(57)【要約】【課題】圧力センサをパッケージする際に、封止樹脂が拡がることを防止するため、基材上にパッケージカバーを接合した後に樹脂を滴下していたが、パッケージカバーの天井部に設けられた圧力導入口が樹脂により塞がれる問題が発生した。【解決手段】樹脂で覆われた表面に外部の圧力を測定可能な圧力受感部を有する圧力センサと、圧力センサに電気的に接続された基材と、圧力センサを内部に収容する基材に接合されたパッケージカバーとを備え、パッケージカバーには外部の圧力を圧力センサに反映させる圧力導入口があり、パッケージカバーの内面に圧力導入口を囲むよう突出部が形成されている。【選択図】図１
2012007932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂で覆われた表面に外部の圧力を測定可能な圧力受感部を有する圧力センサと、
前記圧力センサに接合されるとともに電気的に接続された基材と、
前記圧力センサを内部に収容するように前記基材に接合されたパッケージカバーと、
を備え、
前記パッケージカバーには前記パッケージカバーの外部の圧力を前記圧力センサに反映させる圧力導入口があり、
前記パッケージカバーの内面に前記圧力導入口を囲むよう突出部が形成されていることを特徴とする圧力センサ装置。
【請求項２】
前記突出部が前記圧力導入口の縁に沿って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ装置。
【請求項３】
前記パッケージカバーは、前記基材と対向する天井部を有しており、前記圧力導入口が前記天井部に形成されるとともに、前記突出部が前記天井部の内面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ装置。
【請求項４】
前記パッケージカバーは、前記基材と対向する天井部および前記基材との接合部から前記天井部に至る側壁部とを有しており、前記圧力導入口が前記天井部に形成されるとともに、前記突出部が前記側壁面の内面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ装置。
【請求項５】
前記天井部の外面が平坦であることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の圧力センサ装置。
【請求項６】
前記圧力受感部の平面中心と前記圧力導入口の平面中心が一致するように設置されたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の圧力センサ装置。
【請求項７】
一部に圧力導入口が形成された天井部と、突出部が形成された内面と、を備えたパッケージカバーを製作する工程と、基材上に圧力センサを接合し、前記圧力センサを前記基材に電気的に接続する工程と、前記圧力センサが接合された前記基材に前記圧力センサを内部に収容するよう前記パッケージカバーを接合する工程と、前記圧力導入口から流動性の樹脂を滴下し固化し前記樹脂で前記圧力センサを覆う工程と、を含むことを特徴とする圧力センサ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時計、携帯機器等に組み込まれて大気圧等を測定する圧力センサ装置、特にそのパッケージ構造とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
意匠文献１に時計、携帯機器等に組み込まれて大気圧等を測定する従来の圧力センサ装置のパッケージ形状が記載されている。前記パッケージの断面図を図５に示す。圧力センサ１１６が圧力導入口１１３により外気に開放されているために生じる湿気、ごみ、結露等から、前記圧力センサ１１６を保護するために、前記圧力センサ１１６を樹脂１１０で覆う構造としている。
【０００３】
微細加工技術により基材１１５上に流動性の前記樹脂１１０の流れ防止用の基材上の突出部１１７を設け、前記圧力センサ１１６を前記基材１１５上に接合し、流動性の前記樹脂１１０を滴下し固化し前記圧力センサ１１６が前記基材１１５上に接合され前記樹脂１１０で覆われる。次に、天井部に前記圧力導入口１１３が設けられたパッケージカバー１１２が前記基材１１５上に接合され、前記圧力センサ１１６が前記パッケージカバー１１２の内部に収容される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【意匠文献１】
【０００５】
登録意匠番号１３５２０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の圧力センサ装置の製造方法では、圧力センサを基材上に接合した状態で流動性の樹脂を滴下するため、前記樹脂が拡がることを防止するための突出部を前記基材上に形成することが必要であった。そこで、前記突出部を前記基材上に形成する工程を省く目的で、前記基材上にパッケージカバーを接合した後に流動性の前記樹脂を滴下し、前記パッケージカバーを前記突出部の代替とした。ところが、前記パッケージカバーの天井部に設けられた圧力導入口が樹脂により塞がれ、前記圧力導入口から樹脂が漏れ出し固化する問題が発生した。
【０００７】
圧力導入口が固化した樹脂で塞がれると圧力が導入されなくなり、圧力センサが圧力導入口より外側の圧力を測定できなくなる。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、樹脂が圧力導入口を塞ぐことを防止する圧力センサ装置とその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の圧力センサ装置は、樹脂で覆われた表面に外部の圧力を測定可能な圧力受感部を有する圧力センサと、前記圧力センサに接合されるとともに電気的に接続された基材と、前記圧力センサを内部に収容するように前記基材に接合されたパッケージカバーとを備え、前記パッケージカバーには前記パッケージカバーの外部の圧力を前記圧力センサに反映させる圧力導入口があり、前記パッケージカバーの内面に前記圧力導入口を囲むよう突出部が形成されていることを特徴とする。本構成によれば、前記パッケージカバーの内面に設けた前記突出部が前記圧力導入口を囲んでおり、前記突起部により前記樹脂が前記圧力導入口を塞ぐことを防止することが可能となる。
【００１０】
前記突出部は、前記圧力導入口の縁に沿って形成されていることが好ましい。前記圧力センサの上に滴下された前記樹脂は前記パッケージカバーの内面を伝い流れ、前記圧力導入口の縁は前記圧力センサから前記パッケージカバーの内面で最も遠いために、この縁に到達する前記樹脂は前記パッケージカバーの内面で最小となる。その故に、前記突出部は前記樹脂が前記圧力導入口を塞ぐことを確実に防止できる。
【００１１】
前記パッケージカバーは前記基材と対向する天井部を有しており、前記圧力導入口が前記天井部に形成されるとともに、前記突出部は、前記天井部の内面に形成されていることが好ましい。前記圧力センサの上に滴下された前記樹脂は前記パッケージカバーの内面を伝い流れるため、本構成によれば、前記突出部により前記樹脂が前記圧力導入口を塞ぐことを防止できる。
前記パッケージカバーは前記基材と対向する前記天井部および前記基材との接合部から前記天井部に至る側壁部とを有しており、前記圧力導入口が前記天井部に形成されるとともに、前記突出部は、前記側壁面の内面に形成されていることが好ましい。前記圧力センサの上に滴下された前記樹脂は前記パッケージカバーの内面を伝い流れるため、本構成によれば、前記突出部により前記樹脂が前記圧力導入口を塞ぐことを防止できる。
前記パッケージカバーの前記天井部の外面が平坦であることが好ましい。この様態であれば、実装時の真空吸着によるピックアップが安定に行なわれる。
前記圧力受感部の平面中心と前記圧力導入口の平面中心が一致するように設置されることが好ましい。この様態であれば、前記圧力受感部の平面中心に対して対称的に、前記樹脂を前記圧力センサに覆わせることができる。
本発明の製造方法は、一部に圧力導入口が形成された天井部と、突出部が形成された内面と、を備えたパッケージカバーを製作する工程と、基材上に圧力センサを接合し、前記圧力センサを前記基材に電気的に接続する工程と、前記圧力センサが接合された前記基材に前記圧力センサを内部に収容するよう前記パッケージカバーを接合する工程と、前記圧力導入口から流動性の樹脂を滴下し固化し前記樹脂で前記圧力センサを覆う工程と、を含むことを特徴とする。本製造方法の構成によれば、前記圧力センサの上に滴下された前記樹脂は前記パッケージカバーの内面を伝い流れるが、前記パッケージカバーの内面に形成された前記突出部が前記樹脂の流れを止めるために、前記樹脂が前記圧力導入口を塞ぐことを防止できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、パッケージカバーを基材に接合し、パッケージカバーの内部に圧力センサーを収容した後に、パッケージカバーの圧力導入口より流動性の樹脂を滴下するので、パッケージカバーが流動性の樹脂の流れを止める働きをし、突出部を基材上に形成する工程を省くことができる。
本発明によれば、パッケージカバーの内面に設けた突出部が圧力導入口を囲んでおり、この突出部により樹脂が圧力導入口を塞ぐことを防止することが可能となる。
また、本発明の製造方法によれば、圧力センサの上に滴下された樹脂はパッケージカバーの内面を伝い流れるが、パッケージカバーの内面に形成された突出部が樹脂の流れを止めるために、樹脂が圧力導入口を塞ぐことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を適用した圧力センサ装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明を適用した圧力センサ装置の一実施形態を示す平面図である。
【図３】パッケージカバーの第一の変形例を示す断面図である。
【図４】パッケージカバーの第二の変形例を示す断面図である。
【図５】従来の圧力センサ装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は本発明を適用した圧力センサ装置を示す断面図、図２は圧力センサ装置を上面側から見て示す平面図である。圧力センサ装置は、圧力を測定する圧力センサ１６が基材１５上に接合されパッケージカバー１２の内部に収容されて構成されている。パッケージカバー１２は、金属、樹脂等から形成されプレス加工または成形加工等により製作される。
パッケージカバーの天井部の外面１２ａは平坦であり、実装時の真空吸着によるピックアップが安定に行なわれる構造となっている。
また、突出部１４が圧力導入口１３の縁に沿って連続して形成されており、樹脂１０が前記圧力導入口１３を塞ぐこと、前記樹脂１０が前記圧力導入口１３から漏れ出すことを防止する構造となっている。
