JP2011158269A - Method for attaching gas sensor to printed circuit board - Google Patents
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Abstract
Description
この発明はプリント基板へのガスセンサの組付に関する。 The present invention relates to assembly of a gas sensor to a printed circuit board.
Siチップに微細加工を施すことにより設けたし空洞上の架橋部あるいはダイアフラムに、感ガス膜を設けたガスセンサが提案されている。このようなガスセンサについて、特許文献1:JP2009-216543は、フリップチップボンディングによりガスセンサをプリント基板に実装することを提案している。これによってSiチップを支持するためのハウジングが不要になる。そして特許文献1は、キャップを接着剤でプリント基板に取り付けることを提案している。しかしながら接着剤で取り付けると、キャップの取付のために1工程が必要になる。 There has been proposed a gas sensor in which a gas-sensitive film is provided at a bridge portion or a diaphragm provided by performing fine processing on a Si chip. Regarding such a gas sensor, Patent Document 1: JP2009-216543 proposes mounting the gas sensor on a printed circuit board by flip chip bonding. This eliminates the need for a housing for supporting the Si chip. And patent document 1 has proposed attaching a cap to a printed circuit board with an adhesive agent. However, when attached with an adhesive, one step is required for attaching the cap.
この発明の課題は、キャップの取付を回路部品の取付と同じ工程で行うことにある。 The subject of this invention is performing the attachment of a cap in the same process as attachment of a circuit component.
この発明のプリント基板へのガスセンサの組付方法では、Si基板に設けた架橋部もしくはダイアフラムにヒータ付きの感ガス部を設けたガスセンサチップをプリント基板に組み付けるに際して、半田ペーストを塗布したプリント基板に、回路部品と共にキャップを配置し、半田ペーストを溶解及び凝固させて回路部品とキャップとを同時にプリント基板に半田付けする。この発明では、ガスセンサのキャップを回路部品と同時に組み付けることができる。このためキャップの組付のための工程を省略できる。 In the method of assembling a gas sensor to a printed circuit board according to the present invention, when assembling a gas sensor chip having a gas-sensitive part with a heater on a bridge or diaphragm provided on a Si substrate, the printed circuit board is coated with a solder paste. Then, the cap is arranged together with the circuit component, and the solder paste is dissolved and solidified to simultaneously solder the circuit component and the cap to the printed circuit board. In the present invention, the cap of the gas sensor can be assembled simultaneously with the circuit component. For this reason, the process for assembling the cap can be omitted.
好ましくは、キャップは金属製で、底部にリング状のフランジを設けて、容易に半田付けできるようにする。 Preferably, the cap is made of metal and is provided with a ring-shaped flange at the bottom so that it can be easily soldered.
また好ましくは、ガスセンサチップをプリント基板にダイボンドし、ガスセンサチップのパッドをプリント基板の配線にワイヤボンディングし、次いで前記半田付けを行う。このようにうると、ガスセンサチップの固定から、ワイヤボンド並びにキャップの取付までの工程をスムーズに行うことができる。 Preferably, the gas sensor chip is die-bonded to the printed board, the gas sensor chip pad is wire-bonded to the wiring of the printed board, and then the soldering is performed. If it obtains in this way, the process from fixation of a gas sensor chip to attachment of a wire bond and a cap can be performed smoothly.
好ましくは、プリント基板に貫通孔を設け、プリント基板の1面の半田ペーストを塗布した配線に、貫通孔と向き合うようにガスセンサチップのパッドを配置して半田付けし、プリント基板の他面の半田ペーストを塗布した配線に、貫通孔を囲むようにキャップを配置して半田付けする。するとガスセンサチップを半田でフリップチップ接続できるので、ワイヤボンディングが不要になる。
Preferably, a through hole is provided in the printed circuit board, and a pad of the gas sensor chip is disposed and soldered to a wiring coated with a solder paste on one surface of the printed circuit board so as to face the through hole. A cap is disposed on the wiring to which the paste is applied so as to surround the through hole and soldered. Then, since the gas sensor chip can be flip-chip connected with solder, wire bonding becomes unnecessary.
以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。 In the following, an optimum embodiment for carrying out the present invention will be shown.
