(57)【要約】  低減された光感度を有することができる圧力センサおよび関連する構造。一例は、圧力センサの膜上の構成要素における光を減少させる構造を提供することができる。
2019530881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力センサシステムであって、
複数の同一平面上のボンドパッドを有する圧力センサと、
各ワイヤが前記ワイヤの少なくとも一端に露出部分を有する複数のワイヤと、
前記露出部分間の間隔が前記複数のボンドパッド間の間隔と一致するように前記複数のワイヤをアライメントするためのアライメント構造であって、前記圧力センサから分離しているアライメント構造と、
前記複数のボンドパッド内の圧力センサボンドパッドと前記複数のワイヤ内のワイヤの露出部分との間の物理的かつ電気的接続と、
接続された前記圧力センサボンドパッドおよびワイヤの露出部分の上の封入材料であって、各ボンドパッドおよびワイヤを他のボンドパッドおよびワイヤから電気的かつ環境的に隔離する封入材料と、
を含む圧力センサシステム。
【請求項２】
前記ワイヤの前記露出部分と前記ボンドパッドとの間の前記物理的かつ電気的接続は、はんだ材料をさらに含む、請求項１に記載の圧力センサシステム。
【請求項３】
前記ワイヤの前記露出部分と前記ボンドパッドとの間の物理的かつ電気的接続は、前記ボンドパッドの上方の前記ワイヤの前記露出部分の１つまたは複数の平坦化された溶接領域をさらに含む、請求項１に記載の圧力センサシステム。
【請求項４】
前記アライメント構造は、前記ワイヤ間の前記間隔が前記複数のボンドパッド間の前記間隔と一致することを確実にするためにワイヤコームを含む、請求項１に記載の圧力センサシステム。
【請求項５】
前記アライメント構造は、前記ワイヤ間の前記間隔が前記複数のボンドパッド間の前記間隔と一致することを確実にするために、前記ワイヤ間にスペーサを含む、請求項１に記載の圧力センサシステム。
【請求項６】
前記複数のボンドパッドは不均等に間隔があけられ、第１のワイヤと第２のワイヤとの間のスペーサの幅は、補償するために前記第２のワイヤと第３のワイヤとの間のスペーサの幅とは異なっている、請求項５に記載の圧力センサシステム。
【請求項７】
前記アライメント構造は、前記ワイヤ間の前記間隔が前記複数のボンドパッド間の前記間隔と一致することを確実にするために、各ワイヤをある厚さで囲む複数の絶縁層を含む、請求項１に記載の圧力センサシステム。
【請求項８】
前記アライメント構造は前記複数のワイヤを囲む絶縁層を含み、前記ワイヤ間の前記間隔が前記複数のボンドパッド間の前記間隔と一致することを確実にするように前記ワイヤが配置される、請求項１に記載の圧力センサシステム。
【請求項９】
前記ワイヤの前記露出部分は、はんだ層で被覆された導電性金属を含む、請求項１に記載の圧力センサシステム。
【請求項１０】
前記ワイヤは、レーザアブレーションによって露出された露出部分を有する、請求項１に記載の圧力センサシステム。
【請求項１１】
前記ワイヤは、レーザ切断によって切断された露出部分を有する、請求項１に記載の圧力センサシステム。
【請求項１２】
前記封入材料は紫外線照射により硬化される、請求項１に記載の圧力センサシステム。
【請求項１３】
前記封入材料は熱により硬化される、請求項１に記載の圧力センサシステム。
【請求項１４】
前記封入材料は湿気にさらされることにより硬化される、請求項１に記載の圧力センサシステム。
【請求項１５】
圧力センサシステムであって、
複数の同一平面上のボンドパッドを有する圧力センサと、
各ワイヤが前記ワイヤの少なくとも一端に露出部分を有する複数のワイヤと、
前記露出部分間の間隔が前記複数のボンドパッド間の間隔と一致するように前記複数のワイヤをアライメントするためのアライメント構造であって、前記圧力センサから分離しているアライメント構造と、
前記複数のボンドパッド内の圧力センサボンドパッドと前記複数のワイヤ内のワイヤの露出部分との間の物理的かつ電気的接続と、
膜と、
前記膜上また前記膜の近くの構成要素と、
前記構成要素の上の減光層と、
を含む圧力センサシステム。
【請求項１６】
前記減光層は、タンタル、チタン−タングステン、またはチタンのうちの１つを含む層の上の金層で形成される、請求項１５に記載の圧力センサシステム。
【請求項１７】
前記構成要素は抵抗器である、請求項１６に記載の圧力センサシステム。
【請求項１８】
前記アライメント構造は、前記ワイヤ間の前記間隔が前記複数のボンドパッド間の前記間隔と一致することを確実にするためにワイヤコームを含む、請求項１７に記載の圧力センサシステム。
【請求項１９】
前記アライメント構造は、前記ワイヤ間の前記間隔が前記複数のボンドパッド間の前記間隔と一致することを確実にするために、前記ワイヤ間にスペーサを含む、請求項１７に記載の圧力センサシステム。
【請求項２０】
前記アライメント構造は、前記ワイヤ間の前記間隔が前記複数のボンドパッド間の前記間隔と一致することを確実にするために、各ワイヤをある厚さで囲む複数の絶縁層を含む、請求項１９に記載の圧力センサシステム。
【請求項２１】
前記アライメント構造は前記複数のワイヤを囲む絶縁層を含み、前記ワイヤ間の前記間隔が前記複数のボンドパッド間の前記間隔と一致することを確実にするように前記ワイヤが配置される、請求項１９に記載の圧力センサシステム。
【請求項２２】
圧力センサシステムであって、
圧力センサを含み、前記圧力センサは、
膜と、
前記膜上の複数の構成要素と、
前記圧力センサ上にあり、互いの間に第１の間隔を有する複数のボンドパッドと、
前記膜上の前記複数の構成要素の上にある遮光体と、
を含む、圧力センサシステム。
【請求項２３】
前記遮光体は電気的にフローティングである、請求項２２に記載の圧力センサシステム。
【請求項２４】
前記遮光体は前記圧力センサシステムから電気的に遮断されている、請求項２２に記載の圧力センサシステム。
【請求項２５】
各ワイヤが前記複数のボンドパッドのうちの対応する１つに取り付けられている複数のワイヤと、
前記複数のワイヤが互いの間に前記第１の間隔を有するように前記複数のワイヤを離間させるためのアライメント構造と、
をさらに含む、請求項２３に記載の圧力センサシステム。
【請求項２６】
前記アライメント構造は前記圧力センサから分離している、請求項２５に記載の圧力センサシステム。
【請求項２７】
前記アライメント構造は、前記複数のワイヤの各々の周りに複数の絶縁層を含む、請求項２６に記載の圧力センサシステム。
【請求項２８】
前記アライメント構造は、前記複数のワイヤの各々の周りに絶縁層を含む、請求項２６に記載の圧力センサシステム。
【請求項２９】
前記ボンドパッドと前記膜との間にブロッキング構造をさらに含む、請求項２５に記載の圧力センサシステム。
【請求項３０】
前記ブロッキング構造はトレンチを含む、請求項２９に記載の圧力センサシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[0001]本出願は、２０１６年１０月１７日に出願された米国特許出願第１５／２９５，０５１号の優先権を主張し、その一部継続出願である。
【背景技術】
【０００２】
[0002]圧力センサは、様々な種類の製品に採用されており、ここ数年で広く普及している。自動車、工業、消費者、および医療の製品に利用されており、圧力センサの需要は急増しており、減少の兆しは見られない。
【０００３】
[0003]圧力センサシステムは、圧力センサおよび他の構成要素を含むことができる。圧力センサは、通常、ダイヤフラムまたは膜を含むことができる。この膜は、シリコンウエハにホイートストンブリッジを形成し、次いでホイートストンブリッジの下にシリコンの薄層が形成されるまで反対側の表面からシリコンをエッチング除去することによって形成することができる。得られた膜は、より厚い、エッチングされていないシリコンウェハ部分またはフレームによって囲まれてもよい。圧力センサシステム内の圧力センサが圧力を受けると、膜が形状を変えることによって応答することができる。この形状の変化が、膜上の電子部品の１つまたは複数の特性を変化させることができる。これらの変化する特性を測定することができ、そしてこれらの測定値から圧力を決定することができる。
【０００４】
[0004]用途によっては、圧力センサが特定のフォームファクタを有することが望ましい場合がある。例えば、多くの用途において、圧力センサが小型であること、または薄いフォームファクタを有すること、またはその両方が重要であり得る。
【０００５】
[0005]しかし、これらの小さいフォームファクタを有する圧力センサは、より大きい構成要素内に組み立てるのが難しい場合がある。例えば、これらの圧力センサは、ワイヤボンディングまたはフリップチップアセンブリ用の従来の半導体アセンブリツールと共に使用するには小さすぎる可能性がある。圧力センサをそれらの周囲に電気的に接続するためのこれらの十分に確立された技術がないので、装置製造業者は、コスト、品質および歩留まりにおいて欠点がある、高価で面倒な手動組み立て技術に目を向けた。
【０００６】
[0006]したがって、必要とされているのは、自動組み立てプロセスおよびツールの使用を容易にすることができる圧力センサおよび関連する構造である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
[0007]したがって、本発明の実施形態は、自動組み立てプロセスおよびツールの使用を容易にすることができる圧力センサおよび関連する構造を提供することができる。本発明の例示的な実施形態は、これらの自動組み立てプロセスおよびツールの使用を容易にするために、圧力センサと、ボンドワイヤまたは他のワイヤなどの相互接続ワイヤを圧力センサボンドパッドにアライメントするための構造と、を含む圧力センサシステムを提供することができる。
【０００８】
[0008]本発明のこれらおよび他の例示的な実施形態では、複数のワイヤを同一平面上の配置で互いに接合することができ、ワイヤの間隔は圧力センサ上のボンドパッドの間隔と一致することができる。これは、本発明のこれらおよび他の実施形態における様々なアライメント構造を使用して達成することができる。これらのアライメント構造は、ワイヤコーム、スペーサ、個々のワイヤまたはワイヤ群の周囲の絶縁層、および他の構造を含むことができる。
【０００９】
[0009]本発明のこれらおよび他の例示的な実施形態は、圧力センサ、ワイヤ、およびワイヤを圧力センサのボンドパッドにアライメントするためのワイヤコームを含む圧力センサシステムを提供することができる。ワイヤは裸ワイヤでもよいし、あるいはそれらの長さの一部に沿って絶縁されてもよい。ワイヤは、ワイヤコームの頂部、底部、または側面（またはそれらの組み合わせ）に沿ってスロットに挿入されてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、ワイヤはワイヤコーム内の通路を通して挿入することができる。スロットまたは通路は、圧力センサのボンドパッドの間隔と一致するように間隔があけられてもよい。スロットまたは通路は、ボンドパッドが配置されている圧力センサの表面のトポロジーにさらに一致してもよい。典型的にはこのトポロジーは平面的であってもよいが、他のトポロジーも可能である。ワイヤコームは、ワイヤをボンドパッドに取り付ける際の自動化プロセスおよびツールの使用を容易にするためにワイヤを適所に保持することができる。サイズ上の制約から、ワイヤコームは、圧力センサから分離してそれに直接取り付けなくてもよいが、ワイヤを介して間接的に圧力センサに取り付けてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、ワイヤコームは、例えばボンドパッドの上に配置されたエポキシまたは他のポッティング材料によって圧力センサに直接取り付けてもよい。ワイヤコームは、プラスチック、金属、または他の非導電性または導電性の材料で形成することができる。
