JP2015090318A - Semiconductor pressure sensor device - Google Patents

Semiconductor pressure sensor device Download PDF

Info

Publication number
JP2015090318A
JP2015090318A JP2013230170A JP2013230170A JP2015090318A JP 2015090318 A JP2015090318 A JP 2015090318A JP 2013230170 A JP2013230170 A JP 2013230170A JP 2013230170 A JP2013230170 A JP 2013230170A JP 2015090318 A JP2015090318 A JP 2015090318A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
adhesive
sleeve
circuit board
opening end
pressure sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013230170A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
丈司 篠田
Takeshi Shinoda
丈司 篠田
和久 中川
Kazuhisa Nakagawa
和久 中川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2013230170A priority Critical patent/JP2015090318A/en
Publication of JP2015090318A publication Critical patent/JP2015090318A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor pressure sensor device equipped with a structure capable of preventing an adhesive from being stuck to an electronic component, in a structure fixing a frame component onto a circuit substrate with the adhesive.SOLUTION: A circuit substrate 20 has a step 25 in which an area corresponding to a first opening end 52 of a sleeve 50 of one surface 21 projects from the one surface 21 in a direction perpendicular to the one surface 21 and on which the first opening end 52 of the sleeve 50 is fixed via an adhesive 70. The step 25 has an offset area 26 projecting from an inner wall surface 56 configuring a hollow portion 51 of the sleeve 50, in a surface direction parallel to the one surface 21. Furthermore, the inner wall surface 56 of the sleeve 50 is formed in a tapered shape such that opening size of the first opening end 52 side of the sleeve 50 becomes smaller than opening size of a second opening end 54 side on the opposite side to the first opening end 52.

Description

本発明は、圧力媒体の圧力を検出するためのセンサチップを備えた半導体圧力センサ装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor pressure sensor device including a sensor chip for detecting the pressure of a pressure medium.

従来より、圧力を検出するように構成されたセンサチップと、センサチップを収容するケースと、を備えた半導体圧力センサ装置が、例えば特許文献1で提案されている。この半導体圧力センサ装置では、ケースに凹部が形成されていると共に、凹部内にセンサチップが配置されている。   Conventionally, for example, Patent Document 1 proposes a semiconductor pressure sensor device including a sensor chip configured to detect pressure and a case for housing the sensor chip. In this semiconductor pressure sensor device, a recess is formed in the case, and a sensor chip is disposed in the recess.

また、センサチップはケースの凹部内に設けられた電気接続部に対してボンディングワイヤを介して電気的に接続されている。電気接続部は別の回路基板に実装された実装部品に電気的に接続されている。さらに、ケースの凹部内には保護部材が充填されている。これにより、センサチップ、ボンディングワイヤ、及び電気接続部が保護部材によって被覆保護されている。   Further, the sensor chip is electrically connected to an electrical connection portion provided in the recess of the case via a bonding wire. The electrical connection portion is electrically connected to a mounting component mounted on another circuit board. Further, a protective member is filled in the recess of the case. Thereby, the sensor chip, the bonding wire, and the electrical connection portion are covered and protected by the protective member.

特開2004−251741号公報JP 2004-251741 A

しかしながら、上記従来の技術では、センサチップとは異なる実装部品をケースの凹部に実装することは困難であるので、実装部品はケースではなく回路基板に実装されている。このため、従来では、センサチップを保護部材で被覆保護する構造において、ケースの凹部に実装されたセンサチップと他の実装部品とを集積化することはできなかった。   However, in the above conventional technique, it is difficult to mount a mounting component different from the sensor chip in the concave portion of the case. Therefore, the mounting component is mounted not on the case but on the circuit board. For this reason, conventionally, in a structure in which the sensor chip is covered and protected with a protective member, it has not been possible to integrate the sensor chip mounted in the concave portion of the case with other mounting components.

そこで、センサチップが実装された回路基板と、中空筒状の枠部品と、を備えた構造が考えられる。この構造では、枠部品の中空部分にセンサチップが配置された状態で接着剤を介して回路基板の一面に固定される。これにより、回路基板において、枠部品の中空部に対応した区画領域と、実装部品が実装された実装領域と、が分離される。これによると、区画領域にセンサチップを配置して保護部材で保護できる一方、実装領域に実装部品を実装することができる。したがって、センサチップと他の実装部品とを回路基板に集積化することができる。   Therefore, a structure including a circuit board on which a sensor chip is mounted and a hollow cylindrical frame component is conceivable. In this structure, the sensor chip is fixed to one surface of the circuit board via an adhesive in a state where the sensor chip is disposed in the hollow part of the frame part. Thereby, in the circuit board, the partition region corresponding to the hollow part of the frame component and the mounting region where the mounting component is mounted are separated. According to this, the sensor chip can be arranged in the partition area and protected by the protective member, while the mounting component can be mounted in the mounting area. Therefore, the sensor chip and other mounting components can be integrated on the circuit board.

しかし、回路基板の一面と枠部品との間の接着剤が枠部品の中空部分に流れ出てしまい、センサチップ等の電子部品に付着する可能性がある。   However, the adhesive between one surface of the circuit board and the frame component may flow out into the hollow part of the frame component and adhere to electronic components such as sensor chips.

