(57)【要約】【課題】従来の圧力センサの製造方法と比較して、真空引きする工程を無くすことで製造工程を簡略化することができる圧力センサの製造方法を提供する。【解決手段】凹部１１を備えたケース１０と、凹部１１に搭載されるセンサ部２１と、凹部１１を閉塞し、測定媒体を受圧するダイヤフラム１６と、センサ部２１と外部とを電気的に接続し、ケース１０に備えられているターミナル１２と、を有する圧力センサにおいて次の工程を含む圧力センサの製造方法とする。すなわち、凹部１１にセンサ部２１を配置し、センサ部２１とターミナル１２とを電気的に接続する工程と、凹部１１に光硬化性樹脂５１を充填する工程と、光硬化性樹脂５１に対して選択的に光を照射することにより、光硬化性樹脂５１を部分的に硬化させて凹部１１を閉塞するダイヤフラム１６を形成する工程と、を含む圧力センサの製造方法とする。【選択図】図２
2010122001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面に凹部（１１）を備えたケース（１０）と、
前記凹部（１１）に搭載され、測定媒体の圧力に応じた電気信号を出力するセンサ部（２１）と、
前記凹部（１１）を閉塞し、前記測定媒体を受圧するダイヤフラム（１６）と、
前記センサ部（２１）と外部とを電気的に接続し、前記ケース（１０）に備えられているターミナル（１２）と、を有し、
前記凹部（１１）と前記ダイヤフラム（１６）とにより囲まれる領域を圧力検出室（１７）とし、前記圧力検出室（１７）に前記センサ部（２１）を備えた圧力センサの製造方法であって、
前記凹部（１１）に前記センサ部（２１）を配置し、前記センサ部（２１）と前記ターミナル（１２）とを電気的に接続する工程と、
前記凹部（１１）に光硬化性樹脂（５１）を充填する工程と、
前記光硬化性樹脂（５１）に対して選択的に光を照射することにより、前記光硬化性樹脂（５１）を部分的に硬化させて前記凹部（１１）を閉塞するダイヤフラム（１６）を形成する工程と、を含むことを特徴とする圧力センサの製造方法。
【請求項２】
前記凹部（１１）に光硬化性樹脂（５１）を充填する工程では、前記ケース（１０）を前記光硬化性樹脂（５１）が蓄えられた容器（４２）に浸すことにより前記凹部（１１）を前記光硬化性樹脂（５１）にて充填することを特徴とする請求項１に記載の圧力センサの製造方法。
【請求項３】
前記凹部（１１）に光硬化性樹脂（５１）を充填する工程では、前記ケース（１０）の外部から前記光硬化性樹脂（５１）を注入することにより前記凹部（１１）を前記光硬化性樹脂（５１）にて充填することを特徴とする請求項１に記載の圧力センサの製造方法。
【請求項４】
前記ダイヤフラム（１６）を形成する工程では、前記凹部（１１）に前記光硬化性樹脂（５１）を充填した状態で前記ダイヤフラム（１６）を形成することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の圧力センサの製造方法。
【請求項５】
前記ケース（１０）として、前記センサ部（２１）を配置した際に、前記凹部（１１）の側壁のうち前記センサ部（２１）を囲む領域よりも前記一面側の部分に窪み部（１８）を備えたものを用意し、
前記ダイヤフラム（１６）を形成する工程では、前記凹部（１１）に前記光硬化性樹脂（５１）を充填した状態で行い、前記ダイヤフラム（１６）の一部が前記窪み部（１８）に入り込むように前記ダイヤフラム（１６）を形成することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の圧力センサの製造方法。
【請求項６】
前記凹部（１１）に光硬化性樹脂（５１）を充填する工程を行った後、前記ケース（１０）の前記一面を前記容器（４２）に蓄えられた前記光硬化性樹脂（５１）と外気との界面に対向するように配置し、前記光硬化性樹脂（５１）より比重の重い材料（５２）を前記凹部（１１）に注入することにより、前記凹部（１１）から前記光硬化性樹脂（５１）を取り除くと共に、前記凹部（１１）を前記光硬化性樹脂（５１）より重い材料（５２）にて充填する工程を行い、
前記ダイヤフラム（１６）を形成する工程では、前記ケース（１０）を前記容器（４２）に配置した状態であって、かつ、前記凹部（１１）に前記光硬化性樹脂（５１）より比重の重い材料（５２）を充填した状態で前記ダイヤフラム（１６）を形成することを特徴とする請求項２に記載の圧力センサの製造方法。
【請求項７】
前記凹部（１１）に光硬化性樹脂（５１）を充填する工程を行った後、前記ケース（１０）の前記一面と前記容器（４２）の底面とが対向するように配置し、前記光硬化性樹脂（５１）より比重の軽い材料（５３）を前記凹部（１１）に注入することにより、前記凹部（１１）から前記光硬化性樹脂（５１）を取り除くと共に、前記凹部（１１）を前記光硬化性樹脂（５１）より軽い材料（５３）にて充填する工程を行い、
前記ダイヤフラム（１６）を形成する工程では、前記ケース（１０）を前記容器（４２）に配置した状態であって、かつ、前記凹部（１１）に前記光硬化性樹脂（５１）より比重の軽い材料（５３）を充填した状態で前記ダイヤフラム（１６）を形成することを特徴とする請求項２に記載の圧力センサの製造方法。
【請求項８】
前記凹部（１１）に光硬化性樹脂（５１）を充填する工程を行った後、前記ケース（１０）の前記一面と前記容器（４２）の底面とが対向するように前記ケース（１０）を配置し、前記ケース（１０）の前記一面を前記容器（４２）に蓄えられた前記光硬化性樹脂（５１）と外気との界面まで引き上げて前記凹部（１１）を前記光硬化性樹脂（５１）が気化した気体にて充填する工程を行い、
前記ダイヤフラム（１６）を形成する工程では、前記凹部（１１）を前記気体により充填した状態で前記ダイヤフラム（１６）を形成することを特徴とする請求項２に記載の圧力センサの製造方法。
【請求項９】
前記ダイヤフラム（１６）を形成する工程では、ケース（１０）の中心軸と平行な方向の断面が波形状となるように前記光硬化性樹脂（５１）を硬化させて前記ダイヤフラム（１６）を形成することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の圧力センサの製造方法。
【請求項１０】
前記ダイヤフラム（１６）を形成する工程を行う前に、前記光硬化性樹脂（５１）のうち、前記凹部（１１）に充填された領域であって、かつダイヤフラム形成予定領域と異なる領域に対して選択的に光を照射することにより、前記光硬化性樹脂（５１）を部分的に硬化させる工程を行い、
前記ダイヤフラム（１６）を形成する工程では、前記光硬化性樹脂（５１）のうち硬化させた部分を前記凹部（１１）に含んだ状態で前記ダイヤフラム（１６）を形成することを特徴とする請求項１ないし５および９のいずれか１つに記載の圧力センサの製造方法。
【請求項１１】
一面に凹部（１１）を備えたケース（１０）と、
前記凹部（１１）に搭載され、測定媒体の圧力に応じた電気信号を出力するセンサ部（２１）と、
前記凹部（１１）を閉塞し、前記測定媒体を受圧するダイヤフラム（１６）と、
前記センサ部（２１）と外部とを電気的に接続し、前記ケース（１０）に備えられているターミナル（１２）と、を有し、
前記凹部（１１）と前記ダイヤフラム（１６）とにより囲まれる領域を圧力検出室（１７）とし、前記圧力検出室（１７）に前記センサ部（２１）を備えた圧力センサの製造方法であって、
前記凹部（１１）に前記センサ部（２１）を配置し、前記センサ部（２１）と前記ターミナル（１２）とを電気的に接続する工程と、
前記ダイヤフラム（１６）を用意する工程と、
前記ケース（１０）を光硬化性樹脂（５１）が蓄えられた容器（４２）に浸すことにより前記凹部（１１）を前記光硬化性樹脂（５１）で充填し、前記ダイヤフラム（１６）を前記凹部（１１）が閉塞されるように前記容器（４２）に配置する工程と、
前記ケース（１０）と前記ダイヤフラム（１６）とを前記容器（４２）に配置した状態で、前記光硬化性樹脂（５１）に対して選択的に光を照射することにより、前記光硬化性樹脂（５１）を部分的に硬化させて前記凹部（１１）を閉塞するように前記ダイヤフラム（１６）と前記ケース（１０）とを接合する工程と、を含むことを特徴とする圧力センサの製造方法。
【請求項１２】
前記ダイヤフラム（１６）を用意する工程では、前記容器（４２）に所定の形状を備えた型（４７）を配置し、前記光硬化性樹脂（５１）に対して選択的に光を照射することにより、前記光硬化性樹脂（５１）を部分的に硬化させて前記所定の形状を備えた前記ダイヤフラム（１６）を用意することを特徴とする請求項１１に記載の圧力センサの製造方法。
【請求項１３】
前記ダイヤフラム（１６）を前記凹部（１１）が閉塞されるように配置する工程の前に、前記光硬化性樹脂（５１）のうち、前記凹部（１１）に充填された領域に対して選択的に光を照射することにより、前記光硬化性樹脂（５１）を部分的に硬化させる工程を行い、
前記ダイヤフラム（１６）を形成する工程では、前記光硬化性樹脂（５１）のうち硬化させた部分を前記凹部（１１）に含んだ状態で前記ダイヤフラム（１６）を形成することを特徴とする請求項１１または１２に記載の圧力センサの製造方法。
【請求項１４】
一面に凹部（１１）を備えたケース（１０）と、
前記凹部（１１）に搭載され、測定媒体の圧力に応じた電気信号を出力するセンサ部（２１）と、
前記センサ部（２１）に備えられ、前記測定媒体を受圧するダイヤフラム（１６）と、
前記センサ部（２１）と外部とを電気的に接続し、前記ケース（１０）に備えられているターミナル（１２）と、を備えた圧力センサの製造方法であって、
複数の半導体素子が形成された半導体ウェハ（２３）を用意し、前記半導体ウェハ（２３）を光硬化性樹脂（５１）が蓄えられた容器（４２）に浸す工程と、
前記半導体ウェハ（２３）を前記容器（４２）に配置した状態で、前記光硬化性樹脂（５１）に対して選択的に光を照射することにより、前記光硬化性樹脂（５１）を部分的に硬化させて、前記半導体ウェハ（２３）に、それぞれの前記半導体素子を覆うと共に、前記半導体素子と接触しない前記ダイヤフラム（１６）を形成する工程と、
前記半導体ウェハ（２３）をチップ単位に分割する工程と、を含むことを特徴とする圧力センサの製造方法。
【請求項１５】
一面に凹部（１１）を備えたケース（１０）と、
前記凹部（１１）に搭載され、測定媒体の圧力に応じた電気信号を出力するセンサ部（２１）と、
前記凹部（１１）を閉塞し、前記測定媒体を受圧するダイヤフラム（１６）と、
前記センサ部（２１）と外部とを電気的に接続し、前記ケース（１０）に備えられているターミナル（１２）と、を有し、
前記凹部（１１）と前記ダイヤフラム（１６）とにより囲まれる領域を圧力検出室（１７）とし、前記圧力検出室（１７）に前記センサ部（２１）を備えた圧力センサの製造方法であって、
前記センサ部（２１）と前記ターミナル（１２）とを電気的に接続する工程と、
前記センサ部（２１）および前記ターミナル（１２）を光硬化性樹脂（５１）が蓄えられた容器（４２）に配置する工程と、
前記センサ部（２１）および前記ターミナル（１２）を前記容器（４２）に配置した状態で、前記光硬化性樹脂（５１）に対して選択的に光を照射することにより、前記光硬化性樹脂（５１）を部分的に硬化させて、前記センサ部（２１）を前記凹部（１１）に搭載した前記ケース（１０）と、前記凹部（１１）を閉塞するダイヤフラム（１６）と、を形成することを特徴とする圧力センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定媒体の圧力に応じて信号を出力するセンサ部と、測定媒体を受圧するダイヤフラムと、ダイヤフラムに印加された測定媒体の圧力をセンサ部に伝達する圧力伝達部材とを備えた圧力センサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、測定媒体に曝されないように、センサチップがメタルダイヤフラムで覆われた圧力検出室内に備えられ、圧力検出室内がセンサチップを覆うようにオイルで充填されている圧力センサが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、次のような圧力センサが開示されている。具体的には、センサチップは金属ステムに備えられた凹部に備えられており、凹部はメタルダイヤフラムで覆われて圧力検出室を構成していると共に内部がシリコーンオイルで充填されている。また、金属ステムには凹部に突出する端子が備えられており、センサチップと端子とがワイヤを介して電気的に接続されている。そして、メタルダイヤフラムを挟んで金属ステムと反対側には圧力導入孔を備えた金属キャップが配置されることにより圧力センサが構成されている。
【０００４】
かかる圧力センサでは、メタルダイヤフラムに圧力が印加されると、圧力検出室内を充填するシリコーンオイルを介してセンサチップに圧力が印加され、センサチップが圧力に応じたセンサ信号を出力することで圧力の検出が行われる。
【０００５】
このような圧力センサは、例えば、金属ステムにパイプが備えられており、金属ステムと金属キャップとの間にメタルダイヤフラムを配置した後、パイプから凹部内にシリコーンオイルを注入した後パイプを切断し、パイプを変形させて閉塞することで製造される。
【０００６】
しかしながら、このような製造方法では、パイプを切断して閉塞する際に、パイプから空気がシリコーンオイル内に混入される可能性がある。そして、シリコーンオイル内に空気が混入された場合には空気は気泡となり、この気泡により圧力の伝達が妨げられたり、気泡がワイヤに接触してワイヤが断線したりするという問題がある。このため、このような圧力センサは、パイプを切断して閉塞する際に空気がシリコーンオイル内に混入しないように真空状態の下で製造される。
【特許文献１】特開平５−３３２８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような圧力センサの製造方法では、真空引きする工程が必要となり、製造工程が複雑になるという問題がある。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みて、従来の圧力センサの製造方法と比較して、真空引きする工程を無くすことで製造工程を簡略化することができる圧力センサの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、凹部（１１）を備えたケース（１０）と、凹部（１１）に搭載されるセンサ部（２１）と、凹部（１１）を閉塞し、測定媒体を受圧するダイヤフラム（１６）と、センサ部（２１）と外部とを電気的に接続し、ケース（１０）に備えられているターミナル（１２）と、を有し、凹部（１１）とダイヤフラム（１６）とにより囲まれる領域を圧力検出室（１７）とし、圧力検出室（１７）にセンサ部（２１）を備えた圧力センサの製造方法であって、凹部（１１）にセンサ部（２１）を配置し、センサ部（２１）とターミナル（１２）とを電気的に接続する工程と、凹部（１１）に光硬化性樹脂（５１）を充填する工程と、光硬化性樹脂（５１）に対して選択的に光を照射することにより、光硬化性樹脂（５１）を部分的に硬化させて凹部（１１）を閉塞するダイヤフラム（１６）を形成する工程と、を含むことを特徴としている。
【００１０】
このような圧力センサの製造方法では、凹部（１１）を光硬化性樹脂（５１）で充填し、光硬化性樹脂（５１）に対して選択的に光を照射することにより、光硬化性樹脂（５１）を部分的に硬化させてダイヤフラム（１６）を形成すると共に凹部（１１）をダイヤフラム（１６）により閉塞している。したがって、凹部（１１）を光硬化性樹脂（５１）で充填した際に、凹部（１１）の内部から空気を除去することができる。そして、光硬化性樹脂（５１）を硬化させてダイヤフラム（１６）を形成すると共にダイヤフラム（１６）により凹部（１１）を閉塞しているので、圧力検出室（１７）に充填される光硬化性樹脂（５１）に空気が混入されることを防止することができる。つまり、このような圧力センサの製造方法によれば、真空引きする工程を行わずに、圧力検出室（１７）に充填される光硬化性樹脂（５１）に空気が混入されることを防止することができるため、製造工程を簡略化することができる。
【００１１】
例えば、請求項２に記載の発明のように、凹部（１１）に光硬化性樹脂（５１）を充填する工程では、ケース（１０）を光硬化性樹脂（５１）が蓄えられた容器（４２）に浸すことにより凹部（１１）を光硬化性樹脂（５１）にて充填するができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明のように、凹部（１１）に光硬化性樹脂（５１）を充填する工程では、ケース（１０）の外部から光硬化性樹脂（５１）を注入することにより凹部（１１）を光硬化性樹脂（５１）にて充填することもできる。
【００１３】
そして、請求項４に記載の発明のように、ダイヤフラム（１６）を形成する工程では、凹部（１１）に光硬化性樹脂（５１）を充填した状態でダイヤフラム（１６）を形成することができる。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明のように、ケース（１０）として、センサ部（２１）を配置した際に、凹部（１１）の側壁のうちセンサ部（２１）を囲む領域よりも一面側の部分に窪み部（１８）を備えたものを用意し、ダイヤフラム（１６）を形成する工程では、凹部（１１）に光硬化性樹脂（５１）を充填した状態で行い、ダイヤフラム（１６）の一部が窪み部（１８）に入り込むようにダイヤフラム（１６）を形成することができる。
【００１５】
このような圧力センサの製造方法によれば、光硬化性樹脂（５１）を硬化させてダイヤフラム（１６）を形成した際に、ダイヤフラム（１６）とコネクタケース（１０）との接合が弱くてもダイヤフラム（１６）が窪み部（１８）に入り込むように形成されているのでコネクタケース１０とダイヤフラム１６との接合を確実に行うことができる。
【００１６】
さらに、請求項６に記載の発明のように、凹部（１１）に光硬化性樹脂（５１）を充填する工程を行った後、ケース（１０）の一面を容器（４２）に蓄えられた光硬化性樹脂（５１）と外気との界面に対向するように配置し、光硬化性樹脂（５１）より比重の重い材料（５２）を凹部（１１）に注入することにより、凹部（１１）から光硬化性樹脂（５１）を取り除くと共に、凹部（１１）を光硬化性樹脂（５１）より重い材料（５２）にて充填する工程を行い、ダイヤフラム（１６）を形成する工程では、ケース（１０）を容器（４２）に配置した状態であって、かつ、凹部（１１）に光硬化性樹脂（５１）より比重の重い材料（５２）を充填した状態でダイヤフラム（１６）を形成することができる。
【００１７】
そして、請求項７に記載の発明のように、凹部（１１）に光硬化性樹脂（５１）を充填する工程を行った後、ケース（１０）の一面と容器（４２）の底面とが対向するように配置し、光硬化性樹脂（５１）より比重の軽い材料（５３）を凹部（１１）に注入することにより、凹部（１１）から光硬化性樹脂（５１）を取り除くと共に、凹部（１１）を光硬化性樹脂（５１）より軽い材料（５３）にて充填する工程を行い、ダイヤフラム（１６）を形成する工程では、ケース（１０）を容器（４２）に配置した状態であって、かつ、凹部（１１）に光硬化性樹脂（５１）より比重の軽い材料（５３）を充填した状態でダイヤフラム（１６）を形成することができる。
【００１８】
また、請求項８に記載の発明のように、凹部（１１）に光硬化性樹脂（５１）を充填する工程を行った後、ケース（１０）の一面と容器（４２）の底面とが対向するようにケース（１０）を配置し、ケース（１０）の一面を容器（４２）に蓄えられた光硬化性樹脂（５１）と外気との界面まで引き上げて凹部（１１）を光硬化性樹脂（５１）が気化した気体にて充填する工程を行い、ダイヤフラム（１６）を形成する工程では、凹部（１１）を気体により充填した状態でダイヤフラム（１６）を形成することができる。
【００１９】
請求項６、７または８に記載の圧力センサの製造方法によれば、凹部（１１）を光硬化性樹脂（５１）と異なる材料にて充填することができ、設計の自由度を向上させることができる。
【００２０】
さらに、請求項９に記載のように、ダイヤフラム（１６）を形成する工程では、ケース（１０）の中心軸と平行な方向の断面が波形状となるように光硬化性樹脂（５１）を硬化させてダイヤフラム（１６）を形成するもできる。
【００２１】
そして、請求項１０に記載の発明のように、ダイヤフラム（１６）を形成する工程を行う前に、光硬化性樹脂（５１）のうち、凹部（１１）に充填された領域であって、かつダイヤフラム形成予定領域と異なる領域に対して選択的に光を照射することにより、光硬化性樹脂（５１）を部分的に硬化させる工程を行い、ダイヤフラム（１６）を形成する工程では、光硬化性樹脂（５１）のうち硬化させた部分を凹部（１１）に含んだ状態でダイヤフラム（１６）を形成することもできる。
【００２２】
また、請求項１１に記載の発明では、凹部（１１）にセンサ部（２１）を配置し、センサ部（２１）とターミナル（１２）とを電気的に接続する工程と、ダイヤフラム（１６）を用意する工程と、ケース（１０）を光硬化性樹脂（５１）が蓄えられた容器（４２）に浸すことにより凹部（１１）を光硬化性樹脂（５１）で充填し、ダイヤフラム（１６）を凹部（１１）が閉塞されるように容器（４２）に配置する工程と、ケース（１０）とダイヤフラム（１６）とを容器（４２）に配置した状態で、光硬化性樹脂（５１）に対して選択的に光を照射することにより、光硬化性樹脂（５１）を部分的に硬化させて、凹部（１１）を閉塞するようにダイヤフラム（１６）とケース（１０）とを接合する工程と、を含むことを特徴としている。
【００２３】
このような圧力センサの製造方法によれば、ダイヤフラム（１６）を自由に選択することができ、設計の自由度を向上させることができる。
【００２４】
例えば、請求項１２に記載の発明のように、ダイヤフラム（１６）を用意する工程では、容器（４２）に所定の形状を備えた型（４７）を配置し、光硬化性樹脂（５１）に対して選択的に光を照射することにより、光硬化性樹脂（５１）を部分的に硬化させて所定の形状を備えたダイヤフラム（１６）を用意することができる。
【００２５】
そして、請求項１３に記載の発明のように、ダイヤフラム（１６）を凹部（１１）が閉塞されるように配置する工程の前に、光硬化性樹脂（５１）のうち、凹部（１１）に充填された領域に対して選択的に光を照射することにより、光硬化性樹脂（５１）を部分的に硬化させる工程を行い、ダイヤフラム（１６）を形成する工程では、光硬化性樹脂（５１）のうち硬化させた部分を凹部（１１）に含んだ状態でダイヤフラム（１６）を形成することができる。
【００２６】
また、請求項１４に記載の発明では、複数の半導体素子が形成された半導体ウェハ（２３）を用意し、半導体ウェハ（２３）を光硬化性樹脂（５１）が蓄えられた容器（４２）に浸す工程と、半導体ウェハ（２３）を容器（４２）に配置した状態で、光硬化性樹脂（５１）に対して選択的に光を照射することにより、光硬化性樹脂（５１）を部分的に硬化させて、半導体ウェハ（２３）に、それぞれの半導体素子を覆うと共に、半導体素子と接触しないダイヤフラム（１６）を形成する工程と、半導体ウェハ（２３）をチップ単位に分割する工程と、を含むことを特徴としている。
【００２７】
このような圧力センサの製造方法によれば、半導体ウェハ（２３）を容器（４２）に配置してそれぞれの半導体素子を覆うダイヤフラム（１６）を一度に形成することができるので、ダイヤフラム（１６）を備えたセンサチップ（２１ａ）を複数製造することができ、生産性を向上させることができる。
【００２８】
さらに、請求項１５に記載の発明では、センサ部（２１）とターミナル（１２）とを電気的に接続する工程と、センサ部（２１）およびターミナル（１２）を光硬化性樹脂（５１）が蓄えられた容器（４２）に配置する工程と、センサ部（２１）およびターミナル（１２）を容器（４２）に配置した状態で、光硬化性樹脂（５１）に対して選択的に光を照射することにより、光硬化性樹脂（５１）を部分的に硬化させて、センサ部（２１）を凹部（１１）に搭載したケース（１０）と、凹部（１１）を閉塞するダイヤフラム（１６）と、を形成することを特徴としている。
【００２９】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態の圧力センサの製造方法を適用して構成した圧力センサの断面構成を示す図であり、この図に基づいて説明する。
【００３１】
