JP3420847B2 - 熱依存性検出装置及びその製造方法 - Google Patents
熱依存性検出装置及びその製造方法Info
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱依存性検出装置及び
その製造方法、より詳細には、温度，湿度，ガス，赤外
線，圧力，真空度，加速度，流量・流速等，測定値が熱
（温度）に依存する被測定対象の物理量を測定する装置
及びその装置の製造方法に関する。
その製造方法、より詳細には、温度，湿度，ガス，赤外
線，圧力，真空度，加速度，流量・流速等，測定値が熱
（温度）に依存する被測定対象の物理量を測定する装置
及びその装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１２は、従来の検出装置の一例を説明
するための構成図で、図１２（ａ）は平面図、図１２
（ｂ）は図１２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図を示し、図中、
１は、例えば、Ｓｉ基板、２は該Ｓｉ基板１に設けられ
た空洞で、周知のように、該空洞２の上部には、例え
ば、ＳｉＯ2，Ｔａ2Ｏ5等のような絶縁膜３からなるブ
リッジが架けられ、該ブリッジの上には、例えば、Ｐ
ｔ，ＮｉＣｒ等からなる抵抗体パターン４が配設され、
更に、該抵抗体パターン４の上には、ＳｉＯ1，Ｔａ2Ｏ
5等からなる保護膜５が設けられ、これら１乃至５によ
って、検出チップ１０を形成している。６はボンデング
ワイヤで、該ボンデングワイヤ６を通して前記抵抗体パ
ターン４に電流が流され、該抵抗体パターン４は、その
発熱部もしくは感温（熱）部Ａが加熱される。
するための構成図で、図１２（ａ）は平面図、図１２
（ｂ）は図１２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図を示し、図中、
１は、例えば、Ｓｉ基板、２は該Ｓｉ基板１に設けられ
た空洞で、周知のように、該空洞２の上部には、例え
ば、ＳｉＯ2，Ｔａ2Ｏ5等のような絶縁膜３からなるブ
リッジが架けられ、該ブリッジの上には、例えば、Ｐ
ｔ，ＮｉＣｒ等からなる抵抗体パターン４が配設され、
更に、該抵抗体パターン４の上には、ＳｉＯ1，Ｔａ2Ｏ
5等からなる保護膜５が設けられ、これら１乃至５によ
って、検出チップ１０を形成している。６はボンデング
ワイヤで、該ボンデングワイヤ６を通して前記抵抗体パ
ターン４に電流が流され、該抵抗体パターン４は、その
発熱部もしくは感温（熱）部Ａが加熱される。
【０００３】上述のごとき検出器を用いて、例えば、湿
度を測定する場合を例に説明すると、抵抗４の抵抗値が
周囲の温度及び湿度に依存するため、例えば、最初に湿
度感度が０になるような微少電流を流して周囲温度に関
する抵抗値を測定し、次いで、湿度感度を有する電流を
流して周囲温度及び湿度に関する抵抗値を測定し、次い
で、この温度及び湿度に関する測定値から前記温度に関
する測定値を差し引いて、周囲の湿度を測定するように
している。
度を測定する場合を例に説明すると、抵抗４の抵抗値が
周囲の温度及び湿度に依存するため、例えば、最初に湿
度感度が０になるような微少電流を流して周囲温度に関
する抵抗値を測定し、次いで、湿度感度を有する電流を
流して周囲温度及び湿度に関する抵抗値を測定し、次い
で、この温度及び湿度に関する測定値から前記温度に関
する測定値を差し引いて、周囲の湿度を測定するように
している。
【０００４】上述のごとき検出装置は、半導体及び集積
回路の微細加工技術を用いて、基板１と空間を隔てて
（基板１に空洞２を設けて基板１との熱伝導を避けて）
発熱又は感温部Ａを形成しているが、チップは半導体製
造技術の通常の程度からして、そのサイズは厚さ０.１
〜２mm、広さ０.５×０.５mm〜１０×１０mmである。こ
の寸法内に上述の空洞２を設けると、発熱部又は感温部
Ａと空洞壁２ｂの距離が、特に、空洞底部２ａに対して
５０〜３００μmと接近してしまい、大きな間隔をとれ
ない。この距離が近いと、発熱部Ａよりはるかに熱容量
の大きい基板１の温度状態により発熱部が影響を受けて
しまい、せっかくの空洞部による熱絶縁の効果がなくな
ってしまう。すなわち、基板１からの熱輻射および空洞
２内の雰囲気の熱伝導が距離が近いために、このような
熱絶縁の効果がなくなってしまうという欠点を生ずる。
回路の微細加工技術を用いて、基板１と空間を隔てて
（基板１に空洞２を設けて基板１との熱伝導を避けて）
発熱又は感温部Ａを形成しているが、チップは半導体製
造技術の通常の程度からして、そのサイズは厚さ０.１
〜２mm、広さ０.５×０.５mm〜１０×１０mmである。こ
の寸法内に上述の空洞２を設けると、発熱部又は感温部
Ａと空洞壁２ｂの距離が、特に、空洞底部２ａに対して
５０〜３００μmと接近してしまい、大きな間隔をとれ
ない。この距離が近いと、発熱部Ａよりはるかに熱容量
の大きい基板１の温度状態により発熱部が影響を受けて
しまい、せっかくの空洞部による熱絶縁の効果がなくな
ってしまう。すなわち、基板１からの熱輻射および空洞
２内の雰囲気の熱伝導が距離が近いために、このような
熱絶縁の効果がなくなってしまうという欠点を生ずる。
【０００５】図１３は、従来の検出装置の他の例を説明
するための要部構成図で、図中、１は基板、２は空洞、
３は絶縁膜で、該絶縁膜によって空洞２の上にブリッジ
を形成している。４は発熱又は感温材料、４ａは該発熱
又は感温材料４に対するリードパターン、６はボンデン
グワイヤ、７はリードピン、８はパッケージベース、９
はパッケージキャップで、基板１乃至感温材料４よりな
