JPS61245035A - ダイアフラム形圧力センサ−デバイス - Google Patents
ダイアフラム形圧力センサ−デバイスInfo
- Publication number
- JPS61245035A JPS61245035A JP8550985A JP8550985A JPS61245035A JP S61245035 A JPS61245035 A JP S61245035A JP 8550985 A JP8550985 A JP 8550985A JP 8550985 A JP8550985 A JP 8550985A JP S61245035 A JPS61245035 A JP S61245035A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- pressure sensor
- chip
- sensor
- sensor chip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- G01L19/147—Details about the mounting of the sensor to support or covering means
-
- 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
- G01L19/0007—Fluidic connecting means
- G01L19/0038—Fluidic connecting means being part of the housing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は改良されたダイアフラム形圧力センサーデバイ
スに関するものであり、更に詳しくは改良された構造の
、血圧測定等に使用される超小型圧力センサーデバイス
に関する。
スに関するものであり、更に詳しくは改良された構造の
、血圧測定等に使用される超小型圧力センサーデバイス
に関する。
圧力センサーは、血圧計、自動車計器部品等に多数使用
されているが、その殆んどがバネを利用したいわゆる機
械式の圧力センサーで、これらは感度が小さく、フルス
ケールの０．１％を読みとることは極めてむずかしい。
されているが、その殆んどがバネを利用したいわゆる機
械式の圧力センサーで、これらは感度が小さく、フルス
ケールの０．１％を読みとることは極めてむずかしい。
また近年要請の強い、小型デバイス化はセンサーの機構
からも困難である。更に近年のディジタル化、電子化に
とって前記低感度の機械式測定手法は陳腐化し、多くの
半導体メーカーでダイアフラム型圧力センサーの開発が
活発にすすめられている。
からも困難である。更に近年のディジタル化、電子化に
とって前記低感度の機械式測定手法は陳腐化し、多くの
半導体メーカーでダイアフラム型圧力センサーの開発が
活発にすすめられている。
半導体を利用したダイアフラム形圧力センサーの従来の
実装上の問題点は温度に対する安定性が悪いことにあっ
た。この欠点を改善するためには、従来は基板の材質を
吟味し、センサーの熱膨張に近い材質を使用するため、
基板には加工のむずかしいアルミナ等のセラミックが使
用されることになり、センサーチップはセラミックス基
板に接着剤で気密シールする方法でデバイス化されてい
た。
実装上の問題点は温度に対する安定性が悪いことにあっ
た。この欠点を改善するためには、従来は基板の材質を
吟味し、センサーの熱膨張に近い材質を使用するため、
基板には加工のむずかしいアルミナ等のセラミックが使
用されることになり、センサーチップはセラミックス基
板に接着剤で気密シールする方法でデバイス化されてい
た。
この組立法は極めて多くの労力を費すばかりでなく、実
装後の圧力センサーの性能にバラツキが大きく、生産歩
留を大きく低下させる原因となっている。
装後の圧力センサーの性能にバラツキが大きく、生産歩
留を大きく低下させる原因となっている。
本発明者らは、ダイアフラム形圧力センサーの量産化に
おいて、生産歩留を向上させ、安定したセンサー感度を
得る方法を鋭意検討した結果、新しい構造の素子に到達
したので本発明を提供する。
おいて、生産歩留を向上させ、安定したセンサー感度を
得る方法を鋭意検討した結果、新しい構造の素子に到達
したので本発明を提供する。
本発明は、ダイアフラム形圧力センサーデバイスであっ
て、ダイアフラム形圧力センサーが、その１側面で基板
の透孔に向けて載置してあり、その他側面は基板に対し
て軟質絶縁材で封止されていることを特徴とするもので
ある。
て、ダイアフラム形圧力センサーが、その１側面で基板
の透孔に向けて載置してあり、その他側面は基板に対し
て軟質絶縁材で封止されていることを特徴とするもので
ある。
即ち、ダイアフラム形圧力センサーの実装に際し、フィ
ルム積層板を基板とし、その上忙該センサーを載置して
しかる後センサー表面を軟質絶縁材で封止することを特
徴とする圧力センサーの固定方法である。
ルム積層板を基板とし、その上忙該センサーを載置して
しかる後センサー表面を軟質絶縁材で封止することを特
徴とする圧力センサーの固定方法である。
センサーと基板の関係は、基板はセンサーを固定する役
割と、センサー表面への圧力負荷がセンサー表面へリー
クしないように気密を保持する役割をもっている。
割と、センサー表面への圧力負荷がセンサー表面へリー
クしないように気密を保持する役割をもっている。
本発明はこの役割を見直すことによって産み出されたも
のである。
のである。
即ち、センサーチップを基板忙固定する意味は、配線等
の組立加工に際して必要なことでありこの後は両者が分
離することさえなげればよいことである。従って本発明
の実施においてセンサーチップの組付作業にあって望む
ならば基板に対してセンサーチップを固定することは妨
げないが、唯注意すべきことはその固定を可能な限り狭
い面積で行ない基板自体の応力負荷がセンサーにそのま
〜伝達されることがないように配慮することである。
の組立加工に際して必要なことでありこの後は両者が分
離することさえなげればよいことである。従って本発明
の実施においてセンサーチップの組付作業にあって望む
ならば基板に対してセンサーチップを固定することは妨
げないが、唯注意すべきことはその固定を可能な限り狭
い面積で行ない基板自体の応力負荷がセンサーにそのま
〜伝達されることがないように配慮することである。
この点からはセンサーチップの組付作業中には何等かの
手段で基板に固定しても、その終了後は固定手段を開放
し、その後センサー全体を軟質絶縁材で封止してしまう
ことが良い。
手段で基板に固定しても、その終了後は固定手段を開放
し、その後センサー全体を軟質絶縁材で封止してしまう
ことが良い。
しかし実際の作業上の必要から基板にセンサーを接着す
るとすれば、例えば、２１１１１１角のセンサーチップ
を基板に接着する際その１角のみをエポキシ接着剤等で
点接着し、他の３つの角は基板に接着しない。このよう
な接着法では、基板が熱膨張率の大きい樹脂フィルムの
場合でも、センサーはその影響を受けないため温度を変
化させてもセンサーは高度に安定性を保持する。この方
法を選択すれば基板材質は、表面固有抵抗か１０ Ω／
ｃｍ程度以上の固体材料でかつ吸湿性の小さい材料であ
れば殆んどすべての材料が選択の対象となる。組立加工
性の容易さからポリエチレンテレフタレート、ポリイミ
ド等のフィルムに銅箔を積層したフィルムプリント回路
基板は使いやすい。
るとすれば、例えば、２１１１１１角のセンサーチップ
を基板に接着する際その１角のみをエポキシ接着剤等で
点接着し、他の３つの角は基板に接着しない。このよう
な接着法では、基板が熱膨張率の大きい樹脂フィルムの
場合でも、センサーはその影響を受けないため温度を変
化させてもセンサーは高度に安定性を保持する。この方
法を選択すれば基板材質は、表面固有抵抗か１０ Ω／
ｃｍ程度以上の固体材料でかつ吸湿性の小さい材料であ
れば殆んどすべての材料が選択の対象となる。組立加工
性の容易さからポリエチレンテレフタレート、ポリイミ
ド等のフィルムに銅箔を積層したフィルムプリント回路
基板は使いやすい。
基板のセンサーチップを点接着した後、センサーから基
板上の電極へワイヤーボンダー等を使用して、常法によ
り配線をほどこす。しかしこの段階ではまだ気密化がほ
どこされていないのでセンサー性能の評価はできない。
板上の電極へワイヤーボンダー等を使用して、常法によ
り配線をほどこす。しかしこの段階ではまだ気密化がほ
どこされていないのでセンサー性能の評価はできない。
透孔を有する基板は通常は更に裏面を硬い基台に固定し
、透孔から基台の内部を通って大気への開放端へ通じる
ための配管を施こし、基板電極から配線を取り出す組立
加工を常温でおこない、最後に軟質絶縁材による封止加
工を施こす。
、透孔から基台の内部を通って大気への開放端へ通じる
ための配管を施こし、基板電極から配線を取り出す組立
加工を常温でおこない、最後に軟質絶縁材による封止加
工を施こす。
軟質絶縁材としては封止加工作業の際有機溶媒ニ溶解し
、１０センチボイズ乃至５０００センチボイズの粘度に
調整して使用でき、基板とセンサーチップ間の気密が保
持されることと、センサー表面及び配線がこの物質で充
分色まれるように封止する。このためにはセンサー表面
には少くとも１００μｍ以上の厚みでこのものを積層す
る。
、１０センチボイズ乃至５０００センチボイズの粘度に
調整して使用でき、基板とセンサーチップ間の気密が保
持されることと、センサー表面及び配線がこの物質で充
分色まれるように封止する。このためにはセンサー表面
には少くとも１００μｍ以上の厚みでこのものを積層す
る。
軟質絶縁材としては、一般合成ゴムの生ゴムを有機溶媒
に溶解した状態で使用することもできるが、シリコンゴ
ム、アクリルゴム等の特殊コムの有機溶液も使用できる
。またポリウレタン、硬化型シリコンゴムの如き架橋ゴ
ムのたぐいも使用することができる。特に高度の電気絶
縁性を要求する分野にはシリコンゴ今あるいは硬化型シ
リコンゴムを使用することが好ましい。
に溶解した状態で使用することもできるが、シリコンゴ
ム、アクリルゴム等の特殊コムの有機溶液も使用できる
。またポリウレタン、硬化型シリコンゴムの如き架橋ゴ
ムのたぐいも使用することができる。特に高度の電気絶
縁性を要求する分野にはシリコンゴ今あるいは硬化型シ
リコンゴムを使用することが好ましい。
本発明の圧力センサーデバイスは従来問題であった温度
の変化に対する安定性が著しく向上し、かつ実装後のデ
バイス不良率は大巾に減少している。
の変化に対する安定性が著しく向上し、かつ実装後のデ
バイス不良率は大巾に減少している。
以下に具体例をもって更に詳細に説明する。
実施例１
金属台上にポリイミド製のプリント回路基板を接着し、
中心付近に小さい孔をもうけた。該基板上にダイアフラ
ム圧力センサーチップなα−シアノアクリレート系接着
剤で点接着し固定した。センサーチップの電極から基板
上の電極に、超音波ボンダーでアルミ配線を施こし、更
に基板上電極からリード線をとり出した後、センサー表
面にべン七ンに溶解した１液性の硬化型ポリ・ウレタン
を塗布した。１夜放置乾燥後印加電圧５ Ｖ （Ｄ、
Ｏ）、負荷圧力２００簡Ｈ？のとき、０℃で１５．００
ｆｉＶの出力電圧を示し、６０℃で１５．０５ｆｉＶの
出力電圧を示した。
中心付近に小さい孔をもうけた。該基板上にダイアフラ
ム圧力センサーチップなα−シアノアクリレート系接着
剤で点接着し固定した。センサーチップの電極から基板
上の電極に、超音波ボンダーでアルミ配線を施こし、更
に基板上電極からリード線をとり出した後、センサー表
面にべン七ンに溶解した１液性の硬化型ポリ・ウレタン
を塗布した。１夜放置乾燥後印加電圧５ Ｖ （Ｄ、
Ｏ）、負荷圧力２００簡Ｈ？のとき、０℃で１５．００
ｆｉＶの出力電圧を示し、６０℃で１５．０５ｆｉＶの
出力電圧を示した。
実施例２〜６
実施例１と同じ手順でデバイス組立を実施し、点接着固
定用接着剤と軟質絶縁材を裏−１の如く用いた。
定用接着剤と軟質絶縁材を裏−１の如く用いた。
比較例
実施例１の方法で、ポリイミド基板の透孔の全周部に亘
ってα−シアノアクリレート系接着剤で圧力センサーチ
ップを気密接着した他は、実施例１とすべて同様の組立
手順で実施した。
ってα−シアノアクリレート系接着剤で圧力センサーチ
ップを気密接着した他は、実施例１とすべて同様の組立
手順で実施した。
実施例１と同様の評価において、０℃で１７００？？Ｌ
