JP2015225029A - Physical quantity sensor - Google Patents

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渡辺 善文
Yoshifumi Watanabe
善文 渡辺
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株式会社デンソー
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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a physical quantity sensor capable of suppressing the exposure of an electrode from a mold resin.SOLUTION: A dam portion 70 closer than a mold resin 2 to a coefficient of linear expansion of substrates 10, 30 and sealed with the mold resin 2 along with an electrode 37 is disposed between a boundary between a portion sealed with the mold resin 2 and a portion exposed from the mold resin 2 and the electrode 37 on one surface 30b of a sensor section 1.

Description

本発明は、物理量に応じたセンサ信号を出力するセンシング部が形成されたセンサ部にモールド樹脂が配置された物理量センサに関するものである。 The present invention relates to a physical quantity sensor molding resin is disposed in the sensor unit sensing unit is formed to output a sensor signal corresponding to the physical quantity.

従来より、この種の物理量センサとして、圧力に応じたセンサ信号を出力するセンシング部が形成されたセンサ部を有する圧力センサが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a physical quantity sensor of this kind, a pressure sensor having a sensor unit for sensing portion is formed to output a sensor signal corresponding to the pressure has been proposed (e.g., see Patent Document 1).

具体的には、この圧力センサは、センサ部には、センシング部と共にセンシング部と電気的に接続される電極が形成されている。 Specifically, the pressure sensor, the sensor unit, the sensing unit electrically connected to the electrodes are formed with the sensing portion. そして、電極がリードと電気的に接続されることにより、リードを介して外部回路と接続されるようになっている。 By electrodes are connected to lead and electrically, and is connected to an external circuit through the leads. また、センサ部は、センシング部を露出させつつ、電極とリードとの接続部分が封止されるようにモールド樹脂で覆われている。 The sensor unit, while exposing the sensing portion, the connection portion between the electrode and the lead is covered with the molding resin as sealed.

特開2011−191273号公報 JP 2011-191273 JP

しかしながら、上記圧力センサでは、センサ部とモールド樹脂とでは線膨張係数が異なるため、センサ部とモールド樹脂との間に応力が発生する。 However, the above pressure sensor, since the linear expansion coefficient different between the sensor unit and the molding resin, stress is generated between the sensor unit and the molding resin. また、一般的なモールド樹脂は、型成形することによって製造されるものであり、接着力が弱い。 Further, general molding resin, which is produced by molding, is poor adhesion. このため、モールド樹脂は、センサ部を封止する部分の端部から剥離し始める可能性がある。 Therefore, molding resin, may begin to peel from the end of the portion to seal the sensor unit. そして、モールド樹脂の剥離が進行すると、電極がモールド樹脂から露出し、電極が外部環境に曝されて腐食する等の問題が発生する。 When the proceeds peeling of the mold resin, the electrodes are exposed from the mold resin, the electrodes are problems such as corrosion is exposed to the outside environment occurs.

なお、ここでは、物理量センサとしての圧力センサを例に挙げて説明したが、例えば、流量を測定する流量センサ等においても同様の問題が発生する。 Here, the pressure sensor as a physical quantity sensor has been described as an example, for example, the same problem occurs in the flow rate sensor for measuring the flow rate.

本発明は上記点に鑑みて、電極がモールド樹脂から露出することを抑制できる物理量センサを提供することを目的とする。 The present invention is made in view of the above disadvantages, the electrode is an object to provide a physical quantity sensor which can prevent the exposed from the mold resin.

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(30b)を有する基板(10、30)を有し、基板に物理量に応じたセンサ信号を出力するセンシング部(19)が形成されていると共に、基板の一面にセンシング部と電気的に接続される電極(37)が形成されたセンサ部(1)と、センシング部を露出させつつ電極を封止するモールド樹脂(2)と、を備え、以下の点を特徴としている。 To achieve the above object, according to the invention of claim 1, comprising a substrate (10, 30) having one surface (30b), the sensing unit for outputting a sensor signal corresponding to the physical quantity to the substrate (19) is formed together they are, the sensor unit electrode (37) is formed that is connected to the sensing portion and electrically to one surface of the substrate (1), and a mold resin for sealing the electrode while exposing the sensing unit (2) comprises, is characterized in the following points.

すなわち、センサ部の一面には、当該一面のうちのモールド樹脂で封止される部分とモールド樹脂から露出する部分との境界部と、電極との間に、モールド樹脂よりも基板の線膨張係数に近く、電極と共にモールド樹脂に封止されるダム部(70)が配置されていることを特徴としている。 That is, on one surface of the sensor portion, the linear expansion coefficient of the substrate, than the molding resin between the boundary portion, and the electrode of the part and the part exposed from the mold resin sealed with a molding resin of the first surface near, dam portion to be sealed in the mold resin together with the electrode (70) is characterized in that it is arranged.

これによれば、モールド樹脂がセンサ部を封止する部分の端部(基板の一面のうちのモールド樹脂で封止される部分とモールド樹脂から露出する部分との境界部)から剥離し始めると、剥離はダム部を越えて進行する。 According to this, when the molding resin begins to peel from the end of the portion to seal the sensor portion (boundary portion between the portion exposed from the portion and the molding resin to be sealed with a molding resin of the one surface of the substrate) , peeling proceeds beyond the dam portion. このため、電極がモールド樹脂から露出するまでの剥離距離を長くすることができ、電極がモールド樹脂から剥離することを抑制できる。 Therefore, it is possible to electrodes to increase the peel distance until exposed from the molding resin can be suppressed electrode is peeled off from the mold resin.

なお、この欄およ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。 The reference numerals in parentheses of each means described in the scope of this column and the claims are to show the correspondence with specific means described in embodiments described later.

本発明の第1実施形態における圧力センサの断面図である。 It is a cross-sectional view of a pressure sensor in the first embodiment of the present invention. 図1に示す第1基板の一面側の平面図である。 It is a plan view of one side of the first substrate shown in FIG. 図1に示す第2基板の他面側の平面図である。 It is a plan view of the other side of the second substrate shown in FIG. 本発明の第2実施形態におけるダム部の拡大図である。 It is an enlarged view of a dam portion in a second embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態におけるダム部の拡大図である。 It is an enlarged view of a dam portion in a third embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態における圧力センサの断面図である。 It is a cross-sectional view of a pressure sensor in the fourth embodiment of the present invention. 本発明の第5実施形態におけるセンサ部とダム部との関係を示す図である。 Is a diagram showing the relationship between the sensor portion and the dam portion in the fifth embodiment of the present invention. 本発明の第5実施形態における変形例のセンサ部とダム部との関係を示す図である。 Is a diagram showing the relationship between the sensor portion and the dam portion of a modification of the fifth embodiment of the present invention. 本発明の第6実施形態における圧力センサの断面図である。 It is a cross-sectional view of a pressure sensor in the sixth embodiment of the present 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。 Hereinafter will be described with reference to FIG embodiments of the present invention. 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、同一符号を付して説明を行う。 Note that in the following embodiments, portions identical or equivalent to each other will be described with the same reference numerals.

(第1実施形態) (First Embodiment)
本発明の第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。 It will be described with reference to the drawings for the first embodiment of the present invention. 本実施形態では、本発明の物理量センサを圧力センサに適用した例について説明する。 In the present embodiment, an example of applying the physical quantity sensor of the present invention the pressure sensor. なお、この圧力センサは、例えば、自動車に搭載され、オイルポンプから排出されたオイルの圧力を検出する圧力センサとして適用されると好適である。 Incidentally, the pressure sensor, for example, is mounted on an automobile, it is preferable when applied as a pressure sensor for detecting the pressure of oil discharged from the oil pump.

図1に示されるように、圧力センサは、センサ部1と、モールド樹脂2とを備えている。 As shown in FIG. 1, the pressure sensor includes a sensor unit 1, and a mold resin 2. まず、本実施形態のセンサ部1の構成について説明する。 First, the configuration of the sensor unit 1 of the present embodiment.

センサ部1は、一面10aおよびこの一面10aと反対側の他面10bを有する第1基板10を備えている。 Sensor unit 1 includes a first substrate 10 having the opposite side of the other surface 10b and the one surface 10a and the one surface 10a. 本実施形態では、第1基板10は、支持基板11、絶縁膜12、半導体層13が順に積層され、一方向を長手方向(図1中紙面左右方向)とする平面矩形状のSOI(Silicon on Insulator)基板(半導体基板)で構成されている。 In the present embodiment, the first substrate 10, the supporting substrate 11, the insulating film 12, semiconductor layer 13 are laminated in this order, one direction in the longitudinal direction (left-right direction in FIG. 1) and a planar rectangular SOI (Silicon on Insulator) is composed of a substrate (semiconductor substrate). そして、半導体層13のうちの絶縁膜12と反対側の一面が第1基板10の一面10aとされ、支持基板11のうちの絶縁膜12と反対側の一面が第1基板10の他面10bとされている。 Then, one surface opposite to the insulating film 12 of the semiconductor layer 13 is one surface 10a of the first substrate 10, one surface opposite to the insulating film 12 of the support substrate 11 is the other surface 10b of the first substrate 10 there is a. なお、本実施形態では、半導体層13はP型のシリコン基板等で構成されている。 In the present embodiment, the semiconductor layer 13 is composed of a P-type silicon substrate.

第1基板10には、半導体層13の表層部にN型層14が形成されている。 The first substrate 10, N-type layer 14 is formed in a surface portion of the semiconductor layer 13. また、第1基板10には、長手方向の一端部側(図1中紙面右側)に、他面10bから凹部15が形成されることでダイヤフラム部16が形成されている。 Also, the first substrate 10, in the longitudinal direction of the one end (toward right side in FIG. 1), the diaphragm portion 16 by the recess 15 from the other surface 10b is formed is formed.

凹部15は、本実施形態では、第1基板10の他面10bから絶縁膜12に達するように形成されている。 Recess 15, in this embodiment, are formed so as to reach the insulating film 12 from the other surface 10b of the first substrate 10. つまり、凹部15は支持基板11に形成されている。 In other words, the recess 15 is formed on the supporting substrate 11. そして、凹部15の底面と第1基板10の一面10aとの間に位置する絶縁膜12および半導体層13にてダイヤフラム部16が構成されている。 The diaphragm portion 16 is formed with an insulating film 12 and the semiconductor layer 13 located between the one surface 10a of the bottom surface and the first substrate 10 of the recess 15.

ダイヤフラム部16には、図1および図2に示されるように、ダイヤフラム部16の変形に応じて抵抗値が変化するゲージ抵抗17が形成されている。 The diaphragm portion 16, as shown in FIGS. 1 and 2, the gauge resistors 17 whose resistance value changes in response to deformation of the diaphragm portion 16 is formed. 本実施形態では、ゲージ抵抗17は、4つ形成されており、ブリッジ回路を構成するように接続配線層18によって適宜接続されている。 In this embodiment, the gauge resistors 17 is four formed, is properly connected by the connection wiring layer 18 so as to constitute a bridge circuit. これにより、ダイヤフラム部16の変形に応じたセンサ信号が出力される。 Thus, a sensor signal corresponding to the deformation of the diaphragm portion 16 is outputted.

なお、本実施形態では、ダイヤフラム部16およびゲージ抵抗17を含んでセンシング部19が形成されている。 In the present embodiment, the sensing portion 19 is formed to include a diaphragm portion 16 and the gauge resistors 17. そして、図1中の第1基板10は、図2中のI−I線に沿った断面図である。 Then, the first substrate 10 in FIG. 1 is a sectional view taken along line I-I in FIG.

また、半導体層13には、ゲージ抵抗17と電気的に接続される引き出し配線層20が形成されている。 Further, the semiconductor layer 13, the gauge resistors 17 and electrically connected to the lead wiring layer 20 is formed. この引き出し配線層20は、ゲージ抵抗17と接側される部分から半導体層13の他端部側(図1および図2中紙面左側)まで引き出されている。 The lead-out wiring layer 20 is drawn from the portion that is gauge resistors 17 contact side to the other end portion side of the semiconductor layer 13 (the left side in FIG. 1 and FIG. 2). 引き出し配線層20は、本実施形態では、4つ形成されており、それぞれ電源電圧を印加する1つの配線層、グランド電位と接続される1つの配線層、ブリッジ回路の中点電圧を出力する2つの配線層とされている。 Lead wiring layer 20, in this embodiment, are four forms, one wiring layer for applying a power supply voltage, respectively, one wiring layer connected to the ground potential, and outputs a midpoint voltage of the bridge circuit 2 One of which is the wiring layer.

そして、引き出し配線層20のうちのゲージ抵抗17と接続される部分と反対側の端部には、引き出し配線層20と接続された接続部21が形成されている。 Then, the end portion opposite that connected to the gage resistors 17 of the lead-out wiring layers 20, the connecting portion 21 connected to the lead wiring layer 20 is formed. 接続部21は、後述する貫通電極36と電気的に接続される部分であり、本実施形態では、平面円形状とされている。 Connecting portion 21 is a through electrode 36 and the portion to be electrically connected to be described later, in the present embodiment, there is a flat circular shape.

なお、ゲージ抵抗17、接続配線層18、引き出し配線層20、接続部21は、それぞれP型の不純物を拡散させた拡散層等で構成され、N型層14内に形成されている。 Incidentally, the gauge resistors 17, connection wiring layer 18, lead-out wiring layers 20, the connecting portion 21 is constituted by a diffusion layer or the like by diffusing the P-type impurities, respectively, are formed in N-type layer 14.

また、半導体層13のうちのN型層14内には、接続部21よりも他端部側に、N型層14よりも高不純物濃度とされたN 型のコンタクト層22が形成されている。 Also within N-type layer 14 of the semiconductor layer 13, on the other end side of the connecting portion 21, N + -type contact layer 22, which is a higher impurity concentration than the N-type layer 14 is formed there. このコンタクト層22は、N型層14を所定電位に維持するために後述する貫通電極36と接続される部分である。 The contact layer 22 is a portion connected to the through electrode 36 to be described later to maintain the N-type layer 14 to a predetermined potential.

さらに、半導体層13には、コンタクト層22よりも他端部側であってN型層14の外側に、半導体層13よりも高不純物濃度とされたP 型のコンタクト層23が形成されている。 Furthermore, the semiconductor layer 13, on the outside of the N-type layer 14 a second end portion than the contact layer 22, P + -type contact layer 23 with higher impurity concentration than the semiconductor layer 13 is formed there. このコンタクト層23は、半導体層13を所定電位に維持するために後述する貫通電極36と接続される部分である。 The contact layer 23 is a portion connected to the through electrode 36 to be described later in order to maintain the semiconductor layer 13 to a predetermined potential.

また、図1に示されるように、上記第1基板10の一面10aには、第2基板30が配置されている。 Further, as shown in FIG. 1, on one surface 10a of the first substrate 10, second substrate 30 is disposed. 第2基板30は、シリコン等の基板31のうちの第1基板10と対向する一面側に絶縁膜32が形成されていると共に、この一面と反対側の他面に絶縁膜33が形成された構成とされている。 The second substrate 30, together with the first substrate 10 and the opposing insulating film 32 on one side of one of the substrate 31 of silicon or the like are formed, an insulating film 33 is formed on the other surface opposite to the one surface It has the structure.

そして、第2基板30は、絶縁膜32が第1基板10(半導体層13)と接合されている。 The second substrate 30, the insulating film 32 is bonded to the first substrate 10 (semiconductor layer 13). 本実施形態では、絶縁膜32と第1基板10(半導体層13)とは、絶縁膜32および半導体層13のうちの接合面を活性化させて接合するいわゆる直接接合等で接合されている。 In the present embodiment, the insulating film 32 and the first substrate 10 (semiconductor layer 13), are joined in a so-called direct bonding or the like to be joined by activating the bonding surface of the insulating film 32 and the semiconductor layer 13.

なお、本実施形態では、絶縁膜32のうちの基板31と反対側の一面が第2基板30の一面30aとされ、絶縁膜33のうちの基板31と反対側の一面が第2基板30の他面30bとされている。 In the present embodiment, one surface opposite to the substrate 31 of the insulating film 32 is one surface 30a of the second substrate 30, a surface of the substrate 31 opposite of the insulating film 33 of the second substrate 30 It is the other side 30b. また、本実施形態では、第1、第2基板10、30にて本発明の基板が構成され、第2基板30の他面30bが本発明の基板の一面に相当している。 Further, in the present embodiment, first, the substrate of the present invention in the second substrate 10 and 30 is composed, the other surface 30b of the second substrate 30 is equivalent to the one surface of the substrate of the present invention.

