JP3555366B2 - 圧力センサの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力センサチップが圧力による抵抗変化を電気信号に変換して、流体の圧力を測定する圧力センサの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の圧力センサの製造方法として、次に述べる従来例がある。先ず、測定対象である流体を圧力を持って導入する貫通孔の軸に対する一方直交面を有する金属製の圧力導入管と、圧力センサチップからの電気信号を伝達する端子とを、Ａｕよりも高い温度で溶融するホウケイ酸ガラス又はソーダバリウムガラス等のガラスでもって固着し気密封止する。
【０００３】
次いで、圧力導入管と端子とをＡｕでめっきし、軸孔を設けその軸孔の軸と直交した一面がメタライズされて他面が圧力センサチップと接合されたガラス台座の一面を、圧力導入管の一方直交面に互いの軸を合わせて半田でもって接合する。その後、圧力センサチップに設けられた電極と端子とをＡｕからなるワイヤでもってワイヤボンディングして電気的に接続している。
【０００４】
さらに詳しくは、低コスト化を図るために、ワイヤにＡｕではなくＡｌを使用すると、端子におけるワイヤボンディング部がＡｕめっきとＡｌワイヤとで形成されることになって、摂氏約１５０度以上の高温中で使用すると、ＡｕとＡｌの界面が電気抵抗の高い金属間化合物を形成して脆くなっていた。
【０００５】
次に、別の従来例を図４に基づいて説明する。先ず、測定対象である流体を圧力を持って導入する貫通孔Ａ１の軸に対する一方直交面Ａ２を有する金属製の圧力導入管Ａが、その一方直交面Ａ２及び外周面をＡｕでもってめっきされる。その圧力導入管Ａと、圧力センサチップＢからの電気信号を伝達する端子Ｃとを樹脂で一体成形して、基台Ｄを形成するとともに、圧力導入管Ａと端子Ｃとを形成された基台Ｄに固着する。次いで、軸孔の軸と直交した一面がメタライズされて他面が圧力センサチップＢと接合されたガラス台座を、圧力導入管Ａの一方直交面Ａ２に、互いの軸を合わせて半田Ｅでもって接合する。
【０００６】
さらに詳しくは、圧力導入管Ａをめっきする金属として、Ａｕの他にＮｉ，Ｓｎ又はＡｇが、半田ＥとしてＳｎＰｂ合金がそれぞれ使用される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記した圧力センサの製造方法における従来例では、ガラス台座のメタライズされた一面と、圧力導入管ＡのＡｕでめっきされた一方直交面Ａ２とが、互いの軸を合わせて半田Ｅでもって接合された圧力センサを製造できる。
【０００８】
しかしながら、圧力導入管Ａの一方直交面Ａ２をＡｕからなる金属でめっきすると、一方直交面Ａ２は凹凸を形成して平滑面にならない。したがって、図４に示すように、半田Ｅが貫通孔Ａ１の軸に対して同心円状に拡散せず、ガラス台座の一面と圧力導入管Ａの一方直交面Ａ２との間に空隙を形成して、気密不良を生じる場合があった。
【０００９】
また、従来例では、気密封止するガラスが、圧力導入管及び端子をめっきするＡｕの融点よりも高い温度で溶融するから、めっきした後で気密封止すると、めっきを形成したＡｕが溶融する。したがって、圧力導入管及び端子をガラスでもって気密封止した後でそれぞれをめっきする必要があり、このため圧力導入管及び端子がそれぞれ同一の金属で、つまりＡｕでめっきされることになって、ガラス台座と圧力導入管との半田付け性、及びワイヤと端子とのワイヤボンディング性を同時に満足することが困難であった。
【００１０】
本発明は、上記事由に鑑みてなしたもので、その目的とするところは、ガラス台座の一面と圧力導入管の一方直交面との半田付け性を改良しそれぞれを確実に接合して、気密不良を生じることのない圧力センサの製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、請求項１記載の圧力センサの製造方法は、測定対象である流体を圧力を持って導入する貫通孔の軸に対する一方直交面を有する金属製の圧力導入管と、圧力を電気信号に変換する圧力センサチップからのその電気信号を伝達する端子とを金属でめっきするめっき工程と、
次いで、めっきする金属の融点よりも低い温度で溶融する低融点ガラスでもって、金属製のベースの内部に圧力導入管の外周面と端子とを気密封止する気密封止工程と、
次いで、軸孔を設けその軸孔の軸と直交した一面がメタライズされて他面が圧力センサチップと接合されたガラス台座の一面を、圧力導入管の一方直交面に互いの軸を合わせて半田でもって接合する接合工程と、
次いで、圧力センサチップに設けられた電極と端子とをワイヤでもって電気的に接続するワイヤボンディング工程とを有する構成にしてある。
【００１２】
請求項２記載の圧力センサの製造方法は、請求項１記載の製造方法において、前記圧力導入管をＡｕＣｏで前記端子をＮｉでめっきする構成にしてある。
【００１３】
請求項３記載の圧力センサの製造方法は、請求項２記載の製造方法において、前記圧力導入管をＡｕＣｏで前記端子をＮｉでめっきし気密封止した後で、Ａｌからなる前記電極と前記端子とをＡｌからなるワイヤでもってワイヤボンディングする構成にしてある。
【００１４】
請求項４記載の圧力センサの製造方法は、請求項１記載の製造方法において、前記圧力導入管をＡｕＣｏで前記端子をＡｕでめっきし気密封止した後で、Ａｕからなる前記電極と前記端子とをＡｕからなるワイヤでもってワイヤボンディングする構成にしてある。
【００１５】
請求項５記載の圧力センサの製造方法は、測定対象である流体を圧力を持って導入する貫通孔の軸に対する一方直交面を有する金属製の圧力導入管が、少なくともその一方直交面をＡｕＣｏ合金からなる金属でめっきされるめっき工程と、軸孔を設けその軸孔の軸と直交した一面がメタライズされて他面が圧力センサチップと接合されたガラス台座の一面を、圧力導入管の一方直交面に互いの軸を合わせて半田でもって接合する接合工程と、を有する構成にしてある。
【００１６】
請求項６記載の圧力センサの製造方法は、請求項２乃至５記載の製造方法において、前記圧力導入管は前記一方直交面の反対側端部が、パイプ状で流体を導入する流体導入チューブと接続されるものであって、前記圧力導入管は外周面が前記ＡｕＣｏ合金でめっきされた構成にしてある。
【００１７】
請求項７記載の圧力センサの製造方法は、請求項２乃至６記載の製造方法において、前記ＡｕＣｏ合金は、Ｃｏ含有量が重量比で０．１乃至０．３ｗｔ％で、残部がＡｕである構成にしてある。
【００１８】
請求項８記載の圧力センサの製造方法は、請求項１又は５記載の製造方法において、前記半田はＳｎＳｂ合金からなる構成にしてある。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施形態を図１に基づいて以下に説明する。先ず、部材及びその機能について説明する。
【００２０】
１は圧力導入管で、コバール又はＦｅＮｉ合金等の金属により、円筒状に形成され、測定対象である流体を圧力を持って導入する貫通孔１１が設けられ、その貫通孔１１の軸に対する一方直交面１２を有して、一方直交面１２及び外周面がＡｕＣｏ合金にてめっきされている。
【００２１】
２は端子で、コバール又はＦｅＮｉ合金等の金属により、長尺状に形成され、Ｎｉの金属にてめっきされている。
【００２２】
３は低融点ガラスで、ＰｂＯ系のガラスにより、圧力導入管１をめっきしている金属であるＡｕＣｏ合金、及び端子２をめっきしている金属であるＮｉのそれぞれの金属の融点よりも低い温度で溶融して、圧力導入管１の一方直交面１２側の外周面と端子２の略中央部とを固着し気密封止している。
【００２３】
４はベースで、金属により、円筒状に形成され、圧力導入管１と端子２とを内部に配し、低融点ガラス３でもって固着され気密封止されている。
【００２４】
５はガラス台座で、パイレックスガラス等のガラスにより、略四角形に形成され、軸孔５１が設けられ、その軸孔５１の軸と直交した一面が蒸着又はスパッタ等でもって金属でメタライズされている。このメタライズ面が、圧力導入管１の貫通孔１１の軸と軸孔５１の軸との互いの軸を合わせて、圧力導入管１の一方直交面１２に半田でもって接合されている。
【００２５】
６は圧力センサチップで、シリコン半導体により、シリコンダイヤフラム６１上にピエゾ抵抗（図示せず）を配することによって歪みゲージが形成され、ガラス台座５の軸孔５１がシリコンダイヤフラム６１に位置するよう、ガラス台座５の他面に陽極接合されている。ここで、陽極接合とは、約摂氏４００度で直流の高電圧を印加して接合する方法である。さらに電極（図示せず）が設けられ、その電極と端子２とがＡｌからなるワイヤでもってワイヤボンディングされ電気的に接続されて、流体の圧力を変換した電気信号を端子２に伝達する。
【００２６】
このものの製造方法を説明する。先ず、めっき工程において、圧力導入管１の一方直交面１２及び外周面をＡｕＣｏ合金にて、端子２をワイヤボンディング性の良好なＮｉにてめっきする。ここで、めっきされた一方直交面１２は凹凸が少なく平滑に形成されるので、半田と濡れ性がよく半田付け性が良好となる。
【００２７】
次いで、気密封止工程において、ＡｕＣｏ合金及びＮｉのそれぞれの金属の融点よりも低い温度で溶融する、すなわち摂氏４５０乃至６００度で溶融する、低融点ガラス３でもって、圧力導入管１の一方直交面１２側の外周面と端子２の略中央部とを、ベース４の内部にそれぞれを固着し気密封止する。
【００２８】
次いで、接合工程において、軸孔５１の軸と直交した一面がメタライズ層でメタライズされて他面が圧力センサチップ６と陽極接合されたガラス台座５を、貫通孔１１及び軸孔５１の互いの軸を合わせて、圧力導入管１の一方直交面１２にＳｎＰｂ合金からなる半田でもって接合する。このとき、一方直交面１２はＡｕＣｏ合金でめっきされているので平滑面を形成して、ガラス台座５の一面との間に空隙を形成することなく、密着して接合される。
【００２９】
次いで、ワイヤボンディング工程において、圧力センサチップ６に設けられたＡｌ電極と端子２の一端面とを、Ａｌのワイヤを使用しワイヤボンディングして、圧力センサチップ６と端子２とを電気的に接続する。このとき、端子２がＮｉでめっきされているので、ワイヤボンディング性が良好であって、かつ、ワイヤボンディング部はめっきされたＮｉとＡｌとで形成されることになって、そのＮｉとＡｌの界面で従来のような電気抵抗が高く脆い金属間化合物を発生することがない。
【００３０】
次いで、金属キャン７が覆設されベース４とシールされて、内部空間７１中の空気を排気し内部空間７１を真空にして、シリコンダイヤフラム６１の一面を真空側に位置する。
【００３１】
このものの動作を説明する。貫通孔１１及び軸孔５１の互いの軸を合わせて、ガラス台座５が圧力導入管１の一方直交面１２に接合されているので、貫通孔１１と軸孔５１とが連通していることになる。この状態で、気体又は液体の流体が、圧力を持って圧力導入管１の貫通孔１１に導入される。このとき、圧力センサチップ６が、ガラス台座５の軸孔５１を遮蔽するようガラス台座５と接合されて、圧力導入管１の一方直交面１２がガラス台座５の一面と半田でもって接合されているから、流体は漏れることなくその圧力を圧力センサチップ６に負荷する。
【００３２】
圧力が圧力センサチップ６に負荷されると、圧力センサチップ６に形成されたシリコンダイヤフラム６１が、流体の圧力と真空との差に比例して撓む。そして、シリコンダイヤフラム６１上に形成されたピエゾ抵抗の抵抗値が撓みの大きさに比例して変化し、この抵抗値を電気信号として端子２に出力する。そして、シリコンダイヤフラム６１の一面が真空であるので、流体の圧力を絶対圧力として測定する。
【００３３】
かかる第１実施形態の圧力センサの製造方法にあっては、上記したように、めっきされる金属の融点よりも低い温度で溶融する低融点ガラス３でもって、圧力導入管１の外周面と端子２の略中央部とをめっき金属が溶融することなく気密封止するから、圧力導入管１の一方直交面１２と端子２とをそれぞれ異なる金属でめっきした後気密封止して、ガラス台座５との半田付け性が良好な金属を圧力導入管１に、ワイヤとのワイヤボンディング性が良好な金属を端子２にめっきして、一方直交面１２とガラス台座５との半田付け性及びワイヤと端子２とのワイヤボンディング性のいずれもが良好となって、それぞれ気密性及び接触信頼性の高い圧力センサを容易にかつ確実に量産できる。
