KR20030039367A - 가속도 센서 - Google Patents

가속도 센서 Download PDF

Info

Publication number
KR20030039367A
KR20030039367A KR10-2003-7002694A KR20037002694A KR20030039367A KR 20030039367 A KR20030039367 A KR 20030039367A KR 20037002694 A KR20037002694 A KR 20037002694A KR 20030039367 A KR20030039367 A KR 20030039367A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wiring
package
sensor chip
pedestal
printed circuit
Prior art date
Application number
KR10-2003-7002694A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100623176B1 (ko
Inventor
후루쿠보에이이치
호리마사미
노하라가즈야
Original Assignee
마츠시다 덴코 가부시키가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 마츠시다 덴코 가부시키가이샤 filed Critical 마츠시다 덴코 가부시키가이샤
Publication of KR20030039367A publication Critical patent/KR20030039367A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100623176B1 publication Critical patent/KR100623176B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/12—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by alteration of electrical resistance
    • G01P15/123—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by alteration of electrical resistance by piezo-resistive elements, e.g. semiconductor strain gauges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P1/00—Details of instruments
    • G01P1/02—Housings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P1/00—Details of instruments
    • G01P1/02—Housings
    • G01P1/023—Housings for acceleration measuring devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)

Abstract

가속도 센서는 제 1 배선 접합면을 가지고 프린트 회로 보드의 보드면에 대해 평행한 감지 축의 방향으로 가해지는 가속도를 전기적 신호로 변화하기 위한 센서 칩, 제 2 및 제 3 배선 접합면들과 제 2 및 제 3 배선 접합면들 상에 형성된 배선 패턴을 포함하고 센서 칩을 지지하기 위한 배선 받침대, 및 프린트 회로 보드의 보드면 상에 장착되는 장착면과 장착면에 대해 실질적으로 평행한 제 4 배선 접합면을 가지고 센서 칩이 장착되는 배선 받침대를 수용하기 위한 패키지를 포함하고, 배선 받침대의 제 3 및 제 2 배선 접합면들 상의 배선 패턴이 각각 패키지의 패드들 및 센서 칩의 패드들로 연결될 수 있다.

