JPH09133594A - 半導体圧力センサ - Google Patents
半導体圧力センサInfo
- Publication number
- JPH09133594A JPH09133594A JP28851395A JP28851395A JPH09133594A JP H09133594 A JPH09133594 A JP H09133594A JP 28851395 A JP28851395 A JP 28851395A JP 28851395 A JP28851395 A JP 28851395A JP H09133594 A JPH09133594 A JP H09133594A
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- JP
- Japan
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- pressure
- sensor chip
- pressure sensor
- chip
- pedestal
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 寄生容量、外界の電界の影響を受けにくく、
正確な圧力検出を行うことのでき、かつ小型、低コスト
の半導体圧力センサを提供することである。 【解決手段】 被測定圧力により変形するダイアフラム
部２を有するシリコン基板１と固定電極４を有するガラ
ス基板３とが接合されて形成されたセンサチップ６と、
貫通孔１２を有するキャップ部１３及びメッキにより金
属付着された領域をもつ台座１９とで構成されている。
センサチップ６及びＩＣチップ２０を台座１９の金属付
着された領域に設置する。
正確な圧力検出を行うことのでき、かつ小型、低コスト
の半導体圧力センサを提供することである。 【解決手段】 被測定圧力により変形するダイアフラム
部２を有するシリコン基板１と固定電極４を有するガラ
ス基板３とが接合されて形成されたセンサチップ６と、
貫通孔１２を有するキャップ部１３及びメッキにより金
属付着された領域をもつ台座１９とで構成されている。
センサチップ６及びＩＣチップ２０を台座１９の金属付
着された領域に設置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車内の圧力検
出、家電機器等の圧力検出に使用される半導体圧力セン
サに関するものである。
出、家電機器等の圧力検出に使用される半導体圧力セン
サに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の静電容量型圧力センサとして一
般に図２に示す圧力センサが知られている。図示の圧力
センサは静電容量型圧力センサであって、シリコン基板
１には、圧力に応じて変形するダイアフラム部２が形成
され、ガラス基板３上には固定電極４が形成されてい
る。図示のようにシリコン基板１とガラス基板３とはそ
の一部において接合されており、これによってダイアフ
ラム部２の下側にはキャビティ部５が形成されることに
なる。
般に図２に示す圧力センサが知られている。図示の圧力
センサは静電容量型圧力センサであって、シリコン基板
１には、圧力に応じて変形するダイアフラム部２が形成
され、ガラス基板３上には固定電極４が形成されてい
る。図示のようにシリコン基板１とガラス基板３とはそ
の一部において接合されており、これによってダイアフ
ラム部２の下側にはキャビティ部５が形成されることに
なる。
【０００３】これらシリコン基板１及びガラス基板３に
よってセンサチップ６が構成され、センサチップ６はガ
ラス基板３によって台座２７上に接着されている。ま
た、センサチップ６を構成するガラス基板３及びセンサ
チップ６が配置された台座２７に大気圧導入用、または
被測定圧力と比較する圧力を導入するための通路８が形
成されている。台座２７には、モールド成型時に一緒に
作成されたリード端子２９が配置されており、リード端
子２９と固定電極４とはリード線１０によって電気的に
接続されている。
よってセンサチップ６が構成され、センサチップ６はガ
ラス基板３によって台座２７上に接着されている。ま
た、センサチップ６を構成するガラス基板３及びセンサ
チップ６が配置された台座２７に大気圧導入用、または
被測定圧力と比較する圧力を導入するための通路８が形
成されている。台座２７には、モールド成型時に一緒に
作成されたリード端子２９が配置されており、リード端
子２９と固定電極４とはリード線１０によって電気的に
接続されている。
【０００４】センサチップ６には横穴が設けられ、これ
によって固定電極４が外部に引き出される。その後、キ
ャビティ部５とセンサチップ外領域とを隔離するため、
横穴は封止剤１１によって封止される。そして、台座２
７と被測定圧力導入の為の貫通孔１２を設けたカバー部
材としてのモールド材のキャップ１３とは超音波溶着に
よってシールされモールドパッケージ３６が作られる。
によって固定電極４が外部に引き出される。その後、キ
ャビティ部５とセンサチップ外領域とを隔離するため、
横穴は封止剤１１によって封止される。そして、台座２
７と被測定圧力導入の為の貫通孔１２を設けたカバー部
材としてのモールド材のキャップ１３とは超音波溶着に
よってシールされモールドパッケージ３６が作られる。
【０００５】モールドパッケージ３６は混成集積回路基
板（以下、ＨＩＣ基板と呼ぶ）３７上に設置される。そ
してＨＩＣ基板３７全体を内蔵する基板内蔵ケース３５
で覆う構造となっている。
板（以下、ＨＩＣ基板と呼ぶ）３７上に設置される。そ
してＨＩＣ基板３７全体を内蔵する基板内蔵ケース３５
で覆う構造となっている。
【０００６】図示の静電容量型圧力センサでは、ダイア
フラム部２に圧力が加わると、圧力の大きさに応じてダ
イアフラム部２が変形する。ダイアフラム部２の変形に
よって、ダイアフラム部２と固定電極４との間のギャッ
プが変化することになる。ここで、ダイアフラム部２と
固定電極４との間には、以下の数１に示すような関係が
ある。なお、ｃは静電容量、ξは空気の誘電率、Ａは電
極面積、ｄは電極間ギャップである。
フラム部２に圧力が加わると、圧力の大きさに応じてダ
イアフラム部２が変形する。ダイアフラム部２の変形に
よって、ダイアフラム部２と固定電極４との間のギャッ
プが変化することになる。ここで、ダイアフラム部２と
固定電極４との間には、以下の数１に示すような関係が
ある。なお、ｃは静電容量、ξは空気の誘電率、Ａは電
極面積、ｄは電極間ギャップである。
【０００７】
【数１】
【０００８】従って、ギャップの変化によって静電容量
が変化することになり、さらに、力とギャップとの間に
は一定の相関関係があるから、静電容量を検出すること
によって圧力を知ることができる。
が変化することになり、さらに、力とギャップとの間に
は一定の相関関係があるから、静電容量を検出すること
によって圧力を知ることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の静電容量型圧力
センサでは、検出する圧力によって変化する静電容量
は、１ｐＦ〜２ｐＦと微小で、寄生容量の影響を受けや
すいため検出すべき圧力以外の影響が大きく正確な圧力
を検出することが不可能であった。また、圧力センサの
測定位置を変化させただけでも外界の電界が変化して検
出圧力が変化してしまう問題点がある。
センサでは、検出する圧力によって変化する静電容量
は、１ｐＦ〜２ｐＦと微小で、寄生容量の影響を受けや
すいため検出すべき圧力以外の影響が大きく正確な圧力
を検出することが不可能であった。また、圧力センサの
測定位置を変化させただけでも外界の電界が変化して検
出圧力が変化してしまう問題点がある。
【００１０】また、この構成では基板内蔵ケース３５、
ＨＩＣ基板３７、モールドパッケージ３６と部品点数が
多く、小型化、低価格に対して不適当であった。
ＨＩＣ基板３７、モールドパッケージ３６と部品点数が
多く、小型化、低価格に対して不適当であった。
【００１１】本発明の課題は、寄生容量、外界の電界の
影響を受けにくく、正確な圧力検出を行うことのでき、
かつ小型、低コストの半導体圧力センサを提供すること
である。
影響を受けにくく、正確な圧力検出を行うことのでき、
かつ小型、低コストの半導体圧力センサを提供すること
である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、被測定
圧力により変形するダイアフラム部を備えたシリコン基
板を有する検出素子部と、圧力流入貫通孔を有する上側
外ケースと、メッキにより配線パターンを形成し、金属
付着された領域をもつ下側外ケースと、電子部品とで構
成された半導体圧力センサにおいて、前記検出素子部及
び該検出素子部を検出する検出回路をＩＣ化したＩＣチ
ップを前記下側外ケースの金属付着された領域に設置す
ることを特徴とする半導体圧力センサが得られる。
圧力により変形するダイアフラム部を備えたシリコン基
板を有する検出素子部と、圧力流入貫通孔を有する上側
外ケースと、メッキにより配線パターンを形成し、金属
付着された領域をもつ下側外ケースと、電子部品とで構
成された半導体圧力センサにおいて、前記検出素子部及
び該検出素子部を検出する検出回路をＩＣ化したＩＣチ
ップを前記下側外ケースの金属付着された領域に設置す
ることを特徴とする半導体圧力センサが得られる。
【００１３】
【作用】本発明では、メッキによるパターニングされた
樹脂成型からなる封止キョウ体に、直接センサチップ及
び電子部品を搭載することにより、ＨＩＣ基板及びケー
スが不要になり、小型、低コスト化ができる。また封止
キョウ体にメッキでシールドパターンを作り、その上に
センサチップ及びＩＣを搭載するため、寄生容量、外界
の電界をシールドすることによりその影響を受けず、正
確な圧力検出を行うことができる。
樹脂成型からなる封止キョウ体に、直接センサチップ及
び電子部品を搭載することにより、ＨＩＣ基板及びケー
スが不要になり、小型、低コスト化ができる。また封止
キョウ体にメッキでシールドパターンを作り、その上に
センサチップ及びＩＣを搭載するため、寄生容量、外界
の電界をシールドすることによりその影響を受けず、正
確な圧力検出を行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に本発明に係わる半導体圧力
センサの実施の形態について図面に基づき説明する。図
１は本発明の半導体圧力センサの構造を示した図であ
る。半導体圧力センサは、被測定圧力により変形する可
動電極を構成するダイアフラム部２及びその下に設けた
キャビティ部５を有するシリコン基板１と、固定電極４
と、大気圧導入用または被測定圧力の比較となる圧力を
導入する貫通孔８を有するガラス基板３とから構成され
た検出素子部として機能するセンサチップ６を有して構
成されている。
センサの実施の形態について図面に基づき説明する。図
１は本発明の半導体圧力センサの構造を示した図であ
る。半導体圧力センサは、被測定圧力により変形する可
動電極を構成するダイアフラム部２及びその下に設けた
キャビティ部５を有するシリコン基板１と、固定電極４
と、大気圧導入用または被測定圧力の比較となる圧力を
導入する貫通孔８を有するガラス基板３とから構成され
た検出素子部として機能するセンサチップ６を有して構
成されている。
【００１５】センサチップ６には、固定電極４の引き出
しのために、シリコン基板１とガラス基板３との間に横
穴が形成されている。この横穴は、キャビティ部５とセ
ンサチップ外界を隔離するため、封止剤１１により封止
されている。このセンサチップ６は、樹脂成型で作られ
た下側外ケースとしての台座１９上に作成され、かつシ
ールド材を兼ねている導体パターン１８の上に、接着剤
によりに固定されている。また導体パターン１８は台座
１９上に作成されている配線パターンでＧＮＤに接地さ
れる。固定電極４とＩＣチップ２０はリード線１０によ
り電気的に接続されている。リード端子１４は、樹脂に
より台座１９と一体成型されている。センサチップ６の
下に設置されている導体パターン１８は、シールド材と
して働き、センサチップ６のシリコン基板１と固定電極
４の間に入る寄生容量を削減し、また外部電界ノイズの
影響を取り除く働きをする。
しのために、シリコン基板１とガラス基板３との間に横
穴が形成されている。この横穴は、キャビティ部５とセ
ンサチップ外界を隔離するため、封止剤１１により封止
されている。このセンサチップ６は、樹脂成型で作られ
た下側外ケースとしての台座１９上に作成され、かつシ
ールド材を兼ねている導体パターン１８の上に、接着剤
によりに固定されている。また導体パターン１８は台座
１９上に作成されている配線パターンでＧＮＤに接地さ
れる。固定電極４とＩＣチップ２０はリード線１０によ
り電気的に接続されている。リード端子１４は、樹脂に
より台座１９と一体成型されている。センサチップ６の
下に設置されている導体パターン１８は、シールド材と
して働き、センサチップ６のシリコン基板１と固定電極
４の間に入る寄生容量を削減し、また外部電界ノイズの
影響を取り除く働きをする。
【００１６】台座１９と被測定圧力導入の為の貫通孔１
２を設けたカバー部材としてのモールド材のキャップ１
３とは超音波溶着によってシールされモールドパッケー
ジ１６が作られる。通常、センサチップ６をモールドパ
ッケージ１６の中に設置し、モールドパッケージ１６を
検出回路を実装したハイブリッドＩＣ基板（ＨＩＣ基
板）に実装するが、センサチップ６のシリコン基板１と
固定電極４の間に入る寄生容量を削減するために、前記
検出回路はワンチップＩＣにしてセンサチップ６と一緒
にモールドパッケージ１６に搭載する。モールドパッケ
ージ１６にセンサチップ６とＩＣチップ２０が実装さ
れ、それぞれ接着剤によって台座１９上の導体パターン
１８上に接着される。ＩＣチップ２０とセンサチップ６
は接続リード線１０により短く接続され、引き回しによ
る寄生容量が殆ど無いようにする。また導体パターン１
８がリード端子１４を通してＧＮＤに接地されると、台
座１９の樹脂の誘電率による寄生容量の影響を無くする
ことができ、また外界の電界をシールドする効果が得ら
れる。抵抗等その他の電子部品２２は台座１９上のメッ
キによる導体パターン２３上に搭載される。ここでは信
号ラインとリード端子との接続については省略する。被
測定圧力導入のための通路１２を設けたカバー部材（上
側外ケース）としての樹脂成形キャップ（以下、キャッ
プ部と呼ぶ）１３と、台座１９とは超音波溶着によって
シールされる。そしてキャップ部１３の貫通穴１２から
シリコンゲル（又はシリコンオイル）２１を注入して、
リード線１０やセンサチップ６及びＩＣチップ２０のパ
ッドや導体パターン１８の劣化を防ぐ。
２を設けたカバー部材としてのモールド材のキャップ１
３とは超音波溶着によってシールされモールドパッケー
ジ１６が作られる。通常、センサチップ６をモールドパ
ッケージ１６の中に設置し、モールドパッケージ１６を
検出回路を実装したハイブリッドＩＣ基板（ＨＩＣ基
板）に実装するが、センサチップ６のシリコン基板１と
固定電極４の間に入る寄生容量を削減するために、前記
検出回路はワンチップＩＣにしてセンサチップ６と一緒
にモールドパッケージ１６に搭載する。モールドパッケ
ージ１６にセンサチップ６とＩＣチップ２０が実装さ
れ、それぞれ接着剤によって台座１９上の導体パターン
１８上に接着される。ＩＣチップ２０とセンサチップ６
は接続リード線１０により短く接続され、引き回しによ
る寄生容量が殆ど無いようにする。また導体パターン１
８がリード端子１４を通してＧＮＤに接地されると、台
座１９の樹脂の誘電率による寄生容量の影響を無くする
ことができ、また外界の電界をシールドする効果が得ら
れる。抵抗等その他の電子部品２２は台座１９上のメッ
キによる導体パターン２３上に搭載される。ここでは信
号ラインとリード端子との接続については省略する。被
測定圧力導入のための通路１２を設けたカバー部材（上
側外ケース）としての樹脂成形キャップ（以下、キャッ
プ部と呼ぶ）１３と、台座１９とは超音波溶着によって
シールされる。そしてキャップ部１３の貫通穴１２から
シリコンゲル（又はシリコンオイル）２１を注入して、
リード線１０やセンサチップ６及びＩＣチップ２０のパ
ッドや導体パターン１８の劣化を防ぐ。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、メッキにてパターニン
グされ、かつ樹脂成型からなる下側外ケース（台座）
に、直接センサチップ及び電子部品を搭載することによ
り、従来必要だったＨＩＣ基板及び基板内蔵ケースが不
要になり、小型、低コスト化ができる。
グされ、かつ樹脂成型からなる下側外ケース（台座）
に、直接センサチップ及び電子部品を搭載することによ
り、従来必要だったＨＩＣ基板及び基板内蔵ケースが不
要になり、小型、低コスト化ができる。
【００１８】また、下側外ケースの内側表面にメッキで
シールドパターンを作り、その上にセンサチップ及びＩ
Ｃを搭載するため、寄生容量、外界の電界がシールドさ
れるので、寄生容量及び外界の電界の影響を受けずに、
正確な圧力検出を行うことができる。
シールドパターンを作り、その上にセンサチップ及びＩ
Ｃを搭載するため、寄生容量、外界の電界がシールドさ
れるので、寄生容量及び外界の電界の影響を受けずに、
正確な圧力検出を行うことができる。
【図１】本発明の半導体圧力センサの一実施の形態を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】従来の半導体圧力センサの一実施の形態を示す
断面図である。
断面図である。
１ シリコン基板 ２ ダイアフラム部 ３ ガラス基板 ４ 固定電極 ５ キャビティ部 ６ センサチップ ８，１２ 貫通孔 １０ リード線 １１ 封止剤 １３ キャップ部 １４，２９ リード端子 １６ モールドパッケージ １８，２３ 導体パターン １９，２７ 台座 ２０ ＩＣチップ ２１ シリコンゲル
Claims (1)
- 【請求項１】 被測定圧力により変形するダイアフラム
部を備えたシリコン基板を有する検出素子部と、圧力流
入貫通孔を有する上側外ケースと、メッキにより配線パ
ターンを形成し、金属付着された領域をもつ下側外ケー
スと、電子部品とで構成された半導体圧力センサにおい
て、前記検出素子部及び該検出素子部を検出する検出回
路をＩＣ化したＩＣチップを前記下側外ケースの金属付
着された領域に設置することを特徴とする半導体圧力セ
ンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28851395A JPH09133594A (ja) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | 半導体圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28851395A JPH09133594A (ja) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | 半導体圧力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09133594A true JPH09133594A (ja) | 1997-05-20 |
Family
ID=17731211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28851395A Withdrawn JPH09133594A (ja) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | 半導体圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09133594A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002350264A (ja) * | 2001-05-24 | 2002-12-04 | Kyocera Corp | 圧力検出装置用パッケージ |
| CN103254215A (zh) * | 2013-05-24 | 2013-08-21 | 浙江东邦药业有限公司 | 一种烯丙基氯代氧头孢化合物的制备方法 |
-
1995
- 1995-11-07 JP JP28851395A patent/JPH09133594A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002350264A (ja) * | 2001-05-24 | 2002-12-04 | Kyocera Corp | 圧力検出装置用パッケージ |
| CN103254215A (zh) * | 2013-05-24 | 2013-08-21 | 浙江东邦药业有限公司 | 一种烯丙基氯代氧头孢化合物的制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030107 |