KR20120135104A - 이중 포트 압력 센서 - Google Patents

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KR20120135104A
KR20120135104A KR1020120059177A KR20120059177A KR20120135104A KR 20120135104 A KR20120135104 A KR 20120135104A KR 1020120059177 A KR1020120059177 A KR 1020120059177A KR 20120059177 A KR20120059177 A KR 20120059177A KR 20120135104 A KR20120135104 A KR 20120135104A
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KR
South Korea
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opening
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pressure sensor
cavity
dual port
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Application number
KR1020120059177A
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Inventor
스티븐 알. 후퍼
윌리암 지. 맥도날드
Original Assignee
프리스케일 세미컨덕터, 인크.
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Abstract

이중 포트 압력 센서(10)는 제1 개구(42) 및 제2 개구(44)를 갖는 플래그(40)를 갖는 리드 프레임(12)을 갖는다. 리드 프레임은 제1 개구 및 제2 개구를 갖는다. 밀봉제(14)가 리드 프레임을 유지한다. 밀봉제는 플래그의 상부에 위치하고, 플래그의 저부는 밀봉제에 의해 커버되지 않는다. 밀봉제 내의 제1 개구(20)는 플래그 내의 제1 개구와 정렬되고 그보다 크며, 밀봉제 내의 제2 개구(22)는 플래그 내의 제2 개구와 정렬된다. 압력 센서 트랜스듀서(46)가 플래그의 저부에 부착되고, 플래그 내의 제1 개구를 커버하고, 그의 상면에서 받는 제1 압력과 그의 저면에서 받는 제2 압력에 기초하는 압력차에 대한 전기적으로 검출 가능한 상관성을 제공한다. 집적 회로(48)가 플래그의 저부에 부착되고, 압력 센서에 전기적으로 결합된다. 뚜껑(56)이 플래그의 저부와 함께 인클로저를 형성한다. 압력 센서 트랜스듀서는 밀봉제 내의 제1 개구 및 플래그 내의 제1 개구를 통해 제1 압력을 그리고 밀봉제 내의 제2 개구, 플래그 내의 제2 개구 및 인클로저를 통해 상기 제2 압력을 받는다.

Description

이중 포트 압력 센서{DUAL PORT PRESSURE SENSOR}
본 발명은 일반적으로는 압력 센서들, 구체적으로는 이중 포트 압력 센서들에 관한 것이다.
압력 센서들은 다양한 응용들, 특히 자동차 응용들에서 중요해졌다. 이들은 통상적으로 압력에 응답하는 트랜스듀서와 그 응답을 해석하여 압력과 관련된 아날로그 또는 디지털 전기 신호를 제공하는 집적 회로(IC)의 결합이다. 이중 포트 응용들에서는, 트랜스듀서에 대한 2개의 입구(inlet)가 존재하며, 트랜스듀서는 이러한 2개의 입구에서의 차동 압력에 응답한다. 트랜스듀서와 IC의 실제 결합이 어떻게 함께 배치되는지 및 2개의 입구에 대한 실장의 관계와 같은 다양한 팩터들이 존재한다. 또한, 결과적인 결합은 종종 인쇄 회로 보드 상에 실장될 것이며, 그러한 실장이 어떻게 이루어지는가가 중요할 수 있다. 예를 들어, 인쇄 회로 보드에는 포팅(potting) 재료가 인가되는 것이 중요할 수 있다. 그러한 경우, 입구는 포팅 재료에 의해 커버되지 않는 것이 중요하다. 이것은 양 입구가 결합의 상측에 있게 할 수 있으며, 게다가 트랜스듀서가 어떻게 2개의 입구로부터 차동 압력을 받는지에 관한 문제를 유발할 수 있다. 또한, IC 및 트랜스듀서 양자는 비용을 줄이기 위해 가능한 한 작은 것이 바람직하다.
따라서, 전술한 문제들 중 하나 이상을 개선하는 압력 센서가 필요하다.
본 발명은 예로서 도시되고, 첨부 도면들에 의해 한정되지 않으며, 도면들에서 동일한 참조 부호들은 유사한 요소들을 지시한다. 도면들 내의 요소들은 간명하게 도시되며, 반드시 축척으로 도시되지는 않았다.
도 1은 일 실시예에 따른 처리의 한 스테이지에서의 상부 및 2개의 측면을 나타내는 압력 센서 구조의 등축도이다.
도 2는 도 1의 압력 센서 구조의 저면도이다.
도 3은 처리의 후속 스테이지에서의 도 1 및 2의 압력 센서 구조의 저면도이다.
도 4는 처리의 후속 스테이지에서의 도 3의 압력 센서 구조의 저면도이다.
도 5는 도 1 및 2의 압력 센서 구조의 평면도이다.
도 6은 상부 및 2개의 측면을 나타내는 완성된 압력 센서로서의 압력 센서 구조의 등축도이다.
도 7은 도 6의 압력 센서 구조의 단면도이다.
