[0007]したがって、本発明の実施形態は、自動組み立てプロセスおよびツールの使用を容易にすることができる圧力センサおよび関連する構造を提供することができる。本発明の例示的な実施形態は、これらの自動組み立てプロセスおよびツールの使用を容易にするために、圧力センサと、ボンドワイヤまたは他のワイヤなどの相互接続ワイヤを圧力センサボンドパッドにアライメントするための構造と、を含む圧力センサシステムを提供することができる。
[0008]本発明のこれらおよび他の例示的な実施形態では、複数のワイヤを同一平面上の配置で互いに接合することができ、ワイヤの間隔は圧力センサ上のボンドパッドの間隔と一致することができる。これは、本発明のこれらおよび他の実施形態における様々なアライメント構造を使用して達成することができる。これらのアライメント構造は、ワイヤコーム、スペーサ、個々のワイヤまたはワイヤ群の周囲の絶縁層、および他の構造を含むことができる。
[0009]本発明のこれらおよび他の例示的な実施形態は、圧力センサ、ワイヤ、およびワイヤを圧力センサのボンドパッドにアライメントするためのワイヤコームを含む圧力センサシステムを提供することができる。ワイヤは裸ワイヤでもよいし、あるいはそれらの長さの一部に沿って絶縁されてもよい。ワイヤは、ワイヤコームの頂部、底部、または側面(またはそれらの組み合わせ)に沿ってスロットに挿入されてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、ワイヤはワイヤコーム内の通路を通して挿入することができる。スロットまたは通路は、圧力センサのボンドパッドの間隔と一致するように間隔があけられてもよい。スロットまたは通路は、ボンドパッドが配置されている圧力センサの表面のトポロジーにさらに一致してもよい。典型的にはこのトポロジーは平面的であってもよいが、他のトポロジーも可能である。ワイヤコームは、ワイヤをボンドパッドに取り付ける際の自動化プロセスおよびツールの使用を容易にするためにワイヤを適所に保持することができる。サイズ上の制約から、ワイヤコームは、圧力センサから分離してそれに直接取り付けなくてもよいが、ワイヤを介して間接的に圧力センサに取り付けてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、ワイヤコームは、例えばボンドパッドの上に配置されたエポキシまたは他のポッティング材料によって圧力センサに直接取り付けてもよい。ワイヤコームは、プラスチック、金属、または他の非導電性または導電性の材料で形成することができる。
[0010]本発明のこれらおよび他の例示的な実施形態は、圧力センサ、ワイヤ、およびワイヤを圧力センサのボンドパッドにアライメントするためのスペーサを含む圧力センサシステムを提供することができる。ワイヤは裸ワイヤでもよいし、あるいはそれらの長さの一部に沿って絶縁されてもよい。スペーサは、ワイヤ間、またはワイヤの間でワイヤの全体もしくは一部の周囲にあってもよい。スペーサは、圧力センサのボンドパッドの間隔に一致する構成でワイヤを保持することができる。スペーサは、ボンドパッドが配置されている圧力センサの表面のトポロジーに一致する構成でワイヤを保持することができる。典型的にはこのトポロジーは平面的であってもよいが、他のトポロジーも可能である。スペーサは、ワイヤをボンドパッドに取り付ける際の自動化プロセスおよびツールの使用を容易にするためにワイヤを適所に保持することができる。サイズ上の制約から、スペーサは、圧力センサから分離してそれに直接取り付けなくてもよいが、ワイヤを介して間接的に圧力センサに取り付けてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、スペーサは、例えばボンドパッドの上に配置されたエポキシまたは他のポッティング材料によって圧力センサに直接取り付けてもよい。スペーサは、プラスチック、金属、または他の非導電性または導電性の材料で形成することができる。
[0011]本発明のこれらおよび他の例示的な実施形態は、圧力センサ、ワイヤ、および各ワイヤの周りの絶縁層を含む圧力センサシステムを提供することができる。1つまたは複数のワイヤは、修正された絶縁層を有することができる。ワイヤが圧力センサのボンドパッドにアライメントするように絶縁層を修正することができる。ワイヤはそれらの長さの一部に沿って絶縁されてもよい。既存の絶縁層は、ワイヤが互いに隣接して配置され、結果として圧力センサのボンドパッドの間隔と一致する間隔を有するように修正することができる。すなわち、ワイヤの周りの絶縁層は、厚くすること、薄くすること、平らにすることができ、またはそれらを他の方法で修正することができる。ワイヤをボンドパッドに取り付ける際の自動化プロセスおよびツールの使用を容易にするために、ワイヤを互いに固定することができる。ワイヤは、各ワイヤを囲む絶縁層を互いに接着または溶融することによって互いに固定することができる。例えば、ワイヤの絶縁層が隣接するワイヤの絶縁層に結合するように、ワイヤを加熱および圧延することができる。ワイヤはまた、ボンドパッドが配置されている圧力センサの表面のトポロジーと一致するように配置することができる。典型的には、このトポロジーは平面的であってもよく、ワイヤは同一平面上の配置であってもよいが、他のトポロジーも可能である。サイズの制約のために、ワイヤの周りの絶縁層は圧力センサから離れていてもよく、通常は圧力センサに直接取り付けられなくてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、絶縁層は、例えばボンドパッドの上に配置されたエポキシまたは他のポッティング材料によって圧力センサに直接取り付けてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、1つまたは複数の絶縁層はプラスチック、ポリマー、または他の材料から形成されてもよく、押出成形または他のプロセスによって形成されてもよい。
[0012]本発明のこれらおよび他の例示的な実施形態は、圧力センサ、ワイヤ、および各ワイヤの周りの絶縁層を含む圧力センサシステムを提供することができる。ワイヤは、隣接するワイヤが圧力センサのボンドパッドとアライメントするように形成された絶縁層を有することができる。ワイヤはそれらの長さの一部に沿って絶縁されてもよい。絶縁層は、ワイヤが互いに隣接して配置され、結果として圧力センサのボンドパッドの間隔と一致する間隔を有するように、各ワイヤの周囲に形成されてもよい。すなわち、ワイヤの周りの絶縁層は、ボンドパッドの間隔と一致するワイヤ間の間隔を提供するために必要とされる厚さとすることができる。ワイヤをボンドパッドに取り付ける際の自動化プロセスおよびツールの使用を容易にするために、ワイヤを互いに固定することができる。例えば、ワイヤの絶縁層が隣接するワイヤの絶縁層に結合するように、ワイヤを加熱および圧延することができる。ワイヤはまた、ボンドパッドが配置されている圧力センサの表面のトポロジーと一致するように配置することができる。典型的にはこのトポロジーは平面的であってもよいが、他のトポロジーも可能である。サイズの制約のために、ワイヤの周りの絶縁層は圧力センサから離れていてもよく、通常は圧力センサに直接取り付けられなくてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、絶縁層は、例えばボンドパッドの上に配置されたエポキシまたは他のポッティング材料によって圧力センサに直接取り付けてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、1つまたは複数の絶縁層はプラスチック、ポリマー、または他の材料から形成されてもよく、押出成形または他のプロセスによって形成されてもよい。
[0013]本発明のこれらおよび他の例示的な実施形態は、圧力センサ、ワイヤ、およびワイヤの周りに形成することができる共通絶縁層を含む圧力センサシステムを提供することができる。共通絶縁層は、ワイヤが圧力センサのボンドパッドにアライメントするように形成することができる。ワイヤは、共通絶縁層によってそれらの長さの一部に沿って絶縁されてもよい。例えば、ワイヤは、ボンドパッドの間隔と一致する間隔を有する配置に配置することができる。次に、共通絶縁層をワイヤの周りに形成することができる。共通絶縁層は、自動化装置の使用をさらに容易にするためにワイヤを互いに固定することができる。ワイヤはまた、ボンドパッドが配置されている圧力センサの表面のトポロジーと一致するように配置することができる。典型的にはこのトポロジーは平面的であってもよいが、他のトポロジーも可能である。サイズの制約のために、ワイヤの周りの絶縁層は圧力センサから離れていてもよく、通常は圧力センサに直接取り付けられなくてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、1つまたは複数の絶縁層を、例えばボンドパッドの上に配置されたエポキシまたは他のポッティング材料によって圧力センサに直接取り付けてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、1つまたは複数の絶縁層はプラスチック、ポリマー、または他の材料から形成されてもよく、押出成形または他のプロセスによって形成されてもよい。
