JP2002286566A - 半導体圧力センサ及びその調整方法 - Google Patents

半導体圧力センサ及びその調整方法

Info

Publication number
JP2002286566A
JP2002286566A JP2001085852A JP2001085852A JP2002286566A JP 2002286566 A JP2002286566 A JP 2002286566A JP 2001085852 A JP2001085852 A JP 2001085852A JP 2001085852 A JP2001085852 A JP 2001085852A JP 2002286566 A JP2002286566 A JP 2002286566A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin case
semiconductor
pressure sensor
case
sealing surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001085852A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4323107B2 (ja
Inventor
Atsushi Miyazaki
敦史 宮崎
Hitoshi Ishikawa
人志 石川
Kazunori Saito
和典 斉藤
Kimiyasu Ashino
仁泰 芦野
Katsumichi Kamiyanagi
勝道 上柳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP2001085852A priority Critical patent/JP4323107B2/ja
Priority to PCT/JP2002/002855 priority patent/WO2002077598A1/ja
Publication of JP2002286566A publication Critical patent/JP2002286566A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4323107B2 publication Critical patent/JP4323107B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/0061Electrical connection means
    • G01L19/0069Electrical connection means from the sensor to its support
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/14Housings
    • G01L19/147Details about the mounting of the sensor to support or covering means

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ゲージケースクミの状態でセンサ特性調整を行
える半導体圧力センサ及びその調整方法を提供すること
にある。 【解決手段】圧力変換回路と特性補償回路を有する半導
体チップ1と、この半導体チップ1を収納する樹脂ケー
ス6と、この樹脂ケースからケース外部に引き出される
とともに樹脂ケースと一体成形されたリード端子7とを
有する。樹脂ケース6は、樹脂ケースの上下に形成され
た平面状の気密封止面6C1,6C2と、封止面の内側
に配置されるとともに、樹脂ケースから一部が露出する
ように一体成形された補強材8と、封止面と補強材の間
に設けられた溝部13,14とを備えている。半導体チ
ップ1は、補強材の上に配設される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体圧力センサ
及びその調整方法に係り、特に、特性調整に適したケー
ス構造を有する半導体圧力センサ及びその調整方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体圧力センサは、例えば、特
開昭57−79419号公報に記載されているように、
次のような構成となっている。圧力検出回路を有した半
導体チップと、ガラス台とを接合してチップクミを構成
する。次に、このチップクミをガラスベースに接着した
後、リード端子一体型樹脂ケースに接着して、チップと
リード端子をワイヤで接続し、更に、樹脂カバーを樹脂
ケースに接着してゲージケースクミを構成する。さら
に、圧力導入管を有した樹脂ベースに、ゲージケースク
ミを構成する樹脂ケースを接着し、更に、特性調整回路
を有した厚膜混成回路基板を樹脂ベースに接着して、ゲ
ージケースクミのリード端子と厚膜混成回路基板とコネ
クタリード端子を各々ワイヤで接続したのち、外装ケー
スに圧力を印加して厚膜混成回路基板の抵抗を所定の値
に合わせることでセンサの特性調整(0−スパン調整,
感度調整,温度特性調整等)を行っている。特性調整
後、外装ケースに樹脂カバーを接着して半導体圧力セン
サを構成している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
57−79419号公報に記載されている半導体圧力セ
ンサでは、ゲージケースクミを外装ケースに固定した状
態で、センサの特性調整を行うものであり、外装ケース
が大きく熱容量が大きいため、高温や低温状態に曝して
センサの温度特性を測定する際等に装置が大型化すると
いう問題点があった。また、特性調整不良品が発生した
場合、外装ケースごと廃棄する必要があり、経済的損失
が大きいという問題点があった。
【0004】そこで、本発明者らは、外装ケースを取り
付ける前の状態であるゲージケースクミ単体で特性調整
を行うことを検討したが、ゲージケースクミの樹脂ケー
スを、上下から冶具で挟み込み押え力を加えて圧力を印
加して調整作業を行なおうとすると、ガラスベースの周
辺部で直接押さえ力を受けるため、ガラスベースの割れ
や、圧力を検出するための半導体チップに応力が加わ
り、正確な特性調整が行えないという問題が生じること
が判明した。
【0005】本発明の目的は、ゲージケースクミの状態
でセンサ特性調整を行える半導体圧力センサ及びその調
整方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】(1)上記目的を達成す
るために、本発明は、被測定媒体の圧力変化を電気信号
に変換する半導体チップと、この半導体チップを収納す
る樹脂ケースと、この樹脂ケースからケース外部に引き
出されるとともに樹脂ケースと一体成形されたリード端
子と、上記半導体チップと上記リード端子を電気的に接
続する接続部材とを有する半導体圧力センサにおいて、
上記樹脂ケースは、この樹脂ケースの上下に形成された
平面状の封止面と、この封止面の内側に配置されるとと
もに、樹脂ケースから一部が露出するように一体成形さ
れた補強材と、上記封止面と上記補強材の間に設けられ
た溝部とを備え、上記補強材の上に半導体チップを配設
するようにしたものである。かかる構成により、ゲージ
ケースクミの状態でセンサ特性調整を行えるものとな
る。
【0007】(2)上記(1)において、好ましくは、
上記樹脂ケースの封止面の端面がリング形で、側面が円
筒形状に形成され、上記溝部は、上記円筒形状部の内側
にリング状に形成され、上記補強材が金属円盤から構成
するようにしたものである。
【0008】(3)上記(1)において、好ましくは、
上記樹脂ケースの側面の平面部に設けられ、樹脂ケース
のチップが収納された側の開口部を覆う蓋を固定するた
めのスナップフィット勘合部を備えるようにしたもので
ある。 (4)上記目的を達成するために、本発明は、圧力変換
回路と特性補償回路を有する半導体チップと、この半導
体チップを収納する樹脂ケースと、この樹脂ケースから
ケース外部に引き出されるとともに樹脂ケースと一体成
形されたリード端子と、上記半導体チップと上記リード
端子を電気的に接続する接続部材とを有する半導体圧力
センサの特性を調整する半導体圧力センサの調整方法に
おいて、上記樹脂ケースは、この樹脂ケースの上下に形
成された平面状の封止面と、この封止面の内側に配置さ
れるとともに、樹脂ケースから一部が露出するように一
体成形された補強材と、上記封止面と上記補強材の間に
設けられた溝部とを備え、上記封止面の設けられた部分
の樹脂ケースを上下から固定し、上記半導体チップに圧
力を印加して、上記半導体チップの特性調整を行うよう
にしたものである。かかる構成により、ゲージケースク
ミの状態でセンサ特性調整を行えるものとなる。
【0009】(5)上記(4)において、好ましくは、
上記樹脂ケースの上部の封止面をシール材を介して上か
ら押えて気密封止すると共にチップ上面に所定の圧力を
印加する可動冶具と、上記樹脂ケースの下部の封止面で
上記押え力を受ける固定冶具と、ケース側方のリード端
子に電気信号を与える可動プローブとを備える調整装置
を用いて、上記半導体センサに所定の圧力・温度を与
え、センサ特性を調整・検査するようにしたものであ
る。
【0010】(6)上記(4)において、好ましくは、
上記樹脂ケースの上部の封止面をシール材を介して上か
ら押えて気密封止すると共にチップ上面に所定の圧力を
印加する可動冶具と、上記樹脂ケースの下部の封止面を
シール材を介して下から押えて気密封止すると共にチッ
プ下面に所定の圧力を印加する固定冶具と、ケース側方
のリード端子に電気信号を与える可動プローブとを備え
る調整装置を用いて、上記半導体センサに所定の圧力・
温度を与え、センサ特性を調整・検査するようにしたも
