JP2016023969A - Sensor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はセンサ装置に関し、より詳細には、センサ部を有する回路パッケージを固定するハウジングを備えるセンサ装置に関する。 The present invention relates to a sensor device, and more particularly to a sensor device including a housing for fixing a circuit package having a sensor portion.
自動車などの内燃機関は、内燃機関に流入する空気と燃料の量を適切に調整して、内燃機関を効率よく稼動させるための電子制御燃料噴射装置を備えている。電子制御燃料噴射装置には、内燃機関に流入する空気の流量を測定するための流量センサが必要である。 An internal combustion engine such as an automobile includes an electronically controlled fuel injection device for appropriately operating the internal combustion engine by appropriately adjusting the amount of air and fuel flowing into the internal combustion engine. The electronically controlled fuel injection device requires a flow sensor for measuring the flow rate of air flowing into the internal combustion engine.
流量センサとして、流量検出部と、この流量検出部に接続された電極リードとを、電極リードの先端側が突出するように樹脂封止した回路パッケージ有し、この回路パッケージをコネクタリードが一体に形成された樹脂製のハウジングにより固定した構造を備えるものがある。回路パッケージの電極リードの先端に、ハウジングのコネクタリードの端部が、溶接などにより接合される。 As a flow sensor, it has a circuit package in which a flow rate detector and an electrode lead connected to the flow rate detector are sealed with a resin so that the tip of the electrode lead protrudes, and this circuit package is formed integrally with the connector lead Some have a structure fixed by a resin housing. The end of the connector lead of the housing is joined to the tip of the electrode lead of the circuit package by welding or the like.
流量センサが設置される内燃機関の吸気ダクトは、エンジンルーム内の温度上昇により高温となる。このため、流量センサは、ダクト近傍側が高温となり、吸入空気により冷却されるダクト中央部に対応する部分との間に温度差が生じる。この結果、樹脂製のハウジングと金属製の電極リードおよびコネクタリードとの線膨張係数の差に起因して、電極リードとコネクタリードとの接合部に応力が作用する。
この応力を吸収するため、電極リードに屈曲部を設けた流量センサが知られている(例えば、特許文献1参照)。
The intake duct of the internal combustion engine in which the flow sensor is installed becomes high temperature due to the temperature rise in the engine room. For this reason, the flow rate sensor has a high temperature in the vicinity of the duct, and a temperature difference is generated between the flow sensor and a portion corresponding to the central portion of the duct cooled by the intake air. As a result, stress acts on the joint between the electrode lead and the connector lead due to the difference in coefficient of linear expansion between the resin housing and the metal electrode lead and connector lead.
In order to absorb this stress, a flow sensor in which a bent portion is provided in an electrode lead is known (for example, see Patent Document 1).
特許文献1の構造により、電極リードとコネクタリードとの接合部に作用する応力を吸収することができるが、電極リードの屈曲部には、温度の上昇・下降に伴う繰り返し応力が作用する。上記従来の構造では、電極リードの屈曲部に作用する繰り返し応力の吸収は十分ではない。
The structure of
本発明によるセンサ装置は、センサ部およびセンサ部に接続される電極リードを有する回路パッケージと、電極リードに接合される接続リードを有し、回路パッケージを固定する樹脂製のハウジングと、電極リードと接続リードのいずれか一方に設けられ、電極リードおよび接続リードの一方を、その延在方向とは異なる方向に延在して形成された変形部と、回路パッケージから導出され、少なくとも先端部がハウジングに埋設され、電極リードおよび接続リードのうちの一方に形成された変形部に作用する応力を緩和する応力緩和部材と、を備える。
また、本発明によるセンサ装置は、センサ部およびセンサ部に接続される電極リードを有する回路パッケージと、電極リードに接合される接続リードを有し、回路パッケージを固定する樹脂製のハウジングと、電極リードと接続リードのいずれか一方に設けられ、電極リードおよび接続リードの一方を延在方向とは異なる方向に延在して形成された変形部と、回路パッケージから導出され、少なくとも先端部がハウジングに埋設し、変形部が形成された一方のリードの線膨張係数と同じか、またはそれよりも小さい線膨張係数を有する応力緩和部材と、を備える。
A sensor device according to the present invention includes a sensor unit and a circuit package having an electrode lead connected to the sensor unit, a resin housing having a connection lead bonded to the electrode lead, and fixing the circuit package, and an electrode lead. A deformed portion provided on any one of the connection leads and extending from one of the electrode lead and the connection lead in a direction different from the extending direction thereof, and is derived from the circuit package, and at least the tip is a housing And a stress relieving member that relieves stress acting on the deformed portion formed in one of the electrode lead and the connection lead.
In addition, a sensor device according to the present invention includes a sensor unit and a circuit package having an electrode lead connected to the sensor unit, a resin housing having a connection lead bonded to the electrode lead, and fixing the circuit package, and an electrode A deformed portion provided on one of the lead and the connecting lead, and extending from one of the electrode lead and the connecting lead in a direction different from the extending direction, and is derived from the circuit package, and at least the tip is a housing And a stress relaxation member having a linear expansion coefficient that is the same as or smaller than the linear expansion coefficient of one of the leads embedded in the deformed portion.
本発明によれば、電極リードまたはコネクタリードの変形部に作用する応力を、応力緩和部材により緩和することができる。 According to the present invention, the stress acting on the deformed portion of the electrode lead or the connector lead can be relaxed by the stress relaxation member.
−実施形態1−
[センサ装置の全体構造]
以下、図面を参照して、本発明のセンサ装置の一実施の形態を説明する。
図1は、本発明によるセンサ装置の一実施の形態としての流量センサを示し、図1(A)はその平面図であり、図1(B)は、図1(A)のIB−IB線断面図である。なお、図1(A)では、内部構造を明示するため、上カバー27を透明としている。
センサ装置100は、例えば、車両の内燃機関の吸気ダクトなどに設置される。センサ装置100は、熱式の空気流量センサであり、回路パッケージ10と、回路パッケージ10を固定するハウジング20とを備える。
[Overall structure of sensor device]
Hereinafter, an embodiment of a sensor device of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a flow rate sensor as one embodiment of a sensor device according to the present invention, FIG. 1 (A) is a plan view thereof, and FIG. 1 (B) is an illustration of I B -I in FIG. 1 (A). It is B line sectional drawing. In FIG. 1A, the
The
回路パッケージ10は、図2(A)に示されるリードフレーム1と、複数の電極リード13と、リードフレーム1上に搭載された第一半導体チップ3および第二半導体チップ4と、複数の応力緩和部材31と、封止樹脂11とを備えている。封止樹脂11は、電極リード13と応力緩和部材31との一部および第一半導体チップ3の一部を露出した状態で、電極リード13、応力緩和部材31、第一半導体チップ3および第二半導体チップ4を封止する封止樹脂11とを備えている。
第一半導体チップ3および第二半導体チップ4は、それぞれ、接着剤5、6によりリードフレーム1に接着されている。
The
The
リードフレーム1は、例えば、銅、アルミニウムなどの金属部材により形成されており、第一半導体チップ3を搭載する第一半導体チップ搭載部1a(図2(A)参照)および第二半導体チップ4を搭載する第二半導体チップ搭載部1b(図2(A)参照)を有する。
第一半導体チップ3の上面側には薄肉のダイヤフラム2が形成されている。ダイヤフラム2は、例えば、第一半導体チップ3の裏面側を異方性エッチングなどにより除去することにより形成される。図示はしないが、ダイヤフラム2上には、流量検出部(センサ部)を構成する、発熱抵抗体、ヒータ制御ブリッジおよび温度センサブリッジなどが形成されている。発熱抵抗体により加熱されるヒータ制御ブリッジに生じる温度差は、流量の大小に対応して変化する。この温度変化に伴う抵抗値の変化分を検出して流量を測定する。ダイヤフラム2は、熱容量を小さくして、各抵抗体の温度変化に対する応答性を向上する機能を有する。
The
A
第二半導体チップ4は、図示はしないが、CPU、入力回路、出力回路、メモリなどを有し、また、上述した流量検出部を制御して流量を計測するための制御回路部を有している。
第一半導体チップ3の上面には、配線パターン3a(図2(A)参照)が形成されており、配線パターン3aと第二半導体チップ4の入力端子とは、金や銅のワイヤ7aにより接続されている。
Although not shown, the
A
複数の電極リード13は、矩形枠状のダムバー12を有し、第一・第二半導体チップ搭載部1a、1bおよび複数のリード13は連結部12aによりダムバー12に連結されている。各リード13は、後述するように、リードフレーム1と一体に形成されたうえ、リードフレーム1を連結部12aにおいて切断し、他のリード13から分離され、かつ、ダムバー12を切り落として形成される。各電極リード13は、一端側から、X方向に延在されており、他端側近傍に屈曲部14が形成されている。屈曲部14は、図1における上方(Z方向)に突き出す凸形状に形成されている。従って、電極リード13の屈曲部14が形成された部分は、電極リード13の延在方向(X方向)における剛性が他の部分よりも小さくなっている。
なお、図に示すように、電極リード13の延在方向をX方向、電極リード13の配列方向をY方向、上下方向をZ方向とする。
各電極リード13の一端側は、ワイヤ7bにより第二半導体チップ4の出力端子に接続されている。
The plurality of electrode leads 13 have a rectangular frame-
As shown in the figure, the extending direction of the electrode leads 13 is the X direction, the arrangement direction of the electrode leads 13 is the Y direction, and the vertical direction is the Z direction.
