JP2012083124A - センサ装置およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】センシング部を有するセンサ素子を基板上に搭載し、これらをモールド樹脂で封止するとともに、センサ素子の上面にてセンシング部をモールド樹脂より露出させてなるセンサ装置において、センシング部の上面である露出面だけでなく、センシング部の側面および下面もモールド樹脂と接触しないモールド樹脂フリー状態として、モールド樹脂からの応力のセンシング部への影響を極力排除する。
【解決手段】センシング部２０ａの全周を、センサ素子２０における基板１０との接着部および枠体１により囲み、枠体１の上面１ａとセンサ素子２０の上面２１とに、金型１００を当接させてセンシング部２０ａの露出面２１ａを、金型１００で封止するとともに、センシング部２０ａと基板１０および枠体１との隙間を金型１００で密閉した状態で、モールドを行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、センシング部を有するセンサ素子を、モールド樹脂で封止するとともに、センシング部をモールド樹脂より露出させてなるセンサ装置、および、そのようなセンサ装置の製造方法に関する。
従来より、この種のセンサ装置としては、たとえば圧力検出を行うセンシング部としてのダイアフラムを有する圧力センサ装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
このものは、その一部がセンシングを行うダイアフラムとして構成されている圧力センサ素子を基板上に搭載し、これら基板および圧力センサ素子を樹脂成型用の金型に投入して、モールド樹脂で封止するとともに、ダイアフラムをセンサ素子の上面側にてモールド樹脂より露出させてなるものである。
特開平５−２０３５２２号公報
しかし、特許文献１に記載されたものは、センシング部であるダイアフラムの上面は露出しているが、ダイアフラム部分におけるセンサ素子の側面から下面側に亘る部位がモールド樹脂に密着して封止されているため、モールド樹脂からの応力がダイアフラムに印加されやすく、ダイアフラムのひずみ特性、ひいては圧力検出の誤差を招く恐れがある。
つまり、上記したようなセンシング部を有するセンサ素子においては、センシング部の上面だけモールド樹脂より露出していても、それ以外のセンシング部の側面や下面がモールド樹脂に密着して封止されていると、モールド樹脂に発生する応力がセンシング部に影響しやすく、検出精度の低下などを招きやすい。
そして、このような問題は、圧力センサ装置に限らず、モールド樹脂からの応力がセンシング部に影響するようなセンサ素子を有するセンサ装置においては、共通するものと推定される。
しかし、センサ素子の基板への接着固定部には、ワイヤボンディングなどが行われるが、モールド樹脂を廃止することは、たとえばセンサ素子に接続されるワイヤボンディングの保護や、基板に対するセンサ素子の接着固定部の補強等のためにモールド樹脂が必要となることから、好ましくない。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、センシング部を有するセンサ素子を基板上に搭載し、これらをモールド樹脂で封止するとともに、センサ素子の上面にてセンシング部をモールド樹脂より露出させてなるセンサ装置において、センサ素子の基板への接着固定部はモールド樹脂により封止されつつ、センサ素子のセンシング部はモールド樹脂からの応力を抑制することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項１、請求項２に記載の発明では、センシング部（２０ａ）とセンシング部（２０ａ）から外れた接着固定部（２０ｂ）とを有するセンサ素子（２０）の接着固定部（２０ｂ）の下面（２２）を基板（１０）上に接着固定する素子固定工程と、基板（１０）およびセンサ素子（２０）を樹脂成型用の金型（１００）に投入し、センシング部（２０ａ）を露出させつつセンサ素子（２０）の接着固定部（２０ｂ）をモールド樹脂（５０）で封止するモールド工程と、を有するセンサ装置の製造方法を提供する。
さらに、請求項１に記載の製造方法においては、素子固定工程は、センサ素子（２０）の上面（２１）に平行な面方向にてセンシング部（２０ａ）とは離間した状態で、枠状の枠体（１）を基板（１０）に接着固定する枠体固定工程を有し、
素子固定工程では、センシング部（２０ａ）の下面（２２ａ）を基板（１０）から離れた状態としつつ、接着固定部（２０ｂ）の下面（２２）を基板（１０）に接着固定することにより、枠体（１）および接着固定部（２０ｂ）でセンシング部（２０ａ）の全周が囲まれている状態とし、
モールド工程では、枠体（１）の上面（１ａ）と接着固定部（２０ｂ）の上面（２１）とに、金型（１００）を当接させて、センシング部（２０ａ）封止するととともに、互いに離間するセンシング部（２０ａ）と基板（１０）および枠体（１）との隙間（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）を金型（１００）で密閉した状態で、接着固定部（２０ｂ）をモールド樹脂（５０）にて封止することを特徴とする。
それによれば、モールド樹脂（５０）による封止時には、センサ素子（２０）の接着固定部（２０ｂ）をモールド樹脂（５０）にて封止しつつ、金型（１００）によって、センシング部（２０ａ）においてセンサ素子（２０）の上面（２１）に位置する露出面（２１ａ）が封止されるとともに、センシング部（２０ａ）の側面（２３ａ）および下面（２２ａ）と枠体（１）および基板（１０）との隙間（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）も封止される。
そのため、モールド樹脂（５０）による封止後は、センシング部（２０ａ）は、その露出面（２１ａ）だけでなく、枠体（１）と対向する側面（２３ａ）、および、基板（１０）と対向する下面（２２ａ）がモールド樹脂（５０）から離れた状態となり、モールド樹脂（５０）からの応力をセンシング部（２０ａ）が受けることは、極力無くなる。
よって、本発明によれば、センシング部（２０ａ）の上面である露出面（２１ａ）だけでなく、センシング部（２０ａ）の側面（２３ａ）および下面（２２ａ）もモールド樹脂（５０）と接触しないモールド樹脂フリー状態として、センサ素子（２０）の接着固定部（２０ｂ）はモールド樹脂（５０）により封止されつつ、センシング部（２０ａ）はモールド樹脂（５０）からの応力を抑制することができる。
また、さらに請求項２に記載のセンサ装置の製造方法においては、素子固定工程は、センサ素子（２０）の上面（２１）に平行な面方向にてセンシング部（２０ａ）とは離間した状態で、枠状の枠体（１）を基板（１０）に接着固定する枠体固定工程を有し、
素子固定工程では、センシング部（２０ａ）の下面（２２ａ）を基板（１０）から離れた状態としつつ、接着固定部（２０ｂ）の下面（２２）を基板（１０）に接着固定することにより、枠体（１）および接着固定部（２０ｂ）でセンシング部（２０ａ）の全周が囲まれている状態とし、
枠体（１）として、その上面（１ａ）がセンサ素子（２０）の接着固定部（２０ｂ）の上面（２１）を跨いでいるとともに、当該枠体（１）の上面（１ａ）全体が基板（１０）上にてセンサ素子（２０）の上面（２１）よりも上方に突出した平面とされているものを用い、
モールド工程では、枠体（１）の上面（１ａ）に、金型（１００）を当接させて、センシング部（２０ａ）封止するととともに、互いに離間するセンシング部（２０ａ）と基板（１０）および枠体（１）との隙間（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）を金型（１００）で密閉した状態で、接着固定部（２０ｂ）をモールド樹脂（５０）にて封止することを特徴とする。
