(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子搭載部材（８）に形成した凹部（１６）における底面に半導体素子（３）が配置されるとともに、当該半導体素子（３）がゲル状防湿剤（１７）にて覆われた電子機器において、
前記凹部（１６）は、その上面が前記素子搭載部材（８）の上面よりも低い位置となるように形成されており、該凹部（１６）の上面には、同凹部（１６）内に注入されるゲル状防湿剤（１７）の這い上がりを防止するための溝（２１，２２）が形成されていることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記素子搭載部材（８）の上面は、その周囲が前記溝（２１，２２）に囲まれた接着剤塗布部（Ｚ１，Ｚ２）である請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記素子搭載部材（８）の上面は、その周囲が前記溝（２１，２２）に囲まれた電気接続部である請求項１に記載の電子機器。
【請求項４】
前記凹部（１６）は、半導体素子（３）が配置される前記底面と、該凹部内にゲル状防湿剤（１７）を充填するための側壁部（１８）とからなり、前記側壁部（１８）は、その上面が前記素子搭載部材（８）の上面よりも低い位置となるように形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、素子搭載部材に形成した凹部の底面に配置された半導体素子をゲル状防湿剤にて覆う電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
センサにおいて、センサチップをゲル状防湿剤にて覆うことが行われている。つまり、図７に示すように、チップ搭載部材１００に形成した凹部１０１における底面にセンサチップ１０２を配置するとともに、センサチップ１０２をゲル状防湿剤１０３にて覆う。このとき、ゲル状防湿剤１０３の這い上がりを防止するために、センサチップ１０２が配置される部位の外周部を符号１０４で示すごとく階段構造としている。
【０００３】
しかし、凹部１０１の底面における階段部１０４の近傍に部品があり、その上にゲル状防湿剤がかかっている場合、あるいは、規定量よりも多めのゲル状防湿剤が注入された場合には、この階段部１０４を乗り越えてゲル状防湿剤１０３が這い上がる。このゲル状防湿剤１０３が電気的接続を行う部分や接着を行う部分に付着すると、絶縁不良や、接着強度の劣化など品質上の問題となる。
【０００４】
この問題に対し、階段の段差を大きくする、即ち、図８に示すようにＬ１，Ｌ３寸法またはＬ２寸法を大きくすることにより、這い上がり距離を長くすることによって這い上がりにくくする手段はあるが、これだと筐体（ハウジング）の外形が大きくなり、外形の大きさに制約がある場合などは適用できない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明の目的は、大型化することなく効果的にゲル状防湿剤の這い上がりを防止することができるゲル状防湿剤の這い上がり防止構造を有する電子機器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、素子搭載部材の上面よりも低い位置に形成された凹部の上面に該凹部内に注入されるゲル状防湿剤の這い上がりを防止するための溝を形成したことを特徴としている。よって、図７に示す階段構造を採用した場合には、ゲル状防湿剤の這い上がり距離をＬ１〜Ｌ３寸法で稼いでいるのに対し、本発明では例えば図６のように溝２２によりゲル状防湿剤の這い上がり距離をＬ１０〜Ｌ１４寸法で稼ぐことができ、大型化を招くことなく効果的にゲル状防湿剤の這い上がりを防止することができる。
【０００７】