One end side of each
第一半導体チップ3、第二半導体チップ4およびワイヤ7a、7bは、第一半導体チップ3のダイヤフラム2およびその周辺領域を除いて、封止樹脂11により封止されている。各電極リード13は、ワイヤ7bとの接続部より先端側が封止樹脂11から露出され、X方向に導出されている。
The
ハウジング20には、電極リード13に対応する数のコネクタリード(接続リード)21がインサート成形などにより一体に形成されている。ハウジング20は、回路パッケージ10のダイヤフラム2およびその周辺領域が露出されるように封止樹脂11を固定する。ハウジング20には、矩形の開口部20aが形成され、電極リード13の先端側およびコネクタリード21の一端側は、開口部20aから露出されている。ハウジング20と回路パッケージ10との固定は、モールド成形による一体成形が好ましいが締結部材による固定でもよい。
A number of connector leads (connection leads) 21 corresponding to the electrode leads 13 are integrally formed in the
コネクタリード21の一端側および他端側がハウジング20から導出されている。コネクタリード21の回路パッケージ10側に導出された一端は、接合部25で電極リード13に接合されている。コネクタリード21と電極リード13との接合は、スポット溶接やレーザ溶接などの溶接によることが好ましい。コネクタリード21は、銅やアルミニウムなど、電極リード13と同一の材料で形成することが好ましい。
One end side and the other end side of the
[応力緩和部材]
図1(A)に図示されるように、複数の電極リード13の配列方向(Y方向)の両側に、一対の応力緩和部材31が設けられている。応力緩和部材31は、電極リード13と平行に延在方向(X方向)に延在されており、屈曲部などの変形部を有していない平坦状部材である。各応力緩和部材31の一端は、図2(B)に示すように、接着剤32によりリードフレーム1に接着された状態で、回路パッケージ10の封止樹脂11により封止され、先端部33は、ハウジング20内に埋設している。各応力緩和部材31の一端と先端部33との中間部は、ハウジング20の開口部20aから露出している。
[Stress relief member]
As shown in FIG. 1A, a pair of
封止樹脂11およびハウジング20は、例えば,エポキシ樹脂やフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂,ポリカーボネート,ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂により形成される。また、樹脂中にガラスやマイカなどの充填材を混入させることができる。
ハウジング20の開口部20aは、上カバー27および下カバー28により封口される。上カバー27および下カバー28のハウジング20への取り付けは、接着またはレーザ溶接などを用いることができる。
The sealing
The opening 20 a of the
応力緩和部材31は、電極リード13およびコネクタリード21よりも線膨張係数が小さい材料により形成されている。例えば、電極リード13およびコネクタリード21が銅、アルミニムなどにより形成されている場合、応力緩和部材31は、鉄、ステンレス、クロムなどにより形成することができる。
The
センサ装置100が設置された環境の温度が変化すると、電極リード13、コネクタリード21、およびハウジング20は、それぞれ、温度変化に対応して延在方向(X方向)に伸長、収縮する。樹脂製のハウジング20は、電極リード13、コネクタリード21よりも線膨張係数が大きいので、電極リード13とコネクタリード21との接合部25に応力が作用する。電極リード13には、屈曲部14が形成されており、屈曲部14は延在方向(X方向)における剛性が、電極リード13の他の部分より小さい。このため、屈曲部14が変形することにより接合部25に作用する応力を吸収することができる。通常、電極リード13の方がコネクタリード21よりも薄肉であるため、屈曲部14は電極リード13に形成される。しかし、屈曲部をコネクタリードに21に形成してもよい。
When the temperature of the environment in which the
しかし、温度変化が繰り返されることで、電極リード13の屈曲部14には繰り返し応力が発生する。従来では、屈曲部14に作用する繰り返し応力を緩和する手段を有していなかった。
これに対し、上記一実施の形態に示すセンサ装置100では、封止樹脂11およびハウジング20を連結する応力緩和部材31が、一端および他端それぞれが、封止樹脂11内またはハウジング20内に埋設して設けられている。応力緩和部材31は、電極リード13およびコネクタリード21と平行にX軸方向に延在されており、電極リード13およびコネクタリード21よりも線膨張係数が小さい。このため、応力緩和部材31がハウジング20のX方向への伸長、収縮を抑圧する作用を果たし、電極リード13の封止樹脂11から露出した根元部L1(図10(B)参照)とコネクタリード21のハウジング20から露出した根元部L2(図10(B)参照)間の距離Lの変化Δlが小さくなる。これにより、電極リード13の屈曲部14に作用する繰り返し応力を緩和することができる。
However, when the temperature change is repeated, stress is repeatedly generated in the
On the other hand, in the
応力緩和部材31の延在方向(X軸方向)の剛性は、屈曲部14が形成された電極リード13の延在方向(X軸方向)の剛性よりも高いことが好ましい。剛性が高い部材とは、屈曲部14を有する電極リード13と応力緩和部材31とのそれぞれにX軸方向に引っ張り,もしくは圧縮を負荷した場合、変形量が小さい方の部材を指す。弾性係数で言えば、応力緩和部材31の延在方向(X方向)における弾性係数が電極リード13の延在方向(X方向)における弾性係数より高いことが好ましい。
このような条件を満たすのであれば、応力緩和部材31の材料として、金属材料に限らず、窒化アルミナ、アルミナなどのセラミックス、または熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂中にガラス、マイカなどの微粒子を混入した材料を用いることができる。
The rigidity in the extending direction (X-axis direction) of the
If such a condition is satisfied, the material of the
応力緩和部材31の延在方向(X方向)に垂直方向の断面積が大きくなるほど剛性が高くなる。このため、電極リード13の延在方向(X方向)に垂直方向の断面積よりも応力緩和部材31の延在方向(X方向)に垂直方向の断面積を大きくすることが好ましい。
The rigidity increases as the cross-sectional area in the direction perpendicular to the extending direction (X direction) of the
なお、応力緩和部材31の線膨張係数は、必ずしも、電極リード13の線膨張係数よりも小さくなくてもよい。要は、応力緩和部材31は、その線膨張係数がハウジング20の線膨張係数より小さく、電極リード13の封止樹脂11から露出した根元部L1とコネクタリード21のハウジング20から露出した根元部L2間の距離Lの変化Δlが、応力緩和部材31を備えていない場合に比して小さくすることができるものであればよい。
なお、応力緩和部材31の個数や配置は、任意に設定できるものである。
In addition, the linear expansion coefficient of the
The number and arrangement of the
[センサ装置の製造方法]
図2〜図10を参照して、図1(A)、(B)に図示されたセンサ装置100の製造方法の一例を説明する。
図2(A)、(B)に図示されるリードフレーム1を形成し、該リードフレーム1上に第一半導体チップ3、第二半導体チップ4および応力緩和部材31を搭載する。
第一半導体チップ3および第二半導体チップ4は、それぞれ、接着剤5、6によりをリードフレーム1に接着される。ワイヤボンディングを行い、第一半導体チップ3の配線パターン3aと第二半導体チップ4の入力端子とをワイヤ7aにより接続する。同様に、ワイヤボンディングを行ない、第二半導体チップ4の出力端子と電極リード13とをワイヤ7bにより接続する。
応力緩和部材31を接着剤32により、リードフレーム1の所定の連結部12a上に接着する。応力緩和部材31は、電極リード13と平行にX方向に延在して配設する。接着剤5、6として、例えば、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリイミド、アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂を用いることができる。
[Method for Manufacturing Sensor Device]
With reference to FIGS. 2-10, an example of the manufacturing method of the
The
The
The
図3に図示されるように、図2(A)、(B)に図示される第1中間体を、下金型9に収容し、上金型8を閉じる。下金型9と上金型8により、図1に図示される封止樹脂11の形状に対応するキャビティ61が形成されている。
キャビティ61内に樹脂を射出してモールド成形を行うと、図4(A)、(B)に図示されるように、回路パッケージ10が形成される。但し、この時点では、電極リード13は、リードフレーム1のダムバー12、連結部12aに連結され、また、電極リード13に屈曲部14は形成されていない。
As illustrated in FIG. 3, the first intermediate body illustrated in FIGS. 2A and 2B is accommodated in the
When resin is injected into the
電極リード13を連結する連結部12aを切断して、図5(A)、(B)に図示されるように、ダムバー12が分離され、各電極リード13が相互に分離された第2中間体を形成する。
A second intermediate body in which the connecting portion 12a for connecting the
図6に図示されるように、第2中間体を下金型16にセットする。下金型16には、電極リード13の屈曲部14を形成する位置に凹部16aが形成されている。この状態では、応力緩和部材31は、下金型16の外部に配設される。
下金型16の凹部16aに対応する位置に凸部15aが形成された上金型15を用い、電極リード13をプレス加工すると、図7に図示されるように、電極リード13に屈曲部14が形成され、回路パッケージ10が形成される。図8は、型開きをして、型から取り出した回路パッケージ10の断面図である。応力緩和部材31には、屈曲部が形成されないため、この状態で、応力緩和部材31の先端は、電極リード13の先端よりも封止樹脂11から延在方向(X方向)に遠い位置に配置される。
As shown in FIG. 6, the second intermediate is set in the
When the
図9に図示されるように、回路パッケージ10を、下金型19にセットする。上金型18、下金型19により形成されるキャビティ62は、ハウジング20に対応する形状を有している。また、各コネクタリード21を、下金型19に形成されている不図示の凹部にセットする。このとき、各コネクタリード21の一端の領域24が、電極リード13の先端部に重なるようにする。この後、上金型18を閉じる。
キャビティ62内に樹脂を射出してモールド成形を行うと、図10(A)、(B)に図示されるように、回路パッケージ10が一体化されたハウジング20が形成される。この状態で、応力緩和部材31の先端部33は、ハウジング20内に埋設している。
As shown in FIG. 9, the
When the resin is injected into the
電極リード13の先端部とコネクタリード21の先端部とをスポット溶接、レーザ溶接などにより接合する。そして、ハウジング20の開口部20aを上カバー27および下カバー28により封口すると、図1に図示されるセンサ装置100が得られる。
The tip of the
上記一実施の形態のセンサ装置100によれば下記の効果を奏する。
(1)回路パッケージ10から導出される電極リード13に屈曲部14を形成し、電極リード13の先端に、回路パッケージ10を固定するハウジング20に設けられたコネクタリード21を接合したセンサ装置100において、応力緩和部材31を設けた。応力緩和部材31は、センサ装置100が設置された環境下における温度変化に起因して、電極リード13に作用する繰り返し応力を緩和する機能を有する。これにより、センサ装置100の安全性および信頼性を一層、向上することができる。
According to the
(1) In the
(2)応力緩和部材31は、一端側が封止樹脂11をモールド成形により形成する工程と同時に封止樹脂11内に埋設され、先端部33はハウジング20をモールド成形により形成する工程と同時にハウジング20内に埋設される。このため、応力緩和部材31を効率的に設けることができる。
(2) One end side of the
−実施形態2−
図11は、本発明によるセンサ装置の実施形態2としての流量センサを示し、図11(A)は流量センサの平面図であり、図11(B)は、図11(A)のXIB−XIB線断面図である。
実施形態2は、応力緩和部材を、電極リード13と共に、リードフレーム1から分離して形成した態様を示す。以下では、この点を主体として説明することとし、実施形態1と同様な構成は、対応する部材に同一の符号を付して、説明を省略する。
FIG. 11 shows a flow sensor as a second embodiment of the sensor device according to the present invention, FIG. 11 (A) is a plan view of the flow sensor, and FIG. 11 (B) is XI B − of FIG. 11 (A). a XI B line cross-sectional view.
The second embodiment shows an aspect in which the stress relaxation member is formed separately from the
図11(A)に図示されるように、実施形態2のセンサ装置100Aは、複数の電極リード13の配列方向(Y方向)の両側に、応力緩和部材としての機能を有する一対のダミーリード34を備えている。
ダミーリード34は、後述するように、電極リード13と共に、リードフレーム1と一体に形成されたうえ、リードフレーム1を連結部12aにおいて切断し、分離して形成された部材である。
従って、図11(B)に図示されるように、ダミーリード34は電極リード13と共に同じ高さ位置に配置され、また、ダミーリード34の材質および板厚は、電極リード13と同一である。但し、ダミーリード34は、延在方向(X方向)に直線状に延在する平板状部材であり、屈曲部14を有していない。
As illustrated in FIG. 11A, the
As will be described later, the
Therefore, as shown in FIG. 11B, the
図12〜15を参照して、実施形態2のセンサ装置100Aの製造方法の一例を説明する。
図12(A)、(B)に図示されるリードフレーム1を形成し、該リードフレーム1上に第一半導体チップ3、第二半導体チップ4を搭載する。そして、第一半導体チップ3の配線パターン3aと第二半導体チップ4の入力端子とをワイヤ7aにより接続し、第二半導体チップ4の出力端子と電極リード13とをワイヤ7bにより接続する。
但し、リードフレーム1には、電極リード13と共にダミーリード34が、リードフレーム1に一体形成されている。ダミーリード34は、電極リード13と同一の外形形状に形成されている。ダミーリード34と電極リード13とは、一端側および他端側において連結部12aにより相互に連結され、延在方向(X方向)に平行に延在されている。
With reference to FIGS. 12-15, an example of the manufacturing method of 100 A of sensor apparatuses of
The
However, dummy leads 34 are integrally formed with the
実施形態1の場合と同様に、モールド成形により封止樹脂11を形成し、図13(A)、(B)に図示される回路パッケージ10Aを作製する。
そして、実施形態1の場合と同様に、電極リード13にプレス加工を施し、図14(A)、(B)に図示される電極リード13に屈曲部14を形成する。屈曲部14は、電極リード13にのみ形成され、ダミーリード34には形成されないので、封止樹脂11からX方向に導出される電極リード13の長さは、ダミーリード34の長さよりも短くなる。換言すれば、ダミーリード34の先端部35は、電極リード13の先端よりも封止樹脂11から延在方向であるX方向に遠い位置に配置されている。
As in the case of the first embodiment, the sealing
Then, as in the case of the first embodiment, the
さらに、実施形態1の場合と同様に、モールド成形により、回路パッケージ10Aが一体化されたハウジング20を形成する。図15(A)、(B)に図示されるように、この状態では、ダミーリード34の先端部35は、ハウジング20内に埋設している。
この後、電極リード13の先端部とコネクタリード21の先端部とを接合し、ハウジング20の開口部20aを上カバー27および下カバー28により封口すると、図11に図示されるセンサ装置100Aが得られる。