【００３４】
また、圧力導入管１をＡｕＣｏで端子２を安価なＮｉでめっきするから、圧力導入管１及び端子２をいずれも高価なＡｕでめっきとした従来と異なって、コストの安い圧力センサを量産できる。
【００３５】
また、圧力導入管１をＡｕＣｏで端子２をＮｉでめっきし気密封止した後で、Ａｌの電極と端子２とをＡｌのワイヤでもってワイヤボンディングするから、電極部がＡｌ電極とＡｌワイヤ及び端子２のワイヤボンディング部がＮｉめっきとＡｌワイヤでそれぞれが形成されることになって、電気抵抗が高く脆い金属間化合物を形成せず、摂氏約１５０度以上の高温中でも接触抵抗が増大せずワイヤの断線がない圧力センサを量産できる。
【００３６】
なお、第１実施形態では、圧力導入管１をＡｕＣｏで端子２をＮｉでめっきし気密封止した後で、Ａｌからなる電極と端子２とをＡｌからなるワイヤでもってワイヤボンディングしたが、端子２をＡｕでめっきしＡｕからなる電極と端子２とをＡｕからなるワイヤでもってワイヤボンディングしてもよく、限定されない。
【００３７】
本発明の第２実施形態を図２乃び図３に基づいて以下に説明する。なお、第２実施形態では第１実施形態と異なる製造方法について述べることとし、第１実施形態と実質的に同一機能を有する部材については、同一符号を付して説明を省略する。
【００３８】
８は基台で、耐熱性を有した液晶ポリマー等の絶縁性の樹脂により、底部を有して略角筒状に形成され、底部から筒内部の反対側へ導出するよう圧力導入管１の一方直交面１２側を固着するとともに、端子２を開口端部に露出した状態で一方直交面１２に沿って配設している。
【００３９】
このものの製造方法について説明する。先ず、金属製の圧力導入管１は、一方直交面１２及び外周面１３がＮｉ１ａでめっきされた後、ＡｕＣｏ合金１ｂでもってめっきされる。ここで、従来のＡｕめっきではなくＡｕＣｏ合金１ｂでめっきされるので、一方直交面１２は従来と比較して凹凸のない平滑状に形成される。ＡｕＣｏ合金１ｂはＡｕと比較して硬く硬質であり、Ｃｏ含有量が重量比で０．１乃至０．３ｗｔ％で残部がＡｕであって、硬質度及び平滑度におけるバランスが良い適正組成範囲に選択され、その適正組成範囲を外れるとめっき面の凹凸が大きくなり、面粗度が劣化する。
【００４０】
次いで、圧力導入管１と、一方直交面１２に沿って配設された端子２とを樹脂でもって一体成形して基台８を形成するとともに、圧力導入管１と端子２とをその基台８に固着する。このとき、一方直交面１２は硬質のＡｕＣｏ合金１ｂでめっきされているので、傷がつきにくい。
【００４１】
次いで、軸孔５１の軸と直交した一面がメタライズ層５２でメタライズされたガラス台座５を、圧力導入管１の一方直交面１２に互いの軸を合わせた状態で、圧力導入管１とガラス台座５との間にリング状の半田９を配設し、それぞれを互いにダイボンダを用いて接合する。このとき、図３に示すように、一方直交面１２はＡｕＣｏ合金１ｂでめっきされ平滑状に形成されているので、半田９が圧力導入管１の貫通孔１１の軸に対して略同心円状に拡散し、ガラス台座５の一面との間に空隙を形成することなく、一面と密着して接合される。また、半田９はＳｎＳｂ合金からなり重量比で８．５ｗｔ％のＳｂを含有し、そのＳｎＳｂ合金はＳｎＰｂ半田が約１８０度の融点であるのに対し、約２４０度の融点を持ち高温耐熱性に優れる。
【００４２】
このものの動作を説明する。圧力導入管１は一方直交面１２の反対側端部が、パイプ状で気体又は液体の流体を導入する流体導入チューブ１０のパイプ内部に挿入されて、流体導入チューブ１０と接続される。ここで、貫通孔１１及び軸孔５１の互いの軸を合わせて、ガラス台座５が圧力導入管１の一方直交面１２に接合されているので、貫通孔１１と軸孔５１とが連通することになる。この状態で、流体が流体導入チューブ１０を介して圧力を持って圧力導入管１の貫通孔１１に導入される。
【００４３】
このとき、圧力センサチップ６が、ガラス台座５の軸孔５１を遮蔽するようガラス台座５と接合されて、圧力導入管１の一方直交面１２がＡｕＣｏ合金１ｂでめっきされて、ガラス台座５の一面とＳｎＳｂ合金からなる半田でもって空隙なく強固に接合されているので、流体は漏れることなくその圧力を圧力センサチップ６に負荷する。さらに、半田はＳｎＳｂ合金であるので、測定する流体が高温であっても溶融又は軟化することがない。
【００４４】
圧力が圧力センサチップ６に負荷されると、圧力センサチップ６に形成されたシリコンダイヤフラム６１が、流体の圧力と大気圧との差に比例して撓む。そして、シリコンダイヤフラム６１上に形成されたピエゾ抵抗（図示せず）の抵抗値が撓みの大きさに比例して変化し、この抵抗値を電気信号として端子２に出力する。シリコンダイヤフラム６１の一面側が大気圧であるので、流体の圧力を大気圧との差圧として測定する。
【００４５】
かかる第２実施形態の圧力センサの製造方法にあっては、上記したように、圧力導入管１の一方直交面１２をＡｕＣｏ合金１ｂからなる金属でめっきし、その一方直交面１２とメタライズされたガラス台座５の一面とを、互いの軸を合わせて接合するから、一方直交面１２が従来のＡｕめっきと比較して凹凸のない平滑状に形成され、放射状に拡散した半田９で被覆されその半田９との濡れ性が良くなって、一方直交面１２とガラス台座５の一面とが空隙を形成することなく密着して接合されて、気密性の高い圧力センサを容易にかつ確実に量産できる。
【００４６】
また、圧力導入管１が流体を導入する流体導入チューブ１０と接続されるものであれば、圧力導入管１の外周面１３がＡｕＣｏ合金１ｂでめっきされたから、ＡｕＣｏ合金１ｂが硬く硬質であって傷がつきにくいので、一方直交面１２の反対側端部が流体導入チューブ１０のパイプ内部に挿入されたとき、外周面１３への傷の発生を防止して、圧力導入管１と流体導入チューブ１０との接続部での流体の漏洩を阻止した圧力センサを量産できる。
【００４７】
また、ＡｕＣｏ合金１ｂのＣｏ含有量が重量比で０．１乃至０．３ｗｔ％で、残部がＡｕであって適正組成範囲に選択されたから、平滑度と硬質度とのバランスが良くなって、圧力導入管１とガラス台座５及び流体導入チューブ１０とのそれぞれの接続部からの流体の漏洩を防止して、さらに気密性の高い圧力センサを量産できる。
【００４８】
また、半田９がＳｎＳｂ合金からなるから、ＳｎＰｂ合金と比較して融点が高く耐熱性が良くなって、ＳｎＳｂ合金の融点近くの高温まで使用し得る高耐熱性の圧力センサを量産できる。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１記載の圧力センサの製造方法は、めっきされる金属の融点よりも低い温度で溶融する低融点ガラスでもって、圧力導入管の外周面と端子とをめっき金属が溶融することなく気密封止するから、圧力導入管１の一方直交面と端子とをそれぞれ異なる金属でめっきした後気密封止して、ガラス台座との半田付け性が良好な金属を圧力導入管に、ワイヤとのワイヤボンディング性が良好な金属を端子にめっきして、一方直交面とガラス台座との半田付け性及びワイヤと端子とのワイヤボンディング性のいずれもが良好となって、それぞれ気密性及び接触信頼性の高い圧力センサを容易にかつ確実に量産できる。
【００５０】
請求項２記載の圧力センサの製造方法は、請求項１記載の製造方法の効果に加えて、圧力導入管をＡｕＣｏで端子を安価なＮｉでめっきするから、圧力導入管及び端子をいずれも高価なＡｕでめっきとした従来と異なって、コストの安い圧力センサを量産できる。
【００５１】
請求項３記載の圧力センサの製造方法は、請求項２記載の製造方法の効果に加えて、圧力導入管をＡｕＣｏで端子をＮｉでめっきし気密封止した後で、Ａｌからなる電極と端子とをＡｌからなるワイヤでもってワイヤボンディングするから、電極部がＡｌ電極とＡｌワイヤ、及び端子のワイヤボンディング部がＮｉめっきとＡｌワイヤでそれぞれが形成されることになって、電気抵抗が高く脆い金属間化合物を形成せず、摂氏約１５０度以上の高温中でも接触抵抗が増大せずワイヤの断線がない圧力センサを量産できる。
【００５２】
請求項４記載の圧力センサの製造方法は、請求項１記載の製造方法の効果に加えて、圧力導入管をＡｕＣｏで端子をＡｕでめっきし気密封止した後で、Ａｕからなる電極と端子とをＡｕからなるワイヤでもってワイヤボンディングするから、電極部がＡｕ電極とＡｕワイヤ、及び端子のワイヤボンディング部がＡｕめっきとＡｕワイヤでそれぞれが形成されることになって、電気抵抗が高く脆い金属間化合物を形成せず、摂氏約１５０度以上の高温中でも接触抵抗が増大せずワイヤの断線がない圧力センサを量産できる。
【００５３】
請求項５記載の圧力センサの製造方法は、圧力導入管の少なくとも一方直交面をＡｕＣｏ合金からなる金属でめっきし、その一方直交面とメタライズされたガラス台座の一面とを、互いの軸を合わせて接合するから、一方直交面が従来のＡｕめっきと比較して凹凸のない平滑状に形成され、放射状に拡散した半田で被覆されその半田との濡れ性が良くなって、一方直交面とガラス台座の一面とが空隙を形成することなく密着して接合されて、気密性の高い圧力センサを容易にかつ確実に量産できる。
【００５４】
請求項６記載の圧力センサの製造方法は、請求項２乃至５記載の製造方法の効果に加えて、圧力導入管が流体を導入する流体導入チューブと接続されるものであれば、圧力導入管の外周面がＡｕＣｏ合金でめっきされたから、ＡｕＣｏ合金が硬く硬質であって傷がつきにくいので、一方直交面の反対側端部が流体導入チューブのパイプ内部に挿入されたとき、外周面への傷の発生を防止して、圧力導入管と流体導入チューブとの接続部での流体の漏洩を阻止した圧力センサを量産できる。
【００５５】
請求項７記載の圧力センサの製造方法は、請求項２乃至６記載の製造方法の効果に加えて、ＡｕＣｏ合金のＣｏ含有量が重量比で０．１乃至０．３ｗｔ％で、残部がＡｕであって適正組成範囲に選択されたから、平滑度と硬質度とのバランスが良くなって、圧力導入管とガラス台座及び流体導入チューブとのそれぞれの接続部からの流体の漏洩を防止して、さらに気密性の高い圧力センサを量産できる。
【００５６】
請求項８記載の圧力センサの製造方法は、請求項１又は５記載の製造方法の効果に加えて、半田がＳｎＳｂ合金からなるから、ＳｎＰｂ合金と比較して融点が高く耐熱性が良くなって、ＳｎＳｂ合金の融点近くの高温まで使用し得る高耐熱性の圧力センサを量産できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す正断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示す正断面図である。
【図３】同上の平面図である。
【図４】従来例を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 圧力導入管
１ｂ ＡｕＣｏ合金
１１ 貫通孔
１２ 一方直交面
１３ 外周面
２ 端子
３ 低融点ガラス
４ ベース
５ ガラス台座
５１ 軸孔
６ 圧力センサチップ
９ 半田
１０ 流体導入チューブ
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力センサチップが圧力による抵抗変化を電気信号に変換して、流体の圧力を測定する圧力センサの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の圧力センサの製造方法として、次に述べる従来例がある。先ず、測定対象である流体を圧力を持って導入する貫通孔の軸に対する一方直交面を有する金属製の圧力導入管と、圧力センサチップからの電気信号を伝達する端子とを、Ａｕよりも高い温度で溶融するホウケイ酸ガラス又はソーダバリウムガラス等のガラスでもって固着し気密封止する。
【０００３】
次いで、圧力導入管と端子とをＡｕでめっきし、軸孔を設けその軸孔の軸と直交した一面がメタライズされて他面が圧力センサチップと接合されたガラス台座の一面を、圧力導入管の一方直交面に互いの軸を合わせて半田でもって接合する。その後、圧力センサチップに設けられた電極と端子とをＡｕからなるワイヤでもってワイヤボンディングして電気的に接続している。
【０００４】
さらに詳しくは、低コスト化を図るために、ワイヤにＡｕではなくＡｌを使用すると、端子におけるワイヤボンディング部がＡｕめっきとＡｌワイヤとで形成されることになって、摂氏約１５０度以上の高温中で使用すると、ＡｕとＡｌの界面が電気抵抗の高い金属間化合物を形成して脆くなっていた。
【０００５】
次に、別の従来例を図４に基づいて説明する。先ず、測定対象である流体を圧力を持って導入する貫通孔Ａ１の軸に対する一方直交面Ａ２を有する金属製の圧力導入管Ａが、その一方直交面Ａ２及び外周面をＡｕでもってめっきされる。その圧力導入管Ａと、圧力センサチップＢからの電気信号を伝達する端子Ｃとを樹脂で一体成形して、基台Ｄを形成するとともに、圧力導入管Ａと端子Ｃとを形成された基台Ｄに固着する。次いで、軸孔の軸と直交した一面がメタライズされて他面が圧力センサチップＢと接合されたガラス台座を、圧力導入管Ａの一方直交面Ａ２に、互いの軸を合わせて半田Ｅでもって接合する。
【０００６】
さらに詳しくは、圧力導入管Ａをめっきする金属として、Ａｕの他にＮｉ，Ｓｎ又はＡｇが、半田ＥとしてＳｎＰｂ合金がそれぞれ使用される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記した圧力センサの製造方法における従来例では、ガラス台座のメタライズされた一面と、圧力導入管ＡのＡｕでめっきされた一方直交面Ａ２とが、互いの軸を合わせて半田Ｅでもって接合された圧力センサを製造できる。
【０００８】
しかしながら、圧力導入管Ａの一方直交面Ａ２をＡｕからなる金属でめっきすると、一方直交面Ａ２は凹凸を形成して平滑面にならない。したがって、図４に示すように、半田Ｅが貫通孔Ａ１の軸に対して同心円状に拡散せず、ガラス台座の一面と圧力導入管Ａの一方直交面Ａ２との間に空隙を形成して、気密不良を生じる場合があった。
【０００９】
また、従来例では、気密封止するガラスが、圧力導入管及び端子をめっきするＡｕの融点よりも高い温度で溶融するから、めっきした後で気密封止すると、めっきを形成したＡｕが溶融する。したがって、圧力導入管及び端子をガラスでもって気密封止した後でそれぞれをめっきする必要があり、このため圧力導入管及び端子がそれぞれ同一の金属で、つまりＡｕでめっきされることになって、ガラス台座と圧力導入管との半田付け性、及びワイヤと端子とのワイヤボンディング性を同時に満足することが困難であった。
【００１０】
本発明は、上記事由に鑑みてなしたもので、その目的とするところは、ガラス台座の一面と圧力導入管の一方直交面との半田付け性を改良しそれぞれを確実に接合して、気密不良を生じることのない圧力センサの製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、請求項１記載の圧力センサの製造方法は、測定対象である流体を圧力を持って導入する貫通孔の軸に対する一方直交面を有する金属製の圧力導入管と、圧力を電気信号に変換する圧力センサチップからのその電気信号を伝達する端子とを金属でめっきするめっき工程と、
次いで、めっきする金属の融点よりも低い温度で溶融する低融点ガラスでもって、金属製のベースの内部に圧力導入管の外周面と端子とを気密封止する気密封止工程と、
次いで、軸孔を設けその軸孔の軸と直交した一面がメタライズされて他面が圧力センサチップと接合されたガラス台座の一面を、圧力導入管の一方直交面に互いの軸を合わせて半田でもって接合する接合工程と、
次いで、圧力センサチップに設けられた電極と端子とをワイヤでもって電気的に接続するワイヤボンディング工程とを有する構成にしてある。
【００１２】
請求項２記載の圧力センサの製造方法は、請求項１記載の製造方法において、前記圧力導入管をＡｕＣｏで前記端子をＮｉでめっきする構成にしてある。
【００１３】
請求項３記載の圧力センサの製造方法は、請求項２記載の製造方法において、前記圧力導入管をＡｕＣｏで前記端子をＮｉでめっきし気密封止した後で、Ａｌからなる前記電極と前記端子とをＡｌからなるワイヤでもってワイヤボンディングする構成にしてある。
【００１４】
請求項４記載の圧力センサの製造方法は、請求項１記載の製造方法において、前記圧力導入管をＡｕＣｏで前記端子をＡｕでめっきし気密封止した後で、Ａｕからなる前記電極と前記端子とをＡｕからなるワイヤでもってワイヤボンディングする構成にしてある。
【００１５】
請求項５記載の圧力センサの製造方法は、測定対象である流体を圧力を持って導入する貫通孔の軸に対する一方直交面を有する金属製の圧力導入管が、少なくともその一方直交面をＡｕＣｏ合金からなる金属でめっきされるめっき工程と、軸孔を設けその軸孔の軸と直交した一面がメタライズされて他面が圧力センサチップと接合されたガラス台座の一面を、圧力導入管の一方直交面に互いの軸を合わせて半田でもって接合する接合工程と、を有する構成にしてある。
【００１６】
請求項６記載の圧力センサの製造方法は、請求項２乃至５記載の製造方法において、前記圧力導入管は前記一方直交面の反対側端部が、パイプ状で流体を導入する流体導入チューブと接続されるものであって、前記圧力導入管は外周面が前記ＡｕＣｏ合金でめっきされた構成にしてある。
【００１７】
請求項７記載の圧力センサの製造方法は、請求項２乃至６記載の製造方法において、前記ＡｕＣｏ合金は、Ｃｏ含有量が重量比で０．１乃至０．３ｗｔ％で、残部がＡｕである構成にしてある。
【００１８】
請求項８記載の圧力センサの製造方法は、請求項１又は５記載の製造方法において、前記半田はＳｎＳｂ合金からなる構成にしてある。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施形態を図１に基づいて以下に説明する。先ず、部材及びその機能について説明する。
【００２０】
１は圧力導入管で、コバール又はＦｅＮｉ合金等の金属により、円筒状に形成され、測定対象である流体を圧力を持って導入する貫通孔１１が設けられ、その貫通孔１１の軸に対する一方直交面１２を有して、一方直交面１２及び外周面がＡｕＣｏ合金にてめっきされている。
【００２１】
２は端子で、コバール又はＦｅＮｉ合金等の金属により、長尺状に形成され、Ｎｉの金属にてめっきされている。
【００２２】
３は低融点ガラスで、ＰｂＯ系のガラスにより、圧力導入管１をめっきしている金属であるＡｕＣｏ合金、及び端子２をめっきしている金属であるＮｉのそれぞれの金属の融点よりも低い温度で溶融して、圧力導入管１の一方直交面１２側の外周面と端子２の略中央部とを固着し気密封止している。
【００２３】
４はベースで、金属により、円筒状に形成され、圧力導入管１と端子２とを内部に配し、低融点ガラス３でもって固着され気密封止されている。
【００２４】
５はガラス台座で、パイレックスガラス等のガラスにより、略四角形に形成され、軸孔５１が設けられ、その軸孔５１の軸と直交した一面が蒸着又はスパッタ等でもって金属でメタライズされている。このメタライズ面が、圧力導入管１の貫通孔１１の軸と軸孔５１の軸との互いの軸を合わせて、圧力導入管１の一方直交面１２に半田でもって接合されている。
【００２５】
６は圧力センサチップで、シリコン半導体により、シリコンダイヤフラム６１上にピエゾ抵抗（図示せず）を配することによって歪みゲージが形成され、ガラス台座５の軸孔５１がシリコンダイヤフラム６１に位置するよう、ガラス台座５の他面に陽極接合されている。ここで、陽極接合とは、約摂氏４００度で直流の高電圧を印加して接合する方法である。さらに電極（図示せず）が設けられ、その電極と端子２とがＡｌからなるワイヤでもってワイヤボンディングされ電気的に接続されて、流体の圧力を変換した電気信号を端子２に伝達する。
【００２６】
このものの製造方法を説明する。先ず、めっき工程において、圧力導入管１の一方直交面１２及び外周面をＡｕＣｏ合金にて、端子２をワイヤボンディング性の良好なＮｉにてめっきする。ここで、めっきされた一方直交面１２は凹凸が少なく平滑に形成されるので、半田と濡れ性がよく半田付け性が良好となる。
【００２７】
次いで、気密封止工程において、ＡｕＣｏ合金及びＮｉのそれぞれの金属の融点よりも低い温度で溶融する、すなわち摂氏４５０乃至６００度で溶融する、低融点ガラス３でもって、圧力導入管１の一方直交面１２側の外周面と端子２の略中央部とを、ベース４の内部にそれぞれを固着し気密封止する。
【００２８】
次いで、接合工程において、軸孔５１の軸と直交した一面がメタライズ層でメタライズされて他面が圧力センサチップ６と陽極接合されたガラス台座５を、貫通孔１１及び軸孔５１の互いの軸を合わせて、圧力導入管１の一方直交面１２にＳｎＰｂ合金からなる半田でもって接合する。このとき、一方直交面１２はＡｕＣｏ合金でめっきされているので平滑面を形成して、ガラス台座５の一面との間に空隙を形成することなく、密着して接合される。
【００２９】
次いで、ワイヤボンディング工程において、圧力センサチップ６に設けられたＡｌ電極と端子２の一端面とを、Ａｌのワイヤを使用しワイヤボンディングして、圧力センサチップ６と端子２とを電気的に接続する。このとき、端子２がＮｉでめっきされているので、ワイヤボンディング性が良好であって、かつ、ワイヤボンディング部はめっきされたＮｉとＡｌとで形成されることになって、そのＮｉとＡｌの界面で従来のような電気抵抗が高く脆い金属間化合物を発生することがない。
【００３０】
次いで、金属キャン７が覆設されベース４とシールされて、内部空間７１中の空気を排気し内部空間７１を真空にして、シリコンダイヤフラム６１の一面を真空側に位置する。
【００３１】
このものの動作を説明する。貫通孔１１及び軸孔５１の互いの軸を合わせて、ガラス台座５が圧力導入管１の一方直交面１２に接合されているので、貫通孔１１と軸孔５１とが連通していることになる。この状態で、気体又は液体の流体が、圧力を持って圧力導入管１の貫通孔１１に導入される。このとき、圧力センサチップ６が、ガラス台座５の軸孔５１を遮蔽するようガラス台座５と接合されて、圧力導入管１の一方直交面１２がガラス台座５の一面と半田でもって接合されているから、流体は漏れることなくその圧力を圧力センサチップ６に負荷する。
【００３２】
圧力が圧力センサチップ６に負荷されると、圧力センサチップ６に形成されたシリコンダイヤフラム６１が、流体の圧力と真空との差に比例して撓む。そして、シリコンダイヤフラム６１上に形成されたピエゾ抵抗の抵抗値が撓みの大きさに比例して変化し、この抵抗値を電気信号として端子２に出力する。そして、シリコンダイヤフラム６１の一面が真空であるので、流体の圧力を絶対圧力として測定する。
【００３３】
かかる第１実施形態の圧力センサの製造方法にあっては、上記したように、めっきされる金属の融点よりも低い温度で溶融する低融点ガラス３でもって、圧力導入管１の外周面と端子２の略中央部とをめっき金属が溶融することなく気密封止するから、圧力導入管１の一方直交面１２と端子２とをそれぞれ異なる金属でめっきした後気密封止して、ガラス台座５との半田付け性が良好な金属を圧力導入管１に、ワイヤとのワイヤボンディング性が良好な金属を端子２にめっきして、一方直交面１２とガラス台座５との半田付け性及びワイヤと端子２とのワイヤボンディング性のいずれもが良好となって、それぞれ気密性及び接触信頼性の高い圧力センサを容易にかつ確実に量産できる。
【００３４】
また、圧力導入管１をＡｕＣｏで端子２を安価なＮｉでめっきするから、圧力導入管１及び端子２をいずれも高価なＡｕでめっきとした従来と異なって、コストの安い圧力センサを量産できる。
【００３５】
また、圧力導入管１をＡｕＣｏで端子２をＮｉでめっきし気密封止した後で、Ａｌの電極と端子２とをＡｌのワイヤでもってワイヤボンディングするから、電極部がＡｌ電極とＡｌワイヤ及び端子２のワイヤボンディング部がＮｉめっきとＡｌワイヤでそれぞれが形成されることになって、電気抵抗が高く脆い金属間化合物を形成せず、摂氏約１５０度以上の高温中でも接触抵抗が増大せずワイヤの断線がない圧力センサを量産できる。
【００３６】
なお、第１実施形態では、圧力導入管１をＡｕＣｏで端子２をＮｉでめっきし気密封止した後で、Ａｌからなる電極と端子２とをＡｌからなるワイヤでもってワイヤボンディングしたが、端子２をＡｕでめっきしＡｕからなる電極と端子２とをＡｕからなるワイヤでもってワイヤボンディングしてもよく、限定されない。
【００３７】
本発明の第２実施形態を図２乃び図３に基づいて以下に説明する。なお、第２実施形態では第１実施形態と異なる製造方法について述べることとし、第１実施形態と実質的に同一機能を有する部材については、同一符号を付して説明を省略する。
【００３８】
８は基台で、耐熱性を有した液晶ポリマー等の絶縁性の樹脂により、底部を有して略角筒状に形成され、底部から筒内部の反対側へ導出するよう圧力導入管１の一方直交面１２側を固着するとともに、端子２を開口端部に露出した状態で一方直交面１２に沿って配設している。
【００３９】
このものの製造方法について説明する。先ず、金属製の圧力導入管１は、一方直交面１２及び外周面１３がＮｉ１ａでめっきされた後、ＡｕＣｏ合金１ｂでもってめっきされる。ここで、従来のＡｕめっきではなくＡｕＣｏ合金１ｂでめっきされるので、一方直交面１２は従来と比較して凹凸のない平滑状に形成される。ＡｕＣｏ合金１ｂはＡｕと比較して硬く硬質であり、Ｃｏ含有量が重量比で０．１乃至０．３ｗｔ％で残部がＡｕであって、硬質度及び平滑度におけるバランスが良い適正組成範囲に選択され、その適正組成範囲を外れるとめっき面の凹凸が大きくなり、面粗度が劣化する。
【００４０】
次いで、圧力導入管１と、一方直交面１２に沿って配設された端子２とを樹脂でもって一体成形して基台８を形成するとともに、圧力導入管１と端子２とをその基台８に固着する。このとき、一方直交面１２は硬質のＡｕＣｏ合金１ｂでめっきされているので、傷がつきにくい。
【００４１】
次いで、軸孔５１の軸と直交した一面がメタライズ層５２でメタライズされたガラス台座５を、圧力導入管１の一方直交面１２に互いの軸を合わせた状態で、圧力導入管１とガラス台座５との間にリング状の半田９を配設し、それぞれを互いにダイボンダを用いて接合する。このとき、図３に示すように、一方直交面１２はＡｕＣｏ合金１ｂでめっきされ平滑状に形成されているので、半田９が圧力導入管１の貫通孔１１の軸に対して略同心円状に拡散し、ガラス台座５の一面との間に空隙を形成することなく、一面と密着して接合される。また、半田９はＳｎＳｂ合金からなり重量比で８．５ｗｔ％のＳｂを含有し、そのＳｎＳｂ合金はＳｎＰｂ半田が約１８０度の融点であるのに対し、約２４０度の融点を持ち高温耐熱性に優れる。
【００４２】
このものの動作を説明する。圧力導入管１は一方直交面１２の反対側端部が、パイプ状で気体又は液体の流体を導入する流体導入チューブ１０のパイプ内部に挿入されて、流体導入チューブ１０と接続される。ここで、貫通孔１１及び軸孔５１の互いの軸を合わせて、ガラス台座５が圧力導入管１の一方直交面１２に接合されているので、貫通孔１１と軸孔５１とが連通することになる。この状態で、流体が流体導入チューブ１０を介して圧力を持って圧力導入管１の貫通孔１１に導入される。
【００４３】
このとき、圧力センサチップ６が、ガラス台座５の軸孔５１を遮蔽するようガラス台座５と接合されて、圧力導入管１の一方直交面１２がＡｕＣｏ合金１ｂでめっきされて、ガラス台座５の一面とＳｎＳｂ合金からなる半田でもって空隙なく強固に接合されているので、流体は漏れることなくその圧力を圧力センサチップ６に負荷する。さらに、半田はＳｎＳｂ合金であるので、測定する流体が高温であっても溶融又は軟化することがない。
【００４４】
圧力が圧力センサチップ６に負荷されると、圧力センサチップ６に形成されたシリコンダイヤフラム６１が、流体の圧力と大気圧との差に比例して撓む。そして、シリコンダイヤフラム６１上に形成されたピエゾ抵抗（図示せず）の抵抗値が撓みの大きさに比例して変化し、この抵抗値を電気信号として端子２に出力する。シリコンダイヤフラム６１の一面側が大気圧であるので、流体の圧力を大気圧との差圧として測定する。
【００４５】
かかる第２実施形態の圧力センサの製造方法にあっては、上記したように、圧力導入管１の一方直交面１２をＡｕＣｏ合金１ｂからなる金属でめっきし、その一方直交面１２とメタライズされたガラス台座５の一面とを、互いの軸を合わせて接合するから、一方直交面１２が従来のＡｕめっきと比較して凹凸のない平滑状に形成され、放射状に拡散した半田９で被覆されその半田９との濡れ性が良くなって、一方直交面１２とガラス台座５の一面とが空隙を形成することなく密着して接合されて、気密性の高い圧力センサを容易にかつ確実に量産できる。
【００４６】
また、圧力導入管１が流体を導入する流体導入チューブ１０と接続されるものであれば、圧力導入管１の外周面１３がＡｕＣｏ合金１ｂでめっきされたから、ＡｕＣｏ合金１ｂが硬く硬質であって傷がつきにくいので、一方直交面１２の反対側端部が流体導入チューブ１０のパイプ内部に挿入されたとき、外周面１３への傷の発生を防止して、圧力導入管１と流体導入チューブ１０との接続部での流体の漏洩を阻止した圧力センサを量産できる。
【００４７】
また、ＡｕＣｏ合金１ｂのＣｏ含有量が重量比で０．１乃至０．３ｗｔ％で、残部がＡｕであって適正組成範囲に選択されたから、平滑度と硬質度とのバランスが良くなって、圧力導入管１とガラス台座５及び流体導入チューブ１０とのそれぞれの接続部からの流体の漏洩を防止して、さらに気密性の高い圧力センサを量産できる。
【００４８】
また、半田９がＳｎＳｂ合金からなるから、ＳｎＰｂ合金と比較して融点が高く耐熱性が良くなって、ＳｎＳｂ合金の融点近くの高温まで使用し得る高耐熱性の圧力センサを量産できる。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１記載の圧力センサの製造方法は、めっきされる金属の融点よりも低い温度で溶融する低融点ガラスでもって、圧力導入管の外周面と端子とをめっき金属が溶融することなく気密封止するから、圧力導入管１の一方直交面と端子とをそれぞれ異なる金属でめっきした後気密封止して、ガラス台座との半田付け性が良好な金属を圧力導入管に、ワイヤとのワイヤボンディング性が良好な金属を端子にめっきして、一方直交面とガラス台座との半田付け性及びワイヤと端子とのワイヤボンディング性のいずれもが良好となって、それぞれ気密性及び接触信頼性の高い圧力センサを容易にかつ確実に量産できる。
【００５０】
請求項２記載の圧力センサの製造方法は、請求項１記載の製造方法の効果に加えて、圧力導入管をＡｕＣｏで端子を安価なＮｉでめっきするから、圧力導入管及び端子をいずれも高価なＡｕでめっきとした従来と異なって、コストの安い圧力センサを量産できる。
【００５１】
請求項３記載の圧力センサの製造方法は、請求項２記載の製造方法の効果に加えて、圧力導入管をＡｕＣｏで端子をＮｉでめっきし気密封止した後で、Ａｌからなる電極と端子とをＡｌからなるワイヤでもってワイヤボンディングするから、電極部がＡｌ電極とＡｌワイヤ、及び端子のワイヤボンディング部がＮｉめっきとＡｌワイヤでそれぞれが形成されることになって、電気抵抗が高く脆い金属間化合物を形成せず、摂氏約１５０度以上の高温中でも接触抵抗が増大せずワイヤの断線がない圧力センサを量産できる。
【００５２】
請求項４記載の圧力センサの製造方法は、請求項１記載の製造方法の効果に加えて、圧力導入管をＡｕＣｏで端子をＡｕでめっきし気密封止した後で、Ａｕからなる電極と端子とをＡｕからなるワイヤでもってワイヤボンディングするから、電極部がＡｕ電極とＡｕワイヤ、及び端子のワイヤボンディング部がＡｕめっきとＡｕワイヤでそれぞれが形成されることになって、電気抵抗が高く脆い金属間化合物を形成せず、摂氏約１５０度以上の高温中でも接触抵抗が増大せずワイヤの断線がない圧力センサを量産できる。
【００５３】
請求項５記載の圧力センサの製造方法は、圧力導入管の少なくとも一方直交面をＡｕＣｏ合金からなる金属でめっきし、その一方直交面とメタライズされたガラス台座の一面とを、互いの軸を合わせて接合するから、一方直交面が従来のＡｕめっきと比較して凹凸のない平滑状に形成され、放射状に拡散した半田で被覆されその半田との濡れ性が良くなって、一方直交面とガラス台座の一面とが空隙を形成することなく密着して接合されて、気密性の高い圧力センサを容易にかつ確実に量産できる。
【００５４】
請求項６記載の圧力センサの製造方法は、請求項２乃至５記載の製造方法の効果に加えて、圧力導入管が流体を導入する流体導入チューブと接続されるものであれば、圧力導入管の外周面がＡｕＣｏ合金でめっきされたから、ＡｕＣｏ合金が硬く硬質であって傷がつきにくいので、一方直交面の反対側端部が流体導入チューブのパイプ内部に挿入されたとき、外周面への傷の発生を防止して、圧力導入管と流体導入チューブとの接続部での流体の漏洩を阻止した圧力センサを量産できる。
【００５５】
請求項７記載の圧力センサの製造方法は、請求項２乃至６記載の製造方法の効果に加えて、ＡｕＣｏ合金のＣｏ含有量が重量比で０．１乃至０．３ｗｔ％で、残部がＡｕであって適正組成範囲に選択されたから、平滑度と硬質度とのバランスが良くなって、圧力導入管とガラス台座及び流体導入チューブとのそれぞれの接続部からの流体の漏洩を防止して、さらに気密性の高い圧力センサを量産できる。
【００５６】
請求項８記載の圧力センサの製造方法は、請求項１又は５記載の製造方法の効果に加えて、半田がＳｎＳｂ合金からなるから、ＳｎＰｂ合金と比較して融点が高く耐熱性が良くなって、ＳｎＳｂ合金の融点近くの高温まで使用し得る高耐熱性の圧力センサを量産できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す正断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示す正断面図である。
【図３】同上の平面図である。
【図４】従来例を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 圧力導入管
１ｂ ＡｕＣｏ合金
１１ 貫通孔
１２ 一方直交面
１３ 外周面
２ 端子
３ 低融点ガラス
４ ベース
５ ガラス台座
５１ 軸孔
６ 圧力センサチップ
９ 半田
１０ 流体導入チューブ
Claims (8)
- 測定対象である流体を圧力を持って導入する貫通孔の軸に対する一方直交面を有する金属製の圧力導入管と、圧力を電気信号に変換する圧力センサチップからのその電気信号を伝達する端子とを金属でめっきするめっき工程と、
めっきする金属の融点よりも低い温度で溶融する低融点ガラスでもって、金属製のベースの内部に圧力導入管の外周面と端子とを気密封止する気密封止工程と、
軸孔を設けその軸孔の軸と直交した一面がメタライズされて他面が圧力センサチップと接合されたガラス台座の一面を、圧力導入管の一方直交面に互いの軸を合わせて半田でもって接合する接合工程と、
圧力センサチップに設けられた電極と端子とをワイヤでもって電気的に接続するワイヤボンディング工程と、を有することを特徴とする圧力センサの製造方法。 - 前記圧力導入管をＡｕＣｏ合金で前記端子をＮｉでめっきすることを特徴とする請求項１記載の圧力センサの製造方法。
- 前記圧力導入管をＡｕＣｏ合金で前記端子をＮｉでめっきし気密封止した後で、Ａｌからなる前記電極と前記端子とをＡｌからなるワイヤでもってワイヤボンディングすることを特徴とする請求項２記載の圧力センサの製造方法。
- 前記圧力導入管をＡｕＣｏ合金で前記端子をＡｕでめっきし気密封止した後で、Ａｕからなる前記電極と前記端子とをＡｕからなるワイヤでもってワイヤボンディングすることを特徴とする請求項１記載の圧力センサの製造方法。
- 測定対象である流体を圧力を持って導入する貫通孔の軸に対する一方直交面を有する金属製の圧力導入管が、少なくともその一方直交面をＡｕＣｏ合金からなる金属でめっきするめっき工程と、
軸孔を設けその軸孔の軸と直交した一面がメタライズされて他面が圧力センサチップと接合されたガラス台座の一面を、圧力導入管の一方直交面に互いの軸を合わせて半田でもって接合する接合工程と、を有することを特徴とする圧力センサの製造方法。 - 前記圧力導入管は前記一方直交面の反対側端部が、パイプ状で流体を導入する流体導入チューブと接続されるものであって、前記圧力導入管は外周面が前記ＡｕＣｏ合金でめっきされてなることを特徴とする請求項２乃至５記載の圧力センサの製造方法。
- 前記ＡｕＣｏ合金は、Ｃｏ含有量が重量比で０．１乃至０．３ｗｔ％で、残部がＡｕであることを特徴とする請求項２乃至６記載の圧力センサの製造方法。
- 前記半田はＳｎＳｂ合金からなることを特徴とする請求項１又は５記載の圧力センサの製造方法。
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