压力传感器装置以及压力传感器装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够降低成本的压力传感器装置和压力传感器装置的制造方法。以使隔膜与贯通孔对准的方式接合基座部件和压力传感器芯片。以使金属管部件和基座部件的贯通孔相连的方式配置并接合金属管部件和基座部件。金属管部件具有凸部和阶梯部，凸部比阶梯部更靠近基座部件侧，阶梯部的沿贯通孔的直径方向的端部相对于凸部向外突出。金属管部件的凸部的壁厚度比金属管部件的阶梯部的厚度小。在金属管部件从凸部的在阶梯部侧的部分至阶梯部的在与压力导入口相反侧的面抵接到树脂壳体，并且阶梯部的端部的至少在压力导入口侧的角部被树脂壳体覆盖的状态下，金属管部件与树脂壳体一体成型。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种压力传感器装置以及压力传感器装置的制造方法。
技术介绍
一般来说，在通过安装于内燃机等的变速器油封区块、液压驱动器区块等来测量压力的压力传感器装置中，利用压阻效应的半导体压力传感器芯片被用作传感器元件。该半导体压力传感器构成为在由单晶硅等具有压阻效应的材料制成的隔膜上，桥接多个半导体应变仪。当隔膜由于压力改变而变形时，半导体应变仪的应变仪电阻根据变形量而改变，并且变化量作为电压信号从电桥电路被提取。目前，作为压力传感器装置，已知有将内置有隔膜、压电电阻元件、放大电路和各种调控电路的压力传感器芯片接合至基座部件，使得隔膜与基座部件的贯通孔对准的装置(例如，参考日本专利号4839648、日本专利号5278448、和JP-A-10-78365)。当在高压力带域使用这种压力传感器装置时，接合至基座部件的压力导入单元需要由金属材料构成。并且，使用粘合剂来接合压力导入单元和封装有压力传感器芯片的树脂壳体(例如硅(Si)系粘合剂)，以使压力传感器芯片不会将树脂壳体的热收缩作为压力变化进行感测。
技术实现思路
作为能够用于接合压力导入单元和树脂壳体，并且当施加有高压(例如在10MPa左右)时能够耐受液压检测等的接合部件，例如可以为环氧树脂。但当使用环氧树脂作为压力导入单元和树脂壳体的接合部件时，需要使用一种热膨胀系数尽可能接近压力传感器芯片的热膨胀系数的金属作为压力导入单元的金属材料，。作为这样的金属，例如可以为42合金，当时由于其价格昂贵，大量使用会导致成本提高。该问题可以通过使用树脂材料，例如聚苯硫醚(PPS)构成压力导入单元来避免。但是，已经被专利技术人等证实，很难选择到一种粘合剂，其作为用于接合压力导入单元和树脂壳体的接合部件能够耐受5MPa程度或更大压力，而不受伴随压力导入单元或树脂壳体的热收缩而引起的热应力的不利影响，并且不会产生特性波动。本专利技术为了解决上述的现有技术中的问题，其目的在于提供一种压力传感器装置以及压力传感器装置的方法，从而降低成本。为了解决上述问题，实现本专利技术的目的，本专利技术的第一方面的压力传感器装置是由具备半导体压力传感器芯片、基座部件、压力导入单元和树脂壳体的压力传感器单元构成，并具有以下特征。上述半导体压力传感器芯片具有压力接收部。上述基座部件具有贯穿上述基座部件的第一面和第二面的贯通孔。上述压力导入单元由金属形成，并具有贯穿上述压力导入单元的第一面和第二面的贯通孔。上述树脂壳体具有从上述半导体压力传感器芯片提取电信号的信号端子。并且，在上述压力接收部与上述基座部件的贯通孔对准的状态下，上述半导体压力传感器芯片接合到上述基座部件的第二面。在上述压力导入单元的贯通孔与上述基座部件的贯通孔连通的状态下，上述压力导入单元的第二面通过金属材料接合到上述基座部件的第一面。上述压力导入单元具有凸部和阶梯部，上述凸部比上述阶梯部更靠近上述基座部件侧，上述阶梯部的沿贯通孔的直径方向的端部相对于上述凸部向外突出。并且，在上述阶梯部的与上述压力导入单元的第一面侧相反侧的面抵接到上述树脂壳体的状态下，上述压力导入单元与上述树脂壳体一体化。上述压力导入单元的上述凸部的壁厚度在尺寸上比上述阶梯部的高度小。并且，为了解决上述问题，实现本专利技术的目的，本专利技术的另一方面的压力传感器装置是由具备半导体压力传感器芯片、基座部件、压力导入单元和树脂壳体的压力传感器单元构成，并具有以下特征。上述半导体压力传感器芯片具有压力接收部。上述基座部件具有贯穿上述基座部件的第一面和第二面的贯通孔。上述压力导入单元由金属形成，并具有贯穿上述压力导入单元的第一面和第二面的贯通孔。上述树脂壳体具有从上述半导体压力传感器芯片提取电信号的信号端子。并且，在上述压力接收部与上述基座部件的贯通孔对准的状态下，上述半导体压力传感器芯片接合到上述基座部件的第二面。在上述压力导入单元的贯通孔与上述基座部件的贯通孔连通的状态下，上述压力导入单元的第二面通过金属材料接合到上述基座部件的第一面。上述压力导入单元具有阶梯部。在上述阶梯部的与上述压力导入单元的第一面侧相反侧的面与上述树脂壳体抵接，并且上述阶梯部的沿贯通孔的直径方向的端部的至少在上述压力导入单元的第一面侧的角部被上述树脂壳体覆盖的状态下，上述压力导入单元与上述树脂壳体一体化。并且，为了解决上述问题，实现本专利技术的目的，本专利技术的另一方面的压力传感器装置是由具备半导体压力传感器芯片、基座部件、压力导入单元、树脂壳体和电容的压力传感器单元构成，并具有以下特征。上述半导体压力传感器芯片具有压力接收部。上述基座部件具有贯穿上述基座部件的第一面和第二面的贯通孔。上述压力导入单元由金属形成，并具有贯穿上述压力导入单元的第一面和第二面的贯通孔。上述树脂壳体具有从上述半导体压力传感器芯片提取电信号的信号端子。上述电容连接到上述信号端子。并且，在上述压力接收部与上述基座部件的贯通孔对准的状态下，上述半导体压力传感器芯片接合到上述基座部件的第二面。在上述压力导入单元的贯通孔与上述基座部件的贯通孔连通的状态下，上述压力导入单元的第二面通过金属材料接合到上述基座部件的第一面。上述压力导入单元具有阶梯部，在上述阶梯部的与上述压力导入单元的第一面侧相反侧的面抵接到上述树脂壳体的状态下，上述压力导入单元与上述壳体一体化。上述电容嵌入至上述树脂壳体的与上述压力导入单元的上述阶梯部相反的部分。并且，根据本专利技术的另一方面的压力传感器装置，其特征在于，上述压力导入单元具有比上述阶梯部更靠近上述基座部件侧的的凸部，上述阶梯部的沿贯通孔的直径方向的端部相对于上述凸部向外突出。并且，根据本专利技术的另一方面的压力传感器装置，其特征在于，在上述阶梯部的与上述压力导入单元的第一面侧相反侧的面被上述树脂壳体覆盖的状态下，上述压力导入单元与上述树脂壳体一体化。并且，根据本专利技术的另一方面的压力传感器装置，其特征在于，在上述凸部的在上述基座部件侧的部分与上述树脂壳体分离的状态下，上述压力导入单元与上述树脂壳体一体化。并且，根据本专利技术的另一方面的压力传感器装置，其特征在于，在上述阶梯部的端部的角部被倒角。并且，根据本专利技术的另一方面的压力传感器装置，其特征在于，上述树脂壳体的与上述阶梯部抵接的部分比上述阶梯部的端部更向外突出。并且，根据本专利技术的另一方面的压力传感器装置，其特征在于，上述树脂壳体的比上述阶梯部的端部更向外突出的部分形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由压力传感器单元形成的压力传感器装置，包括：半导体压力传感器芯片，具有压力接收部，并将压力转换为电信号；基座部件，具有贯穿所述基座部件的第一面和第二面的贯通孔；压力导入单元，由金属形成，并具有贯穿所述压力导入单元的第一面和第二面的贯通孔；和树脂壳体，具有从所述半导体压力传感器芯片提取电信号的信号端子，其中，在所述压力接收部与所述基座部件的贯通孔对准的状态下，所述半导体压力传感器芯片接合到所述基座部件的第二面，在所述压力导入单元的贯通孔与所述基座部件的贯通孔连通的状态下，所述压力导入单元的第二面通过金属材料接合到所述基座部件的第一面，所述压力导入单元具有凸部和阶梯部，所述凸部比所述阶梯部更靠近所述基座部件侧，所述阶梯部的沿贯通孔的直径方向的端部相对于所述凸部向外突出，并且，在所述阶梯部的与所述压力导入单元的第一面侧相反侧的面抵接到所述树脂壳体的状态下，所述压力导入单元与所述树脂壳体一体化，所述凸部的壁厚度在尺寸上比所述阶梯部的高度小。

【技术特征摘要】
2014.09.17 JP 2014-1894761.一种由压力传感器单元形成的压力传感器装置，包括：
半导体压力传感器芯片，具有压力接收部，并将压力转换为电信号；
基座部件，具有贯穿所述基座部件的第一面和第二面的贯通孔；
压力导入单元，由金属形成，并具有贯穿所述压力导入单元的第一面和
第二面的贯通孔；和
树脂壳体，具有从所述半导体压力传感器芯片提取电信号的信号端子，
其中，在所述压力接收部与所述基座部件的贯通孔对准的状态下，所述
半导体压力传感器芯片接合到所述基座部件的第二面，
在所述压力导入单元的贯通孔与所述基座部件的贯通孔连通的状态下，
所述压力导入单元的第二面通过金属材料接合到所述基座部件的第一面，
所述压力导入单元具有凸部和阶梯部，所述凸部比所述阶梯部更靠近所
述基座部件侧，所述阶梯部的沿贯通孔的直径方向的端部相对于所述凸部向
外突出，并且，在所述阶梯部的与所述压力导入单元的第一面侧相反侧的面
抵接到所述树脂壳体的状态下，所述压力导入单元与所述树脂壳体一体化，
所述凸部的壁厚度在尺寸上比所述阶梯部的高度小。
2.一种由压力传感器单元形成的压力传感器装置，包括：
半导体压力传感器芯片，具有压力接收部，并将压力转变为电信号；
基座部件，具有贯穿所述基座部件的第一面和第二面的贯通孔；
压力导入单元，由金属形成，并具有贯穿所述压力导入单元的第一面和
第二面的贯通孔；和
树脂壳体，具有从所述半导体压力传感器芯片提取电信号的信号端子，
其中，在所述压力接收部与所述基座部件的贯通孔对准的状态下，所述
半导体压力传感器芯片接合到所述基座部件的第二面，
在所述压力导入单元的贯通孔与所述基座部件的贯通孔连通的状态下，
所述压力导入单元的第二面通过金属材料接合到所述基座部件的第一面，
所述压力导入单元具有阶梯部，在所述阶梯部的与所述压力导入单元的
第一面侧相反侧的面与所述树脂壳体抵接，并且所述阶梯部的沿贯通孔的直
径方向的端部的至少在所述压力导入单元的第一面侧的角部被所述树脂壳体
覆盖的状态下，所述压力导入单元与所述树脂壳体一体化。
3.一种由压力传感器单元形成的压力传感器装置，包括：
半导体压力传感器芯片，具有压力接收部，并将压力转变为电信号；
基座部件，具有贯穿所述基座部件的第一面和第二面的贯通孔；
压力导入单元，由金属形成，并具有贯穿所述压力导入单元的第一面和
第二面的贯通孔；
树脂壳体，具有从所述半导体压力传感器芯片提取电信号的信号端子；
和
电容，连接到所述信号端子，
其中，在所述压力接收部与所述基座部件的贯通孔对准的状态下，所述
半导体压力传感器芯片接合到所述基座部件的第二面，
在所述压力导入单元的贯通孔与所述基座部件的贯通孔连通的状态下，
所述压力导入单元的第二面通过金属材料接合到所述基座部件的第一面，
所述压力导入单元具有阶梯部，在所述阶梯部的与所述压力导入单元的
第一面侧相反侧的面抵接到所述树脂壳体的状态下，所述压力导入单元与所
述壳体一体化，
所述电容嵌入至所述树脂壳体的与所述压力导入单元的所述阶梯部相反
的部分。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的压力传感器装置，
所述压力导入单元具有比所述阶梯部更靠近所述基座部件侧的凸部，所
述阶梯部的沿贯通孔的直径方向的端部相对于所述凸部向外突出。
5.根据权利要求1所述的压力传感器装置，
在所述阶梯部的与所述压力导入单元的第一面侧相反侧的面被所述树脂
壳体覆盖的状态下，所述压力导入单元与所述树脂壳体一体化。
6.根据权利要求4所述的压力传感器装置，
在所述阶梯部的与所述压力导入单元的第一面侧相反侧的面被所述树...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤荣亮，篠田茂，芦野仁泰，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP