WO2012133065A1 - 圧力センサパッケージ - Google Patents
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- H10W72/884—Die-attach connectors and bond wires
Definitions
- the present invention relates to a pressure sensor package in which a diaphragm type pressure sensor is mounted.
- a pressure sensor is a device that measures the pressure of a gas or liquid with a pressure-sensitive element via a diaphragm, converts the pressure into an electrical signal, and outputs the electrical signal.
- a semiconductor strain gauge is formed on the surface of the diaphragm, and changes in electrical resistance due to the piezoresistive effect, which is a pressure-sensitive resistance element generated by deformation of the diaphragm by external force (pressure), are converted into electrical signals. is doing.
- the above pressure sensor measures absolute pressure based on the absolute vacuum, and any comparison pressure such as atmospheric pressure It is roughly classified into two types: a differential pressure (relative pressure) pressure sensor that measures a pressure expressed with respect to (reference pressure).
- a pressure sensor package disclosed in Patent Document 1 is known as a conventional technique related to a pressure sensor package on which the diaphragm type pressure sensor is mounted.
- the pressure sensor package 100 disclosed in Patent Document 1 includes a rectangular box-shaped package 101 to which an absolute pressure sensor 110 is fixed, and a lid 120 that is a lid that covers the upper opening of the package 101. And.
- the absolute pressure sensor 110 has a vacuum cavity 111 therein, and a plurality of piezoresistors (not shown) in which the deformation of the diaphragm 112 due to the pressure difference between the vacuum cavity 111 and the outside is arranged around the diaphragm 112. Therefore, the size is detected.
- the detection value of the absolute pressure sensor 110 is output to an external device (not shown) via an external connection terminal 102 formed on the lower side of the rectangular box-shaped package 101.
- an opening 121 which is a pressure guiding portion, is formed immediately above the absolute pressure sensor 110, that is, at the center position of the lid 120, thereby exposing the inside of the pressure sensor package 100 to the pressure to be measured. It is like that.
- Patent Document 2 Another conventional pressure sensor package is disclosed in Patent Document 2.
- pressure introduction holes 221. 221 is formed in the pressure sensor package 200 disclosed in the above-mentioned Patent Document 2, as shown in FIGS. 8A and 8B.
- Japanese Patent Publication Japanese Patent Laid-Open No. 2010-096505 (published on April 30, 2010)”
- Japanese Patent Publication Japanese Patent Laid-Open No. 2010-28169 (published on Dec. 16, 2010)”
- the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and the object thereof is to prevent light irradiation or foreign matter from being introduced from the pressure introducing hole, and thus prevent deterioration of the characteristics of the pressure sensor.
- the object is to provide a pressure sensor package.
- the pressure sensor package of the present invention includes a box-shaped package body on which the pressure sensor is mounted, and a lid body that covers the package body in a state where a space is secured above the diaphragm of the pressure sensor.
- the package body is made of resin, and the package body has a pressure introduction hole communicating with the space from the outside, and the pressure introduction hole is a pressure sensor. It is characterized in that at least a part is provided along a metal wiring pattern that is connected to and extends to the outside of the package body.
- the package body is formed with the pressure introduction hole communicating with the space from the outside.
- the pressure introducing hole is provided at least partially along the metal wiring pattern connected to the pressure sensor and extending to the outside of the package body. That is, in the pressure sensor package of the present invention, the pressure introducing hole is not provided in the lid body, but is provided in the package body. For this reason, the pressure introduction hole does not exist on the pressure sensor.
- the pressure sensor is not irradiated with light and the characteristics of the pressure sensor are not deteriorated.
- the package body is made of resin. That is, in this type of pressure sensor package, conventionally, a hard ceramic is often used even if the package body is thin. For this reason, the pressure sensor package becomes expensive, and the processing of the package body is not easy, so the yield cannot be improved.
- the present invention is inexpensive because the package body is formed of resin. Further, complicated processing can be easily performed by injection molding or the like.
- the package body is made of resin, and the package body has a pressure introduction hole communicating with the space from the outside, and the pressure introduction hole. Is provided at least partially along a metal wiring pattern connected to the pressure sensor and extending to the outside of the package body.
- (A) shows one embodiment of the pressure sensor package in the present invention, is a plan view showing the configuration of the pressure sensor package, (b) is a cross-sectional view taken along line AA ′ of (a). (C) is a sectional view taken along line BB ′ of (a), and (d) is a sectional view taken along line CC ′ of (a).
- (A) shows a modification of the pressure sensor package in the present invention, is a plan view showing the configuration of the pressure sensor package, (b) is a cross-sectional view taken along line AA ′ of (a), (C) is a cross-sectional view taken along line BB ′ of (a), and (d) is a cross-sectional view taken along line CC ′ of (a).
- (A) shows the other modification of the pressure sensor package in this invention, Comprising: It is a top view which shows the structure of a pressure sensor package, (b) is the sectional view on the AA 'line of (a). (C) is a cross-sectional view taken along line BB ′ of (a), (d) is a cross-sectional view taken along line CC ′ of (a), and (e) is a cross-sectional view taken along line DD ′ of (a). It is line sectional drawing. (A) shows other embodiment of the pressure sensor package in this invention, Comprising: It is a top view which shows the structure of a pressure sensor package, (b) is the sectional view on the AA 'line of (a).
- FIG. (C) is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of (a)
- (d) is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of (a)
- (e) is a cross-sectional view taken along the line DD of (a).
- FIG. (A) shows the other modification of the pressure sensor package in this invention, Comprising: It is a top view which shows the structure of a pressure sensor package, (b) is the sectional view on the AA 'line of (a).
- (C) is a sectional view taken along line BB ′ of (a), and (d) is a sectional view taken along line CC ′ of (a).
- (A) shows still another modification of the pressure sensor package in the present invention, and is a plan view showing a configuration of the pressure sensor package, and (b) is a cross-sectional view taken along line AA ′ of (a).
- (C) is a cross-sectional view taken along line BB ′ of (a), and (d) is a cross-sectional view taken along line CC ′ of (a).
- the pressure sensor package of the present embodiment is a package in which a pressure sensor such as an absolute pressure sensor is mounted, for example.
- a pressure sensor such as an absolute pressure sensor
- the pressure sensor is an absolute pressure sensor.
- the pressure sensor is not necessarily limited to this, and may be a differential pressure (relative pressure) pressure sensor that measures a pressure expressed with respect to an arbitrary pressure to be compared (reference pressure) such as atmospheric pressure.
- FIG. 1A is a plan view showing the configuration of the pressure sensor package 1A of the present embodiment
- FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1C is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 1A
- FIG. 1D is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG.
- the pressure sensor package 1A includes, for example, a rectangular box-shaped package body 20 on which the pressure sensor 10 is mounted, and a cavity 12 described later.
- a lid 30 is provided as a lid that covers the opening of the package body 20 with the space 21 secured.
- the pressure sensor 10 is an absolute pressure sensor, and forms a piezoresistor (not shown) as a plurality of pressure-sensitive resistor elements on the periphery of the diaphragm 11, and has, for example, a cylindrical shape on a surface opposite to the surface where the piezoresistor is formed. And a semiconductor sensor substrate 13 having a cavity 12 formed of a space portion in a vacuum state.
- the pressure sensor 10 including the absolute pressure sensor having the above-described configuration
- the resistance values of a plurality of piezoresistors change according to the degree of distortion.
- the midpoint potential of the bridge circuit constituted by a plurality of piezoresistors is output as a sensor output to an external device (not shown). As a result, the absolute pressure can be measured.
- the box-shaped package body 20 is formed of resin by injection molding, and has a two-step recess. That is, the package body 20 includes a shallow wide concave portion 22 and a narrow deep concave portion 23 formed inside the shallow wide concave portion 22, and the horizontal cross section of each of the shallow wide concave portion 22 and the narrow deep concave portion 23 is square. It has become.
- the pressure sensor 10 described above is mounted by being bonded to a narrow depth recess bottom 23a as a pressure sensor mounting floor in the narrow depth recess 23 of the package body 20 with a die bonding resin 24 as an adhesive.
- the position of the upper surface of the diaphragm 11 in the pressure sensor 10 is higher than the shallow wide recess bottom 22 a of the shallow wide recess 22.
- a plurality of pads 14 are formed around the diaphragm 11 of the pressure sensor 10, and wires 15 made of, for example, gold (Au) are connected to the pads 14.
- the other end of the wire 15 is connected to a wire bonding pad 25 formed on the shallow wide recess bottom 22 a of the shallow wide recess 22 in the package body 20.
- the wire bonding pad 25 is formed on the through via wiring 26 as the through electrode wiring formed on the shallow wide recess bottom 22 a of the shallow wide recess 22 in the package body 20 and the outer bottom surface 20 a that is the back surface of the package body 20.
- the external connection terminal 27 is connected.
- the wire bonding pad 25, the through via wiring 26, and the external connection terminal 27 constitute the metal wiring pattern of the present invention.
- the electrical signal from the piezoresistor of the pressure sensor 10 is electrically connected to an external device (not shown) via the wire 15, the wire bonding pad 25, the through via wiring 26 and the external connection terminal 27. Yes.
- the lid 30 is made of a metal plate, for example, and covers the opening of the package body 20.
- the lid 30 is bonded in a state where it is placed on a pedestal 28 that rises from the shallow wide recess bottom 22 a at the four corners of the rectangular shallow wide recess 22 in the package body 20.
- the lid 30 is not necessarily limited to a metal plate, and may be made of a non-conductor. Further, the adhesion locations are not necessarily limited to the four corners.
- the lid 30 made of the metal plate charges may accumulate. As described above, when the lid 30 has a charge, the charge of the lid 30 may adversely affect the pressure sensor 10. For example, a failure such as a large voltage fluctuation of the pressure sensor 10 occurs.
- the lid 30 in order to prevent the lid 30 from having a charge, as shown in FIGS. 2 (a) to (d), the lid 30 is provided with a ground line 40 as a through wiring.
- the pressure sensor package 1B can be obtained. That is, when the lid 30 is grounded, for example, the ground through hole 41 is formed in the base 28 with which the lid 30 is in contact, and the ground wire 40 is provided in the ground through hole 41.
- An external connection terminal 42 connected to the ground line 40 is provided on the outer bottom surface 20 a of the package body 20. As a result, the electric charge accumulated in the lid 30 is grounded to the ground of an external device (not shown) via the ground line 40 and the external connection terminal 42.
- a pressure introduction hole for communicating the space 21 above the diaphragm 11 provided on the upper side of the cavity 12 and the outside air is essential.
- the pressure introduction hole is provided in the lid for ease of processing or the like.
- the pressure sensor is irradiated with light, and the characteristics of the pressure sensor are deteriorated. Has the problem.
- the pressure sensor package is manufactured in a sheet shape and separated into individual pieces after assembly, there is a possibility that foreign matters such as water and cutting waste may be mixed from the pressure introduction hole and deteriorate the characteristics of the pressure sensor.
- the pressure introduction hole 29 is formed in the package body 20.
- One is formed on the outer bottom surface 20a.
- only one pressure introduction hole 29 is provided.
- the present invention is not limited to this, and a plurality of pressure introduction holes 29 may be provided.
- the through-hole is formed from the outer bottom surface 20a of the package body 20 toward the shallow wide recess bottom 22a of the shallow wide recess 22 in the package body 20, thereby An introduction hole 29 is formed.
- the opening position of the pressure introduction hole 29 at the shallow wide concave bottom 22a is higher than the position of the narrow deep concave bottom 23a in the narrow deep concave 23 of the package body 20, and is higher than the pedestal 28 where the lid 30 is bonded. It is in a low position.
- the cross-sectional shape of the pressure introducing hole 29 is circular in the present embodiment, and the diameter of the circle is, for example, about 0.1 mm.
- the shape is not limited to a circle, and may be a square, a polygon, an ellipse, or the like. Also, the dimensions are not limited to this.
- the pressure introducing hole 29 is provided in the package body 20, there is no problem that the pressure sensor 10 is irradiated with light and the characteristics of the pressure sensor 10 are deteriorated.
- the pressure sensor packages 1A and 1B are manufactured in a sheet form and separated into pieces after assembly, there is a problem that foreign matters such as water and cutting waste are mixed from the pressure introduction hole 29 and the characteristics of the pressure sensor 10 are deteriorated. It does not occur.
- the pressure sensor packages 1A and 1B include the package main body 20 in which the pressure sensor 10 is mounted, and the package main body 20 in a state where the space 21 is secured above the diaphragm 11 of the pressure sensor 10. And a lid 30 for covering.
- the package body 20 is formed with a pressure introduction hole 29 that communicates with the space 21 from the outside.
- the pressure introducing hole 29 is provided at least partially along a metal wiring pattern which is connected to the pressure sensor 10 and extends to the outside of the package body 20 and which includes the wire bonding pad 25, the through via wiring 26 and the external connection terminal 27. ing.
- the pressure introducing hole 29 is not provided in the lid 30, but is provided in the package body 20. For this reason, the pressure introduction hole 29 does not exist on the pressure sensor 10.
- the pressure sensor 10 is not irradiated with light, and the characteristics of the pressure sensor 10 are not deteriorated.
- the pressure sensor packages 1A and 1B are manufactured in a sheet shape and separated into pieces after assembly, when the pressure introduction hole 29 exists on the pressure sensor 10, water, cutting waste, etc. It is easy for foreign matter to enter.
- the pressure introduction hole 29 is provided in the package main body 20, there is little possibility that foreign matters such as water and cutting waste are mixed from the pressure introduction hole 29. For this reason, the characteristic in the pressure sensor 10 does not deteriorate due to the foreign matter mixed in the pressure sensor 10.
- the package body 20 is made of resin. That is, in this type of pressure sensor package, conventionally, a hard ceramic is often used even if the package body is thin. For this reason, the pressure sensor package becomes expensive, and the processing of the package body 20 becomes complicated and difficult to process.
- the package body 20 is formed of resin, so that it is inexpensive. Further, complicated processing can be easily performed by injection molding or the like.
- the pressure sensor packages 1A and 1B that can prevent light irradiation or foreign matter from being introduced from the pressure introduction hole 29, and further prevent deterioration of the characteristics of the pressure sensor 10.
- the pressure introducing hole 29 is formed on the outer bottom surface 20a of the package body 20, and is a metal wiring pattern formed on the outer bottom surface 20a of the package body 20.
- the through via wiring 26 is provided in parallel.
- the pressure introducing hole 29 is a through hole that is formed in the outer bottom surface 20 a of the package body 20 and communicates with the space 21 above the diaphragm 11.
- the pressure sensor packages 1A and 1B that can surely prevent light irradiation or foreign matter from being introduced from the pressure introduction hole 29, and further prevent deterioration of the characteristics of the pressure sensor 10.
- the lead-out wiring from the pressure sensor 10 is usually performed by through via wiring 26 formed on the outer bottom surface 20 a of the package body 20. Therefore, in the step of forming the through hole for the through via wiring 26, the through hole for the pressure introducing hole 29 may be formed. Therefore, the step of forming the through hole for the pressure introducing hole 29 is separately performed. There is no need for installation. As a result, the pressure introducing hole 29 is formed in the outer bottom surface 20a of the package body 20, and is provided in parallel to the through via wiring 26 which is a metal wiring pattern formed in the outer bottom surface 20a of the package body 20. become.
- the pressure sensor packages 1A and 1B in which the pressure introduction holes 29 are formed on the outer bottom surface 20a of the package body 20 when the pressure sensor packages 1A and 1B are manufactured in a sheet shape and separated into individual pieces after assembly, Next, a stretched tape is attached to the outer bottom surface 20a of the package body 20 to separate them. Therefore, since the pressure introducing hole 29 is blocked by the stretched tape, it is possible to reliably prevent foreign matters such as water and cutting waste from being mixed.
- the opening position of the pressure introducing hole 29 into the space 21 is higher than the narrow and deep recess bottom 23a of the package body 20 on which the pressure sensor 10 is mounted, and the lid 30 And lower than the position of the contact surface with the package body 20.
- the pressure sensor 10 is usually adhered to the narrow recess bottom 23a with an adhesive such as a die bonding resin 24 or the like.
- an adhesive such as a die bonding resin 24 or the like.
- the opening position of the pressure introducing hole 29 into the space 21 is higher than the narrow and deep recessed bottom 23a of the package body 20 on which the pressure sensor 10 is mounted. 24 is not occluded.
- the opening position of the pressure introducing hole 29 into the space 21 is lower than the position of the contact surface between the lid 30 and the package body 20, the pressure introducing hole 29 is not blocked by the lid 30.
- the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
- the electrical signal is extracted from the pressure sensor 10 through the through via wiring 26.
- the present invention is not necessarily limited thereto.
- the pressure sensor package 1 ⁇ / b> C having a metal wiring pattern extending to the outer bottom surface 20 a via the outer wall surface of the package body 20 can be used.
- FIG. 3A is a plan view showing the configuration of the pressure sensor package 1C of the present embodiment
- FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 3
- FIG. 3 (c) is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 3 (a)
- FIG. 3 (d) is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 3 (a).
- FIG. 4E is a sectional view taken along the line DD ′ in FIG.
- the pressure sensor package 1C has a wall-exposed metal wiring as a metal wiring pattern connected to the wire 15 connected to the pressure sensor 10 on the package body 20.
- a pattern 50 is provided extending from the inside of the package body 20 to the outer bottom surface 20a via the outer wall surface 20b. That is, the wall exposed metal wiring pattern 50 includes a wire bonding pad portion 51 provided on the shallow wide recess bottom 22a of the shallow wide recess 22, an inclined rising portion 52 rising along the inclined rising surface 22b of the shallow wide recess 22, and an outer wall surface. It consists of an outer wall surface portion 53 along 20b and an outer bottom surface portion 54 along the outer bottom surface 20a.
- the reason why the inclined rising portion 52 is provided in the wall surface exposed metal wiring pattern 50 is to avoid contact with the lid 30. Further, in order to avoid contact between the lid 30 and the wall-exposed metal wiring pattern 50, a gap 20c is formed on the upper surface of the package body 20 as shown in FIG.
- the insulating film 31 is provided on the back surface of the lid 30. Thereby, the short circuit with the lid 30 and the wall surface exposed metal wiring pattern 50 etc. can be prevented.
- the package body 20 has the wall surface exposed metal wiring pattern 50 connected to the pressure sensor 10 from the inside of the package body 20 through the outer wall surface 20b.
- the pressure introduction hole 29 can be assumed to be parallel to the wall surface exposed metal wiring pattern 50 extending to the outer wall surface.
- the pressure introducing hole 29 can be formed on the side surface of the package body 20 by injection molding.
- an insulating film 31 is provided on the back surface of the lid 30. Thereby, it is possible to prevent the lid 30 made of metal from being short-circuited with the pressure sensor 10, the wire 15, or the wall surface exposed metal wiring pattern 50.
- the package body 20 is formed with a ground line 40 for grounding the lid 30 at a part of the contact portion with the lid 30. It is preferable. Thereby, the electric charge accumulated in the lid 30 can be grounded via the ground line 40.
- the pressure introducing hole 29 is formed on the bottom surface of the package body 20.
- the pressure sensor packages 2A, 2B, and 2C according to the present embodiment are different in that the pressure introduction hole 29 is formed on the side surface of the package body 20.
- FIG. 4A is a plan view showing the configuration of the pressure sensor package 2A of the present embodiment
- FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 4
- FIG. 4 (c) is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 4 (a)
- FIG. 4 (d) is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 4 (a).
- FIG. 5E is a sectional view taken along the line DD ′ in FIG.
- the configuration of the pressure sensor package 2A of the present embodiment is the same as the configuration of the pressure sensor package 1A except that the pressure introduction hole 29 is formed on the side surface of the package body 20.
- the pressure sensor package 2A has, for example, a rectangular box-shaped package body 20 on which the pressure sensor 10 is mounted and a space 21 above the cavity 12, as shown in FIGS. And a lid 30 as a lid that covers the opening of the package body 20 in a state.
- the pressure sensor 10 is an absolute pressure sensor, and forms a piezoresistor (not shown) as a plurality of pressure-sensitive resistor elements on the periphery of the diaphragm 11, and has, for example, a cylindrical shape on a surface opposite to the surface where the piezoresistor is formed. And a semiconductor sensor substrate 13 having a cavity 12 formed of a space portion in a vacuum state.
- the box-shaped package body 20 is formed of resin by injection molding, and has a two-step recess. That is, the package body 20 includes a shallow wide concave portion 22 and a narrow deep concave portion 23 formed inside the shallow wide concave portion 22, and the horizontal cross section of each of the shallow wide concave portion 22 and the narrow deep concave portion 23 is square. It has become.
- the pressure sensor 10 described above is mounted by being bonded to a narrow recess bottom 23a of the narrow recess 23 of the package body 20 with a die bonding resin 24.
- the position of the upper surface of the diaphragm 11 in the pressure sensor 10 is higher than the shallow wide recess bottom 22 a of the shallow wide recess 22.
- a plurality of pads 14 are formed around the diaphragm 11 of the pressure sensor 10, and wires 15 made of, for example, gold (Au) are connected to the pads 14.
- the other end of the wire 15 is connected to a wire bonding pad 25 formed on the shallow wide recess bottom 22 a of the shallow wide recess 22 in the package body 20.
- the wire bonding pad 25 includes a through-via wiring 26 formed on the shallow wide recess bottom 22 a of the shallow wide recess 22 in the package body 20 and an external connection terminal 27 formed on the outer bottom surface 20 a that is the back surface of the package body 20. It is connected to the.
- the electrical signal from the piezoresistor of the pressure sensor 10 is electrically connected to an external device (not shown) via the wire 15, the wire bonding pad 25, the through via wiring 26 and the external connection terminal 27. Yes.
- the lid 30 is made of a metal plate, for example, and covers the opening of the package body 20.
- the lid 30 is bonded in a state where it is placed on a pedestal 28 that rises from the shallow wide recess bottom 22 a at the four corners of the rectangular shallow wide recess 22 in the package body 20.
- the lid 30 is grounded as a through wiring.
- a pressure sensor package provided with the wire 40 can be provided. That is, when the lid 30 is grounded, for example, the ground through hole 41 is formed in the base 28 with which the lid 30 is in contact, and the ground wire 40 is provided in the ground through hole 41. Then, an external connection terminal 42 connected to the ground line 40 may be provided on the outer bottom surface 20 a of the package body 20. Thereby, the voltage fluctuation of the pressure sensor 10 can be prevented from becoming large.
- the pressure introduction hole 60 is formed on the side surface of the package body 20 as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (d) (e). Yes.
- the pressure introducing hole 60 is formed with an inclined surface 20d that hangs from the inside toward the outside. Thereby, the incidence of light from above can be blocked and foreign matters such as water and cutting waste can be prevented from being mixed.
- the inclined surface 20d is preferably subjected to water repellent treatment or surface roughness adjustment.
- the pressure introduction hole 60 formed on the side surface of the package body 20 is a straight hole, but is not limited to this, and is, for example, a maze-like curved hole. It may be. Thereby, mixing of foreign materials, such as water and cutting waste, can further be prevented.
- the pressure introduction hole 60 is formed on the side surface of the package body 20, so that the pressure introduction hole does not exist on the pressure sensor 10. As a result, the pressure sensor 10 is not irradiated with light, and the characteristics of the pressure sensor 10 do not deteriorate.
- the pressure sensor package 2A is manufactured in a sheet shape and separated into pieces after assembly, if there is a pressure introduction hole on the pressure sensor 10, foreign matters such as water and cutting waste are mixed from the pressure introduction hole. Easy to do.
- the pressure introducing hole 60 is provided on the side surface of the package body 20, there is little possibility that foreign matters such as water and cutting waste are mixed from the pressure introducing hole 60. For this reason, the characteristic in the pressure sensor 10 does not deteriorate due to the foreign matter mixed in the pressure sensor 10.
- the pressure introduction hole 60 formed in the side surface of the package body 20 is formed with an inclined surface 20d that hangs down from the inside toward the outside. Thereby, it has the structure where foreign materials, such as water and a cutting waste, do not mix easily from the pressure introduction hole 60.
- the pressure introduction hole 60 formed on the side surface of the package body 20 is subjected to water repellent treatment or surface roughness adjustment.
- the package body 20 is formed with a through via wiring 26 for grounding the lid 30 at a part of the contact portion with the lid 30. . Thereby, the electric charge accumulated in the lid 30 can be grounded through the through via wiring 26.
- the pressure introduction hole 60 is filled with a ventilation resin 61 that allows air to pass but does not pass water. It can be set as the pressure sensor package 2B.
- the pressure introducing hole 60 is blocked by the ventilation resin 61.
- the air-permeable resin 61 filled in the pressure introducing hole 60 allows air to pass therethrough, the air above the pressure introducing hole 60 and the space above the diaphragm 11 provided above the cavity 12 inside the pressure sensor package 2B. Communication with 21 is ensured.
- the ventilation resin 61 filled in the pressure introduction hole 60 is configured not to pass water. Therefore, mixing of foreign matters such as water or cutting waste can be reliably prevented.
- a ventilation resin 61 for example, a silicone-based resin is preferable.
- the electrical signal is taken out from the pressure sensor 10 through the through via wiring 26.
- the present invention is not necessarily limited to this, and in the present embodiment as well, as in the pressure sensor package 1C of the first embodiment, a pressure sensor having a metal wiring pattern that extends to the outer bottom surface 20a via the outer wall surface of the package body 20.
- the package 2C can be used.
- FIG. 6A is a plan view showing the configuration of the pressure sensor package 2C of the present embodiment
- FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 6A
- 6C is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 6A
- FIG. 6D is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 6A.
- the package body 20 has a wall surface exposed metal wiring as a metal wiring pattern connected to the wire 15 connected to the pressure sensor 10.
- a pattern 50 is provided extending from the inside of the package body 20 to the outer bottom surface 20a via the outer wall surface 20b. That is, the wall exposed metal wiring pattern 50 includes a wire bonding pad portion 51 provided on the shallow wide recess bottom 22a of the shallow wide recess 22, an inclined rising portion 52 rising along the inclined rising surface 22b of the shallow wide recess 22, and an outer wall surface. It consists of an outer wall surface portion 53 along 20b and an outer bottom surface portion 54 along the outer bottom surface 20a. The reason why the inclined rising portion 52 is provided in the wall surface exposed metal wiring pattern 50 is to avoid contact with the lid 30.
- the insulating film 31 on the back surface of the lid 30 as in the case of the pressure sensor package 1C. Thereby, the short circuit with the lid 30 and the wall surface exposed metal wiring pattern 50 etc. can be prevented.
- the pressure introduction hole 60 is formed in the side surface of the package body 20, and the wall surface exposed metal wiring connected to the pressure sensor 10 is provided in the package body 20.
- a pattern 50 is provided so as to extend from the inside of the package body 20 through the pressure introduction hole 60 to the outer bottom surface 20a via the outer wall surface 20b.
- the pressure introducing hole 60 is formed on the side surface of the package body 20, the pressure introducing hole does not exist on the pressure sensor 10. As a result, the pressure sensor 10 is not irradiated with light, and the characteristics of the pressure sensor 10 do not deteriorate.
- the package body 20 has a wall exposed metal wiring pattern 50 connected to the pressure sensor 10 from the inside of the package body 20 through the pressure introduction hole 60 and the outer bottom surface via the outer wall surface 20b. It extends to 20a. For this reason, wiring such as a signal line from the pressure sensor 10 can be taken out without providing the through via wiring 26. For this reason, wiring such as a signal line from the pressure sensor 10 can be taken out without providing the through via wiring 26. Moreover, in the conventional pressure sensor package, since the through-hole is provided in the lid body, an additional process for forming the hole is required. On the other hand, in the present embodiment, since it is not necessary to form a through hole in the lid 30, the number of manufacturing steps can be reduced in that respect. In the present embodiment, the pressure introducing hole 60 can be formed on the side surface of the package body 20 by injection molding.
- the pressure introduction hole 60 provided on the side surface of the package body 20 is used to extend from the inside of the package body 20 through the pressure introduction hole 60 to the outer bottom surface 20a via the outer wall surface 20b.
- a pressure introducing hole 60 provided on the side surface of the package body 20 is used. Therefore, there is no need to provide the pressure introduction hole 60 separately.
- the insulating film 31 is provided on the back surface of the lid 30. Thereby, the short circuit with the lid 30 and the wall surface exposed metal wiring pattern 50 etc. can be prevented.
- the package body 20 is formed with a ground line 40 for grounding the lid 30 at a part of the contact portion with the lid 30. It is preferable. Thereby, the electric charge accumulated in the lid 30 can be grounded via the ground line 40.
- the package body 20 is made of resin.
- the package body 20 is formed of resin, so that it is inexpensive. Further, complicated processing can be easily performed by injection molding or the like. Therefore, it is possible to provide pressure sensor packages 2A, 2B, and 2C that are inexpensive and highly productive.
- the pressure introduction hole 60 formed on the side surface of the package body 20 can be a curved hole such as a labyrinth, but such processing is complicated with conventional ceramics. Although difficult, such processing is easy with a resin.
- the pressure introducing hole is formed on the bottom surface of the package body, and is parallel to the through electrode wiring that is the metal wiring pattern formed on the bottom surface of the package body. Can be provided.
- the pressure introducing hole is formed of a through hole that is formed in the bottom surface of the package body and communicates with the space above the diaphragm.
- the lead-out wiring from the pressure sensor is usually performed by through wiring formed on the bottom surface of the package body. Therefore, in the step of forming the through hole for the through wiring, the through hole for the pressure introducing hole may be formed, so that the trouble of separately providing the step of forming the through hole for the pressure introducing hole is not necessary. Does not occur.
- the pressure introducing hole is formed on the bottom surface of the package body, and is provided in parallel to the through electrode wiring which is the metal wiring pattern formed on the bottom surface of the package body.
- the opening position of the pressure introduction hole to the space is higher than the pressure sensor mounting floor of the package body on which the pressure sensor is mounted, and the contact surface between the lid and the package body Preferably it is lower than the position.
- the pressure sensor is usually bonded to the pressure sensor mounting floor with an adhesive.
- the adhesive flows into the opening position of the pressure introducing hole to the space, and the pressure introducing hole is There is a risk of blockage.
- the opening position of the pressure introducing hole into the space is higher than the pressure sensor mounting floor of the package body on which the pressure sensor is mounted, so that the pressure introducing hole is not blocked by the adhesive.
- the opening position of the pressure introducing hole into the space is lower than the position of the contact surface between the lid and the package body, the pressure introducing hole is not blocked by the lid.
- the package body is provided with a metal wiring pattern connected to the pressure sensor so as to extend from the inside of the package body to the outer bottom surface via the outer wall surface, It can be said that it is parallel to the metal wiring pattern extending on the outer wall surface.
- wiring such as a signal line from the pressure sensor can be taken out without providing a through wiring. Therefore, it is not necessary to provide a through hole for through wiring in the package body, and the number of man-hours can be reduced.
- the pressure introduction hole is formed on a side surface of the package body, and a metal wiring pattern connected to the pressure sensor is provided in the package body from the inside of the package body. And extending to the outer bottom surface through the outer wall surface.
- the package body is provided with a metal wiring pattern connected to the pressure sensor so as to extend from the inside of the package body to the outer bottom surface through the outer wall surface through the pressure introduction hole. For this reason, wiring such as a signal line from the pressure sensor can be taken out without providing a through wiring.
- the through-hole is provided in the lid body, an additional process for forming the hole is required.
- the pressure introducing hole can be formed on the side surface of the package body by injection molding.
- the pressure introduction hole is formed in a side surface of the package body, and the pressure introduction hole formed in the side surface of the package body has an inclined surface that descends from the inside toward the outside. It can be said that it is formed.
- an inclined surface is formed in the pressure introduction hole formed in the side surface of the package body, and the inclined surface is higher than the outside toward the inside. Is difficult to mix.
- the pressure introduction hole is formed on a side surface of the package body, and the pressure introduction hole formed on the side surface of the package body is subjected to water repellent treatment or surface roughness adjustment. Can be.
- the pressure introduction hole can be filled with a ventilation resin that allows air to pass through and does not pass through water.
- the pressure introducing hole is blocked with the ventilation resin.
- the ventilation resin filled in the pressure introduction hole allows air to pass therethrough, the communication between the outside air and the space above the diaphragm provided above the cavity in the pressure sensor package is ensured in the pressure introduction hole. .
- the air-permeable resin filled in the pressure introduction hole does not pass water. Therefore, mixing of foreign matters such as water or cutting waste can be reliably prevented.
- an insulating film is provided on the back surface of the lid.
- a through-wiring for grounding the lid is formed in a part of the package body in contact with the lid.
- the lid may be a metal or a non-conductor. The grounding is performed, for example, via an external device connected to the pressure sensor package.
- the electric charge accumulated in the lid can be grounded through the through wiring.
- the pressure sensor package of the present invention is a pressure sensor package in which a diaphragm type pressure sensor is mounted, and can be applied to both an absolute pressure sensor and a differential pressure (relative pressure) pressure sensor. Further, as a field of application of the pressure sensor package of the present invention, a pressure gauge such as a barometer and a water pressure gauge, and an altimeter using the pressure gauge can be considered.
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Abstract
本発明の圧力センサパッケージ(1A)は、圧力センサ(10)を実装した箱状のパッケージ本体(20)と、圧力センサ(10)の上側に設けられたダイアフラム(11)の上方に空間(21)を確保した状態でパッケージ本体(20)を覆うリッド(30)とを備えている。パッケージ本体(20)は、樹脂からなっている。パッケージ本体(20)には、外部から空間(21)に連通する圧力導入孔(29)が形成されている。圧力導入孔(29)は、圧力センサ(10)に接続されてパッケージ本体(20)の外側まで延びる金属配線パターンに少なくとも一部が沿って設けられている。
Description
本発明は、ダイアフラム型の圧力センサを実装した圧力センサパッケージに関するものである。
圧力センサは、気体や液体の圧力を、ダイアフラムを介して感圧素子にて計測し、電気信号に変換して出力する機器である。原理的には、ダイアフラムの表面に半導体ひずみゲージを形成し、外部からの力(圧力)によってダイアフラムが変形して発生する圧力感応抵抗素子であるピエゾ抵抗効果による電気抵抗の変化を電気信号に変換している。
上記圧力センサは、外部からの力(圧力)としてどのような圧力を使用するかによって、絶対真空を基準にして表した圧力を測定する絶対圧力センサと、大気圧等のある任意の比較する圧力(基準圧)に対して表した圧力を測定する差圧(相対圧)圧力センサとの2種類に大別される。
上記のダイアフラム型の圧力センサを実装した圧力センサパッケージに関する従来技術として、例えば、特許文献1に開示された圧力センサパッケージが知られている。
上記特許文献1に開示された圧力センサパッケージ100は、図7に示すように、絶対圧力センサ110が固定された矩形箱状のパッケージ101と、パッケージ101の上側開口を覆う蓋部であるリッド120とを備えている。上記絶対圧力センサ110は、その内部に真空のキャビティ111を有しており、この真空のキャビティ111と外部との差圧によるダイアフラム112の変形をダイアフラム112の周辺に配した複数の図示しないピエゾ抵抗によりその大きさを検出するものとなっている。絶対圧力センサ110の検出値は、矩形箱状のパッケージ101の下側に形成された外部接続端子102を介して図示しない外部装置に出力されるようになっている。
上記リッド120には、絶対圧力センサ110の直上に、つまりリッド120の中央位置に導圧部である開口121が形成されており、これによって、圧力センサパッケージ100の内部が測定対象圧力に晒されるようになっている。
また、他の従来の圧力センサパッケージとして、特許文献2に開示されたものがある。上記特許文献2に開示された圧力センサパッケージ200では、図8の(a)(b)に示すように、平面形状が方形の蓋体220における1つの対角線上の両端側に圧力導入孔221・221が形成されている。
しかしながら、上記従来の特許文献1・2に開示された圧力センサパッケージでは、いずれも蓋体に圧力導入孔が形成されている。
この結果、圧力センサの上に圧力導入孔が存在しているので、圧力センサに光が照射され、圧力センサの特性が低下するという問題を有している。
また、圧力センサパッケージをシート状で作製し、組立後に個片化する場合、圧力導入孔から水、切削屑等の異物が混入し、圧力センサの特性を低下させる可能性がある。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、圧力導入孔から光の照射又は異物の混入を防止し、延いては圧力センサの特性の低下を防止し得る圧力センサパッケージを提供することにある。
本発明の圧力センサパッケージは、上記課題を解決するために、圧力センサを実装した箱状のパッケージ本体と、該圧力センサのダイアフラムの上方に空間を確保した状態で上記パッケージ本体を覆う蓋体とを備えた圧力センサパッケージにおいて、上記パッケージ本体は、樹脂からなっており、上記パッケージ本体には、外部から上記空間に連通する圧力導入孔が形成されていると共に、上記圧力導入孔は、圧力センサに接続されて上記パッケージ本体の外側まで延びる金属配線パターンに少なくとも一部が沿って設けられていることを特徴としている。
上記の発明によれば、パッケージ本体には、外部から上記空間に連通する圧力導入孔が形成されている。そして、圧力導入孔は、圧力センサに接続されてパッケージ本体の外側まで延びる金属配線パターンに少なくとも一部が沿って設けられている。すなわち、本発明の圧力センサパッケージでは、圧力導入孔は蓋体に設けられているのではなく、パッケージ本体に設けられている。このため、圧力センサの上に圧力導入孔が存在するということがなくなる。
この結果、圧力センサに光が照射され、圧力センサの特性が低下するということがない。
また、圧力センサパッケージをシート状で作製し、組立後に個片化する場合においても、圧力センサの上に圧力導入孔が存在するときには、圧力導入孔から水、切削屑等の異物が混入し易い。しかし、本発明では、圧力導入孔はパッケージ本体に設けられているので、圧力導入孔から水、切削屑等の異物が混入する可能性は小さい。このため、圧力センサに異物が混入することによる圧力センサにおける特性の低下も生じない。
さらに、本発明では、パッケージ本体は、樹脂からなっている。すなわち、この種の圧力センサパッケージでは、従来では、パッケージ本体は薄くても硬いセラミックが使用されることが多かった。このため、圧力センサパッケージが高価になると共に、パッケージ本体の加工も容易ではないので歩掛りも向上できなかった。
この点、本発明では、パッケージ本体を樹脂にて形成しているので、安価である。また、射出成形等により容易に複雑な加工を行うことができる。
この結果、安価で生産性の高い圧力センサパッケージを提供することができる。
したがって、圧力導入孔から光の照射又は異物の混入を防止し、延いては圧力センサの特性の低下を防止し得る圧力センサパッケージを提供することができる。
本発明の圧力センサパッケージは、以上のように、パッケージ本体は、樹脂からなっており、上記パッケージ本体には、外部から上記空間に連通する圧力導入孔が形成されていると共に、上記圧力導入孔は、圧力センサに接続されて上記パッケージ本体の外側まで延びる金属配線パターンに少なくとも一部が沿って設けられているものである。
それゆえ、圧力導入孔から光の照射又は異物の混入を防止し、延いては圧力センサの特性の低下を防止し得る圧力センサパッケージを提供することができるという効果を奏する。
〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態について図1~図3に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
本発明の一実施形態について図1~図3に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
本実施の形態の圧力センサパッケージは、例えば絶対圧力センサ等の圧力センサを実装したパッケージとなっており、以下においては、圧力センサは絶対圧力センサであるとして説明する。尚、必ずしもこれに限らず、圧力センサは、大気圧等のある任意の比較する圧力(基準圧)に対して表した圧力を測定する差圧(相対圧)圧力センサであってもよい。
本実施の形態の圧力センサパッケージ1Aの構成について、図1の(a)~(d)に基づいて説明する。図1の(a)は本実施の形態の圧力センサパッケージ1Aの構成を示す平面図であり、図1の(b)は図1の(a)のA-A’線断面図であり、図1の(c)は図1の(a)のB-B’線断面図であり、図1の(d)は図1の(a)のC-C’線断面図である。
尚、本実施の形態では、圧力導入孔が、パッケージ本体の底面に形成されている圧力センサパッケージについて説明する。
本実施の形態の圧力センサパッケージ1Aは、図1の(a)~(d)に示すように、圧力センサ10を実装した例えば矩形の箱状のパッケージ本体20と、後述するキャビティ12の上側に空間21を確保した状態でパッケージ本体20の開口部分を覆う蓋体としてのリッド30とを備えている。
上記の圧力センサ10は、絶対圧力センサであり、ダイアフラム11の周縁に複数の圧力感応抵抗素子としての図示しないピエゾ抵抗を形成し、該ピエゾ抵抗の形成面とは反対側の面に例えば円筒形状の真空状態の空間部からなるキャビティ12を形成した半導体センサ基板13を有している。
上記構成の絶対圧力センサからなる圧力センサ10では、ダイアフラム11が外面に付加される上記空間21の圧力に応じて歪むと、その歪み度合いに応じて複数のピエゾ抵抗の抵抗値が変化し、この複数のピエゾ抵抗にて構成されたブリッジ回路の中点電位がセンサ出力として図示しない外部装置に出力される。これによって、絶対圧力が測定できるようになっている。
上記箱状のパッケージ本体20は、樹脂にて射出成形にて形成されており、2段の凹部を有してなっている。すなわち、パッケージ本体20は、浅広凹部22と、該浅広凹部22の内側に形成された狭深凹部23とからなっており、浅広凹部22及び狭深凹部23のいずれも水平断面が方形となっている。
そして、前述した圧力センサ10が、パッケージ本体20の狭深凹部23における圧力センサ実装床としての狭深凹部底23aに接着剤であるダイボンディング樹脂24にて接着されて実装されている。本実施の形態では、圧力センサ10におけるダイアフラム11の上面の位置は、浅広凹部22の浅広凹部底22aよりも高い位置となっている。そして、圧力センサ10のダイアフラム11の周囲には、複数のパッド14が形成されており、このパッド14には例えば金(Au)からなるワイヤ15が接続されている。
ワイヤ15の他端は、パッケージ本体20における浅広凹部22の浅広凹部底22aに形成されたワイヤボンディングパッド25に接続されている。そして、ワイヤボンディングパッド25は、パッケージ本体20における浅広凹部22の浅広凹部底22aに形成された貫通電極配線としての貫通ビア配線26、及びパッケージ本体20の裏面である外底面20aに形成された外部接続端子27に接続されている。尚、ワイヤボンディングパッド25、貫通ビア配線26、及び外部接続端子27は本発明の金属配線パターンを構成している。
この結果、圧力センサ10の前記ピエゾ抵抗からの電気信号がワイヤ15、ワイヤボンディングパッド25、貫通ビア配線26及び外部接続端子27を介して図示しない外部装置に電気的に接続されるようになっている。
上記リッド30は、例えば金属板からなっており、パッケージ本体20の開口部分を覆っている。リッド30は、本実施の形態では、パッケージ本体20における方形の浅広凹部22の4隅において浅広凹部底22aから立ち上がる台座28に載置された状態で接着されている。尚、リッド30は、必ずしも金属板に限らず、非導電体からなっていてもよい。また、接着箇所は、必ずしも4隅には限らない。
ここで、上記金属板からなるリッド30においては、電荷が溜まる場合がある。このように、リッド30が電荷を持った場合には、このリッド30の電荷が圧力センサ10に対して悪影響を及ぼすことがある。例えば、圧力センサ10の電圧変動が大きくなる等の障害が発生する。
そこで、本実施の形態においては、リッド30が電荷を持つことを防止するために、図2の(a)~(d)に示すように、リッド30に貫通配線よしての接地線40を設けた圧力センサパッケージ1Bとすることが可能である。すなわち、リッド30を接地する場合には、例えば、リッド30が接触している台座28にアース貫通孔41を形成し、このアース貫通孔41に接地線40を設ける。そして、パッケージ本体20の外底面20aには、接地線40に接続される外部接続端子42を設ける。これにより、リッド30に溜まった電荷は、接地線40、外部接続端子42を介して図示しない外部装置のアースに接地される。
次に、上記構成の圧力センサパッケージ1A・1Bでは、キャビティ12の上側に設けられたダイアフラム11の上方の空間21と外気とを連通する圧力導入孔が必須である。この圧力導入孔は、従来では、加工の容易性等からリッドに設けられていたが、リッドに圧力導入孔を設けた場合には、圧力センサに光が照射され、圧力センサの特性が低下するという問題を有している。また、圧力センサパッケージをシート状で作製し、組立後に個片化する場合、圧力導入孔から水、切削屑等の異物が混入し、圧力センサの特性を低下させる可能性があった。
そこで、本実施の形態の圧力センサパッケージ1A・1Bでは、この問題を解決するために、図1の(a)及び図1の(d)に示すように、圧力導入孔29は、パッケージ本体20の外底面20aに1個形成されている。尚、本実施の形態では、圧力導入孔29が1個しか設けられていないが、必ずしもこれに限らず、複数個設けられていてもよい。
すなわち、本実施の形態の圧力センサパッケージ1A・1Bでは、パッケージ本体20の外底面20aからパッケージ本体20における浅広凹部22の浅広凹部底22aに向けて貫通孔が形成されることにより、圧力導入孔29が形成されている。この結果、圧力導入孔29の浅広凹部底22aでの開口位置は、パッケージ本体20の狭深凹部23における狭深凹部底23aの位置よりも高く、リッド30の接着位置である台座28よりも低い位置となっている。
この圧力導入孔29の断面形状は、本実施の形態では円形となっており、円の直径は例えば直径約0.1mmとなっている。ただし、必ずしも円形に限らず、方形、多角形、楕円等でもよい。また、寸法もこれに限らない。
この結果、圧力導入孔29はパッケージ本体20に設けられているので、圧力センサ10に光が照射され、圧力センサ10の特性が低下するという問題が発生しない。また、圧力センサパッケージ1A・1Bをシート状で作製し、組立後に個片化する場合、圧力導入孔29から水、切削屑等の異物が混入し、圧力センサ10の特性を低下させるという問題も発生しないものとなっている。
このように、本実施の形態の圧力センサパッケージ1A・1Bは、圧力センサ10を実装した箱状のパッケージ本体20と、圧力センサ10のダイアフラム11の上方に空間21を確保した状態でパッケージ本体20を覆うリッド30とを備えている。そして、パッケージ本体20には、外部から空間21に連通する圧力導入孔29が形成されている。この圧力導入孔29は、圧力センサ10に接続されてパッケージ本体20の外側まで延びる、ワイヤボンディングパッド25、貫通ビア配線26及び外部接続端子27からなる金属配線パターンに少なくとも一部が沿って設けられている。
上記の構成によれば、本実施の形態の圧力センサパッケージ1A・1Bでは、圧力導入孔29はリッド30に設けられているのではなく、パッケージ本体20に設けられている。このため、圧力センサ10の上に圧力導入孔29が存在するということがなくなる。
この結果、圧力センサ10に光が照射され、圧力センサ10の特性が低下するということがない。
また、圧力センサパッケージ1A・1Bをシート状で作製し、組立後に個片化する場合においても、圧力センサ10の上に圧力導入孔29が存在するときには、圧力導入孔29から水、切削屑等の異物が混入し易い。しかし、本実施の形態では、圧力導入孔29はパッケージ本体20に設けられているので、圧力導入孔29から水、切削屑等の異物が混入する可能性は小さい。このため、圧力センサ10に異物が混入することによる圧力センサ10における特性の低下も生じない。
さらに、本実施の形態では、パッケージ本体20は、樹脂からなっている。すなわち、この種の圧力センサパッケージでは、従来では、パッケージ本体は薄くても硬いセラミックが使用されることが多かった。このため、圧力センサパッケージが高価になると共に、パッケージ本体20の加工も複雑になり加工が難しかった。
この点、本実施の形態では、パッケージ本体20を樹脂にて形成しているので、安価である。また、射出成形等により容易に複雑な加工を行うことができる。
この結果、安価で生産性の高い圧力センサパッケージ1A・1B・1Cを提供することができる。
したがって、圧力導入孔29から光の照射又は異物の混入を防止し、延いては圧力センサ10の特性の低下を防止し得る圧力センサパッケージ1A・1Bを提供することができる。
また、本実施の形態の圧力センサパッケージ1A・1Bでは、圧力導入孔29は、パッケージ本体20の外底面20aに形成されており、パッケージ本体20の外底面20aに形成された金属配線パターンである貫通ビア配線26に平行に設けられている。すなわち、本実施の形態では、圧力導入孔29は、パッケージ本体20の外底面20aに穿設され、かつダイアフラム11の上方の空間21に連通する貫通孔からなっている。
したがって、確実に、圧力導入孔29から光の照射又は異物の混入を防止し、延いては圧力センサ10の特性の低下を防止し得る圧力センサパッケージ1A・1Bを提供することができる。
尚、この種の圧力センサパッケージ1A・1Bにおいては、圧力センサ10からの取り出し配線は、通常、パッケージ本体20の外底面20aに形成された貫通ビア配線26によって行われる。したがって、貫通ビア配線26のための貫通孔を形成する工程において、圧力導入孔29のための貫通孔を形成すればよいので、圧力導入孔29のための貫通孔を穿設する工程を別途に設けるという手間は発生しない。この結果、圧力導入孔29は、パッケージ本体20の外底面20aに形成されており、パッケージ本体20の外底面20aに形成された金属配線パターンである貫通ビア配線26に平行に設けられていることになる。
また、圧力導入孔29をパッケージ本体20の外底面20aに形成した圧力センサパッケージ1A・1Bにおいては、圧力センサパッケージ1A・1Bをシート状で作製し、組立後に個片化するときに、一般的に、パッケージ本体20の外底面20aに延伸テープを貼着して個片化する。したがって、この延伸テープによって、圧力導入孔29が塞がれるので、水、切削屑等の異物の混入を確実に防止することができる。
また、本実施の形態の圧力センサパッケージ1A・1Bでは、圧力導入孔29の空間21への開口位置は、圧力センサ10を実装したパッケージ本体20の狭深凹部底23aよりも高く、かつリッド30とパッケージ本体20との接触面の位置よりも低い。
すなわち、圧力センサ10を実装したパッケージ本体20の狭深凹部底23aでは、通常、ダイボンディング樹脂24等の接着剤にて、圧力センサ10が狭深凹部底23aに接着される。このとき、圧力導入孔29の空間21への開口位置が、狭深凹部底23aよりも同じか又は低い場合には、ダイボンディング樹脂24が圧力導入孔29の空間21への開口位置に流れ込んで、圧力導入孔29が閉塞される虞がある。
この点、本実施の形態では、圧力導入孔29の空間21への開口位置は、圧力センサ10を実装したパッケージ本体20の狭深凹部底23aよりも高いので、圧力導入孔29がダイボンディング樹脂24によって閉塞されることはない。
また、圧力導入孔29の空間21への開口位置は、リッド30とパッケージ本体20との接触面の位置よりも低いので、圧力導入孔29がリッド30で閉塞されることもない。
尚、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、圧力センサ10からの電気信号の取り出しは、貫通ビア配線26を介したものとなっていた。しかしながら、必ずしもこれに限定されず、例えば、パッケージ本体20の外側壁面を介して外底面20aに延びる金属配線パターンを有する圧力センサパッケージ1Cとすることも可能である。
このような圧力センサパッケージ1Cの構成を、図3の(a)~(e)に基づいて説明する。図3の(a)は本実施の形態の圧力センサパッケージ1Cの構成を示す平面図であり、図3の(b)は図3の(a)のA-A’線断面図であり、図3の(c)は図3の(a)のB-B’線断面図であり、図3の(d)は図3の(a)のC-C’線断面図であり、図3の(e)は図3の(a)のD-D’線断面図である。
上記圧力センサパッケージ1Cは、図3の(a)~(e)に示すように、パッケージ本体20には、圧力センサ10に接続されたワイヤ15に接続された金属配線パターンとしての壁面露出金属配線パターン50が、パッケージ本体20の内部から外側壁面20bを介して外底面20aに延びて設けられている。すなわち、壁面露出金属配線パターン50は、浅広凹部22の浅広凹部底22aに設けられたワイヤボンディングパッド部51、浅広凹部22の傾斜立ち上がり面22bに沿って立ち上がる傾斜立ち上がり部52、外側壁面20bに沿う外側壁面部53、外底面20aに沿う外底面部54からなっている。尚、壁面露出金属配線パターン50において傾斜立ち上がり部52を設けているのは、リッド30との接触を回避するためである。また、リッド30と壁面露出金属配線パターン50との接触を避けるために、図3の(d)に示すように、パッケージ本体20の上面には、隙間20cが形成されている。
ここで、本実施の形態では、リッド30の裏面に絶縁膜31が設けられていることが好ましい。これにより、リッド30と壁面露出金属配線パターン50等との短絡を防止することができる。
このように、本実施の形態の圧力センサパッケージ1Cでは、パッケージ本体20には、圧力センサ10に接続された壁面露出金属配線パターン50が、パッケージ本体20の内部から外側壁面20bを介して外底面20aに延びて設けられており、圧力導入孔29は、外側壁面に延びる壁面露出金属配線パターン50と平行になっているとすることができる。
これにより、貫通ビア配線26を設けることなく、圧力センサ10からの信号線等の配線を取り出すことができる。また、従来の圧力センサパッケージでは、蓋体に貫通穴を設けているので、穴を開けるための追加工が必要になる。一方、本実施の形態では、リッド30に貫通穴を形成する必要がなくなるので、その点で、作製工数を削減することができる。尚、本実施の形態において、パッケージ本体20の側面に圧力導入孔29を形成するには、射出成形により行うことができる。
また、本実施の形態の圧力センサパッケージ1Cでは、リッド30の裏面には、絶縁膜31が設けられている。これにより、金属からなるリッド30が、圧力センサ10、ワイヤ15又は壁面露出金属配線パターン50と短絡するのを防止することができる。
また、本実施の形態の圧力センサパッケージ1A・1B・1Cでは、パッケージ本体20には、リッド30との接触部分の一部に、該リッド30を接地させるための接地線40が形成されていることが好ましい。これにより、リッド30に溜まった電荷を、接地線40を介して接地することができる。
〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態について図4~図6に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
本発明の他の実施の形態について図4~図6に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
前記実施の形態1の圧力センサパッケージ1A・1B・1Cは、圧力導入孔29が、パッケージ本体20の底面に形成されているものであった。
これに対して、本実施の形態の圧力センサパッケージ2A・2B・2Cは、圧力導入孔29が、パッケージ本体20の側面に形成されている点が異なっている。
本実施の形態の圧力センサパッケージ2Aの構成について、図4の(a)~(e)に基づいて説明する。図4の(a)は本実施の形態の圧力センサパッケージ2Aの構成を示す平面図であり、図4の(b)は図4の(a)のA-A’線断面図であり、図4の(c)は図4の(a)のB-B’線断面図であり、図4の(d)は図4の(a)のC-C’線断面図であり、図4の(e)は図4の(a)のD-D’線断面図である。
本実施の形態の圧力センサパッケージ2Aの構成は、圧力導入孔29が、パッケージ本体20の側面に形成されている点以外は、前記圧力センサパッケージ1Aの構成と同じである。
すなわち、圧力センサパッケージ2Aは、図4の(a)~(e)に示すように、圧力センサ10を実装した例えば矩形の箱状のパッケージ本体20と、キャビティ12の上側に空間21を確保した状態でパッケージ本体20の開口部分を覆う蓋体としてのリッド30とを備えている。
上記の圧力センサ10は、絶対圧力センサであり、ダイアフラム11の周縁に複数の圧力感応抵抗素子としての図示しないピエゾ抵抗を形成し、該ピエゾ抵抗の形成面とは反対側の面に例えば円筒形状の真空状態の空間部からなるキャビティ12を形成した半導体センサ基板13を有している。
上記箱状のパッケージ本体20は、樹脂にて射出成形にて形成されており、2段の凹部を有してなっている。すなわち、パッケージ本体20は、浅広凹部22と、該浅広凹部22の内側に形成された狭深凹部23とからなっており、浅広凹部22及び狭深凹部23のいずれも水平断面が方形となっている。
そして、前述した圧力センサ10が、パッケージ本体20の狭深凹部23における狭深凹部底23aにダイボンディング樹脂24にて接着されて実装されている。本実施の形態では、圧力センサ10におけるダイアフラム11の上面の位置は、浅広凹部22の浅広凹部底22aよりも高い位置となっている。そして、圧力センサ10のダイアフラム11の周囲には、複数のパッド14が形成されており、このパッド14には例えば金(Au)からなるワイヤ15が接続されている。
ワイヤ15の他端は、パッケージ本体20における浅広凹部22の浅広凹部底22aに形成されたワイヤボンディングパッド25に接続されている。そして、ワイヤボンディングパッド25は、パッケージ本体20における浅広凹部22の浅広凹部底22aに形成された貫通ビア配線26、及びパッケージ本体20の裏面である外底面20aに形成された外部接続端子27に接続されている。
この結果、圧力センサ10の前記ピエゾ抵抗からの電気信号がワイヤ15、ワイヤボンディングパッド25、貫通ビア配線26及び外部接続端子27を介して図示しない外部装置に電気的に接続されるようになっている。
上記リッド30は、例えば金属板からなっており、パッケージ本体20の開口部分を覆っている。リッド30は、本実施の形態では、パッケージ本体20における方形の浅広凹部22の4隅において浅広凹部底22aから立ち上がる台座28に載置された状態で接着されている。
尚、本実施の形態の圧力センサパッケージ2Aにおいても、前記実施の形態1の圧力センサパッケージ1Bにおいて、図2の(a)~(d)に示したように、リッド30に貫通配線としての接地線40を設けた圧力センサパッケージとすることが可能である。すなわち、リッド30を接地する場合には、例えば、リッド30が接触している台座28にアース貫通孔41を形成し、このアース貫通孔41に接地線40を設ける。そして、パッケージ本体20の外底面20aには、接地線40に接続される外部接続端子42を設ければよい。これにより、圧力センサ10の電圧変動が大きくなるのを防止することができる。
次に、本実施の形態の圧力センサパッケージ2Aでは、圧力導入孔60は、図4の(a)及び図4の(d)(e)に示すように、パッケージ本体20の側面に形成されている。そして、この圧力導入孔60には、内側から外側に向かって垂下する傾斜面20dが形成されている。これにより、上からの光の入射を遮り、かつ水、切削屑等の異物の混入を防止することができる。また、この傾斜面20dには、撥水処理又は表面粗さ調整しておくことが好ましい。尚、圧力センサパッケージ2Aでは、パッケージ本体20の側面に形成されている圧力導入孔60は、直線的な孔となっているが、必ずしもこれに限らず、例えば、迷路状等の曲線孔となっていてもよい。これにより、水、切削屑等の異物の混入をさらに防止することができる。
このように、本実施の形態の圧力センサパッケージ2Aでは、圧力導入孔60はパッケージ本体20の側面に形成されているので、圧力センサ10の上に圧力導入孔が存在するということがなくなる。この結果、圧力センサ10に光が照射され、圧力センサ10の特性が低下するということがない。
また、圧力センサパッケージ2Aをシート状で作製し、組立後に個片化する場合においても、圧力センサ10の上に圧力導入孔が存在するときには、圧力導入孔から水、切削屑等の異物が混入し易い。しかし、本実施の形態では、圧力導入孔60はパッケージ本体20の側面に設けられているので、圧力導入孔60から水、切削屑等の異物が混入する可能性は小さい。このため、圧力センサ10に異物が混入することによる圧力センサ10における特性の低下も生じない。
また、本実施の形態の圧力センサパッケージ2Aでは、パッケージ本体20の側面に形成された圧力導入孔60には、内側から外側に向かって垂下する傾斜面20dが形成されている。これにより、圧力導入孔60から水、切削屑等の異物が混入し難い構成となっている。
このため、圧力導入孔60から水、切削屑等の異物が混入するのを防止することができ、延いては圧力センサ10の特性の低下を防止することができる。
また、本実施の形態の圧力センサパッケージ2Aでは、パッケージ本体20の側面に形成された圧力導入孔60は、撥水処理又は表面粗さ調整されていることが好ましい。
これにより、圧力導入孔60が撥水処理されている場合には、水の浸入を防止することができる。また、圧力導入孔60が表面粗さ調整されている場合には、切削屑等の異物の混入を防止することができる。
また、本実施の形態の圧力センサパッケージ2Aでは、パッケージ本体20には、リッド30との接触部分の一部に、該リッド30を接地させるための貫通ビア配線26が形成されていることが好ましい。これにより、リッド30に溜まった電荷を、貫通ビア配線26を介して接地することができる。
尚、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
例えば、図5の(a)(b)(c)(d)に示すように、圧力導入孔60には、空気を通過させる共に水に対しては不通過とする通気樹脂61が充填された圧力センサパッケージ2Bとすることができる。
これにより、圧力導入孔60は通気樹脂61にて塞がれていることになる。しかしながら、圧力導入孔60に充填された通気樹脂61は空気を通過させるので、圧力導入孔60においては外気と、圧力センサパッケージ2Bの内部におけるキャビティ12の上側に設けられたダイアフラム11の上方の空間21との連通は確保される。
一方、圧力導入孔60に充填された通気樹脂61は、水を通過しないようになっている。したがって、水又は切削屑等の異物の混入を確実に防止することができる。
尚、このような通気樹脂61として、例えばシリコーン系樹脂が好ましい。
ここで、上記圧力センサパッケージ2A・2Bでは、圧力センサ10からの電気信号の取り出しは、貫通ビア配線26を介したものとなっている。しかしながら、必ずしもこれに限定されず、本実施の形態においても、実施の形態1の圧力センサパッケージ1Cと同様に、パッケージ本体20の外側壁面を介して外底面20aに延びる金属配線パターンを有する圧力センサパッケージ2Cとすることが可能である。
このような圧力センサパッケージ2Cの構成を、図6の(a)~(d)に基づいて説明する。図6の(a)は本実施の形態の圧力センサパッケージ2Cの構成を示す平面図であり、図6の(b)は図6の(a)のA-A’線断面図であり、図6の(c)は図6の(a)のB-B’線断面図であり、図6の(d)は図6の(a)のC-C’線断面図である。
上記圧力センサパッケージ2Cでは、図6の(a)~(d)に示すように、パッケージ本体20には、圧力センサ10に接続されたワイヤ15に接続された金属配線パターンとしての壁面露出金属配線パターン50が、パッケージ本体20の内部から外側壁面20bを介して外底面20aに延びて設けられている。すなわち、壁面露出金属配線パターン50は、浅広凹部22の浅広凹部底22aに設けられたワイヤボンディングパッド部51、浅広凹部22の傾斜立ち上がり面22bに沿って立ち上がる傾斜立ち上がり部52、外側壁面20bに沿う外側壁面部53、外底面20aに沿う外底面部54からなっている。尚、壁面露出金属配線パターン50において傾斜立ち上がり部52を設けているのは、リッド30との接触を回避するためである。
尚、本実施の形態においても、前記圧力センサパッケージ1Cと同様に、リッド30の裏面に絶縁膜31を設けておくことが好ましい。これにより、リッド30と壁面露出金属配線パターン50等との短絡を防止することができる。
このように、本実施の形態の圧力センサパッケージ2Cでは、圧力導入孔60は、パッケージ本体20の側面に形成されていると共に、パッケージ本体20には、圧力センサ10に接続された壁面露出金属配線パターン50が、パッケージ本体20の内部から圧力導入孔60を通り、外側壁面20bを介して外底面20aに延びて設けられている。
これにより、圧力導入孔60はパッケージ本体20の側面に形成されているので、圧力センサ10の上に圧力導入孔が存在するということがなくなる。この結果、圧力センサ10に光が照射され、圧力センサ10の特性が低下するということがない。
また、圧力センサパッケージ2Cをシート状で作製し、組立後に個片化する場合においても、圧力センサ10の上に圧力導入孔が存在するときには、圧力導入孔から水、切削屑等の異物が混入し易い。しかし、本実施の形態では、圧力導入孔60はパッケージ本体20の側面に設けられているので、圧力導入孔60から水、切削屑等の異物が混入する可能性は小さい。このため、圧力センサ10に異物が混入することによる圧力センサ10における特性の低下も生じない。
また、本実施の形態では、パッケージ本体20には、圧力センサ10に接続された壁面露出金属配線パターン50が、パッケージ本体20の内部から圧力導入孔60を通り、外側壁面20bを介して外底面20aに延びて設けられている。このため、貫通ビア配線26を設けることなく、圧力センサ10からの信号線等の配線を取り出すことができる。このため、貫通ビア配線26を設けることなく、圧力センサ10からの信号線等の配線を取り出すことができる。また、従来の圧力センサパッケージでは、蓋体に貫通穴を設けているので、穴を開けるための追加工が必要になる。一方、本実施の形態では、リッド30に貫通穴を形成する必要がなくなるので、その点で、作製工数を削減することができる。尚、本実施の形態において、パッケージ本体20の側面に圧力導入孔60を形成するには、射出成形により行うことができる。
さらに、本実施の形態では、パッケージ本体20の側面に設けた圧力導入孔60を利用して、パッケージ本体20の内部から圧力導入孔60を通り、外側壁面20bを介して外底面20aに延びて設けられた壁面露出金属配線パターン50を通すために、パッケージ本体20の側面に設けた圧力導入孔60を利用している。したがって、圧力導入孔60を別途に設ける必要性がないものとなっている。
また、本実施の形態の圧力センサパッケージ2A・2B・2Cでは、リッド30の裏面に絶縁膜31が設けられていることが好ましい。これにより、リッド30と壁面露出金属配線パターン50等との短絡を防止することができる。
また、本実施の形態の圧力センサパッケージ2A・2B・2Cでは、パッケージ本体20には、リッド30との接触部分の一部に、該リッド30を接地させるための接地線40が形成されていることが好ましい。これにより、リッド30に溜まった電荷を、接地線40を介して接地することができる。
また、本実施の形態の圧力センサパッケージ2A・2B・2Cでは、パッケージ本体20は、樹脂からなっている。
すなわち、この種の圧力センサパッケージ2A・2B・2Cでは、従来では、パッケージ本体は薄くても硬いセラミックが使用されることが多かった。このため、圧力センサパッケージが高価になると共に、パッケージ本体の加工も複雑になり加工が難しかった。
この点、本実施の形態では、パッケージ本体20を樹脂にて形成しているので、安価である。また、射出成形等により容易に複雑な加工を行うことができる。したがって、安価で生産性の高い圧力センサパッケージ2A・2B・2Cを提供することができる。
例えば、前述したように、パッケージ本体20の側面に形成されている圧力導入孔60を例えば迷路状等の曲線孔とすることが可能であるが、従来のセラミックではこのような加工は複雑になり困難であるが、樹脂であれば、そのような加工も容易である。
以上のように、本発明の圧力センサパッケージでは、前記圧力導入孔は、前記パッケージ本体の底面に形成されており、上記パッケージ本体の底面に形成された前記金属配線パターンである貫通電極配線に平行に設けられているとすることができる。
すなわち、本発明では、圧力導入孔は、パッケージ本体の底面に穿設され、かつダイアフラムの上方の空間に連通する貫通孔からなっている。
したがって、確実に、圧力導入孔から光の照射又は異物の混入を防止し、延いては圧力センサの特性の低下を防止し得る圧力センサパッケージを提供することができる。
尚、この種の圧力センサパッケージにおいては、圧力センサからの取り出し配線は、通常、パッケージ本体の底面に形成された貫通配線によって行われる。したがって、貫通配線のための貫通孔を形成する工程において、圧力導入孔のための貫通孔を形成すればよいので、圧力導入孔のための貫通孔を穿設する工程を別途に設けるという手間は発生しない。この結果、圧力導入孔は、パッケージ本体の底面に形成されており、上記パッケージ本体の底面に形成された前記金属配線パターンである貫通電極配線に平行に設けられていることになる。
本発明の圧力センサパッケージでは、前記圧力導入孔の前記空間への開口位置は、前記圧力センサを実装したパッケージ本体の圧力センサ実装床よりも高く、かつ前記蓋体とパッケージ本体との接触面の位置よりも低いことが好ましい。
すなわち、圧力センサを実装したパッケージ本体の圧力センサ実装床では、通常、接着剤にて、圧力センサが圧力センサ実装床に接着される。このとき、圧力導入孔の前記空間への開口位置が、圧力センサ実装床よりも同じか又は低い場合には、接着剤が圧力導入孔の前記空間への開口位置に流れ込んで、圧力導入孔が閉塞される虞がある。
この点、本発明では、圧力導入孔の前記空間への開口位置は、圧力センサを実装したパッケージ本体の圧力センサ実装床よりも高いので、圧力導入孔が接着剤によって閉塞されることはない。
また、圧力導入孔の前記空間への開口位置は、蓋体とパッケージ本体との接触面の位置よりも低いので、圧力導入孔が蓋体で閉塞されることもない。
本発明の圧力センサパッケージでは、前記パッケージ本体には、圧力センサに接続された金属配線パターンが、パッケージ本体内部から外側壁面を介して外底面に延びて設けられており、前記圧力導入孔は、上記外側壁面に延びる金属配線パターンと平行になっているとすることができる。
これにより、貫通配線を設けることなく、圧力センサからの信号線等の配線を取り出すことができる。したがって、パッケージ本体に貫通配線のための貫通孔を設ける必要が無くなり、工数の低減を図ることができる。
本発明の圧力センサパッケージでは、前記圧力導入孔は、パッケージ本体の側面に形成されていると共に、上記パッケージ本体には、圧力センサに接続された金属配線パターンが、パッケージ本体内部から上記圧力導入孔を通り、外側壁面を介して外底面に延びて設けられているとすることができる。
これにより、圧力導入孔はパッケージ本体の側面に形成されているので、圧力センサの上に圧力導入孔が存在するということがなくなる。この結果、圧力センサに光が照射され、圧力センサの特性が低下するということがない。
また、圧力センサパッケージをシート状で作製し、組立後に個片化する場合においても、圧力センサの上に圧力導入孔が存在するときには、圧力導入孔から水、切削屑等の異物が混入し易い。しかし、本発明では、圧力導入孔はパッケージ本体の側面に設けられているので、圧力導入孔から水、切削屑等の異物が混入する可能性は小さい。このため、圧力センサに異物が混入することによる圧力センサにおける特性の低下も生じない。
また、本発明では、パッケージ本体には、圧力センサに接続された金属配線パターンが、パッケージ本体内部から上記圧力導入孔を通り、外側壁面を介して外底面に延びて設けられている。このため、貫通配線を設けることなく、圧力センサからの信号線等の配線を取り出すことができる。また、従来の圧力センサパッケージでは、蓋体に貫通穴を設けているので、穴を開けるための追加工が必要になる。一方、本発明では、蓋体に貫通穴を形成する必要がなくなるので、その点で、作製工数を削減することができる。尚、本発明において、パッケージ本体の側面に圧力導入孔を形成するには、射出成形により行うことができる。
本発明の圧力センサパッケージでは、前記圧力導入孔は、パッケージ本体の側面に形成されていると共に、前記パッケージ本体の側面に形成された圧力導入孔には、内側から外側に向かって下がる傾斜面が形成されているとすることができる。
これにより、パッケージ本体の側面に形成された圧力導入孔に傾斜面が形成され、かつその傾斜面は内側に向けて外側よりも高くなっているので、圧力導入孔から水、切削屑等の異物が混入し難い構成となっている。
このため、圧力導入孔から水、切削屑等の異物が混入するのを防止することができ、延いては圧力センサの特性の低下を防止することができる。
本発明の圧力センサパッケージでは、前記圧力導入孔は、パッケージ本体の側面に形成されていると共に、前記パッケージ本体の側面に形成された圧力導入孔は、撥水処理され又は表面粗さ調整されているとすることができる。
これにより、圧力導入孔が撥水処理されている場合には、水の浸入を防止することができる。また、圧力導入孔が表面粗さ調整されている場合には、切削屑等の異物の混入を防止することができる。
本発明の圧力センサパッケージでは、前記圧力導入孔には、空気を通過させる共に水に対しては不通過とする通気樹脂が充填されているとすることができる。
これにより、圧力導入孔は通気樹脂にて塞がれていることになる。しかしながら、圧力導入孔に充填された通気樹脂は空気を通過させるので、圧力導入孔においては外気と圧力センサパッケージの内部におけるキャビティの上側に設けられたダイアフラムの上方の空間との連通は確保される。
一方、圧力導入孔に充填された通気樹脂は、水を通過しないようになっている。したがって、水又は切削屑等の異物の混入を確実に防止することができる。
本発明の圧力センサパッケージでは、前記蓋体の裏面には、絶縁膜が設けられていることが好ましい。
これにより、金属からなる蓋体が、圧力センサ、ワイヤ又は金属配線パターンと短絡するのを防止することができる。
本発明の圧力センサパッケージでは、前記パッケージ本体には、上記蓋体との接触部分の一部に、該蓋体を接地させるための貫通配線が形成されていることが好ましい。尚、蓋体は、金属又は非導電体のいずれであってもよい。また、接地は、例えば、圧力センサパッケージに接続される外部装置等を介して行われる。
これにより、蓋体に溜まった電荷を、貫通配線を介して接地することができる。
尚、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明の圧力センサパッケージは、ダイアフラム型の圧力センサを実装した圧力センサパッケージであり、絶対圧力センサ及び差圧(相対圧)圧力センサの両方に適用できる。また、本発明の圧力センサパッケージの適用分野としては、気圧計、水圧計等の圧力計及びそれを利用した高度計等が考えられる。
1A・1B・1C 圧力センサパッケージ
2A・2B・2C 圧力センサパッケージ
10 圧力センサ
11 ダイアフラム
12 キャビティ
14 パッド
15 ワイヤ
20 パッケージ本体
20a 外底面(底面)
20b 外側壁面
20c 隙間
20d 傾斜面
21 空間
22 浅広凹部
22a 浅広凹部底
23 狭深凹部
23a 狭深凹部底(圧力センサ実装床)
24 ダイボンディング樹脂(接着剤)
25 ワイヤボンディングパッド(金属配線パターン)
26 貫通ビア配線(貫通電極配線、金属配線パターン)
27 外部接続端子(金属配線パターン)
28 台座
29 圧力導入孔
30 リッド(蓋体)
40 接地線(貫通配線)
41 アース貫通孔
42 外部接続端子
50 壁面露出金属配線パターン(金属配線パターン)
51 ワイヤボンディングパッド部
52 傾斜立ち上がり部
53 外側壁面部
54 外底面部
60 圧力導入孔
61 通気樹脂
2A・2B・2C 圧力センサパッケージ
10 圧力センサ
11 ダイアフラム
12 キャビティ
14 パッド
15 ワイヤ
20 パッケージ本体
20a 外底面(底面)
20b 外側壁面
20c 隙間
20d 傾斜面
21 空間
22 浅広凹部
22a 浅広凹部底
23 狭深凹部
23a 狭深凹部底(圧力センサ実装床)
24 ダイボンディング樹脂(接着剤)
25 ワイヤボンディングパッド(金属配線パターン)
26 貫通ビア配線(貫通電極配線、金属配線パターン)
27 外部接続端子(金属配線パターン)
28 台座
29 圧力導入孔
30 リッド(蓋体)
40 接地線(貫通配線)
41 アース貫通孔
42 外部接続端子
50 壁面露出金属配線パターン(金属配線パターン)
51 ワイヤボンディングパッド部
52 傾斜立ち上がり部
53 外側壁面部
54 外底面部
60 圧力導入孔
61 通気樹脂
Claims (10)
- 圧力センサを実装した箱状のパッケージ本体と、該圧力センサのダイアフラムの上方に空間を確保した状態で上記パッケージ本体を覆う蓋体とを備えた圧力センサパッケージにおいて、
上記パッケージ本体は、樹脂からなっており、
上記パッケージ本体には、外部から上記空間に連通する圧力導入孔が形成されていると共に、
上記圧力導入孔は、圧力センサに接続されて上記パッケージ本体の外側まで延びる金属配線パターンに少なくとも一部が沿って設けられていることを特徴とする圧力センサパッケージ。 - 前記圧力導入孔は、前記パッケージ本体の底面に形成されており、上記パッケージ本体の底面に形成された前記金属配線パターンである貫通電極配線に平行に設けられていることを特徴とする請求項1記載の圧力センサパッケージ。
- 前記圧力導入孔の前記空間への開口位置は、前記圧力センサを実装したパッケージ本体の圧力センサ実装床よりも高く、かつ前記蓋体とパッケージ本体との接触面の位置よりも低いことを特徴とする請求項2記載の圧力センサパッケージ。
- 前記パッケージ本体には、圧力センサに接続された金属配線パターンが、パッケージ本体内部から外側壁面を介して外底面に延びて設けられており、
前記圧力導入孔は、上記外側壁面に延びる金属配線パターンと平行になっていることを特徴とする請求項1記載の圧力センサパッケージ。 - 前記圧力導入孔は、パッケージ本体の側面に形成されていると共に、
上記パッケージ本体には、圧力センサに接続された金属配線パターンが、パッケージ本体内部から上記圧力導入孔を通り、外側壁面を介して外底面に延びて設けられていることを特徴とする請求項1記載の圧力センサパッケージ。 - 前記圧力導入孔は、パッケージ本体の側面に形成されていると共に、
前記パッケージ本体の側面に形成された圧力導入孔には、内側から外側に向かって下がる傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項1記載の圧力センサパッケージ。 - 前記圧力導入孔は、パッケージ本体の側面に形成されていると共に、
前記パッケージ本体の側面に形成された圧力導入孔は、撥水処理され又は表面粗さ調整されていることを特徴とする請求項1記載の圧力センサパッケージ。 - 前記圧力導入孔には、空気を通過させる共に水に対しては不通過とする通気樹脂が充填されていることを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の圧力センサパッケージ。
- 前記蓋体の裏面には、絶縁膜が設けられていることを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の圧力センサパッケージ。
- 前記パッケージ本体には、上記蓋体との接触部分の一部に、該蓋体を接地させるための貫通配線が形成されていることを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の圧力センサパッケージ。
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