それによれば、モールド樹脂（５０）による封止時には、センサ素子（２０）の接着固定部（２０ｂ）をモールド樹脂（５０）にて封止しつつ、金型（１００）によって、センシング部（２０ａ）においてセンサ素子（２０）の上面（２１）に位置する露出面（２１ａ）が封止されるとともに、センシング部（２０ａ）の側面（２３ａ）および下面（２２ａ）と枠体（１）および基板（１０）との隙間（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）も封止される。
そのため、モールド樹脂（５０）による封止後は、上記請求項１の製造方法と同様に、センシング部（２０ａ）の上面である露出面（２１ａ）だけでなく、センシング部（２０ａ）の側面（２３ａ）および下面（２２ａ）もモールド樹脂（５０）と接触しないモールド樹脂フリー状態として、センサ素子（２０）の接着固定部（２０ｂ）はモールド樹脂（５０）により封止されつつ、センシング部（２０ａ）はモールド樹脂（５０）からの応力を抑制することができる。
ここで、請求項１の製造方法においては、請求項３に記載の発明のように、枠体（１）およびセンサ素子（２０）を基板（１０）上に接着固定したときに、枠体（１）の上面（１ａ）とセンサ素子（２０）における基板（１０）との接着固定部（２０ｂ）の上面（２１）とを、連続した同一平面とすることが好ましい。
それによれば、枠体（１）の上面（１ａ）とセンサ素子（２０）の上面（２１）との間の段差による凹凸を極力防止することができ、金型（１００）と当該両上面（１ａ、２１）との当接において密着性に優れた当接が可能となる。
また、請求項１または３に記載のセンサ装置の製造方法においては、請求項４に記載の発明のように、枠体（１）は、その１箇所が切り欠かれた切り欠き部（２）とされた環状をなすものであり、基板（１０）上においては、枠体（１）の切り欠き部（２）の隙間に、センサ素子（２０）の接着固定部（２０ｂ）を介在させることによって、この切り欠き部（２）に介在するセンサ素子（２０）の部分と枠体（１）とにより、センシング部（２０ａ）の全周を取り囲む連続した環形状を構成するようにしたものにできる。
さらに、請求項５に記載の発明では、請求項４に記載のセンサ装置の製造方法において、基板（１０）上においては、センサ素子（２０）の接着固定部（２０ｂ）における対向する両側面（２３）を、枠体（１）の切り欠き部（２）によって挟み付けるものであり、枠体（１）として、バネ性を有するものであって、切り欠き部（２）の間隔がセンサ素子（２０）の接着固定部（２０ｂ）における対向する両側面（２３）間の距離よりも小さくなっているものを用い、センサ素子（２０）を基板（１０）上に搭載して接着固定した後、枠体（１）を基板（１０）上に搭載し、枠体（１）のバネ性を利用して切り欠き部（２）の間隔を、センサ素子（２０）の両側面（２３）間の距離よりも大きくなるように押し広げた後、センサ素子（２０）の両側面（２３）を切り欠き部（２）で挟み付けるようにすることを特徴とする。
それによれば、枠体（１）のバネ性を利用して切り欠き部（２）によるセンサ素子（２０）の挟み付けを行えるから、センサ素子（２０）と枠体（１）との密着を確実に行うことができ、好ましい。
また、請求項６に記載の発明では、請求項４または５に記載のセンサ装置の製造方法において、基板（１０）上においては、センサ素子（２０）の接着固定部（２０ｂ）における対向する両側面（２３）を、枠体（１）の切り欠き部（２）によって挟み付けるものであり、モールド樹脂（５０）による封止時に金型（１００）内にて、モールド樹脂（５０）は、センサ素子（２０）において切り欠き部（２）に挟み付けられる両側面（２３）に沿った方向に流れるものとされており、枠体（１）としては、センサ素子（２０）を挟む部位においてモールド樹脂（５０）流れの上流側に面する側面（１ｂ）が、モールド樹脂（５０）流れの上流側から下流側に向かうにつれてセンサ素子（２０）から離れるように傾斜したテーパ面とされているものを用いることを特徴とする。
それによれば、モールド樹脂（５０）の封止時には、モールド樹脂（５０）の流れによって枠体（１）には、切り欠き部（２）にてセンサ素子（２０）を挟みつける方向への力が印加されるから、枠体（１）とセンサ素子（２０）との密着性の確保という点で好ましい。
また、請求項７に記載の発明では、請求項１ないし６のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法において、金型（１００）として、センシング部（２０ａ）の露出面（２１ａ）と対向する部位が凹んでいるものを用い、金型（１００）の当接のときには、金型（１００）とセンシング部（２０ａ）の露出面（２１ａ）とを非接触とすることを特徴とする。
それによれば、この金型（１００）の凹んでいる部位が逃がし部となり、センシング部（２０ａ）と金型（１００）との非接触が実現されるから、金型（１００）の当接によるセンシング部（２０ａ）へのダメージが極力防止される。
また、請求項８に記載の発明では、請求項１、３〜６のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法において、金型（１００）と、枠体（１）の上面（１ａ）およびセンサ素子（２０）の上面（２１）とを、樹脂よりなるシート（１１０）を介して当接させることを特徴とする。
それによれば、枠体（１）の上面（１ａ）およびセンサ素子（２０）の上面（２１）における凹凸をシート（１１０）で吸収しやすくなり、これら上面（１ａ、２１）と金型（１００）との密着性が向上する。
また、請求項９に記載の発明では、請求項２に記載のセンサ装置の製造方法において、金型（１００）と、枠体（１）の上面（１ａ）とを、樹脂よりなるシート（１１０）を介して当接させることを特徴とする。
それによれば、枠体（１）の上面（１ａ）における凹凸をシート（１１０）で吸収しやすくなり、枠体（１）の上面（１ａ）と金型（１００）との密着性が向上する。
また、請求項１０に記載の発明では、請求項１、３〜８のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法において、金型（１００）は基板（１０）上に位置する上型（１０１）と、基板（１０）の下方に位置する下型（１０２）とを合致させることによりモールド樹脂（５０）の外形に応じたキャビティ（１０３）を形成するものであり、上型（１０１）を枠体（１）の上面（１ａ）とセンサ素子（２０）の上面（２１）とに当接させるようにすることを特徴とする。
それによれば、金型（１００）を枠体（１）の上面（１ａ）とセンサ素子（２０）の上面（２１）とに当接させるにあたって、上型（１０１）という１つの部品を当該両上面（１ａ、２１）に接触させればよいので、当該当接における密着性の確保が容易になる。
また、請求項１１に記載の発明では、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法において、センシング部（２０ａ）は、印加された圧力に応じた信号を出力するものであることを特徴とする。
このように、上記各手段の製造方法は、センサ装置としては、圧力センサに適用されるものに用いて好適である。
また、請求項１２〜１５に記載の発明は、基板（１０）上に、その一部がセンシングを行うセンシング部（２０ａ）として構成されているセンサ素子（２０）を搭載し、基板（１０）およびセンサ素子（２０）をモールド樹脂（５０）で封止するとともに、センシング部（２０ａ）をセンサ素子（２０）の上面（２１）側にてモールド樹脂（５０）より露出させてなるセンサ装置を提供するものである。
さらに、請求項１２に記載のセンサ装置においては、センサ素子（２０）の上面（２１）に平行な面方向にてセンシング部（２０ａ）とは離間した状態でセンシング部（２０ａ）を囲むように、枠状の枠体（１）が基板（１０）上に搭載されて、枠体（１）は基板（１０）に接着固定されており、
センシング部（２０ａ）は基板（１０）から離れた状態としつつ、センサ素子（２０）の下面（２１）のうちセンシング部（２０ａ）から外れた部位が、基板（１０）に接着固定されることにより、センサ素子（２０）における基板（１０）との接着部位および枠体（１）により、センシング部（２０ａ）の全周が囲まれている状態とされており、
センサ素子（２０）の上面（２１）におけるセンシング部（２０ａ）の露出面（２１ａ）だけでなく、センシング部（２０ａ）と基板（１０）および枠体（１）との隙間に位置するセンシング部（２０ａ）の側面（２３ａ）および下面（２２ａ）も、モールド樹脂（５０）で封止されずに露出していることを特徴とする。
本発明のセンサ装置は、上記した請求項１の製造方法により適切に製造し得るものであり、本センサ装置によれば、センシング部（２０ａ）の上面である露出面（２１ａ）だけでなく、センシング部（２０ａ）の側面（２３ａ）および下面（２２ａ）もモールド樹脂（５０）と接触しないモールド樹脂フリー状態として、モールド樹脂（５０）からの応力のセンシング部（２０ａ）への影響を極力排除することができる。
ここで、請求項１３に記載の発明のように、請求項１２に記載のセンサ装置において、枠体（１）の上面（１ａ）とセンサ素子（２０）における基板（１０）との接着部位の上面（２１）とが、連続した同一平面とされているものとしてもよい。
また、さらに請求項１４に記載のセンサ装置においては、センサ素子（２０）の上面（２１）に平行な面方向にてセンシング部（２０ａ）とは離間した状態でセンシング部（２０ａ）を囲むように、枠状の枠体（１）が基板（１０）上に搭載されて、枠体（１）は基板（１０）に接着固定されており、
センシング部（２０ａ）は基板（１０）から離れた状態としつつ、センサ素子（２０）の下面（２１）のうちセンシング部（２０ａ）から外れた部位が、基板（１０）に接着固定されることにより、センサ素子（２０）における基板（１０）との接着部位および枠体（１）により、センシング部（２０ａ）の全周が囲まれている状態とされており、
枠体（１）は、その上面（１ａ）がセンサ素子（２０）の上面（２１）を跨いでいるものであって、当該枠体（１）の上面（１ａ）全体が基板（１０）上にてセンサ素子（２０）の上面（２１）よりも上方に突出した平面とされており、
センサ素子（２０）の上面（２１）におけるセンシング部（２０ａ）の露出面（２１ａ）だけでなく、センシング部（２０ａ）と基板（１０）および枠体（１）との隙間に位置するセンシング部（２０ａ）の側面（２３ａ）および下面（２２ａ）も、モールド樹脂（５０）で封止されずに露出していることを特徴とする。
本発明のセンサ装置は、上記した請求項２の製造方法により適切に製造し得るものであり、本センサ装置によれば、センシング部（２０ａ）の上面である露出面（２１ａ）だけでなく、センシング部（２０ａ）の側面（２３ａ）および下面（２２ａ）もモールド樹脂（５０）と接触しないモールド樹脂フリー状態として、モールド樹脂（５０）からの応力のセンシング部（２０ａ）への影響を極力排除することができる。
ここで、請求項１５に記載の発明のように、請求項１２ないし１４のいずれか１つに記載のセンサ装置においては、センシング部（２０ａ）を、印加された圧力に応じた信号を出力するものにできる。
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
本発明の第１実施形態に係るセンサ装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ概略断面図、（ｃ）は（ａ）中Ｂ−Ｂ概略断面図である。 第１実施形態に係るセンサ装置の製造方法を示す工程図である。 第１実施形態の他の例としてのセンサ装置の概略平面図である。 第１実施形態のもう一つの他の例としてのセンサ装置の概略平面図である。 本発明の第２実施形態に係るセンサ装置の要部を示す概略平面図である。 本発明の第３実施形態に係るセンサ装置の製造方法の要部を示す概略断面図である。 本発明の第４実施形態に係るセンサ装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）中のＣ−Ｃ概略断面図、（ｃ）は（ａ）中Ｄ−Ｄ概略断面図である。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るセンサ装置の概略構成を示す図であり、図１において（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）中の一点鎖線Ａ−Ａに沿った概略断面図、（ｃ）は（ａ）中の一点鎖線Ｂ−Ｂに沿った概略断面図である。なお、図１（ａ）ではモールド樹脂５０の外形およびその開口部５０ａを破線にて示し、モールド樹脂５０を透過してモールド樹脂５０の内部に位置する構成要素を示している。
本実施形態のセンサ装置は、大きくは、基板１０上に、その一部がセンシングを行うセンシング部２０ａとして構成されているセンサ素子２０を搭載し、基板１０およびセンサ素子２０をモールド樹脂５０で封止するとともに、センシング部２０ａをセンサ素子２０の上面２１側にてモールド樹脂５０より露出させてなるものである。
基板１０は、ここでは、リードフレームのアイランド１０であり、このアイランドは銅や４２アロイなどの一般的なリードフレーム材料よりなる。ここでは、基板１０は矩形板状を成しており、その基板１０上には、接着剤６０を介してセンサ素子２０が搭載され、この接着剤６０により、センサ素子２０は基板１０に接着され固定されている。
センサ素子２０は、ここでは圧力センサにおける一般的なセンサ素子２０と同様のものであり、一端寄りの部位にダイアフラム３１を有するチップ３０と台座４０とを、積層して一体化したものである。
たとえばチップ３０は、一般的な半導体プロセスなどによりダイアフラム３１を形成したシリコン半導体などよりなるものであり、ここでは、ダイアフラム３１は、チップ３０の一端寄りの部位に設けられている。
そして、このチップ３０が、ガラスやシリコン半導体などよりなる台座４０と積層されて陽極接合などにより接合されており、これらチップ３０および台座４０によりセンサ素子２０を構成している。ここでは、チップ３０および台座４０ともに同一の長方形板状をなしており、センサ素子２０は、これら２個の長方形の板材３０、４０が積層された長方形板状をなすものとして構成されている。
そして、ここでは、センサ素子２０のうちダイアフラム３１を有する一端側の部位がセンシング部２０ａとして構成されている。ここで、図１（ａ）、（ｂ）においては、センシング部２０ａは、センサ素子２０のうち丸で囲まれた部位に相当する。また、このセンシング部２０ａにおいては、ダイアフラム３１と台座４０とにより区画され密閉された空間としての基準圧力室３２が形成されている。
ここで、センサ素子２０は、当該センサ素子２０の上面２１を基板１０の上方に向けつつ、当該センサ素子２０の下面２２を基板１０に対向させた状態で、基板１０上に搭載されている。このセンサ素子２０の上面２１は、チップ３０における台座４０との接合面とは反対側の面であり、センサ素子２０の下面２２は、台座４０におけるチップ３０との接合面とは反対側の面である。
そして、センサ素子２０は、センシング部２０ａを基板１０から離れた状態としつつ、センサ素子２０の下面２２のうちセンシング部２０ａから外れた部位すなわちセンシング部２０ａとは反対側の他端寄りの部位にて、上記接着剤６０を介して基板１０に接着・固定されている。つまり、センサ素子２０は、センシング部２０ａを基板１０より浮かした状態で、基板１０に片持ち状態で支持されている。
ここで、センサ素子２０の上面２１のうちセンシング部２０ａの部分を、センシング部２０ａの上面２１ａとし、また、センサ素子２０の下面２２のうちセンシング部２０ａの部分を、センシング部２０ａの下面２２ａとして、図１にて符号上、区別している。ここで、センシング部２０ａの上面２１ａは、すなわちセンシング部２０ａの露出面２１ａである。
また、センサ素子２０の側面２３は、上面２１と下面２２との間に位置し、これら上下面２１、２２と直交する面であるが、この側面２３は、チップ３０および台座４０の両側面の連続した同一平面として構成されている。そして、このセンサ素子２０の側面２３のうちセンシング部２０ａの部分を、センシング部２０ａの側面２３ａとして、図１にて符号上、区別している。
また、センサ素子２０においては、一端側のセンシング部２０ａから基板１０との接着固定部である他端側に向かって、図示しない配線がチップ３０に形成されている。そして、図１に示されるように、センサ素子２０における基板１０との接着固定部では、金やアルミなどよりなるワイヤ７０が接続されている。
