JP4428222B2 - Semiconductor physical quantity sensor device - Google Patents

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JP4428222B2 JP2004354113A JP2004354113A JP4428222B2 JP 4428222 B2 JP4428222 B2 JP 4428222B2 JP 2004354113 A JP2004354113 A JP 2004354113A JP 2004354113 A JP2004354113 A JP 2004354113A JP 4428222 B2 JP4428222 B2 JP 4428222B2
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Description

本発明は、回路基準電圧用のＧＮＤとノイズフィルタ用のＧＮＤとが必要とされる半導体物理量センサ装置に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor physical quantity sensor device that requires a GND for a circuit reference voltage and a GND for a noise filter.

従来、半導体圧力センサ装置のセンサ回路には、センシング部や増幅回路が備えられていると共に、電源電圧が入力される電源供給ラインやセンサ出力が伝えられる出力ラインにおけるノイズ除去のためのノイズフィルタが備えられている。これらセンシング部や増幅回路、ノイズフィルタのＧＮＤについて、センシング部や増幅回路などのためＧＮＤを回路基準電圧用のＧＮＤと呼び、ノイズフィルタのためのＧＮＤをノイズフィルタ用のＧＮＤと呼ぶとすると、これらは、共通のＧＮＤラインを通じて、センサチップ上の所定場所に備えられたＧＮＤパッドに接続され、センサチップの外部のＧＮＤと電気的に接続されるようになっている。つまり、小さなセンサチップ内に、センシング部に加えてノイズフィルタや増幅回路を配置しなければならないことから、このような共通のＧＮＤラインが用いられている。
特許第３４２７５９４号公報 Conventionally, a sensor circuit of a semiconductor pressure sensor device has been provided with a sensing unit and an amplifier circuit, and a noise filter for removing noise in a power supply line to which a power supply voltage is input and an output line to which a sensor output is transmitted. Is provided. Regarding the GND of the sensing unit, the amplifier circuit, and the noise filter, if the GND for the sensing unit and the amplifier circuit is referred to as the GND for the circuit reference voltage, and the GND for the noise filter is referred to as the GND for the noise filter, Are connected to a GND pad provided at a predetermined location on the sensor chip through a common GND line, and are electrically connected to GND outside the sensor chip. That is, such a common GND line is used because a noise filter and an amplifier circuit must be arranged in a small sensor chip in addition to the sensing unit.
Japanese Patent No. 3427594

しかしながら、センサチップに高周波ノイズが照射、注入された場合、ノイズフィルタがノイズを吸収してＧＮＤラインを通じてＧＮＤパッドからセンサチップ外部に落としたとしても、ＧＮＤラインの寄生インピーダンスにより、回路基準電圧用のＧＮＤの電圧が変動し、センサ出力として誤った信号が発生させられるという問題があった。   However, when high frequency noise is irradiated and injected into the sensor chip, even if the noise filter absorbs the noise and drops it from the GND pad through the GND line to the outside of the sensor chip, the parasitic impedance of the GND line causes the circuit reference voltage. There is a problem that the GND voltage fluctuates and an erroneous signal is generated as a sensor output.

このような問題を解消するために、ＥＭＣ対策部品として、チップコンデンサや貫通コンデンサを備えることも考えられるが、部品点数増加に伴うセンサ回路の複雑化およびコストアップを招くことになり、好ましくない。   In order to solve such a problem, it is conceivable to provide a chip capacitor or a feedthrough capacitor as an EMC countermeasure component. However, this increases the number of components and increases the cost of the sensor circuit, which is not preferable.

本発明は上記点に鑑みて、センサチップに高周波ノイズが照射、注入された際に、ノイズＧＮＤ配線の寄生インピーダンスに基づいて発生する回路基準電圧用のＧＮＤの電圧変動を防ぐことができるセンサ回路を備えた半導体物理量センサ装置を提供することを目的とする。   In view of the above points, the present invention provides a sensor circuit that can prevent voltage fluctuation of the GND for circuit reference voltage that occurs based on the parasitic impedance of the noise GND wiring when high frequency noise is irradiated and injected into the sensor chip. An object of the present invention is to provide a semiconductor physical quantity sensor device comprising:

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、回路基準電圧用ＧＮＤ配線（Ｇ１）とノイズフィルタ用ＧＮＤ配線（Ｇ２）とは別々に構成されており、回路基準電圧用ＧＮＤ配線（Ｇ１）とノイズフィルタ用ＧＮＤ配線（Ｇ２）とは、ＧＮＤパッド（２ｂ）を通じてのみ電気的に接続された構成となっており、センサチップ（４００）を第１導電型基板（４０１）と第２導電型層（４０２）とが形成された半導体基板によって構成する場合に、回路基準電圧用ＧＮＤ配線（Ｇ１）が延設される部位において、層間絶縁膜（４０５）にコンタクトホール（４０５ａ）を形成すると共に第２導電型層（４０２）に第１導電型層（４０３）を形成し、コンタクトホール（４０５ａ）および第１導電型層（４０３）を通じて回路基準電圧用ＧＮＤ配線（Ｇ１）が第１導電型基板（４０１）と同電位とされるようにし、ノイズフィルタ用ＧＮＤ配線（Ｇ２）に関しては、層間絶縁膜（４０５）によって第１導電型基板（４０１）から分離された構成とすることを特徴としている。 In order to achieve the above object, in the first aspect of the present invention, the circuit reference voltage GND wiring (G1) and the noise filter GND wiring (G2) are configured separately, and the circuit reference voltage GND wiring ( G1) and the noise filter GND wiring (G2) are electrically connected only through the GND pad (2b), and the sensor chip (400) is connected to the first conductivity type substrate (401) and the second wiring. When the semiconductor substrate is formed with the conductive type layer (402), a contact hole (405a) is formed in the interlayer insulating film (405) at a portion where the circuit reference voltage GND wiring (G1) is extended. In addition, the first conductivity type layer (403) is formed in the second conductivity type layer (402), and the circuit reference voltage G is formed through the contact hole (405a) and the first conductivity type layer (403). The D wiring (G1) is set to the same potential as the first conductivity type substrate (401), and the noise filter GND wiring (G2) is separated from the first conductivity type substrate (401) by the interlayer insulating film (405). It is characterized by having a separated configuration .

このように、回路基準電圧用のＧＮＤ配線（Ｇ１）とノイズフィルタ用ＧＮＤ配線（Ｇ２）とを分離して、別々の構成としている。そして、これらＧＮＤ配線（Ｇ１、Ｇ２）がＧＮＤパッド（２ｂ）を介して一点アースされるような構成としている。このため、センサチップ（４００）に高周波ノイズが照射、注入されたとしても、ノイズフィルタ用ＧＮＤ配線（Ｇ２）の寄生インピーダンスに基づいて回路基準電圧用ＧＮＤ配線（Ｇ１）の電圧変動を防ぐことができる。これにより、誤ったセンサ出力を信号が発生させられることを防止することができる。
また、センサチップ（４００）に高周波ノイズが照射、注入されたとしても、ノイズフィルタ用ＧＮＤ配線（Ｇ２）の寄生インピーダンスに基づいて第１導電型基板（４０１）までＧＮＤ電位から変動してしまうことを防止することができる。 In this way, the circuit reference voltage GND wiring (G1) and the noise filter GND wiring (G2) are separated and configured separately. These GND wirings (G1, G2) are grounded at one point via the GND pad (2b). For this reason, even if high frequency noise is irradiated and injected into the sensor chip (400), it is possible to prevent voltage fluctuation of the circuit reference voltage GND wiring (G1) based on the parasitic impedance of the noise filter GND wiring (G2). it can. As a result, it is possible to prevent an erroneous sensor output from generating a signal.
Further, even if high frequency noise is irradiated and injected into the sensor chip (400), it may vary from the GND potential to the first conductivity type substrate (401) based on the parasitic impedance of the noise filter GND wiring (G2). Can be prevented.

例えば、請求項２に示されるように、センサチップ（４００）を四角形で構成し、その外縁部に回路基準電圧用ＧＮＤ配線（Ｇ１）とノイズフィルタ用ＧＮＤ配線（Ｇ２）とを延設することができる。この場合、請求項３に示されるように、回路基準電圧用ＧＮＤ配線（Ｇ１）よりもノイズフィルタ用ＧＮＤ配線（Ｇ２）の方がセンサチップ（４００）の外枠側に形成されるようにしても、逆に、請求項４に示されるように、ノイズフィルタ用ＧＮＤ配線（Ｇ２）よりも回路基準電圧用ＧＮＤ配線（Ｇ１）の方がセンサチップ（４００）の外枠側に形成されるようにしても良い。   For example, as shown in claim 2, the sensor chip (400) is formed in a square shape, and a circuit reference voltage GND wiring (G1) and a noise filter GND wiring (G2) are extended to the outer edge thereof. Can do. In this case, as shown in claim 3, the noise filter GND wiring (G2) is formed on the outer frame side of the sensor chip (400) rather than the circuit reference voltage GND wiring (G1). Conversely, as shown in claim 4, the circuit reference voltage GND wiring (G1) is formed on the outer frame side of the sensor chip (400) rather than the noise filter GND wiring (G2). Anyway.

請求項５に記載の発明では、電源パッド（２ａ）、ＧＮＤパッド（２ｂ）および出力パッド（２ｃ）が、センサチップ（４００）の隣接する各辺に１つずつ順に備えられ、第１ノイズフィルタ（３）のみが電源パッド（２ａ）とＧＮＤパッド（２ｂ）との間に配置され、第２ノイズフィルタ（４）のみがＧＮＤパッド（２ｂ）と出力パッド（２ｃ）との間に配置されていることを特徴としている。   In the invention according to claim 5, the power supply pad (2a), the GND pad (2b), and the output pad (2c) are sequentially provided on each adjacent side of the sensor chip (400), and the first noise filter is provided. Only (3) is disposed between the power supply pad (2a) and the GND pad (2b), and only the second noise filter (4) is disposed between the GND pad (2b) and the output pad (2c). It is characterized by being.

このような構成とすれば、電源パッド（２ａ）、ＧＮＤパッド（２ｂ）、出力パッド（２ｃ）ができるだけ近い配置となるため、チップサイズ縮小を図ることが可能となる。   With such a configuration, the power supply pad (2a), the GND pad (2b), and the output pad (2c) are arranged as close as possible, so that the chip size can be reduced.

請求項６に記載の発明では、電源パッド（２ａ）、出力パッド（２ｃ）およびＧＮＤパッド（２ｂ）が、センサチップ（４００）の隣接する各辺に１つずつ順に備えられ、第１ノイズフィルタ（３）のみが電源パッド（２ａ）と出力パッド（２ｃ）との間に配置され、第２ノイズフィルタ（４）のみが出力パッドパッド（２ｃ）とＧＮＤパッド（２ｂ）との間に配置されていることを特徴としている。 According to the sixth aspect of the present invention, the power supply pad (2a), the output pad (2c), and the GND pad (2b) are sequentially provided on each adjacent side of the sensor chip (400), and the first noise filter is provided. (3) only is arranged between the power supply pad (2a) and an output pad (2c), arranged between the second Noizufi Le motor (4) only the output pad pad (2c) and GND pads (2b) It is characterized by being.

このような構成としても、電源パッド（２ａ）、ＧＮＤパッド（２ｂ）、出力パッド（２ｃ）ができるだけ近い配置となるため、チップサイズ縮小を図ることが可能となる。   Even in such a configuration, the power supply pad (2a), the GND pad (2b), and the output pad (2c) are arranged as close as possible, so that the chip size can be reduced.

請求項７に記載の発明では、電源パッド（２ａ）、ＧＮＤパッド（２ｂ）および出力パッド（２ｃ）のすべてが、センサチップ（４００）の一辺に備えられ、これら３つのパッドを挟んで両側に第１ノイズフィルタ（３）と第２ノイズフィルタ（４）が配置されていることを特徴としている。   In the invention according to claim 7, the power supply pad (2a), the GND pad (2b) and the output pad (2c) are all provided on one side of the sensor chip (400), and these three pads are sandwiched on both sides. The first noise filter (3) and the second noise filter (4) are arranged.

このような構成としても、電源パッド（２ａ）、ＧＮＤパッド（２ｂ）、出力パッド（２ｃ）ができるだけ近い配置となるため、チップサイズ縮小を図ることが可能となる。   Even in such a configuration, the power supply pad (2a), the GND pad (2b), and the output pad (2c) are arranged as close as possible, so that the chip size can be reduced.

請求項８に記載の発明では、第１、第２ノイズフィルタ（３、４）に挟まれるようにＧＮＤパッド（２ｂ）が配置されており、センサチップ（４００）の内側を通じてノイズフィルタ用ＧＮＤ配線（Ｇ２）が延設されていることを特徴としている。   According to the eighth aspect of the present invention, the GND pad (2b) is disposed so as to be sandwiched between the first and second noise filters (3, 4), and the noise filter GND wiring passes through the inside of the sensor chip (400). (G2) is extended.

このように、センサチップ（４００）の内側を通じて、ノイズフィルタ用ＧＮＤ配線（Ｇ２）が延設されるようにすることも可能である。   In this manner, the noise filter GND wiring (G2) can be extended through the inside of the sensor chip (400).

請求項１０に記載の発明では、センサチップ（４００）は、センシング部（１）および信号処理回路（２００、３００）が形成された回路チップ（４００ａ）と、第１、第２ノイズフィルタ（４００ｂ）が形成されたフィルタチップ（４００ｂ）とを有して構成されている場合において、ＧＮＤパッド（２ｂ、６００）として、センサチップ（４００）の外部に備えられたＧＮＤパッド（６００）が用いられ、回路基準電圧用ＧＮＤ配線（Ｇ１）とＧＮＤパッド（６００）がボンディングワイヤ（５ｂａ）を通じて接続されていると共に、ノイズフィルタ用ＧＮＤ配線（Ｇ２）もボンディングワイヤ（５ｂｂ）を通じて接続され、このＧＮＤパッド（６００）を介して、回路基準電圧用ＧＮＤ配線（Ｇ１）とノイズフィルタ用ＧＮＤ配線（Ｇ２）が接続された構成となっていることを特徴としている。   In the invention according to claim 10, the sensor chip (400) includes a circuit chip (400a) in which the sensing unit (1) and the signal processing circuit (200, 300) are formed, and the first and second noise filters (400b). ) Formed in the sensor chip (400) is used as the GND pad (2b, 600). The circuit reference voltage GND wiring (G1) and the GND pad (600) are connected through the bonding wire (5ba), and the noise filter GND wiring (G2) is also connected through the bonding wire (5bb). (600), the circuit reference voltage GND wiring (G1) and the noise filter GND wiring (G ) It is characterized in that is in the connected configuration.

このように、センサチップが回路チップ（４００ａ）とフィルタチップ（４００ｂ）とに分割されるような形態とされる場合においても、本発明を適用することができ、上記請求項１と同様の効果を得ることができる。   Thus, even when the sensor chip is divided into the circuit chip (400a) and the filter chip (400b), the present invention can be applied and the same effect as in the first aspect can be obtained. Can be obtained.

なお、上記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 said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

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、図中、同一符号を付してある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.

（第１実施形態）
本発明の一実施形態を適用した半導体圧力センサのセンサ回路の回路構成を図１に示す。この図に示されるように、センサ回路は、電源ラインＶ、出力線Ｏ、ＧＮＤ配線Ｇ１、Ｇ２によりそれぞれのパッド２ａ、２ｂ、２ｃを介して外部と接続されており、センシング部を構成するブリッジ回路１００、信号処理回路を構成する定電流回路２００と増幅回路３００、および、ノイズフィルタ３、４などを備えて構成されている。 (First embodiment)
FIG. 1 shows a circuit configuration of a sensor circuit of a semiconductor pressure sensor to which an embodiment of the present invention is applied. As shown in this figure, the sensor circuit is connected to the outside via the pads 2a, 2b, and 2c by the power supply line V, the output line O, and the GND wirings G1 and G2, and constitutes a sensing unit. The circuit 100 includes a constant current circuit 200 and an amplifier circuit 300 that constitute a signal processing circuit, and noise filters 3 and 4.

