压力传感器及其制造方法技术

压力传感器的制造方法包括：准备有底筒状且底部为隔膜(11)的芯柱(10)，在上述隔膜上搭载传感器芯片(20)，准备通过外框(49b)一体化有内部连接区域(41)以及与外部电路连接的外部连接区域(43)的导电性部件(40)，以将上述内部连接区域与上述外部连接区域连结的方式形成第1模压树脂(46～48)，从上述内部连接区域以及上述外部连接区域切离上述外框，将上述内部连接区域配置在上述芯柱上，经由上述第1连接部件(75)将上述传感器芯片与上述内部连接区域电连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压力传感器及其制造方法关联申请的相互参照本申请基于2013年2月26日申请的日本申请号2013－35878号、2013年12月4日申请的日本申请号2013－251179号、2014年1月24日申请的日本申请号2014－011406号及2014年1月31日申请的日本申请号2014－017919号，在此引用它们的记载内容。
本申请涉及在芯柱(stem)的隔膜(diaphragm)上配置有传感器芯片的压力传感器及其制造方法。
技术介绍
以往以来，作为这种压力传感器，例如在专利文献1中提出了如下的压力传感器。即，在该压力传感器中，在芯柱的隔膜上搭载有传感器芯片，传感器芯片经由接合线与配置在芯柱的周围的进行规定的处理的陶瓷基板电连接。而且，陶瓷基板经由管脚与和外部电路电连接的终端连接。但是，在上述压力传感器中，仅仅为了确保传感器芯片与外部电路的电气路径而使用管脚以及终端等不同的构成部件，有构造变得复杂并且制造工序也变得复杂等问题。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010－32239号公报
技术实现思路
本申请的目的在于，提供一种压力传感器及其制造方法，通过削减确保传感器芯片与外部电路的电气路径的构成部件，能够简化构造以及制造工序。在本申请的第一方式中，压力传感器的制造方法包括：准备芯柱，该芯柱被设为具有在一端具有开口部的中空部的有底筒状，底部是能够根据导入到上述中空部的压力而变形的隔膜；在上述隔膜中与上述中空部相反一侧搭载相应于上述隔膜的变形而输出传感器信号的传感器芯片；准备导电性部件，该导电性部件通过外框而一体化有通过第1连接部件与上述传感器芯片连接的内部连接区域以及与外部电路电连接的外部连接区域；以将上述内部连接区域与上述外部连接区域连结的方式进行模压树脂成形而形成第1模压树脂；从上述内部连接区域以及上述外部连接区域切离上述外框；将上述导电性部件中的上述内部连接区域配置于上述芯柱；通过上述第1连接部件将上述传感器芯片与上述内部连接区域电连接。根据上述的制造方法，使用一体化有内部连接区域以及外部连接区域的导电性部件构成压力传感器。也就是说，使用相同的材料构成内部连接区域以及外部连接区域。因此，能够削减确保传感器芯片与外部电路的电气路径的构成部件，能够简化制造工序。作为另一方案，上述导电性部件也可以还在上述内部连接区域与上述外部连接区域之间具有搭载区域。压力传感器的制造方法还包括：在上述内部连接区域的配置之前，在上述搭载区域搭载进行规定的处理的电路元件，通过第2连接部件将上述电路元件与上述内部连接区域电连接，通过第3连接部件将上述电路元件与上述外部连接区域电连接。在第1模压树脂的形成中，上述第1模压树脂将上述搭载区域、上述电路元件、上述第2、第3连接部件密封。该情况下，搭载电路元件的搭载区域也通过构成内部连接区域以及外部连接区域的导电性部件构成，并不增加用于搭载电路元件的新的构成部件。在本申请的第二方式中，压力传感器具备：芯柱，被设为具有在一端具有开口部的中空部的有底筒状，底部是能够根据导入到上述中空部的压力而变形的隔膜；传感器芯片，搭载在上述隔膜中与上述中空部相反一侧，相应于上述隔膜的变形而输出传感器信号；内部连接区域，通过第1连接部件与上述传感器芯片连接，构成导电性部件的一部分；外部连接区域，与外部电路电连接，构成导电性部件的一部分；第1模压树脂，将上述内部连接区域与上述外部连接区域连结；以及第2模压树脂，设置于上述内部连接区域，与上述芯柱接合。根据上述的压力传感器，使用相同的导电性部件构成内部连接区域以及外部连接区域，因此能够削减确保传感器芯片与外部电路的电气路径的构成部件，能够简化构造。附图说明有关本申请的上述目的以及其他的目的、特征、优点，通过在参照附图的同时进行的下述的详细的记述，而变得更明确。该附图中，图1是本申请的第1实施方式的压力传感器的剖视图，图2(a)至图2(c)是表示构成部件的制造工序的剖视图，图3(a)至图3(c)是表示图1所示的压力传感器的制造工序的剖视图，图4是沿着图2(c)中的IV－IV线的剖视图，图5是图3(b)中的V向视图，图6(a)和图6(b)是表示本申请的第2实施方式的压力传感器的制造工序的俯视图，图7(a)是沿着图6(a)中的VIIA-VIIA线的剖视图，图7(b)是沿着图6(b)中的VIIB-VIIB线的剖视图，图8(a)至图8(c)是表示本申请的第3实施方式的压力传感器的制造工序的剖视图，图9(a)是表示相当于图2(c)的工序的本申请的第4实施方式的压力传感器的制造工序的剖视图，图9(b)是相当于图3(c)的工序的剖视图，图10是相当于本申请的第5实施方式中的图2(c)的工序的俯视图，图11(a)是表示相当于图2(c)的工序的本申请的第6实施方式的压力传感器的制造工序的剖视图，图11(b)是相当于图3(c)的工序的剖视图，图12是表示本申请的第7实施方式的传感器芯片以及电路基板的电路构成的图，图13是本申请的第7实施方式的压力传感器的剖视图，图14是本申请的第9实施方式的压力传感器的剖视图，图15是本申请的第10实施方式的压力传感器的剖视图，图16是本申请的第11实施方式的压力传感器的剖视图，图17是图16中的XVII向视图，图18是本申请的第12实施方式的压力传感器的剖视图，图19是本申请的其他的实施方式的与图2(c)的工序相当的剖视图。具体实施方式下面，基于附图对本申请的实施方式进行说明。此外，在下面的各实施方式相互之中，对互相相同或等同的部分，标注同一符号进行说明。(第1实施方式)参照附图对本申请的第1实施方式进行说明。此外，较为理想的是，本实施方式的压力传感器，例如安装于车辆的燃料喷射系统的燃料管等上，用于检测燃料管内的测定介质的压力。如图1所示，本实施方式的压力传感器具备芯柱10。芯柱10被设为具有由如SUS430的不锈钢等构成的中空部的有底圆筒状，通过底部的大致中央部构成薄壁的隔膜11，与隔膜11相反一侧的另一端部被设为中空的开口部12。并且，在从开口部12向中空部导入测定介质后，隔膜11相应于测定介质的压力而变形。而且，在芯柱10中隔膜11与开口部12之间，形成有与两端的外径相比外径更大的台阶部13，在开口部12侧的外周壁面，形成有能够与燃料管等的被安装部件螺纹结合的螺纹部14。并且，在这样的芯柱10中，在隔膜11中与中空部侧相反一侧(下面，称为在隔膜11上)通过未图示的低熔点玻璃等接合有压力检测用的传感器芯片20。传感器芯片20例如使用矩形板状的硅基板构成，并在薄壁的隔膜上形成有校准电阻以构成电桥电路。即，本实施方式的传感器芯片20是半导体隔膜式的传感器芯片，该半导体隔膜式的传感器芯片是指，在隔膜11根据导入到芯柱10内部的测定介质的压力而变形时，校准电阻的电阻值变化从而电桥电路的电压变化，并输出与该电压的变化对应的传感器信号的传感器芯片。并且，在芯柱10上，沿着隔膜11的法线方向(图1中纸面上下方向)配置有密封了电路元件等的构成部件30。下面，对本实施方式的构成部件30的构成进行具体地说明。构成部件30具有内部连接区域41、搭载区域42及外部连接区域43，各区域41～43通过由环氧系树脂等构成的模压树脂被一体化而被设为一个部件。此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力传感器的制造方法，包括：准备芯柱(10)，该芯柱(10)被设为具有在一端具有开口部(12)的中空部的有底筒状，底部是能够根据被导入到上述中空部的压力而变形的隔膜(11)；在上述隔膜中与上述中空部相反一侧，搭载相应于上述隔膜的变形而输出传感器信号的传感器芯片(20)；准备导电性部件(40)，该导电性部件(40)通过外框(49b)而一体化有通过第1连接部件(75)与上述传感器芯片连接的内部连接区域(41)以及与外部电路电连接的外部连接区域(43)；以将上述内部连接区域与上述外部连接区域连结的方式进行模压树脂成形而形成第1模压树脂(46～48)；从上述内部连接区域以及上述外部连接区域切离上述外框；将上述导电性部件中的上述内部连接区域配置于上述芯柱；通过上述第1连接部件将上述传感器芯片与上述内部连接区域电连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.02.26 JP 2013-035878;2013.12.04 JP 2013-251171.一种压力传感器的制造方法，包括：准备芯柱(10)，该芯柱(10)被设为具有在一端具有开口部(12)的中空部的有底筒状，底部是能够根据被导入到上述中空部的压力而变形的隔膜(11)；在上述隔膜中与上述中空部相反一侧，搭载相应于上述隔膜的变形而输出传感器信号的传感器芯片(20)；准备导电性部件(40)，该导电性部件(40)通过外框(49b)而一体化有通过第1连接部件(75)与上述传感器芯片连接的内部连接区域(41)以及与外部电路电连接的外部连接区域(43)；以将上述内部连接区域与上述外部连接区域连结的方式进行模压树脂成形而形成第1模压树脂(46～48)；从上述内部连接区域以及上述外部连接区域切离上述外框；将上述导电性部件中的上述内部连接区域配置于上述芯柱；通过上述第1连接部件将上述传感器芯片与上述内部连接区域电连接，上述导电性部件(40)还在上述内部连接区域与上述外部连接区域之间具有搭载区域(42)，上述压力传感器的制造方法还包括：在上述内部连接区域的配置之前，在上述搭载区域搭载进行规定的处理的电路元件(61，62)，通过第2连接部件(71)将上述电路元件与上述内部连接区域电连接，通过第3连接部件(73)将上述电路元件与上述外部连接区域电连接，在第1模压树脂的形成中，上述第1模压树脂将上述搭载区域、上述电路元件、上述第2、第3连接部件密封，在上述电路元件的搭载之后而且在上述内部连接区域的配置之前，进行第1模压树脂的形成，在上述第1模压树脂的形成中，与形成上述第1模压树脂一起在上述内部连接区域以上述内部连接区域的一部分露出的方式形成第2模压树脂(44，45)，在上述内部连接区域的配置中，将上述第2模压树脂与上述芯柱接合，从而将上述内部连接区域配置在上述芯柱上，在上述内部连接区域的配置之后，进行上述电路元件与上述内部连接区域的电连接及上述电路元件与上述外部连接区域的电连接，在上述电路元件与上述内部连接区域的电连接中，将上述传感器芯片与上述内部连接区域中从上述第2模压树脂露出的部分电连接。2.如权利要求1所述的压力传感器的制造方法，其中，在上述电路元件与上述内部连接区域的电连接及上述电路元件与上述外部连接区域的电连接之后，将位于上述第1模压树脂与上述第2模压树脂之间的上述内部连接区域弯折，在上述第1模压树脂上层压上述第2模压树脂的同时将上述第1模压树脂与上述第2模压树脂接合。3.如权利要求2所述的压力传感器的制造方法，其中，在上述第1模压树脂的形成中，上述第1模压树脂与上述第2模压树脂被一体化，该压力传感器的制造方法还包括：在上述第1模压树脂的形成后而且在上述内部连接区域的弯折之前，将覆盖上述内部连接区域中的弯折部分的模压树脂去除，从而使上述内部连接区域中的弯折部分从上述模压树脂露出，并且划分形成上述第1模压树脂和上述第2模压树脂。4.如权利要求2所述的压力传感器的制造方法，其中，在第1模压树脂的形成中，在上述第1、第2模压树脂中分别形成一对嵌合构件(44a、47a)，在上述第1模压树脂与上述第2模压树脂的接合中，在将形成于上述第1、第2模压树脂的一对嵌合构件嵌合的同时将上述第1模压树脂与上述第2模压树脂接合。5.如权利要求2至4任一项所述的压力传感器的制造方法，其中，作为上述导电性部件，上述内部连接区域中位于上述第1模压树脂与上述第2模压树脂之间的部分的刚性比被上述第1模压树脂以及上述第2模压树脂密封的部分低。6.一种压力传感器的制造方法，包括：准备芯柱(10)，该芯柱(10)被设为具有在一端具有开口部(12)的中空部的有底筒状，底部是能够根据被导入到上述中空部的压力而变形的隔膜(11)；在上述隔膜中与上述中空部相反一侧，搭载相应于上述隔膜的变形而输出传感器信号的传感器芯片(20)；准备导电性部件(40)，该导电性部件(40)通过外框(49b)而一体化有通过第1连接部件(75)与上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷田胜纪，村田毅司，藤本尚纪，山田雅央，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP