JP6092684B2

JP6092684B2 - Physical quantity sensor device

Info

Publication number: JP6092684B2
Application number: JP2013066653A
Authority: JP
Inventors: 茂昭山内; 千秋解良; 尚信大川; 秀樹上村; 昌也山谷; 弘石田
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2033-03-27
Also published as: JP2014190838A

Description

本発明は物理量センサ装置に関し、特に、物理量センサを保護するための保護樹脂を有する物理量センサ装置に関する。 The present invention relates to a physical quantity sensor device, and more particularly to a physical quantity sensor device having a protective resin for protecting a physical quantity sensor.

下記特許文献１には、物理量を検知する物理量センサ装置として、自動車等に用いられる圧力センサ装置が開示されている。図６は、特許文献１に記載されている従来例の物理量センサ装置の断面図を示す。 Patent Document 1 listed below discloses a pressure sensor device used in an automobile or the like as a physical quantity sensor device that detects a physical quantity. FIG. 6 shows a cross-sectional view of a conventional physical quantity sensor device described in Patent Document 1. In FIG.

図６に示すように、従来例の物理量センサ装置１１０は、キャビティ部１３１が備えられたハウジング１３０と、物理量を検知する物理量センサ（圧力センサ）１２０とを有する。キャビティ部１３１の底部には凹部１３０ａが設けられており、凹部１３０ａに物理量センサ１２０が収納されている。 As shown in FIG. 6, the physical quantity sensor device 110 of the conventional example includes a housing 130 provided with a cavity 131 and a physical quantity sensor (pressure sensor) 120 that detects the physical quantity. A recess 130a is provided at the bottom of the cavity 131, and the physical quantity sensor 120 is accommodated in the recess 130a.

図６に示すように、リードフレーム１５０が、ハウジング１３０を貫通してキャビティ部１３１の内部からハウジング１３０の外部へと延出して設けられており、リードフレーム１５０と物理量センサ１２０とがボンディングワイヤ１２３により電気的に接続される。また、ボンディングワイヤ１２３は物理量センサ１２０に設けられた接続パッド（図示しない）に接続されている。 As shown in FIG. 6, the lead frame 150 is provided to extend from the inside of the cavity portion 131 to the outside of the housing 130 through the housing 130, and the lead frame 150 and the physical quantity sensor 120 are bonded to the bonding wire 123. Are electrically connected. The bonding wire 123 is connected to a connection pad (not shown) provided on the physical quantity sensor 120.

従来例の物理量センサ装置１１０では、キャビティ部１３１に、充填樹脂１２５及びゲル状の保護樹脂１２６が形成されている。充填樹脂１２５は、ハウジング１３０とリードフレーム１５０との隙間を埋めるために設けられており、ポリイミド樹脂等を塗布、硬化して、キャビティ部１３１の底面１３６及び内周面１３３を覆って設けられている。また、リードフレーム１５０がハウジング１３０の外周面から延出する箇所にも充填樹脂１２５が設けられている。これにより、ハウジング１３０とリードフレーム１５０との隙間を通して圧力漏れが発生する不具合を防止できる。 In the physical quantity sensor device 110 of the conventional example, a filling resin 125 and a gel-like protective resin 126 are formed in the cavity portion 131. The filling resin 125 is provided to fill a gap between the housing 130 and the lead frame 150, and is provided so as to cover the bottom surface 136 and the inner peripheral surface 133 of the cavity portion 131 by applying and curing polyimide resin or the like. Yes. A filling resin 125 is also provided at a location where the lead frame 150 extends from the outer peripheral surface of the housing 130. As a result, it is possible to prevent a problem that pressure leakage occurs through the gap between the housing 130 and the lead frame 150.

図６に示すように、保護樹脂１２６は、物理量センサ１２０、ボンディングワイヤ１２３、及び接続パッド（図示しない）を覆うように設けられており、これにより、物理量センサ１２０、ボンディングワイヤ１２３、及び接続パッド（図示しない）は被測定圧力媒体や測定環境に含まれる汚染物質などの付着から保護されている。 As shown in FIG. 6, the protective resin 126 is provided so as to cover the physical quantity sensor 120, the bonding wire 123, and the connection pad (not shown), thereby the physical quantity sensor 120, the bonding wire 123, and the connection pad. (Not shown) is protected from adhesion of a pressure medium to be measured and contaminants contained in the measurement environment.

特開２００７−８６０８１号公報JP 2007-86081 A

図６に示すように、従来例の物理量センサ装置１１０において、充填樹脂１２５はキャビティ部１３１の内周面１３３の上端まで覆うように形成されている。これは、液状の樹脂材料を塗布する際に、表面張力により充填樹脂１２５が内周面１３３の上端まで這い上がるためであると推察される。そして、充填樹脂１２５の内周を埋めるように保護樹脂１２６が設けられている。すなわち、充填樹脂１２５が保護樹脂１２６により覆われずに一部露出しており、かつ、充填樹脂１２５と保護樹脂１２６との境界部が露出して形成されている。 As shown in FIG. 6, in the conventional physical quantity sensor device 110, the filling resin 125 is formed so as to cover the upper end of the inner peripheral surface 133 of the cavity portion 131. This is presumably because the filling resin 125 crawls up to the upper end of the inner peripheral surface 133 due to surface tension when applying a liquid resin material. A protective resin 126 is provided so as to fill the inner periphery of the filling resin 125. That is, the filling resin 125 is partly exposed without being covered with the protective resin 126, and the boundary portion between the filling resin 125 and the protective resin 126 is exposed.

このような物理量センサ装置１１０が自動車のエンジン吸排気系圧力測定用等に用いられる場合、ガソリン、排気凝縮ガス、軽油等の薬品や水分が含まれる環境で使用される。そのため、物理量センサ装置１１０は高い耐環境性、耐薬品性が要求される。 When such a physical quantity sensor device 110 is used for measuring an engine intake / exhaust system pressure of an automobile, it is used in an environment containing chemicals and moisture such as gasoline, exhaust condensate gas, and light oil. Therefore, the physical quantity sensor device 110 is required to have high environmental resistance and chemical resistance.

よって、充填樹脂１２５及び保護樹脂１２６として良好な耐環境性、耐薬品性を有することが要求される。保護樹脂１２６として良好な耐環境性、耐薬品性を有する樹脂材料を用いることで、保護樹脂１２６に覆われている箇所は耐薬品性、耐ガソリン性が向上させることが可能である。 Therefore, the filling resin 125 and the protective resin 126 are required to have good environmental resistance and chemical resistance. By using a resin material having good environmental resistance and chemical resistance as the protective resin 126, chemical resistance and gasoline resistance can be improved at locations covered by the protective resin 126.

しかしながら、充填樹脂１２５は、ハウジング１３０とリードフレーム１５０との隙間を埋める必要があるため、充填樹脂１２５とハウジング１３０との熱膨張係数の差や充填樹脂１２５を硬化する際の熱収縮が小さいこと等が必要とされる。そのため、充填樹脂１２５として、隙間を充填する機能と、良好な耐環境性、耐薬品性の両方を満足する材料を選択することは困難である。 However, since the filling resin 125 needs to fill the gap between the housing 130 and the lead frame 150, the difference in thermal expansion coefficient between the filling resin 125 and the housing 130 and the thermal shrinkage when the filling resin 125 is cured are small. Etc. are required. Therefore, it is difficult to select a material that satisfies both the function of filling the gap and the good environmental resistance and chemical resistance as the filling resin 125.

また、充填樹脂１２５は、塗布された液状樹脂の表面状態を保って硬化されるため、非常に滑らかな表面状態となる。そのため、充填樹脂１２５と保護樹脂１２６との間で十分な接着力が得られない場合がある。 Further, since the filling resin 125 is cured while maintaining the surface state of the applied liquid resin, the filling resin 125 becomes a very smooth surface state. For this reason, a sufficient adhesive force may not be obtained between the filling resin 125 and the protective resin 126.

したがって、充填樹脂１２５の露出するする部分が測定環境中のガソリン、排気凝縮ガス、軽油等の薬品等に晒されて、充填樹脂１２５の腐食が発生し、さらに、充填樹脂１２５の腐食が進行して測定環境中のガソリン等が侵入してしまう。または、充填樹脂１２５と保護樹脂１２６との接着が不十分であり、充填樹脂１２５と保護樹脂１２６との境界から測定環境中のガソリン等が侵入して、ボンディングワイヤ１２３、接続パッド部（図示しない）、及び物理量センサ１２０の腐食が発生するという課題が生じる。 Therefore, the exposed portion of the filling resin 125 is exposed to chemicals such as gasoline, exhaust condensate gas, and light oil in the measurement environment, and the filling resin 125 is corroded, and further, the filling resin 125 is further corroded. Gasoline in the measurement environment will intrude. Alternatively, the bonding between the filling resin 125 and the protective resin 126 is insufficient, and gasoline or the like in the measurement environment enters from the boundary between the filling resin 125 and the protective resin 126 to cause bonding wires 123 and connection pad portions (not shown). ), And the physical quantity sensor 120 is corroded.

本発明は、上記課題を解決して、耐環境性、耐薬品性を向上させることが可能な物理量センサ装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a physical quantity sensor device capable of solving the above-described problems and improving environmental resistance and chemical resistance.

本発明の物理量センサ装置は、凹状のキャビティ部が形成されたハウジングと、前記キャビティ部に配置された物理量センサと、前記ハウジングに埋め込まれるとともに、前記キャビティ部の内部から前記ハウジングの外部に延びるリードフレームと、前記キャビティ部に充填される第１の充填樹脂及び第２の充填樹脂を有し、前記キャビティ部は、底面と、前記底面を囲む内周面とを有し、前記物理量センサは前記底面に配置されて、前記リードフレームは前記底面から露出して、露出する前記リードフレームが電気接続部を介して前記物理量センサに接続されており、前記内周面は、第１の内周面と第２の内周面とを有し、前記第２の内周面は、前記第１の内周面よりも上方に位置して形成されて、前記第１の内周面と前記第２の内周面とが連なって段部を構成して、前記第１の充填樹脂は、前記底面及び露出する前記リードフレームを覆うとともに、前記第１の内周面を覆って形成されており、前記第２の充填樹脂は、前記物理量センサ及び前記第１の充填樹脂を覆うとともに前記段部の上面又は前記第２の内周面に形成され、前記物理量センサは、前記第１の充填樹脂で覆われることなく、前記第２の充填樹脂で覆われていることを特徴とする。
本発明の物理量センサ装置は、前記第１の充填樹脂が熱硬化性樹脂であり、前記第２の充填樹脂がゲル状絶縁材料であることを特徴とする。 The physical quantity sensor device of the present invention includes a housing in which a concave cavity portion is formed, a physical quantity sensor disposed in the cavity portion, and a lead embedded in the housing and extending from the inside of the cavity portion to the outside of the housing. A frame, and a first filling resin and a second filling resin filled in the cavity, the cavity having a bottom surface and an inner peripheral surface surrounding the bottom, and the physical quantity sensor The lead frame is disposed on the bottom surface, the lead frame is exposed from the bottom surface, the exposed lead frame is connected to the physical quantity sensor via an electrical connection portion, and the inner peripheral surface is a first inner peripheral surface And the second inner peripheral surface, and the second inner peripheral surface is formed to be positioned above the first inner peripheral surface, and the first inner peripheral surface and the second inner peripheral surface are formed. Inner peripheral surface And the first filling resin covers the bottom surface and the exposed lead frame, and covers the first inner peripheral surface, and the second filling resin forms the step portion. The filling resin covers the physical quantity sensor and the first filling resin and is formed on the upper surface of the stepped portion or the second inner peripheral surface, and the physical quantity sensor is not covered with the first filling resin. , And covered with the second filling resin .
The physical quantity sensor device of the present invention is characterized in that the first filling resin is a thermosetting resin and the second filling resin is a gel-like insulating material.

これによれば、キャビティ部の内周面に段部が形成されているため、第１の充填樹脂を塗布形成する際に、第１の充填樹脂の表面張力によって這い上がる高さが、段部によって規制される。よって、段部の上面近傍の第１の内周面まで覆って第１の充填樹脂が形成される。そして、段部により第１の充填樹脂の這い上がり高さを規制するとともに、第１の充填樹脂を覆って段部の上面に第２の充填樹脂が形成されているため、第２の充填樹脂に覆われた第１の充填樹脂の耐薬品性・耐環境性を向上させることができる。すなわち、第１の充填樹脂として耐ガソリン、耐薬品性が不十分な材料を用いた場合であっても、第２の充填樹脂によって外部からのガソリン、薬品等の侵入や第１の充填樹脂の腐食を防止して、物理量センサ、及びボンディングワイヤ、接続パッド等の電気接続部の腐食が防止される。 According to this, since the step portion is formed on the inner peripheral surface of the cavity portion, when the first filling resin is applied and formed, the height that rises due to the surface tension of the first filling resin is increased. Regulated by. Therefore, the first filling resin is formed covering the first inner peripheral surface near the upper surface of the stepped portion. The stepped portion regulates the rising height of the first filling resin, and the second filling resin is formed on the upper surface of the stepped portion so as to cover the first filling resin. It is possible to improve the chemical resistance and environmental resistance of the first filling resin covered with. In other words, even when a material having insufficient gasoline resistance and chemical resistance is used as the first filling resin, the second filling resin may cause intrusion of gasoline, chemicals, etc. from the outside or the first filling resin. Corrosion is prevented, and corrosion of the physical quantity sensor and electrical connection parts such as bonding wires and connection pads is prevented.

したがって、本発明の物理量センサ装置によれば、耐薬品性・耐環境性を向上させることが可能である。 Therefore, according to the physical quantity sensor device of the present invention, chemical resistance and environmental resistance can be improved.

本発明の物理量センサ装置において、前記第２の充填樹脂は、前記上面及び前記第２の内周面を覆って形成されていることが好適である。これによれば、ハウジングと第２の充填樹脂との接着面積を大きくすることができるため、ハウジングと第２の充填樹脂との隙間から外部のガソリン、薬品等が侵入することを確実に防止することができる。 In the physical quantity sensor device of the present invention, it is preferable that the second filling resin is formed so as to cover the upper surface and the second inner peripheral surface. According to this, since the bonding area between the housing and the second filling resin can be increased, it is possible to reliably prevent external gasoline, chemicals, etc. from entering through the gap between the housing and the second filling resin. be able to.

本発明の物理量センサ装置において、前記段部は前記内周面の全周に形成されており、平面視で前記第２の充填樹脂が前記第１の充填樹脂を内包して形成されていることが好ましい。これによれば、第１の充填樹脂と第２の充填樹脂との密着性が不十分な場合であっても、第１の充填樹脂と第２の充填樹脂との境界が露出しないため、第１の充填樹脂と第２の充填樹脂との間の隙間を通って外部からガソリン、薬品等が侵入することを防止できる。 In the physical quantity sensor device of the present invention, the step portion is formed on the entire circumference of the inner peripheral surface, and the second filling resin is formed so as to enclose the first filling resin in a plan view. Is preferred. According to this, even when the adhesion between the first filling resin and the second filling resin is insufficient, the boundary between the first filling resin and the second filling resin is not exposed. It is possible to prevent gasoline, chemicals and the like from entering from the outside through the gap between the first filled resin and the second filled resin.

