JPH03218088A - 熱応力緩和形ハイブリッド集積回路 - Google Patents

熱応力緩和形ハイブリッド集積回路

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JPH03218088A
JPH03218088A JP1331190A JP1331190A JPH03218088A JP H03218088 A JPH03218088 A JP H03218088A JP 1331190 A JP1331190 A JP 1331190A JP 1331190 A JP1331190 A JP 1331190A JP H03218088 A JPH03218088 A JP H03218088A
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JP
Japan
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hole
insulating plate
circuit
integrated circuit
hybrid integrated
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Pending
Application number
JP1331190A
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English (en)
Inventor
Kazuyoshi Takeda
武田 和良
Tatsuya Yamada
達也 山田
Naoaki Murase
村瀬 直昭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH03218088A publication Critical patent/JPH03218088A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0393Flexible materials
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
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    • H05K1/14Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/141One or more single auxiliary printed circuits mounted on a main printed circuit, e.g. modules, adapters
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/14Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/144Stacked arrangements of planar printed circuit boards
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3447Lead-in-hole components

Landscapes

  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)
  • Casings For Electric Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、ハイブリッド(IIybr1d)集積回路に
係わり特に、常時燃料を圧送するポンプモー夕に好適す
るものである。
(従来の技術) 最近の半導体素子では、バイモス(Bimos)などの
ような複合型の素子が実用化されているものの、回路用
部品中いわゆるL成分など半導体基板にモノリシック(
Monolythtc)に造込まれないものもハイブリ
ッド形式により搭載した製品も益々用途が広がり多用さ
れているのが現状である。
ところで常時燃料を圧送するポンブモータを制御するハ
イブリッド集積回路があり、車載用のFE I  (E
lectric Fuel Injection)装置
の端末機器の要部を第1図により説明する。即ち、この
ハイブリッド型集積回路は、金属製ステム(ste■)
1に気密に取付けたキャップ2内に所定の回路用部品を
配置しており、必要な回路用部品数に対応して複数の絶
縁板3、4を設けると共に、キャップ2内面にも設置し
て容積の縮小を図っているのが実状であり、事実ハイブ
リッド集積回路の高さを20關程度としてガソリン(G
asol ine)、タンク(Tank)内に占める容
積をなるべく小さくするように配慮している。しかも、
一309C〜70℃の使用に耐えることか求められてい
る。
ところで、前記ハイブリッド集積回路は、出力段用回路
部品と制御段用回路部品で構成され前者用パワー素子を
金属ステム1の底部に固着した絶縁板3に取付けて、放
熱性に心掛けている。従って、絶縁板3としては、厚膜
基板が採用されており、この絶縁板3に対応して配置す
る他の絶縁板4は、ステムにハーメチイックシール(H
arsetlcSea 1 )されたリード5、5によ
り固定する。
厚膜基板で構成する絶縁板3表面を被覆するメタライズ
(Metal lze)層(図示せず)を配線に出力段
用回路部品としてパワー素子例えばバイモス型半導体素
子6などを固着してハイブリッド集積回路の出力段を形
成する。また、他の絶縁板4には銅張フレキシブル(F
lex ible)基板即ち電気的に接続する部材5を
配置して、ハイブリッド集積回路の制御段用回路部品7
・・・を固定し、更にキャップ2内面にも制御段用回路
部品7・・・を取付け、これらの回路部品間の電気的接
続は、部材5に゛より形成している。
また、絶縁板3と他の絶縁板4に夫々配置した回路部品
6、7の電気的接続には、リードピン8、8を利用して
おり、その設置には、他の絶縁板4表面に突出した端部
を鉛一錫半田により固着する方法が採られている。
(発明が解決しようとする課m) リード5、5及びリードピン8、8に設置する半田層に
より絶縁板3と他の絶縁板4を頑丈に固定すると材料の
保有する熱膨脹係数差あるいは基板の反りなどにより熱
応力がリードピンの半田付け部にかかり、ハイブリッド
集積回路の稼働による度重なるオンオフ(On Of’
f’)により疲労し、ついには断線する難点がある。
本発明は、このような事情により成されるもので特に、
半田層に接するリードピン部分に発生する応力を緩和す
ることを目的とするものである。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) ステムに気密に取付けるキャップと、前記ステムに固定
し前記キャップ内に配置する複数の絶縁板と、前記キャ
ップ及び絶縁板に形成して所定の回路を構成する回路部
品と、前記ステムに固着する放熱性の良い絶縁板に取付
ける所定の回路出力段用回路部品と、この絶縁板に対応
して配置する他の絶縁板及び前記キャップ内面に取付け
前記出力段用回路部品と電気的に接続する所定回路制御
段用回路部品と、前記他の絶縁板に形成する透孔と、こ
の透孔開口面を覆って配置し制御段用回路部品を電気的
に接続する部材と、この部材に形成する貫通孔と、前記
貫通孔に配置し前記出力段用回路部材と前記制御段用回
路部品を接続するリードピンと、このリードピンと前記
部材間を固着する手段に本発明に係わる熱応力緩和形ハ
イブリッドfX培回路の情徴力{ある− (作 用) リードピンと半田付け部分に発生する熱応力を緩和する
手段として、径が小さい場合には、いわゆる“L″ベン
ドあるいは“C#ベンドに成型したリードピンの利用が
考えられるが、電流を多く流す場合には、効果があまり
ない。従って、本発明に係わる熱応力緩和形ハイブリッ
ド集積回路では、所定の回路制御用回路部品を設置する
他の絶縁板に、リードピンの直径dに較べて5倍以上の
透孔を設ける共にその開口面を覆う回路部品を電気的に
接続する部材にも貫通孔を形成する。この両孔に挿入す
るりードピンを半田付けする方式を採用しているので、
銅張フレキシブル基板即ち前記部材の厚さだけで保持さ
れるために、その反りなどに伴う熱応力が緩和され信頼
性が確保できる。
(実施例) 本発明に係わる実施例を第2図乃至第5図を参照して説
明する。被制御部材(EFI装置)に常時燃料を圧送す
るモータ(Moter)を制御するハイブリッド集積回
路として制御装置を実施例として説明する。本発明に関
する熱応力緩和形ハイブリッド集積回路の要部を示す第
2図に明らかなように、金属製ステムlOの底部端部に
は、外部回路との427ロイ(Alloy)製接続用リ
ードl1、1lをハーメチックシール法により設置する
。前記金属製ステムlOの底部には、窒化アルミニウム
やアルミナからなる厚さが通常0.8鰭の厚膜基板即ち
絶縁板l2を錫一鉛一銀などの半田(図示せず)により
固着するが、酸化ルテニウムなどからなる厚膜抵抗をハ
イブリッド集積回路の回路部品として設置する際には、
窒化アルミニウム製絶縁板12に加えてアルミナ製厚膜
基板を設置する(図示せず)。
更に、前記金属製ステムlOの底部端部には、後述する
ハイブリッド集積回路用凹路部品を覆う中空のキャップ
l3を設置するが、端部に形成したスカート(Skir
t)部を例えばシーム(Sea膳》溶接により気密に固
定して完成する。後述の工程を経た制御装置は、車輌の
ガソリンタンク内に設置するので気密性が必要不可欠な
要件であり、この工程については十分な品質管理が施さ
れる。また、金属製ステムに銀を含有した半田によって
固着する厚膜基板12には、メタライズ層(図示せず)
が形成されており更に、例えばバイモス型半導体素子l
4即ちハイブリッド集積回路出力段用回路部品を半田(
図示せず)により固着し、メタランズ層は配線用として
も機能させる。
ハーメチック法により金属製ステムlOに固着したリー
ドl1、11間には、厚さ最大1關程度のガラエポ基板
即ち他の絶縁板l5に設置した孔部に挿入の上半田16
等を利用して固着するが、絶縁板l2との距離は、ほぼ
7〜8 amである。ちなみに、制御装置の高さは20
mm位である。また、ハイブリッド集積回路制御段用回
路部品l7が設置される他の絶縁板l5及びキャップl
3内面には、銅張フレキシブル基板即ち接続用の部材l
8が配置され、この銅からなる配線層を介して、制御段
用回路部品l7・・・を接続する。
一方、他の絶縁板15に形成した透孔l9の開口面を覆
う部材l8には、第3図に明らかなように、貫通孔20
が形成されると共に両孔19、20にリードピン21、
21を挿入し、鉛一錫半田22により固着する手段によ
り王者が一体に固着される。
この結果、絶縁板l2に配置するハイブリッド集積回路
出力段用回路部品l4と、他の絶縁板l5とキャップl
3に設置するハイブリッド集積回路制御段用回路部品1
7間が電気的に導通してハイブリッド集積回路が構成さ
れる。また、リードピン21、21は共に径が1lII
1程度の42アロイで構成し、部材l8(銅張フレキシ
ブル基板)の厚さにより保持されることになり、他の絶
縁板15に全く接触しない状態となる。他の絶縁板l5
に形成する透孔19径Dとリードビン2lの直径dの関
係は、D≧5dであり、3d程度が好ましい。第4図に
は、制御装置の高さを20關から15mm程度に縮小す
る例を示した。この寸法は、車輌のガソリンタンクに搭
載する便を図ったもので、図から明らかなように、金属
製ステムlO底部の一部の厚さを他より小さくした凹部
23を設け、ここに絶縁板l2を設置する。この場合、
ック法により形成した結果生ずるバルク(Vulk)の
金属組織と多少異なる組織を避けて、凹部23を設置す
る必要がある。
[発明の効果] このように、本発明では、回路部品の接続用として機能
する部材の厚さによりリードピンが保持されるので、反
りなどに基ずく熱応力が緩和される。しかし、他の絶縁
板を省略して接続用の部材だけにすると、接続用の部材
に配置したハイブリッド集積回路出力段用回路部品が、
振動や衝撃などの外力により応力がリードピンと半田層
の接触部に加わって信頼性を損なう。このために他の絶
縁板はどうしても必要になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来のハイブリッド集積回路の断面図、第2
図は、本発明に係わる熱応力ハイブリッド集積回路の断
面図、第3図は、第2図に示した熱応力ハイブリッド集
積回路の要部を拡大した断面図、第4図は、本発明の他
の実施例を示したリ ッド集積回路の一部を拡大した斜視図である。 1、lO・・・金属ステム、2、l3・・・キャップ、
3、12・・・絶縁板、  4、15・・・他の絶縁板
、5、1l・・・リード、 6,7、l4、l7・・・回路部品、 l6、22・・・半田、    18・・・部材、19
・・・透孔、      20・・・貫通孔、8、21
・・・リードビン、 23・・・凹部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ステムに気密に取付けるキャップと、前記ステムに固定
    し前記キャップ内に配置する複数の絶縁板と、前記キャ
    ップ及び絶縁板に取付けて所定回路を構成する回路部品
    と、前記ステムに固着する放熱性の良い絶縁板に取付け
    る所定の回路出力段用回路部品と、この絶縁板に対応し
    て配置する他の絶縁板及び前記キャップ内面に取付け前
    記出力段用回路部品と、電気的に接続する所定回路制御
    段用回路部品と、前記他の絶縁板に形成する透孔と、こ
    の透孔開口面を覆って配置し制御段用回路部品を電気的
    に接続する部材と、この部材に形成する貫通孔と、前記
    貫通孔及び透孔に配置し前記出力段用回路部品と前記制
    御段用回路部品を接続するリードピンと、このリードピ
    ンと前記部材間を固着する手段を具備することを特徴と
    する熱応力緩和形ハイブリッド集積回路。
JP1331190A 1990-01-23 1990-01-23 熱応力緩和形ハイブリッド集積回路 Pending JPH03218088A (ja)

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JP (1) JPH03218088A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007105855A1 (en) * 2006-03-16 2007-09-20 Lg Innotek Co., Ltd Shielding apparatus and manufacturing method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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