本発明は上記点に鑑み、回路基板に枠部品を接着剤で固定した構造において、接着剤が電子部品に付着することを防止することができる構造を備えた半導体圧力センサ装置を提供することを目的とする。   In view of the above points, the present invention provides a semiconductor pressure sensor device having a structure in which an adhesive can be prevented from adhering to an electronic component in a structure in which a frame component is fixed to a circuit board with an adhesive. Objective.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、一面(21)及びこの一面(21)の反対側の他面(22)を有し、圧力媒体の圧力を検出するセンサチップ(30)が一面(21)に実装されていると共に、センサチップ(30)とは別の実装部品(23、40)が一面(21)及び他面(22)のうちのいずれかに実装された回路基板(20)を備えている。   In order to achieve the above object, in the first aspect of the present invention, the sensor chip (30) has one surface (21) and the other surface (22) opposite to the one surface (21), and detects the pressure of the pressure medium. ) Is mounted on one surface (21), and a mounting component (23, 40) different from the sensor chip (30) is mounted on either one surface (21) or the other surface (22). A substrate (20) is provided.

また、中空部(51)を有する中空筒状であって、当該中空部(51)にセンサチップ(30)が配置された枠部品(50)を備えている。さらに、枠部品(50)の中空部(51)にセンサチップ(30)が配置された状態で、枠部品(50)のうち回路基板(20)の一面(21)側の第1開口端(52)と回路基板(20)とを接着する接着剤(70)を備えている。   Moreover, it is the hollow cylinder shape which has a hollow part (51), Comprising: The frame component (50) by which the sensor chip (30) is arrange | positioned in the said hollow part (51) is provided. Furthermore, in a state where the sensor chip (30) is arranged in the hollow portion (51) of the frame component (50), the first opening end (on the one surface (21) side of the circuit board (20) of the frame component (50) ( 52) and the circuit board (20) are provided with an adhesive (70).

そして、回路基板(20)は、一面(21)のうち枠部品(50)の第1開口端(52)に対応する領域が一面(21)から当該一面(21)に垂直な方向に突出すると共に枠部品(50)の第1開口端(52)が接着剤(70)を介して固定された段差(25)を有している。   In the circuit board (20), a region corresponding to the first opening end (52) of the frame component (50) on one surface (21) projects from the one surface (21) in a direction perpendicular to the one surface (21). At the same time, the first open end (52) of the frame part (50) has a step (25) fixed with an adhesive (70).

また、段差(25)は、一面(21)に平行な面方向において、枠部品(50)のうち中空部(51)を構成する内壁面(56)から突出したオフセット領域(26)を有している。   Further, the step (25) has an offset region (26) protruding from the inner wall surface (56) constituting the hollow portion (51) of the frame component (50) in the plane direction parallel to the one surface (21). ing.

さらに、枠部品(50)の内壁面(56)は、当該枠部品(50)のうち第1開口端(52)側の開口サイズが当該第1開口端(52)とは反対側の第2開口端(54)側の開口サイズよりも小さくなるようにテーパ状に形成されていることを特徴とする。   Further, the inner wall surface (56) of the frame component (50) has a second opening size on the first opening end (52) side of the frame component (50) opposite to the first opening end (52). It is formed in a taper shape so as to be smaller than the opening size on the opening end (54) side.

これによると、枠部品(50)の内壁面(56)がテーパ状になっているので、接着剤(70)が表面張力によってテーパ状の内壁面(56)を第2開口端(54)側に這い上がる。このため、接着剤(70)が回路基板(20)の段差(25)と枠部品(50)の第1開口端(52)との間から枠部品(50)の中空部(51)側に流れ出たとしても、中空部(51)に位置するセンサチップ(30)等の電子部品に付着することを防止することができる。   According to this, since the inner wall surface (56) of the frame component (50) is tapered, the adhesive (70) causes the taper-shaped inner wall surface (56) to be moved to the second opening end (54) side by surface tension. Crawling up. For this reason, the adhesive (70) passes from between the step (25) of the circuit board (20) and the first opening end (52) of the frame component (50) to the hollow part (51) side of the frame component (50). Even if it flows out, it can be prevented from adhering to electronic components such as the sensor chip (30) located in the hollow portion (51).

なお、この欄及び特許請求の範囲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ものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の第1実施形態に係る半導体圧力センサ装置の全体断面図である。1 is an overall cross-sectional view of a semiconductor pressure sensor device according to a first embodiment of the present invention. 図1のA部拡大図である。It is the A section enlarged view of FIG. 本発明の第2実施形態に係る半導体圧力センサ装置の一部断面図である。It is a partial cross section figure of the semiconductor pressure sensor apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る半導体圧力センサ装置の一部断面図である。It is a partial cross section figure of the semiconductor pressure sensor apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係る半導体圧力センサ装置の一部断面図である。It is a partial cross section figure of the semiconductor pressure sensor apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention.

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、図中、同一符号を付してある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.

(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図を参照して説明する。本実施形態に係る半導体圧力センサ装置は、測定対象となる圧力媒体の圧力を検出するように構成されている。図1に示されるように、半導体圧力センサ装置10は、回路基板20、センサチップ30、回路チップ40、スリーブ50、ビーズ60、接着剤70、及び保護ゲル80を備えている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The semiconductor pressure sensor device according to this embodiment is configured to detect the pressure of a pressure medium to be measured. As shown in FIG. 1, the semiconductor pressure sensor device 10 includes a circuit board 20, a sensor chip 30, a circuit chip 40, a sleeve 50, beads 60, an adhesive 70, and a protective gel 80.

回路基板20は、一面21及びこの一面21の反対側の他面22を有している。回路基板20は、図示しないAu等のパッドや配線パターンが形成された積層基板である。本実施形態では、回路基板20としてセラミック基板が複数積層されたセラミック多層基板が採用される。なお、回路基板20としてプリント基板を用いても良い。   The circuit board 20 has one surface 21 and another surface 22 opposite to the one surface 21. The circuit board 20 is a laminated board on which pads such as Au (not shown) and wiring patterns are formed. In the present embodiment, a ceramic multilayer substrate in which a plurality of ceramic substrates are stacked is employed as the circuit board 20. A printed circuit board may be used as the circuit board 20.

