JP5494403B2 - センサ装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
素子固定工程では、センシング部(20a)の下面(22a)を基板(10)から離れた状態としつつ、接着固定部(20b)の下面(22)を基板(10)に接着固定することにより、枠体(1)および接着固定部(20b)でセンシング部(20a)の全周が囲まれている状態とし、
モールド工程では、枠体(1)の上面(1a)と接着固定部(20b)の上面(21)とに、金型(100)を当接させて、センシング部(20a)封止するととともに、互いに離間するセンシング部(20a)と基板(10)および枠体(1)との隙間(S1、S2、S3、S4)を金型(100)で密閉した状態で、接着固定部(20b)をモールド樹脂(50)にて封止することを特徴とする。
素子固定工程では、センシング部(20a)の下面(22a)を基板(10)から離れた状態としつつ、接着固定部(20b)の下面(22)を基板(10)に接着固定することにより、枠体(1)および接着固定部(20b)でセンシング部(20a)の全周が囲まれている状態とし、
枠体(1)として、その上面(1a)がセンサ素子(20)の接着固定部(20b)の上面(21)を跨いでいるとともに、当該枠体(1)の上面(1a)全体が基板(10)上にてセンサ素子(20)の上面(21)よりも上方に突出した平面とされているものを用い、
モールド工程では、枠体(1)の上面(1a)に、金型(100)を当接させて、センシング部(20a)を封止するととともに、互いに離間するセンシング部(20a)と基板(10)および枠体(1)との隙間(S1、S2、S3、S4)を金型(100)で密閉した状態で、接着固定部(20b)をモールド樹脂(50)にて封止することを特徴とする。
センシング部(20a)は基板(10)から離れた状態としつつ、センサ素子(20)の下面(21)のうちセンシング部(20a)から外れた部位が、基板(10)に接着固定されることにより、センサ素子(20)における基板(10)との接着部位および枠体(1)により、センシング部(20a)の全周が囲まれている状態とされており、
センサ素子(20)の上面(21)におけるセンシング部(20a)の露出面(21a)だけでなく、センシング部(20a)と基板(10)および枠体(1)との隙間に位置するセンシング部(20a)の側面(23a)および下面(22a)も、モールド樹脂(50)で封止されずに露出していることを特徴とする。
センシング部(20a)は基板(10)から離れた状態としつつ、センサ素子(20)の下面(21)のうちセンシング部(20a)から外れた部位が、基板(10)に接着固定されることにより、センサ素子(20)における基板(10)との接着部位および枠体(1)により、センシング部(20a)の全周が囲まれている状態とされており、
枠体(1)は、その上面(1a)がセンサ素子(20)の上面(21)を跨いでいるものであって、当該枠体(1)の上面(1a)全体が基板(10)上にてセンサ素子(20)の上面(21)よりも上方に突出した平面とされており、
センサ素子(20)の上面(21)におけるセンシング部(20a)の露出面(21a)だけでなく、センシング部(20a)と基板(10)および枠体(1)との隙間に位置するセンシング部(20a)の側面(23a)および下面(22a)も、モールド樹脂(50)で封止されずに露出していることを特徴とする。
図1は、本発明の第1実施形態に係るセンサ装置の概略構成を示す図であり、図1において(a)は概略平面図、(b)は(a)中の一点鎖線A−Aに沿った概略断面図、(c)は(a)中の一点鎖線B−Bに沿った概略断面図である。なお、図1(a)ではモールド樹脂50の外形およびその開口部50aを破線にて示し、モールド樹脂50を透過してモールド樹脂50の内部に位置する構成要素を示している。
本工程は素子固定工程であり、この工程では、基板10上に、接着剤60を介してセンシング部20aとセンシング部20aから外れた接着固定部20bとを有するセンサ素子20、回路チップ80、枠体1を搭載し、接着剤60を介して当該各部品を基板10に接着・固定する。
本工程では、基板10上に接着・固定されたセンサ素子20、回路チップ80およびリード90との各部品間にて、ワイヤボンディングを行い、当該各部品間をワイヤ70により結線する(ワイヤボンディング工程)。
