JP2013224908A - Sensor device and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、センサチップとリードそれぞれの一部がモールド樹脂によって被覆されて成るセンサ部と、自身の中空内にセンサ部が固定されるハウジングと、を有するセンサ装置、及び、その製造方法に関するものである。 The present invention relates to a sensor device having a sensor part in which a part of each of a sensor chip and a lead is covered with a mold resin, and a housing in which the sensor part is fixed in its own hollow, and a method for manufacturing the same. It is.
従来、例えば特許文献１に示されるように、圧力媒体の圧力を検出するセンサ部と、該センサ部と機械的及び電気的に接続されたターミナルと、センサ部及びターミナルそれぞれの一部を収納するケースと、圧力媒体が流入するための圧力導入孔が形成されたハウジングと、を備える圧力センサが提案されている。ケースがハウジングに組み付けられ、センサ部が圧力導入孔に設置されている。 Conventionally, for example, as disclosed in Patent Document 1, a sensor unit that detects pressure of a pressure medium, a terminal mechanically and electrically connected to the sensor unit, and a part of each of the sensor unit and the terminal are accommodated. There has been proposed a pressure sensor including a case and a housing in which a pressure introduction hole through which a pressure medium flows is formed. The case is assembled to the housing, and the sensor unit is installed in the pressure introducing hole.
上記したケースは、筒状のカップと、該カップに充填された樹脂部と、を有し、センサ部とターミナルとの接続部位が、樹脂部によって被覆されている。そして、センサ部における樹脂部から露出された部位、及び、樹脂部の一部が、カップにおける圧力導入孔側の開口部から露出されている。 The case described above has a cylindrical cup and a resin portion filled in the cup, and a connection portion between the sensor portion and the terminal is covered with the resin portion. And the site | part exposed from the resin part in a sensor part, and a part of resin part are exposed from the opening part by the side of the pressure introduction hole in a cup.
上記したように、特許文献１に示される圧力センサでは、センサ部における樹脂部から露出された部位と樹脂部の一部それぞれが外部に露出されている。そのため、センサ部と樹脂部それぞれの外表面の境に形成される第１境界線、及び、樹脂部とカップそれぞれの外表面の境に形成される第２境界線それぞれが外部に露出されている。したがって、これら境界線を介して、センサ部と樹脂部との界面、及び、樹脂部とカップとの界面それぞれに異物が侵入する虞がある。異物が侵入すると、センサ部やターミナルが腐食する虞がある。 As described above, in the pressure sensor disclosed in Patent Document 1, a part of the sensor unit exposed from the resin part and a part of the resin part are exposed to the outside. Therefore, the first boundary line formed at the boundary between the outer surfaces of the sensor part and the resin part and the second boundary line formed at the boundary between the outer surfaces of the resin part and the cup are exposed to the outside. . Therefore, there is a possibility that foreign matter may enter the interface between the sensor part and the resin part and the interface between the resin part and the cup via these boundary lines. If foreign matter enters, there is a risk of corrosion of the sensor unit and the terminal.
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、センサチップとリードそれぞれの腐食が抑制されたセンサ装置、及び、その製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a sensor device in which corrosion of each of a sensor chip and a lead is suppressed, and a manufacturing method thereof.
上記した目的を達成するために、本発明は、物理量を検出するセンサチップ（１１）、該センサチップの出力信号を外部に出力するためのリード（１２）、及び、センサチップとリードそれぞれの一部を被覆するモールド樹脂（１３）を有するセンサ部（１０）と、環状を成し、その内環面（３０ａ）によって囲まれた中空内にセンサ部が固定されるハウジング（３０）と、を有し、モールド樹脂は、センサチップの一部が露出した第１露出面（１３ａ）と、リードの一部が露出した第２露出面（１３ｂ）と、第１露出面と第２露出面とを連結する連結面（１３ｃ）と、を有し、側面がハウジングの内環面と接触することで、ハウジングの中空が、モールド樹脂から露出したセンサチップの一部が設けられる第１領域と、モールド樹脂から露出したリードの一部が設けられる第２領域と、に区画され、第１領域を構成するハウジングの内環面と、モールド樹脂の第１露出面とによって溝部（７３）が構成され、該溝部に充填された接着剤（７０）によって、センサチップの表面と第１露出面との境に形成される第１境界線（７１）、及び、第１露出面と内環面との境に形成される第２境界線（７２）それぞれが被覆されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a sensor chip (11) for detecting a physical quantity, a lead (12) for outputting an output signal of the sensor chip to the outside, and a sensor chip and a lead. A sensor part (10) having a mold resin (13) covering the part, and a housing (30) having a ring shape and being fixed in a hollow space surrounded by the inner ring surface (30a). The mold resin includes a first exposed surface (13a) from which a part of the sensor chip is exposed, a second exposed surface (13b) from which a part of the lead is exposed, a first exposed surface, and a second exposed surface. A first region in which the hollow of the housing is provided with a part of the sensor chip that is exposed from the mold resin. Dew from mold resin A groove portion (73) is formed by the inner ring surface of the housing constituting the first region and the first exposed surface of the mold resin. The filled adhesive (70) forms the first boundary line (71) formed at the boundary between the surface of the sensor chip and the first exposed surface, and the boundary between the first exposed surface and the inner ring surface. Each of the second boundary lines (72) is covered.
