JPH10300604A - 圧力センサ - Google Patents

圧力センサ

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JPH10300604A
JPH10300604A JP10633397A JP10633397A JPH10300604A JP H10300604 A JPH10300604 A JP H10300604A JP 10633397 A JP10633397 A JP 10633397A JP 10633397 A JP10633397 A JP 10633397A JP H10300604 A JPH10300604 A JP H10300604A
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JP
Japan
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pressure
pressure sensor
package body
concave portion
sensor chip
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JP10633397A
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Sadayuki Sumi
貞幸 角
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 信頼性や動作に悪影響を及ぼすことなく洗浄
することのできる圧力センサを提供する。 【解決手段】 MID成型基板技術を用いて圧力センサ
チップ3をダイボンディングするための凹部1aと、圧
力導入管1bとを有するパッケージ本体1を形成し、凹
部1aの側壁上面から外周側面及び裏面に亘って電極1
dを形成する。また、MID成型基板技術を用いて箱形
形状の蓋体5を形成し、凹部1aの底面にガラス台座3
に接合されたセンサチップ2をダイボンディングし、電
極2cと電極1dとをボンディングワイヤ4により接続
する。そして、凹部1aの開口を蓋体5により塞ぐ。こ
こで、蓋体5には、外気導入孔5bが形成されており、
外気導入孔5b及び圧力導入孔1cはseal8により塞が
れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧力を検出し電気
的信号として出力する圧力センサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は、従来例に係る圧力センサを示す
模式図であり、(a)は略断面図であり、(b)は圧力
センサを実装基板14上に実装した状態を示す略断面図
である。図で、圧力センサは、センサチップ2をガラス
台座3に陽極接合法等により接合し、樹脂モールドされ
たパッケージ本体9に凹部9aを設け、そこにガラス台
座3を接着剤等によってマウントしたものである。凹部
9aの底面には、凹部9aに連通する圧力導入孔9cを
有して成る圧力導入管9bが形成され、ガラス台座3を
凹部9aの底面にダイボンディングした際に、圧力導入
孔9cから印加された圧力がガラス台座3の貫通孔3a
を介してセンサチップ2のダイヤフラム2aに印加され
るように連通されている。
【0003】センサチップ2は、単結晶シリコン基板
に、片面に受圧面が形成された、圧力を応力に変換する
ダイヤフラム2a,歪みゲージ(図示せず)及び電極
(図示せず)を形成したもので、ピエゾ抵抗効果により
圧力の変化を電気抵抗の変化に変換して出力するもので
ある。
【0004】パッケージ本体9における凹部9aの開口
は、平板状の蓋体10によって塞がれており、これによ
って凹部9aの内部は密閉性を高めた圧力基準室11と
なっている。
【0005】センサチップ2に形成された電極と、パッ
ケージ本体9に一体成形されたリード12とは、Au線
等のボンディングワイヤ4により接続され、センサチッ
プ2のガラス台座3との接合面と異なる面上にはシリコ
ン樹脂13が塗布されている。
【0006】リード12は、図4(b)に示すように、
圧力センサが実装される実装基板14上に形成された回
路パターン(図示せず)との接続のため、リード12と
なるリードフレームをタイバーカットした後、パッケー
ジ本体9の側面から突出した部分の先端部分が略垂直に
折り曲げられている。このリード12の先端部分は、実
装基板14に形成された貫通孔14aに差し込まれ、半
田15によって実装基板14と接合されている。
【0007】上述の圧力センサにおいては、パッケージ
本体9の側面からリード12が突出する形状であり、実
相面積としてパッケージ本体9の横断面積以上のものが
必要であった。
【0008】そこで、図5に示すように、MID(Mold
ed Interconnection Device)成形基板技術を用いて
パッケージ本体16を形成し、パッケージ本体16の内
周面から外周面にかけて、センサチップ2の電極を引き
出すための電極(図示せず)を電解メッキ等により形成
した後、パッケージ本体16における凹部16aの底面