일 양태에서, 압력 센서는 플래그 및 리드들을 가지며, 플래그는 한 쌍의 공동을 갖고, 리드들은 실장을 위해 압력 센서의 저면으로 연장한다. 제1 공동은 플래그의 상면 상의, 압력 센서의 상면 상에 있는 제1 입구에 노출된다. 압력 센서 트랜스듀서는 플래그의 저면 상에 실장되며, 제1 공동을 커버한다. 압력 센서의 상면 상에 있는 제2 입구는 플래그의 상면으로부터 제2 공동으로 연장한다. 제2 공동은 플래그의 저면에 따라서 압력 센서 트랜스듀서에 대해 열려 있으며, 트랜스듀서는 제1 입구 및 제2 입구에 노출된다. 집적 회로는 플래그의 저면에 실장되며, 압력 센서 트랜스듀서에 결합된다. 이것은 도면들 및 아래의 설명을 참조하여 더 잘 이해된다.
도 1은 리드 프레임(12), 밀봉제(14), 상부 내의 공동(16), 상부 내의 공동(18), 공동들(16, 18) 사이의 벽(19), 공동(16) 내의 개구(20) 및 공동(18) 내의 개구(22)를 갖는 압력 센서 구조(10)의 상부 및 2개의 측면을 나타낸다. 리드 프레임(12)은 복수의 리드를 포함하고, 리드(24)가 대표적인 리드로서 표시된다. 리드 프레임(12)은 또한 공동들(28, 32, 36)의 저부들 각각에 핑거들(26, 30, 34)을 포함한다. 공동들(28, 32, 36)은 공동(18) 내에 형성된다. 밀봉제(14)는 집적 회로들의 패키징에 일반적으로 사용되는 성형 플라스틱일 수 있다.
도 2에는 도 1의 압력 센서 구조(10)의 저부가 도시되어 있다. 도 2에는 밀봉제 내의 공동(38); 리드(24) 및 핑거들(26, 30, 34)의 저면들; 리드 프레임(12)의 일부인 플래그(40); 및 플래그(40) 내의 개구들(42, 44)이 도시되어 있다. 리드 프레임(12)은 도 1 및 2에 도시된 바와 같은 압력 센서 구조(10)를 생성하는 리드 프레임(12) 주위의 성형에 따라 밀봉된다. 밀봉제(14)는 플래그(40)의 일부 및 핑거들(26, 30, 34)로 표시되는 핑거들의 부분들을 노출하도록 성형된다. 리드 프레임(12)은 밀봉제(14)에 의해 부분적으로 커버되는데, 이는 성형에 따라 밀봉된 리드 프레임에 전형적이다. 적어도 리드 프레임(12)이 복수의 리드 프레임의 구조의 일부이기 전에 그리고 밀봉 시에, 리드(24)가 그 일례인 복수의 리드; 핑거들(26, 30, 34); 및 플래그(40)가 함께 물리적으로 접속된다. 밀봉 후에, 이러한 접속은 도 1 및 2에 도시된 결과를 갖도록 절단될 수 있다. 리드 프레임은 적어도 밀봉 전에 함께 물리적으로 접속되고 금속성인 리드들, 핑거들 및 플래그를 갖는 금속성 구조인 것으로 간주된다. 리드들 중 적어도 일부는 밀봉제 밖에서의 전기 접속을 형성한다. 플래그는 하나 이상의 집적 회로들 및 아마도 다른 장치들을 실장한다. 핑거들은 플래그 상에 실장된 장치들 중 하나 이상에 접속한다. 핑거들은 리드들에 그리고 플래그 상의 하나 이상의 장치들에 접속된다. 핑거들은 리드들의 연속 부분일 수 있지만, 플래그 상의 하나 이상의 장치들에 접속하는 목적을 위해 형성될 수 있다. 이 예에서, 핑거들은 와이어 본딩된다. 도 1에 도시된 밀봉제(14) 내의 공동들(28, 32, 36)은 밀봉 동안 리드 프레임(12)을 적소에 유지하는 성형으로부터 생성된다. 리드(24)와 같은 리드들은 압력 센서 장치(10)의 저부를 향해 아래로 굽는다. 리드들은 도시된 바와 같이 인라인으로 이중일 필요는 없으며, 리드들은 압력 센서 구조(10)의 저부가 표면에 면하도록 표면에 실장된다. 이 점에서, 리드들은 압력 센서 구조(10)의 저부 상에 위치한다.
