図面 (/)

技術 半導体圧力センサ装置

出願人 北陸電気工業株式会社
発明者 安藤正人
出願日 1999年1月6日 (20年6ヶ月経過) 出願番号 1999-000959
公開日 2000年7月18日 (19年0ヶ月経過) 公開番号 2000-199725
状態 特許登録済
技術分野 流体圧力測定 圧力センサ
主要キーワード 固定用壁 接続用導電パターン 流体導入孔 流体導入路 引出パターン グリーンボディ 溝部間 用筒体
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2000年7月18日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

流体導入筒体を後から取付けることができる半導体圧力センサ装置を得る。

解決手段

流体導入孔5を備えたセラミック製のセンサケース2の素子固定用壁部2aの上面に、流体導入孔5を包囲して半導体圧力センサ素子を気密・液密に取付ける。素子固定用壁部2aの下面に、金属製の流体導入用筒体半田付け接続する環状の半田付けランド17を形成する。半田付けランド17を接続パターン18でアース電極を構成する外部接続用電極14Dcに電気的に接続する。

概要

背景

図4は、従来のこの種の半導体圧力センサ装置の縦断面図を示したものである。この半導体圧力センサ装置は、流体圧力を検出するSi半導体よりなる半導体圧力センサ1と、この半導体圧力センサ1を支持する樹脂製のセンサケース2と、半導体圧力センサ1に流体圧力を導く金属製の流体導入筒体3と、半導体圧力センサ1からの出力を取り出す複数の端子金具4…とを備えた構造になっている。

半導体圧力センサ素子1は、抵抗ブリッジ回路(図示せず)が形成されたダイアフラム部1aと、このダイアフラム部1aの周囲を支持し且つ抵抗ブリッジ回路に接続された複数の接続用電極(図示せず)が形成されたダイアフラム支持部1bとが一体に形成された構造になっている。

センサケース2は、半導体圧力センサ素子1のダイアフラム部1aに圧力測定の対象となる流体を導くための流体導入孔5を備え且つ上面に半導体圧力センサ素子1のダイアフラム支持部1bが流体導入孔5を囲むようにして固定される素子固定用壁部2aと、半導体圧力センサ素子1の周囲を囲み素子固定用壁部2aに一体化された周壁部2bとを備えた構造になっている。周壁部2b内が素子収容凹部2cとなっている。

流体導入筒体3は、その上端フランジ状に素子取付け座3aを備えていて、この素子取付け座3aが素子固定用壁部2aの表面に一致し且つ流体導入孔5を囲むようにしてセンサケース2の成形時に該流体導入筒体3をインサートとして一体化されている。素子取付け座3a上には、半導体圧力センサ素子1がそのダイアフラム部1aの受圧面1aaを流体導入孔5に向けた状態で、そのダイアフラム支持部1bが測定すべき流体の漏れがないようにして接着等で固定されている。

複数の端子金具4…は、センサケース2にその周壁部2bを貫通して一体に取付けられている。この場合、各端子金具4…は、その一端の接続用電極部4aが素子収容凹部2c内に突出し、その他端の接続用電極部4bがセンサケース2の外で素子固定用壁部2aの底面より下側に導かれて該素子固定用壁部2aの底面に平行する向きに設けられている。

ダイアフラム部1aの複数の接続用電極(図示せず)と各端子金具4…の接続用電極部4a…とはボンディングワイヤ6…により相互に接続されている。

このような半導体圧力センサ装置は、流体導入孔5に測定すべき流体が供給されて、その流体の圧力が半導体圧力センサ素子1のダイアフラム部1aに作用すると、大気圧との差によりダイアフラム部1aに物理的な歪みが生じ、この歪みに応じて該ダイアフラム部1aに設けられている抵抗ブリッジ回路の抵抗値が変化し、この抵抗値の変化を出力として取出すようになっている。

概要

流体導入筒体を後から取付けることができる半導体圧力センサ装置を得る。

流体導入孔5を備えたセラミック製のセンサケース2の素子固定用壁部2aの上面に、流体導入孔5を包囲して半導体圧力センサ素子を気密・液密に取付ける。素子固定用壁部2aの下面に、金属製の流体導入用筒体半田付け接続する環状の半田付けランド17を形成する。半田付けランド17を接続パターン18でアース電極を構成する外部接続用電極14Dcに電気的に接続する。

目的

本発明の目的は、流体導入筒体を後から取付けることができる半導体圧力センサ装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、金属製の流体導入筒体からノイズ静電気が入らないようにすることができる半導体圧力センサ装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、ケース側接続用電極と外部接続用電極とを段違いの位置に形成した場合の両方の電極間電気的接続を容易に行える半導体圧力センサ装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
2件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

抵抗ブリッジ回路が形成されたダイアフラム部と前記ダイアフラム部の周囲を支持し且つ前記抵抗ブリッジ回路に接続された複数の接続用電極が形成されたダイアフラム支持部とが一体に形成されてなる半導体圧力センサ素子と、前記半導体圧力センサ素子の前記ダイアフラム部に圧力測定の対象となる流体を導くための流体導入孔を備え且つ上面に前記半導体圧力センサ素子の前記ダイアフラム支持部が前記流体導入孔を囲むようにして固定される素子固定用壁部及び前記半導体圧力センサ素子の周囲を囲む周壁部を備えたセラミック製のセンサケースと、前記センサケースに設けられ前記複数の接続用電極にワイヤボンディングにより接続される複数のケース側接続用電極と、前記センサケースに設けられ前記ケース側接続用電極部と電気的に接続された複数の外部接続用電極とを具備し、前記素子固定用壁部の下面には、前記流体導入孔と連通する流体導入路を内部に備えた金属製の流体導入用筒体半田付け接続される環状の半田付けランドが形成されており、前記半田付けランドが前記複数の外部接続用電極の中のアース電極に電気的に接続されていることを特徴とする半導体圧力センサ装置

請求項2

抵抗ブリッジ回路が形成されたダイアフラム部と前記ダイアフラム部の周囲を支持し且つ前記抵抗ブリッジ回路に接続された複数の接続用電極が形成されたダイアフラム支持部とが一体に形成されてなる半導体圧力センサ素子と、前記半導体圧力センサ素子の前記ダイアフラム部に圧力測定の対象となる流体を導くための流体導入孔を備え且つ上面に前記半導体圧力センサ素子の前記ダイアフラム支持部が前記流体導入孔を囲むようにして固定される素子固定用壁部及び前記半導体圧力センサ素子の周囲を囲む周壁部を備えたセンサケースと、前記センサケースの前記素子固定用壁部に対して固定されて前記流体導入孔と連通する流体導入路を内部に備えた流体導入用筒体と、前記センサケースに設けられ前記複数の接続用電極にワイヤボンディングにより接続される複数のケース側接続用電極と、前記センサケースに設けられ前記ケース側接続用電極部と電気的に接続された複数の外部接続用電極とを具備し、前記センサケースはセラミック材料により形成され、前記流体導入用筒体は金属により形成され、前記素子固定用壁部の下面には、流体導入孔を囲むように環状の半田付けランドが形成され、前記流体導入用筒体が前記半田付けランドに半田付けにより接続され、前記半田付けランドが前記複数の外部接続用電極の中のアース電極に電気的に接続されていることを特徴とする半導体圧力センサ装置。

