电子控制装置的制作方法

1.本发明涉及电子控制装置，特别涉及使连接电子部件与印刷电路板的焊锡的连接寿命和可靠性提高的方法。


背景技术：

2.近年来，为了应对电子设备的先进化、低成本化，要求将搭载于电子设备的半导体装置高密度地安装在电路板上，随之，先进且小型的民用封装件在车载部件中的应用逐步得到扩大。为了满足前述要求而提出的一种半导体封装是qfn封装(quad flat no leaded package：方形扁平无引脚封装)。将前述qfn封装应用于车载用途时的问题是，与封装件自身的小型化相应地，电极端子也变得小型化，所以存在焊锡连接部的热循环寿命变短的趋势。作为其对策，在封装件的角部——此处焊锡受热循环时的变形引起的负荷较大——设置有电气上不使用的端子的封装件越来越多。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特许第6483498号


技术实现要素：

6.发明要解决的技术问题
7.另一方面，电路板一侧的针对实施了上述热循环对策的封装件的应对措施还不够充分。因此，本发明的目的在于，为了将先进且小型的部件中常用的qfn封装(quad flat no leaded package)应用于车载用途，实施电路板一侧的应对对策以能够确保部件安装部的焊锡厚度，提高焊锡的连接寿命和可靠性。
8.解决问题的技术手段
9.为了达到上述目的，本发明提供一种电子控制装置，包括：印刷电路板；和安装在所述印刷电路板上的半导体封装件，所述半导体封装件包括：半导体芯片；包覆所述半导体芯片的模塑树脂；与所述半导体芯片热连接并从所述模塑树脂的下表面露出的第一金属端子；和不与所述半导体芯片电连接，从所述模塑树脂的下表面的四角露出的第二金属端子，所述印刷电路板包括：经由焊锡与所述第一金属端子连接的第一焊盘；和经由焊锡与所述第二金属端子连接的第二焊盘，所述电子控制装置中，所述印刷电路板包括：相比所述第一焊盘配置在所述半导体封装件的外周侧的第三焊盘；和在所述第三焊盘上以与所述模塑树脂的下表面接触的方式形成的阻焊部。
10.根据以上那样构成的本发明，利用形成在第三焊盘上的阻焊部，相对于印刷电路板支承半导体封装件，由此能够在将半导体封装件焊接于印刷电路板时防止半导体封装件发生倾斜。由此，连接第二金属端子与第二焊盘的焊锡的厚度能够确保为一定厚度以上，从而焊锡的连接寿命和可靠性得到提高。进一步，配置在半导体封装件的四角的焊锡的可靠性得到提高，由此能够减轻用于将配置在半导体封装件的四角以外的其他金属端子与焊盘
连接的焊锡受到的负荷。
11.发明效果
12.根据本发明的电子控制装置，能够使连接印刷电路板与qfn型半导体封装件的焊锡的连接寿命和可靠性提高。
附图说明
13.图1是本发明的第一实施例的电子控制装置的整体图。
14.图2是本发明的第一实施例的电子控制装置的半导体封装件附近的截面图。
15.图3是本发明的第二实施例的电子控制装置的半导体封装件附近的截面图。
16.图4是本发明的第三实施例的电子控制装置的半导体封装件附近的截面图。
17.图5是本发明的第四实施例的电子控制装置的半导体封装件附近的截面图。
具体实施方式
18.下面以车载用的电子控制装置为例，使用附图对本发明的实施方式进行说明。另外，各图中对同等的要素标注相同的附图标记，适当省略重复的说明。
19.实施例1
20.图1是本发明的第一实施例的电子控制装置的整体图。在图1中，电子控制装置100包括连接器1和印刷电路板106。在印刷电路板106上安装有各种电子部件2、3、4和由qfn型半导体封装件构成的电子部件101。印刷电路板106经由连接器1与车辆的线束(未图示)电连接。
21.图2是电子控制装置100的半导体封装件101附近的截面图(a-a向视截面图)，表示与半导体封装件101的印刷电路板106的焊锡连接构造。
22.半导体封装件101具有半导体芯片102、收纳半导体芯片102的模塑树脂103、用于使半导体芯片102产生的热向印刷电路板106逃逸的第一金属端子104和配置在模塑树脂103的四角的第二金属端子105。
23.第二金属端子105是虚设端子，与半导体芯片102电独立。
24.第一金属端子104经由焊锡107与印刷电路板106的第一焊盘109连接。第二金属端子105经由焊锡108与印刷电路板106的第二焊盘110连接。印刷电路板106的表面被涂层树脂111覆盖。在第一焊盘109与第二焊盘110之间，配置有与第一焊盘109和第二焊盘110电独立的第三焊盘112。在第三焊盘112上，以向模塑树脂103突出的方式形成有阻焊部(resist，保护部)113。阻焊部113例如由与涂层树脂111相同的部件(材料)构成，在覆盖印刷电路板106时形成。阻焊部113的高度根据连接第二金属端子105与第二焊盘110的焊锡108的厚度决定。通过设置这样的阻焊部113，能够在将半导体芯片102焊接于印刷电路板106时，相对于印刷电路板106支承模塑树脂103的半导体芯片102的外周侧，因此能够确保焊锡108的厚度。另外，在图2中第三焊盘112位于半导体封装件101的对角线上，但也可以位于半导体封装件101的对角线上以外的位置，只要在半导体封装件101的第一焊盘109的外周侧且在第二焊盘110的内周侧即可。
