(57)【要約】【課題】ハウジング内に配置されるセンサチップの配線部を測定媒体に曝すことなくハウジングの配線部に容易かつ確実に接続し得るセンサ装置の製造方法およびセンサ装置を提供する。【解決手段】中空部１１ａが形成される略円筒状のハウジング１１に対して、この中空部１１ａ内に環状凸部１５を形成するとともにこの環状凸部１５の第１環状面１５ｂに絶縁膜１６を介して各ハウジング側配線部１７を形成する。そして、センサチップ２０に対して、各配線２７の一部である露出配線部２７ａを一側面２０ｂのうち外縁を除く部位にて露出するように形成する。そして、センサチップ２０を、一側面２０ｂの外縁にて第２環状面１５ｃに接合してハウジング１１の中空部１１ａ内に配置する。そして、各露出配線部２７ａおよび各ハウジング側配線部１７を電気的に接続する電極３０を両配線部２７ａ，１７上にそれぞれ蒸着（堆積）させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの中空部に設けられるハウジング側配線部と前記中空部内に配置されるセンサチップのセンサチップ側配線部とが電気的に接続されるセンサ装置の製造方法であって、
前記中空部に内方へ突出する環状凸部が形成されるとともにこの環状凸部の第１の環状面に前記ハウジング側配線部が形成される前記ハウジングを用意する第１工程と、
作用する物理量に応じた信号を出力するセンシング部を備えこのセンシング部からの信号を取り出すための前記センサチップ側配線部の一部が一側面のうち外縁を除く部位にて露出配線部として露出する前記センサチップを用意する第２工程と、
前記センサチップにおける前記一側面の前記外縁を前記環状凸部の表面のうち前記第１の環状面に対向する第２の環状面に接合して当該センサチップを前記中空部内に配置する第３工程と、
前記露出配線部および前記ハウジング側配線部を電気的に接続する配線部材を両配線部上に堆積する第４工程と、
を備えることを特徴とするセンサ装置の製造方法。
【請求項２】
前記センシング部は、前記センサチップの表面のうち前記一側面に対向する他側面に対して作用する圧力媒体の圧力に応じて変位するダイアフラムとこのダイアフラムの変位に応じた信号を出力するゲージ抵抗とを備え、
前記第２工程は、前記センシング部および前記センサチップ側配線部を前記他側面に形成するとともに、前記露出配線部を前記一側面のうち前記外縁を除く部位にて露出させるように当該一側面から前記他側面にかけて導通孔を形成し、
前記第４工程は、前記配線部材を前記導通孔を介して両配線部上に堆積することを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置の製造方法。
【請求項３】
前記第４工程は、前記配線部材でもって前記導通孔内を完全に埋めることなく当該導通孔内に堆積して前記露出配線部および前記ハウジング側配線部を電気的に接続することを特徴とする請求項２に記載のセンサ装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１工程は、前記環状凸部の内方に前記露出配線部に対応する開口部が形成される補強部を設け、
前記第３工程は、前記センサチップの前記一側面を、前記露出配線部が前記開口部を介して露出するように、前記第２の環状面および前記補強部の接合面に接合して当該センサチップを前記中空部内に配置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のセンサ装置の製造方法。
【請求項５】
前記センサチップは、前記ゲージ抵抗および前記ダイアフラムとこのダイアフラムが底部になる凹部とが形成される第１の基板と、第２の基板とを備えており、
前記センシング部は、前記凹部を閉塞するように前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせることで前記凹部および前記第２の基板により密閉されて形成される圧力基準室を備えるとともに、この圧力基準室の基準圧力と前記圧力媒体の圧力との圧力差に基づく前記ダイアフラムの変位に応じた信号が前記ゲージ抵抗から出力されるように構成されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載のセンサ装置の製造方法。
【請求項６】
前記第４工程は、前記露出配線部に一端が共晶接合されるボンディングワイヤを介して当該露出配線部および前記ハウジング側配線部を電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置の製造方法。
【請求項７】
前記第４工程は、前記露出配線部に一端が導電性を有する接合部材により接合されるボンディングワイヤを介して当該露出配線部および前記ハウジング側配線部を電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置の製造方法。
【請求項８】
中空部が形成されるハウジングと、
前記中空部内に配置されて作用する物理量に応じた信号をセンサチップ側配線部を介して出力するセンシング部を有するセンサチップと、
を備えるセンサ装置において、
前記中空部には内方に突出する環状凸部が形成されるとともに、この環状凸部の第１の環状面には前記センシング部からの信号を取り出すためのハウジング側配線部が形成され、
前記センサチップは、その一側面の外縁にて前記環状凸部の表面のうち前記第１の環状面に対向する第２の環状面に接合され、
前記センシング部は、前記センサチップの表面のうち前記一側面に対向する他側面に対して作用する圧力媒体の圧力に応じて変位するダイアフラムとこのダイアフラムの変位に応じた信号を出力するゲージ抵抗とを備え、
前記センサチップ側配線部は、前記他側面に形成されて前記ゲージ抵抗に電気的に接続されるとともに、その一部が前記一側面から前記他側面にかけて形成される導通孔により前記一側面のうち前記外縁を除く部位にて露出配線部として露出し、
前記露出配線部および前記ハウジング側配線部は、前記導通孔を介して両配線部上に堆積する配線部材により電気的に接続されることを特徴とするセンサ装置。
【請求項９】
前記配線部材は、前記導通孔内を完全に埋めることなく当該導通孔内に堆積して前記露出配線部および前記ハウジング側配線部を電気的に接続することを特徴とする請求項８に記載のセンサ装置。
【請求項１０】
前記環状凸部の内方には、前記露出配線部を露出させるための開口部が形成される補強部が設けられており、
前記センサチップは、前記露出配線部が前記開口部を介して露出するように、前記一側面にて前記第２の環状面および前記補強部の接合面に接合され、
前記配線部材は、前記開口部および前記導通孔を介して前記露出配線部と前記ハウジング側配線部とを電気的に接続することを特徴とする請求項８または９に記載のセンサ装置。
【請求項１１】
前記センサチップは、前記ゲージ抵抗および前記ダイアフラムとこのダイアフラムが底部になる凹部とが形成される第１の基板と、第２の基板とを備えており、