回路基板20の他面22には、センサチップ30とは別の実装部品23が実装されている。実装部品23として、IC、マイクロコンピュータのチップ、受動部品等が実装されている。受動部品は例えばセラミックチップ抵抗やセラミック積層コンデンサ等である。   A mounting component 23 different from the sensor chip 30 is mounted on the other surface 22 of the circuit board 20. As the mounting component 23, an IC, a microcomputer chip, a passive component or the like is mounted. The passive component is, for example, a ceramic chip resistor or a ceramic multilayer capacitor.

センサチップ30は、ガラス等の台座31を介して回路基板20の一面21に実装されている。センサチップ30は、圧力媒体の圧力を検出する圧力センサとして構成されており、シリコン基板等の半導体基板に形成されている。   The sensor chip 30 is mounted on the one surface 21 of the circuit board 20 via a base 31 such as glass. The sensor chip 30 is configured as a pressure sensor that detects the pressure of the pressure medium, and is formed on a semiconductor substrate such as a silicon substrate.

具体的には、半導体基板の一部がエッチングされて図示しない凹部が形成されており、これにより半導体基板の一部が肉薄状のダイヤフラムとして構成されている。このダイヤフラムに複数のゲージ抵抗がホイートストンブリッジ回路を構成するように形成されている。これにより、各ゲージ抵抗が、ピエゾ抵抗効果を利用して、ダイヤフラムに印加された圧力を検出してその圧力に応じた電気信号を出力するようになっている。センサチップ30は凹部の空間が真空室となるように接着剤で台座31に固定されている。つまり、センサチップ30は絶対圧を検出する。   Specifically, a part of the semiconductor substrate is etched to form a recess (not shown), whereby a part of the semiconductor substrate is configured as a thin diaphragm. A plurality of gauge resistors are formed in the diaphragm so as to constitute a Wheatstone bridge circuit. Thereby, each gauge resistance detects the pressure applied to the diaphragm using the piezoresistance effect, and outputs an electric signal corresponding to the pressure. The sensor chip 30 is fixed to the pedestal 31 with an adhesive so that the space of the recess becomes a vacuum chamber. That is, the sensor chip 30 detects absolute pressure.

回路チップ40は、回路基板20の一面21に実装された実装部品23の一つである。回路チップ40は、センサチップ30に対して駆動信号を出力することや、センサチップ30から電気信号を入力し、演算・増幅処理して外部へ出力すること等の機能を有する制御回路等が形成されている。   The circuit chip 40 is one of the mounting components 23 mounted on the one surface 21 of the circuit board 20. The circuit chip 40 is formed with a control circuit having functions such as outputting a drive signal to the sensor chip 30, inputting an electric signal from the sensor chip 30, calculating and amplifying the signal, and outputting the signal to the outside. Has been.

センサチップ30のパッドと回路チップ40のパッドとはボンディングワイヤ32を介して電気的に接続されている。回路チップ40のパッドと回路基板20のパッドとはボンディングワイヤ41を介して電気的に接続されている。   The pads of the sensor chip 30 and the pads of the circuit chip 40 are electrically connected via bonding wires 32. The pads of the circuit chip 40 and the pads of the circuit board 20 are electrically connected via bonding wires 41.

スリーブ50は、センサチップ30及び回路チップ40を保護ゲル80で被覆するための枠部品である。スリーブ50は、中空部51を有する中空筒状をなしており、樹脂等の材料で形成されている。スリーブ50は、筒の両端が開口している。このようなスリーブ50は、当該スリーブ50のうち回路基板20の一面21側の第1開口端52が回路基板20に固定されている。これにより、スリーブ50の中空部51にはセンサチップ30が配置されている。   The sleeve 50 is a frame component for covering the sensor chip 30 and the circuit chip 40 with the protective gel 80. The sleeve 50 has a hollow cylindrical shape having a hollow portion 51 and is formed of a material such as resin. The sleeve 50 is open at both ends of the cylinder. In the sleeve 50, the first open end 52 on the one surface 21 side of the circuit board 20 of the sleeve 50 is fixed to the circuit board 20. Accordingly, the sensor chip 30 is disposed in the hollow portion 51 of the sleeve 50.

また、スリーブ50は、第1開口端52に、回路基板20の側面24に対向すると共に当該スリーブ50を回路基板20の所定の位置に固定する位置合わせ部53を有している。言い換えると、スリーブ50の第1開口端52のうちスリーブ50の外壁面側に突起が形成されており、当該突起と第1開口端52とによって構成された窪みに回路基板20が嵌め込まれる形態になっている。この位置合わせ部53によってスリーブ50を回路基板20の所定の位置に容易に位置合わせすることができる。なお、位置合わせ部53は、スリーブ50の第1開口端52を一周するように設けられていても良いし、断続的に設けられていても良い。   The sleeve 50 has an alignment portion 53 at the first opening end 52 that faces the side surface 24 of the circuit board 20 and fixes the sleeve 50 to a predetermined position of the circuit board 20. In other words, a protrusion is formed on the outer wall surface side of the sleeve 50 in the first opening end 52 of the sleeve 50, and the circuit board 20 is fitted in a recess formed by the protrusion and the first opening end 52. It has become. By this alignment portion 53, the sleeve 50 can be easily aligned with a predetermined position of the circuit board 20. The alignment portion 53 may be provided so as to go around the first opening end 52 of the sleeve 50 or may be provided intermittently.

