压力传感器及其制造方法
【专利说明】压力传感器及其制造方法
[0001]关联申请的相互参照
[0002]本申请基于2013年2月26日申请的日本申请号2013 — 35878号、2013年12月4日申请的日本申请号2013 - 251179号、2014年I月24日申请的日本申请号2014 — 011406号及2014年I月31日申请的日本申请号2014 — 017919号，在此引用它们的记载内容。
技术领域
[0003]本申请涉及在芯柱(stem)的隔膜(diaphragm)上配置有传感器芯片的压力传感器及其制造方法。
【背景技术】
[0004]以往以来，作为这种压力传感器，例如在专利文献I中提出了如下的压力传感器。
[0005]即，在该压力传感器中，在芯柱的隔膜上搭载有传感器芯片，传感器芯片经由接合线与配置在芯柱的周围的进行规定的处理的陶瓷基板电连接。而且，陶瓷基板经由管脚与和外部电路电连接的终端连接。
[0006]但是，在上述压力传感器中，仅仅为了确保传感器芯片与外部电路的电气路径而使用管脚以及终端等不同的构成部件，有构造变得复杂并且制造工序也变得复杂等问题。
[0007]在先技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开2010 - 32239号公报
【发明内容】
[0010]本申请的目的在于，提供一种压力传感器及其制造方法，通过削减确保传感器芯片与外部电路的电气路径的构成部件，能够简化构造以及制造工序。
[0011]在本申请的第一方式中，压力传感器的制造方法包括:准备芯柱，该芯柱被设为具有在一端具有开口部的中空部的有底筒状，底部是能够根据导入到上述中空部的压力而变形的隔膜；在上述隔膜中与上述中空部相反一侧搭载相应于上述隔膜的变形而输出传感器信号的传感器芯片；准备导电性部件，该导电性部件通过外框而一体化有通过第I连接部件与上述传感器芯片连接的内部连接区域以及与外部电路电连接的外部连接区域；以将上述内部连接区域与上述外部连接区域连结的方式进行模压树脂成形而形成第I模压树脂；从上述内部连接区域以及上述外部连接区域切离上述外框；将上述导电性部件中的上述内部连接区域配置于上述芯柱；通过上述第I连接部件将上述传感器芯片与上述内部连接区域电连接。
[0012]根据上述的制造方法，使用一体化有内部连接区域以及外部连接区域的导电性部件构成压力传感器。也就是说，使用相同的材料构成内部连接区域以及外部连接区域。因此，能够削减确保传感器芯片与外部电路的电气路径的构成部件，能够简化制造工序。
[0013]作为另一方案，上述导电性部件也可以还在上述内部连接区域与上述外部连接区域之间具有搭载区域。压力传感器的制造方法还包括:在上述内部连接区域的配置之前，在上述搭载区域搭载进行规定的处理的电路元件，通过第2连接部件将上述电路元件与上述内部连接区域电连接，通过第3连接部件将上述电路元件与上述外部连接区域电连接。在第I模压树脂的形成中，上述第I模压树脂将上述搭载区域、上述电路元件、上述第2、第3连接部件密封。该情况下，搭载电路元件的搭载区域也通过构成内部连接区域以及外部连接区域的导电性部件构成，并不增加用于搭载电路元件的新的构成部件。
[0014]在本申请的第二方式中，压力传感器具备:芯柱，被设为具有在一端具有开口部的中空部的有底筒状，底部是能够根据导入到上述中空部的压力而变形的隔膜；传感器芯片，搭载在上述隔膜中与上述中空部相反一侧，相应于上述隔膜的变形而输出传感器信号；内部连接区域，通过第I连接部件与上述传感器芯片连接，构成导电性部件的一部分；外部连接区域，与外部电路电连接，构成导电性部件的一部分；第I模压树脂，将上述内部连接区域与上述外部连接区域连结；以及第2模压树脂，设置于上述内部连接区域，与上述芯柱接入口 ο
[0015]根据上述的压力传感器，使用相同的导电性部件构成内部连接区域以及外部连接区域，因此能够削减确保传感器芯片与外部电路的电气路径的构成部件，能够简化构造。
【附图说明】
[0016]有关本申请的上述目的以及其他的目的、特征、优点，通过在参照附图的同时进行的下述的详细的记述，而变得更明确。该附图中，
[0017]图1是本申请的第I实施方式的压力传感器的剖视图，
[0018]图2(a)至图2(c)是表示构成部件的制造工序的剖视图，
[0019]图3(a)至图3(c)是表示图1所示的压力传感器的制造工序的剖视图，
[0020]图4是沿着图2(c)中的IV — IV线的剖视图，
[0021]图5是图3(b)中的V向视图，
[0022]图6 (a)和图6(b)是表示本申请的第2实施方式的压力传感器的制造工序的俯视图，
[0023]图7(a)是沿着图6(a)中的VIIA-VIIA线的剖视图，图7 (b)是沿着图6(b)中的VIIB-VIIB线的剖视图，
[0024]图8 (a)至图8(c)是表示本申请的第3实施方式的压力传感器的制造工序的剖视图，
[0025]图9 (a)是表示相当于图2(c)的工序的本申请的第4实施方式的压力传感器的制造工序的剖视图，图9(b)是相当于图3(c)的工序的剖视图，
[0026]图10是相当于本申请的第5实施方式中的图2(c)的工序的俯视图，
[0027]图11(a)是表示相当于图2(c)的工序的本申请的第6实施方式的压力传感器的制造工序的剖视图，图11(b)是相当于图3(c)的工序的剖视图，
[0028]图12是表示本申请的第7实施方式的传感器芯片以及电路基板的电路构成的图，
[0029]图13是本申请的第7实施方式的压力传感器的剖视图，
[0030]图14是本申请的第9实施方式的压力传感器的剖视图，
[0031]图15是本申请的第10实施方式的压力传感器的剖视图，
[0032]图16是本申请的第11实施方式的压力传感器的剖视图，
[0033]图17是图16中的XVII向视图，
[0034]图18是本申请的第12实施方式的压力传感器的剖视图，
[0035]图19是本申请的其他的实施方式的与图2(c)的工序相当的剖视图。
【具体实施方式】
[0036]下面，基于附图对本申请的实施方式进行说明。此外，在下面的各实施方式相互之中，对互相相同或等同的部分，标注同一符号进行说明。
[0037](第I实施方式)
[0038]参照附图对本申请的第I实施方式进行说明。此外，较为理想的是，本实施方式的压力传感器，例如安装于车辆的燃料喷射系统的燃料管等上，用于检测燃料管内的测定介质的压力。
[0039]如图1所示，本实施方式的压力传感器具备芯柱10。芯柱10被设为具有由如SUS430的不锈钢等构成的中空部的有底圆筒状，通过底部的大致中央部构成薄壁的隔膜11，与隔膜11相反一侧的另一端部被设为中空的开口部12。并且，在从开口部12向中空部导入测定介质后，隔膜11相应于测定介质的压力而变形。
[0040]而且，在芯柱10中隔膜11与开口部12之间，形成有与两端的外径相比外径更大的台阶部13，在开口部12侧的外周壁面，形成有能够与燃料管等的被安装部件螺纹结合的螺纹部14。
[0041]并且，在这样的芯柱10中，在隔膜11中与中空部侧相反一侧(下面，称为在隔膜11上)通过未图示的低熔点玻璃等接合有压力检测用的传感器芯片20。传感器芯片20例如使用矩形板状的硅基板构成，并在薄壁的隔膜上形成有校准电阻以构成电桥电路。即，本实施方式的传感器芯片20是半导体隔膜式的传感器芯片，该半导体隔膜式的传感器芯片是指，在隔膜11根据导入到芯柱10内部的测定介质的压力而变形时，校准电阻的电阻值变化从而电桥电路的电压变化，并输出与该电压的变化对应的传感器信号的传感器芯片。
[0042]并且，在芯柱10上，沿着隔膜11的法线方向(图1中纸面上下方向)配置有密封了电路元件等的构成部件30。下面，对本实施方式的构成部件30的构成进行具体地说明。
[0043]构成部件30具有内部连接区域41、搭载区域42及外部连接区域43，各区域41?43通过由环氧系树脂等构成的模压树脂被一体化而被设为一个部件。此外，内部连接区域41、搭载区域42及外部连接区域43由对后述的Cu、42合金等金属进行蚀刻、冲压等而成的引线框的一部分形成。也就是说，内部连接区域41、搭载区域42及外部连接区域43的形状各不相同，但通过同一构成部件构成。
[0044]内部连接区域41由多个板状部件(在本实施方式中为四根)构成，并配置在隔膜11上。并且，各板状部件的一端部侧的一面41a通过未图示的接合线与传感器芯片20电连接，另一端部侧被弯折成与隔膜11的法线方向平行。
[0045]而且，在内部连接区域41，以一部分露出的方式形成有模压树脂。具体而言，在一面4Ia侧以一端部以及另一端部露出