[0014]ワイヤを圧力センサボンドパッドに電気的および物理的に接合するために自動化プロセスおよびツールを使用することができる。最初に、絶縁層をワイヤから剥がすことができる。これは、1つまたは複数のレーザを用いて行われてもよいが、熱的手段、化学的手段、または機械的手段、例えば化学エッチングによって達成されてもよい。次に、好ましくはワイヤを傷つけたり曲げたりしないで、あるいは自動組み立てに必要な間隔を破壊することなく、ワイヤの露出した導体を切断することができる。この目的のためにレーザ切断を使用することができる。
[0015]この時点で絶縁されているワイヤの先端は、その後センサのボンドパッドとアライメントされてもよい。ワイヤをボンドパッドに電気的かつ物理的に接合するために様々な方法を使用することができる。第1に、ボンドパッドは、ウェハ製造中にはんだで被覆することができる。次にダイを加熱してはんだを溶融することができ、次にワイヤを溶融はんだと接触させることができる。これが達成されると、熱源を取り除き、はんだを冷却してワイヤ上に硬化させることができる。ワイヤは一度に1つずつ、または一度に2つ以上を取り付けることができ、あるいはすべてのワイヤを単一の操作で取り付けることができる。
[0016]本発明のこれらおよび他の実施形態は、ワイヤをボンドパッドに取り付けるために圧縮接合を使用することができる。本発明のこれらおよび他の実施形態では、2つの狭い間隔で配置された電極をワイヤと接触させることができる。電流は、一方の電極からワイヤを通って第2の電極に流れることができる。電極をワイヤ上に押し下げることができ、熱と圧力の組み合わせがワイヤをボンドパッドに溶接することができる。ワイヤは一度に1つずつ、または一度に2つ以上を取り付けることができ、あるいはすべてのワイヤを単一の操作で取り付けることができる。
[0017]本発明のこれらおよび他の実施形態では、圧着中に、ワイヤに電流が流れない。その代わりに、電流が2つの電極間の高抵抗領域を流れることができ、その結果、熱が発生する。電極をワイヤ上に押し下げることができ、熱と圧力の組み合わせがワイヤをボンドパッドに溶接することができる。ワイヤは一度に1つずつ、または一度に2つ以上を取り付けることができ、あるいはすべてのワイヤを単一の操作で取り付けることができる。
[0018]本発明のこれらおよび他の実施形態は、代わりにワイヤに加えられる熱および圧力に頼ることができる。センサは、ホットプレートまたは他の熱源上に配置することができ、あるいはワイヤがボンドパッド上に押し付けられるときにワイヤの上から熱を加えることができる。ワイヤは一度に1つずつ、または一度に2つ以上を取り付けることができ、あるいはすべてのワイヤを単一の操作で取り付けることができる。
[0019]これらの圧力センサシステムにおけるワイヤおよびボンドパッドは、横方向に対称に配置されてもよい。これにより、組み立て中にワイヤが反転構成または鏡映構成でボンドパッドに取り付けられる可能性がある。この取り付け誤差は、圧力センサシステムの再加工を必要とすることがあり、さらには歩留まりの低下をまねくことさえある。したがって、本発明の実施形態は、非対称のアライメント構造を提供することができる。例えば、ワイヤがワイヤコーム内に保持されている場合、ワイヤコーム内のスロットまたは開口部は横方向に不均一に離間していてもよい。圧力センサ上のボンドパッドはまた、横方向に不均一に離間していてもよい。本発明の他の実施形態では、スペーサはワイヤ間に異なる間隔を提供することができる。本発明のさらに他の実施形態では、ワイヤはそれらの絶縁層に対して不一致な幅を有してもよい。
[0020]ボンドパッドを互いに電気的に絶縁するために、本発明のこれらおよび他の実施形態は、エポキシ、接着剤、シーラント、または他のポッティング材料もしくは物質などの絶縁材料で、ボンドパッドにはんだ付けまたは他の方法で取り付けられたワイヤと共に、圧力センサのボンドパッドを覆うことができる。電気的絶縁層を提供することに加えて、これは、組み立て、出荷および動作中に繊細なはんだ接合の機械的保護を提供することができる。この材料は液体形態で分配され、次いで熱、湿気への暴露、UV照射または同様の技術によって硬化することができる。残念なことに、エポキシまたは他のポッティング材料またはシーラントの流れを制御するのは難しい場合がある。
[0021]したがって、本発明のこれらおよび他の例示的実施形態は、エポキシまたは他のポッティング材料が圧力センサの表面上の1つまたは複数のボンドパッドの上に配置されるときに、エポキシまたは他の接着剤または他のポッティング材料の流れを遮断または制限するためのブロッキング構造を有する圧力センサを提供することができる。ブロッキング構造は、いくつかのボンドパッドと装置識別子または圧力センサ膜(またはその両方)との間にあってもよい。ボンドパッドは、ワイヤボンディング、はんだ付け、溶接、または他の技術を用いて取り付けられ、エポキシまたは他のポッティング材料で覆われてもよい。ブロッキング構造は、装置識別子または圧力センサ膜(またはその両方)がエポキシまたは他のポッティング材料によって覆われることから保護することができる。装置識別子は、日付情報、製造者識別情報、製造現場識別情報、マスク層改訂情報、および他の種類の情報を含むことができる。
[0022]ブロッキング構造は、装置識別子と共にエッチングすることによって形成されるトレンチであってもよい。トレンチおよび装置識別子は、KOHエッチング、レーザエッチング、深反応性イオンエッチング(DRIE)、または他の種類のエッチングを使用してエッチングすることができる。トレンチは、装置識別子といくつかのボンドパッドとの間に配置することができる。ワイヤをボンドパッドに接続した後に、エポキシまたは他のポッティング材料をボンドパッドの上に配置することができる。トレンチは、エポキシまたは他のポッティング材料の流れが装置識別子または圧力センサ膜(またはその両方)に到達するのを中断、遮断、あるいは停止することができる。これは、そうでなければエポキシまたは他のポッティング材料が装置識別子または圧力センサ膜(またはその両方)を覆うのに十分に流れるときに生じ得る損失を防止することによって、歩留まりを向上させることができる。このトレンチはまた、エポキシまたは他のポッティング材料のより一貫した配置と、エポキシまたは他のポッティング材料によるボンドパッドのより一貫した被覆と、をもたらすことができる。
[0023]本発明のこれらおよび他の実施形態では、ブロッキング構造は、ボンドパッドと共にはんだバンプまたは他の技術を形成することによって、堆積、メッキによって形成されるバーであってもよい。バーは、装置識別子または圧力センサ膜(または両方)といくつかのボンドパッドとの間に配置されてもよい。ワイヤをボンドパッドに接続した後に、エポキシまたは他のポッティング材料をボンドパッドの上に配置することができる。トレンチと同様に、バーは、エポキシまたは他のポッティング材料の流れが装置識別子または圧力センサ膜(またはその両方)に到達するのを中断、遮断、あるいは停止することができる。前述のように、これは歩留まりを向上させ、エポキシまたは他のポッティング材料のより一貫した配置と、エポキシまたは他のポッティング材料によるボンドパッドのより一貫した被覆と、をもたらすことができる。
[0024]本発明のこれらおよび他の実施形態では、ブロッキング構造はバーとトレンチの両方、2つ以上のバー、2つ以上のトレンチ、またはそれらの組み合わせを含むことができる。本発明のこれらの実施形態では、バーがトレンチと装置識別子との間にあってもよく、トレンチがバーと装置識別子との間にあってもよく、2つのバーが1つまたは複数のボンドパッドと装置識別子または圧力センサ膜(または両方)との間にあってもよく、あるいは2つのトレンチが1つまたは複数のボンドパッドと装置識別子または圧力センサ膜(またはその両方)との間にあってもよい。また、本発明の他の実施形態では、ブロッキング構造を使用して、他のボンドパッド、センサ膜、圧力センサ内に形成または配置された他の電気部品、または他の構造などの圧力センサ上の他の機構を保護することができる。
[0025]本発明のこれらおよび他の実施形態は、圧力センサが固定具内に保持されているときに使用することができるサイドタブを有する圧力センサを提供することができる。その後に、使用前にサイドタブを分離するか、あるいは取り外すことができる。
[0026]これらのタブは、ボンドパッド近くの圧力センサの各側の延長部として圧力センサと共に形成することができる。本発明の他の実施形態では、それらは圧力センサの別の部分に取り付けてもよい。タブは、さらなる製造中、例えばボンドパッドへのワイヤの取り付け中、およびボンドパッド上へのエポキシもしくは他の接着剤またはポッティング材料もしくは物質の適用中に、圧力センサを定位置に保持するために、固定具内に配置することができる。圧力センサの本体近くのタブに穴を開けるかエッチングすることができる。穴は、KOHエッチング、DRIE、レーザ、または他のエッチング技術を使用してエッチングすることができる。これらの穴はタブの取り外しを容易にすることができる。例えば、本発明の一実施形態では、穴は、サイドタブを圧力センサから外すことを可能にする穿孔として作用することができる。本発明の他の実施形態では、タブは、穴の存在の有無にかかわらず、のこ引き、切断、レーザエッチング、または他の技術によって除去することができる。これらのタブは、圧力センサへのワイヤの取り付けプロセス、ワイヤ上への接着剤またはポッティング材料もしくは物質の塗布、または他の製造工程を改善および単純化することができる。この改善と単純化は、歩留まり損失を減らし、全体的な製造コストを低減することができる。