さらに、スリーブ50は、当該スリーブ50のうち回路基板20の一面21側とは反対側の第2開口端54に溝部55を有している。特に、溝部55は、スリーブ50のうちの中空部51側に形成されている。この溝部55は、スリーブ50の中空部51に設けられた保護ゲル80の這い上がりを防止する役割を果たす。すなわち、溝部55に保護ゲル80が入り込むので、スリーブ50から保護ゲル80が流れ出てしまうことを抑制することができる。   Further, the sleeve 50 has a groove portion 55 at the second opening end 54 on the opposite side of the sleeve 50 from the one surface 21 side of the circuit board 20. In particular, the groove portion 55 is formed on the hollow portion 51 side of the sleeve 50. The groove portion 55 serves to prevent the protective gel 80 provided in the hollow portion 51 of the sleeve 50 from creeping up. That is, since the protective gel 80 enters the groove 55, the protective gel 80 can be prevented from flowing out of the sleeve 50.

ビーズ60は、スリーブ50のうち第1開口端52と回路基板20の一面21との間に配置された部品である。すなわち、ビーズ60は、スリーブ50の第1開口端52と回路基板20の一面21との距離を一定に保つ役割を果たすものである。ビーズ60は、例えば樹脂等で形成されている。   The bead 60 is a component that is disposed between the first open end 52 of the sleeve 50 and the one surface 21 of the circuit board 20. That is, the beads 60 serve to keep the distance between the first opening end 52 of the sleeve 50 and the one surface 21 of the circuit board 20 constant. The beads 60 are made of, for example, resin.

接着剤70は、スリーブ50を回路基板20に固定する役割を果たすものである。本実施形態では、接着剤70は、スリーブ50の中空部51にセンサチップ30が配置された状態で、スリーブ50のうち回路基板20の一面21側の第1開口端52と回路基板20の一面21とを接着する。接着剤70として、フッ素ゴムやシリコーンゴム等の弾性接着剤が採用される。   The adhesive 70 serves to fix the sleeve 50 to the circuit board 20. In the present embodiment, the adhesive 70 is a state in which the sensor chip 30 is disposed in the hollow portion 51 of the sleeve 50 and the first opening end 52 on the one surface 21 side of the sleeve 50 and the one surface of the circuit substrate 20. 21 is bonded. As the adhesive 70, an elastic adhesive such as fluorine rubber or silicone rubber is employed.

上述のように、ビーズ60によって回路基板20とスリーブ50との距離が一定に保たれているので、接着剤70の厚みが確保される。つまり、ビーズ60は接着剤70の厚みを一定に固定するものとして機能する。また、接着剤70がスリーブ50を回路基板20に固定するので、スリーブ50と回路基板20とによって保護ゲル80を保持することが可能となる。   As described above, since the distance between the circuit board 20 and the sleeve 50 is kept constant by the beads 60, the thickness of the adhesive 70 is ensured. That is, the bead 60 functions as one that fixes the thickness of the adhesive 70 constant. Further, since the adhesive 70 fixes the sleeve 50 to the circuit board 20, the protective gel 80 can be held by the sleeve 50 and the circuit board 20.

保護ゲル80は、センサチップ30、ボンディングワイヤ32、41、ボンディングワイヤ32、41と図示しないパッドとの接続部を被覆保護する役割を果たすものである。保護ゲル80は、スリーブ50の中空部51に配置されている。したがって、センサチップ30は、外部から保護ゲル80に印加した圧力媒体の圧力を保護ゲル80を介してダイヤフラムで受圧することにより圧力検出を行うこととなる。   The protective gel 80 plays a role of covering and protecting the connection portion between the sensor chip 30, the bonding wires 32 and 41, and the bonding wires 32 and 41 and a pad (not shown). The protective gel 80 is disposed in the hollow portion 51 of the sleeve 50. Therefore, the sensor chip 30 performs pressure detection by receiving the pressure of the pressure medium applied to the protective gel 80 from the outside with the diaphragm via the protective gel 80.

保護ゲル80として、フッ素ゲル、シリコーンゲル、フロロシリコーンゲル等が採用される。保護ゲル80により、ボンディングワイヤ32、41に対する物理的なダメージの防止、各パッドの腐食防止、異物の混入防止を図ることができる。   As the protective gel 80, fluorine gel, silicone gel, fluorosilicone gel or the like is employed. The protective gel 80 can prevent physical damage to the bonding wires 32 and 41, prevent corrosion of each pad, and prevent foreign matters from being mixed.

上記の半導体圧力センサ装置10の構成において、さらに図2に示されるように、回路基板20は当該回路基板20の一面21に段差25を有している。段差25は、回路基板20の一面21のうちスリーブ50の第1開口端52に対応する領域が一面21から当該一面21に垂直な方向に突出した部分である。段差25の表面は回路基板20の一面21の一部である。本実施形態では、段差25は二段になっている。   In the configuration of the semiconductor pressure sensor device 10 described above, the circuit board 20 has a step 25 on one surface 21 of the circuit board 20 as shown in FIG. The step 25 is a portion in which the region corresponding to the first opening end 52 of the sleeve 50 on the one surface 21 of the circuit board 20 protrudes from the one surface 21 in a direction perpendicular to the one surface 21. The surface of the step 25 is a part of one surface 21 of the circuit board 20. In the present embodiment, the step 25 has two steps.

