JP2004003886A - センサパッケージ - Google Patents
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Abstract
【課題】実装基板への実装に伴う半導体センサチップの特性変動を抑制できるセンサパッケージを提供する。
【解決手段】センサパッケージPは、一面が開口し半導体センサチップ1が固定される矩形箱状のパッケージ2と、パッケージ2の開口部分を覆うようにパッケージ2に気密的に取着される矩形板状のリッド3を備えており、パッケージ2の内底面が半導体センサチップ1の固定面となっている。センサパッケージPは、例えばガラスエポキシ基板などの実装基板4に半田を用いて実装され、パッケージ2が半田からなる半田部5により拘束される。パッケージ2は、半導体センサチップ1と実装基板4に拘束される部位(つまり、半田部5により拘束される部位)との間に他の部位に比べて薄肉の薄肉部23が形成されている。薄肉部23は、パッケージ2の内底面に溝24を設けることにより形成されている。
【選択図】 図1
【解決手段】センサパッケージPは、一面が開口し半導体センサチップ1が固定される矩形箱状のパッケージ2と、パッケージ2の開口部分を覆うようにパッケージ2に気密的に取着される矩形板状のリッド3を備えており、パッケージ2の内底面が半導体センサチップ1の固定面となっている。センサパッケージPは、例えばガラスエポキシ基板などの実装基板4に半田を用いて実装され、パッケージ2が半田からなる半田部5により拘束される。パッケージ2は、半導体センサチップ1と実装基板4に拘束される部位(つまり、半田部5により拘束される部位)との間に他の部位に比べて薄肉の薄肉部23が形成されている。薄肉部23は、パッケージ2の内底面に溝24を設けることにより形成されている。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体センサチップを収納するセンサパッケージに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、例えば半導体加速度センサチップのような半導体センサチップを収納するセンサパッケージとして、図27に示す構成のものが知られている。図27に示す構成のセンサパッケージPは、半導体センサチップ1が固定され半導体センサチップ1の主表面側(図27の上面側)が開放された矩形箱状のパッケージ2(図28参照)と、パッケージ2の開口部分を覆うようにパッケージ2に気密的に取着される矩形板状のリッド3とを備えている。ここにおいて、パッケージ2は、内底面が半導体センサチップ1の固定面となっている。なお、パッケージ2およびリッド3はセラミックや合成樹脂などにより形成されている。
【0003】
図28に示すように、パッケージ2の内底面には端子台21が一体に突設されており、端子台21の表面には、半導体センサチップ1の主表面側に設けられたパッド11とボンディングワイヤWを介して電気的に接続されるボンディングパッド22が配設されている。なお、パッド11およびボンディングパッド22はそれぞれ複数形成されている。
【0004】
上述のセンサパッケージPは、図27に示すように、例えばガラスエポキシ基板などの実装基板4に半田を用いて実装され、パッケージ2が半田からなる半田部5により拘束されている。
【0005】
ところで、上述のセンサパッケージPの組立から実装にかけての工程は、図29に示す流れで行われる。すなわち、まず、図29(a)に示すように、パッケージ2の内底面に半導体センサチップ1をダイボンドペースト6により接着して固定した後、図29(b)に示すように、半導体センサチップ1のパッド11(図28参照)とパッケージ2のボンディングパッド22(図28参照)とをボンディングワイヤWにより接続することで半導体センサチップ1とパッケージ2との電気的導通を確保し、その後、パッケージ2にリッド3を接合し、気密封止を行うことでセンサパッケージPが形成される。このようにして形成されたセンサパッケージPは、パッケージ2の下部(図27における下部)の四隅部に形成され上記ボンディングパッド22に電気的に接続されている導電パターン(図示せず)と実装基板4に形成されている導電パターン(図示せず)とを半田を介してリフローなどにより接続することで電気的導通を確保する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来構成のセンサパッケージPでは、実装基板4の熱膨張などによって図30に示すように実装基板4に反りが発生した場合に、実装基板4側からのひずみ(パッケージ2外部からのひずみ)が半導体センサチップ1に伝達しやすく、半導体センサチップ1の特性が変動して異常出力の発生を招く恐れがあり、結果的に半導体センサチップ1の出力を利用して動作する機器の誤動作を招く恐れがある。
【0007】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、実装基板への実装に伴う半導体センサチップの特性変動を抑制できるセンサパッケージを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、上記目的を達成するために、半導体センサチップが固定され半導体センサチップの固定面と反対側の面が実装基板と対向する形で実装基板に実装されるパッケージを備え、パッケージは、少なくとも半導体センサチップと実装基板に拘束される部位との間に他の部位に比べて薄肉の薄肉部が形成されてなることを特徴とするものであり、半導体センサチップと実装基板に拘束される部位との間に他の部位に比べて薄肉の薄肉部が形成されていることにより、実装基板に反りが発生しても実装基板側からのひずみが半導体センサチップに伝達しにくくなるので、実装基板への実装に伴う半導体センサチップの特性変動を抑制することができる。
【0009】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記パッケージが半田を介して前記実装基板に実装されるものであり、前記薄肉部は、前記パッケージが半田により拘束される部位と前記半導体センサチップとの間に形成されているので、半導体センサチップと実装基板に半田により拘束される部位との間に他の部位に比べて薄肉の薄肉部が形成されていることにより、実装基板に反りが発生しても実装基板側からのひずみが半導体センサチップに伝達しにくくなるから、実装基板への実装に伴う半導体センサチップの特性変動を抑制することができる。
【0010】
請求項3の発明は、請求項1または請求項2の発明において、前記パッケージが前記半導体センサチップの主表面側が開放された箱状であって、前記パッケージの開口部分を覆うように前記パッケージに気密的に取着されるリッドを備え、前記薄肉部は、前記パッケージの内底面に溝を設けることにより形成されているので、前記薄肉部に外部からの塵や埃などが堆積するのを防止することができ、また、前記半導体センサチップを前記パッケージの固定面に対して接着剤を用いて接着固定している場合に接着剤の這い上がりを防止することができる。
【0011】
請求項4の発明は、請求項1または請求項2の発明において、前記パッケージは、前記半導体センサチップの固定面と反対側の面に溝を設けることにより形成されているので、前記パッケージにおける前記半導体センサチップの固定面に導電パターンを形成することが可能となる。
【0012】
請求項5の発明は、請求項1ないし請求項4の発明において、前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記薄肉部は、前記半導体センサチップの平行な2辺それぞれに沿って形成されているので、前記パッケージとして多層積層型のパッケージを採用する場合に製造しやすい。
【0013】
請求項6の発明は、請求項1ないし請求項4の発明において、前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記薄肉部は、前記半導体センサチップの4辺に沿って形成されているので、請求項5の発明に比べて前記実装基板側からのひずみがより伝達しにくくなる。
【0014】
請求項7の発明は、請求項1ないし請求項6の発明において、前記パッケージは、多層積層型セラミックパッケージよりなるので、前記パッケージとして金型を用いて製造したセラミックパッケージを採用する場合に比べて前記パッケージを安価に製造することができる。
【0015】
請求項8の発明は、半導体センサチップが固定され半導体センサチップの固定面と反対側の面が実装基板と対向する形で実装基板に実装されるパッケージを備え、パッケージは、固定面に半導体センサチップが載置される面積を半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくする凹部が形成されてなることを特徴とするものであり、パッケージにおける半導体センサチップの固定面に半導体センサチップが載置される面積を半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくする凹部が形成されていることにより、実装基板に反りが発生しても実装基板側からのひずみが半導体センサチップに伝達しにくくなるので、実装基板への実装に伴う半導体センサチップの特性変動を抑制することができる。
【0016】
請求項9の発明は、請求項8の発明において、前記凹部と前記半導体センサチップの裏面との間の隙間に軟質性を有するダイボンディング材料が充填されているので、前記パッケージにおける前記半導体センサチップの固定面に前記半導体センサチップが載置される面積を前記半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくしながらも(つまり、前記パッケージの固定面における前記半導体センサチップの裏面の拘束面積を低減しながらも)、前記半導体センサチップの接着強度を確保することができる。
【0017】
請求項10の発明は、請求項8または請求項9の発明において、前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記パッケージは、前記半導体センサチップの周部が全周にわたって前記凹部の周部に載置されるように前記凹部の開口形状が設定されているので、前記パッケージにおける前記半導体センサチップの固定面に前記半導体センサチップが載置される面積を前記半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくしながらも前記半導体センサチップを安定して支持することができる。
【0018】
請求項11の発明は、請求項8または請求項9の発明において、前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記凹部の開口形状が十字状であり、前記パッケージは、前記半導体センサチップの四隅が前記凹部の周部に載置されるように前記凹部の開口寸法が設定されているので、前記パッケージにおける前記半導体センサチップの固定面に前記半導体センサチップが載置される面積を請求項10の発明よりも低減することができ、前記実装基板側からのひずみが前記半導体センサチップにより伝達しにくくなる。
【0019】
請求項12の発明は、請求項8または請求項9の発明において、前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記凹部の開口形状が矩形状であり、前記パッケージは、前記半導体センサチップの2辺が前記凹部の周部に載置されるように前記凹部の開口寸法が設定されているので、前記パッケージにおける前記半導体センサチップの固定面に前記半導体センサチップが載置される面積を請求項10の発明よりも低減することができ、前記実装基板側からのひずみが前記半導体センサチップにより伝達しにくくなる。
【0020】
請求項13の発明は、請求項12の発明において、前記パッケージは、前記半導体センサチップにおいて複数のパッドの配列方向に平行な2辺が前記凹部の周部に載置され且つ前記パッドが前記凹部の周部に重なるようにように前記凹部の開口形状が設定されているので、前記半導体センサチップのパッドにボンディングワイヤをボンディングする際の衝撃に対する強度を確保することができ、ボンディング不良の発生を防止することができる。
【0021】
請求項14の発明は、請求項8または請求項9の発明において、前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記パッケージは、前記半導体センサチップの中央部のみが前記固定面に載置されるように前記凹部の開口形状が設定されているので、前記パッケージにおける前記半導体センサチップの固定面に前記半導体センサチップが載置される面積を前記半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくしながらも前記半導体センサチップを安定して支持することができる。
【0022】
請求項15の発明は、半導体センサチップが固定され半導体センサチップの固定面と反対側の面が実装基板と対向する形で実装基板に実装されるパッケージを備え、パッケージは、半導体センサチップが位置決めして固定される第1の凹部が固定面に形成され、第1の凹部の内底面に半導体センサチップが載置される面積を半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくする第2の凹部が形成されてなることを特徴とするものであり、パッケージにおける固定面に半導体センサチップが位置決めして固定される第1の凹部が形成されていることにより、半導体センサチップの位置決めが容易であり、また、第1の凹部の内底面に半導体センサチップが載置される面積を半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくする第2の凹部が形成されていることにより、実装基板側からのひずみが半導体センサチップに伝達しにくくなるので、実装基板への実装に伴う半導体センサチップの特性変動を抑制することができる。
【0023】
請求項16の発明は、請求項8ないし請求項15の発明において、前記パッケージは、多層積層型セラミックパッケージよりなるので、前記パッケージとして金型を用いて製造したセラミックパッケージを採用する場合に比べて前記パッケージを安価に製造することができる。
【0024】
請求項17の発明は、半導体センサチップが固定され半導体センサチップの固定面と反対側の裏面が実装基板と対向する形で実装基板に実装されるパッケージを備え、パッケージは、前記裏面と実装基板とが離間するように突出する突出部が設けられてなることを特徴とするものであり、実装基板側からのひずみが半導体センサチップに伝達しにくくなるので、実装基板への実装に伴う半導体センサチップの特性変動を抑制することができる。
【0025】
請求項18の発明は、請求項17の発明において、前記パッケージの外周形状が矩形状であって、前記突出部は前記パッケージの平行な2辺それぞれに沿って形成されているので、前記実装基板に安定して実装しながらも前記実装基板側からのひずみが前記半導体センサチップに伝達するのを抑制することができる。
