JP2001508539A - 半導体センサ素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、センサと電子評価論理回路とを１つの半導体本体（２）内に組込んだ形式の半導体センサユニット用のケーシングに関する。該ケーシングは、半導体本体（２）を装備したケーシング基体（１）と、該ケーシング基体（１）内の半導体本体（２）を閉鎖する蓋（３）とを有している。前記蓋（３）はケーシング基体（１）上に直接載設されており、かつ膜（５）及び／又はラビリンス（９）を有している。

Description

【発明の詳細な説明】 半導体センサユニット用のケーシング及び該ケーシングの製法 技術分野： 本発明は、センサ及び電子評価論理回路を半導体本体に組込んでケーシング基 体内に配置し、かつケーシングを膜によって密封した形式の半導体ユニット用の ケーシングに関する。更に本発明は、このようなケーシングの製法にも関わる。 背景技術： 半導体センサは周知の通り、製造プロセス及び環境の影響に対して防護されね ばならない。しかしその場合、測定すべき媒体が半導体センサに、いつでもアプ ローチできるようにしておくことが必要である。例えば半導体圧力センサユニッ トの場合には、本来の半導体圧力センサは、被測定圧力に作用結合可能でなけれ ばならない。換言すれば、変化する圧力は、半導体センサの表面に作用する可能 性を有するものでなければならない。同等のことは、例えば温度センサ、湿度セ ンサなどについても当て嵌まる。その際留意すべき点は、半導体センサを防護す るケーシングによって測定開始時点を、可能な限り僅かしか遅延させないことで ある。 現時点の半導体圧力センサユニットでは、本来の半導体センサの半導体本体は 、膜を備えた内部ケーシング内の基板上に収容されており、前記の内部ケーシン グは、電子評価論理回路と共に、その上位に配置されたケーシング内に設けられ ている。測定媒体（要するに大抵は空気又はガス）は、上位に配置されたケーシ ングのシリコン膜を介して内部ケーシングへ到達する。このような構成によって 必然的に比較的大きな構造群が生じる。それというのは半導体センサと電子評価 論理回路とは異なった半導体本体内に設けられているからである。 本来の半導体センサと電子評価論理回路とを１つの半導体本体内に集結させた 形式の半導体センサユニットは、一方の側を開放したケーシング内に収容されね ばならない。従来このような形式の半導体本体は、一方の側の開いたケーシング 内で接点接続した後に、この側を例えばシリコンゲル又は類似の材料でカバー又 は閉塞される。しかしながら、このようなカバー材料は、半導体本体に対して充 分な機械的防護を与えず、そればかりか該被覆材料の表面に或る程度の粘着性を 示し、この粘着性が実用上の妨げになることが判った。また機械的な作用を受け た場合に半導体本体が破損する恐れがあるばかりでなく、破損した場合には半導 体センサユニットの表面に破損粒子が沈積してセンサ特性曲線に不都合な影響を 及ぼす恐れがあるので、半 導体本体にとって不利である。 米国特許第４７３２０４２号明細書には例えば半導体圧力センサユニットが開 示されており、その場合半導体本体はケーシング内でシリコーンゴム内に埋込ま れており、該シリコーンゴムは一方の側に膜を備えている。この半導体センサユ ニットでは半導体本体の下面には、ケーシングに穿設した穴を介して自由にアプ ローチすることができるので、この場合は機械的損傷のリスクが存在している。 またこの半導体センサユニットは、半導体本体内に組込まれた電子評価論理回路 を全く有していない。 更に欧州特許出願公開第０２８６８６７号明細書には、半導体本体を導体ベル ト上に固着しかつ軟質可塑性プラスチック材料によってカバーした形式の半導体 圧力センサユニットが開示されている。前記の軟質可塑性プラスチック材料は、 開口を有するケーシング内に充填されているので、圧力は軟質可塑性プラスチッ クを介して半導体本体に伝達される。軟質可塑性プラスチック材料は、強い機械 的な作用を受けた場合に必ずしも確実な防護を与えないので、この場合も半導体 本体は損傷の恐れがある。 更に加速度検出計においてケーシング内で珪素歪み計をゲルベースの媒体内に 収容することは、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４４３６４８５号明細書に基 づいて公知である。このゲルベースの媒体は比較的軟 質であるので、機械的作用に対する珪素歪み計の確実な防護は保証されていない 。 １９９０年１月５日刊行“Ｅｌｅｋｔｒｏｎｉｋ”第１号第８０〜８７頁収録 のＥ．Ｈａｂｅｋｏｔｔｅ（その他）著の論文及び１９８８年４月２９日刊行“ Ｅｌｅｋｔｒｏｎｉｋ”第９号第１１２〜１１７頁収録のＨ．Ａ．Ｋａｙａｌ及 びＮ．Ｒａｕｃｈ共著の論文に基づいて、１つのセンサと１つの電子評価論理回 路とを共に１つの半導体本体内に組込んだ形式の半導体センサ装置が公知になっ ている。この一体的な組込みによって製作コストが節減されると共に部品寸法も 減少される。 最後にドイツ連邦共和国特許出願公開第４４１３２７４号明細書に基づいて、 上側の開いたケーシング内に収容された圧力センサが公知になっている。前記ケ ーシングは膜によって大きな面積にわたってカバーされかつ閉塞されている。し かしこの構成も、強い機械的作用を受けた場合に矢張り圧力センサを必ずしも確 実には防護しない。 発明の開示： そこで本発明の課題は、半導体センサユニット用のケーシングを改良して、セ ンサと電子評価論理回路とを１つの半導体本体内に組込んで、該半導体本体に被 測定媒体が容易にアプローチできるにも拘わらず、比較的強い機械的作用を受け た場合でも該半導体本体を 損傷から確実に防護すること、並びにこのようなケーシングの製法を提供するこ とである。 明細書冒頭で述べた形式の半導体センサユニット用のケーシングにおける前記 課題は、独立請求項１又は独立請求項８の特徴部に記載した装置上の構成手段に よって解決され、また同一の課題は、独立請求項１６の特徴部に記載した製法上 の構成手段によって解決される。有利な構成手段は、各独立請求項に従属する請 求項に記載されている。 要するに本発明ではセンサと電子評価論理回路とは１つの半導体本体内に組込 まれている。しかし前記半導体本体は、内部ケーシング内に設けられているので もなければ、付加的に上位に配置されたケーシング内に設けられているのでもな い。むしろただ１つのケーシングが使用され、該ケーシングの蓋は膜及び／又は ラビリンスを有していて、比較的大きな機械的負荷にも耐え得るように構成され ている。 このために蓋は、膜として例えば金属箔を有することができ、該金属箔は、プ ラスチック材料から成る蓋基体内に穿設した貫通オリフィスを中断し、こうして 前記金属箔は前記貫通オリフィス内でだけ露出する。要するに金属箔は、ここで はその全面が露出しているのではなく、むしろ大半がプラスチック材料で被覆成 形されているので、圧力センサの場合、圧力は前記貫通オリフィスを介してだけ 、膜として作用する金属箔 に伝達される訳である。 膜は、１つのオリフィスを備えたプラスチック材料製の蓋基体の縁部で該蓋基 体の下面側に支承することも可能である。これによって膜は大きな面積にわたっ て防護されており、かつ被測定媒体は、単に蓋基体のオリフィスを介してのみ該 膜にアプローチして作用することができる。 膜は、１つのオリフィスを備えた蓋基体の縁部の内側領域に設けた円環状の隆 起部に固着されていてもよい。これによって膜を「円形」に懸架することが可能 であり、このことは、その場合有利な固有振動に基づいて、半導体センサユニッ トの応答挙動を改善する。 オリフィスは、蓋基体の中点に設けられるのが有利であり、このように構成す れば、膜の中点が被測定媒体によって負荷されることになる。 前記膜に代えて、ラビリンスを蓋基体の内面に沿って設けることも可能である 。場合によっては膜とラビリンスとを一緒に併用することも可能である。 前記ラビリンスは例えば、蓋基体の縁部に位置するアウターオリフィスから、 蓋基体の中点に位置するインナーオリフィスへ通じる１条の渦巻き条溝から成り 、かつ蓋基体の内面側で金属箔によってカバーされていてもよい。このように構 成した場合には、アウターオリフィスとインナーオリフィスとの間に直線的な直 通路が存在しないので、半導体本体は、機械的な作用 に対して極めて確実に防護される。 ラビリンス内には、例えば液滴の形の封止媒体を有利に装入することが可能で ある。液滴としてはオイル滴を使用することができる。圧力変動時に該液滴は、 蛇行状のラビリンス内を抵抗無く往復移動し、その際にアウターオリフィスとイ ンナーオリフィスとの間でラビリンスを確実に封止する。 またラビリンスは渦巻き状のウェブによって形成することもでき、この渦巻き 状のウェブは、蓋基体と金属箔との間に埋め込まれており、かつ、蓋基体の縁部 に位置するアウターオリフィスから、金属箔の中点に位置するインナーオリフィ スへ通じている。このようなウェブは射出成形工具によって簡単に製作すること ができる。 蓋は射出成形部品から成ることもでき、該射出成形部品内には、少なくとも１ つの貫通オリフィスが、ケーシング内部への直線的な直通を阻止するように成形 されており、従ってこの貫通オリフィスも「ラビリンス」を形成することになる 。 更にまた蓋を、互いに内外で係合する２つのプラスチック蓋部分から製作する ことも可能であり、この場合、両プラスチック蓋部分は、ばね媒体を介して互い に作用結合されており、かつ、ケーシング内部への直線的な直通を阻止する１つ の貫通オリフィスを、所定の圧力による前記ばね媒体の負荷時に直ちに解放する ようにすることもできる。この場合も前記貫通オリフィスは、半導体本体の機械 的な損傷を防止する「ラビリンス」を形成することになる。 本発明の半導体センサユニットは簡単に製作することができる。すなわちケー シング基体と蓋とは、別個のベルトに載って１つの作業ステーションへ案内され て、該作業ステーションで互いに結合される。同様に又、蓋基体と例えば金属箔 とを、別個のベルトに載せて作業ステーションへ搬送して該作業ステーションに おいて、蓋を形成するために互いに結合することも可能である。 図面の簡単な説明： 図１は半導体センサユニットのための本発明によるケーシングの断面図である 。 図２は本発明の第１実施例に基づく蓋の断面図である。 図３は本発明の第２実施例に基づく蓋の断面図である。 図４は本発明の第３実施例に基づく蓋の断面図である。 図５は第３実施例に基づく蓋の斜視図である。 図６は本発明の第４実施例に基づく蓋の断面図である。 図７は図６に示した囲み円部分Ａの拡大詳細図である。 図８は図６に示した蓋を下面側から見た概略的な構成図である。 図９は本発明の第５実施例に基づくケーシングの断面図である。 図１０は本発明によるケーシングの製作法を説明するための概略図である。 図１１は本発明の第６実施例に基づくケーシングの断面図である。 図１２は本発明の第７実施例に基づく蓋の平面図である。 図１３は図１２に示した蓋の断面図である。 図１４は図１３に対して断面線を９０°ずらして示した断面図である。 図１５は本発明の第８実施例に基づく蓋の断面図である。 図１６は図１５に対して異なった蓋位置で示した蓋の断面図である。 図１７は本発明の第８実施例に基づく蓋の斜視図である。 発明を実施するための最良の形態： 次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。 図１には原則として半導体センサユニット用の本発明のケーシングが図示され ており、該ケーシングは、ケーシング基体１と、該ケーシング基体上に装着され た半導体本体２と、前記ケーシング基体１内の半導体 本体２を閉鎖する蓋３とから成っている。半導体本体２は、図１では単に概略的 に示したにすぎない接続ワイヤを介して接点接続されている。ケーシングの内部 は、被測定媒体がアプローチできる手段を有していなければならず、このために 例えば蓋３は、貫通オリフィス６全体にわたって露出する膜５を内蔵しているの で、圧力センサの場合には前記膜５を介して圧力が半導体本体２に作用すること ができる。 ところで図２には本発明の具体的な第１実施例が図示されている。すなわち、 この第１実施例では蓋３は、プラスチック材料製の蓋基体４から成り、該蓋基体 内には膜５の金属箔が埋込まれており、つまり該金属箔は、蓋基体４のプラスチ ック材料内に射出成形によって埋込まれている。蓋基体４内には複数の貫通オリ フィス６が設けられているので、膜５の金属箔はこれらの貫通オリフィス６にお いて露出しており、かつ圧力をケーシングの内部へ伝達することができる。 図２に示した蓋は例えばその縁部７に沿って、ケーシング基体１の縁部８上に 載設されており、かつ半導体本体２を適当な方式で接点接続した後に前記縁部８ と接着される。 図３に示した本発明の第２実施例では、蓋基体４の隆起した縁部７の面に、例 えばシリコーンのようなプラスチック材料又は金属から成る膜５が固着されてい る。プラスチック材料製の蓋基体４は本実施例ではそ の中央に、１つの貫通オリフィス６を有しており、従って膜５はその中点で、外 部から作用する圧力によって負荷され、これは膜の応答挙動に有利な影響を及ぼ すことになる。 図４に示した本発明の第３実施例は、図３に示した実施例の１つの変化態様で ある。本実施例では膜５は、蓋基体４の下側で円環状の隆起部２８に懸架されて おり、従って図３に示した実施例に基づく正方形又は長方形の膜懸架方式は、円 形の懸架方式に変化され、これは膜５の応答挙動のために有利である。 図５は、図４に示した蓋の斜視図であり、この図面から膜５の円形形状を明確 に確認することが可能である。図５では、貫通オリフィス６はそれ自体、膜５に よってカバーされているにも拘わらず、図面を明確にするために図示されている 。 図３〜図５に示した実施例では膜５は、圧力伝達のためには有利と判ったので 、波形に成形されている。 図６に示した本発明の第４実施例では、蓋基体４内に、スパイラル状のラビリ ンス９が成形加工されており、該ラビリンスは、図８に概略的に示したようにア ウターオリフィス１０からインナーオリフィス１１へ達している。図７では、蓋 基体４内に形成された前記ラビリンス９の詳細図が図示されている。 ラビリンス９は例えば、注型時に蓋基体４に１条の相応の条溝を設け、次いで 例えば金属から成る箔１２ で「閉鎖」するようにして、蓋基体４内に形成することができる。前記の箔１２ は、明示するために図６では「誇張して」図示されている。ラビリンス９は、ア ウターオリフィス１０に作用する圧力変動がラビリンス９を経てインナーオリフ ィス１１に達するまでには或る程度の時間を消費するので、圧力伝達時に減衰作 用を生ぜしめる。 図８に略示したように例えばオイルから成る液滴１３をラビリンス内へ装入す ることができ、これは、アウターオリフィス１０とインナーオリフィス１１との 間を更に封止するために役立つ。 図９に示した本発明の第５実施例に基づくケーシングでは、図６〜図８に示し た第４実施例の場合とほぼ同様に、ラビリンス９が蓋基体４内に設けられており 、かつ箔１２又は薄膜銅部材から成るインナーカバーによって閉鎖されている。 該インナーカバーは、粘着性接着剤によって蓋基体４と接合することができる。 蓋基体４はその縁部７に沿ってケーシング基体１の縁部８と接着されている。外 部の電気的接続部１４は、図９では単に略示されているにすぎない。 図９では、図６〜図８に示した実施例とは異なってアウターオリフィス１０が 蓋基体４の中点に位置しているのに対して、インナーオリフィス１１は蓋基体４ の縁部７の傍に設けられている。要するに、半導体本体２に対する圧力作用を「 中央」で行なわせるために は、インナーオリフィス１１を蓋基体４の中点に設けるのが有利と判っていても 、これが絶対に必要という訳ではない。 図１０には、ベルト式生産方式によって製作される本発明のケーシングが概略 的に図示されている。すなわち第１ベルト１５の上に載って、ラビリンス９を有 する蓋基体４が供給され、サクション検査器（図示せず）によって捕捉される。 その場合、サクション検査器によって蓋基体４を確実に捕捉できるようにするた めに、アウターオリフィス１０を、図示のように中点に設けないようにするのが 有利である。次いで蓋基体４は箔１２と接着されるが、該箔１２は第２ベルト１ ６に載って供給され、下敷き１７から剥離される。蓋基体４と箔１２との接合は 、矢印１８を伴う括弧によって示唆されている。蓋基体４及び、該蓋基体に固着 された箔１２は次いで、タンポン式接着剤塗被を介して、第３ベルト１９上に載 って供給されるケーシング基体１の縁部８に接着される。 このようにして本発明のケーシングは３本のベルトによって簡便に組立てられ る。 図１１に示した本発明の第６実施例では、蓋基体４は金属薄板又はプラスチッ ク薄板から成り、該薄板上に渦巻き状のウェブ２０が接着されており、該ウェブ はその下面側にやはり金属から成る箔１２又はプラスチックシートを有している 。こうしてウェブ２０はア ウターオリフィス１０とインナーオリフィス１１との間に蛇行形のラビリンス９ を形成する。ウェブ２０は、射出成形部品として製作するのが有利である。また 該ラビリンス９内には、前記の実施例の場合のように封止のために液滴１３を装 入することも可能である。 図１２〜図１４には、本発明のケーシングの蓋３のための特に頑丈な第７実施 例が図示されている。本実施例では蓋３は、全部で３つのアウターオリフィス１ ０（図１２の平面図参照）のための３つの中子コアと、インナーオリフィス１１ のための１つの中子コアとを用いて製作される射出成形部品から成っている。図 １３及び図１４から判るように、アウターオリフィス１０からインナーオリフィ ス１１への直線的な通路は存在しないので、その限りでは本実施例では１つのラ ビリンスが生じる。従って蓋３の下位に位置する半導体本体２の確実な防護が保 証されている。 図１５〜図１７において最後に示した本発明の第８実施例では、突起によって 互いに内外で係合する２つの蓋部分２１と２２間に、圧力作用時に圧縮可能な１ つの「ばね媒体」２３が設けられている。外部から蓋部分２１に対して圧力が作 用すると、前記ばね媒体２３は圧縮され（図１６参照）、これによって貫通オリ フィス２４が解放される。両方の蓋部分２１，２２はプラスチック材料から成り 、かつ図１２〜図１４に示した実施例の蓋基体４とほぼ同様に、射出成形によっ て製作することができる。図１７に示した１つの貫通オリフィス２４に代えて、 例えば３つの貫通オリフィスを形成することも可能である。 第８実施例の蓋は、或る所定の限界値以降で初めて応答する、つまりばね媒体 ２３が圧縮されると即座に応答する半導体圧力センサユニットを可能にする。こ のばね媒体２３としては、フォーム物質、ガス柱又はゴムを使用することが可能 である。 本発明のケーシングは、センサと電子評価論理回路とを１つの半導体本体内に 組込んだ半導体センサユニットにおいて専ら使用するために限定されるものでな いのは勿論のことである。センサ及び電子評価論理回路が異なった半導体本体を 有し、かつ共通の単一ケーシング内に、又は２つの別個のケーシング内に収容さ れているような半導体センサユニットにおいても同じく有利に使用することがで きる。後者の場合にはセンサだけが本発明のケーシングを備えている。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年１０月８日（１９９８．１０．８） 【補正内容】 明細書 半導体センサ素子 技術分野： 本発明は、請求項１に発明の上位概念として規定した形式の半導体センサ素子 に関する。 背景技術： 半導体センサは周知の通り、製造プロセス及び環境の影響に対して防護されね ばならない。しかしその場合、測定すべき媒体が半導体センサに、いつでもアプ ローチできるようにしておくことが必要である。例えば半導体圧力センサユニッ トの場合には、本来の半導体圧力センサは、被測定圧力に作用結合可能でなけれ ばならない。換言すれば、変化する圧力は、半導体センサの表面に作用する可能 性を有するものでなければならない。同等のことは、例えば温度センサ、湿度セ ンサなどについても当て嵌まる。その際留意すべき点は、半導体センサを防護す るケーシングによって測定開始時点を、可能な限り僅かしか遅延させないことで ある。 現時点の半導体圧力センサユニットでは、本来の半導体センサの半導体本体は 、膜を備えた内部ケーシング内の基板上に収容されており、前記の内部ケーシン グは、電子評価論理回路と共に、その上位に配置され たケーシング内に設けられている。測定媒体（要するに大抵は空気又はガス）は 、上位に配置されたケーシングのシリコン膜を介して内部ケーシングへ到達する 。このような構成によって必然的に比較的大きな構造群が生じる。それというの は半導体センサと電子評価論理回路とは異なった半導体本体内に設けられている からである。 本来の半導体センサと電子評価論理回路とを１つの半導体本体内に集結させた 形式の半導体センサユニットは、一方の側を開放したケーシング内に収容されね ばならない。従来このような形式の半導体本体は、一方の側の開いたケーシング 内で接点接続した後に、この側を例えばシリコンゲル又は類似の材料でカバー又 は閉塞される。しかしながら、このようなカバー材料は、半導体本体に対して充 分な機械的防護を与えず、そればかりか該被覆材料の表面に或る程度の粘着性を 示し、この粘着性が実用上の妨げになることが判った。また機械的な作用を受け た場合に半導体本体が破損する恐れがあるばかりでなく、破損した場合には半導 体センサユニットの表面に破損粒子が沈積してセンサ特性曲線に不都合な影響を 及ぼす恐れがあるので、半導体本体にとって不利である。 米国特許第４７３２０４２号明細書には例えば半導体圧力センサユニットが開 示されており、その場合半導体本体はケーシング内でシリコーンゴム内に埋込ま れており、該シリコーンゴムは一方の側に膜を備えている。この半導体センサユ ニットでは半導体本体の下面には、ケーシングに穿設した穴を介して自由にアプ ローチすることができるので、この場合は機械的損傷のリスクが存在している。 またこの半導体センサユニットは、半導体本体内に組込まれた電子評価論理回路 を全く有していない。 更に欧州特許出願公開第０２８６８６７号明細書には、半導体本体を導体ベル ト上に固着しかつ軟質可塑性プラスチック材料によってカバーした形式の半導体 圧力センサユニットが開示されている。前記の軟質可塑性プラスチック材料は、 開口を有するケーシング内に充填されているので、圧力は軟質可塑性プラスチッ クを介して半導体本体に伝達される。軟質可塑性プラスチック材料は、強い機械 的な作用を受けた場合に必ずしも確実な防護を与えないので、この場合も半導体 本体は損傷の恐れがある。 更に加速度検出計においてケーシング内で珪素歪み計をゲルベースの媒体内に 収容することは、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４４３６４８５号明細書に基 づいて公知である。このゲルベースの媒体は比較的軟質であるので、機械的作用 に対する珪素歪み計の確実な防護は保証されていない。 １９９０年１月５日刊行“Ｅｌｅｋｔｒｏｎｉｋ”第１号第８０〜８７頁収録 のＥ．Ｈａｂｅｋｏｔｔｅ （その他）著の論文及び１９８８年４月２９日刊行“Ｅｌｅｋｔｒｏｎｉｋ”第 ９号第１１２〜１１７頁収録のＨ．Ａ．Ｋａｙａｌ及びＮ．Ｒａｕｃｈ共著の論 文に基づいて、１つのセンサと１つの電子評価論理回路とを共に１つの半導体本 体内に組込んだ形式の半導体センサ装置が公知になっている。この一体的な組込 みによって製作コストが節減されると共に部品寸法も減少される。 外側ケーシング内で測定素子をめぐって多孔質プレートを位置せしめた比較的 旧式の圧力センサが、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１３３０６１号明細書に 基づいて公知である。外側ケーシングによって測定素子は、液体との直接的な接 触を防護される。多孔質プレートはＰＴＦＥから成り、かつ液体の透過は阻止す るが、測定素子に攻撃的に作用する気体を透過させることができる。 米国特許第５４３６４９１号明細書には、外側ケーシングを備えた別の圧力セ ンサが開示されている。該外側ケーシングは鋼又は類似の材料から成っている。 該外側ケーシングは上向きに開いた区域を有し、該区域は、金属製の隔膜によっ て閉塞されている。半導体圧力センサユニットはケーシングの内部で、ガラス又 は類似の材料から成るベース上に位置している。 更にまた、下位の部分ケーシングと上位の部分ケーシングとから成るケーシン グを有する圧力センサが米 国特許第４９１４９５４号明細書に開示されている。組合わされたケーシングの 内部に圧力センサが位置しており、前記ケーシングはラビリンスによって閉鎖さ れている。 最後にドイツ連邦共和国特許出願公開第４４１３２７４号明細書に基づいて、 上側の開いたケーシング内に収容された圧力センサが公知になっている。前記ケ ーシングは膜によって大きな面積にわたってカバーされかつ閉塞されている。し かしこの構成も、強い機械的作用を受けた場合に矢張り圧力センサを必ずしも確 実には防護しない。 発明の開示： そこで本発明の課題は、発明の上位概念として規定した形式の半導体センサ素 子を改良して、半導体本体に被測定媒体が容易にアプローチできるにも拘わらず 、比較的強い機械的作用を受けた場合でも該半導体本体を損傷から確実に防護す ることである。 前記課題は、請求項１の特徴部に記載した構成手段を有する半導体センサ素子 によって解決される。 有利な構成は、夫々従属する請求項に記載されている。 要するに本発明ではセンサと電子評価論理回路とは１つの半導体本体内に組込 まれている。しかし前記半導体本体は、内部ケーシング内に設けられているので もなければ、付加的に上位に配置されたケーシング内 に設けられているのでもない。むしろただ１つのケーシングが使用され、該ケー シングの蓋は膜及び／又はラビリンスを有していて、比較的大きな機械的負荷に も耐え得るように構成されている。 請求の範囲 1. センサと電子評価論理回路とを共に一体的に組込んで形成された１つの半 導体本体（２）と、該半導体本体（２）を少なくとも区域的に包囲して該半導体 本体を機械的に防護する電気絶縁性材料から成る素子カプセルとを備え、しかも 該素子カプセルが成形工程を介して形成されている形式の半導体センサ素子にお いて、素子カプセルが、２つの独立した構成部分によって、つまり半導体本体（ ２）を対応配置したケーシング基体（１）と、蓋の縁部（７）が前記ケーシング 基体（１）の縁部（８）と接するように、前記ケーシング基体（１）上に直接載 設された蓋（３）とによって成形されており、前記蓋（３）の蓋基体（４）内又 は蓋基体（４）上に、該蓋（３）を閉鎖する保護装置が形成又は配置されており 、該保護装置が、前記蓋（３）内に形成された貫通オリフィスを介して検出され る媒体に関しては透過可能であるが、機械的負荷に対しては遮蔽可能に構成され ており、かつ前記貫通オリフィスを中断する膜（５）を備え、かつ／又は複数の 曲がりくねった経路における前記貫通オリフィスによって形成されたラビリンス （９）を備えていることを特徴とする、半導体センサ素子。 2. 膜（５）が、半導体本体（２）に対面した方の、蓋基体（４）の下面側に 支承されている、請求項１ 記載の半導体センサ素子。 3. 蓋基体（４）がプラスチック材料から製作されており、膜（５）が、前記 蓋基体（４）内に埋め込まれている、請求項１又は２記載の半導体センサ素子。 4. 膜（５）が、蓋基体（４）の外側の縁部（７）に直接支承されているか、 又は前記蓋基体（４）の中央域に設けた円環状の隆起部（２８）に支承されてい る、請求項１から３までのいずれか１項記載の半導体センサ素子。 5. 膜が金属箔（５）によって形成されている、請求項１から４までのいずれ か１項記載の半導体センサ素子。 6. ラビリンスが、蓋基体（４）の縁部に位置するアウターオリフィス（１０ ）から、蓋基体（４）の中点に位置するインナーオリフィス（１１）へ通じる１ 条の渦巻き条溝（９）から成っている、請求項１から５までのいずれか１項記載 の半導体センサ素子。 7. ラビリンス（９）が、蓋基体（４）の内面に沿って設けられている、請求 項１から６までのいずれか１項記載の半導体センサ素子。 8. ラビリンス（９）が金属箔（１２）によってカバーされている、請求項１ から７までのいずれか１項記載の半導体センサ素子。 9. ラビリンス（９）内に、液滴の形の封止媒体（１３）が装入されている、 請求項１から８までのいず れか１項記載の半導体センサ素子。 10．液体がオイルである、請求項９記載の半導体センサ素子。 11．ラビリンス（９）が渦巻き状のウェブ（２０）によって形成されており、 該渦巻き状のウェブが、蓋基体（４）と金属箔（１２）との間に埋め込まれてお り、かつ、蓋基体（４）の縁部に位置するアウターオリフィス（１０）から、金 属箔（１２）の中点に位置するインナーオリフィス（１１）へ通じている、請求 項１から１０までのいずれか１項記載の半導体センサ素子。 12．蓋（３）が射出成形部品から成っており、該射出成形部品内に少なくとも １つの貫通オリフィス（１０，１１，２４）が、ケーシング内部への直線的な直 通を阻止するように成形されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載 の半導体センサ素子。 13．蓋（３）が、互いに内外で係合する２つのプラスチック蓋部分（２１．２ ２）から成っており、両プラスチック蓋部分が、ばね媒体（２３）を介して互い に作用結合されており、かつ、ケーシング内部への直線的な直通を阻止する１つ の貫通オリフィス（２４）を、所定の圧力による前記ばね媒体（２３）の負荷時 に解放する、請求項１から１２までのいずれか１項記載の半導体センサ素子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デトレーフ ホウデュー ドイツ連邦共和国 Ｄ―84085 ラングク ヴァイト ブルーメンシュトラーセ 28

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. センサと電子評価論理回路とを１つの半導体本体（２）内に組込んで１つ のケーシング基体（１）内に配置し、かつケーシングを膜（５）によって閉鎖し た形式の、半導体センサユニット用のケーシングにおいて、蓋（３）がケーシン グ基体（１）上に直接載設されており、かつ少なくとも１つの貫通オリフィス（ ６）を備えた蓋基体（４）を有しており、膜（５）が、前記貫通オリフィスを中 断して該貫通オリフィス（６）内でだけ露出していることを特徴とする、半導体 センサユニット用のケーシング。 2. 膜（５）が蓋基体（４）の下面側に支承されている、請求項１記載のケー シング。 3. 蓋基体（４）の中点に貫通オリフィス（６）が穿設されている、請求項１ 記載のケーシング。 4. 膜（５）が、プラスチック材料から成る蓋基体（４）内に理め込まれてい る、請求項１記載のケーシング。 5. 膜（５）が、蓋基体（４）の隆起した縁部（７）に支承されている、請求 項１又は２記載のケーシング。 6. 膜（５）が、蓋基体（４）の縁部（７）の内側領域に設けた円環状の隆起 部（２８）に支承されている、請求項１又は２記載のケーシング。 7. 膜が金属箔（５）である、請求項１から６までのいずれか１項記載のケー シング。 8. センサと電子評価論理回路とを１つの半導体本体（２）内に組込んで１つ のケーシング基体（１）内に配置し、ケーシングを膜（５）によって、圧力透過 可能に閉鎖した形式の、半導体センサユニット用のケーシングにおいて、ケーシ ング基体（１）内の半導体本体（２）を閉鎖する蓋（３）が、前記ケーシング基 体（１）上に直接載設されており、かつ少なくとも１つの貫通オリフィス（６） を備えた１つの蓋基体（４）を有しており、前記貫通オリフィス（６）がラビリ ンス（９）を有していることを特徴とする、半導体センサユニット用のケーシン グ。 9. ラビリンス（９）が、蓋基体（４）の内面に沿って設けられている、請求 項８記載のケーシング。 10．ラビリンスが、蓋基体（４）の縁部に位置するアウターオリフィス（１０ ）から、蓋基体（４）の中点に位置するインナーオリフィス（１１）へ通じる１ 条の渦巻き条溝（９）から成り、該渦巻き条溝が金属箔（１２）によってカバー されている、請求項８記載のケーシング。 11．ラビリンス（９）内に、液滴の形の封止媒体（１３）が装入されている、 請求項８から１０までのいずれか１項記載のケーシング。 12．液滴がオイル滴である、請求項１１記載のケー シング。 13．ラビリンス（９）が渦巻き状のウェブ（２０）によって形成されており、 この渦巻き状のウェブが、蓋基体（４）と金属箔（１２）との間に埋め込まれて おり、かつ、蓋基体（４）の縁部に位置するアウターオリフィス（１０）から、 金属箔（１２）の中点に位置するインナーオリフィス（１１）へ通じている、請 求項８記載のケーシング。 14．蓋（３）が射出成形部品から成っており、該射出成形部品内に少なくとも １つの貫通オリフィス（１０，１１，２４）が、ケーシング内部への直線的な直 通を阻止するように成形されている、請求項１又は８記載のケーシング。 15．蓋（３）が、互いに内外で係合する２つのプラスチック蓋部分（２１，２ ２）から成っており、両プラスチック蓋部分が、ばね媒体（２３）を介して互い に作用結合されており、かつ、ケーシング内部への直線的な直通を阻止する１つ の貫通オリフィス（２４）を、所定の圧力による前記ばね媒体（２３）の負荷時 に解放する、請求項１又は８記載のケーシング。 16．ケーシング基体（１）と蓋（３）とを、別個のベルト（１５，１６，１９ ）に載せて１つの作業ステーションへ案内して、該作業ステーションで互いに結 合することを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか１項記載のケーシン グの製法。 17．蓋基体（４）と金属箔（１２）とを、別個のベルト（１５，１６）に載せ て作業ステーションへ案内して該作業ステーションで互いに結合する、請求項１ ０記載のケーシングを製作するための請求項１６記載の製法。