続いて、本工程では、ここまでの状態のワークを樹脂成形用の金型100に投入して、モールド樹脂50による封止を行う。つまり、本工程はモールド工程である。
図5は、本発明の第2実施形態に係るセンサ装置の要部を示す概略平面図である。図5では、モールド樹脂50は図1に示されるものと同様の形状を有するものであるが、図5では、センシング部20aを露出させる開口部50aのみを破線にて示してある。
図6は、本発明の第3実施形態に係るセンサ装置の製造方法の要部を示す概略断面図であり、モールド工程におけるワークおよび金型100の断面構成を示している。本実施形態は、上記第1実施形態に用いられる金型100を一部変更したものであり、ここでは、その変更点を中心に述べる。
図7は、本発明の第4実施形態に係るセンサ装置の概略構成を示す図であり、図7において(a)は概略平面図、(b)は(a)中の一点鎖線C−Cに沿った概略断面図、(c)は(a)中の一点鎖線D−Dに沿った概略断面図である。なお、図7(a)ではモールド樹脂50の外形を破線にて示し、モールド樹脂50を透過してモールド樹脂50の内部に位置する構成要素を示している。
なお、上記各実施形態において、センサ素子20としては、そのセンシング部20aが印加された圧力に応じた信号を出力するものに限定されるものではない。センシング部20aの上下および側面21a、22a、23aをモールド樹脂フリー状態とする必要があるものならば、圧力センサ以外でもよい。たとえば、センシング部として振動部を有する加速度センサや角速度センサなどのセンサ素子であってもよい。
1a 枠体の上面
1b 枠体のうちセンサ素子を挟む部位においてモールド樹脂流れの上流側に面する側面
2 枠体の切り欠き部
10 基板
20 センサ素子
20a センシング部
21 センサ素子の上面
21a センシング部の上面としての露出面
22 センサ素子の下面
22a センシング部の下面
23 センサ素子の側面
23a センシング部の側面
50 モールド樹脂
100 金型
101 上型
102 下型
103 キャビティ
110 シートとしてのテープ
Claims (15)
- センシング部(20a)と前記センシング部(20a)から外れた接着固定部(20b)とを有するセンサ素子(20)の前記接着固定部(20b)の下面(22)を基板(10)上に接着固定する素子固定工程と、
前記基板(10)および前記センサ素子(20)を樹脂成型用の金型(100)に投入し、前記センシング部(20a)を露出させつつ前記センサ素子(20)の接着固定部(20b)をモールド樹脂(50)で封止するモールド工程と、を有するセンサ装置の製造方法において、
前記素子固定工程は、前記センサ素子(20)の上面(21)に平行な面方向にて前記センシング部(20a)とは離間した状態で、枠状の枠体(1)を前記基板(10)に接着固定する枠体固定工程を有し、
前記素子固定工程では、前記センシング部(20a)の下面(22a)を前記基板(10)から離れた状態としつつ、前記接着固定部(20b)の下面(22)を前記基板(10)に接着固定することにより、前記枠体(1)および前記接着固定部(20b)で前記センシング部(20a)の全周が囲まれている状態とし、
前記モールド工程では、前記枠体(1)の上面(1a)と前記接着固定部(20b)の上面(21)とに前記金型(100)を当接させて、互いに離間する前記センシング部(20a)と前記基板(10)および前記枠体(1)との隙間(S1、S2、S3、S4)を前記金型(100)で密閉した状態で、前記接着固定部(20b)を前記モールド樹脂(50)にて封止することを特徴とするセンサ装置の製造方法。 - センシング部(20a)と前記センシング部(20a)から外れた接着固定部(20b)とを有するセンサ素子(20)の前記接着固定部(20b)の下面(22)を基板(10)上に接着固定する素子固定工程と、
前記基板(10)および前記センサ素子(20)を樹脂成型用の金型(100)に投入し、前記センシング部(20a)を露出させつつ前記センサ素子(20)の接着固定部(20b)をモールド樹脂(50)で封止するモールド工程と、を有するセンサ装置の製造方法において、
前記素子固定工程は、前記センサ素子(20)の上面(21)に平行な面方向にて前記センシング部(20a)とは離間した状態で、枠状の枠体(1)を前記基板(10)に接着固定する枠体固定工程を有し、
