JP2000258271A - Semiconductor pressure sensor - Google Patents
Semiconductor pressure sensorInfo
- Publication number
- JP2000258271A JP2000258271A JP11331467A JP33146799A JP2000258271A JP 2000258271 A JP2000258271 A JP 2000258271A JP 11331467 A JP11331467 A JP 11331467A JP 33146799 A JP33146799 A JP 33146799A JP 2000258271 A JP2000258271 A JP 2000258271A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- case
- pressure sensor
- semiconductor pressure
- diaphragm
- connection electrodes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、流体圧力を半導体
圧力センサにより検出して電気信号として出力する半導
体圧力センサ装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor pressure sensor device which detects a fluid pressure by a semiconductor pressure sensor and outputs the detected signal as an electric signal.
【0002】[0002]
【従来の技術】図5は、従来のこの種の半導体圧力セン
サ装置の縦断面図を示したものである。この半導体圧力
センサ装置は、流体圧力を検出するSi半導体よりなる
半導体圧力センサ1と、この半導体圧力センサ1を支持
する樹脂製のセンサケース2と、半導体圧力センサ1に
流体圧力を導く金属製の流体導入筒体3と、半導体圧力
センサ1からの出力を取り出す複数の端子金具4…とを
備えている。2. Description of the Related Art FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a conventional semiconductor pressure sensor device of this kind. This semiconductor pressure sensor device includes a semiconductor pressure sensor 1 made of a Si semiconductor for detecting a fluid pressure, a resin sensor case 2 supporting the semiconductor pressure sensor 1, and a metal sensor for guiding the fluid pressure to the semiconductor pressure sensor 1. A fluid introduction cylinder 3 and a plurality of terminal fittings 4 for extracting an output from the semiconductor pressure sensor 1 are provided.
【0003】半導体圧力センサ1は、抵抗ブリッジ回路
(図示せず)が形成されたダイアフラム部1aと、この
ダイアフラム部1aの周囲を支持し且つ抵抗ブリッジ回
路に接続された複数の接続用電極(図示せず)が形成さ
れたダイアフラム支持部1bとが一体に形成された構造
を有している。The semiconductor pressure sensor 1 has a diaphragm 1a on which a resistance bridge circuit (not shown) is formed, and a plurality of connection electrodes (FIG. 1) which support the periphery of the diaphragm 1a and are connected to the resistance bridge circuit. (Not shown) is formed integrally with the diaphragm supporting portion 1b.
【0004】センサケース2は、半導体圧力センサ1の
ダイアフラム部1aに圧力測定の対象となる流体を導く
ための流体導入孔5を備え且つ上面に半導体圧力センサ
1のダイアフラム支持部1bが流体導入孔5を囲むよう
にして固定される壁部2aと、半導体圧力センサ1の周
囲を囲み壁部2aに一体化された周壁部2bとを備えて
いる。周壁部2b内が素子収容凹部2cとなっている。The sensor case 2 has a fluid introduction hole 5 for guiding a fluid to be subjected to pressure measurement to a diaphragm 1a of the semiconductor pressure sensor 1, and a diaphragm support 1b of the semiconductor pressure sensor 1 has a fluid introduction hole on the upper surface. 5 and a peripheral wall 2b surrounding the semiconductor pressure sensor 1 and integrated with the wall 2a. The inside of the peripheral wall 2b is an element housing recess 2c.
【0005】流体導入筒体3は、その上端にフランジ状
に素子取付け座3aを備えており、この素子取付け座3
aが壁部2aの表面に一致し且つ流体導入孔5を囲むよ
うにしてセンサケース2の成形時に流体導入筒体3をイ
ンサートとして一体化されている。素子取付け座3a上
には、半導体圧力センサ1がそのダイアフラム部1aの
受圧面1aaを流体導入孔5に向けた状態で、そのダイ
アフラム支持部1bが測定すべき流体の漏れがないよう
に接着等で固定されている。[0005] The fluid introduction cylinder 3 is provided with an element mounting seat 3a in the form of a flange at the upper end thereof.
When the sensor case 2 is formed, the fluid introducing cylinder 3 is integrated as an insert so that a coincides with the surface of the wall 2a and surrounds the fluid introducing hole 5. On the element mounting seat 3a, with the semiconductor pressure sensor 1 with the pressure receiving surface 1aa of the diaphragm portion 1a facing the fluid introduction hole 5, the diaphragm support portion 1b is bonded so that the fluid to be measured does not leak. It is fixed at.
【0006】複数の端子金具4…は、センサケース2に
その周壁部2bを貫通して一体に取付けられている。こ
の場合、各端子金具4…は、その一端の接続用電極部4
aが素子収容凹部2c内に突出し、その他端の接続用電
極部4bがセンサケース2の外で壁部2aの底面より下
側に導かれて該壁部2aの底面に平行する向きに設けら
れている。ダイアフラム部1aの複数の接続用電極(図
示せず)と各端子金具4…の接続用電極部4a…はボン
ディングワイヤ6…に相互に接続されている。A plurality of terminal fittings 4 are integrally attached to the sensor case 2 through its peripheral wall 2b. In this case, each terminal fitting 4 is connected to the connection electrode 4 at one end.
a protrudes into the element accommodating recess 2c, and the connection electrode portion 4b at the other end is guided outside the sensor case 2 below the bottom surface of the wall portion 2a and provided in a direction parallel to the bottom surface of the wall portion 2a. ing. The plurality of connection electrodes (not shown) of the diaphragm portion 1a and the connection electrode portions 4a of the respective terminal fittings 4 are mutually connected to the bonding wires 6.
【0007】このような半導体圧力センサ装置は、流体
導入孔5に測定すべき流体が供給されて、その流体の圧
力が半導体圧力センサ1のダイアフラム部1aに作用す
ると、大気圧との差によりダイアフラム部1aに物理的
な歪みが生じ、この歪みに応じて該ダイアフラム部1a
に設けられている抵抗ブリッジ回路の抵抗値が変化し、
この抵抗値の変化を出力として取出す。In such a semiconductor pressure sensor device, when a fluid to be measured is supplied to the fluid introduction hole 5 and the pressure of the fluid acts on the diaphragm 1a of the semiconductor pressure sensor 1, the diaphragm is caused by a difference from the atmospheric pressure. Physical distortion occurs in the portion 1a, and the diaphragm portion 1a
The resistance value of the resistance bridge circuit provided in
The change in the resistance value is extracted as an output.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造の従来の半導体圧力センサ装置では、例えば流
体導入筒体3の端部を壁部2aの底面と同じレベルにし
且つ接続用電極部4bを壁部2aの底面と同じレベルに
して面実装型のものにしようとすると、センサケース2
の外に突出する各端子金具4…の存在により、大型化
し、回路基板上での実装面積が大きくなる問題点があっ
た。However, in the conventional semiconductor pressure sensor device having such a structure, for example, the end of the fluid introduction cylinder 3 is set at the same level as the bottom surface of the wall 2a, and the connection electrode 4b is connected. If the surface is mounted on the same level as the bottom of the wall 2a, the sensor case 2
There is a problem that the size of the terminal fittings 4... Protruding out of the circuit board increases and the mounting area on the circuit board increases.
【0009】本発明の目的は、実装面積が小さい面実装
型の半導体圧力センサ装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a surface-mount type semiconductor pressure sensor device having a small mounting area.
【0010】本発明の他の目的は、各電極の形成が容易
な半導体圧力センサ装置を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a semiconductor pressure sensor device in which each electrode can be easily formed.
【0011】本発明の他の目的は、センサケースの上下
を逆にしても実装することができる半導体圧力センサ装
置を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a semiconductor pressure sensor device which can be mounted even when the sensor case is turned upside down.
【0012】本発明の他の目的は、ケース側接続用電極
と外部接続用電極とを段違いの位置に形成した場合の両
方の電極間の電気的接続を容易に行える半導体圧力セン
サ装置を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a semiconductor pressure sensor device in which case-side connection electrodes and external connection electrodes are formed at different levels so that electrical connection between both electrodes can be easily performed. It is in.
【0013】本発明の他の目的は、セラミックよりなる
センサケースの欠け易い角部を欠け難くしてしかも角部
を有効に利用することができる半導体圧力センサ装置を
提供することにある。Another object of the present invention is to provide a semiconductor pressure sensor device which makes it possible to make the corner portions of the sensor case made of ceramic less likely to be chipped and to effectively use the corner portions.
【0014】本発明の他の目的は、外部接続用電極の数
が増えても所要の電極間の間隔を確保することができる
半導体圧力センサ装置を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a semiconductor pressure sensor device which can secure a required interval between electrodes even when the number of external connection electrodes increases.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明の半導体圧力セン
サ装置は、抵抗ブリッジ回路が形成されたダイアフラム
部及びダイアフラム部の外周部を支持するダイアフラム
支持部とが一体に形成されてなる半導体圧力センサと、
表面に半導体圧力センサのダイアフラム支持部が接合さ
れ且つ半導体圧力センサのダイアフラム部に圧力測定の
対象となる流体を導くための流体導入孔が形成された壁
部を備えたセラミック製のセンサケースとを基本構成と
する。センサケースの外表面には表面実装のための複数
の外部接続用電極を設ける。複数の外部接続用電極は、
壁部に設けられた流体導入孔が開口するセンサケースの
1つの外面とは反対側に位置する他の外面上に設けても
良く、または1つの外面及び他の外面の両方に設けても
良い。このようにするとセンサケースを用途に応じて上
下逆に面実装することができる。According to the present invention, there is provided a semiconductor pressure sensor device comprising a diaphragm formed with a resistance bridge circuit and a diaphragm support for supporting an outer periphery of the diaphragm. When,
A ceramic sensor case having a wall having a surface on which a diaphragm support portion of a semiconductor pressure sensor is joined and a fluid introduction hole for guiding a fluid to be pressure-measured to the diaphragm portion of the semiconductor pressure sensor. Basic configuration. A plurality of external connection electrodes for surface mounting are provided on the outer surface of the sensor case. The plurality of external connection electrodes are
The fluid introduction hole provided in the wall may be provided on another outer surface opposite to one outer surface of the sensor case in which the fluid introduction hole is open, or may be provided on both one outer surface and the other outer surface. . In this way, the sensor case can be surface-mounted upside down depending on the application.
【0016】また本発明を抵抗ブリッジ回路が形成され
たダイアフラム部及びダイアフラム部の外周部を支持す
るダイアフラム支持部とが一体に形成されてなる半導体
圧力センサと、表面に半導体圧力センサのダイアフラム
支持部が接合され且つ半導体圧力センサのダイアフラム
部に圧力測定の対象となる流体を導くための流体導入孔
が形成された壁部を備えたセラミック製のセンサケース
とを備えた半導体圧力センサ装置に適用する場合の例と
しては、センサケースにはセンサケースの壁部の裏面に
流体導入孔の開口端部の周囲を囲むように半田付けが可
能な所定の幅寸法を有する円形形状の被半田付け部を形
成し、この被半田付け部に半田付けにより金属製の筒体
を接続する。この金属製の筒体は、ダイアフラム部に圧
力測定の対象となる流体を流体導入孔を介して導くため
に設けるものである。金属製の筒体は筒体の環状の端部
(半田付け端部)の端面を環状の被半田付け部に半田に
より半田付け接続するが、被半田付け部にはフランジを
設けても設けなくてもよい。被半田付け部にフランジを
設けないときは、環状の被半田付け部を形成する金属薄
膜の幅寸法半田付け強度が著しく低下しない範囲で定め
る。なお本願明細書において半田とは、加熱されると溶
融し、自然に冷却されると金属どうしを結合する機能を
有する接合材料のことをいう。According to the present invention, there is provided a semiconductor pressure sensor in which a diaphragm in which a resistance bridge circuit is formed and a diaphragm support for supporting an outer peripheral portion of the diaphragm are integrally formed, and a diaphragm support of the semiconductor pressure sensor on a surface thereof. And a ceramic sensor case having a wall portion formed with a fluid introduction hole for guiding a fluid to be subjected to pressure measurement to a diaphragm portion of the semiconductor pressure sensor. As an example of the case, the sensor case is provided with a circular soldered portion having a predetermined width dimension capable of being soldered so as to surround the periphery of the opening end of the fluid introduction hole on the back surface of the sensor case wall. Then, a metal cylinder is connected to the soldered portion by soldering. The metal cylinder is provided to guide the fluid to be subjected to pressure measurement to the diaphragm through the fluid introduction hole. The end face of the annular end (soldering end) of the metal cylinder is connected to the annular soldered portion by soldering, but the soldered portion is not provided with a flange. You may. When the flange is not provided on the portion to be soldered, the width dimension of the metal thin film forming the annular portion to be soldered is determined within a range where the soldering strength is not significantly reduced. Note that, in the specification of the present application, the term “solder” refers to a bonding material that has a function of melting when heated and bonding metals when cooled naturally.
【0017】また本発明で用いる具体的なセンサケース
には、センサケースの周壁部の内壁面上に複数のケース
側接続用電極を形成し、センサケースの周壁部の上面及
び下面にはそれぞれ複数の外部接続用電極を形成し、周
壁部の外周面には周壁部の上面及び下面にそれぞれ形成
された複数の外部接続用電極の対応する電極どうしを相
互に接続する複数の接続用導電パターンを形成する。そ
して複数のケース側接続用電極は周壁部の内部を通って
周壁部の外周面まで延びて外周面まで延びる複数の導電
性引出パターンによって対応する複数の接続用導電パタ
ーンに接続する。In a specific sensor case used in the present invention, a plurality of case-side connection electrodes are formed on the inner wall surface of the peripheral wall of the sensor case, and a plurality of connection electrodes are provided on the upper and lower surfaces of the peripheral wall of the sensor case, respectively. Are formed on the outer peripheral surface of the peripheral wall portion, and a plurality of connection conductive patterns for mutually connecting the corresponding electrodes of the plurality of external connection electrodes formed on the upper surface and the lower surface of the peripheral wall portion, respectively. Form. The plurality of case-side connection electrodes extend to the outer peripheral surface of the peripheral wall portion through the inside of the peripheral wall portion and are connected to the corresponding plurality of connection conductive patterns by a plurality of conductive extraction patterns extending to the outer peripheral surface.
【0018】上述したセンサケースを用いる場合は、壁
部を含む第1のケース構成部分と、第1のケース構成部
分の上面に下面が接合されて周壁部の一部を構成する環
状の第2のケース構成部分と、第2のケース構成部分の
上面に下面が接合されて周壁部の残部を構成し且つ内側
に第2のケース構成部分の上面の一部を環状に露出させ
るように形成された環状の第3のケース構成部分とから
構成することができる。この場合は、第3のケース構成
部分の内側に露出する第2のケース構成部分の上面の部
分に複数のケース側接続用電極を形成し、第3のケース
構成部分の下に位置する第2のケース構成部分の上面の
部分に、それぞれ複数のケース側接続用電極に接続され
てセンサケースの壁部の外周面まで延びる複数の導電性
引出パターンを形成し、第1のケース構成部分の下面及
び第3のケース構成部分の上面に、複数の導電性引出パ
ターンとそれぞれ接続する複数の外部接続用電極をそれ
ぞれ形成することができる。そして複数の導電性引出パ
ターンとこれらに対応する第1のケース構成部分の下面
及び第3のケース構成部分の上面の複数の外部接続用電
極とをセンサケースの側面に設けられた複数の接続用導
電パターンにそれぞれ接続する。このように第1のケー
ス構成部分の下面及び第3のケース構成部分の上面に、
複数の導電性引出パターンによってそれぞれ接続される
複数の外部接続用電極を形成すると、センサケースの上
面及び下面上に外部接続用電極が存在するので小型化で
きる上、実装面積が小さくてすむ面実装型の半導体圧力
センサ装置を得ることができる。また、各電極はセンサ
ケースの面上に設けられているので、薄膜形成技術、厚
膜形成技術等を用いて一括して且つ容易に形成すること
ができる。また、外部接続用電極は第1のケース構成部
分の下面と第3のケース構成部分の上面とに設けている
ので、用途に応じてセンサケースの上下を逆にしても実
装することができる。さらに、第1のケース構成部分の
下面と第3のケース構成部分の上面の各外部接続用電極
と、第3のケース構成部分の内側に露出する第2のケー
ス構成部分の上面の部分に形成されているケース側接続
用電極との接続は、第3のケース構成部分の下に位置す
る第2のケース構成部分の上面の部分でセンサケースの
周壁部の外周面まで延びる複数の導電性引出パターン
と、センサケースの側面に設けられた複数の接続用導電
パターンとにより接続されているので、ケース側接続用
電極と外部接続用電極とが段違いの位置に形成されてい
ても、両方の電極間の電気的接続を容易に行うことがで
きる。When the above-described sensor case is used, a first case component including a wall portion and an annular second portion that forms a part of a peripheral wall portion by joining a lower surface to an upper surface of the first case component portion. And the lower surface of the second case component is joined to the upper surface of the second case component to form the remaining portion of the peripheral wall portion and to partially expose the upper surface of the second case component to the inside in a ring shape. And a third annular case component. In this case, a plurality of case-side connection electrodes are formed on the upper surface of the second case component that is exposed inside the third case component, and the second case-position connection electrode is located below the third case component. A plurality of conductive extraction patterns connected to the plurality of case-side connection electrodes and extending to the outer peripheral surface of the sensor case wall are formed on the upper surface of the case component, and the lower surface of the first case component is formed. A plurality of external connection electrodes respectively connected to the plurality of conductive extraction patterns can be formed on the upper surface of the third case component. Then, the plurality of conductive extraction patterns and the corresponding plurality of external connection electrodes on the lower surface of the first case component and the upper surface of the third case component corresponding to the plurality of connection patterns are provided on the side surface of the sensor case. Each is connected to a conductive pattern. Thus, on the lower surface of the first case component and the upper surface of the third case component,
When a plurality of external connection electrodes connected by a plurality of conductive extraction patterns are formed, the external connection electrodes are present on the upper surface and the lower surface of the sensor case, so that the size can be reduced and the mounting area can be reduced. Type semiconductor pressure sensor device. Further, since each electrode is provided on the surface of the sensor case, it can be formed collectively and easily using a thin film forming technique, a thick film forming technique, or the like. Also, since the external connection electrodes are provided on the lower surface of the first case component and the upper surface of the third case component, the sensor case can be mounted upside down depending on the application. Further, the external connection electrodes on the lower surface of the first case component and the upper surface of the third case component are formed on the upper surface of the second case component exposed inside the third case component. The connection with the case-side connection electrode is performed by connecting a plurality of conductive leads extending to the outer peripheral surface of the peripheral wall of the sensor case at the upper surface of the second case component located below the third case component. Since the pattern and the plurality of connection conductive patterns provided on the side surface of the sensor case are connected to each other, even when the case-side connection electrode and the external connection electrode are formed at different levels, both electrodes are connected. Electrical connection between them can be easily made.
【0019】またセンサケースの周壁部の外周面に第1
乃至第3のケース構成部分が積層される積層方向に向か
って延びて積層方向両側に開口し且つ積層方向と直交し
且つ外周面から離れる方向に開口する複数の溝部を形成
することにより複数の導電性引出パターンの外側端部を
それぞれ対応する複数の溝部内に露出させ、複数の外部
接続用電極のうち第1のケース構成部分の下面に形成さ
れる第1グループに属する複数の外部接続用電極と第3
のケース構成部分の上面に形成される第2グループに属
する複数の外部接続用電極を、それぞれ複数の溝部の積
層方向両側の開口部に隣接して形成し、複数の溝部内に
該溝部の内部に露出する導電性引出パターンの外側端部
と溝部の積層方向両側に位置する一対の外部接続用電極
とを電気的に接続する複数の接続用導電パターンをそれ
ぞれ形成する。このような構造にすると、ケース側接続
用電極と外部接続用電極とを段違いの位置に形成した場
合の両方の電極間の電気的接続を確実に行うことができ
る利点がある。The first outer peripheral surface of the peripheral wall of the sensor case is
A plurality of conductive portions are formed by forming a plurality of grooves extending in the stacking direction in which the third case components are stacked, opening on both sides in the stacking direction, and opening in a direction perpendicular to the stacking direction and away from the outer peripheral surface. A plurality of external connection electrodes belonging to a first group formed on the lower surface of the first case component among the plurality of external connection electrodes, by exposing outer end portions of the sex extraction pattern in the corresponding plurality of grooves; And the third
Forming a plurality of external connection electrodes belonging to a second group formed on the upper surface of the case component portion adjacent to openings on both sides in the stacking direction of the plurality of grooves, respectively; A plurality of connection conductive patterns for electrically connecting the outer end of the conductive extraction pattern exposed to the outside and the pair of external connection electrodes located on both sides in the stacking direction of the groove are formed. With such a structure, there is an advantage that when the case-side connection electrode and the external connection electrode are formed at different levels, electrical connection between both electrodes can be reliably performed.
【0020】センサケースの周壁部の外周面に設ける複
数の溝部は4つ以上であれば良く、センサケースの周壁
部の輪郭形状が4つの角部を有するほぼ矩形形状を呈し
ている場合は、これら複数の溝部のうち4つの溝部は周
壁部の4つの角部にそれぞれ形成する。セラミック製の
センサケースの角部は欠け易いので、このように各角部
に溝部を形成することにより欠けを防止することができ
る。また電気的接続の用途にこの角部の溝部を利用する
ことにより、外部接続用電極の数が多くなった場合でも
隣接する溝部間の距離を離すことができるので、半田接
続による短絡を防止できる。The number of grooves provided on the outer peripheral surface of the peripheral wall of the sensor case may be four or more. When the contour of the peripheral wall of the sensor case has a substantially rectangular shape having four corners, Four of these grooves are formed at four corners of the peripheral wall. Since the corners of the ceramic sensor case are easily chipped, chipping can be prevented by forming a groove in each corner as described above. In addition, by using the groove at the corner for the purpose of electrical connection, even if the number of external connection electrodes increases, the distance between adjacent grooves can be increased, so that a short circuit due to solder connection can be prevented. .
【0021】センサケースに設ける複数のケース側接続
用電極、複数の外部接続用電極及び複数の接続用導電パ
ターンは、蒸着またはスパッタリングにより形成された
タングステンからなる下地層と、下地層の上に形成され
たNiメッキ層と、Niメッキ層の上に形成されたA
g,Agの合金またはAuのメッキ層とから構成するの
が好ましい。これはセンサケースを構成しているセラミ
ックの表面には導電性の良いメッキを直接形成しにくい
ために行うものである。まずセラミックとなじみが良い
タングステンをスパッタリング等により下地層を形成
し、そしてタングステン下地層の上にタングステンに接
合強度が強いNiメッキ層を形成した後このNiメッキ
層上にAg,Agの合金またはAuのメッキ層を形成す
る。これによりセンサケースのセラミックの表面に導電
性の良いメッキ層からなる電極及び導電パターンを確実
に設けることができる。The plurality of case-side connection electrodes, the plurality of external connection electrodes, and the plurality of connection conductive patterns provided on the sensor case are formed on a base layer of tungsten formed by vapor deposition or sputtering, and on the base layer. Ni plating layer and A formed on the Ni plating layer
It is preferable to use an alloy of g and Ag or a plating layer of Au. This is performed because it is difficult to directly form a highly conductive plating on the surface of the ceramic constituting the sensor case. First, an underlayer is formed by sputtering or the like, which is familiar with ceramics, and a Ni plating layer having a strong bonding strength to tungsten is formed on the tungsten underlayer. Then, an alloy of Ag, Ag or Au is formed on the Ni plating layer. Is formed. Thus, it is possible to reliably provide the electrode and the conductive pattern made of the plating layer having good conductivity on the surface of the ceramic of the sensor case.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施の形態の一例を詳細に説明する。図1〜図3は本発明
の第1の実施の形態を説明するための図であり、図1
(A)は本発明の半導体圧力センサの平面図、図1
(B)は半導体圧力センサ装置の縦断面図である。また
図2は、後述する筒体を半田付け接続する場合に半田付
け接続前のセンサケースの裏面を示す図である。図3は
本例の半導体圧力センサ装置の半導体圧力センサ上に形
成されている抵抗ブリッジ回路等の電気回路図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 1 to 3 are diagrams for explaining a first embodiment of the present invention.
(A) is a plan view of the semiconductor pressure sensor of the present invention, FIG.
(B) is a longitudinal sectional view of the semiconductor pressure sensor device. FIG. 2 is a view showing the back surface of the sensor case before soldering connection when a tubular body to be described later is connected by soldering. FIG. 3 is an electric circuit diagram of a resistance bridge circuit and the like formed on the semiconductor pressure sensor of the semiconductor pressure sensor device of the present example.
【0023】本例の半導体圧力センサ装置は、流体圧力
を検出するSi半導体基板よりなる半導体圧力センサ1
と、この半導体圧力センサ1を支持するセラミック製の
センサケース2とを基本的な構成要件として備えてい
る。半導体圧力センサ1は、図3に示すような抵抗r
1,r2,r3及びr4からなる抵抗ブリッジ回路7と
抵抗R4のみからなる抵抗回路とが形成されたダイアフ
ラム部1aと、このダイアフラム部1aの外周部を支持
し且つ抵抗ブリッジ回路7に接続された複数の接続用電
極8a〜8f等が形成されたダイアフラム支持部1bと
が一体に形成された構造を有している。抵抗ブリッジ回
路7の抵抗r1,r4は端子部7bに接続され、抵抗r
4,r3は端子部7cに接続され、抵抗r3,r2は端
子部7dに接続され、抵抗r2,r1は端子部7eに接
続されている。抵抗R4の両端は端子部7a,7fに接
続されている。これら端子部7a〜7fは、対応する接
続用電極8a〜8fに接続されている。半導体圧力セン
サ1のダイアフラム部1aは、矩形状のシリコンウェハ
ーにエッチングを施して形成されたシリコンダイアフラ
ムであり、ダイアフラム部1aを形成することによりダ
イアフラム支持部1bが形成される。ダイアフラム部1
aの表面は、抵抗r1〜r4及びR4が形成された後
に、保護用の絶縁膜1cで覆われる。The semiconductor pressure sensor device of this embodiment is a semiconductor pressure sensor 1 comprising a Si semiconductor substrate for detecting a fluid pressure.
And a sensor case 2 made of ceramics for supporting the semiconductor pressure sensor 1 as basic components. The semiconductor pressure sensor 1 has a resistance r as shown in FIG.
A diaphragm section 1a in which a resistance bridge circuit 7 composed of 1, r2, r3 and r4 and a resistance circuit composed only of the resistor R4 are formed, and an outer peripheral portion of the diaphragm section 1a is supported and connected to the resistance bridge circuit 7. It has a structure in which a diaphragm support 1b on which a plurality of connection electrodes 8a to 8f and the like are formed is integrally formed. The resistances r1 and r4 of the resistance bridge circuit 7 are connected to the terminal 7b, and the resistance r
4, r3 are connected to the terminal 7c, resistors r3, r2 are connected to the terminal 7d, and resistors r2, r1 are connected to the terminal 7e. Both ends of the resistor R4 are connected to the terminals 7a and 7f. These terminal portions 7a to 7f are connected to corresponding connection electrodes 8a to 8f. The diaphragm 1a of the semiconductor pressure sensor 1 is a silicon diaphragm formed by etching a rectangular silicon wafer, and a diaphragm support 1b is formed by forming the diaphragm 1a. Diaphragm part 1
The surface of a is covered with a protective insulating film 1c after the resistors r1 to r4 and R4 are formed.
【0024】センサケース2は、表面に半導体圧力セン
サ1の環状のダイアフラム支持部1bが接合される壁部
2aと周壁部2bとを備えている。壁部2aには半導体
圧力センサ1のダイアフラム部1aに圧力測定の対象と
なる流体を導くための流体導入孔5が形成されており、
環状のダイアフラム支持部1bは、流体導入孔5の一方
の開口端部を囲むように壁部2aの表面に接合されてい
る。また周壁部2bは、半導体圧力センサ1の周囲を囲
む形状を有しており、周壁部2b内は素子収容凹部2c
となっている。半導体圧力センサ1の環状のダイアフラ
ム支持部1bは、ダイアフラム支持部1bの線膨張係数
と壁部2aの線膨張係数とに大きな差があっても両者間
に剥離が生じないように、硬化しても撓み性のあるゲル
状の接着剤を用いて壁部2b上に固定されている。ま
た、センサケース2の周壁部2bの輪郭形状は、図1
(A)に示すように4つの角部を有するほぼ矩形形状を
呈している。The sensor case 2 has a wall 2a and a peripheral wall 2b on the surface of which the annular diaphragm support 1b of the semiconductor pressure sensor 1 is joined. A fluid introduction hole 5 for guiding a fluid to be subjected to pressure measurement to the diaphragm 1a of the semiconductor pressure sensor 1 is formed in the wall 2a.
The annular diaphragm support 1b is joined to the surface of the wall 2a so as to surround one open end of the fluid introduction hole 5. The peripheral wall 2b has a shape surrounding the periphery of the semiconductor pressure sensor 1, and the inside of the peripheral wall 2b has an element accommodation recess 2c.
It has become. The annular diaphragm support portion 1b of the semiconductor pressure sensor 1 is hardened so that even if there is a large difference between the linear expansion coefficient of the diaphragm support portion 1b and the linear expansion coefficient of the wall portion 2a, no separation occurs between the two. It is also fixed on the wall 2b using a flexible gel adhesive. The contour shape of the peripheral wall 2b of the sensor case 2 is shown in FIG.
As shown in (A), it has a substantially rectangular shape having four corners.
【0025】このようなセンサケース2は、壁部2aを
含む第1のケース構成部分9と、第1のケース構成部分
9の上面に下面が接合されて周壁部2bの一部を構成す
る環状の第2のケース構成部分10と、第2のケース構
成部分10の上面に下面が接合されて周壁部2bの残部
を構成し且つ内側に第2のケース構成部分10の上面の
一部を環状に露出させるように形成された環状の第3の
ケース構成部分11とにより構成されている。ケース構
成部分9〜11は、グリーンボディの状態で重ね合わさ
れた後焼成することにより一体形成されている。Such a sensor case 2 has a first case component 9 including a wall 2a, and an annular shape in which the lower surface is joined to the upper surface of the first case component 9 to form a part of the peripheral wall 2b. And the lower surface of the second case component 10 is joined to the upper surface of the second case component 10 to form the remainder of the peripheral wall portion 2b, and a part of the upper surface of the second case component 10 is annularly formed inside. And an annular third case component 11 formed so as to be exposed to the outside. The case constituent parts 9 to 11 are integrally formed by being stacked in a state of a green body and then fired.
【0026】このセンサケース2には、半導体圧力セン
サ1に設けられている複数の接続用電極8a〜8fのう
ちの所要の接続用電極にボンディングワイヤ6a〜6f
により接続された複数のケース側接続用電極12a〜1
2fが第3のケース構成部分11の内側に露出する第2
のケース構成部分10の上面の部分(周壁部2bの内壁
面上)に形成されている。第3のケース構成部分11の
下に位置する第2のケース構成部分10の上面の部分に
は、それぞれ複数のケース側接続用電極12a〜12f
につながって周壁部2bの内部を通りセンサケース2の
周壁部2bの外周面まで延びる複数の導電性引出パター
ン13a〜13fが形成されている。複数の導電性引出
パターン13a〜13fは、ケース側接続用電極12a
〜12fを構成する後述するタングステン下地層が延長
されて構成されている。In the sensor case 2, bonding wires 6a to 6f are connected to required connection electrodes among a plurality of connection electrodes 8a to 8f provided in the semiconductor pressure sensor 1.
Case-side connection electrodes 12a to 12a connected by
2f exposed inside the third case component 11
Is formed on the upper surface of the case component 10 (on the inner wall surface of the peripheral wall 2b). A plurality of case-side connection electrodes 12a to 12f are provided on the upper surface of the second case component 10 located below the third case component 11, respectively.
And a plurality of conductive lead patterns 13a to 13f extending to the outer peripheral surface of the peripheral wall 2b of the sensor case 2 through the inside of the peripheral wall 2b. The plurality of conductive extraction patterns 13a to 13f are connected to the case-side connection electrode 12a.
-12f are formed by extending a tungsten underlayer described later.
【0027】壁部2aに設けられた流体導入孔5が開口
しているセンサケース2の外面にあたる第1のケース構
成部分9の下面及び上述したセンサケース2の外面の他
の外面にあたる第3のケース構成部分11の上面には、
複数の導電性引出パターン13a〜13fとそれぞれ接
続する複数の外部接続用電極14Da〜14Dfと複数
の外部接続用電極14Ua〜14Ufとがそれぞれ形成
されている。センサケース2の周壁部2bの外周面に
は、第1乃至第3のケース構成部分9〜11が積層され
る積層方向に向かって延びて積層方向両側に開口し且つ
積層方向と直交し且つ外周面から離れる方向に開口する
複数の溝部15a〜15fが設けられている。特に、溝
部15a,15c,15d及び15fはセンサケース2
のほぼ矩形形状をなす周壁部2bの4つの角部にそれぞ
れ設けられている。複数の導電性引出パターン13a〜
13fの外側端部は、それぞれ対応する複数の溝部15
a〜15f内に露出している。The lower surface of the first case component 9 corresponding to the outer surface of the sensor case 2 in which the fluid introduction hole 5 provided in the wall 2a is open, and the third surface corresponding to the other outer surface of the outer surface of the sensor case 2 described above. On the upper surface of the case component 11,
A plurality of external connection electrodes 14Da to 14Df and a plurality of external connection electrodes 14Ua to 14Uf respectively connected to the plurality of conductive extraction patterns 13a to 13f are formed. The outer peripheral surface of the peripheral wall portion 2b of the sensor case 2 extends in the stacking direction in which the first to third case components 9 to 11 are stacked, opens on both sides in the stacking direction, and is orthogonal to the stacking direction and has an outer periphery. A plurality of grooves 15a to 15f that open in a direction away from the surface are provided. In particular, the grooves 15a, 15c, 15d and 15f are
Are provided at four corners of the peripheral wall 2b having a substantially rectangular shape. Plurality of conductive extraction patterns 13a-
13f has a plurality of grooves 15 corresponding to the outer ends.
It is exposed in a to 15f.
【0028】複数の外部接続用電極14Da〜14D
f,14Ua〜14Ufのうち、第1のケース構成部分
9の下面に形成される第1のグループに属する複数の外
部接続用電極14Da〜14Dfと、第3のケース構成
部分11の上面に形成される第2のグループに属する複
数の外部接続用電極14Ua〜14Ufは、それぞれ複
数の溝部15a〜15fの積層方向両側の開口部に隣接
して形成されている。これらの溝部15a〜15f内に
露出する導電性引出パターン13a〜13fの外側端部
と、これら溝部15a〜15fの積層方向両側に位置す
る対になった複数の外部接続用電極14Da〜14Df
及び14Ua〜14Ufとは、溝部15a〜15f内に
沿って設けられた複数の接続用導電パターン16a〜1
6fにより電気的に接続されている。A plurality of external connection electrodes 14Da to 14D
f, 14Ua to 14Uf, a plurality of external connection electrodes 14Da to 14Df belonging to a first group formed on the lower surface of the first case component 9, and formed on the upper surface of the third case component 11. The plurality of external connection electrodes 14Ua to 14Uf belonging to the second group are formed adjacent to the openings on both sides in the stacking direction of the plurality of grooves 15a to 15f, respectively. Outer ends of the conductive extraction patterns 13a to 13f exposed in the grooves 15a to 15f and a plurality of pairs of external connection electrodes 14Da to 14Df located on both sides in the stacking direction of the grooves 15a to 15f.
And 14Ua to 14Uf are a plurality of connection conductive patterns 16a to 1 provided along the grooves 15a to 15f.
6f are electrically connected.
【0029】壁部2aを構成している第1のケース構成
部分9の裏面には、図2に示すように流体導入孔5を囲
むように所定の幅寸法を有する円形形状の被半田付け部
17が形成されている。この被半田付け部17は、複数
の外部接続用電極14Da〜14Dfの中のアース電極
となる外部接続用電極14Dcに接続パターン18を介
して電気的に接続されている。被半田付け部17には、
半導体圧力センサ1のダイアフラム部1aに圧力測定の
対象となる流体を流体導入孔5を介して導くための金属
製の筒体19が必要に応じて半田20により半田付け接
続されるようになっている。図1(B)には筒体19が
被半田付け部17に半田付け接続されている例を示して
いる。また、図2に示す環状の被半田付け部17を形成
している金属薄膜の幅寸法は、フランジ部を設けた場合
の例である。筒体19の内部には、流体導入孔5と連通
する流体導入路19aが形成されている。上述した複数
のケース側接続用電極12a〜12f、複数の外部接続
用電極14Da〜14Df,14Ua〜14Uf、複数
の接続用導電パターン16a〜16f及び被半田付け部
17は、蒸着またはスパッタリングにより形成されたタ
ングステンからなる下地層と、これら下地層の上に形成
されたNiメッキ層と、これらNiメッキ層の上に形成
されたAg,Agの合金またはAuのメッキ層とから構
成されている。On the back surface of the first case component 9 forming the wall portion 2a, a circular soldered portion having a predetermined width so as to surround the fluid introduction hole 5 as shown in FIG. 17 are formed. The soldered portion 17 is electrically connected via a connection pattern 18 to an external connection electrode 14Dc serving as a ground electrode among the plurality of external connection electrodes 14Da to 14Df. In the soldered portion 17,
A metal cylindrical body 19 for guiding a fluid to be subjected to pressure measurement to the diaphragm 1a of the semiconductor pressure sensor 1 through the fluid introduction hole 5 is connected by soldering as necessary. I have. FIG. 1B shows an example in which the cylindrical body 19 is connected by soldering to the soldered portion 17. The width dimension of the metal thin film forming the annular soldered portion 17 shown in FIG. 2 is an example in the case where a flange portion is provided. A fluid introduction passage 19 a communicating with the fluid introduction hole 5 is formed inside the cylindrical body 19. The plurality of case-side connection electrodes 12a to 12f, the plurality of external connection electrodes 14Da to 14Df, 14Ua to 14Uf, the plurality of connection conductive patterns 16a to 16f, and the soldered portion 17 are formed by vapor deposition or sputtering. An underlayer made of tungsten, a Ni plating layer formed on the underlayer, and an Ag, Ag alloy or Au plating layer formed on the Ni plating layer.
【0030】このように第1のケース構成部分9の下面
及び第3のケース構成部分11の上面に、複数の導電性
引出パターン13a〜13fとそれぞれ接続する複数の
外部接続用電極14Da〜14Df,14Ua〜14U
fとを形成すると、センサケース2の面上に各電極が存
在するため、装置を小型化することができ、面実装する
際の実装面積を小さくすることができる。また、外部接
続電極14Da〜14Df,14Ua〜14Ufはセン
サケース2の上面及び下面上に設けられているので、厚
膜形成技術または薄膜形成技術等を用いて一括且つ容易
に電極形成することができる。更に外部接続用電極14
Da〜14Df,14Ua〜14Ufを、第1のケース
構成部分9の下面と第3のケース構成部分11の上面と
に2つのグループに別けて設けているので、用途に応じ
てセンサケース2の上下を逆にして実装することができ
る。As described above, on the lower surface of the first case component 9 and the upper surface of the third case component 11, a plurality of external connection electrodes 14Da to 14Df connected to the plurality of conductive extraction patterns 13a to 13f, respectively. 14Ua-14U
When f is formed, since each electrode is present on the surface of the sensor case 2, the size of the device can be reduced, and the mounting area for surface mounting can be reduced. Further, since the external connection electrodes 14Da to 14Df and 14Ua to 14Uf are provided on the upper surface and the lower surface of the sensor case 2, the electrodes can be formed collectively and easily using a thick film forming technology or a thin film forming technology. . Further, the external connection electrode 14
Since Da to 14Df and 14Ua to 14Uf are separately provided in two groups on the lower surface of the first case component 9 and the upper surface of the third case component 11, the upper and lower portions of the sensor case 2 can be arranged depending on the application. Can be implemented in reverse.
【0031】さらに、第1のケース構成部分9の下面と
第3のケース構成部分11の上面の各外部接続用電極1
4Da〜14Df,14Ua〜14Ufと、第3のケー
ス構成部分11の内側に露出する第2のケース構成部分
10の上面の部分に形成されているケース側接続用電極
12a〜12fとの接続は、第3のケース構成部分11
の下に位置する第2のケース構成部分10の上面の部分
でセンサケース2の周壁部2bの外周面まで延びる複数
の導電性引出パターン13a〜13fと、センサケース
2の側面に設けられた複数の接続用導電パターン16a
〜16fとにより行われているので、ケース側接続用電
極12a〜12fと外部接続用電極14Da〜14D
f,14Ua〜14Ufとが段違いの位置に形成されて
いる場合でも、両電極間の電気的接続を容易に行うこと
ができる。Further, each external connection electrode 1 on the lower surface of the first case component 9 and the upper surface of the third case component 11
The connection between 4Da to 14Df and 14Ua to 14Uf and the case-side connection electrodes 12a to 12f formed on the upper surface of the second case component 10 exposed inside the third case component 11 is as follows. Third case component 11
And a plurality of conductive lead patterns 13a to 13f extending to the outer peripheral surface of the peripheral wall portion 2b of the sensor case 2 at the upper surface of the second case component 10 located below Conductive pattern 16a for connection
16f, the case-side connection electrodes 12a to 12f and the external connection electrodes 14Da to 14D
Even when f and 14Ua to 14Uf are formed at different levels, electrical connection between both electrodes can be easily performed.
【0032】特に、センサケース2の周壁部2bの外周
面に、第1乃至第3のケース構成部分9〜11が積層さ
れる積層方向に向かって延びて積層方向両側に開口し且
つ積層方向と直交し且つ外周面から離れる方向に開口す
る複数の溝部15a〜15fを形成し、複数の導電性引
出パターン13a〜13fの外側端部をそれぞれ対応す
る複数の溝部15a〜15f内に露出させ、複数の外部
接続用電極14Da〜14Df,14Ua〜14Ufの
うち、第1のケース構成部分9の下面に形成される第1
グループに属する複数の外部接続用電極14Da〜14
Dfと、第3のケース構成部分11の上面に形成される
第2グループに属する複数の外部接続用電極14Ua〜
14Ufを、それぞれ複数の溝部15a〜15fの積層
方向両側の開口部に隣接して形成し、複数の溝部15a
〜15f内にはこれら溝部の内部に露出する導電性引出
パターン13a〜13fの外側端部と溝部の積層方向両
側に位置する対の外部接続用電極14Da〜14Df,
14Ua〜14Ufとを電気的に接続する複数の接続用
導電パターン16a〜16fを形成すると、ケース側接
続用電極12a〜12fと外部接続用電極14Da〜1
4Df,14Ua〜14Ufとを段違いの位置に形成し
た場合の両方の電極間の電気的接続を確実に行うことが
できる。In particular, on the outer peripheral surface of the peripheral wall portion 2b of the sensor case 2, the first to third case components 9 to 11 extend in the stacking direction in which they are stacked, and are opened on both sides in the stacking direction. A plurality of grooves 15a to 15f that are orthogonal and open in a direction away from the outer peripheral surface are formed, and outer ends of the plurality of conductive extraction patterns 13a to 13f are exposed in the corresponding plurality of grooves 15a to 15f, respectively. Of the external connection electrodes 14Da to 14Df and 14Ua to 14Uf formed on the lower surface of the first case component 9.