Further, as in the case of the first embodiment, the
Thereafter, the tip of the
実施形態2では、ダミーリード34と電極リード13とは、同一材料で形成されており、線膨張係数および弾性係数は同一である。また、ダミーリード34の方が電極リード13よりも少ない個数なので、延在方向(X方向)に垂直な方向の断面積は、ダミーリード34の方が電極リード13よりも小さい。しかし、ダミーリード34を設けることにより、電極リード13の屈曲部14の繰り返し応力を緩和することができる。
In the second embodiment, the
ダミーリード34のX軸方向の剛性は、屈曲部14が形成された電極リード13のX軸方向の剛性よりも高いことが好ましい。このことに関して、さらに、説明すると、延在方向(X方向)に垂直な方向の全断面積は、ダミーリード34の方が電極リード13よりも小さい。しかし、電極リード13には屈曲部14が形成されているので、1つの電極リード13の延在方向(X方向)の剛性は、屈曲部14が形成されていない1つのダミーリードよりも小さい。このことを考慮して、延在方向(X方向)の剛性が、ダミーリード34の方が電極リード13よりも高くなるように、各リード34、13の断面積を設定すれば、より信頼性を向上することができる。ダミーリード34の個数や配置は、任意に設定することができる。また、ダミーリード34は、封止樹脂11またはハウジング20との結合力を向上するため、一端部または両端部を垂直に折曲するようにしてもよい。
The rigidity of the
実施形態2において、電極リード13の封止樹脂11から露出した根元部L1とコネクタリード21のハウジング20から露出した根元部L2間の距離Lの変化Δlを小さくすることができる。
このため、実施形態2においても、実施形態1と同様な効果を奏する。
特に、実施形態2では、応力緩和部材を電極リード13と共に、リードフレーム1から分離して形成するようにしたので、生産効率を一層向上することができる。
In the second embodiment, the change Δl in the distance L between the root portion L 1 exposed from the sealing
For this reason, also in
In particular, in the second embodiment, since the stress relaxation member is formed separately from the
−実施形態3−
図16は、本発明によるセンサ装置の実施形態3としての流量センサを示す断面図である。
図16に図示される実施形態3のセンサ装置100Bは、屈曲部をコネクタリードに形成した点で実施形態1のセンサ装置100と相違する。
図16において、コネクタリード21Aの回路パッケージ10側に導出された端部に屈曲部22が形成されており、電極リード13Aには屈曲部は形成されていない。屈曲部22は、図16における下方(−Z方向)に突き出す凸形状に形成されている。従って、コネクタリード21Aの屈曲部22が形成された部分は、コネクタリード21Aの延在方向(X方向)における剛性が他の部分よりも小さくなっている。応力緩和部材31は、実施形態1と同様、一端および先端部33が、それぞれ、回路パッケージ10の封止樹脂11内およびハウジング20内に埋設している。
FIG. 16: is sectional drawing which shows the flow sensor as
The
In FIG. 16, a
実施形態3において、応力緩和部材31の延在方向(X軸方向)の剛性が、屈曲部22が形成されたコネクタリード21Aの延在方向(X軸方向)の剛性よりも高いことが好ましい。実施形態3においても、電極リード13の封止樹脂11から露出した根元部L1とコネクタリード21のハウジング20から露出した根元部L2間の距離Lの変化Δlを小さくすることができる。
In the third embodiment, it is preferable that the rigidity in the extending direction (X-axis direction) of the
実施形態3の他の構成は、実施形態1と同様であり、同一部材に同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態3における応力緩和部材31は、コネクタリード21Aの屈曲部22に作用する繰り返し応力を緩和する。
なお、実施形態3における応力緩和部材31を、実施形態2のように、リードフレーム1に一体に形成し、連結部12aにおいて切断されたダミーリード34としてもよい。
Other configurations of the third embodiment are the same as those of the first embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
The
Note that the
電極リード13に形成する屈曲部14およびコネクタリード21Aに形成する屈曲部22は、下記に一例を示すように、種々、変形することができる。
屈曲部14、22を、先細い形状でなく、ほぼ矩形形状とする。
屈曲部14、22を、上方(Z方向)または下方(−Z方向)の一方の面側にのみ突き出す形状でなく、上下両側に突き出す凹凸形状とする。
屈曲部14、22を、左右対称の凸形状でなく、段状または階段状にする。
屈曲部14、22を、電極リード13およびコネクタリード21の両方に設けて、両部材を接合する。
屈曲部14、22を、上下方向に屈曲するのではなく、配列方向(Y方向)に平行に屈曲する。要は、屈曲部14、22は、延在方向(X方向)と異なる方向に延在された変形部とすればよい。
The
The
The
The
The
The
応力緩和部材31を断面積が均一な平板状部材としたが、延在方向(X方向)において、厚さや幅が異なる形状としてもよい。
Although the