개구들(42, 44)은 개구들(20, 22)보다 작게 제조되는데, 이는 개구들(42, 44)이 금속성 구조 내에 형성됨으로써 가능해진다. 이 경우의 금속성은 구조의 주요 부분, 적어도 25 퍼센트가 금속인 것을 의미한다. 구리는 리드 프레임(12)과 같은 리드 프레임들을 위한 금속으로서 특히 효과적이다. 금속 함량은 구리에 대해 100 퍼센트일 수도 있다. 개구(20)는 개구(42)에 정렬된다. 개구(22)는 개구(44)에 정렬된다. 한 가지 방법에 의하면, 개구들(42, 44)은 리드 프레임의 형성 동안에 형성될 수 있으며, 후속 형성되는 경우에도 밀봉 전에 형성되는 것이 바람직할 것이다. 개구들(20, 22)은 성형에 의해 정의되는 바와 같은 밀봉 프로세스의 일부로서 형성될 수 있다. 한편, 밀봉은 이러한 개구들이 형성되기 전에 수행될 수 있다. 그러한 경우, 밀봉제(14)를 형성한 후에 드릴링 또는 에칭하여 개구들(20, 22)을 형성할 수 있다. 개구들(42, 44)은 대안으로서 밀봉 후에 드릴링될 수 있다. 개구들(42, 44)은 또한 개구들(20, 22)이 성형에 의해 형성되지 않은 경우에도 밀봉 프로세스 전에 형성될 수 있다. 그러한 경우, 밀봉제가 개구들(42, 44)로부터 제거되는 것이 필요할 수 있거나, 하나의 대안은 밀봉 전에 개구들(42, 44) 내에 제거 가능한 플러그들을 배치하는 것일 수 있다. 밀봉제 재료들은 금속성 재료들만큼 작은 직경의 구멍을 형성하는 데 적합하지 않아서, 적어도 비용 효과적이지 않다. 이 예에서, 하나의 개구가 다른 개구보다 큰 것으로 설명될 때, 이것은 더 큰 개구가 더 넓다는 것을 의미하며, 이는 원통형 개구들을 비교하는 경우에는 더 큰 개구가 더 큰 직경을 갖는다는 것을 의미한다. 따라서, 압력 센서 구조(10)는 리드 프레임의 밀봉으로부터 생성되며, 리드 프레임 내에서 플래그, 플래그(40)는 플래그의 경우에는 그 전에, 밀봉제의 경우에는 그동안에, 또는 플래그 또는 밀봉제의 경우에는 그 후에 형성될 수 있는 개구들을 갖는다. 트랜스듀서가 부착되는 플래그 내의 개구는 트랜스듀서에 의해 커버되도록 충분히 작아야 하지만, 이러한 요건은 트랜스듀서에 의해 커버되는 개구보다 클 수 있는 플래그 내의 다른 개구에 반드시 적용될 필요는 없다.
도 3에는 개구(42)를 통해 플래그(40)에 압력 센서 트랜스듀서(46)를 부착하고 플래그(40)에 집적 회로(48)를 부착한 후의 압력 센서 구조(10)가 도시되어 있다. 압력 센서 트랜스듀서(46)는 개구(20)를 커버할 만큼 충분히 크지 못할 수 있다. 압력 센서 트랜스듀서(46)의 영역은 개구(20)의 단면만큼 클 수 있지만, 개구(20)의 단면과 다른 형상을 가지므로, 개구(20)를 커버할 만큼 충분히 크지 못할 수 있다. 압력 센서 트랜스듀서(46)는 그의 저부 및 그의 상부에서 압력을 받고, 상부와 저부 사이의 압력차에 기초하는 저항을 제공한다. 따라서, 압력 센서 트랜스듀서(46)는 개구(42)에 면하는, 압력 센서 구조(10)와 관련된 "상부" 및 "저부"의 사용과 일관되게 그의 상면으로 참조되는 일면을 갖는다. 따라서, 트랜스듀서(46)의 상부는 개구(42)를 통해 하나의 압력을 받는다. 트랜스듀서(46)의 저부는 개구(44)를 통해 공동(38) 내의 더 많이 개방된 영역에서 나머지 압력을 받는다. 공동(38)은 후속 단계에서 밀봉될 것이다. 집적 회로(48)는 핑거들(26, 30, 34)과 같은 핑거들에 그리고 트랜스듀서(46)에 와이어 본딩에 의해 접속된다. 이것은 전기 접속들을 제공하는 특히 비용 효과적인 방식이다. 예시적인 와이어 본드들은 핑거들(34, 30, 26)에 각각 접속되는 와이어 본드들(50, 52, 54)이다. 핑거들이 리드들에 전기적으로 접속됨에 따라, 집적 회로(48)가 리드들에 전기적으로 접속된다. 트랜스듀서(46)를 집적 회로(48)에 전기적으로 접속하고, 집적 회로(48)를 리드들에 전기적으로 접속하기 위한 다른 기술들이 사용될 수 있다. 집적 회로(48)는 트랜스듀서(46)로부터의 저항 정보를 처리하여, 압력 정보를 전기 형태로 리드들 상에 제공한다. 저항 정보를 이용하는 효과적인 방법은 브리지를 사용하는 것이다. 브리지의 일부는 트랜스듀서(46) 상에 위치할 수 있다. 압력을 감지하기 위한 다른 효과적인 트랜스듀서는 압력차와 관련된 용량을 제공하는 트랜스듀서이다.