前記素子固定工程では、前記センシング部(20a)の下面(22a)を前記基板(10)から離れた状態としつつ、前記接着固定部(20b)の下面(22)を前記基板(10)に接着固定することにより、前記枠体(1)および前記接着固定部(20b)で前記センシング部(20a)の全周が囲まれている状態とし、
前記枠体(1)として、その上面(1a)が前記センサ素子(20)の前記接着固定部(20b)の上面(21)を跨いでいるとともに、当該枠体(1)の上面(1a)全体が前記基板(10)上にて前記センサ素子(20)の上面(21)よりも上方に突出した平面とされているものを用い、
前記モールド工程では、前記枠体(1)の上面(1a)に、前記金型(100)を当接させて、前記センシング部(20a)を封止するととともに、互いに離間する前記センシング部(20a)と前記基板(10)および前記枠体(1)との隙間(S1、S2、S3、S4)を前記金型(100)で密閉した状態で、前記接着固定部(20b)を前記モールド樹脂(50)にて封止することを特徴とするセンサ装置の製造方法。 - 前記枠体(1)および前記センサ素子(20)を前記基板(10)上に接着固定したときに、前記枠体(1)の上面(1a)と前記センサ素子(20)における前記接着固定部(20b)の上面(21)とを、連続した同一平面とすることを特徴とする請求項1に記載のセンサ装置の製造方法。
- 前記枠体(1)は、その1箇所が切り欠かれた切り欠き部(2)とされた環状をなすものであり、
前記基板(10)上においては、前記枠体(1)の前記切り欠き部(2)の隙間に、前記センサ素子(20)の前記接着固定部(20b)を介在させることによって、この切り欠き部(2)に介在する前記センサ素子(20)の部分と前記枠体(1)とにより、前記センシング部(20a)の全周を取り囲む連続した環形状を構成するようにしたことを特徴とする請求項1または3に記載のセンサ装置の製造方法。 - 前記基板(10)上においては、前記センサ素子(20)の前記接着固定部(20b)における対向する両側面(23)を、前記枠体(1)の前記切り欠き部(2)によって挟み付けるものであり、
前記枠体(1)として、バネ性を有するものであって、前記切り欠き部(2)の間隔が前記接着固定部(20b)における対向する両側面(23)間の距離よりも小さくなっているものを用い、
前記センサ素子(20)を前記基板(10)上に搭載して接着固定した後、
前記枠体(1)を前記基板(10)上に搭載し、前記枠体(1)のバネ性を利用して前記切り欠き部(2)の間隔を、前記センサ素子(20)の前記両側面(23)間の距離よりも大きくなるように押し広げた後、前記センサ素子(20)の前記両側面(23)を前記切り欠き部(2)で挟み付けるようにすることを特徴とする請求項4に記載のセンサ装置の製造方法。 - 前記基板(10)上においては、前記センサ素子(20)の前記接着固定部(20b)における対向する両側面(23)を、前記枠体(1)の前記切り欠き部(2)によって挟み付けるものであり、
前記モールド樹脂(50)による封止時に前記金型(100)内にて、前記モールド樹脂(50)は、前記センサ素子(20)において前記切り欠き部(2)に挟み付けられる前記両側面(23)に沿った方向に流れるものとされており、
前記枠体(1)としては、前記センサ素子(20)を挟む部位において前記モールド樹脂(50)流れの上流側に面する側面(1b)が、前記モールド樹脂(50)流れの上流側から下流側に向かうにつれて前記センサ素子(20)から離れるように傾斜したテーパ面とされているものを用いることを特徴とする請求項4または5に記載のセンサ装置の製造方法。 - 前記金型(100)として、前記センシング部(20a)の露出面(21a)と対向する部位が凹んでいるものを用い、前記金型(100)の当接のときには、前記金型(100)と前記センシング部(20a)の露出面(21a)とを非接触とすることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載のセンサ装置の製造方法。
- 前記金型(100)と、前記枠体(1)の上面(1a)および前記センサ素子(20)の上面(21)とを、樹脂よりなるシート(110)を介して当接させることを特徴とする請求項1、3、4、5、6のいずれか1つに記載のセンサ装置の製造方法。
- 前記金型(100)と、前記枠体(1)の上面(1a)とを、樹脂よりなるシート(110)を介して当接させることを特徴とする請求項2に記載のセンサ装置の製造方法。
- 前記金型(100)は前記基板(10)上に位置する上型(101)と、前記基板(10)の下方に位置する下型(102)とを合致させることにより前記モールド樹脂(50)の外形に応じたキャビティ(103)を形成するものであり、前記上型(101)を前記枠体(1)の上面(1a)と前記センサ素子(20)の上面(21)とに当接させるようにすることを特徴とする請求項1、3、4、5、6、7、8のいずれか1つに記載のセンサ装置の製造方法。
- 前記センシング部(20a)は、印加された圧力に応じた信号を出力するものであることを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1つに記載のセンサ装置の製造方法。
- 基板(10)上に、その一部がセンシングを行うセンシング部(20a)として構成されているセンサ素子(20)を搭載し、前記基板(10)および前記センサ素子(20)をモールド樹脂(50)で封止するとともに、前記センシング部(20a)を前記センサ素子(20)の上面(21)側にて前記モールド樹脂(50)より露出させてなるセンサ装置において、
前記センサ素子(20)の上面(21)に平行な面方向にて前記センシング部(20a)とは離間した状態で前記センシング部(20a)を囲むように、枠状の枠体(1)が前記基板(10)上に搭載されて、前記枠体(1)は前記基板(10)に接着固定されており、
前記センシング部(20a)は前記基板(10)から離れた状態としつつ、前記センサ素子(20)の下面(21)のうち前記センシング部(20a)から外れた部位が、前記基板(10)に接着固定されることにより、前記センサ素子(20)における前記基板(10)との接着部位および前記枠体(1)により、前記センシング部(20a)の全周が囲まれている状態とされており、
前記センサ素子(20)の上面(21)における前記センシング部(20a)の露出面(21a)だけでなく、前記センシング部(20a)と前記基板(10)および前記枠体(1)との隙間に位置する前記センシング部(20a)の側面(23a)および下面(22a)も、前記モールド樹脂(50)で封止されずに露出していることを特徴とするセンサ装置。 - 前記枠体(1)の上面(1a)と前記センサ素子(20)における前記基板(10)との接着部位の上面(21)とが、連続した同一平面とされていることを特徴とする請求項12に記載のセンサ装置。
- 基板(10)上に、その一部がセンシングを行うセンシング部(20a)として構成されているセンサ素子(20)を搭載し、前記基板(10)および前記センサ素子(20)をモールド樹脂(50)で封止するとともに、前記センシング部(20a)を前記センサ素子(20)の上面(21)側にて前記モールド樹脂(50)より露出させてなるセンサ装置において、
前記センサ素子(20)の上面(21)に平行な面方向にて前記センシング部(20a)とは離間した状態で前記センシング部(20a)を囲むように、枠状の枠体(1)が前記基板(10)上に搭載されて、前記枠体(1)は前記基板(10)に接着固定されており、
前記センシング部(20a)は前記基板(10)から離れた状態としつつ、前記センサ素子(20)の下面(21)のうち前記センシング部(20a)から外れた部位が、前記基板(10)に接着固定されることにより、前記センサ素子(20)における前記基板(10)との接着部位および前記枠体(1)により、前記センシング部(20a)の全周が囲まれている状態とされており、
前記枠体(1)は、その上面(1a)が前記センサ素子(20)の上面(21)を跨いでいるものであって、当該枠体(1)の上面(1a)全体が前記基板(10)上にて前記センサ素子(20)の上面(21)よりも上方に突出した平面とされており、
前記センサ素子(20)の上面(21)における前記センシング部(20a)の露出面(21a)だけでなく、前記センシング部(20a)と前記基板(10)および前記枠体(1)との隙間に位置する前記センシング部(20a)の側面(23a)および下面(22a)も、前記モールド樹脂(50)で封止されずに露出していることを特徴とするセンサ装置。 - 前記センシング部(20a)は、印加された圧力に応じた信号を出力するものであることを特徴とする請求項12ないし14のいずれか1つに記載のセンサ装置。
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