压力传感器的制作方法

文档序号:21652024发布日期:2020-07-29 03:05阅读:187来源:国知局
压力传感器的制作方法

本发明涉及压力传感器,尤其涉及使用了如压阻效应方式那样在内部形成有膜片部的半导体压力传感器芯片的压力传感器。



背景技术:

一直以来,作为检测流体的压力的压力传感器,例如公知有专利文献1所记载的使用了压阻效应方式、以及电容检测方式、或者硅谐振方式那样的半导体压力传感器芯片的压力传感器。

其中在最通常的压阻效应方式的半导体压力传感器芯片中,在具有压阻效应的材料(例如单晶硅)上形成膜片部,在该膜片部的表面形成多个半导体应变计,桥接连接这些半导体应变计,从而形成桥接电路。并且,根据应进行检测的流体的压力的变动,膜片部变形,与之相应地,半导体应变计的应变计电阻变化,该变化经由桥接电路而作为电信号被输出,由此检测流体的压力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2004-361308号公报

专利文献2:专利第3987386号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

在使用了上述那样的半导体压力传感器芯片的压力传感器中,若周围温度变化,则因半导体压力传感器芯片、支撑它的支撑部件、以及粘接剂的线膨胀系数的差异而产生热应力。也就是,例如在周围温度下降的情况下,与半导体压力传感器芯片相比,线膨胀系数大的粘接剂收缩,反之,在周围温度上升的情况下,与半导体压力传感器芯片相比,粘接剂膨胀。该情况下,半导体传感器芯片由粘接剂约束,因此在半导体传感器芯片与粘接剂之间产生热应力。另外,在粘接剂与支撑部件之间,也因同样的理由而产生热应力。

一直以来公知存在如下问题:因这样的热应力的产生,半导体压力传感器歪斜变形,半导体压力传感器芯片的输出特性发生变化,传感器输出的精度下降。这也成为下述情况的原因:在半导体压力传感器芯片中,由于如上述那样向形成于内部的膜片部导入流体来检测压力,因此若半导体传感器芯片歪斜变形,则内部的膜片部也歪斜变形,从而无法准确地检测压力。

另外,一直以来也公知有如下问题:根据粘接剂的粘弹性的性质,精度因压力传感器的温度响应性的延迟而恶化。

因此,本发明的压力传感器的目的在于,在使用了如压阻效应方式那样在内部形成有膜片部的半导体压力传感器芯片的压力传感器中,降低因温度变化引起的半导体压力传感器芯片、支撑部件、粘接剂等线膨胀系数的差异而产生的半导体压力传感器芯片的歪斜变形,实现压力传感器的精度的提高。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题,本发明的压力传感器具备:半导体压力传感器芯片,其在内部具有膜片部;支撑部件,其支撑上述半导体压力传感器芯片;以及粘接剂层,其粘接并固定上述半导体压力传感器芯片与上述支撑部件,上述压力传感器的特征在于,上述粘接剂层的粘接区域比上述半导体压力传感器芯片的上述膜片部相对于上述支撑部件的投影面积小。

另外,优选上述粘接剂层的粘接区域的位置位于上述半导体压力传感器芯片的上述膜片部相对于支撑部件的投影部位的内侧。

另外,优选在上述支撑部件设有突起部,该突起部具有与上述粘接剂层的粘接区域匹配的区域的平坦面。

另外,优选上述支撑部件是相对于外部绝缘地固定的金属性的支柱。

另外,优选上述支撑部件是构成上述压力传感器的箱体的基座。

另外,优选在上述支撑部件还包括安装基板,该安装基板配置在上述基座与上述半导体压力传感器芯片之间。

另外,优选在上述安装基板的固定上述半导体压力传感器芯片的一方的面上形成有导电层。

另外,优选上述基座由导电性的材质形成。

另外,优选上述基座由绝缘性的材质形成。

发明的效果

根据本发明的压力传感器,在使用了如压阻效应方式那样在内部形成有膜片部的半导体压力传感器芯片的压力传感器中,能够降低因温度变化引起的半导体压力传感器芯片、支撑部件、粘接剂等的线膨胀系数的差异而产生的半导体压力传感器芯片的歪斜变形,实现压力传感器的精度的提高。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的压力传感器的半导体压力传感器芯片的安装构造的纵剖视图。

图2是表示本发明的第一实施方式的作为压力传感器的液封型的压力传感器的整体的纵剖视图。

图3是表示现有的压力传感器的半导体压力传感器芯片的安装构造的纵剖视图。

图4是表示本发明的第二实施方式的压力传感器的半导体压力传感器芯片的安装构造的纵剖视图。

图5是表示本发明的第三实施方式的压力传感器的半导体压力传感器芯片的安装构造的纵剖视图。

图6是表示本发明的第四实施方式的压力传感器的半导体压力传感器芯片的安装构造的纵剖视图。

图7是表示本发明的第五实施方式的压力传感器的半导体压力传感器芯片的安装构造的纵剖视图。

图8是表示本发明的第六实施方式的压力传感器的半导体压力传感器芯片的安装构造的纵剖视图。

图9是表示本发明的第七实施方式的压力传感器的半导体压力传感器芯片的安装构造的纵剖视图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示本发明的第一实施方式的压力传感器100的半导体压力传感器芯片126的安装构造的纵剖视图。

在图1中,半导体压力传感器芯片126经由涂敷粘接剂而形成的粘接剂层125a安装于支柱125等的支撑部件。然后,半导体压力传感器芯片126的引线端子(省略图示)与多个引线脚128通过引线接合工程而由金或者铝制的接合引线126a连接。

作为半导体压力传感器芯片126,在此使用如压阻效应方式那样在内部形成有膜片部的构件。利用了压阻效应的半导体压力传感器芯片126主要由半导体基板部126a和台座部126b构成,其中,该半导体基板部126a具备由具有压阻效应的材料(例如单晶硅)构成的膜片部126a1,该台座部126b由玻璃等构成。半导体基板部126a与台座部126b通过阳极接合法等而接合,半导体基板部126a的膜片部126a1与台座部126b之间的空间成为基准压力腔室。在半导体基板部126a的膜片部126a1形成有多个半导体应变计,构成桥接连接这些半导体应变计而成的桥接电路。利用该桥接电路,将因外部气压与基准压力腔室的压力差而产生的膜片部126a1的变形作为半导体应变计的应变计电阻的变化,来输出电信号,检测流体的压力。

作为粘接剂层125a,也可以使用硅系、聚氨酯系、氟系的粘接剂、凝胶、橡胶、弹性体。

如图1所示,在本发明的压力传感器100中,固定支柱125与半导体压力传感器芯片126的粘接剂层125a的粘接区域比预定的区域、例如半导体压力传感器芯片126的内部的膜片部126a1相对于支柱125的投影面积小。

使用图3所示的现有的压力传感器300对该粘接剂层125a的粘接区域进行说明。

图3是表示现有的压力传感器300的半导体压力传感器芯片126的安装构造的纵剖视图。

在图3中,现有的压力传感器300的半导体压力传感器芯片126通过由涂敷在支柱125整面的粘接剂形成的粘接剂层325a来固定。半导体压力传感器芯片126的引线端子(省略图示)与多个引线脚128通过引线接合工程而由金或者铝制的接合引线126a连接。

在图3所示的现有的压力传感器300的半导体压力传感器芯片126的安装构造中,由于粘接剂层325a形成于支柱125的整面,因此粘接剂层325a以及支柱125相对于半导体压力传感器芯片126的约束力变强。因此,存在如下问题:由于它们的线膨胀系数的差异而产生的热应力的影响,从而半导体压力传感器芯片126歪斜变形,半导体压力传感器芯片126的输出特性变化,半导体压力传感器芯片326的输出精度下降。另外还公知,根据粘接剂层325a的粘弹性的性质,热应力变化时直到应力成为平衡状态花费时间,因此压力传感器的温度响应性恶化,但是如上所述约束力较强,因此还存在也应该考虑该影响之类的问题。

针对于此,在图1所示的本发明的第一实施方式的压力传感器100中,涂敷粘接剂而形成的粘接剂层125a的粘接区域比预定的区域、例如半导体压力传感器芯片126的内部的膜片部126a1相对于支柱125的投影面积小。通过这样减小粘接剂层125a的粘接区域,相对于半导体压力传感器芯片126的约束力变弱,能够抑制彼此的线膨胀系数的差异引起的热应力,从而能够防止半导体压力传感器芯片126的歪斜变形。

