WO2022249769A1 - 圧力センサ - Google Patents

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WO2022249769A1
WO2022249769A1 PCT/JP2022/017106 JP2022017106W WO2022249769A1 WO 2022249769 A1 WO2022249769 A1 WO 2022249769A1 JP 2022017106 W JP2022017106 W JP 2022017106W WO 2022249769 A1 WO2022249769 A1 WO 2022249769A1
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WO
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substrate
detection element
resin package
center point
orthogonal direction
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Application number
PCT/JP2022/017106
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English (en)
French (fr)
Inventor
義浩 吉田
健 中西
隆広 浅田
Original Assignee
株式会社村田製作所
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L15/00Devices or apparatus for measuring two or more fluid pressure values simultaneously
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means

Definitions

  • the present invention relates to a pressure sensor provided with two detection elements for detecting pressure.
  • Patent Document 1 discloses a pressure sensor having two detection elements for detecting pressure.
  • each of two pressures introduced from two pressure introducing portions is applied to each of two pressure-sensitive diaphragm chips (corresponding to detection elements). Thereby, the pressure applied to each of the two detection elements and the differential pressure between the two pressures applied to the two detection elements can be detected.
  • Patent Document 1 In order to make the pressure sensor disclosed in Patent Document 1 a waterproof type, for example, two detection elements and bonding wires for electrically connecting each of the two detection elements and the substrate are packaged in a resin package. Sealing may be considered.
  • an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide a pressure sensor capable of suppressing deterioration in detection accuracy of a differential pressure between two pressures detected by two detection elements. be.
  • a pressure sensor comprises a substrate; a first detection element and a second detection element, each positioned above the upper surface of the substrate and each provided with a detection unit for detecting pressure; a resin package provided on the upper surface of the substrate and covering the first detection element and the second detection element, The resin package is a first exposure hole for exposing the detection portion of the first detection element upward; a second exposure hole for exposing the detection portion of the second detection element upward, At least one of the resin package and the substrate has a rotationally symmetric outline when viewed from an orthogonal direction orthogonal to the top surface of the substrate, When viewed from the orthogonal direction, the first detection element and the second detection element are point-symmetrical or substantially point-symmetrical with respect to at least one of the center point of rotational symmetry of the resin package and the center point of rotational symmetry of the substrate.
  • FIG. 1 is a perspective view of a pressure sensor according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a pressure sensor according to a first embodiment of the invention
  • FIG. FIG. 2 is a sectional view showing the AA section of FIG. 1
  • FIG. 2 is a plan view of a substrate on which two detection elements and two circuit elements are mounted in the pressure sensor according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a plan view of a substrate on which two detection elements, one circuit element, and one mounting member are mounted in the pressure sensor according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a plan view of a substrate on which two detection elements and one circuit element are mounted in a pressure sensor according to a third embodiment of the present invention; The bottom view of the pressure sensor which concerns on 4th Embodiment of this invention.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view of a pressure sensor according to a fifth embodiment of the present invention.
  • a pressure sensor comprises a substrate; a first detection element and a second detection element, each positioned above the upper surface of the substrate and each provided with a detection unit for detecting pressure; a resin package provided on the upper surface of the substrate and covering the first detection element and the second detection element, The resin package is a first exposure hole for exposing the detection portion of the first detection element upward; a second exposure hole for exposing the detection portion of the second detection element upward, At least one of the resin package and the substrate has a rotationally symmetric outline when viewed from an orthogonal direction orthogonal to the top surface of the substrate, When viewed from the orthogonal direction, the first detection element and the second detection element are point-symmetrical or substantially point-symmetrical with respect to at least one of the center point of rotational symmetry of the resin package and the center point of rotational symmetry of the substrate.
  • At least one of the resin package and the substrate has a rotationally symmetrical outer shape when viewed in the orthogonal direction. Therefore, when viewed from the orthogonal direction, the magnitude of the stress in the resin package generated at two positions that are point-symmetrical or substantially point-symmetrical with respect to the center point of the rotational symmetry of the resin package is the same or substantially the same, and the direction of the stress is determined. It can be opposite or substantially opposite. In addition, when viewed from the orthogonal direction, the stress of the resin package generated at two positions that are line-symmetrical or approximately line-symmetrical with respect to an imaginary line passing through the center point of rotational symmetry of the resin package is equal or substantially equal in magnitude and opposite. It can be oriented or substantially opposite. The stress of the substrate is the same as the stress of the resin package.
  • the first detection element and the second detection element when viewed from the orthogonal direction, are located point-symmetrically or substantially point-symmetrically with respect to the center point, or with respect to the virtual line. They are located in line symmetry or substantially line symmetry with each other. Therefore, the stress of the resin package acting on the first detection element can be the same or approximately the same magnitude and in the opposite or approximately opposite direction to the stress of the resin package acting on the second detection element. The same applies to the stress of the substrate acting on the first sensing element and the second sensing element. In other words, according to this configuration, the states of stress acting on the first detection element and the second detection element can be made close to the same state.
  • the stress states acting on the first detection element and the second detection element are different, for example, if excessive stress acts on the first detection element and almost no stress acts on the second detection element, the first detection An error occurs in the pressure sensed by the element. On the other hand, almost no error occurs in the pressure detected by the second detection element. As a result, the difference in pressure difference between the pressure detected by the first detection element and the pressure detected by the second detection element increases. On the other hand, according to this configuration, as described above, since the states of stress acting on the first detection element and the second detection element are nearly the same, the two stresses are of the same magnitude and in opposite directions. Therefore, most of the error in the pressure detected by the first sensing element and the error in the pressure detected by the second sensing element cancel each other out. As a result, it is possible to suppress deterioration in detection accuracy of the differential pressure between the two pressures detected by the first detection element and the second detection element.
  • the first detection element and the second detection element may be positioned at the same or substantially the same distance in the orthogonal direction from the upper surface of the substrate.
  • the magnitude of the orthogonal direction component of the stress acting on the first detection element and the magnitude of the orthogonal direction component of the stress acting on the second detection element can be matched or substantially matched.
  • the first detection element and the second detection element may have the same length or substantially the same length in the orthogonal direction.
  • the magnitude of the orthogonal direction component of the stress acting on the first detection element and the magnitude of the orthogonal direction component of the stress acting on the second detection element can be matched or substantially matched.
  • the pressure sensor is a first circuit element mounted on the top surface of the substrate and electrically connected to the first detection element; a second circuit element mounted on the upper surface of the substrate and electrically connected to the second detection element;
  • the first circuit element and the second circuit element are point-symmetrical or substantially point-symmetrical with respect to at least one of the center point of rotational symmetry of the resin package and the center point of rotational symmetry of the substrate.
  • the first circuit element and the second circuit element when viewed from the orthogonal direction, are arranged point-symmetrically or substantially point-symmetrically with respect to the center point, or with respect to the virtual line. They are located in line symmetry or substantially line symmetry with each other. Therefore, the stress of the resin package acting on the first detection element via at least one of the first circuit element and the second circuit element and the stress of the resin package acting on the second detection element are equal or substantially equal in magnitude. and can be opposite or substantially opposite. The same applies to substrate stress acting on the first detection element and the second detection element via at least one of the first circuit element and the second circuit element. That is, according to this configuration, even if the pressure sensor is configured to include the first circuit element and the second circuit element, the stress states acting on the first detection element and the second detection element can be made close to the same state. can.
  • the first circuit element and the second circuit element may be positioned at the same or substantially the same distance in the orthogonal direction from the upper surface of the substrate.
  • the magnitude of the orthogonal direction component of the stress acting on the first detection element via at least one of the first circuit element and the second circuit element and the orthogonal direction component of the stress acting on the second detection element can be matched or nearly matched.
  • the first circuit element and the second circuit element may have the same length or substantially the same length in the orthogonal direction.
  • the magnitude of the orthogonal direction component of the stress acting on the first detection element via at least one of the first circuit element and the second circuit element and the orthogonal direction component of the stress acting on the second detection element can be matched or nearly matched.
  • the pressure sensor is a first connection member that electrically connects the first detection element and the first circuit element;
  • a second connection member that electrically connects the second detection element and the second circuit element may be further provided.
  • the pressure sensor is A circuit element mounted on the upper surface of the substrate and electrically connected to the first detection element and the second detection element may be further provided, When viewed from the orthogonal direction, the circuit element may have a rotationally symmetric outline, When viewed from the orthogonal direction, the center point of rotational symmetry of the circuit element may coincide or substantially coincide with at least one of the center point of rotational symmetry of the resin package and the center point of rotational symmetry of the substrate.
  • the circuit element has a rotationally symmetric outer shape when viewed from the orthogonal direction. Also, when viewed from the orthogonal direction, the center point of the circuit element coincides or substantially coincides with the rotationally symmetrical center point of the resin package. Therefore, when viewed from the orthogonal direction, the magnitude of the stress of the resin package acting on the two positions of the circuit element that are point-symmetrical or substantially point-symmetrical with respect to the center point is set to be the same or substantially the same, and the direction of the stress is set. It can be opposite or substantially opposite. As a result, the stress state of the resin package acting on the first detection element via the circuit element and the stress state of the resin package acting on the second detection element can be made close to the same state. The stress of the substrate acting on the first detection element and the second detection element via the circuit element is the same as the stress of the resin package acting on the first detection element and the second detection element via the circuit element.
  • the pressure sensor is a circuit element mounted on the upper surface of the substrate and electrically connected to the first detection element and the second detection element; a mounting member mounted on the upper surface of the substrate, When viewed from the orthogonal direction, the circuit element and the mounting member are positioned point-symmetrically or substantially point-symmetrically with respect to at least one of the rotationally symmetrical center point of the resin package and the rotationally symmetrical center point of the substrate. Alternatively, they may be positioned line-symmetrically or substantially line-symmetrically with respect to at least one of an imaginary line passing through the center point of rotational symmetry of the resin package and an imaginary line passing through the center point of rotational symmetry of the substrate. , The difference between the coefficient of linear expansion of the material of the mounting member and the coefficient of linear expansion of the material of the circuit element may be smaller than the difference between the coefficient of linear expansion of the material of the resin package and the material of the circuit element. good.
  • the mounting member when viewed from the orthogonal direction, is positioned point-symmetrically or substantially point-symmetrically with the circuit element about the center point, or line-symmetrically or substantially line-symmetrically with the circuit element about the imaginary line. are placed in different positions.
  • the difference between the coefficient of linear expansion of the material of the mounting member and the coefficient of linear expansion of the material of the casing of the circuit element is the difference between the coefficient of linear expansion of the material of the resin package and the coefficient of linear expansion of the material of the casing of the circuit element. less than the difference.
  • the stress state of the resin package acting on the first detection element through at least one of the circuit element and the mounting member and the stress of the resin package acting on the second detection element can be compared with the configuration in which the mounting member is not provided. It can be closer to the same state.
  • a configuration in which no mounting member is provided is a configuration in which the predetermined space is filled with a resin package instead of providing the mounting member in the predetermined space.
  • the pressure sensor may further include a connecting member that electrically connects the first and second detection elements and the circuit element.
  • the pressure sensor is A lid bonded to the top surface of the resin package may be further provided,
  • the lid is a pedestal portion joined to the resin package;
  • a first cylindrical portion and a second cylindrical portion protruding upward from the pedestal may be provided,
  • the internal space of the first tubular portion may communicate with the first exposure hole,
  • the internal space of the second tubular portion may communicate with the second exposure hole,
  • the lid has a rotationally symmetric profile,
  • the center point of rotational symmetry of the lid may coincide or substantially coincide with at least one of the center point of rotational symmetry of the resin package and the center point of rotational symmetry of the substrate,
  • the first cylindrical portion and the second cylindrical portion are point-symmetrical or substantially point-symmetrical with respect to at least one of the center point of rotational symmetry of the resin package and the center point of rotational symmetry of the substrate.
  • a symmetrical position or a position that is line-symmetrical or substantially line-symmetrical with respect to at least one of a virtual line passing through the center point of rotational symmetry of the resin package and a virtual line passing through the center point of rotational symmetry of the substrate. There may be.
  • the lid stress acting on the first detection element via the resin package is the same or substantially the same magnitude and opposite direction to the lid stress acting on the second detection element via the resin package. Or it can be made substantially opposite direction. In other words, even if the pressure sensor has a cover, the states of stress acting on the first detection element and the second detection element can be made nearly the same.
  • the resin package and the lid may be joined by a sheet-like adhesive sheet.
  • the resin package and lid are joined with a fluid adhesive, the following problems may occur.
  • the adhesive may adhere to the first detection element and the second detection element.
  • the detection section is exposed to the outside of the pressure sensor only through the first exposure hole and the second exposure hole, there is a possibility that foreign matter may adhere to the detection section.
  • the resin package and the lid are joined by a sheet-like adhesive sheet. Therefore, it is possible to reduce the possibility that there will be a portion where the adhesive is not attached between the resin package and the lid. In addition, it is possible to reduce the possibility that the adhesive sheet will adhere to the first detection element and the second detection element, as compared with the configuration in which the resin package and the lid are bonded with a fluid adhesive. Moreover, since the adhesive sheet is present between the detection section and the outside of the pressure sensor, the possibility of foreign matter adhering to the detection section can be reduced by the adhesive sheet.
  • the longitudinal direction of the first detection element and the longitudinal direction of the second detection element may be parallel or substantially parallel to the longitudinal direction of the substrate.
  • the stress change that occurs in the substrate when the substrate is bent along the longitudinal direction is larger than the stress change that occurs in the substrate when the substrate is bent along the lateral direction. That is, the risk of deterioration in pressure detection accuracy of the pressure sensor when the substrate is bent in the longitudinal direction is higher than the risk of deterioration in pressure detection accuracy of the pressure sensor when the substrate is bent in the lateral direction.
  • the longitudinal direction of the first detection element and the longitudinal direction of the second detection element are parallel or substantially parallel to the longitudinal direction of the substrate. Therefore, the strength in the longitudinal direction of the substrate can be increased by the first detection element and the second detection element. This can reduce bending of the substrate along the longitudinal direction. As a result, it is possible to suppress deterioration in pressure detection accuracy of the pressure sensor.
  • the longitudinal direction of the detection portion of the first detection element and the longitudinal direction of the detection portion of the second detection element are parallel or substantially parallel to the longitudinal direction of the substrate. good too.
  • the stress change that occurs in the substrate when the substrate is bent along the longitudinal direction is larger than the stress change that occurs in the substrate when the substrate is bent along the lateral direction. That is, the risk of deterioration in pressure detection accuracy of the pressure sensor when the substrate is bent in the longitudinal direction is higher than the risk of deterioration in pressure detection accuracy of the pressure sensor when the substrate is bent in the lateral direction.
  • the longitudinal direction of the detection portion of the first detection element and the longitudinal direction of the detection portion of the second detection element are parallel or substantially parallel to the longitudinal direction of the substrate. Therefore, the strength in the longitudinal direction of the substrate can be increased by the detection section. This can reduce bending of the substrate along the longitudinal direction. As a result, it is possible to suppress deterioration in pressure detection accuracy of the pressure sensor.
  • the pressure sensor may further include a plurality of external connection members formed on the lower surface of the substrate and electrically connectable to the outside of the pressure sensor, In the pressure sensor, the arrangement direction of the plurality of external connection members may be parallel or substantially parallel to the longitudinal direction of the substrate when viewed from the orthogonal direction.
  • the stress change that occurs in the substrate when the substrate is bent along the longitudinal direction is larger than the stress change that occurs in the substrate when the substrate is bent along the lateral direction. That is, the risk of deterioration in pressure detection accuracy of the pressure sensor when the substrate is bent in the longitudinal direction is higher than the risk of deterioration in pressure detection accuracy of the pressure sensor when the substrate is bent in the lateral direction.
  • the arrangement direction of the plurality of external connection members is parallel or substantially parallel to the longitudinal direction of the substrate when viewed from the orthogonal direction. Therefore, the strength in the longitudinal direction of the substrate can be increased by the external connection member. This can reduce bending of the substrate along the longitudinal direction. As a result, it is possible to suppress deterioration in pressure detection accuracy of the pressure sensor.
  • FIG. 1 is a perspective view of a pressure sensor according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the pressure sensor according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the AA cross section of FIG.
  • FIG. 4 is a plan view of a substrate on which two detection elements and two circuit elements are mounted in the pressure sensor according to the first embodiment of the invention.
  • the pressure sensor 10 is capable of detecting two pressures and the pressure difference between the two pressures, and is mounted on mobile objects such as automobiles, electronic cigarettes, and medical nebulizers that deliver atomized liquid medicine to the lungs. be.
  • the pressure sensor 10 includes a substrate 20, detection elements 31 and 32, application specific integrated circuits (ASICs (Application Specific Integrated Circuits)) 41 and 42, a resin package 50, and a lid 60 .
  • Application specific integrated circuit 41 is hereinafter referred to as ASIC 41 and application specific integrated circuit 42 is referred to as ASIC 42 .
  • the detection element 31 is an example of a first detection element.
  • the detection element 32 is an example of a second detection element.
  • ASIC 41 is an example of a first circuit element.
  • ASIC 42 is an example of a second circuit element.
  • the substrate 20 is a plate-like member.
  • the substrate 20 is a rigid substrate such as a glass epoxy substrate or a ceramic substrate, but is not limited to this.
  • substrate 20 may be a leadframe.
  • the substrate 20 has a rectangular parallelepiped shape that is thin in the orthogonal direction 100 .
  • the orthogonal direction 100 is a direction orthogonal to the upper surface 20A of the substrate 20 .
  • the substrate 20 is rectangular when viewed in the orthogonal direction 100 .
  • the shape of the substrate 20 is not limited to a rectangular parallelepiped shape (a shape that is square when viewed from the orthogonal direction 100).
  • the substrate 20 may be polygonal other than square when viewed from the orthogonal direction 100 .
  • the detection elements 31 and 32 are for detecting pressure.
  • Each detection element 31, 32 is, for example, a piezoresistive pressure sensor element or a capacitive pressure sensor element, and is a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) element.
  • MEMS Micro Electro Mechanical Systems
  • Each of the detection elements 31 and 32 has a rectangular parallelepiped shape and has the same shape as each other.
  • the shape of each detection element 31, 32 is not limited to a rectangular parallelepiped shape (a shape that is a quadrangle when viewed from the orthogonal direction 100).
  • each of the detection elements 31 and 32 may have a polygonal shape other than a square when viewed from the orthogonal direction 100, or may have a cylindrical shape.
  • Each sensing element 31, 32 may have a different shape.
  • the detection elements 31 and 32 are adhered to the upper surface 20A of the substrate 20 with a die attach film, die attach material, or the like. Accordingly, the detection elements 31 and 32 are mounted on the upper surface 20A of the substrate 20. As shown in FIG. In other words, the detection elements 31 and 32 are positioned above the upper surface 20A of the substrate 20 .
  • the means for mounting the detection elements 31 and 32 on the substrate 20 is not limited to the above-described adhesion, and various known means can be used.
  • the thickness of the detection element 31 (length in the orthogonal direction 100) is the same as the thickness of the detection element 32.
  • the thickness of the detection element 31 and the thickness of the detection element 32 need not be completely the same.
  • the thickness of sensing element 31 may differ from the thickness of sensing element 32 by a tolerance. That is, the thickness of the detection element 31 may be substantially the same as the thickness of the detection element 32 . Also, the thickness of the detection element 31 and the thickness of the detection element 32 may not be the same or substantially the same. For example, the thickness of sensing element 31 may be twice the thickness of sensing element 32 .
  • the detection elements 31 and 32 are mounted on the upper surface 20A of the substrate 20. That is, the distance in the orthogonal direction 100 from the upper surface 20A of the detection element 31 and the distance in the orthogonal direction 100 from the upper surface 20A of the detection element 32 are both zero. In other words, the detection elements 31 and 32 are positioned at the same distance in the orthogonal direction 100 from the upper surface 20A of the substrate 20 .
  • the detection elements 31 and 32 do not have to be positioned at the same distance in the orthogonal direction 100 from the upper surface 20A of the substrate 20 .
  • the positions of the sensing elements 31 and 32 in the orthogonal direction 100 may differ by the tolerance of the substrate 20 on which the sensing elements 31 and 32 are mounted and the tolerance of the sensing elements 31 and 32 .
  • the detection elements 31 and 32 may be located at substantially the same distance in the orthogonal direction 100 from the upper surface 20A of the substrate 20 .
  • the detection elements 31 and 32 do not have to be positioned at the same or substantially the same distance in the orthogonal direction 100 from the upper surface 20A of the substrate 20 .
  • the detection element 32 is mounted on the upper surface of the ASIC 42 mounted on the substrate 20, so that the detection element 32 is mounted in the orthogonal direction 100 more than the detection element 31. It may be located above.
  • the orthogonal distance 100 from the top surface 20A of the sensing element 31 is zero, while the orthogonal distance 100 from the top surface 20A of the sensing element 32 is non-zero.
  • the detection elements 31 and 32 are positioned at different distances in the orthogonal direction 100 from the upper surface 20A of the substrate 20 .
  • the detection element 31 has a detection portion 311 on which pressure acts on the upper surface 31A.
  • the detection element 32 includes a detection portion 321 on which pressure acts on the upper surface 32A.
  • the detection units 311 and 321 detect pressure.
  • each detector 311, 321 is a membrane or diaphragm that receives pressure.
  • each detection part 311,321 is provided with the passivation film, for example, and is waterproofed.
  • the ASICs 41 and 42 are mounted on the upper surface 20A of the substrate 20.
  • ASICs 41 and 42 have packages that cover the integrated circuits.
  • the package is made of silicon in the first embodiment, it may be made of materials other than silicon.
  • each ASIC 41, 42 has a rectangular parallelepiped shape and has the same shape as each other.
  • the shape of each ASIC 41, 42 is not limited to a rectangular parallelepiped shape (a shape that is a quadrangle when viewed from the orthogonal direction 100).
  • each ASIC 41 , 42 may be polygonal other than square when viewed from the orthogonal direction 100 .
  • Each ASIC 41, 42 may have a different shape.
  • the ASICs 41 and 42 may have different shapes.
  • Each ASIC 41, 42 is adhered to the upper surface 20A of the substrate 20 by a die attach film, die attach material, or the like.
  • the ASICs 41 and 42 are thereby mounted on the upper surface 20A of the substrate 20 .
  • the ASICs 41 and 42 are positioned above the upper surface 20A of the substrate 20 .
  • the means for mounting the ASICs 41 and 42 on the substrate 20 is not limited to the above-described adhesion, and various known means can be used.
  • the thickness of the ASIC 41 (the length in the orthogonal direction 100) is the same thickness as the ASIC 42.
  • the thickness of ASIC41 and the thickness of ASIC42 do not need to be completely the same.
  • the thicknesses of ASICs 41 and 42 may differ by a tolerance. That is, the thickness of the ASIC 41 may be substantially the same as the thickness of the ASIC 42 . Also, the thickness of the ASIC 41 and the thickness of the ASIC 42 may not be the same or substantially the same. For example, the thickness of ASIC 41 may be twice the thickness of ASIC 42 .
  • the ASICs 41 and 42 are mounted on the upper surface 20A of the substrate 20. That is, the distance in the orthogonal direction 100 from the top surface 20A of the ASIC 41 and the distance in the orthogonal direction 100 from the top surface 20A of the ASIC 42 are both zero. That is, the ASICs 41 and 42 are positioned at the same distance in the orthogonal direction 100 from the top surface 20A of the substrate 20 .
  • the ASICs 41 and 42 do not have to be positioned at the same distance in the orthogonal direction 100 from the upper surface 20A of the substrate 20 .
  • the positions of the ASICs 41 and 42 in the orthogonal direction 100 may differ by the tolerance of the board 20 on which the ASICs 41 and 42 are mounted and the tolerance of the ASICs 41 and 42 .
  • the ASICs 41 and 42 may be located at substantially the same distance in the orthogonal direction 100 from the top surface 20A of the substrate 20 .
  • the ASICs 41 and 42 do not have to be positioned at the same or substantially the same distance in the orthogonal direction 100 from the upper surface 20A of the substrate 20 .
  • the ASIC 41 may be mounted on the top surface 20A of the substrate 20, while the ASIC 42 may be mounted on the bottom surface 20B of the substrate 20.
  • FIG. In this case, the orthogonal 100 distance from top surface 20A of ASIC 41 is zero, while the orthogonal 100 distance from top surface 20A of ASIC 42 is non-zero. That is, the ASICs 41 and 42 are positioned at different distances in the orthogonal direction 100 from the top surface 20A of the substrate 20 .
  • the ASIC 41 is electrically connected to the detection element 31 and electrically connected to the substrate 20 .
  • ASIC 42 is electrically connected to sensing element 32 and electrically connected to substrate 20 .
  • the electrical connections between the ASICs 41 and 42 and the detection elements 31 and 32 will be described in detail below with reference to FIG.
  • the substrate 20 is formed with wiring patterns, pads, through holes, etc., which are made of metal such as copper. Wiring patterns, pads, and through holes can be electrically connected to each other. The numbers of wiring patterns, pads, and through holes formed on the substrate 20 are arbitrary.
  • two wiring patterns 81 and 82 and six pads 20Aa, 20Ab, 20Ac, 20Ad, 20Ae, and 20Af are formed on the upper surface 20A of the substrate 20, as shown in FIG.
  • Four bonding wires 71 to 74 are arranged on the upper surface 20A of the substrate 20.
  • the wiring patterns 81 and 82, the pads 20Aa, 20Ab, 20Ac, 20Ad, 20Ae and 20Af, and the bonding wires 71 to 74 are omitted.
  • Pads are formed on the upper surfaces 31A and 32A of the detection elements 31 and 32, respectively.
  • the number of pads formed in each detection element 31, 32 is arbitrary.
  • the sensing element 31 has pads 31Aa on its top surface 31A
  • the sensing element 32 has pads 32Aa on its top surface 32A.
  • Pads are formed on the upper surfaces 41A and 42A of the ASICs 41 and 42.
  • the number of pads formed in each ASIC 41, 42 is arbitrary.
  • ASIC 41 has two pads 41a and 41b on top surface 41A
  • ASIC 42 has two pads 42a and 42b on top surface 42A.
  • a pad 31Aa formed on the detection element 31 and a pad 20Aa formed on the substrate 20 are electrically connected via a bonding wire 71 .
  • Pads 20Aa and 20Ab formed on substrate 20 are electrically connected via wiring pattern 81 .
  • the pads 20Ab formed on the substrate 20 and the pads 41a formed on the ASIC 41 are electrically connected via bonding wires 72.
  • the detection element 31 and the ASIC 41 are electrically connected via the four pads 31Aa, 20Aa, 20Ab, 41a, the two bonding wires 71, 72, and the one wiring pattern 81.
  • the four pads 31Aa, 20Aa, 20Ab, 41a, two bonding wires 71, 72 and one wiring pattern 81 are an example of the first connection member.
  • the pads 32Aa formed on the detection element 32 and the pads 20Ac formed on the substrate 20 are electrically connected via bonding wires 73.
  • Pads 20Ac and 20Ad formed on substrate 20 are electrically connected via wiring pattern 82 .
  • the pads 20 Ad formed on the substrate 20 and the pads 42 a formed on the ASIC 42 are electrically connected via bonding wires 74 .
  • the detection element 32 and the ASIC 42 are electrically connected via the four pads 32Aa, 20Ac, 20Ad, 42a, the two bonding wires 73, 74, and the one wiring pattern 82.
  • the four pads 32Aa, 20Ac, 20Ad, 42a, two bonding wires 73, 74 and one wiring pattern 82 are an example of the second connection member.
  • the pads 41 b formed on the ASIC 41 and the pads 20 Ae formed on the substrate are electrically connected via bonding wires 75 . Thereby, the ASIC 41 and the substrate 20 are electrically connected.
  • the pads 42 b formed on the ASIC 42 and the pads 20 Af formed on the substrate 20 are electrically connected via bonding wires 76 . Thereby, the ASIC 42 and the substrate 20 are electrically connected.
  • the substrate 20 has at least one external connection terminal (not shown) on the bottom surface 20B (see FIG. 3), which is the back surface of the top surface 20A.
  • the pressure sensor 10 is electrically connected to a printed circuit board mounted on another external device (for example, a moving body on which the pressure sensor 10 is mounted, etc.) through the external connection terminal.
  • the pressure sensor 10 has two external connection terminals. One of the two external connection terminals is electrically connected to pad 20Ae. The other of the two external connection terminals is electrically connected to pad 20Af.
  • the detection element 31 and the ASIC 41 can be electrically connected via a plurality of paths.
  • the sensing element 32 and the ASIC 42 each include multiple pads, the sensing element 32 and the ASIC 42 may be electrically connected via multiple paths.
  • ASIC 41 and substrate 20 may be electrically connected via multiple paths, and ASIC 42 and substrate 20 may be electrically connected via multiple paths.
  • the configuration of electrical connection between the detection elements 31 and 32, the ASICs 41 and 42, and the substrate 20 is not limited to the configuration described above.
  • the pad 31Aa formed on the detection element 31 and the pad 41a formed on the ASIC 41 may be connected via a bonding wire.
  • the detection element 31 and the ASIC 41 are electrically connected without passing through the pads and wiring patterns formed on the substrate 20 .
  • the detection element 32 and the ASIC 42 are connected to pads formed on the substrate 20 via solder bumps or the like, and the pad to which the detection element 32 is connected and the pad to which the ASIC 42 is connected are connected to the substrate 20. They may be electrically connected via the formed wiring pattern. In this case, the detection element 32 and the ASIC 42 are electrically connected without bonding wires.
  • the ASIC 41 has a signal processing circuit that processes the signal output from the detection element 31 and outputs the processed signal to the substrate 20 .
  • the ASIC 42 includes a signal processing circuit that processes the signal output from the detection element 32 and outputs the processed signal to the substrate 20 .
  • each ASIC 41, 42 includes a converter, filter, temperature sensor, processor, memory, and the like.
  • the converter converts the voltage signal output from each detection element 31, 32 into a digital signal.
  • a filter filters the digital signal from each converter.
  • a temperature sensor detects temperature.
  • a processor corrects the filtered digital signal based on the detected temperature of each temperature sensor.
  • the memory stores correction coefficients and the like used when correcting the digital signal using the detected temperature.
  • the resin package 50 shown in FIGS. 1 to 3 is made of resin such as epoxy resin. As shown in FIGS. 1 to 3, the resin package 50 is provided on the upper surface 20A of the substrate 20. As shown in FIG. The resin package 50 covers the upper surface 20A of the substrate 20, the detection elements 31 and 32, the ASICs 41 and 42, and the bonding wires 71-76.
  • the resin package 50 has two exposure holes 51 and 52.
  • the exposure hole 51 exposes a portion of the detection element 31 (more specifically, a portion of the upper surface 31A of the detection element 31 that includes the region where the detection section 311 is provided) upward.
  • the exposure hole 52 exposes a portion of the detection element 32 (more specifically, a portion of the upper surface 32A of the detection element 32 including the region where the detection section 321 is provided) upward.
  • the exposure hole 51 is an example of a first exposure hole.
  • the exposure hole 52 is an example of a second exposure hole.
  • the lid 60 shown in FIGS. 1 to 3 is made of resin such as liquid crystal polymer. Note that the lid may be made of the same resin as the resin package 50 . Further, the lid 60 is not limited to resin, and may be made of metal, for example.
  • the lid 60 includes a base portion 61 and cylindrical portions 62 and 63.
  • the tubular portion 62 is an example of a first tubular portion.
  • the tubular portion 63 is an example of a second tubular portion.
  • the pedestal portion 61 is joined to the upper surface 50A of the resin package 50 by a known means such as adhesive.
  • the upper surface 50A of the resin package 50 is the surface of the outer surface of the resin package 50 opposite to the substrate 20 . That is, the resin package 50 is positioned between the lid 60 and the substrate 20 .
  • the tubular portions 62 and 63 protrude upward from the upper surface 61A of the pedestal portion 61 .
  • the upper surface 61A of the pedestal portion 61 is the surface of the outer surface of the pedestal portion 61 opposite to the resin package 50 .
  • the internal space 621 of the tubular portion 62 communicates with the exposure hole 51 .
  • An internal space 631 of the tubular portion 63 communicates with the exposure hole 52 .
  • the structure in which the internal space 631 of the tubular portion 63 communicates with the exposure hole 52 is the same structure as the structure in which the internal space 621 of the tubular portion 62 communicates with the exposure hole 51 . Therefore, the description of the configuration in which the internal space 631 of the cylindrical portion 63 and the exposure hole 52 communicate with each other is omitted.
  • the pedestal 61 has an internal space 612 .
  • the internal space 612 is open below the base portion 61 .
  • a portion of the downwardly open portion of the internal space 612 communicates with the exposure hole 51 of the resin package 50 .
  • the pedestal portion 61 has a through hole 611 .
  • One end of the through-hole 611 is open above the base portion 61 and communicates with the internal space 621 of the cylindrical portion 62 .
  • the other end of through hole 611 communicates with internal space 612 .
  • the internal space 621 of the cylindrical portion 62 communicates with the exposure hole 51 of the resin package 50 via the through hole 611 and the internal space 612 .
  • the internal space 631 of the cylindrical portion 63 includes a through hole (not shown) formed separately from the through hole 611 in the base portion 61 and an internal space (not shown) formed separately from the internal space 612 in the base portion 61 . (illustrated) communicates with the exposure hole 52 of the resin package 50 via the .
  • the through hole has the same configuration as the through hole 611 .
  • the internal space has the same configuration as the internal space 612 . That is, the pedestal portion 61 has two through holes and two internal spaces.
  • each of the substrate 20, the resin package 50, and the lid 60 is rectangular when viewed from the orthogonal direction 100. That is, when viewed from the orthogonal direction 100, the substrate 20, the resin package 50, and the lid 60 have rotationally symmetric outer shapes.
  • the rotationally symmetric center points of the substrate 20, the resin package 50, and the lid 60 match.
  • the center point of the substrate 20, the center point of the resin package 50, and the center point of the lid 60 do not need to match completely when viewed from the orthogonal direction 100.
  • the three center points may differ by the tolerances of the substrate 20 , resin package 50 and lid 60 . That is, when viewed from the orthogonal direction 100, the three center points may substantially coincide.
  • the center point of the lid 60 coincides or substantially coincides with both the center point of the substrate 20 and the center point of the resin package 50 when viewed from the orthogonal direction 100 . It may match or substantially match only one of the point and the center point of the resin package 50 .
  • the rotationally symmetric center point of the substrate 20, the resin package 50, and the lid 60 is hereinafter referred to as the center point CP (see FIG. 4).
  • the detection elements 31 and 32 are positioned point-symmetrically with respect to the center point CP.
  • the ASICs 41 and 42 are located point-symmetrically with respect to the center point CP.
  • the cylindrical portions 62 and 63 are located point-symmetrically with respect to the center point CP.
  • the detection elements 31 and 32 do not need to be positioned completely symmetrically with respect to the center point CP.
  • the detection elements 31 and 32 are completely point-symmetrical to each other when viewed from the orthogonal direction 100 due to factors such as the tolerances of the substrate 20 and the detection elements 31 and 32 and the mounting accuracy of the detection elements 31 and 32 to the substrate 20. It may be in a position slightly deviated from the position. That is, when viewed from the orthogonal direction 100, the detection elements 31 and 32 may be positioned substantially point-symmetrically with respect to the center point CP.
  • the ASICs 41 and 42 may also be positioned substantially point-symmetrical to each other with respect to the center point CP, and the cylindrical portions 62 and 63 may also be substantially point-symmetrical to each other with respect to the center point CP. It may be in a symmetrical position.
  • the long sides of the detection elements 31 and 32, the detection units 311 and 321, the ASICs 41 and 42, and the substrate 20 are aligned in the direction 101 when viewed from the orthogonal direction 100. is parallel to Further, when viewed from the orthogonal direction 100 , the short side directions of the detection elements 31 and 32 , the detection units 311 and 321 , the ASICs 41 and 42 , and the substrate 20 are parallel to the direction 102 .
  • directions 101 and 102 are directions orthogonal to the orthogonal direction 100 . Also, the directions 101 and 102 are orthogonal to each other.
  • the longitudinal directions of the detection elements 31 and 32, the detection units 311 and 321, the ASICs 41 and 42, and the substrate 20 are the direction 101 and coincide with each other. That is, in the first embodiment, the longitudinal direction of the detection element 31 and the longitudinal direction of the detection element 32 are parallel to the longitudinal direction of the substrate 20 when viewed from the orthogonal direction 100 . Further, in the first embodiment, the longitudinal direction of the detection section 311 and the longitudinal direction of the detection section 321 are parallel to the longitudinal direction of the substrate 20 when viewed from the orthogonal direction 100 .
  • all the longitudinal directions of the detection elements 31 and 32, the detection units 311 and 321, the ASICs 41 and 42, and the substrate 20 do not necessarily have to be parallel when viewed from the orthogonal direction 100.
  • the longitudinal directions of the detection elements 31, 32 and the substrate 20 may be parallel, while the longitudinal directions of the detection units 311, 321 and the substrate 20 may not be parallel.
  • the longitudinal directions of the detection units 311, 321 and the substrate 20 may be parallel, while the longitudinal directions of the detection elements 31, 32 and the substrate 20 may not be parallel.
  • the longitudinal direction of the detection element 31 and the longitudinal direction of the detection element 32 need not be completely parallel to the longitudinal direction of the substrate 20, and may be substantially parallel.
  • the longitudinal direction of the detection section 311 and the longitudinal direction of the detection section 321 need not be completely parallel to the longitudinal direction of the substrate 20, and may be approximately parallel.
  • the longitudinal direction of the sensing element 31 and the longitudinal direction of the substrate 20 may differ by the positional intersection of the sensing element 31 and the shape tolerance of the substrate 20 .
  • the resin package 50 and the substrate 20 have rotationally symmetric outlines when viewed from the orthogonal direction 100 . Therefore, when viewed from the orthogonal direction 100, the magnitude of the stress in the resin package 50 generated at two positions that are point-symmetrical or substantially point-symmetrical with respect to the center point CP of the rotational symmetry of the resin package 50 is the same or substantially the same, and The direction of stress can be opposite or substantially opposite.
  • the stress of the substrate 20 is the same as the stress of the resin package 50 .
  • the detection elements 31 and 32 when viewed from the orthogonal direction 100, the detection elements 31 and 32 are positioned point-symmetrically or substantially point-symmetrically with respect to the center point CP. Therefore, the stress of the resin package 50 acting on the detection element 31 can be the same or approximately the same magnitude and in the opposite or approximately opposite direction to the stress of the resin package 50 acting on the detection element 32 . The same applies to the stress of the substrate 20 acting on the detection elements 31 and 32 . In other words, according to the first embodiment, the states of stress acting on the detection elements 31 and 32 can be made nearly the same.
  • the stress states acting on the detecting elements 31 and 32 are different, for example, if excessive stress acts on the detecting element 31 and almost no stress acts on the detecting element 32, the pressure detected by the detecting element 31 will vary. error occurs. On the other hand, the pressure detected by the detection element 32 has almost no error. As a result, the error in the differential pressure between the pressure detected by the detection element 31 and the pressure detected by the detection element 32 increases. On the other hand, according to the first embodiment, as described above, since the stress states acting on the detection elements 31 and 32 are nearly the same, the two stresses are of the same magnitude and in opposite directions. Therefore, most of the error in the pressure detected by the detection element 31 and the error in the pressure detected by the detection element 32 cancel each other out. As a result, it is possible to suppress a decrease in detection accuracy of the differential pressure between the two pressures detected by the detection elements 31 and 32 .
  • the detection elements 31 and 32 are located at the same or substantially the same distance in the orthogonal direction 100 from the upper surface 20A of the substrate 20. Therefore, the magnitude of the stress component in the orthogonal direction 100 acting on the detection element 31 and the magnitude of the stress component in the orthogonal direction 100 acting on the detection element 32 can be matched or substantially matched.
  • the detection elements 31 and 32 have the same length or substantially the same length in the orthogonal direction 100 . Therefore, the magnitude of the stress component in the orthogonal direction 100 acting on the detection element 31 and the magnitude of the stress component in the orthogonal direction 100 acting on the detection element 32 can be matched or substantially matched.
  • the ASICs 41 and 42 when viewed from the orthogonal direction 100, the ASICs 41 and 42 are positioned point-symmetrically or substantially point-symmetrically with respect to the center point CP. Therefore, the stress of the resin package 50 acting on the detection element 31 via at least one of the ASICs 41 and 42 and the stress of the resin package 50 acting on the detection element 32 are equal or approximately the same in magnitude and opposite directions or approximately opposite directions. Can be oriented. The same applies to the stress of the substrate 20 that acts on the detection elements 31 and 32 via at least one of the ASICs 41 and 42 . That is, according to the first embodiment, even if the pressure sensor 10 is configured to include the ASICs 41 and 42, the states of stress acting on the detection elements 31 and 32 can be made nearly the same.
  • the ASICs 41 and 42 are located at the same or substantially the same distance in the orthogonal direction 100 from the upper surface 20A of the substrate 20. Therefore, the magnitude of the stress component in the orthogonal direction 100 acting on the detection element 31 through at least one of the ASICs 41 and 42 and the magnitude of the stress component in the orthogonal direction 100 acting on the detection element 32 are matched or substantially matched. be able to.
  • the ASICs 41 and 42 have the same length or substantially the same length in the orthogonal direction 100 . Therefore, the magnitude of the stress component in the orthogonal direction 100 acting on the detection element 31 through at least one of the ASICs 41 and 42 and the magnitude of the stress component in the orthogonal direction 100 acting on the detection element 32 are matched or substantially matched. be able to.
  • the stress of the lid 60 acting on the detection element 31 via the resin package 50 is the same or substantially the same as the stress of the lid 60 acting on the detection element 32 via the resin package 50. and can be opposite or substantially opposite. In other words, even if the pressure sensor 10 is configured to include the lid 60, the stress states acting on the detection elements 31 and 32 can be made nearly the same.
  • the stress change occurring in the substrate 20 when the substrate 20 is bent along the longitudinal direction (direction 101) is larger than the stress change occurring in the substrate 20 when the substrate 20 is bent along the lateral direction (direction 102). That is, the risk of lowering the pressure detection accuracy of the pressure sensor 10 when the substrate 20 is bent along the direction 101 is higher than the risk of lowering the pressure detection accuracy of the pressure sensor 10 when the substrate 20 is bent along the direction 102. .
  • the longitudinal direction of the detection elements 31 and 32 is parallel or substantially parallel to the longitudinal direction of the substrate 20 when viewed from the orthogonal direction 100 . Therefore, the strength in the longitudinal direction of the substrate 20 can be increased by the detection elements 31 and 32 . This can reduce bending of the substrate 20 along the longitudinal direction. As a result, deterioration in pressure detection accuracy of the pressure sensor 10 can be suppressed.
  • the longitudinal direction of the detection units 311 and 321 is parallel or substantially parallel to the longitudinal direction of the substrate 20 when viewed from the orthogonal direction 100 . Therefore, the strength in the longitudinal direction of the substrate 20 can be increased by the detecting portions 311 and 321 . This can reduce bending of the substrate 20 along the longitudinal direction. As a result, deterioration in pressure detection accuracy of the pressure sensor 10 can be suppressed.
  • the substrate 20, the resin package 50, and the lid 60 have rotationally symmetric outlines when viewed from the orthogonal direction 100.
  • FIG. However, in the first embodiment and each embodiment described later, only one of the substrate 20 and the resin package 50 may have a rotationally symmetrical outer shape.
  • the detection elements 31 and 32, the ASICs 41 and 42, and the cylindrical portions 62 and 63 are positioned point-symmetrically or substantially point-symmetrically with respect to the one center point. It is in.
  • the lid 60 does not have to have a rotationally symmetrical outer shape.
  • the rotationally symmetric center points of the substrate 20, the resin package 50, and the lid 60 are the same or substantially the same.
  • the rotationally symmetric center points of the substrate 20, the resin package 50, and the lid 60 may not be the same or substantially the same. In other words, the rotationally symmetric center points of the substrate 20, the resin package 50, and the lid 60 may be different from each other.
  • the center point that serves as a reference for the point symmetry of the detection elements 31 and 32 is selected from among the center point of the rotational symmetry of the substrate 20, the center point of the resin package 50, and the center point of the lid 60. selected.
  • the center point that serves as a point-symmetrical reference for the ASICs 41 and 42 and the center point that serves as a point-symmetrical reference for the cylindrical portions 62 and 63 are also selected from the above three center points. That is, in this case, the center point serving as a point-symmetric reference for the detection elements 31 and 32, the center point serving as a point-symmetric reference for the ASICs 41 and 42, and the center point serving as a point-symmetric reference for the cylindrical portions 62 and 63 are It can be different.
  • the detection elements 31, 32 and the ASICs 41, 42 are arranged side by side on the upper surface 20A of the substrate 20, but the arrangement is not limited to this.
  • the detection element 31 may be mounted on the top surface of the ASIC 41 and the detection element 32 may be mounted on the top surface of the ASIC 42 .
  • at least one of the ASICs 41 and 42 is mounted on a surface (lower surface 20B of the substrate 20) different from the surface of the substrate 20 on which the detection elements 31 and 32 are mounted. may be implemented in
  • FIG. 5 is a plan view of a substrate on which two detection elements, one circuit element, and one mounting member are mounted in the pressure sensor according to the second embodiment of the present invention.
  • a pressure sensor 10A according to the second embodiment differs from the pressure sensor 10 according to the first embodiment in that a mounting member 90 is provided instead of the ASIC 41. As shown in FIG. Differences from the pressure sensor 10 according to the first embodiment will be described below. Points in common with the pressure sensor 10 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted in principle, and will be described as necessary.
  • the pressure sensor 10A includes a mounting member 90 instead of the ASIC 41 (see FIG. 4).
  • the external shape of the mounting member 90 is the same as that of the ASIC 41. That is, the mounting member 90 has a rectangular parallelepiped shape and the same shape as the ASIC 42 . In the second embodiment, the ASIC 42 corresponds to circuit elements.
  • the mounting member 90 is made of the same material as the members forming the packages of the ASICs 41 and 42 .
  • the mounting member 90 is made of silicon.
  • the difference between the coefficient of linear expansion of the material (silicon) of the mounting member 90 and the coefficient of linear expansion of the material (silicon) of the ASIC 42 becomes zero.
  • the difference between the coefficient of linear expansion of the material (resin such as epoxy resin) of the resin package 50 and the coefficient of linear expansion of the material (silicon) of the ASIC 42 is not zero. Therefore, the difference between the linear expansion coefficient of the material of the mounting member 90 and the material of the ASIC 42 is smaller than the difference between the linear expansion coefficient of the material of the resin package 50 and the material of the ASIC 42 .
  • the mounting member 90 may be made of a material different from that of the ASIC 42 .
  • the difference between the linear expansion coefficient of the material of the mounting member 90 and the linear expansion coefficient of the material of the ASIC 42 is A material is selected such that it is less than the difference with the modulus.
  • the mounting member 90 is mounted on the upper surface 20A of the substrate 20.
  • the mounting position of the mounting member 90 is the same as the position where the ASIC 41 is mounted in the pressure sensor 10 according to the first embodiment.
  • the ASIC 42 and the mounting member 90 are positioned symmetrically with respect to the center point CP.
  • the ASIC 42 and the mounting member 90 do not need to be positioned completely symmetrically with respect to the center point CP.
  • the ASIC 42 and the mounting member 90 are separated from each other in the orthogonal direction 100 by factors such as the tolerances of the substrate 20, the ASIC 42, and the mounting member 90, and the mounting accuracy of each of the ASIC 42 and the mounting member 90 on the substrate 20.
  • the positions may be slightly deviated from the positions that are completely point-symmetrical to each other when viewed from above. That is, when viewed from the orthogonal direction 100, the ASIC 42 and the mounting member 90 may be positioned substantially point-symmetrically with respect to the center point CP.
  • a pad 42c is formed on the upper surface 42A of the ASIC 42 in addition to the two pads 42a and 42b formed in the first embodiment.
  • pads 20Ab formed on the upper surface 20A of the substrate 20 are electrically connected via bonding wires 72 to pads 41a formed on the upper surface 41A of the ASIC 41.
  • the pad 20Ab is electrically connected via the bonding wire 72 to the pad 42c formed on the top surface 42A of the ASIC 42.
  • the ASIC 42 is electrically connected to the detection element 32 in addition to the detection element 31 .
  • the four pads 31Aa, 20Aa, 20Ab, 42c, two bonding wires 71, 72, and one wiring pattern 81 are examples of connection members. Further, in the second embodiment, the four pads 32Aa, 20Ac, 20Ad, 42a, the two bonding wires 73, 74, and the one wiring pattern 82 are also examples of connecting members.
  • the mounting member 90 when viewed from the orthogonal direction 100, the mounting member 90 is arranged at a position that is point-symmetrical or substantially point-symmetrical with the ASIC 42 with respect to the center point CP.
  • the difference between the coefficient of linear expansion of the material of the mounting member 90 and the coefficient of linear expansion of the material of the ASIC 42 is obtained from the difference between the coefficient of linear expansion of the material of the resin package 50 and the coefficient of linear expansion of the material of the ASIC 42. small. Therefore, the stress state of the stress of the resin package 50 acting on the detection element 31 through at least one of the ASIC 42 and the mounting member 90 and the stress of the resin package 50 acting on the detection element 32 are compared with each other when the mounting member 90 is not provided. By configuration, they can be close to the same state.
  • a configuration in which the mounting member 90 is not provided is a configuration in which the predetermined space is filled with the resin package 50 instead of the mounting member 90 being provided in the predetermined space.
  • FIG. 6 is a plan view of a substrate on which two detection elements and one circuit element are mounted in a pressure sensor according to a third embodiment of the invention.
  • a pressure sensor 10B according to the third embodiment differs from the pressure sensor 10 according to the first embodiment in that an ASIC 43 is provided instead of the ASICs 41 and 42 . Differences from the pressure sensor 10 according to the first embodiment will be described below. Points in common with the pressure sensor 10 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted in principle, and will be described as necessary.
  • the pressure sensor 10B includes an ASIC 43 instead of the ASICs 41 and 42 (see FIG. 4).
  • the ASIC 43 is mounted on the upper surface 20A of the substrate 20 in the same manner as the ASICs 41 and 42.
  • ASIC 43 is an example of a circuit element.
  • the ASIC 43 is configured similarly to the ASICs 41 and 42. That is, in the third embodiment, the ASIC 43 has a rectangular parallelepiped shape and includes a package that covers the integrated circuit.
  • the package is made of silicon.
  • the ASIC 43 When viewed from the orthogonal direction 100, the ASIC 43 is rectangular. That is, when viewed from the orthogonal direction 100, the ASIC 43 has a rotationally symmetric external shape.
  • the ASIC 43 is arranged so that the center point of the ASIC 43 (the intersection of the diagonal lines of the rectangle that is the outer shape of the ASIC 43) coincides with the center point CP when viewed from the orthogonal direction 100 .
  • the center point of the ASIC 43 and the center point CP do not need to match perfectly when viewed from the orthogonal direction 100 .
  • the center point of the ASIC 43 and the center point CP may differ by at least one of the tolerances of the ASIC 43 and the tolerances of the substrate 20, the resin package 50, and the lid 60 corresponding to the center point CP. That is, when viewed from the orthogonal direction 100, the center point of the ASIC 43 and the center point CP may substantially coincide.
  • the detection elements 31 and 32 when viewed from the orthogonal direction 100, are positioned line-symmetrically with respect to the center line CL.
  • the center line CL is an imaginary line passing through the center point CP when viewed from the orthogonal direction 100, as indicated by a dashed line in FIG.
  • the detection elements 31 and 32 do not have to be positioned completely line-symmetrically with respect to the center line CL.
  • the detection elements 31 and 32 are completely line-symmetrical to each other when viewed from the orthogonal direction 100 due to factors such as the tolerances of the substrate 20 and the detection elements 31 and 32 and the mounting accuracy of the detection elements 31 and 32 to the substrate 20. It may be in a position slightly deviated from the position. That is, when viewed from the orthogonal direction 100, the detection elements 31 and 32 may be positioned substantially line-symmetrically with respect to the center line CL.
  • the centerline of the substrate 20, the centerline of the resin package 50, and the centerline of the lid 60 do not need to match, and may be different from each other.
  • the detection elements 31 and 32 may be positioned line-symmetrically or substantially line-symmetrically with respect to at least one of the three center lines.
  • a pad is formed on the upper surface 43A of the ASIC 43.
  • the number of pads formed on the ASIC 43 is arbitrary.
  • the ASIC 43 has three pads 43a, 43b, 43c on the top surface 43A.
  • two wiring patterns 81 and 82 and five pads 20Aa, 20Ab, 20Ac, 20Ad and 20Ag are formed on the upper surface 20A of the substrate 20.
  • FIG. Four bonding wires 71 to 75 are arranged on the upper surface 20A of the substrate 20. As shown in FIG.
  • a pad 31Aa formed on the detection element 31 and a pad 20Aa formed on the substrate 20 are electrically connected via a bonding wire 71 .
  • Pads 20Aa and 20Ab formed on substrate 20 are electrically connected via wiring pattern 81 .
  • the pads 20Ab formed on the substrate 20 and the pads 43a formed on the ASIC 43 are electrically connected via bonding wires 72.
  • the detection element 31 and the ASIC 43 are electrically connected via the four pads 31Aa, 20Aa, 20Ab, 43a, the two bonding wires 71, 72, and the one wiring pattern 81.
  • the four pads 31Aa, 20Aa, 20Ab, 43a, the two bonding wires 71, 72 and the one wiring pattern 81 are examples of connection members.
  • the pads 32Aa formed on the detection element 32 and the pads 20Ac formed on the substrate 20 are electrically connected via bonding wires 73.
  • Pads 20Ac and 20Ad formed on substrate 20 are electrically connected via wiring pattern 82 .
  • Pads 20 Ad formed on substrate 20 and pads 43 b formed on ASIC 43 are electrically connected via bonding wires 74 .
  • the detection element 32 and the ASIC 43 are electrically connected via the four pads 32Aa, 20Ac, 20Ad, 43b, the two bonding wires 73, 74, and the one wiring pattern 82.
  • the four pads 32Aa, 20Ac, 20Ad, 43b, the two bonding wires 73, 74, and the one wiring pattern 82 are examples of connection members.
  • the pads 43c formed on the ASIC 43 and the pads 20Ag formed on the substrate are electrically connected via bonding wires 75. Thereby, the ASIC 43 and the substrate 20 are electrically connected.
  • the ASIC 43 has a rotationally symmetric outline when viewed from the orthogonal direction 100 . Also, when viewed from the orthogonal direction 100 , the center point of the ASIC 43 coincides or substantially coincides with the rotationally symmetrical center point CP of the resin package 50 . Therefore, when viewed from the orthogonal direction 100, the magnitude of the stress of the resin package acting on the two positions of the ASIC 43 that are point-symmetrical or substantially point-symmetrical with respect to the center point CP is set to be the same or substantially the same, and the direction of the stress. can be oriented in opposite or substantially opposite directions.
  • the stress state of the resin package 50 acting on the detection element 31 via the ASIC 43 and the stress state of the resin package 50 acting on the detection element 32 can be made close to the same state.
  • the stress of the substrate 20 acting on the detection elements 31 and 32 via the ASIC 43 is the same as the stress of the resin package 50 acting on the detection elements 31 and 32 via the ASIC 43 .
  • the resin package 50 and the substrate 20 have rotationally symmetric outlines when viewed from the orthogonal direction 100 . Therefore, when viewed from the orthogonal direction 100, the stress of the resin package 50 generated at two positions that are linearly symmetrical or substantially linearly symmetrical with respect to the center line CL passing through the center point CP of the rotational symmetry of the resin package 50 is the same or substantially the same. can be sized and oriented in opposite or substantially opposite directions.
  • the stress of the substrate 20 is the same as the stress of the resin package 50 .
  • the detection elements 31 and 32 when viewed from the orthogonal direction 100, the detection elements 31 and 32 are positioned line-symmetrically or substantially line-symmetrically with respect to the virtual line. Therefore, according to the third embodiment, similar to the first embodiment, the states of stress acting on the detection elements 31 and 32 can be made nearly the same. Further, most of the error in the pressure detected by the detection element 31 and the error in the pressure detected by the detection element 32 can be canceled out.
  • FIG. 7 is a bottom view of the pressure sensor according to the fourth embodiment of the invention.
  • a pressure sensor 10C according to the fourth embodiment is different from the pressure sensor 10 according to the first embodiment in that pads are formed on the lower surface 20B of the substrate 20 . Differences from the pressure sensor 10 according to the first embodiment will be described below. Points in common with the pressure sensor 10 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted in principle, and will be described as necessary.
  • pads 20C are formed on the lower surface 20B of the substrate 20.
  • Pad 20C is an example of an external connection member.
  • the pads 20C are made of metal such as copper, like the wiring patterns and through holes described above.
  • the pads 20C are electrically connected to wiring patterns, through holes, other pads, etc. formed on the substrate 20 .
  • the pads 20C are exposed to the outside of the pressure sensor 10C and can be connected to a mother board or the like via solder balls or the like. Thereby, the pressure sensor 10 is mounted on a mother board or the like. That is, the pad 20C can be electrically connected to the outside of the pressure sensor 10.
  • FIG. Although the number of pads 20C is eight in FIG. 7, the number of pads 20C is not limited to eight.
  • the eight pads 20C are formed near the long sides (sides extending along the direction 101) of the lower surface 20B of the substrate 20.
  • four of the eight pads 20C are formed near one of the two long sides of the lower surface 20B, and the other four of the eight pads 20C are formed near the other of the two long sides of the lower surface 20B. is formed in the vicinity of Moreover, in the fourth embodiment, the pads 20C are arranged along the direction 101.
  • the positions of the pads 20C are not limited to near the long sides of the lower surface 20B.
  • the pad 20C may be positioned at the center of the bottom surface 20B.
  • the longitudinal directions of the detection elements 31 and 32, the detection units 311 and 321, the ASICs 41 and 42, and the substrate 20 are , direction 101 . That is, in the fourth embodiment, the arrangement direction of the pads 20C is parallel to the longitudinal direction of the substrate 20. FIG.
  • the arrangement direction of the pads 20C need not be completely parallel to the longitudinal direction of the substrate 20 when viewed from the orthogonal direction 100, and may be substantially parallel.
  • the arrangement direction of the pads 20C and the longitudinal direction of the substrate 20 may differ by the positional intersection of the pads 20C and the shape tolerance of the substrate 20.
  • the stress change occurring in the substrate 20 when the substrate 20 is bent along the longitudinal direction (direction 101) is larger than the stress change occurring in the substrate 20 when the substrate 20 is bent along the lateral direction (direction 102). That is, the risk of lowering the pressure detection accuracy of the pressure sensor 10 when the substrate 20 is bent along the direction 101 is higher than the risk of lowering the pressure detection accuracy of the pressure sensor 10 when the substrate 20 is bent along the direction 102. .
  • the arrangement direction of the plurality of pads 20C is parallel or substantially parallel to the longitudinal direction of the substrate 20 when viewed from the orthogonal direction 100. Therefore, the strength in the longitudinal direction of the substrate 20 can be increased by the pads 20C. This can reduce bending of the substrate 20 along the longitudinal direction. As a result, deterioration in pressure detection accuracy of the pressure sensor 10 can be suppressed.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of a pressure sensor according to a fifth embodiment of the invention.
  • the difference of the pressure sensor 10D according to the fifth embodiment from the pressure sensor 10 according to the first embodiment is that the resin package 50 and the lid 60 are joined by an adhesive sheet 91 having air permeability. Differences from the pressure sensor 10 according to the first embodiment will be described below. Points in common with the pressure sensor 10 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted in principle, and will be described as necessary.
  • the base portion 61 of the lid 60 is adhered to the upper surface 50A of the resin package 50 with an adhesive sheet 91.
  • the adhesive sheet 91 has air permeability.
  • As the adhesive sheet 91 a known sheet that can adhere the resin package 50 and the lid 60 and has air permeability can be used.
  • the adhesive sheet 91 covers the upper surface 50A of the resin package 50 and also covers the exposure holes 51 and 52 formed in the upper surface 50A.
  • the exposure hole 51 and the internal space 621 of the tubular portion 62 communicate with each other via the adhesive sheet 91 .
  • the exposure hole 52 and the internal space 631 of the cylindrical portion 63 communicate with each other via the adhesive sheet 91 .
  • the resin package 50 and the lid 60 are joined with a fluid adhesive, the following problems may arise.
  • the adhesive may adhere to the detection elements 31 and 32 .
  • the detection portions 311 and 321 are exposed to the outside of the pressure sensor 10 only through the exposure holes 51 and 52 and the internal spaces 621 and 631 of the cylindrical portions 62 and 63, foreign matter adheres to the detection portions 311 and 321. There is a risk of
  • the resin package 50 and the lid 60 are joined by the sheet-shaped adhesive sheet 91 . Therefore, it is possible to reduce the possibility that there will be a portion where the adhesive is not attached between the resin package 50 and the lid 60 . Moreover, the possibility that the adhesive sheet 91 adheres to the detection elements 31 and 32 can be reduced as compared with the configuration in which the resin package 50 and the lid 60 are joined with a fluid adhesive. Further, since the adhesive sheet 91 is provided between the detection units 311 and 321 and the outside of the pressure sensor 10 , the possibility of foreign matter adhering to the detection units 311 and 321 can be reduced by the adhesive sheet 91 .
  • the configuration of the pressure sensor 10B according to the third embodiment in which the detection elements 31 and 32 are located at mutually symmetrical positions with respect to the center line CL when viewed from the orthogonal direction 100, is different from the ASICs 41 and 42 of the first embodiment. may be applied to In this case, when viewed from the orthogonal direction 100, the ASICs 41 and 42 are positioned line-symmetrically or substantially line-symmetrically with respect to the center line.
  • the configuration of the pressure sensor 10B according to the third embodiment in which the detection elements 31 and 32 are positioned line-symmetrically with respect to the center line CL when viewed from the orthogonal direction 100, is different from that of the first embodiment. It may or may not be applied to the detection elements 31 and 32 .
  • the ASICs 41, 42 and the sensing elements 31, 32, respectively are symmetrical or substantially symmetrical with respect to said centerline.
  • ASICs 41 and 42 are positioned to be linearly symmetrical or nearly linearly symmetrical to each other about said centerline, while sensing elements 31 and 32 are positioned at said centerpoint when viewed in orthogonal direction 100.
  • the detection elements 31 and 32 are positioned to be symmetrical or substantially symmetrical to each other with respect to the center line
  • the ASICs 41 and 42 are They may be located point-symmetrically or substantially point-symmetrically to each other.
  • the cylindrical portions 62 and 63 may be positioned point-symmetrically with respect to the center point, or may be positioned line-symmetrically with respect to the center line.
  • the ASICs 41 and 42 when viewed from the orthogonal direction 100, the ASICs 41 and 42 are positioned line-symmetrically or substantially line-symmetrically with respect to the center line CL. Therefore, according to the above configuration, as in the first embodiment, the stress of the resin package 50 acting on the detection element 31 through at least one of the ASICs 41 and 42 and the stress of the resin package 50 acting on the detection element 32 can be the same or approximately the same size and opposite or approximately opposite orientations.
  • the configuration of the pressure sensor 10B according to the third embodiment may be applied to the cylindrical portions 62 and 63 of the first embodiment.
  • the cylindrical portions 62 and 63 when viewed from the orthogonal direction 100, are located in line symmetry or substantially line symmetry with respect to the center line CL or at least one of the three center lines. good too.
  • the cylindrical portions 62 and 63 are arranged at positions that are line-symmetrical or substantially line-symmetrical with respect to the center line CL. Therefore, according to the above configuration, as in the first embodiment, the stress of the lid 60 acting on the detection element 31 via the resin package 50 is reduced by the stress of the lid 60 acting on the detection element 32 via the resin package 50 . It can be of the same or approximately the same magnitude and in the opposite or approximately opposite direction to the stress.
  • the configuration of the pressure sensor 10B according to the third embodiment may be applied to the ASIC 42 and the mounting member 90 of the second embodiment.
  • the ASIC 42 and the mounting member 90 are located in line symmetry or substantially line symmetry with respect to the center line CL or at least one of the three center lines. good too.
  • the mounting member 90 when viewed from the orthogonal direction 100, the mounting member 90 is arranged at a position that is line-symmetrical or substantially line-symmetrical with the ASIC 42 with respect to the center line CL. Therefore, according to the above configuration, as in the second embodiment, the stress of the resin package 50 acting on the detection element 31 through at least one of the ASIC 42 and the mounting member 90 and the stress of the resin package 50 acting on the detection element 32 are reduced.
  • the stress and stress state can be made closer to the same state than in a configuration in which the mounting member 90 is not provided.

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Abstract

本発明に係る圧力センサは、基板と、基板の上面に実装され、各々が圧力を検出する検出部を備える第1検出素子及び第2検出素子と、第1検出素子及び第2検出素子を覆う樹脂パッケージとを備える。樹脂パッケージは、第1検出素子の検出部を上方へ露出させる第1露出穴と、第2検出素子の検出部を上方へ露出させる第2露出穴とを有する。基板の上面と直交する直交方向から見て、樹脂パッケージ及び基板は、回転対称な外形を有する。直交方向から見て、第1検出素子及び第2検出素子は、樹脂パッケージ及び基板の回転対称の中心点に対して互いに点対称となる位置にある。

Description

圧力センサ
 本発明は、圧力を検出するための検出素子を2つ備える圧力センサに関する。
 圧力を検出するための検出素子を2つ備える圧力センサが、特許文献1に開示されている。特許文献1に開示された圧力センサは、2つの圧力導入部から導入された2つの圧力の各々が、2つの感圧ダイヤフラムチップ(検出素子に対応)の各々に印加される。これにより、2つの検出素子の各々に印加された圧力と、2つの検出素子に印加された2つの圧力の差圧とが検出可能である。
特開2009-31003号公報
 特許文献1に開示された圧力センサを防水タイプとするためには、例えば、2つの検出素子と、2つの検出素子の各々と基板とを電気的に接続するためのボンディングワイヤとを樹脂パッケージで封止することが考えられる。
 しかし、2つの検出素子が樹脂パッケージで封止された構造では、以下に詳述するように、2つの検出素子に応力が作用する。2つの検出素子が樹脂パッケージで封止されるとき、液状の樹脂が高温で注入される。その後、温度が下げられることで、注入された樹脂が硬化して樹脂パッケージが形成される。このとき、樹脂と検出素子との線膨張係数の相違により、樹脂と検出素子との収縮に差が生じる。この差によって、形成された樹脂パッケージから2つの検出素子に対して応力が作用する。
 前記の応力が2つの検出素子の検出特性に影響を及ぼすことによって、2つの検出素子によって検出された2つの圧力の差圧の検出精度が低下するおそれがある。
 従って、本発明の目的は、前記課題を解決することにあって、2つの検出素子によって検出された2つの圧力の差圧の検出精度の低下を抑制することができる圧力センサを提供することにある。
 前記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
 本発明の一態様に係る圧力センサは、
 基板と、
 それぞれが前記基板の上面の上方に位置し、それぞれが圧力を検出する検出部を備える第1検出素子及び第2検出素子と、
 前記基板の上面に設けられ、前記第1検出素子及び前記第2検出素子を覆う樹脂パッケージと、を備え、
 前記樹脂パッケージは、
 前記第1検出素子の検出部を上方へ露出させる第1露出穴と、
 前記第2検出素子の検出部を上方へ露出させる第2露出穴と、を有し、
 前記基板の上面と直交する直交方向から見て、前記樹脂パッケージ及び前記基板の少なくとも一方は、回転対称な外形を有し、
 前記直交方向から見て、前記第1検出素子及び前記第2検出素子は、前記樹脂パッケージの回転対称の中心点及び前記基板の回転対称の中心点の少なくとも一方に対して互いに点対称または略点対称となる位置、或いは、前記樹脂パッケージの回転対称の中心点を通る仮想線及び前記基板の回転対称の中心点を通る仮想線の少なくとも一方に対して互いに線対称または略線対称となる位置にある。
 本発明によれば、2つの検出素子によって検出された2つの圧力の差圧の検出精度の低下を抑制することができる。
本発明の第1実施形態に係る圧力センサの斜視図。 本発明の第1実施形態に係る圧力センサの分解斜視図。 図1のA-A断面を示す断面図。 本発明の第1実施形態に係る圧力センサにおいて2つの検出素子と2つの回路素子とが実装された基板の平面図。 本発明の第2実施形態に係る圧力センサにおいて2つの検出素子と1つの回路素子と1つの実装部材とが実装された基板の平面図。 本発明の第3実施形態に係る圧力センサにおいて2つの検出素子と1つの回路素子とが実装された基板の平面図。 本発明の第4実施形態に係る圧力センサの底面図。 本発明の第5実施形態に係る圧力センサの分解斜視図。
 本発明の一態様に係る圧力センサは、
 基板と、
 それぞれが前記基板の上面の上方に位置し、それぞれが圧力を検出する検出部を備える第1検出素子及び第2検出素子と、
 前記基板の上面に設けられ、前記第1検出素子及び前記第2検出素子を覆う樹脂パッケージと、を備え、
 前記樹脂パッケージは、
 前記第1検出素子の検出部を上方へ露出させる第1露出穴と、
 前記第2検出素子の検出部を上方へ露出させる第2露出穴と、を有し、
 前記基板の上面と直交する直交方向から見て、前記樹脂パッケージ及び前記基板の少なくとも一方は、回転対称な外形を有し、
 前記直交方向から見て、前記第1検出素子及び前記第2検出素子は、前記樹脂パッケージの回転対称の中心点及び前記基板の回転対称の中心点の少なくとも一方に対して互いに点対称または略点対称となる位置、或いは、前記樹脂パッケージの回転対称の中心点を通る仮想線及び前記基板の回転対称の中心点を通る仮想線の少なくとも一方に対して互いに線対称または略線対称となる位置にある。
 この構成によれば、樹脂パッケージ及び基板の少なくとも一方が、直交方向から見て回転対称な外形を有する。そのため、直交方向から見て、樹脂パッケージの回転対称の中心点に対して点対称または略点対称となる2つの位置に生じる樹脂パッケージの応力の大きさを同一または略同一とし且つ応力の向きを反対向きまたは略反対向きとすることができる。また、直交方向から見て、樹脂パッケージの回転対称の中心点を通る仮想線に対して線対称または略線対称となる2つの位置に生じる樹脂パッケージの応力を同一または略同一の大きさ且つ反対向きまたは略反対向きとすることができる。基板の応力についても、樹脂パッケージの応力と同様である。
 この構成によれば、直交方向から見て、第1検出素子及び第2検出素子は、前記の中心点に対して互いに点対称または略点対称となる位置、または、前記の仮想線に対して互いに線対称または略線対称となる位置にある。そのため、第1検出素子に作用する樹脂パッケージの応力を、第2検出素子に作用する樹脂パッケージの応力と、同一または略同一の大きさ且つ反対向きまたは略反対向きとすることができる。第1検出素子及び第2検出素子に作用する基板の応力についても同様である。つまり、この構成によれば、第1検出素子及び第2検出素子に作用する応力状態を同じ状態に近くすることができる。
 仮に、第1検出素子及び第2検出素子に作用する応力状態が異なる場合、例えば第1検出素子に過大な応力が作用する一方、第2検出素子には殆ど応力が作用しない場合、第1検出素子によって検出される圧力には誤差が生じる。一方、第2検出素子によって検出される圧力には殆ど誤差が生じない。その結果、第1検出素子によって検出された圧力と、第2検出素子によって検出された圧力との差圧の誤差が大きくなる。一方、この構成によれば、前述したように、第1検出素子及び第2検出素子に作用する応力状態が同じ状態に近いため、2つの応力が同じ大きさ且つ反対向きである。そのため、第1検出素子によって検出された圧力の誤差と、第2検出素子によって検出された圧力の誤差との多くが、互いに相殺される。その結果、第1検出素子及び第2検出素子によって検出された2つの圧力の差圧の検出精度の低下を抑制することができる。
 前記圧力センサにおいて、前記第1検出素子及び前記第2検出素子は、前記基板の上面からの前記直交方向の距離が同じ位置または略同じ位置にあってもよい。
 この構成によれば、第1検出素子に作用する応力の直交方向の成分の大きさと、第2検出素子に作用する応力の直交方向の成分の大きさとを、一致または略一致させることができる。
 前記圧力センサにおいて、前記第1検出素子及び前記第2検出素子は、前記直交方向に同じ長さまたは略同じ長さであってもよい。
 この構成によれば、第1検出素子に作用する応力の直交方向の成分の大きさと、第2検出素子に作用する応力の直交方向の成分の大きさとを、一致または略一致させることができる。
 前記圧力センサは、
 前記基板の上面に実装され、前記第1検出素子と電気的に接続される第1回路素子と、
 前記基板の上面に実装され、前記第2検出素子と電気的に接続される第2回路素子と、を更に備えてもよく、
 前記直交方向から見て、前記第1回路素子及び前記第2回路素子は、前記樹脂パッケージの回転対称の中心点及び前記基板の回転対称の中心点の少なくとも一方に対して互いに点対称または略点対称となる位置、或いは、前記樹脂パッケージの回転対称の中心点を通る仮想線及び前記基板の回転対称の中心点を通る仮想線の少なくとも一方に対して互いに線対称または略線対称となる位置にあってもよい。
 この構成によれば、直交方向から見て、第1回路素子及び第2回路素子は、前記の中心点に対して互いに点対称または略点対称となる位置、または、前記の仮想線に対して互いに線対称または略線対称となる位置にある。そのため、第1回路素子及び第2回路素子の少なくとも一方を介して第1検出素子に作用する樹脂パッケージの応力と第2検出素子に作用する樹脂パッケージの応力とを、同一または略同一の大きさ且つ反対向きまたは略反対向きとすることができる。第1回路素子及び第2回路素子の少なくとも一方を介して第1検出素子及び第2検出素子に作用する基板の応力についても同様である。つまり、この構成によれば、圧力センサが第1回路素子及び第2回路素子を備える構成であっても、第1検出素子及び第2検出素子に作用する応力状態を同じ状態に近くすることができる。
 前記圧力センサにおいて、前記第1回路素子及び前記第2回路素子は、前記基板の上面からの前記直交方向の距離が同じ位置または略同じ位置にあってもよい。
 この構成によれば、第1回路素子及び第2回路素子の少なくとも一方を介して第1検出素子に作用する応力の直交方向の成分の大きさと第2検出素子に作用する応力の直交方向の成分の大きさとを、一致または略一致させることができる。
 前記圧力センサにおいて、前記第1回路素子及び前記第2回路素子は、前記直交方向に同じ長さまたは略同じ長さであってもよい。
 この構成によれば、第1回路素子及び第2回路素子の少なくとも一方を介して第1検出素子に作用する応力の直交方向の成分の大きさと第2検出素子に作用する応力の直交方向の成分の大きさとを、一致または略一致させることができる。
 前記圧力センサは、
 前記第1検出素子と前記第1回路素子とを電気的に接続する第1接続部材と、
 前記第2検出素子と前記第2回路素子とを電気的に接続する第2接続部材と、を更に備えてもよい。
 前記圧力センサは、
 前記基板の上面に実装され、前記第1検出素子及び前記第2検出素子と電気的に接続される回路素子を更に備えてもよく、
 前記直交方向から見て、前記回路素子は、回転対称な外形を有してもよく、
 前記直交方向から見て、前記回路素子の回転対称の中心点は、前記樹脂パッケージの回転対称の中心点及び前記基板の回転対称の中心点の少なくとも一方と一致または略一致してもよい。
 この構成によれば、回路素子は、直交方向から見て回転対称な外形を有する。また、直交方向から見て、回路素子の中心点は、樹脂パッケージの回転対称の中心点と一致または略一致する。そのため、直交方向から見て、前記の中心点に対して点対称または略点対称となる回路素子の2つの位置に作用する樹脂パッケージの応力の大きさを同一または略同一とし且つ応力の向きを反対向きまたは略反対向きとすることができる。これにより、回路素子を介して第1検出素子に作用する樹脂パッケージの応力状態と第2検出素子に作用する樹脂パッケージの応力状態とを、同じ状態に近くすることができる。回路素子を介して第1検出素子及び第2検出素子に作用する基板の応力についても、回路素子を介して第1検出素子及び第2検出素子に作用する樹脂パッケージの応力と同様である。
 前記圧力センサは、
 前記基板の上面に実装され、前記第1検出素子及び前記第2検出素子と電気的に接続される回路素子と、
 前記基板の上面に実装される実装部材と、を更に備えてもよく、
 前記直交方向から見て、前記回路素子及び前記実装部材は、前記樹脂パッケージの回転対称の中心点及び前記基板の回転対称の中心点の少なくとも一方に対して互いに点対称または略点対称となる位置、或いは、前記樹脂パッケージの回転対称の中心点を通る仮想線及び前記基板の回転対称の中心点を通る仮想線の少なくとも一方に対して互いに線対称または略線対称となる位置にあってもよく、
 前記実装部材の材料の線膨張係数と前記回路素子の材料の線膨張係数との差は、前記樹脂パッケージの材料の線膨張係数と前記回路素子の材料の線膨張係数との差より小さくてもよい。
 この構成によれば、直交方向から見て、実装部材が、中心点に対して回路素子と点対称または略点対称となる位置、または仮想線に対して回路素子と線対称または略線対称となる位置に配置されている。ここで、実装部材の材料の線膨張係数と回路素子の筐体の材料の線膨張係数との差は、樹脂パッケージの材料の線膨張係数と回路素子の筐体の材料の線膨張係数との差より小さい。そのため、回路素子及び実装部材の少なくとも一方を介して第1検出素子に作用する樹脂パッケージの応力と第2検出素子に作用する樹脂パッケージの応力との応力状態を、実装部材が設けられていない構成より、同じ状態に近くすることができる。なお、実装部材が設けられていない構成とは、所定の空間に実装部材が設けられる代わりに、当該所定の空間が樹脂パッケージで満たされた構成である。
 前記圧力センサは、前記第1検出素子及び前記第2検出素子と前記回路素子とを電気的に接続する接続部材を更に備えてもよい。
 前記圧力センサは、
 前記樹脂パッケージの上面に接合された蓋を更に備えてもよく、
 前記蓋は、
 前記樹脂パッケージに接合された台座部と、
 前記台座部から上方へ突出した第1筒部及び第2筒部と、を備えてもよく、
 前記第1筒部の内部空間は、前記第1露出穴と連通してもよく、
 前記第2筒部の内部空間は、前記第2露出穴と連通してもよく、
 前記直交方向から見て、前記蓋は、回転対称な外形を有し、
 前記直交方向から見て、前記蓋の回転対称の中心点は、前記樹脂パッケージの回転対称の中心点及び前記基板の回転対称の中心点の少なくとも一方と一致または略一致してもよく、
 前記直交方向から見て、前記第1筒部及び前記第2筒部は、前記樹脂パッケージの回転対称の中心点及び前記基板の回転対称の中心点の少なくとも一方に対して互いに点対称または略点対称となる位置、或いは、前記樹脂パッケージの回転対称の中心点を通る仮想線及び前記基板の回転対称の中心点を通る仮想線の少なくとも一方に対して互いに線対称または略線対称となる位置にあってもよい。
 この構成によれば、樹脂パッケージを介して第1検出素子に作用する蓋の応力を、樹脂パッケージを介して第2検出素子に作用する蓋の応力と、同一または略同一の大きさ且つ反対向きまたは略反対向きとすることができる。つまり、圧力センサが蓋を備える構成であっても、第1検出素子及び第2検出素子に作用する応力状態を同じ状態に近くすることができる。
 前記圧力センサにおいて、前記樹脂パッケージと前記蓋とは、シート状の接着シートによって接合されていてもよい。
 樹脂パッケージと蓋とが流動性のある接着剤によって接合されている場合、以下の問題点が生じるおそれがある。つまり、樹脂パッケージと蓋との間に接着剤が付着していない部分が生じるおそれがあり、当該部分において樹脂パッケージと蓋との間の気密性が低下するおそれがある。また、接着剤が第1検出素子及び第2検出素子に付着するおそれがある。また、検出部は第1露出穴及び第2露出穴のみを介して圧力センサの外部に露出しているため、異物が検出部に付着するおそれがある。
 この構成によれば、樹脂パッケージと蓋とはシート状の接着シートによって接合されている。そのため、樹脂パッケージと蓋との間に接着剤が付着していない部分が生じる可能性を低くすることができる。また、樹脂パッケージと蓋とが流動性のある接着剤によって接合されている構成よりも、接着シートが第1検出素子及び第2検出素子に付着する可能性を低くすることができる。また、検出部と圧力センサの外部との間に接着シートがあるため、異物が検出部に付着する可能性を接着シートによって低くすることができる。
 前記圧力センサにおいて、前記直交方向から見て、前記第1検出素子の長手方向及び前記第2検出素子の長手方向は、前記基板の長手方向と平行または略平行であってもよい。
 基板が長手方向に沿って曲がった場合に基板に生じる応力変化は、基板が短手方向に沿って曲がった場合に基板に生じる応力変化より大きい。つまり、基板が長手方向に沿って曲がった場合の圧力センサの圧力検出精度の低下リスクは、基板が短手方向に沿って曲がった場合の圧力センサの圧力検出精度の低下リスクより高い。
 この構成によれば、直交方向から見て、第1検出素子の長手方向及び第2検出素子の長手方向は、基板の長手方向と平行または略平行である。そのため、基板の長手方向の強度を第1検出素子及び第2検出素子によって高くすることができる。これにより、基板が長手方向に沿って曲がることを低減することができる。その結果、圧力センサの圧力検出精度の低下を抑制することができる。
 前記圧力センサにおいて、前記直交方向から見て、前記第1検出素子の検出部の長手方向及び前記第2検出素子の検出部の長手方向は、前記基板の長手方向と平行または略平行であってもよい。
 基板が長手方向に沿って曲がった場合に基板に生じる応力変化は、基板が短手方向に沿って曲がった場合に基板に生じる応力変化より大きい。つまり、基板が長手方向に沿って曲がった場合の圧力センサの圧力検出精度の低下リスクは、基板が短手方向に沿って曲がった場合の圧力センサの圧力検出精度の低下リスクより高い。
 この構成によれば、直交方向から見て、第1検出素子の検出部の長手方向及び第2検出素子の検出部の長手方向は、基板の長手方向と平行または略平行である。そのため、基板の長手方向の強度を検出部によって高くすることができる。これにより、基板が長手方向に沿って曲がることを低減することができる。その結果、圧力センサの圧力検出精度の低下を抑制することができる。
 前記圧力センサは、前記基板の下面に形成され、前記圧力センサの外部と電気的に接続可能な複数の外部接続部材を更に備えていてもよく、
 前記圧力センサにおいて、前記直交方向から見て、複数の前記外部接続部材の配列方向は、前記基板の長手方向と平行または略平行であってもよい。
 基板が長手方向に沿って曲がった場合に基板に生じる応力変化は、基板が短手方向に沿って曲がった場合に基板に生じる応力変化より大きい。つまり、基板が長手方向に沿って曲がった場合の圧力センサの圧力検出精度の低下リスクは、基板が短手方向に沿って曲がった場合の圧力センサの圧力検出精度の低下リスクより高い。
 この構成によれば、直交方向から見て、複数の外部接続部材の配列方向は、基板の長手方向と平行または略平行である。そのため、基板の長手方向の強度を外部接続部材によって高くすることができる。これにより、基板が長手方向に沿って曲がることを低減することができる。その結果、圧力センサの圧力検出精度の低下を抑制することができる。
 <第1実施形態>
 図1は、本発明の第1実施形態に係る圧力センサの斜視図である。図2は、本発明の第1実施形態に係る圧力センサの分解斜視図である。図3は、図1のA-A断面を示す断面図である。図4は、本発明の第1実施形態に係る圧力センサにおいて2つの検出素子と2つの回路素子とが実装された基板の平面図である。圧力センサ10は、2つの圧力、及び当該2つの圧力の差圧を検出可能であり、例えば自動車等の移動体、電子タバコ、霧状の薬液を肺等に送る医療用のネブライザー等に搭載される。
 図1~図3に示すように、圧力センサ10は、基板20と、検出素子31,32と、特定用途向け集積回路(ASIC(Application Specific Integrated Circuit))41,42と、樹脂パッケージ50と、蓋60とを備える。以下、特定用途向け集積回路41はASIC41と記され、特定用途向け集積回路42はASIC42と記される。検出素子31は、第1検出素子の一例である。検出素子32は、第2検出素子の一例である。ASIC41は、第1回路素子の一例である。ASIC42は、第2回路素子の一例である。
 基板20は、板状の部材である。基板20は、ガラスエポキシ基板やセラミック基板等のリジッド基板であるが、これに限らない。例えば、基板20は、リードフレームであってもよい。
 基板20は、直交方向100に薄い直方体形状である。直交方向100は、基板20の上面20Aと直交する方向である。基板20は、直交方向100から見て四角形である。基板20の形状は直方体形状(直交方向100から見て四角形である形状)に限らない。例えば、基板20は、直交方向100から見て四角形以外の多角形であってもよい。
 検出素子31,32は、圧力を検出するためのものである。各検出素子31,32は、例えば、ピエゾ抵抗型の圧力センサ素子または静電容量型の圧力センサ素子であり、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)素子である。
 各検出素子31,32は、直方体形状であり且つ互いに同形状である。各検出素子31,32の形状は直方体形状(直交方向100から見て四角形である形状)に限らない。例えば、各検出素子31,32は、直交方向100から見て四角形以外の多角形であってもよいし、円柱形状であってもよい。各検出素子31,32は、異なる形状であってもよい。
 各検出素子31,32は、ダイアタッチフィルムやダイアタッチ材等によって、基板20の上面20Aに接着されている。これにより、各検出素子31,32は、基板20の上面20Aに実装されている。つまり、各検出素子31,32は、基板20の上面20Aの上方に位置している。なお、各検出素子31,32の基板20への実装手段は、前述した接着に限らず、公知の種々の手段を用いることができる。
 図2及び図3に示すように、検出素子31の厚み(直交方向100の長さ)は、検出素子32と同じ厚みである。なお、検出素子31の厚みと検出素子32の厚みとは、完全に同じである必要はない。例えば、検出素子31の厚みは、検出素子32の厚みと公差の分だけ相違していてもよい。つまり、検出素子31の厚みは、検出素子32と略同じ厚みであってもよい。また、検出素子31の厚みと検出素子32の厚みとは、同じまたは略同じでなくてもよい。例えば、検出素子31の厚みは、検出素子32の厚みの2倍であってもよい。
 検出素子31,32は、基板20の上面20Aに実装されている。つまり、検出素子31の上面20Aからの直交方向100の距離と、検出素子32の上面20Aからの直交方向100の距離とは、共にゼロである。すなわち、検出素子31,32は、基板20の上面20Aからの直交方向100の距離が同じ位置である。
 なお、検出素子31,32は、基板20の上面20Aからの直交方向100の距離が同じ位置でなくてもよい。例えば、検出素子31,32の直交方向100の位置は、検出素子31,32が実装される基板20の公差、及び検出素子31,32の公差の分だけ相違していてもよい。つまり、検出素子31,32は、基板20の上面20Aからの直交方向100の距離が略同じ位置であってもよい。
 また、検出素子31,32は、基板20の上面20Aからの直交方向100の距離が同じ位置及び略同じ位置でなくてもよい。例えば、検出素子31が基板20の上面20Aに実装される一方で、検出素子32が基板20に実装されたASIC42の上面に実装されることによって、検出素子32が直交方向100において検出素子31より上方に位置していてもよい。この場合、検出素子31の上面20Aからの直交方向100の距離がゼロである一方、検出素子32の上面20Aからの直交方向100の距離はゼロでない。つまり、検出素子31,32は、基板20の上面20Aからの直交方向100の距離が異なる位置である。
 図2~図4に示すように、検出素子31は、上面31Aに、圧力が作用する検出部311を備える。検出素子32は、上面32Aに、圧力が作用する検出部321を備える。検出部311,321は、圧力を検出する。第1実施形態では、各検出部311,321は、圧力を受けるメンブレンやダイヤフラムである。なお、各検出部311,321は、例えば、パッシベーション膜を備えており、防水されている。
 図2及び図4に示すように、各ASIC41,42は、基板20の上面20Aに実装されている。ASIC41,42は、集積回路を覆うパッケージを備える。第1実施形態において、当該パッケージはシリコンで構成されているが、シリコン以外で構成されていてもよい。
 第1実施形態において、各ASIC41,42は、直方体形状であり且つ互いに同形状である。なお、各ASIC41,42の形状は直方体形状(直交方向100から見て四角形である形状)に限らない。例えば、各ASIC41,42は、直交方向100から見て四角形以外の多角形であってもよい。各ASIC41,42は、異なる形状であってもよい。また、各ASIC41,42は、互いに異なる形状であってもよい。
 各ASIC41,42は、ダイアタッチフィルムやダイアタッチ材等によって、基板20の上面20Aに接着されている。これにより、各ASIC41,42は、基板20の上面20Aに実装されている。つまり、各ASIC41,42は、基板20の上面20Aの上方に位置している。なお、各ASIC41,42の基板20への実装手段は、前述した接着に限らず、公知の種々の手段を用いることができる。
 図2及び図3に示すように、ASIC41の厚み(直交方向100の長さ)は、ASIC42と同じ厚みである。なお、ASIC41の厚みとASIC42の厚みとは、完全に同じである必要はない。例えば、ASIC41,42の厚みは、公差の分だけ相違していてもよい。つまり、ASIC41の厚みは、ASIC42と略同じ厚みであってもよい。また、ASIC41の厚みとASIC42の厚みとは、同じまたは略同じでなくてもよい。例えば、ASIC41の厚みは、ASIC42の厚みの2倍であってもよい。
 ASIC41,42は、基板20の上面20Aに実装されている。つまり、ASIC41の上面20Aからの直交方向100の距離と、ASIC42の上面20Aからの直交方向100の距離とは、共にゼロである。すなわち、ASIC41,42は、基板20の上面20Aからの直交方向100の距離が同じ位置である。
 なお、ASIC41,42は、基板20の上面20Aからの直交方向100の距離が同じ位置でなくてもよい。例えば、ASIC41,42の直交方向100の位置は、ASIC41,42が実装される基板20の公差、及びASIC41,42の公差の分だけ相違していてもよい。つまり、ASIC41,42は、基板20の上面20Aからの直交方向100の距離が略同じ位置であってもよい。
 また、ASIC41,42は、基板20の上面20Aからの直交方向100の距離が同じ位置及び略同じ位置でなくてもよい。例えば、ASIC41が基板20の上面20Aに実装される一方で、ASIC42が基板20の下面20Bに実装されていてもよい。この場合、ASIC41の上面20Aからの直交方向100の距離がゼロである一方、ASIC42の上面20Aからの直交方向100の距離はゼロでない。つまり、ASIC41,42は、基板20の上面20Aからの直交方向100の距離が異なる位置である。
 ASIC41は、検出素子31と電気的に接続されており且つ基板20と電気的に接続されている。ASIC42は、検出素子32と電気的に接続されており且つ基板20と電気的に接続されている。以下、図4が参照されつつ、各ASIC41,42と各検出素子31,32との電気的な接続が詳述される。
 基板20には、銅などの金属で形成された配線パターン、パッド、スルーホール等が形成されている。配線パターン、パッド、スルーホールは、互いに電気的に接続され得る。基板20に形成される配線パターン、パッド、スルーホールの各々の数は、任意である。
 第1実施形態では、図4に示すように、基板20の上面20Aに、2つの配線パターン81,82と、6つのパッド20Aa,20Ab,20Ac,20Ad,20Ae,20Afとが形成されている。また、基板20の上面20Aに、4つのボンディングワイヤ71~74が配置されている。なお、図1~図3では、配線パターン81,82と、パッド20Aa,20Ab,20Ac,20Ad,20Ae,20Afと、ボンディングワイヤ71~74との図示が、省略されている。
 検出素子31,32の上面31A,32Aには、パッドが形成されている。各検出素子31,32に形成されるパッドの数は、任意である。第1実施形態では、検出素子31は、上面31Aにパッド31Aaを備え、検出素子32は、上面32Aにパッド32Aaを備える。
 ASIC41,42の上面41A,42Aには、パッドが形成されている。各ASIC41,42に形成されるパッドの数は、任意である。第1実施形態では、ASIC41は、上面41Aに2つのパッド41a,41bを備え、ASIC42は、上面42Aに2つのパッド42a,42bを備える。
 検出素子31に形成されたパッド31Aaと、基板20に形成されたパッド20Aaとは、ボンディングワイヤ71を介して電気的に接続されている。基板20に形成されたパッド20Aaと,20Abは、配線パターン81を介して電気的に接続されている。基板20に形成されたパッド20Abと、ASIC41に形成されたパッド41aとは、ボンディングワイヤ72を介して電気的に接続されている。以上より、検出素子31とASIC41とは、4つのパッド31Aa,20Aa,20Ab,41aと2つのボンディングワイヤ71,72と1つの配線パターン81とを介して電気的に接続されている。4つのパッド31Aa,20Aa,20Ab,41aと2つのボンディングワイヤ71,72と1つの配線パターン81とは、第1接続部材の一例である。
 検出素子32に形成されたパッド32Aaと、基板20に形成されたパッド20Acとは、ボンディングワイヤ73を介して電気的に接続されている。基板20に形成されたパッド20Ac,20Adは、配線パターン82を介して電気的に接続されている。基板20に形成されたパッド20Adと、ASIC42に形成されたパッド42aとは、ボンディングワイヤ74を介して電気的に接続されている。以上より、検出素子32とASIC42とは、4つのパッド32Aa,20Ac,20Ad,42aと2つのボンディングワイヤ73,74と1つの配線パターン82とを介して電気的に接続されている。4つのパッド32Aa,20Ac,20Ad,42aと2つのボンディングワイヤ73,74と1つの配線パターン82とは、第2接続部材の一例である。
 ASIC41に形成されたパッド41bと、基板に形成されたパッド20Aeとは、ボンディングワイヤ75を介して電気的に接続されている。これにより、ASIC41と基板20とは、電気的に接続されている。ASIC42に形成されたパッド42bと、基板20に形成されたパッド20Afとは、ボンディングワイヤ76を介して電気的に接続されている。これにより、ASIC42と基板20とは、電気的に接続されている。
 基板20は、上面20Aの裏面である下面20B(図3参照)に、少なくとも1つの外部接続端子(不図示)を備える。圧力センサ10は、当該外部接続端子によって、外部の他の装置(例えば圧力センサ10が搭載される移動体等)に搭載されたプリント基板と電気的に接続される。第1実施形態では、圧力センサ10は、2つの外部接続端子を備える。2つの外部接続端子の一方は、パッド20Aeと電気的に接続されている。2つの外部接続端子の他方は、パッド20Afと電気的に接続されている。
 検出素子31とASIC41との各々が複数のパッドを備える場合、検出素子31とASIC41とは複数の経路を介して電気的に接続され得る。同様に、検出素子32とASIC42との各々が複数のパッドを備える場合、検出素子32とASIC42とは複数の経路を介して電気的に接続され得る。同様に、ASIC41と基板20とは複数の経路を介して電気的に接続され得、ASIC42と基板20とは複数の経路を介して電気的に接続され得る。
 検出素子31,32と、ASIC41,42と、基板20との相互間の電気的な接続構成は、前述した構成に限らない。
 例えば、検出素子31に形成されたパッド31Aaと、ASIC41に形成されたパッド41aとが、ボンディングワイヤを介して接続されていてもよい。この場合、検出素子31とASIC41とは、基板20に形成されたパッド及び配線パターンを介することなく、電気的に接続される。
 また、例えば、検出素子32とASIC42とが、半田バンプ等を介して基板20に形成されたパッドと接続され、検出素子32が接続されたパッドとASIC42が接続されたパッドとが、基板20に形成された配線パターンを介して電気的に接続されていてもよい。この場合、検出素子32とASIC42とは、ボンディングワイヤを介することなく、電気的に接続される。
 ASIC41は、検出素子31から出力された信号を処理し、処理後の信号を基板20に出力する信号処理回路を備える。ASIC42は、検出素子32から出力された信号を処理し、処理後の信号を基板20に出力する信号処理回路を備える。例えば、各ASIC41,42は、コンバータ、フィルタ、温度センサ、プロセッサ、及びメモリ等を備える。コンバータは、各検出素子31,32から出力された電圧信号をデジタル信号に変換する。フィルタは、各コンバータからのデジタル信号をフィルタリングする。温度センサは、温度を検出する。プロセッサは、各温度センサの検出温度に基づいてフィルタリングされたデジタル信号を補正する。メモリは、検出温度を用いてデジタル信号を補正するときに使用する補正係数などを記憶する。
 図1~図3に示す樹脂パッケージ50は、エポキシ樹脂等の樹脂で構成されている。図1~図3に示すように、樹脂パッケージ50は、基板20の上面20Aに設けられている。樹脂パッケージ50は、基板20の上面20A、検出素子31,32と、ASIC41,42と、ボンディングワイヤ71~76とを覆っている。
 図2に示すように、樹脂パッケージ50は、2つの露出穴51、52を有する。露出穴51は、検出素子31の一部(詳細には、検出素子31の上面31Aのうち、検出部311が設けられた領域を含む部分)を上方へ露出させる。露出穴52は、検出素子32の一部(詳細には、検出素子32の上面32Aのうち、検出部321が設けられた領域を含む部分)を上方へ露出させる。露出穴51は、第1露出穴の一例である。露出穴52は、第2露出穴の一例である。
 図1~図3に示す蓋60は、液晶ポリマー等の樹脂で構成されている。なお、蓋は、樹脂パッケージ50と同様の樹脂で構成されていてもよい。また、蓋60は、樹脂に限らず、例えば金属で構成されていてもよい。
 図1~図3に示すように、蓋60は、台座部61と、筒部62,63とを備えている。筒部62は、第1筒部の一例である。筒部63は、第2筒部の一例である。
 図2及び図3に示すように、台座部61は、樹脂パッケージ50の上面50Aに、接着剤等の公知の手段によって接合されている。樹脂パッケージ50の上面50Aは、樹脂パッケージ50の外面のうち、基板20と反対側の面である。つまり、樹脂パッケージ50は、蓋60と基板20との間に位置する。
 筒部62,63は、台座部61の上面61Aから上方へ突出している。台座部61の上面61Aは、台座部61の外面のうち、樹脂パッケージ50と反対側の面である。
 筒部62の内部空間621は、露出穴51と連通している。筒部63の内部空間631は、露出穴52と連通している。以下、図3が参照されつつ、筒部62の内部空間621と露出穴51とが連通する構成が説明される。なお、筒部63の内部空間631と露出穴52との連通する構成は、筒部62の内部空間621と露出穴51とが連通する構成と同構成である。そのため、筒部63の内部空間631と露出穴52との連通する構成の説明は省略される。
 図3に示すように、台座部61は、内部空間612を有する。内部空間612は、台座部61の下方に開放されている。内部空間612の下方に開放された部分の一部は、樹脂パッケージ50の露出穴51と連通している。台座部61は、貫通孔611を有する。貫通孔611の一端部は、台座部61の上方に開放されており、筒部62の内部空間621と連通している。貫通孔611の他端部は、内部空間612と連通している。以上より、筒部62の内部空間621は、貫通孔611及び内部空間612を介して、樹脂パッケージ50の露出穴51と連通している。
 同様に、筒部63の内部空間631は、台座部61に貫通孔611とは別に形成された貫通孔(不図示)と、台座部61に内部空間612とは別に形成された内部空間(不図示)とを介して、樹脂パッケージ50の露出穴52と連通している。当該貫通孔は、貫通孔611と同構成である。当該内部空間は、内部空間612と同構成である。つまり、台座部61は、2つの貫通孔と、2つの内部空間とを有している。
 図2に示すように、直交方向100から見て、基板20、樹脂パッケージ50、及び蓋60の各々は、長方形である。つまり、直交方向100から見て、基板20、樹脂パッケージ50、及び蓋60は、回転対称な外形を有する。
 直交方向100から見て、基板20、樹脂パッケージ50、及び蓋60の回転対称の中心点は、一致している。
 なお、直交方向100から見て、基板20の中心点、樹脂パッケージ50の中心点、及び蓋60の中心点は、完全に一致している必要はない。例えば、前記の3つの中心点は、基板20、樹脂パッケージ50、及び蓋60の公差の分だけ相違していてもよい。つまり、直交方向100から見て、前記の3つの中心点は、略一致していてもよい。また、第1実施形態では、直交方向100から見て、蓋60の中心点は、基板20の中心点及び樹脂パッケージ50の中心点の双方と一致または略一致しているが、基板20の中心点及び樹脂パッケージ50の中心点の一方のみと一致または略一致していてもよい。
 以下、基板20、樹脂パッケージ50、及び蓋60の回転対称の中心点は、中心点CP(図4参照)と記される。
 図4に示すように、直交方向100から見て、検出素子31,32は、中心点CPに対して互いに点対称となる位置にある。また、直交方向100から見て、ASIC41,42は、中心点CPに対して互いに点対称となる位置にある。また、図1に示すように、直交方向100から見て、筒部62,63は、中心点CPに対して互いに点対称となる位置にある。
 なお、検出素子31,32は、中心点CPに対して互いに完全に点対称となる位置にある必要はない。例えば、検出素子31,32は、基板20及び検出素子31,32の公差、及び検出素子31,32の基板20への実装精度等の要因によって、直交方向100から見て互いに完全に点対称となる位置から少し外れた位置にあってもよい。つまり、直交方向100から見て、検出素子31,32は、中心点CPに対して互いに略点対称となる位置にあってもよい。同様に、直交方向100から見て、ASIC41,42も、中心点CPに対して互いに略点対称となる位置にあってもよく、筒部62,63も、中心点CPに対して互いに略点対称となる位置にあってもよい。
 第1実施形態では、図4に示すように、直交方向100から見て、検出素子31,32と、検出部311,321と、ASIC41,42と、基板20との長辺方向は、方向101と平行である。また、直交方向100から見て、検出素子31,32と、検出部311,321と、ASIC41,42と、基板20との短辺方向は、方向102と平行である。ここで、方向101,102は直交方向100と直交する方向である。また、方向101,102は、互いに直交している。
 つまり、検出素子31,32と、検出部311,321と、ASIC41,42と、基板20との長手方向は、方向101であり一致している。すなわち、第1実施形態では、直交方向100から見て、検出素子31の長手方向及び検出素子32の長手方向は、基板20の長手方向と平行である。また、第1実施形態では、直交方向100から見て、検出部311の長手方向及び検出部321の長手方向は、基板20の長手方向と平行である。
 なお、直交方向100から見て、検出素子31,32と、検出部311,321と、ASIC41,42と、基板20との全ての長手方向が、必ずしも平行である必要はない。例えば、直交方向100から見て、検出素子31,32と基板20との長手方向が平行である一方で、検出部311,321と基板20との長手方向が平行でなくてもよい。逆に、直交方向100から見て、検出部311,321と基板20との長手方向が平行である一方で、検出素子31,32と基板20との長手方向が平行でなくてもよい。
 また、直交方向100から見て、検出素子31の長手方向及び検出素子32の長手方向は、基板20の長手方向と完全に平行である必要はなく略平行であってもよい。また、直交方向100から見て、検出部311の長手方向及び検出部321の長手方向は、基板20の長手方向と完全に平行である必要はなく略平行であってもよい。例えば、検出素子31の長手方向と基板20の長手方向とは、検出素子31の位置交差及び基板20の形状公差の分だけ異なる方向であってもよい。
 第1実施形態によれば、樹脂パッケージ50及び基板20が、直交方向100から見て回転対称な外形を有する。そのため、直交方向100から見て、樹脂パッケージ50の回転対称の中心点CPに対して点対称または略点対称となる2つの位置に生じる樹脂パッケージ50の応力の大きさを同一または略同一とし且つ応力の向きを反対向きまたは略反対向きとすることができる。基板20の応力についても、樹脂パッケージ50の応力と同様である。
 第1実施形態によれば、直交方向100から見て、検出素子31,32は、中心点CPに対して互いに点対称または略点対称となる位置にある。そのため、検出素子31に作用する樹脂パッケージ50の応力を、検出素子32に作用する樹脂パッケージ50の応力と、同一または略同一の大きさ且つ反対向きまたは略反対向きとすることができる。検出素子31,32に作用する基板20の応力についても同様である。つまり、第1実施形態によれば、検出素子31,32に作用する応力状態を同じ状態に近くすることができる。
 仮に、検出素子31,32に作用する応力状態が異なる場合、例えば検出素子31に過大な応力が作用する一方、検出素子32には殆ど応力が作用しない場合、検出素子31によって検出される圧力には誤差が生じる。一方、検出素子32によって検出される圧力には殆ど誤差が生じない。その結果、検出素子31によって検出された圧力と、検出素子32によって検出された圧力との差圧の誤差が大きくなる。一方、第1実施形態によれば、前述したように、検出素子31,32に作用する応力状態が同じ状態に近いため、2つの応力が同じ大きさ且つ反対向きである。そのため、検出素子31によって検出された圧力の誤差と、検出素子32によって検出された圧力の誤差との多くが、互いに相殺される。その結果、検出素子31,32によって検出された2つの圧力の差圧の検出精度の低下を抑制することができる。
 第1実施形態によれば、検出素子31,32は、基板20の上面20Aからの直交方向100の距離が同じ位置または略同じ位置にある。そのため、検出素子31に作用する応力の直交方向100の成分の大きさと、検出素子32に作用する応力の直交方向100の成分の大きさとを、一致または略一致させることができる。
 第1実施形態によれば、検出素子31,32は、直交方向100に同じ長さまたは略同じ長さである。そのため、検出素子31に作用する応力の直交方向100の成分の大きさと、検出素子32に作用する応力の直交方向100の成分の大きさとを、一致または略一致させることができる。
 第1実施形態によれば、直交方向100から見て、ASIC41,42は、中心点CPに対して互いに点対称または略点対称となる位置にある。そのため、ASIC41,42の少なくとも一方を介して検出素子31に作用する樹脂パッケージ50の応力と検出素子32に作用する樹脂パッケージ50の応力とを、同一または略同一の大きさ且つ反対向きまたは略反対向きとすることができる。ASIC41,42の少なくとも一方を介して検出素子31,32に作用する基板20の応力についても同様である。つまり、第1実施形態によれば、圧力センサ10がASIC41,42を備える構成であっても、検出素子31,32に作用する応力状態を同じ状態に近くすることができる。
 第1実施形態によれば、ASIC41,42は、基板20の上面20Aからの直交方向100の距離が同じ位置または略同じ位置にある。そのため、ASIC41,42の少なくとも一方を介して検出素子31に作用する応力の直交方向100の成分の大きさと検出素子32に作用する応力の直交方向100の成分の大きさとを、一致または略一致させることができる。
 第1実施形態によれば、ASIC41,42は、直交方向100に同じ長さまたは略同じ長さである。そのため、ASIC41,42の少なくとも一方を介して検出素子31に作用する応力の直交方向100の成分の大きさと検出素子32に作用する応力の直交方向100の成分の大きさとを、一致または略一致させることができる。
 第1実施形態によれば、樹脂パッケージ50を介して検出素子31に作用する蓋60の応力を、樹脂パッケージ50を介して検出素子32に作用する蓋60の応力と、同一または略同一の大きさ且つ反対向きまたは略反対向きとすることができる。つまり、圧力センサ10が蓋60を備える構成であっても、検出素子31,32に作用する応力状態を同じ状態に近くすることができる。
 基板20が長手方向(方向101)に沿って曲がった場合に基板20に生じる応力変化は、基板20が短手方向(方向102)に沿って曲がった場合に基板20に生じる応力変化より大きい。つまり、基板20が方向101に沿って曲がった場合の圧力センサ10の圧力検出精度の低下リスクは、基板20が方向102に沿って曲がった場合の圧力センサ10の圧力検出精度の低下リスクより高い。
 第1実施形態によれば、直交方向100から見て、検出素子31,32の長手方向は、基板20の長手方向と平行または略平行である。そのため、基板20の長手方向の強度を検出素子31,32によって高くすることができる。これにより、基板20が長手方向に沿って曲がることを低減することができる。その結果、圧力センサ10の圧力検出精度の低下を抑制することができる。
 また、第1実施形態によれば、直交方向100から見て、検出部311,321の長手方向は、基板20の長手方向と平行または略平行である。そのため、基板20の長手方向の強度を検出部311,321によって高くすることができる。これにより、基板20が長手方向に沿って曲がることを低減することができる。その結果、圧力センサ10の圧力検出精度の低下を抑制することができる。
 第1実施形態では、直交方向100から見て、基板20、樹脂パッケージ50、及び蓋60は回転対称な外形を有する。しかし、第1実施形態及び後述する各実施形態において、基板20及び樹脂パッケージ50の一方のみが回転対称な外形を有していてもよい。この場合、直交方向100から見て、検出素子31,32と、ASIC41,42と、筒部62,63との各々は、当該一方の中心点に対して互いに点対称または略点対称となる位置にある。また、蓋60は、回転対称な外形を有していなくてもよい。
 第1実施形態では、直交方向100から見て、基板20、樹脂パッケージ50、及び蓋60の回転対称の中心点は、同一または略同一である。しかし、第1実施形態及び後述する各実施形態において、基板20、樹脂パッケージ50、及び蓋60の回転対称の中心点は、互いに同一及び略同一のいずれでなくてもよい。言い換えると、基板20、樹脂パッケージ50、及び蓋60の回転対称の中心点は、互いに異なっていてもよい。
 この場合、検出素子31,32の点対称の基準となる中心点は、基板20の回転対称の中心点、樹脂パッケージ50の回転対称の中心点、及び蓋60の回転対称の中心点のうちから選択される。同様に、ASIC41,42の点対称の基準となる中心点、及び筒部62,63の点対称の基準となる中心点も、前記の3つの中心点のうちから選択される。つまり、この場合、検出素子31,32の点対称の基準となる中心点、ASIC41,42の点対称の基準となる中心点、及び筒部62,63の点対称の基準となる中心点は、異なることもあり得る。
 第1実施形態では、検出素子31,32とASIC41,42とは、基板20の上面20Aに横並びに配置されているが、これに限らない。例えば、第1実施形態及び後述する各実施形態において、検出素子31がASIC41の上面に実装され、検出素子32がASIC42の上面に実装されてもよい。また、例えば、第1実施形態及び後述する各実施形態において、ASIC41,42のうち少なくとも一方が、基板20における検出素子31,32が実装されている面とは異なる面(基板20の下面20B)に実装されていてもよい。
 <第2実施形態>
 図5は、本発明の第2実施形態に係る圧力センサにおいて2つの検出素子と1つの回路素子と1つの実装部材とが実装された基板の平面図である。第2実施形態に係る圧力センサ10Aが第1実施形態に係る圧力センサ10と異なることは、ASIC41の代わりに実装部材90を備えていることである。以下、第1実施形態に係る圧力センサ10との相違点が説明される。第1実施形態に係る圧力センサ10との共通点については、同一の符号が付された上で、その説明は原則省略され、必要に応じて説明される。
 図5に示すように、圧力センサ10Aは、ASIC41(図4参照)の代わりに、実装部材90を備える。
 実装部材90の外形は、ASIC41と同じである。つまり、実装部材90は、直方体形状であり且つASIC42と同形状である。第2実施形態において、ASIC42は、回路素子に相当する。
 実装部材90は、ASIC41,42のパッケージを構成する部材と同材料で構成されている。第2実施形態において、実装部材90は、シリコンで構成されている。これにより、実装部材90の材料(シリコン)の線膨張係数とASIC42の材料(シリコン)の線膨張係数との差は、ゼロとなる。一方、樹脂パッケージ50の材料(エポキシ樹脂等の樹脂)の線膨張係数とASIC42の材料(シリコン)の線膨張係数との差は、ゼロではない。よって、実装部材90の材料の線膨張係数とASIC42の材料の線膨張係数との差は、樹脂パッケージ50の材料の線膨張係数とASIC42の材料の線膨張係数との差より小さい。
 なお、実装部材90は、ASIC42と異なる材料で構成されていてもよい。この場合、好ましくは、実装部材90の材料として、実装部材90の材料の線膨張係数とASIC42の材料の線膨張係数との差が樹脂パッケージ50の材料の線膨張係数とASIC42の材料の線膨張係数との差より小さくなるような材料が選択される。
 実装部材90は、基板20の上面20Aに実装されている。実装部材90の実装位置は、第1実施形態に係る圧力センサ10においてASIC41が実装されている位置と同位置である。これにより、直交方向100から見て、ASIC42と実装部材90とは、中心点CPに対して互いに点対称となる位置にある。
 なお、ASIC42と実装部材90とは、中心点CPに対して互いに完全に点対称となる位置にある必要はない。例えば、ASIC42と実装部材90とは、基板20と、ASIC42と、実装部材90との各々の公差、並びにASIC42と実装部材90との各々の基板20への実装精度等の要因によって、直交方向100から見て互いに完全に点対称となる位置から少し外れた位置にあってもよい。つまり、直交方向100から見て、ASIC42と実装部材90とは、中心点CPに対して互いに略点対称となる位置にあってもよい。
 第2実施形態において、ASIC42の上面42Aには、第1実施形態において形成されている2つのパッド42a,42bに加えて、パッド42cが形成されている。第1実施形態では、図4に示すように、基板20の上面20Aに形成されたパッド20Abは、ボンディングワイヤ72を介してASIC41の上面41Aに形成されたパッド41aと電気的に接続されている。これに対して、第2実施形態では、図5に示すように、パッド20Abは、ボンディングワイヤ72を介してASIC42の上面42Aに形成されたパッド42cと電気的に接続されている。つまり、第2実施形態において、ASIC42は、検出素子31に加えて、検出素子32とも電気的に接続されている。
 第2実施形態において、4つのパッド31Aa,20Aa,20Ab,42cと2つのボンディングワイヤ71,72と1つの配線パターン81とは、接続部材の一例である。また、第2実施形態において、4つのパッド32Aa,20Ac,20Ad,42aと2つのボンディングワイヤ73,74と1つの配線パターン82とも、接続部材の一例である。
 第2実施形態によれば、直交方向100から見て、実装部材90が、中心点CPに対してASIC42と点対称または略点対称となる位置に配置されている。ここで、実装部材90の材料の線膨張係数とASIC42のパッケージの材料の線膨張係数との差は、樹脂パッケージ50の材料の線膨張係数とASIC42のパッケージの材料の線膨張係数との差より小さい。そのため、ASIC42及び実装部材90の少なくとも一方を介して検出素子31に作用する樹脂パッケージ50の応力と検出素子32に作用する樹脂パッケージ50の応力との応力状態を、実装部材90が設けられていない構成より、同じ状態に近くすることができる。なお、実装部材90が設けられていない構成とは、所定の空間に実装部材90が設けられる代わりに、当該所定の空間が樹脂パッケージ50で満たされた構成である。
 <第3実施形態>
 図6は、本発明の第3実施形態に係る圧力センサにおいて2つの検出素子と1つの回路素子とが実装された基板の平面図である。第3実施形態に係る圧力センサ10Bが第1実施形態に係る圧力センサ10と異なることは、ASIC41,42の代わりにASIC43を備えていることである。以下、第1実施形態に係る圧力センサ10との相違点が説明される。第1実施形態に係る圧力センサ10との共通点については、同一の符号が付された上で、その説明は原則省略され、必要に応じて説明される。
 図6に示すように、圧力センサ10Bは、ASIC41,42(図4参照)の代わりに、ASIC43を備える。ASIC43は、ASIC41,42と同様にして、基板20の上面20Aに実装されている。ASIC43は、回路素子の一例である。
 ASIC43は、ASIC41,42と同様に構成されている。つまり、第3実施形態において、ASIC43は、直方体形状であり、集積回路を覆うパッケージを備える。当該パッケージはシリコンで構成されている。
 直交方向100から見て、ASIC43は、長方形である。つまり、直交方向100から見て、ASIC43は、回転対称な外形を有する。
 直交方向100から見て、ASIC43の中心点(ASIC43の外形である長方形の対角線の交点)が中心点CPと一致するように、ASIC43は配置されている。
 なお、直交方向100から見て、ASIC43の中心点と中心点CPとは、完全に一致している必要はない。例えば、ASIC43の中心点と中心点CPとは、ASIC43の公差及び前記の中心点CPに対応する基板20、樹脂パッケージ50、及び蓋60の公差の少なくとも一方の分だけ相違していてもよい。つまり、直交方向100から見て、ASIC43の中心点と中心点CPとは、略一致していてもよい。
 第3実施形態では、直交方向100から見て、検出素子31,32は、中心線CLに対して互いに線対称となる位置にある。中心線CLは、図6に一点鎖線で示すように、直交方向100から見て中心点CPを通る仮想線である。
 なお、検出素子31,32は、中心線CLに対して互いに完全に線対称となる位置にある必要はない。例えば、検出素子31,32は、基板20及び検出素子31,32の公差、及び検出素子31,32の基板20への実装精度等の要因によって、直交方向100から見て互いに完全に線対称となる位置から少し外れた位置にあってもよい。つまり、直交方向100から見て、検出素子31,32は、中心線CLに対して互いに略線対称となる位置にあってもよい。
 また、直交方向100から見て、基板20の中心線、樹脂パッケージ50の中心線、及び蓋60の中心線は、一致している必要はなく、互いに異なっていてもよい。この場合、検出素子31,32は、前記の3つの中心線の少なくとも1つの中心線に対して互いに線対称または略線対称となる位置にあってもよい。
 ASIC43の上面43Aには、パッドが形成されている。ASIC43に形成されるパッドの数は、任意である。第3実施形態では、ASIC43は、上面43Aに3つのパッド43a,43b,43cを備える。
 第3実施形態では、基板20の上面20Aに、2つの配線パターン81,82と、5つのパッド20Aa,20Ab,20Ac,20Ad,20Agとが形成されている。また、基板20の上面20Aに、4つのボンディングワイヤ71~75が配置されている。
 検出素子31に形成されたパッド31Aaと、基板20に形成されたパッド20Aaとは、ボンディングワイヤ71を介して電気的に接続されている。基板20に形成されたパッド20Aa,20Abは、配線パターン81を介して電気的に接続されている。基板20に形成されたパッド20Abと、ASIC43に形成されたパッド43aとは、ボンディングワイヤ72を介して電気的に接続されている。以上より、検出素子31とASIC43とは、4つのパッド31Aa,20Aa,20Ab,43aと2つのボンディングワイヤ71,72と1つの配線パターン81とを介して電気的に接続されている。4つのパッド31Aa,20Aa,20Ab,43aと2つのボンディングワイヤ71,72と1つの配線パターン81とは、接続部材の一例である。
 検出素子32に形成されたパッド32Aaと、基板20に形成されたパッド20Acとは、ボンディングワイヤ73を介して電気的に接続されている。基板20に形成されたパッド20Ac,20Adは、配線パターン82を介して電気的に接続されている。基板20に形成されたパッド20Adと、ASIC43に形成されたパッド43bは、ボンディングワイヤ74を介して電気的に接続されている。以上より、検出素子32とASIC43とは、4つのパッド32Aa,20Ac,20Ad,43bと2つのボンディングワイヤ73,74と1つの配線パターン82とを介して電気的に接続されている。4つのパッド32Aa,20Ac,20Ad,43bと2つのボンディングワイヤ73,74と1つの配線パターン82とは、接続部材の一例である。
 ASIC43に形成されたパッド43cと、基板に形成されたパッド20Agとは、ボンディングワイヤ75を介して電気的に接続されている。これにより、ASIC43と基板20とは、電気的に接続されている。
 第3実施形態によれば、ASIC43は、直交方向100から見て回転対称な外形を有する。また、直交方向100から見て、ASIC43の中心点は、樹脂パッケージ50の回転対称の中心点CPと一致または略一致する。そのため、直交方向100から見て、前記の中心点CPに対して点対称または略点対称となるASIC43の2つの位置に作用する樹脂パッケージの応力の大きさを同一または略同一とし且つ応力の向きを反対向きまたは略反対向きとすることができる。これにより、ASIC43を介して検出素子31に作用する樹脂パッケージ50の応力状態と検出素子32に作用する樹脂パッケージ50の応力状態とを、同じ状態に近くすることができる。ASIC43を介して検出素子31,32に作用する基板20の応力についても、ASIC43を介して検出素子31,32に作用する樹脂パッケージ50の応力と同様である。
 第3実施形態によれば、樹脂パッケージ50及び基板20が、直交方向100から見て回転対称な外形を有する。そのため、直交方向100から見て、樹脂パッケージ50の回転対称の中心点CPを通る中心線CLに対して線対称または略線対称となる2つの位置に生じる樹脂パッケージ50の応力を同一または略同一の大きさ且つ反対向きまたは略反対向きとすることができる。基板20の応力についても、樹脂パッケージ50の応力と同様である。
 第3実施形態によれば、直交方向100から見て、検出素子31,32は、前記の仮想線に対して互いに線対称または略線対称となる位置にある。そのため、第3実施形態によれば、第1実施形態と同様に、検出素子31,32に作用する応力状態を同じ状態に近くすることができる。また、検出素子31によって検出された圧力の誤差と、検出素子32によって検出された圧力の誤差との多くを、互いに相殺することができる。
 <第4実施形態>
 図7は、本発明の第4実施形態に係る圧力センサの底面図である。第4実施形態に係る圧力センサ10Cが第1実施形態に係る圧力センサ10と異なることは、基板20の下面20Bにパッドが形成されていることである。以下、第1実施形態に係る圧力センサ10との相違点が説明される。第1実施形態に係る圧力センサ10との共通点については、同一の符号が付された上で、その説明は原則省略され、必要に応じて説明される。
 図7に示すように、基板20の下面20Bにパッド20Cが形成されている。パッド20Cは、外部接続部材の一例である。パッド20Cは、前述した配線パターン、スルーホール等と同様に、銅などの金属で形成されている。パッド20Cは、基板20に形成された配線パターン、スルーホール、及び他のパッド等と電気的に接続されている。また、パッド20Cは、圧力センサ10Cの外部に露出しており、半田ボール等を介してマザー基板等に接続され得る。これにより、圧力センサ10はマザー基板等に実装される。つまり、パッド20Cは、圧力センサ10の外部と電気的に接続可能である。図7において、パッド20Cの数は8つであるが、パッド20Cの数は8つに限らない。
 8つのパッド20Cは、基板20の下面20Bの長辺(方向101に沿って延びる辺)の近傍に形成されている。第4実施形態では、8つのパッド20Cのうちの4つが下面20Bの2つの長辺の一方の近傍に形成され、8つのパッド20Cのうちの他の4つが下面20Bの2つの長辺の他方の近傍に形成されている。また、第4実施形態では、パッド20Cは、方向101に沿って配列されている。つまり、直交方向100から見て、複数のパッド20Cの配列方向は、方向101である。なお、パッド20Cの位置は、下面20Bの長辺の近傍に限らない。例えば、パッド20Cは、下面20Bの中央部に位置していてもよい。
 第4実施形態に係る圧力センサ10Cでは、第1実施形態に係る圧力センサ10と同様に、検出素子31,32と、検出部311,321と、ASIC41,42と、基板20との長手方向は、方向101である。つまり、第4実施形態では、パッド20Cの配列方向は、基板20との長手方向と平行である。
 なお、直交方向100から見て、パッド20Cの配列方向は、基板20の長手方向と完全に平行である必要はなく略平行であってもよい。例えば、パッド20Cの配列方向と基板20の長手方向とは、パッド20Cの位置交差及び基板20の形状公差の分だけ異なる方向であってもよい。
 基板20が長手方向(方向101)に沿って曲がった場合に基板20に生じる応力変化は、基板20が短手方向(方向102)に沿って曲がった場合に基板20に生じる応力変化より大きい。つまり、基板20が方向101に沿って曲がった場合の圧力センサ10の圧力検出精度の低下リスクは、基板20が方向102に沿って曲がった場合の圧力センサ10の圧力検出精度の低下リスクより高い。
 第4実施形態によれば、直交方向100から見て、複数のパッド20Cの配列方向は、基板20の長手方向と平行または略平行である。そのため、基板20の長手方向の強度をパッド20Cによって高くすることができる。これにより、基板20が長手方向に沿って曲がることを低減することができる。その結果、圧力センサ10の圧力検出精度の低下を抑制することができる。
 <第5実施形態>
 図8は、本発明の第5実施形態に係る圧力センサの分解斜視図である。第5実施形態に係る圧力センサ10Dが第1実施形態に係る圧力センサ10と異なることは、樹脂パッケージ50と蓋60とが通気性を有する接着シート91によって接合されていることである。以下、第1実施形態に係る圧力センサ10との相違点が説明される。第1実施形態に係る圧力センサ10との共通点については、同一の符号が付された上で、その説明は原則省略され、必要に応じて説明される。
 図8に示すように、蓋60の台座部61は、樹脂パッケージ50の上面50Aに、接着シート91によって接着されている。接着シート91は、通気性を有する。接着シート91として、樹脂パッケージ50と蓋60とを接着可能なものであり且つ通気性を有する公知のものが使用可能である。
 接着シート91は、樹脂パッケージ50の上面50Aを覆うと共に、上面50Aに形成された露出穴51,52を覆う。つまり、露出穴51と筒部62の内部空間621とは、接着シート91を介して連通している。また、露出穴52と筒部63の内部空間631とは、接着シート91を介して連通している。
 樹脂パッケージ50と蓋60とが流動性のある接着剤によって接合されている場合、以下の問題点が生じるおそれがある。つまり、樹脂パッケージ50と蓋60との間に接着剤が付着していない部分が生じるおそれがあり、当該部分において樹脂パッケージ50と蓋60との間の気密性が低下するおそれがある。また、接着剤が検出素子31,32に付着するおそれがある。また、検出部311,321は露出穴51,52及び筒部62,63の内部空間621,631のみを介して圧力センサ10の外部に露出しているため、異物が検出部311,321に付着するおそれがある。
 第5実施形態によれば、樹脂パッケージ50と蓋60とはシート状の接着シート91によって接合されている。そのため、樹脂パッケージ50と蓋60との間に接着剤が付着していない部分が生じる可能性を低くすることができる。また、樹脂パッケージ50と蓋60とが流動性のある接着剤によって接合されている構成よりも、接着シート91が検出素子31,32に付着する可能性を低くすることができる。また、検出部311,321と圧力センサ10の外部との間に接着シート91があるため、異物が検出部311,321に付着する可能性を接着シート91によって低くすることができる。
 なお、前記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
 例えば、直交方向100から見て検出素子31,32が中心線CLに対して互いに線対称となる位置にあるという第3実施形態に係る圧力センサ10Bの構成が、第1実施形態のASIC41,42に適用されてもよい。この場合、直交方向100から見て、ASIC41,42は、前記の中心線に対して、互いに線対称または略線対称となる位置にある。
 また、この場合、直交方向100から見て検出素子31,32が中心線CLに対して互いに線対称となる位置にあるという第3実施形態に係る圧力センサ10Bの構成が、第1実施形態の検出素子31,32に適用されてもよいし、適用されなくてもよい。適用される場合、直交方向100から見て、ASIC41,42と検出素子31,32とは、それぞれ前記の中心線に対して、互いに線対称または略線対称となる位置にある。適用されない場合、直交方向100から見て、ASIC41,42は、前記の中心線に対して、互いに線対称または略線対称となる位置にある一方、検出素子31,32は、前記の中心点に対いて、互いに点対称または略点対称となる位置にある。もちろん、前記とは逆に、検出素子31,32が、前記の中心線に対して、互いに線対称または略線対称となる位置にある一方、ASIC41,42が、前記の中心点に対いて、互いに点対称または略点対称となる位置にあってもよい。また、この場合に、筒部62,63は、前記の中心点に対して点対称となる位置にあってもよいし、前記の中心線に対して線対称となる位置にあってもよい。
 前記の構成によれば、直交方向100から見て、ASIC41,42は、中心線CLに対して互いに線対称または略線対称となる位置にある。そのため、前記の構成によれば、第1実施形態と同様に、ASIC41,42の少なくとも一方を介して検出素子31に作用する樹脂パッケージ50の応力と検出素子32に作用する樹脂パッケージ50の応力とを、同一または略同一の大きさ且つ反対向きまたは略反対向きとすることができる。
 また、例えば、前記の第3実施形態に係る圧力センサ10Bの構成が、第1実施形態の筒部62,63に適用されてもよい。この場合、直交方向100から見て、筒部62,63は、中心線CLまたは前記の3つの中心線の少なくとも1つの中心線に対して、互いに線対称または略線対称となる位置にあってもよい。
 前記の構成によれば、直交方向100から見て、筒部62,63が、中心線CLに対して互いに線対称または略線対称となる位置に配置されている。そのため、前記の構成によれば、第1実施形態と同様に、樹脂パッケージ50を介して検出素子31に作用する蓋60の応力を、樹脂パッケージ50を介して検出素子32に作用する蓋60の応力と、同一または略同一の大きさ且つ反対向きまたは略反対向きとすることができる。
 また、例えば、前記の第3実施形態に係る圧力センサ10Bの構成が、第2実施形態のASIC42及び実装部材90に適用されてもよい。この場合、直交方向100から見て、ASIC42及び実装部材90は、中心線CLまたは前記の3つの中心線の少なくとも1つの中心線に対して、互いに線対称または略線対称となる位置にあってもよい。
 前記の構成によれば、直交方向100から見て、実装部材90が、中心線CLに対してASIC42と線対称または略線対称となる位置に配置されている。そのため、前記の構成によれば、第2実施形態と同様に、ASIC42及び実装部材90の少なくとも一方を介して検出素子31に作用する樹脂パッケージ50の応力と検出素子32に作用する樹脂パッケージ50の応力との応力状態を、実装部材90が設けられていない構成より、同じ状態に近くすることができる。
 本発明は、適宜図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
  10 圧力センサ
  20 基板
 20A 上面
20Aa パッド(第1接続部材、接続部材)
20Ab パッド(第1接続部材、接続部材)
20Ac パッド(第2接続部材、接続部材)
20Ad パッド(第2接続部材、接続部材)
 20C パッド(外部接続部材)
  31 検出素子(第1検出素子)
 311 検出部
31Aa パッド(第1接続部材、接続部材)
  32 検出素子(第2検出素子)
32Aa パッド(第2接続部材、接続部材)
 321 検出部
  41 ASIC(第1回路素子)
 41a パッド(第1接続部材)
  42 ASIC(第2回路素子、回路素子)
 42a パッド(第2接続部材、接続部材)
 42c パッド(接続部材)
  43 ASIC(回路素子)
 43a パッド(接続部材)
 43b パッド(接続部材)
  50 樹脂パッケージ
  51 露出穴(第1露出穴)
  52 露出穴(第2露出穴)
  71 ボンディングワイヤ(第1接続部材、接続部材)
  72 ボンディングワイヤ(第1接続部材、接続部材)
  73 ボンディングワイヤ(第2接続部材、接続部材)
  74 ボンディングワイヤ(第2接続部材、接続部材)
  81 配線パターン(第1接続部材、接続部材)
  82 配線パターン(第2接続部材、接続部材)
  90 実装部材
 100 直交方向
  CL 中心線(仮想線)
  CP 中心点

Claims (15)

  1.  基板と、
     それぞれが前記基板の上面の上方に位置し、それぞれが圧力を検出する検出部を備える第1検出素子及び第2検出素子と、
     前記基板の上面に設けられ、前記第1検出素子及び前記第2検出素子を覆う樹脂パッケージと、を備え、
     前記樹脂パッケージは、
     前記第1検出素子の検出部を上方へ露出させる第1露出穴と、
     前記第2検出素子の検出部を上方へ露出させる第2露出穴と、を有し、
     前記基板の上面と直交する直交方向から見て、前記樹脂パッケージ及び前記基板の少なくとも一方は、回転対称な外形を有し、
     前記直交方向から見て、前記第1検出素子及び前記第2検出素子は、前記樹脂パッケージの回転対称の中心点及び前記基板の回転対称の中心点の少なくとも一方に対して互いに点対称または略点対称となる位置、或いは、前記樹脂パッケージの回転対称の中心点を通る仮想線及び前記基板の回転対称の中心点を通る仮想線の少なくとも一方に対して互いに線対称または略線対称となる位置にある圧力センサ。
  2.  前記第1検出素子及び前記第2検出素子は、前記基板の上面からの前記直交方向の距離が同じ位置または略同じ位置にある請求項1に記載の圧力センサ。
  3.  前記第1検出素子及び前記第2検出素子は、前記直交方向に同じ長さまたは略同じ長さである請求項1または2に記載の圧力センサ。
  4.  前記基板の上面に実装され、前記第1検出素子と電気的に接続される第1回路素子と、
     前記基板の上面に実装され、前記第2検出素子と電気的に接続される第2回路素子と、を更に備え、
     前記直交方向から見て、前記第1回路素子及び前記第2回路素子は、前記樹脂パッケージの回転対称の中心点及び前記基板の回転対称の中心点の少なくとも一方に対して互いに点対称または略点対称となる位置、或いは、前記樹脂パッケージの回転対称の中心点を通る仮想線及び前記基板の回転対称の中心点を通る仮想線の少なくとも一方に対して互いに線対称または略線対称となる位置にある請求項1から3のいずれか1項に記載の圧力センサ。
  5.  前記第1回路素子及び前記第2回路素子は、前記基板の上面からの前記直交方向の距離が同じ位置または略同じ位置にある請求項4に記載の圧力センサ。
  6.  前記第1回路素子及び前記第2回路素子は、前記直交方向に同じ長さまたは略同じ長さである請求項4または5に記載の圧力センサ。
  7.  前記第1検出素子と前記第1回路素子とを電気的に接続する第1接続部材と、
     前記第2検出素子と前記第2回路素子とを電気的に接続する第2接続部材と、を更に備える請求項4から6のいずれか1項に記載の圧力センサ。
  8.  前記基板の上面に実装され、前記第1検出素子及び前記第2検出素子と電気的に接続される回路素子を更に備え、
     前記直交方向から見て、前記回路素子は、回転対称な外形を有し、
     前記直交方向から見て、前記回路素子の回転対称の中心点は、前記樹脂パッケージの回転対称の中心点及び前記基板の回転対称の中心点の少なくとも一方と一致または略一致する請求項1から3のいずれか1項に記載の圧力センサ。
  9.  前記基板の上面に実装され、前記第1検出素子及び前記第2検出素子と電気的に接続される回路素子と、
     前記基板の上面に実装される実装部材と、を更に備え、
     前記直交方向から見て、前記回路素子及び前記実装部材は、前記樹脂パッケージの回転対称の中心点及び前記基板の回転対称の中心点の少なくとも一方に対して互いに点対称または略点対称となる位置、或いは、前記樹脂パッケージの回転対称の中心点を通る仮想線及び前記基板の回転対称の中心点を通る仮想線の少なくとも一方に対して互いに線対称または略線対称となる位置にあり、
     前記実装部材の材料の線膨張係数と前記回路素子の材料の線膨張係数との差は、前記樹脂パッケージの材料の線膨張係数と前記回路素子の材料の線膨張係数との差より小さい請求項1から3のいずれか1項に記載の圧力センサ。
  10.  前記第1検出素子及び前記第2検出素子と前記回路素子とを電気的に接続する接続部材を更に備える請求項8または9に記載の圧力センサ。
  11.  前記樹脂パッケージの上面に接合された蓋を更に備え、
     前記蓋は、
     前記樹脂パッケージに接合された台座部と、
     前記台座部から上方へ突出した第1筒部及び第2筒部と、を備え、
     前記第1筒部の内部空間は、前記第1露出穴と連通し、
     前記第2筒部の内部空間は、前記第2露出穴と連通し、
     前記直交方向から見て、前記蓋は、回転対称な外形を有し、
     前記直交方向から見て、前記蓋の回転対称の中心点は、前記樹脂パッケージの回転対称の中心点及び前記基板の回転対称の中心点の少なくとも一方と一致または略一致し、
     前記直交方向から見て、前記第1筒部及び前記第2筒部は、前記樹脂パッケージの回転対称の中心点及び前記基板の回転対称の中心点の少なくとも一方に対して互いに点対称または略点対称となる位置、或いは、前記樹脂パッケージの回転対称の中心点を通る仮想線及び前記基板の回転対称の中心点を通る仮想線の少なくとも一方に対して互いに線対称または略線対称となる位置にある請求項1から10のいずれか1項に記載の圧力センサ。
  12.  前記樹脂パッケージと前記蓋とは、シート状の接着シートによって接合されている請求項11に記載の圧力センサ。
  13.  前記直交方向から見て、前記第1検出素子の長手方向及び前記第2検出素子の長手方向は、前記基板の長手方向と平行または略平行である請求項1から12のいずれか1項に記載の圧力センサ。
  14.  前記直交方向から見て、前記第1検出素子の検出部の長手方向及び前記第2検出素子の検出部の長手方向は、前記基板の長手方向と平行または略平行である請求項1から13のいずれか1項に記載の圧力センサ。
  15.  前記基板の下面に形成され、前記圧力センサの外部と電気的に接続可能な複数の外部接続部材を更に備え、
     前記直交方向から見て、複数の前記外部接続部材の配列方向は、前記基板の長手方向と平行または略平行である請求項1から14のいずれか1項に記載の圧力センサ。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09133599A (ja) * 1995-11-10 1997-05-20 Ckd Corp ゲージ圧測定装置及びその製造方法
US20020134163A1 (en) * 2001-03-22 2002-09-26 Kavlico Corporation Independent-excitation cross-coupled differential-pressure transducer
JP2012002688A (ja) * 2010-06-17 2012-01-05 Yamatake Corp デュアル物理量センサ
JP2012154801A (ja) * 2011-01-26 2012-08-16 Denso Corp 圧力センサ
JP2014006138A (ja) * 2012-06-25 2014-01-16 Hitachi Automotive Systems Ltd 圧力センサ装置
US20140107527A1 (en) * 2011-03-11 2014-04-17 Best Medical B.V. Universal measuring module for medical application and method for assembling the measuring module
US20200319050A1 (en) * 2019-04-05 2020-10-08 Honeywell International Inc. Pressure sensor with multiple pressure sensing elements

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09133599A (ja) * 1995-11-10 1997-05-20 Ckd Corp ゲージ圧測定装置及びその製造方法
US20020134163A1 (en) * 2001-03-22 2002-09-26 Kavlico Corporation Independent-excitation cross-coupled differential-pressure transducer
JP2012002688A (ja) * 2010-06-17 2012-01-05 Yamatake Corp デュアル物理量センサ
JP2012154801A (ja) * 2011-01-26 2012-08-16 Denso Corp 圧力センサ
US20140107527A1 (en) * 2011-03-11 2014-04-17 Best Medical B.V. Universal measuring module for medical application and method for assembling the measuring module
JP2014006138A (ja) * 2012-06-25 2014-01-16 Hitachi Automotive Systems Ltd 圧力センサ装置
US20200319050A1 (en) * 2019-04-05 2020-10-08 Honeywell International Inc. Pressure sensor with multiple pressure sensing elements

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