上記実施形態では、センサ装置100、100A、100Bが、第一半導体チップ3と第二半導体チップ4とを備える流量センサとして例示した。しかし、流量検出部と、流量検出部を制御する制御部を有する、1つの半導体チップを備える流量センサとしてもよい。
また、本発明は、流量センサに限らず、圧力センサなど、他のセンサ装置に適用することが可能である。
In the said embodiment, sensor device 100,100A, 100B illustrated as a flow sensor provided with the
The present invention is not limited to the flow rate sensor, and can be applied to other sensor devices such as a pressure sensor.
その他、本発明は、発明の趣旨の範囲において、種々、変形することが可能であり、要は、センサ部およびセンサ部に接続される電極リードを有する回路パッケージと、電極リードに接合される接続リードを有し、回路パッケージを固定する樹脂製のハウジングと、電極リードと接続リードのいずれか一方に設けられ、電極リードおよび接続リードの一方を、その延在方向とは異なる方向に延在して形成された変形部と、回路パッケージから導出され、少なくとも先端部がハウジングに埋設され、電極リードおよび接続リードのうちの一方に形成された変形部に作用する応力を緩和する応力緩和部材と、を備えるものであればよい。 In addition, the present invention can be variously modified within the scope of the invention. In short, the circuit package having the sensor part and the electrode lead connected to the sensor part, and the connection joined to the electrode lead. A resin housing that has leads and is fixed to the resin housing that fixes the circuit package, and either the electrode lead or the connection lead, and one of the electrode lead and the connection lead extends in a direction different from the extending direction. A deformed portion formed from the circuit package, at least a tip portion embedded in the housing, and a stress relieving member that relieves stress acting on the deformed portion formed on one of the electrode lead and the connection lead; What is necessary is just to have.
1 リードフレーム
2 ダイヤフラム
3 第一半導体チップ
4 第二半導体チップ
5、6、32 接着剤
7a、7b ワイヤ
10、10A 回路パッケージ
11 封止樹脂
12 ダムバー
12a 連結部
13、13A 電極リード
14、22 屈曲部(変形部)
15 上金型
15a 凸部
16 下金型
16a 凹部
20 ハウジング
20a 開口部
21、21A コネクタリード(接続リード)
25 接合部
27 上カバー
28 下カバー
31 応力緩和部材
34 ダミーリード(応力緩和部材)
33、35 先端部
61、62 キャビティ
100、100A、100B センサ装置
L1 電極リード13の封止樹脂11から露出した根元部
L2 コネクタリード21のハウジング20から露出した根元部
L L1とL2間の距離
DESCRIPTION OF
15
25
33, 35
Claims (9)
前記電極リードに接合される接続リードを有し、前記回路パッケージを固定する樹脂製のハウジングと、
前記電極リードと前記接続リードのいずれか一方に設けられ、前記電極リードおよび前記接続リードの前記一方を、その延在方向とは異なる方向に延在して形成された変形部と、
前記回路パッケージから導出され、少なくとも先端部が前記ハウジングに埋設され、前記電極リードおよび前記接続リードのうちの前記一方に形成された前記変形部に作用する応力を緩和する応力緩和部材と、を備える、センサ装置。 A circuit package having a sensor part and an electrode lead connected to the sensor part;
A resin housing having a connection lead joined to the electrode lead and fixing the circuit package;
A deformed portion provided on one of the electrode lead and the connection lead, and the one of the electrode lead and the connection lead extending in a direction different from the extending direction;
A stress relieving member that is derived from the circuit package, has at least a tip embedded in the housing, and relieves stress acting on the deformed portion formed on the one of the electrode lead and the connection lead. , Sensor device.
前記応力緩和部材の線膨張係数は、前記変形部が形成された前記一方のリードの線膨張係数よりも小さい、センサ装置。 The sensor device according to claim 1,
The sensor device, wherein a linear expansion coefficient of the stress relaxation member is smaller than a linear expansion coefficient of the one lead on which the deformed portion is formed.
前記応力緩和部材の延在方向の剛性は、前記変形部が形成された前記一方のリードの延在方向の剛性よりも高い、センサ装置。 The sensor device according to claim 1,
The sensor device, wherein a rigidity of the stress relaxation member in an extending direction is higher than a rigidity of the one lead in which the deformed portion is formed.
前記応力緩和部材は、平坦状部材である、センサ装置。 The sensor device according to claim 1,
The sensor device, wherein the stress relaxation member is a flat member.
前記応力緩和部材は、前記電極リードと同一材料により形成されている、センサ装置。 The sensor device according to claim 1,
The sensor device, wherein the stress relaxation member is formed of the same material as the electrode lead.
前記応力緩和部材の弾性係数は、前記変形部が形成された前記一方のリードの弾性係数より高い、センサ装置。 The sensor device according to claim 1,
The sensor device, wherein an elastic coefficient of the stress relaxation member is higher than an elastic coefficient of the one lead on which the deformed portion is formed.
前記応力緩和部材は、前記応力緩和部材の延在方向と垂直な方向の断面積が、前記変形部が形成された前記一方のリードの延在方向の垂直な方向の断面積よりも大きい、センサ装置。 The sensor device according to claim 1,
The stress relieving member is a sensor in which a cross-sectional area in a direction perpendicular to the extending direction of the stress relieving member is larger than a cross-sectional area in a direction perpendicular to the extending direction of the one lead on which the deformed portion is formed. apparatus.
前記電極リードに接合される接続リードを有し、前記回路パッケージを固定する樹脂製のハウジングと、
前記電極リードと前記接続リードのいずれか一方に設けられ、前記電極リードおよび前記接続リードの前記一方を延在方向とは異なる方向に延在して形成された変形部と、
前記回路パッケージから導出され、少なくとも先端部が前記ハウジングに埋設し、前記変形部が形成された前記一方のリードの線膨張係数と同じか、またはそれよりも小さい線膨張係数を有する応力緩和部材と、を備える、センサ装置。 A circuit package having a sensor part and an electrode lead connected to the sensor part;
A resin housing having a connection lead joined to the electrode lead and fixing the circuit package;
A deformed portion provided on one of the electrode lead and the connection lead, and formed by extending the one of the electrode lead and the connection lead in a direction different from the extending direction;
A stress relaxation member that is derived from the circuit package and has a linear expansion coefficient that is equal to or smaller than a linear expansion coefficient of the one lead in which at least a tip portion is embedded in the housing and the deformed portion is formed; A sensor device.
前記応力緩和部材は、延在方向における剛性が、少なくとも前記変形部が形成された前記一方のリードの延在方向における剛性より高い、センサ装置。
The sensor device according to claim 8, wherein
The stress relaxation member is a sensor device in which rigidity in an extending direction is higher than at least rigidity in an extending direction of the one lead on which the deformed portion is formed.
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---|---|---|---|---|
JP2020003439A (en) * | 2018-07-02 | 2020-01-09 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Method for manufacturing physical quantity detection device |
US11353349B2 (en) * | 2018-07-12 | 2022-06-07 | Hitachi Astemo, Ltd. | Flow-rate sensor |
WO2024105832A1 (en) * | 2022-11-16 | 2024-05-23 | 日立Astemo株式会社 | Electrical circuit device |
-
2014
- 2014-07-17 JP JP2014146751A patent/JP2016023969A/en active Pending
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