JP3414203B2 - 半導体圧力検出装置 - Google Patents
半導体圧力検出装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 この発明は、水圧、油圧等
の各種圧力を検出するのに用いられる半導体圧力検出装
置に関する。
の各種圧力を検出するのに用いられる半導体圧力検出装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】 従来の半導体圧力センサとしては、例
えば、図１０、図１１に示すようなものがある。この内
容については、特開平７−４３２３０号公報（図１
０）、特開平５−１４９８１４号公報（図１１）に述べ
られている。なお、半導体圧力センサは、一般的に水
圧、油圧等の各種圧力を検出する用途で使用されてい
る。
えば、図１０、図１１に示すようなものがある。この内
容については、特開平７−４３２３０号公報（図１
０）、特開平５−１４９８１４号公報（図１１）に述べ
られている。なお、半導体圧力センサは、一般的に水
圧、油圧等の各種圧力を検出する用途で使用されてい
る。
【０００３】図１０、図１１を説明する。図１０の半導
体圧力センサにおいて２６は金属ボディ、２７は貫通
孔、２８はシールダイヤフラム、２９は圧力検出室、３
０は半導体ダイヤフラム、３１は圧力センサチップであ
る。油圧等を測定する場合、液体は金属ボディ２６に開
けた貫通孔２７から入りシールダイヤフラム２８に圧力
が伝わる。シールダイヤフラム２８を押す圧力は、圧力
検出室２９に封入されているシリコーン油等を介して半
導体ダイヤフラム３０に伝わることによってピエゾ抵抗
等を用いて圧力を検出できる構造になっている。
体圧力センサにおいて２６は金属ボディ、２７は貫通
孔、２８はシールダイヤフラム、２９は圧力検出室、３
０は半導体ダイヤフラム、３１は圧力センサチップであ
る。油圧等を測定する場合、液体は金属ボディ２６に開
けた貫通孔２７から入りシールダイヤフラム２８に圧力
が伝わる。シールダイヤフラム２８を押す圧力は、圧力
検出室２９に封入されているシリコーン油等を介して半
導体ダイヤフラム３０に伝わることによってピエゾ抵抗
等を用いて圧力を検出できる構造になっている。
【０００４】図１１の半導体圧力センサにおいて、３２
は金属蓋、３３は貫通孔、３４はシールダイヤフラム、
３５は圧力検出室、３６は半導体ダイヤフラム、３７は
圧力センサチップである。図１１の半導体圧力センサも
図１０の動作と同様、油圧等を測定する場合、液体は金
属蓋３２に開けた貫通孔３３から入りシールダイヤフラ
ム３４に圧力が伝わる。シールダイヤフラム３４を押す
圧力は、圧力検出室３５に封入されているシリコーン油
等を介して半導体ダイヤフラム３６に伝わることにより
ピエゾ抵抗等を用いて圧力を検出できる構造になってい
る。
は金属蓋、３３は貫通孔、３４はシールダイヤフラム、
３５は圧力検出室、３６は半導体ダイヤフラム、３７は
圧力センサチップである。図１１の半導体圧力センサも
図１０の動作と同様、油圧等を測定する場合、液体は金
属蓋３２に開けた貫通孔３３から入りシールダイヤフラ
ム３４に圧力が伝わる。シールダイヤフラム３４を押す
圧力は、圧力検出室３５に封入されているシリコーン油
等を介して半導体ダイヤフラム３６に伝わることにより
ピエゾ抵抗等を用いて圧力を検出できる構造になってい
る。
【０００５】また、これらの半導体圧力センサの一般的
な使用例として、図１２に示すような使用方法を示す。
この内容については、特開平８−３０１０９８号公報に
述べられている。一般的な使用例の特徴は、油圧等を測
定する箇所毎に独立にパッケージングされた半導体圧力
センサと検出信号を取り出す配線と検出信号を処理する
コントロールユニットで構成されている。これらの半導
体圧力センサに共通する事は、 １） 特開平５−１４９８１４号公報の従来技術で述べ
られているように歪みゲージの形成された半導体ダイヤ
フラムに液体の沈殿物が付着したり、汚れた液体が直接
触れたりして、半導体ダイヤフラム上に形成しているボ
ンディング用の金属パッド面や電気的引き出しアルミ等
の配線が腐食し圧力センサとしての特性が劣化するのを
避けるために金属製のシールダイヤフラムを圧力導入部
に取付けた二重ダイヤフラム構造を用いている事。 ２） １）で述べた半導体ダイヤフラムと金属製のシー
