JP2015075422A - Pressure sensor - Google Patents

Pressure sensor Download PDF

Info

Publication number
JP2015075422A
JP2015075422A JP2013212779A JP2013212779A JP2015075422A JP 2015075422 A JP2015075422 A JP 2015075422A JP 2013212779 A JP2013212779 A JP 2013212779A JP 2013212779 A JP2013212779 A JP 2013212779A JP 2015075422 A JP2015075422 A JP 2015075422A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
adhesive
sensor
pressure sensor
mpa
sensor unit
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
Application number
JP2013212779A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6131819B2 (en
Inventor
和明 渡邊
Kazuaki Watanabe
和明 渡邊
隆雄 岩城
Takao Iwaki
隆雄 岩城
渡辺 善文
Yoshifumi Watanabe
善文 渡辺
浩平 山口
Kohei Yamaguchi
浩平 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2013212779A priority Critical patent/JP6131819B2/en
Publication of JP2015075422A publication Critical patent/JP2015075422A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6131819B2 publication Critical patent/JP6131819B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the selectivity of an adhesive while suppressing the reduction in detection accuracy.SOLUTION: In the pressure sensor, a joint member 50 formed by mixing a plurality of spherical beads 52 into an adhesive 51 is disposed between a sensor unit 10 and a member 40 to be mounted. The thickness of the adhesive 51 is made thicker than the Young's modulus [MPa] of a 20.7 [μm/MPa] × adhesive.

Description

本発明は、圧力に応じたセンサ信号を出力するセンサ部が被搭載部材に接合部材を介して搭載された圧力センサに関するものである。   The present invention relates to a pressure sensor in which a sensor unit that outputs a sensor signal corresponding to pressure is mounted on a mounted member via a joining member.

従来より、この種の圧力センサとして、次のものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, the following is proposed as this kind of pressure sensor (for example, refer to patent documents 1).

すなわち、この圧力センサでは、センサ部は、圧力に応じたセンサ信号を出力するセンサチップと、台座とが接合されて構成されている。そして、台座のうちセンサチップ側と反対側の面が接合部材を介して被搭載部材に搭載されている。また、接合部材は、接着剤に当該接着剤の厚さを確保するための球状のビーズが混入されている。なお、接合部材は、接着剤の厚さが40μm以上となるように、ビーズの直径が適宜規定されている。   That is, in this pressure sensor, the sensor unit is configured by joining a sensor chip that outputs a sensor signal corresponding to pressure and a pedestal. And the surface on the opposite side to the sensor chip side among the pedestals is mounted on the mounted member via the joining member. In the joining member, spherical beads for ensuring the thickness of the adhesive are mixed in the adhesive. Note that the diameter of the beads of the joining member is appropriately defined so that the thickness of the adhesive is 40 μm or more.

これによれば、接着剤が厚くされているため、被搭載部材から印加される応力を接着剤にて緩和でき、検出精度が低下することを抑制できる。   According to this, since the adhesive is thickened, the stress applied from the mounted member can be relaxed by the adhesive, and the detection accuracy can be prevented from being lowered.

特開平10−170367号公報JP-A-10-170367

しかしながら、上記特許文献1では、接着剤の厚さについては規定されているが、接着剤のヤング率(弾性率)については1MPa以下と記載されているのみである。このため、接着剤の選択性が低く、ひいてはコストの増加に繋がる。   However, in Patent Document 1, the thickness of the adhesive is specified, but the Young's modulus (elastic modulus) of the adhesive is only described as 1 MPa or less. For this reason, the selectivity of the adhesive is low, which leads to an increase in cost.

本発明は上記点に鑑みて、検出精度の低下を抑制しつつ、接着剤の選択性を高くできる圧力センサを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the pressure sensor which can raise the selectivity of an adhesive agent, suppressing the fall of a detection precision in view of the said point.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、一面(20a)側に薄肉のダイヤフラム(22)が形成されていると共にダイヤフラムにゲージ抵抗(23)が形成されたセンサ部(10)と、一面(40a)にセンサ部を搭載する被搭載部材(40)と、センサ部と被搭載部材との間に配置され、センサ部と被搭載部材とを接合する接合部材(50)とを備え、接合部材は、接着剤(51)に球状のビーズ(52)が複数混入されて構成され、接着剤は、厚さが20.7[μm/MPa]×接着剤のヤング率[MPa]より厚くされてい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, a sensor portion (10) in which a thin diaphragm (22) is formed on one surface (20a) side and a gauge resistance (23) is formed on the diaphragm. And a mounted member (40) for mounting the sensor portion on one surface (40a), and a joining member (50) disposed between the sensor portion and the mounted member for joining the sensor portion and the mounted member. The joining member is configured by mixing a plurality of spherical beads (52) in the adhesive (51), and the adhesive has a thickness of 20.7 [μm / MPa] × Young's modulus of the adhesive [MPa]. It is characterized by being thicker.

