(57)【要約】  【課題】  外部電気回路に対する接続信頼性の高い電子部品モジュールを提供する。  【解決手段】配線導体８が形成された絶縁基板７の下面の外周部に配線導体８と電気的に接続された複数の外部接続パッド５が形成された配線基板１と、配線基板１の上面に配線導体８と電気的に接続するように搭載されたセンサ素子２および半導体素子３の少なくとも一方を含む複数の電子部品素子Ｅとを備える電子部品モジュール９であって、配線基板１の下面に電子部品モジュール９の重心Ｇを投影した点Ｇａが、複数の外部接続パッド５で囲まれた領域の中央に位置している電子部品モジュール９である。重心を投影した点Ｇａが複数の外部接続パッド５で囲まれた領域の中央に位置しているので、遠心力が作用したときに、一部の外部接続パッド５に応力が偏って作用することを抑えることができ、外部電気回路に対する接続信頼性を高くすることができる。【選択図】  図１
2010080901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線導体が形成された絶縁基板の下面の外周部に前記配線導体と電気的に接続された複数の外部接続パッドが形成された配線基板と、該配線基板の上面に前記配線導体と電気的に接続するように搭載されたセンサ素子および半導体素子の少なくとも一方を含む複数の電子部品素子とを備える電子部品モジュールであって、
前記配線基板の下面に前記電子部品モジュールの重心を投影した点が、複数の前記外部接続パッドで囲まれた領域の中央に位置していることを特徴とする電子部品モジュール。
【請求項２】
前記センサ素子および半導体素子の少なくとも一方が、平面視で複数の前記外部接続パッドで囲まれた領域の外周部の一部に偏って搭載されており、
前記配線基板の上面側の、前記電子部品モジュールの重心に対して前記センサ素子および半導体素子の少なくとも一方が偏って搭載されている一部とは反対側の部位に、重心位置調整材が配置されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品モジュール。
【請求項３】
前記電子部品素子が前記配線基板の上面とともに封止樹脂で被覆されて封止されているとともに、該封止樹脂に前記重心位置調整材が添加されていることを特徴とする請求項２記載の電子部品モジュール。
【請求項４】
前記複数の外部接続パッドは、それぞれの外部接続パッドの形状の対称軸が前記配線基板の下面の前記電子部品モジュールの重心を投影した点に向かっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子部品モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサ素子および半導体素子の少なくとも一方を含む複数の電子部品素子が配線基板に搭載されてなる電子部品モジュールに関し、特にタイヤ内の気圧を検知するために用いられる圧力センサモジュールなどのように大きな力が作用する環境下で使用される電子部品モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
気体の圧力を検知するために用いられる圧力センサモジュールなどの電子部品モジュールは、圧力センサ素子などのセンサ素子や半導体素子を含む複数の電子部品素子が配線基板に搭載されて構成されている。
【０００３】
このような電子部品モジュールに用いられる配線基板は、一般に、セラミック材料や樹脂材料などの絶縁材料からなる絶縁基板の上面に電子部品素子が搭載される搭載領域を有し、下面の外周部に外部電気回路に接続するための複数の外部接続パッドが形成されるとともに、搭載領域から外部接続パッドにかけて配線導体が形成された構造を有している（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００４】
そして、センサ素子および半導体素子の少なくとも一方を含む複数の電子部品素子が、この配線基板の上面に搭載されるとともに、配線導体と電気的に接続され、必要に応じて樹脂などで封止されることにより電子部品モジュールが作製される。
【０００５】
この電子部品モジュールの外部接続パッドが外部電気回路にはんだや導電性接着剤を介して接続されて、電子部品素子と外部電気回路とが電気的に接続され、両者の間で電気信号の授受が行なわれる。なお、複数の外部接続パッドは、例えば外部電気回路への接続時の作業性などを考慮して、四角板状の絶縁基板の下面の外周部に一定の間隔で配列されている。
【０００６】
このような電子部品モジュールは、圧力センサ素子などのセンサ素子や半導体素子を含む複数の電子部品素子を搭載しているので、配線基板の面積が比較的広いことから、比較的広い実装面積が必要である。また、このような電子部品モジュールを、例えば、タイヤ内の気体を検知するための圧力センサモジュールとして用いるときには、タイヤ内の空気圧を検知する圧力センサと、この圧力センサによって検知されたタイヤ内の空気圧情報を電波に乗せて送信する送信回路およびアンテナを備えることがあり、このようなときには、タイヤ内の空洞領域内から外部へ、アンテナから放射した電波を効率よく伝播することも要求される。
【０００７】
そこで、上記のような要求を満たすため、比較的広い実装面積が確保でき、その実装面が略平坦であり、タイヤ内の空洞領域内でアンテナから放射した電波を外部へ効率よく伝播し、かつ単純な実装構造で実装可能な場所として、ホイールリムのリム幅中央部のタイヤ内に位置する面が好適であることから、その面上に配置した外部電気回路に電子部品モジュールをその実装面がホイールリムのリム幅中央部側となるように実装することが行なわれている。
【特許文献１】特開2002−111165号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このように、センサ素子や半導体素子のように質量の比較的大きな電子部品素子が、他の複数の電子部品素子とともに配線基板に搭載されてなる電子部品モジュールにおいては、例えば、タイヤ内のホイールリムのリム幅中央部に位置する面上の外部電気回路に配置されている場合は、タイヤの回転に伴って電子部品モジュールに遠心力が加わることにより、電子部品モジュールが外部電気回路から引きはがされてしまうことがあり、外部電気回路に対する接続の信頼性を高くすることが難しいという問題点があった。
【０００９】
すなわち、センサ素子や半導体素子が、他の電子部品素子とともに配線基板に搭載されている場合は、電子部品モジュールの重心（質量中心）は、質量の比較的大きなセンサ素子や半導体素子が搭載されている部分に偏る傾向がある。また、電子部品モジュールに作用する遠心力などの力は、一般に電子部品モジュールの重心に作用する。
【００１０】
また、センサ素子や半導体素子は、他の電子部品素子に比べて外形寸法も大きいため、電子部品モジュールを外部電気回路に実装（電気的および機械的に接続）するときなどの搬送時に、電子部品モジュールを真空吸着機で吸着する際の妨げになりやすい。そのため、このようなセンサ素子や半導体素子が配線基板の中央からずれて搭載される場合があり、このとき、センサ素子や半導体素子が配線基板の外周部の一方などに偏って搭載される。これに応じて電子部品モジュールの重心が、センサ素子や半導体素子が搭載されている部分に偏っており、その重心を配線基板の下面に投影した点が、例えば四角形状の絶縁基板の下面の外周部に一定の間隔で形成された複数の外部接続パッドで囲まれた領域の中央からずれる可能性がある。この場合には、外部接続パッドの間で、重心を投影した点に近い部分に位置するものと他のものとの間で作用する応力に差が生じ、より大きな応力が作用する外部接続パッドにおいて外部電気回路からの剥がれなどが発生しやすくなる。そのため、電子部品モジュールとしての外部電気回路に対する接続の信頼性を高くすることが難しい。
【００１１】
特に、近年、このような電子部品モジュールは、センサ素子として圧力センサ素子が用いられて、タイヤ内の気圧の変化を検知する圧力センサ素子として使用される場合があり、この場合にはタイヤの回転による遠心力や強い振動などの大きな外力が電子部品モジュールの重心に作用する。そのため、外部接続パッドで囲まれた領域の中央と重心の投影位置とのずれが小さくても、接続パッド間で作用する応力の差は大きいものとなりやすく、接続信頼性の向上が難しいという問題があった。なお、複数の外部接続パッドで囲まれた領域は、複数の外部接続パッドの中心を順次結ぶ線分により囲まれた領域に等しく、例えば、複数の外部接続パッドが、四角形状の絶縁基板の下面の４辺にほぼ一定の間隔で形成されている場合であれば、絶縁基板の下面と同様の四角形状である。
【００１２】
本発明はこのような従来の電子部品モジュールにおける問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、センサ素子や半導体素子といった質量の比較的大きな電子部品素子を含む複数の電子部品素子が配線基板に搭載されてなる電子部品モジュールにおいて、外部接続パッドと外部電気回路との接続信頼性を高くすることが容易であり、外部電気回路に対する接続信頼性の高い電子部品モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の電子部品モジュールは、配線導体が形成された絶縁基板の下面の外周部に前記配線導体と電気的に接続された複数の外部接続パッドが形成された配線基板と、該配線基板の上面に前記配線導体と電気的に接続するように搭載されたセンサ素子および半導体素子の少なくとも一方を含む複数の電子部品素子とを備える電子部品モジュールであって、
前記配線基板の下面に前記電子部品モジュールの重心を投影した点が、複数の前記外部接続パッドで囲まれた領域の中央に位置していることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の電子部品モジュールは、上記構成において、前記センサ素子および半導体素子の少なくとも一方が、平面視で複数の前記外部接続パッドで囲まれた領域の外周部の一部に偏って搭載されており、前記配線基板の上面側の、前記電子部品モジュールの重心に対して前記センサ素子および半導体素子の少なくとも一方が偏って搭載されている一部とは反対側の部位に、重心位置調整材が配置されていることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の電子部品モジュールは、上記構成において、前記電子部品素子が前記配線基板の上面とともに封止樹脂で被覆されて封止されているとともに、該封止樹脂に前記重心位置調整材が添加されていることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の電子部品モジュールは、上記構成において、前記複数の外部接続パッドは、それぞれの外部接続パッドの形状の対称軸が前記配線基板の下面の前記電子部品モジュールの重心を投影した点に向かっていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電子部品モジュールによれば、絶縁基板の下面に重心を投影した点が、複数の外部接続パッドで囲まれた領域の中央に位置していることから、電子部品モジュールに遠心力などが作用したときにも、その遠心力などは、複数の外部接続パッドで囲まれた領域の中央に作用するため、一部の外部接続パッドに応力が偏って作用することが効果的に抑えられる。
【００１８】
そのため、絶縁基板の下面の外周部に形成された外部接続パッドの一部に応力が集中することが抑制され、外部接続パッドの外部電気回路に対する接続信頼性を効果的に向上させることができる。したがって、本発明の電子部品モジュールによれば、外部電気回路に対する接続信頼性の高い電子部品モジュールを提供することができる。
【００１９】
また、本発明の電子部品モジュールによれば、電子部品モジュールの重心に近い一部の外部接続パッドに応力が集中することがないので、配線基板の一部に応力が集中することに起因して配線基板にクラックなどの機械的な破壊が発生するようなことも効果的に防止することができる。
【００２０】
また、本発明の電子部品モジュールは、上記構成において、センサ素子および半導体素子の少なくとも一方が、平面視で複数の外部接続パッドで囲まれた領域の外周部の一部に偏って搭載されており、配線基板の上面側の、電子部品モジュールの重心に対してセンサ素子および半導体素子の少なくとも一方が偏って搭載されている一部とは反対側の部位に、重心位置調整材が配置されている場合には、センサ素子および半導体素子の少なくとも一方が偏って搭載されたことによる電子部品モジュールの重心（および重心を投影した点）の偏り（偏ろうとする傾向）を、重心位置調整材により調整することができるので、複数の外部接続パッドで囲まれた領域の中央に重心を投影した点を位置させることが容易である。また、電子部品モジュールの重心の位置を、重心位置調整材により精度を高めて調整することも容易である。
【００２１】
したがって、この場合には、外部電気回路に対する接続信頼性の高い電子部品モジュールをより容易に製作することができる。
【００２２】
また、本発明の電子部品モジュールは、上記構成において、電子部品素子が配線基板の上面とともに封止樹脂で被覆されて封止されているとともに、封止樹脂に重心位置調整材が添加されている場合には、前述した重心位置調整材を封止樹脂に添加すればよいだけなので、重心位置調整材の配置が容易である。また、例えば重心位置調整材を粉末のフィラーとして封止樹脂に添加した場合には、重心位置調整材の配置に起因して電子部品モジュールが大型化するようなことも抑制することができる。
【００２３】
したがって、この場合には、より一層製作が容易で、小型化の面でも有利な電子部品モジュールを提供することができる。
【００２４】
また、本発明の電子部品モジュールにおいて、複数の外部接続パッドは、それぞれの外部接続パッドの形状の対称軸が、配線基板の下面の電子部品モジュールの重心を投影した点に向かっている場合には、タイヤ内でホイールリムのリム幅中央部に位置する面上に実装されたときに、タイヤの回転に伴って電子部品モジュールに遠心力が作用して、電子部品モジュールの重心を中心として配線基板の上面側へ引っ張られることとなり、それぞれの外部接続パッドには外部接続パッドを重心の側から対称軸に沿った方向へ引きはがすような力が加わっても、対称軸の両側の外部接続パッドの面積は等しいことから外部接続パッドを引きはがす力に対抗する外部接続パッドの接着強度が対称軸の両側で等しくなり、接着強度が偏ることにより外部接続パッドがはがれやすくなることがなくなるので、電子部品モジュールの外部電気回路に対する接続信頼性がより高いものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、本発明の電子部品モジュールについて、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２６】
図１（ａ）は本発明の電子部品モジュールの実施の形態の一例を示す上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す電子部品モジュールの下面図である。図１において、１は配線基板、２はセンサ素子、３は半導体素子、４はセンサ素子２および半導体素子３以外の電子部品素子、Ｅはそれら電子部品素子、５は外部接続パッド、７は絶縁基板、８は配線導体、９は電子部品モジュールである。また、図１（ａ）および（ｂ）において、同一のコーナー部には同一の符号（ｘ，ｙ）を付している。図１に示す例において、外部接続パッド５で囲まれた領域（図1（b）に示す破線で囲まれた領域）は、配線基板１の下面と同様の四角形状であり、センサ素子２と半導体素子３とが配線基板１の上面中央（平面視で外部接続パッド５で囲まれた領域の中央）に対して対称な位置に搭載されている。
【００２７】
配線基板１は、センサ素子２および半導体素子３の少なくとも一方を含む複数の電子部品素子Ｅを上面に搭載して電子部品モジュール９を形成するための基板である。配線基板１の上面に搭載される複数の電子部品素子Ｅは、センサ素子２および半導体素子３の少なくとも一方以外に、コンデンサ素子やインダクタ素子，抵抗素子などの他の電子部品素子４を含んでいてもよい。
【００２８】
配線基板１は、例えば、複数の絶縁体層（符号なし）が積層されて成る絶縁基板７と、この絶縁基板７の内部および表面に形成されている配線導体８と、下面の外周部に、配線導体８と電気的に接続されて形成された外部接続パッド５とを備えている。
【００２９】
絶縁基板７は、例えば酸化アルミニウム質焼結体やムライト質焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，ガラスセラミックスなどのセラミック材料から成る電気絶縁性の絶縁体層（符号なし）が複数積層されたものである。
【００３０】
配線導体８は、タングステンやモリブデン，マンガン，銅，銀，パラジウム，金，白金などの金属材料から成るものであり、例えば、絶縁基板７の上面に被着された、電子部品素子Ｅの電極が接続された電極パッド（符号なし）と、絶縁基板７内の絶縁体層間に配置された内部配線層（符号なし）と、絶縁体層を厚み方向に貫通して内部配線層と外部接続パッド５とを電気的に接続する貫通導体（符号なし）などの部位を備えている。
【００３１】
配線導体８のうち、例えば電極パッドや内部配線層は、10〜20μｍの厚みに形成されている。また、貫通導体は、例えば、横断面の直径が約50〜100μｍ程度の円柱状に形成されている。
【００３２】
配線導体８のうち電極パッド部分に電子部品素子Ｅの電極がボンディングワイヤやはんだなどの導電性接続材（図示せず）により接続されており、配線導体８（電極パッド，内部配線層および貫通導体）を介して電子部品素子Ｅの電極が配線基板１の外部接続パッド５と電気的に接続されている。
【００３３】
このような配線基板１は、例えば絶縁基板７がガラスセラミックスで形成され、外部接続パッド５および配線導体８が銅または銀で形成される場合であれば、以下に示す製造方法により製造される。
【００３４】
まず、ガラス粉末とセラミック粉末とを含む原料粉末に適当な有機溶剤および有機バインダを添加し混合して作製したセラミックスラリーを、ドクターブレード法などによってシート状に形成することにより、セラミックスグリーンシートを作製する。次に、作製したセラミックスグリーンシートに、貫通導体となる所定径の貫通孔を例えば金型などを用いて形成し、この貫通孔にスクリーン印刷法などにより導電性ペーストを充填するとともに、このセラミックスグリーンシート上に外部接続パッド５や配線導体８の所定パターンに導電性ペーストを塗布する。導電性ペーストは、例えば、銅または銀を主成分とする導体材料粉末に適当な有機溶剤および有機バインダなどを添加し混合することにより作製する。
【００３５】
そして、この導電性ペーストを印刷，充填したセラミックスグリーンシートを複数積層して圧着した後、約850℃〜1000℃の温度で焼成することによって、配線基板１が製造される。
【００３６】
なお、外部接続パッド５や配線導体８の露出する表面には、必要に応じてニッケル，金などの耐蝕性に優れる金属層を被着するとよい。これにより、外部接続パッド５や配線導体８が腐食することを効果的に抑制することができる。また、配線導体８（電極パッド）に対するボンディングワイヤやはんだの接合をより容易かつ強固なものとすることができる。そのような金属層としては、例えば、電解めっき法または無電解めっき法により順次被着された、厚さが１〜10μｍ程度のニッケルめっき層と厚さが0.1〜３μｍ程度の金めっき層とが挙げられる。
【００３７】
配線基板１に搭載されて電子部品モジュール９を構成するセンサ素子２としては、圧力センサ素子や加速度センサ素子などが挙げられる。圧力センサ素子や加速度センサ素子などのセンサ素子２は、電子部品モジュール９が用いられる機器などにおいて、その機器が設置された環境の圧力（例えば気圧など）や加速度（例えば円運動している機器の角加速度など）を検知するためのものである。
【００３８】
センサ素子２は、例えば空気圧を測定する圧力センサ素子であれば、気圧に応じて変位するダイアフラムと、ダイアフラムの変位に応じて電気信号を発生する圧電素子などの部材と、それらを封止する樹脂材料などのケースとを具備している。
【００３９】
半導体素子３は、例えば半導体集積回路素子（ＩＣなど）であり、シリコンなどの半導体基板の主面や内部に集積回路素子が形成されている。この半導体素子３は、センサ素子２などの電子部品素子Ｅ（半導体素子３以外のもの）により検知された電気信号に対して演算や記憶，増幅などの処理を行なうためのものである。
【００４０】
このようなセンサ素子２や半導体素子３以外の他の電子部品素子４は、例えば、コンデンサ素子，インダクタ素子，抵抗素子，ＳＡＷフィルタなどを含むものである。これらの他の電子部品素子４は、配線基板１の上面に搭載され、電極パッド，貫通導体および内部配線層などの配線導体８を介してセンサ素子２や半導体素子３と相互に電気的に接続されることによって、所定の回路を構成している。
【００４１】
電子部品素子Ｅと配線導体８との電気的な接続は、例えば電子部品素子Ｅの電極と配線導体８の電極パッドとをはんだやボンディングワイヤなどの接続材（図示せず）を介して接続することにより行なわれている。
【００４２】
そして、センサ素子２により測定した測定値（例えば圧力センサ素子であれば、ダイアフラムの変位に応じて圧電効果により生じた電圧）が電気信号として配線導体８（電極パッドや貫通導体，内部配線層など）を介して半導体素子３（信号処理回路素子）に伝送される。半導体素子３に伝送された電気信号は、半導体素子３の信号処理回路で演算や増幅などの処理が行なわれる。処理された電気信号は配線導体８および外部接続パッド５を介して外部の電気回路（図示せず）に伝送される。また、この処理の際に、他の電子部品素子４により、例えば接地電位などの電位の供給や、電気抵抗の調整，電気信号のフィルタリングなどが行なわれる。
【００４３】
前述のように、電気信号は、配線導体８と電気的に接続された外部接続パッド５を介して外部電気回路に伝送される。外部電気回路に対する外部接続パッド５の電気的な接続は、外部接続パッド５を外部電気回路の所定部位にはんだや導電性接着剤などを介して接合することにより行なわれる。なお、外部電気回路は、例えばタイヤの空気圧監視装置を構成する回路基板の回路である。電子部品モジュール９が例えば空気圧監視装置を構成する場合には、センサ素子２によりタイヤ内の空気圧が測定され、この空気圧に変動（例えばパンクによる減圧）が生じたときには、空気圧監視装置を介して警告などの情報が運転席において表示される。
【００４４】
また、この外部接続パッド５と外部電気回路とのはんだや導電性接着剤を介した電気的な接続により、電子部品モジュール９と外部電気回路（外部電気回路が形成されている外部電気回路基板）に対する機械的な接続も行なわれる。
【００４５】
そして、本発明の電子部品モジュール９においては、配線基板１の下面の電子部品モジュール９の重心Ｇを配線基板１の下面に投影した点Ｇａが、複数の外部接続パッド５で囲まれた領域（符号なし）の中央に位置していることが重要である。
【００４６】
なお、複数の外部接続パッド５で囲まれた領域は、複数の外部接続パッド５を順次結ぶ線分により構成される。例えば、図１（ｂ）に示す例では、複数の外部接続パッド５が、四角形状（長方形状）の絶縁基板７の下面の対向する２辺の外周部に配列されている。この場合には、その領域は図１（ｂ）に破線で示すような四角形状である。
【００４７】
図１に示す電子部品モジュール９の例では、同じ程度の質量を有するセンサ素子２と半導体素子３とを、配線基板１の上面中央に対して対称な位置に搭載することにより、電子部品モジュール９の重心Ｇを投影した点Ｇａを、複数の外部接続パッド５で囲まれた領域の中央に位置させている。なお、電子部品モジュール９の重心Ｇは、電子部品モジュール９（質点系）に作用する重力を平行力とみなす近似における電子部品モジュール９全体の質量中心であり、例えば遠心力などの外力は、この重心Ｇに作用する。
【００４８】
このように、配線基板１の下面に電子部品モジュール９の重心Ｇを投影した点Ｇａが複数の外部接続パッド５で囲まれた領域の中央に位置していることから、電子部品モジュール９に遠心力などが作用した場合でも、その遠心力は、複数の外部接続パッド５で囲まれた領域の中央に作用するため、一部の外部接続パッド５に応力が偏って作用することを効果的に抑えることができる。
【００４９】
そのため、配線基板１の下面の外周部に形成された外部接続パッド５の一部に応力が集中することが抑制され、外部接続パッド５の外部電気回路に対する接続信頼性を効果的に向上させることができる。したがって、本発明の電子部品モジュール９によれば、外部電気回路に対する接続信頼性の高い電子部品モジュール９を提供することができる。
【００５０】
また、この電子部品モジュール９によれば、電子部品モジュール９の重心Ｇに比較的近い一部の外部接続パッド５に応力が集中することがないので、絶縁基板７の一部に応力が集中することに起因して絶縁基板７にクラックなどの機械的な破壊が発生するようなことも効果的に防止することができる。
【００５１】
なお、この実施の形態において、電子部品モジュール９は、配線基板１の上面およびその上面に搭載された電子部品素子Ｅは必要に応じて蓋体（図示せず）により封止される。このような蓋体を用いることにより、高温で、水分やオイルなどの腐食性物質を含むタイヤ内の空気にセンサ素子２，半導体素子３および他の電子部品素子４がさらされることがなくなるので、配線基板１上に配置されているセンサ素子２，半導体素子３および他の電子部品素子４が劣化するのを抑えることができる。この場合の蓋体は、平面視で電子部品モジュール９の重心Ｇと重なる位置に重心があるものを用いる。図１に示す例のように、平面視で電子部品モジュール９の中央に重心がある場合は、厚みや材質が均質な平板の外周部に接合部を有するようなものを用いればよい。また、蓋体は遠心力により剥がれて気密が損なわれないように、より軽量なものが好ましい。
【００５２】
図２（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の電子部品モジュールの実施の形態の他の例を示す上面図および下面図である。また、図３は図２に示す電子部品モジュールのＡ−Ａにおける断面図である。図２および図３において、図１と同様の部位には同様の符号を付している。また、図２（ａ）および（ｂ）においても、同一のコーナー部には同一の符号（ｘ，ｙ）を付している。
【００５３】
図２および図３に示す電子部品モジュール９は、配線基板１と、配線基板１の上面に搭載された、センサ素子２および半導体素子３とこれらに比較して質量の小さい複数の電子部品素子Ｅ（２，３，４）とにより基本的に構成されている。センサ素子２や半導体素子３の質量が１個で約0.4〜1.0ｇ程度であるのに対し、コンデンサ素子などの他の電子部品素子４の質量が１個で約0.001〜0.002ｇ程度であり、質量が大きく（１：200〜１：1000程度）異なる。また、配線基板１自体の密度は全域でほぼ同程度である。そのため、電子部品モジュール９の重心は、絶縁基板７の下面側から見たとき、中心よりセンサ素子２や半導体素子３側に偏る。
【００５４】
図２および図３に示す電子部品モジュール９の例においては、電子部品モジュール９の重心Ｇが、より大型で質量の大きいセンサ素子２が搭載された側に偏っている。これに応じて、重心Ｇを配線基板１の下面に投影した点Ｇａも、四角形状の配線基板１の下面の中央部（対角線が交差する点の周辺）からセンサ素子２側に偏っている。そして、これに対応させて、この重心Ｇを投影した点Ｇａが、複数の外部接続パッド５で囲まれた領域の中央に位置するように外部接続パッド５を形成したものが、図２および図３に示す本発明の電子部品モジュール９の一例である。この構成においても、配線基板１の下面の電子部品モジュール９の重心Ｇを投影した点Ｇａが、複数の外部接続パッド５で囲まれた領域の中央に位置していることから、電子部品モジュール９の外部電気回路に対する接続信頼性を高くすることができる。また、同様に、配線基板１の一部に応力が集中することに起因する配線基板１のクラックなどの機械的な破壊も効果的に防止することができる。
【００５５】
電子部品モジュール９が、タイヤの空気圧監視装置において使用される圧力センサモジュールなどの場合には、圧力を測定すべき気体（タイヤ内の空気など）をセンサ素子２内部の検知部分（図示せず）に導入する必要がある。この場合のセンサ素子２は、その上面に開口部（図示せず）があり、この開口部により電子部品モジュールの吸着が妨げられる可能性もあるため、質量の大きいセンサ素子２が配線基板１の外周のいずれか、例えばコーナー部に偏って搭載される場合が多い。そのため、特にこのような圧力センサモジュールとして本発明の電子部品モジュール９は好適である。
【００５６】
なお、この図２および図３に示す例においては、電子部品モジュール９は、配線基板１の上面およびその上面に搭載された電子部品素子Ｅを被覆する封止樹脂６を備えている。封止樹脂６は、フェノール樹脂やエポキシ樹脂などの絶縁性の樹脂材料で形成されている。このような封止樹脂６を用いることにより、高温で、水分やオイルなどの腐食性物質を含むタイヤ内の空気にセンサ素子２および／または半導体素子３および他の電子部品素子４がさらされることがなくなるので、配線基板１上に配置されているセンサ素子２および／または半導体素子３および他の電子部品素子４が劣化するのを抑えることができる。このように封止樹脂６を備える場合は、封止樹脂６を備えた状態での電子部品モジュール９の重心Ｇを投影した点Ｇａが、複数の外部接続パッド５で囲まれた領域の中央に位置するものである。
【００５７】
封止樹脂６は、液状の熱硬化性樹脂をセンサ素子２および／または半導体素子３および他の電子部品素子４が配置された配線基板１上に印刷やディスペンサにより塗布し、例えば150℃で30分程度加熱することにより硬化させて形成する。あるいは、封止樹脂６は光硬化性樹脂であってもよく、例えば、光硬化性のエポキシ樹脂やポリイミド樹脂，アクリル樹脂などの光硬化性樹脂の未硬化物を上記と同様に塗布し、500〜1500ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して、硬化させて形成する。光で仮硬化し、熱で本硬化させるような光熱硬化性樹脂を用いてもよい。このときの流動性や硬化後の熱膨張係数を調節するために、封止樹脂６は、溶融シリカやアルミナなどの絶縁性材料の無機粉末を含むものであってもよい。
【００５８】
図４（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の電子部品モジュールの実施の形態の他の例を示す上面図および下面図であり、図４において図１と同様の部位には同様の符号を付している。図４（ａ）および（ｂ）においても、同一のコーナー部には同一の符号（ｘ，ｙ）を付している。また、図５は、図４に示す電子部品モジュール９のＡ−Ａにおける断面図である。また、図５において、図３と同様の部位には同様の符号を付している。
【００５９】
図４および図５に示す例では、配線基板１の上面の、配線基板１の中心に対してセンサ素子２が偏って搭載されている領域（図４（ａ）の左側の領域）とは反対側の領域（図４（ａ）の右側の領域）において、図５に示すように封止樹脂６の厚みを厚くしている。
【００６０】
このように封止樹脂６の厚みを部分的に厚くする（部分的に質量を大きくする）ことにより電子部品モジュール９の重心Ｇを配線基板１の下面に投影した点Ｇａの位置を調整した場合には、外部接続パッドや電子部品素子Ｅの配置を制限することなく封止樹脂６の厚みの調整を行うだけで容易に、電気回路に対する接続信頼性を向上させることができる。
【００６１】
図６（a）および（ｂ）は、それぞれ図１（ａ）および（ｂ）と同様の、本発明の電子部品モジュールの実施の形態の他の例を示す上面図および下面図であり、図７は、図３と同様の、図６に示す電子部品モジュール９のＡ−Ａにおける断面図である。また、図８（ａ）および（b）は、それぞれ図１（ａ）および（ｂ）と同様の、本発明の電子部品モジュールの実施の形態の他の例を示す上面図および下面図であり、図９は、図３と同様の、図８に示す電子部品モジュール９のＡ−Ａにおける断面図である。図６〜図９において図１および図３と同様の部位には同様の符号を付している。また、図６および図８においても、同一のコーナー部には同一の符号（ｘ，ｙ）を付している。
【００６２】
本発明の電子部品モジュール９は、図６〜図９に示す例のように、上記構成において、センサ素子２および半導体素子３の少なくとも一方が、平面視で複数の外部接続パッド５で囲まれた領域の外周部の一部に偏って搭載されており、配線基板１の上面側の、電子部品モジュール９の重心Ｇに対してセンサ素子２および半導体素子３の少なくとも一方が偏って搭載されている一部とは反対側の部位に、重心位置調整材10が配置されていることが好ましい。図６〜図９に示す例においては、センサ素子２が、平面視で複数の外部接続パッド５で囲まれた領域の外周部の一部（図６〜図９では左側）に偏って搭載され、電子部品モジュール９の重心Ｇとは反対側の部位（図６〜図９では右側）に、重心位置調整材10が配置されている。
【００６３】
重心位置調整材10は、センサ素子２および半導体素子３の少なくとも一方が偏って搭載されている場合に、電子部品モジュール９の重心Ｇを配線基板１の下面に投影した点Ｇａが外部接続パッド５で囲まれた領域の中央に位置させるようにするためのものである。すなわち、センサ素子２および半導体素子３の少なくとも一方が、平面視で複数の外部接続パッド５で囲まれた領域の外周部の一部に偏って搭載されている場合には、この外周部の一部側に電子部品モジュール９の重心が偏る。これに対して、上記のように重心位置調整材10が配置することで、電子部品モジュール９の重心Ｇの位置を重心位置調整材10側に移動させることができるため、電子部品モジュール９の重心Ｇを配線基板１の下面に投影した点Ｇａを、外部接続パッドや電子部品素子Ｅの配置を制限することなく任意の位置に設定することが容易であり、複数の外部接続パッド５で囲まれた領域の中央に位置させることが容易である。
【００６４】
重心位置調整材10は、鉄，金，銀，銅，タングステン，モリブデンなどの金属材料、または酸化アルミニウム質焼結体（アルミナ），酸化ジルコニウム質焼結体などのセラミックスや硫酸バリウム，酸化クロム，シリコン単結晶などの無機材料から成る板状や粒状のものを用いることができる。
【００６５】
この図６および図７に示す例では、板状の重心位置調整材10が、質量の小さい他の電子部品素子４の上に配置されて、センサ素子２や半導体素子３および他の電子部品素子４とともに封止樹脂６により封止されている。この場合は、複数の他の電子部品素子４・４の端子間で短絡しないように、アルミナセラミックスなどの絶縁性の重心位置調整材10を用いるとよい。金属などの導電性の重心位置調整材10を用いる場合は、他の電子部品素子４との間に絶縁性の樹脂やセラミックスのシートを介在させればよい。いずれの場合も、封止樹脂６を塗布した際に、重心位置調整材10がずれてしまわないように絶縁性の接着剤などで固定しておくのが好ましい。
【００６６】
図６および図７に示す例では、重心位置調整材10は、封止樹脂によりセンサ素子２や半導体素子３および他の電子部品素子４とともに封止樹脂６により封止されているが、重心位置調整材10を電子部品４の上に接着剤などで固定して蓋体により封止してもよい。
【００６７】
図８および図９に示す例では、板状の重心位置調整材10は、電子部品素子Ｅを封止樹脂６により封止し、その上に配置されている。未硬化の封止樹脂６の上に重心位置調整材10を載置して封止樹脂６を硬化することにより固定してもよいし、硬化した封止樹脂６の上に接着剤などで接着して固定してもよい。
【００６８】
また、図６〜図９に示す例では、重心位置調整材10はセンサ素子２や半導体素子３以外の電子部品素子４の上に配置しているが、重心位置Ｇや重心位置調整材10の形状や質量によっては、センサ素子２や半導体素子３とその一部が重なるように配置してもよい。重心位置調整材10の形状や数も、重心位置Ｇに応じて適宜選択すればよい。
【００６９】
図10（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の電子部品モジュールの実施の形態の他の例を示す上面図および下面図であり、図10において図１と同様の部位には同様の符号を付している。図10（ａ）および（ｂ）においても、同一のコーナー部には同一の符号（ｘ，ｙ）を付している。また、図11および図12は、それぞれ、図10に示す電子部品モジュール９のＡ−Ａにおける断面の一例を示す断面図であり、図11および図12において、６ａは封止樹脂６に重心位置調整材10が添加された重心位置調整樹脂６ａである。また、図11および図12において図３と同様の部位には同様の符号を付している。
【００７０】
本発明の電子部品モジュール９は、上記構成において、図10〜図12に示す例のように、電子部品素子Ｅが配線基板１の上面とともに封止樹脂６で被覆されて封止されているとともに、封止樹脂６に重心位置調整材10が添加されていることを特徴とするものである。
【００７１】
この構成においても、配線基板１の下面の電子部品モジュール９の重心を投影した点Ｇａが、複数の外部接続パッド５で囲まれた領域の中央となるように、配線基板１の上面で、配線基板１の中心に対してセンサ素子２が偏って搭載されている一部とは反対側の部位を被覆する封止樹脂６に重心位置調整材10が添加されている（反対側の部位に重心位置調整樹脂６ａが配置されている）ことから、電子部品モジュール９の外部電気回路に対する接続信頼性を高くすることができる。また、電子部品モジュール９の重心Ｇに比較的近い一部の外部接続パッド５に応力が集中することがないので、配線基板１の一部に応力が集中することに起因して配線基板１にクラックなどの機械的な破壊が発生するようなことも効果的に防止することができる。
【００７２】
図11に示す例では、平面視で複数の外部接続パッド５で囲まれた領域の外周部の一部（図11の左側の領域）に偏って搭載されたセンサ素子２は、この部分の配線基板１の上面とともに封止樹脂６で被覆されて封止されており、配線基板１の上面の、平面視で外部接続パッド５で囲まれた領域の中央に対してセンサ素子２が偏って搭載されている一部とは反対側の部位（図11の右側の領域）において、配線基板１の上面および電子部品素子４は封止樹脂６に重心位置調整材10が添加された重心位置調整樹脂６ａで被覆されて封止されている。
【００７３】
また、図12に示す例では、配線基板１の上面と電子部品素子Ｅとを被覆して封止する封止樹脂６のうち、平面視で外部接続パッド５で囲まれた領域の中央に対してセンサ素子２が偏って搭載されている一部（図12の左側の領域）とは反対側の部位（図12の右側の領域）において、電子部品素子Ｅと直接接していない上部のみに重心位置調整樹脂６ａが配置されている。
【００７４】
封止樹脂６には樹脂の流動性や熱膨張係数を調整するためにシリカ（比重2.2）やアルミナ（比重3.6）から成るフィラーが含まれている場合があるが、重心位置調整樹脂６ａにはこのようなフィラーに代えて、より比重の大きいフィラー、例えば、ジルコニア（比重6.0）や酸化クロム（比重7.2）を用いればよい。あるいは、シリカやアルミナから成るフィラーが含まれている封止樹脂６に、さらに重心位置調整材10として上記比重の大きいフィラーを加えてもよいし、同じ比重のフィラーを重心位置調整材10として添加しても、樹脂に対して比重の多いものが増えるのでよい。図12に示す例では、重心位置調整樹脂６ａが電子部品素子Ｅと接していないので、重心位置調整材10として、比較的質量（比重）が大きな材料である鉄，金，銀，銅，タングステン，モリブデンなどの金属材料（導電性材料）を用いることができる。
【００７５】
図10〜図12に示すような重心位置調整樹脂６ａを備える電子部品モジュール９は、例えば、まず電子部品素子Ｅおよび配線基板１の上面のうち重心位置調整材10を配置しない部分を封止樹脂６で封止した後、その封止樹脂６に隣接させて重心位置調整樹脂６ａを被着させることにより製作することができる。または、封止樹脂６のうち重心位置調整樹脂６ａを配置する部分の厚みを薄くしておいて、この厚みが薄い部分の上面に重心位置調整樹脂６ａを被着させることにより製作することができる。重心位置調整樹脂６ａは、例えば、前述した封止樹脂６となる液状の熱硬化性樹脂に、粉末状の重心位置調整材10をフィラーとして添加した混合物を上記の所定位置に塗布し、加熱硬化させることにより形成することができる。
【００７６】
図10〜図12に示す例は、配線基板１の上面にセンサ素子２と他の電子部品素子４とが搭載されており、半導体素子３は搭載されていない例を示している。このような電子部品モジュール９は、例えば、外部の電気回路と接続され、この外部の電気回路に接続された半導体素子（図示せず）により信号に対する処理を施すようにしたものである。このように、配線基板１にセンサ素子２と他の電子部品素子４のみが搭載されているため、半導体素子３が搭載されていない分、電子部品モジュール９を小型化するうえで有利である。
【００７７】
なお、電子部品モジュール９は、半導体素子３と他の電子部品素子４とが配線基板１に搭載され、センサ素子２が搭載されていないもの（図示せず）でもよい。このようなセンサ素子２が搭載されていない電子部品モジュールは、例えば図10に示すような、半導体素子３が搭載されていない電子部品モジュール９に対する制御のために使用される。この場合、半導体素子３が搭載されセンサ素子２が搭載されていない１つの電子部品モジュール９を、センサ素子２と他の電子部品素子４とが配線基板１に搭載されてなる（半導体素子３が搭載されていない）複数の電子部品モジュール９にそれぞれ電気的に接続して、これらの複数の電子部品モジュール９についてまとめて電気信号の処理を行なわせるようにすることもできる。
【００７８】
図13（ａ）は本発明の電子部品モジュールの実施の形態の他の例を示す下面図であり、図13（ｂ）は図13（ａ）のＡ部の拡大図である。図13において図１と同様の部位には同じ符号を付しており、５aは外部接続パッド５の対称軸を示す。
【００７９】
図13に示す例のように、複数の外部接続パッド５は、それぞれの外部接続パッド５の対称軸５ａが配線基板１の下面の電子部品モジュール９の重心Ｇを投影した点Ｇａに向かっていることが好ましい。このような構成にすると、複数の外部接続パッド５は、それぞれの外部接続パッド５の形状の対称軸５ａが、配線基板１の下面の電子部品モジュール９の重心Ｇを投影した点Ｇａに向かっていることから、タイヤ内でホイールリムのリム幅中央部に位置する面上に実装された場合に、タイヤの回転に伴って電子部品モジュール９に遠心力が作用して、電子部品モジュール９の重心Ｇを中心として配線基板１の上面側へ引っ張られ、それぞれの外部接続パッド５には外部接続パッド５を重心Ｇの側から対称軸５ａに沿った方向へ引きはがすような力が加わっても、対称軸５ａの両側の外部接続パッド５の面積は等しいことから外部接続パッド５を引きはがす力に対抗する外部接続パッド５の接着強度が対称軸５ａの両側で等しくなり、接着強度が偏ることにより外部接続パッド５がはがれやすくなることがなくなるので、電子部品モジュール９の外部電気回路に対する接続信頼性がより高いものとなる。
【００８０】
例えば、図６に示す例では、外部接続パッド５の形状が正方形であり、この正方形の外部接続パッド５において、対称軸５ａの両側の面積は等しい。そして、遠心力が作用することによって生じる外部接続パッド５を引きはがす力は、この対称軸５ａに沿って外部接続パッド５から重心Ｇに向かう方向に作用するので、それに対抗する外部接続パッド５の接着強度は対称軸５ａの両側で等しくなり、外部接続パッド５が対称軸５ａの両側のどちらか一方ではがれやすくなることがない。
【００８１】
なお、外部接続パッド５の形状は、図６に示す例では正方形であるが、正方形に限らず、例えば、長方形，楕円，正三角形または二等辺三角形等の形状であってもよい。
【００８２】
また、外部接続パッド５の形状が対称軸５ａに平行な方向に長い形状、例えば、長軸が対称軸５ａと重なる楕円や、長辺が対称軸５ａに平行な長方形であると、外部接続パッド５をはがすように加わる力の方向に長い形状であるので、外部接続パッド５が外部電気回路からよりはがれ難くなることから好ましい。
【００８３】
なお、本発明は上述した実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更，改良が可能である。
【００８４】
例えば、電子部品モジュール９およびこれを構成する配線基板１は、１枚の大型基板（図示せず）に電子部品モジュール９や配線基板１となる領域が、縦横の並びに複数個配列されてなる、いわゆる多数個取りの形態で製造してもよい。この大型基板を電子部品モジュール９や配線基板１に対応する個片の領域の境界線に沿って、例えば切断刃を用いて切断することにより、個々の電子部品モジュール９や配線基板１を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】（ａ）は本発明の電子部品モジュールの実施の形態の一例を示す上面図であり、（ｂ）は（ａ）の下面図である。
【図２】（ａ）は本発明の電子部品モジュールの実施の形態の他の例を示す上面図であり、（ｂ）は（ａ）の下面図である。
【図３】図２に示す本発明の電子部品モジュールの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の電子部品モジュールの実施の形態の他の例を示す上面図であり、（ｂ）は（ａ）の下面図である。
【図５】図４に示す本発明の電子部品モジュールの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図６】（ａ）は本発明の電子部品モジュールの実施の形態の他の例を示す上面図であり、（ｂ）は（ａ）の下面図である。
【図７】図６に示す本発明の電子部品モジュールの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図８】（ａ）は本発明の電子部品モジュールの実施の形態の他の例を示す上面図であり、（ｂ）は（ａ）の下面図である。
【図９】図８に示す本発明の電子部品モジュールの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図１０】（ａ）は本発明の電子部品モジュールの実施の形態の他の例を示す上面図であり、（ｂ）は（ａ）の下面図である。
【図１１】図１０に示す本発明の電子部品モジュールの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図１２】図１０に示す本発明の電子部品モジュールの実施の形態のさらに他の例を示す断面図である。
【図１３】（ａ）は本発明の電子部品モジュールの実施の形態の他の例を示す下面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ部の拡大図である。
【符号の説明】
【００８６】
１・・・・配線基板
２・・・・センサ素子
３・・・・半導体素子
４・・・・他の電子部品素子
Ｅ・・・・電子部品素子
５・・・・外部接続パッド
５ａ・・・対称軸
６・・・・封止樹脂
６ａ・・・重心位置調整樹脂
７・・・・絶縁基板
８・・・・配線導体
９・・・・電子部品モジュール
10・・・・重心位置調整材
Ｇ・・・・重心
Ｇａ・・・・重心を投影した点
【図１】
2010080901.tif 000003
【図２】
2010080901.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2010080901.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010080901.tif 000009
【図８】
2010080901.tif 000010
【図９】
2010080901.tif 000011
【図１０】
2010080901.tif 000012
【図１１】
2010080901.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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