また、圧力受感部１８の平面中心と前記圧力導入口１３の平面中心が一致するように設置されているので、前記圧力受感部１８の平面中心に対して対称的に、前記樹脂１０を前記圧力センサ１６に覆わせることができる。
【００１５】
前記パッケージカバー１２の天井部に設けられた前記圧力導入口１３から生じる湿気、ごみ、結露等から、前記圧力センサ１６を保護するために、前記圧力センサ１６は前記樹脂１０で覆われている。前記樹脂１０の樹脂材としては、エポキシ、アクリル、ポリエステル、ウレタン等が好ましい。
次に、図１、図５を参照し、本発明の製造方法について説明する。図１は本発明を適用した圧力センサ装置の断面図、図５は従来技術を適用した圧力センサ装置の断面図である。
外面が平坦で前記圧力導入口１３が形成された天井部と、前記突出部１４が形成された内面と、を備えた前記パッケージカバー１２をプレス加工または成形加工等にて製作する。前記基材１５上に前記圧力センサ１６を接合し、前記圧力センサ１６を前記基材１５に電気的に接続し、前記圧力センサ１６が接合された前記基材１５上に前記パッケージカバー１２を接合し、前記パッケージカバー１２の天井部に開けられた前記圧力導入口１３から流動性の樹脂１０を滴下し固化し前記樹脂１０で前記圧力センサ１６を覆い、加熱処理により固化する。
本発明では前記基材１５上に前記パッケージカバー１２を接合した後に流動性の樹脂１０を滴下するため、前記パッケージカバー１２により前記樹脂１０の流れを防止でき、従来技術で必要であった基材１１５上に基材上の突出部１１７を形成する工程を省くことができた。
従来技術の基材上の突出部１１７に替えて、本発明では前記パッケージカバー１２の内面に前記突出部１４を形成した。従来技術の前記基材上の突出部１１７は微細加工技術により形成されるため高価で手間が掛かるが、本発明の前記パッケージカバー１２の内面の前記突出部１４は、前記パッケージカバー１２のプレス加工製作時に同時に製作可能であり安価で手間が掛からないと言う利点がある。
【００１６】
本実施例では、突出部１４が圧力導入口１３の縁に沿って圧力導入口１３を囲んで構成したが、突出部１４を図３、図４に示す位置に設けるよう変形が可能である。図３は、圧力導入口１３の縁から離して、パッケージカバー１２の天井部の内面１２ｂに圧力導入口１３の縁を囲むように連続した突出部１４を形成した場合である。図４は、パッケージカバー１２の側壁面の内面１２ｃに突出部１４を形成した場合である。この場合は、図３と比較して、パッケージカバー１２の天井部の外面１２ａの平坦部の面積を大きく確保できるため、実装時の真空吸着によるピックアップをより確実に行なうことができる。
【００１７】
従来技術では基材上の突出部１１７が基材１１５上にあるが、本発明のように突出部１４がパッケージカバー１２の内面にある方が優れている。その理由は、流動性の樹脂１０は、圧力導入口１３から圧力センサ１６の上に滴下され、基材１５上を流れパッケージカバー１２の内面を流れて拡がるため、圧力センサ１６から基材１５上を経てパッケージカバー１２の内面を経て離れるに従い樹脂１０の厚さは薄くなる。よって、突出部１４を圧力センサ１６から基材１５上を経てパッケージカバー１２の内面を経て離して設ける方が、流動性の樹脂１０を止める効果は大きくなる。
本実施形態では、圧力導入口１３は円形としたが、多角形状であってもよい。
本実施形態では、突出部１４は一重に形成されたが、多重に形成してもよい。
【実施例】
【００１８】
以下の表１に、本発明を適用したパッケージカバーの、圧力導入口の開口面積とパッケージカバーの平面積の比の百分率を示した。前記比の百分率は、２％〜１２．６％の範囲で実験を行い樹脂の流動状況を確認した。圧力導入口の開口面積とパッケージカバーの平面積に関し図２にて説明する。圧力導入口の開口した面積である実線円内の面積を「圧力導入口の開口面積」と定義する。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４点から構成される四角形の面積を「パッケージカバーの平面積」と定義する。本実施例では、全てのパッケージカバーで、圧力導入口の縁に沿ってパッケージカバー内面に形成した突出部により樹脂の流れが止まると言う結果が得られ、樹脂により圧力導入口が塞がれないことが確認された。本発明の変形例であるパッケージカバーの天井部の内面に圧力導入口の縁から離して突出部を形成した場合においても、パッケージカバーの側壁面の内面に突出部を形成した場合においても、突出部により樹脂の流れが止まると言う結果が得られ、樹脂により圧力導入口が塞がれないことが確認された。
【００１９】
【表１】
2012007932.tif 000003
【符号の説明】
【００２０】
１０、１１０      樹脂
１２、１１２      パッケージカバー
１２ａ、１１２ａ  パッケージカバーの天井部の外面
１２ｂ、１１２ｂ  パッケージカバーの天井部の内面
１２ｃ、１１２ｃ  パッケージカバーの側壁面の内面
１３、１１３      圧力導入口
１４              突出部
１５、１１５      基材
１６，１１６      圧力センサ
１１７            基材上の突出部
１８、１１８      圧力受感部
【図１】
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【図２】
2012007932.tif 000005
【図３】
2012007932.tif 000006
【図４】
2012007932.tif 000007
【図５】
2012007932.tif 000008