JPS6336125A - 半導体圧力変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、工業計測をはじめとする種々の用途に広く用
いられる半導体圧力変換器に関する。

〔従来の技術〕

従来この種の変換器は、概略第５図に示す工うな構成を
有してい之。同図において、１はシリコンダイアフラム
にピエゾ抵抗素子を形成してなる感圧半導体素子、２は
支持部材、３は気密端子であり、ピエゾ抵抗素子は、ボ
ンディングワイヤ４により、気密端子３に貫通しｔリー
ドビン５に接続される。６は気密を保持する九めのガラ
ス封市部である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述しｔ従来の構造において、機密端子３０本体を構成
する材料は、当該気密端子３を冥装丁べきハウジングの
材料との適合性によって、例えば、当該ハウジングに溶
接もしくはろう付けにエフ固定する際の溶接性・ろう付
性に工って決まることから、一般には感圧半導体素子１
を直接固層することはできず、感圧半導体素子１と近い
熱膨張係数を有する支持部材２を別と必要とする。この
定め、接合部が増大し、信頼性の低下とコストの増大を
まねく。

また、リードピン５を貫通させる定めの細長い透孔３Ａ
ｉ形成しなければならないが、この工つな加工は多（の
工数を必要とする。

〔問題点を解決するｔめの手段〕

本発明は、感圧半導体素子と近似した熱膨張係数を有す
る支持部材を、気密端子のガラス封上部に挿入しｔもの
である。

〔作用〕

支持部材はリードビンと同時に気密封止され、他方、リ
ードビンは支持部材と気密端子本体との間のガラス封止
部に、間隔をおいて封止される。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は気
密端子部の横断面図である。

本実施例の気密端子は、ステンレスからなる本体、つま
ジ環伏部１１、感圧半導体素子１を固着する支持部材１
２、およびこれら環状部１１と支持部材１２との間のガ
ラス封止部１３からなる。

支持部材１２は、感圧半導体素子１に近似しｔ熱膨張係
数を有する金属、例えばＮｅ−Ｆｅ合金もしくはコバー
ル等からなり、中央に圧力導入口１２Ａを備えている。

この支持部材１２け、リードビン５の封止と同一工程で
、ガラス封止部１３に＝り気密に封止され、環状部１１
の中央に支持部材１２、そのまわりに所定の間隔金おい
て複数のリードビン５が封止された図示の構造が得られ
る。

この工うにガラス封止部１３に挿入され力支持部材１２
の上面に、感圧半導体素子１を直接固着し、ピエゾ抵抗
素子の端子電極とリードビン５とを１ボンデイングワイ
ヤ４にニジ接続し、力、＜−１４で覆う。

従来の構造が、感圧半導体素子−支持部材−気密端子の
３段構成であり之のに対し、本実施例では感圧半導体素
子−気密端子内の支持部材の２段構成で、接合は１回で
済む。

まｔ、従来気密端子にリードビンＳ全貫通させるために
、当該リードビン５の数だけの細（長い透孔をあける必
要があり之のに対し、本実施例では環状部１１の内側に
、支持部材１２とともに各リードビン５を位置決めし友
状態でガラス封止部れば工く、工程が大幅に合理化され
る。

第３図は本発明の他の実施例を示す断面図である。本実
施例では、気密端子本体の環状部２１の外縁部の上面金
高く構成し、少なくとも、感圧半導体素子１とリードビ
ン５との間を接続するポンデイグワイヤ４が、上記外縁
部上面取下に位置する工うにしている。その他は、箪１
の実施例と同様で、感圧半導体素子１は、ガラス封止部
１３に挿入され九支持部材１２に固着されるとともに、
リードビン５は支持部材１２のまわりのガラス封止部１
３に所定の間隔をおいて封止されている。

し友がって、第１の実施例について説明しｔと同様の効
果が得られるほか、ワイヤーボンディング部が気密端子
環状部２１の内部にか（れる形となることから、当該ワ
イヤーボンディング部を、ハンドリング中の機械的損傷
から保護することができる。

なお、このような感圧半導体素子１を搭載し之気密端子
は、例えば差圧発信器のメータボディに実装されるが、
その場合溶接等に：リボデイに接合される支持部材１２
を介して感圧半導体素子１と外部とが電気的に結合する
ことを防ぎ、感圧半導体素子１ｔ−外部に対して電気的
に完全に分離する之めに、感圧半導体素子１の、支持部
材１２との接合部に、絶縁部材を配置してもよい。

第４図はその例を示す断面図で、感圧半導体素子１の下
面に陰極受合にＬ夛ガラスワッシャー３１が固着され、
ガラスワッシャー３１は陰極接合またはろう付けにニジ
支持部材１２に固着されている。

感圧半導体素子１を構成する半導体結晶基板そのものを
、いわゆるＳＯ８構造としても工い。つまり、サファイ
ア、スピネルあるいは単結晶セラミックの工うな絶縁性
の結晶基板上に、シリコン、ゲルマニウム等の半導体単
結晶層を成長させたものを用いる。通常のシリコンチッ
プを用い之ものに比較して、ＳＯ８構造を用いｔものは
、アイソレーションが良好で、高温での使用が可能とな
る。

その結果、耐熱性が１５０℃程度から２ｏｏ′Ｃ８度に
向上し、使用温度範囲の上限’ｔｌｏＯ〜１２０℃から
１５０〜１６０℃まで引上げることができる。

〔発明の効果〕

以上説明しｔように、本発明に工れば、支持部材を気密
端子のガラス封止部に挿入し几ことに工り、支持部材が
気密端子の一部を構成する形となリ、接合部を減らすこ
とが可能になるとともに、リードビン貫通用の細く長い
透孔全あける必要がなくなり、信頼性の向上と製造コス
トの低減がはかれる。

【図面の簡単な説明】

第１図おＬび第２図は本発明の一実施例を示す断面図、
第３図および第４図はそれぞれ本発明の他の実施例を示
す断面図、第５図は従来例金示す断面図である。 １・・・・感圧半導体素子、５・・・・リードビン、１
１．２１　・・・・環状部（気密端子本体）、１２・・
・・支持部材、１３・・・・ガラス封上部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 感圧半導体素子と、この感圧半導体素子と同一または近
   似した熱膨張係数を有する支持部材と、リードピンを気
   密に貫通させた気密端子とを備えた半導体圧力変換器に
   おいて、支持部材を気密端子のガラス封止部に挿入した
   ことを特徴とする半導体圧力変換器。