これによれば、第１境界線（７１）と第２境界線（７２）それぞれが外部に露出された構成とは異なり、これら境界線（７１，７２）を介して、センサチップ（１１）とモールド樹脂（１３）との界面、及び、モールド樹脂（１３）とハウジング（３０）との界面それぞれに、異物が侵入することが抑制される。この結果、センサチップ（１１）とリード（１２）それぞれの腐食が抑制される。 According to this, unlike the configuration in which each of the first boundary line (71) and the second boundary line (72) is exposed to the outside, the sensor chip (11) and the sensor chip (11) are connected via these boundary lines (71, 72). Intrusion of foreign matter into the interface with the mold resin (13) and the interface between the mold resin (13) and the housing (30) is suppressed. As a result, corrosion of the sensor chip (11) and the lead (12) is suppressed.
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図１６に基づいて、本実施形態に係るセンサ装置、及び、その製造方法を説明する。図１に示すように、センサ装置１００は、要部として、センサ部１０と、ハウジング３０と、固定部５０と、を有する。センサ部１０がハウジング３０の中空内に固定され、ハウジング３０が固定部５０の中空内に固定されている。そして、センサ部１０、ハウジング３０、及び、固定部５０それぞれが、接着剤７０を介して機械的に連結されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
Based on FIGS. 1-16, the sensor apparatus which concerns on this embodiment, and its manufacturing method are demonstrated. As shown in FIG. 1, the
センサ部１０は、物理量を検出するセンサチップ１１と、センサチップ１１の出力信号を外部に出力するためのリード１２と、センサチップ１１とリード１２それぞれの一部を被覆するモールド樹脂１３と、を有する。センサチップ１１は、圧力センサ１４と、圧力センサ１４が形成された半導体チップ１５と、を有する。半導体チップ１５における圧力センサ１４の形成領域がモールド樹脂１３から外部に露出され、被測定対象である圧力流体に圧力センサ１４が晒される構成と成っている。本実施形態では、半導体チップ１５に、圧力センサ１４の出力信号を処理する処理回路（図示略）が形成されており、この処理回路を介した圧力センサ１４の出力信号が、リード１２に出力される。
The
リード１２は、図７に示すリードフレーム１６の一部である。リードフレーム１６は、複数のリード１２と、センサチップ１１を搭載するランド１７と、ランド１７とリード１２、及び、複数のリード１２間を連結する連結部１８と、から成る。図９に示すように、リード１２は、ワイヤ２２を介してセンサチップ１１と電気的に接続され、図１１に示すように、その連結部位は、モールド樹脂１３によって被覆されている。そして、図１２に示すように、連結部１８は、後述する除去工程において除去され、図１３に示すように、電気的に独立したリード１２それぞれに、ターミナル１２ａが接合されている。更に、図４に示すように、ランド１７と連結部１８との連結部位１８ａがモールド樹脂１３から外部に露出され、その露出された連結部位１８ａが、図６に示すように、接着剤７０によって被覆されている。
The
モールド樹脂１３は、図１０に示す金型９０のキャビティ９１に、溶融したモールド樹脂１３を注入し、固化することで形成されるものである。モールド樹脂１３は、センサチップ１１の一部が露出した第１露出面１３ａと、リード１２の一部が露出した第２露出面１３ｂと、第１露出面１３ａと第２露出面１３ｂとを連結する連結面１３ｃと、を有する。
The
より具体的に言えば、モールド樹脂１３は、３つの柱部１９〜２１が一体的に連結されて成る。第２柱部２０の上面２０ａに第１柱部１９が連結され、下面２０ｂに第３柱部２１が連結されている。そして、第１柱部１９の径は、第２柱部２０の径よりも小さく、第２柱部２０の径は、第３柱部２１の径よりも大きくなっている。図６に示すように、第１柱部１９の側面から、上記した連結部位１８ａが外部に露出し、第１柱部１９の表面が接着剤７０によって被覆されている。なお、上記した第１柱部１９の全表面と上面２０ａが第１露出面１３ａに含まれ、第３柱部２１の全表面と下面２０ｂが第２露出面１３ｂに含まれる。
More specifically, the
ハウジング３０は、環状を成し、その内環面３０ａによって囲まれた中空内にセンサ部１０を収納するものである。図１に示すように、第２柱部２０の連結面１３ｃがハウジング３０の内環面３０ａに接触する態様で、ハウジング３０の中空内にセンサ部１０が配置されている。これにより、ハウジング３０の中空が、第１領域と第２領域とに区画され、第１領域に、第１柱部１９とともに、モールド樹脂１３から露出したセンサチップ１１の一部が設けられ、第２領域に、第３柱部２１とともに、モールド樹脂１３から露出したリード１２の一部が設けられている。
The
なお、図１に示すように、ハウジング３０の中空は、上記した第１領域と第２領域とを有するセンサ部１０の配置領域と、ターミナル１２ａの周囲を囲むことで、コネクタを構成するターミナル１２ａの配置領域と、に分断されている。そして、図２及び図３に示すように、ハウジング３０の内環面３０ａには環状の突起３１が形成され、該突起３１の先端が僅かに潰れた態様で、突起３１の先端がモールド樹脂１３（第２柱部２０）の連結面１３ｃと接触している。
In addition, as shown in FIG. 1, the hollow of the
固定部５０は、センサ部１０を他部材に固定するためのものである。固定部５０は、アルミニウムなどの金属材料によって形成され、第１筒部５１と第２筒部５２とが一体的に連結されて成る。第１筒部５１の中空が、圧力流体を導入する機能を果たし、第２筒部５２の中空が、センサ部１０を収納する機能を果たしている。図１に示すように、第１筒部５１の内径は、第２筒部５２の内径よりも小さくなっており、第１筒部５１と第２筒部５２それぞれの内壁を連結する連結面に、環状の凸部５３が形成されている。この凸部５３が接着剤７０によって被覆されることで、固定部５０が、センサ部１０とハウジング３０とに固定されている。
