(57)【要約】【課題】高湿雰囲気下でも使用可能な集積回路装置、集積回路装置実装体および素子装置を提供する。【解決手段】集積回路が形成されているチップ体と、チップ体を覆う封止材とを備えた集積回路装置の封止材を予め吸水させる。集積回路装置がプリント基板に実装されてなる集積回路装置実装体のうち封止材およびプリント基板を予め吸水させる。集積回路装置がプリント基板に実装されてなる集積回路装置実装体がケース体内部に収容されてなる素子装置のうち封止材を予め吸水させ、さらに、プリント基板とケース体との少なくとも一方を予め吸水させる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路が形成されているチップ体と、該チップ体を覆う封止材とを備えた集積回路装置であって、
前記封止材が吸水していることを特徴とする集積回路装置。
【請求項２】
前記集積回路は増幅回路を持つ請求項１に記載の集積回路装置。
【請求項３】
前記封止材の吸水量は、飽和吸水時の吸水量の８５重量％以上である請求項１記載の集積回路装置。
【請求項４】
請求項１記載の集積回路装置がプリント基板に実装されてなる集積回路装置実装体であって、
前記プリント基板が吸水していることを特徴とする集積回路装置実装体。
【請求項５】
請求項１記載の集積回路装置がプリント基板に実装されてなる集積回路装置実装体が、ケース体内部に保持されてなる素子装置であって、
前記プリント基板と前記ケース体との少なくとも一方が吸水していることを特徴とする素子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路装置、プリント基板に集積回路装置が実装されてなる集積回路実装体、および集積回路実装体がケース体内部に収容されてなる素子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、集積回路装置のうち集積回路が形成されているチップ体は封止材で覆われる。チップ体を封止材で覆うことで、集積回路が外的要因によって汚染されることを防止する効果が発揮される。一方、この封止材は一般に樹脂等を材料としてなるために、例えば集積回路装置を多湿雰囲気下で使用する場合には、封止材が吸水して膨張する場合がある。封止材が膨張すると集積回路装置の内部応力が高くなり、この内部応力が集積回路に集中すると、集積回路に負荷がかかる。したがって、集積回路から出力される電圧が不安定になり、正確な出力電圧値が得られなくなる等の問題が生じることがある。特に、集積回路が高倍率の増幅回路を持ち、高精度の出力値が必要な場合には、増幅回路によって微小な入力電圧を増幅して出力するために、封止材の吸水による影響が大きくなって、入力電圧から予想される出力電圧値と実際の出力電圧値との差、すなわち出力電圧値の狂いがより大きくなる問題があった。
【０００３】
従来は、湿度を検知する検知手段を別途設け、この検知手段からＥＣＵ（電子制御処理装置）等に検知信号を送って出力値を湿度の影響を考慮した値に補正していたが、この場合には装置が複雑になり、製造コストが高くなる等の問題があった。
【０００４】
また、その他、封止材を構成する材料の種類を適宜選択することで、封止材の吸水膨張を低減させたり、膨張による内部応力を低減することが為されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
特許文献１の集積回路装置では、チップやリードを低応力性の封止材で覆い、さらにその外側を低吸湿性の封止材で覆っている。この場合、低吸湿性の封止材によって、低応力性の封止材が吸水膨張することが抑制されるが、製造工数が増大し製造コストが高くなる問題があった。さらに、低吸湿性の封止材によっても水が完全には遮断されないため、高湿雰囲気中で長期間使用する場合等には低吸湿性の封止材や低応力性の封止材が吸水膨張する場合があり、上述と同様に集積回路からの出力値に狂いが生じる場合がある。
【特許文献１】特開平１０−０２２４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、高湿雰囲気下でも使用可能な集積回路装置、集積回路装置実装体および素子装置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】
【０００７】
前記課題を解決する本発明の第１発明の集積回路装置は、集積回路が形成されているチップ体と、チップ体を覆う封止材とを備えた集積回路装置であって、上記封止材が吸水していることを特徴とする。
【０００８】
上記集積回路は増幅回路を持つことが好ましい。
【０００９】
上記封止材の吸水量は、飽和吸水時の吸水量の８５重量％以上であることが好ましい。
【００１０】
本発明の集積回路実装体は、第１発明の集積回路装置がプリント基板に実装されてなる集積回路装置実装体であって、上記プリント基板が吸水していることを特徴とする。
【００１１】
本発明の素子装置は、第１発明の集積回路装置がプリント基板に実装されてなる集積回路装置実装体がケース体内部に収容されてなる素子装置であって、上記プリント基板と上記ケース体との少なくとも一方が吸水していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の第１発明の集積回路装置では、封止材が予め吸水している。このため、集積回路装置を高湿雰囲気下で使用する場合にも、封止材がそれ以上吸水し難く、封止材の吸水膨張量が小さくて済む。したがって、第１発明の集積回路装置は高湿雰囲気下で使用した場合にも出力値の狂いが少なく、好適に使用することが可能となる。さらに、封止材に予め吸水させておくだけでよく、湿度検知用の回路等を別途設けたり、封止材を多層に形成したりする必要がないことから、第１発明の集積回路装置は容易かつ安価に製造することができる。
【００１３】
また、通常の集積回路装置では、上述したように微弱な入力信号を増幅して出力することから、封止材の膨張による出力値の狂いが非常に大きくなるが、第１発明の集積回路装置に搭載される集積回路として増幅回路を持つものを用いる場合には、この狂いが著しく低減される。
【００１４】
第１発明の集積回路装置において、封止材を予め少しでも吸水させておくと上述した出力電圧の狂いを低減する効果があるが、封止材の吸水量は、飽和吸水時の吸水量の８５重量％以上であることが好ましく、９０重量％以上となるように吸水していることが望ましい。使用時における封止材の吸水をより少なくして、膨張による不具合をより確実に低減させるためである。
【００１５】
第２発明の集積回路装置実装体は、集積回路装置の封止材が吸水しているとともに、プリント基板が吸水している。プリント基板は集積回路装置に接続される部分であるため、プリント基板が予め吸水して高湿雰囲気下での膨張が小さくなっていることで、集積回路装置の集積回路にプリント基板の膨張に起因する応力が加わることが回避され、出力電圧の狂いがより低減される。また、プリント基板自身にも配線パターンが形成されているため、プリント基板が膨張しないことで、プリント基板から他の素子に出力される電圧の狂いも低減される。したがって、第２発明の集積回路装置実装体によると、高湿雰囲気下で使用する場合にも封止材の吸水膨張が低減するとともにプリント基板の吸水膨張が低減して、集積回路装置実装体から出力される電圧値の狂いがより軽減される。
【００１６】
第３発明の素子装置は、集積回路装置の封止材が吸水し、プリント基板とケース体との少なくとも一方が吸水している。第３発明の素子装置によると、上述と同様に封止材が予め吸水していることで高湿雰囲気下で使用する際の出力電圧値の狂いが低減される。また、集積回路装置はケース体の内部に保持されるため、高湿雰囲気下ではケース体の吸水膨張に起因して、ケース体に保持されている集積回路に応力が加わり出力電圧値に狂いが生じる場合があるが、ケース体を予め吸水させておく場合にはこの不具合が低減される。さらに、上述したように、プリント基板を予め吸水させておく場合にはプリント基板の吸水膨張に由来する不具合が低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
第１発明に係る集積回路装置は、チップ体と封止材とを備えている。チップ体は、シリコンウエハー上に集積回路が形成されたＩＣチップ等の、既知のものを選択することができる。封止材は、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等の通常封止材に用いられる材料からなるものでよい。
【００１８】
第１発明に係る集積回路装置を製造する際には、先ず、既知の方法で製造されたチップ体をリードが設けられたマウント上に接着し、チップ体の電極とリードとを接続した後に、チップ体およびリードの一部を封止材で覆って通常の集積回路装置を形成する。そして、得られた集積回路装置に吸水処理を施して第１発明の集積回路装置を得る。
【００１９】
吸水処理は、通常の集積回路装置を高湿雰囲気下に放置したり、通常の集積回路装置のうち封止材の部分を水に浸漬する等の方法でおこなうことができる。集積回路装置を高湿雰囲気下に放置して吸水処理をおこなう場合の高湿雰囲気は、高温であっても良いし低温であっても良いが、高温である場合には雰囲気内の水分を容易に高くできる利点がある。なお、高湿雰囲気における温度や湿度が高い程、吸水処理に要する時間が短縮され、集積回路装置の製造に要する時間が短縮されるために、集積回路装置の製造コストが低減される。
【００２０】
第１発明の集積回路装置は、封止材が予め吸水した状態であるために、上述したように内部応力が部分的に高くなっている場合があるが、封止材が吸水した状態で出力値を校正しておけば出力値の狂い等が生じることはない。封止材が予め吸水していることで使用時における封止材の吸水膨張が低減されるため、出力値の変動が少なくなっているからである。
【００２１】
第２発明の集積回路装置実装体は、封止材に加えてプリント基板を予め吸水させるものである。プリント基板の吸水処理は、封止材の吸水処理と同様に高湿雰囲気下に放置する等の方法にておこなうことができる。また、プリント基板の吸水処理は、例えば、プリント基板に集積回路装置を実装した後におこなえばよい。
【００２２】
第３発明の素子装置は、封止材に加えてプリント基板とケース体との少なくとも一方を予め吸水させるものである。ケース体の吸水処理もまた封止材の吸水処理と同様に高湿雰囲気下に放置する等の方法にておこなうことができ、ケース体への吸水処理は、集積回路装置実装体の取付前に施しても良いし取付後に施しても良い。
【００２３】
