz 23 bedeckt, ohne dass der Vergussabschnitt 10, der in der ersten Ausführungsform verwendet wird, ausgebildet wird.
  • Ein Kraftfahrzeug 50, das in 24 gezeigt ist, ist mit dem in 23 gezeigten Halbleitermodul ausgestattet und umfasst eine Fahrzeugkarosserie 51, einen Reifen 52 und eine Montageeinheit 33, an der das in 23 gezeigte Halbleitermodul montiert ist. Die Montageeinheit 33 ist beispielsweise eine Kraftmaschinensteuereinheit. Da in diesem Fall die Montageeinheit 33 in der Nähe einer Kraftmaschine vorgesehen ist, wird die Montageeinheit 33 in einer Hochtemperaturumgebung verwendet und ist daher ist eine hohe Zuverlässigkeit auch für das Halbleitermodul erforderlich, das an der in 23 gezeigten Montageeinheit 33 montiert ist.
  • Daher kann bei dem Halbleitermodul gemäß der vierten Ausführungsform, das in 23 gezeigt ist, aus dem Grund, dass das zweite Harz 23 auf der Seite der Oberfläche 1a der Leiterplatte 1 und das zweite Harz 23 auf der Seite der hinteren Oberfläche 1b der Leiterplatte 1 über das zweite Harz 25 in den ersten Durchgangslöchern 11 ebenfalls einstückig verbunden sind, eine Rückhaltekraft der Leiterplatte 1 in der Substratdickenrichtung erhöht werden und dementsprechend kann eine Verformung der Leiterplatte 1 in dem Zwischenlochabschnitt 15 verringert werden. Folglich kann die Zuverlässigkeit des Halbleitermoduls gemäß der vierten Ausführungsform verbessert werden. Ferner kann auch die Zuverlässigkeit des Kraftfahrzeugs 50 gesteigert werden.
  • Bei dem Halbleitermodul der vierten Ausführungsform, das in 23 gezeigt ist, kann aus dem Grund, dass das zweite Durchgangsloch 27 auch mindestens in dem Zwischenlochabschnitt 15 ausgebildet ist, wie es in 16 gezeigt ist, eine Last in Y-Achsenrichtung, die von dem elastischen Verformungsabschnitt 14 des Presspassanschlusses 13 (siehe 17) aufgenommen wird, durch das zweite Durchgangsloch 27 absorbiert werden, um die Substratverformung in dem Zwischenlochabschnitt 15 zu unterdrücken.
  • Dementsprechend kann die Zuverlässigkeit des Halbleitermoduls gemäß der vierten Ausführungsform weiter verbessert werden und die Zuverlässigkeit des Kraftfahrzeugs 50 kann weiter gesteigert werden.
  • Ein Teil der Konfiguration einer Ausführungsform kann durch die Konfiguration einer anderen Ausführungsform ersetzt werden und die Konfiguration einer anderen Ausführungsform kann zu der Konfiguration der einen Ausführungsform hinzugefügt werden. Andere Konfigurationen können zu einem Teil einer Konfiguration einer jeweiligen Ausführungsform hinzugefügt, daraus entfernt oder durch einen Teil davon ersetzt werden. Es ist zu beachten, dass jedes Element und relative Größen, die in den Zeichnungen gezeigt sind, zum leichten Verständnis der Erfindung vereinfacht und idealisiert sind und im Hinblick auf die Implementierung komplizierter sind.
  • In den Ausführungsformen ist ein Fall als ein Beispiel hergenommen, in dem ein Halbleitermodul ein Einlassluftmengensensor oder eine elektronische Steuervorrichtung ist, und obwohl ein Beispiel des Halbleitermoduls, auf das eine Presspassverbindung angewendet ist, bei dem Einlassluftmengensensor und der elektronischen Steuervorrichtung gezeigt ist, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt und kann auch auf ein beliebiges Modul angewendet werden, bei dem eine Presspassverbindung auf eine Leiterplatte angewendet ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Leiterplatte
    1a
    Oberfläche (erste Oberfläche)
    1b
    Hintere Oberfläche (zweite Oberfläche)
    3
    Erster Halbleiterchip (erste Halbleiterkomponente)
    4
    Zweiter Halbleiterchip (zweite Halbleiterkomponente)
    10
    Vergussabschnitt (weiteres Harz)
    11
    Erstes Durchgangsloch
    12
    Leiterfolie (Leiterabschnitt)
    13
    Presspassanschluss (Verbindungsleiter)
    14
    Elastischer Verformungsabschnitt (Druckkontaktabschnitt)
    20
    Erstes Harz
    23
    Zweites Harz (Harzabschnitt)
    25
    Zweites Harz
    26
    Erstes Harz
    27
    Zweites Durchgangsloch
    28
    Zweites Harz
    40
    Formwerkzeug
    50
    Kraftfahrzeug

Claims (10)

