(57)【要約】      （修正有）【課題】センサ部の検出精度の低減を低コストで抑制することができるセンサ装置を提供する。【解決手段】物理量を測定するセンサ部１２と、表面１６０からセンサ部１２までの距離Ｌ１と裏面１６１からセンサ部１２までの距離Ｌ２とが実質的に等しくなるようにセンサ部１２を封止する封止体１６と、を備えて構成されている。さらに、センサ部１２の出力を増幅し、封止体１６の表面１６０からの距離Ｌ１と裏面１６１からの距離Ｌ２とが実質的に等しくなるように封止体１６に封止された増幅部を有する制御ＩＣ１４を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理量を測定するセンサ部と、
表面から前記センサ部までの距離と裏面から前記センサ部までの距離とが実質的に等しくなるように前記センサ部を封止する封止体と、
を備えたセンサ装置。
【請求項２】
前記センサ部の出力を増幅し、前記封止体の前記表面からの距離と前記裏面からの距離とが実質的に等しくなるように前記封止体に封止された増幅部を備えた、
請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記センサ部と前記増幅部との中心と、前記封止体の中心と、が実質的に一致する、
請求項２に記載のセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、半導体センサ素子及び該半導体センサ素子を実装したリードフレームを第１樹脂材料にて封止して成型されるセンサユニットと、熱可塑性であって硬化収縮性のある第２樹脂材料にて上記センサユニットを封止して成型されるハウジングケースと、を備えた樹脂モールド半導体センサが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この樹脂モールド半導体センサのハウジングケースは、上記センサユニットを形成する側面の内、最も大きな面積を有する大面積側面との間に空隙部を有するので、例えば、温度変化に伴うハウジングケース等の変形や歪みがセンサユニットに作用するのを低減することができる。従って樹脂モールド半導体センサは、センサ特性の変動を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−７１７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の樹脂モールド半導体センサは、二回封止しなければならないので、工程が増えると共にコストが増加する。
【０００６】
従って、本発明の目的は、センサ部の検出精度の低減を低コストで抑制することができるセンサ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、物理量を測定するセンサ部と、表面からセンサ部までの距離と裏面からセンサ部までの距離とが実質的に等しくなるようにセンサ部を封止する封止体と、を備えたセンサ装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、センサ部の検出精度の低減を低コストで抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は、実施の形態に係るセンサ装置の一例を示す要部断面図であり、図１（ｂ）は、センサ装置の変形例を示す要部断面図であり、図１（ｃ）は、センサ装置の他の変形例を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態の要約）
実施の形態に係るセンサ装置は、物理量を測定するセンサ部と、表面からセンサ部までの距離と裏面からセンサ部までの距離とが実質的に等しくなるようにセンサ部を封止する封止体と、を備えて概略構成されている。
【００１１】
このセンサ装置は、表面からセンサ部までの距離と裏面からセンサ部までの距離とが実質的に等しい、つまり封止体の膨張や収縮等による応力が小さい場所にセンサ部を配置することができるので、この構成を採用しない場合と比べて、応力の影響によるセンサ部の検出精度の低減を低コストで抑制することができる。
【００１２】
[実施の形態]
（センサ装置１の構成）
図１（ａ）は、実施の形態に係るセンサ装置の一例を示す要部断面図であり、図１（ｂ）は、センサ装置の変形例を示す要部断面図であり、図１（ｃ）は、センサ装置の他の変形例を示す要部断面図である。図１（ａ）〜図１（ｃ）では、断面を示すハッチングを省略している。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１３】
このセンサ装置１は、図１（ａ）に示すように、物理量を測定するセンサ部１２と、表面１６０からセンサ部１２までの距離Ｌ１と裏面１６１からセンサ部１２までの距離Ｌ２とが実質的に等しくなるようにセンサ部１２を封止する封止体１６と、を備えて概略構成されている。
【００１４】
このセンサ装置１は、さらに、センサ部１２の出力を増幅し、封止体１６の表面１６０からの距離Ｌ１と裏面１６１からの距離Ｌ２とが実質的に等しくなるように封止体１６に封止された増幅部を有する制御ＩＣ（Integrated Circuit）１４を備えている。センサ部１２と制御ＩＣ１４の厚みは、同じ厚みとなるように形成されている。なおセンサ部１２と制御ＩＣ１４の厚みが異なる場合、影響が大きい方が中心に位置するように配置される。
【００１５】
ここで、実質的に等しくなるとは、相対的な位置のずれが設計において許容される公差内に収まっていることである。なお公差は、一例として、±０．０５ｍｍ程度である。
【００１６】
センサ部１２は、一例として、検出対象の接近による、物理量としての磁場の変化を検出する磁気抵抗センサ（ＭＲセンサ）である。このＭＲセンサは、４つのＭＲ素子でブリッジ回路が形成されている。センサ部１２は、このブリッジ回路の２つの中点電位を出力するように構成されている。
【００１７】
センサ装置１は、一例として、車両のステアリングの操舵角を測定するセンサとして用いられる。なおセンサ部１２は、例えば、加速度センサ、圧力センサ、ホールセンサ等であっても良い。
【００１８】
制御ＩＣ１４は、一例として、センサ部１２から出力された２つの中点電位を増幅する増幅部と、増幅された２つの中点電位の差を算出する算出部と、しきい値と差とを比較して、検出対象の検出、非検出を判定する制御部と、が一体となって形成されている。
【００１９】
このセンサ部１２と制御ＩＣ１４は、図１（ａ）に示すように、アイランド１０に配置されている。またセンサ装置１は、封止体１６から突出するように配置された複数のリード１１を有している。このリード１１は、センサ部１２と制御ＩＣ１４とのいずれかにワイヤボンディング法によって電気的に接続されている。このアイランド１０とリード１１は、例えば、銅や銅の合金等を用いて形成される。
【００２０】
このアイランド１０と複数のリード１１は、例えば、リードフレームから形成されている。リード１１は、図１（ａ）に示すように、クランク形状を有し、その上部１１０がアイランド１０よりも上に位置している。つまりアイランド１０は、封止体１６内のリード１１の上部１１０よりも低くなるように配置される。この配置により、センサ部１２及び制御ＩＣ１４は、封止体１６の厚み方向の中心に配置される。
【００２１】
封止体１６は、例えば、エポキシ樹脂を主成分に、シリカ充填材等を加えた熱硬化性成形材料を用いて形成される。この封止体１６の厚みＴは、一例として、１．５ｍｍである。
【００２２】
ここでセンサ部１２及び制御ＩＣ１４の厚みは、一例として、０．３ｍｍである。封止体１６の表面１６０からセンサ部１２及び制御ＩＣ１４までの距離Ｌ１は、一例として、０．６ｍｍである。裏面１６１からセンサ部１２及び制御ＩＣ１４までの距離Ｌ２は、一例として、０．６ｍｍである。
【００２３】
封止体１６の樹脂が硬化する際、樹脂が膨張したり、収縮したりするため、センサ部１２及び制御ＩＣ１４に応力を与える。この応力により、センサ部１２のセンサ特性、及び制御ＩＣ１４のオフセット等が変動する可能性がある。
【００２４】
そこで、本実施の形態では、センサ部１２の表面１２０及び裏面１２１に作用する応力、制御ＩＣ１４の表面１４０及び裏面１４１に作用する応力の影響を小さくするため、センサ部１２及び制御ＩＣ１４を封止体１６の厚み方向の中心に配置することにより、センサ特性やオフセットの変動を抑制する。
【００２５】
（実施の形態の効果）
本実施の形態に係るセンサ装置１は、センサ部１２の検出精度の低減を低コストで抑制することができる。このセンサ装置１は、封止体１６の表面１６０からセンサ部１２までの距離Ｌ１と裏面１６１からセンサ部１２までの距離Ｌ２とが実質的に等しくなる、つまり応力の影響が小さい封止体１６の厚み方向の中心にセンサ部１２を配置するので、この構成を採用しない場合と比べて、寸法変動が抑制され、封止体１６の応力に基づくセンサ部１２の検出精度の低減を抑制することができる。またセンサ装置１は、センサ部上の封止体に凹部等を形成して応力を低減するような方法と比べて、工程が少なく、また容易に実施することができるので、低コストで製造することができる。
【００２６】
またセンサ装置１は、封止体１６の表面１６０から制御ＩＣ１４までの距離Ｌ１と裏面１６１から制御ＩＣ１４までの距離Ｌ２とが実質的に等しくなる、つまり応力の影響が小さい封止体１６の厚み方向の中心に制御ＩＣ１４を配置するので、この構成を採用しない場合と比べて、制御ＩＣ１４の表面１４０及び裏面１４１側に作用する応力がほぼ等しくなるので、寸法変動が抑制され、封止体１６の応力に基づく制御ＩＣ１４のオフセットのずれを抑制することができる。
【００２７】
センサ装置１は、上述のように、検出精度が抑制されると共に、オフセットのずれが抑制されるので、高い精度を要求される用途に好適に用いることができる。
【００２８】
変形例として、センサ装置１は、図１（ｂ）に示すように、アイランド１０をリード１１の上部１１０よりも下げるのではなく、センサ部１２及び制御ＩＣ１４の厚みを調整して、封止体１６の表面１６０からの距離Ｌ１、及び裏面１６１からの距離Ｌ２を実質的に等しくされても良い。
【００２９】
他の変形例として、センサ装置１は、図１（ｃ）に示すように、センサ部１２及び制御ＩＣ１４の中心（中心１５）と、封止体１６の中心（中心１５）と、が実質的に一致するようにセンサ部１２、制御ＩＣ１４及び封止体１６が配置されても良い。またセンサ装置１は、センサ部１２の感磁面が中心に位置するように配置されても良い。
【００３０】
センサ装置１は、例えば、アイランド１０上に、センサ部１２のみが配置されても良い。
【００３１】
以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３２】
１…センサ装置
１０…アイランド
１１…リード
１２…センサ部
１４…制御ＩＣ
１５…中心
１６…封止体
１１０…上部
１２０…表面
１２１…裏面
１４０…表面
１４１…裏面
１６０…表面
１６１…裏面
【図１】
2016136095.tif 000003