このように、接着剤は、厚さが20.7[μm/MPa]×接着剤のヤング率[MPa]より厚くなるのであれば、ヤング率が1MPaより高いものでも選択できるため、検出精度が低下することを抑制しつつ、接着剤の選択性を高くできる(図3参照)。   As described above, since the adhesive can be selected even if the thickness is 20.7 [μm / MPa] × Young's modulus [MPa] of the adhesive, even if the Young's modulus is higher than 1 MPa, the detection accuracy is high. The selectivity of the adhesive can be increased while suppressing the decrease (see FIG. 3).

また、請求項2に記載の発明のように、センサ部は、一面にゲージ抵抗と電気的に接続されるパッド(24)が形成されていると共にパッドにボンディングワイヤ(70)が接続されており、接着剤は、厚さが55.6[μm/MPa]×接着剤のヤング率[MPa]より薄くされているものとできる。   Further, as in the invention described in claim 2, the sensor portion has a pad (24) electrically connected to the gauge resistor on one side and a bonding wire (70) connected to the pad. The adhesive can be made thinner than 55.6 [μm / MPa] × Young's modulus [MPa] of the adhesive.

これによれば、ワイヤボンディングを行う際にセンサ部が過大変位することを抑制できる(図3参照)。   According to this, it can suppress that a sensor part carries out an excessive displacement when performing wire bonding (refer FIG. 3).

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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ものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の第1実施形態における圧力センサの断面図である。It is sectional drawing of the pressure sensor in 1st Embodiment of this invention. 図1に示すセンサチップの表面図である。It is a surface view of the sensor chip shown in FIG. 接着剤のヤング率と厚さとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the Young's modulus and thickness of an adhesive agent. 本発明の第2実施形態における圧力センサの断面図である。It is sectional drawing of the pressure sensor in 2nd Embodiment of this invention. 図1に示す台座の裏面図である。It is a reverse view of the base shown in FIG. 本発明の第3実施形態における圧力センサの断面図である。It is sectional drawing of the pressure sensor in 3rd Embodiment of this invention.

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、同一符号を付して説明を行う。   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 will be described with the same reference numerals.

(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態の圧力センサは、自動車用のエアコン冷媒圧センサや吸気圧センサ等に用いられると好適である。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the pressure sensor of this embodiment is preferably used for an air conditioner refrigerant pressure sensor, an intake pressure sensor, or the like for an automobile.

図1に示されるように、圧力センサは、センサ部10がケース40に接合部材50を介して搭載されて構成されている。   As shown in FIG. 1, the pressure sensor is configured such that the sensor unit 10 is mounted on a case 40 via a joining member 50.

センサ部10は、圧力に応じたセンサ信号を出力するセンサチップ20に台座30が接合された構成とされている。   The sensor unit 10 is configured such that a pedestal 30 is joined to a sensor chip 20 that outputs a sensor signal corresponding to pressure.

センサチップ20は、図1および図2に示されるように、矩形板状であり、表面20aが(100)面であるシリコン基板を用いて構成されている。そして、表面20aと反対側の裏面20bに断面矩形状の窪み部21が形成されることで構成される薄肉のダイヤフラム22を有し、このダイヤフラム22にブリッジ回路を構成するようにゲージ抵抗23が形成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the sensor chip 20 has a rectangular plate shape, and is configured using a silicon substrate whose surface 20 a is a (100) plane. And it has the thin-walled diaphragm 22 comprised by forming the hollow part 21 of the cross-section rectangular shape in the back surface 20b on the opposite side to the surface 20a, and the gauge resistance 23 is comprised so that this diaphragm 22 may comprise a bridge circuit. Is formed.

すなわち、本実施形態のセンサチップ20は、ダイヤフラム22に圧力が印加されるとゲージ抵抗23の抵抗値が変化してブリッジ回路の電圧が変化し、この電圧の変化に応じてセンサ信号を出力する半導体ダイヤフラム式のものである。   That is, in the sensor chip 20 of the present embodiment, when pressure is applied to the diaphragm 22, the resistance value of the gauge resistor 23 changes and the voltage of the bridge circuit changes, and a sensor signal is output in accordance with the change of the voltage. Semiconductor diaphragm type.

なお、窪み部21は、断面矩形状でなくてもよく、例えば、断面台形状とされていてもよい。また、図1中におけるセンサチップ20は、図2中のI−I断面に相当している。   In addition, the hollow part 21 does not need to be rectangular in cross section, and may be in a trapezoidal cross section, for example. Moreover, the sensor chip 20 in FIG. 1 is equivalent to the II cross section in FIG.

