JP2968329B2 - 半導体圧力センサー - Google Patents
半導体圧力センサーInfo
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- lead
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- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
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- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
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- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
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- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/85909—Post-treatment of the connector or wire bonding area
- H01L2224/8592—Applying permanent coating, e.g. protective coating
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- Pressure Sensors (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、気体の圧力を検出し、電気的出力を得る
半導体圧力センサーに関する。
半導体圧力センサーに関する。
[従来の技術] 従来の半導体圧力センサーのうち安価なものは、コス
トダウンを図るため、実開昭63−36059号公報に開示さ
れているように、樹脂ケースの内面に、直接センサーチ
ップを取り付けて固定する構造を採っていた。
トダウンを図るため、実開昭63−36059号公報に開示さ
れているように、樹脂ケースの内面に、直接センサーチ
ップを取り付けて固定する構造を採っていた。
また、温度変化による誤差を少なくするために、特開
昭61−77735号公報に開示されているように、樹脂ケー
スとセンサーチップとの間にガラスチップ等の台座を介
在させて固定し、温度変化による歪によって出力が変動
するのを少なくするようにしたものもある。
昭61−77735号公報に開示されているように、樹脂ケー
スとセンサーチップとの間にガラスチップ等の台座を介
在させて固定し、温度変化による歪によって出力が変動
するのを少なくするようにしたものもある。
さらに、実開昭64−44441号公報に開示されているよ
うに、この台座をリード端子と一体的に設けられた台座
用金属平板によって形成し、その台座をリード端子と別
体に形成された支持腕によって片持ち構造で保持してい
るものも提案されている。
うに、この台座をリード端子と一体的に設けられた台座
用金属平板によって形成し、その台座をリード端子と別
体に形成された支持腕によって片持ち構造で保持してい
るものも提案されている。
[発明が解決しようとする課題] 上記従来の技術のうち、センサーチップを樹脂ケース
に直接固定するものは、温度が変化すると樹脂と半導体
との熱膨張係数の違いから、樹脂ケースに固定されたセ
ンサーチップに、温度に依存した歪が生じ、センサー出
力のオフセット電圧が変動してしまうという欠点があ
る。
に直接固定するものは、温度が変化すると樹脂と半導体
との熱膨張係数の違いから、樹脂ケースに固定されたセ
ンサーチップに、温度に依存した歪が生じ、センサー出
力のオフセット電圧が変動してしまうという欠点があ
る。
また、センサーチップと樹脂ケースとの間に台座を設
けたものは、上記オフセット電圧の変動を押えることが
できるが、製造工程上、台座をケースに取り付け固定す
る工程が入り、作業工数がかかりコストダウンの妨げの
原因になっている。
けたものは、上記オフセット電圧の変動を押えることが
できるが、製造工程上、台座をケースに取り付け固定す
る工程が入り、作業工数がかかりコストダウンの妨げの
原因になっている。
さらに、上記金属平板の台座をリード端子と一体的に
設けたものも、金属平板に台座用の保持腕部を形成し、
その保持腕部から片持ち構造で台座用平板が延び出てる
ので、組み立て工程の途中で、保持腕部が変形したりし
て組み立て不良を生じやすいという欠点がある。また、
センサーの組み立て当初にのみ、台座の金属平板を保持
するためだけに、専用の保持腕を特別に設けているの
で、金属フレームの幅が広くなりしかも材料の無駄が多
く、大量に使用される電子部品の場合、資源やエネルギ
ーのきわめて大きな浪費になるという欠点もある。
設けたものも、金属平板に台座用の保持腕部を形成し、
その保持腕部から片持ち構造で台座用平板が延び出てる
ので、組み立て工程の途中で、保持腕部が変形したりし
て組み立て不良を生じやすいという欠点がある。また、
センサーの組み立て当初にのみ、台座の金属平板を保持
するためだけに、専用の保持腕を特別に設けているの
で、金属フレームの幅が広くなりしかも材料の無駄が多
く、大量に使用される電子部品の場合、資源やエネルギ
ーのきわめて大きな浪費になるという欠点もある。
この発明は、上記従来の技術の問題点に鑑みて成され
たもので、組み立て工程が簡単であり、工数およびコス
トを削減することができ、しかも精度の良い半導体圧力
センサーを提供することを目的とする。
たもので、組み立て工程が簡単であり、工数およびコス
トを削減することができ、しかも精度の良い半導体圧力
センサーを提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] この発明は、互いに対向するリード端子がリードフレ
ームで形成され、このリード端子が樹脂ケースから突出
して設けられ、圧力を検知するセンサーチップがこの樹
脂ケース中に設けられた半導体圧力センサーである。そ
して、上記リード端子の少なくとも一対の互いに対向す
るリード端子どうしを接続片により連結した状態でリー
ドフレームを形成し、上記接続片のセンサーチップ載置
面が上記リード端子表面に対して凹部となるように上記
樹脂ケース及び上記リードフレームが屈曲され、このリ
ードフレームの接続片を介して半導体のセンサーチップ
を上記樹脂ケース内に取り付け固定して成る半導体圧力
センサーである。
ームで形成され、このリード端子が樹脂ケースから突出
して設けられ、圧力を検知するセンサーチップがこの樹
脂ケース中に設けられた半導体圧力センサーである。そ
して、上記リード端子の少なくとも一対の互いに対向す
るリード端子どうしを接続片により連結した状態でリー
ドフレームを形成し、上記接続片のセンサーチップ載置
面が上記リード端子表面に対して凹部となるように上記
樹脂ケース及び上記リードフレームが屈曲され、このリ
ードフレームの接続片を介して半導体のセンサーチップ
を上記樹脂ケース内に取り付け固定して成る半導体圧力
センサーである。
さらに、上記樹脂ケースには、上記センサーチップが
設けられた側の開口部を覆う蓋が設けられ、上記蓋を保
持するロック片が上記リードフレームにより形成され、
上記ロック片を基端部も上記樹脂ケースにインサート成
形されて固定されている。
設けられた側の開口部を覆う蓋が設けられ、上記蓋を保
持するロック片が上記リードフレームにより形成され、
上記ロック片を基端部も上記樹脂ケースにインサート成
形されて固定されている。
[作用] この発明の半導体圧力センサーは、リードフレームの
リード端子の一部を接続片により連結し、その接続片を
介してセンサーチップを樹脂ケースに取り付け、温度変
化によるセンサーチップの歪を無くすようにし、さらに
リードフレームの端子と樹脂ケースの接続を確実にし気
密性も向上させたものである。
リード端子の一部を接続片により連結し、その接続片を
介してセンサーチップを樹脂ケースに取り付け、温度変
化によるセンサーチップの歪を無くすようにし、さらに
リードフレームの端子と樹脂ケースの接続を確実にし気
密性も向上させたものである。
[実施例] 以下この発明の実施例について図面に基づいて説明す
る。
る。
第1図ないし第5図はこの発明の第一実施例を示すも
ので、この実施例の半導体圧力センサーは、シリコン半
導体のダイヤフラムであるセンサーチップ10が、リード
フレーム12のリード端子14に連接した連結片16上に載置
固定されている。このリードフレーム12には、PPS樹脂
等の樹脂ケース18が、センサーチップ10を内部に収容す
るようにインサート成型されて設けられ、その樹脂ケー
ス18の両側から3本づつのリード端子14が伸び出てい
る。また、樹脂ケース18には、圧力導入口20を有した圧
力導入筒22が一体に形成され、圧力導入口20に連通して
圧力導入筒22の基端部には、上記連結片16の中央部の透
孔24が嵌合し、センサーチップ10の裏面側と圧力導入口
20とが連通するようになっている。センサーチップ10と
接続片16とは、比較的柔軟なシリコン系の接着剤26で気
密状態に接続され、さらに接続片16と樹脂ケース18と
は、樹脂のインサート成型により密着されている。
ので、この実施例の半導体圧力センサーは、シリコン半
導体のダイヤフラムであるセンサーチップ10が、リード
フレーム12のリード端子14に連接した連結片16上に載置
固定されている。このリードフレーム12には、PPS樹脂
等の樹脂ケース18が、センサーチップ10を内部に収容す
るようにインサート成型されて設けられ、その樹脂ケー
ス18の両側から3本づつのリード端子14が伸び出てい
る。また、樹脂ケース18には、圧力導入口20を有した圧
力導入筒22が一体に形成され、圧力導入口20に連通して
圧力導入筒22の基端部には、上記連結片16の中央部の透
孔24が嵌合し、センサーチップ10の裏面側と圧力導入口
20とが連通するようになっている。センサーチップ10と
接続片16とは、比較的柔軟なシリコン系の接着剤26で気
密状態に接続され、さらに接続片16と樹脂ケース18と
は、樹脂のインサート成型により密着されている。
センサーチップ10は、第4図に示すように、シリコン
半導体で出来ており、その表面には拡散歪ゲージである
抵抗部28が形成され、このセンサーチップ10の電極部
(図示せず)とリード端子14の電極30とが金線32でワイ
ヤボンディングされている。そして、センサーチップ10
の表面には、樹脂被覆34が施され保護されている。
半導体で出来ており、その表面には拡散歪ゲージである
抵抗部28が形成され、このセンサーチップ10の電極部
(図示せず)とリード端子14の電極30とが金線32でワイ
ヤボンディングされている。そして、センサーチップ10
の表面には、樹脂被覆34が施され保護されている。
樹脂ケース18の上面開口部は、66ナイロン等の樹脂製
の蓋36で覆われ、この蓋36は、リードフレーム12の一部
としてリード端子14等と一体に形成された、一対のロッ
ク片38によって固定されている。このロック片38は、先
端部に係止凸部40を有し、上記蓋36の係止凹部42に係合
して蓋36を固定するようになっている。また、蓋36に
は、センサーチップ10の上方空間を大気圧と等しくする
透孔44が形成されている。
の蓋36で覆われ、この蓋36は、リードフレーム12の一部
としてリード端子14等と一体に形成された、一対のロッ
ク片38によって固定されている。このロック片38は、先
端部に係止凸部40を有し、上記蓋36の係止凹部42に係合
して蓋36を固定するようになっている。また、蓋36に
は、センサーチップ10の上方空間を大気圧と等しくする
透孔44が形成されている。
リードフレーム12は、周知のように金属平板を打ち抜
いて端子14、電極30、ロック片38および対向する一対の
端子14を連結した接続片16等を一体に形成したもので、
これらが連続的に設けられている。
いて端子14、電極30、ロック片38および対向する一対の
端子14を連結した接続片16等を一体に形成したもので、
これらが連続的に設けられている。
この実施例の半導体圧力センサーの製造方法の一つ
は、先ず、上記リードフレーム12を形成し、これに所定
の凹凸を付けた状態で樹脂ケース18をインサート成型す
る。その後、樹脂ケース18の内部に位置したリードフレ
ーム12の接続片16に、センサーチップ10を、シリコン系
接着剤26で接着し、センサーチップ10の周囲を密閉し、
センサーチップ10の表裏の間で気体が漏れないようにす
る。そして、リード端子14の電極30とセンサーチップ10
の電極との間を、金線32でワイヤボンディングし、さら
にセンサーチップ10の表面側に樹脂被覆34を施す。この
後、リード端子14とロック片38を折り曲げて所定の形状
に成形する。そして、樹脂ケース18の開口部に蓋36を被
せて、上記ロック片38の係止凸部40を、蓋36の係止凹部
42に係合させて蓋36を固定しこの実施例の半導体圧力セ
ンサーの組立が終了する。
は、先ず、上記リードフレーム12を形成し、これに所定
の凹凸を付けた状態で樹脂ケース18をインサート成型す
る。その後、樹脂ケース18の内部に位置したリードフレ
ーム12の接続片16に、センサーチップ10を、シリコン系
接着剤26で接着し、センサーチップ10の周囲を密閉し、
センサーチップ10の表裏の間で気体が漏れないようにす
る。そして、リード端子14の電極30とセンサーチップ10
の電極との間を、金線32でワイヤボンディングし、さら
にセンサーチップ10の表面側に樹脂被覆34を施す。この
後、リード端子14とロック片38を折り曲げて所定の形状
に成形する。そして、樹脂ケース18の開口部に蓋36を被
せて、上記ロック片38の係止凸部40を、蓋36の係止凹部
42に係合させて蓋36を固定しこの実施例の半導体圧力セ
ンサーの組立が終了する。
この実施例の半導体圧力センサーの製造方法の他の方
法は、上記のようにリードフレーム12を形成し、それに
所定の凹凸を付けた状態で、先ずセンサーチップ10をリ
ード端子14の接続片16に接着する、この接着も上記と同
様に気密状態に接着する。そして、リード端子14の電極
30とセンサーチップ10の電極との間を金線32でワイヤボ
ンディングし、さらにセンサーチップ10の表面側に樹脂
被覆34を施す。この後、樹脂ケース18を、リードフレー
ム12にインサート成形して形成する。そして、リード端
子14とロック片38を折り曲げて所定の形状に成形し、樹
脂ケース18の開口部に蓋36を被せて、上記ロック片38の
係止凸部40を、蓋36の係止凹部42に係合させてこの実施
例の半導体圧力センサーの組立が終了する。
法は、上記のようにリードフレーム12を形成し、それに
所定の凹凸を付けた状態で、先ずセンサーチップ10をリ
ード端子14の接続片16に接着する、この接着も上記と同
様に気密状態に接着する。そして、リード端子14の電極
30とセンサーチップ10の電極との間を金線32でワイヤボ
ンディングし、さらにセンサーチップ10の表面側に樹脂
被覆34を施す。この後、樹脂ケース18を、リードフレー
ム12にインサート成形して形成する。そして、リード端
子14とロック片38を折り曲げて所定の形状に成形し、樹
脂ケース18の開口部に蓋36を被せて、上記ロック片38の
係止凸部40を、蓋36の係止凹部42に係合させてこの実施
例の半導体圧力センサーの組立が終了する。
この実施例の半導体圧力センサーの動作原理は、公知
のように、圧力導入筒22に導入される圧力(例えば負
圧)によってセンサーチップ10がたわみ、その歪によっ
てセンサーチップ10上に形成された4個の抵抗部28の抵
抗値がピエゾ抵抗効果により変化し、ブリッジに組まれ
た抵抗部28からの出力が上記圧力に比例して得られると
いうものである。
のように、圧力導入筒22に導入される圧力(例えば負
圧)によってセンサーチップ10がたわみ、その歪によっ
てセンサーチップ10上に形成された4個の抵抗部28の抵
抗値がピエゾ抵抗効果により変化し、ブリッジに組まれ
た抵抗部28からの出力が上記圧力に比例して得られると
いうものである。
この実施例の半導体圧力センサーによれば、センサー
チップ10をリード端子14の間に設けられた接続片16上に
固定したので、センサーチップ10を樹脂ケース18に直接
接着する場合と比べてセンサーチップ10に加わる温度変
化による歪が小さくなり、温度によるオフセット電圧の
変動誤差が小さくなる。これは、シリコンの熱膨張係数
が3.2×10cm/cm℃であり、リードフレーム12の熱膨張係
数は4.3×10cm/cm℃であるのに対し、樹脂ケース18の熱
膨張係数は20〜50×10cm/cm℃であるので、シリコンの
センサーチップ10とリードフレーム12とは熱膨張係数が
近く、温度変化による歪がセンサーチップ10に生じない
からである。
チップ10をリード端子14の間に設けられた接続片16上に
固定したので、センサーチップ10を樹脂ケース18に直接
接着する場合と比べてセンサーチップ10に加わる温度変
化による歪が小さくなり、温度によるオフセット電圧の
変動誤差が小さくなる。これは、シリコンの熱膨張係数
が3.2×10cm/cm℃であり、リードフレーム12の熱膨張係
数は4.3×10cm/cm℃であるのに対し、樹脂ケース18の熱
膨張係数は20〜50×10cm/cm℃であるので、シリコンの
センサーチップ10とリードフレーム12とは熱膨張係数が
近く、温度変化による歪がセンサーチップ10に生じない
からである。
また、この実施例の半導体圧力センサーの組み立てに
おいて、樹脂ケース18の成型前に、センサーチップ10の
接続部16への接着を行ない、さらに、ワイヤボンディン
グも行なうことにより、樹脂ケース18が無い状態で容易
に迅速かつ正確なワイヤボンディングが可能となり、大
量生産に大きな効果を発揮する。
おいて、樹脂ケース18の成型前に、センサーチップ10の
接続部16への接着を行ない、さらに、ワイヤボンディン
グも行なうことにより、樹脂ケース18が無い状態で容易
に迅速かつ正確なワイヤボンディングが可能となり、大
量生産に大きな効果を発揮する。
次に半導体圧力センサーの他の実施例について第6
図、第7図に基づいて説明する。ここで、上述の実施例
と同様の構成は説明を省略する。
図、第7図に基づいて説明する。ここで、上述の実施例
と同様の構成は説明を省略する。
この実施例は、図示のリードフレーム52の構成を変え
たもので、周知のように金属平板を打ち抜いて端子14、
電極30、ロック片38、および対向する一対の端子14を連
結した接続片16を一体に形成するとともに、リードフレ
ーム52の端縁部のうち樹脂ケース内にインサートされる
部分を90度折り曲げて折り曲げ部54を形成したものであ
る。また、この製造方法は、上述の両方の製造方法によ
り製造できるものである。
たもので、周知のように金属平板を打ち抜いて端子14、
電極30、ロック片38、および対向する一対の端子14を連
結した接続片16を一体に形成するとともに、リードフレ
ーム52の端縁部のうち樹脂ケース内にインサートされる
部分を90度折り曲げて折り曲げ部54を形成したものであ
る。また、この製造方法は、上述の両方の製造方法によ
り製造できるものである。
これによって、樹脂ケースの樹脂とリードフレーム52
との接着性を向上させ、リードフレーム52と樹脂ケース
との間の気密性を高くすることができる。
との接着性を向上させ、リードフレーム52と樹脂ケース
との間の気密性を高くすることができる。
尚、この発明の半導体圧力センサーは、上記の実施例
に限定されるものではなく、リードフレームの形状や、
センサーチップの形状または種類は適宜選択できるもの
である。
に限定されるものではなく、リードフレームの形状や、
センサーチップの形状または種類は適宜選択できるもの
である。
[発明の効果] この発明の半導体圧力センサーは、センサーチップ
を、リード端子の間に設けられた樹脂ケース中の接続片
上に固定したので、センサーチップを樹脂ケースに直接
接着する場合と比べて、センサーチップに加わる温度変
化による歪が小さくなり、温度変化による測定誤差をな
くすことができる。
を、リード端子の間に設けられた樹脂ケース中の接続片
上に固定したので、センサーチップを樹脂ケースに直接
接着する場合と比べて、センサーチップに加わる温度変
化による歪が小さくなり、温度変化による測定誤差をな
くすことができる。
しかも、リード端子間に接続片を形成したので、リー
ド端子や接続片のこしが強くなり、組み立て途中等で変
形したりすることが無く、歩留まりが向上する。さら
に、リードフレームの無駄が少なく、コスト削減にも寄
与し、資源エネルギーの保護にもなるものである。
ド端子や接続片のこしが強くなり、組み立て途中等で変
形したりすることが無く、歩留まりが向上する。さら
に、リードフレームの無駄が少なく、コスト削減にも寄
与し、資源エネルギーの保護にもなるものである。
第1図はこの発明の半導体圧力センサーの第一実施例の
縦断面図、第2図はこの実施例の半導体圧力センサーの
樹脂ケースとリードフレームの平面図、第3図は第2図
のA−A断面図、第4図はこの実施例のセンサーチップ
の斜視図、第5図はこの実施例の半導体圧力センサーの
斜視図、第6図は半導体圧力センサーの他の実施例のリ
ードフレームの平面図、第7図は第6図のB−B断面図
である。 10……センサーチップ、12……リードフレーム、14……
リード端子、 16……接続片、18……樹脂ケース
縦断面図、第2図はこの実施例の半導体圧力センサーの
樹脂ケースとリードフレームの平面図、第3図は第2図
のA−A断面図、第4図はこの実施例のセンサーチップ
の斜視図、第5図はこの実施例の半導体圧力センサーの
斜視図、第6図は半導体圧力センサーの他の実施例のリ
ードフレームの平面図、第7図は第6図のB−B断面図
である。 10……センサーチップ、12……リードフレーム、14……
リード端子、 16……接続片、18……樹脂ケース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−202948(JP,A) 特開 平2−174254(JP,A) 特開 平2−218170(JP,A) 特開 平2−220477(JP,A) 実開 昭55−101065(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 29/84 G01L 9/04
Claims (2)
- 【請求項1】互いに対向するリード端子がリードフレー
ムで形成され、このリード端子が樹脂ケースから突出し
て設けられ、圧力を検知するセンサーチップがこの樹脂
ケース中に設けられた半導体圧力センサーにおいて、上
記リード端子の少なくとも一対の互いに対向するリード
端子どうしを接続片により連結した状態でリードフレー
ムを形成し、上記接続片のセンサーチップ載置面が上記
リード端子表面に対して凹部となるように上記樹脂ケー
ス及び上記リードフレームが屈曲され、このリードフレ
ームの接続片を介して半導体のセンサーチップを上記樹
脂ケース内に取り付け固定して成ることを特徴とする半
導体圧力センサー。 - 【請求項2】上記樹脂ケースには、上記センサーチップ
が設けられた側の開口部を覆う蓋が設けられ、上記蓋を
保持するロック片が上記リードフレームにより形成さ
れ、上記ロック片の基端部も上記樹脂ケースにインサー
ト成形されて固定されている請求項1記載の半導体圧力
センサー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28277590A JP2968329B2 (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 半導体圧力センサー |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28277590A JP2968329B2 (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 半導体圧力センサー |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP985399A Division JPH11326089A (ja) | 1999-01-18 | 1999-01-18 | 半導体圧力センサ―とその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2968329B2 true JP2968329B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=17656916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
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JP (1) | JP2968329B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19703206C2 (de) * | 1997-01-29 | 2002-01-24 | Infineon Technologies Ag | Drucksensor-Bauteil mit Schlauchanschluß |
-
1990
- 1990-10-19 JP JP28277590A patent/JP2968329B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH04155970A (ja) | 1992-05-28 |
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