【0026】
請求項19の発明は、請求項18の発明において、前記パッケージの外周形状が矩形状であって、前記パッケージはボンディングパッドが配置された端子台が1辺に沿って形成され、前記突出部は互いに平行で且つ端子台の延長方向と交差する2辺それぞれに沿って形成されているので、端子台の延長方向を左右方向としたときに左右の対称性を高めることができ、前記半導体センサチップにひずみが伝達しにくい。
【0027】
請求項20の発明は、請求項17の発明において、前記パッケージの外周形状が矩形状であって、前記突出部は前記パッケージの4辺に沿って形成されているので、前記実装基板に安定して実装しながらも前記実装基板側からのひずみが前記半導体センサチップに伝達するのを抑制することができる。
【0028】
請求項21の発明は、請求項17ないし請求項20の発明において、前記パッケージは、前記半導体センサチップと電気的に接続される回路素子を前記裏面に実装可能としてあるので、必要に応じて前記パッケージの前記裏面に回路素子を実装することが可能であって周辺回路を含む実装効率が高くなり、周辺回路を含めた上での低コスト化および小型化を図ることができる。
【0029】
請求項22の発明は、請求項17ないし請求項21の発明において、前記パッケージは、多層積層型セラミックパッケージよりなるので、前記パッケージとして金型を用いて製造したセラミックパッケージを採用する場合に比べて前記パッケージを安価に製造することができる。
【0030】
【発明の実施の形態】
(実施形態1)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は図27に示した従来構成と略同じであって、図2に示すように、半導体センサチップ1が固定され半導体センサチップ1の主表面側(図2(b)の上面側)が開放された矩形箱状のパッケージ2(図3参照)と、パッケージ2の開口部分を覆うようにパッケージ2に気密的に取着される矩形板状のリッド3とを備えており、パッケージ2の内底面が半導体センサチップ1の固定面となっている。ここにおいて、パッケージ2はセラミックにより形成されているが、合成樹脂により形成してもよい。また、リッド3は金属により形成されているが、セラミックや合成樹脂により形成してもよい。なお、半導体センサチップ1はパッケージ2にダイボンドされている。
【0031】
図3に示すように、パッケージ2の内底面には端子台21が一体に突設されており、端子台21の表面には、半導体センサチップ1の主表面側に設けられたパッド11とボンディングワイヤWを介して電気的に接続されるボンディングパッド22が配設されている。なお、パッド11およびボンディングパッド22はそれぞれ複数形成されている。
【0032】
ところで、本実施形態のセンサパッケージPは、図1に示すように、例えばガラスエポキシ基板などの実装基板4に半田を用いて実装され、パッケージ2が半田からなる半田部5により拘束される点は上記従来構成と同じである(ただし、図1は実装基板4に反りが発生している状態を示している)が、半導体センサチップ1とパッケージ2が実装基板4に拘束される部位(つまり、半田部5により拘束される部位)との間に他の部位に比べて薄肉の薄肉部23が形成されている点が相違する。ここにおいて、薄肉部23は、パッケージ2の内底面に溝24を設けることにより形成されている。なお、本実施形態では、外周形状が矩形状の半導体センサチップ1の平行な2辺に沿ってそれぞれ薄肉部23が形成されている。
【0033】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0034】
図4に一例として、半導体センサチップ1を半導体加速度センサとした例について、溝24の有無それぞれの場合について、温度を60℃だけ上昇させた時にガラスエポキシ基板からなる実装基板4とセラミックからなるパッケージ2との熱膨張係数差により生じる熱応力によるオフセット電圧の変化量(出力変化)をシミュレーションした結果を示す。同様に、図5に溝24の有無それぞれの場合について、温度サイクル試験を行った場合の試験前の初期オフセット電圧に対する試験後のオフセット電圧の変化量(熱ヒステリシス)を測定した結果を示す。
【0035】
図4および図5から、パッケージ2に溝24を設けることで薄肉部23を形成することにより、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動が抑制されていることが分かる。
【0036】
また、パッケージ2における薄肉部23は、パッケージ2の内底面に溝24を設けることにより形成されているので、薄肉部23にセンサパッケージPの外部からの塵や埃などが堆積するのを防止することができ、また、半導体センサチップ1をパッケージ2の固定面に対して接着剤(ダイボンドペーストなどのダイボンディング材料)を用いて接着固定している場合に接着剤がパッケージ2の内面を沿って這い上がるのを防止することができる。
【0037】
また、本実施形態では、パッケージ2における薄肉部23が半導体センサチップ1の平行な2辺それぞれに沿って形成されているので、パッケージ2として多層積層型のパッケージを採用する場合に製造しやすい。
【0038】
(実施形態2)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態1と略同じであって、図6に示すように、パッケージ2において半導体センサチップ1の固定面と反対側の面に溝24を設けることにより薄肉部23が形成されている点が相違する。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0039】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実施形態1と同様に、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0040】
また、本実施形態では、パッケージ2において半導体センサチップ1の固定面と反対側の面に溝24を設けることにより薄肉部23が形成されているので、パッケージ2における半導体センサチップ1の固定面であって半導体センサチップ1が載置されていない部位に導電パターンを形成することが可能になる。
【0041】
(実施形態3)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態1と略同じであって、図7に示すように、パッケージ2の固定面において半導体センサチップ1を全周にわたって囲むように溝24を設けることで半導体センサチップ1を全周にわたって囲む薄肉部23が形成されている点に特徴がある。つまり、本実施形態では、パッケージ2における薄肉部23の平面形状が矩形枠状であって、半導体センサチップ1の4辺に沿って形成されている。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0042】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実施形態1と同様に、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0043】
また、本実施形態では、パッケージ2における薄肉部23が半導体センサチップ1の4辺に沿って形成されているので、実施形態1,2に比べて実装基板4側からのひずみがより伝達しにくくなる。
【0044】
(実施形態4)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態1と略同じであって、図8に示すように、パッケージ2が多層積層型セラミックパッケージ(積層セラミックパッケージ)により構成されている点が相違する。図示例のパッケージ2は、8枚のシートを利用して形成されている。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0045】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実施形態1と同様に、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0046】
また、本実施形態では、パッケージ2が多層積層型セラミックパッケージよりなるので、パッケージ2として金型を用いて製造したセラミックパッケージを採用する場合に比べてパッケージ2を安価に製造することができる。
【0047】
(実施形態5)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態1と略同じであって、図9および図10に示すように、パッケージ2における半導体センサチップ1の固定面に半導体センサチップ1が載置される面積を半導体センサチップ1の裏面の面積よりも小さくする凹部25が形成されて点に特徴がある。ここいおいて、凹部25は矩形状に開口されており(つまり、凹部25の開口形状が矩形状である)、半導体センサチップ1の周部が全周にわたって凹部25の周部に載置されるように凹部25の開口寸法が設定されている。要するに、本実施形態におけるパッケージ2は、半導体センサチップ1の固定面に凹部25が形成され、凹部25を跨ぐ形で凹部25の周部上に半導体センサチップ1が載置されている。また、本実施形態では、凹部25と半導体センサチップ1の裏面との間の隙間に軟質性を有するダイボンディング材料(例えば、シリコーン樹脂などのシリコーン系のダイボンド剤)6が充填されている。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0048】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実施形態1と同様に、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0049】
また、本実施形態では、パッケージ2における半導体センサチップ1の固定面に半導体センサチップ1が載置される面積を半導体センサチップ1の裏面の面積よりも小さくする凹部25が形成されていることによっても、実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなるので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。なお、凹部25が形成されていることで実装基板4へ実装していない状態でパッケージ2からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる。
【0050】
また、本実施形態では、凹部25と半導体センサチップ1の裏面との間の隙間に軟質性を有するダイボンディング材料6が充填されているので、パッケージ2における半導体センサチップ1の固定面に半導体センサチップ1が載置される面積を半導体センサチップ1の裏面の面積よりも小さくしながらも(つまり、パッケージ2の固定面における半導体センサチップ1の裏面の拘束面積を低減しながらも)、半導体センサチップ1の接着強度を確保することができる。
【0051】
また、本実施形態では、半導体センサチップ1の外周形状が矩形状であって、パッケージ2は半導体センサチップ1の周部が全周にわたって凹部25の周部に載置されるように凹部25の開口形状が設定されているので、パッケージ2における半導体センサチップ1の固定面に半導体センサチップ1が載置される面積を半導体センサチップ1の裏面の面積よりも小さくしながらも半導体センサチップ1を安定して支持することができる。
【0052】
(実施形態6)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態5と略同じであって、図11および図12に示すように、凹部25の開口形状が十字状であり、半導体センサチップ1の四隅が凹部25の周部に載置されるように凹部25の開口寸法が設定されている点に特徴がある。つまり、本実施形態では、凹部25の開口形状が半導体センサチップ1の裏面の四隅それぞれと重ならないような十字状に形成されている。なお、実施形態5と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0053】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実施形態1と同様に、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0054】
また、本実施形態では、パッケージ2の固定面に形成した凹部25の開口形状が十字状であり、パッケージ2は半導体センサチップ1の四隅が凹部25の周部に載置されるように凹部25の開口寸法が設定されているので、半導体センサチップ1の接着強度を確保しながらも、パッケージ2における半導体センサチップ1の固定面に半導体センサチップ1が載置される面積を実施形態5よりも低減することができ、実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1により伝達しにくくなる。
【0055】
(実施形態7)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態5と略同じであって、図13および図14に示すように、凹部25の開口形状が矩形状であり、パッケージ2では半導体センサチップ1の2辺が凹部25の周部に載置されるように凹部25の開口形状が設定されている点に特徴がある。すなわち、本実施形態では、図13および図14中の半導体センサチップ1の左端部と右端部とがパッケージ2の固定面における凹部25の周部に載置されるように凹部25の開口寸法が設定されている。なお、実施形態5と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0056】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実施形態1と同様に、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0057】
また、本実施形態では、半導体センサチップ1の外周形状が矩形状であって、凹部25の開口形状が矩形状であり、パッケージ2は半導体センサチップ1の2辺が凹部25の周部に載置されるように凹部25の開口寸法が設定されているので、半導体センサチップ1の接着強度を確保しながらも、パッケージ2における半導体センサチップ1の固定面に半導体センサチップ1が載置される面積を実施形態5よりも低減することができ、実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1により伝達しにくくなる。
【0058】