ルダイヤフラムの空間にはシリコーン油等の液体が封入
されている事。 ３） 液体が流通できる貫通孔を開けた金属ボディ内に
１）、２）で述べた構造を有する。もしくは１）、２）
で述べた構造に貫通孔を開けた董を取付けている。特開
平７−４３２３０号公報（図１０）の場合には、大柄な
金属ボディである。（これらの特徴を以下パッケージン
グされた半導体圧力センサと呼ぶ） ４） １つの半導体ダイヤフラム素子、もしくは、これ
らの構造を有する素子１個に対して１つのハウジング
（金属ボディや貫通孔を開けた蓋）を有している。
な使用例として、図１２に示すような使用方法を示す。
この内容については、特開平８−３０１０９８号公報に
述べられている。一般的な使用例の特徴は、油圧等を測
定する箇所毎に独立にパッケージングされた半導体圧力
センサと検出信号を取り出す配線と検出信号を処理する
コントロールユニットで構成されている。これらの半導
体圧力センサに共通する事は、 １） 特開平５−１４９８１４号公報の従来技術で述べ
られているように歪みゲージの形成された半導体ダイヤ
フラムに液体の沈殿物が付着したり、汚れた液体が直接
触れたりして、半導体ダイヤフラム上に形成しているボ
ンディング用の金属パッド面や電気的引き出しアルミ等
の配線が腐食し圧力センサとしての特性が劣化するのを
避けるために金属製のシールダイヤフラムを圧力導入部
に取付けた二重ダイヤフラム構造を用いている事。 ２） １）で述べた半導体ダイヤフラムと金属製のシー
ルダイヤフラムの空間にはシリコーン油等の液体が封入
されている事。 ３） 液体が流通できる貫通孔を開けた金属ボディ内に
１）、２）で述べた構造を有する。もしくは１）、２）
で述べた構造に貫通孔を開けた董を取付けている。特開
平７−４３２３０号公報（図１０）の場合には、大柄な
金属ボディである。（これらの特徴を以下パッケージン
グされた半導体圧力センサと呼ぶ） ４） １つの半導体ダイヤフラム素子、もしくは、これ
らの構造を有する素子１個に対して１つのハウジング
（金属ボディや貫通孔を開けた蓋）を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、
１） このような半導体圧力センサは、複雑な二重ダイ
ヤフラム構造を必要としたり、液体が流通できる貫通孔
を開けた金属ボディや蓋等も有しているため実装が複雑
になり非常にコストがかかる。 ２） また、このようなパッケージングされた半導体圧
力センサを用いる限り、測定する圧力箇所１箇所につき
必ず１個のパッケージングされた半導体圧力センサが必
要となる。例えば、非常に近傍にある独立した系（配
管）の圧力を測定する場合においてもそれぞれの系にパ
ッケージングされた半導体圧力センサを用いる必要があ
る。従って油圧アクチュエータ等で近接した箇所の圧力
を測りたい時は寸法的に配置できない場合がある。 ３） また、半導体圧力センサと検出信号を処理するコ
ントロールユニットの間に検出信号を取り出す配線が必
要となり、その取付けも含めるとパッケージされたセン
サ以外にもかなりコストがかかる。 というような問題がある。そこで、本発明は、このよう
な従来の問題点に着目してなされたもので、高価な二重
ダイヤフラム構造を用いず半導体圧力センサチップを用
い、該半導体圧力センサチップを直接実装プリント基板
に実装し、かつ開口部を設けた該プリント基板用ケース
に該半導体圧力センサチップを直接実装したプリント基
板を収めた事で上記問題点を解決する。
ヤフラム構造を必要としたり、液体が流通できる貫通孔
を開けた金属ボディや蓋等も有しているため実装が複雑
になり非常にコストがかかる。 ２） また、このようなパッケージングされた半導体圧
力センサを用いる限り、測定する圧力箇所１箇所につき
必ず１個のパッケージングされた半導体圧力センサが必
要となる。例えば、非常に近傍にある独立した系（配
管）の圧力を測定する場合においてもそれぞれの系にパ
ッケージングされた半導体圧力センサを用いる必要があ
る。従って油圧アクチュエータ等で近接した箇所の圧力
を測りたい時は寸法的に配置できない場合がある。 ３） また、半導体圧力センサと検出信号を処理するコ
ントロールユニットの間に検出信号を取り出す配線が必
要となり、その取付けも含めるとパッケージされたセン
サ以外にもかなりコストがかかる。 というような問題がある。そこで、本発明は、このよう
な従来の問題点に着目してなされたもので、高価な二重
ダイヤフラム構造を用いず半導体圧力センサチップを用
い、該半導体圧力センサチップを直接実装プリント基板
に実装し、かつ開口部を設けた該プリント基板用ケース
に該半導体圧力センサチップを直接実装したプリント基
板を収めた事で上記問題点を解決する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】 このため請求項１記載
の半導体圧力検出装置では、プリント基板上実装され、
検出部とパッド部がシールされた半導体圧力センサチッ
プの位置と対応する位置に開口部を設けたケースに部品
が装着されたプリント基板を収め、ケース外部の圧力測
定対象物（液体）が半導体圧力センサのダイヤフラム部
に直接接し、前記半導体圧力センサチップを直接前記プ
リント基板上の金属ベースに陽極接合を用いて実装する
構成とした。請求項２記載の発明では、請求項１記載の
半導体圧力検出装置において、前記半導体圧力センサチ
ップとして肉薄のダイヤフラム部を有し、該ダイヤフラ
ム部の一主面上の所定領域にピエゾ抵抗が拡散形成され
ているとともに該一主面上に絶縁膜を介して該ピエゾ抵
抗の出力を電気接続するためのパッド電極を有し、かつ
該絶縁膜上の該ダイヤフラム部及びパッド電極以外の領
域にポリＳｉ（多結晶シリコン）膜が形成されているシ
リコン基板と、該パッド電極に対応させた貫通孔と該ダ
イヤフラム部に対応した窪みを有し、該ポリＳｉ膜上に
陽極接合されたガラス・キャップとで構成されている。
請求項３記載の発明では、請求項１ないし２記載の半導
体圧力検出装置において、前記半導体圧力センサチップ
を複数個直接プリント基板上の金属ベースに実装する構
成とした。請求項４記載の発明では、請求項１記載の半
導体圧力検出装置において、前記プリント基板上に半導
体圧力センサ以外に圧力制御回路等が実装されている構
成とした。請求項５記載の発明では、請求項１または請
求項４記載の半導体圧力検出装置において、請求項１記
載のプリント基板基板用ケース内に部品が装着されたプ
リント基板を収める手段として、半導体圧力センサ以外
の部分を圧力測定対象物（液体）と分離するためのパッ
キン等を用いたネジ止め、または、溶接法を用いて実装
する構成とした。請求項６記載の発明では、圧力測定対
象物（液体）の配管等に請求項１記載の半導体圧力検出
装置のケースに開けてある開口穴と同等の開口部を設
け、開口部同士を合わせる形で該ケースと配管を接合す
る（ネジ止め、溶接等）構成とした。請求項７記載の発
明では、配管等の内部の圧力測定対象物（液体）の中に
請求項１記載の半導体圧力検出装置のケースごと入れて
取付けられている構成とした。
の半導体圧力検出装置では、プリント基板上実装され、
検出部とパッド部がシールされた半導体圧力センサチッ
プの位置と対応する位置に開口部を設けたケースに部品
が装着されたプリント基板を収め、ケース外部の圧力測
定対象物（液体）が半導体圧力センサのダイヤフラム部
に直接接し、前記半導体圧力センサチップを直接前記プ
リント基板上の金属ベースに陽極接合を用いて実装する
構成とした。請求項２記載の発明では、請求項１記載の
半導体圧力検出装置において、前記半導体圧力センサチ
ップとして肉薄のダイヤフラム部を有し、該ダイヤフラ
ム部の一主面上の所定領域にピエゾ抵抗が拡散形成され
ているとともに該一主面上に絶縁膜を介して該ピエゾ抵
抗の出力を電気接続するためのパッド電極を有し、かつ
該絶縁膜上の該ダイヤフラム部及びパッド電極以外の領
域にポリＳｉ（多結晶シリコン）膜が形成されているシ
リコン基板と、該パッド電極に対応させた貫通孔と該ダ
イヤフラム部に対応した窪みを有し、該ポリＳｉ膜上に
陽極接合されたガラス・キャップとで構成されている。
請求項３記載の発明では、請求項１ないし２記載の半導
体圧力検出装置において、前記半導体圧力センサチップ
を複数個直接プリント基板上の金属ベースに実装する構
成とした。請求項４記載の発明では、請求項１記載の半
導体圧力検出装置において、前記プリント基板上に半導
体圧力センサ以外に圧力制御回路等が実装されている構
成とした。請求項５記載の発明では、請求項１または請
求項４記載の半導体圧力検出装置において、請求項１記
載のプリント基板基板用ケース内に部品が装着されたプ