[0027]本発明のこれらおよび他の実施形態は、使用中にハンドル領域が圧力センサ用のハウジングに接触する可能性が低いハンドル部分を有する圧力センサを提供することができる。具体的には、ハンドルは、使用中にハウジングと接触しないように薄くすることができる。より厚いベース部分は、接着されるか、あるいは接着剤でハウジングの底部に固定されてもよい。より薄いハンドルはまた、ハンドルの下のエポキシまたはポッティング材料の移動を妨げる可能性があり、そうでなければ硬化して圧力センサの感度を低下させる可能性がある。圧力センサのより薄いハンドル部分に膜を形成することができる。圧力センサのより厚いベース部分には、いくつかのボンドパッドを形成することができる。これにより、製造後にハウジングと接触する圧力センサの数を減らすことができ、それによって歩留まりが向上し製造コストが低減する。
[0028]本発明のこれらおよび他の実施形態は、より厚いベース部分に多数のボンドパッドを有する圧力センサを提供することができる。ボンドパッドは、それらが圧力センサの底縁部に対して異なる高さを有するように互い違いに配置されてもよい。これらの異なる高さは、これらの圧力センサを含むシステムの組み立て中にボンドパッドへのワイヤの取り付けを容易にすることができる。これにより歩留まりが向上し、製造コストが低減される。
[0029]本発明のこれらおよび他の実施形態は、様々な用途に使用することができる圧力センサを提供することができる。例えば、それらはカテーテル、生検装置、または他の医療用途、および他の種類の用途に使用されてもよい。これらの用途のいくつかにおいて、圧力センサは、内視鏡などからの光にさらされることがある。本発明のいくつかの実施形態では、これは望ましい場合があり、予防策を講じる必要はないかもしれない。本発明の他の実施形態では、光の存在は、圧力センサの読み取り値を望ましくない方法でシフトまたは変更する可能性がある。例えば、光は、圧力センサ膜上またはその近傍の抵抗器、トランジスタ、または他の構成要素のp−n接合の特性を変化させる可能性がある。これは、構成要素の抵抗値または他のパラメータの測定値を変える可能性があり、それによって、結果として生じる圧力測定値を望ましくない方法で歪ませる。
[0030]したがって、本発明の実施形態は、圧力センサ上の構成要素の全部または一部について光を遮断するための構造を提供することができる。例えば、圧力センサを不透明なパッケージまたはハウジング内に配置することができる。本発明のこれらおよび他の実施形態では、金属または他の材料の層を、圧力センサの膜の上または近くにあるいくつかのまたはすべての構成要素の上に形成することができる。この層は金、銅、アルミニウムまたは他の材料であってもよい。この層は、タンタル、チタン−タングステン、チタン、クロム、または他の金属もしくは他の材料などの接着性を有する材料を使用して圧力センサに取り付けることができる。すなわち、この層は、タンタル、チタン−タングステン、チタン、クロム、または他の金属もしくは他の材料の接着層の上にあってもよい。その層のための材料は、接着層と同様に、その存在が圧力センサ上の構成要素の特性への影響を最小にするように、その柔らかさまたは他の特性に関して選択することができる。これらの層は、物理蒸着(PVD)、メッキ、スパッタリング、または他のプロセスによって形成することができる。これらの層は、個別化の前に圧力センサがウェハとして取り付けられている間に形成することができる。これらの層は、ボンドパッドおよび圧力センサの他の部分から除外することができる。本発明のこれらおよび他の実施形態では、光を低減または遮断するために、圧力センサの1つまたは複数の層を変更または修正することができ、あるいはさらなる層を追加することができる。例えば、埋め込み反射防止コーティングなどの反射防止コーティングを使用して、圧力センサの構成要素のp−n接合に光が到達するのを阻止することができる。
[0031]本発明のこれらおよび他の実施形態では、膜の上の金属層は、光が膜上の構成要素に到達するのを阻止するための遮光体を形成することができる。この遮光体は、エポキシまたは他の材料で封入することによって保護することができる。しかし、圧力センサは人体に挿入することができるので、そのサイズを小さくすることが望ましい場合がある。したがって、本発明の実施形態は、遮光体を露出させたままにし、エポキシまたは他の物質で封入しないでおいてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、完全封入とは対照的に、薄い保護層を遮光体の上に適用してもよい。
[0032]遮光体は露出され封入されないので、その使用中に人体組織と直接接触する可能性がある。したがって、遮光体は電気的にフローティングのままにしてもよく、接地または他の電位に接続しなくてもよい。これは人体と圧力センサを通る電気経路の形成を防止することを助けることができる。それはまた、電池式機器の漏電経路による電池寿命の低下を防ぐことができる。
[0033]圧力センサの環境の温度を追跡できることが望ましい場合もある。残念ながら、温度センサ回路を圧力センサ上に配置するのに十分な面積がない場合がある。代わりに、膜上の抵抗器の測定を行うことができる。温度変化により、膜上の各抵抗が同じように変化する可能性がある。これは圧力の変化とは対照的であり、それは各抵抗器を異なって変化させる。したがって、これら2つの効果は、温度および圧力を独立して追跡するために分離することができる。製造中または製造後に較正および試験ルーチンを実行して、抵抗変化を圧力および温度変化に変換するために使用することができるデータテーブルおよび公式を生成することができる。
[0034]本発明の様々な実施形態は、本明細書に記載のこれらおよび他の特徴のうちの1つまたは複数を組み込むことができる。本発明の性質および利点のよりよい理解は、以下の詳細な説明および添付の図面を参照することによって得ることができる。
[0048]図1は、本発明の一実施形態による圧力センサの上面図である。この図は、他の含まれる図と同様に、例示目的で示されており、本発明の可能な実施形態または特許請求の範囲のいずれも限定するものではない。
[0049]圧力センサ100は、ベース部分110とハンドル部分120とを含むことができる。ベース部分110は、いくつかのボンドパッド112および装置識別子114を含むことができる。ハンドル部分120は膜122を含むことができる。いくつかの抵抗器または他の構成要素(図示せず)を膜122の上または近くに形成することができる。これらの構成要素は、圧力を検出または測定するため、検出または測定された圧力を処理するため、あるいは他の目的のために、ホイートストンブリッジまたは他の回路を形成するために使用することができる。膜122は、圧力センサ100のボンドパッド112と同じ側または異なる側にあってもよい。
[0050]ワイヤボンディング、はんだ付け、溶接、または他の技術を使用してワイヤ(図示せず)をボンドパッド112に取り付けることができる。これらのワイヤはボンドワイヤ、または他の種類のワイヤであってもよい。ワイヤを取り付けた後に、エポキシもしくは他の接着剤またはポッティング材料をボンドパッド112の上に配置して、ボンドパッドとワイヤを互いに絶縁し、ワイヤを所定の位置に固定することができる。装置識別子114は、圧力センサ100の上面にエッチングすることができる。装置識別子114は、KOHエッチング、レーザエッチング、DRIE、または他の種類のエッチングを使用してエッチングすることができる。装置識別子114は、日付情報、製造者識別情報、製造現場識別情報、マスク層改訂情報、および他の種類の情報を含むことができる。
[0051]残念なことに、ボンドパッド112に塗布されたエポキシまたは他のポッティング材料が流動して装置識別子114の全部または一部を覆い、それによって装置識別子114を読み取ることを不可能にするかまたは困難にするおそれがある。エポキシまたは他のポッティング材料もまた流れて圧力センサ膜の一部または全部を覆い、装置の性能を変えることがある。これは歩留まりを低下させ、製造コストを増加させる可能性がある。
[0052]したがって、本発明のこれらおよび他の実施形態は、装置識別子114とボンドパッド112との間に配置されたブロッキング構造116を含むことができる。ブロッキング構造116は、ボンドパッド112からのエポキシまたは他のポッティング材料の流れが装置識別子114または膜122(またはその両方)に達する前に、それを遮断することができる。これは、装置識別子114がエポキシまたは他のポッティング材料によって隠されることを防ぐことができ、それによって歩留まりを向上させ、コストを削減することができる。それはまた、膜122がエポキシまたは他のポッティング材料で覆われることまたは部分的に覆われることから保護することができる。
[0053]本発明のこれらおよび他の実施形態では、ブロッキング構造116は様々な方法で形成することができる。例えば、ブロッキング構造116は、エッチングによって形成されたトレンチであってもよい。ブロッキング構造116は、KOHエッチング、レーザエッチング、DRIE、または他の種類のエッチングを使用してエッチングすることができる。ブロッキング構造116は、装置識別子114と同時にエッチングすることができる。本発明の他の実施形態では、ブロッキング構造116は、装置識別子114とは異なる工程を使用して異なる時間にエッチングしてもよい。
