JP2010197057A - Base substance for pressure detection device and the pressure detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧力を検出するための静電容量型の圧力検出用基体および圧力検出装置に関するものである。 The present invention relates to a capacitance type pressure detection substrate and a pressure detection device for detecting pressure.
従来、圧力を検出するための圧力検出装置として静電容量型の圧力検出装置がある。この静電容量型の圧力検出装置に用いられる圧力検出装置用基体として、表面に静電容量形成用の第1の電極が形成されたセラミックスから成る絶縁基板と、絶縁基板との間に所定の空間を設けて絶縁基板の表面に可撓な状態で接合され、第1の電極に対向するように静電容量形成用の第2の電極が形成されたセラミックスから成るダイアフラムとを備えているものが知られている。絶縁基板とダイアフラムおよびその間のスペーサとが一体的に形成されて、これらにより絶縁基体に密閉された内部空間が形成されたものとなっている。外部の圧力変動に伴ってダイアフラムが撓むと、第1の電極と第2の電極との間隔が変化してその間の静電容量が変化するので、その静電容量の変化により圧力変動を検知することができるというものである(特許文献1を参照。)。このような圧力検出装置用基体の第1の電極および第2の電極が、圧力検出装置用基体に搭載された、あるいは圧力検出装置用基体とともに外部回路基板に搭載された電子部品に接続され、この電子部品で演算処理することによって静電容量の変化が圧力値の変化に変換される圧力検出装置となる。そのため、圧力検出装置用基体には電子部品や外部回路基板に接続するための配線層が形成されており、そのうちの外表面に形成された電極用導体層の表面には、腐食防止や電子部品や外部回路基板に接続するためのはんだ等の濡れ性のためにニッケルや金等のめっき層を被着している。 Conventionally, there is a capacitance type pressure detection device as a pressure detection device for detecting pressure. As a base for a pressure detection device used in this capacitance type pressure detection device, a predetermined interval is provided between an insulating substrate made of ceramics having a first electrode for forming a capacitance formed on the surface, and the insulating substrate. A diaphragm made of ceramics provided with a space and bonded in a flexible manner to the surface of the insulating substrate and having a second electrode for forming a capacitance so as to face the first electrode It has been known. The insulating substrate, the diaphragm, and the spacer between them are integrally formed, thereby forming an internal space sealed in the insulating base. When the diaphragm bends due to external pressure fluctuation, the distance between the first electrode and the second electrode changes, and the capacitance between them changes, so that pressure fluctuation is detected by the change in capacitance. (Refer to Patent Document 1). The first electrode and the second electrode of such a pressure detection device base are connected to an electronic component mounted on the pressure detection device base or on an external circuit board together with the pressure detection device base, By performing arithmetic processing with this electronic component, a pressure detection device is obtained in which a change in capacitance is converted into a change in pressure value. For this reason, a wiring layer for connecting to an electronic component or an external circuit board is formed on the base for the pressure detection device, and the surface of the electrode conductor layer formed on the outer surface of the substrate is used for corrosion prevention and electronic components. For the wettability of solder or the like for connection to an external circuit board, a plating layer such as nickel or gold is applied.
このような静電容量型の圧力検出装置では、圧力検出装置の周囲に搭載される電子部品、電子機器等に起因するノイズの影響により、外部の圧力を良好に検出することができなくなるということが懸念される。そこで、第1の電極および第2の電極が形成された内部空間の周囲にシールド電極を形成することにより、外部から浸入しようとするノイズを遮断するということが考えられる。このようなシールド電極は、より良好にノイズを遮断するために、接地電位の配線層に電気的に接続される。 In such a capacitance-type pressure detection device, it is impossible to detect external pressure satisfactorily due to the influence of noise caused by electronic components, electronic devices, etc. mounted around the pressure detection device. Is concerned. In view of this, it is conceivable that a shield electrode is formed around the internal space in which the first electrode and the second electrode are formed, thereby blocking noise that enters from the outside. Such a shield electrode is electrically connected to a wiring layer having a ground potential in order to better block noise.
しかしながら、上述のような圧力検出装置用基体は、電極用導体層の表面に電解めっき法によりめっき層を被着した際、電極用導体層に配線層を介して電気的に接続されたシールド電極の露出する表面にもめっき層が被着されたものとなる。シールド電極はダイアフラムの外表面にも形成されるが、外部の圧力変動によりダイアフラムが繰り返して撓むことにより、ダイアフラム上のシールド電極の上に被着されためっき層が加工硬化し、圧力変動に対するダイアフラムの撓み量が変化して静電容量の変化率も変化してしまい、外部の圧力を精度良く検出することができなくなる可能性を有していた。 However, the base for a pressure detection device as described above is a shield electrode that is electrically connected to the electrode conductor layer via the wiring layer when the plating layer is deposited on the surface of the electrode conductor layer by the electrolytic plating method. The plating layer is also deposited on the exposed surface of the film. Although the shield electrode is also formed on the outer surface of the diaphragm, the plating layer deposited on the shield electrode on the diaphragm is work-hardened due to repeated deflection of the diaphragm due to external pressure fluctuations, and against the pressure fluctuations. As the amount of deflection of the diaphragm changes, the rate of change of the capacitance also changes, and there is a possibility that the external pressure cannot be detected accurately.
これに対して、ダイアフラムの上面に形成されたシールド電極をマスキングテープで覆って電解めっき法あるいは無電解めっき法によりめっき層を被着させるという方法が考えられる。しかしながら、この方法では、マスキングテープの貼り付けや剥離の手間がかかるだけでなく、ダイアフラムの厚みが薄い高感度の圧力検出装置用基体の場合は、マスキングテープをダイアフラムから剥離する際に、ダイアフラムにクラックが発生しやすく、外部の圧力を精度良く検出することができない圧力検出装置となる可能性を有していた。 On the other hand, a method is conceivable in which the shield electrode formed on the upper surface of the diaphragm is covered with a masking tape and a plating layer is deposited by an electrolytic plating method or an electroless plating method. However, with this method, not only is the masking tape affixed and peeled off, but in the case of a high-sensitivity pressure sensor substrate with a thin diaphragm, the masking tape is removed when the masking tape is peeled from the diaphragm. Cracks are likely to occur, and there is a possibility of a pressure detection device that cannot accurately detect external pressure.
本発明は、上記従来技術の問題点を鑑み案出されたもので、その目的は、外部の圧力を精度良く検出することができる圧力検出装置用基体および圧力検出装置を提供することにある。 The present invention has been devised in view of the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a base for a pressure detection device and a pressure detection device capable of accurately detecting an external pressure.
本発明の圧力検出装置用基体は、互いに対向する上面および下面がある内部空間を有し、表面に複数の電極用導体層を有する焼結体から成る絶縁基体と、前記内部空間を介して互いに対向する上側電極および下側電極とを備え、前記上面および前記下面の少なくとも一方に、外部から圧力が加わることにより撓む可撓領域を有する圧力検出装置用基体であって、前記可撓領域の外表面に、平面視で前記上側電極または前記下側電極を覆うように配置され、前記上側電極および前記下側電極と電気的に独立したシールド層と、前記内部空間ならびに前記上側電極および前記下側電極を囲むように配置され、前記上側電極および前記下側電極ならびに前記シールド層とは電気的に独立し、前記電極用導体層の少なくとも1つに電気的に接続されたシールド導体と、前記絶縁基体の表面の前記可撓領域以外の領域に配置された、前記シールド層と前記電極用導体層とを電気的に接続するための接続部とを備えていることを特徴とするものである。 The substrate for a pressure detection device of the present invention has an internal space having an upper surface and a lower surface facing each other, and an insulating substrate made of a sintered body having a plurality of electrode conductor layers on the surface, and the internal space through the internal space. A base for a pressure detection device, comprising: an upper electrode and a lower electrode facing each other, and having a flexible region that bends when pressure is applied from the outside to at least one of the upper surface and the lower surface. The outer surface is disposed so as to cover the upper electrode or the lower electrode in a plan view, and the shield layer electrically independent from the upper electrode and the lower electrode, the internal space, the upper electrode, and the lower electrode It is disposed so as to surround a side electrode, and is electrically independent from the upper electrode, the lower electrode, and the shield layer, and is electrically connected to at least one of the electrode conductor layers. A shield conductor and a connecting portion disposed in a region other than the flexible region on the surface of the insulating base for electrically connecting the shield layer and the electrode conductor layer. It is what.
また、本発明の圧力検出装置用基体は、互いに対向する上面および下面がある内部空間を有し、表面に複数の電極用導体層を有する焼結体から成る絶縁基体と、前記内部空間を介して互いに対向する上側電極および下側電極とを備え、前記上面および前記下面の少なくとも一方に、外部から圧力が加わることにより撓む可撓領域を有する圧力検出装置用基体であって、前記可撓領域の外表面に、平面視で前記上側電極または前記下側電極を覆うように配置され、前記上側電極および前記下側電極と電気的に独立したシールド層と、前記内部空間ならびに前記上側電極および前記下側電極を囲むように配置され、前記上側電極および前記下側電極とは電気的に独立し、前記シールド層に電気的に接続されたシールド導体と、前記絶縁基体の表面の前記可撓領域以外の領域に配置された前記シールド層と前記電極用導体層とを電気的に接続するための接続部とを備えていることを特徴とするものである。 The pressure detection device substrate of the present invention has an internal space having an upper surface and a lower surface facing each other, and an insulating substrate made of a sintered body having a plurality of electrode conductor layers on the surface, and the internal space through the internal space. An upper electrode and a lower electrode facing each other, and having at least one of the upper surface and the lower surface a flexible region that is bent when pressure is applied from the outside, wherein the flexible substrate A shield layer disposed on the outer surface of the region so as to cover the upper electrode or the lower electrode in plan view, and electrically independent of the upper electrode and the lower electrode; the internal space; and the upper electrode and A shield conductor disposed so as to surround the lower electrode, electrically independent of the upper electrode and the lower electrode, and electrically connected to the shield layer; and a surface of the insulating substrate And it is characterized in that it comprises a connecting portion for electrically connecting the electrode conductor layer and the shield layer disposed in a region other than the flexible region.
また、本発明の圧力検出装置用基体は、上記各構成において、前記接続部は、前記電極用導体層に電気的に接続された接続導体が前記シールド層に近接して配置されてなることを特徴とするものである。 In the pressure detection device substrate of the present invention, in each of the above-described configurations, the connection portion is configured such that a connection conductor electrically connected to the electrode conductor layer is disposed in proximity to the shield layer. It is a feature.
また、本発明の圧力検出装置用基体は、上記各構成において、前記接続部において導電性接続部材を介して前記シールド層と前記電極用導体層とが電気的に接続されていることを特徴とするものである。 Further, the pressure detection device substrate of the present invention is characterized in that, in each of the above configurations, the shield layer and the electrode conductor layer are electrically connected to each other through a conductive connection member in the connection portion. To do.
本発明の圧力検出装置は、上記構成の本発明の圧力検出装置用基体の前記電極用導体層に電子部品が電気的に接続されていることを特徴とするものである。 The pressure detection device of the present invention is characterized in that an electronic component is electrically connected to the electrode conductor layer of the base for a pressure detection device of the present invention having the above-described configuration.
本発明の圧力検出装置用基体によれば、可撓領域の外表面に、平面視で上側電極または下側電極を覆うように配置され、上側電極および下側電極と電気的に独立したシールド層と、内部空間ならびに上側電極および下側電極を囲むように配置され、上側電極および下側電極ならびにシールド層とは電気的に独立し、電極用導体層の少なくとも1つに電気的に接続されたシールド導体と、絶縁基体の表面の可撓領域以外の領域に配置された、シールド層と電極用導体層とを電気的に接続するための接続部とを備えていることから、ダイアフラムである可撓領域の外表面に形成されたシールド層と電極用導体層とは電気的に接続されていないので、電極用導体層の露出する表面に電解めっき法によりめっき層を被着させた際に、シールド層の露出する表面へのめっき層の被着を抑制することができる。また、電極用導体層にめっき層を被着させた後に接続部においてシールド層と電極用導体層とを電気的に接続することができる。これにより、外部の圧力変動によりダイアフラムが繰り返して撓んだ際に、圧力変動に対する静電容量値の変化率が変化してしまうことを抑制することができ、シールド層およびシールド導体により圧力検出装置の周囲に搭載される電子部品、電子機器等に起因するノイズの影響を良好に抑制することができるので、外部の圧力を精度良く検出することができる圧力検出装用基体とすることができる。 According to the pressure detection device substrate of the present invention, the shield layer is disposed on the outer surface of the flexible region so as to cover the upper electrode or the lower electrode in plan view and is electrically independent from the upper electrode and the lower electrode. And disposed so as to surround the internal space and the upper electrode and the lower electrode, electrically independent from the upper electrode, the lower electrode, and the shield layer, and electrically connected to at least one of the electrode conductor layers Since it includes a shield conductor and a connecting portion for electrically connecting the shield layer and the electrode conductor layer, disposed in a region other than the flexible region on the surface of the insulating base, it may be a diaphragm. Since the shield layer formed on the outer surface of the flexible region and the electrode conductor layer are not electrically connected, when the plating layer is deposited on the exposed surface of the electrode conductor layer by the electrolytic plating method, Shield layer exposure The deposition of the plating layer on the surface can be suppressed that. Further, after the plating layer is deposited on the electrode conductor layer, the shield layer and the electrode conductor layer can be electrically connected at the connection portion. As a result, when the diaphragm is repeatedly bent due to external pressure fluctuations, it is possible to suppress the change rate of the capacitance value with respect to the pressure fluctuations. Since it is possible to satisfactorily suppress the influence of noise caused by electronic components, electronic devices and the like mounted on the periphery, it is possible to provide a pressure detecting base body capable of accurately detecting external pressure.
また、本発明の圧力検出装置用基体によれば、可撓領域の外表面に、平面視で上側電極または下側電極を覆うように配置され、上側電極および下側電極と電気的に独立したシールド層と、内部空間ならびに上側電極および下側電極を囲むように配置され、上側電極および下側電極とは電気的に独立し、シールド層に電気的に接続されたシールド導体と、絶縁基体の表面の可撓領域以外の領域に配置されたシールド層と電極用導体層とを電気的に接続するための接続部とを備えていることから、ダイアフラムである可撓領域の外表面に形成されたシールド層と電極用導体層とは電気的に接続されていないので、電極用導体層の露出する表面に電解めっき法によりめっき層を被着させた際に、シールド層の露出する表面へのめっき層の被着を抑制することができる。また、電極用導体層にめっき層を被着させた後に接続部においてシールド層およびシールド導体と電極用導体層とを電気的に接続することができる。これにより、外部の圧力変動によりダイアフラムが繰り返して撓んだ際に、圧力変動に対する静電容量値の変化率が変化してしまうことを抑制することができ、シールド層およびシールド導体により圧力検出装置の周囲に搭載される電子部品、電子機器等に起因するノイズの影響を良好に抑制することができるので、外部の圧力を精度良く検出することができる圧力検出装用基体とすることができる。 Moreover, according to the base for a pressure detection device of the present invention, it is disposed on the outer surface of the flexible region so as to cover the upper electrode or the lower electrode in plan view, and is electrically independent from the upper electrode and the lower electrode. A shield layer, a shield conductor disposed so as to surround the internal space and the upper and lower electrodes, electrically independent of the upper electrode and the lower electrode, and electrically connected to the shield layer; and an insulating substrate Since it includes a shield layer disposed in a region other than the flexible region on the surface and a connection portion for electrically connecting the electrode conductor layer, the shield layer is formed on the outer surface of the flexible region that is a diaphragm. Since the shield layer and the electrode conductor layer are not electrically connected, when the plating layer is applied to the exposed surface of the electrode conductor layer by the electrolytic plating method, the shield layer is exposed to the exposed surface of the shield layer. Suppresses plating layer deposition Rukoto can. Further, after the plating layer is deposited on the electrode conductor layer, the shield layer and the shield conductor can be electrically connected to the electrode conductor layer at the connection portion. As a result, when the diaphragm is repeatedly bent due to external pressure fluctuations, it is possible to suppress the change rate of the capacitance value with respect to the pressure fluctuations. Since it is possible to satisfactorily suppress the influence of noise caused by electronic components, electronic devices and the like mounted on the periphery, it is possible to provide a pressure detecting base body capable of accurately detecting external pressure.
また、本発明の圧力検出装置用基体によれば、上記各構成において、接続部が電極用導体層に電気的に接続された接続導体がシールド層に近接して配置されてなるときには、電極用導体層にめっき層を被着した後に、導電性接着剤等の導電性接続部材により接続導体とシールド層とを接続することで、容易にシールド層と電極用導体層とを電気的に接続することができる。 Further, according to the pressure detecting device substrate of the present invention, in each of the above configurations, when the connecting conductor in which the connecting portion is electrically connected to the electrode conductor layer is disposed close to the shield layer, After the plating layer is deposited on the conductor layer, the shield layer and the electrode conductor layer are easily electrically connected by connecting the connecting conductor and the shield layer with a conductive connecting member such as a conductive adhesive. be able to.
また、本発明の圧力検出装置用基体によれば、上記各構成において、接続部において導電性接続部材を介してシールド層と電極用導体層とが電気的に接続されているときには、シールド層およびシールド導体により圧力検出装置の周囲に搭載される電子部品、電子機器等に起因するノイズの影響を良好に抑制することができるので、外部の圧力を精度良く検出することができる圧力検出装用基体となる。 Further, according to the pressure detection device substrate of the present invention, in each of the above configurations, when the shield layer and the electrode conductor layer are electrically connected to each other through the conductive connection member in the connection portion, the shield layer and Since the shield conductor can satisfactorily suppress the influence of noise caused by electronic components, electronic equipment, etc. mounted around the pressure detection device, the pressure detection base body capable of accurately detecting external pressure and Become.
本発明の圧力検出装置によれば、上記構成の本発明の圧力検出装置用基体の電極用導体層に電子部品が電気的に接続されていることから、電子部品により演算処理をすることで静電容量の変化を外部の圧力値の変化に換算して外部の圧力を精度良く検出することができる。 According to the pressure detection device of the present invention, the electronic component is electrically connected to the electrode conductor layer of the pressure detection device base body of the present invention configured as described above. It is possible to accurately detect the external pressure by converting the change in electric capacity into the change in the external pressure value.
本発明の圧力検出装置用基体および圧力検出装置について、添付の図面を参照しつつ説明する。図1(a)は本発明の圧力検出装置用基体の実施の形態の一例を示す上面図であり、図1(b)は図1(a)のA−A線における断面図である。図2(a)は図1(a)のA−A線における断面の他の例を示す断面図であり、図2(b)は図2(a)の内部を透視して示す上面図である。図3および図4は、それぞれ(a)は本発明の圧力検出装置用基体の実施の形態の他の一例を示す上面図であり、(b)は(a)のA−A線における断面図である。図5は、本発明の圧力検出装置用基体の実施の形態の他の例を示す断面図である。図6は本発明の圧力検出装置の実施の形態の一例を示す断面図である。これらの図において、1は絶縁基体、1aは内部空間、1bは絶縁基板、1cはスペーサ、1dはダイアフラム、1eは可撓領域、1fは内部配線、1gは枠体、1hは穴部、2は電極用導体層、3は上側電極、4は下側電極、5はシールド層、6はシールド導体、6aはシールド補助導体、7は接続部、7aは接続導体、7bはダム、8は導電性接続部材、9は電子部品、10は導電性接合材、11は封止樹脂である。 The substrate for a pressure detection device and the pressure detection device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1A is a top view showing an example of an embodiment of a pressure detecting device substrate of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2A is a cross-sectional view showing another example of the cross section taken along the line AA of FIG. 1A, and FIG. 2B is a top view showing the inside of FIG. is there. 3 and 4 are top views showing another example of the embodiment of the pressure detecting device substrate of the present invention, respectively, and (b) is a cross-sectional view taken along the line AA of (a). It is. FIG. 5 is a cross-sectional view showing another example of the embodiment of the pressure detecting device substrate of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of the pressure detection device of the present invention. In these drawings, 1 is an insulating substrate, 1a is an internal space, 1b is an insulating substrate, 1c is a spacer, 1d is a diaphragm, 1e is a flexible region, 1f is an internal wiring, 1g is a frame, 1h is a hole, 2 Is an electrode conductor layer, 3 is an upper electrode, 4 is a lower electrode, 5 is a shield layer, 6 is a shield conductor, 6a is a shield auxiliary conductor, 7 is a connection portion, 7a is a connection conductor, 7b is a dam, and 8 is conductive. The conductive connecting member, 9 is an electronic component, 10 is a conductive bonding material, and 11 is a sealing resin.
本発明の圧力検出装置用基体は、図1〜図3および図5に示す例のように、互いに対向する上面および下面がある内部空間1aを有し、表面に複数の電極用導体層2を有する焼結体から成る絶縁基体1と、内部空間1aの上面および下面のそれぞれに設けられた互いに対向する上側電極3および下側電極4とを備え、上面および下面の少なくとも一方に、外部から圧力が加わることにより撓む可撓領域1eを有する圧力検出装置用基体であって、可撓領域1eの外表面に、平面視で上側電極3または下側電極4を覆うように配置され、上側電極3および下側電極4と電気的に独立したシールド層5と、内部空間1aならびに上側電極3および下側電極4を囲むように配置され、上側電極3および下側電極4ならびにシールド層5とは電気的に独立し、電極用導体層2の少なくとも1つに電気的に接続されたシールド導体6と、絶縁基体1の表面の可撓領域1e以外の領域に形成された、シールド層5と電極用導体層2とを電気的に接続するための接続部7とを備えている。
The substrate for a pressure detection device of the present invention has an internal space 1a having an upper surface and a lower surface facing each other as in the examples shown in FIGS. 1 to 3 and 5, and a plurality of electrode conductor layers 2 are formed on the surface. And an
また、本発明の圧力検出装置用基体の他の例は、図4に示す例のように、互いに対向する上面および下面がある内部空間1aを有し、表面に複数の電極用導体層2を有する焼結体から成る絶縁基体1と、内部空間1aの上面および下面のそれぞれに設けられた互いに対向する上側電極3および下側電極4とを備え、上面および下面の少なくとも一方に、外部から圧力が加わることにより撓む可撓領域1eを有する圧力検出装置用基体であって、可撓領域1eの外表面に、平面視で上側電極3または下側電極4を覆うように配置され、上側電極3および下側電極4と電気的に独立したシールド層5と、内部空間1aならびに上側電極3および下側電極4を囲むように配置され、上側電極3および下側電極4とは電気的に独立し、シールド層5に電気的に接続されたシールド導体6と、絶縁基体1の表面の可撓領域1e以外の領域に配置されたシールド層5と電極用導体層2とを電気的に接続するための接続部7とを備えている。
Further, another example of the pressure detecting device substrate of the present invention has an internal space 1a having an upper surface and a lower surface facing each other as shown in FIG. 4, and a plurality of electrode conductor layers 2 are provided on the surface. And an
このような、本発明の圧力検出装置用基体によれば、ダイアフラム1dである可撓領域1eの外表面に形成されたシールド層5と電極用導体層2とは電気的に接続されていないので、電極用導体層2の露出する表面に電解めっき法によりめっき層を被着させた際に、シールド層5の露出する表面へのめっき層の被着を抑制することができる。また、電極用導体層2にめっき層を被着させた後に接続部7においてシールド層5と電極用導体層2とを電気的に接続することができる。これにより、外部の圧力変動によりダイアフラム1fが繰り返して撓んだ際に、圧力変動に対する静電容量値の変化率が変化してしまうことを抑制することができ、シールド層5およびシールド導体6により圧力検出装置の周囲に搭載される電子部品、電子機器等に起因するノイズの影響を良好に抑制することができるので、外部の圧力を精度良く検出することができる圧力検出装用基体とすることができる。
According to such a pressure detecting device substrate of the present invention, the
絶縁基体1は、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性の焼結体から成り、例えば、図1に示す例のように、絶縁基板1bと枠状のスペーサ1cと中央部が可撓領域1eとなるダイアフラム1dとから構成され、これらが順に積層されることにより内部空間1aが形成されている。
The insulating
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によりシート状に成形して複数枚のセラミックグリーンシートを得る。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,切断加工を施すことにより、絶縁基体1用(絶縁基板1b用、スペーサ1c用、およびダイアフラム1d用)のセラミックグリーンシートを得る。このとき、スペーサ1c用のセラミックグリーンシートには、金型やパンチングによる打ち抜き方法またはレーザ加工等の孔加工方法により、内部空間1aとなる貫通孔を形成しておく。これらのセラミックグリーンシートを積層することにより、内部空間1aを有する絶縁基体1用のセラミックグリーンシート積層体を形成する。そして、このセラミックグリーンシート積層体を約1600℃の温度で焼成することにより、内部空間1aを有する絶縁基体1が製作される。
If the insulating
絶縁基体1には、図5に示す例のように、例えば、電子部品9を収容する凹部が形成されていても構わない。この場合、絶縁基体1は、電子部品9を収容するとともに電子部品9を保護するための容器としても機能する。
As shown in the example shown in FIG. 5, for example, the insulating
また、絶縁基体1は、図4および図5に示す例のように、ダイアフラム1dの外周部の上に枠体1gを備えていても構わない。枠体1gは、ダイアフラム1dの上面の可撓領域1eより外周の領域に積層された、スペーサ1cと同様の形状のものである。これにより、絶縁基体1用のセラミックグリーンシート積層体を形成する際に、ダイアフラム1d用のセラミックグリーンシートはスペーサ1c用のセラミックグリーンシートと枠体1g用のセラミックグリーンシートとにより上下方向から挟まれて形成されるので、焼成時の反りを抑制することができる。また、枠体1gは可撓領域1eの外表面より突出しているので、焼成前の絶縁基体1用のセラミックグリーンシート積層体、焼成後の圧力検出装置用基体および圧力検出装置の可撓領域1eに外部のものが当たることが抑えられ、厚みの薄い可撓領域1eが損傷してしまう可能性を低減することができる。
In addition, the insulating
絶縁基体1の表面の電極用導体層2は、この上側電極3と下側電極4との間の静電容量の変化を外部回路基板へ伝えるためのものであり、電極用導体層2と上側電極3および下側電極4それぞれとの間は、絶縁基体1の内部に形成された内部配線1fにより接続されている。また、図5に示す例のように、圧力検出装置に電子部品9を実装する場合は、電子部品9の端子が接続される電極として機能する電極用導体層2も設けられる。このような電極用導体層2は、可撓領域1e以外の絶縁基体1の表面に設けられる。図1〜図4に示す例では絶縁基体1の下面に設けているが、絶縁基体1の側面に設けてもよい。あるいは、図5に示す例のように、絶縁基体1の側面に凹部を形成し、この凹部の内面に設けて、いわゆるキャスタレーション導体としてもよい。
The
絶縁基体1の内部空間1aの下面(絶縁基板1bの上面)には下側電極4が被着され、絶縁基体1の内部空間1aの上面(ダイアフラム1dの下面)には、下側電極4と対向するようにして上側電極3が被着されている。下側電極4および上側電極3は静電容量形成用の電極であり、これらの間に、下側電極4と上側電極3とが対向する面積および下側電極4と上側電極3との間隔に応じた静電容量が形成される。絶縁基体1に外部から圧力が印加されると、その圧力に応じてダイアフラム1dの可撓領域1eが絶縁基板1b側に撓んで下側電極4と上側電極3との間隔が変わり、下側電極4と上側電極3との間の静電容量が変化するので、外部の圧力の変化を静電容量の変化として感知する圧力検出装置として機能する。この静電容量の変化を電極用導体層2を介して外部回路基板に伝達させて、外部回路基板に搭載した電子部品で演算処理することによって外部の圧力の大きさを知ることができる。図6に示す例のように、絶縁基体1に凹部が形成され、この凹部内に電子部品9が搭載される場合は、静電容量の変化は外部回路基板を介さずに電子部品9に伝達される。
The
電極用導体層2,上側電極3,下側電極4,内部配線1f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、例えば、絶縁基体1が酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、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用のセラミックグリーンシート積層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。絶縁基体1内で上下方向に延びる内部配線1fは、セラミックグリーンシートに貫通孔を形成しておき、この貫通孔にメタライズペーストを充填しておくことにより形成する。
The
スペーサ1cは、上面に下側電極4を備える絶縁基板1bと下面に上側電極3を備えるダイアフラム1dとの間に、所定の間隔を設けるものとして機能し、内部空間1aを形成する貫通孔を有する板状(枠状)に形成されている。なお、スペーサ1cは、その厚みが0.01mm未満では、下側電極4と上側電極3との間隔が小さく、可撓領域1eの可撓範囲が小さいものとなるので、広範囲の圧力範囲にわたって圧力を検出することができなくなる。また、他方、5mmを越えると、可撓領域1eの撓み量に対して下側電極4と上側電極3との間隔が大きいものとなるので、電極間距離の変化率が小さくなり静電容量の変化率が小さくなって感度が低いものとなってしまう。従って、スペーサ1cの厚みは0.01mm〜5mmの範囲であることが好ましい。
The spacer 1c functions as providing a predetermined gap between the insulating substrate 1b having the
ダイアフラム1dは、外部の圧力に応じて絶縁基板1b側に撓んで圧力検出用のダイアフラムとして機能する。図1に示す例では、ダイアフラム1dの内部空間1aの上面にあたる部分、すなわちスペーサ1cの貫通孔と重なる領域が可撓領域1eとなり、この可撓領域1eが、外部から圧力が加わることにより撓むこととなる。なお、ダイアフラム1dは、厚みが0.01mm未満では、その機械的強度が小さいものとなり、また上述したセラミックグリーンシートを用いた作製が困難となる。他方、1mmを超えると、小さな圧力では撓みにくくなり、圧力検出装置用のダイアフラムとしては不適となってしまう。したがって、ダイアフラム1dの厚みは0.01〜1mmの範囲が好ましい。このような厚みのダイアフラム1dを有する圧力検出用基体を用いた圧力検出装置は、80kPa(低圧用圧力検出装置)〜2000kPa(高圧用圧力検出装置)の圧力のもとで使用することが可能である。 The diaphragm 1d bends toward the insulating substrate 1b according to the external pressure and functions as a pressure detecting diaphragm. In the example shown in FIG. 1, a portion corresponding to the upper surface of the inner space 1a of the diaphragm 1d, that is, a region overlapping with the through hole of the spacer 1c is a flexible region 1e, and the flexible region 1e is bent by applying pressure from the outside. It will be. In addition, if the thickness of the diaphragm 1d is less than 0.01 mm, its mechanical strength becomes small, and it becomes difficult to produce it using the above-described ceramic green sheet. On the other hand, when it exceeds 1 mm, it becomes difficult to bend with a small pressure, and it becomes unsuitable as a diaphragm for a pressure detection device. Therefore, the thickness of the diaphragm 1d is preferably in the range of 0.01 to 1 mm. The pressure detection device using the pressure detection substrate having the diaphragm 1d having such a thickness can be used under a pressure of 80 kPa (low pressure detection device) to 2000 kPa (high pressure detection device). is there.
なお、内部空間1aは、平面視で円形状の円筒形であることが好ましい。内部空間1aが円形状、すなわちスペーサ1cの貫通孔およびダイアフラム1dの可撓領域1eが円形状であることにより、外部の圧力が加わった際に、ダイアフラム1dの可撓領域1eを均等に撓ませることができ、厚みの薄いダイアフラム1dの一部が大きく変形しないので、そこから壊れることがないとともに、外部の圧力を感度良く検出することができる。 The internal space 1a is preferably a circular cylindrical shape in plan view. When the internal space 1a is circular, that is, the through-hole of the spacer 1c and the flexible region 1e of the diaphragm 1d are circular, the flexible region 1e of the diaphragm 1d is bent evenly when external pressure is applied. In addition, since a part of the thin diaphragm 1d is not greatly deformed, it is not broken from the diaphragm 1d, and the external pressure can be detected with high sensitivity.
また、ダイアフラム1dに形成される上側電極3および下側電極4は、平面視で円形状であることが好ましい。ダイアフラム1dの可撓領域1eを均等に撓ませることができる。
The
また、上側電極3および下側電極4の少なくとも一方は、内部空間1aのそれが設けられた上面または下面よりも小さいのが好ましい。外部の圧力の変動による上側電極3と下側電極4との電極間距離の変化率は、内部空間1aの平面方向の中央側において大きく、内部空間1aの外周側においては小さい。従って、上側電極3および下側電極4の少なくとも一方の電極が、内部空間1aのそれが設けられた上面または下面よりも小さいと、電極間距離の変化率の大きい内部空間1aの中央部だけで上側電極3と下側電極4とを対向させることができるので、外部の圧力が加わることによる上側電極3と下側電極4とで形成される静電容量の変化率が大きくなり、圧力検出装置の感度を高めることができる。
Moreover, it is preferable that at least one of the
上側電極3と下側電極4とは、一方を他方より大きいものとすると、絶縁基体1を作製する際の上側電極3と下側電極4との位置ずれがあっても、上側電極3と下側電極4とが対向する面積が変わらないので好ましい。さらにこの場合には、ダイアフラム1dに形成する電極、図1に示す例における上側電極3を、図1に示す例のように内部空間1aの上面より大きくすると、外部の圧力が加わった際にダイアフラム1dを良好に撓ませることができるので好ましい。これは、例えば、ダイアフラム1dの可撓領域1eより小さい上側電極3が形成されていると、可撓領域1e内において上側電極3が形成された領域とそうでない領域との間でたわみに差が生じるからであり、また、この差が大きいとこれらの領域の境界で割れてしまう場合があるからである。
Assuming that one of the
また、上側電極3または下側電極4は、互いに対向する表面の少なくとも一方が焼結体からなる絶縁層により被覆されていても構わない。例えば、図5に示す例では、下側電極4が絶縁層により被覆されて絶縁基体1の内部に埋設されている。これにより、大きな圧力によりダイアフラム1dが撓んで上側電極3と下側電極4とが接触して短絡してしまうことを抑制することができる。
The
絶縁層は、下側電極4が内部空間1aの下面よりも小さい場合であれば、下側電極4の表面のみを被覆していてもよいし、図4に示す例のように、下側電極4とその周囲の内部空間1aの下面全面を被覆していてもよい。
If the
このような絶縁層は、絶縁基体1と同じものを用いると同時焼成で形成することができるので好ましい。
It is preferable to use the same insulating layer as that of the insulating
このような絶縁層は、絶縁基板1b用のセラミックグリーンシート上に印刷された下側電極4用のメタライズペーストの上に、スクリーン印刷法等の印刷手段により、絶縁層用のセラミックペーストを印刷塗布し、絶縁基体1用のセラミックグリーンシート積層体と同時焼成することによって形成することができる。絶縁層用のセラミックペーストは、主成分のセラミック粉末に有機バインダ、有機溶剤、必要に応じて分散剤等を加えてボールミル、三本ロールミル、プラネタリーミキサー等の混練手段により混合および混練して製作される。あるいは、下側電極4用のメタライズペーストが印刷されたセラミックグリーンシート上に、絶縁層用のセラミックグリーンシートを積層しておくことにより形成することができる。なお、絶縁層をセラミックグリーンシートにより形成する場合は、セラミックペーストを印刷して形成する場合と比較して、絶縁層の厚みばらつきを低減できるので、上側電極3と下側電極4との間の比誘電率のばらつきの小さい圧力検出装置用基体とすることができる。
Such an insulating layer is printed by applying a ceramic paste for the insulating layer on the metallized paste for the
シールド層5は、図1〜図5に示す例のように、可撓領域1eの外表面に、平面視で上側電極3または下側電極4を覆うように配置され、上側電極3および下側電極4とは電気的に独立している。また、シールド層5と電極用導体層2とは電気的に接続されていないので、電極用導体層2の露出する表面に電解めっき法によりめっき層を被着させた際に、シールド層5の露出する表面へのめっき層の被着を抑制することができる。そして、電極用導体層2にめっき層を被着形成した後に、接地電位となる電極用導体層2と電気的に接続される。
The
シールド導体6は、内部空間1aならびに上側電極3および下側電極4を囲むように配置され、上側電極3および下側電極4とは電気的に独立しているものである。図1〜図3および図5に示す例では、シールド層5とは電気的に独立し、接地電位となる電極用導体層2に電気的に接続されており、図4に示す例はシールド層5に電気的に接続されており、電極用導体層2にめっき層を被着形成した後に接地電位となる電極用導体層2と電気的に接続される。このようなシールド導体6は、図1,図2,図4および図5に示す例のように、内部空間1aの周りの絶縁基体1を貫通する複数の貫通導体で形成してもよいし、図3に示す例のように絶縁基体1の側面に側面導体で形成してもよい。より小型の圧力検出用基体とするには、絶縁基体1の内部に複数の貫通導体で形成する方がよく、側面に比べて形成も容易である。
The
シールド導体6を複数の貫通導体で形成する場合は、その貫通導体の間隔はできるだけ小さいほうがノイズの遮蔽性に優れるので好ましいが、製造工程等において貫通導体間にクラック等が発生しないように0.2mm程度の間隔を設けるのがよい。図1,図2,図4,および図5に示す例では、シールド導体6の貫通導体は内部空間を囲んで貫通導体を環状に配列しているが、この環状の配列を2重、3重にしてもよい。このとき、側面視で内側の配列の貫通導体の間に外側の配列の貫通導体を配置することにより、側面して貫通導体間の隙間を小さくすると、より効果的にノイズを遮蔽することができるので好ましい。図2,図4および図5に示す例のように、互いに等間隔で配列されていると、間隔が小さいことにより応力が集中して破壊しやすくなる部分がないので好ましい。
When the
また、図2および図3の例に示すように、シールド導体6を複数の貫通導体で形成する場合は、内部空間1aの外周縁と絶縁基体1の外周縁との間隔が最も小さい領域を回避して設けることが好ましい。これにより、圧力検出装置用基体を製作する際に、シールド導体6用の周囲にクラック等が発生し、内部空間1aの気密性が低下することを抑制することができ、信頼性に優れた小型の圧力検出装置用基体を作製しやすくなる。図2に示す例では、シールド導体6の1つと接続部7の接続導体7aと電極用導体層2とを接続する内部配線1fの貫通導体とが近い位置に形成されている。両者の距離が極めて近く、その間にクラック等が発生しやすいような場合は、図1に示す例のように、内部配線1fの貫通導体がシールド導体6を兼ねるようにしてもよい。同様のクラック等が発生しないように、図1,図2,図4に示す例のように、絶縁基体1内で上下に延びる内部配線1fも貫通導体で形成されたシールド導体6との距離が大きくなるように配置するのが好ましい。
2 and 3, when the
また、シールド導体6は接地電位となる電極用導体層2に電気的に接続されるが、シールド導体6が貫通導体である場合は、図1に示す例のように、複数のシールド導体6のそれぞれに接続される内部配線1fを介して電極用導体層2に接続してもよいし、図2に示す例のように、上側電極3および下側電極4ならびに内部空間1aを囲むように配置され、複数のシールド導体6を電気的に接続する補助シールド導体6aを形成し、補助シールド導体6aを、内部配線1fを介して電極用導体層2に接続しても構わない。補助シールド導体6aを設けると、シールド導体6の面積が増えることとなり、ノイズの遮蔽性が向上するのでノイズによる影響をより小さくすることができる。なお、スペーサ1c等の絶縁基体1が複数の絶縁層で形成される場合、複数の絶縁層間のそれぞれに補助シールド導体6aを設けると、より効果的にノイズによる影響を抑えることができる。また、補助シールド導体6aは、図2の例に示すように、全てのシールド導体6を接続して全周にわたって内部空間1a等を囲むような形状(環状)とすることがより好ましい。
The
シールド導体6が側面導体である場合は、図3(a)に示す例のように、側面の全周にわたって形成されて一体となった側面導体であってもよいし、複数の側面導体を配列したものであってもよい。全周にわたって一体型で形成されたものの場合は、シールド効果がより高く、電極用導体層2と接続するための内部配線1fも1つ設ければよい。複数の側面導体を配列する場合は、その形成が容易となる。
When the
このようなシールド層5およびシールド導体6および補助シールド導体6aは、上述の内部配線1f,電極用導体層2,上側電極3,下側電極4を形成する場合と同様の材料および製造方法により形成することができる。シールド層5は、シールド層5用の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1d用のセラミックグリーンシートの可撓領域1eの外主面となる領域に印刷塗布しておくことにより形成される。また、シールド導体6が貫通導体である場合は、絶縁基板1b,スペーサ1c,ダイアフラム1d用のセラミックグリーンシートの、内部空間1a,上側電極3,下側電極4となる領域を囲むように貫通孔を形成しておき、この貫通孔にシールド導体6用のメタライズペーストを充填しておくことにより形成される。シールド導体6が側面導体である場合は、セラミックグリーンシート積層体の側面にシールド導体6用のメタライズペーストを塗布しておくことにより形成してもよいし、セラミックグリーンシートの絶縁基体1の外辺となる位置に、外辺に沿った形状の貫通孔あるいは外辺に沿って複数の貫通孔を形成し、シールド導体6用のメタライズペーストを貫通孔に充填するか貫通孔の内面に塗布するかして、貫通孔を分割してセラミックグリーンシート積層体を切断することにより形成してもよい。小型の圧力検出装用基体をいわゆる多数個取り基板の形態で作製する場合は特に、この方法により側面導体のシールド層6を形成すると効率よく形成することができるのでよい。焼成後の絶縁基体1の側面にシールド導体6用のメタライズペーストを塗布して焼成することによって形成しても構わない。補助シールド導体6aは、補助シールド導体6a用のメタライズペーストをスクリーン印刷法により絶縁基板1b,スペーサ1c,ダイアフラム1d用のセラミックグリーンシートの所定の位置に印刷塗布しておくことにより形成される。なお、セラミックグリーンシート同士が密着して積層される部分は剥がれが発生し難いので、内部空間1aの気密性を良好なものとするために、例えば、補助シールド導体6aを環状にする場合は、枠状のスペーサ1cの幅よりも幅の小さい環状として形成するのがよい。
Such a
また、図1〜図5の例に示すように、絶縁基体1の表面の可撓領域1e以外の領域に、シールド層5と電極用導体層2とを電気的に接続するための接続部7が形成されている。接続部7は、電解めっき法により、電極用導体層2の露出する表面にめっき層を被着させた後、シールド層5と電極用導体層2とを電気的に接続するためのものである。絶縁基体1の表面に接続部7を配置することにより、めっき層を被着させた後のシールド層5と電極用導体層2との接続を容易に行なうことができる。また、接続部7を配置する位置は、絶縁基体1の表面の可撓領域1e以外の領域であれば、圧力変動による可撓領域1eの撓みに影響することがないので、可撓領域1eの周囲以外の、絶縁基体1の側面や下面に、あるいは絶縁基体1が図5に示す例のように凹部を有する場合であれば凹部内に配置してもよい。
As shown in the examples of FIGS. 1 to 5, the connecting
また、接続部7は、図1〜図5に示す例のように、電極用導体層2に電気的に接続された接続導体7aがシールド層5に近接して配置されてなることが好ましい。接続導体7aがシールド層5に近接して配置されていることから、導電性接着剤等の導電性接続部材8により接続導体7aとシールド層5とを容易に接続することができるので、結果としてシールド層5と電極用導体層2との電気的な接続が容易となる。このとき、図3および図4に示す例のように、シールド層5を接続導体7aに向かって突出した部分を有する形状としてもよい。このようにすることで接続導体7aに接続する内部配線1fの貫通導体をシールド導体6や内部空間1aから離すことができるので、作製時に内部配線1fの貫通導体とシールド導体6の貫通導体や内部空間1aとの間にクラック等が発生し難くなる。接続導体7aを、シールド層5から離れた、絶縁基体1の側面や下面あるいは下面の凹部内に配置すると、導電性接着剤等の導電性接続部材8による接続が容易でなくなる。あるいは、導電性接着剤等の導電性接続部材8による接続を容易にするために、シールド層5から接続導体7aの近くまで配線を引き回すなどしなければならず、特に小型のものでは容易でない。なお、絶縁基体1の表面に図1〜図5に示す例のような接続導体7aを形成せずに、内部配線1fが絶縁基体1の表面に露出した部分を接続導体7aとしても構わない。
Moreover, it is preferable that the
接続部7は、図2、図4の例に示すように、絶縁基体1が枠体1gを備えている場合であれば、枠体1gに形成された穴部1h内に配置しても構わない。これにより、導電性接続部材8が不用意に拡がることがないので、接合部7で確実に接続することができるともに、導電性接続部材8が可撓領域1e上に流出してダイアフラム1dの撓みに影響を与えることを抑制することができる。枠体1gを備えていない場合は、図3に示す例のように、接続部7に環状のダム7bを設けることで同様の効果を得ることができる。
As shown in the examples of FIGS. 2 and 4, the connecting
接続部7の接続導体7aは、上述の電極用導体層2,上側電極3,下側電極4,内部配線1fを形成する場合と同様な材料および製造方法により形成することができる。接続導体層7は、接続導体7a用の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1d用のセラミックグリーンシートのシールド層5を形成する部位の外側に印刷塗布しておき、絶縁基体1用のセラミックグリーンシート積層体とともに焼成することによって可撓領域1eの外主面に形成される。シールド層5用のメタライズペーストを印刷塗布する際に、同じメタライズペーストを用いて同時に印刷塗布することにより形成すればよい。
The connecting conductor 7a of the connecting
また、本発明の圧力検出装置用基体は、図5に示す例のように、接続部7において導電性接続部材8を介してシールド層5と電極用導体層2とが電気的に接続されていることを特徴とするものである。シールド層5およびシールド導体6により圧力検出装置の周囲に搭載される電子部品、電子機器等に起因するノイズの影響を良好に抑制することができるので、外部の圧力を精度良く検出することができる圧力検出装用基体となる。
Further, in the base for a pressure detection device of the present invention, as shown in the example shown in FIG. 5, the
なお、導電性接続部材8によりシールド層5と電極用導体層2とを電気的に接続する前に、電極用導体層2の露出表面には、電極用導体層2が酸化腐食することを防止するとともに、電極用導体層2とはんだ等の導電性接合材10との接合、外部回路基板の配線導体との接合を良好なものとするために、厚みが1〜10μm程度のニッケルめっき層と厚みが0.1〜3μm程度の金めっき層とが電解めっき法により順次被着される。
In addition, before electrically connecting the
導電性接続部材8は、例えばエポキシ樹脂に銀粉末を分散させた導電性樹脂であれば、容易に接続することができる。また、金属板材等をシールド層5と接続部7とに接合させて、シールド層5と電極用導体層2とを電気的に接続しても構わない。
If the
本発明の圧力検出装置は、図6に示す例のように、上記構成の本発明の圧力検出装置用基体の電極用導体層2に電子部品9が電気的に接続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によれば、下側電極4と上側電極3との間に形成される静電容量の変化を電子部品9に内部配線1fおよび電極用導体層2を介して伝達し、これを電子部品9で演算処理することによって外部の圧力値の変化を知ることができる。図6に示す例のように、電子部品9が導電性接合材10を介して電極用導体層2に直接接続される場合は、外部回路基板に搭載された電子部品9に接続される場合に対して、下側電極4および上側電極3と電子部品9との間の配線長を短くすることができるので、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。また、電子部品9が内蔵された圧力検出装置とすることで、このような圧力検出装置および外部回路基板等を含めた圧力センサモジュールを小型化することができる。
As shown in the example shown in FIG. 6, the pressure detection device of the present invention is characterized in that an
電子部品9は、図6に示す例では、上述した演算処理を行なうための半導体素子であるが、これ以外に、チップコンデンサやチップ抵抗等の受動素子や、加速度センサ等の電子部品9を搭載しても構わない。
In the example shown in FIG. 6, the
また、図6に示す例では、フリップチップ型の電子部品9が凹部内の電極用導体層2上に導電性接合材10を介して接合されている。これにより電子部品9の各電極と各電極用導体層2とが電気的に接続されるとともに電子部品9が絶縁基体1に固定される。この場合の導電性接合材10としては、はんだバンプや金バンプ、または導電性樹脂(異方性導電樹脂等)がある。また、電子部品9がワイヤボンディング型のものである場合には、ガラス、樹脂、ろう材等の接合材により固定した後、ボンディングワイヤを介して電子部品9の電極と電極用導体層2とを電気的に接続することにより行なわれる。
Further, in the example shown in FIG. 6, the flip chip type
また、図6に示す例では、電子部品9は、例えばエポキシ樹脂等の封止樹脂11により覆われることにより封止されている。あるいは、実装された電子部品9を覆うように、図5に示す例のような絶縁基体1の場合であれば凹部を塞ぐように、金属やセラミックスから成る蓋体を絶縁基体1に接合することにより封止してもよい。
In the example shown in FIG. 6, the
なお、本発明の圧力検出装置用基体は、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。例えば、絶縁基板1bの内部または下面にも、下側電極4を覆うようなシールド層を形成しておいても構わない。この場合、可撓領域1eの外表面ではないので、このシールド層は電極用導体層2に電気的に接続しておいても構わない。また、可撓領域1eは内部空間1aの上面のみに設けられているが、内部空間1aの下面に可撓領域1eを有するものであっても、あるいは、内部空間1aの上面および下面の両方に可撓領域1eを有するものであっても構わない。いずれの場合も、可撓領域1eの外表面にはシールド層5を形成しておけばよい。また、上述の例を組み合わせたものであっても構わない。例えば、シールド導体6を複数の貫通導体で形成する場合であれば、シールド層5に電気的に接続されたシールド導体6と、これとは電気的に接続されず、電極用導体層2に電気的に接続されたシールド導体6とを有するものであっても構わない。この場合、シールド層5に電気的に接続したシールド導体6は、電極用導体層2の露出する表面にめっき層を被着させた後、接続部7において導電性接続部材8を介して電極用導体層2に電気的に接続される。あるいは、シールド導体6を複数の貫通導体と側面導体の両方で形成しても構わない。貫通導体および側面導体がそれぞれ間隔をあけて配列されていても、ノイズをより効果的に遮蔽することができる。
The base for the pressure detecting device of the present invention can be variously modified within a range not departing from the gist of the present invention. For example, a shield layer that covers the
1・・・絶縁基体
1a・・・内部空間
1b・・・絶縁基板
1c・・・スペーサ
1d・・・ダイアフラム
1e・・・可撓領域
1f・・・内部配線
1g・・・枠体
1h・・・穴部
2・・・電極用導体層
3・・・上側電極
4・・・下側電極
5・・・シールド層
6・・・シールド導体
6a・・・シールド補助導体
7・・・接続部
7a・・・接続導体
7b・・・ダム
8・・・導電性接続部材
9・・・電子部品
10・・・導電性接合材
11・・封止樹脂
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記可撓領域の外表面に、平面視で前記上側電極または前記下側電極を覆うように配置され、前記上側電極および前記下側電極と電気的に独立したシールド層と、
前記内部空間ならびに前記上側電極および前記下側電極を囲むように配置され、前記上側電極および前記下側電極ならびに前記シールド層とは電気的に独立し、前記電極用導体層の少なくとも1つに電気的に接続されたシールド導体と、
前記絶縁基体の表面の前記可撓領域以外の領域に配置された前記シールド層と前記電極用導体層とを電気的に接続するための接続部と
を備えていることを特徴とする圧力検出装置用基体。 An insulating base made of a sintered body having an inner space with an upper surface and a lower surface facing each other and having a plurality of electrode conductor layers on the surface, and an upper electrode and a lower electrode facing each other through the inner space A base for a pressure detection device having a flexible region that bends when pressure is applied from the outside to at least one of the upper surface and the lower surface,
A shield layer disposed on the outer surface of the flexible region so as to cover the upper electrode or the lower electrode in plan view, and electrically independent of the upper electrode and the lower electrode;
The inner space, the upper electrode, and the lower electrode are disposed so as to surround, and are electrically independent from the upper electrode, the lower electrode, and the shield layer, and are electrically connected to at least one of the electrode conductor layers. Connected shield conductors,
A pressure detecting device comprising: a connecting portion for electrically connecting the shield layer and the electrode conductor layer disposed in a region other than the flexible region on the surface of the insulating base. Substrate.
前記可撓領域の外表面に、平面視で前記上側電極または前記下側電極を覆うように配置され、前記上側電極および前記下側電極と電気的に独立したシールド層と、
前記内部空間ならびに前記上側電極および前記下側電極を囲むように配置され、前記上側電極および前記下側電極とは電気的に独立し、前記シールド層に電気的に接続されたシールド導体と、
前記絶縁基体の表面の前記可撓領域以外の領域に配置された前記シールド層と前記電極用導体層とを電気的に接続するための接続部と
を備えていることを特徴とする圧力検出装置用基体。 An insulating base made of a sintered body having an inner space with an upper surface and a lower surface facing each other and having a plurality of electrode conductor layers on the surface, and an upper electrode and a lower electrode facing each other through the inner space A base for a pressure detection device having a flexible region that bends when pressure is applied from the outside to at least one of the upper surface and the lower surface,
A shield layer disposed on the outer surface of the flexible region so as to cover the upper electrode or the lower electrode in plan view, and electrically independent of the upper electrode and the lower electrode;
A shield conductor disposed so as to surround the internal space and the upper electrode and the lower electrode, electrically independent of the upper electrode and the lower electrode, and electrically connected to the shield layer;
A pressure detecting device comprising: a connecting portion for electrically connecting the shield layer and the electrode conductor layer disposed in a region other than the flexible region on the surface of the insulating base. Substrate.
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