JPH10132681A - 半導体圧力センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体圧力センサ素子のダイアフラム部に被
測定流体の圧力が作用して、半導体圧力センサ素子が素
子取付部から剥がれるのを防止できる半導体圧力センサ
を得る。 【解決手段】 半導体圧力センサ素子１の支持部１ｂの
電極形成面を、素子取付部２の凹部からなる素子接合部
２ｂに接着剤６を用いて接合する。ケース３を半導体圧
力センサ素子１のダイフラム部１ａにその裏面側から被
測定流体の圧力が加わるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ダイアフラ
ムに加わる圧力の変化を、半導体ダイアフラムに形成さ
れたひずみゲージ抵抗の電圧の変化として出力する半導
体圧力センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の半導体圧力センサは、図
５に示すように半導体単結晶基板からなるダイアフラム
部１ａと、その外周部に一体に形成されてダイアフラム
部１ａの裏面側に環状に突設されている支持部１ｂとを
備え、ダイアフラム部１ａの表面に拡散プロセスまたは
イオン打ち込みプロセスによりひずみゲージ抵抗が形成
された構造になっている半導体圧力センサ素子１と、こ
の半導体圧力センサ素子１の支持部１ｂが取付けられる
素子取付部２と、この素子取付部２が支持されて半導体
圧力センサ素子１を収納しているケース３とを有して構
成されている。

【０００３】ケース３は、第１のケース半部３ａと第２
のケース半部３ｂとに分割されて構成され、後述する素
子の組み込み後に突き合わせ部が接着等で連結されるよ
うになっている。このケース３内には、半導体圧力セン
サ素子１を収納する収納空間４が設けられている。

【０００４】第１のケース半部３ａの中央には、該第１
のケース半部３ａを貫通して測定すべき被測定流体を収
納空間４内に導く管部材５が設けられている。この管部
材５は、中心に被測定流体通路５ａを有する管部５ｂ
と、この管部５ｂの先端に連設されているフランジ部５
ｃとを備えて構成されていて、線膨脹係数の近いコバー
ル等の金属で形成されている。この場合には、フランジ
部５ｃが素子取付部２を兼ねた構造になっている。かか
る構成の管部材５は、管部５ｂが第１のケース半部３ａ
を横切り、フランジ部５ｃがその先端面を収納空間４に
露出させて第１のケース半部３ａの肉部内に埋め込まれ
て、ケース３と一体化されている。

【０００５】半導体圧力センサ素子１は、ダイアフラム
部１ａの裏面が管部材５の被測定流体通路５ａに対向す
るように位置決めされて、ダイアフラム部１ａの裏面側
に環状に突出されている支持部１ｂの先端を素子取付部
２であるフランジ部５ｃにフロロシリコンの如き接着剤
６で接着して取付けられている。半導体圧力センサ素子
１の支持部１ｂのフランジ部５ｃに対する接着剤６での
取付けにより、これら半導体圧力センサ素子１とフラン
ジ部５ｃとに囲まれてダイアフラム部１ａの裏面に被測
定流体圧力作用室７が形成されている。この状態で、半
導体圧力センサ素子１の表面に設けられている各電極
は、第１のケース半部３ａの内面に並設されていて第１
のケース半部３ａを貫通して外部に導出されている各端
子導体８にボンディング線９で接続されている。各端子
導体８は、この図では管部５ｂ側に突出していて図示し
ないプリント配線板上の電極に半田付け接続できるよう
に第１のケース半部３ａより先に延びる寸法と形状を有
している。

【０００６】半導体圧力センサ素子１，該半導体圧力セ
ンサ素子１の電極と各端子導体８とのボンディング線９
による接続部等を覆って第１のケース半部３ａの内面に
は各部の腐食防止のために軟質のシリコンゲル１０が被
覆されている。

【０００７】被測定流体の圧力が作用するダイアフラム
部１ａの面と反対側の面に向かい合う側の第２のケース
半部３ｂには、被測定流体の圧力が作用するダイアフラ
ム部１ａの面と反対側の面を大気に解放する孔１１が設
けられている。

【０００８】このような半導体圧力センサは、被測定流
体通路５ａから被測定流体圧力作用室７に被測定流体が
入り、この被測定流体の圧力が半導体圧力センサ素子１
のダイアフラム部１ａの裏面に作用すると、ダイアフラ
ム部１ａに加わる圧力の変化を電圧の変化として端子導
体８を経て出力する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造の半導体圧力センサでは、半導体圧力センサ素
子１のダイアフラム部１ａの裏面に被測定流体の圧力が
作用すると、この圧力は半導体圧力センサ素子１の支持
部１ｂを素子取付部２に接着剤６で接着している接着部
を引き剥がす力としても作用する。このため被測定流体
の圧力が非常に高い場合や、長期間の使用により被測定
流体の圧力が繰り返し加わる場合等には、接着部が剥が
れて被測定流体圧力作用室７内の被測定流体が漏れ出し
て、圧力の正確な測定ができなくなる恐れがある。

【００１０】本発明の目的は、半導体圧力センサ素子の
ダイアフラム部に被測定流体の圧力が作用しても、半導
体圧力センサ素子が素子取付部から外れるのを防止でき
る半導体圧力センサを提供することにある。

【００１１】本発明の他の目的は、半導体圧力センサ素
子を所定の位置に確実に位置決めして取付けることがで
きる素子取付部を備えた半導体圧力センサを提供するこ
とにある。

【００１２】本発明の他の目的は、ケース側の熱伸縮に
よる影響が半導体圧力センサ素子に加わるのを軽減でき
る半導体圧力センサを提供することにある。

【００１３】本発明の他の目的は、半導体圧力センサ素
子の組み込みを容易に行えるケースを備えた半導体圧力
センサを提供することにある。

【００１４】本発明の他の目的は、閉塞部材側の熱伸縮
による影響が半導体圧力センサ素子に加わるのを阻止で
きる半導体圧力センサを提供することにある。

【００１５】本発明の他の目的は、半導体圧力センサ素
子の支持部の電極形成面を素子取付部に接合した場合
に、良好な特性が得られる半導体圧力センサを提供する
ことにある。

【００１６】本発明の他の目的は、温度特性の影響が半
導体圧力センサ素子に加わるのを阻止できる半導体圧力
センサを提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、表面側にひず
みゲージ抵抗が形成されたダイアフラム部及びこのダイ
アフラム部を周囲から支え且つ表面側にひずみゲージ抵
抗につながる電極を有する支持部を有する半導体圧力セ
ンサ素子と、この半導体圧力センサ素子の支持部が取付
けられる素子取付部と、この素子取付部が支持されるケ
ースとを具備する半導体圧力センサを改良の対象とする
ものである。

【００１８】本発明で用いるケースに支持された素子取
付部は、ダイフラム部のひずみゲージ抵抗が形成された
表面を露出させる窓部とこの窓部の周囲を囲むように形
成されて半導体圧力センサ素子が接合される素子接合部
とを備える。そしてケースは内部に半導体圧力センサ素
子を収納する収納空間を備え、素子接合部を収納空間側
に向けて素子取付部を支持し、しかも半導体圧力センサ
素子のダイアフラム部にその裏面側から被測定流体の圧
力が加わるように構成されている。本発明においては、
窓部から電極及びひずみゲージ抵抗を露出させた状態で
支持部の電極が形成された電極形成面を素子接合部に接
合して半導体圧力センサ素子を素子取付部に取付ける。

【００１９】このように半導体圧力センサ素子の支持部
の電極形成面を素子接合部に接合してこの半導体圧力セ
ンサ素子を素子取付部に取付け、この半導体圧力センサ
素子のダイフラム部の裏面側に被測定流体の圧力が加わ
るようにすると、換言すれば被測定流体の圧力が加わる
ダイフラム部の面と反対側の支持部の面を素子接合部に
接合してこの半導体圧力センサ素子を素子取付部に取付
けると、ダイフラム部に作用する被測定流体の圧力は、
支持部を素子接合部に押し付けるように働く。このため
本発明によれば、従来のように被測定流体の圧力が半導
体圧力センサ素子を素子取付部から剥がす方向に作用す
ることがなくなり、半導体圧力センサ素子が素子取付部
から剥がれることによる圧力漏れの発生を防止できる。

【００２０】また素子取付部にはダイフラム部のひずみ
ゲージ抵抗が形成された表面を露出させる窓部を設け、
この窓部の周囲を囲むように素子接合部を設けて、この
素子接合部に半導体圧力センサ素子を接合するので、こ
の阻止取付部はひずみゲージ抵抗が形成されたダイフラ
ム部の動きを阻害することがない。この場合に、特に素
子取付部に窓部の周囲を囲むように凹部を形成し、この
凹部に半導体圧力センサ素子の支持部の電極形成面側の
一部を嵌合して半導体圧力センサ素子を素子取付部に位
置決めすれば、半導体圧力センサ素子を所定の位置に確
実に位置決めして取付けることができる。この構造で
は、半導体圧力センサ素子は支持部の電極形成面側でだ
け支持されているので、ケース側の熱伸縮による影響が
半導体圧力センサ素子に加わるのを軽減することができ
る。

【００２１】素子取付部は、ケースと別体であっても
（ケースの材料とは別の材料で形成されていても）、ま
た一体に設けられていても（ケースと同じ材料で形成さ
れていても）よいが、ケースが素子取付部を一体に有す
る場合には、ケースは素子取付部に取付けられている半
導体圧力センサ素子におけるダイフラム部の裏面と対向
する位置に開口部を有するケース本体とこの開口部を塞
ぐ閉塞部材とから構成することができる。そしてこの閉
塞部材を、被測定流体をケース本体内に導入する管部材
を一体に有する構造にして、この管部材から被測定流体
をケース本体内に導入してダイフラム部の裏面に作用さ
せると、少ない部品点数でケースを簡単に構成すること
ができる。

【００２２】また、閉塞部材と半導体圧力センサ素子の
支持部との間に間隙を形成すると、ケース本体及び閉塞
部材の熱伸縮による影響が半導体圧力センサ素子に直接
及ぶのを阻止することができる。

【００２３】素子取付部の素子接合部に、支持部の電極
形成面の電極が形成された部分を除いて電極形成面とほ
ぼ全面的に対向して支持部が接合される接合用壁部を設
けていると、支持部の電極形成面をほぼ全面的に素子取
付部の素子接合部に接合することができる。したがって
圧力がダイアフラム部に作用した際に、支持部の一部が
ダイアフラム部の一部を構成するように変形することは
なく、ダイアフラム部だけが変形して圧力直線性の改善
等良好な特性を得ることができる。

【００２４】また、素子取付部を半導体圧力センサ素子
と線膨脹係数が近似した金属材料によって形成すると、
温度変化によって素子取付部と半導体圧力センサ素子と
の間の接合部に接合部を引き剥がすような大きなストレ
スが発生することがない。したがって温度変化によって
発生する大きなストレスの影響を受けて、半導体圧力セ
ンサ素子の特性が変化するのを軽減することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１乃至図３は本発明に係る半導
体圧力センサにおける実施の形態の第１例を示したもの
で、図１はこの第１例の半導体圧力センサの縦断面図、
図２は図１で用いている半導体圧力センサ素子における
ダイフラム部の表面に設けられているひずみゲージ抵抗
パターン等を示す平面図、図３は図１の要部拡大図であ
る。なお、この第１例は、素子取付部がケースと一体化
されている（素子取付部がケースと同じ材料で一体に形
成されている）場合の構成について示している。

【００２６】この半導体圧力センサの半導体圧力センサ
素子１は、半導体単結晶基板からなる表面の輪郭形状が
四角形をなすダイアフラム部１ａと、その外周部に一体
に形成されてダイアフラム部１ａの裏面側を囲むように
環状に突設された表面の外側輪郭形状が四角形の支持部
１ｂとを備えている。ダイアフラム部１ａは、支持部１
ｂとの間に位置して、この支持部１ｂの底部（裏面）か
らダイアフラム部１ａの平板状部分に向かって内側の空
間に張り出すように傾斜する傾斜面１ｃを備えた傾斜部
分を含んで構成されている。表面の輪郭形状が四角形の
ダイアフラム部１ａの表面には、支持部１ｂの内側に位
置する傾斜部分の表面と平板状部分の表面とに跨がって
４つのひずみゲージ抵抗１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２
ｄが拡散プロセスまたはイオン打ち込みプロセス等によ
り形成されている。具体的には、これらひずみゲージ抵
抗１２ａ〜１２ｄは、支持部１ｂの内周の傾斜面１ｃと
ダイアフラム部１ａの平板状部分の裏面との交差部がな
す四角形の交差線１ｄの各辺上にそれぞれ１つのひずみ
ゲージ抵抗が跨がって乗るように設けられている。これ
らひずみゲージ抵抗１２ａ〜１２ｄの電極１３ａ，１３
ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆは、支持部１ｂの
内周側の傾斜面１ｃと支持部１ｂの底面１ｅの交差部が
なす四角形の交差線１ｆよりも外側に存在する支持部１
ｂの表面の電極形成面上に設けられている。本例では、
四角形の交差線１ｆの対向する２辺の一方側に電極１３
ａ，１３ｂ，１３ｃが存在し、反対側に電極１３ｄ，１
３ｅ，１３ｆが存在するように、各電極は分散して設け
られている。ひずみゲージ抵抗１２ａの両端は電極１３
ａ，１３ｂに接続され、ひずみゲージ抵抗１２ｂの両端
は電極１３ｂ，１３ｃに接続され、これによりひずみゲ
ージ抵抗１２ａ，１２ｂは直列接続されている。同様
に、ひずみゲージ抵抗１２ｃの両端は電極１３ｄ，１３
ｅに接続され、ひずみゲージ抵抗１２ｄの両端は電極１
３ｅ，１３ｆに接続され、これによりひずみゲージ抵抗
１２ｃ，１２ｄは直列接続されている。これら直列接続
のひずみゲージ抵抗１２ａ，１２ｂとひずみゲージ抵抗
１２ｃ，１２ｄを外部回路で接続してブリッジ抵抗回路
を構成する。

【００２７】このような半導体圧力センサ素子１の支持
部１ｂが取付けられる素子取付部２は、本例ではケース
３のケース本体を形成する絶縁樹脂で形成されている。
素子取付部２は、ダイフラム部１ａのひずみゲージ抵抗
１２ａ〜１２ｄが形成された表面を露出させる窓部２ａ
とこの窓部２ａの周囲を囲むように形成されて半導体圧
力センサ素子１が接合される素子接合部２ｂとを備えて
いる。素子接合部２ｂは、窓部２ａの周囲を囲む環状の
段部または凹部として形成され、この凹部に半導体圧力
センサ素子１の支持部１ｂの電極形成面側の角部が嵌合
されて半導体圧力センサ素子１が素子取付部２に位置決
めされ、フロロシリコンからなる接着剤６で固定されて
いる。このように素子接合部２ｂを凹部として構成する
と、半導体圧力センサ素子１を所定の位置に確実に位置
決めして取付けることができる。また接着剤６とし用い
るフロロシリコンは、半導体センサ素子と線膨脹係数が
近く、ケース３側の熱伸縮による影響が半導体圧力セン
サ素子１に加わるのを軽減している。

【００２８】素子取付部２の素子接合部２ｂは、支持部
１ｂの電極形成面の電極１３ａ〜１３ｆが形成された部
分を除いて電極形成面とほぼ全面的に対向して支持部１
ｂが接合される接合用壁部２ｃを備えている。この接合
用壁部２ｃの内周の輪郭２ｃｓが窓部２ａを形成し、図
２にはこの輪郭２ｃｓ（窓部２ａ）を２点鎖線で示して
いる。このように窓部２ａを形成すると、圧力を受けて
も実質的にダイアフラム部１ａ以外の部分は変位しない
ため、支持構造がセンサの特性に実質的に影響を与える
ことがない。

【００２９】ケース３は、内部に半導体圧力センサ素子
１を収納する収納空間４を備え、素子接合部２ｂを収納
空間４側に向けて素子取付部２を支持し、しかも半導体
圧力センサ素子１のダイアフラム部１ａにその裏面側か
ら被測定流体の圧力が加わるように構成されている。本
例のケース３は、素子取付部２を一体に有し且つこの素
子取付部２に取付けられている半導体圧力センサ素子１
におけるダイフラム部１ａの裏面と対向する位置に開口
部１４を有する絶縁樹脂製のケース本体３ｃと、この開
口部１４を塞ぐ閉塞部材３ｄとを備ている。前述の通
り、素子取付部２とケース本体３ｃとは一体成形で形成
されている。閉塞部材３ｄは、被測定流体をケース本体
３ｃ内に導入する絶縁樹脂製の管部材５を一体に有して
いる。閉塞部材３ｄと管部材５とは一体成形で形成され
ている。なお、閉塞部材３ｄ及び管部材５は金属で形成
してもよい。管部材５の中心には、被測定流体通路５ａ
が貫通して設けられている。管部材５は、被測定流体通
路５ａが半導体圧力センサ素子１におけるダイフラム部
１ａのほぼ裏面中央に対向する位置に設けられている。
この管部材５から被測定流体をケース本体３ｃ内に導入
してダイフラム部１ａの裏面に作用させることができ
る。

【００３０】閉塞部材３ｄと半導体圧力センサ素子１の
支持部１ｂとの間には間隙１５が形成されている。この
間隙１５は、閉塞部材３ｄ側の熱伸縮による影響が半導
体圧力センサ素子１に加わるのを阻止している。なおこ
の間隙にスポンジのように圧縮されても大きな復元力を
ほとんど発生しない部材を配置してもよいのは勿論であ
る。ケース本体３ｃは、ダイフラム部１ａの表面側に保
護室１６を形成するように表側にも伸びていて、その開
口部１７が閉塞部材３ｅで閉塞されている。この閉塞部
材３ｅには、ダイアフラム部１ａの表面側を大気に解放
する孔１１が設けられている。

【００３１】絶縁樹脂製の素子取付部２の表面側には複
数の端子導体８の接続電極部が並設され、半導体圧力セ
ンサ素子１の表面に設けられている各電極１３ａ〜１３
ｆはこれら端子導体８の接続電極部にボンディング線９
で接続されている。各端子導体８は、図１に示すよう
に、ケース本体３ｃにインサート成形されていて、端子
部はケース本体３ｃを貫通して外部に導出されて、管部
材５が突出している側に曲げられ、図示しないプリント
配線板の各スルーホールに挿入可能に閉塞部材３ｄより
先に延びる寸法を有している。

【００３２】半導体圧力センサ素子のダイアフラム部１
ａの表面と、この半導体圧力センサ素子１の電極１３ａ
〜１３ｆと各端子導体８の接続電極部とボンディング線
９とからなる接続部等はシリコンゲル１０によって被覆
されており、このシリコンゲル１０によって保護室１６
内のこれら各部の腐食が防止されている。

【００３３】この半導体圧力センサのように、半導体圧
力センサ素子１の表側における支持部１ｂの電極形成面
側を素子接合部２ｂに接合してこの半導体圧力センサ素
子１を素子取付部２に取付けて、この半導体圧力センサ
素子１のダイフラム部１ａの裏面側に被測定流体の圧力
が加わるようにすると（換言すれば被測定流体の圧力が
加わるダイフラム部１ａの面と反対側の支持部１ｂの面
を素子接合部２ｂに接合してこの半導体圧力センサ素子
１を素子取付部２に取付けると）、被測定流体の圧力は
支持部１ｂを素子接合部２ｂに押し付けるように作用す
る。このため、被測定流体の圧力により半導体圧力セン
サ素子１が素子取付部２から剥がれるのを防止できる。
それ故、半導体圧力センサ素子１が素子取付部２から剥
がれることによる圧力漏れの発生を防止できる。

【００３４】図４は本発明に係る半導体圧力センサにお
ける実施の形態の第２例の縦断面図を示したものであ
る。なお、この第２例は、素子取付部がケースと別体に
形成されている場合の構成について示している。この半
導体圧力センサにおいては、半導体圧力センサ素子１の
支持部１ｂが取付けられる素子取付部２´が、半導体圧
力センサ素子１と線膨脹係数が近似した金属材料である
コバールによって形成されている。この素子取付部２´
は、絶縁樹脂製のケース３のケース本体３ｃにインサー
ト成形されている。この素子取付部２´においても、第
１例と同様に、ダイフラム部１ａのひずみゲージ抵抗１
２ａ〜１２ｄが形成された表面を露出させる窓部２ａ´
とこの窓部２ａ´の周囲を囲むように形成されて半導体
圧力センサ素子１が接合される素子接合部２ｂ´とを備
えている。また、素子接合部２ｂ´は窓部２ａ´の周囲
を囲む凹部として形成され、この凹部に半導体圧力セン
サ素子１の支持部１ｂの電極形成面側の一部が嵌合され
て半導体圧力センサ素子１が素子取付部２´に位置決め
されて接着剤６で固定されている。ケース本体３ｃの素
子取付部２´を支持する内鍔状の絶縁樹脂製支持体部３
ｃａの内周は、窓部２ａ´内に張り出さないように設定
されている。この半導体圧力センサのその他の構成は、
第１例と同様になっており、対応部分に同一符号を付し
て説明を省略する。

【００３５】このように素子取付部２´が、半導体圧力
センサ素子１と線膨脹係数が近似した金属材料で形成さ
れていると、素子取付部２´の熱伸縮の影響が半導体圧
力センサ素子１に加わるのを軽減することができる。こ
のときケース３が絶縁樹脂製になっているので、素子取
付部２´が金属製であっても端子導体８をケース３で絶
縁支持することができる。

【００３６】第１例，第２例では端子導体８を管部材５
を有する閉塞部材３ｄ側に曲げて図示しないプリント配
線板のスルーホールに通せるようにしたが、反対側の閉
塞部材３ｅを省略して開口部１７を開いたままにし、こ
の開口部１７側のケース本体３ｃの端部を図示しないプ
リント配線板に当接する場合には、端子導体８を図示の
状態とは反対方向に曲げればよい。

【００３７】以下、本願明細書に記載した複数の発明の
いくつかについてその構成要件を記載する。

【００３８】(I) 表面側にひずみゲージ抵抗が形成さ
れたダイアフラム部及びこのダイアフラム部を周囲から
支え且つ表面側に前記ひずみゲージ抵抗につながる電極
を有する支持部を有する半導体圧力センサ素子と、前記
半導体圧力センサ素子の前記支持部が取付けられる素子
取付部と、前記素子取付部が支持されるケースと、前記
ケースを貫通して設けられて測定すべき圧力流体を前記
ダイアフラム部の片側の面に導く管部材とを具備する半
導体圧力センサにおいて、前記素子取付部は前記ダイフ
ラム部の前記ひずみゲージ抵抗が形成された表面を露出
させる窓部とこの窓部の周囲を囲むように形成されて前
記半導体圧力センサ素子が接合される素子接合部とを備
え、前記ケースは内部に前記半導体圧力センサ素子を収
納する収納空間を備え、前記素子接合部を前記収納空間
側に向けて前記素子取付部を支持するように構成され、
前記窓部から前記電極及び前記ひずみゲージ抵抗を露出
させた状態で前記支持部の前記電極が形成された電極形
成面が前記素子接合部に接合されて前記半導体圧力セン
サ素子が前記素子取付部に取付けられ、前記管部材は前
記半導体圧力センサ素子の前記ダイアフラム部にその裏
面側から被測定流体の圧力が加わるように前記ケースに
設けられていることを特徴とする半導体圧力センサ。

【００３９】(II) 前記ケースは前記素子取付部を一体
に有し且つ前記素子取付部に取付けられている前記半導
体圧力センサ素子における前記ダイフラム部の裏面と対
向する位置に開口部を有するケース本体と前記開口部を
塞ぐ閉塞部材とからなり、前記閉塞部材には前記被測定
流体を前記ケース本体内に導入する前記管部材が一体に
設けられている前記(I) に記載の半導体圧力センサ。

【００４０】（III) 前記素子取付部は半導体圧力セン
サ素子と線膨脹係数が近似した金属材料によって形成さ
れて、絶縁樹脂製の前記ケースの内周の絶縁樹脂製支持
体部に固定されている前記(I) に記載の半導体圧力セン
サ。

【００４１】(VI) 前記絶縁樹脂製支持体部に前記半導
体圧力センサ素子の端子導体が絶縁支持されている前記
(III) に記載の半導体圧力センサ。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、ダイフラム部に作用す
る被測定流体の圧力は、支持部を素子接合部に押し付け
るように働くため、被測定流体の圧力で半導体圧力セン
サ素子が素子取付部から剥がれるのを防止することがで
き、半導体圧力センサ素子が素子取付部から剥がれるこ
とによって発生する圧力漏れを阻止することができて、
半導体圧力センサの寿命を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る半導体圧力センサにおける実施の
形態の第１例を示す縦断面図である。

【図２】図１で用いている半導体圧力センサ素子におけ
るダイフラム部の表面に設けられているひずみゲージ抵
抗パターン等を示す平面図である。

【図３】図１の要部拡大図である。

【図４】本発明に係る半導体圧力センサにおける実施の
形態の第２例を示す縦断面図である。

【図５】従来の半導体圧力センサの縦断面図である。

【符号の説明】

１ 半導体圧力センサ素子 １ａ ダイアフラム部 １ｂ 支持部 １ｃ 傾斜面 １ｄ，１ｆ 交差線 １ｅ 底面 ２，２´ 素子取付部 ２ａ，２ａ´ 窓部 ２ｂ，２ｂ´ 素子接合部 ２ｃ，２ｃ´ 接合用壁部 ２ｃｓ 輪郭 ３ ケース ３ａ 第１のケース半部 ３ｂ 第２のケース半部 ３ｃ ケース本体 ３ｃａ 絶縁樹脂製支持体部 ３ｄ，３ｅ 閉塞部材 ４ 収納空間 ５ 導く管部材 ５ａ 被測定流体通路 ５ｂ 管部 ５ｃ フランジ部 ６ 接着剤 ７ 被測定流体圧力作用室 ８ 端子導体 ９ ボンディング線 １０ シリコンゲル １１ 孔 １２ａ〜１２ｄ ひずみゲージ抵抗 １３ａ〜１３ｆ 電極 １４ 開口部 １５ 間隙 １６ 保護室 １７ 開口部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面側にひずみゲージ抵抗が形成された
   ダイアフラム部及び該ダイアフラム部を周囲から支え且
   つ表面側に前記ひずみゲージ抵抗につながる電極を有す
   る支持部を有する半導体圧力センサ素子と、 前記半導体圧力センサ素子の前記支持部が取付けられる
   素子取付部と、 前記素子取付部が支持されるケースとを具備する半導体
   圧力センサにおいて、 前記素子取付部は前記ダイフラム部の前記ひずみゲージ
   抵抗が形成された表面を露出させる窓部と該窓部の周囲
   を囲むように形成されて前記半導体圧力センサ素子が接
   合される素子接合部とを備え、 前記ケースは内部に前記半導体圧力センサ素子を収納す
   る収納空間を備え、前記素子接合部を前記収納空間側に
   向けて前記素子取付部を支持し、しかも前記半導体圧力
   センサ素子の前記ダイアフラム部にその裏面側から被測
   定流体の圧力が加わるように構成され、 前記窓部から前記電極及び前記ひずみゲージ抵抗を露出
   させた状態で前記支持部の前記電極が形成された電極形
   成面が前記素子接合部に接合されて前記半導体圧力セン
   サ素子が前記素子取付部に取付けられていることを特徴
   とする半導体圧力センサ。
2. 【請求項２】 前記素子取付部には前記窓部の周囲を囲
   むように凹部が形成され、前記凹部に前記半導体圧力セ
   ンサ素子の前記支持部の前記電極形成面側の一部が嵌合
   されて前記半導体圧力センサ素子が前記素子取付部に位
   置決めされている請求項１に記載の半導体圧力センサ。
3. 【請求項３】 前記ケースは前記素子取付部を一体に有
   し且つ前記素子取付部に取付けられている前記半導体圧
   力センサ素子における前記ダイフラム部の裏面と対向す
   る位置に開口部を有するケース本体と前記開口部を塞ぐ
   閉塞部材とからなり、前記閉塞部材は前記被測定流体を
   前記ケース本体内に導入する管部材を一体に有している
   請求項１または２に記載の半導体圧力センサ。
4. 【請求項４】 前記閉塞部材と前記半導体圧力センサ素
   子の前記支持部との間には間隙が形成されている請求項
   ３に記載の半導体圧力センサ。
5. 【請求項５】 前記素子取付部の前記素子接合部が、前
   記支持部の前記電極形成面の前記電極が形成された部分
   を除いて前記電極形成面とほぼ全面的に対向して前記支
   持部が接合される接合用壁部を有している請求項１に記
   載の半導体圧力センサ。
6. 【請求項６】 前記素子取付部は半導体圧力センサ素子
   と線膨脹係数が近似した金属材料によって形成されて、
   絶縁樹脂製の前記ケースに固定されている請求項１に記
   載の半導体圧力センサ。