前記センシング部は、前記凹部を閉塞するように前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせることで前記凹部および前記第２の基板により密閉されて形成される圧力基準室を備えるとともに、この圧力基準室の基準圧力と前記圧力媒体の圧力との圧力差に基づく前記ダイアフラムの変位に応じた信号が前記ゲージ抵抗から出力されるように構成されることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載のセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサチップの配線部を測定媒体から保護するセンサ装置の製造方法およびセンサ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、センサチップの配線部を測定媒体から保護するセンサ装置として、例えば、下記特許文献１に開示される半導体センサ装置がある。この半導体センサ装置は、センサチップのパッドに対して電気的な接続が行なわれるボンディング部分（配線部）が直接圧力媒体（測定媒体）に曝されないように保護用樹脂で覆うことで、ボンディング部分の圧力媒体による腐食を防止するように構成されている。このようなセンサ装置では、センサチップがリードフレームを備えた樹脂パッケージや配線パターンが形成された基板を介して圧力導入孔が備えられたハウジングに固定されている。
【０００３】
また、下記特許文献２に開示される圧力検出器では、センサチップおよびセンサチップに備えられたパッドと電気的な接続が行なわれるボンディング部分（配線部）が直接圧力媒体（測定媒体）に曝されないようにメタルダイアフラムで覆い、メタルダイアフラム内をオイルで充填するように構成されている。具体的には、センサチップをセンサ保持体に形成した凹部に接合したのち、凹部内にオイルを充填した状態でメタルダイアフラムで覆い、かつ、メタルダイアフラムを挟んでセンサ保持体と反対側に圧力導入孔が形成されたハウジングを配置することで、メタルダイアフラムをセンサ保持体とハウジングとの間に固定している。このようなセンサ装置は、例えば高圧となる自動車のブレーキ圧や燃料圧の測定に用いられるが、ハウジングとセンサ保持体の接合部分が高圧に耐え得るように、ハウジングのうちセンサ保持体を収容する部分に凹部を形成し、この凹部内にセンサ保持体の一部を挿入した後に凹部の外縁をかしめることにより、センサ保持体がハウジングから抜けないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１７０３８０号公報
【特許文献２】特開平１０−１７０３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１，２に開示されるセンサ装置では、センサチップやその配線部であるボンディング部分が測定媒体に直接曝されて腐食することを防止するために保護用樹脂やオイルで覆うように構成されるので、センサチップやボンディング部分を腐食から防止することはできるが、保護用樹脂やオイルを備えるための部品数や製造工程が増加し接続作業が困難になるという問題がある。
【０００６】
また、特許文献１に開示されるセンサ装置では、高温環境下で使用する場合に保護用樹脂とボンディング部分との熱膨張係数の違いによる熱応力がボンディング部分に負荷されることとなり、保護用樹脂の剥離やボンディング部分の断線を引き起こす可能性がある。同様に、特許文献２に開示されるセンサ装置では、メタルダイアフラム内をオイルで充填させるので、オイルの熱膨張に起因する熱応力によりメタルダイアフラムとセンサ保持体との接合部が劣化するだけでなく、検出精度が低下するという問題がある。
【０００７】
さらに、上記特許文献１，２に開示されるセンサ装置は、樹脂パッケージや基板もしくはセンサ保持体を介してセンサチップがハウジングに固定されており、これら各部材が複数の部品から構成されるため、部品数や製造工程の減少の要求に応えることができない。
【０００８】
また、上記特許文献１，２に開示されるセンサ装置は、測定媒体の圧力を測定する圧力センサとして機能するものであり、測定媒体の圧力が保護用樹脂やオイルを介してセンサチップに印加されることとなる。このため、測定媒体の圧力を検出する場合には、センサチップで直接圧力を検出する場合よりも圧力の検出精度が低下するという問題もある。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ハウジング内に配置されるセンサチップの配線部を測定媒体に曝すことなくハウジングの配線部に容易かつ確実に接続し得るセンサ装置の製造方法およびセンサ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項１の発明では、ハウジングの中空部に設けられるハウジング側配線部と前記中空部内に配置されるセンサチップのセンサチップ側配線部とが電気的に接続されるセンサ装置の製造方法であって、前記中空部に内方へ突出する環状凸部が形成されるとともにこの環状凸部の第１の環状面に前記ハウジング側配線部が形成される前記ハウジングを用意する第１工程と、作用する物理量に応じた信号を出力するセンシング部を備えこのセンシング部からの信号を取り出すための前記センサチップ側配線部の一部が一側面のうち外縁を除く部位にて露出配線部として露出する前記センサチップを用意する第２工程と、前記センサチップにおける前記一側面の前記外縁を前記環状凸部の表面のうち前記第１の環状面に対向する第２の環状面に接合して当該センサチップを前記中空部内に配置する第３工程と、前記露出配線部および前記ハウジング側配線部を電気的に接続する配線部材を両配線部上に堆積する第４工程と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載のセンサ装置の製造方法において、前記センシング部は、前記センサチップの表面のうち前記一側面に対向する他側面に対して作用する圧力媒体の圧力に応じて変位するダイアフラムとこのダイアフラムの変位に応じた信号を出力するゲージ抵抗とを備え、前記第２工程は、前記センシング部および前記センサチップ側配線部を前記他側面に形成するとともに、前記露出配線部を前記一側面のうち前記外縁を除く部位にて露出させるように当該一側面から前記他側面にかけて導通孔を形成し、前記第４工程は、前記配線部材を前記導通孔を介して両配線部上に堆積することを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項２に記載のセンサ装置の製造方法において、前記第４工程は、前記配線部材でもって前記導通孔内を完全に埋めることなく当該導通孔内に堆積して前記露出配線部および前記ハウジング側配線部を電気的に接続することを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のセンサ装置の製造方法において、前記第１工程は、前記環状凸部の内方に前記露出配線部に対応する開口部が形成される補強部を設け、前記第３工程は、前記センサチップの前記一側面を、前記露出配線部が前記開口部を介して露出するように、前記第２の環状面および前記補強部の接合面に接合して当該センサチップを前記中空部内に配置することを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項２〜４のいずれか一項に記載のセンサ装置の製造方法において、前記センサチップは、前記ゲージ抵抗および前記ダイアフラムとこのダイアフラムが底部になる凹部とが形成される第１の基板と、第２の基板とを備えており、前記センシング部は、前記凹部を閉塞するように前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせることで前記凹部および前記第２の基板により密閉されて形成される圧力基準室を備えるとともに、この圧力基準室の基準圧力と前記圧力媒体の圧力との圧力差に基づく前記ダイアフラムの変位に応じた信号が前記ゲージ抵抗から出力されるように構成されることを特徴とする。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項１に記載のセンサ装置の製造方法において、前記第４工程は、前記露出配線部に一端が共晶接合されるボンディングワイヤを介して当該露出配線部および前記ハウジング側配線部を電気的に接続することを特徴とする。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項１に記載のセンサ装置の製造方法において、前記第４工程は、前記露出配線部に一端が導電性を有する接合部材により接合されるボンディングワイヤを介して当該露出配線部および前記ハウジング側配線部を電気的に接続することを特徴とする。
【００１７】
請求項８の発明は、中空部が形成されるハウジングと、前記中空部内に配置されて作用する物理量に応じた信号をセンサチップ側配線部を介して出力するセンシング部を有するセンサチップと、を備えるセンサ装置において、前記中空部には内方に突出する環状凸部が形成されるとともに、この環状凸部の第１の環状面には前記センシング部からの信号を取り出すためのハウジング側配線部が形成され、前記センサチップは、その一側面の外縁にて前記環状凸部の表面のうち前記第１の環状面に対向する第２の環状面に接合され、前記センシング部は、前記センサチップの表面のうち前記一側面に対向する他側面に対して作用する圧力媒体の圧力に応じて変位するダイアフラムとこのダイアフラムの変位に応じた信号を出力するゲージ抵抗とを備え、前記センサチップ側配線部は、前記他側面に形成されて前記ゲージ抵抗に電気的に接続されるとともに、その一部が前記一側面から前記他側面にかけて形成される導通孔により前記一側面のうち前記外縁を除く部位にて露出配線部として露出し、前記露出配線部および前記ハウジング側配線部は、前記導通孔を介して両配線部上に堆積する配線部材により電気的に接続されることを特徴とする。
【００１８】
請求項９の発明は、請求項８に記載のセンサ装置において、前記配線部材は、前記導通孔内を完全に埋めることなく当該導通孔内に堆積して前記露出配線部および前記ハウジング側配線部を電気的に接続することを特徴とする。
【００１９】
請求項１０の発明は、請求項８または９に記載のセンサ装置において、前記環状凸部の内方には、前記露出配線部を露出させるための開口部が形成される補強部が設けられており、前記センサチップは、前記露出配線部が前記開口部を介して露出するように、前記一側面にて前記第２の環状面および前記補強部の接合面に接合され、前記配線部材は、前記開口部および前記導通孔を介して前記露出配線部と前記ハウジング側配線部とを電気的に接続することを特徴とする。
【００２０】
請求項１１の発明は、請求項８〜１０のいずれか一項に記載のセンサ装置において、前記センサチップは、前記ゲージ抵抗および前記ダイアフラムとこのダイアフラムが底部になる凹部とが形成される第１の基板と、第２の基板とを備えており、前記センシング部は、前記凹部を閉塞するように前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせることで前記凹部および前記第２の基板により密閉されて形成される圧力基準室を備えるとともに、この圧力基準室の基準圧力と前記圧力媒体の圧力との圧力差に基づく前記ダイアフラムの変位に応じた信号が前記ゲージ抵抗から出力されるように構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の発明では、中空部が形成されるハウジングに対して、この中空部内に環状凸部を形成するとともにこの環状凸部の第１の環状面にハウジング側配線部を形成する。そして、センサチップに対して、センサチップ側配線部の一部を一側面のうち外縁を除く部位にて露出配線部として露出するように形成する。そして、センサチップを、一側面の外縁にて第２の環状面に接合してハウジングの中空部内に配置する。そして、露出配線部およびハウジング側配線部を電気的に接続する配線部材を両配線部上に堆積させる。
【００２２】
これにより、センサチップ側配線部の一部である露出配線部およびハウジング側配線部の両配線部が同じ第１の環状面側に配置されるため、第１の環状面側から配線部材を構成するための材料を蒸着法やスパッタ法等で両配線部上に堆積させることにより、両配線部を容易に電気的に接続することができる。また、両配線部の接続作業では、ボンディングワイヤを介した超音波接合等と比較して、配線部材を介する上記両配線部の電気的接続が強固になり、センサチップ自体を高温状態にすることもなくセンサチップに振動が伝わることもない。特に、センサチップは、その一側面の外縁にて環状凸部の第２の環状面に接合されるため、センサチップによりハウジングにおける第１の環状面側と第２の環状面側との間の気密性が確保される。このため、第１の環状面側に配置される配線部材等が、第２の環状面側に導入される測定媒体に曝されることもない。
したがって、ハウジング内に配置されるセンサチップの配線部を測定媒体に曝すことなくハウジングの配線部に容易かつ確実に接続することができる。
【００２３】
請求項２の発明では、センシング部は、他側面に対して作用する圧力媒体の圧力に応じて変位するダイアフラムとこのダイアフラムの変位に応じた信号を出力するゲージ抵抗とを備えている。そして、センサチップに対して、センシング部およびセンサチップ側配線部を他側面に形成するとともに、露出配線部を一側面のうち外縁を除く部位にて露出させるように当該一側面から他側面にかけて導通孔を形成する。そして、センサチップを、一側面の外縁にて第２の環状面に接合してハウジングの中空部内に配置する。そして、配線部材を導通孔を介して両配線部上に堆積させる。
【００２４】
これにより、センサ装置は、圧力センサとして機能し、第２の環状面側に導入される測定媒体の圧力、すなわち、圧力媒体の圧力を検出可能に構成される。このとき、センサチップの他側面に形成されるセンサチップ側配線部の一部である露出配線部は、導通孔を介して一側面に露出しているので、この導通孔を介して露出配線部およびハウジング側配線部の両配線部上に配線部材を堆積させることにより当該両配線部の電気的接続がより強固となる。さらに、他側面に形成されるセンシング部からの信号をセンサチップ側配線部を介して一側面に取り出すための貫通電極等を形成する工程が不要になるので、製造工程を簡略化することができる。
【００２５】
請求項３の発明では、配線部材でもって導通孔内を完全に埋めることなく当該導通孔内に堆積して露出配線部およびハウジング側配線部を電気的に接続する。これにより、導通孔内に堆積する配線部材には隙間が形成されるため、配線部材とセンサチップを構成する基板等との熱膨張係数の違いによって配線部材等が変形する場合でも上記隙間の容積が変化するだけなので、配線部材等の変形に起因する応力の発生を防止することができる。
【００２６】
請求項４の発明では、環状凸部の内方に露出配線部に対応する開口部が形成される補強部が設けられる。そして、センサチップの一側面を、露出配線部が開口部を介して露出するように、第２の環状面および補強部の接合面に接合して当該センサチップを中空部内に配置する。
【００２７】
これにより、センサチップがその一側面にて環状凸部の第２の環状面だけでなく補強部の接合面にも接合された状態で上記両配線部上に配線部材が堆積するので、センサチップをハウジングに強固に接合することができる。
【００２８】
請求項５の発明では、センシング部は、ダイアフラムが底部になる凹部を閉塞するように第１の基板と第２の基板とを貼り合わせることで凹部および第２の基板により密閉されて形成される圧力基準室を備えるとともに、この圧力基準室の基準圧力と圧力媒体の圧力との圧力差に基づくダイアフラムの変位に応じた信号がゲージ抵抗から出力されるように構成されている。
【００２９】
これにより、２枚の基板を貼り合わせることでセンシング部が形成されるセンサチップをセンサ装置に用いた場合でも、ハウジング内に配置されるセンサチップの配線部を圧力媒体に曝すことなくハウジングの配線部に容易かつ確実に接続することができる。
【００３０】
請求項６の発明では、露出配線部に一端が共晶接合されるボンディングワイヤを介して当該露出配線部およびハウジング側配線部が電気的に接続される。これにより、ボンディングワイヤを介して上記両配線部材を電気的に接続する接続作業時に、センサチップに対する第２の環状面から引き離す方向の力をなくすことができるので、ハウジングにおける第１の環状面側と第２の環状面側との間の気密性を確保するとともに、上記両配線部材を確実に電気的に接続することができる。特に、ボンディングワイヤを介した超音波接合等と比較して、ボンディングワイヤと露出配線部との電気的接続が強固になり、センサチップ自体を高温状態にすることもなくセンサチップに振動が伝わることもない。
【００３１】
請求項７の発明では、露出配線部に一端が導電性を有する接合部材により接合されるボンディングワイヤを介して当該露出配線部およびハウジング側配線部が電気的に接続される。このようにしても上記請求項６の発明と同様に、ボンディングワイヤを介して上記両配線部材を電気的に接続する接続作業時に、センサチップに対する第２の環状面から引き離す方向の力をなくすことができるので、ハウジングにおける第１の環状面側と第２の環状面側との間の気密性を確保するとともに、上記両配線部材を確実に電気的に接続することができる。
【００３２】
請求項８の発明では、ハウジングの中空部に形成される環状凸部の第１の環状面にはハウジング側配線部が形成され、環状凸部の第２の環状面にはセンサチップがその一側面の外縁にて接合される。ゲージ抵抗に電気的に接続されるセンサチップ側配線部は、センサチップの他側面に形成されてその一部が一側面から他側面にかけて形成される導通孔により当該一側面のうち外縁を除く部位にて露出配線部として露出し、この露出配線部およびハウジング側配線部が、導通孔を介して両配線部上に堆積する配線部材により電気的に接続される。
【００３３】
これにより、センサチップ側配線部の一部である露出配線部とハウジング側配線部とが導通孔を介して両配線部上に堆積する配線部材により電気的に接続されるため、ボンディングワイヤを介した超音波接合等と比較して、配線部材を介する上記両配線部の電気的接続が強固になり、接続作業時にセンサチップ自体を高温状態にすることもなくセンサチップに振動が伝わることもない。特に、センサチップは、その一側面の外縁にて環状凸部の第２の環状面に接合されるため、センサチップによりハウジングにおける第１の環状面側と第２の環状面側との間の気密性が確保される。このため、第１の環状面側に配置される配線部材等が、第２の環状面側に導入される測定媒体、すなわち、圧力媒体に曝されることもない。
したがって、ハウジング内に配置されるセンサチップの配線部を測定媒体に曝すことなくハウジングの配線部に確実に接続することができる。
【００３４】
請求項９の発明では、配線部材は、この導通孔内を完全に埋めることなく当該導通孔内に堆積して露出配線部およびハウジング側配線部を電気的に接続する。これにより、導通孔内に堆積する配線部材には隙間が形成されるため、配線部材とセンサチップを構成する基板等との熱膨張係数の違いによって配線部材等が変形する場合でも上記隙間の容積が変化するだけなので、配線部材等の変形に起因する応力の発生を防止することができる。
【００３５】
請求項１０の発明では、環状凸部の内方には、露出配線部を露出させるための開口部が形成される補強部が設けられており、センサチップは、露出配線部が開口部を介して露出するように、その一側面にて第２の環状面および補強部の接合面に接合される。そして、配線部材は、開口部および導通孔を介して露出配線部とハウジング側配線部とを電気的に接続する。
【００３６】
これにより、センサチップがその一側面にて環状凸部の第２の環状面だけでなく補強部の接合面にも接合された状態で上記両配線部が配線部材により電気的に接続されるので、センサチップをハウジングに強固に接合することができる。
【００３７】
請求項１１の発明では、センシング部は、ダイアフラムが底部になる凹部を閉塞するように第１の基板と第２の基板とを貼り合わせることで凹部および第２の基板により密閉されて形成される圧力基準室を備えるとともに、この圧力基準室の基準圧力と圧力媒体の圧力との圧力差に基づくダイアフラムの変位に応じた信号がゲージ抵抗から出力されるように構成されている。
【００３８】
これにより、２枚の基板を貼り合わせることでセンシング部が形成されるセンサチップをセンサ装置に用いた場合でも、ハウジング内に配置されるセンサチップの配線部を圧力媒体に曝すことなくハウジングの配線部に確実に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本第１実施形態に係る圧力センサの全体概略断面図である。
【図２】図１のセンサチップを第１環状面側から見た平面図である。
【図３】図１のセンサチップの詳細断面図である。
【図４】図４（Ａ）〜（Ｄ）は、第１実施形態におけるセンサチップの製造方法の工程の一部を示す説明図である。
【図５】図５（Ｅ）〜（Ｇ）は、第１実施形態におけるセンサチップの製造方法の工程の一部を示す説明図である。
【図６】図６（Ａ），（Ｂ）は、第１実施形態における圧力センサの製造方法の工程の一部を示す説明図である。
【図７】図７（Ｃ），（Ｄ）は、第１実施形態における圧力センサの製造方法の工程の一部を示す説明図である。
【図８】メタルマスクの各開口部と両配線部との位置関係を示す平面図である。
【図９】第１実施形態の第１の変形例における圧力センサを示す全体概略断面図である。
【図１０】第１実施形態の第２の変形例における圧力センサを示す全体概略断面図である。
【図１１】本第２実施形態に係る圧力センサの全体概略断面図である。
【図１２】図１１の圧力センサを第１環状面側から見た平面図である。
【図１３】本第３実施形態に係る圧力センサの全体概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明に係るセンサ装置を圧力センサ１０に適用した各実施形態について図を参照して説明する。
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。図１は、本第１実施形態に係る圧力センサ１０の全体概略断面図である。図２は、図１のセンサチップ２０を第１環状面１５ｂ側から見た平面図である。図３は、図１のセンサチップ２０の詳細断面図である。なお、図１に示されるセンサチップ２０の断面図は図２中のＡ−Ａ矢視断面図に対応している。
【００４１】
圧力センサ１０は、たとえば自動車のブレーキ圧や燃料圧を検出するものに適用される。図１〜図３に示すように、圧力センサ１０は、主に、ステンレス鋼など金属製のハウジング１１と、センシング部２０ａを有するセンサチップ２０と、４つのターミナル１２とを備えている。
【００４２】
ハウジング１１は、中空部１１ａを有するように略円筒状に形成されており、この中空部１１ａの一端側は、測定媒体としての圧力媒体が導入される圧力導入孔１３を構成する。また、ハウジング１１のうち圧力導入孔１３が形成される一端側の外周面には当該圧力センサ１０を自動車の適所、例えば、自動車の燃料配管などの被検出体の適所に固定するためのねじ部１４が形成されている。
【００４３】
中空部１１ａを構成する内壁面１１ａの長手方向中央には、内方へ突出する環状凸部１５が形成されている。この環状凸部１５の内周面１５ａおよび反圧力導入孔１３側の面である第１環状面１５ｂと内壁面１１ａとには、絶縁膜１６が形成されている。そして、第１環状面１５ｂおよび内壁面１１ａには、絶縁膜１６を介して４つのハウジング側配線部１７が配置されている。各ハウジング側配線部１７には、対応するターミナル１２がそれぞれ電気的に接続されている。
【００４４】
また、環状凸部１５の表面のうち第１環状面１５ｂに対向する第２環状面１５ｃには、センサチップ２０が一側面２０ｂの外縁にて直接接合されている。具体的には、センサチップ２０の一側面２０ｂには絶縁膜となる酸化膜３３が設けられており、この酸化膜３３が第２環状面１５ｃにＳｉＯ２−金属接合にて直接接合されている。なお、センサチップ２０が一側面２０ｂおよび第２環状面１５ｃは、例えば、低融点ガラスやはんだ等の接着機能を有する部材を介して接合してもよい。
【００４５】
これにより、ハウジング１１における第１環状面１５ｂ側と第２環状面１５ｃ側との間の気密性を確保して、圧力媒体を圧力導入孔１３側に密閉する構造となっている。ここで、センサチップ２０は、ハウジング１１のうち環状凸部１５以外の部分とは接触しないように内壁面１１ａからセンサチップ２０の各端面が離間するように配置されている。なお、第１環状面１５ｂおよび第２環状面１５ｃは、特許請求の範囲に記載の「第１の環状面」および「第２の環状面」の一例に相当する。
【００４６】
図３に示すように、センサチップ２０は、絶縁膜３２を介してＳＯＩ基板２１とＳｉ基板３１とを貼り合わせるように構成されている。なお、ＳＯＩ基板２１およびＳｉ基板３１は、特許請求の範囲に記載の「第１の基板」および「第２の基板」の一例に相当する。
【００４７】
ＳＯＩ基板２１は、支持基板２１ａと、この支持基板２１ａの表面に形成される酸化膜２１ｂと、この酸化膜２１ｂを挟んで支持基板２１ａの反対側に形成されるＳＯＩ層２１ｃとを備えている。
【００４８】
支持基板２１ａには、圧力導入孔１３側に位置する面と対向する面に凹部２２が形成されている。この凹部２２とＳｉ基板３１とを絶縁膜３２を介して貼り合わせることにより、密閉された圧力基準室２３が形成される。そして、凹部２２の底部と酸化膜２１ｂのうち凹部２２の底部と対応する部分とからダイアフラム２４が構成され、このダイアフラム２４は、圧力基準室２３の圧力と圧力媒体の圧力との圧力差に基づいて歪むように変位する。すなわち、ダイアフラム２４は、センサチップ２０の表面のうち一側面２０ｂに対向する他側面（受圧面）２０ｃに対して作用する圧力媒体の圧力に応じて変位する。
【００４９】
ＳＯＩ層２１ｃは、部分的にもしくは全域にＰ型不純物がドーピングされたＰ型半導体とされ、酸化膜２１ｂまで達するトレンチ２５が形成されることにより、４つのゲージ抵抗２６、４つの配線２７および外周部２８に区画されている。そして、ＳＯＩ層２１ｃのうちこれらを構成しない部分は除去された構成とされている。
【００５０】
各ゲージ抵抗２６は、ダイアフラム２４の変位に応じた電気信号を出力するように当該ダイアフラム２４の内側に設けられており、各ゲージ抵抗２６を構成するＳＯＩ層２１ｃの全域がＰ型半導体とされている。これにより、センシング部２０ａは、ダイアフラム２４が受けた圧力を各ゲージ抵抗２６によって電気信号に変換し、この電気信号をセンサ信号として出力する半導体ダイアフラム式のものとして構成される。
【００５１】
各配線２７は、各ゲージ抵抗２６同士を電気的に接続するものであり、それぞれが２つのゲージ抵抗２６を接続することでブリッジ回路を構成している。
【００５２】
外周部２８は、ＳＯＩ層２１ｃのうち各ゲージ抵抗２６および各配線２７を囲む部分であり、トレンチ２５により各ゲージ抵抗２６および各配線２７と分離されている。なお、各ゲージ抵抗２６、各配線２７および外周部２８をトレンチ２５によらず分離する構成としてもよいが、トレンチ２５によって区画することでハウジング１１とセンサチップ２０との接合部における応力を抑制することもできる。
【００５３】
絶縁膜３２を挟んでＳｉ基板３１の反対側には上述した酸化膜３３が形成されている。この酸化膜３３からＳＯＩ層２１ｃにかけて、すなわち、一側面２０ｂから他側面２０ｃにかけて、圧力基準室２３を通過しないように円錐型の導通孔２９が４つ形成されるとともに、各導通孔２９には絶縁膜２９ａがそれぞれ形成されている。これら各導通孔２９および各絶縁膜２９ａを介して各配線２７の一部である露出配線部２７ａが一側面２０ｂのうち外縁（第２環状面１５ｃに接合される部位）を除く部位にて第１環状面１５ｂ側にそれぞれ露出することとなる。なお、配線２７および露出配線部２７ａは、特許請求の範囲に記載の「センサチップ側配線部」および「露出配線部」の一例に相当する。
【００５４】
また、Ｓｉ基板３１には、各導通孔２９とハウジング１１における第２環状面１５ｃに接合する部分との間に絶縁膜３２まで達するトレンチ３７が形成されており、このトレンチ３７に絶縁層３８が設けられている。
【００５５】
センサチップ２０は、上述のように一側面２０ｂの外縁にてハウジング１１の第２環状面１５ｃに直接接合された状態で、各露出配線部２７ａ、各絶縁膜２９ａ、酸化膜３３、絶縁膜１６および各ハウジング側配線部１７上に電極材料として例えばアルミニウムをそれぞれ蒸着（堆積）させて形成される電極３０により、各露出配線部２７ａおよび各ハウジング側配線部１７（以下、両配線部２７ａ，１７ともいう）がそれぞれ電気的に接続されている。このため、他側面２０ｃに形成されるセンシング部２０ａからの信号を各配線２７を介して一側面２０ｂに取り出すための配線部と、各配線２７と各ハウジング側配線部１７に電気的に接続するための配線部とを、電極３０により一体に形成することができる。なお、電極材料としてはアルミニウムに限らず、金、白金、銅、ニッケル、チタンおよびチタン合金のいずれかを採用してもよい。
【００５６】
これにより、センサチップ２０の各配線２７とハウジング１１の各ハウジング側配線部１７とがそれぞれ電気的に接続されて、センシング部２０ａからの信号が各ターミナル１２を介して外部に出力されることとなる。
【００５７】
次に、本第１実施形態に係る圧力センサ１０の製造方法の工程を図４〜図８を用いて詳細に説明する。図４（Ａ）〜（Ｄ）および図５（Ｅ）〜（Ｇ）は、第１実施形態におけるセンサチップ２０の製造方法の工程を示す説明図である。図６（Ａ），（Ｂ）および図７（Ｃ），（Ｄ）は、第１実施形態における圧力センサ１０の製造方法の工程を示す説明図である。図８は、メタルマスク４０の各開口部４１と両配線部２７ａ，１７との位置関係を示す平面図である。なお、説明の便宜上、各開口部４１を除くメタルマスク４０の部位を斜線にて示している。
【００５８】
まず、図４（Ａ）〜（Ｄ）および図５（Ｅ）〜（Ｇ）を用いてセンサチップ２０の製造方法の工程を説明する。
図４（Ａ）に示すように、支持基板２１ａの表面に酸化膜２１ｂを介してＳＯＩ層２１ｃが形成されるＳＯＩ基板２１を用意する。このＳＯＩ基板２１は、例えば、支持基板２１ａの表面から酸素イオンを注入して注入表面から結晶欠陥層と酸素注入層を形成し、その後高温アニールにより結晶欠陥層をＳＯＩ層２１ｃとし、酸素注入層を酸化膜２１ｂとすることで形成される。
【００５９】
次に、図４（Ｂ）に示すように、ＳＯＩ層２１ｃのうち少なくとも各ゲージ抵抗２６を構成する部分と各配線２７を構成する部分とに対して、ＳＯＩ層２１ｃの酸化膜２１ｂと接合する面の対向面から例えばＰ型不純物のイオン注入を行なうことによりこれらの部分の全域をＰ型半導体にする。
【００６０】
そして、図４（Ｃ）に示すように、周知のフォトレジストやエッチングなどにより酸化膜２１ｂまで達するトレンチ２５を形成する。これにより、ＳＯＩ層２１ｃにトレンチ２５によって区画された各ゲージ抵抗２６と各配線２７を形成するとともに、各ゲージ抵抗２６と各配線２７を取り囲むトレンチ２５によりＳＯＩ層２１ｃで構成される外周部２８を形成する。その後、各ゲージ抵抗２６を形成するＳＯＩ層２１ｃをさらにエッチングなどにより薄くする。なお、各ゲージ抵抗２６および各配線２７は、本図とは別断面で電気的に接続されている。
【００６１】
次に、図４（Ｄ）に示すように、エッチングなどにより支持基板２１ａのＳＯＩ層２１ｃが形成される面と対向する面から凹部２２を形成して、支持基板２１ａにおける凹部２２の底部と酸化膜２１ｂのうち凹部２２の底部と対応する部分とからなるダイアフラム２４を形成する。なお、ダイアフラム２４の厚さは適宜変更可能であり、例えば、凹部２２を酸化膜２１ｂが露出するまで形成して、ダイアフラム２４を酸化膜２１ｂで形成することもできる。
【００６２】
そして、図５（Ｅ）に示すように、Ｓｉ基板３１を用意し、例えば酸化やＣＶＤなどにより、絶縁膜３２をＳＯＩ基板２１と接合させる面に形成する。次に、Ｓｉ基板３１のうち環状凸部１５の第２環状面１５ｃに接合される部分と導通孔２９が形成される部分との間に対応する部分に絶縁膜３２まで達するトレンチ３７を形成して、このトレンチ３７内に絶縁層３８を形成する。そして、例えば酸化やＣＶＤなどにより、酸化膜３３をＳｉ基板３１の絶縁膜３２が形成される面と対向する面に形成する。なお、ハウジング１１とゲージ抵抗２６との絶縁性が酸化膜３３により十分確保できていれば、トレンチ３７や絶縁層３８を形成しなくてもよい。
【００６３】
そして、図５（Ｆ）に示すように、凹部２２を閉塞するように絶縁膜３２を介してＳｉ基板３１とＳＯＩ基板２１とを貼り合わせることで凹部２２およびＳｉ基板３１により圧力基準室２３を密閉するように形成する。これにより、圧力基準室２３の基準圧力と圧力媒体の圧力との圧力差に基づくダイアフラム２４の変位に応じた信号が各ゲージ抵抗２６から出力されるセンシング部２０ａが構成される。
【００６４】
そして、図５（Ｇ）に示すように、各配線２７の一部である露出配線部２７ａを一側面２０ｂのうち外縁（第２環状面１５ｃに接合される部位）を除く部位にてそれぞれ露出させるように当該一側面２０ｂから他側面２０ｃにかけて４つの導通孔２９を形成するとともに、各導通孔２９に絶縁膜２９ａをそれぞれ形成する。
これにより、図３に示すセンサチップ２０が完成する。
【００６５】
次に、上述のように形成されるセンサチップ２０をハウジング１１に組み付けて圧力センサ１０を形成する工程を図６〜図８を用いて説明する。
まず、図６（Ａ）に示すように、中空部１１ａに内方へ突出する環状凸部１５が形成される略円筒状のハウジング１１を用意し、ねじ部１４を形成する。そして、環状凸部１５の内周面１５ａおよび第１環状面１５ｂと内壁面１１ａとの適所に絶縁膜１６を形成する。そして、第１環状面１５ｂおよび内壁面１１ａに、絶縁膜１６を介して各ハウジング側配線部１７を形成するとともに、各ハウジング側配線部１７にターミナル１２をそれぞれ電気的に接続する。
【００６６】
次に、図６（Ｂ）に示すように、センサチップ２０を、一側面２０ｂの外縁にてハウジング１１の第２環状面１５ｃにＳｉＯ２−金属接合により直接接合する。このため、センサチップ２０によりハウジング１１における第１環状面１５ｂ側と第２環状面１５ｃ側との間の気密性が確保される。また、各露出配線部２７ａおよび各ハウジング側配線部１７の両配線部２７ａ，１７が同じ第１環状面１５ｂ側に配置されることとなる。
【００６７】
そして、図７（Ｃ）に示すように、各電極３０を形成するためのメタルマスク４０を用意する。このメタルマスク４０は、図８に示すように、センサチップ２０が接合されたハウジング１１に対して所定の位置に配置されるとき、センサチップ２０の各露出配線部２７ａとハウジングの各ハウジング側配線部１７とに対応するように開口部４１がそれぞれ形成されている。そして、このように形成されるメタルマスク４０を所定の位置に配置した後、各電極３０を形成するための蒸着材料を蒸発させ各開口部４１を介して、第１環状面１５ｂ側から各露出配線部２７ａ、各絶縁膜２９ａ、酸化膜３３、絶縁膜１６およびハウジング側配線部１７上にそれぞれ蒸着（堆積）させる。
【００６８】
これにより、センサチップ２０の各配線２７とハウジング１１の対応するハウジング側配線部１７とが対応する電極３０を介してそれぞれ電気的に接続される。このように、両配線部２７ａ，１７が蒸着された電極３０を介して電気的に接続されるので、ボンディングワイヤを介した超音波接合等と比較して、配線部材等を介する両配線部２７ａ，１７の電気的接続を強固にすることができる。
このようにして、図７（Ｄ）に示す圧力センサ１０が完成する。
【００６９】
なお、図６（Ａ）に示す工程は、特許請求の範囲に記載の「第１工程」の一例に相当し、図４（Ａ）〜（Ｄ）および図５（Ｆ）〜（Ｇ）に示す工程は、特許請求の範囲に記載の「第２工程」の一例に相当し、図６（Ｂ）に示す工程は、特許請求の範囲に記載の「第３工程」の一例に相当し、図７（Ｃ）に示す工程は、特許請求の範囲に記載の「第４工程」の一例に相当する。
【００７０】
以上説明したように、本第１実施形態の圧力センサ１０の製造方法では、中空部１１ａが形成される略円筒状のハウジング１１に対して、この中空部１１ａ内に環状凸部１５を形成するとともにこの環状凸部１５の第１環状面１５ｂに絶縁膜１６を介して各ハウジング側配線部１７を形成する。そして、センサチップ２０に対して、各配線２７の一部である露出配線部２７ａを一側面２０ｂのうち外縁を除く部位にて露出するように形成する。そして、センサチップ２０を、一側面２０ｂの外縁にて第２環状面１５ｃに接合してハウジング１１の中空部１１ａ内に配置する。そして、各露出配線部２７ａおよび各ハウジング側配線部１７を電気的に接続する電極３０を両配線部２７ａ，１７上にそれぞれ蒸着（堆積）させる。
【００７１】
これにより、各露出配線部２７ａおよび各ハウジング側配線部１７の両配線部２７ａ，１７が同じ第１環状面１５ｂ側に配置されるため、第１環状面１５ｂ側から電極３０を構成するための電極材料を蒸着法により両配線部２７ａ，１７上に蒸着（堆積）させることにより、両配線部２７ａ，１７を容易に電気的に接続することができる。また、両配線部２７ａ，１７の接続作業では、ボンディングワイヤを介した超音波接合等と比較して、電極３０を介する上記両配線部２７ａ，１７の電気的接続が強固になり、センサチップ２０自体を高温状態にすることもなくセンサチップ２０に振動が伝わることもない。特に、センサチップ２０は、その一側面２０ｂの外縁にて環状凸部１５の第２環状面１５ｃに接合されるため、センサチップ２０によりハウジング１１における第１環状面１５ｂ側と第２環状面１５ｃ側との間の気密性が確保される。このため、第１環状面１５ｂ側に配置される電極３０等が、第２環状面１５ｃ側に導入される圧力媒体（測定媒体）に曝されることもない。
したがって、ハウジング１１内に配置されるセンサチップ２０に形成される各電極３０等を圧力媒体（測定媒体）に曝すことなくハウジング１１のハウジング側配線部１７に容易かつ確実に接続することができる。
【００７２】
また、本第１実施形態の圧力センサ１０の製造方法では、センシング部２０ａは、他側面２０ｃに対して作用する圧力媒体の圧力に応じて変位するダイアフラム２４とこのダイアフラム２４の変位に応じた信号を出力する各ゲージ抵抗２６とを備えている。そして、センサチップ２０に対して、センシング部２０ａおよび各配線２７を他側面２０ｃに形成するとともに、露出配線部２７ａを一側面２０ｂのうち外縁を除く部位にて露出させるように当該一側面２０ｂから他側面２０ｃにかけて導通孔２９を形成する。そして、センサチップ２０を、一側面２０ｂの外縁にて第２環状面１５ｃに接合してハウジング１１の中空部１１ａ内に配置する。そして、露出配線部２７ａおよびハウジング側配線部１７を電気的に接続する電極３０を導通孔２９を介して両配線部２７ａ，１７上に蒸着（堆積）させる。
【００７３】
これにより、圧力センサ１０は、第２環状面１５ｃ側に導入される測定媒体の圧力、すなわち、圧力媒体の圧力を検出可能に構成される。このとき、センサチップ２０の他側面２０ｃに形成される各配線２７の一部である露出配線部２７ａは、各導通孔２９および各絶縁膜２９ａを介して一側面２０ｂに露出しているので、各導通孔２９および各絶縁膜２９ａを介して両配線部２７ａ，１７上に電極３０を蒸着（堆積）させることにより当該両配線部２７ａ，１７の電気的接続がより強固となる。さらに、他側面２０ｃに形成されるセンシング部２０ａからの信号を各配線２７を介して一側面２０ｂに取り出すための貫通電極等を形成する工程が不要になるので、製造工程を簡略化することができる。
【００７４】
さらに、本第１実施形態の圧力センサ１０の製造方法では、センシング部２０ａは、ダイアフラム２４が底部になる凹部２２を閉塞するようにＳＯＩ基板２１とＳｉ基板３１とを貼り合わせることで凹部２２およびＳｉ基板３１により密閉されて形成される圧力基準室２３を備えるとともに、この圧力基準室２３の基準圧力と圧力媒体の圧力との圧力差に基づくダイアフラム２４の変位に応じた信号が各ゲージ抵抗２６から出力されるように構成されている。
【００７５】
これにより、２枚の基板２１，３１を貼り合わせることでセンシング部２０ａが形成されるセンサチップ２０を圧力センサ１０に用いた場合でも、ハウジング１１内に配置されるセンサチップ２０の各電極３０等を圧力媒体に曝すことなくハウジング１１のハウジング側配線部１７に容易かつ確実に接続することができる。
【００７６】
図９は、第１実施形態の第１の変形例における圧力センサ１０を示す全体概略断面図である。
第１実施形態に係る第１の変形例として、図９に示すように、露出配線部２７ａおよびハウジング側配線部１７を電気的に接続する各電極３０ａを、各導通孔２９を完全に埋めることなく形成してもよい。
【００７７】
これにより、各導通孔２９内に堆積する電極３０ａには隙間が形成されるため、各電極３０ａとセンサチップ２０を構成する両基板２１，３１等との熱膨張係数の違いによって各電極３０ａ等が変形する場合でも上記隙間の容積が変化するだけなので、各電極３０ａ等の変形に起因する応力の発生を防止することができる。
【００７８】
図１０は、第１実施形態の第２の変形例における圧力センサ１０を示す全体概略断面図である。
第１実施形態に係る第２の変形例として、図１０に示すように、圧力センサ１０のセンサチップには、上述した２枚の基板を貼り合せて構成されるセンサチップ２０に限らず、例えば、１枚の基板で構成されるセンサチップ２０ｄを採用してもよい。
【００７９】
このセンサチップ２０ｄは、一側面２０ｂ（第１環状面１５ｂ側の面）に各ゲージ抵抗２６や各配線２７等が形成され、他側面２０ｃ（第２環状面１５ｃ側の面）に凹部２２が形成されることでダイアフラム２４が形成されている。
【００８０】
このように構成されるセンサチップ２０ｄは、一側面２０ｂの外縁にて酸化膜３３を介してハウジング１１の第２環状面１５ｃに直接接合されてハウジング１１内に配置されている。そして、このように直接接合された状態で、各配線２７の露出配線部２７ａ、酸化膜３３、絶縁膜１６および各ハウジング側配線部１７上に電極材料として例えばアルミニウムを蒸着（堆積）させることで、各露出配線部２７ａおよび各ハウジング側配線部１７を電気的に接続するための電極３０ｂがそれぞれ形成される。なお、電極材料としてはアルミニウムに限らず、金、白金、銅、ニッケル、チタンおよびチタン合金のいずれかを採用してもよい。
【００８１】
このようにしても、ハウジング１１内に配置されるセンサチップ２０に形成される各電極３０ｂ等を圧力媒体（測定媒体）に曝すことなくハウジング１１のハウジング側配線部１７に容易かつ確実に接続することができる。
【００８２】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図１１および図１２を参照して説明する。図１１は、本第２実施形態に係る圧力センサ１０ａの全体概略断面図である。図１２は、図１１の圧力センサ１０ａを第１環状面１５ｂ側から見た平面図である。
【００８３】
図１１に示すように、本第２実施形態に係る圧力センサ１０ａでは、上述したハウジング１１に代えてハウジング１１ｂを採用する点が、上記第１実施形態にて述べた圧力センサ１０と主に異なる。したがって、第１実施形態の圧力センサ１０と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００８４】
ハウジング１１ｂには、上記ハウジング１１と異なり、環状凸部１５の内方に当該環状凸部１５と同一材料にて一体に形成される補強部１８が新たに設けられている。この補強部１８には、その接合面１８ａにて後述するようにセンサチップ２０の一側面２０ｂが接合されるとき、各露出配線部２７ａを第１環状面１５ｂ側に露出させるための開口部１８ｂが４つ形成されている。これら各開口部１８ｂと接合面１８ａに対向する面とには、第１環状面１５ｂと同様に、絶縁膜１６が形成されている。なお、環状凸部１５および補強部１８は、例えば、ハウジング１１ｂの内壁面１１ａの長手方向中央にて圧力導入孔側と反圧力導入孔側との間の気密性を確保するための仕切板に各開口部１８ｂが形成されるようにして構成されてもよい。