(実施形態8)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態7と略同じであって、図15および図16に示すように、外周形状が矩形状の半導体センサチップ1においてパッド11の配列方向(図15の左右方向)に平行な2辺が凹部25の周部に載置され且つパッド11が凹部25の周部に重なるようにように凹部25の開口寸法が設定されている点に特徴がある。要するに、本実施形態では、半導体センサチップ1における複数のパッド11とパッケージ2の固定面における凹部25とが半導体センサチップ1の厚み方向(図16の左右方向)において重ならないように凹部25の開口寸法が設定されている。なお、実施形態7と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0059】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実施形態1と同様に、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0060】
また、本実施形態では、実施形態7と同様に、半導体センサチップ1の外周形状が矩形状であって、凹部25の開口形状が矩形状であり、パッケージ2は半導体センサチップ1の2辺が凹部25の周部に載置されるように凹部25の外形寸法が設定されているので、半導体センサチップ1の接着強度を確保しながらも、パッケージ2における半導体センサチップ1の固定面に半導体センサチップ1が載置される面積を実施形態5よりも低減することができ、実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1により伝達しにくくなる。
【0061】
しかも、本実施形態では、半導体センサチップ1においてパッド11の配列方向に平行な2辺が凹部25の周部に載置され且つパッド11が凹部25の周部に重なるようにように凹部25の開口寸法が設定されているので、半導体センサチップ1のパッド11にボンディングワイヤWをボンディングする際の衝撃に対する強度を確保することができ、ボンディング不良の発生を防止することができる。したがって、歩留まりを高めることができるとともに信頼性を高めることができる。
【0062】
(実施形態9)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態5と略同じであって、図17および図18に示すように、パッケージ2の固定面における凹部25の開口形状が矩形枠状に形成されている点に特徴がある。要するに、本実施形態におけるパッケージ2は、外周形状が矩形状の半導体センサチップ1の中央部のみがパッケージ2の固定面に載置されるように凹部25の開口形状が設定されている。なお、実施形態5と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0063】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実施形態1と同様に、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0064】
また、本実施形態では、半導体センサチップ1の中央部のみがパッケージ2の固定面に載置されるように凹部25の開口形状が設定されているので、半導体センサチップ1の接着強度を確保しながらも、パッケージ2における半導体センサチップ1の固定面に半導体センサチップ1が載置される面積を半導体センサチップ1の裏面の面積よりも小さくでき、しかも、半導体センサチップ1を安定して支持することができる。
【0065】
(実施形態10)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態5と略同じであって、図19に示すように、パッケージ2における固定面に半導体センサチップ1が位置決めして固定される第1の凹部26が形成され、第1の凹部26の内底面に半導体センサチップ1が載置される面積を半導体センサチップ1の裏面の面積よりも小さくする第2の凹部27が形成されている点に特徴がある。ここにおいて、第2の凹部27と半導体センサチップ1の裏面との間に形成される隙間には実施形態5と同様に軟質性を有するダイボンディング材料6が充填されている。なお、実施形態5と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0066】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実施形態1と同様に、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0067】
また、本実施形態では、パッケージ2の固定面に半導体センサチップ1が位置決めして固定される第1の凹部26が形成され、第1の凹部26の内底面に半導体センサチップ1が載置される面積を半導体センサチップ1の裏面の面積よりも小さくする第2の凹部27が形成されているので、パッケージ2における固定面に半導体センサチップ1が位置決めして固定される第1の凹部26が形成されていることにより、半導体センサチップ1の位置決めが容易であり、また、第1の凹部26の内底面に半導体センサチップ1が載置される面積を半導体センサチップ1の裏面の面積よりも小さくする第2の凹部27が形成されていることにより、実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなるので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップの特性変動を抑制することができる。
【0068】
なお、図示していないが実施形態5〜10においても、実施形態4と同様にパッケージ2を多層積層型セラミックパッケージにより構成すれば、パッケージ2として金型を用いて製造したセラミックパッケージを採用する場合に比べてパッケージ2を安価に製造することができる。
【0069】
(実施形態11)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態1と略同じであって、図20〜図22に示すように、パッケージ2に、パッケージ2の裏面(半導体センサチップ1の固定面と反対側の面)と実装基板4とが離間するように突出する突出部28が一体に設けられ、突出部28の先端部が実装基板4に拘束される点に特徴がある。ここにおいて、本実施形態では、パッケージ2の外周形状が矩形状であって、突出部28はパッケージ2の平行な2辺それぞれに沿って形成されている。つまり、本実施形態では、図20(c)における左端部と右端部とにそれぞれ突出部28が設けられている。また、各突出部28の先端面には図20(c)に示すようにそれぞれ複数のランド29が配設されている。ランド29は半田部5を介して実装基板4の導電パターンと電気的に接続される。なお、実施形態1および従来構成と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0070】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実施形態1と同様に、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0071】
また、本実施形態では、パッケージ2にパッケージ2の裏面と実装基板4とが離間するように突出する突出部28が設けられ、突出部28の先端部が実装基板4に拘束されることによっても、実装基板4からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなるので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0072】
また、本実施形態では、突出部28がパッケージ2の平行な2辺それぞれに沿って形成されているので、センサパッケージPを実装基板4に安定した状態で実装しながらも実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達するのを抑制することができる。
【0073】
また、パッケージ2の端子台21はパッケージ2の外周形状における1辺に沿って形成され、当該1辺に沿って複数のボンディングパッド21が配列されており、突出部28は互いに平行で且つ端子台21の延長方向(ボンディングパッド21の配列方向)と交差する2辺それぞれに沿って形成されているので、端子台21の延長方向を左右方向としたときに左右の対称性を高めることができ、線対称なひずみ分布を相殺することができ、半導体センサチップ1にひずみが伝達しにくい。
【0074】
(実施形態12)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態11と略同じであって、図23および図24に示すように、突出部28がパッケージ2の裏面の周部の全周にわたって突設されており、突出部28の形状が矩形枠状になっている点が相違する。つまり、本実施形態では、パッケージ2の裏面と実装基板4との間を離間させる突出部28がパッケージ2の4辺に沿って形成されている。なお、実施形態11と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0075】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実施形態1と同様に、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0076】
また、本実施形態では、パッケージ2にパッケージ2の裏面と実装基板4とが離間するように突出する突出部28が設けられ、突出部28の先端部が実装基板4に拘束されることによっても、実装基板4からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなるので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0077】
しかも、パッケージ2の外周形状が矩形状であって、突出部28がパッケージ2の4辺に沿って形成されているので、センサパッケージPを実装基板4に安定して実装しながらも実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達するのを抑制することができる。
【0078】
(実施形態13)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態11と略同じであって、図25に示すように、パッケージ2の裏面に半導体センサチップ1と電気的に接続される回路素子8を実装可能であって、パッケージ2の裏面に回路素子8を実装し、回路素子8をモールド樹脂により封止している点が相違する。なお、図25中の9は回路素子8を封止するモールド樹脂よりなるモールド部を示している。なお、実施形態11と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0079】
しかして、本実施形態では、パッケージ2の裏面に、半導体センサチップ1と電気的に接続される回路素子8を実装可能としてあるので、必要に応じてパッケージ2の裏面に回路素子8を実装することが可能であって周辺回路を含む実装効率が高くなり、周辺回路を含めた上での低コスト化および小型化を図ることができる。
【0080】
(実施形態14)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態11と略同じであって、図26に示すように、パッケージ2が多層積層型セラミックパッケージ(積層セラミックパッケージ)により構成されている点が相違する。なお、実施形態11と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0081】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実施形態11と同様に、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。また、パッケージ2にパッケージ2の裏面と実装基板4とが離間するように突出する突出部28が設けられ、突出部28の先端部が実装基板4に拘束されることによっても、実装基板4からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなるので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0082】
また、本実施形態では、パッケージ2が多層積層型セラミックパッケージよりなるので、パッケージ2として金型を用いて製造したセラミックパッケージを採用する場合に比べてパッケージ2を安価に製造することができる。
【0083】
なお、実施形態12,13のセンサパッケージPにおいてパッケージ2を多層積層型セラミックパッケージにより構成してもよい。
【0084】
また、上記各実施形態では半導体センサチップ1の一例として半導体加速度センサチップを例示したが、半導体加速度センサチップに限らず各種の半導体センサチップであってもよい。
【0085】
【発明の効果】
請求項1の発明は、半導体センサチップが固定され半導体センサチップの固定面と反対側の面が実装基板と対向する形で実装基板に実装されるパッケージを備え、パッケージは、少なくとも半導体センサチップと実装基板に拘束される部位との間に他の部位に比べて薄肉の薄肉部が形成されてなるものであり、半導体センサチップと実装基板に拘束される部位との間に他の部位に比べて薄肉の薄肉部が形成されていることにより、実装基板に反りが発生しても実装基板側からのひずみが半導体センサチップに伝達しにくくなるので、実装基板への実装に伴う半導体センサチップの特性変動を抑制することができるという効果がある。
【0086】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記パッケージが半田を介して前記実装基板に実装されるものであり、前記薄肉部は、前記パッケージが半田により拘束される部位と前記半導体センサチップとの間に形成されているので、半導体センサチップと実装基板に半田により拘束される部位との間に他の部位に比べて薄肉の薄肉部が形成されていることにより、実装基板に反りが発生しても実装基板側からのひずみが半導体センサチップに伝達しにくくなるから、実装基板への実装に伴う半導体センサチップの特性変動を抑制することができるという効果がある。
【0087】
請求項3の発明は、請求項1または請求項2の発明において、前記パッケージが前記半導体センサチップの主表面側が開放された箱状であって、前記パッケージの開口部分を覆うように前記パッケージに気密的に取着されるリッドを備え、前記薄肉部は、前記パッケージの内底面に溝を設けることにより形成されているので、前記薄肉部に外部からの塵や埃などが堆積するのを防止することができるという効果があり、また、前記半導体センサチップを前記パッケージの固定面に対して接着剤を用いて接着固定している場合に接着剤の這い上がりを防止することができるという効果がある。
【0088】