請求項3

前記センサケースは、前記素子固定用壁部を含む第1のケース構成部分と、前記第1のケース構成部分の上面に下面が接合されて前記周壁部の一部を構成する環状の第2のケース構成部分と、前記第2のケース構成部分の上面に下面が接合されて前記周壁部の残部を構成し且つ内側に前記第2のケース構成部分の前記上面の一部を環状に露出させるように形成された環状の第3のケース構成部分とから構成され、前記第3のケース構成部分の内側に露出する前記第2のケース構成部分の前記上面の部分には前記複数のケース側接続用電極が形成され、前記第3のケース構成部分の下に位置する前記第2のケース構成部分の前記上面の部分には、それぞれ前記複数のケース側接続用電極に接続されて前記センサケースの前記周壁部の外周面まで延びる複数の導電性引出パターンが形成され、前記第1のケース構成部分の前記下面及び前記第3のケース構成部分の前記上面には、前記複数の導電性引出パターンと前記複数の外部接続用電極とをそれぞれ接続する複数の接続用導電パターンが形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体圧力センサ装置。

請求項4

前記複数のケース側接続用電極、前記複数の外部接続用電極、前記複数の接続用導電パターン及び前記半田付けランドは、蒸着またはスパッタリングにより形成されたタングステンからなる下地層と、前記下地層の上に形成されたNiメッキ層と、前記Niメッキ層の上に形成されたAg,Agの合金またはAuのメッキ層とから構成されている請求項3に記載の半導体圧力センサ装置。

技術分野

0001

本発明は、流体圧力半導体圧力センサ素子により検出して電気信号として出力する半導体圧力センサ装置に関するものである。

背景技術

0002

図4は、従来のこの種の半導体圧力センサ装置の縦断面図を示したものである。この半導体圧力センサ装置は、流体圧力を検出するSi半導体よりなる半導体圧力センサ1と、この半導体圧力センサ1を支持する樹脂製のセンサケース2と、半導体圧力センサ1に流体圧力を導く金属製の流体導入筒体3と、半導体圧力センサ1からの出力を取り出す複数の端子金具4…とを備えた構造になっている。

0003

半導体圧力センサ素子1は、抵抗ブリッジ回路(図示せず)が形成されたダイアフラム部1aと、このダイアフラム部1aの周囲を支持し且つ抵抗ブリッジ回路に接続された複数の接続用電極(図示せず)が形成されたダイアフラム支持部1bとが一体に形成された構造になっている。

0004

センサケース2は、半導体圧力センサ素子1のダイアフラム部1aに圧力測定の対象となる流体を導くための流体導入孔5を備え且つ上面に半導体圧力センサ素子1のダイアフラム支持部1bが流体導入孔5を囲むようにして固定される素子固定用壁部2aと、半導体圧力センサ素子1の周囲を囲み素子固定用壁部2aに一体化された周壁部2bとを備えた構造になっている。周壁部2b内が素子収容凹部2cとなっている。

0005

流体導入筒体3は、その上端フランジ状に素子取付け座3aを備えていて、この素子取付け座3aが素子固定用壁部2aの表面に一致し且つ流体導入孔5を囲むようにしてセンサケース2の成形時に該流体導入筒体3をインサートとして一体化されている。素子取付け座3a上には、半導体圧力センサ素子1がそのダイアフラム部1aの受圧面1aaを流体導入孔5に向けた状態で、そのダイアフラム支持部1bが測定すべき流体の漏れがないようにして接着等で固定されている。

0006

複数の端子金具4…は、センサケース2にその周壁部2bを貫通して一体に取付けられている。この場合、各端子金具4…は、その一端の接続用電極部4aが素子収容凹部2c内に突出し、その他端の接続用電極部4bがセンサケース2の外で素子固定用壁部2aの底面より下側に導かれて該素子固定用壁部2aの底面に平行する向きに設けられている。

0007

ダイアフラム部1aの複数の接続用電極(図示せず)と各端子金具4…の接続用電極部4a…とはボンディングワイヤ6…により相互に接続されている。

0008

このような半導体圧力センサ装置は、流体導入孔5に測定すべき流体が供給されて、その流体の圧力が半導体圧力センサ素子1のダイアフラム部1aに作用すると、大気圧との差によりダイアフラム部1aに物理的な歪みが生じ、この歪みに応じて該ダイアフラム部1aに設けられている抵抗ブリッジ回路の抵抗値が変化し、この抵抗値の変化を出力として取出すようになっている。

発明が解決しようとする課題

0009

しかしながら、このような構造の従来の半導体圧力センサ装置では、金属製の流体導入筒体3がセンサケース2の成形時に予め一体化されていたので、ユーザーの要求に応じて該流体導入筒体3の長さを変更することが困難な問題点があった。

0010

また、金属製の流体導入筒体3を設けると、ノイズ静電気が流体導入筒体3を通って半導体圧力センサ素子1側に侵入する可能性が高く、測定値の精度が低下したり、場合によっては半導体圧力センサ素子1が破壊されるおそれがあった。

0011

本発明の目的は、流体導入筒体を後から取付けることができる半導体圧力センサ装置を提供することにある。

0012

本発明の他の目的は、金属製の流体導入筒体からノイズや静電気が入らないようにすることができる半導体圧力センサ装置を提供することにある。

0013

本発明の他の目的は、ケース側接続用電極外部接続用電極とを段違いの位置に形成した場合の両方の電極間電気的接続を容易に行える半導体圧力センサ装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0014

本発明に係る半導体圧力センサ装置は、半導体圧力センサ素子と、セラミック製のセンサケースと、複数のケース側接続用電極と、複数の外部接続用電極とを具備している。半導体圧力センサ素子は、抵抗ブリッジ回路が形成されたダイアフラム部と、該ダイアフラム部の周囲を支持し且つ抵抗ブリッジ回路に接続された複数の接続用電極が形成されたダイアフラム支持部とが一体に形成された構造になっている。セラミック製のセンサケースは、半導体圧力センサ素子のダイアフラム部に圧力測定の対象となる流体を導くための流体導入孔を備え且つ上面に半導体圧力センサ素子のダイアフラム支持部が流体導入孔を囲むようにして固定される素子固定用壁部及び半導体圧力センサ素子の周囲を囲む周壁部を備えた構造になっている。センサケースに設けられた複数のケース側接続用電極は、半導体圧力センサ素子に設けられた複数の接続用電極にワイヤボンディングを介して接続されている。複数の外部接続用電極は、センサケースに設けられたケース側接続用電極部と電気的に接続されている。素子固定用壁部の下面には、流体導入孔と連通する流体導入路を内部に備えた金属製の流体導入用筒体半田付け接続される環状の半田付けランドが形成されている。半田付けランドは、複数の外部接続用電極の中のアース電極に電気的に接続されている。この半田付けランドには、任意の長さの流体導入用筒体が半田付け接続できる。そのため製造時あるいはユーザーが使用する時点等の、いずれかの時点において任意の長さの流体導入用筒体を半田付けで接続することができる。

0015

このようにセンサケースの素子固定用壁部の下面に、流体導入孔と連通する流体導入路を内部に備えた金属製の流体導入用筒体が半田付け接続される環状の半田付けランドを設けておくと、後から任意の長さの流体導入用筒体を半田付けで接続できるので、汎用性が高くなる。また、半田付けランドを複数の外部接続用電極の中のアース電極に電気的に接続すると、この半田付けランドに電気的に接続された金属製の流体導入用筒体からノイズや静電気が入っても、これらはアース側に逃がされるので、測定精度が低下したり、半導体圧力センサ素子が破壊されるのを防止することができる。

0016

上記の如き半導体圧力センサ装置にあっては、下記の構成とすることが好ましい。即ち、センサケースは、素子固定用壁部を含む第1のケース構成部分と、該第1のケース構成部分の上面に下面が接合されて周壁部の一部を構成する環状の第2のケース構成部分と、該第2のケース構成部分の上面に下面が接合されて周壁部の残部を構成し且つ内側に第2のケース構成部分の上面の一部を環状に露出させるように形成された環状の第3のケース構成部分とから構成されている。第3のケース構成部分の内側に露出する第2のケース構成部分の上面の部分には、複数のケース側接続用電極が形成されている。第3のケース構成部分の下に位置する第2のケース構成部分の上面の部分には、それぞれ複数のケース側接続用電極に接続されてセンサケースの周壁部の外周面まで延びる複数の導電性引出パターンが形成されている。第1のケース構成部分の下面及び第3のケース構成部分の上面には、複数の導電性引出パターンと複数の外部接続用電極とをそれぞれ接続する複数の接続用導電パターンが形成されている。このような構成にすると、ケース側接続用電極と外部接続用電極とを段違いの位置に形成した場合の両方の電極間の電気的接続を確実に行うことができる。また、ケースの上下に外部接続用電極を設けると、上下逆でも使用できるので使い勝手が向上する。

0017

さらに本発明の半導体圧力センサ装置にあっては、複数のケース側接続用電極、複数の外部接続用電極、複数の接続用導電パターン及び前記半田付けランドは、蒸着またはスパッタリングにより形成されたタングステンからなる下地層と、該下地層の上に形成されたNiメッキ層と、該Niメッキ層の上に形成されたAg,Agの合金またはAuのメッキ層とから構成されていることが好ましい。センサケースを構成しているセラミックの表面には導電性のよいメッキ直接形成しにくいため、セラミックとなじみがよいタングステンをスパッタリング等により設けて下地層としているのである。そしてNiメッキ層はタングステン下地層との接合強度が強く、このNiメッキ層にはAg,Agの合金またはAuのメッキ層を所要の接合強度をもって容易に形成することができる。したがってセラミックの表面に導電性のよいメッキ層からなる電極及び導電パターンを確実に設けることができる。

発明を実施するための最良の形態

0018

図1図3は本発明に係る半導体圧力センサ装置における実施の形態の一例を示したもので、図1(A)は本例の半導体圧力センサ装置の平面図、図1(B)は本例の半導体圧力センサ装置の縦断端面図、図2は本例の半導体圧力センサ装置の底面図、図3は本例の半導体圧力センサ装置の半導体圧力センサ素子上に形成されている抵抗ブリッジ回路等の電気的構成図である。

0019

本例の半導体圧力センサ装置は、流体圧力を検出するSi半導体よりなる半導体圧力センサ1と、この半導体圧力センサ1を支持するセラミック製のセンサケース2と金属製の流体導入用筒体19とを備えた構造になっている。

0020

半導体圧力センサ素子1は、図3に示すような抵抗r1,r2,r3,r4からなる抵抗ブリッジ回路7と、抵抗R4 のみからなる抵抗回路とが形成されたダイアフラム部1aと、このダイアフラム部1aの周囲を支持し且つ抵抗ブリッジ回路7に接続された複数の接続用電極8a〜8f等が形成されたダイアフラム支持部1bとが一体に形成されたSi半導体基板から構成されている。抵抗ブリッジ回路7の抵抗r1,r4は端子部7bに接続され、抵抗r4,r3は端子部7cに接続され、抵抗r3,r2は端子部7dに接続され、抵抗r2,r1は端子部7eに接続されている。抵抗R4 の両端は、端子部7a,7fに接続されている。これら端子部7a〜7fは、対応する接続用電極8a〜8fに接続されている。このような抵抗ブリッジ回路7等が形成されているダイアフラム部1aの表面は、保護用絶縁樹脂層1cで覆われている。

0021

センサケース2は、半導体圧力センサ素子1のダイアフラム部1aに圧力測定の対象となる流体を導くための流体導入孔5を備え且つ上面に半導体圧力センサ素子1のダイアフラム支持部1bが流体導入孔5を囲むようにして固定される素子固定用壁部2aと、半導体圧力センサ素子1の周囲を囲み素子固定用壁部2aに一体化された周壁部2bとを備えた構造になっている。周壁部2b内は、素子収容凹部2cとなっている。センサケース2の周壁部2bの輪郭形状は、4つの角部を有するほぼ矩形形状を呈している。半導体圧力センサ素子1のダイアフラム支持部1bの素子固定用壁部2aに対する固定は、両者の熱膨張係数に差があっても剥離しないように、硬化しても撓み性のあるゲル状の接着剤により行われている。

