JPH10132677A - 圧力センサ - Google Patents

圧力センサ

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JPH10132677A
JPH10132677A JP29053496A JP29053496A JPH10132677A JP H10132677 A JPH10132677 A JP H10132677A JP 29053496 A JP29053496 A JP 29053496A JP 29053496 A JP29053496 A JP 29053496A JP H10132677 A JPH10132677 A JP H10132677A
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JP
Japan
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pressure sensor
sensor chip
pressure
diaphragm
conductive paste
Prior art date
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Pending
Application number
JP29053496A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomohiro Inoue
智広 井上
Hiroshi Saito
宏 齋藤
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.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数を少なくするとともに、外部と電気
的に接続する電気接続手段と圧力センサチップとの接続
が振動を受けても外れないようにする。 【解決手段】 局部的に薄く形成することによりダイヤ
フラム1bが設けられた圧力センサチップ1 と、圧力セン
サチップ1 と外部とを電気的に接続する電気接続手段10
と、を備え、ダイヤフラム1bの両面に向かってそれぞれ
導入された圧力と大気圧との差に基づくダイヤフラム1b
の撓み量でもって圧力変化を検出する圧力センサにおい
て、電気接続手段10は、圧力センサチップに設けられた
バンプ部1cからなる構成にしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、歪みゲージ型半導
体圧力センサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の圧力センサとして、図4
に示すものが存在する。このものは、局部的に薄く形成
することによりダイヤフラムA1が設けられた圧力センサ
チップA と、圧力センサチップA と外部とを電気的に接
続するために圧力センサチップA との間がワイヤボンデ
ィングされた端子板B と、を備えている。つまり、この
ものにおける圧力センサチップA と外部とを電気的に接
続する電気接続手段C は、ワイヤボンディング用のワイ
ヤD 及び端子板B からなっており、ダイヤフラムA1の両
面に向かってそれぞれ導入された圧力と大気圧との差に
基づくダイヤフラムの撓み量でもって圧力変化を検出す
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の圧力セ
ンサにあっては、電気接続手段C を構成するために、端
子板B が設けられているから、部品点数が多くなってい
る。しかも、この端子板B は、圧力センサチップA にワ
イヤボンディングにより接続されているから接続強度が
弱く、振動を受けたときに、圧力センサチップA との接
続が外れる恐れがある。
【0004】本発明は、上記の点に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、部品点数を少なくする
とともに、外部と電気的に接続する電気接続手段と圧力
センサチップとの接続が振動を受けても外れる恐れのな
い圧力センサを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項1記載のものは、局部的に薄く形成する
ことによりダイヤフラムが設けられた圧力センサチップ
と、圧力センサチップと外部とを電気的に接続する電気
接続手段と、を備え、ダイヤフラムの両面に向かってそ
れぞれ導入された圧力と大気圧との差に基づくダイヤフ
ラムの撓み量でもって圧力変化を検出する圧力センサに
おいて、前記電気接続手段は、前記圧力センサチップに
設けられたバンプ部からなる構成にしてある。
【0006】請求項2記載のものは、局部的に薄く形成
することによりダイヤフラムが設けられた圧力センサチ
ップと、圧力センサチップを埋め込む埋込部材と、圧力
センサチップと外部とを電気的に接続する電気接続手段
と、を備え、ダイヤフラムの両面に向かってそれぞれ導
入された圧力と大気圧との差に基づくダイヤフラムの撓
み量でもって圧力変化を検出する圧力センサにおいて、
前記電気接続手段は、前記圧力センサチップに連通する
よう前記埋込部材に設けられた導電ペースト用充填穴に
充填された導電ペーストからなる構成にしている、請求
項3記載のものは、局部的に薄く形成することによりダ
イヤフラムが設けられた圧力センサチップと、圧力セン
サチップを埋め込む埋込部材と、圧力センサチップと外
部とを電気的に接続する電気接続手段と、を備え、ダイ
ヤフラムの両面に向かってそれぞれ導入された圧力と大
気圧との差に基づくダイヤフラムの撓み量でもって圧力
変化を検出する圧力センサにおいて、前記電気接続手段
は、前記圧力センサチップに設けられたバンプ部及びそ
のバンプ部に連通するよう前記埋込部材に設けられた導
電ペースト用充填穴に充填された導電ペーストからなる
構成にしている、
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の第1実施形態を図1に基
づいて以下に説明する。
【0008】1 は圧力センサチップで、シリコンよりな
り、一方側から凹部1aが設けられて局部的に薄く形成さ
れることにより、ダイヤフラム1bが設けられている。こ
のダイヤフラム1bは、センサ機能を有するピエゾ抵抗
(図示せず)が設けられ、歪みゲージを構成している。
この圧力センサチップ1 は、後述するガラス台座2 と陽
極接合されて後に、その他方側、詳しくはダイヤフラム
1bの両側に、半田等の金属材料がバンプボンディングさ
れてなるバンプ部1cが設けられ、このバンプ部1cでもっ
て、外部と電気的に接続されている。つまり、このバン
プ部1cは、圧力センサチップ1 と外部とを電気的に接続
する電気接続手段10となっている。
【0009】2 はガラス台座で、硬質ガラスよりなり、
圧力センサチップ1 と陽極接合され、その陽極接合され
た状態で、ダイヤフラム1bへ向かって圧力を導入する圧
力導入孔2aが穿設されている。
【0010】3 はチップ支持用フレームで、圧力センサ
チップ1 を陽極接合したガラス台座2 を一方面側にシリ
コンペースト4 によりダイボンドすることでもって、ガ
ラス台座2 を介して圧力センサチップ1 を支持してい
る。
【0011】5 はモールド部材で、エポキシ樹脂よりな
り、ガラス台座2 等と共に圧力センサチップ1 をモール
ド、詳しくは射出成形トランスモールドして、圧力セン
サのパッケージを構成する。このモールド部材5 は、圧
力センサチップ1 のダイヤフラム1bが後述する応力吸収
部材6 を介して大気圧を受け得るよう、またガラス台座
2 の圧力導入孔2aに連通するよう、大気圧導入孔5a及び
連通孔5bが設けられている。
【0012】6 は応力吸収部材で、ゴム又はゲル状のシ
リコーン樹脂やエポキシ樹脂よりなり、応力を粘性でも
って吸収する粘弾性特性を有している。この応力吸収部
材6は、圧力センサチップ1 がガラス台座2 等と共にモ
ールド部材5 によりモールドされる前に、圧力センサチ
ップ1 及びガラス台座2 にアンダーコートされて、その
粘弾性特性でもって、モールド部材5 が凝縮固化すると
きの応力を吸収する。なお、この応力吸収部材6 を硬化
させる時期は、モールド部材5 の固化する前でも固化と
同時でも良い。この応力吸収部材6 は、ガラス台座2 等
と共に圧力センサチップ1 を埋め込む埋込部材20をモー
ルド部材5 と共に構成している。
【0013】7 は樹脂侵入防止部材で、アルミニウムや
銅等の金属材料等により、例えば厚みが100μm以下
の薄膜状に形成され、圧力センサチップ1 がガラス台座
2 等と共に、モールド部材5 によりモールドされるとき
に、ガラス台座2 の圧力導入孔2a側に、モールド部材5
である樹脂が侵入するのを防止するために、チップ支持
用フレーム3 の他方面側に接着され、モールド後にガラ
ス台座2 の圧力導入孔2aに連通するよう、CO2 レーザ
ーや機械的ドリル等により、連通孔7aが穿設される。
【0014】この圧力センサは、ダイヤフラム1bの両面
に向かって、圧力導入孔2a及び大気圧導入孔5aからそれ
ぞれそれぞれ導入された圧力と大気圧との差に基づくダ
イヤフラム1bの撓み量でもって、圧力変化を検出する。
【0015】かかる圧力センサにあっては、圧力センサ
チップ1 と外部とを電気的に接続する電気接続手段10
は、圧力センサチップ1 に設けられたバンプ部1cからな
り、従来例における端子板が不要となるから、部品点数
を少なくすることができる。しかも、バンプボンディン
グは、従来例のワイヤボンディングに比較して、機械的
強度が強いから、振動を受けたときに、圧力センサチッ
プ1 との接続が外れることが無くなる。
【0016】また、電気接続手段10は、圧力センサチッ
プ1 に設けられたバンプ部1cからなり、ワイヤをループ
させる空間の必要なワイヤボンディングとは異なり、そ
れほど大きな空間を必要としないから、小型化すること
ができる。
【0017】また、圧力センサチップ1 は、ガラス台座
2 等と共に、モールド部材5 によりモールドされている
ので、機械的振動や衝撃による影響を受けにくいものと
なっている。
【0018】次に、本発明の第2実施形態を図2に基づ
いて以下に説明する。なお、第1実施形態と実質的に同
一の機能を有する部材には同一の符号を付し、第1実施
形態と異なるところのみ記す。第1実施形態では、電気
接続手段10は、圧力センサチップ1 に設けられたバンプ
部1cからなるのに対し、本実施形態では、圧力センサチ
ップに連通するよう埋込部材20に設けられた導電ペース
ト用充填穴20a に充填された導電ペースト8 からなる構
成となっている。
【0019】かかる圧力センサにあっては、圧力センサ
チップ1 と外部とを電気的に接続する電気接続手段10
は、圧力センサチップ1 に連通するよう埋込部材20に設
けられた導電ペースト用充填穴20a に充填された導電ペ
ースト8 からなり、従来例における端子板が不要となる
から、部品点数を少なくすることができる。しかも、圧
力センサチップ1 と導電ペースト8 との密着力は、従来
例のワイヤボンディングに比較して、機械的強度が強い
から、振動を受けたときに、圧力センサチップ1との接
続が外れることが無くなる。
【0020】また、電気接続手段10は、圧力センサチッ
プ1 に連通するよう埋込部材20に設けられた導電ペース
ト用充填穴20a に充填された導電ペースト8 からなり、
ワイヤをループさせる空間の必要なワイヤボンディング
とは異なり、それほど大きな空間を必要としないから、
小型化することができる。
【0021】また、圧力センサチップ1 は、第1実施形
態と同様に、ガラス台座2 等と共に、モールド部材5 に
よりモールドされているので、機械的振動や衝撃による
影響を受けにくいものとなっている。
【0022】次に、本発明の第3実施形態を図3に基づ
いて以下に説明する。なお、第1実施形態と実質的に同
一の機能を有する部材には同一の符号を付し、第1実施
形態と異なるところのみ記す。第1実施形態では、圧力
センサチップ1 に設けられたバンプ部1cからなるのに対
し、本実施形態では、圧力センサチップ1 に設けられた
バンプ部1c及びそのバンプ部1cに連通するよう埋込部材
20に設けられた導電ペースト用充填穴20a に充填された
導電ペースト8 からなる構成となっている。
【0023】かかる圧力センサにあっては、圧力センサ
チップ1 と外部とを電気的に接続する電気接続手段10
は、圧力センサチップ1 に設けられたバンプ部1c及びそ
のバンプ部1cに連通するよう埋込部材20に設けられた導
電ペースト用充填穴20a に充填された導電ペースト8 か
らなり、従来例における端子板が不要となるから、部品
点数を少なくすることができる。しかも、バンプボンデ
ィング及びそのバンプボンディングよりなるバンプ部1c
と導電ペースト8 との密着による接続は、従来例のワイ
ヤボンディングに比較して、いずれも接続強度が強いか
ら、振動を受けたときに、圧力センサチップ1 との接続
が外れることが無くなる。
【0024】また、電気接続手段10は、圧力センサチッ
プ1 に設けられたバンプ部1c及びそのバンプ部1cに連通
するよう埋込部材20に設けられた導電ペースト用充填穴
20aに充填された導電ペースト8 からなり、ワイヤをル
ープさせる空間の必要なワイヤボンディングとは異な
り、それほど大きな空間を必要としないから、小型化す
ることができる。
【0025】また、圧力センサチップ1 は、第1実施形
態と同様に、ガラス台座2 等と共に、モールド部材5 に
よりモールドされているので、機械的振動や衝撃による
影響を受けにくいものとなっている。
【0026】
【発明の効果】請求項1記載の発明は、圧力センサチッ
プと外部とを電気的に接続する電気接続手段は、圧力セ
ンサチップに設けられたバンプ部からなり、従来例にお
ける端子板が不要となるから、部品点数を少なくするこ
とができる。しかも、バンプボンディングは、従来例の
ワイヤボンディングに比較して、接続強度が強いから、
振動を受けたときに、圧力センサチップとの接続が外れ
ることが無くなる。
【0027】請求項2記載の発明は、圧力センサチップ
と外部とを電気的に接続する電気接続手段は、圧力セン
サチップに連通するよう埋込部材に設けられた導電ペー
スト用充填穴に充填された導電ペーストからなり、従来
例における端子板が不要となるから、部品点数を少なく
することができる。しかも、圧力センサチップと導電ペ
ーストとの密着による接続は、従来例のワイヤボンディ
ングに比較して、接続強度が強いから、振動を受けたと
きに、圧力センサチップとの接続が外れることが無くな
る。
【0028】請求項3記載の発明は、圧力センサチップ
と外部とを電気的に接続する電気接続手段は、圧力セン
サチップに設けられたバンプ部及びそのバンプ部に連通
するよう埋込部材に設けられた導電ペースト用充填穴に
充填された導電ペーストからなり、従来例における端子
板が不要となるから、部品点数を少なくすることができ
る。しかも、バンプボンディング及びそのバンプボンデ
ィングよりなるバンプ部と導電ペーストとの密着による
接続は、従来例のワイヤボンディングに比較して、いず
れも接続強度が強いから、振動を受けたときに、圧力セ
ンサチップとの接続が外れることが無くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の断面図である。
【図2】本発明の第2実施形態の断面図である。
【図3】本発明の第3実施形態の断面図である。
【図4】従来例の断面図である。
【符号の説明】
1 圧力センサチップ 1b ダイヤフラム 1c バンプ部 8 導電ペースト 10 電気接続手段 20 埋込部材 20a 導電ペースト用充填穴

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 局部的に薄く形成することによりダイヤ
    フラムが設けられた圧力センサチップと、圧力センサチ
    ップと外部とを電気的に接続する電気接続手段と、を備
    え、ダイヤフラムの両面に向かってそれぞれ導入された
    圧力と大気圧との差に基づくダイヤフラムの撓み量でも
    って圧力変化を検出する圧力センサにおいて、 前記電気接続手段は、前記圧力センサチップに設けられ
    たバンプ部からなることを特徴とする圧力センサ。
  2. 【請求項2】 局部的に薄く形成することによりダイヤ
    フラムが設けられた圧力センサチップと、圧力センサチ
    ップを埋め込む埋込部材と、圧力センサチップと外部と
    を電気的に接続する電気接続手段と、を備え、ダイヤフ
    ラムの両面に向かってそれぞれ導入された圧力と大気圧
    との差に基づくダイヤフラムの撓み量でもって圧力変化
    を検出する圧力センサにおいて、 前記電気接続手段は、前記圧力センサチップに連通する
    よう前記埋込部材に設けられた導電ペースト用充填穴に
    充填された導電ペーストからなることを特徴とする圧力
    センサ。
  3. 【請求項3】 局部的に薄く形成することによりダイヤ
    フラムが設けられた圧力センサチップと、圧力センサチ
    ップを埋め込む埋込部材と、圧力センサチップと外部と
    を電気的に接続する電気接続手段と、を備え、ダイヤフ
    ラムの両面に向かってそれぞれ導入された圧力と大気圧
    との差に基づくダイヤフラムの撓み量でもって圧力変化
    を検出する圧力センサにおいて、 前記電気接続手段は、前記圧力センサチップに設けられ
    たバンプ部及びそのバンプ部に連通するよう前記埋込部
    材に設けられた導電ペースト用充填穴に充填された導電
    ペーストからなることを特徴とする圧力センサ。
JP29053496A 1996-10-31 1996-10-31 圧力センサ Pending JPH10132677A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010502999A (ja) * 2006-09-15 2010-01-28 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 側面衝突検知用圧力センサおよび圧力センサの保護材料表面を形成する方法
WO2019220710A1 (ja) * 2018-05-14 2019-11-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 物理量測定装置
EP3748323A1 (en) * 2019-06-03 2020-12-09 Huba Control Ag Differential pressure transducer
KR20210027989A (ko) * 2019-09-03 2021-03-11 한국전자기술연구원 압력센서

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