JP4483080B2

JP4483080B2 - 集積回路装置

Info

Publication number: JP4483080B2
Application number: JP2000385647A
Authority: JP
Inventors: 澄大塚; 伸和大場; 誠畑中
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2020-12-19
Also published as: JP2002184955A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特性調整用端子を有する集積回路装置に関するもので、特にその特性調整用端子におけるノイズの除去方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、圧力センサなどのブリッジ回路を有するセンサチップに、ブリッジ回路からの信号を処理する信号処理回路を集積化した集積回路装置において、特性調整用端子を設けて、集積回路装置の特性を調整したものがある。
【０００３】
ところが、特性調整用端子は、特性を調整した後も集積回路装置に残存するため、集積回路装置の外部から特性調整用端子を伝って、静電気などのノイズが集積回路に誘導され、それによって集積回路の内部に設けられたブリッジ回路のバランスが崩れ、集積回路の出力が変動してしまうという欠点があった。
【０００４】
そこで、特開昭６３−１８７６６９号に開示されているように、特性調整後に、特性調整用端子と集積回路とを接続している抵抗素子を、レーザなどによって切断して、特性調整用端子と集積回路との導通を遮断することで、上記問題点を解決していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特性調整用端子が電気的に浮いた状態になることによって、特性調整用端子の放電ルートがなくなり、静電気などのノイズが特性調整用端子に帯電してしまう。
【０００６】
帯電したノイズが小さいと集積回路に影響はないが、帯電したノイズが数十ボルト（例えば−３０ボルト）になると、特性調整用端子の配線と近接に配置されたオペアンプなどの集積回路内部の素子の配線との間に形成された寄生容量が無視できなくなり、それによってオペアンプなどの集積回路内部の素子が誤作動を起こし、集積回路の出力が変動するという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、特性を調整後に、特性調整用端子と集積回路との導通を遮断した集積回路装置において、耐ノイズ強度の向上を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の集積回路装置は、少なくとも出力端子と接地端子とを有し、圧力センサのブリッジ回路を有するセンサチップにブリッジ回路からの信号を処理する信号処理回路を集積化した集積回路装置において、ブリッジ回路から出力される信号をモニタするための特性調整用端子と、集積回路装置と特性調整用端子とを接続し、特性調整用端子を用いてブリッジ回路の特性を調整した後に、集積回路装置と特性調整用端子との導通を遮断する接続部と、特性調整用端子と接地端子との間に接続されたツェナーダイオードと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
特性調整用端子と接地端子との間にツェナーダイオードを接続したことにより、特性調整用端子と接地端子との間の導通がとれ、特性調整用端子に帯電したノイズが、ツェナーダイオードを伝って接地端子に導かれるため、特性調整用端子における耐ノイズ強度を向上させることができる。
【００１０】
特性調整用端子における耐ノイズ強度が向上することによって、特性調整用端子と近接に配置された、オペアンプなどの集積回路内部の素子が誤作動を起こすことがなくなるため、集積回路の出力変動を抑制することができる。
【００１１】
請求項２記載の集積回路装置は、特性調整用端子と接地端子との間に接続されたツェナーダイオードは、センサチップの内部に設けられたことを特徴としている。
【００１２】
センサチップの外部にツェナーダイオードを設けると、部品点数が増加してしまうが、ツェナーダイオードをセンサチップの内部に設けたことにより、部品点数の増加を防止できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を圧力センサに適用した一実施形態を図面に従って説明する。
【００１７】
尚、本実施形態の圧力センサは、例えば、車輌用のエンジンにおけるオイル圧の検出に用いられる。
【００１８】
図１には、本実施形態の圧力センサ１６の平面構造を示す。また、図２（ａ）には、図１における要部拡大図を示し、図２（ｂ）には、図１におけるＡ矢視図を示す。
【００１９】
まず、ケースプラグ１の内部には、コネクタピン２と特性調整用端子３とが予め設けられるとともに、ケースプラグ１の一方の面から、コネクタピン２及び特性調整用端子３が外部に露出している。
【００２０】
尚、コネクタピン２は電源端子、接地端子、出力端子の３端子からなる（図１には１端子のみ図示）。
【００２１】
以下の説明において、接地端子を１４とする。
【００２２】
さらに、ケースプラグ１とコネクタピン２及び特性調整用端子３との気密性を保つために、シリコン系樹脂からなるピンシール４によって、ケースプラグ１とコネクタピン２及び特性調整用端子３とが接着されている。
【００２３】
また、ケースプラグ１の他方の面には、圧力センサチップ５が接着剤により接着され、さらに、アルミニウムよりなるボンディングワイヤ６により、圧力センサチップ５とコネクタピン２及び特性調整用端子３とが電気的に接続されている。
【００２４】
そして、圧力センサチップ５内に設けられたブリッジ回路を平衡状態にするために、圧力センサチップ５上に形成された薄膜抵抗をレーザートリミングし、その時ブリッジ回路から出力される信号を、特性調整用端子３を用いてモニタすることで、圧力センサチップ５の特性を調整する。
【００２５】