また、基板１０上には、センサ素子２０における基板１０との接着固定部の隣に、回路チップ８０が接着剤６０を介して搭載されており、この接着剤６０により、回路チップ８０は基板１０に接着され固定されている。
この回路チップ８０は、シリコン半導体などよりなるもので、センサ素子２０に対して電気信号を入出力することで、センサ素子２０を制御したり、センサ素子２０からの信号を取り出したりするものである。
そして、この回路チップ８０とセンサ素子２０とは、上記したセンサ素子２０における基板１０との接着固定部に接続されたワイヤ７０を介して結線され、互いに電気的に接続されている。このワイヤ７０は、たとえばワイヤボンディングにより形成される。
なお、センサ素子２０および回路チップ８０を、基板１０に接着する上記接着剤６０は、たとえば銀ペーストなどの導電性接着剤、あるいは、一般的なエポキシ樹脂などよりなる非導電性の接着剤よりなる。この接着剤６０としては、導電性、非導電性は必要に応じて使い分ければよい。
そして、図１に示されるように、基板１０の外側には、外部との電気的接続を行うリード９０が設けられており、基板１０上の回路チップ８０とリード９０とは、ワイヤ７０を介して結線され、互いに電気的に接続されている。
ここで、本センサ装置の作動について述べると、センサ素子２０のセンシング部２０ａにおいては、ダイアフラム３１は一般のものと同様、たとえばブリッジ回路が形成されているものである。そして、センシング部２０ａの上面２１ａからダイアフラム３１に圧力が印加されると、当該圧力によって歪んだダイアフラム３１によって、その印加圧力に応じたレベルの信号が出力される。
そして、この出力信号は、センサ素子２０内の配線を介してセンサ素子２０の他端側に伝わり、ワイヤ７０を介して回路チップ８０に伝わる。そして、この信号については、回路チップ８０にて増幅等の信号処理がなされ、ワイヤ７０からリード９０を介して外部に出力される。このようにして圧力検出がなされるようになっている。
このように、本実施形態のセンサ装置は、センサ素子２０のセンシング部２０ａを、印加された圧力に応じた信号を出力するものとしており、圧力センサに適用されるものである。具体的には、本センサ装置は、たとえばエアコンの冷媒圧力、自動車のオイル圧力、吸気圧、オートマチック車両の油圧などの圧力検出に用いられる。
また、本実施形態のセンサ装置においては、図１に示されるように、枠状の枠体１が基板１０上に搭載されて、センサ素子２０や回路チップ８０と同様、接着剤６０を介して基板１０に接着固定されている。
この枠体１は、材質を特に限定するものではないが、ＣｕやＡｌなどの金属やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの樹脂、あるいはセラミックなどより構成される。そして、枠体１は、センサ素子２０の上面２１に平行な面方向にてセンシング部２０ａとは離間した状態でセンシング部２０ａを囲むように、基板１０上に配置されている。
また、上述したが、センサ素子２０においては、センシング部２０ａが基板１０から離れた状態としつつ、センサ素子２０の下面２２のうちセンシング部２０ａから外れた部位を基板１０に接着固定している。それにより、本実施形態では、センサ素子２０における基板１０との接着固定部と枠体１とにより、センシング部２０ａの全周が囲まれている状態とされている。
本実施形態では、図１（ａ）に示されるように、枠体１は、その１箇所が切り欠かれた切り欠き部２とされた不連続の環状をなすものである。ここでは、枠体１は、矩形の枠形状であってその辺の一部が途切れており、この途切れた部分が切り欠き部２として構成されている。そして、この枠体１は切り欠き部２を除く全体が接着剤６０を介して基板１０に接着されている。
そして、図１（ａ）に示されるように、基板１０上においては、枠体１の切り欠き部２の隙間に、センサ素子２０における基板１０との接着固定部が介在している。ここで、センサ素子２０における当該接着固定部は、切り欠き部２に隙間なく介在しており、それによって、この切り欠き部２に介在するセンサ素子２０の部分と枠体１とにより、センシング部２０ａの全周を取り囲む連続した環形状が構成されている。
つまり、この切り欠き部２に介在するセンサ素子２０の部分が、枠体１の切り欠き部２による不連続部分を補っており、それにより、基板１０上において、枠体１とセンサ素子２０とが協同して連続した矩形枠状の環を構成し、その内周にセンシング部２０ａが配置された状態が実現されている。
これにより、センサ素子２０において、センシング部２０ａの上面２１ａは基板１０の上方を向き、センシング部２０ａの下面２２ａは基板１０とは離間して対向し、さらにセンシング部２０ａの側面２３ａは枠体１の内周面と離間して対向した状態とされる。
また、基板１０上において、枠体１とセンサ素子２０とにより構成される連続した環形状をなす部分において、当該環形状をなす部分と基板１０との間の全周に亘って上記接着剤６０が介在しており、当該環形状を成す部分と基板１０との間は隙間なく接合されている。
また、ここでは、枠体１の上面１ａとセンサ素子２０における基板１０との接着固定部の上面２１とが、連続した同一平面とされている。つまり、枠体１の上面１ａと枠体１の切り欠き部２に介在するセンサ素子２０の上面２１は、隙間なくつながった平坦面として構成されている。
そして、本センサ装置においては、これら基板１０、基板１０上のセンサ素子１０、枠体１、回路チップ８０、ワイヤ７０およびリード９０が、モールド樹脂５０により包み込まれるように封止されている。このモールド樹脂５０は、エポキシ樹脂などの一般的なモールド材料よりなるものであり、後述するように、金型を用いたトランスファーモールド法により成形されるものである。
ここで、図１に示されるように、リード９０の一部、具体的にはワイヤ７０との接続部とは反対側の部位は、モールド樹脂５０より突出しており、この突出部にてリード９０は外部との接続を行うようにしている。
また、図１に示されるように、本実施形態では、基板１０上において、センサ素子２０の上面２１におけるセンシング部２０ａの露出面２１ａだけでなく、センシング部２０ａと基板１０および枠体１との隙間に位置するセンシング部２０ａの側面２３ａおよび下面２２ａも、モールド樹脂５０で封止されずに露出している。
さらに言えば、モールド樹脂５０は、基板１０上の各部品を含めて基板１０の全周を包み込むように封止しているが、基板１０上のうちセンシング部２０ａが位置する部位では、モールド樹脂５０を設けずに、モールド樹脂５０を開口させている。
そして、このモールド樹脂５０の開口部５０ａにて、上記各部の露出を実現することにより、本実施形態では、センサ素子２０のセンシング部２０ａは、その露出面２１ａだけでなく、枠体１と対向する側面２３ａ、および、基板１０と対向する下面２２ａがモールド樹脂５０から離れた状態となっている。つまり、図１に示されるように、センシング部２０ａの側面２３ａと枠体１との隙間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、および、センシング部２０ａの下面２２ａと基板１０との隙間Ｓ４が存在している。
次に、本センサ装置の製造方法について、図２を参照して述べる。図２は本製造方法を示す工程図であり、各工程のワークを断面的に示している。ここで、図２において（ａ）〜（ｃ）は上記図１（ｂ）に対応したワークの断面図であり、（ｄ）は上記図１（ｃ）に対応したワークの断面図である。
本実施形態の製造方法は、大きくは、基板１０上に、センサ素子２０およびその他の上記各部品１、７０、８０を搭載し、基板１０およびこれら各部品１、２０、７０、８０を樹脂成型用の金型１００に投入して、モールド樹脂５０で封止するとともに、センシング部２０ａをセンサ素子２０の上面２１側にてモールド樹脂５０より露出させるようにしたものである。
なお、ここでは、一般的なリードフレームと同様、基板１０としてのアイランドとリード９０とは、図示しないタイバーなどにより一体に連結されており、モールド樹脂５０による封止後に、モールド樹脂５０の外側にて当該タイバーなどを切断するリードカットを行うことで、当該アイランドとリード９０とを分離させるものである。
