本發(fā)明涉及半導(dǎo)體傳感器裝置。
背景技術(shù):
目前,已知檢測(cè)壓力的半導(dǎo)體傳感器裝置。這種半導(dǎo)體傳感器裝置例如為了減小應(yīng)力的影響,在半導(dǎo)體傳感器元件接合玻璃臺(tái)座,提高剛性。在該構(gòu)造中,外力不會(huì)傳播到半導(dǎo)體傳感器元件,因此大幅地抑制外力的影響,但是半導(dǎo)體傳感器裝置的制作工時(shí)增加,成本變高。另外,確認(rèn)了在高溫高濕試驗(yàn)等可靠性試驗(yàn)中基本特性變差。
另外,在半導(dǎo)體傳感器裝置中,多使用利用粘接樹(shù)脂進(jìn)行的零件裝配,但是當(dāng)在壓力介質(zhì)的路徑上存在多處利用粘接樹(shù)脂的粘接部時(shí),壓力介質(zhì)泄漏的部位,可靠性降低。為了解決該問(wèn)題,提出了在成為壓力導(dǎo)入部的金屬或成形樹(shù)脂零件直接裝配半導(dǎo)體傳感器元件的構(gòu)造(例如,參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。在該構(gòu)造中,從壓力導(dǎo)入部到半導(dǎo)體傳感器元件之間將粘接部限定于僅一個(gè)部位,從而使壓力介質(zhì)泄漏的部位為最小限度,實(shí)現(xiàn)了可靠性的提高。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2000-171319號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
然而,在上述的構(gòu)造中存在以下問(wèn)題:用于接合半導(dǎo)體傳感器元件的粘接性降低、因樹(shù)脂成型零件的脫模材料的殘留而引起的粘接強(qiáng)度降低、樹(shù)脂未固化。另外,在壓力導(dǎo)入部裝配有半導(dǎo)體傳感器元件,從而也存在在產(chǎn)品安裝時(shí)應(yīng)力直接傳到半導(dǎo)體傳感器元件的問(wèn)題。由此,上述的構(gòu)造難以確??煽啃?。
另外,在上述的構(gòu)造中,難以通過(guò)通常使用的裝配機(jī)制造,特別是對(duì)于向半導(dǎo)體傳感器元件的接線,需要引入能夠同時(shí)對(duì)半導(dǎo)體傳感器元件和引線框進(jìn)行加熱的專(zhuān)用的裝置。因此,上述的構(gòu)造難以降低制造成本。
本發(fā)明鑒于上述的問(wèn)題而完成,課題在于提供一種既確了保可靠性,又降低了制造成本的半導(dǎo)體傳感器裝置。
用于解決課題的方案
根據(jù)某實(shí)施例,本半導(dǎo)體傳感器裝置(1、1a)的必要條件在于,具有:基板(10);裝配于上述基板(10)的一方側(cè),對(duì)壓力介質(zhì)的壓力進(jìn)行檢測(cè)的半導(dǎo)體傳感器元件(20);裝配于上述基板(10)的一方側(cè),對(duì)于上述半導(dǎo)體傳感器元件(20)進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)部件(70);以及裝配于上述基板(10)的另一方側(cè),經(jīng)由在上述基板(10)設(shè)置的貫通孔(10x)向上述半導(dǎo)體傳感器元件(20)導(dǎo)入壓力介質(zhì)的壓力介質(zhì)導(dǎo)入部件(80),上述保護(hù)部件(70)和上述壓力介質(zhì)導(dǎo)入部件(80)以?shī)A著上述基板(10)的狀態(tài)接合。
此外,上述括號(hào)內(nèi)的參照符號(hào)是為了容易理解而標(biāo)注的,只是一例,并非限定于圖示的形態(tài)。
發(fā)明效果
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施例,能夠提供一種既確保可靠性又降低了制造成本的半導(dǎo)體傳感器裝置。
附圖說(shuō)明
圖1a是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的主視圖。
