JPH09162661A

JPH09162661A - 増幅回路

Info

Publication number: JPH09162661A
Application number: JP7318306A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Ariyoshi; 博海有吉; Tameji Ota; 為治太田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-12-06
Filing date: 1995-12-06
Publication date: 1997-06-20
Also published as: US5796310A

Abstract

(57)【要約】【課題】ワイヤボンディングを用いて増幅回路の増幅
率を調整する。【解決手段】増幅回路２２は、演算増幅器２２１と、
入力抵抗２２２と、帰還抵抗２２３から構成されてい
る。入力抵抗２２２を構成する入力抵抗群２２２ａ〜２
２２ｆは直列に接続されており、それぞれの接続点には
調整用パッドａ〜ｄが設けられている。同様に、帰還抵
抗２２３を構成する帰還抵抗群２２３ａ〜２２３ｆも直
列に接続されており、それぞれの接続点には調整用パッ
ドＡ〜Ｄが設けられている。そして、調整用パッドａ〜
ｄ、Ａ〜Ｄと、接地電圧に固定された共通パッド３０と
を、それぞれワイヤ４０を用いて選択的にボンディング
することにより、入力抵抗および帰還抵抗の抵抗値を調
整し、増幅回路２２の増幅率を調整することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、増幅回路に関し、
特に抵抗値調整にて増幅率を調整するようにしたもの、
およびそのような増幅回路を含んで構成されるセンサ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、増幅回路の増幅率を抵抗値調整に
て調整する場合、レーザにより厚膜又は薄膜抵抗をトリ
ミングし抵抗値を調整するもの、あるいはＥＰＲＯＭ等
のメモリへの書き込みに値により電気的に抵抗値を調整
するものとがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
レーザを用いた調整の場合には、そのための設備が必要
となり、後者の電気的な調整を用いた場合には、専用メ
モリが必要となるため、いずれのものでもコスト的に問
題がある。本発明は上記問題に鑑みたもので、新規な抵
抗値調整により増幅回路の増幅率を調整することを目的
とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明においては、入力電圧を増幅する増幅回路の
増幅率の設定に関係する抵抗の抵抗値をワイヤボンディ
ングを用いて調整するようにしたことを特徴としてい
る。従って、ワイヤボンディングを用いることにより容
易に抵抗値調整を行うことができ、またワイヤボンディ
ングの場合、接続抵抗が極めて小さいため、高精度にそ
の調整を行うことができる。

【０００５】増幅回路の一形態においては、入力抵抗群
と帰還抵抗群を有し、それぞれの接続点に設けられた調
整用パッドと、基準電圧に設定された共通パッドとを、
ワイヤにより選択的にボンディングすることによりそれ
ぞれの抵抗値を調整することができる。この場合、演算
増幅器と入力抵抗と帰還抵抗とをＩＣとして構成し、こ
のＩＣに入力抵抗群および帰還抵抗群の調整用パッドを
一列に配置形成し、共通パッドをそれと対向配置するこ
とにより、ボンディングを容易に行うことができる。

【０００６】また、抵抗値調整を行うための抵抗群を直
列接続したものとすれば、ワイヤボンディングにより抵
抗値を抵抗分割により設定することができるため、その
調整を容易に行うことができる。上記したような増幅回
路は、センサ装置に用いることができる。この場合、セ
ンサ手段からの検出電圧に対し所望の出力電圧を得るよ
うに増幅回路の増幅率を調整することができる。

【０００７】また、そのようなセンサ装置における増幅
率の設定方法としては、センサ手段の検出作動時のセン
サ装置の出力信号を検出し、予め定めた出力信号とボン
ディング位置との関係により、検出した出力信号からボ
ンディング位置を決定して、ボンディングを行うように
することができる。このように、予め定めた出力信号と
ボンディング位置との関係を用いることにより、出力信
号からボンディング位置を決定して、ボンディング操作
を容易に行うことができる。また、センサ手段の実際の
作動に基づいて、増幅率調整が行われるため、センサ手
段を含めた装置全体としての適正なる増幅率の設定を行
うことができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を車両用エアバッグ
装置の加速度センサに適用した実施形態について説明す
る。図１に、その回路構成を示す。加速度センサは、加
速度検出を行うセンサチップ１０と、このセンサチップ
１０からの検出信号を信号処理する信号処理部２０から
構成されている。

【０００９】センサチップ１０は、加速度を受けて抵抗
値が変化する４つの歪ゲージ１１〜１４を有しており、
これらは加速度を受けると、図の矢印に示すように抵抗
値が増減変化する。歪ゲージ１１〜１４はブリッジ回路
を構成しているため、その抵抗値の増減変化によりブリ
ッジ回路の中点に電圧差が生じ、その電圧差を示す検出
電圧が出力される。

【００１０】信号処理部２０は、センサチップ１０から
の検出電圧を増幅する初段増幅回路２１と、増幅率調整
用の増幅回路２２と、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２３
と、後段増幅回路２４とから構成されており、後段増幅
回路２４から出力電圧Ｇ_Oを出力する。増幅率調整用の
増幅回路２２は、初段増幅回路２１からの電圧Ｖ_INを非
反転増幅する回路であり、演算増幅器２２１と、入力抵
抗２２２と、帰還抵抗２２３から構成されている。入力
抵抗２２２は入力抵抗群２２２ａ〜２２２ｆを有し、ま
た帰還抵抗２２３は帰還抵抗群２２３ａ〜２２３ｆを有
している。

【００１１】ここで、入力抵抗群２２２ａ〜２２２ｅは
直列接続され、それぞれの接続点には調整用パッドａ〜
ｄが設けられている。帰還抵抗群２２３ａ〜２２３ｅも
同様に、直列接続され、それぞれの接続点に調整用パッ
ドＡ〜Ｄが設けられている。増幅回路の増幅率は、入力
抵抗と帰還抵抗の抵抗値により設定されるため、調整用
パッドａ〜ｄ、Ａ〜Ｄと、接地電圧に固定された共通パ
ッド３０とを選択的にワイヤボンディングすることによ
り、入力抵抗および帰還抵抗の抵抗値を調整し、増幅回
路２２の増幅率（入力電圧Ｖ_IN／出力電圧Ｖ_OUT）を調
整することができる。

【００１２】ここで、入力抵抗群２２２ａ〜２２２ｆの
抵抗値をＲ_a、Ｒ_b、Ｒ_c、Ｒ_d、Ｒ_e、Ｒ_fとし、帰
還抵抗群２２３ａ〜２２３ｆの抵抗値をＲ_A、Ｒ_B、Ｒ
_C、Ｒ_D、Ｒ_E、Ｒ_Fとすると、例えば、調整用パッド
Ａとｄをワイヤ４０にて共通パッド３０にボンディング
した場合には、増幅率（Ｖ_IN／Ｖ_OUT）は、数１のよう
になる。

【００１３】

【数１】

【００１４】また、ワイヤボンディングせずに全ての調
整用パッドａ〜ｄ、Ａ〜Ｄをオープンとした場合には、
増幅率（Ｖ_IN／Ｖ_OUT）は、数２のようになる。

【００１５】

【数２】

【００１６】従って、調整用パッドａ〜ｄをオープンも
しくはいずれか１つを選択してワイヤボンディングし、
また調整用パッドＡ〜Ｄをオープンもしくはいずれか１
つを選択してワイヤボンディングすることにより、その
組み合わせで、増幅回路２２の増幅率を変化させ、その
増幅率を調整することができる。図１の場合には、５×
５＝２５通りに増幅率を変化させることができる。

【００１７】上記した信号処理部２０はＩＣとして構成
されており、抵抗群２２２ａ〜２２２ｆ、２２３ａ〜２
２３ｆは同一種類の抵抗で、例えばＣｒＳｉの薄膜抵抗
あるいは拡散抵抗として形成されている。このように、
ＩＣ内に同じ種類の抵抗を形成することにより、増幅率
の設定を精度よく行うことできる。また、ワイヤボンデ
ィングの場合、接続抵抗が極めて小さいため、オン抵抗
が小さく温度特性を良好として高精度に増幅率を調整す
ることができる。

【００１８】図２に、図１に示す加速度センサをセラミ
ックパッケージに収納した状態を示す。信号処理部２０
はＩＣチップとしてパッケージ５０内に収納されてお
り、そのＩＣチップ２０において調整用パッドａ〜ｄ、
Ａ〜Ｄが一辺に一列に配置形成されている。また、その
調整用パッドａ〜ｄ、Ａ〜Ｄと対向した位置には、共通
パッド３０が形成されている。このように調整用パッド
ａ〜ｄ、Ａ〜Ｄと共通パッド３０を対向配置することに
より、ボンディングを行い易くすることができる。な
お、図１では共通パッド３０が２つに分離して図示され
ているが、図２に示すようにそれらを１つのパッドとす
ることにより、パッドの形成面積を小さくすることがで
きる。

【００１９】また、パッケージ５０の外周には、電源端
子、接地端子、出力端子等からなる接続端子５１が設け
られており、この接続端子５１を介してセンサチップ１
０、ＩＣチップ２０等と外部とが電気的に接続される。
なお、共通パッド３０は接地端子に接続されている。な
お、図中の２５ａはコンデンサであり、図１に示すＨＰ
Ｆ２３を構成するために設けられている。

【００２０】この図２においては、ガラス封止する前の
加速度センサの状態を示しており、後述する増幅率調整
を行った後に、パッケージ５０がガラス封止される。ま
た、パッケージ５０の上面周囲に金メッキを施し、キャ
ップをはんだ付けするようにしてもよい。次に、上記し
た増幅回路２２の増幅率調整について説明する。この場
合の調整手順を図３に示す。

【００２１】まず、図２に示す状態の加速度センサを所
定の加速度でｓｉｎ波加振する。この加振により、信号
処理部２０から交流の出力電圧Ｇ_Oが出力されるため、
この出力電圧Ｇ_OのＰ−Ｐ値を測定する（ステップ１０
１）。次に、出力電圧Ｇ_OのＰ−Ｐ値から図４に示すマ
ップを用いて、ボンディング位置を決定する（ステップ
１０２）。そして、そのボンディング位置にワイヤボン
ディングを行う（ステップ１０３）。例えば、出力電圧
Ｇ_OのＰ−Ｐ値がＶ₂とＶ₃の間にある時は、調整用パ
ッドａ、Ｄをボンディングする。

【００２２】なお、ワイヤボンディングによる調整がう
まくいかなかった場合には、再度ワイヤボンディングを
行えばよいため、調整の手なおしをすることができる。
また、このようなワイヤボンディングはＩＣの製造工程
で必ず用いるものであり、ワイヤボンダーを利用して増
幅率の調整を行うことができるため、調整を容易に行う
ことができる。

【００２３】次に、図１に示す増幅回路２２の他の例を
図５に示す。図１では増幅回路を非反転増幅回路で構成
するものを示したが、図５に示すものでは増幅回路を反
転増幅回路にて構成している。図に示すように、反転増
幅回路の入力抵抗２２２は入力抵抗群２２２ｇ〜２２２
ｉで構成され、帰還抵抗２２３は帰還抵抗群２２３ｇ〜
２２３ｋで構成されている。この場合、入力抵抗２２２
と帰還抵抗２２３の接続点Ｘの電圧が基準電圧となるた
め、その接続点のパッドｘは必ず共通パッド３０にワイ
ヤボンディングされる。

【００２４】他の調整用パッドａ、ｂ、Ａ〜Ｄと共通パ
ッド３０は、図１に示すものと同様に、所望の増幅率を
得るために選択的にワイヤボンディングされる。例え
ば、調整用パッドｃとＨが共通パッド３０にワイヤボン
ディングされた場合には、抵抗２２２ｇの抵抗値を
Ｒ_g、抵抗２２３ｋの抵抗値をＲ_Kとすると、増幅率
（Ｖ_IN／Ｖ_OUT）は、数３のようになる。

【００２５】

【数３】

【００２６】この図５に示す例では、調整用パッドａ、
ｂが２つ、調整用パッドＡ〜Ｄが４つあるため、調整用
パッドをオープンにする状態を含め、３×５＝１５通り
の増幅率の調整を行うことができる。なお、上記した実
施形態では、加速度に応じて抵抗値が変化する方式のも
のを示したが、加速度に応じて容量が変化する方式の加
速度センサに適用してもよい。

【００２７】また、入力抵抗２２２と帰還抵抗２２３の
両方について抵抗値調整を行うものを示したが、片方の
抵抗に対して抵抗値調整を行うようにしてもよい。さら
に、調整用の抵抗を直列に接続するものを示したが、並
列接続の関係で抵抗を配置するようにしてもよい。さら
に、本発明は加速度センサのみならず、圧力センサ、光
センサ等の感度調整にも用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を車両用エアバッグ装置の加速度センサ
に適用した実施形態を示す回路図である。

【図２】図１に示す加速度センサをセラミックパッケー
ジに収納した状態を示す平面図である。

【図３】増幅回路の増幅率調整手順を示すフローチャー
トである。

【図４】出力電圧Ｇ_OのＰ−Ｐ値とボンディング位置を
決定するためのマップを示す図である。

【図５】増幅回路の他の構成を示す図である。

【符号の説明】

１０…センサチップ、１１〜１４…歪ゲージ、２０…信
号処理部、２２…増幅回路、２２１…演算増幅器、２２
２…入力抵抗、２２３…帰還抵抗、ａ〜ｄ、Ａ〜Ｄ…調
整用パッド、３０…共通パッド、４０…ワイヤ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】演算増幅器（２２１）と、この演算増幅
器の増幅率を設定する入力抵抗（２２２）と帰還抵抗
（２２３）とを備えて、入力電圧を増幅する増幅回路に
おいて、前記入力抵抗および前記帰還抵抗は、入力抵抗群（２２
２ａ〜２２２ｅ）と帰還抵抗群（２２３ａ〜２２３ｅ）
をそれぞれ有して構成されており、前記入力抵抗群の各接続点および前記帰還抵抗群の各接
続点には、調整用パッド（ａ〜ｄ、Ａ〜Ｄ）がそれぞれ
設けられ、基準電圧に設定された共通パッド（３０）と前記入力抵
抗群の調整用パッド（ａ〜ｄ）、および前記共通パッド
と前記帰還抵抗群の調整用パッド（Ａ〜Ｄ）とが、それ
ぞれワイヤ（４０）により選択的にボンディングされ
て、前記入力抵抗および前記帰還抵抗の抵抗値が設定さ
れていることを特徴とする増幅回路。
【請求項２】演算増幅器（２２１）と入力抵抗（２２
２）と帰還抵抗（２２３）がＩＣとして構成されてパッ
ケージ（５０）内に収納されており、前記入力抵抗および前記帰還抵抗は、入力抵抗群（２２
２ａ〜２２２ｅ）と帰還抵抗群（２２３ａ〜２２２ｅ）
をそれぞれ有して構成され、前記入力抵抗群の各接続点
および前記帰還抵抗群の各接続点に接続された調整用パ
ッド（ａ〜ｄ、Ａ〜Ｄ）が前記ＩＣに一列に配置形成さ
れており、前記パッケージ内において前記一列に配置された調整用
パッドと対向する位置に、基準電圧に設定された共通パ
ッド（３０）が設けられ、この共通パッドと前記入力抵抗群の調整用パッド（ａ〜
ｄ）、および前記共通パッドと前記帰還抵抗群の調整用
パッド（Ａ〜Ｄ）とが、それぞれワイヤ（４０）により
選択的にボンディングされて、前記入力抵抗および前記
帰還抵抗の抵抗値が設定されていることを特徴とする増
幅回路。
【請求項３】前記共通パッド（３０）は接地電圧に固
定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の
増幅回路。
【請求項４】演算増幅器（２２１）と、この演算増幅
器の増幅率の設定に関係する抵抗（２２２、２２３）と
を備えて、入力電圧を増幅する増幅回路において、前記抵抗は直列接続された抵抗群（２２２ａ〜２２２
ｅ、２２３ａ〜２２２ｅ）を有して構成されており、前
記抵抗群の各接続点には調整用パッド（ａ〜ｄ、Ａ〜
Ｄ）が設けられ、基準電圧に設定された共通パッド（３０）と前記抵抗群
の調整用パッドとがワイヤ（４０）により選択的にボン
ディングされて、前記抵抗の抵抗値が設定されているこ
とを特徴とする増幅回路。
【請求項５】物理量を検出して検出電圧を出力するセ
ンサ手段（１０）と、このセンサ手段からの検出電圧を
信号処理する信号処理回路（２０）を備えたセンサ装置
であって、前記信号処置回路は、前記検出電圧を増幅する増幅回路
（２２）を含み、前記増幅回路は、演算増幅器（２２１）と、この演算増
幅器の増幅率の設定に関係する抵抗（２２２、２２３）
を備え、さらに、前記増幅回路は、抵抗群（２２２ａ〜２２２
ｅ、２２３ａ〜２２２ｅ）を有し、この抵抗群の各接続
点には調整用パッド（ａ〜ｄ、Ａ〜Ｄ）が設けられてお
り、基準電圧に設定された共通パッド（３０）と前記抵抗群
の調整用パッド（ａ〜ｄ、Ａ〜Ｄ）とがワイヤ（４０）
により選択的にボンディングされて、前記抵抗の抵抗値
が設定されていることを特徴とするセンサ装置。
【請求項６】物理量を検出して検出電圧を出力するセ
ンサ手段（１０）と、このセンサ手段からの検出電圧を
信号処理する信号処理回路（２０）を備えたセンサ装置
であって、前記信号処置回路は、前記検出電圧を増幅する増幅回路
（２２）を含み、前記増幅回路は、演算増幅器（２２１）と、この演算増
幅器の増幅率を設定する入力抵抗（２２２）と帰還抵抗
（２２３）を備え、さらに、前記増幅回路は、直列接続された入力抵抗群
（２２２ａ〜２２２ｅ）と、直列接続された帰還抵抗群
（２２３ａ〜２２２ｅ）を有し、前記入力抵抗群の各接
続点および前記帰還抵抗群の各接続点には調整用パッド
（ａ〜ｄ、Ａ〜Ｄ）がそれぞれ設けられており、基準電圧に設定された共通パッド（３０）と前記入力抵
抗群の調整用パッド（ａ〜ｄ）、および前記共通パッド
と前記帰還抵抗群の調整用パッド（Ａ〜Ｄ）とが、それ
ぞれワイヤ（４０）により選択的にボンディングされ
て、前記入力抵抗および前記帰還抵抗の抵抗値が設定さ
れていることを特徴とするセンサ装置。
【請求項７】前記信号処理回路（２０）はＩＣとして
構成され、このＩＣに前記入力抵抗群の調整用パッド
（ａ〜ｄ）および前記帰還抵抗群の調整用パッド（Ａ〜
Ｄ）が一列に配置形成されており、このＩＣ、前記セン
サ手段（１０）、および前記共通パッド（３０）が、パ
ッケージ（５０）内に収納されており、前記共通パッド
が前記一列に配置された調整用パッドと対向する位置に
設けられていることを特徴とする請求項６に記載のセン
サ装置。
【請求項８】前記センサ手段（１０）は、物理量に応
じて前記検出電圧が変化するようにブリッジ構成された
回路手段（１１〜１４）を有することを特徴とする請求
項５乃至７のいずれか１つに記載のセンサ装置。
【請求項９】請求項５乃至８のいずれか１つに記載の
センサ装置における前記増幅回路（２２）の増幅率を調
整する方法であって、前記センサ手段（１０）が所定の物理量を検出している
時の前記センサ装置の出力信号（Ｇ_O）を検出し、予め定めた、出力信号とボンディング位置との関係によ
り、前記検出した出力信号からボンディング位置を決定
して、前記ボンディングを行うことを特徴とするセンサ
装置の増幅率調整方法。