［図２（ａ）の工程］
本工程は素子固定工程であり、この工程では、基板１０上に、接着剤６０を介してセンシング部２０ａとセンシング部２０ａから外れた接着固定部２０ｂとを有するセンサ素子２０、回路チップ８０、枠体１を搭載し、接着剤６０を介して当該各部品を基板１０に接着・固定する。
このとき、本工程では、上記した本センサ装置の構成のように、センシング部２０ａの下面２２ａを基板１０から離れた状態としつつ、センサ素子２０のうちセンシング部２０ａから外れた部位、すなわちセンサ素子２０の接着固定部の下面２２を基板１０に接着固定する。
一方で、センサ素子２０の上面２１に平行な面方向にてセンシング部２０ａとは離間した状態でセンシング部２０ａを囲むように、枠体１を基板１０上に搭載して枠体１を基板１０に接着固定する。このように、本素子固定工程は枠体１を基板１０に接着固定する枠体固定工程を有する。
これら枠体１およびセンサ素子２０の基板１０上への搭載により、センサ素子２０における基板１０との接着固定部および枠体１により、センシング部２０ａの全周が囲まれている状態となる。
［図２（ｂ）の工程］
本工程では、基板１０上に接着・固定されたセンサ素子２０、回路チップ８０およびリード９０との各部品間にて、ワイヤボンディングを行い、当該各部品間をワイヤ７０により結線する（ワイヤボンディング工程）。
［図２（ｃ）、（ｄ）の工程］
続いて、本工程では、ここまでの状態のワークを樹脂成形用の金型１００に投入して、モールド樹脂５０による封止を行う。つまり、本工程はモールド工程である。
ここでは、図２（ｃ）、（ｄ）に示されるように、上記センシング部２０ａの全周を囲む環形状を構成する枠体１の上面１ａおよびセンサ素子２０の接着固定部の上面２１に、金型１００を当接させてセンサ素子２０のセンシング部２０ａを、金型１００で封止するとともに、互いに離間するセンシング部２０ａと基板１０および枠体１との上記隙間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を金型１００で密閉した状態とする。
言い換えれば、このような金型１００によるセンシング部２０ａの露出面２１ａの封止および上記隙間Ｓ１〜Ｓ４の密閉を行った状態とすることにより、これらセンシング部２０ａの露出面２１ａおよび上記隙間Ｓ１〜Ｓ４が金型１００のキャビティ１０３より隔絶された状態となる。
ここで、金型１００のキャビティ１０３は、モールド樹脂５０の外形に一致した空間形状を有するものであり、図２（ｃ）、（ｄ）においてはモールド樹脂５０に相当する空間部分として示されている。
また、ここでは、金型１００は、基板１０上に位置する上型１０１と、基板１０の下方に位置する下型１０２とを合致させることにより、キャビティ１０３を形成するものである。そして、ここでは、上型１０１を、枠体１の上面１ａおよびセンサ素子２０の上面２１に当接させるようにする。
また、ここでは、金型１００（ここでは上型１０１）は、その内面にエポキシ樹脂などの樹脂よりなるシートとしてのテープ１１０が貼り付けられたものとされている。このようなテープ１１０は、金型１００と被モールド体との密着性を確保するために、しばしば用いられるものである。
つまり、本実施形態のモールド工程では、金型１００と枠体１の上面１ａおよびセンサ素子２０の上面２１とを、樹脂よりなるテープ１１０を介して当接させるようにしており、このテープ１１０を介して当該両面１ａ、２１と金型１００とが当接している。
こうすることで、枠体１の上面１ａおよびセンサ素子２０の上面２１における凹凸をテープ１１０で吸収しやすくなり、これら上面１ａ、２１と金型１００との密着性が向上する。なお、このテープ１１０は必要に応じて設ければよく、当該密着性の確保が可能ならば、テープ１１０を省略して、当該両上面１ａ、２１と金型１００とを直接接触させるようにしてもよい。
この金型１００の当接状態においては、センシング部２０ａの露出面２１ａが金型１００で被覆されて封止されるとともに、センシング部２０ａの周囲の枠体１およびセンサ素子２０の部分まで金型１００による被覆がなされる。そのため、センシング部２０ａと基板１０および枠体１との隙間が金型１００で密閉され、キャビティ１０３より隔絶された状態となる。
このように、本モールド工程では、金型１００と枠体１の上面１ａおよびセンサ素子２０の上面２１とを当接させた状態とし、この状態でキャビティ１０３にモールド樹脂５０を注入し、センサ素子２０の接着固定部をモールド樹脂５０によって封止する。
こうして、モールド樹脂５０の封止を行い、その後は、必要に応じて上記リードカットなどを行うことにより、本実施形態のセンサ装置ができあがる。
ところで、上記製造方法において、モールド樹脂５０による封止時には、金型１００によって、センシング部２０ａの露出面２１ａ、側面２３ａおよび下面２２ａがキャビティ１０３から隔絶されているため、モールド樹脂５０による封止後は、センシング部２０ａは、その露出面２１ａだけでなく、枠体１と対向する側面２３ａ、および、基板１０と対向する下面２２ａがモールド樹脂５０から離れた状態となる。
そのため、モールド樹脂５０からの応力をセンシング部２０ａが受けることは、極力無くなる。つまり、本実施形態によれば、センシング部２０ａの上面である露出面２１ａだけでなく、センシング部２０ａの側面２３ａおよび下面２２ａもモールド樹脂５０と接触しないモールド樹脂フリー状態として、モールド樹脂５０からの応力のセンシング部２０ａへの影響を極力排除することができる。
ここで上記製造方法においては、枠体１およびセンサ素子２０を基板１０上に接着固定したときに、枠体１の上面１ａとセンサ素子２０における基板１０との接着固定部の上面２１とを、連続した同一平面とすることが望ましい。
それによれば、枠体１の上面１ａとセンサ素子２０の上面２１との間の段差による凹凸を極力防止することができ、金型１００と当該両上面１ａ、２１との当接において密着性に優れた当接が可能となる。
このように枠体１の上面１ａとセンサ素子２０の上面２１とを、連続した同一平面とするためには、たとえば、次のようにすればよい。
本実施形態では、上述したが、枠体１は、その１箇所が切り欠かれた切り欠き部２とされた環状をなすものである。
そして、基板１０上においては、枠体１の切り欠き部２の隙間に、センサ素子２０における基板１０との接着固定部を介在させることによって、この切り欠き部２に介在するセンサ素子２０の部分と枠体１とにより、センシング部２０ａの全周を取り囲む連続した環形状を構成している。
そこで、この場合、たとえば枠体１にバネ性を持たせて、基板１０上において、センサ素子２０における基板１０との接着固定部における対向する両側面２３を、枠体１の切り欠き部２によって挟み付けるようにする。
具体的には、枠体１として、金属や樹脂よりなるバネ性を有するものであって、切り欠き部２の間隔がセンサ素子２０のうち基板１０との接着固定部おける対向する両側面２３間の距離よりも小さくなっているものを用いる。
そして、センサ素子２０を基板１０上に搭載して接着固定した後、枠体１を基板１０上に搭載するとともに、枠体１のバネ性を利用して切り欠き部２の間隔を、センサ素子２０の両側面２３間の距離よりも大きくなるように押し広げ、その後、センサ素子２０の両側面２３を切り欠き部２で挟み付けるようにすればよい。
そうすることで、枠体１のバネ性を利用して切り欠き部２によるセンサ素子２０の挟み付けを行え、切り欠き部２とセンサ素子２０の対向する両側面２３とを隙間なく密着させることができるから、センサ素子２０と枠体１との密着を確実に行うことができる。
また、これら両上面１ａ、２１を同一平面とするためには、当該両上面１ａ、２１の基板１０上の高さを同一とすることが必要であるが、そのためには、たとえば枠体１およびセンサ素子２０と基板１０との間に介在する接着剤６０を、ビーズなどのスペーサを含有させた接着剤としたり、厚さを確保しやすいシート状に成形された接着剤としたりすればよい。
また、図示しないが、平坦面を有する治具を用い、枠体１およびセンサ素子２０を、接着剤６０を介して基板１０上に搭載した後、接着剤６０を硬化させる前に、枠体１およびセンサ素子２０の両上面１ａ、２１を当該治具の平坦面で押し付けることにより、当該両上面１ａ、２１を同一高さに揃えるようにしてもよい。
