WO2022102234A1 - 半導体装置及び電子機器 - Google Patents
半導体装置及び電子機器 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2022102234A1 WO2022102234A1 PCT/JP2021/033359 JP2021033359W WO2022102234A1 WO 2022102234 A1 WO2022102234 A1 WO 2022102234A1 JP 2021033359 W JP2021033359 W JP 2021033359W WO 2022102234 A1 WO2022102234 A1 WO 2022102234A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- semiconductor device
- lid member
- recess
- space
- protrusion
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 180
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 115
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 46
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 71
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 50
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 50
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 36
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 36
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 33
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 18
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004977 Liquid-crystal polymers (LCPs) Substances 0.000 description 1
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/14—Housings
- G01L19/142—Multiple part housings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/0007—Fluidic connecting means
- G01L19/0038—Fluidic connecting means being part of the housing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
- B81B7/0032—Packages or encapsulation
- B81B7/0061—Packages or encapsulation suitable for fluid transfer from the MEMS out of the package or vice versa, e.g. transfer of liquid, gas, sound
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/06—Means for preventing overload or deleterious influence of the measured medium on the measuring device or vice versa
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0001—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means
- G01L9/0002—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using variations in ohmic resistance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
- B81B2201/02—Sensors
- B81B2201/0264—Pressure sensors
Definitions
- the present invention relates to a waterproof semiconductor device and an electronic device provided with the semiconductor device.
- Patent Document 1 discloses a waterproof semiconductor device that is attached to an electronic device such as a pressure measuring device and measures the pressure.
- the semiconductor device includes a base substrate, a detection element, and a resin package.
- the detection element detects the pressure and is mounted on the base substrate.
- the detection element is electrically connected to the base substrate and the circuit element mounted on the base substrate via a connecting member such as a wire.
- the resin package is provided on the base substrate.
- the detection element and the connecting member are embedded in the resin package.
- the resin package is provided with an exposed hole for exposing the detection portion of the detection element to the outside. Pressure acts on the detection part of the detection element through the exposed hole.
- the semiconductor device disclosed in Patent Document 1 includes a tubular member having a through hole communicating with an exposed hole.
- the tubular member is penetrated by the O-ring.
- an O-ring is fitted around the tubular member.
- the O-ring can be easily fitted to the semiconductor device. Therefore, for example, the O-ring is formed so that the inner diameter of the O-ring is equal to or larger than the outer diameter of the tubular member. This facilitates the penetration of the cylindrical member into the O-ring. As a result, the O-ring can be easily fitted to the tubular member.
- the tubular member can easily penetrate the O-ring as described above, the O-ring can easily fall out of the tubular member. Then, when the semiconductor device fitted with the O-ring is attached to the electronic device, the possibility that the O-ring will come off from the tubular member increases. Therefore, it may be difficult to attach the semiconductor device to which the O-ring is fitted to the electronic device.
- an object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of preventing the fitted O-ring from coming off in order to solve the above-mentioned problems.
- the semiconductor device is A semiconductor device that detects pressure With the base board A detection element mounted on the upper surface of the base substrate and having a detection unit for detecting pressure, A resin package provided on the upper surface of the base substrate, the detection element is embedded, and has an exposed hole for exposing the detection portion of the detection element upward. A lid member supported by the resin package so as to close the exposed hole, A communication portion for communicating the exposed hole with the outside is provided.
- the resin package is The base in which the detection element is embedded and Provided with a protrusion that projects upward from the base and has the exposed hole. In a plan view, the base extends outward from the outer surface of the protrusion.
- the lid member is supported on the upper surface of the protrusion and is supported.
- the lid member includes, at least a part of the outer peripheral portion of the lid member, an extending portion extending outward from the outer surface of the protruding portion in a plan view.
- the communication portion is communicated with the outside by opening to the side of the semiconductor device.
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of a state in which the semiconductor device of FIG. 3 is attached to an article of an electronic device.
- FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
- FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. The perspective view from the bottom surface side of the lid member provided in the semiconductor device which concerns on 7th Embodiment of this invention.
- FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG.
- the semiconductor device is A semiconductor device that detects pressure With the base board A detection element mounted on the upper surface of the base substrate and having a detection unit for detecting pressure, A resin package provided on the upper surface of the base substrate, the detection element is embedded, and has an exposed hole for exposing the detection portion of the detection element upward. A lid member supported by the resin package so as to close the exposed hole, A communication portion for communicating the exposed hole with the outside of the semiconductor device is provided.
- the resin package is The base in which the detection element is embedded and Provided with a protrusion that projects upward from the base and has the exposed hole. In a plan view, the base extends outward from the outer surface of the protrusion.
- the lid member is supported on the upper surface of the protrusion and is supported.
- the lid member includes, at least a part of the outer peripheral portion of the lid member, an extending portion extending outward from the outer surface of the protruding portion in a plan view.
- the communication portion is communicated with the outside by opening to the side of the semiconductor device.
- the lid member is provided with an extension portion.
- the extending portion extends outward from the outer surface of the protruding portion. Therefore, when the inner peripheral portion of the O-ring is arranged so as to surround the protruding portion in a plan view, the o-ring from above can be regulated by the extending portion.
- the semiconductor device does not have a lid member, foreign matter falling from above may come into contact with the detection unit through the exposed hole, which may affect the pressure detection by the detection unit. According to this configuration, since the exposed hole is closed by the lid member, foreign matter falling from above is prevented from entering the exposed hole.
- the communication portion may have a space formed by a slit formed inward from the outer peripheral portion of the lid member in a plan view.
- the function of the communication part can be realized only by providing a slit in the lid member.
- the lid member is opened not only laterally but also upward by the slit. Therefore, the communication portion can communicate the exposed hole and the outside of the semiconductor device not only on the side of the semiconductor device but also on the upper side. This facilitates the flow of the fluid from the outside to the exposed hole, so that the responsiveness of the detection unit that detects the pressure of the fluid can be improved. Further, even if the upper part of the slit is blocked by a foreign substance, the communication from the side of the semiconductor device to the exposed hole can be maintained.
- the slit may be located at a position away from the detection unit.
- the slit may include a wide portion that at least partially overlaps the exposed hole in a plan view and a narrow portion that is connected to the wide portion and does not overlap the exposed hole in a plan view.
- the wide portion facilitates the flow of fluid between the upper part of the lid member and the exposed hole. Therefore, the responsiveness of the detection unit that detects the pressure of the fluid can be improved.
- the width of the slit is narrowed in the portion that does not overlap with the exposed hole in the plan view, that is, the portion where the lid member and the upper surface of the protruding portion are in contact with each other. Therefore, the contact area between the lid member and the protruding portion can be increased. This stabilizes the lid member.
- the lid member may include three or more of the slits.
- the outer surface of the protruding portion is visually recognized at three or more places through each of the slits provided with three or more. This makes it possible to accurately align the lid member with respect to the protruding portion.
- the semiconductor device includes an adhesive portion that is interposed between the upper surface of the protrusion and the lid member to fix the lid member to the protrusion, and the communication portion is a communication portion. There may be a space between the upper surface of the protruding portion and the lid member facing each other in the portion where the adhesive portion is not interposed between the upper surface of the protruding portion and the lid member.
- the region when the lid member is adhered to the protruding portion, the region can be made to function as a communication portion only by providing a region between the lid member and the protruding portion without applying an adhesive. Can be done.
- the protrusion may include a first recess that is recessed downward from the upper surface of the protrusion, and the communication portion may have a space formed by the first recess.
- the function of the communication portion can be realized only by providing the first concave portion in the protruding portion.
- the lid member includes a second recess that is recessed upward from the lower surface of the lid member, and the communication portion has a space formed by the second recess.
- the function of the communication portion can be realized only by providing the second recess in the lid member.
- the semiconductor device is A slit formed inward from the outer peripheral portion of the lid member in a plan view, and an adhesive portion that is interposed between the upper surface of the protrusion and a part between the lid member and fixes the lid member to the protrusion.
- the communication portion comprises a first space formed by the slits when the semiconductor device comprises the slits.
- the communication portion is an upper surface of the protruding portion facing each other in a portion between the upper surface of the protruding portion and the lid member where the adhesive portion is not provided.
- the communication portion includes a third space formed by the first recess when the semiconductor device includes the first recess.
- the communication portion includes a fourth space formed by the second recess when the semiconductor device includes the second recess. In a plan view, the first space, the second space, the third space, and the fourth space may overlap each other.
- the cross-sectional area of the communication portion can be increased. This facilitates the flow of the fluid in the communication section, so that the responsiveness of the detection section that detects the pressure of the fluid can be improved.
- the semiconductor device is A slit formed inward from the outer peripheral portion of the lid member in a plan view, and an adhesive portion that is interposed between the upper surface of the protrusion and a part between the lid member and fixes the lid member to the protrusion.
- the communication portion comprises a first space formed by the slits when the semiconductor device comprises the slits.
- the communication portion is an upper surface of the protruding portion facing each other in a portion between the upper surface of the protruding portion and the lid member where the adhesive portion is not provided.
- a second space between the lid member and the lid member is provided.
- the communication portion includes a third space formed by the first recess when the semiconductor device includes the first recess.
- the communication portion includes a fourth space formed by the second recess when the semiconductor device includes the second recess. In a plan view, the first space, the second space, the third space, and the fourth space do not have to overlap each other.
- the number of routes through which the fluid is circulated can be increased. This facilitates the flow of the fluid in the communication section, so that the responsiveness of the detection section that detects the pressure of the fluid can be improved.
- the semiconductor device may include a circuit element mounted on the upper surface of the base substrate and a connecting member for electrically connecting the circuit element and the detection element.
- the electronic device is arranged so as to surround the semiconductor device and the protrusion of the resin package of the semiconductor device in a plan view, and the inner peripheral portion contacts the outer surface of the protrusion.
- An O-ring and a housing to which the semiconductor device is attached may be provided.
- the o-ring from above can be regulated by an extension portion.
- FIG. 1 is a perspective view of the semiconductor device 10 according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a plan view of the semiconductor device 10 according to the first embodiment.
- FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
- FIG. 4 is a cross-sectional view of the state in which the semiconductor device of FIG. 3 is attached to an article of an electronic device.
- the XYZ Cartesian coordinate systems shown in these figures and the figures described later are for facilitating the understanding of the present invention and do not limit the invention.
- the semiconductor device 10 is a pressure sensor that detects pressure. As shown in FIGS. 1 to 3, the semiconductor device 10 includes a base substrate 12, a circuit element 14 mounted on the base substrate 12, a detection element 16 mounted on the base substrate 12, a resin package 22, and a lid. A member 26 is provided.
- the base substrate 12 is a rigid substrate such as a glass epoxy substrate or a ceramic substrate, but is not limited to this.
- the base substrate 12 may be a lead frame.
- the circuit element 14 and the detection element 16 are mounted on the upper surface 12a of the base substrate 12.
- the base substrate 12 includes a pad 12b on the upper surface 12a. In FIG. 3, one pad 12b is shown, but the number of pads 12b is not limited to one.
- the pad 12b is electrically connected to the circuit element 14 via the bonding wire 18.
- the base substrate 12 includes an external connection terminal 12c on the lower surface 12d, which is the back surface of the upper surface 12a.
- the semiconductor device 10 is electrically connected to another external device (not shown) by the external connection terminal 12c.
- the circuit element 14 includes an upper surface 14a and a lower surface 14b which is the back surface of the upper surface 14a.
- the circuit element 14 is an element provided with an integrated circuit (ASIC: Application Specific Integrated Circuit) for a specific application.
- ASIC Application Specific Integrated Circuit
- the lower surface 14b of the circuit element 14 is adhered to the upper surface 12a of the base substrate 12 by a die attach film, a die attach material, or the like.
- the circuit element 14 includes a first pad 14c on the upper surface 14a. In FIG. 3, only one first pad 14c is shown, but the number of the first pad 14c is not limited to one.
- the first pad 14c is electrically connected to the pad 12b of the base substrate 12 via the bonding wire 18.
- the circuit element 14 is provided with a second pad 14d on the upper surface 14a in addition to the first pad 14c.
- a second pad 14d is described, but the number of the second pad 14d is not limited to one.
- the second pad 14d is electrically connected to the detection element 16 via the bonding wire 20.
- the bonding wire 20 is an example of a connecting member.
- the circuit element 14 includes a signal processing circuit that processes the signal output from the detection element 16 and outputs the processed signal to the base board 12.
- the circuit element 14 includes a converter, a filter, a temperature sensor, a processor, a memory, and the like.
- the converter converts the voltage signal output from the detection element 16 into a digital signal.
- the filter filters the digital signal from the converter.
- the temperature sensor detects the temperature.
- the processor corrects the filtered digital signal based on the temperature detected by the temperature sensor.
- the memory stores a correction coefficient and the like used when correcting a digital signal using the detected temperature.
- the detection element 16 is a pressure sensor element for measuring pressure.
- the detection element 16 includes an upper surface 16a and a lower surface 16b which is a back surface of the upper surface 16a.
- the detection element 16 is, for example, a piezo resistance type pressure sensor element or a capacitance type pressure sensor element, and is a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) element.
- the lower surface 16b of the detection element 16 is adhered to the upper surface 12a of the base substrate 12 by a die attach film, a die attach material, or the like.
- the detection element 16 is mounted on the upper surface 12a of the base substrate 12, but the detection element 16 may be mounted on the circuit element 14.
- the detection element 16 is provided with a pad 16c on the upper surface 16a. In FIG. 3, one pad 16c is shown, but the number of pads 16c is not limited to one.
- the pad 16c is electrically connected to the second pad 14d of the circuit element 14 via the bonding wire 20. That is, the bonding wire 20 of the detection element 16 is electrically connected to the base substrate 12 via the circuit element 14 and the bonding wire 18.
- the detection element 16 includes a detection unit 16d on which a pressure acts on the upper surface 16a. That is, the detection unit 16d detects the pressure.
- the detection unit 16d of the detection element 16 which is a pressure sensor element is a membrane or a diaphragm that receives pressure.
- the detection unit 16d is provided with a passivation film, for example, and is waterproof.
- the resin package 22 is a package manufactured by molding a hard resin such as a thermosetting resin onto the upper surface 12a of the base substrate 12. That is, as shown in FIG. 3, the resin package 22 is provided on the upper surface 12a of the base substrate 12. The portion of the upper surface 12a (particularly the pad 12b) of the base substrate 12 is protected and waterproof by being covered with the resin package 22.
- a hard resin such as a thermosetting resin
- the circuit element 14, the detection element 16, and the bonding wires 18 and 20 are embedded in the resin package 22.
- the circuit element 14 particularly the first pad 14c and the second pad 14d
- the detection element 16 particularly the pad 16c
- the bonding wires 18 and 20 are protected and waterproof. ..
- the resin package 22 waterproofs the electrical connection between the base substrate 12 and the circuit element 14 and the electrical connection between the circuit element 14 and the detection element 16.
- the resin package 22 includes a base 23 and a protrusion 24.
- the base portion 23 constitutes the base substrate 12 side (Z-axis negative direction side) of the resin package 22. As shown in FIG. 3, the lower surface 23a of the base 23 is in contact with the upper surface 12a of the base substrate 12.
- the circuit element 14, the detection element 16, and the bonding wires 18 and 20 are embedded in the base 23.
- the protruding portion 24 constitutes the opposite side (Z-axis positive direction side) of the base substrate 12 with respect to the base portion 23 of the resin package 22.
- the protruding portion 24 protrudes from the base portion 23 so as to be separated from the base substrate 12.
- the protruding portion 24 protrudes from the base portion 23 in the positive direction (upward) of the Z axis.
- the projecting portion 24 is provided at the central portion of the base portion 23 in a plan view.
- the base 23 extends outward from the outer surface 24a of the protrusion 24.
- the protruding portion 24 includes an exposed hole 22a.
- the exposed hole 22a penetrates the protruding portion 24 in the Z-axis direction (vertical direction).
- the protruding portion 24 has a tubular shape.
- a part of the upper surface 16a of the detection element 16 and the detection unit 16d face the lower end portion of the exposed hole 22a. That is, a part of the upper surface 16a of the detection element 16 and the detection unit 16d are exposed to the outside of the resin package 22 through the exposed holes 22a. That is, the exposed hole 22a exposes the detection unit 16d of the detection element 16 to the outside of the resin package 22.
- the opening of the exposed hole 22a is provided on the upper surface 24b (the surface in the positive direction of the Z axis) of the protruding portion 24. That is, the resin package 22 exposes the detection unit 16d of the detection element 16 upward.
- a pressure acts on the detection unit 16d of the detection element 16 from the outside of the semiconductor device 10 through the slit 27 of the lid member 26 and the exposed hole 22a, which will be described later, and the detection element 16 can measure the pressure.
- the protrusion 24 is located around the detection unit 16d of the detection element 16 in a plan view. That is, the protrusion 24 is located outside the detection unit 16d in a plan view.
- the detection unit 16d which is a portion exposed to the outside by the exposed hole 22a, is waterproofed by, for example, a passivation film.
- the shape of the exposed hole 22a is such that the opening is circular when viewed from the upper surface (Z-axis direction) as shown in FIGS. 1 and 2, and the opening is as shown in FIG.
- the tapered shape is such that the cross-sectional area along the XY plane decreases as the portion approaches the detection portion 16d of the detection element 16, but another shape may be used.
- the exposed hole 22a may function as a pressure introduction hole for introducing pressure into the detection unit 16d.
- the lid member 26 is supported by the upper surface 24b of the protruding portion 24 of the resin package 22 so as to close the exposed hole 22a.
- the lid member 26 is attached to the upper surface 24b of the protrusion 24 by an adhesive (not shown).
- the adhesive is applied over the entire circumference of the upper surface 24b of the protrusion 24 in a plan view. The adhesive is shown only in FIGS. 8 and 9 of the fifth embodiment described later, and is omitted in each of the other drawings.
- the lid member 26 has a substantially disk shape.
- the shape of the lid member 26 is not limited to the disk shape, and may be, for example, a rectangular parallelepiped shape.
- the lid member 26 is made of a resin such as a liquid crystal polymer.
- the lid member 26 is not limited to the resin, and may be made of a metal such as stainless steel (SUS).
- the thickness (length in the Z-axis direction) of the lid member 26 is 50 to 200 ( ⁇ m), and the diameter of the lid member 26 is 2 to 4 (mm).
- the lid member 26 has a slit 27.
- the slit 27 is formed from the outer peripheral portion 26a of the lid member 26 toward the central portion 26b of the lid member 26 in a plan view.
- the slit 27 is formed from the outer peripheral portion 26a of the lid member 26 toward the inside of the lid member 26 in a plan view.
- the outer peripheral portion 26a of the lid member 26 is a portion composed of an outer surface 26c of the lid member 26 and a portion in the vicinity of the outer surface 26c.
- the central portion 26b of the lid member 26 is a portion of the lid member 26 that overlaps with the exposed hole 22a in a plan view.
- the slit 27 extends from the outer surface 26c of the lid member 26 to the central portion 26b of the lid member 26. That is, in a plan view, a part (back portion) of the slit 27 overlaps with the exposed hole 22a.
- the inner portion of the slit 27 does not overlap with the detection unit 16d of the detection element 16 in a plan view. That is, in the first embodiment, in the plan view, the slit 27 is located at a position away from the detection unit 16d of the detection element 16.
- the slit 27 may overlap with the detection unit 16d of the detection element 16 in a plan view.
- the slits 27 are radially extending from the center of the lid member 26 in a plan view toward the outer peripheral portion 26a in the upper direction (Z-axis positive direction side), lower side (Z-axis negative direction side), and outer side (Z-axis negative direction side) of the lid member 26. ) Is open.
- the slit 27 communicates with the exposed hole 22a by being opened downward.
- the slit 27 communicates with the outside of the semiconductor device 10 by being opened above and outside the lid member 26. As a result, the slit 27 communicates the outside of the semiconductor device 10 with the exposed hole 22a.
- the width W (see FIG. 2) of the slit 27 is 50 to 500 ( ⁇ m), but is not limited to this.
- the slit 27 (specifically, the space formed by the slit 27) is an example of the communication portion.
- the space formed by the slit 27 is an example of the first space. It can be said that the inner side surfaces 27a, 27b, 27c of the lid member 26 constituting the slit 27 are an example of the communication portion.
- the outer peripheral portion 26a of the lid member 26 extends radially outward from the outer surface 24a of the protruding portion 24.
- the outer peripheral portion 26a of the lid member 26 corresponds to the extending portion. That is, in the first embodiment, the entire outer peripheral portion 26a of the lid member 26 is an extending portion extending outward from the outer surface 24a of the protruding portion 24 in a plan view.
- FIG. 4 is a cross-sectional view of the state in which the semiconductor device of FIG. 3 is attached to an article of an electronic device. As shown in FIGS. 3 and 4, the resin package 22 is configured to support the O-ring OR.
- the semiconductor device 10 is used by being attached to the housing 2 of the electronic device 1.
- the electronic device 1 is, for example, a pressure measuring device, and includes a semiconductor device 10, an O-ring OR, and a housing 2.
- the O-ring OR is circular.
- the inner diameter of the O-ring OR is the same as or substantially the same as the outer diameter of the protruding portion 24 of the resin package 22.
- the O-ring OR is made of a member that is easily compressed and deformed, such as nitrile rubber.
- the O-ring OR is mounted from above on the protruding portion 24 of the resin package 22 before the lid member 26 is attached.
- the O-ring OR mounted on the protrusion 24 is arranged so as to surround the protrusion 24 in a plan view.
- the inner diameter of the O-ring OR is configured to be larger than the outer diameter of the protruding portion 24.
- the O-ring OR mounted on the protruding portion 24 is restricted from coming off from the upper end portion of the protruding portion 24 by the outer peripheral portion 26a of the lid member 26.
- the O-ring OR mounted on the protrusion 24 is restricted from coming off from the lower end of the protrusion 24 by the base 23 of the resin package 22.
- the housing 2 has an internal space 2a in which the semiconductor device 10 on which the O-ring OR is mounted is arranged.
- the semiconductor device 10 arranged in the internal space 2a is attached to the housing 2 by a known means (not shown) such as fitting.
- the housing 2 has a through hole 2b.
- the through hole 2b communicates the outside of the housing 2 with the internal space 2a.
- the exposed hole 22a of the semiconductor device 10 communicates with the outside of the electronic device 1 through the slit 27 of the lid member 26, the internal space 2a of the housing 2, and the through hole 2b of the housing 2. As a result, the external pressure of the electronic device 1 can be measured by the semiconductor device 10.
- An O-ring OR is arranged in the gap between the semiconductor device 10 arranged as described above and the inner peripheral surface 2c constituting the internal space 2a of the housing 2.
- the gap G between the outer surface 24a of the protrusion 24 and the inner peripheral surface 2c constituting the internal space 2a is the diameter R of the O-ring OR. Shorter than (see Figure 3). Therefore, when the semiconductor device 10 is arranged in the internal space 2a, the O-ring OR is compressionally deformed (see FIG. 4). As a result, the inner peripheral portion ORa of the O-ring OR comes into contact with the outer peripheral surface 24a of the protruding portion 24, and the outer peripheral portion ORb of the O-ring OR comes into contact with the inner peripheral surface 2c constituting the inner space 2a. As a result, the gap between the semiconductor device 10 and the housing 2 is sealed, and the O-ring OR prevents the liquid from entering the inside of the electronic device 1 from the outside of the electronic device 1 through the gap. To.
- the outer peripheral portion 26a of the lid member 26 is an extending portion extending outward in the radial direction from the outer surface 24a of the protruding portion 24. Therefore, when the O-ring OR is arranged so as to surround the protrusion 24 in a plan view, the o-ring OR can be regulated by the extending portion from above.
- the semiconductor device 10 does not include the lid member 26, foreign matter falling from above may come into contact with the detection unit 16d through the exposed hole 22a, which may affect the pressure detection by the detection unit 16d. According to the first embodiment, since the exposed hole 22a is closed by the lid member 26, foreign matter falling from above is prevented from entering the exposed hole 22a.
- the lid member 26 While closing the exposed hole 22a with the lid member 26, in order to apply pressure from the outside to the detection unit 16d, the lid member 26 is penetrated in the vertical direction (Z-axis direction) to communicate the outside and the exposed hole 22a. It is conceivable to provide a hole. However, if the foreign matter falling from above closes the through hole, the pressure from the outside cannot be applied to the detection unit 16d. However, according to the first embodiment, the pressure from the outside is applied to the detection unit 16d from the side of the semiconductor device 10 through the slit 27 and the exposed hole 22a. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the foreign matter falling from above cannot reach the exposed hole 22a.
- the function of the communication portion can be realized only by providing the slit 27 in the lid member 26.
- the lid member 26 is opened not only laterally but also upward by the slit 27. Therefore, the slit 27 can communicate the exposed hole 22a and the outside of the semiconductor device 10 not only on the side of the semiconductor device 10 but also on the upper side. This facilitates the flow of the fluid from the outside to the exposed hole 22a, so that the responsiveness of the detection unit 16d for detecting the pressure of the fluid can be improved. Further, even if the upper part of the slit 27 is blocked by a foreign substance, the communication from the side of the semiconductor device 10 to the exposed hole 22a can be maintained.
- the first embodiment it is possible to reduce the possibility that a foreign substance dropped from above comes into contact with the detection unit 16d through the slit 27.
- the o-ring OR in the electronic device 1 provided with the semiconductor device 10, can be prevented from coming off from above by the outer peripheral portion 26a of the lid member 26.
- the configuration such as the shape of the resin package 22 is not limited to the configuration described above (the configuration shown in FIGS. 1 to 4).
- the base 23 of the resin package 22 is a quadrangle in a plan view, but the base 23 may have a shape other than a quadrangle (for example, a circle) in a plan view.
- the circuit element 14 is electrically connected to the base substrate 12 via the bonding wire 18, and the detection element 16 is electrically connected to the circuit element 14 via the bonding wire 20.
- the connection mode of the base substrate 12, the circuit element 14, and the detection element 16 is not limited to this.
- the detection element 16 may be connected to the base substrate 12 via a bonding wire in the same manner as the circuit element 14. In this case, the detection element 16 is electrically connected to the circuit element 14 via the base substrate 12.
- the base substrate 12, the circuit element 14, and the detection element 16 are each electrically connected via a bonding wire.
- the base substrate 12, the circuit element 14, and the detection element 16 may be electrically connected by means other than the bonding wire.
- the circuit element 14 may be mounted on the base substrate 12 by a flip chip. In this case, the circuit element 14 and the base substrate 12 are electrically connected by solder.
- FIG. 5 is a plan view of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.
- the difference between the semiconductor device 10A according to the second embodiment and the semiconductor device 10 according to the first embodiment is that the lid member 26 includes a slit 28 instead of the slit 27.
- the slit 28 is formed from the outer peripheral portion 26a of the lid member 26 toward the central portion 26b of the lid member 26, similarly to the slit 27 shown in FIG.
- the slit 28 includes a wide portion 28A and a narrow portion 28B.
- the wide portion 28A is longer in the width direction than the narrow portion 28B.
- the width direction is the X-axis direction.
- the wide portion 28A constitutes the inner portion of the slit 28. At least a part of the wide portion 28A overlaps the exposed hole 22a in a plan view. In the second embodiment, the wide portion 28A does not overlap with the detection unit 16d of the detection element 16 in a plan view, but may overlap.
- the narrow portion 28B constitutes a portion other than the inner portion of the slit 28.
- One end of the narrow portion 28B is connected to the wide portion 28A.
- the other end of the narrow portion 28B is open to the outer surface 26c of the lid member 26.
- the narrow portion 28B is located outside the lid member 26 in the radial direction with respect to the exposed hole 22a in a plan view. That is, the narrow portion 28B does not overlap with the exposed hole 22a in a plan view.
- the slit 28 (specifically, the space formed by the slit 28) is an example of the communication portion.
- the space formed by the slit 28 is an example of the first space. It can be said that the inner side surface 28a of the lid member 26 constituting the slit 28 is an example of the communication portion.
- the slit 28 has a tapered shape that tapers toward the outside in the radial direction of the lid member 26.
- the shape of the slit 28 is not limited to the tapered shape.
- the slit 28 may have a step at the boundary between the wide portion 28A and the narrow portion 28B.
- the wide portion 28A facilitates the flow of the fluid between the upper part of the lid member 26 and the exposed hole 22a. Therefore, the responsiveness of the detection unit 16d that detects the pressure of the fluid can be improved.
- the width of the slit 28 is narrowed in the portion that does not overlap with the exposed hole 22a in the plan view, that is, the portion where the lid member 26 and the upper surface 24b of the protruding portion 24 are in contact with each other. Therefore, the contact area between the lid member 26 and the protruding portion 24 can be increased. This stabilizes the lid member 26.
- FIG. 6 is a plan view of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.
- the difference between the semiconductor device 10B according to the third embodiment and the semiconductor device 10 according to the first embodiment is that the lid member 26 includes a plurality of slits 27.
- the lid member 26 of the semiconductor device 10B includes four slits 27.
- the four slits 27 are arranged at equal intervals in the circumferential CD of the lid member 26. In other words, the four slits 27 are arranged at 90 degree intervals in the circumferential CD.
- the number of slits 27 included in the lid member 26 is not limited to four. Further, each of the plurality of slits 27 may be arranged at different intervals from each other in the circumferential direction CD of the lid member 26. Further, the widths of the slits 27 may be the same width as shown in FIG. 6 or may be different widths from each other. Further, the width of each slit 27 is not limited to the width shown in FIG.
- the outer surface 24a of the protrusion 24 is 3 when the lid member 26 is supported by the upper surface 24b of the protrusion 24. It is visually recognized at three or more places through each of the two or more slits 27 provided. This makes it possible to accurately align the lid member 26 with respect to the protruding portion 24.
- FIG. 7 is a plan view of the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention.
- the difference between the semiconductor device 10C according to the fourth embodiment and the semiconductor device 10 according to the first embodiment is that the semiconductor device 10C includes a lid member 29 instead of the lid member 26.
- the lid member 29 is supported by the upper surface 24b of the protruding portion 24 of the resin package 22 so as to close the exposed hole 22a, and has a slit.
- the slit 27 has the same configuration as the lid member 26 (see FIG. 2) of the semiconductor device 10 of the first embodiment.
- the lid member 29 has a substantially disk shape.
- the diameter of the lid member 29 is equal to or less than the outer diameter of the protruding portion 24.
- the diameter of the lid member 29 is the same as the outer diameter of the protruding portion 24.
- the lid member 29 includes four extension portions 29A. Each extending portion 29A extends outward from the outer surface 29c of the lid member 29 in the radial direction of the lid member 29.
- the radial direction of the lid member 29 is a direction extending radially from the center of the lid member 29 toward the outer peripheral portion 29a in a plan view.
- the four extension portions 29A are arranged at equal intervals in the circumferential direction CD of the lid member 29. In other words, the four extension portions 29A are arranged at 90 degree intervals in the circumferential direction CD.
- the portion of the outer peripheral portion 29a of the lid member 29 in the vicinity of the outer surface 29c is not only the inner portion in the radial direction from the outer surface 29c in the plan view but also the outer portion in the radial direction from the outer surface 29c in the plan view.
- the number of extension portions 29A included in the lid member 29 is not limited to four. Further, each of the plurality of extending portions 29A may be arranged at different intervals from each other in the circumferential direction CD of the lid member 29. Further, the length of the circumferential CD of each extending portion 29A is not limited to the length shown in FIG. 7.
- FIG. 8 is a plan view of the semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention.
- FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
- the difference between the semiconductor device 10D according to the fifth embodiment and the semiconductor device 10 according to the first embodiment is that the lid member 26 does not have a slit 27 and is between the lid member 26 and the upper surface 24b of the protrusion 24. The point is that there is a part where the adhesive does not intervene.
- the lid member 26 of the semiconductor device 10D does not have the slit 27 as shown in FIG.
- the lid member 26 is attached to the upper surface 24b of the protrusion 24 by an adhesive.
- the adhesive portion 30 composed of the adhesive is interposed between the protrusion 24 and the lid member 26.
- a space 31 is formed between the lower surface 26d of the lid member 26 and the upper surface 24b of the protruding portion 24. That is, the lower surface 26d of the lid member 26 and the upper surface 24b of the protruding portion 24 face each other via the space 31 in the Z-axis direction.
- each space 31 is formed from the outer surface 24a of the protrusion 24 to the inner surface 24c in a plan view.
- the inner side surface 24c of the protrusion 24 is a surface constituting the exposed hole 22a. That is, the exposed hole 22a and the outside of the semiconductor device 10D are communicated with each other through each space 31.
- the two spaces 31 face each other in the Y-axis direction with the detection unit 16d of the detection element 16 interposed therebetween.
- the two spaces 31 are arranged at 180 degree intervals in the circumferential CD.
- the number of spaces 31 formed between the lower surface 26d of the lid member 26 and the upper surface 24b of the protruding portion 24 is not limited to two. Further, the position where each space 31 is formed is not limited to the position shown in FIG. Further, the two spaces 31 may be arranged at intervals other than 180 degrees in the circumferential direction CD. For example, the distance between the circumferential CDs on the narrow side of the two spaces 31 may be 90 degrees, and the distance between the circumferential CDs on the wide side may be 270 degrees. Further, when three or more spaces 31 are formed, the spaces 31 may be arranged at equal intervals in the circumferential direction CD, or may be arranged at different intervals. Further, the length of the circumferential CD in each space 31 is not limited to the length shown in FIG. Further, the lengths of the circumferential CDs in each space 31 may be the same length as each other as shown in FIG. 8, or may be different lengths from each other.
- Space 31 is an example of a communication section. Further, the space 31 is an example of the second space. It can be said that the lower surface 26d of the lid member 26 constituting the space 31, the upper surface 24b of the protruding portion 24, and the side end portion 30a of the adhesive portion 30 are examples of the communication portion.
- a space 31 without an adhesive is provided in a part between the lid member 26 and the projecting portion 24, and the space 31 is provided.
- FIG. 10 is a perspective view of the semiconductor device according to the sixth embodiment of the present invention.
- FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
- the illustration of the lid member 26 is omitted.
- the semiconductor device 10E according to the sixth embodiment is different from the semiconductor device 10 according to the first embodiment in that the lid member 26 does not have the slit 27 and the protruding portion 24 of the resin package 22 has the recess 24A. be.
- the lid member 26 of the semiconductor device 10E does not have the slit 27 as shown in FIG.
- the protruding portion 24 of the resin package 22 includes two recesses 24A.
- the recess 24A is an example of the first recess.
- Each recess 24A is formed by the upper surface 24b of the protrusion 24 being recessed downward.
- Each recess 24A is formed from the outer surface 24a of the protrusion 24 to the inner surface 24c. That is, as shown in FIGS. 10 and 11, the exposed hole 22a and the outside of the semiconductor device 10D are communicated with each other via the recesses 24A.
- the two recesses 24A are located in a straight line in the Y-axis direction. In other words, the two recesses 24A are arranged at 180 degree intervals in the circumferential CD.
- the number of recesses 24A provided in the protrusion 24 is not limited to two. Further, the position where each recess 24A is formed is not limited to the position shown in FIG. Further, the two recesses 24A may be arranged at intervals other than 180 degrees in the circumferential direction CD. For example, the distance between the circumferential CDs on the narrow side of the two recesses 24A may be 90 degrees, and the distance between the circumferential CDs on the wide side may be 270 degrees. Further, when three or more recesses 24A are formed, the recesses 24A may be arranged at equal intervals in the circumferential direction CD or may be arranged at different intervals.
- the length of the circumferential CD of each recess 24A is not limited to the length shown in FIG. Further, the lengths of the circumferential CDs of the recesses 24A may be the same length as shown in FIG. 10 or may be different lengths from each other. Further, in the sixth embodiment, the depth (length in the Z-axis direction) of each recess 24A is 10 to 100 ( ⁇ m), but is not limited to this.
- the recess 24A (specifically, the space formed by the recess 24A) is an example of a communication portion.
- the space formed by the recess 24A is an example of the third space. It can be said that the pair of inner side surfaces 24d and 24e and the inner bottom surface 24f of the protruding portion 24 constituting the recess 24A are examples of the communicating portion.
- the function of the communicating portion can be realized only by providing the recess 24A in the protruding portion 24.
- FIG. 12 is a perspective view from the bottom surface side of the lid member included in the semiconductor device according to the seventh embodiment of the present invention.
- FIG. 13 is a vertical sectional view of the semiconductor device according to the seventh embodiment of the present invention. The difference between the semiconductor device 10F according to the seventh embodiment and the semiconductor device 10 according to the first embodiment is that the lid member 26 does not have the slit 27 but has the recess 26A.
- the lid member 26 of the semiconductor device 10F does not have the slit 27 as shown in FIG.
- the lid member 26 includes two recesses 26A.
- the recess 26A is an example of the second recess.
- Each recess 26A is formed by the lower surface 26d of the lid member 26 being recessed upward.
- each recess 26A extends from the inner side surface 24c of the protruding portion 24 of the resin package 22 toward the exposed hole 22a in the Y-axis direction. As a result, each recess 26A communicates with the exposed hole 22a. Each recess 26A extends outward from the outer surface 24a of the protrusion 24 in the Y-axis direction. As a result, each recess 26A communicates with the outside of the semiconductor device 10F. From the above, the exposed hole 22a and the outside of the semiconductor device 10D are communicated with each other through each recess 26A.
- the two recesses 26A are located in a straight line in the Y-axis direction. In other words, as shown in FIG. 12, the two recesses 26A are arranged 180 degree apart in the circumferential CD.
- the number of recesses 26A included in the lid member 26 is not limited to two. Further, the position where each recess 26A is formed is not limited to the position shown in FIG. Further, the two recesses 26A may be arranged at intervals other than 180 degrees in the circumferential direction CD. For example, the distance between the circumferential CDs on the narrow side of the two recesses 26A may be 90 degrees, and the distance between the circumferential CDs on the wide side may be 270 degrees. Further, when three or more recesses 26A are formed, the recesses 26A may be arranged at equal intervals in the circumferential direction CD, or may be arranged at different intervals. Further, the size and shape of each recess 26A is not limited to the size and shape shown in FIG. For example, in the seventh embodiment, the depth of each recess 26A is 10 to 100 ( ⁇ m), but is not limited to this. Further, the sizes and shapes of the recesses 26A may be the same as each other or may be different from each other.
- the recess 26A (specifically, the space formed by the recess 26A) is an example of a communication portion.
- the space formed by the recess 26A is an example of the fourth space. It can be said that the inner side surface 26e and the inner bottom surface 26f of the lid member 26 constituting the recess 26A are examples of the communication portion.
- the function of the communication portion can be realized only by providing the recess 26A in the lid member 26.
- FIG. 14 is a plan view of the semiconductor device according to the eighth embodiment of the present invention.
- FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG.
- the semiconductor device 10G according to the eighth embodiment is different from the semiconductor device 10 according to the first embodiment in that the lid member 26 is provided with the slit 27 and the protruding portion 24 of the resin package 22 is provided with the recess 24A.
- the lid member 26 of the semiconductor device 10G includes two slits 27.
- the number, formation position, shape, and size of the slits 27 included in the lid member 26 are arbitrary.
- the protruding portion 24 of the resin package 22 of the semiconductor device 10G includes two recesses 24A as in the sixth embodiment.
- the number, formation position, shape, and size of the recesses 24A provided in the protrusion 24 are arbitrary.
- the communication portion includes each slit 27 and each recess 24A. Specifically, the communication portion includes a first space formed by each slit 27 and a third space formed by each recess 24A.
- the slit 27 and the recess 24A overlap in a plan view. That is, in a plan view, the first space and the third space overlap. As a result, as shown in FIG. 15, the first space formed by each slit 27 and the third space formed by each recess 24A communicate with each other.
- the lid member 26 is provided with a slit 27, and the protruding portion 24 of the resin package 22 is provided with a recess 24A.
- the semiconductor device 10G according to the eighth embodiment may include at least one of the adhesive portion 30 and the recess 26A in addition to the slit 27 and the recess 24A, or instead of the slit 27 and the recess 24A. That is, the semiconductor device 10G according to the eighth embodiment may include at least two of the slit 27, the adhesive portion 30, the recess 24A, and the recess 26A. As described in the fifth embodiment, the adhesive portion 30 is interposed between the protrusion 24 and the lid member 26. The recess 26A is formed on the lower surface 26d of the lid member 26 as described in the seventh embodiment.
- the communication portion of the semiconductor device 10G includes the first space formed by the slit 27.
- the adhesive portion 30 is not applied over the entire circumference of the upper surface 24b of the protruding portion 24 in a plan view.
- the communication portion of the semiconductor device 10G includes a space 31 (second space) formed in the portion where the adhesive portion 30 is not applied.
- the communication portion of the semiconductor device 10G includes a third space formed by the recess 24A.
- the communication portion of the semiconductor device 10G includes a fourth space formed by the recess 26A.
- the communication portion of the semiconductor device 10G includes at least two spaces, a first space, a second space, a third space, and a fourth space.
- the at least two spaces included in the communication unit overlap each other in a plan view.
- the first space to the fourth space may partially overlap or may completely overlap in a plan view.
- the communication portion includes the first space to the third space
- the first space and the second space overlap in a plan view
- the third space is the first space and the second space. It does not have to overlap with.
- the communication portion includes the first space to the fourth space
- the first space and the second space overlap each other
- the third space and the fourth space overlap each other in a plan view. Therefore, the first space and the second space and the third space and the fourth space do not have to overlap each other.
- the cross-sectional area of the communication portion can be increased. This facilitates the flow of the fluid in the communication section, so that the responsiveness of the detection section 16d for detecting the pressure of the fluid can be improved.
- the first space and the third space each independently communicate the exposed hole 22a and the outside of the semiconductor device 10G.
- two or more spaces from the first space to the fourth space may cooperate to communicate the exposed hole 22a with the outside of the semiconductor device 10G.
- FIG. 16 is a vertical sectional view of a modified example of the semiconductor device according to the eighth embodiment of the present invention.
- the slit 27 of the lid member 26 communicates with the outside of the semiconductor device 10H but does not communicate with the exposed hole 22a, and the recess 24A of the protruding portion 24 of the resin package 22. Is not open to the side of the semiconductor device 10H while communicating with the exposed hole 22a.
- the slit 27 and the recess 24A overlap with each other, so that the slit 27 and the recess 24A communicate with each other.
- the exposed hole 22a and the outside of the semiconductor device 10H communicate with each other via the recess 24A and the slit 27.
- FIG. 17 is a plan view of the semiconductor device according to the ninth embodiment of the present invention.
- the difference between the semiconductor device 10I according to the ninth embodiment and the semiconductor device 10G according to the eighth embodiment is that the first space and the third space do not overlap each other in a plan view.
- the lid member 26 of the semiconductor device 10I includes two slits 27, and the protruding portion 24 of the resin package 22 of the semiconductor device 10I includes two recesses 24A.
- the semiconductor device 10I has the same configuration as the semiconductor device 10G according to the eighth embodiment. However, in the semiconductor device 10I, the two slits 27 and the two recesses 24A do not overlap each other in a plan view. In this respect, the semiconductor device 10I is different from the semiconductor device 10G according to the eighth embodiment.
- the semiconductor device 10I according to the ninth embodiment may include at least two of the slit 27, the adhesive portion 30, the recess 24A, and the recess 26A, similarly to the semiconductor device 10G according to the eighth embodiment. That is, the communication portion of the semiconductor device 10I according to the ninth embodiment may include at least two spaces, a first space, a second space, a third space, and a fourth space. In this case, the at least two spaces included in the communication portion do not overlap each other in a plan view in the ninth embodiment.
- the number of routes through which the fluid is circulated can be increased. This facilitates the flow of the fluid in the communication section, so that the responsiveness of the detection section 16d for detecting the pressure of the fluid can be improved.
- the lid member 26 of the semiconductor device 10B according to the third embodiment may include a plurality of slits 28 (slits 28 having a wide portion 28A and a narrow portion 28B) of the second embodiment, or the first. At least one slit 27 of the embodiment and one slit 28 of the second embodiment may be provided.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
嵌装されたOリングの抜けを防止することができる半導体装置を提供する。本発明に係る半導体装置10は、ベース基板12上に実装され、圧力を検出する検出部16dを備える検出素子16と、ベース基板12上に設けられ、検出素子16が埋設された基部23と、基部23から上方へ突出し、検出部16dを上方へ露出させる露出穴22aを有する突出部24と、突出部24の上面24bに支持されて露出穴22aを塞ぐ蓋部材26とを備える。蓋部材26の外周部26aは、平面視において突出部24より外側へ延出している。蓋部材26は、外側面26cに開口されたスリット27を備える。スリット27は、露出穴22aを半導体装置10の側方から外部に連通させる。
Description
本発明は、防水型の半導体装置、及び当該半導体装置を備えた電子機器に関する。
特許文献1には、圧力測定装置等の電子機器に取り付けられ、圧力を測定する防水型の半導体装置が開示されている。半導体装置は、ベース基板と、検出素子と、樹脂パッケージとを備える。検出素子は、圧力を検出するもので、ベース基板に実装されている。検出素子は、ワイヤ等の接続部材を介して、ベース基板や、ベース基板に実装された回路素子と電気的に接続されている。樹脂パッケージは、ベース基板に設けられている。検出素子及び接続部材は、樹脂パッケージに埋設されている。樹脂パッケージは、検出素子の検出部を外部に露出させるための露出穴を備えている。露出穴を介して検出素子の検出部に圧力が作用する。
特許文献1に開示された半導体装置は、露出穴に連通した貫通孔を有する筒状部材を備えている。筒状部材は、Oリングに貫通されている。これにより、筒状部材の周りには、Oリングが嵌装されている。半導体装置が電子機器に取り付けられた状態において、電子機器の筐体と半導体装置との間の隙間が、Oリングによって封止される。これにより、当該隙間を介して外部から電子機器の内部に液体が浸入することが防止されている。
特許文献1に開示された半導体装置が電子機器に取り付けられる際、最初にOリングが半導体装置に嵌装される。次に、Oリングが嵌装された半導体装置が電子機器に取り付けられる。
Oリングの半導体装置への嵌装は容易に実行可能であることが望ましい。そこで、例えば、Oリングは、Oリングの内径が筒状部材の外径以上となるように形成されている。これにより、筒状部材のOリングへの貫通が容易となる。その結果、Oリングを筒状部材へ容易に嵌装することができる。
しかし、上記のように筒状部材のOリングへの貫通が容易であると、Oリングの筒状部材からの抜け落ちも容易となってしまう。すると、Oリングが嵌装された半導体装置が電子機器へ取り付けられる際に、Oリングが筒状部材から抜け落ちる可能性が高まる。そのため、Oリングが嵌装された半導体装置の電子機器への取り付けが困難になるおそれがある。
従って、本発明の目的は、前記課題を解決することにあって、嵌装されたOリングの抜けを防止することができる半導体装置を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
本発明の一態様に係る半導体装置は、
圧力を検出する半導体装置であって、
ベース基板と、
前記ベース基板の上面に実装され、圧力を検出する検出部を備える検出素子と、
前記ベース基板の上面に設けられ、前記検出素子が埋設され、前記検出素子の前記検出部を上方へ露出させる露出穴を有する樹脂パッケージと、
前記露出穴を塞ぐように前記樹脂パッケージに支持された蓋部材と、
前記露出穴を外部と連通させる連通部と、を備え、
前記樹脂パッケージは、
前記検出素子が埋設された基部と、
前記基部から上方へ突出し、前記露出穴を有する突出部と、を備え、
平面視において、前記基部は、前記突出部の外側面より外側へ延出し、
前記蓋部材は、前記突出部の上面に支持され、
前記蓋部材は、前記蓋部材の外周部の少なくとも一部に、平面視において前記突出部の外側面より外側へ延出した延出部を備え、
前記連通部は、前記半導体装置の側方に開口されることによって外部と連通されている。
本発明の一態様に係る半導体装置は、
圧力を検出する半導体装置であって、
ベース基板と、
前記ベース基板の上面に実装され、圧力を検出する検出部を備える検出素子と、
前記ベース基板の上面に設けられ、前記検出素子が埋設され、前記検出素子の前記検出部を上方へ露出させる露出穴を有する樹脂パッケージと、
前記露出穴を塞ぐように前記樹脂パッケージに支持された蓋部材と、
前記露出穴を外部と連通させる連通部と、を備え、
前記樹脂パッケージは、
前記検出素子が埋設された基部と、
前記基部から上方へ突出し、前記露出穴を有する突出部と、を備え、
平面視において、前記基部は、前記突出部の外側面より外側へ延出し、
前記蓋部材は、前記突出部の上面に支持され、
前記蓋部材は、前記蓋部材の外周部の少なくとも一部に、平面視において前記突出部の外側面より外側へ延出した延出部を備え、
前記連通部は、前記半導体装置の側方に開口されることによって外部と連通されている。
本発明によれば、嵌装されたOリングの抜けを防止することができる。
本発明の一態様に係る半導体装置は、
圧力を検出する半導体装置であって、
ベース基板と、
前記ベース基板の上面に実装され、圧力を検出する検出部を備える検出素子と、
前記ベース基板の上面に設けられ、前記検出素子が埋設され、前記検出素子の前記検出部を上方へ露出させる露出穴を有する樹脂パッケージと、
前記露出穴を塞ぐように前記樹脂パッケージに支持された蓋部材と、
前記露出穴を前記半導体装置の外部と連通させる連通部と、を備え、
前記樹脂パッケージは、
前記検出素子が埋設された基部と、
前記基部から上方へ突出し、前記露出穴を有する突出部と、を備え、
平面視において、前記基部は、前記突出部の外側面より外側へ延出し、
前記蓋部材は、前記突出部の上面に支持され、
前記蓋部材は、前記蓋部材の外周部の少なくとも一部に、平面視において前記突出部の外側面より外側へ延出した延出部を備え、
前記連通部は、前記半導体装置の側方に開口されることによって外部と連通されている。
圧力を検出する半導体装置であって、
ベース基板と、
前記ベース基板の上面に実装され、圧力を検出する検出部を備える検出素子と、
前記ベース基板の上面に設けられ、前記検出素子が埋設され、前記検出素子の前記検出部を上方へ露出させる露出穴を有する樹脂パッケージと、
前記露出穴を塞ぐように前記樹脂パッケージに支持された蓋部材と、
前記露出穴を前記半導体装置の外部と連通させる連通部と、を備え、
前記樹脂パッケージは、
前記検出素子が埋設された基部と、
前記基部から上方へ突出し、前記露出穴を有する突出部と、を備え、
平面視において、前記基部は、前記突出部の外側面より外側へ延出し、
前記蓋部材は、前記突出部の上面に支持され、
前記蓋部材は、前記蓋部材の外周部の少なくとも一部に、平面視において前記突出部の外側面より外側へ延出した延出部を備え、
前記連通部は、前記半導体装置の側方に開口されることによって外部と連通されている。
この構成によれば、蓋部材が延出部を備えている。延出部は、突出部の外側面より外側へ延出している。そのため、Oリングが、その内周部が平面視において突出部を囲むように配置された場合、Oリングの上方からの抜けは、延出部によって規制可能である。
仮に、半導体装置が蓋部材を備えていない場合、上方から落下する異物が露出穴を介して検出部に接触し、検出部による圧力の検出に影響を及ぼすおそれがある。この構成によれば、露出穴が蓋部材によって塞がされているため、上方から落下する異物の露出穴への進入が防止される。
蓋部材で露出穴を塞ぎつつ、外部からの圧力を検出部に作用させるために、蓋部材を上下方向に貫通して外部と露出穴とを連通させる貫通孔を設けることが考えられる。しかし、上方から落下する異物が貫通孔を塞いでしまうと、外部からの圧力を検出部に作用させることができなくなる。しかし、この構成によれば、外部からの圧力は、半導体装置の側方から連通部及び露出穴を介して検出部に作用される。そのため、上方から落下する異物が連通部を塞いでしまう可能性を低くすることができる。
前記連通部は、平面視において前記蓋部材の外周部から内側へ向けて形成されたスリットによって形成される空間を有していてもよい。
この構成によれば、蓋部材にスリットを設けるだけで、連通部の機能を実現することができる。
この構成によれば、蓋部材は、スリットによって、側方だけでなく、上方にも開口されている。そのため、連通部は、半導体装置の側方だけでなく上方においても、露出穴と半導体装置の外部とを連通させることができる。これにより、外部から露出穴への流体の流通が容易となるため、流体の圧力を検出する検出部の応答性を向上させることができる。また、仮に、スリットの上方が異物によって塞がれた場合であっても、半導体装置の側方から露出穴への連通を維持することができる。
平面視において、前記スリットは、前記検出部から外れた位置にあってもよい。
この構成によれば、上方から落下した異物がスリットを介して検出部に接触する可能性を低くすることができる。
前記スリットは、平面視において少なくとも一部が前記露出穴と重複した幅広部と、前記幅広部と繋がっており、平面視において前記露出穴と重複しない幅狭部と、を備えていてもよい。
この構成によれば、幅広部によって蓋部材の上方と露出穴との流体の流通が容易となる。そのため、流体の圧力を検出する検出部の応答性を向上させることができる。
この構成によれば、平面視において露出穴と重複していない部分、つまり蓋部材と突出部の上面とが接触する部分において、スリットの幅が狭くなっている。そのため、蓋部材と突出部との接触面積を大きくすることができる。これにより、蓋部材が安定する。
前記蓋部材は、3つ以上の前記スリットを備えていてもよい。
この構成によれば、蓋部材が突出部の上面に支持されるときに、突出部の外側面が3つ以上設けられたスリットの各々を介して3か所以上で視認される。これにより、蓋部材の突出部に対する位置合わせを精度よく実行することができる。
本発明の一態様に係る半導体装置は、前記突出部の上面と前記蓋部材との間の一部に介在して前記蓋部材を前記突出部に固定する接着部を備え、前記連通部は、前記突出部の上面と前記蓋部材との間の前記接着部が介在していない部分において互いに対向する前記突出部の上面と前記蓋部材との間の空間を有していてもよい。
この構成によれば、蓋部材が突出部に接着されるときに、蓋部材と突出部との間の一部に接着剤をつけない領域を設けるだけで、当該領域を連通部として機能させることができる。
前記突出部は、前記突出部の上面から下方へ凹んだ第1凹部を備え、前記連通部は、前記第1凹部によって形成される空間を有していてもよい。
この構成によれば、突出部に第1凹部を設けるだけで、連通部の機能を実現することができる。
前記蓋部材は、前記蓋部材の下面から上方へ凹んだ第2凹部を備え、前記連通部は、前記第2凹部によって形成される空間を有する。
この構成によれば、蓋部材に第2凹部を設けるだけで、連通部の機能を実現することができる。
本発明の一態様に係る半導体装置は、
平面視において前記蓋部材の外周部から内側へ向けて形成されたスリット、前記突出部の上面と前記蓋部材との間の一部に介在して前記蓋部材を前記突出部に固定する接着部、前記突出部の上面から下方へ凹んだ第1凹部、及び前記蓋部材の下面から上方へ凹んだ第2凹部の少なくとも2つを備え、
前記連通部は、前記半導体装置が前記スリットを備えている場合に、前記スリットによって形成される第1空間を備え、
前記連通部は、前記半導体装置が前記接着部を備えている場合に、前記突出部の上面と前記蓋部材との間の前記接着部が設けられていない部分において互いに対向する前記突出部の上面と前記蓋部材との間の第2空間を備え、
前記連通部は、前記半導体装置が前記第1凹部を備えている場合に、前記第1凹部によって形成される第3空間を備え、
前記連通部は、前記半導体装置が前記第2凹部を備えている場合に、前記第2凹部によって形成される第4空間を備え、
平面視において、前記第1空間、前記第2空間、前記第3空間、及び前記第4空間は、互いに重複していてもよい。
平面視において前記蓋部材の外周部から内側へ向けて形成されたスリット、前記突出部の上面と前記蓋部材との間の一部に介在して前記蓋部材を前記突出部に固定する接着部、前記突出部の上面から下方へ凹んだ第1凹部、及び前記蓋部材の下面から上方へ凹んだ第2凹部の少なくとも2つを備え、
前記連通部は、前記半導体装置が前記スリットを備えている場合に、前記スリットによって形成される第1空間を備え、
前記連通部は、前記半導体装置が前記接着部を備えている場合に、前記突出部の上面と前記蓋部材との間の前記接着部が設けられていない部分において互いに対向する前記突出部の上面と前記蓋部材との間の第2空間を備え、
前記連通部は、前記半導体装置が前記第1凹部を備えている場合に、前記第1凹部によって形成される第3空間を備え、
前記連通部は、前記半導体装置が前記第2凹部を備えている場合に、前記第2凹部によって形成される第4空間を備え、
平面視において、前記第1空間、前記第2空間、前記第3空間、及び前記第4空間は、互いに重複していてもよい。
この構成によれば、連通部の断面積を大きくすることができる。これにより、連通部における流体の流通が容易となるため、流体の圧力を検出する検出部の応答性を向上させることができる。
本発明の一態様に係る半導体装置は、
平面視において前記蓋部材の外周部から内側へ向けて形成されたスリット、前記突出部の上面と前記蓋部材との間の一部に介在して前記蓋部材を前記突出部に固定する接着部、前記突出部の上面から下方へ凹んだ第1凹部、及び前記蓋部材の下面から上方へ凹んだ第2凹部の少なくとも2つを備え、
前記連通部は、前記半導体装置が前記スリットを備えている場合に、前記スリットによって形成される第1空間を備え、
前記連通部は、前記半導体装置が前記接着部を備えている場合に、前記突出部の上面と前記蓋部材との間の前記接着部が設けられていない部分において互いに対向する前記突出部の上面と前記蓋部材との間の第2空間を備え、
前記連通部は、前記半導体装置が前記第1凹部を備えている場合に、前記第1凹部によって形成される第3空間を備え、
前記連通部は、前記半導体装置が前記第2凹部を備えている場合に、前記第2凹部によって形成される第4空間を備え、
平面視において、前記第1空間、前記第2空間、前記第3空間、及び前記第4空間は、互いに重複していなくてもよい。
平面視において前記蓋部材の外周部から内側へ向けて形成されたスリット、前記突出部の上面と前記蓋部材との間の一部に介在して前記蓋部材を前記突出部に固定する接着部、前記突出部の上面から下方へ凹んだ第1凹部、及び前記蓋部材の下面から上方へ凹んだ第2凹部の少なくとも2つを備え、
前記連通部は、前記半導体装置が前記スリットを備えている場合に、前記スリットによって形成される第1空間を備え、
前記連通部は、前記半導体装置が前記接着部を備えている場合に、前記突出部の上面と前記蓋部材との間の前記接着部が設けられていない部分において互いに対向する前記突出部の上面と前記蓋部材との間の第2空間を備え、
前記連通部は、前記半導体装置が前記第1凹部を備えている場合に、前記第1凹部によって形成される第3空間を備え、
前記連通部は、前記半導体装置が前記第2凹部を備えている場合に、前記第2凹部によって形成される第4空間を備え、
平面視において、前記第1空間、前記第2空間、前記第3空間、及び前記第4空間は、互いに重複していなくてもよい。
この構成によれば、流体が流通される経路の数を増やすことができる。これにより、連通部における流体の流通が容易となるため、流体の圧力を検出する検出部の応答性を向上させることができる。
本発明の一態様に係る半導体装置は、前記ベース基板の上面に実装された回路素子と、前記回路素子と前記検出素子とを電気的に接続する接続部材と、を備えていてもよい。
本発明の一態様に係る電子機器は、前記半導体装置と、平面視において前記半導体装置の前記樹脂パッケージの前記突出部を囲むように配置され、内周部が前記突出部の外側面に接触したOリングと、前記半導体装置が取り付けられた筐体と、を備えていてもよい。
この構成によれば、半導体装置を備える電子機器において、Oリングの上方からの抜けを、延出部によって規制することができる。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る半導体装置10の斜視図である。図2は、第1実施形態に係る半導体装置10の平面図である。図3は、図2のA-A線に沿った断面図である。図4は、図3の半導体装置が電子機器の物品に取り付けられた状態の断面図である。これらの図及び後述する図に示すX-Y-Z直交座標系は本発明の理解を容易にするためのものであって、発明を限定するものではない。
図1は、本発明の第1実施形態に係る半導体装置10の斜視図である。図2は、第1実施形態に係る半導体装置10の平面図である。図3は、図2のA-A線に沿った断面図である。図4は、図3の半導体装置が電子機器の物品に取り付けられた状態の断面図である。これらの図及び後述する図に示すX-Y-Z直交座標系は本発明の理解を容易にするためのものであって、発明を限定するものではない。
半導体装置10は、圧力を検出する圧力センサである。図1~図3に示すように、半導体装置10は、ベース基板12と、ベース基板12に実装された回路素子14と、ベース基板12に実装された検出素子16と、樹脂パッケージ22と、蓋部材26とを備える。
第1実施形態において、ベース基板12は、ガラスエポキシ基板やセラミック基板等のリジッド基板であるが、これに限らない。例えば、ベース基板12は、リードフレームであってもよい。
図3に示すように、ベース基板12の上面12aに、回路素子14及び検出素子16が実装されている。ベース基板12は、上面12aにパッド12bを備える。図3において、パッド12bは1つ記されているが、パッド12bは1つに限らない。パッド12bは、ボンディングワイヤ18を介して回路素子14と電気的に接続される。ベース基板12は、上面12aの裏面である下面12dに外部接続端子12cを備える。半導体装置10は、外部接続端子12cによって、外部の他の装置(不図示)と電気的に接続される。
回路素子14は、上面14aと、上面14aの裏面である下面14bとを備える。第1実施形態において、回路素子14は、特定用途向け集積回路(ASIC:Application Specific Integrated Circuit)を備える素子である。第1実施形態の場合、回路素子14の下面14bが、ダイアタッチフィルムやダイアタッチ材等によって、ベース基板12の上面12aに接着されている。
回路素子14は、上面14aに第1パッド14cを備える。図3において、第1パッド14cは1つのみ記されているが、第1パッド14cは1つに限らない。第1パッド14cは、ボンディングワイヤ18を介してベース基板12のパッド12bと電気的に接続される。
回路素子14は、第1パッド14cとは別に、上面14aに第2パッド14dを備える。図3において、第2パッド14dは1つ記されているが、第2パッド14dは1つに限らない。第2パッド14dは、ボンディングワイヤ20を介して検出素子16と電気的に接続される。ボンディングワイヤ20は、接続部材の一例である。
回路素子14は、検出素子16から出力された信号を処理し、処理後の信号をベース基板12に出力する信号処理回路を備える。例えば、第1実施形態の場合、回路素子14は、コンバータ、フィルタ、温度センサ、プロセッサ、及びメモリ等を備える。コンバータは、検出素子16から出力された電圧信号をデジタル信号に変換する。フィルタは、コンバータからのデジタル信号をフィルタリングする。温度センサは、温度を検出する。プロセッサは、温度センサの検出温度に基づいてフィルタリングされたデジタル信号を補正する。メモリは、検出温度を用いてデジタル信号を補正するときに使用する補正係数などを記憶する。
第1実施形態の場合、検出素子16は、圧力を測定するための圧力センサ素子である。検出素子16は、上面16aと、上面16aの裏面である下面16bとを備える。検出素子16は、例えば、ピエゾ抵抗型の圧力センサ素子または静電容量型の圧力センサ素子であり、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)素子である。第1実施形態の場合、検出素子16の下面16bが、ダイアタッチフィルムやダイアタッチ材等によって、ベース基板12の上面12aに接着されている。なお、第1実施形態では、検出素子16はベース基板12の上面12aに実装されているが、検出素子16は回路素子14上に実装されていてもよい。
検出素子16は、上面16aにパッド16cを備える。図3において、パッド16cは1つ記されているが、パッド16cは1つに限らない。パッド16cは、ボンディングワイヤ20を介して回路素子14の第2パッド14dと電気的に接続される。すなわち、検出素子16のボンディングワイヤ20は、回路素子14とボンディングワイヤ18とを介して、ベース基板12に電気的に接続されている。
検出素子16は、上面16aに、圧力が作用する検出部16dを備える。つまり、検出部16dは、圧力を検出する。第1実施形態の場合、圧力センサ素子である検出素子16の検出部16dは、圧力を受けるメンブレンやダイヤフラムである。なお、検出部16dは、例えば、パッシベーション膜を備えており、防水されている。
樹脂パッケージ22は、例えば熱硬化性樹脂などの硬質樹脂をベース基板12の上面12aにモールド成型することによって作製されたパッケージである。つまり、図3に示すように、樹脂パッケージ22は、ベース基板12の上面12aに設けられている。ベース基板12の上面12aの部分(特にパッド12b)は、樹脂パッケージ22に覆われることにより保護されつつ防水されている。
図3に示すように、回路素子14、検出素子16、及びボンディングワイヤ18、20は、樹脂パッケージ22に埋設されている。樹脂パッケージ22内に埋設されることにより、回路素子14(特に第1パッド14c及び第2パッド14d)、検出素子16(特にパッド16c)、及びボンディングワイヤ18、20が保護されつつ防水されている。
以上より、樹脂パッケージ22により、ベース基板12と回路素子14との間の電気的接続および回路素子14と検出素子16との間の電気的接続が、樹脂パッケージ22によって防水されている。
図1及び図3に示すように、樹脂パッケージ22は、基部23と、突出部24とを備える。
基部23は、樹脂パッケージ22のうち、ベース基板12側(Z軸負方向側)を構成している。図3に示すように、基部23の下面23aは、ベース基板12の上面12aに接触している。
回路素子14、検出素子16、及びボンディングワイヤ18、20は、基部23に埋設されている。
突出部24は、樹脂パッケージ22のうち、基部23に対してベース基板12の反対側(Z軸正方向側)を構成している。突出部24は、ベース基板12から離れるように基部23から突出している。言い換えると、突出部24は、基部23からZ軸正方向(上方)へ突出している。
図1及び図2に示すように、突出部24は、平面視における基部23の中央部に設けられている。言い換えると、平面視において、基部23は、突出部24の外側面24aより外側へ延出している。
突出部24は、露出穴22aを備える。露出穴22aは、突出部24をZ軸方向(上下方向)に貫通している。突出部24は、筒状である。
図3に示すように、検出素子16の上面16aの一部と検出部16dとは、露出穴22aの下端部に面している。つまり、検出素子16の上面16aの一部と検出部16dとは、露出穴22aを介して樹脂パッケージ22の外部に露出されている。すなわち、露出穴22aは、検出素子16の検出部16dを樹脂パッケージ22の外部に露出させる。露出穴22aの開口部は、突出部24の上面24b(Z軸正方向の面)に設けられている。つまり、樹脂パッケージ22は、検出素子16の検出部16dを上方へ露出させる。後述する蓋部材26のスリット27と露出穴22aを介して、半導体装置10の外部から検出素子16の検出部16dに圧力が作用し、検出素子16はその圧力を測定することができる。
図2に示すように、突出部24は、平面視において、検出素子16の検出部16dの周りに位置している。つまり、突出部24は、平面視において、検出部16dの外側に位置している。
なお、検出素子16において、露出穴22aによって外部に露出する部分である検出部16dは、例えばパッシベーション膜によって防水されている。また、第1実施形態の場合、露出穴22aの形状は、図1及び図2に示すように開口部が上面(Z軸方向)視で円形状であって、また図3に示すように開口部から検出素子16の検出部16dに接近するにしたがってXY平面に沿った断面積が減少するテーパ形状であるが、別の形状であってもよい。露出穴22aは、圧力を検出部16dに導入する圧力導入孔として機能できればよい。
図1~図3に示すように、蓋部材26は、露出穴22aを塞ぐように、樹脂パッケージ22の突出部24の上面24bに支持されている。第1実施形態において、蓋部材26は、接着剤(不図示)によって突出部24の上面24bに取り付けられている。第1実施形態では、平面視における突出部24の上面24bの全周に亘って、接着剤が塗布されている。なお、接着剤は、後述する第5実施形態の図8及び図9のみにおいて図示されており、他の各図において図示が省略されている。
図1及び図2に示すように、第1実施形態において、蓋部材26は、略円盤形状である。なお、蓋部材26の形状は、円盤形状に限らず、例えば直方体形状であってもよい。
第1実施形態において、蓋部材26は、液晶ポリマー等の樹脂で構成されている。なお、蓋部材26は、樹脂に限らず、例えばステンレス鋼(SUS)等の金属で構成されていてもよい。第1実施形態において、蓋部材26の厚み(Z軸方向の長さ)は、50~200(μm)であり、蓋部材26の直径は、2~4(mm)である。
蓋部材26は、スリット27を有している。スリット27は、平面視において、蓋部材26の外周部26aから蓋部材26の中央部26bへ向けて形成されている。言い換えると、スリット27は、平面視において、蓋部材26の外周部26aから蓋部材26の内側へ向けて形成されている。蓋部材26の外周部26aは、蓋部材26の外側面26cと外側面26cの近傍部分とよりなる部分である。蓋部材26の中央部26bは、蓋部材26のうち、平面視において露出穴22aと重複する部分である。
第1実施形態において、スリット27は、図1~図3に示すように、蓋部材26の外側面26cから蓋部材26の中央部26bまで延びている。つまり、平面視において、スリット27の一部(奥部)は、露出穴22aと重複している。但し、第1実施形態では、図2に示すように、平面視において、スリット27の奥部は、検出素子16の検出部16dと重複していない。つまり、第1実施形態では、平面視において、スリット27は、検出素子16の検出部16dから外れた位置にある。なお、スリット27は、平面視において、検出素子16の検出部16dと重複していてもよい。
スリット27は、蓋部材26の上方(Z軸正方向側)、下方(Z軸負方向側)、及び外側方(平面視における蓋部材26の中心から外周部26aへ向けて放射状に延びる径方向)に開口されている。スリット27は、下方に開口されていることによって露出穴22aと連通されている。スリット27は、蓋部材26の上方及び外側方に開口されていることによって、半導体装置10の外部と連通されている。これにより、スリット27は、半導体装置10の外部と露出穴22aとを連通させている。
第1実施形態において、スリット27の幅W(図2参照)は、50~500(μm)であるが、これに限らない。
スリット27(詳細には、スリット27によって形成される空間)は、連通部の一例である。スリット27によって形成される空間は、第1空間の一例である。スリット27を構成する蓋部材26の内側面27a,27b,27cが、連通部の一例であるとも言える。
第1実施形態では、図2に示すように、平面視において、蓋部材26の外周部26aは、突出部24の外側面24aより、径方向の外側へ延出されている。第1実施形態では、蓋部材26の外周部26aが延出部に相当する。つまり、第1実施形態では、蓋部材26の外周部26aの全部が、平面視において突出部24の外側面24aより外側へ延出した延出部である。
図4は、図3の半導体装置が電子機器の物品に取り付けられた状態の断面図である。図3及び図4に示すように、樹脂パッケージ22は、OリングORを支持するように構成されている。
図4に示すように、半導体装置10は、電子機器1の筐体2に取り付けられて使用される。電子機器1は、例えば圧力測定装置であり、半導体装置10と、OリングORと、筐体2とを備えている。
OリングORは、環状である。OリングORの内径は、樹脂パッケージ22の突出部24の外径と同一または略同一に構成されている。OリングORは、ニトリルゴム等の圧縮変形容易な部材によって構成されている。
図3に破線で示すように、OリングORは、蓋部材26が取り付けられる前の樹脂パッケージ22の突出部24に、上方から装着される。突出部24に装着されたOリングORは、平面視において、突出部24を囲むように配置されている。第1実施形態では、OリングORの内径は、突出部24の外径より大きく構成されている。これにより、上記の装着が容易に実行可能である。OリングORの突出部24への装着後に、蓋部材26が突出部24の上面24bに接着される。
図3に示すように、突出部24に装着されたOリングORが、突出部24の上端部から抜けることは、蓋部材26の外周部26aによって規制される。突出部24に装着されたOリングORが、突出部24の下端部から抜けることは、樹脂パッケージ22の基部23によって規制される。
図4に示すように、筐体2は、OリングORが装着された半導体装置10が配置される内部スペース2aを有する。内部スペース2aに配置された半導体装置10は、嵌合等の公知の手段(不図示)によって、筐体2に取り付けられている。
筐体2は、貫通孔2bを有する。貫通孔2bは、筐体2の外部と内部スペース2aとを連通している。半導体装置10の露出穴22aは、蓋部材26のスリット27、筐体2の内部スペース2a、及び筐体2の貫通孔2bを介して、電子機器1の外部と連通している。これにより、半導体装置10によって、電子機器1の外部の圧力が測定可能となる。
上記のように配置された半導体装置10と筐体2の内部スペース2aを構成する内周面2cとの間の隙間を封止するために、この隙間にOリングORが配置される。
半導体装置10が筐体2の内部スペース2aに配置された状態において、突出部24の外側面24aと内部スペース2aを構成する内周面2cとの間のギャップGは、OリングORの直径R(図3参照)より短い。そのため、半導体装置10が内部スペース2aに配置されるとき、OリングORは圧縮変形する(図4参照)。これにより、OリングORの内周部ORaは、突出部24の外側面24aに接触し、OリングORの外周部ORbは、内部スペース2aを構成する内周面2cに接触する。その結果、半導体装置10と筐体2との間の隙間が封止され、電子機器1の外部から当該隙間を介して電子機器1の内部へ液体が浸入することが、OリングORによって防止される。
第1実施形態によれば、蓋部材26の外周部26aが、突出部24の外側面24aより、径方向の外側へ延出された延出部である。そのため、OリングORが、平面視において突出部24を囲むように配置された場合、OリングORの上方からの抜けは、延出部によって規制可能である。
仮に、半導体装置10が蓋部材26を備えていない場合、上方から落下する異物が露出穴22aを介して検出部16dに接触し、検出部16dによる圧力の検出に影響を及ぼすおそれがある。第1実施形態によれば、露出穴22aが蓋部材26によって塞がされているため、上方から落下する異物の露出穴22aへの進入が防止される。
蓋部材26で露出穴22aを塞ぎつつ、外部からの圧力を検出部16dに作用させるために、蓋部材26を上下方向(Z軸方向)に貫通して外部と露出穴22aとを連通させる貫通孔を設けることが考えられる。しかし、上方から落下する異物が貫通孔を塞いでしまうと、外部からの圧力を検出部16dに作用させることができなくなる。しかし、第1実施形態によれば、外部からの圧力は、半導体装置10の側方からスリット27及び露出穴22aを介して検出部16dに作用される。そのため、上方から落下する異物が露出穴22aへ到達することができなくなる可能性を低くすることができる。
第1実施形態によれば、蓋部材26にスリット27を設けるだけで、連通部の機能を実現することができる。
第1実施形態によれば、蓋部材26は、スリット27によって、側方だけでなく、上方にも開口されている。そのため、スリット27は、半導体装置10の側方だけでなく上方においても、露出穴22aと半導体装置10の外部とを連通させることができる。これにより、外部から露出穴22aへの流体の流通が容易となるため、流体の圧力を検出する検出部16dの応答性を向上させることができる。また、仮に、スリット27の上方が異物によって塞がれた場合であっても、半導体装置10の側方から露出穴22aへの連通を維持することができる。
第1実施形態によれば、上方から落下した異物がスリット27を介して検出部16dに接触する可能性を低くすることができる。
第1実施形態によれば、半導体装置10を備える電子機器1において、OリングORの上方からの抜けを、蓋部材26の外周部26aによって規制することができる。
樹脂パッケージ22の形状等の構成は、上述した構成(図1~図4に示された構成)に限らない。例えば、第1実施形態において、樹脂パッケージ22の基部23は平面視において四角形であるが、基部23は平面視において四角形以外の形状(例えば円形)であってもよい。
第1実施形態では、回路素子14はボンディングワイヤ18を介してベース基板12と電気的に接続され、検出素子16はボンディングワイヤ20を介して回路素子14と電気的に接続されていた。しかし、ベース基板12、回路素子14、及び検出素子16の接続態様は、これに限らない。例えば、検出素子16は、回路素子14と同様にボンディングワイヤを介してベース基板12と接続されていてもよい。この場合、検出素子16は、ベース基板12を介して回路素子14と電気的に接続される。
第1実施形態では、ベース基板12、回路素子14、検出素子16は、それぞれボンディングワイヤを介して電気的に接続されていた。しかし、ベース基板12、回路素子14、検出素子16は、ボンディングワイヤ以外の手段によって電気的に接続されていてもよい。例えば、回路素子14がフリップチップによってベース基板12に実装されていてもよい。この場合、回路素子14とベース基板12とは半田によって電気的に接続される。
<第2実施形態>
図5は、本発明の第2実施形態に係る半導体装置の平面図である。第2実施形態に係る半導体装置10Aが第1実施形態に係る半導体装置10と異なる点は、蓋部材26がスリット27の代わりにスリット28を備える点である。
図5は、本発明の第2実施形態に係る半導体装置の平面図である。第2実施形態に係る半導体装置10Aが第1実施形態に係る半導体装置10と異なる点は、蓋部材26がスリット27の代わりにスリット28を備える点である。
図5に示すように、スリット28は、図2に示すスリット27と同様に、蓋部材26の外周部26aから蓋部材26の中央部26bへ向けて形成されている。
スリット28は、幅広部28Aと幅狭部28Bとを備える。幅広部28Aは、幅狭部28Bよりも幅方向に長い。第2実施形態において、幅方向は、X軸方向である。
幅広部28Aは、スリット28の奥部を構成している。幅広部28Aの少なくとも一部は、平面視において、露出穴22aと重複している。第2実施形態では、幅広部28Aは、平面視において検出素子16の検出部16dと重複していないが重複していてもよい。
幅狭部28Bは、スリット28の奥部以外の部分を構成している。幅狭部28Bの一端部は、幅広部28Aと繋がっている。幅狭部28Bの他端部は、蓋部材26の外側面26cに開口している。幅狭部28Bは、平面視において露出穴22aより、蓋部材26の径方向の外側に位置している。つまり、幅狭部28Bは、平面視において露出穴22aと重複していない。
スリット28(詳細には、スリット28によって形成される空間)は、連通部の一例である。スリット28によって形成される空間は、第1空間の一例である。スリット28を構成する蓋部材26の内側面28aが、連通部の一例であるとも言える。
第2実施形態では、スリット28は、蓋部材26の径方向の外側へ向かうにしたがって先細りとなるテーパ状である。しかし、スリット28の形状は、テーパ状に限らない。例えば、図5に一点鎖線で示すように、スリット28は、幅広部28Aと幅狭部28Bとの境界部に段差を備えていてもよい。
第2実施形態によれば、幅広部28Aによって蓋部材26の上方と露出穴22aとの流体の流通が容易となる。そのため、流体の圧力を検出する検出部16dの応答性を向上させることができる。
第2実施形態によれば、平面視において露出穴22aと重複していない部分、つまり蓋部材26と突出部24の上面24bとが接触する部分において、スリット28の幅が狭くなっている。そのため、蓋部材26と突出部24との接触面積を大きくすることができる。これにより、蓋部材26が安定する。
<第3実施形態>
図6は、本発明の第3実施形態に係る半導体装置の平面図である。第3実施形態に係る半導体装置10Bが第1実施形態に係る半導体装置10と異なる点は、蓋部材26が複数のスリット27を備える点である。
図6は、本発明の第3実施形態に係る半導体装置の平面図である。第3実施形態に係る半導体装置10Bが第1実施形態に係る半導体装置10と異なる点は、蓋部材26が複数のスリット27を備える点である。
図6に示すように、半導体装置10Bの蓋部材26は、4つのスリット27を備える。4つのスリット27は、蓋部材26の周方向CDにおいて等間隔を開けて配置されている。言い換えると、4つのスリット27は、周方向CDにおいて90度間隔で配置されている。
なお、蓋部材26が備えるスリット27の数は、4つに限らない。また、複数のスリット27の各々は、蓋部材26の周方向CDにおいて互いに異なる間隔を開けて配置されていてもよい。また、各スリット27の幅は、図6に示すように互いに同一の幅であってもよいし、互いに異なる幅であってもよい。また、各スリット27の幅は、図6に示す幅に限らない。
第3実施形態によれば、半導体装置10Bが3つ以上のスリット27を備えている場合、蓋部材26が突出部24の上面24bに支持されるときに、突出部24の外側面24aが3つ以上設けられたスリット27の各々を介して3か所以上で視認される。これにより、蓋部材26の突出部24に対する位置合わせを精度よく実行することができる。
<第4実施形態>
図7は、本発明の第4実施形態に係る半導体装置の平面図である。第4実施形態に係る半導体装置10Cが第1実施形態に係る半導体装置10と異なる点は、半導体装置10Cが、蓋部材26の代わりに蓋部材29を備える点である。
図7は、本発明の第4実施形態に係る半導体装置の平面図である。第4実施形態に係る半導体装置10Cが第1実施形態に係る半導体装置10と異なる点は、半導体装置10Cが、蓋部材26の代わりに蓋部材29を備える点である。
蓋部材29は、第1実施形態の半導体装置10の蓋部材26(図2参照)と同様に、露出穴22aを塞ぐように樹脂パッケージ22の突出部24の上面24bに支持されており、スリット27を有している。スリット27は、第1実施形態の半導体装置10の蓋部材26(図2参照)と同構成である。
第3実施形態において、蓋部材29は、略円盤形状である。蓋部材29の直径は、突出部24の外径以下である。図7では、蓋部材29の直径は、突出部24の外径と同一である。蓋部材29は、4つの延出部29Aを備えている。各延出部29Aは、蓋部材29の外側面29cから、蓋部材29の径方向の外側へ延出されている。蓋部材29の径方向は、平面視における蓋部材29の中心から外周部29aへ向けて放射状に延びた方向である。
4つの延出部29Aは、蓋部材29の周方向CDにおいて等間隔を開けて配置されている。言い換えると、4つの延出部29Aは、周方向CDにおいて90度間隔で配置されている。第4実施形態では、蓋部材29の外周部29aにおける外側面29cの近傍部分は、平面視における外側面29cより径方向の内側部分のみならず、平面視における外側面29cより径方向の外側部分である4つの延出部29Aを含む。つまり、第4実施形態において、蓋部材29は、外周部29aの一部に延出部29Aを備えている。
なお、蓋部材29が備える延出部29Aの数は、4つに限らない。また、複数の延出部29Aの各々は、蓋部材29の周方向CDにおいて互いに異なる間隔を開けて配置されていてもよい。また、各延出部29Aの周方向CDの長さは、図7に示される長さに限らない。
<第5実施形態>
図8は、本発明の第5実施形態に係る半導体装置の平面図である。図9は、図8のB-B線に沿った断面図である。第5実施形態に係る半導体装置10Dが第1実施形態に係る半導体装置10と異なる点は、蓋部材26がスリット27を備えておらず、蓋部材26と突出部24の上面24bとの間に接着剤が介在していない部分がある点である。
図8は、本発明の第5実施形態に係る半導体装置の平面図である。図9は、図8のB-B線に沿った断面図である。第5実施形態に係る半導体装置10Dが第1実施形態に係る半導体装置10と異なる点は、蓋部材26がスリット27を備えておらず、蓋部材26と突出部24の上面24bとの間に接着剤が介在していない部分がある点である。
図8に示すように、半導体装置10Dの蓋部材26は、図2に示すようなスリット27を備えていない。
図9に示すように、蓋部材26は、接着剤によって突出部24の上面24bに取り付けられている。接着剤によって構成される接着部30は、突出部24と蓋部材26との間に介在されている。第5実施形態では、平面視における突出部24の上面24bの周方向CDの2箇所において、接着剤が塗布されていない部分がある。言い換えると、第5実施形態では、蓋部材26の下面26dと突出部24の上面24bとの間において、接着部30が介在していない部分がある。当該部分では、蓋部材26の下面26dと突出部24の上面24bとの間に、空間31が形成されている。つまり、蓋部材26の下面26dと突出部24の上面24bとは、Z軸方向において空間31を介して対向している。
図8に示すように、各空間31は、平面視において、突出部24の外側面24aから内側面24cに亘って形成されている。突出部24の内側面24cは、露出穴22aを構成する面である。つまり、各空間31を介して、露出穴22aと半導体装置10Dの外部とは連通されている。
第5実施形態では、平面視において、2つの空間31は、検出素子16の検出部16dを挟んでY軸方向に対向している。言い換えると、2つの空間31は、周方向CDにおいて180度間隔で配置されている。
なお、蓋部材26の下面26dと突出部24の上面24bとの間に形成される空間31の数は、2つに限らない。また、各空間31が形成される位置は、図8に示す位置に限らない。また、2つの空間31は、周方向CDにおいて180度以外の間隔で配置されていてもよい。例えば、2つの空間31の狭い側の周方向CDの間隔が90度で、広い側の周方向CDの間隔が270度であってもよい。また、空間31が3つ以上形成されている場合において、各空間31は、周方向CDにおいて等間隔で配置されていてもよいし、異なる間隔で配置されていてもよい。また、各空間31の周方向CDの長さは、図8に示す長さに限らない。また、各空間31の周方向CDの長さは、図8に示すように互いに同一の長さであってもよいし、互いに異なる長さであってもよい。
空間31は、連通部の一例である。また、空間31は、第2空間の一例である。空間31を構成する蓋部材26の下面26d、突出部24の上面24b、及び接着部30の側端部30aが、連通部の一例であるとも言える。
第5実施形態によれば、蓋部材26が突出部24に接着されるときに、蓋部材26と突出部24との間の一部に接着剤をつけない空間31を設けるだけで、空間31を連通部として機能させることができる。
<第6実施形態>
図10は、本発明の第6実施形態に係る半導体装置の斜視図である。図11は、図10のC-C線に沿った断面図である。なお、図10では、蓋部材26の図示が省略されている。第6実施形態に係る半導体装置10Eが第1実施形態に係る半導体装置10と異なる点は、蓋部材26がスリット27を備えておらず、樹脂パッケージ22の突出部24が凹部24Aを備える点である。
図10は、本発明の第6実施形態に係る半導体装置の斜視図である。図11は、図10のC-C線に沿った断面図である。なお、図10では、蓋部材26の図示が省略されている。第6実施形態に係る半導体装置10Eが第1実施形態に係る半導体装置10と異なる点は、蓋部材26がスリット27を備えておらず、樹脂パッケージ22の突出部24が凹部24Aを備える点である。
図11に示すように、半導体装置10Eの蓋部材26は、図2に示すようなスリット27を備えていない。
図10に示すように、樹脂パッケージ22の突出部24は、2つの凹部24Aを備える。凹部24Aは、第1凹部の一例である。各凹部24Aは、突出部24の上面24bが下方へ凹むことによって形成されている。各凹部24Aは、突出部24の外側面24aから内側面24cに亘って形成されている。つまり、図10及び図11に示すように、各凹部24Aを介して、露出穴22aと半導体装置10Dの外部とは連通されている。
第6実施形態では、図10に示すように、2つの凹部24Aは、Y軸方向に一直線上に位置している。言い換えると、2つの凹部24Aは、周方向CDにおいて180度間隔で配置されている。
なお、突出部24が備える凹部24Aの数は、2つに限らない。また、各凹部24Aが形成される位置は、図10に示す位置に限らない。また、2つの凹部24Aは、周方向CDにおいて180度以外の間隔で配置されていてもよい。例えば、2つの凹部24Aの狭い側の周方向CDの間隔が90度で、広い側の周方向CDの間隔が270度であってもよい。また、凹部24Aが3つ以上形成されている場合において、各凹部24Aは、周方向CDにおいて等間隔で配置されていてもよいし、異なる間隔で配置されていてもよい。また、各凹部24Aの周方向CDの長さは、図10に示す長さに限らない。また、各凹部24Aの周方向CDの長さは、図10に示すように互いに同一の長さであってもよいし、互いに異なる長さであってもよい。また、第6実施形態において、各凹部24Aの深さ(Z軸方向の長さ)は、10~100(μm)であるが、これに限らない。
凹部24A(詳細には、凹部24Aによって形成される空間)は、連通部の一例である。凹部24Aによって形成される空間は、第3空間の一例である。凹部24Aを構成する突出部24の一対の内側面24d,24eと内底面24fとが、連通部の一例であるとも言える。
第6実施形態によれば、突出部24に凹部24Aを設けるだけで、連通部の機能を実現することができる。
<第7実施形態>
図12は、本発明の第7実施形態に係る半導体装置が備える蓋部材の底面側からの斜視図である。図13は、本発明の第7実施形態に係る半導体装置の縦断面図である。第7実施形態に係る半導体装置10Fが第1実施形態に係る半導体装置10と異なる点は、蓋部材26がスリット27を備えておらず、凹部26Aを備える点である。
図12は、本発明の第7実施形態に係る半導体装置が備える蓋部材の底面側からの斜視図である。図13は、本発明の第7実施形態に係る半導体装置の縦断面図である。第7実施形態に係る半導体装置10Fが第1実施形態に係る半導体装置10と異なる点は、蓋部材26がスリット27を備えておらず、凹部26Aを備える点である。
図12に示すように、半導体装置10Fの蓋部材26は、図2に示すようなスリット27を備えていない。
蓋部材26は、2つの凹部26Aを備える。凹部26Aは、第2凹部の一例である。各凹部26Aは、蓋部材26の下面26dが上方へ凹むことによって形成されている。
図13に示すように、各凹部26Aは、Y軸方向において、樹脂パッケージ22の突出部24の内側面24cより露出穴22a側へ延出している。これにより、各凹部26Aは露出穴22aと連通している。各凹部26Aは、Y軸方向において、突出部24の外側面24aより外側へ延出している。これにより、各凹部26Aは半導体装置10Fの外部と連通している。以上より、各凹部26Aを介して、露出穴22aと半導体装置10Dの外部とは連通されている。
第7実施形態では、図13に示すように、2つの凹部26Aは、Y軸方向に一直線上に位置している。言い換えると、図12に示すように、2つの凹部26Aは、周方向CDにおいて180度間隔で配置されている。
なお、蓋部材26が備える凹部26Aの数は、2つに限らない。また、各凹部26Aが形成される位置は、図12に示す位置に限らない。また、2つの凹部26Aは、周方向CDにおいて180度以外の間隔で配置されていてもよい。例えば、2つの凹部26Aの狭い側の周方向CDの間隔が90度で、広い側の周方向CDの間隔が270度であってもよい。また、凹部26Aが3つ以上形成されている場合において、各凹部26Aは、周方向CDにおいて等間隔で配置されていてもよいし、異なる間隔で配置されていてもよい。また、各凹部26Aの大きさや形状は、図10に示す大きさや形状に限らない。例えば、第7実施形態において、各凹部26Aの深さは、10~100(μm)であるが、これに限らない。また、各凹部26Aの大きさや形状は、互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。
凹部26A(詳細には、凹部26Aによって形成される空間)は、連通部の一例である。凹部26Aによって形成される空間は、第4空間の一例である。凹部26Aを構成する蓋部材26の内側面26eと内底面26fとが、連通部の一例であるとも言える。
第7実施形態によれば、蓋部材26に凹部26Aを設けるだけで、連通部の機能を実現することができる。
<第8実施形態>
図14は、本発明の第8実施形態に係る半導体装置の平面図である。図15は、図14のD-D線に沿った断面図である。第8実施形態に係る半導体装置10Gが第1実施形態に係る半導体装置10と異なる点は、蓋部材26がスリット27を備え、且つ樹脂パッケージ22の突出部24が凹部24Aを備える点である。
図14は、本発明の第8実施形態に係る半導体装置の平面図である。図15は、図14のD-D線に沿った断面図である。第8実施形態に係る半導体装置10Gが第1実施形態に係る半導体装置10と異なる点は、蓋部材26がスリット27を備え、且つ樹脂パッケージ22の突出部24が凹部24Aを備える点である。
図14及び図15に示すように、半導体装置10Gの蓋部材26は、2つのスリット27を備える。なお、蓋部材26が備えるスリット27の数、形成位置、形状、大きさは任意である。
半導体装置10Gの樹脂パッケージ22の突出部24は、第6実施形態と同様に、2つの凹部24Aを備える。なお、突出部24が備える凹部24Aの数、形成位置、形状、大きさは任意である。
連通部は、各スリット27と各凹部24Aとを備える。詳細には、連通部は、各スリット27によって形成される第1空間と、各凹部24Aによって形成される第3空間とを備える。
図14に示すように、平面視において、スリット27と凹部24Aとは重複している。つまり、平面視において、第1空間と第3空間とは重複している。これにより、図15に示すように、各スリット27によって形成される第1空間と、各凹部24Aによって形成される第3空間とは、互いに連通している。
図14及び図15に示す半導体装置10Gでは、蓋部材26がスリット27を備え、且つ樹脂パッケージ22の突出部24が凹部24Aを備えていた。
しかし、第8実施形態に係る半導体装置10Gは、スリット27、凹部24Aに加えて、またはスリット27、凹部24Aの代わりに、接着部30及び凹部26Aの少なくとも一方を備えていてもよい。つまり、第8実施形態に係る半導体装置10Gは、スリット27、接着部30、凹部24A、及び凹部26Aのうちの少なくとも2つを備えていればよい。接着部30は、第5実施形態において説明したように、突出部24と蓋部材26との間に介在されている。凹部26Aは、第7実施形態において説明したように、蓋部材26の下面26dに形成されている。
第8実施形態に係る半導体装置10Gの蓋部材26がスリット27を備えている場合、半導体装置10Gの連通部は、スリット27によって形成される第1空間を備える。
第8実施形態に係る半導体装置10Gが接着部30を備えている場合、接着部30は平面視における突出部24の上面24bの全周に亘っては塗布されていない。この場合、半導体装置10Gの連通部は、接着部30が塗布されていない部分に形成される空間31(第2空間)を備える。
第8実施形態に係る半導体装置10Gの樹脂パッケージ22の突出部24が凹部24Aを備えている場合、半導体装置10Gの連通部は、凹部24Aによって形成される第3空間を備える。
第8実施形態に係る半導体装置10Gの蓋部材26が凹部26Aを備えている場合、半導体装置10Gの連通部は、凹部26Aによって形成される第4空間を備える。
以上より、第8実施形態に係る半導体装置10Gの連通部は、第1空間、第2空間、第3空間、及び第4空間の少なくとも2つの空間を備える。当該連通部が備える当該少なくとも2つの空間は、平面視において互いに重複している。第1空間~第4空間は、平面視において一部のみ重複していてもよいし、全部重複していてもよい。
なお、当該連通部が備える当該少なくとも2つの空間の全てが、平面視において互いに重複している必要はない。例えば、当該連通部が第1空間~第3空間を備えている場合に、平面視において、第1空間及び第2空間が重複している一方で、第3空間は第1空間及び第2空間と重複していなくてもよい。また、例えば、当該連通部が第1空間~第4空間を備えている場合に、平面視において、第1空間及び第2空間が重複し、第3空間及び第4空間が重複している一方で、第1空間及び第2空間と第3空間及び第4空間とは互いに重複していなくてもよい。
第8実施形態によれば、第1空間~第4空間のうちの2つ以上の空間が平面視において重複して互いに連通するため、連通部の断面積を大きくすることができる。これにより、連通部における流体の流通が容易となるため、流体の圧力を検出する検出部16dの応答性を向上させることができる。
第8実施形態の一例として説明した図14及び図15に示す構成では、第1空間及び第3空間は、それぞれ単独で露出穴22aと半導体装置10Gの外部とを連通させていた。しかし、第1空間~第4空間のうちの2つ以上の空間が協同して、露出穴22aと半導体装置10Gの外部とを連通させてもよい。
図16は、本発明の第8実施形態に係る半導体装置の変形例の縦断面図である。例えば、図16に示す半導体装置10Hでは、蓋部材26のスリット27が半導体装置10Hの外部と連通している一方で露出穴22aと連通しておらず、樹脂パッケージ22の突出部24の凹部24Aが露出穴22aと連通している一方で半導体装置10Hの側方に開口していない。しかし、平面視において、スリット27と凹部24Aとが重複していることによって、スリット27と凹部24Aとが互いに連通している。これにより、露出穴22aと半導体装置10Hの外部とは、凹部24A及びスリット27を介して連通している。
<第9実施形態>
図17は、本発明の第9実施形態に係る半導体装置の平面図である。第9実施形態に係る半導体装置10Iが第8実施形態に係る半導体装置10Gと異なる点は、平面視において第1空間及び第3空間が互いに重複していない点である。
図17は、本発明の第9実施形態に係る半導体装置の平面図である。第9実施形態に係る半導体装置10Iが第8実施形態に係る半導体装置10Gと異なる点は、平面視において第1空間及び第3空間が互いに重複していない点である。
図17に示すように、半導体装置10Iの蓋部材26は、2つのスリット27を備え、半導体装置10Iの樹脂パッケージ22の突出部24は、2つの凹部24Aを備える。この点、半導体装置10Iは、第8実施形態に係る半導体装置10Gと同構成である。但し、半導体装置10Iにおいて、2つのスリット27と2つの凹部24Aとは、平面視において互いに重複していない。この点、半導体装置10Iは、第8実施形態に係る半導体装置10Gと異なっている。
第9実施形態に係る半導体装置10Iは、第8実施形態に係る半導体装置10Gと同様に、スリット27、接着部30、凹部24A、及び凹部26Aのうちの少なくとも2つを備えていればよい。つまり、第9実施形態に係る半導体装置10Iの連通部は、第1空間、第2空間、第3空間、及び第4空間の少なくとも2つの空間を備えていればよい。この場合、当該連通部が備える当該少なくとも2つの空間は、第9実施形態では、平面視において互いに重複していない。
第9実施形態によれば、流体が流通される経路の数を増やすことができる。これにより、連通部における流体の流通が容易となるため、流体の圧力を検出する検出部16dの応答性を向上させることができる。
なお、前記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。例えば、第3実施形態に係る半導体装置10Bの蓋部材26が、第2実施形態のスリット28(幅広部28Aと幅狭部28Bとを備えるスリット28)を複数備えていてもよいし、第1実施形態のスリット27と第2実施形態のスリット28との各々を少なくとも1つずつ備えていてもよい。
本発明は、適宜図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
1 電子機器
2 筐体
10 半導体装置
12 ベース基板
12a 上面
14 回路素子
16 検出素子
16d 検出部
20 ボンディングワイヤ(接続部材)
22 樹脂パッケージ
22a 露出穴
23 基部
24 突出部
24A 凹部(第1凹部)
24a 外側面
24b 上面
26 蓋部材
26A 凹部(第2凹部)
26a 外周部(延出部)
27 スリット
28 スリット
28A 幅広部
28B 幅狭部
30 接着部
31 空間
OR Oリング
ORa 内周部
2 筐体
10 半導体装置
12 ベース基板
12a 上面
14 回路素子
16 検出素子
16d 検出部
20 ボンディングワイヤ(接続部材)
22 樹脂パッケージ
22a 露出穴
23 基部
24 突出部
24A 凹部(第1凹部)
24a 外側面
24b 上面
26 蓋部材
26A 凹部(第2凹部)
26a 外周部(延出部)
27 スリット
28 スリット
28A 幅広部
28B 幅狭部
30 接着部
31 空間
OR Oリング
ORa 内周部
Claims (12)
- 圧力を検出する半導体装置であって、
ベース基板と、
前記ベース基板の上面に実装され、圧力を検出する検出部を備える検出素子と、
前記ベース基板の上面に設けられ、前記検出素子が埋設され、前記検出素子の前記検出部を上方へ露出させる開口部を有する樹脂パッケージと、
前記開口部を塞ぐように前記樹脂パッケージに支持された蓋部材と、
前記開口部を前記半導体装置の外部と連通させる連通部と、を備え、
前記樹脂パッケージは、
前記検出素子が埋設された基部と、
前記基部から上方へ突出し、前記開口部を有する突出部と、を備え、
平面視において、前記基部は、前記突出部の外側面より外側へ延出し、
前記蓋部材は、前記突出部の上面に支持され、
前記蓋部材は、前記蓋部材の外周部の少なくとも一部に、平面視において前記突出部の外側面より外側へ延出した延出部を備え、
前記連通部は、前記半導体装置の側方に開口されることによって外部と連通されている半導体装置。 - 前記連通部は、平面視において前記蓋部材の外周部から内側へ向けて形成されたスリットによって形成される空間を有する請求項1に記載の半導体装置。
- 平面視において、前記スリットは、前記検出部から外れた位置にある請求項2に記載の半導体装置。
- 前記スリットは、
平面視において少なくとも一部が前記開口部と重複した幅広部と、
前記幅広部と繋がっており、平面視において前記開口部と重複しない幅狭部と、を備える請求項2または3のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 前記蓋部材は、3つ以上の前記スリットを備える請求項2から4のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記突出部の上面と前記蓋部材との間の一部に介在して前記蓋部材を前記突出部に固定する接着部を備え、
前記連通部は、前記突出部の上面と前記蓋部材との間の前記接着部が介在していない部分において互いに対向する前記突出部の上面と前記蓋部材との間の空間を有する請求項1から5のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 前記突出部は、前記突出部の上面から下方へ凹んだ第1凹部を備え、
前記連通部は、前記第1凹部によって形成される空間を有する請求項1から6のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 前記蓋部材は、前記蓋部材の下面から上方へ凹んだ第2凹部を備え、
前記連通部は、前記第2凹部によって形成される空間を有する請求項1から7のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 平面視において前記蓋部材の外周部から内側へ向けて形成されたスリット、前記突出部の上面と前記蓋部材との間の一部に介在して前記蓋部材を前記突出部に固定する接着部、前記突出部の上面から下方へ凹んだ第1凹部、及び前記蓋部材の下面から上方へ凹んだ第2凹部の少なくとも2つを備え、
前記連通部は、前記半導体装置が前記スリットを備えている場合に、前記スリットによって形成される第1空間を備え、
前記連通部は、前記半導体装置が前記接着部を備えている場合に、前記突出部の上面と前記蓋部材との間の前記接着部が設けられていない部分において互いに対向する前記突出部の上面と前記蓋部材との間の第2空間を備え、
前記連通部は、前記半導体装置が前記第1凹部を備えている場合に、前記第1凹部によって形成される第3空間を備え、
前記連通部は、前記半導体装置が前記第2凹部を備えている場合に、前記第2凹部によって形成される第4空間を備え、
平面視において、前記第1空間、前記第2空間、前記第3空間、及び前記第4空間は、互いに重複している請求項1に記載の半導体装置。 - 平面視において前記蓋部材の外周部から内側へ向けて形成されたスリット、前記突出部の上面と前記蓋部材との間の一部に介在して前記蓋部材を前記突出部に固定する接着部、前記突出部の上面から下方へ凹んだ第1凹部、及び前記蓋部材の下面から上方へ凹んだ第2凹部の少なくとも2つを備え、
前記連通部は、前記半導体装置が前記スリットを備えている場合に、前記スリットによって形成される第1空間を備え、
前記連通部は、前記半導体装置が前記接着部を備えている場合に、前記突出部の上面と前記蓋部材との間の前記接着部が設けられていない部分において互いに対向する前記突出部の上面と前記蓋部材との間の第2空間を備え、
前記連通部は、前記半導体装置が前記第1凹部を備えている場合に、前記第1凹部によって形成される第3空間を備え、
前記連通部は、前記半導体装置が前記第2凹部を備えている場合に、前記第2凹部によって形成される第4空間を備え、
平面視において、前記第1空間、前記第2空間、前記第3空間、及び前記第4空間は、互いに重複していない請求項1に記載の半導体装置。 - 前記ベース基板の上面に実装された回路素子と、
前記回路素子と前記検出素子とを電気的に接続する接続部材と、を備える請求項1から10のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 請求項1から11のいずれか1項に記載の半導体装置と、
平面視において前記半導体装置の前記樹脂パッケージの前記突出部を囲むように配置され、内周部が前記突出部の外側面に接触したOリングと、
前記半導体装置が取り付けられた筐体と、を備える電子機器。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE112021004943.7T DE112021004943T5 (de) | 2020-11-16 | 2021-09-10 | Halbleitervorrichtung und elektronische vorrichtung |
CN202180076431.4A CN116490758A (zh) | 2020-11-16 | 2021-09-10 | 半导体装置及电子设备 |
US18/136,952 US20230296463A1 (en) | 2020-11-16 | 2023-04-20 | Semiconductor device and electronic apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020-190317 | 2020-11-16 | ||
JP2020190317 | 2020-11-16 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
US18/136,952 Continuation US20230296463A1 (en) | 2020-11-16 | 2023-04-20 | Semiconductor device and electronic apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2022102234A1 true WO2022102234A1 (ja) | 2022-05-19 |
Family
ID=81601859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2021/033359 WO2022102234A1 (ja) | 2020-11-16 | 2021-09-10 | 半導体装置及び電子機器 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230296463A1 (ja) |
CN (1) | CN116490758A (ja) |
DE (1) | DE112021004943T5 (ja) |
WO (1) | WO2022102234A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023233772A1 (ja) * | 2022-05-31 | 2023-12-07 | 株式会社村田製作所 | 圧力センサ装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6393922B1 (en) * | 1997-01-29 | 2002-05-28 | Infineon Technologies Ag | Pressure sensor component with hose connection |
JP2005043367A (ja) * | 2003-07-25 | 2005-02-17 | Robert Bosch Gmbh | 圧力センサを備えたセンサ構成群のケーシング用カバー |
US9369788B1 (en) * | 2014-12-05 | 2016-06-14 | Industrial Technology Research Institute | MEMS microphone package |
JP3212911U (ja) * | 2017-07-27 | 2017-10-05 | アルプス電気株式会社 | 防水型圧力センサ |
WO2019176527A1 (ja) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 株式会社村田製作所 | 半導体装置及び電子機器 |
-
2021
- 2021-09-10 DE DE112021004943.7T patent/DE112021004943T5/de active Pending
- 2021-09-10 WO PCT/JP2021/033359 patent/WO2022102234A1/ja active Application Filing
- 2021-09-10 CN CN202180076431.4A patent/CN116490758A/zh active Pending
-
2023
- 2023-04-20 US US18/136,952 patent/US20230296463A1/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6393922B1 (en) * | 1997-01-29 | 2002-05-28 | Infineon Technologies Ag | Pressure sensor component with hose connection |
JP2005043367A (ja) * | 2003-07-25 | 2005-02-17 | Robert Bosch Gmbh | 圧力センサを備えたセンサ構成群のケーシング用カバー |
US9369788B1 (en) * | 2014-12-05 | 2016-06-14 | Industrial Technology Research Institute | MEMS microphone package |
JP3212911U (ja) * | 2017-07-27 | 2017-10-05 | アルプス電気株式会社 | 防水型圧力センサ |
WO2019176527A1 (ja) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 株式会社村田製作所 | 半導体装置及び電子機器 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023233772A1 (ja) * | 2022-05-31 | 2023-12-07 | 株式会社村田製作所 | 圧力センサ装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE112021004943T5 (de) | 2023-07-13 |
US20230296463A1 (en) | 2023-09-21 |
CN116490758A (zh) | 2023-07-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10405078B2 (en) | Microphone device with integrated pressure sensor | |
US11348880B2 (en) | Semiconductor device and electronic apparatus | |
US7124639B1 (en) | Ultra high temperature hermetically protected wirebonded piezoresistive transducer | |
JP6665588B2 (ja) | 圧力センサ | |
KR20170102802A (ko) | 압력 센서 칩 및 압력 센서 | |
WO2022102234A1 (ja) | 半導体装置及び電子機器 | |
WO1998037393A1 (en) | A sensor element having temperature measuring means | |
WO2012133065A1 (ja) | 圧力センサパッケージ | |
US10732057B2 (en) | Low cost overmolded leadframe force sensor with multiple mounting positions | |
US20220190230A1 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing same | |
JP2022050096A (ja) | 半導体装置及び電子機器 | |
CN213180487U (zh) | 半导体装置及电子设备 | |
WO2022137702A1 (ja) | 半導体装置及び電子機器 | |
WO2023233772A1 (ja) | 圧力センサ装置 | |
WO2024009712A1 (ja) | 圧力センサ装置 | |
CN218320777U (zh) | 一种封装结构和电子设备 | |
JP5821158B1 (ja) | 複合センサデバイス | |
JP5589961B2 (ja) | 角速度センサ装置 | |
JP2019052948A (ja) | 圧力温度センサ | |
US20210238028A1 (en) | Packaged Die and Assembling Method | |
WO2023032501A1 (ja) | 圧力センサ素子及び圧力センサ | |
JP5997686B2 (ja) | 物理量測定センサ | |
CN115597766A (zh) | 差压传感器及其工艺方法 | |
JP6030539B2 (ja) | センサモジュール及び物理量測定センサ | |
JP2000088687A (ja) | 絶対圧型半導体圧力センサ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21891482 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 202180076431.4 Country of ref document: CN |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 21891482 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: JP |