また、センサチップ20の表面20aには、ダイヤフラム22の外側の領域に図示しない拡散抵抗等を介してゲージ抵抗23と電気的に接続される4個のパッド24が形成されている。本実施形態では、各パッド24は、センサ部10の表面20aの中心に対して点対称となるように形成されている。   Further, on the surface 20a of the sensor chip 20, four pads 24 that are electrically connected to the gauge resistor 23 through a diffusion resistor or the like (not shown) are formed in a region outside the diaphragm 22. In the present embodiment, each pad 24 is formed so as to be point-symmetric with respect to the center of the surface 20 a of the sensor unit 10.

台座30は、センサチップ20と同じ大きさの矩形板状のシリコン基板等で構成され、図1に示されるように、センサチップ20との間に基準圧力室60が構成されるように、表面30aがセンサチップ20の裏面20bと接合されて一体化されている。本実施形態では、基準圧力室60が真空圧となるように、センサチップ20と台座30とが接合されている。   The pedestal 30 is formed of a rectangular plate-like silicon substrate or the like having the same size as the sensor chip 20, and as shown in FIG. 1, the surface of the pedestal 30 is configured so that a reference pressure chamber 60 is formed between the pedestal 30 and the sensor chip 20. 30a is joined and integrated with the back surface 20b of the sensor chip 20. In the present embodiment, the sensor chip 20 and the pedestal 30 are joined so that the reference pressure chamber 60 has a vacuum pressure.

なお、特に図示していないが、センサチップ20と台座30との間には絶縁膜が配置され、センサチップ20と台座30とは電気的に分離されている。また、本実施形態では、センサチップ20の表面20aが本発明のセンサ部の一面に相当し、台座30の裏面30bが本発明のセンサ部の他面に相当している。   Although not particularly illustrated, an insulating film is disposed between the sensor chip 20 and the pedestal 30, and the sensor chip 20 and the pedestal 30 are electrically separated. In the present embodiment, the front surface 20a of the sensor chip 20 corresponds to one surface of the sensor unit of the present invention, and the back surface 30b of the pedestal 30 corresponds to the other surface of the sensor unit of the present invention.

そして、このようなセンサ部10は、台座30の裏面30bがケース40の一面40aと対向するように、ケース40の一面40aに接合部材50を介して搭載されている。そして、センサ部10は、パッド24がケース40の一面40aに形成された配線パターン等とボンディングワイヤ70を介して電気的に接続されている。   The sensor unit 10 is mounted on the one surface 40a of the case 40 via the bonding member 50 so that the back surface 30b of the base 30 faces the one surface 40a of the case 40. In the sensor unit 10, the pad 24 is electrically connected to a wiring pattern or the like formed on the one surface 40 a of the case 40 via a bonding wire 70.

なお、ケース40は、例えば、樹脂が型成形されて構成されたものであり、本実施形態では本発明の被搭載部材に相当している。また、本実施形態の接合部材は、シリコーン系接着剤等の接着剤51に樹脂等の弾性を有する材料で構成された球状のビーズ52が混入されて構成されている。   Note that the case 40 is formed by molding a resin, for example, and corresponds to the mounted member of the present invention in this embodiment. Further, the bonding member of the present embodiment is configured by mixing spherical beads 52 made of an elastic material such as a resin into an adhesive 51 such as a silicone-based adhesive.

以上が本実施形態における圧力センサの基本的な構成である。次に、本実施形態の特徴点である接合部材50の具体的な構成について、図3を参照しつつ説明する。   The above is the basic configuration of the pressure sensor in the present embodiment. Next, a specific configuration of the joining member 50, which is a characteristic point of the present embodiment, will be described with reference to FIG.

このような圧力センサでは、ケース40の影響によるセンサ信号の出力誤差は、接着剤51のヤング率が高くなるほど大きくなると共に接着剤51の厚さが薄くなるほど大きくなる。そして、センサ信号の出力誤差を現状求められる2.5%FS以下にするためには、実験的に次の数式1を満たせばよいことを本発明者らは見出した。   In such a pressure sensor, the output error of the sensor signal due to the influence of the case 40 increases as the Young's modulus of the adhesive 51 increases, and increases as the thickness of the adhesive 51 decreases. Then, the present inventors have found that in order to make the output error of the sensor signal less than or equal to 2.5% FS required at present, it is necessary to experimentally satisfy the following formula 1.