[0054]本発明のこれらおよび他の実施形態では、ブロッキング構造116は高くなった隆起部またはバーであってもよい。この高くなったバーは金属製であってもよく、堆積、メッキ、はんだバンプの形成または他の技術によって形成することができる。ブロッキング構造116は、ボンドパッド112と同時に堆積、メッキ、はんだバンプの形成、または他の技術によって形成することができる。本発明の他の実施形態では、ブロッキング構造116は、ボンドパッド112とは異なる時間に堆積、メッキ、はんだバンプの形成、または他の技術によって形成された高くなったバーであってもよい。
[0055]本発明のこれらおよび他の実施形態では、装置識別子114は、堆積、メッキ、はんだバンプの形成または他の技術によって形成することができる。この場合、ボンドパッド112、装置識別子114、およびブロッキング構造116のうちの1つまたは複数、あるいはすべてを、堆積、メッキ、はんだバンプの形成または他の技術によって同時に形成することができる。
[0056]本発明の他の実施形態では、ブロッキング構造116は、トレンチとバーの両方、2つのトレンチ、2つのバー、またはそれらの他の組み合わせを含んでもよい。本発明のこれらの実施形態では、バーがトレンチと装置識別子114または膜122(または両方)との間にあってもよく、トレンチがバーと装置識別子114または膜122(または両方)との間にあってもよく、2つのバーがボンドパッド112と装置識別子114または膜122(またはその両方)との間にあってもよく、 2つのトレンチがボンドパッド112と装置識別子114または膜122(または両方)との間にあってもよく、あるいは他の配置が採用されてもよい。一例を次の図に示す。
[0057]図2は、本発明の一実施形態による別の圧力センサの上面図である。この例では、第2のブロッキング構造216が、第1のブロッキング構造116とボンドパッド112との間にあるものとして示されている。第1のブロッキング構造116がトレンチであって、第2のブロッキング構造216がバーであってもよく、第1のブロッキング構造116がバーであって、第2のブロッキング構造216がトレンチであってもよく、両方のブロッキング構造116、216がバーであってもよく、両方のブロッキング構造116、216がトレンチであってもよく、あるいは他の構造の組み合わせであってもよい。ここに示す圧力センサ200は、本明細書および本発明の他の実施形態に示す、第2のブロッキング構造216が追加された他の圧力センサ100、300、400、500、600、700、1200、または1300と同じまたは類似していてもよい。
[0058]本発明のこれらおよび他の実施形態では、バーおよびトレンチなどの1つまたは複数のブロッキング構造を使用し、様々なパターンで配置することができる。ブロッキング構造116として使用されるバーまたはトレンチは、ボンドパッド112の周りに完全なまたは部分的なリングを形成することができる。また、本発明のこれらおよび他の実施形態では、ブロッキング構造116を使用して、他のボンドパッド、膜、圧力センサ内に形成もしくは配置された他の電気部品、または他の構造、または上記の任意の組み合わせなどの圧力センサ上の他の機構を保護することができる。これらの例の各々において、第2のブロッキング構造216もまた採用することができる。例えば、ブロッキング構造116、216の一方または両方が、ボンドパッド112の周囲に完全なまたは部分的なリングを形成してもよい。また、本発明のこれらおよび他の実施形態では、ブロッキング構造116、216の一方または両方を使用して、他のボンドパッド、膜、圧力センサ内に形成もしくは配置された他の電気部品、または他の構造、または上記の任意の組み合わせなどの圧力センサ上の他の機構を保護することができる。ブロッキング構造116、216の一方または両方は、本明細書に示されているか、または本発明の実施形態と矛盾しない他の実施形態のいずれかに含まれてもよい。
[0059]ワイヤをボンドパッド112に取り付けるために、圧力センサ100を固定具内の適所に保持するための構造を提供することが有用であり得る。次の図に、このような圧力センサの一例を示す。
[0060]図3は、本発明の一実施形態による圧力センサの上面図である。前述のように、圧力センサ300は、ベース部分110とハンドル部分120とを含むことができる。ベース部分110はボンドパッド112を含むことができる。ハンドル部分120は膜122を含むことができる。いくつかの抵抗器または他の構成要素(図示せず)を膜122の中または近くに形成することができる。これらの構成要素は、圧力を検出または測定するため、検出または測定された圧力を処理するため、あるいは他の目的のために、ホイートストンブリッジまたは他の回路を形成するために使用することができる。
[0061]タブ330は、ベース部分110の側面から横方向に延在してもよい。これらのタブは、1つまたは複数の製造工程中に圧力センサ300を1つまたは複数の固定具内に保持するために使用することができる。これらの製造工程は、ボンドパッド112へのワイヤ(図示せず)の取り付けを含むことができる。タブ330はまた、ワイヤが取り付けられた後にボンドパッド112へのエポキシもしくは他の接着剤またはポッティング材料の塗布中に圧力センサ300を適所に保持するために使用されてもよい。これは製造を単純化し、それによって歩留まりを向上させ、コストを削減することができる。前述のように、圧力センサ300は、装置識別子114または膜122、またはその両方を保護するために、ここではブロッキング構造116として示されている1つまたは複数のブロッキング構造を含むことができる。
[0062]タブ330は、圧力センサ300を使用する前に様々な方法で取り外すことができる。例えば、タブ330は、のこ引きされるかまたは圧力センサ300を切断することができる。この手順の間、圧力センサ300は、UV剥離テープなどのテープを使用して適所に保持されてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、任意選択の穴332がタブ330に配置されてもよい。これらの穴332は、圧力センサ300内のベース部分110の近くにあってもよく、それに隣接していてもよい。穴332は、KOHエッチング、DRIE、レーザエッチング、または他のエッチングプロセスによって形成されてもよい。穴332は、タブ330が圧力センサ300からスナップされるか、あるいは取り外されることを可能にする穿孔として作用することができる。本発明のこれらおよび他の実施形態では、タブ330は、穴332の有無にかかわらず、圧力センサ300の側面に沿ってレーザエッチングすることによって除去することができる。タブ330は、本明細書に示されているか、または本発明の実施形態と矛盾しない他の実施形態のいずれかに含まれてもよい。ここに示す圧力センサ300は、本明細書および本発明の他の実施形態に示す、タブ330および穴332が追加された他の圧力センサ100、200、400、500、600、700、1200、または1300と同じまたは類似していてもよい。
[0063]本発明のこれらおよび他の実施形態では、ハンドル部分が、圧力センサが存在するハウジングと接触しないことが望ましい場合がある。したがって、本発明の一実施形態では、ハンドル部分は、その底部側面の一部を除去することによって薄くすることができる。一例を次の図に示す。
[0064]図4は、本発明の一実施形態による圧力センサの側面図である。他の例と同様に、圧力センサ400は、ベース部分110とハンドル部分120とを含むことができる。いくつかのボンドパッド112がベース部分110の上面に配置されてもよい。ワイヤ450は、ワイヤボンディング、はんだ付け、溶接、または他の技術を使用してボンドパッド112に取り付けることができる。膜122は、ハンドル部分120の上面(または底面)に形成することができる。いくつかの抵抗器または他の構成要素(図示せず)を膜122の上または近くに形成することができる。これらの構成要素は、圧力を検出または測定するため、検出または測定された圧力を処理するため、あるいは他の目的のために、ホイートストンブリッジまたは他の回路を形成するために使用することができる。
[0065]圧力センサ400は、接着剤層470を用いてハウジング460に取り付けることができ、接着剤層470はエポキシまたは他のポッティング材料または接着剤であってもよい。また、ハンドル部分120がハウジング460に接触することは望ましくない場合がある。そのような接触は、ハンドル部分120を効果的に補強することによって圧力センサ400の感度を低下させる可能性がある。したがって、本発明のこれらおよび他の実施形態は、薄くなったハンドル部分120を有する圧力センサを提供することができる。この例では、ハンドル部分120がベース部分110よりも薄くなるように、材料424の一部分がハンドル部分120の下側から取り除かれている。材料424のこの除去により、圧力センサ400が適所に設置された後にハンドル部分120がハウジング460に接触するのを防ぐことができる。この除去はまた、エポキシまたは接着剤層470または他のポッティング材料がより薄いハンドル部分120の下に移動するのを防ぐことができる。そのような移動は、やはりより薄いハンドル部分120を硬くする可能性があり、これにより、膜122上に形成された圧力センサの構成要素の感度が低下する。この移動を防ぐことにより、歩留まりが向上し、コストが削減され得る。