The fixing
図１に示すように、第２筒部５２における第１筒部５１から離れた端部は、かしめられ、自身の中心に向かって折れ曲がっている。このかしめられて折れ曲がった部位によって、固定部５０がハウジング３０に固定されている。なお、第１筒部５１の外壁には、パイプに設けられたねじ孔に固定するためのねじ溝５４が形成されている。
As shown in FIG. 1, the end of the
接着剤７０は、センサチップ１１の表面と第１露出面１３ａとの境に形成される第１境界線７１、及び、第１露出面１３ａとハウジング３０の内環面３０ａとの境に形成される第２境界線７２それぞれを被覆するものである。図１に示すように、第１領域を構成するハウジング３０の内環面３０ａと、モールド樹脂１３の第１露出面１３ａとによって溝部７３が構成され、この溝部７３に接着剤７０が充填されている。この構成により、上記した境界線７１，７２それぞれが、接着剤７０によって被覆されている。
The adhesive 70 is formed at the
本実施形態に係る接着剤７０は、室温にて硬化する室温硬化型接着剤であり、その具体的な材料としては、シリコーン系、フロロシリコーン系、フッ素系、エポキシ系を採用することができる。また、本実施形態では、溝部７３を構成する内環面３０ａと第１露出面１３ａそれぞれに凹凸が形成され、この凹凸が接着剤７０によって被覆されている。凹凸は、リブ状突起、ギャザー、シボなどである。更に、本実施形態では、溝部７３を構成する内環面３０ａと第１露出面１３ａそれぞれに紫外線照射、レーザー照射、プラズマ処理、カップリング剤塗布などを施すことによって、溝部７３を構成する内環面３０ａと第１露出面１３ａそれぞれの表面官能基を活性化している。こうすることで、溝部７３を構成する内環面３０ａと第１露出面１３ａそれぞれと接着剤７０との接着強度を向上している。
The adhesive 70 according to the present embodiment is a room temperature curable adhesive that cures at room temperature, and a silicone material, a fluorosilicone system, a fluorine system, or an epoxy system can be adopted as a specific material thereof. In the present embodiment, the
図４及び図５に示すように、本実施形態では、半導体チップ１５における圧力センサ１４の形成領域と接着剤７０との間の中間領域の周囲が、囲み部９２によって囲まれている。この囲み部９２は、足部９３を介してモールド樹脂１３に支持されており、囲み部９２と足部９３は、それぞれモールド樹脂１３と同一材料からなる。
As shown in FIGS. 4 and 5, in this embodiment, the periphery of the intermediate region between the
次に、本実施形態に係るセンサ装置１００の製造方法を図７〜図１６に基づいて説明する。始めに、図７〜図１３に基づいて、センサ部１０を形成するセンサ部形成工程を説明する。
Next, a method for manufacturing the
先ず、図７に示すように、リードフレーム１６を準備する。以上が準備工程である。
First, as shown in FIG. 7, a
準備工程後、図８に示すように、リードフレーム１６のランド１７にセンサチップ１１を搭載する。以上が搭載工程である。
After the preparation step, the
搭載工程後、図９に示すように、リードフレーム１６のリード１２とセンサチップ１１とをワイヤ２２を介して電気的に接続する。以上が接続工程である。
After the mounting process, as shown in FIG. 9, the
接続工程後、図１０に示すように、リードフレーム１６とセンサチップ１１とを金型９０のキャビティ９１内に配置する。金型９０は、上型９４と下型９５とを有しており、リードフレーム１６の一部とセンサチップ１１の一部とを上型９４と下型９５とによって挟持することで、キャビティ９１内にリードフレーム１６とセンサチップ１１とを配置する。なお、上型９４と下型９５の噛み合わせ位置は、モールド樹脂１３の表面１３ａ〜１３ｃそれぞれの一部に位置する。以上が配置工程である。
After the connecting step, as shown in FIG. 10, the
配置工程後、キャビティ９１内に溶融したモールド樹脂１３を注入する。以上が注入工程である。
After the placing step,
注入工程後、溶融したモールド樹脂１３を固化させることで、モールド樹脂１３を形成する。以上が、固化工程である。
After the injection step, the
固化工程後、図１１に示すように、キャビティ９１内から、モールド樹脂１３によって覆われたリードフレーム１６とセンサチップ１１とを取り出す。以上が取り出し工程である。
After the solidification step, as shown in FIG. 11, the
取り出し工程後、図１２に示すように、センサチップ１１、リード１２、及び、ランド１７それぞれがモールド樹脂１３によって被覆・連結されたので、リードフレーム１６の連結部１８を除去する。こうすることで、ランド１７とリード１２、及び、各リード１２同士を電気的に独立させる。この際、ランド１７と連結部１８との連結部位１８ａが、モールド樹脂１３から外部に露出される。以上が除去工程である。
After the take-out step, as shown in FIG. 12, the
除去工程後、図１３に示すように、リード１２に金属製のターミナル１２ａを接合する。接合の方法としては、レーザー溶接、抵抗溶接、はんだ接合、かしめ、圧入、ばね接続などを採用することができる。以上が接合工程である。以上の工程がセンサ部形成工程であり、これらの工程を経ることで、センサ部１０が製造される。
After the removing step, a
上記したセンサ部形成工程後、図１４に示すように、センサ部１０をハウジング３０の中空内に圧入することで、モールド樹脂１３の連結面１３ｃをハウジング３０の内環面３０ａに接触させ、センサ部１０をハウジング３０の中空内に固定する。この際、ハウジング３０の内環面３０ａに形成された環状の突起３１の先端が僅かに潰れ、突起３１の先端（内環面３０ａ）と連結面１３ｃとが接触される。そして、溝部７３が構成される。以上が、第１固定工程である。
