JP6609835B2 - 電子部品モジュール - Google Patents

Description

本発明は、センサモジュール等の電子部品モジュールに関する。

特許文献１には、圧力センサ素子等の主電子部品が表面に実装される回路基板を備える電子部品モジュールが開示されている。回路基板には、通常、主電子部品以外にも、ＩＣチップ等の他の電子部品が実装されている。この種の電子部品モジュールでは、これら電子部品を保護するため、回路基板の外面を被覆樹脂（モールド樹脂）により被覆する場合がある。

特開２０００−４６６６９号公報

主電子部品がセンサ素子の場合、被覆樹脂には、主電子部品の周囲に流体室を形成するための凹部が形成される。この流体室の外部空間に対するシール性を確保する観点からは、被覆樹脂と回路基板との間を通して外部空間と流体室との間で流通しようとする流体に対するシール性が高められるとよい。この観点から検討すると、特許文献１の構造は特別の工夫がされておらず、更なる改善の余地があった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされ、その目的は、被覆樹脂と回路基板との間のシール性を高めるのに適した構造の電子部品モジュールを提供することにある。

上記課題を解決するための本発明のある態様は電子部品モジュールである。
第１態様の電子部品モジュールは、主電子部品が表面に実装される回路基板と、前記表面を部分的に被覆する表側被覆樹脂と、を備え、前記表側被覆樹脂は、前記主電子部品とともに、前記主電子部品の周りにある前記表面の一部を露出させる表側凹部を有し、前記回路基板は、前記表側被覆樹脂により被覆される表面被覆領域において、前記表側被覆樹脂から露出する表面露出領域を取り囲むように環状に形成される表側平坦面と、前記表側平坦面に対して前記回路基板の裏面側を通るように形成され、前記表側平坦面に対して外周側に設けられる外部接続電極と前記主電子部品とを電気的に接続する裏側配線パターンと、を有することを特徴とする。

本態様によれば、表側平坦面がある範囲では、その周方向に向かう途中位置に導体パターンによる凹凸が形成されない。このため、回路基板の表側平坦面と表側被覆樹脂との間を通して表側平坦面の径方向に向かって流体が漏れ難くなり、これらの間のシール性が高められる。

本実施形態の電子部品モジュールの側面断面図を示す図である。 本実施形態のモジュールの平面図である。 本実施形態のモジュールの底面図である。 本実施形態の回路基板の表面を示す平面図である。 本実施形態の回路基板の裏面を示す底面図である。 本実施形態の回路基板の回路構成を模式的に示す図である。 本実施形態の回路基板の表面を示す他の平面図である。 本実施形態の回路基板の表面を示す更に他の平面図である。 工程Ｓ１２の途中状態を示す側面断面図である。 工程Ｓ１２の他の途中状態を示す側面断面図である。 本実施形態の回路基板の表面露出領域の拡大図である。 図１の貫通孔の拡大図である。

以下、実施形態、変形例では、同一の構成要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図面では、説明の便宜のため、構成要素の一部を適宜省略したり、構成要素の寸法を適宜拡大、縮小して示す。以下、共通点の多い別々の構成要素を区別するときは、符号の末尾に（Ａ）、（Ｂ）等という表記を付し、区別せずに総称するときはこれら表記を省略する。

図１は、本実施形態の電子部品モジュール１０（以下、単にモジュール１０という）の側面断面図を示す。図２は、モジュール１０の平面図である。図３は、モジュール１０の底面図である。
モジュール１０は、車両用空調装置の流体流路において二箇所を流れる流体の圧力差を検出する圧力センサモジュールである。モジュール１０は、回路基板１２と、センサ素子１４（第１主電子部品）と、表側被覆樹脂１６（Ａ)と、裏側被覆樹脂１６（Ｂ）とを備える。

回路基板１２はエポキシ系樹脂等の樹脂材料を素材として構成される。回路基板１２は、板厚方向の一面側にありセンサ素子１４が実装される表面１２ａと、他面側にある裏面１２ｂと、センサ素子１４の裏側に形成される貫通孔１２ｃとを有する。

また、回路基板１２は、外部電子機器と電気的に接続するための三つの外部接続電極１８（Ａ）〜１８（Ｃ）を有する。外部電子機器は、たとえば、空調装置を統括的に制御するＥＣＵ（electric control unit）である。本実施形態の外部接続電極１８はスルーホール電極である。外部接続電極１８には外部端子２０（図１参照）が接続され、モジュール１０は外部端子２０を介してＥＣＵに電気的に接続される。外部接続電極１８には、電源端子が接続される電源電極１８（Ａ）と、グランド端子が接続されるグランド電極１８（Ｂ）と、出力端子が接続される出力電極１８（Ｃ）とが含まれる。

図１に示すように、センサ素子１４は、ピエゾ抵抗型圧力センサ等の圧力センサ素子である。センサ素子１４は、膜状の受圧変位部１４ａと、受圧変位部１４ａに対して回路基板１２の裏面側に設けられる有底の中空部１４ｂとを有する。センサ素子１４は、中空部１４ｂの入口を閉じるように回路基板１２の表面１２ａに突き当てられ、回路基板１２の表面１２ａに接着剤等により固定される。受圧変位部１４ａには半導体歪みゲージ等の複数の抵抗素子（不図示）が設けられ、その抵抗素子によりブリッジ回路が前述のセンサ回路として構成される。

図２に示すように、センサ素子１４は、更に、センサ回路に電気的に接続される複数の外部電極１４ｃ（図２参照）を有する。複数の外部電極１４ｃは、金線等のボンディングワイヤ２２を介して後述する第１表側配線パターン４２に導通される。

