专利名称：传感器装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及传感器装置，其具有由粘结材料固定在用作机壳、电路板或引线框架的基材上的传感器芯片以及接合线。
背景技术：
例如，美国专利No.6,593,663公开了一种常规的传感器装置，该专利的内容以参考的方式结合于此。加速度传感器包括用于利用置于由硅等制成的基材上的传感器部件检测加速度的传感器芯片，以及利用粘结膜将传感器芯片安装于其上的作为基材的电路芯片。
在这种类型的常规传感器装置中，传感器芯片由接合线连接至基材。换言之，传感器芯片被线接合至基材。
如上所述的常规传感器装置使用了具有最小弹性的由硅树脂等制成的粘结材料以保护固定在基材上的传感器芯片免受应力。这样，改进了传感器装置的灵敏度。
然而，粘结材料(例如粘结膜)的弹性模量必须为1MPa或更大以便在线被接合到芯片上的时候稳定地支撑传感器芯片。
因此，常规传感器装置的灵敏度受到粘结材料的弹性模量的限制。换言之，在常规的传感器装置中传感器的灵敏度和粘结材料的弹性模量之间存在着折衷。
换言之，必须使用较小弹性的粘结材料以进一步提高传感器装置的灵敏度。这是因为必须通过使用较小弹性(例如，弹性模量为1MPa或更小)的粘结材料来降低从基材传递到传感器的应力。
然而，较小弹性的粘结材料在线接合过程中引起一个问题。这就是，当粘结材料的弹性模量太低(太软)时，线接合过程不能稳定地进行。
发明内容
考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种传感器装置，其包括由一种适用于改进的灵敏度和线接合过程的粘结材料固定在基材上的传感器芯片和接合线。
因此，本实施例的一种传感器装置包括由粘结材料固定在基材上的传感器芯片并且具有连接至其的接合线。其中使用了一种在施加能量时和施加能量前状态相比失去弹性的粘结材料。
也就是说，在施加能量时粘结材料比施加能量前状态具有更少的弹性。在施加能量前的状态下，粘结材料足够弹性以便为线接合过程在基材上稳定地支撑传感器芯片。然后在线接合过程之后粘结材料被施加能量以便具有更少的弹性。
因此，就防止应力传递至传感器芯片而言，粘结材料的弹性就比现有技术中所用粘结材料的弹性更低。
因此，具有由粘结材料固定在基材上的传感器芯片并且具有连接至其的接合线的传感器装置能被线接合并且也能具有改进的灵敏度。
在本实施例的传感器装置中，粘结材料具有下述特点。也就是说，被施加能量的粘结材料以一种其中含有空气孔隙的气垫的形式起作用。在施加能量过程中，利用热作为能量源。粘结材料由一种粘结剂制成，该粘结剂包含一种在加热时会汽化的发泡剂。
在传感器芯片被固定在基材上并被线接合之后，加热粘结材料以汽化粘结剂中的发泡剂以便形成空气孔隙。于是，已加热的粘结材料就会变得更少弹性，因为其中包含的空气孔隙以气垫的形式起作用。
在传感器装置中，发泡剂由偶氮二甲酰胺、二亚硝基环戊烷四胺、苯磺酰酰肼或这些物质的混合物制成。
从下述参考附图的详细说明中，本发明的其它目标、特点和优点将会更加清楚。在附图中图1是根据一个优选实施例的加速度传感器的示意性截面图；和图2A至2C是图1所示加速度传感器的制造过程的侧视图。
具体实施例方式
以下是参考附图对于优选实施例的描述。为了使说明简短，附图中相同的数字表示附图中相同或等同的部件。
图1中示出了根据一个优选实施例的加速度传感器S1。加速度传感器S1可用于，例如，机动车辆的驱动控制系统中，不过加速度传感器并不限于用于这样的装置中。
图1所示基材10是例如机壳、外壳、印刷电路基材/陶瓷基材等元件或也可以利用引线框架。基材10的材料可以是树脂、陶瓷或金属，但并不限于此。当基材10用作机壳或外壳的一部分时，机壳或外壳具有一个将连接至接合线40的传导部分。
基材10具有安装于其上的传感器芯片20。传感器芯片20由粘结材料30附着并固定至基材10。
传感器芯片20和基材10由接合线40电连接。接合线40在一个用金、铝等作为接合线40的材料的线接合过程中形成。
在本例中，传感器芯片20用作加速度传感器。在一个硅基材等上形成一个具有公知类型梳状部分的梁结构以获得一个可动电极和固定电极之间与加速度成比例的极间电容(电信号)变化。
来自传感器芯片20的电信号，例如，被基材10上的C/V转换电路转换成电压变的化，并且随后在例如放大、调整等过程中进行处理之后作为加速度信号通过接合线40被输出到外部电路。
将传感器芯片20附着至基材10的粘结材料30由一种在施加能量(例如热、光等)时减少弹性同时将传感器芯片20固定至基材10(也就是同时保持粘结剂的作用)的材料制成。
在加速度传感器S1的成品状态，粘结材料30已经被施加能量以便具有例如约为0.5MPa的弹性模量，这比常规传感器装置所用材料的弹性模量要低得多。
如图1所示的粘结材料30以气垫的形式起作用，因为其中包含的空气孔隙31。换言之，常规传感器装置的粘结材料是均质的，其中没有包含孔隙，而本实施例中的粘结材料30是异质的，其中包含有孔隙31从而以气垫的形式起作用。
粘结材料30由，例如，包含有在应用热时会汽化的起泡剂31a的粘结剂32制成(如图2A所示)。当应用热以汽化粘结剂32中的发泡剂31a时，这种粘结材料30就包含有孔隙31。
粘结材料30中的发泡剂31a由，例如，比如偶氮二甲酰胺、二亚硝基环戊烷四胺(Di-nitrosopentamethylenetetramin)，苯磺酰酰肼(Benzensulphonyl hydrazide)或其混合物等材料制成。胶粘剂32是，例如，由弹性模量约为1MPa的硅型树脂制成的热硬化树脂粘结剂。
发泡剂31a，例如，呈粉末状包含在胶粘剂32中。本领域的熟练技术人员很容易基于胶粘剂32的类型和弹性判断具有优选的加热后弹性的混合物比例。
现在参考图2A至2C解释加速度传感器S1的制造方法。图2A至2C是加速度传感器S1制造过程的示意性截面图，其示出了元件是怎么构成的。
首先，如图2A所示，粘结材料30置于基材10上。如上所述，由胶粘剂32制成的包含粉末状发泡剂31a的粘结材料30通过分配方法等应用至基材10。
在本例中，在应用热时的汽化发泡剂31a，其由例如偶氮二甲酰胺、二亚硝基环戊烷四胺，苯磺酰酰肼或其混合物等材料制成，在弹性模量为1MPa的硅型粘结剂32中混合。
下一步，传感器芯片20置于粘结材料30上，并且在一个加热过程等中被处理以硬化粘结材料30。在这个阶段，粘结材料30中的粘结剂32硬化而发泡剂31a仍处于固态(粉末状)。
然后，如图2B所示，进行线接合过程。接合线40被接合至传感器芯片20和基材10以电连接芯片20和基材10。发泡剂31a仍处于固态(粉末状)。
而且，如图2C所示，由粘结材料30固定至基材的芯片20被加热至，例如200℃。在这个过程中，粘结剂32中的发泡剂31a汽化并形成孔隙31。这样就完成了本实施例中加速度传感器S1的制造过程。
在本实施例中，包括由粘结材料30固定至基材上的传感器芯片20并且具有连接于其的接合线40的传感器装置S1的特点在于，在对材料30施加能量时降低弹性的粘结材料30。
粘结材料30满足了下述需求，因为在施加能量时材料30降低了弹性。换言之，材料30是弹性的(足够硬)以便在线接合过程中稳定地支撑固定在基材10上的传感器芯片20。在线接合过程之后施加能量时粘结材料30降低弹性。
因此，在线接合过程中粘结材料30的弹性模量为1MPa或更大，在线接合过程之后弹性模量降低至约为0.5MPa。
在本实施例中，粘结材料30的弹性能被降低至不充分弹性(足够硬)的程度以进行线接合。换言之，粘结材料30的弹性能被降低至空前低的水平，从而也降低了传递至传感器芯片20的应力水平。
