JP6435420B2 - 樹脂成形体およびセンサ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、樹脂成形体およびセンサ装置に関する。
自動車などの内燃機関は、内燃機関に流入する空気と燃料の量を適切に調整して、内燃機関を効率よく稼動させるための電子制御燃料噴射装置を備えている。電子制御燃料噴射装置には、内燃機関に流入する空気の流量を測定するための流量センサ装置が設けられている。
流量センサ装置は、回路基板上に流量センサおよび制御用の半導体素子を実装し、下部ケースと上部カバーとにより形成される筐体の空間内に半導体素子を配置した構造を有する。流量センサは筐体から露出され、配線により半導体素子と接続される。回路基板は筐体に接着剤により固定される。
回路基板を筐体に接着する構造では、接着剤の塗布工程や硬化工程に時間が掛かり、スループットが低下する。
回路基板と樹脂とをインサート成形により一体化する回転型抵抗部品が知られている。この回転型抵抗部品は、下記の方法で作製される。
回路基板上にリング形状のＯリングを配置し、このＯリングを、円柱状の中空部を有する円筒状のコアピンにより回路基板に押し付ける。回路基板上にＯリングを押し付けるには、コアピンの中空部内に保持ピンを摺動可能に設け、この保持ピンにＯリングを嵌め込み、ばねの付勢力により保持ピンをコアピンの先端より突出させて、嵌め込んだＯリングを回路基板上に押し付けることにより行う。Ｏリングは、外径がコアピンより少し大きいリング形状に形成され、コアピンにより、Ｏリングの外周側の一部を残して内周側のみが圧縮される。この状態で、コアピンの外周側に樹脂が射出され、Ｏリングのコアピンより外周側を含み、コアピンの外周側の回路基板の表裏面が樹脂により覆われる。この後、コアピンを引き抜き、コアピンが配置されていた回路基板上の円柱状の空間部に回転部材を取り付ける。また、回転部材の上面に、押え部材としての蓋が取付けられる。この構造によれば、回路基板と樹脂とがインサート成形により一体化されるので、スループットが向上する。また、回転部材と回路基板との隙間がＯリングによりシールされるので、樹脂が回路基板の上面側に侵入して樹脂バリを形成することが阻止されることが記載されている（例えば、特許文献1参照）。
日本国特開平６−４５１１７号公報
上記特許文献１には、回路基板と、円柱状の空間が形成された樹脂とが一体化された樹脂成形体の製造方法が記載されている。しかし、この文献に記載された方法では、樹脂形状が円柱状の空間を有する構造に限定されてしまう。樹脂形状が制約を受けない、通常のインサート成形を用いることが可能であり、かつ、成形時の樹脂漏れを抑制することができる樹脂成形体については開示されていない。
本発明の第１の態様によると、樹脂成形体は、半導体素子と、前記半導体素子に接続される導体が形成された回路基板と、前記回路基板に密着して一体化された樹脂とを備え、前記回路基板における前記回路基板における前記樹脂に密着する部分に沿う縁部領域であって、前記樹脂の少なくとも一方側の側面に沿う前記縁部領域に、前記回路基板の表面層を形成する材料の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料からなる樹脂漏れ抑制層が設けられている。
本発明の第２の態様によると、センサ装置は、上記樹脂成形体における半導体素子をセンサ素子とするものである。
本発明によれば、回路基板と樹脂とを能率的に一体化することが可能であり、スループットを向上することができる。また、樹脂漏れ抑制層により、樹脂の回路基板側への漏れを抑制することができる。
本発明の第１の実施形態としてのセンサ装置の回路モジュールの平面図。 図１に図示された回路モジュールのＩＩ−ＩＩ線断面図。 図１に図示された回路モジュールをインサート成形する状態を示す断面図。 図１に図示された回路モジュールをインサート成形した直後の樹脂成形体の平面図。 本発明の第１の実施形態のセンサ装置の断面図。 樹脂漏れの抑制作用を説明するための図であり、（Ａ）は、本発明による樹脂漏れ抑制層を有する構造を示す図、（Ｂ）は樹脂漏れ抑制層を有していない従来の樹脂成形体の図。 本発明の第２の実施形態としてのセンサ装置の回路モジュールの平面図。 図７に図示された回路モジュールのＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図。 図７に図示された回路モジュールをインサート成形する状態を示す断面図。 本発明の第３の実施形態としてのセンサ装置の回路モジュールの平面図。 図１０に図示された回路モジュールのＸＩ−ＸＩ線断面図。 図１０に図示された回路モジュールをインサート成形する状態を示す断面図。 図１２に図示された回路モジュールをインサート成形した直後の樹脂成形体の断面図。 本発明の第４の実施形態としてのセンサ装置の回路モジュールの平面図。 図１４に図示された回路モジュールのＸＶ−ＸＶ線断面図。 図１４に図示された回路モジュールをインサート成形する状態を示す断面図。 図１４に図示された回路モジュールをインサート成形した直後の樹脂成形体の断面図。 本発明の第５の実施形態のセンサ装置の断面図。
以下では、回路基板を用いたインサート成形品として、自動車の内燃機関に搭載される吸入空気量センサを有するセンサ装置を例に挙げて説明する。吸入空気量センサとは気体（空気）の流量を測定する流量センサであり、内燃機関に搭載されている電子制御燃料噴射装置による吸入空気量制御に利用するために設置されている。吸入空気量センサには薄肉のダイヤフラムを有するセンサチップが用いられており、センサチップでの計測データを、制御チップで収集・補正し、外部に出力する仕組みとなっている。
−第１の実施形態−
以下、図１〜図５を参照して、本発明の第１の実施形態を説明する。
図５は、本発明の第１の実施形態のセンサ装置の断面図である。図１は、図５に示されたセンサ装置を構成する回路モジュールの平面図であり、図２は、図１に図示された回路モジュールのＩＩ−ＩＩ線断面図である。
図５に図示されるように、センサ装置１００は、回路モジュール３０と複数のコネクタリード１８とをインサート品として、インサート成形により回路モジュール３０およびコネクタリード１８と樹脂５０（図４参照）が一体化された構造を有する。
先ず、回路モジュール３０について説明する。
なお、以下の説明において、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は、各図に図示の通りとする。
図１、図２に示されるように、回路モジュール３０は、回路基板１と、第１の半導体素子３と、第２の半導体素子４と、導体により形成された内層配線８と、樹脂漏れ抑制層２１とを備えている。
第１の半導体素子３は、流量センサ素子である。第１の半導体素子３は、矩形形状をした半導体基板の主面側に流量センサ部２を有する。流量センサ部２は、第１の半導体素子３に設けられたダイヤフラム上に形成される。ダイヤフラムは、半導体基板を裏面側からエッチングして薄肉とした薄肉領域のことである。図示はしないが、ダイヤフラム上には、発熱抵抗体と、該発熱抵抗体の周囲に配置され、ブリッジ回路を構成する制御用としての複数の抵抗体が設けられている。流量センサ部２は、発熱抵抗体によって加熱された気体により上昇する制御用の抵抗体の温度が、気体の流量に関連することを利用してその流量を検出するものである。
回路基板１は、多層配線基板により形成され、配線基板間に内層配線８を有する。各配線基板は、例えば、エポキシ樹脂等のポリウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリイミドやアクリル等の熱可塑性樹脂により形成されている。あるいは、これらの樹脂材料にガラス、シリカ等のフィラーを含有した基材により形成されている。回路基板１には、第１の半導体素子３が収容される凹部が形成されている。第１の半導体素子３は、流量センサ部２を上部側にしてこの凹部内に配置され、凹部の底面に接着剤５により接着されている。第１の半導体素子３は、回路基板１に設けられたパッド９にワイヤ７によりボンディングされている。ワイヤ７は、ポッティングにより形成された封止樹脂１０により封止されている。
第２の半導体素子４は、ＣＰＵ，入力回路、出力回路およびメモリ等を有し、気体の流量が検出されるように流量センサ部２を制御する。第２の半導体素子４は、回路基板１の一面に接着剤５により接着され、回路基板１に設けられたパッド９にワイヤ７によりボンディングされている。第２の半導体素子４はベアチップであり、その上面はポッティングにより形成された封止樹脂１０により封止されている。
接着剤５および封止樹脂１０は、回路基板１と同様な材料により形成される。
第１の半導体素子３と第２の半導体素子４とは、パッド９を介して内層配線８により接続されている。また、第２の半導体素子４は、内層配線８により、回路基板１のＸ方向後端の入出力用のパッド９ａに接続されている。
回路基板１の上下面には、樹脂漏れ抑制層２１が形成されている。センサ装置１００の樹脂５０は、図４に図示されるように、Ｘ方向前方の前壁部５１、Ｘ方向後方の後壁部５２、およびＹ方向に延在され、前壁部５１と後壁部５２とを接続する一対の中間壁部５３を有する矩形の枠状に形成されている。回路基板１の上面に設けられる樹脂漏れ抑制層２１は、Ｘ方向の前方側に、Ｙ方向に直線状に延在された外縁部２１ａと、Ｘ方向の後方側にコ字形状に形成された内縁部２１ｂとを有する。回路基板１の上面側に形成される樹脂漏れ抑制層２１は、樹脂５０の前壁部５１の外側面５１ａ、内側面５１ｂおよび一対の中間壁部５３の内側面５３ａのそれぞれに沿って形成されている。また、回路基板１の下面に形成される樹脂漏れ抑制層２１は、上面側に形成される樹脂漏れ抑制層２１に対向する位置に形成されている。
次に、この回路モジュール３０をインサート品として、インサート成形により、回路モジュール３０と樹脂５０とが一体化されたセンサ装置１００を作製する方法を説明する。
図３は、図１に図示された回路モジュール３０をインサート成形する状態を示す断面図であり、図４は、図１に図示された回路モジュール３０をインサート成形した直後の樹脂成形体の平面図である。
なお、上述したように、センサ装置１００は、回路モジュール３０と複数のコネクタリード１８とをインサート品として、このインサート品と樹脂５０が一体化された構造を有する。
上金型１１と下金型１２には、回路モジュール３０と複数のコネクタリード１８とを収容する収容部が形成されている。回路モジュール３０と複数のコネクタリード１８とを下金型１２の収容部に収容し、上金型１１を閉じる。上金型１１と下金型１２には、それぞれ、外周側壁１１ａ、１２ａ、および樹脂漏れ抑制層２１上に配置される仕切り壁１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが形成されている。各仕切り壁１１ｂ、１１ｃ、１２ｂ、１２ｃの回路基板１との当接面には、クランプ部１５が設けられている。但し、後述するように、クランプ部１５は、回路基板１の厚さによっては、回路基板１に当接しない。
上金型１１の仕切り壁１１ｂ、１１ｃは、それぞれ、樹脂漏れ抑制層２１に対応する位置に形成されている。下金型１２の仕切り壁１２ｂ、１２ｃは、それぞれ、上金型１１の仕切り壁１１ｂ、１１ｃに対応する位置に形成されている。仕切り壁１１ｄ、１２ｄは、回路基板１の入出力用のパッド９ａとコネクタリード１８とを仕切るためのものである。上下金型１１、１２の仕切り壁１１ｂ、１２ｂと、仕切り壁１１ｃ、１２ｃとの間には、空洞部１３が形成されている。また、上下金型１１、１２の仕切り壁１１ｄ、１２ｄと、上下金型１１、１２のＸ方向の後端側の外周側壁１１ａ、１２ａとの間には空洞部１４が形成されている。なお、入出力用のパッド９ａは、上金型１１の仕切り壁１１ｄにより覆われるようにする。