図１に示すように、被覆樹脂１６は、後述の成形金型１００を用いたモールド成形により成形され、エポキシ系樹脂等の樹脂材料を素材として構成される。被覆樹脂１６は、各部位が一体に成形されている。

表側被覆樹脂１６（Ａ)は、回路基板１２の表面１２ａを保護するためにその表面１２ａを部分的に被覆する。表側被覆樹脂１６（Ａ)は、センサ素子１４の全体とともに、センサ素子１４の周りにある回路基板１２の表面１２ａの一部を露出させる表側凹部１６ａを有する。回路基板１２の表面１２ａには、表側被覆樹脂１６（Ａ）から露出するとともにセンサ素子１４が実装される表面露出領域２４と、表側被覆樹脂１６（Ａ)により被覆される表面被覆領域２６とが設けられる。

表側凹部１６ａには入口側から第１流体導入部材２８（Ａ）が接続され、表側凹部１６ａ内には外部空間３０から隔離された表側流体室３２（Ａ）が形成される。表側流体室３２（Ａ）には、センサ素子１４による検出対象となる第１流体が第１流体導入部材２８（Ａ）を通して取り込まれる。

裏側被覆樹脂１６（Ｂ）は、回路基板１２の裏面１２ｂを保護するためにその裏面１２ｂを部分的に被覆する。裏側被覆樹脂１６（Ｂ）は、回路基板１２の貫通孔１２ｃや、センサ素子１４の裏側にある回路基板１２の裏面１２ｂの一部を露出させる裏側凹部１６ｂを有する。回路基板１２の裏面１２ｂには、裏側被覆樹脂１６（Ｂ）から露出するとともにセンサ素子１４の裏側に配置される裏面露出領域３４と、裏側被覆樹脂１６（Ｂ）により被覆される裏面被覆領域３６とが設けられる。

センサ素子１４の中空部１４ｂは、回路基板１２の貫通孔１２ｃを通して裏側凹部１６ｂに連通される。裏側凹部１６ｂには入口側から第２流体導入部材２８（Ｂ）が接続され、裏側凹部１６ｂ内には外部空間３０から隔離された裏側流体室３２（Ｂ）が形成される。裏側流体室３２（Ｂ）には、センサ素子１４による検出対象となる第２流体が第２流体導入部材２８（Ｂ）を通して取り込まれる。

図４は、回路基板１２の表面１２ａを示す平面図である。本図では、表側被覆樹脂１６（Ａ)を省略し、表面被覆領域２６を二点鎖線で示す。図５は、回路基板１２の裏面１２ｂを示す底面図である。本図では、裏側被覆樹脂１６（Ｂ）を省略し、裏面被覆領域３６を二点鎖線で示す。

モジュール１０は、回路基板１２の表面１２ａに実装されるＩＣチップ３８（第２主電子部品）と、回路基板１２の表面１２ａに実装される副電子部品４０とを備える。ＩＣチップ３８は、センサ素子１４からの出力信号を処理するためのものであり、出力信号に対して増幅、キャリブレーション等の信号処理を実行する信号処理回路を内蔵する。副電子部品４０は、コンデンサ、抵抗器、ツェナーダイオード、バリスタ等である。センサ素子１４やＩＣチップ３８を含む全ての電子部品は回路基板１２の表面１２ａに実装され、回路基板１２の裏面１２ｂには実装されない。また、センサ素子１４は回路基板１２の表面露出領域２４に実装され、センサ素子１４を除く他の全ての電子部品（ＩＣチップ３８及び副電子部品４０）は回路基板１２の表面被覆領域２６に実装される。

図６は、回路基板１２の回路構成を模式的に示す図である。本図では、副電子部品４０を省略する。
図４〜図６に示すように、回路基板１２は、四つの第１表側配線パターン４２（Ａ）〜（Ｄ）と、五つの裏側配線パターン４４（Ａ）〜４４（Ｅ）と、複数の第２表側配線パターン４６（Ａ）〜４６（Ｅ）と、複数の第３表側配線パターン４８（Ａ）〜４８（Ｃ）とを有する。各配線パターン４２、４４、４６、４８は銅箔等の導電性をもつ金属材料により構成される。後述するシールドパターン５６，ダミーパターン５８、裏側導体パターン６０、グランドパターン６２、スルーホールパターン７４等も同様である。

第１表側配線パターン４２は、センサ素子１４の外部電極１４ｃと後述する第１スルーホールＴｈ１とを電気的に接続し、回路基板１２の表面１２ａに形成される。裏側配線パターン４４（Ａ）〜４４（Ｄ）は、第１スルーホールＴｈ１と後述する第２スルーホールＴｈ２とを電気的に接続し、回路基板１２の裏面１２ｂに形成される。一つの裏側配線パターン４４（Ｅ）は、第１スルーホールＴｈ２（Ｄ）と第２スルーホールＴｈ２（Ｅ）とを電気的に接続し、回路基板１２の裏面１２ｂに形成される。

第２表側配線パターン４６は、第２スルーホールＴｈ２とＩＣチップ３８とを電気的に接続し、回路基板１２の表面１２ａに形成される。第３表側配線パターン４８は、ＩＣチップ３８と外部接続電極１８とを電気的に接続し、回路基板１２の表面１２ａに形成される。第３表側配線パターン４８には、電源電極１８（Ａ）に電気的に接続される複数の第３表側配線パターン４８（Ａ）が含まれる。また、第３表側配線パターン４８には、回路基板１２に形成される第３スルーホールＴｈ３やグランドパターン６２を介してグランド電極１８（Ｂ）に電気的に接続される第３表側配線パターン４８（Ｂ）が含まれる。また、第３表側配線パターン４８には、出力電極１８（Ｃ）に電気的に接続される複数の第３表側配線パターン４８（Ｃ）が含まれる。

回路基板１２は、後述する表側平坦面５２の内周側に設けられる四つの第１スルーホールＴｈ１（Ａ）〜（Ｄ）と、表側平坦面５２の外周側に設けられる五つの第２スルーホールＴｈ２（Ａ）〜（Ｅ）とを有する。各スルーホールＴｈ１、Ｔｈ２は、回路基板１２の表面１２ａから裏面１２ｂにかけて貫通する貫通スルーホールである。第１スルーホールＴｈ１は第１表側配線パターン４２（Ａ）〜４２（Ｄ）と裏側配線パターン４４（Ａ）〜４４（Ｄ）を導通する。第２スルーホールＴｈ２は、裏側配線パターン４４（Ａ）〜４４（Ｅ）と第２表側配線パターン４６（Ａ）〜４６（Ｅ）を導通する。第１スルーホールＴｈ１や第２スルーホールＴｈ２は表面被覆領域２６や裏面被覆領域３６を貫通するように形成される。第１スルーホールＴｈ１や第２スルーホールＴｈ２は、図示しないが、表側被覆樹脂１６（Ａ)や裏側被覆樹脂１６（Ｂ）により塞ぐように被覆される。

図１に示すように、以上のモジュール１０を差圧センサとして用いるとき、流体流路の絞り部の前後箇所のような、流体流路で圧力の異なる箇所を流れる第１流体と第２流体とが表側流体室３２（Ａ）、裏側流体室３２（Ｂ）のそれぞれに取り込まれる。センサ素子１４は、表側流体室３２（Ａ）内の第１流体の圧力と、裏側流体室３２（Ｂ）内の第２流体の圧力との圧力差に応じて受圧変位部１４ａが変位し、その圧力差（変位量）に応じた検出信号をセンサ回路が生成する。

図６に示すように、センサ素子１４は、その生成した検出信号を外部電極１４ｃから後述する第１表側配線パターン４２に出力する。センサ素子１４からの出力信号は、第１表側配線パターン４２、裏側配線パターン４４、第２表側配線パターン４６を通してＩＣチップ３８に出力され、そのＩＣチップ３８により処理される。ＩＣチップ３８により処理された出力信号は、第３表側配線パターン４８（Ｃ）を通して出力電極１８（Ｃ）からＥＣＵに出力される。

図７は、回路基板１２の表面１２ａを示す他の平面図である。本図では、表側被覆樹脂１６（Ａ)や全ての電子部品（センサ素子１４、ＩＣチップ３８等）を省略して示す。
回路基板１２は、表面被覆領域２６において、表面露出領域２４を取り囲むように環状に形成される表側平坦面５２を有する。本図では、表側平坦面５２が形成される領域に斜線を付して示す。表側平坦面５２は、表面露出領域２４を中心とした周方向の全周に亘り、段差なく滑らかに連なるように平坦に形成される。表側平坦面５２は、回路基板１２の第１スルーホールＴｈ１や第４スルーホールＴｈ４（後述する）に対してセンサ素子１４とは遠い側を通るように形成される。表側平坦面５２は、回路基板１２自体の外面により構成される。つまり、表側平坦面５２は、樹脂材料を素材として構成される。

回路基板１２は、表側平坦面５２の内周側にて表面露出領域２４に形成される複数の表側導体パターン４２、５６、５８を有する。表側導体パターン４２、５６、５８には、四つの第１表側配線パターン４２の他に、シールドパターン５６と、二つのダミーパターン５８とが含まれる。シールドパターン５６は、センサ素子１４の裏側やセンサ素子１４の周囲に形成される。シールドパターン５６は、回路基板１２に形成される第４スルーホールＴｈ４を介してグランドパターン６２（後述する）に電気的に接続され、グランドレベルの電位になる。ダミーパターン５８は、二つの第１表側配線パターン４２の間に形成され、他のパターンに電気的に接続されていない。

図５に示すように、回路基板１２は、裏面被覆領域３６において、裏面露出領域３４を取り囲むように環状に形成される裏側平坦面５４を有する。裏側平坦面５４は、裏面露出領域３４を中心として周方向の全周に亘り、段差なく滑らかに連なるよう平坦に形成される。裏側平坦面５４は、回路基板１２の第１スルーホールＴｈ１や第４スルーホールＴｈ４に対してセンサ素子１４（貫通孔１２ｃ）に近い側を通るように形成される。裏側平坦面５４は、回路基板１２自体の外面により構成される。つまり、裏側平坦面５４は、樹脂材料を素材として構成される。

回路基板１２は、裏側平坦面５４の内周側に形成される裏側導体パターン６０と、裏側平坦面５４の外周側に形成されるグランドパターン６２とを有する。裏側導体パターン６０は、後述するスルーホールパターン７４を介してシールドパターン５６に導通される。また、裏側導体パターン６０は、シールドパターン５６を介してグランドパターン６２に電気的に接続され、グランドレベルの電位になる。グランドパターン６２は、グランド電極１８（Ｂ）に導通され、グランドレベルの電位になる。

図５、図７に示すように、前述の複数の第１スルーホールＴｈ１は、回路基板１２の表側平坦面５２の内周側であって、回路基板１２の裏側平坦面５４の外周側に位置するように形成される。前述の複数の第２スルーホールＴｈ２は、回路基板１２の表側平坦面５２や裏側平坦面５４の外周側に位置するように形成される。図示しないが、ＩＣチップ３８や副電子部品４０は、回路基板１２の表側平坦面５２の外周側に位置するように形成される。図示しないが、前述の第２表側配線パターン４６や第３表側配線パターン４８も、回路基板１２の表側平坦面５２の外周側に位置するように形成される。

