KR102009046B1 - 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스 - Google Patents

Abstract

압압부재에 의해 인가되는 압력에 대해서 내압성을 구비함과 아울러, 압력을 확실하게 또한 효율 좋게 감지할 수 있는 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스를 제공한다.
정전용량의 변화로서 압력을 감지하는 압력감지부(10)와, 이 압력감지부(10)가 봉지되는 패키지(20)를 구비한다. 압력감지부(10)는, 제1 전극(1)과, 이 제1 전극과 소정의 거리를 두고 대향하여 배치된 제2 전극(2)을 구비하며, 제1 전극(1)과 제2 전극(2)과의 사이에 정전용량이 형성됨과 아울러, 압압부재에 의해서 제1 전극에 전달되는 압력에 따라서 거리가 변화함으로써 정전용량이 변화한다. 패키지(20)에는, 압력감지부(10)의 제1 전극(1)에 전달되는, 압압부재에 의한 압력을 제1 전극(1)에 전달하는 압력전달부재(22)가 마련되어 있다.

Description

정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스{CAPACITIVE PRESSURE SENSING SEMICONDUCTOR DEVICE}

본 발명은, 외부로부터 인가되는 압력을 정전용량의 변화로서 검출하는 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스에 관한 것이다.

퍼스널 컴퓨터등의 입력 디바이스로서 이용되고 있는 위치입력장치의 일례로서 예를 들면, 펜과 같은 형상을 가지며, 필압(筆壓)검출부를 구비하는 위치지시기와, 이 위치지시기를 이용하여 포인팅 조작이나 문자 및 그림 등의 입력을 행하는 입력면을 가지는 위치검출장치로 구성되어 있는 것이 알려져 있다.　

그리고, 위치지시기의 필압검출부에는, 예를 들면 특허문헌 1(일본공개특허공보 특개평4-96212호 공보)에 기재되어 있는 것과 같은 가변용량 콘덴서가 이용되고 있다. 이 특허문헌 1에 기재된 가변용량 콘덴서는, 기구적인 구조부품으로서 유전체(誘電體)의 하나의 면에 장착된 제1 전극과, 유전체의 상기 하나의 면과 대향하는 다른면 측에 배치된 가요성(可撓性)을 가지는 제2 전극을 가지고 있다. 그리고, 이 가변용량 콘덴서는, 제2 전극과 유전체의 다른면과의 사이를 그 일부를 제외하고 약간의 간격만 이격하는 스페이서수단과, 제2 전극과 유전체와의 사이에 상대적인 압력 또는 변위를 가하는 부품을 구비하고 있다. 그리고, 펜 형상의 위치지시기에 필압이 가해지면, 가요성의 제2 전극이 변위하는 것에 의해, 용량이 바뀌는 구성으로 되어 있다.　

따라서, 이 특허문헌 1의 위치지시기의 가변용량 콘덴서는, 부품 점수가 많고, 또한 기구부품이기 때문에, 위치지시기의 구성이 복잡하게 된다고 하는 문제가 있다.

한편, 예를 들면, 특허문헌 2(일본공개특허공보 특개평11-284204호 공보), 특허문헌 3(일본공개특허공보 특개2001-83030호 공보), 특허문헌 4(일본공개특허공보 특개2004-309282호 공보), 특허문헌 5(미국공개특허공보 US2002/0194919)에 개시되어 있는 것과 같이, MEMS(Micro　Electro　Mechanical　System) 기술 등에서 나타나는 반도체 미세가공기술에 의해 제작되는 정전용량방식의 압력센서가 제안되어 있다.

이 특허문헌 2 내지 특허문헌 5에 개시되어 압력센서는, 제1 전극과, 이 제1 전극과 소정의 거리를 사이에 두고 대향하여 배치된 제2 전극을 구비하는 반도체 구조를 가지는 것으로, 제1 전극에 인가되는 압력에 따라서, 제1 전극과 제2 전극과의 사이의 거리가 변화함으로써 제1 전극과 제2 전극과의 사이에 형성되어 있는 정전용량이 변화하기 때문에, 상기 압력을 상기 정전용량의 변화로서 검출할 수 있다.

특허문헌 1 : 일본공개특허공보 특개평4-96212호 공보 특허문헌 2 : 일본공개특허공보 특개평11-284204호 공보 특허문헌 3 : 일본공개특허공보 특개2001-83030호 공보 특허문헌 4 : 일본공개특허공보 특개2004-309282호 공보 특허문헌 5 : 미국공개특허공보 US2002/0194919

상기의 특허문헌 1과 같은, 외부로부터의 압압력(押壓力)에 의해 정전용량을 가변으로 하기 위해서 복수개의 기구적인 구조부품으로 이루어지는 가변용량 콘덴서를, 특허문헌 2 내지 특허문헌 5에 기재된 MEMS 기술에 의해 구성되는 압력센서로 치환할 수 있으면, 부품 점수를 저감시킬 수 있음과 아울러, 조립을 위한 기구적인 부품이 없어지므로, 구성이 간단하게 되고, 신뢰성의 향상 및 비용 저감에 기여한다.

그런데, 앞서 설명한 특허문헌 1에 기재된 위치지시기의 필압검출용 등과 같은, 외부로부터의 압압력을 감지하는 압력센서로서는, 음압 등의 압력 레벨과는 비교가 되는 않는 큰 압력에 대응시키기 위해서, 그 압력에 견디는 내압성(耐壓性)을 가지는 구조를 구비할 필요가 있다. 게다가, 예를 들면 펜 형상을 가지는 위치지시기의 축심(軸芯)방향의 압력 등과 같은 특정 방향으로부터의 압력을 확실하게, 또한, 효율적으로 감지할 수 있는 구조를 구비하는 것이 바람직하다.

그런데 , 특허문헌 2 및 특허문헌 3의 압력센서는, 물이나 공기 등의 유체의 압력을 감지하는 것으로, 앞서 설명한 위치지시기의 필압검출용으로서는 적용할 수 없다.

또한, 특허문헌 4 및 특허문헌 5의 압력센서는, 예를 들면 세라믹층이나 예를 들면 실리콘 등으로 이루어지는 반도체 기판이 압력을 받아 휨으로써, 제1 전극과 제2 전극과의 거리가 변화하고, 정전용량이 변화한다. 그렇지만, 이들 특허문헌 4 및 특허문헌 5에는, 압력이 이들 세라믹층이나 반도체 기판에 직접적으로 인가되었을 때의 거동에 대해서 기재되어 있을 뿐으로, 상기의 위치지시기의 필압검출을 위해서 적용하는 경우에 필요한 내압성이나 압력을 확실하게 또한 효율 좋게 감지하기 위한 구조에 대해서는, 개시되어 있지 않다. 또한, 제1 전극 혹은 제2 전극에 예기치 않게 인가되는 압력에 대한 내충격성에 대해서 어떠한 설명도 되어 있지 않다.

본 발명은, 이상의 문제점을 감안하여, 외부로부터 인가되는 압압력 등에 의한 압력에 대해서 내압성을 구비함과 아울러, 상기 압력을 확실하게 또한 효율 좋게 감지할 수 있도록 하고, 게다가 외부로부터 인가되는 예기치 않은 압압력에 대한 내충격성을 고려한 구조를 구비하는 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 정전용량의 변화로서 압력을 감지하는 압력감지부와, 상기 압력감지부가 봉지(封止, sealing)되는 패키지를 구비한 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스로서, 상기 압력감지부는, 제1 전극과, 상기 제1 전극과 소정의 거리를 사이에 두고 대향하여 배치된 제2 전극을 구비하며, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극과의 사이에 정전용량이 형성됨과 아울러, 압압부재에 의해서 상기 제1 전극에 전달되는 압력에 따라서 상기 거리가 변화함으로써 상기 정전용량이 변화하고, 상기 패키지에는, 상기 압력감지부의 상기 제1 전극에 전달되는 상기 압압부재에 의한 압력을 상기 제1 전극에 전달하는 소정의 탄성을 가지는 압력전달부재가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스를 제공한다.　

상기의 구성을 구비한 본 발명에서는, 정전용량의 변화로서 압력을 감지하는 압력감지부와, 상기 압력감지부가 봉지되는 패키지를 구비한 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스에 있어서, 패키지에는 소정의 탄성을 가지는 압력전달부재가, 패키지와 일체적으로 혹은 패키지와 결합되어 마련되어 있으며, 압압부재에 의한 압력은, 이 소정의 탄성을 가지는 압력전달부재를 통하여, 압력감지부의 제1 전극에 전달된다. 그리고, 제1 전극에 전달되는 압력에 따라 정전용량을 형성하는 제1 전극과 제2 전극과의 거리가 변화함으로써 정전용량이 변화한다.　

따라서, 소정의 탄성을 가지는 압력전달부재의 존재에 의해, 압력이 압력감지부의 제1 전극에 직접적으로 가해지지 않게 된다. 이 때문에, 본 발명에 의한 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스에 의하면, 외부로부터 인가되는 압압력 등에 의한 압력에 대해서 내압성을 구비한다.

그리고, 압력감지부의 제1 전극은, 소정의 탄성을 가지는 압력전달부재를 통하여 압력을 받기 때문에, 외부의 압압부재로부터의 압력을 소정의 탄성을 가지는 압력전달부재에 의해 제1 전극에 대해서 적절히 전달하도록 구성할 수 있으며, 압력감지부는 상기 압력을 확실하게 또한 효율 좋게 감지할 수 있다.　

또한, 소정의 탄성을 가지는 압력전달부재가 존재하기 때문에, 예기치 않게 인가된 충격성의 압력에 대해서도 내충격성을 구비한다.

본 발명에 의하면, 패키지 내에 압력감지부를 봉지함과 아울러, 그 압력감지부에 대해서, 소정의 탄성을 가지는 압력전달부재를 통하여 압력이 인가되기 때문에, 외부로부터 인가되는 압압력 등에 의한 압력에 대해서 내압성을 구비함과 아울러, 상기 압력을 확실하게 또한 효율 좋게 감지할 수 있고, 또한 예기치 않은 충격성의 압압력에 대한 내충격성을 구비한 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스의 제1 실시형태의 기본적 구성예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스에 이용하는 압력감지부의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스에 이용하는 압력감지부의 특성예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스에 이용하는 압력감지부의 다른 구성예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 예의 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스에 이용하는 압력감지부의 특성예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 의한 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스의 제1 실시형태의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 의한 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스의 제1 실시형태의 다른 변형예를 나타내는 도면이다.　　
도 8은 본 발명에 의한 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스의 제1 실시형태의 다른 변형예를 나타내는 도면이다.　　
도 9는 본 발명에 의한 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스의 제2 실시형태의 구성예를 나타내는 도면이다.　　
도 10은 본 발명에 의한 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스의 제3 실시형태의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.　　
도 11은 본 발명에 의한 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스의 제3 실시형태의 다른 구성예를 설명하기 위한 도면이다.　　
도 12는 본 발명에 의한 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스의 제4 실시형태의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.　　
도 13은 본 발명에 의한 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스의 제5 실시형태의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.　　
도 14는 본 발명에 의한 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스의 제6 실시형태의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.　　
도 15는 본 발명에 의한 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스의 제7 실시형태의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.　　
도 16은 본 발명에 의한 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스의 실시형태를 적용한 위치검출장치를 설명하기 위한 도면이다.　　
도 17은 본 발명에 의한 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스의 실시형태를 적용한 위치지시기를 설명하기 위한 도면이다.　　
도 18은 본 발명에 의한 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스의 실시형태를 적용한 위치검출장치의 위치검출 및 필압검출회로의 일례의 회로도이다.
도 19는 본 발명에 의한 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스의 변형예를 설명하기 위한 도면이다.

<제1 실시형태>

도 1은, 본 발명에 의한 정전용량방식 압력센싱 반도체 디바이스(이하, 압력센싱 반도체 디바이스라고 함)의 제1 실시형태의 구성을 설명하기 위한 도면이며, 도 1의 (A)는, 이 제1 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100)의 사시도, 도 1의 (B)는, 도 1의 (A)의 A-A선을 포함하는 종단면도, 도 1의 (C)는, 제1 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100)를 프린트 배선기판(200)에 장착했을 때의 상태를 나타내는 도면이다.

이 제1 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100)는, 예를 들면, MEMS 기술 에 의해 제작되고 있는 반도체 칩으로서 구성되는 압력감지칩(10)을, 예를 들면 입방체 혹은 직방체의 상자모양의 패키지(20) 내에 봉지(封止, sealing)한 것이다(도 1의 (A), (B) 참조). 압력감지칩(10)은 압력감지부의 일례이다.

압력감지칩(10)은, 인가되는 압력을 정전용량의 변화로서 검출하는 것이며, 이 예에서는, 도 2에 나타내는 것과 같은 구성을 구비한다. 도 2의 (B)는, 이 예의 압력감지칩(10)을, 압력(P)을 받는 면(1a)측에서 바라본 도면이며, 또한, 도 2의 (A)는, 도 2의 (B)의 B-B선 종단면도이다.

이 도 2에 나타낸 것과 같이, 이 제1 예의 압력감지칩(10)은, 세로×가로×높이=L×L×H의 직방체 형상으로 되어 있다. 이 예에서는, L=1.5 mm, H=0.5 mm로 되어 있다.

이 예의 압력감지칩(10)은, 제1 전극(1)과, 제2 전극(2)과, 제1 전극(1) 및 제2 전극(2)의 사이의 절연층(유전체층)(3)으로 이루어진다. 제1 전극(1) 및 제2 전극(2)은, 이 예에서는, 단결정 실리콘(Si)으로 이루어지는 도체로 구성된다. 절연층(3)은, 이 예에서는 산화막(SiO₂)으로 이루어지는 절연막으로 구성된다. 또한, 절연층(3)은, 산화막으로 구성할 필요는 없고, 다른 절연물로 구성해도 된다.

그리고, 이 절연층(3)의 제1 전극(1)과 대향하는 면측에는, 이 예에서는, 해당 면의 중앙위치를 중심으로 하는 원형의 오목부(4)가 형성되어 있다. 이 오목부(4)에 의해, 절연층(3)과 제1 전극(1)과의 사이에 공간(5)이 형성된다. 이 예에서는, 오목부(4)의 저면은 평탄한 면으로 되어 있고, 그 직경(D)은, 예를 들면 D=1 mm로 되어 있다. 또한, 오목부(4)의 깊이는, 이 예에서는, 수십 미크론~수백 미크론 정도로 되어 있다.　

이 예의 압력감지칩(10)은, 다음과 같이 하여 반도체 프로세스에 의해 작성된다. 먼저, 제2 전극(2)을 구성하는 단결정 실리콘 상에, 산화막으로 이루어지는 절연층(3)을 형성한다. 다음으로, 해당 산화막의 절연층(3)에 대해서 공간(5)이 형성되도록, 직경(D)의 원형의 부분 이외의 부분을 덮는 마스크를 마련하여 에칭을 실시함으로써 오목부(4)를 형성한다. 그리고, 절연층(3) 상에, 제1 전극(1)을 구성하는 단결정 실리콘을 피착(被着)한다. 이것에 의해, 제1 전극(1)의 아래쪽에, 공간(5)을 구비하는 압력감지칩(10)이 형성된다.

이 공간(5)의 존재에 의해, 제1 전극(1)은, 제2 전극(2)과 대향하는 면과는 반대측의 면(1a)측으로부터 압압되면, 해당 공간(5)의 방향으로 휘도록 변위 가능하게 된다. 제1 전극(1)의 예로서의 단결정 실리콘의 두께(t)는, 인가되는 압력(P) 에 의해서 휘는 것이 가능한 두께로 되며, 제2 전극(2)보다 얇게 되어 있다. 이 제1 전극(1)의 두께(t)는, 후술하는 바와 같이, 인가되는 압력(P)에 대한 제1 전극(1)의 휨변위특성이, 요구되는 것이 되도록 선정된다.

이상과 같은 구성의 압력감지칩(10)에서는, 제1 전극(1)과 제2 전극(2)과의 사이에 정전용량(Cv)이 형성된다. 그리고, 도 2의 (A)에 나타내는 바와 같이, 제1 전극(1)의, 제2 전극(2)과 대향하는 면과는 반대측의 상면(1a)측으로부터 제1 전극(1)에 대해서 압력(P)이 인가되면, 제1 전극(1)은, 도 2의 (A)에서, 점선으로 나타내는 바와 같이 휘어지고, 제1 전극(1)과 제2 전극(2)과의 사이의 거리가 짧아져 정전용량(Cv)의 값이 커지도록 변화한다. 제1 전극(1)의 휨량은, 인가되는 압력(P)의 크기에 따라 변화한다. 따라서, 정전용량(Cv)은 도 2의 (C)의 등가회로에 나타내는 바와 같이, 압력감지칩(10)에 인가되는 압력(P)의 크기에 따라서 변화한다.

또한, 제1 전극(1)으로서 예시한 단결정 실리콘에서는 압력에 의해 수미크론의 휨이 발생한다. 콘덴서(Cv)의 용량은, 그 휨을 일으키는 압압력(P)에 의해 0~10 pF(피코패럿(picofarad))의 변화를 나타낸다.　

이 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100)에서는, 이상과 같은 구성을 구비하는 압력감지칩(10)은, 압력을 받는 제1 전극(1)의 면(1a)이, 도 1의 (A) 및 (B)에서, 패키지(20)의 상면(20a)에 대향하는 상태로 패키지(20) 내에 수납되어 있다.　

패키지(20)는, 이 예에서는, 세라믹 재료나 수지 재료 등의 전기절연성 재료로 이루어지는 패키지부재(21)와 이 패키지부재(21) 내에 있어서, 압력감지칩(10)이 압력을 받는 면(1a)측에 마련되는 탄성부재(22)로 이루어진다. 탄성부재(22)는 소정의 탄성을 가지는 압력전달부재의 일례이다.

그리고, 이 예에서는, 패키지부재(21) 내의, 압력감지칩(10)이 압력을 받는 제1 전극(1)의 면(1a)측의 상부에는, 제1 전극(1)의 면적에 대응한 오목부(21a)가 마련되어 있고, 이 오목부(21a) 내에는 탄성부재(22)가 충전되어 배치되어 있다. 탄성부재(22)는, 이 예에서는, 소정의 탄성을 가지는 실리콘 수지로 구성되며, 특히 실리콘 고무로 구성되어 있다.

그리고, 패키지(20)에는, 상면(20a)로부터 탄성부재(22)의 일부에까지 연통하는 연통구멍(23)이 형성되어 있다. 즉, 패키지부재(21)에는, 해당 연통구멍(23)의 일부를 구성하는 관통공(21b)이 형성되어 있음과 아울러, 탄성부재(22)에는, 연통구멍(23)의 단부(端部)를 구성하는 오목구멍(22a)이 마련되어 있다. 또한, 패키지부재(21)의 연통구멍(23)의 개구부측(상면(20a)측)에는 테이퍼부(21c)가 형성되며, 연통구멍(23)의 개구부는 나팔모양 형상으로 되어 있다.

도 1의 (A) 및 (B)에서, 점선으로 나타낸 것과 같이, 연통구멍(23)에는, 압력센싱 반도체 디바이스(100)에 대해서, 유저에 의한 압압력 등, 외부로부터 인가되는 압력을 인가하기 위한 압압부재로서의 막대모양의 돌출부재(300)가 삽입된다. 이 경우, 외부로부터의 압력(P)은, 막대모양의 돌출부재(300)의 축심(軸芯)방향(중심선 방향)으로 인가되게 된다. 또한, 이 예에서는, 관통공(21b)의 내경은, 돌출부재(300)가 관통공(21b)에 맞닿는 부분의 직경보다 약간 크게 되어 있음과 아울러, 오목구멍(22a)의 내경은, 돌출부재(300)가 오목구멍(22a)에 맞닿는 부분의 직경보다 약간 작게 되어 있음으로써, 테이퍼부(21c)와 관통공(21b)에 의해서 돌출부재(300)의 압력센싱 반도체 디바이스(100)의 내부로의 가이드를 용이하게 함과 아울러, 압력센싱 반도체 디바이스(100)에 삽입된 돌출부재(300)가 용이하게 탈락하지 않도록 구성되어 있다.　

즉, 연통구멍(23)의 개구부는 나팔모양 형상을 가지고 있으므로, 돌출부재(300)는 그 개구부의 테이퍼부(21c)로 가이드 되어, 연통구멍(23) 내로 용이하게 유도되어 삽입된다. 그리고, 돌출부재(300)는, 연통구멍(23)의 단부의 탄성부재(22)의 오목구멍(22a) 내까지 밀어 넣어진다. 이렇게 하여, 돌출부재(300)는, 압력센싱 반도체 디바이스(100)의 연통구멍(23)으로 삽입됨으로써, 압력감지칩(10)이 압력을 받는 면측에 대해서, 축심방향의 압력(P)을 인가하는 상태로 위치결정된다.

이 경우, 돌출부재(300)가 오목구멍(22a)에 맞닿는 부분의 직경보다 오목구멍(22a)의 내경이 약간 작기 때문에, 돌출부재(300)는, 탄성부재(22)의 오목구멍(22a)에 있어서, 탄성부재(22)에 의해 탄성적으로 유지되는 상태가 된다. 즉, 돌출부재(300)는, 압력센싱 반도체 디바이스(100)의 연통구멍(23)에 삽착(揷着, 삽입장착)되면, 해당 돌출부재(300)는, 압력센싱 반도체 디바이스(100)에 유지된다. 한편, 돌출부재(300)를 소정의 힘으로 빼내는 것에 의해, 압력센싱 반도체 디바이스(100)에 의한 유지상태를 용이하게 해제시킬 수 있다.

그리고, 도 1의 (A) 및 (B)에 나타내는 바와 같이, 압력센싱 반도체 디바이스(100)의 패키지부재(21)로부터는, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)과 접속되는 제1 리드단자(31)가 도출됨과 아울러, 압력감지칩(10)의 제2 전극(2)과 접속되는 제2 리드단자(32)가 도출된다. 제1 리드단자(31)는, 예를 들면 금선(金線, gold wire)(33)에 의해 제1 전극(1)과 전기적으로 접속된다. 또한, 제2 리드단자(32)는, 제2 전극(2)에 접촉한 상태로 도출되는 것에 의해 제2 전극(2)과 전기적으로 접속된다. 하지만, 제2 리드단자(32)와 제2 전극(2)도, 금선 등에 의해 전기적으로 접속해도 물론 된다.　

이 예에서는, 제1 및 제2 리드단자(31 및 32)는, 도체로 구성되며, 도시된 것과 같이 폭이 넓게 되어 있다. 그리고, 이 예에서는, 제1 및 제2 리드단자(31 및 32)는, 패키지(20)의 상면(20a)에 대향한 저면(20b)으로부터, 해당 저면(20b)에 대해서 수직인 방향으로 도출되어 있음과 아울러, 압력센싱 반도체 디바이스(100)가 마련되는 프린트 배선기판(200)의 두께(d)에 대응하는 간격을 두고, 서로 평행하게 대향하도록 도출되어 있다.

그리고, 도 1의 (C)에 나타내는 바와 같이, 압력센싱 반도체 디바이스(100)를, 프린트 배선기판(200)의 단면(斷面)(200a)에 대해서, 패키지(20)의 저면(20b)이 맞닿은 상태에서, 제1 및 제2 리드단자(31 및 32)에 의해 해당 프린트 배선기판(200)의 두께 방향을 끼워 지지하도록 마련한다.

그리고, 프린트 배선기판(200)의 일면(200b)에 마련되어 있는 인쇄배선패턴(202)과, 제1 리드단자(31)를 납땜(201)에 의해서 전기적으로 접속하고 또한 고정한다. 또한, 도시는 생략하지만, 마찬가지로 하여, 프린트 배선기판(200)의 일면(200b)과는 반대측의 면에 마련되어 있는 인쇄배선패턴과, 제2 리드단자(32)를 납땜하여 고정한다. 또한, 프린트 배선기판(200)의 일면(200b)측에, 신호처리회로(IC 등)가 마련되는 경우에는, 제2 리드단자(32)가 납땜되는 인쇄배선패턴은, 프린트 배선기판(200)의 일면(200b)과는 반대측의 면에 마련되어 있기 때문에, 프린트 배선기판(200)에 마련된 스루홀을 통하여, 일면(200b)측의 인쇄배선패턴(202)에 접속되어 신호처리회로에 접속된다.　

이 상태에서, 도 1의 (C)에 나타내는 바와 같이, 돌출부재(300)의 축심방향으로 압압력(P)이 가해지면, 그 압압력(P)에 따른 압력이 탄성부재(22)를 통하여, 압력감지칩(10)에 인가된다. 앞서 설명한 것과 같이, 압력감지칩(10)의 정전용량(Cv)은, 압력감지칩(10)에 인가된 압력에 따라 변화한다. 따라서, 프린트 배선기판(200)에 마련되어 있는 신호처리회로는, 이 정전용량(Cv)의 용량값에 따른 신호처리를 행한다.　

이 경우에, 도 1의 (B)에 나타내는 바와 같이, 압력감지칩(10)이 압력을 받는 면(1a)측에서, 탄성부재(22)를 통하여 제1 전극(1)에 압력이 인가됨으로써, 돌출부재(300)에 의한 압압력(P)에 따른 정전용량(Cv)을 나타낸다.

그리고, 이 경우에, 돌출부재(300)에 의해 압력감지칩(10)이 압력을 받는 면측이 돌출부재(300)에 의해서 직접 압압되는 것이 아니라, 탄성부재(22)가 돌출부재(300)와 압력감지칩(10)과의 사이에 개재하므로, 압력감지칩(10)이 압력을 받는 면측에서의 내압성, 내쇼크성이 향상되어, 해당 면측이 과대한 압력, 예기치 않은 순간압력 등에 의해 파괴되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 즉, 제1 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100)는, 외부로부터의 돌출부재(300)에 의한 압압력(P)에 의한 압력을 소정의 탄성을 가지는 압력전달부재로서의 탄성부재(22)를 통하여, 압력감지칩(10)이 받도록 하고 있으므로, 압력감지칩(10), 보다 구체적으로는 압력을 받는 제1 전극(1)으로의 인가압력에 대한 내압성, 내쇼크성을 구비하고 있다.　

또한, 압압부재로서의 돌출부재(300)는, 압력센싱 반도체 디바이스(100)의 패키지(20)에 마련된 연통구멍(23)으로 찔러 넣어져 가이드되는 것에 의해서 위치결정된다. 따라서, 돌출부재(300)에 의해 인가되는 압력은, 탄성부재(22)를 통하여 확실하게 압력감지칩(10)에 전달된다.

그리고, 돌출부재(300)에 의해서 인가되는 압압력은, 탄성부재(22)에 의해 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)의 면(1a)으로의 압력으로서 전달된다. 따라서, 돌출부재(300)에 의해서 인가되는 압압력이, 압력감지칩(10)이 압력을 받는 면(1a)에 인가되게 되어, 압력감지칩(10)의 정전용량(Cv)은, 압압력(P)에 대응하여 변화한다. 즉, 이 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100)는, 압압력(P)에 대응한 정전용량의 변화를 나타내며, 이것을 예를 들면 모두(冒頭)에서 설명한 것과 같은 필압검출을 위해서 이용했을 경우에는, 필압을 양호하게 검출할 수 있게 된다.　

<제1 실시형태의 변형예>

＜압력-정전용량 용량변화특성 조정＞　

＜제1 예＞

앞서 설명한 제1 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100)의 압력감지칩(10)에서는, 압력이 인가되는 제1 전극(1)을 구성하는 단결정 실리콘의 두께(t)를 바꾸면, 인가압력에 따라 제1 전극(1)의 휨량이 바뀐다. 따라서, 제1 전극(1)의 두께(t)를 선정하는 것에 의해, 인가압력(P)에 대한 압력감지칩(10)의 정전용량(Cv)의 용량변화특성을 변화시킬 수 있다.

도 3은, 압력감지칩(10)으로의 인가압력에 대한 정전용량(Cv)의 용량변화특성의 예를 나타내는 특성도이다. 이 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 전극(1)의 두께가 t = t1인 경우, 인가압력에 대한 압력감지칩(10)의 정전용량(Cv)의 용량변화특성은, 곡선(40)으로 나타내는 것이 된다.

그리고, 제1 전극(1)의 두께(t)를, t1 보다 두꺼운 t2(t2＞t1)로 했을 경우에는, 인가압력에 대해서, 제1 전극(1)이 보다 휘기 어려워지므로, 인가압력에 대한 정전용량(Cv)의 용량변화특성은, 곡선(40)과는 마찬가지의 변화를 하는 것이지만, 곡선(40)보다 변화가 완만한 곡선(41)이 된다.　

또한, 제1 전극(1)의 두께(t)를, t1보다 얇은 t3(t3＜t1)로 했을 경우에는, 인가압력에 대해서, 제1 전극(1)이 보다 휘기 쉬워지므로, 인가압력에 대한 정전용량(Cv)의 용량변화특성은, 곡선(40)과는 마찬가지의 변화를 하는 것이지만, 곡선(40)보다 변화가 가파른 곡선(42)이 된다.

이상과 같이 하여, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)의 두께(t)를 바꾸는 것에 의해, 인가압력에 대한 정전용량(Cv)의 용량변화특성을 요구하는 것으로 선정할 수 있다.　

또한, 이상의 예는, 제1 전극(1)의 두께(t)를 바꾸도록 했지만, 제1 전극(1)의 재질을, 보다 휘기 쉬운 재질, 보다 휘기 어려운 재질과 같이 다르게 하는 것에 의해, 두께(t)가 동일해도, 인가압력에 대한 압력감지칩(10)의 정전용량(Cv)의 용량변화특성을 바꿀 수 있다. 이 경우에, 제1 전극(1)의 재질을 다르게 함과 아울러, 두께(t)를 바꿈으로써, 보다 세밀하게 용량변화특성을 바꾸도록 할 수도 있다.

또한, 탄성부재(22)의 탄성률을 선정하는 것에 의해, 혹은 후술하는 도 10의 (B) 및 도 11의 (B)를 서로 비교하는 것에 의해 알 수 있듯이, 탄성부재(22)와 제1 전극(1)과의 맞물림 관계(예를 들면, 맞닿음 형상)에 베리에이션(variation)을 갖게 하는 것에 의해서, 압력감지칩(10)으로의 압력의 인가특성(전달특성)을 변화시킬 수도 있기 때문에, 이와 같은 방법으로, 압력감지칩(10)의 정전용량(Cv)의 용량변화특성을 바꿀 수도 있다.

＜제2 예＞

이상의 예에서는, 압력감지칩(10)으로의 인가압력에 대한 정전용량(Cv)의 용량변화특성은 서로 유사한 경향을 가지는 것이었다. 제2 예는, 압력감지칩(10)으로의 인가압력에 대한 정전용량(Cv)의 용량변화특성의 변화율, 이른바 구배변화의 경향이 서로 다른 특성을 가지는 예이다.

이 제2 예에서는, 압력감지칩(10)의 절연층(3)의 오목부(4)의, 제1 전극(1)에 대향하여 공간(5)을 형성하는 면을 한결같은 평면으로 하는 것이 아니라, 두께가 비균일한 형상으로 하는 것에 의해, 압력감지칩(10)의 압력에 대한 정전용량(Cv)의 용량변화특성을 요구하는 것이 되도록 한다. 도 4의 (A), (B)는, 이 제2 예의 압력감지칩(10A, 10B)을 설명하기 위한 도면이며, 각각 앞서 설명한 압력감지칩(10)의 도 2의 (A)에 나타낸 단면도에 대응하는 단면도이다. 이 도 4의 (A), (B)에서, 앞서 설명한 압력감지칩(10)과 동일 부분에는, 동일 참조 번호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 4의 (A)의 예의 압력감지칩(10A)에 있어서는, 절연층(3)에 형성되는 오목부(4A)는, 해당 오목부(4A)의 제1 전극(1)과의 대향면이 서서히 깊어지도록 두께가 변화하는 형상으로 되는 경우의 일례이며, 이 예에서는, 오목부(4A)의 제1 전극(1)과의 대향면이 서서히 깊어지도록 하는 2단의 단차부(61, 62)를 형성한다. 이 단차부(61, 62)는, 앞서 설명한 것과 같이 하여 오목부(4A)를 형성한 후, 해당 오목부(4A)의 제1 전극(1)과 대향하는 저면의 소정의 크기의 원형영역 이외를 덮는 마스크를 마련하고, 또한 에칭처리를 실시하는 것을 반복하는 것에 의해 형성한다. 이 에칭처리에 의해, 마스크되어 있지 않은 원형영역은, 그 주위보다 깊이가 더 깊은 오목부가 되어, 단차부(61, 62)가 형성된다.

제1 전극(1)과의 대향면이 평면인 오목부(4)를 구비하는 앞서 설명한 압력감지칩(10)의 경우의 인가압력에 대한 정전용량(Cv)의 특성곡선은, 도 5에서, 곡선(43)과 같은 것이라고 하면, 이 도 4의 (A)의 예의 압력감지칩(10A)은, 도 5에서, 곡선(44)으로 나타내는 것과 같이 되며, 인가압력에 대해서 정전용량(Cv)이 대략 직선적으로 비례하여 변화하는 특성을 가진다.

또한, 이 도 5의 곡선(44)과 같은 특성을 얻기 위해서, 오목부(4A)의 제1 전극(1)과의 대향면이 서서히 깊어지는 형상으로 하는 방법으로서는, 앞서 설명한 예의 같은 단차부(61, 62)를 마련하도록 하는 방법으로 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 오목부(4A)의 중심을 향해 서서히 깊어지는 곡면형상의 오목부로 하도록 해도 된다.

다음으로, 도 4의 (B)의 예의 압력감지칩(10B)에서는, 절연층(3)에 형성되는 오목부(4B)는, 도 4의 (A)의 예와는 다르며, 해당 오목부(4B)의 제1 전극(1)과의 대향면이, 그 주부(周部)로부터 그 중앙부를 향함에 따라서, 서서히 제1 전극(1) 측에 가까워지도록 두께가 변화하는 형상으로 되는 경우의 일례이다. 이 예에서는, 오목부(4B)의 제1 전극(1)과의 대향면에, 제1 전극(1) 측으로 팽출(膨出)하는 팽출부(63, 64)를 형성한다.

이 예의 경우에는, 먼저, 절연층(3)을 구성하는 산화막에 있어서, 팽출부(63)의 부분을 제외한 부분에 마스크를 마련하고 에칭처리를 실시하여, 팽출부(63)의 부분을 볼록부로 한다. 다음으로, 팽출부(63)의 부분을 마스크함과 아울러, 해당 팽출부(63)의 주위의 팽출부(64)의 부분을 드러나게 한 상태에서 마스크를 실시하고 에칭처리를 실시하여, 팽출부(63)의 부분의 주위에, 해당 팽출부(63)보다 깊이가 깊은 영역을 형성하도록 하여 팽출부(64)를 형성한다. 다음에, 팽출부(63, 64)의 부분을 마스크함과 아울러, 해당 팽출부(63, 64)의 주위의 오목부(4B)의 부분을 드러나게 한 상태에서 마스크를 실시하고 에칭처리를 실시하여, 팽출부(63, 64)의 부분의 주위에, 팽출부(64)보다 깊이가 깊은 영역을 형성하도록 한다. 이와 같은 처리를 필요에 따라 반복하여 실시함으로써, 도 4의 (B)에 나타내는 주부보다 중앙부가 팽출한 형상의 공간(5)을 형성할 수 있다.

이 도 4의 (B)의 예의 경우, 압력감지칩(10B)으로의 인가압력에 대한 정전용량(Cv)의 특성곡선은, 도 5에서, 곡선(45)으로 나타내는 것과 같은 것이 되어, 인가압력이 작을 때에는 용량은 크게 변화하고, 인가압력이 커지면, 용량의 변화가 작아지는 특성이 된다.

또한, 이 도 5의 곡선(45)과 같은 특성을 얻기 위해서, 오목부(4B)의 제1 전극(1)과의 대향면과의 사이의 거리가, 오목부(4B)의 중심을 향해 제1 전극(1) 측에 가까워지는 것에 따라, 짧아지는 형상으로 하는 방법으로서는, 앞서 설명한 예와 같은 팽출부(63, 64)를 형성하는 방법으로 한정되는 것은 아니고, 오목부(4B)의 제1 전극(1)과 대향하는 면을, 예를 들면 오목부(4B)의 중심을 향해 서서히 곡면모양으로 팽출하는 돔 형상으로 하도록 해도 좋다.

이상과 같이 하여, 절연층(3)과 제1 전극(1)과의 사이에 형성되는 공간(5)을 형성하기 위한 오목부(4A, 4B)의, 제1 전극(1)과의 대향면의 형상을 변화시키는 것에 의해 제1 전극(1)과의 사이의 거리를 비균일로 함으로써, 압력감지칩(10A, 10B)으로의 인가압력에 대한 정전용량(Cv)의 특성을, 요구하는 특성으로 할 수 있다.

또한, 앞서 설명한 압력감지칩(10)의 경우와 마찬가지로, 압력감지칩(10A, 10B)으로의 인가압력에 대한 정전용량(Cv)의 특성은, 제1 전극(1)의 두께(t), 탄성부재(22)의 탄성률이나 탄성특성, 혹은 탄성부재(22)와 제1 전극(1)과의 맞물림 관계(예를 들면, 맞닿음 형상)에 베리에이션을 갖게 하는 것에 의해서도 요구하는 특성으로 할 수 있다.

즉, 탄성부재(22)에 맞물리는, 돌출부재(300)의 선단(先端)의 형상을, 예를 들면, 곡면형상, 예리하고 날카롭게 한 형상, 혹은 평면형상으로 하는 등과 같이 변화시키는 것에 의해 압력감지칩(10, 10A, 10B)으로의 인가압력에 대한 제1 전극(1)의 공간(5)의 방향으로의 휘는 형태를 다르게 한다. 이와 같이, 탄성부재(22)에 맞물림 하는, 돌출부재(300)의 선단의 형상을, 상기와 같이 여러 가지의 형상으로 바꾸는 것에 의해서도, 인가압력에 대한 압력감지칩(10)의 가변용량(Cv)의 용량변화특성을 바꿀 수 있다.

<압력센싱 반도체 디바이스의 프린트 배선기판으로의 장착위치결정>

앞서 설명한 실시형태에서는, 도 1의 (C)에 나타낸 것과 같이, 압력센싱 반도체 디바이스(100)의 패키지(20)의 상면(20a)과 대향하는 저면(20b)을, 프린트 배선기판(200)의 단면(端面)(200a)으로 밀어붙인 상태에서, 프린트 배선기판(200)에 압력센싱 반도체 디바이스(100)를 장착하도록 했다.

이 경우에, 압력센싱 반도체 디바이스(100)의 패키지(20)의 저면(20b)이 평면이면, 압력센싱 반도체 디바이스(100)를 프린트 배선기판(200)의 단면(200a)에 위치결정하기 어렵다. 이하에 나타내는 예는, 이 위치결정을 고려한 것이다.

도 6의 (A), (B)는, 프린트 배선기판으로의 위치결정을 용이하게 할 수 있도록 한 압력센싱 반도체 디바이스의 예를 설명하기 위한 도면이며, 앞서 설명한 도 1의 (B)의 A-A선 단면도 및 도 1의 (C)에 대응하는 것이다. 이 도 6의 (A), (B)에서는, 앞서 설명한 도 1의 예의 압력센싱 반도체 디바이스(100)와 동일 부분에는 동일 참조부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 6의 (A)의 예의 압력센싱 반도체 디바이스(100A)는, 그 패키지(20)의 저면(20b)의 예를 들면 중앙부에, 돌기부(24)를 마련한다. 한편, 프린트 배선기판(200)의 단면(200a)에는, 이 압력센싱 반도체 디바이스(100A)의 돌기부(24)가 끼워맞춰지는 오목부(203)를 형성해 둔다. 돌기부(24)는, 예를 들면 원기둥모양 형상, 사각기둥 형상, 원추모양 형상, 원추 사다리꼴 형상, 각뿔 사다리꼴 형상, 돔모양 형상 등, 위치결정하기 위한 어떠한 형상이어도 된다. 그리고, 오목부(203)는, 돌기부(24)의 형상에 대응하는 형상으로 되는 것임은 말할 필요도 없다.

프린트 배선기판(200)의 단면(200a)에 있어서의 오목부(203)의 형성위치는, 압력센싱 반도체 디바이스(100A)의 리드단자(31, 32)에 의해 프린트 배선기판(200)을 끼워 해당 오목부(203)에 압력센싱 반도체 디바이스(100A)의 돌기부(24)가 끼워맞추어졌을 때에, 압력센싱 반도체 디바이스(100A)의 리드단자(31)가, 프린트 배선기판(200)의 일면(200b)에 마련되어 있는 인쇄배선패턴(202)에 전기적으로 접속되는 위치로 된다. 이와 같이 위치결정되었을 때에는, 도시는 생략 하지만, 압력센싱 반도체 디바이스(100A)의 리드단자(32)도 또한, 프린트 배선기판(200)의 면(200b)과는 반대측의 면에 형성되어 있는 인쇄배선패턴에 전기적으로 접속되도록 위치결정된다.

따라서, 압력센싱 반도체 디바이스(100A)의 리드단자(31, 32)에 의해 프린트 배선기판(200)을 끼우고, 프린트 배선기판(200)의 오목부(203)에 압력센싱 반도체 디바이스(100A)의 돌기부(24)를 끼워맞추는 것에 의해, 프린트 배선기판(200)에 대해서 압력센싱 반도체 디바이스(100A)가 용이하게 위치결정되어 납땜 등의 작업을 용이하게, 또한, 확실하게 행할 수 있다. 또한, 패키지(20)에 마련된 돌기부(24)와 프린트 배선기판(200)에 마련된 오목부(203)는 서로 치환가능하다. 즉, 패키지(20)에 오목부를 마련하고, 프린트 배선기판(200)에 볼록부를 마련함으로써 서로의 위치결정을 행할 수도 있다.

또한, 프린트 배선기판(200)의 단면(200a)을 잘라내어, 압력센싱 반도체 디바이스(100)의 패키지(20)를 수납하기 위한 오목부를 형성함으로써, 압력센싱 반도체 디바이스(100)를, 프린트 배선기판(200)에 대해서 위치결정할 수도 있다. 도 6의 (B)에 이 예를 나타낸다. 이 예의 압력센싱 반도체 디바이스(100B)는, 프린트 배선기판(200)의 단면(200a)이 부분적으로 잘려져 형성된 오목부(25)에 그 패키지(20)의 저면(20b) 측이 수납됨으로써, 프린트 배선기판(200)의 단면(200a)에 대해서 위치결정되어 있다.

이 도 6의 (B)의 예에서도, 도 6의 (A)의 예와 완전히 마찬가지로, 프린트 배선기판(200)에 대해서 압력센싱 반도체 디바이스(100B)가 용이하게 위치결정 되어 납땜 등의 작업을 용이하게, 또한, 확실하게 행할 수 있다.

<압력센싱 반도체 디바이스에서의 압압부재(돌출부재(300))의 유지>

앞서 설명한 예의 압력센싱 반도체 디바이스(100, 100A, 100B)에서는, 탄성부재(22)를 실리콘 고무로 형성하고, 연통구멍(23)의 일부를 구성하는 탄성부재(22)에 마련한 오목구멍(22a)의 내경을, 압압부재의 예로서의 막대모양의 돌출부재(300)의 직경보다 약간 작게 하는 것에 의해, 돌출부재(300)를 연통구멍(23) 내에서 유지하도록 하였다. 그러나, 압력센싱 반도체 디바이스에서, 막대모양의 돌출부재(300)를 유지하는 수단으로서는, 이와 같은 유지수단에 한정되지 않는다.

도 7은, 막대모양의 돌출부재(300)를 유지하는 유지수단에 관한 다른 예를 구비하는 압력센싱 반도체 디바이스(100C)를 설명하기 위한 도면이며, 도 7의 (A)는 앞서 설명한 도 1의 (B)의 A-A선 단면도에 대응하는 도면, 또한, 도 7의 (B)는, 패키지(20)의 상면(20a)측에서 바라본 도면이다. 이 도 7의 (A), (B)에서는, 앞서 설명한 도 1의 예의 압력센싱 반도체 디바이스(100)와 동일 부분에는 동일 참조부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 7의 예에서는, 탄성부재(22)의 오목구멍(22a)의 내경은, 돌출부재(300)의 해당 오목구멍(22a)에 맞닿는 부분의 직경과 대략 동일한, 혹은, 상기 맞닿는 부분의 직경보다 약간 크게 선정한다. 그리고, 도 7의 (A) 및 (B)에 나타내는 바와 같이, 탄성부재(22)의 오목부(22a)의 내벽면에 복수개의 돌기, 도 7의 예에서는, 4개의 돌기(26a, 26b, 26c, 26d)를, 예를 들면 90도 간격으로 형성한다. 이 경우, 돌기(26a)와 돌기(26c)와의 거리 및 돌기(26b)와 돌기(26d)와의 사이의 거리는, 돌출부재(300)가 맞닿는 부분의 직경보다 짧은 것으로 한다.

이 도 7의 예에 의하면, 돌출부재(300)가 연통구멍(23) 내에 삽입되면, 4개의 돌기(26a, 26b, 26c, 26d)에 의해, 해당 돌출부재(300)가 탄성적으로 유지된다. 게다가, 돌출부재(300)는, 압력센싱 반도체 디바이스(100C)의 연통구멍(23)으로부터 용이하게 빼내질 수 있다.

또한, 오목구멍(22a)의 내벽면에 형성되는 돌기의 수는, 2개 이상이면 되고, 바람직하게는 3개 이상이 된다. 또한, 이와 같은 복수개의 돌기를, 돌출부재(300)의 중심선방향으로도 더 형성하도록 해도 된다.

또한, 막대모양의 돌출부재(300)를 유지하는 유지수단으로서는, 탄성부재(22)의 오목구멍(22a)의 내벽면에, 복수개의 돌기(26a, 26b, 26c, 26d)를 마련하는 대신에, O링모양의 돌기부를 형성하도록 해도 된다. 그 경우에도, 탄성부재(22)의 오목구멍(22a)의 내벽의 O링모양의 돌기부는, 돌출부재(300)의 중심선방향으로 복수개 형성하도록 해도 된다. 그 경우, O링모양의 돌기부의 내경은, 돌출부재(300)가 맞닿는 부분의 직경보다 약간 작게 한다.

또한, 탄성부재(22)의 오목구멍(22a)의 내벽에 있어서, 돌출부재(300)의 중심선방향을 따르는 방향으로 복수개의 띠모양의 돌조를 형성함으로써, 막대모양의 돌출부재(300)의 유지수단을 구성할 수도 있다.

<압력센싱 반도체 디바이스로부터의 리드단자의 도출방법의 다른 예>

앞서 설명한 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스에서는, 제1 전극(1)에 접속되는 리드단자(31)와, 제2 전극(2)과 접속되는 리드단자(32)를, 프린트 배선기판(200)의 두께분 만큼 떨어지게 도출하고, 그들 2개의 리드단자(31, 32)에 의해 프린트 배선기판(200)을 두께방향으로 끼우도록 하여, 압력센싱 반도체 디바이스를 프린트 배선기판(200)에 장착하도록 하였다. 따라서, 리드단자(31)는 프린트 배선기판(200)의 일면(200b)의 인쇄배선패턴에 납땜하고, 리드단자(32)는 일면(200b)과는 반대측의 면의 인쇄배선패턴에 납땜하도록 한다.

그리고, 이와 같이, 리드단자(31)와 리드단자(32)는, 프린트 배선기판(200)의 다른면에 접속하도록 하였기 때문에, 리드단자(32)를 프린트 배선기판(200)의 일면(200b)측에 마련된 신호처리회로부에 접속할 때에는, 이 일면(200b)과는 반대측의 면의 인쇄배선패턴은, 예를 들면 스루홀을 통하여, 해당 일면(200b)측의 도전 패턴과 접속하도록 할 필요가 있었다.

이하에 설명하는 예의 압력센싱 반도체 디바이스는, 리드단자(31, 32)에 대응하는 리드단자를, 모두 프린트 배선기판(200)의 일면(200b)측으로 도출하는 것에 의해, 스루홀 등을 통한 접속을 하지 않아도 되게 한 예이다.

도 8은, 이 예의 압력센싱 반도체 디바이스(100D)를 설명하기 위한 도면이며, 도 8의 (A)는, 도 1의 (C)의 경우와 마찬가지로 하여, 프린트 배선기판(200)의 단면(200a)에, 해당 압력센싱 반도체 디바이스(100D)를 장착한 상태를 나타내는 도면이며, 또한, 도 8의 (B)는, 도 8의 (A)의 C-C선 단면도이다. 이 도 8의 (A), (B)에서는, 앞서 설명한 도 1의 예의 압력센싱 반도체 디바이스(100)와 동일 부분에는 동일 참조부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

이 도 8의 예의 압력센싱 반도체 디바이스(100D)는, 패키지(20)의 크기가 도 1의 예의 경우와 비교하여, 약간 작은 것으로 되어 있다. 그리고, 도 8의 (A) 및 (B)에 나타내는 바와 같이, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)에 접속되어 있는 리드단자(31D)와, 제2 전극(2)에 접속되어 있는 리드단자(32D)는, 패키지(20)의 패키지부재(21)의 일측면(21d)측으로부터 해당 측면에 수직인 방향으로 도출된 후, 도시된 것과 같이 직각으로 접혀 구부러진 형상을 구비하고 있다.

그리고, 패키지부재(21)의 상기 일측면(21d)과 대향하는 측면(21e)으로부터는, 압력감지칩(10)과는 전기적으로는 비접속 상태에 있는 더미단자(34)가 도출된다. 이 더미단자(34)도, 도시된 것과 같이 직각으로 접혀 구부러진 형상을 구비하고 있다. 이 더미단자(34)는, 앞서 설명한 압력센싱 반도체 디바이스(100)의 리드단자(32)와 같이 큰 폭으로 되어 있다.

이 경우, 패키지부재(21)의 측면(21d)측으로부터 도출된 리드단자(31D, 32D)가 직각으로 접혀 구부러진 부분과, 측면(21e)측으로부터 도출된 더미단자(34)가 직각으로 접혀 구부러진 부분은, 서로 대향하는 상태가 되며, 그들 사이의 거리는, 도 8의 (A), (B)에 나타내는 바와 같이, 프린트 배선기판(200)의 두께(d)에 대략 동일하게 선정되어 있다. 압력센싱 반도체 디바이스(100D)의 그 외의 구성은, 압력센싱 반도체 디바이스(100)와 같다.

이 예의 압력센싱 반도체 디바이스(100D)는, 도 8의 (A)에 나타내는 바와 같이, 프린트 배선기판(200)의 단면(200a)에 대해서, 패키지(20)의 저면(20b)이 맞닿은 상태에서, 리드단자(31D, 32D)와 더미단자(34)에 의해, 프린트 배선기판(200)의 두께 방향을 협지(挾持, 끼워지지)하도록 마련된다.

그리고, 프린트 배선기판(200)의 일면(200b)에 마련되어 있는 인쇄배선패턴(202D 및 203D)과, 제1 리드단자(31D) 및 제2 리드단자(32D)를 각각 납땜하여 고정한다. 또한, 도시는 생략 하지만, 마찬가지로 하여, 프린트 배선기판(200)의 일면(200b)과는 반대측의 면에서는, 더미단자(34)를 더미배선패턴과 납땜을 하여 고정한다.

이 예의 압력센싱 반도체 디바이스(100D)에 의하면, 앞서 설명한 압력센싱 반도체 디바이스(100)와 같은 효과를 얻을 수 있음과 아울러, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)에 접속되는 리드단자(31D) 및 제2 전극(2)에 접속되는 리드단자(32D) 양쪽 모두가, 프린트 배선기판(200)의 일면(200b)측에 위치하므로, 압력센싱 반도체 디바이스(100)와 같이, 제2 전극(2)에 접속되는 리드단자(32)를 프린트 배선기판(200)의 일면(200b)측의 인쇄배선패턴에 접속하기 위한, 예를 들면 스루홀 등의 배선을 마련할 필요는 없다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

<제2 실시형태>

앞서 설명한 제1 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스에서는, 패키지내에 압력전달부재의 예로서의 탄성부재를 마련하도록 하였다. 그러나, 패키지를 구성하는 패키지부재도 또한 탄성재로 구성하는 것에 의해, 패키지부재를 압력전달부재로서도 겸용하도록 구성할 수도 있다. 제2 실시형태는, 그와 같이 하는 경우의 일례이다.

도 9는, 이 제2 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100E)를 설명하기 위한 도면이다. 도 9의 (A)는, 이 제2 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100E)의 사시도이며, 또한, 도 9의 (B)는, 도 9의 (A)의 D-D선 단면도이다. 이 도 9의 (A), (B)에서는, 앞서 설명한 도 1의 예의 압력센싱 반도체 디바이스(100)와 동일 부분에는 동일 참조부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

즉, 이 제2 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100E)의 패키지(20E)는, 탄성을 가지는 수지재, 예를 들면 실리콘 고무로 이루어지는 패키지부재(21E)로 구성되어 있고, 독립하여 마련된 탄성부재(22)는 가지고 있지 않다.

그리고, 이 패키지부재(21E)에는, 앞서 설명한 압력센싱 반도체 디바이스(100)의 연통구멍(23)에 대응하는 단면(斷面)이 소정 형상, 예를 들면 원형인 연통구멍(23E)이 형성되어 있다. 그리고, 도 9의 (B)에 나타내는 바와 같이, 이 연통구멍(23E)의 내벽면에는, 둥근 막대모양의 돌출부재(300)를 유지하기 위한 O링모양의 돌기부(27a 및 27b)가 마련되어 있다. 즉, 연통구멍(23E)의 내경은, 둥근 막대모양의 돌출부재(300)가 맞닿는 부분의 직경과 동일하거나 혹은 약간 크게 되며, 또한, O링모양의 돌기부(27a 및 27b)의 내경은, 돌출부재(300)가 맞닿는 부분의 직경보다 작게 선정되어 있다.

그리고, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)은 도체로 구성되는 제1 리드단자(31E)에 접속되며, 또한, 제2 전극(2)은 도체로 구성되는 제2 리드단자(32E)에 접속된다. 이 제2 실시형태에서는, 이것들 제1 및 제2의 리드단자(31E 및 32E)는, 도 9의 (A), (B)에 나타내는 바와 같이, 패키지(20E)의 상면(20Ea) 혹은 저면(20Eb)에 평행하고, 또한, 저면(20Eb)과 면이 일치되도록 도출되어 있다. 압력센싱 반도체 디바이스(100E)의 그 외의 구성은, 압력센싱 반도체 디바이스(100)와 같다.

이 제2 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100E)는, 프린트 배선기판(200)의 인쇄배선패턴이 형성되어 있는 면(200b)에, 저면(20Eb)이 맞닿아 마련되며, 제1 및 제2 리드단자(31E 및 32E)가 도체 패턴에 납땜되는 것에 의해 프린트 배선기판(200)에 고정된다.

이 제2 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100E)에서는, 앞서 설명한 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100)와 같은 효과를 구비함과 아울러, 패키지(20E)는, 압력전달부재로서의 기능을 하는 패키지부재(21E)로 구성되어 있기 때문에 압력센싱 반도체 디바이스로서의 구성을 매우 심플하게 할 수 있다.

또한, 이 제2 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100E)를, 프린트 배선기판(200)의 인쇄배선패턴이 형성되어 있는 면(200b)에 장착하는 경우에도, 도 6에 나타낸 것과 같이 단면(200a)으로의 위치결정의 경우와 마찬가지로, 위치결정용의 돌기부, 오목부, 홈, 혹은 돌출부 등에 의해서 위치결정할 수 있다.

<제3 실시형태>

앞서 설명한 제1 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100)에서는, 압력전달부재의 예로서의 탄성부재(22)를 패키지부재(21)에 마련된 오목부 내에 수납하였다. 또한, 앞서 설명한 제2 실시형태에서는, 패키지부재(21)가 압력전달부재의 기능도 겸비하도록 하였다. 압력전달부재로서의 주요한 기능은, 돌출부재(300)에 의한 인가압력을 압력감지칩(10)에 전달하여, 압력감지칩(10)에 인가압력에 따른 탄성적인 변위를 일으키게 하는 것에 있다. 이러한 관점으로부터 또 다른 형태의 압력전달부재가 고려될 수 있다. 이미 설명한 것과 같이, 압력전달부재로서는, 예기치 않은 순간압력에 대해서 방어할 수 있는 기능도 또한 구비하고 있는 것이 바람직하다.

제3 실시형태에서는, 압력전달부재로서의 상기의 기능을 고려하여, 해당 압력전달부재로서 패키지부재와 고착되어 있지 않은 부재를 마련하고 있다.

도 10은, 이 제3 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100F)를 설명하기 위한 도면이다. 도 10의 (A)는, 이 제3 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100F)의 사시도이며, 또한, 도 10의 (B)는, 도 10의 (A)의 E-E선 단면도이다. 이 도 10의 (A), (B)에서는, 앞서 설명한 도 1의 예의 압력센싱 반도체 디바이스(100)와 동일 부분에는 동일 참조부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 10의 (A) 및 (B)에 나타내는 바와 같이, 이 제3 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100F)에서는, 패키지(20F)는, 패키지부재(21F)와, 압력전달부재(22F, 28Fa, 28Fb)로 구성된다. 패키지부재(21F)는, 주요부(21Fa)와 덮개부(21Fb)로 이루어진다. 그리고, 패키지부재(21F)의 주요부(21Fa)에는, 도 10의 (B)에 나타내는 바와 같이, 오목부(23F)가 형성되어 있으며, 압력감지칩(10)은 오목부(23F)에 의해서 제1 전극(1)의 윗쪽이 개구상태로 되어 수납된다. 또한, 압력감지칩(10)의 위쪽에 마련된 오목부(23F)에는, 압력전달부재(22F)를 구성하는 압압 돌기부(22Fa)가 제1 전극(1)에 대향하도록 하여 수납된다.

그리고, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)의 상면에는, 이 예에서는, 소정의 탄성을 가지는 쿠션부재(28Fa)가 피착 형성되어 있다. 이 쿠션부재(28Fa)는, 압력전달부재(22F)의 압압돌기부(22Fa)가 제1 전극(1)에 직접 접촉하여 제1 전극(1)을 손상시키지 않도록 보호함과 아울러, 압력전달부재(22F)를 통해서 압압부재(300F)에 의해 인가되는 압력을 탄성적으로 전달하는 역할을 한다. 이 쿠션부재(28Fa)는, 예를 들면 실리콘 고무 등으로 구성되지만, 그 탄성률 혹은 탄성특성은, 인가압력에 대한 압력감지칩(10)의 정전용량(Cv)의 요구되는 용량변화특성 혹은 압압부재(300F)에 의해 인가되는 예기치 않은 압력에 대한 내충격성 특성에 따라서 선정된다.

압력전달부재(22F)는, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)에 대해서 쿠션부재(28Fa)를 통하여 맞닿는 압압돌기부(22Fa)와, 칼라(collar)부(22Fb)와, 패키지(20F)의 외부에 드러나 압압부재(300F)에 의한 압압력을 받는 패키지(20F)의 상면(20Fa)으로부터 돌출한 압압인가부(22Fc)를 구비한다. 그리고, 이 예에서는, 압력전달부재(22F)의 압압돌기부(22Fa)는, 구모양 형상으로 구성되어 있다. 또한, 칼라부(22Fb)의 압압돌기부(22Fa)측의 면에는, 소정의 탄성을 가지는 쿠션부재(28Fb)가 피착 형성되어 있다. 또한, 압압인가부(22Fc)는, 이 예에서는 기둥모양 돌기부 형상으로 되어 있다.

이 예에서는, 압력전달부재(22F)는, 쿠션부재(28Fa, 28Fb)의 존재에 의해, 압압부재(300F)로부터 인가되는 압력을 탄성적으로 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)에 전달한다. 따라서, 쿠션부재(28Fa, 28Fb)와는 다르게, 압력전달부재(22F)는 탄성을 가지지 않는 수지로 구성할 수 있다. 또한, 탄성을 가지는 재료, 예를 들면 실리콘 고무 등으로 압력전달부재(22F)를 구성하여, 예기치 않은 순간압력에 대해서는 쿠션부재(28Fa, 28Fb)에 방어 가능한 탄성특성을 가지게 하도록 해도 된다.

또한, 압력전달부재(22F)가 실리콘 고무 등의 탄성체로 구성되는 경우에는, 쿠션부재(28Fa)나 쿠션부재(28Fb)는 생략할 수 있다.

패키지부재(21F)의 주요부(21Fa)의 오목부(23F)는, 도 10의 (B)에 나타내는 바와 같이, 압력전달부재(22F)의 압압돌기부(22Fa)를 이동 가능하게 수납하는 오목구멍(23Fa)을 구비하고 있음과 아울러, 압력전달부재(22F)의 칼라부(22Fb)가 쿠션부재(28Fb)를 통하여 맞물리는 단부(段部)(23Fb)를 구비하고 있다.

그리고, 이 제3 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100F)에서는, 압력감지칩(10)이 수납된 패키지부재(21F)의 주요부(21Fa) 내의 오목부(23F)의 오목구멍(23Fa) 내에, 압력전달부재(22F)의 압압돌기부(22Fa)를 삽입함과 아울러, 압력전달부재(22F)의 칼라부(22Fb)를, 쿠션부재(28Fb)를 통하여 패키지부재(21F)의 주요부(21Fa)에 마련된 단부(23Fb)와 맞물리도록 하여, 압력전달부재(22F)를 패키지부재(21F)의 주요부(21Fa)에 장착한다. 이때, 압력전달부재(22F)의 압압인가부(22Fc)와 압압돌기부(22Fa)가, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)의 면에 직교하는 인가압력 방향으로 나란하도록 된다.

그리고, 이 장착상태를 유지하여, 패키지부재(21F)의 덮개부(21Fb)에 의해, 압력전달부재(22F)의 압압인가부(22Fc)를 패키지(20F)의 상면(20Fa)으로부터 돌출하여 드러나도록 한 상태로, 압력전달부재(22F)의 상부를 봉지한다.

또한, 이 제3 실시형태에 대해서는, 제1 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100)와 마찬가지로, 제1 전극(1)에 접속되어 있는 제1 리드단자(31F) 및 제2 전극(2)에 접속되어 있는 제2 리드단자(32F)는, 패키지(20F)의 저면(20Fb)으로부터, 해당 저면(20Fb)에 수직인 방향으로 도출되어 있다.

이 제3 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100F)에서는, 압압부재(300F)의 선단이, 압력전달부재(22F)의 압압인가부(22Fc)의 상면을 압압한다. 또한, 이 제3 실시형태에서는, 압압인가부(22Fc)는 패키지(20F)의 상면(20Fa)으로부터 돌출하도록 구성되어 있지만, 상면(20Fa)과 동일면 혹은 상면(20Fa)보다 압력감지칩(10)측의 방향으로 후퇴한 구성이라도 된다.

압압부재(300F)에 의한 압압력이 압력전달부재(22F)의 압압인가부(22Fc)에 인가되면, 쿠션부재(28Fa 및 28Fb)의 탄성에 의해 압력전달부재(22F)의 압압돌기부(22Fa)가, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)을 공간(5)측으로 압압한다. 이것에 의해, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)은, 공간(5)측으로 휘어져, 정전용량(Cv)이 변화한다.

또한, 이 제3 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100F)에서는, 압력전달부재(22F)의 압압돌기부(22Fa)의 형상이 구모양이기 때문에, 압압부재(300F)로부터 인가되는 압압력의 방향이, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)의 면에 대해서 수직인 방향과는 다르게 되어있다고 해도, 쿠션부재(28Fa)와 구모양의 압압돌기부(22Fa)와의 접촉점위치가 유지되기 때문에, 제1 전극(1)에 대해서 안정된 맞닿음 상태를 유지할 수 있다.

<제3 실시형태의 변형예>

도 10의 예에서는, 압력전달부재(22F)에는 패키지(20F)의 상면(20Fa)으로부터 돌출한 압압인가부(22Fc)가 마련되어 있다. 이것에 대해서, 보다 확실하게, 외부로부터의 압압부재에 의한 압압의 인가를 받도록 하기 위해서, 이와 같은 돌출 형상에 대신하여, 오목부 혹은 오목구멍을 마련하도록 해도 된다.

도 11은, 그러한 구성을 가지는 제3 실시형태의 변형예의 압력센싱 반도체 디바이스(100G)를 설명하기 위한 도면이다. 도 11의 (A)는 이 제3 실시형태의 변형예의 압력센싱 반도체 디바이스(100G)의 사시도이며, 또한 도 11의 (B)는 도 11의 (A)의 F-F선 단면도이다. 이 도 11의 (A), (B)에서는, 앞서 설명한 도 1의 예의 압력센싱 반도체 디바이스(100)와 동일 부분에는 동일 참조부호를 부여함과 아울러, 도 10의 (A), (B)의 압력센싱 반도체 디바이스(100F)와 대응하는 부분에는, 동일한 숫자에 서브픽스 F 대신에 G를 부가하여 나타내고, 그 자세한 내용설명은 생략한다.

즉, 이 도 11의 예에서는, 도 10의 예와 마찬가지로, 패키지부재(21G)는, 주요부(21Ga)와 덮개부(21Gb)로 이루어지며, 그 오목부(23G) 내에 압력전달부재(22G, 28Ga, 28Gb)가 수납된 구성으로 된다. 그리고, 압력전달부재(22G)는, 압력전달부재를 별도로 구성하는 쿠션부재(28Ga, 28Gb)를 통하여, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)을 공간(5)의 방향으로 휘도록 하는 압력을 인가하는 것이 가능해지는 구성으로 되어 있다.

이 도 11의 예에서는, 압력전달부재의 구조, 구체적으로는 압력전달부재(22G)의 형상이, 도 10의 예의 압력전달부재와는 다르다. 압력센싱 반도체 디바이스(100G)의 그 외의 구성은, 압력센싱 반도체 디바이스(100F)와 같다.

즉, 이 도 11의 예서는, 압력전달부재(22G)는, 압압돌기부(22Ga)와, 칼라부(22Gb)와, 압압인가부(22Gc)를 구비한다. 압압돌기부(22Ga)는, 도 11의 (B)에 나타내는 바와 같이, 선단이 날카로운 형상으로 되어 있음과 아울러, 압압인가부(22Gc)에는, 반구모양의 오목부(22Gd)를 구비한다. 이 경우에, 압력전달부재(22G)의 오목부(22Gd)와 압압돌기부(22Ga)는, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)의 면에 직교하는 압력인가방향으로 나란하도록 형성된다.

이 도 11의 예에서는, 압력전달부재(22G)에 대향하는, 예를 들면 구모양 형상으로 된 압압부재(300G)의 선단을, 압력전달부재(22G)에 마련된 오목부(22Gd)에 삽입시킴으로써, 압압부재(300G)에 의한 압력인가방향이, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)의 면에 직교하는 압력인가방향과는 다소 다르더라도 이 방향의 어긋남을 무시할 수 있도록 기능시킬 수 있으며, 따라서 안정하고 확실하게 압압부재(300G)에 의해서 인가된 압력을 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)에 전달할 수 있다. 압압부재(300G)에 의해 인가된 압압력에 의해, 압압돌기부(22Ga)가 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)을 공간(5)측으로 압압한다. 이것에 의해, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)은, 공간(5)측으로 휘어져, 정전용량(Cv)이 변화한다.

이 도 11의 예의 압력센싱 반도체 디바이스(100G)에서는, 압력전달부재(22G)에 마련된 오목부(22Gd)에 압압부재(300G)의 선단을 삽입함으로써, 압력전달부재(22G)와 압압부재(300G)와의 사이의 확실한 위치결정이 행하여진다. 그리고, 이 예에서는, 오목부(22Gd)의 형상을 반구모양으로 함과 아울러, 압압부재(300G)의 선단을 구모양 형상으로 하였기 때문에, 압압부재(300G)에 의한 압압방향이, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)의 면과는 수직인 방향으로부터 다소 어긋나 있어도, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)에는, 압압부재(300G)에 의한 압압력이, 전극(1)에 대해서 수직인 방향으로 인가되었을 경우와 동일하게 인가된다.

그리고, 이상 설명한 도 10 및 도 11에 나타내는 제3 실시형태에서는, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)을 압압하는 압력전달부재의 선단부의 형상을, 돌기모양 혹은 구면 형상 등을 포함하는, 돌출형상으로 하고 있다. 이와 같이, 압력전달부재의 선단부를 여러가지의 돌출형상으로 함으로써, 예를 들면 압력전달부재(22F)의 압압돌기부(22Fa) 또는 압력전달부재(22G)의 압압돌기부(22Ga)의 각 선단형상과, 쿠션부재(28Fa, 28Fb) 또는 쿠션부재(28Ga, 28Gb)의 재료 중 어느 한쪽 혹은 양쪽 모두를 선정하는 것에 의해, 압압부재(300F) 또는 압압부재(300G)에 의해서 인가되는 압력에 대한 압력감지칩(10)의 정전용량(Cv)의 용량변화특성을 요구하는 것으로 할 수 있다. 이 경우에, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)을 압압하는 압력전달부재의 선단부는, 앞서 설명한 구모양이나 선단이 날카로운 형상 등과 같이, 비평면 형상을 가지도록 하였지만, 해당 비평면 형상으로서는, 제1 전극(1)측을, 점으로서 압압하는 예를 들면 각뿔이나 원추형상이어도 되고, 소정의 곡률을 구비하는 곡면형상이어도 된다. 또한, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)을 압압하는 압력전달부재의 선단부는, 점으로서 압압하는 것이 아니라, 소정의 면적을 가지며 또한 압압부재(300G)에 의한 인가압력에 대응하여 이 면적이 비직선적으로 변화하도록 제1 전극(1)을 압압하는 형상이어도 된다.

<제4 실시형태>

앞서 설명한 실시형태에서는, 프린트 배선기판의, 인쇄배선패턴이 형성되어 있는 면(기판면)에 평행한 방향으로부터 압압되는 압력을 압력감지칩(10)으로 감지하기 위해서, 압력센싱 반도체 디바이스의 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)의 면을, 프린트 배선기판의 단면과 평행이 되게 장착하도록 했다. 이 구조에서는, 압력센싱 반도체 디바이스는, 프린트 배선기판의 단면의 부분에 장착할 필요가 있으며, 장착위치의 자유도가 제한되는 경우가 있다.

이하에 설명하는 제4 실시형태는, 프린트 배선기판의 기판면에 평행한 방향으로부터의 압압력을 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)에 인가시키도록 하는 경우에 있어서, 압력센싱 반도체 디바이스를 프린트 배선기판의 기판면상의 임의의 위치에 마련할 수 있도록 한 압력센싱 반도체 디바이스의 구성예이다.

도 12는, 이 제4 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100H)의 구성예를 나타내는 것으로, 도 12의 (A)는, 이 예의 압력센싱 반도체 디바이스(100H)의 외관 사시도, 도 12의 (B)는, 도 12의 (A)에 있어서의 G-G선 단면도이다.

도 12의 (B)에 나타내는 바와 같이, 이 제4 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100H)에서는, 압력감지칩(10)은, 제1 전극(1) 및 제2 전극(2)이 패키지(20H)의 저면(20Hb)에 대해서 수직인 방향으로, 패키지(20H) 내에 봉지되어 있다. 그리고, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)과 접속되는 리드단자(31H)는, 저면(20Hb)과 평행한 방향으로, 또한, 저면(20Hb)과 면이 일치되도록 도출된다. 제2 전극(2)과 접속되는 리드단자(32H)도 저면(20Hb)과 평행한 방향으로, 또한, 저면(20Hb)과 면이 일치되도록 도출된다.

그리고, 압력감지칩(10)을 내부에 수납하는 패키지(20H)의 패키지부재(21H) 내에는, 패키지(20H)의 저면(20Hb)에 평행한 방향으로 오목구멍(23H)이 마련되어 있다. 이 오목구멍(23H)은, 패키지부재(21H) 내의 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)의 상면(1a)에까지 연통하는 것으로 되어 있다. 또한, 이 오목구멍(23H)의 개구측은, 나팔모양으로 넓어지는 테이퍼부로 되어 압압부재로서의 돌출부재(300H)의 삽입이 용이하게 되도록 가이드한다.

그리고, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)의 상면(1a)측에는, 압력전달부재를 구성하는, 예를 들면 실리콘 고무로 이루어지는 쿠션부재(22H)가 마련되어 있다. 또한, 오목구멍(23H)의 내벽면에는, O링모양 돌기부(23Ha 및 23Hb)가 형성되어 있다. 오목구멍(23H)의 내경은, 이 예의 압력센싱 반도체 디바이스(100H)에 대해서 압력을 외부로부터 인가하는 돌출부재(300H)(도면에서는 파선으로 나타냄)가 맞닿는 부분의 직경과 대략 같거나 혹은 약간 크게 되어 있다. 그리고, O링모양 돌기부(23Ha 및 23Hb)의 내경은, 돌출부재(300H)(도면에서는 파선으로 나타냄)가 맞닿는 부분의 직경보다 약간 작게 선정되고 있다.

따라서, 이 오목구멍(23H) 내에, 돌출부재(300H)를 삽입하고, 돌출부재(300H)의 선단을, 쿠션부재(22H)를 통하여 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)의 상면(1a)에 맞닿게 하도록 할 수 있다. 이것에 의해, 오목구멍(23H) 내에 삽입된 돌출부재(300H)에, 패키지(20H)의 상면(20Ha) 혹은 저면(20Hb)에 대해서 평행한 방향으로부터 압압력을 가하는 것에 의해, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)을 공간(5)의 방향으로 휘게 할 수 있어 압력감지칩(10)의 정전용량(Cv)을 변화시킬 수 있다.

이때, 이 제4 실시형태에 의하면, 돌출부재(300H)는, 오목구멍(23H) 내에 삽입되는 것에 의해, O링모양 돌기부(23Ha 및 23Hb)에 의해 유지된다. 그리고, 돌출부재(300H)에 의한 압압력에 따른 압력은, 쿠션부재(22H)를 통하여 확실하게 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)에 대해서 인가되게 된다.

또한, 도 12의 예에서는, 압력전달부재로서 쿠션부재(22H)를 마련하는 구성으로 하였지만, 도 1의 예의 같이, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)의 전면(前面)으로서, 오목구멍(23H)에 탄성부재를 마련하는 구성으로 할 수도 있다. 또한, 제2 실시형태와 같이, 패키지부재(21H)를 탄성을 가지는 재료로 구성함으로써, 압력전달부재의 기능을 패키지부재가 겸비하도록 구성할 수도 있다.

또한, 이 도 12의 예에 대해서는, 오목구멍(23H) 내에 삽입되는, 돌출부재(300H)의 선단부의 형상과 쿠션부재(22H)의 재료 중 어느 한쪽 혹은 양쪽 모두를 선정하는 것에 의해, 돌출부재(300H)에 의해서 인가되는 압력에 대한 압력감지칩(10)의 정전용량(Cv)의 용량변화특성을 요구하는 것으로 할 수 있다.

<제5 실시형태>

이 제5 실시형태도, 제4 실시형태와 마찬가지로, 프린트 배선기판에 장착되었을 때에, 프린트 배선기판의 기판면에 평행한 방향으로부터 돌출부재에 의해서 인가된 압력에 따라서, 압력감지칩(10)의 정전용량(Cv)이 변화하는 압력센싱 반도체 디바이스의 경우의 예이다.　

도 13은, 이 제5 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100I)의 구성예를 나타내는 것으로, 도 13의 (A)는, 해당 압력센싱 반도체 디바이스(100I)의 외관 사시도, 도 13의 (B)는, 도 13의 (A)에서의 H-H선 단면도이다.

도 13의 (B)에 나타내는 바와 같이, 이 제5 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100I)는, 도 10에 나타낸 제3 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100F)의 측면을, 상면 및 저면으로 하도록 하는 위치관계를 구비함과 아울러, 리드단자의 도출방법을 변경한 예와 대략 동일하다. 또한, 압력전달부재의 형상에 대해서도 유사성이 높다. 그래서, 도 13에 있어서, 도 10의 예의 압력센싱 반도체 디바이스(100F)와 대응하는 부분에는, 동일 참조번호에, 서브픽스 F 대신에 I를 부여하여 나타낸다.

즉, 도 13의 (B)에 나타내는 바와 같이, 이 제5 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100I)에 대해서는, 압력감지칩(10)은, 제1 전극(1) 및 제2 전극(2)이, 패키지(20I)의 저면(20Ib)에 대해서 수직인 방향으로, 패키지(20I) 내에 봉지되어 있다. 그리고, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)과 접속되는 리드단자(31I)는 저면(20Ib)과 평행한 방향으로서 돌출부재(도시하지 않음)에 의해서 압력(P)이 인가되는 방향과는 직교하는 방향으로, 저면(20Ib)과는 면이 일치되도록 도출되어 있다. 제2 전극(2)과 접속되는 리드단자(32I)도 저면(20Ib)과 평행한 방향으로, 또한, 저면(20Ib)과 면이 일치되도록 도출된다.

그리고, 도 13의 (A) 및 (B)에 나타내는 바와 같이, 이 제5 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100I)에서는, 패키지(20I)는 패키지부재(21I)와 압력전달부재(22I)로 구성된다. 그리고, 패키지부재(21I) 내의 오목부(23I) 내에 압력전달부재(22I)가 수납된다. 이 경우에, 압력전달부재(22I)는, 오목구멍(23Ia) 내에 압력전달부재(22I)의 압압돌기부(22Ia)가 삽입됨과 아울러, 압력전달부재(22I)의 칼라부(22Ib)가, 쿠션부재(28Ib)를 통하여 패키지부재(21I)의 주요부(21Ia)에 마련된 단부(23Ib)와 인접하도록 하여, 압력전달부재(22I)가 패키지부재(21I)의 주요부(21Ia)에 장착된다.

다만, 이 예의 경우에는, 패키지부재(21I)의 오목부(23I)의 개구측에 있어서, 나팔모양으로 넓어지도록 테이퍼부가 형성됨과 아울러, 그 개구측에 있어서, 테이퍼부의 저부에 압력전달부재(22I)의 압압인가부(22Ic)가 드러나도록 구성되어 있다. 즉, 패키지부재(21I)를 구성하는 덮개부(21Ib)에 마련된 테이퍼부와 압력전달부재(22I)의 압압인가부(22Ic)의 드러냄면에 오목부가 형성된다. 돌출부재의 선단을 이 오목부로 가이드하여 압력전달부재(22I)의 압압인가부(22Ic)에 맞닿게 함으로써, 압력감지칩(10)으로의 돌출부재의 장착을 용이하게 하고, 또한 확실하게 압력을 전달할 수 있다. 또한, 이 예의 경우에, 압력전달부재(22I)의 압압돌기부(22Ia)는, 쿠션부재(28Ia)를 통하여 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)을 공간(5)의 방향으로 압압한다.

이 도 13의 예의 제5 실시형태에 의하면, 제4 실시형태와 마찬가지로, 패키지(20I)의 상면(20Ia) 혹은 저면(20Ib)에 평행한 방향으로부터의 압력을, 압력센싱 반도체 디바이스(100I)에 의해서 검지할 수 있게 된다. 또한, 이 제5 실시형태에 대해서는, 앞서 설명한 제3 실시형태와 같은 효과를 얻을 수 있다.

또한, 이 제5 실시형태에 있어서의 압력전달부재(22I)의, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)을 압압하는 선단부의 형상은, 도 13에서는 구모양으로 하였지만, 앞서 설명한 제3 실시형태와 마찬가지로, 여러가지의 비평면 형상으로 할 수 있다. 또한, 이 제5 실시형태에서도, 압력전달부재(22I)의, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)을 압압하는 선단부의 형상, 즉, 압압돌기부(22Ia)의 선단형상과 쿠션부재(28Ia, 28Ib)의 재료 중 어느 한쪽 혹은 양쪽 모두를 선정하는 것에 의해, 돌출부재에 의해서 인가되는 압력에 대한 압력감지칩(10)의 정전용량(Cv)의 용량변화특성을 요구하는 것으로 할 수 있다.

<제6 실시형태>

이 제6 실시형태도, 제4 ~ 제5 실시형태와 마찬가지로, 패키지의 상면 혹은 저면에 평행한 방향으로부터의 압압력에 따라서, 압력감지칩(10)의 정전용량(Cv)을 변화시키는 압력센싱 반도체 디바이스(100J)의 경우의 예이다.

도 14는, 이 제6 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100J)의 구성예를 나타내는 것으로, 도 14의 (A)는 해당 압력센싱 반도체 디바이스(100J)의 외관 사시도, 도 14의 (B)는 도 14의 (A)에서의 I-I선 단면도이다.

도 14의 (A) 및 (B)에 나타내는 바와 같이, 이 제6 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100J)에서는, 패키지(20J)는, 패키지부재(21J)와 압력전달부재(22J)로 구성된다. 패키지부재(21J)는, 주요부(21Ja)와 덮개부(21Jb)로 구성된다. 그리고, 패키지부재(21J)의 주요부(21Ja)는, 도 14의 (B)에 나타내는 바와 같이, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)의 윗쪽으로부터, 패키지(20J)의 저면(20Jb)에 평행한 방향으로 열쇠형태로 굴곡하는 오목부(23J)를 구비한다.

그리고, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1) 상에는, 이 예에서는, 쿠션부재(28Ja)가 피착 형성되어 있다. 이 쿠션부재(28Ja)는, 압력전달부재(22J)가 제1 전극(1)에 직접적으로 접촉하여 제1 전극(1)을 손상시키지 않도록 보호함과 아울러, 압력전달부재(22J)를 통해서 인가되는 압력을 탄성적으로 전달하는 역할을 한다. 이 쿠션부재(28Ja)는, 예를 들면 실리콘 고무 등으로 구성되지만, 그 탄성률은 압압부재에 의한 인가압력(P)에 대해서, 압력감지칩(10)이 요구하는 정전용량(Cv)의 용량변화특성에 따라서 선정된다.

압력전달부재(22J)는, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)에 대해서 쿠션부재(28Ja)를 통하여 맞닿는 압압돌기부(22Ja)와, 칼라부(22Jb)와, 패키지(20J)의 외부로 드러나 압압부재에 의한 압력을 받는 압압인가부(22Jc)를 구비한다. 그리고, 이 예에서는, 압압돌기부(22Ja)는, 반구면형상으로 구성되어 있다. 또한, 칼라부(22Jb)의 압압돌기부(22Ja)측의 면에는, 쿠션부재(28Jb)가 피착 형성되어 있다. 또한, 압력전달부재(22J)에는, 이 예에서는, 압압부재의 선단을 받아들이는 오목부(22Jd)가 형성되어 있다.　

패키지부재(21J)의 주요부(21Ja)의 오목부(23J)는, 도 14의 (B)에 나타내는 바와 같이, 압력전달부재(22J)의 압압돌기부(22Ja)를 이동가능하게 수납하는 오목구멍(23Ja)을 구비하고 있음과 아울러, 압력전달부재(22J)의 칼라부(22Jb)가 쿠션부재(28Jb)를 통하여 맞물림하는 단부(23Jb)를 구비하고 있다.

그리고, 이 제6 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100J)에서는, 압력감지칩(10)이 수납된 패키지부재(21J)의 주요부(21Ja) 내의 오목부(23J) 내에, 압력전달부재(22J)의 압압돌기부(22Ja)를 삽입함과 아울러, 압력전달부재(22J)의 칼라부(22Jb)를, 쿠션부재(28Jb)를 통하여 패키지부재(21J)의 주요부(21Ja)에 마련된 단부(23Jb)와 인접하도록 하여, 압력전달부재(22J)를 패키지부재(21J)의 주요부(21Ja)에 장착한다.　

그리고, 이 장착 상태를 유지하여, 패키지부재(21J)의 덮개부(21Jb)에 의해, 압력전달부재(22J)의 압압인가부(22Jc)를 패키지(20J)로부터 드러나도록 한 상태로, 패키지(20J)를 봉지한다.　

그리고, 도 14의 (B)에 나타내는 바와 같이, 이 제6 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100J)에서는, 압력감지칩(10)은, 제1 전극(1) 및 제2 전극(2)이 패키지(20J)의 상면(20Ja) 혹은 저면(20Jb)에 대해서, 수평인 방향이 되는 상태로, 패키지(20J) 내에 봉지되어 있다. 그리고, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)과 접속되는 리드단자(31J)는, 저면(20Jb) 및 압압부재에 의해서 인가되는 압력(P)과 평행한 방향으로, 또한, 저면(20Jb)과 면이 일치되도록 도출된다. 제2 전극(2)과 접속되는 리드단자(32J)도, 저면(20Jb) 및 압압부재에 의해서 인가되는 압력(P)과 평행한 방향으로, 또한, 저면(20Jb)과 면이 일치되도록 도출된다.

앞서 설명한 것과 같이, 오목부(23J)는, 제1 전극(1)의 상부로부터 열쇠형태로 구부러지는 형상의, 압력전달부재(22J)를 위한 가이드구멍으로서 형성되어 있으며, 그 열쇠형태의 굴곡부에, 경사벽(23Jc)을 구비하는 내부형상으로 되어 있다. 그리고, 이 오목부(23J) 내에, 해당 오목부(23J)의 내부형상에 대응하는 열쇠형태 형상의 압력전달부재(22J)가, 해당 가이드구멍인 오목부(23J) 내에서, 압압부재에 의한 압력(P)이 인가되는 방향에 있어서 위치를 바꿀 수 있도록 유동가능하게 삽입되는 상태가 된다.

그리고, 압력전달부재(22J)의 압압돌기부(22Ja)에는, 오목부(23J)의 경사벽(23Jc)과 인접하는 경사면(22Je)을 구비한다.

제6 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100J)에서는, 이상과 같은 구조를 구비하고 있으므로, 도 14의 (B)에 있어서의 화살표로 나타내는 방향으로부터의, 압압부재에 의한 압력(P)을, 압력전달부재(22J)가 받으면, 쿠션부재(28Jb)에 의해 압력(P)의 인가방향으로 압력전달부재(22J)가 변위한다. 그러면, 압력전달부재(22J)의 압압돌기부(22Ja)의 경사면(22Je)이 오목부(23J) 내의 경사벽(23Jc)에 인접하고 있기 때문에, 압력전달부재(22J)는 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)을 압압 하는 방향으로 변위한다. 따라서, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)은, 이 압력전달부재(22J)의 변위에 의한 압압력에 따라 휘어지고, 이것에 의해 압력감지칩(10)의 정전용량(Cv)이 변화한다.　

이 제6 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100J)에 있어서도, 쿠션부재(28Ja, 28Jb)의 재질 및 압력전달부재(22J)의 탄성계수를 선정하는 것에 의해, 압압부재에 의한 압력(P)에 대한 압력감지칩(10)의 정전용량(Cv)의 용량변화특성을 요구하는 것으로 할 수 있다. 또한, 압력감지칩(10)에 압력(P)이 과대하게 인가된 경우라도, 소정의 탄성을 가지는 쿠션부재(28Ja, 28Jb)가 마련되어 있기 때문에 과대한 압력(P)에 의한 손상으로부터 압력감지칩(10)을 보호할 수 있으므로, 패키지(20J) 및 압력전달부재(22J)를 플라스틱, 세라믹 등의 비교적 높은 경도의 수지재료로 형성할 수 있다. 이 때문에, 오목부(23J) 내의 경사벽(23Jc)과 압력전달부재(22J)의 경사면(22Je)이 서로 탄성변형하지 않고, 압력감지칩(10)의 전극면을 따른 방향으로부터 인가된 압력(P)을, 전달로스를 저감시켜, 압력감지칩(10)의 전극면에 수직인 방향으로 변환시킬 수 있다.

<제7 실시형태>

이 제7 실시형태도, 압력센싱 반도체 디바이스를 프린트 배선기판의 기판면에 장착했을 때에, 패키지의 상면 혹은 저면에 평행한 방향으로부터의 압압력을 감지할 수 있도록 한 압력센싱 반도체 디바이스의 경우의 예이다.　

도 15는, 이 제7 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100K)의 구성예를 나타내는 것으로, 도 15의 (A)는, 해당 압력센싱 반도체 디바이스(100K)의 외관 사시도, 도 15의 (B)는, 도 15의 (A)에서의 J-J선 단면도이다.　

이 제7 실시형태는, 제6 실시형태의 변형예이다. 즉, 이 제7 실시형태에 있어서는, 압력감지칩(10)은, 제1 전극(1) 및 제2 전극(2)이 패키지(20K)의 상면(20Ka) 혹은 저면(20Kb)에 대해서 수직인 방향으로 배치되어, 패키지(20K) 내에 봉지되어 있다. 그리고, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)과 접속되는 리드단자(31K)는, 저면(20Kb) 및 압압부재에 의해서 인가되는 압력(P)과 평행한 방향으로, 또한, 저면(20Kb)과 면이 일치되도록 도출된다. 제2 전극(2)과 접속되는 리드단자(32K)도 저면(20Kb) 및 압압부재에 의해서 인가되는 압력(P)과 평행한 방향으로, 또한, 저면(20Kb)과 면이 일치되도록 도출된다.

도 15의 (A) 및 (B)에 나타내는 바와 같이, 이 제7 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100K)에서는, 패키지(20K)를 구성하는 패키지부재(21K)는, 주요부(21Ka)와 덮개부(21Kb)로 구성되어 있으며, 패키지부재(21K) 내부에는, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)의 상부로부터 열쇠형태로 구부러지는 형상의 오목부(23K)가 형성되어 있다.　

이 제7 실시형태에서는, 이 오목부(23K) 내에는, 유체(또는 유동체)(29)가 충전되며, 해당 유체(29)가 새지 않도록, 폐색밸브(22Ka)에 의해 오목부(23K)가 폐색되어 있다. 다만, 이 폐색밸브(22Ka)는, 후술 하는 바와 같이, 변위가능하게 되어 있다.

그리고, 이 제7 실시형태에서는, 밸브압압부(22Kb)가, 패키지부재(21K)의 주요부(21Ka)에 마련된 단부(23Kb)에 맞물린 쿠션부재(28Ka)를 통하여, 폐색밸브(22Ka)를, 유체(29)를 압축하는 방향으로 압압한다. 그리고, 밸브압압부(22Kb)에는, 도 15의 (B)에서의 화살표로 나타내는 횡방향으로부터 압압력(P)을 인가하는 압압부재의 선단을 받는 오목부(22Kd)를 구비한다.

제7 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100K)에서는, 이상과 같은 구조를 구비하고 있으므로, 도 15의 (B)에서의 화살표로 나타내는 방향으로부터의 압압력(P)을 밸브압압부(22Kb)가 받으면, 쿠션부재(28Ka)에 의해 압압력(P)의 인가방향으로 밸브압압부(22Kb)가 변위하고, 그것에 따라서 폐색밸브(22Ka)가 유체(29)를 압축하는 방향으로 변위한다.

그러면, 유체(29)에 전달된 압압력(P)은, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)에 전달되며, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)은 이 압압력(P)에 따라서 휘어지고, 이것에 의해 압력감지칩(10)의 정전용량(Cv)이 변화한다.

이상과 같이, 이 제7 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100K)에서는, 유체(29)와, 폐색밸브(22Ka)와, 밸브압압부(22Kb)와 쿠션부재(28Ka)에 의해, 압력전달부재가 구성되는 것이다.

이 경우에, 이 예에서는, 오목부(23K)의 단면적은, 폐색밸브(22Ka)측의 단면적(Sa)보다, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1) 상에 있어서의 단면적(Sb)이 작게 선정되어 있다. 이 때문에, 폐색밸브(22Ka)측에 인가된 압력은, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1) 상에 큰 힘이 되어 전달됨으로써, 효율 좋게 압압력(P)을 압력감지칩(10)의 제1 전극(1) 상에 전달할 수 있다.

이 제7 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100K)에서는, 쿠션부재(28Ka)의 재질 및 유체(29)의 재료는, 압압력(P)에 대한 압력감지칩(10)의 정전용량(Cv)의 용량변화특성을 요구하는 것으로 하도록 선정되어 있다. 여기서, 유체(29)로서는, 액체, 기체 중 어느 것이라도 되며, 요점은, 압압부재에 의해서 인가된 압력(P)을 전달할 수 있는 것이면 된다.

<반도체 디바이스의 응용예>

이상 설명한 본 발명의 압력센싱 반도체 디바이스는, 인가압력에 따라 변화하는 정전용량을, 회로의 일부에 이용하고, 여러가지의 기능이나 용도를 실현하는 전자장치에 응용 가능하다.

이하에 설명하는 것은, 그 일례이며, 모두에서 설명한 위치검출장치와 함께 이용되는 위치지시기로서, 필압검출이 가능한 것에 사용했을 경우의 예이다. 이하, 이 응용예에 대해서 설명한다. 도 16은, 본 발명의 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스가 사용된 위치지시기(400) 및 위치검출장치(500)의 외관 구성예를 나타내는 도면이다.　

위치검출장치(500)는, 퍼스널 컴퓨터나 휴대기기 등의 도시하지 않은 외부 장치에 케이블(501)을 통하여 접속하는 것에 의해서, 이들 외부장치의 입력장치로서 이용되는 것이다. 또는, 표시부를 구비함으로써 외부장치와는 접속하지 않고 조작을 할 수 있는 장치이다.

이 예의 위치검출장치(500)는, 위치지시기(400)로 지시한 위치를, 전자유도방식에 의해 검출하는 검출부(502)와, 이 검출부(502)를 가지는 중공(中空)의 얇은 대략 직방체를 이루는 케이스(503)로 구성되어 있다. 케이스(503)는, 검출부(502)의 검출면을 노출시키기 위한 개구부(504)를 가지는 상부 케이스(505)와, 이 상부 케이스(505)에 서로 겹쳐지는 도시하지 않은 하부 케이스를 가지고 있다. 그리고, 상부 케이스(505)는, 검출부(502)의 입력면을 노출시키는 사각형의 개구부(504)를 가지고 있으며, 이 개구부(504)에 검출부(502)가 끼워넣어진다. 이와 같은 구성을 가지는 위치검출장치(500)는, 위치지시기(400)에 의한 포인팅 조작에 의한 문자 및 그림 등의 입력이 행하여지고, 또는 표시부를 구비하는 경우에는, 표시부에 위치지시기(400)에 의한 포인팅 조작에 대응한 표시를 행할 수 있다.

다음으로, 도 17을 참조하여 위치지시기(400)의 구성예에 대해서 설명한다.도 17은, 도 16에 나타낸 위치지시기(400)의 K-K선 단면도이다.

이 위치지시기(400)는, 전자유도방식에 의해 위치검출장치(500)에 대해서 위치를 지시하는 것이다. 즉, 위치지시기(400)는, 위치검출장치(500)로부터 송신되는 특정 주파수의 전자파에 대해서 공진하는 공진회로를 가지고 있다. 그리고, 위치지시기(400)는, 이 공진회로에서 검출한 공진신호를 위치검출장치(500)에 송신하는 것에 의해 위치검출장치(500)에 대해서 위치를 지시하도록 되어 있다.

도 17에 나타내는 바와 같이, 위치지시기(400)는, 케이스의 하나의 구체적인 예를 나타내는 케이스(401)와, 심체(芯體)(402)와, 위치지시코일(403)과, 가변용량 콘덴서를 구성하는 압력센싱 반도체 디바이스(404)와, 페라이트코어(ferrite core, 405)와 프린트 배선기판(406)을 구비하여 구성되어 있다. 위치지시코일(403)과, 압력센싱 반도체 디바이스(404)의 가변용량 콘덴서(Cv)와, 가변용량 콘덴서(Cv)에 병렬로 접속되는, 집합적으로 콘덴서(Cf)로서 표시되어 있는, 복수개의 고정용량의 콘덴서(406c)에 의해 공진회로가 구성된다. 또한, 고정용량의 콘덴서(406c)는, 공진회로의 공진 주파수에 따른 개수(정전용량)가 선정된다.

케이스(401)는, 위치지시기(400)의 외장부로서 형성되어 있다. 이 케이스(401)는, 한쪽이 닫혀진 바닥을 가지는 원통모양을 이루고 있다. 그리고, 케이스(401)는, 축방향으로 서로 겹쳐져 조립 결합되는 제1 케이스(407)와 제2 케이스(408)로 구성되어 있다. 제1 케이스(407)는, 축방향의 일단측이 대략 원추모양을 이루고 있으며, 그 선단에 개구부(407a)를 가지고 있다. 그리고, 이 제1 케이스(407)의 축방향의 타단은, 개구하고 있다.

제2 케이스(408)는, 축방향의 일단이 개구하고, 또한 타단이 닫혀진 원통모양을 이루고 있다. 제1 케이스(407)와 제2 케이스(408)는, 동일축선상에 배치되어, 접착제 등으로 맞물려져 있다. 그리고, 제2 케이스(408)에, 전자부품이 실장된 프린트 배선기판(406)이 수납되어 접착제 등으로 고정되어 있다. 제1 케이스(407)에는, 페라이트코어(405)가 수납되어 고정되어 있다.　

페라이트코어(405)는, 예를 들면 원통형을 이루고 있으며, 그 통공(405a)에 심체(402)가 삽입통과되어 있다. 그리고, 페라이트코어(405)의 축방향의 일단측으로부터 심체(402)의 지시부(402a)가 돌출하고 있다. 또한, 페라이트코어(405)의 외주에는, 공진회로를 구성하는 위치지시코일(403)이 감겨져 장착되어 있다. 위치지시코일(403)의 도시하지 않은 양단은, 프린트 배선기판(406) 상의 전자부품에 전기적으로 접속되어 있다.

압력센싱 반도체 디바이스(404)는, 이 예에서는, 앞서 설명한 도 8에 나타낸 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스(100D)가 이용되고 있다.　

즉, 도 17의 예에서는, 압력감지칩(4041)을 내장하는 압력센싱 반도체 디바이스(404)는, 심체(402)측에 위치하는, 프린트 배선기판(406)의 단부에, 도 8에 나타낸 것과 같이 장착되어 있다. 즉, 도 17에 나타내는 바와 같이, 압력센싱 반도체 디바이스(404)는, 도 8에 나타낸 리드단자(31D, 32D)에 대응한 형상을 가지는 리드단자(4042 및 4043)를 구비한다. 그리고, 프린트 배선기판(406)의 단부에 있어서, 해당 프린트 배선기판(406)의 각 면이, 일면측은 리드단자(4042, 4043)에 의해서, 다른면측은 더미단자(도시하지 않음)에 의해서 끼워지지되도록, 압력센싱 반도체 디바이스(404)의 패키지의 저면측이 프린트 배선기판(406)의 단면으로 밀어 붙여지는 상태로 장착된다.

그리고, 리드단자(4042 및 4043)는, 프린트 배선기판(406)에 형성되어 있는 도체패턴(406a, 406b)에 대해서 각각 납땜된다. 그리고, 프린트 배선기판(406)에는, 앞서 설명한 고정용량의 복수개의 콘덴서(406c)가 마련되어 있다. 이들 복수개의 콘덴서(406c)는, 도체패턴(406a, 406b)의 사이에 병렬로 접속되어 있다. 또한, 이 도체패턴(406a, 406b)은, 도시는 생략 하지만, 위치지시코일(403)의 일단 및 타단에 전기적으로 접속되어 있다. 이렇게 하여, 압력센싱 반도체 디바이스(404)는, 심체(402)로부터 케이스(401)의 축방향의 압압력을 받아, 압력감지칩(4041)의 정전용량(Cv)을 변화시키는 것이 가능하도록, 프린트 배선기판(406)에 대해서 고정되어 장착된다.

심체(402)는, 막대형상의 부재로 이루어지며, 케이스(401)의 축방향을 따라서 케이스(401) 내에 수납되어 있다. 이 심체(402)는, 그 축방향의 일단에 펜 끝의 역할을 가지는 지시부(402a)와, 지시부(402a)로부터 연속하여 형성된 축부(402b)로 구성되어 있다. 지시부(402a)는, 대략 원추모양으로 형성되어 있다. 이 지시부(402a)는, 심체(402)를 케이스(401) 내에 수납했을 때에, 제1 케이스(407)의 개구부(407a)로부터 외측을 향해서 돌출한다.

그리고, 일단에 지시부(402a)를 가지는 심체(402)의 타단측은, 압압체(409)에 끼워맞춤되어 있다. 즉, 압압체(409)는, 원주모양의 형상을 구비하며, 심체(402)의 축방향으로 심체(402)의 타단측이 끼워맞춤하는 끼워맞춤 오목구멍(409c)를 구비하고 있다. 그리고, 압압체(409)의 측주부(側周部)에는, 유지부(410)의 측면에 형성된 케이스(401)의 축방향으로 소정의 길이를 가지는 노치부(410a, 410b) 내에 삽입되는 돌기부(409a, 409b)가 형성되어 있다. 압압체(409)는, 제1 케이스(407)에 고정되어 있는 통 모양의 유지부(410) 내에, 돌기부(409a, 409b)와 노치부(410a, 410b)가 각각 끼워맞춤함으로써, 심체(402)의 축방향으로 이동 가능하게 수납되어 있다. 따라서, 압압체(409)는, 돌기부(409a, 409b)가, 노치부(410a, 410b) 내에 삽입된 상태에서, 유지부(410)의 노치부(410a, 410b)의 길이의 범위 내에서, 케이스(401)의 축방향으로 이동 가능하게 된다.

그리고, 압압체(409)에는, 압력센싱 반도체 디바이스(404)의 오목구멍(도 8의 연통구멍(23) 참조)에 삽입되고, 압력감지칩(4041)의 제1 전극(1)을, 공간(5)의 방향으로 압압하는 돌기(409d)가 마련되어 있다.

위치지시기(400)는, 이상과 같이 구성되어 있기 때문에, 사용자가 위치지시기(400)를 손에 들고, 위치검출장치(500)의 검출부(502)에 접촉시켜 압압하면, 심체(402)가 케이스(401)의 축방향으로 변위하고, 이것에 의해, 압압체(409)의 돌기(409d)가 압력센싱 반도체 디바이스(404)의 압력감지칩(4041)의 제1 전극(1)을, 공간(5)의 방향으로 압압한다. 따라서, 압력센싱 반도체 디바이스(404)의 압력감지칩(4041)의 제1 전극(1)에는, 심체(402)에 가해지는 필압에 따른 압압력이 인가되고, 압력감지칩(4041)의 정전용량(Cv)은, 필압에 따라 변화한다.

이것에 의해, 위치지시기(400)의 공진회로의 공진주파수가 변화한다. 위치검출장치(500)는, 이하에 설명하는 것과 같이 하여, 이 위치지시기(400)의 공진회로의 공진주파수의 변화를 검출하여, 위치지시기(400)에 가해진 필압을 검출하도록 한다.

<위치검출장치(500)에 있어서의 위치검출 및 필압검출을 위한 회로구성>

다음으로, 앞서 설명한 실시형태의 위치지시기(400)를 이용하여 지시위치의 검출 및 필압의 검출을 행하는 위치검출장치(500)에 있어서의 회로구성예에 대해서, 도 18을 참조하여 설명한다. 도 18은, 위치지시기(400) 및 위치검출장치(500)의 회로구성예를 나타내는 블럭도이다.

위치지시기(400)는, 회로구성으로서는, 위치지시코일(403)과, 압력감지칩(4041)에 의해 구성되는 가변용량(Cv)과, 고정용량의 복수개의 콘덴서(406c)로 이루어지는 고정용량(Cf)이 병렬로 접속된 공진회로를 구비한다.

한편, 위치검출장치(500)에는, X축방향 루프코일군(511)과 Y축방향 루프코일군(512)이 적층되어 위치검출코일(510)이 형성되어 있다. 각 루프코일군(511, 512)은, 예를 들면, 각각 n, m 개의 직사각형의 루프코일로 되어 있다. 각 루프코일군(511, 512)을 구성하는 각 루프코일은, 등간격으로 나란하게 순차적으로 서로 겹치도록 배치되어 있다.

또한, 위치검출장치(500)에는, X축방향 루프코일군(511) 및 Y축방향 루프코일군(512)이 접속되는 선택회로(513)가 마련되어 있다. 이 선택회로(513)는, 2개의 루프코일군(511, 512) 중 하나의 루프코일을 순차적으로 선택한다.

또한, 위치검출장치(500)에는, 발진기(521)와, 전류드라이버(522)와, 전환접속회로(523)와, 수신앰프(524)와, 검파기(525)와, 저역필터(526)와, 샘플홀드회로(527)와, A/D변환회로(528)와, 동기(同期)검파기(529)와, 저역필터(530)와, 샘플홀드회로(531)와, A/D변환회로(532)와, 처리제어부(533)가 마련되어 있다.

발진기(521)는, 주파수(f0)의 교류신호를 발생한다. 그리고, 발진기(521)는, 발생한 교류신호를, 전류드라이버(522)와 동기검파기(529)에 공급한다. 전류드라이버(522)는, 발진기(521)로부터 공급된 교류신호를 전류로 변환하여 전환접속회로(523)로 송출한다. 전환접속회로(523)는, 후술하는 처리제어부(533)로부터의 제어에 의해, 선택회로(513)에 의해서 선택된 루프코일이 접속되는 접속처(송신측 단자(T), 수신측 단자(R))를 전환한다. 이 접속처 가운데, 송신측 단자(T)에는 전류드라이버(522)가, 수신측 단자(R)에는 수신앰프(524)가, 각각 접속되어 있다.

선택회로(513)에 의해 선택된 루프코일에 발생하는 유도전압은, 선택회로(513) 및 전환접속회로(523)를 통하여 수신앰프(524)에 보내진다. 수신앰프(524)는, 루프코일로부터 공급된 유도전압을 증폭하여, 검파기(525) 및 동기검파기(529)로 송출한다.

검파기(525)는, 루프코일에 발생한 유도전압, 즉 수신신호를 검파하여, 저역필터(526)로 송출한다. 저역필터(526)는, 앞서 설명한 주파수(f0)보다 충분히 낮은 차단주파수를 가지고 있으며, 검파기(525)의 출력신호를 직류신호로 변환하여 샘플홀드회로(527)로 송출한다. 샘플홀드회로(527)는, 저역필터(526)의 출력신호의 소정의 타이밍, 구체적으로는 수신기간 중의 소정의 타이밍에 있어서의 전압값을 유지하여, A/D(Analog to Digital)변환회로(528)로 송출한다. A/D변환회로(528)는, 샘플홀드회로(527)의 아날로그 출력을 디지탈 신호로 변환하여, 처리제어부(533)에 출력한다.

한편, 동기검파기(529)는, 수신앰프(524)의 출력신호를 발진기(521)로부터의 교류신호로 동기검파하고, 그들 사이의 위상차이에 따른 레벨의 신호를 저역필터(530)로 송출한다. 이 저역필터(530)는, 주파수(f0)보다 충분히 낮은 차단주파수를 가지고 있으며, 동기검파기(529)의 출력신호를 직류신호로 변환하여 샘플홀드회로(531)로 송출한다. 이 샘플홀드회로(531)는, 저역필터(530)의 출력신호의 소정의 타이밍에 있어서의 전압값을 유지하여, A/D(Analog to Digital)변환회로(532)로 송출한다. A/D변환회로(532)는, 샘플홀드회로(531)의 아날로그 출력을 디지탈 신호로 변환하여, 처리제어부(533)에 출력한다.

처리제어부(533)는, 위치검출장치(500)의 각 부를 제어한다. 즉, 처리제어부(533)는, 선택회로(513)에 있어서의 루프코일의 선택, 전환접속회로(523)의 전환, 샘플홀드회로(527, 531)의 타이밍을 제어한다. 처리제어부(533)는, A/D변환회로(528, 532)로부터의 입력신호에 근거하여, X축방향 루프코일군(511) 및 Y축방향 루프코일군(512)으로부터 일정한 송신계속시간을 가지고 전파를 송신시킨다.

X축방향 루프코일군(511) 및 Y축방향 루프코일군(512)의 각 루프코일에는, 위치지시기(400)로부터 송신되는 전파에 의해서 유도전압이 발생한다. 처리제어부(533)는, 이 각 루프코일에 발생한 유도전압의 전압값의 레벨에 근거하여 위치지시기(400)의 X축방향 및 Y축방향의 지시위치의 좌표값을 산출한다. 또한, 처리제어부(533)는, 송신한 전파와 수신한 전파와의 위상차이에 따른 신호의 레벨에 근거하여 필압을 검출한다.

이와 같이 하여, 위치검출장치(500)에서는, 접근한 위치지시기(400)의 위치를 처리제어부(533)에서 검출할 수 있다. 또한, 수신한 신호의 위상을 검출하는 것에 의해, 위치지시기(400)의 필압값의 정보를 얻을 수 있다.

<다른 실시형태 또는 변형예>

앞서 설명한 제1 실시형태의 압력센싱 디바이스에서는, 패키지(20)를 패키지부재(21)에 마련한 오목부(21a)에, 압력전달부재로서의 탄성부재(22)의 예로서의 실리콘 고무를 충전하여 일체적으로 구성하도록 하였지만, 도 19에 나타내는 바와 같이, 패키지(20)는, 상부부재와 하부부재로 나누어 형성하고, 그들 상부부재와 하부부재를 열용착 등으로 고착하는 구성으로 하도록 해도 된다. 또한, 도 19는 도 6의 (A)의 예의 압력센싱 디바이스(100A)에, 이 변형예를 적용했을 경우이며, 도 6의 (A)와 동일 부분에는, 동일 참조부호를 부여하고, 그 자세한 내용설명은 생략한다.

즉, 도 19의 (A)에 나타내는 압력센싱 디바이스에서는, 패키지(20)는, 상부 패키지부재(21UP1)와 하부 패키지부재(21DW1)로 나누어진다. 그리고, 상부 패키지부재(21UP1)에는, 앞서 설명한 오목부(21a)에 대응하는 오목부(21UP1a)가 형성되어 있으며, 압력전달부재로서의, 예를 들면 실리콘 고무로 이루어지는 탄성부재(22UP)가 이 오목부(21UP1a) 내에 마련된다. 이 예의 경우, 도 19의 (A)에 나타내는 바와 같이, 탄성부재(22UP)는, 오목부(21UP1a) 내로부터, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1) 측으로 약간 돌출하는 상태로 되어 있다. 그리고, 이 상부 패키지부재(21UP1)에서는, 패키지부재(21UP1)의 관통공(21UP1b)과, 탄성부재(22UP)에 형성된 오목구멍(22UPa)에 의해, 막대모양의 돌출부재(300)가 삽입되는 연통구멍(23)이 형성된다.　

한편, 하부 패키지부재(21DW1)는, 압력감지칩(10)을, 그 제1 전극(1)의 일면(1a)측을 드러내는 상태로, 그 내부에 수납한다. 그리고, 하부 패키지부재(21DW1)는, 앞서 설명한 것과 같이, 리드단자(31) 및 리드단자(32)를 도출한다.이 경우, 이 예에서는, 하부 패키지부재(21DW1)에 있어서, 상부 패키지부재(21UP1)의, 돌출하고 있는 탄성부재(22UP)가 정확하게 끼워맞춤하는 오목부(21DW1a)가, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)의 일면(1a) 상에, 해당 일면(1a)을 드러냄 저부로 하도록 형성되어 있다.

그리고, 이 도 19의 (A)의 예의 압력센싱 디바이스는, 이상과 같이 구성된 상부 패키지부재(21UP1)와 하부 패키지부재(21DW1)는, 상부 패키지부재(21UP1)의 탄성부재(22UP)의 돌출부가 하부 패키지부재(21DW1)의 오목부(21DW1a)에 끼워맞춤하도록, 열용착 등에 의해서 서로가 고착되어 일체화된다. 이것에 의해, 전체로서 1개의 패키지(20)가 구성된다. 또한, 이 도 19의 (A)의 예에서는, 하부 패키지부재(21DW1)의 저면이 패키지(20)의 저면(20b)을 구성하지만, 이 저면(20b)에는, 프린트 배선기판에 대해서 이 압력센싱 디바이스를 고정할 때의 위치결정용의 돌기부(24)가 형성되어 있다.

또한, 상부 패키지부재(21UP1)와 탄성부재(22UP)는 별도의 부재로 구성되어 있지만, 상부 패키지부재(21UP1)와 탄성부재(22UP)가 동일한 부재, 예를 들면 실리콘 고무 등의 수지부재로 일체적으로 구성된, 하나의 부재로 이루어지는 압력전달부재로 할 수도 있다.

도 19의 (A)의 예는, 압력전달부재로서 탄성부재(22UP)가 상부 패키지부재(21UP1)측에 마련된 경우이다. 이것에 대해서, 도 19의 (B)는, 탄성부재가 하부 패키지부재측에 마련된 경우이다.

즉, 이 도 19의 (B)의 예에서는, 패키지(20)는, 상부 패키지부재(21UP2)와 하부 패키지부재(21DW2)로 나누어지지만, 하부 패키지부재(21DW2)에는, 도 19의 (A)의 하부 패키지부재(21DW1) 상에, 예를 들면 실리콘 고무로 이루어지는 탄성부재(22DW)가, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)의 일면(1a) 상에 대향하여 마련되도록 피착된 것이 된다. 그리고, 이 하부 패키지부재(21DW2)의 탄성부재(22DW)의, 압력감지칩(10)의 제1 전극(1)의 상부에는, 연통구멍(23)의 선단부를 구성하는 오목부(22DWa)가 형성되어 있다.

한편, 상부 패키지부재(21UP2)는, 탄성부재(22DW)의 오목부(22DWa)와 함께, 연통구멍(23)을 구성하는 관통공(21UP2b)을 구비하여 구성되어 있다. 그리고, 이 상부 패키지부재(21UP2)와 하부 패키지부재(21DW2)가, 상기 관통공(21UP2b)과 상기 탄성부재(22DW)의 오목부(22DWa)에 의해 연통구멍(23)이 형성되도록 결합되어 고착된다.

또한, 도 19의 (B)에 나타내는 예에서는, 상부 패키지부재(21UP2)와 탄성부재(22DW)는 별도의 부재로 구성되어 있지만, 상부 패키지부재(21UP2)를 탄성부재(22DW)와 동일한 부재, 예를 들면 실리콘 고무 등의 수지부재로 함으로써, 하나의 부재로 구성되는 압력전달부재로 할 수도 있다.

다음으로, 앞서 설명한 실시형태의 압력센싱 반도체 디바이스의 압력감지칩(10)에서는, 공간(5)은, 원형의 오목부(4)에 의해 원형의 공간으로서 형성하도록 했지만, 공간의 형상은 원형에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다.

또한, 앞서 설명한 설명에서는, 본 발명에 의한 압력센싱 반도체 디바이스의 적용예는, 위치검출장치의 위치지시기의 필압검출을 위해서 이용되는 것으로 하였다. 그렇지만, 본 발명에 의한 압력센싱 반도체 디바이스의 적용예는, 이것에 한정되는 것이 아니고, 압압력에 대응한 용량변화를 이용하는 장치나 전자기기의 모두에 적용할 수 있는 것이다.

또한, 압력감지칩은, 앞서 설명한 예에서는, 가변용량 콘덴서만의 구성으로 하였지만, 이 가변용량 콘덴서에 대해서, 직렬 또는 병렬의 콘덴서를 반도체 프로세스에 의해 형성한 구성인 것이라도 된다. 또한 압력감지칩은, 가변용량 콘덴서 단체(單體) 혹은 가변용량 콘덴서와 다른 콘덴서와의 직렬 또는 병렬회로에 대해서 접속되어야 할 신호처리회로가 반도체 프로세스에 의해 동일한 반도체 칩에 형성된 구성이어도 되는 것은 말할 필요도 없다.

1 : 제1 전극 2 : 제2 전극
3 : 절연층 4 : 오목부
5 : 공간 10 : 압력감지칩
20 : 패키지 21 : 패키지부재
22 : 탄성부재 23 : 오목부
100 : 압력센싱 반도체 디바이스

Claims (15)

1. 제1 전극과, 상기 제1 전극과 소정의 거리를 두고 대향하여 배치된 제2 전극을 구비하며, 상기 제1 전극에 인가된 압력에 따라 상기 제1 전극이 변위함으로써 상기 제1 전극과 상기 제2 전극과의 사이의 정전용량이 변화하도록 구성되어 있음과 아울러, 패키지부재에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 수납된 압력센싱 반도체디바이스로서,
   상기 제1 전극은, 위치지시기의 케이스의 일방의 단부로부터 돌출된 심체(芯體)에 인가된 압력이 상기 제1 전극으로 인가되는 것에 의해서 변위함과 아울러,
   상기 제1 전극이 변위하는 것에 의한 상기 정전용량의 변화는, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극과의 거리가 변화하는 것에 기초하는 것이고,
   상기 패키지부재에는, 상기 제1 전극이, 상기 제2 전극과 대향하는 측과는 반대측의 면을 개구 상태로 하도록 오목부가 형성되어 있으며,
   상기 패키지부재에 수납됨과 아울러, 상기 패키지부재에 형성된 상기 오목부에 의해서 상기 개구 상태로 된 상기 제1 전극의, 상기 제2 전극과 대향하는 측과는 반대측의 면에는 탄성부재가 배치되어 있고,
   상기 심체에 인가된 압력은, 상기 패키지부재의 상기 오목부에 의해서 개구 상태로 된 상기 제1 전극의, 상기 제2 전극과 대향하는 측과는 반대측의 면에 배치된 상기 탄성부재를 매개로 하여 상기 제1 전극에 전달되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 압력센싱 반도체디바이스.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 탄성부재는, 실리콘 수지로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 압력센싱 반도체디바이스.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 패키지부재의 상기 오목부는, 상기 제1 전극의 면적에 대응하여 형성되고 있는 것을 특징으로 하는 압력센싱 반도체디바이스.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 패키지부재의 상기 오목부는, 상기 심체에 인가된 압력을 상기 탄성부재를 매개로 하여 상기 제1 전극에 전달하기 위한 압압(押壓)부재가 삽입되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 압력센싱 반도체디바이스.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 패키지부재의 상기 오목부는, 상기 심체에 인가된 압력을 상기 탄성부재를 매개로 하여 상기 제1 전극에 전달하기 위한 압력전달부재가 삽입되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 압력센싱 반도체디바이스.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 패키지부재의 상기 오목부는, 상기 심체에 인가된 압력을 상기 탄성부재를 매개로 하여 상기 제1 전극에 전달하기 위한, 칼라(collar)부를 구비한 압력전달부재가 삽입되도록 구성되어 있음과 아울러, 상기 탄성부재를 매개로 하여 상기 제1 전극으로 압력을 전달하는 상기 압력전달부재의 상기 제1 전극에 대한 이동은, 상기 패키지부재의 상기 압력이 전달되는 측에 형성된 단부(段部)에 대한 상기 칼라부의 인접에 의해서 제한되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 압력센싱 반도체디바이스.
7. 청구항 4에 있어서,
   상기 탄성부재는, 상기 오목부에서 상기 압압부재를 탄성적으로 유지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 압력센싱 반도체디바이스.
8. 제1 전극과, 상기 제1 전극과 소정의 거리를 두고 대향하여 배치된 제2 전극을 구비하고, 상기 제1 전극에 인가된 압력에 따라 상기 제1 전극이 변위함으로써 상기 제1 전극과 상기 제2 전극과의 사이의 정전용량이 변화하도록 구성되어 있음과 아울러, 패키지부재에 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 수납된 압력센싱 반도체디바이스로서,
   상기 제1 전극은, 위치지시기의 케이스의 일방의 단부로부터 돌출된 심체에 인가된 압력이 상기 제1 전극으로 인가되는 것에 의해서 변위함과 아울러,
   상기 제1 전극이 변위하는 것에 의한 상기 정전용량의 변화는, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극과의 거리가 변화하는 것에 기초하는 것이며,
   상기 패키지부재에는, 상기 제1 전극의, 상기 제2 전극과 대향하는 측과는 반대측의면을 개구 상태로 하도록 오목부가 형성되어 있고,
   상기 패키지부재에 수납됨과 아울러, 상기 패키지부재에 형성된 상기 오목부에 의해서 상기 개구 상태로 된 상기 제1 전극의, 상기 제2 전극과 대향하는 측과는 반대측의 면에 탄성부재가 배치되어 있으며,
   상기 심체에 인가된 압력은, 압력전달부재를 매개로 하여 상기 탄성부재에 전달되도록 구성되어 있음과 아울러, 상기 압력전달부재는 칼라부를 구비하고 있고, 상기 압력전달부재의 상기 제1 전극에 대한 이동은, 상기 패키지부재의 측에 형성된 단부(段部)에 대한 상기 칼라부의 인접에 의해서 제한되도록 구성되어 있고,
   상기 심체에 인가된 압력은, 상기 압력전달부재 및 상기 패키지 부재의 상기 오목부에 의해서 개구 상태로 된 상기 제1 전극의, 상기 제2 전극과 대향하는 측과는 반대측의 면에 배치된 상기 탄성부재를 매개로 하여 상기 제1 전극에 전달되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 압력센싱 반도체디바이스.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 압력전달부재의 상기 칼라부는, 상기 패키지부재에 형성된 상기 단부에 대해서, 탄성부재를 매개로 하여 인접하는 것을 특징으로 하는 압력센싱 반도체디바이스.
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