る検出チップ１０は、図１２の場合と同様にして、周囲
の温度，湿度，その他の物理量を測定する。
するための要部構成図で、図中、１は基板、２は空洞、
３は絶縁膜で、該絶縁膜によって空洞２の上にブリッジ
を形成している。４は発熱又は感温材料、４ａは該発熱
又は感温材料４に対するリードパターン、６はボンデン
グワイヤ、７はリードピン、８はパッケージベース、９
はパッケージキャップで、基板１乃至感温材料４よりな
る検出チップ１０は、図１２の場合と同様にして、周囲
の温度，湿度，その他の物理量を測定する。
【０００６】上述のごとき検出装置において、基板上の
感温材料４が受ける熱の影響として、周辺基板１からの
熱輻射（ａ1）、外部パッケージ９からの熱輻射
（ａ2）、ブリッジのサスペンションからの熱伝導
（ｂ1）、パッケージベース８からの熱伝導（ｂ2）、周
辺の対流（ｂ3）の熱伝導等がある。この感温材料４の
周囲温度の変化に対する応答時間は、周囲温度が８０℃
である状態を２０℃にした場合、感温材料が２０℃にな
るまでに約２０minを要する。感温材料４は、基板１の
空洞部２を介しているため、パッケージ８,９や基板１
と接触しておらず、しかも、微小熱容量であることもあ
り、もっと急速に周囲雰囲気の温度になじんでも良いも
のと考えられるが、実際は、上述のように多大な時間を
要してしまう。因に、パッケージベースの応答時間も約
２０minである。従って、感温材料は空洞部が有っても
無くても応答時間は短くならない。
感温材料４が受ける熱の影響として、周辺基板１からの
熱輻射（ａ1）、外部パッケージ９からの熱輻射
（ａ2）、ブリッジのサスペンションからの熱伝導
（ｂ1）、パッケージベース８からの熱伝導（ｂ2）、周
辺の対流（ｂ3）の熱伝導等がある。この感温材料４の
周囲温度の変化に対する応答時間は、周囲温度が８０℃
である状態を２０℃にした場合、感温材料が２０℃にな
るまでに約２０minを要する。感温材料４は、基板１の
空洞部２を介しているため、パッケージ８,９や基板１
と接触しておらず、しかも、微小熱容量であることもあ
り、もっと急速に周囲雰囲気の温度になじんでも良いも
のと考えられるが、実際は、上述のように多大な時間を
要してしまう。因に、パッケージベースの応答時間も約
２０minである。従って、感温材料は空洞部が有っても
無くても応答時間は短くならない。
【０００７】上述のごとき検出装置においては、発熱又
は感温部の材料及びその配置をアレンジすることによ
り、例えば、温度，湿度，ガス，赤外線，圧力，真空
度，加速度，流量・流速等を被測定対象の物理現象とし
て、以下の１〜７の原理、すなわち、 １．電気抵抗体の抵抗値変化として、 ２．雰囲気を脱吸着させる感応膜を有し、該感応膜の電
気抵抗値が変化するものとして、 ３．雰囲気を脱吸着させる感応膜を有し、該感応膜の静
電容量が変化するものとして、 ４．雰囲気を脱吸着させる感応膜を有し、該感応膜の重
量変化を共振周波数変化として、 ５．雰囲気を脱吸着させる感応膜を有し、該感応膜の化
学反応により反応熱を生じ、この熱を別の抵抗体の抵抗
値変化として、 ６．温度変化を熱電対膜の出力電圧変化として、 ７．たわみ量をピエゾ抵抗効果の出力電圧変化として、
利用することにより測定される。
は感温部の材料及びその配置をアレンジすることによ
り、例えば、温度，湿度，ガス，赤外線，圧力，真空
度，加速度，流量・流速等を被測定対象の物理現象とし
て、以下の１〜７の原理、すなわち、 １．電気抵抗体の抵抗値変化として、 ２．雰囲気を脱吸着させる感応膜を有し、該感応膜の電
気抵抗値が変化するものとして、 ３．雰囲気を脱吸着させる感応膜を有し、該感応膜の静
電容量が変化するものとして、 ４．雰囲気を脱吸着させる感応膜を有し、該感応膜の重
量変化を共振周波数変化として、 ５．雰囲気を脱吸着させる感応膜を有し、該感応膜の化
学反応により反応熱を生じ、この熱を別の抵抗体の抵抗
値変化として、 ６．温度変化を熱電対膜の出力電圧変化として、 ７．たわみ量をピエゾ抵抗効果の出力電圧変化として、
利用することにより測定される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前記１乃至７の測定原
理を用いて被測定対象の物理量を測定する場合、その測
定値は、温度により影響を受けるものであるから、被測
定対象の温度が正確に分っていないと、意味のない測定
結果になってしまう。例えば、気体の圧力をピエゾ抵抗
によって検出する際に、その気体の温度が分っていない
と、正確な圧力は分らない。気体の温度とピエゾ抵抗の
温度（ピエゾ抵抗に温度依存性がある）が、ある知られ
た関係にあれば良いが、そうでない場合には、温度補償
なる手段により解決しようとする。しかし、温度平衡に
なるまでピエゾ抵抗を気体中に放置すれば別であるが、
実際には、気体の温度変動とピエゾ抵抗の温度変動がピ
エゾ抵抗の多大なる熱容量が原因で追従できない。その
結果、温度補償が不完全になってしまう。
理を用いて被測定対象の物理量を測定する場合、その測
定値は、温度により影響を受けるものであるから、被測
定対象の温度が正確に分っていないと、意味のない測定
結果になってしまう。例えば、気体の圧力をピエゾ抵抗
によって検出する際に、その気体の温度が分っていない
と、正確な圧力は分らない。気体の温度とピエゾ抵抗の
温度（ピエゾ抵抗に温度依存性がある）が、ある知られ
た関係にあれば良いが、そうでない場合には、温度補償
なる手段により解決しようとする。しかし、温度平衡に
なるまでピエゾ抵抗を気体中に放置すれば別であるが、
実際には、気体の温度変動とピエゾ抵抗の温度変動がピ
エゾ抵抗の多大なる熱容量が原因で追従できない。その
結果、温度補償が不完全になってしまう。
【０００９】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなさ
れたもので、特に、空洞部を有し、該空洞部の上に発熱
又は感温材料を有する検出装置において、前記発熱又は
感温材料に対する周囲温度の影響をできるだけなくし、
もって、発熱，感温材料の応答特性を改善することを目
的としてなされたものである。
れたもので、特に、空洞部を有し、該空洞部の上に発熱
又は感温材料を有する検出装置において、前記発熱又は
感温材料に対する周囲温度の影響をできるだけなくし、
もって、発熱，感温材料の応答特性を改善することを目
的としてなされたものである。
【００１０】本発明は、上記課題を解決するために、
（１）空洞を有する基板と、該基板の表面に前記空洞を
覆うように形成された絶縁膜と、該絶縁膜上でかつ前記
空洞の上部に配設された発熱及び／又は感温部材を有す
るチップ部材と、前記基板の裏面に前記空洞を覆うよう
に固着したベースプレートから成り、前記空洞を真空と
したこと、（２）第１の空洞を有する基板と、該基板の
表面に前記空洞を覆うように形成された絶縁膜と、該絶
縁膜上でかつ前記第１空洞の上部に設けられた発熱及び
／又は感温部材とを有し、該発熱及び／又は感温部材の
抵抗値より被測定対象の物理量を検出する熱依存性検出
装置において、前記基板の裏面に第２の空洞を有するこ
と、更には、（３）前記（２）において、前記第２の空
洞の壁面に熱線反射膜を有すること、更には、（４）前
記（２）又は（３）において、前記第２の空洞の側壁の
一部が切り欠かれ、該切り欠かれ部とベースプレートと
の間に隙間を有すること、更には、（５）空洞を有する
基板と、該基板の表面に前記空洞を覆うように形成され
た絶縁膜と、該絶縁膜上でかつ前記空洞の上部に設けら
れた発熱及び／又は感温部材とから成り、該発熱及び／
又は感温部材の抵抗値より被測定対象の物理量を検出す
る熱依存性検出チップを有し、該検出チップを前記発熱
及び／又は感温部材に電力を供給するボンデングワイヤ
にてリードピンに吊り下げるようにするとともに、前記
検出チップの底面及びベースプレートの上面に永久磁石
を有し、これら磁石の反発力にて、前記検出チップをベ
ースプレートの上部に浮上させていること、更には、
（６）前記（５）において、前記ベースプレートから前
記検出チップに延長するガイドピンを有し、該ガイドピ
ンによって前記検出チップの水平方向の位置ズレを補正
するようにしたこと、更には、（７）空洞を有する基板
と、該基板の表面に前記空洞を覆うように形成された絶
縁膜と、該絶縁膜上でかつ前記空洞の上部に設けられた
発熱及び／又は感温部材とから成り、該発熱及び／又は
感温部材の抵抗値より被測定対象の物理量を検出する熱
依存性検出チップを有し、該検出チップを前記発熱及び
／又は感温部材に電力を供給するボンデングワイヤにて
リードピンに吊り下げた熱依存性検出装置において、前
記検出チップの底面、及び、該検出チップを収容するパ
ッケージキャップに永久磁石を取り付け、両永久磁石の
吸引力を利用して前記検出チップをベースプレートの上
部に浮上させるようにしたこと、更には、（８）空洞を
有する基板と、該基板の表面に前記空洞を覆うように形
成された絶縁膜と、該絶縁膜上でかつ前記空洞の上部に
設けられた発熱及び／又は感温部材とから成り、該発熱
及び／又は感温部材の抵抗値より被測定対象の物理量を
検出する熱依存性検出チップと、該検出チップの前記発
熱及び／又は感温部材に電力を供給するボンデングワイ
ヤと、該検出チップをベースプレートの上部に吊り下げ
るためのリードピンとを有し、該検出チップを前記ベー
スプレート上に浮上させるようにした熱依存性検出装置
の製造方法において、前記検出チップを前記ベースプレ
ート上に選択的に溶かし去ることのできる材料で接着
し、次いで、該材料を溶かして取り去ることにより、前
記検出チップを前記ボンデングワイヤにて前記リードピ
ンに吊り下げるようにしたことを特徴としたものであ
る。
（１）空洞を有する基板と、該基板の表面に前記空洞を
覆うように形成された絶縁膜と、該絶縁膜上でかつ前記
空洞の上部に配設された発熱及び／又は感温部材を有す
るチップ部材と、前記基板の裏面に前記空洞を覆うよう
に固着したベースプレートから成り、前記空洞を真空と
したこと、（２）第１の空洞を有する基板と、該基板の
表面に前記空洞を覆うように形成された絶縁膜と、該絶
縁膜上でかつ前記第１空洞の上部に設けられた発熱及び
／又は感温部材とを有し、該発熱及び／又は感温部材の
抵抗値より被測定対象の物理量を検出する熱依存性検出
装置において、前記基板の裏面に第２の空洞を有するこ
と、更には、（３）前記（２）において、前記第２の空
洞の壁面に熱線反射膜を有すること、更には、（４）前
記（２）又は（３）において、前記第２の空洞の側壁の
一部が切り欠かれ、該切り欠かれ部とベースプレートと
の間に隙間を有すること、更には、（５）空洞を有する
基板と、該基板の表面に前記空洞を覆うように形成され
た絶縁膜と、該絶縁膜上でかつ前記空洞の上部に設けら
れた発熱及び／又は感温部材とから成り、該発熱及び／
又は感温部材の抵抗値より被測定対象の物理量を検出す
る熱依存性検出チップを有し、該検出チップを前記発熱
及び／又は感温部材に電力を供給するボンデングワイヤ
にてリードピンに吊り下げるようにするとともに、前記
検出チップの底面及びベースプレートの上面に永久磁石
を有し、これら磁石の反発力にて、前記検出チップをベ
ースプレートの上部に浮上させていること、更には、
（６）前記（５）において、前記ベースプレートから前
記検出チップに延長するガイドピンを有し、該ガイドピ
ンによって前記検出チップの水平方向の位置ズレを補正
するようにしたこと、更には、（７）空洞を有する基板
と、該基板の表面に前記空洞を覆うように形成された絶
縁膜と、該絶縁膜上でかつ前記空洞の上部に設けられた
発熱及び／又は感温部材とから成り、該発熱及び／又は
感温部材の抵抗値より被測定対象の物理量を検出する熱
依存性検出チップを有し、該検出チップを前記発熱及び
／又は感温部材に電力を供給するボンデングワイヤにて
リードピンに吊り下げた熱依存性検出装置において、前
記検出チップの底面、及び、該検出チップを収容するパ
ッケージキャップに永久磁石を取り付け、両永久磁石の
吸引力を利用して前記検出チップをベースプレートの上
部に浮上させるようにしたこと、更には、（８）空洞を
有する基板と、該基板の表面に前記空洞を覆うように形
成された絶縁膜と、該絶縁膜上でかつ前記空洞の上部に
設けられた発熱及び／又は感温部材とから成り、該発熱
及び／又は感温部材の抵抗値より被測定対象の物理量を
検出する熱依存性検出チップと、該検出チップの前記発
熱及び／又は感温部材に電力を供給するボンデングワイ
ヤと、該検出チップをベースプレートの上部に吊り下げ
るためのリードピンとを有し、該検出チップを前記ベー
スプレート上に浮上させるようにした熱依存性検出装置
の製造方法において、前記検出チップを前記ベースプレ
ート上に選択的に溶かし去ることのできる材料で接着
し、次いで、該材料を溶かして取り去ることにより、前
記検出チップを前記ボンデングワイヤにて前記リードピ
ンに吊り下げるようにしたことを特徴としたものであ
る。
【００１１】
【作用】基板の空洞上部に発熱及び／又は感温材料を有
する検出装置において、前記基板を取り付けているパッ
ケージプレート（ベースプレート）から前記発熱及び／
又は感温材料に至る熱輻射をできるだけ小さくして、或
いは、前記ベースプレートから前記発熱及び／又は感温
材料に至る熱伝導をできるだけ小さくし、もって、前記
発熱及び／又は感温材料の応答特性を改善する。
する検出装置において、前記基板を取り付けているパッ
ケージプレート（ベースプレート）から前記発熱及び／
又は感温材料に至る熱輻射をできるだけ小さくして、或
いは、前記ベースプレートから前記発熱及び／又は感温
材料に至る熱伝導をできるだけ小さくし、もって、前記
発熱及び／又は感温材料の応答特性を改善する。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明の一実施例（請求項１）を説
明するための要部断面構成図で、図中、１は基板、２は
該基板１に形成された空洞、３は該空洞２の上を覆うダ
イヤフラム状絶縁膜、４は発熱及び／又は感温材料、５
は保護膜（なお、全図を通して同様の作用をする部分に
は同一の参照番号が付してある）で、これらにより検出
チップ１０を形成し、図１２，１３に示した従来技術と
同様にして、例えば、周囲の雰囲気を測定する。例え
ば、発熱又は感温材料４が抵抗体であるとすれば、この
抵抗体の抵抗値を測定することにより周囲の温度を測定
し、或いは、例えば、イオン性解離基を有する高分子材
料であるとすれば、この高分子材料の抵抗値を測定し、
その測定値より周囲の湿度を測定することができる。
明するための要部断面構成図で、図中、１は基板、２は
該基板１に形成された空洞、３は該空洞２の上を覆うダ
イヤフラム状絶縁膜、４は発熱及び／又は感温材料、５
は保護膜（なお、全図を通して同様の作用をする部分に
は同一の参照番号が付してある）で、これらにより検出
チップ１０を形成し、図１２，１３に示した従来技術と
同様にして、例えば、周囲の雰囲気を測定する。例え
ば、発熱又は感温材料４が抵抗体であるとすれば、この
抵抗体の抵抗値を測定することにより周囲の温度を測定
し、或いは、例えば、イオン性解離基を有する高分子材
料であるとすれば、この高分子材料の抵抗値を測定し、
その測定値より周囲の湿度を測定することができる。
【００１３】而して、本発明は、基板１の表面に絶縁膜
３を形成した後、基板１を裏面からエッチングして空洞
２を形成することにより、空洞２の上部にダイヤフラム
状の膜３を形成し、この空洞２内を真空にして、接着剤
１１によりベースプレート８に取り付けるようにしてい
る。そのため、ベースプレート８からの熱は、この真空
空洞２により遮断され、発熱及び／又は感温部４への熱
影響は少なくなる。
３を形成した後、基板１を裏面からエッチングして空洞
２を形成することにより、空洞２の上部にダイヤフラム
状の膜３を形成し、この空洞２内を真空にして、接着剤
１１によりベースプレート８に取り付けるようにしてい
る。そのため、ベースプレート８からの熱は、この真空
空洞２により遮断され、発熱及び／又は感温部４への熱
影響は少なくなる。
【００１４】図２は、本発明の他の実施例（請求項２,
３）を説明するための要部断面図で、この実施例におい
ては、基板１は２つの空洞２，２′を該基板１の表面と
裏面に対向して有し、表面側の空洞２の上部には、図１
２，図１３に示した従来技術と同様、絶縁膜３より成る
ブリッジが形成され、このブリッジの上に発熱及び／又
は感温部材４が形成されている。而して、この実施例に
おいては、基板１の裏面に空洞２′を有しているため、
チップ１０をベースプレート８に取り付ける際に、該基
板１の裏面とベースプレート８との接触面積が少なくな
り（空洞２′の面積分だけ少なくなる）、ベースプレー
ト８から発熱及び／又は感温部材４への熱伝導を少なく
することができ、該発熱及び／又は感温部材に対する熱
の影響を少なくすることができる。また、１２は第２の
空洞２′の壁面に配設された熱線反射膜で、例えば、Ａ
ｕのような熱線反射膜１２を蒸着やスパッタリングによ
り成膜すると、ベースプレート８からの輻射熱が該反射
膜１２によって遮られ、発熱及び／又は感温部材４に対
する熱影響を小さくすることができる。
３）を説明するための要部断面図で、この実施例におい
ては、基板１は２つの空洞２，２′を該基板１の表面と
裏面に対向して有し、表面側の空洞２の上部には、図１
２，図１３に示した従来技術と同様、絶縁膜３より成る
ブリッジが形成され、このブリッジの上に発熱及び／又
は感温部材４が形成されている。而して、この実施例に
おいては、基板１の裏面に空洞２′を有しているため、
チップ１０をベースプレート８に取り付ける際に、該基
板１の裏面とベースプレート８との接触面積が少なくな
り（空洞２′の面積分だけ少なくなる）、ベースプレー
ト８から発熱及び／又は感温部材４への熱伝導を少なく
することができ、該発熱及び／又は感温部材に対する熱
の影響を少なくすることができる。また、１２は第２の
空洞２′の壁面に配設された熱線反射膜で、例えば、Ａ
ｕのような熱線反射膜１２を蒸着やスパッタリングによ
り成膜すると、ベースプレート８からの輻射熱が該反射
膜１２によって遮られ、発熱及び／又は感温部材４に対
する熱影響を小さくすることができる。
【００１５】図３は、本発明の他の実施例（請求項２,
４）を説明するための図で、図３（ａ）,（ｂ）,（ｃ）
共に、図２に示した検出チップ１０（基板１）の裏面を
示し、図中の斜線部１ａがベースプレート８と接触する
部分（接着剤１１によって接着される部分）である。而
して、図３（ａ）は、第２の空洞２′の周辺部全てをベ
ースプレート８に接着させるようにした（空洞２′部の
み接触させないようにした）ものであり、勿論、この構
成によっても、ベースプレート８から発熱及び／又は感
温部材４への熱の伝達を遮る効果はあるが、この接触面
積を小さくすると、更にベースプレート８から発熱及び
／又は感温部材４への熱影響を小さくすることができ
る。図３（ｂ），図３（ｃ）は、この接触面積を小さく
したもので、図３（ｂ）に示した例は、空洞２′の２方
の壁面をエッチング等により除去してベースプレート８
との接触面をなくし、ベースプレートとの間に隙間を設
けることにより通気性をよくし、もって、一段と周囲温
度になじみやすくしたものである。また、図３（ｃ）
は、空洞２′の４方の接触面をなくし、４隅で接着する
ようにし、もって、更に、通気性をよくしたものであ
る。さらに、前述の接着剤１１として、熱伝導率の小さ
い有機系や発砲性の断熱効果の高いものを選べは、より
熱遮弊効果を高めることができる。
４）を説明するための図で、図３（ａ）,（ｂ）,（ｃ）
共に、図２に示した検出チップ１０（基板１）の裏面を
示し、図中の斜線部１ａがベースプレート８と接触する
部分（接着剤１１によって接着される部分）である。而
して、図３（ａ）は、第２の空洞２′の周辺部全てをベ
ースプレート８に接着させるようにした（空洞２′部の
み接触させないようにした）ものであり、勿論、この構
成によっても、ベースプレート８から発熱及び／又は感
温部材４への熱の伝達を遮る効果はあるが、この接触面
積を小さくすると、更にベースプレート８から発熱及び
／又は感温部材４への熱影響を小さくすることができ
る。図３（ｂ），図３（ｃ）は、この接触面積を小さく
したもので、図３（ｂ）に示した例は、空洞２′の２方
の壁面をエッチング等により除去してベースプレート８
との接触面をなくし、ベースプレートとの間に隙間を設
けることにより通気性をよくし、もって、一段と周囲温
度になじみやすくしたものである。また、図３（ｃ）
は、空洞２′の４方の接触面をなくし、４隅で接着する
ようにし、もって、更に、通気性をよくしたものであ
る。さらに、前述の接着剤１１として、熱伝導率の小さ
い有機系や発砲性の断熱効果の高いものを選べは、より
熱遮弊効果を高めることができる。
【００１６】図４は、本発明の他の実施例を説明するた
めの要部断面図で、この実施例は、図２に示した２つの
空洞２と２′を連通させ、もって、基板１自身の熱容量
を減少させ、さらには、通気性を向上させて発熱及び／
又は感温部材４に対するベースプレート８からの熱影響
を更に小さくさせたものである。
めの要部断面図で、この実施例は、図２に示した２つの
空洞２と２′を連通させ、もって、基板１自身の熱容量
を減少させ、さらには、通気性を向上させて発熱及び／
又は感温部材４に対するベースプレート８からの熱影響
を更に小さくさせたものである。
【００１７】図５は、検出チップの製造例を説明するた
めの図で、図５（ａ）に製造過程の図、図５（ｂ）に完
成後の図を示す。図で、図５（ｂ）に示すように、検出
チップ１０をボンデングワイヤ６で吊り、パッケージベ
ース（ベースプレート）８から浮上させ、ボンデングワ
イヤ６のみの必要最小限の熱伝導としている。このよう
にすると、他からの接触がないため、熱の影響が少な
い。検出チップ１０をボンデングワイヤ６で吊るには、
図５（ａ）に示すように、まず、検出チップ１０をアク
リル樹脂のブロック１３を介して接着剤１１によりパッ
ケージベース（ベースプレート）８に接着し、次いで、
アクリル樹脂１３を有機溶剤で溶かして取り去り、図５
（ｂ）に示した状態とする。
めの図で、図５（ａ）に製造過程の図、図５（ｂ）に完
成後の図を示す。図で、図５（ｂ）に示すように、検出
チップ１０をボンデングワイヤ６で吊り、パッケージベ
ース（ベースプレート）８から浮上させ、ボンデングワ
イヤ６のみの必要最小限の熱伝導としている。このよう
にすると、他からの接触がないため、熱の影響が少な
い。検出チップ１０をボンデングワイヤ６で吊るには、
図５（ａ）に示すように、まず、検出チップ１０をアク
リル樹脂のブロック１３を介して接着剤１１によりパッ
ケージベース（ベースプレート）８に接着し、次いで、
アクリル樹脂１３を有機溶剤で溶かして取り去り、図５
（ｂ）に示した状態とする。
【００１８】ボンディングワイヤー６は微細であるた
め、熱伝導は小さいが、その反面、構造強度が低下する
ことが考えられる。しかし、検出チップ１０は微小であ
るため、質量が小さく、日常の使用条件下の振動におい
ては充分耐えうる。しかし、より大きな強度が必要であ
れば、必要量に応じてワイヤーの数を増やせば良い。な
お、上記の例では、アクリル樹脂ブロック１３を用いた
が、チップ，ワイヤー，パッケージ等に影響がないもの
であれば、アクリル樹脂に限定されることなく、選択的
に溶かし去る材料，溶剤を用いることができる。
め、熱伝導は小さいが、その反面、構造強度が低下する
ことが考えられる。しかし、検出チップ１０は微小であ
るため、質量が小さく、日常の使用条件下の振動におい
ては充分耐えうる。しかし、より大きな強度が必要であ
れば、必要量に応じてワイヤーの数を増やせば良い。な
お、上記の例では、アクリル樹脂ブロック１３を用いた
が、チップ，ワイヤー，パッケージ等に影響がないもの
であれば、アクリル樹脂に限定されることなく、選択的
に溶かし去る材料，溶剤を用いることができる。
【００１９】図６は、本発明の他の実施例（請求項５）
を説明するための図で、この実施例は、検出チップ１０
を上述のようにして浮上させるのに、永久磁石の反発力
を利用したもので、図示のように、検出チップ１０の底
面（裏面）とパッケージケース（ベースプレート）８の
上面に、互いに反発する極性を向い合せた磁石片１５，
１６を接着し、これら磁石片１５，１６の反発力により
検出チップを浮上させるようにしたものである。このよ
うにすると、ボンデングワイヤー６として、強度の低い
細径のものを使用することができ、好都合である。
を説明するための図で、この実施例は、検出チップ１０
を上述のようにして浮上させるのに、永久磁石の反発力
を利用したもので、図示のように、検出チップ１０の底
面（裏面）とパッケージケース（ベースプレート）８の
上面に、互いに反発する極性を向い合せた磁石片１５，
１６を接着し、これら磁石片１５，１６の反発力により
検出チップを浮上させるようにしたものである。このよ
うにすると、ボンデングワイヤー６として、強度の低い
細径のものを使用することができ、好都合である。
【００２０】図７，８，９は、それぞれ本発明の他の実
施例（請求項６）を説明するための図で、この実施例
は、図６に示した磁気浮上式の検出装置において、磁力
線や検出チップの重心位置の関係から、バランスが微妙
であるので、ガイドピン１７を設置して左右の位置ズレ
を補正するようにしたものである。而して、図７に示し
た実施例は、ガイドピン１７が検出チップ１０を貫通し
て該チップ１０の表面まで突き出て延長している場合の
例、図８に示した実施例は、ガイドピン１７が検出チッ
プ１０の基板１を貫通して空洞２内まで延長している場
合の例、図９に示した実施例は、検出チップ１０として
は、従来のものをそのまま使用し、該検出チップ１０の
裏面に取り付けられた永久磁石１５に穴をあけ、この穴
にガイドピン１７を通すようにした例を示す。なお、図
７（ｂ）は、図７（ａ）の平面図を拡大してガイドピン
１７が検出チップ１０の表面まで延長していることを示
す図である。
施例（請求項６）を説明するための図で、この実施例
は、図６に示した磁気浮上式の検出装置において、磁力
線や検出チップの重心位置の関係から、バランスが微妙
であるので、ガイドピン１７を設置して左右の位置ズレ
を補正するようにしたものである。而して、図７に示し
た実施例は、ガイドピン１７が検出チップ１０を貫通し
て該チップ１０の表面まで突き出て延長している場合の
例、図８に示した実施例は、ガイドピン１７が検出チッ
プ１０の基板１を貫通して空洞２内まで延長している場
合の例、図９に示した実施例は、検出チップ１０として
は、従来のものをそのまま使用し、該検出チップ１０の
裏面に取り付けられた永久磁石１５に穴をあけ、この穴
にガイドピン１７を通すようにした例を示す。なお、図
７（ｂ）は、図７（ａ）の平面図を拡大してガイドピン
１７が検出チップ１０の表面まで延長していることを示
す図である。
【００２１】図１０は、上述の磁気浮上実装のプロセス
を示す図で、 １．互いに反発する極性を向い合せた磁石片１５，１６
を接着剤１１で仮止めし（図１０(ａ)）、 ２．この磁石片セットを介して検出チップ１０をベース
プレート８にダイボンド，ワイヤーボンドし（図１０
(ｂ)）、 ３．仮止め部の接着剤１１のみを溶かすことによって実
現できる。
を示す図で、 １．互いに反発する極性を向い合せた磁石片１５，１６
を接着剤１１で仮止めし（図１０(ａ)）、 ２．この磁石片セットを介して検出チップ１０をベース
プレート８にダイボンド，ワイヤーボンドし（図１０
(ｂ)）、 ３．仮止め部の接着剤１１のみを溶かすことによって実
現できる。
【００２２】図１１は、本発明の他の実施例（請求項
７）を説明するための図で、この実施例は永久磁石の反
発力を力用して検出チップ１０を浮上させるようにした
ものである。図１１（ａ）は、検出チップ１０に永久磁
石１５を取り付ける状態を示し、図示のように、検出チ
ップ１０の底面に取り付けられた永久磁石１５を接着剤
１１にてベースプレート８に仮止めし、ワイヤ６をボン
デングした後に、接着剤１１を溶かし去る。その後、図
１１（ｂ）に示すように、永久磁石１６を永久磁石１５
と互いに吸引する極性に取り付けたパッケージキャップ
９をセットすると、検出キャップ１０は、永久磁石１５
が永久磁石１６に吸引されることにより、図１１（ｂ）
に示すように、ベースプレート８より浮上する。
７）を説明するための図で、この実施例は永久磁石の反
発力を力用して検出チップ１０を浮上させるようにした
ものである。図１１（ａ）は、検出チップ１０に永久磁
石１５を取り付ける状態を示し、図示のように、検出チ
ップ１０の底面に取り付けられた永久磁石１５を接着剤
１１にてベースプレート８に仮止めし、ワイヤ６をボン
デングした後に、接着剤１１を溶かし去る。その後、図
１１（ｂ）に示すように、永久磁石１６を永久磁石１５
と互いに吸引する極性に取り付けたパッケージキャップ
９をセットすると、検出キャップ１０は、永久磁石１５
が永久磁石１６に吸引されることにより、図１１（ｂ）
に示すように、ベースプレート８より浮上する。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、ベースプレートから発熱及び／又は感温部材
への熱の輻射を遮り、或いは、ベースプレートから発熱
及び／又は感温部材への熱伝導を小さくするようにした
ので、ベースプレートの熱が発熱及び／又は感温部材に
影響せず、迅速に、かつ、正確に被測定物理量を検出す
ることができる。
によると、ベースプレートから発熱及び／又は感温部材
への熱の輻射を遮り、或いは、ベースプレートから発熱
及び／又は感温部材への熱伝導を小さくするようにした
ので、ベースプレートの熱が発熱及び／又は感温部材に
影響せず、迅速に、かつ、正確に被測定物理量を検出す
ることができる。
【図１】 本発明による熱依存性検出装置の一実施例
（請求項１）を説明するための要部断面図である。
（請求項１）を説明するための要部断面図である。
【図２】 本発明による熱依存性検出装置の他の実施例
（請求項２,３）を説明するための要部断面図である。
（請求項２,３）を説明するための要部断面図である。
【図３】 本発明の他の実施例（請求項２,４）を説明
するための図で、図２に示した検出チップ１０の裏面図
である。
するための図で、図２に示した検出チップ１０の裏面図
である。
【図４】 本発明の他の実施例を説明するための要部断
面図である。
面図である。
【図５】 検出チップの製造例を説明するための図であ
る。
る。
【図６】 本発明の他の実施例（請求項５）を説明する
ための図である。
ための図である。
【図７】 本発明の他の実施例（請求項６）を説明する
ための図である。
ための図である。
【図８】 本発明の他の実施例（請求項６）を説明する
ための図である。
ための図である。
【図９】 本発明の他の実施例（請求項６）を説明する
ための図である。
ための図である。
【図１０】 図６に示した永久磁石の取り付け方法を説
明するための図である。
明するための図である。
【図１１】 本発明の他の実施例（請求項７）を説明す
るための図である。
るための図である。
【図１２】 従来の検出装置の一例を説明するための平
面図及び断面図である。
面図及び断面図である。
【図１３】 従来の検出装置の他の例を説明するための
要部構成図である。
要部構成図である。
１…基板、２，２′…空洞、３…ブリッジ、４…発熱又
は感温部材、４ａ…リードパターン、５…保護膜、６…
ボンデングワイヤ、７…リードワイヤ、８…パッケージ
ケース（ベースプレート）、９…パッケージキャップ、
１０…検出チップ、１１…接着剤、１２…熱線反射膜、
１３…アクリル樹脂、１５，１６…永久磁石。
は感温部材、４ａ…リードパターン、５…保護膜、６…
ボンデングワイヤ、７…リードワイヤ、８…パッケージ
ケース（ベースプレート）、９…パッケージキャップ、
１０…検出チップ、１１…接着剤、１２…熱線反射膜、
１３…アクリル樹脂、１５，１６…永久磁石。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
// Ｈ０１Ｌ 31/02 Ｈ０１Ｌ 31/02 Ｂ
(56)参考文献 特開 平６−213707（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−1535（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−157622（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−221820（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01F
G01J
G01K
G01N
Claims (8)
- 【請求項１】 空洞を有する基板と、該基板の表面に前
記空洞を覆うように形成された絶縁膜と、該絶縁膜上で
かつ前記空洞の上部に配設された発熱及び／又は感温部
材を有するチップ部材と、前記基板の裏面に前記空洞を
覆うように固着したベースプレートから成り、前記空洞
を真空としたことを特徴とする熱依存性検出装置。 - 【請求項２】 第１の空洞を有する基板と、該基板の表
面に前記空洞を覆うように形成された絶縁膜と、該絶縁
膜上でかつ前記第１空洞の上部に設けられた発熱及び／
又は感温部材とを有し、該発熱及び／又は感温部材の抵
抗値より被測定対象の物理量を検出する熱依存性検出装
置において、前記基板の裏面に第２の空洞を有すること
を特徴とする熱依存性検出装置。 - 【請求項３】 前記第２の空洞の壁面に熱線反射膜を有
することを特徴とする請求項２に記載の熱依存性検出装
置。 - 【請求項４】 前記第２の空洞の側壁の一部が切り欠か
れ、該切り欠かれ部とベースプレートとの間に隙間を有
することを特徴とする請求項２又は３に記載の熱依存性
検出装置。 - 【請求項５】 空洞を有する基板と、該基板の表面に前
記空洞を覆うように形成された絶縁膜と、該絶縁膜上で
かつ前記空洞の上部に設けられた発熱及び／又は感温部
材とから成り、該発熱及び／又は感温部材の抵抗値より
被測定対象の物理量を検出する熱依存性検出チップを有
し、該検出チップを前記発熱及び／又は感温部材に電力
を供給するボンデングワイヤにてリードピンに吊り下げ
た熱依存性検出装置において、前記検出チップの底面及
びベースプレートの上面に永久磁石を有し、これら磁石
の反発力にて、前記検出チップをベースプレートの上部
に浮上させていることを特徴とする熱依存性検出装置。 - 【請求項６】 前記ベースプレートから前記検出チップ
を貫通して延長するガイドピンを有し、該ガイドピンに
よって前記検出チップの水平方向の位置ズレを補正する
ようにしたことを特徴とする請求項５に記載の熱依存性
検出装置。 - 【請求項７】 空洞を有する基板と、該基板の表面に前
記空洞を覆うように形成された絶縁膜と、該絶縁膜上で
かつ前記空洞の上部に設けられた発熱及び／又は感温部
材とから成り、該発熱及び／又は感温部材の抵抗値より
被測定対象の物理量を検出する熱依存性検出チップを有
し、該検出チップを前記発熱及び／又は感温部材に電力
を供給するボンデングワイヤにてリードピンに吊り下げ
た熱依存性検出装置において、前記検出チップの底面、
及び、該検出チップを収容するパッケージキャップに永
久磁石を取り付け、両永久磁石の吸引力を利用して前記
検出チップをベースプレートの上部に浮上させるように
したことを特徴とする熱依存性検出装置。 - 【請求項８】 空洞を有する基板と、該基板の表面に前
記空洞を覆うように形成された絶縁膜と、該絶縁膜上で
かつ前記空洞の上部に設けられた発熱及び／又は感温部
材とから成り、該発熱及び／又は感温部材の抵抗値より
被測定対象の物理量を検出する熱依存性検出チップと、
該検出チップの前記発熱及び／又は感温部材に電力を供
給するボンデングワイヤと、該検出チップをベースプレ
ートの上部に吊り下げるためのリードピンとを有し、該
検出チップを前記リードプレート上に浮上させるように
した熱依存性検出装置の製造方法において、前記検出チ
ップを前記ベースプレート上に選択的に溶かし去ること
のできる材料で接着し、次いで、該材料を溶かして取り
去ることにより、前記検出チップを前記ボンデングワイ
ヤにて前記リードピンに吊り下げるようにしたことを特
徴とする熱依存性検出装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25859194A JP3420847B2 (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 熱依存性検出装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25859194A JP3420847B2 (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 熱依存性検出装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08122161A JPH08122161A (ja) | 1996-05-17 |
| JP3420847B2 true JP3420847B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=17322393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25859194A Expired - Fee Related JP3420847B2 (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 熱依存性検出装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3420847B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004301744A (ja) | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Denso Corp | 赤外線センサ |
| JPWO2006132155A1 (ja) * | 2005-06-06 | 2009-01-08 | 松下電器産業株式会社 | 電子デバイス及びその製造方法 |
| JP4650246B2 (ja) * | 2005-12-06 | 2011-03-16 | 株式会社デンソー | 湿度センサ |
| US7785482B2 (en) * | 2005-12-07 | 2010-08-31 | General Electric Company | Method of making an ignition device |
| JP5453179B2 (ja) * | 2010-06-18 | 2014-03-26 | 日本特殊陶業株式会社 | ガスセンサ |
-
1994
- 1994-10-24 JP JP25859194A patent/JP3420847B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08122161A (ja) | 1996-05-17 |
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