図８は、回路基板１２の表面１２ａを示す更に他の平面図である。本図では、表側被覆樹脂１６（Ａ）、全ての電子部品の他に、表側配線パターン４２等の各パターンを省略して示す。
前述の複数の裏側配線パターン４４は、回路基板１２の表側平坦面５２に対して回路基板１２の裏面側を通るように形成される。図５に示すように、複数の裏側配線パターン４４は、回路基板１２の裏側平坦面５４に対して外周側に位置するように形成される。図６〜図８に示すように、裏側配線パターン４４は、回路基板１２の表側平坦面５２に対して外周側に設けられる前述の外部接続電極１８に対して、他の配線パターン４２、４６、４８、副電子部品４０、ＩＣチップ３８を介してセンサ素子１４を電気的に接続している。センサ素子１４は、外部接続電極１８やＩＣチップ３８に対して、回路基板１２の表面１２ａに形成される表側配線パターン４２、４６、４８のみでなく、回路基板１２の裏面１２ｂに形成される裏側配線パターン４４も介して電気的に接続されることになる。

なお、図８に示すように、前述のグランドパターン６２も、回路基板１２の表側平坦面５２に対して回路基板１２の裏面側を通るように形成される。また、図５に示すように、グランドパターン６２も、回路基板１２の裏側平坦面５４に対して外周側に位置するように形成される。

以上のモジュール１０の作用効果を説明する。
回路基板１２は、表面露出領域２４を取り囲むように環状に形成される表側平坦面５２を有する。よって、表側平坦面５２がある範囲では、その周方向に向かう途中位置に導体パターンによる凹凸が形成されない。このため、回路基板１２の表側平坦面５２と表側被覆樹脂１６（Ａ)との間を通して表側平坦面５２の径方向に向かって流体が漏れ難くなり、これらの間のシール性が高められる。この結果、表側被覆樹脂１６（Ａ)の表側凹部１６ａ内に表側流体室３２（Ａ）を形成した場合に、外部空間３０に対する表側流体室３２（Ａ）のシール性を確保し易くなる。

また、回路基板１２は、表側平坦面５２に対して回路基板１２の裏面側を通るように形成され、外部接続電極１８（Ａ）〜１８（Ｃ）とセンサ素子１４とを電気的に接続する裏側配線パターン４４（Ａ）〜４４（Ｄ）を有する。よって、回路基板１２の表面１２ａに環状の表側平坦面５２を設けた場合でも、その表側平坦面５２の内周側のセンサ素子１４と、表側平坦面５２の外周側の外部接続電極１８（Ａ）〜１８（Ｃ）とを裏側配線パターン４４（Ａ）〜４４（Ｄ）により電気的に接続するようなレイアウトを実現できる。

また、回路基板１２は、裏面露出領域３４を取り囲むように環状に形成される裏側平坦面５４を有する。よって、裏側平坦面５４がある範囲では、その周方向に向かう途中位置で導体パターンによる凹凸が形成されない。このため、回路基板１２の裏側平坦面５４と裏側被覆樹脂１６（Ｂ）との間を通して裏側平坦面５４の径方向に向かって流体が漏れ難くなり、これらの間のシール性が高められる。この結果、裏側被覆樹脂１６（Ｂ）の裏側凹部１６ｂ内に裏側流体室３２（Ｂ）を形成した場合に、外部空間３０に対する裏側流体室３２（Ｂ）のシール性を確保し易くなる。

特に、回路基板１２の表側平坦面５２や裏側平坦面５４は樹脂材料により構成されている。一般に、樹脂成形品の表面には、導体パターンと回路基板１２との間に形成される凹凸よりも微細な凹凸が形成される。表側被覆樹脂１６（Ａ)や裏側被覆樹脂１６（Ｂ）の成形工程では、後述のように、表側平坦面５２や裏側平坦面５４を被覆するように溶融樹脂が充填される。よって、微細な凹部に溶融樹脂が入り込んだ状態で溶融樹脂が硬化されて、表側被覆樹脂１６（Ａ)や裏側被覆樹脂１６（Ｂ）が成形される。このため、表側被覆樹脂１６（Ａ)と表側平坦面５２との間や、裏側被覆樹脂１６（Ｂ）と裏側平坦面５４との間でアンカー効果が発揮され、両者の間の密着性を高められる。この結果、外部空間３０に対する表側流体室３２（Ａ）や裏側流体室３２（Ｂ）のシール性を更に確保し易くなる。

なお、このような効果を更に効果的に得る観点からは、回路基板１２の表側平坦面５２や裏側平坦面５４と、表側被覆樹脂１６（Ａ）や裏側被覆樹脂１６（Ｂ）との両方が同じエポキシ系樹脂材料を素材として構成されると好ましい。この場合、表側被覆樹脂１６（Ａ）と表側平坦面５２との間や、裏側被覆樹脂１６（Ｂ）と裏側平坦面５４との間で化学的結合力が生じ、両者の間の密着性を更に高められるためである。なお、回路基板１２の表側平坦面５２等と、表側被覆樹脂１６（Ａ）等との両方は、エポキシ系樹脂材料を素材としていればよく、その組成は同じでなくともよい。

また、センサ素子１４、ＩＣチップ３８及び副電子部品４０を含む全ての電子部品は回路基板１２の表面１２ａに実装される。よって、回路基板１２の裏面１２ｂに対する電子部品の実装作業が不要となり、電子部品の実装時に良好な作業性を得られる。