도 4에는 뚜껑(56)이 압력 센서 구조(10)의 저부에 배치된 후의 압력 센서 구조(10)가 도시되어 있다. 뚜껑(56)은 개구(44)를 통해 공동(38)의 압력이 형성되도록 밀봉된다. 뚜껑(56)은 2개의 압력 중 하나가 트랜스듀서(46)에 인가되는 인클로저를 형성한다. 공동 내의 트랜스듀서(46)의 경우, 간단히 공동을 통해 편평한 뚜껑을 적용함으로써 인클로저를 형성하는 것이 편리하다. 가능한 대안은 트랜스듀서(46) 및 집적 회로(48)가 공동 내에 있지 않은 경우에 트랜스듀서(46), 집적 회로(48) 및 개구(42) 주위에 인클로저를 밀봉하도록 뚜껑(56)을 형성하는 것일 수 있다. 공동(38)의 사용은 플래그, 리드들 및 핑거들을 적소에 유지하기도 하는 일반적으로 사용되는 밀봉제 재료로 형성하는 것이 편리하다는 점에서 일반적으로 이익들을 갖는다.
도 5에는 도 2에 도시된 것과 동일한 평면도로부터의 압력 센서 구조(10)가 도시되어 있는데, 그 차이는 플래그(40) 내의 개구들(42, 44)과 같이 개구들(20, 22)을 통해 플래그(40)의 부분들이 보이는 것과 같은 더 많은 상세가 직접 평면도로부터 이용 가능하다는 점이다. 또한, 핑거들이 더 많이 보인다. 이것은 트랜스듀서(46)의 부착 전이다.
도 6에는 도 5에 도시된 바와 같은 압력 센서 구조(10)에 이중 포트(51)를 부착한 후의 압력 센서 구조(10)가 도시되어 있다. 이것은 트랜스듀서(46) 및 집적 회로(48)가 부착되기 전 또는 후에 그리고 뚜껑(56)이 부착되기 전 또는 후에 수행될 수 있다. 이중 포트(51)는 공동(18)으로 연장하는 개구(57)를 갖는 포트(53) 및 공동(16)으로 연장하는 개구(58)를 갖는 포트(55)를 갖는다. 이중 포트(51)는, 개구(57) 및 개구(58)가 분리 유지되고, 이중 포트(51)를 통한 공동(16)에 대한 유일한 접근이 개구(58)의 상부를 통하고, 이중 포트(51)를 통한 공동(18)에 대한 유일한 접근이 개구(57)의 상부를 통하는 것을 보증하도록, 장벽(19)을 이용하여 밀봉된다. 공동들은 이중 포트(51)에 대한 밀봉을 제공하는 것을 편리하게 하지만, 하나의 대안은 공동들(16, 18)을 형성하는 것이 아니라, 밀봉제의 상부의 편평한 표면에 밀봉되는 이중 포트(51)에 간단히 의존하여 개구들(57, 58)에 인가되는 압력차가 저하되지 않게 하는 것일 수 있다.
도 7에는 완성된 이중 포트 압력 센서로서의 압력 센서 구조(10)의 단면이 도시되어 있다. 이것은 공동들(16, 18)을 정의하는 장벽(19)을 포함하는 측벽들의 상부들에 밀봉되는 이중 포트(51)를 나타낸다. 개구(57)로부터 공동(18)으로, 개구(22)로, 개구(44)로, 공동(38)으로, 따라서 트랜스듀서(46)의 저면으로의 압력의 경로도 도시되어 있다. 유사하게, 경로(58)로부터, 공동(16)으로, 개구(20)로, 개구(42)로, 따라서 트랜스듀서(46)의 상면으로의 압력 경로가 도시되어 있다. 이중 포트(51)는 단일 구조로서 도시되지만, 다수의 구조를 이용하여 달성될 수도 있다. 예를 들어, 각각의 포트에 대해 상이한 유닛이 사용될 수 있으며, 따라서 공동들(16, 18)에 대한 접속을 위해 상이한 구조들이 사용될 것이지만, 이중 포트 기능을 달성하는 다수의 구조의 그룹은 여전히 이중 포트로서 참조될 수 있다. 어느 경우에나, 하나의 포트가 하나의 공동에 밀봉되고, 다른 포트가 다른 공동에 밀봉되며, 따라서 2개의 공동 사이에 압력차가 유지될 수 있다.
그 결과는 이중 포트 압력 센서의 상면에 양 포트가 위치하는 이중 포트 압력 센서를 얻기 위해 플래그 내의 개구들을 사용하는 것을 포함하는 패키징 기술의 효율적인 사용이다.
