JPH01244325A - Pressure sensor unit - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、半導体拡散抵抗のピエゾ抵抗効果を利用して
圧力を電気信号に変換する圧力センサユニットの構造に
間するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to the structure of a pressure sensor unit that converts pressure into an electrical signal by utilizing the piezoresistance effect of a semiconductor diffused resistor.
［従来の技術］
近年ＩＣｌ１造技術の発達とあいまって、単結晶シリコ
ンチップの表面に半導体拡散抵抗をひずみゲージとして
利用するダイヤフラム型半導体圧力センサチップを有す
る圧力センサユニットが作られるようになった。前記圧
力センサユニットは、導体又は半導体に加えられた外力
の応力によって電気抵抗が変化するというピエゾ抵抗効
果を利用したもので、前記ひずみゲージをブリッジ型回
路に構成することにより圧力を電気抵抗変化に変換し、
更にこれをブリッジ型回路の電圧変化として捕えようと
するもので、その性能が従来の圧力計あるいは、圧力変
換器に比べ、非常に優れているために、工業計測用、民
生用と需要が増えて来ている。[Prior Art] In recent years, with the development of ICl1 manufacturing technology, pressure sensor units having a diaphragm type semiconductor pressure sensor chip that utilizes a semiconductor diffused resistor as a strain gauge on the surface of a single crystal silicon chip have come to be manufactured. The pressure sensor unit utilizes the piezoresistance effect in which electrical resistance changes due to the stress of an external force applied to a conductor or semiconductor, and by configuring the strain gauge in a bridge type circuit, pressure can be converted into a change in electrical resistance. Converted,
Furthermore, it attempts to capture this as a voltage change in a bridge type circuit, and because its performance is much superior to that of conventional pressure gauges or pressure transducers, demand is increasing for both industrial measurement and consumer use. It's coming.
第８図は、以上のような圧力センサユニットの構造を示
す断面図であって、従来の圧力センサユニットの構造を
示している。FIG. 8 is a sectional view showing the structure of the pressure sensor unit as described above, and shows the structure of a conventional pressure sensor unit.
３１は半導体拡散抵抗のピエゾ抵抗効果を利用して圧力
を！気信号に変換するダイヤフラム型半導体圧力センサ
チップ、３２は台座、例えば＃７７４０ホウ硅酸塩ガラ
スで、前記圧力センサチップ３１と台座３２は気密的に
固着されている。31 uses the piezoresistance effect of semiconductor diffused resistance to generate pressure! The diaphragm type semiconductor pressure sensor chip 32 converts into a gas signal, and the pedestal 32 is made of, for example, #7740 borosilicate glass, and the pressure sensor chip 31 and the pedestal 32 are hermetically fixed.
３４は気密端子体、３５は前記圧力センサチップ３１の
電Ｒ’４子および出力端子となるステムで、ステム３５
は封止ガラス３６を使って気密端子体３４に気密に固着
されている。34 is an airtight terminal body, 35 is a stem which becomes the electric terminal R'4 of the pressure sensor chip 31 and an output terminal;
is hermetically fixed to the airtight terminal body 34 using a sealing glass 36.
以上の様なステム３５が固着された気密端子体３４と、
圧力センサチップ３１が固着された台座３２は気密に固
着され、さらに圧力センサチップ３１とステム３５間は
ワイヤボンドにより電気的に接続されている。An airtight terminal body 34 to which the stem 35 as described above is fixed,
The pedestal 32 to which the pressure sensor chip 31 is fixed is hermetically fixed, and the pressure sensor chip 31 and the stem 35 are electrically connected by wire bonding.
３７は硬化後ゲルの状態となるボッティング樹脂で、圧
力センサチップ３１上で硬化されてゲル状となり、圧力
センサチップ３１の電気的、機械的保護を行なっている
。A botting resin 37 is in a gel state after being cured, and is cured on the pressure sensor chip 31 to become a gel state, and protects the pressure sensor chip 31 electrically and mechanically.
