JP6416704B2 - Resin-sealed sensor device - Google Patents
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Description
本発明は、内部に中空部が気密封止されたセンサ素子を樹脂封止してパッケージを形成した樹脂封止型センサ装置に関するものである。 The present invention relates to a resin-sealed sensor device in which a package is formed by resin-sealing a sensor element in which a hollow portion is hermetically sealed.
近年、自動車や携帯電話、デジタルカメラなどの安定動作、信頼性向上のため種々の物理量を検出するセンサ装置が開発されている。自動車においては、特に加速度センサや角速度センサが、横滑り防止や乗員の安全性を向上するための機器(例えばエアバック)制御用として適用が拡大している。また、センサ装置の自動車への適用では、センサ出力を用いて制御する機器の電子制御ユニット筐体などの限られたスペースに搭載可能とするため、センサ装置自体を小型化することが不可欠となっている。 In recent years, sensor devices that detect various physical quantities have been developed to improve the stable operation and reliability of automobiles, mobile phones, digital cameras, and the like. In automobiles, the application of acceleration sensors and angular velocity sensors has been expanded particularly for equipment (for example, airbag) control for preventing skidding and improving passenger safety. In addition, in application of a sensor device to an automobile, it is indispensable to reduce the size of the sensor device itself so that the sensor device can be mounted in a limited space such as an electronic control unit housing of a device controlled using sensor output. ing.
センサ装置に搭載される加速度センサや角速度センサでは、小型化や多機能化・複合化、および量産性向上などを目的に、シリコン(Si)の微細加工技術(エッチングなど)を用いた検出手段の適用が主流となってきている。例えば、微細加工技術によってシリコンの微細なくし歯状構造体を形成し、このくし歯状構造体の微小変位を、電気信号に変換することで加速度や角速度などの物理量を検出している。くし歯状構造体は、少なくとも2枚のセンサ素子用基板(シリコンあるいはガラス材)から成る積層体内部の中空部に設けられており、この中空部は基板によって気密封止されている。 Accelerometers and angular velocity sensors mounted on sensor devices are detection means that use silicon (Si) microfabrication technology (etching, etc.) for the purpose of downsizing, multi-functionality / combination, and mass productivity. Application has become mainstream. For example, a fine comb-like structure of silicon is formed by a microfabrication technique, and physical quantities such as acceleration and angular velocity are detected by converting a minute displacement of the comb-like structure into an electric signal. The comb-like structure is provided in a hollow part inside a laminate made of at least two sensor element substrates (silicon or glass material), and the hollow part is hermetically sealed by the substrate.
内部に中空部が存在するセンサ素子のパッケージングでは、生産性が高く、製造コスト低減に適した樹脂封止によるパッケージ形成法が用いられている。例えば、特許文献1には、中空部を有するセンサ素子を樹脂で封止してパッケージングした例が記載されている。樹脂封止には、一度の樹脂封止で多数のパッケージを短時間で形成可能なトランスファーモールドが用いられる場合がある。トランスファーモールドによって樹脂封止したパッケージを形成する例が、特許文献2に記載されている。
In the packaging of sensor elements having a hollow portion inside, a package forming method by resin sealing that is high in productivity and suitable for reducing manufacturing costs is used. For example,
トランスファーモールドで樹脂封止してパッケージングする場合、センサ素子を高温(180℃程度)に保持したモールド金型内に載置した後に樹脂を高圧で金型内に充填、硬化させてパッケージを形成する。樹脂モールド時はセンサ素子にも高い圧力が印加される。特許文献1に記載された内部に中空部を有するセンサ素子では、中空部が構成されている部分のセンサ素子基板は、中空部以外の基板周辺部より薄くなっている。トランスファーモールドによる圧力が印加されると中空部が形成されているセンサ素子基板が変形し、中空部の外周端に高い応力が発生することによって、センサ素子基板が破損する場合がある。
When packaging by resin sealing with transfer mold, the sensor element is placed in a mold mold held at a high temperature (about 180 ° C), and then the resin is filled into the mold at high pressure and cured to form a package. To do. During resin molding, a high pressure is also applied to the sensor element. In the sensor element having a hollow portion therein described in
特許文献1に記載の例では、中空部が形成されたセンサ素子基板の一方には半導体素子とリードフレームの保持部材が接着されているので、これらの接着部は剛性が高くなっている。しかし、半導体素子とリードフレームの保持部材サイズはいずれも中空部外周サイズより小さくなっている。高い圧力が印加された場合、半導体素子とリードフレームの保持部材は、センサ素子基板と一体となって厚さ方向に容易に変形するようになる。したがって、半導体素子と接着しているセンサ素子基板側であっても基板の損傷が発生する場合がある。
In the example described in
センサ素子基板の変形は、センサ素子を封止する樹脂の温度変化による膨張収縮によっても発生する。センサ素子を構成する部材(シリコンやガラスなど)と封止樹脂の線膨張係数差に加え、パッケージ内での封止樹脂厚さの違いがあることによってセンサ素子が変形し、特に中空部形成部分のセンサ素子基板に高い曲げ応力が発生することで、センサ素子基板が損傷する場合もある。 The deformation of the sensor element substrate also occurs due to expansion and contraction due to a temperature change of the resin that seals the sensor element. In addition to the difference in linear expansion coefficient between the components (silicon, glass, etc.) constituting the sensor element and the sealing resin, the sensor element is deformed due to the difference in the sealing resin thickness within the package. When a high bending stress is generated in the sensor element substrate, the sensor element substrate may be damaged.
センサ素子基板の中空部端部に損傷が発生すると、中空部の気密封止が保てなくなり、あるいは中空部内部のくし歯状構造体をも損傷させることになり、センサ素子の機能や信頼性が低下する場合がある。 If damage occurs at the end of the hollow part of the sensor element substrate, the hermetic seal of the hollow part cannot be maintained, or the comb-like structure inside the hollow part is also damaged. May decrease.
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、加速度や角速度などの物理量を検出するセンサ素子内部の中空部分において、センサ素子を構成する基板の変形を抑制して損傷発生を防止し、併せてパッケージの小型化を達成した高信頼性の樹脂封止型センサ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and in the hollow portion inside the sensor element for detecting physical quantities such as acceleration and angular velocity, the deformation of the substrate constituting the sensor element is suppressed to prevent the occurrence of damage. In addition, an object of the present invention is to provide a highly reliable resin-sealed sensor device that achieves a reduction in the size of the package.
上記課題を解決するため、本発明では以下に示す構成を採用する。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following configuration.
少なくとも2枚の基板からなる積層体と、基板を貫通するように形成された電極と、基板積層体の内部に気密封止された中空部が存在するセンサ素子を、センサ素子からの信号を処理するとともにセンサ装置外部との信号入出力を制御する回路基板とともに樹脂封止してパッケージを形成した樹脂封止型センサ装置において、センサ素子を構成する一方のセンサ素子基板主面は樹脂と接触し、他方のセンサ素子基板は回路基板と対向するように配置し、回路基板に接続する。樹脂と接触する側の中空部形成領域におけるセンサ素子基板厚は、回路基板に対向するセンサ素子基板より厚くなっており、回路基板はセンサ素子内部に存在する中空部の投影面を覆うようにセンサ素子と接続されている。 Process the signal from the sensor element with a laminate consisting of at least two substrates, an electrode formed so as to penetrate the substrate, and a hermetically sealed hollow portion inside the substrate laminate. In the resin-sealed sensor device in which a package is formed by resin-sealing together with a circuit board that controls signal input / output with the outside of the sensor device, one of the sensor element substrate main surfaces constituting the sensor element is in contact with the resin. The other sensor element substrate is disposed so as to face the circuit board, and is connected to the circuit board. The sensor element substrate thickness in the hollow portion forming region on the side in contact with the resin is thicker than the sensor element substrate facing the circuit substrate, and the circuit substrate covers the projection surface of the hollow portion existing inside the sensor element. Connected to the element.
上記構成を用いることによって、樹脂と接触する側の中空部形成部に対応したセンサ素子基板に樹脂封止時の高い圧力が印加された場合に発生する応力を低減できるとともに、樹脂の膨張収縮に起因したセンサ素子変形で生じる応力も低減することが可能となる。回路基板に対向している側のセンサ素子基板も中空部外周サイズよりも大きな回路基板で覆われていることから、中空部に対応したセンサ素子基板部が局所的に変形することがなくなるため、中空部外周端のセンサ素子基板に高い応力が発生することを抑制することが可能となる。 By using the above configuration, the stress generated when a high pressure during resin sealing is applied to the sensor element substrate corresponding to the hollow portion forming portion on the side in contact with the resin can be reduced, and the resin can be expanded and contracted. It is also possible to reduce the stress caused by the sensor element deformation. Since the sensor element substrate on the side facing the circuit board is also covered with a circuit board larger than the outer peripheral size of the hollow portion, the sensor element substrate portion corresponding to the hollow portion is not locally deformed, It is possible to suppress the generation of high stress on the sensor element substrate at the outer peripheral end of the hollow portion.
センサ素子には、中空部内部に設けられた微細加工技術による検出部で得られた信号をセンサ素子外部に出力するため、センサ素子基板に基板を貫通する電極を形成している。本発明では、センサ素子基板を貫通する電極を、回路基板と対向するように配置された基板に設けている。回路基板に対向する側のセンサ素子基板は、回路基板に接続(あるいは接着)されることで樹脂封止圧力や樹脂の膨張収縮によりセンサ素子基板に発生する応力が緩和されるため、センサ素子基板を薄くすることが可能となる。これによって基板を貫通する電極の幅(あるいは直径)を縮小することができるようになり、センサ素子の平面方向サイズの拡大を抑制することができる。これによって、センサ装置の小型化を図ることが可能となる。なお、センサ素子基板に設ける基板を貫通する電極数が少ない場合や、パッケージサイズに対してセンサ素子の平面方向サイズに余裕がある場合などは、樹脂に接する側のセンサ素子基板に貫通する電極を形成しても差し支えはない。 In the sensor element, an electrode penetrating the substrate is formed on the sensor element substrate in order to output a signal obtained by a detection unit using a microfabrication technique provided inside the hollow part to the outside of the sensor element. In the present invention, an electrode penetrating the sensor element substrate is provided on a substrate disposed so as to face the circuit substrate. Since the sensor element substrate on the side facing the circuit board is connected (or bonded) to the circuit board, the stress generated in the sensor element substrate due to resin sealing pressure or resin expansion / contraction is relieved. Can be made thinner. As a result, the width (or diameter) of the electrode penetrating the substrate can be reduced, and the increase in the planar size of the sensor element can be suppressed. This makes it possible to reduce the size of the sensor device. If the number of electrodes penetrating the substrate provided on the sensor element substrate is small, or if there is a margin in the planar size of the sensor element relative to the package size, the electrode penetrating the sensor element substrate on the side in contact with the resin is used. It can be formed.
回路基板側のセンサ素子基板に貫通する電極を形成する場合、センサ素子表面に露出した電極を、回路基板を構成する半導体基板の電極と電気的に接続する必要がある。本発明では、上下両主面にセンサ素子側電極および半導体基板側電極と接続される電極と、電気的導通に必要な配線が形成された中継回路基板を半導体基板とセンサ素子との間に設ける。これによって、センサ素子と半導体基板間の電気的接続を行うとともに、センサ装置外部との電気的接続部も行うことが可能となる。 When forming an electrode penetrating the sensor element substrate on the circuit board side, it is necessary to electrically connect the electrode exposed on the surface of the sensor element to an electrode of a semiconductor substrate constituting the circuit board. In the present invention, a relay circuit board having electrodes connected to the sensor element side electrode and the semiconductor substrate side electrode on both upper and lower main surfaces and wiring necessary for electrical conduction is provided between the semiconductor substrate and the sensor element. . As a result, it is possible to make an electrical connection between the sensor element and the semiconductor substrate and also an electrical connection part with the outside of the sensor device.