  1. Halbleitermodul, das Folgendes umfasst: eine Halbleiterkomponente (3, 4); eine Leiterplatte (1), die eine erste Oberfläche (1a), auf der die Halbleiterkomponente (3, 4) montiert ist, und eine zweite Oberfläche (1b) gegenüber der ersten Oberfläche (1a) aufweist und ein erstes Durchgangsloch (11) umfasst, in dem ein Leiterabschnitt (12) ausgebildet ist; ein Verbindungsleiterelement (13), das in das erste Durchgangsloch (11) der Leiterplatte (1) eingepresst ist; und einen Harzabschnitt (23), der auf der ersten Oberflächenseite (1a) und der zweiten Oberflächenseite (1b) der Leiterplatte (1) angeordnet ist, wobei das Verbindungsleiterelement (13) einen Druckkontaktabschnitt (14), der mit dem Leiterabschnitt (12) in dem ersten Durchgangsloch (11) elektrisch verbunden ist, umfasst, und der Harzabschnitt (23) auf der ersten Oberflächenseite (1a) der Leiterplatte (1) und der zweiten Oberflächenseite (1b) der Leiterplatte (1) über ein zweites Harz (25, 28), das in das erste Durchgangsloch (11) gefüllt ist, einstückig ausgebildet ist; ein Gehäuse (20), das aus einem ersten Harz (20) durch Harzformen auf der ersten Oberflächenseite (1a) und der zweiten Oberflächenseite (1b) der Leiterplatte (1) ausgebildet ist, wobei der Harzabschnitt (23), der in einem Bereich innerhalb des Gehäuses (20) auf der ersten Oberflächenseite (1a) der Leiterplatte (1) und der zweiten Oberflächenseite (1a) der Leiterplatte (1) ausgebildet ist, über das zweite Harz (25, 28), das sich von dem ersten Harz (20) unterscheidet und in das erste Durchgangsloch (11) gefüllt ist, einstückig ausgebildet ist, wobei mehrere zweite Durchgangslöcher (27), die sich von dem ersten Durchgangsloch (11) unterscheiden, um das erste Durchgangsloch (11) herum in der Leiterplatte (1) ausgebildet sind, und der Harzabschnitt (23) auf der ersten Oberflächenseite (1a) der Leiterplatte (1) und der zweiten Oberflächenseite (1b) der Leiterplatte (1) über das zweite Harz (25, 28), das in jedes der mehreren zweiten Durchgangslöcher (27) gefüllt ist, einstückig ausgebildet ist.
  2. Halbleitermodul nach Anspruch 1, wobei mehrere erste Durchgangslöcher (11) in der Leiterplatte (1) ausgebildet sind, das Verbindungsleiterelement (13) in jedes der mehreren ersten Durchgangslöcher (11) eingepresst ist, und irgendeines der mehreren zweiten Durchgangslöcher (27) zwischen zwei benachbarten ersten Durchgangslöchern (11) ausgebildet ist.
  3. Halbleitermodul nach Anspruch 2, wobei beliebige der mehreren ersten Durchgangslöcher (11) und der mehreren zweiten Durchgangslöcher (27) in einer Draufsicht betrachtet in einer geraden Linie angeordnet sind.
  4. Halbleitermodul nach Anspruch 2, wobei beliebige der mehreren zweiten Durchgangslöcher (27) in einer in der Draufsicht betrachteten Form des Lochs eine Länge in einer Richtung, die eine Anordnungsrichtung schneidet, aufweisen, die größer als eine Länge in der Anordnungsrichtung der mehreren zweiten Durchgangslöcher (27) ist.
  5. Halbleitermodul nach Anspruch 1, wobei das in das erste Durchgangsloch (11) gefüllte zweite Harz (25, 28) auf einer geraden Linie angeordnet ist, die den Harzabschnitt (23) auf der ersten Oberflächenseite (1a) der Leiterplatte (1) und der zweiten Oberflächenseite (1b) der Leiterplatte (1) verbindet.
  6. Halbleitermodul nach Anspruch 1, wobei eine Härte des ersten Harzes (20) größer als eine Härte des zweiten Harzes (25, 28) ist.
  7. Halbleitermodul nach Anspruch 1, wobei das Verbindungsleiterelement (13) eine elastische Struktur an dem Druckkontaktabschnitt (14) hat, und eine Innenwand des ersten Durchgangslochs (11) durch die elastische Struktur so gedrückt wird, dass das Verbindungsleiterelement (13) mit dem auf der Innenwand ausgebildeten Leiterabschnitt (12) in Kontakt steht.
  8. Halbleitermodul nach Anspruch 1, wobei das Halbleitermodul ein Sensor ist, der eine physikalische Größe detektiert.
  9. Halbleitermodul nach Anspruch 8, wobei das Halbleitermodul ein Durchflusssensor ist.
  10. Halbleitermodul nach Anspruch 1, wobei das Halbleitermodul eine elektronische Steuervorrichtung ist, die an einem Kraftfahrzeug (50) montiert ist.
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