JPH06186104A - 半導体圧力センサ - Google Patents
半導体圧力センサInfo
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Abstract
子の取付け姿勢,位置決めを適正化して品質の向上を図
るよううにした圧力センサの組立構造を提供する。 【構成】樹脂ケース3と、該ケースの上面に被着した蓋
6と、樹脂ケースに一体モールドしたリード端子列4
と、ケース内の底部側凹所3aに収容して固定したガラ
ス台座2と、該台座上に装着した半導体圧力センサ素子
1と、該圧力センサ素子と前記リード端子列との間を接
続したボンディングワイヤ5を主要部として組立構成し
た半導体圧力センサにおいて、樹脂ケースの凹所内の底
面にガラス台座を担持する突起部3bを形成し、該突起
部を基準レベルに凹所内に接着剤8(硬化後の状態でゴ
ム弾性を有する自己接着性シリコーン接着剤)を充填し
てガラス台座を定位置に接着,固定する。
Description
途に適用される半導体圧力センサ、特にその組立構造に
関する。
コンチップのダイアフラム部に歪ゲージ抵抗を拡散形成
し、さらにその周辺に演算増幅器,および出力,温度特
性の調整用抵抗などを配置させたワンチップ集積形の半
導体圧力センサ素子を用いて構成したものが開発,製品
化されている。
を測定する表面加圧形圧力センサの例)の従来における
組立構造を示すものである。図において、1は半導体圧
力センサ素子、1aは真空圧に保持されたダイアフラム
室、2は圧力センサ素子1を搭載して接合したガラス台
座(熱膨張係数がシリコンに近いパイレックスガラスで
作られている)、3はモールド成形品として作られた皿
形の樹脂ケース、4は樹脂ケース3と一体モールドして
ケース側方に引出して配列したリード端子、5はリード
端子5と半導体圧力センサ素子1のチップ上面に並ぶ各
電極(ボンディングパッド)との間を接続したボンディ
ングワイヤ、6は樹脂ケース1の上面に被着した蓋、7
は半導体圧力センサ素子1,ボンディングワイヤ5など
の表面を封止して腐蝕などから保護するシリコーンゲル
である。
中央部分には凹所3aが形成されており、この凹所内に
圧力センサ素子1とガラス台座2との組立体が収容さ
れ、ガラス台座2の底面と樹脂ケース3との間が凹所3
aに充填した接着剤(エポキシ樹脂系)8にて接着,固
定されている。また、樹脂ケース3と蓋5との間は、接
合端面に接着剤(エポキシ樹脂系)9を塗布して両者間
が接合されており、かつ蓋6には大気圧の導圧孔6aが
開口している。さらに、ボンディングワイヤ5は太さが
約50μm程度のアルミ細線であり、通常は超音波ボン
ディング法により圧力センサ素子1のチップに並ぶ各電
極と、この電極に対応するリード端子3のインナーリー
ド部との間に跨がって接続されている。
よび回路調整法(ファンクショントリミングなど)につ
いては、よく知られているところであり、ここでは説明
を省く。
来の組立構造では、半導体圧力センサの組立,回路調
整,実使用時の取扱面などで次記のような問題点があ
る。 (1)図10の構成では、樹脂ケース3に形成した凹部
3aの底面はフラットであり、ここにガラス台座2を固
定する際には、まず凹所3aに適当量の接着剤8を滴下
充填した後、接着剤8の上に圧力センサ素子1と組合わ
せたガラス台座2を載せて上方から適当な押圧力を加
え、接着剤8を硬化させて所定位置に固定するようにし
ている。
剤8の充填量,押圧力が適正に管理されないと、余剰の
接着剤が凹所8から溢れ出て充電部に付着したり、ガラ
ス台座2の底面と凹所3aとの間に介在する接着剤8の
層厚が薄すぎて接合不良になったりするほか、ガラス台
座2が所定位置から水平方向にずれ動いたり,取付け姿
勢が凹所3aのフラット面に対して傾いたりすることが
ある。しかも、このような取付け位置のずれ,姿勢の傾
きが生じると、後の回路調整工程でフアンクショントリ
ミング(レーザトリミング)を行う際の作業に支障を来
す。
み込んだリード端子4は、該ケースの周壁貫通部でのみ
固定されており、ケース内方に突出したインナーリード
部は単に樹脂ケース3の底面上に担持されているにすぎ
ない。このために、圧力センサ素子1とリード端子4と
の間で超音波ボンディング法によりワイヤボンディング
を行うと、リード端子4がボンディングウエッジから加
わる超音波振動に共振する現象が生じてワイヤが適正に
ボンディングされなくなる問題が発生する。なお、この
ような共振現象は、インナーリード部のケース周壁から
の突出し長さ,超音波の振幅,周波数,およびボンディ
ングツールの押圧力などが相互に作用して発生する。
は、ケースまたは蓋のいずれかの端面に接着剤9を塗布
した上でケース上に蓋を被せ、両者間に押圧力を加えな
がら接着剤を硬化させるようにしている。しかして、接
着剤9の塗布量,押圧力の管理が適正でないと、余剰の
接着剤9が樹脂ケース3の内外周面にはみ出して、ケー
ス内に注入したシリコンゲルと混触したり、ボンディン
グワイヤ5に付着したりするほか、ケース外周面側には
み出して外観を損なうといった不具合を引き起こす。
に形成したボンディングパッド(電源電圧印加用の電極
Vcc, 出力電圧引出し用の電極Vo,接地用の電極GND な
ど)の配列順序は決まっているのに対して、樹脂ケース
3から引出した外部導出用のリード端子4の配列順序は
ユーザ側の仕様によって様々に変わる。このために、図
10のように圧力センサ素子の各電極(ボンディングパ
ッド)と1対1に向かい合う配列でリード端子4を樹脂
ケース1から引出した構成では、圧力センサ素子1の電
極配列順序とユーザが指定したリード端子の配列順序と
が異なる場合には、当然のことながら素子の電極とリー
ド端子との間をワイヤボンディングする際にボンディン
グワイヤ同士がループ途中で交差し合うようになる。し
かも、ワイヤループが交差する箇所では、一方のワイヤ
の上を他方のワイヤが跨ぐように個々のワイヤループ高
さを変えなければならいためボンディングツールの移動
制御が厄介であるほか、ワイヤ垂れなどが生じた場合に
異極ワイヤの間で接触事故が生じるおそれがある。
て、DIL(デュアル・イン・ラインタイプ)とSIL
(シングル・イン・ラインタイプ)とがあるが、従来の
構成では双方のタイプの間に互換性がなく、その対応策
が要望されている。 (6)図10の構成で、半導体圧力センサ素子1,ボン
ディングワイヤ5の表面をシリコーンゲルで封止する場
合に、従来では樹脂ケース3の内方にシリコーンゲルを
一杯に注入した後、ケース内に上方から吸引ノズルを挿
入して余分なゲルを吸い取るようにしているが、この吸
出し作業を行う際に吸引ノズルが素子のチップ,ワイヤ
などに当たってチップの傷付き,ワイヤ切断などのトラ
ブルがしばしば発生することから、その対応策が望まれ
ている。
であり、その目的は前記の各課題を解決して品質,信頼
性の向上が図れるようにした半導体圧力センサ、特にそ
の組立構造を提供することにある。
に、本発明は皿形の樹脂ケースと、該ケースの上面に被
着した蓋と、樹脂ケースに一体モールドしてケース側方
に引出したリード端子列と、ケース内の底部側に形成し
た凹所に収容して固定したガラス台座と、該台座上に装
着したワンチップ形の半導体圧力センサ素子と、該圧力
センサ素子の各電極と前記リード端子列との間を接続し
たボンディングワイヤとを主要部として組立てた半導体
圧力センサを対象に次記のように構成するものとする。
ラス台座を担持する突起部を形成し、該突起部を基準レ
ベルに凹所内に接着剤を充填してガラス台座を接着,固
定する。 (2)少なくともワイヤとのボンディング面を除いて、
リード端子のインナーリード部の周縁を樹脂ケースの樹
脂層内に埋没させて一体モールドする。
面に対し、ケース側の端面には周方向に沿ったリブ状突
起を設け、かつ蓋側にはリブ状突起より内周側の端面に
密着し合う突当段部,およびリブ状突起に対向して蓋側
の端面に接着剤溜りとなる周溝を設け、前記リブ状突起
よりも外周側の面域に接着剤を塗布して樹脂ケースと蓋
との間を接合する。
ード端子については、そのインナーリード部の内端を直
角方向に延長して圧力センサ素子のチップの側縁と平行
な延長部を形成する。 (5)圧力センサ素子を中央に挟んでその左右両側にリ
ード端子を配列し、かつその一方の側のリード端子列を
半導体圧力センサ素子のファンクショントリミングの際
に外部測定装置との接続に供する調整用端子として、こ
れに対応する半導体圧力センサ素子側の電極との間をボ
ンディングワイヤで接続する。
入して半導体圧力センサ素子のチップ表面を封止した表
面加圧形の半導体圧力センサに対し、樹脂ケースの下面
側に大気圧の導圧孔を兼ねた余剰ゲル導出孔を穿孔す
る。 (7)前項(1)〜(6)の構造を併用して組立構成す
る。また、前記各項の構成に対しては、次記のような実
施態様がある。
定する接着剤には、硬化後の状態でゴム弾性を有する自
己接着性シリコーン接着剤を用いる。 (9)前項(1)において、突起部の平面パターンをリ
ング形とする。 (10)前項(9)において、リング状突起部の周上一
部にその内外周域を連通する切欠溝を形成する。
ード部の樹脂層への埋没深さを、リード板厚の1/4 〜2
倍の範囲に設定する。 (12)前項(3)において、樹脂ケース,および蓋の
内外周縁部に対し、少なくとも外周端縁部にテーパ状の
面取りを施す。 (13)前項(3)において、リブ状突起の外周面を垂
直面に対して外周側にオーバーハングさせる。
ス,蓋に対し、リブ状突起よりも外周寄りの面域に接着
剤と結着し合う突起を設ける。 (15)前項(4)において、延長部に対し、そのワイ
ヤボンディング部を除いてリード上面を樹脂で被覆す
る。 (16)前項(5)において、調整用端子として用いる
リード端子列を、圧力センサをプリント配線板へ実装す
る際の支持脚用に残してデュアル・イン・ライン・パッ
ケージに対応させる。
として用いるリード端子列を、圧力センサをプリント配
線板へ実装する際に切断してシングル・イン・ライン・
パッケージに対応させる。
る。前項(1)および(8)〜(10)の構成におい
て、凹所内の底部に設けた突起部の高さに合わせて接着
剤を適量充填し、続いて半導体圧力センサ素子と一体化
したガラス台座を凹所内に挿入し、突起部の上に載置し
て上方から押しつければ、ガラス台座はその底面が部分
的に突起部の上に重なって水平姿勢に担持され、かつ突
起部を除いた面域でガラス台座の底面と凹所の底面との
間に接着剤が隙間なく充填されるとともに、ガラス台に
より押し出された余剰の接着剤は凹所内の残余スペース
内に逃げ込む。したがって、この状態で接着剤を硬化さ
せれば、ガラス台座は位置ずれ,姿勢の傾きなどを生じ
ることなく、所定位置に接着,固定される。ここで、接
着剤として硬化後もゴム弾性を有する自己接着性シリコ
ーン接着剤(例えば東芝シリコーン(株)の製品、商品
名:TSE322)を用いれば、樹脂ケースとガラス台
座との間の熱膨張差による応力が接着剤自身で吸収され
るので、不当な歪が半導体圧力センサ素子に加わること
がない。
よれば、樹脂ケースの内方に突出したリード端子のイン
ナーリード部周縁が樹脂層が取り囲まれる形で埋設保持
される。したがって、超音波ボンディングの際に加わる
超音波振動でインナーリード部が共振することが回避さ
れ、ワイヤを適正にボンディングすることができる。な
お、インナーリード部の樹脂層への埋没深さを、リード
板厚の1/4 〜2倍の範囲に設定することで顕著な効果の
得られることが実験結果から確認されている。
4)の構成において、樹脂ケースの端面外周域に接着剤
を塗布し、その上に蓋を被せて蓋側の突当段部がケース
側の端面に突き当たるまで押圧すると、接着剤はケース
と蓋の間の隙間に広がって両者間を接着する。この場合
に、隙間から内外の方向に押し出された余剰の接着剤の
うち、内周側に押し出された分は蓋側に設けた接着剤溜
り溝内に逃げ込むのでケース内部にはみ出すことがな
く、外周側に押し出された分は外周端縁の面取り部で囲
まれた拡大スペース内に収まるので、ケースの周面上に
はみ出すことがない。また、リブ状突起の外周面をオー
バーハング(オーバーハング角5〜10゜)させておく
ことにより、蓋を嵌め込む際に接着剤を外周側へ押し出
す力が働いて内周側への広がりを抑えることができる。
さらに、ケース,蓋の外周側面域に設けた突起は接着剤
の中に突出して結着し、その投錨効果によりケースと蓋
との間に高い接着力を確保するように働く。
よれば、半導体圧力センサ素子のチップ側に並ぶ電極の
配列順序と、各電極に対応するリード端子の配列順序と
が異なる場合でも、チップの側縁と平行に沿ったインナ
ーリード部の延長部をワイヤボンディング部として利用
することにより、ワイヤ同士のループを途中で交差させ
ることなく、各ワイヤを相互に引き離した位置でセンサ
素子とリード端子との間にワイヤを張ることができる。
この場合にインナーリード部の延長部に対してボンディ
ング部以外の範囲を樹脂で被覆すれば(例えば樹脂ケー
スのモールドの際に樹脂内に埋め込む)、この部分の上
を跨る異極のワイヤが垂れ下がってもワイヤとリードと
が直接接触するようなトラブルが防げる。
端子列を通じて回路調整の際に必要な信号を外部に取り
出すことができる便宜性が得られるほか、回路調整が済
んだ後も前項(16)のように調整用端子列をそのまま
残存しておけば、圧力センサの製品をプリント配線板に
搭載するに当たって、調整用端子列を支持脚としたDI
Lパッケージとして製品をプリント配線板に実装するこ
とができる。これに対して、回路調整が済んだ後に樹脂
ケースから外方に突き出た調整用端子列を前項(17)
のように切断しておけば、SILパッケージとしてプリ
ント配線板に起立姿勢に実装することができるなど、同
じ製品をDIL,SILのいずれにも対応可能となる。
ケース内にシリコーンゲルを注入した後に、余剰のゲル
が樹脂ケースの下面側に穿孔した導出孔を通じて自然に
流出する。したがって、吸引ノズルなどの治具を用いた
余剰ゲルの吸出し作業が不要となり、圧力センサ素子の
チップ,ワイヤの保護が図れる。また、この余剰ゲル導
出孔を大気圧の導圧孔と兼用にすれば、ケース蓋の上面
に開口している導圧孔の省略が可能であり、これにより
実使用時に蓋側の導圧孔を通じて周囲からケース内にご
み,塵埃などの異物が侵入して圧力センサ素子などに付
着するトラブルが防げる。
する。なお、実施例の各図において、図10と対応する
同一部材には同じ符号が付してある。まず、図1,図2
は本発明の請求項1〜4に対応する実施例の構成を示す
ものである。すなわち、図1(a)〜(c)の構成にお
いては、樹脂ケース3の内部中央に形成した凹所3aの
底面に平面パターンがリング状の突起部3bが形成され
ている。そして、突起部3bの上面が僅かに被る程度に
凹所3内に接着剤8を充填した後に、半導体圧力センサ
素子1と結合したガラス台座2を凹所3内に搬入し、前
記突起部3bの上に載せて上方から押し付ける。なお、
この場合に突起部3bの上面とガラス台座2の底面との
間に充填された接着剤8の層厚aがa≒0.1mmとなるよ
うに押圧力を管理し、この状態で接着剤8を硬化させて
ガラス台座2を接着,固定する。なお、ガラス台座2を
押圧した際に押し出された余剰の接着剤は凹所3の周壁
とガラス台座2の周面との間の残余スペースに逃げ込む
ので充電部側に溢れでることかない。また、前記の接着
剤8に硬化後のある程度のゴム弾性を有する自己接着性
シリコーン接着剤を採用すれば、実使用時のヒートサイ
クルでガラス台座2と樹脂ケース3との間に熱膨張差が
生じても、その応力は接着剤8に吸収されるので、ガラ
ス台座2,圧力センサ素子1に不当な歪を与えるおそれ
はない。
起部3bの応用実施例を示すものであり、(a)図では
リング状の突起3bに対してその周上一部には切欠溝3
cが形成されている。この切欠溝3cは接着剤8の充填
後にガラス台座2を押しつけた際に押し出される余剰の
接着剤の逃げ溝として機能する。一方、(b)図は突起
部3bが凹部3の底面に分散した複数本の柱で構成した
例を示す。
請求項5,6に対応した構造を説明する。すなわち、図
示構成においては、樹脂ケース3の周壁を貫通してケー
ス内方に突出したリード端子4のインナーリード部4a
は、上面を露呈させるととにも、その周縁を取り囲むよ
うに樹脂層内に埋没して樹脂ケース3と一体にモールド
されている。かかる構成により、リード端子4のインナ
ーリード4aと樹脂ケース3とが強固に結合し合うの
で、超音波ボンディング法によりリード端子4とワイヤ
5とをボンディングする際にインナーリード部4aが超
音波振動と共振することがなく、これによりワイヤ5が
適正にボンディングすることができる。
インナーリード部4aの埋没深さbは、リード端子4の
板厚をtとして1/4t≦b≦2tの範囲とすることで顕著な
効果の得られることが実験結果から確認されている。次
に、図4,図5により本発明の請求項7〜10に対応し
た実施例の構造を説明する。まず、図4において、樹脂
ケース3と蓋6との間の重なり合い部に対し、樹脂ケー
ス3の端面中央には周方向に沿ってリブ状突起3dが起
立形成されている。また、蓋6には前記リブ状温気3d
より内周側でケースの端面に当接し合う突当段部6b、
およびリブ状突起3dに対向した部位に接着剤溜り溝6
cが形成されている。さらに、リブ状突起3dよりも外
周側に設定した接着剤9の塗布面域ではケース3と蓋6
との間には間隔cが確保してあり、かつその外周端縁に
はテーパ状に拡大した面取り部3e,6eが形成されて
いる。
端面外周面域(リブ状突起3dの外周側)に接着剤9を
塗布した上で蓋9を被せると、蓋6の突当段部6bがリ
ブ状突起3dの内周側に嵌合してケースの端面に当接す
るとともに、接着剤9の余剰分は蓋6の押し付けにより
内外周に向けて押し出されるようになる。しかして、内
周側に向かって押し出された分は蓋側に設けた接着剤溜
り溝6cの内に逃げ込むので、接着剤9がケース内には
み出すことがない。また、外周側に押し出されれた分は
前記の面取り部3eと6dとの間に囲まれた拡大スペー
ス内に逃げ込み、かつ接着剤の表面張力によりスペース
内に保持されてケースの外周面よりはみ出すことがな
く、この状態で接着剤9を硬化することで樹脂ケース3
と蓋6との間が接着される。
例であり、この構造においては、まず図4で述べた面取
り部3e,6dと同様な面取り部が樹脂ケース3,蓋6
の内周端縁側にも形成されており、万一接着剤9がリブ
状突起3dを乗り越えてケースの内周側に漏出した場合
にもケース内へのはみ出しを防止している。また、リブ
状突起3dは、その外周面が垂直面に対してオーバーハ
ング(オーバーハング角度d=5〜10゜程度)してい
る。これにより、樹脂ケース3に蓋6を被せた際にリブ
状突起3dのオーバーハング外周面が接着剤9を外周側
に向けて押し出すように働くので、内周側への漏出を効
果的に防止できる。さらに、樹脂ケース3,および蓋6
に対して外周側の接合部位に図示のような突起3f,6
eを設けておけば、該突起と接着剤9との間に働く投錨
効果により、ケースと蓋との間の接着力がより一層高ま
る。
1,12に対応した実施例の構造を説明する。まず、図
6(a),(b)において、半導体圧力センサ素子1のチ
ップ側縁には左側から電極Vcc,Vo, GNDの順序で各電
極のボンディングパッドが一列に並んで配列している。
一方、チップに対向して側方に配列した3本のリード端
子4のうち、左側端のリード端子については、そのイン
ナーリード部の内端から直角方向に伸びた延長部4bが
形成されており、この延長部4bがチップの側縁に沿っ
て平行に延在している。
側の電極GND は右側端のリード端子にワイヤボンディン
グするものとして、左側端のリード端子の延長部4bを
利用してワイヤボンディングを行うことにより(a),あ
るいは(b)図で示すようリード端子4の信号取出の配
列順序が異なる場合でも、ワイヤ5のループを交差させ
ることなくチップ側の各ボンディングパッドとの間にワ
イヤ5を配線できる。また、この場合にリード延長部4
bの中間部位(斜線を付した部分)の表面を例えば樹脂
ケースと一体モールドする際に樹脂層で覆うなどしてお
くことにより、該延長部4bの上を跨ぐワイヤ5が垂れ
下がっても異極間での接触事故が安全に回避される。
例を示すものであり、(a)図では3本のリード端子4
のうち左側に並ぶ2本のリード端子については、チップ
側の電極Vcc,Vo の配列をカバーするような延長部4
bが形成されている。さらに、(b)図では3本の各リ
ード端子4の全てにチップ側の電極Vcc,Vo, GNDの配
列ををカバーするように延長部4bが形成されている。
特に(b)図の端子配列によれば、リード端子4からの
信号取出しの配列順序を、ボンディングワイヤ5をルー
プ途中で交差させることなく自由に設定できる図8
(a)〜(c)は本発明の請求項13〜15に対応する
実施例を示すものである。この実施例においては、圧力
センサ素子1を収容した樹脂ケース3に対し、その一方
側 (左側) にはセンサ素子1のファンクショントリミン
グを行う際に外部測定装置との接続に供するリード端子
列4A(端子記号Vpls, RMT,RMD)を、他方(右側)に
は実際の圧力測定に用いるリード端子列4B (端子記号
Vcc,Vo, GND) を配列してDILパッケージを構成し
ている。
端子4は、それぞれ半導体圧力センサ素子1のチップに
形成した演算増幅器の中間出力,モニタ用薄膜抵抗,モ
ニタ用拡散抵抗にワイヤ5を介して接続された回路調整
端子として使用される。なお、モニタ用の薄膜抵抗,拡
散抵抗を使って行う半導体圧力センサ素子1の回路調整
法(ファンクショントリミング)については同じ出願人
より提案されている特開平3−190271号公報に詳
記されている。
をあらかじめ樹脂ケース3に設けておくことにより、外
部測定装置への信号の取出しが容易に行える。また、完
成した半導体圧力センサの製品をプリント配線板に搭載
する場合に、樹脂ケース3から引出した前記のリード端
子列4Aをそのまま残しておけば、(b)図のようにリ
ード端子列4Aを支持脚としてプリント配線板10に固
定することができるほか、(c)図のようにリード端子
列4Aを根元からX−X線に沿って切断すれば、SIL
パッケージとしての使用にも対応できる。
る実施例の構成を示す。この実施例においては、樹脂ケ
ース3の底面側に導圧孔を兼ねた余剰ゲル導出孔3gが
開口している。かかる構成により、回路組立後(蓋6の
装着前)に樹脂ケース3の中に封止用のシリコーンゲル
7を上方から注入すると、半導体圧力センサ素子1のチ
ップ,ガラス台座2,ワイヤ5の表面をコートした後、
余剰のゲルは前記の導出孔3gを通じてケースの外部へ
自重式に流出する。したがって、従来のように吸引ノズ
ルなどの治具を用いて余剰ゲルを吸い取る作業が不要で
あり、このノズル吸出し作業に伴うチップの傷付き,ワ
イヤ切断などのトラブルを回避できる。また、この余剰
ゲル導出孔3gを圧力センサの実使用時に導圧孔として
利用すれば、図10のように蓋6の上面に導圧孔6aを
開口した構造と比べて、ケース内に周囲からゴミ,塵埃
などが侵入するのを防止する上でも有利である。
の組立構造を各部に分けて説明したが、実際の製品には
これら各構造を組合わせて構成するものとする。
次記の効果を奏する。 (1)請求項1〜4の構成によれば、半導体圧力センサ
素子,ガラス台座を樹脂ケースへ組み込む際に、その取
付け姿勢,位置決めを適正に行うことがてきるほか、接
着剤のゴム弾性を利用することでセンサ素子へ不要な歪
の影響が及ぶのを防止できる。
ボンディング法を採用してリード端子にワイヤをボンデ
ィングする際に、不要なリードの共振を抑えてワイヤボ
ンディングを適正に行うことができる。 (3)請求項7〜10の構成によれば、接着剤がケース
の内外周面側にへはみ出すのを巧みに回避しつつ、樹脂
ケースと蓋との間を強固に接合することかできる。
ことにより、半導体圧力センサ素子の各電極とリード端
子列との間をワイヤで接続する際に、ボンディングワイ
ヤ同士の間でループを交差させることなく、リード端子
の多様な配列にも対応させることができる。 (5)請求項13〜15の構成によれば、半導体圧力セ
ンサ素子の回路調整作業に便宜性を与えるほか、圧力セ
ンサの製品をプリント配線板に搭載する際には、デュア
ル・イン・ライン・パッケージ,あるいはシングル・イ
ン・ライン・パッケージとしての対応が可能となる。
内に組み込まれた圧力センサ素子,ボンディングワイヤ
などの表面にシリコーンゲルを塗布して封止する作業工
程で、吸引ノズルなどの治具を使用せずにケース内に注
入したシリコーンゲルの余剰分をケース外に排出できる
ほか、実使用時には外部からケース内にゴミ,塵埃など
が侵入するのを良好に防げる利点も得られる。
を表す図であり、(a)は樹脂ケースの平面図、(b)
は側断面図、(c)はガラス台座の装着状態図
(b)はそれぞれ突起部の異なる平面パターン図
子の組み込み構造を表す図であり、(a)は平面図、
(b)は(a)図の側断面図、(c),(d)はそれぞれ
樹脂層への埋没深さが異なる例のリード端子の断面図
接合構造を表す断面図
対するリード端子列の配列パターンを表す図であり、
(a),(b)はそれぞれ異なる信号取出しの配列に対応
したボンディングワイヤの配線図
ターンを表す図であり、(a),(b)は異なるパターン
に形成したリード端子の配列図
ド端子の配列を表す図であり、(a)平面図、(b)は
DILに対応したプリント配線板への搭載図、(c)は
SILに対応したプリント配線板への搭載図
明の実施例を表す圧力センサの構成断面図
であり、(a)は断面図、(b)は(a)図の部分平面
図
Claims (17)
- 【請求項1】皿形の樹脂ケースと、該ケースの上面に被
着した蓋と、樹脂ケースに一体モールドしてケース側方
に引出したリード端子列と、ケース内の底部側に形成し
た凹所に収容して固定したガラス台座と、該台座上に装
着したワンチップ形の半導体圧力センサ素子と、該圧力
センサ素子の各電極と前記リード端子列との間を接続し
たボンディングワイヤを主要部として組立構成した半導
体圧力センサにおいて、前記凹所内の底面にガラス台座
を担持する突起部を形成し、該突起部を基準レベルに凹
所内に接着剤を充填してガラス台座を接着,固定したこ
とを特徴とする半導体圧力センサ。 - 【請求項2】請求項1記載の半導体圧力センサにおい
て、ガラス台座を固定する接着剤が、硬化後の状態でゴ
ム弾性を有する自己接着性シリコーン接着剤であること
を特徴とする半導体圧力センサ。 - 【請求項3】請求項1記載の半導体圧力センサにおい
て、突起部の平面パターンがリング形であることを特徴
とする半導体圧力センサ - 【請求項4】請求項3記載の半導体圧力センサにおい
て、リング状突起部の周上一部にその内外周域を連通す
る切欠溝を形成したことを特徴とする半導体圧力セン
サ。 - 【請求項5】皿形の樹脂ケースと、該ケースの上面に被
着した蓋と、樹脂ケースに一体モールドしてケース側方
に引出したリード端子列と、ケース内の底部側に形成し
た凹所に収容して固定したガラス台座と、該台座上に装
着したワンチップ形の半導体圧力センサ素子と、該圧力
センサ素子の各電極と前記リード端子列との間を接続し
たボンディングワイヤを主要部として組立構成した半導
体圧力センサにおいて、少なくともワイヤとのボンディ
ング面を除いて、リード端子のインナーリード部の周縁
を樹脂ケースの樹脂層内に埋没させて一体モールドした
ことを特徴とする半導体圧力センサ。 - 【請求項6】請求項5記載の半導体圧力センサにおい
て、インナーリード部の樹脂層への埋没深さを、リード
板厚の1/4 〜2倍の範囲に設定したことを特徴とする半
導体圧力センサ。 - 【請求項7】皿形の樹脂ケースと、該ケースの上面に被
着した蓋と、樹脂ケースに一体モールドしてケース側方
に引出したリード端子列と、ケース内の底部側に形成し
た凹所に収容して固定したガラス台座と、該台座上に装
着したワンチップ形の半導体圧力センサ素子と、該圧力
センサ素子の各電極と前記リード端子列との間を接続し
たボンディングワイヤを主要部として組立構成した半導
体圧力センサにおいて、樹脂ケースと蓋との間の重なり
合い面に対し、ケース側の端面には周方向に沿ったリブ
状突起を設け、かつ蓋側にはリブ状突起より内周側の端
面に密着し合う突当段部,およびリブ状突起に対向して
蓋側の端面に接着剤溜りとなる周溝を設け、前記リブ状
突起よりも外周側の面域に接着剤を塗布して樹脂ケース
と蓋との間を接合したことを特徴とする半導体圧力セン
サ。 - 【請求項8】請求項7記載の半導体圧力センサにおい
て、樹脂ケース,および蓋の内外周縁部に対し、少なく
とも外周端縁部にテーパ状の面取りを施したことを特徴
とする半導体圧力センサ。 - 【請求項9】請求項7記載の半導体圧力センサにおい
て、リブ状突起の外周面を垂直面に対して外周側にオー
バーハングさせたことを特徴とする半導体圧力センサ。 - 【請求項10】請求項7記載の半導体圧力センサにおい
て、樹脂ケース,蓋に対し、リブ状突起よりも外周寄り
の面域に接着剤と結着し合う突起を設けたことを特徴と
する半導体圧力センサ。 - 【請求項11】皿形の樹脂ケースと、該ケースの上面に
被着した蓋と、樹脂ケースに一体モールドしてケース側
方に引出したリード端子列と、ケース内の底部側に形成
した凹所に収容して固定したガラス台座と、該台座上に
装着したワンチップ形の半導体圧力センサ素子と、該圧
力センサ素子の各電極と前記リード端子列との間を接続
したボンディングワイヤを主要部として組立構成した半
導体圧力センサにおいて、リード端子列の少なくとも一
部のリード端子については、そのインナーリード部の内
端を直角方向に延長して圧力センサ素子のチップの側縁
と平行な延長部を形成したことを特徴とする半導体圧力
センサ。 - 【請求項12】請求項11記載の半導体圧力センサにお
いて、延長部に対し、そのワイヤボンディング部を除い
てリード上面を樹脂で被覆したことを特徴とする半導体
圧力センサ。 - 【請求項13】皿形の樹脂ケースと、該ケースの上面に
被着した蓋と、樹脂ケースに一体モールドしてケース側
方に引出したリード端子列と、ケース内の底部側に形成
した凹所に収容して固定したガラス台座と、該台座上に
装着したワンチップ形の半導体圧力センサ素子と、該圧
力センサ素子の各電極と前記リード端子列との間を接続
したボンディングワイヤを主要部として組立構成した半
導体圧力センサにおいて、圧力センサ素子を中央に挟ん
でその左右両側にリード端子を配列し、かつその一方の
側のリード端子列を半導体圧力センサ素子のファンクシ
ョントリミングの際に外部測定装置との接続に供する調
整用端子として、これに対応する半導体圧力センサ素子
側の電極との間をボンディングワイヤで接続したことを
特徴とする半導体圧力センサ。 - 【請求項14】請求項13記載の半導体圧力センサにお
いて、調整用端子として用いるリード端子列を、圧力セ
ンサをプリント配線板へ実装する際の支持脚用に残して
デュアル・イン・ライン・パッケージに対応させたこと
を特徴とする半導体圧力センサ。 - 【請求項15】請求項13記載の半導体圧力センサにお
いて、調整用端子として用いるリード端子列を、圧力セ
ンサをプリント配線板へ実装する際に切断してシングル
・イン・ライン・パッケージに対応させたことを特徴と
する半導体圧力センサ。 - 【請求項16】皿形の樹脂ケースと、該ケースの上面に
被着した蓋と、樹脂ケースに一体モールドしてケース側
方に引出したリード端子列と、ケース内の底部側に形成
した凹所に収容して固定したガラス台座と、該台座上に
装着したワンチップ形の半導体圧力センサ素子と、該圧
力センサ素子の各電極と前記リード端子列との間を接続
したボンディングワイヤを主要部として組立構成し、さ
らに樹脂ケース内にシリコーンゲルを注入して半導体圧
力センサ素子,ボンディングワイヤなどの表面を封止し
た表面加圧形の半導体圧力センサにおいて、樹脂ケース
の下面側に大気圧の導圧孔を兼ねた余剰ゲル導出孔を穿
孔したことを特徴とする半導体圧力センサ。 - 【請求項17】請求項1,5,7,11,13,16の
各項に記載の構造を併用して組立構成したことを特徴と
する半導体圧力センサ。
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