図３に図示された状態で、上下金型１１、１２の空洞部１３、１４に溶融樹脂５０ａ（図６参照）を注入して、空洞部１３、１４内を充填する。いわゆる、回路モジュール３０と複数のコネクタリード１８とをインサート品として、インサート成形を行う。これにより、溶融樹脂５０ａが硬化され、樹脂５０の前壁部５１、および一対の中間壁部５３と回路基板１とが密着して一体化された樹脂成形体が形成される。
なお、インサート成形には、インサート品と樹脂との間に接合機構を有しない一体化と、接合機構を有する一体化とがある。接合機構を有しない一体化は、インサート品を樹脂により抱込む、換言すれば、挟持する構造である。接合機構を有する一体化とは、インサート品と樹脂との間に接着層を設けたり、インサート品と樹脂とを化学的に結合したりする構造である。本明細書において、回路基板１と樹脂５０とが密着するとは、接合機構を有している構造も、接合機構を有していない構造も含まれる。
樹脂５０が形成された後、回路モジュール３０を上下金型１１、１２から取り出した状態を図４に示す。
回路基板１には、前壁部５１、後壁部５２および一対の中間壁部５３を有する矩形枠状の樹脂５０が一体化されている。後壁部５２には、複数のコネクタリード１８が一体化されている。
この後、回路基板１の入出力のパッド９ａとコネクタリード１８とをワイヤ１７により接続する。ワイヤ１７は、ワイヤボンディングにより形成することができる。
そして、樹脂５０の表裏面のそれぞれに、上カバー５４と、下カバー５５を接合する。これにより、図５に図示されるセンサ装置１００が得られる。
図３において、上下金型１１、１２の空洞部１３、１４に溶融樹脂５０ａを注入する工程において、樹脂漏れを防止するために、各仕切り壁１１ｂ、１１ｃ、１２ｂ、１２ｃに設けられたクランプ部１５は、それぞれ、回路基板１に当接させる必要がある。しかし、回路基板１の厚さにはばらつきがあるため、回路基板１が薄い場合には、上下金型１１、１２を型締めした状態で回路基板１とクランプ部１５との間に隙間が生じる。特に、回路基板１として多層配線基板を用いると、各層の配線基板のばらつきが増大されて、厚さ全体のばらつきが大きくなることもある。回路基板１の厚さが薄くなる方にばらついて、回路基板１とクランプ部１５との間に隙間が生じると、樹脂漏れが発生する可能性がある。
図６は、樹脂漏れの抑制作用を説明するための図であり、図６（Ａ）は本発明による樹脂漏れ抑制層を有する構造を示す図であり、図６（Ｂ）は、樹脂漏れ抑制層を有していない従来の樹脂成形体の図である。
図６（Ｂ）に図示された従来の構造では、回路基板１の一面１ａが、直接、クランプ部１５に対向している。回路基板１は、低熱伝導の材料により形成されているため、溶融樹脂５０ａの温度の冷却速度が遅い。このため、回路基板１の一面１ａとクランプ部１５との隙間Ｓから漏れ出す溶融樹脂５０ａの硬化に時間が掛かり、漏出樹脂６１の量が多くなる。漏出樹脂６１の厚さが隙間Ｓよりも厚くなり、漏出樹脂６１の収縮による負荷が大きくなると回路基板１を変形させる。また、漏出樹脂６１が、回路基板１に実装された電子部品３２を覆い、電子部品３２に圧力が作用することもある。このように、漏出樹脂６１により回路基板１が変形したり、実装された電子部品３２に圧力が作用したりすると、センサ装置１００の性能に影響する。
これに対し、本発明の第１の実施形態では、図６（Ａ）に図示される構造となっている。つまり、回路基板１における、樹脂５０が形成される各側面に沿って樹脂漏れ抑制層２１が形成されている。樹脂漏れ抑制層２１とクランプ部１５との隙間Ｓは、回路基板１のばらつき量に等しく設定されている。樹脂漏れ抑制層２１は、回路基板１の基材の熱伝導率よりも高い熱伝導率の基材により形成されている。このため、樹脂漏れ抑制層２１とクランプ部１５との隙間Ｓから漏れ出す溶融樹脂５０ａは、樹脂漏れ抑制層２１により速やかに冷却され固化する。これにより、漏出樹脂６１の量が抑制される。樹脂漏れ抑制層２１の形成範囲を樹脂漏れ領域より広くすれば、樹脂の冷却効果が大きくなり漏出樹脂６１の抑制効果を大きくすることができる。
樹脂漏れ抑制層２１は、鉄、銅等の金属、窒化アルミニウム、アルミナ等のセラミックス、またはカーボン等の高熱伝導材料からなる微粒子を混合したエポキシ樹脂やフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂、またはポリカーボネイトやポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂を用いることができる。
樹脂漏れ抑制層２１は、溶融樹脂５０ａが、直接、回路基板１に接触しないように、前壁部５１、中間壁部５３側の端部が、前壁部５１、中間壁部５３に重なる位置に形成することが好ましい。また、樹脂漏れ抑制層２１は、漏出樹脂６１が形成される領域よりも広い範囲に亘って形成することが好ましい。
上記第１の実施形態によれば、下記の効果を奏する。
（１）回路基板１における樹脂５０に密着する部分に沿って、当該部分の少なくとも縁部領域に、回路基板１の基材の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料からなる樹脂漏れ抑制層２１を設ける構造とした。このため、樹脂漏れ抑制層２１と上金型１１のクランプ部１５との隙間Ｓから漏れ出す溶融樹脂５０ａの冷却、固化が速やかに行われ、漏出樹脂６１を抑制することができる。
（２）第１の実施形態におけるセンサ装置１００は、通常のインサート成形に対し、回路基板１における上下金型１１、１２のクランプ部１５に対応する位置に樹脂漏れ抑制層２１を形成する工程を追加するだけで得ることができる。このため、樹脂５０の形状等に何らの制約を受けることなく、回路基板１をインサート品とするインサート成形を行うことが可能であり、スループットを向上することができる。
（３）回路基板１と漏出樹脂６１との間に設ける樹脂漏れ抑制層２１を、漏出樹脂６１より広い範囲に設けるようにした。このため、漏出樹脂６１を抑制する効果を大きくすることができる。
なお、回路基板１として、厚みのばらつきが大きい多層配線基板を用いる構造では、漏出樹脂６１の抑制効果に伴い、信頼性向上の効果を高めることができる。
−第２の実施形態−
図７は、本発明の第２の実施形態としてのセンサ装置の回路モジュールの平面図であり、図８は、図７に図示された回路モジュールのＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。図９は、図７に図示された回路モジュールをインサート成形する状態を示す断面図である。
第２の実施形態は、第２の半導体素子２４と入出力用のパッド９ａとを、外層配線２２により接続した点で第１の実施形態と相違する。
第２の実施形態では、回路基板１に実装される第２の半導体素子２４として、ＤＦＰ（Dual Flat Package）またはＱＦＰ（Quad Flat Package）等の樹脂封止されたフラットパッケージが用いられている。第１の実施形態における第２の半導体素子４と入出力用のパッド９ａを接続する内層配線８に替えて、第２の実施形態では、回路基板１の上面に外層配線２２が形成されている。外層配線２２の一端が入出力用のパッド９ａに接続されている。
第２の実施形態では、回路基板１上に、第２の半導体素子２４、第３の半導体素子２５および他の電子部品２６が実装されている。第２、第３の半導体素子２４、２５は、リード３１がパッド９に接合されて実装されている。また、他の電子部品２６は、端子部（図示せず）がパッド９に接合されて実装されている。外層配線２２は、図７に点線で示すように、回路基板１の上面に配設されており、第２、第３の半導体素子２４、２５および他の電子部品２６を、パッド９を介して接続する。外層配線２２は、保護レジスト２３により覆われている。但し、パッド９、９ａは保護レジスト２３から露出されている。
銅等の卑金属は安価であるが、外層配線として用いると腐食され易い。このため、パッド９、９ａを露出して、外層配線２２全体を保護レジスト２３により被覆する。外層配線２２全体を保護レジスト２３により被覆した後、第２，第３の半導体素子２４、２５および他の電子部品２６をパッド９に接合する。この手順により、保護レジスト２３を回路基板１の上面に能率的に設けることができる。
回路モジュール３０およびコネクタリード１８と樹脂５０とのインサート成形は、図９に図示されるように、回路基板１上に第２、第３の半導体素子２４、２５および他の電子部品２６が実装された状態で行う。
第２の実施形態において、保護レジスト２３を樹脂漏れ抑制層２１と同一の材料により形成することもできる。保護レジスト２３を樹脂漏れ抑制層２１と同一の材料とすれば、保護レジスト２３の形成を樹脂漏れ抑制層２１の形成と同工程で行うことができ、工程数の省力化を図ることができる。
第２の実施形態の他の構成は、第１の実施形態と同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様な効果を奏する。
−第３の実施形態−
図１０は、本発明の第３の実施形態としてのセンサ装置の回路モジュールの平面図であり、図１１は、図１０に図示された回路モジュールのＸＩ−ＸＩ線断面図である。図１２は、図１０に図示された回路モジュールをインサート成形する状態を示す断面図であり、図１３は、図１２に図示された回路モジュールをインサート成形した直後の樹脂成形体の断面図である。
第３の実施形態は、樹脂漏れ抑制層２１を外縁部２１ａと内縁部２１ｂとの間にも設け、外縁部２１ａと内縁部２１ｂとを一体的に接続した構成とした点で、第２の実施形態と相違する。
図１０、図１１等に図示されているように、回路基板１上に形成される樹脂漏れ抑制層２１は、外縁部２１ａと、内縁部２１ｂと、外縁部２１ａと内縁部２１ｂを接続する中間部２１ｃとが一体化して形成された構造を有する。なお、図１１おいて、上金型１１の仕切り壁１１ｂ、１１ｃを点線で図示している。
第３実施形態の他の構成は、第１の実施形態と同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
第３の実施形態においても、第１の実施形態と同様な効果を奏する。
なお、第３の実施形態においても、第１、第２の実施形態と同様にインサート成形を行う。第３の実施形態では、図１２に図示されるように、樹脂漏れ抑制層２１が、上下金型１１、１２の仕切り壁１１ｂと仕切り壁１１ｃとに跨って設けられている。このため、樹脂漏れ抑制層２１をクランプ部１５に正確に位置合わせをする必要が無い。これにより、生産性がよいものとなり、かつ、歩留まりを良好にすることができる。また、溶融樹脂５０ａは、樹脂漏れ抑制層２１の外縁部２１ａ側または樹脂漏れ抑制層２１の内縁部２１ｂ側から漏れ出す前に、樹脂漏れ抑制層２１の中間部２１ｃに接触して冷却されるため、漏出樹脂６１の量を少なくする、または無くすことが可能となる。
−第４の実施形態−
図１４は、本発明の第４の実施形態としてのセンサ装置の回路モジュールの平面図であり、図１５は、図１４に図示された回路モジュールのＸＶ−ＸＶ線断面図である。図１６は、図１４に図示された回路モジュールをインサート成形する状態を示す断面図であり、図１７は、図１４に図示された回路モジュールをインサート成形した直後の樹脂成形体の断面図である。
第４の実施形態は、内層配線８および樹脂漏れ抑制層２１に替えて、樹脂漏れ抑制層を兼ねる外層配線２７またはパッド状導体２８を設けた点で、第３の実施形態と相違する。
図１４、図１５に図示されるように、ワイヤ７が接続されるパッド９と、第２の半導体素子２４が接続されるパッド９は、外層配線２７により接続されている。外層配線２７は、例えば、銅等の金属導体により形成されており、複数、配設されている。各外層配線２７は、第３の実施形態の樹脂漏れ抑制層２１と同様、外縁部、内縁部、中間部が一体的に形成された長さを有し、上下金型１１、１２の仕切り壁１１ｂと仕切り壁１１ｃとに跨って設けられている。つまり、複数の外層配線２７は、樹脂５０の前壁部５１に密着される部分を、相互に離間して横断するように配設されている。
また、図１４に図示されるように、樹脂５０の前壁部５１の内側面５１ｂおよび一対の中間壁部５３それぞれの内側面５３ａ（図４参照）に沿って、複数のパッド状導体２８が配列されている。換言すれば、複数のパッド状導体２８は、二点鎖線で示す上金型１１の仕切り部１１ｃに対応して配列される。但し、パッド状導体２８は、外層配線２７が延在されている領域には形成されていない。各パッド状導体２８は、銅等の金属導体により形成されており、外層配線２２に接続されている。金属導体で形成された外層配線２７およびパッド状導体２８は、回路基板１の基材よりも熱伝導率が高い。このため、漏出樹脂６１の量を抑制することができる。
なお、外層配線２７およびパッド状導体２８は、その配列方向に隣接する外層配線２７またはパッド状導体２８との間に間隙Ｋを有している。しかし、溶融樹脂５０ａは、外層配線２７またはパッド状導体２８の上面および側面において冷却されるため、この間隙Ｋから漏れ出す溶融樹脂５０ａを抑制する効果がある。但し、間隙Ｋは余り大きくしない方が望ましい。一例として、外層配線２７またはパッド状導体２８の上面とクランプ部１５の下面との隙間Ｓが０．７５ｍｍ程度の場合、間隙Ｋは、数十μｍ〜数百μｍ程度とすることができる。但し、これは単に参考として示すものであって、間隙Ｋは、樹脂漏れ抑制層２１とクランプ部１５との隙間Ｓ、外層配線２７やパッド状導体２８の材質、面積、形状等により変化するものである。
第４の実施形態の他の構成は、第３の実施形態と同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
第４の実施形態においても、第３の実施形態と同様な効果を奏する。
また、第４の実施形態では、外層配線２７またはパッド状導体２８が樹脂漏れ抑制層の機能を兼ねているため、工程数を省力化することができる。
なお、第４の実施形態において、外層配線２７に替えて内層配線８を設け、パッド状導体２８のみを有する構造としてもよい。また、パッド状導体２８を、１〜２個の外層配線２２のみに接続される細長い形状としてもよい。
−第５の実施形態−
図１８は、本発明の第５の実施形態のセンサ装置の断面図である。
第５の実施形態は、コネクタリードがインサート成形されていない点で、第１の実施形態形と相違する。
図１８に図示されるように、前壁部５１、後壁部５２および一対の中間壁部５３（図１８には図示されず）を有する矩形枠状の樹脂５０は、回路基板１の領域内において回路基板１に一体化されている。樹脂漏れ抑制層２１は、前壁部５１および後壁部５２それぞれの内外側面に沿って形成されている。図示はしないが、樹脂漏れ抑制層２１は、一対の中間壁部５３に沿っても形成されている。
入出力用のパッド９ａは、樹脂５０の後壁部５２の外部において回路基板１の上面に形成されている。二点鎖線で図示されるように、コネクタ６５に一体化されたコネクタリード６４を入出力用のパッド９ａに接続する構造とすることもできる。入出力用のパッド９ａに、ワイヤやバスバー等、コネクタリード以外の接続部材を接続することもできる。
第５の実施形態における他の構成は、第１の実施形態と同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
なお、第５の実施形態に示すコネクタリードがインサート成形されていない構造を、第２〜第４の実施形態に適用することもできる。
上記各実施形態では、流量センサを有するセンサ装置１００として例示した。しかし、本発明は、流量センサ以外の他のセンサ素子を有するセンサ装置に適用することができる。センサ素子は１個に限らず、複数のセンサ素子を有するものであってもよい。
また、本発明は、センサ素子以外の半導体素子が実装された回路モジュールと樹脂とが一体化された樹脂成形体に適用することができる。
上記、第１〜第３の実施形態では、樹脂漏れ抑制層２１を、回路基板１の上下両面に設けた構造として例示した。しかし、樹脂漏れ抑制層２１を、回路基板１の上面および下面の一方のみに設けるようにしてもよい。
上記各実施形態では、回路基板１として、多層配線基板を用いた構造として例示したが、回路基板１は、単層の回路基板としてもよい。また、回路基板１は、基材と表面層とが異なる材料により形成されているものであってもよい。その場合、樹脂漏れ抑制層２１、２７、パッド状導体２８の熱伝導率は、回路基板１の表面層の材料の熱伝導率よりも高いものであればよい。
上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。上記各実施形態を組み合わせてもよく、さらに、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
日本国特許出願２０１５年第１９３７９６号（２０１５年９月３０日出願）
１ 回路基板
２ 流量センサ部
３ 第１の半導体素子
４ 第２の半導体素子
８ 内層配線
２１ 樹脂漏れ抑制層
２１ａ 外縁部
２１ｂ 内縁部
２１ｃ 中間部
２２ 外層配線
２４ 第２の半導体素子
２７ 外層配線
２８ パッド状導体
３０ 回路モジュール
５０ 樹脂
５０ａ 溶融樹脂
５１ 前壁部
５１ａ 外側面
５１ｂ 内側面
５２ 後壁部
５３ 中間壁部
５３ａ 内側面
６１ 漏出樹脂
１００ センサ装置

Claims (13)

  1. 半導体素子と、
    前記半導体素子に接続される導体が形成された回路基板と、
    前記回路基板に密着して一体化された樹脂とを備え、
    前記回路基板における前記樹脂に密着する部分に沿う縁部領域であって、前記樹脂の少なくとも一方側の側面に沿う前記縁部領域に、前記回路基板の表面層を形成する材料の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料からなる樹脂漏れ抑制層が設けられている、樹脂成形体。
  2. 請求項１に記載の樹脂成形体において、
    前記回路基板は、多層配線基板により形成されている、樹脂成形体。
  3. 請求項１に記載の樹脂成形体において、
    前記回路基板は、フィラー含有樹脂により形成されている、樹脂成形体。
  4. 請求項１に記載の樹脂成形体において、
    前記樹脂は、熱可塑性樹脂を含む、樹脂成形体。
  5. 請求項１に記載の樹脂成形体において、
    前記樹脂漏れ抑制層は、前記樹脂からの樹脂漏れ部分と前記回路基板との間に前記樹脂漏れ部分より広い範囲に設けられている、樹脂成形体。
  6. 請求項１に記載の樹脂成形体において、
    前記樹脂漏れ抑制層は、前記回路基板における前記樹脂に密着する部分にも設けられている、樹脂成形体。
  7. 請求項１に記載の樹脂成形体において、
    前記樹脂漏れ抑制層は、前記導体と同一材料により形成されている、樹脂成形体。
  8. 請求項７に記載の樹脂成形体において、
    前記樹脂漏れ抑制層は、前記導体に接続されている、樹脂成形体。
  9. 請求項７または８に記載の樹脂成形体において、
    前記樹脂漏れ抑制層は、前記回路基板における前記樹脂に密着する部分に沿う前記縁部領域に、相互に離間して配列されたパッド状導体により構成されている、樹脂成形体。
  10. 請求項１に記載の樹脂成形体において、
    前記半導体素子に接続される前記導体を複数備え、
    複数の前記導体は、前記回路基板における前記樹脂に密着する部分を相互に離間して横断するように配設され、
    前記導体は、前記樹脂漏れ抑制層の機能を兼用している、樹脂成形体。
  11. 請求項１に記載の樹脂成形体において、
    前記回路基板と前記樹脂とは、前記回路基板をインサート品として一体化されたインサート成形体である、樹脂成形体。
  12. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の樹脂成形体を含み、
    前記半導体素子は、センサ素子であるセンサ装置。
  13. 請求項１２に記載のセンサ装置において、
    前記センサ素子は流量センサ素子であり、前記流量センサ素子は前記樹脂から露出されている、センサ装置。
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