のである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図1〜図9を用いて、本発
明の一実施形態による半導体圧力センサの構成について
説明する。最初に、図1及び図2を用いて、本発明の一
実施形態による半導体相対圧センサのゲージケースクミ
の構成について説明する。図1は、本発明の一実施形態
による半導体相対圧センサのゲージケースクミ状態の構
成を示す断面図である。図2は、図1の平面図である。
【0012】半導体チップ1は、シリコンから成る。半
導体チップ1は、中央部の下面をエッチング等により、
凹型形状に形成され、中央部には、薄肉のダイヤフラム
2が形成されている。半導体チップ1の上面であって、
ダイヤフラム2の部分には、図示しない圧力検出回路が
半導体プロセスにより一体的に形成されている。圧力検
出回路は、ダイアフラム2上に形成された4個の拡散抵
抗から成り、アルミ導体でブリッジに配線して構成され
る。また、半導体チップ1の上面で、ダイヤフラム以外
の周辺部には、図示しない特性補償回路及び保護回路が
半導体プロセルにより一体的に形成されている。特性補
償回路は、圧力と出力の関係を所定の伝達関数に調整す
るデジ・アナ混成回路である。デジ・アナ混成回路は、
特性調整信号を記憶・保持するEPROMを有したデジ
タル部と、信号増幅をするアナログ部を主要部として構
成される。特性調整信号とは、ゼロ−スパン調整,感度
調整,温度特性調整時に得られたこれらの各特性を調整
するための係数値等の調整値である。保護回路は、外部
と接続される入出力段に設けられた入出力信号に対する
保護を行う回路である。圧力検出回路,特性調整回路及
び保護回路は、それぞれ、アルミ導線等で電気的に接続
されている。
【0013】半導体チップ1は、ガラス台3とアノーデ
イックボンデイング等で接合されている。半導体チップ
1とガラス台3により、チップクミを構成する。ガラス
台3は、その中央に貫通孔4を有している。貫通孔4
は、半導体チップ1のダイヤフラム2の下面に圧力を導
入する圧力導入口となる。ガラス台3の線膨張係数は、
半導体チップ1の線膨張係数を、略等しいものである。
【0014】樹脂ケース6は、リード端子7及び補強板
8をインサートモールドして形成される。樹脂ケース6
は、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂からなる。リード端子
7は、リン青銅からなる。補強板8は、円形形状であ
り、42アロイからなる。補強板8の中央には、貫通孔
9が形成されている。貫通孔9は、半導体チップ1のダ
イヤフラム2の下面に圧力を導入する圧力導入口とな
る。樹脂ケース6の中央部にも、半導体チップ1のダイ
ヤフラム2の下面に圧力を導入する圧力導入口となる貫
通孔15が形成されている。樹脂ケース6に対してイン
サートモールド成形された補強板8の中央上面は、樹脂
ケース6から露出している。リード端子7は、図2に示
すように、チップクミ5の配設部近傍を取り囲むように
設置され、樹脂ケースを介して外側に引き出されてい
る。
【0015】半導体チップ1とガラス台3からなるチッ
プクミは、樹脂ケース6の中央部に露出した補強板8
に、シリコーン接着剤16を用いて、接着・固定されて
いる。半導体チップ1のチップ電極は、アルミワイヤ1
7で、リード端子7をワイヤボンデイングで接続されて
いる。
【0016】樹脂ケース6には、溝13,14が形成さ
れている。溝13,14は、図2に示すように、リング
状である。溝13,14の半径は、共に等しく、リード
端子7の形成されている面に対して、上下の同じ位置に
設けられている。樹脂ケース6の外径形状の内、リード
端子7が設けられる部分は、図2に示すように、平面形
状が正方形状である。樹脂ケース6の外径形状の内、溝
13が設けられる部分は、図2に示すように、平面形状
が円形形状である。樹脂ケース6の外径形状の内、溝1
4が設けられる部分は、溝13に対応する部分と同じよ
うに、平面形状が円形形状である。樹脂ケース6は、溝
13、14の内周側の剛体部分6Aと、溝13の外周側
のリング状の変形部分6B1と、溝14の外周のリング
状の変形部分6B2とに分けることができる。補強板8
は、剛体部分6Aにインサートモールドにより埋設され
ており、剛体部分6Aの剛性をさらに高めている。リン
グ状の変形部分6B1の上面は、平坦であり、リング状
の凸型気密封止面6C1となっている。また、リング状
の変形部分6B2の下面は、平坦であり、リング状の凸
型気密封止面6C2となっている。凸型気密封止面6C
1と、凸型気密封止面6C2とは、上下略対称となって
いる。
【0017】凸型気密封止面6C2から溝14の底面ま
での高さをH1とし、凸型気密封止面6C2から補強板
8の上面(ガラス台3の取付面)までの高さをH2とす
ると、H1≧H2なる関係となるように、溝14の深さ
を設定している。また、別の見方をすると、凸型気密封
止面6C1から溝14の底面までの高さをH3とし、凸
型気密封止面6C1から補強板8の上面(ガラス台3の
取付面)までの高さをH4とすると、H4≧H3なる関
係となるように、溝14の深さを設定している。なお、
図示の例では、H1=H2,H4=H3としているが、
H1>H2とし、H4>H3としてもよいものである。
すなわち、溝14は、開口部側(凸型気密封止面6C2
の側)を基準にしたとき、その底面は、補強板8の上面
(ガラス台3の取付面)よりも深い位置まで形成されて
いる。したがって、リング状の凸型気密封止面6C1の
上面から均一に力F1を加え、また、リング状の凸型気
密封止面6C2の下面から均一に力F2を加えた場合、
溝13,14が形成されていることによって、変形部分
6B1,6B2が変形したとしても、力F1,F2は、
剛体部分6Aには作用しないものである。また、仮に多
少の応力が剛体部分6Aに作用したとしても、剛体部分
6Aに設けられている補強板8は、樹脂ケース6よりも
強度の強い金属製であるため、力F1.F2による応力
が、補強板8の上に取り付けられたガラス台3及び半導
体チップ1には及ばないものである。
【0018】さらに、樹脂ケース6の内部の補強板8の
上に取り付けられた半導体チップ1とガラス台3からな
るチップクミの上面は、フロロシリコーン系またはフッ
素系のコートゲル18を充填・硬化させている。コート
ゲル18は、半導体チップ1に圧力を伝達するととも
に、半導体チップ1に腐食性の液体や気体が接触するこ
とを防止している。
【0019】なお、凹部44は、スナップフィット固定
用の凹部(スナップフィット勘合部)であり、この点に
ついては、図8を用いて後述する。
【0020】以上のようにして、半導体チップ1とガラ
ス台3からなるチップクミと、補強板8及びリード端子
7を一体成形した樹脂ケース6によって、ゲージケース
クミ10が構成される。
【0021】次に、図3を用いて、本実施形態による半
導体相対圧センサのゲージケースクミを用いた特性調整
方法について説明する。図3は、本発明の一実施形態に
よる半導体相対圧センサのゲージケースクミを用いた特
性調整装置の構成を示す要部断面図である。
【0022】特性調整冶具27は、固定冶具22と、可
動冶具26とから構成される。固定冶具22は、Oリン
グ20と、圧力導入孔21とを、主要部として構成され
る。可動冶具26は、Oリング23と、圧力導入孔24
と、プローブ25とを、主要部として構成される。
【0023】ゲージケースクミ10は、固定冶具22
に、下面気密封止面12とOリング20が合致するよう
搭載され、次に、可動冶具26のOリング23と上部気
密封止面11が合致し、且つ、リード端子7とプローブ
25がそれぞれ合致するように、ゲージケースクミ10
を固定冶具22と可動冶具26で挟み込むように、図3
に示した状態でセットする。
【0024】図3に示した状態で、例えば、固定冶具2
2側に大気圧PAを印加し、可動冶具26側に被測定圧
力PMを印加することで、半導体チップ1は大気圧を基
準とした相対圧(PA−PM)が印加される。相対圧力に
よって、半導体チップ1のダイヤフラム2が変形する
と、シリコンのピエゾ抵抗効果で拡散抵抗値が変化し、
圧力検出回路のブリッジ電圧変化として、出力信号に変
換することができる。
【0025】特性調整冶具27とゲージケースクミ10
に所定の温度と圧力を与えながら、センサ出力が所定値
となるように、図示しない調整装置からプローブ25を
介して、チップ1に内在するEPROMに調整値に記憶
・保持することで、センサの特性調整作業が行われる。
【0026】ここで、ゲージケースクミ10を固定冶具
22と可動冶具26で挟み込んだ際、樹脂ケース6の上
下気密封止面11,12に応力が発生するが、補強板8
と上下気密封止面11,12の間に配置された凹型溝1
3,14により、樹脂ケース6の変形部6B1,6B2
で変形を吸収し、且つ金属の補強板8の剛性によって、
補強板8上に配設されたガラス台3及びその上に固定さ
れた半導体チップ1に歪が伝達されることはなく、安定
した状態で調整作業が行える。したがって、ゲージケー
スクミ10の状態で特性調整作業が行えるため、高温や
低温状態に曝してセンサの温度特性を測定する際等で
も、調整装置を小型化することができる。また、不良品
が発生した場合でも、ゲージケースクミ10を廃棄する
だけですみ、経済的損失を小さくすることができる。
【0027】なお、本実施形態による樹脂ケース構造を
採用することで、ガラス台3の高さH5を従来のものよ
りも低くすることができる。すなわち、従来のガラス台
は、チップに伝達する外力(例えば、樹脂ケース、調整
冶具などからの外力・応力)を緩和する目的で用いてい
るため、ある程度の高さを有するものとして、それによ
って、外力を緩和している。それに対して、本実施形態
では、外力は樹脂ケース6の構造(溝13,14を有す
ることと、補強板8を用いること)で吸収され、ガラス
台3には及ばないため、ガラス台3の高さを低くするこ
とができる。その結果、半導体圧力センサを、小型・低
コスト化することができる。ちなみに、従来のガラス台
の高さは、2.5mm程度あったものを、本実施形態で
は、0.6mmまで低くすることができる。
【0028】次に、図4を用いて、本発明の一実施形態
による半導体相対圧センサのゲージケースクミの他の構
成について説明する。図4は、本発明の一実施形態によ
る半導体相対圧センサのゲージケースクミ状態の他の構
成を示す断面図である。なお、図1と同一符号は、同一
部分を示している。
【0029】本例のゲージケースクミ10’では、下面
気密封止面6B2を、補強板8の下面より上部に配置し
ている。すなわち、凸型気密封止面6C2’から溝1
4’の底面までの高さH1’は、図1に示したものより
も、小さくなっている。しかしながら、上述したよう
に、凸型気密封止面6C1から溝14’の底面までの高
さH3と、凸型気密封止面6C1から補強板8の上面
(ガラス台3の取付面)までの高さH4との間には、H
4≧H3なる関係があるように、溝14’の深さを設定
している。すなわち、溝14’は、開口部側(凸型気密
封止面6C2の側)を基準にしたとき、その底面は、補
強板8の上面(ガラス台3の取付面)よりも深い位置ま
で形成されている。したがって、リング状の凸型気密封
止面6C1の上面と、リング状の凸型気密封止面6C2
の下面から均一に力を加えた場合、溝13,14’が形
成されていることによって、変形部分6B1,6B2’
が変形したとしても、力は、剛体部分6Aには作用しな
いものである。また、仮に多少の応力が剛体部分6Aに
作用したとしても、剛体部分6Aに設けられている補強
板8は、樹脂ケース6よりも強度の強い金属製であるた
め、応力が、補強板8の上に取り付けられたガラス台3
及び半導体チップ1には及ばないものである。
【0030】以上のようにして、変形部分6B2’の高
さを低くすることにより、樹脂ケース6の惰肉が排除で
き、ゲージケースクミを、更にコンパクトにすることが
できる。
【0031】次に、図5を用いて、本発明の一実施形態
による半導体相対圧センサの構成について説明する。図
5は、本発明の一実施形態による半導体相対圧センサの
構成を示す断面図である。なお、図1と同一符号は、同
一部分を示している。
【0032】本例の相対圧センサクミ40は、スタンド
アロン型のものである。外装ケース32の内部に、相対
圧用ゲージケースクミ10’を設置し、固定する。外装
ケースは、例えば、PBTからなる。なお、ゲージケー
スクミ10’は、図4に示したゲージケースクミ10’
の上下を逆して、外装ケース32内に取り付けている。
【0033】図4に示した相対圧用ゲージケースクミ1
0’の凸型気密封止面11を、外装ケース32の凹型溝
に接着剤33により固定する。リード端子7と、コネク
タ端子34をアルミワイヤ35で接続する。リード端子
7やコネクタ端子34を覆うように、シリコーンゲル3
6を充填する。大気導入孔37を有したカバー38が、
外装ケース32に、接着剤39により取り付けられる。
【0034】外装ケース32の圧力導入管31から導入
された被測定圧力は、半導体センサのチップ上面に受圧
し、カバー38の大気導入孔37からチップ下面に大気
圧を受圧することで、大気圧基準の相対圧が測定でき
る。
【0035】外装ケース32とゲージケースクミ10の
接合部には、接着時に生じる残留歪や、両ケースが異な
る材料で構成された場合に生じる熱歪が生じるが、ゲー
ジケースクミ10の接着面11と補強板8の間に配置し
た凹型溝13,14と補強板8が上記歪みを吸収してチ
ップクミ5に影響を与えないため、ゲージケースクミ1
0の状態でセンサ特性を調整したのち、センサクミ40
に組み込んでも、特性変化が生じないものである。
【0036】本例では、図4に示したゲージケースクミ
10’を用いているが、図1に示したゲージケースクミ
10を同様に実装しても同様の効果が得られる。また、
図1に示したゲージケースクミ10は、上下面に勘合溝
を有しているので、上下反転させてチップ下面に被測定
圧、上面に大気圧を印加できるように配設しても良い構
造となっている。
【0037】次に、図6及び図7を用いて、本発明の一
実施形態による半導体絶対圧センサの構成について説明
する。図6は、本発明の一実施形態による半導体絶対圧
センサのゲージケースクミ状態の構成を示す断面図であ
る。図7は、本発明の一実施形態による半導体絶対圧セ
ンサの構成を示す断面図である。なお、図1,図5と同
一符号は、同一部分を示している。
【0038】図6に示すように、本例による絶対圧測定
用のゲージケースクミ10Aにおいて、図1に示した例
と相違する点は、ガラス台3Aに貫通孔4がない点及
び、半導体チップ1のダイヤフラム2の下面とガラス台
3Aの上面に挟まれた部分に真空室30を設けた点であ
る。これにより、半導体チップ1の上面から被測定圧力
PMを印加することで、絶対圧を基準としたゲージケー
スクミ10Aが得られる。
【0039】次に、図7を用いて、スタンドアロン型絶
対圧センサクミ41の構成について説明する。図5に示
した構成と同様に、図6に示す絶対圧用ゲージケースク
ミ10Aを外装ケース32に実装する。カバー42に
は、大気導入孔は設けられておらず、実装ケース32に
取り付けられる。外装ケース42の圧力導入管31を介
して、チップ上面被測定圧力を受圧し、チップ下面に配
設した真空室を基準に絶対圧の測定ができる。
【0040】以上のように、ガラス台3,3Aを変える
のみで、絶対圧用と相対圧用圧力センサにおいて、他の
構成部品を共用化することができる。
【0041】次に、図8を用いて、本発明の一実施形態
による半導体センサの他の構成について説明する。図8
は、本発明の一実施形態による半導体センサの他の構成
を示す斜視図である。なお、図1,図2と同一符号は、
同一部分を示している。
【0042】図8に示す半導体センサは、オンボード型
大気圧センサ43である。相対圧用ゲージケースクミ1
0の中央部の平面形状が正方形の部分(剛体部6Aの外
周部)には、スナップフィット固定用の凹部(スナップ
フィット勘合部)44が4箇所形成されている(図2に
おける凹部44参照)。凹部44は、平面形状が正方形
の剛体部6Aの4側面の内、リード端子7が配置されて
いる2面とは異なる2面に設けられている。凹部44に
対して、カバー47に形成されたスナップフィット用爪
45を用いて、カバー47を嵌合させる。カバー47に
は、大気導入孔46が設けられている。なお、剛体部6
Aの平面形状は、正方形に限らず、長方形でもよいもの
である。
【0043】ゲージケースクミ10にカバー47を嵌合
させた後、リード端子7をプリント板に挿入する。リー
ド端子7には、予めはんだがデイップされており、この
はんだを用いて、プリント基板に接合する。
【0044】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、ゲージケースクミの特性調整時や、外装ケース組み
込み後に生じるケースの歪みを排除できるため、高精度
・高信頼性な圧力センサを提供できる。
【0045】また、チップを保持するガラス台の高さを
低くできるため、ゲージケースの小型化・低コスト化が
可能となる。
【0046】さらに、オンボード用、相対圧と絶対圧の
スタンドアロン用のゲージケースクミを共用化できるた
め、ゲージケースクミの製造ラインを共用化でき、混流
ラインを構築することができるため、設備投資が削減で
き、低コスト化が図れる。
【0047】なお、上述の各例において、基本的考え方
としては請求項に示した内容に包括されており、これら
の構成要素以外で個別の構成要素(例えばゲージケース
と外装ケースとの接続を溶接にするなど)については全
く限定しないものである。
【0048】
【発明の効果】本発明によれば、ゲージケースクミの状
態でセンサ特性調整を行えるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による半導体相対圧センサ
のゲージケースクミ状態の構成を示す断面図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】本発明の一実施形態による半導体相対圧センサ
のゲージケースクミを用いた特性調整装置の構成を示す
要部断面図である。
【図4】本発明の一実施形態による半導体相対圧センサ
のゲージケースクミ状態の他の構成を示す断面図であ
る。
【図5】本発明の一実施形態による半導体相対圧センサ
の構成を示す断面図である。
【図6】本発明の一実施形態による半導体絶対圧センサ
のゲージケースクミ状態の構成を示す断面図である。
【図7】本発明の一実施形態による半導体絶対圧センサ
の構成を示す断面図である。
【図8】本発明の一実施形態による半導体センサの他の
構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
1…半導体チップ 2…ダイアフラム 3…ガラス台 4,9,15…貫通孔 6…樹脂ケース 6A…剛体部 6B1,6B2…変形部 6C1,6C2…凸型気密封止面 7…リード端子 8…補強板 10…ゲージケースクミ 13,14…凹型溝 20,23…Oリング 21,24…圧力導入孔 22…固定冶具 25…プローブ 26…可動冶具 27…特性調整冶具 30…真空室 32…外装ケース 38,42…カバー 43…オンボード型大気圧センサ 44…スナップフィット固定用凹部 45…スナップフィット用爪 47…カバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 人志 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 斉藤 和典 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (72)発明者 芦野 仁泰 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (72)発明者 上柳 勝道 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 Fターム(参考) 2F055 BB01 BB03 CC02 DD05 EE14 FF11 FF43 GG25 HH01 4M112 AA01 CA55 DA17 DA18

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被測定媒体の圧力変化を電気信号に変換す
    る半導体チップと、この半導体チップを収納する樹脂ケ
    ースと、この樹脂ケースからケース外部に引き出される
    とともに樹脂ケースと一体成形されたリード端子と、上
    記半導体チップと上記リード端子を電気的に接続する接
    続部材とを有する半導体圧力センサにおいて、 上記樹脂ケースは、 この樹脂ケースの上下に形成された平面状の封止面と、 この封止面の内側に配置されるとともに、樹脂ケースか
    ら一部が露出するように一体成形された補強材と、 上記封止面と上記補強材の間に設けられた溝部とを備
    え、 上記補強材の上に半導体チップを配設したことを特徴と
    する半導体圧力センサ。
  2. 【請求項2】請求項1記載の半導体圧力センサにおい
    て、 上記樹脂ケースの封止面の端面がリング形で、側面が円
    筒形状に形成され、 上記溝部は、上記円筒形状部の内側にリング状に形成さ
    れ、 上記補強材が金属円盤から構成されることを特徴とする
    半導体圧力センサ。
  3. 【請求項3】請求項1記載の半導体圧力センサにおい
    て、 上記樹脂ケースの側面の平面部に設けられ、樹脂ケース
    のチップが収納された側の開口部を覆う蓋を固定するた
    めのスナップフィット勘合部を備えたことを特徴とする
    半導体圧力センサ。
  4. 【請求項4】圧力変換回路と特性補償回路を有する半導
    体チップと、この半導体チップを収納する樹脂ケース
    と、この樹脂ケースからケース外部に引き出されるとと
    もに樹脂ケースと一体成形されたリード端子と、上記半
    導体チップと上記リード端子を電気的に接続する接続部
    材とを有する半導体圧力センサの特性を調整する半導体
    圧力センサの調整方法において、 上記樹脂ケースは、 この樹脂ケースの上下に形成された平面状の封止面と、 この封止面の内側に配置されるとともに、樹脂ケースか
    ら一部が露出するように一体成形された補強材と、 上記封止面と上記補強材の間に設けられた溝部とを備
    え、 上記封止面の設けられた部分の樹脂ケースを上下から固
    定し、上記半導体チップに圧力を印加して、上記半導体
    チップの特性調整を行うことを特徴とする半導体圧力セ
    ンサの調整方法。
  5. 【請求項5】請求項4記載の半導体圧力センサの調整方
    法において、 上記樹脂ケースの上部の封止面をシール材を介して上か
    ら押えて気密封止すると共にチップ上面に所定の圧力を
    印加する可動冶具と、 上記樹脂ケースの下部の封止面で上記押え力を受ける固
    定冶具と、 ケース側方のリード端子に電気信号を与える可動プロー
    ブとを備える調整装置を用いて、上記半導体センサに所
    定の圧力・温度を与え、センサ特性を調整・検査するこ
    とを特徴とする半導体圧力センサの調整方法。
  6. 【請求項6】請求項4記載の半導体圧力センサの調整方
    法において、 上記樹脂ケースの上部の封止面をシール材を介して上か
    ら押えて気密封止すると共にチップ上面に所定の圧力を
    印加する可動冶具と、 上記樹脂ケースの下部の封止面をシール材を介して下か
    ら押えて気密封止すると共にチップ下面に所定の圧力を
    印加する固定冶具と、 ケース側方のリード端子に電気信号を与える可動プロー
    ブとを備える調整装置を用いて、上記半導体センサに所
    定の圧力・温度を与え、センサ特性を調整・検査するこ
    とを特徴とする半導体圧力センサの調整方法。
JP2001085852A 2001-03-23 2001-03-23 半導体圧力センサ及びその調整方法 Expired - Lifetime JP4323107B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001085852A JP4323107B2 (ja) 2001-03-23 2001-03-23 半導体圧力センサ及びその調整方法
PCT/JP2002/002855 WO2002077598A1 (en) 2001-03-23 2002-03-25 Semiconductor pressure sensor and regulation method therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001085852A JP4323107B2 (ja) 2001-03-23 2001-03-23 半導体圧力センサ及びその調整方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002286566A true JP2002286566A (ja) 2002-10-03
JP4323107B2 JP4323107B2 (ja) 2009-09-02

Family

ID=18941302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001085852A Expired - Lifetime JP4323107B2 (ja) 2001-03-23 2001-03-23 半導体圧力センサ及びその調整方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4323107B2 (ja)
WO (1) WO2002077598A1 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005098976A (ja) * 2003-08-29 2005-04-14 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 圧力センサ装置
JP2005308666A (ja) * 2004-04-26 2005-11-04 Hitachi Ltd 圧力検出装置の検出部構造
JP2009145063A (ja) * 2007-12-11 2009-07-02 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 半導体圧力センサの特性調整方法および特性調整装置
JP2009181681A (ja) * 2008-02-01 2009-08-13 Hitachi Ltd 磁気ディスク装置
JP2010256186A (ja) * 2009-04-24 2010-11-11 Panasonic Electric Works Co Ltd 圧力センサ
JP2011102811A (ja) * 2003-08-29 2011-05-26 Fuji Electric Systems Co Ltd 圧力センサ装置
WO2012014830A1 (ja) * 2010-07-26 2012-02-02 ナブテスコ株式会社 圧力検出装置
JP2016059079A (ja) * 2016-01-27 2016-04-21 富士通株式会社 電子機器及び取付部品ユニット
JP2018136210A (ja) * 2017-02-22 2018-08-30 富士電機株式会社 圧力センサ

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7107051B2 (ja) * 2017-09-08 2022-07-27 富士電機株式会社 圧力センサ装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH067077B2 (ja) * 1987-10-21 1994-01-26 株式会社日本自動車部品総合研究所 圧力検出器
JP2591277Y2 (ja) * 1993-09-07 1999-03-03 長野計器株式会社 差圧変換器
JP3736035B2 (ja) * 1997-05-23 2006-01-18 株式会社デンソー 圧力センサ
JPH10332519A (ja) * 1997-05-30 1998-12-18 Matsushita Electric Works Ltd 圧力センサの特性測定装置
JPH1172403A (ja) * 1997-08-29 1999-03-16 Yazaki Corp 圧力検出装置
JP2000249612A (ja) * 1999-02-26 2000-09-14 Matsushita Electric Works Ltd 半導体圧力センサ
JP4221876B2 (ja) * 2000-04-17 2009-02-12 株式会社デンソー 圧力センサの使用方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005098976A (ja) * 2003-08-29 2005-04-14 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 圧力センサ装置
JP2011102811A (ja) * 2003-08-29 2011-05-26 Fuji Electric Systems Co Ltd 圧力センサ装置
JP2005308666A (ja) * 2004-04-26 2005-11-04 Hitachi Ltd 圧力検出装置の検出部構造
JP4564775B2 (ja) * 2004-04-26 2010-10-20 日立オートモティブシステムズ株式会社 液体及び気体用圧力検出装置
JP2009145063A (ja) * 2007-12-11 2009-07-02 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 半導体圧力センサの特性調整方法および特性調整装置
JP2009181681A (ja) * 2008-02-01 2009-08-13 Hitachi Ltd 磁気ディスク装置
JP2010256186A (ja) * 2009-04-24 2010-11-11 Panasonic Electric Works Co Ltd 圧力センサ
WO2012014830A1 (ja) * 2010-07-26 2012-02-02 ナブテスコ株式会社 圧力検出装置
JPWO2012014830A1 (ja) * 2010-07-26 2013-09-12 ナブテスコ株式会社 圧力検出装置
JP5890776B2 (ja) * 2010-07-26 2016-03-22 ナブテスコ株式会社 圧力検出装置およびエア回路
JP2016059079A (ja) * 2016-01-27 2016-04-21 富士通株式会社 電子機器及び取付部品ユニット
JP2018136210A (ja) * 2017-02-22 2018-08-30 富士電機株式会社 圧力センサ

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002077598A1 (en) 2002-10-03
JP4323107B2 (ja) 2009-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4550364B2 (ja) 半導体圧力センサ
US7726197B2 (en) Force sensor package and method of forming same
KR101236678B1 (ko) 압력 센서 장치
US9470593B2 (en) Media isolated pressure sensor
CN108369149B (zh) 压力测量装置
US5421956A (en) Method of fabricating an integrated pressure sensor
EP0545319A2 (en) Semiconductor pressure sensor having double diaphragm structure
JP2007132946A (ja) 圧力センサハウジング及び形態
JP2002286566A (ja) 半導体圧力センサ及びその調整方法
JP3374620B2 (ja) 半導体圧力センサ
JP2004163148A (ja) 半導体圧力センサ
JPH0665974B2 (ja) 圧力センサユニツトの製造方法
JPH11326088A (ja) 圧力センサとその製造方法
US20040069068A1 (en) Pressure sensor
JP5181648B2 (ja) 半導体圧力センサの特性調整方法および特性調整装置
CN113483944A (zh) 介质隔离式压力传感器及其制造方法
JPH06273248A (ja) 圧力センサとその製造方法
JPH07280679A (ja) 圧力センサ
CN215492216U (zh) 介质隔离式压力传感器
CN215492215U (zh) 介质隔离式压力传感器
CN215984997U (zh) 介质隔离式压力传感器
JP4223273B2 (ja) 圧力センサ
CN220104357U (zh) 压力芯体
JPH08226861A (ja) 圧力センサ並びにその実装構造
JPH09178595A (ja) 圧力センサ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060322

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090317

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090512

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090602

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090604

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4323107

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120612

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120612

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120612

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120612

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120612

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120612

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120612

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130612

Year of fee payment: 4

EXPY Cancellation because of completion of term