0022

このようなセンサケース2は、素子固定用壁部2aを含む第1のケース構成部分9と、該第1のケース構成部分9の上面に下面が接合されて周壁部2bの一部を構成する環状の第2のケース構成部分10と、該第2のケース構成部分10の上面に下面が接合されて周壁部2bの残部を構成し且つ内側に第2のケース構成部分10の上面の一部を環状に露出させるように形成された環状の第3のケース構成部分11とにより構成されている。これらのケース構成部分9〜11は、焼成前のグリーンボディの状態で重ね合わされて同時に焼成されて一体化されている。

0023

センサケース2には、半導体圧力センサ素子1に設けられている複数の接続用電極8a〜8fのうちの所要の接続用電極にボンディングワイヤ6a〜6fにより接続された複数のケース側接続用電極12a〜12fが形成されている。ケース側接続用電極12a〜12fは、後に詳しく説明する外部接続用電極14Da〜14Df,14Ua〜14Ufと同様にタングステン下地層とNiメッキ層とAuメッキ層とから構成されている。これらケース側接続用電極12a〜12fは、第3のケース構成部分11の内側に露出する第2のケース構成部分10の上面の部分に形成されている。第3のケース構成部分11の下に位置する第2のケース構成部分10の上面の部分には、それぞれ複数のケース側接続用電極12a〜12fに接続されてセンサケース2の周壁部2bの外周面まで延びる複数の導電性引出パターン13a〜13fが形成されている。これら複数の導電性引出パターン13a〜13fは、ケース側接続用電極12a〜12fを構成するタングステン下地層が延長されて構成されている。

0024

また第1のケース構成部分9の下面及び第3のケース構成部分11の上面には、複数の導電性引出パターン13a〜13fとそれぞれ接続する複数の外部接続用電極14Da〜14Dfと複数の外部接続用電極14Ua〜14Ufとがそれぞれ形成されている。またセンサケース2の周壁部2bの外周面には、第1ないし第3のケース構成部分9〜11が積層される積層方向に向かって延びて積層方向両側に開口し且つ積層方向と直交し且つ外周面から離れる方向に開口する複数の溝部15a〜15fが形成されている。特に、溝部15a,15c,15d,15fは、センサケース2のほぼ矩形形状をなす周壁部2bの4つの角部にそれぞれ形成されている。前述の通り、複数の導電性引出パターン13a〜13fの外側端部は、それぞれ対応する複数の溝部15a〜15f内に露出している。

0025

複数の外部接続用電極14Da〜14Df,14Ua〜14Ufのうち、第1のケース構成部分9の下面に形成される第1グループに属する複数の外部接続用電極14Da〜14Dfと、第3のケース構成部分11の上面に形成される第2グループに属する複数の外部接続用電極14Ua〜14Ufは、それぞれ複数の溝部15a〜15fの積層方向両側の開口部に隣接して形成されている。これらの溝部15a〜15f内で、これら溝部の内部に露出する導電性引出パターン13a〜13fの外側端部と、これら溝部の積層方向両側に位置する対になった複数の外部接続用電極14Da〜14Df,14Ua〜14Ufとは、これら溝部内に沿って設けられた複数の接続用導電パターン16a〜16fにより電気的に接続されている。

0026

素子固定用壁部2aを構成している第1のケース構成部分9の下面には、流体導入孔5を囲むように環状の半田付けランド17が形成されている。この半田付けランド17は、複数の外部接続用電極14Da〜14Dfの中のアース電極となる外部接続用電極14Dcに接続パターン18を介して電気的に接続されている。そしてこの半田付けランド17には、半導体圧力センサ素子1のダイアフラム部1aに圧力測定の対象となる流体を流体導入孔5を経て導くための金属製の流体導入用筒体19が半田20により接続されている。なお、半田付けランド17に対する流体導入用筒体19の半田20付け接続は、製造段階で行ってよいが、ユーザーが使用するとに行ってもよい。

0027

複数のケース側接続用電極12a〜12f、複数の外部接続用電極14Da〜14Df,14Ua〜14Uf、複数の接続用導電パターン16a〜16f及び半田付けランド17は、蒸着またはスパッタリングにより形成されたタングステンからなる下地層と、これら下地層の上に形成されたNiメッキ層と、これらNiメッキ層の上に形成されたAg,Agの合金またはAuのメッキ層とから構成されている。

0028

このようにセンサケース2の素子固定用壁部2aの下面に、流体導入孔5と連通する流体導入路19aを内部に備えた金属製の流体導入用筒体19が半田付け接続される環状の半田付けランド17を設けておくと、後から任意の長さの流体導入用筒体19を半田20付けで接続できるので、汎用性が高くなる。また、半田付けランド20を複数の外部接続用電極14Da〜14Dfの中のアース電極を構成する外部接続用電極14Dcに接続パターン18により電気的に接続すると、この半田付けランド17に電気的に接続された金属製の流体導入用筒体19からノイズや静電気が入っても、これらは半田付けランド17からアース側に逃がされるので、これらによって測定精度が低下したり、半導体圧力センサ素子1が破壊されるのを防止することができる。

0029

また、第1のケース構成部分9の下面及び第3のケース構成部分11の上面に、複数の導電性引出パターン13a〜13fとそれぞれ接続する複数の外部接続用電極14Da〜14Df,14Ua〜14Ufを形成すると、センサケース2の面上に電極が存在するため小型化され、実装面積を広く必要としない面実装型の半導体圧力センサ装置を得ることができる。また、各電極14Da〜14Df,14Ua〜14Ufはセンサケース2の面上に設けられているので、印刷技術等で一括してして形成することができて、各電極の形成もを容易に行うことができる。また、外部接続用電極14Da〜14Df,14Ua〜14Ufは第1のケース構成部分9の下面と第3のケース構成部分11の上面とに設けているので、用途に応じてセンサケース2の上下を逆にしても実装することができる。

0030

さらに、第1のケース構成部分9の下面と第3のケース構成部分11の上面の各外部接続用電極14Da〜14Df,14Ua〜14Ufと、第3のケース構成部分11の内側に露出する第2のケース構成部分10の上面の部分に形成されているケース側接続用電極12a〜12fとの接続は、第3のケース構成部分11の下に位置する第2のケース構成部分10の上面の部分でセンサケース2の周壁部2bの外周面まで延びる複数の導電性引出パターン13a〜13fと、センサケース2の側面に設けられた複数の接続用導電パターン16a〜16fとにより行っているので、ケース側接続用電極12a〜12fと外部接続用電極14Da〜14Df,14Ua〜14Ufとが段違いの位置に形成されていても、両方の電極間の電気的接続を容易に行うことができる。

0031

特に、センサケース2の周壁部2bの外周面に、第1ないし第3のケース構成部分9〜11が積層される積層方向に向かって延びて積層方向両側に開口し且つ積層方向と直交し且つ外周面から離れる方向に開口する複数の溝部15a〜15fを形成し、複数の導電性引出パターン13a〜13fの外側端部をそれぞれ対応する複数の溝部15a〜15f内に露出させ、複数の外部接続用電極14Da〜14Df,14Ua〜14Ufのうち、第1のケース構成部分9の下面に形成される第1グループに属する複数の外部接続用電極14Da〜14Dfと、第3のケース構成部分11の上面に形成される第2グループに属する複数の外部接続用電極14Ua〜14Ufを、それぞれ複数の溝部15a〜15fの積層方向両側の開口部に隣接して形成し、複数の溝部15a〜15f内にはこれら溝部の内部に露出する導電性引出パターン13a〜13fの外側端部と該溝部の積層方向両側に位置する対の外部接続用電極14Da〜14Df,14Ua〜14Ufとを電気的に接続する複数の接続用導電パターン16a〜16fを形成すると、ケース側接続用電極12a〜12fと外部接続用電極14Da〜14Df,14Ua〜14Ufとを段違いの位置に形成した場合の両方の電極間の電気的接続を確実に行うことができる。

0032

また、センサケース2の周壁部2bの輪郭形状を、4つの角部を有するほぼ矩形形状とし、センサケース2の周壁部2bの複数の溝部15a〜15fのうち4つの溝部15a,15c,15d,16fを周壁部2bの4つの角部にそれぞれ形成すると、センサケース2がセラミック製で、該セラミックの角部は欠け易くても、各角部に溝部15a,15c,15d,16fを形成することにより欠けを防止することができる。電気的接続の用途にこれらの角部15a,15c,15d,16fの溝を利用することにより、外部接続用電極の数が多くなった場合でも、隣接する溝部間の距離を離すことができて、半田による短絡を防止できる。

0033

さらに、複数のケース側接続用電極12a〜12f、複数の外部接続用電極14Da〜14Df,14Ua〜14Uf及び複数の接続用導電パターン16a〜16fを、蒸着またはスパッタリングにより形成されたタングステンからなる下地層と、該下地層の上に形成されたNiメッキ層と、該Niメッキ層の上に形成されたAg,Agの合金またはAuのメッキ層とから構成すると、センサケース2を構成しているセラミックの表面に導電性のよいメッキを直接形成できなくても、タングステンはセラミックにとなじみがよくてスパッタリングにより容易に設けることができ、Niメッキ層はタングステン下地層との接合強度が強く、このNiメッキ層にはAg,Agの合金またはAuのメッキ層を所要の接合強度をもつて容易に形成することができ、したがってセラミックの表面に導電性のよいメッキ層を設けることができる。

発明の効果

0034

本発明に係る半導体圧力センサ装置おいては、センサケースの素子固定用壁部の下面に、流体導入孔と連通する流体導入路を内部に備えた金属製の流体導入用筒体が半田付け接続される環状の半田付けランドを設けているので、後から任意の長さの流体導入用筒体を半田付けで接続でき、汎用性が高くなる。また、半田付けランドを複数の外部接続用電極の中のアース電極に電気的に接続しているので、この半田付けランドに電気的に接続される金属製の流体導入用筒体からノイズや静電気が内部にることなくなる。その本発明によれば、ノイズや静電気はアース側に逃がされることになり、測定精度が低下したり、半導体圧力センサ素子が破壊されるのを防止することができる。

図面の簡単な説明

0035

図1(A)は本発明に係る半導体圧力センサ装置における実施の形態の一例を示す平面図、(B)は本例の半導体圧力センサ装置の縦断端面図である。
図2本例の半導体圧力センサ装置の底面図である。
図3本例の半導体圧力センサ装置の半導体圧力センサ素子上に形成されている抵抗ブリッジ回路等の電気的構成図である。
図4従来の半導体圧力センサ装置の縦断端面図である。

--

0036

1半導体圧力センサ
1aダイアフラム部
1aa 受圧面
1b ダイアフラム支持部
1c樹脂層
2センサケース
2a素子固定用壁部
2b周壁部
2c 素子収容凹部
3流体導入筒体
3a 素子取付け座
4端子金具
4a,4b接続用電極部
5流体導入孔
6,6a〜6fボンディングワイヤ
7抵抗ブリッジ回路
7a〜7f端子部
8a〜8f 接続用電極
9 第1のケース構成部分
10 第2のケース構成部分
11 第3のケース構成部分
12a〜12f ケース側接続用電極
13a〜13f導電性引出パターン
14Da〜14Df,14Ua〜14Uf外部接続用電極
15a〜15f 溝部
16a〜16f接続用導電パターン
17半田付けランド
18接続パターン
19流体導入用筒体
20 半田

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