JPH06207870A - 半導体圧力センサ - Google Patents
半導体圧力センサInfo
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- JPH06207870A JPH06207870A JP5002767A JP276793A JPH06207870A JP H06207870 A JPH06207870 A JP H06207870A JP 5002767 A JP5002767 A JP 5002767A JP 276793 A JP276793 A JP 276793A JP H06207870 A JPH06207870 A JP H06207870A
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- Japan
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- hic
- sensor chip
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- semiconductor pressure
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/0061—Electrical connection means
- G01L19/0084—Electrical connection means to the outside of the housing
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01L19/14—Housings
- G01L19/147—Details about the mounting of the sensor to support or covering means
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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- H01L2224/4809—Loop shape
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- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
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- H01L2924/01014—Silicon [Si]
-
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- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01068—Erbium [Er]
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Analytical Chemistry (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明は、ＨＩＣ基板と圧力センサのペア
リングミスをなくし、小型化を図った半導体圧力センサ
を得ることを目的とする。 【構成】 ＨＩＣ基板１３に圧力センサチップ６の寸法
より大きい開口部１３ａを設け、この開口部１３ａに予
めステム８にダイボンドした圧力センサチップ６及びシ
リコン台座７を挿入し、ＨＩＣ基板１３とステム８とを
半田２０で接着し一体化する。また、外部との電気的接
続を図るクリップリード２を、圧力導入管９の取り出し
方向と別の方向に引き出してもよい。
リングミスをなくし、小型化を図った半導体圧力センサ
を得ることを目的とする。 【構成】 ＨＩＣ基板１３に圧力センサチップ６の寸法
より大きい開口部１３ａを設け、この開口部１３ａに予
めステム８にダイボンドした圧力センサチップ６及びシ
リコン台座７を挿入し、ＨＩＣ基板１３とステム８とを
半田２０で接着し一体化する。また、外部との電気的接
続を図るクリップリード２を、圧力導入管９の取り出し