ｖの出力電圧を示し、６０℃で１７．９０ ｍ、Ｖの出
力電圧を示した。
ｖの出力電圧を示し、６０℃で１７．９０ ｍ、Ｖの出
力電圧を示した。
この方法でもデバイスとしては実施例におけるものとは
父同様の電気特性を示す製品を得ることは出来たが、そ
のバラツキが大きくまた長時間使用時における０点ドリ
フトをなくすことができなかった。
父同様の電気特性を示す製品を得ることは出来たが、そ
のバラツキが大きくまた長時間使用時における０点ドリ
フトをなくすことができなかった。
図面は、本発明のダイアフラム形圧力センサーデバイス
の構造を示す断面図であり、 １は基板 ２は圧力センサーチップ ３は透孔 ４は軟質絶縁材 ５は基台 をそれぞれ示す。
の構造を示す断面図であり、 １は基板 ２は圧力センサーチップ ３は透孔 ４は軟質絶縁材 ５は基台 をそれぞれ示す。
Claims (1)
- ダイアフラム形圧力センサーが、その１側面は基板の透
孔に向けて載置してあり、その他側面は基板に対して軟
質絶縁材で封止されていることを特徴とする圧力センサ
ーデバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8550985A JPS61245035A (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | ダイアフラム形圧力センサ−デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8550985A JPS61245035A (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | ダイアフラム形圧力センサ−デバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61245035A true JPS61245035A (ja) | 1986-10-31 |
Family
ID=13860899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8550985A Pending JPS61245035A (ja) | 1985-04-23 | 1985-04-23 | ダイアフラム形圧力センサ−デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61245035A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009027897A2 (en) * | 2007-08-27 | 2009-03-05 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Pressure sensor, sensor probe comprising a pressure sensor, medical apparatus comprising a sensor probe and a method of fabricating a sensor probe |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59102131A (ja) * | 1982-12-03 | 1984-06-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体圧力センサ |
| JPS59154332A (ja) * | 1983-02-22 | 1984-09-03 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体圧力センサ |
-
1985
- 1985-04-23 JP JP8550985A patent/JPS61245035A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59102131A (ja) * | 1982-12-03 | 1984-06-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体圧力センサ |
| JPS59154332A (ja) * | 1983-02-22 | 1984-09-03 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体圧力センサ |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009027897A2 (en) * | 2007-08-27 | 2009-03-05 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Pressure sensor, sensor probe comprising a pressure sensor, medical apparatus comprising a sensor probe and a method of fabricating a sensor probe |
| WO2009027897A3 (en) * | 2007-08-27 | 2009-04-30 | Koninkl Philips Electronics Nv | Pressure sensor, sensor probe comprising a pressure sensor, medical apparatus comprising a sensor probe and a method of fabricating a sensor probe |
| US8991265B2 (en) | 2007-08-27 | 2015-03-31 | Koninklijke Philips N.V. | Pressure sensor, sensor probe comprising a pressure sensor, medical apparatus comprising a sensor probe and a method of fabricating a sensor probe |
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