(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレーム及びこれを支持する樹脂製の支持体を有する基体部と、
該基体部の搭載面に設けられると共に、前記リードフレームのリード部に電気接続される圧力センサ素子と、を備え、
前記リード部の一部が、前記支持体の第一外面から延出する外部リード部であり、
該外部リード部が、前記支持体の第一外面及び該第一外面と異なる方向に向く前記支持体の第二外面に沿って配されるように折り曲げられ、
前記外部リード部のうち少なくとも前記第一外面上に配された部分が、前記支持体と異なる樹脂製の被覆部によって被覆されると共に、前記支持体に一体に固定されており、
前記被覆部が、前記外部リード部のうち前記第一外面と前記第二外面との角部に配された折り曲げ部分を被覆すると共に前記支持体に一体に固定する
ことを特徴とする半導体圧力センサ。
【請求項２】
前記被覆部が、熱により収縮する熱収縮チューブであることを特徴とする請求項１に記載の半導体圧力センサ。
【請求項３】
リードフレーム及びこれを支持する樹脂製の支持体を有する基体部と、
該基体部の搭載面に設けられると共に、前記リードフレームのリード部に電気接続される圧力センサ素子と、を備え、
前記リード部の一部が、前記支持体の第一外面から延出する外部リード部であり、
該外部リード部が、前記支持体の第一外面及び該第一外面と異なる方向に向く前記支持体の第二外面に沿って配されるように折り曲げられ、
前記外部リード部のうち少なくとも前記第一外面上に配された部分が、前記支持体と異なる樹脂製の被覆部によって被覆されると共に、前記支持体に一体に固定されており、
前記被覆部が、樹脂材料を塗布し、硬化することで形成され、
前記圧力センサ素子が、保護剤によって埋設されており、
前記被覆部と前記保護剤とが、異なる樹脂材料である
ことを特徴とする半導体圧力センサ。
【請求項４】
前記外部リード部が、前記支持体の第一外面上及び第二外面上において複数配列され、
前記支持体は、相互に隣り合う前記外部リード部の間に配される突条部を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の半導体圧力センサ。
【請求項５】
前記被覆部が電気的な絶縁性を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の半導体圧力センサ。
【請求項６】
リードフレーム及びこれを支持する樹脂製の支持体を有する基体部と、該基体部の搭載面に設けられると共に、前記リードフレームのリード部に電気接続される圧力センサ素子と、を備える半導体圧力センサを製造する方法であって、
前記リード部のうち前記支持体の第一外面から延出する外部リード部を折り曲げて、該外部リード部を前記支持体の第一外面及び該第一外面と異なる方向に向く前記支持体の第二外面に沿うように配する折り曲げ工程と、
該折り曲げ工程後に、前記外部リード部のうち少なくとも前記第一外面上に配された部分を、前記支持体と異なる樹脂製の被覆部によって被覆すると共に前記支持体に一体に固定する被覆工程と、を実施し、
前記被覆部が、前記外部リード部のうち前記第一外面と前記第二外面との角部に配された折り曲げ部分を被覆すると共に前記支持体に一体に固定する
ことを特徴とする半導体圧力センサの製造方法。
【請求項７】
リードフレーム及びこれを支持する樹脂製の支持体を有する基体部と、該基体部の搭載面に設けられると共に、前記リードフレームのリード部に電気接続される圧力センサ素子と、を備える半導体圧力センサを製造する方法であって、
前記リード部のうち前記支持体の第一外面から延出する外部リード部を折り曲げて、該外部リード部を前記支持体の第一外面及び該第一外面と異なる方向に向く前記支持体の第二外面に沿うように配する折り曲げ工程と、
該折り曲げ工程後に、前記圧力センサ素子を、保護剤によって埋設する埋設工程と、
該埋設工程後に、前記外部リード部のうち少なくとも前記第一外面上に配された部分を、前記支持体と異なる樹脂製の被覆部によって被覆すると共に前記支持体に一体に固定する被覆工程と、を実施し、
前記被覆工程は、前記保護剤とは異なる樹脂材料を塗布して前記被覆部を形成する工程である
ことを特徴とする半導体圧力センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型携帯機器などに搭載可能な半導体圧力センサ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯用の機器などには、ＭＥＭＳ（Micro Electro-Mechanical Systems）技術を利用した、小型の半導体圧力センサ（以下、単に圧力センサと呼ぶ）が用いられている。
従来の圧力センサには、圧力を検知する圧力センサ素子（信号処理回路含む）と、これに電気的に接続されたリードフレームと、これら圧力センサ素子及びリードフレームを封止する樹脂パッケージと、を備えるものがある。
特許文献１には、リードフレームの端部（以下、リード部と呼ぶ）を樹脂パッケージの側方から延出させた上で、リード部が樹脂パッケージの外面（側面及び下面）に沿うようにリード部を折り曲げた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−０５３３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、樹脂パッケージから延出するリード部を上記のように折り曲げると、リード部が樹脂パッケージの外面から浮き上がってしまうことがある。この場合、半導体圧力センサを取り扱う際に、リード部の浮き上がり部分をピンセットや搬送装置のハンドリング部で引っ掛かけてしまう虞がある。