本発明の物理量センサ装置において、前記底部には、前記物理量センサを囲む壁部が設けられており、前記壁部には、前記壁部の上方に向かうに従って前記壁部の内周側に近づく傾斜面が形成されて、前記第１の充填樹脂は、前記傾斜面を覆って形成されていることが好適である。これによれば、第１の充填樹脂を塗布形成する際に、表面張力によって壁部の傾斜面を這い上がって第１の充填樹脂が形成されるため、第１の充填樹脂が壁部を這い上がる長さを長くすることができる。かつ、傾斜面を設けることにより、傾斜面の外周側で第１の充填樹脂により充填される体積を大きくすることができる。したがって、傾斜面を設けた部分を充填する第１の充填樹脂の体積の分だけ、第１の内周面を這い上がる第１の充填樹脂の量を低減して這い上がり高さを規制できるため、第２の充填樹脂によって確実に第１の充填樹脂を覆うことができる。 In the physical quantity sensor device of the present invention, the bottom portion is provided with a wall portion surrounding the physical quantity sensor, and the wall portion is inclined toward the inner peripheral side of the wall portion as it goes upward of the wall portion. It is preferable that a surface is formed and the first filling resin is formed so as to cover the inclined surface. According to this, since the first filling resin is formed by scooping up the inclined surface of the wall portion by surface tension when the first filling resin is applied and formed, the first filling resin scoops the wall portion. The length that goes up can be lengthened. In addition, by providing the inclined surface, the volume filled with the first filling resin on the outer peripheral side of the inclined surface can be increased. Accordingly, the amount of the first filling resin that crawls up the first inner peripheral surface by the volume of the first filling resin that fills the portion provided with the inclined surface can be reduced, and the scooping height can be regulated. The first filling resin can be reliably covered with the second filling resin.

本発明の物理量センサ装置において、前記ハウジングはポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂またはポリプロピレン（ＰＰ）樹脂であり、前記第２の充填樹脂はフッ素樹脂であることが好適である。これによれば、第２の充填樹脂として用いるフッ素樹脂の耐薬品性・耐環境性が高いため、第２の充填樹脂に覆われた第１の充填樹脂の耐薬品性・耐環境性を向上させることができる。また、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂またはポリプロピレン（ＰＰ）樹脂とフッ素樹脂との接着性が良好であるため、外部のガソリン、薬品等が侵入することを防止して、物理量センサ装置の耐薬品性・耐環境性を向上させることができる。 In the physical quantity sensor device according to the present invention, it is preferable that the housing is a polyphenylene sulfide (PPS) resin or a polypropylene (PP) resin, and the second filling resin is a fluororesin. According to this, since the chemical resistance and environmental resistance of the fluororesin used as the second filling resin are high, the chemical resistance and environmental resistance of the first filling resin covered with the second filling resin are improved. Can be made. In addition, because the adhesion between polyphenylene sulfide (PPS) resin or polypropylene (PP) resin and fluororesin is good, it prevents the entry of external gasoline, chemicals, etc. Environmental resistance can be improved.

本発明の物理量センサ装置によれば、耐環境性、耐薬品性を向上させることが可能である。 According to the physical quantity sensor device of the present invention, it is possible to improve environmental resistance and chemical resistance.

本発明の第１の実施形態における物理量センサ装置の平面図である。1 is a plan view of a physical quantity sensor device according to a first embodiment of the present invention. 図１のＩＩ−ＩＩ線で切断して矢印方向から見たときの、物理量センサ装置の断面図である。It is sectional drawing of a physical quantity sensor apparatus when it cut | disconnects by the II-II line | wire of FIG. 物理量センサ装置の製造方法を説明するための工程図である。It is process drawing for demonstrating the manufacturing method of a physical quantity sensor apparatus. 第２の実施形態における物理量センサ装置の平面図である。It is a top view of the physical quantity sensor device in a 2nd embodiment. 図４のＶ−Ｖ線で切断して矢印方向から見たときの、物理量センサ装置の断面図である。It is sectional drawing of a physical quantity sensor apparatus when it cut | disconnects by the VV line | wire of FIG. 4, and it sees from the arrow direction. 従来例の物理量センサ装置の断面図である。It is sectional drawing of the physical quantity sensor apparatus of a prior art example.

以下、図面を参照して、本発明の具体的な実施形態を説明する。なお、各図面の寸法は、適宜変更して示している。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the dimension of each drawing is changed and shown suitably.

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態の物理量センサ装置の平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線で切断して矢印方向から見たときの物理量センサ装置の断面図である。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a plan view of the physical quantity sensor device of the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the physical quantity sensor device as viewed from the direction of the arrow cut along line II-II in FIG.

図１及び図２に示すように、本実施形態の物理量センサ装置１０は、ハウジング３０、物理量センサ２０、物理量センサ２０と電気的に接続されるリードフレーム５０とを有して構成される。図２に示すように、ハウジング３０にはキャビティ部３１が形成されており、キャビティ部３１は、底面３６及び底面３６を囲む内周面を備える凹状に形成される。キャビティ部３１の底面３６に載置部３０ｂが形成されており、載置部３０ｂに物理量を検知する物理量センサ２０が配置される。また、載置部３０ｂには、物理量センサ２０を囲むように壁部３０ｃが設けられている。そして、キャビティ部３１には、第１の充填樹脂２５及び第２の充填樹脂２６が充填されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the physical quantity sensor device 10 of this embodiment includes a housing 30, a physical quantity sensor 20, and a lead frame 50 that is electrically connected to the physical quantity sensor 20. As shown in FIG. 2, a cavity portion 31 is formed in the housing 30, and the cavity portion 31 is formed in a concave shape having a bottom surface 36 and an inner peripheral surface surrounding the bottom surface 36. A placement portion 30b is formed on the bottom surface 36 of the cavity portion 31, and the physical quantity sensor 20 that detects a physical quantity is disposed on the placement portion 30b. In addition, the mounting portion 30b is provided with a wall portion 30c so as to surround the physical quantity sensor 20. The cavity portion 31 is filled with the first filling resin 25 and the second filling resin 26.

本実施形態において、物理量センサ２０は、キャビティ部３１に加えられる圧力を測定する圧力センサである。物理量センサ２０の上面に、感応部としてダイヤフラム２０ａが形成されており、ダイヤフラム２０ａは、キャビティ部３１に加えられる圧力に応じて変形可能に形成されている。また、ダイヤフラム２０ａには、ダイヤフラム２０ａの撓みに応じて電気抵抗が変化する複数のピエゾ抵抗素子（図示しない）が設けられている。この複数のピエゾ抵抗素子によりブリッジ回路が構成されており、ピエゾ抵抗素子の抵抗変化に基づいてキャビティ部３１に加えられる圧力等を測定することができる。 In the present embodiment, the physical quantity sensor 20 is a pressure sensor that measures the pressure applied to the cavity portion 31. A diaphragm 20 a is formed as a sensitive part on the upper surface of the physical quantity sensor 20, and the diaphragm 20 a is formed so as to be deformable according to the pressure applied to the cavity part 31. Further, the diaphragm 20a is provided with a plurality of piezoresistive elements (not shown) whose electric resistance changes according to the bending of the diaphragm 20a. A bridge circuit is configured by the plurality of piezoresistive elements, and the pressure applied to the cavity 31 can be measured based on the resistance change of the piezoresistive elements.

リードフレーム５０は、図１に示すように、キャビティ部３１の内部からハウジング３０の外部まで延在している。また、図２に示すように、リードフレーム５０はハウジング３０の底部３０ａに埋め込まれて形成されるとともに、リードフレーム５０の表面が底面３６から露出して設けられている。また、露出した部分のリードフレーム５０とボンディングワイヤ２３とが接続されるとともに、ボンディングワイヤ２３は物理量センサ１２０に設けられた接続パッド（図示しない）に接続される。このようにして、リードフレーム５０と物理量センサ２０とが、ボンディングワイヤ２３、接続パッド（図示しない）等の電気接続部により電気的に接続されて、物理量センサ２０により検知された物理量が、電気信号としてリードフレーム５０を介して外部回路へと出力される。 As shown in FIG. 1, the lead frame 50 extends from the inside of the cavity portion 31 to the outside of the housing 30. As shown in FIG. 2, the lead frame 50 is formed by being embedded in the bottom portion 30 a of the housing 30, and the surface of the lead frame 50 is provided so as to be exposed from the bottom surface 36. Further, the exposed lead frame 50 and the bonding wire 23 are connected, and the bonding wire 23 is connected to a connection pad (not shown) provided in the physical quantity sensor 120. In this way, the lead frame 50 and the physical quantity sensor 20 are electrically connected by the electrical connection part such as the bonding wire 23 and the connection pad (not shown), and the physical quantity detected by the physical quantity sensor 20 is an electrical signal. Is output to an external circuit via the lead frame 50.

本実施形態の物理量センサ装置１０は、例えば自動車やバイク等の車載用の圧力センサ装置に適用される。例えばエンジンの吸気測定用圧力センサ装置や排気系圧力検出用センサ装置に用いられる。エンジン吸気測定用圧力センサ装置は、ガソリンと空気との混合ガスをシリンダに噴射する吸気管に取り付けられる。また、排気系圧力検出用センサ装置は、排気ガスを排気する排気管に取り付けられ、ＮＯ_ｘやＳＯ_ｘ等から生じる酸などの腐食性物質や未燃焼のガソリン、水分などに晒される。本実施形態の物理量センサ装置１０は、ガソリン、排気凝縮ガス、軽油等の薬品や水分が含まれる環境にて使用されることになる。なお、物理量センサ装置１０の適用対象は、これに限定されるものではない。例えば、携帯電話、腕時計、水中撮影カメラ等の携帯機器に搭載することも可能である。 The physical quantity sensor device 10 of the present embodiment is applied to an in-vehicle pressure sensor device such as an automobile or a motorcycle. For example, it is used for an intake air pressure sensor device for an engine and an exhaust system pressure sensor device. The pressure sensor device for engine intake measurement is attached to an intake pipe that injects a mixed gas of gasoline and air into a cylinder. The exhaust system pressure detection sensor device is attached to an exhaust pipe that exhausts exhaust gas, and is exposed to corrosive substances such as acids generated from NO _x , SO _x, etc., unburned gasoline, moisture, and the like. The physical quantity sensor device 10 of this embodiment is used in an environment containing chemicals and moisture such as gasoline, exhaust condensed gas, and light oil. The application target of the physical quantity sensor device 10 is not limited to this. For example, it can be mounted on a portable device such as a mobile phone, a wrist watch, an underwater photographing camera or the like.

本実施形態において、ハウジング３０には熱可塑性樹脂が用いられ、例えばポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）等を用いることができる。ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）及びポリプロピレン（ＰＰ）は良好な耐薬品性、耐環境性を有しており、車載用センサ装置等の過酷な使用環境下においても好適に用いることができる。 In the present embodiment, a thermoplastic resin is used for the housing 30. For example, polyphenylene sulfide (PPS), polypropylene (PP), polybutylene terephthalate (PBT), polycarbonate (PC), or the like can be used. Polyphenylene sulfide (PPS) and polypropylene (PP) have good chemical resistance and environmental resistance, and can be suitably used even under harsh usage environments such as in-vehicle sensor devices.

図２に示すように、キャビティ部３１には、物理量センサ２０、ボンディングワイヤ２３、接続パッド（図示しない）等を保護するために、第１の充填樹脂２５及び第２の充填樹脂２６が充填されており、使用環境に含まれるガソリン、薬品等による腐食や断線等の発生が防止される。 As shown in FIG. 2, the cavity portion 31 is filled with a first filling resin 25 and a second filling resin 26 in order to protect the physical quantity sensor 20, the bonding wire 23, the connection pad (not shown), and the like. Therefore, the occurrence of corrosion and disconnection due to gasoline, chemicals, etc. contained in the usage environment is prevented.

図２に示すように、本実施形態の物理量センサ装置１０において、キャビティ部３１の内周面は第１の内周面３３と第２の内周面３４とを有しており、第２の内周面３４は第１の内周面３３よりも上方に形成されている。そして、第１の内周面３３と第２の内周面３４とが連なって段部３２を構成している。図２に示すように、第１の内周面３３は底面３６に立設しており、段部３２の上面３５は第１の内周面３３に連接されて、第２の内周面３４は、第１の内周面３３よりも外周側に位置して上面３５から立設する。 As shown in FIG. 2, in the physical quantity sensor device 10 of the present embodiment, the inner peripheral surface of the cavity portion 31 has a first inner peripheral surface 33 and a second inner peripheral surface 34, and the second inner peripheral surface 34. The inner peripheral surface 34 is formed above the first inner peripheral surface 33. The first inner peripheral surface 33 and the second inner peripheral surface 34 are connected to form the stepped portion 32. As shown in FIG. 2, the first inner peripheral surface 33 is erected on the bottom surface 36, and the upper surface 35 of the stepped portion 32 is connected to the first inner peripheral surface 33, and the second inner peripheral surface 34. Is located on the outer peripheral side of the first inner peripheral surface 33 and is erected from the upper surface 35.

第１の充填樹脂２５は、リードフレーム５０及び底面３６を覆うとともに、底面３６から第１の内周面３３に連続して、段部３２の上面３５近傍の第１の内周面３３まで覆って形成されている。この第１の充填樹脂２５は、低粘性で流動性を有する樹脂材料を滴下して、熱硬化処理で硬化されて形成される。液状の樹脂材料を底面３６に滴下すると、表面張力により第１の内周面３３に沿って這い上がるように形成される。 The first filling resin 25 covers the lead frame 50 and the bottom surface 36 and covers from the bottom surface 36 to the first inner peripheral surface 33 to the first inner peripheral surface 33 near the upper surface 35 of the stepped portion 32. Is formed. The first filling resin 25 is formed by dropping a resin material having low viscosity and fluidity, and curing by a thermosetting process. When the liquid resin material is dropped onto the bottom surface 36, it is formed so as to scoop along the first inner peripheral surface 33 due to surface tension.

図２に示すように、ハウジング３０の内周面に段部３２を設けることにより、第１の充填樹脂２５の這い上がりの高さが規制されて、段部３２の上面３５と第１の内周面３３との境界近傍まで第１の充填樹脂２５が這い上がって第１の内周面３３を覆っている。また、物理量センサ２０を囲む壁部３０ｃには傾斜面３０ｄが設けられており、第１の充填樹脂２５の表面張力により、傾斜面３０ｄの頂部近傍まで第１の充填樹脂２５が這い上がって形成される。したがって、物理量センサ２０の少なくともダイヤフラム２０ａを覆わないよう第１の充填樹脂２５が形成されている。 As shown in FIG. 2, by providing the step portion 32 on the inner peripheral surface of the housing 30, the rising height of the first filling resin 25 is regulated, and the upper surface 35 of the step portion 32 and the first inner surface are The first filling resin 25 crawls up to the vicinity of the boundary with the peripheral surface 33 and covers the first inner peripheral surface 33. Further, the wall portion 30c surrounding the physical quantity sensor 20 is provided with an inclined surface 30d, and the first filling resin 25 crawls up to the vicinity of the top of the inclined surface 30d by the surface tension of the first filling resin 25. Is done. Therefore, the first filling resin 25 is formed so as not to cover at least the diaphragm 20a of the physical quantity sensor 20.

このように第１の充填樹脂２５を設けることにより、リードフレーム５０とハウジング３０との間の隙間を封止して、ハウジング３０の外部からキャビティ部３１の内部へ貫通する通気孔が形成されることを防止できる。よって、第１の充填樹脂２５または第２の充填樹脂２６の内部での気泡の発生や、キャビティ部３１の内部の圧力変動を防止して、測定時の測定誤差や圧力変動を抑制できる。また、ボンディングワイヤ２３とリードフレーム５０とが接続された箇所を第１の充填樹脂２５により充填して、接続信頼性が確保される。 By providing the first filling resin 25 in this manner, the gap between the lead frame 50 and the housing 30 is sealed, and a vent hole penetrating from the outside of the housing 30 to the inside of the cavity portion 31 is formed. Can be prevented. Accordingly, it is possible to prevent the generation of bubbles in the first filling resin 25 or the second filling resin 26 and the pressure fluctuation inside the cavity portion 31, thereby suppressing measurement errors and pressure fluctuations during measurement. In addition, the connection reliability is ensured by filling the portion where the bonding wire 23 and the lead frame 50 are connected with the first filling resin 25.

第１の充填樹脂２５として、リードフレーム５０とハウジング３０との間の隙間を封止するのに適した材料特性（熱膨張係数、ヤング率、熱硬化時の収縮率など）を有する材料を選択する必要がある。よって、第１の充填樹脂２５には、エポキシ樹脂等の一般的な耐薬品性・耐環境性を有する材料が用いられるため、車載用のセンサ装置のようにガソリンや薬品等に晒される過酷な環境で使用される場合は、第１の充填樹脂２５単体では十分な耐久性が得られない。 As the first filling resin 25, a material having material characteristics (thermal expansion coefficient, Young's modulus, shrinkage rate during thermosetting, etc.) suitable for sealing the gap between the lead frame 50 and the housing 30 is selected. There is a need to. Therefore, since the material with general chemical resistance and environmental resistance such as epoxy resin is used for the first filling resin 25, it is severely exposed to gasoline, chemicals, etc. like a vehicle-mounted sensor device. When used in the environment, sufficient durability cannot be obtained with the first filling resin 25 alone.

図２に示すように、第２の充填樹脂２６は、物理量センサ２０、ボンディングワイヤ２３及び第１の充填樹脂２５を覆うとともに段部３２の上面３５に形成されている。また、第２の充填樹脂２６は、低粘性で流動性を有する液状の樹脂材料を滴下して形成されるため、表面張力により段部３２の上面３５を覆って第２の内周面３４に沿って這い上がるように形成される。これにより、第２の充填樹脂２６は段部３２の上面３５及び前記第２の内周面３４を覆って、段部３２を充填するように設けられる。 As shown in FIG. 2, the second filling resin 26 covers the physical quantity sensor 20, the bonding wire 23, and the first filling resin 25 and is formed on the upper surface 35 of the step portion 32. In addition, since the second filling resin 26 is formed by dropping a liquid resin material having low viscosity and fluidity, the second filling resin 26 covers the upper surface 35 of the step portion 32 by the surface tension and is formed on the second inner peripheral surface 34. It is formed to crawl along. Thereby, the second filling resin 26 is provided so as to fill the stepped portion 32 so as to cover the upper surface 35 of the stepped portion 32 and the second inner peripheral surface 34.

外部の圧力の変化は、第２の充填樹脂２６を介して物理量センサ２０のダイヤフラム２０ａに伝達されることから、正確に圧力を測定可能とするために柔軟で低弾性であるゲル状絶縁材料のフッ素樹脂が用いられている。フッ素樹脂は、良好な耐薬品性・耐環境性を有するため、物理量センサ装置１０が車載用センサ装置として用いられた場合であっても、物理量センサ２０、ボンディングワイヤ２３、及び物理量センサ２０に設けられた接続パッド（図示しない）を保護することができ、外部のガソリンや薬品等による腐食の発生が防止される。 Since the change in the external pressure is transmitted to the diaphragm 20a of the physical quantity sensor 20 through the second filling resin 26, the gel-like insulating material that is flexible and has low elasticity to enable accurate pressure measurement. A fluororesin is used. Since the fluororesin has good chemical resistance and environmental resistance, even when the physical quantity sensor device 10 is used as an in-vehicle sensor device, the physical quantity sensor 20, the bonding wire 23, and the physical quantity sensor 20 are provided. The connected connection pad (not shown) can be protected, and corrosion caused by external gasoline or chemicals can be prevented.

表１に、ハウジング３０に用いるポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、第１の充填樹脂２５に用いるエポキシ樹脂、第２の充填樹脂２６に用いるフッ素系樹脂の、それぞれ一般的な材料について耐薬品性（耐硝酸、耐硫酸）のデータを示す。ＰＰＳ、ＰＰ、及びフッ素樹脂は、硝酸、硫酸に対しても使用可能であり、車載用センサ装置などガソリンや薬品等に晒される環境でも耐性を有する。一方、第１の充填樹脂２５に用いる一般的なエポキシ樹脂は、硝酸、及び濃度の高い硫酸に対しては、耐久性が低いため使用できない。 Table 1 shows general materials of polyphenylene sulfide (PPS), polypropylene (PP) used for the housing 30, epoxy resin used for the first filling resin 25, and fluorine resin used for the second filling resin 26, respectively. Data of chemical resistance (nitric acid resistance, sulfuric acid resistance) are shown. PPS, PP, and fluororesin can be used for nitric acid and sulfuric acid, and have resistance even in an environment exposed to gasoline, chemicals, and the like such as an in-vehicle sensor device. On the other hand, a general epoxy resin used for the first filling resin 25 cannot be used for nitric acid and sulfuric acid having a high concentration because of low durability.

本実施形態の物理量センサ装置１０において、段部３２を設けることにより第１の充填樹脂２５の這い上がり高さを規制するとともに、第２の充填樹脂２６が第１の充填樹脂２５を覆って段部３２の上面３５に形成されるため、第２の充填樹脂２６に覆われた第１の充填樹脂２５の耐薬品性・耐環境性を向上させることができる。よって、第１の充填樹脂２５としてエポキシ樹脂等の一般的な耐薬品性・耐環境性を有する材料を用いた場合であっても、第２の充填樹脂２６に良好な耐薬品性・耐環境性を有するフッ素樹脂等の材料を用いることで、外部からのガソリン、薬品等の侵入を防止して、第１の充填樹脂２５の腐食が防止される。したがって、外部からのガソリン、薬品等の侵入による物理量センサ２０やボンディングワイヤ２３の腐食が防止される。 In the physical quantity sensor device 10 of the present embodiment, the stepped portion 32 is provided to regulate the rising height of the first filling resin 25, and the second filling resin 26 covers the first filling resin 25 and is stepped. Since it is formed on the upper surface 35 of the portion 32, the chemical resistance and environmental resistance of the first filling resin 25 covered with the second filling resin 26 can be improved. Therefore, even when a material having general chemical resistance and environment resistance such as epoxy resin is used as the first filling resin 25, the second filling resin 26 has good chemical resistance and environment resistance. By using a material such as a fluororesin having the property, invasion of gasoline, chemicals and the like from the outside is prevented, and corrosion of the first filling resin 25 is prevented. Therefore, corrosion of the physical quantity sensor 20 and the bonding wire 23 due to intrusion of gasoline, chemicals, or the like from the outside is prevented.

また、図２に示すように、第２の充填樹脂２６は段部３２の上面３５及び前記第２の内周面３４を覆って、段部３２を充填するように設けられる。ハウジング３０と第２の充填樹脂２６との接着面積を大きくすることができるため、外部からのガソリン、薬品等の侵入を確実に防止することができる。 As shown in FIG. 2, the second filling resin 26 is provided so as to fill the stepped portion 32 so as to cover the upper surface 35 of the stepped portion 32 and the second inner peripheral surface 34. Since the bonding area between the housing 30 and the second filling resin 26 can be increased, it is possible to reliably prevent the entry of gasoline, chemicals, and the like from the outside.

さらに、図１に示すように、段部３２はハウジング３０の内周面の全周に形成されており、第１の充填樹脂２５と第２の充填樹脂２６との境界が露出しないように、平面視で第２の充填樹脂２６が第１の充填樹脂２５を内包して形成されている。 Furthermore, as shown in FIG. 1, the step portion 32 is formed on the entire circumference of the inner peripheral surface of the housing 30 so that the boundary between the first filling resin 25 and the second filling resin 26 is not exposed. The second filling resin 26 is formed so as to enclose the first filling resin 25 in a plan view.