After the sensor part forming step described above, as shown in FIG. 14, the
第１固定工程後、図１５に示すように、溝部７３に接着剤７０を充填する。こうすることで、境界線７１，７２、及び、連結部位１８ａを接着剤７０によって被覆する。以上が充填工程である。
After the first fixing step, as shown in FIG. 15, the
充填工程後、図１６に示すように、固定部５０の一部（環状の凸部５３）を接着剤７０に浸す。その後、固定部５０の一部（第２筒部５２における第１筒部５１から離れた端部）をかしめることで、固定部５０をハウジング３０に固定する。以上がかしめ工程である。
After the filling step, as shown in FIG. 16, a part of the fixing portion 50 (annular convex portion 53) is immersed in the adhesive 70. Thereafter, the fixed
かしめ工程後、接着剤７０を固化することで、固定部５０をセンサ部１０とハウジング３０とに固定する。以上が第２固定工程である。以上の工程を経ることで、図１に示すセンサ装置１００が製造される。
After the caulking process, the fixing
次に、本実施形態に係るセンサ装置１００の作用効果を説明する。上記したように、内環面３０ａと第１露出面１３ａとによって構成される溝部７３が接着剤７０によって充填され、センサチップ１１の表面と第１露出面１３ａとの境に形成される第１境界線７１、及び、第１露出面１３ａとハウジング３０の内環面３０ａとの境に形成される第２境界線７２それぞれが、接着剤７０によって被覆されている。これによれば、第１境界線と第２境界線それぞれが外部に露出された構成とは異なり、これら境界線を介して、センサチップ１１とモールド樹脂１３との界面、及び、モールド樹脂１３とハウジング３０との界面それぞれに、異物が侵入することが抑制される。この結果、センサチップ１１とリード１２それぞれの腐食が抑制される。また、センサチップ１１とリード１２とを電気的に接続するワイヤ２２の腐食も抑制され、センサチップ１１とリード１２との電気的な接続不良の発生が抑制される。更に言えば、圧力媒体が外部（第２領域）に漏れることが抑制される。
Next, functions and effects of the
半導体チップ１５における圧力センサ１４の形成領域と接着剤７０との間の中間領域の周囲が、囲み部９２によって囲まれている。これによれば、中間領域に囲み部が形成されていない構成と比べて、接着剤７０から圧力センサ１４までの沿面距離が長くなる。そのため、溝部７３に接着剤７０を塗布した際に、表面張力によって、接着剤７０が圧力センサ１４まで濡れ広がることが抑制される。これにより、接着剤７０によって圧力センサ１４が被覆されることが抑制される。
The periphery of the intermediate region between the
囲み部９２は、足部９３を介してモールド樹脂１３に支持されている。これによれば、圧力センサ１４に囲み部９２の重さが印加されることが抑制される。この結果、圧力センサ１４の検出精度が低下することが抑制される。
The surrounding
囲み部９２と足部９３は、それぞれモールド樹脂１３と同一材料からなる。これによれば、囲み部９２と足部９３とをモールド樹脂１３と共に形成することができる。また、囲み部がモールド樹脂とは異なる材料である構成、及び、足部がモールド樹脂とは異なる材料である構成それぞれと比べて、構成が簡素化される。
The surrounding
接着剤７０は、室温にて硬化する室温硬化型接着剤である。これによれば、接着剤７０として、加熱によって硬化する加熱硬化型接着剤を採用した構成とは異なり、加熱によって、モールド樹脂１３とハウジング３０との界面に挟み込まれた気泡が膨張し、接着剤７０に内包が形成されることが抑制される。これにより、内包によって、第２境界線７２が接着剤７０によって被覆されなくなることが抑制され、モールド樹脂１３とハウジング３０との界面それぞれに、異物が侵入することが抑制される。
The adhesive 70 is a room temperature curable adhesive that cures at room temperature. According to this, unlike the configuration in which a heat curable adhesive that is cured by heating is used as the adhesive 70, the bubbles sandwiched at the interface between the
溝部７３を構成する内環面３０ａと第１露出面１３ａそれぞれに凹凸が形成され、この凹凸が接着剤７０によって被覆されている。これによれば、溝部７３を構成する壁面に凹凸が形成されていない構成と比べて、センサ部１０及びハウジング３０それぞれと接着剤７０との接触面積が増大する。そのため、センサ部１０及びハウジング３０それぞれと接着剤７０との接合強度が向上される。
Concavities and convexities are formed on each of the
ランド１７と連結部１８との連結部位１８ａがモールド樹脂１３から外部に露出され、その露出された連結部位１８ａが、接着剤７０によって被覆されている。これによれば、ランドと連結部との連結部位が外部に露出された構成とは異なり、連結部位１８ａの腐食が抑制される。また、連結部位１８ａとモールド樹脂１３との界面に、異物が侵入することが抑制され、センサチップ１１とリード１２それぞれの腐食が抑制される。
A connecting
ハウジング３０の内環面３０ａに形成された環状の突起３１の先端が僅かに潰れ、突起３１の先端（内環面３０ａ）と連結面１３ｃとが接触されている。これによれば、環状の突起が内環面３０ａに形成されていない構成と比べて、ハウジング３０とモールド樹脂１３との接合強度が向上される。また、図２に示すように、環状の突起３１が接着剤７０を溜めるダムとしての機能を果たす。そのため、充填工程において、接着剤７０が外部（第２領域）に漏れることが抑制される。
The tip of the
固定部５０の一部（凸部５３）が接着剤７０によって被覆され、固定部５０が、接着剤７０を介して、センサ部１０とハウジング３０とに固定されている。これによれば、固定部５０とハウジング３０の界面から圧力流体が漏出することが抑制される。また、固定部５０とハウジング３０との接続強度が向上される。
Part of the fixing portion 50 (the convex portion 53) is covered with the adhesive 70, and the fixing
