JP2006208071A - 圧力検出装置用パッケージおよび圧力検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 静電容量を形成する第１の電極および第２の電極の間隔のばらつきを低減させて、検出精度を向上させた圧力検出装置を実現すること。
【解決手段】
半導体素子３が搭載される絶縁基体１と、絶縁基体１の表面に形成された静電容量形成用の第１の電極７と、絶縁基体１の表面の第１の電極７の周辺に形成された突起部１２と、絶縁基体１の表面と対向する位置に配置され、突起部１２の上面１２ａに表面が接するように絶縁基体１に接合されたダイアフラム２と、ダイアフラム２の表面に第１の電極７と対向するように形成された静電容量形成用の第２の電極９とを備えている。そして、第１の電極７の表面と突起部１２の上面１２ａとが互いに平行な面となるように研磨されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、圧力を検出するための圧力検出装置に用いられる圧力検出装置用パッケージおよび圧力検出装置に関する。

従来、圧力検出装置として静電容量型の圧力検出装置が知られている。この静電容量型の圧力検出装置に用いられるパッケージは、下記特許文献１に記載されているように、半導体素子が搭載される絶縁基体と、絶縁基体の表面に形成された静電容量形成用の第１の電極と、絶縁基体の表面上に可撓な状態で接合されたダイアフラムと、このダイアフラムの表面に第１の電極に対向するように被着された静電容量形成用の第２の電極とを備えている。

そして、第１の電極および第２の電極により静電容量を形成するために、これら電極間に所定の間隔を設ける必要があり、ダイアフラムと絶縁基体との間にスペーサを備えている。また、絶縁基体およびスペーサ、若しくは、スペーサおよびダイアフラムは、ろう材を介して接合されている。
特開２００１−３５６０６４号公報

しかしながら、従来の圧力検出装置用パッケージにおいては、第１の電極および第２の電極の厚みばらつきや、絶縁基体とダイアフラムとを接合するろう材の厚みばらつき等が発生する可能性があり、これら厚みばらつきによって、圧力検出装置用パッケージの第１の電極の表面と第２の電極の表面との間隔にばらつきが発生してしまい、第１の電極と第２の電極とで検出される静電容量にばらつきが発生する可能性があった。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、静電容量を形成する第１の電極および第２の電極の間隔のばらつきを低減させて、検出精度を向上させた圧力検出装置を実現することにある。

本発明の圧力検出装置用パッケージは、半導体素子が搭載される絶縁基体と、該絶縁基体の表面に形成された静電容量形成用の第１の電極と、前記絶縁基体の表面の前記第１の電極の周囲に形成された突起部と、前記絶縁基体の前記表面と対向する位置に配置され、前記突起部の上面に表面が接するように前記絶縁基体に接合されたダイアフラムと、前記ダイアフラムの表面に前記第１の電極と対向するように形成された静電容量形成用の第２の電極とを備え、前記第１の電極の表面と前記突起部の上面とが互いに平行な面となるように研磨されていることを特徴とするものである。

また、本発明の圧力検出装置用パッケージは、前記突起部の上面と前記第１の電極の表面とが同じ高さであり、前記突起部に対応する前記ダイアフラムの表面が凸状に形成されていることを特徴とするものである。

また、本発明の圧力検出装置用パッケージは、前記突起部が複数個形成されており、該複数の突起部が等間隔に配置されていることを特徴とするものである。

本発明の圧力検出装置は、本発明の圧力検出装置用パッケージと、該圧力検出装置用パッケージの前記絶縁基体に搭載され、前記ダイアフラムに加わる圧力を検出する半導体素子とを備えていることを特徴とするものである。

本発明の圧力検出装置用パッケージは、絶縁基体の表面の第１の電極の周辺に形成された突起部と、絶縁基体の表面と対向する位置に配置され、突起部の上面に表面が接するように絶縁基体に接合されたダイアフラムとを備え、第１の電極の表面と突起部の上面とが互いに平行な面となるように研磨されていることにより、静電容量を形成する第１の電極および第２の電極の間隔のばらつきを低減させて、検出精度を向上させた圧力検出装置を実現することができる。

すなわち、本発明の圧力検出装置用パッケージは、研磨により上面が第１の電極と平行な面とされた突起部を基準として、ダイアフラムが絶縁基体に接合されていることにより、絶縁基体に形成された第１の電極とダイアフラムに形成された第２の電極との間隔を所定のものとすることができ、絶縁基体とダイアフラムとを接合するろう材の厚みばらつきによる静電容量のばらつきを招くことなく、検出精度を向上させた圧力検出装置を実現することができる。また、第１の電極自体の表面も、突起部の上面と平行な面となるように研磨されていることにより、第１の電極および第２の電極の厚みばらつきによる静電容量のばらつきも低減させることができ、検出精度を向上させた圧力検出装置を実現することが可能となる。

また、本発明の圧力検出装置用パッケージは、突起部の上面と第１の電極の表面とが同じ高さであり、突起部に対応するダイアフラムの表面が凸状に形成されていることにより、第１の電極と第２の電極との間隔のばらつきをさらに低減させることができる。

また、本発明の圧力検出装置用パッケージは、突起部が複数形成されており、この複数の突起部が等間隔に配置されていることにより、第１の電極と第２の電極との間隔のばらつきをさらに低減させることができる。

本発明の圧力検出装置用パッケージと、圧力検出装置用パッケージの絶縁基体に搭載され、ダイアフラムに加わる圧力を検出する半導体素子とを備えていることにより、外部の圧力を精度良く検出することができるものとなる。

本発明の圧力検出装置用パッケージを添付の図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の圧力検出装置用パッケージの実施の形態の第１の例の構造を示す断面図であり、
図２（ａ）は、図１に示した圧力検出装置用パッケージの絶縁基体の平面図であり、図２（ｂ）は、図１に示したダイアフラムの下面図である。

本発明の圧力検出装置用パッケージは、半導体素子３が搭載される絶縁基体１と、絶縁基体１の表面に形成された静電容量形成用の第１の電極７と、絶縁基体１の表面の第１の電極７の周辺に形成された突起部１２と、絶縁基体１の表面と対向する位置に配置され、突起部１２の上面１２ａに表面が接するように絶縁基体１に接合されたダイアフラム２と、ダイアフラム２の表面に第１の電極７と対向するように形成された静電容量形成用の第２の電極９とを備えている。

絶縁基体１は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，炭化珪素質焼結体，窒化珪素質焼結体，ガラス−セラミックス等の電気絶縁材料から成る積層体である。絶縁基体１は、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、次のようにして製作される。まず、酸化アルミニウム，酸化珪素，酸化マグネシウム，酸化カルシウム等のセラミック原料粉末に、適当な有機バインダ，溶剤，可塑剤，分散剤を添加混合して泥漿状となすとともに、これをドクターブレード法を用いてシート状に成形することにより複数枚のセラミックグリーンシートを得る。その後、これらのセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工，積層加工，切断加工を施すことにより絶縁基体１用の生セラミック成形体を得る。そして、この生セラミック成形体を約１６００℃の温度で焼成することにより、絶縁基体１が製作される。

絶縁基体１は、一方の面（図１では下面）に、半導体素子３が収容される凹部１ａが形成されており、半導体素子３を収容する容器として機能する。そして、この凹部１ａの底面の中央部に、半導体素子３が搭載される搭載部１ｂが形成されている。この搭載部１ｂに半導体素子３が搭載されるとともに、半導体素子３が凹部１ａ内において例えばエポキシ樹脂等の樹脂製封止材４により覆われることにより、半導体素子３が封止される。

なお、この例では、半導体素子３は、樹脂製封止材４によって覆われることにより封止されているが、絶縁基体１の一方の面に金属やセラミックスから成る蓋体を凹部１ａを塞ぐように接合させることにより封止されてもよい。

また、搭載部１ｂには半導体素子３の各電極と電気的に接続される複数の配線導体５が形成されており、この配線導体５と半導体素子３の各電極が半田バンプ等の導電性材料から成る導電性接合材６を介して接合されることにより、半導体素子３の各電極と各配線導体５とが電気的に接続されるとともに半導体素子３が搭載部１ｂに固定される。なお、図１に示した例では、半導体素子３の電極と配線導体５とが半田バンプを介して接続される構造としたが、半導体素子３の電極と配線導体５とはボンディングワイヤ等の他の電気的接続手段により接続されてもよい。

配線導体５は、半導体素子３の各電極を外部回路基板および第１の電極７，第２の電極９に電気的に接続するための導電路として機能し、その一部は絶縁基体１の一方の面（図１では下面）の外周部に導出され、他の一部は第１の電極７，第２の電極９に電気的に接続されている。そして、半導体素子３の各電極がこれら配線導体５に半田バンプ等の導電性接合材６を介して電気的に接続されるとともに半導体素子３が樹脂製封止材４で封止された後、配線導体５の絶縁基体１の一方の面（図１では下面）の外周部に導出された部位（外部接続端子）が外部回路基板の配線導体（図示せず）に半田等の導電性接合材を介して接合されることにより、内部に収容される半導体素子３が外部回路基板に電気的に接続されることとなる。

この配線導体５は、タングステン，モリブデン，銅，銀等の金属粉末メタライズから成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バインダ，溶剤，可塑剤，分散剤等を添加混合して得たメタライズペーストをスクリーン印刷法により絶縁基体１用のセラミックグリーンシートに所定のパターンに印刷塗布し、これを絶縁基体１用の生セラミック成形体とともに焼成することによって絶縁基体１の内部および表面に所定のパターンに形成される。

なお、配線導体５の露出表面には、配線導体５が酸化腐食することを防止するとともに、配線導体５と半田等の導電性接合材６との接合を良好なものとするために、厚みが１〜１０μｍ程度のニッケルメッキ層と厚みが０．１〜３μｍ程度の金メッキ層とが順次被着されていることが好ましい。

また、絶縁基体１の上面中央部には、静電容量形成用の第１の電極７が被着されている。この第１の電極７は、後述する第２の電極９とともに感圧素子用の静電容量を形成するためのものであり、例えば略円形のパターンに形成されている。そして、この第１の電極７には複数の配線導体５のうちの一つである配線導体５ａが接続されており、この配線導体５ａに半導体素子３の電極が半田バンプ等の導電性接合部材６を介して接続されることにより、半導体素子３の電極と第１の電極７とが電気的に接続される。

この第１の電極７は、タングステン，モリブデン，銅，銀等の金属粉末メタライズから成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バインダ，溶剤，可塑剤，分散剤を添加混合して得たメタライズペーストをスクリーン印刷法により絶縁基体１用のセラミックグリーンシートに印刷塗布し、これを絶縁基体１用の生セラミック成形体とともに焼成することによって絶縁基体１の上面中央部に所定のパターンに形成される。なお、第１の電極７の露出表面には、第１の電極７が酸化腐食するのを防止するために、厚みが１〜１０μｍ程度のニッケルめっき層が被着されているとよい。

また、絶縁基体１の表面の第１の電極７の周辺には突起部１２が形成されている。そして、突起部１２の上面１２ａは、後述するダイアフラム２の表面に接するように形成されている。図２（ａ）に示した圧力検出装置用パッケージには、４つの突起部１２が、絶縁基体１の表面の第１の電極７の周囲に等間隔に形成されている。

この突起部１２は、タングステン，モリブデン，銅，銀等の金属粉末メタライズから成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バインダ，溶剤，可塑剤，分散剤を添加混合して得たメタライズペースト、または、酸化アルミニウム等の絶縁基体１と実質的に同じであるセラミック原料粉末に適当な有機バインダ，溶剤，可塑剤，分散剤を添加混合して得た絶縁ペーストをスクリーン印刷法により絶縁基体１用のセラミックグリーンシートに印刷塗布し、これを絶縁基体１用の生セラミック成形体とともに焼成することによって絶縁基体１の第１の電極７の周辺に所定のパターンに形成される。

なお、突起部１２を以上のように形成するだけでは、突起部１２の高さにばらつきが生じる可能性があるため、突起部１２の上面１２ａは、第１の電極７の表面と互いに平行な面となるように研磨されている。

また、絶縁基体１の上面外周部には、その全周にわたり枠状の第１の接合用メタライズ層８が被着されており、この第１の接合用メタライズ層８には、後述する下面に第２の電極９を有するダイアフラム２の下面外周部のスペーサ１１の下面に形成された第２の接合用メタライズ層１０が、銀−銅ろう材等の導電性接合材を介して接合されることにより取着されている。この第１の接合用メタライズ層８には複数の配線導体５のうちの一つである配線導体５ｂが接続されており、この配線導体５ｂに半導体素子３の電極が半田バンプ等の導電性接合部材６を介して電気的に接続されると第１の接合用メタライズ層８に電気的に接続された第２の接合用メタライズ層１０と半導体素子３の電極とが電気的に接続される。

第１の接合用メタライズ層８は、タングステン，モリブデン，銅，銀等の金属粉末メタライズから成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バインダ，溶剤，可塑剤，分散剤を添加混合して得たメタライズペーストをスクリーン印刷法により絶縁基体１用のセラミックグリーンシートに印刷塗布し、これを絶縁基体１用の生セラミック成形体とともに焼成することによって、絶縁基体１の上面外周部に枠状の所定のパターンに形成される。

なお、第１の接合用メタライズ層８の露出表面には、第１の接合用メタライズ層８が酸化腐食するのを防止するとともに第１の接合用メタライズ層８と導電性接合材との接合を強固なものとするために、厚みが１〜１０μｍ程度のニッケルめっき層が被着されているとよい。

ダイアフラム２は、絶縁基体１の表面（図１では、絶縁基体１の上面）に対向する位置に配置されている。このダイアフラム２は、絶縁基体１との間に密閉空間を形成するように取着されている。ダイアフラム２は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，窒化珪素質焼結体，炭化珪素質焼結体，ガラスセラミックス等の電気絶縁材料から成り、厚みが０．０１〜５ｍｍの平板状のものであり、外部圧力に応じて絶縁基体１側に撓む。

なお、静電容量型の圧力検出装置は、８０ｋＰａ（低圧用圧力検出装置）〜２０００ｋＰａ（高圧用圧力検出装置）の圧力の元で使用されることが一般的であり、ダイアフラム２は、その厚みが０．０１ｍｍ未満では、その機械的強度が小さくなり、これに例えば８０ｋＰａ程度の大きな外部圧力が加わった場合に破損しやすくなり、他方、５ｍｍを超えると、例えば２０００ｋＰａ程度の圧力では撓みにくくなり、圧力検出用のダイアフラムとしては不適なものとなりやすい。したがって、ダイアフラム２の厚みは０．０１〜５ｍｍの範囲であることが好ましい。

このようなダイアフラム２は、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、次のようにして製作される。まず、酸化アルミニウム，酸化珪素，酸化マグネシウム，酸化カルシウム等のセラミック原料粉末に適当な有機バインダ，溶剤，可塑剤，分散剤を添加混合して泥漿状となすとともに、これをドクターブレード法を用いてシート状に成形することによりセラミックグリーンシートを得る。しかる後、このセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工や切断加工を施すことによりダイアフラム２用の生セラミック成形体を得る。そして、この生セラミック成形体を約１６００℃の温度で焼成することにより、ダイアフラム２が製作される。

また、ダイアフラム２の下面外周部には高さが０．０１〜５ｍｍ程度の枠状のスペーサ１１が設けられており、これにより下面中央部に底面が略平坦な凹部が形成されている。この凹部は、絶縁基体１との間に密閉空間を形成するためのものであり、この凹部の底面には静電容量形成用の第２の電極９が被着されている。

なお、図２（ｂ）に示した圧力検出装置用パッケージにおいて、突起部１２に対応する箇所は、ダイアフラム２が第２の電極９から露出されている。すなわち、第２の電極９の突起部１２に対応する箇所には、突起部１２の上面１２ａがダイアフラム２に直接接するように貫通孔が形成されている。

このような第２の電極９は、タングステン，モリブデン，銅，銀等の金属粉末メタライズから成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バインダ，溶剤，可塑剤，分散剤を添加混合して得たメタライズペーストを従来周知のスクリーン印刷法を採用してダイアフラム２用のセラミックグリーンシートに印刷塗布し、これをダイアフラム２用の生セラミック成形体とともに焼成することによってダイアフラム２の凹部の底面の略全面に所定のパターンに形成される。

なお、第２の電極９の露出表面には、第２の電極９が酸化腐食するのを防止するために、厚みが１〜１０μｍ程度のニッケルめっき層が被着されているとよい。

また、ダイアフラム２のスペーサの下面にはその全周にわたり枠状の第２の接合用メタライズ層１０が被着されており、この第２の接合用メタライズ層１０には、前述の第１の接合用メタライズ層８が銀−銅ろう材等の導電性接合材を介して接合されることにより取着されている。

また、第２の接合用メタライズ１０と第２の電極９とは電気的に接続されており、それにより、前述の半導体素子３に電気的に接続された第１の接合用メタライズ層８を介して、第２の電極９と半導体素子３の電極とが電気的に接続されるようになっている。

このとき、第１の電極７と第２の電極９とは、絶縁基体１とダイアフラム２との間に形成された空間を挟んで対向しており、これらの間には、第１の電極７や第２の電極９の面積および第１の電極７と第２の電極９との間隔に応じて所定の静電容量が形成される。そして、ダイアフラム２の上面に外部圧力が印加されると、その圧力に応じてダイアフラム２が絶縁基体１側に撓んで第１の電極７と第２の電極９との間隔が変わり、それにより第１の電極７と第２の電極９との間の静電容量が変化するので、外部圧力の変化を静電容量の変化として感知する感圧素子として機能する。そして、この静電容量の変化が、配線導体５ａ・５ｂを介して凹部１ａ内に収容された半導体素子３に伝達され、これを半導体素子３で演算処理することによって外部圧力の大きさを検出することができる。

なお、このような第２の接合用メタライズ層１０は、タングステン，モリブデン・銅・銀等の金属粉末メタライズから成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バインダ・溶剤・可塑剤・分散剤を添加混合して得たメタライズペーストをスクリーン印刷法により、ダイアフラム２のスペーサ用のセラミックグリーンシートに印刷塗布し、これをダイアフラム２の下面に形成された第２の電極９と導通させるようにダイアフラム２用のセラミックグリーンシートと積層し、ダイアフラム２にスペーサおよび凹部を形成した後、ダイアフラム２用の生セラミック成形体とともに焼成することによって、ダイアフラム２のスペーサ１１の下面と、表面または内部とに所定のパターンに形成される。

なお、第２の接合用メタライズ層１０の露出する表面には、第２の接合用メタライズ層１０が酸化腐食するのを防止するとともに、第２の接合用メタライズ層１０と導電性接合材との接合を強固なものとするために、厚みが１〜１０μｍ程度のニッケルめっき層が被着されているとよい。

そして、本発明の圧力検出装置用パッケージは、第１の電極７の表面と突起部１２の上面１２ａとが互いに平行な面となるように研磨されている。本発明の圧力検出装置用パッケージは、このような構成により、静電容量を形成する第１の電極７および第２の電極９の間隔のばらつきを低減させて、検出精度を向上させた圧力検出装置を実現することができる。

すなわち、本発明の圧力検出装置用パッケージは、研磨により上面１２ａが第１の電極７と平行な面とされた突起部１２を基準として、ダイアフラム２が絶縁基体１に接合されていることにより、絶縁基体１に形成された第１の電極７とダイアフラム２に形成された第２の電極９との間隔を所定のものとすることができ、絶縁基体１とダイアフラム２とを接合するろう材の厚みばらつきによる静電容量のばらつきを招くことなく、検出精度を向上させた圧力検出装置を実現することができる。

また、第１の電極７自体の表面も、突起部１２の上面１２ａと平行な面となるように研磨されていることにより、第１の電極７および第２の電極９の厚みばらつきによる静電容量のばらつきも低減させることができ、検出精度を向上させた圧力検出装置を実現することが可能となる。

図１および図２に示した圧力検出装置用パッケージにおいて、突起部１２は、絶縁基体１の上面に形成されており、ダイアフラム２の下面に接している。なお、絶縁基体１とダイアフラム２との距離のばらつきをより低減させるために、突起部１２が３つ以上形成されていることが好ましい。

また、図３および図４に示すように、突起部１３をダイアフラム２の下面にも形成しておき、絶縁基体１側の突起部１２とダイアフラム２の一部である突起部１３とが接する構造であってもよい。すなわち、突起部１２に対応するダイアフラム２の表面が凸状に形成されている構造でもよい。なお、図３は、本発明の圧力検出装置用パッケージの実施の形態の第２の例の構造を示す断面図であり、図４（ａ）は、図３に示した圧力検出装置用パッケージの絶縁基体１の平面図であり、図４（ｂ）は、図３に示した圧力検出装置用パッケージのダイアフラム２の下面図である。

このような場合、第１の電極７の表面と突起部１２の上面１２ａとは、同一面上に平行にあることが好ましい。すわなち、第１の電極７の表面と突起部１２の上面１２ａとが同じ高さであることが好ましい。このような同一面は、第１の電極７の表面と突起部１２との上面１２ａとを同時に研磨して平行な面とすることで形成することができる。第１の電極７の表面と突起部１２の上面１２ａとが同一面上にあることより、第１の電極７の表面と突起部１２の上面１２ａとを平行な面とする際に、第１の電極７の表面と突起部１２上面１２ａとの高低差をなくし、第１の電極７の表面と第２の電極９の表面との間隔のばらつきをより小さくし、高精度の圧力検出装置を提供することができる。

また、図５および図６に示すように、突起部１２は、第２の電極９の表面に突起部１２の上面が接するようにしていても構わない。すなわち、突起部１２の上面１２ａにダイアフラム２の表面が接する構造とは、突起部１２の上面１２ａがダイアフラム２に形成された第２の電極９の表面に接する構造も含まれる。

なお、図５は、本発明の圧力検出装置用パッケージの実施の形態の第３の例の構造を示す断面図であり、図６（ａ）は、図５に示した圧力検出装置用パッケージの絶縁基体１の平面図であり、図６（ｂ）は、図５に示した圧力検出装置用パッケージのダイアフラム２の下面図である。

また、突起部１２は、ダイアフラム２に圧力が印加された際に、ダイアフラム２が最も変移する点を中心とした円周上に複数形成されており、複数の突起部１２が等間隔に配置されていることが好ましい。

このような構成により、ダイアフラム２に印加された外部圧力が各突起部１２に同時にかつ均等に分散されるので、ダイアフラム２に割れが発生したりするのを有効に防止することができるとともに、ダイアフラム２のうち最も変移する部位の位置がばらつくことを低減し、外部圧力を精度良く検出することができる。

ここで、圧力が印加された際にダイアフラム２が最も変移する部位とは、静電容量が形成される空間の横断面が円形や多角形であればその中心となり、横断面が正方形や長方形であればその対角線の交点となる。

また、円とはある程度の幅を有するものであり、突起部１２の横断面が円形の場合はその直径、突起部の横断面が三角形や四角形等の多角形の場合はその長さが一番長い辺や対角線の長さ程度の幅を有する円を意味する。

また、等間隔とは、各突起部１２間の距離が完全に等しい場合の他、各突起部１２間の距離の差が上述の直径や対角線の長さ程度以内の場合も含むものである。

また、図７に、本発明の圧力検出装置用パッケージの実施の形態の第４の例を示す。図７（ａ）は、本発明の圧力検出装置用パッケージの実施の形態の第４の例の絶縁基体１の平面図であり、図７（ｂ）は、ダイアフラム２の下面図である。

本発明の第４の例の圧力検出装置用パッケージは、突起部１２が、ダイアフラム２が最も変移する点を中心とした円の弧形状である。そして、この突起部１２が、ダイアフラム２が最も変移する点を中心とした円上に複数かつ均等に配置されていることが好ましい。なお、図７（ｂ）に示すように、第２の電極９の突起部１２に対応する箇所には、突起部１２が直接ダイアフラム２に接するように、ダイアフラム２が露出されてる。

また、突起部の先端部の表面は平坦であることが好ましい。突起部１２が絶縁基体１またはダイアフラム２に面接触するので、応力を分散させることができ、絶縁基体１やダイアフラム２や突起部１２が割れることを防止することができる。

このような突起部１２の形状は、円形状，多角形状，四角形状等である。絶縁基体１とダイアフラム２とに若干の接合ずれが発生した場合にも、突起部１２を絶縁基体１若しくはダイアフラム２と安定して当接させるという観点からは円形であることが好ましい。

また、突起部１２は、円形の枠状に形成されていることがより好ましい。この構成により、ダイアフラム２に生じる応力を効率よく分散させることができる。

また、ダイアフラム２の突起部１２と接する部位に対応する外側表面（上面）側を厚く形成しても構わない。このような肉厚部としてメタライズ層やセラミックス層等があり、これにより、応力が集中する部位を肉厚にして強度を高いものとすることで、外部圧力が印加された際、ダイアフラム２が割れたりするのを有効に防止することができる。

また、第２の電極９の表面やダイアフラム２の表面を研磨して平坦にしていても構わない。これにより、第２の電極９やダイアフラム２の表面を平坦な状態にするとともに、突起部１２と接する部位が平坦になるので、第１の電極７と第２の電極９との間隔を平行な状態として絶縁基体１にダイアフラム２を接合するとともに、第２の電極の厚みばらつきによる静電容量のばらつきも低減させることができ、より検出精度を高い圧力検出装置を実現することができる。

なお、本発明は、上述の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更は可能である。例えば、上述の例では、スペーサ１１はダイアフラム２側に形成されているが、スペーサ１１は絶縁基体１側に形成されているものであっても構わない。

本発明の圧力検出装置用パッケージの実施の形態の第１の例の構造を示す断面図である。 （ａ）は、図１に示した圧力検出装置用パッケージの絶縁基体の平面図であり、（ｂ）は、図１に示したダイアフラムの下面図である。 本発明の圧力検出装置用パッケージの実施の形態の第２の例の構造を示す平面図である。 （ａ）は、図３に示した圧力検出装置用パッケージの絶縁基体の平面図であり、（ｂ）は、図３に示したダイアフラムの下面図である。 本発明の圧力検出装置用パッケージの実施の形態の第３の例の構造を示す平面図である。 （ａ）は、図５に示した圧力検出装置用パッケージの絶縁基体の平面図であり、（ｂ）は、図５に示したダイアフラムの下面図である。 （ａ）は、本発明の圧力検出装置用パッケージの実施の形態の第４の例の構造を示す圧力検出装置用パッケージの絶縁基体の平面図であり、（ｂ）は、ダイアフラムの下面図である。

符号の説明

１・・・・・・・・絶縁基体
１ａ・・・・・・・凹部
１ｂ・・・・・・・搭載部
２・・・・・・・・ダイアフラム
３・・・・・・・・半導体素子
４・・・・・・・・樹脂製封止材
５、５ａ、５ｂ・・配線導体
６・・・・・・・・導電性接合材
７・・・・・・・・第１の電極
８・・・・・・・・第１の接合用メタライズ層
９・・・・・・・・第２の電極
１０・・・・・・・第２の接合用メタライズ層
１１・・・・・・・スペーサ
１２・・・・・・・突起部
１２ａ・・・・・・上面

Claims (4)

1. 半導体素子が搭載される絶縁基体と、該絶縁基体の表面に形成された静電容量形成用の第１の電極と、前記絶縁基体の表面の前記第１の電極の周囲に形成された突起部と、前記絶縁基体の前記表面と対向する位置に配置され、前記突起部の上面に表面が接するように前記絶縁基体に接合されたダイアフラムと、前記ダイアフラムの表面に前記第１の電極と対向するように形成された静電容量形成用の第２の電極とを備え、前記第１の電極の表面と前記突起部の上面とが互いに平行な面となるように研磨されていることを特徴とする圧力検出装置用パッケージ。
2. 前記突起部の上面と前記第１の電極の表面とが同じ高さであり、前記突起部に対応する前記ダイアフラムの表面が凸状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の圧力検出装置用パッケージ。
3. 前記突起部が複数形成されており、該複数の突起部が等間隔に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の圧力検出装置用パッケージ。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された圧力検出装置用パッケージと、該圧力検出装置用パッケージの前記絶縁基体に搭載され、前記ダイアフラムに加わる圧力を検出する半導体素子とを備えていることを特徴とする圧力検出装置。

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