Description

가속도 센서{Acceleration Sensor}
도 19 및 도 20은 각각 종래의 가속도 센서의 측단면도 및 정입면도이다. 종래의 가속도 센서는 프린트 회로보드(110)의 보드면 BF(Board Face)에 대해 평행한 감지 축 X의 방향으로 가해지는 가속도를 전기적 신호로 변환하는 센서 칩(101), 센서 칩(101)의 전기적 신호를 프로세싱하기 위해 프로세싱 회로 역할을 하는 IC 칩(103), 센서 칩(101)을 지지하기 위한 경사 스페이서(102), 및 IC 칩(103)과 센서 칩(101)이 위에 장착되는 경사 스페이서(102)를 수용하기 위한 패키지(104)를 포함한다. 패키지(104)는 직사각형 박스 형태이고, 그 아래 면 쪽에 프린트 회로 보드(110)의 보드면 BF 상에 장착되는 장착면 MF(Mounting Face)을 가진다. 패키지(104)의 장착면 MF는 직사각형 박스의 외부 면들 중 가장 작은 면적을 가지는 한 면에 제공된다. 외부와 센서 칩(101) 및 IC 칩(103) 사이에 신호들을 전송하기 위한 복수의 단자들(106)은 패키지(104)의 전면과 후면 각각의 하부에 제공되고 납땜(111)에 의해 프린트 회로 보드(110)의 보드면 BF에 고정되어, 패키지(104)의 장착면 MF가 프린트 회로 보드(110)의 보드면 BF 상에 장착된다.
한편, 패키지(104)의 정면에 형성되는 개구부는 마개(105)에 의해 닫혀진다. 센서 칩(101)의 패드들(112)과 IC 칩(103)의 패드들(114)은 각각 접합 배선들(109)에 의해 패키지(104)의 내부면 상에 형성된 패드들(113) 및 패키지(104)의 내부면 상에 형성된 패드들(115)에 연결된다. 더욱이, 패드들(113 및 115)과 단자들(106)을 연결하기 위해 배선 패턴(107)이 제공된다.
도 21 및 도 22에 도시된 바와 같이, 종래의 센서 칩(101)은 반도체 기판으로 형성되는 제 1 기판(120) 및 제 1 기판(120)의 후면에 결합되는 제 2 기판(130)을 포함하는 소위 캔틸레버(cantilever) 구조를 가진다. 도 23에 잘 도시된 바와 같이, 제 1 기판(120)은 중량부(123), 제 1 기판의 주된 면 위에 형성되고 중량부(123)와 완전히 결합되는 일단을 가지는 편향부(122), 편향부(122)의 타단에 완전히 결합되어 편향부(122)를 통해 중량부(123)를 회전축처럼 지지하기 위한 지지부(121), 및 편향부(122)에 배치되는 압저항부(124)로 형성된다. 압저항부(124)는 편향부(122)의 변형을 감지하기 위한 센싱 소자 역할을 하여, 편향부(122)의 변형 정도를 가속도를 나타내는 전기적 신호로 변환한다. 한편, 도 21 및 도 22의 참조번호 "125"는 스토퍼(stopper)를 나타낸다. 센서 칩(101)에 가해지는 가속도에 따른 편향부(122)의 편향에 의해 압저항부(124)도 편향되어 압저항부의 저항값이 변하고, 따라서 저항값에 대응하는 전기적 신호가 가속도에 따라 출력된다.
도 23에 도시된 바와 같이, 캔틸레버 구조의 센서 칩(101)은 프린트 회로 보드(110)의 보드면 BF 상의 수직선에 대해 각도 θ로 경사져서 편향부(122)의 편향 지점(支點, fulcrum) B와 중량부(123)의 무게 중심 C를 연결하는 직선이 감지 축 X즉, 가속도가 가해지는 방향과 직교해야 한다. 상기 각도 θ가 정확하지 않으면, 가속도가 0G인 경우에도 편향부(122)는 편향되어 가속도 센서의 감지 축 이외의 축에 대한(off-axis) 감도가 증가되고, 따라서 가속도 센서의 오출력을 초래한다. 경사 스페이서(102)는 센서 칩(101)을 지지하여 센서 칩(101)의 상기 경사 각도 θ를 정의한다.
한편, 센서 칩(101)은 중량부(123)의 반대 끝단들이 한 쌍의 편향부들(122)을 통해 한 쌍의 지지부들(121)에 의해 각각 고정되는 소위 고정 빔(fixed beam) 구조를 또한 가질 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 도 23의 각도 θ는 0이기 때문에, 센서 칩(101)의 주된 면은 감지 축 Z에 대해 수직이다.
상기에서 언급한 종래의 가속도 센서에 있어서, 감지 축 X는 센서 칩(101)의 주된 면에 대해 실질적으로 수직이다. 따라서, 프린트 회로 보드(110)의 보드면 BF에 대해 평행한 가속도가 종래의 가속도 센서에 의해 감지되는 경우에 있어서, 직사각형 박스의 형태를 가지는 패키지(104)의 장착면 MF는 직사각형 박스의 외부 면들 중 가장 작은 면적을 가지는 한 면에 제공되기 때문에 부정확한 장착으로 인한 패키지(104)의 부적당한 경사는 더욱 커지지 쉽고, 따라서 가속도 센서의 감지 축 이외의 축에 대한(off-axis) 감도는 감지 축 X 및 프린트 회로 보드(110) 간의 부정확한 평행으로 인해 커진다는 단점이 발생할 수 있다.
한편, 도 19에 도시된 바와 같이, 패키지(104)는 세라믹 플레이트들(104a 내지 104e)이 서로 적층되어 세라믹 플레이트들(104a 내지 104e)의 적층 면들이 프린트 회로 보드(110)의 보드면 BF에 대해 수직이 되는 다층 세라믹 패키지로 형성된다. 세라믹 판을 각기 바람직한 사이즈를 가지는 복수의 세라믹 플레이트들로 분리하기 위한 저비용의 브레이크(break) 방법을 사용하여 세라믹 판을 세라믹 플레이트들(104a 내지 104e)로 분리하기 때문에, 세라믹 플레이트들(104a 내지 104e)의 분리 면들인 패키지(104)의 끝면들 및 측면들 상에 버(burr)들이 형성되어, 패키지(104)의 정확한 평편도을 확보하기가 어렵고, 따라서 부정확한 장착으로 인해 패키지(104)의 부적절한 경사는 커지기 쉽고, 결국에는 가속도 센서의 감지 축 이외의 축에 대한(off-axis) 감도가 커지는 문제를 초래한다.
더욱이, 패키지(104)가 다층 세라믹 패키지로 형성되는 경우에 있어서, 배선 접합이 가능한 크기를 가지는 평면 도전 패턴은 세라믹 플레이트들(104a 내지 104e)의 적층 면들에 대해 평행한 패키지(104)의 면들 상에만 형성될 수 있다. 여기서, 센서 칩(101)이 주된 면 즉 센서 칩(101)의 배선 접합면이 전술한 바와 같이 감지 축 X에 대해 수직하지 않는 캔틸레버 구조를 가진다면, 센서 칩(101)의 패드들(112)을 위한 배선 접합면과 패키지(104)의 패드들(113)을 위한 배선 접합면은 서로 평행하지 않으므로 패드들(112 및 113)의 배선 접합은 서로 평행하지 않은 센서 칩(101) 및 패키지(104)의 배선 접합면들 간에 행해져야하고 따라서 패드들(112 및 113)의 배선 결합의 안정성을 확보하기가 어렵다는 불편함이 발생한다.
본 발명은 자동차, 항공기, 가전기기 등에 사용되는 가속도 센서에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가속도 센서의 평면도이다.
도 2는 도 1의 가속도 센서의 측입면도이다.
도 3은 도 1의 가속도 센서의 정입면도이다.
도 4는 도 1의 IV-IV 선분을 따라 취해진 단면도이다.
도 5는 도 1의 화살표 V의 방향으로 바라본 도면이다.
도 6은 도 5의 화살표 VI 방향으로 바라본 도면이다.
도 7은 도 1의 확대된 부분적 수평 단면도이다.
도 8은 도 7의 화살표 VIII 방향으로 바라본 확대도이다.
도 9는 도 2와 유사한 도면으로, 특히 도 1의 가속도 센서의 변형을 도시한다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가속도 센서의 부분적 사시도이다.
