JP2000046669A - 圧力センサ - Google Patents

圧力センサ

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JP2000046669A
JP2000046669A JP10216052A JP21605298A JP2000046669A JP 2000046669 A JP2000046669 A JP 2000046669A JP 10216052 A JP10216052 A JP 10216052A JP 21605298 A JP21605298 A JP 21605298A JP 2000046669 A JP2000046669 A JP 2000046669A
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Japan
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pressure
peripheral circuit
sensor
circuit element
circuit board
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JP10216052A
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Masahiro Sato
正博 佐藤
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Tokin Corp
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Tokin Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 断続的な温度変化があってもボンディングワ
イヤが断線されない信頼性の高い圧力センサを提供する
こと。 【解決手段】 この差圧測定圧力センサでは、センサ回
路基板13及び周辺回路素子12を接続したボンディン
グワイヤ17全体と圧力検出素子11及び周辺回路素子
12を接続したAu線によるボンディングワイヤ21の
周辺回路素子12側部分の一端とを周辺回路素子12全
体を含むように弾力性を有するコーティング剤である樹
脂によりコーティングして形成される第1のコーティン
グ部16で覆い、且つボンディングワイヤ21の他端が
接続される圧力検出素子11のボンディングパット部2
2を第1のコーティング部16とは別途に独立した形状
で弾力性を有するコーティング剤である樹脂によりコー
ティングして形成される第2のコーティング部23で覆
っている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として圧力検出
素子及び周辺回路素子を実装したセンサ回路基板を圧力
導入ポートを有する外ケース内に収納配備して成る差圧
測定圧力センサ等の圧力センサに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の圧力センサとしては、例
えば図2に示されるような構成の差圧測定圧力センサが
挙げられる。但し、図2(a)は差圧測定圧力センサの
基本構成を示した側面断面図であり、同図(b)は同図
(a)の要部を部分的に拡大して示したものである。
【0003】この差圧測定圧力センサは、周囲の圧力を
検出して圧力検出信号を出力する圧力検出素子11と圧
力検出信号を入力して情報処理する周辺回路素子12と
をセンサ回路基板13に実装し、このセンサ回路基板1
3を基準圧力導入ポート31を有する下ケース32内に
封止剤20を介在させて収納配備した上、下ケース32
上に被測定圧力導入ポート33を有する上ケース34を
被せてハーメチックシールによって接合封止して成って
いる。即ち、ここでの下ケース32及び上ケース34は
センサ回路基板13をその内部に収納配備する外ケース
とみなすことができる。
【0004】このうち、センサ回路基板13には予め圧
力導入孔14が形成されており、圧力導入孔14周囲に
弾力性を有する弾性接着剤18を塗布して圧力検出素子
11を圧力導入孔14上に配置させて接着固定してい
る。この弾性接着剤18は、周囲温度の変化によるセン
サ回路基板13の歪みが圧力検出素子11の圧力検出に
与える影響を吸収して緩和させるためのもので、例えば
シリコンゴム等を用いる場合を例示できる。又、センサ
回路基板13上にはエポキシ等の接着剤19により周辺
回路素子12が接着固定されている。更に、センサ回路
基板13にはセンサ出力を基板回路パターンを通して外
部へ出力させるための出力リード端子15が接続され、
このリード端子15は封止剤20及び下ケース32を通
して外部へ露呈されるようになっている。
【0005】一方、センサ回路基板13及び周辺回路素
子12と圧力検出素子11のボンディングパッド部22
及び周辺回路素子12とはそれぞれAl又はAu製のボ
ンディングワイヤ17,21により電気的に接続されて
おり、更に、周辺回路素子12及びセンサ回路基板13
を接続したボンディングワイヤ17と、周辺回路素子1
2及び圧力検出素子11を接続したボンディングワイヤ
21とを周辺回路素子12の全体並びに圧力検出素子1
1のボンディングパット部22を含むように、各部を保
護するために弾力性を有するコーティング剤でコーティ
ングすることによって形成したコーティング部で覆って
いる。このコーティング剤は、圧力検出素子11の圧力
検出に際しての周囲の温度や湿度等の変化による各部の
影響を回避して緩和させると共に、各部を保護するため
のもので、例えばシリコンゴム等を用いる場合を例示で
きる。
【0006】この差圧測定圧力センサの場合、下ケース
32の基準圧力導入ポート31から導入された基準圧力
ガスの基準圧力がセンサ回路基板13の圧力導入孔14
を通って圧力検出素子11の下面に加えられた状態で上
ケース34の被測定圧力導入ポート33を通って導入さ
れた被測定用ガスの圧力が圧力検出素子11の上面に加
えられるため、圧力検出素子11では被測定用ガスの圧
力を基準圧力ガスの基準圧力との間で差圧測定し、周囲
の圧力を検出した圧力検出信号としてボンディングワイ
ヤ21を介して周辺回路素子12へ伝送する。周辺回路
素子12では圧力検出信号を情報処理した結果をボンデ
ィングワイヤ17を介してセンサ回路基板13へ伝送す
る。センサ回路基板13では情報処理された圧力検出信
号を基板回路パターン経由でリード端子15へ伝送し、
センサ出力とする。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述した圧力センサの
場合、圧力検出素子の圧力検出に際しての周囲の温度や
湿度等の変化による各部の影響を回避して緩和させると
共に、各部を保護するためにシリコンゴム等の弾力性を
有するコーティング剤によりコーティングして形成した
コーティング部で圧力検出素子のボンディングパット部
を含む周辺回路素子及びボンディングワイヤの全体を覆
う構造となっているため、断続的に周囲の温度が変化す
ると、コーティング部のコーティング剤が膨張したり、
或いは収縮を起こすことにより、しばしばボンディング
ワイヤが切断されてしまうという欠点を有している。
【0008】本発明は、このような問題点を解決すべく
なされたもので、その技術的課題は、断続的な温度変化
があってもボンディングワイヤが断線されない信頼性の
高い圧力センサを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、周囲の
圧力を検出して圧力検出信号を出力する圧力検出素子、
及び圧力検出信号を入力して情報処理する周辺回路素子
を実装したセンサ回路基板を圧力導入ポートを有する外
ケース内に収納配備して成り、更に、センサ回路基板及
び周辺回路素子と圧力検出素子及び該周辺回路素子とは
それぞれボンディングワイヤにより接続され、圧力検出
素子は弾力性を有する弾性接着剤でセンサ回路基板に接
着固定されて成る圧力センサにおいて、ボンディングワ
イヤのうちの少なくともセンサ回路基板及び周辺回路素
子を接続したものと圧力検出素子及び該周辺回路素子を
接続したものの該周辺回路素子側部分の一端とを弾力性
を有する樹脂によりコーティングして形成される第1の
コーティング部で覆い、且つ該圧力検出素子及び該周辺
回路素子を接続したものの他端が接続される該圧力検出
素子のボンディングパット部を該第1のコーティング部
とは別途に独立した形状で弾力性を有する樹脂によりコ
ーティングして形成される第2のコーティング部で覆っ
て成る圧力センサが得られる。
【0010】この圧力センサにおいて、圧力検出素子
は、圧力により変形する可動電極が形成されたシリコン
基板と固定電極が形成されたガラス基板とを該可動電極
及び該固定電極を対向させて接合して成ること、或いは
圧力検出素子は、シリコン基板に設けたダイアフラム上
に拡散によりピエゾ抵抗ゲージを形成して成ることは好
ましい。又、これらの何れか一つの圧力センサにおい
て、ボンディングワイヤのうちの少なくとも圧力検出素
子及び周辺回路素子を接続したものはAu線であること
は好ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げ、本発明の圧
力センサについて、図面を参照して詳細に説明する。
【0012】図1は、本発明の一実施例に係る差圧測定
圧力センサの要部を部分的に拡大して示した側面断面図
である。但し、この差圧測定圧力センサの場合も図2
(a),(b)で説明した従来の圧力センサとほぼ同様
な基本構成を有するので、同じ構成部分には同一符号を
付して説明を省略し、異なる部分を説明する。
【0013】この差圧測定圧力センサの場合、図2
(a),(b)で説明した従来の圧力センサと比べれ
ば、ここではコーティング剤によって圧力検出素子11
のボンディングパット部22を含むように周辺回路素子
12及びボンディングワイヤ17,21の全体を覆う構
造とは異なり、センサ回路基板13及び周辺回路素子1
2と圧力検出素子11及び周辺回路素子12とをそれぞ
れ接続したボンディングワイヤ17,21のうち、セン
サ回路基板13及び周辺回路素子12を接続したボンデ
ィングワイヤ17全体と圧力検出素子11及び周辺回路
素子12を接続したボンディングワイヤ21の周辺回路
素子12側部分の一端とを周辺回路素子12全体を含む
ように弾力性を有するコーティング剤である樹脂により
コーティングして形成される第1のコーティング部16
で覆い、且つボンディングワイヤ21の他端が接続され
る圧力検出素子11のボンディングパット部22を第1
のコーティング部16とは別途に独立した形状で弾力性
を有するコーティング剤である樹脂によりコーティング
して形成される第2のコーティング部23で覆った構造
とした点が相違している。又、ここでは少なくとも周辺
回路素子12及び圧力検出素子11を接続したボンディ
ングワイヤ21にはAu線を用いている。
【0014】このうち、圧力検出素子11には、圧力に
より変形する可動電極が形成されたシリコン基板と固定
電極が形成されたガラス基板とをこれらの可動電極及び
固定電極を対向させて接合して成る構成のもの(略図す
る)を用いるか、或いは既存の半導体装置の製造技術に
従ってシリコン基板に設けたダイアフラム上に拡散によ
りピエゾ抵抗ゲージを形成した構成のもの(略図する)
を用いれば良い。
【0015】この差圧測定圧力センサの場合、従来通り
に差圧測定を行う基本性能を保持した上、圧力検出素子
11及び周辺回路素子12を電気的に接続するボンディ
ングワイヤ21における周辺回路素子12側の一端をコ
ーティング部16で覆い、且つ圧力検出素子11のボン
ディングパット部22に接続される他端をコーティング
部23で覆っているため、周囲の温度変化に伴うコーテ
ィング部16,23の膨張や収縮によりボンディングワ
イヤ21に加えられるストレス(特にワイヤネック部の
もの)を充分に緩和させ、ストレスによるボンディング
ワイヤ21の断線を防止することができる。又、ボンデ
ィングワイヤ21にAu線を用いているため、ボンディ
ングワイヤ21のコーティング部16,23によって覆
われていない部分での腐食を回避できる。従って、この
差圧測定圧力センサは従来通りに差圧測定を行う基本性
能を備えた上に耐環境性が優れたものとなる。
【0016】
【発明の効果】以上に述べた通り、本発明の圧力センサ
によれば、センサ回路基板上に実装される周辺回路素子
のコーティングと圧力検出素子のボンディングパット部
のコーティングとをそれぞれ独立した構造としているの
で、周囲の温度変化に伴うコーティング部のコーティン
グ剤の膨張又は収縮によるボンディングワイヤに作用す
るストレス(特にワイヤネック部のもの)を緩和させ、
周囲の温度変化によるボンディングワイヤの断線を抑制
できるようになる。又、ボンディングワイヤのうちの少
なくとも圧力検出素子及び周辺回路素子を接続したもの
をAu線とし、コーティング部で覆われていない部分で
のワイヤの腐食を防止可能にしているため、結果とし
て、この圧力センサは耐環境性が優れ、信頼性の高いも
のとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る差圧測定圧力センサの
要部を部分的に拡大して示した側面断面図である。
【図2】従来の差圧測定圧力センサの基本構成を示した
ものであり、(a)は側面断面図に関するもの,(b)
は(a)の要部の部分拡大図に関するものである。
【符号の説明】
11 圧力検出素子 12 周辺回路素子 13 センサ回路基板 14 圧力導入孔 15 リード端子 16,23 コーティング部 17,21 ボンディングワイヤ 18 弾性接着剤 20 封止剤 22 ボンディングパッド部 31 基準圧力導入ポート 32 下ケース 33 被測定圧力導入ポート 34 上ケース

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 周囲の圧力を検出して圧力検出信号を出
    力する圧力検出素子、及び該圧力検出信号を入力して情
    報処理する周辺回路素子を実装したセンサ回路基板を圧
    力導入ポートを有する外ケース内に収納配備して成り、
    更に、前記センサ回路基板及び前記周辺回路素子と前記
    圧力検出素子及び該周辺回路素子とはそれぞれボンディ
    ングワイヤにより接続され、前記圧力検出素子は弾力性
    を有する弾性接着剤で前記センサ回路基板に接着固定さ
    れて成る圧力センサにおいて、前記ボンディングワイヤ
    のうちの少なくとも前記センサ回路基板及び前記周辺回
    路素子を接続したものと前記圧力検出素子及び該周辺回
    路素子を接続したものの該周辺回路素子側部分の一端と
    を弾力性を有する樹脂によりコーティングして形成され
    る第1のコーティング部で覆い、且つ該圧力検出素子及
    び該周辺回路素子を接続したものの他端が接続される該
    圧力検出素子のボンディングパット部を該第1のコーテ
    ィング部とは別途に独立した形状で弾力性を有する樹脂
    によりコーティングして形成される第2のコーティング
    部で覆って成ることを特徴とする圧力センサ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の圧力センサにおいて、前
    記圧力検出素子は、圧力により変形する可動電極が形成
    されたシリコン基板と固定電極が形成されたガラス基板
    とを該可動電極及び該固定電極を対向させて接合して成
    ることを特徴とする圧力センサ。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の圧力センサにおいて、前
    記圧力検出素子は、シリコン基板に設けたダイアフラム
    上に拡散によりピエゾ抵抗ゲージを形成して成ることを
    特徴とする圧力センサ。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3の何れか一つに記載の圧力
    センサにおいて、前記ボンディングワイヤのうちの少な
    くとも前記圧力検出素子及び前記周辺回路素子を接続し
    たものはAu線であることを特徴とする圧力センサ。
JP10216052A 1998-07-30 1998-07-30 圧力センサ Withdrawn JP2000046669A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160023554A (ko) 2014-08-21 2016-03-03 가부시키가이샤 테지케 압력 센서 모듈 및 압력 센서 모듈의 제조 방법

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Effective date: 20051004