JPH04332419A - 半導体圧力センサ - Google Patents
半導体圧力センサInfo
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- JPH04332419A JPH04332419A JP10229091A JP10229091A JPH04332419A JP H04332419 A JPH04332419 A JP H04332419A JP 10229091 A JP10229091 A JP 10229091A JP 10229091 A JP10229091 A JP 10229091A JP H04332419 A JPH04332419 A JP H04332419A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 61
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 18
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 9
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
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- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体圧力センサに関し
、特に温度補償及び圧力感度校正などの機能を有する半
導体圧力センサに関する。
、特に温度補償及び圧力感度校正などの機能を有する半
導体圧力センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の半導体圧力センサは温度
補償及び圧力感度校正などの回路を形成した絶縁基板上
にセンサチップをマウントしている。
補償及び圧力感度校正などの回路を形成した絶縁基板上
にセンサチップをマウントしている。
【０００３】図３はかかる従来の一例を示す半導体圧力
センサの断面図である。図３に示すように、従来の半導
体圧力センサは、温度補償及び圧力感度校正などの回路
を上面に形成し圧力導入穴１４を形成した絶縁基板２Ａ
と、この絶縁基板２Ａ上に且つ圧力導入孔１４を含む位
置にマウント剤１３を介して搭載されるセンサチップ１
とを有し、センサチップ１上のパッドと前述した補償・
校正用回路とをＡｕ等のボンディングワイヤ５Ａにより
接続している。これにより、センサチップ１はマウント
剤１３により気密接着される。しかも、絶縁基板２Ａは
外部との入出力のために必要な端子１１を植設するとと
もに、この絶縁基板２Ａの上面には、大気開放穴１８を
形成したチップカバー１７を接着剤１６により接合され
ている。一方、この絶縁基板２Ａの下面には、圧力導入
用ポート１０を形成したポートカバー９Ａを接着剤１５
により気密接合している。
センサの断面図である。図３に示すように、従来の半導
体圧力センサは、温度補償及び圧力感度校正などの回路
を上面に形成し圧力導入穴１４を形成した絶縁基板２Ａ
と、この絶縁基板２Ａ上に且つ圧力導入孔１４を含む位
置にマウント剤１３を介して搭載されるセンサチップ１
とを有し、センサチップ１上のパッドと前述した補償・
校正用回路とをＡｕ等のボンディングワイヤ５Ａにより
接続している。これにより、センサチップ１はマウント
剤１３により気密接着される。しかも、絶縁基板２Ａは
外部との入出力のために必要な端子１１を植設するとと
もに、この絶縁基板２Ａの上面には、大気開放穴１８を
形成したチップカバー１７を接着剤１６により接合され
ている。一方、この絶縁基板２Ａの下面には、圧力導入
用ポート１０を形成したポートカバー９Ａを接着剤１５
により気密接合している。
【０００４】かかる半導体圧力センサは、圧力導入用ポ
ート１０からの大気をセンサ下面のダイヤフラムで受け
ることにより測定し、その結果を絶縁基板２Ａの補償・
校正回路で調整してから端子１１を介して外部に取り出
す。
ート１０からの大気をセンサ下面のダイヤフラムで受け
ることにより測定し、その結果を絶縁基板２Ａの補償・
校正回路で調整してから端子１１を介して外部に取り出
す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体
圧力センサは、絶縁基板にセンサチップを直接マウント
する構造となっている。従って、ワイヤーボンディング
高さは、センサチップ側の方がセンサチップの厚さ分高
くなり、ワイヤーボンディングの距離が長くなるという
欠点及びセンサ自体を小型化できないという欠点がある
。その上、絶縁基板とセンサチップとの熱膨張差によっ
てセンサチップに熱歪を生じるという欠点がある。
圧力センサは、絶縁基板にセンサチップを直接マウント
する構造となっている。従って、ワイヤーボンディング
高さは、センサチップ側の方がセンサチップの厚さ分高
くなり、ワイヤーボンディングの距離が長くなるという
欠点及びセンサ自体を小型化できないという欠点がある
。その上、絶縁基板とセンサチップとの熱膨張差によっ
てセンサチップに熱歪を生じるという欠点がある。
【０００６】本発明の目的は、かかるワイヤーボンディ
ングの距離を短縮しセンサを小型化すると共に、センサ
チップと絶縁基板との熱膨張差によって生じる熱歪を低
減することの出来る半導体圧力センサを提供ことにある
。
ングの距離を短縮しセンサを小型化すると共に、センサ
チップと絶縁基板との熱膨張差によって生じる熱歪を低
減することの出来る半導体圧力センサを提供ことにある
。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体圧力セン
サは、センサチップと、前記センサチップにボンディン
グワイヤで接続される温度補償及び圧力感度校正などの
回路を上面に設け且つ前記センサチップよりも大きな貫
通領域を形成した絶縁基板と、前記貫通領域を覆うよう
に前記貫通領域に対応した前記絶縁基板の下面に接合さ
れ且つ前記センサチップを静電接着によりマウントする
支持基板と、圧力導入ポートを設け前記絶縁基板の上面
に接着されるポートカバーとを有して構成されている。
サは、センサチップと、前記センサチップにボンディン
グワイヤで接続される温度補償及び圧力感度校正などの
回路を上面に設け且つ前記センサチップよりも大きな貫
通領域を形成した絶縁基板と、前記貫通領域を覆うよう
に前記貫通領域に対応した前記絶縁基板の下面に接合さ
れ且つ前記センサチップを静電接着によりマウントする
支持基板と、圧力導入ポートを設け前記絶縁基板の上面
に接着されるポートカバーとを有して構成されている。
【０００８】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【０００９】図１は本発明の第１の実施例を示すゲージ
圧型半導体圧力センサの断面図である。図１に示すよう
に、本実施例はセンサチップ１と、このセンサチップ１
を配置するためにセンサチップ１よりも大きな貫通領域
４を形成し且つ上面に温度補償及び圧力感度校正などの
回路を形成した絶縁基板２とを有し、センサチップ１及
び絶縁基板２の同一平面にあるパッド間をボンディング
ワイヤ５で接続する。このままでは、センサチップ１が
宙に浮くので、これを支えるために、大気開放孔６を形
成した支持基板３を接着剤７で絶縁基板２の下面に接合
する。また、絶縁基板２の上面には圧力導入ポート１０
を形成したポートカバー９を接着剤８で接合する。尚、
１１は従来例と同様の端子である。この支持基板３は貫
通領域４を覆う形状を有し且つ貫通領域４に対応した位
置にセンサチップ１を静電接着によりマウントする。
圧型半導体圧力センサの断面図である。図１に示すよう
に、本実施例はセンサチップ１と、このセンサチップ１
を配置するためにセンサチップ１よりも大きな貫通領域
４を形成し且つ上面に温度補償及び圧力感度校正などの
回路を形成した絶縁基板２とを有し、センサチップ１及
び絶縁基板２の同一平面にあるパッド間をボンディング
ワイヤ５で接続する。このままでは、センサチップ１が
宙に浮くので、これを支えるために、大気開放孔６を形
成した支持基板３を接着剤７で絶縁基板２の下面に接合
する。また、絶縁基板２の上面には圧力導入ポート１０
を形成したポートカバー９を接着剤８で接合する。尚、
１１は従来例と同様の端子である。この支持基板３は貫
通領域４を覆う形状を有し且つ貫通領域４に対応した位
置にセンサチップ１を静電接着によりマウントする。
【００１０】すなわち、温度補償及び圧力感度校正など
の回路を上面に形成しセンサチップ１よりも大きな貫通
領域４を有する絶縁基板２の下面には、貫通領域４を覆
い且つ大気開放孔６を形成すると共にシリコンと静電接
着が可能な部材、例えばシリコンと熱膨張率が等価のパ
イレックスガラス製部材で貫通領域４と対応した位置に
センサチップ１を静電接着によりマウントした支持基板
３を接着剤７により気密接合する。すれらセンサチップ
１と絶縁基板２の回路とは、Ａｕ線等のボンディングワ
イヤ５により接続され、また絶縁基板２には外部との入
出力接続のために必要な端子１１が接続されている。更
に、絶縁基板２の上面には、圧力導入ポート１０を形成
したポートカバー９が接着剤８により気密接合される。
の回路を上面に形成しセンサチップ１よりも大きな貫通
領域４を有する絶縁基板２の下面には、貫通領域４を覆
い且つ大気開放孔６を形成すると共にシリコンと静電接
着が可能な部材、例えばシリコンと熱膨張率が等価のパ
イレックスガラス製部材で貫通領域４と対応した位置に
センサチップ１を静電接着によりマウントした支持基板
３を接着剤７により気密接合する。すれらセンサチップ
１と絶縁基板２の回路とは、Ａｕ線等のボンディングワ
イヤ５により接続され、また絶縁基板２には外部との入
出力接続のために必要な端子１１が接続されている。更
に、絶縁基板２の上面には、圧力導入ポート１０を形成
したポートカバー９が接着剤８により気密接合される。
【００１１】かかる構成の半導体圧力センサとすること
により、絶縁基板２の厚さとセンサチップ１の厚さを調
節できるので、高低差を無くすことができボンディング
ワイヤ５の距離を短縮できる。一般寸法からいえば、１
ｓｔボンドから２ｎｄボンドまでの距離は、センサチッ
プ１の厚さの約３．５倍必要とされている。例えば、０
．４５ｍｍ厚のセンサチップ１を絶縁基板１上に直接マ
ウントした場合は、１ｓｔボンドから２ｎｄボンドまで
の距離が１．５７５ｍｍ必要となるのに対して、本実施
例では、センサチップ１のマウント性を考慮して絶縁基
板２よりも０．１ｍｍセンサチップ１の方を高くしても
、１ｓｔボンドから２ｎｄボンドまでの距離は０．３５
ｍｍで十分となり、一辺で１．２２５ｍｍの短縮となる
。すなわち、４ｍｍ角のセンサチップ１の４辺からボン
ディングワイヤ５を取り出した場合、温度補償及び圧力
感度校正などの回路を除いて必要となる絶縁基板２の面
積は、従来例の約５１．１２ｍｍ２ に対し、本実施例
では、約２２．０９ｍｍ２ となり、絶縁基板２を小さ
くすることになり、センサ自体も小型化できる。
により、絶縁基板２の厚さとセンサチップ１の厚さを調
節できるので、高低差を無くすことができボンディング
ワイヤ５の距離を短縮できる。一般寸法からいえば、１
ｓｔボンドから２ｎｄボンドまでの距離は、センサチッ
プ１の厚さの約３．５倍必要とされている。例えば、０
．４５ｍｍ厚のセンサチップ１を絶縁基板１上に直接マ
ウントした場合は、１ｓｔボンドから２ｎｄボンドまで
の距離が１．５７５ｍｍ必要となるのに対して、本実施
例では、センサチップ１のマウント性を考慮して絶縁基
板２よりも０．１ｍｍセンサチップ１の方を高くしても
、１ｓｔボンドから２ｎｄボンドまでの距離は０．３５
ｍｍで十分となり、一辺で１．２２５ｍｍの短縮となる
。すなわち、４ｍｍ角のセンサチップ１の４辺からボン
ディングワイヤ５を取り出した場合、温度補償及び圧力
感度校正などの回路を除いて必要となる絶縁基板２の面
積は、従来例の約５１．１２ｍｍ２ に対し、本実施例
では、約２２．０９ｍｍ２ となり、絶縁基板２を小さ
くすることになり、センサ自体も小型化できる。
【００１２】また、本実施例では、センサチップ１がマ
ウントされる支持基板３の材質を選択することが可能に
なるので、熱膨張差によって生じる熱歪を低減すること
ができる。例えば、一度に温度補償及び圧力感度校正な
どの回路に用いられるアルミナを主成分とする絶縁基板
２は、熱膨張係数が約７×１０−８であるのに対して、
センサチップ１に用いられるシリコンのそれは約３．５
×１０−８である。そこで、支持基板３に例えば加工ガ
ラスを用いると、熱膨張係数が３．２５×１０−８であ
るので、絶縁基板２にマウントするよりもセンサチップ
１とマウントされる部分の熱膨張差によって生じる熱歪
を低減することができる。
ウントされる支持基板３の材質を選択することが可能に
なるので、熱膨張差によって生じる熱歪を低減すること
ができる。例えば、一度に温度補償及び圧力感度校正な
どの回路に用いられるアルミナを主成分とする絶縁基板
２は、熱膨張係数が約７×１０−８であるのに対して、
センサチップ１に用いられるシリコンのそれは約３．５
×１０−８である。そこで、支持基板３に例えば加工ガ
ラスを用いると、熱膨張係数が３．２５×１０−８であ
るので、絶縁基板２にマウントするよりもセンサチップ
１とマウントされる部分の熱膨張差によって生じる熱歪
を低減することができる。
【００１３】図２は本発明の第２の実施例を示す絶対圧
型半導体圧力センサ断面図である。図２に示すように、
本実施例は前述した第１の実施例と同様に温度補償及び
圧力感度校正などの回路及びセンサチップ１よりも大き
な貫通領域４を形成した絶縁基板２の下面に、貫通領域
４を覆う形状を有し且つ貫通領域４に対応した位置にセ
ンサチップ１を静電接着によりマウントした支持基板３
を接合して構成される。すなわち、温度補償及び圧力感
度校正などの回路及びセンサチップ１よりも大きな貫通
領域４を有する絶縁基板２の下面には貫通領域４を覆い
シリコンと静電接着が可能な部材、例えばシリコンと熱
膨張率が等価のパイレックスガラス製で貫通領域４と対
応した位置にセンサチップ１を真空中での静電接着によ
りセンサチップ１の裏面側を真空状態でマウントした支
持基板３を接着剤７により気密接合している。これらセ
ンサチップ１と絶縁基板２の回路とは、Ａｕ線等のボン
ディングワイヤ５により接続されている。また、絶縁基
板２には外部との入出力接続のために必要な端子１１も
植設される。更に、絶縁基板２の上面には、圧力導入ポ
ート１０を形成したポートカバー９が接着剤８にたり気
密接合される。かかる構成の絶対圧力型半導体圧力セン
サにおいても、前述した第１の実施例と同様にボンディ
ングワイヤ５の短縮とセンサ自体の小型化が実施例され
、熱膨張差にたる熱歪の発生も防止することができる。
型半導体圧力センサ断面図である。図２に示すように、
本実施例は前述した第１の実施例と同様に温度補償及び
圧力感度校正などの回路及びセンサチップ１よりも大き
な貫通領域４を形成した絶縁基板２の下面に、貫通領域
４を覆う形状を有し且つ貫通領域４に対応した位置にセ
ンサチップ１を静電接着によりマウントした支持基板３
を接合して構成される。すなわち、温度補償及び圧力感
度校正などの回路及びセンサチップ１よりも大きな貫通
領域４を有する絶縁基板２の下面には貫通領域４を覆い
シリコンと静電接着が可能な部材、例えばシリコンと熱
膨張率が等価のパイレックスガラス製で貫通領域４と対
応した位置にセンサチップ１を真空中での静電接着によ
りセンサチップ１の裏面側を真空状態でマウントした支
持基板３を接着剤７により気密接合している。これらセ
ンサチップ１と絶縁基板２の回路とは、Ａｕ線等のボン
ディングワイヤ５により接続されている。また、絶縁基
板２には外部との入出力接続のために必要な端子１１も
植設される。更に、絶縁基板２の上面には、圧力導入ポ
ート１０を形成したポートカバー９が接着剤８にたり気
密接合される。かかる構成の絶対圧力型半導体圧力セン
サにおいても、前述した第１の実施例と同様にボンディ
ングワイヤ５の短縮とセンサ自体の小型化が実施例され
、熱膨張差にたる熱歪の発生も防止することができる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体圧
力センサは、温度補償及び圧力感度校正などの回路及び
センサチップよりも大きな貫通領域を形成した絶縁基板
の下面に、前記貫通領域を覆う形状を有し且つ前記貫通
領域に対応した位置にセンサチップを静電接着によりマ
ウントした支持基板を接合することにより、絶縁基板の
厚さとセンサチップの厚さを調節できるので、ボンディ
ングワイヤの距離を短縮できるという効果がある。
力センサは、温度補償及び圧力感度校正などの回路及び
センサチップよりも大きな貫通領域を形成した絶縁基板
の下面に、前記貫通領域を覆う形状を有し且つ前記貫通
領域に対応した位置にセンサチップを静電接着によりマ
ウントした支持基板を接合することにより、絶縁基板の
厚さとセンサチップの厚さを調節できるので、ボンディ
ングワイヤの距離を短縮できるという効果がある。
【００１５】また、本発明は絶縁基板を小さくできるの
で、センサ自体も小型化できるという効果がある。更に
、本発明はセンサチップをマウントする支持基板の材質
を選択することが可能になるので、熱膨張差によって生
じる熱歪を低減することができるという効果もある。
で、センサ自体も小型化できるという効果がある。更に
、本発明はセンサチップをマウントする支持基板の材質
を選択することが可能になるので、熱膨張差によって生
じる熱歪を低減することができるという効果もある。
【図１】本発明の第１の実施例を示すゲージ圧型半導体
圧力センサ断面図である。
圧力センサ断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す絶対圧型半導体圧
力センサの断面図である。
力センサの断面図である。
【図３】従来の一例を示す半導体圧力センサの断面図で
ある。
ある。
１ センサチップ
２ 絶縁基板
３ 支持基板
４ 貫通領域
５ ボンディングワイヤ
６ 大気開放孔
７，８ 接着剤
９ ポートカバー
１０ 圧力導入ポート
１１ 端子
１２ 真空領域
Claims (3)
- 【請求項１】 センサチップと、前記センサチップに
ボンディングワイヤで接続される温度補償及び圧力感度
校正などの回路を上面に設け且つ前記センサチップより
も大きな貫通領域を形成した絶縁基板と、前記貫通領域
を覆うように前記貫通領域に対応した前記絶縁基板の下
面に接合され且つ前記センサチップを静電接着によりマ
ウントする支持基板と、圧力導入ポートを設け前記絶縁
基板の上面に接着されるポートカバーとを有することを
特徴とする半導体圧力センサ - 【請求項２】 前記支持基板は前記センサチップの位
置する個所に大気開放穴を形成することを特徴とする請
求項１記載の半導体圧力センサ。 - 【請求項３】 前記支持基板は静電接着によりマウン
トされた前記センサチップとの間に真空領域を形成して
いることを特徴とする請求項１記載の半導体圧力センサ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10229091A JPH04332419A (ja) | 1991-05-08 | 1991-05-08 | 半導体圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10229091A JPH04332419A (ja) | 1991-05-08 | 1991-05-08 | 半導体圧力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04332419A true JPH04332419A (ja) | 1992-11-19 |
Family
ID=14323484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10229091A Pending JPH04332419A (ja) | 1991-05-08 | 1991-05-08 | 半導体圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04332419A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013130453A (ja) * | 2011-12-21 | 2013-07-04 | Yokogawa Electric Corp | 半導体圧力センサ |
-
1991
- 1991-05-08 JP JP10229091A patent/JPH04332419A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013130453A (ja) * | 2011-12-21 | 2013-07-04 | Yokogawa Electric Corp | 半導体圧力センサ |
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