そして、スリーブ50の第1開口端52が段差25に接着剤70を介して固定されると、段差25の一部がスリーブ50のうち中空部51を構成する内壁面56から突出する。すなわち、段差25は、回路基板20の一面21に平行な面方向において、スリーブ50の内壁面56から突出したオフセット領域26を有している。回路基板20の一面21に垂直な方向に当該一面21側を見たとき、段差25のうちオフセット領域26はスリーブ50に覆われていない領域である。   When the first opening end 52 of the sleeve 50 is fixed to the step 25 via the adhesive 70, a part of the step 25 protrudes from the inner wall surface 56 that forms the hollow portion 51 of the sleeve 50. That is, the step 25 has an offset region 26 protruding from the inner wall surface 56 of the sleeve 50 in a plane direction parallel to the one surface 21 of the circuit board 20. When the one surface 21 side is viewed in a direction perpendicular to the one surface 21 of the circuit board 20, the offset region 26 of the step 25 is a region not covered with the sleeve 50.

さらに、スリーブ50の内壁面56は、当該スリーブ50のうち第1開口端52側の開口サイズが当該第1開口端52とは反対側の第2開口端54側の開口サイズよりも小さくなるようにテーパ状に形成されている。「スリーブ50のうち第1開口端52側の開口サイズ」とは、少なくとも、内壁面56のうち溝部55を構成する部分の開口サイズである。また、「スリーブ50の第2開口端54側の開口サイズ」とは、内壁面56のうち最も第2開口端54側の開口サイズである。   Further, the inner wall surface 56 of the sleeve 50 is configured such that the opening size on the first opening end 52 side of the sleeve 50 is smaller than the opening size on the second opening end 54 side opposite to the first opening end 52. It is formed in a taper shape. The “opening size of the sleeve 50 on the first opening end 52 side” is at least the opening size of the portion of the inner wall surface 56 that forms the groove 55. The “opening size of the sleeve 50 on the second opening end 54 side” is the opening size of the inner wall surface 56 closest to the second opening end 54.

上記の構成の半導体圧力センサ装置10は次のように製造する。まず、一面21に段差25が設けられた回路基板20を用意する。そして、回路基板20の一面21に回路チップ40を実装する。また、回路基板20の一面21に台座31を介してセンサチップ30を実装する。一方、回路基板20の他面22に他の実装部品23を実装する。続いて、ボンディングワイヤ32、41の接続が必要な箇所にワイヤボンディングを行う。   The semiconductor pressure sensor device 10 having the above-described configuration is manufactured as follows. First, a circuit board 20 having a step 25 on one surface 21 is prepared. Then, the circuit chip 40 is mounted on the one surface 21 of the circuit board 20. In addition, the sensor chip 30 is mounted on the one surface 21 of the circuit board 20 via the pedestal 31. On the other hand, another mounting component 23 is mounted on the other surface 22 of the circuit board 20. Subsequently, wire bonding is performed at a location where the bonding wires 32 and 41 need to be connected.

この後、スリーブ50を用意し、ビーズ60を介して接着剤70で回路基板20の一面21すなわち段差25にスリーブ50を固定する。ビーズ60は予め接着剤70に混入させておく。最後に、スリーブ50の中空部51に保護ゲル80をポッティングする。こうして、図1及び図2に示された半導体圧力センサ装置10が完成する。   Thereafter, the sleeve 50 is prepared, and the sleeve 50 is fixed to the one surface 21 of the circuit board 20, that is, the step 25 with the adhesive 70 through the beads 60. The beads 60 are mixed in the adhesive 70 in advance. Finally, the protective gel 80 is potted in the hollow portion 51 of the sleeve 50. Thus, the semiconductor pressure sensor device 10 shown in FIGS. 1 and 2 is completed.

上記のように、スリーブ50が接着剤70によって回路基板20の段差25に固定されると、接着剤70のうち余分な部分が回路基板20の段差25とスリーブ50の第1開口端52との間から段差25のオフセット領域26ににじみ出る。しかしながら、この接着剤70は表面張力によってテーパ状の内壁面56を第2開口端54側に這い上がっていく。このため、接着剤70のうち余分な部分はスリーブ50の内壁面56に付着するので、回路基板20の段差25を下って一面21のうちセンサチップ30側に流れ出てしまうことはない。   As described above, when the sleeve 50 is fixed to the step 25 of the circuit board 20 by the adhesive 70, an excess portion of the adhesive 70 is formed between the step 25 of the circuit board 20 and the first opening end 52 of the sleeve 50. It oozes into the offset region 26 of the step 25 from between. However, the adhesive 70 creeps up the tapered inner wall surface 56 toward the second opening end 54 due to surface tension. For this reason, since the excess part of the adhesive 70 adheres to the inner wall surface 56 of the sleeve 50, it does not flow down to the sensor chip 30 side of the one surface 21 down the step 25 of the circuit board 20.

このように、接着剤70の余分な部分をスリーブ50の内壁面56で保持することができるので、接着剤70の余分な部分がスリーブ50の中空部51に位置するセンサチップ30等の電子部品やパッド等の配線パターンに付着することを防止することができる。   As described above, since the excess portion of the adhesive 70 can be held by the inner wall surface 56 of the sleeve 50, the electronic component such as the sensor chip 30 in which the excess portion of the adhesive 70 is located in the hollow portion 51 of the sleeve 50. Can be prevented from adhering to a wiring pattern such as a pad.

なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、スリーブ50が特許請求の範囲の「枠部品」に対応する。また、回路チップ40が特許請求の範囲の「実装部品」に対応する。   As for the correspondence between the description of the present embodiment and the description of the claims, the sleeve 50 corresponds to the “frame part” in the claims. Further, the circuit chip 40 corresponds to “mounting component” in the claims.

(第2実施形態)
本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について説明する。まず、本実施形態では、スリーブ50の第1開口端52と回路基板20の段差25とを接着する接着剤70を第1接着剤70と定義する。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, parts different from the first embodiment will be described. First, in the present embodiment, the adhesive 70 that bonds the first opening end 52 of the sleeve 50 and the step 25 of the circuit board 20 is defined as the first adhesive 70.

