JP2016191699A - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

【課題】圧力センサ素子と信号処理ＩＣとを近接して配置した圧力センサにおいて、信号処理ＩＣに対するダメージを抑制することが可能な圧力センサを提供する。
【解決手段】樹脂ケースと、前記樹脂ケースの底部に設けられた信号処理ＩＣと、前記信号処理ＩＣを覆う第１保護樹脂部と、前記第１保護樹脂部の上に設けられた圧力センサ素子と、前記圧力センサ素子を覆うゲル状の第２保護樹脂部とを備えており、前記第１保護樹脂層部のショアＡ硬度は、前記第２保護樹脂層部のショアＡ硬度よりも大きいことを特徴とする圧力センサ素子。
【選択図】図３

Description

本発明は、水深計を搭載した腕時計などの携帯用機器に使用できる防水型の圧力センサに関する。

従来、腕時計などの携帯用機器などには、ＭＥＭＳ（Micro Electro-Mechanical Systems）技術を利用した小型の圧力センサ素子が用いられている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の圧力センサは、圧力センサ素子を防水ゲルで被覆することで防水性を備えた圧力センサを実現したものである。

この種の圧力センサは、圧力センサ素子だけでなく、圧力センサ素子が有するゲージ抵抗の抵抗値を検知したり、検知されたゲージ抵抗の抵抗値から印加圧力の値を算出する機能を担う信号処理ＩＣを必要とする。

特許第３６０２２３８号公報

前述したとおり、圧力センサは、圧力センサ素子だけでなく信号処理ＩＣも必要とするが、圧力センサ素子と信号処理ＩＣとを離れて配置すると、両素子を接続する回路においてノイズ信号が侵入しやすくなり、圧力センサが誤作動する可能性が高まる。

特許文献１の防水型の圧力センサにおいて、上記の問題に対処しようとする場合、圧力センサ素子と信号処理ＩＣとを基板及びキャップ（函体）で囲まれた内空間に近接して配置することで、両素子間の配線距離を短くする手法が考えられる。この場合、内空間にシリコーン系ゲルを充填させることで、圧力センサ素子と信号処理ＩＣとが防水被覆される。

しかし、ゲルは防水性には優れるものの、砂や埃といった粒子状の固体異がゲル内に押し込まれて浸入する場合がある。そして、ゲルに粒子状の固体異物が浸入した場合、圧力センサ素子や信号処理ＩＣに機械的ダメージが生じて故障する可能性がある。

圧力センサ素子が故障した場合は、圧力測定に関わる機能が損なわれてしまう。しかし、その影響は、圧力測定という携帯用機器全体から見れば一部の機能に限定され、携帯用機器全体の基本機能（例えば、電源のオン／オフ機能等）は維持される。

しかしながら、信号処理ＩＣが故障した場合は、圧力センサ素子が故障した場合よりも携帯用機器全体に及ぼす影響が大きい。信号処理ＩＣは、ＩＣ２やＳＰＩといった通信規格を使って携帯用機器本体側と連携しており、信号処理ＩＣが故障して機能不全となってしまうと携帯用機器本体側の基本機能も大きく損なわれてしまう。つまり、圧力センサ素子よりも信号処理ＩＣの故障を防ぐ必要性が高い。

本発明は、上記の問題点に鑑みて発明されたものであり、圧力センサ素子と信号処理Ｉ
Ｃとを近接して配置した圧力センサにおいて、信号処理ＩＣに対するダメージを抑制することが可能な圧力センサを提供することを目的とする。

本発明の圧力センサは、樹脂ケースと、前記樹脂ケースの底部に設けられた信号処理ＩＣと、前記信号処理ＩＣを覆う第１保護樹脂部と、前記第１保護樹脂部の上に設けられた圧力センサ素子と、前記圧力センサ素子を覆うゲル状の第２保護樹脂部とを備えており、前記第１保護樹脂層部のショアＡ硬度は、前記第２保護樹脂層部のショアＡ硬度よりも大きい。

本発明の圧力センサによれば、信号処理ＩＣを覆う第１保護樹脂部のショアＡ硬度が、圧力検出素子を覆う第２保護樹脂部のショアＡ硬度よりも大きいため、砂や埃などの粒子状の固体異物が圧力センサに侵入したとしても、そのダメージは圧力センサ素子に止まり、信号処理ＩＣまでダメージが及んで故障することが抑制される。

本発明の圧力センサは、以下の構成を有していても良い。
本発明の圧力センサは、前記第１保護樹脂部のショアＡ硬度が１以上８０以下であり、前記第２保護樹脂部のショアＡ硬度が１未満であると良い
本発明の圧力センサは、前記信号処理ＩＣが前記樹脂ケースに設けられた導体配線とボンディングワイヤで接続されており、前記ボンディングワイヤは、前記第１保護樹脂部により覆われていると良い
本発明の圧力センサは、前記第１保護樹脂部と前記圧力センサ素子とが接着剤により接合されており、前記接着剤のショアＡ硬度が前記第１保護樹脂部のショアＡ硬度よりも小さいと良い。
本発明の圧力センサは、前記接着剤が前記第１保護樹脂部と前記第２保護樹脂部との間に形成されており、前記接着剤のショアＡ硬度は、前記第２保護樹脂部のショアＡ硬度よりも大きいと良い。

本発明によれば、圧力センサ素子と信号処理ＩＣとを近接して配置した圧力センサにおいて、信号処理ＩＣに対するダメージを抑制することが可能な圧力センサを提供することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る圧力センサの平面図である。 本発明の第１実施形態に係る圧力センサの断面図である。 本発明の第１実施形態に係る圧力センサの断面図である。 本発明の第１実施形態の変形例に係る圧力センサの断面図である。 本発明の第２実施形態に係る圧力センサの平面図である。 本発明の第２実施形態に係る圧力センサの断面図である。 本発明の第２実施形態の変形例に係る圧力センサの断面図である。

［第１実施形態］
以下、図面を参照して本発明の第１実施形態を説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴部分を強調する目的で、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、同様の目的で、特徴とならない部分を省略して図示している場合がある。

（圧力センサ）
図１は、本実施形態の圧力センサ１Ａの平面図である。図２は、図１の圧力センサ１ＡにおけるI−Iラインに沿う断面図である。図３は、図１の圧力センサ１ＡにおけるII−IIラインに沿う断面図である。

本実施形態の圧力センサ１Ａは、防水型の圧力センサとして使用することができる。圧力センサ１Ａは、信号処理ＩＣ１０と圧力センサ素子１１とが、第1保護樹脂部１２及び第２保護樹脂部１３により保護された圧力センサの一形態である。

図１〜図３に示すように、圧力センサ１Ａは主に、樹脂ケース２と、信号処理ＩＣ１０と、第１保護樹脂部１２と、圧力センサ素子１１と、第２保護樹脂部１３とから構成されている。樹脂ケース２は基板３と枠部４から構成されており、基板３と枠部４とで囲まれた内空間５を有する。樹脂ケース２の内空間５の下方には、第１保護樹脂部１２に覆われた信号処理ＩＣ１０が配置されており、内空間５の上方には第２保護樹脂部１３に覆われた圧力センサ素子１１が配置されている。以下、圧力センサ１Ａを構成する各部について詳しく説明する。

（樹脂ケース）
樹脂ケース２は、内部に圧力センサ素子１１と信号処理ＩＣ１０とを収容する樹脂製の容器である。図２及び図３に示すように、樹脂ケース２は基板３と、基板３の一面上に設けられた枠部４とによって構成されている。

基板３は、例えばＦＲ−４（Flame Retardant Type 4）材を基材としたプリント回路基板や、銅フィルムとポリイミド樹脂フィルムの積層体からなるフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）である。基板３の表面には、導体配線（不図示）や、ボンディングワイヤ１４が接続される導体パッド３ａが形成されている。

図１に示すように、枠部４は平面視形状が矩形の樹脂部材であり、例えばシリカ含有エポキシ樹脂からなる。枠部４の平面視形状は矩形に限定されず、例えば円形であってもよい。枠部４は、接着剤（不図示）により基板３の一面上に固定されており、これにより、基板３の一面を底面、枠部４を内側面とした内空間５を有する樹脂ケース２が構成される。内空間５のサイズは、例えば一辺が２〜３ｍｍ、深さは約１．５ｍｍである。

図３に示すように、基板３と枠部４とで囲まれた内空間５には、導体棒６が設けられている。導体棒６は、例えば銅、銅合金、表面に銅メッキを施した鉄合金からなる。導体棒６は基板３の導体パッド３ａに立設されており、導体棒６の下端が半田や導電性接着剤によって導体パッド３ａに固定されている。導体棒６の上端は、圧力センサ素子１１から伸びるボンディングワイヤ１５の接続端である。導体棒６は、立設した姿勢を安定させるために、枠部４の内壁面に沿わせて設けられている。

（信号処理ＩＣ）
信号処理ＩＣ１０は、半導体プロセスによって形成された集積回路素子（ＡＳＩＣ）である。信号処理ＩＣ１０は、平面視で矩形状を有し、直方体形状を有する。信号処理ＩＣ１０は樹脂ケース２の底部に設けられ、信号処理ＩＣ１０の底面が第１接着剤１６により基板３上に固定されている。信号処理ＩＣ１０の上面には電極パッド（不図示）が形成されており、信号処理ＩＣ１０の電極パッドと基板３の表面の導体パッド３ａとがボンディングワイヤ１４によって接続されている。あるいは、信号処理ＩＣ１０の電極パッドに金属バンプを形成し、信号処理ＩＣ１０の上面を基板３に相対させて双方をフリップチップ実装により接続してもよい。

信号処理ＩＣ１０は、ボンディングワイヤ１４、基板３の導体配線、導体棒６、ボンデ
ィグワイヤ１５を介して圧力センサ素子１１と電気的に接続されている。信号処理ＩＣ１０は、圧力センサ素子１１に形成されている歪みゲージの抵抗値を測定する機能、測定した抵抗値に基づいて印加圧力の値を算出する機能、算出した圧力値を出力する機能を備えている。さらに、信号処理ＩＣ１０には温度センサも内蔵されており、温度に応じて出力値を補正する機能も備えている。

（第１保護樹脂部）
図２および図３に示すように、第１保護樹脂部１２は、樹脂ケース２の内空間５の下方に充填されて信号処理ＩＣ１０およびボンディングワイヤ１４を覆っている。第１保護樹脂部１２は、水や外気、さらには砂や埃といった粒子状の個体異物の侵入を防ぎ、信号処理ＩＣ１０およびボンディングワイヤ１４をこれらから保護する。また、第１保護樹脂部１２は、基板３の熱変形に伴う応力が圧力センサ素子１１に伝わるのを緩和する働きをもつ。

第１保護樹脂部１２は、基板３の一面から枠部４の約半分の高さ（６００μｍ）まで充填されている。導体棒６の下端も第１保護樹脂部１２によって覆われている。導体棒６の上端は第１保護樹脂部１２に覆われておらず、第１保護樹脂層１２の表面より上方に位置している。

第１保護樹脂部１２を構成する材料は、例えばシリコーン樹脂である。第１保護樹脂部１２を構成する材料は、光透過性が低く、可視光や紫外線を遮断するものであることが好ましい。これにより、光エネルギーによる信号処理ＩＣ１０の誤動作を防ぐことができる。光透過性を低下させるために、顔料を含有させたシリコーン樹脂を用いても良い。

第１保護樹脂部１２は、樹脂ケース２の内空間５に信号処理ＩＣ１０を設置した後、液状のシリコーン樹脂を滴下して熱硬化させることで形成することができる。第１保護樹脂部１２の表面には圧力センサ素子１１が設置されるため、第１保護樹脂部１２の表面形状はできるだけ平坦であることが望ましい。

第１保護樹脂部１２を構成する樹脂材料は、ショアＡ硬度が１以上８０以下の値をもつ。樹脂のショアＡ硬度が１よりも小さいと、砂粒や埃等の異物粒子がゲル状の第２保護樹脂部１３を通して侵入した際に、信号処理ＩＣ１０またはボンディングワイヤ１４を保護することができない。ショアＡ硬度が８０より大きいと、基板３の熱変形に伴う応力が第１保護樹脂部１２によって緩和されにくくなり、圧力センサ素子１１による高精度な圧力測定が困難となる。
ショアＡ硬度は、ＪＩＳ Ｋ６２５３に規定された測定方法にしたがうことで測定することができる。

（圧力センサ素子）
圧力センサ素子１１は、図２および図３に示すように、樹脂ケース２の内空間５において、第２接着剤１７により第１保護樹脂部１２の上に固定されている。圧力センサ素子１１は、平面視で矩形状を有し直方体形状であり、半導体基板とガラス基板との積層体である。半導体基板の一面には、ダイアフラム１１ａが形成されている。ダイアフラム１１ａは半導体基板の一面に形成された厚さ数μｍから数十μｍの薄板体であり、ダイアフラム１１ａにはピエゾ抵抗効果を有する材料で歪みゲージ（不図示）が形成されている。半導体基板の他面にはガラス基板１１ｂが接合されており、ダイアフラム１１ａとガラス基板１１ｂとで囲まれた空間は気密された圧力基準室となっている。

圧力センサ１Ａが圧力を受けると、圧力センサ素子１１のダイアフラム１１ａが変形して、圧力基準室側へと撓む。ダイアフラム１１ａの変形量に応じて歪みゲージの抵抗値が
変化し、その変化量が信号処理ＩＣ１０によって測定される。そして、その測定値は圧力値へと換算されて、信号処理ＩＣ１０から出力される。

圧力センサ素子１１は、圧力センサ１Ａの平面視において、信号処理ＩＣ１０と少なくとも一部が重なって配置されている。このように、圧力センサ素子１１を信号処理ＩＣ１０と重なる位置に配置することで、圧力センサ素子１１の設置面積が節約されて圧力センサ１Ａを小型化することができる。本実施形態においては、図１に示すように、圧力センサ素子１１の全体が信号処理ＩＣと重なって配置されており、圧力センサ素子１１を設置するスペースの最小化が図られている。

圧力センサ素子１１の上面には、歪みゲージに電気接続された電極パッド（不図示）が形成されており、この電極パッドと前述した導体棒６の上端とがボンディングワイヤ１５によって接続されている。

（第２保護樹脂部）
第２保護樹脂部１３は、樹脂ケース２の内空間５の上方に充填されて圧力センサ素子１１およびボンディングワイヤ１５を覆っている。第２保護樹脂部１３の厚さは、第１保護樹脂部１２の表面から約６００μｍの厚さで形成されている。第２保護樹脂部１３は、水や外気の侵入を防ぎ、圧力センサ素子１１およびボンディングワイヤ１５をこれらから保護する。

第２保護樹脂部１３は、防水性に優れた樹脂材料から構成されており、例えばフッ素系又はフロロシリコーン系のゲル状樹脂である。第２保護樹脂部１３を構成する樹脂材料は、ショアＡ硬度が１未満で、非常に軟らかな性質を備えている。非常に軟らかであるため、圧力センサ素子１１が第２保護樹脂部１３により覆われていたとしても、圧力センサ１Ａが受けた圧力はダイアフラム１１ａへと伝わって。ダイアフラム１１ａが撓み変形することができる。

第２保護樹脂部１３は、第１保護樹脂部１２の表面上に圧力センサ素子１１を配置した後、液状のフッ素系又はフロロシリコーン系の樹脂を内空間５流し込み、その後に加熱硬化することで形成することができる。

本実施形態の圧力センサ１Ａは、以下の特徴を備えている。
本実施形態の圧力センサ１Ａは、信号処理ＩＣ１０および信号処理ＩＣ１０に接続するボンディングワイヤ１４が第１保護樹脂部１２により保護されており、圧力センサ素子１１および圧力センサ素子１１に接続するボンディングワイヤ１５が第２保護樹脂部１３により保護されている。第１保護樹脂部１２を構成する樹脂材料はショアＡ硬度が１以上８０以下であり、第２保護樹脂部１３を構成する樹脂材料はショアＡ硬度が１未満である。つまり、第１保護樹脂部１２は、第２保護樹脂部１３よりも硬い。そのため、軟質の第２保護樹脂部１３に砂や埃といった粒子状の固体異物が侵入したとしても、硬質の第１保護樹脂部１２によって信号処理ＩＣ１０および信号処理ＩＣ１０に接続するボンディングワイヤ１４が保護され、信号処理ＩＣが故障し機能不全となることを防止することができる。

本実施形態の圧力センサ１Ａにおいては、第１保護樹脂部１２と圧力センサ素子１１との間に形成する第２接着剤１７のショアＡ硬度が、第１保護樹脂部１２を構成する樹脂材料のショアＡ硬度よりも小さいと良い。このような構成によれば、第１保護樹脂部１２から圧力センサ素子１１へと伝わる応力が第２接着剤１７において緩和されるため、圧力センサ素子１１に不要な応力が加わりにくくなり、圧力センサ１Ａの測定精度が向上する。さらに、第２接着剤１７のショアＡ硬度が、第２保護樹脂部１３のショアＡ硬度よりも大
きい値であると良い。このような構成によれば、第２接着剤１７のショアＡ硬度が第２保護樹脂部１３のショアＡ硬度よりも小さい場合よりも、圧力センサ素子１１が第２接着剤１７によって安定して支持されるので、圧力センサ素子１１の姿勢が安定し圧力センサ１Ａの測定精度が向上する。また、圧力センサ素子１１に対して行うワイヤーボンディングを安定して行うことができる。

図４は、本実施形態の圧力センサ１Ａの変形例である。図４に示した圧力センサは、第１保護樹脂部１２と圧力センサ素子１１との間に形成された第２接着剤１７が、第１保護樹脂部１２と圧力センサ素子１１との間だけでなく、第１保護樹脂部１２と第２保護樹脂部１３との間にも形成されている。この変形例においては、第２接着剤１７のショアＡ硬度が第１保護樹脂部１２のショアＡ硬度より小さく、第２保護樹脂部１３のショアＡ硬度よりも大きい値であると良い。

このような第２接着剤１７を形成することで、圧力センサ素子１１と第１保護樹脂部１２との間においては、第１保護樹脂部１２からの応力が第２接着剤１７により緩和されるとともに圧力センサ素子１１の姿勢が安定するという効果がもたらされる。他方、第１保護樹脂部１２と第二保護樹脂部１３との間においては、温度変化に伴って生じる第１保護樹脂部１２と第２保護樹脂部１３との界面でのせん断応力が緩和され、第１保護樹脂部１２と第２保護樹脂部１３との界面に隙間が生じる不具合を抑制することができる。

［第二実施形態］
以下、図面を参照して本発明の第二実施形態の圧力センサ１Ｂについて説明する。第一実施形態と同一態様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

（圧力センサ）
図５は、本実施形態の圧力センサ１Ｂの平面図である。図６は、図４のI−Iラインに沿った断面図である。

本実施形態の圧力センサ１Ｂは、図５および図６に示すとおり、主に樹脂ケース２、信号処理ＩＣ１０、第１保護樹脂部１２、圧力センサ素子１１、第２保護樹脂部１３、から構成されている。特に樹脂ケース２が射出成型されたモールド樹脂７と金属リード８によって構成されている点で第一実施形態の圧力センサ１Ａと異なる。

（樹脂ケース）
樹脂ケース２は、図６に示すとおり、モールド樹脂７を導体配線である金属リード８とともに一体成型して樹脂ケース２としたものである。金属リード８は、銅、銅合金、表面に銅メッキを施した鉄合金からなる薄板であり、所望の形状に型抜き加工が成されている。型抜き加工された金属リード８に、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサフファイド）等のモールド樹脂７を射出成形することで、樹脂ケース２が形成される。

射出成形された樹脂ケース２は、図５に示すとおり、平面形状が円形のボタン型である。樹脂ケース２のサイズは、例えば直径が約４ｍｍ、高さは１〜２ｍｍである。樹脂ケース２は、圧力センサ素子１１や信号処理ＩＣ１０が収容される円筒形の内空間５を有している。樹脂ケース２の内空間５には、金属リード８の一部が露出したリード端子９が設けられている。このリード端子９と、圧力センサ素子１１及び信号処理ＩＣ１０とがボンディングワイヤ１４、１５によって接続される。
（信号処理ＩＣ）
信号処理ＩＣ１０は、図６に示すとおり、樹脂ケース２の内空間５の底面に第１接着剤１６により固定されている。信号処理ＩＣ１０の電極パッド（不図示）と樹脂ケース２の内空間５に露出したリード端子９とがボンディングワイヤ１４によって接続されている。
（第１保護樹脂部）
第１保護樹脂部１２は、樹脂ケース２の内空間５の下方に充填され、信号処理ＩＣ１０および信号処理ＩＣとリード端子９とを接続するボンディングワイヤ１４を覆っている。第１保護樹脂部１２は、樹脂ケース２の内空間５の底面から内空間５の約半分の高さ（約６００μｍ）まで形成されている。

第１保護樹脂部１２を構成する樹脂材料は、第１実施形態と同様に、ショアＡ硬度１以上８０以下がであることが好ましい。樹脂のショアＡ硬度が１よりも小さいと、砂粒や埃等の異物粒子が第２保護樹脂部１３に押し込まれて侵入した際に、信号処理ＩＣ１０およびボンディングワイヤ１４を保護することができない。ショアＡ硬度が８０より大きいと、樹脂ケース２の熱変形に伴う応力が第１保護樹脂部１２から圧力センサ素子１１へと伝わり易くなり、圧力センサ素子１１が高精度に圧力を測定することができなくなる。

（圧力センサ素子）
圧力センサ素子１１は、図６に示すとおり、第１保護樹脂部１２の上に第２接着剤１７により固定されている。図５に示すように、圧力センサの平面視において、圧力センサ素子１１は信号処理ＩＣ１０と重なって配置されている。圧力センサ素子１１は、樹脂ケース２の内空間５に露出したリード端子９とがボンディングワイヤ１５によって接続されている。

（第２保護樹脂部）
第２保護樹脂部１３は、図６に示すとおり、樹脂ケース２の内空間５の上方に充填されて圧力センサ素子１１およびボンディングワイヤ１５を覆っている。第２保護樹脂部１３は、圧力センサ素子１１全体と、圧力センサ素子１１とリード端子９とを接続するボンディングワイヤ１５とを覆っている。

第２保護樹脂部１３は、防水性に優れた樹脂材料から構成されており、フッ素系又はフロロシリコーン系のゲル状樹脂を利用することができる。第２保護樹脂部１３は、圧力センサ素子１１を防水する機能を備えている。また、第２保護樹脂部１３は、圧力センサが受けた圧力をダイアフラム１１ａに伝えるために柔軟でなければならない。このような特性を満たすために、第２保護樹脂部１３を構成する樹脂材料のショアＡ硬度は１未満である。

本実施形態の圧力センサ１Ｂは、以下の特徴を備えている。
本実施形態の圧力センサ１Ｂは、信号処理ＩＣ１０および信号処理ＩＣ１０に接続するボンディングワイヤ１４が第１保護樹脂部１２により保護されており、圧力センサ素子１１および圧力センサ素子１１に接続するボンディングワイヤ１５が第２保護樹脂部１３により保護されている。第１保護樹脂部１２を構成する樹脂材料はショアＡ硬度が１以上８０以下であり、第２保護樹脂部１３を構成する樹脂材料はショアＡ硬度が１未満である。つまり、第１保護樹脂部１２は、第２保護樹脂部１３よりも硬い。そのため、軟質の第２保護樹脂部１３に砂や埃といった粒子状の固体異物が侵入したとしても、硬質の第１保護樹脂部１２によって信号処理ＩＣ１０および信号処理ＩＣ１０に接続するボンディングワイヤ１４が保護され、信号処理ＩＣが故障し機能不全となることを防止することができる。

本実施形態の圧力センサ１Ｂにおいては、第１保護樹脂部１２と圧力センサ素子１１との間に形成する第２接着剤１７のショアＡ硬度が、第１保護樹脂部１２を構成する樹脂材料のショアＡ硬度よりも小さいと良い。このような構成によれば、第１保護樹脂部１２から圧力センサ素子１１へと伝わる応力が第２接着剤１７において緩和されるため、圧力センサ素子１１に不要な応力が加わりにくくなり、圧力センサ１Ｂの測定精度が向上する。
さらに、第２接着剤１７のショアＡ硬度が、第２保護樹脂部１３のショアＡ硬度よりも大きい値であると良い。このような構成によれば、第２接着剤１７のショアＡ硬度が第２保護樹脂部１３のショアＡ硬度よりも小さい場合よりも、圧力センサ素子１１が第２接着剤１７によって安定して支持されるので、圧力センサ素子１１の姿勢が安定し圧力センサ１Ｂの測定精度が向上する。また、圧力センサ素子１１に対して行うワイヤーボンディングを安定して行うことができる。

図７は、本実施形態の圧力センサ１Ｂの変形例である。図７に示した圧力センサは、第２接着剤１７が第１保護樹脂部１２と圧力センサ素子１１との間だけでなく、第１保護樹脂部１２と第２保護樹脂部１３との間に形成されている。この変形例においては、第２接着剤１７のショアＡ硬度が第１保護樹脂部１２のショアＡ硬度より小さく、第２保護樹脂部１３のショアＡ硬度よりも大きい値であると良い。

このような第２接着剤１７を形成することで、圧力センサ素子１１と第１保護樹脂部１２との間においては、第１保護樹脂部１２からの応力が第２接着剤１７により緩和されるとともに圧力センサ素子１１の姿勢が安定するという効果がもたらされる。他方、第１保護樹脂部１２と第二保護樹脂部１３との間においては、温度変化に伴って生じる第１保護樹脂部１２と第２保護樹脂部１３との界面でのせん断応力が緩和され、第１保護樹脂部１２と第２保護樹脂部１３との界面に隙間が生じる不具合を抑制することができる。

本発明に係る圧力センサは、水深計を搭載した腕時計などの携帯用機器に使用することができる。

１Ａ，１Ｂ ・・・ 圧力センサ
２ ・・・ 樹脂ケース
３ ・・・ 基板
３ａ ・・・ 導体パッド
４ ・・・ 枠部
５ ・・・ 内空間
６ ・・・ 導体棒
７ ・・・ モールド樹脂
８ ・・・ 金属リード
９ ・・・ リード端子
１０ ・・・ 信号処理ＩＣ
１１ ・・・ 圧力センサ素子
１１ａ ・・・ ダイアフラム
１１ｂ ・・・ ガラス基板
１２ ・・・ 第１保護樹脂部
１３ ・・・ 第２保護樹脂部
１４，１５ ・・・ ボンディングワイヤ
１６ ・・・ 第１接着剤
１７ ・・・ 第２接着剤

Claims (5)

1. 樹脂ケースと、前記樹脂ケースの底部に設けられた信号処理ＩＣと、前記信号処理ＩＣを覆う第１保護樹脂部と、前記第１保護樹脂部の上に設けられた圧力センサ素子と、前記圧力センサ素子を覆うゲル状の第２保護樹脂部とを備えており、前記第１保護樹脂層部のショアＡ硬度は、前記第２保護樹脂層部のショアＡ硬度よりも大きいことを特徴とする圧力センサ。
2. 前記第１保護樹脂部のショアＡ硬度が１以上８０以下であり、前記第２保護樹脂部のショアＡ硬度が１未満であることを特徴とする請求項１記載の圧力センサ。
3. 前記信号処理ＩＣが前記樹脂ケースに設けられた導体配線とボンディングワイヤで接続されており、前記ボンディングワイヤは、前記第１保護樹脂部により覆われていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の圧力センサ。
4. 前記第１保護樹脂部と前記圧力センサ素子とが接着剤により接合されており、前記接着剤のショアＡ硬度が前記第１保護樹脂部のショアＡ硬度よりも小さいことを特徴とする請求項１から３のうちいずれか一項に記載の圧力センサ。
5. 前記接着剤が前記第１保護樹脂部と前記第２保護樹脂部との間に形成されており、前記接着剤のショアＡ硬度は、前記第２保護樹脂部のショアＡ硬度よりも大きいことを特徴とする請求項４記載の圧力センサ。

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