本發(fā)明涉及壓力傳感器模塊。

背景技術(shù)：

以往，已知有如下壓力傳感器模塊，即，包括：安裝基板；搭載于安裝基板的壓力傳感器元件以及集成電路元件；以及覆蓋壓力傳感器元件與集成電路元件的蓋體。專利文獻(xiàn)1(國際公開第2013/129444號)中公開有壓力傳感器模塊的一個示例(段落“0021”～“0045”、圖1A、圖4A、圖7A等)。

壓力傳感器元件具有施加有氣壓等壓力的隔膜，利用檢測元件檢測由壓力引起的隔膜的變形量，并輸出檢測信號。集成電路元件具有處理壓力傳感器元件的檢測信號的電路。蓋體上設(shè)置有用于將外部壓力的變化傳遞至蓋體內(nèi)部的貫通孔(壓力導(dǎo)入孔)。

壓力傳感器模塊中，在來自蓋體外部空間的光通過壓力導(dǎo)入孔入射至蓋體內(nèi)部空間，從而使得光照射到集成電路元件的情況下，有可能在集成電路元件的內(nèi)部產(chǎn)生光伏(photovoltaic)，或集成電路元件發(fā)生誤動作。

為了解決這樣的問題，專利文獻(xiàn)1中所記載的壓力傳感器模塊的壓力導(dǎo)入孔構(gòu)成為具有光遮斷部。即，壓力導(dǎo)入孔設(shè)置為其孔軸彎曲，因此不存在有不通過蓋體而僅通過貫通孔的內(nèi)部的、連接蓋體的外部空間與內(nèi)部空間的直線。通過該結(jié)構(gòu)，來自蓋體外部空間的光無法到達(dá)蓋體的內(nèi)部空間。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：國際公開第2013/129444號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

在專利文獻(xiàn)1所公開的壓力傳感器模塊中，蓋體利用合成樹脂材料，通過噴射成形來進(jìn)行制作。此處，若蓋體具有上述那樣的具有光遮斷部的壓力導(dǎo)入孔，則難以將噴射成形后的蓋體從模具中取出。因此，存在如下問題，即，存在蓋體制造時壓力導(dǎo)入孔被埋而導(dǎo)致壓力導(dǎo)入孔沒有被形成的情況等，因而存在制造的成品率變低的情況。另外，為了更好地從模具中取出，也可以考慮將壓力導(dǎo)入孔變大，然而若將壓力導(dǎo)入孔變大則存在光遮斷部的遮光性下降的可能性。

本發(fā)明是鑒于上述課題完成的，其目的在于提供一種能防止光照射到集成電路元件，且制造的成品率較高，并具備具有貫通孔的蓋體的壓力傳感器模塊。

解決技術(shù)問題的技術(shù)方案

本發(fā)明的壓力傳感器模塊的特征在于，包括：電路基板，該電路基板具有布線導(dǎo)體；集成電路元件，該集成電路元件配置在所述電路基板的第1面上，與所述布線導(dǎo)體電連接；壓力傳感器元件，該壓力傳感器元件配置在所述電路基板的所述第1面?zhèn)龋c所述集成電路元件電連接；以及蓋體，該蓋體以覆蓋所述集成電路元件與所述壓力傳感器元件的方式配置在所述電路基板的所述第1面?zhèn)?，并固定于所述電路基板，所述蓋體具有連通所述蓋體的外部空間與內(nèi)部空間的貫通孔，設(shè)置所述貫通孔，使得存在有不通過所述蓋體而通過所述貫通孔的內(nèi)部的、連接所述外部空間與所述內(nèi)部空間的直線，并且不存在有不通過所述蓋體而通過所述貫通孔的內(nèi)部的、連接所述外部空間與所述集成電路元件的直線。

優(yōu)選所述貫通孔設(shè)置于具有平面狀的內(nèi)壁面的所述蓋體的一部分，所述貫通孔的所述內(nèi)部空間側(cè)的開口面、與位于所述開口面的所述內(nèi)部空間側(cè)的所述內(nèi)壁面所形成的角度為90°以下。更優(yōu)選所述角度為70°～90°。

此外，優(yōu)選下述直線不存在，該直線通過所述貫通孔的內(nèi)部而不通過所述蓋體，連接所述外部空間與所述壓力傳感器元件。

此外，優(yōu)選所述蓋體為金屬制。

此外，優(yōu)選所述貫通孔的所述內(nèi)部空間側(cè)的開口部的形狀呈半圓或三角形。

此外，所述壓力傳感器元件也可以包含麥克風(fēng)。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能防止光照射到集成電路元件，且制造的成品率較高，并具備具有貫通孔的蓋體的壓力傳感器模塊。

附圖說明

圖1是簡要示出本實(shí)施方式的壓力傳感器模塊的結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖2是圖1所示的壓力傳感器模塊的局部放大圖。

圖3是用于說明本實(shí)施方式的壓力傳感器模塊中的蓋體的貫通孔形狀的圖。圖3(a)是與圖2相同的圖。圖3(b)示出蓋體的貫通孔的開口部的形狀的一個示例。圖3(c)示出蓋體的貫通孔的開口部的形狀的另一個示例。

圖4是示出對于蓋體的母材設(shè)置有貫通孔的狀態(tài)的示意圖。

圖5是簡要示出壓力傳感器元件的一個示例的結(jié)構(gòu)的圖。圖5(a)是俯視圖、圖5(b)是縱向剖視圖、圖5(c)是橫向剖視圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖說明本發(fā)明的一個實(shí)施方式。另外，在本發(fā)明的附圖中，相同的參考標(biāo)號表示相同的部分或相當(dāng)?shù)牟糠?。另外，對于長度、寬度、厚度、深度等尺寸關(guān)系，為了使附圖更為清楚和簡化而進(jìn)行了適當(dāng)變更，并不表示實(shí)際的尺寸關(guān)系。

參照圖1，本實(shí)施方式的壓力傳感器模塊主要包括電路基板1、集成電路元件2、壓力傳感器元件3以及蓋體4。

集成電路元件2隔著膜片鍵合(die bond)劑21搭載于電路基板(安裝基板)1的第1面上。壓力傳感器元件3隔著膜片鍵合劑31搭載于集成電路元件2上。

電路基板1具有布線導(dǎo)體(未圖示)以及與布線導(dǎo)體電連接的外部端子11。集成電路元件2經(jīng)由金屬引線22與電路基板1的布線導(dǎo)體電連接。壓力傳感器元件3經(jīng)由金屬引線32與集成電路元件2電連接。在這樣的電連接中，也可以使用凸點(diǎn)等來代替金屬引線。

壓力傳感器元件3具有施加有氣壓等壓力的隔膜(未圖示)，檢測由壓力引起的隔膜的變形量，并輸出檢測信號。作為壓力傳感器元件(檢測元件)3，例如可以適當(dāng)使用靜電電容元件或壓電電阻元件。另外，壓力傳感器元件3也可以是測量聲壓的麥克風(fēng)。集成電路元件2具有處理壓力傳感器元件3的檢測信號的電路。

另外，在本發(fā)明中，并不一定要將壓力傳感器元件3搭載在集成電路元件2上，可以將集成電路元件2與壓力傳感器元件3分別配置在電路基板1上，也可以將集成電路元件2搭載在壓力傳感器元件3上。壓力傳感器元件3與集成電路元件2的相對位置并沒有特別限定。

蓋體4配置為覆蓋壓力傳感器3、集成電路元件2以及金屬引線22、23。蓋體4利用粘結(jié)劑、導(dǎo)電糊料、焊料等來與電路基板1相接合。

在本實(shí)施方式中，蓋體4為金屬制。蓋體4由金屬構(gòu)成時，能容易地利用沖壓加工來形成貫通孔41。此外，金屬比樹脂的剛性高，因此能將蓋體4的厚度變薄，能實(shí)現(xiàn)壓力傳感器模塊的小型化以及薄型化。

蓋體4的厚度沒有特別限定，然而從強(qiáng)度考慮，優(yōu)選具有最低限度所需的厚度以上。另一方面，若蓋體4的厚度太厚，則存在如下可能性，即，貫通孔41的加工變得困難，或向蓋體4內(nèi)部突出的部分變大而導(dǎo)致突出的部分與金屬引線接觸進(jìn)而造成短路。蓋體4的厚度例如為0.1mm左右。

蓋體4中設(shè)置有用于將外部空間43的壓力變化傳遞至蓋體4的內(nèi)部空間42的貫通孔(壓力導(dǎo)入孔)41。

參照圖2，對貫通孔41的形狀條件、以及貫通孔41與集成電路元件2的位置關(guān)系進(jìn)行說明。如圖2所示，貫通孔41設(shè)置于蓋體4的天花板壁(具有平面狀的內(nèi)壁面41c的蓋體4的一部分)。

在本實(shí)施方式的壓力傳感器模塊中，設(shè)置貫通孔41，使得存在有不通過蓋體4而通過貫通孔41的內(nèi)部的、連接外部空間43與內(nèi)部空間42的直線X(參照圖2)。由此，即使在利用噴射成形等來制作蓋體4的情況下，也能容易地將成形后的蓋體從模具中取出。

進(jìn)入蓋體4的內(nèi)部空間42的光的范圍為，貫通孔41位于內(nèi)部空間42側(cè)的開口面41b在內(nèi)部空間42側(cè)(圖2中開口面41b的右側(cè))的范圍。只要在該光照射范圍以外的位置配置集成電路元件2，就能避免集成電路元件2的誤動作的產(chǎn)生。此外，只要在該光照射范圍以外的位置配置壓力傳感器元件3，就能避免壓力傳感器元件的輸出特性的變化。

即，在本實(shí)施方式的壓力傳感器模塊中，設(shè)置貫通孔41，使得不會存在有不通過蓋體4而通過貫通孔41的內(nèi)部的、連接外部空間43與集成電路元件2的直線。換言之，設(shè)計(jì)貫通孔41的形狀、以及貫通孔41與集成電路2的配置關(guān)系，使得在從蓋體4的外部空間43側(cè)通過貫通孔41來進(jìn)行觀察時，看不見配置在蓋體4的內(nèi)部空間42內(nèi)的集成電路元件2。由此，能防止光照射到集成電路元件2，并能防止由光照射到集成電路元件2而引起的誤動作等。

此外，根據(jù)壓力傳感器元件3的種類不同，在被外部的光照射時，壓力傳感器3的輸出特性也有可能發(fā)生變化。因此，在本實(shí)施方式的壓力傳感器中，設(shè)置貫通孔41，使得不會存在有不通過蓋體4而通過貫通孔41的內(nèi)部的、連接外部空間43與壓力傳感器元件3的直線。通過該結(jié)構(gòu)，能防止外部的光照射到壓力傳感器元件3，并能防止壓力傳感器元件3的輸出特性的變化。

優(yōu)選角度α為90°以下，該角度α是貫通孔41的內(nèi)部空間42側(cè)的開口面41b、與位于開口面41b的內(nèi)部空間42側(cè)的蓋體4的內(nèi)壁面41c所形成的角度。即，優(yōu)選在從與蓋體4的內(nèi)壁面41c垂直的方向進(jìn)行觀察的俯視時，蓋體4不具有開口。角度α越小，則下述設(shè)計(jì)也變得越容易，即，設(shè)計(jì)為使得來自外部的光不會照射到集成電路元件2或壓力傳感器元件3。由此，能更可靠地防止光照射到集成電路元件2。

然而，若角度α太小，則在以噴射成型來制作蓋體4的情況下難以將其從模具中取出，因此角度α更優(yōu)選為70°～90°。由此，能容易地利用噴射成型等來制作蓋體4。

貫通孔41以使蓋體4的一部分從蓋體4的外側(cè)向內(nèi)側(cè)凹陷的方式通過沖壓加工來形成。此時，貫通孔41的形狀優(yōu)選為容易加工的簡單形狀，優(yōu)選為能使入射到蓋體4內(nèi)部的光具有方向性的形狀。

從蓋體4的內(nèi)部空間42側(cè)(圖中白色箭頭的方向)觀察貫通孔41而得的貫通孔41的形狀(貫通孔41的內(nèi)部空間42側(cè)的開口部41a的形狀)例如呈如圖3(a)以及圖3(b)所示的三角形或半圓。在以沖壓加工來形成貫通孔41時，理想情況下，前端較細(xì)的三角形的貫通孔41更容易形成，然而實(shí)際上，三角形的貫通孔41作為產(chǎn)品有可能存在缺陷等，因此也可以形成以下形狀的貫通孔41，即，具有接近半圓形的三角形、與半圓形的中間形狀。

貫通孔41的尺寸需要為能夠?qū)⒊蔀閴毫y量對象的空氣等導(dǎo)入至蓋體4內(nèi)部的大小，然而若尺寸太大，則來自外部的光會容易進(jìn)入，空氣以外的垃圾等也會容易進(jìn)入到蓋體4的內(nèi)部空間42內(nèi)。因此，優(yōu)選將貫通孔41的尺寸設(shè)定為所需要的最小限度。

具體而言，例如，在以沖壓加工來形成如圖3(a)以及圖3(b)所示的形狀的貫通孔41時，能將與圖3(a)以及圖3(b)所示的貫通孔41的內(nèi)部空間42側(cè)的開口部41a外接的圓C的直徑設(shè)為10～30μm。另外，在利用沖壓加工形成簡單的圓形來形成貫通孔41時，難以穩(wěn)定地制造具有該尺寸的貫通孔41。此外，在將貫通孔41的尺寸設(shè)為該大小時，利用由金屬構(gòu)成的蓋體4的表面張力，從而能達(dá)到生活等級的防水。通常，使用多孔質(zhì)的防水片材等來進(jìn)行防水對應(yīng)的情況較多，然而只要貫通孔41是該大小的尺寸，就能提供一種不需要使用高價的防水片材即可進(jìn)行防水對應(yīng)的壓力傳感器模塊。

對于貫通孔41，可以在進(jìn)行拉伸加工以形成各個蓋體4形狀的同時進(jìn)行形成孔的沖壓加工，然而如圖4所示，也可以先對蓋體4的母材40進(jìn)行形成貫通孔41的沖壓加工，之后再進(jìn)行形成蓋體4形狀的拉伸加工。后者的情況下，加工效率得以改善，此外，對于貫通孔41的尺寸檢查，也能與母材狀態(tài)一起進(jìn)行檢查，因此制造效率得以改善。

以下，參照圖5，對壓力傳感器元件3為靜電電容元件情況下的壓力傳感器元件的一個示例進(jìn)行簡要說明。

參照圖5，壓力傳感器元件(靜電電容元件)3具有如下結(jié)構(gòu)，即，包括：包含Si的晶片301；包含SiO₂的絕緣膜302；以及由包含Si單晶的膜片303(303a、303b、303c)構(gòu)成的SOI(Silicon on Insulator：絕緣襯底上的硅)。

基于中央膜片303a與晶片301之間的靜電電容(檢測電容)的變化，檢測出膜片(隔膜)302的變形量。即，膜片303a相當(dāng)于隔膜。

利用設(shè)置于膜片303a周圍的膜片303b與晶片301之間的靜電電容(參照電容)，集成電路元件2對來自外部的作用于壓力傳感器元件3的力的影響(壓力傳感器元件3的變形)或溫度特性等進(jìn)行校正。

設(shè)置于膜片303b周圍的膜片303c(保護(hù)電極)起到屏蔽的功能。

設(shè)置于壓力傳感器元件3表面的4個焊盤304分別與膜片303a、膜片303b、膜片303c(保護(hù)電極)以及晶片301相連接。

本次所公開的實(shí)施方式應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在所有方面均是例示而非限制。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求的范圍來表示，而并非由上述說明來表示，此外，本發(fā)明的范圍還包括與權(quán)利要求的范圍等同的意思及范圍內(nèi)的所有變更。

標(biāo)號說明

1電路基板，11外部端子，2集成電路元件，23、31膜片鍵合劑，22、32金屬引線，3壓力傳感器元件，4蓋體，40母材，41貫通孔，41a開口部，41b開口面，41c內(nèi)壁面，42內(nèi)部空間，43外部空間，301晶片，302絕緣膜，303、303a、303b、303c膜片，304焊盤。