JP5008219B2 - 統合多軸センサ・アセンブリおよびパッケージ化 - Google Patents

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Description

【0001】
(発明の背景)
本発明は、一般にセンサ・アセンブリのパッケージ化に関し、特に多軸センサ・アセンブリのパッケージ化に関する。
【0002】
多軸センサ・アセンブリをパッケージ化する場合、一般に、3本の主軸(X軸、Y軸、およびZ軸)間でベクトル忠実度が高く軸交差感度が低いことが必要である。通常、3つの単軸センサを直交式に取り付けると、ベクトル忠実度は低くなり、軸交差感度は高くなる。また、多数の製造ステップも存在する。
【0003】
本発明は、ベクトル忠実度が高く、軸交差感度が低く、製造ステップが最小数の多軸センサ・パッケージの作成を対象とする。
【0004】
(発明の概要)
本発明の一態様によれば、ハウジングと、複数のエンド・キャップと、センサ・モジュールと、複数の封止部材と、複数の結合部材とを含む装置が提供される。
【0005】
本発明の他の態様によれば、ハウジングと、センサと、蓋アセンブリと、コントローラ・アセンブリとを含む装置が提供される。
【0006】
本発明の他の態様によれば、複数のセンサ・パッケージを含み、各センサ・パッケージがそれぞれ異なる空間的方向に位置決めされた感度の軸を有する装置が提供される。
【0007】
本発明の他の態様によれば、ハウジングにコントローラを結合する方法であって、ハウジングに接着剤を付与することと、ハウジング上にコントローラを配置することと、接着剤を硬化させることと、ハウジングにコントローラをワイヤボンディングすることと、コントローラとワイヤボンディングをカプセル化することと、カプセル材を硬化させることを含む方法が提供される。
【0008】
本発明の他の態様によれば、ハウジングと、センサと、コントローラと、蓋アセンブリとを含むセンサ・パッケージを組み立てる方法であって、ハウジングにセンサを結合することと、ハウジングに蓋アセンブリを結合することと、ハウジングにコントローラを結合することを含む方法が提供される。
【0009】
本発明の他の態様によれば、複数のセンサ・パッケージを含み、各センサ・パッケージがそれぞれ異なる空間的方向に位置決めされた感度の軸を有する多軸センサ・アセンブリを組み立てる方法が提供される。
【0010】
本発明の他の態様によれば、スロットと、スロット内に位置決めされたセンサとを含む基板を含むセンサ・パッケージが提供される。
本発明の他の態様によれば、基板とセンサとを含むセンサ・パッケージを組み立てる方法であって、基板にセンサを結合することを含む方法が提供される。
【0011】
(実施形態の詳細な説明)
初めに図1を参照すると、地震情報を記録するためのシステム100の一実施形態は、好ましくは、コントローラ102とセンサ装置104とを含む。
【0012】
コントローラ102はシステム100を監視し制御する。コントローラ102は、好ましくは、センサ装置104からデータを受け取る。コントローラ102は、好ましくは、センサ装置104を監視する。コントローラ102は、電気接続によりセンサ装置104に結合されている。コントローラ102は、たとえば、集積回路チップ・タイプの任意の数の従来の市販のコントローラにすることができる。好ましい実施形態のコントローラ102は、センサの読取りおよび制御を最適に行えるようにするために、特定用途向け集積回路チップになっている。
【0013】
好ましい実施形態のセンサ装置104は、最小の断面積が最適に得られるようにするために、直径が約0.75〜1インチ(19.05〜25.4mm)の範囲になっている。また、好ましい実施形態のセンサ装置104は、環境保護を最適に行えるようにするために、防水性かつ耐圧性のものになっている。
【0014】
図2および図3を参照すると、センサ装置104の一実施形態は、好ましくは、ハウジング205と、第1のエンド・キャップ210と、第2のエンド・キャップ215とを含む。ハウジング205は、第1のエンド・キャップ210、第2のエンド・キャップ215、センサ・モジュール305に結合されている。ハウジング205は、好ましくは、第1の結合部材310および第2の結合部材315により第1のエンド・キャップ210に結合されている。第1の結合部材310は、たとえば、機械的ファスナにすることができる。好ましい実施形態の第1の結合部材310は、機械的結合を最適に行えるようにするために、所定の位置にトルク締め可能な機械的ファスナである。第2の結合部材315は、たとえば、機械的ファスナにすることができる。好ましい実施形態の第2の結合部材315は、機械的結合を最適に行えるようにするために、所定の位置にトルク締め可能な機械的ファスナである。
【0015】
ハウジング205は、好ましくは、第3の結合部材320および第4の結合部材325により第2のエンド・キャップ215に結合されている。第3の結合部材320は、たとえば、機械的ファスナにすることができる。好ましい実施形態の第3の結合部材320は、機械的結合を最適に行えるようにするために、所定の位置にトルク締め可能な機械的ファスナである。第4の結合部材325は、たとえば、機械的ファスナにすることができる。好ましい実施形態の第4の結合部材325は、機械的結合を最適に行えるようにするために、所定の位置にトルク締め可能な機械的ファスナである。
【0016】
1つまたは複数の第1封止部材330は、好ましくは、ハウジング205と第1のエンド・キャップ210との接合面を封止する。第1封止部材330は、たとえば、エラストマ・リングにすることができる。好ましい実施形態の第1封止部材330は、封止を最適に行えるようにするために、所定の位置に圧縮可能なエラストマ・リングである。第1封止部材330の数は、好ましくは、ハウジング205と第1のエンド・キャップ210との接合面の封止要件によって決まる。好ましい実施形態には、第1の封止部材330aと、第2の第1封止部材330bと、第3の第1封止部材330cと、第4の第1封止部材330dが存在する。
【0017】
1つまたは複数の第2封止部材335は、好ましくは、ハウジング205と第2のエンド・キャップ215との接合面を封止する。第2封止部材335は、たとえば、エラストマ・リングにすることができる。好ましい実施形態の第2封止部材335は、封止を最適に行えるようにするために、所定の位置に圧縮可能なエラストマ・リングである。必要な第2封止部材335の数は、好ましくは、ハウジング205と第2のエンド・キャップ215との接合面の封止要件によって決まる。好ましい実施形態には、第1の第2封止部材335aと、第2の封止部材335bと、第3の第2封止部材335cと、第4の第2封止部材335dが存在する。
【0018】
ハウジング205は、好ましくは、キャビティ340と、プレーナ表面345とを含む。ハウジング205は、たとえば、金属チューブにすることができる。好ましい実施形態のハウジング205は、頑強な圧力容器が最適に得られるようにするために、高強度材料から製作した金属チューブである。
【0019】
センサ・モジュール305は、好ましくは、ハウジング205のキャビティ340内のプレーナ表面345によって支持され、好ましくは、プリント回路板接続355によって第1のエンド・キャップ210に結合されている。
【0020】
いくつかの代替実施形態では、様々なセンサ装置104、たとえば、地中聴音器パッケージ、傾斜計、慣性誘導システム、振動監視で、このセンサ・モジュール305を使用することができる。
【0021】
図4を参照すると、センサ・モジュール305は、好ましくは、1つまたは複数のセンサ・パッケージ405と、基板410とを含む。センサ・パッケージ405は、好ましくは、基板410に結合されている。好ましい実施形態のセンサ・モジュール305は、第1のセンサ・パッケージ405aと、第2のセンサ・パッケージ405bと、第3のセンサ・パッケージ405cとを含む。第1のセンサ・パッケージ405aは、好ましくは、感度の軸415を含む。感度の軸415は、好ましくは、X軸にほぼ平行である。第1のセンサ・パッケージ405aは、好ましくは、基板410に結合されて、感度の軸415をX軸に平行な状態に維持している。第2のセンサ・パッケージ405bは、好ましくは、感度の軸420を含む。感度の軸420は、好ましくは、Y軸にほぼ平行である。第2のセンサ・パッケージ405bは、好ましくは、基板410に結合されて、感度の軸420をY軸に平行な状態に維持している。第3のセンサ・パッケージ405cは、好ましくは、感度の軸425を含む。感度の軸425は、好ましくは、Z軸にほぼ平行である。第3のセンサ・パッケージ405cは、好ましくは、基板410に結合されて、感度の軸425をZ軸に平行な状態に維持している。
【0022】
センサ・パッケージ405は、たとえば、はんだペースト表面実装、はんだボール、またはリード線のいずれか1つを使用して基板410に結合することができる。好ましい実施形態のセンサ・パッケージ405は、薄型コンポーネントが最適に得られるようにするために、はんだペースト表面実装によって基板410に結合されている。基板410は、たとえば、セラミックまたは有機プリント回路板にすることができる。好ましい実施形態の基板410は、高温能力が最適に得られるようにするために、セラミック・プリント回路板になっている。
【0023】
図5Aないし図5Lを参照すると、センサ・パッケージ405の一実施形態は、好ましくは、ハウジング502と、センサ504と、蓋アセンブリ506と、コントローラ・アセンブリ508とを含む。蓋アセンブリ506は、好ましくは、ハウジング502の上部に結合されている。コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、ハウジング502の底部に結合されている。センサ504は、好ましくは、ハウジング502内に結合されている。
【0024】
ハウジング502は、好ましくは、センサ504、蓋アセンブリ506、コントローラ・アセンブリ508、1つまたは複数の電気接続510、1つまたは複数の弾性結合部512、1つまたは複数のスライド・サポート514に結合されている。ハウジング502は、好ましくは、キャビティ516と、1つまたは複数のプレーナ表面518と、1つまたは複数の外表面520と、底部外表面522とを含む。キャビティ516は、好ましくは、第1の壁面524と、第2の壁面526と、第3の壁面528と、第4の壁面530とを含む。第1の壁面524と第3の壁面528は、好ましくは、互いにほぼ平行であり、第2の壁面526と第4の壁面530は、好ましくは、互いにほぼ平行である。また、第2の壁面526と第4の壁面530は、好ましくは、第1の壁面524と第3の壁面528に垂直である。キャビティ516は、好ましくは、底面532を含む。底面532は、たとえば、セラミックにすることができる。好ましい実施形態の底面582は、はんだ付け性が最適に得られるようにするために、金めっきが施されている。ハウジング502は、たとえば、セラミック、プラスチック、または金属タイプの任意の数の従来の市販のハウジングにすることができる。好ましい実施形態のハウジング502は、真空封止能力が最適に得られるようにするために、セラミックになっている。
【0025】
ハウジング502は、好ましくは、第1のプレーナ表面518aと、第2のプレーナ表面518bと、第3のプレーナ表面518cと、第4のプレーナ表面518dとを含む。第1のプレーナ表面518aは、好ましくは、1つまたは複数のプレーナ・ボンディング・パッド534を含む。プレーナ・ボンディング・パッド534は、好ましくは、ほぼ矩形の形状になっている。プレーナ・ボンディング・パッド534は、たとえば、はんだペースト、はんだボール、またはリード線取付けのために使用することができる。好ましい実施形態のプレーナ・ボンディング・パッド534は、センサ・パッケージ405を基板410にはんだ付けするために使用する。プレーナ・ボンディング・パッド534の数は、好ましくは、コントローラ・アセンブリ508をハウジング502に接続するために十分な数のプレーナ・ボンディング・パッド534を備えているかどうかによって決まる。第2のプレーナ表面518bは、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態の第2のプレーナ表面518bは、はんだ付け性が最適に得られるようにするために、金めっきが施されている。第3のプレーナ表面518cは、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態の第3のプレーナ表面518cは、ワイヤ・ボンディングを最適に行えるようにするために、金めっきが施されている。第4のプレーナ表面518dは、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態の第4のプレーナ表面518dは、ワイヤ・ボンディングを最適に行えるようにするために、金めっきが施されている。
【0026】
ハウジング502は、好ましくは、複数の第1の外表面520aと、複数の第2の外表面520bとを含む。好ましい実施形態には、4つの第1の外表面520aと4つの第2の外表面520bが存在し、ほぼ八角形を形成している。第2の外表面520bは、好ましくは、第1の外表面520aと互いに結合している。第1の外表面520aは、好ましくは、1つまたは複数の外部ボンディング・パッド536を含む。外部ボンディング・パッド536は、好ましくは、ほぼ矩形の形状になっている。外部ボンディング・パッド536は、たとえば、はんだペースト、はんだボール、またはリード線取付けのために使用することができる。好ましい実施形態の外部ボンディング・パッド536は、センサ・パッケージ405を基板410にはんだ付けするために使用する。代替実施形態では、外部ボンディング・パッド536は単一の第1の外表面520a上にある。
【0027】
ハウジング502の底部外表面522は、好ましくは、接点パッド538と、1つまたは複数のボンディング・パッド540と、1つまたは複数の接続パッド542とを含む。接点パッド538は、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態の接点パッド538は、確実な電気接続を最適に行えるようにするために、金めっきが施されている。第1のプレーナ表面518a上のプレーナ・ボンディング・パッド534は、好ましくは、ハウジング502内に成形された電気経路によって底部外表面522上のボンディング・パッド540に電気的に結合されている。弾性結合部512と、第3のプレーナ表面518cと、第4のプレーナ表面518dは、好ましくは、ハウジング502内に成形された電気経路によって底部外表面522上のボンディング・パッド540に結合されている。ボンディング・パッド540は、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド540は、ワイヤ・ボンディングを最適に行えるようにするために、金めっきが施されている。ボンディング・パッド540の数は、好ましくは、コントローラ・アセンブリ508をハウジング502に接続するために十分な数のボンディング・パッド540を備えているかどうかによって決まる。接続パッド542は、好ましくは、接点パッド538をボンディング・パッド540に接続する。接続パッド542は、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態の接続パッド542は、接点パッド538とボンディング・パッド540との導電経路が最適に得られるようにするために、金めっきが施されている。好ましい実施形態には、第1の接続パッド542aと第2の接続パッド542bが存在する。外部ボンディング・パッド536は、好ましくは、ハウジング502内に成形された電気経路によってボンディング・パッド540に電気的に接続されている。
【0028】
センサ504は、好ましくは、弾性結合部512によってハウジング502に弾性的に取り付けられ、スライド・サポート514によってスライド式に支持され、電気接続510によってハウジング502に電気的に結合されている。センサ504は、好ましくは、ほぼ矩形の断面形状を有する。センサ504は、好ましくは、一方の側に受動領域566を有し、反対側に能動領域588を有する。好ましい実施形態のセンサ504は、第1の部材544と、第2の部材546と、第3の部材548とを含む。第1の部材544は、好ましくは、第2の部材546の上にあり、第2の部材546は、好ましくは、第3の部材548の上にある。好ましい実施形態の第1の部材544、第2の部材546、第3の部材548は、実質的に_____に出願された同時係属米国特許出願第_____号(代理人整理番号第14737.737号)に開示されている通りの微細加工されたセンサであり、その出願の内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【0029】
第1の部材544は、好ましくは、1つまたは複数の平行プレーナ表面を含む。好ましい実施形態の第1の部材は上部平行プレーナ表面550を含む。第2の部材546は、好ましくは、1つまたは複数の平行プレーナ表面を含む。好ましい実施形態の第2の部材546は中間平行プレーナ表面552を含む。第3の部材548は、好ましくは、1つまたは複数の平行プレーナ表面を含む。好ましい実施形態の第3の部材548は底部平行プレーナ表面554を含む。
【0030】
センサ504の底部平行プレーナ表面554は、好ましくは、第1の側面556と、第2の側面558と、第3の側面560と、第4の側面562とを含む。第1の側面556と第3の側面560は、好ましくは、互いにほぼ平行であり、第2の側面558と第4の側面562は、好ましくは、互いにほぼ平行であり、好ましくは、第1の側面556と第3の側面560にほぼ垂直である。
【0031】
好ましい実施形態のセンサ504の底部平行プレーナ表面554は、1つまたは複数のボンディング・パッド564を含む。好ましい実施形態のボンディング・パッド564は、センサ504の底部平行プレーナ表面554の受動領域566内に位置する。ボンディング・パッド564は、たとえば、センサ504の底部平行プレーナ表面554の第1の側面556から約5〜25ミル(127〜635μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、センサ504の底部平行プレーナ表面554の第2の側面558から約5〜25ミル(127〜635μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド564は、熱応力を最適に最小化するために、センサ504の底部平行プレーナ表面554の第1の側面556から約7〜12ミル(177.8〜304.8μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、センサ504の底部平行プレーナ表面554の第2の側面558から約7〜12ミル(177.8〜304.8μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0032】
ボンディング・パッド564は、たとえば、はんだ、導電エポキシ、非導電エポキシ、またはガラス・フリット・ボンディングに使用することができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド564は、良好な製造性が最適に得られるようにするために、はんだボンディングに使用する。好ましい実施形態のボンディング・パッド564の接触面積は、センサ504の衝撃耐性を最適化するために最大になっている。好ましい実施形態のボンディング・パッド564は、センサ504内の熱応力の分布を最適化するために、最小限の不連続点を有する。いくつかの代替実施形態には、センサ504内の熱応力の緩和を最適化するために、複数のボンディング・パッド564が存在する。好ましい実施形態には、単一のボンディング・パッド564aが存在する。このボンディング・パッド564aは、ほぼ矩形の断面形状を有する。ボンディング・パッド564aの長さL56 4aは、たとえば、約200〜240ミル(5080〜6096μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド564aの長さL564aは、熱応力を最適に最小化するために、約200〜220ミル(5080〜5588μm)の範囲になっている。ボンディング・パッド564aの幅W564aは、たとえば、約15〜25ミル(381〜635μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド564aの幅W564aは、熱応力を最適に最小化するために、約18〜22ミル(457.2〜558.8μm)の範囲になっている。ボンディング・パッド564aの高さH564aは、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド564aの高さH564aは、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。
【0033】
弾性結合部512は、好ましくは、ボンディング・パッド564をハウジング502に弾性的に取り付ける。弾性結合部512は、センサ504をハウジング502に電気的に取り付けることができる。弾性結合部512は、好ましくは、ハウジング502のキャビティ516の底面532に結合されている。好ましい実施形態の弾性結合部512ははんだプリフォームである。好ましい実施形態の弾性結合部512は、センサ504内の熱応力の分布を最適化するために、最小限の不連続点を有する。いくつかの代替実施形態には、センサ504内の熱応力の緩和を最適化するために、複数の弾性結合部512が存在する。好ましい実施形態の弾性結合部512は、ほぼ矩形の断面形状を有する。弾性結合部512は、たとえば、共晶または非共晶タイプの任意の数の従来の市販のはんだプリフォームにすることができる。好ましい実施形態の弾性結合部512は、適度な溶融温度で良好な降伏強さが最適に得られるようにするために、共晶タイプになっている。好ましい実施形態には、単一の弾性結合部512aが存在する。
【0034】
弾性結合部512aの長さL512aは、たとえば、約200〜250ミル(5080〜6350μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の弾性結合部512aの長さL512aは、熱応力を最適に最小化するために、約225〜235ミル(5715〜5969μm)の範囲になっている。弾性結合部512aの幅W512aは、たとえば、約20〜35ミル(508〜889μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の弾性結合部512aの幅W512aは、熱応力を最適に最小化するために、約25〜30ミル(635〜762μm)の範囲になっている。弾性結合部512aの高さH512aは、たとえば、約2〜4ミル(50.8〜101.6μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の弾性結合部512aの高さH512aは、熱応力を最適に最小化するために、約2.5〜3ミル(63.5〜76.2μm)の範囲になっている。
【0035】
弾性結合部512は、たとえば、ハウジング502のキャビティ516の第1の壁面524から約5〜25ミル(127〜635μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング502のキャビティ516の第2の壁面526から約5〜25ミル(127〜635μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の弾性結合部512は、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング502のキャビティ516の第1の壁面524から約7〜12ミル(177.8〜304.8μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング502のキャビティ516の第2の壁面526から約7〜12ミル(177.8〜304.8μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0036】
好ましい実施形態の弾性結合部512は、センサ504をスライド式に支持するための1つまたは複数の第1のバンパ568と1つまたは複数の第2のバンパ570とをさらに含む。好ましい実施形態の第1のバンパ568はボンディング・パッド564の一方の側に位置し、第2のバンパ570はボンディング・パッド564のもう一方の側に位置する。好ましい実施形態の第1のバンパ568と第2のバンパ570はボンディング・パッド564に近接している。第1のバンパ568の幅W568は、たとえば、約2〜6ミル(50.8〜152.4μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の第1のバンパ568の幅W568は、応力を最適に最小化するために、約3〜5ミル(76.2〜127μm)の範囲になっている。第2のバンパ570の幅W570は、たとえば、約2〜6ミル(50.8〜152.4μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の第2のバンパ570の幅W570は、応力を最適に最小化するために、約3〜5ミル(76.2〜127μm)の範囲になっている。好ましい実施形態の弾性結合部512は、従来のはんだ機器およびプロセスを使用してボンディング・パッド564に結合されている。また、好ましい実施形態の弾性結合部512は、従来のはんだ機器およびプロセスを使用してハウジング502のキャビティ516の底面532に結合されている。
【0037】
スライド・サポート514はセンサ504をスライド式に支持する。スライド・サポート514は、好ましくは、ハウジング502のキャビティ516の底面532に結合されている。スライド・サポート514は、たとえば、タングステンまたはセラミックにすることができる。好ましい実施形態のスライド・サポート514は、標準のパッケージ化プロセスが最適に得られるようにするために、タングステンになっている。好ましい実施形態のスライド・サポート514は、ほぼ正方形の断面形状を有する。スライド・サポート514の断面積は個々に、たとえば、約400〜1600平方ミル(258064〜1032256μm2)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のスライド・サポート514の断面積は、熱応力を最適に最小化するために、個々に約625〜1225平方ミル(403225〜790321μm2)の範囲になっている。スライド・サポート514の高さH514は、 たとえば、約0.5〜3ミル(12.7〜76.2μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のスライド・サポート514の高さH514は、熱応力を最適に最小化するために、約1〜1.5ミル(25.4〜38.1μm)になっている。スライド・サポート514の数は、好ましくは、センサ504をスライド式に支持するために十分な数のスライド・サポート514を備えているかどうかによって決まる。
【0038】
好ましい実施形態には、第1のスライド・サポート514aと、第2のスライド・サポート514bと、第3のスライド・サポート514cと、第4のスライド・サポート514dが存在する。第1のスライド・サポート514aは、好ましくは、弾性結合部512の一方の側に隣接して位置する。第2のスライド・サポート514bは、好ましくは、第1のスライド・サポート514aに隣接して位置する。第3のスライド・サポート514cは、弾性結合部512の一方の側に隣接して位置し、第1のスライド・サポート514aにほぼ垂直になっている。第4のスライド・サポート514dは、好ましくは、第3のスライド・サポート514cに隣接して位置する。
【0039】
第1のスライド・サポート514aは、たとえば、ハウジング502のキャビティ516の第1の壁面524から約45〜75ミル(1143〜1905μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング502のキャビティ516の第2の壁面526から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第1のスライド・サポート514aは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング502のキャビティ516の第1の壁面524から約52〜62ミル(1320.8〜1574.8μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング502のキャビティ516の第2の壁面526から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0040】
第2のスライド・サポート514bは、たとえば、ハウジング502のキャビティ516の第1の壁面524から約45〜75ミル(1143〜1905μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング502のキャビティ516の第2の壁面526から約15〜30ミル(381〜762μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第2のスライド・サポート514bは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング502のキャビティ516の第1の壁面524から約52〜62ミル(1320.8〜1574.8μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング502のキャビティ516の第2の壁面526から約20〜25ミル(508〜635μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0041】
第3のスライド・サポート514cは、たとえば、ハウジング502のキャビティ516の第1の壁面524から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング502のキャビティ516の第2の壁面526から約15〜30ミル(381〜762μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第3のスライド・サポート514cは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング502のキャビティ516の第1の壁面524から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング502のキャビティ516の第2の壁面526から約20〜25ミル(508〜635μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0042】
第4のスライド・サポート514dは、たとえば、ハウジング502のキャビティ516の第1の壁面524から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング502のキャビティ516の第2の壁面526から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第4のスライド・サポート514dは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング502のキャビティ516の第1の壁面524から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング502のキャビティ516の第2の壁面526から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置する。好ましい実施形態のスライド・サポート514は、スライド・サポート514をハウジング502に統合する従来の手段を使用して、ハウジング502のキャビティ516の底面532に結合されている。
【0043】
電気接続510は、好ましくは、センサ504をハウジング502に電気的に結合する。好ましい実施形態の電気接続510はワイヤ・ボンディングである。電気接続510は、たとえば、アルミニウムまたは金のタイプの任意の数の従来の市販のワイヤ・ボンディングにすることができる。好ましい実施形態の電気接続510は、センサ504の金属との適合性が最適に得られるようにするために、金になっている。好ましい実施形態には、第1の電気接続510aと第2の電気接続510bが存在する。第1の電気接続510aは、好ましくは、センサ504の上部平行プレーナ表面550にハウジング502の第3のプレーナ表面518cを電気的に結合する。第2の電気接続510bは、好ましくは、センサ504の中間平行プレーナ表面552にハウジング502の第4のプレーナ表面518dを電気的に結合する。好ましい実施形態の電気接続510は、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してハウジング502に結合されている。好ましい実施形態の電気接続510は、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してセンサ504に結合されている。
【0044】
蓋アセンブリ506は、好ましくは、ハウジング502に結合されている。蓋アセンブリ506は、好ましくは、蓋572とゲッタ574とを含む。蓋572は、たとえば、コバールTMまたはセラミックにすることができる。好ましい実施形態の蓋572は、真空封止を最適に行えるようにするために、合金42になっている。蓋572は、たとえば、複数通りの金属の組合せでめっきを施すことができる。好ましい実施形態の蓋572は、良好なはんだ付け性が得られるようにするために、金/ニッケル/金/ニッケルからなる業界標準の複合層でめっきが施されている。好ましい実施形態の蓋572の長さL572は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面518bの長さより少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくなっている。好ましい実施形態の蓋572の幅W572は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面518bの幅より少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくなっている。好ましい実施形態の蓋572の高さH572は、ハウジング502との平面性が最適に得られるようにするために、約0.01〜0.02インチ(0.254〜0.508mm)の範囲になっている。
【0045】
ゲッタ574は、たとえば、任意の市販のゲッタにすることができる。好ましい実施形態のゲッタ574の長さL574は、良好な真空環境および位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、蓋572の長さL572より約0.125インチ(3.175mm)小さくなっている。好ましい実施形態のゲッタ574の幅W574は、良好な真空環境および位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、蓋572の幅W572より約0.125インチ(3.175mm)小さくなっている。ゲッタ574の高さH574は、たとえば、約0.005〜0.020インチ(0.127〜0.508mm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のゲッタ574の高さH574は、良好な真空環境が最適に得られるようにするために、約0.005〜0.015インチ(0.127〜0.381mm)の範囲になっている。
【0046】
蓋572は好ましくは底面576を含む。ゲッタ574は、好ましくは、従来の溶接機器およびプロセスを使用して蓋572の底面576に結合されている。蓋572の底面576は、好ましくは、はんだプリフォーム578によりハウジング502に結合されている。はんだプリフォーム578は、好ましくは、従来のはんだ機器およびプロセスを使用してハウジング502の第2のプレーナ表面518bに結合されている。はんだプリフォーム578は、たとえば、共晶または非共晶のものにすることができる。好ましい実施形態のはんだプリフォーム578は、適度な溶融温度で良好な降伏強さが最適に得られるようにするために、共晶のものになっている。はんだプリフォーム578は、好ましくは、第2のプレーナ表面518bの形状に適合するほぼ矩形のリングになっている。好ましい実施形態のはんだプリフォーム578の外部長L578は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面518bの外部長より少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくなっている。好ましい実施形態のはんだプリフォーム578の外部幅W578は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面518bの外部幅より少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくなっている。好ましい実施形態のはんだプリフォーム578の高さH578は、良好な真空封止を最適に行えるようにするために、約0.0025〜0.0035インチ(0.0635〜0.0889mm)の範囲になっている。好ましい実施形態のはんだプリフォーム578の内部長L578aは、良好な位置合せ許容差および良好なはんだ封止が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面518bの内部長と少なくとも同じ長さになっている。好ましい実施形態のはんだプリフォーム578の内部幅W578aは、良好な位置合せ許容差および良好なはんだ封止が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面518bの内部幅と少なくとも同じ幅になっている。蓋572は、好ましくは、従来の真空封止機器およびプロセスを使用してはんだプリフォーム578に結合されている。ハウジング502、センサ504、蓋506は、好ましくは、キャビティ516から余分なガスを除去するために真空封止されている。
【0047】
コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、接着剤580と、コントローラ582と、1つまたは複数のワイヤ・ボンディング584と、カプセル材586とを含む。コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、ハウジング502の底部外表面522に結合されている。接着剤580は、好ましくは、接点パッド538に結合されている。接着剤580は、たとえば、はんだ、エポキシ、またはシリコーンベースのものにすることができる。好ましい実施形態の接着剤580は、応力緩和を最適に行えるようにするために、シリコーンベースのものになっている。
【0048】
コントローラ582は、好ましくは、接着剤580に結合されている。コントローラ582は、たとえば、集積回路チップにすることができる。好ましい実施形態のコントローラ582は、センサ504の閉ループ制御を最適に行えるようにするために、特定用途向け集積回路チップになっている。接着剤580は、使用する接着剤580用の従来の硬化方法を使用して硬化させる。
【0049】
ワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、コントローラ582およびボンディング・パッド540に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、たとえば、アルミニウムまたは金にすることができる。好ましい実施形態のワイヤ・ボンディング584は、ハウジング502の金属との適合性が最適に得られるようにするために、金になっている。ワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、コントローラ582にボンディング・パッド540を結合する。ワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してボンディング・パッド540に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してコントローラ582に結合されている。
【0050】
コントローラ582とワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、カプセル材586でカプセル化されている。好ましい実施形態のカプセル材の深さは、気密封止を最適に行えるようにするために、約0.05〜0.06インチ(1.27〜1.524mm)の範囲になっている。カプセル材586は、たとえば、球状上部ポリマーにすることができる。好ましい実施形態のカプセル材586は、気密封止を最適に行えるようにするために、球状上部ポリマーになっている。カプセル材586は、使用するカプセル材586用の従来の硬化方法を使用して硬化させる。
【0051】
代替実施形態のハウジング502は、回路コンポーネントをさらに含む。この回路コンポーネントは、たとえば、プレーナ表面518のいずれか、第1の外表面520aのいずれか、底部外表面522、あるいは底面532上でハウジング502に統合することができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、センサ・モジュール405のサイズを最適に低減するために、底部外表面522に統合されている。回路コンポーネントは、たとえば、フィルタリング・キャパシタ、抵抗器、または能動コンポーネントにすることができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、システム100のサイズを最適に低減するために、フィルタリング・キャパシタになっている。
【0052】
代替実施形態の蓋アセンブリ506は任意のものである。
代替実施形態のコントローラ・アセンブリ508は任意のものである。
代替実施形態のスライド・サポート514は任意のものである。
代替実施形態のゲッタ574は任意のものである。
代替実施形態の外部ボンディング・パッド536は任意のものである。
【0053】
図5Mを参照すると、代替実施形態には、第1のボンディング・パッド564bと第2のボンディング・パッド564cが存在する。ボンディング・パッド564bおよび564cは、実質的にサイズが等しく、水平方向に互いに近接し、ほぼ矩形の断面形状を有することができる。ボンディング・パッド564bおよび564cは、約4000〜8750平方ミル(2580640〜5645150μm2)の範囲の概算の全断面積を有することができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド564bおよび564cは、熱応力を最適に最小化するために、約5625〜7050平方ミル(3629025〜4548378μm2)の範囲の概算の全断面積を有する。ボンディング・パッド564bおよび564cの高さH564は、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド564bおよび564cの高さH564は、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。
【0054】
図5Nを参照すると、代替実施形態には、ボンディング・パッド564dが存在する。ボンディング・パッド564dは、ほぼ楕円形の断面形状を有することができる。ボンディング・パッド564dは、約4000〜8750平方ミル(2580640〜5645150μm2)の範囲の概算の断面積を有することができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド564dは、熱応力を最適に最小化するために、約5625〜7050平方ミル(3629025〜4548378μm2)の範囲の概算の断面積を有する。ボンディング・パッド564dの高さH564は、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド564dの高さH564は、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。
【0055】
図5Oを参照すると、代替実施形態には、ボンディング・パッド564eとボンディング・パッド564fが存在する。ボンディング・パッド564eおよび564fは、実質的にサイズが等しく、垂直方向に互いに近接し、ほぼ楕円形の断面形状を有することができる。ボンディング・パッド564eおよび564fは、約4000〜8750平方ミル(2580640〜5645150μm2)の範囲の概算の全断面積を有することができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド564eおよび564fは、熱応力を最適に最小化するために、約5625〜7050平方ミル(3629025〜4548378μm2)の範囲の概算の全断面積を有する。ボンディング・パッド564eおよび564fの高さH564は、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド564eおよび564fの高さH564は、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。
【0056】
図5Pを参照すると、代替実施形態には、ボンディング・パッド564gが存在する。ボンディング・パッド564gは、ほぼ3連楕円形の断面形状を有することができる。ボンディング・パッド564gは、約4000〜8750平方ミル(2580640〜5645150μm2)の範囲の概算の断面積を有することができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド564gは、熱応力を最適に最小化するために、約5625〜7050平方ミル(3629025〜4548378μm2)の範囲の概算の断面積を有する。ボンディング・パッド564gの高さH564は、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド564gの高さH564は、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。
【0057】
図5Qを参照すると、代替実施形態には、単一のボンディング・パッド564hが存在する。ボンディング・パッド564hは、ほぼ8連楕円形の断面形状を有することができる。ボンディング・パッド564hは、約4000〜8750平方ミル(2580640〜5645150μm2)の範囲の概算の断面積を有することができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド564hは、熱応力を最適に最小化するために、約5625〜7050平方ミル(3629025〜4548378μm2)の範囲の概算の断面積を有する。ボンディング・パッド564hの高さH564は、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド564hの高さH564は、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。
【0058】
図5Rを参照すると、代替実施形態には、ボンディング・パッド564iとボンディング・パッド564jが存在する。ボンディング・パッド564iおよび564jは、実質的にサイズが等しく、垂直方向に互いに近接し、ほぼ矩形の断面形状を有することができる。ボンディング・パッド564iおよび564jは、約4000〜8750平方ミル(2580640〜5645150μm2)の範囲の概算の全断面積を有することができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド564iおよび564jは、熱応力を最適に最小化するために、約5625〜7050平方ミル(3629025〜4548378μm2)の範囲の概算の全断面積を有する。ボンディング・パッド564iおよび564jの高さH564は、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド564iおよび564jの高さH564は、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。
【0059】
図5Sを参照すると、代替実施形態には、ボンディング・パッド564kとボンディング・パッド564lとボンディング・パッド564mが存在する。ボンディング・パッド564k、564l、564mは、実質的にサイズが等しく、垂直方向に互いに近接し、ほぼ矩形の断面形状を有することができる。ボンディング・パッド564k、564l、564mは、約4000〜8750平方ミル(2580640〜5645150μm2)の範囲の概算の全断面積を有することができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド564k、564l、564mは、熱応力を最適に最小化するために、約5625〜7050平方ミル(3629025〜4548378μm2)の範囲の概算の全断面積を有する。ボンディング・パッド564k、564l、564mの高さH564は、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド564k、564l、564mの高さH564は、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。
【0060】
図5Tを参照すると、代替実施形態には、単一のボンディング・パッド564nが存在する。ボンディング・パッド564nは、ほぼ波状辺付き矩形の断面形状を有することができる。ボンディング・パッド564nは、約4000〜8750平方ミル(2580640〜5645150μm2)の範囲の概算の断面積を有することができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド564nは、熱応力を最適に最小化するために、約5625〜7050平方ミル(3629025〜4548378μm2)の範囲の概算の断面積を有する。ボンディング・パッド564nの高さH564は、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド564nの高さH564は、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。
【0061】
図5Uを参照すると、代替実施形態には、ボンディング・パッド564oとボンディング・パッド564pが存在する。ボンディング・パッド564oおよび564pは、水平方向に互いに近接し、ほぼ矩形の断面形状を有することができる。ボンディング・パッド564oはボンディング・パッド564pよりサイズがほぼ小さくなっている。ボンディング・パッド564oおよび564pは、約4000〜8750平方ミル(2580640〜5645150μm2)の範囲の概算の全断面積を有することができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド564oおよび564pは、熱応力を最適に最小化するために、約5625〜7050平方ミル(3629025〜4548378μm2)の範囲の概算の全断面積を有する。ボンディング・パッド564oおよび564pの高さH564は、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド564oおよび564pの高さH564は、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。
【0062】
図5Vを参照すると、代替実施形態には、弾性結合部512bと弾性結合部512cが存在し、これらは実質的に等しいものにすることができ、垂直方向に互いに近接している。弾性結合部512bおよび512cは、約9025〜13225平方ミル(5822569〜8532241μm2)の範囲の概算の全断面積を有することができる。好ましい実施形態の弾性結合部512bおよび512cは、熱応力を最適に最小化するために、約10000〜12100平方ミル(6451600〜7806436μm2)の範囲の概算の全断面積を有する。弾性結合部512bおよび512cの高さH512は、たとえば、約2〜4ミル(50.8〜101.6μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の弾性結合部512bおよび512cの高さH512は、熱応力を最適に最小化するために、約2.5〜3ミル(63.5〜76.2μm)の範囲になっている。
【0063】
図5Wないし図5Yを参照すると、いくつかの代替実施形態のスライド・サポート514は、1つまたは複数のスライド・サポート514e、514f、または514gを含む。代替実施形態のスライド・サポート514eは、ほぼ矩形の断面形状を有することができる。スライド・サポート514eは、個々に400〜1600平方ミル(258064〜1032256μm2)の範囲の概算の断面積を有することができる。好ましい実施形態のスライド・サポート514eは、熱応力を最適に最小化するために、個々に625〜1225平方ミル(403225〜790321μm2)の範囲の概算の断面積を有する。スライド・サポート514eの高さH514は、たとえば、約0.5〜3ミル(12.7〜76.2μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のスライド・サポート514eの高さH514は、熱応力を最適に最小化するために、約1〜1.5ミル(25.4〜38.1μm)の範囲になっている。
【0064】
代替実施形態のスライド・サポート514fは、ほぼ三角形の断面形状を有することができる。スライド・サポート514fは、個々に400〜1600平方ミル(258064〜1032256μm2)の範囲の概算の断面積を有することができる。好ましい実施形態のスライド・サポート514fは、熱応力を最適に最小化するために、個々に625〜1225平方ミル(403225〜790321μm2)の範囲の概算の断面積を有する。スライド・サポート514fの高さH514は、たとえば、約0.5〜3ミル(12.7〜76.2μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のスライド・サポート514fの高さH514は、熱応力を最適に最小化するために、約1〜1.5ミル(25.4〜38.1μm)の範囲になっている。
【0065】
代替実施形態のスライド・サポート514gは、ほぼ円形の断面形状を有することができる。スライド・サポート514gは、個々に400〜1600平方ミル(258064〜1032256μm2)の範囲の概算の断面積を有することができる。好ましい実施形態のスライド・サポート514gは、熱応力を最適に最小化するために、個々に625〜1225平方ミル(403225〜790321μm2)の範囲の概算の断面積を有する。スライド・サポート514gの高さH514は、たとえば、約0.5〜3ミル(12.7〜76.2μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のスライド・サポート514gの高さH514は、熱応力を最適に最小化するために、約1〜1.5ミル(25.4〜38.1μm)の範囲になっている。
【0066】
図6Aないし図6Lを参照すると、センサ・パッケージ405の代替実施形態は、好ましくは、ハウジング602と、センサ504と、蓋アセンブリ506と、コントローラ・アセンブリ508とを含む。蓋アセンブリ506は、好ましくは、ハウジング602の上部に結合されている。コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、ハウジング602の上部に結合されている。センサ504は、好ましくは、ハウジング602内に結合されている。
【0067】
ハウジング602は、好ましくは、センサ504、蓋アセンブリ506、コントローラ・アセンブリ508、電気接続510、弾性結合部512、スライド・サポート514に結合されている。ハウジング602は、好ましくは、キャビティ604と、1つまたは複数のプレーナ表面606と、1つまたは複数の外表面608と、底部外表面610とを含む。キャビティ604は、好ましくは、第1の壁面612と、第2の壁面614と、第3の壁面616と、第4の壁面618とを含む。第1の壁面612と第3の壁面616は、好ましくは、互いにほぼ平行であり、第2の壁面614と第4の壁面618は、好ましくは、互いにほぼ平行である。また、第2の壁面614と第4の壁面618は、好ましくは、第1の壁面612と第3の壁面616に垂直である。キャビティ604は、好ましくは、底面620を含む。底面620は、たとえば、セラミックにすることができる。好ましい実施形態の底面620は、はんだ付け性が最適に得られるようにするために、金めっきが施されている。ハウジング602は、たとえば、セラミック、プラスチック、または金属タイプの任意の数の従来の市販のハウジングにすることができる。好ましい実施形態のハウジング602は、真空封止能力が最適に得られるようにするために、セラミックになっている。
【0068】
ハウジング602は、好ましくは、第1のプレーナ表面606aと、第2のプレーナ表面606bと、第3のプレーナ表面606cと、第4のプレーナ表面606dとを含む。第1のプレーナ表面606aは、好ましくは、1つまたは複数のプレーナ・ボンディング・パッド622を含む。プレーナ・ボンディング・パッド622は、好ましくは、ほぼ矩形の形状になっている。プレーナ・ボンディング・パッド622は、好ましくは、コントローラ508をハウジング602にワイヤ・ボンディングするために使用する。第2のプレーナ表面606bは、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態の第2のプレーナ表面606bは、はんだ付け性が最適に得られるようにするために、金めっきが施されている。第3のプレーナ表面606cは、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態の第3のプレーナ表面606cは、ワイヤ・ボンディングを最適に行えるようにするために、金めっきが施されている。第4のプレーナ表面606dは、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態の第4のプレーナ表面606dは、ワイヤ・ボンディングを最適に行えるようにするために、金めっきが施されている。弾性結合部512と、第3のプレーナ表面606cと、第4のプレーナ表面606dは、好ましくは、ハウジング602内に成形された電気経路によって第1のプレーナ表面606a上のプレーナ・ボンディング・パッド622の1つに結合されている。
【0069】
ハウジング602は、好ましくは、複数の第1の外表面608aと、複数の第2の外表面608bとを含む。好ましい実施形態には、4つの第1の外表面608aと4つの第2の外表面608bが存在し、ほぼ八角形を形成している。第2の外表面608bは、好ましくは、第1の外表面608aと互いに結合している。第1の外表面608aは、好ましくは、1つまたは複数の外部ボンディング・パッド624を含む。外部ボンディング・パッド624は、好ましくは、ほぼ矩形の形状になっている。外部ボンディング・パッド624は、好ましくは、ハウジング602内に成形された電気経路によってプレーナ・ボンディング・パッド622に電気的に結合されている。外部ボンディング・パッド624は、たとえば、はんだペースト、はんだボール、またはリード線取付けのために使用することができる。好ましい実施形態の外部ボンディング・パッド624は、センサ・パッケージ405を基板410にはんだ付けするために使用する。代替実施形態では、外部ボンディング・パッド624は単一の第1の外表面608a上にある。
【0070】
ハウジング602の底部外表面610は、好ましくは、1つまたは複数のボンディング・パッド626を含む。ボンディング・パッド626は、好ましくは、ほぼ円形の形状になっている。ボンディング・パッド626は、たとえば、はんだペースト、はんだボール、またはリード線取付けのために使用することができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド626は、はんだ付け性が最適に得られるようにするために、金めっきが施されている。ボンディング・パッド626の数は、好ましくは、センサ・モジュール405を基板410に接続するために十分な数のボンディング・パッド626を備えているかどうかによって決まる。プレーナ・ボンディング・パッド622は、好ましくは、ハウジング602内に成形された電気経路によってボンディング・パッド626に電気的に結合されている。
【0071】
センサ504は、好ましくは、弾性結合部512によってハウジング602に弾性的に取り付けられ、スライド・サポート514によってスライド式に支持され、電気接続510によってハウジング602に電気的に結合されている。ボンディング・パッド564は、好ましくは、センサ502の受動領域566に位置する。好ましい実施形態には、ほぼ矩形の単一のボンディング・パッド564aが受動領域566内に存在する。
【0072】
弾性結合部512は、好ましくは、ボンディング・パッド564をハウジング602に弾性的に取り付ける。弾性結合部512は、センサ504をハウジング602に電気的に結合することができる。弾性結合部512は、好ましくは、ハウジング602のキャビティ604の底面620に結合されている。弾性結合部512は、たとえば、ハウジング602のキャビティ604の第1の壁面612から約5〜25ミル(127〜635μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング602のキャビティ604の第2の壁面614から約5〜25ミル(127〜635μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の弾性結合部512は、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング602のキャビティ604の第1の壁面612から約7〜12ミル(177.8〜304.8μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング602のキャビティ604の第2の壁面614から約7〜12ミル(177.8〜304.8μm)の範囲の垂直距離に位置する。好ましい実施形態の弾性結合部512は、従来のはんだ機器およびプロセスを使用してボンディング・パッド564に結合されている。また、好ましい実施形態の弾性結合部512は、従来のはんだ機器およびプロセスを使用してハウジング602のキャビティ604の底面620に結合されている。好ましい実施形態には、ほぼ矩形の単一の弾性結合部512aが存在する。
【0073】
スライド・サポート514は、好ましくは、センサ502をスライド式に支持する。スライド・サポート514は、好ましくは、ハウジングのキャビティ604の底面620に結合されている。好ましい実施形態のスライド・サポート514は、ほぼ正方形の断面形状を有する。スライド・サポート514の数は、好ましくは、センサ504をスライド式に支持するために十分な数のスライド・サポート514を備えているかどうかによって決まる。好ましい実施形態には、第1のスライド・サポート514aと、第2のスライド・サポート514bと、第3のスライド・サポート514cと、第4のスライド・サポート514dが存在する。第1のスライド・サポート514aは、好ましくは、弾性結合部512の一方の側に隣接して位置する。第2のスライド・サポート514bは、好ましくは、第1のスライド・サポート514aに隣接して位置する。第3のスライド・サポート514cは、好ましくは、弾性結合部512の一方の側に隣接して位置し、第1のスライド・サポート514aにほぼ垂直になっている。第4のスライド・サポート514dは、好ましくは、第3のスライド・サポート514cに隣接して位置する。
【0074】
第1のスライド・サポート514aは、たとえば、ハウジング602のキャビティ604の第1の壁面612から約45〜75ミル(1143〜1905μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング602のキャビティ604の第2の壁面614から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第1のスライド・サポート514aは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング602のキャビティ604の第1の壁面612から約52〜62ミル(1320.8〜1574.8μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング602のキャビティ604の第2の壁面614から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0075】
第2のスライド・サポート514bは、たとえば、ハウジング602のキャビティ604の第1の壁面612から約45〜75ミル(1143〜1905μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング602のキャビティ604の第2の壁面614から約15〜30ミル(381〜762μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第2のスライド・サポート514bは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング602のキャビティ604の第1の壁面612から約52〜62ミル(1320.8〜1574.8μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング602のキャビティ604の第2の壁面614から約20〜25ミル(508〜635μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0076】
第3のスライド・サポート514cは、たとえば、ハウジング602のキャビティ604の第1の壁面612から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング602のキャビティ604の第2の壁面614から約15〜30ミル(381〜762μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第3のスライド・サポート514cは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング602のキャビティ604の第1の壁面612から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング602のキャビティ604の第2の壁面614から約20〜25ミル(508〜635μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0077】
第4のスライド・サポート514dは、たとえば、ハウジング602のキャビティ604の第1の壁面612から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング602のキャビティ604の第2の壁面614から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第4のスライド・サポート514dは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング602のキャビティ604の第1の壁面612から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング602のキャビティ604の第2の壁面614から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置する。好ましい実施形態のスライド・サポート514は、スライド・サポート614をハウジング602に統合する従来の手段を使用して、ハウジング602のキャビティ604の底面620に結合されている。
【0078】
電気接続510は、好ましくは、センサ504をハウジング602に電気的に結合する。好ましい実施形態には、第1の電気接続510aと第2の電気接続510bが存在する。第1の電気接続510aは、好ましくは、センサ504の上部平行プレーナ表面550にハウジング602の第3のプレーナ表面606cを電気的に結合する。第2の電気接続510bは、好ましくは、センサ504の中間平行プレーナ表面552にハウジング602の第4のプレーナ表面606dを電気的に結合する。好ましい実施形態の電気接続510は、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してハウジング602に結合されている。好ましい実施形態の電気接続510は、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してセンサ504に結合されている。
【0079】
蓋アセンブリ506は、好ましくは、ハウジング602に結合されている。蓋572の底面576は、好ましくは、はんだプリフォーム578によりハウジング602に結合されている。好ましい実施形態の蓋572の長さL572は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面606bの長さより少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくなっている。好ましい実施形態の蓋572の幅W572は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面606bの幅より少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくなっている。
【0080】
はんだプリフォーム578は、従来のはんだ機器およびプロセスを使用してハウジング602の第2のプレーナ表面606bに結合されている。はんだプリフォーム578は、好ましくは、第2のプレーナ表面606bの形状に適合する矩形のリングになっている。好ましい実施形態のはんだプリフォーム578の外部長L578は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面606bの外部長より少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくなっている。好ましい実施形態のはんだプリフォーム578の外部幅W578は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面606bの外部幅より少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくなっている。好ましい実施形態のはんだプリフォーム578の内部長L578aは、良好な位置合せ許容差および良好なはんだ封止が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面606bの内部長と少なくとも同じ長さになっている。好ましい実施形態のはんだプリフォーム578の内部幅W578aは、良好な位置合せ許容差および良好なはんだ封止が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面606bの内部幅と少なくとも同じ幅になっている。蓋572は、好ましくは、従来の真空封止機器およびプロセスを使用してはんだプリフォーム578に結合されている。ハウジング602、センサ504、蓋506は、好ましくは、キャビティ516から余分なガスを除去するために真空封止されている。
【0081】
蓋572は上面628をさらに含む。コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、蓋572の上面628に結合されている。接着剤580は、好ましくは、蓋572の上面628に結合されている。コントローラ582は、好ましくは、接着剤580に結合されている。接着剤580は、使用する接着剤580用の従来の硬化方法を使用して硬化させる。ワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、コントローラ582およびプレーナ・ボンディング・パッド622に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してプレーナ・ボンディング・パッド622に結合されている。
【0082】
代替実施形態のハウジング602は、回路コンポーネントをさらに含む。この回路コンポーネントは、たとえば、プレーナ表面606のいずれかあるいは第1の外表面608aのいずれかの上でハウジング602に統合することができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、センサ・モジュール405のサイズを最適に低減するために、第1のプレーナ表面606aに統合されている。回路コンポーネントは、たとえば、フィルタリング・キャパシタ、抵抗器、または能動コンポーネントにすることができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、システム100のサイズを最適に低減するために、フィルタリング・キャパシタになっている。
【0083】
代替実施形態の蓋アセンブリ506は任意のものである。
代替実施形態のコントローラ・アセンブリ508は任意のものである。
代替実施形態のスライド・サポート514は任意のものである。
代替実施形態のゲッタ574は任意のものである。
代替実施形態の外部ボンディング・パッド624は任意のものである。
【0084】
いくつかの代替実施形態のボンディング・パッド564は、図5Mないし図5Uに示すボンディング・パッド564bおよび564c、ボンディング・パッド564d、ボンディング・パッド564eおよび564f、ボンディング・パッド564g、ボンディング・パッド564h、ボンディング・パッド564iおよび564j、ボンディング・パッド564k、564l、564m、ボンディング・パッド564n、あるいはボンディング・パッド564oおよび564pのうちの1つにすることができる。
【0085】
代替実施形態の弾性結合部512は、図5Vに示す弾性結合部512bおよび512cにすることができる。
【0086】
代替実施形態のスライド・サポート514は、図5Wないし図5Yに示すスライド・サポート514b、514c、または514dにすることができる。
【0087】
図7Aないし図7Lを参照すると、センサ・パッケージ405の代替実施形態は、好ましくは、ハウジング502と、センサ504と、蓋アセンブリ702と、コントローラ・アセンブリ508とを含む。蓋アセンブリ702は、好ましくは、ハウジング502の上部に結合されている。コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、ハウジング502の底部に結合されている。センサ504は、好ましくは、ハウジング502内に結合されている。
【0088】
ハウジング502は、好ましくは、センサ504、蓋アセンブリ702、コントローラ・アセンブリ508、電気接続510、弾性結合部512、スライド・サポート514に結合されている。
【0089】
センサ504は、好ましくは、弾性結合部512によってハウジング502に弾性的に取り付けられ、スライド・サポート514によってスライド式に支持され、電気接続510によってハウジング502に電気的に結合されている。好ましい実施形態には、ほぼ矩形の単一のボンディング・パッド564が受動領域566内に位置する。
【0090】
弾性結合部512は、好ましくは、ボンディング・パッド564をハウジング502に弾性的に取り付ける。弾性結合部512は、センサ504をハウジング502に電気的に結合することができる。弾性結合部512は、好ましくは、ハウジング502のキャビティ516の底面532に結合されている。好ましい実施形態には、ほぼ矩形の単一の弾性結合部512aが存在する。
【0091】
スライド・サポート514は、好ましくは、センサ504をスライド式に支持する。スライド・サポート514は、好ましくは、ハウジング502のキャビティ516の底面532に結合されている。好ましい実施形態のスライド・サポート514は、ほぼ正方形の断面形状を有する。スライド・サポート514の数は、好ましくは、センサ504をスライド式に支持するために十分な数のスライド・サポート514を備えているかどうかによって決まる。好ましい実施形態には、第1のスライド・サポート514aと、第2のスライド・サポート514bと、第3のスライド・サポート514cと、第4のスライド・サポート514dが存在する。第1のスライド・サポート514aは、好ましくは、弾性結合部512の一方の側に隣接して位置する。第2のスライド・サポート514bは、好ましくは、第1のスライド・サポート514aに隣接して位置する。第3のスライド・サポート514cは、弾性結合部512の一方の側に隣接して位置し、第1のスライド・サポート514aにほぼ垂直になっている。第4のスライド・サポート514dは、好ましくは、第3のスライド・サポート514cに隣接して位置する。
【0092】
電気接続510は、好ましくは、センサ504をハウジング502に電気的に結合する。好ましい実施形態には、第1の電気接続510aと第2の電気接続510bが存在する。第1の電気接続510aは、好ましくは、センサ504の上部平行プレーナ表面550にハウジング502の第3のプレーナ表面518cを電気的に結合する。第2の電気接続510bは、好ましくは、センサ504の中間平行プレーナ表面552にハウジング502の第4のプレーナ表面518dを電気的に結合する。
【0093】
蓋アセンブリ702は、好ましくは、ハウジング502に結合されている。蓋アセンブリ702は、好ましくは、蓋704と、ゲッタ706と、スプリング708とを含む。蓋704は、好ましくは、底面710と上面712とをさらに含む。蓋704は、たとえば、コバールTMまたはセラミックにすることができる。好ましい実施形態の蓋704は、真空封止を最適に行えるようにするために、合金42になっている。好ましい実施形態の蓋704は、良好なはんだ付け性が得られるようにするために、金/ニッケル/金/ニッケルからなる業界標準の複合層でめっきが施されている。好ましい実施形態の蓋704の長さL704は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面518bの長さより少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくなっている。好ましい実施形態の蓋704の幅W704は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面518bの幅より少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくなっている。好ましい実施形態の蓋704の高さH704は、ハウジング502との平面性が最適に得られるようにするために、約0.01〜0.02インチ(0.254〜0.508mm)の範囲になっている。
【0094】
ゲッタ706は、たとえば、任意の市販のゲッタにすることができる。好ましい実施形態のゲッタ706の長さL706は、良好な真空環境および位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、蓋704の長さL704より0.125インチ(3.175mm)小さくなっている。好ましい実施形態のゲッタ706の幅W706は、良好な真空環境および位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、蓋704の幅W704より0.125インチ(3.175mm)小さくなっている。ゲッタ706の高さH706は、たとえば、約0.005〜0.020インチ(0.127〜0.508mm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のゲッタ706の高さH706は、良好な真空環境が最適に得られるようにするために、約0.005〜0.015インチ(0.127〜0.381mm)の範囲になっている。
【0095】
スプリング708は、たとえば、0.003インチ(0.0762mm)のステンレス鋼またはベリリウム銅片から製作することができる。好ましい実施形態のスプリング708は、良好な機械的強度および安定性が得られるようにするために、ステンレス鋼になっている。スプリング708は、好ましくは、H形になっている。このスプリングは、好ましくは、中心バー714と、4本のアーム716とを含む。スプリング708は、好ましくは、蓋704の底面710に溶接されている。4本のアーム716は、好ましくは、蓋704の底面710から下方向にカールしている。4本のアーム716は、好ましくは、センサ504の上部平行プレーナ表面550に蓋704の底面710を結合する。スプリング708は、好ましくは、弾性結合部512にセンサ504を固定する。ゲッタ706は、好ましくは、従来の溶接機器およびプロセスを使用して蓋704の底面710に結合されている。スプリング708は、好ましくは、ハウジング502にセンサ504を電気的に結合する。
【0096】
蓋704の底面710は、好ましくは、はんだプリフォーム578によりハウジング502に結合されている。はんだプリフォーム578は、好ましくは、従来のはんだ機器およびプロセスを使用してハウジング502の第2のプレーナ表面518bに結合されている。蓋704は、好ましくは、従来の真空封止機器およびプロセスを使用してはんだプリフォーム578に結合されている。ハウジング502、センサ504、蓋アセンブリ702は、好ましくは、キャビティ516から余分なガスを除去するために真空封止されている。
【0097】
コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、ハウジング502の底部外表面522に結合されている。接着剤580は、好ましくは、接点パッド538に結合されている。コントローラ582は、好ましくは、接着剤580に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、コントローラ582およびボンディング・パッド540に結合されている。コントローラ582とワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、カプセル材586でカプセル化されている。
【0098】
代替実施形態のハウジング502は、回路コンポーネントをさらに含む。この回路コンポーネントは、たとえば、プレーナ表面518のいずれかあるいは第1の外表面520aのいずれかの上でハウジング502に統合することができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、センサ・モジュール405のサイズを最適に低減するために、底部外表面522に統合されている。回路コンポーネントは、たとえば、フィルタリング・キャパシタ、抵抗器、または能動コンポーネントにすることができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、システム100のサイズを最適に低減するために、フィルタリング・キャパシタになっている。
【0099】
代替実施形態の蓋アセンブリ702は任意のものである。
代替実施形態のコントローラ・アセンブリ508は任意のものである。
代替実施形態のスライド・サポート514は任意のものである。
代替実施形態のゲッタ706は任意のものである。
代替実施形態の外部ボンディング・パッド536は任意のものである。
【0100】
いくつかの代替実施形態のボンディング・パッド564は、図5Mないし図5Uに示すボンディング・パッド564bおよび564c、ボンディング・パッド564d、ボンディング・パッド564eおよび564f、ボンディング・パッド564g、ボンディング・パッド564h、ボンディング・パッド564iおよび564j、ボンディング・パッド564k、564l、564m、ボンディング・パッド564n、あるいはボンディング・パッド564oおよび564pのうちの1つにすることができる。
【0101】
代替実施形態の弾性結合部512は、図5Vに示す弾性結合部512bおよび512cにすることができる。
【0102】
代替実施形態のスライド・サポート514は、図5Wないし図5Yに示すスライド・サポート514b、514c、または514dにすることができる。
【0103】
図8Aないし図8Lを参照すると、センサ・パッケージ405の代替実施形態は、好ましくは、ハウジング602と、センサ504と、蓋アセンブリ702と、コントローラ・アセンブリ508とを含む。蓋アセンブリ702は、好ましくは、ハウジング602の上部に結合されている。コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、ハウジング602の上部に結合されている。センサ504は、好ましくは、ハウジング602内に結合されている。
【0104】
ハウジング602は、好ましくは、センサ504、蓋アセンブリ702、コントローラ・アセンブリ508、電気接続510、弾性結合部512、スライド・サポート514に結合されている。
【0105】
センサ504は、好ましくは、弾性結合部512によってハウジング602に弾性的に取り付けられ、スライド・サポート514によってスライド式に支持され、電気接続510によってハウジング602に電気的に結合されている。好ましい実施形態には、ほぼ矩形の単一のボンディング・パッド564が受動領域566内に位置する。
【0106】
弾性結合部512は、好ましくは、ボンディング・パッド564をハウジング602に弾性的に取り付ける。弾性結合部512は、センサ504をハウジング602に電気的に結合することができる。弾性結合部512は、好ましくは、ハウジング602のキャビティ604の底面620に結合されている。好ましい実施形態には、ほぼ矩形の単一の弾性結合部512が存在する。
【0107】
スライド・サポート514はセンサ504をスライド式に支持する。スライド・サポート514は、好ましくは、ハウジング602のキャビティ604の底面620に結合されている。好ましい実施形態のスライド・サポート514は、ほぼ正方形の断面形状を有する。スライド・サポート514の数は、好ましくは、センサ504をスライド式に支持するために十分な数のスライド・サポート514を備えているかどうかによって決まる。好ましい実施形態には、第1のスライド・サポート514aと、第2のスライド・サポート514bと、第4のスライド・サポート514cと、第4のスライド・サポート514dが存在する。第1のスライド・サポート514aは、好ましくは、弾性結合部512の一方の側に隣接して位置する。第2のスライド・サポート514bは、好ましくは、第1のスライド・サポート514aに隣接して位置する。第3のスライド・サポート514cは、弾性結合部512の一方の側に隣接して位置し、第1のスライド・サポート514aにほぼ垂直になっている。第4のスライド・サポート514dは、好ましくは、第3のスライド・サポート514cに隣接して位置する。
【0108】
電気接続510は、好ましくは、センサ504をハウジング602に電気的に結合する。好ましい実施形態には、第1の電気接続510aと第2の電気接続510bが存在する。第1の電気接続510aは、好ましくは、センサ504の上部平行プレーナ表面550にハウジング602の第3のプレーナ表面606cを電気的に結合する。第2の電気接続510bは、好ましくは、センサ504の中間平行プレーナ表面552にハウジング602の第4のプレーナ表面606dを電気的に結合する。
【0109】
蓋アセンブリ702は、好ましくは、ハウジング602に結合されている。4本のアーム716は、好ましくは、センサ504の上部平行プレーナ表面550に蓋710の底面を結合する。スプリング708は、好ましくは、弾性結合部512にセンサ504を固定する。蓋704の底面710は、好ましくは、はんだプリフォーム578によりハウジング602に結合されている。はんだプリフォーム578は、好ましくは、従来のはんだ機器およびプロセスを使用してハウジング602の第2のプレーナ表面606bに結合されている。蓋704は、好ましくは、従来の真空封止機器およびプロセスを使用してはんだプリフォーム578に結合されている。ハウジング602、センサ504、蓋アセンブリ702は、好ましくは、キャビティ604から余分なガスを除去するために真空封止されている。
【0110】
コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、蓋704の上面712に結合されている。接着剤580は、好ましくは、蓋704の上面712に結合されている。コントローラ582は、好ましくは、接着剤580に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、コントローラ582およびプレーナ・ボンディング・パッド622に結合されている。コントローラ582とワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、カプセル材586でカプセル化されている。
【0111】
代替実施形態のハウジング602は、回路コンポーネントをさらに含む。この回路コンポーネントは、たとえば、プレーナ表面606のいずれかあるいは第1の外表面608aのいずれかの上でハウジング602に統合することができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、センサ・モジュール405のサイズを最適に低減するために、第1のプレーナ表面606aに統合されている。回路コンポーネントは、たとえば、フィルタリング・キャパシタ、抵抗器、または能動コンポーネントにすることができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、システム100のサイズを最適に低減するために、フィルタリング・キャパシタになっている。
【0112】
代替実施形態の蓋アセンブリ702は任意のものである。
代替実施形態のコントローラ・アセンブリ508は任意のものである。
代替実施形態のスライド・サポート514は任意のものである。
代替実施形態のゲッタ706は任意のものである。
代替実施形態の外部ボンディング・パッド624は任意のものである。
【0113】
いくつかの代替実施形態のボンディング・パッド564は、図5Mないし図5Uに示すボンディング・パッド564bおよび564c、ボンディング・パッド564d、ボンディング・パッド564eおよび564f、ボンディング・パッド564g、ボンディング・パッド564h、ボンディング・パッド564iおよび564j、ボンディング・パッド564k、564l、564m、ボンディング・パッド564n、あるいはボンディング・パッド564oおよび564pのうちの1つにすることができる。
【0114】
代替実施形態の弾性結合部512は、図5Vに示す弾性結合部512bおよび512cにすることができる。
【0115】
代替実施形態のスライド・サポート514は、図5Wないし図5Yに示すスライド・サポート514b、514c、または514dにすることができる。
【0116】
図9Aないし図9Nを参照すると、センサ・パッケージ405の代替実施形態は、好ましくは、ハウジング502と、センサ902と、蓋アセンブリ506と、コントローラ・アセンブリ508とを含む。蓋アセンブリ506は、好ましくは、ハウジング502の上部に結合されている。コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、ハウジング502の底部に結合されている。センサ902は、好ましくは、ハウジング502内に結合されている。
【0117】
ハウジング502は、好ましくは、センサ902、蓋アセンブリ506、コントローラ・アセンブリ508、電気接続510、1つまたは複数の弾性結合部904、1つまたは複数のスライド・サポート940に結合されている。
【0118】
センサ902は、好ましくは、弾性結合部904によってハウジング502に弾性的に取り付けられ、電気接続510によってハウジングに電気的に結合され、スライド・サポート940によってスライド式に支持されている。センサ902は、好ましくは、ほぼ矩形の断面形状を有する。センサ902は、好ましくは、一方の側に第1の受動領域928を含み、反対側に第2の受動領域930を含む。センサ902は、好ましくは、第1の受動領域928と第2の受動領域930との間に位置する能動領域942をさらに含む。好ましい実施形態のセンサ902は、第1の部材906と、第2の部材908と、第3の部材910とを含む。第1の部材906は、好ましくは、第2の部材908の上にあり、第2の部材908は、好ましくは、第3の部材910の上にある。好ましい実施形態の第1の部材906、第2の部材908、第3の部材910は、実質的に_____に出願された同時係属米国特許出願第_____号(代理人整理番号第14737.737号)に開示されている通りの微細加工されたセンサであり、その出願の内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【0119】
第1の部材906は、好ましくは、1つまたは複数の平行プレーナ表面を含む。好ましい実施形態の第1の部材906は上部平行プレーナ表面912を含む。第2の部材908は、好ましくは、1つまたは複数の平行プレーナ表面を含む。好ましい実施形態の第2の部材908は中間平行プレーナ表面914を含む。第3の部材910は、好ましくは、1つまたは複数の平行プレーナ表面を含む。好ましい実施形態の第3の部材910は底部平行プレーナ表面916を含む。
【0120】
センサ902の底部平行プレーナ表面916は、好ましくは、第1の側面918と、第2の側面920と、第3の側面922と、第4の側面924とを含む。第1の側面918と第3の側面922は、好ましくは、互いにほぼ平行であり、第2の側面920と第4の側面924は、好ましくは、互いにほぼ平行であり、好ましくは、第1の側面918と第3の側面922にほぼ垂直である。
【0121】
好ましい実施形態のセンサ902の底部平行プレーナ表面916は、1つまたは複数のボンディング・パッド926を含む。好ましい実施形態には、1つまたは複数の第1のボンディング・パッド926aと、1つまたは複数の第2のボンディング・パッド926bが存在する。好ましい実施形態の第1のボンディング・パッド926aは、センサ902の底部平行プレーナ表面916の第1の受動領域928内に位置する。第1のボンディング・パッド926aは、たとえば、センサ902の底部平行プレーナ表面916の第1の側面918から約5〜25ミル(127〜635μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、センサ902の底部平行プレーナ表面916の第2の側面920から約5〜25ミル(127〜635μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第1のボンディング・パッド926aは、熱応力を最適に最小化するために、センサ902の底部平行プレーナ表面916の第1の側面918から約7〜12ミル(177.8〜304.8μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、センサ902の底部平行プレーナ表面916の第2の側面920から約7〜12ミル(177.8〜304.8μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0122】
好ましい実施形態の第2のボンディング・パッド926bは、センサ902の底部平行プレーナ表面916の第2の受動領域930内に位置する。第2のボンディング・パッド926bは、たとえば、センサ902の底部平行プレーナ表面916の第3の側面922から約5〜25ミル(127〜635μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、センサ902の底部平行プレーナ表面916の第2の側面920から約5〜25ミル(127〜635μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第2のボンディング・パッド926bは、熱応力を最適に最小化するために、センサ902の底部平行プレーナ表面916の第3の側面922から約7〜12ミル(177.8〜304.8μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するするために、センサ902の底部平行プレーナ表面916の第2の側面920から約7〜12ミル(177.8〜304.8μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0123】
第1のボンディング・パッド926aは、たとえば、はんだ、導電エポキシ、非導電エポキシ、またはガラス・フリット・ボンディングに使用することができる。好ましい実施形態の第1のボンディング・パッド926aは、良好な製造性が最適に得られるようにするために、はんだボンディングに使用する。第2のボンディング・パッド926bは、たとえば、はんだ、導電エポキシ、非導電エポキシ、またはガラス・フリット・ボンディングに使用することができる。好ましい実施形態の第2のボンディング・パッド926bは、良好な製造性が最適に得られるようにするために、はんだボンディングに使用する。
【0124】
好ましい実施形態のボンディング・パッド926の接触面積は、センサ902の衝撃耐性を最適化するために最大になっている。好ましい実施形態のボンディング・パッド926は、センサ902内の熱応力の分布を最適化するために、最小限の不連続点を有する。いくつかの代替実施形態には、センサ902内の熱応力の緩和を最適化するために、複数のボンディング・パッド926が存在する。
【0125】
第1のボンディング・パッド926aの長さL926aは、たとえば、約180〜240ミル(4572〜6096μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の第1のボンディング・パッド926aの長さL926aは、熱応力を最適に最小化するために、約200〜220ミル(5080〜5588μm)の範囲になっている。第1のボンディング・パッド926aの幅W926aは、たとえば、約15〜25ミル(381〜635μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の第1のボンディング・パッド926aの幅W926aは、熱応力を最適に最小化するために、約18〜22ミル(457.2〜558.8μm)の範囲になっている。第1のボンディング・パッド926aの高さH926aは、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態の第1のボンディング・パッド926aの高さH926aは、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。好ましい実施形態には、ほぼ矩形の単一のボンディング・パッド926aが存在する。
【0126】
第2のボンディング・パッド926bの長さL926bは、たとえば、約180〜240ミル(4572〜6096μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の第2のボンディング・パッド926bの長さL926bは、熱応力を最適に最小化するために、約200〜240ミル(5080〜6096μm)の範囲になっている。第2のボンディング・パッド926bの幅W926bは、たとえば、約15〜25ミル(381〜635μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の第2のボンディング・パッド926bの幅W926bは、熱応力を最適に最小化するために、約18〜22ミル(457.2〜558.8μm)の範囲になっている。第2のボンディング・パッド926bの高さH926bは、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態の第2のボンディング・パッド926bの高さH926bは、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。好ましい実施形態には、ほぼ矩形の単一の第2のボンディング・パッド926bが存在する。
【0127】
弾性結合部904は、好ましくは、ボンディング・パッド926をハウジング502に弾性的に取り付ける。弾性結合部904は、センサ902をハウジング502に電気的に結合することができる。好ましい実施形態の弾性結合部904ははんだプリフォームである。好ましい実施形態の弾性結合部904は、センサ902内の熱応力の分布を最適化するために、最小限の不連続点を有する。いくつかの代替実施形態には、センサ902内の熱応力の緩和を最適化するために、複数の弾性結合部904が存在する。より好ましい実施形態の弾性結合部904は、ほぼ矩形の断面形状を有する。弾性結合部904は、たとえば、共晶または非共晶タイプの任意の数の従来の市販のはんだプリフォームにすることができる。好ましい実施形態の弾性結合部904は、適度な溶融温度で良好な降伏強さが最適に得られるようにするために、共晶タイプになっている。好ましい実施形態には、1つまたは複数の第1の弾性結合部904aと、1つまたは複数の第2の弾性結合部904bが存在する。
【0128】
第1の弾性結合部904aの長さL904aは、たとえば、約200〜250ミル(5080〜6350μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の第1の弾性結合部904aの長さL904aは、熱応力を最適に最小化するために、約225〜235ミル(5715〜5969μm)の範囲になっている。第1の弾性結合部904aの幅W904aは、たとえば、約20〜35ミル(508〜889μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の第1の弾性結合部904aの幅W904aは、熱応力を最適に最小化するために、約25〜30ミル(635〜762μm)の範囲になっている。第1の弾性結合部904aの高さH904aは、たとえば、約2〜4ミル(50.8〜101.6μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の第1の弾性結合部904aの高さH904aは、熱応力を最適に最小化するために、約2.5〜3ミル(63.5〜76.2μm)の範囲になっている。
【0129】
第2の弾性結合部904bの長さL904bは、たとえば、約200〜250ミル(5080〜6350μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の第2の弾性結合部904bの長さL904bは、熱応力を最適に最小化するために、約225〜235ミル(5715〜5969μm)の範囲になっている。第2の弾性結合部904bの幅W904bは、たとえば、約20〜35ミル(508〜889μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の第2の弾性結合部904bの幅W904bは、熱応力を最適に最小化するために、約25〜30ミル(635〜762μm)の範囲になっている。第2の弾性結合部904bの高さH904bは、たとえば、約2〜4ミル(50.8〜101.6μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の第2の弾性結合部904bの高さH904bは、熱応力を最適に最小化するために、約2.5〜3ミル(63.5〜76.2μm)の範囲になっている。
【0130】
第1の弾性結合部904aは、たとえば、ハウジング502のキャビティ516の第1の壁面524から約5〜25ミル(127〜635μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング502のキャビティ516の第2の壁面526から約5〜25ミル(127〜635μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第1の弾性結合部904aは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング502のキャビティ516の第1の壁面524から約7〜12ミル(177.8〜304.8μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング502のキャビティ516の第2の壁面526から約7〜12ミル(177.8〜304.8μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0131】
第2の弾性結合部904bは、たとえば、ハウジング502のキャビティ516の第3の壁面528から約5〜25ミル(127〜635μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング502のキャビティ516の第2の壁面526から約5〜25ミル(127〜635μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第2の弾性結合部904bは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング502のキャビティ516の第3の壁面528から約7〜12ミル(177.8〜304.8μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング502のキャビティ516の第2の壁面526から約7〜12ミル(177.8〜304.8μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0132】
好ましい実施形態の第1の弾性結合部904aは、センサ902をスライド式に支持するための1つまたは複数の第1のバンパ932と1つまたは複数の第2のバンパ934とをさらに含む。
【0133】
好ましい実施形態の第1の弾性結合部904aの第1のバンパ932は第1のボンディング・パッド926aの一方の側に位置し、第1の弾性結合部904aの第2のバンパ934は第1のボンディング・パッド926aのもう一方の側に位置する。好ましい実施形態の第1の弾性結合部904aの第1のバンパ932と第1の弾性結合部904aの第2のバンパ934は第1のボンディング・パッド926aに近接している。第1の弾性結合部904aの第1のバンパ932の幅W932は、たとえば、約2〜6ミル(50.8〜152.4μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の第1の弾性結合部904aの第1のバンパ932の幅W932は、熱応力を最適に最小化するために、約3〜5ミル(76.2〜127μm)の範囲になっている。第1の弾性結合部904aの第2のバンパ934の幅W934は、たとえば、約2〜6ミル(50.8〜152.4μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の第1の弾性結合部904aの第2のバンパ934の幅W934は、熱応力を最適に最小化するために、約3〜5ミル(76.2〜127μm)の範囲になっている。
【0134】
好ましい実施形態の第2の弾性結合部904bは、センサ902をスライド式に支持するための1つまたは複数の第1のバンパ936と1つまたは複数の第2のバンパ938とをさらに含む。好ましい実施形態の第2の弾性結合部904bの第1のバンパ936は第2のボンディング・パッド926bの一方の側に位置し、第2の弾性結合部904bの第2のバンパ938は第2のボンディング・パッド926bのもう一方の側に位置する。好ましい実施形態の第2の弾性結合部904bの第1のバンパ936と第2の弾性結合部904bの第2のバンパ938は第2のボンディング・パッド926bに近接している。第2の弾性結合部904bの第1のバンパ936の幅W936は、たとえば、約2〜6ミル(50.8〜152.4μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の第2の弾性結合部904bの第1のバンパ936の幅W936は、熱応力を最適に最小化するために、約3〜5ミル(76.2〜127μm)の範囲になっている。第2の弾性結合部904bの第2のバンパ938の幅W938は、たとえば、約2〜6ミル(50.8〜152.4μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の第2の弾性結合部904bの第2のバンパ938の幅W938は、熱応力を最適に最小化するために、約3〜5ミル(76.2〜127μm)の範囲になっている。好ましい実施形態の弾性結合部904は、従来のはんだ機器およびプロセスを使用してボンディング・パッド926に結合されている。また、好ましい実施形態の弾性結合部904は、従来のはんだ機器およびプロセスを使用してハウジング502のキャビティ516の底面532に結合されている。好ましい実施形態には、ほぼ矩形の単一の第1の弾性結合部904aが存在する。また、好ましい実施形態には、ほぼ矩形の単一の第2の弾性結合部904bが存在する。
【0135】
スライド・サポート940は、好ましくは、センサ902をスライド式に支持する。スライド・サポート940は、好ましくは、ハウジング502のキャビティ516の底面536に結合されている。好ましい実施形態のスライド・サポート940は、好ましくは、ほぼ正方形の断面形状を有する。スライド・サポート940の数は、好ましくは、センサ902をスライド式に支持するために十分な数のスライド・サポート940を備えているかどうかによって決まる。スライド・サポート940は、たとえば、タングステンまたはセラミックにすることができる。好ましい実施形態のスライド・サポート940は、標準のパッケージ化プロセスが最適に得られるようにするために、タングステンになっている。スライド・サポート940の断面積は個々に、たとえば、約400〜1600平方ミル(258064〜1032256μm2)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のスライド・サポート940の断面積は、熱応力を最適に最小化するために、個々に約625〜1225平方ミル(403225〜790321μm2)の範囲になっている。スライド・サポート940の高さH940は、 たとえば、約0.5〜3ミル(12.7〜76.2μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のスライド・サポート940の高さH940は、熱応力を最適に最小化するために、約1〜1.5ミル(25.4〜38.1μm)になっている。
【0136】
好ましい実施形態には、第1のスライド・サポート940aと、第2のスライド・サポート940bと、第3のスライド・サポート940cと、第4のスライド・サポート940dが存在する。第1のスライド・サポート940aは、好ましくは、第1の弾性結合部926aの一方の側に隣接して位置する。第2のスライド・サポート940bは、好ましくは、第1のスライド・サポート940aに隣接して位置する。第3のスライド・サポート940cは、弾性結合部926aの一方の側に隣接して位置し、第1のスライド・サポート940aにほぼ垂直になっている。第4のスライド・サポート940dは、好ましくは、第3のスライド・サポート940cに隣接して位置する。
【0137】
第1のスライド・サポート940aは、たとえば、ハウジング502のキャビティ516の第1の壁面524から約45〜75ミル(1143〜1905μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング502のキャビティ516の第2の壁面526から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第1のスライド・サポート940aは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング502のキャビティ516の第1の壁面524から約52〜62ミル(1320.8〜1574.8μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング502のキャビティ516の第2の壁面526から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0138】
第2のスライド・サポート940bは、たとえば、ハウジング502のキャビティ516の第1の壁面524から約45〜75ミル(1143〜1905μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング502のキャビティ516の第2の壁面526から約15〜30ミル(381〜762μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第2のスライド・サポート940bは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング502のキャビティ516の第1の壁面524から約52〜62ミル(1320.8〜1574.8μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング502のキャビティ516の第2の壁面526から約20〜25ミル(508〜635μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0139】
第3のスライド・サポート940cは、たとえば、ハウジング502のキャビティ516の第1の壁面524から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング502のキャビティ516の第2の壁面526から約15〜30ミル(381〜762μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第3のスライド・サポート940cは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング502のキャビティ516の第1の壁面524から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング502のキャビティ516の第2の壁面526から約20〜25ミル(508〜635μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0140】
第4のスライド・サポート940dは、たとえば、ハウジング502のキャビティ516の第1の壁面524から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング502のキャビティ516の第2の壁面526から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第4のスライド・サポート940dは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング502のキャビティ516の第1の壁面524から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング502のキャビティ516の第2の壁面526から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置する。好ましい実施形態のスライド・サポート940は、スライド・サポート940をハウジング502に統合する従来の手段を使用して、ハウジング502のキャビティ516の底面532に結合されている。
【0141】
電気接続510は、好ましくは、センサ902をハウジング502に電気的に結合する。好ましい実施形態には、第1の電気接続510aと第2の電気接続510bが存在する。第1の電気接続510aは、好ましくは、センサ902の上部平行プレーナ表面912にハウジングの第3のプレーナ表面518cを電気的に結合する。第2の電気接続510bは、好ましくは、センサ902の中間平行プレーナ表面914にハウジング502の第4のプレーナ表面518dを電気的に結合する。好ましい実施形態の電気接続510は、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してハウジング502に結合されている。好ましい実施形態の電気接続510は、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してセンサ902に結合されている。
【0142】
蓋アセンブリ506は、好ましくは、ハウジング502に結合されている。蓋572の底面576は、好ましくは、はんだプリフォーム578によりハウジング502に結合されている。はんだプリフォーム578は、好ましくは、従来のはんだ機器およびプロセスを使用してハウジング502の第2のプレーナ表面518bに結合されている。はんだプリフォーム578は、好ましくは、第2のプレーナ表面518bの形状に適合する矩形のリングになっている。蓋572は、好ましくは、従来の真空封止機器およびプロセスを使用してはんだプリフォーム578に結合されている。ハウジング502、センサ504、蓋506は、好ましくは、キャビティ516から余分なガスを除去するために真空封止されている。
【0143】
コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、ハウジング502の底部外表面522に結合されている。接着剤580は、好ましくは、接点パッド538に結合されている。コントローラ582は、好ましくは、接着剤580に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、コントローラ582およびボンディング・パッド540に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してボンディング・パッド540に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してコントローラ582に結合されている。コントローラ582とワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、カプセル材586でカプセル化されている。
【0144】
代替実施形態の第2の受動領域930は任意のものである。第2のボンディング・パッド926bは、能動領域942内に位置する。
【0145】
代替実施形態のハウジング502は、回路コンポーネントをさらに含む。この回路コンポーネントは、たとえば、プレーナ表面518のいずれかあるいは第1の外表面520aのいずれかでハウジング502に統合することができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、センサ・モジュール405のサイズを最適に低減するために、底部外表面522に統合されている。回路コンポーネントは、たとえば、フィルタリング・キャパシタ、抵抗器、または能動コンポーネントにすることができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、システム100のサイズを最適に低減するために、フィルタリング・キャパシタになっている。
【0146】
代替実施形態の蓋アセンブリ506は任意のものである。
代替実施形態のコントローラ・アセンブリ508は任意のものである。
代替実施形態のスライド・サポート940は任意のものである。
代替実施形態のゲッタ574は任意のものである。
代替実施形態のボンディング・パッド926は、すべてが同じ形状であるわけではない。
代替実施形態の外部ボンディング・パッド536は任意のものである。
【0147】
図9Oを参照すると、代替実施形態のボンディング・パッド926は、ボンディング・パッド926cとボンディング・パッド926dとを含む。ボンディング・パッド926cおよび926dは、実質的にサイズが等しく、水平方向に互いに近接し、ほぼ矩形の断面形状を有することができる。ボンディング・パッド926cおよび926dは、約4000〜8750平方ミル(2580640〜5645150μm2)の範囲の概算の全断面積を有することができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド926cおよび926dは、熱応力を最適に最小化するために、約5625〜7050平方ミル(3629025〜4548378μm2)の範囲の概算の全断面積を有する。ボンディング・パッド926cおよび926dの高さH926は、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド926cおよび926dの高さH926は、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。
【0148】
図9Pを参照すると、代替実施形態のボンディング・パッド926はボンディング・パッド926eを含む。ボンディング・パッド926eは、ほぼ楕円形の断面形状を有することができる。ボンディング・パッド926eは、約4000〜8750平方ミル(2580640〜5645150μm2)の範囲の概算の断面積を有することができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド12は、熱応力を最適に最小化するために、約5625〜7050平方ミル(3629025〜4548378μm2)の範囲の概算の断面積を有する。ボンディング・パッド926eの高さH926は、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド926eの高さH926は、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。
【0149】
図9Qを参照すると、代替実施形態のボンディング・パッド926は、ボンディング・パッド926fとボンディング・パッド926gとを含む。ボンディング・パッド926fおよび926gは、実質的にサイズが等しく、垂直方向に互いに近接し、ほぼ楕円形の断面形状を有することができる。ボンディング・パッド926fおよび926gは、約4000〜8750平方ミル(2580640〜5645150μm2)の範囲の概算の全断面積を有することができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド926fおよび926gは、熱応力を最適に最小化するために、約5625〜7050平方ミル(3629025〜4548378μm2)の範囲の概算の全断面積を有する。ボンディング・パッド926fおよび926gの高さH926は、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド926fおよび926gの高さH926は、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。
【0150】
図9Rを参照すると、代替実施形態のボンディング・パッド926はボンディング・パッド926hを含む。ボンディング・パッド926hは、ほぼ3連楕円形の断面形状を有することができる。ボンディング・パッド926hは、約4000〜8750平方ミル(2580640〜5645150μm2)の範囲の概算の断面積を有することができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド926hは、熱応力を最適に最小化するために、約5625〜7050平方ミル(3629025〜4548378μm2)の範囲の概算の断面積を有する。ボンディング・パッド926hの高さH926は、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド926hの高さH926は、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。
【0151】
図9Sを参照すると、代替実施形態のボンディング・パッド926はボンディング・パッド926iを含む。ボンディング・パッド926iは、ほぼ8連楕円形の断面形状を有することができる。ボンディング・パッド926iは、約4000〜8750平方ミル(2580640〜5645150μm2)の範囲の概算の断面積を有することができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド926iは、熱応力を最適に最小化するために、約5625〜7050平方ミル(3629025〜4548378μm2)の範囲の概算の断面積を有する。ボンディング・パッド926iの高さH926は、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド926iの高さH926は、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。
【0152】
図9Tを参照すると、代替実施形態のボンディング・パッド926は、ボンディング・パッド926jとボンディング・パッド926kとを含む。ボンディング・パッド926jおよび926kは、実質的にサイズが等しく、垂直方向に互いに近接し、ほぼ矩形の断面形状を有することができる。ボンディング・パッド926jおよび926kは、約4000〜8750平方ミル(2580640〜5645150μm2)の範囲の概算の全断面積を有することができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド926jおよび926kは、熱応力を最適に最小化するために、約5625〜7050平方ミル(3629025〜4548378μm2)の範囲の概算の全断面積を有する。ボンディング・パッド926jおよび926kの高さH926は、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド926jおよび926kの高さH926は、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。
【0153】
図9Uを参照すると、代替実施形態のボンディング・パッド926は、ボンディング・パッド926lとボンディング・パッド926mとボンディング・パッド926nとを含む。ボンディング・パッド926l、926m、926nは、実質的にサイズが等しく、垂直方向に互いに近接し、ほぼ矩形の断面形状を有することができる。ボンディング・パッド926l、926m、926nは、約4000〜8750平方ミル(2580640〜5645150μm2)の範囲の概算の全断面積を有することができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド926l、926m、926nは、熱応力を最適に最小化するために、約5625〜7050平方ミル(3629025〜4548378μm2)の範囲の概算の全断面積を有する。ボンディング・パッド926l、926m、926nの高さH926は、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド926l、926m、926nの高さH926は、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。
【0154】
図9Vを参照すると、代替実施形態のボンディング・パッド926はボンディング・パッド926oを含む。ボンディング・パッド926oは、ほぼ波状辺付き矩形の断面形状を有することができる。ボンディング・パッド926oは、約4000〜8750平方ミル(2580640〜5645150μm2)の範囲の概算の断面積を有することができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド926oは、熱応力を最適に最小化するために、約5625〜7050平方ミル(3629025〜4548378μm2)の範囲の概算の断面積を有する。ボンディング・パッド926oの高さH926は、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド926oの高さH926は、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。
【0155】
図9Wを参照すると、代替実施形態のボンディング・パッド926は、ボンディング・パッド926pとボンディング・パッド926qとを含む。ボンディング・パッド926pおよび926qは、水平方向に互いに近接し、ほぼ矩形の断面形状を有することができる。ボンディング・パッド926pはボンディング・パッド926qよりサイズがほぼ小さくなっている。ボンディング・パッド926pおよび926qは、約4000〜8750平方ミル(2580640〜5645150μm2)の範囲の概算の全断面積を有することができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド926pおよび926qは、熱応力を最適に最小化するために、約5625〜7050平方ミル(3629025〜4548378μm2)の範囲の概算の全断面積を有する。ボンディング・パッド926pおよび926qの高さH926は、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド926pおよび926qの高さH926は、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。
【0156】
図9Xを参照すると、代替実施形態の弾性結合部904は、弾性結合部904cと弾性結合部904dとを含み、これらは実質的に等しく、垂直方向に互いに近接している。弾性結合部904cおよび904dは、約9025〜13225平方ミル(5822569〜8532241μm2)の範囲の概算の全断面積を有することができる。好ましい実施形態の弾性結合部904cおよび904dは、熱応力を最適に最小化するために、約10000〜12100平方ミル(6451600〜7806436μm2)の範囲の概算の全断面積を有する。弾性結合部904cおよび904dの高さH904は、たとえば、約2〜4ミル(50.8〜101.6μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の弾性結合部904cおよび904dの高さH904は、熱応力を最適に最小化するために、約2.5〜3ミル(63.5〜76.2μm)の範囲になっている。
【0157】
図9Yないし図9AAを参照すると、いくつかの代替実施形態のスライド・サポート940は、1つまたは複数のスライド・サポート940e、940f、または940gを含む。代替実施形態のスライド・サポート940eは、ほぼ矩形の断面形状を有することができる。スライド・サポート940eは、個々に400〜1600平方ミル(258064〜1032256μm2)の範囲の概算の断面積を有することができる。好ましい実施形態のスライド・サポート940eは、熱応力を最適に最小化するために、個々に625〜1225平方ミル(403225〜790321μm2)の範囲の概算の断面積を有する。スライド・サポート940eの高さH940は、たとえば、約0.5〜3ミル(12.7〜76.2μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のスライド・サポート940eの高さH940は、熱応力を最適に最小化するために、約1〜1.5ミル(25.4〜38.1μm)の範囲になっている。
【0158】
代替実施形態のスライド・サポート940fは、ほぼ三角形の断面形状を有することができる。スライド・サポート940fは、個々に400〜1600平方ミル(258064〜1032256μm2)の範囲の概算の断面積を有することができる。好ましい実施形態のスライド・サポート940fは、熱応力を最適に最小化するために、個々に625〜1225平方ミル(403225〜790321μm2)の範囲の概算の断面積を有する。スライド・サポート940fの高さH940は、たとえば、約0.5〜3ミル(12.7〜76.2μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のスライド・サポート940fの高さH940は、熱応力を最適に最小化するために、約1〜1.5ミル(25.4〜38.1μm)の範囲になっている。
【0159】
代替実施形態のスライド・サポート940gは、ほぼ円形の断面形状を有することができる。スライド・サポート940gは、個々に400〜1600平方ミル(258064〜1032256μm2)の範囲の概算の断面積を有することができる。好ましい実施形態のスライド・サポート940gは、熱応力を最適に最小化するために、個々に625〜1225平方ミル(403225〜790321μm2)の範囲の概算の断面積を有する。スライド・サポート940gの高さH940は、たとえば、約0.5〜3ミル(12.7〜76.2μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のスライド・サポート940gの高さH940は、熱応力を最適に最小化するために、約1〜1.5ミル(25.4〜38.1μm)の範囲になっている。
【0160】
図10Aないし図10Nを参照すると、センサ・パッケージ405の代替実施形態は、好ましくは、ハウジング602と、センサ902と、蓋アセンブリ506と、コントローラ・アセンブリ508とを含む。蓋アセンブリ506は、好ましくは、ハウジング602の上部に結合されている。コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、ハウジング602の上部に結合されている。センサ902は、好ましくは、ハウジング602内に結合されている。
【0161】
ハウジング602は、好ましくは、センサ904、蓋アセンブリ506、コントローラ・アセンブリ508、電気接続510、弾性結合部904、スライド・サポート940に結合されている。
【0162】
センサ902は、好ましくは、弾性結合部904によってハウジング602に弾性的に取り付けられ、電気接続510によってハウジング602に電気的に結合され、スライド・サポート940によってスライド式に支持されている。好ましい実施形態には、センサ902の第1の受動領域928に位置するほぼ矩形の単一の第1のボンディング・パッド926aと、センサ902の第2の受動領域930に位置するほぼ矩形の単一の第2のボンディング・パッド926bが存在する。
【0163】
弾性結合部904は、好ましくは、ボンディング・パッド926をハウジング602に弾性的に取り付ける。弾性結合部904は、センサ902をハウジング602に電気的に結合することができる。第1の弾性結合部904aは、たとえば、ハウジング602のキャビティ604の第1の壁面612から約5〜25ミル(127〜635μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング602のキャビティ604の第2の壁面614から約5〜25ミル(127〜635μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第1の弾性結合部904aは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング602のキャビティ604の第1の壁面612から約7〜12ミル(177.8〜304.8μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング602のキャビティ604の第2の壁面614から約7〜12ミル(177.8〜304.8μm)の範囲の垂直距離に位置する。第2の弾性結合部904bは、たとえば、ハウジング602のキャビティ604の第3の壁面616から約5〜25ミル(127〜635μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング602のキャビティ604の第2の壁面614から約5〜25ミル(127〜635μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第2の弾性結合部904bは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング602のキャビティ604の第3の壁面616から約7〜12ミル(177.8〜304.8μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング602のキャビティ604の第2の壁面614から約7〜12ミル(177.8〜304.8μm)の範囲の垂直距離に位置する。好ましい実施形態の弾性結合部904は、従来のはんだ機器およびプロセスを使用してボンディング・パッド926に結合されている。また、好ましい実施形態の弾性結合部904は、従来のはんだ機器およびプロセスを使用してハウジング602のキャビティ604の底面620に結合されている。好ましい実施形態には、ほぼ矩形の単一の第1の弾性結合部904aと、ほぼ矩形の単一の第2の弾性結合部904bが存在する。
【0164】
スライド・サポート940は、好ましくは、ハウジングのキャビティ604の底面620に結合されている。好ましい実施形態のスライド・サポート940は、ほぼ正方形の断面形状を有する。スライド・サポート940の数は、好ましくは、センサ902をスライド式に支持するために十分な数のスライド・サポート940を備えているかどうかによって決まる。好ましい実施形態には、第1のスライド・サポート940aと、第2のスライド・サポート940bと、第3のスライド・サポート940cと、第4のスライド・サポート940dが存在する。第1のスライド・サポート940aは、好ましくは、第1の弾性結合部904aの一方の側に隣接して位置する。第2のスライド・サポート940bは、好ましくは、第1のスライド・サポート940aに隣接して位置する。第3のスライド・サポート940cは、好ましくは、第1の弾性結合部904aの一方の側に隣接して位置し、第1のスライド・サポート940aにほぼ垂直になっている。第4のスライド・サポート940dは、好ましくは、第3のスライド・サポート940cに隣接して位置する。
【0165】
第1のスライド・サポート940aは、たとえば、ハウジング602のキャビティ604の第1の壁面612から約45〜75ミル(1143〜1905μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング602のキャビティ604の第2の壁面614から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第1のスライド・サポート940aは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング602のキャビティ604の第1の壁面612から約52〜62ミル(1320.8〜1574.8μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング602のキャビティ604の第2の壁面614から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0166】
第2のスライド・サポート940bは、たとえば、ハウジング602のキャビティ604の第1の壁面612から約45〜75ミル(1143〜1905μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング602のキャビティ604の第2の壁面614から約15〜30ミル(381〜762μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第2のスライド・サポート940bは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング602のキャビティ604の第1の壁面612から約52〜62ミル(1320.8〜1574.8μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング602のキャビティ604の第2の壁面614から約20〜25ミル(508〜635μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0167】
第3のスライド・サポート940cは、たとえば、ハウジング602のキャビティ604の第1の壁面612から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング602のキャビティ604の第2の壁面614から約15〜30ミル(381〜762μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第3のスライド・サポート940cは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング602のキャビティ604の第1の壁面612から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング602のキャビティ604の第2の壁面614から約20〜25ミル(508〜635μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0168】
第4のスライド・サポート940dは、たとえば、ハウジング602のキャビティ604の第1の壁面612から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング602のキャビティ604の第2の壁面614から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第4のスライド・サポート940dは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング602のキャビティ604の第1の壁面612から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング602のキャビティ604の第2の壁面614から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置する。好ましい実施形態のスライド・サポート940は、スライド・サポート940をハウジング602に統合する従来の手段を使用して、ハウジング602のキャビティ604の底面620に結合されている。
【0169】
電気接続510は、好ましくは、センサ902をハウジング602に電気的に結合する。好ましい実施形態には、第1の電気接続510aと第2の電気接続510bが存在する。第1の電気接続510aは、好ましくは、センサ902の上部平行プレーナ表面912にハウジングの第3のプレーナ表面606cを電気的に結合する。第2の電気接続510bは、好ましくは、センサ902の中間平行プレーナ表面914にハウジング602の第4のプレーナ表面606dを電気的に結合する。好ましい実施形態の電気接続510は、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してハウジング602に結合されている。好ましい実施形態の電気接続510は、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してセンサ902に結合されている。
【0170】
蓋アセンブリ506は、好ましくは、ハウジング602に結合されている。蓋572の底面576は、好ましくは、はんだプリフォーム578によりハウジング602に結合されている。はんだプリフォーム578は、好ましくは、従来のはんだ機器およびプロセスを使用してハウジング602の第2のプレーナ表面606bに結合されている。はんだプリフォーム578は、好ましくは、第2のプレーナ表面606bの形状に適合する矩形のリングになっている。蓋572は、好ましくは、従来の真空封止機器およびプロセスを使用してはんだプリフォーム578に結合されている。ハウジング602、センサ902、蓋506は、好ましくは、キャビティ604から余分なガスを除去するために真空封止されている。
【0171】
蓋572は上面628をさらに含む。コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、蓋572の上面628に結合されている。接着剤580は、好ましくは、蓋572の上面628に結合されている。コントローラ582は、好ましくは、接着剤580に結合されている。接着剤580は、使用する接着剤580用の従来の硬化方法を使用して硬化させる。ワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、コントローラ582およびプレーナ・ボンディング・パッド622に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してプレーナ・ボンディング・パッド622に結合されている。
【0172】
代替実施形態の第2の受動領域930は任意のものである。第2のボンディング・パッド926bは、好ましくは、能動領域942内に位置する。
【0173】
代替実施形態のハウジング602は、回路コンポーネントをさらに含む。この回路コンポーネントは、たとえば、プレーナ表面606のいずれかあるいは第1の外表面608aのいずれかの上でハウジング602に統合することができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、センサ・モジュールのサイズを最適に低減するために、第1のプレーナ表面606aに統合されている。回路コンポーネントは、たとえば、フィルタリング・キャパシタ、抵抗器、または能動コンポーネントにすることができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、システム100のサイズを最適に低減するために、フィルタリング・キャパシタになっている。
【0174】
代替実施形態の蓋アセンブリ506は任意のものである。
代替実施形態のコントローラ・アセンブリ508は任意のものである。
代替実施形態のスライド・サポート940は任意のものである。
代替実施形態のゲッタ574は任意のものである。
代替実施形態のボンディング・パッド926は、すべてが同じ形状であるわけではない。
代替実施形態の外部ボンディング・パッド624は任意のものである。
【0175】
いくつかの代替実施形態のボンディング・パッド926は、図9Oないし図9Wに示すボンディング・パッド926cおよび926d、ボンディング・パッド926e、ボンディング・パッド926fおよび926g、ボンディング・パッド926h、ボンディング・パッド926i、ボンディング・パッド926jおよび926k、ボンディング・パッド926l、926m、926n、ボンディング・パッド926o、あるいはボンディング・パッド926pおよび926qのうちの1つにすることができる。
【0176】
代替実施形態の弾性結合部904は、図9Xに示す弾性結合部904cおよび904dにすることができる。
【0177】
いくつかの代替実施形態のスライド・サポート940は、図9Yないし図9AAに示すスライド・サポート940e、940f、または940gにすることができる。
【0178】
図11Aないし図11Nを参照すると、センサ・パッケージ405の代替実施形態は、好ましくは、ハウジング502と、センサ902と、蓋アセンブリ702と、コントローラ・アセンブリ508とを含む。蓋アセンブリ702は、好ましくは、ハウジング502の上部に結合されている。コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、ハウジング502の底部に結合されている。センサ902は、好ましくは、ハウジング502内に結合されている。
【0179】
ハウジング502は、好ましくは、センサ902、蓋アセンブリ702、コントローラ・アセンブリ508、電気接続510、弾性結合部904、スライド・サポート940に結合されている。
【0180】
センサ902は、好ましくは、弾性結合部904によってハウジング502に弾性的に取り付けられ、電気接続510によってハウジング502に電気的に結合され、スライド・サポート940によってスライド式に支持されている。好ましい実施形態には、センサ902の第1の受動領域928に位置するほぼ矩形の単一の第1のボンディング・パッド926aと、センサ902の第2の受動領域930に位置するほぼ矩形の単一の第2のボンディング・パッド926bが存在する。
【0181】
弾性結合部904は、好ましくは、ボンディング・パッド926をハウジング502に弾性的に取り付ける。弾性結合部904は、センサ902をハウジング502に電気的に結合することができる。弾性結合部904は、好ましくは、ハウジング502のキャビティ516の底面532に結合されている。好ましい実施形態には、ほぼ矩形の単一の第1の弾性結合部904aと、ほぼ矩形の単一の第2の弾性結合部904bが存在する。
【0182】
スライド・サポート940は、好ましくは、ハウジング502のキャビティ516の底面532に結合されている。好ましい実施形態のスライド・サポート940は、好ましくは、ほぼ正方形の断面形状を有する。スライド・サポート940の数は、好ましくは、センサ902をスライド式に支持するために十分な数のスライド・サポート940を備えているかどうかによって決まる。好ましい実施形態には、第1のスライド・サポート940aと、第2のスライド・サポート940bと、第3のスライド・サポート940cと、第4のスライド・サポート940dが存在する。第1のスライド・サポート940aは、好ましくは、第1の弾性結合部904aの一方の側に隣接して位置する。第2のスライド・サポート940bは、好ましくは、第1のスライド・サポート940aに隣接して位置する。第3のスライド・サポート940cは、好ましくは、第1の弾性結合部904aの一方の側に隣接して位置し、第1のスライド・サポート940aにほぼ垂直になっている。第4のスライド・サポート940dは、好ましくは、第3のスライド・サポート940cに隣接して位置する。
【0183】
電気接続510は、好ましくは、センサ902をハウジング502に電気的に結合する。好ましい実施形態には、第1の電気接続510aと第2の電気接続510bが存在する。第1の電気接続510aは、好ましくは、センサ902の上部平行プレーナ表面912にハウジング502の第3のプレーナ表面518cを電気的に結合する。第2の電気接続510bは、好ましくは、センサ902の中間平行プレーナ表面914にハウジング502の第4のプレーナ表面518dを電気的に結合する。
【0184】
蓋アセンブリ702は、好ましくは、ハウジング502に結合されている。4本のアーム716は、好ましくは、センサ902の上部平行プレーナ表面912に蓋710の底面を結合する。スプリング708は、好ましくは、弾性結合部904にセンサ902を固定する。蓋704の底面710は、好ましくは、はんだプリフォーム578によりハウジング502に結合されている。はんだプリフォーム578は、好ましくは、従来のはんだ機器およびプロセスを使用してハウジング502の第2のプレーナ表面518bに結合されている。蓋704は、好ましくは、従来の真空封止機器およびプロセスを使用してはんだプリフォーム578に結合されている。ハウジング502、センサ902、蓋アセンブリ702は、好ましくは、キャビティ516から余分なガスを除去するために真空封止されている。
【0185】
コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、ハウジング502の底部外表面522に結合されている。接着剤580は、好ましくは、接点パッド538に結合されている。コントローラ582は、好ましくは、接着剤580に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、コントローラ582およびボンディング・パッド540に結合されている。コントローラ582とワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、カプセル材586でカプセル化されている。
【0186】
代替実施形態の第2の受動領域930は任意のものである。第2のボンディング・パッド926bは、好ましくは、能動領域942内に位置する。
【0187】
代替実施形態のハウジング502は、回路コンポーネントをさらに含む。この回路コンポーネントは、たとえば、プレーナ表面518のいずれかあるいは第1の外表面520aのいずれかの上でハウジング502に統合することができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、センサ・モジュール405のサイズを最適に低減するために、底部外表面522に統合されている。回路コンポーネントは、たとえば、フィルタリング・キャパシタ、抵抗器、または能動コンポーネントにすることができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、システム100のサイズを最適に低減するために、フィルタリング・キャパシタになっている。
【0188】
代替実施形態の蓋アセンブリ702は任意のものである。
代替実施形態のコントローラ・アセンブリ508は任意のものである。
代替実施形態のスライド・サポート940は任意のものである。
代替実施形態のゲッタ706は任意のものである。
代替実施形態のボンディング・パッド926は、すべてが同じ形状であるわけではない。
代替実施形態の外部ボンディング・パッド536は任意のものである。
【0189】
いくつかの代替実施形態のボンディング・パッド926は、図9Oないし図9Wに示すボンディング・パッド926cおよび926d、ボンディング・パッド926e、ボンディング・パッド926fおよび926g、ボンディング・パッド926h、ボンディング・パッド926i、ボンディング・パッド926jおよび926k、ボンディング・パッド926l、926m、926n、ボンディング・パッド926o、あるいはボンディング・パッド926pおよび926qのうちの1つにすることができる。
【0190】
代替実施形態の弾性結合部904は、図9Xに示す弾性結合部904cおよび904dにすることができる。
【0191】
いくつかの代替実施形態のスライド・サポート940は、図9Yないし図9AAに示すスライド・サポート940e、940f、または940gにすることができる。
【0192】
図12Aないし図12Nを参照すると、センサ・パッケージ405の代替実施形態は、好ましくは、ハウジング602と、センサ902と、蓋アセンブリ702と、コントローラ・アセンブリ508とを含む。蓋アセンブリ702は、好ましくは、ハウジング602の上部に結合されている。コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、ハウジング602の上部に結合されている。センサ902は、好ましくは、ハウジング602内に結合されている。
【0193】
ハウジング602は、好ましくは、センサ902、蓋アセンブリ702、コントローラ・アセンブリ508、電気接続510、スライド・サポート940、弾性結合部904に結合されている。
【0194】
センサ902は、好ましくは、弾性結合部904によってハウジング602に弾性的に取り付けられ、スライド・サポート940によってスライド式に支持され、電気接続510によってハウジング602に電気的に結合されている。好ましい実施形態には、センサ902の第1の受動領域928に位置するほぼ矩形の単一の第1のボンディング・パッド926aと、センサ902の第2の受動領域930に位置するほぼ矩形の単一の第2のボンディング・パッド926bが存在する。
【0195】
弾性結合部904は、好ましくは、ボンディング・パッド926をハウジング602に弾性的に取り付ける。弾性結合部904は、センサ902をハウジング602に電気的に結合することができる。弾性結合部904は、好ましくは、ハウジング602のキャビティ604の底面620に結合されている。好ましい実施形態には、ほぼ矩形の単一の第1の弾性結合部904aと、ほぼ矩形の単一の第2の弾性結合部904bが存在する。
【0196】
スライド・サポート940は、好ましくは、ハウジングのキャビティ604の底面620に結合されている。好ましい実施形態のスライド・サポート940は、好ましくは、ほぼ正方形の断面形状を有する。スライド・サポート940の数は、好ましくは、センサ902をスライド式に支持するために十分な数のスライド・サポート940を備えているかどうかによって決まる。好ましい実施形態には、第1のスライド・サポート940aと、第2のスライド・サポート940bと、第3のスライド・サポート940cと、第4のスライド・サポート940dが存在する。第1のスライド・サポート940aは、好ましくは、第1の弾性結合部904aの一方の側に隣接して位置する。第2のスライド・サポート940bは、好ましくは、第1のスライド・サポート940aに隣接して位置する。第3のスライド・サポート940cは、好ましくは、第1の弾性結合部904aの一方の側に隣接して位置し、第1のスライド・サポート940aにほぼ垂直になっている。第4のスライド・サポート940dは、好ましくは、第3のスライド・サポート940cに隣接して位置する。
【0197】
電気接続510は、好ましくは、センサ902をハウジング602に電気的に結合する。好ましい実施形態には、第1の電気接続510aと第2の電気接続510bが存在する。第1の電気接続510aは、好ましくは、センサ902の上部平行プレーナ表面912にハウジング602の第3のプレーナ表面606cを電気的に結合する。第2の電気接続510bは、好ましくは、センサ504の中間平行プレーナ表面914にハウジング602の第4のプレーナ表面606dを電気的に結合する。
【0198】
蓋アセンブリ702は、好ましくは、ハウジング602に結合されている。4本のアーム716は、好ましくは、センサ902の上部平行プレーナ表面912に蓋710の底面を結合する。スプリング708は、好ましくは、弾性結合部904にセンサ902を固定する。蓋704の底面710は、好ましくは、はんだプリフォーム578によりハウジング602に結合されている。はんだプリフォーム578は、好ましくは、従来のはんだ機器およびプロセスを使用してハウジング602の第2のプレーナ表面606bに結合されている。蓋704は、好ましくは、従来の真空封止機器およびプロセスを使用してはんだプリフォーム578に結合されている。ハウジング602、センサ902、蓋アセンブリ702は、キャビティ604から余分なガスを除去するために真空封止されている。
【0199】
コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、蓋704の上面712に結合されている。接着剤580は、好ましくは、蓋704の上面712に結合されている。コントローラ582は、好ましくは、接着剤580に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、コントローラ582およびプレーナ・ボンディング・パッド622に結合されている。コントローラ582とワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、カプセル材586でカプセル化されている。
【0200】
代替実施形態の第2の受動領域930は任意のものである。第2のボンディング・パッド926bは、好ましくは、能動領域942内に位置する。
【0201】
代替実施形態のハウジング602は、回路コンポーネントをさらに含む。この回路コンポーネントは、たとえば、プレーナ表面606のいずれかあるいは第1の外表面608aのいずれかの上でハウジング602に統合することができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、センサ・モジュール405のサイズを最適に低減するために、第1のプレーナ表面606aに統合されている。回路コンポーネントは、たとえば、フィルタリング・キャパシタ、抵抗器、または能動コンポーネントにすることができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、システム100のサイズを最適に低減するために、フィルタリング・キャパシタになっている。
【0202】
代替実施形態の蓋アセンブリ702は任意のものである。
代替実施形態のコントローラ・アセンブリ508は任意のものである。
代替実施形態のスライド・サポート940は任意のものである。
代替実施形態のゲッタ706は任意のものである。
代替実施形態のボンディング・パッド926は、すべてが同じ形状であるわけではない。
代替実施形態の外部ボンディング・パッド624は任意のものである。
【0203】
いくつかの代替実施形態のボンディング・パッド926は、図9Oないし図9Wに示すボンディング・パッド926cおよび926d、ボンディング・パッド926e、ボンディング・パッド926fおよび926g、ボンディング・パッド926h、ボンディング・パッド926i、ボンディング・パッド926jおよび926k、ボンディング・パッド926l、926m、926n、ボンディング・パッド926o、あるいはボンディング・パッド926pおよび926qのうちの1つにすることができる。
【0204】
代替実施形態の弾性結合部904は、図9Xに示す弾性結合部904cおよび904dにすることができる。
【0205】
いくつかの代替実施形態のスライド・サポート940は、図9Yないし図9AAに示すスライド・サポート940e、940f、または940gにすることができる。
【0206】
図13Aないし図13Lを参照すると、センサ・パッケージ405の代替実施形態は、好ましくは、ハウジング1302と、センサ1304と、蓋アセンブリ506と、コントローラ・アセンブリ508とを含む。蓋アセンブリ506は、好ましくは、ハウジング1302の上部に結合されている。コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、ハウジング1302の底部に結合されている。センサ1304は、好ましくは、ハウジング1302内に結合されている。
【0207】
ハウジング1302は、好ましくは、センサ1304、蓋アセンブリ506、コントローラ・アセンブリ508、電気接続510、1つまたは複数のスライド・サポート1372、1つまたは複数の弾性結合部1306に結合されている。ハウジングは、好ましくは、キャビティ1308と、1つまたは複数のプレーナ表面1310と、1つまたは複数の外表面1312と、底部外表面1314とを含む。キャビティ1308は、好ましくは、第1の壁面1316と、第2の壁面1318と、第3の壁面1320と、第4の壁面1322とを含む。第1の壁面1316と第3の壁面1320は、好ましくは、互いにほぼ平行であり、第2の壁面1318と第4の壁面1322は、好ましくは、互いにほぼ平行である。また、第2の壁面1318と第4の壁面1322は、好ましくは、第1の壁面1316と第3の壁面1320に垂直である。キャビティ1308は、好ましくは、底面1324を含む。底面1324は、たとえば、セラミックにすることができる。好ましい実施形態の底面1324は、はんだ付け性が最適に得られるようにするために、金めっきが施されている。
【0208】
好ましい実施形態の底面1324は凹部1326をさらに含む。凹部1326は、好ましくは、第1の壁面1328と、第2の壁面1330と、第3の壁面1332と、第4の壁面1334とを含む。第1の壁面1328と第3の壁面1332は、好ましくは、互いにほぼ平行であり、第2の壁面1330と第4の壁面1334は、好ましくは、互いにほぼ平行である。また、第2の壁面1330と第4の壁面1334は、好ましくは、第1の壁面1328と第3の壁面1332に垂直である。凹部1326は底面1336をさらに含む。
【0209】
凹部1326の長さL1326は、たとえば、約110〜130ミル(2794〜3302μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の凹部1326の長さL1326は、熱応力を最適に最小化するために、約115〜125ミル(2921〜3175μm)の範囲になっている。凹部1326の幅W1326は、たとえば、約110〜130ミル(2794〜3302μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の凹部1326の幅W1326は、熱応力を最適に最小化するために、約115〜125ミル(2921〜3175μm)の範囲になっている。凹部1326の高さH1326は、たとえば、約1〜2ミル(25.4〜50.8μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の凹部1326の高さH1326は、熱応力を最適に最小化するために、約1.25〜1.75ミル(31.75〜44.45μm)の範囲になっている。
【0210】
好ましい実施形態の凹部1326は、ハウジング1302のキャビティ1308の底面1326のほぼ中心に位置する。凹部1326の第1の壁面1328は、たとえば、キャビティ1308の第1の壁面1316から約80〜100ミル(2032〜2540μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の凹部1326の第1の壁面1328は、熱応力を最適に最小化するために、キャビティ1308の第1の壁面1316から約85〜95ミル(2159〜2413μm)の範囲の垂直距離に位置する。凹部1326の第2の壁面1330は、たとえば、キャビティ1308の第2の壁面1318から約80〜100ミル(2032〜2540μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の凹部1326の第2の壁面1330は、熱応力を最適に最小化するために、キャビティ1308の第2の壁面1318から約85〜95ミル(2159〜2413μm)の範囲の垂直距離に位置する。ハウジング1302は、たとえば、セラミック、プラスチック、または金属タイプの任意の数の従来の市販のハウジングにすることができる。好ましい実施形態のハウジング1302は、真空封止能力が最適に得られるようにするために、セラミックになっている。
【0211】
凹部1326の底面1336は、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態の凹部1326の底面1336は、はんだ付け性が最適に得られるようにするために、金めっきが施されている。
【0212】
ハウジング1302は、好ましくは、第1のプレーナ表面1310aと、第2のプレーナ表面1310bと、第3のプレーナ表面1310cと、第4のプレーナ表面1310dとを含む。第1のプレーナ表面1310aは、好ましくは、1つまたは複数のプレーナ・ボンディング・パッド1338を含む。プレーナ・ボンディング・パッド1338は、好ましくは、ほぼ矩形の形状になっている。プレーナ・ボンディング・パッド1338は、たとえば、はんだペースト、はんだボール、またはリード線取付けのために使用することができる。好ましい実施形態のプレーナ・ボンディング・パッド1338は、センサ・パッケージ405を基板410にはんだ付けするために使用する。プレーナ・ボンディング・パッド1338の数は、好ましくは、コントローラ・アセンブリ508をハウジング1302に接続するために十分な数のプレーナ・ボンディング・パッド1338を備えているかどうかによって決まる。第2のプレーナ表面1310bは、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態の第2のプレーナ表面1310bは、はんだ付け性が最適に得られるようにするために、金めっきが施されている。第3のプレーナ表面1310cは、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態の第3のプレーナ表面1310cは、ワイヤ・ボンディングを最適に行えるようにするために、金めっきが施されている。第4のプレーナ表面1310dは、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態の第4のプレーナ表面1310dは、ワイヤ・ボンディングを最適に行えるようにするために、金めっきが施されている。
【0213】
ハウジング1302は、好ましくは、複数の第1の外表面1312aと、複数の第2の外表面1312bとを含む。好ましい実施形態には、4つの第1の外表面1312aと4つの第2の外表面1312bが存在し、ほぼ八角形を形成している。第2の外表面1312bは、好ましくは、第1の外表面1312aと互いに結合している。第1の外表面1312aは、好ましくは、1つまたは複数の外部ボンディング・パッド1340を含む。外部ボンディング・パッド1340は、好ましくは、ほぼ矩形の形状になっている。外部ボンディング・パッド1340は、たとえば、はんだペースト、はんだボール、またはリード線取付けのために使用することができる。好ましい実施形態の外部ボンディング・パッド1340は、センサ・パッケージ405を基板410にはんだ付けするために使用する。外部ボンディング・パッド1340の数は、好ましくは、コントローラ・アセンブリ508をハウジング1302に接続するために十分な数の外部ボンディング・パッド1340を備えているかどうかによって決まる。代替実施形態では、外部ボンディング・パッド1340は単一の第1の外表面1312a上にある。
【0214】
ハウジング1302の底部外表面1314は、好ましくは、接点パッド1342と、1つまたは複数のボンディング・パッド1344と、1つまたは複数の接続パッド1346とを含む。接点パッド1342は、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態の接点パッド1342は、確実な電気接触を最適に行えるようにするために、金めっきが施されている。第1のプレーナ表面1310a上のプレーナ・ボンディング・パッド1338は、好ましくは、ハウジング1302内に成形された電気経路によって底部外表面1314上のボンディング・パッド1344に電気的に結合されている。弾性結合部1306と、第3のプレーナ表面1310cと、第4のプレーナ表面1310dは、好ましくは、ハウジング1302内に成形された電気経路によって底部外表面1314上のボンディング・パッド1344に結合されている。ボンディング・パッド1344は、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド1344は、ワイヤ・ボンディングを最適に行えるようにするために、金めっきが施されている。ボンディング・パッド1344の数は、好ましくは、コントローラ・アセンブリ508をハウジング1302に接続するために十分な数のボンディング・パッド1344を備えているかどうかによって決まる。接続パッド1346は、好ましくは、接点パッド1342をボンディング・パッド1344に接続する。接続パッド1346は、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態の接続パッド1346は、接点パッド1342とボンディング・パッド1344との導電経路が最適に得られるようにするために、金めっきが施されている。外部ボンディング・パッド1340は、好ましくは、ハウジング1302内に成形された電気経路によってボンディング・パッド1344に電気的に結合されている。好ましい実施形態には、第1の接続パッド1346aと第2の接続パッド1346bが存在する。
【0215】
センサ1304は、好ましくは、弾性結合部1306によってハウジング1302に弾性的に取り付けられ、スライド・サポート1372によってスライド式に支持され、電気接続510によってハウジング1302に電気的に結合されている。センサ1304は完全に能動領域である。センサ1304は、好ましくは、ほぼ矩形の断面形状を有する。好ましい実施形態のセンサ1304は、第1の部材1348と、第2の部材1350と、第3の部材1352とを含む。第1の部材1348は、好ましくは、第2の部材1350の上にあり、第2の部材1350は、好ましくは、第3の部材1352の上にある。好ましい実施形態の第1の部材1348、第2の部材1350、第3の部材1352は、実質的に_____に出願された同時係属米国特許出願第_____号(代理人整理番号第14737.737号)に開示されている通りの微細加工されたセンサであり、その出願の内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【0216】
第1の部材1348は、好ましくは、1つまたは複数の平行プレーナ表面を含む。好ましい実施形態の第1の部材1348は上部平行プレーナ表面1354を含む。第2の部材1350は、好ましくは、1つまたは複数の平行プレーナ表面を含む。好ましい実施形態の第2の部材1350は中間平行プレーナ表面1356を含む。第3の部材1352は、好ましくは、1つまたは複数の平行プレーナ表面を含む。好ましい実施形態の第3の部材1352は底部平行プレーナ表面1358を含む。
【0217】
センサ1304の底部平行プレーナ表面1358は、好ましくは、第1の側面1360と、第2の側面1362と、第3の側面1364と、第4の側面1366とを含む。第1の側面1360と第3の側面1364は、好ましくは、互いにほぼ平行であり、第2の側面1362と第4の側面1366は、好ましくは、互いにほぼ平行であり、好ましくは、第1の側面1360と第3の側面1364にほぼ垂直である。
【0218】
好ましい実施形態のセンサ1304の底部平行プレーナ表面1358は、1つまたは複数のボンディング・パッド1368を含む。好ましい実施形態のボンディング・パッド1368は、センサ1304の底部平行プレーナ表面1358のほぼ中心に位置する。ボンディング・パッド1368は、たとえば、センサ1304の底部平行プレーナ表面1358の第1の側面1360から約80〜100ミル(2032〜2540μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、センサ1304の底部平行プレーナ表面1358の第2の側面1362から約80〜100ミル(2032〜2540μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド1368は、熱応力を最適に最小化するために、センサ1304の底部平行プレーナ表面1358の第1の側面1360から約85〜95ミル(2159〜2413μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、センサ1304の底部平行プレーナ表面1358の第2の側面1362から約85〜95ミル(2159〜2413μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0219】
ボンディング・パッド1368は、たとえば、はんだ、導電エポキシ、非導電エポキシ、またはガラス・フリット・ボンディングに使用することができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド1368は、良好な製造性が最適に得られるようにするために、はんだボンディングに使用する。好ましい実施形態のボンディング・パッド1368の接触面積は、センサ1304の衝撃耐性を最適化するために最大になっている。好ましい実施形態のボンディング・パッド1368は、センサ1304内の熱応力の分布を最適化するために、最小限の不連続点を有する。いくつかの代替実施形態には、センサ1304内の熱応力の緩和を最適化するために、複数のボンディング・パッド1368が存在する。このボンディング・パッド1368は、ほぼ円形の断面形状を有する。ボンディング・パッド1368の全径D1368は、たとえば、約50〜100ミル(1270〜2540μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド1368の全径D1368は、熱応力を最適に最小化するために、約70〜80ミル(1778〜2032μm)の範囲になっている。ボンディング・パッド1368の高さH1368は、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド1368の高さH1368は、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。好ましい実施形態には、ほぼ円形の単一のボンディング・パッド1368aが存在する。
【0220】
弾性結合部1306は、好ましくは、ボンディング・パッド1368をハウジング1302に弾性的に取り付ける。弾性結合部1306は、センサ1304をハウジング1302に電気的に結合することができる。弾性結合部1306は、好ましくは、ハウジング1302のキャビティ1308の凹部1326の底面1336に結合されている。好ましい実施形態の弾性結合部1306ははんだプリフォームである。好ましい実施形態の弾性結合部1306は、センサ1304内の熱応力の分布を最適化するために、最小限の不連続点を有する。好ましい実施形態には、センサ1304内の熱応力の緩和を最適化するために、複数の弾性結合部1306が存在する。より好ましい実施形態の弾性結合部1306は、ほぼ円形の断面形状を有する。弾性結合部1306は、たとえば、共晶または非共晶タイプの任意の数の従来の市販のはんだプリフォームにすることができる。好ましい実施形態の弾性結合部1306は、適度な溶融温度で良好な降伏強さが最適に得られるようにするために、共晶タイプになっている。
【0221】
弾性結合部1306の断面積A1306は、たとえば、約9025〜13225平方ミル(5822569〜8532241μm2)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の弾性結合部1306の断面積A1306は、熱応力を最適に最小化するために、約10000〜12100平方ミル(6451600〜7806436μm2)の範囲になっている。弾性結合部1306の高さH1306は、たとえば、約2〜4ミル(50.8〜101.6μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の弾性結合部1306の高さH1306は、熱応力を最適に最小化するために、約2.5〜3ミル(63.5〜76.2μm)の範囲になっている。
【0222】
弾性結合部1306は、たとえば、ハウジング1302のキャビティ1308の凹部1326の第1の壁面1328から約2〜7ミル(50.8〜177.8μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング1302のキャビティ1308の凹部1326の第2の壁面1330から約2〜7ミル(50.8〜177.8μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の弾性結合部1306は、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1302のキャビティ1308の凹部1326の第1の壁面1328から約3〜5ミル(76.2〜127μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1302のキャビティ1308の凹部1326の第2の壁面1330から約3〜5ミル(76.2〜127μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0223】
好ましい実施形態の弾性結合部1306は、センサ1304をスライド式に支持するための1つまたは複数のバンパ1370をさらに含む。好ましい実施形態のバンパ1370はほぼ環状の断面形状を有する。好ましい実施形態のバンパ1370はボンディング・パッド1368を取り囲んでいる。好ましい実施形態のバンパ1370はボンディング・パッド1368に近接している。バンパ1370の幅W1370は、たとえば、約2〜6ミル(50.8〜152.4μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のバンパ1370の幅W1370は、熱応力を最適に最小化するために、約3〜5ミル(76.2〜127μm)の範囲になっている。好ましい実施形態の弾性結合部1306は、従来のはんだ機器およびプロセスを使用してハウジング1302のキャビティ1308の凹部1326の底面1336に結合されている。より好ましい実施形態には、ほぼ円形の単一の弾性結合部1306aが存在する。
【0224】
スライド・サポート1372は、好ましくは、センサ1304をスライド式に支持する。スライド・サポート1372は、好ましくは、ハウジング1302のキャビティ1308の底面1324に結合されている。スライド・サポート1372は、たとえば、タングステンまたはセラミックにすることができる。好ましい実施形態のスライド・サポート1372は、標準のパッケージ化プロセスが最適に得られるようにするために、タングステンになっている。スライド・サポート1372の断面積A1372は個々に、たとえば、約400〜1600平方ミル(258064〜1032256μm2)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のスライド・サポート1372の断面積A1372は、熱応力を最適に最小化するために、個々に約625〜1225平方ミル(403225〜790321μm2)の範囲になっている。スライド・サポート1372の高さH1372は、 たとえば、約0.5〜3ミル(12.7〜76.2μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のスライド・サポート1372の高さH1372は、熱応力を最適に最小化するために、約1〜1.5ミル(25.4〜38.1μm)になっている。
【0225】
スライド・サポート1372の数は、好ましくは、センサ1302をスライド式に支持するために十分な数のスライド・サポート1372を備えているかどうかによって決まる。好ましい実施形態のスライド・サポート1372は、好ましくは、ほぼ正方形の断面形状を有する。好ましい実施形態には、第1のスライド・サポート1372aと、第2のスライド・サポート1372bと、第3のスライド・サポート1372cと、第4のスライド・サポート1372dが存在する。第1のスライド・サポート1372aは、好ましくは、弾性結合部1306の一方の側に隣接して位置する。第2のスライド・サポート1372bは、好ましくは、第1のスライド・サポート1372aに隣接して位置する。第3のスライド・サポート1372cは、好ましくは、弾性結合部1306のもう一方の側に隣接して位置する。第4のスライド・サポート1372dは、好ましくは、第3のスライド・サポート1372cに隣接して位置する。
【0226】
第1のスライド・サポート1372aは、たとえば、ハウジング1302のキャビティ1308の第1の壁面1316から約45〜75ミル(1143〜1905μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング1302のキャビティ1308の第2の壁面1318から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第1のスライド・サポート1372aは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1302のキャビティ1308の第1の壁面1316から約52〜62ミル(1320.8〜1574.8μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1302のキャビティ1308の第2の壁面1318から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0227】
第2のスライド・サポート1372bは、たとえば、ハウジング1302のキャビティ1308の第1の壁面1316から約45〜75ミル(1143〜1905μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング1302のキャビティ1308の第2の壁面1318から約15〜30ミル(381〜762μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第2のスライド・サポート1372bは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1302のキャビティ1308の第1の壁面1316から約52〜62ミル(1320.8〜1574.8μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1302のキャビティ1308の第2の壁面1318から約20〜25ミル(508〜635μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0228】
第3のスライド・サポート1372cは、たとえば、ハウジング1302のキャビティ1308の第1の壁面1316から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング1302のキャビティ1308の第2の壁面1318から約15〜30ミル(381〜762μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第3のスライド・サポート1372cは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1302のキャビティ1308の第1の壁面1316から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1302のキャビティ1308の第2の壁面1318から約20〜25ミル(508〜635μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0229】
第4のスライド・サポート1372dは、たとえば、ハウジング1302のキャビティ1308の第1の壁面1316から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング1302のキャビティ1308の第2の壁面1318から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第4のスライド・サポート1372dは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1302のキャビティ1308の第1の壁面1316から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1302のキャビティ1308の第2の壁面1318から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置する。好ましい実施形態のスライド・サポート1372は、スライド・サポート1372をハウジング1302に統合する従来の手段を使用して、ハウジング1302のキャビティ1308の底面1324に結合されている。
【0230】
電気接続510は、好ましくは、センサ1304をハウジング1302に電気的に結合する。好ましい実施形態には、第1の電気接続510aと第2の電気接続510bが存在する。第1の電気接続510aは、好ましくは、センサ1304の上部平行プレーナ表面1354にハウジング1302の第3のプレーナ表面1310cを電気的に結合する。第2の電気接続510bは、好ましくは、センサ1304の中間平行プレーナ表面1356にハウジング1302の第4のプレーナ表面1310dを電気的に結合する。好ましい実施形態の電気接続510は、従来のはんだ機器およびプロセスを使用してハウジング1302に結合されている。好ましい実施形態の電気接続510は、従来のはんだ機器およびプロセスを使用してセンサ1304に結合されている。
【0231】
蓋アセンブリ506は、好ましくは、ハウジング1302に結合されている。好ましい実施形態の蓋572の長さL572は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面1310bの長さより少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくなっている。好ましい実施形態の蓋572の幅W572は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面1310bの幅より少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくなっている。蓋572の底面576は、好ましくは、はんだプリフォーム578によりハウジング1302に結合されている。好ましい実施形態のはんだプリフォーム578の外部長L578は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面1310bの外部長より少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくなっている。好ましい実施形態のはんだプリフォーム578の外部幅W578は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面1310bの外部幅より少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくなっている。はんだプリフォーム578は、好ましくは、従来のはんだ機器およびプロセスを使用してハウジング1302の第2のプレーナ表面1310bに結合されている。蓋572は、好ましくは、従来の真空封止機器およびプロセスを使用してはんだプリフォーム578に結合されている。ハウジング1302、センサ1304、蓋506は、好ましくは、キャビティ1308から余分なガスを除去するために真空封止されている。
【0232】
コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、ハウジング1302の底部外表面1314に結合されている。接着剤580は、好ましくは、接点パッド1342に結合されている。コントローラ582は、好ましくは、接着剤580に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、コントローラ582およびボンディング・パッド1344に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してボンディング・パッド1344に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してコントローラ582に結合されている。コントローラ582とワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、カプセル材586でカプセル化されている。
【0233】
代替実施形態の凹部1326は任意のものである。弾性結合部1306は、たとえば、ハウジング1302のキャビティ1308の第1の壁面1316から約80〜100ミル(2032〜2540μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング1302のキャビティ1308の第2の壁面1318から約80〜100ミル(2032〜2540μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の弾性結合部1306は、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1302のキャビティ1308の第1の壁面1316から約85〜95ミル(2159〜2413μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1302のキャビティ1308の第2の壁面1318から約85〜95ミル(2159〜2413μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0234】
代替実施形態のハウジング1302は、回路コンポーネントをさらに含む。この回路コンポーネントは、たとえば、プレーナ表面1310のいずれかあるいは第1の外表面1312aのいずれかの上でハウジング1302に統合することができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、センサ・モジュール405のサイズを最適に低減するために、底部外表面1314に統合されている。回路コンポーネントは、たとえば、フィルタリング・キャパシタ、抵抗器、または能動コンポーネントにすることができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、システム100のサイズを最適に低減するために、フィルタリング・キャパシタになっている。
【0235】
代替実施形態の蓋アセンブリ506は任意のものである。
代替実施形態のコントローラ・アセンブリ508は任意のものである。
代替実施形態のスライド・サポート1372は任意のものである。
代替実施形態のゲッタ574は任意のものである。
代替実施形態の外部ボンディング・パッド1340は任意のものである。
【0236】
図13Mを参照すると、代替実施形態には、ボンディング・パッド1368bが存在する。ボンディング・パッド1368bは、ほぼ8つ切りパイウェッジ形の断面形状を有することができる。ボンディング・パッド1368bの全径D1368bは、たとえば、約50〜100ミル(1270〜2540μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド1368bの全径D1368bは、熱応力を最適に最小化するために、約70〜80ミル(1778〜2032μm)の範囲になっている。ボンディング・パッド1368bの高さH1368は、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド1368bの高さH1368は、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。
【0237】
図13Nを参照すると、代替実施形態には、ボンディング・パッド1368cが存在する。ボンディング・パッド1368cは、ほぼ中空8つ切りパイウェッジ形の断面形状を有することができる。ボンディング・パッド1368cの全径D1368cは、たとえば、約50〜100ミル(1270〜2540μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド1368cの全径D1368cは、熱応力を最適に最小化するために、約70〜80ミル(1778〜2032μm)の範囲になっている。ボンディング・パッド1368cの高さH1368は、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド1368cの高さH1368は、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。
【0238】
図13Oを参照すると、代替実施形態には、ボンディング・パッド1368dが存在する。ボンディング・パッド1368dは、ほぼ9円形の断面形状を有する。ボンディング・パッド1368dの全径D1368dは、たとえば、約50〜100ミル(1270〜2540μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド1368dの全径D1368dは、熱応力を最適に最小化するために、約70〜80ミル(1778〜2032μm)の範囲になっている。ボンディング・パッド1368dの高さH1368は、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド1368dの高さH1368は、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。
【0239】
図13Pを参照すると、代替実施形態には、ボンディング・パッド1368eが存在する。ボンディング・パッド1368eは、ほぼ星形の断面形状を有する。ボンディング・パッド1368eの全径D1368eは、たとえば、約50〜100ミル(1270〜2540μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド1368eの全径D1368eは、熱応力を最適に最小化するために、約70〜80ミル(1778〜2032μm)の範囲になっている。ボンディング・パッド1368eの高さH1368は、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド1368eの高さH1368は、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。
【0240】
図13Qを参照すると、代替実施形態には、ボンディング・パッド1368fが存在する。ボンディング・パッド1368fは、ほぼ日輪形の断面形状を有する。ボンディング・パッド1368fの全径D1368fは、たとえば、約50〜100ミル(1270〜2540μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド1368fの全径D1368fは、熱応力を最適に最小化するために、約70〜80ミル(1778〜2032μm)の範囲になっている。ボンディング・パッド1368fの高さH1368は、たとえば、約0.1〜1ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド1368fの高さH1368は、熱応力を最適に最小化するために、約0.24〜0.72ミクロンの範囲になっている。
【0241】
図13Vを参照すると、代替実施形態には、弾性結合部1306bと弾性結合部1306cが存在し、これらは実質的に等しく、垂直方向に互いに近接している。弾性結合部1306bおよび1306cの全断面積A1306は、たとえば、約9025〜13225平方ミル(5822569〜8532241μm2)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の弾性結合部1306bおよび1306cの全断面積A1306は、熱応力を最適に最小化するために、約10000〜12100平方ミル(6451600〜7806436μm2)の範囲になっている。弾性結合部1306bおよび1306cの高さH1306は、たとえば、約2〜4ミル(50.8〜101.6μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の弾性結合部1306bおよび1306cの高さH1306は、熱応力を最適に最小化するために、約2.5〜3ミル(63.5〜76.2μm)の範囲になっている。
【0242】
図13Wないし図13Yを参照すると、いくつかの代替実施形態のスライド・サポート1372は、1つまたは複数のスライド・サポート1372e、1372f、または1372gを含む。代替実施形態のスライド・サポート1372eは、ほぼ矩形の断面形状を有することができる。スライド・サポート1372eは、個々に400〜1600平方ミル(258064〜1032256μm2)の範囲の概算の断面積を有することができる。好ましい実施形態のスライド・サポート1372eは、熱応力を最適に最小化するために、個々に625〜1225平方ミル(403225〜790321μm2)の範囲の概算の断面積を有する。スライド・サポート1372eの高さH1372は、たとえば、約0.5〜3ミル(12.7〜76.2μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のスライド・サポート1372eの高さH1372は、熱応力を最適に最小化するために、約1〜1.5ミル(25.4〜38.1μm)の範囲になっている。
【0243】
代替実施形態のスライド・サポート1372fは、ほぼ三角形の断面形状を有することができる。スライド・サポート1372fは、個々に400〜1600平方ミル(258064〜1032256μm2)の範囲の概算の断面積を有することができる。好ましい実施形態のスライド・サポート1372fは、熱応力を最適に最小化するために、個々に625〜1225平方ミル(403225〜790321μm2)の範囲の概算の断面積を有する。スライド・サポート1372fの高さH1372は、たとえば、約0.5〜3ミル(12.7〜76.2μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のスライド・サポート1372fの高さH1372は、熱応力を最適に最小化するために、約1〜1.5ミル(25.4〜38.1μm)の範囲になっている。
【0244】
代替実施形態のスライド・サポート1372gは、ほぼ円形の断面形状を有することができる。スライド・サポート1372gは、個々に400〜1600平方ミル(258064〜1032256μm2)の範囲の概算の断面積を有することができる。好ましい実施形態のスライド・サポート1372gは、熱応力を最適に最小化するために、個々に625〜1225平方ミル(403225〜790321μm2)の範囲の概算の断面積を有する。スライド・サポート1372gの高さH1372は、たとえば、約0.5〜3ミル(12.7〜76.2μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態のスライド・サポート1372gの高さH1372は、熱応力を最適に最小化するために、約1〜1.5ミル(25.4〜38.1μm)の範囲になっている。
【0245】
代替実施形態の凹部1328は任意のものである。弾性結合部1306は、たとえば、ハウジング1302のキャビティ1308の第1の壁面1316から約80〜100ミル(2032〜2540μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング1302のキャビティ1308の第2の壁面1318から約80〜100ミル(2032〜2540μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の弾性結合部1306は、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1302のキャビティ1308の第1の壁面1316から約85〜95ミル(2159〜2413μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1302のキャビティ1308の第2の壁面1318から約85〜95ミル(2159〜2413μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0246】
図14Aないし図14Lを参照すると、センサ・パッケージ405の代替実施形態は、好ましくは、ハウジング1402と、センサ1304と、蓋アセンブリ506と、コントローラ・アセンブリ508とを含む。蓋アセンブリ506は、好ましくは、ハウジング1402の上部に結合されている。コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、ハウジング1402の底部に結合されている。センサ1304は、好ましくは、ハウジング1402内に結合されている。
【0247】
ハウジング1402は、好ましくは、センサ1304、蓋アセンブリ506、コントローラ・アセンブリ508、電気接続510、スライド・サポート1372、弾性結合部1306に結合されている。ハウジング1302は、好ましくは、キャビティ1404と、1つまたは複数のプレーナ表面1406と、1つまたは複数の外表面1408と、底部外表面1410とを含む。キャビティ1404は、好ましくは、第1の壁面1412と、第2の壁面1414と、第3の壁面1416と、第4の壁面1418とを含む。第1の壁面1412と第3の壁面1416は、好ましくは、互いにほぼ平行であり、第2の壁面1414と第4の壁面1418は、好ましくは、互いにほぼ平行である。また、第2の壁面1414と第4の壁面1418は、好ましくは、第1の壁面1412と第3の壁面1416に垂直である。キャビティ1404は、好ましくは、底面1420を含む。キャビティ1404の底面1420は、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態のキャビティ1404の底面1420は、はんだ付け性が最適に得られるようにするために、金めっきが施されている。
【0248】
好ましい実施形態の底面1420は凹部1422をさらに含む。凹部1422は、好ましくは、第1の壁面1424と、第2の壁面1426と、第3の壁面1428と、第4の壁面1430とを含む。第1の壁面1424と第3の壁面1428は、好ましくは、互いにほぼ平行であり、第2の壁面1426と第4の壁面1430は、好ましくは、互いにほぼ平行である。また、第2の壁面1426と第4の壁面1430は、好ましくは、第1の壁面1424と第3の壁面1428に垂直である。
【0249】
凹部1422は好ましくは底面1432を含む。凹部1422の長さL1422は、たとえば、約110〜130ミル(2794〜3302μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の凹部1422の長さL1422は、熱応力を最適に最小化するために、約115〜125ミル(2921〜3175μm)の範囲になっている。凹部1422の幅W1422は、たとえば、約110〜130ミル(2794〜3302μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の凹部1422の幅W1422は、熱応力を最適に最小化するために、約115〜125ミル(2921〜3175μm)の範囲になっている。凹部1422の高さH1422は、たとえば、約1〜2ミル(25.4〜50.8μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の凹部1422の高さH1422は、熱応力を最適に最小化するために、約1.25〜1.75ミル(31.75〜44.45μm)の範囲になっている。好ましい実施形態の凹部1422は、ハウジング1402の底面1432のほぼ中心に位置する。凹部1422の第1の壁面1424は、たとえば、キャビティ1404の第1の壁面1412から約80〜100ミル(2032〜2540μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の凹部1422の第1の壁面1424は、熱応力を最適に最小化するために、キャビティ1404の第1の壁面1412から約85〜95ミル(2159〜2413μm)の範囲の垂直距離に位置する。凹部1422の第2の壁面1426は、たとえば、キャビティ1404の第2の壁面1414から約80〜100ミル(2032〜2540μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の凹部1422の第2の壁面1426は、熱応力を最適に最小化するために、キャビティ1404の第2の壁面1414から約85〜95ミル(2159〜2413μm)の範囲の垂直距離に位置する。ハウジング1402は、たとえば、セラミック、金属、またはプラスチック・タイプの任意の数の従来の市販のハウジングにすることができる。好ましい実施形態のハウジング1402は、良好な真空封止が最適に得られるようにするために、セラミックになっている。凹部1422の底面1432は、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態の凹部1422の底面1432は、はんだ付け性が最適に得られるようにするために、金めっきが施されている。
【0250】
ハウジング1402は、好ましくは、第1のプレーナ表面1406aと、第2のプレーナ表面1406bと、第3のプレーナ表面1406cと、第4のプレーナ表面1406dとを含む。第1のプレーナ表面1406aは、好ましくは、1つまたは複数のプレーナ・ボンディング・パッド1434を含む。プレーナ・ボンディング・パッド1434は、好ましくは、ほぼ矩形の形状になっている。プレーナ・ボンディング・パッド1434は、好ましくは、コントローラ508をハウジング1402にワイヤ・ボンディングするために使用する。プレーナ・ボンディング・パッド1434の数は、好ましくは、コントローラ・アセンブリ508をハウジング1402に接続するために十分な数のプレーナ・ボンディング・パッド1434を備えているかどうかによって決まる。第2のプレーナ表面1406bは、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態の第2のプレーナ表面1406bは、はんだ付け性が最適に得られるようにするために、金めっきが施されている。第3のプレーナ表面1406cは、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態の第3のプレーナ表面1406cは、ワイヤ・ボンディングを最適に行えるようにするために、金めっきが施されている。第4のプレーナ表面1406dは、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態の第4のプレーナ表面1406dは、ワイヤ・ボンディングを最適に行えるようにするために、金めっきが施されている。弾性結合部1306と、第3のプレーナ表面1406cと、第4のプレーナ表面1406dは、好ましくは、ハウジング1402内に成形された電気経路によって第1のプレーナ表面1406a上のプレーナ・ボンディング・パッド1434に結合されている。
【0251】
ハウジング1402は、好ましくは、複数の第1の外表面1408aと、複数の第2の外表面1408bとを含む。好ましい実施形態には、4つの第1の外表面1408aと4つの第2の外表面1408bが存在し、ほぼ八角形を形成している。第2の外表面1408bは、好ましくは、第1の外表面1408aと互いに結合している。第1の外表面1408aは、1つまたは複数の外部ボンディング・パッド1436を含む。外部ボンディング・パッド1436は、好ましくは、ほぼ矩形の形状になっている。外部ボンディング・パッド1436は、たとえば、はんだペースト、はんだボール、またはリード線取付けのために使用することができる。好ましい実施形態の外部ボンディング・パッド1436は、センサ・パッケージ405を基板410にはんだ付けするために使用する。外部ボンディング・パッド1436の数は、好ましくは、コントローラ・アセンブリ508をハウジング1402に接続するために十分な数の外部ボンディング・パッド1436を備えているかどうかによって決まる。代替実施形態では、外部ボンディング・パッド1436は単一の第1の外表面1408a上にある。
【0252】
ハウジング1402の底部外表面1410は、好ましくは、1つまたは複数のボンディング・パッド1438を含む。ボンディング・パッド1402は、好ましくは、ほぼ円形の形状になっている。ボンディング・パッド1438は、たとえば、はんだペースト、はんだボール、またはリード線取付けのために使用することができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド1438は、はんだ付け性が最適に得られるようにするために、金めっきが施されている。ボンディング・パッド1438の数は、好ましくは、センサ・モジュール405を基板410に接続するために十分な数のボンディング・パッド1438を備えているかどうかによって決まる。ボンディング・パッド1438は、好ましくは、ハウジング1402内に成形された電気経路によってプレーナ・ボンディング・パッド1434に電気的に結合されている。外部ボンディング・パッド1436は、好ましくは、ハウジング内に成形された電気経路によってプレーナ・ボンディング・パッド1434に結合されている。
【0253】
センサ1304は、好ましくは、弾性結合部1306によってハウジング1402に弾性的に取り付けられ、スライド・サポート1372によってスライド式に支持され、電気接続510によってハウジング1402に電気的に結合されている。好ましい実施形態には、センサ1304のほぼ中心に位置するほぼ円形の単一のボンディング・パッド1368aが存在する。
【0254】
弾性結合部1306は、好ましくは、ボンディング・パッド1368をハウジング1402に弾性的に取り付ける。弾性結合部1306は、センサ1304をハウジング1402に電気的に結合することができる。弾性結合部1306は、好ましくは、ハウジング1402のキャビティ1404の凹部1422の底面1432に結合されている。弾性結合部1306は、たとえば、ハウジング1402のキャビティ1404の凹部1422の第1の壁面1424から約2〜7ミル(50.8〜177.8μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング1402のキャビティ1404の凹部1422の第2の壁面1426から約2〜7ミル(50.8〜177.8μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の弾性結合部1306は、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1402のキャビティ1404の凹部1422の第1の壁面1424から約3〜5ミル(76.2〜127μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1402のキャビティ1404の凹部1422の第2の壁面1426から約3〜5ミル(76.2〜127μm)の範囲の垂直距離に位置する。好ましい実施形態の弾性結合部1306は、従来のはんだ機器およびプロセスを使用してハウジング1402のキャビティ1404の凹部1422の底面1432に結合されている。好ましい実施形態には、ハウジング1402の凹部1422内に位置するほぼ円形の単一の弾性結合部1306aが存在する。
【0255】
スライド・サポート1372の数は、好ましくは、センサ1302をスライド式に支持するために十分な数のスライド・サポート1372を備えているかどうかによって決まる。好ましい実施形態のスライド・サポート1372は、好ましくは、ほぼ正方形の断面形状を有する。スライド・サポート1372は、好ましくは、ハウジング1402の底面1420に結合されている。好ましい実施形態には、第1のスライド・サポート1372aと、第2のスライド・サポート1372bと、第3のスライド・サポート1372cと、第4のスライド・サポート1372dが存在する。第1のスライド・サポート1372aは、好ましくは、弾性結合部1306の一方の側に隣接して位置する。第2のスライド・サポート1372bは、好ましくは、第1のスライド・サポート1372aに隣接して位置する。第3のスライド・サポート1372cは、好ましくは、弾性結合部1306のもう一方の側に隣接して位置する。第4のスライド・サポート1372dは、好ましくは、第3のスライド・サポート1372cに隣接して位置する。
【0256】
第1のスライド・サポート1372aは、たとえば、ハウジング1402のキャビティ1404の第1の壁面1412から約45〜75ミル(1143〜1905μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング1402のキャビティ1404の第2の壁面1414から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第1のスライド・サポート1372aは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1402のキャビティ1404の第1の壁面1412から約52〜62ミル(1320.8〜1574.8μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1402のキャビティ1404の第2の壁面1414から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0257】
第2のスライド・サポート1372bは、たとえば、ハウジング1402のキャビティ1404の第1の壁面1412から約45〜75ミル(1143〜1905μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング1402のキャビティ1404の第2の壁面1414から約15〜30ミル(381〜762μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第2のスライド・サポート1372bは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1402のキャビティ1404の第1の壁面1412から約52〜62ミル(1320.8〜1574.8μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1402のキャビティ1404の第2の壁面1414から約20〜25ミル(508〜635μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0258】
第3のスライド・サポート1372cは、たとえば、ハウジング1402のキャビティ1404の第1の壁面1412から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング1402のキャビティ1404の第2の壁面1414から約15〜30ミル(381〜762μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第3のスライド・サポート1372cは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1402のキャビティ1404の第1の壁面1412から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1402のキャビティ1404の第2の壁面1414から約20〜25ミル(508〜635μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0259】
第4のスライド・サポート1372dは、たとえば、ハウジング1402のキャビティ1404の第1の壁面1412から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング1402のキャビティ1404の第2の壁面1414から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第4のスライド・サポート1372dは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1402のキャビティ1404の第1の壁面1412から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1402のキャビティ1404の第2の壁面1414から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置する。好ましい実施形態のスライド・サポート1372は、スライド・サポート1372をハウジング1402に統合する従来の手段を使用して、ハウジング1402のキャビティ1404の底面1420に結合されている。
【0260】
電気接続510は、好ましくは、センサ1404をハウジング1402に電気的に結合する。好ましい実施形態には、第1の電気接続510aと第2の電気接続510bが存在する。第1の電気接続510aは、好ましくは、センサ1404の上部平行プレーナ表面1354にハウジング1402の第3のプレーナ表面1406cを電気的に結合する。第2の電気接続510bは、好ましくは、センサ1304の中間平行プレーナ表面1356にハウジング1402の第4のプレーナ表面1406dを電気的に結合する。好ましい実施形態の電気接続510は、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してハウジング1402に結合されている。好ましい実施形態の電気接続510は、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してセンサ1304に結合されている。
【0261】
蓋アセンブリ506は、好ましくは、ハウジング1402に結合されている。好ましい実施形態の蓋572の長さL572は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面1406bの長さより少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくなっている。好ましい実施形態の蓋572の幅W572は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面1406bの幅より少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくなっている。蓋572の底面576は、好ましくは、はんだプリフォーム578によりハウジング1402に結合されている。好ましい実施形態のはんだプリフォーム578の外部長L578は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面1406bの外部長より少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくなっている。好ましい実施形態のはんだプリフォーム578の外部幅W578は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面1406bの外部幅より少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくなっている。はんだプリフォーム578は、好ましくは、従来のはんだ機器およびプロセスを使用してハウジング1402の第2のプレーナ表面1406bに結合されている。はんだプリフォーム578は、好ましくは、第2のプレーナ表面1406bの形状に適合する矩形のリングになっている。蓋572は、好ましくは、従来の真空封止機器およびプロセスを使用してはんだプリフォーム578に結合されている。ハウジング1402、センサ1304、蓋506は、好ましくは、キャビティ1404から余分なガスを除去するために真空封止されている。
【0262】
コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、ハウジング1402に結合されている。蓋572は上面628をさらに含む。接着剤580は、好ましくは、蓋572の上面628に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、コントローラ582およびボンディング・パッド1434に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してプレーナ・ボンディング・パッド1434に結合されている。コントローラ・アセンブリ508とワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、カプセル材586でカプセル化されている。
【0263】
代替実施形態の凹部1422は任意のものである。弾性結合部1306は、たとえば、ハウジング1402のキャビティ1404の第1の壁面1412から約80〜100ミル(2032〜2540μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング1402のキャビティ1404の第2の壁面1414から約80〜100ミル(2032〜2540μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の弾性結合部1306は、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1402のキャビティ1404の第1の壁面1412から約85〜95ミル(2159〜2413μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1402のキャビティ1404の第2の壁面1414から約85〜95ミル(2159〜2413μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0264】
代替実施形態のハウジング1402は、回路コンポーネントをさらに含む。この回路コンポーネントは、たとえば、プレーナ表面1406のいずれかあるいは第1の外表面1408のいずれかの上でハウジング1402に統合することができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、センサ・モジュール405のサイズを最適に低減するために、第1のプレーナ表面1406aに統合されている。回路コンポーネントは、たとえば、フィルタリング・キャパシタ、抵抗器、または能動コンポーネントにすることができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、システム100のサイズを最適に低減するために、フィルタリング・キャパシタになっている。
【0265】
代替実施形態の蓋アセンブリ506は任意のものである。
代替実施形態のコントローラ・アセンブリ508は任意のものである。
代替実施形態のスライド・サポート1372は任意のものである。
代替実施形態のゲッタ574は任意のものである。
代替実施形態の外部ボンディング・パッド1436は任意のものである。
【0266】
いくつかの代替実施形態のボンディング・パッド1368は、図13Mないし図13Qに示すボンディング・パッド1368b、ボンディング・パッド1368c、ボンディング・パッド1368d、ボンディング・パッド1368e、ボンディング・パッド1368fのうちの1つにすることができる。
【0267】
代替実施形態の弾性結合部1306は、図13Vに示す弾性結合部1306bおよび1306cにすることができる。
【0268】
いくつかの代替実施形態のスライド・サポート1372は、図13Wないし図13Yに示すスライド・サポート1372e、1372f、または1372gにすることができる。
【0269】
図15Aないし図15Lを参照すると、センサ・パッケージ405の代替実施形態は、好ましくは、ハウジング1302と、センサ1304と、蓋アセンブリ702と、コントローラ・アセンブリ508とを含む。蓋アセンブリ702は、好ましくは、ハウジング1302の上部に結合されている。コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、ハウジング1302の底部に結合されている。センサ1304は、好ましくは、ハウジング1302内に結合されている。
【0270】
ハウジング1302は、好ましくは、センサ1304、蓋アセンブリ702、コントローラ・アセンブリ508、電気接続510、スライド・サポート1372、弾性結合部1306に結合されている。
【0271】
センサ1304は、好ましくは、弾性結合部1306によってハウジング1302に弾性的に取り付けられ、スライド・サポート1372によってスライド式に支持され、電気接続510によってハウジング1302に電気的に結合されている。好ましい実施形態には、センサ1304のほぼ中心に位置するほぼ円形の単一のボンディング・パッド1368aが存在する。
【0272】
弾性結合部1306は、好ましくは、ボンディング・パッド1344をハウジング1302に弾性的に取り付ける。弾性結合部1306は、センサ1304をハウジング1302に電気的に結合することができる。弾性結合部1306は、好ましくは、ハウジング1302のキャビティ1308の凹部1326の底面1336に結合されている。好ましい実施形態には、ハウジング1302の凹部1326内に位置するほぼ円形の単一の弾性結合部1306aが存在する。
【0273】
スライド・サポート1372の数は、好ましくは、センサ1302をスライド式に支持するために十分な数のスライド・サポート1372を備えているかどうかによって決まる。好ましい実施形態のスライド・サポート1372は、好ましくは、ほぼ正方形の断面形状を有する。スライド・サポート1372は、好ましくは、ハウジング1302の底面1324に結合されている。好ましい実施形態には、第1のスライド・サポート1372aと、第2のスライド・サポート1372bと、第3のスライド・サポート1372cと、第4のスライド・サポート1372dが存在する。第1のスライド・サポート1372aは、好ましくは、弾性結合部1306の一方の側に隣接して位置する。第2のスライド・サポート1372bは、好ましくは、第1のスライド・サポート1372aに隣接して位置する。第3のスライド・サポート1372cは、好ましくは、弾性結合部1306のもう一方の側に隣接して位置する。第4のスライド・サポート1372dは、好ましくは、第3のスライド・サポート1372cに隣接して位置する。
【0274】
電気接続510は、好ましくは、センサ1304をハウジング1302に電気的に結合する。好ましい実施形態には、第1の電気接続510aと第2の電気接続510bが存在する。第1の電気接続510aは、好ましくは、センサ1302の上部平行プレーナ表面1354にハウジング1302の第3のプレーナ表面1310cを電気的に結合する。第2の電気接続510bは、好ましくは、センサ1302の中間平行プレーナ表面1356にハウジング1302の第4のプレーナ表面1310dを電気的に結合する。
【0275】
蓋アセンブリ702は、好ましくは、ハウジング1302に結合されている。蓋アセンブリ702は、好ましくは、蓋704と、ゲッタ706と、スプリング708とを含む。スプリング708の4本のアーム716は、好ましくは、センサ1304の上部平行プレーナ表面1354に蓋704の底面710を結合する。スプリング708は、好ましくは、弾性結合部1306にセンサ1304を固定する。ゲッタ706は、従来の溶接機器およびプロセスを使用して蓋704の底面710に結合されている。好ましい実施形態の蓋572の長さL572は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面1310bの長さより少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくすることができる。好ましい実施形態の蓋572の幅W572は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面1310bの幅より少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくすることができる。蓋704の底面710は、好ましくは、はんだプリフォーム578によりハウジング1302に結合されている。好ましい実施形態のはんだプリフォーム578の外部長L578は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面1310bの外部長より少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくすることができる。蓋704は、従来の真空封止機器およびプロセスを使用してはんだプリフォーム578に結合されている。ハウジング1302、センサ1304、蓋アセンブリ702は、好ましくは、キャビティ1308から余分なガスを除去するために真空封止されている。
【0276】
コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、ハウジング1302の底部外表面1314に結合されている。接着剤580は、好ましくは、接点パッド1342に結合されている。コントローラ582は、好ましくは、接着剤580に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、コントローラ582およびボンディング・パッド1344に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してボンディング・パッド1344に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してコントローラ582に結合されている。コントローラ582とワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、カプセル材586でカプセル化されている。
【0277】
代替実施形態の凹部1328は任意のものである。弾性結合部1306は、たとえば、ハウジング1302のキャビティ1308の第1の壁面1316から約80〜100ミル(2032〜2540μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング1302のキャビティ1308の第2の壁面1318から約80〜100ミル(2032〜2540μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の弾性結合部1306は、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1302のキャビティ1308の第1の壁面1316から約85〜95ミル(2159〜2413μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1302のキャビティ1308の第2の壁面1318から約85〜95ミル(2159〜2413μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0278】
代替実施形態のハウジング1302は、回路コンポーネントをさらに含む。この回路コンポーネントは、たとえば、プレーナ表面1310のいずれかあるいは第1の外表面1312aのいずれかの上でハウジング1302に統合することができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、センサ・モジュール405のサイズを最適に低減するために、底部外表面1314に統合されている。回路コンポーネントは、たとえば、フィルタリング・キャパシタ、抵抗器、または能動コンポーネントにすることができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、システム100のサイズを最適に低減するために、フィルタリング・キャパシタになっている。
【0279】
代替実施形態の蓋アセンブリ702は任意のものである。
代替実施形態のコントローラ・アセンブリ508は任意のものである。
代替実施形態のスライド・サポート1372は任意のものである。
代替実施形態のゲッタ706は任意のものである。
代替実施形態の外部ボンディング・パッド1340は任意のものである。
【0280】
いくつかの代替実施形態のボンディング・パッド1368は、図13Mないし図13Qに示すボンディング・パッド1368b、ボンディング・パッド1368c、ボンディング・パッド1368d、ボンディング・パッド1368e、ボンディング・パッド1368fのうちの1つにすることができる。
【0281】
代替実施形態の弾性結合部1306は、図13Vに示す弾性結合部1306bおよび1306cにすることができる。
【0282】
いくつかの代替実施形態のスライド・サポート1372は、図13Wないし図13Yに示すスライド・サポート1372e、1372f、または1372gにすることができる。
【0283】
図16Aないし図16Lを参照すると、センサ・パッケージ405の代替実施形態は、好ましくは、ハウジング1402と、センサ1304と、蓋アセンブリ702と、コントローラ・アセンブリ508とを含む。蓋アセンブリ702は、好ましくは、ハウジング1402の上部に結合されている。コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、ハウジング1402の底部に結合されている。センサ1304は、好ましくは、ハウジング602内に結合されている。
【0284】
ハウジング1402は、好ましくは、センサ1304、蓋アセンブリ702、コントローラ・アセンブリ508、電気接続510、スライド・サポート1372、弾性結合部1306に結合されている。
【0285】
センサ1304は、好ましくは、弾性結合部1306によってハウジング1402に弾性的に取り付けられ、スライド・サポート1372によってスライド式に支持され、電気接続510によってハウジング1402に電気的に結合されている。好ましい実施形態には、センサ1304のほぼ中心に位置するほぼ円形の単一のボンディング・パッド1368aが存在する。
【0286】
弾性結合部1306は、好ましくは、ボンディング・パッド1344をハウジング1402に弾性的に取り付ける。弾性結合部1306は、センサ1304をハウジング1402に電気的に結合することができる。弾性結合部1306は、好ましくは、ハウジング1402のキャビティ1404の凹部1422の底面1432に結合されている。好ましい実施形態には、ハウジング1402の凹部1422内に位置するほぼ円形の単一の弾性結合部1306aが存在する。
【0287】
スライド・サポート1372の数は、好ましくは、センサ1302をスライド式に支持するために十分な数のスライド・サポート1372を備えているかどうかによって決まる。好ましい実施形態のスライド・サポート1372は、好ましくは、ほぼ正方形の断面形状を有する。スライド・サポート1372は、好ましくは、ハウジング1402の底面1420に結合されている。好ましい実施形態には、第1のスライド・サポート1372aと、第2のスライド・サポート1372bと、第3のスライド・サポート1372cと、第4のスライド・サポート1372dが存在する。第1のスライド・サポート1372aは、好ましくは、弾性結合部1306の一方の側に隣接して位置する。第2のスライド・サポート1372bは、好ましくは、第1のスライド・サポート1372aに隣接して位置する。第3のスライド・サポート1372cは、好ましくは、弾性結合部1306のもう一方の側に隣接して位置する。第4のスライド・サポート1372dは、好ましくは、第3のスライド・サポート1372cに隣接して位置する。
【0288】
電気接続510は、好ましくは、センサ1304をハウジング1402に電気的に結合する。好ましい実施形態には、第1の電気接続510aと第2の電気接続510bが存在する。第1の電気接続510aは、好ましくは、センサ1304の上部平行プレーナ表面1354にハウジング1402の第3のプレーナ表面1406cを電気的に結合する。第2の電気接続510bは、好ましくは、センサ1304の中間平行プレーナ表面1356にハウジング1402の第4のプレーナ表面1406dを電気的に結合する。
【0289】
蓋アセンブリ702は、好ましくは、ハウジング1402に結合されている。蓋アセンブリ702は、好ましくは、蓋704と、ゲッタ706と、スプリング708とを含む。好ましい実施形態の蓋704の長さL704は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面1406bの長さより少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくすることができる。好ましい実施形態の蓋704の幅W704は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面1406bの幅より少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくすることができる。4本のアーム716は、好ましくは、センサ1304の上部平行プレーナ表面1354に蓋704の底面710を結合する。スプリング708は、好ましくは、弾性結合部1306にセンサ1304を固定する。ゲッタ706は、従来の溶接機器およびプロセスを使用して蓋704の底面710に結合されている。蓋704の底面710は、好ましくは、はんだプリフォーム578によりハウジング1402に結合されている。好ましい実施形態のはんだプリフォーム578の外部長L578は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面1406bの外部長より少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくすることができる。蓋704は、好ましくは、従来の真空封止機器およびプロセスを使用してはんだプリフォーム578に結合されている。ハウジング1402、センサ1304、蓋アセンブリ702は、好ましくは、キャビティ1404から余分なガスを除去するために真空封止されている。
【0290】
コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、蓋704の上面712に結合されている。接着剤580は、好ましくは、蓋704の上面712に結合されている。コントローラ582は、好ましくは、接着剤580に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、コントローラ582およびプレーナ・ボンディング・パッド1434に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してプレーナ・ボンディング・パッド1434に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してコントローラ582に結合されている。コントローラ582とワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、カプセル材586でカプセル化されている。
【0291】
代替実施形態の凹部1422は任意のものである。弾性結合部1306は、たとえば、ハウジング1402のキャビティ1404の第1の壁面1412から約80〜100ミル(2032〜2540μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング1402のキャビティ1404の第2の壁面1414から約80〜100ミル(2032〜2540μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の弾性結合部1306は、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1402のキャビティ1404の第1の壁面1412から約85〜95ミル(2159〜2413μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1402のキャビティ1404の第2の壁面1414から約85〜95ミル(2159〜2413μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0292】
代替実施形態のハウジング1402は、回路コンポーネントをさらに含む。この回路コンポーネントは、たとえば、プレーナ表面1406のいずれかあるいは第1の外表面1408のいずれかの上でハウジング1402に統合することができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、センサ・モジュール405のサイズを最適に低減するために、第1のプレーナ表面1406aに統合されている。回路コンポーネントは、たとえば、フィルタリング・キャパシタ、抵抗器、または能動コンポーネントにすることができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、システム100のサイズを最適に低減するために、フィルタリング・キャパシタになっている。
【0293】
代替実施形態の蓋アセンブリ702は任意のものである。
代替実施形態のコントローラ・アセンブリ508は任意のものである。
代替実施形態のスライド・サポート1372は任意のものである。
代替実施形態のゲッタ706は任意のものである。
代替実施形態の外部ボンディング・パッド1436は任意のものである。
【0294】
いくつかの代替実施形態のボンディング・パッド1368は、図13Mないし図13Qに示すボンディング・パッド1368b、ボンディング・パッド1368c、ボンディング・パッド1368d、ボンディング・パッド1368e、ボンディング・パッド1368fのうちの1つにすることができる。
【0295】
代替実施形態の弾性結合部1306は、図13Vに示す弾性結合部1306bおよび1306cにすることができる。
【0296】
いくつかの代替実施形態のスライド・サポート1372は、図13Wないし図13Yに示すスライド・サポート1372e、1372f、または1372gにすることができる。
【0297】
図17Aないし図17Jを参照すると、センサ・パッケージ405の代替実施形態は、好ましくは、ハウジング1702と、センサ1704と、蓋アセンブリ702と、コントローラ・アセンブリ508とを含む。蓋アセンブリ702は、好ましくは、ハウジング1702の上部に結合されている。コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、ハウジング1702の底部に結合されている。センサ1704は、好ましくは、ハウジング1702内に結合されている。
【0298】
好ましい実施形態のハウジング1702、センサ1704、蓋アセンブリ702のパッケージ化は、実質的に1997年9月25日に出願された同時係属米国特許出願第08/935093号(代理人整理番号第IOS011号)に開示されている通りのセンサ・パッケージ構成であり、その出願の内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【0299】
ハウジング1702は、好ましくは、センサ1704、蓋アセンブリ702、コントローラ・アセンブリ508、スプリング・アセンブリ1706に結合されている。ハウジング1702は、好ましくは、キャビティ1708と、1つまたは複数のプレーナ表面1710と、1つまたは複数の外表面1712と、底部外表面1714とを含む。キャビティ1708は、好ましくは、第1の壁面1716と、第2の壁面1718と、第3の壁面1720と、第4の壁面1722とを含む。第1の壁面1716と第3の壁面1720は、好ましくは、互いにほぼ平行であり、第2の壁面1718と第4の壁面1722は、好ましくは、互いにほぼ平行である。また、第2の壁面1718と第4の壁面1722は、好ましくは、第1の壁面1716と第3の壁面1720に垂直である。キャビティ1708は、好ましくは、底面1724を含む。底面1724は、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態の底面1724は、確実な電気接触を最適に行えるようにするために、金めっきが施されている。ハウジング1702は、たとえば、セラミック、プラスチック、または金属タイプの任意の数の従来の市販のハウジングにすることができる。好ましい実施形態のハウジング1702は、真空封止能力が最適に得られるようにするために、セラミックになっている。
【0300】
ハウジング1702は、好ましくは、第1のプレーナ表面1710aと、第2のプレーナ表面1710bと、第3のプレーナ表面1710cとを含む。第1のプレーナ表面1710aは、好ましくは、1つまたは複数のプレーナ・ボンディング・パッド1726を含む。プレーナ・ボンディング・パッド1726は、好ましくは、ほぼ矩形の形状になっている。プレーナ・ボンディング・パッド1726は、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態のプレーナ・ボンディング・パッド1726は、はんだ付け性が最適に得られるようにするために、金めっきが施されている。プレーナ・ボンディング・パッド1726の数は、好ましくは、センサ・パッケージ405を基板410に接続するために十分な数のプレーナ・ボンディング・パッド1726を備えているかどうかによって決まる。第2のプレーナ表面1710bは、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態の第2のプレーナ表面1710bは、はんだ付け性が最適に得られるようにするために、金めっきが施されている。第3のプレーナ表面1710cは、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態の第3のプレーナ表面1710cは、確実な電気接続を最適に行えるようにするために、金めっきが施されている。
【0301】
ハウジング1702は、好ましくは、複数の第1の外表面1712aと、複数の第2の外表面1712bとを含む。好ましい実施形態には、4つの第1の外表面1712aと4つの第2の外表面1712bが存在し、ほぼ八角形を形成している。第2の外表面1712bは、好ましくは、第1の外表面1712aと互いに結合している。第1の外表面1712aは、好ましくは、1つまたは複数の外部ボンディング・パッド1728を含む。外部ボンディング・パッド1728は、好ましくは、ほぼ矩形の形状になっている。外部ボンディング・パッド1728は、たとえば、はんだペースト、はんだボール、またはリード線取付けのために使用することができる。好ましい実施形態の外部ボンディング・パッド1728は、センサ・パッケージ405を基板410にはんだ付けするために使用する。外部ボンディング・パッド1728の数は、好ましくは、センサ・パッケージ405を基板410に接続するために十分な数の外部ボンディング・パッド1728を備えているかどうかによって決まる。
【0302】
底部外表面1714は、好ましくは、接点パッド1730と、1つまたは複数のボンディング・パッド1732と、1つまたは複数の接続パッド1734とを含む。接点パッド1730は、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態の接点パッド1730は、確実な電気接続を最適に行えるようにするために、金めっきが施されている。第1のプレーナ表面1710aからのプレーナ・ボンディング・パッド1726は、好ましくは、ハウジング1702内に成形された電気経路によって底部外表面1714上のボンディング・パッド1732に電気的に結合されている。第2のプレーナ表面1710bと、第3のプレーナ表面1710cと、底面1724は、好ましくは、ハウジング1702内に成形された電気経路によって底部外表面1714上の1つまたは複数のボンディング・パッド1732に結合されている。ボンディング・パッド1732は、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド1732は、ワイヤ・ボンディングを最適に行えるようにするために、金めっきが施されている。ボンディング・パッド1732の数は、好ましくは、コントローラ・アセンブリ508をハウジング1702に接続するために十分な数のボンディング・パッド1732を備えているかどうかによって決まる。接続パッド1734は、好ましくは、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態のワイヤリング・パッド1734は、ボンディング・パッド1732と接点パッド1730との導電経路が最適に得られるようにするために、金めっきが施されている。好ましい実施形態には、第1の接続パッド1734aと第2の接続パッド1734bが存在する。外部ボンディング・パッド1728は、好ましくは、ハウジング1702内に成形された電気経路によってボンディング・パッド1732に電気的に結合されている。
【0303】
センサ1704は、好ましくは、ハウジング1702の底面1724に結合されている。センサ1704は、好ましくは、ほぼ矩形の断面形状を有する。好ましい実施形態のセンサ1704は、第1の部材1736と、第2の部材1738と、第3の部材1740とを含む。第1の部材1736は、好ましくは、第2の部材1738の上にあり、第2の部材1738は、好ましくは、第3の部材1740の上にある。好ましい実施形態の第1の部材1736、第2の部材1738、第3の部材1740は、実質的に_____に出願された同時係属米国特許出願第_____号(代理人整理番号第14737.737号)に開示されている通りの微細加工されたセンサであり、その出願の内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【0304】
第1の部材1736は、好ましくは、1つまたは複数の平行プレーナ表面を含む。好ましい実施形態の第1の部材は上部平行プレーナ表面1742を含む。第2の部材1738は、好ましくは、1つまたは複数の平行プレーナ表面を含む。好ましい実施形態の第2の部材1738は、第1の中間平行プレーナ表面1744と、第2の中間平行プレーナ表面1746とを含む。
【0305】
センサ1704は、好ましくは、スプリング・アセンブリ1706と短絡クリップ1748によりハウジングに結合されている。スプリング・アセンブリ1706は、好ましくは、中間スプリング部材1750とサイド・スプリング部材1752とサイド・サポート部材1754になるように曲げられた、1つのスプリング材から製作されている。中間スプリング部材1750は、好ましくは、サイド・スプリング部材1752およびサイド・サポート部材1754の両方に対してほぼ垂直である。中間スプリング部材1750は、好ましくは、ループ1758になるように下にカールしている平らな上面1756を有する。サイド・スプリング部材1752は、好ましくは、ループ1762になるように下にカールしている平らな上面1760を有する。サイド・サポート部材1754は、直角に下に曲がっている平らな上面1764を有する。
【0306】
スプリング・アセンブリ1706は、好ましくは、キャビティ1708内に挿入されている。中間スプリング部材1750の平らな上面1756と、サイド・スプリング部材1752の平らな上面1760と、サイド・サポート部材1754の平らな上面1764は、ハウジング1702の第3のプレーナ表面1710cに結合されている。好ましい実施形態のスプリング・アセンブリ1706は、センサ1704への機械的かつ電気的接続を最適に行えるようにするために、ハウジング1702の第3のプレーナ表面1710cに溶接されている。中間スプリング部材1750のループ1758と、サイド・スプリング部材1752のループ1762は、好ましくは、ハウジング1702のキャビティ1708内にセンサ1704を固定する。
【0307】
短絡クリップ1748は、好ましくは、センサ1704の第1の中間プレーナ表面1744およびセンサ1704の第2の中間プレーナ表面1746の周りに延びている。短絡クリップ1748は、好ましくは、ハウジング1702のキャビティ1708内にセンサ1704を固定するスプリング・アセンブリ1706に接触し、センサ1704の中心部材1738とハウジング1702の第3のプレーナ表面1710cとの間の導電経路が得られる。短絡クリップ1748は、たとえば、約0.003インチ(0.0762mm)のステンレス鋼またはベリリウム銅片から製作することができる。好ましい実施形態の短絡クリップ1748は、良好な機械的強度および安定性が得られるようにするために、ステンレス鋼になっている。
【0308】
蓋アセンブリ702は、好ましくは、ハウジング1702に結合されている。好ましい実施形態の蓋704の長さL704は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面1406bの長さより少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくすることができる。好ましい実施形態の蓋704の幅W704は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面1710bの幅より少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくすることができる。スプリング708は、好ましくは、蓋704の底面710に溶接されており、4本のアーム716は、好ましくは、センサ1704の上部平行プレーナ表面1742に蓋704の底面710を結合する。スプリング708は、好ましくは、キャビティ1708の底面1724にセンサ1704を固定する。底部部材1740は、好ましくは、底面1724によりハウジング1702にセンサ1704を電気的に結合する。ゲッタ706は、従来の溶接機器およびプロセスを使用して蓋704の底面710に結合されている。蓋704の底面710は、好ましくは、はんだプリフォーム578によりハウジング1702に結合されている。好ましい実施形態のはんだプリフォーム578の外部長L578は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面1710bの外部長より少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくすることができる。蓋704は、好ましくは、従来の真空封止機器およびプロセスを使用してはんだプリフォーム578に結合されている。ハウジング1702、センサ1704、蓋アセンブリ702は、好ましくは、キャビティ1708から余分なガスを除去するために真空封止されている。蓋704は、好ましくは、スプリング708によりセンサ1704にハウジング1702を電気的に結合する。
【0309】
コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、ハウジング1702の底部外表面1714に結合されている。接着剤580は、好ましくは、ハウジング1702の底部外表面上の接点パッド1730に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、コントローラ582およびボンディング・パッド1732に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してボンディング・パッド1732に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してコントローラ582に結合されている。
【0310】
代替実施形態のハウジング1702は、回路コンポーネントをさらに含む。この回路コンポーネントは、たとえば、プレーナ表面1710のいずれかあるいは第1の外表面1712のいずれかの上でハウジング1702に統合することができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、センサ・モジュール405のサイズを最適に低減するために、底部外表面1714に統合されている。回路コンポーネントは、たとえば、フィルタリング・キャパシタ、抵抗器、または能動コンポーネントにすることができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、システム100のサイズを最適に低減するために、フィルタリング・キャパシタになっている。
【0311】
代替実施形態の蓋アセンブリ702は任意のものである。
代替実施形態のコントローラ・アセンブリ508は任意のものである。
代替実施形態のゲッタ706は任意のものである。
代替実施形態の外部ボンディング・パッド1728は任意のものである。
【0312】
代替実施形態のハウジング1702は、スライド・サポート1372をさらに含む。スライド・サポート1372の数は、好ましくは、センサ1704をスライド式に支持するために十分な数のスライド・サポート1372を備えているかどうかによって決まる。好ましい実施形態のスライド・サポート1372は、好ましくは、ほぼ正方形の断面形状を有する。スライド・サポート1372は、好ましくは、ハウジング1702の底面1724に結合されている。好ましい実施形態には、第1のスライド・サポート1372aと、第2のスライド・サポート1372bと、第3のスライド・サポート1372cと、第4のスライド・サポート1372dが存在する。
【0313】
第1のスライド・サポート1372aは、たとえば、ハウジング1702のキャビティ1708の第1の壁面1716から約45〜75ミル(1143〜1905μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング1702のキャビティ1708の第2の壁面1718から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第1のスライド・サポート1372aは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1702のキャビティ1708の第1の壁面1716から約52〜62ミル(1320.8〜1574.8μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1702のキャビティ1708の第2の壁面1718から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0314】
第2のスライド・サポート1372bは、たとえば、ハウジング1702のキャビティ1708の第1の壁面1716から約45〜75ミル(1143〜1905μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング1702のキャビティ1708の第2の壁面1718から約15〜30ミル(381〜762μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第2のスライド・サポート1372bは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1702のキャビティ1708の第1の壁面1716から約52〜62ミル(1320.8〜1574.8μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1702のキャビティ1708の第2の壁面1718から約20〜25ミル(508〜635μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0315】
第3のスライド・サポート1372cは、たとえば、ハウジング1702のキャビティ1708の第1の壁面1716から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング1702のキャビティ1708の第2の壁面1718から約15〜30ミル(381〜762μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第3のスライド・サポート1372cは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1702のキャビティ1708の第1の壁面1716から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1702のキャビティ1708の第2の壁面1718から約20〜25ミル(508〜635μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0316】
第4のスライド・サポート1372dは、たとえば、ハウジング1702のキャビティ1708の第1の壁面1716から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング1702のキャビティ1708の第2の壁面1718から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第4のスライド・サポート1372dは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1702のキャビティ1708の第1の壁面1716から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1702のキャビティ1708の第2の壁面1718から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置する。好ましい実施形態のスライド・サポート1372は、スライド・サポート1372をハウジング1702に統合する従来の手段を使用して、ハウジング1702のキャビティ1708の底面1724に結合されている。
【0317】
いくつかの代替実施形態のスライド・サポート1372は、図13Wないし図13Yに示すスライド・サポート1372e、1372f、または1372gにすることができる。
【0318】
図18Aないし図18Jを参照すると、センサ・パッケージ405の代替実施形態は、好ましくは、ハウジング1802と、センサ1704と、蓋アセンブリ702と、コントローラ・アセンブリ508とを含む。蓋アセンブリ702は、好ましくは、ハウジング1802の上部に結合されている。コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、ハウジング1802の上部に結合されている。センサ1704は、好ましくは、ハウジング1802内に結合されている。
【0319】
好ましい実施形態のハウジング1802、センサ1704、蓋アセンブリ702のパッケージ化は、実質的に1997年9月25日に出願された同時係属米国特許出願第08/935093号(代理人整理番号第IOS011号)に開示されている通りのセンサ・パッケージ構成であり、その出願の内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【0320】
ハウジング1802は、好ましくは、センサ1704、蓋アセンブリ702、コントローラ・アセンブリ508、スプリング・アセンブリ1706に結合されている。ハウジングは、好ましくは、キャビティ1804と、1つまたは複数のプレーナ表面1806と、1つまたは複数の外表面1808と、底部外表面1810とを含む。キャビティ1804は、好ましくは、第1の壁面1812と、第2の壁面1814と、第3の壁面1816と、第4の壁面1818とを含む。第1の壁面1812と第3の壁面1816は、好ましくは、互いにほぼ平行であり、第2の壁面1814と第4の壁面1818は、好ましくは、互いにほぼ平行である。また、第2の壁面1814と第4の壁面1818は、好ましくは、第1の壁面1812と第3の壁面1816に垂直である。キャビティ1804は、好ましくは、底面1820を含む。底面1820は、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態の底面1820は、確実な電気接触を最適に行えるようにするために、金めっきが施されている。ハウジング1802は、たとえば、セラミック、プラスチック、または金属タイプの任意の数の従来の市販のハウジングにすることができる。好ましい実施形態のハウジング1802は、真空封止能力が最適に得られるようにするために、セラミックになっている。
【0321】
ハウジング1802は、好ましくは、第1のプレーナ表面1806aと、第2のプレーナ表面1806bと、第3のプレーナ表面1806cとを含む。第1のプレーナ表面1806aは、好ましくは、1つまたは複数のプレーナ・ボンディング・パッド1822を含む。プレーナ・ボンディング・パッド1822は、好ましくは、ほぼ矩形の形状になっている。プレーナ・ボンディング・パッド1822は、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態のプレーナ・ボンディング・パッド1822は、良好なワイヤ・ボンディングを最適に行えるようにするために、金になっている。プレーナ・ボンディング・パッド1822は、好ましくは、コントローラ508をハウジング1802にワイヤ・ボンディングするために使用する。第3のプレーナ表面1806cは、たとえば、金属でめっきを施すことができる。好ましい実施形態の第3のプレーナ表面1806cは、ワイヤ・ボンディングを最適に行えるようにするために、金めっきが施されている。第2のプレーナ表面1806bと第3のプレーナ表面1806cと底面1820は、好ましくは、ハウジング1802内に成形された電気経路によって第1のプレーナ表面1806a上のプレーナ・ボンディング・パッド1822の1つに結合されている。
【0322】
ハウジング1802は、好ましくは、複数の第1の外表面1808aと、複数の第2の外表面1808bとを含む。好ましい実施形態には、4つの第1の外表面1808aと4つの第2の外表面1808bが存在し、ほぼ八角形を形成している。第2の外表面1808bは、好ましくは、第1の外表面1808aと互いに結合している。第1の外表面1808aは、1つまたは複数の外部ボンディング・パッド1824を含む。外部ボンディング・パッド1824は、好ましくは、ほぼ矩形の形状になっている。外部ボンディング・パッド1824は、たとえば、はんだペースト、はんだボール、またはリード線取付けのために使用することができる。好ましい実施形態の外部ボンディング・パッド1824は、センサ・パッケージ405を基板410にはんだ付けするために使用する。外部ボンディング・パッド1824の数は、好ましくは、センサ・パッケージ405を基板410に接続するために十分な数の外部ボンディング・パッド1824を備えているかどうかによって決まる。外部ボンディング・パッド1824は、好ましくは、ハウジング1802内に成形された電気経路によってプレーナ・ボンディング・パッド1822に電気的に結合されている。
【0323】
底部外表面1810は、好ましくは、1つまたは複数のボンディング・パッド1826を含む。ボンディング・パッド1826は、好ましくは、ほぼ円形の形状になっている。ボンディング・パッド1826は、たとえば、はんだペースト、はんだボール、またはリード線取付けのために使用することができる。好ましい実施形態のボンディング・パッド1826は、はんだ付け性が最適に得られるようにするために、金めっきが施されている。ボンディング・パッド1826の数は、好ましくは、センサ・モジュール405を基板410に接続するために十分な数のボンディング・パッド1826を備えているかどうかによって決まる。外部ボンディング・パッド1824は、好ましくは、ハウジング1802内に成形された電気経路によってボンディング・パッド1826に電気的に接続されている。
【0324】
センサ1704は、好ましくは、ハウジング1802の底面1820に結合されている。センサ1704は、好ましくは、スプリング・アセンブリ1706と短絡クリップ1748によりハウジング1802に結合されている。スプリング・アセンブリ1706は、好ましくは、キャビティ1804内に挿入されている。中間スプリング部材1750の平らな上面1756と、サイド・スプリング部材1752の平らな上面1760と、サイド・サポート部材1754の平らな上面1764は、ハウジング1802の第3のプレーナ表面1806cに結合されている。好ましい実施形態のスプリング・アセンブリ1706は、センサ1704への機械的かつ電気的接続を最適に行えるようにするために、ハウジング1802の第3のプレーナ表面1806cに溶接されている。中間スプリング部材1750のループ1758と、サイド・スプリング部材1752のループ1762は、好ましくは、ハウジング1802のキャビティ1804内にセンサ1704を固定する。
【0325】
短絡クリップ1748は、好ましくは、センサ1704の第1の中間プレーナ表面1744およびセンサ1704の第2の中間プレーナ表面1746の周りに延びている。短絡クリップ1748は、好ましくは、ハウジング1802のキャビティ1804内にセンサ1704を固定するスプリング・アセンブリ1706に接触し、センサ1704の中心部材1738とハウジング1802の第3のプレーナ表面1806cとの間の導電経路が得られる。短絡クリップ1748は、たとえば、約0.003インチ(0.0762mm)のステンレス鋼またはベリリウム銅片から製作することができる。好ましい実施形態の短絡クリップ1748は、良好な機械的強度および安定性が得られるようにするために、ステンレス鋼になっている。
【0326】
蓋アセンブリ702は、好ましくは、ハウジング1802に結合されている。好ましい実施形態の蓋704の幅W704は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面1806bの幅より少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくすることができる。4本のアーム716は、好ましくは、センサ1704の上部平行プレーナ表面1742に蓋704の底面710を結合する。蓋704の底面710は、好ましくは、はんだプリフォーム578によりハウジング1802に結合されている。好ましい実施形態のはんだプリフォーム578の外部長L578は、良好な位置合せ許容差が最適に得られるようにするために、第2のプレーナ表面1806bの外部長より少なくとも0.010インチ(0.254mm)小さくすることができる。スプリング708は、好ましくは、蓋704の底面710に溶接されており、4本のアーム716は、好ましくは、センサ1704の上部平行プレーナ表面1742に蓋704の底面710を結合する。スプリング708は、好ましくは、キャビティ1804の底面1820にセンサ1704を固定する。底部部材1740は、好ましくは、プレーナ・ボンディング・パッド18223によりハウジング1802にセンサ1704を電気的に結合する。蓋704は、従来の真空封止機器およびプロセスを使用してはんだプリフォーム578に結合されている。ハウジング1802、センサ1704、蓋アセンブリ702は、好ましくは、キャビティ1804から余分なガスを除去するために真空封止されている。
【0327】
コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、蓋704の上面712に結合されている。接着剤580は、好ましくは、蓋704の上面712に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、コントローラ582およびプレーナ・ボンディング・パッド1822に結合されている。コントローラ・アセンブリ508は、好ましくは、第1のワイヤ・ボンディング584aと第2のワイヤ・ボンディング584bとを含む。第1のワイヤ・ボンディング584aは好ましくは第1のプレーナ・ボンディング・パッド1822aをコントローラ582に結合する。第2のワイヤ・ボンディング584bは好ましくは第2のプレーナ・ボンディング・パッド1822bをコントローラ582に結合する。ワイヤ・ボンディング584は、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してプレーナ・ボンディング・パッド1822に結合されている。ワイヤ・ボンディング584は、従来のワイヤ・ボンディング機器およびプロセスを使用してコントローラ582に結合されている。
【0328】
代替実施形態のハウジング1802は、回路コンポーネントをさらに含む。この回路コンポーネントは、たとえば、プレーナ表面1806のいずれかあるいは第1の外表面1808のいずれかの上でハウジング1802に統合することができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、センサ・モジュール405のサイズを最適に低減するために、第1のプレーナ表面1806aに統合されている。回路コンポーネントは、たとえば、フィルタリング・キャパシタ、抵抗器、または能動コンポーネントにすることができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、システム100のサイズを最適に低減するために、フィルタリング・キャパシタになっている。
【0329】
代替実施形態の蓋アセンブリ702は任意のものである。
代替実施形態のコントローラ・アセンブリ508は任意のものである。
代替実施形態のゲッタ706は任意のものである。
代替実施形態の外部ボンディング・パッド1824は任意のものである。
【0330】
代替実施形態のハウジング1802は、スライド・サポート1372をさらに含む。スライド・サポート1372の数は、好ましくは、センサ1704をスライド式に支持するために十分な数のスライド・サポート1372を備えているかどうかによって決まる。好ましい実施形態のスライド・サポート1372は、好ましくは、ほぼ正方形の断面形状を有する。スライド・サポート1372は、好ましくは、ハウジング1802の底面1820に結合されている。好ましい実施形態には、第1のスライド・サポート1372aと、第2のスライド・サポート1372bと、第3のスライド・サポート1372cと、第4のスライド・サポート1372dが存在する。
【0331】
第1のスライド・サポート1372aは、たとえば、ハウジング1802のキャビティ1804の第1の壁面1812から約45〜75ミル(1143〜1905μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング1802のキャビティ1804の第2の壁面1814から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第1のスライド・サポート1372aは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1802のキャビティ1804の第1の壁面1812から約52〜62ミル(1320.8〜1574.8μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1802のキャビティ1804の第2の壁面1814から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0332】
第2のスライド・サポート1372bは、たとえば、ハウジング1802のキャビティ1804の第1の壁面1812から約45〜75ミル(1143〜1905μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング1802のキャビティ1804の第2の壁面1814から約15〜30ミル(381〜762μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第2のスライド・サポート1372bは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1802のキャビティ1804の第1の壁面1812から約52〜62ミル(1320.8〜1574.8μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1802のキャビティ1804の第2の壁面1814から約20〜25ミル(508〜635μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0333】
第3のスライド・サポート1372cは、たとえば、ハウジング1802のキャビティ1804の第1の壁面1812から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング1802のキャビティ1804の第2の壁面1814から約15〜30ミル(381〜762μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第3のスライド・サポート1372cは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1802のキャビティ1804の第1の壁面1812から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1802のキャビティ1804の第2の壁面1814から約20〜25ミル(508〜635μm)の範囲の垂直距離に位置する。
【0334】
第4のスライド・サポート1372dは、たとえば、ハウジング1802のキャビティ1804の第1の壁面1812から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができ、たとえば、ハウジング1802のキャビティ1804の第2の壁面1814から約85〜115ミル(2159〜2921μm)の範囲の垂直距離に位置することができる。好ましい実施形態の第4のスライド・サポート1372dは、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1802のキャビティ1804の第1の壁面1812から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置し、熱応力を最適に最小化するために、ハウジング1802のキャビティ1804の第2の壁面1814から約90〜105ミル(2286〜2667μm)の範囲の垂直距離に位置する。好ましい実施形態のスライド・サポート1372は、スライド・サポート1372をハウジング1802に統合する従来の手段を使用して、ハウジング1802のキャビティ1804の底面1820に結合されている。
【0335】
いくつかの代替実施形態のスライド・サポート1372は、図13Wないし図13Yに示すスライド・サポート1372e、1372f、または1372gにすることができる。
【0336】
図19を参照すると、センサ・モジュール305の代替実施形態は、好ましくは、センサ・パッケージ405と、基板410と、モノリシック・パッケージ1902とを含む。センサ・パッケージ405は、好ましくは、モノリシック・パッケージ1902に結合されている。好ましい実施形態のセンサ・モジュール305は、第1のセンサ・パッケージ405aと、第2のセンサ・パッケージ405bと、第3のセンサ・パッケージ405cとを含む。第1のセンサ・パッケージ405aは、好ましくは、感度の軸415を含む。感度の軸415は、好ましくは、X軸にほぼ平行である。第1のセンサ・パッケージ405aは、好ましくは、モノリシック・パッケージ1902に結合されて、感度の軸415をX軸に平行な状態に維持している。第2のセンサ・パッケージ405bは、好ましくは、感度の軸420を含む。感度の軸420は、好ましくは、Y軸にほぼ平行である。第2のセンサ・パッケージ405bは、好ましくは、モノリシック・パッケージ1902に結合されて、感度の軸420をY軸に平行な状態に維持している。第3のセンサ・パッケージ405cは、好ましくは、感度の軸425を含む。感度の軸425は、好ましくは、Z軸にほぼ平行である。第3のセンサ・パッケージ405cは、好ましくは、モノリシック・パッケージ1902に結合されて、感度の軸425をZ軸に平行な状態に維持している。
【0337】
センサ・パッケージ405は、たとえば、モノリシック・パッケージ1902の一部として統合する方法、モノリシック・パッケージ1902に固く取り付ける方法、モノリシック・パッケージ1902に取外し式に取り付ける方法のいずれかを使用してモノリシック・パッケージ1902に結合することができる。好ましい実施形態のセンサ・パッケージ405は、費用効果および良好な製造性が最適に得られるようにするために、モノリシック・パッケージ1902内にセンサ・パッケージ405を取外し式に取り付けることにより、モノリシック・パッケージ1902に結合されている。いくつかの代替実施形態の取外し式取付け方法としては、ソケット固定、ねじ留め、その他の機械的取付け方法を含む。
【0338】
モノリシック・パッケージ1902は、たとえば、プラスチック、セラミック、または金属にすることができる。好ましい実施形態のモノリシック・パッケージ1902は、製造しやすさおよび費用効果が最適に得られるようにするために、プラスチックになっている。モノリシック・パッケージ1902は、たとえば、中空フレーム、ボックス、3次元回路板、シリンダ、または立方体にすることができる。モノリシック・パッケージ1902は、好ましくは、基板410に結合されている。モノリシック・パッケージ1902は、たとえば、はんだペースト表面実装、はんだボール、リード線、コネクタ、エポキシ、機械的接続、またはワイヤ・ボンディングのうちの1つを使用して基板410に結合することができる。モノリシック・パッケージ1902は、好ましくは、費用効果および良好な製造性が最適に得られるようにするために、リード線によって基板410に結合されている。
【0339】
いくつかの代替実施形態においてセンサ・パッケージ405をモノリシック・パッケージ1902に固く取り付ける方法は、はんだ、エポキシ、またはガラス・フリット・ボンディングを使用することを含む。
【0340】
いくつかの代替実施形態のモノリシック・パッケージ1902は、センサ・パッケージ405を受け入れられるようになっている凹部を含む。
【0341】
いくつかの代替実施形態のセンサ・パッケージ405は、図5B、図9B、図13B、図17Bに関連して前述したセンサ504、902、1304、1704にすることができる。センサ504、902、1304、1704は、実質的に_____に出願された同時係属米国特許出願第_____号(代理人整理番号第14737.743号)に開示されている通りの方法によってモノリシック・パッケージ1902に結合することができ、その出願の内容は参照により本明細書に組み込まれる。代替実施形態のセンサ504、902、1304、1704は、モノリシック・パッケージ1902内にさらに真空封止されている。
【0342】
図20を参照すると、センサ・モジュール305の代替実施形態は、1つまたは複数のセンサ・パッケージ405を含む。センサ・パッケージ405は、好ましくは、互いに結合されている。好ましい実施形態のセンサ・モジュール305は、第1のセンサ・パッケージ405aと、第2のセンサ・パッケージ405bと、第3のセンサ・パッケージ405cとを含む。第1のセンサ・パッケージ405aは、好ましくは、感度の軸415を含む。感度の軸415は、好ましくは、X軸にほぼ平行である。第1のセンサ・パッケージ405aは、好ましくは、第2のセンサ・パッケージ405bに結合されて、感度の軸415をX軸に平行な状態に維持している。第2のセンサ・パッケージ405bは、好ましくは、感度の軸420を含む。感度の軸420は、好ましくは、Y軸にほぼ平行である。第2のセンサ・パッケージ405bは、好ましくは、第1のセンサ・パッケージ405aおよび第3のセンサ・パッケージ405cに結合されて、感度の軸420をY軸に平行な状態に維持している。第3のセンサ・パッケージ405cは、好ましくは、感度の軸425を含む。感度の軸425は、好ましくは、Z軸にほぼ平行である。第3のセンサ・パッケージ405cは、好ましくは、第2のセンサ・パッケージ405bに結合されて、感度の軸425をZ軸に平行な状態に維持している。センサ・パッケージ405は、たとえば、はんだ、エポキシ、機械的取付けのいずれかを使用して、互いに結合することができる。好ましい実施形態のセンサ・パッケージ405は、良好な製造性が最適に得られるようにするために、はんだによって互いに結合されている。
【0343】
図21Aないし図21Cを参照すると、代替実施形態のセンサ・パッケージ405は、好ましくは、1つまたは複数の基板2102と、1つまたは複数のセンサ2118とを含む。基板2102は好ましくはセンサ2118に結合されている。
【0344】
基板2102は、たとえば、セラミック、プリント回路板、またはシリコンにすることができる。好ましい実施形態には、単一の基板2102が存在する。基板2102は、好ましくは、上部プレーナ表面2128と底部プレーナ表面2130とを含む。上部プレーナ表面2128は、好ましくは、1つまたは複数のトレース2104を含む。底部プレーナ表面は、好ましくは、1つまたは複数のトレース2104を含む。トレース2104は、たとえば、アルミニウム、銅、または金にすることができる。好ましい実施形態のトレース2104は、導電性およびはんだ相互接続が最適に得られるようにするために、金になっている。トレース2104の数は、好ましくは、センサ2118をパッケージ2102に結合するために十分な数のトレース2104を備えているかどうかによって決まる。
【0345】
基板2102は、好ましくは、1つまたは複数のスロット2106をさらに含む。スロット2106は、好ましくは、第1の壁面2108と、第2の壁面2110と、第3の壁面2112と、第4の壁面2114とを含む。第1の壁面2108と第3の壁面2112は、好ましくは、互いにほぼ平行であり、第2の壁面2110と第4の壁面2114は、好ましくは、互いにほぼ平行である。また、第2の壁面2110と第4の壁面2114は、好ましくは、第1の壁面2108と第3の壁面2112に垂直である。スロット2106は、好ましくは、センサ2118を受け入れられるようになっている。スロットの長さL2106は、約5000〜15000ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のスロットの長さL2106は、垂直位置合せを最適に行えるようにするために、約5000〜7000ミクロンの範囲になっている。スロットの幅W2106は、約500〜2000ミクロンの範囲にすることができる。好ましい実施形態のスロットの幅W2106は、垂直位置合せを最適に行えるようにするために、約1000〜1200ミクロンの範囲になっている。
【0346】
センサ2118は、好ましくは、基板2102に結合されている。センサ2118は、好ましくは、ほぼ矩形の断面形状を有する。好ましい実施形態のセンサ2118は、第1の部材2120と、第2の部材2122と、第3の部材2124とを含む。第1の部材2120は、好ましくは、第2の部材2122の上にあり、第2の部材2122は、好ましくは、第3の部材2124の上にある。好ましい実施形態の第1の部材2120、第2の部材2122、第3の部材2124は、実質的に_____に出願された同時係属米国特許出願第_____号(代理人整理番号第14737.737号)に開示されている通りの微細加工されたセンサであり、その出願の内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【0347】
センサ2118は、好ましくは、感度の軸2132をさらに含む。センサ2118は、好ましくは、基板2102に結合されて、感度の軸2132を基板2102に平行な状態に維持している。第2の部材2122は、好ましくは、延長タブ2116を有する。延長タブ2116は、好ましくは、基板2102のスロット2106内に挿入できるようになっている。センサ2122は、好ましくは、1つまたは複数の接続2126によって基板2102に弾性的に結合されている。接続2126は、たとえば、微細溶接、はんだペースト、または導電接着剤にすることができる。好ましい実施形態の接続2126は、引っ張り強さが最適に得られるようにするために、はんだペーストになっている。はんだペースト2126は、たとえば、共晶または非共晶タイプのものにすることができる。好ましい実施形態のはんだペースト2126は、温度階層および引っ張り強さが最適に得られるようにするために、共晶のものになっている。はんだペースト2126は、好ましくは、1つまたは複数のトレース2104をセンサ2122に結合する。好ましい実施形態には、第1のトレース2104aと、第2のトレース2104bと、第3のトレース2104cと、第4のトレース2104dが存在する。第1のトレース2104aは、好ましくは、上部プレーナ表面2128上に位置し、好ましくは、第1の部材2120に結合されている。第2のトレース2104bは、好ましくは、上部プレーナ表面2128上に位置し、好ましくは、第3の部材2124に結合されている。第3のトレース2104cは、たとえば、第2の部材2122への冗長接続である場合もあれば、使用しない場合もある。第4のトレース2104dは、好ましくは、底部プレーナ表面2130上に位置し、好ましくは、第2の部材2122に結合されている。
【0348】
図21Dを参照すると、代替実施形態のセンサ・パッケージ405は、図21Aないし図21Cに示すように、第1の基板2102aと第2の基板2102bとを含む。第2の基板は、好ましくは、上部プレーナ表面2154と底部プレーナ表面2156とを含む。第3のトレース2104cと第4のトレース2104dは、たとえば、はんだペースト、導電エポキシ、またはウェハ・ボンディング技法により、第2の基板2102bに結合することができる。第4のトレース2104dは、第2の基板2102bの上部プレーナ表面2154上または第1の基板2102aの底部プレーナ表面2130上に位置することができる。第4のトレース2104dは、好ましくは、第2の部材2122をボンディング・パッド2150に結合する。ボンディング・パッド2150は、ボンディング・ワイヤ2152に結合することができる。センサ・パッケージ405は、表面実装または埋込み取付けすることができる。センサ2118は、好ましくは、第1の部材2120および第3の部材2124からの1つまたは複数のリード線を有する。基板2102bは、好ましくは、機械的スペーサと同様に機能する。
【0349】
図22Aないし図22Dを参照すると、いくつかの代替実施形態のハウジング502、602、1302、1402は、図5B、図6B、図13B、図14Bに関連して前述したように、1つまたは複数の弾性結合部を支持するために1つまたは複数の基台2202aまたは2202bを含む。基台2202aおよび2202bは、たとえば、タングステンまたはセラミックから製作することができる。好ましい実施形態の基台2202aおよび2202bはセラミックから製作されている。基台2202aおよび2202bの高さH2202は、たとえば、約0〜10ミル(0〜254μm)の範囲にすることができる。好ましい実施形態の基台2202aおよび2202bの高さH2202は、約5ミル(127μm)になっている。基台2202aは、好ましくは、矩形のサポート・パイプである。基台2202aは、好ましくは、まっすぐなエッジを有する。代替実施形態の基台2202bは円筒形のセクションになっている。基台2202bは、好ましくは、先細の側面を有する。代替実施形態の基台2202bはまっすぐなエッジを有する。好ましい実施形態の基台2202aおよび2202bは、基台2202aおよび2202bとそれが支持する弾性結合部との間の熱応力を最適に最小化するような形状を有する。
【0350】
図23Aおよび図23Bを参照すると、代替実施形態のセンサ・モジュール305は、基板2102と、1つまたは複数のセンサ2118とを含む。好ましい実施形態には、第1のセンサ2118aと、第2のセンサ2118bと、第3のセンサ2118cが存在する。第1のセンサ2118aと第2のセンサ2118bは、好ましくは、図21Aないし図21Dに関連して前述したように、1つまたは複数のスロット2106に挿入され、1つまたは複数のはんだペースト2126により基板2102に弾性的に結合されている。第3のセンサ2118cは、図5C、図9C、図13Cに関連して前述したように、弾性結合部512、904、または1306のいずれかを使用して基板2102に弾性的に結合されている。また、第3のセンサ2118cは、図5C、図9C、図13Cに関連して前述したように、スライド・サポート514、940、1372によってスライド式に支持されている。代替実施形態のスライド・サポート514、940、1372は任意のものである。
【0351】
図24を参照すると、センサ・パッケージ405のいくつかの代替実施形態では、図5B、図6B、図13B、図14B、図17B、図18Bに関連して前述したハウジング502、602、1302、1402、1702、1802は、好ましくはコントローラ582を受け入れられるようになっているキャビティ2402をさらに含む。ハウジング502および1302は、1つまたは複数の外部プレーナ表面2404をさらに含む。好ましい実施形態には、第1の外部プレーナ表面2404aと、第2の外部プレーナ表面2404bと、第3の外部プレーナ表面2404cが存在する。第2の外部プレーナ表面2404bは、好ましくは、図5E、図6C、図13E、図14Cに関連して前述したボンディング・パッド540、622、1344、1434を含む。キャビティ2402は、好ましくは、第1の壁面2406aと、第2の壁面2406bと、第3の壁面2406cと、第4の壁面2406dとを含む。第1の壁面2406aと第3の壁面2406cは、好ましくは、互いにほぼ平行であり、第2の壁面2406bと第4の壁面2406dは、好ましくは、互いにほぼ平行である。また、第2の壁面2406bと第4の壁面2406dは、好ましくは、第1の壁面2406aと第3の壁面2406cに垂直である。コントローラ582は、たとえば、はんだまたはエポキシにより第3の外部プレーナ表面2404cに結合することができる。ワイヤ・ボンディング584は、好ましくは、コントローラ582を第2の外部プレーナ表面2404bに結合する。蓋2408は、好ましくは、コントローラ582、ワイヤ・ボンディング584、キャビティ2402を封じ込める。蓋2408は、好ましくは、第1の外部プレーナ表面2404aに結合されている。蓋2408は、好ましくは、はんだプリフォーム2410を含む。はんだプリフォーム2410は、好ましくは、従来のはんだ機器およびプロセスを使用して第1の外部プレーナ表面2404aに結合されている。
【0352】
図25Aおよび図25Bを参照すると、いくつかの代替実施形態のコントローラ・アセンブリ508は、接着剤580と、コントローラ582と、ワイヤ・ボンディング584と、気密キャップ2502とを含む。気密キャップ2502は、たとえば、セラミックまたは金属タイプのものにすることができる。好ましい実施形態の気密キャップ2502は、良好な気密封止を最適に行えるようにするために、金属になっている。気密キャップ2502は、図5B、図6B、図13B、図14B、図17B、図18Bに関連して前述したハウジング502、602、1302、1402、1702、1802に結合されている。気密キャップ2502は、ハウジング502、602、1302、1402、1702、1802に対して、たとえば、圧入、エポキシ接着、はんだ付け、またはシーム封止することができる。好ましい実施形態の気密キャップ2502は、良好な気密封止を最適に行えるようにするために、ハウジング502、602、1302、1402、1702、1802にはんだ付けされている。
【0353】
図26Aおよび図26Bを参照すると、代替実施形態のセンサ・パッケージ405は、好ましくは1つまたは複数の接続2602により図5B、図6B、図13B、図14B、図17B、図18Bに関連して前述したハウジング502、602、1302、1402、1702、1802に結合されたコントローラ582を含む。接続2602は、たとえば、リード線、はんだ、導電エポキシ、またはボールグリッド・アレイにすることができる。コントローラ582は、好ましくは、業界標準の集積回路チップ・パッケージである。この業界標準の集積回路チップ・パッケージは、たとえば、セラミックまたはプラスチックにすることができる。
【0354】
図27Aおよび図27bを参照すると、代替実施形態のセンサ・パッケージ405は基板2702を含む。コントローラ582は基板2702に結合されている。基板2702は、1つまたは複数の電気取付け2704によりコントローラ2702に結合されている。基板2702は、たとえば、セラミックまたは有機物にすることができる。基板2702は、1つまたは複数の電気取付け2704により、図5B、図6B、図13B、図14B、図17B、図18Bに関連して前述したハウジング502、602、1302、1402、1702、1802にも結合されている。電気取付け2704は、たとえば、リード線、はんだ、導電エポキシ、またはボール・グリッド・アレイにすることができる。コントローラ582は、たとえば、特定用途向け集積回路ダイまたは接続部を備えた業界標準の集積回路チップ・パッケージにすることができる。業界標準の集積回路チップ・パッケージは、たとえば、セラミックまたはプラスチックにすることができる。はんだ取付け2704は、たとえば、リード線、はんだ、導電エポキシ、またはボールグリッド・アレイにすることができる。基板2702は、従来の導出手段、たとえば、リード線、コネクタ、またははんだジョイントをさらに含む。
【0355】
代替実施形態の基板2702は、回路コンポーネントをさらに含む。回路コンポーネントは、たとえば、フィルタリング・キャパシタ、抵抗器、または能動コンポーネントにすることができる。好ましい実施形態の回路コンポーネントは、システム100のサイズを最適に低減するために、フィルタリング・キャパシタになっている。
【0356】
いくつかの代替実施形態では、図5Bおよび図6Bに関連した前述したハウジング502および602は、実質的に図13Bに関連して前述したように、1つまたは複数の弾性結合部を受け入れるために1つまたは複数の凹部1326を含む。
【0357】
いくつかの代替実施形態では、図5B、図6B、図7B、図8B、図9B、図10B、図11B、図12B、図13B、図14B、図15B、図16B、図17B、図18Bに関連して前述したキャビティ516、604、1308、1404、1708、1804は他の材料でさらに充填することができる。この材料は、たとえば、ゲルまたは成形プラスチックにすることができる。
【0358】
いくつかの代替実施形態では、図5B、図9B、図13Bに関連して前述したセンサ504、902、1304を図5B、図6B、図13B、図14Bに関連して前述したハウジング502、602、1302、1402に取り付ける弾性取付けを分割すると、その取付けによる応力が低減される。
【0359】
いくつかの代替実施形態では、図5B、図9B、図13Bに関連して前述した弾性結合部512、904、1306は、はんだプリフォーム、導電エポキシ、非導電エポキシ、またはガラス・フリットを分割することにより、1つまたは複数の部分に分割される。
【0360】
いくつかの代替実施形態では、図5B、図9B、図13Bに関連して前述したボンディング・パッド564、926、1368は、いずれかの従来の分割方法によってボンディング・パッド564、926、1368を分割することにより、1つまたは複数の部分に分割される。
【0361】
いくつかの代替実施形態では、図5B、図9B、図13Bに関連して前述した弾性結合部512、904、1306はさらに、図5B、図9B、図13B、図14Bに関連して前述したハウジング502、602、1302、1402にそれぞれのセンサ504、902、1304を電気的に結合する。
【0362】
いくつかの代替実施形態では、図5A、図6A、図13A、図14Aに関連して前述したハウジング502、602、1302、1402はいずれかの従来の基板である。
【0363】
いくつかの代替実施形態では、センサ・パッケージ405のサイズは、センサ・パッケージ405の各種コンポーネントを垂直に積み重ねることにより低減される。
【0364】
いくつかの代替実施形態では、センサ・パッケージ405のパフォーマンスは、実質的に図5Aないし図27Bに関連して前述したように、コントローラ・アセンブリ508とセンサ504、902、1304との間に通信路長を低減することによって改善される。このパフォーマンスの改善は、たとえば、寄生キャパシタンス、抵抗、または隠田句タンスの低減にすることができる。
【0365】
本発明の例示的な実施形態について図示し説明してきたが、上記の開示では、広範囲の修正、変更、および置換を企図している。場合によっては、対応して残りの特徴を使用せずに本発明の一部の特徴を使用することもできる。したがって、特許請求の範囲は大まかにしかも本発明の範囲と一貫して解釈されることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 センサ測定用のシステムの一実施形態を示す概略図である。
【図2】 図1のシステムのセンサ装置の一実施形態の概略図である。
【図3】 図2のセンサ装置の一実施形態の断面図である。
【図4】 図3のセンサ・モジュールの一実施形態の概略図である。
【図5A】 図4のセンサ・パッケージの一実施形態の概略図である。
【図5B】 図5Aのセンサ・パッケージの一実施形態の断面図である。
【図5C】 センサまたは蓋アセンブリなしの図5Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の上面図である。
【図5D】 図5Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の側面図である。
【図5E】 図5Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の底面図である。
【図5F】 図5Aのセンサ・パッケージのセンサの一実施形態の底面図である。
【図5G】 図5Aのセンサ・パッケージの弾性結合部の一実施形態の上面図である。
【図5H】 図5Aのセンサ・パッケージの弾性結合部の一実施形態の詳細図である。
【図5I】 図5Aのセンサ・パッケージのスライド・サポートの一実施形態の上面図である。
【図5J】 図5Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の側面図である。
【図5K】 図5Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の底面図である。
【図5L】 図5Aのセンサ・パッケージのはんだプリフォームの一実施形態の上面図である。
【図5M】 図5Aのセンサ・パッケージのボンディング・パッドの代替実施形態の上面図である。
【図5N】 図5Aのセンサ・パッケージのボンディング・パッドの代替実施形態の上面図である。
【図5O】 図5Aのセンサ・パッケージのボンディング・パッドの代替実施形態の上面図である。
【図5P】 図5Aのセンサ・パッケージのボンディング・パッドの代替実施形態の上面図である。
【図5Q】 図5Aのセンサ・パッケージのボンディング・パッドの代替実施形態の上面図である。
【図5R】 図5Aのセンサ・パッケージのボンディング・パッドの代替実施形態の上面図である。
【図5S】 図5Aのセンサ・パッケージのボンディング・パッドの代替実施形態の上面図である。
【図5T】 図5Aのセンサ・パッケージのボンディング・パッドの代替実施形態の上面図である。
【図5U】 図5Aのセンサ・パッケージのボンディング・パッドの代替実施形態の上面図である。
【図5V】 図5Aのセンサ・パッケージの弾性結合部の代替実施形態の上面図である。
【図5W】 図5Aのセンサ・パッケージのスライド・サポートの代替実施形態の上面図である。
【図5X】 図5Aのセンサ・パッケージのスライド・サポートの代替実施形態の上面図である。
【図5Y】 図5Aのセンサ・パッケージのスライド・サポートの代替実施形態の上面図である。
【図6A】 図4のセンサ・パッケージの代替実施形態の概略図である。
【図6B】 図6Aのセンサ・パッケージの一実施形態の断面図である。
【図6C】 センサまたは蓋アセンブリなしの図6Aのセンサ・パッケージの一実施形態のハウジングの上面図である。
【図6D】 図6Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の側面図である。
【図6E】 図6Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の底面図である。
【図6F】 図6Aのセンサ・パッケージのセンサの一実施形態の底面図である。
【図6G】 図6Aのセンサ・パッケージの弾性結合部の一実施形態の上面図である。
【図6H】 図6Aのセンサ・パッケージの弾性結合部の一実施形態の詳細図である。
【図6I】 図6Aのセンサ・パッケージのスライド・サポートの一実施形態の上面図である。
【図6J】 図6Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の側面図である。
【図6K】 図6Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の底面図である。
【図6L】 図6Aのセンサ・パッケージのはんだプリフォームの一実施形態の上面図である。
【図7A】 図4のセンサ・パッケージの代替実施形態の概略図である。
【図7B】 図7Aのセンサ・パッケージの一実施形態の断面図である。
【図7C】 センサまたは蓋アセンブリなしの図7Aのセンサ・パッケージの一実施形態のハウジングの上面図である。
【図7D】 図7Aのセンサ・パッケージの一実施形態のハウジングの側面図である。
【図7E】 図7Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の底面図である。
【図7F】 図7Aのセンサ・パッケージのセンサの一実施形態の底面図である。
【図7G】 図7Aのセンサ・パッケージの弾性結合部の一実施形態の上面図である。
【図7H】 図7Aのセンサ・パッケージの弾性結合部の一実施形態の詳細図である。
【図7I】 図7Aのセンサ・パッケージのスライド・サポートの一実施形態の上面図である。
【図7J】 図7Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の側面図である。
【図7K】 図7Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の底面図である。
【図7L】 図7Aのセンサ・パッケージのはんだプリフォームの一実施形態の上面図である。
【図8A】 図4のセンサ・パッケージの代替実施形態の概略図である。
【図8B】 図8Aのセンサ・パッケージの一実施形態の断面図である。
【図8C】 センサまたは蓋アセンブリなしの図8Aのセンサ・パッケージの一実施形態のハウジングの上面図である。
【図8D】 図8Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の側面図である。
【図8E】 図8Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の底面図である。
【図8F】 図8Aのセンサ・パッケージのセンサの一実施形態の底面図である。
【図8G】 図8Aのセンサ・パッケージの弾性結合部の一実施形態の上面図である。
【図8H】 図8Aのセンサ・パッケージの弾性結合部の一実施形態の詳細図である。
【図8I】 図8Aのセンサ・パッケージのスライド・サポートの一実施形態の上面図である。
【図8J】 図8Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の側面図である。
【図8K】 図8Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の底面図である。
【図8L】 図8Aのセンサ・パッケージのはんだプリフォームの一実施形態の上面図である。
【図9A】 図4のセンサ・パッケージの一実施形態の概略図である。
【図9B】 図9Aのセンサ・パッケージの一実施形態の断面図である。
【図9C】 センサまたは蓋アセンブリなしの図9Aのセンサ・パッケージの一実施形態のハウジングの上面図である。
【図9D】 図9Aのセンサ・パッケージの一実施形態のハウジングの側面図である。
【図9E】 図9Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の底面図である。
【図9F】 図9Aのセンサ・パッケージのセンサの一実施形態の底面図である。
【図9G】 図9Aのセンサ・パッケージの第1の弾性結合部の一実施形態の上面図である。
【図9H】 図9Aのセンサ・パッケージの第1の弾性結合部の一実施形態の詳細図である。
【図9I】 図9Aのセンサ・パッケージの第2の弾性結合部の一実施形態の上面図である。
【図9J】 図9Aのセンサ・パッケージの第2の弾性結合部の一実施形態の詳細図である。
【図9K】 図9Aのセンサ・パッケージのスライド・サポートの一実施形態の上面図である。
【図9L】 図9Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の側面図である。
【図9M】 図9Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の底面図である。
【図9N】 図9Aのセンサ・パッケージのはんだプリフォームの一実施形態の上面図である。
【図9O】 図9Aのセンサ・パッケージのボンディング・パッドの代替実施形態の上面図である。
【図9P】 図9Aのセンサ・パッケージのボンディング・パッドの代替実施形態の上面図である。
【図9Q】 図9Aのセンサ・パッケージのボンディング・パッドの代替実施形態の上面図である。
【図9R】 図9Aのセンサ・パッケージのボンディング・パッドの代替実施形態の上面図である。
【図9S】 図9Aのセンサ・パッケージのボンディング・パッドの代替実施形態の上面図である。
【図9T】 図9Aのセンサ・パッケージのボンディング・パッドの代替実施形態の上面図である。
【図9U】 図9Aのセンサ・パッケージのボンディング・パッドの代替実施形態の上面図である。
【図9V】 図9Aのセンサ・パッケージのボンディング・パッドの代替実施形態の上面図である。
【図9W】 図9Aのセンサ・パッケージのボンディング・パッドの代替実施形態の上面図である。
【図9X】 図9Aのセンサ・パッケージの弾性結合部の代替実施形態の上面図である。
【図9Y】 図9Aのセンサ・パッケージのスライド・サポートの代替実施形態の上面図である。
【図9Z】 図9Aのセンサ・パッケージのスライド・サポートの代替実施形態の上面図である。
【図9AA】 図9Aのセンサ・パッケージのスライド・サポートの代替実施形態の上面図である。
【図10A】 図4のセンサ・パッケージの代替実施形態の概略図である。
【図10B】 図10Aのセンサ・パッケージの一実施形態の断面図である。
【図10C】 センサまたは蓋アセンブリなしの図10Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の上面図である。
【図10D】 図10Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の側面図である。
【図10E】 図10Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の底面図である。
【図10F】 図10Aのセンサ・パッケージのセンサの一実施形態の底面図である。
【図10G】 図10Aのセンサ・パッケージの第1の弾性結合部の一実施形態の上面図である。
【図10H】 図10Aのセンサ・パッケージの第1の弾性結合部の一実施形態の詳細図である。
【図10I】 図10Aのセンサ・パッケージの第2の弾性結合部の一実施形態の上面図である。
【図10J】 図10Aのセンサ・パッケージの第2の弾性結合部の一実施形態の詳細図である。
【図10K】 図10Aのセンサ・パッケージのスライド・サポートの一実施形態の上面図である。
【図10L】 図10Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の側面図である。
【図10M】 図10Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の底面図である。
【図10N】 図10Aのセンサ・パッケージのはんだプリフォームの一実施形態の上面図である。
【図11A】 図4のセンサ・パッケージの代替実施形態の概略図である。
【図11B】 図11Aのセンサ・パッケージの一実施形態の断面図である。
【図11C】 センサまたは蓋アセンブリなしの図11Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の上面図である。
【図11D】 図11Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の側面図である。
【図11E】 図11Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の底面図である。
【図11F】 図11Aのセンサ・パッケージのセンサの一実施形態の底面図である。
【図11G】 図11Aのセンサ・パッケージの第1の弾性結合部の一実施形態の上面図である。
【図11H】 図11Aのセンサ・パッケージの第1の弾性結合部の一実施形態の詳細図である。
【図11I】 図11Aのセンサ・パッケージの第2の弾性結合部の一実施形態の上面図である。
【図11J】 図11Aのセンサ・パッケージの第2の弾性結合部の一実施形態の詳細図である。
【図11K】 図11Aのセンサ・パッケージのスライド・サポートの一実施形態の上面図である。
【図11L】 図11Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の側面図である。
【図11M】 図11Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の底面図である。
【図11N】 図11Aのセンサ・パッケージのはんだプリフォームの一実施形態の上面図である。
【図12A】 図4のセンサ・パッケージの代替実施形態の概略図である。
【図12B】 図12Aのセンサ・パッケージの一実施形態の断面図である。
【図12C】 センサまたは蓋アセンブリなしの図12Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の上面図である。
【図12D】 図12Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の側面図である。
【図12E】 図12Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の底面図である。
【図12F】 図12Aのセンサ・パッケージのセンサの一実施形態の底面図である。
【図12G】 図12Aのセンサ・パッケージの第1の弾性結合部の一実施形態の上面図である。
【図12H】 図12Aのセンサ・パッケージの第1の弾性結合部の一実施形態の詳細図である。
【図12I】 図12Aのセンサ・パッケージの第2の弾性結合部の一実施形態の上面図である。
【図12J】 図12Aのセンサ・パッケージの第2の弾性結合部の一実施形態の詳細図である。
【図12K】 図12Aのセンサ・パッケージのスライド・サポートの一実施形態の上面図である。
【図12L】 図12Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の側面図である。
【図12M】 図12Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の底面図である。
【図12N】 図12Aのセンサ・パッケージのはんだプリフォームの一実施形態の上面図である。
【図13A】 図4のセンサ・パッケージの代替実施形態の概略図である。
【図13B】 図13Aのセンサ・パッケージの一実施形態の断面図である。
【図13C】 センサまたは蓋アセンブリなしの図13Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の上面図である。
【図13D】 図13Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の側面図である。
【図13E】 図13Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の底面図である。
【図13F】 図13Aのセンサ・パッケージのセンサの一実施形態の底面図である。
【図13G】 図13Aのセンサ・パッケージの弾性結合部の一実施形態の上面図である。
【図13H】 図13Aのセンサ・パッケージの弾性結合部の一実施形態の詳細図である。
【図13I】 図13Aのセンサ・パッケージのスライド・サポートの一実施形態の上面図である。
【図13J】 図13Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の側面図である。
【図13K】 図13Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の底面図である。
【図13L】 図13Aのセンサ・パッケージのはんだプリフォームの一実施形態の上面図である。
【図13M】 図13Aのセンサ・パッケージのボンディング・パッドの代替実施形態の上面図である。
【図13N】 図13Aのセンサ・パッケージのボンディング・パッドの代替実施形態の上面図である。
【図13O】 図13Aのセンサ・パッケージのボンディング・パッドの代替実施形態の上面図である。
【図13P】 図13Aのセンサ・パッケージのボンディング・パッドの代替実施形態の上面図である。
【図13Q】 図13Aのセンサ・パッケージのボンディング・パッドの代替実施形態の上面図である。
【図13V】 図13Aのセンサ・パッケージの弾性結合部の代替実施形態の上面図である。
【図13W】 図13Aのセンサ・パッケージのスライド・サポートの代替実施形態の上面図である。
【図13X】 図13Aのセンサ・パッケージのスライド・サポートの代替実施形態の上面図である。
【図13Y】 図13Aのセンサ・パッケージのスライド・サポートの代替実施形態の上面図である。
【図14A】 図4のセンサ・パッケージの代替実施形態の概略図である。
【図14B】 図14Aのセンサ・パッケージの一実施形態の断面図である。
【図14C】 センサまたは蓋なしの図14Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の上面図である。
【図14D】 図14Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の側面図である。
【図14E】 図14Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の底面図である。
【図14F】 図14Aのセンサ・パッケージのセンサの一実施形態の底面図である。
【図14G】 図14Aのセンサ・パッケージの弾性結合部の一実施形態の上面図である。
【図14H】 図14Aのセンサ・パッケージの弾性結合部の一実施形態の詳細図である。
【図14I】 図14Aのセンサ・パッケージのスライド・サポートの一実施形態の上面図である。
【図14J】 図14Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の側面図である。
【図14K】 図14Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の底面図である。
【図14L】 図14Aのセンサ・パッケージのはんだプリフォームの一実施形態の上面図である。
【図15A】 図4のセンサ・パッケージの代替実施形態の概略図である。
【図15B】 図15Aのセンサ・パッケージの一実施形態の断面図である。
【図15C】 センサまたは蓋なしの図15Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の上面図である。
【図15D】 図15Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の側面図である。
【図15E】 図15Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の底面図である。
【図15F】 図15Aのセンサ・パッケージのセンサの一実施形態の底面図である。
【図15G】 図15Aのセンサ・パッケージの弾性結合部の一実施形態の上面図である。
【図15H】 図15Aのセンサ・パッケージの弾性結合部の一実施形態の詳細図である。
【図15I】 図15Aのセンサ・パッケージのスライド・サポートの一実施形態の上面図である。
【図15J】 図15Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の側面図である。
【図15K】 図15Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の底面図である。
【図15L】 図15Aのセンサ・パッケージのはんだプリフォームの一実施形態の上面図である。
【図16A】 図4のセンサ・パッケージの代替実施形態の概略図である。
【図16B】 図16Aのセンサ・パッケージの一実施形態の断面図である。
【図16C】 センサまたは蓋なしの図16Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の上面図である。
【図16D】 図16Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の側面図である。
【図16E】 図16Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の底面図である。
【図16F】 図16Aのセンサ・パッケージのセンサの一実施形態の底面図である。
【図16G】 図16Aのセンサ・パッケージの弾性結合部の一実施形態の上面図である。
【図16H】 図16Aのセンサ・パッケージの弾性結合部の一実施形態の詳細図である。
【図16I】 図16Aのセンサ・パッケージのスライド・サポートの一実施形態の上面図である。
【図16J】 図16Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の側面図である。
【図16K】 図16Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の底面図である。
【図16L】 図16Aのセンサ・パッケージのはんだプリフォームの一実施形態の上面図である。
【図17A】 図4のセンサ・パッケージの代替実施形態の概略図である。
【図17B】 図17Aのセンサ・パッケージの一実施形態の断面図である。
【図17C】 センサまたは蓋アセンブリなしの図17Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の上面図である。
【図17D】 図17Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の側面図である。
【図17E】 図17Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の底面図である。
【図17F】 図17Aのセンサ・パッケージのスプリング・アセンブリの一実施形態の概略図である。
【図17G】 図17Aのセンサ・パッケージの短絡クリップの一実施形態の概略図である。
【図17H】 図17Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の側面図である。
【図17I】 図17Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の底面図である。
【図17J】 図17Aのセンサ・パッケージのはんだプリフォームの一実施形態の上面図である。
【図18A】 図4のセンサ・パッケージの代替実施形態の概略図である。
【図18B】 図18Aのセンサ・パッケージの一実施形態の断面図である。
【図18C】 センサまたは蓋アセンブリなしの図18Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の上面図である。
【図18D】 図18Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の側面図である。
【図18E】 図18Aのセンサ・パッケージのハウジングの一実施形態の底面図である。
【図18F】 図18Aのセンサ・パッケージのスプリング・アセンブリの一実施形態の概略図である。
【図18G】 図18Aのセンサ・パッケージの短絡クリップの一実施形態の概略図である。
【図18H】 図18Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の側面図である。
【図18I】 図18Aのセンサ・パッケージの蓋アセンブリの一実施形態の底面図である。
【図18J】 図18Aのセンサ・パッケージのはんだプリフォームの一実施形態の上面図である。
【図19】 図3のセンサ・モジュールの代替実施形態の概略図である。
【図20】 図3のセンサ・モジュールの代替実施形態の概略図である。
【図21A】 結合前の図4のセンサ・パッケージの代替実施形態の断面図である。
【図21B】 図21Aのセンサ・パッケージの一実施形態の上面図である。
【図21C】 結合後の図21Aのセンサ・パッケージの一実施形態の断面図である。
【図21D】 図21Aのセンサ・パッケージの代替実施形態の断面図である。
【図22A】 図5Bの装置の代替実施形態の上面図である。
【図22B】 図22Aの装置の断面図である。
【図22C】 図5Bの装置の代替実施形態の上面図である。
【図22D】 図22Cの装置の断面図である。
【図23A】 図3のセンサ・モジュールの代替実施形態の上面図である。
【図23B】 図23Aのセンサ・モジュールの代替実施形態の断面図である。
【図24】 図4のセンサ・パッケージの代替実施形態の概略図である。
【図25A】 図4のセンサ・パッケージの代替実施形態の概略図である。
【図25B】 図4のセンサ・パッケージの代替実施形態の概略図である。
【図26A】 図4のセンサ・パッケージの代替実施形態の概略図である。
【図26B】 図4のセンサ・パッケージの代替実施形態の概略図である。
【図27A】 図4のセンサ・パッケージの代替実施形態の概略図である。
【図27B】 図4のセンサ・パッケージの代替実施形態の概略図である。

Claims (30)

  1. センサモジュールを含む、統合センサ装置であり、
    前記センサモジュールが、
    (a)キャビティ、一つ又は複数の平行な平坦表面、前記キャビティの底部表面、底部外表面、頂部外表面、一つ又は複数の側部表面、前記一つ又は複数の平行な平坦表面上の一つ又は複数の結合パッド、前記底部外表面上の一つ又は複数の結合パッド、前記頂部外表面上の一つ又は複数の結合パッド及び前記一つ又は複数の側部表面上の一つ又は複数の結合パッドを含む、ハウジングと、
    (b)それぞれが異なる空間方向に位置決めされた感度の軸を有するセンサパッケージを受けるためのスロットを有する前記ハウジング内の基板と結合する、前記複数のセンサパッケージであって、前記それぞれのセンサパッケージは、少なくとも一つの結合部材と前記センサをスライド式に支持する少なくとも一つのサポートによって前記ハウジングに弾性的に結合されているセンサを有する、前記複数のセンサパッケージと、
    (c)前記センサモジュールを制御する、前記ハウジングに結合されたコントローラとを含むことを特徴とする、統合センサ装置。
  2. 前記センサモジュールが、少なくとも1つの微細加工されたセンサを含むことを特徴とする、請求項1に記載の装置。
  3. 前記センサモジュールが、感度軸が実質的に互いに直交するように位置づけられた3つの微細加工されたセンサを含むことを特徴とする、請求項1に記載の装置。
  4. 前記コントローラが特定用途向け集積回路を含むことを特徴とする、請求項1に記載の装置。
  5. 前記センサモジュールが、
    1)中空フレーム、
    2)ボックス
    3)3次元回路板
    4)シリンダ
    5)立方体
    からなるグループから選択されるモノリシック・パッケージであることを特徴とする、
    請求項1に記載の装置。
  6. 統合センサ装置であり、
    (a)キャビティ、一つ又は複数の平行な平坦表面、前記キャビティの底部表面、底部外表面、頂部外表面、一つ又は複数の側部表面、前記一つ又は複数の平行な平坦表面上の一つ又は複数の結合パッド、前記底部外表面上の一つ又は複数の結合パッド、前記頂部外表面上の一つ又は複数の結合パッド及び前記一つ又は複数の側部表面上の一つ又は複数の結合パッドを含む、ハウジングと、
    (b)前記ハウジングキャビティ内に位置づけられたセンサであって、前記ハウジングキャビティがさらに、前記センサを前記ハウジングに弾性的に結合させるための一つ又は複数の弾性結合部材およびスライド式に前記センサを支持する一つまたは複数のサポートを含む、前記センサとを含む、統合センサ装置。
  7. 前記ハウジングキャビティが底部表面を含み、前記弾性結合部材が前記キャビティの前記底部表面に結合することを特徴とする、請求項6に記載のセンサ装置。
  8. 前記弾性結合部材が、前記ハウジングの前記キャビティの前記底部表面の一つ又は複数の端部近傍に位置づけられることを特徴とする、請求項7に記載のセンサ装置。
  9. 前記弾性結合部材が、前記ハウジングの前記キャビティの前記底部表面の中心近傍に位置づけられることを特徴とする、請求項7に記載のセンサ装置。
  10. 前記ハウジングキャビティが底部表面を含み、前記キャビティの前記底部表面がさらに、前記弾性結合部材を受けるための前記キャビティの底部表面内における凹部を含むことを特徴とする、請求項6に記載のセンサ装置。
  11. 前記弾性部材が、前記キャビティの前記底部表面の凹部の中心近傍に位置づけられることを特徴とする、請求項10に記載のセンサ装置。
  12. キャビティ、一つ又は複数の平行な平坦表面、前記キャビティの底部表面、底部外表面、頂部外表面、一つ又は複数の側部表面、前記一つ又は複数の平行な平坦表面上の一つ又は複数の結合パッド、前記底部外表面上の一つ又は複数の結合パッド、前記頂部外表面上の一つ又は複数の結合パッド、及び前記一つ又は複数の側部表面上の一つ又は複数の結合パッドを含むセンサモジュールハウジングと、
    記ハウジングの前記キャビティ内のセンサであって、前記キャビティがさらに底部表面を含み、前記キャビティの底部表面に結合する一つ又は複数のサポートが、前記センサをスライド式に支持する、センサとを含む、統合センサ装置。
  13. 前記サポートが、
    1)略正方形
    2)略矩形
    3)略円形
    4)略三角形
    からなるグループから選択される断面形状を含むことを特徴とする、請求項12に記載のセンサ装置。
  14. 前記センサを前記ハウジングに結合するための一つ又は複数の結合パッドをさらに含む、請求項1に記載のセンサ装置。
  15. 前記結合パッドの断面形状が、
    1)略矩形
    2)略円形
    3)略楕円形
    4)略波状辺付き矩形
    5)略8つ切りパイウェッジ形
    6)略中空8つ切りパイウェッジ形
    7)略星型
    からなるグループから選択されることを特徴とする、請求項14に記載のセンサ装置。
  16. 前記ハウジングが一つ又は複数のワイヤ・ボンディングをさらに含み、
    前記センサが一つ又は複数の平行な平坦表面をさらに含み、
    前記ハウジングが一つ又は複数の平行な平坦表面をさらに含み、
    前記ワイヤ・ボンディングが前記センサの平行な平坦表面と前記ハウジングの平行な平坦表面とを電気的に結合することを特徴とする、請求項1に記載のセンサ装置。
  17. 前記センサと前記ハウジングとを取外し可能に結合するための取り付け部材をさらに含む、請求項4に記載のセンサ装置。
  18. 前記取り付け部材が、短絡クリップであることを特徴とする、請求項17に記載のセンサ装置。
  19. 前記取り付け部材を前記ハウジングに取り外し可能に結合させるための、スプリングをさらに含む、請求項17に記載のセンサ装置。
  20. 前記コントローラを前記ハウジングに結合させるための接着剤と、
    前記コントローラと前記ハウジングとを結合させるための一つ又は複数のワイヤ・ボンディングと、
    前記ワイヤ・ボンディングをカプセルに封入するためのカプセル材とをさらに含む、請求項1に記載のセンサ装置。
  21. 前記コントローラが、1)前記ハウジングの頂部外表面と、2)前記ハウジングの底部外表面とのうちの一つの上に配置されることを特徴とする、請求項20に記載のセンサ装置。
  22. ハウジングを準備するステップと、
    前記ハウジング内にセンサモジュールを配置するステップであって、前記センサモジュールは、それぞれが異なる空間方向に位置決めされた感度の軸を有するセンサパッケージを受けるためのスロットを有する基板と結合する前記複数のセンサパッケージを含み、前記それぞれのセンサパッケージが、キャビティ内にセンサを有しており、該センサは少なくとも一つの結合部材と前記センサをスライド式に支持する少なくとも一つのサポートによって前記ハウジングに弾性的に結合されている、ステップと、
    前記センサモジュールを配置するステップと、
    前記ハウジング上にコントローラを配置するステップと、
    前記コントローラを前記センサモジュールに電気的に結合させるステップであって、前記コントローラは、その後に前記センサモジュールを制御するために用いられる、ステップとを含むセンサアセンブリをパッケージする方法であって、
    前記コントローラを配置するステップが、
    前記ハウジング上に接着剤を施すステップと、
    前記接着剤上にコントローラを置くステップと、
    前記接着剤を硬化させるステップと、
    前記コントローラを前記ハウジングにワイヤ・ボンディングするステップと、
    カプセル材によって前記ボンディングをカプセルに封入するステップと、
    前記カプセル材を硬化させるステップとからなることを特徴とする、センサアセンブリをパッケージする方法。
  23. 前記センサモジュールが微細加工されたセンサを含むことを特徴とする、請求項22に記載の方法。
  24. 前記コントローラが複数のコントローラ結合パッドを含み、前記ハウジングが複数の結合パッドを含み、前記コントローラを前記ハウジングにワイヤ・ボンディングするステップが、複数のワイヤを対応するコントローラ結合パッドに半田付けするステップと、対応するワイヤの端部を対応するハウジング結合パッドに半田付けするステップとを含む、請求項22に記載の方法。
  25. 前記ハウジングが、
    キャビティと、
    一つ又は複数の平坦表面と、
    頂部表面と、
    底部表面と、
    前記平坦表面上の一つ又は複数のハウジング結合パッドとを含み、
    前記キャビティが前記センサモジュールを受け、
    前記平坦表面が前記センサモジュール及び前記コントローラとを前記ハウジングに結合し、
    前記ハウジング結合パッドが前記平坦表面を前記コントローラに結合することを特徴とする、請求項22に記載の方法。
  26. 前記ハウジングキャビティがさらに、前記センサを前記キャビティに弾性的に結合する、一つ又は複数の弾性結合部材を含むことを特徴とする、請求項25に記載の方法。
  27. 前記センサモジュールを前記ハウジングに結合するステップが、
    前記ハウジングキャビティ内にスプリングを配置するステップと、
    取り付け部材を前記センサモジュールに結合するステップと、
    前記ハウジングキャビティ内に前記センサモジュールを配置するステップと、
    前記取り付け部材を前記スプリングに結合するステップと、を含むことを特徴とする、請求項26に記載の方法。
  28. 前記取り付け部材が、短絡クリップであることを特徴とする、請求項27に記載の方法。
  29. 前記異なる空間方向が、それぞれが直交するものであることを特徴とする、請求項22に記載の方法。
  30. 前記センサパッケージが、各々結合することを特徴とする、請求項22に記載の方法。
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