図1〜図6に、実施例とその変形とを示す。図1〜図3において、2はガスセンサチップで、4は金属製のキャップであり、6はプリント基板で、ここではガラスエポキシ基板とするが、フレキシブルプリント基板などでもよい。8は抵抗,コンデンサ,ICなどの回路部品、10は接着剤で、ガスセンサチップ2をプリント基板6にダイボンドする。なおダイボンドには、ガスセンサチップ2の裏面に金属層を設けて、高温半田等で半田付けしてもよい。12はワイヤで、図2のパッド25と配線14との間をボンディングする。
1 to 6 show an embodiment and its modifications. 1 to 3, 2 is a gas sensor chip, 4 is a metal cap, and 6 is a printed circuit board, which is a glass epoxy board here, but may be a flexible printed circuit board or the like.
キャップ4は筒状の金属部材5を備え、15はリングで、カシメあるいは溶接などにより金属部材5の内面に固定され、16,17は開口で、金網18,19によりフィルタ20を挟み込んで固定する。金網18,19に代えて、不織布、ガス透過性のフィルムなどを用いても良い。フィルタ20は粉体状でも成形体でもよく、無くても良い。また金属部材5は底部にリング状のフランジ21を備え、配線22にハンダ層23で半田付けされている。キャップ4によりガスセンサを防爆する。
The
ガスセンサチップ2はSi基板を微細加工したもので、24は空洞で、アンダーカットエッチングあるいはチップ2の裏面からのエッチングなどで設ける。空洞上に絶縁膜からなる架橋部26を設け、架橋部26に代えてダイアフラムを設けても良い。架橋部26には、SnO2膜などの感ガス膜28と、図示しないヒータとを設ける。架橋部26は例えば4本の脚29,30により空洞24の外側へ接続され、このうち例えば脚29,29にヒータ用のリードを、脚30,30に感ガス膜28用のリードを設ける。なお感ガス膜として可燃性ガスを酸化する触媒を用いる場合、例えば空洞24上に一対の架橋部26を設け、その一方を検知片、他方を補償片とする。前記のようにパッド25をワイヤ12により配線14へワイヤボンディングする。配線22はガスセンサチップ2を取り巻くように配置され、リング状のフランジ21と半田付けされる。なお配線14とフランジ21の交差箇所は、配線14が絶縁膜で被覆されているためショートしない。両面実装の場合、配線14を基板6の裏面側へスルーホールで引きだしても良い。
The
図3に、センサチップ2とキャップ4の組付工程を示す。プリント基板6に半田ペーストを印刷する。プリント基板6にガスセンサチップ2を、接着剤10あるいは半田ペーストなどによりダイボンドし、センサチップ2を配線14にワイヤボンドする。またキャップ4と回路部品8とをハンダ層23,33上にマウントする。半田ペーストをリフローし再凝固させると、センサチップ2及びキャップ4,回路部品8の組付が完了する。このため、キャップ4を回路部品8と同時に同じ工程で実装できる。これらの工程の順序は、半田ペーストのリフローを最後に行い、ワイヤボンドはダイボンドの後で行うことを除いて、任意である。例えばセンサチップ2をダイボンド並びにワイヤボンドした後に、半田ペーストをディスペンサなどで塗布し、次いでキャップと回路部品等をマウントし、半田ペーストをリフローしても良い。
FIG. 3 shows an assembly process of the
図4〜図6に変形例を示し、特に指摘した点以外は図1〜図3の実施例と同様で、いずれもキャップを回路部品と同時に半田ペーストのリフローで半田付けする。図4の変形例では、プリント基板6の両面に半田ペーストを印刷する。次いで基板6の片面、例えばキャップ40を搭載する面に対し、キャップ40と図示しない回路部品とをマウントし、この面を上側にして、プリント基板6を上方から有機溶媒蒸気などで加熱し、キャップ40側の面の半田ペーストをリフローして半田付けする。次ぎにプリント基板6の表裏を反転し、チップ2と他の回路部品とをマウントし、チップ2側の面からプリント基板6を加熱して半田付けする。この時、ガスセンサチップ2は配線50にハンダ層48でフリップチップ接続される。また基板上面からの加熱では下面は半田の融点に達しないので、キャップ40等は位置ずれしない。
FIGS. 4 to 6 show modified examples, except for the points specifically indicated, which are the same as those of the embodiment of FIGS. In the modification of FIG. 4, solder paste is printed on both sides of the printed
ガスセンサチップ2の側面を接着剤などの封止剤49で封止し、ガスセンサチップ2の側面を防爆する。なおプリント基板6には、センサチップ2の感ガス部が向き合うように、ビアホール47を設ける。ビアホール47を囲むように、キャップ40はプリント基板6の配線42にハンダ層43で半田付けされている。また44,45はキャップ40の新たな開口、46はフィルタである。図4の変形例では、ガスセンサチップ2とワイヤ12とを囲む大きなキャップ4ではなく、ビアホール47を囲む小さなキャップ40を設ければよい。さらにキャップ4のマウント及び半田付けと、チップ2のマウント及び半田付けの順序は逆にしても良い。またフィルタ46を設けない場合、1重あるいは2重の平らな金網をビアホール47を覆うように半田付けすれば良く、筒状の金属部材5に相当する部材は不要である。
The side surface of the
図5の変形例では、キャップ52は一対の金属部材53,54を溶接した、中空のディスクからなり、上下に開口55,56を備え、その内部にフィルタ20を収容する。そしてキャップ52の底部をハンダ層23により、プリント基板6の配線22に半田付けする。図5のキャップ52では、2枚の金属部材53,54を用いることにより、金網18,19とリング15とを不要にできる。
In the modification of FIG. 5, the
図6に他の変形例を示し、60は多孔質のセラミックキャップで、平面形状は円形でも長方形などでもよく、その底部にメタライズ層62を設けて、ハンダ層23により配線22に半田付けする。
FIG. 6 shows another modification example.