25.(总结)
26.在本实施例中，电子控制装置100包括印刷电路板106和安装在印刷电路板106上
的半导体封装件101，半导体封装件101包括：半导体芯片102；包覆半导体芯片102的模塑树脂103；与半导体芯片102热连接，从模塑树脂103的下表面露出的第一金属端子104；和相对于半导体芯片102电独立，从模塑树脂103的下表面的四角露出的第二金属端子105，印刷电路板106具有经由焊锡107与第一金属端子104连接的第一焊盘109和经由焊锡108与第二金属端子105连接的第二焊盘110，在该电子控制装置100中，印刷电路板106具有相比第一焊盘109配置在半导体封装件101的外周侧的第三焊盘112和在第三焊盘112上以与模塑树脂103的下表面接触的方式形成的阻焊部113。
27.根据以上那样构成的本实施例，利用形成在第三焊盘112上的阻焊部113，相对于印刷电路板106支承半导体封装件101，由此能够在将半导体封装件101焊接于印刷电路板106时防止半导体封装件101发生倾斜。由此，连接第二金属端子105与第二焊盘110的焊锡108的厚度能够确保为一定厚度以上，从而焊锡108的连接寿命和可靠性得到提高。进一步，配置在半导体封装件101的四角的焊锡108的可靠性得到提高，由此能够减轻用于将配置在半导体封装件101的四角以外的其他金属端子与焊盘连接的焊锡受到的负荷。
28.实施例2
29.针对本发明的第二实施例的电子控制装置，以与第一实施例不同之处为中心进行说明。
30.图3是本实施例中的电子控制装置100具备的印刷电路板6的半导体封装件101附近的截面图。在图3中，与第一实施例(图2所示)的不同点在于，第一焊盘109、第二焊盘110与第三焊盘112电连接。另外，在图3中第三焊盘112配置在半导体封装件101的对角线上，但也可以配置在半导体封装件101的对角线上以外的位置，只要在半导体封装件101的第一焊盘109的外周侧且在第二焊盘110的内周侧即可。
31.在以上那样构成的本实施例中，能够达成与第一实施例同样的效果。此外，通过将第三焊盘112与第一焊盘109和第二焊盘110电连接，作为阻焊部113的根基的第三焊盘112的面积扩大，因此容易进行阻焊部113的形成。
32.实施例3
33.针对本发明的第三实施例的电子控制装置，以与第一实施例不同之处为中心进行说明。
34.图4是本实施例的电子控制装置100具备的印刷电路板106的半导体封装件101附近的截面图。在图4中，第三焊盘112相比第二焊盘110配置在半导体封装件101的外周侧。由此。形成在第三焊盘112上的阻焊部113相比连接第二金属端子105与第二焊盘110的焊锡108配置在半导体封装件101的外周侧。另外，在图4中第三焊盘112配置在半导体封装件101的对角线上，但也可以配置在半导体封装件101的对角线上以外的位置，只要在半导体封装件101的第二焊盘110的外周侧即可。
35.在以上那样构成的本实施例中，也能够在将半导体封装件101焊接于印刷电路板106时防止半导体封装件101发生倾斜，因此能够达成与第一实施例同样的效果。此外，通过将阻焊部113相比焊锡108配置在半导体封装件101的外周侧，能够更有效地抑制半导体封装件101的倾斜。
36.实施例4
37.针对本发明的第四实施例的电子控制装置100，以与第三实施例不同之处为中心
进行说明。
38.图5是本实施例的电子控制装置100具备的印刷电路板106的半导体封装件101附近的截面图。在图5中，与第三实施例(图4所示)的不同点在于，第二焊盘110与第三焊盘112电连接。另外，在图5中第三焊盘112配置在半导体封装件101的对角线上，但也可以配置在半导体封装件101的对角线上以外的位置，只要在半导体封装件101的第二焊盘110的外周侧即可。
39.在以上那样构成的本实施例中，也能够达成与第三实施例同样的效果。此外，通过将第二焊盘110与第三焊盘112电连接，作为阻焊部113的根基的第三焊盘112的面积扩大，因此容易进行阻焊部113的形成。
40.以上对本发明的实施例进行了详细说明，不过本发明并不限定于上述的实施例，包括各种各样的变形例。例如，上述的实施例为了将本发明说明得容易明白而进行了详细的说明，但是并不一定限定于包括所说明的所有结构。此外，还能够在一个实施例的结构中加入另外的实施例的结构的一部分，还能够将一个实施例的结构的一部分删除或者与另一个实施例的一部分替换。
41.附图标记说明
42.100
…
电子控制装置，101
…
半导体封装件，102
…
半导体芯片，103
…
模塑树脂，104
…
第一金属端子，105
…
第二金属端子，106
…
印刷电路板，107、108
…
焊锡，109
…
第一焊盘，110
…
第二焊盘，111
…
涂层树脂，112
…
第三焊盘，113
…
阻焊部。