本実施形態では、第２境界線７２を接着剤７０によって被覆することで、モールド樹脂１３とハウジング３０との界面に異物が侵入することが抑制された構成を示した。これに対して、例えば、第１露出面１３ａの一部である上面２０ａと、固定部５０における第１筒部５１と第２筒部５２それぞれの内壁を連結する連結面との間でＯ−リングを挟持することで、モールド樹脂１３とハウジング３０との界面に異物が侵入することを抑制する構成も考えられる。しかしながら、上記したように、上型９４と下型９５の噛み合わせ位置が、モールド樹脂１３の表面１３ａ〜１３ｃに位置するため、上面２０ａにパーティングラインが生じる虞がある。したがって、上記構成例の場合、パーティングラインのために、Ｏ−リングと上面２０ａとの間に隙間が生じ、モールド樹脂１３とハウジング３０との界面に異物が侵入する虞がある。これに対し、本実施形態では、上記したように、第２境界線７２を接着剤７０によって被覆している。これによれば、パーティングラインの有無に関わらずに、第２境界線７２が接着剤７０によって被覆される。そのため、上記比較例と比べて、モールド樹脂１３とハウジング３０との界面に異物が侵入することが抑制される。
In the present embodiment, the configuration is shown in which the
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
本実施形態では、接着剤７０が室温にて硬化する室温硬化型接着剤である例を示した。しかしながら、接着剤７０としては、上記例に限定されず、例えば、混合によって硬化反応が進み、加熱によって完全に硬化する２液型接着剤を採用することもできる。この場合、充填工程後、接着剤７０を混合することで硬化反応を進める混合工程と、該混合工程後、接着剤７０を加熱することで完全に硬化する加熱工程と、を実施する。なお、この場合、上記した充填工程において、加熱工程時における加熱によって、モールド樹脂１３とハウジング３０との界面に挟み込まれた気泡が膨張したとしても、接着剤７０に内包が形成されることが抑制されるほどに、接着剤７０の硬化反応を進めておく。
In the present embodiment, an example is shown in which the adhesive 70 is a room temperature curable adhesive that cures at room temperature. However, the adhesive 70 is not limited to the above example, and, for example, a two-component adhesive that progresses through a curing reaction by mixing and is completely cured by heating can be employed. In this case, after the filling step, a mixing step in which the curing reaction is advanced by mixing the adhesive 70 and a heating step in which the adhesive 70 is completely cured by heating after the mixing step are performed. In this case, in the above-described filling process, even when the air bubbles sandwiched at the interface between the
これによれば、接着剤として、加熱によって硬化する加熱硬化型接着剤を採用した構成とは異なり、加熱工程において、モールド樹脂１３とハウジング３０との界面に挟み込まれた気泡が膨張したとしても、接着剤７０に内包が形成されることが抑制される。これにより、内包によって、第２境界線７２が接着剤７０によって被覆されなくなることが抑制され、モールド樹脂１３とハウジング３０との界面それぞれに、異物が侵入することが抑制される。
According to this, unlike the configuration in which a thermosetting adhesive that is cured by heating is used as the adhesive, even if the air bubbles sandwiched at the interface between the
本実施形態では、半導体チップ１５の中間領域が囲み部９２によって囲まれた例を示した。しかしながら、囲み部９２はなくとも良い。
In the present embodiment, an example in which the intermediate region of the
本実施形態では、囲み部９２が、モールド樹脂１３と同一材料から成る例を示した。しかしながら、囲み部９２の形成材料としては、適宜、別の材料を採用することができる。
In the present embodiment, an example in which the surrounding
本実施形態では、囲み部９２が足部９３を介してモールド樹脂１３に支持された例を示した。しかしながら、足部９３はなくとも良い。この場合においても、中間領域に囲み部９２を作成することができる。
In the present embodiment, an example in which the surrounding
本実施形態では特に言及しなかったが、図４及び図５に示すように、足部９３は、センサチップ１１の長手方向に延びた形状を示した。しかしながら、足部９３の形状としては、上記例に限定されず、図１７及び図１８に示すように、センサチップ１１の長手方向に対して斜めに延びた形状を採用することもできる。
Although not particularly mentioned in the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the
本実施形態では、半導体チップ１５に、圧力センサ１４の出力信号を処理する処理回路が形成された例を示した。しかしながら、図１９に示すように、半導体チップ１５とは別のチップ２３に上記した処理回路が形成され、ワイヤ２２を介して、圧力センサ１４と処理回路とが電気的に接続された構成を採用することもできる。
In this embodiment, the example in which the processing circuit which processes the output signal of the
