JPH06235670A - Semiconductor pressure sensor module - Google Patents

Semiconductor pressure sensor module

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Publication number
JPH06235670A
JPH06235670A JP2145893A JP2145893A JPH06235670A JP H06235670 A JPH06235670 A JP H06235670A JP 2145893 A JP2145893 A JP 2145893A JP 2145893 A JP2145893 A JP 2145893A JP H06235670 A JPH06235670 A JP H06235670A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
housing
sensor module
pressure sensor
connector
semiconductor
Prior art date
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Pending
Application number
JP2145893A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Sato
慎一 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Priority to JP2145893A priority Critical patent/JPH06235670A/en
Publication of JPH06235670A publication Critical patent/JPH06235670A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a semiconductor pressure sensor module in which cost, size and the number of components can be reduced while facilitating mass production. CONSTITUTION:The housing is constituted of a combination of upper and lower housings 1, 2 having inner faces formed with circuit patterns 1a, 2a. A sensor chip comprising a semiconductor chip 6 and a glass base 5 is placed in a recess made in the center on the inside of the lower housing 2 and a strain-sensitive element provided on the surface of the semiconductor chip 6 is electrically connected with the circuit pattern 2a through a wire 7. The lower housing 2 is provided with a pressure introduction hole 2c at a position matching with a hole of the glass base 5. Furthermore, a connector 4 is formed integrally with the lower housing 2 and the terminal 3 of the connector 4 is electrically connected with the circuit pattern 2a.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、家電用エアコン、掃除
機及び給湯器等において圧力の測定に使用される半導体
圧力センサモジュールに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor pressure sensor module used for pressure measurement in home air conditioners, vacuum cleaners, water heaters and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は従来の半導体圧力センサモジュー
ルの一例を示す断面図である。
2. Description of the Related Art FIG. 9 is a sectional view showing an example of a conventional semiconductor pressure sensor module.

【0003】ハウジングは、上部ハウジング51及び下
部ハウジング52を組み合わせて構成され、このハウジ
ング内(下部ハウジング52側)には圧力センサ50及
びコネクタ(受け側コネクタ)54等が実装された回路
基板55が固定されている。コネクタ54は、ハウジン
グ外側に導出しており、このコネクタ54と対をなすコ
ネクタ(差し込み側コネクタ)と接続されるようになっ
ている。
The housing is constructed by combining an upper housing 51 and a lower housing 52, and inside the housing (on the lower housing 52 side) is a circuit board 55 on which a pressure sensor 50, a connector (receiving side connector) 54, etc. are mounted. It is fixed. The connector 54 is led out to the outside of the housing, and is connected to a connector (insertion side connector) that makes a pair with the connector 54.

【0004】圧力センサ50は、半導体チップ6及びこ
の半導体チップ6を支持するガラス台座5からなるセン
サチップをステム59a及びキャップ59bにより構成
されるパッケージ内に収納したものである。図10は、
センサチップを示す断面図である。半導体チップ6は単
結晶シリコンからなり、その中央部には、ウエハを薄肉
化することにより形成され弾力性を有するダイヤフラム
6aが設けられている。なお、このダイヤフラム6aの
表面にはピエゾ抵抗素子(感歪素子)が設けられてい
る。半導体チップ6は、その下面縁部がガラス台座5に
接合されて固定されている。また、ガラス台座5には、
ダイヤフラム6aとガラス台座5とにより囲まれた空間
を外部と連絡するための孔5aが設けられている。
The pressure sensor 50 comprises a semiconductor chip 6 and a sensor chip composed of a glass pedestal 5 supporting the semiconductor chip 6 housed in a package composed of a stem 59a and a cap 59b. Figure 10
It is sectional drawing which shows a sensor chip. The semiconductor chip 6 is made of single crystal silicon, and an elastic diaphragm 6a formed by thinning the wafer is provided at the center thereof. A piezoresistive element (distortion element) is provided on the surface of the diaphragm 6a. The bottom edge of the semiconductor chip 6 is joined and fixed to the glass pedestal 5. Also, the glass pedestal 5 has
A hole 5a is provided for connecting the space surrounded by the diaphragm 6a and the glass pedestal 5 to the outside.

【0005】ガラス台座5はステム59a上に接合さ
れ、ダイヤフラム6aの表面に形成されたピエゾ抵抗素
子は、ワイヤ7を介してステム59aに立設された端子
60に電気的に接続されている。また、ステム59aに
はガラス台座5の孔5aに対応する孔が設けられてお
り、ステム59aの下方にはこの孔に連絡するパイプ5
8が設けられている。
The glass pedestal 5 is bonded onto the stem 59a, and the piezoresistive element formed on the surface of the diaphragm 6a is electrically connected via a wire 7 to a terminal 60 standing on the stem 59a. Further, the stem 59a is provided with a hole corresponding to the hole 5a of the glass pedestal 5, and the pipe 5 communicating with this hole is provided below the stem 59a.
8 are provided.

