(57)【要約】【課題】環境温度変化等による応力の影響を低減できる実装構造体を提供する。【解決手段】導体からなるリード２３と、導体からなり、リード２３の一端を埋め込むことにより、一端を中心にリード２３が回転可能なようにリード２３を支持するリード支持部２２と、リード支持部２２よりも小さな弾性率を有する絶縁体からなり、リード支持部２２が上面において露出するようにリード支持部２２を上部に埋め込む基体２１とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体からなるリードと、
導体からなり、前記リードの一端を埋め込むことにより、前記一端を中心に前記リードが回転可能なように前記リードを支持するリード支持部と、
前記リード支持部よりも小さな弾性率を有する絶縁体からなり、前記リード支持部が上面において露出するように前記リード支持部を上部に埋め込む基体と
を備えることを特徴とする実装構造体。
【請求項２】
前記基体は、ＰＤＭＳを含むシリコーンゴムからなり、上面を酸化処理されることにより、前記基体の上面と、下面の一部に電極を有するセンサ素子の下面とを接合することを特徴とする請求項１に記載の実装構造体。
【請求項３】
前記一端は、前記リードが前記リード支持部から離脱しないように、前記リードの他所と異なる形状の端部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の実装構造体。
【請求項４】
前記リードは、前記基体内において線径が細く形成された屈曲部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の実装構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサ素子等を実装する実装構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂やセラミック材料からなり、内部にセンサ素子等を収容するパッケージが知られている。このようなパッケージは、センサ素子がダイボンド材等によりパッケージに固定され、導線となる金属により外部の基板と固定されている。そのため、パッケージを基板上に実装して使用する際、環境温度の変化によって、パッケージが基板から導線等を介して応力を受け、パッケージ内に実装されたセンサ素子の特性を損ねる可能性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１５１６１３号公報
【特許文献２】特開平１１−３４０４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記問題点を鑑み、環境温度変化等による応力の影響を低減できる実装構造体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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、導体からなるリードと、導体からなり、前記リードの一端を埋め込むことにより、前記一端を中心に前記リードが回転可能なように前記リードを支持するリード支持部と、前記リード支持部よりも小さな弾性率を有する絶縁体からなり、前記リード支持部が上面において露出するように前記リード支持部を上部に埋め込む基体とを備える実装構造体であることを要旨とる。
【０００６】
また、本発明の第１の態様に係る実装構造体においては、前記基体は、ＰＤＭＳを含むシリコーンゴムからなり、上面を酸化処理されることにより、前記基体の上面と、下面の一部に電極を有するセンサ素子の下面とを接合することができる。
【０００７】
また、本発明の第１の態様に係る実装構造体においては、前記一端は、前記リードが前記リード支持部から離脱しないように、前記リードの他所と異なる形状の端部を有することができる。
【０００８】
また、本発明の第１の態様に係る実装構造体においては、前記リードは、前記基体内において線径が細く形成された屈曲部を有することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、環境温度変化等による応力の影響を低減できる実装構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係る実装構造体の基本的な構成を説明する模式的な断面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す実装構造体が応力を受ける様子を説明する図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る実装構造体がセンサ素子と接合する様子を説明する模式的な図である。
【図３】（ｄ）、（ｅ）は、本発明の実施の形態に係る実装構造体がセンサ素子と接合する様子を説明する模式的な図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る実装構造体のリードの端部の変形例を説明する拡大断面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）本発明の実施の形態に係る実装構造体のリードの変形例を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、断面図と平面寸法の関係、各層の厚みの比率等は、現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１２】
また、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１３】
本発明の実施の形態に係る実装構造体は、図１に示すように、下面に電極１２ａ〜１２ｄを有する圧力センサ等のセンサ素子１１を基板３１に実装する実装構造体である。
【００１４】
本発明の実施の形態に係る実装構造体は、図１に示すように、リード２３ａ〜２３ｄと、リード２３ａ〜２３ｄをそれぞれ支持するリード支持部２２ａ〜２２ｄと、リード支持部２２ａ〜２２ｄをそれぞれ上部に埋め込む基体２１とを備える。
【００１５】