本実施形態では、ハウジング３０の内環面３０ａに環状の突起３１が形成され、該突起３１の先端が僅かに潰れた態様で、突起３１の先端がモールド樹脂１３の連結面１３ｃと接触した例を示した。しかしながら、モールド樹脂１３の連結面１３ｃに環状の突起３１が形成され、該突起３１の先端が僅かに潰れた態様で、突起３１の先端がハウジング３０の内環面３０ａと接触した構成を採用することもできる。更には、ハウジング３０及びモールド樹脂１３それぞれに突起３１が形成されていない構成を採用することもできる。
In this embodiment, an
本実施形態では、溝部７３を構成する内環面３０ａと第１露出面１３ａそれぞれに凹凸が形成された例を示した。しかしながら、溝部７３を構成する内環面３０ａと第１露出面１３ａそれぞれのいずれか一方に凹凸が形成された構成を採用することもできる。更には、溝部７３を構成する内環面３０ａと第１露出面１３ａそれぞれに凹凸が形成されない構成を採用することもできる。
In this embodiment, the example in which the unevenness | corrugation was formed in each of the
本実施形態では、第１固定工程において、センサ部１０をハウジング３０の中空内に圧入することで、モールド樹脂１３の連結面１３ｃをハウジング３０の内環面３０ａに接触させ、センサ部１０をハウジング３０の中空内に固定する例を示した。しかしながら、第１固定工程において、ハウジング３０を製造するための金型内にセンサ部１０の一部を配置して、ハウジング３０を製造するための金型内に樹脂を注入し、固化することで、センサ部１０をハウジング３０の中空内に固定しても良い。
In the present embodiment, in the first fixing step, the
なお、この製造方法の場合、ハウジング３０とセンサ部１０（モールド樹脂１３）とは製造時に密着するが、製造後の市場環境の温度変化によって、ハウジング３０とモールド樹脂１３との境に形成された第２境界線７２の接続が剥がれ、両者の間に界面が生じる。したがって、本実施形態で示したように、第２境界線７２が接着剤７０によって被覆された構成が好ましい。ちなみに、ハウジング３０の形成材料とセンサ部１０の形成材料（モールド樹脂１３）とが同一の場合においても、上記したように、両者に界面が生じる可能性がある。そのため、両者の形成材料の相違いかんに関わらずに、第２境界線７２が形成され、モールド樹脂１３の連結面１３ｃとハウジング３０の内環面３０ａとの間に界面が形成される。したがって、上記したように、第２境界線７２が接着剤７０によって被覆された構成が好ましい。
In the case of this manufacturing method, the
本実施形態では、溝部７３を構成する内環面３０ａと第１露出面１３ａそれぞれに紫外線照射、レーザー照射、プラズマ処理、カップリング剤塗布などを施すことによって、溝部７３を構成する内環面３０ａと第１露出面１３ａそれぞれの表面官能基を活性化した例を示した。しかしながら、溝部７３を構成する内環面３０ａと第１露出面１３ａいずれか一方の表面官能基が活性化された構成を採用することもできる。更には、溝部７３を構成する内環面３０ａと第１露出面１３ａいずれの表面官能基も活性化されない構成を採用することもできる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、ランド１７と連結部１８との連結部位１８ａがモールド樹脂１３から外部に露出され、その露出された連結部位１８ａが、接着剤７０によって被覆された例を示した。しかしながら、連結部位１８ａが接着剤７０によって被覆されていなくとも良い。
In this embodiment, the
本実施形態では、固定部５０の一部（凸部５３）が接着剤７０によって被覆され、固定部５０が、接着剤７０を介して、センサ部１０とハウジング３０とに固定された例を示した。しかしながら、固定部５０が、接着剤７０を介して、センサ部１０とハウジング３０とに固定されていない構成を採用することもできる。
In the present embodiment, an example is shown in which a part of the fixing portion 50 (the convex portion 53) is covered with the adhesive 70, and the fixing
本実施形態では、センサチップ１１が圧力センサ１４を有する例を示した。しかしながら、センサチップ１１が有するセンサとしては上記例に限定されず、例えば、流量センサなどを採用することができる。
In the present embodiment, an example in which the
１０・・・センサ部
１１・・・センサチップ
１２・・・リード
１３・・・モールド樹脂
１３ａ・・・第１露出面
１３ｂ・・・第２露出面
１３ｃ・・・連結面
３０・・・ハウジング
３０ａ・・・内環面
７０・・・接着剤
７１・・・第１境界線
７２・・・第２境界線
７３・・・溝部
１００・・・センサ装置
DESCRIPTION OF
Claims (18)
環状を成し、その内環面（３０ａ）によって囲まれた中空内に前記センサ部が固定されるハウジング（３０）と、を有し、
前記モールド樹脂は、前記センサチップの一部が露出した第１露出面（１３ａ）と、前記リードの一部が露出した第２露出面（１３ｂ）と、前記第１露出面と前記第２露出面とを連結する連結面（１３ｃ）と、を有し、
前記連結面が前記ハウジングの内環面と接触することで、前記ハウジングの中空が、前記モールド樹脂から露出した前記センサチップの一部が設けられる第１領域と、前記モールド樹脂から露出した前記リードの一部が設けられる第２領域と、に区画され、
前記第１領域を構成する前記ハウジングの内環面と、前記モールド樹脂の第１露出面とによって溝部（７３）が構成され、
該溝部に充填された接着剤（７０）によって、前記センサチップの表面と前記第１露出面との境に形成される第１境界線（７１）、及び、前記第１露出面と前記内環面との境に形成される第２境界線（７２）それぞれが被覆されていることを特徴とするセンサ装置。 A sensor chip (11) for detecting a physical quantity, a lead (12) for outputting an output signal of the sensor chip to the outside, and a mold resin (13) for covering a part of the sensor chip and each of the leads A sensor unit (10);
A housing (30) having a ring shape and having the sensor part fixed in a hollow surrounded by an inner ring surface (30a) thereof,
