JP2000283870A - 静電容量型圧力センサ - Google Patents
静電容量型圧力センサInfo
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- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/85909—Post-treatment of the connector or wire bonding area
- H01L2224/8592—Applying permanent coating, e.g. protective coating
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来より小型で、かつ、作業工数の少ない、
安価な静電容量型圧力センサを得る。 【解決手段】 センサ回路素子２０を、圧力検出素子１
３を構成するガラス基板１２上に配置し、圧力検出素子
１３の各々の電極端子とセンサ回路素子２０の一方の複
数の電極パッドとは、直接電気的に接続されており、セ
ンサ回路素子２０の他方の複数の電極パッドと回路基板
２２は、ボンディングワイヤーで電気的に接続され、一
方、センサ回路素子２０は、樹脂によりコーティングさ
れ、センサ回路素子２０が配置された圧力検出素子１３
は、弾力性のある接着剤２３により前記回路基板２２に
固定される静電容量型圧力センサとする。
安価な静電容量型圧力センサを得る。 【解決手段】 センサ回路素子２０を、圧力検出素子１
３を構成するガラス基板１２上に配置し、圧力検出素子
１３の各々の電極端子とセンサ回路素子２０の一方の複
数の電極パッドとは、直接電気的に接続されており、セ
ンサ回路素子２０の他方の複数の電極パッドと回路基板
２２は、ボンディングワイヤーで電気的に接続され、一
方、センサ回路素子２０は、樹脂によりコーティングさ
れ、センサ回路素子２０が配置された圧力検出素子１３
は、弾力性のある接着剤２３により前記回路基板２２に
固定される静電容量型圧力センサとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電容量型圧力セ
ンサに関し、特に、住宅関連機器及び産業用機器等に用
いられる流体あるいは気体の圧力検出に好適な電容量型
圧力センサに関する。
ンサに関し、特に、住宅関連機器及び産業用機器等に用
いられる流体あるいは気体の圧力検出に好適な電容量型
圧力センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の圧力センサとしては、例えば、
図２に示す差圧測定圧力センサが知られている。図２
（ａ）は、断面図であり、図２（ｂ）は、圧力検出素子
とセンサ回路素子部の拡大断面図であり、図２（ｃ）
は、図２（ｂ）の上面図である。
図２に示す差圧測定圧力センサが知られている。図２
（ａ）は、断面図であり、図２（ｂ）は、圧力検出素子
とセンサ回路素子部の拡大断面図であり、図２（ｃ）
は、図２（ｂ）の上面図である。
【０００３】図２に示すように、圧力検出素子１３は、
静電容量型であって、シリコン基板１１には、圧力に応
じて変形する可動電極として機能するダイアフラム部１
４が形成され、圧力導入孔１０を設けた絶縁基板である
ガラス基板１２上には、固定電極１５が形成されてい
る。シリコン基板１１とガラス基板１２とは、その一部
において、温度３５０℃から４５０℃で陽極接合されて
おり、これによってダイアフラム部１４の下側には、キ
ャビティー部１６が形成されることになる。
静電容量型であって、シリコン基板１１には、圧力に応
じて変形する可動電極として機能するダイアフラム部１
４が形成され、圧力導入孔１０を設けた絶縁基板である
ガラス基板１２上には、固定電極１５が形成されてい
る。シリコン基板１１とガラス基板１２とは、その一部
において、温度３５０℃から４５０℃で陽極接合されて
おり、これによってダイアフラム部１４の下側には、キ
ャビティー部１６が形成されることになる。
【０００４】シリコン基板１１とガラス基板１２よりな
る圧力検出素子１３には、固定電極引き出し用横穴１７