尚、この特性調整は、圧力センサチップ５から出力される出力値が規格値になるように調整される。また、その他には、温度特性やオフセット調整が行われる。
【００２６】
その後、圧力センサチップ５の一部拡大図である図２（ａ）に示されるように、圧力センサチップ５の内部において、特性調整用端子３に接続されているボンディングワイヤ６ａと圧力センサチップ５の回路本体１２とを接続しているトリミング抵抗１３を、レーザーにより切断し、特性調整用端子３と回路本体１２との導通を遮断する。
【００２７】
最後に、メタルダイヤフラム７とリングウェルド８とが溶接により固着されているハウジング９とケースプラグ１とを、Ｏリング１０と封入オイル１１とによって接着することにより、本実施形態の圧力センサ１６は完成となる。
【００２８】
ところが、このとき特性調整用端子３は、電気的に浮いた（フローティング）状態になるため、特性調整用端子３の放電ルートがなくなり、静電気などのノイズが特性調整用端子３に帯電してしまう。
【００２９】
帯電したノイズが小さいと圧力センサチップ５に影響はないが、帯電したノイズが数十ボルト（例えば−３０ボルト）になると、特性調整用端子３の配線と近接に配置されたオペアンプなどの回路本体１２内部の素子の配線との間に形成された寄生容量が無視できなくなり、それによってオペアンプなどの回路本体１２内部の素子が誤作動を起こし、圧力センサチップ５の出力が変動するという問題がある。
【００３０】
そこで、本実施形態では、図２（ａ）に示されるように、特性調整用端子３と接地端子１４との間に、ツェナーダイオード１５を設けている。
【００３１】
具体的には、圧力センサチップ５内において、特性調整用端子３に接続されるボンディングワイヤ６ａと、接地端子１４に接続されるボンディングワイヤ６ｂとの間に、ツェナーダイオード１５を設けている。
【００３２】
特性調整用端子３と接地端子１４との間にツェナーダイオード１５を設けたことにより、特性調整用端子３に高電圧が印加された際には、特性調整用端子３と接地端子１４との間の導通がとれ、特性調整用端子３に帯電したノイズが、ツェナーダイオード１５を伝って接地端子１４に導かれるため、特性調整端子３における耐ノイズ強度が向上する。
【００３３】
尚、圧力センサチップ５の特性調整は低電圧で行っているため、ツェナーダイオード１５はブレークダウンせず、特性調整用端子３と接地端子１４とを電気的に切り離す役目も果たす。
【００３４】
特性調整端子３における耐ノイズ強度が向上することによって、特性調整用端子３と近接に配置された、オペアンプなどの回路本体１２内部の素子が誤作動を起こすことがなくなるため、圧力センサチップ５の出力変動を抑制することができる。
【００３５】
尚、ノイズの電圧が正の場合には、ノイズの電圧がツェナーダイオード１５の降伏電圧を超えると、特性調整端子３と接地端子１４との間が導通し、ノイズの電圧が負の場合には、ツェナーダイオード１５に対し順方向バイアスとなるため、ＰＮ接合の順方向電圧以上で特性調整端子３と接地端子１４との間が導通し、特性調整端子３に回路本体１２に影響を及ぼすほどのノイズが帯電してしまうことを防止できる。
【００３６】
尚、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、様々な態様に適用可能である。
【００３７】
例えば、本実施形態では、ツェナーダイオード１５を圧力センサチップ５の内部に設けたが、図２（ｂ）に示されるように、圧力センサチップ５の外部にツェナーダイオード１５を設けた構造であっても、本実施形態と同様の効果が得られる。
【００３８】
ただし、圧力センサチップ５の外部にツェナーダイオード１５を設けると、部品点数の増加という問題に繋がる。
【００３９】
よって、ツェナーダイオード１５は、圧力センサチップ５の内部に設けた方が好ましい。
【００４０】
また、本実施形態では、耐ノイズ強度を向上させるために、ツェナーダイオード１５を設けたが、このツェナーダイオード１５の代わりに高抵抗素子を用いた構造であっても、本実施形態と同様の効果が得られる。尚、高抵抗素子の抵抗値としては１ＭΩ程度が望ましい。
【００４１】
この高抵抗素子の抵抗値は、圧力センサチップ５の特性調整時、特性調整用端子３を用いて、ブリッジ回路から出力される信号をモニタする際に、影響が出ないように高い値とする。
【００４２】
ただし、高抵抗素子はツェナーダイオード１５に比べてサイズが大きいため、高抵抗素子を用いるとチップサイズの増加に繋がる。
【００４３】
よって、特性調整用端子３と接地端子１４との間に用いる電子素子としては、ツェナーダイオード１５を用いるのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の圧力センサの平面構造を示す図である。
【図２】（ａ）は、図１の要部拡大図であり、（ｂ）は、図１におけるＡ矢視図である。
【符号の簡単な説明】
１…ケースプラグ、
２…コネクタピン、
３…特性調整用端子、
４…ピンシール、
５…圧力センサチップ、
６…ボンディングワイヤ、
７…メタルダイヤフラム、
８…リングウェルド、
９…ハウジング、
１０…Ｏリング、
１１…封入オイル、
１２…回路本体、
１３…トリミング抵抗、
１４…接地端子、
１５…ツェナーダイオード、
１６…圧力センサ

Claims

少なくとも出力端子と接地端子とを有し、圧力センサのブリッジ回路を有するセンサチップにブリッジ回路からの信号を処理する信号処理回路を集積化した集積回路装置において、
前記ブリッジ回路から出力される信号をモニタするための特性調整用端子と、
前記集積回路装置と前記特性調整用端子とを接続し、前記特性調整用端子を用いて前記ブリッジ回路の特性を調整した後に、前記集積回路装置と前記特性調整用端子との導通を遮断する接続部と、
前記特性調整用端子と前記接地端子との間に接続されたツェナーダイオードと、
を備えることを特徴とする集積回路装置。
前記ツェナーダイオードは、前記センサチップの内部に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の集積回路装置。