JP2708905B2 - 半導体圧力センサの製造方法 - Google Patents
半導体圧力センサの製造方法Info
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- JP2708905B2 JP2708905B2 JP20808889A JP20808889A JP2708905B2 JP 2708905 B2 JP2708905 B2 JP 2708905B2 JP 20808889 A JP20808889 A JP 20808889A JP 20808889 A JP20808889 A JP 20808889A JP 2708905 B2 JP2708905 B2 JP 2708905B2
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- Japan
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- semiconductor pressure
- resin package
- pressure sensor
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は半導体圧力センサの製造方法に関する。
（ロ） 従来の技術 一般に半導体圧力センサの半導体感圧素子は、ダイヤ
フラム部を持つシリコンペレットのダイヤフラム部にピ
エゾ抵抗体がブリッジ結合された構造を有している。斯
る半導体圧力センサにおいては、ダイヤフラム部が加圧
され変形するとピエゾ抵抗体の抵抗値が加圧量に応じて
夫々変化するため、ブリッジ結合された斯る抵抗体から
の出力を測定することによって加圧量が検出される。従
って、この種半導体圧力センサでは、被測定圧力以外の
要因によりダイヤフラム部が変形すると不所望なブリッ
ジ出力が生じるため、正確な圧力検出ができなくなる。
フラム部を持つシリコンペレットのダイヤフラム部にピ
エゾ抵抗体がブリッジ結合された構造を有している。斯
る半導体圧力センサにおいては、ダイヤフラム部が加圧
され変形するとピエゾ抵抗体の抵抗値が加圧量に応じて
夫々変化するため、ブリッジ結合された斯る抵抗体から
の出力を測定することによって加圧量が検出される。従
って、この種半導体圧力センサでは、被測定圧力以外の
要因によりダイヤフラム部が変形すると不所望なブリッ
ジ出力が生じるため、正確な圧力検出ができなくなる。
一方、近年半導体圧力センサの製造の容易性及び低コ
スト化を目的として、シリコンペレットを収納するパッ
ケージに樹脂パッケージが多く採用されている。しかし
乍ら、斯る樹脂パッケージとシリコンペレットとでは熱
膨張係数が異なるため、温度変化によりシリコンペレッ
ト内に不所望な熱応力が加わることとなり正確な圧力検
出ができなくなる。そこで斯るシリコンペレット内に発
生する熱応力を緩和するため、例えば特開昭63-163248
号公報に記載されているように、シリコンペレットと樹
脂パッケージとの間に、シリコンペレットと略等しい熱
膨張率を有する台座が挿入される。
スト化を目的として、シリコンペレットを収納するパッ
ケージに樹脂パッケージが多く採用されている。しかし
乍ら、斯る樹脂パッケージとシリコンペレットとでは熱
膨張係数が異なるため、温度変化によりシリコンペレッ
ト内に不所望な熱応力が加わることとなり正確な圧力検
出ができなくなる。そこで斯るシリコンペレット内に発
生する熱応力を緩和するため、例えば特開昭63-163248
号公報に記載されているように、シリコンペレットと樹
脂パッケージとの間に、シリコンペレットと略等しい熱
膨張率を有する台座が挿入される。
（ハ） 発明が解決しようとする課題 しかるに、上述のように台座を用いる場合、半導体圧
力センサの製造の際に、斯る台座を加工し、樹脂パッケ
ージに載置固着する工程やそのための設備が必要とな
り、さらに台座自身のコストも必要であることから半導
体圧力センサの製造コストの増加を招くといった問題が
生じる。
力センサの製造の際に、斯る台座を加工し、樹脂パッケ