リード２３は、線状の導体からなり、センサ素子１１の電極１２と基板３１に設けられた配線（図示省略）とを電気的に接続する。リード支持部２２は、導体からなり、リード２３の一端を埋め込むことにより、リード２３の一端を中心にリード２３が所定の範囲で回転可能なように、リード２３を支持する。リード支持部２２は、導電性ゴム等の弾性材料からなり、リード２３が所定の範囲で回転可能な程度の弾性率を有する。
【００１６】
基体２１は、リード支持部２２の弾性率よりも小さな弾性率を有する絶縁体からなり、リード支持部２２の上面が基体２１の上面において露出するようにリード支持部２２を上部に埋め込む。基体２１の上部に埋め込まれたリード支持部２２は、例えば、リード２３の他端側が、リード支持部２２の下面から下方に延伸するように、リード２３の一端を埋め込む。このようにリード２３はリード支持部２２及び基体２１に支持され、リード支持部２２に埋め込まれないリード２３の他端側は、基体２１の下面から下方に延伸している。
【００１７】
下面に電極１２ａ〜１２ｄを有するセンサ素子１１は、下面を基体２１の上面に接合される。基体２１の上部に設けられたリード支持部２２ａ〜２２ｄは、センサ素子１１の電極１２ａ〜１２ｄと接触するように配置されている。また、下方に延伸するリード２３ａ〜２３ｄの他端側が、はんだ、導電性接着剤等の固定材３２ａ〜３２ｄにより、基板３１に固定され、センサ素子１１は、本発明の実施の形態に係る実装構造体を介して基板３１に実装される。
【００１８】
本発明の実施の形態に係る実装構造体は、図１（ｂ）に示すように、環境温度の変化等により基板３１が伸縮しても、リード２３がリード支持部２２に支持されている個所を中心に回転運動するので、センサ素子１１にかかる応力を低減できる。よって、本発明の実施の形態に係る実装構造体は、センサ素子１１の歪みを低減し、センサ特性の劣化を低減できる。また、リード２３がリード支持部２２より弾性率の小さな基体２１内に保持されていることにより、リード２３が容易に回転できるとともに、リード支持部２２における破損、リード２３の抜け落ちの可能性が低減される。
【００１９】
基体２１は、ｎｍオーダーの微細な加工が可能なポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を含むシリコーンゴムからなる。基体２１は、型に流し込まれたシリコーンゴムから、数１０μｍ程度に成形される。特開２００４−３２５１５８号公報に記載されるように、基体２１は、センサ素子１１の下面が、例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含むガラス基板や、ＰＤＭＳを含むシリコーンゴム等からなる場合、センサ素子１１の下面と強固に結合できる。
【００２０】
基体２１の上面は、図２（ａ）に示すように、オルガノシロキシ基が存在する状態の疎水性表面を有している。図２（ｂ）に示すように、基体２１の上面は、酸素（Ｏ２）、またはオゾン（Ｏ３）を含む雰囲気で、紫外線を照射されることにより酸化処理される。或いは、基体２１の上面は、酸素プラズマ処理により酸化処理されても良い。酸化処理が水分を含む雰囲気で行われる場合、活性酸素に水素原子（Ｈ）が結合し、基体２１の上面は、図２（ｃ）に示すように、ケイ素原子（Ｓｉ）に水酸基（ＯＨ）が結合した状態となっている。
【００２１】
次に、図２（ｃ）に示すように、基体２１の上面に、センサ素子１１の、ガラス基板等からなる下面を密着させると、図３（ｄ）に示すように、水素結合の作用により、センサ素子１１と基体２１とが強固に接合される。
【００２２】
基体２１の上面を酸化処理する工程及びセンサ素子１１を接合する工程が、アニール等により脱水された乾燥雰囲気で行われる場合、図３（ｅ）に示すように、基体２１とセンサ素子１１との間は、共有結合の作用により、より強固に接合される。
【００２３】
リード支持部２２に埋め込まれるリード２３の一端は、線形、形状を変化させることによりリード支持部２２から離脱しないようになっている構成としても良い。例えば、図４（ａ）に示すように、リード支持部２２に埋め込まれるリード２３の一端は、球状の端部２３１となっており、リード２３の、端部２３１に隣接する個所の線径が細くなっている。図４（ｂ）に示す例では、リード２３の一端が、線径が太く形成された端部２３２となっており、端部２３２に隣接する個所の線径が細くなっている。また、図４（ｃ）に示す例では、リード２３の一端が、円錐状に形成された端部２３３となっており、端部２３３に隣接する個所の線径が細くなっている。リード支持部２２に埋め込まれるリード２３の端部が、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、他所と異なる形状となっていることにより、リード２３がリード支持部２２から抜けにくく、また、リード２３が端部を中心に容易に回転可能となる。
【００２４】
また、図５に示すように、リード２３は、基体２１内において、屈曲する屈曲部２３５を有しても良い。屈曲部２３５は、例えば、リード２３の他所より線径が細く形成される。図５（ｂ）に示すように、リード２３が屈曲部２３５において屈曲することにより、センサ素子１１にかかる応力を更に低減できる。また、屈曲部２３５は、基体２１内に埋め込まれているため、屈曲部２３５の破損の可能性を低減できる。
【００２５】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００２６】
既に述べた実施の形態においては、基体２１の上面に接合するのはセンサ素子１１に限るものでなく、他の応力の影響を嫌う素子等を接合しても良い。また、リード２３は、すべてセンサ素子１１と基板３１とを電気的に接続するものに限らず、一部が機械的にのみ接続するものであっても良い。
【００２７】
また、リード支持部２２は、基体２１の上面とリード支持部２２の上面とに段差を有するように基体２１に埋め込まれても良い。
【００２８】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００２９】
１１…センサ素子
１２…電極
２１…基体
２２…リード支持部
２３…リード
３１…基板
３２…固定材
２３１，２３２，２３３…端部
２３５…屈曲部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2013004796.tif 000005
【図４】
2013004796.tif 000006
【図５】
2013004796.tif 000007