(57)【要約】【課題】コネクタ端子の信頼性を高めることができるモジュールを提供する。【解決手段】モジュール１は、電子回路３が形成された基板２と、基板２を封止樹脂によって封止した封止体８と、一方端部が電子回路３と電気的に接続されると共に封止体８によって封止され、他方端部が封止体８から露出してコネクタ端子５００とされ、一方端部にアンカ部５１が形成された複数のリードフレーム５と、封止体８によって封止され、複数のリードフレーム５のそれぞれの一方端部が挿入される複数の挿入部７１を有し、他方端部方向の引っ張りに対してアンカ部５１が接触して封止体８に与える応力を緩和するブロック７と、を備えて概略構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子回路が形成された基体と、
前記基体を封止樹脂によって封止した封止体と、
一方端部が前記電子回路と電気的に接続されると共に前記封止体によって封止され、他方端部が前記封止体から露出してコネクタ端子とされ、前記一方端部にアンカ部が形成された複数のリードフレームと、
前記封止体によって封止され、前記複数のリードフレームのそれぞれの前記一方端部が挿入される複数の挿入部を有し、前記他方端部方向の引っ張りに対して前記アンカ部が接触して前記封止体に与える応力を緩和するブロックと、
を備えたモジュール。
【請求項２】
前記ブロックは、前記挿入部が形成された本体と、前記他方端部方向に前記本体から突出する凸部と、を有する、
請求項１に記載のモジュール。
【請求項３】
前記ブロックは、前記挿入部が溝であり、前記リードフレームが前記溝に挿入される、
請求項１又は２に記載のモジュール。
【請求項４】
前記ブロックは、前記挿入部が貫通孔であり、前記リードフレームが前記貫通孔に挿入される、
請求項１又は２に記載のモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、樹脂により封止された半導体チップと、半導体チップと電気的に接続される複数のリードと、を備えた樹脂封止型半導体装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この樹脂封止型半導体装置は、リードの一方端部が樹脂から露出してコネクタ端子となり、また他方端部が樹脂により封止されている。樹脂封止型半導体装置は、このリードの他方端部に階段状の段差が形成され、引き抜き応力の集中を防止して引き抜き強度を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２０８１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし従来の樹脂封止型半導体装置は、階段状の段差が形成されることでアンカを成し、引っ張りによる荷重を受け止めているが、応力がそれぞれのリードの周囲の樹脂に集中する問題がある。従って従来の樹脂封止型半導体装置は、コネクタ端子としての強度と耐久性が不足し、コネクタ端子の信頼性が低くなる可能性がある。
【０００６】
従って本発明の目的は、コネクタ端子の信頼性を高めることができる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】
【０００７】
本発明の一態様は、電子回路が形成された基体と、基体を封止樹脂によって封止した封止体と、一方端部が電子回路と電気的に接続されると共に封止体によって封止され、他方端部が封止体から露出してコネクタ端子とされ、一方端部にアンカ部が形成された複数のリードフレームと、封止体によって封止され、複数のリードフレームのそれぞれの一方端部が挿入される複数の挿入部を有し、他方端部方向の引っ張りに対してアンカ部が接触して封止体に与える応力を緩和するブロックと、を備えたモジュールを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、コネクタ端子の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は、実施の形態に係るモジュールの一例を示す模式図であり、図１（ｂ）は、リードフレームのアンカ部の一例を示す概略図である。
【図２】図２（ａ）は、実施の形態に係るモジュールのブロックの一例を示す概略図であり、図２（ｂ）は、ブロックの一例を示す側面図であり、図２（ｃ）は、ブロックの一例を示す正面図である。
【図３】図３は、変形例に係るモジュールのブロックの一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態の要約）
実施の形態に係るモジュールは、電子回路が形成された基体と、基体を封止樹脂によって封止した封止体と、一方端部が電子回路と電気的に接続されると共に封止体によって封止され、他方端部が封止体から露出してコネクタ端子とされ、一方端部にアンカ部が形成された複数のリードフレームと、封止体によって封止され、複数のリードフレームのそれぞれの一方端部が挿入される複数の挿入部を有し、他方端部方向の引っ張りに対してアンカ部が接触して封止体に与える応力を緩和するブロックと、を備えて概略構成されている。
【００１１】
封止された部材が封止体から引き抜かれる方向の荷重を受けた場合、封止体に作用する応力は、この部材の断面積に反比例する。このモジュールは、ブロックと複数のリードフレームとが一体となって封止されるので、リードフレームのみの場合と比べて、一本のリードフレームの周囲に応力が集中しない。従ってモジュールは、封止体に作用する応力を緩和するので、コネクタ端子の信頼性を高めることができる。
【００１２】
[実施の形態]
（モジュール１の概要）
図１（ａ）は、実施の形態に係るモジュールの一例を示す模式図であり、図１（ｂ）は、リードフレームのアンカ部の一例を示す概略図である。図２（ａ）は、実施の形態に係るモジュールのブロックの一例を示す概略図であり、図２（ｂ）は、ブロックの一例を示す側面図であり、図２（ｃ）は、ブロックの一例を示す正面図である。図１（ａ）に示す点線は、封止体８を示している。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１３】
このモジュール１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、電子回路３が形成された基体としての基板２と、基板２を封止樹脂によって封止した封止体８と、一方端部が電子回路３と電気的に接続されると共に封止体８によって封止され、他方端部が封止体８から露出してコネクタ端子５００とされ、一方端部にアンカ部５１が形成された複数のリードフレーム５と、封止体８によって封止され、複数のリードフレーム５のそれぞれの一方端部が挿入される複数の挿入部７１を有し、他方端部方向の引っ張りに対してアンカ部５１が接触して封止体８に与える応力を緩和するブロック７と、を備えて概略構成されている。
【００１４】
他方端部方向の引っ張りとは、図１（ａ）に示す矢印Ａ方向にリードフレーム５を引っ張ることを示している。なお基体は、基板２に限定されず、一例として、リードフレームなどであっても良い。この場合、電子回路３は、リードフレームを配線としてリードフレーム上に形成される。
【００１５】
（基板２の構成）
基板２は、板形状を有している。この基板２は、例えば、プリント配線基板である。本実施の形態の基板２は、一例として、ガラスエポキシ基板である。この基板２の表面２０及び裏面２１には、電子回路３が形成されている。
【００１６】
（電子回路３の構成）
電子回路３は、一例として、図１（ａ）に示すように、センサ素子３０と、複数の電子部品３１と、を備えている。
【００１７】
センサ素子３０は、一例として、検出した物理量を電気的な量に変換するセンサ、センサの出力を増幅するアンプなどを備えた半導体素子である。モジュール１は、例えば、車などの車両や、多機能携帯電話などの通信装置、タブレット型の装置、テレビ受像機、パーソナルコンピュータなどの任意の装置またはシステムに用いることが可能である。
【００１８】
センサ素子３０は、例えば、ワイヤ４などを介して電子部品３１と電気的に接続されている。電子部品３１は、一例として、抵抗やコンデンサなどである。
【００１９】
電子回路３は、ワイヤ４を介して複数のリードフレーム５と電気的に接続されている。このワイヤ４は、例えば、金、銅、アルミニウムなどの金属の細線である。ワイヤ４は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、超音波接合法によって、リードフレーム５のアンカ部５１の表面である接合面５１０に接合される。
【００２０】
（リードフレーム５及びリードフレーム６の構成）
リードフレーム５及びリードフレーム６は、例えば、打ち抜きやエッチングなどにより、細長い板形状に形成されている。またリードフレーム５及びリードフレーム６は、例えば、アルミニウム、銅などの導電性を有する金属材料、又は真鍮などの合金材料を用いて形成される。
【００２１】
リードフレーム５は、基部５０と、アンカ部５１と、を備えて概略構成されている。基部５０は、図２（ａ）に示すように、細長い形状を有している。そして基部５０のアンカ部５１側の端部がブロック７の挿入部７１に挿入されている。またアンカ部５１は、図１（ｂ）に示すように、矩形状を有している。このアンカ部５１の幅Ｗ２は、図１（ｂ）に示すように、基部５０の幅Ｗ１よりも広くなっている。
【００２２】
この基部５０とアンカ部５１の幅の違いによって、基部５０とアンカ部５１の境界には段差５２が形成されている。この段差５２の基部５０側の面である前面５１１は、図２（ａ）に示すように、ブロック７の後面７０１と接触する。つまりリードフレーム５は、前面５１１がブロック７の後面７０１に接触するように配置される。
【００２３】
リードフレーム５の前面５１１がブロック７の後面７０１と接触して配置されるので、アンカ部５１がブロック７からのリードフレーム５の抜けを防止している。そして複数のリードフレーム５とブロック７とは、一体となるように封止される。
【００２４】
