JP3276056B2 - 圧力センサのセンサチップ - Google Patents

圧力センサのセンサチップ

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボンディングパッ
ド部分にコーティング剤が塗布される構成の圧力センサ
のセンサチップに関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】従来より、例えば、生
体の血管や尿道内に挿入して生体内の圧力を直接測定す
ることができるように、カテーテルと呼ばれる細管の先
端部の内部に圧力センサを配設したものが知られてい
る。図6には、そのような圧力センサのセンサチップの
従来構成を示している。
【0003】台座1の表面に接着固定されているセンサ
チップ2は、シリコン基板3の略中央部に裏面側をエッ
チングにより薄膜状に形成したダイヤフラム4を備えて
なるもので、そのダイヤフラム4の表面には複数の拡散
抵抗よりブリッジ回路4aが形成されている。ブリッジ
回路4aは、シリコン基板3の表面に形成された導体パ
ターン5を介して、同じくシリコン基板3の表面に形成
されたボンディングパッド6に電気的に接続されてお
り、さらに、そのボンディングパッド6には例えば金線
からなるボンディングワイヤ7が接続されている。
【0004】そして、ボンディングパッド6の表面には
ボンディングパッド6とボンディングワイヤ7との接続
部分を湿気や汚染から保護すると共に、ボンディングワ
イヤ7の剥がれを防ぐために、さらには、ショートを防
ぐために、その接続部分全体を覆うようにコーティング
剤8が塗布されている。
【0005】上記構成によれば、ダイヤフラム4が外部
から圧力を受けると、その受けた圧力に応じてブリッジ
回路4aの拡散抵抗の抵抗値がピエゾ抵抗特性により変
化することから、その変化に応じた電気信号が導体パタ
ーン5、ボンディングパッド6、さらにはボンディング
ワイヤ7を通して取り出すことができる。
【0006】ところで、上記センサチップ2を製作する
工程においては、コーティング剤8を塗布するにあたっ
て、その塗布領域に制限がある。これは、例えばコーテ
ィング剤8がシリコン基板3の表面においてダイヤフラ
ム4に対応する部位を覆ってしまうと(図6中、二点鎖
線P参照)、ダイヤフラム4の特性が変化して正確な検
出ができなくなるからである。また、コーティング剤8
がボンディングパッド6とボンディングワイヤ7との接
続部分を確実に覆っていないと(同図中、二点鎖線Q参
照)、その接続部分を確実に保護できなくなると共に、
ボンディングワイヤ7が剥がれたり、ショートしたりす
る虞もあるからである。そのため、実際の製作工程にお
いては、コーティング剤8があらかじめ決められた塗布
されるべき塗布領域に塗布されたか否かを検査する必要
がある。
【0007】ところが、ダイヤフラム4は、上述したよ
うに、シリコン基板3の裏面側にエッチングにより薄肉
状に形成されているので、その形成されている領域がセ
ンサチップ2の表面からは確認すること困難であり、実
際に塗布されたコーティング剤8がダイヤフラム4に対
応する部位を覆っていないか否かを直接確認することが
できない。
【0008】さらに、実際には、センサチップ2のサイ
ズが小さいことから、コーティング剤8の塗布領域を寸
法により確認するために、顕微鏡レンズに塗布領域の許
容範囲を示す所定寸法の目盛りを入れて確認する方法も
考えられているが、これでは、目盛りを製品の1つずつ
に対して位置を合わせる作業が必要となるため効率的で
なく、加えて、顕微鏡レンズの目盛りとコーティング剤
8との間に距離があるため、視点のずれにより正確な判
定ができない。
【0009】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、コーティング剤がセンサチップの
表面において所定の塗布領域に塗布されたか否かを検査
するにあたって、簡単且つ正確に判定することができる
圧力センサのセンサチップを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の圧力センサのセ
ンサチップは、半導体基板の裏面側の所定範囲に薄肉状
に形成され外部からの圧力で歪みを生じるように設けら
れたダイヤフラムと、このダイヤフラムの表面側に設け
られそのダイヤフラムが受けた圧力に応じた電気信号を
出力する検出部と、この検出部に所定間隔を存して配置
されたボンディングパッドと、このボンディングパッド
と前記検出部との間を電気的に接続するように配置形成
された導体パターンと、この導体パターンの途中部位に
形成され前記ボンディングパッド部分にコーティング剤
が塗布される場合にそのコーティング剤の塗布領域のダ
イヤフラム側に対する禁止領域の境界位置を示す第1の
目印部とを具備したところに特徴を有する。
【0011】上記構成の圧力センサのセンサチップによ
れば、導体パターンの途中部位にコーティング剤の塗布
領域のダイヤフラム側に対する禁止領域の境界位置を示
す第1の目印部が形成されているので、コーティング剤
を塗布するにあたっては、この第1の目印部を目視によ
り確認しながら塗布作業をすることができ、また、コー
ティング剤がダイヤフラム側において塗布領域に塗布さ
れたか否かを検査するにあたっては、この第1の目印部
を視覚的に確認することにより簡単に判断することがで
きる。すなわち、第1の目印部が確認されれば、コーテ
ィング剤が塗布領域に塗布されたと判断することがで
き、第1の目印部が確認されなければ、コーティング剤
が塗布領域を越えて塗布されたと判断することができ
る。
【0012】このとき、顕微鏡を使用して確認するとき
には第1の目印部が確認されるか否かだけを判断すれば
良く、従来のように顕微鏡レンズに目盛りを入れる必要
もないので、コーティング剤に対して視点がずれるよう
なことはなく、正確に判定することができる。
【0013】また、第1の目印部は、導体パターンを形
成する工程において導体パターンの一部の形状を変える
だけで形成することができるので、第1の目印部を形成
するために製作工程が増えるようなことはない。
【0014】また、上記圧力センサのセンサチップは、
前記導体パターンの途中部位に形成され前記ボンディン
グパッド部分にコーティング剤が塗布される場合にその
コーティング剤の塗布領域の当該ボンディングパッド側
に対する必要最小量の境界位置を示す第2の目印部を具
備するようにしても良い。これにより、コーティング剤
を塗布するにあたっては、この第2の目印部を目視によ
り確認しながら塗布作業をすることができ、コーティン
グ剤がボンディングパッド側において塗布領域に塗布さ
れたか否かを検査するにあたっては、この第2の目印部
を視覚的に確認することにより簡単に判断することがで
きる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明を生体内の圧力検出
用の圧力センサに適用した場合の第1実施例について、
図1乃至図3を参照しながら説明する。尚、生体内の圧
力検出用においては、例えばカテーテルと呼ばれる細管
の先端部に1mmに満たない幅寸法の微小なセンサチッ
プを配設して生体内の被検出部位に挿入可能な構成と
し、センサチップのダイヤフラムに圧力を受けるように
する構成が用いられる。
【0016】まず、図2において、センサチップ11
は、半導体基板としてのシリコン基板12の略中央部に
裏面側をエッチングにより薄膜状に形成したダイヤフラ
ム13を備えており、接着剤14により台座15の表面
に接着固定されている。また、台座15のダイヤフラム
13に対応する部位には、ダイヤフラム13の裏面側
(台座15側)を図示しない細管を介して大気圧に保つ
ために、背面部に貫通する背圧孔15aが形成されてい
る。
【0017】ダイヤフラム13の表面には、図1に示す
ように、ダイヤフラム13が外部から受けた圧力を電気
信号に変換するための検出部16が形成されている。こ
の検出部16は、図3に等価回路で示すように、拡散抵
抗17a〜17dがブリッジ接続されてなるもので、ダ
イヤフラム13に外部から圧力が作用して歪みが生じる
と、拡散抵抗17a〜17dの抵抗値がピエゾ抵抗特性
により変化することにより、ダイヤフラム13に作用し
た圧力を電気信号として検出するようになっている。
尚、拡散抵抗17a〜17dの接続部分には、電極18
a〜18eが引き出されており、電極18aをGND端
子として電極18cおよび18dに正電圧を印加したと
きに、電極18bおよび18e間に得られる電圧を出力
電圧として取り出されるように構成されている。
【0018】また、シリコン基板12の表面には、例え
ばアルミニウムパターンにより、上記各電極18a〜1
8eに対応して直線状の導体パターン19a〜19eお
よびこれら各導体パターン19a〜19eに一体に矩形
状のボンディングパッド20a〜20eがそれぞれ形成
されている。そして、これら各ボンディングパッド20
a〜20eには、直径25μmの金線からなるボンディ
ングワイヤ21a〜21eがそれぞれ接続されている。
【0019】これにより、ダイヤフラム13に圧力が作
用することに応じて検出部16から検出される電気信号
が、各導体パターン19a〜19e、各ボンディングパ
ッド20a〜20e、さらには各ボンディングワイヤ2
1a〜21eを通して取り出されるようになっている。
【0020】そして、各導体パターン19a〜19eの
うち、導体パターン19cには、ダイヤフラム13とボ
ンディングパッド20a〜20eとの間に位置するよう
に、ダイヤフラム13のボンディングパッド20a〜2
0e側の端部に対応する部位から所定距離だけボンディ
ングパッド20a〜20e側に向かって両側に幅広な目
印部22が形成されている。この目印部22において
は、ダイヤフラム13側の端部が本発明でいう第1の目
印部22aに相当し、ボンディングパッド20a〜20
e側の端部が本発明でいう第2の目印部22bに相当す
るもので、第1の目印部22aはシリコン基板12のボ
ンディングパッド20a〜20e側の端部からt1の距
離にあり、第2の目印部22bはシリコン基板12のボ
ンディングパッド20a〜20e側の端部からt2の距
離にあり、それぞれ、t1=0.9mm、t2=0.6
5mmに設定されている(図1参照)。
【0021】そして、各ボンディングパッド20a〜2
0eの表面には、各ボンディングパッド20a〜20e
と各ボンディングワイヤ21a〜21eとの接続部分を
覆うようにしてコーティング剤23が塗布されており、
これにより、その接続部分が湿気や汚染から保護される
と共に、各ボンディングワイヤ21a〜21eが剥がれ
るのが防止され、さらには、ショートするのが防止され
ている。
【0022】この場合、コーティング剤23を塗布する
にあたっては、シリコン基板12のボンディングパッド
20a〜20e側の端部から、第2の目印部22bを覆
うように、且つ、第1の目印部22aを覆わないように
行われ、すなわち、境界位置となるコーティング剤23
の先端部23aが目印部22の途中部位にかかるように
して行われる。
【0023】このような本実施例によれば、センサチッ
プ11の表面の導体パターン19a〜19eの一部位
(本実施例では導体パターン19c)に、コーティング
剤23が塗布されるべき塗布領域を示す目印部22を設
ける構成としたから、作業者は、この目印部22を目視
により確認しながら塗布作業をすることができ、また、
目印部22を視覚的に確認することにより、コーティン
グ剤23が塗布されるべき塗布領域に塗布されたか否か
を簡単に判断することができる。すなわち、ダイヤフラ
ム13側においては、第1の目印部22aが確認されれ
ば、コーティング剤23が塗布領域(ダイヤフラム13
に対応する部位を覆わない領域)に塗布されたと判断す
ることができ、第1の目印部22aが確認されなけれ
ば、コーティング剤23が塗布領域を越えて(ダイヤフ
ラム13に対応する部位を覆って)塗布されたと判断す
ることができる。
【0024】また、ボンディングパッド20a〜20e
側においては、第2の目印部22bが確認されれば、コ
ーティング剤23が各ボンディングパッド20a〜20
eと各ボンディングワイヤ21a〜21eとの接続部分
を確実に覆っていないと判断することができ、さらに、
第2の目印部22bが確認されなければ、コーティング
剤23が各ボンディングパッド20a〜20eと各ボン
ディングワイヤ21a〜21eとの接続部分を確実に覆
うような範囲に塗布されたと判断することができる。
【0025】このとき、顕微鏡を使用して確認するとき
には第1の目印部22aが確認されるか否かだけを判断
すれば良く、従来のように顕微鏡レンズに目盛りを入れ
る必要もないので、コーティング剤23に対して視点が
ずれることはなく、正確に判定することができる。
【0026】また、目印部22は、導体パターン19a
〜19eを形成する工程において導体パターン19a〜
19eの形状を変えるだけで形成することができるの
で、目印部22だけを形成するために製作工程が増える
ようなことはない。
【0027】さらに、この場合、目印部22において
は、第1の目印部22aと第2の目印部22bとを連続
的に形成して領域目印部としているから、第1の目印部
22aと第2の目印部22bとを別途設ける構成のもの
よりも、塗布作業および検査を行うにあたって、コーテ
ィング剤23の塗布領域が明確になる。
【0028】図4は、本発明の第2実施例を示すもの
で、以下、これについて、第1実施例と異なる部分につ
いて説明する。すなわち、この第2実施例においては、
導体パターン19cにおいて、目印部24を片側にのみ
幅広に形成したもので、これによっても、上記第1実施
例と同様の効果を得ることができる。
【0029】図5は、本発明の第3実施例を示すもの
で、以下、これについても、第1実施例と異なる部分に
ついて説明する。すなわち、この第3実施例において
は、導体パターン19cにおいて、目印部25をクラン
ク状に形成したもので、これによっても、上記第1実施
例と同様の効果を得ることができる。
【0030】本発明は、上記実施例に限定されるもので
なく、次のように変形または拡張することができる。第
1の目印部及び第2の目印部を個々に示すように形成し
ても良い。目印部22を、導体パターン19a〜19e
のうち、いずれの位置に形成しても良く、また、複数形
成しても良い。
【0031】
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、請
求項1記載の圧力センサのセンサチップによれば、コー
ティング剤を塗布するにあたっては、この第1の目印部
を目視により確認しながら塗布作業をすることができ、
コーティング剤がダイヤフラム側において塗布領域に塗
布されたか否かを判断するにあたっては、第1の目印部
を視覚的に確認することにより判断すれば良く、すなわ
ち、第1の目印部が確認されれば、コーティング剤が所
定の塗布領域に塗布されたと簡単に判断することがで
き、第1の目印部が確認されなければ、コーティング剤
が塗布領域を越えて塗布されたと簡単に判断することが
できる。
【0032】このとき、顕微鏡を使用して確認するとき
には第1の目印部が確認されるか否かを判断すれば良
く、従来のように顕微鏡レンズに目盛りを入れる必要も
ないので、コーティング剤に対して視点がずれることは
なく、正確に判定することができる。また、第1の目印
部は、導体パターンを形成する工程において導体パター
ンの形状を変えるだけで形成することができるので、第
1の目印部だけを形成するために製作工程が増えるよう
なことはない。
【0033】請求項2記載の圧力センサのセンサチップ
によれば、コーティング剤がボンデンィグパッド側にお
いて塗布領域に塗布されたか否かを判断するにあたって
は、第2の目印部を確認することにより判断すれば良
く、すなわち、第2の目印部が確認されれば、コーティ
ング剤が塗布領域に塗布されなかったと簡単に判断する
ことができ、第2の目印部が確認されなければ、コーテ
ィング剤が塗布領域に塗布されたと簡単に判断すること
ができる。
【0034】請求項3記載の圧力センサのセンサチップ
によれば、第1の目印部および第2の目印部は、双方で
示される塗布領域を示すように領域目印部として導体パ
ターンに形成されているので、コーティング剤がダイヤ
フラム側およびボンデンィグパッド側の両側において塗
布作業および検査を行うにあたって、コーティング剤の
塗布領域が明確になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示すセンサチップの平面
【図2】センサチップを実装した状態で示す縦断側面図
【図3】検出部の等価回路図
【図4】本発明の第2実施例を示す図1相当図
【図5】本発明の第3実施例を示す図1相当図
【図6】従来例を示す図2相当図
【符号の説明】
図面中、11はセンサチップ、12はシリコン基板(半
導体基板)、13はダイヤフラム、16は検出部、19
a〜19eは導体パターン、20a〜20eはボンディ
ングパッド、22は目印部、22aは第1の目印部、2
2bは第2の目印部、23はコーティング剤、24は目
印部、25は目印部である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01L 9/04 H01L 29/84

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板の裏面側の所定範囲に薄肉状
    に形成され外部からの圧力で歪みを生じるように設けら
    れたダイヤフラムと、 このダイヤフラムの表面側に設けられそのダイヤフラム
    が受けた圧力に応じた電気信号を出力する検出部と、 この検出部に所定間隔を存して配置されたボンディング
    パッドと、 このボンディングパッドと前記検出部との間を電気的に
    接続するように配置形成された導体パターンと、 この導体パターンの途中部位に形成され前記ボンディン
    グパッド部分にコーティング剤が塗布される場合にその
    コーティング剤の塗布領域のダイヤフラム側に対する禁
    止領域の境界位置を示す第1の目印部とを具備したこと
    を特徴とする圧力センサのセンサチップ。
  2. 【請求項2】 前記導体パターンの途中部位に形成され
    前記ボンディングパッド部分にコーティング剤が塗布さ
    れる場合にそのコーティング剤の塗布領域の当該ボンデ
    ィングパッド側に対する必要最小量の境界位置を示す第
    2の目印部を具備したことを特徴とする請求項1記載の
    圧力センサのセンサチップ。
  3. 【請求項3】 前記第1の目印部および第2の目印部
    は、双方で示される許容塗布領域を示すように領域目印
    部として前記導体パターンに形成されていることを特徴
    とする請求項2記載の圧力センサのセンサチップ。
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