도 11은 도 10의 가속도 센서의 부분적 수직 단면도이다.
도 12는 도 11의 확대된 부분적 수직 단면도이다.
도 13은 도 12와 유사한 도면으로, 특히 도 10의 가속도 센서의 변형을 도시한다.
도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 가속도 센서의 부분적 수직 단면도이다.
도 15는 도 14와 유사한 도면으로, 특히 도 14의 가속도 센서의 제 1 변형을 도시한다.
도 16은 도 14와 유사한 도면으로, 특히 도 14의 가속도 센서의 제 2 변형을 도시한다.
도 17은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 가속도 센서의 부분적 평면도이다.
도 18은 도 17과 유사한 도면으로, 특히 도 17의 가속도 센서의 변형을 도시한다.
도 19는 종래기술의 가속도 센서의 측단면도이다.
도 20은 도 19의 종래기술의 가속도 센서의 정입면도이다.
도 21은 도 19의 화살표 XXI 방향으로 바라본 확대도이다.
도 22는 도 21의 XXII-XXII 선분을 따라 취해진 확대된 단면도이다.
도 23은 도 19의 종래기술의 가속도 센서에서 사용된 센서 칩의 확대된 부분적 단면도이다.
본 발명은 상기 종래기술의 단점을 제거하기 위해 부정확한 장착으로 인한 센서 칩의 부적절한 경사를 줄임으로써 가속도 센서의 감지 축 이외의 축에 대한(off-axis) 감도가 줄어들고 배선 접합부들의 안정성이 확보되는 가속도 센서를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 가속도 센서는 제 1 배선 접합면을 가지고 프린트 회로 보드의 보드면에 대해 평행한 감지 축 방향으로 가해지는 가속도를 전기적 신호로 변환하는 센서 칩을 포함한다. 배선 받침대는 센서 칩을 지지하고, 제 2 및 제 3 배선 접합면들과 제 2 및 제 3 배선 접합면들 상에 형성되는 배선 패턴을 포함한다. 패키지는 센서 칩이 위에 장착되는 배선 받침대를 수용하고, 프린트 회로 보드의 보드면 상에 장착되는 장착면과 장착면에 대해 실질적으로 평행한 제 4 배선 접합면을 가진다. 배선 받침대는 패키지 상에 장착되어, 프린트 회로 보드의 보드면에서부터의 제 3 및 제 4 배선 접합면들의 높이들 간의 차이와 제 3 및 제 4 배선 접합면들 간에 형성되는 각도가 작은 값들로 설정되어 배선 받침대의 제 3 배선 접합면 상의 배선 패턴이 패키지의 제 4 배선 접합면 상의 패드들로 연결되도록 한다. 센서 칩은 배선 받침대 상에 장착되어, 배선 받침대의 제 2 배선 접합면 상의 배선 패턴이 센서 칩의 제 1 배선 접합면 상의 패드들로 연결될 수 있도록 한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
(제 1 실시예)
도 1 내지 도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가속도 센서를 도시한다. 도 1 내지 도 4에서 도시되는 바와 같이, 가속도 센서는 프린트 회로 보드(10)의 보드면 BF에 대해 평행한 감지 축 X 방향으로 가해지는 가속도를 전기적 신호로 변환하기 위한 센서 칩(1), 센서 칩(1)의 전기적 신호를 프로세싱하기 위한 프로세싱 회로 역할을 하는 IC 칩(3), 센서 칩(1)을 지지하기 위한 배선 받침대(2), 및 IC 칩(3)과 센서 칩(1)이 위에 장착되는 배선 받침대(2)를 수용하기 위한 패키지(4)를 포함한다. 패키지(4)는 직사각형 박스 형태이고, 그 아래 면 쪽에 프린트 회로 보드(10)의 보드면 BF 상에 장착되는 장착면 MF(Mounting Face)을 가진다. 패키지(4)의 장착면 MF는 직사각형 박스의 외부 면들 중 가장 작은 면적을 가지는 특정 외부 면 이외의 외부 면들 중 한 면에 제공된다.
배선 받침대(2)는 수지 물질로 성형 상호연결 장치(Molded Interconnection Device, MID)에 의해 형성되고, 도 1, 5 및 6에서 도시된 바와 같이 센서 칩(1)과IC 칩(3)을 연결하기 위한 배선 패턴(도전성 패턴)(8)을 포함한다. 도 2 및 도 3에서 도시된 바와 같이, 외부와 센서 칩(1) 및 IC 칩(3) 사이에 신호들을 전송하기 위한 복수의 단자들이 패키지(4)의 전면 및 후면 각각의 하부에 제공되고 납땜(11)에 의해 프린트 회로 보드(10)의 보드면 BF에 고정되어, 패키지(4)의 장착면 MF가 프린트 회로 보드(10)의 보드면 BF 상에 장착된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 패키지(4)의 상측면 상에 형성되는 개구부는 마개(5)에 의해 닫혀진다. 이하 "상측", "하측" 등과 같은 모든 위치 표시는 도 2 내지 도 4의 도면에 대한 것이라는 것을 유념해야 한다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 패드들(12)은 센서 칩(1)의 제 1 배선 접합면 F1 상에 형성되는 반면에, 배선 패턴(8)은 배선 받침대(2)의 제 2 및 제 3 배선 접합면들 F2 및 F3 상에 형성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 패드들(20)은 패키지(4)의 제 4 배선 접합면 F4 상에 형성되는 반면에, 패드들(19)은 IC 칩(3)의 제 5 배선 접합면 F5 상에 형성된다. 접합 배선들(9)을 사용하여, 배선 받침대(2)의 제 2 배선 접합면 F2 상의 배선 패턴(8)은 도 5에 도시된 바와 같이 센서 칩(1)의 패드들(12)에 연결된다. 반면에, 배선 받침대(2)의 제 3 배선 접합면 F3 상의 배선 패턴(8)은 패키지(4)의 패드들(20)과 IC 칩(3)의 패드들(19)에 연결될 뿐 아니라, IC 칩(3)의 패드들(19)은 도 1에 도시된 바와 같이 패키지(4)의 패드들(20)에 연결된다. 배선 받침대(2)의 제 3 배선 접합면 F3 상의 배선 패턴(8)은 또한 도전성 페이스트 또는 납땜에 의해 패키지(4)의 패드들(20)에 연결된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 패키지(4)는 하단부와 상단부를 포함하는 계단식바닥벽을 가진다. 배선 받침대(2)의 배치를 위한 수직의 배치면 S는 패키지(4)의 상단부의 측면에 의해 정의된다. 배선 받침대(2)의 측면은 배치면 S에 접촉되어, 배선 받침대(2)는 패키지(4)의 하단부의 상측면 상에 배치된다. 한편, IC 칩(3)은 패키지(4)의 상단부의 오목한 상측면 상에 제공된다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 센서 칩(1)은 반도체 기판으로 형성되고 제 1 배선 접합면 F1을 가지는 제 1 기판(30)과 제 1 기판(30)의 후면에 결합되는 제 2 기판(40)을 포함하고 제 1 기판(30)이 중량부(33), 편향부(32), 지지부(31) 및 압저항부(34)로써 형성되는 캔틸레버 구조를 가져서, 센서 칩(1)의 제 1 배선 접합면 F1은 감지 축 X에 대해 수직하지 않는다. 압저항부(34)는 편향부(32)에 배치되고 편향부(32)의 변형을 감지하기 위한 센싱 소자의 역할을 하여, 편향부(32)의 변형의 정도를 가속도를 나타내는 전기적 신호로 변환한다. 편향부(32)는 제 1 기판(30)의 제 1 배선 접합면 F1 상에 형성되고 중량부(33)와 완전히 결합되는 일단을 가진다. 지지부(31)는 편향부(32)의 타단과 완전히 결합되어 편향부(32)를 통해 중량부(33)를 회전축처럼 지지한다. 센서 칩(1)은 배선 받침대(2)에 의해 지지되어, 편향부(32)의 편향 지주 B와 중량부(33)의 무게 중심 C를 연결하는 직선이 감지 축 X에 대해 수직하고 프린트 회로 보드(10)의 보드면 BF에 대해 평행하도록, 즉 지지부(31), 편향부(32) 및 중량부(33)에 의해 형성되는 캔틸레버가 프린트 회로 보드(10)의 보드면 BF에 대해 평행하도록 한다.
배선 받침대(2)는 패키지(4) 상에 장착되어, 프린트 회로 보드(10)의 보드면 BF부터의 제 3 및 제 4 배선 접합면들 F3 및 F4의 높이들 간의 차이와 제 3 및 제4 배선 접합면들 F3 및 F4 간에 형성되는 각도가 작은 값들로 설정되어 배선 받침대(2)의 제 3 배선 접합면 F3 상의 배선 패턴(8)이 패키지(4)의 제 4 배선 접합면(F4) 상의 패드들(20)에 연결되도록 한다. 도 4에서 도시된 바와 같은 본 실시예에서, 배선 받침대(2)의 제 3 배선 접합면 F3 및 패키지(4)의 제 4 배선 접합면 F4는 실질적으로 서로 같은 높이이고 서로 평행하다. 게다가, 패키지(4)의 제 4 배선 접합면 F4 및 IC 칩의 제 5 배선 접합면 F5는 실질적으로 서로 같은 높이이고 서로 평행하다.
한편, 센서 칩(1)은 배선 받침대(2) 상에 장착되어, 배선 받침대(2)의 제 2 배선 접합면 F2 상의 배선 패턴(8)이 센서 칩(1)의 제 1 배선 접합면 F1 상의 패드들(12)에 연결될 수 있도록 한다. 도 5 및 도 6에서 도시된 바와 같은 본 실시예에서, 센서 칩(1)의 제 1 배선 접합면 F1 및 배선 받침대(2)의 제 2 배선 접합면 F2는 서로 같은 높이이고 서로 평행하다.
따라서, 센서 칩(1)의 제 1 배선 접합면 F1이 패키지(4)의 제 4 배선 접합면 F4 및 IC 칩(3)의 제 5 배선 접합면 F5와 평행하지 않더라도, 배선 받침대(2)의 제 2 및 제 3 배선 접합면들 F2 및 F3는 제 1 내지 제 5 배선 접합면들 F1 내지 F5 중 인접하는 2개의 접합면들을 서로 평행하고 실질적으로 서로 같은 높이가 되도록 함으로써 센서 칩(1), 패키지(4) 및 IC 칩(3) 간에 안정된 배선 접합이 가능하도록 한다. 본 실시예에서, 센서 칩(1)의 제 1 배선 접합면 F1은 패키지(4)의 제 4 배선 접합면 F4 및 IC 칩(3)의 제 5 배선 접합면 F5에 대해 평행하지 않으나, 배선 받침대(2)는 센서 칩(1)의 제 1 배선 접합면 F1에 대해 평행한 제 2 배선 접합면 F2와패키지(4)의 제 4 배선 접합면 F4 및 IC 칩(3)의 제 5 배선 접합면 F5에 대해 평행한 제 3 배선 접합면 F3를 가져서, 제 1 내지 제 5 배선 접합면들 F1 내지 F5 중 이웃하는 평행한 2개 접합면들 간의 배선 접합이 매우 안정적으로 행해질 수 있도록 한다.
도 19 및 도 20에서 도시된 공지된 가속도 센서에서, 감지 축 X는 센서 칩(101)의 배선 접합면에 대해 실질적으로 수직하다. 따라서, 공지된 가속도 센서에 있어서 감지 축 X를 프린트 회로 보드(110)의 보드면 BF에 대해 평행하도록 하기 위해, 직사각형 박스의 형태를 가지는 패키지(104)의 장착면 MF는 직사각형 박스의 외부 면들 중 가장 작은 면적을 가지는 한 면에 제공되어야 했다.
그러나, 본 실시예에 있어서, 센서 칩(1)의 제 1 배선 접합면 F1은 프린트 회로 보드(10)의 보드면 BF에 대해 평행한 패키지(4)의 제 4 배선 접합면 F4 및 IC 칩(3)의 제 5 배선 접합면 F5에 대해 평행할 필요가 없기 때문에, 센서 칩(1)의 제 1 배선 접합면 F1은 프린트 회로 보드(10)의 보드면 BF에 대해 평행할 필요가 없다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 센서 칩(1)의 제 1 배선 결합면 F1은 프린트 회로 보드(10)의 보드면 BF에 대해 수직이도록 설정된다. 따라서, 직사각형 박스의 형태를 가지는 패키지(4)의 장착면 MF는 직사각형 박스의 외부 면들 중 가장 작은 면적을 가지는 특정 외부 면 이외의 외부 면들 중 한 면 상에 제공될 수 있어서, 부정확한 장착으로 인한 센서 칩(1)의 부적절한 경사가 줄어들고 따라서 가속도 센서의 감지 축 이외의 축에 대한(off-axis) 감도가 감소될 수 있다.
더욱이, 배선 받침대(2)는 수지 물질로 성형 상호연결 장치(MoldedInterconnection Device, MID)에 의해 형성되기 때문에, 배선 받침대(2)는 성형 다이(molding die)의 정확성을 높임으로써 매우 정확히 성형될 수 있어서, 부정확한 장착으로 인한 센서 칩(1)의 부적절한 경사가 줄어들고 따라서 가속도 센서의 감지 축 이외의 축에 대한(off-axis) 감도가 더욱 감소될 수 있다. 한편, 패키지(4)는 수지 또는 세라믹 물질의 성형 아이템(molded item)으로 형성되고, 그 표면 상에 패드들(20) 및 배선 패턴으로 형성된다.
배선 받침대(2)는 또한 세라믹 또는 유리로 제조될 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 배선 받침대(2)의 열팽창 계수는 센서 칩(1) 및 IC 칩(3)을 형성하는 실리콘의 열팽창 계수와 유사하기 때문에, 배선 받침대(2)와 센서 칩(1) 및 IC 칩(3) 사이에 가해지는 열 스트레스가 줄어들고 따라서 가속도 센서의 작동 신뢰성이 확보될 수 있다.
도 9는 도 1의 가속도 센서의 변형인 가속도 센서를 도시한다. 본 가속도 센서에 있어서, 복수의 곡선 리드들(7)이 도 1의 가속도 센서의 단자들(6) 대신에 사용되고, 리드들(7)의 곡선의 벤트(bent)부들은 납땜(11)의 스트레스를 완화시키는 역할을 하여 납땜(11)의 신뢰성을 확고히 한다.
(제 2 실시예)
도 10 내지 도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가속도 센서를 도시한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 센서 칩(1)은 반도체 기판으로 형성되고 제 1 배선 접합면 F1을 가지는 제 1 기판(50)과 제 1 기판(50)의 후면에 결합되는 제 2 기판(60)을 포함하고 제 1 기판(50)이 중량부(53), 편향부(52), 지지부(51) 및 압저항부(54)로써 형성되는 캔틸레버 구조를 가져서, 센서 칩(1)의 제 1 배선 접합면 F1은 도 1의 가속도 센서와 마찬가지로 감지 축 X에 대해 수직하지 않는다. 압저항부(54)는 편향부(52)에 배치되고 편향부(52)의 변형을 감지하기 위한 센싱 소자의 역할을 하여, 편향부(52)의 변형의 정도를 가속도를 나타내는 전기적 신호로 변환한다. 편향부(52)는 제 1 기판(50)의 제 1 배선 접합면 F1 상에 형성되고 중량부(53)와 완전히 결합되는 일단을 가진다. 지지부(51)는 편향부(52)의 타단과 완전히 결합되어 편향부(52)를 통해 중량부(53)를 회전축처럼 지지한다. 본 실시예에서, 센서 칩(1)은 배선 받침대(2)에 의해 지지되어, 편향부(52)의 편향 지주 B와 중량부(53)의 무게 중심 C를 연결하는 직선이 제 1 실시예와 마찬가지로 감지 축 X에 대해 수직일 뿐 아니라 제 1 실시예와는 달리 프린트 회로 보드(10)의 보드면 BF에 대해서도 수직이다. 더욱이, 도 11에 도시된 바와 같이, 패키지(4)는 세라믹 플레이트들(4a 내지 4f)이 서로 적층되어 세라믹 플레이트들(4e 내지 4f)의 적층면들은 프린트 회로 보드(10)의 보드면(BF)에 대해 평행한 다층 세라믹 패키지에 의해 형성된다. 가속도 센서의 다른 구조들은 제 1 실시예의 가속도 센서의 구조들과 유사하므로, 그 설명은 간략을 위해 생략된다.
센서 칩(1)은 배선 받침대(2)에 의해 지지되어 편향부(52)의 편향 지주 B와 중량부(53)의 무게 중심 C를 연결하는 직선이 프린트 회로 보드(10)의 보드면 BF에 대해 전술한 바와 같이 수직하기 때문에, 편향부(52) 및 지지부(51)의 스트레스 분포는 편향부(52)의 편향 지주 B와 중량부(53)의 무게 중심 C를 연결하는 직선을 기준으로 대칭이므로 가속도 센서의 감지 축 이외의 축에 대한(off-axis) 감도가 줄어들고 따라서 가속도 센서의 작동 신뢰성이 높아진다.
패키지(4)는 직사각형 박스의 형태를 가지고, 세라믹 플레이트(4f)는 도 11에 도시된 바와 같은 장착면 MF를 가진다. 패키지(4)의 장착면 MF는 직사각형 박스의 외부 면들 중 가장 작은 면적을 가지는 특정 외부 면 이외의 외부 면들 중 한 면 상에 제공된다. 세라믹 플레이트들(4a 내지 4f)의 적층면들은 매우 정확한 평행성과 평편도를 가지기 때문에, 부정확한 장착으로 인한 센서 칩(1)의 부적절한 경사는 줄어들고 따라서 가속도 센서의 감지 축 이외의 축에 대한(off-axis) 감도가 줄어들 수 있다. 패키지(4)는 세라믹 플레이트(4f)로 형성되는 하단부와 세라믹 플레이트들(4b 내지 4e)로 형성되는 상단부를 포함하는 계단식 바닥벽을 가진다. 배선 받침대(2)의 배치를 위한 수직의 배치면 S는 세라믹 플레이트들(4b 내지 4e)의 측면들에 의해 정의된다. 배선 받침대(2)의 측면은 배치면 S에 접촉되어, 배선 받침대(2)는 패키지(4)의 하단부의 상측면 상에 배치된다. 한편, IC 칩(3)은 패키지(4)의 상단부의 상측면 상에 제공된다.
마개(5)는 세라믹으로 만들어지기 때문에, 마개(5)는 세라믹으로 만들어진 패키지(4)와 동일한 열팽창 계수를 가진다. 따라서, 패키지(4) 및 마개(5) 간의 실링(sealing) 신뢰성이 확고히 될 수 있다. 한편, 마개(5)는 코바(covar), 42 합금 등과 같은 금속으로 또한 제조될 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 마개(5) 및 세라믹으로 만들어진 패키지(4) 간의 열팽창 계수 차이는 작기 때문에, 패키지(4) 및 마개(5) 간의 실링(sealing) 신뢰성이 확고히 될 수 있고, 잡음 차폐 성능이 업그레이드될 수 있다.
도 13은 도 10의 가속도 센서의 변형인 가속도 센서를 도시한다. 본 가속도 센서에 있어서, 센서 칩(1)은 반도체 기판으로 형성되고 제 1 배선 접합면 F1을 가지는 제 1 기판(70) 및 제 1 기판(70)의 후면에 결합되는 제 2 기판(80)을 포함하고, 중량부(73)의 반대 끝단들이 제 1 기판(70)의 한 쌍의 편향부(72)를 통해 한 쌍의 지지부들(71)에 의해 각각 고정되는 고정 빔 구조를 가진다. 압저항부(74)는 편향부(72)의 제 1 배선 접합면 F1 상에 배치되고 편향부(72)의 변형을 감지하기 위한 센싱 소자 역할을 하여, 편향부(72)의 변형의 정도를 가속도를 나타내는 전기적 신호로 변환한다. 센서 칩(1)은 배선 받침대(2)에 의해 지지되어 센서 칩(1)의 제 1 배선 접합면 F1은 감지 축 X, 즉 프린트 회로 보드(10)의 보드면 BF에 대해 수직한다.
(제 3 실시예)
도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 가속도 센서를 도시한다. 본 가속도 센서에 있어서, 센서 칩(1)은 도 1의 가속도 센서와 동일한 캔틸레버 구조를 가진다. 따라서, 도 14의 가속도 센서는 도 7의 구조를 가지는데, 여기서 센서 칩(1)의 제 1 배선 접합면 F1은 감지 축 X에 대해 수직하지 않고 편향부(32)의 편향 지주 B와 중량부(33)의 무게 중심 C를 연결하는 직선은 감지 축 X에 대해 수직하고 프린트 회로 보드(10)의 보드면(BF)에 대해 평행하다. 즉, 지지부(31), 편향부(32) 및 중량부(33)에 의해 형성되는 캔틸레버는 프린트 회로 보드(10)의 보드면 BF에 대해 평행하다.
도 14에 있어서, 패키지(4)는 세라믹 플레이트들(4a 내지 4f)이 서로 적층되어 세라믹 플레이트들(4e 내지 4f)의 적층면들은 프린트 회로 보드(10)의 보드면 BF에 대해 평행한 다층 세라믹 패키지에 의해 형성된다. 패키지(4)는 세라믹 플레이트(4f)로 형성되는 하단부와 세라믹 플레이트들(4c 내지 4e)로 형성되는 상단부를 포함하는 계단식 바닥벽을 가진다. 배선 받침대(2)의 배치를 위한 수직의 배치면 S는 세라믹 플레이트들(4c 내지 4e)의 측면들에 의해 정의된다. 배선 받침대(2)의 측면은 배치면 S에 접촉되어, 배선 받침대(2)는 패키지(4)의 하단부의 상측면 상에 배치된다. 한편, IC 칩(3)은 패키지(4)의 상단부의 상측면 상에 제공된다. 세라믹 플레이트들(4a 내지 4f)은 다이(die)를 사용하여 성형되기 때문에, 배치면 S의 치수상의 정확성은 높아서 가속도 센서의 감지 축 이외의 축에 대한(off-axis) 감도가 줄어들 수 있다.
도 15는 도 14의 가속도 센서의 제 1 변형인 가속도 센서를 도시한다. 본 가속도 센서에 있어서, 배선 받침대(2)를 지지하기 위해 세라믹 플레이트(4f) 상에 배치되는 세라믹 플레이트(4e)의 측면은 세라믹 플레이트들(4c 내지 4d)의 측면들보다 수평으로 그리고 내부 쪽으로 더 돌출되어, 배치면 S는 세라믹 플레이트(4e)의 측면에 의해서만 정의된다. 도 15에 있어서, 세라믹 플레이트(4e)만이 배치면 S를 정의하기 때문에, 배치면 S를 정의하기 위한 세라믹 플레이트들의 수는 도 14의 3에서 1로 줄어들고, 배치면 S를 정의하기 위한 세라믹 플레이트들의 오적층(誤積層)으로 인한 센서 칩(1)의 배치 오류를 줄이는 것이 가능하다.
도 16은 도 14의 가속도 센서의 제 2 변형인 가속도 센서를 도시한다. 본 가속도 센서에 있어서, IC 칩(3)을 지지하기 위한 세라믹 플레이트(4c)의 측면은 세라믹 플레이트들(4d 및 4e)의 측면들보다 수평으로 그리고 내부 쪽으로 더 돌출되어, 배치면 S는 세라믹 플레이트(4c)의 측면에 의해서만 정의된다. 배선 받침대(2)는 접착제(15)에 의해 세라믹 플레이트(4f)에 고정된다. 세라믹 플레이트(4f)와 배선 받침대(2)에서 흘러나오는 접착제(15)는 세라믹 플레이트(4c 내지 4f) 및 배선 받침대(2) 사이에서 정의되는 공간으로 새어 들어가는 것이 허용된다. 따라서, 세라믹 플레이트(4c)를 넘어 접착제(15)가 위쪽으로 흘러감에 따른 스트레스 발생에 기인하는 가속도 센서의 특성의 악화를 줄이는 것이 가능하다.
(제 4 실시예)
도 17은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 가속도 센서를 도시한다. 본 가속도 센서에 있어서, 도 1의 가속도 센서의 배선 받침대(2)는 프린트 회로 보드(2a)로 교체된다. 가속도 센서의 다른 구조들은 도 1의 가속도 센서의 구조들과 유사하기 때문에, 그 설명은 간략을 위해 생략된다.
도 17에서, 센서 칩(1)을 지지하기 위한 프린트 회로 보드(2a)는 세라믹으로 만들어진 패키지(4) 바닥벽의 상측면 상에 제공되고, 센서 칩(1)은 프린트 회로 보드(2a)의 한 면 상에 장착된다. 복수의 통과공들(16)이 프린트 회로 보드(2a)의 상측면 상에 형성되고, 도전성 패턴(18)이 패키지(4) 내에 형성된다. 센서 칩(1)은 통과공들(16)을 통해서 Ag 페이스트(paste)에 의해 패키지(4)의 도전성 패턴(18)으로 연결된다. 도전성 패턴(18)은 접합 배선들(9)에 의해 IC 칩(3)으로 더욱 연결된다. 납땜이 Ag 페이스트 대신에 사용될 수 있다.
