JPH04240777A - 半導体圧力検出装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体圧力検出装置
、特に高圧の被測定媒体の圧力も計測でき、小型で安価
な半導体圧力検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来の半導体圧力検出装置例え
ば圧力センサを示す断面図である。図において、半導体
チップ（５）には、オイル等圧力を測定すべき被測定媒
体（圧力媒体）（１）の圧力を応力に変換するダイヤフ
ラム（３）と、ダイヤフラム（３）の応力を電気信号に
変換する歪ゲージ（４）とが形成されている。半導体チ
ップ（５）は、半導体チップ（５）に加わる外部応力を
緩和する台座（７）に載置され、台座（７）は金属製の
ステム（８）に支持されている。歪ゲージ（４）の電気
信号は、半導体チップ（５）に電気的に接続されたワイ
ヤ（１０）を介してリード（９）により取り出される。 このリード（９）はガラス（１１）によりステム（８）
に固定されると共に、気密性が保たれている。半導体チ
ップ（５）等はステム（８）に接合されたキャップ（１
３）で覆われ、基準圧力室（６）例えば真空が形成され
る。被測定媒体（１）が封入されたケース（２）は、ス
テム（８）の中央に設けられたパイプ（１４）に接続さ
れている。

【０００３】従来の半導体圧力検出装置は上述したよう
に構成され、ケース（２）中の被測定媒体（１）の圧力
は、パイプ（１４）を介してダイヤフラム（３）に印加
される。 被測定媒体（１）の圧力と基準圧力室（６）の圧力の差
に応じてダイヤフラム（３）が歪み、歪ゲージ（４）に
抵抗変化が生じる。歪ゲージ（４）の抵抗変化は、例え
ば歪ゲージ（４）を４本ホイートストーンブリッジ状に
接続しておくことによって、電圧変化として取り出せる
。歪ゲージ（４）に印加する電圧や歪ゲージ（４）の抵
抗変化によって生じる電圧変化は、ワイヤ（１０）、リ
ード（９）を介して外部から与えられたり、又は取り出
したりする。このようにして、被測定媒体（１）の圧力
に応じた電気信号を取り出し、その圧力を計測すること
ができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したような半導体
圧力検出装置では、被測定媒体（１）がオイル等液体の
場合、これをダイヤフラム（３）直下まで充填するのが
困難である。また、被測定媒体（１）を導入するための
パイプ（１４）をステム（８）に設ける必要があり、さ
らに、電気信号を取り出すリード（９）がパイプ（１４
）及びステム（８）と同じ側にあるため、リード（９）
の処理のための基板等が必要となり、装置の小型化が困
難であるという問題点があった。また、被測定媒体（１
）が高圧の場合、パイプ（１４）とケース（２）との溶
接が必要となるが、パイプ同士の溶接が困難である等の
問題点もあった。この発明は、このような問題点を解決
するためになされたもので、被測定媒体の充填を容易に
し、ケースとの溶接を簡便にすると共に、小型の半導体
圧力検出装置を得ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体圧
力検出装置は、ダイヤフラムが被測定媒体に露出するよ
うに半導体チップ、台座等を樹脂によりモールドすると
共に、ダイヤフラムと台座との間に基準圧力室を設け、
かつパイプを廃したものである。

【０００６】

【作用】この発明においては、モールド部の開口部にダ
イヤフラムが露出しているので、被測定媒体がダイヤフ
ラムに容易に接触することができ、ケースにステムを接
合すれば、高圧の被測定媒体の圧力も計測でき、また、
パイプがなくリードが被測定媒体と反対側に設けられて
いるので、接続処理が簡単で小型化が可能となる。

【０００７】

【実施例】図１は、この発明の一実施例による半導体圧
力検出装置例えば圧力センサを示す断面図であり、図３
と同じ符号は上述した従来の半導体圧力検出装置におけ
るものと同一又は相当部分を示す。図において、半導体
チップ（５）は台座（７）に載置され、この台座（７）
はステム（８）に支持されている。半導体チップ（５）
に電気的に接続されたワイヤ（１０）はリード（９）に
接続され、このリード（９）はガラス（１１）によりス
テム（８）に固定されている。そして、これら半導体チ
ップ（５）、台座（７）、リード（９）、ワイヤ（１０
）を覆い、かつ、ダイヤフラム（３）が被測定媒体（１
）に露出するように半導体チップ（５）の端部を覆って
モールド部（１２）がステム（８）に設けられている。 このモールド部（１２）は、半導体チップ（５）、リー
ド（９）、ワイヤ（１０）を機械的に保護するためのも
のであり、エポキシ樹脂等で形成されている。

【０００８】上述したように構成された半導体圧力検出
装置においては、モールド部（１２）の開口部（１２ａ
）でダイヤフラム（３）が露出しているので、被測定媒
体（１）がダイヤフラム（３）に容易に接触することが
できる。また、圧力を測定すべき機器（図示しない）の
ケース（２）にステム（８）を溶接等により接合すれば
、高圧例えば２００〜３００気圧の被測定媒体（１）の
圧力も計測することができる。すなわち、このような高
圧の被測定媒体（１）に対しても、モールド部（１２）
は変形、破損しないので、ワイヤ（１０）等の破損を防
止することができる。 また、パイプがなく、リード（９）が被測定媒体（１）
と反対側に設けられているため、リード（９）の接続処
理が簡単で、半導体圧力検出装置の小型化が可能となる
。

【０００９】なお、上述した実施例では、基準圧力室（
６）を設けたものを示したが、図２に示すように、台座
（７）とステム（８）に貫通穴（１３）を設け、大気圧
を基準とするものであっても、上述と同様の効果を奏す
る。また、歪ゲージ（４）を用いた半導体チップ（５）
を用いた場合を示したが、ダイヤフラム（３）と台座（
７）に電極を設け、これら電極間の静電容量変化を検出
するものであっても同様の効果を奏する。

【００１０】

【発明の効果】この発明は以上説明したとおり、ダイヤ
フラム及び歪ゲージが形成された半導体チップと、この
半導体チップを載置する台座と、この台座を支持するス
テムと、上記半導体チップに接続されたワイヤと、この
ワイヤに接続され、上記ステムを貫通して支持されたリ
ードと、上記ワイヤ、上記ステム上部のリード及び上記
台座を覆い、かつ、上記ダイヤフラムが被測定媒体に露
出するように上記半導体チップを覆って上記ステムに設
けられたモールド部とを備えたので、被測定媒体がダイ
ヤフラムに容易に接触することができ、モールド部によ
りワイヤ等が保護されているので高圧の被測定媒体であ
っても計測することができると共に、小型で安価な半導
体圧力検出装置が得られるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による半導体圧力検出装置
を示す断面図である。

【図２】この発明の他の実施例による半導体圧力検出装
置を示す断面図である。

【図３】従来の半導体圧力検出装置を示す断面図である
。

【符号の説明】

（１）　　　　被測定媒体 （２）　　　　ケース （３）　　　　ダイヤフラム （４）　　　　歪ゲージ （５）　　　　半導体チップ （６）　　　　基準圧力室 （７）　　　　台座 （８）　　　　ステム （９）　　　　リード （１０）　　ワイヤ （１１）　　ガラス （１２）　　モールド部 （１２ａ）　開口部 （１３）　　貫通穴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ダイヤフラム及び歪ゲージが形成され
   た半導体チップと、この半導体チップを載置する台座と
   、この台座を支持するステムと、上記半導体チップに接
   続されたワイヤと、このワイヤに接続され、上記ステム
   を貫通して支持されたリードと、上記ワイヤ、上記ステ
   ム上部のリード及び上記台座を覆い、かつ、上記ダイヤ
   フラムが被測定媒体に露出するように上記半導体チップ
   を覆って上記ステムに設けられたモールド部とを備えた
   ことを特徴とする半導体圧力検出装置。