【0006】このように構成された圧力センサ50は、
パイプ58が回路基板55に設けられた穴を挿通し、端
子60が所定の回路パターンに半田付けされて回路基板
55に実装されている。そして、端子60は回路基板5
5に設けられた回路パターンを介してコネクタ54の端
子53に電気的に接続されている。
The pressure sensor 50 having the above structure is
The pipe 58 is inserted through a hole provided in the circuit board 55, and the terminal 60 is soldered to a predetermined circuit pattern and mounted on the circuit board 55. The terminal 60 is the circuit board 5
5 is electrically connected to the terminal 53 of the connector 54 via the circuit pattern provided on the connector 5.

【0007】また、圧力センサ50のパイプ58は、下
部ハウジング52に設けられた圧力導入孔52cと連結
されている。このパイプ58と圧力導入孔52cとの間
の連結部にはOリング56が配設されており、連結部に
おける気密性を保持するようになっている。なお、符号
57はOリング56を固定するための固定部材である。
The pipe 58 of the pressure sensor 50 is connected to a pressure introducing hole 52c provided in the lower housing 52. An O-ring 56 is arranged at a connecting portion between the pipe 58 and the pressure introducing hole 52c so as to maintain airtightness at the connecting portion. Reference numeral 57 is a fixing member for fixing the O-ring 56.

【0008】このように構成された半導体圧力センサモ
ジュールにおいて、下部ハウジング52に設けられた圧
力導入孔52cを介して半導体チップ6に圧力が加えら
れると、ダイヤフラム6aが変形し、このダイヤフラム
6aの表面に設けられたピエゾ抵抗素子の抵抗値が変化
する。このピエゾ抵抗素子の抵抗値の変化に基づく信号
は、回路基板55に設けられたパターン配線及びコネク
タ54を介して外部に伝達される。
In the semiconductor pressure sensor module having such a structure, when pressure is applied to the semiconductor chip 6 through the pressure introducing hole 52c provided in the lower housing 52, the diaphragm 6a is deformed, and the surface of the diaphragm 6a is deformed. The resistance value of the piezoresistive element provided at the position changes. A signal based on the change in the resistance value of the piezoresistive element is transmitted to the outside through the pattern wiring provided on the circuit board 55 and the connector 54.

【0009】なお、ダイヤフラムの周囲に増幅器及び温
度補償回路等の電子回路が集積化されて設けられている
半導体チップもある。
There is also a semiconductor chip in which electronic circuits such as an amplifier and a temperature compensation circuit are integrated and provided around the diaphragm.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の半導体圧力センサモジュールにおいては、部品
点数が多いため、組み立て工程が複雑であり、量産化が
難しく、製品コストの低減及び製品の小型化が困難であ
るという問題点がある。また、従来の半導体圧力センサ
モジュールは、Oリング56により圧力導入孔52cと
パイプ58との連結部における気密性を保持するように
なっているが、この連結部において圧力媒体の漏れが発
生しやすく、測定すべき圧力がセンサチップに正確に伝
達されない虞れがあるという欠点もある。
However, in the above-mentioned conventional semiconductor pressure sensor module, since the number of parts is large, the assembly process is complicated, mass production is difficult, and the product cost is reduced and the product is downsized. There is a problem that it is difficult. Further, in the conventional semiconductor pressure sensor module, the O-ring 56 is designed to maintain the airtightness at the connecting portion between the pressure introducing hole 52c and the pipe 58, but leakage of the pressure medium easily occurs at this connecting portion. Another disadvantage is that the pressure to be measured may not be accurately transmitted to the sensor chip.

【0011】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、部品点数が少なく、量産化が容易であり、
製品の小型化及び製品コストの低減が容易であると共
に、ハウジングに設けられた圧力導入孔とセンサチップ
との間の気密性の保持が容易であり、信頼性が高い半導
体圧力センサモジュールを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, has a small number of parts, and can be easily mass-produced.
(EN) Provided is a highly reliable semiconductor pressure sensor module, which facilitates downsizing of a product and reduction of a product cost, and also easily maintains airtightness between a pressure introduction hole provided in a housing and a sensor chip. The purpose is to

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体圧力
センサモジュールは、その内面に所定の回路パターンが
形成されたハウジングと、このハウジング内面に搭載さ
れたセンサチップと、前記ハウジングと一体的に形成さ
れたコネクタとを有することを特徴とする。
A semiconductor pressure sensor module according to the present invention includes a housing having a predetermined circuit pattern formed on the inner surface thereof, a sensor chip mounted on the inner surface of the housing, and the housing integrally formed with the housing. And a formed connector.