半導体圧力センサには、図示しないダイアフラムが備えられており、このダイアフラムの感圧領域に、不純物を拡散してゲージ抵抗１１〜１４が形成され、これらによりホイートストンブリッジが構成されている。   The semiconductor pressure sensor is provided with a diaphragm (not shown). Gauge resistors 11 to 14 are formed by diffusing impurities in the pressure sensitive region of the diaphragm, thereby forming a Wheatstone bridge.

ゲージ抵抗１１〜１４のうち一方の対角位置のゲージ抵抗１１、１４は圧力の上昇に応じて抵抗値が増加し、他の対角位置のゲージ抵抗１２、１３は圧力の上昇に応じて抵抗値が減少するように設定されている。このゲージ抵抗は４つ設けるのが好ましいが、２つのゲージ抵抗をそれぞれのブリッジ辺に設け、他は固定抵抗にしたもの、あるいは１つのゲージ抵抗と固定抵抗を用いてブリッジ回路を構成するようにしたのでもよい。   The resistance values of the gauge resistors 11 and 14 at one diagonal position among the gauge resistances 11 to 14 increase as the pressure increases, and the gauge resistances 12 and 13 at the other diagonal positions increase as the pressure increases. The value is set to decrease. Four gage resistors are preferably provided, but two gage resistors are provided on each bridge side, and the other is a fixed resistor, or a bridge circuit is configured using one gage resistor and a fixed resistor. You may have done.

また、ゲージ抵抗１３に対して直列的に可変抵抗１５が接続され、ゲージ抵抗１４に対して直列的に可変抵抗１６が接続されており、これらにより直列抵抗が構成されている。これらは、室温でのゲージ抵抗１１〜１４のオフセットを補正するためのものである。これらを補正することにより、室温において、ゲージ抵抗１１〜１４のオフセットが後述するオペアンプ３０、３１のオフセットと等しくされる。   A variable resistor 15 is connected in series to the gauge resistor 13, and a variable resistor 16 is connected in series to the gauge resistor 14, thereby forming a series resistor. These are for correcting the offset of the gauge resistors 11 to 14 at room temperature. By correcting these, the offset of the gauge resistors 11 to 14 is made equal to the offset of the operational amplifiers 30 and 31 described later at room temperature.

このように、ゲージ抵抗１１〜１４によるホイートストンブリッジ等により、ブリッジ回路１００、つまりセンシング部が構成されている。   In this manner, the bridge circuit 100, that is, the sensing unit is configured by a Wheatstone bridge or the like by the gauge resistors 11 to 14.

このブリッジ回路１００へは抵抗１７〜２０およびオペアンプ２９等より構成される定電流回路２００から定電流が供給される。すなわち、抵抗１７、１８により電源電圧を分圧した基準電圧と電源電圧との差の電圧を抵抗１９の抵抗値で割った電流がブリッジ回路１００に供給される。ブリッジ回路１００は、その定電流の供給を受けてダイヤフラムへの印加圧力に応じた電圧Ｖ１、Ｖ２を出力する。   A constant current is supplied to the bridge circuit 100 from a constant current circuit 200 including resistors 17 to 20 and an operational amplifier 29. That is, a current obtained by dividing the difference between the reference voltage obtained by dividing the power supply voltage by the resistors 17 and 18 and the power supply voltage by the resistance value of the resistor 19 is supplied to the bridge circuit 100. The bridge circuit 100 receives the constant current and outputs voltages V1 and V2 corresponding to the pressure applied to the diaphragm.

この電圧Ｖ１、Ｖ２は増幅回路３００にて差動増幅される。この増幅回路３００は、オペアンプ３０〜３２、トランジスタ３３、３４、抵抗２１〜２５等より構成されている。オペアンプ３１の非反転入力端子にはブリッジ回路１００からの電圧Ｖ１が印加され、またその反転入力端子にはブリッジ回路１００から出力される電圧Ｖ２が、バッファとして機能するオペアンプ３０および抵抗２１を介して印加されており、両入力電圧がオペアンプ３１にて差動増幅され、その出力によりトランジスタ３３、３４が制御される。この作動により、ブリッジ回路１００の出力電圧（Ｖ１−Ｖ２）が電流出力に変換される。   The voltages V1 and V2 are differentially amplified by the amplifier circuit 300. The amplifier circuit 300 includes operational amplifiers 30 to 32, transistors 33 and 34, resistors 21 to 25, and the like. The voltage V1 from the bridge circuit 100 is applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 31, and the voltage V2 output from the bridge circuit 100 is applied to the inverting input terminal via the operational amplifier 30 and the resistor 21 that function as a buffer. The two input voltages are differentially amplified by the operational amplifier 31 and the transistors 33 and 34 are controlled by the output. By this operation, the output voltage (V1-V2) of the bridge circuit 100 is converted into a current output.

この電流変換された電流出力は、オペアンプ３２等よりなる増幅回路にて増幅され圧力検出信号を出力線Ｏに出力する。   The current output converted into current is amplified by an amplifier circuit such as an operational amplifier 32, and a pressure detection signal is output to the output line O.

トランジスタ３３、３４には、抵抗２２および上述した定電流回路２００により形成される定電流が供給されるようになっている。また、抵抗２６〜２８は、温度補償用抵抗であり、センサ回路の温度特性を補償するために設けられている。   The transistors 33 and 34 are supplied with a constant current formed by the resistor 22 and the constant current circuit 200 described above. The resistors 26 to 28 are temperature compensating resistors and are provided for compensating the temperature characteristics of the sensor circuit.

そして、このように構成されるブリッジ回路１００や定電流回路２００および増幅回路３００のアースがＧＮＤ配線Ｇ１を通じて行われるようになっている。このＧＮＤ配線Ｇ１は、ＧＮＤパッド２ｂまで引き延ばされ、ＧＮＤパッド２ｂを介してセンサチップ外部のＧＮＤに電気的に接続されている。   The bridge circuit 100, the constant current circuit 200 and the amplifier circuit 300 thus configured are grounded through the GND wiring G1. The GND wiring G1 extends to the GND pad 2b and is electrically connected to the GND outside the sensor chip via the GND pad 2b.

このように構成されるセンサ回路内の定電流回路２００および増幅回路３００において、電源ラインＶに直接接続されている全ての抵抗１７、１９、２２に、ノイズ除去用のコンデンサ３５、３６、３７を設けて、抵抗１７、１９、２２と共にノイズフィルタが構成されている。   In the constant current circuit 200 and the amplifier circuit 300 in the sensor circuit configured as described above, noise removing capacitors 35, 36, and 37 are connected to all the resistors 17, 19, and 22 directly connected to the power supply line V. The noise filter is configured together with the resistors 17, 19, and 22.

オペアンプ２９〜３２の電源供給は、上記電源ラインＶとは別の電源ラインＶ’から行われ、その電源ラインＶ’に抵抗４０およびノイズ除去用のコンデンサ３９からなるノイズフィルタ３が設けられている。このノイズフィルタ３は、電源パッド２ａとＧＮＤパッド２ｂとの間に備えられるものであるため、以下、Ｖ−Ｇノイズフィルタと呼ぶことにする。   The operational amplifiers 29 to 32 are supplied with power from a power supply line V ′ different from the power supply line V, and a noise filter 3 including a resistor 40 and a noise removing capacitor 39 is provided on the power supply line V ′. . Since the noise filter 3 is provided between the power supply pad 2a and the GND pad 2b, it is hereinafter referred to as a VG noise filter.

また、オペアンプ３２からの出力線Ｏに抵抗２５およびノイズ除去用のコンデンサ３８からなるノイズフィルタ４が設けられている。このノイズフィルタ４は、出力パッド２ｃとＧＮＤパッド２ｂとの間に備えられるものであるため、以下、Ｏ−Ｇノイズフィルタと呼ぶことにする。   A noise filter 4 including a resistor 25 and a noise removing capacitor 38 is provided on the output line O from the operational amplifier 32. Since the noise filter 4 is provided between the output pad 2c and the GND pad 2b, it is hereinafter referred to as an OG noise filter.

これら各ノイズフィルタにおけるコンデンサ３８、３９のアースがＧＮＤ配線Ｇ２を通じて行われるようになっている。このＧＮＤ配線Ｇ２は、ＧＮＤ配線Ｇ１とは別配線として設けられたもので、ＧＮＤパッド２ｂまでＧＮＤ配線Ｇ１とは分離された構成とされ、ＧＮＤパッド２ｂを介してＧＮＤ配線Ｇ１と接続された状態となっている。   The capacitors 38 and 39 in each noise filter are grounded through the GND wiring G2. The GND wiring G2 is provided as a separate wiring from the GND wiring G1, and is configured to be separated from the GND wiring G1 up to the GND pad 2b, and is connected to the GND wiring G1 through the GND pad 2b. It has become.

すなわち、本実施形態では、ＧＮＤ配線Ｇ１によって回路基準電圧用のＧＮＤが構成され、ＧＮＤ配線Ｇ２によってノイズフィルタ用のＧＮＤが構成されている。そして、これらがＧＮＤパッド２ｂに至るまで接触しない構成とされている。   That is, in this embodiment, the GND for the circuit reference voltage is configured by the GND wiring G1, and the GND for the noise filter is configured by the GND wiring G2. And it is set as the structure which does not contact until these reach the GND pad 2b.

なお、上記コンデンサ３５〜３９は、他の回路素子と同様に集積化センサチップに、例えば通常ＩＣで形成されるＭＯＳキャパシタやジャンクションキャパシタ等として形成されている。   The capacitors 35 to 39 are formed on the integrated sensor chip as other circuit elements, for example, as a MOS capacitor or a junction capacitor formed by a normal IC.

このように構成されたセンサ回路をセンサチップ（半導体基板）４００に備えたときのレイアウトを図２に示す。また、図２に示すセンサチップのＡ−Ａ断面図を図３に示す。   FIG. 2 shows a layout when the sensor circuit (semiconductor substrate) 400 having the sensor circuit configured as described above is provided. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of the sensor chip shown in FIG.

図２に示されるように、略正方形状をなすセンサチップ４００の中央位置にセンシング部１が形成されている。このセンシング部１に上述したダイヤフラムおよびブリッジ回路１００が形成されている。   As shown in FIG. 2, the sensing unit 1 is formed at the center position of the sensor chip 400 having a substantially square shape. The above-described diaphragm and bridge circuit 100 is formed in the sensing unit 1.

このセンシング部１を囲むように、定電流回路２００や増幅回路３００等の信号処理回路、上述した抵抗２５、４０およびコンデンサ３８、３９によって構成されたＶ−Ｇノイズフィルタ３およびＯ−Ｇ間ノイズフィルタ４が備えられている。   The VG noise filter 3 and the OG noise formed by the signal processing circuit such as the constant current circuit 200 and the amplifier circuit 300, the resistors 25 and 40, and the capacitors 38 and 39 described above so as to surround the sensing unit 1. A filter 4 is provided.

具体的には、センサチップ４００のうちセンシング部１よりも紙面上方には、オペアンプ２９〜３２のうちの３つが配置され、紙面下方にはオペアンプ２９〜３２のうちの残る１つが配置されている。Ｖ−Ｇ間ノイズフィルタ３とＯ−Ｇ間ノイズフィルタ４は、それぞれ、センシング部１よりも紙面下方であって、センサチップ４００のコーナー位置に配置されている。   Specifically, in the sensor chip 400, three of the operational amplifiers 29 to 32 are disposed above the sensing unit 1 in the drawing, and the remaining one of the operational amplifiers 29 to 32 is disposed below the drawing. . The VG noise filter 3 and the OG noise filter 4 are respectively disposed below the sensing unit 1 in the drawing and at the corner positions of the sensor chip 400.

また、電源パッド２ａ、ＧＮＤパッド２ｂおよび出力パッド２ｃは、それぞれ、センサチップ４００を構成する各辺の略中央位置に配置され、電源パッド２ａはＶ−Ｇ間ノイズフィルタ３の紙面上方、ＧＮＤパッド２ｂはＶ−Ｇ間ノイズフィルタ３とＯ−Ｇ間ノイズフィルタ４との間、出力パッド２ｃはＯ−Ｇ間ノイズフィルタ４の紙面上方に配置されている。これら各パッド２ａ、２ｂ、２ｃにボンディングワイヤ５ａ〜５ｃを接続することで、電源やＧＮＤもしくはセンサ出力が入力されるＥＣＵに電気的に接続されるようになっている。   Further, the power supply pad 2a, the GND pad 2b, and the output pad 2c are arranged at substantially the center positions of the respective sides constituting the sensor chip 400, and the power supply pad 2a is located above the paper surface of the VG noise filter 3, and the GND pad. 2b is disposed between the VG noise filter 3 and the OG noise filter 4, and the output pad 2c is disposed above the OG noise filter 4. By connecting bonding wires 5a to 5c to these pads 2a, 2b, and 2c, the power supply, GND, or ECU to which sensor output is input is electrically connected.

このように構成されるセンサチップ４００における外縁部において、ＧＮＤ配線Ｇ１、Ｇ２が延設されている。具体的には、センサチップ４００の各辺に沿って、Ｖ−Ｇ間ノイズフィルタ３およびＯ−Ｇ間ノイズフィルタ４とＧＮＤパッド２ｂとを結ぶようにＧＮＤ配線Ｇ２が延設され、その外側にＧＮＤ配線Ｇ２から所定距離離されるようにＧＮＤ配線Ｇ１が延設されている。これらＧＮＤ配線Ｇ１、Ｇ２は、共に、ＧＮＤパッド２ｂに接続され、上述したように、ＧＮＤパッド２ｂを介してのみ電気的に接続された構成となっている。   In the outer edge portion of the sensor chip 400 configured as described above, GND wirings G1 and G2 are extended. Specifically, along each side of the sensor chip 400, the GND wiring G2 is extended so as to connect the VG noise filter 3 and the OG noise filter 4 and the GND pad 2b, and outside the GND wiring G2. The GND wiring G1 is extended so as to be separated from the GND wiring G2 by a predetermined distance. These GND wirings G1 and G2 are both connected to the GND pad 2b and are electrically connected only via the GND pad 2b as described above.

また、センサチップ４００は、図３に示されるように、Ｐ型基板（第１導電型基板）４０１の上にＮ型層（第２導電型層）４０２を形成したものを基板として用いて形成されている。Ｎ型層４０２に素子を作り込むことで、図１に示したセンサ回路が構成されている。   Further, as shown in FIG. 3, the sensor chip 400 is formed by using an N-type layer (second conductivity type layer) 402 formed on a P-type substrate (first conductivity type substrate) 401 as a substrate. Has been. A sensor circuit shown in FIG. 1 is configured by forming an element in the N-type layer 402.

ここで、一般的に、半導体チップ内にＧＮＤ配線を延設するときには、基板電位をＧＮＤ電位に固定するために、Ｎ型層中にＰ型層を形成すると共に、Ｎ型層上に形成される層間絶縁膜にコンタクトホールを形成することで、層間絶縁膜上に形成されるＧＮＤ配線がコンタクトホールを通じてＰ型層と電気的に接続され、Ｐ型基板と同電位となるようにされる。   Here, in general, when a GND wiring is extended in a semiconductor chip, a P-type layer is formed in the N-type layer and is formed on the N-type layer in order to fix the substrate potential to the GND potential. By forming a contact hole in the interlayer insulating film, the GND wiring formed on the interlayer insulating film is electrically connected to the P-type layer through the contact hole so as to have the same potential as the P-type substrate.

これに対し、本実施形態では、ＧＮＤ配線Ｇ１に関しては、Ｎ型層４０２中にＰ型基板４０１まで達するＰ＋型層（第１導電型層）４０３と高濃度なコンタクト領域４０４が形成されていると共に、層間絶縁膜４０５にコンタクトホール４０５ａが形成されることで、コンタクト領域４０５およびＰ＋型層４０３を通じてＰ型基板４０１と同電位とされている。しかしながら、ＧＮＤ配線Ｇ２に関しては、層間絶縁膜４０５にコンタクトホールが形成されておらず、Ｐ型基板４０１と直接接続されていない状態となっている。   On the other hand, in the present embodiment, for the GND wiring G1, a P + type layer (first conductivity type layer) 403 reaching the P type substrate 401 and a high concentration contact region 404 are formed in the N type layer 402. At the same time, the contact hole 405 a is formed in the interlayer insulating film 405, so that the same potential as that of the P-type substrate 401 is obtained through the contact region 405 and the P + -type layer 403. However, regarding the GND wiring G2, no contact hole is formed in the interlayer insulating film 405, and the GND wiring G2 is not directly connected to the P-type substrate 401.

以上のように半導体圧力センサのセンサ回路が構成されている。このような構成のセンサ回路によれば、以下の効果を得ることができる。   As described above, the sensor circuit of the semiconductor pressure sensor is configured. According to the sensor circuit having such a configuration, the following effects can be obtained.

まず、本実施形態の半導体圧力センサのセンサ回路では、回路基準電圧用のＧＮＤとなるＧＮＤ配線Ｇ１とノイズフィルタ用のＧＮＤとなるＧＮＤ配線Ｇ２とを分離して、別々の構成としている。そして、これらＧＮＤ配線Ｇ１、Ｇ２がＧＮＤパッド２ｂを介してボンディングワイヤ５ｃと接続されるような一点アースとしている。   First, in the sensor circuit of the semiconductor pressure sensor of the present embodiment, the GND wiring G1 serving as the GND for the circuit reference voltage and the GND wiring G2 serving as the GND for the noise filter are separated and configured separately. The GND wirings G1 and G2 are grounded at a single point so as to be connected to the bonding wire 5c through the GND pad 2b.

このため、センサチップ４００に高周波ノイズが照射、注入されたとしても、ノイズフィルタのＧＮＤとなるＧＮＤ配線Ｇ２の寄生インピーダンスに基づいて回路基準電圧用のＧＮＤとなるＧＮＤ配線Ｇ１の電圧変動を防ぐことができる。これにより、誤ったセンサ出力を信号が発生させられることを防止することができる。   For this reason, even if high frequency noise is irradiated and injected into the sensor chip 400, the voltage fluctuation of the GND wiring G1 serving as the GND for the circuit reference voltage is prevented based on the parasitic impedance of the GND wiring G2 serving as the GND of the noise filter. Can do. As a result, it is possible to prevent an erroneous sensor output from generating a signal.

また、図２から判るように、紙面左側から順に電源パッド２ａ、ＧＮＤパッド２ｂ、出力パッド２ｃを並べたＶ−Ｇ−Ｏの端子配列としている。そして、電源パッド２ａとＧＮＤパッド２ｂとの間にＶ−Ｇ間ノイズフィルタ３のみが配置され、ＧＮＤパッド２ｂと出力パッド２ｃの間にＯ−Ｇ間ノイズフィルタ４のみが配置されたレイアウトとされている。   Further, as can be seen from FIG. 2, a VGO terminal arrangement in which the power supply pad 2a, the GND pad 2b, and the output pad 2c are arranged in this order from the left side of the drawing. Then, only the VG noise filter 3 is arranged between the power supply pad 2a and the GND pad 2b, and only the OG noise filter 4 is arranged between the GND pad 2b and the output pad 2c. ing.

このような構成とすれば、電源パッド２ａ、ＧＮＤパッド２ｂ、出力パッド２ｃができるだけ近い配置となるため、チップサイズ縮小を図ることが可能となる。   With such a configuration, since the power supply pad 2a, the GND pad 2b, and the output pad 2c are arranged as close as possible, the chip size can be reduced.

また、上述したように、回路基準電圧用のＧＮＤとなるＧＮＤ配線Ｇ１はＰ型基板４０１と電気的に接続された構成とされるが、ノイズフィルタ用のＧＮＤとなるＧＮＤ配線Ｇ２はＰ型基板４０１に直接接続されないような構成とされている。このため、センサチップ４００に高周波ノイズが照射、注入されたとしても、ノイズフィルタのＧＮＤとなるＧＮＤ配線Ｇ２の寄生インピーダンスに基づいてＰ型基板４０１までＧＮＤ電位から変動してしまうことを防止することができる。   Further, as described above, the GND wiring G1 that becomes the GND for the circuit reference voltage is configured to be electrically connected to the P-type substrate 401, but the GND wiring G2 that becomes the GND for the noise filter is the P-type substrate. It is configured not to be directly connected to 401. For this reason, even if high frequency noise is irradiated and injected into the sensor chip 400, it is possible to prevent the P-type substrate 401 from changing from the GND potential based on the parasitic impedance of the GND wiring G2 serving as the GND of the noise filter. Can do.

（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、上記第１実施形態に対して、センサチップ４００内におけるセンサ回路を構成する各部のレイアウトを変更したものである。その他の部分に関しては、第１実施形態と同様である。 (Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the layout of each part constituting the sensor circuit in the sensor chip 400 is changed with respect to the first embodiment. Other parts are the same as those in the first embodiment.

図４は、本実施形態におけるセンサ回路の各部のレイアウトを示したものである。この図に示されるように、本実施形態では、第１実施形態に対して、ＧＮＤパッド２ｂと出力パッド２ｃとの配置が入れ替わっており、出力パッド２ｃがセンシング部１の紙面下方に、ＧＮＤパッド２ｂがセンシング部１の紙面右側に配置されたものとなっている。   FIG. 4 shows a layout of each part of the sensor circuit in the present embodiment. As shown in this figure, in the present embodiment, the arrangement of the GND pad 2b and the output pad 2c is interchanged with respect to the first embodiment, and the output pad 2c is located below the sheet of the sensing unit 1 on the GND pad. 2b is arranged on the right side of the sheet of the sensing unit 1.

このような配置としても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態の場合、上記のようなＧＮＤパッド２ｂと出力パッド２ｃとの配置が入れ替わりに応じて、オペアンプ３２の位置も変更している。   Even with such an arrangement, the same effect as in the first embodiment can be obtained. In the case of the present embodiment, the position of the operational amplifier 32 is also changed in accordance with the arrangement of the GND pad 2b and the output pad 2c as described above.

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態も、上記第１実施形態に対して、センサチップ４００内におけるセンサ回路を構成する各部のレイアウトを変更したものであるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。 (Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, since the layout of each part constituting the sensor circuit in the sensor chip 400 is changed with respect to the first embodiment, only the parts different from the first embodiment will be described.

図５は、本実施形態におけるセンサ回路の各部のレイアウトを示したものである。この図に示されるように、本実施形態では、第１実施形態に対して、電源パッド２ａ、ＧＮＤパッド２ｂ、出力パッド２ｃすべてをセンシング部１に対して紙面下方に配置し、その両側に各ノイズフィルタ３、４を配置したものである。このような配置としても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。   FIG. 5 shows a layout of each part of the sensor circuit in the present embodiment. As shown in this figure, in this embodiment, all of the power supply pad 2a, the GND pad 2b, and the output pad 2c are arranged below the paper surface with respect to the sensing unit 1 with respect to the first embodiment. Noise filters 3 and 4 are arranged. Even with such an arrangement, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態も、上記第１実施形態に対して、センサチップ４００内におけるセンサ回路を構成する各部のレイアウトを変更したものであるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。 (Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, since the layout of each part constituting the sensor circuit in the sensor chip 400 is changed with respect to the first embodiment, only the parts different from the first embodiment will be described.

