JP3182753B2 - Pressure detector - Google Patents
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- JP3182753B2 JP3182753B2 JP24279998A JP24279998A JP3182753B2 JP 3182753 B2 JP3182753 B2 JP 3182753B2 JP 24279998 A JP24279998 A JP 24279998A JP 24279998 A JP24279998 A JP 24279998A JP 3182753 B2 JP3182753 B2 JP 3182753B2
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、圧力検出器に関
し、特に被測定媒体の圧力を半導体チップにより検出す
る圧力検出器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure detector, and more particularly to a pressure detector for detecting a pressure of a medium to be measured by a semiconductor chip.
【0002】[0002]
【従来の技術】被測定媒体の圧力を検出する圧力検出器
としては、特開平3−273332号公報に開示される
ものがある。この圧力検出器は、被測定媒体の圧力を導
入するための圧力導入ポートを備えた金属製の下ケース
の底面に、ガラス台座に半導体歪みゲージが形成された
ダイアフラムが陽極接合されてなる半導体チップを配設
したベース板が、前記半導体チップに前記圧力が印加さ
れる状態で配設されるとともに、前記半導体チップとワ
イヤボンディングによって電気的に接続される回路基板
が、前記下ケースの内壁に形成される段差部にシリコン
系接着剤を介し配設固定されるものである。2. Description of the Related Art A pressure detector for detecting the pressure of a medium to be measured is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-273332. This pressure detector is a semiconductor chip in which a diaphragm having a semiconductor strain gauge formed on a glass pedestal is anodically bonded to the bottom surface of a metal lower case having a pressure introduction port for introducing the pressure of the medium to be measured. A base plate provided with the semiconductor chip is disposed in a state where the pressure is applied to the semiconductor chip, and a circuit board electrically connected to the semiconductor chip by wire bonding is formed on an inner wall of the lower case. And is fixed to the stepped portion via a silicon-based adhesive.
【0003】また、前記下ケースには、前記回路基板上
を覆うようにシリコンゲル等のゲル状部材が配設され、
前記回路基板及び前記半導体チップが大気にふれないよ
うにしている。[0003] Further, a gel member such as silicon gel is provided in the lower case so as to cover the circuit board,
The circuit board and the semiconductor chip are not exposed to the atmosphere.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】かかる構成の圧力検出
器は、前記回路基板を前記シリコン系接着剤によって前
記下ケースの段差部に固定するものであるが、大きな振
動、衝撃が加わるような条件下、例えばエンジンの油圧
を検出し、エンジンに直接取り付ける圧力検出器で前述
した構成を採用すると、軟質材料の接着剤によって固定
されているだけの前記回路基板が振動し、前記半導体チ
ップと前記回路基板とを電気的に接続する接続ワイヤが
断線してしまう恐れがあった。In the pressure detector having such a structure, the circuit board is fixed to the step portion of the lower case by the silicon-based adhesive. Below, for example, if the above-described configuration is adopted with a pressure detector that directly detects the oil pressure of the engine and is directly attached to the engine, the circuit board, which is merely fixed by an adhesive of a soft material, vibrates, and the semiconductor chip and the circuit There is a possibility that a connection wire for electrically connecting the substrate may be broken.
【0005】そこで、本発明は前記問題点に着目し、大
きな振動、衝撃が加わるような条件下であっても、回路
基板と半導体チップとの電気接続の信頼性を向上させる
ことのできる圧力検出器を提供するものである。Accordingly, the present invention focuses on the above-mentioned problems, and a pressure detection method capable of improving the reliability of the electrical connection between a circuit board and a semiconductor chip even under a condition in which a large vibration or impact is applied. To provide a vessel.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、被測定媒体の圧力を導入する圧力導入ポー
トを備えるケース体と、前記圧力導入ポート上にベース
板を介して前記圧力を受ける状態で配設される半導体チ
ップと、前記半導体チップを収納する収納孔部を備える
とともに、前記半導体チップと電気的に接続し前記ベー
ス板上に位置するように前記ケース体内に配設される回
路基板と、前記ケース体の底面に固定されるとともに、
前記回路基板を保持する一対の保持部を備えた基板ホル
ダーと、を備えてなるものである。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a case body having a pressure introduction port for introducing the pressure of a medium to be measured , and a base mounted on the pressure introduction port.
A semiconductor chip disposed under the pressure through a plate, and a storage hole for storing the semiconductor chip.
With the semiconductor chip and electrically connected to the semiconductor chip.
A circuit board disposed in the case body so as to be located on a board, and fixed to a bottom surface of the case body,
And a board holder having a pair of holding portions for holding the circuit board.
【0007】また、前記基板ホルダーに前記ケース体に
対する配設方向を決定する規制部を備えてなるものであ
る。Further, the substrate holder is provided with a restricting portion for determining an arrangement direction with respect to the case body.
【0008】[0008]
【0009】また、前記基板ホルダーに前記回路基板の
配設方向を決定する位置決め部を備えてなるものであ
る。Further, the substrate holder is provided with a positioning portion for determining an arrangement direction of the circuit board.
【0010】また、前記保持部に対応する固定部を前記
回路基板の周縁近傍に形成してなるものである。[0010] Further, a fixing portion corresponding to the holding portion is formed near the periphery of the circuit board.
【0011】また、前記回路基板の前記半導体センサと
のワイヤボンディング箇所周辺及び前記収納孔部のみを
覆うゲル状部材を備えてなるものである。 Further, the semiconductor sensor of the circuit board and
Only around the wire bonding point and the storage hole
It is provided with a covering gel-like member.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】本発明は、被測定媒体の圧力を検
出する半導体チップ5が配設されたベース板4を、半導
体チップ5が圧力を受ける状態で下ケース(ケース体)
3の圧力導入ポート2上に配設し、半導体チップ5と電
気的に接続する回路基板6をベース板4上に位置するよ
うに下ケース3の内壁に形成される第1の段差部1aに
配設するとともに、下ケース3の底面に固定され、一対
の保持部7bを有する基板ホルダー7によって回路基板
6を保持する圧力検出器である。従って、大きな振動、
衝撃が加わるような条件下で圧力検出器が使用される場
合であっても、回路基板6と半導体チップ5との電気接
続の信頼性を向上させることができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS According to the present invention, a base plate 4 provided with a semiconductor chip 5 for detecting the pressure of a medium to be measured is placed on a lower case (case body) while the semiconductor chip 5 receives pressure.
3 and a circuit board 6 electrically connected to the semiconductor chip 5 is connected to the first step portion 1a formed on the inner wall of the lower case 3 so as to be located on the base plate 4. A pressure detector that is disposed and fixed to the bottom surface of the lower case 3 and holds the circuit board 6 by a board holder 7 having a pair of holding portions 7b. Therefore, large vibration,
Even in the case where the pressure detector is used under such a condition that an impact is applied, the reliability of the electrical connection between the circuit board 6 and the semiconductor chip 5 can be improved.
【0013】また、基板ホルダー7に、下ケース3に対
する配設方向を決定する規制部7dと、回路基板6の配
設方向を決定する位置決め部7b3とを備えることで、
圧力検出器の製造工程における組み付け作業性を向上さ
せることができる。Further, the board holder 7 is provided with a regulating portion 7d for determining the disposing direction with respect to the lower case 3, and a positioning portion 7b3 for determining the disposing direction of the circuit board 6,
The assembling workability in the manufacturing process of the pressure detector can be improved.
【0014】また、ガラス繊維入り樹脂や紙フェノール
等からなる軟質部材の回路基板6に、基板ホルダー7の
保持部7bに対応する孔部(固定部)6bを回路基板6
の周縁近傍に設けることで、回路基板6を下ケース3に
組み付ける際に発生する回路基板6の撓みを防止でき
る。A hole (fixing portion) 6b corresponding to the holding portion 7b of the substrate holder 7 is formed in the circuit board 6 of a soft member made of resin containing glass fiber, paper phenol, or the like.
, The bending of the circuit board 6 that occurs when the circuit board 6 is assembled to the lower case 3 can be prevented.
【0015】また、半導体チップ5を回路基板6に形成
される収納孔部6a内に収納するとともに、ゲル状樹脂
17によって回路基板6のワイヤボンディング箇所周辺
及び収納孔部6aのみを覆うことから、回路基板6と半
導体チップ5との電気接続の信頼性を更に向上させるこ
とが可能となる。Further, since the semiconductor chip 5 is housed in the housing hole 6a formed in the circuit board 6 and the gel resin 17 covers only the periphery of the wire bonding portion of the circuit board 6 and the housing hole 6a, The reliability of the electrical connection between the circuit board 6 and the semiconductor chip 5 can be further improved.
【0016】[0016]
【実施例】以下、添付図面に基づき本発明の実施例を説
明する。本実施例における圧力検出器は、水やオイル等
の被測定媒体の圧力を検出するものであり、図1は本発
明の圧力検出器の全体構成を示す要部断面図、図2は基
板ホルダーを上方から見た状態を示す平面図、図3は基
板ホルダーの側面図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The pressure detector according to the present embodiment detects the pressure of a medium to be measured such as water or oil. FIG. 1 is a sectional view of a main part showing an entire configuration of the pressure detector according to the present invention, and FIG. Is a plan view showing a state viewed from above, and FIG. 3 is a side view of the substrate holder.
【0017】本実施例における圧力検出器は、円筒部1
と圧力導入ポート2とから構成される下ケース(ケース
体)3と、圧力導入ポート2の上端部に配設されるベー
ス板4と、ベース板4上に圧力を受ける状態で配設され
る半導体チップ5と、半導体チップ5と電気的に接続さ
れる回路基板6と、回路基板6を下ケース3に配設固定
する基板ホルダー7と、外部から供給される電源ライン
等のノイズを吸収するための貫通コンデンサ8を配設す
るためのコンデンサホルダー9と、貫通コンデンサ8と
配線コード10とを電気的に接続するためのコネクタ1
1と、円筒部1の上端部に配設される上ケース12とか
ら構成されるものである。The pressure detector in the present embodiment has a cylindrical portion 1
A lower case (case body) 3 composed of a pressure introduction port 2, a base plate 4 disposed at the upper end of the pressure introduction port 2, and a pressure plate disposed on the base plate 4. The semiconductor chip 5, a circuit board 6 electrically connected to the semiconductor chip 5, a board holder 7 for arranging and fixing the circuit board 6 to the lower case 3, and absorbing noise from a power supply line or the like supplied from the outside. Capacitor 9 for arranging feedthrough capacitor 8 for connection, and connector 1 for electrically connecting feedthrough capacitor 8 and wiring cord 10
1 and an upper case 12 disposed at the upper end of the cylindrical portion 1.
【0018】円筒部1は、ステンレス等の金属材料から
なり、圧力導入ポート2を配設するための開口部を有し
ている。また、円筒部1は、回路基板6を配設するため
の第1の段差部1aと、コンデンサホルダー9を配設す
るための第2の段差部1bと、上ケース12を配設する
ための第3の段差部1cとが内壁の下方から上方に向か
って順次形成され、円筒部1の下端部には、圧力導入ポ
ート2と接合するための接合部1dが形成される。The cylindrical portion 1 is made of a metal material such as stainless steel and has an opening for disposing the pressure introducing port 2. The cylindrical portion 1 has a first step portion 1a for disposing the circuit board 6, a second step portion 1b for disposing the capacitor holder 9, and a disposition for disposing the upper case 12. The third step portion 1c is formed sequentially from below the inner wall upward, and a joining portion 1d for joining with the pressure introduction port 2 is formed at a lower end portion of the cylindrical portion 1.
【0019】圧力導入ポート2は、ステンレス等の金属
材料からなり、ベース板4を配設するための凸部形状の
載置部2aと、この載置部2aから圧力道入ポート2の
底面に貫通する前記圧力を導入するための圧力導入孔2
bとが形成されている。また、載置部2aの下方には、
圧力導入ポート14の外径に対して小径部となり、円筒
部1の接合部1dを配設するための配設部2cが形成さ
れている。The pressure introduction port 2 is made of a metal material such as stainless steel, and has a mounting portion 2a having a convex shape for disposing the base plate 4 and a bottom surface of the pressure passage entrance port 2 from the mounting portion 2a. Pressure introduction hole 2 for introducing said pressure through
b are formed. In addition, below the mounting portion 2a,
An arrangement portion 2c is formed to be smaller in diameter than the outer diameter of the pressure introduction port 14 and to arrange the joint portion 1d of the cylindrical portion 1.
【0020】円筒部1の接合部1dを圧力導入ポート2
の配設部2c上に配設し、両部材1d,2cをTIG溶
接することによって、前記圧力を導入する圧力導入ポー
ト2を備える下ケース3が得られるものである。The joining portion 1d of the cylindrical portion 1 is connected to the pressure introducing port 2
The lower case 3 having the pressure introduction port 2 for introducing the pressure can be obtained by arranging the two members 1d and 2c by TIG welding.
【0021】ベース板4は、略円状形状からなり、半導
体チップ5の熱膨張係数に近似した熱膨張係数を有する
コバール等の金属製材料からなる。ベース板4には、圧
力導入ポート2の載置部2aに配設するためのフランジ
部4aと、圧力導入ポート2の圧力導入孔2bに嵌合
し、圧力導入ポート2に対しベース板4の配設位置を決
定する突出部4bと、突出部4bからベース板4の上面
に貫通する圧力導入孔4cとが形成されている。The base plate 4 has a substantially circular shape and is made of a metal material such as Kovar having a thermal expansion coefficient close to that of the semiconductor chip 5. The base plate 4 is fitted with a flange portion 4 a for disposing on the mounting portion 2 a of the pressure introduction port 2 and a pressure introduction hole 2 b of the pressure introduction port 2. A protruding portion 4 b for determining the disposition position and a pressure introducing hole 4 c penetrating from the protruding portion 4 b to the upper surface of the base plate 4 are formed.
【0022】ベース板4は、ベース板4のフランジ部4
aと圧力導入ポート2の載置部2aとを溶接することに
よって、圧力導入ポート2上に気密的に配設される。The base plate 4 has a flange portion 4 of the base plate 4.
a and the mounting portion 2a of the pressure introduction port 2 are welded to each other to be disposed on the pressure introduction port 2 in an airtight manner.
【0023】半導体チップ5は、ガラス台座上に半導体
歪みゲージが形成された薄肉のダイアフラムを陽極接合
法によって気密的に接合してなるものであり、前記ガラ
ス台座に前記圧力を前記ダイアフラムに伝達するための
圧力導入孔5aが形成されている。また、半導体チップ
5は、前記ガラス台座のベース板4との対向面にメタラ
イズ層が形成され、ベース板4の圧力導入孔4cと半導
体チップ5の圧力導入孔5aとが対向し、前記圧力が前
記ダイアフラムに伝達されるようにベース板4上に半田
を介し気密的に接合される。The semiconductor chip 5 is formed by airtightly bonding a thin diaphragm having a semiconductor strain gauge formed on a glass pedestal by an anodic bonding method, and transmits the pressure to the glass pedestal to the diaphragm. Pressure introducing hole 5a is formed. Further, in the semiconductor chip 5, a metallized layer is formed on the surface of the glass pedestal facing the base plate 4, and the pressure introduction hole 4c of the base plate 4 and the pressure introduction hole 5a of the semiconductor chip 5 are opposed to each other. It is airtightly bonded on the base plate 4 via solder so as to be transmitted to the diaphragm.
【0024】回路基板6は、半導体チップ5とワイヤボ
ンディングによって電気的に接続されるものであって、
ガラス繊維入り樹脂や紙フェノール等の軟質材料から構
成され、略円状形状からなる。回路基板6の略中央に
は、半導体チップ5を収納するための表裏面を貫通する
収納孔部6aが形成され、回路基板6の周縁近傍には、
後で詳述する基板ホルダー7の一対の保持部に対応する
孔部(固定部)6bが形成されている。また、回路基板
6の表面の孔部6bの周辺には、前記保持部の突出部分
を半田にて接続固定するためのランド部(図示しない)
が形成されている。また、回路基板6の裏面側で、かつ
孔部6bより内側には、半導体チップ5の出力を増幅す
るための増幅回路からなる電子部品13が実装され、ま
た、回路基板6の表面側には貫通コンデンサ8と電気的
に接続する端子14が実装されている。かかる回路基板
6は下ケース3の第1の段差部1aに配設されるととも
に、圧力導入ポート2の載置部2aに配設されるベース
板4上に位置することになる。The circuit board 6 is electrically connected to the semiconductor chip 5 by wire bonding.
It is made of a soft material such as resin containing glass fiber or paper phenol, and has a substantially circular shape. At substantially the center of the circuit board 6, a storage hole 6a penetrating the front and back surfaces for storing the semiconductor chip 5 is formed.
A hole (fixing portion) 6b corresponding to a pair of holding portions of the substrate holder 7, which will be described in detail later, is formed. A land portion (not shown) for connecting and fixing the protruding portion of the holding portion with solder around the hole portion 6b on the surface of the circuit board 6.
Are formed. On the back side of the circuit board 6 and inside the hole 6b, an electronic component 13 composed of an amplifier circuit for amplifying the output of the semiconductor chip 5 is mounted, and on the front side of the circuit board 6 A terminal 14 electrically connected to the feedthrough capacitor 8 is mounted. The circuit board 6 is disposed on the first step portion 1 a of the lower case 3 and is located on the base plate 4 disposed on the mounting portion 2 a of the pressure introduction port 2.
【0025】基板ホルダー7は本発明の特徴となるもの
で、図2及び図3を用いて詳細に説明する。基板ホルダ
ー7は、SPC等の金属製材料からなるものである。基
板ホルダー7は、各角部を円弧状に切り欠いた略四角形
状のベース部7aと、このベース部7aの向かい合う2
辺に、ベース部7aから略垂直方向へ折り曲げ形成され
た一対の保持部7bと、ベース部7aの略中央に、ベー
ス板4の外径よりも大きく、また基板ホルダー7を下ケ
ース3の底面に配設した際に、圧力導入ポート2上に配
設されるベース板4が基板ホルダー7より上方に位置す
るように配設するための孔部7cと、ベース部7aの1
辺から外方に向かって突出し、下ケース3に対して基板
ホルダー7の配設方向を決定するための規制部7dとが
形成されている。保持部7bは、回路基板6の孔部6b
に挿通する案内部7b1と、回路基板6を配設するため
の載置部7b2とが形成されている。また、一対の保持
部7aにおいて、一方の案内部7b1は、載置部7b2
に対し略中央に位置するように形成され、また他方の案
内部7b1は、載置部7b2に対し多端に位置するよう
に形成されている。即ち、他方の案内部7b1を多端に
寄せて形成することによって、基板ホルダー7に対する
回路基板6の配設方向を決定する位置決め部7b3とし
ている。The substrate holder 7 is a feature of the present invention, and will be described in detail with reference to FIGS. The substrate holder 7 is made of a metal material such as SPC. The substrate holder 7 has a substantially square base portion 7a in which each corner is cut out in an arc shape, and a base 2a facing the base portion 7a.
A pair of holding portions 7b formed by bending the base portion 7a in a substantially vertical direction from the sides, and a substantially larger center of the base portion 7a than the outer diameter of the base plate 4 and the substrate holder 7 being attached to the bottom surface of the lower case 3. Hole 7c for disposing the base plate 4 disposed on the pressure introduction port 2 above the substrate holder 7, and one of the base portions 7a.
A restricting portion 7 d that protrudes outward from the side and that determines the direction in which the substrate holder 7 is disposed with respect to the lower case 3 is formed. The holding portion 7b is provided with the hole 6b of the circuit board 6.
And a mounting portion 7b2 for arranging the circuit board 6 are formed. Further, in the pair of holding parts 7a, one guide part 7b1 is mounted on the mounting part 7b2.
And the other guide portion 7b1 is formed so as to be located at a multi-end with respect to the mounting portion 7b2. That is, the other guide portion 7b1 is formed so as to be close to the multiple ends, thereby forming a positioning portion 7b3 for determining the direction in which the circuit board 6 is disposed with respect to the board holder 7.
【0026】前述した基板ホルダー7は、例えば、下ケ
ース(円筒部1)3の底面に形成される段差部(図示し
ない)のベース部7aの円弧部分(4カ所)に対応する
箇所を加締めることによって、下ケース3の底面に配設
固定される。The above-mentioned substrate holder 7 is, for example, caulked at a step (not shown) formed on the bottom surface of the lower case (cylindrical portion 1) 3 at a position corresponding to the four arc portions of the base portion 7a. Thereby, it is arranged and fixed on the bottom surface of the lower case 3.
【0027】コンデンサホルダー9は、SPC等の金属
材料からなり、リードピン8a付きの貫通コンデンサ8
を横置き状態で配設するための取付片9aを有し、円筒
部1の第2の段差部1bに配設される。The capacitor holder 9 is made of a metal material such as SPC, and has a feedthrough capacitor 8 with a lead pin 8a.
Is provided on the second step portion 1b of the cylindrical portion 1 with a mounting piece 9a for disposing in a horizontal state.
【0028】コネクタ11は、ゴム等の弾性材料からな
る基部11aにリードピン11bがインサート成形され
てなるものである。コネクタ11は、基部11aに形成
されるスリット11cにコンデンサホルダー9の取付片
9aをはめ込み、基部11aの上部を後で詳述する上ケ
ース12の孔部に配設することによって、上ケース12
とコンデンサホルダー9との間に配設されることにな
る。The connector 11 is formed by insert-molding a lead pin 11b on a base 11a made of an elastic material such as rubber. The connector 11 is formed by fitting the mounting piece 9a of the capacitor holder 9 into a slit 11c formed in the base 11a and disposing an upper portion of the base 11a in a hole of an upper case 12 described in detail later.
And the capacitor holder 9.
【0029】配線コード10は、半導体チップ5の電源
系を外部から供給したり、半導体チップ5の出力を外部
に伝達するものである。配線コード10は、コネクタ1
1のリードピン11b及び貫通コンデンサ(リードピン
8a)8,回路基板6に実装される端子14,回路基板
6を介し、半導体チップ5に電気的に接続されることに
なる。The wiring cord 10 supplies the power supply system of the semiconductor chip 5 from the outside or transmits the output of the semiconductor chip 5 to the outside. The wiring cord 10 is connected to the connector 1
It is electrically connected to the semiconductor chip 5 via the one lead pin 11b, the feedthrough capacitor (lead pin 8a) 8, the terminal 14 mounted on the circuit board 6, and the circuit board 6.
【0030】上ケース12は、ポリブチレンテレフタレ
ート(PBT)等の樹脂材料からなる。上ケース12の
上部には凹部12aが形成され、この凹部12aの底面
には、コネクタ11の基部11aを配設するための孔部
12bが形成されている。また上ケース12の下部には
円筒部1の第3の段差部1cに対応するフランジ部12
cと、このフランジ部12cから下方へ延長形成され、
Oリング15を配設する保持部12dとを備えている。The upper case 12 is made of a resin material such as polybutylene terephthalate (PBT). A recess 12a is formed in the upper part of the upper case 12, and a hole 12b for disposing the base 11a of the connector 11 is formed in the bottom of the recess 12a. A flange portion 12 corresponding to the third step portion 1c of the cylindrical portion 1 is provided at a lower portion of the upper case 12.
c, extending downward from the flange portion 12c,
And a holding portion 12d on which the O-ring 15 is provided.
【0031】上ケース12の凹部12aの壁部には、配
線コード10がグロメット16を介し配設され、凹部1
2a内にエポキシ樹脂等を充填することによって、配線
コード10が配設固定される。上ケース12は、円筒部
1の第3の段差部1cにフランジ部12cを配設した
後、円筒部1の上端部を内側に加締めることによって円
筒部1の上部に固定される。The wiring cord 10 is disposed on the wall of the concave portion 12a of the upper case 12 via a grommet 16, and the concave portion 1a is provided.
The wiring cord 10 is arranged and fixed by filling the interior of the 2a with an epoxy resin or the like. The upper case 12 is fixed to the upper portion of the cylindrical portion 1 by arranging the flange portion 12c on the third step portion 1c of the cylindrical portion 1 and then crimping the upper end of the cylindrical portion 1 inward.
【0032】以上の各部によって圧力検出器が構成され
る。かかる圧力検出器において、回路基板6の表裏面に
防湿剤を塗布するとともに、回路基板6のワイヤボンデ
ィング箇所周辺及び半導体チップ5が収納される収納孔
部6aのみをシリコンゲルからなるゲル状樹脂17で覆
うことによって、回路基板6及び半導体チップ5を大気
と接触しないようにしている。The above components constitute a pressure detector. In such a pressure detector, a moisture-proofing agent is applied to the front and back surfaces of the circuit board 6, and only the area around the wire bonding portion of the circuit board 6 and the storage hole 6a in which the semiconductor chip 5 is stored are formed of a gel resin 17 made of silicon gel. The circuit board 6 and the semiconductor chip 5 are prevented from coming into contact with the atmosphere by being covered with.
【0033】かかる圧力検出器は、下ケース3の底面に
基板ホルダー7を配設固定し、ベース板4上に配設され
る回路基板6を保持する点で特徴を有するものである。
即ち、保持部7bの案内部7b1を回路基板6の孔部6
bに挿通させ、回路基板6を保持部7bの載置部7b2
に配設した後、孔部6bの周辺に形成されるランド部と
案内部7b1の突出部分とを半田によって固定すること
で、回路基板6が基板ホルダー7に固定される。従っ
て、この構成の圧力検出器を大きな振動、衝撃が加わる
ような条件下で使用する場合であっても、基板ホルダー
7は下ケース3に固定され、また、回路基板6は基板ホ
ルダー7に固定されることになるため、回路基板6のみ
が振動することがなく、半導体チップ5と回路基板6と
を電気的に接続する接続ワイヤの断線が発生しなくな
り、電気的接続における信頼性が向上する。This pressure detector is characterized in that a substrate holder 7 is disposed and fixed on the bottom surface of the lower case 3 and a circuit substrate 6 disposed on the base plate 4 is held.
That is, the guide portion 7b1 of the holding portion 7b is connected to the hole 6 of the circuit board 6.
b, and the circuit board 6 is placed on the mounting portion 7b2 of the holding portion 7b.
After that, the circuit board 6 is fixed to the board holder 7 by fixing the land formed around the hole 6b and the protruding portion of the guide 7b1 by soldering. Therefore, even when the pressure detector having this configuration is used under conditions in which a large vibration or impact is applied, the board holder 7 is fixed to the lower case 3 and the circuit board 6 is fixed to the board holder 7. Therefore, only the circuit board 6 does not vibrate, the connection wires for electrically connecting the semiconductor chip 5 and the circuit board 6 are not broken, and the reliability in the electrical connection is improved. .
【0034】また、ゲル状樹脂17によって、回路基板
6のワイヤボンディング箇所周辺及び収納孔部6aのみ
を覆うようにしている。これは、大きな振動、衝撃が加
わるような条件下で圧力検出器を使用する場合、従来の
ように回路基板上を覆うようにゲル状樹脂を配設すると
大きな振動及び衝撃がゲル状樹脂を介し半導体チップ5
と回路基板6とを接続する接続ワイヤに伝わることに着
目し、この振動を抑制するために必要箇所のみにゲル状
樹脂17を配設するものである。従って、ゲル状樹脂1
7を必要箇所のみに配設することによって、ゲル状樹脂
17により伝わる振動及び衝撃を最小限を抑え接続ワイ
ヤの電気的接続の信頼性を更に向上させることができ
る。The gel resin 17 covers only the periphery of the wire bonding portion of the circuit board 6 and the housing hole 6a. This is because when a pressure sensor is used under conditions where large vibrations and shocks are applied, if the gel-like resin is disposed so as to cover the circuit board as in the conventional case, large vibrations and shocks will pass through the gel-like resin. Semiconductor chip 5
Focusing on the fact that the vibration is transmitted to the connection wire connecting the circuit board 6 and the circuit board 6, the gel-like resin 17 is provided only at a necessary portion to suppress the vibration. Therefore, the gel-like resin 1
By arranging only the necessary portions, vibrations and shocks transmitted by the gel resin 17 can be minimized, and the reliability of the electrical connection of the connection wires can be further improved.
【0035】また、この基板ホルダー7は、製造工程に
おける組み付け性についても優れるものである。基板ホ
ルダー7には、前述したように規制部7d及び位置決め
部7b3をそれぞれ備えるものであり、規制部7dによ
って、下ケース3に対する基板ホルダー7の配設方向が
容易に決定され(規制部7dが下ケース3に形成される
規制部7dに対応した図示しない溝部に一致するように
配設する)、また、位置決め部7b3によって、基板ホ
ルダー7に対する回路基板7の配設方向が決定されるも
ので、回路基板6及び基板ホルダー7の配設方向を誤っ
て配設する等の問題を防止でき、圧力検出器の組み付け
性を向上させることができる。The substrate holder 7 also has excellent assemblability in a manufacturing process. As described above, the substrate holder 7 includes the restricting portion 7d and the positioning portion 7b3, and the direction in which the substrate holder 7 is disposed with respect to the lower case 3 is easily determined by the restricting portion 7d. It is arranged so as to coincide with a groove (not shown) corresponding to the regulating portion 7d formed in the lower case 3), and the arrangement direction of the circuit board 7 with respect to the substrate holder 7 is determined by the positioning portion 7b3. In addition, it is possible to prevent a problem such as arranging the circuit board 6 and the board holder 7 in a wrong direction, and to improve the assemblability of the pressure detector.
【0036】また、回路基板6は、基板ホルダー7の案
内部7b1を保持する孔部6bの形成位置を、回路基板
6に実装される電子部品13の外側で、かつ回路基板6
の周縁近傍に形成するものである。これは、圧力検出器
の製造工程において、回路基板6を下ケース3の第1の
段差部1aに押し付けた状態で、基板ホルダー7の案内
部7b1を回路基板6の孔部6b周辺に形成されるラン
ド部に半田付けするため、孔部6bが回路基板6の中央
付近に形成されると、軟質材料からなる回路基板6にお
いて、下ケース3の第1の段差部1aに当接する回路基
板6の周縁と案内部7b1との接合部との間が撓み、こ
の間に配設される半導体素子である電子部品13に回路
基板6の撓みによる応力が伝わり、半導体チップ5の出
力に影響を及ぼす恐れがある。従って、下ケース3の第
1の段差部1aに当接する回路基板6の周縁の近傍に孔
部6bを設けることによって、製造工程における組立作
業で発生する回路基板6の撓みを防止し、電子部品13
への前記撓みによる影響を与えないようにすることがで
きる。In the circuit board 6, the position of the hole 6b for holding the guide portion 7b1 of the board holder 7 is set outside the electronic component 13 mounted on the circuit board 6, and
Is formed in the vicinity of the periphery. In the manufacturing process of the pressure detector, the guide portion 7b1 of the board holder 7 is formed around the hole 6b of the circuit board 6 in a state where the circuit board 6 is pressed against the first step portion 1a of the lower case 3. When the hole 6b is formed near the center of the circuit board 6 to be soldered to the land, the circuit board 6 made of a soft material contacts the first step portion 1a of the lower case 3. Of the circuit board 6 may be transmitted to the electronic component 13 which is a semiconductor element disposed therebetween, and may affect the output of the semiconductor chip 5. There is. Therefore, by providing the hole 6b in the vicinity of the peripheral edge of the circuit board 6 in contact with the first step portion 1a of the lower case 3, bending of the circuit board 6 caused by an assembling operation in a manufacturing process is prevented, and 13
To be affected by the bending.
【0037】尚、前述した実施例の回路基板6と基板ホ
ルダー7との接合構造は、回路基板6の孔部6bに、基
板ホルダー7の案内部7b1を挿通させ、基板ホルダー
7の載置部7b2に回路基板6を配設した後、案内部7
b1の突出部分を半田によって回路基板6に接続するこ
とによって回路基板6が基板ホルダー7に固定されるも
のであったが、本発明の回路基板に形成される固定部及
び基板ホルダーに形成される保持部にあっては、例え
ば、前記保持部として基板ホルダーから回路基板方向に
伸びる一対の係止片(フック)とし、この係止片を回路
基板に形成される固定部である係止部(孔部)に固定す
ることによって、半田を不要とするものであっても良
く、本発明の保持部及び固定部の形状は本実施例に限定
されるものではない。The bonding structure between the circuit board 6 and the substrate holder 7 in the above-described embodiment is such that the guide portion 7b1 of the substrate holder 7 is inserted into the hole 6b of the circuit board 6, and the mounting portion of the substrate holder 7 is placed. After arranging the circuit board 6 on 7b2, the guide portion 7
The circuit board 6 is fixed to the board holder 7 by connecting the protruding portion of b1 to the circuit board 6 by soldering. However, the fixing portion formed on the circuit board of the present invention and the board holder are formed. In the holding portion, for example, the holding portion is a pair of locking pieces (hook) extending from the substrate holder in the direction of the circuit board, and the locking pieces are locking portions (fixing portions formed on the circuit board). By fixing to the (hole), soldering may be unnecessary, and the shapes of the holding portion and the fixing portion of the present invention are not limited to this embodiment.
【0038】また、本実施例の基板ホルダー7は、ベー
ス部7aと一体に保持部7bを形成するようにしたが、
ベース部とは別体の保持部で基板ホルダーを構成するよ
うにしても良い。In the substrate holder 7 of this embodiment, the holding portion 7b is formed integrally with the base portion 7a.
The substrate holder may be configured by a holding unit separate from the base unit.
【0039】また、本実施例では、円筒部1と圧力導入
ポート2とで下ケース3を構成したが、圧力導入ポート
を一体に備えるケース体とし、このケース体に本発明の
構成を採用するものであっても良い。Further, in this embodiment, the lower case 3 is constituted by the cylindrical portion 1 and the pressure introduction port 2, but a case body integrally provided with the pressure introduction port is adopted, and the structure of the present invention is adopted in this case body. It may be something.
【0040】また、図1では、回路基板6の周縁と下ケ
ース3とをシリコン系接着剤によって固定される構造が
示されているが、基板ホルダー7を設けることによっ
て、前記接着剤を廃止することもできる。FIG. 1 shows a structure in which the peripheral edge of the circuit board 6 and the lower case 3 are fixed by a silicon-based adhesive. However, the provision of the substrate holder 7 eliminates the adhesive. You can also.
【0041】また、基板ホルダー7の規制部7dを突出
形状としたが、例えば基板ホルダーのベース部の一部分
に切り欠き部を形成するとともに、ケース体に前記切り
欠き部の形状に対応した配設部を設けるようにしても良
く、本発明の規制部の形状は、本実施例に限定されるも
のではない。Although the regulating portion 7d of the substrate holder 7 has a protruding shape, for example, a notch is formed in a part of the base portion of the substrate holder, and an arrangement corresponding to the shape of the notch is provided in the case body. A portion may be provided, and the shape of the restricting portion of the present invention is not limited to the present embodiment.
【0042】また、基板ホルダー7の位置決め部7b3
は、保持部7bの載置部7b2を用いて構成したが、例
えば、基板ホルダーのベース部に専用に設けるようにし
ても良く、本発明の位置決め部は、本実施例に限定され
るものではない。The positioning portion 7b3 of the substrate holder 7
Is configured using the mounting portion 7b2 of the holding portion 7b. However, for example, the positioning portion may be provided exclusively on the base portion of the substrate holder, and the positioning portion of the present invention is not limited to the present embodiment. Absent.
【0043】[0043]
【0044】[0044]
【発明の効果】本発明は、回路基板を配設固定する基板
ホルダーを備えることによって、大きな振動、衝撃が加
わるような条件下で圧力検出器が使用される場合であっ
ても、前記回路基板と半導体チップとの間を接続する接
続ワイヤの断線がなく、電気的接続の信頼性を向上させ
ることが可能となる。According to the present invention, the circuit board is provided even if the pressure detector is used under the condition that large vibration or impact is applied by providing the board holder for mounting and fixing the circuit board. There is no disconnection of the connection wires connecting between the semiconductor chip and the semiconductor chip, and the reliability of the electrical connection can be improved.
【0045】また、前記基板ホルダーに規制部及び位置
決め部を設けることによって、製造工程における組み付
け性を向上させることができる。Further, by providing the substrate holder with the restricting portion and the positioning portion, the assemblability in the manufacturing process can be improved.
【図1】本発明の実施例の圧力検出器を示す要部断面
図。FIG. 1 is a sectional view of a main part showing a pressure detector according to an embodiment of the present invention.
【図2】同上実施例の基板ホルダーを示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing the substrate holder of the embodiment.
【図3】前記基板ホルダーの側面図。FIG. 3 is a side view of the substrate holder.
2 圧力導入ポート 3 下ケース 5 半導体チップ 6 回路基板 6a 収納孔部 6b 孔部(固定部) 7 基板ホルダー 7b 保持部 7b1 案内部 7b2 載置部 7b3 位置決め部 17 ゲル状樹脂 2 pressure introduction port 3 lower case 5 semiconductor chip 6 circuit board 6a housing hole 6b hole (fixed part) 7 substrate holder 7b holding part 7b1 guiding part 7b2 mounting part 7b3 positioning part 17 gel resin
Claims (5)
ートを備えるケース体と、前記圧力導入ポート上にベー
ス板を介して前記圧力を受ける状態で配設される半導体
チップと、前記半導体チップを収納する収納孔部を備え
るとともに、前記半導体チップと電気的に接続し前記ベ
ース板上に位置するように前記ケース体内に配設される
回路基板と、前記ケース体の底面に固定されるととも
に、前記回路基板を保持する一対の保持部を備えた基板
ホルダーと、を備えてなることを特徴とする圧力検出
器。1. A case body having a pressure introduction port for introducing a pressure of a medium to be measured, and a casing provided on the pressure introduction port.
A semiconductor chip disposed under the pressure via the base plate, and a storage hole for storing the semiconductor chip.
And is electrically connected to the semiconductor chip.
A circuit board disposed in the case body so as to be located on a base plate, and a substrate holder fixed to the bottom surface of the case body and having a pair of holding portions for holding the circuit board, A pressure detector, comprising:
る配設方向を決定する規制部を備えてなることを特徴と
する請求項1に記載の圧力検出器。2. The pressure detector according to claim 1, wherein the substrate holder is provided with a restricting portion for determining an arrangement direction with respect to the case body.
方向を決定する位置決め部を備えてなることを特徴とす
る請求項1もしくは請求項2に記載に圧力検出器。3. A pressure detector according to claim 1 or claim 2, characterized in that it comprises a positioning unit that determines the arrangement direction of the circuit substrate to the substrate holder.
基板の周縁近傍に形成してなることを特徴とする請求項
1から請求項3の何れかに記載の圧力検出器。4. A pressure detector according to any of claims 1 to 3, characterized in that by forming a fixing portion corresponding to the holding part near the peripheral edge of the circuit board.
イヤボンディング箇所周辺及び前記収納孔部のみを覆う
ゲル状部材を備えてなることを特徴とする請求項1から
請求項4の何れかに記載の圧力検出器。 5. A semiconductor device according to claim 1, wherein said circuit board is connected to said semiconductor sensor.
Covers only the area around the ear bonding area and the storage hole
The pressure detector according to any one of claims 1 to 4 , further comprising a gel member .
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