そして、図3に示されるように、本実施形態では、段差25は、オフセット領域26のうち回路基板20の一面21の中央部側に設けられた第2接着剤71を有している。第2接着剤71は、オフセット領域26に染み出した第1接着剤70が段差25を下ってセンサチップ30側に流れてしまうことを阻止するための堤防手段である。第2接着剤71は、例えば第1接着剤70と同じ材料のものである。   As shown in FIG. 3, in this embodiment, the step 25 has a second adhesive 71 provided on the center side of the one surface 21 of the circuit board 20 in the offset region 26. The second adhesive 71 is a dike means for preventing the first adhesive 70 that has oozed into the offset region 26 from flowing down the step 25 toward the sensor chip 30. The second adhesive 71 is made of the same material as the first adhesive 70, for example.

第2接着剤71は、回路基板20にスリーブ50が固定される前に、回路基板20の段差25のうちオフセット領域26に対応した位置に塗布される。なお、第2接着剤71は予め仮硬化しておくことが好ましい。   The second adhesive 71 is applied to a position corresponding to the offset region 26 in the step 25 of the circuit board 20 before the sleeve 50 is fixed to the circuit board 20. The second adhesive 71 is preferably pre-cured.

このように、段差25のオフセット領域26に第2接着剤71が設けられているので、回路基板20の段差25に第1接着剤70を介してスリーブ50を固定したとき、第2接着剤71によってセンサチップ30側への第1接着剤70の移動が規制される。このため、第1接着剤70が段差25を下ってセンサチップ30側に流れ出ることを防止すると共に、第1接着剤70がセンサチップ30に付着することを確実に防止することができる。   As described above, since the second adhesive 71 is provided in the offset region 26 of the step 25, when the sleeve 50 is fixed to the step 25 of the circuit board 20 via the first adhesive 70, the second adhesive 71. This restricts the movement of the first adhesive 70 toward the sensor chip 30. Therefore, it is possible to prevent the first adhesive 70 from flowing down to the sensor chip 30 side down the step 25 and to reliably prevent the first adhesive 70 from adhering to the sensor chip 30.

なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、第2接着剤71が特許請求の範囲の「堤防手段」に対応する。   In addition, regarding the correspondence between the description of the present embodiment and the description of the claims, the second adhesive 71 corresponds to the “bank” in the claims.

(第3実施形態)
本実施形態では、第1、第2実施形態と異なる部分について説明する。図4に示されるように、本実施形態では、回路基板20は、段差25のうちオフセット領域26の一部が一面21に垂直な方向に突出した突出部27を有している。突出部27は、積層された複数のセラミック基板の最上層がパターニングされたものである。
(Third embodiment)
In the present embodiment, parts different from the first and second embodiments will be described. As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the circuit board 20 has a protrusion 27 in which a part of the offset region 26 of the step 25 protrudes in a direction perpendicular to the one surface 21. The protrusion 27 is obtained by patterning the uppermost layer of a plurality of laminated ceramic substrates.

このような構成によると、回路基板20には接着剤70の染み出しを防止するための突出部27が予め設けられているので、堤防手段として機能する別の部品をオフセット領域26に組み付ける必要がないというメリットがある。以上のように、回路基板20の一部である突出部27によって接着剤70が段差25を下ってセンサチップ30側に流れてしまうことを阻止することができる。   According to such a configuration, since the projecting portion 27 for preventing the adhesive 70 from seeping out is provided in advance on the circuit board 20, it is necessary to assemble another component functioning as a dike means to the offset region 26. There is no merit. As described above, the protruding portion 27 that is a part of the circuit board 20 can prevent the adhesive 70 from flowing down the step 25 to the sensor chip 30 side.

なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、突出部27が特許請求の範囲の「堤防手段」に対応する。   As for the correspondence between the description of the present embodiment and the description of the claims, the protruding portion 27 corresponds to the “embankment means” of the claims.

(第4実施形態)
本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態では、図5に示されるように、スリーブ50の内壁面56は、当該内壁面56が凹凸状となる表面処理が施されている。スリーブ50の内壁面56に対する表面処理は、内壁面56のうち少なくとも回路基板20側に対して施されている。本実施形態では、スリーブ50の内壁面56の全体に表面処理が施されている。
(Fourth embodiment)
In the present embodiment, parts different from the first embodiment will be described. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the inner wall surface 56 of the sleeve 50 is subjected to a surface treatment that makes the inner wall surface 56 uneven. The surface treatment of the inner wall surface 56 of the sleeve 50 is performed on at least the circuit board 20 side of the inner wall surface 56. In the present embodiment, the entire inner wall surface 56 of the sleeve 50 is subjected to surface treatment.

表面処理は、例えばスリーブ50の内壁面56に対してプラズマ照射、UV照射、しぼ加工等を行う処理である。スリーブ50の内壁面56を紙やすり等で擦る等の処理でも良い。すなわち、表面処理とは、内壁面56を粗くする処理であると言える。   The surface treatment is, for example, a treatment for performing plasma irradiation, UV irradiation, graining or the like on the inner wall surface 56 of the sleeve 50. For example, the inner wall surface 56 of the sleeve 50 may be rubbed with a sandpaper or the like. That is, it can be said that the surface treatment is a treatment for roughening the inner wall surface 56.

これによると、接着剤70が凹凸状の内壁面56を這い上がりやすくなるようにすることができる。特に、表面処理としてプラズマ照射やUV照射を行うことにより、スリーブ50の内壁面56を凹凸状にすることができると共に、内壁面56の汚れを取り除くことができるというメリットがある。   According to this, it is possible to make it easier for the adhesive 70 to scoop up the uneven inner wall surface 56. In particular, by performing plasma irradiation or UV irradiation as the surface treatment, there is an advantage that the inner wall surface 56 of the sleeve 50 can be made uneven, and dirt on the inner wall surface 56 can be removed.

(他の実施形態)
上記各実施形態で示された半導体圧力センサ装置10の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、センサチップ30を覆う保護ゲル80はスリーブ50の中空部51に設けられていなくても良いし、スリーブ5に溝部55が設けられていなくても良い。
(Other embodiments)
The configuration of the semiconductor pressure sensor device 10 shown in each of the above embodiments is an example, and the present invention is not limited to the configuration shown above, and other configurations that can realize the present invention may be employed. For example, the protective gel 80 covering the sensor chip 30 may not be provided in the hollow portion 51 of the sleeve 50, or the groove portion 55 may not be provided in the sleeve 5.

また、実装部品23は回路チップ40の他面22のみに実装されていても良い。段差25は少なくとも一段で構成されていれば良く、三段以上で構成されていても良い。接着剤70(第1接着剤70)にビーズ60が混入していなくても良い。   Further, the mounting component 23 may be mounted only on the other surface 22 of the circuit chip 40. The step 25 may be composed of at least one stage, or may be composed of three or more stages. The beads 60 may not be mixed in the adhesive 70 (first adhesive 70).

第1実施形態では、スリーブ50の内壁面56の全体がテーパ状に形成されていたが、テーパ部分はスリーブ50の内壁面56のうち第2開口端54側の一部に設けられている構造でも良い。また、テーパ部分は内壁面56のうち段差25からの接着剤70の染み出しを防止したい部分に設けられていれば良い。   In the first embodiment, the entire inner wall surface 56 of the sleeve 50 is tapered, but the tapered portion is provided on a part of the inner wall surface 56 of the sleeve 50 on the second opening end 54 side. But it ’s okay. Moreover, the taper part should just be provided in the part which wants to prevent the bleeding of the adhesive agent 70 from the level | step difference 25 among the inner wall surfaces 56. FIG.

第2、第3実施形態では、第2接着剤71や突出部27が堤防手段として段差25のオフセット領域26に設けられていたが、これらは一例である。したがって、堤防手段として別部品を段差25のオフセット領域26に設けても良い。また、堤防手段は、少なくとも段差25からセンサチップ30側への接着剤70の染み出しを防止したい部分に設けられていれば良い。   In 2nd, 3rd embodiment, although the 2nd adhesive agent 71 and the protrusion part 27 were provided in the offset area | region 26 of the level | step difference 25 as a bank means, these are examples. Therefore, another part may be provided as an embankment means in the offset region 26 of the step 25. Moreover, the bank means should just be provided in the part which wants to prevent the adhesive 70 from seeping out at least from the level | step difference 25 to the sensor chip 30 side.

第4実施形態で示された表面処理を、第2、第3実施形態に係るスリーブ50の内壁面56に施しても良い。これにより、堤防手段が設けられた構成において、内壁面56における接着剤70(第1接着剤70)の這い上がりをさらに向上することができる。   The surface treatment shown in the fourth embodiment may be applied to the inner wall surface 56 of the sleeve 50 according to the second and third embodiments. Thereby, in the structure provided with the bank means, the creeping of the adhesive 70 (first adhesive 70) on the inner wall surface 56 can be further improved.

20 回路基板
21 一面
25 段差
26 オフセット領域
50 スリーブ(枠部品)
51 中空部
52 第1開口端
54 第2開口端
56 内壁面
70 接着剤
20 Circuit board 21 One side 25 Step 26 Offset area 50 Sleeve (frame part)
51 Hollow portion 52 First open end 54 Second open end 56 Inner wall surface 70 Adhesive

Claims (5)