図６は、本実施形態におけるセンサ回路の各部のレイアウトを示したものである。この図に示されるように、本実施形態では、第１実施形態に対して、ＧＮＤ配線Ｇ２をセンサチップ４００の外縁部ではなく内側に配置している。   FIG. 6 shows a layout of each part of the sensor circuit in the present embodiment. As shown in this figure, in the present embodiment, the GND wiring G2 is arranged not on the outer edge portion of the sensor chip 400 but on the inner side with respect to the first embodiment.

このような配置としても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、ＧＮＤ配線Ｇ２をセンサチップ４００の内側に延設することで、ＧＮＤ配線Ｇ２の長さを短縮することができると共に、ＧＮＤ配線Ｇ１とＧＮＤ配線Ｇ２とが併走するような這い回しを少なくすることができる。このため、ＧＮＤ配線Ｇ１とＧＮＤ配線Ｇ２との併走による誘導ノイズの発生を避けることが可能となり、よりセンサ出力の精度を向上させることが可能となる。   Even with such an arrangement, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Furthermore, by extending the GND wiring G2 to the inside of the sensor chip 400, the length of the GND wiring G2 can be shortened, and the number of turns that the GND wiring G1 and the GND wiring G2 run side by side is reduced. be able to. For this reason, it is possible to avoid induction noise due to the parallel running of the GND wiring G1 and the GND wiring G2, and it is possible to further improve the accuracy of sensor output.

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について説明する。図７に、本実施形態の圧力センサの模式図を示す。この図に示されるように、本実施形態は、上記第１実施形態に対して、センサチップ４００を、センサ回路のうちブリッジ回路１００や定電流回路２００および増幅回路３００等を備えた回路チップ４００ａと、Ｖ−Ｇ間ノイズフィルタ３およびＯ−Ｇ間ノイズフィルタ４を備えたフィルタチップ４００ｂとを分離して横置きしたものである。 (Fifth embodiment)
A fifth embodiment of the present invention will be described. In FIG. 7, the schematic diagram of the pressure sensor of this embodiment is shown. As shown in this figure, the present embodiment is different from the first embodiment in that the sensor chip 400 includes a circuit chip 400a including a bridge circuit 100, a constant current circuit 200, an amplifier circuit 300, and the like among sensor circuits. And the filter chip 400b including the VG noise filter 3 and the OG noise filter 4 are separated and placed horizontally.

図７に示されるように、回路チップ４００ａに備えられたＧＮＤパッド５００は、ＧＮＤ配線Ｇ１と接続されるもので、センサチップ４００の外部（例えばケース）に備えられたＧＮＤパッド６００とボンディングワイヤ５ｂａを通じて電気的に接続されている。また、フィルタチップ４００ｂにＧＮＤパッド５０１は、ＧＮＤ配線Ｇ２と接続されるもので、センサチップ４００の外部に備えられたＧＮＤパッド６００とボンディングワイヤ５ｂｂを通じて電気的に接続されている。   As shown in FIG. 7, the GND pad 500 provided in the circuit chip 400a is connected to the GND wiring G1, and the GND pad 600 provided outside the sensor chip 400 (for example, a case) and the bonding wire 5ba. Is electrically connected through. The GND pad 501 is connected to the filter chip 400b with the GND wiring G2, and is electrically connected to the GND pad 600 provided outside the sensor chip 400 through the bonding wire 5bb.

回路チップ４００ａに備えられた電源パッド５０２は、ボンディングワイヤ５ａａを通じてフィルタチップ４００ｂに備えられた電源パッド５０３、５０４に電気的に接続され、さらに、ボンディングワイヤ５ａｂを通じてセンサチップ４００の外部に備えられた電源パッド６０１と電気的に接続されている。そして、回路チップ４００ａに備えられた出力パッド５０５は、ボンディングワイヤ５ｃａを通じてフィルタチップ４００ｂに備えられた出力パッド５０６、５０７に電気的に接続され、さらに、ボンディングワイヤ５ｃｂを通じてセンサチップ４００の外部に備えられた出力パッド６０２と電気的に接続されている。   The power supply pad 502 provided in the circuit chip 400a is electrically connected to the power supply pads 503 and 504 provided in the filter chip 400b through the bonding wire 5aa, and further provided outside the sensor chip 400 through the bonding wire 5ab. The power supply pad 601 is electrically connected. The output pad 505 provided in the circuit chip 400a is electrically connected to the output pads 506 and 507 provided in the filter chip 400b through the bonding wire 5ca, and further provided outside the sensor chip 400 through the bonding wire 5cb. The output pad 602 is electrically connected.

このような構成においても、ＧＮＤ配線Ｇ１とＧＮＤ配線Ｇ２とがＧＮＤパッド６００を介してしか接続されていない構成となっている。このため、本実施形態のように、センサチップ４００を回路チップ４００ａとフィルタチップ４００ｂに分割したような構成においても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。   Even in such a configuration, the GND wiring G1 and the GND wiring G2 are connected only via the GND pad 600. For this reason, the same effect as that of the first embodiment can be obtained even in the configuration in which the sensor chip 400 is divided into the circuit chip 400a and the filter chip 400b as in the present embodiment.

（第６実施形態）
本発明の第５実施形態について説明する。図８に、本実施形態の圧力センサの断面図を示す。この図に示されるように、本実施形態は、上記第１実施形態に対して、センサチップ４００を、センサ回路のうちブリッジ回路１００や定電流回路２００および増幅回路３００等を備えた回路チップ４００ａと、Ｖ−Ｇ間ノイズフィルタ３およびＯ−Ｇ間ノイズフィルタ４を備えたフィルタチップ４００ｂとを分離して縦置きしたものである。 (Sixth embodiment)
A fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 shows a cross-sectional view of the pressure sensor of the present embodiment. As shown in this figure, the present embodiment is different from the first embodiment in that the sensor chip 400 includes a circuit chip 400a including a bridge circuit 100, a constant current circuit 200, an amplifier circuit 300, and the like among sensor circuits. And the filter chip 400b including the VG noise filter 3 and the OG noise filter 4 are separated and vertically placed.

図８に示されるように、ケース７００に対してフィルタチップ４００ｂが搭載され、このフィルタチップ４００ｂにガラス製台座７０１を介して回路チップ４００ａが搭載されることで圧力センサが構成されている。   As shown in FIG. 8, a filter chip 400b is mounted on the case 700, and a circuit chip 400a is mounted on the filter chip 400b via a glass pedestal 701 to constitute a pressure sensor.

このような構成において、回路チップ４００ａに備えられたＧＮＤパッド５００は、ケース７００のピン７００ａに備えられたＧＮＤパッド６００とボンディングワイヤ５ｂａを通じて電気的に接続されている。また、フィルタチップ４００ｂにＧＮＤパッド５０１は、ケース７００のピン７００ａに備えられたＧＮＤパッド６００とボンディングワイヤ５ｂｂを通じて電気的に接続されている。   In such a configuration, the GND pad 500 provided in the circuit chip 400a is electrically connected to the GND pad 600 provided in the pin 700a of the case 700 through the bonding wire 5ba. The GND pad 501 is electrically connected to the filter chip 400b through the bonding wire 5bb and the GND pad 600 provided on the pin 700a of the case 700.

回路チップ４００ａに備えられた電源パッド５０２は、ボンディングワイヤ５ａａを通じてフィルタチップ４００ｂに備えられた電源パッド５０３、５０４に電気的に接続され、さらに、ボンディングワイヤ５ａｂを通じてケース７００のピン７００ａに備えられた電源パッド６０１と電気的に接続されている。そして、回路チップ４００ａに備えられた出力パッド５０５は、ボンディングワイヤ５ｃａを通じてフィルタチップ４００ｂに備えられた出力パッド５０６、５０７に電気的に接続され、さらに、ボンディングワイヤ５ｃｂを通じてケース７００のピン７００ａに備えられた出力パッド６０２と電気的に接続されている。   The power supply pad 502 provided in the circuit chip 400a is electrically connected to the power supply pads 503 and 504 provided in the filter chip 400b through the bonding wire 5aa, and further provided in the pin 700a of the case 700 through the bonding wire 5ab. The power supply pad 601 is electrically connected. The output pad 505 provided on the circuit chip 400a is electrically connected to the output pads 506 and 507 provided on the filter chip 400b through the bonding wire 5ca, and further provided on the pin 700a of the case 700 through the bonding wire 5cb. The output pad 602 is electrically connected.