圖1b是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的立體圖。
圖2a是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的俯視圖。
圖2b是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的仰視圖。
圖3a是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的剖視圖。
圖3b是將圖3a的一部分放大的圖。
圖4是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的剖視圖。
圖5a是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的制造工序的圖。
圖5b是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的制造工序的其它的圖。
圖6a是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的制造工序的其它的圖。
圖6b是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的制造工序的再其它的圖。
圖7a是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的制造工序的再其它的圖。
圖7b是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的制造工序的再其它的圖。
圖8a是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的制造工序的再其它的圖。
圖8b是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的制造工序的再其它的圖。
圖9a是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的制造工序的再其它的圖。
圖9b是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的制造工序的再其它的圖。
圖10a是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的制造工序的再其它的圖。
圖10b是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的制造工序的再其它的圖。
圖11a是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的制造工序的再其它的圖。
圖11b是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的制造工序的再其它的圖。
圖12a是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的制造工序的再其它的圖。
圖12b是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的制造工序的再其它的圖。
圖13a是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的制造工序的再其它的圖。
圖13b是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的制造工序的再其它的圖。
圖14是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的制造工序的再其它的圖。
圖15是例示第一實(shí)施方式的變形例的半導(dǎo)體傳感器裝置的剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖,對(duì)具體實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在各附圖中,存在對(duì)相同的結(jié)構(gòu)部件標(biāo)注相同的符號(hào)而省略重復(fù)的說(shuō)明的情況。
