JPH0444344A - 圧力検出素子のパッケージ構造 - Google Patents

圧力検出素子のパッケージ構造

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JPH0444344A
JPH0444344A JP2153146A JP15314690A JPH0444344A JP H0444344 A JPH0444344 A JP H0444344A JP 2153146 A JP2153146 A JP 2153146A JP 15314690 A JP15314690 A JP 15314690A JP H0444344 A JPH0444344 A JP H0444344A
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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〕 この発明は、半導体素子のパッケージ構造に関するもの
である。
〔従来の技術〕
半導体素子の一例として、半導体圧力センサを考える。
半導体圧力センサをプリント板等に装着する際のパッケ
ージとして、DIP型、SIP型、SMD型等が考えら
れる。通常、半導体圧力センサをプリント板等にセット
した後、フラックス塗布、はんだデイツプ、洗浄、耐湿
性向上のためシーラント等を施す。このとき、フラック
ス、洗浄液等がパッケージ内に侵入すると特性に悪影響
を及ぼすため、パッケージの気密性が要求される。
この気密構造を得るために、例えばSIP型では米国特
許明細書第4838089号にみられるようにシール部
材でセンサチップを囲み、その回りを樹脂で充填し加熱
硬化している。又、DIP型では特開平1−16235
4号公報にみられるように接着剤と弾性体を配し加熱硬
化している。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、これらの方法では樹脂等の加熱硬化工程があり
、コストアップを招いていた。又、樹脂等の量管理が気
密構造を達成する上で難しく、気密が完全にできず質の
低下を招いていた。
この発明の目的は、樹脂等の量管理と加熱硬化処理を不
要にできる半導体素子のパッケージ構造を提供すること
にある。
〔課題を解決するための手段〕
この発明は、一対のパッケージ材を当接することにより
その内部に素子収納室を形成し、当該素子収納室内に半
導体素子を配置した半導体素子のパッケージ構造におい
て、 前記両パッケージ材の当接部に気密封止用弾性体を介在
させるとともに、この気密封止用弾性体を押圧変形させ
た状態で両パッケージ材を連結する連結部材を設けた半
導体素子のパッケージ構造をその要旨とするものである
〔作用〕
両パッケージ材の当接部に気密封止用弾性体が介在され
、連結部材により気密封止用弾性体を押圧変形させた状
態で両パッケージ材が連結される。
その結果、米国特許明細書第4.838.089号や特
開平1−162354号公報のように樹脂の量を管理し
たり加熱硬化処理を必要とせずに、両パッケージ材内に
形成される素子収納室に半導体素子が気密封止される。
〔実施例〕
以下、この発明を半導体圧力センサに具体化した一実施
例を図面に従って説明する。
第2図はパッケージした半導体圧力センサの平面図、第
1図は第2図のA−A断面図である。これらの第1図及
び第2図に示すように、パッケージ材としての本体ケー
ス1とパッケージ材としての蓋材2を組み合わせること
によりその内部に素子収納室3が形成され、この素子収
納室3に半導体圧力センサ(以下、センサチップという
)4が配置されている。
第3図は本体ケースlの平面図であり、第4図は第3図
のB−B断面図である。本体ケース1は合成樹脂よりな
り、その上面には平面略四角形状の凹部5が形成されて
いる。凹部5の底面には、これよりも開口面積の小さな
平面略四角形状の凹部6が形成され、さらに、その凹部
6の底面には同凹部6よりも開口面積の小さな平面略四
角形状の凹部7が形成されている。又、本体ケースIの
前部(第3図中、下部)及び後部にはそれぞれ上方に延
びる突出部8が形成されている。本体ケース1の上面に
は、第3図中、−点鎖線で示す平面部Atか形成されて
いる。
又、本体ケース1内にはリードフレーム9がインサート
成形により一体的に配置され、そのリードフレーム9の
内端部が凹部5の底面部に露出しているとともにリード
フレーム9の外端部が本体ケース1の前面及び後面から
突出している。又、本体ケース1の左右両側面部には連
結部材の一部を構成する段差部1oが形成されている。
第5図は蓋材2を下方から見た図であり、第6図は第5
図のC−c断面図である。蓋材2は合成樹脂よりなり、
その板状部II下面の左右両側部には前記段差部1oと
ともに連結部材を構成する係合爪12が下方に延設され
ている。各係合爪12は、その下端部にそれぞれ内方へ
向けて突出する係合突起I3を有している。尚、右側部
の係合爪12は2つに分割されている。又、第6図の左
右方向における係合爪12の係合突起工3の間隔W2は
第4図における本体ケースlの幅w1より小さくなって
いる。
又、蓋材2の板状部11の下面には四部I4が形成され
るとともに板状部11には気体導入用貫通孔15か設け
られている。さらに、板状部11の下面における凹部1
4の外周部には、第5図中、−点鎖線で示す平面部A2
か形成されている。そして、第1図に示すように、蓋材
2の係合爪12が本体ケース1の左右側面に配置される
とともに、同係合爪12の係合突起I3か本体ケースl
の段差部10に係合されている。
第7図には本体ケース1の平面部AIと蓋材2の平面部
A2との間に配置される気密封止用弾性体16を示し、
第8図には第7図のD−D断面を示す。この気密封止用
弾性体16はフッ素ゴムやNBR等により、所定の厚み
を有する板状に形成されている。気密封止用弾性体16
は気体導入用貫通孔17を有している。そして、第1図