が設けられ、これによってリフトオフ法または、エッチ
ング法により形成された固定電極１５が、固定電極１５
と同じ方法で同時に形成された固定電極引き出し用パタ
ーン１８を通してキャビティー部１６の外に引き出され
る。
る圧力検出素子１３には、固定電極引き出し用横穴１７
が設けられ、これによってリフトオフ法または、エッチ
ング法により形成された固定電極１５が、固定電極１５
と同じ方法で同時に形成された固定電極引き出し用パタ
ーン１８を通してキャビティー部１６の外に引き出され
る。
【０００５】可動電極であるダイアフラム部１４は、シ
リコン基板１１を通しガラス基板１２上に設けられた可
動電極パッド１９と圧着され、キャビティー部１６の外
に取り出される。
リコン基板１１を通しガラス基板１２上に設けられた可
動電極パッド１９と圧着され、キャビティー部１６の外
に取り出される。
【０００６】前記圧力検出素子１３とセンサ回路素子２
０は、圧力導入孔２１を配置した回路基板２２に配置さ
れ、前記圧力検出素子１３と前記回路基板２２は、周囲
温度の変化による前記回路基板２２の歪みが、前記圧力
検出素子１３への影響を吸収緩和するため、シリコーン
ゴム等の弾力性のある接着剤２３により接続され、前記
センサ回路素子２０と前記回路基板２２は、エポキシ等
の接着剤２４により接続されている。
０は、圧力導入孔２１を配置した回路基板２２に配置さ
れ、前記圧力検出素子１３と前記回路基板２２は、周囲
温度の変化による前記回路基板２２の歪みが、前記圧力
検出素子１３への影響を吸収緩和するため、シリコーン
ゴム等の弾力性のある接着剤２３により接続され、前記
センサ回路素子２０と前記回路基板２２は、エポキシ等
の接着剤２４により接続されている。
【０００７】前記圧力検出素子１３上の各々の電極とセ
ンサ回路素子２０の各々の電極パッド２７と、及び前記
センサ回路素子２０各々の電極パッド２７と回路基板２
２上に配置された各々の電極パッド９は、ボンディング
ワイヤー２５，２６により電気的に接続されており、ま
た、前記回路基板２２にリード端子２８が接続され、セ
ンサ出力を回路を通して外部へ出力される。
ンサ回路素子２０の各々の電極パッド２７と、及び前記
センサ回路素子２０各々の電極パッド２７と回路基板２
２上に配置された各々の電極パッド９は、ボンディング
ワイヤー２５，２６により電気的に接続されており、ま
た、前記回路基板２２にリード端子２８が接続され、セ
ンサ出力を回路を通して外部へ出力される。
【０００８】前記センサ回路素子２０と、前記センサ回
路素子２０と回路基板２２間のボンディングワイヤー２
６、及び前記センサ周辺回路素子２０と圧力検出素子１
３間のボンディングワイヤー２５の一部は、各部の保護
のためエポキシ系のコーティング剤２９によって覆われ
おり、また、前記圧力検出素子１３上の固定電極引き出
し用横穴１７は、封止剤３０によって封止される。
路素子２０と回路基板２２間のボンディングワイヤー２
６、及び前記センサ周辺回路素子２０と圧力検出素子１
３間のボンディングワイヤー２５の一部は、各部の保護
のためエポキシ系のコーティング剤２９によって覆われ
おり、また、前記圧力検出素子１３上の固定電極引き出
し用横穴１７は、封止剤３０によって封止される。
【０００９】前記圧力検出素子１３及び、センサ回路素
子２０を配置した回路基板２２は、図２（ａ）に示すよ
うに、基準圧力導入ポート３１を設けた下ケース３２に
封止剤３５を介して配置されており、前記圧力検出素子
内の圧力導入孔１０と、前記回路基板２２内の圧力導入
孔２１、及び前記基準圧力導入ポート３１は連通され
る。また、前記下ケース３２と被測定圧力導入ポート３
３を設けた上ケース３４は、ハーメチックシールによっ
て接続され、センサが完成する。
子２０を配置した回路基板２２は、図２（ａ）に示すよ
うに、基準圧力導入ポート３１を設けた下ケース３２に
封止剤３５を介して配置されており、前記圧力検出素子
内の圧力導入孔１０と、前記回路基板２２内の圧力導入
孔２１、及び前記基準圧力導入ポート３１は連通され
る。また、前記下ケース３２と被測定圧力導入ポート３
３を設けた上ケース３４は、ハーメチックシールによっ
て接続され、センサが完成する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来の圧力センサで
は、圧力検出素子とセンサ回路素子を各々独立して配置
していたため、センサの小型化が困難であり、固定電極
引き出し用横穴の封止及びセンサ回路素子のコーティン
グ等と樹脂のコーティング工程が多く、作製工数がかか
るといった欠点を有していた。
は、圧力検出素子とセンサ回路素子を各々独立して配置
していたため、センサの小型化が困難であり、固定電極
引き出し用横穴の封止及びセンサ回路素子のコーティン
グ等と樹脂のコーティング工程が多く、作製工数がかか
るといった欠点を有していた。
【００１１】本発明は、かかる欠点を除去し、従来より
小型で、かつ、作業工数の少ない、安価な静電容量型圧
力センサを提供することにある。
小型で、かつ、作業工数の少ない、安価な静電容量型圧
力センサを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、圧力検出素子を構成するガラス基板上
に、センサ回路素子をダイレクトボンディングにて配置
し、前記センサ回路素子を樹脂によりコーティングと、
前記圧力検出素子上の固定電極引き出し用横穴の封止を
同じ工程で同時に行うことにより、圧力検出素子とセン
サ回路素子の占有する面積が減り、センサの小型化が可
能になる他、センサ周辺回路素子のコーティングと圧力
検出素子上の固定電極引き出し用横穴の封止が、同時に
行うことができる。よって、従来より小型で、かつ、作
製工数の少ない静電容量型圧力センサを得ることができ
る。
成するために、圧力検出素子を構成するガラス基板上
に、センサ回路素子をダイレクトボンディングにて配置
し、前記センサ回路素子を樹脂によりコーティングと、
前記圧力検出素子上の固定電極引き出し用横穴の封止を
同じ工程で同時に行うことにより、圧力検出素子とセン
サ回路素子の占有する面積が減り、センサの小型化が可
能になる他、センサ周辺回路素子のコーティングと圧力
検出素子上の固定電極引き出し用横穴の封止が、同時に
行うことができる。よって、従来より小型で、かつ、作
製工数の少ない静電容量型圧力センサを得ることができ
る。
【００１３】即ち、本発明は、ダイヤフラム部を有する
シリコン基板と、固定電極を形成したガラス基板とを接
合して構成された圧力検出素子と、該圧力検出素子から
の信号を処理するセンサ回路素子と回路基板とで構成さ
れる静電容量型圧力センサにおいて、前記センサ回路素
子は、圧力検出素子を構成するガラス基板上に配置され
ており、圧力検出素子の各々の電極端子とセンサ回路素
子の一方の複数の電極パッドとは、直接電気的に接続さ
れており、センサ回路素子の他方の複数の電極パッドと
回路基板は、ボンディングワイヤーで電気的に接続さ
れ、一方、センサ回路素子は、樹脂によりコーティング
され、前記圧力検出素子は、弾力性のある接着剤により
回路基板に固定されることを特徴とする静電容量型圧力
センサである。
シリコン基板と、固定電極を形成したガラス基板とを接
合して構成された圧力検出素子と、該圧力検出素子から
の信号を処理するセンサ回路素子と回路基板とで構成さ
れる静電容量型圧力センサにおいて、前記センサ回路素
子は、圧力検出素子を構成するガラス基板上に配置され
ており、圧力検出素子の各々の電極端子とセンサ回路素
子の一方の複数の電極パッドとは、直接電気的に接続さ
れており、センサ回路素子の他方の複数の電極パッドと
回路基板は、ボンディングワイヤーで電気的に接続さ
れ、一方、センサ回路素子は、樹脂によりコーティング
され、前記圧力検出素子は、弾力性のある接着剤により
回路基板に固定されることを特徴とする静電容量型圧力
センサである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態によ
る静電容量型圧力センサについて、実施例に基づき説明
する。
る静電容量型圧力センサについて、実施例に基づき説明
する。
【００１５】
【実施例】本発明の静電容量型圧力センサの構成につい
ての説明は、図２を用いて説明した従来の技術と、ほぼ
同様の部分については省略し、本発明のポイントとなる
部分に付いてのみ詳細に説明する。
ての説明は、図２を用いて説明した従来の技術と、ほぼ
同様の部分については省略し、本発明のポイントとなる
部分に付いてのみ詳細に説明する。
【００１６】図１は、本発明の実施の形態による圧力検
出素子を示す図であり、図１（ａ）は断面図、図１
（ｂ）は上面図である。
出素子を示す図であり、図１（ａ）は断面図、図１
（ｂ）は上面図である。
【００１７】図１において、センサ回路素子２０は、圧
力検出素子１３を構成するガラス基板１２上に配置さ
れ、圧力検出素子２０の各々の電極(可動電極パッド１
９、固定電極引き出し用パターン１８)とセンサ回路素
子２０上の各々の電極パッド（図中では図示しないが、
センサ回路素子２０の裏側にある）及びセンサ回路基板
接続用パッド８は、はんだボール等を用いたダイレクト
ボンッディンにより電気的に接続されている。前記セン
サ回路素子２０と回路基板２２に配置された各々の電極
パッド９は、基板接続用の電極パッド８を介して、ボン
ディングワイヤー２６で電気的に接続されている。前記
圧力検出素子１３は、樹脂性コーティング剤２９により
コーティングされ、また同工程により前記圧力検出素子
１３上の固定電極引き出し用横穴１７も封止される。
力検出素子１３を構成するガラス基板１２上に配置さ
れ、圧力検出素子２０の各々の電極(可動電極パッド１
９、固定電極引き出し用パターン１８)とセンサ回路素
子２０上の各々の電極パッド（図中では図示しないが、
センサ回路素子２０の裏側にある）及びセンサ回路基板
接続用パッド８は、はんだボール等を用いたダイレクト
ボンッディンにより電気的に接続されている。前記セン
サ回路素子２０と回路基板２２に配置された各々の電極
パッド９は、基板接続用の電極パッド８を介して、ボン
ディングワイヤー２６で電気的に接続されている。前記
圧力検出素子１３は、樹脂性コーティング剤２９により
コーティングされ、また同工程により前記圧力検出素子
１３上の固定電極引き出し用横穴１７も封止される。
【００１８】前記センサ回路素子２０を配置した圧力検
出素子１３は、弾力性のある接着剤２３により前記回路
基板２２に固定される。
出素子１３は、弾力性のある接着剤２３により前記回路
基板２２に固定される。
【００１９】よって、圧力検出素子１３を構成するガラ
ス基板１２上に、センサ回路素子２０をダイレクトボン
ディングにて配置するため、圧力検出素子１３とセンサ
回路素子２０の占有する面積が減り、センサの小型化が
可能になる。また、前記センサ回路素子２０を樹脂によ
りコーティングすると同時に、前記圧力検出素子１３上
の固定電極引き出し用横穴１７の封止を行うことができ
るため、作業工数を少なくすることができる。
ス基板１２上に、センサ回路素子２０をダイレクトボン
ディングにて配置するため、圧力検出素子１３とセンサ
回路素子２０の占有する面積が減り、センサの小型化が
可能になる。また、前記センサ回路素子２０を樹脂によ
りコーティングすると同時に、前記圧力検出素子１３上
の固定電極引き出し用横穴１７の封止を行うことができ
るため、作業工数を少なくすることができる。
【００２０】以上、説明したように、圧力検出素子を構
成するガラス基板上に、センサ回路素子をダイレクトボ
ンディングにて配置し、前記センサ回路素子を樹脂コー
ティングと、前記圧力検出素子上の固定電極引き出し用
横穴の封止を同じ工程で同時に行うことにより、工程数
を減少できるとともに、圧力検出素子とセンサ回路素子
の占有する面積が減り、センサの小型化が可能になる。
成するガラス基板上に、センサ回路素子をダイレクトボ
ンディングにて配置し、前記センサ回路素子を樹脂コー
ティングと、前記圧力検出素子上の固定電極引き出し用
横穴の封止を同じ工程で同時に行うことにより、工程数
を減少できるとともに、圧力検出素子とセンサ回路素子
の占有する面積が減り、センサの小型化が可能になる。
【００２１】
【発明の効果】以上、本発明によれば、従来より小型
で、かつ、作業工数の少ない、安価な静電容量型圧力セ
ンサを提供することができる。
で、かつ、作業工数の少ない、安価な静電容量型圧力セ
ンサを提供することができる。