【0013】[0013]

【作用】本発明に係る半導体圧力センサモジュールにお
いては、ハウジングの内面に回路パターンが形成されて
いると共に、センサチップがハウジング内面に直接搭載
されている。また、本発明に係る半導体圧力センサモジ
ュールにおいては、コネクタがハウジングと一体的に形
成されている。このため、本発明においては、従来必要
とされていた回路基板が不要であり、組み立て時の部品
点数を削減できる。従って、量産化が容易であり、製品
コストの低減を実現できると共に、製品の小型化が容易
である。また、センサチップがハウジングの内面に接合
されているため、センサチップとハウジングの圧力導入
孔との間を連絡するためのパイプ及びこのパイプと圧力
導入孔との連結部を気密的にシールするためのOリング
等が不要であり、圧力媒体の漏れが発生する虞れが極め
て少なく、測定すべき圧力をセンサチップに正確に伝達
することができる。このため、本発明に係る半導体圧力
センサモジュールは、信頼性が高い。
In the semiconductor pressure sensor module according to the present invention, the circuit pattern is formed on the inner surface of the housing, and the sensor chip is directly mounted on the inner surface of the housing. Further, in the semiconductor pressure sensor module according to the present invention, the connector is formed integrally with the housing. Therefore, in the present invention, the circuit board which has been conventionally required is not necessary, and the number of parts at the time of assembly can be reduced. Therefore, mass production is easy, reduction in product cost can be realized, and product miniaturization is easy. Further, since the sensor chip is bonded to the inner surface of the housing, the pipe for connecting the sensor chip and the pressure introducing hole of the housing and the connecting portion between the pipe and the pressure introducing hole are hermetically sealed. No O-ring or the like is required, the possibility of leakage of the pressure medium is extremely low, and the pressure to be measured can be accurately transmitted to the sensor chip. Therefore, the semiconductor pressure sensor module according to the present invention has high reliability.

【0014】ところで、本発明においては、ハウジング
の内面に回路パターンを形成する必要上、ハウジング内
面は絶縁性であることが必要である。この場合に、ハウ
ジングに導電性材料からなる電磁シールド層を設けてハ
ウジング内の電気回路を外部と電磁的に遮断すると、ノ
イズの低減及び電磁障害の防止等の効果を得ることがで
きる。このため、前記ハウジングには導電性材料からな
る電磁シールド層を設けることが好ましい。なお、前記
電磁シールド層としては、例えば、前記ハウジングの外
面を金属等の導電性物質により構成し、このハウジング
外面を電磁シールド層としたものでもよい。
By the way, in the present invention, the inner surface of the housing needs to be insulative in order to form the circuit pattern on the inner surface of the housing. In this case, when the electromagnetic shield layer made of a conductive material is provided in the housing to electromagnetically cut off the electric circuit in the housing from the outside, effects such as noise reduction and electromagnetic interference prevention can be obtained. Therefore, it is preferable to provide an electromagnetic shield layer made of a conductive material on the housing. As the electromagnetic shield layer, for example, the outer surface of the housing may be made of a conductive material such as metal, and the outer surface of the housing may be an electromagnetic shield layer.

【0015】また、例えばハウジング内のセンサチップ
搭載面と反対側の面側に圧力導入孔がある場合は、ハウ
ジング内に仕切りを設け、この仕切りにより前記回路パ
ターンが設けられている空間と前記センサチップが配設
されている空間とを気密的に仕切ることが好ましい。こ
れにより、ハウジング内のセンサチップ搭載面と反対側
の面側に圧力導入孔がある場合も、圧力導入孔とセンサ
チップとを連絡するパイプ等の連絡部材が不要となる。
Further, for example, when there is a pressure introducing hole on the surface opposite to the sensor chip mounting surface in the housing, a partition is provided in the housing, and the space in which the circuit pattern is provided by the partition and the sensor. It is preferable to airtightly separate from the space where the chips are arranged. Accordingly, even when the pressure introducing hole is provided on the surface opposite to the sensor chip mounting surface in the housing, a connecting member such as a pipe that connects the pressure introducing hole and the sensor chip is not necessary.

【0016】[0016]

【実施例】次に、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.

【0017】図1は本発明の第1の実施例に係る半導体
圧力センサモジュールを示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a semiconductor pressure sensor module according to the first embodiment of the present invention.

【0018】ハウジングは、上部ハウジング1及び下部
ハウジング2を組み合わせて構成されており、その内面
には導電性材料により所定の回路パターン1a,2aが
形成されている。上部ハウジング1及び下部ハウジング
2の回路パターン1a,2aは、接続部材9により電気
的に接続され所定の回路を構成している。
The housing is constructed by combining an upper housing 1 and a lower housing 2, and predetermined circuit patterns 1a and 2a are formed on the inner surface of the housing by a conductive material. The circuit patterns 1a and 2a of the upper housing 1 and the lower housing 2 are electrically connected by a connecting member 9 to form a predetermined circuit.

【0019】半導体チップ6及びガラス台座5により構
成されたセンサチップ(図10参照)は、下部ハウジン
グ2の内側中央部に設けられた凹部に、ガラス台座5の
孔が圧力導入孔2cに整合するようにして搭載されてい
る。そして、半導体チップ6の表面に設けられた感歪素
子は、ワイヤ7を介して回路パターン2aに電気的に接
続されている。また、下部ハウジング2の側部にはこの
下部ハウジング2と一体的に形成されたコネクタ(受け
側コネクタ)4が設けられており、回路パターン2aは
このコネクタ4の端子3に電気的に接続されている。な
お、コネクタ4の外周には、このコネクタ4に係合する
コネクタ(差し込み側コネクタ)を係止するための係止
用突起4aが設けられている。
In the sensor chip composed of the semiconductor chip 6 and the glass pedestal 5 (see FIG. 10), the hole of the glass pedestal 5 is aligned with the pressure introduction hole 2c in the concave portion provided in the central portion inside the lower housing 2. Is installed in this way. The strain sensitive element provided on the surface of the semiconductor chip 6 is electrically connected to the circuit pattern 2 a via the wire 7. A connector (receiving connector) 4 formed integrally with the lower housing 2 is provided on a side portion of the lower housing 2, and the circuit pattern 2a is electrically connected to a terminal 3 of the connector 4. ing. A locking projection 4a for locking a connector (insertion side connector) that engages with the connector 4 is provided on the outer periphery of the connector 4.

【0020】図2(a),(b)は、図1に一点鎖線で
囲んだ部分を拡大して示す図である。センサチップは、
図2(a)に示すように、下部ハウジング2の凹部底面
にスパッタ又は蒸着等の方法により金属薄膜8を形成し
この金属薄膜8に半田を使用して接合(ダイボンディン
グ)するか、又は、図2(b)に示すように、シリコン
樹脂又はエポキシ樹脂等により接合する。
2 (a) and 2 (b) are enlarged views of the portion surrounded by the alternate long and short dash line in FIG. The sensor chip is
As shown in FIG. 2A, a metal thin film 8 is formed on the bottom surface of the concave portion of the lower housing 2 by a method such as sputtering or vapor deposition, and the metal thin film 8 is joined (die-bonded) with solder, or As shown in FIG. 2 (b), they are joined with silicon resin or epoxy resin.

【0021】本実施例においては、センサチップがハウ
ジング内面に直接接合され、感歪素子はワイヤ7を介し
て回路パターン2aと電気的に接続されていると共に、
コネクタ4が下部ハウジング2と一体的に形成されてい
る。このため、本実施例においては、従来必要とされて
いた回路基板が不要である。また、下部ハウジング2に
センサチップを直接接合するため、ハウジングの圧力導
入孔とセンサチップとの間を連絡するパイプ等の連絡部
材及びOリング等のシール部材が不要である。このた
め、本実施例に係る半導体圧力センサモジュールは、組
み立て時の部品点数が従来に比して少ない。例えば、図
9に示す従来の半導体圧力センサモジュールにおいて
は、組み立て時の部品点数が8点であるのに対し、本実
施例においては3点の部品で足りる。従って、装置の小
型化が容易であると共に、量産化が容易であり、製品コ
ストを低減することができる。また、製造に要する時間
が従来に比して短く、リードタイム(日程計画におい
て、早期に手配すべき先行期間)を短縮することができ
るという効果もある。更に、本実施例においては、セン
サチップがハウジング内面に直接接合されているため、
圧力媒体の漏れが発生する虞れが極めて少なく、測定す
べき圧力をセンサチップに正確に伝達することができる
という効果もある。
In this embodiment, the sensor chip is directly bonded to the inner surface of the housing, the strain sensitive element is electrically connected to the circuit pattern 2a through the wire 7, and
The connector 4 is formed integrally with the lower housing 2. Therefore, in the present embodiment, the circuit board which has been conventionally required is unnecessary. Further, since the sensor chip is directly joined to the lower housing 2, a connecting member such as a pipe and a sealing member such as an O-ring for connecting the pressure introducing hole of the housing and the sensor chip are unnecessary. Therefore, the semiconductor pressure sensor module according to the present embodiment has a smaller number of parts when assembled than the conventional one. For example, in the conventional semiconductor pressure sensor module shown in FIG. 9, the number of parts at the time of assembly is eight, whereas in the present embodiment, three parts are sufficient. Therefore, the size of the device can be easily reduced, mass production can be easily performed, and the product cost can be reduced. Further, there is an effect that the time required for manufacturing is shorter than that in the conventional case and the lead time (the preceding period to be arranged early in the schedule planning) can be shortened. Further, in this embodiment, since the sensor chip is directly bonded to the inner surface of the housing,
There is an extremely low possibility that the pressure medium leaks, and the pressure to be measured can be accurately transmitted to the sensor chip.

【0022】図3は、本発明の第2の実施例に係る半導
体圧力センサモジュールを示す断面図である。なお、本
実施例は、特にEMI(Electromagnetic Interferenc
e)対策を考慮したものである。
FIG. 3 is a sectional view showing a semiconductor pressure sensor module according to the second embodiment of the present invention. The present embodiment is particularly applicable to EMI (Electromagnetic Interferenc).
e) The measures are taken into consideration.

【0023】ハウジングは、上部ハウジング11及び下
部ハウジング12を組み合わせることにより構成され
る。ハウジング11,12は、その外側が金属、内側が
絶縁性樹脂11b,12bにより構成されている。そし
て、この樹脂11b,12bの表面上に所定の回路パタ
ーン11a,12aが形成されている。また、上部ハウ
ジング11と下部ハウジング12とが組み合わされる
と、ハウジングの一部がコネクタ14を構成するように
なっている。このコネクタ14の端子13は、下部ハウ
ジング12の回路パターン12aに電気的に接続されて
いる。また、上部ハウジング11の回路パターン11a
及び下部ハウジング12の回路パターン12aは、導電
性接続部材19により電気的に接続され所定の回路を構
成している。
The housing is constructed by combining the upper housing 11 and the lower housing 12. The housings 11 and 12 are made of metal on the outside and insulating resins 11b and 12b on the inside. Then, predetermined circuit patterns 11a and 12a are formed on the surfaces of the resins 11b and 12b. When the upper housing 11 and the lower housing 12 are combined, a part of the housing constitutes the connector 14. The terminal 13 of the connector 14 is electrically connected to the circuit pattern 12a of the lower housing 12. In addition, the circuit pattern 11a of the upper housing 11
The circuit pattern 12a of the lower housing 12 is electrically connected by the conductive connecting member 19 to form a predetermined circuit.

【0024】半導体チップ6及びガラス台座5により構
成されるセンサチップは、下部ハウジング12の内側中
央部の樹脂12bが被覆されていない領域に接合されて
いる。また、下部ハウジング12には、第1の実施例と
同様に、ガラス台座5の孔に整合する位置に圧力導入孔
12cが設けられている。
The sensor chip composed of the semiconductor chip 6 and the glass pedestal 5 is bonded to the inner central portion of the lower housing 12 in a region not covered with the resin 12b. Further, the lower housing 12 is provided with a pressure introduction hole 12c at a position aligned with the hole of the glass pedestal 5, as in the first embodiment.

【0025】図4(a),(b)は、図3に一点鎖線で
囲んだ部分を拡大して示す図である。図4(a)に示す
ように、ハウジング11,12と端子13との間にはガ
ラス又はセラミックからなる絶縁材15により絶縁され
ているか、又は、図4(b)に示すように、樹脂11
b,12bが外側まで延出してハウジング11,12の
外面と端子13との間を電気的に絶縁している。即ち、
図5に示すように、ハウジング11,12と端子13と
により結合容量(コンデンサ)Cが構成される。この結
合容量により、外部ノイズを減衰させることができる。
4 (a) and 4 (b) are enlarged views of the portion surrounded by the alternate long and short dash line in FIG. As shown in FIG. 4A, the housings 11 and 12 and the terminal 13 are insulated from each other by an insulating material 15 made of glass or ceramic, or as shown in FIG.
b and 12b extend to the outside to electrically insulate the outer surfaces of the housings 11 and 12 from the terminals 13. That is,
As shown in FIG. 5, the housings 11 and 12 and the terminal 13 form a coupling capacitance (capacitor) C. External noise can be attenuated by this coupling capacitance.

【0026】本実施例は、ハウジング外面が金属により
構成されているため、このハウジング外面が電磁シール
ド層として作用し、ハウジング内の電気回路が外部から
電磁的に遮蔽される。このため、本実施例においては、
第1の実施例と同様の効果を得ることができるのに加え
て、外部ノイズ及び電磁障害を低減することができると
いう効果を得ることができる。
In this embodiment, since the housing outer surface is made of metal, the housing outer surface acts as an electromagnetic shield layer, and the electric circuit in the housing is electromagnetically shielded from the outside. Therefore, in this embodiment,
In addition to obtaining the same effect as the first embodiment, it is possible to obtain the effect that external noise and electromagnetic interference can be reduced.

【0027】図6は、本発明を差圧タイプの半導体圧力
センサモジュールに適用した第3の実施例に係る半導体
圧力センサモジュールを示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a semiconductor pressure sensor module according to a third embodiment in which the present invention is applied to a differential pressure type semiconductor pressure sensor module.

【0028】本実施例においては、上部ハウジング21
及び下部ハウジング22の両方に圧力導入孔21c,2
2cが設けられている。半導体チップ6及びガラス台座
5により構成されるセンサチップは、下部ハウジング2
2の内側中央部に、ガラス台座5の孔と圧力導入孔22
cとが整合するように配設される。このセンサチップ
は、ハウジング21,22に夫々設けられた上部仕切り
板21d及び下部仕切り板22dにより、回路パターン
21a,22aが形成されている部屋と仕切られてい
る。なお、上部仕切り板21dと下部仕切り板22dと
の間はOリング又は樹脂等により気密性が保持されるよ
うになっている。そして、半導体チップ6の表面に設け
られた感歪素子は、ワイヤ7及び仕切り板22dを貫通
して配設されたリード25を介して回路パターン22a
に電気的に接続されている。また、本実施例において
は、第2の実施例と同様に、上部ハウジング21と下部
ハウジング22とを組み合わせると、ハウジングの一部
がコネクタ24を構成するようになっている。
In this embodiment, the upper housing 21
And the lower housing 22 both have pressure introducing holes 21c, 2
2c is provided. The sensor chip composed of the semiconductor chip 6 and the glass pedestal 5 is mounted on the lower housing 2
In the center of the inside of 2, the hole of the glass pedestal 5 and the pressure introducing hole 22
It is arranged so as to be aligned with c. The sensor chip is partitioned from the room in which the circuit patterns 21a and 22a are formed by the upper partition plate 21d and the lower partition plate 22d provided in the housings 21 and 22, respectively. The airtightness is maintained between the upper partition plate 21d and the lower partition plate 22d by an O-ring or resin. The strain sensitive element provided on the surface of the semiconductor chip 6 has the circuit pattern 22a via the lead 25 that penetrates the wire 7 and the partition plate 22d.
Electrically connected to. Further, in this embodiment, as in the second embodiment, when the upper housing 21 and the lower housing 22 are combined, a part of the housing constitutes the connector 24.

【0029】本実施例に係る半導体圧力センサモジュー
ルは、圧力導入孔21cを介してセンサチップの上側か
ら加えられる圧力と、圧力導入孔22cを介してセンサ
チップの下側から加えられる圧力との差圧を検出する。
本実施例においても、第1の実施例と同様に、組み立て
時の部品点数が少なく、量産化が容易であり、製品コス
トの低減及び装置の小型化が可能であるという効果を得
ることができる。
In the semiconductor pressure sensor module according to this embodiment, the difference between the pressure applied from the upper side of the sensor chip via the pressure introducing hole 21c and the pressure applied from the lower side of the sensor chip via the pressure introducing hole 22c. Detect pressure.
Similar to the first embodiment, the present embodiment has the advantages that the number of parts at the time of assembly is small, mass production is easy, product cost can be reduced, and the device can be downsized. .

【0030】図7は、本発明を上面加圧タイプの半導体
圧力センサモジュールに適用した第4の実施例を示す断
面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing a fourth embodiment in which the present invention is applied to a top pressure type semiconductor pressure sensor module.

【0031】ハウジングは、上部ハウジング31及び下
部ハウジング32により構成されており、その内面には
所定の回路パターン31a,32aが設けられている。
本実施例においては、上部ハウジング31に圧力導入孔
31cが設けられている。また、半導体チップ6及びガ
ラス台座5により構成されるセンサチップは、下部ハウ
ジング32の内側中央部に配設され、上部仕切り板31
d及び下部仕切り板32dにより、回路パターン31
a,32aが設けられた部屋と分離されている。半導体
チップ6の表面に設けられた感歪素子は、ワイヤ7及び
仕切り板32dを貫通して配設されたリード35を介し
て回路パターン32aに電気的に接続されている。な
お、上部仕切り板31dと下部仕切り板32dとの間は
Oリング又は樹脂により気密性を保持するようになって
いる。
The housing is composed of an upper housing 31 and a lower housing 32, and predetermined circuit patterns 31a and 32a are provided on the inner surface thereof.
In this embodiment, the upper housing 31 is provided with the pressure introducing hole 31c. The sensor chip composed of the semiconductor chip 6 and the glass pedestal 5 is arranged in the center of the inside of the lower housing 32, and the upper partition plate 31.
d and the lower partition plate 32d, the circuit pattern 31
It is separated from the room where a and 32a are provided. The strain-sensitive element provided on the surface of the semiconductor chip 6 is electrically connected to the circuit pattern 32a via the lead 35 that penetrates the wire 7 and the partition plate 32d. An O-ring or resin is used to maintain airtightness between the upper partition plate 31d and the lower partition plate 32d.

【0032】また、本実施例においても、第2の実施例
と同様に、上部ハウジング31と下部ハウジング32と
を組み合わせると、ハウジングの一部がコネクタ34を
構成するようになっている。このコネクタ34の端子3
3は、下部ハウジング32の回路パターン32aに電気
的に接続されている。
Also in this embodiment, similarly to the second embodiment, when the upper housing 31 and the lower housing 32 are combined, a part of the housing constitutes the connector 34. Terminal 3 of this connector 34
3 is electrically connected to the circuit pattern 32a of the lower housing 32.

【0033】本実施例に係る圧力センサは、圧力導入孔
31cを介してセンサチップの上方からセンサチップに
加えられる圧力を測定する絶対圧の圧力センサとして使
用する。本実施例においても、第1の実施例と同様の効
果を得ることができる。
The pressure sensor according to this embodiment is used as an absolute pressure sensor for measuring the pressure applied to the sensor chip from above the sensor chip via the pressure introducing hole 31c. Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

【0034】図8は、本発明を水位センサに適用した第
5の実施例を示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing a fifth embodiment in which the present invention is applied to a water level sensor.

【0035】ハウジングは、上部ハウジング41及び下
部ハウジング42を組み合わせて構成されており、その
内面には所定の回路パターン41a,42aが形成され
ている。また、コネクタ44は、下部ハウジング42と
一体的に形成されており、下部ハウジング42の下面か
ら下方に導出している。このコネクタ44の端子43
は、回路パターン42aに電気的に接続されている。半
導体チップ6及びガラス台座5により構成されるセンサ
チップは、下部ハウジング42の内側中央部に設けられ
た凹部に搭載されている。このセンサチップは、上部仕
切り板41d及び下部仕切り板42dにより回路パター
ン41a,42aが設けられている部屋と分離されてい
る。半導体チップ6の表面に設けられた感歪素子は、ワ
イヤ7及び仕切り板42dを貫通して配設されたリード
45を介して回路パターン42aに電気的に接続されて
いる。上部ハウジング41には、センサチップが露出す
る開口部41cが設けられており、この開口部41c内
にはゲル状物質46が装入されている。
The housing is constructed by combining an upper housing 41 and a lower housing 42, and predetermined circuit patterns 41a, 42a are formed on the inner surface thereof. The connector 44 is formed integrally with the lower housing 42 and extends downward from the lower surface of the lower housing 42. The terminal 43 of this connector 44
Are electrically connected to the circuit pattern 42a. The sensor chip composed of the semiconductor chip 6 and the glass pedestal 5 is mounted in a recess provided in the inner center of the lower housing 42. This sensor chip is separated from the room in which the circuit patterns 41a and 42a are provided by the upper partition plate 41d and the lower partition plate 42d. The strain sensitive element provided on the surface of the semiconductor chip 6 is electrically connected to the circuit pattern 42a via a lead 45 that is provided so as to penetrate the wire 7 and the partition plate 42d. The upper housing 41 is provided with an opening 41c through which the sensor chip is exposed, and the gel material 46 is loaded in the opening 41c.

【0036】このように構成された本実施例に係る半導
体圧力センサモジュールにおいて、圧力はゲル状物質4
6を介してセンサチップに加えられる。従って、本実施
例においては、センサチップが水(又は、その他の液
体)に直接接触することを回避できる。本実施例におい
ても、第1の実施例と同様の効果を得ることができる。
In the semiconductor pressure sensor module according to this embodiment having the above structure, the pressure is the gel substance 4
Via 6 to the sensor chip. Therefore, in this embodiment, the sensor chip can be prevented from directly contacting water (or other liquid). Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

【0037】なお、上述の各実施例においては、いずれ
もガラス台座を備えたセンサチップを搭載した半導体圧
力センサモジュールについて説明したが、半導体チップ
とハウジングとの熱膨張係数の差に起因する熱歪の影響
を考慮しなくてもよい場合は、半導体チップをハウジン
グに直接ダイボンディングしてもよい。
In each of the above-mentioned embodiments, the semiconductor pressure sensor module having the sensor chip equipped with the glass pedestal is explained, but the thermal strain caused by the difference in the thermal expansion coefficient between the semiconductor chip and the housing is described. If it is not necessary to consider the influence of, the semiconductor chip may be directly die-bonded to the housing.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る半導体
圧力センサモジュールにおいては、ハウジングの内面に
回路パターンが形成されており、センサチップはこのハ
ウジング内面に搭載され、且つ、コネクタが前記ハウジ
ングと一体的に形成されているから、従来に比して組み
立て時の部品点数を著しく削減することができる。この
ため、本発明に係る半導体圧力センサモジュールは、量
産化が容易であり、製品コストを低減できると共に、装
置の小型化が容易である。また、リードタイムを短縮す
ることができるという効果もある。更に、本発明に係る
半導体圧力センサモジュールにおいては、ハウジングと
センサチップとが直接接合されているため、ハウジング
の圧力導入孔とセンサチップとを連絡するためのパイプ
等の連絡部材及びOリング等のシール部材が不要であ
り、圧力媒体の漏れが発生する虞れが極めて少なく、測
定すべき圧力をセンサチップに正確に伝達することがで
きて、信頼性が高いという効果もある。
As described above, in the semiconductor pressure sensor module according to the present invention, the circuit pattern is formed on the inner surface of the housing, the sensor chip is mounted on the inner surface of the housing, and the connector is connected to the housing. Since it is integrally formed, the number of parts at the time of assembly can be significantly reduced as compared with the conventional case. Therefore, the semiconductor pressure sensor module according to the present invention can be easily mass-produced, the product cost can be reduced, and the device can be easily downsized. There is also an effect that the lead time can be shortened. Further, in the semiconductor pressure sensor module according to the present invention, since the housing and the sensor chip are directly joined, a connecting member such as a pipe for connecting the pressure introducing hole of the housing and the sensor chip and an O-ring or the like. Since there is no need for a seal member, the possibility of leakage of the pressure medium is extremely low, the pressure to be measured can be accurately transmitted to the sensor chip, and the reliability is high.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例に係る半導体圧力センサ
モジュールを示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a semiconductor pressure sensor module according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(a),(b)は、いずれも図1に一点鎖線で
囲んだ部分を拡大して示す図である。
2 (a) and 2 (b) are each an enlarged view of a portion surrounded by a chain line in FIG.

【図3】本発明の第2の実施例に係る半導体圧力センサ
モジュールを示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a semiconductor pressure sensor module according to a second embodiment of the present invention.

【図4】(a),(b)は、いずれも図3に一点鎖線で
囲んだ部分を拡大して示す図である。
4 (a) and 4 (b) are each an enlarged view of a portion surrounded by an alternate long and short dash line in FIG.

【図5】図3に一点鎖線で囲んだ部分の等価回路を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing an equivalent circuit of a portion surrounded by a chain line in FIG.

【図6】本発明の第3の実施例に係る半導体圧力センサ
モジュールを示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a semiconductor pressure sensor module according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4の実施例に係る半導体圧力センサ
モジュールを示す断面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing a semiconductor pressure sensor module according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第5の実施例に係る半導体圧力センサ
モジュールを示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing a semiconductor pressure sensor module according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】従来の半導体圧力センサモジュールの一例を示
す断面図である。
FIG. 9 is a sectional view showing an example of a conventional semiconductor pressure sensor module.

【図10】センサチップを示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a sensor chip.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11,21,31,41;上部ハウジング 1a,2a,11a,12a,21a,22a,31
a,32a,41a,42a;回路パターン 2,12,22,32,42;下部ハウジング 2c,12c,21c,22c,52c;圧力導入孔 3,13,23,33,43;端子 4,14,24,34,44;コネクタ 5;ガラス台座 6;半導体チップ 7;ワイヤ 21d,22d,31d,32d,41d,42d;仕
切り板 41c;開口部 46;ゲル状物質
1, 11, 21, 31, 41; upper housing 1a, 2a, 11a, 12a, 21a, 22a, 31
a, 32a, 41a, 42a; circuit pattern 2, 12, 22, 32, 42; lower housing 2c, 12c, 21c, 22c, 52c; pressure introducing hole 3, 13, 23, 33, 43; terminal 4, 14, 24, 34, 44; Connector 5; Glass pedestal 6; Semiconductor chip 7; Wires 21d, 22d, 31d, 32d, 41d, 42d; Partition plate 41c; Opening portion 46; Gel-like substance

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 その内面に所定の回路パターンが形成さ
れたハウジングと、このハウジング内面に搭載されたセ
ンサチップと、前記ハウジングと一体的に形成されたコ
ネクタとを有することを特徴とする半導体圧力センサモ
ジュール。
1. A semiconductor pressure device, comprising: a housing having a predetermined circuit pattern formed on an inner surface thereof; a sensor chip mounted on an inner surface of the housing; and a connector integrally formed with the housing. Sensor module.
【請求項2】 前記ハウジングには導電性材料からなる
電磁シールド層が設けられており、前記ハウジング内の
電気回路は前記電磁シールド層により外部と電磁的に遮
断されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体
圧力センサモジュール。
2. The housing is provided with an electromagnetic shield layer made of a conductive material, and an electric circuit in the housing is electromagnetically shielded from the outside by the electromagnetic shield layer. Item 2. The semiconductor pressure sensor module according to Item 1.
【請求項3】 前記ハウジングには、前記回路パターン
が設けられている空間と前記センサチップが配設されて
いる空間とを気密的に仕切る仕切りが設けられているこ
とを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体圧力セン
サモジュール。
3. The housing is provided with a partition for airtightly partitioning a space in which the circuit pattern is provided and a space in which the sensor chip is provided. Or the semiconductor pressure sensor module according to 2.
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