A plurality of external connection electrodes 14Da to 14 belonging to a group
Df and a plurality of external connection electrodes 14Ua to 14C belonging to a second group formed on the upper surface of the third case component 11.
14Uf are formed adjacent to the openings on both sides in the stacking direction of the plurality of grooves 15a to 15f, respectively, and the plurality of grooves 15a are formed.
-15f, a pair of external connection electrodes 14Da-14Df, located on both sides in the stacking direction of the outer ends of the conductive extraction patterns 13a-13f exposed inside the grooves and the grooves.
When a plurality of connection conductive patterns 16a to 16f for electrically connecting 14Ua to 14Uf are formed, case-side connection electrodes 12a to 12f and external connection electrodes 14Da to 1 are formed.
When 4Df and 14Ua to 14Uf are formed at different levels, electrical connection between both electrodes can be reliably performed.
【0033】また、センサケース2の周壁部2bの輪郭
形状を、4つの角部を有するほぼ矩形形状とし、センサ
ケース2の周壁部2bの複数の溝部15a〜15fのう
ち4つの溝部15a,15c,15d,16fを周壁部
2bの4つの角部にそれぞれ設けているので、角部が欠
けやすいセラミック製のセンサケース2において、各角
部に溝部15a,15c,15d及び16fを形成する
ことにより欠けを防止することができる。電気的接続の
用途にこれらの角部15a,15c,15d及び16f
の溝部を利用することにより、各外部接続用電極の数が
多くなった場合でも、隣接する溝部間の距離を離すこと
ができて、半田による短絡を防止できる。The contour of the peripheral wall 2b of the sensor case 2 is substantially rectangular with four corners, and the four grooves 15a, 15c of the plurality of grooves 15a to 15f of the peripheral wall 2b of the sensor case 2 are formed. , 15d, and 16f are provided at the four corners of the peripheral wall 2b, respectively, so that the grooves 15a, 15c, 15d, and 16f are formed at each corner in the ceramic sensor case 2 in which the corners are easily chipped. Chipping can be prevented. These corners 15a, 15c, 15d and 16f are used for electrical connection applications.
By using the groove portions, even when the number of the external connection electrodes increases, the distance between adjacent groove portions can be increased, and short-circuiting due to solder can be prevented.
【0034】さらに、複数のケース側接続用電極12a
〜12f、複数の外部接続用電極14Da〜14Df,
14Ua〜14Uf及び複数の接続用導電パターン16
a〜16fを、蒸着またはスパッタリングにより形成さ
れたタングステンからなる下地層と、下地層の上に形成
されたNiメッキ層と、Niメッキ層の上に形成された
Ag,Agの合金またはAuのメッキ層とから構成して
いる。したがってセンサケース2を構成しているセラミ
ックの表面にAg,Agの合金またはAuのメッキ層を
所要の接合強度をもつて容易に形成することができる。Further, a plurality of case-side connection electrodes 12a
To 12f, a plurality of external connection electrodes 14Da to 14Df,
14Ua to 14Uf and a plurality of connection conductive patterns 16
a to 16f are formed by depositing an underlayer of tungsten formed by vapor deposition or sputtering, a Ni plating layer formed on the underlayer, and a plating of Ag, an Ag alloy or Au formed on the Ni plating layer. And layers. Therefore, a plating layer of Ag, an alloy of Ag or Au can be easily formed on the surface of the ceramic constituting the sensor case 2 with a required bonding strength.
【0035】次に本発明の他の実施の形態について説明
する。図4は図1〜図3を用いて説明した実施の形態の
変形例としての第2の実施の形態を説明するための図で
ある。なお、本例では図4においては図1(B)と同じ
半導体圧力センサ装置の縦断面図のみを示し、また図1
〜図3で説明した符号と同じ構成部材には同じ符号を付
してその説明を省略する。本例の半導体圧力センサ装置
が図1〜図3と異なる点は、センサケース2を構成して
いる第1のケース構成部分9の下面に形成されている表
面実装用の外部接続用電極14Da〜14Dfが形成さ
れていない点である。このようなセンサケース2の上面
(第3のケース構成部分11の上面)に表面実装のため
の外部接続用電極14Ua〜14Ufのみが形成されて
いる半導体圧力センサ装置でも、センサケース2の上下
を逆にして表面実装することができる。Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a diagram for explaining a second embodiment as a modification of the embodiment described with reference to FIGS. In this example, FIG. 4 shows only a vertical sectional view of the same semiconductor pressure sensor device as FIG.
The same components as those described with reference to FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The difference between the semiconductor pressure sensor device of the present embodiment and FIGS. 1 to 3 is that the surface mounting external connection electrodes 14Da to 14D formed on the lower surface of the first case component 9 forming the sensor case 2. 14Df is not formed. Even in such a semiconductor pressure sensor device in which only the external connection electrodes 14Ua to 14Uf for surface mounting are formed on the upper surface of the sensor case 2 (the upper surface of the third case component 11), the upper and lower sides of the sensor case 2 are not covered. Inversely, it can be surface mounted.
【0036】[0036]
【発明の効果】本発明によれば、表面実装可能な半導体
圧力センサ装置を簡単な構造で提供できる利点がある。According to the present invention, there is an advantage that a semiconductor pressure sensor device that can be surface-mounted can be provided with a simple structure.
【0037】本発明の半導体圧力センサ装置では、第1
のケース構成部分の下面及び第3のケース構成部分の上
面に、複数の導電性引出パターンとそれぞれ接続する複
数の外部接続用電極を形成しているので、センサケース
の外面上に各電極を存在させることができ、半導体圧力
センサ装置を小型化できるとともに、表面実装を行う際
の実装面積を小さくできる利点がある。In the semiconductor pressure sensor device of the present invention, the first
A plurality of external connection electrodes respectively connected to the plurality of conductive extraction patterns are formed on the lower surface of the case component and the upper surface of the third case component, so that each electrode exists on the outer surface of the sensor case. Therefore, there is an advantage that the semiconductor pressure sensor device can be reduced in size and the mounting area when performing surface mounting can be reduced.
【0038】また外部接続用電極は第1のケース構成部
分の下面と第3のケース構成部分の上面とに設けられて
いるので、用途に応じてセンサケースの上下を逆にして
半導体圧力センサ装置を実装することができる利点があ
る。またセンサケースの第3のケース構成部分の上面の
みに外部接続用電極を設けても良く、この場合もセンサ
ケースの上下を逆にして実装することができ、表面実装
を行う際の実装面積を小さくできる利点がある。Since the external connection electrodes are provided on the lower surface of the first case component and the upper surface of the third case component, the semiconductor case is turned upside down depending on the application. There is an advantage that can be implemented. Further, an external connection electrode may be provided only on the upper surface of the third case component of the sensor case. In this case, the sensor case can be mounted upside down, and the mounting area when performing surface mounting is reduced. There is an advantage that it can be made smaller.
【0039】また、第1のケース構成部分の下面と第3
のケース構成部分の上面の各外部接続用電極と、第3の
ケース構成部分の内側に露出する第2のケース構成部分
の上面の部分に形成されているケース側接続用電極との
接続は、第3のケース構成部分の下に位置する第2のケ
ース構成部分の上面の部分でセンサケースの周壁部の外
周面まで延びる複数の導電性引出パターンと、センサケ
ースの側面に設けられた複数の接続用導電パターンとに
より行っているので、ケース側接続用電極と外部接続用
電極とが段違いの位置に形成されていても、ケース側接
続用電極と外部接続用電極との間の電気的接続を容易に
行うことができる利点がある。Further, the lower surface of the first case component and the third case
The connection between each external connection electrode on the upper surface of the case component and the case-side connection electrode formed on the upper surface of the second case component exposed inside the third case component is as follows: A plurality of conductive extraction patterns extending to an outer peripheral surface of a peripheral wall portion of the sensor case at a portion on an upper surface of the second case component located below the third case component; and a plurality of conductive extraction patterns provided on a side surface of the sensor case. Since the connection conductive pattern is used, even if the case-side connection electrode and the external connection electrode are formed at different levels, the electrical connection between the case-side connection electrode and the external connection electrode Can be easily performed.
【0040】さらに、センサケースの第3のケース構成
部分の上面のみに外部接続用電極を設けた半導体圧力セ
ンサ装置であってもセンサケースの上下を逆にして実装
することができ、表面実装を行う際の実装面積を小さく
できる利点がある。Further, even in the case of a semiconductor pressure sensor device in which an external connection electrode is provided only on the upper surface of the third case component of the sensor case, the sensor case can be mounted upside down. There is an advantage that the mounting area when performing the operation can be reduced.
【図1】(A)は本発明の半導体圧力センサ装置におけ
る実施の形態の一例を示す平面図、(B)は本例の半導
体圧力センサ装置の縦断面図である。FIG. 1A is a plan view showing an example of an embodiment of a semiconductor pressure sensor device of the present invention, and FIG. 1B is a longitudinal sectional view of the semiconductor pressure sensor device of the present example.
【図2】本例の半導体圧力センサ装置に筒体を半田付け
接続する場合に半田付け接続前のセンサケースの裏面を
示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the back surface of a sensor case before soldering connection when a cylindrical body is connected by soldering to the semiconductor pressure sensor device of the present embodiment.
【図3】本例の半導体圧力センサ装置の半導体圧力セン
サ上に形成されている抵抗ブリッジ回路等の電気回路図
である。FIG. 3 is an electric circuit diagram of a resistance bridge circuit and the like formed on the semiconductor pressure sensor of the semiconductor pressure sensor device of the present embodiment.
【図4】図1〜図3を用いて説明した実施の形態の変形
例としての第2の実施の形態を説明するための図であ
る。FIG. 4 is a diagram for explaining a second embodiment as a modification of the embodiment described with reference to FIGS.
【図5】従来の半導体圧力センサ装置の縦断端面図であ
る。FIG. 5 is a vertical sectional end view of a conventional semiconductor pressure sensor device.
1 半導体圧力センサ 1a ダイアフラム部 1b ダイアフラム支持部 2 センサケース 2a 壁部 2b 周壁部 5 流体導入孔 6a〜6f ボンディングワイヤ 7 抵抗ブリッジ回路 8a〜8f 接続用電極 9 第1のケース構成部分 10 第2のケース構成部分 11 第3のケース構成部分 12a〜12f ケース側接続用電極 13a〜13f 導電性引出パターン 14Da〜14Df,14Ua〜14Uf 外部接続用
電極 15a〜15f 溝部 16a〜16f 接続用導電パターン 17 被半田付け部 18 接続パターン 19 筒体 20 半田DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor pressure sensor 1a Diaphragm part 1b Diaphragm support part 2 Sensor case 2a Wall part 2b Peripheral wall part 5 Fluid introduction hole 6a-6f Bonding wire 7 Resistance bridge circuit 8a-8f Connection electrode 9 First case constituent part 10 Second Case constituent part 11 Third case constituent part 12a to 12f Case-side connection electrode 13a to 13f Conductive lead-out pattern 14Da to 14Df, 14Ua to 14Uf External connection electrode 15a to 15f Groove 16a to 16f Connection conductive pattern 17 Solder Attachment part 18 Connection pattern 19 Cylindrical body 20 Solder
Claims (8)
ラム部及び前記ダイアフラム部の外周部を支持するダイ
アフラム支持部とが一体に形成されてなる半導体圧力セ
ンサと、 表面に前記半導体圧力センサの前記ダイアフラム支持部
が接合され且つ前記半導体圧力センサの前記ダイアフラ
ム部に圧力測定の対象となる流体を導くための流体導入
孔が形成された壁部を備えたセラミック製のセンサケー
スと、 前記センサケースの外表面に設けられた表面実装のため
の複数の外部接続用電極とを備えてなる半導体圧力セン
サ装置。1. A semiconductor pressure sensor in which a diaphragm portion on which a resistance bridge circuit is formed and a diaphragm support portion supporting an outer peripheral portion of the diaphragm portion are integrally formed, and the diaphragm support of the semiconductor pressure sensor on a surface. A ceramic sensor case having a wall portion formed with a fluid introduction hole for guiding a fluid to be subjected to pressure measurement to the diaphragm portion of the semiconductor pressure sensor, and an outer surface of the sensor case. And a plurality of external connection electrodes for surface mounting provided in the semiconductor pressure sensor device.
に設けられた前記流体導入孔が開口する前記センサケー
スの1つの外面とは反対側に位置する他の外面上または
1つの外面及び他の外面の両方に形成されている請求項
1に記載の半導体圧力センサ装置。2. The external connection electrode according to claim 1, wherein the plurality of external connection electrodes are provided on another outer surface or one outer surface of the sensor case opposite to one outer surface of the sensor case where the fluid introduction hole provided in the wall portion is opened. The semiconductor pressure sensor device according to claim 1, wherein the semiconductor pressure sensor device is formed on both the first and second outer surfaces.
ラム部及び前記ダイアフラム部の外周部を支持するダイ
アフラム支持部とが一体に形成されてなる半導体圧力セ
ンサと、 表面に前記半導体圧力センサの前記ダイアフラム支持部
が接合され且つ前記半導体圧力センサの前記ダイアフラ
ム部に圧力測定の対象となる流体を導くための流体導入
孔が形成された壁部を備えたセラミック製のセンサケー
スとを備えた半導体圧力センサ装置であって、 前記センサケースの壁部の裏面に前記流体導入孔の開口
端部の周囲を囲むように半田付けが可能な所定の幅寸法
を有する円形形状の被半田付け部が形成されており、 前記被半田付け部に半田付けにより金属製の筒体が接続
されている半導体圧力センサ装置。3. A semiconductor pressure sensor in which a diaphragm portion on which a resistance bridge circuit is formed, and a diaphragm support portion for supporting an outer peripheral portion of the diaphragm portion are integrally formed, and the diaphragm support of the semiconductor pressure sensor on a surface. And a ceramic sensor case having a wall formed with a fluid introduction hole for guiding a fluid to be subjected to pressure measurement to the diaphragm of the semiconductor pressure sensor. A circular soldered portion having a predetermined width dimension that can be soldered so as to surround a periphery of an opening end of the fluid introduction hole is formed on a back surface of a wall portion of the sensor case. A semiconductor pressure sensor device in which a metal cylinder is connected to the soldered portion by soldering.
ラム部及び前記ダイアフラム部の外周部を支持するダイ
アフラム支持部とが一体に形成されてなる半導体圧力セ
ンサと、 表面に前記半導体圧力センサの前記ダイアフラム支持部
が接合され且つ前記半導体圧力センサの前記ダイアフラ
ム部に圧力測定の対象となる流体を導くための流体導入
孔が形成された壁部と前記半導体圧力センサの周囲を囲
む周壁部とを備えたセラミック製のセンサケースとを備
えた半導体圧力センサ装置であって、 前記センサケースの前記周壁部の内壁面上には複数のケ
ース側接続用電極が形成され、 前記センサケースの前記周壁部の上面及び下面にはそれ
ぞれ複数の外部接続用電極が形成され、 前記周壁部の外周面には前記周壁部の上面及び下面にそ
れぞれ形成された複数の外部接続用電極の対応する電極
どうしを相互に接続する複数の接続用導電パターンが形
成され、 前記複数のケース側接続用電極は前記周壁部の内部を通
って前記周壁部の外周面まで延びて前記外周面まで延び
る複数の導電性引出パターンによって対応する複数の接
続用導電パターンに接続されていることを特徴とする半
導体圧力センサ装置。4. A semiconductor pressure sensor in which a diaphragm portion on which a resistance bridge circuit is formed and a diaphragm support portion for supporting an outer peripheral portion of the diaphragm portion are integrally formed, and the diaphragm support of the semiconductor pressure sensor on a surface. And a peripheral wall surrounding the periphery of the semiconductor pressure sensor and a wall formed with a fluid introduction hole for guiding a fluid to be subjected to pressure measurement to the diaphragm of the semiconductor pressure sensor. Pressure sensor device comprising: a plurality of case-side connection electrodes formed on an inner wall surface of the peripheral wall portion of the sensor case; and an upper surface of the peripheral wall portion of the sensor case. A plurality of external connection electrodes are formed on the lower surface, respectively, and the outer peripheral surface of the peripheral wall is formed on the upper and lower surfaces of the peripheral wall, respectively. A plurality of connection conductive patterns for connecting the corresponding electrodes of the plurality of external connection electrodes to each other, wherein the plurality of case-side connection electrodes pass through the inside of the peripheral wall and an outer periphery of the peripheral wall A semiconductor pressure sensor device, wherein the semiconductor pressure sensor device is connected to a corresponding plurality of connection conductive patterns by a plurality of conductive extraction patterns extending to a surface and extending to the outer peripheral surface.
ラム部及び前記ダイアフラム部の外周部を支持するダイ
アフラム支持部とが一体に形成されてなる半導体圧力セ
ンサと、 表面に前記半導体圧力センサの前記ダイアフラム支持部
が接合され且つ前記半導体圧力センサの前記ダイアフラ
ム部に圧力測定の対象となる流体を導くための流体導入
孔が形成された壁部と前記半導体圧力センサを囲む周壁
部とを備えたセラミック製のセンサケースとを備えた半
導体圧力センサ装置であって、 前記センサケースは前記壁部を含む第1のケース構成部
分と、前記第1のケース構成部分の上面に下面が接合さ
れて前記周壁部の一部を構成する環状の第2のケース構
成部分と、前記第2のケース構成部分の上面に下面が接
合されて前記周壁部の残部を構成し且つ内側に前記第2
のケース構成部分の上面の一部を環状に露出させるよう
に形成された環状の第3のケース構成部分とから構成さ
れており、 前記第3のケース構成部分の内側に露出する前記第2の
ケース構成部分の上面の部分に複数のケース側接続用電
極が形成され、 前記第3のケース構成部分の下に位置する前記第2のケ
ース構成部分の上面の部分に、それぞれ複数のケース側
接続用電極に接続されて前記センサケースの前記壁部の
外周面まで延びる複数の導電性引出パターンが形成さ
れ、 前記第1のケース構成部分の前記下面及び前記第3のケ
ース構成部分の前記上面に、複数の導電性引出パターン
とそれぞれ接続する複数の外部接続用電極がそれぞれ形
成され、 前記複数の導電性引出パターンとこれらに対応する前記
第1のケース構成部分の前記下面及び前記第3のケース
構成部分の前記上面の前記複数の外部接続用電極とは前
記センサケースの側面に設けられた複数の接続用導電パ
ターンでそれぞれ接続されている半導体圧力センサ装
置。5. A semiconductor pressure sensor in which a diaphragm portion on which a resistance bridge circuit is formed and a diaphragm support portion for supporting an outer peripheral portion of the diaphragm portion are integrally formed, and the diaphragm support of the semiconductor pressure sensor on a surface. And a peripheral wall surrounding the semiconductor pressure sensor and a wall formed with a fluid introduction hole for guiding a fluid to be subjected to pressure measurement to the diaphragm of the semiconductor pressure sensor. A semiconductor pressure sensor device comprising: a sensor case; wherein the sensor case has a first case component including the wall, and a lower surface joined to an upper surface of the first case component to form the peripheral wall. An annular second case component that forms a part thereof, and a lower surface joined to an upper surface of the second case component to form a remaining portion of the peripheral wall portion And the inside second
An annular third case component formed to expose a part of the upper surface of the case component in an annular manner, and the second case component is exposed inside the third case component. A plurality of case-side connection electrodes are formed on the upper surface of the case component, and a plurality of case-side connections are respectively formed on the upper surface of the second case component located below the third case component. A plurality of conductive extraction patterns connected to the electrodes for use and extending to the outer peripheral surface of the wall portion of the sensor case, on the lower surface of the first case component and the upper surface of the third case component. A plurality of external connection electrodes respectively connected to the plurality of conductive extraction patterns; and the plurality of conductive extraction patterns and the lower surface of the first case component corresponding thereto. A semiconductor pressure sensor device connected to the plurality of external connection electrodes on the upper surface of the third case component by a plurality of connection conductive patterns provided on a side surface of the sensor case;
には、前記第1乃至第3のケース構成部分が積層される
積層方向に向かって延びて積層方向両側に開口し且つ前
記積層方向と直交し且つ前記外周面から離れる方向に開
口する複数の溝部が形成されており、 前記複数の導電性引出パターンの外側端部はそれぞれ対
応する前記複数の溝部内に露出しており、 前記複数の外部接続用電極のうち前記第1のケース構成
部分の前記下面に形成される第1グループに属する前記
複数の外部接続用電極と前記第3のケース構成部分の前
記上面に形成される第2グループに属する前記複数の外
部接続用電極は、それぞれ前記複数の溝部の前記積層方
向両側の開口部に隣接して形成されており、 前記複数の溝部内に該溝部の内部に露出する前記導電性
引出パターンの前記外側端部と該溝部の前記積層方向両
側に位置する一対の前記外部接続用電極とを電気的に接
続する前記複数の接続用導電パターンがそれぞれ形成さ
れている請求項5に記載の半導体圧力センサ装置。6. An outer peripheral surface of the peripheral wall portion of the sensor case extends in a laminating direction in which the first to third case components are laminated, and is opened on both sides in the laminating direction. A plurality of grooves that are orthogonal and open in a direction away from the outer peripheral surface are formed, and outer end portions of the plurality of conductive extraction patterns are exposed in the corresponding plurality of grooves, respectively, Among the external connection electrodes, the plurality of external connection electrodes belonging to a first group formed on the lower surface of the first case component and a second group formed on the upper surface of the third case component. Wherein the plurality of external connection electrodes are formed adjacent to openings on both sides in the stacking direction of the plurality of grooves, respectively, and the conductive lead exposed inside the grooves in the plurality of grooves. The plurality of connection conductive patterns for electrically connecting the outer end portion of the pattern and the pair of external connection electrodes located on both sides of the groove in the stacking direction are formed, respectively. Semiconductor pressure sensor device.
を有するほぼ矩形形状を呈しており、 前記複数の溝部のうち4つの前記溝部は前記周壁部の前
記4つの角部にそれぞれ形成されている請求項6に記載
の半導体圧力センサ装置。7. The sensor device according to claim 7, wherein the number of the plurality of grooves is four or more, and the contour of the peripheral wall of the sensor case has a substantially rectangular shape having four corners; and four of the plurality of grooves are the groove. 7. The semiconductor pressure sensor device according to claim 6, wherein are formed at each of the four corners of the peripheral wall.
数の外部接続用電極及び前記複数の接続用導電パターン
は、蒸着またはスパッタリングにより形成されたタング
ステンからなる下地層と、下地層の上に形成されたNi
メッキ層と、Niメッキ層の上に形成されたAg,Ag
の合金またはAuのメッキ層とから構成されている請求
項7に記載の半導体圧力センサ装置。8. The plurality of case-side connection electrodes, the plurality of external connection electrodes, and the plurality of connection conductive patterns are formed on a base layer made of tungsten formed by vapor deposition or sputtering, and on the base layer. Ni formed
Ag, Ag formed on the plating layer and the Ni plating layer
The semiconductor pressure sensor device according to claim 7, wherein the semiconductor pressure sensor device is made of an alloy of Au or a plating layer of Au.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33146799A JP4464501B2 (en) | 1999-01-06 | 1999-11-22 | Semiconductor pressure sensor device |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11-957 | 1999-01-06 | ||
JP95799 | 1999-01-06 | ||
JP33146799A JP4464501B2 (en) | 1999-01-06 | 1999-11-22 | Semiconductor pressure sensor device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000258271A true JP2000258271A (en) | 2000-09-22 |
JP4464501B2 JP4464501B2 (en) | 2010-05-19 |
Family
ID=26334076
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33146799A Expired - Lifetime JP4464501B2 (en) | 1999-01-06 | 1999-11-22 | Semiconductor pressure sensor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4464501B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113624394A (en) * | 2020-05-08 | 2021-11-09 | 精量电子(深圳)有限公司 | Pressure sensor |
-
1999
- 1999-11-22 JP JP33146799A patent/JP4464501B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113624394A (en) * | 2020-05-08 | 2021-11-09 | 精量电子(深圳)有限公司 | Pressure sensor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4464501B2 (en) | 2010-05-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2018180137A1 (en) | Current detection resistor | |
JP4199867B2 (en) | Semiconductor pressure sensor device | |
JPS5994441A (en) | Semiconductor device | |
JP4464501B2 (en) | Semiconductor pressure sensor device | |
JPS6148928A (en) | Hybrid ic circuit | |
JP2000349306A (en) | Semiconductor device with condensation lens | |
JP4651763B2 (en) | Semiconductor pressure sensor | |
JP4803917B2 (en) | Package for pressure detection device | |
JP3407631B2 (en) | Pressure sensor | |
JP2545964B2 (en) | Magnetoresistive element | |
JP4974424B2 (en) | Package for pressure detection device | |
JPS58105546A (en) | Semiconductor packaging | |
JP4863569B2 (en) | Package for pressure detection device | |
JP4557405B2 (en) | Package for pressure detection device | |
JPH0739235Y2 (en) | Plug-in type semiconductor device storage package | |
JPH0365034B2 (en) | ||
JP2019125675A (en) | Electronic element module | |
JP2002323394A (en) | Package for pressure detector | |
JP2932824B2 (en) | Magnetoresistive sensor | |
JPH0315750A (en) | Gas sensor | |
JPS6120757Y2 (en) | ||
JP2924364B2 (en) | Package for integrated circuit | |
JPS6125248Y2 (en) | ||
JP2002350265A (en) | Package for pressure detector | |
JP2003014569A (en) | Package for pressure detector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061107 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090128 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090210 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090408 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091027 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091222 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100126 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100219 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130226 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4464501 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140226 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |