JP2002162306A - 圧力センサモジュール - Google Patents

圧力センサモジュール

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JP2002162306A
JP2002162306A JP2000360693A JP2000360693A JP2002162306A JP 2002162306 A JP2002162306 A JP 2002162306A JP 2000360693 A JP2000360693 A JP 2000360693A JP 2000360693 A JP2000360693 A JP 2000360693A JP 2002162306 A JP2002162306 A JP 2002162306A
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semiconductor pressure
sensor module
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Kazunari Kuzuhara
一功 葛原
Shigenari Takami
茂成 高見
Michihiko Ueda
充彦 植田
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 センサの信頼性を向上させた圧力センサモジ
ュールを提供する。 【解決手段】 圧力を検出する機能を有してなる半導体
圧力センサ部1と、該半導体圧力センサ部1を制御する
機能を有してなるIC部2と、前記半導体圧力センサ部
1の特性補正を行うトリミング機能を有してなるROM
搭載部3の少なくとも3つのチップ部分を備えてなり、
前記半導体圧力センサ部1と、前記IC部2と、前記R
OM搭載部3とをパッケージに搭載する圧力センサモジ
ュールにおいて、前記IC部2と前記ROM搭載部3と
を覆うように樹脂4で封止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧力を検出する圧
力センサモジュールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体圧力センサ部1と、IC部2と、
ROM搭載部3の3つのチップ部分をパッケージに搭載
した従来の圧力センサモジュールの一例を図3に示す。
図3(a)は、圧力センサモジュールの断面図であり、
図3(b)は、圧力センサモジュールのカバー部7を取
り除いた状態の上面図である。合成樹脂製のボディ部6
及びカバー部7を有してなるパッケージ内に、半導体圧
力センサ部1と、IC部2と、半導体圧力センサ部1の
特性補正を行うトリミング機能を有してなるROM搭載
部3とがボディ部6のチップ搭載面6aの各々異なる場
所に搭載、実装される構成である。
【0003】まず、半導体圧力センサ部1について述べ
る。図3(a)の拡大図に示すように、半導体基板(シ
リコン基板)の一主表面がエッチングされることによ
り、薄肉構造のダイヤフラム部1aが形成されている。
このダイヤフラム部1aの面に、撓みにより抵抗値が変
化するピエゾ抵抗1cや金属からなる電極1dを形成し
て、外部の圧力によるダイヤフラム部1aの変位や撓み
を、抵抗値の変化や、静電容量の変化として、圧力を検
知する方法がとられている。なお、ここでは特に検知方
法は限定されない。
【0004】上述のように、パッケージはボディ部6及
びカバー部7を有してなり、略箱型に形成されたボディ
部6の底部からは略円筒型に形成された第1圧力導入孔
9aを有してなる圧力導入管9が形成されている。半導
体圧力センサ部1は、ボディ部6とカバー部7とから形
成される空間部8内部でカバー部7に対面するチップ搭
載面6a上に、ダイヤフラム部1aを含まない支持部1
bを図1(a)に示すように第1圧力導入孔9aを囲む
形で配設されている。なお、半導体圧力センサ部1の下
部とチップ搭載面6aより上面である部分とで形成され
る空間は、半導体圧力センサ部1のダイヤフラム部1a
に圧力を導入するための第2圧力導入孔9bを形成して
いる。
【0005】ここで、第2圧力導入孔9bと第1圧力導
入孔9aとは、同一中心線上にあり、被圧力検出流体の
圧力は、第1圧力導入孔9a及び第2圧力導入孔9bを
通りダイヤフラム部1aに導かれる。これによりダイヤ
フラム部1aが応力を受け、ダイヤフラム部1aの変位
により圧力が検出される。
【0006】なお、IC部2は、半導体圧力センサ部1
に隣接し、ROM搭載部3は、IC部2と隣接してチッ
プ搭載面6a上に搭載、実装されている。半導体圧力セ