３３は圧力センサチップ３１や内部実装部分を機械的に
保護するための、圧力導入バイブ３３ａ付きのケースで
、圧力センサチップ３１とステム３５間がワイヤボンド
により電気的に接続され、さらにゲル状のボッティング
樹脂３７で圧力センサチップ３１を覆った後、気密端子
体３４に気密に固着され、こうして相対圧（差圧）型の
圧力センサユニット３０が構成されている。Reference numeral 33 denotes a case equipped with a pressure introducing vibrator 33a for mechanically protecting the pressure sensor chip 31 and internal mounting parts. After the pressure sensor chip 31 is covered with a botting resin 37, it is hermetically fixed to the airtight terminal body 34, thus forming a relative pressure (differential pressure) type pressure sensor unit 30.
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、従来の圧力センサユニット３０の場合、
圧力センサチップ３１のブリッジ型回路を構成している
ゲージ抵抗のバランスや不純物濃度、およびダイヤフラ
ム厚を一定の値にコントロールすることは製造能力土建
しい為、−船釣に、圧力センサユニット３０のオフセラ
）！圧、インピーダンス、及び感度はバラツキの大きい
ものとなってしまい、圧力センサユニット３０の駆動回
路に大きな負担がかかるという欠点を有していた。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the case of the conventional pressure sensor unit 30,
Controlling the gauge resistance balance, impurity concentration, and diaphragm thickness that make up the bridge circuit of the pressure sensor chip 31 to a constant value requires manufacturing capacity. )! This has the disadvantage that pressure, impedance, and sensitivity vary widely, placing a large burden on the drive circuit of the pressure sensor unit 30.
さらに、圧力センサユニットは定電流駆動した場合に、
オフセット電圧の値に比例して温度特性が悪くなるとい
う特徴を持っている為、温度特性の良い圧力センサユニ
ットが必要な時には、オフセット電圧の小さい圧力セン
サユニットを選別して使わなければならないという欠点
があった。Furthermore, when the pressure sensor unit is driven with constant current,
Since the temperature characteristics deteriorate in proportion to the value of the offset voltage, when a pressure sensor unit with good temperature characteristics is required, a pressure sensor unit with a small offset voltage must be selected and used. was there.
最近、オフセット電圧の小さい圧力センサユニットの要
求も強まり、ダイヤプラム面外に拡散抵抗を設け、ワイ
ヤーオプションによってオフセット電圧を調整するタイ
プの圧力センサチップも作られるようになってきた。し
かしながら、オフセット電圧の測定にあたって、圧力セ
ンサチップと台座で囲まれたダイヤフラム内の空間を真
空に引いたタイプの絶対圧型の圧力センサユニットでは
、ウェハー状の圧力センサチップとウェハー状の台座が
接合された後、雰囲気を真空の状態にすると前記両ウェ
ハーのチャックができない為、台座が接合される前のウ
ェハー状態での圧力センサチップのオフセラ）！圧でオ
フセット調整用のオプション端子を選別しなければなら
ず、圧力センサチップと台座の接合歪みや台座と気密端
子体との接合歪みといった様な接合によるオフセット電
圧の変動までは考慮できず、思ったほどオフセット調整
ができないという欠点があった。又、仮にウェハー状の
圧力センサチップとウェハー状の台座が接合された後、
雰囲気を真空の状態にして前記両ウェハーのチャックが
できたとしても装置が大型で複雑になるという欠点があ
った。Recently, there has been a growing demand for pressure sensor units with low offset voltages, and pressure sensor chips of the type that have a diffused resistance outside the diaphragm surface and adjust the offset voltage using wire options have also been produced. However, when measuring the offset voltage, in an absolute pressure sensor unit in which the space inside the diaphragm surrounded by the pressure sensor chip and the pedestal is evacuated, the wafer-shaped pressure sensor chip and the wafer-shaped pedestal are bonded together. After that, if the atmosphere is reduced to a vacuum state, it will not be possible to chuck both wafers, so the pressure sensor chip will be off-cell in the wafer state before the pedestal is bonded)! Optional terminals for offset adjustment must be selected based on pressure, and fluctuations in offset voltage due to bonding, such as bonding distortion between the pressure sensor chip and pedestal, and bonding distortion between the pedestal and airtight terminal body, cannot be taken into consideration. However, the disadvantage was that offset adjustment was not possible. Moreover, after the wafer-shaped pressure sensor chip and the wafer-shaped pedestal are bonded,
Even if it were possible to chuck both wafers in a vacuum atmosphere, there was a drawback that the apparatus would be large and complicated.
零発、明の目的は、以上のような問題点を解消させ、オ
フセット電圧が小さく、しかも感度、インピーダンスの
バラツキの少ない圧力センサユニットを提供することに
ある。The object of the invention is to solve the above-mentioned problems and provide a pressure sensor unit with low offset voltage and less variation in sensitivity and impedance.
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成と
している。すなわち、ダイヤフラム面上に半導体拡散抵
抗のピエゾ抵抗効果を利用したゲージ抵抗を設け、ダイ
ヤプラム面外にオフセット電圧調整用の拡散抵抗を設け
たダイヤフラム型半導体圧力センサチップと、該圧力セ
ンサチップを実装するための基板と、圧力センサチップ
を機械的に保護する為のケースとを有する圧力センサユ
ニットにおいて、該圧力センサチップの人出力端子及び
オフセット調整端子をすべてキャップ外部の基板上に引
き出すと共に、基板上で各端子を選択的に電気的接続す
ることによりオフセット電圧調整を可能とし、又、圧力
センサチップの入力電流を制限する抵抗を前記基板上に
設けている。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration. That is, a diaphragm-type semiconductor pressure sensor chip is mounted, in which a gauge resistor using the piezoresistance effect of a semiconductor diffused resistor is provided on the diaphragm surface, and a diffused resistor for offset voltage adjustment is provided outside the diaphragm surface, and the pressure sensor chip is mounted. In a pressure sensor unit having a board for protecting the pressure sensor chip and a case for mechanically protecting the pressure sensor chip, all the human output terminals and offset adjustment terminals of the pressure sensor chip are pulled out onto the board outside the cap, and the board A resistor is provided on the substrate to enable offset voltage adjustment by selectively electrically connecting each terminal on the substrate, and to limit the input current of the pressure sensor chip.
［実施例コ
第１図は本発明の一実施例を示す圧力センサユニットの
断面図であって、圧力センサユニットを圧力測定装置に
装着した状態を示している。第２図は第１図の圧力セン
サユニットの上面図、第３図は第１図の圧力センサユニ
ットの下面図、第４１は半導体拡散抵抗のピエゾ抵抗効
果を利用して圧力を電気信号に変換するダイヤフラム型
半導体圧力センサチップで、第４図の如くダイヤプラム
面１ａにゲージ抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、ダイヤフ
ラム面外１ｂにオフセット電圧調整用の拡散抵抗ｒ１、
ｒ２が設けられている。該圧力センサチップ１は、端子
Ａと端子Ｃｌ−０３のいずれか１つあるいは２つの間に
電圧又は電流を印加すると端子Ｂと端子り間に出力を取
り出せるようにな）ており、端子Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３の選
び方によりオフセット電圧が調整できるようになってい
る。Embodiment FIG. 1 is a sectional view of a pressure sensor unit showing an embodiment of the present invention, and shows the pressure sensor unit mounted on a pressure measuring device. Figure 2 is a top view of the pressure sensor unit in Figure 1, Figure 3 is a bottom view of the pressure sensor unit in Figure 1, and Figure 41 converts pressure into an electrical signal using the piezoresistance effect of a semiconductor diffused resistor. As shown in FIG. 4, the diaphragm type semiconductor pressure sensor chip has gauge resistors R1, R2, R3, R4 on the diaphragm surface 1a, and a diffused resistor r1 for offset voltage adjustment on the outside of the diaphragm surface 1b.
r2 is provided. The pressure sensor chip 1 is configured such that when voltage or current is applied between the terminal A and any one or two of the terminals Cl-03, an output can be obtained between the terminal B and the terminal Cl-03. The offset voltage can be adjusted by selecting C2 and C3.
２は台座、例えば＃７７４０ホウ硅酸塩ガラスで、前記
圧力センサチップｌと台座２は気密的に固着されている
。なお、本実施例では圧力センサチップ１と台座２で囲
まれた空間は真空となっている絶対圧の測定例を示した
が、相対圧を測定するときには穴の空いた台座２が使用
される。2 is a pedestal, for example, #7740 borosilicate glass, and the pressure sensor chip 1 and the pedestal 2 are hermetically fixed. In this example, an example of measuring absolute pressure is shown in which the space surrounded by the pressure sensor chip 1 and the pedestal 2 is a vacuum, but when measuring relative pressure, the pedestal 2 with a hole is used. .
４ａは封止枠、４ｂは圧力導入パイプ付のキャップであ
って、封止枠４ａ、キャップ４ｂより圧力センサチップ
ｌを機械的に保護する為のケース４が構成されている。4a is a sealing frame, 4b is a cap with a pressure introduction pipe, and the sealing frame 4a and cap 4b constitute a case 4 for mechanically protecting the pressure sensor chip l.
３は圧力センサチップ１を実装するための基板であって
、例えばガラス入りエポキシ樹脂、あるいはセラミック
スから構成されており、圧カセンサチツブｌの固着され
た台座が基板３上にシリコーンゴム等の接着剤を使フて
固着された後、圧力センサチップｌの入出力端子Ａ、Ｂ
、Ｄ及びオフセット調整端子Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３はすべて
ワイヤーボンドにより、基板３に形成された回路パター
ンと電気的に接続される。Reference numeral 3 denotes a substrate on which the pressure sensor chip 1 is mounted, and is made of, for example, glass-filled epoxy resin or ceramics. After being used and fixed, the input/output terminals A and B of the pressure sensor chip l
, D and offset adjustment terminals C1, C2, and C3 are all electrically connected to the circuit pattern formed on the substrate 3 by wire bonding.
３ａ、３ｂ、３Ｃは半田付けによって前記圧力センサチ
ップ１のオフセット電圧の調整端子ＣＩ、Ｃ２、Ｃ３の
出力と圧力センサユニツ）１０の（−）の電源端子Ｍと
を接続する為のキャップ外部に設けられた基板３のパタ
ーンであって、圧力センサチップ１のオフセット電圧が
最小となるように最終行程で選択的に半田付けされ、電
気的接続が行なわれる。3a, 3b, and 3C are provided on the outside of the cap for connecting the outputs of the offset voltage adjustment terminals CI, C2, and C3 of the pressure sensor chip 1 to the (-) power supply terminal M of the pressure sensor unit 10 by soldering. The pattern of the substrate 3 is selectively soldered and electrically connected in the final step so that the offset voltage of the pressure sensor chip 1 is minimized.
６は硬化後ゲルの状態となるボッティング樹脂で、圧力
センサチップ１上で硬化されてゲル状となり、圧力セン
サチップ１の電気的、機械的保護を行なうと同時に圧力
媒体としての働きをする。Reference numeral 6 denotes a botting resin that becomes a gel after hardening, which is hardened on the pressure sensor chip 1 to become a gel, and serves to electrically and mechanically protect the pressure sensor chip 1 and at the same time functions as a pressure medium.
一般に前記ボッティング樹脂５を圧力媒体として使用す
る場合、ボッティング樹脂６内部に気泡があると、圧力
が気泡の影響で正しく伝達されなくなる。従って、前記
ボッティング樹脂６を充填するときには、気泡が樹脂内
部に残らないように、ボッティング樹脂６を充填した後
、雰囲気を真空として脱泡する必要がある。本発明の実
施例では圧力センサチップｌと基板３とがワイヤーボン
ドによって電気的に接続された後、まず封止枠４ａを基
板３上に固着し、その後でボッティング樹脂５を封止枠
４ａ内部に充填し、ボッティング樹脂５内部の気泡が抜
けやすい状態にしてから雰囲気を真空として脱泡し、そ
の後でキャップ４ｂを封止枠４ａの上に固着するように
している。Generally, when the botting resin 5 is used as a pressure medium, if there are bubbles inside the botting resin 6, pressure will not be transmitted properly due to the bubbles. Therefore, when filling the botting resin 6, it is necessary to evacuate the atmosphere after filling the botting resin 6 so that no air bubbles remain inside the resin. In the embodiment of the present invention, after the pressure sensor chip l and the substrate 3 are electrically connected by wire bonding, the sealing frame 4a is first fixed on the substrate 3, and then the botting resin 5 is applied to the sealing frame 4a. After filling the inside of the botting resin 5 to make it easy for air bubbles to escape, the atmosphere is evacuated to remove bubbles, and then the cap 4b is fixed onto the sealing frame 4a.
こうしてキャップ４ｂを封止枠４ａの上に固着した後、
圧力導入バイブ付のキャップ４ｂから圧力が印加され、
圧力センサの基本特性である感度、オフセット、及びイ
ンピーダンスが測定される。After fixing the cap 4b on the sealing frame 4a in this way,
Pressure is applied from the cap 4b with a pressure introducing vibrator,
The basic characteristics of the pressure sensor: sensitivity, offset, and impedance are measured.
６は感度及びインピーダンスの測定結果に基づき選択さ
れた抵抗であって、圧力センサユニット１０の（＋）の
電源端子Ｐと電源端子ＶＤＤの間に半田実装され、圧力
センサチップ１の入力電流の制限を行ない、感度及びイ
ンピーダンスのバラツキを吸収する役目をしている。又
、オフセットの測定結果に基づき基板３に形成されたパ
ターン３ａ、３ｂ、３ｃは圧力センサユニット１０の（
＝）の電源端子Ｍと半田付けによって最終行程で電気的
に接続される。こうして圧力センサユニット１０が形成
されている。A resistor 6 is selected based on the sensitivity and impedance measurement results, and is soldered between the (+) power supply terminal P and the power supply terminal VDD of the pressure sensor unit 10, and is used to limit the input current of the pressure sensor chip 1. It serves to absorb variations in sensitivity and impedance. Moreover, the patterns 3a, 3b, 3c formed on the substrate 3 based on the offset measurement results are the (
It is electrically connected to the power supply terminal M of = ) in the final process by soldering. In this way, the pressure sensor unit 10 is formed.
第５図は本発明の他の実施例を示す圧力センサユニット
の断面図であって、圧力センサユニットを圧力測定装置
に装着した状態を示している。第６図は第５図の圧力セ
ンサユニットの上面図、第７図は第５図の圧力センサユ
ニットの下面図を示している。FIG. 5 is a cross-sectional view of a pressure sensor unit showing another embodiment of the present invention, and shows the pressure sensor unit attached to a pressure measuring device. 6 shows a top view of the pressure sensor unit of FIG. 5, and FIG. 7 shows a bottom view of the pressure sensor unit of FIG. 5.
１１は半導体拡散抵抗のピエゾ抵抗効果を利用して圧力
を電気信号に変換するダイヤフラム型半導体圧力センサ
チップで、第１図の実施例と同様に、第４図の如くダイ
ヤフラム面１ａにゲージ抵抗Ｒ１，Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、
ダイヤフラム面外１ｂにオフセット電圧ＳＩｌ整用の拡
散抵抗ｒ１、ｒ２が設けられた圧力センサチップが使用
されている。Reference numeral 11 denotes a diaphragm type semiconductor pressure sensor chip that converts pressure into an electrical signal by using the piezoresistance effect of a semiconductor diffused resistor. Similar to the embodiment shown in FIG. 1, a gauge resistor R1 is provided on the diaphragm surface 1a as shown in FIG. , R2, R3, R4,
A pressure sensor chip is used in which diffused resistors r1 and r2 for adjusting the offset voltage SI1 are provided outside the diaphragm surface 1b.
すなわち、第１図の実施例と同様に圧力センサチップ１
１は、端子Ａと端子Ｃ１〜Ｃ３間に電圧又は電流を印加
すると端子Ｂと端子り間に出力を取り出せるようになっ
ており、端子ＣＩ、Ｃ２、Ｃ３の選び方によりオフセッ
ト電圧が調整できるようになっている。That is, the pressure sensor chip 1 is similar to the embodiment shown in FIG.
1 is designed so that when a voltage or current is applied between terminal A and terminals C1 to C3, an output can be taken out between terminal B and terminals, and the offset voltage can be adjusted by selecting terminals CI, C2, and C3. It has become.
１２は台座、例えば＃７７４０ホウ硅酸塩ガラスで、圧
力センサチップ１１と台ｍ１２は気密的に固着されてい
る。なお、本実施例では圧力センサチップ１１と台座１
２で囲まれた空間は真空となっている絶対圧の測定例を
示したが、相対圧を測定するときには穴の空いた台座１
２が使用される。A pedestal 12 is made of, for example, #7740 borosilicate glass, and the pressure sensor chip 11 and the pedestal m12 are hermetically fixed. Note that in this embodiment, the pressure sensor chip 11 and the pedestal 1
The space surrounded by 2 is a vacuum in the example of measuring absolute pressure, but when measuring relative pressure, the pedestal 1 with a hole is used.
2 is used.
１３は圧力センサチップ１１を実装するための基板であ
って、本実施例ではセラミックスから構成されており、
圧力センサチップ１１を機械的に保護する為のケースを
兼用した例を示した。前記圧力センサチップ１１の固着
された台座１２が基板１３にシリコーンゴム等の接着剤
を使って固着された後、圧力センサチップ１１の入出力
端子Ａ、ＢＳＤ及びオフセット調整端子ＣＩ、Ｃ２、Ｃ
３はすべてワイヤーボンドにより、基板１３に形成され
た回路パターンと電気的に接続される。Reference numeral 13 denotes a substrate for mounting the pressure sensor chip 11, and in this embodiment, it is made of ceramics.
An example is shown in which the case also serves as a case for mechanically protecting the pressure sensor chip 11. After the pedestal 12 to which the pressure sensor chip 11 is fixed is fixed to the substrate 13 using an adhesive such as silicone rubber, the input/output terminals A, BSD, and offset adjustment terminals CI, C2, and C of the pressure sensor chip 11 are fixed.
3 are electrically connected to the circuit pattern formed on the substrate 13 by wire bonding.
１３ａ、１３ｂ、１３ｃはワイヤーボンドによって前記
圧力センサチップ１１のオフセット電圧の調整端子Ｃ１
、Ｃ２、Ｃ３の出力と圧力センサユニット２０の（−）
の電源端子Ｍとを接続する為の基板１３に設けられたパ
ターンであって、圧力センサチップ１１のオフセット電
圧が最小となるように最終行程でワイヤーボンドにより
電気的に接続される。13a, 13b, and 13c are terminals C1 for adjusting the offset voltage of the pressure sensor chip 11 by wire bonding.
, C2, C3 output and pressure sensor unit 20 (-)
This is a pattern provided on the substrate 13 for connecting the pressure sensor chip 11 to the power supply terminal M, and is electrically connected by wire bonding in the final process so that the offset voltage of the pressure sensor chip 11 is minimized.
１５は硬化後ゲルの状態となるボッティング樹脂で、圧
力センサチップ１１上で硬化されてゲル状となり、圧力
センサチップ１１の電気的、機械的保護を行なうと同時
に圧力媒体としての働きをする。ボッティング樹脂１５
は、圧力センサチップ１１と基板１３とがワイヤーボン
ドによって電気的に接続された後、基板１３内部に充填
され、雰囲気を真空として脱泡される。Reference numeral 15 denotes a botting resin that becomes a gel after being cured, which is cured on the pressure sensor chip 11 to become a gel, and serves to electrically and mechanically protect the pressure sensor chip 11 and at the same time serves as a pressure medium. Botting resin 15
After the pressure sensor chip 11 and the substrate 13 are electrically connected by wire bonding, the inside of the substrate 13 is filled, and the atmosphere is evacuated to remove bubbles.
１４は硬化後ゴムの状態となるボッティング樹脂で、ゲ
ル状のボッティング樹脂１５の上で硬化されてゴム状と
なり、ゲル状のボッティング樹脂１５の機械的保護と、
ダイヤフラム型半導体圧力センサチップ１１の機械的保
護を行なうと同時に、圧力媒体としての働きもしている
。ボッティング樹脂１４も、ボッティング樹脂１５が基
板１３内部に充填され、真空中で脱泡し、硬化された後
で基板１３内部に充填され、やはり真空中で脱泡し、硬
化させている。ボッティング樹脂１４が硬化した後、ボ
ッティング樹脂１４側から圧力が印加され、圧力センサ
の基本特性である感度、オフセット、及びインピーダン
スが測定される。 １６は感度及びインピーダンス
の測定結果に基づき選択された抵抗であって、圧力セン
サユニット２０の（＋）の電源端子Ｐと電源端子ＶＤＤ
の間に半田実装され、圧力センサチップ１工の入力電流
の制限を行ない、感度及びインピーダンスのバラツキを
吸収する役目をしている。又、オフセットの測定結果に
基づき基板１３に形成されたパターン１３ａ、１３ｂ、
１３ｃは圧力センサユニット２０の（−）の電源端子Ｍ
とワイヤーボンドによって最終行程で電気的に接続され
る。Reference numeral 14 denotes a botting resin that becomes a rubber state after curing, which is cured on a gel-like botting resin 15 to become rubber-like and mechanically protects the gel-like botting resin 15;
It mechanically protects the diaphragm type semiconductor pressure sensor chip 11 and at the same time functions as a pressure medium. The botting resin 14 is also filled with the botting resin 15 inside the substrate 13, degassed in a vacuum, and cured, and then filled into the inside of the substrate 13, which is also degassed and hardened in a vacuum. After the botting resin 14 is cured, pressure is applied from the botting resin 14 side, and the basic characteristics of the pressure sensor, such as sensitivity, offset, and impedance, are measured. 16 is a resistor selected based on the measurement results of sensitivity and impedance, and is connected to the (+) power supply terminal P and power supply terminal VDD of the pressure sensor unit 20.
It serves to limit the input current of the pressure sensor chip and absorb variations in sensitivity and impedance. Also, patterns 13a, 13b, formed on the substrate 13 based on the offset measurement results.
13c is the (-) power terminal M of the pressure sensor unit 20
and are electrically connected in the final process by wire bonding.
ｌ７はコーティング樹脂でワイヤー及び、抵抗を機械的
、電気的に保護する。こうして圧力センサユニット２０
が形成されている。17 mechanically and electrically protects the wire and resistor with coating resin. In this way, the pressure sensor unit 20
is formed.
［発明の効果］
以上の説明で明らかなように、本発明によれば圧力セン
サチップの入出力端子及びオフセット調整端子をすべて
ケース外部の基板上に引き出した後、オフセット調整端
子と圧力センサユニットの電源端子を基板上で半田付け
あるいはワイヤーボンド等により自由に電気的接続を行
なうことができるから、圧力センサチップと台座の接合
歪みや台座と基板との接合歪みといった様な接合歪みに
よるオフセット電圧の変動を考慮したオフセット電圧調
整が可能となり、圧力センサユニット状態で圧力センサ
の特性を測定すれば良いから、簡単な装置さえあればオ
フセット電圧の調整ができることになる。[Effects of the Invention] As is clear from the above explanation, according to the present invention, after all the input/output terminals and offset adjustment terminals of the pressure sensor chip are drawn out onto the board outside the case, the offset adjustment terminals and the pressure sensor unit are connected. Since the power terminal can be electrically connected freely on the board by soldering or wire bonding, there is no offset voltage due to bonding distortion such as bonding distortion between the pressure sensor chip and the pedestal, or bonding distortion between the pedestal and the substrate. It is possible to adjust the offset voltage in consideration of fluctuations, and since it is sufficient to measure the characteristics of the pressure sensor in the state of the pressure sensor unit, the offset voltage can be adjusted with a simple device.
さらに圧力センサチップの入力端子を制限する抵抗を前
記基板上に設けることにより圧力センサユニットの感度
及びインピーダンスのバラツキも吸収できるから、圧力
センサユニットの駆動回路に大きな負担がかかることも
ない。Furthermore, by providing a resistor on the substrate to limit the input terminal of the pressure sensor chip, variations in sensitivity and impedance of the pressure sensor unit can be absorbed, so that no large burden is placed on the drive circuit of the pressure sensor unit.
以上のように、本発明によれば、オフセット電圧が小さ
く温度特性の良い、しかも感度、インピーダンスのバラ
ツキの少ない圧力センサユニットを提供することができ
るという効果を持っている。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a pressure sensor unit that has a small offset voltage, good temperature characteristics, and less variation in sensitivity and impedance.
第１図は本発明の一実施例を示す圧力センサユニットの
断面図、第２図は第１図の圧力センサユニットの上面図
、第３図は第１図の圧力センサユ回路図、第５図は本発
明の他の実施例を示す圧力センサユニットの断面図、第
６図は第５図の圧力センサユニットの上面図、第７図は
第５図の圧力センサユニットの下面図、第８図は従来の
圧力センサユニットのの断面図である。
ｌ、１１・・・・・・圧力センサチップ３．１３・・・
・・・基板
３ａ、 ３ｂ、 ３ｃ、 １３ａ、 １３ｂ、
１３ｃ ・・・・・・オフセット電圧の調整端子
のパターン１Ｏ１２０・・・・・・圧力センサユニット
６．１６・・・・・・抵抗
第 １ 図
第 ２ コ
ｂ ］丘７Ｊ【〕ワ子ッフ。
第 ３ ロ
；ｉ５ −！ 図
第６図
第５図
１’／ ］ＺＴｏａ孔 ２−圧力乙アユニット第
７図
；π ８ 図FIG. 1 is a sectional view of a pressure sensor unit showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a top view of the pressure sensor unit of FIG. 1, FIG. 3 is a circuit diagram of the pressure sensor unit of FIG. 1, and FIG. 6 is a top view of the pressure sensor unit shown in FIG. 5, FIG. 7 is a bottom view of the pressure sensor unit shown in FIG. 5, and FIG. 8 is a sectional view of a pressure sensor unit showing another embodiment of the present invention. is a sectional view of a conventional pressure sensor unit. l, 11... Pressure sensor chip 3.13...
...substrates 3a, 3b, 3c, 13a, 13b,
13c...Offset voltage adjustment terminal pattern 1O120...Pressure sensor unit 6.16...Resistor No. 1 Fig. 2 Cob] Hill 7J [] Wakofu . 3rd b; i5 -! Figure 6 Figure 5 Figure 1'/ ]ZToa hole 2-Pressure Otoa unit Figure 7; π 8 Figure
Claims (2)
効果を利用したゲージ抵抗を設け、ダイヤフラム面外に
オフセット電圧調整用の拡散抵抗を設けたダイヤフラム
型半導体圧力センサチップと、該圧力センサチップを実
装するための基板と、圧力センサチップを機械的に保護
する為のケースとを有する圧力センサユニットにおいて
、該圧力センサチップの入出力端子及びオフセット調整
端子をすべてケース外部の基板上に引き出すと共に、基
板上で各端子を選択的に電気的接続することによりオフ
セット電圧調整を可能としたことを特徴とする圧力セン
サユニット(1) Mounting a diaphragm type semiconductor pressure sensor chip with a gauge resistor using the piezoresistance effect of a semiconductor diffused resistor on the diaphragm surface and a diffused resistor for offset voltage adjustment outside the diaphragm surface, and the pressure sensor chip. In a pressure sensor unit that has a board to protect the pressure sensor chip and a case to mechanically protect the pressure sensor chip, all input/output terminals and offset adjustment terminals of the pressure sensor chip are pulled out onto the board outside the case, and the board A pressure sensor unit characterized in that offset voltage adjustment is possible by selectively electrically connecting each terminal at the top.
記基板上に設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の圧力センサユニット(2) Claim 1, characterized in that a resistor is provided on the substrate to limit the input current of the pressure sensor chip.
Pressure sensor unit described in section
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63072192A JP2695642B2 (en) | 1988-03-26 | 1988-03-26 | Pressure sensor unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63072192A JP2695642B2 (en) | 1988-03-26 | 1988-03-26 | Pressure sensor unit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01244325A true JPH01244325A (en) | 1989-09-28 |
| JP2695642B2 JP2695642B2 (en) | 1998-01-14 |
Family
ID=13482105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63072192A Expired - Lifetime JP2695642B2 (en) | 1988-03-26 | 1988-03-26 | Pressure sensor unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2695642B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014006254A (en) * | 2012-06-25 | 2014-01-16 | Robert Bosch Gmbh | Pressure detection module, and pressure sensor device including pressure detection module |
| WO2017077954A1 (en) * | 2015-11-04 | 2017-05-11 | 株式会社フジクラ | Differential pressure detection element |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5588269U (en) * | 1978-12-13 | 1980-06-18 | ||
| JPS6219760U (en) * | 1985-07-20 | 1987-02-05 | ||
| JPS62200237A (en) * | 1986-02-28 | 1987-09-03 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | Semiconductor pressure sensor |
-
1988
- 1988-03-26 JP JP63072192A patent/JP2695642B2/en not_active Expired - Lifetime
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| WO2017077954A1 (en) * | 2015-11-04 | 2017-05-11 | 株式会社フジクラ | Differential pressure detection element |
| JP2017090096A (en) * | 2015-11-04 | 2017-05-25 | 株式会社フジクラ | Differential pressure detection element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2695642B2 (en) | 1998-01-14 |
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