JPH0687840U

JPH0687840U - 圧力センサデバイスのパッケージのシーリング構造

Info

Publication number: JPH0687840U
Application number: JP2979893U
Authority: JP
Inventors: 邦和佐藤
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1993-06-03
Filing date: 1993-06-03
Publication date: 1994-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】部品点数が削減され工程が簡略化されるとと
もに、デバイスの信頼性の向上が図られるようにする。【構成】多層基板１１には内壁１１ａ及び外壁１１ｂ
により感圧素子を設置する凹部１１ｃ及びアンプＩＣを
設置する凹部１１ｄを形成しておく。その後、両凹部に
感圧素子１２及びアンプＩＣ１３をダイボンディングす
る。シール用キャップ１７を基板１１に固着し、感圧素
子設置室１１ｃを形成しながらアンプＩＣ設置室１１ｄ
をハーメチックシールする。このとき内壁１１ａによ
り、感圧素子設置室１１ｃとアンプＩＣ設置室１１ｄと
は分離される。アンプＩＣ設置室１１ｄは完全密閉され
るので、従来必要であった樹脂封止が必要なくなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、感圧素子とアンプＩＣとを有する圧力センサデバイスのパッケージのシーリング構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、気圧センシング用の圧力センサデバイスは、感圧素子とアンプＩＣとを有している。このような圧力センサデバイスのパッケージングにおいては、感圧素子はセンシング対象である外気に触れる必要があり、該感圧素子設置領域が完全に密閉されることはない。これに対して、アンプＩＣはデバイスの信頼性を考慮すると、該アンプＩＣ設置領域の密閉を行う方が望ましい。よって、従来はアンプＩＣ設置領域のみ樹脂封止して外気から遮断するようにしていた。

【０００３】図４は、従来の圧力センサデバイスのパッケージのシーリング構造の説明図で、(a) はパッケージの平面図、(b) は(a) のパッケージカバーの内部形状の説明図、(c) は(a) のＣ₄−Ｃ₄線断面図である。同図を参照して、以下従来のシーリング構造を説明する。

【０００４】同図に示すように、基板４１に感圧素子４２及びアンプＩＣ４３が各々ダイボンディングされている。基板４１の裏面にはリードフレーム４４が配設され、例えば基板４１に穿設されたホール４１ａを通した配線によって、該リードフレーム４４と上記感圧素子４２及びアンプＩＣ４３に形成されている各電極とが、ワイヤ４５によりボンディングされ電気的に接続されている。

【０００５】そして、感圧素子４２上には該感圧素子４２を覆って圧力感知可能な程度にゲル状のコーティング用樹脂４６が設置されている。さらに、アンプＩＣ４３上にも該アンプＩＣ４３を覆って同様のコーティング用樹脂４７が設置されている。

【０００６】その後、内壁４８ａにより内部を２区画４８ｂ，４８ｃに仕切られたパッケージカバー４８が基板４１に固着され、感圧素子設置室５１とアンプＩＣ設置室５２とが、独立して形成されてパッケージングされる。

【０００７】この場合、感圧素子設置室５１上のパッケージカバー４８には空気導入口４８ｄが形成されていて、感圧素子設置室５１は外気と導通が図られている。また、アンプＩＣ設置室５２の残りの空間には樹脂４９が充填され、該アンプＩＣ設置室５２は完全に密閉される構成である。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、図４に示した従来のシーリング構造では、アンプＩＣ設置室５２の密閉は、コーティング用樹脂４７の設置、それを覆う樹脂４９の充填、さらにパッケージカバー４８の設置という三重構造によっている。このため、製造上、部品及び工程数が多くなり、コスト高になってしまうという問題があった。

【０００９】また、上記におけるコーティング用樹脂４７の設置は、基板４１と樹脂４９との熱膨張率の差により生ずるボンディングワイヤ４５へのストレスの低減を目的としてなされるが、その効果は十分ではなくワイヤ４５の切断のおそれという不良要因が存在し問題となっていた。

【００１０】さらに樹脂封止によるアンプＩＣ設置室５２の密閉では、一般に樹脂は吸湿性が高いから、デバイスの信頼性上好ましくないという問題もあった。本考案は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その課題は、部品点数が削減され工程が簡略化されるとともに、デバイスの信頼性の向上も図れるようにすることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案は、感圧素子とアンプＩＣとを有する圧力センサデバイスのパッケージのシーリング構造において、内壁と外壁を有し前記感圧素子を設置する凹部と前記アンプＩＣを設置する凹部とが形成された基板と、該基板上部に固着されてアンプＩＣ設置室をハーメチックシールするシール用キャップとを備え、該シール用キャップが前記基板に固着される際前記内壁により感圧素子設置室と前記アンプＩＣ設置室とが分離されるとともに該アンプＩＣ設置室が密閉されて形成されたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】

本考案においては、シール用キャップが基板にハーメチックシールされる際、内壁により感圧素子設置室とアンプＩＣ設置室とが分離されるとともに、アンプＩＣ設置室が完全密閉されて形成される。

【００１３】従って、従来と異なり、アンプＩＣ設置室を樹脂で封止する必要がなくなる。よって、部品点数が削減され、工程が簡略化され、コストが低下する。また、ワイヤへのストレスの荷重がなくなる。さらに、デバイスの信頼性が向上する。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の実施例について、図面を参照しながら説明する。尚、以下の実施例では、半導体装置を感圧素子とアンプＩＣとを有する圧力センサデバイスを例にとり説明する。

【００１５】図１は、本考案の第１の実施例のシーリング構造の説明図で、(a) はパッケージの平面図、(b) は(a) のＢ₁−Ｂ₁線断面図、(c) は(a) のＣ₁−Ｃ₁線断面図である。

【００１６】同図に示すように、基板１１には、内壁１１ａ及び外壁１１ｂにより各々感圧素子設置室１１ｃ及びアンプＩＣ設置室１１ｄが形成され、各室の底面の基板１１に感圧素子１２及びアンプＩＣ１３がダイボンディングされている。

【００１７】本実施例では、基板１１には多層基板が用いられている。ここで、基板１１は必ずしも多層基板に限定されることはなく、感圧素子設置室１１ｃ及びアンプＩＣ設置室１１ｄが形成された基板であれば適用可能である。しかし、一般に多層基板は、各層毎に回路パターンを印刷し重ね合わせ圧力を加えた後の焼成により形成されるから、回路パターンを予め形成できる点、感圧素子設置室１１ｃとアンプＩＣ設置室１１ｄを形成する内壁１１ａと外壁１１ｂが基板の多層化の際に一体形成できる点で有利性がある。

【００１８】また、基板１１にはリードフレーム１４が配設され、該リードフレーム１４に配線により接続された基板１１上のボンディングパッドと感圧素子１２及びアンプＩＣ１３の各電極とがワイヤ１５によりワイヤボンディングされている。

【００１９】さらに、感圧素子１２上には該感圧素子１２を覆って圧力感知可能な程度にゲル状のコーティング用樹脂１６が設置され、またアンプＩＣ設置室１１ｄには窒素ガスまたはドライエアが導入された後、基板１１にシール用キャップ１７がシール材１８にて接着されてハーメティックシールされる。

【００２０】基板１１にシール用キャップ１７が接着された時点で、内壁１１ａにより感圧素子室１１ｃとアンプ設置室１１ｄとは完全に分離される。そして、アンプＩＣ設置室１１ｄはハーメチックシールされ外気と遮断される。尚、シール用キャップ１７の感圧素子１２上部の位置には空気導入口１７ａが設けられ、感圧素子設置室１１ｃは外気と導通されている。

【００２１】本実施例は上記のように構成され、基板１１とシール用キャップ１７とが接着固定される際、感圧素子設置室１１ｃ及びアンプＩＣ設置室１１ｄとが完全に分離されるとともに、該アンプＩＣ設置室１１ｄがハーメチックシールされる。これにより、アンプＩＣ設置室１１ｄ内を樹脂封止する必要がなくなる。

【００２２】図４に示したような従来のシーリング構造では、感圧素子設置室５１の非密閉、アンプＩＣ設置室５２の密閉の実現のために、アンプＩＣ設置室５２においては、基板４１とパッケージカバー４８間にコーティング用樹脂４７の設置、樹脂４９の充填、というように何重にも封止する必要があった。

【００２３】これに対して本実施例では、アンプＩＣ設置室１１ｄは、シール用キャップ１７の基板１１へのハーメチックシールの際完全密閉されるので、従来と異なり樹脂で封止する必要がなくなる。

【００２４】従って、本実施例によれば、部品点数が削減され、工程が簡略化されて、コストが低下する。また、樹脂によるボンディングワイヤへのストレスの荷重がなくなる。さらに、樹脂による吸湿の問題が解消され、デバイスの信頼性が向上する。

【００２５】図２は、本考案の第２の実施例のシーリング構造の説明図で、(a) はパッケージの平面図、(b) は(a) のＢ₂−Ｂ₂線断面図、(c) は(a) のＣ₂−Ｃ₂線断面図である。尚、第２の実施例は、第１の実施例と基本構造は同一であるから、同一部材には、同一符号付して重複説明は省略し、その差を説明する。

【００２６】同図に示すように、第２の実施例では、基板１１の外壁１１ｂに、シール用キャップ１７を位置決めするための段差１１ｇが形成されていることである。該段差１１ｇの形成は、基板１１に多層基板を用いる場合は、基板の多層化の際に容易に可能である。

【００２７】上記のような構成とすることにより、第２の実施例は上記第１の実施例が有する効果に加えて、シール用キャップ１７の基板１１への接着固定の際の位置決めが容易となる。

【００２８】図３は、本考案の第３の実施例のシーリング構造の説明図で、(a) はパッケージの平面図、(b) は(a) のＢ₃−Ｂ₃線断面図、(c) は(a) のＣ₃−Ｃ₃線断面図である。尚、第３の実施例は、第１の実施例と基本構造は同一であるから、同一部材には同一符号を付して重複説明は省略し、その差を説明する。

【００２９】同図に示すように、第３の実施例では、基板１１側のワイヤボンディング部分１１ｈの高さが、感圧素子１２及びアンプＩＣ１３のボンディング面と同じ高さに形成されていることである。該ワイヤボンディング部分１１ｈの形成は、基板１１に多層基板を用いる場合は、基板の多層化の際に容易に形成できる。

【００３０】上記のような構成とすることにより、第２の実施例は上記第１の実施例が有する効果に加えて、ボンディング面の高低差が無くなることでボンディング時ワイヤへのストレスの荷重が低減される。

【００３１】尚、上記においては、半導体装置を、感圧素子とアンプＩＣとを有する圧力センサデバイスとして説明したが、これに限られることはなく、パッケージングの際、密閉領域と非密閉領域が形成される半導体装置のパッケージのシーリング構造にも、本考案を適用できることは勿論である。

【００３２】

【考案の効果】

上記のように、本考案によれば、部品点数が削減され、工程が簡略化されて、コストが低下する。また、樹脂によるボンディングワイヤへのストレスの荷重がなくなる。さらに、樹脂による吸湿の問題が解消され、デバイスの信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例のシーリング構造の説明
図で、(a) はパッケージの平面図、(b) は(a) のＢ₁−
Ｂ₁線断面図、(c) は(a) のＣ₁−Ｃ₁線断面図であ
る。

【図２】本考案の第２の実施例のシーリング構造の説明
図で、(a) はパッケージの平面図、(b) は(a) のＢ₂−
Ｂ₂線断面図、(c) は(a) のＣ₂−Ｃ₂線断面図であ
る。

【図３】本考案の第３の実施例のシーリング構造の説明
図で、(a) はパッケージの平面図、(b) は(a) のＢ₃−
Ｂ₃線断面図、(c) は(a) のＣ₃−Ｃ₃線断面図であ
る。

【図４】従来のシーリング構造の説明図で、(a) はパッ
ケージの平面図、(b) は(a) のパッケージカバーの内部
形状の説明図、(c) は(a) のＣ₄−Ｃ₄線断面図であ
る。

【符号の説明】

１１多層基板１１ａ内壁１１ｂ外壁１１ｃ感圧素子設置室１１ｄアンプＩＣ設置室１１ｇ位置決め用段差１１ｈワイヤボンディング部１２感圧素子１３アンプＩＣ１５ワイヤ１７シール用キャップ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】感圧素子とアンプＩＣとを有する圧力セ
ンサデバイスのパッケージのシーリング構造において、内壁と外壁を有し前記感圧素子を設置する凹部と前記ア
ンプＩＣを設置する凹部とが形成された基板と、該基板上部に固着されてアンプＩＣ設置室をハーメチッ
クシールするシール用キャップとを備え、該シール用キャップが前記基板に固着される際前記内壁
により感圧素子設置室と前記アンプＩＣ設置室とが分離
されるとともに該アンプＩＣ設置室が密閉されて形成さ
れたことを特徴とする圧力センサデバイスのパッケージ
のシーリング構造。
【請求項２】前記基板の外壁に前記シール用キャップ
の位置決め用の段差が形成されたことを特徴とする請求
項１記載の圧力センサデバイスのパッケージのシーリン
グ構造。
【請求項３】前記基板側のワイヤボンディング部の高
さと、前記感圧素子及びアンプＩＣのワイヤボンディン
グ面の高さが同じ高さに形成されたことを特徴とする請
求項１または２記載の圧力センサデバイスのパッケージ
のシーリング構造。
【請求項４】前記基板に多層基板が用いられたことを
特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の圧力センサ
デバイスのパッケージのシーリング構造。