JP7323810B2 - 圧力センサ装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体圧力センサ素子を備える圧力センサ装置に関する。

圧力センサ装置は、半導体圧力センサ素子を含み、測定対象の流体を導入する圧力導入口と比較対象の大気を導入する大気導入口が設けられてパッケージ化された構成を有する。半導体圧力センサ素子は、導入される流体及び大気の圧力によって変形可能なダイヤフラムの表面に圧電素子が設けられた構成を有し、大気圧に対する流体の圧力を検出するチップである。

上記のように大気圧を比較対象の圧力とする場合には大気導入口に大気が導入される構成を有し、大気圧以外の圧力を比較対象とする場合には当該比較対象とする圧力の流体が上記の大気導入口に導入される構成を有する。

圧力センサ装置において、半導体圧力センサ素子中の圧電素子の端子は圧力センサ装置の外部接続端子に接続されている。圧力センサ装置の外部接続端子は、マザーボードの実装面に設けられた端子にハンダ付けにより固着される。このようにして、圧力センサ装置はマザーボードに実装されて用いられる。

なお、半導体圧力センサ素子を備える圧力センサ装置に関する先行技術文献として、例えば特許文献１，２が存在する。

特開２０１２－２３３８７２号公報 特開２０１２－５２８７４号公報

特許文献１に示される圧力センサ装置は、リードフレームを用いてインサート成形により形成されており、圧力センサ装置のパッケージの外方にリードが延びた構成となっている。圧力センサ装置をマザーボードに実装したときの専有面積はリードが外方に延びているため大きくなってしまい、圧力センサ装置の小型化が困難であった。

特許文献２に示される圧力センサ装置は、圧力導入口の直下に半導体圧力センサ素子が配置されている。このため、圧力導入口にフラックス等のダストが入った場合、ダストが半導体圧力センサ素子に直接付着して大きな影響を与えることなどにより、半導体圧力センサ素子として正確に作動できなくなることがある。

そこで、本発明は、小型化が可能であり、圧力導入口へのダストの進入を抑制できる圧力センサ装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る圧力センサ装置は、外部接続端子が形成された基体を有する第１の基板と、前記第１の基板の上面に積層され、第１の貫通開口部及び第２の貫通開口部が形成された第２の基板と、ダイヤフラム構造を有し、前記ダイヤフラム構造により前記第１の貫通開口部を塞ぐように前記第２の基板の上面に搭載された圧力センサ素子と、前記圧力センサ素子を覆うように前記第２の基板の上面に搭載され、前記ダイヤフラム構造の上面に第１流体を導く第１流路が形成されたカバーと、を有し、前記外部接続端子は、前記基体の上面、側面及び下面の３つの面に沿って形成され、前記第１の基板と前記第２の基板の間には、前記第２の貫通開口部から前記第１の貫通開口部に連通して前記ダイヤフラム構造の下面に第２流体を導く第２流路が形成されている。

本発明によれば、圧力センサ装置の小型化が可能であり、圧力センサ装置の圧力導入口へのダストの進入を抑制できる。

第１実施形態に係る圧力センサ装置の上面側の平面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、側面図（Ｃ）、下面側の平面図（Ｄ）である。 第１実施形態に係る圧力センサ装置の基板の上面側の平面図（Ａ）及び下面側の平面図（Ｂ）である。 第１実施形態に係る圧力センサ装置のカバーの上面側の斜視図（Ａ）及び下面側の斜視図（Ｂ）である。 第１実施形態に係る圧力センサ装置の断面図である。 第１実施形態に係る圧力センサ装置の蓋部の断面図（Ａ）及び蓋部の構成を説明する図（Ｂ）である。 第１実施形態に係る圧力センサ装置をマザーボードに実装したときの一例の断面図である。 第１実施形態に係る圧力センサ装置をマザーボードに実装したときの他の例の断面図である。 第２実施形態に係る圧力センサ装置の上面側の平面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、側面図（Ｃ）、下面側の平面図（Ｄ）である。 第２実施形態に係る圧力センサ装置の基板の上面側の平面図（Ａ）及び下面側の平面図（Ｂ）である。 第２実施形態に係る圧力センサ装置のカバーの上面側の斜視図（Ａ）及び下面側の斜視図（Ｂ）である。 第２実施形態に係る圧力センサ装置の断面図である。 第２実施形態に係る圧力センサ装置をマザーボードに実装したときの一例の断面図である。 第２実施形態に係る圧力センサ装置をマザーボードに実装したときの他の例の断面図である。 第１変形例に係る圧力センサ装置の上面側の平面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、カバーの上面側の斜視図（Ｃ）及び下面側の斜視図（Ｄ）である。 第２変形例に係る圧力センサ装置の断面図である。 第３～第５変形例に係る圧力センサ装置の断面図である。 第３実施形態に係る圧力センサ装置の上面側の平面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、下面側の平面図（Ｃ）である。 図１７（Ｂ）中のＡ－Ａ’における断面図である。 図１８中のＢ－Ｂ’における断面図（Ａ）、Ｃ－Ｃ’における断面図（Ｂ）である。 第１の基板の上面側の平面図（Ａ）、図２０（Ａ）中のＤ－Ｄ’における断面図（Ｂ）である。 第２の基板の上面側の平面図（Ａ）、下面側の平面図（Ｂ）である。 図２１（Ａ）中のＥ－Ｅ’における断面図である。 第１の基板と第２の基板との接合前の断面図（Ａ）、接合後の断面図（Ｂ）である。 第３実施形態の第１変形例に係る基板を示す断面図（Ａ）、第１の基板の凹部の平面図（Ｂ）である。 第３実施形態の第２変形例に係る圧力センサ装置の上面側の平面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、下面側の平面図（Ｃ）である。 図２５（Ｂ）中のＦ－Ｆ’における断面図である。 図２６中のＧ－Ｇ’における断面図である。 図２６中のＨ－Ｈ’における断面図である。 第３実施形態の第３変形例に係る圧力センサ装置の上面側の平面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、下面側の平面図（Ｃ）である。 図２９（Ｂ）中のＩ－Ｉ’における断面図である。 図３０中のＪ－Ｊ’における断面図である。 図３０中のＫ－Ｋ’における断面図である。 第３実施形態の第４変形例に係る圧力センサ装置の上面側の平面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、下面側の平面図（Ｃ）である。 図３３（Ｂ）中のＬ－Ｌ’における断面図である。 図３４中のＭ－Ｍ’における断面図である。 図３４中のＮ－Ｎ’における断面図である。

＜第１実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１（Ａ）は本実施形態に係る圧力センサ装置の上面側の平面図であり、図１（Ｂ）及び図１（Ｃ）は側面図であり、図１（Ｄ）は下面側の平面図である。基板１０Ａの上面にカバー２０Ａが搭載されており、基板１０Ａの下面に蓋部３０が搭載されている。基板１０Ａは板状であり、平面視で矩形の形状を有し、対向する２つの辺において複数個の端子１２が並べて設けられている。

カバー２０Ａは樹脂成型品であり、箱状部２１と筒状部２５を有する。筒状部２５は円柱状の外形であり、先端に筒状部上端開口部２６ｔが設けられた筒状構造である。蓋部３０は板状の形状を有しており、側壁部に第２圧力導入口としての蓋部開口部３２が形成されている。

図２（Ａ）は本実施形態に係る圧力センサ装置の基板の上面側の平面図であり、図２（Ｂ）は下面側の平面図である。基板１０Ａは、ガラスエポキシ樹脂等からなり、板状構造の本体となる基体１１を有し、外部接続端子としての端子１２が形成されている。端子１２は、基体１１の上面、側面及び下面の３つの面に沿って形成されている。基体１１の上面に、ランドを含む配線１３が形成され、端子１２に接続されている。

基体１１に貫通開口部１４が形成されている。貫通開口部１４を塞ぐように、基体１１の上面に圧力センサ素子１５が搭載されている。圧力センサ素子１５に隣接して、基体１１の上面に制御チップ１６が搭載されている。圧力センサ素子１５と制御チップ１６、圧力センサ素子１５と配線１３のランド、制御チップ１６と配線１３のランドが、それぞれボンディングワイヤ１７で接続されている。基体１１の下面には、貫通開口部１４の周囲に金属層３１ｅが形成されているが、蓋部周辺の構造については後述する。以上のように、基板１０Ａが構成されている。

圧力センサ素子１５は、圧力を検出するダイヤフラムが形成された素子であり、ダイヤフラムの歪みを抵抗値の変化として検出する半導体歪みゲージ方式の素子、ダイヤフラムの変位を静電容量の変化として検出する静電容量方式の素子、あるいは、他の検出方式で被測定圧を検出する素子である。基板１０Ａの貫通開口部がダイヤフラムの一方の面と連通した状態となり、貫通開口部１４を塞ぐように、シリコン樹脂等の接着剤を用いて基板１０Ａの上面に搭載されている。

図３（Ａ）は本実施形態に係る圧力センサ装置のカバーの上面側の斜視図であり、図３（Ｂ）は下面側の斜視図である。カバー２０Ａは箱状部２１と筒状部２５を有する。箱状部２１の基板１０Ａとの接着面側において、第１凹部２２と第２凹部２３が形成され、第１凹部２２と第２凹部２３を連通させる連通部２４が形成されている。カバー２０Ａを基板１０Ａに搭載したときに、基板１０Ａの表面と、カバー２０Ａの第１凹部２２、第２凹部２３、連通部２４の内面から中空構造（第１中空部）が形成される。基板１０Ａ上の圧力センサ素子１５及び制御チップ１６は第１中空部の第１凹部２２側の空間に収容される。第２凹部２３の上部における箱状部２１の上に筒状部２５が設けられている。筒状部２５の筒状部上端開口部２６ｔを端部とする開口構造は、筒状部２５と箱状部２１を貫通して第２凹部２３に到達する。

図４は本実施形態に係る圧力センサ装置の断面図であり、図４（Ａ）は図２（Ａ）中のＸＡ－ＸＢにおける断面に相当し、図４（Ｂ）は図２（Ａ）中のＹＡ－ＹＢにおける断面に相当する。上述のように、筒状部２５の筒状部上端開口部２６ｔを端部とする開口構造は、筒状部２５の内部の筒状部開口部２６と箱状部貫通部２１ａを介して第２凹部２３に到達する。第２凹部２３は、連通部２４を介して第１凹部２２に連通している。

従って、筒状部２５の筒状部上端開口部２６ｔから、筒状部開口部２６、箱状部貫通部２１ａ、第２凹部２３、連通部２４及び第１凹部２２まで連通しており、圧力センサ素子１５のダイヤフラム構造の上面に第１流体を導く第１流路を構成する。この流体の流れを黒矢印で示す。第１流体は、例えば圧力測定対象の流体である。図中の＋記号がつけられた矢印は、紙面に対して垂直な方向からの流れを示している。

基板１０Ａの下面において、貫通開口部１４を覆うように基板１０Ａ所定の距離を離間して板状の蓋部３０が搭載されている。蓋部３０は、側壁部３１によって基板１０Ａから離間されており、基板１０Ａの下面と、蓋部３０及び側壁部３１の内面から中空構造（第２中空部）が形成される。側壁部の一部は除去されており、蓋部開口部３２となる。蓋部開口部３２を端部とする開口構造は、第２中空部を介して貫通開口部１４に連通しており、圧力センサ素子１５のダイヤフラム構造の下面に第２流体を導く第２流路を構成する。この流体の流れを白矢印で示す。第２流体は、例えば圧力測定の比較対象の流体であり、例えば大気である。図中の＋記号がつけられた矢印は、紙面に対して垂直な方向からの流れを示している。

本実施形態の圧力センサ装置において、基板１０Ａは平面視で矩形の形状を有し、当該矩形の形状の基板１０Ａの対向する２つの辺に沿って端子１２が形成されており、上記の蓋部開口部３２は、対向する２つの辺とは異なる辺に向かって開口されている。これにより、後述のように圧力センサ装置をマザーボードに実装したときに、蓋部開口部３２が端子１２側に開口している場合と比較して、ハンダで固定される端子１２近傍から発生するハンダのフラックスが蓋部開口部３２の内部に入ってくるのを抑制することができる。

圧力センサ素子１５は、上記のように上面に第１流体が導かれ、下面に第２流体が導かれる。ダイヤフラムの歪みまたは変位は、第１流体の圧力と第２流体の圧力に応じて変化する。ダイヤフラムの歪みまたは変位を、抵抗値または静電容量値等の変化量として検出することによって、第２流体を比較対象としたときの測定対象である第１流体の圧力を測定することができる。

上記の構成において、例えば、基板１０Ａの厚さは０．１ｍｍ～１ｍｍ程度であり、基板１０Ａは平面視で一辺が２ｍｍ～２０ｍｍ程度の矩形の形状を有する。カバー２０Ａの箱状部２１は高さが１ｍｍ程度であり、基板１０Ａの上に搭載したときに端子を覆わない程度の大きさを有する。筒状部２５は、基板１０Ａの平面視の矩形形状の一辺の数分の１から半分程度に相当する０．５ｍｍ程度の直径を有する。蓋部３０は０．１ｍｍ～１ｍｍ程度の厚さの板状の形状を有する。

図５（Ａ）は本実施形態に係る圧力センサ装置の蓋部の断面図である。蓋部３０を基板１０Ａの基体１１から所定の距離離間させるために、側壁部３１が形成されている。側壁部３１は、Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｕ等の金属層３１ｅ、レジスト層３１ｄ、ボンディングシート３１ｃ、レジスト層３１ｂ及び銅等の金属層３１ａが積層して構成されている。各層は０．１μｍ～２００μｍの厚さを有し、総計で１０μｍ～５００μｍ程度の厚さを有する。この厚さに相当する分の距離が、基板１０Ａ（基体１１）と蓋部３０の間の離間距離ａに相当する。

図５（Ｂ）は蓋部の構成を説明する図である。図５（Ｂ）を参照して蓋部の形成方法について説明する。基板１０Ａ（基体１１）の下面において金属層３１ｅをパターン形成し、その上層にレジスト層３１ｄをパターン形成する。一方、蓋部３０の基板１０Ａへの搭載面に金属層３１ａとレジスト層３１ｂをパターン形成する。次に、ボンディングシート３１ｃの上面と下面にレジスト層３１ｂとレジスト層３１ｄを貼りあわせる。これにより、側壁部３１が形成できる。

本実施形態では、蓋部３０の側壁部３１に蓋部開口部３２が形成されている。上記の金属層３１ｅ、レジスト層３１ｄ、ボンディングシート３１ｃ、レジスト層３１ｂ、金属層３１ａをそれぞれ蓋部開口部３２となる領域を除いて形成することで、側壁部３１に蓋部開口部３２を形成できる。図２（Ｂ）は、基板１０Ａの下面において貫通開口部１４の周囲に金属層３１ｅが形成されている状態を示しているが、これは蓋部開口部３２となる部分を除いて、貫通開口部１４の周囲に金属層３１ｅを形成したときの構成である。

図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、本実施形態に係る圧力センサ装置をマザーボードに実装したときの一例の断面図であり、それぞれ図４（Ａ）及び図４（Ｂ）の断面に対応する。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）では、筒状部２５がマザーボード１００に対して上面を向くように、マザーボード１００に実装されている。マザーボード１００は、ＦＲ－４等のガラスエポキシ樹脂基板であり、表面に不図示の端子や配線パターンが形成されている。

マザーボード１００には、開口部１００Ａが形成されている。開口部１００Ａに本実施形態の圧力センサ装置の蓋部３０が入り込むようにして、圧力センサ装置がマザーボード１００上に載置され、圧力センサ装置の端子１２がマザーボード１００の不図示の端子にハンダで接続固定されて、実装される。この場合、端子１２の下面と側面がハンダで接続されることになる。

図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、本実施形態に係る圧力センサ装置をマザーボードに実装したときの他の例の断面図であり、それぞれ図４（Ａ）及び図４（Ｂ）を上下逆転した状態の断面に対応する。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）では、筒状部２５がマザーボード１００に対して下面を向くように、マザーボード１００に実装される。

マザーボード１００の開口部１００Ａに、本実施形態の圧力センサ装置のカバー２０Ａが入り込むようにして、圧力センサ装置がマザーボード１００上に載置され、圧力センサ装置の端子１２がマザーボード１００の不図示の端子にハンダで接続固定されて、実装される。この場合、端子１２の上面（カバー２０Ａ側の面）と側面がハンダで接続されることになる。

端子１２は、基板１０Ａを構成する基体１１の上面、側面、下面の３つの面に沿って形成されていることから、圧力センサ装置の構成を変更せずに、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示される実装方法と図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示される実装方法に対応できる。

基板１０Ａは平面視で矩形の形状を有し、当該矩形の形状の基板１０Ａの対向する２つの辺に沿って端子１２が形成されている。図６（Ａ）及び（Ｂ）と図７（Ａ）と（Ｂ）に示される例では、上記の蓋部開口部３２は、対向する２つの辺とは異なる辺に向かって開口されている。このような構成の圧力センサ装置をマザーボード１００に実装すると、蓋部開口部３２が端子１２側に開口している場合と比較して、ハンダで固定された端子１２近傍からハンダのフラックスが発生したときに、蓋部開口部３２の内部に入ってくるのを抑制することができる。

本実施形態に係る圧力センサ装置によれば、基板１０Ａの下面において、貫通開口部１４を覆うように基板１０Ａから所定の距離を離間して板状の蓋部３０が搭載されている。貫通開口部１４が外側から隠された状態となっているので、フラックス等のダストが貫通開口部１４から圧力センサ素子１５の方へと入り込むのを抑制することができる。

また、本実施形態に係る圧力センサ装置によれば、リードフレームを用いておらず、マザーボードに実装したときの専有面積は基板１０Ａの面積に相当し、圧力センサ装置の小型化が実現できる。高コストとなるインサート成形を用いず、安価な射出成型部品を用いて構成しているので、コストダウンを実現できる。

また、本実施形態に係る圧力センサ装置において、筒状部上端開口部２６ｔの直下に圧力センサ素子１５は配置されておらず、筒状部上端開口部２６ｔからダストが入り込んできても、筒状部上端開口部２６ｔの直下に位置している第２凹部２３の部分にトラップされ、ダストが圧力センサ素子１５に到達しがたい構成となっている。第２凹部２３はダストトラップとして機能する。カバーに第２凹部２３とそれに連通する流路を設けること等で容易にダストトラップとして機能する構造を実現できる。

＜第２実施形態＞
本実施形態の説明において、第１実施形態と同様である部分については説明を省略する。図８（Ａ）は本実施形態に係る圧力センサ装置の上面側の平面図であり、図８（Ｂ）及び（Ｃ）は側面図であり、図８（Ｄ）は下面側の平面図である。基板１０Ｂの上面にカバー２０Ｂが搭載されており、基板１０Ｂの下面に蓋部３０が搭載されている。

基板１０Ｂは板状であり、平面視で矩形の形状を有し、対向する２つの辺において複数個の端子１２が並べて設けられている。カバー２０Ｂは樹脂成型品であり、箱状部２１と筒状部２５を有する。箱状部２１の上方の角部（上端角部）に、第１圧力導入口としての箱状部開口部２７が形成されている。筒状部２５は円柱状の外形であり、先端に第２圧力導入口としての筒状部上端開口部２６ｔが設けられた筒状構造である。

図９（Ａ）は本実施形態に係る圧力センサ装置の基板の上面側の平面図であり、図９（Ｂ）は下面側の平面図である。基板１０Ｂには、基体１１に貫通開口部１４と、第２の貫通開口部１８が形成されている。また、基体１１の下面には、貫通開口部１４及び第２の貫通開口部１８の周囲に金属層３１ｅが形成されている。上記を除いては、実質的に第１実施形態の基板１０Ａと同様の構成を有する。図９（Ａ）に示されるように、貫通開口部１４と第２の貫通開口部１８は図面上のＺＡ－ＺＢで示される一点鎖線上に位置しているが、これに限らず、貫通開口部１４と第２の貫通開口部１８のいずれか一方あるいは両方がＺＡ－ＺＢで示される一点鎖線上から外れた位置となっていてもよい。

図１０（Ａ）は本実施形態に係る圧力センサ装置のカバーの上面側の斜視図であり、図１０（Ｂ）は下面側の斜視図である。カバー２０Ｂは箱状部２１と筒状部２５を有する。箱状部２１の基板１０Ｂとの接着面側において、第１凹部２２と第２凹部２３が形成されている。カバー２０Ｂを基板１０Ｂに搭載したときに、基板１０Ｂの表面と、カバー２０Ｂの第１凹部２２の内面から中空構造（第１中空部）が形成される。また、基板１０Ｂの表面と、カバー２０Ｂの第２凹部２３の内面から中空構造（第２中空部）が形成される。

基板１０Ｂ上の圧力センサ素子１５及び制御チップ１６は第１中空部の空間に収容される。第２の貫通開口部１８は第２中空部の直下に位置して第２中空部に連通する。第２凹部２３の上部における箱状部２１の上に筒状部２５が設けられている。

筒状部２５の筒状部上端開口部２６ｔを端部とする開口構造は、筒状部２５と箱状部２１を貫通して第２凹部２３に到達する。また、箱状部２１の上方の角部に第１凹部２２へと貫通する箱状部開口部２７が形成されている。箱状部開口部２７は、箱状部２１の上面、あるいは側面に形成されている構成でもよい。また上面と側面に両方に形成されていてもよく、上記のように箱状部２１の上方の角部に設けることができる。

図１１は本実施形態に係る圧力センサ装置の断面図であり、図９（Ａ）中のＺＡ－ＺＢにおける断面に相当する。上述のように、カバー２０Ｂの箱状部２１の角部に形成された箱状部開口部２７は、第１凹部２２へと貫通しており、圧力センサ素子１５のダイヤフラム構造の上面に第１流体を導く第１流路を構成する。この流体の流れを白矢印で示す。第１流体は、例えば圧力測定の比較対象の流体である。

また、基板１０Ｂの下面において、貫通開口部１４を覆うように基板１０Ｂから所定の距離を離間して板状の蓋部３０が搭載されている。蓋部３０は、側壁部３１によって基板１０Ｂから離間されており、基板１０Ｂの下面と、蓋部３０及び側壁部３１の内面から中空構造（第３中空部）が形成される。側壁部３１は、蓋部開口部が形成されていないことを除いて、第１実施形態と同様である。

筒状部２５の筒状部上端開口部２６ｔを端部とする開口構造は、筒状部２５の内部の筒状部開口部２６と箱状部貫通部２１ａを介して第２凹部２３に到達する。第２凹部２３は、第２の貫通開口部１８を介して、基板１０Ｂの下面と蓋部３０及び側壁部３１の内面から構成される第３中空部に連通する。第３中空部は、貫通開口部１４を介して、圧力センサ素子１５のダイヤフラム構造の下面側へと連通している。

このように、筒状部上端開口部２６ｔを端部とする開口構造は、筒状部開口部２６、箱状部貫通部２１ａ、第２中空部、第２の貫通開口部１８、第３中空部、及び貫通開口部１４に連通しており、圧力センサ素子１５のダイヤフラム構造の下面に第２流体を導く第２流路を構成する。この流体の流れを黒矢印で示す。第２流体は、例えば圧力測定対象の流体である。

本実施形態の圧力センサ装置において、基板１０Ｂは平面視で矩形の形状を有し、当該矩形の形状の基板１０Ｂの対向する２つの辺に沿って端子１２が形成されている。図８等に示される箱状部開口部２７においては、端子が形成されている対向する２つの辺側に開口している。箱状部開口部２７は、端子が形成されている対向する２つの辺とは異なる辺に向かって開口されている構成であると、実装時にハンダで固定される端子１２近傍から発生するハンダのフラックスが箱状部開口部２７の内部に入ってくるのを抑制することができるので好ましい。

図１２は、本実施形態に係る圧力センサ装置をマザーボードに実装したときの一例の断面図である。図１２では、筒状部２５がマザーボード１００に対して上面を向くように、マザーボード１００に実装されている。マザーボード１００は、ＦＲ－４等のガラスエポキシ樹脂基板であり、表面に不図示の端子や配線パターンが形成されている。マザーボード１００には、開口部１００Ａが形成されている。開口部１００Ａに本実施形態の圧力センサ装置の蓋部３０が入り込むようにして、圧力センサ装置がマザーボード１００上に載置され、圧力センサ装置の端子１２がマザーボード１００の不図示の端子にハンダで接続固定されて、実装される。この場合、端子１２の下面と側面がハンダで接続されることになる。

図１３は、本実施形態に係る圧力センサ装置をマザーボードに実装したときの他の例の断面図であり、図１１を上下逆転した状態の断面に対応する。図１３では、筒状部２５がマザーボード１００に対して下面を向くように、マザーボード１００に実装される。マザーボード１００の開口部１００Ａに、本実施形態の圧力センサ装置のカバー２０Ｂが入り込むようにして、圧力センサ装置がマザーボード１００上に載置され、圧力センサ装置の端子１２がマザーボード１００の不図示の端子にハンダで接続固定されて、実装される。この場合、端子１２の上面（カバー２０Ｂ側の面）と側面がハンダで接続されることになる。第１実施形態と同様に、端子１２は、基板１０Ｂを構成する基体１１の上面、側面、下面の３つの面に沿って形成されていることから、圧力センサ装置の構成を変更せずに、図１２に示される実装方法と図１３に示される実装方法に対応できる。

本実施形態に係る圧力センサ装置によれば、基板１０Ｂの下面において、貫通開口部１４を覆うように基板１０Ｂから所定の距離を離間して板状の蓋部３０が搭載されている。貫通開口部１４が外側から隠された状態となっているので、フラックス等のダストが貫通開口部１４から圧力センサ素子１５の方へと入り込むのを抑制することができる。

また、本実施形態に係る圧力センサ装置によれば、リードフレームを用いておらず、マザーボードに実装したときの専有面積は基板１０Ｂの面積に相当し、圧力センサ装置の小型化が実現できる。高コストとなるインサート成形を用いず、安価な射出成型部品を用いて構成しているので、コストダウンを実現できる。

また、本実施形態に係る圧力センサ装置において、筒状部上端開口部２６ｔの直下に圧力センサ素子１５は配置されておらず、筒状部上端開口部２６ｔからダストが入り込んできても、筒状部上端開口部２６ｔの直下に位置している第２凹部２３の部分、あるいは第３中空部にトラップされ、ダストが圧力センサ素子１５に到達しがたい構成となっている。第２凹部２３及び第３中空部はダストトラップとして機能する。カバーに第２凹部２３とそれに連通する流路を設けること等で、容易にダストトラップとして機能する構造を実現できる。

＜第１変形例＞
図１４（Ａ）は第１変形例に係る圧力センサ装置の上面側の平面図、図１４（Ｂ）は側面図（Ｂ）、図１４（Ｃ）はカバーの上面側の斜視図、図１４（Ｄ）は下面側の斜視図である。基板１０Ｃの上面にカバー２０Ｃが搭載されており、基板１０Ｃの下面に蓋部３０が側壁部３１を介して搭載されている。カバー２０Ｃは箱状部２１と第１筒状部２５Ａ及び第２筒状部２５Ｂを有する。

第１筒状部２５Ａは円柱状の外形であり、先端に第２圧力導入口としての筒状部上端開口部２６Ａが設けられた筒状構造である。第２筒状部２５Ｂは円柱状の外形であり、先端に第１圧力導入口としての筒状部上端開口部２６Ｂが設けられた筒状構造である。第１筒状部２５Ａは第２凹部２３の上部における箱状部２１の上に設けられ、筒状部上端開口部２６Ａは、第２実施形態と同様に第２中空部及び第３中空部を通じて圧力センサ素子１５のダイヤフラム構造の下面へと連通している。

一方、本変形例では、第２実施形態における箱状部開口部２７の代わりに、第２筒状部２５Ｂは第１凹部２２の上部における箱状部２１の上に設けられている。筒状部上端開口部２６Ｂは第１中空部の圧力センサ素子１５のダイヤフラム構造の上面へと連通している。

本変形例に係る圧力センサ装置では、圧力センサ素子１５に第１筒状部２５Ａと第２筒状部２５Ｂからそれぞれ大気以外の流体を導き、２つの流体の差圧等を情報として得ることができる。

＜第２変形例＞
図１５（Ａ）は第２変形例の一例に係る圧力センサ装置の断面図である。第１変形例に係る圧力センサ装置をマザーボード１００に実装している。ここで、第１筒状部２５Ａと第２筒状部２５Ｂがマザーボード１００に対して下面を向くように実装されている。第１筒状部２５Ａには、圧力測定対象の流体（黒矢印）が導かれ、第２筒状部２５Ｂには、圧力測定の比較対象の流体（白矢印）が導かれる。

図１５（Ｂ）は第２変形例の他の例に係る圧力センサ装置の断面図である。第１変形例に係る圧力センサ装置をマザーボード１００に実装している。ここで、第１筒状部２５Ａと第２筒状部２５Ｂがマザーボード１００に対して上面を向くように実装されている。第１筒状部２５Ａには、圧力測定対象の流体（黒矢印）が導かれ、第２筒状部２５Ｂには、圧力測定の比較対象の流体（白矢印）が導かれる。

図１５（Ｃ）は第２変形例の他の例に係る圧力センサ装置の断面図である。第１変形例に係る圧力センサ装置をマザーボード１００に実装している。ここで、第１筒状部２５Ａと第２筒状部２５Ｂがマザーボード１００に対して下面を向くように実装されている。第１筒状部２５Ａには、圧力測定の比較対象の流体（白矢印）が導かれ、第２筒状部２５Ｂには、圧力測定対象の流体（黒矢印）が導かれる。

図１５（Ｄ）は第２変形例の他の例に係る圧力センサ装置の断面図である。第１変形例に係る圧力センサ装置をマザーボード１００に実装している。ここで、第１筒状部２５Ａと第２筒状部２５Ｂがマザーボード１００に対して上面を向くように実装されている。第１筒状部２５Ａには、圧力測定の比較対象の流体（白矢印）が導かれ、第２筒状部２５Ｂには、圧力測定対象の流体（黒矢印）が導かれる。

＜第３変形例＞
図１６（Ａ）は第３変形例の一例に係る圧力センサ装置をマザーボード１００に実装した構成の断面図である。第２変形例における円筒状の第１筒状部２５Ａの代わりに、先端が外方に屈曲した形状の第１筒状部２５Ｃが形成されている。また、第２変形例における円筒状の第２筒状部２５Ｂの代わりに、先端が外方に屈曲した形状の第２筒状部２５Ｄが形成されている。第１筒状部２５Ｃと第２筒状部２５Ｄがマザーボード１００に対して上面を向くように実装されている。

第１筒状部２５Ｃと第２筒状部２５Ｄには、圧力測定対象の流体（黒矢印）と圧力測定の比較対象の流体（白矢印）のいずれか一方が導かれる。カバー２０Ｄに形成された第１中空部を構成する凹部の形状は、図１６（Ａ）では２つの凹部とそれを連通する構造で示しているが、これに限らず種々の構成とすることができる。

＜第４変形例＞
図１６（Ｂ）は第４変形例の一例に係る圧力センサ装置をマザーボード１００に実装した構成の断面図である。第３変形例に係る圧力センサ装置において、第１筒状部２５Ｃを除去した構成である。即ち、カバー２０Ｅの箱状部２１の上面に開口部２８が形成され、圧力センサ素子１５のダイヤフラム構造の下面に通じるように流路が形成されている。例えば第２筒状部２５Ｄに圧力測定対象の流体（黒矢印）が導かれ、箱状部２１の上面に開口部２８に圧力測定の比較対象の流体（白矢印）が導かれる。

＜第５変形例＞
図１６（Ｃ）は第５変形例の一例に係る圧力センサ装置をマザーボード１００に実装した構成の断面図である。第１実施形態に係る圧力センサ装置において、筒状部２５の代わりに先端が外方に屈曲した形状の筒状部２５Ｅが形成されている。筒状部２５Ｅがマザーボード１００に対して上面を向くように実装されている。筒状部２５Ｅに圧力測定対象の流体（黒矢印）が導かれ、蓋部３０の蓋部開口部に圧力測定の比較対象の流体（白矢印）が導かれる。

上記の各変形例に係る圧力センサ装置によれば、基板の下面において、貫通開口部１４を覆うように基板から所定の距離を離間して板状の蓋部３０が搭載されている。貫通開口部１４が外側から隠された状態となっているので、フラックス等のダストが貫通開口部１４から圧力センサ素子１５の方へと入り込むのを抑制することができる。

また、上記の各変形例に係る圧力センサ装置によれば、リードフレームを用いておらず、マザーボードに実装したときの専有面積は基板の面積に相当し、圧力センサ装置の小型化が実現できる。高コストとなるインサート成形を用いず、安価な射出成型部品を用いて構成しているので、コストダウンを実現できる。

＜第３実施形態＞
本実施形態の説明において、第１実施形態と同様である部分については説明を省略する。図１７（Ａ）は本実施形態に係る圧力センサ装置の上面側の平面図であり、図１７（Ｂ）は側面図であり、図１７（Ｃ）は下面側の平面図である。

基板１０Ｇの上面にカバー２０Ｇが搭載されている。基板１０Ｇは板状であり、平面視で矩形の形状を有する。本実施形態では、基板１０Ｇの４つの辺にそれぞれ複数個の端子１２が並べて設けられている。カバー２０Ｇは樹脂成型品であり、箱状部２１と筒状部２５を有する。箱状部２１の上方の角部（上端角部）に、第１圧力導入口としての箱状部開口部２７が形成されている。筒状部２５は円柱状の外形であり、先端に第２圧力導入口としての筒状部上端開口部２６ｔが設けられた筒状構造である。

本実施形態では、基板１０Ｇは、複数個の端子１２が設けられた第１の基板２００と、第１の基板２００上に積層され、後述する貫通開口部が形成された第２の基板３００とにより構成されている。第１の基板２００と第２の基板３００とは、後述するボンディングシートを用いて貼りあわされている。

なお、第１の基板２００には貫通開口部は形成されていない。本実施形態では、第１の基板２００が蓋部として機能する。

また、第１の基板２００の下面には、第１及び第２実施形態とは異なり、端子１２以外の金属層は形成されておらず、端子１２以外の領域はレジスト層で覆われている。

図１８は本実施形態に係る圧力センサ装置の断面図であり、図１７（Ｂ）中のＡ－Ａ’における断面に相当する。第２の基板３００には、第１の貫通開口部１４及び第２の貫通開口部１８が形成されている。また、第２の基板３００上には、圧力センサ素子１５及び制御チップ１６が搭載されている。圧力センサ素子１５は、第１の貫通開口部１４を塞ぐように、シリコン樹脂等の接着剤を用いて第２の基板３００の上面に搭載されている。

第２の基板３００上の圧力センサ素子１５及び制御チップ１６の搭載部の近傍には、それぞれ第１の基板２００に設けられた配線１３のランド１３ａを露出させるランド開口部３０１が形成されている。圧力センサ素子１５と制御チップ１６、圧力センサ素子１５と配線１３のランド１３ａ、制御チップ１６と配線１３のランド１３ａが、それぞれボンディングワイヤ１７で接続されている。

図１９は本実施形態に係る圧力センサ装置の断面図である。図１９（Ａ）は図１８中のＢ－Ｂ’における断面に相当する。図１９（Ｂ）は図１８中のＣ－Ｃ’における断面に相当する。第２実施形態と同様に、本実施形態では、箱状部２１の基板１０Ｇとの接着面側において、第１凹部２２と第２凹部２３が形成されている。

カバー２０Ｇを基板１０Ｇに搭載したときに、基板１０Ｇの表面と、カバー２０Ｇの第１凹部２２の内面から中空構造（第１中空部）が形成される。また、基板１０Ｇの表面と、カバー２０Ｇの第２凹部２３の内面から中空構造（第２中空部）が形成される。

基板１０Ｇ上の圧力センサ素子１５及び制御チップ１６は第１中空部の空間に収容される。第２の貫通開口部１８は第２中空部の直下に位置して第２中空部に連通する。箱状部２１の上に筒状部２５が設けられている。筒状部２５の筒状部上端開口部２６ｔを端部とする開口構造は、筒状部２５と箱状部２１を貫通して第２凹部２３に到達する。

箱状部開口部２７は、第１凹部２２へと貫通しており、圧力センサ素子１５のダイヤフラム構造の上面に第１流体を導く第１流路を構成する。この流体の流れを、図１９（Ｂ）に白矢印で示す。第１流体は、例えば圧力測定の比較対象の流体である。

また、基板１０Ｇを構成する第２の基板３００の第１の基板２００側には、凹部３０２が形成されている。凹部３０２は、第１の貫通開口部１４及び第２の貫通開口部１８に連通している。第１の基板２００の表面と、第２の基板３００の凹部３０２の内面から中空構造（第３中空部）が形成される。なお、後述するように、第１の基板２００の表面において凹部３０２に対向する領域にも凹部を設けてもよい。

筒状部上端開口部２６ｔを端部とする開口構造は、筒状部２５の内部の筒状部開口部２６と箱状部貫通部２１ａを介して第２凹部２３に到達する。第２凹部２３は、第２の貫通開口部１８を介して第３中空部に連通する。第３中空部は、貫通開口部１４を介して、圧力センサ素子１５のダイヤフラム構造の下面側へと連通している。このように、筒状部上端開口部２６ｔを端部とする開口構造は、筒状部開口部２６、箱状部貫通部２１ａ、第２中空部、第２の貫通開口部１８、第３中空部、及び貫通開口部１４に連通しており、圧力センサ素子１５のダイヤフラム構造の下面に第２流体を導く第２流路を構成する。この流体の流れを、図１９（Ａ）に黒矢印で示す。第２流体は、例えば圧力測定対象の流体である。

以下に、第１の基板２００及び第２の基板３００の構成について説明する。図２０（Ａ）は第１の基板２００の上面側の平面図である。図２０（Ｂ）は第１の基板２００の断面図であり、図２０（Ａ）中のＤ－Ｄ’における断面に相当する。

第１の基板２００は、ガラスエポキシ樹脂等からなり、板状構造の本体となる基体２１０をベースとして形成されている。基体２１０の上面側及び下面側には、Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｕ等の金属層、及びレジスト層が積層されている。基体２１０の上面側には、端子１２、配線１３、及びランド１３ａが上記金属層により形成されている。なお、ランド１３ａの表面には、Ａｕのメッキ層が形成されていることが好ましい。

また、基体２１０の上面側には、金属層を覆うようにレジスト層２１１が形成されている。レジスト層２１１には、ランド１３ａを露出させる開口部２０１が形成されている。開口部２０１は、前述の第２の基板３００に設けられたランド開口部３０１に対応する位置に、ランド開口部３０１と同一の形状及び大きさで形成されている。

また、レジスト層２１１は、第２の基板３００に設けられた凹部３０２に対応する領域が除去され、凹部２０２が形成されている。凹部２０２は、凹部３０２と同一の形状及び大きさである。この凹部２０２は必ずしも設ける必要はないが、凹部２０２を設けた場合には、凹部２０２（第１の凹部）と凹部３０２（第２の凹部）とは互いに対向して、前述の第２流路を構成する第３中空部を形成する。

凹部２０２の周囲には、金属層（例えば銅箔）からなる枠状部２０３が形成されている。枠状部２０３上は、レジスト層２１１で覆われている。また、基体２１０の下面側には、端子１２以外の領域にレジスト層２１２が形成されている。なお、端子１２の表面には、Ａｕのメッキ層が形成されていることが好ましい。

図２１（Ａ）は第２の基板３００の上面側の平面図であり、図２１（Ｂ）は第２の基板３００の下面側の平面図である。図２２は第２の基板３００の断面図であり、図２１（Ａ）中のＥ－Ｅ’における断面に相当する。

第２の基板３００は、ガラスエポキシ樹脂等からなり、板状構造の本体となる基体３１０をベースとして形成されている。第２の基板３００には、第１の貫通開口部１４、第２の貫通開口部１８、及びランド開口部３０１が形成されている。

基体３１０の下面側には、Ｃｕ等の金属層を覆うようにレジスト層３１１が形成されている。レジスト層３１１には、第１の貫通開口部１４及び第２の貫通開口部１８を含む領域が除去されることにより、上述の凹部３０２が形成されている。凹部３０２の周囲には、金属層（例えば銅箔）からなる枠状部３０３が形成されている。また、基体３１０の下面側には、基体３１０の外周に沿って、金属層（例えば銅箔）からなる枠状部３０４が形成されている。

枠状部３０３及び枠状部３０４上は、レジスト層３１１で覆われている。また、レジスト層３１１のランド開口部３０１に対応する領域は除去されている。

図２３は、第１の基板２００と第２の基板３００の接合方法を説明する図であり、図２３（Ａ）は接合前の状態を示し、図２３（Ｂ）は接合後の状態を示す。図２３（Ａ）に示すように、第１の基板２００上に、ボンディングシート４００を介して第２の基板３００が接合される。ボンディングシート４００には、ランド開口部３０１及び凹部３０２に対応する領域に開口部が形成されている。

第１の基板２００の開口部２０１及び凹部２０２と、第２の基板３００のランド開口部３０１及び凹部３０２が対応するように、ボンディングシート４００を介して第１の基板２００と第２の基板３００を貼りあわせることにより基板１０Ｇが完成する。

このように、本実施形態によれば、第１の基板２００と第２の基板３００との間に第２流路を構成する第３中空部を容易に形成ことができる。なお、図２３では、第１の基板２００に設けた凹部２０２と、第２の基板３００に設けた凹部３０２とによって第２流路を形成しているが、凹部２０２と凹部３０２のいずれか一方により第２流路を形成してもよい。

以下に、第３実施形態に係る圧力センサ装置の変形例について説明する。

＜第１変形例＞
図２４は第３実施形態の第１変形例に係る基板を示す図である。図２４（Ａ）は断面図である。図２４（Ｂ）は凹部２０２の平面図である。本変形例では、第１の基板２００の凹部２０２内に、突状部２２０が形成されている。突状部２２０は、基体２１０の上面側に形成される金属層とレジスト層とをパターニングすることにより形成されている。本変形例では、矩形状の２つの突状部２２０を凹部２０２内に配置しているが、突状部２２０の形状や数はこれに限定されない。

このように凹部２０２内に突状部２２０を形成することにより、第１の基板２００又は第２の基板３００にかかる上下方向（Ｚ方向）への押圧力等によって、凹部３０２及び凹部２０２により形成される第３中空部が扁平した場合においても、第３中空部において基体２１０と基体３１０とが接触することが防止され、第２流路を確保することができる。

なお、同様の突状部を第２の基板３００の凹部３０２内に形成してもよい。また、第２の基板３００の凹部３０２内にのみ突状部を形成してもよい。

＜第２変形例＞
図２５（Ａ）は第３実施形態の第２変形例に係る圧力センサ装置の上面側の平面図であり、図２５（Ｂ）は側面図であり、図２５（Ｃ）は下面側の平面図である。図２６は第３実施形態の第２変形例に係るに係る圧力センサ装置の断面図であり、図２５（Ｂ）中のＦ－Ｆ’における断面に相当する。

基板１０Ｇの上面にカバー２０Ｈが搭載されている。カバー２０Ｈは箱状部２１と第１筒状部２５Ａ及び第２筒状部２５Ｂを有する。基板１０Ｇは第３実施形態に係る基板１０Ｇと同一の構成である。

第１筒状部２５Ａは円柱状の外形であり、先端に第２圧力導入口としての筒状部上端開口部２６Ａが設けられた筒状構造である。第２筒状部２５Ｂは円柱状の外形であり、先端に第１圧力導入口としての筒状部上端開口部２６Ｂが設けられた筒状構造である。第１筒状部２５Ａは第２凹部２３の上部における箱状部２１の上に設けられている。

図２７及び図２８は本変形例に係る圧力センサ装置の断面図である。図２７は図２６中のＧ－Ｇ'における断面に相当する。図２８は図２６中のＨ－Ｈ'における断面に相当する。第３実施形態と同様に、本実施形態では、箱状部２１の基板１０Ｇとの接着面側において、第１凹部２２と第２凹部２３が形成されている。

図２７に示すように、筒状部上端開口部２６Ａは、第３実施形態と同様に第２中空部及び第３中空部を通じて圧力センサ素子１５のダイヤフラム構造の下面へと連通して、第２流路を構成している。

一方、本変形例では、第３実施形態における箱状部開口部２７の代わりに、第２筒状部２５Ｂは第１凹部２２の上部における箱状部２１の上に設けられている。図２８に示すように、筒状部上端開口部２６Ｂは第１中空部の圧力センサ素子１５のダイヤフラム構造の上面へと連通して、第１流路を構成している。

本変形例に係る圧力センサ装置では、圧力センサ素子１５に第１筒状部２５Ａと第２筒状部２５Ｂからそれぞれ大気以外の流体を導き、２つの流体の差圧等を情報として得ることができる。

なお、基板１０Ｇについては、第３実施形態と同様の変形が可能である。

また、本変形例における第１筒状部２５Ａは、請求の範囲に記載の第２筒状部に対応し、第２筒状部２５Ｂは、請求の範囲に記載の第１筒状部に対応する。

＜第３変形例＞
図２９（Ａ）は第３実施形態の第３変形例に係る圧力センサ装置の上面側の平面図であり、図２９（Ｂ）は側面図であり、図２９（Ｃ）は下面側の平面図である。図３０は第３実施形態の第３変形例に係るに係る圧力センサ装置の断面図であり、図２９（Ｂ）中のＩ－Ｉ’における断面に相当する。

基板１０Ｇの上面にカバー２０Ｊが搭載されている。カバー２０Ｊは箱状部２１と第２筒状部２５Ｂを有する。本変形例では、カバー２０Ｊが第１筒状部２５Ａを有していない点が、上記第２変形例のカバー２０Ｈと異なる。本変形例では、図２９（Ａ）に示すように、箱状部２１の上面に、第２凹部２３に連通する圧力導入口としての開口部２６Ｃが形成されている。基板１０Ｇは第３実施形態に係る基板１０Ｇと同一の構成である。

図３１及び図３２は本変形例に係る圧力センサ装置の断面図である。図３１は図３０中のＪ－Ｊ’における断面に相当する。図３２は図３０中のＫ－Ｋ’における断面に相当する。第２変形例と同様に、本変形例では、箱状部２１の基板１０Ｇとの接着面側において、第１凹部２２と第２凹部２３が形成されている。

図３１に示すように、開口部２６Ｃは、第２中空部及び第３中空部を通じて圧力センサ素子１５のダイヤフラム構造の下面へと連通して、第２流路を構成している。また、図３２に示すように、筒状部上端開口部２６Ｂは第１中空部の圧力センサ素子１５のダイヤフラム構造の上面へと連通して、第１流路を構成している。

本変形例に係る圧力センサ装置では、圧力センサ素子１５に開口部２６Ｃと第２筒状部２５Ｂからそれぞれ大気以外の流体を導き、２つの流体の差圧等を情報として得ることができる。

＜第４変形例＞
図３３（Ａ）は第３実施形態の第４変形例に係る圧力センサ装置の上面側の平面図であり、図３３（Ｂ）は側面図であり、図３３（Ｃ）は下面側の平面図である。図３４は第３実施形態の第４変形例に係るに係る圧力センサ装置の断面図であり、図３３（Ｂ）中のＬ－Ｌ’における断面に相当する。

基板１０Ｇの上面にカバー２０Ｋが搭載されている。カバー２０Ｋは箱状部２１と第２筒状部２５Ｂを有する。本変形例のカバー２０Ｋは、第２凹部２３に連通する圧力導入口としての開口部の形成位置が上記第３変形例のカバー２０Ｊと異なる。本変形例では、図３３（Ａ）に示すように、箱状部２１の上面には、第３変形例において示した開口部２６Ｃは設けられていない。

図３５及び図３６は本変形例に係る圧力センサ装置の断面図である。図３５は図３４中のＭ－Ｍ’における断面に相当する。図３６は図３０中のＮ－Ｎ’における断面に相当する。第３変形例と同様に、本変形例では、箱状部２１の基板１０Ｇとの接着面側において、第１凹部２２と第２凹部２３が形成されている。

図３５に示すように、本変形例では、箱状部２１の側部に、第２凹部２３に連通する圧力導入口としての開口部２９が形成されている。また、本変形例では、開口部２９は、箱状部２１と第２の基板３００との間に位置しており、溝状となっている。開口部２９は、第２中空部及び第３中空部を通じて圧力センサ素子１５のダイヤフラム構造の下面へと連通して、第２流路を構成している。また、図３６に示すように、筒状部上端開口部２６Ｂは第１中空部の圧力センサ素子１５のダイヤフラム構造の上面へと連通して、第１流路を構成している。

本変形例に係る圧力センサ装置では、圧力センサ素子１５に開口部２９と第２筒状部２５Ｂからそれぞれ大気以外の流体を導き、２つの流体の差圧等を情報として得ることができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。例えば、基体の貫通開口部の形状は円状に限らず、方形状等、他の形状でもよい。

本願は、日本特許庁に２０１８年２月１５日に出願された基礎出願2018-024647号の優先権を主張するものであり、その全内容を参照によりここに援用する。

１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｇ 基板
１１，２１０，３１０ 基体
１２ 端子
１３ 配線
１４ 貫通開口部
１５ 圧力センサ素子
１６ 制御チップ
１７ ワイヤボンディング
１８ 第２の貫通開口部
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｇ、２０Ｈ、２０Ｊ、２０Ｋ カバー
２１ 箱状部
２１ａ 箱状部貫通部
２２ 第１凹部
２３ 第２凹部
２４ 連通部
２５、２５Ｅ 筒状部
２５Ａ、２５Ｃ 第１筒状部
２５Ｂ、２５Ｄ 第２筒状部
２６ 筒状部開口部
２６Ａ、２６Ｂ、２６ｔ 筒状部上端開口部
２７ 箱状部開口部
２８、２６Ｃ、２９ 開口部
３０ 蓋部
３１ 側壁部
３１ａ、３１ｅ 金属層
３１ｂ、３１ｄ レジスト層
３１ｃ ボンディングシート
３２ 蓋部開口部
１００ マザーボード
１００Ａ 開口部
２００ 第１の基板
２０１ 開口部
２０２ 凹部
２０３ 枠状部
２１１、２１２、３１１ レジスト層
２２０ 突状部
３００ 第２の基板
３０１ ランド開口部
３０２ 凹部
３０３、３０４ 枠状部
４００ ボンディングシート

Claims (12)

1. 外部接続端子が形成された基体を有する第１の基板と、
   前記第１の基板の上面に積層され、第１の貫通開口部及び第２の貫通開口部が形成された第２の基板と、
   ダイヤフラム構造を有し、前記ダイヤフラム構造により前記第１の貫通開口部を塞ぐように前記第２の基板の上面に搭載された圧力センサ素子と、
   前記圧力センサ素子を覆うように前記第２の基板の上面に搭載され、前記ダイヤフラム構造の上面に第１流体を導く第１流路が形成されたカバーと、
   を有し、
   前記外部接続端子は、前記基体の上面、側面及び下面の３つの面に沿って形成され、
   前記第１の基板と前記第２の基板の間には、前記第２の貫通開口部から前記第１の貫通開口部に連通して前記ダイヤフラム構造の下面に第２流体を導く第２流路が形成されている
   圧力センサ装置。
2. 前記カバーは、前記第２の基板との間に第１中空部と第２中空部を形成する箱状部と、前記第２中空部の上面に形成された第１筒状部とを有し、
   前記第１中空部には前記圧力センサ素子が配置されており、前記第２中空部は前記第２の貫通開口部に連通しており、
   前記第１流路は、前記第１中空部の上端角部に設けられた第１圧力導入口から前記第１中空部に連通して前記ダイヤフラム構造の上面に第１流体を導き、
   前記第２流路は、前記第１筒状部の上端に設けられた第２圧力導入口から前記第２中空部に連通して前記ダイヤフラム構造の下面に第２流体を導く
   請求項１に記載の圧力センサ装置。
3. 前記カバーは、前記第２の基板との間に第１中空部と第２中空部を形成する箱状部と、
   前記第１中空部の上面に形成された第１筒状部と、
   前記第２中空部の上面に形成された第２筒状部と、
   を有し、
   前記第１中空部には前記圧力センサ素子が配置されており、前記第２中空部は前記第２の貫通開口部に連通しており、
   前記第１流路は、前記第１筒状部の上端に設けられた第１圧力導入口から前記第１中空部に連通して前記ダイヤフラム構造の上面に第１流体を導き、
   前記第２流路は、前記第２筒状部の上端に設けられた第２圧力導入口から前記第２中空部に連通して前記ダイヤフラム構造の下面に第２流体を導く第２流路が形成されている
   請求項１に記載の圧力センサ装置。
4. 前記第１の基板は、上面側に第１の凹部を有し、
   前記第２の基板は、下面側に第２の凹部を有し、
   前記第１の凹部と前記第２の凹部とは、互いに対向して前記第２流路を構成する第３中空部を形成している
   請求項１に記載の圧力センサ装置。
5. 外部接続端子及び貫通開口部が形成された基体を有する基板と、
   ダイヤフラム構造を有し、前記ダイヤフラム構造により前記貫通開口部を塞ぐように前記基板の上面に搭載された圧力センサ素子と、
   前記圧力センサ素子を覆うように前記基板の上面に搭載され、前記ダイヤフラム構造の上面に第１流体を導く第１流路が形成されたカバーと、
   少なくとも前記貫通開口部を覆うように前記基板の下面に側壁部を介して設けられ、前記貫通開口部を介して前記ダイヤフラム構造の下面に第２流体を導く第２流路が形成された蓋部と、
   を有し、
   前記外部接続端子は、前記基体の上面、側面及び下面の３つの面に沿って形成され、
   前記側壁部の一部には第２圧力導入口が形成されており、前記第２流路は、前記第２圧力導入口から前記蓋部と前記基板の間の空間及び前記貫通開口部に連通している
   圧力センサ装置。
6. 前記カバーは、前記基板との間に中空部を形成する箱状部と、前記箱状部の上面に形成された筒状部とを有し、
   前記筒状部の上端に設けられた第１圧力導入口から前記筒状部及び前記箱状部の上面を貫通して前記中空部に連通して前記第１流路が形成されている
   請求項５に記載の圧力センサ装置。
7. 前記基板が平面視で矩形の形状を有し、
   前記矩形の対向する２つの辺に沿って前記外部接続端子が形成されており、
   前記第２圧力導入口は、前記対向する２つの辺とは異なる辺に向かって開口されている
   請求項５に記載の圧力センサ装置。
8. 外部接続端子及び貫通開口部が形成された基体を有する基板と、
   ダイヤフラム構造を有し、前記ダイヤフラム構造により前記貫通開口部を塞ぐように前記基板の上面に搭載された圧力センサ素子と、
   前記圧力センサ素子を覆うように前記基板の上面に搭載され、前記ダイヤフラム構造の上面に第１流体を導く第１流路が形成されたカバーと、
   少なくとも前記貫通開口部を覆うように前記基板の下面に側壁部を介して設けられ、前記貫通開口部を介して前記ダイヤフラム構造の下面に第２流体を導く第２流路が形成された蓋部と、
   を有し、
   前記外部接続端子は、前記基体の上面、側面及び下面の３つの面に沿って形成され、
   前記基板に第２の貫通開口部が形成されており、
   前記カバーは、前記基板との間に第１中空部と第２中空部を形成する箱状部と、前記箱状部の上面に形成された筒状部とを有し、前記筒状部の上端に設けられた第２圧力導入口から前記筒状部及び前記箱状部の上面を貫通して前記第２中空部に連通し、さらに前記第２の貫通開口部、前記蓋部と前記基板の間の空間及び前記貫通開口部に連通して前記第２流路が形成されている
   圧力センサ装置。
9. 前記箱状部において少なくとも前記第１中空部の上面、側面、または上端角部に第１圧力導入口が設けられており、前記第１圧力導入口から前記第１中空部に連通して前記第１流路が形成されている
   請求項８に記載の圧力センサ装置。
10. 前記基板が平面視で矩形の形状を有し、
    前記矩形の対向する２つの辺に沿って前記外部接続端子が形成されており、
    前記第１圧力導入口は、前記対向する２つの辺とは異なる辺において開口されている
    請求項９に記載の圧力センサ装置。
11. 前記カバーは、前記第２の基板との間に第１中空部と第２中空部を形成する箱状部と、
    前記第１中空部の上面に形成された筒状部と、
    前記第２中空部の上面又は側面に形成された開口部と、
    を有し、
    前記第１中空部には前記圧力センサ素子が配置されており、前記第２中空部は前記第２の貫通開口部に連通しており、
    前記第１流路は、前記筒状部の上端に設けられた第１圧力導入口から前記第１中空部に連通して前記ダイヤフラム構造の上面に第１流体を導き、
    前記第２流路は、第２圧力導入口としての前記開口部から前記第２中空部に連通して前記ダイヤフラム構造の下面に第２流体を導く第２流路が形成されている
    請求項１に記載の圧力センサ装置。
12. 前記開口部は、前記箱状部と前記第２の基板の間に位置する
    請求項１１に記載の圧力センサ装置。

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