지금쯤은, 이중 포트 압력 센서가 제공되었다는 것을 알아야 한다. 이중 포트 센서는 플래그, 리드들 및 핑거들을 포함하는 리드 프레임을 포함하고, 제1 개구가 플래그를 통해 연장하고, 제2 개구가 플래그를 통해 연장하며, 리드들은 이중 포트 압력 센서의 저면에서 외부 접속들을 제공한다. 이중 포트 센서는 플래그, 리드들 및 핑거들의 부분들 주위에 밀봉제를 더 포함하고, 밀봉제는 플래그의 저면 및 핑거들의 저부들을 노출하는 밀봉제의 저면 상의 저부 공동; 밀봉제의 상면 상의 제1 상부 공동; 플래그 내의 제1 개구에 정렬되고 플래그 내의 제1 개구보다 큰 제1 상부 공동 내의 제1 개구; 밀봉제의 상면 상의 제2 상부 공동; 및 플래그 내의 제2 개구에 정렬되고 플래그 내의 제2 개구보다 큰 제2 상부 공동 내의 제2 개구를 포함한다. 이중 포트 센서는 제1 공동 및 제2 공동에 부착된 이중 포트 압력 센서의 상면 상의 이중 포트를 더 포함한다. 이중 포트 센서는 플래그의 저부에 부착되고 플래그 내의 제1 개구를 커버하는 압력 센서 트랜스듀서를 더 포함한다. 이중 포트 센서는 플래그의 저부에 부착되고, 플래그 내의 제2 개구로부터 이격되고, 핑거들 및 압력 센서 트랜스듀서에 전기적으로 결합되는 집적 회로를 더 포함한다. 이중 포트 센서는 이중 포트 압력 센서의 저면 상에 저부 공동을 밀봉하는 캡을 더 포함한다. 이중 포트 센서는 리드들이 밀봉제로부터 측방으로 외부로 그리고 밀봉제의 저부를 향해 아래로 연장하는 추가 특징을 가질 수 있다. 이중 포트 센서는 집적 회로가 주문형 집적 회로(ASIC)인 추가 특징을 가질 수 있다. 이중 포트 센서는 이중 포트가 단일 본체를 포함하는 추가 특징을 가질 수 있다. 이중 포트 센서는 이중 포트가 제1 상부 공동을 통해 밀봉제에 접속된 제1 포트 및 제2 상부 공동을 통해 밀봉제에 접속된 제2 포트를 포함하는 추가 특징을 가질 수 있다. 이중 포트 센서는 집적 회로가 제1 복수의 와이어 본드에 의해 압력 센서 트랜스듀서에 접속되는 추가 특징을 가질 수 있다. 이중 포트 센서는 집적 회로가 제2 복수의 와이어 본드에 의해 리드들에 접속되는 추가 특징을 가질 수 있다. 이중 포트 센서는 리드들이 인라인으로 이중인 추가 특징을 가질 수 있다. 이중 포트 센서는 압력 센서 트랜스듀서가 저항기 브리지 타입인 추가 특징을 가질 수 있다. 이중 포트 센서는 압력 센서 트랜스듀서가 제1 상부 공동 내의 제1 개구를 커버할 만큼 충분히 크지 않은 추가 특징을 가질 수 있다.
리드 프레임의 부분들을 커버하는 밀봉제를 갖는 이중 포트 압력 센서가 또한 설명되며, 여기서 리드 프레임은 리드들, 핑거들 및 플래그를 포함하고, 플래그는 플래그를 관통하는 제1 개구 및 플래그를 관통하는 제2 개구를 갖고, 개구들은 핑거들에 접속되고, 리드들은 밀봉제로부터 밖으로 연장하고, 밀봉제의 저면 상의 표면에 접속되며, 밀봉제는 플래그 내의 제1 개구에 정렬되는 제1 개구를 갖는 제1 공동을 갖고, 밀봉제는 플래그 내의 제2 개구에 정렬되는 제2 개구를 갖는 제2 공동을 갖고, 제1 및 제2 공동들은 플래그의 상부에 위치한다. 이중 포트 압력 센서는 플래그의 저부에 부착되고 플래그 내의 제1 개구를 커버하는 압력 센서 트랜스듀서를 더 포함한다. 이중 포트 압력 센서는 플래그의 저부에 부착되고, 플래그 내의 제2 개구로부터 이격되고, 압력 센서 트랜스듀서 및 핑거들에 전기적으로 접속되는 집적 회로를 더 포함한다. 이중 포트 압력 센서는 플래그 및 리드들이 제3 공동 내에 있고, 제3 공동이 밀봉제의 저부 상에 있고, 제3 공동을 커버하는 뚜껑을 더 포함하는 추가 특징을 가질 수 있다. 이중 포트 압력 센서는 제1 공동 내의 제1 개구가 플래그 내의 제1 개구보다 크고, 압력 센서 트랜스듀서가 제1 공동 내의 제1 개구를 커버할 만큼 충분히 크지 않은 추가 특징을 가질 수 있다. 이중 포트 압력 센서는 밀봉제의 상부에 부착된 이중 포트를 더 포함할 수 있고, 이중 포트는 제1 공동에 밀봉된 제1 포트 및 제2 공동에 밀봉된 제2 포트를 구비하며, 따라서 제1 공동과 제2 공동 사이에는 압력차가 유지될 수 있다. 이중 포트 압력 센서는 제1 포트와 제2 포트 사이의 압력차가 압력 센서 트랜스듀서에 결합되어, 제1 압력이 제1 공통을 통해, 제1 공동 내의 제1 개구를 통해 그리고 플래그 내의 제1 개구를 통해 압력 센서 트랜스듀서의 상면으로 향하고, 제2 압력이 제2 공동을 통해, 제2 공동 내의 제2 개구를 통해, 플래그 내의 제2 개구를 통해, 제3 공동을 통해 압력 센서 트랜스듀서의 저면을 향하는 특징을 가질 수 있다.