[0066]図1および図2に示すブロッキング構造116、216などのブロッキング構造、ならびに図3に示すタブ330などのタブは、本明細書に示されているか、または本発明の実施形態と矛盾しない他の実施形態のいずれかに含まれてもよい。例えば、装置識別子114をボンドパッド112と膜122との間に配置することができ、一方、ここではブロッキング構造116として示されている1つまたは複数のブロッキング構造を、ボンドパッド112と装置識別子114との間に配置して、装置識別子114、膜122、またはその両方を保護することができる。図3のタブ330などのタブが含まれてもよく、それらは同じまたは類似の方法で取り外されてもよい。本明細書に示されているかまたは本発明の実施形態と一致する他の実施形態のうちのこのおよび任意のものは、薄くされたハンドル部分120を達成するためにハウジングに取り付けられて材料424が除去され得る。ここに示す圧力センサ400は、本明細書に示す他の圧力センサ100、200、300、500、600、700、1200、または1300、または本発明の他の実施形態に類似するものと実質的に同じであってもよい。
[0067]本発明の様々な実施形態では、小さいサイズの圧力センサを考えると、ワイヤをボンドパッドに取り付けることが困難である可能性がある。したがって、本発明の実施形態は、ボンドパッドへのワイヤのボンディングを容易にするために、互い違いのボンドパッド構成を使用することができる。一例を次の図に示す。
[0068]図5は、本発明の実施形態による圧力センサの上面図である。前述のように、圧力センサ500は、ベース部分110とハンドル部分120とを含むことができる。ベース部分110は、ボンドパッド512、513、ならびに装置識別子114およびブロッキング構造116を含むことができる。ボンドパッド512、513はボンドパッド112と同じまたは類似であってもよく、それらはボンドパッド112と同じまたは類似の方法で結合され、エポキシ化することができる。ハンドル部分120は膜122を含むことができる。いくつかの抵抗器または他の構成要素(図示せず)を膜122の上または近くに形成することができる。これらの構成要素は、圧力を検出または測定するため、検出または測定された圧力を処理するため、あるいは他の目的のために、ホイートストンブリッジまたは他の回路を形成するために使用することができる。
[0069]この例では、ボンドパッドは互い違いにすることができる。すなわち、ボンドパッド512、513は、圧力センサ500のベース部分110の底縁部519から異なる距離D1およびD2に配置することができる。これは、ボンドパッドへのワイヤの取り付けを容易にするのを助け、それによって歩留まりを改善し、コストを削減することができる。例えば、ワイヤは、圧力センサ500の長軸に対してある角度でまたは直交方向に配線することができる。
[0070]図1および図2に示すブロッキング構造116、216などのブロッキング構造、ならびに図3に示すタブ330などのタブは、本明細書に示されているか、または本発明の実施形態と矛盾しない他の実施形態のいずれかに含まれてもよい。圧力センサ100、200、300、400、600、700、1200、または1300と同様の圧力センサ500、ならびに本発明の実施形態と矛盾しない他の圧力センサが取り付けられてもよく、図4に示すように薄くされたハンドル部分120が形成されてもよい。ここに示す圧力センサ500は、本明細書および本発明の他の実施形態に示す、ボンドパッド512、513の位置が変化した、他の圧力センサ100、200、300、400、600、700、1200、または1300と同じまたは類似であってもよい。
[0071]本発明のこれらおよび他の実施形態では、これらのボンドパッドは異なる方法で互い違いにすることができる。一例を次の図に示す。
[0072]図6は、本発明の一実施形態による圧力センサの上面図である。前述のように、圧力センサ600は、ベース部分110とハンドル部分120とを含むことができる。ベース部分110は、ボンドパッド611、612、613、ならびに装置識別子114およびブロッキング構造116を含むことができる。ボンドパッド611、612、613は、ボンドパッド112と同じまたは類似であってもよく、それらはボンドパッド112と同じまたは類似の方法で結合され、エポキシ化することができる。ハンドル部分120は膜122を含むことができる。いくつかの抵抗器または他の構成要素(図示せず)を膜122の上または近くに形成することができる。これらの構成要素は、圧力を検出または測定するため、検出または測定された圧力を処理するため、あるいは他の目的のために、ホイートストンブリッジまたは他の回路を形成するために使用することができる。
[0073]この例では、ボンドパッドは互い違いにすることができる。すなわち、ボンドパッド611、612、613は、圧力センサ600のベース部分110の底縁部619から異なる距離D1、D2、およびD3に配置することができる。これは、ボンドパッドへのワイヤの取り付けを容易にするのを助け、それによって歩留まりを改善し、コストを削減することができる。
[0074]図1および図2に示すブロッキング構造116、216などのブロッキング構造、ならびに図3に示すタブ330などのタブは、本明細書に示されているか、または本発明の実施形態と矛盾しない他の実施形態のいずれかに含まれてもよい。圧力センサ100、200、300、400、500、700、1200、1300と同様の圧力センサ600、ならびに本発明の実施形態と矛盾しない他の圧力センサが取り付けられてもよく、図4に示すように薄くされたハンドル部分120が形成されてもよい。ここに示す圧力センサ600は、本明細書および本発明の他の実施形態に示す、ボンドパッド611、612、613の位置が変化した、他の圧力センサ100、200、300、400、500、700、1200、または1300と同じまたは類似であってもよい。
[0075]これらの例では、3つのボンドパッドが圧力センサ上に示されている。本発明のこれらおよび他の実施形態では、圧力センサは、1つ、2つ、4つ、または5以上のボンドパッドを有してもよい。これらのボンドパッドは、本明細書に示されている構成のうちの1つ、または本発明の実施形態と矛盾しない他の構成で配置することができる。
[0076]圧力センサと関連する装置との間の接続を形成するために、これらのボンドパッドにワイヤを取り付けることができる。したがって、本発明の実施形態は、自動接続プロセスおよびツールの使用を容易にすることができる圧力センサおよび関連する構造を提供することができる。本発明のこれらおよび他の実施形態は、自動化プロセスおよびツールの使用を容易にするために相互接続ワイヤを圧力センサボンドパッドにアライメントするための構造を提供することができる。
[0077]やはり、これらの圧力センサは、ワイヤボンディングまたはフリップチップアセンブリ用の従来の半導体アセンブリツールで使用するには小さすぎる可能性がある。したがって、本発明の様々な実施形態では、個々のワイヤを圧力センサのボンドパッドにはんだ付けまたは溶接することができる。自動化プロセスおよびツールの使用を容易にするために、本発明の実施形態は、ワイヤを圧力センサのボンドパッドにアライメントする構造を提供することができる。
[0078]本発明のこれらおよび他の例示的な実施形態では、複数のワイヤを同一平面上の配置で互いに接合することができ、ワイヤの間隔はボンドパッドの間隔と一致することができる。これは、本発明のこれらおよび他の実施形態における様々なアライメント構造を使用して達成することができる。例えば、アライメント構造は、ワイヤコーム、スペーサ、ワイヤ絶縁層もしくはジャケット層、または他のアライメント構造、またはそれらの組み合わせを含むことができる。これらのアライメント構造の例は、以下の図に示されている。
[0079]図7は、本発明の一実施形態による、ワイヤを圧力センサのボンドパッドにアライメントするためのワイヤコームを含む圧力センサシステムを示す図である。圧力センサシステム702は、圧力センサ700、ワイヤ710、およびワイヤコーム720を含むことができる。圧力センサ100、200、300、400、500、600、1200、1300と同様の圧力センサ700、ならびに本発明の実施形態と矛盾しない他の圧力センサが取り付けられてもよく、図4に示すように薄くされたハンドル部分120が形成されてもよい。ここに示す圧力センサ700は、本明細書および本発明の他の実施形態に示す他の圧力センサ100、200、300、400、500、600、1200、または1300と同じまたは類似であってもよい。
[0080]ワイヤ710は裸ワイヤでもよいし、あるいはそれらの長さの一部に沿って絶縁されてもよい。ワイヤ710は、ワイヤコーム720の頂部、底部、または側面(またはそれらの組み合わせ)に沿ってスロットに挿入することができる。本発明のこれらおよび他の実施形態では、ワイヤ710はワイヤコーム720内の通路を通して挿入することができる。