リント基板を収める手段として、半導体圧力センサ以外
の部分を圧力測定対象物（液体）と分離するためのパッ
キン等を用いたネジ止め、または、溶接法を用いて実装
する構成とした。請求項６記載の発明では、圧力測定対
象物（液体）の配管等に請求項１記載の半導体圧力検出
装置のケースに開けてある開口穴と同等の開口部を設
け、開口部同士を合わせる形で該ケースと配管を接合す
る（ネジ止め、溶接等）構成とした。請求項７記載の発
明では、配管等の内部の圧力測定対象物（液体）の中に
請求項１記載の半導体圧力検出装置のケースごと入れて
取付けられている構成とした。
【０００８】
【発明の実施の形態】 以下、この発明の実施の形態に
かかる半導体圧力検出装置について説明する。まず、本
実施の形態にかかる半導体圧力検出装置には、コストが
高くなる二重ダイヤフラム構造を用いず、検出部とパッ
ド部がシールされている構造をもっている半導体圧力セ
ンサを用いる事とする。
かかる半導体圧力検出装置について説明する。まず、本
実施の形態にかかる半導体圧力検出装置には、コストが
高くなる二重ダイヤフラム構造を用いず、検出部とパッ
ド部がシールされている構造をもっている半導体圧力セ
ンサを用いる事とする。
【０００９】図１は、本発明の半導体圧力検出装置で用
いる半導体圧力センサの断面図である。１はｎ形シリコ
ン基板で中央に肉薄化されたダイヤフラム部２を有し、
その上にｐ形ピエゾ抵抗３が拡散形成されているる。ｐ
形ピエゾ抵抗３は電極結線によりホイーストン・ブリッ
ジが形成されていて（図示せず）、その出力が基板端部
に形成されたパッド電極４から取り出せるような構成と
なっている。またシリコン基板表面には保護用のシリコ
ン酸化膜５が形成されている。シリコン酸化膜５の上の
ダイヤフラム部２とパッド電極４以外の領域にはポリＳ
ｉ膜６が形成されていて、パッド電極４に対応するよう
な貫通孔８を有するガラスキャップ７が陽極接合されて
いる。
いる半導体圧力センサの断面図である。１はｎ形シリコ
ン基板で中央に肉薄化されたダイヤフラム部２を有し、
その上にｐ形ピエゾ抵抗３が拡散形成されているる。ｐ
形ピエゾ抵抗３は電極結線によりホイーストン・ブリッ
ジが形成されていて（図示せず）、その出力が基板端部
に形成されたパッド電極４から取り出せるような構成と
なっている。またシリコン基板表面には保護用のシリコ
ン酸化膜５が形成されている。シリコン酸化膜５の上の
ダイヤフラム部２とパッド電極４以外の領域にはポリＳ
ｉ膜６が形成されていて、パッド電極４に対応するよう
な貫通孔８を有するガラスキャップ７が陽極接合されて
いる。
【００１０】つぎに、図２は本発明の半導体圧力検出装
置で用いる構成部品である、例えば制御回路のプリント
配線板の断面図である。プリント基板１５上にＩＣ、チ
ップ部品等の回路部品１４や該半導体圧力センサチップ
を取付ける金属ベース１０等を実装する。該金属ベース
１０および該プリント基板１５には、該半導体圧力セン
サチップの電極取り出し用の貫通孔８と対応した貫通孔
１２及び後で述べるビス止めに用いる貫通孔１３をあら
かじめ開口させておき、該金属ベース１０を該プリント
基板１５に実装するときにお互いの貫通孔１２、１３を
合わせて実装する。また、該金属ベース１０には、あら
かじめパッキン用の溝１１を形成しておく。
置で用いる構成部品である、例えば制御回路のプリント
配線板の断面図である。プリント基板１５上にＩＣ、チ
ップ部品等の回路部品１４や該半導体圧力センサチップ
を取付ける金属ベース１０等を実装する。該金属ベース
１０および該プリント基板１５には、該半導体圧力セン
サチップの電極取り出し用の貫通孔８と対応した貫通孔
１２及び後で述べるビス止めに用いる貫通孔１３をあら
かじめ開口させておき、該金属ベース１０を該プリント
基板１５に実装するときにお互いの貫通孔１２、１３を
合わせて実装する。また、該金属ベース１０には、あら
かじめパッキン用の溝１１を形成しておく。
【００１１】次に、図２で説明したプリント配線板に図
１で説明した半導体圧力センサを取付ける。この取付け
方法を図３にて説明する。まず、該半導体圧力センサチ
ップのセンサ出力をリード１７から取り出すため、リー
ド１７をハーメチックシール材１６を用いて金属ベース
１０に取付けておく。この状態で、該半導体圧力センサ