ンサ部1とIC部2とは、金やアルミニウム等からなる
ボンディングワイヤ10(以降、ワイヤ10と称する)
により電気的接続される。また、IC部2とROM搭載
部3とは、ワイヤ10により電気的接続される。さら
に、別のワイヤ10により半導体圧力センサ部1とイン
サート成形により植設されボディ部6に設けられたリー
ド11とが電気的接続され、ROM搭載部3とリード1
1とが電気的接続される。また、半導体圧力センサ部1
のダイヤフラム部1a上面には、JCR(ジャンクショ
ンコートレジン)等の表面を保護するゼリー状の封止樹
脂30が設けられている。
【0007】このワイヤ10の配線状況を図3(b)に
示す。ここで、半導体圧力センサ部1は、ダイヤフラム
部1aの変位をピエゾ抵抗1cの抵抗値変化で検知して
圧力信号を検出する方式を例にあげている。半導体圧力
センサ部1の中央部つまりダイヤフラム部1aの上面部
位の近傍には4個のピエゾ抵抗1cが配置されている。
更に、半導体圧力センサ部1周辺には、圧力信号を出力
するため及び、ピエゾ抵抗1cを有して形成される回路
に電圧を印加する等の制御を行うための電極1dが形成
されている。この半導体圧力センサ部1の電極1dと、
IC部2の電極2aとをワイヤ10により電気的接続す
るとともに、IC部2の電極2aと、ROM搭載部3の
電極3aとをワイヤ10により電気的接続を行う。
【0008】また、半導体圧力センサ部1の電極1dと
リード11との電気的接続並びに、IC部2の電極2a
とリード11との電気的接続を行う。
【0009】以上のような構成と電気配線により、第1
圧力導入孔9aに伝わる被測定流体の圧力は、半導体圧
力センサ部1で検知され、この検知された圧力信号はI
C部2で信号処理されて、リード11により外部回路
(図示せず)に出力される。半導体圧力センサ部1は、
IC部2で制御され、ROM搭載部3でソフト的な特性
補正(電子トリミング)が行われる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な圧力センサモジュールは、IC部2とROM搭載部3
の保護が十分ではないために、IC部2とROM搭載部
3の上面にほこりがたまったり、金属部分にさびが発生
するなどしてセンサの信頼性に問題があった。
【0011】本発明は上記問題点を改善するためになさ
れたものであり、センサの信頼性を向上させた圧力セン
サモジュールを提供することを目的とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の圧力セ
ンサモジュールは、圧力を検出する機能を有してなる半
導体圧力センサ部1と、該半導体圧力センサ部1を制御
する機能を有してなるIC部2と、前記半導体圧力セン
サ部1の特性補正を行うトリミング機能を有してなるR
OM搭載部3の少なくとも3つのチップ部分を備えてな
り、前記半導体圧力センサ部1と、前記IC部2と、前
記ROM搭載部3とをパッケージに搭載する圧力センサ
モジュールにおいて、前記IC部2と前記ROM搭載部
3とを覆うように樹脂4で封止することを特徴とするも
のである。
【0013】また、請求項2に記載の圧力センサモジュ
ールは、圧力を検出する機能を有してなる半導体圧力セ
ンサ部1と、該半導体圧力センサ部1を制御する機能を
有してなるIC部2と、前記半導体圧力センサ部の特性
補正を行うトリミング機能を有してなるROM搭載部3
の少なくとも3つのチップ部分を備えてなり、前記半導
体圧力センサ部1と、前記IC部2と、前記ROM搭載
部3とをパッケージに搭載する圧力センサモジュールに
おいて、少なくとも前記IC部2と前記ROM搭載部3
とを積層してなる積層部20を有してなり、前記積層部
20を覆うように樹脂4で封止することを特徴とするも
のである。
【0014】また、請求項3に記載の圧力センサモジュ
ールは、請求項1又は請求項2に記載の発明において、
前記半導体圧力センサ部1と、前記IC部2及び前記R
OM搭載部3とを分離する堰部5を有してなり、前記樹
脂4が前記堰部5を超えて流れ出るのを阻止することを
特徴とするものである。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の前提部分を図3
に基づいて説明するが、詳細の説明は前述しているため
省略する。
【0016】図3は、ボディ部6及びカバー部7を有し
てなるパッケージ内に、半導体圧力センサ部1と、IC
部2と、半導体圧力センサ部1の特性補正を行うトリミ
ング機能を有してなるROM搭載部3とがボディ部6の
チップ搭載面6aの各々異なる場所に搭載、実装される
構成である圧力センサモジュールを示している。パッケ
ージの材質は、PPS、PBT、LCP等の合成樹脂で
ある。圧力導入管9の一部を構成する第1圧力導入孔9
aに伝わる被測定流体の圧力は、半導体圧力センサ部1
で検知され、この検知された圧力信号はIC部2で信号
処理されて、リード11により外部回路(図示せず)に
出力される。また、半導体圧力センサ部1は、IC部2
で制御され、ROM搭載部3でソフト的な特性補正(電
子トリミング)が行われる。
【0017】以下、本発明の第1実施形態を図1に基づ
いて説明する。図1は本発明の第1実施形態に係る圧力
センサモジュールを示す図である。図1(a)は、圧力
センサモジュールの断面図であり、図1(b)は、圧力
センサモジュールのカバー部7を取り除いた状態の上面
図である。
【0018】第1実施形態の圧力センサモジュールは、
図1に示すように、図3で示した従来の圧力センサモジ
ュールにおいて、半導体圧力センサ部1と、IC部2と
の間に堰部5を設けてなる構成になっている。堰部5
は、パッケージの材質と同じPPS、PBT、LCP等
の合成樹脂を使用する。樹脂4は、エポキシ樹脂等の熱
硬化性の液状の樹脂を用い、樹脂4をIC部2とROM
搭載部3とにわたるように流し込み、その後加熱して硬
化させる。
【0019】かかる圧力センサモジュールにあっては、
IC部2とROM搭載部3の保護が十分に行え、センサ
の信頼性が向上する。また、堰部5を設けることで、I
C部2とROM搭載部3とにわたり流し込む液状の樹脂
4が、半導体圧力センサ部1に流れることを防止できる
ため、樹脂4を無駄なく効果的に利用できる。
【0020】ここで、堰部5の高さは、IC部2とRO
M搭載部3にわたって設ける樹脂4の上面よりも高い方
が、樹脂4が半導体圧力センサ部1に流れることを防止
でき、IC部2とROM搭載部3にわたって効率的に樹
脂封止できるため好ましい。
【0021】なお、IC部2、ROM搭載部3の位置関
係は、特に第1実施形態に示したものに限るものではな
く、ROM搭載部3が半導体圧力センサ部1に隣接する
構成であっても勿論よい。なお、この場合には、堰部5
は、ROM搭載部3と半導体圧力センサ部1との間に設
ける構成になる。
【0022】次に、本発明の第2実施形態を図2に基づ
いて説明する。図2は本発明の第2実施形態に係る圧力
センサモジュールを示す図である。図2(a)は、圧力
センサモジュールの断面図であり、図2(b)は、圧力
センサモジュールのカバー部7を取り除いた状態の上面
図である。IC部2及びROM搭載部3の構成以外は第
1実施形態と同様であるため、共通部分の説明は省略す
る。
【0023】ボディ部6のチップ搭載面6aの異なる場
所に半導体圧力センサ部1とIC部2とを搭載、実装
し、更にIC部2上に、ROM搭載部3を積層して積層
部20を形成する。
【0024】第1実施形態同様、堰部5は、パッケージ
の材質と同じPPS、PBT、LCP等の合成樹脂を使
用する。樹脂4は、エポキシ樹脂等の熱硬化性の液状の
樹脂を用い、樹脂4をIC部2とROM搭載部3とにわ
たるように流し込み、その後加熱して硬化させる。
【0025】かかる圧力センサモジュールにあっては、
IC部2とROM搭載部3の保護が十分に行え、センサ
の信頼性が向上する。また、IC部2上にROM搭載部
を積層するようにして搭載、実装することで実装面積が
小さくなり、圧力センサモジュールの小型化がはかれ
る。また、堰部5を設けることで、前記IC部と前記R
OM搭載部とが互いに重なるように積層された部分を覆
うように流し込む液状の樹脂4が、半導体圧力センサ部
1に流れることを防止できるため、樹脂4を無駄なく効
果的に利用できる。
【0026】なお、IC部2、ROM搭載部3の位置関
係は、特に第1実施形態に示したものに限るものではな
く、ROM搭載部3上にIC部2を積層する構成であっ
ても勿論よい。
【0027】また、第1実施形態と同様に、堰部5の高
さは、積層部20に設ける樹脂4の上面よりも高い方
が、樹脂4が半導体圧力センサ部1に流れることを防止
でき、積層部20を効率的に樹脂封止できるため好まし
い。
【0028】なお、本発明は上記の実施形態の圧力セン
サモジュールに限定されるものではなく、特許請求の範
囲の請求項に記載する内容の範囲で、各種の変形が可能
であり、本発明はこれらの全てを含むものである。
【0029】
【発明の効果】上記のように本発明に係る請求項1に記
載の圧力センサモジュールにあっては、圧力を検出する
機能を有してなる半導体圧力センサ部と、該半導体圧力
センサ部を制御する機能を有してなるIC部と、前記半
導体圧力センサ部の特性補正を行うトリミング機能を有
してなるROM搭載部の少なくとも3つのチップ部分を
備えてなり、前記半導体圧力センサ部と、前記IC部
と、前記ROM搭載部とをパッケージに搭載する圧力セ
ンサモジュールにおいて、前記IC部と前記ROM搭載
部とを覆うように樹脂で封止するようにしたもので、前
記IC部と前記ROM搭載部の保護が十分に行え、セン
サの信頼性が向上するという効果を奏する。
【0030】また、請求項2に記載の圧力センサモジュ
ールにあっては、圧力を検出する機能を有してなる半導
体圧力センサ部と、該半導体圧力センサ部を制御する機
能を有してなるIC部と、前記半導体圧力センサ部の特
性補正を行うトリミング機能を有してなるROM搭載部
の少なくとも3つのチップ部分を備えてなり、前記半導
体圧力センサ部と、前記IC部と、前記ROM搭載部と
をパッケージに搭載する圧力センサモジュールにおい
て、少なくとも前記IC部と前記ROM搭載部とを積層
してなる積層部を有してなり、前記積層部を覆うように
樹脂で封止するようにしたもので、前記IC部と前記R
OM搭載部の保護が十分に行え、センサの信頼性が向上
するという効果を奏する。また、前記IC部と前記RO
M搭載部とを積層することで実装面積が小さくなり、圧
力センサモジュールの小型化がはかれるという効果を奏
する。
【0031】また、請求項3に記載の圧力センサモジュ
ールにあっては、請求項1又は請求項2に記載の発明に
おいて、前記半導体圧力センサ部と、前記IC部及び前
記ROM搭載部とを分離する堰部を有してなり、前記樹
脂が前記堰部を超えて流れ出るのを阻止するようにした
もので、前記樹脂が半導体圧力センサ部に流れることを
防止し、樹脂を無駄なく効果的に利用できるという効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る圧力センサモジュ
ールを示す図である。
【図2】本発明の第2実施形態に係る圧力センサモジュ
ールを示す図である。
【図3】従来例に係る圧力センサモジュールを示す図で
ある。
【符号の説明】
1 半導体圧力センサ部 2 IC部 3 ROM搭載部 4 樹脂 5 堰部 6 ボディ部 7 カバー部 8 空間部 9 圧力導入管 10 ワイヤ 11 リード 20 積層部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植田 充彦 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Fターム(参考) 2F055 AA40 BB20 CC02 DD05 EE13 EE40 FF38 GG11 GG25 HH11 4M112 AA01 CA12 EA02 EA14 GA01 GA03

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧力を検出する機能を有してなる半導体
    圧力センサ部と、該半導体圧力センサ部を制御する機能
    を有してなるIC部と、前記半導体圧力センサ部の特性
    補正を行うトリミング機能を有してなるROM搭載部の
    少なくとも3つのチップ部分を備えてなり、前記半導体
    圧力センサ部と、前記IC部と、前記ROM搭載部とを
    パッケージに搭載する圧力センサモジュールにおいて、 前記IC部と前記ROM搭載部とを覆うように樹脂で封
    止することを特徴とする圧力センサモジュール。
  2. 【請求項2】 圧力を検出する機能を有してなる半導体
    圧力センサ部と、該半導体圧力センサ部を制御する機能
    を有してなるIC部と、前記半導体圧力センサ部の特性
    補正を行うトリミング機能を有してなるROM搭載部の
    少なくとも3つのチップ部分を備えてなり、前記半導体
    圧力センサ部と、前記IC部と、前記ROM搭載部とを
    パッケージに搭載する圧力センサモジュールにおいて、 少なくとも前記IC部と前記ROM搭載部とを積層して
    なる積層部を有してなり、前記積層部を覆うように樹脂
    で封止することを特徴とする圧力センサモジュール。
  3. 【請求項3】 前記半導体圧力センサ部と、前記IC部
    及び前記ROM搭載部とを分離する堰部を有してなり、
    前記樹脂が前記堰部を超えて流れ出るのを阻止すること
    を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の圧力センサ
    モジュール。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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