次に、上述のモジュール１０の製造方法を説明する。
モジュール１０の製造方法には、主に、以下の工程が含まれる。
（Ｓ１０）回路基板１２を準備する。
（Ｓ１２）後述の成形金型１００を用いたモールド成形（インサート成形）によって、表側被覆樹脂１６（Ａ)と裏側被覆樹脂１６（Ｂ）を同時に成形する。

工程Ｓ１０において、回路基板１２は、センサ素子１４を除く他の電子部品３８、４０が予め実装され、配線パターン４２、４４、４６、４８等の各パターンが予め形成されているものを用いる。本実施形態では、センサ素子１４も予め実装された回路基板１２を用いるが、この時点でのセンサ素子１４の実装の有無は問わない。

図９は、工程Ｓ１２の途中状態を示す側面断面図である。
成形金型１００は、上金型１０２（第１金型）と下金型１０４（第２金型）とを備える。上金型１０２は、第１ダミーキャビティ１０２ａと、第１成形キャビティ１０２ｂと、第１隔壁部１０２ｃとを有する。下金型１０４は、第２ダミーキャビティ１０４ａと、第２成形キャビティ１０４ｂと、第２隔壁部１０４ｃとを有する。

上金型１０２の第１ダミーキャビティ１０２ａは、成形金型１００を型締めしたとき、センサ素子１４を取り囲む閉空間を回路基板１２の表面１２ａ側に形成するためのものである。第１ダミーキャビティ１０２ａは、回路基板１２の表面露出領域２４となるべき領域の向かい側に設けられる。

第１成形キャビティ１０２ｂは、表側被覆樹脂１６（Ａ)を成形するために用いられる。第１成形キャビティ１０２ｂは、回路基板１２の表面被覆領域２６となるべき領域の向かい側に設けられる。第１成形キャビティ１０２ｂの内面は、表側被覆樹脂１６（Ａ)に応じた形状を有し、表側被覆樹脂１６（Ａ)の外面と相補形状となる。

第１隔壁部１０２ｃは、第１成形キャビティ１０２ｂと第１ダミーキャビティ１０２ａを隔てるように設けられる。第１隔壁部１０２ｃの先端面は、成形金型１００を型締めしたとき、回路基板１２の表面露出領域２４となるべき領域に部分的に面接触するように突き当てられる環状の第１突き当て面１０２ｄとなる。第１突き当て面１０２ｄは、回路基板１２の表面露出領域２４となるべき領域と表面被覆領域２６となるべき領域との境目１０６から、表面露出領域２４となるべき領域側に亘る一部の範囲に面接触する。

下金型１０４の第２ダミーキャビティ１０４ａは、成形金型１００を型締めしたとき、回路基板１２の貫通孔１２ｃを取り囲む閉空間を回路基板１２の裏面１２ｂ側に形成するためのものである。第２ダミーキャビティ１０４ａは、回路基板１２の裏面露出領域３４となるべき領域の向かい側に設けられる。

第２成形キャビティ１０４ｂは、裏側被覆樹脂１６（Ｂ）を成形するために用いられる。第２成形キャビティ１０４ｂは、回路基板１２の裏面被覆領域３６となるべき領域の向かい側に設けられる。第２成形キャビティ１０４ｂの内面は、裏側被覆樹脂１６（Ｂ）に応じた形状を有し、裏側被覆樹脂１６（Ｂ）の外面と相補形状となる。

第２隔壁部１０４ｃは、第２成形キャビティ１０４ｂと第２ダミーキャビティ１０４ａを隔てるように設けられる。第２隔壁部１０４ｃの先端面は、成形金型１００を型締めしたとき、回路基板１２の裏面露出領域３４となるべき領域に部分的に面接触するように突き当てられる環状の第２突き当て面１０４ｄとなる。

前述の工程Ｓ１２では、成形金型１００を型閉めする。このとき、上金型１０２の第１突き当て面１０２ｄが回路基板１２の表面１２ａに突き当てられ、下金型１０４の第２突き当て面１０４ｄが回路基板１２の裏面１２ｂに突き当てられる。

図１０は、工程Ｓ１２の他の途中状態を示す側面断面図である。
前述の状態のもとで、第１成形キャビティ１０２ｂ内と第２成形キャビティ１０４ｂ内との両方に溶融樹脂１０８を同時に充填して硬化させる。これにより、第１成形キャビティ１０２ｂ内には、回路基板１２の表面１２ａを部分的に被覆する表側被覆樹脂１６（Ａ)が成形され、第２成形キャビティ１０４ｂ内には、回路基板１２の裏面１２ｂを部分的に被覆する裏側被覆樹脂１６（Ｂ）が成形される。このように、モジュール１０の表側被覆樹脂１６（Ａ)と裏側被覆樹脂１６（Ｂ）とは一工程で同時に成形される。

ここで、第１スルーホールＴｈ１や第２スルーホールＴｈ２（図５、図７等参照）は、回路基板１２の表面被覆領域２６と裏面被覆領域３６とを貫通するように形成されている。仮に、各スルーホールＴｈ１、Ｔｈ２が表面露出領域２４や裏面露出領域３４を貫通するように形成される場合、工程Ｓ１０や後工程において、各スルーホールＴｈ１、Ｔｈ２を塞ぐための蓋材を取り付ける別工程が必要になる。この点、本実施形態によれば、工程Ｓ１２において、表側被覆樹脂１６（Ａ)や裏側被覆樹脂１６（Ｂ）を同時に成形するとき、表側被覆樹脂１６（Ａ)や裏側被覆樹脂１６（Ｂ）を成形する溶融樹脂により各スルーホールＴｈ１、Ｔｈ２を塞ぐことができる。よって、各スルーホールＴｈ１、Ｔｈ２を塞ぐための蓋材を取り付ける別工程が不要となり、工程数の削減により製品コストの低減を図られる。なお、図１０では、回路基板１２の表面被覆領域２６と裏面被覆領域３６とを貫通するように形成される第４スルーホールＴｈ４が溶融樹脂により塞がれた状態を示している。

また、図１に示すように、表面露出領域２４と裏面露出領域３４とは回路基板１２の板厚方向Ｘに直交する仮想面Ｐａに対して面対称な位置に配置される。これは、図４、図５に示すように、表面露出領域２４と裏面露出領域３４とが同等の面積、かつ、同形をなしており、更には、回路基板１２の板厚方向に全体が重なる位置に配置されていることを意味する。

これにより、図９に示すように、表側被覆樹脂１６（Ａ)や裏側被覆樹脂１６（Ｂ）を同時に成形するとき、上金型１０２の第１突き当て面１０２ｄの回路基板１２の表面１２ａに対する突き当て位置と、下金型１０４の第２突き当て面１０４ｄの回路基板１２の裏面１２ｂに対する突き当て位置とを仮想面Ｐａに対して面対称な位置に配置できる。仮に、上金型１０２の突き当て位置と下金型１０４の突き当て位置とが回路基板１２の面内方向に大きくずれていると、回路基板１２に過度の剪断荷重が付与され易くなり、回路基板１２に要求される強度条件が高くなってしまう。この点、本実施形態によれば、これらの突き当て位置を仮想面Ｐａに対して面対称な位置に配置できるため、成形金型１００から回路基板１２に付与される剪断荷重を緩和できる。よって、表側被覆樹脂１６（Ａ)と裏側被覆樹脂１６（Ｂ）とを同時に成形しつつ、回路基板１２に要求される強度条件を緩和できる。

モジュール１０の他の特徴を説明する。図１１は、回路基板１２の表面露出領域２４の拡大図である。
回路基板１２は、前述の複数の表側導体パターン４２、５６、５８と、隣り合う表側導体パターン４２、５６、５８の間に形成される複数のパターン間領域６４（Ａ）、６４（Ｂ）とを有する。

パターン間領域６４は、シールドパターン５６を間に挟んだ径方向の両側に配置される二つのパターン間領域群６６に含まれる。一つのパターン間領域群６６に属する複数のパターン間領域６４は、表面露出領域２４と裏面被覆領域３６との境目６８から表面露出領域２４側（センサ素子１４側）に向けて延びる線状をなしており、単一の第１合流点７０で合流している。複数のパターン間領域６４には、この境目６８から第１合流点７０まで延びる途中位置で他のパターン間領域６４と合流しない第１パターン間領域６４（Ａ）と、この境目６８から第１合流点７０まで延びる途中位置の第２合流点７２で合流する第２パターン間領域６４（Ｂ）とが含まれる。

複数の表側導体パターン４２、５６、５８は、このような複数のパターン間領域６４の全てが線状をなすように形成されている。本実施形態の複数の表側導体パターン４２、５６、５８は、全てのパターン間領域６４が、表面露出領域２４の直径での円相当径の０．１５倍以下の線幅の線状をなすように形成されている。この利点を説明する。

一般に、物質の密度は、樹脂材料等の高分子材料より金属材料の方が高い。このため、気体や液体等の流体に対する透過性も樹脂材料より金属材料の方が高くなる。本実施形態によれば、回路基板１２の表面露出領域２４の大部分が表側導体パターン４２、５６、５８により被覆される。よって、回路基板１２の表面露出領域２４からの回路基板１２に対する冷媒ガス等の流体の透過を表側導体パターン４２、５６、５８により防止できる。これにより、たとえば、冷媒ガス等の流体による回路基板１２の膨潤等の影響を抑制できる。

他の特徴を更に説明する。図５に示すように、前述の通り、回路基板１２は裏側導体パターン６０を有する。裏側導体パターン６０は、回路基板１２の裏面露出領域３４の全体を被覆している。よって、回路基板１２の裏面露出領域３４からの回路基板１２に対する冷媒ガス等の流体の透過を裏側導体パターン６０により防止できる。

図１２は、図１の貫通孔１２ｃの拡大図である。
回路基板１２は、貫通孔１２ｃの内壁面の全体を被覆するスルーホールパターン７４を有する。スルーホールパターン７４は、第１スルーホールＴｈ１、第２スルーホールＴｈ２と同様、スルーホールめっきにより形成される。これにより、回路基板１２の貫通孔１２ｃ内からの回路基板１２に対する冷媒ガス等の流体の透過をスルーホールパターン７４により防止できる。

図１１に戻る。前述の複数のパターン間領域６４の全ては、表面露出領域２４と表面被覆領域２６との境目６８から表面露出領域２４側に向けて延びる途中位置に二つの屈曲部７６（Ａ）、７６（Ｂ）が設けられている。二つの屈曲部７６には、境目６８に近い側に設けられる第１屈曲部７６（Ａ）と、境目６８から遠い側に設けられる第２屈曲部７６（Ｂ）とが含まれる。第１屈曲部７６（Ａ）は、境目６８から直線状に延びる経路の突き当たりとなる位置に設けられる。第２屈曲部７６（Ｂ）は、第１屈曲部７６（Ａ）からパターン間領域６４（Ａ）、６４（Ｂ）において境目６８とは反対側に直線状に延びる経路の突き当たりとなる位置に設けられる。

このような複数の屈曲部７６の全ては、表面露出領域２４と表面被覆領域２６との境目６８から表面露出領域２４側に向けて所定の距離の範囲にある環状領域７８内に配置される。本図では環状領域７８を格子状のハッチングを付して示す。この環状領域７８とは、前述の上金型１０２の第１突き当て面１０２ｄが突き当てられる範囲となる。この利点を説明する。

前述の工程（１２）において、上金型１０２の第１成形キャビティ１０２ｂ内に溶融樹脂を充填したときを考える。このとき、上金型１０２の第１突き当て面１０２ｄと回路基板１２のパターン間領域６４との間を通して、第１ダミーキャビティ１０２ａ内に溶融樹脂が浸入する恐れが懸念される。この点、本実施形態によれば、溶融樹脂の浸入経路となるパターン間領域６４に浸入抵抗となる屈曲部７６が設けられるため、溶融樹脂の屈曲部７６より奥側（第１ダミーキャビティ１０２ａ側）に向かう浸入を抑制できる。

なお、この環状領域７８を規定する前述の所定の距離Ｌａは、たとえば、表面露出領域２４の半径での円相当径Ｒａ[ｍｍ]の０．２倍に設定される。本図では、表面露出領域２４が円形状であるため、円相当径Ｒａとして表面露出領域２４がなす円の半径を示す。この根拠は次の通りである。上金型１０２の第１突き当て面１０２ｄの径寸法は、通常、上金型１０２の第１隔壁部１０２ｃの強度を確保する観点から、前述の表面露出領域２４の円相当径Ｒａの０．２倍以上に設定されている。よって、前述の距離Ｌａを０．２倍に設定しておけば、この第１隔壁部１０２ｃの強度を確保しつつ、上金型１０２の第１突き当て面１０２ｄを回路基板１２の屈曲部７６に突き当てることで、前述の溶融樹脂の浸入を抑制する効果を得られる。

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明した。前述した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施形態は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変更が可能である。また、図面の断面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。

モジュール１０は、回路基板１２の表面１２ａに主電子部品としてセンサ素子１４が実装されるセンサモジュールを例に説明した。モジュール１０は、回路基板１２の表面１２ａに主電子部品が実装される電子部品モジュールであればよく、主電子部品の種類はセンサ素子１４に限られない。

また、モジュール１０は、流体流路の二箇所を流れる流体の圧力差を検出する例を説明したが、流体流路の一箇所を流れる流体の圧力のみを検出してもよい。この場合、回路基板１２の貫通孔１２ｃを形成せず、センサ素子１４の中空部１４ｂ内を外部空間に対して閉じてもよい。この場合、センサ素子１４の中空部１４ｂ内を真空状態に保持すると、表側流体室３２（Ａ）と真空厚との差圧である絶対圧をセンサ素子１４により検出できる。また、センサ素子１４の中空部１４ｂ内を大気圧に保持すると、表側流体室３２（Ａ）の圧力と大気圧との差圧であるゲージ圧をセンサ素子１４により検出できる。また、表側流体室３２（Ａ）を真空状態に保持してもよいし、大気圧に保持してもよい。

センサ素子１４は、流体室３２に取り込まれる流体に関する物理量を検出するものであればよく、圧力センサ素子に限定されない。ここでの物理量とは、たとえば、流体の圧力、温度、湿度、特定成分の濃度等である。ここでの特定成分とは、たとえば、酸素、酸化性ガス等である。このセンサ素子１４としては、たとえば、温度センサ素子、湿度センサ素子、ガスセンサ素子等が挙げられる。いずれのセンサ素子１４の場合でも、流体室３２に取り込まれる流体の物理量に応じた電気信号を生成のうえ出力できればよい。

複数の電子部品の全ては回路基板１２の表面１２ａに実装される例を説明したが、これらのうちの一部は回路基板１２の裏面１２ｂに実装されてもよい。

表側平坦面５２は回路基板１２自体の外面により構成される例を説明したが、導体パターンの外面により構成されてもよい。裏側平坦面５４も回路基板１２自体の外面により構成される例を説明したが、導体パターンの外面により構成されてもよい。

主電子部品と外部接続電極１８とは、裏側配線パターン４４により電気的に接続されていればよく、ＩＣチップ３８を介して電気的に接続されているか否かは問われない。

スルーホールＴｈ１、Ｔｈ２は、回路基板１２を貫通する貫通スルーホールを例に説明した。回路基板１２が多層回路基板である場合、各スルーホールＴｈ１、Ｔｈ２は層間を貫通するビアホールとして構成されてもよい。スルーホールＴｈ１、Ｔｈ２がビアホールとして構成される場合、裏側配線パターン４４は、回路基板１２の裏面１２ｂではなく、回路基板１２の内層表面、つまり、回路基板１２の内部に形成されてもよい。いずれの場合でも、裏側配線パターン４４は、回路基板１２の表側平坦面５２に対して、回路基板１２の裏面側を通るように形成されることになる。

第１スルーホールＴｈ１は、表面被覆領域２６や裏面被覆領域３６とを貫通するように形成される例を説明した。この他にも、表面露出領域２４及び裏面露出領域３４の何れか一方又は両方を貫通するように形成されてもよい。この場合、第１スルーホールＴｈ１は、電気絶縁性を有するはんだ、ゴム材料等の蓋材により塞いでもよい。

表面露出領域２４と裏面露出領域３４とは前述の仮想面Ｐａに対して面対称な位置に配置される例を説明したが、非対称な位置に配置されていてもよいのは勿論である。この場合、表面露出領域２４と裏面露出領域３４とは同等の面積となるように構成されてもよいし、異なる面積となるように構成されてもよい。

回路基板１２の表側導体パターン４２、５６、５８、裏側導体パターン６０の形状は前述の例に限定されるものではない。また、シールドパターン５６、スルーホールパターン７４は必須ではなく、これらはなくともよい。