ージに載置固着する工程やそのための設備が必要とな
り、さらに台座自身のコストも必要であることから半導
体圧力センサの製造コストの増加を招くといった問題が
生じる。
したがって、本発明は台座を用いなくても正確な圧力
検出が可能な半導体圧力センサを製造することを技術的
課題とする。
検出が可能な半導体圧力センサを製造することを技術的
課題とする。
（ニ） 課題を解決するための手段 本発明は、線膨張率が成型時の流動方向とその直角方
向とで異なる樹脂を用いて樹脂パッケージを成型し、該
樹脂パッケージに半導体感圧素子を載置固着する半導体
圧力センサの製造方法であって、上記課題を解決するた
め上記樹脂パッケージを成型する際に、上記樹脂を上記
半導体感圧素子の載置面に対してその載置位置中央から
外側に向けて略放射状に流動させることを特徴とする。
向とで異なる樹脂を用いて樹脂パッケージを成型し、該
樹脂パッケージに半導体感圧素子を載置固着する半導体
圧力センサの製造方法であって、上記課題を解決するた
め上記樹脂パッケージを成型する際に、上記樹脂を上記
半導体感圧素子の載置面に対してその載置位置中央から
外側に向けて略放射状に流動させることを特徴とする。
また本発明は、線膨張率が成型時の流動方向とその直
角方向とで異なる樹脂を用いて円形の樹脂パッケージを
成型し、該樹脂パッケージに半導体感圧素子を載置固着
する半導体圧力センサの製造方法であって、上記課題を
解決するため上記樹脂を上記載置面に対して端部からそ
の中心に向けて略渦巻状に流動させることを特徴とす
る。
角方向とで異なる樹脂を用いて円形の樹脂パッケージを
成型し、該樹脂パッケージに半導体感圧素子を載置固着
する半導体圧力センサの製造方法であって、上記課題を
解決するため上記樹脂を上記載置面に対して端部からそ
の中心に向けて略渦巻状に流動させることを特徴とす
る。
（ホ） 作用 一般に、半導体圧力センサの樹脂パッケージに用いら
れるポリフェニレンサルファイド（PPS）樹脂やポリブ
チレンテレフタレート（PBT）樹脂等、エンジニアプラ
スチックと呼ばれるものの多くはガラス繊維を含むため
配向性を有し、射出成型時の樹脂の流動方向に対して線
膨張係数が小さく、その直角方向に対して線膨張係数が
大きいといった性質を有する。
れるポリフェニレンサルファイド（PPS）樹脂やポリブ
チレンテレフタレート（PBT）樹脂等、エンジニアプラ
スチックと呼ばれるものの多くはガラス繊維を含むため
配向性を有し、射出成型時の樹脂の流動方向に対して線
膨張係数が小さく、その直角方向に対して線膨張係数が
大きいといった性質を有する。
本発明方法においては、半導体圧力センサの樹脂パッ
ケージの成型時に樹脂を半導体感圧素子の載置面に対し
て、その載置位置中央から外側に向けて略放射状に流動
させることによって、また、円形樹脂パッケージの成型
時に樹脂を載置面の端部からその中心に向けて略渦巻状
に流動させることによって、夫々、載置面での熱応力
が、半導体感圧素子の載置位置中央を中心として等方的
に生じる。
ケージの成型時に樹脂を半導体感圧素子の載置面に対し
て、その載置位置中央から外側に向けて略放射状に流動
させることによって、また、円形樹脂パッケージの成型
時に樹脂を載置面の端部からその中心に向けて略渦巻状
に流動させることによって、夫々、載置面での熱応力
が、半導体感圧素子の載置位置中央を中心として等方的
に生じる。
（ヘ） 実施例 先ず、本発明の原理を説明する記述した如く、シリコ
ンペレットを樹脂パッケージに直接固着する場合、シリ
コンペレットと樹脂パッケージとの熱膨張係数の違いに
より、温度変化時にシリコンペレットに応力が加わるた
め、半導体圧力センサから不所望な信号が出力される。
本発明者が、斯る点を詳細に検討したところ、シリコン
ペレットに加わる応力は第６図に示すように、樹脂パッ
ケージの成型時に、樹脂が図中矢印で示すように流動し
た場合に多く生じることが判明した。これは、シリコン
ペレット載置面（１）の樹脂配向性が偏ると、図中破線
内で示すシリコンペレット載置位置（２）に生じる熱応