に示すように、気密封止用弾性体16は蓋材2の平面部
A2に接着剤I8にて接着されている。
第9図にはセンサチップ4と台座19の平面図を示し、
第10図には第9図のE−E断面を示す。
センサチップ4にはその表面側にIC工程により拡散抵
抗(ピエゾ抵抗層)が形成され、裏面側にはダイヤフラ
ムを形成するための凹部20が形成されている。センサ
チップ4と台座19とは真空中での陽極接合等により接
合され、センサチップ4と台座19との間の空間は真空
となっている。
そして、第1図に示すように、台座19の下面が本体ケ
ース1の凹部7の底面に接着剤21により接着されてい
る。又、センサチップ4とリードフレーム9とは金線あ
るいはアルミニウム線のワイヤ22によりボンディング
され電気的接続がとられている。
次に、組立手順を説明する。
本体ケース1の凹部7の底部に、センサチップ4を固定
した台座19を配置するとともに、リードフレーム9と
センサチップ4とをワイヤボンディングする。一方、蓋
材2に接着剤18を介して気密封止用弾性体16を接着
する。そして、本体ケースlの左右両側面に蓋材2の係
合爪12の係合突起13を摺動させながら互いに接近さ
せ、さらに、係合爪12の係合突起13を本体ケースl
の段差部lOに係合させる。
この状態では、本体ケースlと蓋材2の当接部に気密封
止用弾性体16を押圧変形させた状態で本体ケース1と
蓋材2が連結されている。この際、蓋材2及び本体ケー
スlの各々の平面部A1.A2は寸法的に重なり部分を
持っていて、かつ、弾性体16の厚みは平面部AI、A
2により充分なつぶれが確保できるようになっている。
これゆえ、弾性体16により素子収納室3は完全に気密
性が保たれる。
このように組み立てられた圧力センサをプリント板等に
装着する際には、蓋材2の気体導入用貫通孔15をテー
プ等で塞いだ後、フラックスを塗布し、はんだデイツプ
を行い、さらに、洗浄し、耐湿性向上のための防湿剤を
施す。その後、気体導入用貫通孔15を塞いでいたテー
プ等をはがす。
そして、圧力検出時には、蓋材2の気体導入用貫通孔1
5及び気密封止用弾性体16の気体導入用貫通孔17を
通して導かれた大気圧がセンサチップ4に達し、センサ
チップ4と台座19との間の真空室を基準とした絶対圧
が電圧変換され、さらに、センサチップ4内で増幅され
てリードフレーム9により圧力信号として出力される。
このように本実施例では、本体ケースl(パッケージ材
)と蓋材2(パッケージ材)の当接部に気密封止用弾性
体16を介在させるとともに、この気密封止用弾性体1
6を押圧変形させた状態で本体ケース1と蓋材2とを連
結するようにした。
つまり、蓋材2から延設された係合爪12を、本体ケー
ス1の段差部10に係合させるようにした。
その結果、気密封止用弾性体16により素子収納室3は
完全に気密性が保たれるため、フラックス、洗浄液等の
侵入が全くなく、さらに、本体ケース1と蓋材2との間
は単に嵌め込む(いわゆる、スナツプフィツト)方式を
採用しているため、樹脂等の加熱硬化、樹脂の量管理が
全くいらない。
尚、気密封止用弾性体16を蓋材2に接着するための接
着剤18は、単に弾性体16の位置ズレ防止のためであ
り、接着剤18の量管理は全くいらない。
尚、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、
例えば、上記実施例では大気圧検出用圧力センサに具体
化したが、第11図に示すように、負圧又は正圧検出用
の圧力センサに具体化してもよい。この場合、蓋材2に
パイプ23が付けられ、このパイプ23により負圧又は
正圧(加圧)が導かれ、気密封止用弾性体16の気体導
入用貫通孔17を介してセンサチップ4に達し、圧力が
電気信号に変換される。
又、上記実施例ではDIP型の構造であったが、SIP
型やSMD型に同様の構造を採用してもよい。
〔発明の効果〕
以上詳述したようにこの発明によれば、樹脂等の量管理
と加熱硬化処理を不要にできる優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
第1図は第2図のA−A断面図、第2図はパッケージし
た半導体圧力センサの平面図、第3図は本体ケースの平
面図、第4図は第3図のB−B断面図、第5図は蓋材を
下方から見た図、第6図は図はセンサチップと台座の平
面図、第1O図は第9図のE−E断面図、第11図は側
倒の半導体圧力センサの断面図である。 1はパッケージ材としての本体ケース、2はパッケージ
材としての蓋材、3は素子収納室、10は連結部材を構
成する段差部、12は連結部材を構成する係合爪、16
は気密封止用弾性体。 特許出願人  日本電装  株式会社 代 理 人 弁理士  恩1)博宣(ほか1名)第2図 本体ケース 蓋材 素子収納室 段差部 係合爪 気密封正月弾性体 151!1 第7図 14図 6III iI8図 0;■==ゴ==コ 1611図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一対のパッケージ材を当接することによりその内部
    に素子収納室を形成し、当該素子収納室内に半導体素子
    を配置した半導体素子のパッケージ構造において、 前記両パッケージ材の当接部に気密封止用弾性体を介在
    させるとともに、この気密封止用弾性体を押圧変形させ
    た状態で両パッケージ材を連結する連結部材を設けたこ
    とを特徴とする半導体素子のパッケージ構造。
JP15314690A 1990-06-12 1990-06-12 圧力検出素子のパッケージ構造 Expired - Lifetime JP2841738B2 (ja)

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Cited By (3)

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