基板31(第2基板30の一面30a)には、ダイヤフラム部16と対向する部分に窪み部31aが形成されている。 The substrate 31 (one surface 30a of the second substrate 30), recess 31a in a portion facing the diaphragm portion 16 is formed. そして、第1基板10と第2基板30との間には、この窪み部31aによって基準圧力室40が構成され、ダイヤフラム部16のうちの一面10a側には基準圧力室40から基準圧力が印加されるようになっている。 Then, the first substrate 10 is between the second substrate 30, it is composed the reference pressure chamber 40 by the recess portion 31a, the reference pressure from the reference pressure chamber 40 on one surface 10a side of the diaphragm portion 16 is applied It is adapted to be. なお、本実施形態では、基準圧力室40は、真空圧とされている。 In the present embodiment, the reference pressure chamber 40 is a vacuum pressure.

また、第2基板30のうちの他端部側(図1中紙面左側)には、当該第2基板30を第1基板10と第2基板30との積層方向に貫通する6つの貫通孔34(図1中では4つのみ図示)が形成されている。 Further, the other end of the second substrate 30 (the plane in Fig. 1 left), the second substrate 30 first substrate 10 and six through-holes penetrating in the laminating direction of the second substrate 30 34 (only four shown in Figure 1) are formed. 具体的には、この貫通孔34は、各接続部21およびコンタクト層23、23をそれぞれ露出させるように形成されている。 Specifically, the through hole 34 is formed a respective connection portions 21 and the contact layer 23 to expose, respectively. そして、貫通孔34の壁面には、TEOS(Tetra ethyl ortho silicate)等で構成される絶縁膜35が成膜され、絶縁膜35上にはAl等で構成される貫通電極36が適宜接続部21およびコンタクト層23、23と電気的に接続されるように形成されている。 Then, the wall surface of the through-hole 34, TEOS (Tetra ethyl ortho silicate) is the insulating film 35 composed of such deposited, through electrode 36 is suitably formed of Al or the like on the insulating film 35 connecting portion 21 and it is formed so as to be connected the contact layer 23 electrically. さらに、絶縁膜33上には、貫通電極36を介してゲージ抵抗17と電気的に接続されると共に外部回路と接続されるパッド部37が形成されている。 Further, on the insulating film 33, the pad portion 37 connected to an external circuit is formed is electrically connected with the gauge resistor 17 via the through electrode 36. なお、本実施形態では、パッド部37が本発明の電極に相当している。 In the present embodiment, the pad portion 37 is equivalent to the electrode of the present invention.

また、第1基板10の他面10bの他端部側には、第1、第2基板10、30を搭載して支持する支持部材50が接着剤等の接合部材60を介して配置されている。 Further, the other end of the other surface 10b of the first substrate 10, first, the support member 50 for supporting and mounting the second substrate 10 and 30 is disposed via a bonding member 60 such as an adhesive there. この支持部材50は、銅や42アロイ等で構成されるリードフレームで構成されている。 The support member 50 is composed of a lead frame made of copper or 42 alloy or the like.

そして、第1、第2基板10、30のうちの他端部側および支持部材50等は、モールド樹脂2によって封止されて固定されている。 The first, the other end portion side and the support member 50 or the like of the second substrate 10 and 30 are fixed by being sealed with the mold resin 2. つまり、ダイヤフラム部16を露出させつつ貫通電極36およびパッド部37が封止されるように、モールド樹脂2が配置されている。 That is, the through electrodes 36 and the pad portion 37 while exposing the diaphragm portion 16 is so sealed, the mold resin 2 is arranged.

以上が本実施形態における圧力センサの基本的な構成である。 The above is the basic configuration of the pressure sensor in this embodiment. そして、本実施形態では、図1および図3に示されるように、第2基板30の他面30bに2つのダム部70がシリコーン系接着剤等で構成される接合部材71を介して配置されている。 In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, two dam portions 70 is disposed via a bonding member 71 consisting of silicone-based adhesive or the like on the other surface 30b of the second substrate 30 ing. 具体的には、ダム部70は、モールド樹脂2よりも第1、第2基板10、30の線膨張係数に近い材質で構成され、本実施形態ではシリコン基板で構成されている。 Specifically, the dam portion 70, the first than the molding resin 2 formed of a material close to the linear expansion coefficient of the second substrate 10 and 30, in the present embodiment is composed of a silicon substrate. そして、ダム部70は、第2基板30の他面30bのうちのモールド樹脂2で封止される部分とモールド樹脂2から露出する部分との境界部と、パッド部37との間に配置されている。 The dam section 70, a boundary portion between the portion exposed from the portion and the mold resin 2 is sealed with a molding resin 2 of the other surface 30b of the second substrate 30 is disposed between the pad portion 37 ing. なお、図1中の第2基板30は、図3中のI−I線に沿った断面図である。 Note that the second substrate 30 in FIG. 1 is a sectional view taken along line I-I in FIG.

本実施形態では、このダム部70は、第2基板30の長手方向と直交する方向に沿った断面が矩形状とされている。 In the present embodiment, the dam portion 70, a cross section along a direction orthogonal to the longitudinal direction of the second substrate 30 is a rectangular shape. また、ダム部70は、第2基板30の長手方向と直交する方向であり、第2基板30の面方向に沿った方向(以下では、短手方向という)に延設されている。 Further, the dam portion 70 is a direction perpendicular to the longitudinal direction of the second substrate 30, (hereinafter, referred to as lateral direction) direction along the surface direction of the second substrate 30 is extended to. そして、ダム部70は、第2基板30の他面30bのうちの短手方向の両端部に達するように延設されている。 The dam portion 70 is extended to reach the both end portions in the widthwise direction of the other surface 30b of the second substrate 30.

以上が本実施形態における圧力センサの構成である。 The above is the configuration of the pressure sensor in this embodiment. このような圧力センサでは、N型層14(コンタクト層22)が、P型のゲージ抵抗17、接続配線層18、引き出し配線層20、接続部21より高電位とされた状態で圧力の検出を行う。 In such a pressure sensor, N-type layer 14 (the contact layer 22), P-type gauge resistors 17, connection wiring layer 18, lead-out wiring layers 20, the detection of a pressure in a state of being a higher-potential connection portion 21 do. つまり、N型層14と、P型のゲージ抵抗17、接続配線層18、引き出し配線層20、接続部21とで構成されるダイオードに逆バイアスが印加される状態で圧力の検出を行う。 In other words, the N-type layer 14, and detects the pressure in a state where the P-type gauge resistors 17, connection wiring layer 18, lead-out wiring layers 20, reverse bias composed diode and the connecting portion 21 is applied.

そして、ダイヤフラム部16のうちの他面10b側に測定媒体の圧力が印加されると、この圧力と一面10a側に印加される基準圧力との差圧に応じてダイヤフラム部16が変形し、当該変形に応じたセンサ信号が出力される。 When the pressure of the measurement medium on the other surface 10b side of the diaphragm portion 16 is applied, the diaphragm portion 16 is deformed in accordance with the pressure difference between the pressure and the applied reference pressure on one surface 10a side, the sensor signals corresponding to the deformation is output. このため、このセンサ信号に基づいて測定媒体の圧力が検出される。 Therefore, the pressure of the measuring medium on the basis of the sensor signal is detected.

以上説明したように、本実施形態では、第2基板30の他面30bには、当該他面30bのうちのモールド樹脂2で封止される部分とモールド樹脂2から露出する部分との境界部と、パッド部37との間に、モールド樹脂2よりも第1、第2基板10、30の線膨張係数に近いダム部70が配置されている。 As described above, in the present embodiment, the other surface 30b of the second substrate 30, the boundary portion between the sealed in part by the mold resin 2 and a portion exposed from the mold resin 2 of the other surface 30b If, between the pad portion 37, first than the molding resin 2, dam 70 is disposed close to the linear expansion coefficient of the second substrate 10 and 30. このため、モールド樹脂2がセンサ部1を封止する部分の端部(第2基板30の他面30bのうちのモールド樹脂2で封止される部分とモールド樹脂2から露出する部分との境界部)から剥離し始めると、剥離はダム部70を越えて進行する。 Therefore, the boundary between the portion of the mold resin 2 is exposed from the portion and the mold resin 2 is sealed with a molding resin 2 of the other surface 30b of the end portion (the second substrate 30 of the portion to seal the sensor unit 1 begins to peel from the part), the peeling proceeds beyond the dam portion 70. したがって、ダム部70が配置されていない場合と比較して、パッド部37がモールド樹脂2から露出するまでの剥離距離を長くすることができ、パッド部37がモールド樹脂2から剥離することを抑制できる。 Accordingly, suppressed in comparison with the case where the dam portion 70 is not disposed, the pad portion 37 can increase the peel distance to exposed from the mold resin 2, the pad portion 37 is peeled from the mold resin 2 it can.

なお、ダム部70は、モールド樹脂2よりも第1、第2基板10、30の線膨張係数に近い材料で構成されている。 Incidentally, the dam portion 70, the first than the molding resin 2 is formed of a material close to the linear expansion coefficient of the second substrate 10 and 30. このため、第1、第2基板10、30とダム部70との間に発生する応力によってモールド樹脂2の剥離が促進することを抑制できる。 Therefore, it is possible to suppress the first, the separation of the mold resin 2 by the stress generated between the second substrate 10 and 30 and the dam section 70 to promote.

(第2実施形態) (Second Embodiment)
本発明の第2実施形態について説明する。 A description of a second embodiment of the present invention. 本実施形態は、第1実施形態に対してダム部70のうちのモールド樹脂2と接する部分を荒らしたものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。 This embodiment is a roughened mold resin 2 in contact with portions of the dam portion 70 with respect to the first embodiment, but other features are the same as the first embodiment, a description thereof will be omitted .

本実施形態では、図4に示されるように、ダム部70は、モールド樹脂2と接する部分が荒らされている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the dam portion 70, the portion in contact with the mold resin 2 is roughened. 言い換えると、ダム部70は、接合部材71と接する部分と異なる部分が荒らされている。 In other words, the dam portion 70, the portion different from a portion in contact with the joining member 71 is roughened. なお、図4は、図1中の二点鎖線で囲まれる領域Aに相当する図である。 Incidentally, FIG. 4 is a view corresponding to the region A surrounded by the two-dot chain line in FIG.

これによれば、ダム部70はモールド樹脂2と接する部分が荒らされている。 According to this, the dam portion 70 is roughened portions contacting with the mold resin 2. このため、アンカー効果によってダム部70とモールド樹脂2との接合力を向上でき、モールド樹脂2をダム部70から剥離し難くできる。 Therefore, it improves the bonding force between the dam portion 70 and the mold resin 2 by the anchor effect can hardly peeled off the molding resin 2 from dam portion 70.

(第3実施形態) (Third Embodiment)
本発明の第3実施形態について説明する。 A description of a third embodiment of the present invention. 本実施形態は、第1実施形態に対してダム部70に凹部を形成したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。 This embodiment is obtained by forming recesses in the dam portion 70 with respect to the first embodiment, but other features are the same as the first embodiment, the description thereof is omitted here.

本実施形態では、図5に示されるように、ダム部70は、第2基板30の他面30b側(絶縁膜33側)と反対側の一面に凹部70aが形成されている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the dam portion 70, the other surface 30b side recess 70a on one side of the opposite side (the insulating film 33 side) of the second substrate 30 is formed. これによれば、ダム部70に凹部70aが形成されていることにより、パッド部37がモールド樹脂2から露出するまでの剥離距離をさらに長くすることができる。 According to this, by being formed a recess 70a in the dam portion 70, it is possible to pad portion 37 is longer peeling distance to be exposed from the mold resin 2. なお、図5は、図1中の二点鎖線で囲まれる領域Aに相当する図である。 FIG. 5 is a view corresponding to the region A surrounded by the two-dot chain line in FIG.

なお、ここでは、ダム部70のうちの第2基板30の他面30b側と反対側の一面に凹部70aが形成されている例を説明したが、凹部70aはモールド樹脂2と接する部分であれば形成される場所は特に限定されない。 Incidentally, there here, an example has been described in which the recess 70a on one side of the opposite side is formed with the other surface 30b side of the second substrate 30 of the dam portion 70, the concave portion 70a at a portion in contact with the mold resin 2 where they are field-shaping is not particularly limited. また、ダム部70に凹部70aを形成する代わりに、凸部を形成するようにしてもよい。 Further, instead of forming the recess 70a to the dam portion 70, may be formed a protrusion.

(第4実施形態) (Fourth Embodiment)
本発明の第4実施形態について説明する。 A description of a fourth embodiment of the present invention. 本実施形態は、第1実施形態に対してモールド樹脂2よりヤング率の小さい保護膜を配置したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。 This embodiment is obtained by placing a small protective film Young's modulus than the mold resin 2 with respect to the first embodiment, but other features are the same as the first embodiment, the description thereof is omitted here.

本実施形態では、図6に示されるように、第2基板30の他面30b側およびダム部70は、モールド樹脂2で封止される部分に当該モールド樹脂2よりヤング率の小さいポリイミド等で構成される保護膜80が配置されている。 In this embodiment, as shown in FIG. 6, the other surface 30b side and the dam portion 70 of the second substrate 30, portions in the mold resin 2 small polyimide Young's modulus than to be sealed with a molding resin 2 protective film 80 is arranged constituted. 言い換えると、第2基板30の他面30b側およびダム部70と、モールド樹脂2との間に保護膜80が配置されている。 In other words, the other surface 30b side and the dam portion 70 of the second substrate 30, the protective film 80 is disposed between the mold resin 2.

これによれば、モールド樹脂2よりヤング率の小さい保護膜80が配置されているため、センサ部1とモールド樹脂2との間に発生する応力を小さくできる。 According to this, since the small protective film 80 having a Young's modulus than the mold resin 2 is arranged, it can be reduced stress generated between the sensor unit 1 and the molding resin 2. このため、モールド樹脂2がセンサ部1から剥離すること自体を抑制できる。 Therefore, the per se that the molding resin 2 is peeled off from the sensor unit 1 can be suppressed.

(第5実施形態) (Fifth Embodiment)
本発明の第5実施形態について説明する。 A description of a fifth embodiment of the present invention. 本実施形態は、第1実施形態に対してセンサ部1の側面にもダム部70を配置したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。 This embodiment is obtained by disposing the dam portion 70 to the side surface of the sensor unit 1 with respect to the first embodiment, but other features are the same as the first embodiment, the description thereof is omitted here.

本実施形態では、図7に示されるように、ダム部70は、第1基板10の一面10aと他面10bとを繋ぐ側面10c、10d、および第2基板30の一面30aと他面30bとを繋ぐ側面30c、30dにも配置されている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the dam portion 70 is a side 10c connecting the one surface 10a and the other surface 10b of the first substrate 10, 10d, and the one surface 30a and the other surface 30b of the second substrate 30 the connecting side 30c, are arranged to 30d. そして、ダム部70は、第2基板30の他面30bに配置された部分と、第1、第2基板10、30の側面10c、10d、30c、30dに配置された部分とが連結されている。 The dam portion 70 comprises a portion disposed on the other surface 30b of the second substrate 30, first, side 10c of the second substrate 10, 30, 10d, 30c, and a portion disposed is connected to 30d there. なお、図7は、図1中のB方向から視たセンサ部1とダム部70との関係を示す図である。 Note that FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the sensor unit 1 and the dam portion 70 as viewed from the B direction in FIG.

これによれば、モールド樹脂2が第1、第2基板10、30の側面10c、10d、30c、30dのうちのモールド樹脂2で封止される部分とモールド樹脂2から露出する部分との境界部から剥離した際、当該剥離が第1、第2基板10、30の他端部に到達するまでの剥離距離を長くできる。 According to this, the boundary between the portions exposed molding resin 2 is first, side 10c of the second substrate 10, 30, 10d, 30c, the part and the mold resin 2 is sealed with a molding resin 2 of 30d when peeled from part 1 the peeling second, a peel distance to reach the other end portion of the second substrate 10 and 30 can be lengthened. このため、支持部材50がモールド樹脂2から剥離することを抑制できる。 Therefore, it is possible to prevent the support member 50 is peeled from the mold resin 2.

