JPH0992670A - センサ装置の構造およびその構造を実現するための実装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボンディング・ワイヤによって接続すること
が必要なセンサ素子を持つセンサ装置の薄型化を図る。 【構成】 容量型半導体圧力センサ素子２０がハウジン
グ１０，１２の底面に実装されている。この底面にはワ
イヤボンディング作業用穴１５があけられている。セン
サ素子２０のボンディング・パッド２５と，ハウジング
にインサート成形されたリード・フレーム１４のボンデ
ィング面がともに下方を向き，これらがボンディング・
ワイヤ２２により接続されている。ボンディング・ワイ
ヤ２６は下方に垂れ，上方には突出しないのでハウジン
グの厚さを薄くできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】この発明は，センサ素子（たとえば半導体
感圧素子），より一般的には電気的素子を基板，ステ
ム，ハウジング，その他の支持部材上に取付けた構造，
とくに電気的素子と支持部材とをボンディング・ワイヤ
によって接続する構造，およびこの構造を実現するため
の実装方法に関する。

【０００２】

【従来技術とその問題点】樹脂製ステムに半導体圧力セ
ンサ（容量型感圧素子）を実装した従来例について，図
１１を用いて説明する。

【０００３】リード・フレーム５４がインサート成形さ
れた樹脂製ステム５１内に容量型半導体圧力センサ６０
が実装されている。

【０００４】半導体圧力センサ６０はガラス基板６１と
半導体基板６２とから構成され，これらが相互に接合さ
れている。半導体基板６２は周囲のフレーム部６２ａと
このフレーム部６２ａに支持された薄いダイヤフラム部
６２ｂとから構成される。半導体基板６２は導電性を持
っているのでダイヤフラム部６２ｂが可動電極となる。
フレーム部６２ａがガラス基板６１に陽極接合されてい
る。

【０００５】ガラス基板６１にはダイヤフラム部６２ｂ
に対向する面に固定電極６３が形成されている。またガ
ラス基板６１には被測定圧力の導圧孔６４があけられて
いる。この孔６４の開口の位置には固定電極６３は設け
られていない。ガラス基板６１がステム５１の底面に樹
脂ペースト６９によって固定されている。

【０００６】ステム５１には導圧パイプ５６が一体的に
形成されている。この導圧パイプ５６の導圧孔５６ａは
ガラス基板６１の導圧孔６４と連通している。ステム５
１の上部開口はカバー５３によって被われている。

【０００７】導圧パイプ５６の導圧孔５６ａを通して半
導体圧力センサ６０内に被測定圧力が導入される。これ
によって半導体基板６２のダイヤフラム部６２ｂが変形
し，ダイヤフラム部（可動電極）６２ｂと固定電極６３
との間の静電容量が変化する。静電容量に基づいて被測
定圧力が検出される。

【０００８】ガラス基板６１は半導体基板６２よりも一
部が突出するようにやや大きく形成されており，この突
出した部分に可動電極６２ｂ用および固定電極６３用の
ボンディング・パッド６５（１個のみ図示）が形成され
ている。これらのボンディング・パッド６５はそれぞれ
可動電極６２ｂおよび固定電極６３に配線パターン（図
示略）等により電気的に接続されている。

【０００９】リード・フレーム５４はステム５１に左，
右に２つずつ設けられている。図において右側の２つの
リード・フレーム５４（一つのみ図示）とボンディング
・パッド６５とがそれぞれボンディング・ワイヤ６６に
よって電気的に接続されている。このようにして，半導
体圧力センサ６０の可動電極６２ｂおよび固定電極６３
はリード・フレーム５４を通して外部の圧力測定回路に
接続される。左側の２つのリード・フレーム５４はダミ
ーである。

【００１０】ステム５１のガラス基板６１が固定されて
いる面が半導体圧力センサ６０の実装面（ダイボンディ
ング面）である。従来の構造においては，半導体圧力セ
ンサ６０のボンディング・パッド６５およびリード・フ
レーム５４のワイヤボンディングされる面がステム５１
の実装面と同じ方向（図で上方）を向いていた。このた
めに，ボンディング・ワイヤ６６が樹脂ステム５１の内
部において上方向に高く突き出していた。電気的信号を
伝達するボンディング・ワイヤ６６と樹脂ステム５１の
カバー５３が相互に接触しないようにするためには，ス
テム５１の厚さ（高さ）を厚くする必要がある。従来の
構造においてはステム５１内に実装された半導体圧力セ
ンサ６０の上方に広い空間があり，ステム５１が厚くな
って大型化するという問題があった。

【００１１】図１２は他の従来例を示すものである。図
１１に示す構造と異なる点は，図１２においては半導体
基板７２の一部が突出するように，半導体基板７２がガ
ラス基板７１よりも大きくつくられている点，半導体基
板７２のこの突出した部分にワイヤボンディング・パッ
ド６５が形成されている点，および半導体基板７２とガ
ラス基板７１との上下関係が逆で，半導体基板７２がス
テム５１の底面に固定されている点，導圧パイプ５６か
ら直接にダイヤフラム部７２ｂに圧力が導入されている
点である。

【００１２】このような構造においても，全く同じよう
に，ステム５１の厚さを厚くしなければならない。

【００１３】図１３は，半導体圧力センサを回路基板に
直接に実装した従来例を示している。 回路基板７０上
に配線パターン７３，７４が形成されている。ＩＣ，抵
抗，コンデンサ等の電気，電子素子部品７５が配線パタ
ーン７４によって接続され，所定の電気回路が実現され
ている。

【００１４】半導体圧力センサ６０（図１１に示すもの
と同じ構造のもの）も回路基板７０上に固定されてい
る。この半導体圧力センサ６０には回路基板７０に取付
けられた導圧パイプ７１，および回路基板７０にあけら
れた導圧孔７０ａを通して被測定圧力が導入される。半
導体圧力センサ６０のワイヤボンディング・パッド６５
は，固定基板７０上の配線パターン７３にボンディング
・ワイヤ６６によって電気的に接続されている。

【００１５】この構造においても，半導体圧力センサ６
０のワイヤボンディング・パッド面および回路基板７０
の配線パターン７３は，回路基板７０の実装面と同じ方
向を向き，ボンディング・ワイヤ６６が上方に突出して
いる。

【００１６】他の電気，電子素子部品７５の接続のため
配線パターン７４と半導体圧力センサ６０の接続のため
の配線パターン７３とがともに回路基板７０の一つの面
に印刷されているために，この面に配線パターンが密集
し，または広い面積の回路基板が必要になるという問題
もある。

【００１７】

【発明の開示】この発明は，センサ素子を含む電気的素
子を実装するステム，その他の支持部材の厚さを薄くす
る，または電気的素子と支持部材とからなる電気装置の
全体的な高さを低くしようとするものである。

【００１８】この発明はまた，回路基板の面積の有効利
用を図ろうとするものである。

【００１９】この発明によるセンサ装置の構造は，セン
サ素子とその支持部材を備え，上記支持部材は実装面を
有しこの実装面上に上記センサ素子が固定され，上記セ
ンサ素子にはワイヤボンディング・パッドが設けられ，
上記支持部材には上記ワイヤボンディング・パッドとワ
イヤボンディングにより接続される端子が設けられてい
るセンサ装置において，上記センサ素子の上記ワイヤボ
ンディング・パッドが上記支持部材の上記実装面から離
れた位置にありかつ上記実装面の方向を向くように上記
センサ素子が上記支持部材の上記実装面上に固定され，
上記ワイヤボンディング・パッドに対応する位置におい
て上記支持部材にはワイヤボンディング作業用の穴があ
けられていることを特徴とする。

【００２０】この発明は電気的素子を備えた一般的な電
気装置に敷衍することができる。

【００２１】すなわち，この発明による電気装置の構造
は，電気的素子とその支持部材を備え，上記支持部材は
実装面を有しこの実装面上に上記電気的素子が固定さ
れ，上記電気的素子にはワイヤボンディング・パッドが
設けられ，上記支持部材には上記ワイヤボンディング・
パッドとワイヤボンディングにより接続される端子が設
けられている電気装置において，上記電気的素子の上記
ワイヤボンディング・パッドが上記支持部材の上記実装
面から離れた位置にありかつ上記実装面の方向を向くよ
うに上記電気的素子が上記支持部材の上記実装面上に固
定され，上記ワイヤボンディング・パッドに対応する位
置において上記支持部材にはワイヤボンディング作業用
の穴があけられていることを特徴とするものである。

【００２２】この発明は上述した電気装置の構造を実施
する実施方法を提供している。

【００２３】この発明による電気的素子の実装方法は，
電気的素子を固定する実装面を有する支持部材に，ワイ
ヤボンディング作業用の穴をあけるとともにワイヤボン
ディング用の端子を設け，電気的素子には，上記支持部
材に固定されたときに上記実装面に面する固定面から離
れた位置にワイヤボンディング・パッドを上記固定面と
同方向に向けて設け，上記ワイヤボンディング・パッド
が上記ワイヤボンディング作業用の穴に対向する位置に
くるように，上記電気的素子を，上記固定面が上記実装
面に対向するように上記支持部材に固定し，上記電気的
素子のワイヤボンディング・パッドと上記支持部材の上
記端子とをボンディング・ワイヤによって接続するもの
である。

【００２４】センサ素子は上述した半導体圧力センサの
みならず，加速度センサ，光センサ，温度センサ等の，
物理量を電気信号に変換するすべての素子，装置を含
む。電気的素子はさらに広い概念で，ＩＣ回路，その他
の電気的，電子的素子，部品，装置を含む。

【００２５】これらのセンサ素子，電気的素子が実装さ
れる支持部材は，ステム，ハウジング，基板，回路基
板，その他の種々の呼称で呼ばれるものを含む。

【００２６】接続端子は支持部材に直接に設けられる必
要は必ずしもなく，支持部材に取り付けられた他の部材
に設けてもよい（支持部材に間接的に設けてもよい）。

【００２７】一般的には上記端子のワイヤボンディング
される面が上記支持部材の上記実装面の方向を向くよう
に設けられよう。この場合には，電気的素子（センサ素
子）のワイヤボンディング・パッドと上記端子がともに
上記実装面の方向を向き，かつ上記実装面から離れた位
置にある。これらの間を接続するボンディング・ワイヤ
は実装面の方向に突出する。ボンディング・ワイヤが実
装面とは反対側に向かって電気的素子（センサ素子）よ
りも突出することはない。したがって，ステム等の支持
部材は電気的素子（センサ素子）よりも少し高い空間を
確保することができれば充分であり，支持部材の厚さを
薄くすることが可能となる。または，電気的素子と支持
部材とからなる電気装置の全体的な高さを低くすること
ができる。

【００２８】他の態様では，上記端子が上記支持部材の
上記実装面とは反対側の面に設けられる。この場合には
上記ワイヤボンディング・パッドと上記端子とを接続す
るボンディング・ワイヤは上記穴を通る。

【００２９】この場合にも同じように支持部材の実装面
側においては，ワイヤボンディングのために電気的素子
以上の高さは要求されない。この態様はとくに，支持部
材が回路基板のときに有効であり，回路基板の両面を電
気，電子部品実装に有効に利用できるようになる。

【００３０】

【実施例】

第１実施例 図１はセンサ装置の組立斜視図である。このセンサ装置
では樹脂製ステムに容量型半導体圧力センサ素子（容量
型感圧素子）が実装されている。図２は図１のII−II線
に沿う断面図である（組立てられた状態を示す）。

【００３１】これらの図を参照して，リード・フレーム
１４がインサート成形された樹脂製ステム１０と底板１
２とによりセンサ装置のハウジング（またはケース）が
構成されている。底板１２には外方に突出する導圧パイ
プ１６が形成されている。この底板１２上に容量型半導
体圧力センサ素子２０が樹脂ペースト２９によって固定
（実装）されている。底板１２上にセンサ素子２０を実
装したのちに，その上方を覆うようにステム１０を被
せ，ステム１０と底板１２とを接合（溶着，融着，また
は接着）することにより，ハウジングが形成される。

【００３２】半導体圧力センサ素子２０はガラス基板２
１と半導体基板２２とから構成され，これらが互いに接
合されている。半導体基板２２は周囲のフレーム部２２
ａとこのフレーム部２２ａに支持された薄いダイヤフラ
ム部２２ｂとから構成される。半導体基板２２は導電性
をもっているためダイヤフラム部２２ｂは可動電極とな
る。フレーム部２２ａがガラス基板２１に陽極接合され
ている。

【００３３】半導体圧力センサ素子２０は，その中央部
が導圧パイプ１６の位置に一致するように，半導体基板
２２のフレーム部２２ａに樹脂ペースト２９によって底
板１２の底面に固定されている。したがって，導圧パイ
プ１６を通して被測定圧力がダイヤフラム部２２ｂの一
面に加わることになる。

【００３４】ガラス基板２１にはそのダイヤフラム部２
２ｂに対向する面に固定電極２３が形成されている。ま
たガラス基板２１には導圧孔２４があけられている。こ
の導圧孔２４の開口位置に対応する部分には固定電極２
３は形成されていない。ダイヤフラム部２２ｂとガラス
基板２１とによって囲まれた空間内に導圧孔２４を通し
て基準圧力（後述する作業用穴１５を通して導入される
大気圧）が導入される。

【００３５】導圧パイプ１６の導圧孔１６ａを通して半
導体圧力センサ素子２０に導入された被測定圧力と基準
圧力との差に応じて，半導体基板２２のダイヤフラム部
２２ｂが弾性変形する。これによってダイヤフラム部２
２ｂ（可動電極）と固定電極２３との間の静電容量が変
化する。この静電容量の変化に基づいて被測定圧力が検
出される。

【００３６】ガラス基板２１は半導体基板２２よりもそ
の一部が突出するようにやや大きく形成されている。こ
の突出した部分に可動電極用および固定電極用のワイヤ
ボンディング・パッド２５が形成されている。ボンディ
ング・パッド２５は半導体圧力センサ素子２０の実装面
の方向（図で下方）を向いている。これらボンディング
・パッド２５はそれぞれ可動電極２２ｂおよび固定電極
２３に配線パターン（図示略）等により電気的に接続さ
れている。

【００３７】リード・フレーム１４はステム１０の左，
右に２つずつ設けられている。リード・フレーム１４の
ワイヤボンディングされる面は，ステム１０の側壁を薄
くすることにより，半導体圧力センサ素子２０の底板１
２上の実装面の方向（図で下方）に露出しかつこの方向
を向いている。

【００３８】ステム１０の一方の側（図２において右
側）に設けられた２つのリード・フレーム１４と２つの
ワイヤボンディング・パッド２５のそれぞれ対応するも
の同志がボンディング・ワイヤ（金線，アルミニウム線
など）２６によって互いに電気的に接続されている。こ
のようにして半導体圧力センサ素子２０の可動電極２２
ｂと固定電極２３はリード・フレーム１４を通して外部
に設けられた圧力測定回路（図示略）に接続される。

【００３９】ステム１０の他方側（図２において左側）
の２つのリード・フレームはダミーである。プリント配
線基板，その他の部材にこのセンサ装置を安定に固定ま
たは保持するときに，ダミーのリード・フレームが有効
に用いられる。

【００４０】ハウジングの底板１２にはボンディング・
パッド２５およびリード・フレーム１４のボンディング
面に対向する部分にワイヤ・ボンディング作業用の穴１
５が形成されている。

【００４１】センサ装置のハウジング内に実装された半
導体圧力センサ素子２０のボンディング・パッド２５と
リード・フレーム１４のボンディング面とにワイヤ２６
をボンディングするときにこの穴１５が用いられる。ボ
ンディングされたワイヤ２６の一部はこの穴１５内まで
垂れ下がっていてもよい。

【００４２】このように，ボンディング・ワイヤは実装
面の方向に向かって突出する（垂れ下る）。ボンディン
グ・ワイヤは実装面と反対方向に向かっては突出しない
ために，ステム１０の上面（図２において上側の面）と
半導体圧力センサ素子２０の上面との間にボンディング
・ワイヤのための空間を確保する必要はなく，この空間
を充分に小さくできるので，ステム１０の高さを小さく
することができる。すなわち，高さ（または厚さ）の小
さいセンサ素子が実現する。

【００４３】この実施例において，リード・フレーム１
４はセンサ装置の外部において下方に屈曲されている
が，上方に屈曲させるようにしてもよい。ハウジングに
内蔵させる感圧素子は容量型のものではなく，ピエゾ型
の半導体圧力センサ素子でもよい。ピエゾ型の半導体圧
力センサ素子においては固定電極２３を設ける代わり
に，ダイヤフラム部２２ｂの一部に一または複数のピエ
ゾ抵抗素子が形成される。ピエゾ抵抗素子はダイヤフラ
ム部２２ｂの変形によりその抵抗値が変化する。このピ
エゾ抵抗素子を含むブリッジ回路を用いて被測定圧力を
表わす信号を得ることができる。

【００４４】第２実施例 図３は容量型半導体圧力センサ素子を実装した他の例を
示している。

【００４５】図２に示す構造と異なる点は，リード・フ
レーム１４を一体成形した樹脂製ステム１１に導圧パイ
プ１６が形成されている点である。この導圧パイプ１６
の導圧孔１６ａに中央部が一致するように半導体圧力セ
ンサ素子２０がその半導体基板２２のフレーム部２２ａ
で樹脂ペースト２９により樹脂製ステム１１の底面に固
定されている。ステム１１の側壁下部が薄くなってお
り，これによりリード・フレーム１４の下面が露出して
いる。ボンディング作業用穴１５は樹脂製ステム１１の
底面にあけられている。樹脂製ステム１１上部開口は，
カバー１３によって被われている。図２に示すものと同
一部材には同一符号を付し重複説明を避ける。

【００４６】この構造においても，ボンディング・ワイ
ヤ２６がステム１１の実装面の方向に突出するので，半
導体圧力センサ素子２０とカバー１３との間の間隙を小
さくとることができ，ステム１１の厚さ（高さ）を薄く
することができる。

【００４７】第３実施例 図４は樹脂製ステムに容量型半導体圧力センサ素子を実
装したさらに他の例を示すものである。

【００４８】図３に示す構造と異なる点は，半導体圧力
センサ素子２０Ａの配置およびその構造である。半導体
圧力センサ素子２０Ａは図３に示すものと上下を逆にし
て樹脂製ステム１１内に配置され，ガラス基板２１がス
テム１１の底面に樹脂ペースト２９により固定されてい
る。また，導圧パイプ１６からガラス基板２１の導圧孔
２４を通してダイヤフラム部２２ｂに被測定圧力が導入
されている。

【００４９】半導体基板２２はその一部が突出するよう
に，ガラス基板２１よりも一部が大きくつくられてい
る。

【００５０】半導体基板２２のこの突出した部分にワイ
ヤボンディング・パッド２５が，樹脂製ステム１１の底
面（実装面）の方向を向いて形成されている。

【００５１】この構造においても，ボンディング・パッ
ド２５とリード・フレーム１４のワイヤボンディングさ
れる面がともにステム１１の実装面の方向を向き，かつ
実装面から離れた位置にある。これらを結ぶボンディン
グ・ワイヤ２６は実装面の方向に突出し，その一部が樹
脂製ステム１１にあけられたボンディング作業用穴１５
内に位置する。

【００５２】ボンディング・ワイヤ２２が半導体圧力セ
ンサ素子２０Ａよりも上方に突出することはあり得ず，
ステム１１はセンサ素子２０Ａよりも少し高い空間を確
保する高さを持てば充分であるから，ステム１１の厚さ
を薄くすることができる。

【００５３】第４実施例 図５および図６は，樹脂製ステムに半導体圧力センサ素
子を実装したさらに他の例を示すものである。図５は図
２相当の断面図，図６は図５のVI−VI線に沿う断面図で
ある。

【００５４】図３に示す第２実施例と比較すると樹脂製
ステム１１Ａの構造が異なる。

【００５５】樹脂製ステム１１Ａの底面には，導圧パイ
プ１６Ａが底面に沿って伸びるように形成されており，
その先端部はステム１１Ａの側壁よりも外方に突出して
いる。導圧パイプ１６Ａの導圧孔１６ａは半導体圧力セ
ンサ素子２０の下方において直角に曲折している。この
ように樹脂製ステムの導圧パイプを所望の方向に向けて
形成することができる。

【００５６】第５実施例 図７は樹脂製ステムの他の構造を示している。ステム１
１Ｂの右側（図７において右側）の側壁はリード・フレ
ーム１４の取付位置よりも下側の部分が薄く形成され，
これによって右側のリード・フレーム１４のワイヤボン
ディングされる面が露出しかつワイヤボンディング作業
用穴１５の方向を向いている（上述した実施例の構造と
同じ）。ステム１１Ｂの左側の側壁は上部が薄く形成さ
れているので，リード・フレーム１４Ａ（右側のリード
・フレーム１４と区別するために別個の符号をつける）
のワイヤボンディングされる面は上方を向いている。

【００５７】図８は図７に示す樹脂製ステムと同じよう
な構造をもち，かつ２個の半導体圧力センサ素子を搭載
できる程度に大きい樹脂製ステムを用いたセンサ装置の
構成を示すものである。

【００５８】樹脂製ステム１１Ｃには全く同一構造の半
導体圧力センサ２０と２０Ｂ（区別するために別個の符
号をつける）とが実装されている。

【００５９】半導体圧力センサ素子２０は図３または図
５に示すものと同じ配置である。このセンサ素子２０は
ガラス基板２１が半導体基板２２の上側にくるように配
置されている。ガラス基板２１の突出部にワイヤボンデ
ィング・パッド２５が下向きに設けられ，リード・フレ
ーム１４のワイヤボンディング面が下方に露出している
ので，これらの間に接続されたボンディング・ワイヤ２
６は下方に突出している。ステム１１Ｃの底面にはボン
ディング・ワイヤ２６の位置に作業用穴１５があけられ
ている。

【００６０】半導体圧力センサ素子２０Ｂはセンサ素子
２０と上下が逆向きに配置されている。ボンディング・
パッド２５が形成されたガラス基板２１が下側にあるの
で，ボンディング・パッド２５は上方を向いている。リ
ード・フレーム１４Ａのボンディング面も上方を向いて
いる。したがって，センサ素子２０Ｂについては，ボン
ディング・ワイヤ２６は上方に突出している。

【００６１】樹脂製ステム１１Ｃには２つの導圧パイプ
１６Ｂ，１６Ｃが下方に突出するように形成されてい
る。センサ素子２０においては導圧パイプ１６Ｂから直
接にダイヤフラム部２２ｂに被測定圧力が導かれる。セ
ンサ素子２０Ｂにおいては，被測定圧力はガラス基板２
１の導圧孔２４を通してダイヤフラム部２２ｂに導かれ
る。

【００６２】このように，この実施例のセンサ装置にお
いては，同一構造の２つのセンサ素子を用いて，センサ
素子のダイヤフラム部２２ｂの異なる方向（場所）に同
じ（または別個の）被測定圧力を導くことができるとい
う特徴がある。

【００６３】第６実施例 図９は半導体圧力センサを回路基板に直接に実装した例
を示している。

【００６４】回路基板４０にはその表裏面に配線パター
ン４４が形成されている。ＩＣ，抵抗，コンデンサ等の
電気，電子素子部品４６がはんだによって回路基板４０
の表裏面に実装され，所定の電気回路が実現されてい
る。

【００６５】回路基板４０にはさらに導圧パイプ４１が
固定されている。この導圧パイプ４１の導圧孔と連通す
る導圧孔４０ａは回路基板４０を貫通して形成されてい
る。導圧孔４０ａに中央部が一致するように半導体圧力
センサ素子２０が回路基板４０上に樹脂ペースト２９に
よって固定されている。センサ素子２０のダイヤフラム
部には導圧パイプ４１，導圧孔４０ａを通して被測定圧
力が導入される。

【００６６】半導体圧力センサ素子２０は図２に示すも
のと同じ構造であり，上部のガラス基板２１の方が下部
の半導体基板２２よりも一部がやや大きく形成されてい
る。ガラス基板２１の突き出した部分にワイヤボンディ
ング・パッド２５が形成されている。回路基板４０に
は，ワイヤボンディング・パッド２５に臨む箇所に，ボ
ンディング作業用穴４５があけられている。回路基板４
０の裏面（下面）にワイヤボンディング用の配線パター
ン４３が形成されている。

【００６７】半導体圧力センサ素子２０のボンディング
・パッド２５と回路基板４０の配線パターン４３とは，
作業用穴４５を通るボンディング・ワイヤ２６によって
電気的に接続されている。

【００６８】ワイヤ・ボンディング用の配線パターン４
３を回路基板４０の表面（上面）に設けてもよい（図示
の配線パターン４３の丁度反対側の面）。この場合に
は，ボンディング・ワイヤ２６は回路基板４０の方向
（作業用穴４５の方向またはその内部）に突出する。

【００６９】このようにして，半導体圧力センサ素子を
回路基板に設けた構造においても，ボンディング・ワイ
ヤは回路基板に向って突出するので（また図９に示すよ
うに回路基板に形成された作業用穴を通るので），回路
基板の上方に高くまでボンディング・ワイヤ配置用の空
間を確保する必要がなくなる。

【００７０】また，必要に応じて，図９に示すように，
ワイヤ・ボンディング用の配線パターンを，半導体圧力
センサが実装された回路基板の面と反対側の面に設ける
ことができ，回路基板の表裏両面を活用できるようにな
る。これによって回路基板の面積を小さくできる。

【００７１】応用例 図１０は，圧力センサ装置を利用した圧測定器の構成の
概要を示している。

【００７２】この血圧測定器は，センサ装置８，カフ
１，ポンプ２，CPU を含む制御部３等から構成されてい
る。センサ装置８としては図９に示す構造のもの，すな
わち血圧測定器の制御回路の一部が実装された回路基板
に圧力センサ素子が実装されたものが図示されている。
もちろん，センサ装置として，図１〜図９に示すような
ハウジングまたはステムに圧力センサ素子が内蔵された
ものを用いることができる。このようなセンサ装置のハ
ウジングまたはステムを回路基板に固定することができ
る。

【００７３】カフ１とセンサ装置８の圧力センサ素子と
はゴム管４によって接続されている。ゴム管４にはまた
ポンプ２が接続され，このポンプ２によってカフ１内を
加圧する。ゴム管４の途中には排気弁６が設けられてい
る。制御部３には入力部５および出力部７が接続されて
いる。

【００７４】血圧を測定するときにはまず，カフ１を被
測定者の上腕部にまきつける。キーボードなどを含む入
力部５から，必要に応じて，被測定者の年齢や性別など
を入力し，血圧測定のスタートを指令する。

【００７５】制御部３は入力部５からスタート信号を受
取ると，排気弁６を閉じ，ポンプ２を起動させる。これ
によってカフ１内が加圧されていく。カフ１に加えられ
る圧力はセンサ装置８によって常に検知されている。

【００７６】センサ装置８によって検出された圧力が所
定の圧力に達すると，制御部３はポンプ２を停止する。
次いで制御部３は排気弁６を開き，カフ１内の空気を抜
いて徐々に減圧する。

【００７７】血圧測定法には，オシロメトリック法，コ
ロトコフ音法等種々のものがある。オシロメトリック法
について言えば，カフ圧の減圧過程において，カフ圧に
重畳して現われる脈波の振幅の変化に基づいて血圧値
（最高血圧および最低血圧）が決定される。脈波振幅は
圧力センサ装置８からの圧力検出信号に基づいて検出さ
れる。必要に応じてセンサ圧力検出信号に基づいて脈拍
数が算出される。

【００７８】求められた最高血圧最低血圧，脈拍数は出
力部７の表示装置に表示される。必要ならば，入力され
た年齢などを考慮して，血圧が異常であるかどうかを判
定し，その結果を表示することもできる。

【００７９】小型の圧力センサ装置８は血圧測定器全体
の小型化に寄与する。

【００８０】上述した実施例では圧力センサ装置につい
て例示されているが，この発明は他のセンサ装置，たと
えば加速度センサ装置などにも適用できるし，さらに広
くワイヤボンディングにより電気的接続が必要なすべて
の電気的素子を持つ電気装置に適用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のセンサ装置の組立斜視図である。

【図２】図１のII−II線にそう断面図である。

【図３】第２実施例を示すもので，図２に相当する断面
図である。

【図４】第３実施例を示すもので，図２に相当する断面
図である。

【図５】第４実施例を示すもので，図２に相当する断面
図である。

【図６】図５のVI−VI線にそう断面図である。

【図７】樹脂製ステムの例を示す断面図である。

【図８】第５実施例を示すもので，図２に相当する断面
図である。

【図９】回路基板に半導体圧力センサを直接実装した第
６実施例のセンサ装置の断面図である。

【図１０】血圧測定器の構成図である。

【図１１】樹脂ステムに容量型圧力センサを実装した従
来例を示す断面図である。

【図１２】樹脂ステムに容量型圧力センサを実装した他
の従来例を示す断面図である。

【図１３】回路基板に半導体圧力センサを直接実装した
センサ装置の従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１０，１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ…樹脂製ステム １４…リード・フレーム １５…ボンディング作業用穴 １６，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，４１…導圧パイプ １６ａ，２４，４０ａ…導圧孔 ２０，２０Ａ，２０Ｂ…容量型半導体圧力センサ ２１…ガラス基板 ２２…半導体基板 ２２ａ…フレーム部 ２２ｂ…ダイヤフラム部（可動電極） ２３…固定電極 ２５…ワイヤボンディング・パッド ２６…ボンディング・ワイヤ ２９…樹脂ペースト

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 センサ素子とその支持部材を備え，上記
   支持部材は実装面を有しこの実装面上に上記センサ素子
   が固定され，上記センサ素子にはワイヤボンディング・
   パッドが設けられ，上記支持部材には上記ワイヤボンデ
   ィング・パッドとワイヤボンディングにより接続される
   端子が設けられているセンサ装置において，上記センサ
   素子の上記ワイヤボンディング・パッドが上記支持部材
   の上記実装面から離れた位置にありかつ上記実装面の方
   向を向くように上記センサ素子が上記支持部材の上記実
   装面上に固定され，上記ワイヤボンディング・パッドに
   対応する位置において上記支持部材にはワイヤボンディ
   ング作業用の穴があけられている，センサ装置の構造。
2. 【請求項２】 上記端子が上記支持部材の上記実装面の
   方向を向くように設けられている，請求項１に記載のセ
   ンサ装置の構造。
3. 【請求項３】 上記端子が上記支持部材の上記実装面と
   は反対側の面に設けられており，上記ワイヤボンディン
   グ・パッドと上記端子とを接続するボンディング・ワイ
   ヤが上記穴を通っている，請求項１に記載のセンサ装置
   の構造。
4. 【請求項４】 上記センサ素子が感圧素子であり，上記
   支持部材に上記感圧素子に被測定圧力を導く導圧パイプ
   が設けられている，請求項１に記載の構造を有するセン
   サ。
5. 【請求項５】 上記センサ素子が感圧素子である，請求
   項１に記載の構造をもつセンサ装置を備えた圧力測定装
   置。
6. 【請求項６】 電気的素子とその支持部材を備え，上記
   支持部材は実装面を有しこの実装面上に上記電気的素子
   が固定され，上記電気的素子にはワイヤボンディング・
   パッドが設けられ，上記支持部材には上記ワイヤボンデ
   ィング・パッドとワイヤボンディングにより接続される
   端子が設けられている電気装置において，上記電気的素
   子の上記ワイヤボンディング・パッドが上記支持部材の
   上記実装面から離れた位置にありかつ上記実装面の方向
   を向くように上記電気的素子が上記支持部材の上記実装
   面上に固定され，上記ワイヤボンディング・パッドに対
   応する位置において上記支持部材にはワイヤボンディン
   グ作業用の穴があけられている，電気装置の構造。
7. 【請求項７】 電気的素子を固定する実装面を有する支
   持部材に，ワイヤボンディング作業用の穴をあけるとと
   もにワイヤボンディング用の端子を設け，電気的素子に
   は，上記支持部材に固定されたときに上記実装面に面す
   る固定面から離れた位置にワイヤボンディング・パッド
   を上記固定面と同方向に向けて設け，上記ワイヤボンデ
   ィング・パッドが上記ワイヤボンディング作業用の穴に
   対向する位置にくるように，上記電気的素子を，上記固
   定面が上記実装面に対向するように上記支持部材に固定
   し，上記電気的素子のワイヤボンディング・パッドと上
   記支持部材の上記端子とをボンディング・ワイヤによっ
   て接続する，電気的素子の実装方法。