The mold resin includes a first exposed surface (13a) where a part of the sensor chip is exposed, a second exposed surface (13b) where a part of the lead is exposed, the first exposed surface and the second exposed surface. A connecting surface (13c) that connects the surfaces,
The connecting surface is in contact with the inner ring surface of the housing, so that the hollow of the housing is provided with a first region where a part of the sensor chip exposed from the mold resin is provided, and the lead exposed from the mold resin. And a second region where a part of the
A groove (73) is formed by the inner ring surface of the housing constituting the first region and the first exposed surface of the mold resin,
A first boundary line (71) formed at the boundary between the surface of the sensor chip and the first exposed surface, and the first exposed surface and the inner ring by the adhesive (70) filled in the groove. Each of the second boundary lines (72) formed at the boundary with the surface is covered with a sensor device.
前記半導体チップにおける前記圧力センサの形成領域が前記モールド樹脂から露出され、
前記半導体チップにおける前記圧力センサの形成領域と前記接着剤との間の中間領域の周囲が、囲み部（９２）によって囲まれていることを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。 The sensor chip includes a pressure sensor (14) and a semiconductor chip (15) on which the pressure sensor is formed.
The formation area of the pressure sensor in the semiconductor chip is exposed from the mold resin,
2. The sensor device according to claim 1, wherein a periphery of an intermediate region between the pressure sensor forming region and the adhesive in the semiconductor chip is surrounded by a surrounding portion (92).
該リードフレームは、前記リードと、前記センサチップを搭載するランド（１７）と、前記ランドと前記リード、及び、複数の前記リード間を連結し、且つ、前記センサチップ、前記リード、及び、前記ランドそれぞれが前記モールド樹脂によって被覆された際に除去される連結部（１８）と、から成り、
前記ランドと前記連結部との連結部位（１８ａ）が前記モールド樹脂から外部に露出され、その露出された連結部位が、前記接着剤によって被覆されていることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載のセンサ装置。 The lead is part of a lead frame (16);
The lead frame connects the lead, the land (17) on which the sensor chip is mounted, the land, the lead, and the plurality of leads, and the sensor chip, the lead, and the lead Each of the lands comprises a connecting portion (18) that is removed when the land is covered with the mold resin,
The connection part (18a) between the land and the connection part is exposed to the outside from the mold resin, and the exposed connection part is covered with the adhesive. The sensor device according to claim 1.
該突起の先端が僅かに潰れた態様で、前記突起の先端が前記モールド樹脂の連結面若しくは前記ハウジングの内環面と接触していることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載のセンサ装置。 An annular protrusion (31) is formed on the inner ring surface of the housing or the connecting surface of the mold resin,
7. The method according to claim 1, wherein the tip of the projection is slightly crushed and the tip of the projection is in contact with the connection surface of the mold resin or the inner ring surface of the housing. The sensor device described.
前記固定部（５０）の一部が前記接着剤によって被覆され、
前記固定部が、前記接着剤を介して、前記センサ部と前記ハウジングとに固定されていることを特徴とする請求項１〜９いずれか１項に記載のセンサ装置。 A fixing part (50) for fixing the sensor part to another member;
A part of the fixing part (50) is covered with the adhesive,
The sensor device according to claim 1, wherein the fixing portion is fixed to the sensor portion and the housing via the adhesive.
前記固定部の一部をかしめることで、前記固定部が前記ハウジングに固定されていることを特徴とする請求項１０に記載のセンサ装置。 The fixing portion is made of a metal material,
The sensor device according to claim 10, wherein the fixing portion is fixed to the housing by caulking a part of the fixing portion.
前記固定部の中空内に、前記モールド樹脂から露出した前記センサチップの一部が配置されていることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載のセンサ装置。 The fixing portion has an annular shape,
The sensor device according to claim 10 or 11, wherein a part of the sensor chip exposed from the mold resin is disposed in the hollow of the fixing portion.
前記モールド樹脂の連結面を前記ハウジングの内環面に接触させることで、前記センサ部を前記ハウジングの中空内に固定する第１固定工程と、
該第１固定工程後、前記溝部に前記接着剤を充填することで、前記第１境界線、及び、前記第２境界線それぞれを覆う充填工程と、を有することを特徴とするセンサ装置の製造方法。 A method for manufacturing a sensor device according to any one of claims 1 to 12,
A first fixing step of fixing the sensor portion in the hollow of the housing by bringing the connecting surface of the mold resin into contact with the inner ring surface of the housing;
After the first fixing step, filling the groove with the adhesive to fill each of the first boundary line and the second boundary line, and manufacturing the sensor device Method.
前記充填工程後、前記固定部の一部を前記接着剤に浸し、前記接着剤を固化することで、固化した前記接着剤を介して、前記固定部を前記センサ部と前記ハウジングとに固定する第２固定工程を有することを特徴とする請求項１３に記載のセンサ装置の製造方法。 The sensor device has a fixing part for fixing the sensor part to another member,
After the filling step, the fixing portion is fixed to the sensor portion and the housing via the solidified adhesive by immersing a part of the fixing portion in the adhesive and solidifying the adhesive. The method for manufacturing a sensor device according to claim 13, further comprising a second fixing step.
前記充填工程後、前記接着剤を混合することで硬化反応を進める混合工程と、
該混合工程後、前記接着剤を加熱することで完全に硬化する加熱工程と、を有し、
前記充填工程において、前記加熱工程時における加熱によって、前記モールド樹脂と前記ハウジングとの界面に挟み込まれた気泡が膨張したとしても、前記接着剤に内包が形成されることが抑制される程度に、前記接着剤の硬化反応を進めることを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載のセンサ装置の製造方法。 The adhesive is a two-part adhesive that undergoes a curing reaction by mixing and is completely cured by heating,
After the filling step, a mixing step that advances the curing reaction by mixing the adhesive;
After the mixing step, the heating step of completely curing by heating the adhesive,
In the filling step, even when the air bubbles sandwiched at the interface between the mold resin and the housing expand due to the heating during the heating step, to the extent that the inclusion is suppressed in the adhesive, The method for manufacturing a sensor device according to claim 13, wherein the curing reaction of the adhesive is advanced.
該センサ部形成工程は、
リードフレームのランドに前記センサチップを搭載する搭載工程と、
該搭載工程後、前記センサチップと前記リードフレームとを金型のキャビティ内に配置する配置工程と、
該配置工程後、前記キャビティ内に溶融した樹脂を注入する注入工程と、
該注入工程後、溶融した樹脂を固化することで、前記モールド樹脂を形成する固化工程と、
該固化工程後、前記キャビティ内から、前記モールド樹脂によって覆われたリードフレームとセンサチップとを取り出す取り出し工程と、
該取り出し工程後、前記リードフレームにおける前記ランドと前記リード、及び、各リード同士を連結する連結部を除去することで、前記ランドと前記リード、及び、各リード同士を電気的に独立させる除去工程と、を有し、
前記除去工程において、前記ランドと前記連結部との連結部位が、前記モールド樹脂から外部に露出されており、
前記充填工程において、前記連結部位を前記接着剤によって被覆することを特徴とする請求項１３〜１７いずれか１項に記載のセンサ装置の製造方法。 A sensor part forming step of forming the sensor part;
The sensor part forming step includes:
A mounting step of mounting the sensor chip on the land of the lead frame;
After the mounting step, an arrangement step of arranging the sensor chip and the lead frame in a cavity of a mold,
After the placing step, an injection step for injecting molten resin into the cavity;
After the injection step, by solidifying the molten resin, a solidification step of forming the mold resin;
After the solidifying step, taking out the lead frame and the sensor chip covered with the mold resin from the cavity,
After the take-out step, the lands, the leads, and the leads are electrically removed from each other by removing the lands, the leads, and the connecting portions that connect the leads. And having
In the removing step, a connecting portion between the land and the connecting portion is exposed to the outside from the mold resin,
The method for manufacturing a sensor device according to any one of claims 13 to 17, wherein in the filling step, the connecting portion is covered with the adhesive.
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