(第5実施形態の変形例) (Modification of Fifth Embodiment)
上記第5実施形態において、図8に示されるように、ダム部70は、第2基板30の他面30bに配置された部分と、第1、第2基板10、30の側面10c、10d、30c、30dに配置された部分とが分離されていてもよい。 In the fifth embodiment, as shown in FIG. 8, the dam portion 70 has a portion disposed on the other surface 30b of the second substrate 30, first, side 10c of the second substrate 10, 30, 10d, 30c, and a portion located 30d may be separated. このようなダム部70を配置した圧力センサとしても、上記第5実施形態と同様の効果を得ることができる。 Even such a pressure sensor disposed a dam portion 70, it is possible to obtain the same effect as in the fifth embodiment. なお、図8は、図1中のB方向から視たセンサ部1とダム部70との関係を示す図である。 Incidentally, FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the sensor unit 1 and the dam portion 70 as viewed from the B direction in FIG.

(第6実施形態) (Sixth Embodiment)
本発明の第6実施形態について説明する。 Explained is the sixth embodiment of the present invention. 本実施形態は、第1実施形態に対してダム部70の高さおよびモールド樹脂2の形状を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。 This embodiment is a modification of the height and shape of the mold resin 2 of the dam portion 70 with respect to the first embodiment, but other features are the same as the first embodiment, a description thereof will be omitted .

本実施形態では、図9に示されるように、2つのダム部70は、パッド部37側のダム部70の方が高くされている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 9, the two dam portions 70, towards the pad portion 37 side of the dam portion 70 is high. つまり、ダム部70は、境界部側(一端部側)からパッド部37側(他端部側)に向かって順に高さが高くされている。 In other words, the dam portion 70 in turn height toward the pad portion 37 side (the other end side) is higher from the boundary portion (one end side).

そして、モールド樹脂2は、第2基板30の他面30bのうちのモールド樹脂2で封止される部分とモールド樹脂2から露出する部分との境界部からダム部70を封止する部分に渡って第2基板30の他面30bとの成す角度θが鋭角とされたテーパ状とされている。 Then, the molding resin 2, over a part to seal the dam portion 70 from the boundary portion between the portion exposed from the portion and the mold resin 2 is sealed with a molding resin 2 of the other surface 30b of the second substrate 30 angle θ formed between the other surface 30b of the second substrate 30 is an acute and has been tapered Te. つまり、モールド樹脂2は、第2基板30を封止する部分の端部がテーパ状とされている。 That is, the mold resin 2 has an end portion for sealing the second substrate 30 are tapered.

これによれば、モールド樹脂2がテーパ状とされているため、モールド樹脂2のうちの第2基板30を封止する部分の端部に発生する応力を小さくでき、モールド樹脂2がセンサ部1から剥離すること自体を抑制できる。 According to this, since the molding resin 2 is tapered, the stress generated in the end portion of the portion for sealing the second substrate 30 of the mold resin 2 can be reduced, the molding resin 2 is the sensor unit 1 itself from being separated from the can be suppressed. また、モールド樹脂2のうちのダム部70を封止する部分をテーパ状とすることにより、圧力センサが大型化することを抑制できる。 Further, the portion to seal the dam portion 70 of the mold resin 2 by a tapered, it is possible to suppress the pressure sensor in size.

(他の実施形態) (Other embodiments)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above can be appropriately modified within the scope described in the claims.

例えば、上記各実施形態では、圧力センサを例に挙げて説明したが、センシング部19が露出すると共にパッド部37がモールド樹脂2で封止された流量センサ等に本発明を適用することもできる。 For example, the above embodiments have been described using a pressure sensor as an example, may be a pad portion 37 with the sensing portion 19 is exposed to the present invention is applied to a sealed flow rate sensor or the like with a molding resin 2 .

また、上記各実施形態において、第1基板10としてSOI基板ではなく、シリコン基板等を用いることもできる。 Furthermore, in each of the above embodiments, rather than the SOI substrate as the first substrate 10, also be a silicon substrate or the like.

さらに、上記各実施形態において、ダム部70として、第1、第2基板10、30とモールド樹脂2の線膨張係数の略中間の線膨張係数を有するセラミック部材等を用いてもよい。 Further, in the above embodiments, as the dam portion 70, first, it may be used a ceramic member or the like having a linear expansion coefficient of approximately intermediate of the second linear expansion coefficient of the substrate 10, 30 and the mold resin 2. また、ダム部70として、コンデンサ等の電子部品を用いることもできる。 Further, the dam portion 70, it is also possible to use electronic components such as capacitors.

そして、上記各実施形態において、ダイヤフラム部16は、半導体層13のみで構成されていてもよい。 Then, in the above embodiment, the diaphragm portion 16 may be composed of only the semiconductor layer 13. つまり、凹部15によって絶縁膜12が除去されていてもよい。 That is, the insulating film 12 by the recess 15 may be removed.

また、上記各実施形態において、N型のシリコン基板を用いて半導体層13を構成することもできる。 In each of the above embodiments, it is also possible to configure the semiconductor layer 13 using the N-type silicon substrate. この場合は、N型層14の代わりにP型層を形成し、コンタクト層22をP 型とすると共にコンタクト層23をN 型とし、ゲージ抵抗17、接続配線層18、引き出し配線層20、接続部21をN型とすればよい。 In this case, the P-type layer was formed instead of the N-type layer 14, the contact layer 22 and the contact layer 23 and the N + -type together with the P + -type, the gauge resistors 17, connection wiring layer 18, lead-out wiring layers 20 the connecting portion 21 may be an N type. そして、圧力を検出する際には、ゲージ抵抗17、接続配線層18、引き出し配線層20、接続部21がP型層より高電位となるようにすればよい。 Then, when detecting the pressure gauge resistors 17, connection wiring layer 18, lead-out wiring layers 20, the connecting portion 21 may be such that the higher potential than the P-type layer.

そして、上記各実施形態において、N型層14の電位を維持するコンタクト層22と、グランド電位と接続される引き出し配線層20の接続部21とを共用してもよい。 Then, in the above embodiments, the contact layer 22 to maintain the potential of the N-type layer 14, it may share a connection portion 21 of the lead-out wiring layers 20 connected to the ground potential.

さらに、上記各実施形態において、窪み部31aの側面に絶縁膜32が形成されていてもよい。 Further, in the above embodiments, it may be a side in an insulating film 32 of the recess 31a is formed.

また、上記各実施形態において、ダム部70の数は適宜変更可能である。 In each of the above embodiments, the number of dam portion 70 may be changed as appropriate.

そして、上記第1〜第6実施形態において、ダム部70は、第2基板30の他面30bのうちの短手方向の両端部に達するように延設されていなくてもよい。 Then, in the first to sixth embodiments, the dam portion 70 may not extend to reach the opposite end portions in the widthwise direction of the other surface 30b of the second substrate 30.

1 センサ部 2 モールド樹脂 10 第1基板 10a 一面 10b 他面 19 センシング部 30 第2基板 30a 一面 30b 他面 37 パッド部(電極) 1 sensor unit 2 molded resin 10 first substrate 10a one surface 10b other surface 19 sensing unit 30 second substrate 30a one surface 30b other surface 37 the pad portion (electrode)
70 ダム部 70 dam

Claims (7)

  1. 一面(30b)を有する基板(10、30)を有し、前記基板に物理量に応じたセンサ信号を出力するセンシング部(19)が形成されていると共に、前記基板の一面に前記センシング部と電気的に接続される電極(37)が形成されたセンサ部(1)と、 Has a substrate (10, 30) having one surface (30b), together with the sensing portion (19) is formed to output a sensor signal corresponding to the physical quantity to the substrate, the sensing portion and electrically to one surface of said substrate sensor unit electrode (37) is formed that is connected to the (1),
    前記センシング部を露出させつつ前記電極を封止するモールド樹脂(2)と、を備え、 Comprising a, a molding resin (2) for sealing the electrode while exposing the sensing portion,
    前記センサ部の一面には、当該一面のうちの前記モールド樹脂で封止される部分と前記モールド樹脂から露出する部分との境界部と、前記電極との間に、前記モールド樹脂よりも前記基板の線膨張係数に近く、前記電極と共に前記モールド樹脂に封止されるダム部(70)が配置されていることを特徴とする物理量センサ。 On one surface of the sensor portion includes a boundary portion between the portion exposed to the sealed in part with a molding resin of the one surface from said mold resin, between the electrodes, the substrate than the molding resin a physical quantity sensor, characterized in that the linear expansion coefficient near the dam portion to be sealed in the mold resin together with the electrode (70) is arranged.
  2. 前記ダム部は、前記モールド樹脂と接する部分が荒らされていることを特徴とする請求項1に記載の物理量センサ。 The dam portion, the physical quantity sensor according to claim 1, characterized in that the portion in contact with the mold resin is roughened.
  3. 前記ダム部は、前記モールド樹脂と接する部分に凹部(70a)または凸部が形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の物理量センサ。 The dam portion, the physical quantity sensor according to claim 1 or 2, wherein the recess portion in contact with the mold resin (70a) or protrusions are formed.
  4. 前記センサ部および前記ダム部のうちの前記モールド樹脂で封止される部分には、前記モールド樹脂よりヤング率の小さい保護膜(80)が配置されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の物理量センサ。 Wherein the said portions are sealed with a molding resin of the sensor portion and the dam portion, claims 1, characterized in that small protective film Young's modulus than that of the molding resin (80) is arranged 3 physical quantity sensor according to any one of.
  5. 前記センサ部は、前記基板における一方向の一端部側に前記センシング部が形成されていると共に前記一方向の他端部側に前記電極が形成されており、 The sensor unit is said electrodes are formed on the other end of the one direction together with the sensing portion at one end of the one direction is formed in the substrate,
    前記ダム部は、前記基板の一面のうちの前記一方向と直交する方向の両端部に達するように延設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つに記載の物理量センサ。 The dam portion is a physical quantity according to any one of claims 1 to 4, characterized in that is extended to reach the both end portions in a direction orthogonal to the one direction of the one surface of the substrate sensor.
  6. 前記ダム部は、前記基板の一面と繋がる側面(10c、10d、30c、30d)にも配置されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の物理量センサ。 The dam portion, the physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is arranged also on the side face (10c, 10d, 30c, 30d) connected with the one surface of the substrate.
  7. 前記ダム部は、複数形成され、前記境界部側から前記電極側に向かって順に高さが高くされており、 The dam portion is formed in plural, it is higher order height from the boundary portion toward the electrode side,
    前記モールド樹脂は、前記境界部側の部分から複数の前記ダム部を封止する部分に渡り、前記一面との成す角度(θ)が鋭角とされたテーパ状とされていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の物理量センサ。 The molding resin, over the portion which seals the plurality of the dam from the portion of the boundary portion, the angle formed between the one surface (theta) is characterized in that it is an acute and is tapered physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 6.

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