제1 개구 및 제2 개구를 갖는 플래그를 갖는 리드 프레임을 포함하는 이중 포트 압력 센서도 설명된다. 이중 포트 압력 센서는 리드 프레임을 유지하는 밀봉제를 더 포함하며, 밀봉제는 플래그의 상부에 위치하고, 플래그의 저부는 밀봉제에 의해 커버되지 않으며, 밀봉제 내의 제1 개구는 플래그 내의 제1 개구와 정렬되고 그보다 크고, 밀봉제 내의 제2 개구는 플래그 내의 제2 개구와 정렬된다. 이중 포트 압력 센서는 플래그의 저부에 부착되고, 플래그 내의 제1 개구를 커버하고, 그의 상면에서 받는 제1 압력 및 그의 저면에서 받는 제2 압력에 기초하는 압력차에 대한 전기적으로 검출 가능한 상관성을 제공하는 압력 센서 트랜스듀서를 더 포함한다. 이중 포트 압력 센서는 플래그의 저부에 부착되고, 압력 센서에 전기적으로 결합되는 집적 회로를 더 포함한다. 이중 포트 압력 센서는 플래그의 저부와 함께 인클로저를 형성하는 뚜껑을 더 포함한다. 이중 포트 압력 센서는 압력 센서 트랜스듀서가 밀봉제 내의 제1 개구 및 플래그 내의 제1 개구를 통해 제1 압력을 그리고 밀봉제 내의 제2 개구, 플래그 내의 제2 개구 및 인클로저를 통해 제2 압력을 수신하는 특징을 갖는다. 이중 포트 압력 센서는 밀봉제가 밀봉제 내의 제1 개구 주위에 제1 공동을 그리고 밀봉제 내의 제2 개구 주위에 제2 공동을 갖는 추가 특징을 가질 수 있다. 이중 포트 압력 센서는 이중 포트를 더 포함할 수 있으며, 이중 포트는 밀봉제 내의 제1 개구에 통하는 제1 개구 및 밀봉제 내의 제2 개구에 통하는 제2 개구를 갖고, 제1 압력과 제2 압력을 분리하여 유지하기 위해 밀봉제에 밀봉된다. 이중 포트 압력 센서는 플래그가 저부 공동 내에 있고 뚜껑이 저부 공동을 커버하여 인클로저를 형성하는 추가 특징을 가질 수 있다. 이중 포트 압력 센서는 제1 개구가 제1 상부 공동 내에 형성되고, 제2 개구가 제2 상부 공동 내에 형성되고, 제1 및 제2 공동들이 장벽으로서 기능하는 공동 벽을 공유하여 제1 및 제2 압력을 분리하여 유지하는 추가 특징을 가질 수 있다.
본 발명은 본 명세서에서 특정 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 아래의 청구항들에 기재된 바와 같은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 수정들 및 변경들이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 집적 회로와 트랜스듀서의 결합은 압력 센서로서의 사용을 위한 것으로만 설명되었고, 따라서 집적 회로는 주문형(ASIC)이지만, 완성된 패키지 장치는 엔진 제어기와 같은 압력 센서 이상일 수 있고, 설명된 것보다 훨씬 더 많은 리드를 가질 수 있다. 그러한 경우에, 압력 정보는 집적 회로에 의해 사용될 수 있고, 패키지 장치 외부로 제공되는 것이 필요하지 않을 수 있다. 따라서, 본 명세서 및 도면들은 한정이 아니라 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 모든 그러한 수정들은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것을 의도한다. 본 명세서에서 특정 실시예들과 관련하여 설명되는 임의의 이익들, 장점들 또는 문제 해결책들은 임의의 또는 모든 청구항들의 중요한, 필요한 또는 본질적인 특징 또는 요소로서 해석되는 것을 의도하지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "결합"이라는 용어는 직접 결합 또는 기계적 결합으로 한정되는 것을 의도하지 않는다.
더구나, 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "하나(a 또는 an)"라는 용어는 하나 또는 하나보다 많은 것으로서 정의된다. 또한, 청구항들에서 "적어도 하나" 및 "하나 이상"과 같은 소개 문구들의 사용은 부정관사 "하나"에 의한 다른 청구항 요소의 소개가 그러한 소개된 청구항 요소를 포함하는 임의의 특정 청구항을, 이 청구항이 소개 문구들 "하나 이상" 또는 "적어도 하나" 및 부정관사 "하나"를 포함하는 경우에도, 하나의 그러한 요소만을 포함하는 발명들로 한정하는 것을 의미하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 이는 정관사들의 사용에서도 그러하다.
달리 언급되지 않는 한, "제1" 및 "제2"와 같은 용어들은 그러한 용어들이 설명하는 요소들을 임의로 구별하기 위해 사용된다. 따라서, 이러한 용어들은 그러한 요소들의 시간적인 또는 다른 우선 순위를 지시하는 것을 반드시 의도하지는 않는다.

Claims (20)

  1. 이중 포트 압력 센서(dual port pressure sensor)로서,
    플래그, 리드들 및 핑거들을 포함하는 리드 프레임 -
    제1 개구가 상기 플래그를 통해 연장하고, 제2 개구가 상기 플래그를 통해 연장하며;
    상기 리드들은 상기 이중 포트 압력 센서의 저면(bottom side)에서 외부 접속들을 제공함 -;
    상기 플래그, 리드들 및 핑거들의 부분들 주위의 밀봉제(encapsulant) - 상기 밀봉제는,
    상기 플래그의 저면 및 상기 핑거들의 저부들(bottom portions)을 노출시키는, 상기 밀봉제의 저면 상의 저부 공동(bottom cavity);
    상기 밀봉제의 상면(top side) 상의 제1 상부 공동;
    상기 플래그 내의 상기 제1 개구에 정렬되고, 상기 플래그 내의 상기 제1 개구보다 큰, 상기 제1 상부 공동 내의 제1 개구;
    상기 밀봉제의 상기 상면 상의 제2 상부 공동;
    상기 플래그 내의 상기 제2 개구에 정렬되고, 상기 플래그 내의 상기 제2 개구보다 큰, 상기 제2 상부 공동 내의 제2 개구
    를 구비함-;
    상기 제1 공동 및 제2 공동에 부착된 상기 이중 포트 압력 센서의 상기 상면 상의 이중 포트;
    상기 플래그의 상기 저부에 부착되고, 상기 플래그 내의 상기 제1 개구를 커버하는 압력 센서 트랜스듀서;
    상기 플래그의 상기 저부에 부착되고, 상기 플래그 내의 상기 제2 개구로부터 이격되고, 상기 핑거들 및 상기 압력 센서 트랜스듀서에 전기적으로 결합되는 집적 회로; 및
    상기 이중 포트 압력 센서의 상기 저면 상에 상기 저부 공동을 밀봉하는 캡
    을 포함하는 이중 포트 압력 센서.
  2. 제1항에 있어서, 상기 리드들은 상기 밀봉제로부터 측방향으로 외부로 그리고 상기 밀봉제의 상기 저부를 향해 아래로 연장하는 이중 포트 압력 센서.
  3. 제1항에 있어서, 상기 집적 회로는 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit)인 이중 포트 압력 센서.
  4. 제1항에 있어서, 상기 이중 포트는 단일 본체(unity body)를 포함하는 이중 포트 압력 센서.
  5. 제1항에 있어서, 상기 이중 포트는 상기 제1 상부 공동을 통해 상기 밀봉제에 접속된 제1 포트, 및 상기 제2 상부 공동을 통해 상기 밀봉제에 접속된 제2 포트를 포함하는 이중 포트 압력 센서.
  6. 제1항에 있어서, 상기 집적 회로는 제1 복수의 와이어 본드에 의해 상기 압력 센서 트랜스듀서에 접속되는 이중 포트 압력 센서.
  7. 제6항에 있어서, 상기 집적 회로는 제2 복수의 와이어 본드에 의해 상기 리드들에 접속되는 이중 포트 압력 센서.
  8. 제1항에 있어서, 상기 리드들은 인라인(in-line)으로 이중인 이중 포트 압력 센서.
  9. 제1항에 있어서, 상기 압력 센서 트랜스듀서는 저항기 브리지 타입(resistor bridge type)인 이중 포트 압력 센서.
  10. 제1항에 있어서, 상기 압력 센서 트랜스듀서는 상기 제1 상부 공동 내의 상기 제1 개구를 커버할 만큼 충분히 크지 않은 이중 포트 압력 센서.
  11. 이중 포트 압력 센서로서,
    리드들, 핑거들 및 플래그를 포함하는 리드 프레임의 부분들을 커버하는 밀봉제 -
    상기 플래그는 상기 플래그를 관통하는 제1 개구 및 상기 플래그를 관통하는 제2 개구를 갖고;
    상기 리드들은 상기 핑거들에 접속되고;
    상기 리드들은 상기 밀봉제로부터 밖으로 연장하고, 상기 밀봉제의 저면 상의 표면에 접속되고;
    상기 밀봉제는 상기 플래그 내의 상기 제1 개구에 정렬되는 제1 개구를 갖는 제1 공동을 갖고;
    상기 밀봉제는 상기 플래그 내의 상기 제2 개구에 정렬되는 제2 개구를 갖는 제2 공동을 갖고;
    상기 제1 및 제2 공동들은 상기 플래그의 상부에 위치함-;
    상기 플래그의 저부에 부착되고, 상기 플래그 내의 상기 제1 개구를 커버하는 압력 센서 트랜스듀서;
    상기 플래그의 상기 저부에 부착되고, 상기 플래그 내의 상기 제2 개구로부터 이격되고, 상기 압력 센서 트랜스듀서 및 상기 핑거들에 전기적으로 접속되는 집적 회로
    를 포함하는 이중 포트 압력 센서.
  12. 제11항에 있어서, 상기 플래그 및 상기 리드들은 제3 공동 내에 있고, 상기 제3 공동은 상기 밀봉제의 저부 상에 있고, 상기 제3 공동을 커버하는 뚜껑을 더 포함하는 이중 포트 압력 센서.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 공동 내의 상기 제1 개구는 상기 플래그 내의 상기 제1 개구보다 크고, 상기 압력 센서 트랜스듀서는 상기 제1 공동 내의 상기 제1 개구를 커버할 만큼 충분히 크지 않은 이중 포트 압력 센서.
  14. 제13항에 있어서, 상기 밀봉제의 상부에 부착된 이중 포트를 더 포함하고, 상기 이중 포트는 상기 제1 공동에 밀봉된 제1 포트 및 상기 제2 공동에 밀봉된 제2 포트를 구비하여, 상기 제1 공동과 상기 제2 공동 사이에 압력차가 유지될 수 있게 하는 이중 포트 압력 센서.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1 포트와 상기 제2 포트 사이의 압력차가 상기 압력 센서 트랜스듀서에 결합되고, 제1 압력이 상기 제1 공통을 통해, 상기 제1 공동 내의 상기 제1 개구를 통해 그리고 상기 플래그 내의 상기 제1 개구를 통해 상기 압력 센서 트랜스듀서의 상면으로 향하고, 제2 압력이 상기 제2 공동을 통해, 상기 제2 공동 내의 상기 제2 개구를 통해, 상기 플래그 내의 상기 제2 개구를 통해, 그리고 상기 제3 공동을 통해 상기 압력 센서 트랜스듀서의 저면을 향하는 이중 포트 압력 센서.
  16. 이중 포트 압력 센서로서,
    제1 개구 및 제2 개구를 갖는 플래그를 구비하는 리드 프레임;
    상기 리드 프레임을 유지하는 밀봉제 - 상기 밀봉제는 상기 플래그의 상부에 위치하고, 상기 플래그의 저부는 상기 밀봉제에 의해 커버되지 않으며, 상기 밀봉제 내의 제1 개구는 상기 플래그 내의 상기 제1 개구와 정렬되고 그보다 크고, 상기 밀봉제 내의 제2 개구는 상기 플래그 내의 상기 제2 개구와 정렬됨 -;
    상기 플래그의 상기 저부에 부착되고, 상기 플래그 내의 상기 제1 개구를 커버하고, 그의 상면에서 받는 제1 압력과 그의 저면에서 받는 제2 압력에 기초하는 압력차에 대한 전기적으로 검출 가능한 상관성을 제공하는 압력 센서 트랜스듀서;
    상기 플래그의 상기 저부에 부착되고, 상기 압력 센서에 전기적으로 결합되는 집적 회로; 및
    상기 플래그의 저부와 함께 인클로저를 형성하는 뚜껑
    을 포함하며,
    상기 압력 센서 트랜스듀서는 상기 밀봉제 내의 상기 제1 개구 및 상기 플래그 내의 상기 제1 개구를 통해 상기 제1 압력을, 그리고 상기 밀봉제 내의 상기 제2 개구, 상기 플래그 내의 상기 제2 개구 및 상기 인클로저를 통해 상기 제2 압력을 받는 이중 포트 압력 센서.
  17. 제16항에 있어서, 상기 밀봉제는 상기 밀봉제 내의 상기 제1 개구 주위에 제1 공동을 그리고 상기 밀봉제 내의 상기 제2 개구 주위에 제2 공동을 갖는 이중 포트 압력 센서.
  18. 제16항에 있어서, 이중 포트를 더 포함하며, 상기 이중 포트는 상기 밀봉제 내의 상기 제1 개구에 통하는 제1 개구 및 상기 밀봉제 내의 상기 제2 개구에 통하는 제2 개구를 갖고, 상기 제1 압력과 상기 제2 압력을 분리하여 유지하기 위해 상기 밀봉제에 밀봉되는 이중 포트 압력 센서.
  19. 제18항에 있어서, 상기 플래그는 저부 공동 내에 있고, 상기 뚜껑은 상기 저부 공동을 커버하여 상기 인클로저를 형성하는 이중 포트 압력 센서.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제1 개구는 제1 상부 공동 내에 형성되고, 상기 제2 개구는 제2 상부 공동 내에 형성되고, 상기 제1 및 제2 공동들은 장벽으로서 기능하는 공동 벽을 공유하여 상기 제1 및 제2 압력들을 분리하여 유지하는 이중 포트 압력 센서.
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