そして、リード部の浮き上がり部分を引っ掛けると、リード部の折り曲げ部分、特に、リード部の延出方向基端における折り曲げ部分に力が加わるため、この折り曲げ部分が脆弱となったり、破損したりする。その結果、半導体圧力センサの電気的な信頼性が低下する虞がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、樹脂パッケージの外面に沿って配されたリード部のうちその延出方向基端における折り曲げ部分に力が加わることを防いで、電気的な信頼性を向上できる半導体圧力センサ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る半導体圧力センサは、リードフレーム及びこれを支持する樹脂製の支持体を有する基体部と、該基体部の搭載面に設けられると共に、前記リードフレームのリード部に電気接続される圧力センサ素子と、を備え、前記リード部の一部が、前記支持体の第一外面から延出する外部リード部であり、該外部リード部が、前記支持体の第一外面及び該第一外面と異なる方向に向く前記支持体の第二外面に沿って配されるように折り曲げられ、前記外部リード部のうち少なくとも前記第一外面上に配された部分が、前記支持体と異なる樹脂製の被覆部によって被覆されると共に、前記支持体に一体に固定されていることを特徴とする。
【０００７】
上記半導体圧力センサでは、外部リード部の延出方向基端部が、第一折曲部となる。また、外部リード部のうち第一外面上に配される部分と第二外面上に配される部分との間に位置する部分が、第二折曲部となる。
上記半導体圧力センサでは、外部リード部のうち第一外面に配された部分が被覆部によって支持体に一体に固定されている。このため、仮に第二外面上に位置する外部リード部が第二外面から浮き上がっており、第二外面上に位置する外部リード部の浮き上がり部分を引っ掛けても、外部リード部の第一折曲部に力が加わることを防止できる。したがって、半導体圧力センサの電気的な信頼性を向上できる。
【０００８】
また、外部リード部のうち第一外面に配された部分が被覆部によって覆われて支持体に一体に固定されるため、仮に第一外面上に位置する外部リード部が第一外面から浮き上がっていても、第一外面上に位置する外部リード部の浮き上がり部分を引っ掛けることを防止できる。
【０００９】
そして、前記半導体圧力センサにおいては、前記被覆部が、前記外部リード部のうち前記第一外面と前記第二外面との角部に配された折り曲げ部分を被覆すると共に前記支持体に一体に固定してもよい。
【００１０】
また、前記半導体圧力センサでは、前記被覆部が、熱により収縮する熱収縮チューブであってもよい。
【００１１】
さらに、前記半導体圧力センサでは、前記被覆部が、樹脂材料を塗布し、硬化することで形成されてもよい。
【００１２】
また、前記半導体圧力センサでは、前記外部リード部が、前記支持体の第一外面上及び第二外面上において複数配列され、前記支持体は、相互に隣り合う前記外部リード部の間に配される突条部を備えてもよい。
【００１３】
さらに、前記半導体圧力センサでは、前記被覆部が電気的な絶縁性を有してもよい。
【００１４】
そして、本発明に係る半導体圧力センサの製造方法は、リードフレーム及びこれを支持する樹脂製の支持体を有する基体部と、該基体部の搭載面に設けられると共に、前記リードフレームのリード部に電気接続される圧力センサ素子と、を備える半導体圧力センサを製造する方法であって、前記リード部のうち前記支持体の第一外面から延出する外部リード部を折り曲げて、該外部リード部を前記支持体の第一外面及び該第一外面と異なる方向に向く前記支持体の第二外面に沿うように配する折り曲げ工程と、該折り曲げ工程後に、前記外部リード部のうち少なくとも前記第一外面上に配された部分を、前記支持体と異なる樹脂製の被覆部によって被覆すると共に前記支持体に一体に固定する被覆工程と、を実施することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、樹脂製の支持体の外面に配された外部リード部のうち第一折曲部に力が加わることを防止して、半導体圧力センサの電気的な信頼性を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第一実施形態に係る半導体圧力センサを示す断面図である。
【図２】図１の半導体圧力センサをＺ軸負方向側から見た下面図である。
【図３】図１，２の半導体圧力センサを示す斜視図である。
【図４】図１〜３の半導体圧力センサの製造方法のうち被覆工程の前までの工程を示す図である。
【図５】図１〜３の半導体圧力センサの製造方法のうち被覆工程を示す図である。
【図６】図１〜３の半導体圧力センサの製造方法のうち被覆工程を示す図である。
【図７】図１〜３の半導体圧力センサの製造方法のうち被覆工程を示す図である。
【図８】本発明の第二実施形態に係る半導体圧力センサを示す断面図である。
【図９】本発明の第三実施形態に係る半導体圧力センサを示す断面図である。
【図１０】図９の半導体圧力センサをＺ軸負方向側から見た下面図である。
【図１１】図９，１０の半導体圧力センサのうち熱収縮チューブを除く構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
〔第一実施形態〕
以下、本発明に係る半導体圧力センサ及びその製造方法の第一実施形態について、図１〜７を参照して説明する。