第一實(shí)施方式
圖1a~圖4是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的圖。此外,圖1a是主視圖,圖1b是立體圖,圖2a是俯視圖,圖2b是仰視圖,圖3a是沿圖2的a-a線的剖視圖,圖3b是圖3a的c部的放大圖,圖4是沿圖2a及圖2b的b-b線的剖視圖。另外,圖5a~圖14是例示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的制造工序的圖。
第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的構(gòu)造
首先,一邊參照?qǐng)D1a~圖5b,一邊對(duì)第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置1的構(gòu)造進(jìn)行說(shuō)明。如圖1a~圖5b所示,半導(dǎo)體傳感器裝置1大致具有基板10、缸70、噴嘴80以及外部端子90。缸70和噴嘴80以?shī)A著基板10的狀態(tài)接合。
此外,在本實(shí)施方式中,為了方便,將半導(dǎo)體傳感器裝置1的缸70側(cè)稱(chēng)為上側(cè)或一方側(cè),將噴嘴80側(cè)稱(chēng)為下側(cè)或另一方側(cè)。另外,將各部位的缸70側(cè)的面稱(chēng)為上表面或一方面,將噴嘴80側(cè)的面稱(chēng)為下表面或另一方面。但是,半導(dǎo)體傳感器裝置1能夠以上下顛倒的狀態(tài)使用,或者能夠以任意的角度配置。另外,俯視是指從基板10的上表面的法線方向觀察對(duì)象物,平面形狀是指從基板10的上表面的法線方向觀察對(duì)象物的形狀。
在半導(dǎo)體傳感器裝置1中,基板10的平面形狀例如可以做成大致矩形,但是也可以做成大致矩形以外的任意形狀。另外,根據(jù)需要,也可以在基板10的外緣部設(shè)置缺口等。作為基板10,能夠使用所謂的環(huán)氧玻璃基板、陶瓷基板、硅基板等。
在基板10形成有元件搭載區(qū)域11、焊盤(pán)12、零件裝配用盤(pán)13、外部端子裝配用盤(pán)14、抗焊層15、通孔16、壓力介質(zhì)導(dǎo)入孔10x、定位孔10y、外部端子插入孔10z等。在元件搭載區(qū)域11露出例如銅(cu)。或者,在焊盤(pán)12、零件裝配用盤(pán)13、外部端子裝配用盤(pán)14露出例如在銅(cu)的上表面形成的鍍金(au)。
其中,也可以對(duì)在元件搭載區(qū)域11形成的壓力介質(zhì)導(dǎo)入孔10x的周邊區(qū)域11a實(shí)施鍍金(au)。通過(guò)對(duì)基板10和壓力介質(zhì)接觸的部分即壓力介質(zhì)導(dǎo)入孔10x的周邊區(qū)域11a實(shí)施鍍金(au),能夠使壓力介質(zhì)最小限度地向基板10的內(nèi)部擴(kuò)散、基板10上的銅(cu)配線最小限度地腐蝕。此外,即使不鍍金(au),只要配置有銅膜,也能夠得到同樣的效果,但是若在銅膜上具有鍍金,則效果更好。
在基板10的零件裝配用盤(pán)13裝配有裝配零件40。裝配零件40可以包括ic、晶體管、電阻、電容、電感器的一部分或者全部,或者其它任意的零件。
抗焊層15以露出元件搭載區(qū)域11、焊盤(pán)12、零件裝配用盤(pán)13、外部端子裝配用盤(pán)14等的方式設(shè)于基板10的上表面及下表面。抗焊層15具有在元件搭載區(qū)域11內(nèi)選擇性地形成的作為凸部的抗蝕劑隔離層15a及15b??刮g劑隔離層15a是在裝配半導(dǎo)體傳感器元件20的區(qū)域選擇性地配置的、用于搭載半導(dǎo)體傳感器元件20的臺(tái)座。另外,抗蝕劑隔離層15b是在裝配控制ic30的區(qū)域選擇性地設(shè)置的、用于搭載控制ic30的臺(tái)座。