上述のように、アンカ部５１の接合面５１０には、ワイヤ４が接合され、電子回路３と電気的に接続されている。また基部５０は、一部が封止体８の一方の面から突出している。この突出した基部５０は、モジュール１が接続されるコネクタのメス端子に挿入されるコネクタ端子５００となる。
【００２５】
リードフレーム６は、基板２の裏面２１側に配置されている。つまり基板２は、リードフレーム６上に配置されている。
【００２６】
（ブロック７の構成）
ブロック７は、絶縁性を有する。そしてブロック７は、例えば、ＰＰＳ(Poly Phenylene Sulfide)樹脂やエポキシ樹脂などの合成樹脂材料を用いて形成されている。なおブロック７は、絶縁性を有するセラミックスや金属材料などを用いて形成されても良い。さらにブロック７は、封止体８の形成時の金型の温度や射出される溶融樹脂の温度よりも高い耐熱性を有する材料を用いて形成される。
【００２７】
このブロック７は、挿入部７１が形成された本体７０と、リードフレーム５の他方端部方向に本体７０から突出する凸部７２と、を有する。またブロック７は、挿入部７１がブロック７の下面７３側が開放された溝形状となっており、リードフレーム５がこの溝に挿入される。
【００２８】
ブロック７の本体７０は、四角柱形状を有している。この本体７０の長手方向には、複数の挿入部７１が並んで形成されている。なお挿入部７１の間隔は、コネクタの仕様に応じて定められる。本実施の形態の挿入部７１は、等間隔で並んでいる。
【００２９】
この挿入部７１の幅は、リードフレーム５が挿入できるように、リードフレーム５の幅Ｗ１よりも広く形成されている。
【００３０】
凸部７２は、図２（ｂ）に示すように、本体７０の前面７００から突出するように形成されている。この凸部７２の下面７２１は、リードフレーム５の上面５０１と接触する。この凸部７２によって、リードフレーム５は、ブロック７との上方向のずれが抑制される。
【００３１】
ブロック７は、上述のように、本体７０の後面７０１とアンカ部５１の前面５１１とが接触するように封止される。この接触によってリードフレーム５は、ブロック７から抜けないようにされている。
【００３２】
このリードフレーム５を封止体８から抜く方向（図１（ａ）の矢印Ａ方向）に荷重Ｆをかけた際に封止体８に作用する応力σは、アンカ部５１のみの場合、図１（ｂ）の点線で切断したアンカ部５１の断面の断面積をＳ１、基部５０の断面積をＳ２とすると、以下の式（１）となる。
σ＝Ｆ／（Ｓ１−Ｓ２）・・・（１）
この式（１）から明らかなように、断面積が大きい方が封止体８に作用する応力σを抑制することができる。
【００３３】
上述のように、リードフレーム５は、ブロック７と一体とされる。そして図２（ｂ）の点線で切断した断面積Ｓ３は、上述の断面積よりも大きい。従って式（１）に示すように、封止体８に作用する応力σは、ブロック７を備えている方が小さくなる。
【００３４】
図３は、変形例に係るモジュールのブロックの一例を示す概略図である。変形例としてブロック７は、図３に示すように、挿入部７１が貫通孔として構成されても良い。この場合、リードフレーム５は、後面７０１側から挿入部７１に挿入される。
【００３５】
（封止体８の構成）
封止体８は、上述のように、トランスファモールド成形によって基板２、電子回路３、リードフレーム５、及びリードフレーム６の一方の端部、を覆って一体とするものである。この封止体８は、例えば、ＰＰＳ樹脂やエポキシ樹脂を主成分に、シリカ（二酸化ケイ素）充填材などを加えた熱硬化性成形材料が硬化したものである。
【００３６】
封止体８は、例えば、主にセンサ素子３０などを光、熱及び湿度などの環境から保護している。
【００３７】
（実施の形態の効果）
本実施の形態に係るモジュール１は、コネクタ端子５００の信頼性を高めることができる。具体的には、モジュール１は、ブロック７と複数のリードフレーム５とが一体となって封止されるので、リードフレームのみの場合と比べて、一本のリードフレーム５の周囲に応力が集中しない。従ってモジュール１は、封止体８に作用する応力を緩和するので、コネクタ端子５００の信頼性を高めることができる。
【００３８】
モジュール１は、ブロック７が凸部７２を備えているので、この構成を採用しない場合と比べて、リードフレーム５とブロック７との相対的な位置の変化を抑制することができる。
【００３９】
以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４０】
１…モジュール、２…基板、３…電子回路、４…ワイヤ、５，６…リードフレーム、７…ブロック、８…封止体、２０…表面、２１…裏面、３０…センサ素子、３１…電子部品、５０…基部、５１…アンカ部、５２…段差、７０…本体、７１…挿入部、７２…凸部、７３…下面、５００…コネクタ端子、５０１…上面、５１０…接合面、５１１…前面、７００…前面、７０１…後面、７２１…下面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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