JPH04136537U - 絶対圧型圧力検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高さを大幅に低くして薄形化でき、しかもセ
ンサチップが基板との線膨張係数の差による歪の影響を
受けることのない絶対圧型圧力検出器を得ること。 【構成】 センサチップ３を加圧によって変形しない程
度に薄く形成した台座１１上に接合してセンサ部Ｓを構
成し、センサチップ３の電極を接合材１２を介してポス
ト７，７ａに接続すると共に、センサ部Ｓを接合材１２
により懸架したものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、圧力媒体の絶対圧力を測定する絶対圧型圧力検出器に関するもので ある。

【０００２】

【従来の技術】

図２は従来の絶対圧型圧力検出器の一例を示す断面図である。図において、１ は基板、２は基板１上に固定された台座である。３は例えばシリコンウエハから なるセンサチップで、下面に設けた凹部４により薄いダイヤフラム部５が形成さ れており、ダイヤフラム部４の上面には例えばピエゾゲージからなる圧力検出部 （図示せず）が設けられている。このセンサチップ３は台座２上に接合され、台 座２の上面とセンサチップ３の凹部４とにより真空室６が形成されており、台座 ２とセンサチップ３とによりセンサ部Ｓを構成している。なお、台座２は上述の 真空室６を形成するため、及びセンサチップ３を直接基板１に接合すると両者の 線膨張係数の差によって生ずる歪がセンサ特性に悪影響を与えるのを防止するた めに設けたものであり、このため、台座２はセンサチップ３の線膨張係数とほぼ 等しい線膨張係数を有する材料で構成されている。

【０００３】 ７，７ａはセンサチップ３の端子取出部を兼ねた複数本のポストで、台座２の 両側において基板１を貫通して固定されており、センサチップ３の電極とポスト ７，７ａとはワイヤボンディング８により接続されている。９はセンサ部Ｓとポ スト７，７ａを取り囲んで基板１に固定されたキャンで、センサチップ３のダイ ヤフラム部５と対向する位置には、圧力媒体導入穴１０が設けられている。

【０００４】 上記のように構成した絶対圧型圧力センサにおいては、圧力媒体導入穴１０か ら導入された媒体の圧力によってセンサチップ３のダイヤフラム部５が変位する と、その変位は圧力検出部により媒体の圧力に対応した電気信号に変換され、ポ スト７，７ａを介して取出されて圧力媒体の絶対圧力が測定される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記のような従来の絶対圧型圧力検出器において、基板１との線膨張係数の差 による歪がセンサチップ３の特性に悪影響を与えないためには、両者の間に介在 させて基板１の歪を吸収させる台座２を相当高くしなければならない。このため 、圧力センサ全体が高くなり、薄形化の要請に応えることができなかった。

【０００６】 本考案は上記の課題を解決すべくなされたもので、高さを大幅に低くして薄形 化でき、しかもセンサチップが基板との線膨張係数の差による歪の影響を受ける ことのない絶対圧型圧力検出器を得ることを目的としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る絶対圧型圧力検出器は、センサチップを加圧によって変形しない 程度に薄く形成した台座上に接合してセンサ部を構成し、センサチップの電極を 接合材を介してポストに接続すると共に、センサ部を接合材によりポストに懸架 したものである。

【０００８】

【作用】

圧力媒体導入穴から導入された媒体の圧力によってセンサチップのダイヤフラ ム部が変位すると、その変位は圧力検出部により媒体の圧力に対応した電気信号 に変換され、接合材、ポストを介して取出される。このとき、センサ部はポスト に懸架されて基板に接触していないので、基板が熱膨張してもその影響を受ける ことはない。

【０００９】

【実施例】

図１は本考案実施例の断面図である。なお、図２で説明した従来例と同じ部分 には同じ符号が付してある。１１はセンサチップ３とほぼ等しい線膨張係数を有 する材料からなる台座で、加圧によって変形しない程度の厚さに薄く形成されて おり、上面にはセンサチップ３が接合され、台座１１の上面とセンサチップ３の 凹部４とにより真空室６が形成されている。そしてセンサチップ３の電極とポス ト７，７ａとは、例えばポリイミドフィルムに導電パターンが形成された可撓性 の接合材（ＴＡＢ）１２によって接続されており、これにより、台座１１及びセ ンサチップ３は接合材１２によりポスト７，７ａに懸架され、基板１には接触せ ずいわゆる浮いた状態で保持されている。なお、１３はセンサチップ３の電極に 設けられたバンプである。

【００１０】 上記のような本考案においては、センサチップ３とポスト７，７ａとを接続す る接合材１２が熱膨張したときに、センサチップ３が上下方向に移動して応力が 加わるのを防止するため、接合材１２の一部を折曲げていわゆる応力逃げが形成 されており、また、バンプ１３はセンサチップ３のダイヤフラム部５からできる だけ離れた位置、例えばセンサチップ３の四隅に設けられ、接合材１２の熱膨張 によるセンサチップ３への悪影響をできるだけ少なくするようにしている。

【００１１】 上記のように構成した本考案の絶対圧検出作用は、前述の従来例の場合と同様 であるが、台座１１を可及的に薄くすると共に、基板１から浮して保持するよう にしたので、基板１の熱膨張の影響を受けることなく、ポスト７，７ａを短かく 、キャン９も薄くすることができ、全体として高さを大幅に低く（薄く）するこ とができる。

【００１２】 なお、本考案においては、台座１１及びセンサチップ３がポスト７，７ａに懸 架されているため、設置場所によっては耐振動性の問題を考慮する必要があるが 、このような場合は、キャン９内に例えばシリコンゲルの如き流動物質を充填し てもよい。

【００１３】 上記の実施例では圧力検出部にピエゾゲージを用いた例を示したが、その他の 各種の圧力−電気信号変換手段を用いることができる。

【００１４】

【考案の効果】 以上の説明から明らかなように、本考案に係る絶対圧型圧力検出器は、センサ チップを加圧によって変形しない程度に薄く形成した台座上に接合してセンサ部 を構成し、センサチップの電極を接合材を介してポストに接続すると共に、セン サ部を接合材によりポストに懸架させるようにしたので、検出器全体を従来に比 べて大幅に薄くすることができ、かつセンサ部はポストに懸架されて基板に接触 していないので、基板が熱膨張してもその影響を受けることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案実施例の断面図である。

【図２】従来の絶対圧型圧力検出器の一例の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 基板 ３ センサチップ ４ 凹部 ５ ダイヤフラム部 ６ 真空室 ７，７ａ ポスト ９ キャン １０ 圧力媒体導入穴 １１ 台座 １２ 接合材 Ｓ センサ部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 下面に設けた凹部によって形成されたダ
   イヤフラム部の上面に圧力検出部が設けられたセンサチ
   ップを台座上に接合して該台座と前記凹部とによって真
   空室が形成されたセンサ部と、基板に貫設され前記セン
   サチップの電極が接続された複数本のポストと、前記基
   板上に固定され前記センサ部及びポストを覆うキャンと
   からなる絶対圧型圧力検出器において、前記センサチッ
   プを加圧によって変形しない程度に薄く形成した台座上
   に接合してセンサ部を構成し、該センサ部のセンサチッ
   プの電極を接合材を介して前記ポストに接続すると共
   に、前記センサ部を前記接合材によりポストに懸架した
   ことを特徴とする絶対圧型圧力検出器。