第１の充填樹脂２５は、液状のエポキシ樹脂材料を滴下して、液状の表面状態を保ったまま硬化されるため、非常に滑らかな表面状態を有して形成される。よって、第１の充填樹脂２５と第２の充填樹脂２６との間に十分な接着力が得られない場合がある。この場合、第１の充填樹脂２５と第２の充填樹脂２６との間のわずかな隙間が、ガソリンや薬品等の侵入経路となり物理量センサ２０、ボンディングワイヤ２３、及び接続パッド（図示しない）が腐食するおそれがある。 The first filling resin 25 is formed with a very smooth surface state because the liquid epoxy resin material is dropped and cured while maintaining the liquid surface state. Therefore, sufficient adhesive force may not be obtained between the first filling resin 25 and the second filling resin 26. In this case, a slight gap between the first filling resin 25 and the second filling resin 26 becomes an intrusion path for gasoline, chemicals, or the like, and the physical quantity sensor 20, the bonding wire 23, and the connection pad (not shown) are corroded. There is a risk.

本実施形態においては、第１の充填樹脂２５と第２の充填樹脂２６との境界が露出しないため、第１の充填樹脂２５と第２の充填樹脂２６との接着性が不十分な場合であっても、第１の充填樹脂２５と第２の充填樹脂２６との間の隙間を通って外部からガソリン、薬品等が侵入することを防止できる。 In this embodiment, since the boundary between the first filling resin 25 and the second filling resin 26 is not exposed, the adhesion between the first filling resin 25 and the second filling resin 26 is insufficient. Even if it exists, it can prevent that gasoline, a chemical | medical agent, etc. penetrate | invade from the exterior through the clearance gap between the 1st filling resin 25 and the 2nd filling resin 26. FIG.

なお、ハウジング３０は、樹脂成形により形成されるため、第１の充填樹脂２５とハウジング３０との接着性、および第２の充填樹脂２６とハウジング３０との接着性は十分に得られる。例えば、第２の充填樹脂２６として用いるフッ素樹脂とハウジング３０として用いるポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）との剪断接着試験では１．５ＭＰａ程度の接着力が得られる。よって、第２の充填樹脂２６とハウジング３０との境界から、外部のガソリンや薬品等は侵入しない。 In addition, since the housing 30 is formed by resin molding, the adhesiveness between the first filling resin 25 and the housing 30 and the adhesiveness between the second filling resin 26 and the housing 30 are sufficiently obtained. For example, in a shear adhesion test between a fluororesin used as the second filling resin 26 and polyphenylene sulfide (PPS) used as the housing 30, an adhesive force of about 1.5 MPa is obtained. Therefore, external gasoline or chemicals do not enter from the boundary between the second filling resin 26 and the housing 30.

また、図２に示すように、物理量センサ２０を囲む壁部３０ｃには壁部３０ｃの上方に向かうにしたがって壁部３０ｃの内周側に近づく傾斜面３０ｄが設けられている。そして、第１の充填樹脂２５の表面張力により、傾斜面３０ｄの頂部近傍まで第１の充填樹脂２５が這い上がって形成される。これにより、傾斜面３０ｄを設けない場合に比べて第１の充填樹脂２５が壁部３０ｃを這い上がる長さを長くすることができる。かつ、傾斜面３０ｄを設けることにより、傾斜面３０ｄの外周側で第１の充填樹脂２５により充填される体積を大きくすることができる。したがって、傾斜面３０ｄを設けた部分を充填する第１の充填樹脂２５の体積の分だけ、第１の内周面３３を這い上がる第１の充填樹脂２５の量を低減して這い上がり高さを規制できるため、第２の充填樹脂２６によって確実に第１の充填樹脂２５を覆うことができる。 As shown in FIG. 2, the wall portion 30c surrounding the physical quantity sensor 20 is provided with an inclined surface 30d that approaches the inner peripheral side of the wall portion 30c toward the upper side of the wall portion 30c. Then, due to the surface tension of the first filling resin 25, the first filling resin 25 creeps up to the vicinity of the top of the inclined surface 30d. Thereby, compared with the case where the inclined surface 30d is not provided, the length by which the first filling resin 25 climbs up the wall 30c can be increased. In addition, by providing the inclined surface 30d, the volume filled with the first filling resin 25 on the outer peripheral side of the inclined surface 30d can be increased. Therefore, the amount of the first filling resin 25 that crawls up the first inner peripheral surface 33 is reduced by the amount of the volume of the first filling resin 25 that fills the portion where the inclined surface 30d is provided. Therefore, the first filling resin 25 can be reliably covered with the second filling resin 26.

本実施形態の第１の充填樹脂２５の具体例として、ナミックス株式会社製の「オームコート」（登録商標）１５７２を用いることができる。また、第２の充填樹脂２６の具体例として、信越化学工業株式会社製の「ＳＨＩＮ−ＥＴＳＵＳＩＦＥＬ」（登録商標）を用いることができる。 As a specific example of the first filling resin 25 of the present embodiment, “Ohm Coat” (registered trademark) 1572 manufactured by NAMICS CORPORATION can be used. As a specific example of the second filling resin 26, “SHIN-ETSU SIFEL” (registered trademark) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. can be used.

以上のように、本実施形態の物理量センサ装置１０によれば、耐薬品性・耐環境性を向上させることが可能である。 As described above, according to the physical quantity sensor device 10 of the present embodiment, chemical resistance and environmental resistance can be improved.

なお、図２に示す第１の内周面３３及び第２の内周面３４は、垂直に立設されているが、これに限定されず、傾斜する面に形成しても良い。また段部３２の断面形状も、直角形状に限定されず適宜変更することが可能である。 In addition, although the 1st inner peripheral surface 33 and the 2nd inner peripheral surface 34 which are shown in FIG. 2 stand upright, it is not limited to this, You may form in the surface which inclines. Further, the cross-sectional shape of the stepped portion 32 is not limited to a right-angled shape, and can be appropriately changed.

＜製造方法＞
図３は、第１の実施形態の物理量センサ装置の製造方法を説明するための工程図である。図３（ａ）〜図３（ｄ）の各図は、各工程について、図１に示すＩＩ−ＩＩ線の位置で切断したときの断面図である。 <Manufacturing method>
FIG. 3 is a process diagram for explaining the method of manufacturing the physical quantity sensor device of the first embodiment. FIGS. 3A to 3D are cross-sectional views of the respective steps taken along the line II-II shown in FIG.

図３（ａ）の工程では、インサート成形によりハウジング３０とリードフレーム５０とを一体成形する。金型内にリードフレーム５０を固定した状態で、溶融樹脂を金型内に充填して、図３（ａ）に示すようにハウジング３０をリードフレーム５０と一体に成形する。溶融樹脂として熱可塑性樹脂であるポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）を用いる。図３（ａ）に示すように、ハウジング３０には、キャビティ部３１が形成され、キャビティ部３１の内周面には段部３２が形成される。 3A, the housing 30 and the lead frame 50 are integrally formed by insert molding. With the lead frame 50 fixed in the mold, the molten resin is filled into the mold, and the housing 30 is formed integrally with the lead frame 50 as shown in FIG. A polyphenylene sulfide (PPS) which is a thermoplastic resin is used as the molten resin. As shown in FIG. 3A, a cavity portion 31 is formed in the housing 30, and a step portion 32 is formed on the inner peripheral surface of the cavity portion 31.

図３（ｂ）の工程では、キャビティ部３１の底面３６に物理量センサ２０を載置する。キャビティ部３１の底面３６に載置部３０ｂが設けられており、載置部３０ｂに液状の熱硬化性樹脂（図示しない）を塗布して、その上に物理量センサ２０を載置する。そして、１００℃〜２５０℃の温度で３０分〜２時間程度の加熱を行い、液状の熱硬化性樹脂を硬化させて物理量センサ２０を載置部３０ｂに固着させる。そして、キャビティ部３１の底面３６に露出するリードフレーム５０と、物理量センサ２０とを、金ワイヤ等のボンディングワイヤ２３により電気的に接続する。 In the step of FIG. 3B, the physical quantity sensor 20 is placed on the bottom surface 36 of the cavity portion 31. A placement portion 30b is provided on the bottom surface 36 of the cavity portion 31, and a liquid thermosetting resin (not shown) is applied to the placement portion 30b, and the physical quantity sensor 20 is placed thereon. And it heats for about 30 minutes-2 hours at the temperature of 100 to 250 degreeC, a liquid thermosetting resin is hardened, and the physical quantity sensor 20 is fixed to the mounting part 30b. Then, the lead frame 50 exposed on the bottom surface 36 of the cavity portion 31 and the physical quantity sensor 20 are electrically connected by a bonding wire 23 such as a gold wire.

