JP2015143634A - 圧力センサー、高度計、電子機器および移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】高感度で圧力を検出することができる圧力センサー、かかる圧力センサーを備える信頼性に優れた高度計、電子機器および移動体を提供すること。
【解決手段】
本発明の圧力センサー１は、受圧によって撓み変形するダイアフラム部（感圧面）６４を備えるセンサーチップ（物理量センサー）３と、液状またはゲル状をなし軟質性を有する樹脂を含み、センサーチップ３に接続しているモールド部（樹脂材）４と、ダイアフラム部６４とモールド部４との間に配置された親和性を有する層とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧力センサー、高度計、電子機器および移動体に関するものである。

従来から、圧力センサーとして、受圧により撓み変形するダイアフラムを備えたセンサーチップと、このセンサーチップを収納するハウジングと、ハウジング内のセンサーチップを封止する封止材とを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

かかる構成の圧力センサーでは、圧力センサーに加わった圧力は、ハウジングの開口部および封止材を介して、センサーチップのダイアフラムに作用する。そして、このダイアフラム（感圧部）上には、例えば、ピエゾ抵抗素子、振動素子等のセンサー素子が配置されていることから、ダイアフラムに圧力が加わることに起因するダイアフラムの撓みを、センサー素子で検出することにより、ダイアフラムに加わった圧力が検出される。

また、かかる構成の圧力センサーにおいて、ハウジング内に収納されたセンサーチップの封止材による封止は、通常、液状またはゲル状をなす軟質性の封止材料を、ハウジングの上側に形成された開口部から注入し、ハウジング内をこの封止材料で満たすことにより行われる。

したがって、圧力センサーに加わった圧力を優れた検出感度で検出するには、封止材により、圧力センサーに加わった圧力を高精度にセンサーチップに伝達することが求められる。そのため、封止材は、ハウジング内において、気泡（ボイド）がダイアフラム（感圧部）に生じることに起因する圧力伝播障害の発生を防止することを目的に、高充填率で充填されている必要がある。

しかしながら、上述の通り、ハウジングの開口部から供給して封止材を形成する際に、封止材が液状またはゲル状をなす軟質性の封止材料で構成されるため、かかる封止材料を、ダイアフラムに気泡を生じさせることなく封止材を形成することは困難であった。

特開平０９−１２６９２０号公報

本発明の目的は、高感度で圧力を検出することができる圧力センサー、かかる圧力センサーを備える信頼性に優れた高度計、電子機器および移動体を提供することにある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本適用例の圧力センサーは、受圧によって撓み変形する感圧面を備えている物理量センサーと、
液状またはゲル状をなし軟質性を有する樹脂を含み、前記物理量センサーに接続している樹脂材と、を有し、
前記物理量センサーは、前記感圧面と前記樹脂材との間に親和性を有する層を備えていることを特徴とする。

これにより、感圧面における気泡の発生が低減される。よって、気泡が感圧面に生じることに起因する圧力伝播障害の発生を確実に防止することができるため、圧力センサーに作用した圧力を、高感度で検出することができる。すなわち、圧力センサーは、高感度で圧力を検出し得るものとなる。

［適用例２］
本適用例の圧力センサーでは、前記感圧面は、前記物理量センサーが備える凹部の底部に位置していることが好ましい。
圧力センサーがかかる構成のものであったとしても、凹部内に封止材を充填して感圧面における気泡の発生を低減することができる。

［適用例３］
本適用例の圧力センサーでは、前記親和性を有する層は、前記軟質性を有する樹脂に対して親和性を有することが好ましい。
これにより、感圧面における気泡の発生を低減することができる。

［適用例４］
本適用例の圧力センサーでは、前記親和性を有する層は、シリコーン樹脂を含むことが好ましい。
これにより、親和層を、封止材の構成材料に対して特に親和性に優れたものとすることができる。

［適用例５］
本適用例の圧力センサーでは、前記軟質性を有する樹脂は、フッ素系樹脂およびシリコーン樹脂のうちの少なくとも１種を含有することが好ましい。
これにより、圧力センサーに加わった圧力を、封止材を介して、感圧面に確実に作用させることができる。また、親和層を、封止材の構成材料に対して容易に親和性を有するものとすることができる。

［適用例６］
本適用例の圧力センサーでは、前記物理量センサー、前記樹脂材、および前記親和性を有する層を収納していて、開口部を有する容器を備えていることが好ましい。
これにより、圧力センサーに加わった圧力が、開口部および封止材を介して、感圧面に作用する。

［適用例７］
本適用例の圧力センサーでは、前記容器の開口部と、前記凹部の開口部とが、互いに異なる方向を向いていることが好ましい。
物理量センサーがこのような構成のものであったとしても、感圧面に気泡を生じることなく、内部空間に封止材を充填することができる。

［適用例８］
本適用例の高度計は、本適用例の圧力センサーを備えることを特徴とする。
これにより、優れた信頼性を有する高度計を提供することができる。

［適用例９］
本適用例の電子機器は、本適用例の圧力センサーを備えることを特徴とする。
これにより、優れた信頼性を有する電子機器を提供することができる。

［適用例１０］
本適用例の移動体は、本適用例の圧力センサーを備えることを特徴とする。
これにより、優れた信頼性を有する移動体を提供することができる。

本発明の圧力センサーの第１実施形態を示す縦断面図である。 図１に示す圧力センサーが備えるセンサーチップの縦断面図である。 図２に示すセンサーチップのダイアフラム部の拡大詳細図であって、（ａ）は、図１中の一点鎖線で囲まれた領域［Ａ］の縦断面図、（ｂ）は、センサー素子（ピエゾ抵抗素子）を含むブリッジ回路を示す図である。 図２に示すダイアフラム部の変形を示す図であって、（ａ）は加圧状態を示す断面図、（ｂ）は加圧状態を示す平面図である。 図２に示すセンサーチップの製造工程を示す縦断面図である。 図２に示すセンサーチップの製造工程を示す縦断面図である。 図２に示すセンサーチップの製造工程を示す縦断面図である。 図２に示すセンサーチップの製造工程を示す縦断面図である。 図１に示す圧力センサーにおいて、ハウジング内の内部空間にモールド部を形成する方法を説明するための縦断面図である。 図１に示す圧力センサーにおいて、ハウジング内の内部空間にモールド部を形成する方法を説明するための図である。 本発明の圧力センサーの第２実施形態を示す縦断面図である。 本発明の圧力センサーの第３実施形態を示す縦断面図である。 本発明の高度計の一例を示す正面図である。 本発明の電子機器の一例を示す正面図である。 本発明の移動体の一例を示す斜視図である。

以下、本発明の圧力センサー、高度計、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
まず、本発明の圧力センサーについて説明する。

１．圧力センサー
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の圧力センサーの第１実施形態を示す縦断面図、図２は、図１に示す圧力センサーが備えるセンサーチップの縦断面図、図３は、図２に示すセンサーチップのダイアフラム部の拡大詳細図であって、（ａ）は、図１中の一点鎖線で囲まれた領域［Ａ］の縦断面図、（ｂ）は、センサー素子（ピエゾ抵抗素子）を含むブリッジ回路を示す図、図４は、図２に示すダイアフラム部の変形を示す図であって、（ａ）は加圧状態を示す断面図、（ｂ）は加圧状態を示す平面図である。なお、以下の説明では、図１、図２、図４（ａ）中の上側を「上」、下側を「下」と言い、図３、図４（ｂ）中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」と言う。

図１に示す圧力センサー１は、ダイアフラム部（感圧面）６４を有するセンサーチップ（感圧素子）３と、ＩＣチップ９と、ＩＣチップ９およびセンサーチップ３を搭載する回路基板２３と、回路基板２３上のＩＣチップ９およびセンサーチップ３を収納するハウジング２と、ハウジング２内でＩＣチップ９およびセンサーチップ３を封止するモールド部（封止部）４とを有している。

回路基板２３は、ハウジング２、ＩＣチップ９およびセンサーチップ３の下側に位置し、これらを固定するとともに、センサーチップ３で発生した電気信号をハウジング２の外部に取り出す機能を有している。

この回路基板２３は、平板状をなす基材２６と、この基材２６に形成された配線（図示せず）とで構成され、基材２６上に、ハウジング２およびＩＣチップ９が配置され、配線が備える端子とＩＣチップ９が有する端子（図示せず）とがボンディングワイヤー２４を介して電気的に接続されている。

回路基板２３が備える配線は、例えば、後述する電子機器または移動体のマザーボード等に電気的に接続され、これにより、ハウジング２内に収納されたセンサーチップ３で発生した電気信号等が、ＩＣチップ９を介して、ハウジング２の外部、すなわち高度計、電子機器または移動体に取り出される。

なお、本実施形態では、ＩＣチップ９は、フロロシリコーン系の接着剤等からなる接着剤層２５を介して回路基板２３上に固定（ダイボンディング）されている。

基材２６の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

また、配線の構成材料としては、例えば、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ａｌ等の金属、これらを含むＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金、ＩＴＯ、ＳｎＯ₂等の酸化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

ハウジング（容器）２は、回路基板２３に蓋をする蓋部を構成し、ハウジング２と回路基板２３とで構成されるパッケージにおいて、センサーチップ３およびＩＣチップ９を、その内側に形成された内部空間２７に収納して保護する機能を有するものである。

このハウジング２は、その上下で貫通する貫通孔を有する筒体をなし、本実施形態では、図１に示すように、底部２２と、上部２１とを有し、回路基板２３側からこの順で、これらを互いに接合して構成されている。

なお、底部２２と上部２１との接合は、接着剤を介して行われており、この接着剤としては、特に限定されず、例えば、シリコーン系、エポキシ系の接着剤等を用いることができる。

底部２２は、ハウジング２の下側の部材を構成し、本実施形態では、その平面視形状が、正方形の枠状をなす枠体で構成され、その中心部に、厚さ方向に開口する開口部２１１が形成されている。

この開口部２１１は、平面視において、その内面形状が正方形状をなしており、この開口部２１１内にセンサーチップ３が収納される。

なお、底部２２の外形の平面視形状としては、図１に示した、正方形状をなすものの他、例えば、円形状、長方形状、五角形以上の多角形状等をなすものであってもよい。

底部２２の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア等の酸化物セラミックス、窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物セラミックスのような各種セラミックスや、ポリエチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ＡＢＳ樹脂、エポキシ樹脂のような各種樹脂材料等の絶縁性材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、各種セラミックスであることが好ましい。これにより、優れた機械的強度を有するハウジング２を得ることができる。

上部２１は、ハウジング２の上側の部材を構成し、本実施形態では、全体形状が円筒状をなし、その外形の平面視形状は、円形状となっており、その下側おいて径が大きく、上側において径が小さくなっている。

この上部２１は、その外径が下端から上端に向かって一定であり、また、内径が下端から上端に向かって漸減する第１部位と、その外径および内径がともに一定である第２部位とで構成され、第１の部位において、外形の平面視形状である円形の径が大きくなっている。

すなわち、上部２１の内面形状は、漏斗を上下逆にして配置したような形状をなしている。

上部２１の構成材料としては、底部２２の構成材料として挙げたのと同様のものを用いることができる。

なお、上部２１の形状としては、図１に示した形状のものの他、例えば、その全体形状が、４角筒状のように多角筒状をなすもの等であってもよい。

これら、底部２２と上部２１とを、これらの間に接着剤を介在させた状態で、この順で積層して固定することにより、ハウジング２が形成され、さらに、このハウジング２を回路基板２３上に、これらの間に接着剤を介在させた状態で固定することによりパッケージが形成される。これにより、その内側に、上部２１の上側で開口する開口部２９を備える内部空間２７が画成される。かかる構成の内部空間２７において回路基板２３上にＩＣチップ９およびセンサーチップ３が搭載され、センサーチップ３とモールド部４との間に親和層６９が位置するように、内部空間２７内にモールド部４が充填される。すなわち、ハウジング２の内部空間２７内に、センサーチップ３、ＩＣチップ９、親和層６９およびモールド部４が収納される。

センサーチップ（物理量センサー）３は、受圧によって撓み変形するダイアフラム部（感圧面）６４を備え、このダイアフラム部６４おいてセンサーチップ３に作用した圧力を検出して、その検出値に基づいて電気信号を発生する機能を有するものである。本実施形態では、図１に示すように、凹部６５の底面に位置するダイアフラム部６４を下側にしてハウジング２内に収納されている。

このダイアフラム部６４を有するセンサーチップ３は、図２に示すように、基板６と、親和層６９と、センサー素子７と、素子周囲構造体８と、空洞部（キャビティ）５と、半導体回路（図示せず）とを有している。

基板６は、板状をなしており、本実施形態では、シリコン等の半導体で構成された半導体基板６１上に、絶縁膜６２と、シリコン窒化膜６３とをこの順に積層することにより得られた積層体で構成される。このような基板６の平面視形状は、特に限定されず、例えば略正方形または略長方形等の矩形や、円形とすることができる。

また、基板６には、周囲の部分よりも薄肉であり、受圧によって撓み変形するダイアフラム部６４が設けられている。すなわち、ダイアフラム部６４は、基板６の下面に有底の凹部６５を設けることで形成されている。

このようなダイアフラム部６４は、略長方形の平面視形状であり、縦断面形状が上面（シリコン窒化膜６３）側を上底とし、下面（半導体基板６１）側を下底とする台形状をなしており、その下面が受圧面６４１となっている。

ダイアフラム部６４の厚さは、特に限定されないが、例えば、１μｍ以上、５０μｍ以下であるのが好ましく、２μｍ以上、２０μｍ以下であるのがより好ましい。

また、凹部６５の深さは、１００μｍ以上、５００μｍ以下であるのが好ましく、１５０μｍ以上、３００μｍ以下であるのがより好ましい。

さらに、凹部６５の幅は、その上面側で、５０μｍ以上、３００μｍ以下であるのが好ましく、１００μｍ以上、２５０μｍ以下であるのがより好ましく、下面側で、２５０μｍ以上、６００μｍ以下であるのが好ましく、３００μｍ以上、５００μｍ以下であるのがより好ましい。

ダイアフラム部６４の大きさを前記範囲内に設定することにより、ダイアフラム部６４は、十分に撓んで変形することができる。

なお、本実施形態の基板６では、凹部６５が半導体基板６１を貫通しておらず、ダイアフラム部６４が半導体基板６１、絶縁膜６２およびシリコン窒化膜６３の３層で構成されているが、例えば、凹部６５が半導体基板６１を貫通し、ダイアフラム部６４が絶縁膜６２およびシリコン窒化膜６３の２層で構成されていてよい。

センサー素子７は、図２、３に示すように、基板６のダイアフラム部６４上に設けられている複数（本実施形態では４つ）のピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄで構成されている。

ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂは、平面視で四角形をなすダイアフラム部６４の互いに対向する（図３（ａ）にて左右方向に並んでいる）１対の辺（以下、「第１の辺」ともいう）に対応して設けられ、ピエゾ抵抗素子７ｃ、７ｄは、平面視で四角形をなすダイアフラム部６４の他の互いに対向する（図３（ａ）にて上下方向に並んでいる）１対の辺（以下、「第２の辺」ともいう）に対応して設けられている。

ピエゾ抵抗素子７ａは、ダイアフラム部６４の外周部近傍（より具体的には図３（ａ）にて右側の第１の辺近傍）に設けられたピエゾ抵抗部７１ａを有している。ピエゾ抵抗部７１ａは、第１の辺に平行な方向に沿って延びている長手形状をなしている。このピエゾ抵抗部７１ａの両端部には、それぞれ、配線４１ａが接続されている。

同様に、ピエゾ抵抗素子７ｂは、ダイアフラム部６４の外周部近傍（より具体的には図３（ａ）にて左側の第１の辺近傍）に設けられたピエゾ抵抗部７１ｂを有している。このピエゾ抵抗部７１ｂの両端部には、それぞれ、配線４１ｂが接続されている。

一方、ピエゾ抵抗素子７ｃは、ダイアフラム部６４の外周部近傍（より具体的には図３（ａ）にて上側の第２の辺近傍）に設けられた１対のピエゾ抵抗部７１ｃと、１対のピエゾ抵抗部７１ｃ同士を接続している接続部７３ｃと、を有している。この１対のピエゾ抵抗部７１ｃは、互いに平行であり、かつ、第２の辺に対して垂直な方向（すなわち第１の辺に平行な方向）に沿って延びている長手形状をなしている。この１対のピエゾ抵抗部７１ｃの一端部（ダイアフラム部６４の中心側の端部）同士は、接続部７３ｃを介して接続されており、１対のピエゾ抵抗部７１ｃの他端部（ダイアフラム部６４の外周側の端部）には、それぞれ、配線４１ｃが接続されている。

同様に、ピエゾ抵抗素子７ｄは、ダイアフラム部６４の外周部近傍（より具体的には図３（ａ）にて下側の第２の辺近傍）に設けられた１対のピエゾ抵抗部７１ｄと、１対のピエゾ抵抗部７１ｄ同士を接続している接続部７３ｄと、を有している。この１対のピエゾ抵抗部７１ｄの一端部（ダイアフラム部６４の中心側の端部）同士は、接続部７３ｄを介して接続されており、１対のピエゾ抵抗部７１ｄの他端部（ダイアフラム部６４の外周側の端部）には、それぞれ、配線４１ｄが接続されている。

このようなピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄのピエゾ抵抗部７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄは、それぞれ、例えば、リン、ボロン等の不純物をドープ（拡散または注入）したポリシリコン（多結晶シリコン）で構成されている。また、ピエゾ抵抗素子７ｃ、７ｄの接続部７３ｃ、７３ｄおよび配線４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄは、それぞれ、例えば、ピエゾ抵抗部７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄよりも高濃度でリン、ボロン等の不純物をドープ（拡散または注入）したポリシリコン（多結晶シリコン）で構成されている。なお、接続部７３ｃ、７３ｄおよび配線４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄは、それぞれ、金属で構成されていてもよい。

また、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、自然状態における抵抗値が互いに等しくなるように構成されている。そして、これらのピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、配線４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ等を介して、互いに電気的に接続され、図３（ｂ）に示すように、ブリッジ回路７０（ホイートストンブリッジ回路）を構成している。このブリッジ回路７０には、駆動電圧ＡＶＤＣを供給する駆動回路（図示せず）が接続されている。そして、ブリッジ回路７０は、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの抵抗値に応じた信号（電圧）を出力する。

また、このようなセンサー素子７は、前述したような極めて薄いダイアフラム部６４を用いても、共振子のような振動素子をセンサー素子として用いた場合のようにダイアフラム部６４への振動漏れによってＱ値が低下するという問題がない。

素子周囲構造体８は、センサー素子７が配置されている空洞部５を画成するように形成されている。

このような素子周囲構造体８は、基板６上にセンサー素子７を取り囲むように形成された層間絶縁膜８１と、層間絶縁膜８１上に形成された配線層８２と、配線層８２および層間絶縁膜８１上に形成された層間絶縁膜８３と、層間絶縁膜８３上に形成され、複数の細孔（開孔）を備えた被覆層８４１を有する配線層８４と、配線層８４および層間絶縁膜８３上に形成された表面保護膜８５と、被覆層８４１上に設けられた封止層８６とを有している。

また、半導体基板６１上およびその上方には、図示しない半導体回路が作り込まれている。この半導体回路は、必要に応じて形成されたＭＯＳトランジスタ等の能動素子、コンデンサ、インダクタ、抵抗、ダイオード、配線（センサー素子７に接続されている配線、配線層８２、８４を含む）等の回路要素を有している。

空洞部５は、基板６と素子周囲構造体８とによって画成されるものであり、このものの内部にセンサー素子７を収容する収容部として機能している。

また、空洞部５は、密閉された空間である。この空洞部５は、センサーチップ３が検出する圧力の基準値となる圧力基準室として機能する。本実施形態では、空洞部５が真空状態（３００Ｐａ以下）となっている。空洞部５を真空状態とすることによって、センサーチップ３を、真空状態を基準として圧力を検出する「絶対圧センサー」として用いることができ、その利便性が向上する。

ただし、空洞部５は、真空状態でなくてもよく、大気圧であってもよいし、大気圧よりも気圧が低い減圧状態であってもよいし、大気圧よりも気圧が高い加圧状態であってもよい。

かかる構成のセンサーチップ３は、図４（ａ）に示すように、ダイアフラム部６４の受圧面６４１が受ける圧力に応じて、ダイアフラム部６４が変形し、これにより、図４（ｂ）に示すように、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが歪み、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの抵抗値が変化する。それに伴って、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが構成するブリッジ回路７０（図３（ｂ）参照）の出力が変化し、その出力に基づいて、受圧面６４１で受けた圧力の大きさを求めることができる。

より具体的に説明すると、前述したように、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの抵抗値が互いに等しいため、前述したようなダイアフラム部６４の変形が生じる前の自然状態では、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂの抵抗値の積とピエゾ抵抗素子７ｃ、７ｄの抵抗値の積とが等しく、ブリッジ回路７０の出力（電位差）はゼロとなる。

一方、前述したようなダイアフラム部６４の変形が生じると、図４（ｂ）に示すように、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂのピエゾ抵抗部７１ａ、７１ｂにその長手方向に沿って引張歪み、および幅方向に沿って圧縮歪みが生じるとともに、ピエゾ抵抗素子７ｃ、７ｄのピエゾ抵抗部７１ｃ、７１ｄにその長手方向に沿って圧縮歪み、およびその幅方向に沿って引張歪みが生じる。

ここで、前述したようなダイアフラム部６４の変形により、ピエゾ抵抗部７１ａ、７１ｂは、その幅方向の圧縮力を受けるが、ピエゾ抵抗部７１ａ、７１ｂのポアソン比に応じて、ピエゾ抵抗部７１ａ、７１ｂにその長手方向に沿って引張歪みが生じることとなる。また、前述したダイアフラム部６４の変形により、ピエゾ抵抗部７１ｃ、７１ｄは、その長手方向の圧縮力を受け、その圧縮力に応じて、ピエゾ抵抗部７１ｃ、７１ｄにその長手方向に沿って圧縮歪みが生じることとなる。

このようなピエゾ抵抗部７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄの歪みにより、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂの抵抗値の積とピエゾ抵抗素子７ｃ、７ｄの抵抗値の積との差が生じ、その差に応じた出力（電位差）がブリッジ回路７０から出力される。このブリッジ回路７０からの出力に基づいて、受圧面６４１で受けた圧力の大きさ（絶対圧）を求めることができる。

ここで、前述したようなダイアフラム部６４の変形が生じたとき、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂの抵抗値は増加し、ピエゾ抵抗素子７ｃ、７ｄの抵抗値は減少するため、ピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂの抵抗値の積とピエゾ抵抗素子７ｃ、７ｄの抵抗値の積との差の変化を大きくすることができ、それに伴って、ブリッジ回路７０からの出力を大きくすることができる。その結果、圧力の検出感度を高めることができる。また、ブリッジ回路７０を構成するピエゾ抵抗素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄのすべて温度感度がほぼ同一であるため、外部の温度変化に対する特性変化を低減することもできる。

かかる構成のセンサーチップ３は、本実施形態では、図１に示すように、ハウジング２の内部空間２７内において、ＩＣチップ９を介して、ダイアフラム部６４を下側にして回路基板２３上に搭載されている。すなわち、ＩＣチップ９とセンサーチップ３とがこの順で回路基板２３上に積層されている。なお、本実施形態では、センサーチップ３は、フロロシリコーン系の接着剤等からなる接着剤層３１を介してＩＣチップ９上に固定されている。そして、このセンサーチップ３が備える端子とＩＣチップ９が備える端子とがボンディングワイヤー３２を介して電気的に接続されている。

なお、本実施形態では、センサーチップ３が、ダイアフラム部６４の撓みを、ピエゾ抵抗素子で構成されるセンサー素子７の抵抗値の変化で検出するものとしたが、かかる構成に限定されず、ダイアフラム部６４を備えるものであれば、いかなる構成のものであってもよく、例えば、センサーチップ３は、ダイアフラム部６４にＣＭＯＳインバーターを設け、このＣＭＯＳインバーターによりダイアフラム部６４の変動量を電気信号に変換する構成のものであってもよいし、ダイアフラム部６４に固定電極および可動電極で構成される振動系を設け、かかる共振系における共振周波数の変化量を電気信号に交換する構成のものであってもよい。

ＩＣチップ９は、例えば、センサーチップ３で生成された電気信号に基づいて、センサーチップ３に加わった圧力の大きさを換算する機能を有するものである。

このＩＣチップ９は、本実施形態では、図１に示すように、ハウジング２の内部空間２７内において、回路基板２３上に搭載されており、ＩＣチップ９が備える端子と回路基板２３が備える端子とがボンディングワイヤー２４を介して電気的に接続されている。

かかる構成とすることで、ＩＣチップ９において、センサーチップ３に加わった圧力の大きさに換算された電気信号を、回路基板２３が備える配線を介して、ハウジング２の外部、すなわち高度計、電子機器または移動体に取り出すことができる。

モールド部（樹脂材）４は、ハウジング２内に形成された内部空間２７内に充填され、これにより、内部空間２７内に収納された、センサーチップ３およびＩＣチップ９を封止することで、センサーチップ３およびＩＣチップ９に接続している。

このモールド部４は、液状またはゲル状をなし軟質性を有する樹脂（樹脂材料）を含んでおり、さらに、ハウジング２は、前述の通り、上部２１の上側で開口する開口部２９を有している。これにより、圧力センサー１に加わった圧力を、開口部２９およびモールド部（封止材）４を介して、センサーチップ３（ダイアフラム部６４）に作用させることができる。

また、このモールド部４により、センサーチップ３およびＩＣチップ９を保護（防塵および防水）することができる。

このようなモールド部４の構成材料としては、例えば、フッ素系樹脂およびシリコーン樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これにより、圧力センサー１に加わった圧力を、開口部２９およびモールド部（封止材料）４を介して、センサーチップ３（ダイアフラム部６４）に確実に作用させることができる。また、親和層６９を、モールド部４の構成材料に対して容易に親和性を有するものとすることができる。
なお、これらの樹脂は、１液型および２液型のいずれであってもよい。

親和層（親和性を有する層）６９は、モールド部４の構成材料である軟質性を有する樹脂に対して親和性を有するものであり、図２に示すように、センサーチップ３が備える基板６の下面、すなわち、半導体基板６１の絶縁膜６２と反対側の面に、少なくともダイアフラム部６４に対応する位置が覆われるように設けられている。これにより、基板６の下面（ダイアフラム部６４）と、モールド部４との間に親和層６９が配置される。

この親和層６９の構成材料は、特に限定されないが、例えば、上述の通り、モールド部４の構成材料がフッ素系樹脂およびシリコーン樹脂のうちの少なくとも１種を含む場合、シリコーンゴム（シリコーン樹脂）を含むものであることが好ましい。これにより、親和層６９を、モールド部４の構成材料に対して特に親和性に優れたものとすることができる。

なお、シリコーンゴムとは、-Si-O-Si-O-鎖を主鎖（主骨格）としてＳｉに連結する有機基を有するオルガノポリシロキサン骨格を有する化合物である。また、有機基としては、疎水性を示すものであれば特に限定されず、例えば、置換または無置換の炭化水素基が挙げられ、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、トリル基、ビフェニリル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基等が挙げられ、さらに、これらの基の炭素原子に結合している水素原子の一部または全部が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子のようなハロゲン原子等で置換された基等が挙げられる。

また、親和層６９の厚さは、特に限定されないが、例えば、１０μｍ以上、５０μｍ以下であるのが好ましく、１５μｍ以上、２５μｍ以下であるのがより好ましい。これにより、ダイアフラム部６４が撓んで変形することを防止しつつ、ダイアフラム部６４をこの親和層６９で確実に被覆することができる。

本発明では、かかる構成の親和層６９が、センサーチップ３が備える基板６の最表面に設けられている。このように親和層６９が基板６の最表面に設けられることで、内部空間２７をモールド部４で封止する際に、ダイアフラム部６４（凹部６５）において気泡（ボイド）を生じることなく封止することができるが、この気泡を生じることなくモールド部４で封止する方法については後述する。

以上のような構成の圧力センサー１は、例えば、以下に示すような製造方法により製造される。

圧力センサー１の製造方法は、ＩＣチップ９およびセンサーチップ３を用意し、これらを回路基板２３上に搭載する工程と、回路基板２３上にハウジング２を接合する工程と、回路基板２３上に接合されたハウジング２内の内部空間２７にモールド部４を形成する工程とを有する。

図５〜図８は、図２に示すセンサーチップの製造工程を示す縦断面図である。また、図９、図１０は、図１に示す圧力センサーにおいて、ハウジング内の内部空間にモールド部を形成する方法を説明するための図である。なお、以下の説明では、図５〜図１０中の上側を「上」、下側を「下」と言う。

以下、圧力センサー１の製造方法の各工程について、順次説明する。
［１］ まず、ＩＣチップ９およびセンサーチップ３を用意し、これらを回路基板２３上に、この順で積層するように搭載する。

回路基板２３へのＩＣチップ９およびセンサーチップ（物理量センサー）３の搭載は、例えば、以下のようにして行われる。

すなわち、回路基板２３上の所定の位置に、ＩＣチップ９を接着剤層２５を介して固定した後、回路基板２３の配線が備える端子とＩＣチップ９が有する端子とをワイヤーボンディングすることにより、これら同士をボンディングワイヤー２４を介して電気的に接続する。その後、ＩＣチップ９上の所定の位置に、センサーチップ３を接着剤層３１を介して固定した後、ＩＣチップ９が有する端子とセンサーチップ３が有する端子とをワイヤーボンディングすることにより、これら同士をボンディングワイヤー３２を介して電気的に接続することにより行うことができる。

ここで、センサーチップ３は、前述の通り、ダイアフラム部６４を備えるものであり、本実施形態では、基板６と、センサー素子７と、素子周囲構造体８と、空洞部５と、半導体回路（図示せず）とを有する構成のものである。
かかる構成のセンサーチップ３は、例えば、以下のようにして製造される。

［センサー素子形成工程］
まず、図５（ａ）に示すように、シリコン基板等の半導体基板６１を用意する。次に、用意した半導体基板６１の上面を熱酸化することによりシリコン酸化膜（絶縁膜）６２を形成し、さらに、絶縁膜（シリコン酸化膜）６２上にシリコン窒化膜６３をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成する。これにより、基板用部材６Ａを得る。

絶縁膜６２は、半導体基板６１およびその上方に半導体回路を形成する際の素子間分離膜として機能する。また、シリコン窒化膜６３は、後に行われるリリース工程において実施されるエッチングに対する耐久性を有しており、いわゆるエッチングストップ層として機能する。なお、シリコン窒化膜６３は、パターニング処理によって、センサー素子７を形成する平面範囲を含む範囲と半導体回路内の一部の素子(コンデンサ)などの範囲に限定して形成する。これにより、半導体基板６１およびその上方に半導体回路を形成する際の障害となることがなくなる。

次に、シリコン窒化膜６３の上面に、多結晶シリコン膜（またはアモルファスシリコン膜）をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成し、その多結晶シリコン膜をエッチングによりパターンニングして、図５（ｂ）に示すように、センサー素子７を形成するための素子形成用膜７Ａを形成する。

ここで、多結晶シリコン膜の厚さは、特に限定されないが、例えば、２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下程度とされる。

次に、素子形成用膜７Ａが露出するように、シリコン窒化膜６３の上面の一部に、フォトレジスト膜２０を形成した後、素子形成用膜７Ａにリン、ボロン等の不純物をドープ（イオン注入）することにより、図５（ｃ）に示すように、センサー素子７を形成する。その後、図５（ｄ）に示すように、シリコン窒化膜６３の上面に形成したフォトレジスト膜２０を除去する。

このイオン注入では、ピエゾ抵抗部７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄへの不純物のドープ量が接続部７３ｃ、７３ｄおよび配線４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄよりも少なくなるようにフォトレジスト膜２０の形状やイオン注入条件等を調整する。

例えば、ボロンを１７ｋｅＶでイオン注入を行う場合、ピエゾ抵抗部７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄへのイオン注入濃度を１×１０^１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ^２以上１×１０^１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ^２以下程度とし、接続部７３ｃ、７３ｄおよび配線４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄへのイオン注入濃度を１×１０^１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ^２以上５×１０^１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ^２以下程度とする。

［絶縁膜形成工程］
まず、図６（ａ）に示すように、シリコン窒化膜６３およびセンサー素子７上に、シリコン酸化膜からなる層間絶縁膜８１をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成する。また、層間絶縁膜８１に、半導体基板６１の平面視にてセンサー素子７を取り巻く環状の開口部３０をパターニング処理等により形成する。

次に、図６（ｂ）に示すように、層間絶縁膜８１上に、例えばアルミニウムよりなる層をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成した後、パターニング処理することにより配線層８２を形成する。配線層８２は、開口部３０に対応するように、半導体基板６１の平面視にて環状をなしている。また、配線層８２の一部は、開口部３０を通して半導体基板６１上およびその上方に形成された配線（例えば、図示しない半導体回路の一部を構成する配線）に電気的に接続される。なお、配線層８２は、シリコン窒化膜６３およびセンサー素子７を取り巻く部分にのみ存在するように形成されているが、一般的には、図示しない半導体回路の一部を構成する配線層の一部が、配線層８２を構成している。

次に、図６（ｃ）に示すように、層間絶縁膜８１および配線層８２上に、シリコン酸化膜等からなる層間絶縁膜８３をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成する。また、層間絶縁膜８１に、半導体基板６１の平面視にてシリコン窒化膜６３およびセンサー素子７を取り巻く環状の開口部３５をパターニング処理等により形成する。なお、開口部３５は、開口部３０と同様に、半導体基板６１の平面視にて、環状をなしてなくてもよく、その一部が欠損していてもよい。

このような層間絶縁膜と配線層との積層構造は、通常のＣＭＯＳプロセスにより形成され、その積層数は、必要に応じて適宜に設定される。すなわち、必要に応じてさらに多くの配線層が層間絶縁膜を介して積層される場合もある。

［被覆層形成工程］
まず、図７（ａ）に示すように、層間絶縁膜８３上に、例えばアルミニウムよりなる層をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成した後、パターニング処理することにより配線層８４を形成する。この配線層８４の一部は、開口部３５を通して配線層８２に電気的に接続される。また、配線層８４の一部は、シリコン窒化膜６３およびセンサー素子７の上方に位置し、複数の細孔８４２が形成された被覆層８４１を構成している。このような配線層８４も、前述した配線層８２と同様に、一般的には、図示しない半導体回路の一部を構成する配線層の一部で構成されている。

次に、図７（ｂ）に示すように、配線層８４および層間絶縁膜８３上に、例えばシリコン窒化膜、レジストその他の樹脂材料よりなる表面保護膜８５をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成する。また、この表面保護膜８５は、一種類以上の材料を含む複数の膜層で構成され、被覆層８４１の細孔８４２を封止してしまわないように形成する。なお、表面保護膜８５の構成材料としては、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ポリイミド膜、エポキシ樹脂膜など、素子を水分、ゴミ、傷などから保護するための耐性を有するもので形成される。

［リリース工程］
まず、図７（ｃ）に示すように、リリースエッチング用のフォトレジストなどの保護膜形成工程を行なった後に、被覆層８４１に形成された複数の細孔８４２を通して、センサー素子７上にある層間絶縁膜８１、８３を除去する。これにより、センサー素子７が配置された空洞部５が形成される。

層間絶縁膜８１、８３の除去は、例えば、複数の細孔８４２からエッチング液としてのフッ酸、緩衝フッ酸等を供給するウェットエッチングや、複数の細孔８４２からエッチングガスとしてフッ化水素酸ガス等を供給するドライエッチングにより行うことができる。

［封止工程］
次に、図８（ａ）に示すように、被覆層８４１上に、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ＡＬ、Ｃｕ、Ｗ、Ｔｉ、ＴｉＮ等の金属膜等からなる封止層８６をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成し、各細孔８４２を封止する。

［ダイアフラム部形成工程］
次に、図８（ｂ）に示すように、半導体基板６１の空洞部５と反対側の面から、例えば、ドライエッチングを行い、半導体基板６１の一部を除去する。これにより、周囲よりも薄肉なダイアフラム部６４が形成される。また、半導体基板６１のダイアフラム部６４以外の部分が厚肉部６６となる。

なお、半導体基板６１の一部を除去する方法としては、ドライエッチングに限らず、ウェットエッチング等であってもよい。

［親和層形成工程］
最後に、図８（ｃ）に示すように、半導体基板６１のダイアフラム部６４が形成された下面に、親和層６９を形成する。

この親和層６９の形成は、例えば、液状をなす親和層を形成するための親和層形成材料を、スピンコート法を用いて半導体基板６１の下面に供給して、液状被膜を形成した後、この液状被膜を乾燥させることにより得ることができる。

また、親和層形成材料は、その粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上１０００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、６００ｍＰａ・ｓ以上８５０ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましい。これにより、親和層形成材料を半導体基板６１の下面に供給した際に、ダイアフラム部６４に気泡が生じるのを低減することができるため、均一な膜厚の親和層６９を、半導体基板６１の下面に形成することができる。

さらに、親和層形成材料は、液状被膜を乾燥させることで、親和層６９の構成材料が生成されるものであれば、１液型および２液型のもののいずれであってもよい。

なお、センサーチップ３が有する半導体回路が有するＭＯＳトランジスタ等の能動素子、コンデンサ、インダクタ、抵抗、ダイオード、配線等の回路要素は、上述した適宜の工程中（例えば、センサー素子形成工程、絶縁膜形成工程、被覆層形成工程、封止層形成工程）途中において作り込んでおくことができる。例えば、絶縁膜６２とともに回路素子間分離膜を形成したり、ピエゾ抵抗素子７ａ〜７ｄとともにゲート電極、容量電極、配線等を形成したり、層間絶縁膜８１、８３とともにゲート絶縁膜、容量誘電体層、層間絶縁膜を形成したり、配線層８２、８４とともに回路内配線を形成したりすることができる。
以上のような工程により、センサーチップ３を製造することができる。

なお、図５〜８では、半導体基板６１に、１つのセンサーチップ３を形成するものとして説明したが、かかる場合に限定されず、半導体基板６１に、［センサー素子形成工程］〜［親和層形成工程］を経ることで、複数のセンサーチップ３を造り込んだ後、ダイシングして個片化することにより、複数のセンサーチップ３を一括して製造するようにしてもよい。また、複数のセンサーチップ３を一括して製造することで、［親和層形成工程］において、スピンコート法を用いて親和層形成材料を供給する際に、１の工程で複数のセンサーチップ３に対して親和層６９を形成することができるとともに、均一な膜厚の親和層６９を形成することができる。

［２］ 次に、ハウジング２を用意し、このハウジング２を回路基板２３上に接合する。

なお、ハウジング２は、例えば、底部２２と上部２１とをそれぞれ用意し、これらを、接着剤を介して接合することで得ることができる。

また、底部２２、上部２１および回路基板２３における、これら同士間の接合は、接着剤を介することなく、底部２２、上部２１および回路基板２３の構成材料等によっては、陽極接合や、直接接合等の各種接合方法により行われていてもよい。

［３］ 次に、回路基板２３上に接合されたハウジング２内の内部空間２７にモールド部４を形成する。

このモールド部４の形成は、モールド部４の構成材料を含有する液状またはゲル状をなす軟質性の封止材料（ゲル）４１を、ハウジング２の上側で開口する開口部２９から注入し、内部空間２７をこの封止材料４１で満たすことにより行われる。このような開口部２９からの内部空間２７への封止材料４１の注入の際に、本発明では、センサーチップ３として、センサーチップ３が備える基板６の最表面に親和層６９が設けられているものを用いる。これにより、基板６の最表面（ダイアフラム部６４）と封止材料４１（モールド部４）との間に親和層６９を配置することができ、ダイアフラム部（感圧面）６４内に気泡を生じさせることなくモールド部（封止材）４を形成することができるが、以下、その理由について説明する。

ここで、前記背景技術で説明した通り、例えば、センサーチップとして、親和層６９の形成が省略されたものがＩＣチップ９を介して回路基板２３上に搭載されているとすると、センサーチップが備える基板６の最表面には、半導体基板６１が露出する。

半導体基板６１は、前述の通り、通常、シリコンで構成されることから、その表面には二酸化ケイ素膜（ＳｉO_２膜）が形成される。そのため、その膜表面には水酸基が露出することから、半導体基板６１の下面は親水性を示す状態となっている。

このような状態で、封止材料４１を開口部２９から供給して、内部空間２７内に封止材料４１を充填すると、封止材料４１に含まれるモールド部４の構成材料がフッ素系樹脂やシリコーン樹脂のように疎水性を示すものであるため、ダイアフラム部６４に気泡が生じた状態で、内部空間２７にモールド部４が形成される。特に、本実施形態では、ダイアフラム部６４が凹部６５で構成されるため、ダイアフラム部６４における気泡の発生が顕著に認められる。そのため、気泡がダイアフラム部（感圧面）６４に発生ことに起因する圧力伝播障害が生じ、その結果、圧力センサーに作用した圧力を、高感度で検出することができない。

これに対して、本発明では、図２に示すように、センサーチップ３が備える基板６の最表面、すなわち半導体基板６１の下面には親和層６９が設けられている。この親和層６９は、前述の通り、例えば、シリコーンゴムをその構成材料として含むものである。そのため、親和層６９は、その下面が疎水性を示す状態となっており、封止材料４１に含まれるモールド部４の構成材料に対して親和性を有している。

したがって、図９、１０に示すように、封止材料４１を供給装置が備えるニードル４５から開口部２９に供給することで、封止材料４１をハウジング２の内周面を伝わせるようにして内部空間２７内に充填する際に、ダイアフラム部６４に気泡が生じるのが低減された状態で、内部空間２７にモールド部４を形成することができる。特に、本実施形態では、ダイアフラム部６４が凹部６５の底面に位置しているが、このような場合であったとしても凹部６５内に封止材料４１を充填してダイアフラム部６４における気泡の発生が低減される。よって、気泡がダイアフラム部（感圧部）６４に生じることに起因する圧力伝播障害の発生を確実に防止することができるため、圧力センサー１に作用した圧力を、高感度で検出することができる。すなわち、圧力センサー１は、高感度で圧力を検出し得るものとなる。

また、封止材料４１は、その粘度が好ましくは１０ｍＰａ・ｓ以上１０００ｍＰａ・ｓ以下に設定され、より好ましくは６００ｍＰａ・ｓ以上８５０ｍＰａ・ｓ以下に設定される。粘度がかかる範囲内の封止材料４１であったとしても、本発明によれば、ダイアフラム部６４に気泡を生じることなく、内部空間２７にモールド部４を形成することができる。また、圧力センサー１に加わった圧力を、モールド部４を介して、ダイアフラム部６４により確実に作用させることができる。

なお、本実施形態では、センサーチップ３が、ダイアフラム部６４を下側にしてハウジング２内に収納されており、センサーチップ３の開口部２９に対して反対側に位置する面（下面）にダイアフラム部６４が形成されている。すなわち、ハウジング２が備える開口部２９と、凹部６５が備える開口部とが、互いに異なる方向を向いて開口しているが、センサーチップ３がこのような構成のものであったとしても、ダイアフラム部６４に気泡を生じることなく、内部空間２７にモールド部４を形成することができる。

また、本実施形態では、ハウジング２の形状は、内周面を有する筒体をなし、かかる筒体を回路基板上に載置した際に、上側に位置する開口部と、下側に位置する底部とを有するものであれば特に限定されないが、本実施形態のように、平面視における内周面の外形面積が、開口部側よりも底部側の方が大きくなっている場合に、本発明の圧力センサーを適用することが好ましい。すなわち、ハウジング２がかかる形状のものであったとしても、ハウジング２に収納されたセンサーチップ３が有するダイアフラム部６４に、気泡を生じることなくモールド部４で内部空間２７を充填することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の圧力センサーの第２実施形態について説明する。
図１１は、本発明の圧力センサーの第２実施形態を示す縦断面図である。

以下、第２実施形態の圧力センサー１について、前記第１実施形態の圧力センサー１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

図１１に示す圧力センサー１は、内部空間２７におけるセンサーチップ３のＩＣチップ９上に対する配置する向きが異なること以外は、図１に示す圧力センサー１と同様である。

すなわち、第２実施形態の圧力センサー１では、内部空間２７において、ダイアフラム部６４を上側にして、ＩＣチップ９上に搭載されている。

より具体的には、本実施形態では、センサーチップ３は、センサーチップ３が有する端子と、ＩＣチップ９が有する端子とが半田バンプ３３を介して電気的に接続され、これにより、ダイアフラム部６４を上側に向けた状態にしてＩＣチップ９上に固定される。

このような第２実施形態の圧力センサー１によっても、前記第１実施形態と同様の効果が得られる。

なお、前記第１、２実施形態では、回路基板２３上に、ＩＣチップ９とセンサーチップ３とがこの順で積層されている場合、すなわちＩＣチップ９上にセンサーチップ３が搭載された場合について説明したが、かかる場合に限定されず、例えば、ＩＣチップ９とセンサーチップ３との積層順が逆になっている、すなわち、センサーチップ３上にＩＣチップ９が搭載されていてもよいし、ＩＣチップ９とセンサーチップ３とが積層されることなく、それぞれが異なる位置で、回路基板２３上に搭載されていてもよい。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の圧力センサーの第３実施形態について説明する。
図１２は、本発明の圧力センサーの第３実施形態を示す縦断面図である。

以下、第３実施形態の圧力センサー１について、前記第１実施形態の圧力センサー１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

図１２に示す圧力センサー１は、センサーチップ３の構成が異なり、さらに、圧力センサー１がＩＣチップ９を有しないこと以外は、図１に示す圧力センサー１と同様である。

すなわち、第３実施形態の圧力センサー１では、回路基板２３へのＩＣチップ９の搭載が省略され、センサーチップ３内に、センサーチップ３が備えるＣＭＯＳインバーター回路で生成された電気信号に基づいて、センサーチップ３に加わった圧力の大きさを換算するＩＣ回路を備えている。

換言すれば、本実施形態の圧力センサー１では、センサーチップ３内のＩＣ回路がＩＣチップ９としての機能を発揮する。

この圧力センサー１ではでは、センサーチップ３は、フロロシリコーン系の接着剤等からなる接着剤層３１を介して回路基板２３上に固定されている。そして、このセンサーチップ３が備える端子と回路基板２３が備える端子とがボンディングワイヤー３２を介して電気的に接続されている。

このような第３実施形態の圧力センサー１によっても、前記第１実施形態と同様の効果が得られる。

また、前記実施形態では、ダイアフラム部６４が凹部６５で構成されるが、受圧によって撓み変形し得るものであれば、いかなる構成のものであってもよく、基板６は、周囲の部分よりも薄肉であることが省略された平坦面で構成されるダイアフラム部を備えるものであってもよい。

２．高度計
次に、本発明の圧力センサーを備える高度計（本発明の高度計）の一例について説明する。図１３は、本発明の高度計の一例を示す斜視図である。

高度計２００は、腕時計のように、手首に装着することができる。また、高度計２００の内部には、圧力センサー１が搭載されており、表示部２０１に現在地の海抜からの高度、または、現在地の気圧等を表示することができる。

なお、この表示部２０１には、現在時刻、使用者の心拍数、天候等、様々な情報を表示することができる。

３．電子機器
次に、本発明の圧力センサーを備える電子機器を適用したナビゲーションシステムについて説明する。図１４は、本発明の電子機器の一例を示す正面図である。

ナビゲーションシステム３００には、図示しない地図情報と、ＧＰＳ（全地球測位システム：Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）からの位置情報取得手段と、ジャイロセンサーおよび加速度センサーと車速データとによる自立航法手段と、圧力センサー１と、所定の位置情報または進路情報を表示する表示部３０１とを備えている。

このナビゲーションシステム３００において、ナビゲーションシステム３００が有するマザーボードに、圧力センサー１が備える接続端子が電気的に接続される。このようなナビゲーションシステム３００は、優れた信頼性を有する。

このナビゲーションシステム３００によれば、取得した位置情報に加えて高度情報を取得することができる。高度情報を得ることにより、例えば、一般道路と位置情報上は略同一の位置を示す高架道路を走行する場合、高度情報を持たない場合には、一般道路を走行しているのか高架道路を走行しているのかナビゲーションシステムでは判断できず、優先情報として一般道路の情報を使用者に提供してしまっていた。そこで、本実施形態に係るナビゲーションシステム３００では、高度情報を圧力センサー１によって取得することができ、一般道路から高架道路へ進入することによる高度変化を検出し、高架道路の走行状態におけるナビゲーション情報を使用者に提供することができる。

なお、表示部３０１は、例えば液晶パネルディスプレイや、有機ＥＬ（Organic Electro-Luminescence）ディスプレイなど、小型かつ薄型化が可能な構成となっている。

４．移動体
次いで、本発明の電子機器を適用した移動体（本発明の移動体）について説明する。図１５は、本発明の移動体の一例を示す斜視図である。

図１５に示すように、移動体４００は、車体４０１と、４つの車輪４０２とを有しており、車体４０１に設けられた図示しない動力源（エンジン）によって車輪４０２を回転させるように構成されている。このような移動体４００には、ナビゲーションシステム３００（圧力センサー１）が内蔵されている。

なお、本発明の圧力センサーを組み込む高度計、電子機器または移動体は、前述したものに限定されず、例えば、携帯電話機、ディジタルスチルカメラ、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、パーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター、ラップトップ型パーソナルコンピューター）、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレーター、地上デジタル放送、携帯電話基地局等に適用することができる。

以上、本発明の圧力センサー、高度計、電子機器および移動体を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。

例えば、本発明では、前記第１〜第３実施形態で示した任意の２以上の構成を組み合わせるようにしてもよい。

１‥‥圧力センサー ２‥‥ハウジング ３‥‥センサーチップ ４‥‥モールド部 ５‥‥空洞部 ６‥‥基板 ６Ａ‥‥基板用部材 ７‥‥センサー素子 ７Ａ‥‥素子形成用膜 ７ａ〜７ｄ‥‥ピエゾ抵抗素子 ８‥‥素子周囲構造体 ９‥‥ＩＣチップ ２０‥‥フォトレジスト膜 ２１‥‥上部 ２２‥‥底部 ２３‥‥回路基板 ２４‥‥ボンディングワイヤー ２５‥‥接着剤層 ２６‥‥基材 ２７‥‥内部空間 ２９‥‥開口部 ３０‥‥開口部 ３１‥‥接着剤層 ３２‥‥ボンディングワイヤー ３３‥‥半田バンプ ３５‥‥開口部 ４１‥‥封止材料 ４１ａ〜４１ｄ‥‥配線 ４５‥‥ニードル ６１‥‥半導体基板 ６２‥‥絶縁膜 ６３‥‥シリコン窒化膜 ６４‥‥ダイアフラム部 ６５‥‥凹部 ６６‥‥厚肉部 ６９‥‥親和層 ７０‥‥ブリッジ回路 ７１ａ〜７１ｄ‥‥ピエゾ抵抗部 ７３ｃ、７３ｄ‥‥接続部 ８１‥‥層間絶縁膜 ８２‥‥配線層 ８３‥‥層間絶縁膜 ８４‥‥配線層 ８５‥‥表面保護膜 ８６‥‥封止層 ２００‥‥高度計 ２０１‥‥表示部 ２１１‥‥開口部 ３００‥‥ナビゲーションシステム ３０１‥‥表示部 ４００‥‥移動体 ４０１‥‥車体 ４０２‥‥車輪 ６４１‥‥受圧面 ８４１‥‥被覆層 ８４２‥‥細孔

Claims (10)

1. 受圧によって撓み変形する感圧面を備えている物理量センサーと、
   液状またはゲル状をなし軟質性を有する樹脂を含み、前記物理量センサーに接続している樹脂材と、を有し、
   前記物理量センサーは、前記感圧面と前記樹脂材との間に親和性を有する層を備えていることを特徴とする圧力センサー。
2. 前記感圧面は、前記物理量センサーが備える凹部の底部に位置している請求項１に記載の圧力センサー。
3. 前記親和性を有する層は、前記軟質性を有する樹脂に対して親和性を有する請求項１または２に記載の圧力センサー。
4. 前記親和性を有する層は、シリコーン樹脂を含む請求項１ないし３のいずれか１項に記載の圧力センサー。
5. 前記軟質性を有する樹脂は、フッ素系樹脂およびシリコーン樹脂のうちの少なくとも１種を含有する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の圧力センサー。
6. 前記物理量センサー、前記樹脂材、および前記親和性を有する層を収納していて、開口部を有する容器を備えている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の圧力センサー。
7. 前記容器の開口部と、前記凹部の開口部とが、互いに異なる方向を向いている請求項６に記載の圧力センサー。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の圧力センサーを備えることを特徴とする高度計。
9. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の圧力センサーを備えることを特徴とする電子機器。
10. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の圧力センサーを備えることを特徴とする移動体。

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