在元件搭載區(qū)域11的抗蝕劑隔離層15a上配置有半導(dǎo)體傳感器元件20,通過(guò)粘接樹(shù)脂51固定。在抗蝕劑隔離層15b上配置有控制ic30,通過(guò)粘接樹(shù)脂52固定。此外,在基板10的上表面通過(guò)粘接樹(shù)脂53固定有對(duì)半導(dǎo)體傳感器元件20等進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)部件即缸70,半導(dǎo)體傳感器元件20及控制ic30配置于在缸70的大致中央部設(shè)置的開(kāi)口部70x內(nèi)。
半導(dǎo)體傳感器元件20是檢測(cè)壓力介質(zhì)的壓力的傳感器,具有膜片。膜片是構(gòu)成半導(dǎo)體傳感器元件20的上表面即傳感器面的部位,具有檢測(cè)根據(jù)壓力所產(chǎn)生的應(yīng)力并變換成電信號(hào)的功能。半導(dǎo)體傳感器元件20也可以是將膜片的應(yīng)變作為電阻值的變化來(lái)檢測(cè)的半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)方式的元件,也可以是將膜片的位移作為靜電電容的變化來(lái)檢測(cè)的靜電電容方式的元件,也可以是用其它檢測(cè)方式檢測(cè)壓力的元件。
控制ic30是控制半導(dǎo)體傳感器元件20的ic。在控制ic30例如內(nèi)置有溫度傳感器,控制ic30進(jìn)行半導(dǎo)體傳感器元件20的特性的溫度補(bǔ)償。為了提高半導(dǎo)體傳感器元件20的特性的溫度補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)確度,控制ic30裝配于半導(dǎo)體傳感器元件20的附近。
在半導(dǎo)體傳感器元件20的上表面及控制ic30的上表面設(shè)有設(shè)備保護(hù)凝膠58。另外,在形成于缸70的開(kāi)口部70x的內(nèi)壁面的下表面?zhèn)鹊碾A梯部70z內(nèi),以包覆半導(dǎo)體傳感器元件20及控制ic30的周邊部的基板10的上表面的方式設(shè)有基板保護(hù)凝膠59。作為設(shè)備保護(hù)凝膠58,例如能夠使用在大的溫度范圍中粘彈性變化小的硅凝膠。作為基板保護(hù)凝膠59,例如能夠使用可靠性高的氟凝膠。其中,設(shè)備保護(hù)凝膠58及基板保護(hù)凝膠59也可以使用相同的材料。
噴嘴80是向半導(dǎo)體傳感器元件20導(dǎo)入壓力介質(zhì)的壓力介質(zhì)導(dǎo)入部件,在大致中央部設(shè)有筒狀的壓力介質(zhì)導(dǎo)入孔81。噴嘴80的壓力介質(zhì)導(dǎo)入孔81(貫通孔)與基板10的壓力介質(zhì)導(dǎo)入孔10x(貫通孔)連通,從壓力介質(zhì)導(dǎo)入孔81導(dǎo)入的壓力介質(zhì)(例如,丙烷氣、城市煤氣等氣體)經(jīng)由壓力介質(zhì)導(dǎo)入孔10x到達(dá)半導(dǎo)體傳感器元件20的膜片。
半導(dǎo)體傳感器元件20的膜片的應(yīng)變(或者位移)與從噴嘴80的壓力介質(zhì)導(dǎo)入孔81導(dǎo)入的壓力介質(zhì)的壓力與從缸70的開(kāi)口部70x導(dǎo)入的大氣壓之差相應(yīng)地進(jìn)行變化。因此,通過(guò)將膜片的應(yīng)變量(或者位移量)作為電阻值(或者靜電電容值)的變化量來(lái)檢測(cè),能夠檢測(cè)從壓力介質(zhì)導(dǎo)入孔81導(dǎo)入的壓力介質(zhì)的壓力。
這樣一來(lái),通過(guò)做成在半導(dǎo)體傳感器元件20的膜片的下表面?zhèn)瘸惺軌毫橘|(zhì)的構(gòu)造,從而能夠防止在半導(dǎo)體傳感器元件20的膜片的上表面?zhèn)刃纬傻碾娮琛⑴渚€等產(chǎn)生腐蝕。另外,在該構(gòu)造中,基板10和壓力介質(zhì)接觸的面積變少,因此能夠使壓力介質(zhì)對(duì)基板10施加的影響降低到最小限度,能夠提高可靠性。
