(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサモジュールであって、
複数の物質層から形成され、開口キャビティを有する第１の表面を備えるパッケージ基板と、
前記キャビティ内に配置され、信号を供給するセンサと、
前記パッケージ基板の前記複数の層間に配置され、前記センサから信号を受け取る第１の電気配線と、
前記キャビティ内に配置され、前記第１の電気配線から信号を受け取って、前記パッケージ基板の前記複数の層間に配置される第２の電気配線に増幅した信号を供給する増幅器と、
前記パッケージ基板の前記第１の表面上に配置され、前記第２の電気配線から増幅された信号を受け取る電気的接続と、
前記パッケージ基板の前記第１の表面上に配置され、少なくとも前記増幅器を覆うリッドと、を備えるセンサモジュール。
【請求項２】
請求項１に記載のセンサモジュールであって、
さらに、前記キャビティ内に配置され、前記センサのバッファリングを行なうバッファコンデンサを備える、センサモジュール。
【請求項３】
請求項１に記載のセンサモジュールであって、
前記電気的接続は、ピン、パッド及びはんだボールの少なくとも一つを備える、センサモジュール。
【請求項４】
請求項１に記載のセンサモジュールであって、
前記パッケージ基板がセラミックで形成される、センサモジュール。
【請求項５】
請求項１に記載のセンサモジュールであって、
前記センサが、ワイヤボンドを介して前記第１の電気配線に電気的に接続される、センサモジュール。
【請求項６】
請求項１に記載のセンサモジュールであって、
前記センサが、バンプボンドを介して前記第１の電気配線に電気的に接続される、センサモジュール。
【請求項７】
請求項１に記載のセンサモジュールであって、
前記増幅器が、ワイヤボンドを介して前記第１の電気配線および前記第２の電気配線に電気的に接続される、センサモジュール。
【請求項８】
請求項１に記載のセンサモジュールであって、
前記増幅器が、バンプボンドを介して前記第１の電気配線および前記第２の電気配線に電気的に接続される、センサモジュール。
【請求項９】
請求項１に記載のセンサモジュールであって、
前記増幅器が、基板上に配置される複数の増幅器を有する増幅器アセンブリを備える、センサモジュール。
【請求項１０】
請求項１に記載のセンサモジュールであって、
前記増幅器が、約２の固定ゲインを有する、センサモジュール。
【請求項１１】
請求項１に記載のセンサモジュールであって、
前記増幅器と前記センサとが、前記パッケージ基板の前記第１の表面上に存在する別々のキャビティ内に配置される、センサモジュール。
【請求項１２】
請求項１に記載のセンサモジュールであって、
前記センサは、前記パッケージ基板の逆側の第２の面に対しても開口する前記キャビティの部分に配置される、センサモジュール。
【請求項１３】
センサモジュールであって、
複数の物質層から形成され、開口キャビティを有する第１の表面を備えるパッケージ基板と、
前記キャビティ内に配置され、信号を供給するセンサと、
前記パッケージ基板の前記複数の層間に配置され、前記センサから信号を受け取る第１の電気配線と、
前記キャビティ内に配置され、前記第１の電気配線から信号を受け取って、前記パッケージ基板の前記複数の層間に配置される第２の電気配線に増幅した信号を供給する増幅器アセンブリであって、前記第１の電気配線から信号を受け取り、前記基板上に搭載される複数の増幅器に前記受け取った信号を供給し、さらに前記複数の増幅器から増幅した信号を受け取るための基板を備える、増幅器アセンブリと、
前記パッケージ基板の前記第１の表面上に配置され、前記第２の電気配線から増幅された信号を受け取る電気的接続と、
前記パッケージ基板の前記第１の表面上に配置され、少なくとも前記増幅器を覆うリッドと、を備えるセンサモジュール。
【請求項１４】
請求項１３に記載のセンサモジュールであって、
さらに、前記キャビティ内に配置され、前記センサのバッファリングを行なうバッファコンデンサを備える、センサモジュール。
【請求項１５】
請求項１３に記載のセンサモジュールであって、
前記センサが、ワイヤボンドを介して前記第１の電気配線に電気的に接続される、センサモジュール。
【請求項１６】
請求項１３に記載のセンサモジュールであって、
前記増幅器アセンブリが、ワイヤボンドを介して前記第１の電気配線および前記第２の電気配線に電気的に接続される、センサモジュール。
【請求項１７】
請求項１３に記載のセンサモジュールであって、
前記増幅器アセンブリと前記センサとが、前記パッケージ基板の前記第１の表面上に存在する別々のキャビティ内に配置される、センサモジュール。
【請求項１８】
請求項１３に記載のセンサモジュールであって、
前記センサは、前記パッケージ基板の逆側の第２の表面に対しても開口する前記キャビティの部分に配置される、センサモジュール。
【請求項１９】
センサモジュールであって、
複数の物質層から形成され、第１の表面を備えるパッケージ基板と、
前記第１の表面上の第１のキャビティ内に配置され、信号を供給するセンサと、
前記第１の表面上の第２のキャビティ内に配置され、前記センサをバッファリングするバッファコンデンサと、
前記パッケージ基板の前記複数の層間に配置され、前記センサから信号を受け取る第１の電気配線と、
前記第１の表面上の第３のキャビティ内に配置され、前記第１の電気配線から信号を受け取って、前記パッケージ基板の前記複数の層間に配置される第２の電気配線に増幅した信号を供給する増幅器アセンブリであって、前記第１の電気配線から信号を受け取り、前記基板上に搭載される複数の増幅器に前記受け取った信号を供給し、さらに前記複数の増幅器から増幅した信号を受け取るための基板を備える、増幅器アセンブリと、
前記パッケージ基板の前記第１の表面上に配置され、前記第２の電気配線からバッファリングされた信号を受け取る電気的接続と、
前記パッケージ基板の前記第１の表面上に配置され、少なくとも前記第２のキャビティと前記第３のキャビティとを覆うリッドと、を備えるセンサモジュール。
【請求項２０】
請求項１９に記載のセンサモジュールであって、
前記第１のキャビティは、前記パッケージ基板の逆側の第２の面に対しても開口する、センサモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は集積回路分野に関する。特に、本発明は、プリント回路基板上の集積回路の配置に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体センサは、多くの重要なアプリケーションに使われている。図１に示すように、センサ１８は一般的に、プリント回路基板１４に実装されるセンサモジュール１２の範囲内に配置される。一般的に、センサ１８によって発生される信号は余り強くなく、信号を製品的に使用するためには何らかの増幅が必要とされる。したがって、設計にはいく列もの増幅器１６が含まれ、それらの増幅器もまたプリント回路基板１４に実装され、図示されるように、センサモジュール１２を囲う。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
残念なことに、一般的なこれらの従来技術のセンサ設計には、比較的大きい量の信号ノイズが存在する。加えて、大部分のセンサモジュール１２のチャネル数のために、センサモジュール１２に十分に近くに増幅器１６を配置することができない。
【０００４】
したがって、少なくとも部分的には、上記のような問題を解決するシステムが必要とされている。
【０００５】
上記およびその他のニーズは、パッケージ基板と、当該パッケージ基板の範囲内に配置され、当該パッケージ基板に電気的に接続されたセンサと、当該パッケージ基板の範囲内に配置され、当該パッケージ基板に電気的に接続された増幅器と、前記パッケージ基板上のセンサから増幅器に、それから前記増幅器から外部の電気コネクタに、センサ信号を送るための前記パッケージ基板の範囲内の電気配線とを有するセンサモジュールによって満たされる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
センサモジュール外部のプリント回路基板上の代わりに、このようにセンサモジュールに増幅器を配置することによって、従来のようにノイズ特性を下げ、電子回路のバンド幅を低減するピン部キャパシタンスが除去される。
【０００７】
本発明の更なる利点は、詳細な説明および図面を参照することで明らかになる。図面は、尺度を示すものではなく、詳細部分をより明確にする。図面では、参照番号が構成要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、従来技術のプリント回路基板に実装されるセンサモジュールおよび増幅器の平面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施例によるセンサモジュールの横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図２を参照すると、本発明の実施形態に係るセンサモジュール１２の横断面図が図示される。図示される実施形態のセンサモジュール１２は、プリント回路基板１４に電気的接続を形成するためのピン部３０を有する。しかし、電気的接続およびパッケージ型式は別の方法、例えば、ボールボンディングまたは表面実装により達成されることが好ましい。図２に示すセンサモジュール１２は、右断面図である。センサモジュール１２の構成要素は、一般的に代表として示されるだけのものであり、これに限定されるものではない。パッケージ基板２８は、セラミックまたは組立基板である。
【００１０】
センサ１８は、例えばワイヤー接合を介してパッケージ基板２８との電気接触を形成する。他の接続型が使われてもよい。いくつかの実施形態において、センサモジュール１２の範囲内に配置されたセンサ１８と他の能動素子との間に、バッファコンデンサ３６が採用される。ワイヤーボンド３４は、パッケージ基板２８と増幅器アセンブリ２２との間の電気的な接続を形成する。ハンダバンプ４０は、増幅器アセンブリ２２と増幅器アセンブリ２４との間の電気的接続を形成する。ワイヤーボンド４２は、増幅器アセンブリ２４と増幅器チップ２６との間の電気的な接続を形成する。これらの電気的な接続は、他の公知の方法によって形成されることもできる。パッケージ基板２８の範囲内に配置される構成は、たとえばリッド３８によって基板２８の範囲内に囲まれる。
【００１１】
例えばアナログ信号のようなセンサ１８からの信号は、センサモジュールを出る前に増幅器２６を通って、ピン部３０を介してプリント回路基板１４に送られることが好ましい。このように、センサ１８からの信号は、とても遠くに伝送される前に増幅される。多数の増幅器チップ２６、モジュール２４およびアセンブリ２２がパッケージ基板２８の範囲内に配置され、その結果、一つ以上のセンサ１８のために必要とされる増幅の全ては、センサモジュール１２の範囲内で提供されることができる。いくつかの実施形態において、増幅器チップ２６は、約２の固定ゲインを有する。
【００１２】
このようにセンサモジュール１２を製造することは、多くの利益を提供する。一つとして、多くのピン部、バンプ等のより小さい電気的な接続や、センサ１８と増幅器２６との間のより短い距離のおかげで、信号損失は非常に低減される。このように、いわゆるセンサノイズは、減少される。この設計は、ピン接続３０単体による負荷キャパシタンスの約２／３を除去する傾向がある。この設計はまた、３００オームから５０オームに出力インピーダンスを低減する。
【００１３】
本発明のための好ましい実施形態の前述の説明は、図面および説明のためになされている。これは、開示された形態そのものを完全とし、本発明がこれに限定されることを意図するものではない。上記教示に照らして、明らかな修正または改変が可能である。実施形態は、本発明およびその実用的な適用の原理を最もよく図示するために選択および説明され、これによって、考えうる特別な使用に向いた本発明のさまざまな修正および改変を当業者が利用できる。全てのそのような修正や改変は、特許請求の範囲が公正に、法的に、公平に権利が与えられる範囲に従って解釈され、特許請求の範囲によって決定されるように本発明の範囲内で行われる。
本発明は、たとえば、以下のような態様で実現することもできる。
適用例１：
パッケージ基板と、
前記パッケージ基板の範囲内に配置され、当該パッケージ基板に電気的に接続されるセンサと、
前記パッケージ基板の範囲内に配置され、当該パッケージ基板に電気的に接続される増幅器と、
前記パッケージ基板上の前記センサから前記増幅器へ、それから前記増幅器から外部電気コネクタに、センサ信号を伝送するための、前記パッケージ基板の範囲内の電気配線と、
を有するセンサモジュール。
【図１】
0005518712.tif 000002
【図２】
0005518712.tif 000003