此外,通过使粘接剂层125a的粘接区域比半导体压力传感器芯片126的内部的膜片部126a1的相对支柱125的投影面积小,能够期待更好的效果。也就是,如上所述,导入要检测的流体,半导体压力传感器芯片126的作为压力检测部的膜片部126a1反复变形。在仅将与如膜片部126a1那样的变形部分对应的部位作为粘接区域的情况下,难以产生歪斜变形,但是在将未变形的膜片部126a1的周围的部分作为粘接区域的情况下,半导体压力传感器芯片126被更强固地约束,容易产生热应力引起的歪斜变形,从而检测精度恶化。

因此,如本实施方式那样,通过使粘接剂层125a的粘接区域比预定的区域、例如半导体压力传感器芯片126的膜片部126a1相对于支柱125的投影面积小,来降低温度变化引起的半导体压力传感器芯片126、支柱125、粘接剂层125a的线膨胀系数的不同而产生的半导体压力传感器芯片126的歪斜变形,从而能够实现精度提高以及温度响应性的改善。另外,进一步根据与上述相同的理由,优选粘接剂层125a的粘接区域的位置在半导体压力传感器芯片126的膜片部126a1相对于支柱125的投影部位的内侧。

另外,粘接剂层并不限于该例,例如,也可以是在较薄的膜的两面形成有粘接剂层的粘合性膜。

在此,作为具有图1所示的半导体压力传感器芯片126的安装构造的本发明的压力传感器的一例,对液封型的压力传感器100的整体构造进行说明。

图2是表示本发明的第一实施方式的作为压力传感器的液封型的压力传感器100的整体的纵剖视图。

在图2中,液封型的压力传感器100具备:将进行压力检测的流体导入到后述的压力室112a的流体导入部110;检测压力室112a的流体的压力的压力检测部120;向外部送出由压力检测部120检测到的压力信号的信号送出部130;以及覆盖流体导入部110、压力检测部120以及信号送出部130的罩部件140。

流体导入部110具备:金属制的接头部件111,其与供进行压力检测的流体导入的配管连接;以及金属制的基座板材112,其通过焊接等而与接头部件111的与配管连接的端部不同的端部连接,并具有碗形状。

在接头部件111形成有:内螺纹部111a,其旋入到配管的连接部的外螺纹部;以及端口111b,其将从配管导入的流体导向压力室112a。端口111b的开口端通过焊接等而与设于基座板材112的中央的开口部连接。此外,在此,在接头部件111设有内螺纹部111a,但也可以设有外螺纹,或者也可以连接铜制的连接管,来代替接头部件111。基座板材112具有朝向与接头部件111相反的一侧扩展的碗形状,并在与后述的膜片122之间形成压力室112a。

压力检测部120具备:具有贯通孔的壳体121;将上述的压力室112a与后述的液封室124a隔绝的膜片122;配置在膜片122的压力室112a侧的膜片保护罩123;嵌入到壳体121的贯通孔内部的密封玻璃124;在密封玻璃124的压力室112a侧的凹部与膜片122之间填充有硅油或者氟系惰性液体等的压力传递介质pm的液封室124a;配置在密封玻璃124的中央的贯通孔的支柱125;固定于支柱125且配置于液封室124a内部的半导体压力传感器芯片126;配置在液封室124a的周围的电位调整部件127;固定于密封玻璃124的多个引线脚128;以及固定于密封玻璃124的油填充用管129。

壳体121例如由fe·ni系合金、不锈钢等金属材料形成。膜片122和膜片保护罩123均由金属材料形成,均焊接在壳体121的压力室112a侧的贯通孔的外周缘部。膜片保护罩123为了保护膜片122而设于压力室112a内部,并设有用于供从流体导入部110导入的流体通过的多个连通孔123a。在组装压力检测部120之后,壳体121通过焊接等连接在流体导入部110的基座板材112的外周缘部。

支柱125利用粘接剂层125a在液封室124a侧粘接固定半导体压力传感器芯片126。如上所述,在本发明的压力传感器100中,固定支柱125与半导体压力传感器芯片126的粘接剂层125a的粘接区域比预定的区域、在此为半导体压力传感器芯片126的内部的膜片部126a1相对于支柱125的投影面积小。半导体压力传感器芯片126如上所述经由膜片122检测液封室124a内的压力传递介质pm的压力变动,来作为从流体导入部110导入到压力室112a的流体的压力。

如专利文献2所记载的那样,将半导体压力传感器芯片126放置于无电场(零电位)内,因在框架接地与二次电源之间产生的电位的影响,芯片内的电路等受到不良影响,为了防止上述情况而设置电位调整部件127。电位调整部件127配置在液封室124a内的半导体压力传感器芯片126与膜片122之间,由金属等导电性的材料形成,并与半导体压力传感器芯片126的连接于零电位的端子连接。

在密封玻璃124,通过密封处理以贯通状态固定有多个引线脚128和油填充用管129。在本实施方式中,作为引线脚128,全部设有八根引线脚128。即,设有外部输入输出用(vout)、驱动电压供给用(vcc)、接地用(gnd)这三根引线脚128、以及作为半导体压力传感器芯片126的调整用的端子的五根引线脚128。此外,在图2中,示出了八根引线脚128中的四根。多个引线脚128例如通过金或者铝制的接合引线126a而与半导体压力传感器芯片126连接,从而构成半导体压力传感器芯片126的外部入输出端子。

油填充用管129是为了向液封室124a的内部填充压力传递介质pm而设置的。此外,如图2的虚线所示,油填充用管129的一方端部在油填充后被压扁而封闭。

信号送出部130具备:设置在压力检测部120的与压力室112a相反的一侧且排列多个引线脚128的端子台131;通过粘接剂132a固定于端子台131且与多个引线脚128连接的多个连接端子132;通过软钎焊等而与多个连接端子132的外端部电连接的多个电线133;以及利用硅系粘接剂形成于壳体121的上端部与端子台131之间的静电保护层134。此外,静电保护层134也可以是环氧树脂等粘接剂。

端子台131为大致圆柱形状,并且形成为在该圆柱的中段附近具有导向壁的形状,该导向壁用于对上述的多个引线脚128进行导向,由树脂材料例如聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)形成。端子台131例如通过静电保护层134所使用的粘接剂而固定于压力检测部120的壳体121的上部。

连接端子132由金属材料形成,通过粘接剂132a垂直地固定于端子台131的比上述固定壁靠上段的圆柱侧壁。此外,在本实施方式中,设有外部输入输出用(vout)、驱动电压供给用(vcc)、接地用(gnd)这三根连接端子132。三根连接端子132的内端部通过焊接等与分别对应的引线脚128电连接,但该连接方法没有限定,也可以用其它方法进行连接。

另外,在本实施方式中,为了与三根连接端子132连接而设有三根电线133。对于电线133而言,预先对电线133的剥离了由聚氯乙烯(pvc)等形成的包覆层后的芯线133a进行预备软钎焊、将其绞线捆扎、通过软钎焊或焊接等而与上述的连接端子132电连接,但并不限定于该连接方法,也可以用其它方法进行连接。另外,三根电线133在从覆盖压力传感器100的周围的罩部件140引出后,成为三根捆扎的状态,并由聚氯乙烯(pvc)等所形成的保护管(省略图示)覆盖。

静电保护层134是为了不受esd保护回路的有无的影响地提高压力检测部120的静电耐力而设置的。静电保护层134主要由具有预定的厚度的环状的粘接层134a和包覆层134b构成,该粘接层134a以覆盖密封玻璃124的上端面的方式涂敷于壳体121的上端面,并且由硅系粘接剂形成,该包覆层134b涂敷于多个引线脚128所突出的密封玻璃124的上端面整体,并且由硅系粘接剂构成。在形成端子台131的空洞部的内周面、即与密封玻璃124的上端面相对的内周面,形成有朝向密封玻璃124突出的环状突起部131a。环状突起部131a的突出长度根据包覆层134b的粘性等来设定。通过这样形成环状突起部131a,利用表面张力,将涂敷后的包覆层134b的一部分拉至环状突起部131a与形成端子台131的空洞部的内周面中大致正交于密封玻璃124的上端面的部分之间的狭小的空间内并对其进行保持,从而不会向端子台131的空洞部内的一方侧偏倚地涂敷包覆层134b。另外,包覆层134b以预定的厚度形成于密封玻璃124的上端面,但也可以如图2的部分134c所示,形成为进一步覆盖从密封玻璃124的上端面突出的多个引线脚128的一部分。

