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    • 专利摘要:
    Eine Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe umfaßt: ein Gehäuse mit einer Ausnehmung, einer in der Ausnehmung untergebrachten Meßeinrichtung für die physikalische Größe, welche im wesentlichen die Form eines rechtwinkligen Quaders aufweist, zur Umwandlung der physikalischen Größe in ein elektrisches Signal und zur Ausgabe des elektrischen Signals, Mittel zur Entnahme eines Signals von der Meßeinrichtung, und Haftmittel zum Anheften der Meßeinrichtung an der Ausnehmung. Die Ausnehmung trägt die Meßeinrichtung an deren Boden über die Haftmittel, ohne daß sie mit den acht Ecken der Meßeinrichtung in Berührung steht. Eine Positionierungseinrichtung zum Positionieren der Meßeinrichtung ist an einer Innenwand der Ausnehmung vorgesehen.
    公开号:DE102004026210A1
    申请号:DE102004026210
    申请日:2004-05-28
    公开日:2004-12-30
    发明作者:Kimihiro Ashino；Kazunori Saito；Shigeru Shinoda；Katsumichi Ueyanagi
    申请人:Fuji Electric Device Technology Co Ltd；
    IPC主号:G01L9-00
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung oderMessung einer physikalischen Größe mit einemGehäuse,in dem ein Halbleiterbauelement untergebracht ist. Genauer gesagt betrifftdie Erfindung die Form eines Gehäusesfür einenHalbleitermeßfühler derDruck und/oder Beschleunigung in ein elektrisches Signal umsetztund das elektrische Signal ausgibt.
    [0002] Beispielsweisewird allgemein ein Halbleiter-Drucksensorchip, das den Piezowiderstandseffektausnutzt, als Druckmeßfühler zurMessung des Motoransaugdrucks bei Automobilen eingesetzt. Das Arbeitsprinzipdes Halbleiterdrucksensors ist bekannt. Der Halbleiterdrucksensorist so aufgebaut, daß mehrereHalbleiterverformungsfühlerauf einer Membran aus einem Material, welches einen Piezowiderstandseffektbesitzt (wie etwa einkristallines Silizium), angeordnet und zu einerBrückeverschaltet sind. Eine Änderungdes Meßfühlerwiderstandsder Halbleiterleiterverformungsfühlerentsprechend der Verformung der Membran kann der Brückenschaltungals elektrisches Signal entnommen werden.
    [0003] 10 zeigt eine Draufsichtauf eine Druckmeßvorrichtung, 11 ist eine Querschnittsansicht längs derLinie E-E in 10. DieDruckmeßvorrichtung100 umfaßteinen Meßfühler 1 auseiner Basis 11 aus Glas, Silizium oder dergleichen. EinHalbleiter-Drucksensorchip 12 der mit einer an der Basis 11 montiertenMembran 13 versehen ist, ist in einer Ausnehmung 3 einesHarz- bzw. Kunstharzgehäuses 2 untergebracht,das durch Spritzgießeneines wärme-härtbarenHarzes wie Epoxyharz oder PPS (Polyphylensulfid) oder eines thermoplastischenHarzes hergestellt ist. Herkömmlicherweisewird beispielsweise die Basis 11 des Meßfühlers 1 durch Andrücken aneinen Klebstoff, der in die Ausnehmung 3 in dem Gehäuse 2 hineingetröpfelt wurde,diegebonded, wonach Anschlußleiter(Leiterrahmen) 5, die das Gehäuse 2 durchsetzen,die etwa durch Einsetzgießeneinstückigmit diesem ausgebildet sind, mit Hilfe von Bonddrähten 6 mitdem Drucksensorchip 12 verbunden werden.
    [0004] DerDrucksensorchip 12 ist mit der Basis 11 verbunden,damit vom Gehäuse 2 herausgeübte Spannungenvermindert werden.
    [0005] Beider obigen Anordnung wird außerdem einGelschutzelement 7 als Schutzelement zum Schutz der Oberfläche desDrucksensorchips 12 und der Bonddrähte 6 vor Verunreinigungenin dem Medium, dessen Druck gemessen werden soll, sowie zur Übertragungdes zu messenden Drucks auf den Drucksensorchip 12 vorgesehen.
    [0006] Weiterhinist eine Harz- bzw. Kunstharzkappe 8 durch Spritzgießen ausdemselben Material wie das Gehäuse 2 andem Gehäuse 2 angebracht,um eine Druckkammer 9 zu bilden. Das Druckzuleitungsrohr 81 wirdmit einem Raum verbunden, dessen Druck gemessen werden soll. DerDruck des Mediums, dessen Druck gemessen werden soll, gelangt über dasDruckzuleitungsrohr 81 in die Druckmeßkammer 9, und Druckänderungeninnerhalb der Druckmeßkammer 9 werdenvon dem Meßfühler 1 alsein Signal ausgegeben (siehe JP 2002-310836 A ).
    [0007] Die 12 bis 15 zeigen vergrößerte Ansichten der Ausnehmung 3 innerhalbdes Gehäuses 2,in welcher der Meßfühler 1 derDruckmeßvorrichtung 100 von 10 untergebracht ist. 12 ist eine Draufsicht, 13(a) ist eine Schnittansicht längs derLinie F-F in 12, und 13(b) ist eine Schnittansichtlängs derLinie G-G in 12. Dereinfachen Erläuterungwegen sind in den 12 und 13(a) die Bonddrähte 6 dargestellt. 14 ist eine vergrößerte Ansichtdes in 13 mit einemKreis markierten Bereichs.
    [0008] Beider beschriebenen Druckmeßvorrichtung 100werden die optimalen Abmessungen der Öffnung der Ausnehmung 3 für den Meßfühler 1 sogewählt, daß der Meßfühler 1 genau,zuverlässigund darüber hinausvon geringer Größe seinkann. Wenn die Abmessungen der Öffnungder Ausnehmung 3 klein sind, werden die Eigenschaften desMeßfühlers 1 durchexterne Spannungen von der Kappe 8 oder thermische Spannungenaufgrund strikter Temperaturbedingungen beeinträchtigt und verändert.
    [0009] DiesesProblem tritt besonders in dem Fall hervor, wo Positionierungsteile 31 vorgesehensind, die vom Gehäuse 2 anStellen entsprechend den Eckbereichen 14 des Meßfühlers sovorstehen, daß sieverhindern, daß derMeßfühler 1 ineiner Richtung 8 versetzt wird, weil die Eckbereiche 14 unddie Positionierungsteile 31 nah beieinander liegen undmiteinander in Kontakt kommen können.
    [0010] DiePositionierungsteile 31 mit den Eckbereichen 14 machenes, wie in den 12 und 13 gezeigt, schwer, den Meßfühler 1 indie Ausnehmung 3 einzusetzen, wenn der Meßfühler dortfestgeklebt werden soll.
    [0011] Wenneine großeMenge an Klebstoff 4 zum Festkleben des Meßfühlers 1 andem Gehäuse 2 verwendetwird, gerätder Klebstoff 4, der überden Boden des Meßfühlers 1 läuft, inden Zwischenraum zwischen dem Meßfühler 1 und Gehäuse 2,so daß sichein hochragender Teil 41 im Zwischenraum zwischen beidenbildet. Dabei besteht eine gewisse Wahrscheinlichkeit, daß eine Deformationdes Gehäuses 2 dieEigenschaften des Meßfühlers 1 beeinträchtigt undverändert.
    [0012] 15 ist eine Schnittansicht ähnlich 13(b). Wie in 15 gezeigt, tritt der Fallauf, daß derBoden der Ausnehmung 3 in dem durch Einspritzgießen gebildetenGehäuse 2 durchBildung einer Oberflächensenke 42 schalenförmig wird.Wenn eine Differenz in der Abmessung des Bodens besteht (der Bodenuneben ist), besteht die Wahrscheinlichkeit, daß eine Verformung des Gehäuses 2 dieEigenschaften des Meßfühlers 1 beeinträchtigt undverändert.Dieses Problem tritt insbesondere in dem Fall auf, wo die Dimensionsdifferenz(Unebenheit) größer als10 μm ist.
    [0013] Dieoben beschriebenen Probleme treten bei Vorrichtungen, die physikalischeGrößen in elektrische Signalumsetzen und letztere ausgeben, auf und zwar bei Beschleunigungsmeßvorrichtungen gleichermaßen wiebei den oben erwähntenDruckmeßvorrichtungen.
    [0014] Aufgabeder vorliegenden Erfindung ist es, eine Meßvorrichtung für eine physikalischeGröße, dieeine physikalische Größe in einelektrisches Signal umsetzt und das Signal ausgibt, zu schaffen,bei der eine Beeinflussung durch äußere Spannungen oder durchVerformung eines Gehäusesbedingte Spannungen vermieden oder vermindert sind.
    [0015] DieseAufgabe wird erfindungsgemäß durch eineVorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe gelöst, wie in den Ansprüchen 1,2 bzw. 3 beansprucht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungsind Gegenanstand der Unteransprüche.
    [0016] Gemäß der vorliegendenErfindung sind an den vier Ecken der Ausnehmung 3 die Ausbuchtungenund die Einsenkungen vorgesehen, und ferner sind die Positionierungsteilevorgesehen, die ein Versetzen des Meßfühlers während des Drahtbondens erlauben.Deshalb ist es möglich,eine Meßeinrichtungfür einephysikalische Größe zu schaffen,bei der die Wirkungen von Spannung vom Kunstharzgehäuse aufden Meßfühler verringertsind und die die gewünschtenUrsprungseigenschaften sowie die Zuverlässigkeit aufweist und behält.
    [0017] Daferner die Einsenkungen vorgesehen sind, kommen die Böden derEckbereiche des Meßfühlers niemalsin Berührungmit oder in die Nähedes Kunstharzgehäuses,selbst wenn sich am Boden der Ausnehmung des Kunstharzgehäuses eineOberflächensenkegebildet hat, weshalb die Einwirkungen des Kunstharzgehäuses aufdie Eigenschaften des Meßfühlers verringertwerden können.
    [0018] Wennsich ein Klebstoffüberschuß in Bereichenansammelt, die in der Richtung der Tiefe des Kunstharzgehäuses vorgesehensind, kann verhindert werden, daß Klebstoff, der über denBoden des Sensorchips läuft,in den Raum zwischen dem Kunstharzgehäuse und dem Meßfühler hochsteigt,so daß dieWirkungen einer Deformation des Kunstharzgehäuses auf die Eigenschaftendes Sensorchips verringert werden können, während eine ausreichende Kontaktfläche zwischendem Kunstharzgehäuseund dem Sensorchip sichergestellt wird.
    [0019] AlsErgebnis könnenVorrichtungen zur Erfassung einer physikalischen Größe in großer Menge undgleichmäßiger Formhergestellt werden, die die erforderliche anfängliche Eigenschaften und Zuverlässigkeitaufweisen.
    [0020] Ausführungsbeispieleder Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Eszeigen:
    [0021] 1 eine Draufsicht auf wesentlicheTeile einer Druckmeßvorrichtunggemäß einemersten Ausführungsbeispielder vorliegenden Erfindung,
    [0022] 2(a) und 2(b) Schnittansichten längs der LinieA-A bzw. der Linie B-B in 1,
    [0023] 3 eine Schnittansicht längs derLinie A-A in 1,
    [0024] 4 eine Draufsicht auf wesentlicheTeile einer Druckmeßvorrichtunggemäß einemzweiten Ausführungsbeispielder vorliegenden Erfindung,
    [0025] 5(a) und 5(b) Schnittansichten längs der LinieA-A bzw. der Linie B-B in 1,
    [0026] 6 eine Draufsicht auf wesentlicheTeile einer Druckmeßvorrichtunggemäß einemvierten Ausführungsbeispielder vorliegenden Erfindung,
    [0027] 7 eine perspektivische Ansichteiner Druckmeßvorrichtunggemäß einemfünftenAusführungsbeispielder vorliegenden Erfindung,
    [0028] 8 eine Darstellung der Richtung,in der bei einem Beispiel eine Last aufgebracht wird,
    [0029] 9(a) und 9(b) Darstellungen von Ausgangsspannungsänderungeneiner Druckmeßvorrichtung,
    [0030] 10 eine Draufsicht auf eineherkömmlicheDruckmeßvorrichtung,
    [0031] 11 eine Schnittansicht längs derLinie E-E in 10,
    [0032] 12 eine Draufsicht auf wesentlicheTeile einer herkömmlichenDruckmeßvorrichtung,
    [0033] 13(a) und 13(b) Schnittansichten längs derLinie F-F bzw. der Linie G-G in 12,
    [0034] 14 eine vergrößerte Darstellungdes in 13(b) mit einemKreis umschlossenen Bereichs, und
    [0035] 15 eine Schnittansicht längs derLinie F-F in 12.
    [0036] Obwohldie folgende Beschreibung die vorliegende Erfindung anhand einerDruckmeßvorrichtungerläutert,ist die Erfindung nicht auf eine solche beschränkt und vielmehr generell aufeine Meßvorrichtungzur Messung einer physikalischen Größe anwendbar, die eine physikalischeGröße in einelektrisches Ausgangssignal umsetzt und dieses ausgibt.
    [0037] UnterBezugnahme auf die 1 bis 3 soll nun ein erstes Ausführungsbeispielder Erfindung beschrieben werden. 1 isteine Draufsicht auf wesentliche Teile einer Druckmeßvorrichtunggemäß diesemersten Ausführungsbeispiel. 2(a) ist eine Schnittansichtlängs derLinie A-A in 1, und 2(b) ist eine Schnittansichtlängs derLinie B-B in 1. Zurleichteren Beschreibung sind in den 1 und 2(b) die Bonddrähte 6 dargestellt. 3 ist eine Schnittansichtlängs derLinie A-A von 1.
    [0038] Inder Draufsicht von 1 erkenntman eine Ausnehmung 3 der Druckmeßvorrichtung 10 unterhalbder Anschlußleiter 5 undder Bonddrähte 6.Die Druckmeßvorrichtung 10 desersten Ausführungsbeispielsunterscheidet sich von der Druckmeßvorrichtung 100 des Standesder Technik gemäß 12 darin, daß Ausbuchtungen 32 anden vier Ecken der Ausnehmung 3 ausgebildet sind, die denEckbereichen 14 des Meßfühlers 1 entsprechen,und daß außerdem Einsenkungen 33 amBoden der Ausbuchtungen 32 am Boden des Gehäuses 2 vorgesehen sind.Die Positionierungsteile 31 befinden sich in der Nähe der Ausbuchtungen 32.
    [0039] Derdie Basis 11 des Meßfühler 1 istmit dem Boden der Ausnehmung 3 unter Verwendung eines Klebstoffsverklebt, dessen Aufgabe ist, die Übertragung von Spannungen vondem Kunstharzgehäuse 2 aufden Meßfühler 1 zuvermindern. Der Klebstoff hat einen Elastizitätsmodul von etwa 2 bis 50 kgf/cm2 (0,2 bis 5 N/mm2).Beispielsweise wird ein Silikonkautschuk-Klebstoff verwendet.
    [0040] DieAusbuchtungen 32 sind so gebildet, daß der Abstand zwischen denEckbereichen 14 des Meßfühlers 1 und(der Wand) der Ausnehmung 3 länger ist als der kürzeste Abstandzwischen Seitenteilen 15 des Meßfühlers 1 und (der Wand)der Ausnehmung 3.
    [0041] Vorzugsweisebeträgtder kürzesteAbstand zwischen den Seitenteilen 15 und der Ausnehmung 3 0bis 0,4 mm, um Versetzungen des Meßfühlers 1 zu unterbinden,währendder Abstand zwischen den Eckbereichen 14 und der Ausnehmung 3 lediglich länger seinsoll, als der kürzesteAbstand zwischen den Seitenteilen 15 des Meßfühlers 1 undder Ausnehmung 3. Zur Spannungsminderung ist es jedoch vorzuziehen,daß derAbstand zwischen den Eckbereichen 14 des Meßfühlers 1 undder Ausnehmung 3 unter Berücksichtigung der Festigkeitund der Abmessung des Gehäuses 2 größtmöglich ist.Damit der Abstand zwischen den Eckbereichen 14 und der Ausnehmung 3 gleichförmig wirdund Spannungen reduziert werden ist es weiterhin vorteilhaft, daß die Ausbuchtungen 32 imQuerschnitt kreisbogenförmig umdie jeweiligen Eckpunkte der Eckbereiche 14 gebildet sind,wenn sich der Meßfühler 1 ingewünschterPosition befindet. Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen,daß sichdie vorerwähnten Abstände aufdie Abständein einer der 1 entsprechendenHorizontalebene beziehen und die Eckpunkte des Meßfühlers in 1 die Mittelpunkte der erwähnten Kreisbögen sind.
    [0042] Vorzugsweisehaben die Einsenkungen 33 an den Böden der Ausbuchtungen 32 jeweilseine Tiefe von etwa 0,05 bis 0,2 mm. Wenn diese Tiefe weniger als0,05 mm beträgt,könnensie nicht verhindern, daß Klebstoffhochsteigt, da die Klebstoff-Tropfenmenge variiert. Wenn die Tiefeder Einsenkungen größer als0,2 mm ist, wird die Steifigkeit des Gehäuses 2 beeinträchtigt.
    [0043] Wenneine Gießformfür dasGehäuse 2 so geformtist, daß esdie Ausbuchtungen 32 enthält, können sie bei der Herstellungdes Gehäuses 2 ausgebildetwerden.
    [0044] Infolgedes Vorhandenseins der beschriebenen Ausbuchtungen 32 sinddie Eigenschaften des Meßfühlers 1 stabil,da ein ausreichender Zwischenraum zwischen dem Gehäuse 2 undden Eckbereichen 14 des Meßfühlers 1 besteht, beidenen die Wahrscheinlichkeit einer Beeinträchtigung durch Spannungen vomGehäuse 2 heram größten ist.
    [0045] Wenndie Positionierungsteile 31 aus demselben Material bestehenwie das Gehäuse 2 unddie Gießformfür dasGehäuse 2 sogebildet ist, daß sie diesePositionierungsteile 31 enthält, können die Positionierungsteile 31 beider Herstellung des Gehäuses 2 ausgebildetwerden. Wenn ferner die Positionierungsteile 31 jeweilsmit einer Neigung 34 zu der die Öffnung der Ausnehmung 3 umschließenden Kantegebildet werden, kann der Meßfühler 1 leichtin der Ausnehmung 3 montiert werden (siehe 2(b)). In diesem Fall bilden die schrägen Positionierungsteile 31 einetrichterartige Führungbeim Einsetzen des Meßfühlers 1.
    [0046] Wiein 3 gezeigt können dieEinsenkungen 33 selbst bei einer leichten Unebenheit aufgrund einerOberflächensenke 42 amBoden der Ausnehmung 3 nach Gießen des Gehäuses 2 verhindern, daß die Böden derEckbereiche 14 des Meßfühlers 1 demGehäuse 2 naheoder zu nahe kommen und könneneine Beeinflussung der Eigenschaften des Meßfühlers 1 durch eineDeformation des Gehäuses 2 mindern.
    [0047] Wennder Meßfühler 1 unddas Gehäuse 2 unterVerwendung des Klebstoffs 4 miteinander verbunden sind,könnendie Wirkungen der Einsenkungen 33 bei der Ausnehmung 3 selbstdann, wenn eine größere MengeKlebstoff 4 vorhanden ist, verhindern, daß der Klebstoff 4,der sich überden Boden des Meßfühlers 1 ausbreitetund in den Zwischenraum zwischen dem Gehäuse 2 und der Basis 11 des Meßfühlers 1 hochsteigtund könnendamit verhindern, daß eineDeformation des Gehäuses 2 dieEigenschaften des Meßfühlers 1 beeinträchtigt und verändert.
    [0048] Fernerkönnendie Einsenkungen 33 auch externe Spannungen sowie Spannungen,die von einer Verformung des Gehäuses 2 herrühren vermindernund eine dadurch bedingte Änderungder Eigenschaften des Meßfühlers 1 unterdrücken.
    [0049] Einzweites Ausführungsbeispielder Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. 4 ist eine Draufsicht, die wesentliche Teileeiner Druckmeßvorrichtunggemäß dem zweitenAusführungsbeispielzeigt und dieselben Teile zeigt wie die Draufsicht von 1.
    [0050] In 4 sind die Ausbuchtungen 32 anden vier Ecken der Ausnehmung 3 vorgesehen, die den Eckbereichen 14 desMeßfühlers 1 entsprechen,wie dies auch bei 1 derFall war. Eine Schnittansicht längsder Linie C-C in 4 undeine Schnittansicht längsder Linie D-D in 4 stimmenpraktisch mit den Schnittansichten der 2(a) bzw. 2(b) überein. ImUnterschied zum ersten Ausführungsbeispieldienen hier die Seitenteile 15 der Ausnehmung 3 selbst alsPositionierungsteile fürden Meßfühler 1.Vorzugsweise liegt der Abstand zwischen den Seitenteilen 15 derAusnehmung 3 und dem Meßfühler 1 bei 0,0 bis0,4 mm, wie dies auch beim ersten Ausführungs beispiel der Fall war.Es sind also keine gesonderten Posititionierungsteile vorhanden.Wie sich daraus ergibt, daß 2(b) dennoch dem Schnitt längs derLinie D-D in 4 entspricht,sind hier die Seitenteile 15 angeschrägt.
    [0051] Mitdiesem Ausführungsbeispiellassen sich dieselben Wirkungen erzielen wie mit dem ersten Ausführungsbeispiel.
    [0052] Eindrittes Ausführungsbeispielder Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 5(a) und 5(b) beschrieben. 5(a) entspricht einer Schnittansichtlängs derLinie A-A in 1, und 5(b) einer Schnittansichtlängs derLinie B-B in 1.
    [0053] Dasdritte Ausführungsbeispielunterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel darin, daß die Einsenkungen 33 nichtvorgesehen sind. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel sind die Ausbuchtungen 32 anden vier Ecken der Ausnehmung 3 vorgesehen, die den Eckbereichen 14 desMeßfühlers 1 entsprechen,wie dies auch beim ersten Ausführungsbeispielder Fall war. Gleichermaßenwie bei dem ersten Ausführungsbeispielkönnendie Eigenschaften des Meßfühlers 1 stabilgemacht werden, da ausreichender Raum zwischen dem Kunstharzgehäuse 2 undden Eckbereichen 14 des Meßfühlers 1 vorhandenist, die am ehesten von Spannungen vom Gehäuse 2 her beeinflußt werden.
    [0054] Einviertes Ausführungsbeispielder Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. 6 ist eine Draufsicht auf wesentliche Teileeiner Druckmeßvorrichtungdieses vierten Ausführungsbeispiels.Das vierte Ausführungsbeispiel unterscheidetsich von den ersten Ausführungsbeispieldarin, daß mehrereAusbuchtungen 32 an den Seitenteilen 15 der Ausnehmung 3 vorgesehensind. Da die Mehrzahl von Ausbuchtungen 32 in der Ausnehmung 3 ausgebildetist, ist ausreichender Raum zwischen dem Kunstharzgehäuse 2 einerseitsund den Eckbereichen 14 und den Seitenteilen 15 anden vier Seiten des Meßfühlers 1 andererseitsvorhanden, die am ehesten durch Spannung vom Gehäuse 2 her beeinflußt werden,so daß dieEigenschaften des Meßfühlers 1 stabilgemacht werden können.
    [0055] Esist anzumerken, daß mehrereAusbuchtungen 32 am Seitenteil auf einer Seite der Ausnehmung 3 vorgesehensein könnten.
    [0056] EinfünftesAusführungsbeispielder vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. 7 ist eine perspektivische Ansicht,die wesentliche Teile einer Druckmeßvorrichtung gemäß diesemfünftenAusführungsbeispiel zeigt.
    [0057] DieBezugszahl 5 bezeichnet Anschlußleiter, die durch Einsetzgießen in dasKunstharzgehäuse 2 eingegossensind, und die Bezugszahl 31 bezeichnet Positionierungsteilezum Positionieren des nicht gezeigten Meßfühlers 1, die an beidenSeiten der Ausbuchtungen 32 vorgesehen sind. Die Einsenkungen 33,obwohl nicht gezeigt, sind ebenfalls vorgesehen. Die Bezugszahl 35 bezeichnetReorganisationsflächenzum Reorganisieren der Höheder Anschlußleiter 5 oderdergleichen beim Drahtbonden.
    [0058] Obwohlbeim den beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispielen die Ausbuchtungen 32 kreisbogenförmig geformtsind, ist die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt. Obwohlferner bei den voranstehenden Ausführungsbeispielen der Meßfühler 1 aufgebautist, indem ein Halbleiter-Sensorchip 12 miteiner Basis 11 verbunden ist, können die Wirkungen der vorliegendenErfindung auch mit einem Meßfühler 1 erhaltenwerden, der lediglich aus dem Halbleiter-Sensorchip 12 besteht.
    [0059] WennGehäusefür Meßfühler inoben beschriebener Weise aus wärme-härtbaremKunstharz wie Epoxyharz oder PPS (Polyphylensulfid) oder thermoplastischemKunstharz bestehen, könnensie in Massenproduktion durch Übertragungsformen oderSpritzgießenhergestellt werden.
    [0060] Beieinem Beispiel 1 wurde die Druckmeßvorrichtung von 1 hergestellt. Der Meßfühler 1 bestandaus einer Basis 11 aus Glas und einem Halbleiter-Sensorchip 12,die durch eine Anodenverbindungstechnik miteinander verbunden warenund einen rechteckigen Quader mit einer Seitenlänge von 4,1 mm darstellten.Der Abstand zwischen den gegenüberliegendenPositionierungsteilen 31 betrug 4,25 mm. Die Ausbuchtungen 32 warenso geformt, daß derAbstand von den Eckbereichen 14 0,22 mm betrug, wenn der Meßfühler 1 sichin einer gewünschtenPosition befand. Die Einsenkungen 33 wurden mit einer Tiefevon 0,11 mm vom Boden der Ausnehmung 3 aus ausgebildet.Ein Silikonklebstoff mit einem Elastizitätsmodul von 3,9 kgf/cm2 (0,39 N/mm2) wurdeals Klebstoff 4 verwendet.
    [0061] Beider so hergestellten Druckmeßvorrichtungkommen die Eckbereiche 14 niemals in Berührung mitder Ausnehmung 3, selbst wenn der Abstand zwischen denPositionierungsteilen 31 und dem Meßfühler 1 0,0 mm beträgt. Beieinem Vergleichsbeispiel wurde eine Druckmeßvorrichtung identischen Aufbaushergestellt, bei der jedoch die Ausbuchtungen 32 nichtvorgesehen waren.
    [0062] 8 ist eine Ansicht, diezeigt, wie bei diesem Beispiel eine Last aufgebracht wurde. Die 9(a) und 9(b) zeigen Änderungen der Ausgangsspannungvon der Druckmeßvorrichtung,auf die eine Seitenlast ausgeübtwurde, und zeigt die Ergebnisse von Experimenten die an drei Druckmeßvorrichtungendes Beispiels 1 und drei Druckmeßvorrichtungen des Vergleichsbeispielsermittelt wurden. Bezüglich derDruckmeßvorrichtungendes Beispiels 1 konnte bestätigtwerden, daß dasAusgangssignal des Meßfühlers nahezuunverändertblieb, so lange die Seitenlast nicht mehr als 8 kg/cm2 (0,8N/mm2) betrug.
    [0063] Gemäß der vorliegendenErfindung werden Maßnahmengetroffen, um zu verhindern, daß der Sensorchipvon Spannungen beeinflußtwird, die vom Kunstharzgehäuseausgehen, währendder Sensorchip positioniert wird. Als Folge kann eine Druckmeßvorrichtungmit den erforderlichen anfänglichenEigenschaften und einer entsprechenden Zuverlässigkeit geschaffen werden.
    权利要求:
    Claims (9)
    [1] Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe, umfassendein Gehäuse(2) mit einer Ausnehmung (3), einer in der Ausnehmung(3) untergebrachten Meßeinrichtung(1) fürdie physikalische Größe, welcheim wesentlichen die Form eines rechtwinkligen Quaders aufweist,zur Umwandlung der physikalischen Größe in ein elektrisches Signalund zur Ausgabe des elektrischen Signals, Mittel (5) zur Entnahmeeines Signals von der Meßeinrichtung(1), und Haftmittel zum Anheften der Meßeinrichtung (1) ander Ausnehmung (3), dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung(3) die Meßeinrichtung(1) an deren Boden überdie Haftmittel (4) trägt,ohne mit den acht Ecken der Meßeinrichtung(1) in Berührung zustehen, und daß einePositionierungseinrichtung (31) zum Positionieren der Meßeinrichtung(1) an einer Innenwand der Ausnehmung (3) vorgesehenist.
    [2] Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe, umfassendein Gehäuse(2) mit einer Ausnehmung (3), einer in der Ausnehmung(3) untergebrachten Meßeinrichtung(1) fürdie physikalische Größe, welcheim wesentlichen die Form eines rechtwinkligen Quaders aufweist,zur Umwandlung der physikalischen Größe in ein elektrisches Signalund zur Ausgabe des elektrischen Signals, Mittel (5) zur Entnahmeeines Signals von der Meßeinrichtung(1 ), und Haftmittel zum Anheften der Meßeinrichtung(1) an der Ausnehmung (3), dadurch gekennzeichnet, daß eine Positionierungseinrichtung(15; 31) zum Positionieren der Meßeinrichtung(1) an einer Innenwand der Ausnehmung (3) vorgesehenist, daß Ausbuchtungen(32) an Stellen in der Ausnehmung (3) ausgebildetsind, welche den Eckbereichen (14) der Meßeinrichtung(1) gegenüberliegenund einen größeren Abstandvon der Meßeinrichtung(1) aufweisen als den zwischen der Positionierungseinrichtung(15; 31) und der Meßeinrichtung (1),und daß Einsenkungen(33) and den Bödender Ausbuchtungen (32) vorgesehen sind, die tiefer reichenals der Boden der Ausnehmung (3).
    [3] Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe, umfassendein Gehäuse(2) mit einer Ausnehmung (3), einer in der Ausnehmung(3) untergebrachten Meßeinrichtung(1) fürdie physikalische Größe, welcheim wesentlichen die Form eines rechtwinkligen Quaders aufweist,zur Umwandlung der physikalischen Größe in ein elektrisches Signalund zur Ausgabe des elektrischen Signals, Mittel (5) zur Entnahmeeines Signals von der Meßeinrichtung(1), und Haftmittel zum Anheften der Meßeinrichtung (1) ander Ausnehmung (3), dadurch gekennzeichnet durch eine Positionierungseinrichtung(15; 31) zur Positionierung der Meßeinrichtungan einer Innenwand der Ausnehmung (3) und Ausbuchtungen(32), die an Stellen der Ausnehmung (3) ausgebildetist, welche Eckbereichen (14) der Meßeinrichtung (1) gegenüberliegenund von der Meßeinrichtung(1) weiter entfernt sind als der Abstand zwischen der Positionierungseinrichtung(15; 31) und der Meßeinrichtung (1).
    [4] Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,daß diePositionierungseinrichtung (31) an zwei Innenwänden nebenden Ausbuchtungen (32) und an Stellen benachbart den Ausbuchtungenvorgesehen sind.
    [5] Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,daß diePositionierungseinrichtung (31) an zwei Innenwänden benachbartden Ausbuchtungen (32) vorgesehen sind.
    [6] Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet,daß dieAusbuchtungen (32) im Schnitt kreisbogenförmig sind.
    [7] Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet,daß diePositionierungseinrichtung (15; 31) einstückig mitdem Gehäuse(2) ausgebildet ist.
    [8] Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,daß dieMeßeinrichtung(1) einen Halbleitermeßfühler, welchereinem Piezowiderstandseffekt ausnutzt, aufweist.
    [9] Gehäusefür eineEinrichtung zur Erfassung einer physikalischen Größe mit einerAusnehmung (3), die eine Meßeinrichtung (1) zurErfassung einer physikalischen Größe zur Umsetzung einer physikalischenGröße in einelektrisches Signal und zur Ausgabe des elektrischen Signals aufnimmt,welche im wesentlichen eine rechtwinklige Quaderform besitzt, einePositionierungseinrichtung (15; 31), die an einer Innenwandder Ausnehmung (3) vorgesehen ist, Ausbuchtungen (32),die an Stellen in der Ausnehmung (3) vorgesehen sind, welcheEckbereichen (14) der Meßeinrichtung (1) gegenüberliegenund von der Meßeinrichtung(1) weiter beabstandet sind als der Abstand zwischen derPositionierungseinrichtung (15; 31) und der Meßeinrichtung(1), wenn die Meßeinrichtungin dem Gehäuse(2) untergebracht ist, und Einsenkungen (33),die an den Bödender Ausbuchtungen (32) vorhanden sind und tiefer reichen,als der Boden der Ausnehmung (3).
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US20050016289A1|2005-01-27|
    KR20040108558A|2004-12-24|
    DE102004026210B4|2009-08-13|
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    KR100697404B1|2007-03-20|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2006-04-27| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2007-09-06| 8125| Change of the main classification|Ipc: B81B7/00 AFI20051017BHDE |
    2010-02-11| 8364| No opposition during term of opposition|
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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