JPH0266480A - センサ素子の組立て実装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はセンサ素子の組立て実装方法、特にセンサチッ
プへの電極および絶縁被覆形成方法の改良に関する。

［従来の技術］ 磁界の強さを検出する手段としてホール素子や磁気抵抗
素子が開発されており、ロボットの感覚用センサ等とし
て各種産業機器の小型軽量及び省力化に寄与している。

第４図にこうしたセンサ素子の製造過程を簡略的に示す
。

まず、化合物の半導体薄膜を形成し、これにホトエツチ
ングなどの精密加工を施して機能を備えたセンサチップ
１を構成した後（Ａ）、外部素子接続用のリードフレー
ム２を装着しくＢ）、絶ｍ・保護層３が形成された（Ｃ
）状態で市場に出荷される。

以上の手順でリードフレーム装着および保護絶縁膜装着
を受けたセンサ索子４は第５図に示すごとく各種用途に
応じた構造体５に実装されることになる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、こうした従来におけるセンサ素子構造で
はセンサチップに対するリードフレームの接続部におけ
る機械的強度が弱く、またリードフレームが装着された
センサチップは全体として同図（Ｃ）に示す如くセンサ
チップの側面部路中央部から堅い金属製のリードフレー
ムが側方に突出するという異形を呈するために完成素子
の取り扱いにおける困難化をもたらす。

また、上記従来方法では１本１本リードフレームを装着
した後に絶縁保護層を改めて形成せねばならず、各素子
毎にこうした組立工程の繰り返しを強いられることがセ
ンサ素子の量産および低コスト化を阻む重大要因となっ
ていた。

発明の目的 本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、そ
の目的は、センサ素子の取り扱いの容易化および外部素
子接続用端子と絶縁保護層の形成工程を改善して量産化
および低コスト化を実現し得るセンサ素子の組立実装方
法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明は、複数の端子ををす
るセンサチップに電極を接続すると共に、絶縁被覆を施
した後基板へ組付けるセンサ素子の組立て実装方法にお
いて、絶縁保護材から成るシート状テープキャリアの片
面上にセンサチップの各端子に対応した複数の小孔及び
電極パターンを連続的に形成する工程と、テープキャリ
アにセンサチップを接着固定する工程と、各センサチッ
プの端子とテープキャリア上の対応電極とを接続する工
程と、センサチップが装着されたテープキャリアを切離
す工程と、切離されたセンサチップを基板に実装する工
程と、を含むことを特徴とする。

［作用］ 以上のように構成される本発明方法によれば、リードフ
レームとして機能する電極が予め形成されている絶縁保
護材からなるテープキャリアに対してセンサチップを装
着することでセンサチップへの電極接着および絶縁保護
層形成を同時に実行することができる。

まず、シート状のテープキャリア上にセンサチップの接
続用端子に対応した小孔およびリードフレームとしての
作用を果す電極パータンを形成する。このパターンはテ
ープキャリアの長平方向に沿ってセンサ素子単位毎に連
続的に形成される。

次に、テープキャリアに対してその電極パターン形成側
とは反対面からセンサチップが装着され、このときセン
サチップの外部素子接続用端子が前記各小孔に係合する
よう取り付けられる。

こうしてセンサチップがセットされた状態から次に前記
各小孔を介してセンサチップの接続用端子と各小孔毎に
形成されている電極パターンとを所定のボンディングワ
イヤをもって接続することによってセンサ素子としての
一応の組立工程が完了する。

そして、テープキャリア上にこうして連続的に並列配置
された状態のセンサ素子を切り離し、それを基板に組み
付は実装することで全ての処理工程が完了する。

従って、本発明ではセンサチップの絶縁保護作用を果す
テープキャリア上に予め電極が形成されているので、セ
ンサチップのテープキャリアに対する装着が上記従来方
法におけるリードフレーム接着および絶縁保護層形成双
方の役割を果し、従来のように一々個別のリードフレー
ムを取り付けた後に改めて絶縁保護を施すといった厄介
な工程が統一され、センサチップ装着後テープキャリア
上の電極パターンとセンサチップの外部素子接続用端子
とを接続するだけで実質的な組立工程は終了する。

そして、このとき従来におけるリードフレームの役割を
果す電極パターンはテープキャリア上に印刷されたもの
であるためそれ自体柔軟性および可撓性が付与されてお
り、センサチップの壁面から堅い線状リードフレームが
突出するといった従来形態とは異なり完成センサ素子の
取り扱いおよび実装が画期的に容易化される。

［実施例］ 以下、図面に基づき本発明の好適な実施例を説明する。

本発明方法において特徴的なことは、従来別工程で独立
形成されるのが常であったセンサチップへのリードフレ
ームおよび絶縁保護層をテープキャリアの利用により一
括して迅速に装着し、基板への実装その他取り扱いの簡
便をも同時に実現した構成にある。

第１図にセンサチップの外部素子接続用端子に対応して
形成された小孔１０および電極パターン１２が形成され
たテープキャリア１４の基本単位を示す。

シート状のテープキャリア１４は連続的に繰り出され、
該テープキャリア１４上に図に示す小孔１０および電極
１２の単位パターンが所定位置で連続的に形成されてゆ
く。

小孔１０および電極１２は後述する工程でテープキャリ
ア１４に装岩されるセンサチップの外部素子接続用端子
位置に対応して形成されており、図示されているテープ
キャリア１４の面に電極１２が形成されているとした場
合にその裏面で図の点線位置にセンサチップが装着され
ることになる。

そして、電極１２はプリント印刷技術などによってテー
プキャリア１４上に塗布形成されているため、テープキ
ャリア１４とある程度一体的に移動可能な可撓性が付与
されることを理解できる。

なお、同図（Ａ）はセンサチップの外部素子接続用端子
と電極とをワイヤボンディングする場合の構成を示し、
このため電極１２は小孔１０から所定間隔を隔てて位置
している。

これに対し、第１図（Ｂ）は電極をワイヤを用いずに直
接センサチップの端子に接続する場合の構成を示す。電
極１２ａは小孔１０側に向けて先細状に伸長形成されて
おり、その先端が当該小孔１０内に入り込んでいる。

必要に応じ、これら第１図（Ａ）および（Ｂ）のワイヤ
ボンディング型式およびリードフレームボンディング型
式のいずれかの形態を任意に選択可能である。

本発明において特徴的なことは、従来のセンサ素子組立
技術において極当然の前提として考えられていたセンサ
チップの端子に対して細薄型金属板からなるリードフレ
ームを個別に貼着し、その後改めてチップ表面に絶縁保
護層を形成するという非効率かつ低取扱い性の思想から
脱却し、シート状のテープキャリアと電極印刷技術を併
用して上記従来では別個独立していた両組立工程を統合
し、同時に使用される素材の特性などによって実装その
他使用面におけるハンドリングの画期的な向上を実現し
たことにある。

すなわち、上記第１図に係る工程において、テープキャ
リア１４は絶縁保護材からなるため、該テープキャリア
１４上に前記従来技術における金属製固体の独立部材で
あったリードフレームに相応する電極１２がパターン印
刷されており、これによって従来では完全に切り離され
た別部材であったリードフレームと絶縁保護層とが一体
化された形となっていることを理解できる。

この状態から第２図に示すように前記第１図に係るテー
プキャリア１４の裏面から図の点線位置にセンサチップ
を接着固定する工程に入る。接着剤としては熱硬化ある
いは紫外線硬化性を有しテープキャリア１４とセンサチ
ップ１６との間における熱膨張による応力を緩和・吸収
可能となる充分な弾性を有する樹脂製のものが望ましい
。

こうしてセンサチップ１６がテープキャリア１４上に装
着された後、第２図（Ｂ）に示すようにテープキャリア
１４の電極１２が形成されている側の小孔１０からのぞ
かせているセンサチップ１６の外部素子接続用端子部１
６ａと電極１２とをワイヤ１８をもって接続する。前記
第１図（Ｂ）に係る直接接続型の電極パターンの場合に
は勿論ワイヤ１８を用いることなく電極１２ａの先端が
直接センサチップ１６の端子部１６ａに接続されること
はいうまでもない。

こうしてセンサ素子の組立工程が−通り完了し、シート
状のテープキャリア１４上には上記構成からなるセンサ
素子２０単位が連続的に複数個並列形成されていること
になる。

次にこのテープキャリア１４を第３図に示す如くセンサ
索子２０単位毎に打抜きなどによって連通している各電
極１２間あるいは電極１２とセンサチップ１６との間に
介在するテープキャリア１４の絶縁保護材を除去するな
どして切り離し、これを基板その他の構造体上に実装し
てゆく。

以上の組立実装方法によれば、従来センサチップ上へ１
本１本個別に接続しなければならなかったリードフレー
ムに対応する電極は予めテープキャリア上にパターン形
成されている。しかもテープキャリア自体が絶縁保護材
からなるものであるため、電極が形成されたテープキャ
リアに対してセンサチップを装着すれば、従来では完全
に別工程として実行しなければならなかったリードフレ
ームの接続および絶縁保護層の形成処理作業を単一工程
で実現できる。

そして、このとき電極はテープキャリア上にプリント技
術などでパターン形成されたものであるため該絶縁保護
作用を果すテープキャリアと同等の可撓あるいは柔軟性
を備えるものとなり、堅いリードフレームが側方に突出
する従来の形態に比し格段に取り扱いが容易化し、また
ロボットによる全自動組立実装化にも大きく寄与するこ
とになる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、電極パターン形成
された絶縁保護材からなるテープキャリア上にセンサチ
ップを連続的に装着した後これを切り離すという手法を
採用したので組立実装工程の短縮化および効率化を実現
できる。そして、同時に形態面でも使用性改善効果をも
たらすと共に、処理工程のスピードアップ並びに低コス
ト化そして自動化による大量生産への適合性など種々の
利点を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は小孔および電極パターンが形成されたテープキ
ャリアの構成図、 第２図はセンサチップが装着されたテープキャリアの構
成図、 第３図は本発明方法に係る処理工程の説明図、第４図は
構造体に組み込まれたセンサ素子の外観斜視図、 第５図は従来方法に係るセンサ素子の組立手順を示す説
明図である。 １０　・・・　小孔 １２　・・・　電極 １４　・・・　テープキャリア １６　・・・　センサチップ １８　・・・　ボンディングワイヤ ２０　・・・　センサ素子 小孔及び−を掻へ０クーソ１ぐ杉ｌＳ：＝ｇｔ：テー７
・キャリア・１１　図（Ａ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の端子を有するセンサチップに電極を接続す
   ると共に、絶縁被覆を施した後基板へ組付けるセンサ素
   子の組立て実装方法において、絶縁保護材から成るシー
   ト状テープキャリアの片面上にセンサチップの各端子に
   対応した複数の小孔及び電極パターンを連続的に形成す
   る工程と、テープキャリアにセンサチップを接着固定す
   る工程と、 各センサチップの端子とテープキャリア上の対応電極と
   を接続する工程と、 センサチップが装着されたテープキャリアを切離す工程
   と、 切離されたセンサチップを基板に実装する工程と、を含
   むことを特徴とするセンサ素子の組立て実装方法。