技术特征：
1.一种电子控制装置，包括：印刷电路板；和安装在所述印刷电路板上的半导体封装件，所述半导体封装件包括：半导体芯片；包覆所述半导体芯片的模塑树脂；与所述半导体芯片热连接并从所述模塑树脂的下表面露出的第一金属端子；和相对于所述半导体芯片电独立，从所述模塑树脂的下表面的四角露出的第二金属端子，所述印刷电路板包括：经由焊锡与所述第一金属端子连接的第一焊盘；和经由焊锡与所述第二金属端子连接的第二焊盘，所述电子控制装置其特征在于：所述印刷电路板包括：相比所述第一焊盘配置在所述半导体封装件的外周侧的第三焊盘；和在所述第三焊盘上以与所述模塑树脂的下表面接触的方式形成的阻焊部。2.如权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于：所述第三焊盘与所述第一焊盘和所述第二焊盘电连接。3.如权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于：所述第三焊盘相比所述第二焊盘配置在所述半导体封装件的外周侧。4.如权利要求3所述的电子控制装置，其特征在于：所述第三焊盘与所述第二焊盘电连接。

技术总结
本发明的目的在于，提供一种能够提高连接印刷电路板与QFN型半导体封装件的焊锡的连接寿命和可靠性的电子控制装置。为此，印刷电路板(106)具有经由焊锡(107)与第一金属端子(104)连接的第一焊盘(109)、经由焊锡(108)与第二金属端子(105)连接的第二焊盘(110)、相比第一焊盘(109)配置在半导体封装件(101)的外周侧的第三焊盘(112)和在第三焊盘(112)上以与模塑树脂(103)的下表面接触的方式形成的阻焊部(113)。焊部(113)。焊部(113)。


技术研发人员：五十岚壮志 小山克也
受保护的技术使用者：日立安斯泰莫株式会社
技术研发日：2021.09.24
技术公布日：2023/8/9