因此，在本实施例的包括由粘结材料30固定至基材10上的传感器芯片20并且具有连接于其的接合线40的传感器装置中，传感器芯片20可被线接合同时可增加传感器装置的灵敏度。
如图1所示，本实施例中的传感器装置S1的粘结材料30通过包含空气孔隙31而以气垫的形式作用。
更实际地，粘结材料30由包含发泡剂31a(例如偶氮二甲酰胺、二亚硝基环戊烷四胺，苯磺酰酰肼或其混合物等)的硅型粘结剂32制成以提供上述所需的特点。
上述粘结材料30通过发泡剂31a在传感器芯片20被固定且线接合至基材10上之后对材料30应用热时在粘结剂32中的汽化而形成孔隙31。
因此，在加热之后，粘结材料30优选地变成异质的并且以气垫的形式作用，因为其中形成有孔隙31。于是，就降低了材料30的弹性。
当粘结材料如现有技术中那样是均质的且没有孔隙，本实施例所需的粘结材料30的极端低弹性只能通过，例如，使用凝胶型材料而获得。
在本实施例中，粘结剂32中的发泡剂31a在应用热时汽化从而形成孔隙31。孔隙31也可以由光敏发泡剂等形成。
<其它实施例>
在上述实施例中，具有极端低弹性的粘结材料通过在应用热或光时形成孔隙而形成。具有此特点(在施加能量时降低弹性)的粘结材料并不是必须以这样的方式形成。
例如，一种在应用热、光等时降低弹性的粘结剂，或者一种包含具有这种特点的材料的粘结剂可用作粘结材料。通过使用这种粘结剂，本实施例的粘结材料可以适当地制备，因为粘结剂的弹性在施加能量(例如热等)时通过化学反应等被降低至极端低水平。
粘结材料也可以由具有一种在应用热、光等时汽化或分解的成分的粘结剂制成。这种粘结剂可包括一种具有这种特点的混合物形式的材料。
这种类型的粘结材料将具有与在施加能量时通过汽化或分解而形成的孔隙相似的空间。孔隙状空间将以气垫的形式在粘结材料中起作用以适当地提供本发明所需的极端低弹性。
在本发明中，将应用至粘结材料的能量可以是，例如，超声波等。一种具有在应用超声波时会分解的物质的粘结剂也适于用在本在本实施例的说明中将加速度传感器作为例子。然而，本实施例也可应用于其它类型的传感器，例如角速度传感器、压力传感器、温度传感器或光学传感器。换言之，在上述实施例中，传感器芯片20可以是角速度传感元件、压力传感元件、温度传感元件或光学传感元件。
权利要求
1.一种传感器装置(S1)，包括由粘结材料(30)固定在基材(10)上的传感器芯片(20)；和连接至传感器芯片(20)和基材(10)的接合线(40)，其中粘结材料(30)被施加能量以便和施加能量前的状态相比降低其弹性。
2.如权利要求1所述的传感器装置(S1)，其中粘结材料(30)以一个在施加能量之后其中包括有空气孔隙(31)的气垫的形式起作用。
3.如权利要求1所述的传感器装置(S1)，其中应用于粘结材料(30)的能量是热。
4.如权利要求3所述的传感器装置(S1)，其中粘结材料(30)是一种含有发泡剂(31a)的粘结剂(32)，该发泡剂(31a)通过加热汽化。
5.如权利要求4所述的传感器装置(S1)，其中发泡剂(31a)是偶氮二甲酰胺、二亚硝基环戊烷四胺、苯磺酰酰肼或其混合物。
全文摘要
一种传感器装置(S1)包括固定至基材(10)上的传感器芯片(20)和接合线(40)。传感器装置(S1)通过使用一种粘结材料(30)而制造，这种粘结材料由一种包括有在暴露于热时会汽化的发泡剂(31a)的粘结剂(32)制成。粘结材料(30)在线接合过程之后弹性会降低，因为通过发泡剂(31a)的汽化形成了以气垫形式起作用的孔隙(31)。
文档编号G01D11/24GK1654963SQ20051000707
公开日2005年8月17日 申请日期2005年2月7日 优先权日2004年2月10日
发明者齐藤隆重 申请人:株式会社电装