[0027]图6为表示第三实施例的压力传感器单元制造方法的概要的流程图；
[0028]图7A-图7C表示第三实施例的压力传感器单元在制造过程中的状态的截面图；
[0029]图8表示第三实施例的压力传感器单元在制造过程中的状态的立体图；
[0030]图9表示第三实施例的压力传感器单元在制造过程中的状态的俯视图；
[0031]图10表示沿图9的切割线C-C’的截面构造的截面图；
[0032]图11表示沿图9的切割线D-D’的截面构造的截面图；
[0033]图12为表示第四实施例的压力传感器单元的结构的截面图。
【具体实施方式】
[0034]以下参考附图，对本发明的压力传感器装置和压力传感器装置的制造方法的优选实施例进行详细说明。在以下的实施例以及附图的说明中，对相同的构成标记相同的参考标记，并省略重复的说明。
[0035]第一实施例
[0036]对第一实施例的压力传感器单元的结构进行说明。图1为表示第一实施例的压力传感器单元的结构的俯视图。图2为表示沿图1的切割线A-A’的截面构造的截面图。图3为表示沿图1的切割线B-B’的截面构造的截面图。切割线A-A’为与信号端子(例如引线框)17的延伸方向平行的切割线，该信号端子与树脂壳体4 一体成型(插入成型dnsertmolded)且引出至外部。切割线B-B’为与切割线A-A’垂直的切割线。如图1至图3所示，压力传感器单元100包括压力传感器芯片1、基座部件2、金属管部件3和树脂壳体4。
[0037]压力传感器芯片1具有从例如半导体硅芯片的第一面(图1的下表面)进行压痕加工(indentat1n processing)而形成的作为压力接收部的隔膜5。压力传感器芯片1在隔膜5上接收压力。并且，至少四个由扩散电阻形成的应变仪(未图示)形成于半导体硅芯片的第二面(图1的上表面)的与隔膜5的背面侧相对应的位置。当压力施加于隔膜5的凹痕面时，应变仪具有将在半导体硅芯片第二面产生的变形转变为电阻值的功能。
[0038]并且，虽然省略了图示，但在压力传感器芯片1上形成有根据以上描述的应变仪组成的惠斯通电桥(Wheatstone bridge)电路、扩大惠斯通电桥电路的输出信号的电路、校正灵敏度的电路、校正偏置的电路与校正灵敏度和偏置的温度特性的电路等。并且，在压力传感器芯片1还形成有浪涌保护元件和滤波器(省略图示)等。压力传感器芯片1也可以通过其它的半导体材料形成。
[0039]基座部件2没有特别地限定，可由例如派热克斯玻璃(Pyrex glass:注册商标)、Tempax玻璃等的玻璃材料形成。并且，在基座部件2的中心设置有使压力媒介，例如空气或油，通过的贯通孔6。以使隔膜5与贯通孔6对准的方式来设置基座部件2和压力传感器芯片1，并使用例如环氧树脂粘合剂将基座部件2和压力传感器芯片1接合。
[0040]在基座部件2的与作为压力导入单元的金属管部件3接合侧的面上，设置有由三层形成的金属薄膜7，这三层例如从基座部件2侧开始依次为铬(Cr)、铂(Pt)以及金(Au)。由于在基座部件2侧的铬层具有良好的与玻璃材料的粘附性，因此不会发生金属薄膜7剥离的现象。并且，铂层防止铬层与金层接触。并且，金层适用于通过金/锡(Au/Sn)共晶软焊料(eutectic solder)、高温焊料等来接合基座部件2和金属管部件3。
[0041]金属管部件3没有特别地限定，例如可由42合金形成，在其表面例如形成有镍(Ni)镀层(未图示)。并且，金属管部件3的表面也可以为镍镀层和金镀层的组合。通过在金属管部件3形成镀层，从而增强与基座部件2的接合强度。在金属管部件3的中心设置有使压力媒介，例如空气或油，通过的贯通孔8。
[0042]以使贯通孔6和8联通的方式来设置金属管部件3和基座部件2，并且使用金属材料9例如金/锡共晶软焊料或高温焊料对金属管部件3和基座部件2进行接合。使用金/锡共晶软焊料、高温焊料等的原因是为了使金属材料9能够耐受在高温下的使用。并且，由于这些焊料的杨氏模量低，所以能够缓和基座部件2和金属管部件3之间的应力。
[0043]构成金属薄膜7的铬、铂和金的热膨胀系数分别为4.5X10 6/°C、9X10 6/°C和
4.3X106/°C。并且基座部件2的玻璃材料的热膨胀系数为3.2X10 6/°C。金属管部件3的42合金材料的热膨胀系数为4.3 X 10 6/°C。基座部件2具有例如大约为圆柱的形状，并且基座部件2的外径(直径)与例如平面形状大致呈矩形的压力传感器芯片1的一条边的长度为相同程度(例如，当芯片大小为3_2时，直径为3_)。
[0044]并且，金属管部件3具有相对于与基座部件2接合的接合端11侧的端部向另一端部向外突出的阶梯部(凸缘部)10b，该另一端部是指金属管部件3的贯通孔8开放的开口端12侧的端部，即，阶梯部10b的端部相对于后述的凸部10a向外突出。向外意为与贯通孔8延伸的方向垂直的方向，S卩，贯通孔8的直径方向(图2和图3的平面的水平方向)。在以下描述中，将在金属管部件3的开口端12的贯通孔8的开孔部作为压力导入口 13。
[0045]优选在金属管部件3的阶梯部10b的端部14的角部14a和14b以加工或倒角处理成以预定半径形成的弧形。其原因如下。当金属管部件3与树脂壳体4一体成型时，如下所述，加热熔融的树脂能够容易地流入金属管部件3的阶梯部10b的端部14的压力导入口 13侧的角部14a。因此，如下所述，树脂壳体4能够容易地覆盖金属管部件3的阶梯部10b的端部14的压力导入口 13侧的角部14a。
[0046]并且，具有比阶梯部10b更靠近基座部件2的凸部10a。也就是说，金属管部件3具有以在开口端12侧的阶梯部10b为水平线以及以在接合端11侧的凸部10b为竖直线而构成的倒T字形的截面形状。金属管部件3的凸部10a和阶梯部10b均为大致圆柱形，并具有不同的外径(直径)dl和d2。也就是说，金属管部件3是在开口端12侧的端部具有阶梯部10b的圆形管状。
[0047]优选金属管部件3的凸部10a的外径dl与例如平面形状大致呈矩形的压力传感器芯片1的一条边的长度为相同程度。通过缩小金属管部件3的凸部10a的外径dl，从而可以降低金属管部件3的凸部10a的刚性，因此缓和了施加于金属管部件3的凸部10a的应力。因此，可以防止产生于金属管部件3的凸部10a的应力传递至压力传感器芯片1。由此，提高了压力传感器芯片1的可靠性。
[0048]并且，优选金属管部件3的凸部10a的壁厚度tl( = (dl - d3)/2)小于金属管部件3的阶梯部10b的厚度(高度)t2(tl < t2)。因此，尽管当金属管部件3的凸部10a的外径dl减小，从而金属管部件3的凸部10a的刚性降低，但能够提高金属管部件3整体的刚性。金属管部件3的凸部10a的壁厚度是夹在金属管部件3的凸部10a的内壁和外壁之间的金属材料部分的厚度(板厚)。符号d3为金属管部件3的内径(直径)，即贯通孔8的直径。金属管部件3的阶梯部10b的外径(直径)d2是例如等于或小于树脂壳体4的宽度wl和w2。
[0049]树脂壳体4在其一个端部侧具有凹部15。压力传感器芯片1和基座部件2内置于树脂壳体4的凹部15。并且，在树脂壳体4 一体成型有引出至外部的信号端子17，并且信号端子17的基端在树脂壳体4的凹部15露出。在凹部15内侧露出的信号端子17的部分与压力传感器芯片1通过键合线18电连接。并且，在树脂壳体4 一体成型有金属管部件3，并且金属管部件3的凸部10a的在基座部件2侧的部分露出于树脂壳体4的凹部15的内侧。
[0050]优选树脂壳体4和金属管部件3在金属管部件3的凸部10a的在基座部件2侧的部分与树脂壳体4分尚的状态下一体化。也就是说，优选金属管部件3的凸部10a的在基座部件2侧的部分不与树脂壳体4的凹部15的侧壁(树脂壳体4的内侧面)接触。其原因为，因为压力传感器芯片1可以以与树脂壳体4相分离的方式进行配置，压力传感器芯片1难以受到由树脂壳体4的热收缩引起的应力，因此可以确保长期的可靠性。金属管部件3的开口端12侧的面未被树脂壳体4覆盖而露出。
[0051]树脂壳体4的与凹部15相反侧的端部从金属管部件3的凸部10a的在阶梯部10b侧的部分遍及阶梯部10b的在与压力导入口 13相反侧的面16而覆盖金属管部件3，即，树脂壳体4覆盖阶梯部10b的与压力导入单元的第一面侧相反侧的面16。也就是说，树脂壳体4的在金属管部件3的阶梯部10b上的部分具有以包围金属管部件3的凸部10a的部分为竖直线，以及以在阶梯部10b的与压力导入口 13的相反侧的面16的部分为水平线而构成的近似L型的截面形状。金属管部件3的凸部10a的在阶梯部10b侧的部分与树脂壳体4，例如，相对于阶梯部10b的边沿以预定高度(后述的模具上部51和模具下部52之间产生的游隙的宽度x3)而接触。树脂壳体4与阶梯部10b的与压力导入口 13的相反侧的面16接触意味着，当压力通过从压力导入口 13导入的压力媒介被施加时，压力以金属管部件3的阶梯部10b挤压树脂壳体4的方式作用。因此，在压力方面具有很高的结构可靠性。
[0052]并且，树脂壳体4至少覆盖金属管部件3的阶梯部10b的端部14的位于压力导入口 13侧的角部14a。金属管部件3的阶梯部10b的端部14的角部14a和14b以外的部分可以露出于树脂壳体4的外侧面，也可以被树脂壳体4覆盖。因此，针对在与从压力导入口13导入的压力媒介作用的压力所施加的方向相反的方向上的应力的可靠性提高。因此，可以防止金属管部件3从树脂壳体4脱落。
[0053]树脂壳体4，虽然没有特别地限定，但可以是这样的，例如平面形状为矩形，并且，例如从相对的一对边的每一条向外侧分别突出四根信号端子17。在树脂壳体4 一条边上排列的信号端子17是用于将压力传感器单元100的输出提取到外部的外部连接端子。在树脂壳体4的另一条边上排列的信号端子17是在调控压力传感器单元100的特性时使用的内部调控端子，并且例如可以比外部连接端子短。信号端子17设置为大致与被设置于半导体硅芯片的第二面的最外层的电极衬垫同样高。
[0054]优选树脂壳体4的有信号端子17突出的两个端面之间的宽度(外部尺寸)wl与金属管部件3的阶梯部10b的外径d2具有大致相同的长度(wl?d2)。由于树脂壳体4的有信号端子17突出的两个端面之间的宽度wl为至少覆盖住金属管部件3的阶梯部10b的端部14的在压力导入口 13侧的角部14a的宽度即可，因此通过尽可能的减小宽度wl，从而能够使树脂壳体4小型化。因此，能够使使用压力传感器单元100的压力传感器装置小型化。