また、上記同様に、バネ性を有する枠体１を用いた場合には、枠体１の上面１ａとセンサ素子２０の上面２１とを、連続した同一平面とするためには、センサ素子２０および枠体１の基板１０への搭載方法を、次のように変更してもよい。
たとえば、センサ素子２０および枠体１を基板１０上に搭載する前に、予め、センサ素子２０における基板１０との接着固定部における対向する両側面２３を、枠体１の切り欠き部２によって挟み付けて、センサ素子２０と枠体１とを一体化させる。
その後、この一体化した部材を、接着剤６０を介して基板１０上に搭載するようにしてもよい。この場合、予め、一体化したセンサ素子２０および枠体１において、これらの両上面１ａ、２１を同一平面に調整することが容易である。
また、枠体１およびセンサ素子２０を基板１０上に接着固定したときに、枠体１の上面１ａとセンサ素子２０における接着固定部の上面２１とを、連続した同一平面とせずに、当該両面１ａ、２１で段差があるような場合には、たとえば金型１００に当該段差に応じた凹凸を設けることで、金型１００を当該両面に当接させるようにすればよい。
また、上述したが、本製造方法では、金型１００は上型１０１と下型１０２とを合致させることによりキャビティ１０３を形成するものであり、上型１０１を枠体１の上面１ａとセンサ素子２０の上面２１とに当接させるようにしている。
それによれば、金型１００を枠体１の上面１ａとセンサ素子２０の上面２１とに当接させるにあたって、上型１０１という１つの部品を当該両上面１ａ、２１に接触させればよいので、当該当接における密着性の確保が容易になる。
たとえば、金型１００が上型１０１と下型１０２との構成ではなく、左右の型よりなる場合、金型１００を枠体１の上面１ａとセンサ素子２０の上面２１とに当接させるときには、当該左の型と右の型との独立した２部品を、当該両上面１ａ、２１に接触させることになる。
その場合、当該左右の型の位置ずれなどにより、たとえば左右の両型の一方が当該両上面１ａ、２１間に隙間を発生させてしまう可能性があるが、本実施形態によれば、２部品の位置合わせではなく１部品の位置合わせを考慮すればよいので、金型１００と当該両上面１ａ、２１との当接が容易になる。
ここで、図３、図４に本第１実施形態の他の例を示す。図３は、第１実施形態の他の例としてのセンサ装置の概略平面図であり、図４は、第１実施形態のもう一つの他の例としてのセンサ装置の概略平面図である。
図３に示される例では、回路チップ８０を省略した構成としている。これは、センサ素子２０におけるチップ３０に、増幅回路等の回路チップ８０の機能を有する回路を集積してやることにより実現される。そして、この場合、センサ素子２０にて信号処理まで行われ、ワイヤ７０からリード９０を介して検出信号が出力されるようになっている。
また、図４に示される例では、リード９０の間に導電性接着剤などによりチップコンデンサ９１を設け、これにより耐ノイズ性の向上を図るようにしている。リード９０を介してセンサ装置に入力、あるいはセンサ装置から出力される信号に対して、チップコンデンサ９１がノイズ除去を行うことで、ノイズ低減が図れる。
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態に係るセンサ装置の要部を示す概略平面図である。図５では、モールド樹脂５０は図１に示されるものと同様の形状を有するものであるが、図５では、センシング部２０ａを露出させる開口部５０ａのみを破線にて示してある。
本実施形態は、上記第１実施形態に比べて、枠体１におけるセンサ素子２０の挟み付け部分の形状が相違するものであり、ここでは、その相違点を中心に述べることとする。
図５に示されるように、本実施形態においても、基板１０上において、センサ素子２０における基板１０との接着固定部における対向する両側面２３を、枠体１の切り欠き部２によって挟み付けるものである。
ここにおいて、本実施形態では、モールド樹脂５０による封止時に金型１００内にて、モールド樹脂５０を、センサ素子２０において切り欠き部２に挟み付けられる両側面２３に沿った方向に流れるものとする。このモールド樹脂５０の流れ方向は、図５中の白矢印Ｍに示されている。
そして、枠体１としては、センサ素子２０を挟む部位においてモールド樹脂５０流れの上流側に面する側面１ｂが、モールド樹脂５０流れの上流側から下流側に向かうにつれてセンサ素子２０から離れるように傾斜したテーパ面とされているものを用いている。図５では、モールド樹脂５０流れの上流側から下流側に向かって、当該両側面１ｂはセンサ素子２０を中心に末広がり状に拡がるテーパ面とされている。
それによれば、モールド樹脂５０の封止時には、モールド樹脂５０の流れによって枠体１には、切り欠き部２にてセンサ素子２０を挟みつける方向への力が印加される。言い換えれば、切り欠き部２がセンサ素子２０に押し付けられる力が発生する。そのため、本実施形態によれば、枠体１とセンサ素子２０との密着性の確保がなされ、両者間で隙間のない構成を実現しやすい。
（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態に係るセンサ装置の製造方法の要部を示す概略断面図であり、モールド工程におけるワークおよび金型１００の断面構成を示している。本実施形態は、上記第１実施形態に用いられる金型１００を一部変更したものであり、ここでは、その変更点を中心に述べる。
図６に示されるように、本実施形態では、金型１００として、センシング部２０ａの露出面２１ａと対向する部位が凹んだ凹部１００ａとされているものを用いる。ここでは、上型１０１に凹部１００ａを形成している。
そして、金型１００の上型１０１を、テープ１１０を介して、枠体１の上面１ａおよびセンサ素子２０の上面２１に当接させるときには、上型１０１とセンシング部２０ａの露出面２１ａとを非接触とするものである。
この金型１００の当接においては、金型１００おいて凹部１００ａを取り囲む壁の先端と、上記両上面１ａ、２１との接触により、センシング部２０ａの露出面２１ａが金型１００で被覆・封止されるとともに、センシング部２０ａと基板１０および枠体１との隙間が金型１００で密閉され、キャビティ１０３より隔絶された状態となる。そして、この状態でモールド樹脂５０による封止を行えば、上記図１と同様のセンサ装置ができあがる。
このように、本実施形態の製造方法によれば、この金型１００の凹部１００ａ逃がし部となり、モールド工程におけるセンシング部２０ａと金型１００との非接触が実現されるから、金型１００の当接によるセンシング部２０ａへのダメージを極力防止することが可能となる。
なお、テープ１１０を介した金型１００と枠体１の上面１ａおよびセンサ素子２０の上面２１との当接については、金型１００において凹部１００ａを取り囲む壁の先端と、上記両上面１ａ、２１との接触によりなされるが、この接触については面接触でもよし、線接触でもよい。
また、本実施形態においても、上記第２実施形態と同様、枠体１としては、センサ素子２０を挟む部位においてモールド樹脂５０の上流側に面する側面１ｂが、モールド樹脂５０の上流側から下流側に向かうにつれてセンサ素子２０から離れるように傾斜したテーパ面とされているものを用いてもよいことはもちろんである。
（第４実施形態）
図７は、本発明の第４実施形態に係るセンサ装置の概略構成を示す図であり、図７において（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）中の一点鎖線Ｃ−Ｃに沿った概略断面図、（ｃ）は（ａ）中の一点鎖線Ｄ−Ｄに沿った概略断面図である。なお、図７（ａ）ではモールド樹脂５０の外形を破線にて示し、モールド樹脂５０を透過してモールド樹脂５０の内部に位置する構成要素を示している。
本実施形態は、上記第１実施形態において、枠体１を一部変更したところが相違するものであり、ここでは、その相違点を中心に述べる。
上記第１実施形態では、枠体１は、その１箇所が切り欠かれた切り欠き部２とされた環状をなすものであり、基板１０上においては、枠体１の切り欠き部２の隙間に、センサ素子２０の接着固定部を介在させるものであったが、本実施形態の枠体１は、そのような切り欠き部を有しない、連続した環状をなすものである。
図７に示されるように、本実施形態の枠体１は、上記図１に示される枠体１に比べて、上面１ａ全体をセンサ素子２０の上面２１よりも上方に位置させて枠体１の上面１ａを連続した環状、ここでは矩形枠状をなすものとしたものである。
すなわち、本実施形態の枠体１は、その上面１ａ全体を基板１０上にてセンサ素子２０の上面２１よりも上方に突出した平面としており、その上面１ａがセンサ素子２０における基板１０への接着固定部の上面２１を跨いでいるものである。
このような枠体１を用いた本実施形態のモールド工程においても、金型１００の当接は上記第１実施形態と同様の要領で行うが、本実施形態では、金型１００は、枠体１の上面１ａのみに当接するものとなる。なお、金型１００は、上記第１実施形態に示したものと同様のものを用いることができる。
そして、それにより、センサ素子２０の上面２１におけるセンシング部２０ａの露出面２１ａが金型１００で封止されるとともに、互いに離間するセンシング部２０ａと基板１０および枠体１との隙間が金型１００で密閉された状態とされる。そして、この状態で、本実施形態においても、金型１００内に樹脂注入を行い、モールド樹脂５０による封止を行うのである。
こうして、できあがった本実施形態のセンサ装置においても、センサ素子２０の上面２１におけるセンシング部２０ａの露出面２１ａだけでなく、センシング部２０ａと基板１０および枠体１との隙間に位置するセンシング部２０ａの側面２３ａおよび下面２２ａも、モールド樹脂５０で封止されずに露出した構成となる。
このように、本実施形態によっても、センシング部２０ａの上面である露出面２１ａだけでなく、センシング部２０ａの側面２３ａおよび下面２２ａもモールド樹脂５０と接触しないモールド樹脂フリー状態として、モールド樹脂５０からの応力のセンシング部２０ａへの影響を極力排除することができる。
また、本実施形態では、モールド工程では、金型１００と当接するのは、枠体１の上面１ａのみであるから、上記第１実施形態のように、金型１００の当接による密着性を確保する目的で枠体１の上面１ａとセンサ素子２０の上面２１とを連続した同一平面とする必要はない。
なお、本実施形態では、上記金型１００については図示していないが、本実施形態のモールド工程においても、当該金型１００と枠体１の上面１ａとを、樹脂よりなるテープ１１０を介して当接させることが望ましい。
それによれば、枠体１の上面１ａにおける凹凸をテープ１１０で吸収しやすくなり、枠体１の上面１ａと金型１００との密着性が向上する。もちろん、この場合も、テープ１１０は必要に応じて設ければよく、可能ならば省略してもよい。
また、本実施形態においても、第２実施形態と同様、枠体１としては、センサ素子２０を挟む部位においてモールド樹脂５０の上流側に面する側面１ｂが、上記テーパ面とされているものを用いてもよい。さらには、第３実施形態のように、金型１００に逃がし部としての凹部１００ａを設けてもよいことはもちろんである。
（他の実施形態）
なお、上記各実施形態において、センサ素子２０としては、そのセンシング部２０ａが印加された圧力に応じた信号を出力するものに限定されるものではない。センシング部２０ａの上下および側面２１ａ、２２ａ、２３ａをモールド樹脂フリー状態とする必要があるものならば、圧力センサ以外でもよい。たとえば、センシング部として振動部を有する加速度センサや角速度センサなどのセンサ素子であってもよい。
また、基板１０としては、上記したリードフレームのアイランド以外にも、たとえばセラミック基板やプリント基板などの配線基板などであってもよい。
また、上記各実施形態では、基板１０上に１個のセンサ素子２０が搭載されていたが、上記各実施形態に示したのと同様の状態で複数個のセンサ素子２０が、基板１０上に搭載されていてもよい。
１ 枠体
１ａ 枠体の上面
１ｂ 枠体のうちセンサ素子を挟む部位においてモールド樹脂流れの上流側に面する側面
２ 枠体の切り欠き部
１０ 基板
２０ センサ素子
２０ａ センシング部
２１ センサ素子の上面
２１ａ センシング部の上面としての露出面
２２ センサ素子の下面
２２ａ センシング部の下面
２３ センサ素子の側面
２３ａ センシング部の側面
５０ モールド樹脂
１００ 金型
１０１ 上型
１０２ 下型
１０３ キャビティ
１１０ シートとしてのテープ

Claims (15)

  1. センシング部（２０ａ）と前記センシング部（２０ａ）から外れた接着固定部（２０ｂ）とを有するセンサ素子（２０）の前記接着固定部（２０ｂ）の下面（２２）を基板（１０）上に接着固定する素子固定工程と、
    前記基板（１０）および前記センサ素子（２０）を樹脂成型用の金型（１００）に投入し、前記センシング部（２０ａ）を露出させつつ前記センサ素子（２０）の接着固定部（２０ｂ）をモールド樹脂（５０）で封止するモールド工程と、を有するセンサ装置の製造方法において、
    前記素子固定工程は、前記センサ素子（２０）の上面（２１）に平行な面方向にて前記センシング部（２０ａ）とは離間した状態で、枠状の枠体（１）を前記基板（１０）に接着固定する枠体固定工程を有し、
    前記素子固定工程では、前記センシング部（２０ａ）の下面（２２ａ）を前記基板（１０）から離れた状態としつつ、前記接着固定部（２０ｂ）の下面（２２）を前記基板（１０）に接着固定することにより、前記枠体（１）および前記接着固定部（２０ｂ）で前記センシング部（２０ａ）の全周が囲まれている状態とし、
    前記モールド工程では、前記枠体（１）の上面（１ａ）と前記接着固定部（２０ｂ）の上面（２１）とに前記金型（１００）を当接させて、互いに離間する前記センシング部（２０ａ）と前記基板（１０）および前記枠体（１）との隙間（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）を前記金型（１００）で密閉した状態で、前記接着固定部（２０ｂ）を前記モールド樹脂（５０）にて封止することを特徴とするセンサ装置の製造方法。
  2. センシング部（２０ａ）と前記センシング部（２０ａ）から外れた接着固定部（２０ｂ）とを有するセンサ素子（２０）の前記接着固定部（２０ｂ）の下面（２２）を基板（１０）上に接着固定する素子固定工程と、
    前記基板（１０）および前記センサ素子（２０）を樹脂成型用の金型（１００）に投入し、前記センシング部（２０ａ）を露出させつつ前記センサ素子（２０）の接着固定部（２０ｂ）をモールド樹脂（５０）で封止するモールド工程と、を有するセンサ装置の製造方法において、
    前記素子固定工程は、前記センサ素子（２０）の上面（２１）に平行な面方向にて前記センシング部（２０ａ）とは離間した状態で、枠状の枠体（１）を前記基板（１０）に接着固定する枠体固定工程を有し、
    前記素子固定工程では、前記センシング部（２０ａ）の下面（２２ａ）を前記基板（１０）から離れた状態としつつ、前記接着固定部（２０ｂ）の下面（２２）を前記基板（１０）に接着固定することにより、前記枠体（１）および前記接着固定部（２０ｂ）で前記センシング部（２０ａ）の全周が囲まれている状態とし、
    前記枠体（１）として、その上面（１ａ）が前記センサ素子（２０）の前記接着固定部（２０ｂ）の上面（２１）を跨いでいるとともに、当該枠体（１）の上面（１ａ）全体が前記基板（１０）上にて前記センサ素子（２０）の上面（２１）よりも上方に突出した平面とされているものを用い、
    前記モールド工程では、前記枠体（１）の上面（１ａ）に、前記金型（１００）を当接させて、前記センシング部（２０ａ）封止するととともに、互いに離間する前記センシング部（２０ａ）と前記基板（１０）および前記枠体（１）との隙間（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）を前記金型（１００）で密閉した状態で、前記接着固定部（２０ｂ）を前記モールド樹脂（５０）にて封止することを特徴とするセンサ装置の製造方法。
  3. 前記枠体（１）および前記センサ素子（２０）を前記基板（１０）上に接着固定したときに、前記枠体（１）の上面（１ａ）と前記センサ素子（２０）における前記接着固定部（２０ｂ）の上面（２１）とを、連続した同一平面とすることを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置の製造方法。
  4. 前記枠体（１）は、その１箇所が切り欠かれた切り欠き部（２）とされた環状をなすものであり、
    前記基板（１０）上においては、前記枠体（１）の前記切り欠き部（２）の隙間に、前記センサ素子（２０）の前記接着固定部（２０ｂ）を介在させることによって、この切り欠き部（２）に介在する前記センサ素子（２０）の部分と前記枠体（１）とにより、前記センシング部（２０ａ）の全周を取り囲む連続した環形状を構成するようにしたことを特徴とする請求項１または３に記載のセンサ装置の製造方法。
  5. 前記基板（１０）上においては、前記センサ素子（２０）の前記接着固定部（２０ｂ）における対向する両側面（２３）を、前記枠体（１）の前記切り欠き部（２）によって挟み付けるものであり、
    前記枠体（１）として、バネ性を有するものであって、前記切り欠き部（２）の間隔が前記接着固定部（２０ｂ）における対向する両側面（２３）間の距離よりも小さくなっているものを用い、
    前記センサ素子（２０）を前記基板（１０）上に搭載して接着固定した後、
    前記枠体（１）を前記基板（１０）上に搭載し、前記枠体（１）のバネ性を利用して前記切り欠き部（２）の間隔を、前記センサ素子（２０）の前記両側面（２３）間の距離よりも大きくなるように押し広げた後、前記センサ素子（２０）の前記両側面（２３）を前記切り欠き部（２）で挟み付けるようにすることを特徴とする請求項４に記載のセンサ装置の製造方法。
  6. 前記基板（１０）上においては、前記センサ素子（２０）の前記接着固定部（２０ｂ）における対向する両側面（２３）を、前記枠体（１）の前記切り欠き部（２）によって挟み付けるものであり、
    前記モールド樹脂（５０）による封止時に前記金型（１００）内にて、前記モールド樹脂（５０）は、前記センサ素子（２０）において前記切り欠き部（２）に挟み付けられる前記両側面（２３）に沿った方向に流れるものとされており、
    前記枠体（１）としては、前記センサ素子（２０）を挟む部位において前記モールド樹脂（５０）流れの上流側に面する側面（１ｂ）が、前記モールド樹脂（５０）流れの上流側から下流側に向かうにつれて前記センサ素子（２０）から離れるように傾斜したテーパ面とされているものを用いることを特徴とする請求項４または５に記載のセンサ装置の製造方法。
  7. 前記金型（１００）として、前記センシング部（２０ａ）の露出面（２１ａ）と対向する部位が凹んでいるものを用い、前記金型（１００）の当接のときには、前記金型（１００）と前記センシング部（２０ａ）の露出面（２１ａ）とを非接触とすることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法。
  8. 前記金型（１００）と、前記枠体（１）の上面（１ａ）および前記センサ素子（２０）の上面（２１）とを、樹脂よりなるシート（１１０）を介して当接させることを特徴とする請求項１、３、４、５、６のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法。
  9. 前記金型（１００）と、前記枠体（１）の上面（１ａ）とを、樹脂よりなるシート（１１０）を介して当接させることを特徴とする請求項２に記載のセンサ装置の製造方法。
  10. 前記金型（１００）は前記基板（１０）上に位置する上型（１０１）と、前記基板（１０）の下方に位置する下型（１０２）とを合致させることにより前記モールド樹脂（５０）の外形に応じたキャビティ（１０３）を形成するものであり、前記上型（１０１）を前記枠体（１）の上面（１ａ）と前記センサ素子（２０）の上面（２１）とに当接させるようにすることを特徴とする請求項１、３、４、５、６、７、８のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法。
  11. 前記センシング部（２０ａ）は、印加された圧力に応じた信号を出力するものであることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載のセンサ装置の製造方法。
  12. 基板（１０）上に、その一部がセンシングを行うセンシング部（２０ａ）として構成されているセンサ素子（２０）を搭載し、前記基板（１０）および前記センサ素子（２０）をモールド樹脂（５０）で封止するとともに、前記センシング部（２０ａ）を前記センサ素子（２０）の上面（２１）側にて前記モールド樹脂（５０）より露出させてなるセンサ装置において、
    前記センサ素子（２０）の上面（２１）に平行な面方向にて前記センシング部（２０ａ）とは離間した状態で前記センシング部（２０ａ）を囲むように、枠状の枠体（１）が前記基板（１０）上に搭載されて、前記枠体（１）は前記基板（１０）に接着固定されており、
    前記センシング部（２０ａ）は前記基板（１０）から離れた状態としつつ、前記センサ素子（２０）の下面（２１）のうち前記センシング部（２０ａ）から外れた部位が、前記基板（１０）に接着固定されることにより、前記センサ素子（２０）における前記基板（１０）との接着部位および前記枠体（１）により、前記センシング部（２０ａ）の全周が囲まれている状態とされており、
    前記センサ素子（２０）の上面（２１）における前記センシング部（２０ａ）の露出面（２１ａ）だけでなく、前記センシング部（２０ａ）と前記基板（１０）および前記枠体（１）との隙間に位置する前記センシング部（２０ａ）の側面（２３ａ）および下面（２２ａ）も、前記モールド樹脂（５０）で封止されずに露出していることを特徴とするセンサ装置。
  13. 前記枠体（１）の上面（１ａ）と前記センサ素子（２０）における前記基板（１０）との接着部位の上面（２１）とが、連続した同一平面とされていることを特徴とする請求項１２に記載のセンサ装置。
  14. 基板（１０）上に、その一部がセンシングを行うセンシング部（２０ａ）として構成されているセンサ素子（２０）を搭載し、前記基板（１０）および前記センサ素子（２０）をモールド樹脂（５０）で封止するとともに、前記センシング部（２０ａ）を前記センサ素子（２０）の上面（２１）側にて前記モールド樹脂（５０）より露出させてなるセンサ装置において、
    前記センサ素子（２０）の上面（２１）に平行な面方向にて前記センシング部（２０ａ）とは離間した状態で前記センシング部（２０ａ）を囲むように、枠状の枠体（１）が前記基板（１０）上に搭載されて、前記枠体（１）は前記基板（１０）に接着固定されており、
    前記センシング部（２０ａ）は前記基板（１０）から離れた状態としつつ、前記センサ素子（２０）の下面（２１）のうち前記センシング部（２０ａ）から外れた部位が、前記基板（１０）に接着固定されることにより、前記センサ素子（２０）における前記基板（１０）との接着部位および前記枠体（１）により、前記センシング部（２０ａ）の全周が囲まれている状態とされており、
    前記枠体（１）は、その上面（１ａ）が前記センサ素子（２０）の上面（２１）を跨いでいるものであって、当該枠体（１）の上面（１ａ）全体が前記基板（１０）上にて前記センサ素子（２０）の上面（２１）よりも上方に突出した平面とされており、
    前記センサ素子（２０）の上面（２１）における前記センシング部（２０ａ）の露出面（２１ａ）だけでなく、前記センシング部（２０ａ）と前記基板（１０）および前記枠体（１）との隙間に位置する前記センシング部（２０ａ）の側面（２３ａ）および下面（２２ａ）も、前記モールド樹脂（５０）で封止されずに露出していることを特徴とするセンサ装置。
  15. 前記センシング部（２０ａ）は、印加された圧力に応じた信号を出力するものであることを特徴とする請求項１２ないし１４のいずれか１つに記載のセンサ装置。
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