JPS63238441A - 半導体圧力センサおよびその製造方法 - Google Patents
半導体圧力センサおよびその製造方法Info
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- JPS63238441A JPS63238441A JP63060161A JP6016188A JPS63238441A JP S63238441 A JPS63238441 A JP S63238441A JP 63060161 A JP63060161 A JP 63060161A JP 6016188 A JP6016188 A JP 6016188A JP S63238441 A JPS63238441 A JP S63238441A
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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。
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、圧電抵抗式ダイヤフラム部材を有してケース
内に配置された半導体材料製圧力センサチップを備え、
ケースが周囲圧力を圧力センサチップのダイヤフラム部
材に伝達するための開口部を有する半導体圧力センサお
よびその製造方法に関する。
内に配置された半導体材料製圧力センサチップを備え、
ケースが周囲圧力を圧力センサチップのダイヤフラム部
材に伝達するための開口部を有する半導体圧力センサお
よびその製造方法に関する。
圧力測定器の分野においては、半導体圧力センサがます
ます使用されるようになってきている。
ます使用されるようになってきている。
この公知の圧力センサ、例えば相対圧センサにおいては
、ケイ素ダイヤフラムが構成要素の核心をなしており、
ケイ素ダイヤフラムにはイオン注入法によって抵抗パタ
ーンが作成される。ダイヤフラムに圧力が作用すると、
このダイヤフラムが変形する。これによって圧電抵抗効
果に基づく抵抗変化が生ずる。この圧電抵抗効果は物理
量の圧力をアナログ電気信号に変換するために利用され
る(「シーメンス・コンポーネント(SiemensC
omponents)J第23巻(1985年)、第2
号、第64頁ないし第74頁参照)。
、ケイ素ダイヤフラムが構成要素の核心をなしており、
ケイ素ダイヤフラムにはイオン注入法によって抵抗パタ
ーンが作成される。ダイヤフラムに圧力が作用すると、
このダイヤフラムが変形する。これによって圧電抵抗効
果に基づく抵抗変化が生ずる。この圧電抵抗効果は物理
量の圧力をアナログ電気信号に変換するために利用され
る(「シーメンス・コンポーネント(SiemensC
omponents)J第23巻(1985年)、第2
号、第64頁ないし第74頁参照)。
その場合、圧力センサチップは好適には金属によって構
成されたケース内に組み込まれ、その蓋には周囲圧力を
感圧チップ表面に伝達するための開口部を有する。
成されたケース内に組み込まれ、その蓋には周囲圧力を
感圧チップ表面に伝達するための開口部を有する。
この種のケースは比較的費用が掛かり、扱い難い、その
ために、圧力センサにおいては表面据付のためにテラス
チック製差込ケースおよびプラスチック製ミニチュアケ
ースを使用するように努められている。
ために、圧力センサにおいては表面据付のためにテラス
チック製差込ケースおよびプラスチック製ミニチュアケ
ースを使用するように努められている。
本発明は、経済的でかつ価格的に手頃に製造および取付
可能でありさらにテスト中、取付中および回路での使用
中においても圧力センサを保護するケースを装備した半
導°体圧カセンサおよびこの半導体圧力センサの製造方
法を提供することを課題とする。
可能でありさらにテスト中、取付中および回路での使用
中においても圧力センサを保護するケースを装備した半
導°体圧カセンサおよびこの半導体圧力センサの製造方
法を提供することを課題とする。
このような課題を解決するために、本発明による半導体
圧力センサにおいては、圧力センサチップはケースの構
成要素である条導体上に固定され、ケースは固形プラス
チックによって構成され、ケースの内部における圧力セ
ンサチップには少なくともダイヤフラム部材の領域に、
圧力伝達に適する軟質プラスチック材料から成るカバー
が設けられる。
圧力センサにおいては、圧力センサチップはケースの構
成要素である条導体上に固定され、ケースは固形プラス
チックによって構成され、ケースの内部における圧力セ
ンサチップには少なくともダイヤフラム部材の領域に、
圧力伝達に適する軟質プラスチック材料から成るカバー
が設けられる。
さらに、本発明による半導体圧力センサの製造方法にお
いては、圧力センサチップが条導体上にろう付けによっ
て取り付けられ、圧力センサチップは条導体に電気的に
接続された後に軟質プラスチック、特にシリコーンゲル
から成るカバーが設けられ、その後ケースを形成するた
めにセンサの周囲に熱硬化性プラスチックが設けられ、
その際または熱硬化性プラスチックを設けた後に、周囲
圧力を前記カバーすなわちダイヤフラム部材に伝達する
ための開口部が形成される。
いては、圧力センサチップが条導体上にろう付けによっ
て取り付けられ、圧力センサチップは条導体に電気的に
接続された後に軟質プラスチック、特にシリコーンゲル