方向と別の方向に引き出してもよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体圧力センサ、
特に、車両、給湯器等に使用される半導体圧力センサに
関するものである。
特に、車両、給湯器等に使用される半導体圧力センサに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は従来の半導体圧力センサを示す斜
視図であり、図において、ＨＩＣ（ハイブリッドＩＣ）
基板１（以下、ＨＩＣ基板１とする）と圧力センサ３と
が別々にプリント基板４に設けられている。ＨＩＣ基板
１には、図示しない厚膜抵抗、ＩＣ及びコンデンサ等が
搭載されており、外部との電気的接続を図るためのリー
ド手段であるクリップリード２によってプリント基板４
に保持されている。ＨＩＣ基板１と圧力センサ３とは、
配線５により電気的に接続されている。
視図であり、図において、ＨＩＣ（ハイブリッドＩＣ）
基板１（以下、ＨＩＣ基板１とする）と圧力センサ３と
が別々にプリント基板４に設けられている。ＨＩＣ基板
１には、図示しない厚膜抵抗、ＩＣ及びコンデンサ等が
搭載されており、外部との電気的接続を図るためのリー
ド手段であるクリップリード２によってプリント基板４
に保持されている。ＨＩＣ基板１と圧力センサ３とは、
配線５により電気的に接続されている。
【０００３】図８は、圧力センサ３を示す側断面図であ
る。図において、測定した圧力を電圧に変換するための
圧力センサチップ６は、台座例えばシリコン台座７上に
搭載されている。このシリコン台座７は、圧力センサチ
ップ６に加わる外部からの応力を緩和するために設けら
れている。予め圧力センサチップ６がダイボンドされた
シリコン台座７は、ステム８にダイボンドされる。この
ステム８には、外部からの圧力を圧力センサチップ６に
伝えるための圧力導入管９が設けられている。圧力セン
サチップ６は、この圧力センサチップ６にワイヤボンド
されたワイヤ１１と、ステム８に保持されたリード１０
によって外部と電気的に接続されている。圧力センサチ
ップ６、ワイヤ１１等は、大気解放口１２ａを備えた金
属製のキャップ１２によって覆われている。
る。図において、測定した圧力を電圧に変換するための
圧力センサチップ６は、台座例えばシリコン台座７上に
搭載されている。このシリコン台座７は、圧力センサチ
ップ６に加わる外部からの応力を緩和するために設けら
れている。予め圧力センサチップ６がダイボンドされた
シリコン台座７は、ステム８にダイボンドされる。この
ステム８には、外部からの圧力を圧力センサチップ６に
伝えるための圧力導入管９が設けられている。圧力セン
サチップ６は、この圧力センサチップ６にワイヤボンド
されたワイヤ１１と、ステム８に保持されたリード１０
によって外部と電気的に接続されている。圧力センサチ
ップ６、ワイヤ１１等は、大気解放口１２ａを備えた金
属製のキャップ１２によって覆われている。
【０００４】従来の半導体圧力センサは上述したように
構成され、圧力導入管９より印加された圧力が圧力セン
サチップ６に加わり、圧力センサチップ６により圧力が
電圧に変換され、ワイヤ１１及びリード１０を介して外
部に出力される。出力された電圧は、プリント基板４に
設けられた配線５を介してＨＩＣ基板１に入力され、こ
の電圧をＨＩＣ基板１によって所望の使い易い電圧に増
幅されて出力される。
構成され、圧力導入管９より印加された圧力が圧力セン
サチップ６に加わり、圧力センサチップ６により圧力が
電圧に変換され、ワイヤ１１及びリード１０を介して外
部に出力される。出力された電圧は、プリント基板４に
設けられた配線５を介してＨＩＣ基板１に入力され、こ
の電圧をＨＩＣ基板１によって所望の使い易い電圧に増
幅されて出力される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したような半導体
圧力センサでは、ＨＩＣ基板１と圧力センサ３とが別々
にプリント基板４に設けられるので、最終製品である半
導体圧力センサを小型化するのが困難であるという問題
点があった。また、ＨＩＣ基板１と圧力センサ３とは、
別体で組み立てられ所定の特性で調整されたものを、出