一面(21)及びこの一面(21)の反対側の他面(22)を有し、圧力媒体の圧力を検出するセンサチップ(30)が前記一面(21)に実装されていると共に、前記センサチップ(30)とは別の実装部品(23、40)が前記一面(21)及び前記他面(22)のうちのいずれかに実装された回路基板(20)と、
中空部(51)を有する中空筒状であって、当該中空部(51)に前記センサチップ(30)が配置された枠部品(50)と、
前記枠部品(50)の中空部(51)に前記センサチップ(30)が配置された状態で、前記枠部品(50)のうち前記回路基板(20)の一面(21)側の第1開口端(52)と前記回路基板(20)とを接着する接着剤(70)と、
を備え、
前記回路基板(20)は、前記一面(21)のうち前記枠部品(50)の第1開口端(52)に対応する領域が前記一面(21)から当該一面(21)に垂直な方向に突出すると共に前記枠部品(50)の第1開口端(52)が前記接着剤(70)を介して固定された段差(25)を有し、
前記段差(25)は、前記一面(21)に平行な面方向において、前記枠部品(50)のうち前記中空部(51)を構成する内壁面(56)から突出したオフセット領域(26)を有し、
前記枠部品(50)の内壁面(56)は、当該枠部品(50)のうち前記第1開口端(52)側の開口サイズが当該第1開口端(52)とは反対側の第2開口端(54)側の開口サイズよりも小さくなるようにテーパ状に形成されていることを特徴とする半導体圧力センサ装置。
A sensor chip (30) having one surface (21) and the other surface (22) opposite to the one surface (21) and detecting the pressure of the pressure medium is mounted on the one surface (21), and the sensor A circuit board (20) in which mounting components (23, 40) different from the chip (30) are mounted on one of the one surface (21) and the other surface (22);
A frame part (50) having a hollow cylindrical shape having a hollow part (51), wherein the sensor chip (30) is disposed in the hollow part (51);
The first opening on the one surface (21) side of the circuit board (20) of the frame component (50) in a state where the sensor chip (30) is disposed in the hollow portion (51) of the frame component (50). An adhesive (70) for bonding the end (52) and the circuit board (20);
With
The circuit board (20) has a region corresponding to the first opening end (52) of the frame component (50) in the one surface (21) in a direction perpendicular to the one surface (21) from the one surface (21). The first opening end (52) of the frame part (50) protrudes and has a step (25) fixed through the adhesive (70),
The step (25) has an offset region (26) protruding from an inner wall surface (56) constituting the hollow portion (51) of the frame component (50) in a plane direction parallel to the one surface (21). Have
The inner wall surface (56) of the frame component (50) has a second opening size on the first opening end (52) side of the frame component (50) opposite to the first opening end (52). A semiconductor pressure sensor device, wherein the semiconductor pressure sensor device is tapered so as to be smaller than the opening size on the opening end (54) side.
前記段差(25)は、前記オフセット領域(26)に設けられた堤防手段(27、71)を有していることを特徴とする請求項1に記載の半導体圧力センサ装置。   2. The semiconductor pressure sensor device according to claim 1, wherein the step (25) has levee means (27, 71) provided in the offset region (26). 3. 前記枠部品(50)の第1開口端(52)と前記回路基板(20)の段差(25)とを接着する前記接着剤(70)を第1接着剤(70)とすると、
前記堤防手段は、前記オフセット領域(26)に設けられた第2接着剤(71)であることを特徴とする請求項2に記載の半導体圧力センサ装置。
When the adhesive (70) for bonding the first opening end (52) of the frame component (50) and the step (25) of the circuit board (20) is a first adhesive (70),
3. The semiconductor pressure sensor device according to claim 2, wherein the levee means is a second adhesive (71) provided in the offset region (26).
前記堤防手段は、前記段差(25)のうち前記オフセット領域(26)の一部が前記一面(21)に垂直な方向に突出した突出部(27)であることを特徴とする請求項2に記載の半導体圧力センサ装置。   3. The embankment means according to claim 2, wherein a part of the offset region (26) of the step (25) is a projecting portion (27) projecting in a direction perpendicular to the one surface (21). The semiconductor pressure sensor device described. 前記内壁面(56)は、当該内壁面(56)が凹凸状となる表面処理が施されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の半導体圧力センサ装置。   The semiconductor pressure sensor device according to any one of claims 1 to 4, wherein the inner wall surface (56) is subjected to a surface treatment such that the inner wall surface (56) is uneven.
JP2013230170A 2013-11-06 2013-11-06 Semiconductor pressure sensor device Pending JP2015090318A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013230170A JP2015090318A (en) 2013-11-06 2013-11-06 Semiconductor pressure sensor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013230170A JP2015090318A (en) 2013-11-06 2013-11-06 Semiconductor pressure sensor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015090318A true JP2015090318A (en) 2015-05-11

Family

ID=53193904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013230170A Pending JP2015090318A (en) 2013-11-06 2013-11-06 Semiconductor pressure sensor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015090318A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11346738B2 (en) 2018-03-20 2022-05-31 Alps Alpine Co., Ltd. Pressure sensor having a cap being attached to the substrate surface with an adhesive
US11408791B2 (en) 2017-11-07 2022-08-09 Alps Alpine Co., Ltd. Pressure sensor with a cap structured with an inner receiving section that prevents excessive spreading of a conductive adhesive

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11408791B2 (en) 2017-11-07 2022-08-09 Alps Alpine Co., Ltd. Pressure sensor with a cap structured with an inner receiving section that prevents excessive spreading of a conductive adhesive
US11346738B2 (en) 2018-03-20 2022-05-31 Alps Alpine Co., Ltd. Pressure sensor having a cap being attached to the substrate surface with an adhesive

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20080222884A1 (en) Packaging for chip-on-board pressure sensor
JP2005249795A (en) Method for mounting semiconductor chip and suitable semiconductor chip alignment
US7469590B2 (en) Package structure of pressure sensor
WO2020206981A1 (en) Differential pressure sensor package structure and electronic device
US20170254713A1 (en) Pressure sensor and manufacturing method thereof
JP2015090318A (en) Semiconductor pressure sensor device
JP2008107183A (en) Semiconductor device
JP7455585B2 (en) How to interconnect sensor units and substrates and carriers
US10777474B1 (en) Pressure sensors on flexible substrates for stress decoupling
US11146893B2 (en) Sensor system, sensor arrangement, and assembly method using solder for sealing
KR20160147504A (en) Pressure sensor device and method of fabricating the same
JP5555974B2 (en) Piezoelectric device, electronic device using the same, and automobile
JP2014228295A (en) Semiconductor pressure sensor device
JP6370379B2 (en) Semiconductor device, method for manufacturing the semiconductor device, and sensor using the semiconductor device
JP6609835B2 (en) Electronic component module
JP6507596B2 (en) Semiconductor sensor device
JP6265052B2 (en) Physical quantity sensor
KR20110076539A (en) Pressure sensor and manufacture method thereof
JP6562142B2 (en) Semiconductor sensor device
JP2010071817A (en) Semiconductor sensor built-in package
JP2018105748A (en) Pressure sensor
JP6201887B2 (en) Pressure sensor
JP2014126515A (en) Pressure sensor and manufacturing method of the same
JP2006153474A (en) Pressure sensor device and its manufacturing method
TW202211487A (en) Capacitive sensor and manufacturing method of capacitive sensor