にガラス台座3を介してセンサチップ2をダイボンディ
ングする。
【0009】また、パッケージ本体16には、ガラス台
座3の貫通孔3aを介してダイヤフラム2aに連通する
圧力導入孔16cを有して成る圧力導入管16bが形成
されている。
【0010】そして、ボンディングワイヤ4によりセン
サチップ2の電極と、パッケージ本体16に形成された
電極とを接続し、センサチップ2のガラス台座3との接
合面と異なる面上にシリコン樹脂13を塗布した後、凹
部16aの開口を塞ぐようにパッケージ本体16に蓋体
10を接合することにより圧力センサを形成した。
【0011】上述の圧力センサにおいては、センサチッ
プ2の表面に塗布されたシリコン樹脂13をパッケージ
本体16の凹部1a内に収納しなければならず、そのた
め、ワイヤボンド治具(図示せず)やダイボンド治具
(図示せず)がパッケージ本体16の凹部16a内に侵
入できるための面積,蓋板10の接合のための面積及び
センサチップ2の位置決め用の面積が必要であった。
【0012】従って、MID成型基板技術を用いて形成
した圧力センサのパッケージ本体16は、リードフレー
ムプリモールドパッケージとの有効な寸法差を出すこと
が困難であった。
【0013】そこで、上述の問題を解決する方法として
図6に示す構成のものが考えられた。図6は、従来例に
係る圧力センサを示す模式図であり、(a)は略分解斜
視図であり、(b)は略斜視図であり、図7は、従来例
に係るMID成形基板技術を用いて形成された成形樹脂
基板17を示す略斜視図であり、図8は、従来例に係る
パッケージ本体1の電解メッキ方法を示す模式図であ
る。この圧力センサの製造工程としては、樹脂成形〜メ
ッキ〜切断〜チップ実装である。なお、切断とチップ実
装とは工程が逆になることがある。
【0014】図6に示す圧力センサは、先ず、MID成
形基板技術を用いて、ガラス台座3を介してセンサチッ
プ2をダイボンディングするための複数の凹部1aと、
凹部1aの底面に、凹部1aに連通するように形成され
た圧力導入孔1cを有して成る圧力導入管1bと、凹部
1aを介して略対向するように形成された複数のスルー
ホール17aとを有する成形樹脂基板17を樹脂成形
し、図8に示すように、凹部1aの側壁上面,スルーホ
ール17aの内面,隣接するスルーホール17a間及び
成形樹脂基板17における凹部1aの底面に対向する面
とに、電解メッキを行うための給電配線17bを形成
し、給電配線17bに給電を行うことにより金メッキ等
から成る電極1dを形成する。そして、A−A’面及び
B−B’面で切断を行うことにより、凹部1aの側壁上
面からパッケージ本体1の外周面にかけて電極1dが形
成されて成るパッケージ本体1を形成する。
【0015】続いて、パッケージ本体1における凹部1
aの底面に、ガラス台座3に接合されたセンサチップ2
を角錐コレット等(図示せず)を用いてダイボンドペー
スト等によりダイボンディングを行う。このとき、凹部
1aの側壁上面よりも、センサチップ2の表面が上方に
位置するように構成されている。
【0016】そして、電極2cと凹部1aの側壁上面に
形成された電極1dとを、ワイヤボンド治具(図示せ
ず)を用いてボンディングワイヤ4によりワイヤボンデ
ィングを行い、センサチップ2のワイヤボンディングを
行った面上にシリコン樹脂(図示せず)を塗布してセン
サチップ2の表面を保護している。
【0017】次に、凹部1aの開口を塞ぐ部材として、
外周部分に障壁5aを有する箱型形状の蓋体5をMID
成形基板技術を用いて形成し、蓋体5の側壁上面を、凹
部1aの側壁上面に接着剤等の接着樹脂6により接着し
ている。
【0018】従って、凹部1aの底面にガラス台座3を
介してセンサチップ2をダイボンディングした際のセン
サチップ2の上面の位置を、凹部1aの側壁上面の位置
よりも高い位置としたので、角錐コレットを用いてダイ
ボンディングを行うことができ、センサチップ2の位置
精度が高くなって、パッケージ本体1の外壁寸法を決定
するセンサチップダイボンドクリアランスを縮小するこ
とができるとともに、ワイヤボンド治具やダイボンド治
具がパッケージ本体1内に侵入するための面積が削減で
きる。
【0019】また、蓋体5を箱型形状とし、凹部1aの
側壁上面に接着するようにしたので、パッケージ本体1
に蓋体5を接合するための部分を別途設ける必要がな
く、パッケージ本体1と蓋体5との接着のための面積を
削減できる。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の圧力
センサがゲージ圧検知型の場合には、大気圧に対する差
を検知するため、凹部1a内におけるダイヤフラム2a
の一方の面側を大気に解放する構造となっている。
【0021】しかし、この圧力センサは、商品として機
器に組み込まれる際、回路パターンが形成された実装基
板(図示せず)に半田付けするが、SMD(Surface M
ountDevice)パッケージのため、半田付け後に半田に含
まれるフラックス等を除去するために溶剤等によって基
板ごと洗浄(超音波洗浄等)する必要があった。
【0022】このとき、洗浄時に大気に解放する部分や
圧力導入孔1cから凹部1a内に溶剤やフラックス等が
侵入して、圧力センサの信頼性や動作にも悪影響を及ぼ
すという問題があった。
【0023】本発明は、上記の点に鑑みて成されたもの
であり、その目的とするところは、信頼性や動作に悪影
響を及ぼすことなく洗浄することのできる圧力センサを
提供することにある。
【0024】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
MID成型基板技術を用いて形成され、凹部と該凹部に
圧力を導入する圧力導入管とを有するパッケージ本体
と、前記凹部の側壁上面から外周面に亘る所望の位置に
形成された複数の第一電極と、ダイヤフラムと該ダイヤ
フラム上に形成された第二電極とを有するセンサチップ
と、前記凹部の開口を塞ぐ箱形形状の蓋体とを有して成
り、前記凹部に前記センサチップをダイボンディング
し、前記第一電極と前記第二電極とのワイヤボンディン
グを行い、前記センサチップ上面を樹脂で覆い、前記パ
ッケージ本体の開口を塞ぐように前記蓋体を接着樹脂に
より接合することにより形成された圧力センサにおい
て、前記蓋体に外気を導入する外気導入孔を形成し、該
外気導入孔及び前記圧力導入管の凹部に圧力を導入する
箇所をシールにより塞ぐようにしたことを特徴とするも
のである。
【0025】請求項2記載の発明は、請求項1記載の圧
力センサにおいて、前記蓋体に前記センサチップの品種
表示を行い、該品種表示を前記シールにより塞ぐように
したことを特徴とするものである。
【0026】請求項3記載の発明は、請求項1または請
求項2記載の圧力センサにおいて、前記パッケージ本体
の前記圧力導入管が形成された面と異なる面に各々圧力
導入管を形成するようにしたことを特徴とするものであ
る。
【0027】請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求
項3記載の圧力センサにおいて、前記圧力導入管を前記
パッケージ本体から着脱自在となるようにしたことを特
徴とするものである。
【0028】請求項5記載の発明は、請求項4記載の圧
力センサにおいて、前記圧力導入管を、前記パッケージ
本体にねじ込みによって螺合させるようにしたことを特
徴とするものである。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面に基づき説明する。図1は、本発明の一実施形態に
係る圧力センサを示す模式図であり、(a)は略分解斜
視図であり、(b)は略斜視図である。なお、説明の便
宜上、本実施形態に係る圧力センサにおいて、従来例と
して図6に示す圧力センサと同一の構成箇所については
同一符号を付して説明を省略する。本実施形態に係る圧
力センサは、従来例として図6に示す圧力センサにおい
て、蓋体5に外気を導入するための外気導入孔5bを形
成し、蓋体5の外周面の内、外気導入孔5bを形成した
面に、センサチップ2の品種等の表示7が記載され、蓋
体5における表示7が記載された面及び圧力導入孔1c
にシール8が貼られた構成である。
【0030】従って、本実施形態においては、実装基板
(図示せず)上への圧力センサの実装の際の半田付け後
の洗浄に対しても、蓋体5に形成された外気導入孔5b
をシール8により塞いでいるので、パッケージ本体1内
に洗浄液等が侵入せず、センサ動作性能や信頼性を保つ
ことができる。
【0031】また、蓋体5に記載されたセンサチップ2
の品種等の表示7をシール8により保護しているので、
洗浄液により表示7が消えてしまうのを防止することが
できる。
【0032】なお、本実施形態においては圧力導入管1
bをパッケージ本体1と一体成形にしたが、これに限定
される必要はなく、例えば、図2に示すようにパッケー
ジ本体1の外部から凹部1a内に連通する圧力導入孔1
cを複数形成し、パッケージ本体1の外周面の圧力導入
孔1cが形成された箇所に凹部1eを形成し、凹部1e
に圧力導入管1bを挿入するようにしても良く、これに
より圧力導入孔1bの方向を選択することができ、ま
た、圧力導入管1bを着脱自在にしたので、圧力導入管
1bの形状を選択することができる。
【0033】また、図3に示すように、図2の場合にお
いて凹部1eにねじ込みを形成し、圧力導入管1bにも
ねじ込みを形成して、ねじ込みによりパッケージ本体1
と圧力導入管1bとを固定するようにすれば、圧力導入
管1bがパッケージ本体1から外れてしまうのを防止す
ることができる。
【0034】
【発明の効果】請求項1記載の発明は、MID成型基板
技術を用いて形成され、凹部と凹部に圧力を導入する圧
力導入管とを有するパッケージ本体と、凹部の側壁上面
から外周面に亘る所望の位置に形成された複数の第一電
極と、ダイヤフラムとダイヤフラム上に形成された第二
電極とを有するセンサチップと、凹部の開口を塞ぐ箱形
形状の蓋体とを有して成り、凹部に前記センサチップを
ダイボンディングし、第一電極と第二電極とのワイヤボ
ンディングを行い、センサチップ上面を樹脂で覆い、パ
ッケージ本体の開口を塞ぐように蓋体を接着樹脂により
接合することにより形成された圧力センサにおいて、蓋
体に外気を導入する外気導入孔を形成し、外気導入孔及
び圧力導入管の凹部に圧力を導入する箇所をシールによ
り塞ぐようにしたので、洗浄する際に外気導入項から洗
浄液がパッケージ本体の凹部に流入するのを防止するこ
とができ、信頼性や動作に悪影響を及ぼすことなく洗浄
することのできる圧力センサを提供することができた。
【0035】請求項2記載の発明は、請求項1記載の圧
力センサにおいて、蓋体にセンサチップの品種表示を行
い、品種表示を前記シールにより塞ぐようにしたので、
品種表示が洗浄液により消えてしまうのを防止すること
ができる。
【0036】請求項3記載の発明は、請求項1または請
求項2記載の圧力センサにおいて、パッケージ本体の圧
力導入管が形成された面と異なる面に各々圧力導入管を
形成するようにしたので、圧力を印加する方向を選択す
ることができる。
【0037】請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求
項3記載の圧力センサにおいて、圧力導入管をパッケー
ジ本体から着脱自在となるようにしたので、圧力導入管
の形状を選択することができる。
【0038】請求項5記載の発明は、請求項4記載の圧
力センサにおいて、圧力導入管を、パッケージ本体にね
じ込みによって螺合させるようにしたので、圧力導入管
がパッケージ本体から外れるのを防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る圧力センサを示す模
式図であり、(a)は略分解斜視図であり、(b)は略
斜視図である。
【図2】本発明の他の実施形態に係る圧力センサを示す
略斜視図である。
【図3】本発明の他の実施形態に係る圧力センサを示す
略斜視図である。
【図4】従来例に係る圧力センサを示す模式図であり、
(a)は略断面図であり、(b)は圧力センサを実装基
板上に実装した状態を示す略断面図である。
【図5】従来例に係る圧力センサを示す略断面図であ
る。
【図6】従来例に係る圧力センサを示す模式図であり、
(a)は略分解斜視図であり、(b)は略斜視図であ
る。
【図7】従来例に係るMID成形基板技術を用いて形成
された成形樹脂基板を示す略斜視図である。
【図8】従来例に係るパッケージ本体の電解メッキ方法
を示す模式図である。
【符号の説明】
1 パッケージ本体 1a 凹部 1b 圧力導入管 1c 圧力導入孔 1d 電極 1e 凹部 2 センサチップ 2a ダイヤフラム 2b 歪みゲージ 2c 電極 3 ガラス台座 3a 貫通孔 4 ボンディングワイヤ 5 蓋体 5a 障壁 5b 外気導入孔 6 接着樹脂 7 表示 8 シール 9 パッケージ本体 9a 凹部 9b 圧力導入管 9c 圧力導入孔 10 蓋体 11 圧力基準室 12 リード 13 シリコン樹脂 14 実装基板 14a 貫通孔 15 半田 16 パッケージ本体 16a 凹部 16b 圧力導入管 16c 圧力導入孔 17 成形樹脂基板 17a スルーホール 17b 給電配線

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 MID成型基板技術を用いて形成され、
    凹部と該凹部に圧力を導入する圧力導入管とを有するパ
    ッケージ本体と、前記凹部の側壁上面から外周面に亘る
    所望の位置に形成された複数の第一電極と、ダイヤフラ
    ムと該ダイヤフラム上に形成された第二電極とを有する
    センサチップと、前記凹部の開口を塞ぐ箱形形状の蓋体
    とを有して成り、前記凹部に前記センサチップをダイボ
    ンディングし、前記第一電極と前記第二電極とのワイヤ
    ボンディングを行い、前記センサチップ上面を樹脂で覆
    い、前記パッケージ本体の開口を塞ぐように前記蓋体を
    接着樹脂により接合することにより形成された圧力セン
    サにおいて、前記蓋体に外気を導入する外気導入孔を形
    成し、該外気導入孔及び前記圧力導入管の凹部に圧力を
    導入する箇所をシールにより塞ぐようにしたことを特徴
    とする圧力センサ。
  2. 【請求項2】 前記蓋体に前記センサチップの品種表示
    を行い、該品種表示を前記シールにより塞ぐようにした
    ことを特徴とする請求項1記載の圧力センサ。
  3. 【請求項3】 前記パッケージ本体の前記圧力導入管が
    形成された面と異なる面に各々圧力導入管を形成するよ
    うにしたことを特徴とする請求項1または請求項2記載
    の圧力センサ。
  4. 【請求項4】 前記圧力導入管を前記パッケージ本体か
    ら着脱自在となるようにしたことを特徴とする請求項1
    乃至請求項3記載の圧力センサ。
  5. 【請求項5】 前記圧力導入管を、前記パッケージ本体
    にねじ込みによって螺合させるようにしたことを特徴と
    する請求項4記載の圧力センサ。
JP10633397A 1997-04-23 1997-04-23 圧力センサ Pending JPH10300604A (ja)

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