実施例では以下の効果が得られる。
(1) キャップ4,40,52,60を回路部品8と同時に組み付けることができる。このためキャップ4等の組付のための工程を省略できる。
(2) キャップ4,40の底部にリング状のフランジ21,41を設けると、容易に半田付けできる。
(3) ガスセンサチップ2をダイボンドし、そのパッドをプリント基板の配線にワイヤボンドした後に、キャップ4を半田付けすると、チップ2の固定とワイヤボンド並びにキャップ4の取付をスムーズに行うことができる。
(4) 図4のように、ガスセンサチップ2をハンダ層48でフリップチップ接続し、封止剤49で周囲を封止すると、センサチップ2が露出している側を保護できる。そしてプリント基板6にビアホール47を設け、キャップ40を半田付けすると、ビアホール47の入口側の面をキャップ40で保護できる。またガスセンサチップ2のワイヤボンディングが不要になる。
In the embodiment, the following effects can be obtained.
(1)
(2) If the ring-shaped
(3) If the
(4) As shown in FIG. 4, when the
キャップは防爆作用を持たず、単にセンサチップ2を保護するだけのものでも良い。例えば底のある金属筒で、底に通気用の小孔を設けたものをキャップとしても良い。また気体透過性の合成樹脂膜に蒸着等で半田付け用にリング状の金属膜を設け、この金属膜を実施例に従って半田付けしても良い。
The cap does not have an explosion-proof function and may simply protect the
2 ガスセンサチップ
4,40 キャップ
5 金属部材
6 プリント基板
8 回路部品
10 接着剤
12 ワイヤ
14 配線
15 リング
16,17 開口
18,19 金網
20 フィルタ
21,41 フランジ
22,42 配線
23,43 ハンダ層
24 空洞
25 パッド
26 架橋部
28 感ガス膜
29,30 脚
32 配線
33 ハンダ層
44,45 開口
46 フィルタ
47 ビアホール
48 ハンダ層
49 封止剤
50 配線
52 キャップ
53,54 金属部材
55,56 開口
60 セラミックキャップ
62 メタライズ層
2
Claims (4)
半田ペーストを塗布したプリント基板に、回路部品と共にキャップを配置し、半田ペーストを溶解及び凝固させて回路部品とキャップとを同時にプリント基板に半田付けする、プリント基板へのガスセンサの組付方法。 When assembling a gas sensor chip with a gas sensitive part with a heater on the bridge or diaphragm provided on the Si substrate,
A method of assembling a gas sensor to a printed circuit board, wherein a cap is placed together with circuit components on a printed circuit board coated with solder paste, and the solder paste is dissolved and solidified to simultaneously solder the circuit component and the cap to the printed circuit board.
プリント基板の1面の半田ペーストを塗布した配線に、貫通孔と向き合うようにガスセンサチップのパッドを配置して半田付けし、
プリント基板の他面の半田ペーストを塗布した配線に、貫通孔を囲むようにキャップを配置して半田付けすることを特徴とする、請求項1または2のプリント基板へのガスセンサの組付方法。 Provide a through hole in the printed circuit board,
Solder the gas sensor chip pads placed on the wiring with solder paste on one side of the printed circuit board facing the through holes,
3. The method of assembling a gas sensor to a printed circuit board according to claim 1, wherein a cap is disposed on the wiring coated with solder paste on the other surface of the printed circuit board so as to surround the through hole.
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012098233A (en) * | 2010-11-05 | 2012-05-24 | Figaro Eng Inc | Gas sensor and manufacturing method of the same |
JP2012098234A (en) * | 2010-11-05 | 2012-05-24 | Figaro Eng Inc | Gas sensor |
KR20150031709A (en) * | 2013-09-16 | 2015-03-25 | 엘지이노텍 주식회사 | Package for gas sensor |
KR20150031710A (en) * | 2013-09-16 | 2015-03-25 | 엘지이노텍 주식회사 | Package for gas sensor and fabricating method of the same |
KR20150111102A (en) * | 2014-03-25 | 2015-10-05 | 엘지이노텍 주식회사 | Gas sensor package |
KR20150112224A (en) * | 2014-03-27 | 2015-10-07 | 엘지이노텍 주식회사 | Gas sensor package |
CN113597549A (en) * | 2019-03-27 | 2021-11-02 | 日写株式会社 | MEMS gas sensor mounting body |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58146845A (en) * | 1982-02-24 | 1983-09-01 | Ricoh Co Ltd | Gas sensor |
JPS6295454A (en) * | 1985-10-22 | 1987-05-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Micro gas sensor and its production |
JPH08122162A (en) * | 1994-10-26 | 1996-05-17 | Ricoh Seiki Co Ltd | Heat dependence detection device |
JP2006010547A (en) * | 2004-06-28 | 2006-01-12 | Denso Corp | Humidity sensor module and humidity sensor mounting structure |
JP3128792U (en) * | 2005-12-27 | 2007-01-25 | 友力微系統製造股▲分▼有限公司 | Gas sensor package structure |
JP2009210297A (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | NOx SENSOR AND EXHAUST EMISSION CONTROL SYSTEM |
JP2009216543A (en) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Citizen Holdings Co Ltd | Catalytic combustion type gas sensor |
-
2010
- 2010-01-29 JP JP2010017937A patent/JP5279738B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58146845A (en) * | 1982-02-24 | 1983-09-01 | Ricoh Co Ltd | Gas sensor |
JPS6295454A (en) * | 1985-10-22 | 1987-05-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Micro gas sensor and its production |
JPH08122162A (en) * | 1994-10-26 | 1996-05-17 | Ricoh Seiki Co Ltd | Heat dependence detection device |
JP2006010547A (en) * | 2004-06-28 | 2006-01-12 | Denso Corp | Humidity sensor module and humidity sensor mounting structure |
JP3128792U (en) * | 2005-12-27 | 2007-01-25 | 友力微系統製造股▲分▼有限公司 | Gas sensor package structure |
JP2009210297A (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | NOx SENSOR AND EXHAUST EMISSION CONTROL SYSTEM |
JP2009216543A (en) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Citizen Holdings Co Ltd | Catalytic combustion type gas sensor |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012098233A (en) * | 2010-11-05 | 2012-05-24 | Figaro Eng Inc | Gas sensor and manufacturing method of the same |
JP2012098234A (en) * | 2010-11-05 | 2012-05-24 | Figaro Eng Inc | Gas sensor |
KR20150031709A (en) * | 2013-09-16 | 2015-03-25 | 엘지이노텍 주식회사 | Package for gas sensor |
KR20150031710A (en) * | 2013-09-16 | 2015-03-25 | 엘지이노텍 주식회사 | Package for gas sensor and fabricating method of the same |
KR102152716B1 (en) * | 2013-09-16 | 2020-09-07 | 엘지이노텍 주식회사 | Package for gas sensor and fabricating method of the same |
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KR20150111102A (en) * | 2014-03-25 | 2015-10-05 | 엘지이노텍 주식회사 | Gas sensor package |
KR102212845B1 (en) | 2014-03-25 | 2021-02-05 | 엘지이노텍 주식회사 | Gas sensor package |
KR20150112224A (en) * | 2014-03-27 | 2015-10-07 | 엘지이노텍 주식회사 | Gas sensor package |
KR102199311B1 (en) * | 2014-03-27 | 2021-01-06 | 엘지이노텍 주식회사 | Gas sensor package |
CN113597549A (en) * | 2019-03-27 | 2021-11-02 | 日写株式会社 | MEMS gas sensor mounting body |
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