JPH04106439A

JPH04106439A - 圧力センサ

Info

Publication number: JPH04106439A
Application number: JP22421790A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Koike; 靖弘小池
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1990-08-28
Filing date: 1990-08-28
Publication date: 1992-04-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔概　　要〕廉価に且つ効率的に集積回路部の樹脂封止を行い得るよ
うにした圧力センサに関し、ハイブリッドＩＣに形成し
た圧力センサの集積回路部を迅速に且つ経済的に樹脂封
止できるようにした圧力センサを提供することを目的と
し、そのために、基板に集積回路を形成し少なくとも該
集積回路の一部に電気的に連結される感圧素子を前記基
板に装着し、前記感圧素子を被覆する被覆体を設け該被
覆体と前記基板の一部に包囲される部分によって空洞部
を形成し、全体をディップモールドして圧力センサを構
成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は廉価に且つ効率的に集積回路部の樹脂封止を行
い得るようにした圧力センサに関する。

〔従来の技術〕

圧力センサには、例えば、半導体ストレンゲージとして
構成された感圧素子を単体で提供する場合もあるが、近
年はユーザの使い易さを考慮して、単体の感圧素子を提
供するだけではな（、感圧素子とそれに付随する例えば
、増幅回路、Ａ／Ｄ変換回路或いは温度補償回路と云っ
た電子回路を一つの基板に組み込んだもの、所謂、ハイ
ブリッドＩＣに形成して提供する場合が多くなってきて
いる。

こうしたハイブリッドＩＣにおいては、一般に振動によ
る金属疲労や酸化と云った悪影響から集積回路部を保護
するため、ハイブリッドＩＣをパッケージに収納し、そ
れらの隙間に樹脂を充填し前記集積回路部を封止する手
法が採られている。

しかしながら、前述のようなハイブリッドＩＣに形成さ
れた圧力センサには感圧素子があり、この感圧素子には
流体（液体又は気体）を介して圧力が伝達される必要が
あることから、この感圧素子までも含めて樹脂で集積回
路部全体を封止するわけにはいかない。

第５図（ａ）はハイブリッドＩＣとして形成された従来
の圧力センサにおける樹脂封止の手法を説明するための
圧力センサの概略構成図であり、同図（ロ）は同図（ａ
）におけるＡ−Ａ線断面図である。同図（ａ）において
、パッケージ１には集積回路２と感圧素子部３が収まる
部分とが隔壁４で区分して形成されている。引き出しビ
ン５を有するセラミック基板６（同図（ｂ））には必要
な電子回路が形成されており、このセラミック基板６の
部品面に前記パッケージ１が被着される。そして、前記
集積回路部２には液状の樹脂が充填され、この液状の樹
脂が固化すると樹脂充填部７が形成され、製品ができ上
がる。一方、前記パッケージ１の前記感圧素子部３に設
けられた感圧素子８に対向する部分には圧力導入口９が
形成されており、前記パッケージ１の外部と前記感圧素
子部３の内部とは同し圧力に保たれ、気圧を検出できる
よう構成されている。

第６図（ａ）はハイブリッドＩＣとして形成された従来
の圧力センサにおける樹脂封止の他の手法を説明するた
めの圧力センサの概略構成図であり、同図（ｂ）は同図
（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。

同図（ａ）において、引き出しピン５を有するセラミッ
ク基板１０（同図（ロ））には必要な電子回路が形成さ
れており、その一部に感圧素子８が設けられている。ま
た、この感圧素子８はゴムリング１１で包囲されており
、このゴムリング１１の内側を感圧素子部１２としてい
る。パッケージ１３は一側面が開口する筐体であり、こ
の開口から前記セラミック基板１０を差し入れ、前記ゴ
ムリング１１で包囲された部分以外の残余部に液状の樹
脂が充填される。そして、この液状の樹脂が固化すると
樹脂充填部１３が形成され、製品ができ上がる。

また、前記パッケージ１３の前記感圧素子８に対向する
部分には圧力導入口９が形成されており、前記パッケー
ジ１３の外部と前記感圧素子部１２の内部とは同じ圧力
に保たれ、気圧を検出できるよう構成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述したような樹脂封止の手法は感圧素子部以外の箇所
に液状樹脂を充填する際、隅々にまで液状樹脂が行き渡
るように徐々に液状樹脂の注入を行う必要がある。その
ため、作業的に面倒であり、且つ、所要時間を多く要し
、能率的ではないと云った問題があった。

ところで、前述のような樹脂充填部（モールド部）の形
成手法の他にもっと迅速に行い得る樹脂封止の手法とし
てデイプモールド法と呼ばれる手法が知られている。こ
れは別名どぶ漬は法とも言われ、貯留槽に入っている液
状樹脂中に被モールド部材を、−旦、浸漬し、引き上げ
て空気中で被モールド部材に付着した液状樹脂を固化さ
せるものである。しかし、第５図や第６図に示した従来
の圧力センサの場合は圧力導入口９があって、前述のデ
イプモールド法にて樹脂封止を行うと前記圧力導入口９
が樹脂で塞がれてしまったり、前記感圧素子部１２に樹
脂が入り込んだりしてしまうため、このデイプモールド
法を用いることは極めて難しいと云った問題があった。

そこで、本発明は前記従来の問題点を考慮し、ハイブリ
ッドＩＣに形成した圧力センサの集積回路部を迅速に且
つ経済的に樹脂封止でき、樹脂封止後圧力導入口を簡単
に形成できるようにした圧力センサを提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

基板、例えばセラミック基板に感圧素子を装着し、この
セラミック基板の前記感圧素子からやや離れた部位には
前記感圧素子の検出出力に基づいて処理を行う集積回路
を形成する。また、前記感圧素子を被覆する被覆体を設
け該被覆体と前記基板の一部に包囲される部分によって
空洞部を形成する。

〔作　　用〕

前述の如く構成された圧力センサの引き出しピンを除く
全体を貯留槽に入っている液状樹脂中に一旦、浸漬し、
引き上げて空気中で圧力センサに付着した液状樹脂を固
化させる。その際、前記感圧素子は前記空洞部にあるの
で、この感圧素子に樹脂が付着するようなことはない。

そして、その後は、前記空洞部と外界が連通ずる圧力導
入口を前記被覆体に形成できるので、前記空洞部と外界
との圧力は同じに保持できるようになる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳述
する。

第１図は本発明に係る圧力センサを示す概略側断面であ
る。同図において、基板、例えばセラミック基板２０に
は感圧素子２１を装着してあり、前記セラミック基板２
０の前記感圧素子２１からやや離れた部位には前記感圧
素子の検出出力に基づいて処理を行う集積回路を構成す
る実装部品２２が設けられている。前記感圧素子２１は
例えば半導体ストレンゲージによるブリッジ回路であり
、前記集積回路は増幅回路、Ａ／Ｄ変換回路或いは温度
補償回路と云った電子回路が構成され、前記感圧素子２
１の検出出力は前記増幅回路に入力される。また、前記
セラミック基板２０には引き出しピン（図示せず）が設
けられている。

前記感圧素子２１は被覆体で被覆してあり、この実施例
では前記被覆体として合成樹脂で形成したドーム状部材
２３を用いている。このドーム状部材２３の周縁部は接
着剤等で前記セラミック基板２０に貼着され、前記ドー
ム状部材２３が前記セラミック基板２０に固定される。

なお、前記ドーム状部材２３の周縁部に両面粘着テープ
を設けておき、前記セラミック基板２０に貼着する際、
剥離紙を除去して貼着するようにすれば接着剤を用いて
貼着するよりも簡単に行える。また、前記ドーム状部材
２３は金属材料やセラミックで形成することもできる。

前述のように前記セラミック基板２０に前記ドーム状部
材２３が貼着されると、このドーム状部材２３と前記セ
ラミック基板２０の一部に包囲される部分によって空洞
部２４が形成される。前記ドーム状部材２３の頂部には
突起体２５を形成してあり、この突起体２５の芯部には
前記空洞部２４に連通する連通溝２６を形成してある。

なお、この突起体２５は前記ドーム状部材２３の頂部に
設ける必要はなく、上部の適宜の箇所に設けたり或いは
複数設けることもできる。

以上の如く構成された圧力センサの引き出しピンを除く
全体を貯留槽に入っている液状樹脂中に一旦、浸漬し、
引き上げて空気中で圧力センサに付着した液状樹脂を固
化させる。即ち、ディップモールドを行う。すると、第
２図に示すように前記セラミック基板２０、前記実装部
品２２及び前記ドーム状部材２３をぐるみ込んだ状態で
樹脂層２７が形成される。しかし、前記感圧素子は前記
空洞部にあるので、この感圧素子に樹脂が付着するよう
なことはない。そして、その後、前記突起体２５をそれ
に付着した樹脂ごと線分Ｃで示す部位にて切除すると、
前記ドーム状部材２３に圧力導入口が形成され、前記空
洞部２４と外界との圧力は同じに保持できるようになる
。以上に述べた本発明の圧力センサにおける樹脂封止の
ためのプロセスを要約的に第３図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ
）に示す。

第４図（ａ）、ら）は前記ドーム状部材２３の頂部に形
成する突起体２５の形状を示す概略側断面図である。同
図（ａ）に示すものは管状にやや長く突起体２５を設け
略中央部に括れ部２８ａを形成してある。同図（ｂ）に
示すものは断面卵型の突起体２５を設けこの突起体２５
と前記ドーム状部材２３の接部近傍を括れ部２８ｂに形
成してある。このように前記突起体２５に括れ部２８ａ
や括れ部２８ｂを形成することにより、ディップモール
ド後の圧力導入口の形成がし易くなる。

前記実施例では、突起体２５を設けであるが、これを全
く設けず突起体のない被覆体を用い、ディップモールド
後、被覆体の頂部や他の適宜の部位に、例えば、ドリル
で孔を空けて、その孔を圧力導入口とするようにもでき
る。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明したように本発明によれば、感圧素子
を被覆体で被覆した状態で集積回路部等をディップモー
ルドできるようになり、製品完成までの所要時間を低減
でき、かつ、特殊な構造のパッケージ等も必要としなく
なるため経済的に樹脂封止を行うことができる。そして
、樹脂封止後は簡単に圧力導入口を形成でき、性能の優
れた圧力センサを廉価に″提供できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る圧力センサを示す概略側断面、第２図は第１図に示す圧力センサのディップモールド後
の状態を示す概略側断面、第３図（ａ）、ら）、（Ｃ）は本発明の圧力センサにお
ける樹脂封止のためのプロセスを要約的に示す説明図、第４図（ａ）、（ｂ）はドーム状部材の頂部に形成する
突起体の形状を示す概略側断面図、第５図（ａ）はハイブリッドＩＣとして形成された従来
の圧力センサにおける樹脂封止の手法を説明するための
圧力センサの概略構成図、第５図（ｂ）は第５図（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図、
第６図（ａ）はハイブリッドＩＣとして形成された従来
の圧力センサにおける樹脂封止の他の手法を説明するた
めの圧力センサの概略構成図、第６図（ロ）は第６図（
ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。２０・・・・セラミック基板、２１・・・・感圧素子、２２・・・・実装部品、２３・・・・ドーム状部材、２４・・・・空洞部、２５・・・・突起体、２６・・・・連通溝、２７・・・・樹脂層。Ｕ第３図第２図第図（ｂ）第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板に集積回路を形成し少なくとも該集積回路の
一部に電気的に連結される感圧素子を前記基板に装着し
、前記感圧素子を被覆する被覆体を設け該被覆体と前記
基板の一部に包囲される部分によって空洞部を形成し、
全体をディップモールドして形成したことを特徴とする
圧力センサ。
（２）被覆体はドーム状部材である請求項１に記載の圧
力センサ。
（３）被覆体には空洞部に連通する連通溝を芯部に有す
る突起体を形成してある請求項１又は請求項２に記載の
圧力センサ。