[0081]スロットまたは通路722は、圧力センサ700のボンドパッド112の間隔と一致するように間隔をあけてもよい。より具体的には、ワイヤ710はボンドパッド112と同じピッチを有してもよい。すなわち、ワイヤ710をボンドパッド112の中心に同時にアライメントすることができる。これらおよび他の含まれる例では、ワイヤ710は、同じまたは類似の長さを有することができ、長さは、上記の図5および図6に示すように互い違いのボンドパッドを考慮して変化してもよい。スロットまたは通路722はさらに、ボンドパッド112が配置されている圧力センサ700の表面のトポロジーと一致してもよい。通常は、このトポロジーは平面的であってもよく、ワイヤ710は同一平面上の配置であってもよいが、他のトポロジーも可能である。ワイヤコーム720は、ワイヤ710をボンドパッド112に取り付ける際の自動化プロセスおよびツールの使用を容易にするために、ワイヤ710をこの間隔で定位置に保持することができる。サイズ上の制約から、ワイヤコーム720は、圧力センサ700から分離してそれに直接取り付けなくてもよいが、ワイヤ710を介して間接的に圧力センサ700に取り付けてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、例えばボンドパッド112の上に配置されたエポキシまたは他のポッティング材料によって、ワイヤコーム720を圧力センサ700に直接取り付けてもよい。ワイヤコーム720は、プラスチック、金属、または他の非導電性もしくは導電性の材料で形成されてもよい。
[0082]図8は、本発明の一実施形態による、ワイヤを圧力センサのボンドパッドにアライメントするためのスペーサを含む圧力センサシステムを示す。圧力センサシステム802は、圧力センサ700、ワイヤ710、およびスペーサ820を含むことができる。ワイヤ710は裸ワイヤでもよいし、あるいはそれらの長さの一部に沿って絶縁されてもよい。この例では、ワイヤ710は絶縁層810によって絶縁されている。スペーサ820は、ワイヤ710の絶縁層810の間にあってもよく、あるいはワイヤ710の絶縁層810の間で部分的にまたは完全にその周囲にあってもよい。
[0083]スペーサ820は、圧力センサ700のボンドパッド112の間隔と一致する構成でワイヤ710を保持することができる。より具体的には、ワイヤ710はボンドパッド112と同じピッチを有してもよい。すなわち、ワイヤ710をボンドパッド112の中心に同時にアライメントすることができる。これらおよび他の含まれる例では、ワイヤ710は、同じまたは類似の長さを有することができ、長さは、上記の図5および図6に示すように互い違いのボンドパッドを考慮して変化してもよい。スペーサ820はまた、ボンドパッド112が配置されている圧力センサ700の表面のトポロジーと一致するようにワイヤ710を保持することができる。通常は、このトポロジーは平面的であってもよく、ワイヤ710は同一平面上の配置であってもよいが、他のトポロジーも可能である。スペーサ820は、ワイヤ710をボンドパッド112に取り付ける際の自動化プロセスおよびツールの使用を容易にするために、ワイヤ710をこの間隔で定位置に保持することができる。サイズ上の制約から、スペーサ820は、圧力センサ700から分離してそれに直接取り付けなくてもよいが、ワイヤ710を介して間接的に圧力センサ700に取り付けてもよい。スペーサ820は、プラスチック、金属、または他の非導電性もしくは導電性の材料で形成されてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、例えばエポキシまたはボンドパッド112の上に配置された他のポッティング材料によって、スペーサ820を圧力センサ700に直接取り付けてもよい。スペーサ820は、プラスチック、金属、または他の非導電性もしくは導電性の材料で形成されてもよい。
[0084]図9は、本発明の一実施形態による、圧力センサのボンドパッドにワイヤをアライメントするための修正された絶縁層を有するワイヤを含む圧力センサシステムを示す。圧力センサシステム902は、圧力センサ700、ワイヤ710、および絶縁層910を含むことができ、絶縁層910は絶縁層920として修正することができる。ワイヤ710は、それらの長さの一部に沿って絶縁層(またはジャケット)910によって絶縁することができる。絶縁層910は、圧力センサ700のボンドパッド112の間隔に一致するようにワイヤ710を互いに隣接して配置することができるように、絶縁層920として修正することができる。すなわち、ワイヤ710の周りの絶縁層を、厚くする、薄くする、平らにする、または他の方法で修正することができる。この例では、絶縁層910は、(少なくとも図示した平面において)より広い絶縁層920になるように厚くまたは平坦にすることができる。ワイヤ710をこの間隔で互いに固定して、ワイヤ710をボンドパッド112に取り付ける際の自動化プロセスおよびツールの使用を容易にすることができる。例えば、ワイヤ710は、ワイヤ710の絶縁層920が隣接するワイヤ710の絶縁層920に結合するように加熱および圧延されてもよい。ワイヤ710は、各ワイヤ710を囲む絶縁層を互いに接着または溶融することによって互いに固定することができる。
[0085]絶縁層920は、圧力センサ700のボンドパッド112の間隔と一致する構成でワイヤ710を保持することができる。より具体的には、ワイヤ710はボンドパッド112と同じピッチを有してもよい。すなわち、ワイヤ710をボンドパッド112の中心に同時にアライメントすることができる。これらおよび他の含まれる例では、ワイヤ710は、同じまたは類似の長さを有することができ、長さは、上記の図5および図6に示すように互い違いのボンドパッドを考慮して変化してもよい。ワイヤ710はまた、ボンドパッド112が配置されている圧力センサ700の表面のトポロジーと一致するように配置することができる。通常は、このトポロジーは平面的であってもよく、ワイヤ710は同一平面上の配置であってもよいが、他のトポロジーも可能である。サイズ上の制約から、ワイヤ710の周囲の絶縁層920は圧力センサ700から分離していてもよく、通常は直接取り付けられなくてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、例えばボンドパッド112の上に配置されたエポキシまたは他のポッティング材料によって、絶縁層920を圧力センサ700に直接取り付けてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、1つまたは複数の絶縁層920はプラスチック、ポリマー、または他の材料から形成されてもよく、押出成形または他のプロセスによって形成されてもよい。
[0086]図10は、本発明の一実施形態による、隣接するワイヤが圧力センサのボンドパッドとアライメントするように形成された絶縁層を有するワイヤを含む圧力センサシステムを示す。圧力センサシステム1002は、圧力センサ700、ワイヤ710、および絶縁層1010を含むことができる。ワイヤ710はそれらの長さの一部に沿って絶縁されてもよい。絶縁層1010は、ワイヤ710が互いに隣接して配置され、結果として圧力センサ700のボンドパッド112の間隔と一致する間隔を有するように、各ワイヤの周囲に形成されてもよい。すなわち、ワイヤ710の周囲の絶縁層1010は、ボンドパッド112間の間隔と一致するワイヤ710間の間隔を提供するために必要とされる厚さとすることができる。ワイヤ710をこの間隔で互いに固定して、ワイヤ710をボンドパッド112に取り付ける際の自動化プロセスおよびツールの使用を容易にすることができる。例えば、ワイヤ710の絶縁層が隣接するワイヤの絶縁層に結合するように、ワイヤ710を加熱および圧延することができる。
[0087]この場合もやはり、絶縁層1010は、圧力センサ700のボンドパッド112の間隔と一致する構成でワイヤ710を保持することができる。より具体的には、ワイヤ710はボンドパッド112と同じピッチを有してもよい。すなわち、ワイヤ710をボンドパッド112の中心に同時にアライメントすることができる。これらおよび他の含まれる例では、ワイヤ710は、同じまたは類似の長さを有することができ、長さは、上記の図5および図6に示すように互い違いのボンドパッドを考慮して変化してもよい。ワイヤ710はまた、ボンドパッド112が配置されている圧力センサ700の表面のトポロジーと一致するように配置することができる。通常は、このトポロジーは平面的であってもよく、ワイヤ710は同一平面上の配置であってもよいが、他のトポロジーも可能である。サイズ上の制約から、ワイヤ710の周囲の絶縁層1010は圧力センサ700から分離していてもよく、通常は直接取り付けられなくてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、例えばボンドパッド112の上に配置されたエポキシまたは他のポッティング材料によって、絶縁層1010を圧力センサ700に直接取り付けてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、1つまたは複数の絶縁層1010はプラスチック、ポリマー、または他の材料から形成されてもよく、押出成形または他のプロセスによって形成されてもよい。
[0088]図11は、本発明の一実施形態による、ワイヤを圧力センサのボンドパッドにアライメントさせるために形成された共通絶縁層を有する複数のワイヤを含む圧力センサシステムを示す。圧力センサシステム1102は、圧力センサ700、ワイヤ710、および共通絶縁層1110を含むことができる。ワイヤ710は、共通絶縁層1110によってそれらの長さの一部に沿って絶縁されてもよい。例えば、ワイヤ710は、それらがボンドパッド112の間隔と一致する間隔を有するように配置されてもよい。次に、共通絶縁層1110をワイヤ710の周りに形成することができる。共通絶縁層1110は、自動化装置の使用をさらに容易にするために、この間隔でワイヤ710を互いに固定することができる。
[0089]この場合もやはり、共通絶縁層1110は、圧力センサ700のボンドパッド112の間隔と一致する構成でワイヤ710を保持することができる。より具体的には、ワイヤ710はボンドパッド112と同じピッチを有してもよい。すなわち、ワイヤ710をボンドパッド112の中心に同時にアライメントすることができる。これらおよび他の含まれる例では、ワイヤ710は、同じまたは類似の長さを有することができ、長さは、上記の図5および図6に示すように互い違いのボンドパッドを考慮して変化してもよい。ワイヤ710はまた、ボンドパッド112が配置されている圧力センサ700の表面のトポロジーと一致するように配置することができる。通常は、このトポロジーは平面的であってもよく、ワイヤ710は同一平面上の配置であってもよいが、他のトポロジーも可能である。サイズ上の制約から、ワイヤ710の周囲の共通絶縁層1110は圧力センサ700から分離していてもよく、通常は直接取り付けられなくてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、例えばボンドパッド112の上に配置されたエポキシまたは他のポッティング材料によって、絶縁層1110を圧力センサ700に直接取り付けてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、1つまたは複数の絶縁層1110はプラスチック、ポリマー、または他の材料から形成されてもよく、押出成形または他のプロセスによって形成されてもよい。
[0090]自動化プロセスおよびツールを用いて、ワイヤ710を圧力センサ700のボンドパッドに電気的および物理的に接合することができる。第1に、絶縁層をワイヤ710から剥がすことができ、これは1つまたは複数のレーザで行うことができるが、熱的手段、化学的手段、または機械的手段、例えば化学エッチングによっても達成することができる。次に、好ましくはワイヤ710を傷つけたり曲げたりしないで、あるいは自動組み立てに必要な間隔を破壊することなく、ワイヤ710の露出した導体を切断することができる。この目的のためにレーザ切断を使用することができる。
[0091]この時点で絶縁されているワイヤの先端は、圧力センサ700のボンドパッド112とアライメントすることができる。ワイヤ710をボンドパッド112に電気的かつ物理的に接合するために様々な方法を使用することができる。例えば、ボンドパッド112は、ウェハ製造中にはんだで被覆することができる。次にダイを加熱してはんだを溶融させ、次にワイヤ710を溶融はんだと接触させることができる。これが達成されたら、熱源を取り除き、はんだを冷却させてワイヤ710上に硬化させることができる。ワイヤ710は、一度に1つずつ、または一度に2つ以上を取り付けることができ、あるいはすべてのワイヤを単一の操作で取り付けることができる。
[0092]本発明のこれらおよび他の実施形態は、ワイヤ710をボンドパッド112に取り付けるために圧縮接合を使用することができる。本発明のこれらおよび他の実施形態では、2つの狭い間隔で配置された電極をワイヤ710と接触させることができる。電流は、一方の電極からワイヤ710を通って第2の電極に流れることができる。電極をワイヤ710上に押し下げることができ、熱と圧力の組み合わせがワイヤ710をボンドパッド112に溶接することができる。本発明のこれらおよび他の実施形態では、圧着中に、ワイヤ710に電流が流れない。その代わりに、電流が2つの電極間の高抵抗領域を通過し、その結果、熱が発生する。電極をワイヤ710上に押し下げて、熱と圧力の組み合わせがワイヤ710をボンドパッド112に溶接することができる。ワイヤ710は、一度に1つずつ、または一度に2つ以上を取り付けることができ、あるいはすべてのワイヤを単一の操作で取り付けることができる。
[0093]本発明のこれらおよび他の実施形態は、代わりにワイヤ710に加えられる熱および圧力に頼ることができる。ワイヤ710がボンドパッド112に押し付けられるときに、センサをホットプレート上に配置するか、またはワイヤ710の上から熱を加えることができる。ワイヤ710は、一度に1つずつ、または一度に2つ以上を取り付けることができ、あるいはすべてのワイヤを単一の操作で取り付けることができる。
[0094]ボンドパッド112を互いに電気的に絶縁するために、本発明のこれらおよび他の実施形態は、エポキシ、接着剤、シーラント、ポッティング材料または物質などの絶縁材料を用いて、はんだ付けかまたは他の方法でそれらに取り付けられているワイヤ710と共に、圧力センサ700のボンドパッド112を覆ってもよい。電気的絶縁層を提供することに加えて、これは、組み立て、出荷および動作中に繊細なはんだ接合の機械的保護を提供することができる。この材料は液体形態で分配され、次いで熱、湿気への暴露、UV照射または同様の技術によって硬化することができる。残念なことに、エポキシまたは他のシーラントの流れは制御が困難な場合があり、そして上記の技術が使用することができる。
[0095]本発明のこれらおよび他の実施形態は、様々な用途に使用することができる圧力センサを提供することができる。例えば、それらはカテーテル、生検装置、または他の医療用途、および他の種類の用途に使用されてもよい。これらの用途のいくつかにおいて、圧力センサは、内視鏡などからの光にさらされることがある。本発明のいくつかの実施形態では、これは望ましい(または無視できる)場合があり、予防策を講じる必要はないかもしれない。本発明の他の実施形態では、光の存在は、圧力センサの読み取り値を望ましくない方法でシフトまたは変更する可能性がある。例えば、光は、圧力センサ膜上またはその近傍の抵抗器、トランジスタ、または他の構成要素のp−n接合の特性を変化させる可能性がある。これは、構成要素の測定抵抗値または他のパラメータを変更することがあり、それによって結果として得られる圧力の読みを望ましくない方法で歪ませることがある。
[0096]したがって、本発明の実施形態は、圧力センサ上の構成要素の全部または一部について光を遮断するための構造を提供することができる。例えば、圧力センサを不透明なパッケージまたはハウジング内に配置することができる。本発明のこれらおよび他の実施形態では、金属または他の材料の層を、圧力センサの膜の上または近くにあるいくつかのまたはすべての構成要素の上に形成することができる。この層は金、銅、アルミニウムまたは他の材料であってもよい。この層は、タンタル、チタン−タングステン、チタン、クロム、または他の金属もしくは他の材料などの接着性を有する材料を使用して圧力センサ700に取り付けることができる。すなわち、この層は、タンタル、チタン−タングステン、チタン、クロム、または他の金属もしくは他の材料の接着層の上にあってもよい。その層のための材料は、接着層と同様に、その存在が圧力センサの特性への影響を最小にするように、その柔らかさまたは他の特性に関して選択することができる。これらの層は、物理蒸着(PVD)、メッキ、スパッタリング、または他のプロセスによって形成することができる。本発明のこれらおよび他の実施形態では、光を低減または遮断するように、圧力センサの1つまたは複数の層を変更または修正することができ、あるいはさらなる層を追加することができる。例えば、埋め込み反射防止コーティングなどの反射防止コーティングを使用して、圧力センサの構成要素のp−n接合に光が到達するのを阻止することができる。
[0097]本発明のこれらおよび他の実施形態では、膜の上の金属層は、光が膜上の構成要素に到達するのを阻止するための遮光体を形成することができる。この遮光体は、エポキシまたは他の材料で封入することによって保護することができる。しかし、圧力センサは人体に挿入することができるので、そのサイズを小さくすることが望ましい場合がある。したがって、本発明の実施形態は、遮光体を露出させたままにし、エポキシまたは他の物質で封入しないでおいてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、完全封入とは対照的に、薄い保護層を遮光体の上に適用してもよい。
[0098]遮光体は露出され封入されないので、その使用中に人体組織と直接接触する可能性がある。したがって、遮光体は電気的にフローティングのままにしてもよく、接地または他の電位に接続しなくてもよい。これは人体と圧力センサを通る電気経路の形成を防止することを助けることができる。それはまた、電池式機器の漏電経路による電池寿命の低下を防ぐことができる。
[0099]圧力センサの環境の温度を追跡できることが望ましい場合もある。残念ながら、温度センサ回路を圧力センサ上に配置するのに十分な面積がない場合がある。代わりに、膜上の抵抗器の測定を行うことができる。温度変化により、膜上の各抵抗が同じように変化する可能性がある。これは圧力の変化とは対照的であり、それは各抵抗器を異なって変化させる。したがって、これら2つの効果は、温度および圧力を独立して追跡するために分離することができる。製造中または製造後に較正および試験ルーチンを実行して、抵抗変化を圧力および温度変化に変換するために使用することができるデータテーブルおよび公式を生成することができる。次の図に、そのような遮光体を備えた圧力センサの一例を示す。