チップの貫通孔８に導電剤１８を貫通孔１２に充填し、
該半導体圧力センサを金属ベース１０に陽極接合法を用
いて接合する。陽極接合法を用いて、プリント基板１５
上に実装している金属ベース１０に取付けるのと同時
に、この時の熱で導電剤１８が溶けて、パッド電極４と
リード１７が電気接続される。このようにリード１７と
プリント基板１５を接続することでセンサの出力を容易
に取り出す事が実現できる。また、プリント基板１５
が、陽極接合時の温度に耐えられない場合は、あらかじ
め上記と同じような方法を用いて先に金属ベース１０と
該半導体圧力センサチップを陽極接合して、この状態で
プリント基板１５に実装する方法もある。また、図３で
は、１個の半導体圧力センサをプリント基板１５に実装
する方法を述べたが、当然、複数個実装してもよい。
１で説明した半導体圧力センサを取付ける。この取付け
方法を図３にて説明する。まず、該半導体圧力センサチ
ップのセンサ出力をリード１７から取り出すため、リー
ド１７をハーメチックシール材１６を用いて金属ベース
１０に取付けておく。この状態で、該半導体圧力センサ
チップの貫通孔８に導電剤１８を貫通孔１２に充填し、
該半導体圧力センサを金属ベース１０に陽極接合法を用
いて接合する。陽極接合法を用いて、プリント基板１５
上に実装している金属ベース１０に取付けるのと同時
に、この時の熱で導電剤１８が溶けて、パッド電極４と
リード１７が電気接続される。このようにリード１７と
プリント基板１５を接続することでセンサの出力を容易
に取り出す事が実現できる。また、プリント基板１５
が、陽極接合時の温度に耐えられない場合は、あらかじ
め上記と同じような方法を用いて先に金属ベース１０と
該半導体圧力センサチップを陽極接合して、この状態で
プリント基板１５に実装する方法もある。また、図３で
は、１個の半導体圧力センサをプリント基板１５に実装
する方法を述べたが、当然、複数個実装してもよい。
【００１２】従来は、半導体圧力センサごとに金属ケー
ス等に実装していたが、本実施の形態では、プリント基
板１５を実装するアルミ製等の箱状外装ケース（以下ケ
ース１９と記載）を半導体圧力センサの金属ケースとし
て用いることを特徴としている。
ス等に実装していたが、本実施の形態では、プリント基
板１５を実装するアルミ製等の箱状外装ケース（以下ケ
ース１９と記載）を半導体圧力センサの金属ケースとし
て用いることを特徴としている。
【００１３】この実装方法を図４を用いて説明する。ま
ず、アルミ製等の箱状外装ケース１９の所定の位置を開
口しておく。この所定の開口位置とは、半導体圧力セン
サを実装したプリント基板１５を実装するときに半導体
圧力センサのダイヤフラム面が該ケース１９の開口位置
と合うように開口する。また、該ケース１９の開口部の
内側に図４に示すようなパッキン溝２０を形成してお
く。
ず、アルミ製等の箱状外装ケース１９の所定の位置を開
口しておく。この所定の開口位置とは、半導体圧力セン
サを実装したプリント基板１５を実装するときに半導体
圧力センサのダイヤフラム面が該ケース１９の開口位置
と合うように開口する。また、該ケース１９の開口部の
内側に図４に示すようなパッキン溝２０を形成してお
く。
【００１４】そこで、前記の半導体圧力センサを実装し
たプリント基板１５をビスで該ケース１９に固定する。
その時、図４のようにパッキン２１を金属ベース１０の
パッキン溝１１と該ケース１９の開口部の内側のパッキ
ン溝２０の間にパッキン２１を挟み込んでおく。これ
は、後で述べる油等の液体が半導体圧力センサ部分以外
に流入することを防止するためである。
たプリント基板１５をビスで該ケース１９に固定する。
その時、図４のようにパッキン２１を金属ベース１０の
パッキン溝１１と該ケース１９の開口部の内側のパッキ
ン溝２０の間にパッキン２１を挟み込んでおく。これ
は、後で述べる油等の液体が半導体圧力センサ部分以外
に流入することを防止するためである。
【００１５】図５にこのように組み立てた半導体圧力検
出装置を示す。図６は、プリント基板１５とケース１９
を止めるビス２２を金属ベース１０を通さない半導体圧
力検出装置の一例である。また、複数の半導体圧力セン
サがプリント基板１５に実装している場合は、その個数
分、該ケース１９に開口部を設けて同様の方法を用いれ
ばよい。このように、ケース１９に開口部を設け、ケー
スを半導体圧力センサのパッケージにすることにより、
従来、半導体圧力センサとこのようなケースを用いたコ
ントロールユニットの間の検出信号を取り出す配線を無
くすことができる。
出装置を示す。図６は、プリント基板１５とケース１９
を止めるビス２２を金属ベース１０を通さない半導体圧
力検出装置の一例である。また、複数の半導体圧力セン
サがプリント基板１５に実装している場合は、その個数
分、該ケース１９に開口部を設けて同様の方法を用いれ
ばよい。このように、ケース１９に開口部を設け、ケー
スを半導体圧力センサのパッケージにすることにより、
従来、半導体圧力センサとこのようなケースを用いたコ
ントロールユニットの間の検出信号を取り出す配線を無
くすことができる。
【００１６】図７には、この半導体圧力検出装置（図
５）を油圧測定に適用した場合の例を示す。半導体圧力
検出装置は測定すべきオイル２３（オイルは図示せず）
の流れるべき配管２４の所定の位置に半導体圧力検出装
置（図５）の開口部と同程度の開口部分を作り、配管２
４と半導体圧力検出装置（図５）との開口部分を合わせ
ながらネジ締めをする。例えば、配管２４内を流れるオ
イル２３（オイルは図示せず）の圧力を半導体圧力セン
サが検知しプリント基板１５に実装されている制御回路
にて半導体圧力センサの出力信号をもとにバルブ等の信
号処理を行うことができる。このように本実施の形態の
半導体圧力検出装置を用いれば、半導体圧力センサ専用
のパッケージングが不要となり、低価格化が可能とな
る。
５）を油圧測定に適用した場合の例を示す。半導体圧力
検出装置は測定すべきオイル２３（オイルは図示せず）
の流れるべき配管２４の所定の位置に半導体圧力検出装
置（図５）の開口部と同程度の開口部分を作り、配管２
４と半導体圧力検出装置（図５）との開口部分を合わせ
ながらネジ締めをする。例えば、配管２４内を流れるオ
イル２３（オイルは図示せず）の圧力を半導体圧力セン
サが検知しプリント基板１５に実装されている制御回路
にて半導体圧力センサの出力信号をもとにバルブ等の信
号処理を行うことができる。このように本実施の形態の
半導体圧力検出装置を用いれば、半導体圧力センサ専用
のパッケージングが不要となり、低価格化が可能とな
る。
【００１７】図８では半導体圧力センサチップの収納さ
れたケースを直接配管に溶接した例を示す。図９では半
導体圧力センサチップを２個を一つのケースに収め、２
つの配管のそれぞれの圧力を測定する場合の例を示す。
また、半導体圧力検出装置を配管あるいは油圧アクチュ
エータの内部に設置することも可能である。（図示せ
ず）
れたケースを直接配管に溶接した例を示す。図９では半
導体圧力センサチップを２個を一つのケースに収め、２
つの配管のそれぞれの圧力を測定する場合の例を示す。
また、半導体圧力検出装置を配管あるいは油圧アクチュ
エータの内部に設置することも可能である。（図示せ
ず）
【００１８】
【発明の効果】 本発明によって、従来半導体圧力セン
サのように二重ダイヤフラム構造を必要としたり、液体
が流通できる貫通孔を開けた金属ボディや蓋等を必要と
せず、測定する圧力箇所１箇所につき必ず１個のパッケ
ージングされた半導体圧力センサも不要となり、半導体
圧力センサチップと検出信号を処理するコントロールユ
ニットの間の検出信号を取り出す配綿も無くすことがで
きるため従来に比べて大きなコスト低減が可能である。
サのように二重ダイヤフラム構造を必要としたり、液体
が流通できる貫通孔を開けた金属ボディや蓋等を必要と
せず、測定する圧力箇所１箇所につき必ず１個のパッケ
ージングされた半導体圧力センサも不要となり、半導体
圧力センサチップと検出信号を処理するコントロールユ
ニットの間の検出信号を取り出す配綿も無くすことがで
きるため従来に比べて大きなコスト低減が可能である。
【図１】 実施の形態の半導体圧力検出装置で用いる半
導体圧力センサの断面図である。
導体圧力センサの断面図である。
【図２】 実施の形態の半導体圧力検出装置で用いるプ
リント配線板部分の断面図である。
リント配線板部分の断面図である。
【図３】 実施の形態のプリント配線板に半導体圧力セ
ンサを取付ける方法及びその断面図である。
ンサを取付ける方法及びその断面図である。
【図４】 実施の形態の半導体圧力センサを取付けたプ
リント配線板をケースに取付ける方法及びその断面図で
ある。