このような構成においても、ＧＮＤ配線Ｇ１とＧＮＤ配線Ｇ２とがＧＮＤパッド６００を介してしか接続されていない構成となっている。このため、本実施形態のように、センサチップ４００を回路チップ４００ａとフィルタチップ４００ｂに分割したような構成においても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。   Even in such a configuration, the GND wiring G1 and the GND wiring G2 are connected only via the GND pad 600. For this reason, the same effect as that of the first embodiment can be obtained even in the configuration in which the sensor chip 400 is divided into the circuit chip 400a and the filter chip 400b as in the present embodiment.

（他の実施形態）
上記各実施形態で示したセンサチップ４００内におけるセンサ回路のレイアウト構成は単なる例であり、他のレイアウト構成としても構わない。例えば、第１実施形態では、センサチップ４００の外枠側にＧＮＤ配線Ｇ１、その内側にＧＮＤ配線Ｇ２を配置した例を示したが、これらが逆の配置とされていても構わない。 (Other embodiments)
The layout configuration of the sensor circuit in the sensor chip 400 shown in the above embodiments is merely an example, and other layout configurations may be used. For example, in the first embodiment, the example in which the GND wiring G1 is disposed on the outer frame side of the sensor chip 400 and the GND wiring G2 is disposed on the inner side thereof, but these may be reversed.

なお、上記実施形態においては、半導体圧力センサに適用するものについて説明したが、加速度センサ、磁気センサ、光センサ等の半導体物理量センサ装置に適用するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the application to the semiconductor pressure sensor has been described. However, the invention may be applied to a semiconductor physical quantity sensor device such as an acceleration sensor, a magnetic sensor, or an optical sensor.

本発明の第１実施形態における半導体圧力センサのセンサ回路の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the sensor circuit of the semiconductor pressure sensor in 1st Embodiment of this invention. 図１に示す半導体圧力センサのセンサ回路をセンサチップに備えたときのレイアウトを示す図である。It is a figure which shows a layout when the sensor circuit of the semiconductor pressure sensor shown in FIG. 1 is provided in a sensor chip. 図２のＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 本発明の第２実施形態における半導体圧力センサのセンサ回路をセンサチップに備えたときのレイアウトを示す図である。It is a figure which shows a layout when the sensor circuit of the semiconductor pressure sensor in 2nd Embodiment of this invention is provided in the sensor chip. 本発明の第３実施形態における半導体圧力センサのセンサ回路をセンサチップに備えたときのレイアウトを示す図である。It is a figure which shows a layout when the sensor circuit of the semiconductor pressure sensor in 3rd Embodiment of this invention is provided in the sensor chip. 本発明の第４実施形態における半導体圧力センサのセンサ回路をセンサチップに備えたときのレイアウトを示す図である。It is a figure which shows a layout when the sensor circuit of the semiconductor pressure sensor in 4th Embodiment of this invention is provided in the sensor chip. 本発明の第５実施形態における半導体圧力センサの模式図である。It is a schematic diagram of the semiconductor pressure sensor in 5th Embodiment of this invention. 本発明の第６実施形態における半導体圧力センサの模式図である。It is a schematic diagram of the semiconductor pressure sensor in 6th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１…センシング部、２ａ…電源パッド、２ｂ…ＧＮＤパッド、２ｃ…出力パッド、３…Ｖ−Ｇ間ノイズフィルタ（第１ノイズフィルタ）、４…Ｏ−Ｇ間ノイズフィルタ（第２ノイズフィルタ）、５ａ〜５ｃ…ボンディングワイヤ、２５…抵抗、２９〜３２…オペアンプ、３８…コンデンサ、３９…コンデンサ、４０…抵抗、１００…ブリッジ回路、２００…定電流回路、３００…増幅回路、４００…センサチップ、４００ａ…回路チップ、４００ｂ…フィルタチップ、４０１…型基板、４０２…型層、４０３…型層、４０５…層間絶縁膜、４０５ａ…コンタクトホール、６００…ＧＮＤパッド、６０１…電源パッド、６０２…出力パッド、Ｇ１…ＧＮＤ配線（回路基準電圧用ＧＮＤ配線）、Ｇ２…ＧＮＤ配線（ノイズフィルタ用ＧＮＤ配線）。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sensing part, 2a ... Power supply pad, 2b ... GND pad, 2c ... Output pad, 3 ... VG noise filter (first noise filter), 4 ... OG noise filter (second noise filter), 5a to 5c: bonding wire, 25: resistor, 29-32 ... operational amplifier, 38 ... capacitor, 39 ... capacitor, 40 ... resistor, 100 ... bridge circuit, 200 ... constant current circuit, 300 ... amplifier circuit, 400 ... sensor chip, 400a ... Circuit chip, 400b ... Filter chip, 401 ... Mold substrate, 402 ... Mold layer, 403 ... Mold layer, 405 ... Interlayer insulating film, 405a ... Contact hole, 600 ... GND pad, 601 ... Power supply pad, 602 ... Output pad , G1... GND wiring (GND wiring for circuit reference voltage), G2... GND wiring (GND wiring for noise filter)

Claims (8)

半導体で構成されたセンサチップ（４００）と、
前記センサチップ（４００）に形成され、測定対象となる物理量に応じた電気信号を出力するセンシング部（１）と、
前記センサチップ（４００）に形成され、前記センシング部（１）が出力する前記電気信号の信号処理を行う信号処理回路（２００、３００）と、
前記センサチップ（４００）に形成され、前記信号処理回路（２００、３００）に対して電源供給を行う電源ライン（Ｖ、Ｖ’）と、
前記センサチップ（４００）に形成され、前記信号処理回路（２００、３００）が接続される回路基準電圧用ＧＮＤ配線（Ｇ１）と、
前記センサチップ（４００）に形成され、前記信号処理回路（２００、３００）にて信号処理された後の前記電気信号をセンサ出力として発生させる出力ライン（Ｏ）と、
前記センサチップ（４００）に形成され、前記電源ライン（Ｖ、Ｖ’）に入力されるノイズを除去するための第１ノイズフィルタ（３）と、
前記センサチップ（４００）に形成され、前記出力ライン（Ｏ）に入力されるノイズを除去するための第２ノイズフィルタ（４）と、
前記センサチップ（４００）に形成され、前記第１ノイズフィルタ（３）および前記第２ノイズフィルタ（４）が接続されるノイズフィルタ用ＧＮＤ配線（Ｇ２）と、
前記回路基準電圧用ＧＮＤ配線（Ｇ１）と前記ノイズフィルタ用ＧＮＤ配線（Ｇ２）とが接続されるＧＮＤパッド（２ｂ、６００）とを有し、
前記回路基準電圧用ＧＮＤ配線（Ｇ１）と前記ノイズフィルタ用ＧＮＤ配線（Ｇ２）とは別々に構成されており、前記回路基準電圧用ＧＮＤ配線（Ｇ１）と前記ノイズフィルタ用ＧＮＤ配線（Ｇ２）とは、前記ＧＮＤパッド（２ｂ）を通じてのみ電気的に接続された構成となっており、
前記センサチップ（４００）は、第１導電型基板（４０１）の上に第２導電型層（４０２）が形成された半導体基板によって構成されていると共に、前記半導体基板における前記第２導電型層（４０２）の上に形成された層間絶縁膜（４０５）が備えられており、
前記回路基準電圧用ＧＮＤ配線（Ｇ１）が延設される部位において、前記層間絶縁膜（４０５）にコンタクトホール（４０５ａ）が形成されていると共に、前記第２導電型層（４０２）に第１導電型層（４０３）が形成されており、
前記回路基準電圧用ＧＮＤ配線（Ｇ１）は、前記コンタクトホール（４０５ａ）および前記第１導電型層（４０３）を通じて前記第１導電型基板（４０１）と同電位とされ、
前記ノイズフィルタ用ＧＮＤ配線（Ｇ２）は、前記層間絶縁膜（４０５）を介して、前記第１導電型基板（４０１）から分離された構成となっていることを特徴とする物理量センサ装置。 A sensor chip (400) composed of a semiconductor;
A sensing unit (1) formed on the sensor chip (400) for outputting an electrical signal corresponding to a physical quantity to be measured;
A signal processing circuit (200, 300) formed on the sensor chip (400) for performing signal processing of the electrical signal output from the sensing unit (1);
Power supply lines (V, V ′) formed on the sensor chip (400) for supplying power to the signal processing circuits (200, 300);
A circuit reference voltage GND wiring (G1) formed on the sensor chip (400) and connected to the signal processing circuit (200, 300);
An output line (O) that is formed on the sensor chip (400) and generates the electrical signal as a sensor output after the signal processing by the signal processing circuit (200, 300);
A first noise filter (3) formed on the sensor chip (400) for removing noise input to the power supply lines (V, V ′);
A second noise filter (4) formed on the sensor chip (400) for removing noise input to the output line (O);
A noise filter GND wiring (G2) formed on the sensor chip (400) and connected to the first noise filter (3) and the second noise filter (4);
A GND pad (2b, 600) to which the circuit reference voltage GND wiring (G1) and the noise filter GND wiring (G2) are connected;
The circuit reference voltage GND wiring (G1) and the noise filter GND wiring (G2) are configured separately, and the circuit reference voltage GND wiring (G1) and the noise filter GND wiring (G2). Is configured to be electrically connected only through the GND pad (2b) ,
The sensor chip (400) includes a semiconductor substrate in which a second conductivity type layer (402) is formed on a first conductivity type substrate (401), and the second conductivity type layer in the semiconductor substrate. An interlayer insulating film (405) formed on (402);
A contact hole (405a) is formed in the interlayer insulating film (405) at a portion where the circuit reference voltage GND wiring (G1) is extended, and the first conductivity type layer (402) is first. A conductive layer (403) is formed;
The circuit reference voltage GND wiring (G1) has the same potential as the first conductivity type substrate (401) through the contact hole (405a) and the first conductivity type layer (403).
The physical quantity sensor device according to claim 1, wherein the noise filter GND wiring (G2) is separated from the first conductivity type substrate (401) via the interlayer insulating film (405) . 前記センサチップ（４００）は四角形で構成されており、このセンサチップ（４００）を構成する四角形の外縁部に前記回路基準電圧用ＧＮＤ配線（Ｇ１）と前記ノイズフィルタ用ＧＮＤ配線（Ｇ２）とが延設されていることを特徴とする請求項１に記載の物理量センサ装置。   The sensor chip (400) is formed in a quadrangle, and the circuit reference voltage GND wiring (G1) and the noise filter GND wiring (G2) are formed on the outer periphery of the quadrangle constituting the sensor chip (400). The physical quantity sensor device according to claim 1, wherein the physical quantity sensor device is extended. 前記回路基準電圧用ＧＮＤ配線（Ｇ１）よりも前記ノイズフィルタ用ＧＮＤ配線（Ｇ２）の方が前記センサチップ（４００）の外枠側に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の物理量センサ装置。   The noise filter GND wiring (G2) is formed on the outer frame side of the sensor chip (400) rather than the circuit reference voltage GND wiring (G1). Physical quantity sensor device. 前記ノイズフィルタ用ＧＮＤ配線（Ｇ２）よりも前記回路基準電圧用ＧＮＤ配線（Ｇ１）の方が前記センサチップ（４００）の外枠側に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の物理量センサ装置。   The circuit reference voltage GND wiring (G1) is formed on the outer frame side of the sensor chip (400) rather than the noise filter GND wiring (G2). Physical quantity sensor device. 前記センサチップ（４００）に形成され、前記電源ライン（Ｖ）が接続される電源パッド（２ａ）と、
前記センサチップ（４００）に形成され、前記出力ライン（Ｏ）が接続される出力パッド（２ｃ）とを有し、
前記電源パッド（２ａ）、前記ＧＮＤパッド（２ｂ）および前記出力パッド（２ｃ）が、前記センサチップ（４００）の隣接する各辺に１つずつ順に備えられ、前記第１ノイズフィルタ（３）のみが前記電源パッド（２ａ）と前記ＧＮＤパッド（２ｂ）との間に配置され、前記第２ノイズフィルタ（４）のみが前記ＧＮＤパッド（２ｂ）と前記出力パッド（２ｃ）との間に配置されていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の物理量センサ装置。 A power pad (2a) formed on the sensor chip (400) and connected to the power line (V);
An output pad (2c) formed on the sensor chip (400) and connected to the output line (O);
The power supply pad (2a), the GND pad (2b), and the output pad (2c) are sequentially provided on each adjacent side of the sensor chip (400), and only the first noise filter (3) is provided. Is disposed between the power pad (2a) and the GND pad (2b), and only the second noise filter (4) is disposed between the GND pad (2b) and the output pad (2c). The physical quantity sensor device according to claim 2, wherein the physical quantity sensor device is provided. 前記センサチップ（４００）に形成され、前記電源ライン（Ｖ）が接続される電源パッド（２ａ）と、
前記センサチップ（４００）に形成され、前記出力ライン（Ｏ）が接続される出力パッド（２ｃ）とを有し、
前記電源パッド（２ａ）、前記出力パッド（２ｃ）および前記ＧＮＤパッド（２ｂ）が、前記センサチップ（４００）の隣接する各辺に１つずつ順に備えられ、前記第１ノイズフィルタ（３）のみが前記電源パッド（２ａ）と前記出力パッド（２ｃ）との間に配置され、前記第２ノイズフィルタ（４）のみが前記出力パッドパッド（２ｃ）と前記ＧＮＤパッド（２ｂ）との間に配置されていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の物理量センサ装置。 A power pad (2a) formed on the sensor chip (400) and connected to the power line (V);
An output pad (2c) formed on the sensor chip (400) and connected to the output line (O);
The power supply pad (2a), the output pad (2c), and the GND pad (2b) are sequentially provided on each adjacent side of the sensor chip (400), and only the first noise filter (3) is provided. There is disposed between the power supply pad (2a) and said output pad (2c), while only the second Noizufi Le motor (4) and said output pad pad (2c) and the GND pad (2b) The physical quantity sensor device according to claim 2, wherein the physical quantity sensor device is arranged. 前記センサチップ（４００）に形成され、前記電源ライン（Ｖ）が接続される電源パッド（２ａ）と、
前記センサチップ（４００）に形成され、前記出力ライン（Ｏ）が接続される出力パッド（２ｃ）とを有し、
前記電源パッド（２ａ）、前記ＧＮＤパッド（２ｂ）および前記出力パッド（２ｃ）のすべてが、前記センサチップ（４００）の一辺に備えられ、これら３つのパッドを挟んで両側に前記前記第１ノイズフィルタ（３）と前記第２ノイズフィルタ（４）が配置されていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の物理量センサ装置。 A power pad (2a) formed on the sensor chip (400) and connected to the power line (V);
An output pad (2c) formed on the sensor chip (400) and connected to the output line (O);
The power supply pad (2a), the GND pad (2b), and the output pad (2c) are all provided on one side of the sensor chip (400), and the first noise is placed on both sides of the three pads. The physical quantity sensor device according to any one of claims 2 to 4, wherein a filter (3) and the second noise filter (4) are arranged. 前記第１、第２ノイズフィルタ（３、４）に挟まれるように前記ＧＮＤパッド（２ｂ）が配置されており、前記センサチップ（４００）の内側を通じて前記ノイズフィルタ用ＧＮＤ配線（Ｇ２）が延設されていることを特徴とする請求項１に記載の物理量センサ装置。   The GND pad (2b) is disposed so as to be sandwiched between the first and second noise filters (3, 4), and the noise filter GND wiring (G2) extends through the inside of the sensor chip (400). The physical quantity sensor device according to claim 1, wherein the physical quantity sensor device is provided.
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