[0100]図12は、本発明の一実施形態による、圧力センサ上に減光またはブロッキング構造を含む圧力センサシステムを示す。この例では、圧力センサシステム1202は、圧力センサ1200、ワイヤ710、および絶縁層1010を含むことができる。圧力センサ100、200、300、400、500、600、700、1300と同様の圧力センサ1200、ならびに本発明の実施形態と矛盾しない他の圧力センサが取り付けられてもよく、図4に示すように薄くされたハンドル部分120が形成されてもよい。ここに示す圧力センサ1200は、本明細書および本発明の実施形態と矛盾しない他の圧力センサに示す他の圧力センサ100、200、300、400、500、600、700、または1300と同じまたは類似であってもよい。
[0101]圧力センサ1200は、ベース部分110とハンドル部分120とを含むことができる。ベース部分110は、いくつかのボンドパッド112を含むことができる。ハンドル部分120は膜122を含むことができる。1つまたは複数の構成要素1210を膜122の上またはその近く(例えば、その縁部)に配置することができる。構成要素1210は、抵抗器、トランジスタ、または他の受動もしくは能動構成要素であってもよい。この例では、金属または他の材料の層で形成された遮光体1220は、圧力センサ1200の膜122の上または近くのいくつかの構成要素1210のうちの一部またはすべての上に形成することができる。遮光体1220は、金、銅、アルミニウムまたは他の材料であってもよい。この遮光体1220は、タンタル、チタン−タングステン、チタン、クロム、または他の金属もしくは他の材料などの接着性を有する材料を使用して圧力センサ1200に取り付けることができる。すなわち、遮光体1220は、タンタル、チタン−タングステン、チタン、クロム、または他の金属もしくは他の材料の接着層の上にあってもよい。遮光体のための材料は、接着層と同様に、その存在が圧力センサ1200の構成要素1210の特性への影響を最小限に抑えるように、その柔らかさまたは他の特性について選択することができる。遮光体1220、および存在する場合にはその接着層は、物理蒸着(PVD)、メッキ、スパッタリング、または他のプロセスによって形成することができる。本発明のこれらおよび他の実施形態では、光を低減または遮断するように、圧力センサ1200の1つまたは複数の他の層(図示せず)を変更または修正することができ、あるいはさらなる層を追加することができる。例えば、埋め込み反射防止コーティングなどの反射防止コーティングを使用して、圧力センサの構成要素1210のp−n接合に光が到達するのを阻止することができる。
[0102]本発明のこれらおよび他の実施形態では、遮光体1220は、エポキシまたは他の材料(図示せず)による封入によって保護することができる。しかし、圧力センサシステム1202は人体に挿入することができるので、そのサイズを縮小することが望ましい場合がある。したがって、本発明の実施形態は、遮光体1220を露出させたままにし、エポキシまたは他の物質で封入しないでおいてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、完全封入とは対照的に、薄い保護層(図示せず)を遮光体の上に適用することができる。
[0103]遮光体1220は露出され封入されないので、その使用中に人体組織と直接接触する可能性がある。したがって、遮光体1220は、電気的に分離またはフローティングままであってもよく、接地または他の電位に接続していなくてもよい。これは人体と圧力センサ1200を通る電気経路の形成を防止することを助けることができる。それはまた、電池式機器の漏電経路による電池寿命の低下を防ぐことができる。
[0104]圧力センサの環境の温度を追跡できることが望ましい場合もある。残念ながら、温度センサ回路を圧力センサ1200上に配置するのに十分な面積がない場合がある。代わりに、膜上の抵抗器の測定を行うことができる。温度変化により、膜122上の各抵抗器または他の構成要素1210が同じように変化する可能性がある。これは圧力の変化とは対照的であり、それは各抵抗器または他の構成要素1210を異なって変化させることがある。したがって、これら2つの効果は、温度および圧力を独立して追跡するために分離することができる。製造中または製造後に較正および試験ルーチンを実行して、抵抗変化を圧力および温度変化に変換するために使用することができるデータテーブルおよび公式を生成することができる。
[0105]図1に示すように、圧力センサ1200は装置識別子114およびブロッキング構造116を含むことができる。図10に示すように、ワイヤ710を絶縁層1010によって絶縁することができる。絶縁層1010は、絶縁層が隣接するときにワイヤ710が圧力センサ1200上のボンドパッド112とアライメントするような厚さを有することができる。
[0106]これらの圧力センサシステムにおけるワイヤおよびボンドパッドは、横方向に対称に配置されてもよい。これにより、組み立て中にワイヤが反転構成または鏡映構成でボンドパッドに取り付けられる可能性がある。この取り付け誤差は、圧力センサシステムの再加工を必要とすることがあり、さらには歩留まりの低下をまねくことさえある。したがって、本発明の実施形態は、非対称のアライメント構造を提供することができる。例えば、ワイヤがワイヤコーム内に保持されている場合、ワイヤコーム内のスロットまたは開口部は横方向に不均一に離間していてもよい。圧力センサ上のボンドパッドはまた、横方向に不均一に離間していてもよい。本発明の他の実施形態では、スペーサは異なる間隔を提供してもよい。本発明のさらに他の実施形態では、ワイヤはそれらの絶縁層に対して不一致な幅を有してもよい。これらの実施形態では、絶縁層幅の不一致のためにワイヤが同一平面上になくてもよいことに留意されたい。次の図に、幅の異なるスペーサを使用した例を示す。
[0107]図13は、本発明の一実施形態による横方向に互い違いに配置されたボンドパッドを有する圧力センサシステムを示す。この例では、圧力センサシステム1302は、圧力センサ1300、絶縁層810を有するワイヤ710を含むことができる。圧力センサ100、200、300、400、500、600、700、1200と同様の圧力センサ1300、ならびに本発明の実施形態と矛盾しない他の圧力センサが取り付けられてもよく、図4に示すように薄くされたハンドル部分120が形成されてもよい。ここに示す圧力センサ1300は、本明細書および本発明の実施形態と矛盾しない他の圧力センサに示す他の圧力センサ100、200、300、400、500、600、700、または1200と同じまたは類似であってもよい。
[0108]圧力センサ1300は、ベース部分110とハンドル部分120とを含むことができる。ベース部分110は、いくつかのボンドパッド1320、1322、1324を含むことができる。ボンドパッド1320、1322、1324は、不均一に離間していてもよい。例えば、ボンドパッド1320は、本発明の様々な実施形態において接地パッドとすることができ、片側に離間させることができる。これは他のボンドパッド1322、1324の各々に独自の位置を与えることができ、それらは本発明の様々な実施形態において抵抗器パッドであってもよい。不均一なボンドパッド間隔を補償するために、スペーサ1310はスペーサ1312より広くすることができる。すなわち、第1のワイヤと第2のワイヤとの間にある第1のスペーサ1310を、第2のワイヤと第3のワイヤとの間にある第2のスペーサ1312よりも厚くすることができる。より広いスペーサ1310は、ワイヤ710が適切に配向されているときにワイヤ710をボンドパッド1320、1322、1324にアライメントすることができる。ワイヤ710が裏返されるかまたは反転されると、より広いスペーサ1310は、ワイヤ710をボンドパッド1320、1322、1324に対してアライメント不良にする可能性があり、これはワイヤ710の反転をより明白にする。これは、ワイヤ710が圧力センサ1300に取り付けられているときの混乱を回避し、反転または鏡面取り付けを起こりにくくする。
[0109]図1に示すように、圧力センサ1300は装置識別子114とブロッキング構造116を含むことができる。図12に示すように、ハンドル部分120は膜122を含むことができる。1つまたは複数の構成要素1210を膜122の上またはその近く(例えば、その縁部)に配置することができる。構成要素1210は、抵抗器、トランジスタ、または他の受動もしくは能動構成要素であってもよい。この例では、光を遮断するために、圧力センサ1300の膜122の上または近くにあるいくつかの構成要素1210のうちの一部またはすべての上に金属または他の材料の遮光体1220を形成することができる。遮光体1220は、金、銅、アルミニウムまたは他の材料で形成されてもよい。この遮光体1220は、タンタル、チタン−タングステン、チタン、クロム、または他の金属もしくは他の材料などの接着性を有する材料を使用して圧力センサ1300に取り付けることができる。すなわち、遮光体1220は、タンタル、チタン−タングステン、チタン、クロム、または他の金属もしくは他の材料の層の上にあってもよい。
[0110]本発明の実施形態の上記の説明は、例示および説明の目的で提示されている。網羅的であること、または記載された正確な形態に本発明を限定することを意図するものではなく、上記の教示に照らして多くの改変および変形が可能である。本発明の原理およびその実際的な用途を最もよく説明し、それによって当業者が考えられる特定の用途に適した様々な修正を加えて様々な実施形態で本発明を最もよく利用できるように、実施形態を選択し説明した。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲内のすべての改変例および均等例を網羅することを意図していることが理解されよう。