JPS63116473A - 半導体式加速度センサの組付け方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、センサチップを台座を介して基板に固定する
半導体式加速度センサの組付は方法に関する。

〔従来の技術〕

一般的な半導体式加速度センサの組付は方法として考え
られる方法を第２図（ａ）乃至（Ｃ）に示す側面図を用
いて説明する。まず、同図（ａ）に示すように、センサ
チップ１の自由端２に負荷３を半田７等により接着し、
同図（ｂ）に示すように、センサチップ１の固定端４に
台座５を半田７等により接着し、引き続き、同図（Ｃ）
に示す゛ように、台座５を基板６に半田７等により接着
固定する事により組付けるという方法が考えられる。

（発明が解決しようとする問題点〕 上記の方法によると、これらの接着に３工程を有してお
り、工程数が多いために必然的にコストが高くなる事が
予想される。又、−度半田７をリフローしたものを、再
度リフローしている為に半田７の成分が半田を良好に接
着するために設けられた下地層の中に入り込んでしまい
、その接着強度を低下させるといった不具合が生じて可
能性がある。

そこで本発明は、組付は工程の工程数を低減する事によ
り、コストを低下させ、接着部の強度を確保する事を目
的としている。

〔問題点を解決する為の手段〕

上記の目的を達成するために本発明は、凹部の形成され
た治具の該凹部内に、その接着面が上を向くようにして
センサチップを挿設し、前記凹部内で該センサチップの
上部に第１の接着手段を介して台座を搭載し、該台座の
接着面に平行な面で前記治具の凹部の形成された側の表
面上に、前記台座を搭載すべく基板を、該台座との間に
第２の接着手段を介して固定し、そして、加熱する事に
より前記基板、前記台座及び前記センサチップの接着を
同時に行う事を特徴とする半導体式加速度゛センサの組
付は方法を採用している。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例を用いて詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を説明する為の斜視図である
。図において、１０は切欠き部１０ａの形成された治具
であり、その切欠き部１０ａ内には切欠いた体積よりも
小体積の小台座１０ｂが、切欠き部１０ａ内における側
壁１０ｃ、１０ｄに接するように形成されている。尚、
小台座１０ｂの上面は治具１０の上面と平行に形成され
ている。

１１は例えばＳｉ等の半導体からなる半導体式加速度セ
ンサのセンサチップであり、貫通溝ｌｉｄ、ダイヤフラ
ム部１１ｃをエツチングにより形成する事により自由端
ｌｉｅを形成しており、その自由端１１ｅには負荷とし
ての半田層１１ｂが短冊状に複数本形成されている。又
、センサチップ１１の外周で長辺に平行な部分には半田
の濡れ性を向上する為にＮ１−Ａ＋１渾着膜等の下地層
１１ａが形成されている。そして、このセンサチップ１
１を下地層１１ａが上（図中矢印方向）を向くようにし
て小台座１０ｂの上面にその側面が側壁１０ｃ、１０ｄ
に接するように配置する。１２は半田箔であり、センサ
チップ１１の下地層１１ａ上に配置する。

１３は自由端ｌｉｅの図中上方向への変位を制限するた
めに、一方の端面から他方の端面まで凹部１３ａの形成
された台座であり、その材質はセンサチップ１１との熱
膨張係数をあわせるためにＳ、等から成り、又、その凹
部１３ａの形成された側の表面は、半田箔１２上に配置
しており、その表面上にはセンサチップ１１の下地Ｊｉ
ｌｌａと同様の下地層が形成されている。又、そｐ側面
は側壁１０ｃ、１０ｄに接している。そして、その台座
１３の上面にも半田箔１２ａを全面に配置する。１４は
自由端ｌｉｅの図中下方向への変位を制限すべくストッ
パーであり、平板がくの字型に折れ曲がった形をしてお
り、その下面は切欠き部１０ａの下壁１０ｅ上に、又、
小台座１０ｂに接゛するように配置している。そのスト
ッパー１４は例えばコバール等から成りその上面にはＮ
１−ＡＵメッキ等の下地層１４ａが施され、その上に半
田箔１２ｂを配置する。

１５は台座１３を搭載すべく基板であり、半導体式加速
度センサが例えば金属キャップと金属ベースとから成る
パッケージ内に入れられる場合にはその金属ベースがこ
れに相当する。基板１５には基板固定用のボール１５ａ
及びセンサチップ固定用のボール１５ｂ接続されており
、そのボール１５ａを治具１０にあけられた穴１０ｆに
挿入する事により基板１５を固定している。尚、この基
板１５の表面上で台座１５及びストッパー１４の接着面
と相対する領域にも下地層が形成されている。

そして、この状態にて治具１０を１８０°反転する。こ
こで、治具１０を反転すると、センサチップ１１、台座
１３、基板１５にはそれらの自重がかかり、適当な圧力
がかかる。そこで、水素炉中にて熱を加え、半田をリフ
ローする事によってセンサチップエ１、台座１３、基板
１５間、及びストッパー１４、基板１５間の接続を行う
。第３図は接着後の状態を示す斜視図であり、図におい
て、第１図と同一構成要素には同一符号を付している。

そこで本実施例によると、各々の間の半田付けが一度に
行なわれるので工程が簡略化して、その仔細コストとな
る。又、半田のりフローは一度だけであるので、接着強
度が低下する事がなくなる。

又、治具を反転させた後に半田をリフローしているので
、上述したように各々の間には適当な圧力が加わり、圧
力のかかりすぎによるセンサチップ１１の破損といった
ような不具合を避ける事ができる。

尚、本発明は上記実施例に限定される事なく、その主旨
を逸脱しない限り例えば以下に示す如く種々変形可能で
ある。

（１）上記実施例では、治具１０を反転させているが、
この工程は必ずしも必要ではない。しかしながら、治具
１０を反転させない場合には例えば上°記の実施例にお
いて、半田箔１２ａにおける高さの微妙な調整が必要で
あり、その高さを治具１０の上面の高さと同等にするか
、適当な圧力が基板１５から加えられるように、わずか
に高くすればよい。

（２）上記実施例では、各々の間の接着手段として半田
を用いているが、その手段は樹脂等から成る他の接着剤
でもよい。この場合には接着剤は熱を加える事により熱
硬化するわけであるが、同時に複数個所の熱硬化を行う
ことにより、熱ストレスによる劣化を免れえる。

（３）上記実施例では、ストッパー１４と基板１５との
間の接着も同時に行っている為に、治具１０に形成され
る切欠き部１０ａは一つの支点に接する二表面に渡って
形成されており、その内に手合１１０ｂを設け、段差を
付ける事によりセンサチップ１１等とストッパー１４と
の高さを調整しているが、ストッパー１４のない構成に
おいては、単に一つの表面をくぼました凹部を形成すれ
ばよい。尚、本発明のいう凹部とは上記実施例からもわ
かるように、複数の表面をくぼまして構成してもよい。

（４）上記実施例では、自由端ｌｉｅに接着する負荷と
して半田層１１ｂを形成しているが、他のコバール、ガ
ラス等より成る負荷を接着剤、半田等により接着するも
のを使用してもよい。この場合、上記の（１）のように
治具１０を反転させなければよいが、上記実施例のよう
に反転させる場合には、熱を加えた際に負荷が落ちない
ように、負荷との接着は接着剤で行うか、或いは接着手
段として融点の高いものを使用する。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によると、センサチップ、台
座、基板間の接着を同時に行えるので組付は工程の工程
数を低減でき、その分コストを低下させる事ができる。

又、熱を加える回数を低減できるので接着部の強度を確
保できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明する為の　斜視図、第
２図は従来の方法を説明する為の側面図、第３図は第１
図を用いて説明した実施例の接着後の状態を示す斜視図
である。 １０・・・治具、１０ａ・・・切欠き部、１１・・・セ
ンサチップ、１２．１２ａ、１２ｂ・・・半田箔、１３
・・・台座、１５・・・基板。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）凹部の形成された治具の該凹部内に、その接着面
   が上を向くようにしてセンサチップを挿設し、前記凹部
   内で該センサチップの上部に第１の接着手段を介して台
   座を搭載し、該台座の接着面に平行な面で前記治具の凹
   部の形成された側の表面上に、前記台座を搭載すべく基
   板を、該台座との間に第２の接着手段を介して固定し、
   そして、加熱する事により前記基板、前記台座及び前記
   センサチップの接着を同時に行う事を特徴とする半導体
   式加速度センサの組付け方法。
2. （２）上記加熱は、上記治具を反転した後に行う特許請
   求の範囲第１項記載の半導体式加速度センサの組付け方
   法。
3. （３）上記第１の接着手段及び第２の接着手段は、半田
   である特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の半導体
   加速度センサの組付け方法。