【００８５】
そして、上述した図６（Ｂ）に相当する工程において、センサチップ２０を、各露出配線部２７ａが対応する開口部１８ｂを介して露出するように、その一側面２０ｂにてハウジング１１ｂの第２環状面１５ｃおよび接合面１８ａにＳｉＯ２−金属接合により直接接合する。
【００８６】
次に、上述した図７（Ｃ）に相当する工程において、メタルマスク４０を所定の位置に配置した後、各電極３０ｃを形成するための蒸着材料を蒸発させ各開口部４１を介して、第１環状面１５ｂ側から各露出配線部２７ａ、各絶縁膜２９ａ、酸化膜３３、絶縁膜１６およびハウジング側配線部１７上にそれぞれ蒸着（堆積）させる。
【００８７】
これにより、センサチップ２０の各配線２７とハウジング１１の対応するハウジング側配線部１７とが対応する電極３０ｃを介してそれぞれ電気的に接続される。このようにして、図１１に示す圧力センサ１０ａが完成する。
【００８８】
このように製造される本第２実施形態の圧力センサ１０ａでは、環状凸部１５の第２環状面１５ｃだけでなく補強部１８の接合面１８ａにも接合された状態で上記両配線部２７ａ，１７上に電極３０ｃを構成するための電極材料がそれぞれ蒸着（堆積）させることで、上記両配線部２７ａ，１７が各電極３０ｃにより電気的に接続されるので、センサチップ２０をハウジング１１ｂに強固に接合することができる。
【００８９】
なお、上記電極材料を蒸着（堆積）させる際に各電極３０ｃを一体に形成し、蒸着後に一部を機械的に取り除くことで各電極３０ｃ同士を絶縁してもよい。上記第１実施形態でも同様である。特に、補強部１８上に蒸着（堆積）する電極３０ｃは、平坦に形成されるため機械的除去が容易である。
【００９０】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を図１３を参照して説明する。図１３は、本第３実施形態に係る圧力センサ１０ｂの全体概略断面図である。
【００９１】
図１３に示すように、本第３実施形態に係る圧力センサ１０ｂでは、上述したセンサチップ２０に代えてセンサチップ２０ｅを採用するとともに、センサチップ２０ｅの各電極３０ｄとハウジング１１のハウジング側配線部１７とをボンディングワイヤ５０を介して電気的に接続する点が、上記第１実施形態にて述べた圧力センサ１０と主に異なる。したがって、第１実施形態の圧力センサ１０と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００９２】
センサチップ２０ｅは、上記センサチップ２０と異なり、絶縁膜２９ａを介して各導通孔２９を埋めるように電極３０ｄが予め形成されている。ここで、各電極３０ｄは、例えば、錫等の材料をインクジェット法やスクリーン印刷法、ディスペンス法等により堆積（塗布）させて形成されている。
【００９３】
そして、金等の材料で形成されるボンディングワイヤ５０を用意し、センサチップ２０ｅが一側面２０ｂにてハウジング１１の第２環状面１５ｃに直接接合された状態で、各電極３０ｄと各ボンディングワイヤ５０の一端とを共晶接合することで、各電極３０ｄと各ボンディングワイヤ５０とを電気的に接続する。なお、各ボンディングワイヤ５０の他端は、対応するハウジング側配線部１７に電気的に接続されている。
【００９４】
このように製造される本第３実施形態の圧力センサ１０ｂでは、ボンディングワイヤ５０を介して各電極３０ｄおよび各ハウジング側配線部１７を電気的に接続する接続作業時に、センサチップ２０ｅに対する第２環状面１５ｃから引き離す方向の力をなくすことができるので、ハウジング１１における第１環状面１５ｂ側と第２環状面１５ｃ側との間の気密性を確保するとともに、各電極３０ｄおよび各ハウジング側配線部１７を確実に電気的に接続することができる。特に、ボンディングワイヤを介した超音波接合等と比較して、ボンディングワイヤ５０と各電極３０ｄとの電気的接続が強固になり、センサチップ２０ｅ自体を高温状態にすることもなくセンサチップ２０ｅに振動が伝わることもない。
【００９５】
第３実施形態に係る変形例として、各電極３０ｄに一端が導電性を有する接合部材、例えば、導電性接着剤やはんだ、銀ペースト等により接合されるボンディングワイヤ５０を介して各電極３０ｄおよび各ハウジング側配線部１７をそれぞれ電気的に接続してもよい。
【００９６】
このようにしても上記第３実施形態と同様に、ボンディングワイヤ５０を介して各電極３０ｄおよび各ハウジング側配線部１７を電気的に接続する接続作業時に、センサチップ２０ｅに対する第２環状面１５ｃから引き離す方向の力をなくすことができるので、ハウジング１１における第１環状面１５ｂ側と第２環状面１５ｃ側との間の気密性を確保するとともに、各電極３０ｄおよび各ハウジング側配線部１７を確実に電気的に接続することができる。
【００９７】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、上記各実施形態と同等の作用・効果が得られる。
（１）上記第１実施形態において、各電極３０は、メタルマスク４０を介した蒸着法により形成されることに限らず、例えば、スパッタ法やスクリーン印刷法、インクジェット法、ディスペンス法等により形成してもよい。上述した各電極３０ａ，３０ｂ，３０ｃにおいても同様である。
【００９８】
（２）上記第１実施形態において、センサチップ２０をハウジング１１に組み付ける前に当該センサチップ２０の各導通孔２９内に電極３０の一部に相当する電極を予め形成してもよい。上述した各電極３０ａ，３０ｂ，３０ｃにおいても同様である。
【００９９】
（３）上記各実施形態に係るセンサ装置は、圧力センサ１０に適用されることに限らず、例えば、加速度センサやジャイロセンサ等に適用してもよい。これにより、センサチップの配線部とこのセンサチップを収容するハウジングの配線部とが強固に接続されるため、可動物を有するセンサ装置であっても両配線部の電気的接続を確実にすることができる。
【符号の説明】
【０１００】
１０，１０ａ，１０ｂ…圧力センサ（センサ装置）
１１，１１ｂ…ハウジング
１１ａ…中空部，内壁面
１２…ターミナル
１３…圧力導入孔
１５…環状凸部
１５ａ…内周面
１５ｂ…第１環状面（第１の環状面）
１５ｃ…第２環状面（第２の環状面）
１７…ハウジング側配線部
１８…補強部
１８ｂ…開口部
２０，２０ｄ，２０ｅ…センサチップ
２０ａ…センシング部
２０ｂ…一側面
２０ｃ…他側面，受圧面
２１…ＳＯＩ基板（第１の基板）
２２…凹部
２３…圧力基準室
２４…ダイアフラム
２６…ゲージ抵抗
２７…配線（センサチップ側配線部）
２７ａ…露出配線部
２９…導通孔
３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ…電極（配線部材）
３１…Ｓｉ基板（第２の基板）
４０…メタルマスク
４１…開口部
５０…ボンディングワイヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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