【図１】本発明の実施の形態による静電容量型圧力セン
サを示す図。図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は一部を
拡大した断面図、図１（ｃ）は、上面図。
サを示す図。図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は一部を
拡大した断面図、図１（ｃ）は、上面図。
【図２】従来の圧力センサを示す図。図２（ａ）は断面
図、図２（ｂ）は一部を拡大した断面図、図２（ｃ）は
上面図。
図、図２（ｂ）は一部を拡大した断面図、図２（ｃ）は
上面図。
８ 回路基板用パット゛ ９ 電極パッド １０ 圧力導入孔 １１ シリコン基板 １２ ガラス基板 １３ 圧力検出素子 １４ ダイアフラム部 １５ 固定電極 １６ キャビティー部 １７ （固定電極引き出し用）横穴 １８ （固定電極引き出し用）パターン １９ 可動電極パッド ２０ センサ回路素子 ２１ 圧力導入孔（センサ回路基板内） ２２ 回路基板 ２３ （シリコーンゴム等の）接着剤 ２４ （エポキシ等の）接着剤 ２５ （圧力検出素子とセンサ回路素子間の）ボンデ
ィングワイヤー ２６ （センサ回路素子と回路基板間の）ボンディン
グワイヤー ２７ 電極パッド ２８ リード端子 ２９ コーティング剤 ３０ 封止剤 ３１ 基準圧力導入ポート ３２ 下ケース ３３ 被測定圧力導入ポート ３４ 上ケース
ィングワイヤー ２６ （センサ回路素子と回路基板間の）ボンディン
グワイヤー ２７ 電極パッド ２８ リード端子 ２９ コーティング剤 ３０ 封止剤 ３１ 基準圧力導入ポート ３２ 下ケース ３３ 被測定圧力導入ポート ３４ 上ケース
Claims (1)
- 【請求項１】 ダイヤフラム部を有するシリコン基板
と、固定電極を形成したガラス基板とを接合して構成さ
れた圧力検出素子と、該圧力検出素子からの信号を処理
するセンサ回路素子と回路基板とで構成される静電容量
型圧力センサにおいて、前記センサ回路素子は、圧力検
出素子を構成するガラス基板上に配置されており、圧力
検出素子の各々の電極端子とセンサ回路素子の一方の複
数の電極パッドとは、直接電気的に接続されており、セ
ンサ回路素子の他方の複数の電極パッドと回路基板は、
ボンディングワイヤーで電気的に接続され、一方、セン
サ回路素子は、樹脂によりコーティングされ、前記圧力
検出素子は、弾力性のある接着剤により回路基板に固定
されることを特徴とする静電容量型圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8734699A JP2000283870A (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 静電容量型圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8734699A JP2000283870A (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 静電容量型圧力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000283870A true JP2000283870A (ja) | 2000-10-13 |
Family
ID=13912321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8734699A Pending JP2000283870A (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 静電容量型圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000283870A (ja) |
-
1999
- 1999-03-30 JP JP8734699A patent/JP2000283870A/ja active Pending
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