また本発明では、少なくとも2枚の基板からなる積層体と、基板を貫通するように形成された電極と、基板積層体の内部に気密封止された中空部が存在する複数のセンサ素子を、回路基板とともに樹脂封止してパッケージを形成したセンサ装置においても、同様に中空部端のセンサ素子基板に高い応力が発生することを抑制することができる。複数のセンサ素子では、それぞれのセンサ素子を構成する一方のセンサ素子基板主面は樹脂と接触し、他方のセンサ素子基板は回路基板と対向するように配置されて回路基板に接続している。樹脂と接触する側のセンサ素子基板は回路基板に対向するセンサ素子基板より厚くなっているとともに、各センサ素子の内部に存在する中空部の投影面は回路基板で覆われている。このような構成によって、センサ素子基板の樹脂接触側および回路基板対向側の両基板に高い応力が発生することを抑制している。 In the present invention, a plurality of sensor elements in which a laminate composed of at least two substrates, an electrode formed so as to penetrate the substrate, and a hermetically sealed hollow portion exist inside the substrate laminate, Similarly, in a sensor device in which a package is formed by resin-sealing together with a circuit board, generation of high stress on the sensor element board at the end of the hollow portion can be suppressed. In the plurality of sensor elements, one sensor element substrate main surface constituting each sensor element is in contact with the resin, and the other sensor element substrate is disposed to face the circuit board and connected to the circuit board. The sensor element substrate on the side in contact with the resin is thicker than the sensor element substrate facing the circuit board, and the projection surface of the hollow portion existing inside each sensor element is covered with the circuit board. With such a configuration, generation of high stress on both the resin contact side and the circuit board facing side of the sensor element substrate is suppressed.
本実施例によれば、所定の物理量を測定する検出部が設置された中空部を内部に持つセンサ素子を構成する基板の過大な変形を抑制して応力を低減し、センサ素子の損傷を防止するとともに、小型化に対応した高信頼性の樹脂封止型センサ装置を提供することができる。 According to the present embodiment, excessive deformation of the substrate constituting the sensor element having a hollow portion in which a detection unit for measuring a predetermined physical quantity is installed is suppressed, stress is reduced, and damage to the sensor element is prevented. In addition, it is possible to provide a highly reliable resin-sealed sensor device corresponding to downsizing.
実施例を用いて本発明の実施形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described using examples.
以下、実施例1における樹脂封止型センサ装置を、図を用いて説明する。 Hereinafter, the resin-sealed sensor device in Example 1 will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明による樹脂封止型センサ装置の断面図、図2センサ素子と回路基板の部分断面図である。 FIG. 1 is a sectional view of a resin-sealed sensor device according to the present invention, and FIG. 2 is a partial sectional view of a sensor element and a circuit board.
図1、図2に示すように、本発明による樹脂封止型センサ装置10は、チップパッド5上に、半導体基板3と中継基板4とから成る回路基板2、およびセンサ素子1が順に積層配置されている。センサ素子1、回路基板2およびチップパッド5は樹脂9で覆われており、インナーリード6、アウターリード7とともにパッケージ100を形成している。
As shown in FIGS. 1 and 2, a resin-sealed
