JPH11160176A - 圧力検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 センサチップの組込み時にセンサチップとキ
ャリアが接触してセンサチップに応力が発生したりキャ
リアとセンサチップがショートしたりすることがなく、
しかも治具が不要で封入液の量を少なくすることがで
き、温度特性を向上させる。 【解決手段】 キャリア３の収納凹部２０を、下部側が
角穴部２０ａ、上部側がテーパ状の角穴部２０ｂとす
る。テーパー状角穴部２０ｂの下端をセンサチップ５の
下面より下方に位置させ、これによってキャリア３とセ
ンサチップ５の接触を防止する。テーパ状角穴部２０ｂ
のテーパー面は、基台１１を収納凹部２０に挿入すると
きの案内面として機能する。収納凹部２０の底面周縁部
に溝６１を形成し、基台１１の下面外周部を逃がす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧力または差圧を
検出する圧力検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧力検出装置としては、半導体圧力セン
サが知られている（例：実開昭５９−１３５６５４号公
報、特公昭５８−４７０１３号公報等）。この半導体圧
力センサは、ｎ型単結晶Ｓｉ（シリコン）等の半導体基
板の表面に不純物の拡散もしくはイオン打ち込み技術に
よりピエゾ抵抗領域として作用するゲージを形成すると
共に、Ａｌの蒸着等によりリードを形成し、裏面の一部
をエッチングによって除去することにより厚さ２０μｍ
〜１００μｍ程度の起歪部、すなわちダイアフラムとし
たセンサチップを用いている。このセンサチップにシリ
コーンオイル等の封入液を介して測定圧力を加えると、
ダイアフラムが変形してゲージの比抵抗が変化するた
め、この時の抵抗変化に伴う出力電圧を検出することに
より圧力または差圧を測定することができる。

【０００３】このような半導体圧力センサにおいては、
耐圧性、シール性、電気的絶縁性などの特性が要求され
る。また、パッケージ内にセンサチップを封止する際、
センサチップに応力を伝えない構造が要求される。

【０００４】図７〜図９にこの種の半導体圧力センサの
従来例をそれぞれ示す。図７に示す半導体圧力センサ１
は、ＳＵＳ３１６等の金属によって形成した円筒状のパ
ッケージ２内にキャリア３を介してセンサチップ５を収
納すると共にシリコーンオイル等の封入液６を注入し、
受圧ダイアフラム７によって封止したもので、この受圧
ダイアフラム７に加わる被測定圧力Ｐ1 を封入液６を介
してセンサチップ５に伝達するようにしている。

【０００５】前記パッケージ２には、受圧ダイアフラム
７の裏側室８に封入液６を注入するための封入液注入孔
９が形成され、その下端側開口部をボール１０によって
封止している。

【０００６】前記キャリア３は、耐食性と溶接性に優
れ、前記センサチップ５の台座１１と線膨張係数が略等
しい金属、例えばコバールによって形成され、センサチ
ップ５からの電気信号を外部に導くリードピン１２が貫
通して設けられている。このリードピン１２が貫通する
キャリア３のピン挿通孔１３は、キャリア３とリードピ
ン１２との電気的絶縁および封入液６の漏洩を防止する
ためにガラス１４によってハーメチックシールされてい
る。このようなキャリア３は、前記パッケージ２の嵌合
穴１５に嵌合され、封入液６の漏洩を防止するために通
常プロジェクション溶接等によって溶接されている。

【０００７】前記センサチップ５は、Ｓｉ等の半導体基
板に設けた起歪部５Ａの表面に不純物の拡散もしくはイ
オン打ち込み技術によりピエゾ抵抗領域として作用する
ゲージ５Ｂを形成して構成され、台座１１の上面に陽極
接合（静電接合）されている。台座１１としては、セン
サチップ５を接合するときの熱歪みがセンサチップ５に
伝わると半導体圧力センサ１の温度特性を低下させ零点
シフトの原因となるため、センサチップ５の線膨張係数
と等しいかもしくは近似した線膨張係数を有する材料、
例えばシリコン、パイレックスガラス（商品名）、窒化
珪素等のセラミックス等によって形成されている。

【０００８】前記センサチップ５と台座１１との接合面
には、前記裏側室８から仕切られた内室１７が形成され
ている。この内室１７は、前記キャリア３に形成した圧
力導入路１９を介して大気に連通されることにより大気
圧Ｐ2 が導かれている。なお、キャリア３の上面中央に
形成される収納凹部２０は角穴で、センサチップ５およ
び台座１１もこの収納凹部２０に挿入され得る大きさの
角柱状に形成されている。なお、２１はセンサチップ５
のゲージ５Ｂとリードピン１２を電気的に接続する金線
等のリード線である。

【０００９】図８に示す半導体圧力センサ３０は、キャ
リア３１をセラミックス等の絶縁材によって形成し、リ
ードピン１２をキャリア３１に設けたピン挿通孔３２に
挿通し、その下端側開口部を半田３３によって気密に封
止している。また、キャリア３１の上面内周側周縁部で
ピン挿通孔３２の周囲にスクリーン印刷等によって金属
膜２２を形成し、この金属膜２２とセンサチップ５のゲ
ージ５Ｂをリード線２１で電気的に接続すると共に、金
属膜２２にリードピン１２を接続している。その他の構
成は図７に示した圧力センサ１と同じであるため、同一
の構成部材については同一符号をもって示し、その説明
を省略する。

【００１０】図９に示す半導体圧力センサ４０は、金属
製のキャリア３をステム４１を介してパッケージ２の嵌
合穴１５に収納している。ステム４１は通常アルミナ等
のセラミックスによって形成され、その凹部４２内にキ
ャリア３を収納している。また、ステム４１はリードピ
ン１２が挿通されるピン挿通孔４３を有し、その下端開
口部が半田３３によって気密に封止されている。さら
に、ステム４１の上面内周側周縁部でピン挿通孔４３の
周囲にスクリーン印刷等によって金属膜２２を形成し、
この金属膜２２とセンサチップ５のゲージ５Ｂをリード
線２１で電気的に接続すると共に、金属膜２２にリード
ピン１２を接続している。その他の構成は図７または図
８に示した従来装置と同様である。また、図７〜図９に
おいては、基台１１とキャリア３（３１）との隙間を便
宜上広く示したが、実際には極めて微小な隙間とされ
る。

【００１１】このような半導体圧力センサ１，３０，４
０において、被測定圧Ｐ1 を受圧ダイアフラム７の変位
により封入液６を介してセンサチップ５に導くと、起歪
部５Ａが変位してゲージ５Ｂの比抵抗が変化するため、
この時の抵抗変化に伴う出力電圧を検出することにより
被測定圧Ｐ1 または差圧Ｐ1 −Ｐ2 を測定することがで
きる。なお、絶対圧を検出する場合は、センサチップ５
の内室１７を真空にしておけばよい。

【００１２】上記した半導体圧力センサの設計に際して
は、封入液６の量によって温度特性、言い換えれば検出
精度が決定されるといっても過言ではない。何故なら、
周囲温度の変化に伴い封入液６が膨脹、収縮すると裏側
室８の内圧が変化し、測定誤差となるからである。その
ため、裏側室８の容積を小さくし、封入液６の量が極力
少なくなるように設計する必要がある。そこで、図７お
よび図８に示した半導体圧力センサ１，３０において
は、キャリア３，３１と台座１１およびセンサチップ５
との隙間を極力狭くし、図９に示した半導体圧力センサ
４０においては、キャリッジ３と台座１１およびセンサ
チップ５との隙間およびキャリッジ３とステム４１との
隙間を極力狭くしている。

【００１３】また、封入液６の量はリード線２１のボン
ディングによっても影響される。すなわち、リード線２
１は「へ」の字形にボンディングされるが、その両端間
の距離と高さの比が一定になるようにボンディングされ
るため、封入液６の量を少なくするにはリード線２１の
高さを低く押えて受圧ダイアフラム７からリード線２１
までの距離を短縮する必要がある。そのため、リード線
１２または金属膜２２をセンサチップ５に近づけ、リー
ド線２１の両端間の距離を短くしている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記したように半導体
圧力センサにおいては、封入液６の量を少なくし温度特
性を向上させるために、キャリア３とセンサチップ５お
よび台座１１との隙間を極力狭く設定すると共に、セン
サチップ５とリードピン１２または金属膜２２との間隔
を狭くしリード線２１の高さを低くしていた。

【００１５】しかしながら、いずれの半導体圧力センサ
においても、実際には下記に述べるような理由からキャ
リア３とセンサチップ５および台座１１との隙間を極端
に狭くしたり、センサチップ５とリードピン１２または
金属膜２２との間隔を狭くすることができないという問
題があった。すなわち、図７に示した半導体圧力センサ
１においては、キャリア３とセンサチップ５との隙間を
狭くすると、キャリア３は金属製で、センサチップ５は
導体とみなすことができるため、キャリア３とセンサチ
ップ５が互いに接触するとショートしていまう。また、
接触するとセンサチップ５に応力が発生し悪影響を及ぼ
す。そこで、従来は適宜な位置決め治具４５を用いてセ
ンサチップ５が接合された基台１１をキャリア３の収納
凹部２０内に組み込みセンサチップ５がキャリア３に接
触しないようにしているが、この位置決め治具４５はセ
ンサチップ５および基台１１と収納凹部２０との隙間に
差し込まれるため、位置決め治具４５の板厚（０．５ｍ
ｍ程度）分だけ隙間が必然的に大きくなり、封入液６の
量が増加する。また、位置決め治具４５による位置決め
作業が煩わしく時間がかかり、組立性が悪いという問題
もあった。

【００１６】また、センサチップ５と基台１１は外形が
同じ角型で、キャリア３の収納凹部２０はセンサチップ
５より若干大きい角穴であるため、組込み時にセンサチ
ップ５と台座１１を挿入し難く、収納凹部２０の開口縁
に基台１１が接触したりすると破損したり、センサチッ
プ５に応力が発生する。さらに、収納凹部２０の底面と
側壁との接合部５０は、製造上微小ではあるが半径Ｒの
曲面となるため、この接合部５０に基台１１の下面側角
部を設置すると基台１１が傾いて安定性およびキャリア
３と基台１１間のシール性が悪くなる。また、基台１１
を収納凹部２０内に挿入した状態では、位置決め治具４
５が収納凹部２０と基台１１との間に挿入されているた
め、接合部５０に乗り上げていることを確認することが
できない。

【００１７】図８に示した半導体圧力センサ３０におい
ては、リード線２１の高さを低くするために、金属膜２
２をキャリア３１の表面に、その一端がキャリア３１の
上面の内周側周縁と一致するように印刷形成し、センサ
チップ５との距離を短くしている。その場合、スクリー
ン印刷によって溶けた金属膜２２をキャリア表面に塗布
すると、この金属膜２２の一部が収納凹部２０の壁面に
沿って垂れ下がって固化するため、この垂下部２２ａと
センサチップ５が接触してショートする。また、図７に
示した従来装置と同様にキャリア３１の収納凹部２０は
センサチップ５より若干大きい角穴であるため、挿入時
にセンサチップ５と台座１１を挿入し難く、収納凹部２
０の開口縁に基台１１またはセンサチップ５が接触する
とセンサチップ５に応力が発生する。さらに、収納凹部
２０の底面と側壁との接合部５０は図７に示したように
曲面に形成されるため、この接合部５０の上に基台１１
の下面側角部を設置すると基台１１が傾いて安定性およ
びシール性が悪くなる。なお、セラミックス製のキャリ
ア３１において、その接合部５０を曲面に形成する理由
は、脆性材料からなるキャリア３１のピッチング（欠
け）を防止するためである。また、焼結法によって形成
する場合は、金型のプレス圧に対する耐圧性を高めると
共に、成形後の型抜きを容易にするためである。

【００１８】図９に示した半導体圧力センサ４０におい
ては、金属製のキャリア３を用いているため、キャリア
３とセンサチップ５および台座１１との隙間を狭くする
と、図７に示した従来装置と同様に、キャリア３とセン
サチップ５がショートしたり、キャリア３と基台１１間
のシール性が低下したり、位置決め治具による組込みが
困難になる。

【００１９】本発明は上記した従来の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするとことは、センサ
チップの組込み時にセンサチップとキャリアが接触して
センサチップに応力が発生したりキャリアとセンサチッ
プがショートしたりすることがなく、しかも位置決め治
具が不要で封入液の量を少なくすることができ、温度特
性を向上させるようにした圧力検出装置を提供すること
にある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第１の発明は、受圧ダイヤフラムによって覆われ内部
に封入液が封入されたパッケージと、このパッケージ内
に収納されたキャリアと、このキャリアに設けた角形の
収納凹部内に角柱状の基台を介して収納された角型のセ
ンサチップとを備え、前記受圧ダイアフラムに加わる測
定圧力を前記封入液を介して前記センサチップに伝達
し、電気信号として外部に取り出す圧力検出装置におい
て、前記キャリアの収納凹部の下部側を角穴部とし、上
部側を上方に向かって徐々に広くなるようにテーパ状角
穴部とし、前記角穴部の各壁面と基台の各側面との間に
微小な隙間を設けたことを特徴とする。

【００２１】第２の発明は、上記第１の発明において、
テーパ状角穴部の下端がセンサチップの下面より下方に
位置することを特徴とする。

【００２２】第３の発明は、上記第１または第２の発明
において、キャリアの収納凹部の底面周縁部に全周にわ
たって溝を形成したことを特徴とする。

【００２３】第４の発明は、上記第１、第２または第３
の発明において、キャリアの収納凹部の下部側の壁面に
台座位置決め部を一体に突設したことを特徴とする。

【００２４】第１の発明において、キャリアの収納凹部
をその下部側を角穴部とし、上部側をテーパ状角穴部と
したことにより、収納凹部内への台座の挿入が容易とな
る。

【００２５】第２の発明において、テーパ状角穴部の下
端は、センサチップの下面より下方に位置しているの
で、仮に組み込んだとき位置ずれしてもセンサチップと
キャリアは接触することがない。また、接触しなけれ
ば、キャリアが金属製の場合におけるセンサチップとキ
ャリアのショートを防止でき、セラミックス等の絶縁材
製の場合には、キャリア上に印刷形成される金属膜とセ
ンサチップのショートを防止することができる。

【００２６】第３の発明において、収納凹部の底面周縁
部に溝を設けたことにより、基台の安定性がよく、基台
とキャリアとの間のシール性を向上させることができ
る。すなわち、収納凹部の底面と側壁との接合部は通常
曲面に形成されるが、接合部を溝によって形成すると、
基台の下面外周部を溝に逃がすことができるため、基台
が浮き上がったりせず収納凹部の底面に確実に密接させ
ることができ、基台とキャリア間を良好にシールする。

【００２７】第４の発明において、台座位置決め部を設
けたことにより、位置決め治具を用いて組込む必要がな
く、その結果として、キャリアと台座およびセンサチッ
プとの隙間を狭くすることができるので、封入液量を減
らすことができ、それによって検出装置の温度特性を改
善することができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る圧
力検出装置の一実施の形態を示す断面図、図２はキャリ
アの平面図である。なお、図中従来技術の欄で示した構
成部材等と同一のものについては同一符号をもって示
し、その説明を適宜省略する。本実施の形態において
は、キャリア３をインバー（Ｆｅ−Ｎｉ合金、線膨張係
数：５〜２０×１０^-7／Ｃ°）によって形成し、このキ
ャリア３を封入液６が封入されるパッケージ２内に直接
収納した半導体圧力センサに適用した例を示す。

【００２９】前記キャリア３を収納するパッケージ２
は、両端が開放する薄肉の円筒体に形成されている。ま
た、パッケージ２の嵌合穴１５は、上端側の大径穴部１
５ａと、下端側の小径穴部１５ｂとからなる異径穴とさ
れることにより段差部６０を有し、この段差部６０上に
前記キャリア３が密接して設置され、プロジェクション
溶接等によって固定されている。

【００３０】前記キャリア３は、前記パッケージ２の大
径穴部１５ａに嵌合し得る大きさのカップ状に形成され
ることにより、上面中央に角形の収納凹部２０を有し、
この収納凹部２０内にセンサチップ５が台座１１を介し
て収納されている。収納凹部２０は、基台１１が挿入さ
れる下部側が角穴部２０ａで、センサチップ５が位置ず
けられる上部側が上方に向かって徐々に広がるテーパ状
の角穴部２０ｂを形成し、このテーパ状角穴部２０ｂの
下端、すなわち前記角穴部２０ａとテーパ状角穴部２０
ｂとの接合部がセンサチップ５の下面５ａよりｄだけ下
方に位置している。さらに、収納凹部２０の底面と側壁
との接合部（底面周縁部）には、溝６１が全周にわたっ
て形成され、各隅部に下端が溝６１に連通し上端がテー
パ状角穴部２０ｂのテーパ面に開放する垂直な縦溝６２
が形成されている。角穴部２０ａの大きさは、２．２３
ｍｍ×２．２３ｍｍ×１ｍｍ、テーパ状角穴部２０ｂの
開口部の大きさは、２．６３ｍｍ×２．６３ｍｍ、深さ
は１ｍｍ、溝６１の溝幅は０．１ｍｍ、深さは０．１ｍ
ｍ、縦溝６２の大きさは０．３φｍｍ程度される。な
お、縦溝６２は基台１１の角部を逃がすためのものであ
る。

【００３１】前記キャリア３の前記収納凹部２０を取り
囲む厚肉部３Ａには、リードピン１２が挿通されるピン
挿通孔１３が上下面を貫通するように設けられている。
リードピン１２は、ガラス１４によってハーメチックシ
ールされている。キャリア３の底面中央には筒体６４が
一体に垂設され、その中心孔が圧力導入孔１９を形成し
前記収納凹部２０および基台１１の穴６５を介してセン
サチップ５の内室１７に連通している。なお、キャリア
３０はＡｕのめっきによって表面処理され、各角部が所
要の曲率で面取りされている。

【００３２】前記基台１１はシリコン等の絶縁材によっ
て前記収納凹部２０より若干小さい角柱状に形成され、
上面に前記センサチップ５が陽極接合されている。セン
サチップ５は、基台１１と同一の大きさの角型に形成さ
れている。センサチップ５の上面は、基台１１が収納凹
部２０内にろう付け等によって接合された状態におい
て、キャリア３の上面と略等しい。このようなセンサチ
ップ５と基台１１は、互いに陽極接合された状態でダイ
シングソーによってウエハから切断分離されることによ
り形成されるため、角部が直角をなしている。そのた
め、キャリア３の収納凹部２０の隅部に縦溝６２を形成
し、この角部を逃がす必要がある。なお、センサチップ
５と基台１１の大きさは、２．２ｍｍ×２．２ｍｍ程度
とされる。したがって、収納凹部２０と基台１１の隙間
Ｄは、１５μｍ程度である。

【００３３】このような構造からなる半導体圧力センサ
においては、センサチップ５が接合された基台１１のキ
ャリア３内への組込みを容易にすると共に、キャリア３
とセンサチップ５のショートを確実に防止することがで
きる。すなわち、キャリア３に設けられる収納凹部２０
の下部側を角穴部２０ａとし、上部側をテーパ状角穴部
２０ｂとしたので、センサチップ５が接合された台座１
１を収納凹部２０内に組込む際、テーパ状角穴部２０ｂ
のテーパ面を案内面として機能させることができ、その
結果として収納凹部２０内に容易に挿入することができ
る。また、テーパ状角穴部２０ｂの下端をセンサチップ
５の下面よりｄだけ下方に位置させているので、台座１
１の設置時に台座１１が仮にキャリア３の中心からずれ
て設置され、その任意の１つの側面または隣り合う２つ
の側面が角穴部２０ａの壁面に接触したとしても、セン
サチップ５の側面はテーパ状角穴部２０ｂのテーパ面に
接触することがない。したがって、キャリア３とセンサ
チップ５はショートすることがない。また、ショートし
なければ、図７に示した位置決め治具４５によって厳密
に位置決めする必要もなく、組込み作業が容易である。

【００３４】さらに、収納凹部２０の底面周縁部に溝６
１を形成しているので、基台１１の安定性がよく、基台
１１を収納凹部２０の底面に確実に密接させることがで
き、基台１１とキャリア３間のシール性を向上させるこ
とができる。すなわち、図７に示したように収納凹部２
０の底面と側壁との接合部５０は通常曲面を形成してい
るため、基台１１が位置ずれし下面の一側縁部が接合部
に乗り上げた状態で設置されると、基台１１が収納凹部
２０の底面から浮き上がり、シール性を低下させるが、
本発明のように接合部に溝６１を形成しておくと、この
溝６１のため基台１１の下面外周部が収納凹部２０の底
面に接触しないため、上記のような接合部に乗り上げる
といった現象が生じず、基台１１を収納凹部２０内に安
定にかつ良好なシール性を保って設置することができ
る。

【００３５】また、本発明においては、位置決め治具４
５を用いないで組込むことができるので、位置決め治具
の板厚分だけ収納凹部２０と台座１１およびセンサチッ
プ５との隙間を狭くすることができる。この場合、テー
パ状角穴部２０ｂのために収納凹部２０全体の容積は若
干大きくなるが、位置決め治具を必要とする従来の収納
凹部に較べて遥かに小さいものである。また、収納凹部
２０の上部側をテーパ状角穴部２０ｂとしても、角穴部
２０ａと基台１１との隙間を位置決め治具４５の板厚分
だけ小さくすることができるため、テーパ状角穴部２０
ｂの開口も図７に示した従来のキャリアの収納凹部２０
よりも小さくすることができる。したがって、リード線
２１の両端間の距離が狭くなり、その高さを低くするこ
とができる。このようなことから、結果とし封入液６の
量を減らすことができ、それによってセンサの温度特性
が向上し、圧力を高い精度で測定することができる。

【００３６】図３はキャリアの他の実施の形態を示す平
面図、図４はキャリアとセンサチップおよび基台の斜視
図である。この実施の形態においては、キャリア３に設
けられる収納凹部２０の角穴部２０ａの各壁面に、台座
位置決め部を構成する突条体６６を一体に突設してい
る。ここで、本実施の形態においては、互いに対向する
２つの壁面にそれぞれ２個、他の互いに対向する２つの
壁面にそれぞれ１個、合計６個の突条体６６を一体に突
設した例を示したが、その数、幅、形状等は何等特定さ
れるものではなく、基台１１を回転を防止して位置決め
するものであれば自由に変更し得る。また、このような
突条体６６を設けると、基台１１の各角部をテーパ状角
穴部２０ｂの角部から離間させることができるので、図
７に示した縦溝６２を省略することができる。

【００３７】このような構造においては、突条体６６に
よって基台１１を収納凹部２０内に位置決めして設置す
ることができるので、圧力導入孔１９と基台１１の穴６
５を正確に一致させることができる。

【００３８】図５は本発明の他の実施の形態を示す断面
図である。本実施の形態においては、キャリア３１を金
属の代わりに窒化珪素等のセラミックスで形成し、その
上面中央に形成した収納凹部２０内にセンサチップ５を
基台１１と共に収納し、キャリア３１に印刷形成した金
属膜２２とセンサチップ５のゲージ５Ｂをリード線２１
によって電気的に接続している。このキャリア３１の収
納凹部２０は、図７に示した金属製キャリア３の収納凹
部２０と全く同一の形状に形成されることにより角穴部
２０ａとテーパ状角穴部２０ｂとからなり、底面周縁部
には溝６１が全周にわたって形成されている。金属膜２
２は、キャリア３１の厚肉部３１Ａの上面でその内周縁
に沿って印刷形成され、リードピン１２が電気的に接続
されている。リードピン１２はキャリア３１の厚肉部３
１Ａに形成したピン挿通孔４３に挿通され、半田３３に
よってキャリア３１の底面に接合されている。また、こ
の半田３３はピン挿通孔４３を封止している。

【００３９】このような構造からなる半導体圧力センサ
においては、収納凹部２０の上部側をテーパ状角穴部２
０ｂとしているので、上記した実施の形態と同様に収納
凹部２０内へのセンサチップ５および基台１１の組込み
作業が容易で、センサチップ５がテーパ状角穴部２０ａ
のテーパ面に接触したり金属膜２２と接触してショート
するのを確実に防止することができる。さらに、収納凹
部２０の底面周縁部に溝６１を設けているので、基台１
１を安定に設置することができ、収納凹部２０の底面と
基台１１との間のシール性も良好である。

【００４０】図６は本発明のさらに他の実施の形態を示
す断面図である。本実施の形態においては、キャリア３
をインバー等の金属によって形成し、このキャリア３を
窒化珪素等のセラミックスで形成したステム４１の凹部
４２内に収納し、ステム４１をパッケージ２の凹陥部１
５内に収納している。また、ステム４１の厚肉部４１Ａ
の上面に印刷形成した金属膜２２とセンサチップ５のゲ
ージ５Ｂをリード線２１によって電気的に接続し、金属
膜２２にリードピン１２の上端を電気的に接続してい
る。キャリア３は、図７に示したキャリア３と同一に形
成されている。リードピン１２はステム４１の厚肉部４
１Ａに形成したピン挿通孔４３に挿通され、半田３３に
よってステム４１の底面に接合されている。また、この
半田３３はピン挿通孔４３を封止している。

【００４１】このような構造からなる半導体圧力センサ
においても、図１および図５に示した実施の形態と同様
な効果が得られる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る圧力検
出装置によれば、キャリアの収納凹部を下部側が角穴
部、上部側がテーパ状角穴部としたので、収納凹部内へ
のセンサチップおよび基台の組込み作業が容易で、セン
サチップとキャリアが接触することがなく、位置決め治
具による組込み作業を不要にすることができる。また、
キャリアが金属製の場合は、キャリアとセンサチップの
ショートを防止することができる。また、本発明は、収
納凹部の底面周縁部に溝を設けているので、基台を収納
凹部内へ安定に設置することができ、基台と収納凹部の
底面との間のシール性を向上させることができる。その
結果、本発明においては、キャリアと台座およびセンサ
チップとの隙間を従来装置より狭くすることができるの
で、封入液量を減らすことができ、それによってセンサ
の温度特性が向上し、検出精度の高い圧力検出装置を提
供することができる。

【００４３】また、本発明は、キャリアの収納凹部の角
穴部の壁面に台座位置決め部を一体に突設したので、基
台を収納凹部内に組込むだけで基台およびセンサチップ
を所定の位置に確実に位置決めすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る圧力検出装置の一実施の形態を
示す断面図である。

【図２】 キャリアの平面図である。

【図３】 キャリアの他の実施の形態を示す平面図であ
る。

【図４】 キャリア、センサチップおよび台座の斜視図
である。

【図５】 本発明の他の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図６】 本発明のさらに他の実施の形態を示す断面図
である。

【図７】 半導体圧力センサの従来例を示す断面図であ
る。

【図８】 半導体圧力センサの他の従来例を示す断面図
である。

【図９】 半導体圧力センサのさらに他の従来例を示す
断面図である。

【符号の説明】

１…半導体圧力センサ、２…パッケージ、３…キャリ
ア、５…センサチップ、５Ａ…起歪部、５Ｂ…ゲージ、
６…封入液、７…受圧ダイアフラム、８…裏側室、９…
封入液注入孔、１１…基台、１２…リードピン、１３…
ピン挿通孔、１４…ガラス、１７…内室、１９…圧力導
入孔、２０…収納凹部、２０ａ…角穴部、２０ｂ…テー
パ状角穴部、２１…リード線、２２…金属膜、３３…半
田、４１…ステム、６１…溝、６６…突条体。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受圧ダイヤフラムによって覆われ内部に
   封入液が封入されたパッケージと、このパッケージ内に
   収納されたキャリアと、このキャリアに設けた角形の収
   納凹部内に角柱状の基台を介して収納された角型のセン
   サチップとを備え、前記受圧ダイアフラムに加わる測定
   圧力を前記封入液を介して前記センサチップに伝達し、
   電気信号をとして外部に取り出す圧力検出装置におい
   て、 前記キャリアの収納凹部の下部側を角穴部とし、上部側
   を上方に向かって徐々に広くなるようにテーパ状角穴部
   とし、前記角穴部の各壁面と基台の各側面との間に微小
   な隙間を設けたことを特徴とする圧力検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の圧力検出装置において、 テーパ状角穴部の下端がセンサチップの下面より下方に
   位置することを特徴とする圧力検出装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の圧力検出装置に
   おいて、 キャリアの収納凹部の底面周縁部に全周にわたって溝を
   形成したことを特徴とする圧力検出装置。
4. 【請求項４】 請求項１，２または３記載の圧力検出装
   置において、 キャリアの収納凹部の下部側の壁面に台座位置決め部を
   一体に突設したことを特徴とする圧力検出装置。