(数1)接着剤の厚さ[μm]>20.7[μm/MPa]×接着剤のヤング率[MPa]
なお、出力誤差の単位である%FSとは、センサ部10の出力電圧誤差を出力電圧のフルスケールにて除算した値である。また、図3は、センサチップ20として、1辺が3.0mmである正方形状であって厚さが0.3mmであり、表面20aが(100)面であるシリコン基板を用い、台座30として、1辺が3.0mmである正方形状であって厚さが0.7mmであるシリコン基板を用いた結果である。
(Equation 1) Adhesive thickness [μm]> 20.7 [μm / MPa] × Adhesive Young's modulus [MPa]
The unit of output error% FS is a value obtained by dividing the output voltage error of the sensor unit 10 by the full scale of the output voltage. FIG. 3 shows a sensor chip 20 that uses a silicon substrate having a square shape with a side of 3.0 mm, a thickness of 0.3 mm, and a surface 20 a having a (100) plane. This is a result of using a silicon substrate having a square shape with a side of 3.0 mm and a thickness of 0.7 mm.

また、このような圧力センサは、センサ部10をケース40の一面40aに接合部材50を介して搭載した後、センサ部10にワイヤボンディングを行ってボンディングワイヤ70を形成することにより、製造される。   Further, such a pressure sensor is manufactured by mounting the sensor unit 10 on the one surface 40a of the case 40 via the bonding member 50 and then performing wire bonding on the sensor unit 10 to form the bonding wire 70. .

ここで、センサ部10にワイヤボンディングを行う際には、ボンディング時にセンサ部10が過大変位を起こさないことが好ましい。そして、ワイヤボンディング性は、接着剤51のヤング率が高くなるほど高くなると共に接着剤51の厚さが薄くなるほど高くなる。このため、センサ部10の過大変位を起こさずにワイヤボンディングを行うためには、実験的に次の数式2を満たせばよいことを本発明者らは見出した。   Here, when wire bonding is performed on the sensor unit 10, it is preferable that the sensor unit 10 does not cause excessive displacement during bonding. And wire bondability becomes so high that the Young's modulus of the adhesive agent 51 becomes high, and it becomes so high that the thickness of the adhesive agent 51 becomes thin. For this reason, the present inventors have found that in order to perform wire bonding without causing excessive displacement of the sensor unit 10, it is sufficient to experimentally satisfy the following formula 2.

(数2)接着剤の厚さ[μm]<55.6[μm/MPa]×接着剤のヤング率[MPa]
なお、過大変位とは、ワイヤボンディングを行うことができないほどセンサ部10が変位することである。また、図3は、周波数を120kHzとしてワイヤボンディングを行ったときの結果である。
(Equation 2) Adhesive thickness [μm] <55.6 [μm / MPa] × Adhesive Young's modulus [MPa]
The excessive displacement is that the sensor unit 10 is displaced so that wire bonding cannot be performed. FIG. 3 shows the results when wire bonding is performed at a frequency of 120 kHz.

つまり、図3中のハッチングを施した部分では、2.5%FSを満たしつつ、ワイヤボンディングを行う際にセンサ部10が過大変位を起こすことを抑制できる。このため、本実施形態の接着剤51の厚さは、20.7[μm/MPa]×接着剤のヤング率[MPa]より厚く、55.6[μm/MPa]×接着剤のヤング率[MPa]より薄くされている。   That is, in the hatched portion in FIG. 3, it is possible to prevent the sensor unit 10 from being excessively displaced during wire bonding while satisfying 2.5% FS. For this reason, the thickness of the adhesive 51 of this embodiment is 20.7 [μm / MPa] × Young's modulus [MPa] of the adhesive 55.6 [μm / MPa] × Young's modulus of the adhesive [ MPa].

以上説明したように、本実施形態では、接着剤51の厚さは、20.7[μm/MPa]×接着剤のヤング率[MPa]より厚くされている。つまり、接着剤51は、厚さが20.7[μm/MPa]×接着剤のヤング率[MPa]より厚くなるのであれば、ヤング率が1MPaより高いものでも選択できる。このため、検出精度が低下することを抑制しつつ、接着剤51の選択性を高くできる。   As described above, in the present embodiment, the thickness of the adhesive 51 is greater than 20.7 [μm / MPa] × Young's modulus [MPa] of the adhesive. That is, the adhesive 51 having a Young's modulus higher than 1 MPa can be selected as long as the thickness is greater than 20.7 [μm / MPa] × Young's modulus [MPa] of the adhesive. For this reason, it is possible to increase the selectivity of the adhesive 51 while suppressing a decrease in detection accuracy.

また、接着剤51の厚さは、55.6[μm/MPa]×接着剤のヤング率[MPa]より薄くされている。このため、ワイヤボンディングを行う際にセンサ部10が過大変位することを抑制できる。   Moreover, the thickness of the adhesive 51 is made thinner than 55.6 [μm / MPa] × Young's modulus [MPa] of the adhesive. For this reason, it is possible to prevent the sensor unit 10 from being excessively displaced when performing wire bonding.

(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して台座30の裏面30bに凸部を形成したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, a convex portion is formed on the back surface 30b of the pedestal 30 with respect to the first embodiment, and the other parts are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.

図4に示されるように、本実施形態では、台座30の裏面30bに凸部31が形成されている。具体的には凸部31は、図4および図5に示されるように、台座30の裏面30bのうちの各パッド24と対向する部分において、裏面30bの中心に対して点対称となるように形成されている。言い換えると、凸部31は、センサ部10の中心を通り、センサチップ20と台座30との積層方向に延びる軸に対して点対称となるように形成されている。   As shown in FIG. 4, in the present embodiment, a convex portion 31 is formed on the back surface 30 b of the pedestal 30. Specifically, as shown in FIGS. 4 and 5, the convex portion 31 is point-symmetric with respect to the center of the back surface 30 b in the portion of the back surface 30 b of the pedestal 30 that faces each pad 24. Is formed. In other words, the convex part 31 is formed so as to be point-symmetric with respect to an axis extending in the stacking direction of the sensor chip 20 and the pedestal 30 through the center of the sensor part 10.

なお、凸部31は、本実施形態では突出方向先端面に向かって先細り形状となるテーパ状とされており、パッド24と対向する部分と異なる部分をエッチングして凹部32を形成することによって構成される。また、本実施形態では、凸部31が本発明の押し潰し手段に相当している。   In this embodiment, the convex portion 31 is tapered so as to taper toward the front end surface in the protruding direction, and is configured by forming a concave portion 32 by etching a portion different from the portion facing the pad 24. Is done. Moreover, in this embodiment, the convex part 31 is equivalent to the crushing means of this invention.

そして、接合部材50に含まれるビーズ52の一部は、凸部31とケース40の一面40aとの間で押し潰されて弾性変形した状態で配置されている。なお、接合部材50に含まれるビーズ52の残部は、接着剤51の厚さが上記数式1を満たすように、台座30の裏面30bとケース40の一面40aとの間で押し潰されることなく配置されている。つまり、本実施形態では、台座30のうちの凸部31が形成されている部分と異なる部分と、ケース40の一面40aとの間隔が接着剤51の厚さとなる。   A part of the beads 52 included in the joining member 50 is arranged in a state of being crushed and elastically deformed between the convex portion 31 and the one surface 40a of the case 40. The remaining part of the beads 52 included in the joining member 50 is arranged without being crushed between the back surface 30b of the base 30 and the one surface 40a of the case 40 so that the thickness of the adhesive 51 satisfies the above formula 1. Has been. That is, in this embodiment, the distance between the portion of the pedestal 30 that is different from the portion where the convex portion 31 is formed and the one surface 40 a of the case 40 is the thickness of the adhesive 51.

これによれば、パッド24の下方に位置するビーズ52は、凸部31とケース40の一面40aとの間で押し潰されて弾性変形した状態で配置されている。このため、接合部材50におけるこの部分の見かけ上のヤング率を高くできる。したがって、ワイヤボンディングを行う際、センサ部10が過大変位することをさらに抑制できる。   According to this, the beads 52 positioned below the pad 24 are arranged in a state of being crushed and elastically deformed between the convex portion 31 and the one surface 40 a of the case 40. For this reason, the apparent Young's modulus of this part in the joining member 50 can be increased. Accordingly, it is possible to further suppress the sensor unit 10 from being excessively displaced when performing wire bonding.

また、本実施形態では、凸部31は、台座30の裏面30bの中心に対して点対称に形成されている。このため、センサ部10がケース40の一面40aに対して傾いて搭載されることを抑制できる。   In the present embodiment, the convex portion 31 is formed point-symmetrically with respect to the center of the back surface 30 b of the pedestal 30. For this reason, it can suppress that the sensor part 10 inclines with respect to the one surface 40a of case 40, and is mounted.

(第3実施形態)
本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して台座30に第1、第2窪み部を形成したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the first and second depressions are formed on the pedestal 30 with respect to the first embodiment, and the other parts are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.

図6に示されるように、本実施形態では、台座30の裏面30bに第1、第2窪み部33、34が形成されている。具体的には、第1窪み部33は、台座30の裏面30bのうちの各パッド24と対向する部分において、裏面30bの中心に対して点対称となるように形成されている。第2窪み部34は、台座30の裏面30bのうちのパッド24と対向する部分と異なる部分に形成され、第1窪み部33より深さが深くされている。   As shown in FIG. 6, in the present embodiment, first and second recessed portions 33 and 34 are formed on the back surface 30 b of the pedestal 30. Specifically, the first depression 33 is formed so as to be point-symmetric with respect to the center of the back surface 30b in a portion of the back surface 30b of the pedestal 30 that faces each pad 24. The second dent portion 34 is formed in a portion of the back surface 30 b of the pedestal 30 that is different from the portion facing the pad 24, and is deeper than the first dent portion 33.

