JPH07280681A - センサ・ダイを保護するため気密封止された応力分離プラットフォームを有する圧力センサ - Google Patents
センサ・ダイを保護するため気密封止された応力分離プラットフォームを有する圧力センサInfo
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- JPH07280681A JPH07280681A JP7089984A JP8998495A JPH07280681A JP H07280681 A JPH07280681 A JP H07280681A JP 7089984 A JP7089984 A JP 7089984A JP 8998495 A JP8998495 A JP 8998495A JP H07280681 A JPH07280681 A JP H07280681A
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- sensor
- sensor die
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- G—PHYSICS
- 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
- G01L19/14—Housings
- G01L19/142—Multiple part housings
- G01L19/143—Two part housings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01L19/0007—Fluidic connecting means
- G01L19/0038—Fluidic connecting means being part of the housing
-
- G—PHYSICS
- 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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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 同様な熱膨張率を有する接着剤４２を用い
て、センサ・ダイ１８を応力分離プラットフォーム１２
に取り付けることによって、電子圧力センサ１０を改善
する。 【構成】 この接着剤は、応力分離プラットフォームと
圧力センサ・ダイとの間で気密封止を行う。応力分離プ
ラットフォームにおける穴２０は、圧力をセンサ・ダイ
に印加するための開口部となる。応力分離プラットフォ
ームは、半硬質接着剤４０によってプラスチック・パッ
ケージ本体１６に取り付けられ、パッケージ本体と応力
分離プラットフォームとの間で応力分離および気密封止
を行う。穴に入る非友好的な薬剤は、センサ・ダイの露
出したダイアフラム５０に接触し、圧力をそのピエゾ回
路５２に対して加えて、この印加圧力を表す電気信号を
生成するが、傷つきやすい相互接続からはこれらの気密
封止によって隔離される。
て、センサ・ダイ１８を応力分離プラットフォーム１２
に取り付けることによって、電子圧力センサ１０を改善
する。 【構成】 この接着剤は、応力分離プラットフォームと
圧力センサ・ダイとの間で気密封止を行う。応力分離プ
ラットフォームにおける穴２０は、圧力をセンサ・ダイ
に印加するための開口部となる。応力分離プラットフォ
ームは、半硬質接着剤４０によってプラスチック・パッ
ケージ本体１６に取り付けられ、パッケージ本体と応力
分離プラットフォームとの間で応力分離および気密封止
を行う。穴に入る非友好的な薬剤は、センサ・ダイの露
出したダイアフラム５０に接触し、圧力をそのピエゾ回
路５２に対して加えて、この印加圧力を表す電気信号を
生成するが、傷つきやすい相互接続からはこれらの気密
封止によって隔離される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、圧力センサに
関し、さらに詳しくは、気密封止された応力分離プラッ
トフォーム(stress isolation platform) によって非友
好的な環境から保護された検出ダイを有する電子圧力セ
ンサに関する。
関し、さらに詳しくは、気密封止された応力分離プラッ
トフォーム(stress isolation platform) によって非友
好的な環境から保護された検出ダイを有する電子圧力セ
ンサに関する。
【０００２】１９９６年までに、米国で販売されるすべ
ての自動車および軽トラックに自動車燃料系蒸気圧力セ
ンサを装備することを米国連邦政府は規定している。燃
料系の石油化学環境は極めて非友好的である。機械的圧
力センサは、非友好的な化学環境に対して耐性を有する
ように製造できることが知られている。しかし、機械的
センサは極めて高価であり、ひずみゲージ−ピエゾ・セ
ンサを有する大きな金属パッケージによって特徴づけら
れる。このようなセンサの寸法およびコストは、自動車
用途では非実用的である。
ての自動車および軽トラックに自動車燃料系蒸気圧力セ
ンサを装備することを米国連邦政府は規定している。燃
料系の石油化学環境は極めて非友好的である。機械的圧
力センサは、非友好的な化学環境に対して耐性を有する
ように製造できることが知られている。しかし、機械的
センサは極めて高価であり、ひずみゲージ−ピエゾ・セ
ンサを有する大きな金属パッケージによって特徴づけら
れる。このようなセンサの寸法およびコストは、自動車
用途では非実用的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】集積エレクトロニクス
のコスト，寸法および信頼性の利点のため、電子センサ
技術を自動車用途の石油化学環境に適用することは望ま
しい。電子圧力センサは、周囲および大気用途で用いら
れる。しかし、電子圧力センサを石油化学環境で用いる
ことは、この技術に新たな問題を提起する。そのような
問題の１つとして、センサに伴う相互接続の健全性があ
る。電子圧力センサの従来の利用では、センサ・ワイヤ
ボンド，パッケージ・リードおよび検出対象の非友好的
な圧力媒体との間で密な接触がありうる。非友好的な薬
剤との接触は、センサの永久的な破損を発生することが
わかっている。
のコスト，寸法および信頼性の利点のため、電子センサ
技術を自動車用途の石油化学環境に適用することは望ま
しい。電子圧力センサは、周囲および大気用途で用いら
れる。しかし、電子圧力センサを石油化学環境で用いる
ことは、この技術に新たな問題を提起する。そのような
問題の１つとして、センサに伴う相互接続の健全性があ
る。電子圧力センサの従来の利用では、センサ・ワイヤ
ボンド，パッケージ・リードおよび検出対象の非友好的
な圧力媒体との間で密な接触がありうる。非友好的な薬
剤との接触は、センサの永久的な破損を発生することが
わかっている。
【０００４】さらに、電子圧力センサ技術をガスを伴う
高圧用途に適用することが望ましい。この場合、センサ
・ダイおよび相互接続が脆い性質のため、応力問題が生
じて、これにより都合の悪いときにセンサが破損する場
合が多い。
高圧用途に適用することが望ましい。この場合、センサ
・ダイおよび相互接続が脆い性質のため、応力問題が生
じて、これにより都合の悪いときにセンサが破損する場
合が多い。
【０００５】
【課題を解決するための手段】よって、非友好的な環境
および圧力環境で利用できる、低コストで信頼性の高い
気密封止された圧力センサが必要とされる。
および圧力環境で利用できる、低コストで信頼性の高い
気密封止された圧力センサが必要とされる。
【０００６】
【実施例】本発明は、広範囲の流体またはガス圧力を検
出し、印加圧力を表す電気信号を供給する気密封止され
た電子圧力センサを提供する。感圧半導体ダイは、同様
な熱膨張率を有し、かつプラットフォームとセンサ・ダ
イとの間で気密封止を行う接着剤を利用して、応力分離
(stress isolation)プラットフォームに取り付けられ
る。応力分離プラットフォームは、圧力を半導体センサ
・ダイに印加するための開口部となる穴入口を含む。こ
の応力分離プラットフォームは、プラスチック・パッケ
ージ本体と応力分離プラットフォームとの間で応力分離
および気密封止を行う半硬質接着剤によってパッケージ
本体に取り付けられる。その後、センサ・ダイとパッケ
ージ・リードとの間でワイヤボンドを介して電気接続が
行われ、パッケージ本体上の外部接続に電気信号を伝達
する。
出し、印加圧力を表す電気信号を供給する気密封止され
た電子圧力センサを提供する。感圧半導体ダイは、同様
な熱膨張率を有し、かつプラットフォームとセンサ・ダ
イとの間で気密封止を行う接着剤を利用して、応力分離
(stress isolation)プラットフォームに取り付けられ
る。応力分離プラットフォームは、圧力を半導体センサ
・ダイに印加するための開口部となる穴入口を含む。こ
の応力分離プラットフォームは、プラスチック・パッケ
ージ本体と応力分離プラットフォームとの間で応力分離
および気密封止を行う半硬質接着剤によってパッケージ
本体に取り付けられる。その後、センサ・ダイとパッケ
ージ・リードとの間でワイヤボンドを介して電気接続が
行われ、パッケージ本体上の外部接続に電気信号を伝達
する。
【０００７】圧力センサ・デバイスは、このデバイスの
信頼性または性能に影響を与えずに、センサの部品に対
して非友好的と一般に考えられるさまざまな種類の流体
およびガスから広範囲な圧力を検出できる。このような
非友好的な薬剤の例として、カルシウム，塩素，銅，蒸
留水，エチル・アルコール，エチレン・グリコール，蟻
酸，油圧液，インドレン(indolene)，イソオクタン，メ
タノール，塩酸ナトリウム，硝酸，硫酸，ｔ−ブチルヒ
ドロペルオキシド(t-butyl hydroperoxide) ，ｔ−ブチ
ルメチルエーテル，トルエン，キシレンおよび亜鉛があ
る。
信頼性または性能に影響を与えずに、センサの部品に対
して非友好的と一般に考えられるさまざまな種類の流体
およびガスから広範囲な圧力を検出できる。このような
非友好的な薬剤の例として、カルシウム，塩素，銅，蒸
留水，エチル・アルコール，エチレン・グリコール，蟻
酸，油圧液，インドレン(indolene)，イソオクタン，メ
タノール，塩酸ナトリウム，硝酸，硫酸，ｔ−ブチルヒ
ドロペルオキシド(t-butyl hydroperoxide) ，ｔ−ブチ
ルメチルエーテル，トルエン，キシレンおよび亜鉛があ
る。
【０００８】図１において、パッケージ本体１６のエッ
ジ部１４の周辺に取り付けられた応力分離プラットフォ
ーム１２を含む圧力センサ１０の上面図を示す。センサ
・ダイ１８は、応力分離プラットフォーム１２の下面に
取り付けられる。応力分離プラットフォーム１２は、エ
ッジ部１４およびセンサ・ダイ１８が上から見えるよう
に透明に示される。応力分離プラットフォーム１２の中
央に配置された穴２０は、外部圧力がセンサ・ダイ１８
に達するための開口部となる。センサ・ダイ１８は、穴
２０の周りで気密封止するためにガラス・ボンディング
接着剤によって応力分離プラットフォーム１２に取り付
けられる。センサ・ダイ１８は、穴２０を介して印加さ
れる圧力と、パッケージ本体１６の空洞部内の基準圧力
との間の圧力差を検出する。センサ・ダイ１８は、検出
された圧力を、本体における圧力差を表す電気信号に変
換する。
ジ部１４の周辺に取り付けられた応力分離プラットフォ
ーム１２を含む圧力センサ１０の上面図を示す。センサ
・ダイ１８は、応力分離プラットフォーム１２の下面に
取り付けられる。応力分離プラットフォーム１２は、エ
ッジ部１４およびセンサ・ダイ１８が上から見えるよう
に透明に示される。応力分離プラットフォーム１２の中
央に配置された穴２０は、外部圧力がセンサ・ダイ１８
に達するための開口部となる。センサ・ダイ１８は、穴
２０の周りで気密封止するためにガラス・ボンディング
接着剤によって応力分離プラットフォーム１２に取り付
けられる。センサ・ダイ１８は、穴２０を介して印加さ
れる圧力と、パッケージ本体１６の空洞部内の基準圧力
との間の圧力差を検出する。センサ・ダイ１８は、検出
された圧力を、本体における圧力差を表す電気信号に変
換する。
【０００９】パッケージ本体１６は、ノバラク・エポキ
シ(novalac epoxy) から成形され、センサ・ダイ１８の
ハウジングおよび電気相互接続となる。パッケージ本体
１６としての他の可能な材料として、有機エポキシ，非
有機物質で埋められたエラストマ，有極性および無極性
の化学抵抗を有するセラミックがある。ボンドワイヤ２
２，２４，２６，２８は、好ましくは金からなり、従来
の集積回路ボンディング方法を利用してセンサ・ダイ１
８の下面のアルミニウム・ボンディング・パッドに取り
付けられる。ボンドワイヤ２２，２４，２６，２８は、
それぞれパッケージ本体の銅リード３０，３２，３４，
３６にさらに電気結合される。
シ(novalac epoxy) から成形され、センサ・ダイ１８の
ハウジングおよび電気相互接続となる。パッケージ本体
１６としての他の可能な材料として、有機エポキシ，非
有機物質で埋められたエラストマ，有極性および無極性
の化学抵抗を有するセラミックがある。ボンドワイヤ２
２，２４，２６，２８は、好ましくは金からなり、従来
の集積回路ボンディング方法を利用してセンサ・ダイ１
８の下面のアルミニウム・ボンディング・パッドに取り
付けられる。ボンドワイヤ２２，２４，２６，２８は、
それぞれパッケージ本体の銅リード３０，３２，３４，
３６にさらに電気結合される。
【００１０】応力分離プラットフォーム１２は、センサ
・ダイ１８と同様な熱膨張率を有する材料からなる。熱
膨張率を整合させることにより応力分離を行う応力分離
プラットフォーム１２として適した材料には、ホウケイ
酸ガラス，さまざまなグレードのアルミナ，キン青石(c
ordierite)，ステアタイト(steatite)がある。応力分離
プラットフォーム１２は、ボンディング・ワイヤ２２〜
２８と、センサ・ダイ１８の背面上にあるピエゾ圧力検
出回路（図１に図示せず）とを非友好的な薬剤から保護
するため、パッケージ本体１６の内部空洞部を気密封止
する半硬質ボンディング接着剤を利用して、パッケージ
本体１６のエッジ部に取り付けられる。また、応力分離
プラットフォーム１２は、有極性および無局性の抵抗を
有しつつ気密性が維持されるように、無孔性を有してい
なければならない。応力分離プラットフォーム１２を形
成するために用いられる材料は、好ましくは、穴２０を
成形または穴開けできる。
・ダイ１８と同様な熱膨張率を有する材料からなる。熱
膨張率を整合させることにより応力分離を行う応力分離
プラットフォーム１２として適した材料には、ホウケイ
酸ガラス，さまざまなグレードのアルミナ，キン青石(c
ordierite)，ステアタイト(steatite)がある。応力分離
プラットフォーム１２は、ボンディング・ワイヤ２２〜
２８と、センサ・ダイ１８の背面上にあるピエゾ圧力検
出回路（図１に図示せず）とを非友好的な薬剤から保護
するため、パッケージ本体１６の内部空洞部を気密封止
する半硬質ボンディング接着剤を利用して、パッケージ
本体１６のエッジ部に取り付けられる。また、応力分離
プラットフォーム１２は、有極性および無局性の抵抗を
有しつつ気密性が維持されるように、無孔性を有してい
なければならない。応力分離プラットフォーム１２を形
成するために用いられる材料は、好ましくは、穴２０を
成形または穴開けできる。
【００１１】図２において、圧力センサ１０の断面図を
示す。応力分離プラットフォーム１２とエッジ部１４と
の間の熱接着剤４０は、パッケージ本体１６の独立した
熱膨張を許すことにより応力分離を行い、有極性および
無極性の化学抵抗を与える。熱膨張率を整合させること
により応力分離を行う接着剤４０のための適切な材料に
は、硬質および半硬質エポキシおよびエラストマがあ
る。センサ・ダイ１８は、周辺部にガラス・ボンディン
グ接着剤４２を用いて、応力分離プラットフォーム１２
の下面に取り付けられる。接着剤４２は、応力分離プラ
ットフォーム１２とセンサ・ダイ１８との間で気密封止
および応力整合を維持するために、無孔性を有していな
ければならない。接着剤４２は、好ましくは、有極性お
よび無極性の化学抵抗を有しつつセンサ・ダイ１８およ
び応力分離プラットフォーム１２と同じ熱膨張率を有す
るチタン酸塩ガラスや、さまざまなグレードのほう酸鉛
ガラスなどの材料である。
示す。応力分離プラットフォーム１２とエッジ部１４と
の間の熱接着剤４０は、パッケージ本体１６の独立した
熱膨張を許すことにより応力分離を行い、有極性および
無極性の化学抵抗を与える。熱膨張率を整合させること
により応力分離を行う接着剤４０のための適切な材料に
は、硬質および半硬質エポキシおよびエラストマがあ
る。センサ・ダイ１８は、周辺部にガラス・ボンディン
グ接着剤４２を用いて、応力分離プラットフォーム１２
の下面に取り付けられる。接着剤４２は、応力分離プラ
ットフォーム１２とセンサ・ダイ１８との間で気密封止
および応力整合を維持するために、無孔性を有していな
ければならない。接着剤４２は、好ましくは、有極性お
よび無極性の化学抵抗を有しつつセンサ・ダイ１８およ
び応力分離プラットフォーム１２と同じ熱膨張率を有す
るチタン酸塩ガラスや、さまざまなグレードのほう酸鉛
ガラスなどの材料である。
【００１２】図２のボンドワイヤ２６は、センサ・ダイ
１８の背面上の従来のボンド・パッドと、パッケージ本
体のリード３４との間で結合される。パッケージ本体１
６の背面は、圧力センサ１０の内部空洞部に解放された
圧力入口４８を含む。一般に、圧力入口４８は、外部基
準圧力源に接続される。外部ゲージ圧力は、センサ・ダ
イ１８の背面に対して印加され、穴２０を介して印加さ
れた圧力と入口４８に入る圧力との間の圧力差を測定す
る。
１８の背面上の従来のボンド・パッドと、パッケージ本
体のリード３４との間で結合される。パッケージ本体１
６の背面は、圧力センサ１０の内部空洞部に解放された
圧力入口４８を含む。一般に、圧力入口４８は、外部基
準圧力源に接続される。外部ゲージ圧力は、センサ・ダ
イ１８の背面に対して印加され、穴２０を介して印加さ
れた圧力と入口４８に入る圧力との間の圧力差を測定す
る。
【００１３】図３は、センサ・ダイ１８のさらに詳細な
図を示す。センサ・ダイ１８は、トランスデューサ・ダ
イアフラム５０を設けるため一方の面が精密加工された
シリコンからなる。ピエゾ圧力検出回路５２は、センサ
・ダイ１８の下面に形成される。トランスデューサ・ダ
イアフラム５０は、流体またはガスの圧力差が印加され
るとたわみ、ピエゾ回路５２の抵抗膜を変化させ、その
結果、それぞれの抵抗に流れる電流に変化が生じる。電
流タップ点または電気接続は、ピエゾ回路５２の抵抗経
路に沿って形成される。電気接続は、ボンドワイヤ２２
〜２８の取り付け点と、従来のボンディング・パッドの
センサ・ダイ１８との接合部で定められる。電流の変化
は、ピエゾ回路５２の電流タップにおける電位差として
現れる。電流タップは、ボンドワイヤ２２〜２８を介し
て電気パッケージ本体のリード３０〜３６にそれぞれ電
気結合される。
図を示す。センサ・ダイ１８は、トランスデューサ・ダ
イアフラム５０を設けるため一方の面が精密加工された
シリコンからなる。ピエゾ圧力検出回路５２は、センサ
・ダイ１８の下面に形成される。トランスデューサ・ダ
イアフラム５０は、流体またはガスの圧力差が印加され
るとたわみ、ピエゾ回路５２の抵抗膜を変化させ、その
結果、それぞれの抵抗に流れる電流に変化が生じる。電
流タップ点または電気接続は、ピエゾ回路５２の抵抗経
路に沿って形成される。電気接続は、ボンドワイヤ２２
〜２８の取り付け点と、従来のボンディング・パッドの
センサ・ダイ１８との接合部で定められる。電流の変化
は、ピエゾ回路５２の電流タップにおける電位差として
現れる。電流タップは、ボンドワイヤ２２〜２８を介し
て電気パッケージ本体のリード３０〜３６にそれぞれ電
気結合される。
【００１４】ピエゾ回路５２は、打ち込み(implanted)
トランスデューサ，被着された薄膜抵抗，蒸着されたメ
タライゼーションおよびアルミニウム蒸着されたボンデ
ィング・パッドによって構成される。トランスデュー
サ，抵抗およびボンディング・パッドは、アルミニウム
・メタライゼーションを利用して相互接続される。ピエ
ゾ回路５２の機能は、印加された圧力差に応答してトラ
ンスデューサ・ダイアフラム５０のたわみを検出し、２
つのパッケージ本体リード間で印加された電圧によって
生じる直流電流について印加される圧力差の関数として
可変抵抗経路を与えることである。
トランスデューサ，被着された薄膜抵抗，蒸着されたメ
タライゼーションおよびアルミニウム蒸着されたボンデ
ィング・パッドによって構成される。トランスデュー
サ，抵抗およびボンディング・パッドは、アルミニウム
・メタライゼーションを利用して相互接続される。ピエ
ゾ回路５２の機能は、印加された圧力差に応答してトラ
ンスデューサ・ダイアフラム５０のたわみを検出し、２
つのパッケージ本体リード間で印加された電圧によって
生じる直流電流について印加される圧力差の関数として
可変抵抗経路を与えることである。
【００１５】本発明の主要な特徴は、ピエゾ回路５２お
よびボンドワイヤ２２〜２８ならびに関連するボンディ
ング・パッドを、穴２０から導入される非友好的な薬剤
から保護することである。接着剤４０を用いるエッジ部
１４と応力分離プラットフォーム１２との間の気密封止
と、接着剤４２を用いるセンサ・ダイ１８と応力分離プ
ラットフォーム１２との間の気密封止とは、ピエゾ回路
５２およびボンドワイヤ２２〜２８のために必要な分離
を行う。穴２０に入る非友好的な薬剤はダイアフラム５
０に接触して、ピエゾ回路５２に圧力を加え、上記のよ
うな電気信号を生成するが、傷つきやすい相互接続から
は気密封止によって隔離される。
よびボンドワイヤ２２〜２８ならびに関連するボンディ
ング・パッドを、穴２０から導入される非友好的な薬剤
から保護することである。接着剤４０を用いるエッジ部
１４と応力分離プラットフォーム１２との間の気密封止
と、接着剤４２を用いるセンサ・ダイ１８と応力分離プ
ラットフォーム１２との間の気密封止とは、ピエゾ回路
５２およびボンドワイヤ２２〜２８のために必要な分離
を行う。穴２０に入る非友好的な薬剤はダイアフラム５
０に接触して、ピエゾ回路５２に圧力を加え、上記のよ
うな電気信号を生成するが、傷つきやすい相互接続から
は気密封止によって隔離される。
【００１６】図４において、共通のゲージ圧力入口５６
を有するデュアル・パッケージ圧力センサとして、本発
明の別の実施例を示す。同じ参照番号の部品は、図１〜
図３で説明したのと同様な機能を果たす。この圧力セン
サ・パッケージは、２つの完成された背面結合(back-to
-back)センサ・ダイ１８，６０を含む。センサ・ダイ６
０は、センサ・ダイ１８について説明したように構成さ
れ動作する。入口５６は、両方のセンサ１８，６０に共
通の外部圧力を与える。各センサ・ダイ１８，６０は、
内部空洞部における共通ゲージ圧力と、それぞれの穴２
０，６２に印加される圧力との間の圧力差を測定する。
センサ・ダイ１８は、前述のようにボンディング・ワイ
ヤ２６を介してパッケージ・リード３４に結合される。
センサ・ダイ６０は、ボンディング・ワイヤ６４を介し
てパッケージ・リード６６に結合され、センサ・ダイ６
０における圧力差の測定値を与える。
を有するデュアル・パッケージ圧力センサとして、本発
明の別の実施例を示す。同じ参照番号の部品は、図１〜
図３で説明したのと同様な機能を果たす。この圧力セン
サ・パッケージは、２つの完成された背面結合(back-to
-back)センサ・ダイ１８，６０を含む。センサ・ダイ６
０は、センサ・ダイ１８について説明したように構成さ
れ動作する。入口５６は、両方のセンサ１８，６０に共
通の外部圧力を与える。各センサ・ダイ１８，６０は、
内部空洞部における共通ゲージ圧力と、それぞれの穴２
０，６２に印加される圧力との間の圧力差を測定する。
センサ・ダイ１８は、前述のようにボンディング・ワイ
ヤ２６を介してパッケージ・リード３４に結合される。
センサ・ダイ６０は、ボンディング・ワイヤ６４を介し
てパッケージ・リード６６に結合され、センサ・ダイ６
０における圧力差の測定値を与える。
【００１７】以上、圧力センサは、ピエゾ回路および相
互接続を厳しい条件から保護するために、パッケージに
気密封止された応力分離プラットフォームを含む。圧力
センサ・パッケージは、燃料系，油圧系，冷却／加熱系
などアグレッシブな蒸気および液体薬剤，有極性，無極
性またはその組合せでもよい薬剤を含む多くの非友好的
な環境で、電子圧力検出ダイを保護する。センサ・ダイ
および応力分離プラットフォームと同じ熱膨張率を有す
るガラス・ボンディング接着剤は、応力分離プラットフ
ォームとセンサ・ダイとの間で気密封止および応力整合
を行う。応力分離プラットフォームにおける穴は、圧力
源がセンサ・ダイに達することを可能にする。圧力セン
サ・パッケージは、圧力差を確立するため内部空洞部に
達するための入口を含む。あるいは、センサ・パッケー
ジは、入口を介して内部空洞部に印加される共通ゲージ
圧力を共用する複数のセンサ・ダイを含んでもよい。
互接続を厳しい条件から保護するために、パッケージに
気密封止された応力分離プラットフォームを含む。圧力
センサ・パッケージは、燃料系，油圧系，冷却／加熱系
などアグレッシブな蒸気および液体薬剤，有極性，無極
性またはその組合せでもよい薬剤を含む多くの非友好的
な環境で、電子圧力検出ダイを保護する。センサ・ダイ
および応力分離プラットフォームと同じ熱膨張率を有す
るガラス・ボンディング接着剤は、応力分離プラットフ
ォームとセンサ・ダイとの間で気密封止および応力整合
を行う。応力分離プラットフォームにおける穴は、圧力
源がセンサ・ダイに達することを可能にする。圧力セン
サ・パッケージは、圧力差を確立するため内部空洞部に
達するための入口を含む。あるいは、センサ・パッケー
ジは、入口を介して内部空洞部に印加される共通ゲージ
圧力を共用する複数のセンサ・ダイを含んでもよい。
【００１８】本発明の特定の実施例について図説してき
たが、更なる修正や改善は当業者に想起される。本発明
は図示の特定の形式に限定されず、特許請求の範囲は本
発明の精神および範囲から逸脱しない一切の修正を網羅
するものとする。
たが、更なる修正や改善は当業者に想起される。本発明
は図示の特定の形式に限定されず、特許請求の範囲は本
発明の精神および範囲から逸脱しない一切の修正を網羅
するものとする。
【図１】気密封止された電子圧力センサの上面図であ
る。
る。
【図２】図１の電子圧力センサの断面図である。
【図３】図２のセンサ・ダイの詳細を示す図である。
【図４】共通のゲージ圧力を受ける背面結合(back-to-b
ack)圧力センサを有する別の実施例である。
ack)圧力センサを有する別の実施例である。
１０ 圧力センサ １２ 応力分離プラットフォーム １４ エッジ部 １６ パッケージ本体 １８ センサ・ダイ ２０ 穴 ２２，２４，２６，２８ ボンドワイヤ ３０ ３２ ３４ ３６ 銅リード ４０ 熱接着剤 ４２ ガラス・ボンディング接着剤 ４８ 圧力入口 ５０ トランスデューサ・ダイアフラム ５２ ピエゾ圧力検出回路 ５６ ゲージ圧力入口 ６０ センサ・ダイ ６２ 穴 ６４ ボンディング・ワイヤ ６６ パッケージ・リード
Claims (3)
- 【請求項１】 第１圧力を受ける開口部（２０）を有す
る応力分離プラットフォーム（１２）；前記応力分離プ
ラットフォームの前記開口部から前記第１圧力を受ける
ため、第１接着剤（４２）によって前記応力分離プラッ
トフォームに取り付けられたセンサ・ダイ（１８）；お
よびパッケージ本体の内部空洞部内にある前記センサ・
ダイを保護するために封止を形成する第２接着剤によっ
て、前記応力分離プラットフォームを取り付けるための
エッジ部を有するパッケージ本体（１６）によって構成
されることを特徴とする圧力センサ。 - 【請求項２】 第１圧力を受ける開口部を有する応力分
離プラットフォーム（１２）を設ける段階；前記第１圧
力を受けるため、前記応力分離プラットフォームの前記
開口部上に、第１接着剤（４２）によってセンサ・ダイ
（１８）を取り付ける段階；およびパッケージ本体（１
６）の内部空洞部にある前記センサ・ダイを保護するた
めに封止を形成する第２接着剤により、前記パッケージ
本体のエッジ部に前記応力分離プラットフォームを取り
付ける段階；によって構成されることを特徴とする圧力
センサを封止する方法。 - 【請求項３】 第１圧力と第２圧力との間の圧力差を検
出するため、第１および第２表面を有する第１センサ・
ダイ（１８）；前記第２圧力と第３圧力との間の圧力差
を検出するため、第１および第２表面を有する第２セン
サ・ダイ（６０）；および前記第１および第３圧力をそ
れぞれ受ける第１および第２開口部を有する、前記第１
および第２センサ・ダイを取り付けるパッケージ本体
（５６）であって、前記第２圧力を受ける第３開口部を
さらに含むパッケージ本体（５６）；によって構成され
ることを特徴とする圧力センサ。
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