本発明の集積回路装置、集積回路装置実装体、及び素子装置は、例えば、入力信号電圧が５ｍＶ以下であり増幅回路による増幅倍率が１０００倍以上であるとともに出力電圧の狂いを０．１％以下にするような、高倍率かつ高精度の性能が要求される場合に特に好ましく用いられる。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明の集積回路装置を図面を基に説明する。
【００２５】
（実施例）
本実施例の集積回路装置は集積回路として増幅回路を持つものである。本実施例の集積回路装置の断面を模式的に表す図を図１に示し、本実施例の集積回路装置のうち集積回路の回路図を図２に示す。
【００２６】
本実施例の集積回路装置１は、車両に搭載される歪みゲージ２に接続され、歪みゲージ２から出力される信号電圧を増幅する増幅回路３を持つ。歪みゲージ２は、図示しないフロントシートの下側に取付され、フロントシートに着席した乗員の体重を検知する。歪みゲージ２からは信号電圧が出力されるが、この電圧は２〜３ｍＶと非常に微弱であるため、この信号電圧をＥＣＵ等に送る前には増幅回路３をもつ集積回路装置１で増幅する必要がある。本実施例の集積回路装置１では、増幅回路３による増幅率は１５１倍（初段５）と１２．４倍（後段６）との積である１８７２倍である。
【００２７】
本実施例の集積回路装置１は、集積回路が形成されているチップ体７と集積回路に接続されるリード８の一部とがエポキシ樹脂からなる封止材１０に覆われた従来の集積回路装置に吸水処理が施されたものである。吸水処理は、温度６５℃、湿度９５％ＲＨの高湿槽内に吸湿処理前の集積回路装置を入れ、所定時間放置することでおこなった。給水処理時における集積回路装置の重量変化と経過時間とを表すグラフを図３に示す。
【００２８】
吸水処理を施すことで集積回路装置のうち封止材が吸水するため、集積回路装置全体の重量は経過時間に伴って増加した。そして封止材の吸水量が飽和すると、集積回路装置全体の重量の増加量がほぼ一定となった。このときの封止材の吸水量、すなわち、飽和吸水時の封止材の吸水量は、下式で表される。
飽和吸水時の封止材の吸水量
＝飽和吸水時の集積回路装置全体の重量−吸水処理前の集積回路装置全体の重量
【００２９】
本実施例の集積回路装置において、封止材の飽和吸水時の吸水量は０．１５５ｍｇであった。そして、封止材の吸水量は、約１７０時間経過後には飽和吸水時の吸水量の８５重量％となり、約２２０時間経過後には飽和吸水時の吸水量の９０重量％となった。例えば、２００時間の吸水処理を施して集積回路装置を製造する場合には、封止材の吸水量は０．１３５ｍｇ（飽和吸水時の吸水量の８７％）となるために、この集積回路装置を高湿雰囲気下で使用する場合の封止材の吸水量は非常に小さくなる。このため、使用時の封止材の吸水膨張量は小さくて済み、集積回路装置の出力電圧値の狂いが大きく低減される。
【００３０】
実施例の集積回路装置をプリント基板に実装した集積回路装置実装体がケース体内部に保持されてなる素子装置の断面を模式的に表す図を図４に示す。
【００３１】
集積回路装置１がプリント基板１１に実装されてなる集積回路装置実装体１２において、集積回路装置１ははんだ付け等によりプリント基板１１に実装され固定される。したがって、この集積回路装置実装体１２を高湿雰囲気下で使用する場合、プリント基板１１が吸湿膨張するとプリント基板１１に歪み等が生じ、プリント基板１１に固定されている集積回路装置１に応力が加わる場合がある。この場合にも、集積回路装置１から出力される電圧に狂いが生じる場合がある。本実施例の集積回路装置実装体１２ではプリント基板１１が予め吸水しているために、高湿雰囲気下で使用した場合にもプリント基板１１の吸水量は小さくて済み、プリント基板１１の吸水膨張による集積回路装置１の出力電圧値の狂いが低減される。
【００３２】
また、素子装置１３では、集積回路装置実装体１２はケース体１５内部に固定される。このため、ケース体１５が吸水膨張しケース体１５に歪み等が生じると、集積回路装置１に応力が加わって集積回路装置１の出力電圧値に狂いが生じる場合がある。本実施例の素子装置１３では、プリント基板１１とケース体１５との両方が予め吸水しているため、高湿雰囲気下で使用した場合にもプリント基板１１やケース体１５の吸水膨張による集積回路装置１の出力電圧値の狂いが低減される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施例の集積回路装置の断面を模式的に表す図である。
【図２】実施例の集積回路装置に搭載される集積回路の回路図である。
【図３】給水処理時における実施例の集積回路装置の重量変化と経過時間とを表すグラフである。
【図４】実施例の集積回路装置が搭載される集積回路実装体および素子装置の断面を模式的に表す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１：集積回路装置  ３：増幅回路  ７：チップ体  １０：封止材  １１：プリント基板  １２：集積回路装置実装体  １３：素子装置  １５：ケース体
【図１】
2005217183.tif 000002
【図２】
2005217183.tif 000003
【図３】
2005217183.tif 000004
【図４】
2005217183.tif 000005