図１は本実施形態の半導体圧力センサ１（以下、圧力センサ１と呼ぶ）の側断面図である。図２は圧力センサ１の下面図である。図３は圧力センサ１の斜視図である。本実施形態の圧力センサ１の説明において、「上」及び「下」は、図１における上下に即している。また、高さ方向とは、図１における上方である。「平面視」とは、圧力センサ１を上下方向から見ることを意味する。
【００１８】
図１〜３に示すように、本実施形態の圧力センサ１は、基体部２と、基体部２の搭載面に設けられる圧力センサ素子３と、を備える。また、本実施形態の圧力センサ１は、制御素子４を備える。
【００１９】
圧力センサ素子３は、外部の圧力を検知するものである。圧力センサ素子３は、ＭＥＭＳ（Micro Electro-Mechanical Systems）技術を利用した半導体圧力センサ素子である。
圧力センサ素子３としては、ピエゾ抵抗効果を用いたピエゾ抵抗式の圧力センサ素子の他、静電容量式等、その他の方式の圧力センサ素子であってよい。
【００２０】
ピエゾ抵抗式の圧力センサ素子としては、例えば、シリコン等からなる半導体基板の一面側に、ダイアフラム部と、基準圧力室としての密閉空間と、圧力によるダイアフラム部の歪抵抗の変化を測定するための複数の歪ゲージと、を備えるものが挙げられる。この例の圧力センサ素子では、ダイアフラム部が圧力を受けて撓むと、各歪ゲージにダイアフラム部の歪み量に応じた応力が発生する。この応力に応じて歪ゲージの抵抗値がピエゾ抵抗効果によって変化し、この抵抗値変化に応じてセンサ信号が出力される。これにより、圧力を計測することができる。
【００２１】
制御素子４は、上記した圧力センサ素子３に電気接続される。本実施形態において、制御素子４は、後述するリードフレーム５の内部リード部１２、ボンディングワイヤ７Ａ，７Ｂを介して圧力センサ素子３に電気接続される。
制御素子４は、圧力センサ素子３からのセンサ信号が入力された際に、センサ信号を処理して圧力検出信号として出力するように構成されている。また、制御素子４は、例えば、圧力センサ素子３のＯＮ／ＯＦＦ制御、内蔵する温度センサによる検出値の補正、検出データのＡ／Ｄ変換、リニアリティの補正、信号波形の整形などの機能を有する。
【００２２】
すなわち、制御素子４は、例えば、外部温度を測定する温度センサ（図示略）と、温度センサからの信号をＡ／Ｄ変換して温度信号として出力するＡ／Ｄ変換器（図示略）と、前記温度信号が入力される演算処理部（図示略）と、を備える構造を採用できる。
演算処理部では、上記した温度信号に基づいて、圧力センサ素子３からのセンサ信号に補正処理を行うことができる。
温度センサとしては、抵抗式（ブリッジ抵抗式）、ダイオード式、熱電対式、赤外線式などがある。温度センサは、制御素子４の内部において回路形成面４ａに近接した位置に設けることができる。
【００２３】
基体部２は、リードフレーム５と、これを支持する樹脂製の支持体６と、を備える。
リードフレーム５は、導電体からなる板状体からなる。リードフレーム５の形成材料としては、例えば銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）等の金属が挙げられる。
リードフレーム５は、圧力センサ素子３に電気接続するためのリード部１１を備える。リード部１１は、短冊状に形成され、支持体６に封止または埋設された内部リード部１２と、支持体６の側面（第一外面）６ｃから延出する外部リード部１３と、を備える。
【００２４】
外部リード部１３は、支持体６の側面６ｃ及び側面６ｃと異なる方向に向く支持体６の下面（第二外面）６ｂに沿って配されるように折り曲げられている。
すなわち、外部リード部１３のうちその延出方向基端部が、折り曲げられた第一折曲部１３Ａである。また、外部リード部１３のうち支持体６の側面６ｃ上において第一折曲部１３Ａから延びる部分が、第一延出部１３Ｂである。また、外部リード部１３のうち第一延出部１３Ｂの延出方向先端に連ねて形成され、支持体６の側面６ｃと下面６ｂとの角部に配される部分が、折り曲げられた第二折曲部１３Ｃである。また、外部リード部１３のうち支持体６の下面６ｂ上において第二折曲部１３Ｃから延びる部分が、第二延出部１３Ｄである。第二延出部１３Ｄは、圧力センサ１の回路を外部に接続するための外部端子である。
【００２５】
本実施形態のリードフレーム５は、上記したリード部１１を複数備える。また、本実施形態では、複数のリード部１１が、圧力センサ素子３や制御素子４と適宜電気接続される。また、複数の外部リード部１３が支持体６の側面６ｃから延出する。さらに、同じ数の外部リード部１３が、支持体６の側面６ｃから互いに逆向きに延出している。図示例の圧力センサ１は、外部リード部１３を有するリード部１１を四つ備える。
【００２６】
また、本実施形態のリードフレーム５は、制御素子４を搭載する板状の実装部１４を備える。本実施形態では、制御素子４が実装部１４の下面１４ｂに搭載される。制御素子４は、例えばダイボンド樹脂を介して接着される。具体的なダイボンド樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。
前述した複数のリード部１１の内部リード部１２は、実装部１４の周囲に間隔をあけて配されている。本実施形態では、同じ数の内部リード部１２が、実装部１４から互いに逆向きに離れるように延びている。
実装部１４の下面１４ｂに固定された制御素子４は、金、アルミニウム等の金属からなるボンディングワイヤ７Ａ（第一ボンディングワイヤ７Ａ）によって内部リード部１２に電気接続される。第一ボンディングワイヤ７Ａの両端は、下方に向く制御素子４の回路形成面４ａ、及び、内部リード部１２の下面１２ｂに接合される。