リント配線板をケースに取付ける方法及びその断面図で
ある。
【図５】 実施の形態の半導体圧力検出装置の断面図で
ある。
ある。
【図６】 実施の形態の半導体圧力検出装置の断面図で
ある。
ある。
【図７】 実施の形態の半導体圧力検出装置の一例を示
す図である。
す図である。
【図８】 実施の形態の半導体圧力検出装置の一例を示
す図である。
す図である。
【図９】 実施の形態の半導体圧力検出装置の一例を示
す図である
す図である
【図１０】 従来の二重ダイヤフラム構造の半導体圧力
センサ（特開平７−４３２３０号公報）を示す図であ
る。
センサ（特開平７−４３２３０号公報）を示す図であ
る。
【図１１】 従来の二重ダイヤフラム構造の半導体圧力
センサ（特開平５−１４９８１４号公報）を示す図であ
る。
センサ（特開平５−１４９８１４号公報）を示す図であ
る。
【図１２】 半導体圧力検出装置の従来の使用方法（特
開平８−３０１０９８号公報）を示す図である。
開平８−３０１０９８号公報）を示す図である。
１ ｎ形シリコン基板
２ ダイヤフラム部
３ ｐ形ピエゾ抵抗
４ パッド電極
５ シリコン酸化膜
６ ポリＳｉ膜
７ ガラスキャップ
８ 貫通孔
９ 基準圧室
１０ 金属ベース
１１ パッキン溝
１２ 貫通孔
１３ 貫通孔
１４ 回路部品
１５ プリント基板
１６ ハーメチックシール材
１７ リード
１８ 導電剤
１９ ケース
２０ パッキン溝
２１ パッキン
２２ ビス
２３ 油（オイル）
２４ 配管
２５ パッキン
２６ 金属ボディ
２７ 貫通孔
２８ シールダイヤフラム
２９ 圧力検出室
３０ 半導体ダイヤフラム
３１ 圧力センサチップ
３２ 金属蓋
３３ 貫通孔
３４ シールダイヤフラム
３５ 圧力検出室
３６ 半導体ダイヤフラム
３７ 圧力センサチップ
３８ 油圧センサ
３９ コントロールユニット
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−213752（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−27274（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−300615（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−325772（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−227709（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−297043（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−126920（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−9981（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−35896（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−66657（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01L 9/00 303
H01L 29/84
G01L 19/14
Claims (7)
- 【請求項１】プリント基板上実装され、検出部とパッド
部がシールされた半導体圧力センサチップの位置と対応
する位置に開口部を設けたケースに部品が装着されたプ
リント基板を収め、ケース外部の圧力測定対象物（液
体）が半導体圧力センサのダイヤフラム部に直接接し、
前記半導体圧力センサチップを直接前記プリント基板上
の金属ベースに陽極接合を用いて実装することを特徴と
する半導体圧力検出装置。 - 【請求項２】前記半導体圧力センサチップとして肉薄の
ダイヤフラム部を有し、該ダイヤフラム部の一主面上の
所定領域にピエゾ抵抗が拡散形成されているとともに該
一主面上に絶縁膜を介して該ピエゾ抵抗の出力を電気接
続するためのパッド電極を有し、かつ該絶縁膜上の該ダ
イヤフラム部及びパッド電極以外の領域にポリＳｉ（多
結晶シリコン）膜が形成されているシリコン基板と、該
パッド電極に対応させた貫通孔と該ダイヤフラム部に対
応させた窪みを有し、該ポリＳｉ膜上に陽極接合により
接合されたガラス・キャップとで構成されることを特徴
とする請求項１記載の半導体圧力検出装置。 - 【請求項３】前記半導体圧力センサチップを複数個直接
プリント基板上の金属ベースに実装することを特徴とす
る請求項１ないし２記載の半導体圧力検出装置。 - 【請求項４】前記プリント基板上に半導体圧力センサ以
外に圧力制御回路等が実装されていることを特徴とする
請求項１記載の半導体圧力検出装置。 - 【請求項５】請求項１記載のプリント基板用ケース内に
部品が装着されたプリント基板を収める手段として、半
導体圧力センサ以外の部分を圧力測定対象物（液体）と
分離するためにパッキン等を用いたネジ止め、または、
溶接法を用いて実装する事を特徴とした請求項１または
４記載の半導体圧力検出装置。 - 【請求項６】圧力測定対象物（液体）の配管等に請求項
１記載の半導体圧力検出装置のケースに開けてある開口
穴と同等の開口部を設け、開口部同士を合わせる形で該
ケースと配管を接合する（ネジ止め、溶接等）ことを特
徴とする半導体圧力検出装置。 - 【請求項７】配管等の内部の圧力測定対象物（液体）の
中に請求項１記載の半導体圧力検出装置のケースごと入
れて取付けられていることを特徴とする半導体圧力検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16216497A JP3414203B2 (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 半導体圧力検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16216497A JP3414203B2 (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 半導体圧力検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1114479A JPH1114479A (ja) | 1999-01-22 |
| JP3414203B2 true JP3414203B2 (ja) | 2003-06-09 |
Family
ID=15749249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16216497A Expired - Fee Related JP3414203B2 (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 半導体圧力検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3414203B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5490349B2 (ja) * | 2006-05-24 | 2014-05-14 | 株式会社デンソー | 圧力センサ |
| JP4893123B2 (ja) * | 2006-06-23 | 2012-03-07 | 株式会社デンソー | 半導体式圧力センサおよびその製造方法 |
| EP2579013A1 (de) * | 2011-10-07 | 2013-04-10 | Technische Universität Darmstadt | Erfindung betreffend druckbeaufschlagte Stromdurchführungen |
| JP6240581B2 (ja) * | 2014-09-24 | 2017-11-29 | 株式会社アドバンテスト | 脈波センサユニット |
-
1997
- 1997-06-19 JP JP16216497A patent/JP3414203B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1114479A (ja) | 1999-01-22 |
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Legal Events
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