図１に示されるように、ケースとしてのコネクタケース１０は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やＰＡ（ポリアミド）等の樹脂を型成形することにより作られ、本実施形態では円柱状をなしている。また、コネクタケース１０の一面（図１中、下方側の端部）には、凹部１１が形成されている。そして、この凹部１１の底面には、測定媒体の圧力に応じて電気的信号を出力するセンサ部２１が搭載されている。
【００３２】
センサ部２１は、センサチップ２１ａとガラス等より構成されている台座２１ｂとを有した構成とされており、台座２１ｂを凹部１１の底面に接着することでコネクタケース１０に搭載されている。センサチップ２１ａは、表面に受圧面としてのダイヤフラムを有しており、このダイヤフラムの表面に形成された図示しないゲージ抵抗により、ダイヤフラムが受けた圧力を電気信号に変換し、この電気信号をセンサ信号として出力する半導体ダイヤフラム式のものである。
【００３３】
また、コネクタケース１０には、センサ部２１と外部の回路等とを電気的に接続するための複数個の金属製棒状のターミナル１２が備えられている。本実施形態では、ターミナル１２は、黄銅（真鍮）にメッキ処理（例えばＮｉメッキ）を施した材料よりなり、インサートモールドによりコネクタケース１０と一体に成形されることによってコネクタケース１０内に保持されている。そして、各ターミナル１２のうち一端側（図１中、下方端側）の端部は、センサ部２１の搭載領域の周囲において凹部１１の底面から突出するように配置されている。また、各ターミナル１２のうち他端側（図１中、上方端側）の端部は、コネクタケース１０の開口部１３内に露出するように配置されている。
【００３４】
そして、各ターミナル１２のうち凹部１１の底面から突出するように配置された一端部は、金やアルミニウム等のボンディングワイヤ１４によりセンサチップ２１ａと電気的に接続されている。一方、各ターミナル１２のうち開口部１３内に突出している他端部は、ワイヤハーネス等の図示しない外部配線部材と電気的に接続されている。
【００３５】
さらに、凹部１１のうち各ターミナル１２が突出している部分には、凹部１１と各ターミナル１２との隙間を封止するように、シリコーン系樹脂等から成るシール材１５が配置されている。
【００３６】
また、コネクタケース１０にはハウジング３０が組みつけられている。具体的には、ハウジング３０には収容凹部３１が備えられており、この収容凹部３１内にコネクタケース１０のうち凹部１１が形成されている一面が挿入され、ハウジング３０における収容凹部３１の開口端３２をコネクタケース１０にかしめることでコネクタケース１０とハウジング３０とが組みつけられている。
【００３７】
ハウジング３０は、例えば、ＳＵＳ等の金属材料よりなるものであり、測定媒体を導入するための圧力導入孔３３と、圧力導入孔３３におけるセンサ部２１側の端部が断面テーパ状（ラッパ状）に広げられることで形成された部屋３４と、圧力導入孔３３の外周壁面に圧力センサを固定するためのねじ部３５とを有した構成とされている。
【００３８】
また、コネクタケース１０には、凹部１１を備える一面に、凹部１１を閉塞し、測定媒体を受圧するダイヤフラム１６が備えられている。このダイヤフラム１６はエポキシ等の光硬化性樹脂を硬化させることにより形成されている。そして、コネクタケース１０に形成された凹部１１およびダイヤフラム１６にて囲まれる部分により圧力検出室１７が構成され、圧力検出室１７にセンサ部２１が備えられている。また、圧力検出室１７内には、ダイヤフラム１６に印加された測定媒体の圧力をセンサ部２１に伝達する圧力伝達部材として機能するエポキシ等の光硬化性樹脂５１が充填されている。
【００３９】
さらに、ハウジング３０のうち収容凹部３１の底面には、部屋３４を囲むように環状の溝３６が形成されている。そして、この溝３６にはシリコーンゴム等より成るＯリング３７が配置されており、ダイヤフラム１６とＯリング３７により、圧力導入孔３３から導入された測定媒体が部屋３４内に封止されるようにしている。
【００４０】
かかる圧力センサの基本的な検出作動について説明する。まず、測定媒体の圧力がダイヤフラム１６に印加されると、圧力検出室１７内に充填されている光硬化性樹脂５１を介してセンサチップ２１ａに形成されているダイヤフラムに圧力が印加される。ダイヤフラムにはブリッジ回路を構成するように形成されたゲージ抵抗が備えられており、ダイヤフラムに圧力が印加されるとピエゾ抵抗効果によりゲージ抵抗の抵抗値が変化する。このため、センサチップ２１ａではブリッジ回路の出力電圧が変化し、印加された圧力に応じたセンサ信号が出力される。このセンサ信号は、センサチップ２１ａからボンディングワイヤ１４およびターミナル１２を介して外部に伝達され、これに基づいて測定媒体の圧力が検出される。
【００４１】
このような圧力センサは、以下のようにして製造される。
【００４２】
まず、ターミナル１２がインサート成形された上記形状のコネクタケース１０を用意する。そして、コネクタケース１０に形成された凹部１１に、センサチップ２１ａおよび台座２１ｂを備えたセンサ部２１を配設する。続いて、センサ部２１ａとターミナル１２とをボンディングワイヤ１４により結線して電気的に接続する。
【００４３】
その後、コネクタケース１０に形成された凹部１１に光硬化性樹脂５１を充填し、光硬化性樹脂５１に対して選択的に光を照射することにより、光硬化性樹脂５１を部分的に硬化させて凹部１１を閉塞するダイヤフラム１６を形成する。具体的には、本実施形態では、次のようにダイヤフラム１６を形成している。図２は、本実施形態にかかる製造工程のうちコネクタケース１０にダイヤフラム１６を備えている途中の断面模式図である。
【００４４】
図２に示されるように、本実施形態では、まず、コネクタケース１０をステージ４１に固定し、コネクタケース１０を固定した状態で、ステージ４１を光硬化性樹脂５１が蓄えられている容器４２に浸すことにより、コネクタケース１０に備えられた凹部１１を光硬化性樹脂５１で充填する。その後、光硬化装置を用い、光としてレーザを光硬化性樹脂５１に選択的に照射することにより、光硬化性樹脂５１を部分的に硬化させてダイヤフラム１６を形成する。このとき、ダイヤフラム１６と凹部１１とにより囲まれる領域により圧力検出室１７が構成され、圧力検出室１７が光硬化性樹脂５１で充填された状態になる。
【００４５】
なお、本実施形態では、光硬化装置は、光硬化性樹脂５１を硬化させることのできる波長を有するレーザ光源４３と、レーザ光源４３から発振されたレーザを反射する複数のマイクロミラーを備えたミラー４４と、ミラー４４に備えられた各マイクロミラーにより反射されたレーザを集光させるレンズ４５とを有した構成とされている。そして、レーザ光源４３から発振されたレーザをミラー４４で反射させてレーザを光硬化性樹脂５１に照射されるようにし、ミラー４４で反射させたレーザをレンズ４５で光硬化性樹脂５１のうち所定の領域に集光させることにより光硬化性樹脂５１を部分的に硬化させてダイヤフラム１６を形成している。
【００４６】
その後、コネクタケース１０とハウジング３０とを接合する。具体的には、ハウジング３０を水平に保った状態でコネクタケース１０に勘合するように降ろす。その後、コネクタケース１０に、ハウジング３０における収容凹部３１の開口端３２をかしめることにより、コネクタケース１０とハウジング３０とをかしめ固定することで本実施形態の圧力センサが製造される。
【００４７】
このような圧力センサの製造方法では、センサ部２１を搭載したコネクタケース１０を光硬化性樹脂５１が蓄えられた容器４２に浸し、凹部１１を光硬化性樹脂５１で充填した状態で、光硬化性樹脂５１に対して選択的に光を照射することにより、光硬化性樹脂５１を部分的に硬化させてダイヤフラム１６を形成すると共に凹部１１をダイヤフラム１６により閉塞している。
【００４８】
このため、コネクタケース１０を容器４２に浸して凹部１１を光硬化性樹脂５１で充填した際に、凹部１１の内部から空気を除去することができる。そして、コネクタケース１０を容器４２に配置した状態のまま、光硬化性樹脂５１を硬化させてダイヤフラム１６を形成すると共に、ダイヤフラム１６により凹部１１を閉塞しているので、真空引きする工程を行わなくても圧力検出室１７に充填される光硬化性樹脂５１に空気が混入されることを防止することができる。したがって、このような圧力センサの製造方法によれば、真空引きする工程を行わずに、圧力検出室１７に充填される光硬化性樹脂５１に空気が混入されることを防止することができるため、製造工程を簡略化することができる。
【００４９】
また、このような圧力センサの製造方法によれば、容器４２に蓄えられた光硬化性樹脂５１を硬化させることによりダイヤフラム１６を形成しており、また、ダイヤフラム１６を形成する際に、同時にダイヤフラム１６をコネクタケース１０に接合することができるので、ダイヤフラム１６を用意する工程およびダイヤフラム１６を接合する工程を行う必要がなく、さらに製造工程を簡略化することができる。
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態の圧力センサの製造方法は、第１実施形態に対して、凹部１１の壁面に窪み部を備えたコネクタケース１０を用いるものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図３は、本実施形態にかかる製造工程のうちコネクタケース１０にダイヤフラム１６を備えている途中の断面模式図である。
【００５０】
図３に示されるように、本実施形態では、コネクタケース１０として、センサ部２１を配置した際に、凹部１１の側壁のうちセンサ部２１を囲む領域よりもコネクタケース１０のうち凹部１１が備えられる一面側の部分、つまり凹部１１の底面と反対側の開口部側の部分に側壁を一周する窪み部１８を備えたものを用意する。その後、コネクタケース１０を光硬化性樹脂５１が蓄えられている容器４２に浸して凹部１１を光硬化性樹脂５１で充填し、光硬化装置を用い、選択的にレーザ等の光を光硬化性樹脂５１に照射することにより、光硬化性樹脂５１を部分的に硬化させてダイヤフラム１６を窪み部１８に入り込むように形成する。
【００５１】
このような圧力センサの製造方法によれば、光硬化性樹脂５１を硬化させてダイヤフラム１６を形成した際に、ダイヤフラム１６とコネクタケース１０との接合が弱くてもダイヤフラム１６が窪み部１８の内部に入り込むように形成されているのでコネクタケース１０とダイヤフラム１６との接合を確実に行うことができつつ、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態の圧力センサの製造方法は、第１実施形態に対して、凹部１１を光硬化性樹脂５１より比重の重い材料にて充填した状態でダイヤフラム１６を形成するものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図４は、本実施形態にかかる製造工程のうちコネクタケース１０にダイヤフラム１６を備えている途中の断面模式図である。
【００５３】
図４に示されるように、本実施形態では、光硬化装置を用い、選択的にレーザ等の光を光硬化性樹脂５１に照射することにより、凹部１１に光硬化性樹脂５１より比重の重い材料５２が充填された状態で凹部１１を閉塞するダイヤフラム１６を形成している。
【００５４】
具体的には、本実施形態では、まず、コネクタケース１０を光硬化性樹脂５１が蓄えられている容器４２に浸して凹部１１を光硬化性樹脂５１で充填した後、コネクタケース１０のうち凹部１１が備えられている一面を容器４２に蓄えられた光硬化性樹脂５１と外気との界面に対向するように配置する。そして、光硬化性樹脂５１より比重の重い材料５２、例えば、光硬化性樹脂５１の比重が１．２である場合に比重が１．８であるフッ素オイルを凹部１１に注入し、凹部１１から光硬化性樹脂５１を取り除くと共に、凹部１１を光硬化性樹脂５１より比重の重い材料５２にて充填する。
【００５５】
その後、光硬化装置を用い、選択的にレーザ等の光を光硬化性樹脂５１に照射することにより、光硬化性樹脂５１を部分的に硬化させてダイヤフラム１６を形成する。このとき、ダイヤフラム１６と凹部１１とにより囲まれる部分により圧力検出室１７が構成され、圧力検出室１７が光硬化性樹脂５１より比重の重い材料５２にて充填された状態となる。なお、本実施形態では、圧力検出室１７内に充填された光硬化性樹脂より比重の重い材料５２がダイヤフラム１６に印加された測定媒体の圧力をセンサ部２１に伝達する圧力伝達部材として機能する。
【００５６】
このような圧力センサの製造方法によれば、圧力検出室１７の内部を光硬化性樹脂５１より比重の重い材料５２にて充填することができ、設計の自由度を向上させることができつつ、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態の圧力センサの製造方法は、第３実施形態に対して、凹部１１を光硬化性樹脂５１より比重の軽い材料にて充填した状態でダイヤフラム１６を形成するものであり、その他に関しては第３実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図５は、本実施形態にかかる製造工程のうちコネクタケース１０にダイヤフラム１６を備えている途中の断面模式図である。  
【００５８】
図５に示されるように、本実施形態では、光硬化装置を用い、選択的にレーザ等の光を光硬化性樹脂５１に照射することにより、凹部１１に光硬化性樹脂５１より比重の軽い材料５３が充填された状態で凹部１１を閉塞するダイヤフラム１６を形成している。
【００５９】
具体的には、本実施形態では、まず、コネクタケース１０を光硬化性樹脂５１が蓄えられている容器４２に浸して凹部１１を光硬化性樹脂５１で充填した後、コネクタケース１０のうち凹部１１が備えられている一面と容器４２の底面とが対向するように配置する。そして、光硬化性樹脂５１より比重の軽い材料５３、例えば、光硬化性樹脂５１の比重が１．２である場合に比重が１．０であるシリコーンオイルを凹部１１に注入し、凹部１１から光硬化性樹脂５１を取り除くと共に、凹部１１を光硬化性樹脂５１より軽い材料５３にて充填する。
【００６０】
その後、光硬化装置を用い、選択的にレーザ等の光を光硬化性樹脂５１に照射することにより、光硬化性樹脂５１を部分的に硬化させてダイヤフラム１６を形成する。このとき、ダイヤフラム１６と凹部１１とにより囲まれる部分により圧力検出室１７が構成され、圧力検出室１７が光硬化性樹脂５１より比重の低い材料５３にて充填された状態となる。なお、本実施形態では、圧力検出室１７内に充填された光硬化性樹脂より比重の軽い材料５３がダイヤフラム１６に印加された測定媒体の圧力をセンサ部２１に伝達する圧力伝達部材として機能する。
【００６１】
このような圧力センサの製造方法によれば、凹部１１の内部を光硬化性樹脂５１より比重の軽い材料５３にて充填することができ、設計の自由度を向上させることができつつ、上記第３実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
なお、本実施形態では、コネクタケース１０のうち凹部１１が備えられている一面、つまり、コネクタケース１０のうちダイヤフラム１６が形成される一面が容器４２の底面と対向するように配置されているので、容器４２の底面に反射板４６を配置し、反射板４６より反射した光により光硬化性樹脂５１を硬化させている。
【００６３】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態の圧力センサの製造方法は、第１実施形態に対して、凹部１１を光硬化性樹脂５１が気化した気体で充填した状態でダイヤフラム１６を形成するものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図６は、本実施形態にかかる製造工程のうちコネクタケース１０にダイヤフラム１６を備えている途中の断面模式図である。
【００６４】
図６に示されるように、本実施形態では、光硬化装置を用い、選択的にレーザ等の光を光硬化性樹脂５１に照射することにより、凹部１１に光硬化性樹脂５１が気化した気体で充填された状態で凹部１１を閉塞するダイヤフラム１６を形成している。
【００６５】
具体的には、本実施形態では、まず、コネクタケース１０を光硬化性樹脂５１が蓄えられている容器４２に浸して凹部１１を光硬化性樹脂５１で充填した後、コネクタ１０ケースのうち凹部１１が備えられている一面と容器４２の底面とが対向するように配置する。そして、コネクタケース１０のうち凹部１１が備えられている一面を容器４２に蓄えられた光硬化性樹脂５１と外気との界面まで引き上げて凹部１１を光硬化性樹脂５１が気化した気体で充填する。
【００６６】
その後、光硬化装置を用い、選択的にレーザ等の光を光硬化性樹脂５１に照射することにより、光硬化性樹脂５１を硬化させてダイヤフラム１６を形成する。このとき、ダイヤフラム１６と凹部１１とにより囲まれる部分により圧力検出室１７が構成され、圧力検出室１７が光硬化性樹脂５１が気化された気体で充填された状態となる。なお、本実施形態では、圧力検出室１７内に充填された気体がダイヤフラム１６に印加された測定媒体の圧力をセンサ部２１に伝達する圧力伝達部材として機能する。
【００６７】
このような圧力センサの製造方法では、圧力検出室１７が光硬化性樹脂５１を気化した気体で充填された圧力センサを構成することができる。かかる圧力センサでは、ダイヤフラム１６に測定媒体の圧力が印加されると、気体は圧縮性の性質を有しているため、気体が圧縮してからセンサ部２１へ測定媒体の圧力が伝達されることになる。したがって、このような圧力センサの製造方法では、応答性は低いが、振動等のノイズに対して鈍感な圧力センサを構成することができると共に、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
なお、本実施形態では、コネクタケース１０のうち凹部１１が備えられている一面、つまり、コネクタケース１０のうちダイヤフラム１６が形成される一面が容器４２の底面と対向するように配置されているので、上記第５実施形態と同様に、容器４２の底面に反射板４６を配置し、反射板４６より反射した光により光硬化性樹脂５１を硬化させている。
【００６９】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態の圧力センサの製造方法は、第１実施形態に対して断面が波（コルゲート）形状のダイヤフラム１６を形成するものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図７は、本実施形態にかかる製造工程のうちコネクタケース１０にダイヤフラム１６を備えている途中の断面模式図である。
【００７０】
図７に示されるように、本実施形態では、光硬化装置を用い、選択的にレーザ等の光を光硬化性樹脂５１に照射することにより、コネクタケース１０の中心軸と平行な方向の断面が波形状となるように光硬化性樹脂５１を硬化させてダイヤフラム１６を形成している。具体的には、本実施形態では、レンズ４５によりレーザが集光される領域を変化させることにより断面が波形状のダイヤフラム１６を形成している。
【００７１】
このような圧力センサの製造方法によれば、波形状のダイヤフラム１６を有する圧力センサを構成することができ、ダイヤフラム１６の撓みを大きくすることができるので圧力センサの検出精度を向上させつつ、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態について説明する。本実施形態の圧力センサの製造方法は、第１実施形態に対して、凹部１１に充填された光硬化性樹脂５１に対して選択的に光を照射する工程を追加したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図８は、本実施形態にかかる製造工程のうちコネクタケース１０にダイヤフラム１６を備えている途中の断面模式図である。
【００７３】
図８に示されるように、本実施形態では、まず、光硬化性樹脂５１のうち、凹部１１に充填された領域であって、かつ、ダイヤフラム形成予定領域と異なる領域に対して選択的に光を照射することにより、光硬化性樹脂５１を部分的に硬化させる。その後、光硬化装置を用い、選択的にレーザ等の光を照射することにより、光硬化性樹脂５１を硬化させてダイヤフラム１６を形成する。このとき、ダイヤフラム１６と凹部１１とにより囲まれる部分により圧力検出室１７が構成され、圧力検出室１７が光硬化性樹脂５１を部分的に硬化させた部分で充填することができる。
【００７４】
なお、凹部１１に充填された光硬化性樹脂５１に対して選択的に光を照射することにより、光硬化性樹脂５１を部分的に硬化させる場合には、例えば、ダイヤフラム１６を形成するレーザと異なるレーザを用いてもよく、ダイヤフラム１６を形成する場合よりレーザの出力を弱めたり、パルスレーザを照射したりして行ってもよい。
【００７５】
このような圧力センサの製造方法によれば、凹部１１に充填されている光硬化性樹脂５１を部分的に硬化させることにより、凹部１１に充填された光硬化性樹脂５１の全体的な特性を変化させつつ、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。凹部１１に充填されている光硬化性樹脂５１を部分的に硬化させることにより光硬化性樹脂５１の全体的な特性を変化させる場合には、例えば、光硬化性樹脂５１の粘性を高くすることでボンディングワイヤ１４の動きを抑制することができ、また、光硬化性樹脂５１の熱膨張係数を小さくすることでセンサ部２１の特性変動を抑制することができる圧力センサを製造することができる。
【００７６】
（第８実施形態）
本発明の第８実施形態について説明する。本実施形態の圧力センサの製造方法は、第１実施形態に対して、光硬化性樹脂５１が蓄えられた容器４２にコネクタケース１０を配置することなくダイヤフラム１６を形成するものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図９は、本実施形態にかかる製造工程のうちコネクタケース１０にダイヤフラム１６を備えている途中の断面模式図である。
【００７７】
図９に示されるように、本実施形態では、コネクタケース１０に備えられた凹部１１にコネクタケース１０の外部からディスペンサ等で光硬化性樹脂５１を注入することにより、凹部１１を光硬化性樹脂５１にて充填する。そして、光硬化装置を用い、選択的にレーザ等の光を光硬化性樹脂５１に照射することにより、光硬化性樹脂５１を部分的に硬化させて凹部１１を閉塞するダイヤフラム１６を形成すると共にダイヤフラム１６と凹部１１の側壁とを接合する。
【００７８】
このような圧力センサの製造方法では、光硬化性樹脂５１の使用量を抑制しつつ、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、このような圧力センサの製造方法では、ダイヤフラム１６のうち凹部１１の側壁と接合される部分の膜厚を厚くすることにより、ダイヤフラム１６と凹部１１との接合強度を高くすることができる。
【００７９】
（第９実施形態）
本発明の第９実施形態について説明する。本実施形態の圧力センサの製造方法は、第１実施形態に対して、ダイヤフラム１６を別に用意したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図１０は、本実施形態にかかる製造工程のうちコネクタケース１０にダイヤフラム１６を備える途中の断面模式図である。
【００８０】
図１０に示されるように、本実施形態では、凹部１１を閉塞するダイヤフラム１６を用意し、コネクタケース１０を光硬化性樹脂５１が蓄えられている容器４２に浸して凹部１１を光硬化性樹脂５１で充填すると共にダイヤフラム１６を凹部１１が閉塞されるように容器４２に配置する。その後、光硬化装置を用い、選択的にレーザ等の光を光硬化性樹脂５１に照射することにより、光硬化性樹脂５１を部分的に硬化させてダイヤフラム１６とコネクタケース１０とを接合する。このとき、ダイヤフラム１６と凹部１１とにより囲まれる部分により圧力検出室１７が構成され、圧力検出室１７が光硬化性樹脂５１にて充填された状態となる。
【００８１】
なお、本実施形態のダイヤフラム１６は、あらかじめ光硬化性樹脂５１を硬化させて形成したものを用いている。光硬化性樹脂５１を硬化させてあらかじめダイヤフラム１６を形成する場合には、例えば、次のようにダイヤフラム１６を形成することができる。図１１は、光硬化性樹脂５１を用いてダイヤフラム１６を形成している途中の断面模式図を示す図である。
【００８２】
図１１に示されるように、光硬化性樹脂５１が蓄えられている容器４２に所定の形状を備えた型４７を配置し、光硬化装置を用い、選択的にレーザ等の光を光硬化性樹脂５１に照射することにより、光硬化性樹脂５１を部分的に硬化させて型４７の形状に沿ったダイヤフラム１６を形成することができる。なお、本実施形態では、光が型４７を透過する必要があるため、例えば、アクリル等を用いて型４７を構成することが好ましい。
【００８３】
このような圧力センサの製造方法によれば、コネクタケース１０を光硬化性樹脂５１が蓄えられている容器４２に配置して凹部１１を光硬化性樹脂５１で充填すると共にダイヤフラム１６を凹部１１が閉塞するように配置した後にダイヤフラム１６とコネクタケース１０とを接合しているので、真空引きする工程を行わずに圧力センサを製造することができる。
【００８４】
さらに、このような圧力センサの製造方法によれば、ダイヤフラム１６を自由に選択することができる。そして、ダイヤフラム１６として光硬化性樹脂５１を型４７の形状に沿うように硬化させものを用いた場合には、型４７を用いずに光硬化性樹脂５１を硬化させてダイヤフラム１６を形成した場合と比較して、ダイヤフラム１６の形状を詳細に設定することができ、圧力センサの精度を向上させることができる。
【００８５】
（第１０実施形態）
本発明の第１０実施形態について説明する。本実施形態の圧力センサの製造方法は、第１実施形態に対して、センサチップ２１ａに備えられたゲージ抵抗を保護するようにダイヤフラム１６を形成するものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図１２は、本実施形態の圧力センサの製造方法を適用して構成した圧力センサの断面構成を示す図である。
【００８６】
図１２に示されるように、本実施形態では、ターミナル１２の一端側（図１２中、下方端側）の端部が、センサ部２１の搭載領域の周囲において凹部１１の底面から露出するように配置されている。
【００８７】
また、センサ部２１には、測定媒体を受圧するダイヤフラム１６が備えられている。具体的には、ダイヤフラム１６は、センサチップ２１ａに形成されたゲージ抵抗を覆うと共にゲージ抵抗と接触しないようにセンサ部２１に備えられている。そして、ダイヤフラム１６とセンサチップ２１ａとの間の部分には光硬化性樹脂５１が充填されている。なお、本実施形態では、ゲージ抵抗が本発明の半導体素子に相当している。
【００８８】
さらに、センサチップ２１ａおよび台座２１ｂには、これらを貫通する貫通電極２２が配置されている。そして、貫通電極２２のうち台座２１ｂから露出している部分がターミナル１２の一端側と電気的に接続されている。
【００８９】
また、コネクタケース１０には、凹部１１を囲むように環状の溝１９が形成されており、溝１９にシリコーンゴム等から成るＯリング２０が配置されている。これにより、圧力導入孔３３から導入された測定媒体が部屋３４内に封止されるようにしている。
【００９０】
このような圧力センサは次のように製造される。図１３は、本実施形態にかかるセンサ部２１を含む半導体ウェハ２３にダイヤフラム１６を備えている途中の断面模式図である。
【００９１】
図１３に示されるように、本実施形態では、半導体素子を構成するゲージ抵抗が複数形成され、台座２１ｂを備えた半導体ウェハ２３をステージ４１に固定し、ステージ４１を光硬化性樹脂５１が蓄えられている容器４２に配置することにより半導体ウェハ２３を光硬化性樹脂５１に浸す。その後、光硬化装置を用い、選択的にレーザ等の光を光硬化性樹脂５１に照射することにより、光硬化性樹脂５１を部分的に硬化させてそれぞれのゲージ抵抗を覆うと共にゲージ抵抗に接触しないダイヤフラム１６を形成する。このとき、ダイヤフラム１６とゲージ抵抗との間の部分が、光硬化性樹脂５１が充填された状態となる。
【００９２】
続いて、レーザ等を用いて、半導体ウェハ２３および台座２１ｂを貫通する複数の貫通孔を形成し、貫通孔を絶縁処理した後、各貫通孔にそれぞれ金属を埋め込むことで各ゲージ抵抗と電気的に接続される貫通電極２２を形成する。次に、半導体ウェハ２３をチップ単位に分割することによりダイヤフラム１６および貫通電極２２を備えたセンサ部２１を形成する。
【００９３】
その後、上記形状のターミナル１２を備えたコネクタケース１０を用意し、センサ部２１を凹部１１に配設して貫通電極２２とターミナル１２とを電気的に接続することで本実施形態の圧力センサが製造される。
【００９４】
このような圧力センサの製造方法としても、センサ部２１に備えられるダイヤフラム１６を形成する際に、半導体ウェハ２３を光硬化性樹脂５１に浸した状態で形成しており、真空引きする工程を行わなくても圧力センサを製造することができる。また、半導体ウェハ２３を容器４２に配置してそれぞれのゲージ抵抗が覆われるようにダイヤフラム１６を形成しているので、一度に複数のダイヤフラム１６を備えたセンサチップ２１ａを製造することができ、生産性を向上させることができる。
【００９５】
（第１１実施形態）
本発明の第１１実施形態について説明する。本実施形態の圧力センサの製造方法は、第１実施形態に対して、コネクタケース１０を光硬化性樹脂５１により形成するものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図１４は、本実施形態のコネクタケース１０およびダイヤフラム１６を形成している途中の断面模式図である。
【００９６】
図１４に示されるように、本実施形態では、光硬化装置を用い、選択的にレーザ等の光を光硬化性樹脂５１に照射することにより、光硬化性樹脂５１を硬化させてコネクタケース１０およびダイヤフラム１６を形成している。具体的には、センサ部２１とターミナル１２とを電気的に接続した後、ステージ４１にターミナル１２を固定し、ステージ４１を光硬化性樹脂５１が蓄えられている容器４２に浸す。その後、光硬化装置を用い、選択的にレーザ等の光を光硬化性樹脂５１に照射することにより、光硬化性樹脂５１を部分的に硬化させ、上記第１実施形態で説明した形状のコネクタケース１０およびダイヤフラム１６を形成する。
【００９７】
このような圧力センサとしても、真空引きする工程を行わずに、圧力センサを製造することができるので、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９８】
なお、本実施形態では、コネクタケース１０およびダイヤフラム１６を光硬化性樹脂５１を部分的に硬化させて形成しているため、ステージ４１および容器４２を光が透過する材質、例えば、アクリル等を用いて構成し、複数の方向から光を照射することができるようにすることが好ましい。
【００９９】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、コネクタケース１０にハウジング３０を組みつけて圧力センサを構成する製造方法を例に挙げて説明したが、コネクタケース１０にハウジング３０を組みつけない圧力センサの製造方法とすることもできる。この場合は、例えば、外周壁面に圧力センサを固定するためのねじ部等を備えたコネクタケース１０を用意すればよい。
【０１００】
また、上記各実施形態を組み合わせた圧力センサの製造方法とすることもできる。例えば、上記第６実施形態を上記第１、第２、第７、第８実施形態と組み合わせ、コネクタケース１０の中心軸と平行な方向の断面が波形状となるように光硬化性樹脂５１を硬化させてダイヤフラム１６を形成する圧力センサの製造方法とすることもできる。そして、上記第２実施形態を上記第８実施形態に組み合わせた場合には、ダイヤフラム１６のうち凹部１１の底面と反対側の一面上に硬化されなかった光硬化性樹脂５１が残存することになるが、例えば、エタノールやケトン等の有機溶剤により残存した光硬化性樹脂５１を除去することができる。
【０１０１】
さらに、上記第７実施形態を、上記第１、第２、第８実施形態と組み合わせ、ダイヤフラム１６を形成する前に、光硬化性樹脂５１のうち、凹部１１に充填された領域であって、かつ、ダイヤフラム形成予定領域と異なる領域に対して選択的に光を照射することにより、光硬化性樹脂５１を部分的に硬化させる圧力センサの製造方法とすることもできる。また、上記第７実施形態を上記第９実施形態と組み合わせ、ダイヤフラム１６を凹部１１が閉塞されるように配置する前に、光硬化性樹脂５１のうち、凹部１１に充填された領域に対して選択的に光を照射することにより、光硬化性樹脂５１を部分的に硬化させる圧力センサの製造方法とすることもできる。
【０１０２】
また、上記第８、第１０実施形態を除く各実施形態では、凹部１１を備えたケースと、開口部１３を備えたケースとを接合することにより構成されるコネクタケース１０を用いた圧力センサの製造方法とすることで容器４２に蓄えられる光硬化性樹脂５１の使用量を減少させることができる。具体的には、かかる圧力センサの製造方法とした場合には、凹部１１を備えたケースを容器４２に浸してダイヤフラム１６を形成した後、このケースを開口部１３を備えたケースと接合することによりダイヤフラム１６を備えたコネクタケース１０を形成することができる。
【０１０３】
特に、第１１実施形態では、次のような製造方法とすることで製造工程を簡略化することができる。すなわち、まず、あらかじめ開口部１３を備えたケースを用意する。そして、センサ部２１とターミナル１２とを容器４２に浸し、コネクタケース１０のうちセンサ部２１を搭載する周囲の領域とダイヤフラム１６とを形成してダイヤフラム１６を有する凹部１１を備えたケースを構成し、このケースを開口部１３を備えたケースと接合してダイヤフラム１６を備えたコネクタケース１０を形成すればよい。
【０１０４】
さらに、上記第２実施形態では、コネクタケース１０として、凹部１１の側壁のうちセンサ部２１を囲む領域よりもコネクタケース１０のうち凹部１１が備えられる一面側の部分に側壁を一周する窪み部１８を備えたものを用いる圧力センサの製造方法を説明したが、もちろん別の窪み部１８を備えたコネクタケース１０を用いる圧力センサの製造方法とすることもできる。例えば、凹部１１の側壁のうち上記窪み部１８が形成されている部分と同じ部分に複数の窪み部１８が点在しているコネクタケース１０を用意し、各窪み部１８に入り込むようにダイヤフラム１６を形成する圧力センサの製造方法とすることもできる。
【０１０５】
そして、上記第４、第５実施形態では、容器４２の底面に反射板４６を配置してダイヤフラム１６を形成する圧力センサの製造方法を説明したが、上記第１１実施形態と同様に、ステージ４１および容器４２を光を透過するアクリル等を用いて構成し、容器４２の底面側から光を照射することによりダイヤフラム１６を形成する圧力センサの製造方法とすることもできる。
【０１０６】
また、上記第４実施形態では、比重の軽い材料５３として、例えば、Ａｒ等の不活性ガスを用いた圧力センサの製造方法とすることもできる。そして、不活性ガスを用いた圧力センサの製造方法とした場合には、Ａｒ等の不活性ガスが圧力検出室１７に充填されることになるため、ボンディングワイヤ１４が腐食することを防止することができる圧力センサを製造することができる。さらに、不活性ガスを用いた圧力センサの製造方法とした場合では、上記第５実施形態と同様に、応答性は低いが、振動等のノイズに対して鈍感な圧力センサを構成することができる。
【０１０７】
さらに、上記第６実施形態では、レンズ４５によりレーザが集光される領域を変化させてコネクタケース１０の中心軸と平行な方向の断面が波形状となるように光硬化性樹脂５１を硬化させてダイヤフラム１６を形成する圧力センサの製造方法を説明したが、もちろん別の方法により断面が波形状となるダイヤフラム１６を形成することもできる。例えば、光硬化性樹脂５１に選択的に光を照射することにより、光硬化性樹脂５１を硬化させて複数の硬化樹脂層を形成し、これら複数の硬化樹脂層によりコネクタケース１０の中心軸と平行な方向の断面が波形状となるダイヤフラム１６を形成する圧力センサの製造方法とすることもできる。
【０１０８】
そして、上記第９実施形態では、ダイヤフラム１６として、あらかじめ光硬化性樹脂５１を硬化させて形成したものを用いる圧力センサの製造方法を説明したが、ダイヤフラム１６として、例えば、メタルダイヤフラムを用いる圧力センサの製造方法とすることもできる。
【０１０９】
また、上記第１０実施形態では、センサ部２１に貫通電極２２を形成し、貫通電極２２とターミナル１２とを電気的に接続する圧力センサの構成を説明したが、例えば、上記第１実施形態のようにセンサ部２１とターミナル１２とをボンディングワイヤ１４を介して電気的に接続する圧力センサの構成としてもよい。この場合は、例えば、センサチップ２１ａの表面のうち、外縁部にボンディングワイヤ１４と電気的に接続されるパッドを設け、パッドの内側の領域であって、かつゲージ抵抗を覆うと共に、ゲージ抵抗と接触しないダイヤフラム１６を形成する圧力センサの製造方法とすればよい。
【０１１０】
さらに、上記第１０実施形態では、台座２１ｂを備えた半導体ウェハ２３を容器４２に浸す圧力センサの製造方法を説明したが、半導体ウェハ２３のみを容器４２に浸してダイヤフラム１６を形成し、ダイヤフラム１６を備えた半導体ウェハ２３と台座２１ｂとを接合すると共に貫通電極２２を形成した後、半導体ウェハ２３をチップ単位に分割することによりセンサ部２１を構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる圧力センサの製造方法を適用して構成した圧力センサの断面構成を示す図である。
【図２】図１に示すコネクタケースにダイヤフラムを備えている途中の断面模式図である。
【図３】本発明の第２実施形態にかかる圧力センサの製造工程のうちコネクタケースにダイヤフラムを備えている途中の断面模式図である。
【図４】本発明の第３実施形態にかかる圧力センサの製造工程のうちコネクタケースにダイヤフラムを備えている途中の断面模式図である。
【図５】本発明の第４実施形態にかかる圧力センサの製造工程のうちコネクタケースにダイヤフラムを備えている途中の断面模式図である。
【図６】本発明の第５実施形態にかかる圧力センサの製造工程のうちコネクタケースにダイヤフラムを備えている途中の断面模式図である。
【図７】本発明の第６実施形態にかかる圧力センサの製造工程のうちコネクタケースにダイヤフラムを備えている途中の断面模式図である。
【図８】本発明の第７実施形態にかかる圧力センサの製造工程のうちコネクタケースにダイヤフラムを備えている途中の断面模式図である。
【図９】本発明の第８実施形態にかかる圧力センサの製造工程のうちコネクタケースにダイヤフラムを備えている途中の断面模式図である。
【図１０】本発明の第９実施形態にかかる圧力センサの製造工程のうちコネクタケースにダイヤフラムを備えている途中の断面模式図である。
【図１１】図１０に示すダイヤフラムを形成している途中の断面模式図である。
【図１２】本発明の第１０実施形態にかかる圧力センサの製造方法を適用して構成した圧力センサの断面構成を示す図である。
【図１３】図１２に示すセンサ部を含む半導体ウェハにダイヤフラムを備えている途中の断面模式図である。
【図１４】本発明の第１１実施形態にかかる圧力センサの製造工程のうちコネクタケースおよびダイヤフラムを形成している途中の断面模式図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１０    コネクタケース
１１    凹部
１２    ターミナル
１６    ダイヤフラム
１７    圧力検出室
２１    センサ部
３０    ハウジング
３１    収容凹部
４１    ステージ
４２    容器
４３    レーザ光源
４４    ミラー
４５    レンズ
５１    光硬化性樹脂
【図１】
2010122001.tif 000003
【図２】
2010122001.tif 000004
【図３】
2010122001.tif 000005
【図４】
2010122001.tif 000006
【図５】
2010122001.tif 000007
【図６】
2010122001.tif 000008
【図７】
2010122001.tif 000009
【図８】
2010122001.tif 000010
【図９】
2010122001.tif 000011
【図１０】
2010122001.tif 000012
【図１１】
2010122001.tif 000013
【図１２】
2010122001.tif 000014
【図１３】
2010122001.tif 000015
【図１４】
2010122001.tif 000016