荷後に互いに組み合わせるペアリングによりプリント基
板４に搭載される。しかし、ＨＩＣ基板１と圧力センサ
３とは、別々に製造され出荷された後の組み立て時にペ
アリングされるので、所定のＨＩＣ基板１と圧力センサ
３とのペアリングを間違えるペアリングミスを起こすと
いう問題点があった。
圧力センサでは、ＨＩＣ基板１と圧力センサ３とが別々
にプリント基板４に設けられるので、最終製品である半
導体圧力センサを小型化するのが困難であるという問題
点があった。また、ＨＩＣ基板１と圧力センサ３とは、
別体で組み立てられ所定の特性で調整されたものを、出
荷後に互いに組み合わせるペアリングによりプリント基
板４に搭載される。しかし、ＨＩＣ基板１と圧力センサ
３とは、別々に製造され出荷された後の組み立て時にペ
アリングされるので、所定のＨＩＣ基板１と圧力センサ
３とのペアリングを間違えるペアリングミスを起こすと
いう問題点があった。
【０００６】この発明は、このような問題点を解決する
ためになされたもので、半導体圧力センサを小型化する
ことができ、振動に対する信頼性が向上し、ペアリング
ミスを防止した半導体圧力センサを得ることを目的とす
る。
ためになされたもので、半導体圧力センサを小型化する
ことができ、振動に対する信頼性が向上し、ペアリング
ミスを防止した半導体圧力センサを得ることを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項第１項
に係る発明は、ＨＩＣ基板の開口部に圧力センサチップ
を挿入し、圧力センサチップ等をゲル材で覆ったもので
ある。この発明の請求項第２項に係る発明は、圧力セン
サチップとＨＩＣ基板との電気的接続をＴＡＢ方式によ
るテープキャリアにより行うものである。この発明の請
求項第３項に係る発明は、圧力センサチップを囲むよう
に基板の開口部に保護リングを設けたものである。
に係る発明は、ＨＩＣ基板の開口部に圧力センサチップ
を挿入し、圧力センサチップ等をゲル材で覆ったもので
ある。この発明の請求項第２項に係る発明は、圧力セン
サチップとＨＩＣ基板との電気的接続をＴＡＢ方式によ
るテープキャリアにより行うものである。この発明の請
求項第３項に係る発明は、圧力センサチップを囲むよう
に基板の開口部に保護リングを設けたものである。
【０００８】
【作用】この発明の請求項第１項においては、ＨＩＣ基
板と圧力センサチップとを一体化したことにより半導体
圧力センサの小型化が可能となり、ＨＩＣ基板と圧力セ
ンサチップとを一体化した半導体圧力センサを出荷する
ので出荷後の組み立て時にＨＩＣ基板と圧力センサチッ
プとのペアリングミスがなくなり、さらに、圧力センサ
チップ等をゲル材で覆うことにより振動に対する信頼性
が向上する。この発明の請求項第２項においては、ＴＡ
Ｂ方式によるテープキャリアを使用することにより、半
導体圧力センサの振動に対する耐久性が向上する。この
発明の請求項第３項においては、保護リングにより金属
キャップより簡単に圧力センサチップ等の保護が可能と
なり、振動に対する耐久性がさらに向上する。
板と圧力センサチップとを一体化したことにより半導体
圧力センサの小型化が可能となり、ＨＩＣ基板と圧力セ
ンサチップとを一体化した半導体圧力センサを出荷する
ので出荷後の組み立て時にＨＩＣ基板と圧力センサチッ
プとのペアリングミスがなくなり、さらに、圧力センサ
チップ等をゲル材で覆うことにより振動に対する信頼性
が向上する。この発明の請求項第２項においては、ＴＡ
Ｂ方式によるテープキャリアを使用することにより、半
導体圧力センサの振動に対する耐久性が向上する。この
発明の請求項第３項においては、保護リングにより金属
キャップより簡単に圧力センサチップ等の保護が可能と
なり、振動に対する耐久性がさらに向上する。
【０００９】
実施例１．図１は、この発明による半導体圧力センサに
用いるＨＩＣ基板１３及び圧力センサチップ６等を示す
概略断面図である。図において、ＨＩＣ基板１３には、
図示しない厚膜抵抗やＩＣ及びコンデンサ等が形成され
ると共に、圧力センサチップ６の外径より大きい開口部
１３ａを有する。予め圧力センサチップ６がダイボンド
された台座例えばシリコン台座７は、ステムにダイボン
ドされる。ステム８には、圧力導入管９が接続されると
共に、ステム８及びシリコン台座７には、圧力センサチ
ップ６のダイヤフラム裏面に圧力を導入する貫通穴８
ａ、７ａが設けられている。
用いるＨＩＣ基板１３及び圧力センサチップ６等を示す
概略断面図である。図において、ＨＩＣ基板１３には、
図示しない厚膜抵抗やＩＣ及びコンデンサ等が形成され
ると共に、圧力センサチップ６の外径より大きい開口部
１３ａを有する。予め圧力センサチップ６がダイボンド
された台座例えばシリコン台座７は、ステムにダイボン
ドされる。ステム８には、圧力導入管９が接続されると
共に、ステム８及びシリコン台座７には、圧力センサチ
ップ６のダイヤフラム裏面に圧力を導入する貫通穴８
ａ、７ａが設けられている。
【００１０】上述したように構成された半導体圧力セン
サにおいては、圧力センサチップ６をダイボンドしたシ
リコン台座７をステム８の一方の面にダイボンドし、圧
力導入管９をステム８の他方の面に設ける。次に、圧力
センサチップ６及びシリコン台座７を開口部１３ａに挿
入し、ＨＩＣ基板１３とステム８とを半田により接着す
る。すなわち、ＨＩＣ基板１３の開口部１３ａ近傍のス
テム８との接着面に半田２０を付けておき、ステム８を
この半田２０に接着させて加熱し、半田２０を溶解させ
ることによりＨＩＣ基板１３とステム８とを接着する。
サにおいては、圧力センサチップ６をダイボンドしたシ
リコン台座７をステム８の一方の面にダイボンドし、圧
力導入管９をステム８の他方の面に設ける。次に、圧力
センサチップ６及びシリコン台座７を開口部１３ａに挿
入し、ＨＩＣ基板１３とステム８とを半田により接着す
る。すなわち、ＨＩＣ基板１３の開口部１３ａ近傍のス
テム８との接着面に半田２０を付けておき、ステム８を
この半田２０に接着させて加熱し、半田２０を溶解させ
ることによりＨＩＣ基板１３とステム８とを接着する。
【００１１】次いで、圧力センサチップ６とＨＩＣ基板
１３とを電気的接続手段であるワイヤ１１により電気的
に接続した後、ゲル材１４例えばシリコンゲルをポッテ
ィングにより圧力センサチップ６、ワイヤ１１等を覆う
ようにＨＩＣ基板１３の開口部１３ａに設ける。外部と
の電気的接続を行う複数本のリード手段例えばクリップ
リード２は、圧力導入管９と同一方向に取り出し、図２
に示すように、クリップリード２がＨＩＣ基板１３の両
側から突出したいわゆるＤＩＰ（デュアルインラインパ
ッケージ）構造の半導体圧力センサとする。ＤＩＰ構造
にすることによって、圧力導入管９とクリップリード２
とを同一方向から一度に搭載することができ、作業性が
向上する。
１３とを電気的接続手段であるワイヤ１１により電気的
に接続した後、ゲル材１４例えばシリコンゲルをポッテ
ィングにより圧力センサチップ６、ワイヤ１１等を覆う
ようにＨＩＣ基板１３の開口部１３ａに設ける。外部と
の電気的接続を行う複数本のリード手段例えばクリップ
リード２は、圧力導入管９と同一方向に取り出し、図２
に示すように、クリップリード２がＨＩＣ基板１３の両
側から突出したいわゆるＤＩＰ（デュアルインラインパ
ッケージ）構造の半導体圧力センサとする。ＤＩＰ構造
にすることによって、圧力導入管９とクリップリード２
とを同一方向から一度に搭載することができ、作業性が
向上する。
【００１２】実施例２．図３は、この発明の実施例２に
よる半導体圧力センサを示す側断面図である。図におい
て、ＨＩＣ基板１３と圧力センサチップ６の電極６ａと
を電気的に接続する電気的接続手段として、ＴＡＢ方式
によるテープキャリア１５を用いたものである。このテ
ープキャリア１５を用いることによって、半導体圧力セ
ンサの振動に対する耐久性を向上させることができる。
よる半導体圧力センサを示す側断面図である。図におい
て、ＨＩＣ基板１３と圧力センサチップ６の電極６ａと
を電気的に接続する電気的接続手段として、ＴＡＢ方式
によるテープキャリア１５を用いたものである。このテ
ープキャリア１５を用いることによって、半導体圧力セ
ンサの振動に対する耐久性を向上させることができる。
【００１３】実施例３．図４は、この発明の実施例３に
よる半導体圧力センサを示す側断面図である。図におい
て、半導体圧力センサの外部とを電気的に接続するクリ
ップリード２を、圧力導入管９と異方向例えば側方片側
に設け、一方向からリードを取り出すＳＩＰ（シングル
インラインパッケージ）構造の半導体圧力センサとして
もよい。これによって、車両等に半導体圧力センサを搭
載する際に、圧力導入管９とクリップリード２の取り付
け位置が垂直な場合に搭載が容易となる。
よる半導体圧力センサを示す側断面図である。図におい
て、半導体圧力センサの外部とを電気的に接続するクリ
ップリード２を、圧力導入管９と異方向例えば側方片側
に設け、一方向からリードを取り出すＳＩＰ（シングル
インラインパッケージ）構造の半導体圧力センサとして
もよい。これによって、車両等に半導体圧力センサを搭
載する際に、圧力導入管９とクリップリード２の取り付
け位置が垂直な場合に搭載が容易となる。
【００１４】実施例４．図５は、この発明の実施例４に
よる半導体圧力センサを示す側断面図である。図におい
て、半導体圧力センサの外部とを電気的に接続するクリ
ップリード２を、圧力導入管９と反対方向から取り出し
てＤＩＰ構造の半導体圧力センサとしてもよい。この場
合、クリップリード２の方向と圧力導入管９を接続する
配管が逆方向にある場合にも対応できる。
よる半導体圧力センサを示す側断面図である。図におい
て、半導体圧力センサの外部とを電気的に接続するクリ
ップリード２を、圧力導入管９と反対方向から取り出し
てＤＩＰ構造の半導体圧力センサとしてもよい。この場
合、クリップリード２の方向と圧力導入管９を接続する
配管が逆方向にある場合にも対応できる。
【００１５】実施例５．図６は、この発明の実施例５に
よる半導体圧力センサを示す側断面図である。図におい
て、圧力センサチップ６とワイヤ１１の保護を強化する
ために、圧力センサチップ６及びワイヤ１１を囲むよう
に保護リング１６を設けることができる。この保護リン
グ１６は、例えばプラスチックから作られており、接着
剤によりＨＩＣ基板１３の開口部１３ａ近傍に設けるこ
とができる。保護リング１６は金属キャップより簡単に
設けることができ、圧力センサチップ６等をより効果的
に保護することが可能となり、振動に対する半導体圧力
センサの耐久性が一層向上する。
よる半導体圧力センサを示す側断面図である。図におい
て、圧力センサチップ６とワイヤ１１の保護を強化する
ために、圧力センサチップ６及びワイヤ１１を囲むよう
に保護リング１６を設けることができる。この保護リン
グ１６は、例えばプラスチックから作られており、接着
剤によりＨＩＣ基板１３の開口部１３ａ近傍に設けるこ
とができる。保護リング１６は金属キャップより簡単に
設けることができ、圧力センサチップ６等をより効果的
に保護することが可能となり、振動に対する半導体圧力
センサの耐久性が一層向上する。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したとおり、請求項第１項に係
る発明は、開口部が設けられたＨＩＣ基板と、このＨＩ
Ｃ基板の開口部に嵌合されて固定されたステムと、上記
開口部内に配置されるように上記ステム上に搭載された
台座と、この台座上に搭載された圧力センサチップと、
この圧力センサチップと上記ＨＩＣ基板とを電気的に接
続する電気的接続手段と、上記ＨＩＣ基板の開口部、上
記台座、上記圧力センサチップ及び上記電気的接続手段
を覆って設けられたゲル材と、上記ＨＩＣ基板と外部と
を電気的に接続するリード手段とを備えたので、ＨＩＣ
基板と圧力センサを一体化することで半導体圧力センサ
の小型化が可能となり、ＨＩＣ基板と圧力センサとのペ
アリングミスがなくなると共に、振動に対する信頼性も
向上するという効果を奏する。
る発明は、開口部が設けられたＨＩＣ基板と、このＨＩ
Ｃ基板の開口部に嵌合されて固定されたステムと、上記
開口部内に配置されるように上記ステム上に搭載された
台座と、この台座上に搭載された圧力センサチップと、
この圧力センサチップと上記ＨＩＣ基板とを電気的に接
続する電気的接続手段と、上記ＨＩＣ基板の開口部、上
記台座、上記圧力センサチップ及び上記電気的接続手段
を覆って設けられたゲル材と、上記ＨＩＣ基板と外部と
を電気的に接続するリード手段とを備えたので、ＨＩＣ
基板と圧力センサを一体化することで半導体圧力センサ
の小型化が可能となり、ＨＩＣ基板と圧力センサとのペ
アリングミスがなくなると共に、振動に対する信頼性も
向上するという効果を奏する。
【００１７】請求項第２項に係る発明は、圧力センサチ
ップとＨＩＣ基板との電気的接続手段として、ＴＡＢ方
式によるテープキャリアを用いたので、半導体圧力セン
サの振動に対する信頼性をさらに向上させることができ
るという効果を奏する。
ップとＨＩＣ基板との電気的接続手段として、ＴＡＢ方
式によるテープキャリアを用いたので、半導体圧力セン
サの振動に対する信頼性をさらに向上させることができ
るという効果を奏する。
【００１８】請求項第３項に係る発明は、圧力センサチ
ップ及び電気的接続手段を囲むようにＨＩＣ基板の開口
部近傍に保護リングを設けたので、金属キャップより簡
単に設けることができ、半導体圧力センサの振動に対す
る耐久性がさらに向上するという効果を奏する。
ップ及び電気的接続手段を囲むようにＨＩＣ基板の開口
部近傍に保護リングを設けたので、金属キャップより簡
単に設けることができ、半導体圧力センサの振動に対す
る耐久性がさらに向上するという効果を奏する。
【図１】この発明の実施例１による半導体圧力センサに
用いるＨＩＣ基板及び圧力センサチップ等を示す概略断
面図である。
用いるＨＩＣ基板及び圧力センサチップ等を示す概略断
面図である。
【図２】この発明の実施例１による半導体圧力センサを
示す側断面図である。
示す側断面図である。
【図３】この発明の実施例２による半導体圧力センサを
示す側断面図である。
示す側断面図である。
【図４】この発明の実施例３による半導体圧力センサを
示す側断面図である。
示す側断面図である。
【図５】この発明の実施例４による半導体圧力センサを
示す側断面図である。
示す側断面図である。
【図６】この発明の実施例５による半導体圧力センサを
示す側断面図である。
示す側断面図である。
【図７】従来の半導体圧力センサを示す斜視図である。
【図８】図７に示した半導体圧力センサの圧力センサを
示す側断面図である。
示す側断面図である。
２ クリップリード ６ 圧力センサチップ ６ａ 電極 ７ シリコン台座 ７ａ、８ａ 貫通穴 ８ ステム ９ 圧力導入管 １１ ワイヤ １３ ＨＩＣ基板 １３ａ 開口部 １４ ゲル材 １５ テープキャリア １６ 保護リング ２０ 半田
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１２月１６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
Claims (3)
- 【請求項１】 開口部が設けられたＨＩＣ基板と、 このＨＩＣ基板の開口部に嵌合されて固定されたステム
と、 上記開口部内に配置されるように上記ステム上に搭載さ
れた台座と、 この台座上に搭載された圧力センサチップと、 この圧力センサチップと上記ＨＩＣ基板とを電気的に接
続する電気的接続手段と、 上記ＨＩＣ基板の開口部、上記台座、上記圧力センサチ
ップ及び上記電気的接続手段を覆って設けられたゲル材
と、 上記ＨＩＣ基板と外部とを電気的に接続するリード手段
とを備えたことを特徴とする半導体圧力センサ。 - 【請求項２】 電気的接続手段は、ＴＡＢ方式によるテ
ープキャリアであることを特徴とする請求項第１項記載
の半導体圧力センサ。 - 【請求項３】 圧力センサチップ及び電気的接続手段を
囲むようにＨＩＣ基板の開口部近傍に保護リングが設け
られたことを特徴とする請求項第１項記載の半導体圧力
センサ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5002767A JPH06207870A (ja) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | 半導体圧力センサ |
| DE4400439A DE4400439C2 (de) | 1993-01-11 | 1994-01-10 | Halbleiter-Druckmeßfühler |
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