図３（ｃ）の工程では、リードフレーム５０及びキャビティ部３１の底面３６を覆うように第１の充填樹脂２５を形成する。第１の充填樹脂２５として液状のエポキシ樹脂を用いて、低粘性で流動性を有する液状のエポキシ樹脂を滴下する。第１の充填樹脂２５は、物理量センサ２０を覆わないよう、キャビティ部３１の底面３６の載置部３０ｂ以外の箇所に滴下する。この際、表面張力により、液状のエポキシ樹脂はキャビティ部３１の底面３６から第１の内周面３３に沿って這い上がる。エポキシ樹脂が這い上がる高さは段部３２によって規制されて、第１の内周面３３と段部３２の上面３５との境界近傍まで第１の内周面３３を覆うようにエポキシ樹脂が這い上がって形成される。また、物理量センサ２０を囲む壁部３０ｃには傾斜面３０ｄが設けられており、エポキシ樹脂は傾斜面３０ｄの頂部近傍まで這い上がって形成される。 In the step of FIG. 3C, the first filling resin 25 is formed so as to cover the lead frame 50 and the bottom surface 36 of the cavity portion 31. A liquid epoxy resin is used as the first filling resin 25, and a liquid epoxy resin having low viscosity and fluidity is dropped. The first filling resin 25 is dropped on a portion other than the placement portion 30 b on the bottom surface 36 of the cavity portion 31 so as not to cover the physical quantity sensor 20. At this time, the liquid epoxy resin crawls up along the first inner peripheral surface 33 from the bottom surface 36 of the cavity portion 31 due to the surface tension. The height at which the epoxy resin rises is regulated by the step portion 32, and the epoxy resin is scooped so as to cover the first inner peripheral surface 33 to the vicinity of the boundary between the first inner peripheral surface 33 and the upper surface 35 of the step portion 32. Raised and formed. An inclined surface 30d is provided on the wall 30c surrounding the physical quantity sensor 20, and the epoxy resin is formed so as to climb up to the vicinity of the top of the inclined surface 30d.

そして、１００℃〜２５０℃の温度で３０分〜２時間程度の加熱を行い硬化して、第１の充填樹脂２５を形成する。その結果、第１の充填樹脂２５はリードフレーム５０とハウジング３０との隙間を充填して、キャビティ部３１の内部とハウジング３０の外部との通気孔が形成されることを防止する。なお、この硬化工程において、低粘性で液状のエポキシ樹脂の表面状態を保ったまま硬化されるため、第１の充填樹脂２５は、非常に滑らかな表面状態で形成される。 And it heats for about 30 minutes-2 hours at the temperature of 100 to 250 degreeC, it hardens | cures, and the 1st filling resin 25 is formed. As a result, the first filling resin 25 fills the gap between the lead frame 50 and the housing 30 and prevents the formation of a vent hole between the inside of the cavity portion 31 and the outside of the housing 30. In this curing step, the first filling resin 25 is formed in a very smooth surface state because it is cured while maintaining the surface state of the low-viscosity and liquid epoxy resin.

図３（ｄ）の工程では、第１の充填樹脂２５及び物理量センサ２０を覆うように第２の充填樹脂２６を形成する。第２の充填樹脂２６としてフッ素樹脂を用いて、低粘性で流動性を有する液状のフッ素樹脂を滴下する。この際、液状のフッ素樹脂は、第１の充填樹脂２５及び物理量センサ２０を覆うように滴下されるとともに、表面張力により段部３２の上面３５から第２の内周面３４に沿って這い上がるように形成される。そして、１００℃〜２５０℃の温度で３０分〜２時間程度の加熱を行う。その結果、フッ素樹脂が硬化されて柔軟で低弾性な第２の充填樹脂２６となり、物理量センサ２０、ボンディングワイヤ２３等が第２の充填樹脂２６により保護される。 In the step of FIG. 3D, the second filling resin 26 is formed so as to cover the first filling resin 25 and the physical quantity sensor 20. Using a fluororesin as the second filling resin 26, a liquid fluororesin having low viscosity and fluidity is dropped. At this time, the liquid fluororesin is dripped so as to cover the first filling resin 25 and the physical quantity sensor 20, and crawls up from the upper surface 35 of the step portion 32 along the second inner peripheral surface 34 by surface tension. Formed as follows. And it heats for about 30 minutes-2 hours at the temperature of 100 to 250 degreeC. As a result, the fluororesin is cured to become a flexible and low-elasticity second filling resin 26, and the physical quantity sensor 20, the bonding wire 23, and the like are protected by the second filling resin 26.

以上のような製造工程により物理量センサ装置１０を製造することができ、キャビティ部３１の内周面に形成した段部３２により、第１の充填樹脂２５の這い上がり高さを規制しつつ、物理量センサ２０及び第１の充填樹脂２５を覆うように第２の充填樹脂２６を形成することができる。これにより、第２の充填樹脂２６に覆われた第１の充填樹脂２５の耐環境性・耐薬品性を向上させることができ、外部のガソリンや薬品等から物理量センサ２０、ボンディングワイヤ２３等が保護される。 The physical quantity sensor device 10 can be manufactured by the manufacturing process as described above, and the physical quantity is controlled while the rising height of the first filling resin 25 is regulated by the step portion 32 formed on the inner peripheral surface of the cavity portion 31. The second filling resin 26 can be formed so as to cover the sensor 20 and the first filling resin 25. Thereby, the environmental resistance and chemical resistance of the first filling resin 25 covered with the second filling resin 26 can be improved, and the physical quantity sensor 20, the bonding wire 23, etc. can be obtained from external gasoline or chemicals. Protected.

＜第２の実施形態＞
図４は、第２の実施形態における物理量センサ装置の平面図であり、図５は、図４のＶ−Ｖ線で切断して矢印方向から見たときの物理量センサ装置の断面図である。 <Second Embodiment>
FIG. 4 is a plan view of the physical quantity sensor device according to the second embodiment, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the physical quantity sensor device taken along the line V-V in FIG.

本実施形態の物理量センサ装置１１において、図４及び図５に示すように、ハウジング４０に第１のキャビティ部４８と第２のキャビティ部４９が形成されている。第１のキャビティ部４８の載置部４０ｂには物理量を検知する物理量センサ２０が収容されており、第２のキャビティ部４９には、物理量センサ２０を制御する制御回路チップ２２が収容されている。図４及び図５に示すように、第１のキャビティ部４８と第２のキャビティ部４９とは、隔壁４７により平面視で分離して設けられている。 In the physical quantity sensor device 11 of this embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, a first cavity 48 and a second cavity 49 are formed in the housing 40. The placement unit 40b of the first cavity part 48 contains the physical quantity sensor 20 that detects the physical quantity, and the second cavity part 49 contains the control circuit chip 22 that controls the physical quantity sensor 20. . As shown in FIGS. 4 and 5, the first cavity portion 48 and the second cavity portion 49 are separated from each other by a partition wall 47 in plan view.

また、第１のキャビティ部４８及び第２のキャビティ部４９の底部４０ａに複数のリードフレーム５１が埋め込まれて、物理量センサ２０とリードフレーム５１がボンディングワイヤ２３（図４では省略して示す）によって接続され、制御回路チップ２２とリードフレーム５１とがボンディングワイヤ２４（図４では省略して示す）によって接続される。 Further, a plurality of lead frames 51 are embedded in the bottom portions 40a of the first cavity portion 48 and the second cavity portion 49, and the physical quantity sensor 20 and the lead frame 51 are bonded by the bonding wires 23 (not shown in FIG. 4). The control circuit chip 22 and the lead frame 51 are connected by a bonding wire 24 (not shown in FIG. 4).

図５に示すように、第１のキャビティ部４８は、第１の実施形態と同様に、内周面に段部４２が形成された構成であり、第１の充填樹脂２５は、リードフレーム５１及び第１のキャビティ部４８の底面４６を覆って、段部４２の上面４５近傍の第１の内周面４３まで這い上がって形成される。そして、第２の充填樹脂２６は第１の充填樹脂２５及び物理量センサ２０を覆って、段部４２の上面４５及び第２の内周面４４に形成される。これにより、外部からのガソリン、薬品等の侵入による物理量センサ２０やボンディングワイヤ２３の腐食が防止される。 As shown in FIG. 5, the first cavity portion 48 has a configuration in which a step portion 42 is formed on the inner peripheral surface, as in the first embodiment, and the first filling resin 25 is composed of a lead frame 51. The first cavity portion 48 is formed so as to cover the bottom surface 46 of the first cavity portion 48 and to the first inner peripheral surface 43 in the vicinity of the upper surface 45 of the step portion 42. The second filling resin 26 is formed on the upper surface 45 and the second inner peripheral surface 44 of the step portion 42 so as to cover the first filling resin 25 and the physical quantity sensor 20. Thereby, corrosion of the physical quantity sensor 20 and the bonding wire 23 due to intrusion of gasoline, chemicals, or the like from the outside is prevented.

また、第２のキャビティ部４９には、制御回路チップ２２及びリードフレーム５１を覆って第１の充填樹脂２５が充填される。制御回路チップ２２は、物理量を検知しないため、柔軟性を有する第２の充填樹脂２６を設ける必要が無い。よって、図５に示すように第１の充填樹脂２５を十分に厚く形成して、制御回路チップ２２を保護することが可能である。 The second cavity portion 49 is filled with the first filling resin 25 so as to cover the control circuit chip 22 and the lead frame 51. Since the control circuit chip 22 does not detect a physical quantity, it is not necessary to provide the second filling resin 26 having flexibility. Therefore, it is possible to protect the control circuit chip 22 by forming the first filling resin 25 sufficiently thick as shown in FIG.

本実施形態において、制御回路チップ２２としてシリコン基板からなる集積回路（ＩＣ：ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）を用いている。制御回路チップ２２は、物理量センサ２０からの信号が入力されると、これを信号処理して検出信号として出力することができる。また、物理量センサ２０のピエゾ抵抗素子には温度特性があるため、物理量センサ装置１１を広い温度範囲で使用するためには温度補償を行う必要がある。本実施形態において、ＩＣを構成するトランジスタ等の素子は温度によって電気抵抗が変化する。この電気抵抗の変化からハウジング４０内の温度を計測することができ、これに基づいて物理量センサ２０が検知する物理量の温度補償を行うことができる。よって測定誤差を低減して、測定精度を向上させることが可能である。 In the present embodiment, an integrated circuit (IC: Integrated Circuit) made of a silicon substrate is used as the control circuit chip 22. When a signal from the physical quantity sensor 20 is input, the control circuit chip 22 can process the signal and output it as a detection signal. Further, since the piezoresistive element of the physical quantity sensor 20 has temperature characteristics, it is necessary to perform temperature compensation in order to use the physical quantity sensor device 11 in a wide temperature range. In the present embodiment, the electrical resistance of an element such as a transistor constituting the IC changes with temperature. The temperature in the housing 40 can be measured from the change in the electrical resistance, and based on this, the temperature compensation of the physical quantity detected by the physical quantity sensor 20 can be performed. Therefore, it is possible to reduce measurement errors and improve measurement accuracy.

第１の実施形態及び第２の実施形態において、物理量センサ２０として圧力センサを示したが、これに限定されるものではない。ダイヤフラム２０ａを有する加速度センサや荷重センサに適用することも可能である。また、ダイヤフラム２０ａを有しない、例えば光センサや温度センサ等の物理量センサに適用しても良い。 In the first embodiment and the second embodiment, the pressure sensor is shown as the physical quantity sensor 20, but the present invention is not limited to this. It is also possible to apply to an acceleration sensor or a load sensor having the diaphragm 20a. Moreover, you may apply to physical quantity sensors, such as an optical sensor and a temperature sensor, which do not have the diaphragm 20a.

１０、１１物理量センサ装置
２０物理量センサ
２２制御回路チップ
２３、２４ボンディングワイヤ
２５第１の充填樹脂
２６第２の充填樹脂
３０、４０ハウジング
３０ａ、４０ａ底部
３０ｂ、４０ｂ載置部
３０ｃ、４０ｃ壁部
３０ｄ、４０ｄ傾斜面
３１キャビティ部
３２、４２段部
３３、４３第１の内周面
３４、４４第２の内周面
３５、４５上面
３６、４６底面
４８第１のキャビティ部
４９第２のキャビティ部
５０、５１リードフレーム 10, 11 Physical quantity sensor device 20 Physical quantity sensor 22 Control circuit chip 23, 24 Bonding wire 25 First filling resin 26 Second filling resin 30, 40 Housing 30a, 40a Bottom part 30b, 40b Placement part 30c, 40c Wall part 30d , 40d Inclined surface 31 Cavity part 32, 42 Step part 33, 43 First inner peripheral face 34, 44 Second inner peripheral face 35, 45 Upper face 36, 46 Bottom face 48 First cavity part 49 Second cavity part 50, 51 Lead frame

Claims

A housing formed with a concave cavity,
A physical quantity sensor disposed in the cavity,
A lead frame embedded in the housing and extending from the inside of the cavity portion to the outside of the housing;
A first filling resin and a second filling resin filled in the cavity portion;
The cavity portion has a bottom surface and an inner peripheral surface surrounding the bottom surface,
The physical quantity sensor is disposed on the bottom surface, the lead frame is exposed from the bottom surface, and the exposed lead frame is connected to the physical quantity sensor via an electrical connection;
The inner peripheral surface has a first inner peripheral surface and a second inner peripheral surface,
The second inner peripheral surface is formed to be positioned above the first inner peripheral surface, and the first inner peripheral surface and the second inner peripheral surface are connected to form a stepped portion. do it,
The first filling resin is formed to cover the bottom surface and the exposed lead frame, and to cover the first inner peripheral surface,
The second filling resin covers the physical quantity sensor and the first filling resin and is formed on an upper surface of the stepped portion or the second inner peripheral surface. The physical quantity sensor is the first filling resin. The physical quantity sensor device is covered with the second filling resin without being covered .

The physical quantity sensor device according to claim 1, wherein the first filling resin is a thermosetting resin and the second filling resin is a gel-like insulating material.

The bottom surface is provided with a wall portion surrounding the physical quantity sensor,
The physical quantity sensor device according to claim 1, wherein the first filling resin is filled between an outer surface of the wall portion and the first inner peripheral surface.

An inclined surface is formed on the outer surface of the wall portion so as to approach the inner peripheral side of the wall portion as it goes upward of the wall portion.
The physical quantity sensor device according to claim 1, wherein the first filling resin is formed to cover the inclined surface.

5. The physical quantity sensor device according to claim 1, wherein the second filling resin is formed so as to cover the upper surface and the second inner peripheral surface. 6.

The said step part is formed in the perimeter of the said internal peripheral surface, and said 2nd filling resin encloses said 1st filling resin by planar view, It is formed from the Claim 1 characterized by the above-mentioned. The physical quantity sensor device according to claim 5 .

The physical quantity according to any one of claims 1 to 6 , wherein the housing is a polyphenylene sulfide (PPS) resin or a polypropylene (PP) resin, and the second filling resin is a fluororesin. Sensor device.