また、請求項２，３に記載のように、素子搭載部材の周囲に溝を形成して、接着剤塗布部、或いは電気接続部とすることにより、接着剤塗布部や電気接続部へのゲル状防湿剤の這い上がりが防止され、これにより、ゲル状防湿剤の注入後に行われる接着工程や電気的接続をとる際に接着強度の劣化や絶縁不良を回避することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した実施の形態を図面に従って説明する。
本実施の形態においては、車両用日射センサに適用している。図１には、日射センサの平面図を示す。図２には、図１のＡ−Ａ断面図を示す。また、図３には、図１のＢ−Ｂ断面図を示す。ただし、図１は、図２，３に示す光学レンズ（フィルタ）４と遮光板（スリット板）５を取り外した状態での平面図である。図１において遮光板５の配置位置を二点鎖線にて示す。
【０００９】
図２において、日射センサ１は、コネクタを兼ねるセンサハウジング２と、半導体素子としてのセンサチップ３と、光学レンズ４と、遮光板５と、ターミナル６とを備えている。センサハウジング２は、ケース７とホルダ８から構成され、両部材７，８は共に合成樹脂よりなる。ケース７は、円筒状をなし、立設した状態で使用される。また、ホルダ８は、ケース７内の上部に嵌入されている。ここで、センサハウジング２がケース７とホルダ８にて構成されていることから、ケース７を共通部材とし、ホルダ８（受光素子実装部とコネクタ部）をセンサ仕様毎に変えて用いることができる。
【００１０】
図２に示すように、ケース７の外周面にはセンサ取付け爪９が設けられており、日射センサ１が自動車のダッシュパネル１０の取付け孔１０ａに対し図２中、Ｘ方向に挿入され、センサ取付け爪９の外方への付勢力により本センサ１がダッシュパネル１０に取り付けられる。
【００１１】
ホルダ８の上面中央部にはセンサチップ３が固定されている。また、ホルダ８にはセンサ信号を外部に出力するための外部出力端子としてのターミナル６がインサート成形され、ホルダ８の中にターミナル６を埋設した構造となっている。ターミナル６の一端がホルダ８の上面に露出し、ターミナル６の他端がホルダ８の下面から突出している。また、図１に示すように、センサチップ３はターミナル６とボンディングワイヤー１１にて電気的に接続されている。さらに、各ターミナル６の間には保護素子（コンデンサ）１２が配置され、ターミナル６から高電圧が印加されると、同保護素子１２を通してグランド側に逃がすようになっている。
【００１２】
図１に示すように、四角形状のセンサチップ３にはフォトダイオード（受光素子）１３が形成され、フォトダイオード１３は入射する光の量（日射強度）に応じた信号を出力する。
【００１３】
図２において、センサチップ３の上方において、ホルダ８の上面には遮光板５がセンサチップ３を覆うように支持されている。遮光板５は遮光材料よりなる。遮光板５はその中央部に上下に貫通する透孔（スリット）１４が形成され、導光部である透孔１４は円形をなしている。図１，２に示すように、遮光板５は、透孔１４の中心がセンサチップ３の中心（フォトダイオード１３）と一致する状態で取り付けられている。
【００１４】
図２において、光学レンズ４は着色ガラスや樹脂（半透明材）よりなり、お碗型をなしている。この光学レンズ４がホルダ８の外周面に嵌入され、センサチップ３の上方においてハウジング２に支持されている。さらに、光学レンズ４の内周面（下面）の中央部には凹部１５が形成され、この凹部１５により光学レンズ４がレンズ機能を持つことになる。なお、光学レンズ４にレンズ機能を持たせるために凹レンズの他にもプリズムの集合体レンズ（フレネルレンズ）等を用いてもよい。
【００１５】
そして、図２の光学レンズ４の表面側に照射された光は光学レンズ４を通過し、遮光板５に照射される。さらに、遮光板５の透孔１４を通過した光はセンサチップ３のフォトダイオード１３（図１参照）に照射される。つまり、センサ表面（光学レンズ４）に照射された光は、レンズ材の屈折率と形状により光路変更されレンズ４内を進み、センサチップ３に向かって出射され、遮光板５の透孔１４を通してセンサチップ３に至る。この光照射によりフォトダイオード１３から信号が出力される。
【００１６】
ここで、素子搭載部材としてのホルダ８について詳しく説明する。図２に示すように、ホルダ８には上方に開口する凹部１６が形成され、凹部１６の底面においてセンサチップ３が配置されている。この凹部１６内にゲル状防湿剤１７が充填され、ゲル状防湿剤１７にてセンサチップ３と保護素子１２（図１参照）とワイヤー１１が覆われている。本例ではゲル状防湿剤１７としてシリコーンゲルを用いている。ゲル状防湿剤１７は、ホルダ８の上面にセンサチップ３や保護素子１２をマウントした後において注入されるものであり、ゲル状防湿剤１７の注入後に遮光板５が配置されることになる。
【００１７】
また、凹部１６の外周側の側壁部１８において図１に示すように遮光板搭載部１９ａ，１９ｂが形成されている。各遮光板搭載部１９ａ，１９ｂは平面形状として長方形状をなし、両遮光板搭載部１９ａ，１９ｂはセンサチップ３を挟んだ両側に位置している。さらに、図３に示すように、遮光板搭載部１９ａ，１９ｂの高さは側壁部１８の上面よりも高くなっている。そして、遮光板搭載部１９ａ，１９ｂの上面において接着剤２０（図３参照）により遮光板５が接着されている。つまり、ゲル状防湿剤１７の注入後において、図４に示すように、遮光板搭載部１９ａ，１９ｂの中央部の接着剤塗布部Ｚ１，Ｚ２に接着剤２０を塗布し、その上に遮光板５を載置し、接着剤２０を硬化させることにより固定される。
【００１８】
さらに、ゲル状防湿剤１７の這い上がりを防止すべく、図１のホルダ８における遮光板搭載部１９ａ，１９ｂの回りに位置する側壁部１８の上面に溝２１，２２が形成されている（図３参照）。つまり、図４のホルダ８における遮光板搭載部１９ａでの接着剤塗布部Ｚ１の周囲には溝２１が全周にわたり形成されている。同様に、ホルダ８における遮光板搭載部１９ｂでの接着剤塗布部Ｚ２の周囲には溝２２が全周にわたり形成されている。このように、ホルダ８における凹部１６内のゲル状防湿剤１７の這い上がりが発生する部位、即ち、ホルダ８における凹部１６の側面に近接した部位には溝２１，２２が形成されている。図３に示すように、溝２１，２２の底面は、凹部１６の底面よりも上方に位置している。
【００１９】
このような構造とすることにより、ゲル状防湿剤１７が凹部１６の側壁を這い上がったとしても、溝２１，２２により這い上がりが効果的に止まり、遮光板搭載部１９ａ，１９ｂの接着剤塗布部Ｚ１，Ｚ２まで至ることはない。
【００２０】
以下、この這い上がり抑制効果について詳しく説明する。
図５は、本実施形態でのゲル状防湿剤の這い上がり防止構造を示す図であり、図６は這い上がりが発生する箇所を拡大した図である。
【００２１】
図８の従来構造においては、注入したゲル状防湿剤１０３における這い上がりの起点となる凹部１０１の側面から階段部１０４までの高さ（距離）Ｌ１と、階段部１０４の幅（距離）Ｌ２と、階段部１０４の高さ（距離）Ｌ３との和（＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）が、ゲル状防湿剤這い上がり距離となる。これに対し、図６に示す本例の場合には、注入したゲル状防湿剤１７における這い上がりの起点となる凹部１６の側面から突部２３の上面までの高さ（距離）Ｌ１０と、突部２３の幅（距離）Ｌ１１と、突部２３の上面から溝２１，２２の底面までの距離Ｌ１２と、溝２１，２２の幅（距離）Ｌ１３と、溝２１，２２の底面から接着剤塗布部Ｚ１，Ｚ２までの距離Ｌ１４との和（＝Ｌ１０＋Ｌ１１＋Ｌ１２＋Ｌ１３＋Ｌ１４）が、ゲル状防湿剤這い上がり距離となる。よって、図６，８において、Ｌ１＝Ｌ１０、Ｌ２＝Ｌ１１＋Ｌ１３とした場合には図６の構造は図８の構造に比べゲル状防湿剤の這い上がり距離を（Ｌ１４＋Ｌ１２−Ｌ３）だけ長くすることができる。
【００２２】
このようにして、図８に示す階段構造を採用した場合には、ゲル状防湿剤の這い上がり距離をＬ１〜Ｌ３寸法で稼いでいるのに対し、本実施形態では図６の溝２１，２２によりゲル状防湿剤１７の這い上がり距離をＬ１０〜Ｌ１４寸法で稼ぎ、ホルダのサイズ（外形寸法）が同じであってもゲル状防湿剤這い上がり距離を長くすることができる。
【００２３】
本発明者らは、図５の構造のホルダと図７の構造のホルダにゲル状防湿剤を注入し、その時の這い上がり状況を調べた。つまり、遮光板搭載部１９ａ，１９ｂにおける中央部（接着剤塗布部Ｚ１，Ｚ２）まで這い上がりがあるか否か調査した。この調査で使用した構造体は、図６でのゲル状防湿剤這い上がり距離（Ｌ１０＋Ｌ１１＋Ｌ１２＋Ｌ１３＋Ｌ１４）が約２．２ｍｍであり、図８でのゲル状防湿剤這い上がり距離（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）が約１．３ｍｍである。その結果、図７の構造の場合にはほぼ１００％、接着剤塗布部まで這い上がりが認められたが、図５の構造ではまったく這い上がりが発生しなかった。
【００２４】
以上、本実施形態においては溝２１，２２によりゲル状防湿剤１７の這い上がり距離を稼ぐことにより、組立て工程においてゲル状防湿剤１７を注入した後に遮光板５を接着する際に、接着剤塗布部Ｚ１，Ｚ２までゲル状防湿剤１７が這い上がることはなく、接着強度の低下を回避することができる。また、図７の従来方式での段差を大きくして這い上がりを回避する場合に比べ、溝２１，２２を設ける本方式はホルダ８が大型化することもない。このようにして、這い上がり距離を長くすべく、階段形状ではなく溝形状にすることにより、大型化を招くことなく効果的にゲル状防湿剤１７の這い上がりを防止することができる。
【００２５】
これまでの説明では、凹部１６の外周側に接着剤塗布部Ｚ１，Ｚ２が形成されている場合について述べたが、凹部１６の外周側に電気接続部が形成されている場合（例えば、雄雌コネクタのうちの一方のコネクタが配置されていたり、ボンディング用パッドが配置されている場合）において、電気接続部の周囲に溝２１，２２を形成してもよい。これにより、ゲル状防湿剤１７の電気接続部への這い上がりが防止される。例えば、コネクタピンやパッドといった接点がゲル状防湿剤１７にて覆われることが防止される。その結果、ゲル状防湿剤の注入後の電気的接続をとる際に（例えば、相手方のコネクタと接続する際やボンディングを行う際に）、絶縁不良が発生するのを回避することができる。
【００２６】
また、受光素子としてフォトダイオードを用いてきたが、他にも例えばフォトトランジスタを用いてもよい。
また、受光素子以外の半導体素子を用いる場合に適用してもよい。つまり、光検出用センサに適用したが、圧力センサ等の他のセンサに適用したり、あるいは、センサ以外の他の電子機器に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における日射センサの平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図。
【図４】日射センサの平面図。
【図５】ゲル状防湿剤の這い上がり防止構造を示す断面図。
【図６】這い上がりが発生する箇所を拡大した図。
【図７】従来構造を説明するための断面図。
【図８】従来の這い上がり防止構造における這い上がりが発生する箇所を拡大した図。
【符号の説明】
１…日射センサ、２…ケーシング、８…ホルダ、１６…凹部、１９ａ，１９ｂ…遮光板搭載部、２１，２２…溝、Ｚ１，Ｚ２…接着剤塗布部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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