Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
PRESSURE SENSOR PACKAGE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/119349
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a pressure sensor package which does not generate liquid leakage and has high water resistance and pressure resistance. The pressure sensor package is provided with a received pressure introducing recessed section and a chip-storing recessed section sequentially formed on a pressure-receiving end surface of a casing in the depth direction; a lead frame inserted and formed in the casing; a conduction wire which permits a current to be carried between a pressure sensor chip stored in the chip-storing recessed section and the lead frame; and a sealing resin for sealing the pressure sensor chip and the conduction wire. A smooth recessed surface is formed on the pressure-receiving end surface of the casing, and the received pressure introducing recessed section is formed on the recessed surface.

Inventors:
MINAGAWA, Takayuki (1-7, Yukigaya-otsukamachi, Ota-k, Tokyo 01, 14585, JP)
源川 隆幸 (〒01 東京都大田区雪谷大塚町1番7号 アルプス電気株式会社内 Tokyo, 14585, JP)
SATO, Hiroyuki (1-7, Yukigaya-otsukamachi, Ota-k, Tokyo 01, 14585, JP)
Application Number:
JP2009/054934
Publication Date:
October 01, 2009
Filing Date:
March 13, 2009
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ALPS ELECTRIC CO., LTD. (1-7 Yukigaya-otsukamachi, Ota-ku Tokyo, 01, 14585, JP)
アルプス電気株式会社 (〒01 東京都大田区雪谷大塚町1番7号 Tokyo, 14585, JP)
MINAGAWA, Takayuki (1-7, Yukigaya-otsukamachi, Ota-k, Tokyo 01, 14585, JP)
源川 隆幸 (〒01 東京都大田区雪谷大塚町1番7号 アルプス電気株式会社内 Tokyo, 14585, JP)
International Classes:
G01L9/00; G01L19/14
Attorney, Agent or Firm:
MIURA, Kunio et al. (Nishiwaki Building 4F, 1-4 Kojimachi 4-chome,Chiyoda-k, Tokyo 83, 10200, JP)
Download PDF:
Claims:
合成樹脂製のケーシング、
 このケーシングの受圧端面に、深さ方向に順に形成した、受圧導入凹部と、圧力センサチップを収納するチップ収納凹部、
 上記ケーシングにインサート成形され、その内端部が上記受圧導入凹部から露見した状態で上記チップ収納凹部の周辺部に臨み、外端部がケーシング外部に臨むリードフレーム、
 上記チップ収納凹部に収納された圧力センサチップとリードフレームの上記一端部とを導通させる導通ワイヤ、及び
 上記チップ収納凹部に充填され、圧力センサチップ及び導通ワイヤを封止する封止樹脂、
を有する圧力センサパッケージにおいて、
 ケーシングの上記受圧端面に滑らかな凹面を形成し、
 この凹面に上記受圧導入凹部を形成したことを特徴とする圧力センサパッケージ。
請求の範囲1に記載の圧力センサパッケージにおいて、上記チップ収納凹部は平面略矩形をなしており、上記受圧導入凹部は、この矩形チップ収納凹部の対角線を一辺とする大きさの、矩形チップ収納凹部とは位相を異ならせた平面略矩形をなしており、矩形チップ収納凹部の辺部外側に位置させたリードフレームの上記内端部が、矩形受圧導入凹部のコーナー部に露出している圧力センサパッケージ。
請求の範囲2に記載の圧力センサパッケージにおいて、リードフレームの上記外端部はケーシングの上記受圧端面の反対側の信号取出端面に露出している圧力センサパッケージ。
Description:
圧力センサパッケージ

 本発明は、合成樹脂製のケーシング内に 圧力センサチップを封入するパッケージに する。

 圧力センサパッケージは、例えば円筒状 ケーシングの受圧端面に、深さ方向に順に 受圧導入凹部とチップ収納凹部を形成し、 の収納空間に収納した圧力センサチップの 端子を、ケーシングにインサート成形した ードフレームにワイヤボンディングしてい 。受圧導入凹部とチップ収納空間には封止 脂が封入されて防水化が図られている。圧 センサチップとしては、シリコン結晶板の 面にピエゾ抵抗を形成し、これらのピエゾ 抗を感圧部として圧力を検出する半導体圧 センサが一般的に用いられている。

 この圧力センサパッケージは、受圧端面周 を液密構造とし、受圧導入凹部を測定圧空 に連通させて圧力を測定している。

特開2000-356561号公報

特開2002-350261号公報

特開2007-192790号公報

 ところが、従来品は、受圧導入凹部に液 が加わったときに、液圧が一定以上に達す と、あるいは経年変化により、封止樹脂と 圧導入凹部の間の隙間、及びインサート成 されたリードフレームとケーシングとの隙 を通して液漏れが生じることが確認された

 従って本発明は、液圧が加わったときで 液漏れの生じることのない、防水性能、耐 性の高い圧力センサパッケージを得ること 目的とする。

 本発明は、液漏れの原因を追及した結果 液漏れの原因は、従来のケーシングの受圧 面は平面からなり、その平面に受圧導入凹 が形成されているため、該受圧導入凹部の 圧面積が大きいことにあるとの結論に達し 、本発明を完成したものである。

 本発明は、合成樹脂製のケーシング、こ ケーシングの受圧端面に、深さ方向に順に 成した、受圧導入凹部と、圧力センサチッ を収納するチップ収納凹部、上記ケーシン にインサート成形され、その内端部が上記 圧導入凹部から露見した状態で上記チップ 納凹部の周辺部に臨み、外端部がケーシン 外部に臨むリードフレーム、上記チップ収 凹部に収納された圧力センサチップとリー フレームの上記一端部とを導通させる導通 イヤ、及び上記チップ収納凹部に充填され 圧力センサチップ及び導通ワイヤを封止す 封止樹脂、を有する圧力センサパッケージ おいて、ケーシングの上記受圧端面に滑ら な凹面を形成し、この凹面に上記受圧導入 部を形成したことを特徴としている。

 具体的に、チップ収納凹部は平面略矩形 なしており、受圧導入凹部は、この矩形チ プ収納凹部の対角線を一辺とする大きさの 矩形チップ収納凹部とは位相を異ならせた 面略矩形をなしており、矩形チップ収納凹 の辺部外側に位置させたリードフレームの 端部が、矩形受圧導入凹部のコーナー部に 出していることが好ましい。

 リードフレームの外端部は、配線接続が 易となるように、ケーシングの受圧端面の 対側の信号取出端面に露出していることが ましい。

 本発明の圧力センサパッケージは、ケー ングの受圧端面に凹面を形成し、この凹面 圧力センサチップに液圧を及ぼす受圧導入 部を形成したので、同受圧導入凹部の受圧 積を小さくすることができる。このため、 止樹脂と受圧導入凹部の間の隙間から液体 浸入するおそれを少なくし、防水性能、耐 性を高めることができる。

本発明による圧力センサパッケージの 施例の構成を示す模式図である。 同圧力センサパッケージのケーシング 上面側から見た外観斜視図である。 図2のA-A線に沿う断面図である。 図2のB-B線に沿う断面図である。 同圧力センサパッケージの下面側から た外観斜視図である。 従来構造の圧力センサパッケージのケ シングを上面側から見た外観斜視図である 図6のA-A線に沿う断面図である。 図6のB-B線に沿う断面図である。

符号の説明

 1  圧力センサパッケージ
10  ケーシング
10a 受圧端面
10b 円環状突起
11  凹面
12  受圧導入凹部
13  チップ収納凹部
14  リードフレーム
14a 内端部
14b 外端部
15  導通ワイヤ
20  圧力センサチップ
30  封止樹脂
31  Oリング受面

 以下、本発明による圧力センサパッケー の実施例について、図面を参照して詳細に 明する。図1乃至図5は、本発明による圧力 ンサパッケージ1の実施例の構成を示す。図1 は圧力センサパッケージ1の主要構成を模式 に示した断面図、図2は圧力センサパッケー 1のケーシング10を上面側から見た外観斜視 、図3は図2のA-A線で切断した断面を示すA-A 面図、図4は図2のB-B線で切断した断面を示す B-B断面図、図5は圧力センサパッケージ1のケ シング10を下面側から見た外観斜視図であ 。

 圧力センサパッケージ1は、PPS(ポリフェ レンサルファイド)、PPO(ポリフェニレンオキ サイド)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、 PET(ポリエチレンテレフタレート)等の合成樹 を射出成形して形成した円筒状のケーシン 10を備えている。

 ケーシング10は、その一端面側に圧力測 時に圧力を受ける受圧端面10aを有し、この 圧端面10aに、深さ方向(図1乃至図4の図示下 向)に沿って順に凹面11、受圧導入凹部12及び チップ収納凹部13が形成されている。

 凹面11は、受圧端面10aの略中央に位置し ケーシング10の厚さが中心部よりも周縁部で 大きくなるように滑らかに形成された円形凹 面(レンズ面、回転対称凹面)である。この凹 11に受圧導入凹部12が平面略矩形で形成され 、さらに、受圧導入凹部12より深くにチップ 納凹部13が形成されている。チップ収納凹 13は、圧力センサチップ20を収納するための 間であって、圧力センサチップ20の外形に 応する平面略矩形をなす。受圧導入凹部12は チップ収納凹部13の対角線を一辺とする大き で形成されていて、受圧導入凹部12とチッ 収納凹部13の位相は略45°異ならせてある。

 上記凹面11とチップ収納凹部13の間に位置 する受圧導入凹部12には、そのコーナー部に 置させて、チップ収納凹部13の各辺の辺部 側に臨む4本のリードフレーム14の内端部14a それぞれ露出する。リードフレーム14は、図 3及び図5に示されるように、略コ字断面形状 ケーシング10にインサート成形されており 外端部14bがケーシング10の外部底面に露出し ている。チップ収納凹部13に収納された圧力 ンサチップ20は、図1に示されるように導通 イヤ15によってリードフレーム14と導通接続 され、リードフレーム14の外端部14bを介して 部回路との電気的な接続を行なえる。圧力 ンサチップ20には、シリコン結晶板の上面 ピエゾ抵抗を形成し、これらのピエゾ抵抗 感圧部として圧力を検出する半導体圧力セ サを用いる。

 この受圧導入凹部12には、圧力センサチ プ20のワイヤボンディング後に、該圧力セン サチップ20の受圧面、リードフレーム14の内 部14a及び導通ワイヤ15を完全に覆うようにし て、封止樹脂30が充填される。封止樹脂30に 、例えばゲル状ポッティング樹脂を用いる

 またケーシング10の受圧端面10aには、受 導入凹部12を含む凹面11の外側に位置させて 環状突起10bが形成されていて、この円環状 起10bの外周のOリング受面31に図示されてい いOリングを配置することよって、受圧端面 周囲の液密化を確保できる。

 上記構成の圧力センサパッケージ1では、 封止樹脂30を介して圧力センサチップ20に圧 が加わると、その圧力に応じて該圧力セン チップ20のピエゾ抵抗の抵抗値が変化し、こ の抵抗値に基づき圧力が測定される。上述し たようにケーシング10の受圧端面10には滑ら な凹面11が形成され、この凹面11に受圧導入 部12が形成されているので、受圧導入凹部12 の受圧面積が可及的に小さく抑えられ、圧力 印加時に受圧導入凹部12での応力集中を回避 きる。これにより、封止樹脂30と受圧導入 部12の間及び封止樹脂30とリードフレーム14 間から液体が進入するおそれを少なくし、 水性能、耐圧性を高めることができる。

 本実施形態では凹面11を円形凹面とし、 圧端面周囲を液密構造とするために設ける 起を円環状突起10bとしてあるが、凹面11及び 該突起の形状は適宜変形可能である。

 図6乃至図8に、圧力センサパッケージの 来例を示す。図6は圧力センサパッケージ100 ケーシングを上面側から見た外観斜視図、 7は図6のA-A線で切断した断面を示すA-A断面 、図8は図6のB-B線で切断した断面を示すB-B断 面図である。この圧力センサパッケージ100で は、ケーシング110の受圧端面110aが平面をな 、この平面に深さ方向に沿って順に受圧導 凹部112とチップ収納凹部113が形成されてお 、圧力印加時に、受圧導入凹部112のコーナ 部(リードフレーム114)に応力が集中すること が判明している。このため、液圧が一定以上 に達したときや経年変化したりすると、封止 樹脂と受圧導入凹部112の間及びリードフレー ム114とケーシング110の間から液漏れが生じる 問題があった。本発明による圧力センサパッ ケージ1では、凹面11が存在することによって 受圧導入凹部12への応力集中が緩和されるた 、封止樹脂30と受圧導入凹部12の間及び封止 樹脂30とリードフレーム14の間から液体が進 するおそれが少なくなり、図6乃至図8に示さ れる従来例よりも防水性能、耐圧性が改善さ れる。

 本願発明は、高防水性及び高耐圧性が要 される圧力センサパッケージに適用するこ ができる。