此外,如圖3b所示,在壓力介質(zhì)導(dǎo)入孔81的基板10側(cè)設(shè)有限制壓力介質(zhì)的流量的流量限制部82,在流量限制部82的更靠基板10側(cè)設(shè)有剖面積比流量限制部82大的緩沖部83。此外,流量限制部82的剖面積做成如下形狀,在流量限制部82內(nèi)的位置距離緩沖部83最遠(yuǎn)時(shí)成為最大,隨著流量限制部82內(nèi)的位置靠近緩沖部83而逐漸變小。
換言之,壓力介質(zhì)導(dǎo)入孔81從遠(yuǎn)離基板10的一方到靠近的一方,具有:具備第一剖面積的第一部分(除了流量限制部82及緩沖部83);具備比第一剖面積小的第二剖面積的第二部分(流量限制部82);以及具備比第二剖面積大的第三剖面積的第三部分(緩沖部83)。即,第一部分形成于遠(yuǎn)離基板的位置,第三部分形成于靠近基板的位置,第二部分形成于第一部分與第三部分之間。
第一~第三部分的各剖面(橫剖面)例如能夠做成圓形。該情況下,除了流量限制部82及緩沖部83以外的部分的壓力介質(zhì)導(dǎo)入孔81的直徑例如能夠做成2mm左右。流量限制部82的遠(yuǎn)離緩沖部83的一側(cè)的直徑例如能夠做成0.8mm左右,靠近緩沖部83的一側(cè)的直徑例如能夠做成0.3mm左右。緩沖部83的直徑例如能夠做成1.1mm左右。
這樣一來(lái),利用流量限制部82限制壓力介質(zhì)的流量,并且在流量限制部82的基板10側(cè)設(shè)置剖面積比流量限制部82大的緩沖部83,從而緩沖部83形成的空間實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力傳播進(jìn)行吸收的緩沖器的作用。其結(jié)果,對(duì)于突發(fā)性的壓力施加,能夠保護(hù)半導(dǎo)體傳感器元件20。
另外,在噴嘴80的上表面設(shè)有柱狀的定位部89(例如四處)。噴嘴80的各定位部89插入連通的基板10的定位孔10y及缸70的定位孔70y,且前端從缸70的上表面突出。定位部89的從缸70的上表面突出的部分通過(guò)熱熔敷而外緣部在缸70的上表面的定位孔70y的周?chē)虱h(huán)狀地?cái)U(kuò)展,與缸70的上表面接合。
此外,基板10和缸70通過(guò)粘接樹(shù)脂53粘接,基板10和噴嘴80通過(guò)密封用粘接樹(shù)脂54和噴嘴粘接樹(shù)脂55粘接。由此,基板10和缸70及噴嘴80貼緊,因此能夠防止從噴嘴80的壓力介質(zhì)導(dǎo)入孔81導(dǎo)入的壓力介質(zhì)泄漏。而且,缸70和噴嘴80還以?shī)A著基板10的方式通過(guò)熱熔敷而接合。因此,同時(shí)使用粘接樹(shù)脂53、54、55和熱熔敷來(lái)固定零件,從而能夠提高基板10、缸70以及噴嘴80的機(jī)械強(qiáng)度。即,能夠提高對(duì)壓力介質(zhì)進(jìn)行密封的部分的可靠性。
此外,在半導(dǎo)體傳感器裝置1中,不將半導(dǎo)體傳感器元件20直接連接于缸70、噴嘴80等外裝部分,而是裝配于基板10,因此能夠防止在將半導(dǎo)體傳感器裝置1安裝于安裝對(duì)象物時(shí),應(yīng)力從外裝部分傳到半導(dǎo)體傳感器元件20。
另外,不像以往一樣地使用玻璃臺(tái)座,而是使半導(dǎo)體傳感器元件20的厚度變厚,經(jīng)由低彈性樹(shù)脂即粘接樹(shù)脂51而裝配于基板10。使用低彈性樹(shù)脂作為粘接樹(shù)脂51,從而減小外部應(yīng)力的影響,能夠與具有玻璃臺(tái)座的情況同樣地緩解外部應(yīng)力。而且,在構(gòu)造因?yàn)椴谎b配玻璃臺(tái)座,所以能夠降低制造成本。
此外。缸70、噴嘴80能夠通過(guò)樹(shù)脂成型來(lái)制作,因此容易變更形狀。因此,通過(guò)變更為合適的形狀,能夠?qū)崿F(xiàn)面向各種用途的半導(dǎo)體傳感器裝置。
第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置的制造方法
接下來(lái),一邊參照?qǐng)D5a~圖14,一邊對(duì)第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置1的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。此外,圖5a~圖14的各圖對(duì)應(yīng)于該制造方法所含有的各工序。首先,在圖5a所示的工序中,準(zhǔn)備基板10。然后,在圖5b所示的工序中,向基板10的零件裝配用盤(pán)13裝配裝配零件40。具體而言,例如,向零件裝配用盤(pán)13涂敷焊膏,在焊膏上配置裝配零件40,通過(guò)回流焊等使焊膏等熔融后凝固。此外,在半導(dǎo)體傳感器裝置1中,在基板10的上表面及下表面裝配所有的裝配零件,未直接裝配至缸70、噴嘴80,因此能夠使用現(xiàn)有的裝配機(jī)容易地制造半導(dǎo)體傳感器裝置1。
然后,在圖6a及圖6b所示的工序中,向元件搭載區(qū)域11內(nèi)的裝配半導(dǎo)體傳感器元件20的區(qū)域及裝配控制ic30的區(qū)域涂敷粘接樹(shù)脂51及52。作為粘接樹(shù)脂51及52,例如,能夠使用作為低彈性樹(shù)脂的硅樹(shù)脂等。其中,粘接樹(shù)脂51及52可以使用相同的樹(shù)脂,也可以使用不同的樹(shù)脂。此外,圖6b是圖6a的d部的放大圖(后述的圖7a及圖7b也同樣)。
然后,在圖7a所示的工序中,向基板10的元件搭載區(qū)域11內(nèi)裝配半導(dǎo)體傳感器元件20及控制ic30。具體而言,例如,向圖6b所示的抗蝕劑隔離層15a上搭載半導(dǎo)體傳感器元件20,向抗蝕劑隔離層15b上搭載控制ic30。然后,通過(guò)加熱等使粘接樹(shù)脂51及52固化,將半導(dǎo)體傳感器元件20及控制ic30裝配于基板10。
然后,在圖7b所示的工序中,經(jīng)由金屬線60電連接(引線接合)半導(dǎo)體傳感器元件20的電極端子和焊盤(pán)12、控制ic30的電極端子和焊盤(pán)12、半導(dǎo)體傳感器元件20的電極端子和控制ic30的電極端子。作為金屬線60,例如能夠使用金線、銅線等。此外,在半導(dǎo)體傳感器元件20的下側(cè)配置有抗蝕劑隔離層15a,在控制ic30的下側(cè)配置有抗蝕劑隔離層15b,因此能夠穩(wěn)定地進(jìn)行引線接合。
然后,在圖8a所示的工序中,以包圍元件搭載區(qū)域11及焊盤(pán)12的周邊的方式涂敷粘接樹(shù)脂53。
然后,在圖8b所示的工序中,向基板10的上表面裝配缸70。具體而言,例如,向圖8a所示的粘接樹(shù)脂53上配置缸70,進(jìn)行加熱使粘接樹(shù)脂53固化。此外,在缸70的大致中央部設(shè)有將焊盤(pán)12、半導(dǎo)體傳感器元件20、控制ic30、金屬線60露出的開(kāi)口部70x。另外,在缸70的外緣部設(shè)有與基板10的定位孔10y連通的定位孔70y。
此外,在俯視情況下,優(yōu)選從半導(dǎo)體傳感器元件20的中心20c到開(kāi)口部70x的內(nèi)壁面的距離(圖8b的虛線箭頭)為點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的關(guān)系。這是因?yàn)?,通過(guò)將半導(dǎo)體傳感器元件20裝配于開(kāi)口部70x的中央,能夠使因基板10的撓曲而產(chǎn)生的應(yīng)力的影響降低到最小限度。
然后,在圖9a及圖9b所示的工序中,向半導(dǎo)體傳感器元件20的上表面及控制ic30的上表面涂敷設(shè)備保護(hù)凝膠58。然后,在通過(guò)加熱使設(shè)備保護(hù)凝膠58固化后,在缸70的開(kāi)口部70x的內(nèi)壁面的下表面?zhèn)人纬傻碾A梯部70z內(nèi)以包覆半導(dǎo)體傳感器元件20及控制ic30的周邊部的基板10的上表面的方式涂敷基板保護(hù)凝膠59。然后,通過(guò)加熱使基板保護(hù)凝膠59固化。作為設(shè)備保護(hù)凝膠58,例如能夠使用在大的溫度范圍中粘彈性變化小的硅凝膠。作為基板保護(hù)凝膠59,例如能夠使用可靠性高的氟凝膠。此外,圖9b是沿圖9a的a-a線的剖視圖。
