JP2006023191A - Pressure sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ターミナルを有するケースに圧力検出素子を設け、ターミナルと圧力検出素子とを電気的に接続するとともに、圧力検出素子に圧力媒体が直接導入されるようになっている圧力センサに関する。 The present invention relates to a pressure sensor in which a pressure detection element is provided in a case having a terminal, the terminal and the pressure detection element are electrically connected, and a pressure medium is directly introduced into the pressure detection element.
従来より、ケースと、ケースの一端側に設けられた圧力検出素子と、ケースに設けられ、一端部がケースの一端側に突出するターミナルと、圧力検出素子のパッドとターミナルの一端部とを電気的に接続するボンディングワイヤとを備える圧力センサが提案されている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）
このような圧力センサにおいては、圧力検出素子をメタルダイアフラムで覆い、メタルダイアフラム内にオイル等の圧力伝達媒体を封止することで、圧力検出素子を圧力媒体から保護するとともに、メタルダイアフラムにて圧力媒体の圧力を受圧し、圧力伝達媒体を介して圧力検出素子へ伝達していた。
Conventionally, a case, a pressure detection element provided on one end of the case, a terminal provided on the case and having one end projecting to one end of the case, a pad of the pressure detection element, and one end of the terminal are electrically connected. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
In such a pressure sensor, the pressure detection element is covered with a metal diaphragm, and a pressure transmission medium such as oil is sealed in the metal diaphragm so that the pressure detection element is protected from the pressure medium and the pressure is detected by the metal diaphragm. The pressure of the medium is received and transmitted to the pressure detection element via the pressure transmission medium.
図４は、このようなメタルダイアフラムを有する従来の圧力センサの一般的な構成を示す概略断面図である。 FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a general configuration of a conventional pressure sensor having such a metal diaphragm.
この圧力センサにおいては、ケースとしてのコネクタケース１０と圧力導入部材としてのハウジング３０とが組み合わされている。コネクタケース１０の一端側の表面（図４中、下方側の端面）には凹部１１が形成されている。
In this pressure sensor, a
この凹部１１には、圧力検出素子２０が、図示しない接着剤を介して配設されている。ここでは、圧力検出素子２０は、台座２１に一体化されて、コネクタケース１０に搭載されている。また、コネクタケース１０には、複数個の金属製棒状のターミナル１２が設けられている。
The
各ターミナル１２の一端側（図４中、下方端側）の端部は、圧力検出素子２０の搭載領域の周囲において凹部１１の底面から突出している。そして、各ターミナル１２の突出部の先端面と圧力検出素子２０とは、ワイヤボンディングにより形成されたアルミニウムからなるワイヤ１３を介して結線され電気的に接続されている。
An end portion on one end side (the lower end side in FIG. 4) of each
そして、凹部１１内には、圧力検出素子２０、ターミナル１２、ワイヤ１３を覆うように液体としてのオイル１５が充填されている。このオイル１５は、フッ素オイル等よりなり、主として圧力伝達媒体として機能するものである。
The
次に、ハウジング３０は、たとえばステンレス（ＳＵＳ）等の金属材料よりなる。このハウジング３０は、一端側（図４中の上方端側）に開口部３１を有するとともに、他端側（図４中の下方端側）に外部から圧力媒体が導入される圧力導入孔３２を有する。この圧力媒体は、たとえば上記したエアコンの冷媒や自動車の燃料、エンジンオイル等である。
Next, the
そして、ハウジング３０には、その開口部３１にコネクタケース１０の一端側（図４中の下端側）が挿入された状態で、凹部１１を覆うようにコネクタケース１０に、かしめなどにより組み付けられている。
The
さらに、ハウジング３０の一端側には、メタルダイアフラム３４が設けられ、金属製の押さえ部材（リングウェルド）３５を介して溶接などにより、ハウジング３０に対して固定されている。それにより、メタルダイアフラム３４はその周辺部がハウジング３０に固定された状態となり、オイル１５を封止しつつ凹部１１と圧力導入孔３２とを区画している。
Furthermore, a
こうして組み合わせられたケース１０とハウジング３０において、コネクタケース１０の凹部１１とメタルダイアフラム３４との間で、オイル１５が封入されている。そして、このオイル１５が封入された室が、圧力検出室４０として構成されている。
In the
また、圧力検出室４０の外周囲には、環状の溝（Ｏリング溝）４１が形成され、この溝４１内には、圧力検出室４０を気密封止するためのＯリング４２が配設されている。そして、Ｏリング４２は、コネクタケース１０と押さえ部材３５とにより挟まれて押圧されており、これによって、Ｏリング４２はメタルダイアフラム３４とともに圧力検出室４０を封止する役割を果たしている。
An annular groove (O-ring groove) 41 is formed in the outer periphery of the
かかる圧力センサ１００は、たとえば、ハウジング３０のネジ部３３を介して、車両の適所に取り付けられる。そして、外部からの圧力媒体が、ハウジング３０の圧力導入孔３２を介して圧力センサ内に導入される。
Such a
すると、導入された圧力がメタルダイアフラム３４に印加され、メタルダイアフラム３４には応力が発生する。この応力は、圧力検出室４０内のオイル１５を介して、センサチップ２０へ伝達され、センサチップ２０の受圧面に印加される。
Then, the introduced pressure is applied to the
そして、印加された圧力に応じた電気信号がセンサ信号として、センサチップ２０から出力される。このセンサ信号は、センサチップ２０からワイヤ１３、ターミナル１２を介して、外部回路などへ伝達される。
ところで、上記したような従来の圧力センサは、たとえば自動車に搭載され、エアコンの冷媒圧や自動車の燃料噴射系の燃料圧を検出する圧力センサ等に適用できる。 By the way, the conventional pressure sensor as described above is mounted on, for example, an automobile and can be applied to a pressure sensor that detects a refrigerant pressure of an air conditioner or a fuel pressure of a fuel injection system of the automobile.
ここにおいて、本発明者らは、コストダウンを目的として、この種の圧力センサにおいてメタルダイアフラムを廃止した構造を検討している。しかしながら、メタルダイアフラムを廃止した場合、エアコンの冷媒や自動車の燃料、エンジンオイルなどの圧力媒体が直接、圧力検出素子に導入される。 Here, for the purpose of cost reduction, the present inventors are examining a structure in which the metal diaphragm is eliminated in this type of pressure sensor. However, when the metal diaphragm is abolished, a pressure medium such as air conditioner refrigerant, automobile fuel, and engine oil is directly introduced into the pressure detecting element.
圧力媒体中には、たとえば酸化性のガスや液体などが含有されており、圧力検出素子に直接圧力媒体が接触した場合、圧力検出素子のパッドや当該パッドとターミナルとを接続するＡｌワイヤが腐食する懸念がある。 The pressure medium contains, for example, oxidizing gas or liquid, and when the pressure medium is in direct contact with the pressure detection element, the pad of the pressure detection element and the Al wire connecting the pad and the terminal are corroded. There are concerns.
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、ターミナルを有するケースに圧力検出素子を設け、ターミナルと圧力検出素子とを電気的に接続してなる圧力センサにおいて、圧力検出素子に圧力媒体が直接導入されるようにした場合に、圧力検出素子のパッドや電位接続部を構成するボンディングワイヤの腐食を極力回避できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems. In a pressure sensor in which a pressure detection element is provided in a case having a terminal and the terminal and the pressure detection element are electrically connected, a pressure medium is provided in the pressure detection element. It is an object of the present invention to avoid the corrosion of bonding wires constituting the pads of the pressure detection elements and the potential connection portions as much as possible when they are directly introduced.
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ケース（１０）と、ケース（１０）の一端側に設けられた圧力検出素子（２０）と、ケース（１０）に設けられ一端部がケース（１０）の一端側に突出するターミナル（１２）と、圧力検出素子（２０）のパッド（２３）とターミナル（１２）の一端部とを電気的に接続するボンディングワイヤ（１３）とを備える圧力センサにおいて、圧力検出素子（２０）に圧力媒体が直接導入されるようになっており、圧力検出素子（２０）のパッド（２３）はコーティング部材（２４）により被覆され保護されており、ボンディングワイヤ（１３）はＡｕからなることを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the case (10), the pressure detection element (20) provided on one end side of the case (10), and one end portion provided on the case (10) are provided. A terminal (12) protruding toward one end of the case (10), and a bonding wire (13) for electrically connecting the pad (23) of the pressure detecting element (20) and one end of the terminal (12). In the pressure sensor provided, the pressure medium is directly introduced into the pressure detection element (20), and the pad (23) of the pressure detection element (20) is covered and protected by the coating member (24), The bonding wire (13) is made of Au.
それによれば、圧力検出素子（２０）のパッド（２３）はコーティング部材（２４）により被覆され保護されており、圧力媒体にさらされることはない。また、ボンディングワイヤ（１３）は従来のＡｌよりも耐食性に優れたＡｕからなるものとしている。 According to this, the pad (23) of the pressure detecting element (20) is covered and protected by the coating member (24) and is not exposed to the pressure medium. The bonding wire (13) is made of Au, which has better corrosion resistance than conventional Al.
そのため、本発明によれば、ターミナル（１２）を有するケース（１０）に圧力検出素子（２０）を設け、ターミナル（１２）と圧力検出素子（２０）とをボンディングワイヤ（１３）にて電気的に接続してなる圧力センサにおいて、圧力検出素子（２０）に圧力媒体が直接導入されるようにした場合でも、圧力検出素子（２０）のパッド（２３）やボンディングワイヤ（１３）の腐食を極力回避することができる。 Therefore, according to the present invention, the pressure detection element (20) is provided in the case (10) having the terminal (12), and the terminal (12) and the pressure detection element (20) are electrically connected by the bonding wire (13). Even in the case where the pressure medium is directly introduced into the pressure detection element (20), the pad (23) of the pressure detection element (20) and the bonding wire (13) are corroded as much as possible. It can be avoided.
請求項２に記載の発明では、ケース（１０）と、ケース（１０）の一端側に設けられた圧力検出素子（２０）と、ケース（１０）に設けられ一端部がケース（１０）の一端側に突出するターミナル（１２）とを備える圧力センサにおいて、圧力検出素子（２０）に圧力媒体が直接導入されるようになっており、圧力検出素子（２０）は、そのパッド（２３）が設けられている面をケース（１０）側へ対向させて配置され、パッド（２３）とターミナル（１２）の一端部とがバンプ（２５）を介して電気的に接続されていることを特徴としている。 In the invention according to claim 2, the case (10), the pressure detection element (20) provided on one end side of the case (10), and one end portion provided on the case (10) is one end of the case (10). In the pressure sensor including the terminal (12) protruding to the side, the pressure medium is directly introduced into the pressure detection element (20), and the pad (23) is provided in the pressure detection element (20). The pad (23) and one end of the terminal (12) are electrically connected via bumps (25), with the surface being disposed facing the case (10) side. .
それによれば、圧力検出素子（２０）のパッド（２３）が設けられている面をケース（１０）側へ対向させて配置しているから、圧力媒体が向かってくる方向に対して、圧力検出素子（２０）のパッド設置面が直接正対しない形となる。 According to this, since the surface on which the pad (23) of the pressure detection element (20) is provided is arranged facing the case (10) side, pressure detection is performed in the direction in which the pressure medium is directed. The pad mounting surface of the element (20) does not face directly.
また、本発明では、パッド（２３）とターミナル（１２）との電気的接続は、ボンディングワイヤではなくバンプ（２５）にて行っているため、ボンディングワイヤの腐食という問題は回避される。 Further, in the present invention, the electrical connection between the pad (23) and the terminal (12) is made by the bump (25) instead of the bonding wire, so that the problem of corrosion of the bonding wire is avoided.
そのため、本発明によれば、ターミナル（１２）を有するケース（１０）に圧力検出素子（２０）を設け、ターミナル（１２）と圧力検出素子（２０）とを電気的に接続してなる圧力センサにおいて、圧力検出素子（２０）に圧力媒体が直接導入されるようにした場合でも、圧力検出素子（２０）のパッド（２３）やボンディングワイヤの腐食という問題を極力回避することができる。 Therefore, according to the present invention, the pressure sensor (20) is provided in the case (10) having the terminal (12), and the pressure sensor (20) is electrically connected to the terminal (12). However, even when the pressure medium is directly introduced into the pressure detection element (20), the problem of corrosion of the pad (23) of the pressure detection element (20) and the bonding wire can be avoided as much as possible.
ここで、請求項３に記載の発明のように、請求項２に記載の圧力センサにおいては、バンプ（２５）は、はんだまたはＡｕめっきからなるものにできる。 Here, as in the invention described in claim 3, in the pressure sensor described in claim 2, the bump (25) can be made of solder or Au plating.
また、請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３に記載の圧力センサにおいて、圧力検出素子（２０）のパッド（２３）は、Ａｌからなるものであることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the pressure sensor according to the first to third aspects, the pad (23) of the pressure detecting element (20) is made of Al.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other are given the same reference numerals in the drawings in order to simplify the description.
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る圧力センサ１００の全体概略断面構成を示す図であり、図２は、図１中の圧力センサ１００における圧力検出素子２０の近傍部の拡大図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an overall schematic cross-sectional configuration of a
この圧力センサ１００は、たとえば自動車に搭載され、エアコンの冷媒圧や自動車の燃料噴射系の燃料圧を検出する圧力センサ等に適用できる。
The
本圧力センサ１００においては、ケースとしてのコネクタケース１０と圧力導入部材としてのハウジング３０とが組み合わされている。
In the
コネクタケース１０は、本例では、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）やＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂を型成形することにより作られ、略円柱状をなしている。このコネクタケース１０の一端側の表面（図１中、下方側の端面）には凹部１１が形成されている。
In this example, the
この凹部１１には、圧力検出素子としてのセンサチップ２０が接着剤２２ａを介して配設されている。本例のセンサチップ２０は、受圧面としてのダイヤフラム２１（図２参照）を有し、このダイヤフラム２１が受けた圧力を電気信号に変換し、この電気信号をセンサ信号として出力する半導体ダイヤフラム式のものである。
A
より具体的には、図２に示されるように、センサチップ２０は、表面（図２中の下面）がダイヤフラム２１の受圧面となっている。そして、このダイヤフラム２１は、センサチップ２０の裏面（図２中の上面）の一部をエッチングなどにより除去することで凹部を形成し、この凹部の底部として形成されるものである。
More specifically, as shown in FIG. 2, the surface of the sensor chip 20 (the lower surface in FIG. 2) is a pressure receiving surface of the
そして、センサチップ２０は、ガラス等よりなる台座２２に陽極接合等により一体化されている。ここで、センサチップ２０の裏面の凹部は、センサチップ２０と台座２２との間で気密に封止され、たとえば真空などの基準圧力室として構成されている。
The
そして、台座２２と一体化されたセンサチップ２０は、この台座２２を凹部１１の底面に接着剤２２ａで接着することで、コネクタケース１０に搭載されている。
The
また、図１、図２に示されるように、コネクタケース１０には、センサチップ２０と外部の回路等とを電気的に接続するための複数個の金属製棒状のターミナル（コネクタピン）１２が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
本例では、ターミナル１２は黄銅にＮｉメッキ、Ａｕメッキ等のメッキ処理を施した材料よりなり、インサートモールドによりコネクタケース１０と一体に成形されることによりコネクタケース１０内にて保持されている。
In this example, the terminal 12 is made of a material obtained by plating brass with Ni plating, Au plating or the like, and is held in the
各ターミナル１２の一端側（図１中、下方端側）の端部は、センサチップ２０の搭載領域の周囲において凹部１１の底面から突出している。
An end portion on one end side (the lower end side in FIG. 1) of each terminal 12 protrudes from the bottom surface of the
そして、図２に示されるように、各ターミナル１２の突出部の先端面とセンサチップ２０のパッド２３とは、ワイヤボンディングにより形成されたボンディングワイヤ１３を介して結線され電気的に接続されている。
As shown in FIG. 2, the front end surface of the protruding portion of each terminal 12 and the
ここで、センサチップ２０のパッド２３は、センサチップ２０の表面に設けられたものであり、たとえばＡｌ（アルミニウム）をスパッタリング法や蒸着法などにて成膜してなるものである。本例ではパッド２３はＡｌからなる。また、ボンディングワイヤ１３はＡｕ（金）からなるものである。
Here, the
図２に示されるように、このセンサチップ２０の表面においてパッド２３とボンディングワイヤ１３との接続部は、コーティング部材２４により被覆され保護されている。つまり、圧力検出素子であるセンサチップ２０のパッド２３はコーティング部材２４により被覆され保護されている。
As shown in FIG. 2, the connection portion between the
このコーティング部材２４は、たとえば、ポリアミドやポリイミド等の樹脂をディッピングしたり、パリレン等を蒸着したりすることにより形成されたものであり、その厚さは、たとえば１０μｍ以下とできる。このコーティング部材２４の配設は、センサチップ２０のパッド２３とボンディングワイヤ１３とを接続した後に行うものである。
The coating
また、図１に示されるように、各ターミナル１２の突出部の周囲には、コネクタケース１０とターミナル１２との隙間を封止するためのシール剤１４が設けられている。このシール剤１４は、たとえばシリコン系樹脂よりなるもので、このシール剤１４により、もし、ターミナル１２が突出する凹部１１の底面部分に隙間があっても、その隙間は封止される。
Further, as shown in FIG. 1, a sealing
一方、コネクタケース１０の他端側（図１中、上方端側）は、ターミナル１２における上記突出部とは反対側の他端側を、例えばワイヤハーネス等の外部配線部材（図示せず）を介して上記外部回路（車両のＥＣＵ等）に電気的に接続するための接続部１６となっている。こうして、センサチップ２０と外部との間の信号の伝達は、ワイヤ１３およびターミナル１２を介して行われるようになっている。
On the other hand, the other end side (the upper end side in FIG. 1) of the
次に、ハウジング３０は、たとえばステンレス（ＳＵＳ）等の金属材料よりなる。このハウジング３０は、一端側（図１中の上方端側）に開口部３１を有するとともに、他端側（図１中の下方端側）に外部から圧力媒体が導入される圧力導入孔３２を有する。この圧力媒体は、たとえば上記したエアコンの冷媒や自動車の燃料、エンジンオイル等である。
Next, the
また、ハウジング３０の他端側の外面には、圧力センサ１００を自動車の適所、たとえば、エアコンの冷媒配管や自動車の燃料配管、エンジンブロック等の箇所に固定するためのネジ部３３が形成されている。
The outer surface of the other end of the
そして、ハウジング３０には、その開口部３１にコネクタケース１０の一端側（図１中の下端側）が挿入された状態で、凹部１１を覆うようにコネクタケース１０に組み付けられている。ここで、ハウジング３０の一端側の端部３０ａがコネクタケース１０にかしめ固定されている。
And the
さらに、ハウジング３０の一端側には、環状の溝（Ｏリング溝）４０が形成され、この溝４０内には、ハウジング３０とコネクタケース１０との間を気密に封止するためのＯリング４１が配設されている。このＯリング４１は、たとえばシリコンゴム等の弾性材料よりなる。
Furthermore, an annular groove (O-ring groove) 40 is formed on one end side of the
次に、上記圧力センサ１００の製造方法について述べる。ターミナル１２がインサート成形されたコネクタケース１０を用意する。シリコン系樹脂等よりなる接着剤を用いて、コネクタケース１０の凹部１１内へ、センサチップ２０を台座２２を介して接着し固定する。
Next, a method for manufacturing the
そして、凹部１１内へシール剤１４を注入し、シール剤１４を各ターミナル１２の周囲へ行き渡らせた後、硬化させる。次に、Ａｕのワイヤボンディングを行って、各ターミナル１２の突出部の先端面とセンサチップ２０とをワイヤ１３で結線する。
Then, the
このように、センサチップ２０のパッド２３とボンディングワイヤ２３とを接続した後、センサチップ２０の表面においてパッド２３とボンディングワイヤ１３との接続部を、コーティング部材２４により被覆する。具体的には、上述したが、ポリアミドやポリイミド等の樹脂のディッピングや、パリレン等の蒸着によりコーティング部材２４を形成することができる。
As described above, after the
続いて、ハウジング３０を用意し、Ｏリング４１を介してハウジング３０の開口部３１をコネクタケース１０の一端部に嵌合させる。次に、ハウジング３０の端部３０ａをコネクタケース１０にかしめることにより、ハウジング３０とコネクタケース１０と一体化する。
Subsequently, the
こうして、コネクタケース１０とハウジング３０との組合せ固定がなされ、図１に示される圧力センサ１００が完成する。
In this way, the
かかる圧力センサ１００の基本的な圧力検出動作について述べる。圧力センサ１００は、たとえば、ハウジング３０のネジ部３３を介して、車両の適所に取り付けられる。そして、外部からの圧力媒体（上記したエアコンの冷媒や自動車の燃料、エンジンオイル等）が、ハウジング３０の圧力導入孔３２を介して圧力センサ１００内に導入される。
A basic pressure detection operation of the
すると、導入された圧力が、センサチップ２０の受圧面であるダイヤフラム２１に印加される。そして、印加された圧力に応じた電気信号がセンサ信号として、センサチップ２０から出力される。このセンサ信号は、センサチップ２０からボンディングワイヤ１３、ターミナル１２を介して、上記外部回路へ伝達される。以上が、圧力センサ１００における基本的な圧力検出動作である。
Then, the introduced pressure is applied to the
ところで、本実施形態によれば、ケース１０と、ケース１０の一端側に設けられた圧力検出素子としてのセンサチップ２０と、ケース１０に設けられ一端部がケース１０の一端側に突出するターミナル１２と、圧力検出素子２０のパッド２３とターミナル１２の一端部とを電気的に接続するボンディングワイヤ１３とを備える圧力センサにおいて、圧力検出素子２０に圧力媒体が直接導入されるようになっており、圧力検出素子２０のパッド２３はコーティング部材２４により被覆され保護されており、ボンディングワイヤ１３はＡｕからなることを特徴とする圧力センサ１００が提供される。
By the way, according to the present embodiment, the
それによれば、圧力検出素子２０のパッド２３はコーティング部材２４により被覆され保護されており、圧力媒体にさらされることはない。また、ボンディングワイヤ１３は従来のＡｌよりも耐食性に優れたＡｕからなるものとしている。
Accordingly, the
そのため、本実施形態によれば、ターミナル１２を有するケース１０に圧力検出素子２０を設け、ターミナル１２と圧力検出素子２０とをボンディングワイヤ１３にて電気的に接続してなる圧力センサにおいて、圧力検出素子２０に圧力媒体が直接導入されるようにした場合でも、圧力検出素子２０のパッド２３やボンディングワイヤ１３の腐食を極力回避することができる。
Therefore, according to this embodiment, in the pressure sensor in which the
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係る圧力センサの要部概略断面構成を示す図である。本実施形態は、上記図１に示される圧力センサにおいて、圧力検出素子２０の配置形態、電気接続形態を変形したものである。上記実施形態との相違点を中心に述べる。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a diagram showing a schematic cross-sectional configuration of a main part of a pressure sensor according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the arrangement of the
上記実施形態では、圧力検出素子であるセンサチップ２０の受圧面すなわち表面を圧力媒体が向かってくる方向に正対して配置させていた。
In the above-described embodiment, the pressure receiving surface, that is, the surface of the
それに対して、本実施形態では、図３に示されるように、センサチップ２０の受圧面すなわち表面をケース１０の凹部１１の底面に向け、センサチップ２０の裏面および台座２２を圧力媒体が向かってくる方向に正対して配置させている。
On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 3, the pressure receiving surface, that is, the surface of the
それにより、センサチップ２０のパッド２３が設けられている面すなわちパッド設置面をケース１０側へ対向させて配置した形になる。そして、パッド２３とターミナル１２の一端部とがバンプ２５を介して電気的に接続されている。
Accordingly, the surface of the
ここで、バンプ２５は、はんだや金メッキなどの耐食性に優れた導電性接続材料からなる。また、シール剤１４から突出するターミナル１２の部分とバンプ２５とを足し合わせた高さは、センサチップ２０の表面に圧力媒体が入り込んで充分に圧力検出が可能な程度の高さとする。
Here, the
本実施形態の圧力センサは、たとえば次のようにして製造できる。パッド設置面をケース１０に向け且つパッド２３とターミナル１２との間にバンプ２５を介在させた状態で、台座２２と一体化したセンサチップ２０を、凹部１１に挿入する。そして、バンプ２５のリフローを行うなどにより、パッド２３とターミナル１２とをバンプ２５を介して接合する。
The pressure sensor of this embodiment can be manufactured as follows, for example. The
その後は、凹部１１内へのシール剤１４の注入および硬化、コネクタケース１０とハウジング３０とのＯリング４１を介した組み付けを行うことにより、本実施形態の圧力センサを完成させることができる。
Thereafter, the pressure sensor of the present embodiment can be completed by injecting and curing the
かかる本実施形態の圧力センサにおいても、外部からの圧力媒体が、ハウジング３０の圧力導入孔３２を介して圧力センサ１００内に導入されると、導入された圧力が、センサチップ２０の受圧面であるダイヤフラム２１に印加される。
Also in the pressure sensor of this embodiment, when an external pressure medium is introduced into the
そして、印加された圧力に応じた電気信号がセンサ信号として、センサチップ２０から出力される。このセンサ信号は、センサチップ２０からバンプ２５、ターミナル１２を介して、上記外部回路へ伝達される。これが、本実施形態の圧力センサにおける基本的な圧力検出動作である。
Then, an electrical signal corresponding to the applied pressure is output from the
ところで、本実施形態によれば、ケース１０と、ケース１０の一端側に設けられた圧力検出素子としてのセンサチップ２０と、ケース１０に設けられ一端部がケース１０の一端側に突出するターミナル１２とを備える圧力センサにおいて、圧力検出素子２０に圧力媒体が直接導入されるようになっており、圧力検出素子２０は、そのパッド２３が設けられている面をケース１０側へ対向させて配置されており、パッド２３とターミナル１２の一端部とがバンプ２５を介して電気的に接続されていることを特徴とする圧力センサが提供される。
By the way, according to the present embodiment, the
それによれば、圧力検出素子２０のパッド２３が設けられている面をケース１０側へ対向させて配置しているから、圧力媒体が向かってくる方向に対して、圧力検出素子２０のパッド設置面が直接正対しない形となる。
According to this, since the surface on which the
たとえば、上記図４に示される従来の圧力センサでは、メタルダイヤフラム３４を廃止した場合、圧力検出素子２０のパッド設置面が、圧力媒体が向かってくる方向に正対する形となる。その場合、次々と流れてくる圧力媒体によってパッドの腐食が促進される懸念がある。それに比べて、本実施形態では、パッドの腐食は抑制できる。
For example, in the conventional pressure sensor shown in FIG. 4, when the
また、本実施形態では、パッド２３とターミナル１２との電気的接続は、ボンディングワイヤではなくバンプ２５にて行っているため、ボンディングワイヤの腐食という問題は回避される。
In the present embodiment, since the electrical connection between the
そのため、本実施形態によれば、ターミナル１２を有するケース１０に圧力検出素子２０を設け、ターミナル１２と圧力検出素子２０とを電気的に接続してなる圧力センサにおいて、圧力検出素子２０に圧力媒体が直接導入されるようにした場合であっても、圧力検出素子２０のパッド２３やボンディングワイヤの腐食という問題を極力回避することができる。
Therefore, according to the present embodiment, in the pressure sensor in which the
（他の実施形態）
なお、ケースは、一端側に圧力検出素子を設置できるとともにターミナルを有し、さらに一端側にターミナルの一端部が突出しているものであればよく、上記コネクタケースに限定されるものではない。
(Other embodiments)
Note that the case is not limited to the connector case as long as the pressure detection element can be installed on one end side, a terminal is provided, and one end portion of the terminal protrudes on one end side.
また、圧力検出素子は、上記半導体ダイヤフラム式のものに限定されるものではなく、受けた圧力を電気信号に変換し、この電気信号をセンサ信号として出力できるものであればよい。 Further, the pressure detection element is not limited to the semiconductor diaphragm type, and may be any element that can convert the received pressure into an electric signal and output the electric signal as a sensor signal.
１０…ケースとしてのコネクタケース、１２…ターミナル、
１３…ボンディングワイヤ、２０…圧力検出素子としてのセンサチップ、
２３…センサチップのパッド、２４…コーティング部材、２５…バンプ。
10 ... Connector case as a case, 12 ... Terminal,
13 ... bonding wire, 20 ... sensor chip as pressure detecting element,
23 ... Pads of sensor chip, 24 ... Coating member, 25 ... Bump.
Claims (4)
前記ケース（１０）の一端側に設けられた圧力検出素子（２０）と、
前記ケース（１０）に設けられ、一端部が前記ケース（１０）の一端側に突出するターミナル（１２）と、
前記圧力検出素子（２０）のパッド（２３）と前記ターミナル（１２）の一端部とを電気的に接続するボンディングワイヤ（１３）とを備える圧力センサにおいて、
前記圧力検出素子（２０）に圧力媒体が直接導入されるようになっており、
前記圧力検出素子（２０）のパッド（２３）はコーティング部材（２４）により被覆され保護されており、
前記ボンディングワイヤ（１３）はＡｕからなることを特徴とする圧力センサ。 Case (10);
A pressure detection element (20) provided on one end side of the case (10);
A terminal (12) provided in the case (10) and having one end projecting toward one end of the case (10);
In the pressure sensor comprising a bonding wire (13) for electrically connecting the pad (23) of the pressure detection element (20) and one end of the terminal (12),
A pressure medium is directly introduced into the pressure detecting element (20);
The pad (23) of the pressure detection element (20) is covered and protected by a coating member (24),
The pressure sensor, wherein the bonding wire (13) is made of Au.
前記ケース（１０）の一端側に設けられた圧力検出素子（２０）と、
前記ケース（１０）に設けられ、一端部が前記ケース（１０）の一端側に突出するターミナル（１２）とを備える圧力センサにおいて、
前記圧力検出素子（２０）に圧力媒体が直接導入されるようになっており、
前記圧力検出素子（２０）は、そのパッド（２３）が設けられている面を前記ケース（１０）側へ対向させて配置され、前記パッド（２３）と前記ターミナル（１２）の一端部とがバンプ（２５）を介して電気的に接続されていることを特徴とする圧力センサ。 Case (10);
A pressure detection element (20) provided on one end side of the case (10);
A pressure sensor provided on the case (10) and having a terminal (12) whose one end protrudes toward one end of the case (10);
A pressure medium is directly introduced into the pressure detecting element (20);
The pressure detecting element (20) is arranged with the surface on which the pad (23) is provided facing the case (10) side, and the pad (23) and one end of the terminal (12) are arranged. A pressure sensor characterized in that it is electrically connected via a bump (25).
The pressure sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the pad (23) is made of Al.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004201817A JP2006023191A (en) | 2004-07-08 | 2004-07-08 | Pressure sensor |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2004201817A JP2006023191A (en) | 2004-07-08 | 2004-07-08 | Pressure sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006023191A true JP2006023191A (en) | 2006-01-26 |
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ID=35796561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2004201817A Withdrawn JP2006023191A (en) | 2004-07-08 | 2004-07-08 | Pressure sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006023191A (en) |
-
2004
- 2004-07-08 JP JP2004201817A patent/JP2006023191A/en not_active Withdrawn
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| A761 | Written withdrawal of application |
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