【００１０】
[0010]本発明のこれらおよび他の例示的な実施形態は、圧力センサ、ワイヤ、およびワイヤを圧力センサのボンドパッドにアライメントするためのスペーサを含む圧力センサシステムを提供することができる。ワイヤは裸ワイヤでもよいし、あるいはそれらの長さの一部に沿って絶縁されてもよい。スペーサは、ワイヤ間、またはワイヤの間でワイヤの全体もしくは一部の周囲にあってもよい。スペーサは、圧力センサのボンドパッドの間隔に一致する構成でワイヤを保持することができる。スペーサは、ボンドパッドが配置されている圧力センサの表面のトポロジーに一致する構成でワイヤを保持することができる。典型的にはこのトポロジーは平面的であってもよいが、他のトポロジーも可能である。スペーサは、ワイヤをボンドパッドに取り付ける際の自動化プロセスおよびツールの使用を容易にするためにワイヤを適所に保持することができる。サイズ上の制約から、スペーサは、圧力センサから分離してそれに直接取り付けなくてもよいが、ワイヤを介して間接的に圧力センサに取り付けてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、スペーサは、例えばボンドパッドの上に配置されたエポキシまたは他のポッティング材料によって圧力センサに直接取り付けてもよい。スペーサは、プラスチック、金属、または他の非導電性または導電性の材料で形成することができる。
【００１１】
[0011]本発明のこれらおよび他の例示的な実施形態は、圧力センサ、ワイヤ、および各ワイヤの周りの絶縁層を含む圧力センサシステムを提供することができる。１つまたは複数のワイヤは、修正された絶縁層を有することができる。ワイヤが圧力センサのボンドパッドにアライメントするように絶縁層を修正することができる。ワイヤはそれらの長さの一部に沿って絶縁されてもよい。既存の絶縁層は、ワイヤが互いに隣接して配置され、結果として圧力センサのボンドパッドの間隔と一致する間隔を有するように修正することができる。すなわち、ワイヤの周りの絶縁層は、厚くすること、薄くすること、平らにすることができ、またはそれらを他の方法で修正することができる。ワイヤをボンドパッドに取り付ける際の自動化プロセスおよびツールの使用を容易にするために、ワイヤを互いに固定することができる。ワイヤは、各ワイヤを囲む絶縁層を互いに接着または溶融することによって互いに固定することができる。例えば、ワイヤの絶縁層が隣接するワイヤの絶縁層に結合するように、ワイヤを加熱および圧延することができる。ワイヤはまた、ボンドパッドが配置されている圧力センサの表面のトポロジーと一致するように配置することができる。典型的には、このトポロジーは平面的であってもよく、ワイヤは同一平面上の配置であってもよいが、他のトポロジーも可能である。サイズの制約のために、ワイヤの周りの絶縁層は圧力センサから離れていてもよく、通常は圧力センサに直接取り付けられなくてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、絶縁層は、例えばボンドパッドの上に配置されたエポキシまたは他のポッティング材料によって圧力センサに直接取り付けてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、１つまたは複数の絶縁層はプラスチック、ポリマー、または他の材料から形成されてもよく、押出成形または他のプロセスによって形成されてもよい。
【００１２】
[0012]本発明のこれらおよび他の例示的な実施形態は、圧力センサ、ワイヤ、および各ワイヤの周りの絶縁層を含む圧力センサシステムを提供することができる。ワイヤは、隣接するワイヤが圧力センサのボンドパッドとアライメントするように形成された絶縁層を有することができる。ワイヤはそれらの長さの一部に沿って絶縁されてもよい。絶縁層は、ワイヤが互いに隣接して配置され、結果として圧力センサのボンドパッドの間隔と一致する間隔を有するように、各ワイヤの周囲に形成されてもよい。すなわち、ワイヤの周りの絶縁層は、ボンドパッドの間隔と一致するワイヤ間の間隔を提供するために必要とされる厚さとすることができる。ワイヤをボンドパッドに取り付ける際の自動化プロセスおよびツールの使用を容易にするために、ワイヤを互いに固定することができる。例えば、ワイヤの絶縁層が隣接するワイヤの絶縁層に結合するように、ワイヤを加熱および圧延することができる。ワイヤはまた、ボンドパッドが配置されている圧力センサの表面のトポロジーと一致するように配置することができる。典型的にはこのトポロジーは平面的であってもよいが、他のトポロジーも可能である。サイズの制約のために、ワイヤの周りの絶縁層は圧力センサから離れていてもよく、通常は圧力センサに直接取り付けられなくてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、絶縁層は、例えばボンドパッドの上に配置されたエポキシまたは他のポッティング材料によって圧力センサに直接取り付けてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、１つまたは複数の絶縁層はプラスチック、ポリマー、または他の材料から形成されてもよく、押出成形または他のプロセスによって形成されてもよい。
【００１３】
[0013]本発明のこれらおよび他の例示的な実施形態は、圧力センサ、ワイヤ、およびワイヤの周りに形成することができる共通絶縁層を含む圧力センサシステムを提供することができる。共通絶縁層は、ワイヤが圧力センサのボンドパッドにアライメントするように形成することができる。ワイヤは、共通絶縁層によってそれらの長さの一部に沿って絶縁されてもよい。例えば、ワイヤは、ボンドパッドの間隔と一致する間隔を有する配置に配置することができる。次に、共通絶縁層をワイヤの周りに形成することができる。共通絶縁層は、自動化装置の使用をさらに容易にするためにワイヤを互いに固定することができる。ワイヤはまた、ボンドパッドが配置されている圧力センサの表面のトポロジーと一致するように配置することができる。典型的にはこのトポロジーは平面的であってもよいが、他のトポロジーも可能である。サイズの制約のために、ワイヤの周りの絶縁層は圧力センサから離れていてもよく、通常は圧力センサに直接取り付けられなくてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、１つまたは複数の絶縁層を、例えばボンドパッドの上に配置されたエポキシまたは他のポッティング材料によって圧力センサに直接取り付けてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、１つまたは複数の絶縁層はプラスチック、ポリマー、または他の材料から形成されてもよく、押出成形または他のプロセスによって形成されてもよい。
【００１４】
[0014]ワイヤを圧力センサボンドパッドに電気的および物理的に接合するために自動化プロセスおよびツールを使用することができる。最初に、絶縁層をワイヤから剥がすことができる。これは、１つまたは複数のレーザを用いて行われてもよいが、熱的手段、化学的手段、または機械的手段、例えば化学エッチングによって達成されてもよい。次に、好ましくはワイヤを傷つけたり曲げたりしないで、あるいは自動組み立てに必要な間隔を破壊することなく、ワイヤの露出した導体を切断することができる。この目的のためにレーザ切断を使用することができる。
【００１５】
[0015]この時点で絶縁されているワイヤの先端は、その後センサのボンドパッドとアライメントされてもよい。ワイヤをボンドパッドに電気的かつ物理的に接合するために様々な方法を使用することができる。第１に、ボンドパッドは、ウェハ製造中にはんだで被覆することができる。次にダイを加熱してはんだを溶融することができ、次にワイヤを溶融はんだと接触させることができる。これが達成されると、熱源を取り除き、はんだを冷却してワイヤ上に硬化させることができる。ワイヤは一度に１つずつ、または一度に２つ以上を取り付けることができ、あるいはすべてのワイヤを単一の操作で取り付けることができる。
【００１６】
[0016]本発明のこれらおよび他の実施形態は、ワイヤをボンドパッドに取り付けるために圧縮接合を使用することができる。本発明のこれらおよび他の実施形態では、２つの狭い間隔で配置された電極をワイヤと接触させることができる。電流は、一方の電極からワイヤを通って第２の電極に流れることができる。電極をワイヤ上に押し下げることができ、熱と圧力の組み合わせがワイヤをボンドパッドに溶接することができる。ワイヤは一度に１つずつ、または一度に２つ以上を取り付けることができ、あるいはすべてのワイヤを単一の操作で取り付けることができる。
【００１７】
[0017]本発明のこれらおよび他の実施形態では、圧着中に、ワイヤに電流が流れない。その代わりに、電流が２つの電極間の高抵抗領域を流れることができ、その結果、熱が発生する。電極をワイヤ上に押し下げることができ、熱と圧力の組み合わせがワイヤをボンドパッドに溶接することができる。ワイヤは一度に１つずつ、または一度に２つ以上を取り付けることができ、あるいはすべてのワイヤを単一の操作で取り付けることができる。
【００１８】
[0018]本発明のこれらおよび他の実施形態は、代わりにワイヤに加えられる熱および圧力に頼ることができる。センサは、ホットプレートまたは他の熱源上に配置することができ、あるいはワイヤがボンドパッド上に押し付けられるときにワイヤの上から熱を加えることができる。ワイヤは一度に１つずつ、または一度に２つ以上を取り付けることができ、あるいはすべてのワイヤを単一の操作で取り付けることができる。
【００１９】
[0019]これらの圧力センサシステムにおけるワイヤおよびボンドパッドは、横方向に対称に配置されてもよい。これにより、組み立て中にワイヤが反転構成または鏡映構成でボンドパッドに取り付けられる可能性がある。この取り付け誤差は、圧力センサシステムの再加工を必要とすることがあり、さらには歩留まりの低下をまねくことさえある。したがって、本発明の実施形態は、非対称のアライメント構造を提供することができる。例えば、ワイヤがワイヤコーム内に保持されている場合、ワイヤコーム内のスロットまたは開口部は横方向に不均一に離間していてもよい。圧力センサ上のボンドパッドはまた、横方向に不均一に離間していてもよい。本発明の他の実施形態では、スペーサはワイヤ間に異なる間隔を提供することができる。本発明のさらに他の実施形態では、ワイヤはそれらの絶縁層に対して不一致な幅を有してもよい。
【００２０】
[0020]ボンドパッドを互いに電気的に絶縁するために、本発明のこれらおよび他の実施形態は、エポキシ、接着剤、シーラント、または他のポッティング材料もしくは物質などの絶縁材料で、ボンドパッドにはんだ付けまたは他の方法で取り付けられたワイヤと共に、圧力センサのボンドパッドを覆うことができる。電気的絶縁層を提供することに加えて、これは、組み立て、出荷および動作中に繊細なはんだ接合の機械的保護を提供することができる。この材料は液体形態で分配され、次いで熱、湿気への暴露、ＵＶ照射または同様の技術によって硬化することができる。残念なことに、エポキシまたは他のポッティング材料またはシーラントの流れを制御するのは難しい場合がある。
【００２１】
[0021]したがって、本発明のこれらおよび他の例示的実施形態は、エポキシまたは他のポッティング材料が圧力センサの表面上の１つまたは複数のボンドパッドの上に配置されるときに、エポキシまたは他の接着剤または他のポッティング材料の流れを遮断または制限するためのブロッキング構造を有する圧力センサを提供することができる。ブロッキング構造は、いくつかのボンドパッドと装置識別子または圧力センサ膜（またはその両方）との間にあってもよい。ボンドパッドは、ワイヤボンディング、はんだ付け、溶接、または他の技術を用いて取り付けられ、エポキシまたは他のポッティング材料で覆われてもよい。ブロッキング構造は、装置識別子または圧力センサ膜（またはその両方）がエポキシまたは他のポッティング材料によって覆われることから保護することができる。装置識別子は、日付情報、製造者識別情報、製造現場識別情報、マスク層改訂情報、および他の種類の情報を含むことができる。
【００２２】
[0022]ブロッキング構造は、装置識別子と共にエッチングすることによって形成されるトレンチであってもよい。トレンチおよび装置識別子は、ＫＯＨエッチング、レーザエッチング、深反応性イオンエッチング（ＤＲＩＥ）、または他の種類のエッチングを使用してエッチングすることができる。トレンチは、装置識別子といくつかのボンドパッドとの間に配置することができる。ワイヤをボンドパッドに接続した後に、エポキシまたは他のポッティング材料をボンドパッドの上に配置することができる。トレンチは、エポキシまたは他のポッティング材料の流れが装置識別子または圧力センサ膜（またはその両方）に到達するのを中断、遮断、あるいは停止することができる。これは、そうでなければエポキシまたは他のポッティング材料が装置識別子または圧力センサ膜（またはその両方）を覆うのに十分に流れるときに生じ得る損失を防止することによって、歩留まりを向上させることができる。このトレンチはまた、エポキシまたは他のポッティング材料のより一貫した配置と、エポキシまたは他のポッティング材料によるボンドパッドのより一貫した被覆と、をもたらすことができる。
【００２３】
[0023]本発明のこれらおよび他の実施形態では、ブロッキング構造は、ボンドパッドと共にはんだバンプまたは他の技術を形成することによって、堆積、メッキによって形成されるバーであってもよい。バーは、装置識別子または圧力センサ膜（または両方）といくつかのボンドパッドとの間に配置されてもよい。ワイヤをボンドパッドに接続した後に、エポキシまたは他のポッティング材料をボンドパッドの上に配置することができる。トレンチと同様に、バーは、エポキシまたは他のポッティング材料の流れが装置識別子または圧力センサ膜（またはその両方）に到達するのを中断、遮断、あるいは停止することができる。前述のように、これは歩留まりを向上させ、エポキシまたは他のポッティング材料のより一貫した配置と、エポキシまたは他のポッティング材料によるボンドパッドのより一貫した被覆と、をもたらすことができる。
【００２４】
[0024]本発明のこれらおよび他の実施形態では、ブロッキング構造はバーとトレンチの両方、２つ以上のバー、２つ以上のトレンチ、またはそれらの組み合わせを含むことができる。本発明のこれらの実施形態では、バーがトレンチと装置識別子との間にあってもよく、トレンチがバーと装置識別子との間にあってもよく、２つのバーが１つまたは複数のボンドパッドと装置識別子または圧力センサ膜（または両方）との間にあってもよく、あるいは２つのトレンチが１つまたは複数のボンドパッドと装置識別子または圧力センサ膜（またはその両方）との間にあってもよい。また、本発明の他の実施形態では、ブロッキング構造を使用して、他のボンドパッド、センサ膜、圧力センサ内に形成または配置された他の電気部品、または他の構造などの圧力センサ上の他の機構を保護することができる。
【００２５】
[0025]本発明のこれらおよび他の実施形態は、圧力センサが固定具内に保持されているときに使用することができるサイドタブを有する圧力センサを提供することができる。その後に、使用前にサイドタブを分離するか、あるいは取り外すことができる。
【００２６】
[0026]これらのタブは、ボンドパッド近くの圧力センサの各側の延長部として圧力センサと共に形成することができる。本発明の他の実施形態では、それらは圧力センサの別の部分に取り付けてもよい。タブは、さらなる製造中、例えばボンドパッドへのワイヤの取り付け中、およびボンドパッド上へのエポキシもしくは他の接着剤またはポッティング材料もしくは物質の適用中に、圧力センサを定位置に保持するために、固定具内に配置することができる。圧力センサの本体近くのタブに穴を開けるかエッチングすることができる。穴は、ＫＯＨエッチング、ＤＲＩＥ、レーザ、または他のエッチング技術を使用してエッチングすることができる。これらの穴はタブの取り外しを容易にすることができる。例えば、本発明の一実施形態では、穴は、サイドタブを圧力センサから外すことを可能にする穿孔として作用することができる。本発明の他の実施形態では、タブは、穴の存在の有無にかかわらず、のこ引き、切断、レーザエッチング、または他の技術によって除去することができる。これらのタブは、圧力センサへのワイヤの取り付けプロセス、ワイヤ上への接着剤またはポッティング材料もしくは物質の塗布、または他の製造工程を改善および単純化することができる。この改善と単純化は、歩留まり損失を減らし、全体的な製造コストを低減することができる。
【００２７】
[0027]本発明のこれらおよび他の実施形態は、使用中にハンドル領域が圧力センサ用のハウジングに接触する可能性が低いハンドル部分を有する圧力センサを提供することができる。具体的には、ハンドルは、使用中にハウジングと接触しないように薄くすることができる。より厚いベース部分は、接着されるか、あるいは接着剤でハウジングの底部に固定されてもよい。より薄いハンドルはまた、ハンドルの下のエポキシまたはポッティング材料の移動を妨げる可能性があり、そうでなければ硬化して圧力センサの感度を低下させる可能性がある。圧力センサのより薄いハンドル部分に膜を形成することができる。圧力センサのより厚いベース部分には、いくつかのボンドパッドを形成することができる。これにより、製造後にハウジングと接触する圧力センサの数を減らすことができ、それによって歩留まりが向上し製造コストが低減する。
【００２８】
[0028]本発明のこれらおよび他の実施形態は、より厚いベース部分に多数のボンドパッドを有する圧力センサを提供することができる。ボンドパッドは、それらが圧力センサの底縁部に対して異なる高さを有するように互い違いに配置されてもよい。これらの異なる高さは、これらの圧力センサを含むシステムの組み立て中にボンドパッドへのワイヤの取り付けを容易にすることができる。これにより歩留まりが向上し、製造コストが低減される。
【００２９】
[0029]本発明のこれらおよび他の実施形態は、様々な用途に使用することができる圧力センサを提供することができる。例えば、それらはカテーテル、生検装置、または他の医療用途、および他の種類の用途に使用されてもよい。これらの用途のいくつかにおいて、圧力センサは、内視鏡などからの光にさらされることがある。本発明のいくつかの実施形態では、これは望ましい場合があり、予防策を講じる必要はないかもしれない。本発明の他の実施形態では、光の存在は、圧力センサの読み取り値を望ましくない方法でシフトまたは変更する可能性がある。例えば、光は、圧力センサ膜上またはその近傍の抵抗器、トランジスタ、または他の構成要素のｐ−ｎ接合の特性を変化させる可能性がある。これは、構成要素の抵抗値または他のパラメータの測定値を変える可能性があり、それによって、結果として生じる圧力測定値を望ましくない方法で歪ませる。
【００３０】
[0030]したがって、本発明の実施形態は、圧力センサ上の構成要素の全部または一部について光を遮断するための構造を提供することができる。例えば、圧力センサを不透明なパッケージまたはハウジング内に配置することができる。本発明のこれらおよび他の実施形態では、金属または他の材料の層を、圧力センサの膜の上または近くにあるいくつかのまたはすべての構成要素の上に形成することができる。この層は金、銅、アルミニウムまたは他の材料であってもよい。この層は、タンタル、チタン−タングステン、チタン、クロム、または他の金属もしくは他の材料などの接着性を有する材料を使用して圧力センサに取り付けることができる。すなわち、この層は、タンタル、チタン−タングステン、チタン、クロム、または他の金属もしくは他の材料の接着層の上にあってもよい。その層のための材料は、接着層と同様に、その存在が圧力センサ上の構成要素の特性への影響を最小にするように、その柔らかさまたは他の特性に関して選択することができる。これらの層は、物理蒸着（ＰＶＤ）、メッキ、スパッタリング、または他のプロセスによって形成することができる。これらの層は、個別化の前に圧力センサがウェハとして取り付けられている間に形成することができる。これらの層は、ボンドパッドおよび圧力センサの他の部分から除外することができる。本発明のこれらおよび他の実施形態では、光を低減または遮断するために、圧力センサの１つまたは複数の層を変更または修正することができ、あるいはさらなる層を追加することができる。例えば、埋め込み反射防止コーティングなどの反射防止コーティングを使用して、圧力センサの構成要素のｐ−ｎ接合に光が到達するのを阻止することができる。
【００３１】
[0031]本発明のこれらおよび他の実施形態では、膜の上の金属層は、光が膜上の構成要素に到達するのを阻止するための遮光体を形成することができる。この遮光体は、エポキシまたは他の材料で封入することによって保護することができる。しかし、圧力センサは人体に挿入することができるので、そのサイズを小さくすることが望ましい場合がある。したがって、本発明の実施形態は、遮光体を露出させたままにし、エポキシまたは他の物質で封入しないでおいてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、完全封入とは対照的に、薄い保護層を遮光体の上に適用してもよい。
【００３２】
[0032]遮光体は露出され封入されないので、その使用中に人体組織と直接接触する可能性がある。したがって、遮光体は電気的にフローティングのままにしてもよく、接地または他の電位に接続しなくてもよい。これは人体と圧力センサを通る電気経路の形成を防止することを助けることができる。それはまた、電池式機器の漏電経路による電池寿命の低下を防ぐことができる。
【００３３】
[0033]圧力センサの環境の温度を追跡できることが望ましい場合もある。残念ながら、温度センサ回路を圧力センサ上に配置するのに十分な面積がない場合がある。代わりに、膜上の抵抗器の測定を行うことができる。温度変化により、膜上の各抵抗が同じように変化する可能性がある。これは圧力の変化とは対照的であり、それは各抵抗器を異なって変化させる。したがって、これら２つの効果は、温度および圧力を独立して追跡するために分離することができる。製造中または製造後に較正および試験ルーチンを実行して、抵抗変化を圧力および温度変化に変換するために使用することができるデータテーブルおよび公式を生成することができる。
【００３４】
[0034]本発明の様々な実施形態は、本明細書に記載のこれらおよび他の特徴のうちの１つまたは複数を組み込むことができる。本発明の性質および利点のよりよい理解は、以下の詳細な説明および添付の図面を参照することによって得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態によるブロッキング構造を有する圧力センサの上面図である。
【図２】本発明の一実施形態によるブロッキング構造を有する別の圧力センサの上面図である。
【図３】本発明の一実施形態によるサイドタブを有する圧力センサの上面図である。
【図４】本発明の一実施形態による、薄くされたハンドル部分を有する圧力センサの側面図である。
【図５】本発明の実施形態による互い違いのボンドパッドを有する圧力センサの上面図である。
【図６】本発明の実施形態による互い違いのボンドパッドを有する別の圧力センサの上面図である。
【図７】本発明の一実施形態による、ワイヤを圧力センサのボンドパッドにアライメントするためのワイヤコームを含む圧力センサシステムを示す図である。
【図８】本発明の一実施形態による、ワイヤを圧力センサのボンドパッドにアライメントするためのスペーサを含む圧力センサシステムを示す図である。
【図９】本発明の一実施形態による、圧力センサのボンドパッドにワイヤをアライメントするための修正された絶縁層を有するワイヤを含む圧力センサシステムを示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態による、隣接するワイヤが圧力センサのボンドパッドとアライメントするように形成された絶縁層を有するワイヤを含む圧力センサシステムを示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態による、ワイヤを圧力センサのボンドパッドにアライメントさせるために形成された共通絶縁層を有する複数のワイヤを含む圧力センサシステムを示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態による減光またはブロッキング構造を含む圧力センサシステムを示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態による横方向に互い違いに配置されたボンドパッドを有する圧力センサシステムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
[0048]図１は、本発明の一実施形態による圧力センサの上面図である。この図は、他の含まれる図と同様に、例示目的で示されており、本発明の可能な実施形態または特許請求の範囲のいずれも限定するものではない。
【００３７】
[0049]圧力センサ１００は、ベース部分１１０とハンドル部分１２０とを含むことができる。ベース部分１１０は、いくつかのボンドパッド１１２および装置識別子１１４を含むことができる。ハンドル部分１２０は膜１２２を含むことができる。いくつかの抵抗器または他の構成要素（図示せず）を膜１２２の上または近くに形成することができる。これらの構成要素は、圧力を検出または測定するため、検出または測定された圧力を処理するため、あるいは他の目的のために、ホイートストンブリッジまたは他の回路を形成するために使用することができる。膜１２２は、圧力センサ１００のボンドパッド１１２と同じ側または異なる側にあってもよい。
【００３８】
[0050]ワイヤボンディング、はんだ付け、溶接、または他の技術を使用してワイヤ（図示せず）をボンドパッド１１２に取り付けることができる。これらのワイヤはボンドワイヤ、または他の種類のワイヤであってもよい。ワイヤを取り付けた後に、エポキシもしくは他の接着剤またはポッティング材料をボンドパッド１１２の上に配置して、ボンドパッドとワイヤを互いに絶縁し、ワイヤを所定の位置に固定することができる。装置識別子１１４は、圧力センサ１００の上面にエッチングすることができる。装置識別子１１４は、ＫＯＨエッチング、レーザエッチング、ＤＲＩＥ、または他の種類のエッチングを使用してエッチングすることができる。装置識別子１１４は、日付情報、製造者識別情報、製造現場識別情報、マスク層改訂情報、および他の種類の情報を含むことができる。
【００３９】
[0051]残念なことに、ボンドパッド１１２に塗布されたエポキシまたは他のポッティング材料が流動して装置識別子１１４の全部または一部を覆い、それによって装置識別子１１４を読み取ることを不可能にするかまたは困難にするおそれがある。エポキシまたは他のポッティング材料もまた流れて圧力センサ膜の一部または全部を覆い、装置の性能を変えることがある。これは歩留まりを低下させ、製造コストを増加させる可能性がある。
【００４０】
[0052]したがって、本発明のこれらおよび他の実施形態は、装置識別子１１４とボンドパッド１１２との間に配置されたブロッキング構造１１６を含むことができる。ブロッキング構造１１６は、ボンドパッド１１２からのエポキシまたは他のポッティング材料の流れが装置識別子１１４または膜１２２（またはその両方）に達する前に、それを遮断することができる。これは、装置識別子１１４がエポキシまたは他のポッティング材料によって隠されることを防ぐことができ、それによって歩留まりを向上させ、コストを削減することができる。それはまた、膜１２２がエポキシまたは他のポッティング材料で覆われることまたは部分的に覆われることから保護することができる。
【００４１】
[0053]本発明のこれらおよび他の実施形態では、ブロッキング構造１１６は様々な方法で形成することができる。例えば、ブロッキング構造１１６は、エッチングによって形成されたトレンチであってもよい。ブロッキング構造１１６は、ＫＯＨエッチング、レーザエッチング、ＤＲＩＥ、または他の種類のエッチングを使用してエッチングすることができる。ブロッキング構造１１６は、装置識別子１１４と同時にエッチングすることができる。本発明の他の実施形態では、ブロッキング構造１１６は、装置識別子１１４とは異なる工程を使用して異なる時間にエッチングしてもよい。
【００４２】
[0054]本発明のこれらおよび他の実施形態では、ブロッキング構造１１６は高くなった隆起部またはバーであってもよい。この高くなったバーは金属製であってもよく、堆積、メッキ、はんだバンプの形成または他の技術によって形成することができる。ブロッキング構造１１６は、ボンドパッド１１２と同時に堆積、メッキ、はんだバンプの形成、または他の技術によって形成することができる。本発明の他の実施形態では、ブロッキング構造１１６は、ボンドパッド１１２とは異なる時間に堆積、メッキ、はんだバンプの形成、または他の技術によって形成された高くなったバーであってもよい。
【００４３】
[0055]本発明のこれらおよび他の実施形態では、装置識別子１１４は、堆積、メッキ、はんだバンプの形成または他の技術によって形成することができる。この場合、ボンドパッド１１２、装置識別子１１４、およびブロッキング構造１１６のうちの１つまたは複数、あるいはすべてを、堆積、メッキ、はんだバンプの形成または他の技術によって同時に形成することができる。
【００４４】
[0056]本発明の他の実施形態では、ブロッキング構造１１６は、トレンチとバーの両方、２つのトレンチ、２つのバー、またはそれらの他の組み合わせを含んでもよい。本発明のこれらの実施形態では、バーがトレンチと装置識別子１１４または膜１２２（または両方）との間にあってもよく、トレンチがバーと装置識別子１１４または膜１２２（または両方）との間にあってもよく、２つのバーがボンドパッド１１２と装置識別子１１４または膜１２２（またはその両方）との間にあってもよく、  ２つのトレンチがボンドパッド１１２と装置識別子１１４または膜１２２（または両方）との間にあってもよく、あるいは他の配置が採用されてもよい。一例を次の図に示す。
【００４５】
[0057]図２は、本発明の一実施形態による別の圧力センサの上面図である。この例では、第２のブロッキング構造２１６が、第１のブロッキング構造１１６とボンドパッド１１２との間にあるものとして示されている。第１のブロッキング構造１１６がトレンチであって、第２のブロッキング構造２１６がバーであってもよく、第１のブロッキング構造１１６がバーであって、第２のブロッキング構造２１６がトレンチであってもよく、両方のブロッキング構造１１６、２１６がバーであってもよく、両方のブロッキング構造１１６、２１６がトレンチであってもよく、あるいは他の構造の組み合わせであってもよい。ここに示す圧力センサ２００は、本明細書および本発明の他の実施形態に示す、第２のブロッキング構造２１６が追加された他の圧力センサ１００、３００、４００、５００、６００、７００、１２００、または１３００と同じまたは類似していてもよい。
【００４６】
[0058]本発明のこれらおよび他の実施形態では、バーおよびトレンチなどの１つまたは複数のブロッキング構造を使用し、様々なパターンで配置することができる。ブロッキング構造１１６として使用されるバーまたはトレンチは、ボンドパッド１１２の周りに完全なまたは部分的なリングを形成することができる。また、本発明のこれらおよび他の実施形態では、ブロッキング構造１１６を使用して、他のボンドパッド、膜、圧力センサ内に形成もしくは配置された他の電気部品、または他の構造、または上記の任意の組み合わせなどの圧力センサ上の他の機構を保護することができる。これらの例の各々において、第２のブロッキング構造２１６もまた採用することができる。例えば、ブロッキング構造１１６、２１６の一方または両方が、ボンドパッド１１２の周囲に完全なまたは部分的なリングを形成してもよい。また、本発明のこれらおよび他の実施形態では、ブロッキング構造１１６、２１６の一方または両方を使用して、他のボンドパッド、膜、圧力センサ内に形成もしくは配置された他の電気部品、または他の構造、または上記の任意の組み合わせなどの圧力センサ上の他の機構を保護することができる。ブロッキング構造１１６、２１６の一方または両方は、本明細書に示されているか、または本発明の実施形態と矛盾しない他の実施形態のいずれかに含まれてもよい。
【００４７】
[0059]ワイヤをボンドパッド１１２に取り付けるために、圧力センサ１００を固定具内の適所に保持するための構造を提供することが有用であり得る。次の図に、このような圧力センサの一例を示す。
【００４８】
[0060]図３は、本発明の一実施形態による圧力センサの上面図である。前述のように、圧力センサ３００は、ベース部分１１０とハンドル部分１２０とを含むことができる。ベース部分１１０はボンドパッド１１２を含むことができる。ハンドル部分１２０は膜１２２を含むことができる。いくつかの抵抗器または他の構成要素（図示せず）を膜１２２の中または近くに形成することができる。これらの構成要素は、圧力を検出または測定するため、検出または測定された圧力を処理するため、あるいは他の目的のために、ホイートストンブリッジまたは他の回路を形成するために使用することができる。
【００４９】
[0061]タブ３３０は、ベース部分１１０の側面から横方向に延在してもよい。これらのタブは、１つまたは複数の製造工程中に圧力センサ３００を１つまたは複数の固定具内に保持するために使用することができる。これらの製造工程は、ボンドパッド１１２へのワイヤ（図示せず）の取り付けを含むことができる。タブ３３０はまた、ワイヤが取り付けられた後にボンドパッド１１２へのエポキシもしくは他の接着剤またはポッティング材料の塗布中に圧力センサ３００を適所に保持するために使用されてもよい。これは製造を単純化し、それによって歩留まりを向上させ、コストを削減することができる。前述のように、圧力センサ３００は、装置識別子１１４または膜１２２、またはその両方を保護するために、ここではブロッキング構造１１６として示されている１つまたは複数のブロッキング構造を含むことができる。
【００５０】
[0062]タブ３３０は、圧力センサ３００を使用する前に様々な方法で取り外すことができる。例えば、タブ３３０は、のこ引きされるかまたは圧力センサ３００を切断することができる。この手順の間、圧力センサ３００は、ＵＶ剥離テープなどのテープを使用して適所に保持されてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、任意選択の穴３３２がタブ３３０に配置されてもよい。これらの穴３３２は、圧力センサ３００内のベース部分１１０の近くにあってもよく、それに隣接していてもよい。穴３３２は、ＫＯＨエッチング、ＤＲＩＥ、レーザエッチング、または他のエッチングプロセスによって形成されてもよい。穴３３２は、タブ３３０が圧力センサ３００からスナップされるか、あるいは取り外されることを可能にする穿孔として作用することができる。本発明のこれらおよび他の実施形態では、タブ３３０は、穴３３２の有無にかかわらず、圧力センサ３００の側面に沿ってレーザエッチングすることによって除去することができる。タブ３３０は、本明細書に示されているか、または本発明の実施形態と矛盾しない他の実施形態のいずれかに含まれてもよい。ここに示す圧力センサ３００は、本明細書および本発明の他の実施形態に示す、タブ３３０および穴３３２が追加された他の圧力センサ１００、２００、４００、５００、６００、７００、１２００、または１３００と同じまたは類似していてもよい。
【００５１】
[0063]本発明のこれらおよび他の実施形態では、ハンドル部分が、圧力センサが存在するハウジングと接触しないことが望ましい場合がある。したがって、本発明の一実施形態では、ハンドル部分は、その底部側面の一部を除去することによって薄くすることができる。一例を次の図に示す。
【００５２】
[0064]図４は、本発明の一実施形態による圧力センサの側面図である。他の例と同様に、圧力センサ４００は、ベース部分１１０とハンドル部分１２０とを含むことができる。いくつかのボンドパッド１１２がベース部分１１０の上面に配置されてもよい。ワイヤ４５０は、ワイヤボンディング、はんだ付け、溶接、または他の技術を使用してボンドパッド１１２に取り付けることができる。膜１２２は、ハンドル部分１２０の上面（または底面）に形成することができる。いくつかの抵抗器または他の構成要素（図示せず）を膜１２２の上または近くに形成することができる。これらの構成要素は、圧力を検出または測定するため、検出または測定された圧力を処理するため、あるいは他の目的のために、ホイートストンブリッジまたは他の回路を形成するために使用することができる。
【００５３】
[0065]圧力センサ４００は、接着剤層４７０を用いてハウジング４６０に取り付けることができ、接着剤層４７０はエポキシまたは他のポッティング材料または接着剤であってもよい。また、ハンドル部分１２０がハウジング４６０に接触することは望ましくない場合がある。そのような接触は、ハンドル部分１２０を効果的に補強することによって圧力センサ４００の感度を低下させる可能性がある。したがって、本発明のこれらおよび他の実施形態は、薄くなったハンドル部分１２０を有する圧力センサを提供することができる。この例では、ハンドル部分１２０がベース部分１１０よりも薄くなるように、材料４２４の一部分がハンドル部分１２０の下側から取り除かれている。材料４２４のこの除去により、圧力センサ４００が適所に設置された後にハンドル部分１２０がハウジング４６０に接触するのを防ぐことができる。この除去はまた、エポキシまたは接着剤層４７０または他のポッティング材料がより薄いハンドル部分１２０の下に移動するのを防ぐことができる。そのような移動は、やはりより薄いハンドル部分１２０を硬くする可能性があり、これにより、膜１２２上に形成された圧力センサの構成要素の感度が低下する。この移動を防ぐことにより、歩留まりが向上し、コストが削減され得る。
【００５４】
[0066]図１および図２に示すブロッキング構造１１６、２１６などのブロッキング構造、ならびに図３に示すタブ３３０などのタブは、本明細書に示されているか、または本発明の実施形態と矛盾しない他の実施形態のいずれかに含まれてもよい。例えば、装置識別子１１４をボンドパッド１１２と膜１２２との間に配置することができ、一方、ここではブロッキング構造１１６として示されている１つまたは複数のブロッキング構造を、ボンドパッド１１２と装置識別子１１４との間に配置して、装置識別子１１４、膜１２２、またはその両方を保護することができる。図３のタブ３３０などのタブが含まれてもよく、それらは同じまたは類似の方法で取り外されてもよい。本明細書に示されているかまたは本発明の実施形態と一致する他の実施形態のうちのこのおよび任意のものは、薄くされたハンドル部分１２０を達成するためにハウジングに取り付けられて材料４２４が除去され得る。ここに示す圧力センサ４００は、本明細書に示す他の圧力センサ１００、２００、３００、５００、６００、７００、１２００、または１３００、または本発明の他の実施形態に類似するものと実質的に同じであってもよい。
【００５５】
[0067]本発明の様々な実施形態では、小さいサイズの圧力センサを考えると、ワイヤをボンドパッドに取り付けることが困難である可能性がある。したがって、本発明の実施形態は、ボンドパッドへのワイヤのボンディングを容易にするために、互い違いのボンドパッド構成を使用することができる。一例を次の図に示す。
【００５６】
[0068]図５は、本発明の実施形態による圧力センサの上面図である。前述のように、圧力センサ５００は、ベース部分１１０とハンドル部分１２０とを含むことができる。ベース部分１１０は、ボンドパッド５１２、５１３、ならびに装置識別子１１４およびブロッキング構造１１６を含むことができる。ボンドパッド５１２、５１３はボンドパッド１１２と同じまたは類似であってもよく、それらはボンドパッド１１２と同じまたは類似の方法で結合され、エポキシ化することができる。ハンドル部分１２０は膜１２２を含むことができる。いくつかの抵抗器または他の構成要素（図示せず）を膜１２２の上または近くに形成することができる。これらの構成要素は、圧力を検出または測定するため、検出または測定された圧力を処理するため、あるいは他の目的のために、ホイートストンブリッジまたは他の回路を形成するために使用することができる。
【００５７】
[0069]この例では、ボンドパッドは互い違いにすることができる。すなわち、ボンドパッド５１２、５１３は、圧力センサ５００のベース部分１１０の底縁部５１９から異なる距離Ｄ１およびＤ２に配置することができる。これは、ボンドパッドへのワイヤの取り付けを容易にするのを助け、それによって歩留まりを改善し、コストを削減することができる。例えば、ワイヤは、圧力センサ５００の長軸に対してある角度でまたは直交方向に配線することができる。
【００５８】
[0070]図１および図２に示すブロッキング構造１１６、２１６などのブロッキング構造、ならびに図３に示すタブ３３０などのタブは、本明細書に示されているか、または本発明の実施形態と矛盾しない他の実施形態のいずれかに含まれてもよい。圧力センサ１００、２００、３００、４００、６００、７００、１２００、または１３００と同様の圧力センサ５００、ならびに本発明の実施形態と矛盾しない他の圧力センサが取り付けられてもよく、図４に示すように薄くされたハンドル部分１２０が形成されてもよい。ここに示す圧力センサ５００は、本明細書および本発明の他の実施形態に示す、ボンドパッド５１２、５１３の位置が変化した、他の圧力センサ１００、２００、３００、４００、６００、７００、１２００、または１３００と同じまたは類似であってもよい。
【００５９】
[0071]本発明のこれらおよび他の実施形態では、これらのボンドパッドは異なる方法で互い違いにすることができる。一例を次の図に示す。
【００６０】
[0072]図６は、本発明の一実施形態による圧力センサの上面図である。前述のように、圧力センサ６００は、ベース部分１１０とハンドル部分１２０とを含むことができる。ベース部分１１０は、ボンドパッド６１１、６１２、６１３、ならびに装置識別子１１４およびブロッキング構造１１６を含むことができる。ボンドパッド６１１、６１２、６１３は、ボンドパッド１１２と同じまたは類似であってもよく、それらはボンドパッド１１２と同じまたは類似の方法で結合され、エポキシ化することができる。ハンドル部分１２０は膜１２２を含むことができる。いくつかの抵抗器または他の構成要素（図示せず）を膜１２２の上または近くに形成することができる。これらの構成要素は、圧力を検出または測定するため、検出または測定された圧力を処理するため、あるいは他の目的のために、ホイートストンブリッジまたは他の回路を形成するために使用することができる。
【００６１】
[0073]この例では、ボンドパッドは互い違いにすることができる。すなわち、ボンドパッド６１１、６１２、６１３は、圧力センサ６００のベース部分１１０の底縁部６１９から異なる距離Ｄ１、Ｄ２、およびＤ３に配置することができる。これは、ボンドパッドへのワイヤの取り付けを容易にするのを助け、それによって歩留まりを改善し、コストを削減することができる。
【００６２】
[0074]図１および図２に示すブロッキング構造１１６、２１６などのブロッキング構造、ならびに図３に示すタブ３３０などのタブは、本明細書に示されているか、または本発明の実施形態と矛盾しない他の実施形態のいずれかに含まれてもよい。圧力センサ１００、２００、３００、４００、５００、７００、１２００、１３００と同様の圧力センサ６００、ならびに本発明の実施形態と矛盾しない他の圧力センサが取り付けられてもよく、図４に示すように薄くされたハンドル部分１２０が形成されてもよい。ここに示す圧力センサ６００は、本明細書および本発明の他の実施形態に示す、ボンドパッド６１１、６１２、６１３の位置が変化した、他の圧力センサ１００、２００、３００、４００、５００、７００、１２００、または１３００と同じまたは類似であってもよい。
【００６３】
[0075]これらの例では、３つのボンドパッドが圧力センサ上に示されている。本発明のこれらおよび他の実施形態では、圧力センサは、１つ、２つ、４つ、または５以上のボンドパッドを有してもよい。これらのボンドパッドは、本明細書に示されている構成のうちの１つ、または本発明の実施形態と矛盾しない他の構成で配置することができる。
【００６４】
[0076]圧力センサと関連する装置との間の接続を形成するために、これらのボンドパッドにワイヤを取り付けることができる。したがって、本発明の実施形態は、自動接続プロセスおよびツールの使用を容易にすることができる圧力センサおよび関連する構造を提供することができる。本発明のこれらおよび他の実施形態は、自動化プロセスおよびツールの使用を容易にするために相互接続ワイヤを圧力センサボンドパッドにアライメントするための構造を提供することができる。
【００６５】
[0077]やはり、これらの圧力センサは、ワイヤボンディングまたはフリップチップアセンブリ用の従来の半導体アセンブリツールで使用するには小さすぎる可能性がある。したがって、本発明の様々な実施形態では、個々のワイヤを圧力センサのボンドパッドにはんだ付けまたは溶接することができる。自動化プロセスおよびツールの使用を容易にするために、本発明の実施形態は、ワイヤを圧力センサのボンドパッドにアライメントする構造を提供することができる。
【００６６】
[0078]本発明のこれらおよび他の例示的な実施形態では、複数のワイヤを同一平面上の配置で互いに接合することができ、ワイヤの間隔はボンドパッドの間隔と一致することができる。これは、本発明のこれらおよび他の実施形態における様々なアライメント構造を使用して達成することができる。例えば、アライメント構造は、ワイヤコーム、スペーサ、ワイヤ絶縁層もしくはジャケット層、または他のアライメント構造、またはそれらの組み合わせを含むことができる。これらのアライメント構造の例は、以下の図に示されている。
【００６７】
[0079]図７は、本発明の一実施形態による、ワイヤを圧力センサのボンドパッドにアライメントするためのワイヤコームを含む圧力センサシステムを示す図である。圧力センサシステム７０２は、圧力センサ７００、ワイヤ７１０、およびワイヤコーム７２０を含むことができる。圧力センサ１００、２００、３００、４００、５００、６００、１２００、１３００と同様の圧力センサ７００、ならびに本発明の実施形態と矛盾しない他の圧力センサが取り付けられてもよく、図４に示すように薄くされたハンドル部分１２０が形成されてもよい。ここに示す圧力センサ７００は、本明細書および本発明の他の実施形態に示す他の圧力センサ１００、２００、３００、４００、５００、６００、１２００、または１３００と同じまたは類似であってもよい。
【００６８】
[0080]ワイヤ７１０は裸ワイヤでもよいし、あるいはそれらの長さの一部に沿って絶縁されてもよい。ワイヤ７１０は、ワイヤコーム７２０の頂部、底部、または側面（またはそれらの組み合わせ）に沿ってスロットに挿入することができる。本発明のこれらおよび他の実施形態では、ワイヤ７１０はワイヤコーム７２０内の通路を通して挿入することができる。
【００６９】
[0081]スロットまたは通路７２２は、圧力センサ７００のボンドパッド１１２の間隔と一致するように間隔をあけてもよい。より具体的には、ワイヤ７１０はボンドパッド１１２と同じピッチを有してもよい。すなわち、ワイヤ７１０をボンドパッド１１２の中心に同時にアライメントすることができる。これらおよび他の含まれる例では、ワイヤ７１０は、同じまたは類似の長さを有することができ、長さは、上記の図５および図６に示すように互い違いのボンドパッドを考慮して変化してもよい。スロットまたは通路７２２はさらに、ボンドパッド１１２が配置されている圧力センサ７００の表面のトポロジーと一致してもよい。通常は、このトポロジーは平面的であってもよく、ワイヤ７１０は同一平面上の配置であってもよいが、他のトポロジーも可能である。ワイヤコーム７２０は、ワイヤ７１０をボンドパッド１１２に取り付ける際の自動化プロセスおよびツールの使用を容易にするために、ワイヤ７１０をこの間隔で定位置に保持することができる。サイズ上の制約から、ワイヤコーム７２０は、圧力センサ７００から分離してそれに直接取り付けなくてもよいが、ワイヤ７１０を介して間接的に圧力センサ７００に取り付けてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、例えばボンドパッド１１２の上に配置されたエポキシまたは他のポッティング材料によって、ワイヤコーム７２０を圧力センサ７００に直接取り付けてもよい。ワイヤコーム７２０は、プラスチック、金属、または他の非導電性もしくは導電性の材料で形成されてもよい。
【００７０】
[0082]図８は、本発明の一実施形態による、ワイヤを圧力センサのボンドパッドにアライメントするためのスペーサを含む圧力センサシステムを示す。圧力センサシステム８０２は、圧力センサ７００、ワイヤ７１０、およびスペーサ８２０を含むことができる。ワイヤ７１０は裸ワイヤでもよいし、あるいはそれらの長さの一部に沿って絶縁されてもよい。この例では、ワイヤ７１０は絶縁層８１０によって絶縁されている。スペーサ８２０は、ワイヤ７１０の絶縁層８１０の間にあってもよく、あるいはワイヤ７１０の絶縁層８１０の間で部分的にまたは完全にその周囲にあってもよい。
【００７１】
[0083]スペーサ８２０は、圧力センサ７００のボンドパッド１１２の間隔と一致する構成でワイヤ７１０を保持することができる。より具体的には、ワイヤ７１０はボンドパッド１１２と同じピッチを有してもよい。すなわち、ワイヤ７１０をボンドパッド１１２の中心に同時にアライメントすることができる。これらおよび他の含まれる例では、ワイヤ７１０は、同じまたは類似の長さを有することができ、長さは、上記の図５および図６に示すように互い違いのボンドパッドを考慮して変化してもよい。スペーサ８２０はまた、ボンドパッド１１２が配置されている圧力センサ７００の表面のトポロジーと一致するようにワイヤ７１０を保持することができる。通常は、このトポロジーは平面的であってもよく、ワイヤ７１０は同一平面上の配置であってもよいが、他のトポロジーも可能である。スペーサ８２０は、ワイヤ７１０をボンドパッド１１２に取り付ける際の自動化プロセスおよびツールの使用を容易にするために、ワイヤ７１０をこの間隔で定位置に保持することができる。サイズ上の制約から、スペーサ８２０は、圧力センサ７００から分離してそれに直接取り付けなくてもよいが、ワイヤ７１０を介して間接的に圧力センサ７００に取り付けてもよい。スペーサ８２０は、プラスチック、金属、または他の非導電性もしくは導電性の材料で形成されてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、例えばエポキシまたはボンドパッド１１２の上に配置された他のポッティング材料によって、スペーサ８２０を圧力センサ７００に直接取り付けてもよい。スペーサ８２０は、プラスチック、金属、または他の非導電性もしくは導電性の材料で形成されてもよい。
【００７２】
[0084]図９は、本発明の一実施形態による、圧力センサのボンドパッドにワイヤをアライメントするための修正された絶縁層を有するワイヤを含む圧力センサシステムを示す。圧力センサシステム９０２は、圧力センサ７００、ワイヤ７１０、および絶縁層９１０を含むことができ、絶縁層９１０は絶縁層９２０として修正することができる。ワイヤ７１０は、それらの長さの一部に沿って絶縁層（またはジャケット）９１０によって絶縁することができる。絶縁層９１０は、圧力センサ７００のボンドパッド１１２の間隔に一致するようにワイヤ７１０を互いに隣接して配置することができるように、絶縁層９２０として修正することができる。すなわち、ワイヤ７１０の周りの絶縁層を、厚くする、薄くする、平らにする、または他の方法で修正することができる。この例では、絶縁層９１０は、（少なくとも図示した平面において）より広い絶縁層９２０になるように厚くまたは平坦にすることができる。ワイヤ７１０をこの間隔で互いに固定して、ワイヤ７１０をボンドパッド１１２に取り付ける際の自動化プロセスおよびツールの使用を容易にすることができる。例えば、ワイヤ７１０は、ワイヤ７１０の絶縁層９２０が隣接するワイヤ７１０の絶縁層９２０に結合するように加熱および圧延されてもよい。ワイヤ７１０は、各ワイヤ７１０を囲む絶縁層を互いに接着または溶融することによって互いに固定することができる。
【００７３】
[0085]絶縁層９２０は、圧力センサ７００のボンドパッド１１２の間隔と一致する構成でワイヤ７１０を保持することができる。より具体的には、ワイヤ７１０はボンドパッド１１２と同じピッチを有してもよい。すなわち、ワイヤ７１０をボンドパッド１１２の中心に同時にアライメントすることができる。これらおよび他の含まれる例では、ワイヤ７１０は、同じまたは類似の長さを有することができ、長さは、上記の図５および図６に示すように互い違いのボンドパッドを考慮して変化してもよい。ワイヤ７１０はまた、ボンドパッド１１２が配置されている圧力センサ７００の表面のトポロジーと一致するように配置することができる。通常は、このトポロジーは平面的であってもよく、ワイヤ７１０は同一平面上の配置であってもよいが、他のトポロジーも可能である。サイズ上の制約から、ワイヤ７１０の周囲の絶縁層９２０は圧力センサ７００から分離していてもよく、通常は直接取り付けられなくてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、例えばボンドパッド１１２の上に配置されたエポキシまたは他のポッティング材料によって、絶縁層９２０を圧力センサ７００に直接取り付けてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、１つまたは複数の絶縁層９２０はプラスチック、ポリマー、または他の材料から形成されてもよく、押出成形または他のプロセスによって形成されてもよい。
【００７４】
[0086]図１０は、本発明の一実施形態による、隣接するワイヤが圧力センサのボンドパッドとアライメントするように形成された絶縁層を有するワイヤを含む圧力センサシステムを示す。圧力センサシステム１００２は、圧力センサ７００、ワイヤ７１０、および絶縁層１０１０を含むことができる。ワイヤ７１０はそれらの長さの一部に沿って絶縁されてもよい。絶縁層１０１０は、ワイヤ７１０が互いに隣接して配置され、結果として圧力センサ７００のボンドパッド１１２の間隔と一致する間隔を有するように、各ワイヤの周囲に形成されてもよい。すなわち、ワイヤ７１０の周囲の絶縁層１０１０は、ボンドパッド１１２間の間隔と一致するワイヤ７１０間の間隔を提供するために必要とされる厚さとすることができる。ワイヤ７１０をこの間隔で互いに固定して、ワイヤ７１０をボンドパッド１１２に取り付ける際の自動化プロセスおよびツールの使用を容易にすることができる。例えば、ワイヤ７１０の絶縁層が隣接するワイヤの絶縁層に結合するように、ワイヤ７１０を加熱および圧延することができる。
【００７５】
[0087]この場合もやはり、絶縁層１０１０は、圧力センサ７００のボンドパッド１１２の間隔と一致する構成でワイヤ７１０を保持することができる。より具体的には、ワイヤ７１０はボンドパッド１１２と同じピッチを有してもよい。すなわち、ワイヤ７１０をボンドパッド１１２の中心に同時にアライメントすることができる。これらおよび他の含まれる例では、ワイヤ７１０は、同じまたは類似の長さを有することができ、長さは、上記の図５および図６に示すように互い違いのボンドパッドを考慮して変化してもよい。ワイヤ７１０はまた、ボンドパッド１１２が配置されている圧力センサ７００の表面のトポロジーと一致するように配置することができる。通常は、このトポロジーは平面的であってもよく、ワイヤ７１０は同一平面上の配置であってもよいが、他のトポロジーも可能である。サイズ上の制約から、ワイヤ７１０の周囲の絶縁層１０１０は圧力センサ７００から分離していてもよく、通常は直接取り付けられなくてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、例えばボンドパッド１１２の上に配置されたエポキシまたは他のポッティング材料によって、絶縁層１０１０を圧力センサ７００に直接取り付けてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、１つまたは複数の絶縁層１０１０はプラスチック、ポリマー、または他の材料から形成されてもよく、押出成形または他のプロセスによって形成されてもよい。
【００７６】
[0088]図１１は、本発明の一実施形態による、ワイヤを圧力センサのボンドパッドにアライメントさせるために形成された共通絶縁層を有する複数のワイヤを含む圧力センサシステムを示す。圧力センサシステム１１０２は、圧力センサ７００、ワイヤ７１０、および共通絶縁層１１１０を含むことができる。ワイヤ７１０は、共通絶縁層１１１０によってそれらの長さの一部に沿って絶縁されてもよい。例えば、ワイヤ７１０は、それらがボンドパッド１１２の間隔と一致する間隔を有するように配置されてもよい。次に、共通絶縁層１１１０をワイヤ７１０の周りに形成することができる。共通絶縁層１１１０は、自動化装置の使用をさらに容易にするために、この間隔でワイヤ７１０を互いに固定することができる。
【００７７】
[0089]この場合もやはり、共通絶縁層１１１０は、圧力センサ７００のボンドパッド１１２の間隔と一致する構成でワイヤ７１０を保持することができる。より具体的には、ワイヤ７１０はボンドパッド１１２と同じピッチを有してもよい。すなわち、ワイヤ７１０をボンドパッド１１２の中心に同時にアライメントすることができる。これらおよび他の含まれる例では、ワイヤ７１０は、同じまたは類似の長さを有することができ、長さは、上記の図５および図６に示すように互い違いのボンドパッドを考慮して変化してもよい。ワイヤ７１０はまた、ボンドパッド１１２が配置されている圧力センサ７００の表面のトポロジーと一致するように配置することができる。通常は、このトポロジーは平面的であってもよく、ワイヤ７１０は同一平面上の配置であってもよいが、他のトポロジーも可能である。サイズ上の制約から、ワイヤ７１０の周囲の共通絶縁層１１１０は圧力センサ７００から分離していてもよく、通常は直接取り付けられなくてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、例えばボンドパッド１１２の上に配置されたエポキシまたは他のポッティング材料によって、絶縁層１１１０を圧力センサ７００に直接取り付けてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、１つまたは複数の絶縁層１１１０はプラスチック、ポリマー、または他の材料から形成されてもよく、押出成形または他のプロセスによって形成されてもよい。
【００７８】
[0090]自動化プロセスおよびツールを用いて、ワイヤ７１０を圧力センサ７００のボンドパッドに電気的および物理的に接合することができる。第１に、絶縁層をワイヤ７１０から剥がすことができ、これは１つまたは複数のレーザで行うことができるが、熱的手段、化学的手段、または機械的手段、例えば化学エッチングによっても達成することができる。次に、好ましくはワイヤ７１０を傷つけたり曲げたりしないで、あるいは自動組み立てに必要な間隔を破壊することなく、ワイヤ７１０の露出した導体を切断することができる。この目的のためにレーザ切断を使用することができる。
【００７９】
[0091]この時点で絶縁されているワイヤの先端は、圧力センサ７００のボンドパッド１１２とアライメントすることができる。ワイヤ７１０をボンドパッド１１２に電気的かつ物理的に接合するために様々な方法を使用することができる。例えば、ボンドパッド１１２は、ウェハ製造中にはんだで被覆することができる。次にダイを加熱してはんだを溶融させ、次にワイヤ７１０を溶融はんだと接触させることができる。これが達成されたら、熱源を取り除き、はんだを冷却させてワイヤ７１０上に硬化させることができる。ワイヤ７１０は、一度に１つずつ、または一度に２つ以上を取り付けることができ、あるいはすべてのワイヤを単一の操作で取り付けることができる。
【００８０】
[0092]本発明のこれらおよび他の実施形態は、ワイヤ７１０をボンドパッド１１２に取り付けるために圧縮接合を使用することができる。本発明のこれらおよび他の実施形態では、２つの狭い間隔で配置された電極をワイヤ７１０と接触させることができる。電流は、一方の電極からワイヤ７１０を通って第２の電極に流れることができる。電極をワイヤ７１０上に押し下げることができ、熱と圧力の組み合わせがワイヤ７１０をボンドパッド１１２に溶接することができる。本発明のこれらおよび他の実施形態では、圧着中に、ワイヤ７１０に電流が流れない。その代わりに、電流が２つの電極間の高抵抗領域を通過し、その結果、熱が発生する。電極をワイヤ７１０上に押し下げて、熱と圧力の組み合わせがワイヤ７１０をボンドパッド１１２に溶接することができる。ワイヤ７１０は、一度に１つずつ、または一度に２つ以上を取り付けることができ、あるいはすべてのワイヤを単一の操作で取り付けることができる。
【００８１】
[0093]本発明のこれらおよび他の実施形態は、代わりにワイヤ７１０に加えられる熱および圧力に頼ることができる。ワイヤ７１０がボンドパッド１１２に押し付けられるときに、センサをホットプレート上に配置するか、またはワイヤ７１０の上から熱を加えることができる。ワイヤ７１０は、一度に１つずつ、または一度に２つ以上を取り付けることができ、あるいはすべてのワイヤを単一の操作で取り付けることができる。
【００８２】
[0094]ボンドパッド１１２を互いに電気的に絶縁するために、本発明のこれらおよび他の実施形態は、エポキシ、接着剤、シーラント、ポッティング材料または物質などの絶縁材料を用いて、はんだ付けかまたは他の方法でそれらに取り付けられているワイヤ７１０と共に、圧力センサ７００のボンドパッド１１２を覆ってもよい。電気的絶縁層を提供することに加えて、これは、組み立て、出荷および動作中に繊細なはんだ接合の機械的保護を提供することができる。この材料は液体形態で分配され、次いで熱、湿気への暴露、ＵＶ照射または同様の技術によって硬化することができる。残念なことに、エポキシまたは他のシーラントの流れは制御が困難な場合があり、そして上記の技術が使用することができる。
【００８３】
[0095]本発明のこれらおよび他の実施形態は、様々な用途に使用することができる圧力センサを提供することができる。例えば、それらはカテーテル、生検装置、または他の医療用途、および他の種類の用途に使用されてもよい。これらの用途のいくつかにおいて、圧力センサは、内視鏡などからの光にさらされることがある。本発明のいくつかの実施形態では、これは望ましい（または無視できる）場合があり、予防策を講じる必要はないかもしれない。本発明の他の実施形態では、光の存在は、圧力センサの読み取り値を望ましくない方法でシフトまたは変更する可能性がある。例えば、光は、圧力センサ膜上またはその近傍の抵抗器、トランジスタ、または他の構成要素のｐ−ｎ接合の特性を変化させる可能性がある。これは、構成要素の測定抵抗値または他のパラメータを変更することがあり、それによって結果として得られる圧力の読みを望ましくない方法で歪ませることがある。
【００８４】
[0096]したがって、本発明の実施形態は、圧力センサ上の構成要素の全部または一部について光を遮断するための構造を提供することができる。例えば、圧力センサを不透明なパッケージまたはハウジング内に配置することができる。本発明のこれらおよび他の実施形態では、金属または他の材料の層を、圧力センサの膜の上または近くにあるいくつかのまたはすべての構成要素の上に形成することができる。この層は金、銅、アルミニウムまたは他の材料であってもよい。この層は、タンタル、チタン−タングステン、チタン、クロム、または他の金属もしくは他の材料などの接着性を有する材料を使用して圧力センサ７００に取り付けることができる。すなわち、この層は、タンタル、チタン−タングステン、チタン、クロム、または他の金属もしくは他の材料の接着層の上にあってもよい。その層のための材料は、接着層と同様に、その存在が圧力センサの特性への影響を最小にするように、その柔らかさまたは他の特性に関して選択することができる。これらの層は、物理蒸着（ＰＶＤ）、メッキ、スパッタリング、または他のプロセスによって形成することができる。本発明のこれらおよび他の実施形態では、光を低減または遮断するように、圧力センサの１つまたは複数の層を変更または修正することができ、あるいはさらなる層を追加することができる。例えば、埋め込み反射防止コーティングなどの反射防止コーティングを使用して、圧力センサの構成要素のｐ−ｎ接合に光が到達するのを阻止することができる。
【００８５】
[0097]本発明のこれらおよび他の実施形態では、膜の上の金属層は、光が膜上の構成要素に到達するのを阻止するための遮光体を形成することができる。この遮光体は、エポキシまたは他の材料で封入することによって保護することができる。しかし、圧力センサは人体に挿入することができるので、そのサイズを小さくすることが望ましい場合がある。したがって、本発明の実施形態は、遮光体を露出させたままにし、エポキシまたは他の物質で封入しないでおいてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、完全封入とは対照的に、薄い保護層を遮光体の上に適用してもよい。
【００８６】
[0098]遮光体は露出され封入されないので、その使用中に人体組織と直接接触する可能性がある。したがって、遮光体は電気的にフローティングのままにしてもよく、接地または他の電位に接続しなくてもよい。これは人体と圧力センサを通る電気経路の形成を防止することを助けることができる。それはまた、電池式機器の漏電経路による電池寿命の低下を防ぐことができる。
【００８７】
[0099]圧力センサの環境の温度を追跡できることが望ましい場合もある。残念ながら、温度センサ回路を圧力センサ上に配置するのに十分な面積がない場合がある。代わりに、膜上の抵抗器の測定を行うことができる。温度変化により、膜上の各抵抗が同じように変化する可能性がある。これは圧力の変化とは対照的であり、それは各抵抗器を異なって変化させる。したがって、これら２つの効果は、温度および圧力を独立して追跡するために分離することができる。製造中または製造後に較正および試験ルーチンを実行して、抵抗変化を圧力および温度変化に変換するために使用することができるデータテーブルおよび公式を生成することができる。次の図に、そのような遮光体を備えた圧力センサの一例を示す。
【００８８】
[0100]図１２は、本発明の一実施形態による、圧力センサ上に減光またはブロッキング構造を含む圧力センサシステムを示す。この例では、圧力センサシステム１２０２は、圧力センサ１２００、ワイヤ７１０、および絶縁層１０１０を含むことができる。圧力センサ１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、１３００と同様の圧力センサ１２００、ならびに本発明の実施形態と矛盾しない他の圧力センサが取り付けられてもよく、図４に示すように薄くされたハンドル部分１２０が形成されてもよい。ここに示す圧力センサ１２００は、本明細書および本発明の実施形態と矛盾しない他の圧力センサに示す他の圧力センサ１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、または１３００と同じまたは類似であってもよい。
【００８９】
[0101]圧力センサ１２００は、ベース部分１１０とハンドル部分１２０とを含むことができる。ベース部分１１０は、いくつかのボンドパッド１１２を含むことができる。ハンドル部分１２０は膜１２２を含むことができる。１つまたは複数の構成要素１２１０を膜１２２の上またはその近く（例えば、その縁部）に配置することができる。構成要素１２１０は、抵抗器、トランジスタ、または他の受動もしくは能動構成要素であってもよい。この例では、金属または他の材料の層で形成された遮光体１２２０は、圧力センサ１２００の膜１２２の上または近くのいくつかの構成要素１２１０のうちの一部またはすべての上に形成することができる。遮光体１２２０は、金、銅、アルミニウムまたは他の材料であってもよい。この遮光体１２２０は、タンタル、チタン−タングステン、チタン、クロム、または他の金属もしくは他の材料などの接着性を有する材料を使用して圧力センサ１２００に取り付けることができる。すなわち、遮光体１２２０は、タンタル、チタン−タングステン、チタン、クロム、または他の金属もしくは他の材料の接着層の上にあってもよい。遮光体のための材料は、接着層と同様に、その存在が圧力センサ１２００の構成要素１２１０の特性への影響を最小限に抑えるように、その柔らかさまたは他の特性について選択することができる。遮光体１２２０、および存在する場合にはその接着層は、物理蒸着（ＰＶＤ）、メッキ、スパッタリング、または他のプロセスによって形成することができる。本発明のこれらおよび他の実施形態では、光を低減または遮断するように、圧力センサ１２００の１つまたは複数の他の層（図示せず）を変更または修正することができ、あるいはさらなる層を追加することができる。例えば、埋め込み反射防止コーティングなどの反射防止コーティングを使用して、圧力センサの構成要素１２１０のｐ−ｎ接合に光が到達するのを阻止することができる。
【００９０】
[0102]本発明のこれらおよび他の実施形態では、遮光体１２２０は、エポキシまたは他の材料（図示せず）による封入によって保護することができる。しかし、圧力センサシステム１２０２は人体に挿入することができるので、そのサイズを縮小することが望ましい場合がある。したがって、本発明の実施形態は、遮光体１２２０を露出させたままにし、エポキシまたは他の物質で封入しないでおいてもよい。本発明のこれらおよび他の実施形態では、完全封入とは対照的に、薄い保護層（図示せず）を遮光体の上に適用することができる。
【００９１】
[0103]遮光体１２２０は露出され封入されないので、その使用中に人体組織と直接接触する可能性がある。したがって、遮光体１２２０は、電気的に分離またはフローティングままであってもよく、接地または他の電位に接続していなくてもよい。これは人体と圧力センサ１２００を通る電気経路の形成を防止することを助けることができる。それはまた、電池式機器の漏電経路による電池寿命の低下を防ぐことができる。
【００９２】
[0104]圧力センサの環境の温度を追跡できることが望ましい場合もある。残念ながら、温度センサ回路を圧力センサ１２００上に配置するのに十分な面積がない場合がある。代わりに、膜上の抵抗器の測定を行うことができる。温度変化により、膜１２２上の各抵抗器または他の構成要素１２１０が同じように変化する可能性がある。これは圧力の変化とは対照的であり、それは各抵抗器または他の構成要素１２１０を異なって変化させることがある。したがって、これら２つの効果は、温度および圧力を独立して追跡するために分離することができる。製造中または製造後に較正および試験ルーチンを実行して、抵抗変化を圧力および温度変化に変換するために使用することができるデータテーブルおよび公式を生成することができる。
【００９３】
[0105]図１に示すように、圧力センサ１２００は装置識別子１１４およびブロッキング構造１１６を含むことができる。図１０に示すように、ワイヤ７１０を絶縁層１０１０によって絶縁することができる。絶縁層１０１０は、絶縁層が隣接するときにワイヤ７１０が圧力センサ１２００上のボンドパッド１１２とアライメントするような厚さを有することができる。
【００９４】
[0106]これらの圧力センサシステムにおけるワイヤおよびボンドパッドは、横方向に対称に配置されてもよい。これにより、組み立て中にワイヤが反転構成または鏡映構成でボンドパッドに取り付けられる可能性がある。この取り付け誤差は、圧力センサシステムの再加工を必要とすることがあり、さらには歩留まりの低下をまねくことさえある。したがって、本発明の実施形態は、非対称のアライメント構造を提供することができる。例えば、ワイヤがワイヤコーム内に保持されている場合、ワイヤコーム内のスロットまたは開口部は横方向に不均一に離間していてもよい。圧力センサ上のボンドパッドはまた、横方向に不均一に離間していてもよい。本発明の他の実施形態では、スペーサは異なる間隔を提供してもよい。本発明のさらに他の実施形態では、ワイヤはそれらの絶縁層に対して不一致な幅を有してもよい。これらの実施形態では、絶縁層幅の不一致のためにワイヤが同一平面上になくてもよいことに留意されたい。次の図に、幅の異なるスペーサを使用した例を示す。
【００９５】
[0107]図１３は、本発明の一実施形態による横方向に互い違いに配置されたボンドパッドを有する圧力センサシステムを示す。この例では、圧力センサシステム１３０２は、圧力センサ１３００、絶縁層８１０を有するワイヤ７１０を含むことができる。圧力センサ１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、１２００と同様の圧力センサ１３００、ならびに本発明の実施形態と矛盾しない他の圧力センサが取り付けられてもよく、図４に示すように薄くされたハンドル部分１２０が形成されてもよい。ここに示す圧力センサ１３００は、本明細書および本発明の実施形態と矛盾しない他の圧力センサに示す他の圧力センサ１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、または１２００と同じまたは類似であってもよい。
【００９６】
[0108]圧力センサ１３００は、ベース部分１１０とハンドル部分１２０とを含むことができる。ベース部分１１０は、いくつかのボンドパッド１３２０、１３２２、１３２４を含むことができる。ボンドパッド１３２０、１３２２、１３２４は、不均一に離間していてもよい。例えば、ボンドパッド１３２０は、本発明の様々な実施形態において接地パッドとすることができ、片側に離間させることができる。これは他のボンドパッド１３２２、１３２４の各々に独自の位置を与えることができ、それらは本発明の様々な実施形態において抵抗器パッドであってもよい。不均一なボンドパッド間隔を補償するために、スペーサ１３１０はスペーサ１３１２より広くすることができる。すなわち、第１のワイヤと第２のワイヤとの間にある第１のスペーサ１３１０を、第２のワイヤと第３のワイヤとの間にある第２のスペーサ１３１２よりも厚くすることができる。より広いスペーサ１３１０は、ワイヤ７１０が適切に配向されているときにワイヤ７１０をボンドパッド１３２０、１３２２、１３２４にアライメントすることができる。ワイヤ７１０が裏返されるかまたは反転されると、より広いスペーサ１３１０は、ワイヤ７１０をボンドパッド１３２０、１３２２、１３２４に対してアライメント不良にする可能性があり、これはワイヤ７１０の反転をより明白にする。これは、ワイヤ７１０が圧力センサ１３００に取り付けられているときの混乱を回避し、反転または鏡面取り付けを起こりにくくする。
【００９７】
[0109]図１に示すように、圧力センサ１３００は装置識別子１１４とブロッキング構造１１６を含むことができる。図１２に示すように、ハンドル部分１２０は膜１２２を含むことができる。１つまたは複数の構成要素１２１０を膜１２２の上またはその近く（例えば、その縁部）に配置することができる。構成要素１２１０は、抵抗器、トランジスタ、または他の受動もしくは能動構成要素であってもよい。この例では、光を遮断するために、圧力センサ１３００の膜１２２の上または近くにあるいくつかの構成要素１２１０のうちの一部またはすべての上に金属または他の材料の遮光体１２２０を形成することができる。遮光体１２２０は、金、銅、アルミニウムまたは他の材料で形成されてもよい。この遮光体１２２０は、タンタル、チタン−タングステン、チタン、クロム、または他の金属もしくは他の材料などの接着性を有する材料を使用して圧力センサ１３００に取り付けることができる。すなわち、遮光体１２２０は、タンタル、チタン−タングステン、チタン、クロム、または他の金属もしくは他の材料の層の上にあってもよい。
【００９８】
[0110]本発明の実施形態の上記の説明は、例示および説明の目的で提示されている。網羅的であること、または記載された正確な形態に本発明を限定することを意図するものではなく、上記の教示に照らして多くの改変および変形が可能である。本発明の原理およびその実際的な用途を最もよく説明し、それによって当業者が考えられる特定の用途に適した様々な修正を加えて様々な実施形態で本発明を最もよく利用できるように、実施形態を選択し説明した。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲内のすべての改変例および均等例を網羅することを意図していることが理解されよう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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