センサ素子1は、突起状電極27を介したフリップチップ接続により中継基板4と電気的に接続されており、突起状電極27の周囲はアンダーフィル樹脂とも呼ばれる充填樹脂28によって覆われている。半導体基板3と中継基板4も図示しない配線や電極を介して電気的に接続されており、中継基板4を介在してセンサ素子1と半導体基板3は電気的接続が成されている。中継基板4とインナーリード6間はワイヤ8によって電気的に接続されており、インナーリード6と一体形成されたアウターリード7はパッケージ100から突出して、樹脂封止型センサ装置10外部の機器と接続される。
The
センサ素子1は、キャップ基板表面14aが中継基板4に対向して配置されており、突起状電極27で電気的に接続されるとともに充填樹脂28によって中継基板4に固定されている。回路基板2を構成する中継基板4は、半導体基板3の表面3a上に配置されており、半導体基板3と一体に形成されるか、もしくは別に製作された基板が電気的かつ機械的に接続される。半導体基板3はチップパッド5上に図示していない接合材を介して固定されている。
In the
センサ素子1の構成および回路基板2との接続状態などを、図2を用いて詳細に説明する。
The configuration of the
センサ素子1は、ベース基板12、検出基板13、およびキャップ基板14が順に接合された積層構造となっており、センサ素子内部には中空部11が形成されている。中空部11には、検出基板13と一体に形成されたセンサ検出部19が設けられており、例えば加速度や角速度などを検出し、対応した検出信号を出力する。検出信号は、キャップ基板に形成されたパターン配線20、貫通電極21などを経由してキャップ基板表面14aの表面電極23まで達し、中継基板4の表面電極26と突起状電極27によって電気的に接続される。表面電極23が設けられているキャップ基板表面14aは、絶縁性の保護膜22で覆われており、表面電極23は保護膜22から露出している。中継基板4の表面電極26と中継基板4のボンディング電極29は、図示されていない配線で接続されており、ボンディング電極29にワイヤ8が接続される。
The
中空部11が形成されている部位におけるベース基板12の基板厚15(tb)は、同じ中空部11におけるキャップ基板14の基板厚16(tc)より厚くなっている(tb>tc)。本発明では、図1に示すように中空部11の基板厚が厚いベース基板表面12aが封止樹脂9と接しており、基板厚が薄いキャップ基板表面14aは半導体基板3と対向するように配置されている。
The substrate thickness 15 (tb) of the
センサ素子1内部の中空部11の幅17(wc)は、半導体基板3の幅18(ws)より小さく形成されており、中空部11の投影面はすべて半導体基板3に覆われている。
The width 17 (wc) of the
本発明の樹脂封止型センサ装置10では、センサ素子1の中空部11を形成しているセンサ素子基板12、14のうち、基板厚の厚いベース基板12の表面12aを封止樹脂9と接する側に配置している。このような配置によって、パッケージ100を形成する際の樹脂モールド圧力が直接作用する側により厚いセンサ素子基板(本実施例ではベース基板12)を設けることができ、モールド圧力による中空部11部分の基板変形を抑制することができる。これによって中空部11端部に発生するセンサ素子基板の応力低減が可能となり、センサ素子基板の損傷を防止することが可能となる。また、基板厚の薄いキャップ基板14の表面14aは、中空部11の投影面含め半導体基板3で覆われている。半導体基板3の樹脂接触面側3bから樹脂モールド圧力が作用しても、圧力は十分な剛性を有する半導体基板3が負担するため、中空部11部分のキャップ基板12が変形し、高い応力が発生することを抑制することが可能である。
In the resin-sealed
センサ素子1を封止樹脂9で封止してパッケージ100を形成した樹脂封止型センサ装置では、高温(180℃前後)で樹脂封止した後に冷却されると、封止樹脂の硬化収縮、およびセンサ素子1や半導体基板3と封止樹脂9との線膨張係数差によってパッケージ100が変形する場合がある。パッケージ100の変形はセンサ素子1にも作用し、ベース基板12やキャップ基板14の中空部11端部に応力を発生させる要因となる。本発明のセンサ装置10では、封止樹脂9に接するベース基板12の中空部11部分を厚くして剛性を高くしているので、パッケージ100の変形起因で発生する応力も低減できる効果が得られる。中空部11部分の基板が薄いキャップ基板14側は半導体基板3と接続することで剛性を確保しているので、ベース基板12側と同様の応力低減効果を得ることができる。
In the resin-sealed sensor device in which the
図3は、図1、図2に示した本発明による樹脂封止型センサ装置10の第一実施形態の他の様態を示すセンサ素子と回路基板の部分断面図である。
FIG. 3 is a partial sectional view of a sensor element and a circuit board showing another aspect of the first embodiment of the resin-sealed
センサ素子1および回路基板2などの主な構成は図1に示した実施例と同じであるが、異なる点は、センサ素子1内部に二つの中空部11a、11bを設けたことである。ベース基板12およびキャップ基板14それぞれに支持部材32を形成し、検出基板13を支持することで中空部を分割し、中空部11a、11bを形成する。このような構成であっても、中空部11a、11b領域におけるベース基板厚15(tb)は、キャップ基板厚16(tc)よりも厚くなっている。中空部11a、11bの幅17a、17bも半導体基板3の幅18(ws)より短くなっており、中空部11a、11bの投影面は半導体基板3で覆われるようになっている。図3のような構成によって、中空部11a、11bの平面方向サイズ(例えば17a、17b)を小さくすることができるので、中空部におけるセンサ素子1の剛性をより高くすることができ、発生する応力をより低減することが可能となる。
The main configuration of the
図1に示した本発明の第1実施形態では、半導体基板3上に設けた中継基板4にセンサ素子1を接続し、中継基板4の外周部に設けたボンディング電極29とインナーリード6をワイヤ8で接続している。このような構成をとることによって、中継基板4の外周部とインナーリード6の間隔を狭くすることができ、ワイヤ8を短くすることができる。ワイヤ8が短くなると、樹脂封止時に流動する樹脂によってワイヤ8が変形することを抑制することができ、ワイヤ8同士の接触、あるいはワイヤがセンサ素子1などに接触することで生じる短絡発生を防止することが可能となる。
In the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1, the
本発明では、センサ素子1や半導体基板3、チップパッド5をパッケージ100の厚さ方向に積層配置しているので、パッケージサイズが横方向に拡大するのを防止することができ、パッケージ100の小型化も図ることができる。
In the present invention, since the
また、センサ素子1のベース基板表面12aにワイヤ8を接続するボンディング電極を設けていないので、ベース基板表面12aとパッケージ100表面間の樹脂9の厚さを必要最小限にすることができ、パッケージ100の薄型化にも対応することができる。
Further, since no bonding electrode for connecting the
図2などに示したキャップ基板14に設けられた貫通電極21では、エッチング法によって形成した貫通孔の内部に導電材(Au(金)、Ag(銀)、Cu(銅)、Al(アルミ)など)を充填あるいは付着させている。エッチングによる貫通孔形成では、貫通孔長が長く(深く)なるほど貫通孔径も増加する。近接する貫通電極21同士の絶縁性も保つ必要があるため、貫通電極21が長いセンサ素子1は、横方向のサイズが拡大する傾向になる。本発明の図1に示した実施の形態では、樹脂モールド圧力による基板変形も十分考慮した上で、基板厚の薄いキャップ基板14側に貫通電極21を設けているので、貫通電極21の横方向サイズ(例えば孔径)が拡大することがない。これによってセンサ素子1の横方向サイズ拡大を抑制でき、センサ素子1の小型化およびパッケージ100の小型化を実現することが可能となる。
In the through
図4は、図1に示した本発明による樹脂封止型センサ装置10の第一実施形態のさらに他の様態を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing still another aspect of the first embodiment of the resin-sealed
センサ装置10の主な構成は図1に示した実施例と同じであるが、異なる点は、2つのセンサ素子1a、1bをパッケージ100に実装したことである。センサ素子1の構成も図2に示した実施例と同じである。上記したように、本発明によるセンサ素子1の構成では、貫通電極21を基板厚の薄いキャップ基板14側に設けているので、センサ素子1の横方向サイズを縮小することが可能である。センサ素子1サイズを小さくできることから、検出する物理量が異なる2つのセンサ素子1a、1b(加速度検出用センサ素子、角速度検出用センサ素子など)を半導体基板3の面内に並列配置し、センサ装置10の複合化を図ることができる。図4の実施形態においても、センサ素子1a、1b内部の中空部11c、11dの幅17c、17dは、半導体基板3の幅18(ws)より十分短くなっており、中空部11c、11dの投影面は半導体基板3で覆われている。また、中空部11c、11d領域におけるベース基板厚15c、15dは、キャップ基板厚16c、16dよりも厚くなっている。したがって、樹脂モールド圧力が作用してもセンサ素子11c、11dのベース基板12およびキャップ基板14に高い応力が発生することがなく、センサ素子基板の損傷を抑制した複合化対応の樹脂封止型センサ装置を得ることができる。
The main configuration of the
センサ素子1は、シリコン(Si)を微細加工して形成したくし歯状のセンサ検出部19を有する検出基板13の上下を、シリコンやガラスなどからなるベース基板12、キャップ基板14で積層封止して形成される。センサ検出部19の形成位置に対応したベース基板12とキャップ基板14にはそれぞれ凹部が設けられており、積層した際に中空部11が形成される。回路基板2は半導体基板3と中継基板4で構成されている。半導体基板3は、シリコン基板上に半導体プロセス加工技術で所定の回路や電極が形成されている。この半導体基板3はセンサ素子1の検出動作を制御するとともに、センサ検出信号のパッケージ内外部の入出力制御などを行う。中継基板4は、例えば、セラミック基板や、ポリイミド樹脂基板、あるいはガラスエポキシ基板(例えばFR4やFR5)から成り、表面もしくは内部に所定の導体パターンや電極が形成される。あるいは、半導体基板3を形成する場合と同じプロセスを用いて、半導体基板3の表面に配線や電極および絶縁層を形成しても良い。
The
チップパッド5やインナーリード6、アウターリード7は、それらが連結したリードフレームの状態でパッケージ組立てを行い、モールド樹脂9によるパッケージング後にリードフレームから切断される。リードフレームは、銅合金(Cu)や鉄ニッケル合金(Fe-42Ni)などの金属材料で構成される。アウターリード7は、リード先端を外部の実装基板などに接続できるように、所定の形状に成型されている。ワイヤ8には、例えば直径25μmのAu(金)細線を使用する。モールド樹脂9にはシリカ粒子を充填した熱硬化性エポキシ樹脂を用いる。
The
センサ素子1の表面電極23と中継基板4の表面電極26間を電気的に接続する突起状電極27は、金(Au)や銅(Cu)などのスタッドバンプで形成し、はんだや導電性接着剤を用いて接合する。突起状電極27の周囲を覆う充填樹脂には熱硬化性のエポキシ樹脂などを用いる。
The protruding
1・・・センサ素子、2・・・回路基板、3・・・半導体基板、4・・・中継基板、5・・・チップパッド、6・・・インナーリード、7・・・アウターリード、8・・・ワイヤ、9・・・封止樹脂、10・・・センサ装置、11・・・中空部、12・・・ベース基板、13・・・検出基板、14・・・キャップ基板、21・・・貫通電極、100・・・パッケージ、
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記センサ素子からの信号を処理するとともに外部との信号入出力を制御する回路基板と、を有し、
前記センサ素子と前記回路基板とをともに樹脂で封止してパッケージを形成した樹脂封止型センサ装置において、
前記センサ素子は、前記第二の基板の主面は樹脂と接触し、前記第一の基板の主面は回路基板と対向するように配置されており、
前記回路基板を積層方向から投影した際の投影面が、前記中空部を積層方向から投影した際の投影面を覆っていて、
前記第二の基板の前記中空部を形成する領域の厚さを、前記第一の基板の前記中空部を形成する領域の厚さより厚くしたことを特徴とする樹脂封止型センサ装置。
A laminate having a first substrate, an electrode formed so as to penetrate the first substrate, a second substrate thicker than the first substrate thickness, and a hermetically sealed hollow portion A sensor element that is
A circuit board for processing a signal from the sensor element and controlling signal input / output with the outside,
In the resin-sealed sensor device in which the sensor element and the circuit board are both sealed with resin to form a package,
The sensor element is arranged such that the main surface of the second substrate is in contact with the resin, and the main surface of the first substrate is opposed to the circuit board.
The projection surface when projecting the circuit board from the stacking direction covers the projection surface when projecting the hollow portion from the stacking direction ,
A resin-sealed sensor device , wherein a thickness of a region of the second substrate in which the hollow portion is formed is greater than a thickness of a region of the first substrate in which the hollow portion is formed .
前記センサ素子からの信号を処理するとともに外部との信号入出力を制御する回路基板と、を有し、
前記センサ素子と前記回路基板とをともに樹脂で封止してパッケージを形成した樹脂封止型センサ装置において、
前記センサ素子は、前記第二の基板の主面は樹脂と接触し、前記第一の基板の主面は回路基板と対向するように配置されており、
前記回路基板を積層方向から投影した際の投影面が、前記中空部を積層方向から投影した際の投影面を覆っていて、
前記回路基板は、半導体基板と、前記センサ素子と半導体基板間の電気的接続を行う中継回路基板とから構成されることを特徴とする樹脂封止型センサ装置。
A laminate having a first substrate, an electrode formed so as to penetrate the first substrate, a second substrate thicker than the first substrate thickness, and a hermetically sealed hollow portion A sensor element that is
A circuit board for processing a signal from the sensor element and controlling signal input / output with the outside,
In the resin-sealed sensor device in which the sensor element and the circuit board are both sealed with resin to form a package,
The sensor element is arranged such that the main surface of the second substrate is in contact with the resin, and the main surface of the first substrate is opposed to the circuit board.
The projection surface when projecting the circuit board from the stacking direction covers the projection surface when projecting the hollow portion from the stacking direction,
The circuit board is composed of a semiconductor substrate and a relay circuit board for electrical connection between the sensor element and the semiconductor substrate .
前記回路基板は、半導体基板と、前記センサ素子と半導体基板間の電気的接続を行う中継回路基板とから構成されることを特徴とする樹脂封止型センサ装置。 In claim 1,
The circuit board, the semiconductor substrate and the sensor element and the resin-sealed sensor apparatus characterized by being composed of a relay circuit board for electrically connecting between the semiconductor substrate.
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