JP2000337983A - 圧力検出器及びその製造方法 - Google Patents
圧力検出器及びその製造方法Info
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- JP2000337983A JP2000337983A JP11144751A JP14475199A JP2000337983A JP 2000337983 A JP2000337983 A JP 2000337983A JP 11144751 A JP11144751 A JP 11144751A JP 14475199 A JP14475199 A JP 14475199A JP 2000337983 A JP2000337983 A JP 2000337983A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ケース体の設計を複雑にしたり、構成部品を
増やしたりすることなく、圧力伝達媒体の熱膨張による
オフセット電圧温度特性の温度補償を可能とする圧力検
出器及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 シリコンオイル（圧力伝達媒体）８の熱
膨張によって発生する凹部１ａ内の圧力変化によるオフ
セット電圧誤差を、圧力センサ４の半導体圧力チップ３
とガラス台座２との間に形成される圧力基準室Ｒにおけ
る内気の熱膨張により抑制する。
増やしたりすることなく、圧力伝達媒体の熱膨張による
オフセット電圧温度特性の温度補償を可能とする圧力検
出器及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 シリコンオイル（圧力伝達媒体）８の熱
膨張によって発生する凹部１ａ内の圧力変化によるオフ
セット電圧誤差を、圧力センサ４の半導体圧力チップ３
とガラス台座２との間に形成される圧力基準室Ｒにおけ
る内気の熱膨張により抑制する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、気体や液体等の流
体の圧力をダイアフラムから圧力伝達媒体を介し半導体
式圧力センサに伝達する２重ダイアフラム式の圧力検出
器及びその製造方法に関するものである。
体の圧力をダイアフラムから圧力伝達媒体を介し半導体
式圧力センサに伝達する２重ダイアフラム式の圧力検出
器及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】圧力を検出する場合にピエゾ抵抗素子が
形成された薄肉のダイアフラムを有する半導体圧力チッ
プをガラス台座上に配設した半導体式圧力センサが多く
用いられている。この圧力センサが用いられた圧力検出
器としては、特開平５−１７２６７０号公報に開示され
るものがある。
形成された薄肉のダイアフラムを有する半導体圧力チッ
プをガラス台座上に配設した半導体式圧力センサが多く
用いられている。この圧力センサが用いられた圧力検出
器としては、特開平５−１７２６７０号公報に開示され
るものがある。
【０００３】このような圧力検出器は、略凹部形状の金
属製ケース体の底面に、ガラス台座上に半導体圧力チッ
プが陽極接合により固着された絶対圧型圧力センサがエ
ポキシ系接着剤を介し配設され、前記圧力センサの電極
部と、前記ケース体の前記圧力センサの配設箇所近傍に
封着用ガラスにより気密的に固着されたリードピンとが
金等の接続部材によりワイヤボンディングされるととも
に、前記ケース体内にシリコンオイル（圧力伝達媒体）
が充填され、ステンレス等の金属製のダイアフラムによ
り前記ケース体１の開口部を塞ぐものである。
属製ケース体の底面に、ガラス台座上に半導体圧力チッ
プが陽極接合により固着された絶対圧型圧力センサがエ
ポキシ系接着剤を介し配設され、前記圧力センサの電極
部と、前記ケース体の前記圧力センサの配設箇所近傍に
封着用ガラスにより気密的に固着されたリードピンとが
金等の接続部材によりワイヤボンディングされるととも
に、前記ケース体内にシリコンオイル（圧力伝達媒体）
が充填され、ステンレス等の金属製のダイアフラムによ
り前記ケース体１の開口部を塞ぐものである。
【０００４】このような構成の圧力検出器は、気体や液
体等の流体の圧力を金属製の前記ダイアフラムで受ける
と、前記シリコンオイルを媒体として前記圧力センサに
圧力を印加する２重ダイアフラム式圧力検出器である。
体等の流体の圧力を金属製の前記ダイアフラムで受ける
と、前記シリコンオイルを媒体として前記圧力センサに
圧力を印加する２重ダイアフラム式圧力検出器である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】かかる圧力検出器は、
前記シリコンオイルの充填量が多いと前記シリコンオイ
ルの熱膨張によってオフセット電圧温度特性の傾きが大
きくなり、このオフセット電圧温度特性を補正するため
の温度補償回路の構成が複雑になることから、前記シリ
コンオイルの充填量を少なくし、前記オフセット電圧温
度特性の傾きを小さく抑える必要がある。そのため前記
ケース体内に前記シリコンオイルの充填量を調整するス
ペーサを配設したり、前記ケース体の形状によって前記
充填量を調整することになるが、圧力検出器の構成部品
が増えることによってコストが高くなったり、圧力検出
器の前記ケース体設計を煩雑にしてしまうといった問題
点を有している。
前記シリコンオイルの充填量が多いと前記シリコンオイ
ルの熱膨張によってオフセット電圧温度特性の傾きが大
きくなり、このオフセット電圧温度特性を補正するため
の温度補償回路の構成が複雑になることから、前記シリ
コンオイルの充填量を少なくし、前記オフセット電圧温
度特性の傾きを小さく抑える必要がある。そのため前記
ケース体内に前記シリコンオイルの充填量を調整するス
ペーサを配設したり、前記ケース体の形状によって前記
充填量を調整することになるが、圧力検出器の構成部品
が増えることによってコストが高くなったり、圧力検出
器の前記ケース体設計を煩雑にしてしまうといった問題
点を有している。
【０００６】そこで、本発明は前記問題点に着目し、ケ
ース体の設計を複雑にしたり、構成部品を増やしたりす
ることなく、圧力伝達媒体の熱膨張によるオフセット電
圧温度特性の温度補償を可能とする圧力検出器及びその
製造方法を提供するものである。
ース体の設計を複雑にしたり、構成部品を増やしたりす
ることなく、圧力伝達媒体の熱膨張によるオフセット電
圧温度特性の温度補償を可能とする圧力検出器及びその
製造方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、半導体圧力チップをガラス台座上に配設し
てなる圧力センサを凹部内に配設し、前記凹部内を満た
すように圧力伝達媒体を充填するとともに、前記凹部上
をダイアフラムによって覆う圧力検出器であって、前記
圧力伝達媒体の熱膨張によって発生する前記凹部内の圧
力変化によるオフセット電圧誤差を、前記圧力センサの
前記半導体圧力チップと前記ガラス台座との間に形成さ
れる圧力基準室における内気の熱膨張により抑制してな
るものである。
決するため、半導体圧力チップをガラス台座上に配設し
てなる圧力センサを凹部内に配設し、前記凹部内を満た
すように圧力伝達媒体を充填するとともに、前記凹部上
をダイアフラムによって覆う圧力検出器であって、前記
圧力伝達媒体の熱膨張によって発生する前記凹部内の圧
力変化によるオフセット電圧誤差を、前記圧力センサの
前記半導体圧力チップと前記ガラス台座との間に形成さ
れる圧力基準室における内気の熱膨張により抑制してな
るものである。
【０００８】また、前記圧力伝達媒体はシリコンオイル
からなるものである。
からなるものである。
【０００９】また、前記圧力基準室内の内気は、非爆発
性気体によって満たされているものである。
性気体によって満たされているものである。
【００１０】また、半導体圧力チップをガラス台座上に
配設してなる圧力センサを凹部内に配設し、前記凹部内
を満たすように圧力伝達媒体を充填するとともに、前記
凹部上をダイアフラムによって覆う圧力検出器の製造方
法であって、前記圧力伝達媒体の熱膨張によるオフセッ
ト電圧温度特性に基づき、前記半導体圧力チップと前記
ガラス台座との間に形成される圧力基準室の内圧と、前
記半導体圧力チップと前記ガラス台座とを接合する際の
接合温度との前記圧力センサを形成する際の生産条件を
決定し、前記生産条件によって前記圧力センサを形成す
ることで、前記圧力伝達媒体の熱膨張によって発生する
前記凹部内の圧力変化によるオフセット電圧誤差を、前