罩部件140具备:防水外壳141,其为大致圆筒形状,并覆盖压力检测部120以及信号送出部130的周围;端子台盖142,其覆盖于端子台131的上部;以及密封剂143,其填充在防水外壳141的内周面与壳体121的外周面以及端子台131的外周面之间。

端子台盖142例如由树脂材料形成。在本实施方式中,端子台盖142形成为封闭上述的圆柱形状的端子台131的上部的形状,在填充聚氨酯系树脂等密封剂143前覆盖于端子台131的上部。然而,端子台盖142并不限定于该形状,也可以形成为一体地封闭端子台131的上部以及防水外壳141的上部的形状,并且在填充密封剂143后进行覆盖,或者也可以设置与端子台盖142相独立的新的盖部件,在配置端子台盖142以及密封剂143后,在防水外壳141的上部覆盖新的盖部件。

防水外壳141由树脂材料例如聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)形成为大致圆筒形状,在圆筒形状的下端部设有朝向内侧的凸缘部。从防水外壳141的上部的开口部插入的信号送出部130以及压力检测部120所连接的流体导入部110的基座板材112的外周部抵接于该凸缘部。通过在该状态下填充密封剂143,来固定压力检测部120等的内部的部件。

如上所述,根据本发明的第一实施方式的压力传感器100,通过使粘接剂层125a的粘接区域比预定的区域例如半导体压力传感器芯片126的内部的膜片部126a1相对于支柱125的投影面积小,从而相对于半导体压力传感器芯片126的约束力变弱。因此,能够抑制彼此的线膨胀系数的差异引起的热应力的影响,能够防止半导体压力传感器芯片126的歪斜变形,从而能够实现压力传感器100的温度响应性的改善带来的压力传感器100的精度的提高。

以下,对本发明的第二实施方式进行说明。

图4是表示本发明的第二实施方式的压力传感器400的半导体压力传感器芯片126的安装构造的纵剖视图。

在图4中,压力传感器400与图1所示的压力传感器100相比,在支柱425的表面设有突起部425a,该突起部425a具有与粘接剂层425a的粘接区域匹配的大小的平坦面,仅在该部分形成有粘接剂层425a,除了这方面不同以外,其它方面与压力传感器100相同。此外,突起部425a的平坦面也可以比半导体压力传感器芯片126的内部的膜片部126a1相对于支柱425的投影面积小。对于相同的构成要素,标注相同的符号并省略说明。

如上所述,根据本发明的第二实施方式的压力传感器400,也能够起到与第一实施方式的压力传感器100相同的作用效果。并且,由于能够与突起部425a的平坦面的大小匹配地以稳定的粘接剂层的宽度形成粘接剂层425a,因此能够容易安装半导体压力传感器芯片126,能够实现压力传感器400的进一步的精度的提高。

以下,对本发明的第三实施方式进行说明。

图5是表示本发明的第三实施方式的压力传感器500的半导体压力传感器芯片526的安装构造的纵剖视图。

在图5中,压力传感器500与图1所示的压力传感器100相比,以下方面不同:作为支撑部件,代替支柱125,而设有构成压力传感器500的箱体的基座525,半导体压力传感器芯片526经由粘接剂层525a而固定于该基座525。

此外,在本实施方式中,为了提高半导体压力传感器芯片526的屏蔽性,基座525由包含不锈钢的金属那样的导电性的材料形成。因此,利用接合引线526a连接于半导体压力传感器芯片526的多个引线脚528分别经由绝缘性的密封玻璃524贯通地固定于基座525。

在本实施方式中,形成于基座525的粘接剂层525a的粘接区域也比预定的区域例如半导体压力传感器芯片526的内部的膜片部526a1相对于基座525的投影面积小。通过这样减小粘接剂层525a的粘接区域,从而相对于半导体压力传感器芯片526的约束力变弱,能够抑制彼此的线膨胀系数的差异引起的热应力的影响,能够防止半导体压力传感器芯片526的歪斜变形。

如上所述,根据本发明的第三实施方式的压力传感器500,也能够起到与第一实施方式的压力传感器100相同的作用效果。并且,在代替支柱125而由导电性的材料形成的基座525上经由粘接剂层525a安装半导体压力传感器芯片526的情况下,也能够抑制半导体压力传感器芯片526的歪斜变形地进行安装。

以下,对本发明的第四实施方式进行说明。

图6是表示本发明的第四实施方式的压力传感器600的半导体压力传感器芯片526的安装构造的纵剖视图。

在图6中,压力传感器600与图5所示的压力传感器500相比,在由不锈钢制的那样的导电性的材料形成的基座625的表面设有突起部625a,该突起部625a具有与粘接剂层625a的粘接区域匹配的大小的平坦面,仅在该部分形成有粘接剂层625a,除了这方面不同以外,其它方面与压力传感器500相同。对于相同的构成要素,标注相同的符号并省略说明。

如上所述,根据本发明的第四实施方式的压力传感器600,也能够起到与第三实施方式的压力传感器500相同的作用效果。并且,由于与突起部625a的平坦面的大小匹配地以稳定的粘接剂层的宽度形成粘接剂层625a,因此能够容易地安装半导体压力传感器芯片526,能够实现压力传感器600的进一步的精度的提高。

以下,对本发明的第五实施方式进行说明。

图7是表示本发明的第五实施方式的压力传感器700的半导体压力传感器芯片726的安装构造的纵剖视图。

在图7中,压力传感器700与图5所示的压力传感器500相比,以下方面不同:作为支撑部件,代替由金属那样的导电性的材料形成的基座525,而设有由树脂、陶瓷等绝缘性的材料形成的基座725,半导体压力传感器芯片726经由粘接剂层725a而固定于该基座725。

此外,在本实施方式中,作为基座725,通过使用树脂、陶瓷等绝缘材,能够提高材料的加工性并削减工时,并且,也不需要为了固定导电性的多个引线脚728而使用绝缘性的密封玻璃,制造价格也能够抑制得低廉。

在本实施方式中,形成于基座725的粘接剂层725a的粘接区域也比预定的区域例如半导体压力传感器芯片726的内部的膜片部726a1相对于基座725的投影面积小。通过这样减小粘接剂层725a的粘接区域,从而相对于半导体压力传感器芯片726的约束力变弱,能够抑制彼此的线膨胀系数的差异引起的热应力的影响,能够防止半导体压力传感器芯片726的歪斜变形。

如上所述,根据本发明的第五实施方式的压力传感器700,也能够起到与第三实施方式的压力传感器500相同的作用效果,并且,在代替由导电性的材料形成的基座525而由绝缘性的材料形成的基座725上经由粘接剂层725a安装半导体压力传感器芯片726的情况下,也能够抑制半导体压力传感器芯片726的歪斜变形地进行安装。

以下,对本发明的第六实施方式进行说明。

图8是表示本发明的第六实施方式的压力传感器800的半导体压力传感器芯片726的安装构造的纵剖视图。

在图8中,压力传感器800与图7所示的压力传感器700相比,在由树脂、陶瓷等绝缘性的材料形成的基座825的表面设有突起部825a,该突起部825a具有与粘接剂层825a的粘接区域匹配的大小的平坦面,仅在该部分形成有粘接剂层825a,除了这方面不同以外,其它方面与压力传感器700相同。对于相同的构成要素,标注相同的符号并省略说明。

如上所述,根据本发明的第六实施方式的压力传感器800,也能够起到与第五实施方式的压力传感器700相同的作用效果。并且,由于与突起部825a的平坦面的大小匹配地以稳定的粘接剂层的宽度形成粘接剂层825a,因此能够容易地安装半导体压力传感器芯片726,能够实现压力传感器800的进一步的精度的提高。

以下,对本发明的第七实施方式进行说明。

图9是表示本发明的第七实施方式的压力传感器900的半导体压力传感器芯片526的安装构造的纵剖视图。

在图9中,压力传感器900与图5所示的压力传感器500相比,在由金属等导电性的材料形成的基座525与半导体压力传感器芯片526之间配置有安装基板925,除了这方面不同以外,其它方面与压力传感器500相同。对于相同的构成要素,标注相同的符号并省略说明。

安装基板925例如由树脂、玻璃、陶瓷等绝缘材料形成,利用粘接剂层525a等固定于基座525。由此,半导体压力传感器芯片526相对于由金属等导电性的材料形成的基座525电绝缘。

另外,在安装基板925的与基座525相反的一侧,利用粘接剂层925a固定半导体压力传感器芯片526。在本实施方式中,形成于安装基板925的粘接剂层925a的粘接区域也比预定的区域例如半导体压力传感器芯片526的内部的膜片部526a1相对于安装基板925的投影面积小。

在此,在安装基板925的固定有半导体压力传感器芯片526的一方的面上,也可以通过粘贴、蒸镀、电镀、光刻等而形成有导电层925a。该导电层925a也可以由金、银、铜、铝等中的任意金属以及合金膜形成。导电层925a与半导体压力传感器芯片526的连接于零电位的端子连接。这样,通过在安装基板925设置导电层925a并与零电位连接,从而半导体压力传感器芯片526配置在控制电路侧的零电位,因此能够消除半导体压力传感器芯片526的电位配置在不稳定的状态的情况,能够实现半导体压力传感器芯片526相对于基座525的绝缘性的提高。并且,能够进行利用安装基板925单体向粘接剂层925a的相当于粘接区域的部位激光照射、喷砂处理等的表面改质。这样,能够根据粘接剂的流动性来调整粘接剂层925a的粘接区域的大小。

此外,在本实施方式中,将安装基板925固定于由金属等导电性的材料形成的基座525,但并不限于此,也可以如图7所示的压力传感器700那样,固定于由树脂、陶瓷等绝缘性的材料形成的基座725。另外,在本实施方式中,在安装基板925设置导电层925a,但也可以不设置导电层925a,而是仅由树脂、玻璃、陶瓷等绝缘材料形成。

另外,也可以在安装基板925的表面设有突起部,该突起部具有与粘接剂层925a的粘接区域匹配的大小的平坦面,仅在该部分形成有粘接剂层925a。通过这样的结构,能够仅在安装基板925进行相当于粘接区域的突起部的形成。与现有的在基座525、基座725形成粘接区域的方法相比,能够实现更容易的加工。

另外,也可以如图1所示的压力传感器100、图4所示的压力传感器200那样,在液封室124a内的支柱125、支柱425的表面经由安装基板925来固定半导体压力传感器芯片126。另外,也可以在图1所示的压力传感器100、图4所示的压力传感器200中,没有支柱125、支柱425,而是在液封室124a内的密封玻璃124经由安装基板925来固定半导体压力传感器芯片126。在图1以及图4的方式中,安装基板925不限于绝缘材料,既可以是导电性材料、也可以是在绝缘性材料上形成导电层而成的材料。

如上所述,根据本发明的第七实施方式的压力传感器900,也能够起到与第三实施方式的压力传感器500相同的作用效果,并且,与基座525的材质无关,能够在安装基板单体形成粘接区域,与在基座上直接进行加工的方式相比,能够以更容易的加工来实现,能够固定半导体压力传感器芯片526。

此外,以本发明的第一至第七实施方式的液封型的压力传感器为例,对本发明的压力传感器进行了说明,但并不限定于此,也能够应用于使用了如压阻效应方式那样在内部形成有膜片部的半导体压力传感器芯片的其它压力传感器。

如上所述,根据本发明的压力传感器,在使用了如压阻效应方式那样在内部形成有膜片部的半导体压力传感器芯片的压力传感器中,能够降低因温度变化引起的半导体压力传感器芯片、支撑部件、粘接剂的线膨胀系数的不同而产生的半导体压力传感器芯片的歪斜变形,实现压力传感器的精度的提高。

符号的说明

100、400、500、600、700、800、900—压力传感器,110—流体导入部,111—接头部件,111a—内螺纹部,111b—端口,112—基座板材,112a—压力室,120—压力检测部,121—壳体,122—膜片,123—膜片保护罩,123a—连通孔,124、524—密封玻璃,124a—液封室,125、425—支柱,125a、425a、525a、625a、725a、825a、925a—粘接剂层,126、526、726—半导体压力传感器芯片,126a、526a、726a—半导体基板部,126a1、526a1、726a1—膜片部,126b、526b、726b—台座部,126a、526a、726a—接合引线,127—电位调整部件,128、528、728—引线脚,129—油填充用管,130—信号送出部,131—端子台,132—连接端子,132a—粘接剂,133—电线,133a—芯线,134—静电保护层,134a—粘接层,134b—包覆层,134c—部分,140—罩部件,141—防水外壳,142—端子台盖,143—密封剂,425a、625a、825a—突起部,525、625、725、825—基座,925—安装基板,925a—导电层。

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