도 18은 도 17의 가속도 센서의 변형인 가속도 센서를 도시한다. 본 가속도센서에 있어서, 센서 칩(1)은 통과공들(16)을 통해서 접합 배선들(9a)에 의해 패키지(4)의 도전성 패턴(18)으로 연결된다.
프린트 회로 보드(2a)의 통과공들(16)은 일방향의 메탈라이징(metalizing)에 의해 형성될 수 있기 때문에, 프린트 회로 보드(2a)는 저비용으로 생산될 수 있다.
센서 칩(1)의 고정 빔 구조는 제 2 실시예의 변형(도 13)에서만 사용되었으나, 당연히 제 1, 3 및 4 실시예에도 적용될 수 있다. 이러한 경우에, 센서 칩(1)의 제 1 배선 접합면 F1은 도 13에 도시된 바와 같이 감지 축 X에 대해 수직이다.
전술한 설명에서 명백한 바와 같이, 다음의 (1) 내지 (15)의 효과들이 본 발명의 실시예들에 따른 가속도 센서에서 달성될 수 있다.
(1) 패키지와 센서 칩 사이에 배선 받침대를 제공함으로써, 패키지에 대한 센서칩의 제 1 배선 접합면의 위치 및 자세가 자유롭게 설정될 수 있다. 한편, 배선 받침대가 패키지 상에 장착되어 프린트 회로 보드의 보드면에서부터의 제 3 및 제 4 배선 접합면들의 높이들 간의 차이 및 제 3 및 제4 배선 접합면들 간에 형성되는 각도가 작은 값들로 설정되어 배선 받침대의 제 3 배선 접합면 상의 배선 패턴이 패키지의 제 4 배선 접합면 상의 패드들에 연결되도록 할 뿐만 아니라, 센서 칩이 배선 받침대 상에 장착되어 배선 받침대의 제 2 배선 접합면 상의 배선 패턴이 센서 칩의 제 1 배선 접합면 상의 패드들로 연결될 수 있기 때문에, 배선 받침대 및 패키지 사이 그리고 배선 받침대 및 센서 칩 사이의 배선 접합의 신뢰성이 확고히 될 수 있다.
(2) 패키지는 직사각형 박스의 형태를 가지고 패키지의 장착면은 직사각형박스의 외부 면들 중 가장 작은 면적을 가지는 특정 외부 면 이외의 외부 면들 중 한 면 상에 제공되기 때문에, 부정확한 장착으로 인한 센서 칩의 부적절한 경사가 줄어들고 따라서 감지 축 이외의 축에 대한(off-axis) 감도가 줄어들 수 있다.
(3) 배선 받침대의 제 2 배선 접합면 상의 배선 패턴은 접합 배선들에 의해 센서 칩의 제 1 배선 접합면의 패드들로 연결되는 반면에 배선 받침대의 제 3 배선 접합면 상의 배선 패턴은 도전성 페이스트 또는 납땜에 의해 패키지의 제 4 배선 접합면 상의 패드들로 연결되기 때문에, 배선 받침 및 센서 칩 사이 그리고 배선 받침대 및 패키지 사이의 배선 접합이 안정적으로 행해질 수 있다.
(4) 센서 칩과 외부 사이에 신호들을 전송하기 위한 곡선 리드가 프린트 회로 보드 및 패키지에 고정되기 때문에, 리드의 곡선부는 납땜의 스트레스를 완화시키는 역할을 하여 납땜의 신뢰성을 확고히 한다.
(5) 배선 받침대는 수지 물질로 만들어지기 때문에, 배선 받침대는 성형 다이의 정확성을 높임으로써 매우 정확하게 성형될 수 있어서, 부정확한 장착으로 인한 센서 칩의 부적절한 경사가 더욱 줄어들고 따라서 감지 축 이외의 축에 대한(off-axis) 감도는 더욱 줄어들 수 있다.
(6) 배선 받침대는 센서 칩과 동일한 열팽창 계수를 가지는 물질로 만들어지기 때문에, 배선 받침대 및 센서 칩 사이에 가해지는 열 스트레스가 줄어들어서 가속도 센서의 동작 신뢰성이 확고히 될 수 있다.
(7) 가속도를 전기적 신호로 변환하기 위한 센싱 소자가 센서 칩의 제 1 배선 접합면 상에 제공되고 감지 축이 센서 칩의 제 1 배선 접합면에 대해 수직하기때문에, 고정 빔 구조의 센서 칩이 사용될 수 있다.
(8) 센서 칩은 반도체 기판으로 형성되고 제 1 배선 접합면을 가지는 제 1 기판과 제 1 기판의 후면에 결합되는 제 2 기판을 포함하고 제 1 기판이 중량부, 편향부, 지지부 및 센싱 소자로써 형성되는 캔틸레버 구조를 가지는 반면에, 편향부는 제 1 배선 접합면 상에 형성되고 중량부와 완전히 결합되는 일단을 가지고, 지지부는 편향부의 타단에 완전히 결합되어 편향부를 통해 중량부를 회전축처럼 지지하고, 센싱 소자는 편향부의 변형을 감지하여 편향부의 변형을 가속도를 나타내는 전기적 신호로 변환하기 위해 중량부의 무게 중심과 편향부의 편향 지주를 연결하는 직선이 프린트 회로 보드의 보드면에 대해 수직하도록 편향부에 배치되기 때문에, 캔틸레버 타입의 센서 칩의 지지부와 편향부의 스트레스 분포는 중량부의 무게 중심과 편향부의 편향 지주를 연결하는 직선을 기준으로 대칭하므로 감지 축 이외의 축에 대한(off-axis) 감도는 줄어들고 따라서 가속도 센서의 동작 신뢰성은 증가된다.
(9) 패키지는 서로 적층된 복수의 세라믹 플레이트들로 형성되어 세라믹 플레이트들의 적층면들이 프린트 회로 보드의 보드면에 대해 평행하기 때문에, 프린트 회로 보드의 보드면 상에 장착되는 장착면은 세라믹 플레이트들의 적층면들 중 하나에 의해 형성되고 세라믹 플레이트들 각각의 마주보는 적층면들의 평행성 및 평편도가 매우 정확하여, 부정확한 장착으로 인한 센서 칩의 부적절한 경사가 줄어들고 따라서 감지 축 이외의 축에 대한(off-axis) 감도가 감소될 수 있다.
(10) 개구부가 패키지의 한 면 상에 형성되고 금속으로 제조된 마개로 닫혀지기 때문에, 마개와 세라믹으로 제조된 패키지 사이의 열팽창 계수 차이가 작아서 마개와 패키지 사이의 실링 신뢰도가 확고히 될 수 있고 마개 및 패키지 사이의 잡음 차폐 성능이 업그레이드될 수 있다.
(11) 배선 받침대는 세라믹 플레이트들의 측면들에 의해 정의되는 배치면에 접촉되어 패키지 내에서 배치되기 때문에, 감지 축 이외의 축에 대한(off-axis) 감도는 배선 받침대를 치수 상으로 매우 정확히 마감된 배치면에 접촉시킴으로써 감소될 수 있다.
(12) 세라믹 플레이트들의 일부의 측면이 잔여 세라믹 플레이트들의 측면들보다 패키지 내부로 더욱 돌출되어 배치면 역할을 하기 때문에, 세라믹 플레이트들의 적층 오류로 인한 배선 받침대의 배치 오류가 감소될 수 있고 따라서 감지 축 이외의 축에 대한(off-axis) 감도가 줄어들 수 있다.
(13) 배선 받침대는 세라믹 플레이트들의 특정 한 플레이트 상에 배치되고 세라믹 플레이트들 중 적어도 하나는 일부 세라믹 플레이트들과 세라믹 플레이트들 중 특정 하나 사이에 개재되기 때문에, 세라믹 플레이트들의 적층 오류로 인한 배선 받침대의 배치 오류가 감소될 수 있고 따라서 감지 축 이외의 축에 대한(off-axis) 감도가 줄어들 수 있다. 부가적으로, 배선 받침대가 접착제에 의해 세라믹 플레이트에 고정될 때, 세라믹 플레이트 및 배선 받침대에서 흘러나오는 접착제가 세라믹 플레이트들 및 배선 받침대 사이에 정의되는 공간으로 새어들어가는 것이 허용되어 접착제가 위쪽으로 흘러감에 따른 스트레스 발생에 기인하는 가속도 센서의 특성의 악화를 줄이는 것이 가능하다.
(14) 배선 받침대가 통과공들을 끝면 상에 가지는 제 2 프린트 회로 보드에 의해 형성되고 제 2 프린트 회로 보드의 배선 패턴이 통과공들을 통해 도전성 페이스트 또는 납땜에 의해 패키지의 패드들로 연결되기 때문에, 제 2 프린트 회로 보드의 통과공들은 일방향의 메탈라이징으로 형성될 수 있고 따라서 배선 받침대는 저비용으로 생산될 수 있다.
(15) 배선 받침대가 통과공들을 끝면 상에 가지는 제 2 프린트 회로 보드에 의해 형성되고 제 2 프린트 회로 보드의 배선 패턴이 통과공들을 통해 접합 배선들에 의해 패키지의 패드들로 연결되기 때문에, 제 2 프린트 회로 보드의 통과공들은 일방향의 메탈라이징으로 형성될 수 있고 따라서 배선 받침대는 저비용으로 생산될 수 있다.

Claims (15)

  1. 제 1 배선 접합면을 가지는, 프린트 회로 보드의 보드면에 대해 평행한 감지 축 방향으로 가해지는 가속도를 전기적 신호로 변환하기 위한 센서 칩;
    제 2 및 제 3 배선 접합면들과 제 2 및 제 3 접합면들 상에 형성되는 배선 패턴을 포함하는, 센서 칩을 지지하기 위한 배선 받침대; 및
    프린트 회로 보드의 보드면 상에 장착되는 장착면과 장착면에 대해 실질적으로 평행한 제 4 배선 접합면을 가지는, 센서 칩이 장착되는 배선 받침대를 수용하기 위한 패키지를 포함하고,
    배선 받침대는 패키지 상에 장착되어, 프린트 회로 보드의 보드면에서부터의 제 3 및 제 4 배선 접합면들의 높이들 간의 차이와 제 3 및 제 4 배선 접합면들 간에 형성되는 각도가 작은 값들로 설정되어 배선 받침대의 제 3 배선 접합면 상의 배선 패턴이 패키지의 제 4 배선 접합면 상의 패드들에 연결될 수 있고,
    센서 칩은 배선 받침대 상에 장착되어, 배선 받침대의 제 2 배선 접합면 상의 접합 패턴이 센서 칩의 제 1 배선 접합면 상의 패드들 상에 연결될 수 있는 가속도 센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    패키지는 직사각형 박스의 형태를 가지고, 패키지의 장착면은 직사각형 박스의 외부 면들 중 가장 작은 면적을 가지는 특정 외부 면 이외의 외부 면들 중 한면 상에 제공되는 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  3. 제 1 항에 있어서,
    배선 받침대의 제 2 배선 접합면 상의 배선 패턴은 접합 배선들에 의해 센서 칩의 제 1 배선 접합면 상의 패드들에 연결되는 반면에, 배선 받침대의 제 3 배선 접합면 상의 배선 패턴은 도전성 페이스트 또는 납땜에 의해 패키지의 제 4 배선 접합 면 상의 패드들로 연결되는 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  4. 제 1 항에 있어서,
    센서 칩과 외부 사이에 신호를 전송하기 위한 곡선 리드가 프린트 회로 보드 및 패키지에 고정되는 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  5. 제 1 항에 있어서,
    배선 받침대는 수지 물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  6. 제 1 항에 있어서,
    배선 받침대는 센서 칩과 동일한 열팽창 계수를 가지는 물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  7. 제 1 항에 있어서,
    가속도를 전기적 신호로 변환하기 위한 센싱 소자는 센서 칩의 제 1 배선 접합면 상에 제공되고, 감지 축은 센서 칩의 제 1 배선 접합면에 대해 수직한 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  8. 제 1 항에 있어서,
    센서 칩은 반도체 기판으로 형성되고 제 1 배선 접합면을 가지는 제 1 기판과 제 1 기판의 후면에 결합되는 제 2 기판을 포함하고 제 1 기판이 중량부, 편향부, 지지부 및 센싱 소자로써 형성되는 캔틸레버 구조를 가지고,
    편향부는 제 1 배선 접합면 상에 형성되고 중량부와 완전히 결합되는 일단을 가지고, 지지부는 편향부의 타단에 완전히 결합되어 편향부를 통해 중량부를 회전축처럼 지지하고, 센싱 소자는 편향부에 배치되고 편향부의 변형을 감지하여 편향부의 변형을 가속도를 나타내는 전기적 신호로 변환하여 중량부의 무게 중심과 편향부의 편향 지주를 연결하는 직선이 프린트 회로 보드의 보드면에 대해 수직한 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  9. 제 1 항에 있어서,
    패키지는 서로 적층된 복수의 세라믹 플레이트들로 형성되어 세라믹 플레이트들의 적층면들이 프린트 회로 보드의 보드면에 대해 평행한 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  10. 제 9 항에 있어서,
    개구부가 패키지의 한 면 상에 형성되고, 금속으로 제조된 마개로 닫혀지는 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  11. 제 9 항에 있어서,
    배선 받침대는 세라믹 플레이트들의 측면들에 의해 정의되는 배치면에 접촉되어 패키지 내에서 배치되는 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  12. 제 11 항에 있어서,
    일부 세라믹 플레이트들의 측면은 잔여 세라믹 플레이트들의 측면들보다 패키지 내부 쪽으로 더 돌출되어 배치면 역할을 하는 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  13. 제 12 항에 있어서,
    배선 받침대는 세라믹 플레이트들 중 특정의 하나 위에 배치되고, 세라믹 플레이트들 중 적어도 하나의 플레이트는 일부의 세라믹 플레이트들 및 세라믹 플레이트들 중 특정의 하나 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  14. 제 1 항에 있어서,
    배선 받침대는 끝면에 투과공들을 가지는 제 2 프린트 회로 보드에 의해 형성되고, 제 2 프린트 회로 보드의 배선 패턴은 투과공들을 통해서 도전성 페이스트 또는 납땜에 의해 패키지의 패드들로 연결되는 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  15. 제 1 항에 있어서,
    배선 받침대는 끝면에 투과공들을 가지는 제 2 프린트 회로 보드에 의해 형성되고, 제 2 프린트 회로 보드의 배선 패턴은 투과공들을 통해서 접합 배선들에 의해 패키지의 패드들로 연결되는 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
KR1020037002694A 2001-07-13 2002-07-12 가속도 센서 KR100623176B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001214032A JP4174979B2 (ja) 2001-07-13 2001-07-13 加速度センサ
JPJP-P-2001-00214032 2001-07-13
PCT/JP2002/007085 WO2003007000A1 (en) 2001-07-13 2002-07-12 Acceleration sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030039367A true KR20030039367A (ko) 2003-05-17
KR100623176B1 KR100623176B1 (ko) 2006-09-18

Family

ID=19048922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020037002694A KR100623176B1 (ko) 2001-07-13 2002-07-12 가속도 센서

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6755081B2 (ko)
EP (1) EP1407278B1 (ko)
JP (1) JP4174979B2 (ko)
KR (1) KR100623176B1 (ko)
DE (1) DE60226240T2 (ko)
WO (1) WO2003007000A1 (ko)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7253079B2 (en) * 2002-05-09 2007-08-07 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Coplanar mounting member for a MEM sensor
JP2004264053A (ja) * 2003-02-10 2004-09-24 Tokyo Electron Ltd 加速度センサ及び傾斜検出方法
JP4595862B2 (ja) * 2006-03-28 2010-12-08 パナソニック電工株式会社 静電容量式センサ
DE102006015676A1 (de) * 2006-04-04 2007-06-14 Siemens Ag Elektronisches Bauteil und elektronisches Steuergerät, insbesondere zur Verwendung in Kraftfahrzeugen
DE102007005630B4 (de) * 2007-02-05 2019-08-08 Infineon Technologies Ag Sensorchip-Modul und Verfahren zur Herstellung eines Sensorchip-Moduls
WO2010061777A1 (ja) * 2008-11-25 2010-06-03 パナソニック電工株式会社 加速度センサ
JP2010190849A (ja) * 2009-02-20 2010-09-02 Panasonic Electric Works Co Ltd 半導体物理量センサ
US9140719B2 (en) * 2010-09-16 2015-09-22 Pioneer Corporation Terminal holding device
DE102010042987A1 (de) * 2010-10-27 2012-05-03 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Schaltung und elektrische Schaltung
JP5912510B2 (ja) * 2011-01-17 2016-04-27 日本電波工業株式会社 外力検出方法及び外力検出装置
TWI484149B (zh) 2011-01-17 2015-05-11 Nihon Dempa Kogyo Co 外力檢測裝置及外力檢測感測器
JP5757174B2 (ja) * 2011-06-24 2015-07-29 株式会社村田製作所 センサ装置およびその製造方法
JP2013007653A (ja) * 2011-06-24 2013-01-10 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 外力検出装置及び外力検出センサー
CN107954393B (zh) * 2011-08-24 2021-06-22 大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司 具有唯一的电支承件的传感器
JP2014052263A (ja) * 2012-09-06 2014-03-20 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 外力検出装置及び外力検出センサー
GB2582238A (en) 2018-08-24 2020-09-23 Atlantic Inertial Systems Ltd Sensor packages
US20230298997A1 (en) * 2022-03-17 2023-09-21 Macronix International Co., Ltd. Routing pattern

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5503016A (en) 1994-02-01 1996-04-02 Ic Sensors, Inc. Vertically mounted accelerometer chip
US5554806A (en) * 1994-06-15 1996-09-10 Nippondenso Co., Ltd. Physical-quantity detecting device
DE19706983B4 (de) 1996-02-23 2009-06-18 Denso Corporation, Kariya Oberflächenanbringungseinheit und Wandleranordnungen unter Verwendung der Oberflächenanbringungseinheit
JP3381515B2 (ja) * 1996-04-26 2003-03-04 松下電工株式会社 加速度センサ
JPH1073615A (ja) * 1996-08-30 1998-03-17 Matsushita Electric Works Ltd 加速度センサ
JP3147786B2 (ja) * 1996-09-02 2001-03-19 株式会社村田製作所 加速度センサ
DE19637079C2 (de) * 1996-09-12 2000-05-25 Telefunken Microelectron Anordnung zur Beschleunigungsmessung
US6115261A (en) * 1999-06-14 2000-09-05 Honeywell Inc. Wedge mount for integrated circuit sensors

Also Published As

Publication number Publication date
US6755081B2 (en) 2004-06-29
JP2003028891A (ja) 2003-01-29
DE60226240T2 (de) 2009-05-28
EP1407278B1 (en) 2008-04-23
WO2003007000A1 (en) 2003-01-23
DE60226240D1 (de) 2008-06-05
EP1407278A1 (en) 2004-04-14
JP4174979B2 (ja) 2008-11-05
US20030183004A1 (en) 2003-10-02
KR100623176B1 (ko) 2006-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100623176B1 (ko) 가속도 센서
US5554806A (en) Physical-quantity detecting device
US6388887B1 (en) Surface mount type package unit
US20120133042A1 (en) Mounting structure of chip and module using the same
US6058020A (en) Component housing for surface mounting of a semiconductor component
US20030169057A1 (en) Capacitive sensor
JP4029453B2 (ja) 半導体加速度センサ
JP2005127750A (ja) 半導体センサおよびその製造方法
US5379640A (en) Semiconductor acceleration detecting apparatus
JP3316555B2 (ja) 圧力センサ
CN107768323B (zh) 抗高过载电子器件封装管壳
JPH05291482A (ja) 混成集積回路装置及びその製造方法
US6006606A (en) Semiconductor acceleration sensor
JP3567740B2 (ja) 半導体センサ及び実装構造
JP4706634B2 (ja) 半導体センサおよびその製造方法
JP4085517B2 (ja) 測距センサおよびこの測距センサの固定方法
JP3407631B2 (ja) 圧力センサ
JP2020143897A (ja) 流量測定装置
JP3562294B2 (ja) センサ
JP2023038631A (ja) 耐塵埃／耐ノイズ構造を有するセンサ
JP3042344B2 (ja) 半導体圧力センサ
JPH09196966A (ja) 半導体加速度センサ
JPH04312980A (ja) 半導体圧力センサ
CN118043280A (zh) 气密封装元件以及元件模块
JPH0472534A (ja) 圧力センサ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
E801 Decision on dismissal of amendment
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20050527

Effective date: 20060731

S901 Examination by remand of revocation
GRNO Decision to grant (after opposition)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110811

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee