WO2018179997A1 - 圧力センサ - Google Patents

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pressure
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sensor element
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小杉　武史
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株式会社村田製作所
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    • G01L19/14—Housings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/84—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by variation of applied mechanical force, e.g. of pressure
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/02—Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein
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    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/02—Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein
    • H04R1/04—Structural association of microphone with electric circuitry therefor

Definitions

  • the present invention relates to a pressure sensor.
  • a pressure sensor including a mounting board, a pressure sensor element and an integrated circuit element mounted on the mounting board, and a lid that covers the pressure sensor element and the integrated circuit element is provided.
  • a pressure sensor including a mounting board, a pressure sensor element and an integrated circuit element mounted on the mounting board, and a lid that covers the pressure sensor element and the integrated circuit element is provided.
  • a through hole which is a pressure introduction hole is provided in the lid in order that a pressure sensor element provided inside the lid detects a pressure fluctuation outside the lid.
  • the hole axis of the pressure introduction hole is bent so that light does not directly radiate from the outside of the lid to the internal integrated circuit element through the pressure introduction hole. Is provided on the lid. Thereby, the pressure introducing hole has a light shielding property for the integrated circuit element.
  • the lid is made of resin and is manufactured by injection molding.
  • the mold becomes complicated. Thereby, it is not easy to remove the lid from the mold, and the pressure introducing hole may be partially or completely buried. As a result, the non-defective product rate of the lid, that is, the pressure sensor can be lowered.
  • the pressure introduction hole is enlarged to facilitate removal of the lid from the mold, if the pressure introduction hole is enlarged, the light shielding property of the pressure introduction hole may be lowered.
  • an object of the present invention is to provide a pressure sensor having a structure with a high yield rate while providing light shielding for an integrated circuit.
  • a circuit board An integrated circuit provided on the circuit board; A pressure sensor element connected to the integrated circuit; A metal cap attached to the circuit board so as to cover the integrated circuit and the pressure sensor element;
  • the metal cap has a pressure-introducing hole as a through-hole that communicates the inside and the outside of the metal cap, and a tongue-shaped light shielding provided on a straight line that can pass through both the integrated circuit and the pressure-introducing hole.
  • a pressure sensor is provided.
  • a pressure sensor according to a first aspect is provided in which the light shielding portion is provided on a straight line that can pass through both the pressure sensor element and the pressure introduction hole.
  • the metal cap has a cut and raised portion;
  • the pressure sensor according to the first or second aspect is provided in which the cut and raised portion includes the pressure introducing hole and the light shielding portion.
  • the pressure sensor according to any one of the first to third aspects, in which an angle between a plane including the inner opening of the pressure introducing hole and the light shielding portion is 90 degrees or less.
  • the pressure sensor according to the fourth aspect is provided, wherein the angle is an angle within a range of 70 degrees to 90 degrees.
  • the opening shape of the pressure introducing hole is a triangular shape, a quadrangular shape, a triangular shape with rounded corners, a rectangular shape with rounded corners, or a semicircular shape. Is done.
  • a pressure sensor having a structure with a high non-defective rate while having a light shielding property for an integrated circuit.
  • FIG. 1 is a perspective view of a pressure sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the inside of the pressure sensor according to one embodiment of the present invention.
  • the pressure sensor 10 includes a circuit board 12, an integrated circuit chip 14 mounted on the circuit board 12, and a pressure sensor element mounted on the integrated circuit chip 14. 16 and a metal cap 18 attached to the circuit board 12 so as to cover the integrated circuit chip 14 and the pressure sensor element 16.
  • the circuit board 12 has a first surface 12a and a second surface 12b opposite to the first surface 12a.
  • the circuit board 12 is, for example, a PCB (Printed Circuit Board), a wiring pattern (not shown) provided on the first surface 12a, and provided on the second surface 12b.
  • an external electrode 20 that is electrically connected to the external electrode 20.
  • the external electrode 20 is connected to the wiring pattern (not shown) by, for example, a through-hole conductor that penetrates the circuit board 12.
  • the integrated circuit chip 14 is a chip including an integrated circuit such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit), and is mounted on the first surface 12 a of the circuit board 12.
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • the integrated circuit chip 14 is bonded to the circuit board 12 via the solder 22.
  • the integrated circuit chip 14 may be bonded to the circuit board 12 via an adhesive or a conductive paste.
  • the integrated circuit chip 14 is electrically connected to a wiring pattern provided on the first surface 12 a of the circuit board 12 through a metal wire 24. In other words, the integrated circuit chip 14 is electrically connected to the circuit board 12. Therefore, the integrated circuit chip 14 is electrically connected to an external device (not shown) through the wiring pattern of the circuit board 12 and the external electrode 20.
  • the integrated circuit is mounted on the first surface 12a of the circuit board 12 as the integrated circuit chip 14, but instead, it is provided on the first surface 12a of the circuit board 12.
  • the wiring pattern may be provided on the circuit board 12.
  • the pressure sensor element 16 includes a diaphragm to which a pressure such as atmospheric pressure is applied, for example, and detects a deformation amount of the diaphragm due to the pressure, and outputs the detection result as a detection signal.
  • the pressure sensor element 16 includes, for example, a capacitance element or a piezoresistive element.
  • the pressure sensor element 16 may be a microphone that detects sound pressure.
  • the pressure sensor element 16 is mounted on the integrated circuit chip 14. That is, the pressure sensor element 16 is provided on the circuit board 12 via the integrated circuit chip 14. For example, the pressure sensor element 16 is bonded to the integrated circuit chip 14 via the solder 26. Instead of the solder 26, the pressure sensor element 16 may be bonded to the integrated circuit chip 14 through an adhesive or a conductive paste. Further, the pressure sensor element 16 is electrically connected to the integrated circuit chip 14 through the metal wire 28.
  • the detection signal of the pressure sensor element 16 is processed by the integrated circuit chip 14, and the processed signal output from the integrated circuit chip 14 is output to an external device via the external electrode 20 of the circuit board 12.
  • the pressure sensor element 16 can be mounted on the circuit board 12 without being mounted on the integrated circuit chip 14.
  • the metal cap 18 is a generally rectangular parallelepiped cap made of a metal material. Specifically, the metal cap 18 includes a top plate portion 18a and an annular side wall portion 18b erected from the outer peripheral edge of the top plate portion 18a.
  • the metal cap 18 covers the integrated circuit chip 14 mounted on the circuit board 12 and the pressure sensor element 16 mounted on the integrated circuit chip 14. Is attached to the first surface 12a. Specifically, an end portion of the annular side wall portion 18b of the metal cap 18 is bonded to the circuit board 12 with, for example, an adhesive, a conductive paste, solder, or the like. As a result, the pressure sensor element 16 and the integrated circuit chip 14 are accommodated in the internal space 10 a of the pressure sensor 10 defined by the metal cap 18 and the circuit board 12. Therefore, the pressure sensor element 16 detects the pressure in the internal space 10a.
  • the metal cap 18 includes a pressure introduction hole 18c that communicates the inside and the outside of the metal cap 18.
  • the pressure introduction hole 18c is a through-hole penetrating the top plate portion 18a, and has an outer opening 18e and an inner surface that open at the outer surface 18d of the top plate portion 18a. And an inner opening 18g that opens at 18f.
  • the outer opening 18e and the inner opening 18g are quadrangular with rounded corners.
  • the pressure in the internal space 10a of the pressure sensor 10 is made equal to the external pressure by the pressure introducing hole 18c. As a result, the pressure sensor element 16 can detect the pressure outside the pressure sensor 10.
  • the metal cap 18 includes a tongue-shaped light shielding portion 18h.
  • a metal piece 18 is provided with a tongue-shaped light shielding portion 18h so that external light does not directly strike the integrated circuit chip 14 through the pressure introducing hole 18c.
  • the light shielding portion 18h is provided on a straight line (virtual straight line) that can pass through both the integrated circuit chip 14 and the pressure introducing hole 18c.
  • the light shielding portion 18h exists between the integrated circuit chip 14 and the outer opening 18e of the pressure introducing hole 18c, and travels through any linear light that passes through the outer opening 18e and travels toward the integrated circuit chip 14. Standing up to intersect. That is, the light shielding portion 18h is provided so that the integrated circuit chip 14 cannot be seen from the outside of the metal cap 18 through the pressure introducing hole 18c.
  • the tongue-shaped light shielding portion 18 h is erected from the inner surface 18 f of the metal cap 18.
  • the light-shielding portion 18h has a cantilever shape.
  • the tongue-shaped light shielding portion 18h functions as a sunshade, so that direct light from the outside toward the integrated circuit chip 14 is blocked through the pressure introduction hole 18c. Thereby, malfunction of the integrated circuit chip 14 due to direct light from the outside is suppressed.
  • the tongue-shaped light shielding portion 18h is also provided on a straight line (virtual straight line) that can pass through both the pressure sensor element 16 and the pressure introducing hole 18c. ing. Thereby, the direct irradiation of the light to the pressure sensor element 16 from the outside is suppressed.
  • a high-precision pressure sensor element has a built-in temperature sensor (not shown) that detects the ambient temperature when the deformation of the diaphragm depends on the temperature.
  • the pressure output value is corrected based on the detection result of the temperature sensor. Therefore, the light shielding unit 18h suppresses direct light irradiation to the pressure sensor element 16 so that the temperature of the pressure sensor element does not change due to fluctuations in direct light intensity.
  • the light shielding part 18h may not exist between the pressure sensor element 16 and the pressure introduction hole 18c.
  • the metal cap 18 is produced by press molding. By pressing a thin metal plate so as to be sandwiched between a male mold and a female mold, the metal cap 18 is made into a predetermined shape as shown in FIGS.
  • the pressure introducing hole 18c and the light shielding portion 18h are formed by so-called cutting and raising by cutting and bending through a punch during press molding. That is, as shown in FIG. 1, the pressure raising hole 18 c and the light shielding portion 18 h are included in the cut and raised portion 18 j formed by the cutting and bending process. By cutting and raising, the pressure introduction hole 18c and the light shielding portion 18h can be simultaneously and easily formed. Since the pressure introducing hole 18c and the light shielding portion 18h can be easily formed, the metal cap 18 can be manufactured with a high non-defective rate, and as a result, the pressure sensor 10 can be manufactured with a high non-defective rate.
  • such a metal cap 18 can be manufactured by a method other than press molding.
  • the metal cap 18 can be easily manufactured by casting. Therefore, the metal cap 18 can be produced at a high yield rate even by casting.
  • the angle ⁇ between the tongue-shaped light shielding portion 18h and the top plate portion 18a that is, between the light shielding portion 18h and the inner surface 18f.
  • the angle ⁇ is preferably 90 degrees or less. In the case of cutting and bending, if the angle ⁇ between the light shielding part 18h and the inner surface 18f is greater than 90 degrees, the root of the light shielding part 18h is likely to break. Further, in the case of casting, it is not easy to remove the molded metal cap 18 from the mold, which complicates the mold.
  • the angle ⁇ between the tongue-shaped light shielding portion 18h and the top plate portion 18a is preferably an angle close to 90 degrees, for example, an angle within a range of 70 degrees to 90 degrees. If the angle ⁇ is too small, the substantial flow path cross-sectional area of the pressure introducing hole 18c becomes too small. In this case, when the pressure outside the metal cap 18 changes abruptly, it takes time until the pressure in the internal space 10a becomes the same pressure as the external pressure. Therefore, in order for the pressure sensor element 16 to detect external pressure fluctuations with high accuracy, the angle ⁇ is preferably an angle in the range of 70 degrees or more and 90 degrees or less.
  • each of the outer opening 18e and the inner opening 18g of the pressure introducing hole 18c provided in the metal cap 18 has a quadrangular shape with rounded corners.
  • the invention is not limited to this.
  • the shape of these openings may be a square shape, a triangular shape, a triangular shape with rounded corners, or a semicircular shape.
  • the metal cap 18 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and a pressure introducing hole 18c is provided in the top plate portion 18a.
  • a metal cap having a substantially cubic shape may be provided with a pressure introduction hole in a side wall portion thereof.
  • the metal cap may have a dome shape.
  • the pressure sensor broadly includes a circuit board, an integrated circuit provided on the circuit board, a pressure sensor element connected to the integrated circuit, the integrated circuit, and the integrated circuit.
  • a metal cap attached to the circuit board so as to cover the pressure sensor element, wherein the metal cap serves as a through hole that communicates the inside and the outside of the metal cap, and the integrated circuit And a tongue-shaped light-shielding portion provided on a straight line that can pass through both of the pressure introduction holes.
  • the present invention is applicable to a pressure sensor in which a pressure sensor element is covered with a cap having a pressure introduction hole.

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Abstract

圧力センサ１０は、回路基板１２と、回路基板１２に設けられた集積回路１４と、集積回路１４に接続された圧力センサ素子１６と、集積回路１４および圧力センサ素子１６を覆うように回路基板１２に取り付けられた金属キャップ１８とを有する。金属キャップ１８が、金属キャップ１８の内部と外部とを連通する貫通孔としての圧力導入孔１８ｃと、集積回路１４と圧力導入孔１８ｃの両方を通過可能な直線上に設けられた舌片状の遮光部１８ｈとを備える。

Description

圧力センサ
　本発明は、圧力センサに関する。
　従来より、特許文献１に記載するように、実装基板と、実装基板に搭載されている圧力センサ素子および集積回路素子と、圧力センサ素子と集積回路素子とを覆う蓋体とを備える圧力センサが知られている。
　このような圧力センサの場合、蓋体外部の圧力変動を該蓋体内部に設けられた圧力センサ素子が検出するために、蓋体には圧力導入孔である貫通孔が設けられている。
　ところで、この圧力導入孔を介して蓋体の外部から内部に光が侵入し、その光が集積回路素子に直射すると、集積回路素子の内部で光起電力が発生し、それにより集積回路素子が誤動作する可能性がある。
　そこで、特許文献１に記載された圧力センサの場合、蓋体の外部から圧力導入孔を介して内部の集積回路素子に光が直射しないように、その圧力導入孔は、その孔軸が屈曲するように蓋体に設けられている。これにより、圧力導入孔が集積回路素子のための遮光性を備える。
国際公開第２０１３／１２９４４４号
　ところで、特許文献１に記載された圧力センサの場合、蓋体は、樹脂製であって、射出成形によって作製されている。このような作製方法の場合、上述したように圧力導入孔の孔軸が屈曲しているために、金型が複雑化する。それにより、蓋体を金型から抜くことが容易ではなく、また、圧力導入孔が部分的にまたは完全に埋まる場合があり得る。その結果、蓋体、すなわち圧力センサの良品率が低くなり得る。なお、圧力導入孔を大きくして金型から蓋体を抜きやすくすることが考えられるが、圧力導入孔を大きくすると圧力導入孔の遮光性が低下する恐れがある。
　そこで、本発明は、集積回路のための遮光性を備えつつ、良品率が高い構造の圧力センサを提供することを課題とする。
　上記技術的課題を解決するために、本発明の第１の態様によれば、
　回路基板と、
　前記回路基板に設けられた集積回路と、
　前記集積回路に接続された圧力センサ素子と、
　前記集積回路および前記圧力センサ素子を覆うように前記回路基板に取り付けられた金属キャップと、を有し、
　前記金属キャップが、前記金属キャップの内部と外部とを連通する貫通孔としての圧力導入孔と、前記集積回路と前記圧力導入孔の両方を通過可能な直線上に設けられた舌片状の遮光部とを備える、圧力センサが提供される。
　本発明の第２の態様によれば、
　前記遮光部が、前記圧力センサ素子と前記圧力導入孔の両方を通過可能な直線上に設けられている、第１の態様の圧力センサが提供される。
　本発明の第３の態様によれば、
　前記金属キャップが切り起こし部を備え、
　前記切り起こし部に、前記圧力導入孔と前記遮光部とが含まれる、第１または第２の態様の圧力センサが提供される。
　本発明の第４の態様によれば、
　前記圧力導入孔の内側開口を含む平面と前記遮光部との間の角度が、９０度以下である、第１から第３の態様のいずれか一の圧力センサが提供される。
　本発明の第５の態様によれば、
　前記角度が７０度以上９０度以下の範囲内の角度である、第４の態様の圧力センサが提供される。
　本発明の第６の態様によれば、
　前記圧力導入孔の開口形状が、三角形状、四角形状、角が丸い三角形状、角が丸い四角形状、または半円状である、第１から第５の態様のいずれか一の圧力センサが提供される。
　本発明の第７の態様によれば、
　前記圧力センサ素子がマイクである、第１から第６の態様のいずれか一の圧力センサが提供される。
　本発明によれば、集積回路のための遮光性を備えつつ、良品率が高い構造の圧力センサを提供することができる。
本発明の一実施の形態に係る圧力センサの斜視図 本発明の一実施の形態に係る圧力センサの内部を示す断面図 本発明の一実施の形態に係る圧力センサにおける金属キャップの内側を示す斜視図
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
　図１は、本発明の一実施の形態に係る圧力センサの斜視図である。図２は、本発明の一実施の形態に係る圧力センサの内部を示す断面図である。
　図１および図２に示すように、本実施の形態に係る圧力センサ１０は、回路基板１２と、回路基板１２に搭載された集積回路チップ１４と、集積回路チップ１４に搭載された圧力センサ素子１６と、集積回路チップ１４と圧力センサ素子１６とを覆うように回路基板１２に取り付けられた金属キャップ１８とを有する。
　回路基板１２は、第１の面１２ａと、第１の面１２ａと対向する第２の面１２ｂとを有する。回路基板１２は、例えばＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ　Ｂｏａｒｄ）であって、第１の面１２ａに設けられている配線パターン（図示せず）と、第２の面１２ｂに設けられており、外部の装置（図示せず）と電気的に接続される外部電極２０とを備える。外部電極２０は、例えば、回路基板１２を貫通するスルーホール導体などによって上記配線パターン（図示せず）に接続されている。
　集積回路チップ１４は、例えばＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）などの集積回路を備えるチップであって、回路基板１２の第１の面１２ａ上に搭載されている。例えば、集積回路チップ１４は、はんだ２２を介して回路基板１２に接着されている。はんだ２２に代わって、接着剤や導電ペーストを介して、集積回路チップ１４は回路基板１２に接着されてもよい。また、集積回路チップ１４は、金属ワイヤ２４を介して、回路基板１２の第１の面１２ａに設けられている配線パターンに電気的に接続されている。言い換えれば、集積回路チップ１４は、回路基板１２と電気的に接続されている。このため、集積回路チップ１４は、回路基板１２の配線パターンや外部電極２０を介して外部の装置（図示せず）と電気的に接続されている。
　なお、本実施の形態の場合、集積回路は集積回路チップ１４として回路基板１２の第１の面１２ａ上に搭載されているが、これに代わって、回路基板１２の第１の面１２ａに設けられている配線パターンとして該回路基板１２に設けられてもよい。
　圧力センサ素子１６は、例えば気圧などの圧力が印加されるダイヤフラムを備え、圧力によるダイヤフラムの変形量を検出し、その検出結果を検出信号として出力するように構成されている。ダイヤフラムの変形量を検出するために、圧力センサ素子１６は、例えば静電容量素子またはピエゾ抵抗素子を備える。なお、圧力センサ素子１６は、音圧を検出するマイクであってもよい。
　本実施の形態の場合、圧力センサ素子１６は、集積回路チップ１４上に搭載されている。すなわち、圧力センサ素子１６は集積回路チップ１４を介して回路基板１２に設けられている。例えば、はんだ２６を介して、圧力センサ素子１６は、集積回路チップ１４に接着されている。はんだ２６に代わって、接着剤や導電ペーストを介して、圧力センサ素子１６は集積回路チップ１４に接着されてもよい。さらに、金属ワイヤ２８を介して、圧力センサ素子１６は、集積回路チップ１４に電気的に接続されている。
　圧力センサ素子１６の検出信号は集積回路チップ１４で処理され、処理されて集積回路チップ１４から出力された信号は回路基板１２の外部電極２０を介して外部の装置に出力される。
　なお、圧力センサ素子１６を集積回路チップ１４上に搭載せずに、回路基板１２上に搭載することも可能である。
　図１に示すように、本実施の形態の場合、金属キャップ１８は、金属材料から作製された概ね直方体形状のキャップである。具体的には、金属キャップ１８は、天板部１８ａと、天板部１８ａの外周縁から立設する環状の側壁部１８ｂとを備える。
　また、図２に示すように、金属キャップ１８は、回路基板１２上に搭載された集積回路チップ１４と、その集積回路チップ１４上に搭載された圧力センサ素子１６を覆うように、回路基板１２の第１の面１２ａに取り付けられている。具体的には、金属キャップ１８の環状の側壁部１８ｂにおける端部が、例えば接着剤、導電ペースト、はんだなどによって回路基板１２に接着されている。これにより、金属キャップ１８と回路基板１２とによって画定された圧力センサ１０の内部空間１０ａ内に圧力センサ素子１６と集積回路チップ１４とが収容される。したがって、圧力センサ素子１６は、内部空間１０ａ内の圧力を検出する。
　圧力センサ素子１６が気圧などの圧力、すなわち圧力センサ１０の外部の圧力を測定するために、金属キャップ１８は、その金属キャップ１８の内部と外部とを連通する圧力導入孔１８ｃを備える。
　本実施の形態の場合、図２に示すように、圧力導入孔１８ｃは、天板部１８ａを貫通する貫通孔であって、天板部１８ａの外側表面１８ｄで開口する外側開口１８ｅと内側表面１８ｆで開口する内側開口１８ｇとを備える。本実施の形態の場合、図１に示すように、外側開口１８ｅと内側開口１８ｇの形状は、角が丸い四角形状である。この圧力導入孔１８ｃにより、圧力センサ１０の内部空間１０ａ内の圧力が、外部の圧力と同一にされる。その結果、圧力センサ素子１６は、圧力センサ１０の外部の圧力を検出することができる。
　また、金属キャップ１８は、舌片状の遮光部１８ｈを備える。
　遮光部１８ｈを金属キャップ１８に設ける理由について説明する。金属キャップ１８の圧力導入孔１８ｃを介して、圧力センサ１０の内部空間１０ａ内に外部から光が侵入する。その侵入した光が集積回路チップ１４に直射すると、集積回路チップ１４内で光起電力が発生する可能性がある。光起電力が発生すると、集積回路チップ１４が誤動作する可能性がある。
　その対処として、圧力導入孔１８ｃを介して外部の光が集積回路チップ１４に直射しないように、舌片状の遮光部１８ｈが金属キャップ１８に設けられている。具体的には、遮光部１８ｈは、集積回路チップ１４と圧力導入孔１８ｃの両方を通過可能な直線（仮想直線）上に設けられている。換言すれば、遮光部１８ｈは、集積回路チップ１４と圧力導入孔１８ｃの外側開口１８ｅとの間に存在し、外側開口１８ｅを通過して集積回路チップ１４に向かう任意の直線光の進行方向と交差するように立設している。すなわち、金属キャップ１８の外側から圧力導入孔１８ｃを介して集積回路チップ１４が見えないように、遮光部１８ｈが設けられている。
　本実施の形態の場合、金属キャップ１８の内側を示す図３に示すように、舌片状の遮光部１８ｈは、金属キャップ１８の内側表面１８ｆから立設している。換言すれば、遮光部１８ｈは片持ち梁状である。
　この舌片状の遮光部１８ｈが上述したように、あたかも日よけとして機能することにより、外部から圧力導入孔１８ｃを介して集積回路チップ１４に向かう直射光が遮られる。これにより、外部からの光の直射による集積回路チップ１４の誤動作が抑制される。
　なお、本実施の形態の場合、図２に示すように、舌片状の遮光部１８ｈは、圧力センサ素子１６と圧力導入孔１８ｃの両方を通過可能な直線（仮想直線）上にも設けられている。これにより、外部から圧力センサ素子１６への光の直射を抑制している。
　例えば、高精度な圧力センサ素子は、ダイヤフラムの変形が温度に依存する場合、周囲の温度を検出する温度センサ（図示せず）を内蔵している。そして、温度センサの検出結果に基づいて、圧力出力値を補正するように構成されている。したがって、直射光の強度の変動によって圧力センサ素子の温度が変化しないように、遮光部１８ｈは、圧力センサ素子１６への光の直射そのものを抑制している。なお、圧力センサ素子１６の出力値が温度に依存しない場合、遮光部１８ｈは、圧力センサ素子１６と圧力導入孔１８ｃとの間に存在していなくてもよい。
　本実施の形態の場合、金属キャップ１８はプレス成型によって作製されている。薄い金属板を雄型と雌型とで挟持するようにプレスすることにより、金属キャップ１８は図１や図３に示すような所定の形状に作製されている。その圧力導入孔１８ｃと遮光部１８ｈは、プレス成型時にパンチを介する切り曲げ加工により、いわゆる切り起こしによって形成されている。すなわち、図１に示すように、切り曲げ加工によって形成された切り起こし部１８ｊに、圧力導入孔１８ｃと遮光部１８ｈとが含まれる。切り起こしによって圧力導入孔１８ｃと遮光部１８ｈとを同時に且つ容易に形成することができる。圧力導入孔１８ｃと遮光部１８ｈを容易に形成することができるため、金属キャップ１８を高い良品率で作製することができ、その結果として圧力センサ１０を高い良品率で作製することができる。
　なお、このような金属キャップ１８は、プレス成型以外の方法でも作製可能である。例えば、鋳造によっても金属キャップ１８を容易に作製することができる。そのため、鋳造でも、金属キャップ１８を高い良品率で作製することができる。
　金属キャップ１８の作製をさらに容易にするために、図２に示すように舌片状の遮光部１８ｈと天板部１８ａとの間の角度θ、すなわち遮光部１８ｈと内側表面１８ｆとの間の角度θは、９０度以下が好ましい。切り曲げ加工の場合、遮光部１８ｈと内側表面１８ｆとの間の角度θが９０度より大きくなると、遮光部１８ｈの根元が破断しやすくなる。また、鋳造の場合、成形後の金属キャップ１８を金型から抜くことが容易ではないため、金型が複雑化する。
　さらに好ましくは、舌片状の遮光部１８ｈと天板部１８ａとの間の角度θは、９０度に近い角度、例えば７０度以上９０度以下の範囲内の角度が好ましい。この角度θが小さすぎると、圧力導入孔１８ｃの実質的な流路断面積が小さくなりすぎる。この場合、金属キャップ１８の外部の圧力が急激に変化した場合、内部空間１０ａの圧力が外部の圧力と同一の圧力になるまでに時間がかかる。したがって、圧力センサ素子１６が外部の圧力変動を高精度に検出するためには、角度θは７０度以上９０度以下の範囲内の角度が好ましい。
　以上のような本実施の形態によれば、集積回路のための遮光性を備えつつ、良品率が高い構造の圧力センサを提供することができる。
　以上、上述の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明の実施の形態はこれに限らない。
　例えば、上述の実施の形態の場合、図１に示すように、金属キャップ１８に設けられた圧力導入孔１８ｃの外側開口１８ｅと内側開口１８ｇそれぞれの形状は角が丸い四角形状であるが、本発明はこれに限らない。例えば、これらの開口の形状は、四角形状、三角形状、角が丸い三角形状、または半円状などであってもよい。
　また、上述の実施の形態の場合、図１に示すように、金属キャップ１８は、概ね直方体形状であって、その天板部１８ａに圧力導入孔１８ｃが設けられている。しかしながら、本発明の実施の形態はこれに限定されない。例えば、概ね立方体形状の金属キャップであって、その側壁部に圧力導入孔が設けられてもよい。また例えば、金属キャップは、ドーム形状であってもよい。
　すなわち、本発明に係る実施の形態の圧力センサは、広義には、回路基板と、前記回路基板に設けられた集積回路と、前記集積回路に接続された圧力センサ素子と、前記集積回路および前記圧力センサ素子を覆うように前記回路基板に取り付けられた金属キャップと、を有し、前記金属キャップが、前記金属キャップの内部と外部とを連通する貫通孔としての圧力導入孔と、前記集積回路と前記圧力導入孔の両方を通過可能な直線上に設けられた舌片状の遮光部とを備える。
　以上、複数の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、ある実施の形態に対して少なくとも１つの実施の形態を全体としてまたは部分的に組み合わせて本発明に係るさらなる実施の形態とすることが可能であることは、当業者にとって明らかである。
　本発明は、圧力センサ素子が圧力導入孔を備えるキャップに覆われている圧力センサに適用可能である。
　　　１０　　圧力センサ
　　　１２　　回路基板
　　　１４　　集積回路（集積回路チップ）
　　　１６　　圧力センサ素子
　　　１８　　金属キャップ
　　　１８ｃ　圧力導入孔
　　　１８ｅ　外側開口
　　　１８ｈ　遮光部

Claims (7)

  1. 　回路基板と、
    　前記回路基板に設けられた集積回路と、
    　前記集積回路に接続された圧力センサ素子と、
    　前記集積回路および前記圧力センサ素子を覆うように前記回路基板に取り付けられた金属キャップと、を有し、
    　前記金属キャップが、前記金属キャップの内部と外部とを連通する貫通孔としての圧力導入孔と、前記集積回路と前記圧力導入孔の両方を通過可能な直線上に設けられた舌片状の遮光部とを備える、圧力センサ。
  2. 　前記遮光部が、前記圧力センサ素子と前記圧力導入孔の両方を通過可能な直線上に設けられている、請求項１に記載の圧力センサ。
  3. 　前記金属キャップが切り起こし部を備え、
    　前記切り起こし部に、前記圧力導入孔と前記遮光部とが含まれる、請求項１または２に記載の圧力センサ。
  4. 　前記圧力導入孔の内側開口を含む平面と前記遮光部との間の角度が、９０度以下である、請求項１から３のいずれか一項に記載の圧力センサ。
  5. 　前記角度が７０度以上９０度以下の範囲内の角度である、請求項４に記載の圧力センサ。
  6. 　前記圧力導入孔の開口形状が、三角形状、四角形状、角が丸い三角形状、角が丸い四角形状、または半円状である、請求項１から５のいずれか一項に記載の圧力センサ。
  7. 　前記圧力センサ素子がマイクである、請求項１から６のいずれか一項に記載の圧力センサ。
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