力も偏るため、シリコンペレットに加わる応力も偏るこ
ととなり、シリコンペレットのダイヤフラム部に不所望
の歪みが生じ易くなるものと考えられる。
ンペレットを樹脂パッケージに直接固着する場合、シリ
コンペレットと樹脂パッケージとの熱膨張係数の違いに
より、温度変化時にシリコンペレットに応力が加わるた
め、半導体圧力センサから不所望な信号が出力される。
本発明者が、斯る点を詳細に検討したところ、シリコン
ペレットに加わる応力は第６図に示すように、樹脂パッ
ケージの成型時に、樹脂が図中矢印で示すように流動し
た場合に多く生じることが判明した。これは、シリコン
ペレット載置面（１）の樹脂配向性が偏ると、図中破線
内で示すシリコンペレット載置位置（２）に生じる熱応
力も偏るため、シリコンペレットに加わる応力も偏るこ
ととなり、シリコンペレットのダイヤフラム部に不所望
の歪みが生じ易くなるものと考えられる。
そこで第１の方発明方法では第１図（ａ）に示す如
く、樹脂パッケージの成型の際にシリコンペレット載置
面（１）に対して垂直で、且つ破線で示すシリコンペレ
ット載置位置（２）中央に向けて樹脂を注入するピンゲ
ート（３）を設ける。これによって、同図（ｂ）に矢印
で示す如く、樹脂はシリコンペレット載置位置（２）中
央から外側に向かって放射状に流動することになる。而
して斯る樹脂パッケージが温度変化を受けると、熱応力
はシリコンペレット載置面（１）に対して平行に、且つ
シリコンペレット載置位置（２）の中央を中心に外側に
向かって等方的に生じることとなる。したがって、斯る
樹脂パッケージに直接固着されるシリコンペレットにも
熱応力がシリコンペレット中央を中心として外側に向か
って等方的に加わるため、シリコンペレットのダイヤフ
ラム部は歪むことなく、その平面に対して平行に、且つ
等方的に引っ張られる。
く、樹脂パッケージの成型の際にシリコンペレット載置
面（１）に対して垂直で、且つ破線で示すシリコンペレ
ット載置位置（２）中央に向けて樹脂を注入するピンゲ
ート（３）を設ける。これによって、同図（ｂ）に矢印
で示す如く、樹脂はシリコンペレット載置位置（２）中
央から外側に向かって放射状に流動することになる。而
して斯る樹脂パッケージが温度変化を受けると、熱応力
はシリコンペレット載置面（１）に対して平行に、且つ
シリコンペレット載置位置（２）の中央を中心に外側に
向かって等方的に生じることとなる。したがって、斯る
樹脂パッケージに直接固着されるシリコンペレットにも
熱応力がシリコンペレット中央を中心として外側に向か
って等方的に加わるため、シリコンペレットのダイヤフ
ラム部は歪むことなく、その平面に対して平行に、且つ
等方的に引っ張られる。
第１図では説明のため、便宜上樹脂パッケージのシリ
コンペレット載置面のみを表したが、第２図に示す例の
如く実際の樹脂パッケージ（４）はシリコンペレット
（５）の載置面（１）の他に側壁（６）、導圧管（７）
を有している。斯る形状の樹脂パッケージ（４）を本発
明方法に従って成型するには、第３図に示す如く、樹脂
パッケージ（４）を成型する金型（８）において、シリ
コンペレット載置面に垂直で、シリコンペレット載置位
置中央に通じるピンゲート（３）を設け、ここから樹脂
を注入すればよい。但し、この場合シリコンペレット載
置面は全て樹脂で覆われるので、樹脂パッケージ成型後
シリコンペレット載置面に、導圧管に連通する穴を開け
る必要がある。
コンペレット載置面のみを表したが、第２図に示す例の
如く実際の樹脂パッケージ（４）はシリコンペレット
（５）の載置面（１）の他に側壁（６）、導圧管（７）
を有している。斯る形状の樹脂パッケージ（４）を本発
明方法に従って成型するには、第３図に示す如く、樹脂
パッケージ（４）を成型する金型（８）において、シリ
コンペレット載置面に垂直で、シリコンペレット載置位
置中央に通じるピンゲート（３）を設け、ここから樹脂
を注入すればよい。但し、この場合シリコンペレット載
置面は全て樹脂で覆われるので、樹脂パッケージ成型後
シリコンペレット載置面に、導圧管に連通する穴を開け
る必要がある。
次に、第２の本発明方法は、シリコンペレット載置面
が円形である場合に適用され、第４図（ａ）及び（ｂ）
に示す如く、樹脂パッケージ成型の際に載置面（１′）
の接線方向からその端部に向かって樹脂が注入される様
にピンゲート（３′）を設けている。これにより、樹脂
は円形載置面（１）内をその中心に向かって渦巻状に流
動する。第５図に斯る方法に用いる金型（８′）の一例
を示す。この場合においても、温度変化時に生じる熱応
力はシリコンペレットの載置面（１）に対して平行に且
つ、シリコンペレット載置位置（２）中央を中心にして
外側に向かって等方的に加わることとなる。したがっ
て、斯る方法で成型された円形樹脂パッケージにおいて
も、その載置面上に直接固着されるシリコンペレットの
ダイヤフラム部は熱応力によって歪むことはなく、これ
による不所望な出力は生じない。
が円形である場合に適用され、第４図（ａ）及び（ｂ）
に示す如く、樹脂パッケージ成型の際に載置面（１′）
の接線方向からその端部に向かって樹脂が注入される様
にピンゲート（３′）を設けている。これにより、樹脂
は円形載置面（１）内をその中心に向かって渦巻状に流
動する。第５図に斯る方法に用いる金型（８′）の一例
を示す。この場合においても、温度変化時に生じる熱応
力はシリコンペレットの載置面（１）に対して平行に且
つ、シリコンペレット載置位置（２）中央を中心にして
外側に向かって等方的に加わることとなる。したがっ
て、斯る方法で成型された円形樹脂パッケージにおいて
も、その載置面上に直接固着されるシリコンペレットの
ダイヤフラム部は熱応力によって歪むことはなく、これ
による不所望な出力は生じない。
（ト） 発明の効果 本発明方法によれば、樹脂パッケージ作製の際に、そ
の半導体感圧素子載置面において樹脂を半導体感圧素子
の載置位置中央を中心として放射状あるいは渦巻状に流
動させることによって、半導体感圧素子を樹脂パッケー
ジに直接固着しても、半導体感圧素子のダイヤフラム部
に熱応力による歪みは生じなくなる。即ち、熱応力によ
る不所望な出力がなくなるため、正確な圧力検出が可能
となる。したがって、本発明方法を適用すれば、従来の
如く、樹脂パッケージと半導体感圧素子との間に半導体
感圧素子と略熱膨張係数の等しい台座を設ける必要がな
くなり、これによって低コストで正確な圧力検出ができ
る半導体圧力センサを製造することができる。
の半導体感圧素子載置面において樹脂を半導体感圧素子
の載置位置中央を中心として放射状あるいは渦巻状に流
動させることによって、半導体感圧素子を樹脂パッケー
ジに直接固着しても、半導体感圧素子のダイヤフラム部
に熱応力による歪みは生じなくなる。即ち、熱応力によ
る不所望な出力がなくなるため、正確な圧力検出が可能
となる。したがって、本発明方法を適用すれば、従来の
如く、樹脂パッケージと半導体感圧素子との間に半導体
感圧素子と略熱膨張係数の等しい台座を設ける必要がな
くなり、これによって低コストで正確な圧力検出ができ
る半導体圧力センサを製造することができる。
第１図（ａ）及び（ｂ）は本発明方法の一実施例を説明
するための模式図で、同図（ａ）は斜視図、同図（ｂ）
は上面図、第２図は本発明方法を用いて作製される半導
体圧力センサの断面図、第３図は第１図で示す方法を実
施するための樹脂パッケージの金型を示す断面図、第４
図（ａ）及び（ｂ）は本発明方法の他の実施例を説明す
るための模式図で、同図（ａ）は斜視図、同図（ｂ）は
上面図、第５図は第４図に示す方法を実施するための樹
脂パッケージの金型を示す断面図、第６図は本発明方法
とは異なる方法で樹脂パッケージを作製した場合の樹脂
の流動方向を説明する上面図である。 （１）……シリコンペレット載置面、（２）……シリコ
ンペレット載置位置、（３）……ピンゲート、（４）…
…樹脂パッケージ、（５）……シリコンペレット。
するための模式図で、同図（ａ）は斜視図、同図（ｂ）
は上面図、第２図は本発明方法を用いて作製される半導
体圧力センサの断面図、第３図は第１図で示す方法を実
施するための樹脂パッケージの金型を示す断面図、第４
図（ａ）及び（ｂ）は本発明方法の他の実施例を説明す
るための模式図で、同図（ａ）は斜視図、同図（ｂ）は
上面図、第５図は第４図に示す方法を実施するための樹
脂パッケージの金型を示す断面図、第６図は本発明方法
とは異なる方法で樹脂パッケージを作製した場合の樹脂
の流動方向を説明する上面図である。 （１）……シリコンペレット載置面、（２）……シリコ
ンペレット載置位置、（３）……ピンゲート、（４）…
…樹脂パッケージ、（５）……シリコンペレット。
Claims (2)
- 【請求項１】線膨張率が成型時の流動方向とその直角方
向とで異なる樹脂を用いて樹脂パッケージを成型し、該
樹脂パッケージに半導体感圧素子を載置固着する半導体
圧力センサの製造方法において、上記樹脂パッケージを
成型する際に、上記樹脂を上記半導体感圧素子の載置面
に対して、その載置位置中央から外側に向けて、略放射
状に流動させることを特徴とする半導体圧力センサの製
造方法。 - 【請求項２】線膨張率が成型時の流動方向とその直角方
向とで異なる樹脂を用いて円形の樹脂パッケージを成型
し、該樹脂パッケージに半導体感圧素子を載置固着する
半導体圧力センサの製造方法において、上記樹脂を上記
載置面に対して端部からその中心に向けて略渦巻状に流
動させることを特徴とする半導体圧力センサの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20808889A JP2708905B2 (ja) | 1989-08-11 | 1989-08-11 | 半導体圧力センサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20808889A JP2708905B2 (ja) | 1989-08-11 | 1989-08-11 | 半導体圧力センサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0372229A JPH0372229A (ja) | 1991-03-27 |
| JP2708905B2 true JP2708905B2 (ja) | 1998-02-04 |
Family
ID=16550441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20808889A Expired - Lifetime JP2708905B2 (ja) | 1989-08-11 | 1989-08-11 | 半導体圧力センサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2708905B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102263026B1 (ko) * | 2019-12-30 | 2021-06-10 | 주식회사 현대케피코 | 압력센서 및 이의 제조방법 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016132913A1 (ja) * | 2015-02-16 | 2016-08-25 | コニカミノルタ株式会社 | 光学素子及び光学素子の製造方法 |
| JP7037471B2 (ja) * | 2018-11-21 | 2022-03-16 | 日立Astemo株式会社 | 電子回路装置、圧力センサ |
-
1989
- 1989-08-11 JP JP20808889A patent/JP2708905B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102263026B1 (ko) * | 2019-12-30 | 2021-06-10 | 주식회사 현대케피코 | 압력센서 및 이의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0372229A (ja) | 1991-03-27 |
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