【００２７】
支持体６は、例えばエポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエチレン、ポリフェニレンサルファイドなどの樹脂からなり、例えばモールド成形によって形成される。
支持体６は、リードフレーム５のうちリード部１１の内部リード部１２及び実装部１４を一体に固定するものである。本実施形態の支持体６は、圧力センサ素子３を搭載する基体部２の搭載面２ａを構成する。また、本実施形態の支持体６の内部には、上記したリードフレーム５の実装部１４、これに搭載される制御素子４、第一ボンディングワイヤ７Ａ、及び、内部リード部１２の少なくとも一部が埋設される。以下、本実施形態の支持体６について詳細に説明する。
【００２８】
本実施形態の支持体６は、本体部２１（制御側基体）と、本体部２１上に形成された上部基体２２（センサ側基体）と、を備える。ここで、本体部２１と上部基体２２との界面は、内部リード部１２や実装部１４の上面１２ａ，１４ａに位置する。このため、本体部２１は、内部リード部１２及び実装部１４の下面１２ａ，１４ｂ及び側面を封止するが、内部リード部１２及び実装部１４の上面１４ａは封止しない。
【００２９】
本体部２１は、円柱状に形成された上で、その外周面の四箇所が平坦となるように、周方向の四箇所を切り欠いた形状に形成されている。すなわち、本体部２１の外周面は、四つの平坦面２１ａと、四つの湾曲面２１ｂと、を有する。平坦面２１ａ及び湾曲面２１ｂは、本体部２１の周方向に交互に配列されている。四つの平坦面２１ａは、本体部２１の周方向に等間隔で配されている。また、周方向に隣り合う平坦面２１ａは、本体部２１の軸方向（Ｚ軸方向）から見て互いに直交している。四つの平坦面２１ａは、図示例のように本体部２１の軸方向（Ｚ軸方向）に平行してもよいが、例えば本体部２１の軸方向に対して傾斜してもよい。
上記した本体部２１の外周面は、外部リード部１３の第一延出部１３Ｂを配する支持体６の側面６ｃである。図示例では、本体部２１の外周面のうち互いに逆に向く二つの平坦面２１ａ（第一平坦面２１ａ１）に、外部リード部１３の第一延出部１３Ｂが配される。
【００３０】
本体部２１の外周面の下方側に隣り合う本体部２１の下面は、上記した本体部２１の外周面に倣う形状に形成されている。すなわち、本体部２１の下面は、円形状に形成された上で、その周縁の四箇所が直線となるように、周方向の四箇所を切り欠いた形状に形成されている。すなわち、本体部２１の下面は、四つの直線部及び四つの円弧状の曲線部を周方向に交互に配列した形状に形成されている。
上記した本体部２１の下面は、外部リード部１３の第二延出部１３Ｄを配する支持体６の下面６ｂである。
【００３１】
本実施形態では、本体部２１の下面が、基準面２１ｃと、基準面２１ｃに対して階段状に低く位置する段差面２１ｄと、を有する。段差面２１ｄは、外部リード部１３の第一延出部１３Ｂが配される二つの第一平坦面２１ａ１に隣り合うように形成されている。図示例において、段差面２１ｄは二つに分けて形成されているが、例えば一つにまとめて形成されてもよい。
外部リード部１３の第二延出部１３Ｄは、上記した段差面２１ｄに配される。基準面２１ｃと段差面２１ｄとの段差の大きさは、例えば、段差面２１ｄ上に配された第二延出部１３Ｄが基準面２１ｃから突出しないように設定されるとよい。
【００３２】
上部基体２２は、一部を除く内部リード部１２及び実装部１４の上面１４ａを封止する。上部基体２２には、上側に開口して圧力センサ素子３を収容する収容部２３が形成されている。本実施形態の収容部２３は、平面視円形の内周面を有する。
圧力センサ素子３は、収容部２３の底面２３ａに搭載されている。すなわち、本実施形態では、収容部２３の底面２３ａが基体部２の搭載面２ａをなす。収容部２３の底面２３ａに搭載された圧力センサ素子３は、前述したリードフレーム５の実装部１４及び制御素子４と上下方向（Ｚ軸方向）に重なるように位置する。また、収容部２３の底面２３ａには、圧力センサ素子３と電気接続するための内部リード部１２の上面１２ａが露出している。
【００３３】
収容部２３の底面２３ａに搭載された圧力センサ素子３は、金、アルミニウム等の金属からなるボンディングワイヤ７Ｂ（第二ボンディングワイヤ７Ｂ）によって収容部２３の底面２３ａに露出する内部リード部１２に電気接続される。第二ボンディングワイヤ７Ｂの両端は、上方に向く圧力センサ素子３の回路形成面３ａ、及び、収容部２３の底面２３ａに露出する内部リード部１２の上面１２ａに接合される。
収容部２３の底面２３ａに露出する内部リード部１２の上面１２ａは、例えば図１のように収容部２３の底面２３ａ（搭載面２ａ）よりも低く位置してもよいが、例えば収容部２３の底面２３ａと同じ高さに位置してもよい。また、収容部２３の底面２３ａに露出する内部リード部１２の上面１２ａは、例えば収容部２３の底面２３ａよりも高く位置してもよい。
【００３４】
収容部２３の深さ寸法は、上記のように配された圧力センサ素子３及び第二ボンディングワイヤ７Ｂが収容部２３の開口よりも低く位置するように設定されている。これにより、圧力センサ素子３及び第二ボンディングワイヤ７Ｂに外力が作用することを抑制できる。
【００３５】
上部基体２２は、前述した本体部２１の外周面のうち四つの平坦面２１ａよりも側方に突出する四つの突出部２４を有する。各突出部２４は、本体部２１の各平坦面２１ａを圧力センサ１の上方側から覆う。また、一部の突出部２４（第一突出部２４Ａ）は、本体部２１の第一平坦面２１ａ１に配された外部リード部１３の第一延出部１３Ｂを圧力センサ１の上方側から覆う。
【００３６】
別の見方をすると、本実施形態の上部基体２２は、本体部２１上に設けられた円環板状の基部２５と、基部２５の上面２５ａから上方に突出する円筒状の筒状壁部２６と、基部２５の内縁側に設けられて圧力センサ素子３を搭載するための台座部２７と、を備える。
【００３７】
基部２５は、その中心軸が前述した本体部２１の中心軸と一致するように設けられる。また、基部２５の外径寸法は、前述した本体部２１の外周面のうち湾曲面２１ｂにおける径寸法と同等に設定されている。このため、基部２５の外周面は本体部２１の湾曲面２１ｂと滑らかに連なる。また、前述した各突出部２４は、平面視で本体部２１の各平坦面２１ａから膨出するように形成される。言い換えれば、各突出部２４の突出方向先端は、平面視で基部２５の外周縁に倣う円弧状に形成される。
【００３８】
基部２５及び筒状壁部２６の内周面は、前述した収容部２３の内周面をなす。基部２５及び筒状壁部２６の内径寸法は、例えば図１のように同等であってもよいが、例えば異なっていてもよい。また、筒状壁部２６の外径寸法は、例えば図１のように基部２５よりも小さく設定されてもよいが、例えば基部２５と同等に設定されてもよい。
また、台座部２７の上面は、収容部２３の底面２３ａをなす。台座部２７は、例えば図１のように平面視した収容部２３の一部の領域に形成されてもよいし、例えば平面視した収容部２３の全部の領域に形成されてもよい。
【００３９】
そして、本実施形態の圧力センサ１は、支持体６と異なる樹脂製の被覆部９を備える。被覆部９は、外部リード部１３のうち支持体６の側面６ｃ上に配された第一延出部１３Ｂを被覆すると共に、第一延出部１３Ｂを支持体６に一体に固定する。さらに、本実施形態の被覆部９は、外部リード部１３の第一折曲部１３Ａを被覆すると共に支持体６に一体に固定する。被覆部９は電気的な絶縁性を有すると好ましい。
本実施形態の被覆部９は、熱により収縮する熱収縮チューブである。熱収縮チューブの具体的な材料としては、例えばフッ素樹脂（ＦＥＰ）や軟質難燃性塩化ビニル樹脂が挙げられる。フッ素樹脂の場合、熱収縮チューブの収縮率は２５〜３０％となる。また、軟質難燃性塩化ビニル樹脂の場合、熱収縮チューブの内径収縮率は５０％以上となる。
【００４０】
すなわち、本実施形態の被覆部９は、筒状に形成され、支持体６の側面６ｃ全体を覆う、より具体的には、本体部２１の外周面全体を覆う。このため、本実施形態において被覆部９の軸方向長さは、本体部２１の外周面の軸方向長さと同等に設定されている。また、本実施形態の被覆部９は、熱により収縮することで、支持体６をその外周から締め付ける。外部リード部１３の第一延出部１３Ｂは、被覆部９の締め付け力によって支持体６の側面６ｃに押し付けられ、支持体６に一体に固定される。
【００４１】
さらに、本実施形態の圧力センサ１は、圧力センサ素子３及び第二ボンディングワイヤ７Ｂを埋設する保護剤８を備える。本実施形態では、保護剤８が支持体６の収容部２３に充填される。
保護剤８は、水や外気の浸入を防ぎ、圧力センサ素子３や第二ボンディングワイヤ７Ｂへの悪影響を防ぐ。具体的な保護剤８としては、例えば、シリコン系の樹脂（例えばシリコーン樹脂）やフッ素系の樹脂が挙げられる。保護剤８は液状やゲル状とすることができる。保護剤８は高い粘性を持つことが好ましい。
【００４２】
保護剤８としては、例えば、硬度約０（ショアＡ硬度。ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に準拠）の柔らかいゲル剤を用いることが望ましい。これによって、測定対象から加えられる圧力をそのまま圧力センサ素子３に伝達することができる。
保護剤８は、光透過性が低いことが望ましい。これによって、可視光や紫外線を遮断することができるため、圧力センサ素子３に光起電力を発生させることを防ぎ、測定誤差を低減できる。また、圧力センサ素子３やその周囲の配線の劣化を防ぐ効果も期待できる。
保護剤８は、顔料等を含有させることによって、光透過性を低くすることができる。
【００４３】
次に、上記した圧力センサ１を製造する方法の一例について説明する。
圧力センサ１を製造する際には、はじめに、図４（ａ）に示すように、リード部１１及び実装部１４を備えるリードフレーム５を用意する（フレーム準備工程）。フレーム準備工程におけるリードフレーム５のリード部１１は、その長手方向にわたって直線状に形成されている。すなわち、リード部１１には折り曲げ加工が施されていない。
【００４４】
次いで、リードフレーム５の実装部１４の下面１４ｂに制御素子４を搭載する（第一搭載工程）。この工程では、例えばダイボンド樹脂によって制御素子４を実装部１４の下面１４ｂに接着すればよい。
その後、制御素子４とリード部１１とを第一ボンディングワイヤ７Ａによって電気接続する（第一接続工程）。この工程において、第一ボンディングワイヤ７Ａは、リード部１１のうち制御素子４や実装部１４が位置する長手方向の端部（図１の圧力センサ１において内部リード部１２に相当する部分）に接合される。
【００４５】
そして、図４（ｂ）に示すように、リードフレーム５を支持する樹脂製の支持体６を形成する（封止工程）。この工程では、実装部１４、リード部１１の一部、制御素子４及び第一ボンディングワイヤ７Ａを支持体６によって封止する。支持体６は、例えばモールド成形によって形成される。
封止工程後の状態において、リード部１１のうち制御素子４や実装部１４が位置する長手方向の端部は、支持体６の内部に埋設されており、圧力センサ１における内部リード部１２である。また、支持体６に埋設されないリード部１１の残部は、支持体６の側面６ｃから直線状に延出しており、圧力センサ１における外部リード部１３である。また、外部リード部１３の延出方向基端部の上側には、支持体６の突出部２４が支持体６の上下方向に重ねて配されている。
上記した封止工程を実施することで、リードフレーム５及び支持体６を備える基体部２が得られる。
【００４６】
封止工程後には、図４（ｃ）に示すように、リード部１１のうち支持体６の側面６ｃから延出する外部リード部１３を折り曲げて、外部リード部１３を支持体６の側面６ｃ及び下面６ｂに沿うように配する（折り曲げ工程）。
折り曲げ工程では、外部リード部１３の延出方向基端（第一折曲部１３Ａ）において折り曲げることで、外部リード部１３の第一延出部１３Ｂが支持体６の側面６ｃ上に配される。また、支持体６の側面６ｃと下面６ｂとの角部に位置する外部リード部１３の部分（第二折曲部１３Ｃ）において折り曲げることで、外部リード部１３の第二延出部１３Ｄが支持体６の下面６ｂ上に配される。折り曲げ工程では、例えば外部リード部１３の第二折曲部１３Ｃに折り曲げ加工を施した後に、第一折曲部１３Ａに折り曲げ加工を施すことが好ましい。
【００４７】
折り曲げ工程後には、図４（ｄ）に示すように、基体部２の搭載面２ａに圧力センサ素子３を搭載する（第二搭載工程）。次いで、圧力センサ素子３と内部リード部１２とを第二ボンディングワイヤ７Ｂによって電気接続する（第二接続工程）。第二搭載工程では、圧力センサ素子３を支持体６の収容部２３の底面２３ａに搭載する。また、第二接続工程では、第二ボンディングワイヤ７Ｂの端部を内部リード部１２のうち収容部２３の底面２３ａに露出する部分に接合する。
【００４８】
第二接続工程後には、保護剤８によって圧力センサ素子３及び第二ボンディングワイヤ７Ｂを埋設する（埋設工程）。この工程では、支持体６の収容部２３に充填することで、圧力センサ素子３及び第二ボンディングワイヤ７Ｂを埋設する。
埋設工程後が完了することで、図４（ｄ）に示す圧力センサ中間体１００が得られる。圧力センサ中間体１００は、図１〜３に示す圧力センサ１から被覆部９を除いた構成である。
【００４９】
その後、図６，７に示すように、外部リード部１３のうち支持体６の側面６ｃ上に配された第一延出部１３Ｂを、支持体６と異なる樹脂製の被覆部９によって被覆する（被覆工程）。本実施形態の被覆工程では、熱収縮チューブからなる筒状の被覆部９を圧力センサ中間体１００に装着する。
【００５０】
すなわち、本実施形態の被覆工程では、はじめに、図６に示すように、支持体６の外径寸法（本体部２１の外径寸法）よりも大きな内径寸法を有する筒状の被覆部９を用意する。本実施形態では、被覆部９が本体部２１の外周面全体を覆うため、被覆部９の軸方向長さは、本体部２１の外周面の軸方向長さと同等に設定される。
次いで、支持体６の側面６ｃ上に配された外部リード部１３の第一延出部１３Ｂが被覆部９の内周面に対向するように、支持体６を被覆部９に挿入する。本実施形態では、本体部２１の外周面が被覆部９の内周面に対向するように、支持体６の本体部２１を被覆部９に挿入する。
【００５１】
その後、図７に示すように、被覆部９を加熱して被覆部９の径寸法を縮める（縮径する）ことで、被覆部９を支持体６の側面６ｃや外部リード部１３の第一延出部１３Ｂに密着させる。これにより、外部リード部１３の第一延出部１３Ｂが被覆部９によって覆われる。また、支持体６（本体部２１）が収縮した被覆部９によって外周から締め付けられることで、外部リード部１３の第一延出部１３Ｂが支持体６に一体に固定される。
【００５２】
また、本実施形態の被覆工程では、被覆部９に支持体６を挿入する際に、被覆部９と外部リード部１３の第一延出部１３Ｂとの相対的な位置決めを容易にできるように、例えば図５〜７に示すように治具Ｔを用いるとよい。
治具Ｔは、充填工程を経た圧力センサ中間体１００を収容する凹部Ｔ１を有する。凹部Ｔ１は上方に開口している。凹部Ｔ１には、圧力センサ中間体１００がその上下を逆にして収容される。すなわち、凹部Ｔ１の底部側の空間（底部側空間ＴＡ１）には主に支持体６の上部基体２２が収容され、凹部Ｔ１の開口側の空間（開口側空間ＴＡ２）には支持体６の本体部２１が収容される。
【００５３】
底部側空間ＴＡ１の平面視形状は、平面視した支持体６の上部基体２２の平面視形状に対応している。本実施形態では、底部側空間ＴＡ１が上部基体２２に対応する平面視円形状に形成されている。
平面視した底部側空間ＴＡ１の大きさは、支持体６の大きさに対応している。平面視した底部側空間ＴＡ１の大きさは、底部側空間ＴＡ１に収容された上部基体２２の外周面（特に突出部２４の突出方向先端）と底部側空間ＴＡ１の内周面との間の隙間が被覆部９の肉厚よりも小さくなるように設定されることが好ましい。
【００５４】
開口側空間ＴＡ２の内径寸法は底部側空間ＴＡ１の内径寸法よりも大きく設定されている。このため、凹部Ｔ１には、その開口側に向く平面視環状の段差面Ｔ１ｂが形成されている。段差面Ｔ１ｂは、開口側空間ＴＡ２と底部側空間ＴＡ１との境界に位置し、収縮前の被覆部９を載置する面となる。
凹部Ｔ１の底面Ｔ１ａに対する段差面Ｔ１ｂの高さ位置は、圧力センサ中間体１００が凹部Ｔ１に収容された状態で外部リード部１３の第一延出部１３Ｂが開口側空間ＴＡ２の内周面に対向するように設定される。図５〜７において、段差面Ｔ１ｂは、支持体６の本体部２１と上部基体２２との境界（具体的には凹部Ｔ１の開口側に向く突出部２４の端面）と同等の高さに位置するが、これに限ることはない。
また、段差面Ｔ１ｂから凹部Ｔ１の開口に至る開口側空間ＴＡ２の内周面の高さは、例えば図５，６に示すように、凹部Ｔ１内に収容される圧力センサ中間体１００及び被覆部９が凹部Ｔ１の開口から突出しないように設定されるとよい。
【００５５】
上記治具Ｔを用いて前述した被覆工程を実施する場合には、はじめに、図５に示すように、圧力センサ中間体１００を上下逆にして凹部Ｔ１に収容する。この状態においては、本体部２１の外周面及び外周面上に配された外部リード部１３の第一延出部１３Ｂが、開口側空間ＴＡ２の内周面の内側に間隔をあけて位置する。
次いで、図６に示すように、支持体６の本体部２１が筒状の被覆部９に挿入されるように、筒状の被覆部９を凹部Ｔ１の段差面Ｔ１ｂ上に載置する。この状態では、被覆部９の内周面が、本体部２１の外周面及びこれに配された外部リード部１３の第一延出部１３Ｂに対向する。すなわち、被覆部９と外部リード部１３の第一延出部１３Ｂとの相対的な位置決めを容易に行うことができる。また、この状態では、筒状の被覆部９が開口側空間ＴＡ２の内周面に囲まれる。
【００５６】
最後に、図７に示すように、治具Ｔ全体（特に開口側空間ＴＡ２の内周面）を加熱することで、被覆部９を加熱し、被覆部９の径寸法を縮める。これにより、外部リード部１３の第一延出部１３Ｂが被覆部９によって覆われると共に、支持体６に一体に固定される。
ここで、開口側空間ＴＡ２の内周面の高さが被覆部９の軸方向長さよりも長く設定されている場合には、上記した加熱の際に、被覆部９全体を均一に加熱することができる。
上記した被覆工程を実施することで、図１〜３に示す圧力センサ１の製造が完了する。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態の圧力センサ１及びその製造方法によれば、外部リード部１３のうち支持体６の側面６ｃに配された第一延出部１３Ｂが被覆部９によって支持体６に一体に固定される。このため、仮に支持体６の下面６ｂ上に位置する外部リード部１３の第二延出部１３Ｄが支持体６の下面６ｂから浮き上がっており、第二延出部１３Ｄを引っ掛けても、外部リード部１３の第一折曲部１３Ａに力が加わることを防止できる。したがって、圧力センサ１の電気的な信頼性を向上できる。
また、支持体６の側面６ｃに配された外部リード部１３の第一延出部１３Ｂは、被覆部９によって覆われて支持体６に一体に固定されるため、仮に第一延出部１３Ｂが支持体６の側面６ｃから浮き上がっていても、第一延出部１３Ｂを引っ掛けることを防止できる。
【００５８】
また、本実施形態の圧力センサ１は、フレキシブル配線板（以下、ＦＰＣと呼ぶ）に実装する場合にも有効である。
すなわち、圧力センサ１をＦＰＣに実装する場合には、はんだ等により圧力センサ１の外部端子である外部リード部１３の第二延出部１３ＤをＦＰＣの配線パターンに接合する。この実装状態において、例えばＦＰＣを撓ませると、第二延出部１３Ｄにはこれを支持体６の下面６ｂから離そうとする外力が作用することがある。ここで、本実施形態の圧力センサ１では、支持体６の側面６ｃに配された第一延出部１３Ｂが被覆部９によって支持体６に一体に固定されるため、上記した外力によって第一折曲部１３Ａに力が加わることを防止できる。
【００５９】
また、本実施形態によれば、被覆部９が熱収縮チューブであるため、外部リード部１３の被覆及び支持体６への固定を短時間かつ容易に行うことができる。したがって、圧力センサ１の製造効率向上を図ることができる。
【００６０】
さらに、本実施形態によれば、被覆部９が電気的な絶縁性を有するため、圧力センサ１を導電性の筐体に組み込んでも、外部リード部１３と筐体との間で電気的な短絡が発生することを抑制できる。例えば、支持体６の側面６ｃに配された外部リード部１３の第一延出部１３Ｂが筐体の内面等の一部に対向するように、圧力センサ１を導電性の筐体に組み込んでも、第一延出部１３Ｂと筐体との間で電気的な短絡が発生することを防止できる。
【００６１】
〔第二実施形態〕
次に、本発明の第二実施形態について、図８を参照して第一実施形態との相違点を中心に説明する。なお、第一実施形態と共通する構成については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６２】
図８に示すように、本実施形態の圧力センサ１Ａは、被覆部９を除き、第一実施形態と同様に構成されている。
本実施形態の被覆部９は、第一実施形態と同様に、外部リード部１３のうち支持体６の側面６ｃ上に配された第一延出部１３Ｂを被覆すると共に、第一延出部１３Ｂを支持体６に一体に固定する。その上で、本実施形態の被覆部９は、外部リード部１３の第二折曲部１３Ｃを被覆すると共に支持体６に一体に固定する。
そして、本実施形態の被覆部９は、第一実施形態と同様の熱収縮チューブである。
【００６３】
本実施形態の圧力センサ１Ａは、第一実施形態と同様の製造方法によって製造することができる。
ただし、本実施形態の製造方法では、被覆工程において、例えば軸方向長さが本体部２１の外周面よりも長い筒状の被覆部９を用意する。これにより、支持体６の本体部２１を被覆部９に挿入した上で、被覆部９を加熱して被覆部９の径寸法を縮めると、被覆部９のうち本体部２１の外周面よりも下面（支持体６の下面６ｂ）側に突出する軸方向の端部が、本体部２１の外周面よりも径方向内側に撓むように縮径して、外部リード部１３の第二折曲部１３Ｃや本体部２１の外周面と下面との角部に密着する。これにより、外部リード部１３の第一延出部１３Ｂ及び第二折曲部１３Ｃが被覆部９によって被覆されると共に支持体６に一体に固定される。
【００６４】
本実施形態の圧力センサ１Ａ及びその製造方法は、第一実施形態と同様の効果を奏する。
さらに、本実施形態の圧力センサ１Ａ及びその製造方法によれば、仮に支持体６の下面６ｂ上に位置する外部リード部１３の第二延出部１３Ｄが浮き上がっており、第二延出部１３Ｄを引っ掛けても、外部リード部１３の第二折曲部１３Ｃに力が加わることも防止できる。したがって、圧力センサ１Ａの電気的な信頼性をさらに向上できる。
そして、外部リード部１３の第一、第二折曲部１３Ａ，１３Ｃに力が加わることを防止できるため、支持体６に対する外部リード部１３の位置がずれることを防止できる。したがって、外部リード部１３の位置を修正する必要が無くなり、圧力センサ１Ａの取り扱いが容易となる。
【００６５】
〔第三実施形態〕
次に、本発明の第二実施形態について、図９〜１１を参照して第一実施形態との相違点を中心に説明する。なお、第一実施形態と共通する構成については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６６】
図９〜１１に示すように、本実施形態の圧力センサ１Ｂは、支持体６を除き、第一実施形態と同様に構成されている。
本実施形態の圧力センサ１Ｂでは、第一実施形態と同様に、外部リード部１３が、支持体６の側面６ｃから延出する。また、外部リード部１３は、支持体６の側面６ｃ、及び、側面と異なる方向に向く支持体６の下面６ｂに沿って配されるように折り曲げられている。すなわち、外部リード部１３の第一延出部１３Ｂが支持体６の側面６ｃに配される。また、外部リード部１３の第二延出部１３Ｄが支持体６の下面６ｂに配される。さらに、複数（図示例では二つ）の外部リード部１３が、支持体６の側面６ｃ及び下面６ｂにおいて隣り合うように配列されている。
【００６７】
その上で、本実施形態の支持体６は、相互に隣り合う外部リード部１３の間に配される突条部２９を備える。突条部２９は、支持体６の側面６ｃ及び下面６ｂから突出している。突条部２９は、支持体６に一体に形成されている。突条部２９は、支持体６と同様に電気的な絶縁性を有する。
本実施形態の突条部２９は、支持体６の側面６ｃ及び下面６ｂにおいて外部リード部１３よりも高く突出している。
【００６８】
また、本実施形態では、第一実施形態と同様に、支持体６の下面６ｂが基準面２１ｃ及び段差面２１ｄを有し、外部リード部１３の第二延出部１３Ｄが支持体６の段差面２１ｄに配される。このため、突条部２９は支持体６の段差面２１ｄから突出している。
突条部２９の突出方向先端は、例えば図９〜１１に示すように基準面２１ｃと同一平面をなしてもよいが、これに限ることはない。また、支持体６の側面６ｃから突出する突条部２９の突出長さは、例えば図９〜１１に示すように突出部２４の突出長さと同等に設定されてもよいが、これに限ることはない。
【００６９】
本実施形態の圧力センサ１Ｂは、第一実施形態と同様の製造方法によって製造することができる。
【００７０】
本実施形態の圧力センサ１Ｂは、第一実施形態と同様の効果を奏する。
さらに、本実施形態の圧力センサ１Ｂによれば、突条部２９によって相互に隣り合う外部リード部１３同士の電気的な短絡を防止できる。
また、被覆部９が熱収縮チューブである場合には、被覆工程において熱により被覆部９を収縮させて、被覆部９により外部リード部１３の第一延出部１３Ｂを被覆する際に、被覆部９の収縮動作によって隣り合う外部リード部１３（特に第一延出部１３Ｂ）同士が接触することを防止できる。
本実施形態の突条部２９は、例えば第二実施形態の圧力センサ１Ｂにも適用可能である。
【００７１】
以上、本発明の詳細について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
【００７２】
例えば、被覆部は、上記実施形態のような熱収縮チューブに限らず、少なくとも外部リード部１３の第一延出部１３Ｂを被覆すると共に支持体６に一体に固定するものであればよい。
被覆部は、例えば支持体６と異なる樹脂材料を塗布し、硬化することで形成されてもよい。この場合、被覆部用の樹脂材料としては、例えばシリコーンゴムやフッ素樹脂等が挙げられる。また、樹脂材料の塗布方法としては、例えばスプレーやディスペンス等の手法が挙げられる。
この構成では、熱収縮チューブの場合と比較して被覆部を薄く形成することが可能である。したがって、圧力センサの小型軽量化を図ることができる。
【００７３】
また、圧力センサ素子３を搭載する基体部２の搭載面２ａは、支持体６によって構成されることに限らず、例えばリードフレーム５によって構成されてもよい。すなわち、圧力センサ素子３は、例えば実装部１４の上面１４ａに搭載されてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１，１Ａ，１Ｂ…半導体圧力センサ、２…基体部、２ａ…搭載面、３…圧力センサ素子、４…制御素子、５…リードフレーム、６…支持体、６ｂ…下面（第二外面）、６ｃ…側面（第一外面）、９…被覆部、１１…リード部、１３…外部リード部
【図１】
0006373110.tif 000002
【図２】
0006373110.tif 000003
【図３】
0006373110.tif 000004
【図４】
0006373110.tif 000005
【図５】
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【図６】
0006373110.tif 000007
【図７】
0006373110.tif 000008
【図８】
0006373110.tif 000009
【図９】
0006373110.tif 000010
【図１０】
0006373110.tif 000011
【図１１】
0006373110.tif 000012