から成るカバーが設けられ、その後ケースを形成するた
めにセンサの周囲に熱硬化性プラスチックが設けられ、
その際または熱硬化性プラスチックを設けた後に、周囲
圧力を前記カバーすなわちダイヤフラム部材に伝達する
ための開口部が形成される。
本発明の有利な実施a様は請求項2ないし5に記載され
ている。
ている。
この種の圧力センサは特に絶対圧センサとして使用可能
である。というのは、この絶対圧センサにおいては、ケ
ースの周囲圧力だけが圧力センサチップの内部の真空と
比較して測定されるからである。
である。というのは、この絶対圧センサにおいては、ケ
ースの周囲圧力だけが圧力センサチップの内部の真空と
比較して測定されるからである。
本発明によれば、圧力センサチップは有利に標準形プラ
スチック製差込ケースおよび標準形プラスチック製ミニ
チュアケースで包むことができ、周囲圧力は感圧チップ
表面に軟質プラスチックカバーを通して作用することが
できる。なお、軟質プラスチックカバーは硬質プラスチ
ックケースの開口部を通して周囲圧力に曝される。
スチック製差込ケースおよび標準形プラスチック製ミニ
チュアケースで包むことができ、周囲圧力は感圧チップ
表面に軟質プラスチックカバーを通して作用することが
できる。なお、軟質プラスチックカバーは硬質プラスチ
ックケースの開口部を通して周囲圧力に曝される。
ケースが特に使用可能な標準形ケースの1つのための機
構担持体として標準形条導体を含むことは有利である。
構担持体として標準形条導体を含むことは有利である。
圧力センサチップはこの条導体上に通常の方法でろう付
けによって設けられる。圧力センサチップの電気的接続
が行われた後、圧力 。
けによって設けられる。圧力センサチップの電気的接続
が行われた後、圧力 。
センサチップは軟質プラスチックカバー、特にシリコー
ンゲルによって、半導体技術において知られているいわ
ゆる“滴下法”と同じようにして被覆される。その後で
熱硬化性プラスチックを周囲に設ける際または設けた後
、周囲圧力が軟質プラスチックカバーに作用することが
できるようにされる。このことは、軟質プラスチックカ
バーが熱硬化性プラスチックを周囲に設ける際に既に装
置の表面にまで達しているか、または、開口部が熱硬化
性プラスチックを周囲に設ける際に例えば装置内の小さ
なピンによって製作されるかまたは後からマスクもしく
は光線を用いたエツチングによって製作されるようにす
ることによって生ぜしめられる。
ンゲルによって、半導体技術において知られているいわ
ゆる“滴下法”と同じようにして被覆される。その後で
熱硬化性プラスチックを周囲に設ける際または設けた後
、周囲圧力が軟質プラスチックカバーに作用することが
できるようにされる。このことは、軟質プラスチックカ
バーが熱硬化性プラスチックを周囲に設ける際に既に装
置の表面にまで達しているか、または、開口部が熱硬化
性プラスチックを周囲に設ける際に例えば装置内の小さ
なピンによって製作されるかまたは後からマスクもしく
は光線を用いたエツチングによって製作されるようにす
ることによって生ぜしめられる。
この原理は硬質ケースおよび軟質カバーの材料を適切に
選択することによって使用可能である。
選択することによって使用可能である。
即ち、例えば、軟質プラスチックカバーの材料を適切に
選択する際にも同様に、このカバーはエツチング方法ま
たは溶解方法によって少なくとも一部分を除去すること
ができる。
選択する際にも同様に、このカバーはエツチング方法ま
たは溶解方法によって少なくとも一部分を除去すること
ができる。
本発明による半導体圧力センサの特別な利点は、適切な
性質および適切な寸法を持つ軟質プラスチックカバーを
設ける補助的なステップだけによって、しかも標準技術
によって、絶対圧センサを製造することができることで
ある。
性質および適切な寸法を持つ軟質プラスチックカバーを
設ける補助的なステップだけによって、しかも標準技術
によって、絶対圧センサを製造することができることで
ある。
次に本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
。
図には圧力センサとして絶対圧センサが断面図にて示さ
れている。圧力センサチップ1は半導体材料、特にケイ
素によって構成され、圧電抵抗式ダイヤフラム部材4を
有している。ダイヤフラム部材4における抵抗ブリッジ
は特にイオン注入法によって作られ、半導体素子の圧電
抵抗特性に基づいて動作する。圧力センサチップ1はケ
ース3の構成要素である条導体2上に直接固定されてい
る。特にろう付けによって実施することのできる圧力セ
ンサチップ1の固定はこの実施例においては固定膜8に
よって行われている。ケース3は熱硬化性プラスチック
によって構成され、周囲圧力を圧力センサチップ1のダ
イヤフラム部材4に伝達するための開口部6を有してい
る。開口部6を通ってダイヤフラム部材4に作用する周
囲圧力の方向は矢印10によって示されている。圧力セ
ンサチップ1のダイヤフラム部材4はワイヤ7、例えば
アルミニウムボンディングワイヤによって条導体2に電
気的に接続されている。この実施例においてはケース3
の内室全体には軟質プラスチック材料、特にシリコーン
ゲルから成るカバー5が充填されており、従って圧力セ
ンサチップ1はダイヤフラム部材4と共に完全に被覆さ
れている。
れている。圧力センサチップ1は半導体材料、特にケイ
素によって構成され、圧電抵抗式ダイヤフラム部材4を
有している。ダイヤフラム部材4における抵抗ブリッジ
は特にイオン注入法によって作られ、半導体素子の圧電
抵抗特性に基づいて動作する。圧力センサチップ1はケ
ース3の構成要素である条導体2上に直接固定されてい
る。特にろう付けによって実施することのできる圧力セ
ンサチップ1の固定はこの実施例においては固定膜8に
よって行われている。ケース3は熱硬化性プラスチック
によって構成され、周囲圧力を圧力センサチップ1のダ
イヤフラム部材4に伝達するための開口部6を有してい
る。開口部6を通ってダイヤフラム部材4に作用する周
囲圧力の方向は矢印10によって示されている。圧力セ
ンサチップ1のダイヤフラム部材4はワイヤ7、例えば
アルミニウムボンディングワイヤによって条導体2に電
気的に接続されている。この実施例においてはケース3
の内室全体には軟質プラスチック材料、特にシリコーン
ゲルから成るカバー5が充填されており、従って圧力セ
ンサチップ1はダイヤフラム部材4と共に完全に被覆さ
れている。
図示された圧力センサは絶対圧センサとして使用される
。このために圧力センサチップ1とそのダイヤフラム部
材4との間の中空室9は真空にされている。
。このために圧力センサチップ1とそのダイヤフラム部
材4との間の中空室9は真空にされている。
図は本発明の一実施例を示す概略断面図である。
1・・・圧力センサチップ
2・・・条導体
3・・・ケース
4・・・ダイヤフラム部材
5・・・カバー
6・・・開口部
7・・・ワイヤ
8・・・固定膜
9・・・中空室
10・・・周囲圧力
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)圧電抵抗式ダイヤフラム部材を有してケース内に配
置された半導体材料製圧力センサチップを備え、前記ケ
ースが周囲圧力を前記圧力センサチップのダイヤフラム
部材に伝達するための開口部を有する半導体圧力センサ
において、前記圧力センサチップ(1)は前記ケース(
3)の構成要素である条導体(2)上に固定され、前記
ケース(3)は固形プラスチックによって構成され、前
記ケース(3)の内部における前記圧力センサチップ(
1)には少なくとも前記ダイヤフラム部材(4)の領域
に、圧力伝達に適する軟質プラスチック材料から成るカ
バー(5)が設けられることを特徴とする半導体圧力セ
ンサ。 2)圧力センサチップ(1)はケイ素から成り、そのダ
イヤフラム部材(4)はイオン注入法によって与えられ
た圧電抵抗特性を有することを特徴とする請求項1記載
の半導体圧力センサ。 3)軟質プラスチック材料はシリコーンゲルであること
を特徴とする請求項1または2記載の半導体圧力センサ
。 4)固形プラスチックは熱硬化性プラスチックであるこ
とを特徴とする請求項1ないし3の1つに記載の半導体
圧力センサ。 5)圧力センサチップ(1)はダイヤフラム部材(4)
の領域における内部に真空化された中空室(9)を有し
、絶対圧センサとして使用されることを特徴とする請求
項1ないし4の1つに記載の半導体圧力センサ。 6)圧力センサチップ(1)が条導体(2)上にろう付
けによって取り付けられ、前記圧力センサチップ(1)
は前記条導体(2)に電気的に接続された後に軟質プラ
スチック、特にシリコーンゲルから成るカバー(5)が
設けられ、その後ケース(3)を形成するためにセンサ
の周囲に熱硬化性プラスチックが設けられ、その際また
は熱硬化性プラスチックを設けた後に、周囲圧力を前記
カバー(5)ないしダイヤフラム部材(4)に伝達する
ための開口部(6)が形成されることを特徴とする請求
項1ないし5の1つに記載の半導体圧力センサの製造方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3708831.9 | 1987-03-18 | ||
| DE3708831 | 1987-03-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63238441A true JPS63238441A (ja) | 1988-10-04 |
Family
ID=6323399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63060161A Pending JPS63238441A (ja) | 1987-03-18 | 1988-03-14 | 半導体圧力センサおよびその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4823605A (ja) |
| EP (1) | EP0286867A1 (ja) |
| JP (1) | JPS63238441A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102401715A (zh) * | 2010-08-23 | 2012-04-04 | 霍尼韦尔国际公司 | 压力传感器 |
| CN102815174A (zh) * | 2011-06-07 | 2012-12-12 | 无锡华润安盛科技有限公司 | 压力传感器、汽车轮胎压力监测系统和压力传感器制造方法 |
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