１０…電子部品モジュール、１２…回路基板、１２ａ…表面、１２ｂ…裏面、１２ｃ…貫通孔、１４…センサ素子（主電子部品）、１６（Ａ）…表側被覆樹脂、１６…裏側被覆樹脂（Ｂ）、１６ａ…表側凹部、１６ｂ…裏側凹部、１８…外部接続電極、２４…表面露出領域、２６…表面被覆領域、３４…裏面露出領域、３６…裏面被覆領域、４２…第１表側配線パターン、４４…裏側配線パターン、５２…表側平坦面、５４…裏側平坦面、６０…裏側導体パターン、６４…パターン間領域、６８…境目、７４…スルーホールパターン、７６…屈曲部、７８…環状領域。

Claims (8)

1. 主電子部品が表面に実装される回路基板と、
   前記表面を部分的に被覆する表側被覆樹脂と、を備え、
   前記表側被覆樹脂は、前記主電子部品とともに、前記主電子部品の周りにある前記表面の一部を露出させる表側凹部を有し、
   前記回路基板は、
   前記表側被覆樹脂により被覆される表面被覆領域において、前記表側被覆樹脂から露出する表面露出領域を取り囲むように環状に形成される表側平坦面と、
   前記表側平坦面に対して前記回路基板の裏面側を通るように形成され、前記表側平坦面に対して外周側に設けられる外部接続電極と前記主電子部品とを電気的に接続する裏側配線パターンと、を有し、
   前記回路基板の裏面を部分的に被覆する裏側被覆樹脂を備え、
   前記裏側被覆樹脂は、前記主電子部品に対して前記裏面側にある前記裏面の一部を露出させる裏側凹部を有し、
   前記回路基板は、前記裏側被覆樹脂により被覆される裏面被覆領域において、前記裏側被覆樹脂から露出する裏面露出領域を環状に取り囲むように形成される裏側平坦面を有することを特徴とする電子部品モジュール。
2. 前記表面露出領域と前記裏面露出領域とは前記回路基板の板厚方向に直交する仮想面に対して面対称な位置に配置される請求項１に記載の電子部品モジュール。
3. 前記回路基板は、前記裏面露出領域の全体を被覆し、金属材料により構成される裏側導体パターンを有する請求項１又は２に記載の電子部品モジュール。
4. 主電子部品が表面に実装される回路基板と、
   前記表面を部分的に被覆する表側被覆樹脂と、を備え、
   前記表側被覆樹脂は、前記主電子部品とともに、前記主電子部品の周りにある前記表面の一部を露出させる表側凹部を有し、
   前記回路基板は、
   前記表側被覆樹脂により被覆される表面被覆領域において、前記表側被覆樹脂から露出する表面露出領域を取り囲むように環状に形成される表側平坦面と、
   前記表側平坦面に対して前記回路基板の裏面側を通るように形成され、前記表側平坦面に対して外周側に設けられる外部接続電極と前記主電子部品とを電気的に接続する裏側配線パターンと、を有し、
   前記回路基板は、
   前記主電子部品の裏側に形成される貫通孔と、
   前記貫通孔の内壁面の全体を被覆し、金属材料により構成されるスルーホールパターンとを有することを特徴とする電子部品モジュール。
5. 主電子部品が表面に実装される回路基板と、
   前記表面を部分的に被覆する表側被覆樹脂と、を備え、
   前記表側被覆樹脂は、前記主電子部品とともに、前記主電子部品の周りにある前記表面の一部を露出させる表側凹部を有し、
   前記回路基板は、
   前記表側被覆樹脂により被覆される表面被覆領域において、前記表側被覆樹脂から露出する表面露出領域を取り囲むように環状に形成される表側平坦面と、
   前記表側平坦面に対して前記回路基板の裏面側を通るように形成され、前記表側平坦面に対して外周側に設けられる外部接続電極と前記主電子部品とを電気的に接続する裏側配線パターンと、を有し、
   前記回路基板は、
   前記表面露出領域に形成され、金属材料により構成される複数の表側導体パターンと、
   隣り合う前記複数の表側導体パターンの間に形成される複数のパターン間領域と、を有し、
   前記複数の表側導体パターンは、前記複数のパターン間領域の全てが線状をなすように形成されていることを特徴とする電子部品モジュール。
6. 主電子部品が表面に実装される回路基板と、
   前記表面を部分的に被覆する表側被覆樹脂と、を備え、
   前記表側被覆樹脂は、前記主電子部品とともに、前記主電子部品の周りにある前記表面の一部を露出させる表側凹部を有し、
   前記回路基板は、
   前記表側被覆樹脂により被覆される表面被覆領域において、前記表側被覆樹脂から露出する表面露出領域を取り囲むように環状に形成される表側平坦面と、
   前記表側平坦面に対して前記回路基板の裏面側を通るように形成され、前記表側平坦面に対して外周側に設けられる外部接続電極と前記主電子部品とを電気的に接続する裏側配線パターンと、を有し、
   前記回路基板は、
   前記表面露出領域に形成される複数の表側導体パターンと、
   隣り合う前記複数の表側導体パターンの間に形成される複数のパターン間領域と、を有し、
   前記複数のパターン間領域は、前記表面露出領域と前記表面被覆領域との境目を通るように形成され、前記境目から前記表面露出領域側に向けて延びる途中位置に屈曲部が設けられていることを特徴とする電子部品モジュール。
7. 前記屈曲部は、前記境目から前記表面露出領域側に向けて所定の距離の範囲にある環状領域内に配置される請求項６に記載の電子部品モジュール。
8. 前記主電子部品は、前記表側凹部内に取り込まれる流体に関する物理量を検出するためのセンサ素子である請求項１から７のいずれかに記載の電子部品モジュール。

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