JP5181648B2 - 半導体圧力センサの特性調整方法および特性調整装置 - Google Patents

Description

本発明は半導体圧力センサの特性調整方法の改良および特性調整装置の改良にかかり、さらには半導体圧力センサの圧力測定方式が異なる場合でも同じ装置を使って特性調整を共通にできる半導体圧力センサの特性調整方法および特性調整装置に関する。

従来の半導体圧力センサの構成について説明する。図８は従来の相対圧測定用半導体圧力センサの特性調整をするために用いられる特性調整用治具の断面図である。図９は従来の相対圧測定用半導体圧力センサの断面図であり、図１０は前記相対圧測定用半導体圧力センサの内部に組み込まれるリード端子一体型樹脂組立セル１００の断面図である。図１１は前記リード端子一体型樹脂組立セル１００の平面図である。
半導体圧力センサチップ１は、シリコン半導体基板を基に作成される。この半導体圧力センサチップ１は、基板中央部の裏面をエッチング等により凹型の円形状（図１１の点線）に形成され、凹部の底（図１０では半導体圧力センサチップ１の最上部）を薄肉とした振動板状のダイアフラム２を備えている。半導体圧力センサチップ１のダイアフラム２の表面部分には、図示しない圧力検出回路が一般的な半導体プロセスを用いて一体的に形成されている。具体的には、この圧力検出回路は、ダイアフラム２上に形成された４個の拡散抵抗を利用したピエゾ抵抗素子（図示せず）をアルミニウム薄膜導線でホイーストンブリッジ回路に配線してなる歪ゲージにより構成される。この歪ゲージは外部圧力（または相対圧）によりダイアフラム２に発生した応力歪を検出して電気信号に変換する機能を有する。

また、半導体圧力センサチップ１のダイアフラム２を取り巻く周辺部表面には、図示しない特性補償回路、信号増幅回路、保護回路などが半導体プロセスにより一体的に形成されている。特性補償回路は、圧力と出力の関係を所定の伝達関数に調整するデジ・アナ混成回路である。デジ・アナ混成回路は、特性調整信号を記憶・保持するＥＰＲＯＭを有するデジタル部と、信号増幅をするアナログ部を主要部として構成される。特性調整信号とは、ゼロ−スパン調整、感度調整、温度、特性調整時に得られたこれらの各特性を調整するための係数等の調整値である。保護回路は、外部と接続される入出力段に設けられた入出力信号に対する保護を行う回路である。これらの特性調整回路、保護回路は前記圧力検出回路とそれぞれアルミニウム薄膜配線等で電気的に接続されている。
半導体圧力センサチップ１はガラス台座３に周知の技術である静電接合等で接合されてチップユニットを構成する。ガラス台座３は、相対圧センサの場合、その中央に圧力を導入する圧力導入孔４となる貫通孔を有している。
樹脂ケース６は樹脂剛体部６Ａと樹脂変形部６Ｂ１、６Ｂ２からなる。さらに、樹脂ケース６はリード端子７と、前記ガラス台座３が載置されることになる金属板からなる補強板８とを予めインサートモールドにより一体化して固着している。さらに、この補強板８上に前記チップユニットのガラス台座３を固着させることによりリード端子一体型樹脂組立セル１００を構成する。樹脂ケース６と補強板８とガラス台座３の中央には、圧力導入孔１５、９、４がそれぞれ連通するように形成されている。リード端子７は、図１１の平面図に示すように、一端が半導体圧力センサチップ１の出力用電極部（図示せず）近傍に位置し、他端は樹脂ケース６の外部となるような配置で樹脂ケース６に固定されている。半導体圧力センサチップ１の出力用電極部とリード端子７の一端はアルミワイヤ１７によるボンデイングにより電気的に接続されている。

樹脂ケース６は表面側の円形溝１３（図１０、図１１）と裏面側の円形溝１４（図１０）を備えている。円形溝１３は、図１１の平面図に示すリード端子一体型樹脂組立セル１００の表面側に示すように、円形状である。円形溝１４も円形溝１３とリード端子７を挟んで裏面側に同様な形状で形成されている。円形溝１３、１４の半径は共に等しく、リード端子７の板面で構成される平面に対して、上下対称的な形状で設けられている。樹脂ケース６の外形は、図１１に示すように平面形状が正方形状の部分を有し、その内側の表面、裏面側にそれぞれ前述の円形溝１３および１４を有する。図１０に示す補強板８としては樹脂剛体部６Ａの剛性をさらに高めるために金属板などが埋設される。樹脂変形部６Ｂ１、６Ｂ２はリード端子７を挟んで、上部樹脂変形部６Ｂ１、下部樹脂変形部６Ｂ２からなり、上部樹脂変形部６Ｂ１の上面には気密封止するための上端面６Ｃ１を、また、下部樹脂変形部６Ｂ２の下面には気密封止するための下端面６Ｃ２を備えている。
このような構成を有するリード端子一体型樹脂組立セル１００は、さらに、図９に示すような半導体圧力センサの内部に組み込まれて完成する。このリード端子一体型樹脂組立セル１００は、経済的、効率的に特性調整するために、図８に示すような特性調整治具を用いて、半導体圧力センサに組み込まれる前のリード端子一体型樹脂組立セル１００の状態で特性調整が行なわれる。この特性調整の際には、固定治具２６と可動治具２２およびプローブ２５などからなる特性調整用治具によって、応力が樹脂ケース６の樹脂変形部６Ｂ１、６Ｂ２に加わっても、樹脂変形部６Ｂ１、６Ｂ２だけが変形することにより応力は吸収され、樹脂剛体部６Ａには応力がほとんど及ばなくなる。その結果、補強板８の上に取り付けられたガラス台座３および半導体圧力センサチップ１には特性調整用治具による応力の影響を極めて少ない状態で、適正に特性調整をすることができる。

前述の相対圧半導体圧力センサの特性調整をリード端子一体型樹脂組立セルで行う従来の特性調整方法について、図８を参照して説明する。特性調整用治具４３は、固定治具２６と、可動治具２２およびプローブ２５などから構成される。固定治具２６は、シール材としてのＯリング２０と圧力導入孔２１とを主要部として有している。可動治具２２は、シール材としてのＯリング２３と、圧力制御孔４４と、プローブ２５とを、主要部として有する。
リード端子一体型樹脂組立セル１００は、固定治具２６に、下部樹脂変形部６Ｂ２の下端面６Ｃ２とＯリング２０が合致するよう搭載され、次に、可動治具２２のＯリング２３と上部樹脂変形部６Ｂ１の上端面６Ｃ１が合致し、且つ、リード端子７とプローブ２５をそれぞれ合致させ、リード端子一体型樹脂組立セル１００を固定治具２６と可動治具２２で挟み込むように図８に示した状態でセットする。
図８に示した状態で、たとえば、固定治具２６に大気圧ＰＡを印加し、可動治具２２に被測定圧力ＰＭを印加することで、半導体圧力センサチップ１には大気圧を基準とした相対圧（ＰＡ−ＰＭ）が印加される。この相対圧力によって、半導体圧力センサチップ１のダイアフラム２が変形すると、シリコンのピエゾ抵抗効果で拡散抵抗値が変化し、圧力検出回路のブリッジ電圧変化として、出力信号に変換することができる。

特性調整治具４３とリード端子一体型樹脂組立セル１００に所定の温度と圧力を与えながら、センサ出力が所定値となるように調整し、この調整値をプローブ２５を介して、半導体圧力センサチップ１に内在するＥＰＲＯＭに記憶・保持させるることで、センサの特性調整作業が行われる。
ここで、リード端子一体型樹脂組立セル１００を固定治具２６と可動治具２２とにより挟み込む際、樹脂ケース６の上下樹脂変形部６Ｂ１、６Ｂ２の上下端面６Ｃ１、６Ｃ２に応力が加えられるが、樹脂変形部６Ｂ１、６Ｂ２と樹脂剛体部６Ａの間には円形溝１３、１４が配置されているため、樹脂変形部６Ｂ１、６Ｂ２で受けた応力は樹脂変形部６Ｂ１、６Ｂ２内で吸収される。さらに、補強板８の剛性によって、補強板８上に配設されたガラス台座３及びその上に固定された半導体圧力センサチップ１には応力による歪が伝達されることは極めて少なくなり、安定した状態で調整作業が行える。したがって、半導体圧力センサにリード端子一体型樹脂組立セル１００を組み込む前に、セルだけの状態で特性調整作業が行えるため、高温や低温状態に曝してセンサの温度特性を測定する際等でも、調整装置を小型化することができる。また、不良品が発生した場合でも、リード端子一体型樹脂組立セル１００を廃棄するだけですみ、経済的損失を小さくすることができる（特許文献１）。
特開２００２−２８６５６６号公報（図３、段落００２１〜段落００２６）

しかしながら、前記特許文献１に記載のように、半導体相対圧センサに必要な特性調整を、リード端子一体型樹脂組立セル１００の段階で行う方法では、特性調整の際、組立セル１００の樹脂変形部６Ｂを押さえる応力に対して、ダイアフラムのゲージセンサへの影響の回避または緩和の程度に不十分の場合があることが分かった。特に高精度な測定を求められる半導体圧力センサでは、樹脂ケース６を通して緩和しきれずに伝達される応力の影響により半導体圧力センサの出力が変動してしまうことがあって適正な圧力の測定には問題があった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、相対圧または絶対圧測定用の半導体圧力センサの特性調整の際にゲージセンサが物理的に受ける応力の影響を小さくして特性調整をより適正に行うことのできる半導体圧力センサの特性調整方法および特性調整装置を提供することである。

特許請求の範囲の請求項１記載の発明によれば、半導体基板に設けられたダイアフラムで受ける測定圧力を前記ダイアフラム表面に形成された歪ゲージを介して電気信号に変換する半導体圧力センサチップと、該半導体圧力センサチップをガラス台座を介して保持する凹部を備えると共に、前記半導体圧力センサチップからの電気信号を外部に出力するためのリード端子を一体成型により組み込む樹脂ケースとからなり、前記半導体圧力センサチップと前記リード端子とを電気的に接続してなるリード端子一体型樹脂組立セルを内部に組み込んでなる半導体圧力センサを前記リード端子一体型樹脂組立セルの状態で、特性調整を行う半導体圧力センサの特性調整方法において、前記リード端子一体型樹脂組立セルのリード端子の板面の一方の面側の樹脂ケース部分を収納する凹部を有する固定治具に、該凹部に前記樹脂ケース部分を収納した状態で、前記リード端子の板面の他方の面に電気信号を入出力するためのプローブを接触させると共に、任意の圧力を印加するための圧力制御孔を壁面に備える可動治具の開口端面を前記固定治具にシール材を介して気密封止し、前記半導体圧力センサチップの一方の主面に前記圧力制御孔を介して所要の圧力を導入して所要の圧力基準室を形成して特性調整を行う半導体圧力センサの特性調整方法とする。

特許請求の範囲の請求項２記載の発明によれば、前記半導体圧力センサが絶対圧測定用である特許請求の範囲の請求項１記載の半導体圧力センサの特性調整方法とする。
特許請求の範囲の請求項３記載の発明によれば、半導体基板に設けられたダイアフラムで受ける測定圧力を前記ダイアフラム表面に形成された歪ゲージを介して電気信号に変換する半導体圧力センサチップと、該半導体圧力センサチップをガラス台座を介して保持する凹部を備えると共に、前記半導体圧力センサチップからの電気信号を外部に出力するためのリード端子を一体成型により組み込む樹脂ケースとからなり、前記ガラス台座と前記樹脂ケースの凹部の底部とにそれぞれ連通する圧力導入孔を備え、前記半導体圧力センサチップと前記リード端子とを電気的に接続してなるリード端子一体型樹脂組立セルを内部に組み込んでなる相対圧測定用の半導体圧力センサを前記リード端子一体型樹脂組立セルの状態で、特性調整を行う半導体圧力センサの特性調整方法において、前記リード端子一体型樹脂組立セルのリード端子の板面の一方の面側の樹脂ケース部分を収納し底部に圧力導入孔を備える凹部を有する固定治具に、該凹部に前記凹部の前記圧力導入孔の周りに配置される第１のシール材を介して前記樹脂ケース部分を収納した状態で、前記リード端子の板面の他方の面に電気信号を入出力するためのプローブを接触させると共に、任意の圧力を印加するための圧力制御孔を壁面に備える可動治具の開口端面を前記固定治具に第２のシール材を介して気密封止し、前記半導体圧力センサチップの一方の主面に前記圧力制御孔を介して所要の圧力を導入して所要の圧力基準室を形成して特性調整を行う半導体圧力センサの特性調整方法とする。
特許請求の範囲の請求項４記載の発明によれば、前記請求項１または３に記載の半導体圧力センサの特性調整方法に用いられる特性調整装置であって、前記固定治具が、複数個の前記リード端子一体型樹脂組立セルの特性調整をするために、前記リード端子の板面の一方の面側の樹脂ケース部分を収納する凹部を複数個有する半導体圧力センサの特性調整装置とする。
特許請求の範囲の請求項５記載の発明によれば、前記リード端子一体型樹脂組立セルのリード端子に電気信号を入出力するためのプローブに接続された信号処理回路と、信号処理回路に半導体圧力センサの特性を示す少なくとも１つのパラメータを入力するための制御回路とを備える特許請求の範囲の請求項４記載の半導体圧力センサの特性調整装置とする。

特許請求の範囲の請求項６記載の発明によれば、半導体圧力センサのリード端子に電気信号を入出力するためのプローブと、前記プローブに接続された信号処理回路との間に、接続したプローブの動作を切り替えるリレー回路を備える特許請求の範囲の請求項５記載の半導体圧力センサの特性調整装置とする。

本発明によれば、相対圧または絶対圧測定用の半導体圧力センサの特性調整の際にゲージセンサが物理的に受ける応力の影響を小さくして特性調整をより適正に行うことのできる半導体圧力センサの特性調整方法および特性調整装置を提供することができる。

以下、本発明にかかる半導体圧力センサの特性調整方法および特性調整装置について、図面を参照して詳細に説明する。本発明はその要旨を超えない限り、以下に説明する実施例の記載に限定されるものではない。
図１、図３は、それぞれ本発明にかかる絶対圧測定用および相対圧測定用半導体圧力センサの特性調整用治具（図面には治具以外のリード端子一体型樹脂組立セルをも示す）の概略断面図である。図２、図４は、それぞれ本発明にかかる絶対圧測定用および相対圧測定用半導体圧力センサのリード端子一体型樹脂組立セルの断面図である。図５は本発明にかかる複数個測定用特性調整装置の固定治具の平面図（ａ）と断面図（ｂ）である。図６は本発明にかかる特性調整装置の概略構成図である。図７は本発明にかかる半導体圧力センサのリード端子一体型樹脂組立セルの平面図である。図９は相対圧測定用半導体圧力センサの断面図である。

シリコン半導体基板を主要部材として用いる半導体圧力センサチップ１は図２、４の断面図に示すように、エッチングなどで中央裏面が円形状の凹部５に加工され、薄肉のダイアフラム２が形成されている。この半導体圧力センサチップ１の前記凹部５とは反対側のダイアフラム２の表面には、図示しない４個の拡散抵抗からなるピエゾ抵抗素子をホイーストンブリッジに構成した圧力検出回路が形成されている。また、この半導体圧力センサチップ１のダイアフラム２表面の周辺部の肉厚部には、図示しない特性補償回路および特性データ保持回路などが半導体プロセスにより一体的に形成されている。さらに、この半導体圧力センサチップ１は、図２、図４に示すようにガラス台座３ａ、３ｂに静電接合等でそれぞれ接合され、センサユニットを構成している。このセンサユニットは絶対圧測定用の場合（図２）は、前記半導体圧力センサチップ１の裏面凹部５とガラス台座３ａとから形成される空間を真空にして測定基準室としている。相対圧測定用のセンサユニット（図４）では、ガラス台座３ｂに半導体圧力センサチップ１の裏面側凹部５に通じる圧力導入孔４となる貫通孔が設けられる。これらのセンサユニットは、絶対圧測定用では図２に示す樹脂ケース６ａの凹部６ｄの底面にシリコーン系接着材により接着固定され、相対圧測定用では図４に示す圧力導入孔４となる貫通孔を有する樹脂ケース６ｂの凹部６ｅの底面にガラス台座３ｂの圧力導入孔４が連通するように接着固定される。

樹脂ケース６ａ、６ｂは、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂から成形されてよいが、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂が好ましい。図２、図４、図７に示すように、樹脂ケース６ａ、６ｂはリード端子７をインサートモールドして成形される。リード端子７はリン青銅からなる。半導体圧力センサチップ１の表面に形成されている、検出した圧力信号の出力用の電極１ａ（図７）はアルミワイヤ１７によってリード端子７の一端７ａ（図７）とワイヤボンデイングにより電気的に接続されている。図７の半導体圧力センサチップ１の中央の円形状の点線はダイアフラム２を示す。樹脂ケース６ａ、６ｂには円形溝１３ａ、１３ｂおよび堰堤状の凸部６ｃが形成されることにより、半導体圧力センサチップ１の表面を覆うコートゲル１８が円形溝１３の内側の凹部に注形される時に周囲に溢れないようにされている。樹脂ケース６ａ、６ｂの外形形状は、リード端子７が樹脂内部から外部へ導出する側壁面の形状を半導体圧力センサチップ１の上方からみると、おおよそ正方形状となっている（図７）。半導体圧力センサチップ１を覆うコートゲル１８は、半導体圧力センサチップ１に加わる測定圧力を伝達するとともに、半導体圧力センサチップ１に腐食性の媒体が接触することを防ぐ保護膜の機能を果たしている。以上説明した半導体圧力センサチップ１とガラス台座３ａ、３ｂからなるセンサユニットと、リード端子７を一体成型した樹脂ケース６ａ、６ｂとによって、図２、図４に示すリード端子一体型樹脂組立セル１０、１１が構成される。

次に、図９の断面図を用いて、前記図４に示す相対圧測定用リード端子一体型樹脂組立セル１１を組み込んだ半導体相対圧センサの構成の一例について説明する。
図４に示したリード端子一体型樹脂組立セル１１を、同セル１１の樹脂ケース６ｂの堰堤状の凸部６ｃを下にした状態で、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂からなる外装ケース３２の溝に、接着剤３３により固定する。リード端子７と、コネクタ端子３４をアルミワイヤ３５で接続する。リード端子７やコネクタ端子３４を覆うように、シリコーンゲル３６を充填する。大気導入孔３７を有するカバー３８を外装ケース３２に被せて接着する。
外装ケース３２の圧力導入管３１から導入された被測定圧力は、半導体圧力センサチップ１のゲージセンサが形成されている側の表面で受圧し、カバー３８の大気導入孔３７からチップ裏面の凹部側に大気圧を受圧することで、大気圧基準の相対圧が測定される。
以上の説明では、図４に示した相対圧測定用リード端子一体型樹脂組立セル１１を用いているが、図２に示した絶対圧測定用リード端子一体型樹脂組立セル１０を同様に実装して絶対圧測定用半導体圧力センサとすることもできる。この場合は、図９に示す大気導入孔３７は無くてもよい。
次に、図１に示す絶対圧測定用特性調整用治具の模式的断面図を用いて、本発明にかかる絶対圧測定用半導体圧力センサのリード端子一体型樹脂組立セル１０（図２）を用いた特性調整方法について説明する。絶対圧測定用半導体圧力センサの特性調整用治具２７は、固定治具２６ａと可動治具２２とを備える。可動治具２２は固定治具２６ａとの接合端面に気密封止を目的に設けられるシール材としてのＯリング２３と、リード端子を介して電気信号を入出力させるためのプローブ２５ａとを主要部として構成される。リード端子一体型樹脂組立セル１０を固定治具２６ａに設けられる凹部にダイアフラム２の表面側を上にして（図２の断面図に示す上下関係のままで）搭載する。続いて、可動治具２２を固定治具２６ａに対して、シール材としてのＯリング２３を介して気密に合わさり、且つリード端子７とプローブ２５ａが接触するようにセットする。図１に示す状態で、たとえば、可動治具２２側に、可動治具２２に設けられている圧力制御孔（図示せず）を通して被測定圧力ＰＭを印加することで、半導体圧力センサチップ１表面のダイアフラム２が歪を受けると、シリコン半導体基板のピエゾ抵抗効果で拡散抵抗値が変化し、圧力検出回路のブリッジ電圧の変化として、出力信号に変換される。ここで、リード端子一体型樹脂組立セル１０をリード端子７をプローブ２５ａで押さえて固定する際に樹脂ケース６ａを介して半導体圧力センサチップ１に加わる応力は、前記図１０に示す従来のリード端子一体型樹脂組立セル１００の樹脂変形部６Ｂを可動治具２２で押さえて固定する際に樹脂ケース６を介して半導体圧力センサチップ１に加わる応力に対してはるかに小さいので、適正な特性調整作業が行える。

次に、図３および図４を用いて、本発明にかかる相対圧半導体センサのリード端子一体型樹脂組立セル１１を用いた構成について説明する。図４に示す相対圧測定用半導体圧力センサのリード端子一体型樹脂組立セル１１が、前記図２に示す絶対圧測定用半導体圧力センサのリード端子一体型樹脂組立セル１０と相違する点は、図４のガラス台座３ｂに圧力導入孔４となる貫通孔が設けられている点である。これにより、半導体圧力センサチップ１の上面から被測定圧力ＰＭと、半導体圧力センサチップ１の下面から圧力導入孔４により基準圧力、たとえば、大気圧ＰＡとを印加することで、相対圧力（ＰＭ−ＰＡ）を測定可能としたリード端子一体型樹脂組立セル１１が得られる。
図３の相対圧測定用特性調整用治具の模式的断面図に示すように、相対圧測定用半導体圧力センサの特性調整用治具２８が、図１に示す絶対圧測定用半導体圧力センサの特性調整用治具２７と相違する点は、図３の固定治具２６ｂにＯリング２４と圧力導入孔２１とを設けた点である。リード端子一体型樹脂組立セル１１は、固定治具２６ｂに下面気密封止面とＯリング２４（シール材）が合致するよう搭載され、可動治具２２のＯリング２３（シール材）と固定治具２６ｂが合致し、且つリード端子７とプローブ２５ａがそれぞれ合致するように、リード端子一体型樹脂組立セル１１を固定治具２６ｂにプローブ２５ａで押さえるようにセットする。なお、前述のＯリング２３、２４は気密に封止できればよいので、Ｏリングという名称のものではなくても、同様にシール機能の付与と解除を容易に繰返し行なえるものであれば、他のものでもよい。図３に示した状態で、たとえば、固定治具２６ｂ側に大気圧ＰＡを印加し、可動治具２２側に被測定圧力ＰＭを印加することで、半導体圧力センサチップ１は大気圧ＰＡを基準とした相対圧（ＰＭ−ＰＡ）が印加される。相対圧力によって、半導体圧力センサチップ１のダイアフラム２が変形すると、半導体圧力センサチップ１のピエゾ抵抗効果で拡散抵抗値が変化し、圧力検出回路のブリッジ電圧変化として、出力信号に変換することができる。

次に、図６および図７を用いて、本発明にかかる半導体圧力センサの特性調整方法の一例について説明する。図６に示すように、半導体圧力センサの特性調整装置は、圧力制御孔４１を備えた可動治具２２と、固定治具２６と、可動治具２２に備えられたプローブ２５と、プローブ２５に接続された信号処理回路２９と、信号処理回路２９に接続され、半導体圧力センサの特性を示すパラメータを入力・制御する制御回路３０とから構成される。半導体圧力センサの特性を示すパラメータとは、たとえば、感度調整、オフセットゼロ点調整、温度特性調整時に得られる、これらの各特性を調整するための係数値などの調整値である。図６に示した状態で、たとえば、制御回路３０に感度、オフセットゼロ点、温度特性など、所定の半導体圧力センサの各特性を入力し、信号処理回路２９は半導体圧力センサから得られる特性データを、制御回路３０から得られる各特性の所定の入力値に一致するように特性調整を行う。また、可動治具２２に備えられたプローブ２５と、信号処理回路２９との間に設けられたリレー回路４２により、信号処理回路２９から入力される特性調整信号の入力先として任意のリード端子を選択することにより、リード端子一体型樹脂組立セル１１のリード端子７の機能を任意に配列することが可能となる。図７に示すように、たとえば、リード端子一体型樹脂組立セル１０のリード端子７の３本にそれぞれ、制御回路の電源供給端子、接地端子、出力測定端子との接続を、リレー回路４２により切り替えることで、任意に割り当てることが可能となり、仕様に応じたリード端子一体型樹脂組立セル１０を共通の特性調整装置で製造することが可能となる。以上のようにして、固定治具２６を変更することのみで、絶対圧測定用半導体圧力センサおよび相対圧測定用半導体圧力センサの製造ライン設備を共通化でき、設備投資が削減でき、低コスト化が図れる。

さらに、図５に本発明にかかる複数個測定用特性調整装置の固定治具の平面図（ａ）と断面図（ｂ）を示す。図５（ａ）では、固定治具２６に５個のリード端子一体型樹脂組立セル１０を搭載する凹部が設けられている。図５（ａ）の５個の凹部のうち、最右端の凹部にリード端子一体型樹脂組立セル１０を搭載した状態を示す。この固定治具２６を用いと特性調整が効率的に行うことができる。

本発明にかかる絶対圧測定用半導体圧力センサの特性調整用治具（リード端子一体型樹脂組立セルを含む）の概略断面図である。 本発明にかかる絶対圧測定用半導体圧力センサのリード端子一体型樹脂組立セルの断面図である。 本発明にかかる相対圧測定用半導体圧力センサの特性調整用治具（リード端子一体型樹脂組立セルを含む）の概略断面図である。 本発明にかかる相対圧測定用半導体圧力センサのリード端子一体型樹脂組立セルの断面図である。 本発明にかかる複数個測定用特性調整用治具の平面図と断面図である。 本発明にかかる特性調整装置の概略構成図である。 本発明にかかる半導体圧力センサのリード端子一体型樹脂組立セルの平面図である。 従来の相対圧測定用半導体圧力センサの特性調整用治具の断面図である。 相対圧測定用半導体圧力センサの断面図である。 従来の半導体相対圧センサの内部に組み込まれるリード端子一体型樹脂組立セルの断面図である。 従来のリード端子一体型樹脂組立セルの平面図である。

符号の説明

１ 半導体圧力センサチップ
２ ダイアフラム
３、３ａ、３ｂ ガラス台座
４、９、１５、２１ 圧力導入孔
５ 凹部
６、６ａ、６ｂ 樹脂ケース
６ｃ 凸部
７ リード端子
７ａ 一端
１０ リード端子一体型樹脂組立セル
１１ リード端子一体型樹脂組立セル
１３、１３ａ、１３ｂ 円形溝
１７ アルミワイヤ
１８ コートゲル
２２ 可動治具
２５、２５ａ プローブ
２６、２６ａ 固定治具
２７、２８ 特性調整用治具
２９ 信号処理回路
３０ 制御回路
４２ リレー回路
４１、４４ 圧力制御孔。

Claims (6)

1. 半導体基板に設けられたダイアフラムで受ける測定圧力を前記ダイアフラム表面に形成された歪ゲージを介して電気信号に変換する半導体圧力センサチップと、該半導体圧力センサチップをガラス台座を介して保持する凹部を備えると共に、前記半導体圧力センサチップからの電気信号を外部に出力するためのリード端子を一体成型により組み込む樹脂ケースとからなり、前記半導体圧力センサチップと前記リード端子とを電気的に接続してなるリード端子一体型樹脂組立セルを内部に組み込んでなる半導体圧力センサを前記リード端子一体型樹脂組立セルの状態で、特性調整を行う半導体圧力センサの特性調整方法において、前記リード端子一体型樹脂組立セルのリード端子の板面の一方の面側の樹脂ケース部分を収納する凹部を有する固定治具に、該凹部に前記樹脂ケース部分を収納した状態で、前記リード端子の板面の他方の面に電気信号を入出力するためのプローブを接触させると共に、任意の圧力を印加するための圧力制御孔を壁面に備える可動治具の開口端面を前記固定治具にシール材を介して気密封止し、前記半導体圧力センサチップの一方の主面に前記圧力制御孔を介して所要の圧力を導入して所要の圧力基準室を形成して特性調整を行うことを特徴とする半導体圧力センサの特性調整方法。
2. 前記半導体圧力センサが絶対圧測定用であることを特徴とする請求項１記載の半導体圧力センサの特性調整方法。
3. 半導体基板に設けられたダイアフラムで受ける測定圧力を前記ダイアフラム表面に形成された歪ゲージを介して電気信号に変換する半導体圧力センサチップと、該半導体圧力センサチップをガラス台座を介して保持する凹部を備えると共に、前記半導体圧力センサチップからの電気信号を外部に出力するためのリード端子を一体成型により組み込む樹脂ケースとからなり、前記ガラス台座と前記樹脂ケースの凹部の底部とにそれぞれ連通する圧力導入孔を備え、前記半導体圧力センサチップと前記リード端子とを電気的に接続してなるリード端子一体型樹脂組立セルを内部に組み込んでなる相対圧測定用の半導体圧力センサを前記リード端子一体型樹脂組立セルの状態で、特性調整を行う半導体圧力センサの特性調整方法において、前記リード端子一体型樹脂組立セルのリード端子の板面の一方の面側の樹脂ケース部分を収納し底部に圧力導入孔を備える凹部を有する固定治具に、該凹部に前記凹部の前記圧力導入孔の周りに配置される第１のシール材を介して前記樹脂ケース部分を収納した状態で、前記リード端子の板面の他方の面に電気信号を入出力するためのプローブを接触させると共に、任意の圧力を印加するための圧力制御孔を壁面に備える可動治具の開口端面を前記固定治具に第２のシール材を介して気密封止し、前記半導体圧力センサチップの一方の主面に前記圧力制御孔を介して所要の圧力を導入して所要の圧力基準室を形成して特性調整を行うことを特徴とする半導体圧力センサの特性調整方法。
4. 前記請求項１または３記載の半導体圧力センサの特性調整方法に用いられる特性調整装置であって、前記固定治具が、複数個の前記リード端子一体型樹脂組立セルの特性調整をするために、前記リード端子の板面の一方の面側の樹脂ケース部分を収納する凹部を複数個有することを特徴とする半導体圧力センサの特性調整装置。
5. 前記リード端子一体型樹脂組立セルのリード端子に電気信号を入出力するためのプローブに接続された信号処理回路と、信号処理回路に半導体圧力センサの特性を示す少なくとも１つのパラメータを入力するための制御回路とを備えることを特徴とする請求項４記載の半導体圧力センサの特性調整装置。
6. 半導体圧力センサのリード端子に電気信号を入出力するためのプローブと、前記プローブに接続された信号処理回路との間に、接続したプローブの動作を切り替えるリレー回路を備えることを特徴とする請求項５記載の半導体圧力センサの特性調整装置。

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