請求項4の発明は、請求項1または請求項2の発明において、前記パッケージは、前記半導体センサチップの固定面と反対側の面に溝を設けることにより形成されているので、前記パッケージにおける前記半導体センサチップの固定面に導電パターンを形成することが可能となるという効果がある。
【0089】
請求項5の発明は、請求項1ないし請求項4の発明において、前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記薄肉部は、前記半導体センサチップの平行な2辺それぞれに沿って形成されているので、前記パッケージとして多層積層型のパッケージを採用する場合に製造しやすいという効果がある。
【0090】
請求項6の発明は、請求項1ないし請求項4の発明において、前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記薄肉部は、前記半導体センサチップの4辺に沿って形成されているので、請求項5の発明に比べて前記実装基板側からのひずみがより伝達しにくくなるという効果がある。
【0091】
請求項7の発明は、請求項1ないし請求項6の発明において、前記パッケージは、多層積層型セラミックパッケージよりなるので、前記パッケージとして金型を用いて製造したセラミックパッケージを採用する場合に比べて前記パッケージを安価に製造することができるという効果がある。
【0092】
請求項8の発明は、半導体センサチップが固定され半導体センサチップの固定面と反対側の面が実装基板と対向する形で実装基板に実装されるパッケージを備え、パッケージは、固定面に半導体センサチップが載置される面積を半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくする凹部が形成されてなるものであり、パッケージにおける半導体センサチップの固定面に半導体センサチップが載置される面積を半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくする凹部が形成されていることにより、実装基板に反りが発生しても実装基板側からのひずみが半導体センサチップに伝達しにくくなるので、実装基板への実装に伴う半導体センサチップの特性変動を抑制することができるという効果がある。
【0093】
請求項9の発明は、請求項8の発明において、前記凹部と前記半導体センサチップの裏面との間の隙間に軟質性を有するダイボンディング材料が充填されているので、前記パッケージにおける前記半導体センサチップの固定面に前記半導体センサチップが載置される面積を前記半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくしながらも(つまり、前記パッケージの固定面における前記半導体センサチップの裏面の拘束面積を低減しながらも)、前記半導体センサチップの接着強度を確保することができるという効果がある。
【0094】
請求項10の発明は、請求項8または請求項9の発明において、前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記パッケージは、前記半導体センサチップの周部が全周にわたって前記凹部の周部に載置されるように前記凹部の開口形状が設定されているので、前記パッケージにおける前記半導体センサチップの固定面に前記半導体センサチップが載置される面積を前記半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくしながらも前記半導体センサチップを安定して支持することができるという効果がある。
【0095】
請求項11の発明は、請求項8または請求項9の発明において、前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記凹部の開口形状が十字状であり、前記パッケージは、前記半導体センサチップの四隅が前記凹部の周部に載置されるように前記凹部の開口寸法が設定されているので、前記パッケージにおける前記半導体センサチップの固定面に前記半導体センサチップが載置される面積を請求項10の発明よりも低減することができ、前記実装基板側からのひずみが前記半導体センサチップにより伝達しにくくなるという効果がある。
【0096】
請求項12の発明は、請求項8または請求項9の発明において、前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記凹部の開口形状が矩形状であり、前記パッケージは、前記半導体センサチップの2辺が前記凹部の周部に載置されるように前記凹部の開口寸法が設定されているので、前記パッケージにおける前記半導体センサチップの固定面に前記半導体センサチップが載置される面積を請求項10の発明よりも低減することができ、前記実装基板側からのひずみが前記半導体センサチップにより伝達しにくくなるという効果がある。
【0097】
請求項13の発明は、請求項12の発明において、前記パッケージは、前記半導体センサチップにおいて複数のパッドの配列方向に平行な2辺が前記凹部の周部に載置され且つ前記パッドが前記凹部の周部に重なるようにように前記凹部の開口形状が設定されているので、前記半導体センサチップのパッドにボンディングワイヤをボンディングする際の衝撃に対する強度を確保することができ、ボンディング不良の発生を防止することができるという効果がある。
【0098】
請求項14の発明は、請求項8または請求項9の発明において、前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記パッケージは、前記半導体センサチップの中央部のみが前記固定面に載置されるように前記凹部の開口形状が設定されているので、前記パッケージにおける前記半導体センサチップの固定面に前記半導体センサチップが載置される面積を前記半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくしながらも前記半導体センサチップを安定して支持することができるという効果がある。
【0099】
請求項15の発明は、半導体センサチップが固定され半導体センサチップの固定面と反対側の面が実装基板と対向する形で実装基板に実装されるパッケージを備え、パッケージは、半導体センサチップが位置決めして固定される第1の凹部が固定面に形成され、第1の凹部の内底面に半導体センサチップが載置される面積を半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくする第2の凹部が形成されてなるものであり、パッケージにおける固定面に半導体センサチップが位置決めして固定される第1の凹部が形成されていることにより、半導体センサチップの位置決めが容易であり、また、第1の凹部の内底面に半導体センサチップが載置される面積を半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくする第2の凹部が形成されていることにより、実装基板側からのひずみが半導体センサチップに伝達しにくくなるので、実装基板への実装に伴う半導体センサチップの特性変動を抑制することができるという効果がある。
【0100】
請求項16の発明は、請求項8ないし請求項15の発明において、前記パッケージは、多層積層型セラミックパッケージよりなるので、前記パッケージとして金型を用いて製造したセラミックパッケージを採用する場合に比べて前記パッケージを安価に製造することができるという効果がある。
【0101】
請求項17の発明は、半導体センサチップが固定され半導体センサチップの固定面と反対側の裏面が実装基板と対向する形で実装基板に実装されるパッケージを備え、パッケージは、前記裏面と実装基板とが離間するように突出する突出部が設けられてなることを特徴とするものであり、実装基板側からのひずみが半導体センサチップに伝達しにくくなるので、実装基板への実装に伴う半導体センサチップの特性変動を抑制することができるという効果がある。
【0102】
請求項18の発明は、請求項17の発明において、前記パッケージの外周形状が矩形状であって、前記突出部は前記パッケージの平行な2辺それぞれに沿って形成されているので、前記実装基板に安定して実装しながらも前記実装基板側からのひずみが前記半導体センサチップに伝達するのを抑制することができるという効果がある。
【0103】
請求項19の発明は、請求項18の発明において、前記パッケージの外周形状が矩形状であって、前記パッケージはボンディングパッドが配置された端子台が1辺に沿って形成され、前記突出部は互いに平行で且つ端子台の延長方向と交差する2辺それぞれに沿って形成されているので、端子台の延長方向を左右方向としたときに左右の対称性を高めることができ、前記半導体センサチップにひずみが伝達しにくいという効果がある。
【0104】
請求項20の発明は、請求項17の発明において、前記パッケージの外周形状が矩形状であって、前記突出部は前記パッケージの4辺に沿って形成されているので、前記実装基板に安定して実装しながらも前記実装基板側からのひずみが前記半導体センサチップに伝達するのを抑制することができるという効果がある。
【0105】
請求項21の発明は、請求項17ないし請求項20の発明において、前記パッケージは、前記半導体センサチップと電気的に接続される回路素子を前記裏面に実装可能としてあるので、必要に応じて前記パッケージの前記裏面に回路素子を実装することが可能であって周辺回路を含む実装効率が高くなり、周辺回路を含めた上での低コスト化および小型化を図ることができるという効果がある。
【0106】
請求項22の発明は、請求項17ないし請求項21の発明において、前記パッケージは、多層積層型セラミックパッケージよりなるので、前記パッケージとして金型を用いて製造したセラミックパッケージを採用する場合に比べて前記パッケージを安価に製造することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態1のセンサパッケージの実装状態における概略断面図である。
【図2】同上のセンサパッケージを示し、(a)は概略平面図、(b)は(a)のA−A’断面図である。
【図3】同上のセンサパッケージにおいてリッドを取り外した状態の概略斜視図である。
【図4】同上に収納された半導体センサチップの特性説明図である。
【図5】同上に収納された半導体センサチップの特性説明図である。
【図6】実施形態2のセンサパッケージの概略断面図である。
【図7】実施形態3のセンサパッケージにおいてリッドを取り外した状態の概略平面図である。
【図8】実施形態4のセンサパッケージの概略断面図である。
【図9】実施形態5のセンサパッケージにおいてリッドを取り外した状態の概略平面図である。
【図10】同上のセンサパッケージの概略断面図である。
【図11】実施形態6のセンサパッケージにおいてリッドを取り外した状態の概略平面図である。
【図12】同上のセンサパッケージの概略断面図である。
【図13】実施形態7のセンサパッケージにおいてリッドを取り外した状態の概略平面図である。
【図14】同上のセンサパッケージの概略断面図である。
【図15】実施形態8のセンサパッケージにおいてリッドを取り外した状態の概略平面図である。
【図16】同上のセンサパッケージの概略断面図である。
【図17】実施形態9のセンサパッケージにおいてリッドを取り外した状態の概略平面図である。
【図18】同上のセンサパッケージの概略断面図である。
【図19】実施形態10のセンサパッケージの概略断面図である。
【図20】実施形態11のセンサパッケージを示し、(a)は概略平面図、(b)は概略断面図、(c)は概略下面図である。
【図21】同上のセンサパッケージにおいてリッドを取り外した状態の概略平面図である。
【図22】同上のセンサパッケージの実装状態を示し、(a)は概略平面図、(b)は概略断面図である。
【図23】実施形態12のセンサパッケージを示し、(a)は概略平面図、(b)は概略断面図、(c)は概略下面図、(d)は概略側断面図である。
【図24】同上のセンサパッケージの実装状態を示し、(a)は概略平面図、(b)は概略断面図、(c)は概略側断面図である。
【図25】実施形態13のセンサパッケージの実装状態における概略断面図である。
【図26】実施形態14のセンサパッケージの実装状態における概略断面図である。
【図27】従来例を示すセンサパッケージの実装状態における概略断面図である。
【図28】同上のセンサパッケージにおいてリッドを取り外した状態の概略斜視図である。
【図29】同上の製造工程の説明図である。
【図30】同上のセンサパッケージの実装状態における概略断面図である。
【符号の説明】
1 半導体センサチップ
2 パッケージ
3 リッド
4 実装基板
5 半田部
23 薄肉部
24 溝
P センサパッケージ
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体センサチップを収納するセンサパッケージに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、例えば半導体加速度センサチップのような半導体センサチップを収納するセンサパッケージとして、図27に示す構成のものが知られている。図27に示す構成のセンサパッケージPは、半導体センサチップ1が固定され半導体センサチップ1の主表面側(図27の上面側)が開放された矩形箱状のパッケージ2(図28参照)と、パッケージ2の開口部分を覆うようにパッケージ2に気密的に取着される矩形板状のリッド3とを備えている。ここにおいて、パッケージ2は、内底面が半導体センサチップ1の固定面となっている。なお、パッケージ2およびリッド3はセラミックや合成樹脂などにより形成されている。
【0003】
図28に示すように、パッケージ2の内底面には端子台21が一体に突設されており、端子台21の表面には、半導体センサチップ1の主表面側に設けられたパッド11とボンディングワイヤWを介して電気的に接続されるボンディングパッド22が配設されている。なお、パッド11およびボンディングパッド22はそれぞれ複数形成されている。
【0004】
上述のセンサパッケージPは、図27に示すように、例えばガラスエポキシ基板などの実装基板4に半田を用いて実装され、パッケージ2が半田からなる半田部5により拘束されている。
【0005】
ところで、上述のセンサパッケージPの組立から実装にかけての工程は、図29に示す流れで行われる。すなわち、まず、図29(a)に示すように、パッケージ2の内底面に半導体センサチップ1をダイボンドペースト6により接着して固定した後、図29(b)に示すように、半導体センサチップ1のパッド11(図28参照)とパッケージ2のボンディングパッド22(図28参照)とをボンディングワイヤWにより接続することで半導体センサチップ1とパッケージ2との電気的導通を確保し、その後、パッケージ2にリッド3を接合し、気密封止を行うことでセンサパッケージPが形成される。このようにして形成されたセンサパッケージPは、パッケージ2の下部(図27における下部)の四隅部に形成され上記ボンディングパッド22に電気的に接続されている導電パターン(図示せず)と実装基板4に形成されている導電パターン(図示せず)とを半田を介してリフローなどにより接続することで電気的導通を確保する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来構成のセンサパッケージPでは、実装基板4の熱膨張などによって図30に示すように実装基板4に反りが発生した場合に、実装基板4側からのひずみ(パッケージ2外部からのひずみ)が半導体センサチップ1に伝達しやすく、半導体センサチップ1の特性が変動して異常出力の発生を招く恐れがあり、結果的に半導体センサチップ1の出力を利用して動作する機器の誤動作を招く恐れがある。
【0007】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、実装基板への実装に伴う半導体センサチップの特性変動を抑制できるセンサパッケージを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、上記目的を達成するために、半導体センサチップが固定され半導体センサチップの固定面と反対側の面が実装基板と対向する形で実装基板に実装されるパッケージを備え、パッケージは、少なくとも半導体センサチップと実装基板に拘束される部位との間に他の部位に比べて薄肉の薄肉部が形成されてなることを特徴とするものであり、半導体センサチップと実装基板に拘束される部位との間に他の部位に比べて薄肉の薄肉部が形成されていることにより、実装基板に反りが発生しても実装基板側からのひずみが半導体センサチップに伝達しにくくなるので、実装基板への実装に伴う半導体センサチップの特性変動を抑制することができる。
【0009】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記パッケージが半田を介して前記実装基板に実装されるものであり、前記薄肉部は、前記パッケージが半田により拘束される部位と前記半導体センサチップとの間に形成されているので、半導体センサチップと実装基板に半田により拘束される部位との間に他の部位に比べて薄肉の薄肉部が形成されていることにより、実装基板に反りが発生しても実装基板側からのひずみが半導体センサチップに伝達しにくくなるから、実装基板への実装に伴う半導体センサチップの特性変動を抑制することができる。
【0010】
請求項3の発明は、請求項1または請求項2の発明において、前記パッケージが前記半導体センサチップの主表面側が開放された箱状であって、前記パッケージの開口部分を覆うように前記パッケージに気密的に取着されるリッドを備え、前記薄肉部は、前記パッケージの内底面に溝を設けることにより形成されているので、前記薄肉部に外部からの塵や埃などが堆積するのを防止することができ、また、前記半導体センサチップを前記パッケージの固定面に対して接着剤を用いて接着固定している場合に接着剤の這い上がりを防止することができる。
【0011】
請求項4の発明は、請求項1または請求項2の発明において、前記パッケージは、前記半導体センサチップの固定面と反対側の面に溝を設けることにより形成されているので、前記パッケージにおける前記半導体センサチップの固定面に導電パターンを形成することが可能となる。
【0012】
請求項5の発明は、請求項1ないし請求項4の発明において、前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記薄肉部は、前記半導体センサチップの平行な2辺それぞれに沿って形成されているので、前記パッケージとして多層積層型のパッケージを採用する場合に製造しやすい。
【0013】
請求項6の発明は、請求項1ないし請求項4の発明において、前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記薄肉部は、前記半導体センサチップの4辺に沿って形成されているので、請求項5の発明に比べて前記実装基板側からのひずみがより伝達しにくくなる。
【0014】
請求項7の発明は、請求項1ないし請求項6の発明において、前記パッケージは、多層積層型セラミックパッケージよりなるので、前記パッケージとして金型を用いて製造したセラミックパッケージを採用する場合に比べて前記パッケージを安価に製造することができる。
【0015】
請求項8の発明は、半導体センサチップが固定され半導体センサチップの固定面と反対側の面が実装基板と対向する形で実装基板に実装されるパッケージを備え、パッケージは、固定面に半導体センサチップが載置される面積を半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくする凹部が形成されてなることを特徴とするものであり、パッケージにおける半導体センサチップの固定面に半導体センサチップが載置される面積を半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくする凹部が形成されていることにより、実装基板に反りが発生しても実装基板側からのひずみが半導体センサチップに伝達しにくくなるので、実装基板への実装に伴う半導体センサチップの特性変動を抑制することができる。
【0016】
請求項9の発明は、請求項8の発明において、前記凹部と前記半導体センサチップの裏面との間の隙間に軟質性を有するダイボンディング材料が充填されているので、前記パッケージにおける前記半導体センサチップの固定面に前記半導体センサチップが載置される面積を前記半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくしながらも(つまり、前記パッケージの固定面における前記半導体センサチップの裏面の拘束面積を低減しながらも)、前記半導体センサチップの接着強度を確保することができる。
【0017】
請求項10の発明は、請求項8または請求項9の発明において、前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記パッケージは、前記半導体センサチップの周部が全周にわたって前記凹部の周部に載置されるように前記凹部の開口形状が設定されているので、前記パッケージにおける前記半導体センサチップの固定面に前記半導体センサチップが載置される面積を前記半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくしながらも前記半導体センサチップを安定して支持することができる。
【0018】
請求項11の発明は、請求項8または請求項9の発明において、前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記凹部の開口形状が十字状であり、前記パッケージは、前記半導体センサチップの四隅が前記凹部の周部に載置されるように前記凹部の開口寸法が設定されているので、前記パッケージにおける前記半導体センサチップの固定面に前記半導体センサチップが載置される面積を請求項10の発明よりも低減することができ、前記実装基板側からのひずみが前記半導体センサチップにより伝達しにくくなる。
【0019】
請求項12の発明は、請求項8または請求項9の発明において、前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記凹部の開口形状が矩形状であり、前記パッケージは、前記半導体センサチップの2辺が前記凹部の周部に載置されるように前記凹部の開口寸法が設定されているので、前記パッケージにおける前記半導体センサチップの固定面に前記半導体センサチップが載置される面積を請求項10の発明よりも低減することができ、前記実装基板側からのひずみが前記半導体センサチップにより伝達しにくくなる。
【0020】
請求項13の発明は、請求項12の発明において、前記パッケージは、前記半導体センサチップにおいて複数のパッドの配列方向に平行な2辺が前記凹部の周部に載置され且つ前記パッドが前記凹部の周部に重なるようにように前記凹部の開口形状が設定されているので、前記半導体センサチップのパッドにボンディングワイヤをボンディングする際の衝撃に対する強度を確保することができ、ボンディング不良の発生を防止することができる。
【0021】
請求項14の発明は、請求項8または請求項9の発明において、前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記パッケージは、前記半導体センサチップの中央部のみが前記固定面に載置されるように前記凹部の開口形状が設定されているので、前記パッケージにおける前記半導体センサチップの固定面に前記半導体センサチップが載置される面積を前記半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくしながらも前記半導体センサチップを安定して支持することができる。
【0022】
請求項15の発明は、半導体センサチップが固定され半導体センサチップの固定面と反対側の面が実装基板と対向する形で実装基板に実装されるパッケージを備え、パッケージは、半導体センサチップが位置決めして固定される第1の凹部が固定面に形成され、第1の凹部の内底面に半導体センサチップが載置される面積を半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくする第2の凹部が形成されてなることを特徴とするものであり、パッケージにおける固定面に半導体センサチップが位置決めして固定される第1の凹部が形成されていることにより、半導体センサチップの位置決めが容易であり、また、第1の凹部の内底面に半導体センサチップが載置される面積を半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくする第2の凹部が形成されていることにより、実装基板側からのひずみが半導体センサチップに伝達しにくくなるので、実装基板への実装に伴う半導体センサチップの特性変動を抑制することができる。
【0023】
請求項16の発明は、請求項8ないし請求項15の発明において、前記パッケージは、多層積層型セラミックパッケージよりなるので、前記パッケージとして金型を用いて製造したセラミックパッケージを採用する場合に比べて前記パッケージを安価に製造することができる。
【0024】
請求項17の発明は、半導体センサチップが固定され半導体センサチップの固定面と反対側の裏面が実装基板と対向する形で実装基板に実装されるパッケージを備え、パッケージは、前記裏面と実装基板とが離間するように突出する突出部が設けられてなることを特徴とするものであり、実装基板側からのひずみが半導体センサチップに伝達しにくくなるので、実装基板への実装に伴う半導体センサチップの特性変動を抑制することができる。
【0025】
請求項18の発明は、請求項17の発明において、前記パッケージの外周形状が矩形状であって、前記突出部は前記パッケージの平行な2辺それぞれに沿って形成されているので、前記実装基板に安定して実装しながらも前記実装基板側からのひずみが前記半導体センサチップに伝達するのを抑制することができる。
【0026】
請求項19の発明は、請求項18の発明において、前記パッケージの外周形状が矩形状であって、前記パッケージはボンディングパッドが配置された端子台が1辺に沿って形成され、前記突出部は互いに平行で且つ端子台の延長方向と交差する2辺それぞれに沿って形成されているので、端子台の延長方向を左右方向としたときに左右の対称性を高めることができ、前記半導体センサチップにひずみが伝達しにくい。
【0027】
請求項20の発明は、請求項17の発明において、前記パッケージの外周形状が矩形状であって、前記突出部は前記パッケージの4辺に沿って形成されているので、前記実装基板に安定して実装しながらも前記実装基板側からのひずみが前記半導体センサチップに伝達するのを抑制することができる。
【0028】
請求項21の発明は、請求項17ないし請求項20の発明において、前記パッケージは、前記半導体センサチップと電気的に接続される回路素子を前記裏面に実装可能としてあるので、必要に応じて前記パッケージの前記裏面に回路素子を実装することが可能であって周辺回路を含む実装効率が高くなり、周辺回路を含めた上での低コスト化および小型化を図ることができる。
【0029】
請求項22の発明は、請求項17ないし請求項21の発明において、前記パッケージは、多層積層型セラミックパッケージよりなるので、前記パッケージとして金型を用いて製造したセラミックパッケージを採用する場合に比べて前記パッケージを安価に製造することができる。
【0030】
【発明の実施の形態】
(実施形態1)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は図27に示した従来構成と略同じであって、図2に示すように、半導体センサチップ1が固定され半導体センサチップ1の主表面側(図2(b)の上面側)が開放された矩形箱状のパッケージ2(図3参照)と、パッケージ2の開口部分を覆うようにパッケージ2に気密的に取着される矩形板状のリッド3とを備えており、パッケージ2の内底面が半導体センサチップ1の固定面となっている。ここにおいて、パッケージ2はセラミックにより形成されているが、合成樹脂により形成してもよい。また、リッド3は金属により形成されているが、セラミックや合成樹脂により形成してもよい。なお、半導体センサチップ1はパッケージ2にダイボンドされている。
【0031】
図3に示すように、パッケージ2の内底面には端子台21が一体に突設されており、端子台21の表面には、半導体センサチップ1の主表面側に設けられたパッド11とボンディングワイヤWを介して電気的に接続されるボンディングパッド22が配設されている。なお、パッド11およびボンディングパッド22はそれぞれ複数形成されている。
【0032】
ところで、本実施形態のセンサパッケージPは、図1に示すように、例えばガラスエポキシ基板などの実装基板4に半田を用いて実装され、パッケージ2が半田からなる半田部5により拘束される点は上記従来構成と同じである(ただし、図1は実装基板4に反りが発生している状態を示している)が、半導体センサチップ1とパッケージ2が実装基板4に拘束される部位(つまり、半田部5により拘束される部位)との間に他の部位に比べて薄肉の薄肉部23が形成されている点が相違する。ここにおいて、薄肉部23は、パッケージ2の内底面に溝24を設けることにより形成されている。なお、本実施形態では、外周形状が矩形状の半導体センサチップ1の平行な2辺に沿ってそれぞれ薄肉部23が形成されている。
【0033】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0034】
図4に一例として、半導体センサチップ1を半導体加速度センサとした例について、溝24の有無それぞれの場合について、温度を60℃だけ上昇させた時にガラスエポキシ基板からなる実装基板4とセラミックからなるパッケージ2との熱膨張係数差により生じる熱応力によるオフセット電圧の変化量(出力変化)をシミュレーションした結果を示す。同様に、図5に溝24の有無それぞれの場合について、温度サイクル試験を行った場合の試験前の初期オフセット電圧に対する試験後のオフセット電圧の変化量(熱ヒステリシス)を測定した結果を示す。
【0035】
図4および図5から、パッケージ2に溝24を設けることで薄肉部23を形成することにより、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動が抑制されていることが分かる。
【0036】
また、パッケージ2における薄肉部23は、パッケージ2の内底面に溝24を設けることにより形成されているので、薄肉部23にセンサパッケージPの外部からの塵や埃などが堆積するのを防止することができ、また、半導体センサチップ1をパッケージ2の固定面に対して接着剤(ダイボンドペーストなどのダイボンディング材料)を用いて接着固定している場合に接着剤がパッケージ2の内面を沿って這い上がるのを防止することができる。
【0037】
また、本実施形態では、パッケージ2における薄肉部23が半導体センサチップ1の平行な2辺それぞれに沿って形成されているので、パッケージ2として多層積層型のパッケージを採用する場合に製造しやすい。
【0038】
(実施形態2)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態1と略同じであって、図6に示すように、パッケージ2において半導体センサチップ1の固定面と反対側の面に溝24を設けることにより薄肉部23が形成されている点が相違する。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0039】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実施形態1と同様に、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0040】
また、本実施形態では、パッケージ2において半導体センサチップ1の固定面と反対側の面に溝24を設けることにより薄肉部23が形成されているので、パッケージ2における半導体センサチップ1の固定面であって半導体センサチップ1が載置されていない部位に導電パターンを形成することが可能になる。
【0041】
(実施形態3)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態1と略同じであって、図7に示すように、パッケージ2の固定面において半導体センサチップ1を全周にわたって囲むように溝24を設けることで半導体センサチップ1を全周にわたって囲む薄肉部23が形成されている点に特徴がある。つまり、本実施形態では、パッケージ2における薄肉部23の平面形状が矩形枠状であって、半導体センサチップ1の4辺に沿って形成されている。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0042】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実施形態1と同様に、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0043】
また、本実施形態では、パッケージ2における薄肉部23が半導体センサチップ1の4辺に沿って形成されているので、実施形態1,2に比べて実装基板4側からのひずみがより伝達しにくくなる。
【0044】
(実施形態4)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態1と略同じであって、図8に示すように、パッケージ2が多層積層型セラミックパッケージ(積層セラミックパッケージ)により構成されている点が相違する。図示例のパッケージ2は、8枚のシートを利用して形成されている。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0045】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実施形態1と同様に、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0046】
また、本実施形態では、パッケージ2が多層積層型セラミックパッケージよりなるので、パッケージ2として金型を用いて製造したセラミックパッケージを採用する場合に比べてパッケージ2を安価に製造することができる。
【0047】
(実施形態5)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態1と略同じであって、図9および図10に示すように、パッケージ2における半導体センサチップ1の固定面に半導体センサチップ1が載置される面積を半導体センサチップ1の裏面の面積よりも小さくする凹部25が形成されて点に特徴がある。ここいおいて、凹部25は矩形状に開口されており(つまり、凹部25の開口形状が矩形状である)、半導体センサチップ1の周部が全周にわたって凹部25の周部に載置されるように凹部25の開口寸法が設定されている。要するに、本実施形態におけるパッケージ2は、半導体センサチップ1の固定面に凹部25が形成され、凹部25を跨ぐ形で凹部25の周部上に半導体センサチップ1が載置されている。また、本実施形態では、凹部25と半導体センサチップ1の裏面との間の隙間に軟質性を有するダイボンディング材料(例えば、シリコーン樹脂などのシリコーン系のダイボンド剤)6が充填されている。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0048】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実施形態1と同様に、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0049】
また、本実施形態では、パッケージ2における半導体センサチップ1の固定面に半導体センサチップ1が載置される面積を半導体センサチップ1の裏面の面積よりも小さくする凹部25が形成されていることによっても、実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなるので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。なお、凹部25が形成されていることで実装基板4へ実装していない状態でパッケージ2からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる。
【0050】
また、本実施形態では、凹部25と半導体センサチップ1の裏面との間の隙間に軟質性を有するダイボンディング材料6が充填されているので、パッケージ2における半導体センサチップ1の固定面に半導体センサチップ1が載置される面積を半導体センサチップ1の裏面の面積よりも小さくしながらも(つまり、パッケージ2の固定面における半導体センサチップ1の裏面の拘束面積を低減しながらも)、半導体センサチップ1の接着強度を確保することができる。
【0051】
また、本実施形態では、半導体センサチップ1の外周形状が矩形状であって、パッケージ2は半導体センサチップ1の周部が全周にわたって凹部25の周部に載置されるように凹部25の開口形状が設定されているので、パッケージ2における半導体センサチップ1の固定面に半導体センサチップ1が載置される面積を半導体センサチップ1の裏面の面積よりも小さくしながらも半導体センサチップ1を安定して支持することができる。
【0052】
(実施形態6)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態5と略同じであって、図11および図12に示すように、凹部25の開口形状が十字状であり、半導体センサチップ1の四隅が凹部25の周部に載置されるように凹部25の開口寸法が設定されている点に特徴がある。つまり、本実施形態では、凹部25の開口形状が半導体センサチップ1の裏面の四隅それぞれと重ならないような十字状に形成されている。なお、実施形態5と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0053】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実施形態1と同様に、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0054】
また、本実施形態では、パッケージ2の固定面に形成した凹部25の開口形状が十字状であり、パッケージ2は半導体センサチップ1の四隅が凹部25の周部に載置されるように凹部25の開口寸法が設定されているので、半導体センサチップ1の接着強度を確保しながらも、パッケージ2における半導体センサチップ1の固定面に半導体センサチップ1が載置される面積を実施形態5よりも低減することができ、実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1により伝達しにくくなる。
【0055】
(実施形態7)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態5と略同じであって、図13および図14に示すように、凹部25の開口形状が矩形状であり、パッケージ2では半導体センサチップ1の2辺が凹部25の周部に載置されるように凹部25の開口形状が設定されている点に特徴がある。すなわち、本実施形態では、図13および図14中の半導体センサチップ1の左端部と右端部とがパッケージ2の固定面における凹部25の周部に載置されるように凹部25の開口寸法が設定されている。なお、実施形態5と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0056】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実施形態1と同様に、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0057】
また、本実施形態では、半導体センサチップ1の外周形状が矩形状であって、凹部25の開口形状が矩形状であり、パッケージ2は半導体センサチップ1の2辺が凹部25の周部に載置されるように凹部25の開口寸法が設定されているので、半導体センサチップ1の接着強度を確保しながらも、パッケージ2における半導体センサチップ1の固定面に半導体センサチップ1が載置される面積を実施形態5よりも低減することができ、実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1により伝達しにくくなる。
【0058】
(実施形態8)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態7と略同じであって、図15および図16に示すように、外周形状が矩形状の半導体センサチップ1においてパッド11の配列方向(図15の左右方向)に平行な2辺が凹部25の周部に載置され且つパッド11が凹部25の周部に重なるようにように凹部25の開口寸法が設定されている点に特徴がある。要するに、本実施形態では、半導体センサチップ1における複数のパッド11とパッケージ2の固定面における凹部25とが半導体センサチップ1の厚み方向(図16の左右方向)において重ならないように凹部25の開口寸法が設定されている。なお、実施形態7と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0059】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実施形態1と同様に、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0060】
また、本実施形態では、実施形態7と同様に、半導体センサチップ1の外周形状が矩形状であって、凹部25の開口形状が矩形状であり、パッケージ2は半導体センサチップ1の2辺が凹部25の周部に載置されるように凹部25の外形寸法が設定されているので、半導体センサチップ1の接着強度を確保しながらも、パッケージ2における半導体センサチップ1の固定面に半導体センサチップ1が載置される面積を実施形態5よりも低減することができ、実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1により伝達しにくくなる。
【0061】
しかも、本実施形態では、半導体センサチップ1においてパッド11の配列方向に平行な2辺が凹部25の周部に載置され且つパッド11が凹部25の周部に重なるようにように凹部25の開口寸法が設定されているので、半導体センサチップ1のパッド11にボンディングワイヤWをボンディングする際の衝撃に対する強度を確保することができ、ボンディング不良の発生を防止することができる。したがって、歩留まりを高めることができるとともに信頼性を高めることができる。
【0062】
(実施形態9)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態5と略同じであって、図17および図18に示すように、パッケージ2の固定面における凹部25の開口形状が矩形枠状に形成されている点に特徴がある。要するに、本実施形態におけるパッケージ2は、外周形状が矩形状の半導体センサチップ1の中央部のみがパッケージ2の固定面に載置されるように凹部25の開口形状が設定されている。なお、実施形態5と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0063】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実施形態1と同様に、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0064】
また、本実施形態では、半導体センサチップ1の中央部のみがパッケージ2の固定面に載置されるように凹部25の開口形状が設定されているので、半導体センサチップ1の接着強度を確保しながらも、パッケージ2における半導体センサチップ1の固定面に半導体センサチップ1が載置される面積を半導体センサチップ1の裏面の面積よりも小さくでき、しかも、半導体センサチップ1を安定して支持することができる。
【0065】
(実施形態10)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態5と略同じであって、図19に示すように、パッケージ2における固定面に半導体センサチップ1が位置決めして固定される第1の凹部26が形成され、第1の凹部26の内底面に半導体センサチップ1が載置される面積を半導体センサチップ1の裏面の面積よりも小さくする第2の凹部27が形成されている点に特徴がある。ここにおいて、第2の凹部27と半導体センサチップ1の裏面との間に形成される隙間には実施形態5と同様に軟質性を有するダイボンディング材料6が充填されている。なお、実施形態5と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0066】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実施形態1と同様に、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0067】
また、本実施形態では、パッケージ2の固定面に半導体センサチップ1が位置決めして固定される第1の凹部26が形成され、第1の凹部26の内底面に半導体センサチップ1が載置される面積を半導体センサチップ1の裏面の面積よりも小さくする第2の凹部27が形成されているので、パッケージ2における固定面に半導体センサチップ1が位置決めして固定される第1の凹部26が形成されていることにより、半導体センサチップ1の位置決めが容易であり、また、第1の凹部26の内底面に半導体センサチップ1が載置される面積を半導体センサチップ1の裏面の面積よりも小さくする第2の凹部27が形成されていることにより、実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなるので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップの特性変動を抑制することができる。
【0068】
なお、図示していないが実施形態5〜10においても、実施形態4と同様にパッケージ2を多層積層型セラミックパッケージにより構成すれば、パッケージ2として金型を用いて製造したセラミックパッケージを採用する場合に比べてパッケージ2を安価に製造することができる。
【0069】
(実施形態11)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態1と略同じであって、図20〜図22に示すように、パッケージ2に、パッケージ2の裏面(半導体センサチップ1の固定面と反対側の面)と実装基板4とが離間するように突出する突出部28が一体に設けられ、突出部28の先端部が実装基板4に拘束される点に特徴がある。ここにおいて、本実施形態では、パッケージ2の外周形状が矩形状であって、突出部28はパッケージ2の平行な2辺それぞれに沿って形成されている。つまり、本実施形態では、図20(c)における左端部と右端部とにそれぞれ突出部28が設けられている。また、各突出部28の先端面には図20(c)に示すようにそれぞれ複数のランド29が配設されている。ランド29は半田部5を介して実装基板4の導電パターンと電気的に接続される。なお、実施形態1および従来構成と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0070】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実施形態1と同様に、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0071】
また、本実施形態では、パッケージ2にパッケージ2の裏面と実装基板4とが離間するように突出する突出部28が設けられ、突出部28の先端部が実装基板4に拘束されることによっても、実装基板4からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなるので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0072】
また、本実施形態では、突出部28がパッケージ2の平行な2辺それぞれに沿って形成されているので、センサパッケージPを実装基板4に安定した状態で実装しながらも実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達するのを抑制することができる。
【0073】
また、パッケージ2の端子台21はパッケージ2の外周形状における1辺に沿って形成され、当該1辺に沿って複数のボンディングパッド21が配列されており、突出部28は互いに平行で且つ端子台21の延長方向(ボンディングパッド21の配列方向)と交差する2辺それぞれに沿って形成されているので、端子台21の延長方向を左右方向としたときに左右の対称性を高めることができ、線対称なひずみ分布を相殺することができ、半導体センサチップ1にひずみが伝達しにくい。
【0074】
(実施形態12)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態11と略同じであって、図23および図24に示すように、突出部28がパッケージ2の裏面の周部の全周にわたって突設されており、突出部28の形状が矩形枠状になっている点が相違する。つまり、本実施形態では、パッケージ2の裏面と実装基板4との間を離間させる突出部28がパッケージ2の4辺に沿って形成されている。なお、実施形態11と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0075】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実施形態1と同様に、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0076】
また、本実施形態では、パッケージ2にパッケージ2の裏面と実装基板4とが離間するように突出する突出部28が設けられ、突出部28の先端部が実装基板4に拘束されることによっても、実装基板4からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなるので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0077】
しかも、パッケージ2の外周形状が矩形状であって、突出部28がパッケージ2の4辺に沿って形成されているので、センサパッケージPを実装基板4に安定して実装しながらも実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達するのを抑制することができる。
【0078】
(実施形態13)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態11と略同じであって、図25に示すように、パッケージ2の裏面に半導体センサチップ1と電気的に接続される回路素子8を実装可能であって、パッケージ2の裏面に回路素子8を実装し、回路素子8をモールド樹脂により封止している点が相違する。なお、図25中の9は回路素子8を封止するモールド樹脂よりなるモールド部を示している。なお、実施形態11と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0079】
しかして、本実施形態では、パッケージ2の裏面に、半導体センサチップ1と電気的に接続される回路素子8を実装可能としてあるので、必要に応じてパッケージ2の裏面に回路素子8を実装することが可能であって周辺回路を含む実装効率が高くなり、周辺回路を含めた上での低コスト化および小型化を図ることができる。
【0080】
(実施形態14)
本実施形態のセンサパッケージPの基本構成は実施形態11と略同じであって、図26に示すように、パッケージ2が多層積層型セラミックパッケージ(積層セラミックパッケージ)により構成されている点が相違する。なお、実施形態11と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【0081】
しかして、本実施形態のセンサパッケージPでは、実施形態11と同様に、実装基板4に反りが発生しても、薄肉部23が撓んで実装基板4側からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなる(溝24で実装基板4側からの応力が緩和される)ので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。また、パッケージ2にパッケージ2の裏面と実装基板4とが離間するように突出する突出部28が設けられ、突出部28の先端部が実装基板4に拘束されることによっても、実装基板4からのひずみが半導体センサチップ1に伝達しにくくなるので、実装基板4へのセンサパッケージPの実装に伴う半導体センサチップ1の特性変動を抑制することができ、その結果、安定で精度の良い測定を行うことが可能となる。
【0082】
また、本実施形態では、パッケージ2が多層積層型セラミックパッケージよりなるので、パッケージ2として金型を用いて製造したセラミックパッケージを採用する場合に比べてパッケージ2を安価に製造することができる。
【0083】
なお、実施形態12,13のセンサパッケージPにおいてパッケージ2を多層積層型セラミックパッケージにより構成してもよい。
【0084】
また、上記各実施形態では半導体センサチップ1の一例として半導体加速度センサチップを例示したが、半導体加速度センサチップに限らず各種の半導体センサチップであってもよい。
【0085】
【発明の効果】
請求項1の発明は、半導体センサチップが固定され半導体センサチップの固定面と反対側の面が実装基板と対向する形で実装基板に実装されるパッケージを備え、パッケージは、少なくとも半導体センサチップと実装基板に拘束される部位との間に他の部位に比べて薄肉の薄肉部が形成されてなるものであり、半導体センサチップと実装基板に拘束される部位との間に他の部位に比べて薄肉の薄肉部が形成されていることにより、実装基板に反りが発生しても実装基板側からのひずみが半導体センサチップに伝達しにくくなるので、実装基板への実装に伴う半導体センサチップの特性変動を抑制することができるという効果がある。
【0086】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記パッケージが半田を介して前記実装基板に実装されるものであり、前記薄肉部は、前記パッケージが半田により拘束される部位と前記半導体センサチップとの間に形成されているので、半導体センサチップと実装基板に半田により拘束される部位との間に他の部位に比べて薄肉の薄肉部が形成されていることにより、実装基板に反りが発生しても実装基板側からのひずみが半導体センサチップに伝達しにくくなるから、実装基板への実装に伴う半導体センサチップの特性変動を抑制することができるという効果がある。
【0087】
請求項3の発明は、請求項1または請求項2の発明において、前記パッケージが前記半導体センサチップの主表面側が開放された箱状であって、前記パッケージの開口部分を覆うように前記パッケージに気密的に取着されるリッドを備え、前記薄肉部は、前記パッケージの内底面に溝を設けることにより形成されているので、前記薄肉部に外部からの塵や埃などが堆積するのを防止することができるという効果があり、また、前記半導体センサチップを前記パッケージの固定面に対して接着剤を用いて接着固定している場合に接着剤の這い上がりを防止することができるという効果がある。
【0088】
請求項4の発明は、請求項1または請求項2の発明において、前記パッケージは、前記半導体センサチップの固定面と反対側の面に溝を設けることにより形成されているので、前記パッケージにおける前記半導体センサチップの固定面に導電パターンを形成することが可能となるという効果がある。
【0089】
請求項5の発明は、請求項1ないし請求項4の発明において、前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記薄肉部は、前記半導体センサチップの平行な2辺それぞれに沿って形成されているので、前記パッケージとして多層積層型のパッケージを採用する場合に製造しやすいという効果がある。
【0090】
請求項6の発明は、請求項1ないし請求項4の発明において、前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記薄肉部は、前記半導体センサチップの4辺に沿って形成されているので、請求項5の発明に比べて前記実装基板側からのひずみがより伝達しにくくなるという効果がある。
【0091】
請求項7の発明は、請求項1ないし請求項6の発明において、前記パッケージは、多層積層型セラミックパッケージよりなるので、前記パッケージとして金型を用いて製造したセラミックパッケージを採用する場合に比べて前記パッケージを安価に製造することができるという効果がある。
【0092】
請求項8の発明は、半導体センサチップが固定され半導体センサチップの固定面と反対側の面が実装基板と対向する形で実装基板に実装されるパッケージを備え、パッケージは、固定面に半導体センサチップが載置される面積を半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくする凹部が形成されてなるものであり、パッケージにおける半導体センサチップの固定面に半導体センサチップが載置される面積を半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくする凹部が形成されていることにより、実装基板に反りが発生しても実装基板側からのひずみが半導体センサチップに伝達しにくくなるので、実装基板への実装に伴う半導体センサチップの特性変動を抑制することができるという効果がある。
【0093】
請求項9の発明は、請求項8の発明において、前記凹部と前記半導体センサチップの裏面との間の隙間に軟質性を有するダイボンディング材料が充填されているので、前記パッケージにおける前記半導体センサチップの固定面に前記半導体センサチップが載置される面積を前記半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくしながらも(つまり、前記パッケージの固定面における前記半導体センサチップの裏面の拘束面積を低減しながらも)、前記半導体センサチップの接着強度を確保することができるという効果がある。
【0094】
請求項10の発明は、請求項8または請求項9の発明において、前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記パッケージは、前記半導体センサチップの周部が全周にわたって前記凹部の周部に載置されるように前記凹部の開口形状が設定されているので、前記パッケージにおける前記半導体センサチップの固定面に前記半導体センサチップが載置される面積を前記半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくしながらも前記半導体センサチップを安定して支持することができるという効果がある。
【0095】
請求項11の発明は、請求項8または請求項9の発明において、前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記凹部の開口形状が十字状であり、前記パッケージは、前記半導体センサチップの四隅が前記凹部の周部に載置されるように前記凹部の開口寸法が設定されているので、前記パッケージにおける前記半導体センサチップの固定面に前記半導体センサチップが載置される面積を請求項10の発明よりも低減することができ、前記実装基板側からのひずみが前記半導体センサチップにより伝達しにくくなるという効果がある。
【0096】
請求項12の発明は、請求項8または請求項9の発明において、前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記凹部の開口形状が矩形状であり、前記パッケージは、前記半導体センサチップの2辺が前記凹部の周部に載置されるように前記凹部の開口寸法が設定されているので、前記パッケージにおける前記半導体センサチップの固定面に前記半導体センサチップが載置される面積を請求項10の発明よりも低減することができ、前記実装基板側からのひずみが前記半導体センサチップにより伝達しにくくなるという効果がある。
【0097】
請求項13の発明は、請求項12の発明において、前記パッケージは、前記半導体センサチップにおいて複数のパッドの配列方向に平行な2辺が前記凹部の周部に載置され且つ前記パッドが前記凹部の周部に重なるようにように前記凹部の開口形状が設定されているので、前記半導体センサチップのパッドにボンディングワイヤをボンディングする際の衝撃に対する強度を確保することができ、ボンディング不良の発生を防止することができるという効果がある。
【0098】
請求項14の発明は、請求項8または請求項9の発明において、前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記パッケージは、前記半導体センサチップの中央部のみが前記固定面に載置されるように前記凹部の開口形状が設定されているので、前記パッケージにおける前記半導体センサチップの固定面に前記半導体センサチップが載置される面積を前記半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくしながらも前記半導体センサチップを安定して支持することができるという効果がある。
【0099】
請求項15の発明は、半導体センサチップが固定され半導体センサチップの固定面と反対側の面が実装基板と対向する形で実装基板に実装されるパッケージを備え、パッケージは、半導体センサチップが位置決めして固定される第1の凹部が固定面に形成され、第1の凹部の内底面に半導体センサチップが載置される面積を半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくする第2の凹部が形成されてなるものであり、パッケージにおける固定面に半導体センサチップが位置決めして固定される第1の凹部が形成されていることにより、半導体センサチップの位置決めが容易であり、また、第1の凹部の内底面に半導体センサチップが載置される面積を半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくする第2の凹部が形成されていることにより、実装基板側からのひずみが半導体センサチップに伝達しにくくなるので、実装基板への実装に伴う半導体センサチップの特性変動を抑制することができるという効果がある。
【0100】
請求項16の発明は、請求項8ないし請求項15の発明において、前記パッケージは、多層積層型セラミックパッケージよりなるので、前記パッケージとして金型を用いて製造したセラミックパッケージを採用する場合に比べて前記パッケージを安価に製造することができるという効果がある。
【0101】
請求項17の発明は、半導体センサチップが固定され半導体センサチップの固定面と反対側の裏面が実装基板と対向する形で実装基板に実装されるパッケージを備え、パッケージは、前記裏面と実装基板とが離間するように突出する突出部が設けられてなることを特徴とするものであり、実装基板側からのひずみが半導体センサチップに伝達しにくくなるので、実装基板への実装に伴う半導体センサチップの特性変動を抑制することができるという効果がある。
【0102】
請求項18の発明は、請求項17の発明において、前記パッケージの外周形状が矩形状であって、前記突出部は前記パッケージの平行な2辺それぞれに沿って形成されているので、前記実装基板に安定して実装しながらも前記実装基板側からのひずみが前記半導体センサチップに伝達するのを抑制することができるという効果がある。
【0103】
請求項19の発明は、請求項18の発明において、前記パッケージの外周形状が矩形状であって、前記パッケージはボンディングパッドが配置された端子台が1辺に沿って形成され、前記突出部は互いに平行で且つ端子台の延長方向と交差する2辺それぞれに沿って形成されているので、端子台の延長方向を左右方向としたときに左右の対称性を高めることができ、前記半導体センサチップにひずみが伝達しにくいという効果がある。
【0104】
請求項20の発明は、請求項17の発明において、前記パッケージの外周形状が矩形状であって、前記突出部は前記パッケージの4辺に沿って形成されているので、前記実装基板に安定して実装しながらも前記実装基板側からのひずみが前記半導体センサチップに伝達するのを抑制することができるという効果がある。
【0105】
請求項21の発明は、請求項17ないし請求項20の発明において、前記パッケージは、前記半導体センサチップと電気的に接続される回路素子を前記裏面に実装可能としてあるので、必要に応じて前記パッケージの前記裏面に回路素子を実装することが可能であって周辺回路を含む実装効率が高くなり、周辺回路を含めた上での低コスト化および小型化を図ることができるという効果がある。
【0106】
請求項22の発明は、請求項17ないし請求項21の発明において、前記パッケージは、多層積層型セラミックパッケージよりなるので、前記パッケージとして金型を用いて製造したセラミックパッケージを採用する場合に比べて前記パッケージを安価に製造することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態1のセンサパッケージの実装状態における概略断面図である。
【図2】同上のセンサパッケージを示し、(a)は概略平面図、(b)は(a)のA−A’断面図である。
【図3】同上のセンサパッケージにおいてリッドを取り外した状態の概略斜視図である。
【図4】同上に収納された半導体センサチップの特性説明図である。
【図5】同上に収納された半導体センサチップの特性説明図である。
【図6】実施形態2のセンサパッケージの概略断面図である。
【図7】実施形態3のセンサパッケージにおいてリッドを取り外した状態の概略平面図である。
【図8】実施形態4のセンサパッケージの概略断面図である。
【図9】実施形態5のセンサパッケージにおいてリッドを取り外した状態の概略平面図である。
【図10】同上のセンサパッケージの概略断面図である。
【図11】実施形態6のセンサパッケージにおいてリッドを取り外した状態の概略平面図である。
【図12】同上のセンサパッケージの概略断面図である。
【図13】実施形態7のセンサパッケージにおいてリッドを取り外した状態の概略平面図である。
【図14】同上のセンサパッケージの概略断面図である。
【図15】実施形態8のセンサパッケージにおいてリッドを取り外した状態の概略平面図である。
【図16】同上のセンサパッケージの概略断面図である。
【図17】実施形態9のセンサパッケージにおいてリッドを取り外した状態の概略平面図である。
【図18】同上のセンサパッケージの概略断面図である。
【図19】実施形態10のセンサパッケージの概略断面図である。
【図20】実施形態11のセンサパッケージを示し、(a)は概略平面図、(b)は概略断面図、(c)は概略下面図である。
【図21】同上のセンサパッケージにおいてリッドを取り外した状態の概略平面図である。
【図22】同上のセンサパッケージの実装状態を示し、(a)は概略平面図、(b)は概略断面図である。
【図23】実施形態12のセンサパッケージを示し、(a)は概略平面図、(b)は概略断面図、(c)は概略下面図、(d)は概略側断面図である。
【図24】同上のセンサパッケージの実装状態を示し、(a)は概略平面図、(b)は概略断面図、(c)は概略側断面図である。
【図25】実施形態13のセンサパッケージの実装状態における概略断面図である。
【図26】実施形態14のセンサパッケージの実装状態における概略断面図である。
【図27】従来例を示すセンサパッケージの実装状態における概略断面図である。
【図28】同上のセンサパッケージにおいてリッドを取り外した状態の概略斜視図である。
【図29】同上の製造工程の説明図である。
【図30】同上のセンサパッケージの実装状態における概略断面図である。
【符号の説明】
1 半導体センサチップ
2 パッケージ
3 リッド
4 実装基板
5 半田部
23 薄肉部
24 溝
P センサパッケージ
Claims (22)
- 半導体センサチップが固定され半導体センサチップの固定面と反対側の面が実装基板と対向する形で実装基板に実装されるパッケージを備え、パッケージは、少なくとも半導体センサチップと実装基板に拘束される部位との間に他の部位に比べて薄肉の薄肉部が形成されてなることを特徴とするセンサパッケージ。
- 前記パッケージが半田を介して前記実装基板に実装されるものであり、前記薄肉部は、少なくとも前記パッケージが半田により拘束される部位と前記半導体センサチップとの間に形成されてなることを特徴とする請求項1記載のセンサパッケージ。
- 前記パッケージが前記半導体センサチップの主表面側が開放された箱状であって、前記パッケージの開口部分を覆うように前記パッケージに気密的に取着されるリッドを備え、前記薄肉部は、前記パッケージの内底面に溝を設けることにより形成されてなることを特徴とする請求項1または請求項2記載のセンサパッケージ。
- 前記パッケージは、前記半導体センサチップの固定面と反対側の面に溝を設けることにより形成されてなることを特徴とする請求項1または請求項2記載のセンサパッケージ。
- 前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記薄肉部は、前記半導体センサチップの平行な2辺それぞれに沿って形成されてなることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のセンサパッケージ。
- 前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記薄肉部は、前記半導体センサチップの4辺に沿って形成されてなることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のセンサパッケージ。
- 前記パッケージは、多層積層型セラミックパッケージよりなることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のセンサパッケージ。
- 半導体センサチップが固定され半導体センサチップの固定面と反対側の面が実装基板と対向する形で実装基板に実装されるパッケージを備え、パッケージは、固定面に半導体センサチップが載置される面積を半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくする凹部が形成されてなることを特徴とするセンサパッケージ。
- 前記凹部と前記半導体センサチップの裏面との間の隙間に軟質性を有するダイボンディング材料が充填されてなることを特徴とする請求項8記載のセンサパッケージ。
- 前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記パッケージは、前記半導体センサチップの周部が全周にわたって前記凹部の周部に載置されるように前記凹部の開口形状が設定されてなることを特徴とする請求項8または請求項9記載のセンサパッケージ。
- 前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記凹部の開口形状が十字状であり、前記パッケージは、前記半導体センサチップの四隅が前記凹部の周部に載置されるように前記凹部の開口寸法が設定されてなることを特徴とする請求項8または請求項9記載のセンサパッケージ。
- 前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記凹部の開口形状が矩形状であり、前記パッケージは、前記半導体センサチップの2辺が前記凹部の周部に載置されるように前記凹部の開口寸法が設定されてなることを特徴とする請求項8または請求項9記載のセンサパッケージ。
- 前記パッケージは、前記半導体センサチップにおいて複数のパッドの配列方向に平行な2辺が前記凹部の周部に載置され且つ前記パッドが前記凹部の周部に重なるようにように前記凹部の開口形状が設定されてなることを特徴とする請求項12記載のセンサパッケージ。
- 前記半導体センサチップの外周形状が矩形状であって、前記パッケージは、前記半導体センサチップの中央部のみが前記固定面に載置されるように前記凹部の開口形状が設定されてなることを特徴とする請求項8または請求項9記載のセンサパッケージ。
- 半導体センサチップが固定され半導体センサチップの固定面と反対側の面が実装基板と対向する形で実装基板に実装されるパッケージを備え、パッケージは、半導体センサチップが位置決めして固定される第1の凹部が固定面に形成され、第1の凹部の内底面に半導体センサチップが載置される面積を半導体センサチップの裏面の面積よりも小さくする第2の凹部が形成されてなることを特徴とするセンサパッケージ。
- 前記パッケージは、多層積層型セラミックパッケージよりなることを特徴とする請求項8ないし請求項15のいずれかに記載のセンサパッケージ。
- 半導体センサチップが固定され半導体センサチップの固定面と反対側の裏面が実装基板と対向する形で実装基板に実装されるパッケージを備え、パッケージは、前記裏面と実装基板とが離間するように突出する突出部が設けられてなることを特徴とするセンサパッケージ。
- 前記パッケージの外周形状が矩形状であって、前記突出部は前記パッケージの平行な2辺それぞれに沿って形成されてなることを特徴とする請求項17記載のセンサパッケージ。
- 前記パッケージの外周形状が矩形状であって、前記パッケージはボンディングパッドが配置された端子台が1辺に沿って形成され、前記突出部は互いに平行で且つ端子台の延長方向と交差する2辺それぞれに沿って形成されてなることを特徴とする請求項18記載のセンサパッケージ。
- 前記パッケージの外周形状が矩形状であって、前記突出部は前記パッケージの4辺に沿って形成されてなることを特徴とする請求項17記載のセンサパッケージ。
- 前記パッケージは、前記半導体センサチップと電気的に接続される回路素子を前記裏面に実装可能としてあることを特徴とする請求項17ないし請求項20のいずれかに記載のセンサパッケージ。
- 前記パッケージは、多層積層型セラミックパッケージよりなることを特徴とする請求項17ないし請求項21のいずれかに記載のセンサパッケージ。
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