然后,在圖10a的工序中,向基板10的下表面的壓力介質(zhì)導(dǎo)入孔10x的外側(cè)呈環(huán)狀(例如圓環(huán)狀)地涂敷密封用粘接樹(shù)脂54(第一粘接樹(shù)脂)。另外,向密封用粘接樹(shù)脂54的更外側(cè)呈島狀(例如四個(gè)部位)地涂敷噴嘴粘接樹(shù)脂55(第二粘接樹(shù)脂)。此外,在基板10的下表面也可以形成有測(cè)試用盤(pán)18。
涂敷密封用粘接樹(shù)脂54及噴嘴粘接樹(shù)脂55的區(qū)域例如能夠不形成抗焊層15,且做成凹狀,向凹狀的部分涂敷密封用粘接樹(shù)脂54及噴嘴粘接樹(shù)脂55。但是,也可以不形成凹狀的部分,向抗焊層15上的平坦的部分涂敷密封用粘接樹(shù)脂54及噴嘴粘接樹(shù)脂55。
作為密封用粘接樹(shù)脂54,例如能夠使用氟系的樹(shù)脂。作為噴嘴粘接樹(shù)脂55,例如能夠使用硅系的樹(shù)脂。在可靠性高,難以劣化,壓力介質(zhì)難以通過(guò)(壓力介質(zhì)難以泄漏)的方面上,氟系的樹(shù)脂比硅系的樹(shù)脂更合適。在粘接強(qiáng)度高的方面上,硅系對(duì)樹(shù)脂比氟系的樹(shù)脂更合適。因此,通過(guò)使用多種用于裝配噴嘴80的粘接樹(shù)脂,能夠既確?;?0與噴嘴80的粘接強(qiáng)度,又選定對(duì)特定的壓力介質(zhì)的耐性高的樹(shù)脂等、提高設(shè)計(jì)自由度。
然后,在圖10b所示的工序中,向裝配有缸70等的基板10裝配噴嘴80。具體而言,將在噴嘴80設(shè)置的柱狀的定位部89(例如四個(gè)部位)插入基板10的定位孔10y及缸70的定位孔70y。此時(shí),如圖11a、圖12a以及圖13a所示,各定位部89的前端從缸70的上表面突出。此外,圖11a及圖11b是俯視圖,圖12a及圖12b是側(cè)視圖,圖13a及圖13b是沿圖11的b-b線的剖視圖。
然后,在圖11a、圖11b、圖12a、圖12b、圖13a以及圖13b所示的工序中,進(jìn)行熱熔敷。具體而言,通過(guò)加熱使各定位部89的前端熔融,使各定位部89的外緣部在缸70的上表面的定位孔70y的周?chē)虱h(huán)狀擴(kuò)展。然后,使各定位部89的前端固化,接合各定位部89的外緣部和缸70的上表面。由此,基板10和缸70通過(guò)粘接樹(shù)脂53粘接,基板10和噴嘴80通過(guò)噴嘴粘接樹(shù)脂55粘接,而且,缸70和噴嘴80以?shī)A著基板10的狀態(tài)通過(guò)熱熔敷接合,因此基板10和缸70及噴嘴80貼緊,能夠防止壓力介質(zhì)泄漏。此外,也可以通過(guò)使噴嘴80的定位部89和缸70分別熔融來(lái)固定。
然后,向各外部端子插入孔10z裝配外部端子90。由此,完成半導(dǎo)體傳感器裝置1的制造。此外,優(yōu)選以包覆零件裝配用盤(pán)13、通孔16、測(cè)試用盤(pán)18以及裝配零件40的方式涂敷防潮涂層劑。例如是為了防止通孔16等由于室外環(huán)境下的硫化物等因素而腐蝕、斷開(kāi)。
根據(jù)需要,也可以如圖14所示地,用殼體110及120(例如,樹(shù)脂成型品)覆蓋半導(dǎo)體傳感器裝置1。在圖14的例子中,半導(dǎo)體傳感器裝置1的噴嘴80的一部分從殼體120露出。另外,半導(dǎo)體傳感器裝置1的外部端子90的一部分從殼體110露出。
此外,通過(guò)嵌合來(lái)固定殼體110和殼體120,半導(dǎo)體傳感器裝置1的基板10優(yōu)選做成不直接固定于殼體110及120的構(gòu)造(圖14的e部)。由此,能夠防止組裝殼體110及120時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力傳到基板10,進(jìn)一步地,也難以受到將組裝好的殼體組裝于其它框體時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力的影響。其結(jié)果,能夠避免這些應(yīng)力對(duì)半導(dǎo)體傳感器元件20的特性產(chǎn)生影響。另外,優(yōu)選在殼體120設(shè)置基板抵接部(圖14的f部)。由此,能夠抑制在與外部端子90進(jìn)行連接時(shí),外部端子90被按壓而產(chǎn)生的基板10的撓曲。
因此,第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體傳感器裝置1在基板10的上表面及下表面裝配有包括半導(dǎo)體傳感器元件20在內(nèi)的所有裝配零件。另外,半導(dǎo)體傳感器元件20的裝配未使用玻璃臺(tái)座。另外,將噴嘴80通過(guò)粘接樹(shù)脂粘接于基板10,并且以?shī)A著基板10的狀態(tài)與缸70通過(guò)熱熔敷而接合。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)既確保可靠性又降低了制造成本的半導(dǎo)體傳感器裝置1。
第一實(shí)施方式的變形例
圖15是例示第一實(shí)施方式的變形例的半導(dǎo)體傳感器裝置的剖視圖,表示與圖3a相應(yīng)的剖面。在第一實(shí)施方式中示出了利用粘接樹(shù)脂54及55密封壓力介質(zhì)的例子,取而代之,也可以如圖15所示的半導(dǎo)體傳感器裝置1a,做成利用o形環(huán)130密封壓力介質(zhì)的構(gòu)造。
在半導(dǎo)體傳感器裝置1a中,在噴嘴80a設(shè)有o形環(huán)配置部85。配置于o形環(huán)配置部85的o形環(huán)130在對(duì)缸70和噴嘴80a進(jìn)行熱熔敷時(shí)損壞,因此能夠穩(wěn)定地密封壓力介質(zhì)。其它效果與第一實(shí)施方式相同。
以上,對(duì)優(yōu)選的實(shí)施方式及變形例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,但不限于上述的實(shí)施方式及變形例,能夠不脫離權(quán)利要求書(shū)記載的范圍地對(duì)上述的實(shí)施方式及變形例添加各種變形及置換。
本國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)基于2014年11月28日所申請(qǐng)的日本國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第2014-242203號(hào)要求優(yōu)先權(quán),且將日本國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第2014-242203號(hào)的全部?jī)?nèi)容并入本申請(qǐng)。
符號(hào)的說(shuō)明
1、1a-半導(dǎo)體傳感器裝置,10-基板,10x-壓力介質(zhì)導(dǎo)入孔,10y-定位孔,10z-外部端子插入孔,11-元件搭載區(qū)域,11a-壓力介質(zhì)導(dǎo)入孔的周邊區(qū)域,12-焊盤(pán),13-零件裝配用盤(pán),14-外部端子裝配用盤(pán),15-抗焊層,15a、15b-抗蝕劑隔離層,16-通孔,18-測(cè)試用盤(pán),20-半導(dǎo)體傳感器元件,30-控制ic,40-裝配零件,51、52、53-粘接樹(shù)脂,54-密封用粘接樹(shù)脂,55-噴嘴粘接樹(shù)脂,58-設(shè)備保護(hù)凝膠,59-基板保護(hù)凝膠,60-金屬線,70-缸,70x-開(kāi)口部,70y-定位孔,70z-階梯部,80、80a-噴嘴,81-壓力介質(zhì)導(dǎo)入孔,82-流量限制部,83-緩沖部,85-o形環(huán)配置部,89-定位部,90-外部端子,110、120-殼體,130-o形環(huán)。