記圧力基準室における内気の熱膨張により抑制するもの
である。
配設してなる圧力センサを凹部内に配設し、前記凹部内
を満たすように圧力伝達媒体を充填するとともに、前記
凹部上をダイアフラムによって覆う圧力検出器の製造方
法であって、前記圧力伝達媒体の熱膨張によるオフセッ
ト電圧温度特性に基づき、前記半導体圧力チップと前記
ガラス台座との間に形成される圧力基準室の内圧と、前
記半導体圧力チップと前記ガラス台座とを接合する際の
接合温度との前記圧力センサを形成する際の生産条件を
決定し、前記生産条件によって前記圧力センサを形成す
ることで、前記圧力伝達媒体の熱膨張によって発生する
前記凹部内の圧力変化によるオフセット電圧誤差を、前
記圧力基準室における内気の熱膨張により抑制するもの
である。
【００１１】また、前記圧力伝達媒体はシリコンオイル
からなるものである。
からなるものである。
【００１２】また、前記圧力基準室内の内気は、非爆発
性気体によって満たされているものである。
性気体によって満たされているものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づき説明する。図１は本発明の実施の形態を示
す圧力検出器の要部断面図、図２は圧力検出器の製造方
法を示す流れ図である。
図面に基づき説明する。図１は本発明の実施の形態を示
す圧力検出器の要部断面図、図２は圧力検出器の製造方
法を示す流れ図である。
【００１４】図１において、圧力検出器は、ＳＵＳ３０
４等の金属製材料からなるケース体１の凹部１ａの底面
に、ガラス台座２上にシリコン等の半導体材料からなり
薄肉のダイアフラム３ａを有する半導体圧力チップ３が
陽極接合により固着された絶対圧型圧力センサ４がエポ
キシ系接着剤を介し配設されている。また、圧力検出器
は、圧力センサ４が半導体圧力チップ３上に形成される
電極部（図示しない）と、ケース体１の圧力センサ４の
配設箇所近傍に封着用ガラス５により気密的に固着され
たリードピン６とが金等の接続部材７によりワイヤボン
ディングされとともに、ケース体１の凹部１ａ内を満た
すように圧力伝達媒体であるシリコンオイル８が充填さ
れ、ステンレス製のダイアフラム９によりケース体１の
開口部を塞ぐものである。
４等の金属製材料からなるケース体１の凹部１ａの底面
に、ガラス台座２上にシリコン等の半導体材料からなり
薄肉のダイアフラム３ａを有する半導体圧力チップ３が
陽極接合により固着された絶対圧型圧力センサ４がエポ
キシ系接着剤を介し配設されている。また、圧力検出器
は、圧力センサ４が半導体圧力チップ３上に形成される
電極部（図示しない）と、ケース体１の圧力センサ４の
配設箇所近傍に封着用ガラス５により気密的に固着され
たリードピン６とが金等の接続部材７によりワイヤボン
ディングされとともに、ケース体１の凹部１ａ内を満た
すように圧力伝達媒体であるシリコンオイル８が充填さ
れ、ステンレス製のダイアフラム９によりケース体１の
開口部を塞ぐものである。
【００１５】このような構成の圧力検出器は、気体や液
体等の圧力をダイアフラム９で受けると、シリコンオイ
ル８を媒体として圧力センサ４に圧力を印加する、所謂
２重ダイアフラム式圧力検出器である。
体等の圧力をダイアフラム９で受けると、シリコンオイ
ル８を媒体として圧力センサ４に圧力を印加する、所謂
２重ダイアフラム式圧力検出器である。
【００１６】次に、図２を用いて本発明の特徴となる圧
力検出器の製造方法を説明するが、本発明の要旨とする
ところは、２重ダイアフラム式圧力検出器において、圧
力伝達媒体であるシリコンオイル８の熱膨張によるオフ
セット電圧温度特性の温度補償を温度補償回路によって
電気的に補正するものではなく、シリコンオイル８の凹
部１ａ内の熱膨張によって発生する圧力変化によるオフ
セット電圧誤差を、圧力センサ４の半導体圧力チップ３
とガラス台座２との間に形成される圧力基準室Ｒにおけ
る内気により略キャンセルすることにある。
力検出器の製造方法を説明するが、本発明の要旨とする
ところは、２重ダイアフラム式圧力検出器において、圧
力伝達媒体であるシリコンオイル８の熱膨張によるオフ
セット電圧温度特性の温度補償を温度補償回路によって
電気的に補正するものではなく、シリコンオイル８の凹
部１ａ内の熱膨張によって発生する圧力変化によるオフ
セット電圧誤差を、圧力センサ４の半導体圧力チップ３
とガラス台座２との間に形成される圧力基準室Ｒにおけ
る内気により略キャンセルすることにある。
【００１７】まず、シリコンオイル８の熱膨張によるオ
フセット電圧温度特性を測定する（ステップＳ１）。
フセット電圧温度特性を測定する（ステップＳ１）。
【００１８】次に、前記オフセット電圧温度特性に基づ
き、圧力センサ４の半導体圧力チップ３とガラス台座２
とを陽極接合する際の接合温度Ｔと、半導体圧力チップ
３とガラス台座２との間に形成される圧力基準室Ｒの内
圧Ｐとの圧力センサ４を形成する際の生産条件を決定す
る（ステップＳ２，Ｓ３）。
き、圧力センサ４の半導体圧力チップ３とガラス台座２
とを陽極接合する際の接合温度Ｔと、半導体圧力チップ
３とガラス台座２との間に形成される圧力基準室Ｒの内
圧Ｐとの圧力センサ４を形成する際の生産条件を決定す
る（ステップＳ２，Ｓ３）。
【００１９】次に、半導体圧力チップ３を複数有する半
導体基板（例えば、シリコンウエハ）と、ガラス台座２
を複数有するガラス基板とを減圧容器内に投入し、前記
減圧容器の内圧を前記生産条件に基づいた内圧Ｐに設定
するとともに、前記減圧容器内の温度を前記生産条件に
基づいた温度Ｔに設定し、前記半導体基板と前記ガラス
基板とを前記減圧容器内にて陽極接合を行い圧力センサ
４を複数有するセンサ素子を形成する。尚、半導体圧力
チップ３とガラス台座２との間に形成される圧力基準室
Ｒの内気は大気（非爆発性気体）によって満たされてい
ることになる。
導体基板（例えば、シリコンウエハ）と、ガラス台座２
を複数有するガラス基板とを減圧容器内に投入し、前記
減圧容器の内圧を前記生産条件に基づいた内圧Ｐに設定
するとともに、前記減圧容器内の温度を前記生産条件に
基づいた温度Ｔに設定し、前記半導体基板と前記ガラス
基板とを前記減圧容器内にて陽極接合を行い圧力センサ
４を複数有するセンサ素子を形成する。尚、半導体圧力
チップ３とガラス台座２との間に形成される圧力基準室
Ｒの内気は大気（非爆発性気体）によって満たされてい
ることになる。
【００２０】次に、前記センサ素子をダイシングするこ
とによって絶対圧型圧力センサ４を得る（ステップＳ
４）。
とによって絶対圧型圧力センサ４を得る（ステップＳ
４）。
【００２１】次に、リードピン６がハーメチックシール
されたケース体１を用意し、圧力センサ４をエポキシ系
接着剤を介し凹部１ａの底面に配設固定するとともに、
圧力センサ４の電極部とリードピン６とを接続部材７に
よってワイヤボンディングする。そして、凹部１ａを満
たすようにシリコンオイル８を充填し、減圧容器にてシ
リコンオイル８内の気泡を脱泡した後、ケース体１の開
口部にダイアフラム９を溶接等の手段によって配設固定
することによって、圧力検出器が完成する（ステップＳ
５）。
されたケース体１を用意し、圧力センサ４をエポキシ系
接着剤を介し凹部１ａの底面に配設固定するとともに、
圧力センサ４の電極部とリードピン６とを接続部材７に
よってワイヤボンディングする。そして、凹部１ａを満
たすようにシリコンオイル８を充填し、減圧容器にてシ
リコンオイル８内の気泡を脱泡した後、ケース体１の開
口部にダイアフラム９を溶接等の手段によって配設固定
することによって、圧力検出器が完成する（ステップＳ
５）。
【００２２】次に、シリコンオイル８の熱膨張によって
発生する凹部１ａ内の圧力変化によるオフセット電圧誤
差を、圧力センサ４の半導体圧力チップ３とガラス台座
２との間に形成される圧力基準室Ｒにおける内気により
キャンセルできることを以下に説明する。
発生する凹部１ａ内の圧力変化によるオフセット電圧誤
差を、圧力センサ４の半導体圧力チップ３とガラス台座
２との間に形成される圧力基準室Ｒにおける内気により
キャンセルできることを以下に説明する。
【００２３】例えば、定格圧１kgf／ｃｍ↑２用の圧力
検出器の圧力センサ４において、シリコンオイル８の熱
膨張によるオフセット電圧温度特性が、例えば０．０８
６％FULL SCALE（以下、ＦＳと略す）／℃であるとする
と、以下に示す圧力センサ４の生産条件によって、前記
オフセット電圧温度特性に対する温度補償を行うことが
可能となる。
検出器の圧力センサ４において、シリコンオイル８の熱
膨張によるオフセット電圧温度特性が、例えば０．０８
６％FULL SCALE（以下、ＦＳと略す）／℃であるとする
と、以下に示す圧力センサ４の生産条件によって、前記
オフセット電圧温度特性に対する温度補償を行うことが
可能となる。
【００２４】前記オフセット電圧温度特性を基に、圧力
基準室Ｒの内圧を０．５５９気圧（atm）、接合温度Ｔ
を４００℃と設定する。尚、この生産条件は気体の状態
方程式によって求まるものである。
基準室Ｒの内圧を０．５５９気圧（atm）、接合温度Ｔ
を４００℃と設定する。尚、この生産条件は気体の状態
方程式によって求まるものである。
【００２５】半導体圧力チップ３とガラス台座２との接
合後の２５℃における常温時の圧力基準室Ｒの内圧Ｐ１
は、略体積変化を無視すると、 Ｐ１＝０．５５９atm×（２５＋２７３）℃／（４００＋２７３）℃ ＝０．２４７５atm であり、また、１５０℃における圧力基準室Ｒの内圧Ｐ
２は、 Ｐ２＝０．５５９atm×（１５０＋２７３）℃／（４００＋２７３）℃ ＝０．３５１３atm である。従って、２５℃から１５０℃時における圧力基
準室Ｒの内圧Ｐ１，Ｐ２の気圧変化Ｐ３（Ｐ１−Ｐ２）
は、 Ｐ３＝（０．２４７５−０．３５１３）atm ＝−０．１０３８atm ＝−０．１０７２kgf／ｃｍ↑２ となる。本発明の実施の形態の圧力検出器は、定格圧１
kgf／ｃｍ↑２であることから、１５０℃でのオフセッ
ト電圧温度特性は、 −０．１０７２kgf／ｃｍ↑２／１kgf／ｃｍ↑２ ＝−０．１０７２ ＝−１０．７２％ＦＳ となり、２５℃と１５０℃との特性より算出するオフセ
ット電圧温度特性は、 −１０．７２％ＦＳ／（１５０−２５）℃ ＝−０．０８５７８４％ＦＳ／℃ ＝−０．０８６％ＦＳ／℃ であり、マイナスのオフセット電圧温度特性となり、シ
リコンオイル８の熱膨張によるオフセット電圧温度特性
０．０８６％ＦＳ／℃を略キャンセルすることが可能と
なるものである。
合後の２５℃における常温時の圧力基準室Ｒの内圧Ｐ１
は、略体積変化を無視すると、 Ｐ１＝０．５５９atm×（２５＋２７３）℃／（４００＋２７３）℃ ＝０．２４７５atm であり、また、１５０℃における圧力基準室Ｒの内圧Ｐ
２は、 Ｐ２＝０．５５９atm×（１５０＋２７３）℃／（４００＋２７３）℃ ＝０．３５１３atm である。従って、２５℃から１５０℃時における圧力基
準室Ｒの内圧Ｐ１，Ｐ２の気圧変化Ｐ３（Ｐ１−Ｐ２）
は、 Ｐ３＝（０．２４７５−０．３５１３）atm ＝−０．１０３８atm ＝−０．１０７２kgf／ｃｍ↑２ となる。本発明の実施の形態の圧力検出器は、定格圧１
kgf／ｃｍ↑２であることから、１５０℃でのオフセッ
ト電圧温度特性は、 −０．１０７２kgf／ｃｍ↑２／１kgf／ｃｍ↑２ ＝−０．１０７２ ＝−１０．７２％ＦＳ となり、２５℃と１５０℃との特性より算出するオフセ
ット電圧温度特性は、 −１０．７２％ＦＳ／（１５０−２５）℃ ＝−０．０８５７８４％ＦＳ／℃ ＝−０．０８６％ＦＳ／℃ であり、マイナスのオフセット電圧温度特性となり、シ
リコンオイル８の熱膨張によるオフセット電圧温度特性
０．０８６％ＦＳ／℃を略キャンセルすることが可能と
なるものである。
【００２６】従って、前述した圧力検出器は、シリコン
オイル８の熱膨張によるオフセット電圧温度特性に基づ
き、半導体圧力チップ３とガラス台座２との間に形成さ
れる圧力基準室Ｒの内圧Ｐと、半導体圧力チップ３とガ
ラス台座２とを陽極接合する際の接合温度Ｔとの圧力セ
ンサ４を形成する際の生産条件を決定し、前記生産条件
によって圧力センサ４を形成することで、シリコンオイ
ル８が充填される凹部１ａ内の熱膨張によって発生する
圧力変化によるオフセット電圧誤差を、圧力基準室Ｒに
おける内気の熱膨張により略キャンセルすることが可能
となる。従って、従来のようにケース体の構造を複雑に
したり、またスペーサ等の専用部品を用いてシリコンオ
イル８の充填量を調整し、かつシリコンオイル８の熱膨
張によるオフセット電圧温度特性を温度補償回路を用い
て温度補償する必要がなくなるため、圧力検出器の構成
を簡素化し、かつ圧力検出器の製造工程も簡素化できる
ものである。
オイル８の熱膨張によるオフセット電圧温度特性に基づ
き、半導体圧力チップ３とガラス台座２との間に形成さ
れる圧力基準室Ｒの内圧Ｐと、半導体圧力チップ３とガ
ラス台座２とを陽極接合する際の接合温度Ｔとの圧力セ
ンサ４を形成する際の生産条件を決定し、前記生産条件
によって圧力センサ４を形成することで、シリコンオイ
ル８が充填される凹部１ａ内の熱膨張によって発生する
圧力変化によるオフセット電圧誤差を、圧力基準室Ｒに
おける内気の熱膨張により略キャンセルすることが可能
となる。従って、従来のようにケース体の構造を複雑に
したり、またスペーサ等の専用部品を用いてシリコンオ
イル８の充填量を調整し、かつシリコンオイル８の熱膨
張によるオフセット電圧温度特性を温度補償回路を用い
て温度補償する必要がなくなるため、圧力検出器の構成
を簡素化し、かつ圧力検出器の製造工程も簡素化できる
ものである。
【００２７】また、圧力伝達媒体としてシリコンオイル
８を用いているが、シリコンオイル８は、シリコンから
なる半導体材料によって形成される半導体圧力チップ３
を腐食させることがなく、熱安定性良好である。
８を用いているが、シリコンオイル８は、シリコンから
なる半導体材料によって形成される半導体圧力チップ３
を腐食させることがなく、熱安定性良好である。
【００２８】また、圧力基準室Ｒの内気をエアーにより
満たし、シリコンオイル８の熱膨張によって発生する凹
部１ａ内の圧力変化によるオフセット電圧誤差を、圧力
基準室Ｒにおける内気の熱膨張により略キャンセルでき
ることから、専用の設備を用いること無く圧力検出器を
得ることができ、安価な圧力検出器を得ることができ
る。
満たし、シリコンオイル８の熱膨張によって発生する凹
部１ａ内の圧力変化によるオフセット電圧誤差を、圧力
基準室Ｒにおける内気の熱膨張により略キャンセルでき
ることから、専用の設備を用いること無く圧力検出器を
得ることができ、安価な圧力検出器を得ることができ
る。
【００２９】尚、本発明の実施の形態では、半導体圧力
チップ３とガラス台座２との間に形成される圧力基準室
Ｒの内気はエアーによって満たされていることになる
が、例えば減圧容器内に窒素（非爆発性気体）を充満さ
せ前記減圧容器内の内圧を設定するようにすれば、シリ
コンオイル８の熱膨張によって発生する凹部１ａ内の圧
力変化によるオフセット電圧誤差を、圧力基準室Ｒの窒
素による内圧により略キャンセルすることができるよう
になる。
チップ３とガラス台座２との間に形成される圧力基準室
Ｒの内気はエアーによって満たされていることになる
が、例えば減圧容器内に窒素（非爆発性気体）を充満さ
せ前記減圧容器内の内圧を設定するようにすれば、シリ
コンオイル８の熱膨張によって発生する凹部１ａ内の圧
力変化によるオフセット電圧誤差を、圧力基準室Ｒの窒
素による内圧により略キャンセルすることができるよう
になる。
【００３０】また、本発明の実施の形態では、ケース体
１自体を凹部形状としたが、例えばベース板と筒部とを
組み合わせてなるケース体であっても良く、本発明にお
ける圧力検出器においては、凹部を有するものであれば
本発明の実施の形態で説明したケース体構造に限定され
るものではない。
１自体を凹部形状としたが、例えばベース板と筒部とを
組み合わせてなるケース体であっても良く、本発明にお
ける圧力検出器においては、凹部を有するものであれば
本発明の実施の形態で説明したケース体構造に限定され
るものではない。
【００３１】また、本発明の実施の形態では、圧力伝達
媒体としてシリコンオイル８を用いたが、例えばフロロ
シリコンオイルを用いるものであっても良い。
媒体としてシリコンオイル８を用いたが、例えばフロロ
シリコンオイルを用いるものであっても良い。
【００３２】
【発明の効果】本発明は、半導体圧力チップをガラス台
座上に配設してなる圧力センサを、ケース体体に備えら
れる凹部内に配設し、前記圧力センサを満たすように前
記凹部に圧力伝達媒体を充填し、前記凹部上をダイアフ
ラムによって覆う圧力検出器及びその製造方法に関し、
前記圧力伝達媒体の熱膨張によるオフセット電圧温度特
性に基づき、前記半導体圧力チップと前記ガラス台座と
の間に形成される圧力基準室の内圧と、前記半導体圧力
チップと前記ガラス台座とを接合する際の接合温度との
前記圧力センサを形成する際の生産条件を決定し、前記
生産条件によって前記圧力センサを形成することで、前
記圧力伝達媒体の熱膨張によって発生する前記凹部内の
圧力変化によるオフセット電圧誤差を、前記圧力基準室
における内気の熱膨張により抑制してなるものであるこ
とから、従来のようにケース体の構造を複雑にしたり、
またスペーサ等の専用部品を用いて圧力伝達媒体の充填
量を調整し、かつ前記圧力伝達媒体の熱膨張によるオフ
セット電圧温度特性を温度補償回路を用いて温度補償す
る必要がなくなるため、圧力検出器の構成を簡素化し、
かつ圧力検出器の製造工程も簡素化できるものである。
座上に配設してなる圧力センサを、ケース体体に備えら
れる凹部内に配設し、前記圧力センサを満たすように前
記凹部に圧力伝達媒体を充填し、前記凹部上をダイアフ
ラムによって覆う圧力検出器及びその製造方法に関し、
前記圧力伝達媒体の熱膨張によるオフセット電圧温度特
性に基づき、前記半導体圧力チップと前記ガラス台座と
の間に形成される圧力基準室の内圧と、前記半導体圧力
チップと前記ガラス台座とを接合する際の接合温度との
前記圧力センサを形成する際の生産条件を決定し、前記
生産条件によって前記圧力センサを形成することで、前
記圧力伝達媒体の熱膨張によって発生する前記凹部内の
圧力変化によるオフセット電圧誤差を、前記圧力基準室
における内気の熱膨張により抑制してなるものであるこ
とから、従来のようにケース体の構造を複雑にしたり、
またスペーサ等の専用部品を用いて圧力伝達媒体の充填
量を調整し、かつ前記圧力伝達媒体の熱膨張によるオフ
セット電圧温度特性を温度補償回路を用いて温度補償す
る必要がなくなるため、圧力検出器の構成を簡素化し、
かつ圧力検出器の製造工程も簡素化できるものである。
【００３３】また、前記圧力伝達媒体をシリコンオイル
とすることによって、シリコンからなる半導体材料によ
って形成される前記半導体圧力チップを腐食させること
がなく、熱安定性が良好である。
とすることによって、シリコンからなる半導体材料によ
って形成される前記半導体圧力チップを腐食させること
がなく、熱安定性が良好である。
【００３４】また、前記圧力基準室内の内気は非爆発性
気体によって満たされていることから、専用の設備を用
いること無く圧力検出器を得ることができ、安価な圧力
検出器を得ることができる。
気体によって満たされていることから、専用の設備を用
いること無く圧力検出器を得ることができ、安価な圧力
検出器を得ることができる。
【図１】本発明の実施の形態の圧力検出器を示す要部断
面図。
面図。
【図２】同上実施の形態の圧力検出器の製造方法を示す
図。
図。
１ ケース体 １ａ 凹部 ２ ガラス台座 ３ 半導体圧力チップ ４ 圧力センサ ８ シリコンオイル（圧力伝達部材） ９ ダイアフラム Ｒ 圧力基準室
Claims (6)
- 【請求項１】 半導体圧力チップをガラス台座上に配
設してなる圧力センサを凹部内に配設し、前記凹部内を
満たすように圧力伝達媒体を充填するとともに、前記凹
部上をダイアフラムによって覆う圧力検出器であって、 前記圧力伝達媒体の熱膨張によって発生する前記凹部内
の圧力変化によるオフセット電圧誤差を、前記圧力セン
サの前記半導体圧力チップと前記ガラス台座との間に形
成される圧力基準室における内気の熱膨張により抑制し
てなることを特徴とする圧力検出器。 - 【請求項２】 前記圧力伝達媒体はシリコンオイルから
なることを特徴とする請求項１に記載の圧力検出器。 - 【請求項３】 前記圧力基準室内の内気は、非爆発性気
体によって満たされていることを特徴とする請求項１も
しくは請求項２に記載の圧力検出器。 - 【請求項４】 半導体圧力チップをガラス台座上に配設
してなる圧力センサを凹部内に配設し、前記凹部内を満
たすように圧力伝達媒体を充填するとともに、前記凹部
上をダイアフラムによって覆う圧力検出器の製造方法で
あって、 前記圧力伝達媒体の熱膨張によるオフセット電圧温度特
性に基づき、前記半導体圧力チップと前記ガラス台座と
の間に形成される圧力基準室の内圧と、前記半導体圧力
チップと前記ガラス台座とを接合する際の接合温度との
前記圧力センサを形成する際の生産条件を決定し、前記
生産条件によって前記圧力センサを形成することで、前
記圧力伝達媒体の熱膨張によって発生する前記凹部内の
圧力変化によるオフセット電圧誤差を、前記圧力基準室
における内気の熱膨張によって抑制することを特徴とす
る圧力検出器の製造方法。 - 【請求項５】 前記圧力伝達媒体はシリコンオイルから
なることを特徴とする請求項４に記載の圧力検出器の製
造方法。 - 【請求項６】 前記圧力基準室内の内気は、非爆発性気
体によって満たされていることを特徴とする請求項４も
しくは請求項５に記載の圧力検出器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11144751A JP2000337983A (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 圧力検出器及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11144751A JP2000337983A (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 圧力検出器及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000337983A true JP2000337983A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=15369538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11144751A Pending JP2000337983A (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 圧力検出器及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000337983A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004198147A (ja) * | 2002-12-16 | 2004-07-15 | Toyoda Mach Works Ltd | 圧力センサ |
| JP2008539811A (ja) * | 2005-04-30 | 2008-11-20 | アエスキュラップ アーゲー | 頭蓋内圧力を測定する埋め込み型装置 |
| CN103257007A (zh) * | 2012-02-17 | 2013-08-21 | 苏州敏芯微电子技术有限公司 | 压力传感器介质隔离封装结构及其封装方法 |
| CN103487176A (zh) * | 2013-09-24 | 2014-01-01 | 中国科学院微电子研究所 | 一种压力传感器的封装结构及方法 |
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| CN108827523A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-11-16 | 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 | 一种基于金刚石薄膜的海水压力传感器及其制备方法 |
| CN109195513A (zh) * | 2016-05-27 | 2019-01-11 | 欧姆龙健康医疗事业株式会社 | 血压测定用袖带及血压计 |
| CN109195514A (zh) * | 2016-05-27 | 2019-01-11 | 欧姆龙健康医疗事业株式会社 | 传感器组件 |
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| CN109738109A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-05-10 | 南京信息工程大学 | 一种高温微压压力传感器及其制作方法、测量系统 |
| CN111256886A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-06-09 | 华景传感科技（无锡）有限公司 | 一种力传感器 |
-
1999
- 1999-05-25 JP JP11144751A patent/JP2000337983A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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