DE10147044A1 - Drucksensor mit einem Erfassungselement, welches durch einen Bonddraht mit einem Anschluss verbunden ist - Google Patents
Drucksensor mit einem Erfassungselement, welches durch einen Bonddraht mit einem Anschluss verbunden istInfo
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Abstract
Ein Drucksensor setzt sich zusammen aus einem Gehäuse mit einer Aussparung, einem Erfassungselement, welches in der Aussparung angerodnet ist und Kontaktstellenabschnitte aufweist, Anschlüssen, welche um das Erfassungselement herum angeordnet sind, Bonddrähten, welche jeweils die Kontaktstellenabschnitte und die Anschlüsse verbinden, Öl, welches die Aussparung füllt, und einem metallischen Diaphragma, welches die Aussparung verschließt. In dem Drucksensor ist ein Signalausgabebonddraht, welcher einen Signalausgabekontaktstellenabschnitt und einen Signalausgabeanschluss verbindet, dem metallischen Diaphragma von allen Bonddrähten am nächsten. Wenn das Diaphragma auf das Erfassungselement zu infolge eines Öllecks verschoben wird, kann daher der Signalausgabedraht das Diaphragma vor den anderen Bonddrähten berühren, um einen Sensordefekt zu erfassen.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Drucksensor, wel
cher ein Erfassungselement zum Erfassen eines Drucks auf
weist, welches durch einen Bonddraht mit einem Anschluss
verbunden ist, und ein mit Öl versiegeltes Diaphragma auf
weist.
Die JP-A-7-243926 stellt einen Drucksensor dieser Art
vor. Der Drucksensor setzt sich zusammen aus einem Gehäuse
mit einer Aussparung und einem Erfassungselement, welches
in der Aussparung zur Ausgabe eines elektrischen Signals
entsprechend einem Druck zur Erfassung des Drucks angeord
net ist. Mehrere Anschlüsse sind um das Erfassungselement
in der Aussparung entsprechend Kontaktstellen- bzw. Bondin
selabschnitten des Erfassungselements wie zur Ausgabe des
Signals und zur Spannungs- bzw. Energieversorgung vorgese
hen. Die Anschlüsse sind jeweils elektrisch mit entspre
chenden Kontaktstellenabschnitten des Erfassungselements
durch Bonddrähte verbunden. Des weiteren füllt Öl die Aus
sparung zur Bedeckung des Erfassungselements, der An
schlüsse und der Bonddrähte, und ein metallisches Dia
phragma bedeckt den Öffnungsabschnitt der Aussparung. Dem
entsprechend ist das Öl in der Aussparung verschlossen.
In dem Drucksensor mit der obigen Struktur (hiernach
als Drucksensor eines Ölverschlusstyps (oil-sealed type
pressure sensor) wird eine Spannung, welche in dem metalli
schen Diaphragma durch einen Druck erzeugt wird, auf das
Erfassungselement durch das Öl gesendet, und das Erfas
sungselement gibt ein Signal einer externen Schaltung durch
die Bonddrähte und die Anschlüsse aus.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es die Zuverläs
sigkeit eines Drucksensors eines Ölverschlusstyps zu ver
bessern.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der
Hauptansprüche.
Entsprechend einem ersten Gesichtspunkt der vorliegen
den Erfindung besitzt ein Drucksensor ein Gehäuse mit einer
Aussparung, ein Erfassungselement, welches in der Ausspa
rung angeordnet ist und eine Mehrzahl von Kontaktstellen-
bzw. Bondinselanschlüssen aufweist, die einen Signalausga
bekontaktstellenabschnitt bzw. -bondstellenabschnitt zur
Ausgabe eines elektrischen Signals von dem Sensorchip ent
sprechend einem an den Sensor angelegten Druck enthalten.
In einer Mehrzahl vorkommende Anschlüsse, welche einen Si
gnalausgabeanschluss enthalten, sind um den Sensorchip an
geordnet und elektrisch mit den Kontaktstellenabschnitten
durch Bonddrähte verbunden, welche einen Signalausgabedraht
enthalten, der den Signalausgabekontaktstellenabschnitt und
den Signalausgabeanschluss verbindet. Der Signalausgabe
bonddraht ist von allen Bonddrähten dem metallischen Dia
phragma am nächsten.
Beispielsweise bildet jeder der Bonddrähte einen ge
wölbten Vorsprung auf das metallische Diaphragma zwischen
einem der Anschlüsse und dem entsprechenden Kontaktstellen
abschnitt, und ein oberer Abschnitt des Signalausgabebond
drahts ist von allen oberen Abschnitten der Bonddrähte dem
metallischen Diaphragma am nächsten.
Wenn bei diesem Drucksensor ein Ölleck auftritt und das
metallische Diaphragma auf die Seite des Erfassungselements
verschoben wird, kann der Signalausgabebonddraht das metal
lische Diaphragma vor den anderen Bonddrähten berühren. Das
elektrische Signal von dem Erfassungselement weicht infolge
eines Kurzschlusses zwischen dem Signalausgabebonddraht und
dem metallischen Diaphragma von einem normalen Bereich ab,
und der Kurzschluss kann als Defekt bzw. Ausfall des Druck
sensors entsprechend erfasst werden.
Entsprechend einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegen
den Erfindung erstreckt sich bei einem Drucksensor, der
sich zusammensetzt aus einem Gehäuse, einem Sensorchip, An
schlüssen, welche teilweise in dem Gehäuse eingebettet sind
und jeweils Vorsprungsabschnitte besitzen, die von dem Ge
häuse vorspringen, und Drähten, welche den Sensorchip und
die Anschlüsse verbinden, wobei jedes der vorspringenden
Abschnitte der Anschlüsse sich in einer Vorsprungsrichtung
erstreckt und eine Prismaform mit einem senkrecht zu der
Vorsprungsrichtung rechteckigen Querschnitt besitzt. In
diesem Gehäuse kann jeder Vorsprungsabschnitt im Vergleich
mit einem rechteckigen oder kreisförmigen Vorsprungsab
schnitt eine verbesserte Steifigkeit besitzen. Daher wird
es schwierig eine Positionsverschiebung der Anschlüsse her
vorzurufen, wenn ein Drahtbonden bezüglich der Anschlüsse
durchgeführt wird.
Entsprechend einem dritten Gesichtspunkt der vorliegen
den Erfindung ist jeder Anschluss elektrisch mit einem von
Kontaktstellenabschnitten außer einem Kontaktstellenab
schnitt verbunden, welcher dem Anschluss am nächsten ist.
Beispielsweise ist ein Sensorchip rechteckig und be
sitzt vier Seiten, und die Kontaktstellenabschnitte sind
zusammengesetzt aus vier Kontaktstellenabschnitten, welche
jeweils an vier Seiten des Sensorchips positioniert sind.
Des weiteren sind die Anschlüsse aus vier Anschlüssen zu
sammengesetzt, von denen jeder einer entsprechenden der
vier Seiten des Sensorchips gegenüberliegt und elektrisch
mit einer der Kontaktstellenabschnitte durch einen Draht
verbunden ist, wobei der eine von den Kontaktstellenab
schnitten nicht an der entsprechenden der vier Seiten posi
tioniert ist.
Beispielsweise ist jeder der Anschlüsse elektrisch mit
einem der Kontaktstellenabschnitte verbunden, der an einer
Seite am nächsten zu der entsprechenden der vier Seiten po
sitioniert ist.
Diese Struktur kann jede Länge der Bonddrähte vergrö
ßern, so dass es leicht wird eine Deformierung der Bond
drähte zu absorbieren, welche infolge einer Änderung der
Temperatur oder eines daran angelegten hohen Drucks erzeugt
wird. Als Ergebnis kann verhindert werden, dass die Bond
drähte zerstört werden.
Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Be
schreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht, welche einen
Drucksensor einer ersten bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Draufsicht, welche einen
Sensorchip und die Nähe davon in dem in Fig. 1 dargestell
ten Drucksensor darstellt;
Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht, wel
che den Sensorchip und die Nähe davon in dem in Fig. 1 dar
gestellten Drucksensor darstellt;
Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht zur Erklärung
von Vorteilen der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht, wel
che einen Sensorchip und die Nähe davon als modifiziertes
Beispiel der ersten Ausführungsform darstellt;
Fig. 6A und 6B zeigen Draufsichten, welche jeweils
einen Sensorchip und um den Sensorchip herum angeordnete
Anschlüsse als Vergleichsbeispiele der ersten Ausführungs
form darstellen;
Fig. 7 zeigt eine Draufsicht, welche eine Anordnung von
Anschlüssen um den Sensorchip herum als modifiziertes Bei
spiel der ersten Ausführungsform darstellt;
Fig. 8A zeigt eine perspektivische Ansicht, welche ei
nen Vorsprungsabschnitt eines Anschlusses entsprechend ei
ner zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung darstellt;
Fig. 8B zeigt eine perspektivische Ansicht, welche ei
nen Vorsprungsabschnitt eines Anschlusses als Vergleichs
beispiel darstellt;
Fig. 9A zeigt eine erläuternde Ansicht, welche einen
Zustand darstellt; bei welchem der in Fig. 8A dargestellte
Anschluss in eine Formungsplatte eingesetzt wird;
Fig. 9B zeigt eine erläuternde Ansicht, welche einen
Zustand darstellt, bei welchem der in Fig. 8B dargestellte
Anschluss in die Formungsplatte eingesetzt wird;
Fig. 10A und 10B zeigen perspektivische Ansichten,
welche Vorsprungsabschnitte von Anschlüssen einer dritten
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar
stellen;
Fig. 11A bis 11D zeigen schematische Querschnittsan
sichten, welche ein Verfahren zur Bildung eines Anschlusses
entsprechend einer vierten bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung darstellen;
Fig. 12 zeigt eine Draufsicht, welche eine Verbindungs
struktur zwischen Anschlüssen und Kontaktstellenabschnitten
eines Sensorchips einer fünften bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 13A zeigt eine erläuternde Ansicht zur Erklärung
eines Vorteils der fünften Ausführungsform;
Fig. 13B zeigt eine vergrößerte Ansicht eines in Fig.
13A eingekreisten Teils entsprechend dem Pfeil XIIIB;
Fig. 14 zeigt einen Graphen, welcher die Abhängigkeit
einer in einem Draht gebildeten Spannung bezüglich einer
Länge des Drahts darstellt; und
Fig. 15 zeigt eine Draufsicht, welche eine andere Ver
bindungsstruktur zwischen den Anschlüssen und den Kon
taktstellenabschnitten als Modifizierung der fünften Aus
führungsform darstellt.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten
Figuren erläutert.
Als Ergebnis von Studien, die von den Erfindern durch
geführt wurden, wurde dargelegt, dass bei dem oben be
schriebenen herkömmlichen Drucksensor eines Ölverschluss
typs die folgende Schwierigkeit auftrat, wenn ÖL aus der
Aussparung leckt. Insbesondere besitzt wie oben beschrie
bene der Drucksensor des Ölverschlusstyps mehrere Kon
taktstellenabschnitte bzw. Bondinselabschnitte (pad
portions), und die Anschlüsse und die Bonddrähte sind ent
sprechend den Kontaktstellenabschnitten vorgesehen.
Wenn ein Ölleck auftritt wird das metallische Diaphrag
ma auf die Seite des Erfassungselements über den Pegel hin
aus bei einem normalen Betrieb verschoben. In diesem Fall
besteht eine Möglichkeit, dass das metallische Diaphragma
einen der Bonddrähte in der Aussparung berührt. Wenn das
metallische Diaphragma den Bonddraht berührt, der mit dem
Kontaktstellenabschnitt für die Energiezufuhr zu dem Erfas
sungselement verbunden ist, wird die Energiezufuhr zu einer
externen Schaltung gestört. Die erste bevorzugte Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung zielt darauf ab diese
Schwierigkeit zu überwinden und wird insbesondere unten er
klärt.
Fig. 1 stellt eine Struktur eines Drucksensors eines
Ölverschlusstyps S1 der ersten Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung dar. Der Drucksensor S1 kann beispielswei
se auf einem Fahrzeug angebracht sein und dazu verwendet
werden einen Kühlmitteldruck einer Klimaanlage oder einen
Kraftstoffdruck eines Kraftstoffeinspritzsystems zu erfas
sen.
Der Drucksensor S1 besitzt ein Gehäuse
(Anschlussgehäuse) 10, welches aus einem Harz bzw. Kunstoff
wie PPS (Polyphenylensulfid) oder PBT
(Polybuthylentherephthalat) in eine im allgemeinen säulen
förmige Gestalt gegossen wird. Eine Aussparung 11 ist an
einer Endoberfläche (untere Endoberfläche in Fig. 1) des
Gehäuses 10 in einer axialen Richtung davon gebildet.
Ein Sensorchip (Erfassungselement) 20 ist in der
Aussparung 11 zur Ausgabe eines elektrischen Signals ent
sprechend einem darauf aufgebrachten Druck angeordnet. Der
Sensorchip 20 ist von einem Halbleiterdiaphragmatyp mit ei
nem (nicht dargestellten) Diaphragma als Druckaufnahmeober
fläche und wandelt einen darauf aufgebrachten Druck in ein
elektrisches Signal um und gibt es als Sensorsignal aus.
Obwohl nicht dargestellt ist eine integrierte Schaltung
(Erfassungsschaltung) in dem Sensorchip 20 zur Ausgabe des
elektrischen Signals (des Sensorsignals) entsprechend dem
Druck gebildet.
Der Sensorchip 20 ist mit einem aus Glas oder derglei
chen gebildeten Sockel durch anodisches Bonden vereinigt,
und der Sockel 21 ist auf die Bodenoberfläche der Ausspa
rung 11 gebondet. Somit ist der Sensorchip 20 an dem Gehäu
se 10 befestigt.
Das Gehäuse 10 besitzt des weiteren mehrere Anschlüsse
12a, 12b, 12c und 12d wie in Fig. 2 dargestellt (obwohl in
Fig. 1 der Anschluss 12d nicht dargestellt ist). Fig. 2
zeigt eine vergrößerte Draufsicht von der Seite der Druck
aufnahmeoberfläche des Sensorchips 2 aus. Die Anschlüsse
12a-12d sind zum elektrischen Verbinden des Sensorchips 20
mit einer externen Schaltung (wie einer ECU eines Fahr
zeugs) vorgesehen und aus einem Metall wie einem mit Ni
plattierten bzw. beschichteten Messing gebildet.
Bei der vorliegenden Erfindung besitzt jeder Anschluss
12a-12d eine Stabform und wird durch Einspritz- bzw. Ein
satzformen (insert molding) integriert mit dem Gehäuse 10
gebildet, um in dem Gehäuse 10 gehalten zu werden. Endab
schnitte der jeweiligen Anschlüsse 12a-12d (an der unteren
Endseite in Fig. 1) springen von der Bodenoberfläche der
Aussparung 11 um den Sensorchip 20 herum hervor. Des weite
ren sind wie in Fig. 2 dargestellt mehrere Konaktstellenab
schnitte 22a, 22b, 22c und 22d wie zur Ausgabe eines elek
trischen Signals und zur Energieversorgung auf der Druck
empfangsoberfläche des Sensorchips 20 gebildet. Die An
schlüsse 12a-12d sind entsprechend den Kontaktstellenab
schnitten 22a-22d vorgesehen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform besitzt der Sen
sorchip 20 vier Kontaktstellenabschnitte, nämlich einen Sig
nalausgabekontaktstellenabschnitt 22a zur Ausgabe des Sen
sorsignals, einen Energiezufuhrkontaktstellenabschnitt 22b
zum Zuführen von Energie der integrierten Schaltung, einen
Einstellungskontaktstellenabschnitt 22c, welcher zum Ein
stellen des Sensorsignals während der Herstellung verwendet
wird, und einen Erdungskontaktstellenabschnitt (GND-Kon
taktstellenabschnitt) 22d zum Erden. Ein Signalausgabean
schluss (Vout) 12a, ein Energiezufuhr- bzw. Spannungsver
sorgungsanschluss (Vcc) 12b, ein Einstellungsanschluss (Vc)
12c und ein Masseanschluss (GND) 12d sind jeweils in Über
einstimmung mit dem Signalausgabekontaktstellenabschnitt
22a, dem Energiezufuhrkontaktstellenabschnitt 22b, dem Ein
stellungskontaktstellenabschnitt 22c und dem Erdungskon
taktstellenabschnitt 22s vorgesehen.
Die Kontaktstellenabschnitte 22a-22d sind elektrisch
mit Endseiten der jeweiligen Anschlüsse 12a-12d durch aus
Gold, Aluminium oder dergleichen gebildeten Bonddrähte 13a,
13b, 13c und 13d verbunden. Jeder der Bonddrähte 13a-13d
bildet eine Wölbung, die zu der Öffnungsseite der Ausspa
rung 11 zwischen den Anschlüssen 12a-12d und den Kon
taktstellenabschnitten 22a-22d hervorspringt (d. h. auf das
später beschriebene metallische Diaphragma 34 zu).
Dabei werden die Bonddrähte, welche die Signalausgabe
kontaktstellenabschnitte 22a mit dem Signalausgabeanschluss
22a, die Engergiezufuhrkontaktstellenabschnitte 22b mit dem
Engergiezufuhranschluss 12a, den Einstellungskontaktstel
lenabschnitt 22c mit dem Einstellungsabschnitt 22c und den
Erdungskontaktstellenabschnitt 22d mit dem Erdungsanschluss
12d verbinden, als Signalausgabebonddraht 13a, Energiezu
fuhr- bzw. Spannungsversorgungsbonddraht 13b, Einstellungs
bonddraht 13c bzw. Erdungsbonddraht 13d bezeichnet.
Unter Bezugnahme wiederum auf Fig. 1 ist ein Ver
schluss- bzw. Versiegelungsmittel. (sealing agent) um die
Seitenflächen der Anschlüsse 12a-12d herum angeordnet, um
den Raum zwischen den Anschlüssen 12a-12d und dem Gehäuse
10 zu verschließen bzw. zu versiegeln. Das Verschlussmittel
14 ist beispielsweise aus einem Gel eines Silikonsystems
gebildet. Sogar wenn Lücken auf der Bodenseite der
Aussparung 11 gebildet sind, von welchen die Anschlüsse
12a-12d vorspringen, kann das Verschlussmittel 14 die Lüc
ken füllen.
Demgegenüber bildet entsprechend Fig. 1 ein Endab
schnitt des Gehäuses 10 (an der oberen Endseite entspre
chend Fig. 1) an der gegenüberliegenden Seite der Ausspa
rung 11 einen Verbindungsabschnitt 15 zum elektrischen Ver
binden der anderen Endabschnitte der Anschlüsse 12a-12d mit
der externen Schaltung (wie der ECU des Fahrzeugs) durch
(nicht dargestellte) äußere Verdrahtungsteile wie einen
Verdrahtungskabelbaum (wire harness). Somit wird der Durch
lass von dem Sensorchip 20 und der externen Schaltung durch
die Bonddrähte 13a-13d und die Anschlüsse 12a-12d erreicht.
Der Drucksensor S1 besitzt des weiteren ein Gehäuse 30,
welches einen aus einem metallischen Material wie einem
rostfreien Material (SUS) gebildeten Rumpf- bzw. Körperab
schnitt 31 besitzt. Der Rumpfabschnitt 31 besitzt einen
Druckeinführungsport 32 zum Einführen eines zu messenden
Mediums (wie einem Kühlmittel der Klimaanlage oder Kraft
stoff des Fahrzeugs) und einen Schraubenteil 33 zum Befe
stigen des Drucksensors S1 an einem Messteil (wie einem
Kühlmittelrohr der Klimaanlage oder einer Kraftstoffleitung
des Fahrzeugs).
Ein dünnes metallisches Diaphragma 34, welches bei
spielsweise aus SUS gebildet ist, und ein beispielsweise
aus SUS gebildetes ringförmiges metallisches Stoßteil
(Ringschweißung bzw. Ringschweißstelle (ring weld)) sind
auf den Rumpfabschnitt 31 des Gehäuses an einem gesamten
Rand davon angeschweißt und hermetisch auf ein Ende des
Druckeinführungsports 32 gebondet. Das metallische Dia
phragma 34 ist nahe dem Öffnungsabschnitt der Aussparung 11
des Gehäuses 10 vorgesehen.
Das Gehäuse 30 ist fest mit dem Gehäuse 10 durch Ver
stemmen eines Randabschnitts 36 des Rumpfabschnitts 31 mit
dem Gehäuse 10 vereinigt. In dem vereinigten Gehäuse 10 und
dem Gehäuse 30 ist eine Druckerfassungskammer 40 zwischen
der Aussparung 11 des Gehäuses und dem metallischen Dia
phragma 34 des Gehäuses vorgesehen. Öl (wie Fluor-Öl) 41
als Druckübertragungsmedium ist in der Druckerfassungskam
mer 40 enthalten. Insbesondere füllt das Öl 41 die Drucker
fassungskammer 40, um elektrische Verbindungsabschnitte des
Sensorchips 20, die Anschlüsse 12a-12d und die Drähte 13a-13d
zu bedecken und wird in der Aussparung 11 durch das me
tallische Diaphragma 34 verschlossen, welches den Öffnungs
abschnitt der Aussparung 11 bedeckt.
Eine ringförmige Rinne (eine O-förmige Rinne) 42 ist an
dem äußeren Umfang der Druckerfassungskammer 40 gebildet,
und ein O-Ring 43 ist in der Rinne 42 zum hermetischen Ver
schließen der Druckerfassungskammer 40 angeordnet. Der O-Ring
43 ist aus einem elastischen Material wie Silikongummi
hergestellt und wird zwischen dem bzw. das Gehäuse 10 und
Stoßteil 35 gepreßt. Somit verschließen das metallische
Diaphragma 34 und der O-Ring 43 die Druckerfassungskammer
40.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist des weiteren
ein Sicherungsring 44 an dem äußeren Umfang des O-Rings 43
vorgesehen. Der Sicherungsring ist aus einem Harz wie einem
Tetrafluorethylenharz (4-fuorinated ethylene resin) herge
stellt und verhindert, dass der O-Ring 43 in die Lücke zwi
schen dem Gehäuse 10 und dem Stoßteil 35 eingeführt und be
schädigt wird, wenn sich der O-Ring 43 ausdehnt.
Des weiteren nimmt der Drucksensor S1 die folgende
Struktur bezüglich der Bonddrähte 13a-13d an. Insbesondere
ist wie in Fig. 1 dargestellt bei den Bonddrähten 13a-13d
der obere Abschnitt des Signalausgabebonddrahts 13a, wel
cher dem Signalausgabekontaktstellenabschnitt 22a des Sen
sorchips 22 entspricht, äußerst anliegend an dem metalli
schen Diaphragma 34 im Vergleich mit den oberen Abschnitten
der äußeren Bonddrähte 13b-13d angeordnet. D. h. der Signal
ausgabebonddraht 13a ist von allen Drähten 13a-13d dem me
tallischen Diaphragma 34 am nächsten befindlich. Diese
Struktur wird als "am meisten anliegende Struktur des Sig
nalausgabedrahts" bezeichnet.
Die "am meisten anliegende Struktur des Signalausgabe
drahts" wird in größerem Detail unter Bezugnahme auf Fig. 3
erläutert.
Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht, wel
che den Sensorchip 20 und die Nähe davon darstellt. In dem
in Fig. 3 dargestellten Beispiel ist der Grad der Wölbung
des Signalausgabebonddrahts 13a von allen Bonddrähten 13-13d
am höchsten bzw. steilsten. Dementsprechend kann der
obere Abschnitt des Signalausgabebonddrahts 13a sich dem
metallischen Diaphragma 34 am meisten anliegend von den
Bonddrähten 13a-13d annähern.
Insbesondere wird es bevorzugt, dass der obere Ab
schnitt des Signalausgabebonddrahts 13a dem metallischen
Diaphragma 34 um 0,1 mm oder mehr näher befindlich als die
oberen Abschnitte der anderen Bonddrähte 13b-13d ist. D. h.
der in Fig. 3 dargestellte Abstand L1 beträgt vorzugsweise
0,1 mm oder mehr (L1 0,1 mm).
Größen der in Fig. 3 dargestellten jeweiligen Teile
werden als Beispiel beschrieben. Zuerst beträgt die Fläche
des Sensorchips 20 3 mm × 3 mm, und die Höhe H1 von der Bo
denseite der Aussparung 11 bis zu der Druckaufnahmeoberflä
che des Sensorchips 20 beträgt etwa 1,9 mm. Die Vorsprungs
höhe H2 von jedem Anschluss 12a-12d ist in etwa gleich der
Höhe H1, und der Abstand L2 zwischen dem Anschluss 12a-12d
und dem Sensorchip 20 beträgt etwa 0,6 mm. Des weiteren be
trägt die Höhe H3 des Signalausgabebonddrahts 13a 0,6 mm ±
0,1 mm, wobei jede Höhe H4 der anderen Bonddrähte 13b-13d
0,3 mm ± 0,1 mm beträgt. Die Höhe H5 zwischen der Druckauf
nahmeoberfläche des Sensorchips 20 und dem metallischen
Diaphragma 34 beträgt 1 mm.
Somit wird bei der vorliegenden Ausführungsform der
Steilheitsgrad der Wölbungen der jeweiligen Bonddrähte ohne
Änderung der Vorsprungshöhe H2 der Anschlüsse 12a-12d, wel
che von der Bodenseite der Aussparung 11 hervorspringen,
geändert, wodurch die "am meisten anliegende Struktur des
Signalausgabedrahts" realisiert wird. Der Steilheitsgrad
der Bonddrähte kann leicht unter Verwendung einer Draht
bondvorrichtung geändert werden.
Da die Bonddrähte 13a-13d unter Verwendung der Draht
bondvorrichtung gebildet werden, kann jede Höhe H3, H4 der
Drähte einen Fehler von ± 0,1 mm infolge einer Variation bei
der Bildung aufweisen. Daher wird beispielsweise darauf ab
gezielt, dass die Höhe H3 des Signalausgabebonddrahts 13a
etwa 0,6 mm und die Höhe H4 der anderen Bonddrähte 13b-13d
beim Drahtbonden etwa 0,3 mm betragen soll. Sogar wenn in
diesem Fall der obige Fehler in einer Richtung erzeugt
wird, so dass die Höhen H3, H4 nahe beieinander liegen,
wird die Höhe H3 zu 0,5 mm und die Höhe H4 zu 0,4 mm. Als Er
gebnis wird der Abstand L1 (der Unterschied zwischen den
Höhen H3 und H4) zu 0,1 mm, was der bevorzugten Beziehung
von L1 0,1 mm genügt.
Wenn darauf abgezielt wird, dass der Abstand L1 weniger
als 0,1 mm betragen soll, macht es der Fehler von ± 0,1 mm
beim Drahtbonden schwierig das Drahtbonden derart durchzu
führen, dass die Höhe H3 des Signalausgabebonddrahts 13a
größer als die Höhe H4 der anderen Bonddrähte 13b-13d ist.
Es wird daher bevorzugt, dass der Abstand L1 0,1 mm oder
mehr beträgt.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung des
Drucksensors S1 erklärt. Zuerst wird das Gehäuse 10 vorbe
reitet, in welches durch Einspritz- bzw. Einsatzformen die
Anschlüsse 12a-12d eingebracht werden. Danach wird der Sen
sorchip 20 auf das Gehäuse 10 in der Aussparung 11 durch
den Sockel 21 unter Verwendung eines aus Silikongummi oder
dergleichen gebildeten Haftmittels gebondet. Das Ver
schlussmittel 14 wird in die Aussparung 11 eingespritzt, um
die jeweiligen Anschlüsse 12a-12d zu umgeben, und wird ge
härtet. Die Anschlüsse 12a-12d und die Kontaktstellenab
schnitte 22a-22d des Sensorchips 20 werden jeweils mitein
ander durch die Bonddrähte 13a-13d durch Drahtbonden ver
bunden. Danach wird das Gehäuse 10 mit dem aufrecht stehen
den Sensorchip 20 angeordnet, und es wird ein gegebener Be
trag von Öl 41 wie Fluor-Öl in die Aussparung 11 unter Ver
wendung eines Spenders oder dergleichen eingespritzt.
Darauffolgend wird das Gehäuse präpariert, auf welches
der gesamte Rand des metallischen Diaphragmas 34 und das
Stoßteil 35 geschweißt werden, und hinuntergelassen, wäh
rend es horizontal gehalten wird, um auf dem Gehäuse 10 an
gebracht zu werden. Danach werden das zusammengebaute Ge
häuse 10 und das Gehäuse 30 in eine Vakuumkammer plaziert,
und es wird in einem Vakuum Luft aus der Druckerfassungs
kammer 40 entfernt.
Danach wird das Gehäuse 10 oder das Gehäuse 30 derart
gestoßen bzw. gedrückt, dass das Gehäuse 10 ausreichend das
Stoßteil 35 berührt, wodurch die mit dem metallischen Dia
phragma 34 und dem O-Ring 43 verschlossene Druckerfassungs
kammer 40 bereitgestellt wird. Als nächstes werden das Ge
häuse 30 und das Gehäuse 10 durch Verstemmen des Randab
schnitts 36 des Körperabschnitts 31 bezüglich des Gehäuses
10 vereinigt. Somit werden das Gehäuse 10 und das Gehäuse
30 fest zusammengebaut, und der in Fig. 1 dargestellte
Drucksensor ist fertiggestellt.
Als nächstes wird eine elementare Operation des Druck
sensors S1 zum Erfassen eines Drucks erläutert. Der Druck
sensor S1 wird beispielsweise an einer geeigneten Position
des Messteils (wie dem Kühlmittelrohr der Klimaanlage oder
der Kraftstoffleitung des Fahrzeugs) durch das Schrauben
teil 33 des Gehäuses 30 installiert. Danach wird ein Druck
(wie ein Kühlmitteldruck oder ein Kraftstoffdruck) eines
Messmediums in dem Messteil in den Drucksensor S1 durch den
Druckeinführungsport 32 des Gehäuses 30 eingeführt.
Der eingeführte Druck des Messmediums wird auf das me
tallische Diaphragma 34 aufgebracht und erzeugt eine Span
nung (Dehnungsspannung) in dem metallischen Diaphragma 34.
Die Spannung wird dem Sensorchip 20 durch das Öl 41 in der
Erfassungskammer 40 übertragen und der Druckaufnahmeober
fläche des Sensorchips 20 aufgebracht.
Danach gibt der Sensorchip 20 ein elektrisches Signal
als Sensorsignal entsprechend dem aufgebrachten Druck aus.
Das Sensorsignal wird von dem Signalausgabekontaktstellen
abschnitt 22a des Sensorchips 20 der externen Schaltung
durch den Signalausgabebonddraht 13a und den Signalausgabe
anschluss 12a übertragen. Dies ist die elementare Operation
der Drucksensoren S1 zum Erfassen des Drucks.
Bei dem oben beschriebenen Drucksensor S1 wird in einem
Fall, bei welchem das Öl äußerlich aus der Aussparung 11
heraus infolge von Ursachen wie einem verringertem Ver
schlussvermögen hervorgerufen durch eine Verschlechterung
oder Beschädigung des O-Rings 43 und einer Beschädigung des
geschweißten Abschnitts zwischen dem metallischen Dia
phragma 34 und dem Gehäuse 30 wie in Fig. 4 dargestellt,
leckt, das Diaphragma 34 stark auf die Seite des Sen
sorchips 20 durch den verringerten Betrag des Öls 41 in der
Aussparung 1 im Vergleich mit dem normalen Zustand (bei
welchem kein Leck auftritt) verschoben.
Zu dieser Zeit ist bei der vorliegenden Ausführungsform
der Signalausgabebonddraht 13a am meisten an das metalli
sche Diaphragma 34 anliegend von den Bonddrähten 13a-13d
positioniert. Daher kann wie in Fig. 4 dargestellt der Sig
nalausgabebonddraht 13a das metallische Diaphragma 34 vor
den anderen Bonddrähten 13b-13d berühren. D. h., wenn ein
Ölleck auftritt, kann lediglich der Kurzschluss zwischen
dem metallischen Diaphragma 34 und dem Signalausgabebond
draht 13a sicher hervorgerufen werden, so dass andere Kurz
schlüsse zwischen den anderen Bonddrähten 13b-13d ein
schließlich dem Energiezufuhrbonddraht 13b und dem metalli
schen Diaphragma 34 verhindert werden können.
Dabei ist bei dem Drucksensor S1 das metallische Dia
phragma 34 ebenfalls geerdet, da das Messteil (wie das
Fahrzeug), an welchem der Sensor befestigt ist, in einem
Gehäuse- bzw. Karosserieerdungszustand (body-earth state)
geerdet ist. Daher wird das der externen Schaltung an dem
Signalausgabeanschluss 12a ausgegebene Sensorsignal in etwa
zu null, wenn der Signalausgabebonddraht 13a mit dem metal
lischen Diaphragma 34 einen Kurzschluss bildet.
Sogar wenn der Erfassungsdruck zu null wird, besitzt
das der externen Schaltung ausgegebene Sensorsignal norma
lerweise einen vorbestimmten Signalpegel (von beispielswei
se 0,5V), d. h. es besitzt einen Offset in einer Beziehung
zwischen dem Erfassungsdruck und dem Sensorsignal in dem
normalen Zustand. Wenn der Signalausgabebonddraht 13a einen
Kurzschluss mit dem metallischen Diaphragma 34 bildet,
weicht daher das Sensorsignal von dem normalen Ausgangsbe
reich ab (beispielsweise 0,5 V bis 4,5 V). Daher können das
Ölleck und das Kurzschluss als Sensordefekt durch Erfassen
dieser Abweichung mit der externen Schaltung oder derglei
chen erfasst werden.
Es ist für das Sensorsignal hinreichend von dem norma
len Ausgangsbereich infolge des Kurzschlusses zwischen dem
metallischen Diaphragma 34 und dem Signalausgabebonddraht
13a abzuweichen. Das Sensorsignal muss infolge des Kurz
schlusses nicht in etwa zu null werden.
Somit kann bei der vorliegenden Ausführungsform der
Kurzschluss zwischen dem metallischen Diaphragma und dem
Bonddraht als Abnormalität des Ausgangssignals geeignet
durch Annehmen der "am meisten anliegenden Struktur des Sig
nalausgabedrahts" wie oben beschrieben erfasst werden.
Diese Struktur kann dadurch realisiert werden, dass die
Wölbung des Signalausgabebonddrahts 13a von den Bonddrähten
13a-13d am steilsten gemacht wird; jedoch sind andere Tech
niken anwendbar.
Beispielsweise kann der Bogen des Signalausgabebond
drahts 13a größer als bei den anderen Bonddrähten 13b-13d
dadurch gemacht werden, dass der Signalausgabeanschluss 12a
am weitesten von dem Rand des Sensorchips 20 im Vergleich
mit den anderen Anschlüssen 12b-12d angeordnet wird.
In den Fällen, wo der Grad der Wölbung des Bonddrahts
13a am steilsten und der Boden davon am größten ausgebildet
wird, kann die "am meisten anliegende Struktur des Signal
ausgabedrahts" durch Ändern der Form des Bonddrahts reali
siert werden, ohne dass die Konstruktion der Anschlüsse
oder von anderen Teilen stark geändert wird.
Jedoch kann die Konstruktion der Anschlüsse geändert
werden, damit die "am meisten anliegende Struktur des Sig
nalausgabedrahts" realisiert wird. Fig. 5 stellt ein modi
fiziertes Beispiel zur Realisierung der "am meisten anlie
genden Struktur des Signalausgabedrahts" dar. Entsprechend
Fig. 5 besitzt der Signalausgabeanschluss 12a, welcher mit
dem Signalausgabebonddraht 13a verbunden ist, eine Vor
sprungshöhe, die größer als diejenige der anderen Anschlüs
se 12b-12d ist.
Entsprechend diesem modifizierten Beispiel kann die "am
meisten anliegende Struktur des Signalausgabedrahts" ohne
Verwendung des Signalausgabebonddrahts 13a realisiert wer
den, der länger als die anderen Bonddrähte 13b-13d ist. Bei
dem modifizierten Beispiel kann sogar die Wölbung des Bond
drahts (die Größe des Bogens, der Steilheitsgrad) ebenfalls
geändert werden.
In der "am meisten anliegenden Struktur des Signalaus
gabedrahts" unterscheidet sich die Richtung, in welcher
sich der Signalausgabebonddraht 13a erstreckt, von jenen
der anderen Bonddrähte 13b-13d. Jedoch ist die Beziehung
der Ausdehnungsrichtungen nicht darauf beschränkt. Bei
spielsweise können sich alle Bonddrähte 13a-13d von dersel
ben Seite des Sensorchips 20 aus in etwa in dieselbe Rich
tung erstrecken.
In diesem Fall ist der Signalausgabebonddraht 13a be
nachbart zu den anderen Bonddrähten 13b-13d positioniert.
Da die Höhe des Bonddrahts 13a sich von jener der anderen
Bonddrähte 13b-13d entsprechend der vorliegenden Ausfüh
rungsform, welche die obige Struktur annimmt, unterschei
det, kann jedoch der Kontakt dazwischen unterdrückt werden,
und es kann ebenfalls ein Kurzschluss zwischen den Drähten
unterdrückt werden.
Des weiteren ist es nicht immer nötig, dass die An
schlüsse 12a-12d von der Bodenseite der Aussparung 11 vor
springen. Die Anschlüsse 12a-12d können von den Seitenflä
chen der Aussparung 11 vorspringen.
Zusätzlich zu den obigen Vorteilen, welche durch Reali
sieren der "am meisten anliegenden Struktur des Signalaus
gabedrahts" erzielt werden, besitzt unterdessen der Druck
sensor S1 die folgenden Vorteile.
Wiederum unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 besitzt
jeder Vorsprungsabschnitt der jeweiligen Anschlüsse 12a-12d,
welcher von der Bodenseite der Aussparung 11 vor
springt, eine Prismenform mit einem rechteckigen Quer
schnitt und eine rechteckige Endseite in der Vorsprungs
richtung (in einer Richtung senkrecht zu der Zeichnungsebe
ne von Fig. 2).
Entsprechend Fig. 2 betragen bei dem rechteckigen Quer
schnitt jedes Anschlusses (Vorsprungsteil) die Längen W1,
W2 einer langen Seite und einer kurzen Seite beispielsweise
2 mm bzw. 0,8 mm. Die Länge W1 der langen Seite ist vorzugs
weise etwa zweimal oder dreimal so groß wie die Länge W2
der kurzen Seite.
Diese Anschlüsse 12a-12d können durch Pressformung ge
bildet (ausgestanzt werden). Bei der vorliegenden Ausfüh
rungsform wird ein aus Messing hergestelltes Plattenteil in
eine bestimmte Form entsprechend derjenigen eines jeden An
schlusses gestanzt, und es wird eine Plattierungsbehandlung
darauf angewandt. Aus Sicht der Bearbeitbarkeit wird es be
vorzugt, dass das Plattenteil eine Dicke entsprechend der
kurzen Seite des rechteckigen Querschnitts besitzt. Danach
werden die Anschlüsse 12a-12d in Formungsplatten (shaping
dies) angeordnet, und es wird ein Harzformen (resin
molding) durchgeführt, um das Gehäuse 10 zu bilden, in wel
chem die Anschlüsse 12a-12d partiell eingebettet werden.
Wie in Fig. 2 dargestellt besitzt ebenfalls bei der
vorliegenden Erfindung der Sensorchip 20 eine rechteckige
ebene Form, und es wird jeder Vorsprungsabschnitt der An
schlüsse 12a-12d derart angeordnet, dass die lange Seite
des rechteckigen Querschnitts davon parallel zu einer ent
sprechenden Seite des Sensorchips 20 ist.
Entsprechend dieser Struktur kann jeder Vorsprungsab
schnitt der Anschlüsse 12a-12d, welcher sich in die Vor
sprungsrichtung erstreckt und eine Prismenform bezüglich
eines rechteckigen Querschnitts senkrecht zu der Vor
sprungsrichtung besitzt, ein größeres Volumen im Vergleich
mit dem Fall besitzen, bei welchem jeder Vorsprungsab
schnitt der Anschlüsse wie in Fig. 6A und 6B dargestellt
einen quadratischen oder kreisförmigen Querschnitt besitzt.
Als Ergebnis kann der Vorsprungsabschnitt des Anschlusses
bei der vorliegenden Ausführungsform eine verbesserte Stei
figkeit besitzen.
Entsprechend Fig. 6A und 6B bezeichnet Bezugszeichen
212 Vorsprungsabschnitte von Anschlüssen, bezeichnet Be
zugszeichen 213 Bonddrähte und bezeichnet Bezugszeichen 214
einen Sensorchip.
Wenn beispielsweise entsprechend Fig. 2 der Anschluss
12d auf den Sensorchip 20 an dem oberen Abschnitt des Vor
sprungsabschnitts davon gebondet wird, wird eine Ultra
schallvibration (von beispielsweise 60 kHz bis 120 kHz) bei
dem Drahtbonden in einer Richtung (durch einen Pfeil Y1 an
gezeigt) erzeugt, in welche der Draht 13d führt. Da bei der
vorliegenden Ausführungsform die Steifigkeit des Vor
sprungsabschnitts groß ist, ist es für den Vorsprungsab
schnitt schwierig sich von einer genauen Position aus in
folge der Ultraschallvibration im Vergleich mit den in
Fig. 6A und 6B dargestellten Fällen zu verschieben. Daher
kann bei der vorliegenden Ausführungsform ein gutes Bond
vermögen durch Drahtbonden erzielt werden.
Da ebenfalls bei der vorliegenden Ausführungsform jeder
Vorsprungsabschnitt der Anschlüsse 12a-12d eine erhöhte Fe
stigkeit besitzt, wird es sogar dann, wenn das um die Vor
sprungsabschnitte der Anschlüsse 12a-12d angeordnete Ver
schlussmittel 14 thermisch deformiert wird, schwierig für
das deformierte Verschlussmittel 14 die Vorsprungsabschnit
te zu verschieben. Dies führt zu einer verringerten Span
nung, die auf die Bondabschnitte mit den Drähten 13a-13d
aufgebracht wird.
Ebenfalls füllt bei der vorliegenden Ausführungsform
das Öl 41 als Druckdurchlassmedium die Aussparung 11, um
den Sensorchip 20, die Vorsprungsabschnitte der Anschlüsse
12a-12d, die Drähte 13a-13d und das Verschlussmittel 14 in
der Aussparung 11 zu bedecken. Das Volumen von jedem Vor
sprungsabschnitt ist bei dieser Bildung erhöht. Daher ist
das gesamte Volumen der Vorsprungsabschnitte der Anschlüsse
12a-12d, welche die Aussparung 11 besetzen, relativ erhöht,
so dass der Betrag des zum Füllen der Aussparung 11 benö
tigten Öls 41 verringert werden kann.
Bei dem Drucksensor S1 besitzt der Sensorchip 20 eine
rechteckige Form, und jeder Vorsprungsabschnitt der An
schlüsse 12a-12d ist derart angeordnet, dass die lange
Seite des rechtwinkligen Querschnitts davon parallel zu ei
ner entsprechenden Seite des Sensorchips 20 angeordnet ist.
In diesem Fall kann der Anordnungsraum für die Vorsprungs
abschnitte der Anschlüsse 11a-12d um den Sensorchip 20 un
ter Berücksichtigung der Länge W2 der kurzen Seite von je
dem Vorsprungsabschnitt bestimmt werden. Daher kann der An
ordnungsraum so klein wie möglich verringert werden, was zu
einer Verringerung der Größe des Drucksensors S1 führt.
Jedoch ist die Anordnung der Anschlüsse 12a-12d nicht
auf die in Fig. 2 dargestellte beschränkt. Beispielsweise
können wie in Fig. 7 dargestellt die Anschlüsse 12a-12d um
den rechtwinkligen Sensorchip 20 derart angeordnet werden,
dass die kurze Seite jedes rechtwinkligen Querschnitts pa
rallel zu einer entsprechenden Seite des Sensorchips 20
ist. In Fig. 7 zeigt ein Pfeil Y1 eine Ultraschallvibrati
onsrichtung beim Drahtbonden an. In diesem Fall ist der An
ordnungsraum der Anschlüsse 12a-12d größer als der in Fig.
2 dargestellte. Da jedoch die Richtung der langen Seite je
des Anschlusses mit einer größeren Steifigkeit als derjeni
gen in der Richtung der kurzen Seite parallel zu der Vibra
tionsrichtung des Drahtbondens ist, kann der Vorsprungsab
schnitt des Anschlusses eine weiter verbesserte Steifigkeit
besitzen. Dies wird im Hinblick auf ein Verhindern einer
Positionsverschiebung der Anschlüsse bevorzugt.
Eine zweite Ausführungsform ist bezüglich der ersten
Ausführungsform modifiziert und unterscheidet sich von der
ersten Ausführungsform in der Form des Vorsprungsabschnitts
des Anschlusses. Es werden im folgenden lediglich Unter
schiede bezüglich der ersten Ausführungsform beschrieben.
Fig. 8 stellt einen Vorsprungsabschnitt eines Anschlusses
12 (12a, 12b, 12c oder 12d) bei der zweiten Ausführungsform
dar, und Fig. 8B stellt den Vorsprungsabschnitt des An
schlusses 12 (12a, 12b, 12c oder 12d) bei der ersten Aus
führungsform dar.
Bei dem in Fig. 8A dargestellten Abschnitt 12 ist ein
zwischen einer Endseite 120 und Seitenflächen 121 definier
ter Eckenabschnitt 122 spitz zulaufend. Demgegenüber ist
bei dem in Fig. 8B dargestellten Anschluss 12 ein Eckenab
schnitt 123 eckig.
Wenn die Anschlüsse 12a-12d in dem Gehäuse 10 wie oben
beschrieben vergraben werden, wird eine Harzformung (resin
molding) durchgeführt, nachdem die Anschlüsse 12a-12d in
der Formungsplatte (shaping die) plaziert worden sind. So
mit werden die Anschlüsse 12a-12d in dem Gehäuse 10 durch
Einspritz- bzw. Einsatzformen (insert molding) vergraben.
Dieses Einspritzformen wird in einem Zustand durchgeführt,
bei welchem die Vorsprungsabschnitte der Anschlüsse 12a-12d,
welche von dem Gehäuse 10 vorspringen, in Löcher der
Formungsplatte eingesetzt werden. D. h. es müssen die Endab
schnitte der Anschlüsse 12a-12d in die Löcher der Formungs
platte eingesetzt werden, um die Vorsprungsabschnitte der
Anschlüsse 12a-12d zu bilden.
Fig. 9A stellt einen Zustand dar, bei welchem der in
Fig. 8A dargestellte Anschluss in ein Loch 101 eingesetzt
wird, welches in einer Formungsplatte 100 definiert ist,
während Fig. 9B einen Zustand darstellt, bei welchem der in
Fig. 8 dargestellte Anschluss 12 in das Loch 101 eingesetzt
wird, welches in der Formungsplatte 100 definiert ist.
Wenn in dem in Fig. 9B dargestellten Beispiel sich eine
Positionsverschiebung wie durch die gestrichelten Linien in
der Figur beim Einsetzen des Anschlusses 12 ergibt, kommt
es bei dem eckigen bzw. winkligen Eckenabschnitt 123 des
Endabschnitts zu einer Beeinträchtigung beim Einsetzen des
Endabschnitts in das Loch 101, wenn er gegen einen Öff
nungsrandabschnitt des Lochs 101 stößt. Trotz der Tatsache,
dass der Öffnungsrandabschnitt des Lochs 101 spitz zulau
fend ist, um das Einsetzen des Anschlusses 12 zu verbes
sern, ist es schwierig den Endabschnitt des Anschlusses 12
in das Loch 101 einzusetzen, wenn der Eckenabschnitt 123
gegen den Öffnungsrandabschnitt stößt.
Da demgegenüber bei der in Fig. 9A dargestellten vor
liegenden Ausführungsform der Eckenabschnitt 122 des Endab
schnitts des Anschlusses 12 spitz zulaufend ist, gleitet
wie durch die gestrichelten Linien in der Figur veranschau
licht sogar dann, wenn eine Positionsverschiebung beim Ein
setzen des Anschlusses 12 auftritt, der spitz zulaufende
Eckenabschnitt 122 entlang der spitz zulaufenden Seite der
Formungsplatte 100. Als Ergebnis kann wie durch die gestri
chelten Linien in der Figur angezeigt der Endabschnitt des
Anschlusses 12 in das Loch 101 der Formungsplatte 100 glatt
bzw. weich eingesetzt werden.
Der Eckenabschnitt 122 des Anschlusses 12 kann leicht
bei der Pressformung oder dergleichen deformiert werden, um
wie in Fig. 8A dargestellt spitz zuzulaufen. Wenn eine
Plattierungsbehandlung auf die Anschlüsse durchgeführt
wird, sollte sie durchgeführt werden, nachdem der Eckenab
schnitt 122 spitz zulaufend ausgebildet worden ist.
Eine dritte Ausführungsform ist bezüglich der ersten
Ausführungsform modifiziert und unterscheidet sich von der
ersten Ausführungsform in der Form des Vorsprungsabschnitts
des Anschlusses. Es werden im folgenden lediglich Unter
schiede zu der ersten Ausführungsform erläutert. Entspre
chend den Fig. 10A und 10B ist bei dem Anschluss 12
(12a, 12b, 12c oder 12d) der vorliegenden Ausführungsform
jeder Eckenabschnitt (Seitenflächeneckenabschnitt) 124,
welcher zwischen zwei Seitenoberflächen 121 definiert ist,
wie in Fig. 10A dargestellt abgerundet (in einer R-Form ge
bildet) oder wie in Fig. 10B dargestellt abgeschrägt.
Wie oben beschrieben ist bei dem Drucksensor S1 das
Verschlussmittel 14 um die Vorsprungsabschnitte der An
schlüsse 12a-12d herum angeordnet und füllt einen zwischen
dem Gehäuse 10 und den Anschlüssen 12a-12d gebildeten Raum.
Daher ist ein Teil des Verschlussmittels 14, welcher den
Eckenabschnitt 124 berührt, entsprechend der Form des
Eckenabschnitts 124 gebildet.
Wenn wie in dem in Fig. 8B dargestellten Fall der
Eckenabschnitt 124 eckig ist, wird in dem Verschlussmittel
14 eine durch thermische Ausdehnung erzeugte Spannung auf
dem Teil konzentriert, welcher den Eckenabschnitt 124 be
rührt. Das Verschlussmittel 14 kann möglicherweise durch
die konzentrierte Spannung beschädigt werden.
Da bei der vorliegenden in Fig. 10A und 10B darge
stellten Ausführungsform der zwischen den Seitenflächen 121
des Anschlusses 12 definierte Eckenabschnitt 124 in einer
R-Form oder einer abgeschrägten Form gebildet ist, besitzt
demgegenüber der Teil des Verschlussmittels 14, welcher den
Eckenabschnitt 124 berührt, die Form entsprechend der R-.
Form oder der abgeschrägten Form. Als Ergebnis kann die
Spannungskonzentration sich an dem Teil des Verschlussmit
tels 14 entspannen, welcher den Eckenabschnitt 124 berührt.
Der Eckenabschnitt 124 des Vorsprungsabschnitts des An
schlusses 12 kann durch Pressformung oder dergleichen de
formiert werden, um wie in Fig. 10A und 10B dargestellt
abgerundet oder abgeschrägt zu sein. Wenn eine Plattie
rungsbehandlung auf den Anschluss 12 durchgeführt wird,
sollte die Plattierungsbehandlung durchgeführt werden,
nachdem der Eckenabschnitt 123 in die R-Form oder die abge
schrägte Form deformiert worden ist. Die vorliegenden Aus
führungsform kann mit der zweiten Ausführungsform kombi
niert werden.
Flachheit und Oberflächenrauheit der Endfläche eines
jeden Anschlusses 12 (12a-12d) sind wichtige Faktoren bei
dem Bondvermögen zwischen dem Anschluss 12 und dem Draht 13
(12a-13d). Eine vierte Ausführungsform stellt ein Verfahren
zur Herstellung eines Drucksensors bereit, welches zum Ver
bessern der Flachheit und der Oberflächenrauheit der End
seite des Anschlusses geeignet ist, wodurch die Bondeigen
schaft durch das Drahtbonden verbessert wird.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Drucksensors der
vorliegenden Ausführungsform ist im allgemeinen das gleiche
wie das zur Herstellung des Drucksensors S1 wie bezüglich
der ersten Ausführungsform beschrieben, es unterscheidet
sich jedoch davon in dem Bildungsschritt der Anschlüsse
12a-12d. Im folgenden werden Unterschiede zu der ersten
Ausführungsform hauptsächlich unter Bezugnahme auf Fig.
11A bis 11D beschrieben.
Wie bezüglich der ersten Ausführungsform beschrieben
kann der Anschluss 12 (12a-12d) bei einer Pressformung ge
stanzt werden. In diesem Fall wird zuerst wie in Fig.
11A und 118 dargestellt ein Stanzen bezüglich eines Plat
tenteils 112, welches an einem Sockel 111 befestigt ist,
unter Verwendung eines Stanzvorrichtung (stamping jig,
punch) 110 durchgeführt. Dementsprechend wird jeder An
schluss 12 grob geformt. Die Form der Endseite des An
schlusses (Vorsprungsabschnitt) 12 wird ebenfalls grob de
finiert.
Jedoch besitzt in diesem Zustand die Endseite (die ge
strichelte Seite) des Anschlusses 12 eine große Oberflä
chenrauheit mit Unregelmäßigkeiten. Daher liegt ein Fall
vor, bei welchem die Ebenheit (Oberflächenrauheit) der End
seite des Anschlusses zum Drahtbonden unzureichend ist. Da
her wird wie in Fig. 11C und 11D dargestellt die Endsei
te des Anschlusses 12 unter Durchführung einer Abschabung
mit einer Vorrichtung (jig) 113 geebnet.
Die vorliegenden Ausführungsform kann mit der zweiten
Ausführungsform und/oder der dritten Ausführungsform kombi
niert werden. In diesem Fall wird wie in Fig. 11A darge
stellt eine Stanzung durchgeführt, und es wird der Eckenab
schnitt spitz zulaufend, abgerundet oder abgeschrägt ausge
bildet. Danach wird die Abschabung durchgeführt. Wenn die
Plattierungsbehandlung bezüglich des Anschlusses 12 durch
geführt wird, sollte sie nach der Abschabung durchgeführt
werden.
Danach werden die Anschlüsse in dem Gehäuse 10 durch
Einspritz- bzw. Einsatzformen (insert molding) vergraben,
und es wird jede Endseite der Anschlüsse
(Vorsprungsabschnitte) elektrisch mit dem Sensorchip 20
durch Drahtbonden verbunden. Die anderen Schritte zur Her
stellung des Drucksensors sind im wesentlichen die gleichen
wie jene bei der ersten Ausführungsform.
Bei dem Herstellungsverfahren der vorliegenden Ausfüh
rungsform kann die Endseite des Anschlusses 12 durch Ab
schaben geebnet werden, um eine verbesserte Ebenheit und
eine verringerte Oberflächenrauheit zu besitzen. Als Ergeb
nis kann eine gute Bondeigenschaft des Drahtbondens erzielt
werden.
Nachdem bei der vorliegenden Ausführungsform die End
seite des Anschlusses 12 gestanzt worden ist, wird das Ab
schaben durchgeführt. Da die grobe Form der Endseite des
Anschlusses 12 durch Stanzen bestimmt werden kann, kann so
mit die Fläche der durch das Abschaben verarbeiteten End
seite verringert werden. Daher ist die zum Abschaben ver
wendete Vorrichtung 113 weniger der Gefahr einer Zerstörung
unterworfen, und es wird die Bearbeitbarkeit verbessert.
Die grobe Form des Anschlusses 12 wird bei dieser Aus
führungsform durch Stanzen gebildet. Wenn jedoch der An
schluss 12 eine Stabform wie bei der vorliegenden Ausfüh
rungsform besitzt, kann der Anschluss 12 aus einem stabför
migen Teil gebildet werden, welcher einen bestimmten recht
eckigen Querschnitt hat, der mit einer vorbestimmten Länge
geschnitten ist. In diesem Fall bildet die Schnittseite des
stabförmigen Teils eine Endseite des Anschlusses. Bei
spielsweise kann ein Schneiden des stabförmigen Teils le
diglich durch Abschaben durchgeführt werden. Es heißt es
wird entsprechend Fig. 11A anstelle der Stanzvorrichtung
110 die Vorrichtung 113 zum Schneiden des stabförmigen
Teils verwendet. Als Ergebnis kann eine ebene Endseite des
Anschlusses 12 lediglich durch Abschaben gebildet werden.
Bei der ersten Ausführungsform sind wie in Fig. 2 dar
gestellt die Anschlüsse 12a-12d jeweils mit den Kontakt
stellen- bzw. Bondinselabschnitten 22a-22d durch die Bond
drähte 13a-13d verbunden. Insbesondere ist jeder Anschluss
mit dem entsprechenden Kontaktstellenabschnitt verbunden,
welcher auf der Seite am nächsten zu dem Anschluss positio
niert ist.
Demgegenüber ist bei der vierten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wie in Fig. 12 dargestellt jeder An
schluss mit einem entsprechenden Kontaktstellenabschnitt
verbunden, welcher nicht auf der Seite am nächsten zu dem
Anschluss positioniert ist. Obwohl beispielsweise entspre
chend Fig. 12 der Anschluss 12a mit dem Kontaktstellenab
schnitt 22a verbunden ist, ist der Kontaktstellenabschnitt
22a nicht am meisten an dem Anschluss 12a anliegend. Der
Kontaktstellenabschnitt 22a ist im Vergleich mit dem Kon
taktstellenabschnitt 22d, welcher an der Seite am nächsten
zu dem Anschluss 12a positioniert ist, weit weg von dem An
schluss 12a positioniert. D. h., der Anschluss 12a ist mit
dem Kontaktstellenabschnitt 22a verbunden, welcher nicht an
der Seite am nächsten zu dem Anschluss 12a positioniert
ist, sondern an der Seite am nächsten dazu.
Bei der vorliegenden Ausführungsform kann jede Länge
der Bonddrähte 13a-13d im Vergleich mit derjenigen bei der
ersten Ausführungsform vergrößert werden. Dies macht es
leicht eine Deformierung der Drähte 13a-13d zu absorbieren,
welche durch Druck hervorgerufen wird, der infolge einer
Änderung der Temperatur oder eines darauf aufgebrachten ho
hen Drucks erzeugt wird. Dieser Vorteil wird detailliert
unter Bezugnahme auf die Fig. 13A und 13B erläutert, in
welchen der Bonddraht 13 (13a, 13b, 13c oder 13d) und der
Anschluss 12 (12a, 12b, 12c oder 12d) als Beispiel veran
schaulicht werden.
Wie in Fig. 13A dargestellt bildet der Bonddraht 13 ei
ne Wölbung, welche nach oben zwischen den Verbindungsab
schnitten mit dem Sensorchip 20 und dem Anschluss 12 her
vorspringt. Die obige Spannung wird tendenziell an geboge
nen Teilen 130 der in Fig. 13B dargestellten jeweiligen
Verbindungsabschnitte des Drahts 13 erzeugt.
Wenn die Länge (Drahtlänge) des durch Lw in der Figur
dargestellten Drahts 13 erhöht ist, kann die Krümmung jedes
gebogenen Teils 130 verringert werden, um die Spannung zu
verkleinern, und es wird leicht die Deformierung des durch
die Spannung hervorgerufenen Drahts zu absorbieren. Daher
kann bei der vorliegenden Ausführungsform unterdrückt wer
den, dass der Draht 13 infolge einer Änderung der Tempera
tur oder eines darauf aufgebrachten hohen Drucks beschädigt
wird.
Fig. 14 stellt insbesondere die Wirkung des Verklei
nerns der Spannung dar, wenn die Länge des Drahts 13 erhöht
ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann die Draht
länge zweimal so groß wie diejenige bei der ersten Ausfüh
rungsform (Vergleichsbeispiel) vorgesehen werden, und dem
entsprechend kann die Spannung auf etwa die Hälfte von der
jenigen des Vergleichsbeispiels verringert werden.
Ebenfalls ist bei dem in Fig. 12 dargestellten Beispiel
jeder der vier Kontaktstellenabschnitte 22a-22d im allge
meinen an einem mittleren Abschnitt einer entsprechenden
Seite des rechtwinkligen Sensorchips 20 positioniert, und
die vier Anschlüsse 12a-12d sind jeweils nahe den vier Sei
ten des Sensorchips 20 positioniert. Danach wird jeder der
Anschlüsse 12a-12d mit dem Kontaktstellenabschnitt verbun
den, welcher an der Seite am nächsten zu der am nächsten
befindlichen Seite positioniert ist. Als Ergebnis kann jede
Länge der Drähte durch bloßes Drehen des Sensorchips 20 um
90° gegenüber der in Fig. 2 dargestellten erhöht werden,
und dementsprechend kann der Bruch der Drähte durch die Än
derung der Temperatur und des Drucks eingeschränkt werden.
Es besteht keine Notwendigkeit die anderen bezüglich der
ersten Ausführungsform erläuterten Strukturen zu ändern.
Wie in Fig. 15 dargestellt kann jede Position der vier
Kontaktstellenabschnitte 22a-22d von der Mitte der Seite zu
der Ecke hin verschoben werden, und jeder Anschluss kann
mit dem Kontaktstellenabschnitt verbunden werden, welcher
an der Seite am nächsten zu dem Anschluss positioniert ist.
Sogar in diesem Fall kann jede Länge der Drähte im Ver
gleich mit der in Fig. 2 dargestellten erhöht werden, und
es kann der oben beschriebene Vorteil erzielt werden. D. h.,
wenn jeder Draht, welcher den Kontaktstellenabschnitt und
den Abschnitt verbindet, sich in eine Richtung erstreckt,
welche nicht parallel zu allen Seiten des Sensorchips auf
einer Ebene parallel zu einer Oberfläche des Sensorchips
ist, kann die Länge des Drahts im Vergleich mit dem in Fig.
2 dargestellten Fall vergrößert werden, und es kann der
oben beschriebene Vorteil erzielt werden.
Die vorliegende Erfindung kann auf verschiedene Senso
ren wie Beschleunigungssensoren, Winkelgeschwindigkeitssen
soren, Magnetsensoren und Fotosensoren zusätzlich zu den
Drucksensoren angewandt werden.
Vorstehend wurde ein Drucksensor mit einem Erfassungs
element, welches durch einen Bonddraht mit einem Anschluss
verbunden ist, offenbart. Der Drucksensor setzt sich zusam
men aus einem Gehäuse (10) mit einer Aussparung (11), einem
Erfassungselement (20), welches in der Aussparung angeord
net ist und Kontaktstellenabschnitte (22a-22d) aufweist,
Anschlüssen (12a-12d), welche um das Erfassungselement
herum angeordnet sind, Bonddrähten (13a-13d), welche je
weils die Kontaktstellenabschnitte und die Anschlüsse ver
binden, Öl (41), welches die Aussparung füllt, und einem
metallischen Diaphragma (34), welches die Aussparung ver
schließt. In dem Drucksensor ist ein Signalausgabebonddraht
(13a), welcher einen Signalausgabekontaktstellenabschnitt
(22a) und einen Signalausgabeanschluss (12a) verbindet, dem
metallischen Diaphragma von allen Bonddrähten am nächsten.
Wenn das Diaphragma auf das Erfassungselement zu infolge
eines Öllecks verschoben wird, kann daher der Signalausga
bedraht das Diaphragma vor den anderen Bonddrähten berüh
ren, um einen Sensordefekt zu erfassen.
Claims (23)
1. Drucksensor mit:
einem Gehäuse (10) mit einer Aussparung (11);
einem Erfassungselement (20), welches in der Ausspa rung angeordnet ist und ein elektrisches Signal entspre chend einem darauf aufgebrachten Druck ausgibt, wobei das Erfassungselement eine Mehrzahl von Kontaktstellenabschnit ten (22a-22d) einschließlich eines Signalausgabekon taktstellenabschnitts (22a) zur Ausgabe des elektrischen Signals aufweist;
einer Mehrzahl von in der Aussparung um das Erfas sungselement herum angeordneten Anschlüssen (12a-12d), wo bei die Anschlüsse einen Signalausgabeanschluss (12a) bein halten;
einer Mehrzahl von Bonddrähten (13a-13d), welche je weils einen der Anschlüsse mit einem entsprechenden Kon taktstellenabschnitt verbindet;
Öl (41), welches das Erfassungselement, die Anschlüsse und die Bonddrähte in der Aussparung bedeckt; und
einem metallischen Diaphragma (34), welches einen Öff nungsabschnitt der Aussparung und das Öl in der Aussparung verschließt, dadurch gekennzeichnet, dass
die Bonddrähte einen Signalausgabebonddraht (13a) ent halten, welcher den Signalausgabekontaktstellenabschnitt und den Signalausgabeanschluss verbindet; und
der Signalausgabebonddraht von allen Bonddrähten dem metallischen Diaphragma am nächsten ist.
einem Gehäuse (10) mit einer Aussparung (11);
einem Erfassungselement (20), welches in der Ausspa rung angeordnet ist und ein elektrisches Signal entspre chend einem darauf aufgebrachten Druck ausgibt, wobei das Erfassungselement eine Mehrzahl von Kontaktstellenabschnit ten (22a-22d) einschließlich eines Signalausgabekon taktstellenabschnitts (22a) zur Ausgabe des elektrischen Signals aufweist;
einer Mehrzahl von in der Aussparung um das Erfas sungselement herum angeordneten Anschlüssen (12a-12d), wo bei die Anschlüsse einen Signalausgabeanschluss (12a) bein halten;
einer Mehrzahl von Bonddrähten (13a-13d), welche je weils einen der Anschlüsse mit einem entsprechenden Kon taktstellenabschnitt verbindet;
Öl (41), welches das Erfassungselement, die Anschlüsse und die Bonddrähte in der Aussparung bedeckt; und
einem metallischen Diaphragma (34), welches einen Öff nungsabschnitt der Aussparung und das Öl in der Aussparung verschließt, dadurch gekennzeichnet, dass
die Bonddrähte einen Signalausgabebonddraht (13a) ent halten, welcher den Signalausgabekontaktstellenabschnitt und den Signalausgabeanschluss verbindet; und
der Signalausgabebonddraht von allen Bonddrähten dem metallischen Diaphragma am nächsten ist.
2. Drucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass
jeder der Bonddrähte eine Wölbung bildet, welche in Richtung auf das metallische Diaphragma zwischen einem der Anschlüsse und dem entsprechenden einen der Kontaktstellen abschnitte vorspringt; und
ein oberer Abschnitt des Signalausgabebonddrahts von allen oberen Abschnitten der Bonddrähte dem metallischen Diaphragma am nächsten ist.
jeder der Bonddrähte eine Wölbung bildet, welche in Richtung auf das metallische Diaphragma zwischen einem der Anschlüsse und dem entsprechenden einen der Kontaktstellen abschnitte vorspringt; und
ein oberer Abschnitt des Signalausgabebonddrahts von allen oberen Abschnitten der Bonddrähte dem metallischen Diaphragma am nächsten ist.
3. Drucksensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass der obere Abschnitt des Signalausgabebonddrahts dem
metallischen Diaphragma um 0,1 mm oder mehr näher als jene
Bonddrähte außer dem Signalausgabebonddraht ist.
4. Drucksensor nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch
gekennzeichnet, dass
eine Form der Wölbung des Signalausgabebonddrahts sich
von jener der anderen Bonddrähte unterscheidet.
5. Drucksensor nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die Wölbung des Signalausgabebond
drahts von allen Bonddrähten am steilsten ist.
6. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass
jeder der Anschlüsse von einer Bodenseite der Ausspa rung aus mit einer Vorsprungshöhe vorspringt; und
die Vorsprungshöhe des Signalausgabeanschlusses von allen Anschlüssen die größte ist.
jeder der Anschlüsse von einer Bodenseite der Ausspa rung aus mit einer Vorsprungshöhe vorspringt; und
die Vorsprungshöhe des Signalausgabeanschlusses von allen Anschlüssen die größte ist.
7. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass der Signalausgabebonddraht sich in ei
ne Richtung erstreckt, die sich von jenen der Bonddrähte
außer derjenigen des Signalausgabebonddrahts unterscheidet.
8. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass
jeder der Anschlüsse einen Vorsprungsabschnitt auf weist, welcher von einer Bodenseite der Aussparung aus vor springt; und
der Vorsprungsabschnitt sich in eine Vorsprungsrich tung erstreckt und eine Prismenform mit einem rechteckigen Querschnitt senkrecht zu der Vorsprungsrichtung besitzt, wobei der rechteckige Querschnitt eine kurze Seite und eine lange Seite aufweist, die größer als die kurze Seite ist.
jeder der Anschlüsse einen Vorsprungsabschnitt auf weist, welcher von einer Bodenseite der Aussparung aus vor springt; und
der Vorsprungsabschnitt sich in eine Vorsprungsrich tung erstreckt und eine Prismenform mit einem rechteckigen Querschnitt senkrecht zu der Vorsprungsrichtung besitzt, wobei der rechteckige Querschnitt eine kurze Seite und eine lange Seite aufweist, die größer als die kurze Seite ist.
9. Drucksensor mit:
einem Gehäuse (10);
einem Sensorchip (20), welcher in dem Gehäuse (10) an geordnet ist und einen Druck erfasst;
einer Mehrzahl von Anschlüssen (12, 12a-12d), welche partiell in dem Gehäuse eingebettet sind und jeweils Vor sprungsabschnitte aufweisen, die von dem Gehäuse aus vor springen und den Sensorchip mit einer Außenseite des Sen sorchips elektrisch verbinden; und
einer Mehrzahl von Drähten (13, 13a-13d), welche den Sensorchip und die Anschlüsse verbinden, dadurch gekenn zeichnet, dass
jeder der Vorsprungsabschnitte der Anschlüsse sich in eine Vorsprungsrichtung erstreckt und eine Prismenform mit einem rechteckigen Querschnitt senkrecht zu der Vorsprungs richtung aufweist, wobei der rechteckige Querschnitt eine kurze Seite und eine lange Seite aufweist, die größer als die kurze Seite ist.
einem Gehäuse (10);
einem Sensorchip (20), welcher in dem Gehäuse (10) an geordnet ist und einen Druck erfasst;
einer Mehrzahl von Anschlüssen (12, 12a-12d), welche partiell in dem Gehäuse eingebettet sind und jeweils Vor sprungsabschnitte aufweisen, die von dem Gehäuse aus vor springen und den Sensorchip mit einer Außenseite des Sen sorchips elektrisch verbinden; und
einer Mehrzahl von Drähten (13, 13a-13d), welche den Sensorchip und die Anschlüsse verbinden, dadurch gekenn zeichnet, dass
jeder der Vorsprungsabschnitte der Anschlüsse sich in eine Vorsprungsrichtung erstreckt und eine Prismenform mit einem rechteckigen Querschnitt senkrecht zu der Vorsprungs richtung aufweist, wobei der rechteckige Querschnitt eine kurze Seite und eine lange Seite aufweist, die größer als die kurze Seite ist.
10. Drucksensor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
dass der Sensorchip rechteckig ist; und
jeder der Vorsprungsabschnitte derart angeordnet ist, dass entweder die lange Seite oder die kurze Seite des rechtwinkligen Querschnitts parallel zu einer Seite des Sensorchips ist.
jeder der Vorsprungsabschnitte derart angeordnet ist, dass entweder die lange Seite oder die kurze Seite des rechtwinkligen Querschnitts parallel zu einer Seite des Sensorchips ist.
11. Drucksensor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
dass jeder der Vorsprungsabschnitte derart angeordnet ist,
dass die lange Seite des rechtwinkligen Querschnitts paral
lel zu der nächsten Seite des Sensorchips ist.
12. Drucksensor nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, dass jeder der Vorsprungsabschnitte einen
spitz zulaufenden Abschnitt (122) zwischen einer Endseite
und einer Seitenfläche davon aufweist.
13. Drucksensor nach einem der Ansprüche 9 bis 12, des
weiteren gekennzeichnet durch ein Verschlussmittel, welches
die Vorsprungsabschnitte der Anschlüsse umgibt, wobei
jeder der Vorsprungsabschnitte einen Eckenabschnitt (124) zwischen zwei benachbarten Seitenflächen davon auf weist und der Eckenabschnitt abgerundet oder abgeschrägt ist.
jeder der Vorsprungsabschnitte einen Eckenabschnitt (124) zwischen zwei benachbarten Seitenflächen davon auf weist und der Eckenabschnitt abgerundet oder abgeschrägt ist.
14. Verfahren zur Herstellung eines Drucksensors mit:
einem Gehäuse (10);
einem Sensorchip (20), welcher in dem Gehäuse (10) an geordnet ist und einen Druck erfasst;
einer Mehrzahl von Anschlüssen (12a-12d), welche in dem Gehäuse partiell eingebettet sind und jeweils Vor sprungsabschnitte aufweisen, die von dem Gehäuse aus vor springen und dem Sensorchip mit einer Außenseite des Sen sorchips elektrisch verbinden; und
einer Mehrzahl von Drähten (13a-13d), welche den Sen sorchip und die Endseiten der Vorsprungsabschnitte der An schlüsse verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass
die Endseiten der Vorsprungsabschnitte durch Schaben abgeflacht werden; und
die Drähte auf die Endseiten der Vorsprungsabschnitte gebondet werden, nachdem dem das Abschaben durchgeführt worden ist.
einem Gehäuse (10);
einem Sensorchip (20), welcher in dem Gehäuse (10) an geordnet ist und einen Druck erfasst;
einer Mehrzahl von Anschlüssen (12a-12d), welche in dem Gehäuse partiell eingebettet sind und jeweils Vor sprungsabschnitte aufweisen, die von dem Gehäuse aus vor springen und dem Sensorchip mit einer Außenseite des Sen sorchips elektrisch verbinden; und
einer Mehrzahl von Drähten (13a-13d), welche den Sen sorchip und die Endseiten der Vorsprungsabschnitte der An schlüsse verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass
die Endseiten der Vorsprungsabschnitte durch Schaben abgeflacht werden; und
die Drähte auf die Endseiten der Vorsprungsabschnitte gebondet werden, nachdem dem das Abschaben durchgeführt worden ist.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
dass die Endseiten der Anschlüsse durch Stanzen gebildet
werden und das Abschaben der Endseiten durchgeführt wird,
nachdem das Stanzen durchgeführt worden ist.
16. Drucksensor mit:
einem Gehäuse (10);
einem Sensorchip (20), welcher in dem Gehäuse angeord net ist;
Kontaktstellenabschnitten (22a-22d), welche auf dem Sensorchip gebildet sind und ein elektrisches Signal von dem Sensorchip ausgeben; und
Anschlüssen (12a-12d), welche um den Sensorchip herum angeordnet und jeweils mit den Kontaktstellenabschnitten durch Drahtbonden verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass
jeder Anschluss elektrisch mit einem der Kontaktstel lenabschnitte außer dem Kontaktstellenabschnitt verbunden ist, welcher dem Anschluss am nächsten ist.
einem Gehäuse (10);
einem Sensorchip (20), welcher in dem Gehäuse angeord net ist;
Kontaktstellenabschnitten (22a-22d), welche auf dem Sensorchip gebildet sind und ein elektrisches Signal von dem Sensorchip ausgeben; und
Anschlüssen (12a-12d), welche um den Sensorchip herum angeordnet und jeweils mit den Kontaktstellenabschnitten durch Drahtbonden verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass
jeder Anschluss elektrisch mit einem der Kontaktstel lenabschnitte außer dem Kontaktstellenabschnitt verbunden ist, welcher dem Anschluss am nächsten ist.
17. Drucksensor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
dass
der Sensorchip rechteckig ist und vier Seiten besitzt;
die Kontaktstellenabschnitte sich zusammensetzen aus vier Kontaktstellenabschnitten, welche jeweils an vier Sei ten des Sensorchips positioniert sind;
die Anschlüsse sich zusammensetzen aus vier Anschlüs sen, welche jeweils einer entsprechenden der vier Seiten des Sensorchips gegenüberliegen und elektrisch mit einem der Kontaktstellenabschnitte durch einen Draht verbunden sind, wobei der eine der Kontaktstellenabschnitte nicht auf der entsprechenden einen der vier Seiten positioniert ist.
der Sensorchip rechteckig ist und vier Seiten besitzt;
die Kontaktstellenabschnitte sich zusammensetzen aus vier Kontaktstellenabschnitten, welche jeweils an vier Sei ten des Sensorchips positioniert sind;
die Anschlüsse sich zusammensetzen aus vier Anschlüs sen, welche jeweils einer entsprechenden der vier Seiten des Sensorchips gegenüberliegen und elektrisch mit einem der Kontaktstellenabschnitte durch einen Draht verbunden sind, wobei der eine der Kontaktstellenabschnitte nicht auf der entsprechenden einen der vier Seiten positioniert ist.
18. Drucksensor nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
dass jeder der Anschlüsse elektrisch mit einem der Kon
taktstellenabschnitte verbunden ist, der auf einer Seite am
nächsten zu der entsprechenden einen der vier Seiten posi
tioniert ist.
19. Drucksensor nach einem der Ansprüche 17 und 18, da
durch gekennzeichnet, dass jeder der Kontaktstellenab
schnitte im allgemeinen an einem mittleren Abschnitt einer
entsprechenden Seite des Sensorchips positioniert ist.
20. Drucksensor nach einem der Ansprüche 17 und 18, da
durch gekennzeichnet, dass jeder Kontaktstellenabschnitt
auf einer entsprechenden Seite des Sensorchips positioniert
ist und von einer Mitte der entsprechenden Seite auf eine
Ecke des Sensorchips zu verschoben ist.
21. Drucksensor nach einem der Ansprüche 16 bis 20, da
durch gekennzeichnet, dass
die Anschlüsse partiell in dem Gehäuse eingebettet sind und jeweils Vorsprungsabschnitte aufweisen, welche von dem Gehäuse aus um den Sensorchip herum vorspringen; und
die Vorsprungsabschnitte jeweils mit den Kontaktstel lenabschnitten durch das Drahtbonden verbunden sind.
die Anschlüsse partiell in dem Gehäuse eingebettet sind und jeweils Vorsprungsabschnitte aufweisen, welche von dem Gehäuse aus um den Sensorchip herum vorspringen; und
die Vorsprungsabschnitte jeweils mit den Kontaktstel lenabschnitten durch das Drahtbonden verbunden sind.
22. Drucksensor nach einem der Ansprüche 16 bis 21, da
durch gekennzeichnet, dass
die Anschlüsse elektrisch mit den Kontaktstellenab schnitten durch Bonddrähte (13a-13b) verbunden sind; und
der Sensorchip und die Bonddrähte innerhalb eines Raums angeordnet sind, auf welchen der Druck aufgebracht wird.
die Anschlüsse elektrisch mit den Kontaktstellenab schnitten durch Bonddrähte (13a-13b) verbunden sind; und
der Sensorchip und die Bonddrähte innerhalb eines Raums angeordnet sind, auf welchen der Druck aufgebracht wird.
23. Drucksensor mit:
einem Gehäuse (10);
einem rechteckigen Sensorchip (20), welcher in dem Ge häuse angeordnet ist und vier Seiten aufweist;
vier Kontaktstellenabschnitten (22a-22d), welche je weils an den vier Seiten des Sensorchips angeordnet sind und ein elektrisches Signal von dem Sensorchip entsprechend einem dem Sensorchip aufgebrachten Druck ausgeben; und
vier Anschlüssen (12a-12d), welche um den Sensorchip herum angeordnet und jeweils elektrisch mit den Kon taktstellenabschnitten durch Bonddrähte (13a-13d) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass
jeder der Bonddrähte, welche einen der Kontaktstellen abschnitte mit einem der Anschlüsse verbindet, sich in eine Richtung erstreckt, die nicht parallel zu allen vier Seiten des Sensorchips auf einer Ebene parallel zu einer Oberfläche des Sensorchips ist.
einem Gehäuse (10);
einem rechteckigen Sensorchip (20), welcher in dem Ge häuse angeordnet ist und vier Seiten aufweist;
vier Kontaktstellenabschnitten (22a-22d), welche je weils an den vier Seiten des Sensorchips angeordnet sind und ein elektrisches Signal von dem Sensorchip entsprechend einem dem Sensorchip aufgebrachten Druck ausgeben; und
vier Anschlüssen (12a-12d), welche um den Sensorchip herum angeordnet und jeweils elektrisch mit den Kon taktstellenabschnitten durch Bonddrähte (13a-13d) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass
jeder der Bonddrähte, welche einen der Kontaktstellen abschnitte mit einem der Anschlüsse verbindet, sich in eine Richtung erstreckt, die nicht parallel zu allen vier Seiten des Sensorchips auf einer Ebene parallel zu einer Oberfläche des Sensorchips ist.
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JP2000-322725 | 2000-10-23 | ||
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