(57)【要約】【課題】温度上昇によるはんだバンプに加わる負荷を抑制できる電子制御装置を提供すること。【解決手段】電子制御装置（１０）は、格子状に配置されたはんだバンプ（４１）を有するＢＧＡ型の半導体パッケージ（４０）と、この半導体パッケージ（４０）を含む電子部品が実装可能な回路基板（２０）と、を有する。温度上昇による半導体パッケージ（４０）の反り方向と、温度上昇による回路基板（２０）の反り方向とは、同一である。反りの方向が同一のため、端部に配置されたはんだバンプ（４１）には、引張方向の外力が加わりにくくなり、負荷が抑制される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
格子状に配置されたはんだバンプを有するＢＧＡ型の半導体パッケージと、この半導体パッケージを含む電子部品が実装可能な回路基板と、を有する電子制御装置において、
温度上昇による、前記半導体パッケージの反り方向と、前記回路基板の反り方向とは、互いに同一方向に設定されていることを特徴とする電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＢＧＡ型の半導体パッケージが実装される回路基板を備える電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子制御装置は、通常、回路基板に電子部品が実装されて構成されている。電子部品として、例えば、半導体チップが封止されて構成される半導体パッケージがある。半導体パッケージには、様々な形態があり、例えば、ＢＧＡ（Ball Grid Array（ボールグリッドアレイ））型の半導体パッケージが知られている。ＢＧＡ型の半導体パッケージを回路基板に実装する技術として特許文献１に開示される技術がある。
【０００３】
特許文献１に開示された技術では、インターポーザの一面には、半導体チップ等を搭載可能な電子部品搭載部と導体パターンが、形成されている。インターポーザの他面には、半導体パッケージと回路基板とを電気的に接続するはんだバンプが形成されている。はんだバンプの上に回路基板が載置され、リフロー炉において、はんだバンプが溶融することにより、半導体パッケージが回路基板に実装される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１９１１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、電子制御装置が様々な環境で使用されることを考慮し、例えば、高温の環境下での試験が行われる。高温環境下において、半導体パッケージや回路基板の温度が上昇すると、半導体パッケージや、回路基板が反る。
【０００６】
半導体パッケージ及び回路基板が、例えば、互いの中央の部位が近づくと共に、互いの端部が離れるように反った場合、インターポーザの端部に配置されたはんだバンプには、引っ張られる方向に外力が加わる。
【０００７】
温度上昇により、回路基板及び半導体パッケージが反っても、両者を接続するはんだバンプに負荷がかからない電子制御装置が望まれる。
【０００８】
本発明は、温度上昇によるはんだバンプに加わる負荷を抑制できる電子制御装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１による発明によれば、格子状に配置されたはんだバンプを有するＢＧＡ型の半導体パッケージと、この半導体パッケージを含む電子部品が実装可能な回路基板と、を有する電子制御装置において、
温度上昇による、前記半導体パッケージの反り方向と、前記回路基板の反り方向とは、互いに同一方向に設定されていることを特徴とする電子制御装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明では、回路基板には、ＢＧＡ型の半導体パッケージを含む電子部品が実装可能であり、温度上昇による半導体パッケージの反り方向と、温度上昇による回路基板の反り方向とは、同一である。反りの方向が同一ならば、半導体パッケージと回路基板との間隔の変化が抑制される。結果、端部に配置されたはんだバンプには、引張方向の外力が加わりにくくなり、はんだバンプへの負荷が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例による電子制御装置の斜視図である。
【図２】図１の２（ａ）−２（ａ）線断面図と、温度上昇により反った電子制御装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図中Ｆｒは前、Ｒｒは後、Ｌは左、Ｒは右、Ｕｐは上、Ｄｎは下を示している。これらの方向は、本発明を説明するための便宜的なものであり、本発明を構成する要素の位置を限定するものでない。
＜実施例＞
【００１３】
図１には、本発明の実施例による電子制御装置１０が示されている。この電子制御装置１０は、例えば、車両に搭載される。
【００１４】
電子制御装置１０は、上下両面に電子部品の実装が可能な回路基板２０と、この回路基板２０の上面に実装されるコネクタ３０と、この回路基板２０の下面に実装される半導体パッケージ４０と、を備えている。電子制御装置１０には、他の電子部品も実施されるが、図示及び説明は省略する。
【００１５】
回路基板２０は、略矩形状を呈する。回路基板２０の４つの縁のこと、前縁部２１と、この前縁部２１の両縁から後方に延びる左縁部２２、右縁部２３と、これら左縁部２２及び右縁部２３の後縁を繋ぐ後縁部２４と、いう。
【００１６】
回路基板２０の四隅には、それぞれ、回路基板２０を固定するための第１のねじ穴５１〜第４のねじ穴５４が空けられている。
【００１７】
コネクタ３０は、２つの差込口を備え、回路基板の前後方向に延びており、第２のねじ穴５２と第３のねじ穴５３との間に渡り配置されている。
【００１８】
半導体パッケージ４０は、回路基板２０の下面の中央に配置されている。半導体パッケージ４０は、格子状に配置されたはんだバンプを有するＢＧＡ型(Ball Grid Array(ボールグリッドアレイ))である。リフロー炉において、球状の電極であるはんだバンプが溶融することにより、半導体パッケージ４０は、回路基板２０に実装される。
【００１９】
図２（ａ）を参照する。半導体パッケージ４０は、パッケージ基板となるインターポーザ４２と、このインターポーザ４２の一面に配置される半導体チップ４３と、半導体チップ４３とインターポーザ４２を接続するワイヤ４４,４４と、半導体チップ４３を封止する封止部材４５と、インターポーザ４２の他面に設けられるはんだバンプ４１と、からなる。
【００２０】
コネクタ３０（図１参照）の線膨張係数は、回路基板２０の線膨張係数よりも大きい。インターポーザ４２の線膨張係数は、封止部材４５の線膨張係数よりも大きい。
【００２１】
次に、本発明の効果について説明する。
【００２２】
図１に示された電子制御装置１０が、高温下（例えば、１２０℃程度）に置かれた場合について説明する。コネクタ３０は、回路基板２０上で、前後方向に延びている。さらに、コネクタ３０の線膨張係数は、回路基板２０の線膨張係数よりも大きい。そのため、前後方向において、コネクタ３０は、回路基板２０よりも伸びる。
【００２３】
図２（ｂ）を参照すると、矢印（１）に示されるように、回路基板２０は、上方に向かって凸となるように湾曲する。
【００２４】
さらに、インターポーザ４２の線膨張係数は、封止部材４５の線膨張係数よりも大きい。そのため、インターポーザ４２は、封止部材４５よりも伸びる。結果、矢印（２）に示されるように、半導体パッケージ４０は、単体で、上方に向かって凸となるように湾曲する。
【００２５】
即ち、回路基板２０の反る方向と、半導体パッケージ４０の反る方向は、同一である。反りの方向が同一ならば、半導体パッケージ４０と回路基板２０との間隔の変化が抑制される。結果、縁部に配置されたはんだバンプ４１,４１には、引張方向の外力が加わりにくくなり、はんだバンプへの負荷が抑制される。
【００２６】
なお、コネクタ３０は、回路基板２０の前縁部２１又は後縁部２４に沿って実装されてもよい。さらに、回路基板２０の反る方向は、回路基板２０に実装される電子部品でなく、回路基板２０が取付けられる部品にもよる。例えば、第１のねじ穴５１〜第４のねじ穴５４を介して、回路基板２０が板状のケースに取付けられる場合、ケースの線膨張係数も考慮して、回路基板２０の反る方向をシミュレーションする。
【００２７】
本発明による電子制御装置は、車両に限らず、他の乗り物にも搭載することができる。即ち、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の電子制御装置は、乗用車に搭載するのに好適である。
【符号の説明】
【００２９】
１０…電子制御装置
２０…回路基板
３０…コネクタ
４０…半導体パッケージ
４１…はんだバンプ
４２…インターポーザ
４５…封止部材
【図１】
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【図２】
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