そして、接合部材50に含まれるビーズ52は、第1、第2窪み部33、34にはめ込まれた状態で配置されている。具体的には、第1窪み部33には、ビーズ52がケース40の一面40aとの間で押し潰されて弾性変形した状態で配置されている。また、第2窪み部34には、ビーズ52がケース40の一面40aとの間で押し潰されないように配置されている。つまり、本実施形態では、台座30のうちの第1、第2窪み部33、34が形成されている部分と異なる部分と、ケース40の一面40aとの間隔が接着剤51の厚さとなる。なお、本実施形態では、第1窪み部33が本発明の押し潰し手段に相当している。   And the bead 52 contained in the joining member 50 is arrange | positioned in the state engage | inserted by the 1st, 2nd hollow part 33,34. Specifically, the beads 52 are disposed in the first recess 33 in a state of being crushed and elastically deformed between the first surface 40a of the case 40. Further, the beads 52 are arranged in the second depression 34 so as not to be crushed between the one surface 40 a of the case 40. That is, in this embodiment, the distance between the portion of the pedestal 30 that is different from the portion where the first and second recessed portions 33 and 34 are formed and the one surface 40 a of the case 40 is the thickness of the adhesive 51. In the present embodiment, the first depression 33 corresponds to the crushing means of the present invention.

これによれば、ビーズ52が第1、第2窪み部33、34にはめ込まれて配置されているため、ビーズ52の分布がばらつくことを抑制できる。このため、センサ部10がケース40の一面40aに対して傾くことを抑制できる。   According to this, since the beads 52 are placed in the first and second depressions 33 and 34, the distribution of the beads 52 can be suppressed from varying. For this reason, it can suppress that the sensor part 10 inclines with respect to the one surface 40a of case 40. FIG.

(他の実施形態)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be appropriately changed within the scope described in the claims.

例えば、上記各実施形態において、センサチップ20は表面20aが(100)面であるシリコン基板を用いて構成されているため、回路部が集積されていてもよい。   For example, in each of the embodiments described above, the sensor chip 20 is configured using a silicon substrate whose surface 20a is the (100) plane, and therefore the circuit portion may be integrated.

また、上記第2実施形態では、台座30の裏面30bに凸部31を形成する例を説明したが、ケース40の一面40aに凸部を形成し、この凸部と台座30の裏面30bとの間でビーズ52が押し潰されて弾性変形するようにしてもよい。この場合は、ケース40の一面40aに形成された凸部が本発明の押し潰し手段に相当する。また、台座30の裏面30bおよびケース40の一面40aに凸部を形成するようにしてもよい。   Moreover, in the said 2nd Embodiment, although the example which forms the convex part 31 in the back surface 30b of the base 30 was demonstrated, a convex part is formed in the one surface 40a of the case 40, and this convex part and the back surface 30b of the base 30 are the same. The beads 52 may be crushed between them to be elastically deformed. In this case, the convex portion formed on the one surface 40a of the case 40 corresponds to the crushing means of the present invention. Moreover, you may make it form a convex part in the back surface 30b of the base 30, and one surface 40a of the case 40. FIG.

さらに、上記各実施形態を組み合わせてもよい。例えば、上記第3実施形態を上記第2実施形態に組み合わせ、第1窪み部33を形成する代わりに凸部31を形成してもよい。また、ケース40の一面40aに窪み部を形成してビーズ52の分布がばらつくことを抑制してもよい。   Further, the above embodiments may be combined. For example, the third embodiment may be combined with the second embodiment, and the convex portion 31 may be formed instead of forming the first hollow portion 33. Moreover, you may suppress that distribution of the bead 52 varies by forming a hollow part in the one surface 40a of the case 40.

10 センサ部
20a 一面
22 ダイヤフラム
23 ゲージ抵抗
40 ケース(被搭載部材)
50 接合部材
51 接着剤
52 ビーズ
10 Sensor part 20a One side 22 Diaphragm 23 Gauge resistance 40 Case (mounted member)
50 Bonding member 51 Adhesive 52 Bead

Claims (8)

一面(20a)側に薄肉のダイヤフラム(22)が形成されていると共に前記ダイヤフラムにゲージ抵抗(23)が形成されたセンサ部(10)と、
一面(40a)に前記センサ部を搭載する被搭載部材(40)と、
前記センサ部と被搭載部材との間に配置され、前記センサ部と被搭載部材とを接合する接合部材(50)と、を備え、
前記接合部材は、接着剤(51)に球状のビーズ(52)が複数混入されて構成され、
前記接着剤は、厚さが20.7[μm/MPa]×接着剤のヤング率[MPa]より厚くされていることを特徴とする圧力センサ。
A sensor part (10) in which a thin diaphragm (22) is formed on one surface (20a) side and a gauge resistance (23) is formed on the diaphragm;
A mounted member (40) for mounting the sensor unit on one surface (40a);
A bonding member (50) disposed between the sensor unit and the mounted member, for bonding the sensor unit and the mounted member;
The joining member is configured by mixing a plurality of spherical beads (52) in the adhesive (51),
The pressure sensor is characterized in that the adhesive is thicker than 20.7 [μm / MPa] × Young's modulus [MPa] of the adhesive.
前記センサ部は、前記一面に前記ゲージ抵抗と電気的に接続されるパッド(24)が形成されていると共に前記パッドにボンディングワイヤ(70)が接続されており、
前記接着剤は、厚さが55.6[μm/MPa]×接着剤のヤング率[MPa]より薄くされていることを特徴とする請求項1に記載の圧力センサ。
The sensor part has a pad (24) electrically connected to the gauge resistor on the one surface and a bonding wire (70) connected to the pad.
2. The pressure sensor according to claim 1, wherein the adhesive has a thickness smaller than 55.6 [μm / MPa] × Young's modulus [MPa] of the adhesive.
前記センサ部における一面と反対側の他面(30b)のうち前記パッドと対向する部分および前記被搭載部材の一面のうち前記パッドと対向する部分の少なくとも一方には、押し潰し手段(31、33)が形成されており、
複数の前記ビーズは、弾性を有する材料で構成され、一部が前記押し潰し手段によって弾性変形した状態で配置されていることを特徴とする請求項2に記載の圧力センサ。
Crushing means (31, 33) is provided on at least one of a portion facing the pad of the other surface (30b) opposite to the one surface of the sensor unit and a portion facing the pad of one surface of the mounted member. ) Is formed,
The pressure sensor according to claim 2, wherein the plurality of beads are made of an elastic material, and a part of the beads is arranged in an elastically deformed state by the crushing means.
前記センサ部の他面には、前記押し潰し手段(31)としての前記被搭載部材側に突出する凸部が形成されていることを特徴とする請求項3に記載の圧力センサ。   4. The pressure sensor according to claim 3, wherein a convex portion protruding toward the mounted member as the crushing means (31) is formed on the other surface of the sensor portion. 前記センサ部の他面には、前記押し潰し手段(33)としての第1窪み部が形成されていると共に、前記パッドと対向する部分と異なる部分に前記第1窪み部よりも深さが深くされた第2窪み部(34)が形成され、
複数の前記ビーズは、前記第1、第2窪み部にそれぞれはめ込まれていることを特徴とする請求項3に記載の圧力センサ。
On the other surface of the sensor portion, a first dent portion is formed as the crushing means (33), and a depth different from the portion facing the pad is deeper than the first dent portion. A second recessed portion (34) is formed,
The pressure sensor according to claim 3, wherein the plurality of beads are fitted into the first and second recesses, respectively.
前記押し潰し手段は、前記センサ部の一面における中心を通る軸に対して点対称に形成されていることを特徴とする請求項3ないし5のいずれか1つに記載の圧力センサ。   The pressure sensor according to any one of claims 3 to 5, wherein the crushing means is formed point-symmetrically with respect to an axis passing through the center of one surface of the sensor unit. 前記センサ部は、前記一面が(100)面であるシリコン基板を用いて構成されていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の圧力センサ。   The pressure sensor according to any one of claims 1 to 6, wherein the sensor unit is configured by using a silicon substrate in which the one surface is a (100) surface. 前記センサ部は、回路部が集積されていることを特徴とする請求項7に記載の圧力センサ。
The pressure sensor according to claim 7, wherein the sensor unit is integrated with a circuit unit.
JP2013212779A 2013-10-10 2013-10-10 Pressure sensor Expired - Fee Related JP6131819B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013212779A JP6131819B2 (en) 2013-10-10 2013-10-10 Pressure sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013212779A JP6131819B2 (en) 2013-10-10 2013-10-10 Pressure sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015075422A true JP2015075422A (en) 2015-04-20
JP6131819B2 JP6131819B2 (en) 2017-05-24

Family

ID=53000385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013212779A Expired - Fee Related JP6131819B2 (en) 2013-10-10 2013-10-10 Pressure sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6131819B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017155117A1 (en) * 2016-03-10 2017-09-14 積水化学工業株式会社 Adhesive for semiconductor sensor chip mounting, and semiconductor sensor
JP6293236B1 (en) * 2016-11-01 2018-03-14 三菱電機株式会社 Semiconductor differential pressure sensor and manufacturing method thereof
WO2018235882A1 (en) * 2017-06-23 2018-12-27 株式会社鷺宮製作所 Sensor chip junction structure and pressure sensor
EP3796373A1 (en) * 2019-09-20 2021-03-24 BIOTRONIK SE & Co. KG Circuit board assembly of implantable medical device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53114690A (en) * 1977-03-17 1978-10-06 Yokogawa Hokushin Electric Corp Thin film strain gauge convertor
JPH1144705A (en) * 1997-07-28 1999-02-16 Denso Corp Semiconductor acceleration sensor and its manufacture
JPH11108782A (en) * 1997-10-02 1999-04-23 Denso Corp Semiconductor dynamic quantity sensor
JP2003247903A (en) * 2002-02-21 2003-09-05 Denso Corp Pressure sensor
JP2004163148A (en) * 2002-11-11 2004-06-10 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor pressure sensor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53114690A (en) * 1977-03-17 1978-10-06 Yokogawa Hokushin Electric Corp Thin film strain gauge convertor
JPH1144705A (en) * 1997-07-28 1999-02-16 Denso Corp Semiconductor acceleration sensor and its manufacture
JPH11108782A (en) * 1997-10-02 1999-04-23 Denso Corp Semiconductor dynamic quantity sensor
JP2003247903A (en) * 2002-02-21 2003-09-05 Denso Corp Pressure sensor
JP2004163148A (en) * 2002-11-11 2004-06-10 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor pressure sensor

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017155117A1 (en) * 2016-03-10 2017-09-14 積水化学工業株式会社 Adhesive for semiconductor sensor chip mounting, and semiconductor sensor
US10790217B2 (en) 2016-03-10 2020-09-29 Sekisui Chemical Co., Ltd. Adhesive for semiconductor sensor chip mounting, and semiconductor sensor
JPWO2017155117A1 (en) * 2016-03-10 2018-03-15 積水化学工業株式会社 Adhesive for mounting semiconductor sensor chip and semiconductor sensor
US10679925B2 (en) 2016-03-10 2020-06-09 Sekisui Chemical Co., Ltd. Adhesive for semiconductor mounting, and semiconductor sensor
US10260976B2 (en) 2016-11-01 2019-04-16 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor differential pressure sensor and manufacturing method of the same
JP2018072229A (en) * 2016-11-01 2018-05-10 三菱電機株式会社 Semiconductor differential pressure sensor and method of manufacturing the same
JP6293236B1 (en) * 2016-11-01 2018-03-14 三菱電機株式会社 Semiconductor differential pressure sensor and manufacturing method thereof
DE102017209858B4 (en) 2016-11-01 2024-02-29 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor differential pressure sensor and manufacturing method thereof
JP2019007815A (en) * 2017-06-23 2019-01-17 株式会社鷺宮製作所 Joint structure of sensor chip, and pressure sensor
WO2018235882A1 (en) * 2017-06-23 2018-12-27 株式会社鷺宮製作所 Sensor chip junction structure and pressure sensor
US10955305B2 (en) 2017-06-23 2021-03-23 Saginomiya Seisakusho, Inc. Sensor chip junction structure and pressure sensor
EP3796373A1 (en) * 2019-09-20 2021-03-24 BIOTRONIK SE & Co. KG Circuit board assembly of implantable medical device
US11147164B2 (en) 2019-09-20 2021-10-12 Biotronik Se & Co. Kg Printed circuit board assembly of an implantable medical device

Also Published As

Publication number Publication date
JP6131819B2 (en) 2017-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6024481B2 (en) Semiconductor pressure sensor
JP6131819B2 (en) Pressure sensor
JP5291979B2 (en) Pressure sensor, manufacturing method thereof, and electronic component including the pressure sensor
JP6051873B2 (en) Physical quantity sensor and manufacturing method thereof
CN104620604A (en) Acoustic transducer
JP2007227794A (en) Electronic device
JP5658477B2 (en) Pressure sensor
JP5974595B2 (en) Semiconductor sensor and manufacturing method thereof
JP2002350260A (en) Semiconductor pressure sensor
JP7000440B2 (en) Micrometer mechanical force interface
JP2006349613A (en) Capacitive detection type acceleration sensor
KR101573367B1 (en) Piezoresistive typed ceramic pressure sensor
WO2017002306A1 (en) Pressure sensor
JP6044368B2 (en) Physical quantity sensor
JP2009265012A (en) Semiconductor sensor
JP5899939B2 (en) Semiconductor pressure sensor and manufacturing method thereof
JP5541208B2 (en) Mechanical quantity sensor
JP6044302B2 (en) Mechanical quantity sensor and manufacturing method thereof
JP2017223643A (en) Pressure sensor
JP2016048217A (en) Pressure sensor
JP2011191103A (en) Force sensor and method of manufacturing the same
JP6424780B2 (en) Dynamic quantity sensor
JP2016053508A (en) Pressure sensor
WO2017217150A1 (en) Pressure sensor
JP2006153516A (en) Acceleration sensor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160331

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170110

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170227

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: 20170321

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170403

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6131819

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees