(57)【要約】【課題】本発明は、高精度な圧力検出を可能としつつ、圧力センサによる圧力の検出範囲を拡大可能な圧力検出方法を提供する。【解決手段】ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・の非接触状態、遷移状態、および接触状態において、圧力検出センサ１０による圧力検出を行い、圧力検出センサ１０による圧力検出では、前記非接触状態から接触状態への移り変わり過程での圧力検出センサ１０の出力値、および前記接触状態から非接触状態への移り変わり過程での圧力検出センサ１０の出力値を、前記非接触状態から接触状態への移り変わりの過程と前記接触状態から非接触状態への移り変わりの過程とで、ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・の受圧力と圧力検出センサ１０の出力値との関係に生じるヒステリシスに合わせて校正したうえで、前記圧力の検出結果を算出する。【選択図】図５
2014122858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に対向配置されるダイアフラムを備えた静電容量型の圧力センサを用いて被圧力検出部の圧力を検出する圧力検出方法であって、
前記ダイアフラムが受圧して前記基材に接触することなく撓んだ状態となる非接触状態、前記ダイアフラムが受圧して撓み前記基材に接触した状態となる接触状態、ならびに前記非接触状態および接触状態の一方から他方へ移り変わる状態の遷移状態において、前記圧力センサによる圧力検出を行い、
前記圧力センサによる圧力検出では、
前記非接触状態から接触状態への移り変わり過程での前記圧力センサの出力値、および前記接触状態から非接触状態への移り変わり過程での前記圧力センサの出力値を、
前記非接触状態から接触状態への移り変わりの過程と前記接触状態から非接触状態への移り変わりの過程とで、前記ダイアフラムの受圧力と前記圧力センサの出力値との関係に生じるヒステリシスに合わせて校正したうえで、前記圧力の検出結果を算出する、
ことを特徴とする圧力検出方法。
【請求項２】
前記非接触状態から接触状態への移り変わりの過程における前記ヒステリシスを反映させた、前記圧力センサの出力値と前記圧力の検出結果との関係を示す第一の校正圧力線、および前記接触状態から非接触状態への移り変わりの過程における前記ヒステリシスを反映させた、前記圧力センサの出力値と前記圧力の検出結果との関係を示す第二の校正圧力線を予め作成しておき、
前記圧力センサによる圧力検出では、
前記ダイアフラムの受圧力の上昇時には、前記圧力センサの出力値を前記第一の校正圧力線により校正して前記圧力の検出結果を算出し、
前記ダイアフラムの受圧力の下降時には、前記圧力センサの出力値を前記第二の校正圧力線により校正して前記圧力の検出結果を算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の圧力検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子の樹脂モールド時に被モールド材にかかる樹脂充填圧力を検出する等、狭小部の圧力を検出する際に、圧力を高精度に検出することが可能な圧力検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧力を検出する圧力センサとして、ダイアフラムを用いた圧力センサが知られている。ダイアフラムを用いた圧力センサは、例えば特許文献１に記載されるように、圧力の変化に応じて変位するダイアフラムと、コイルと、ダイアフラムの変位に応じてコイルに対して接離動するコアとを備えており、被圧力測定部の圧力変化を受けてダイアフラムが変位し、コアがコイルの内部で移動することにより生じる、コイルのインダクタンスの変化に基づいて圧力を検出するように構成されている。
【０００３】
また、圧力の検出が必要とされる被圧力検出部としては、例えば半導体素子を樹脂モールドして構成した半導体部品の内部を挙げることができる。
例えば、２枚の金属プレートにて挟み込んだ状態の半導体素子（ＩＧＢＴやダイオード）を樹脂モールドして構成した半導体部品においては、金属プレートや半導体素子等といった被モールド材からの樹脂の剥離等の不具合が生じない適正な樹脂モールド条件を確立するために、圧力センサを２枚の金属プレート間に配置して、樹脂モールド時に金属プレート面にかかる樹脂充填圧力を検出することが必要となっている。
しかし、対向配置される２枚の金属プレート間の距離が非常に狭いため（例えば２ｍｍ程度）、２枚の金属プレート間に配置する圧力センサは小型に構成する必要があるが、前述の特許文献１に記載の圧力センサでは、コアやコアに対して変位するコイル等を備えているため、２枚の金属プレート間へ配置できる程に小型化することが困難であった。
【０００４】
また、ダイアフラムを用いた圧力センサとしては、特許文献２に示すように静電容量型の圧力センサが知られている。
例えば、ダイアフラムを用いた静電容量型の圧力センサは、基材と、基材に対して所定の距離だけ離間しつつ対向配置される受圧素子としてのダイアフラムとを備えており、ダイアフラムが受圧して撓むとダイアフラムと基材との間の寸法が変動し、両者間の静電容量が変化することを利用して、圧力を検出するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２３３９４号公報
【特許文献２】特開２００７−１３９５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述のように構成される静電容量型の圧力センサは、前記樹脂モールドにおける２枚の金属プレート間に配置可能な程度に小型化することが可能であるが、圧力センサを小型化する際にダイアフラムの厚みを薄く形成すると、ダイアフラムにかかる圧力変化に対する前記寸法の変動が大きくなり、圧力センサによる圧力の検出レンジが小さくなってしまうという問題があった。
一方、ダイアフラムの厚みを厚くすると、ダイアフラムにかかる圧力変化に対する前記寸法の変動を小さくすることができ、圧力センサによる圧力の検出範囲を拡大することができるが、圧力センサの圧力検出の分解能が低下して、圧力センサによる圧力の検出精度が低くなってしまうこととなる。
【０００７】
そこで、本発明においては、分解能を落とさずに高精度な圧力検出を可能としつつ、圧力センサによる圧力の検出範囲を拡大することができる圧力検出方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する圧力検出方法は、以下の特徴を有する。
即ち、請求項１記載の如く、基材に対向配置されるダイアフラムを備えた静電容量型の圧力センサを用いて被圧力検出部の圧力を検出する圧力検出方法であって、前記ダイアフラムが受圧して前記基材に接触することなく撓んだ状態となる非接触状態、前記ダイアフラムが受圧して撓み前記基材に接触した状態となる接触状態、ならびに前記非接触状態および接触状態の一方から他方へ移り変わる状態の遷移状態において、前記圧力センサによる圧力検出を行い、前記圧力センサによる圧力検出では、前記非接触状態から接触状態への移り変わり過程での前記圧力センサの出力値、および前記接触状態から非接触状態への移り変わり過程での前記圧力センサの出力値を、前記非接触状態から接触状態への移り変わりの過程と前記接触状態から非接触状態への移り変わりの過程とで、前記ダイアフラムの受圧力と前記圧力センサの出力値との関係に生じるヒステリシスに合わせて校正したうえで、前記圧力の検出結果を算出する。
【０００９】
また、請求項２記載の如く、前記非接触状態から接触状態への移り変わりの過程における前記ヒステリシスを反映させた、前記圧力センサの出力値と前記圧力の検出結果との関係を示す第一の校正圧力線、および前記接触状態から非接触状態への移り変わりの過程における前記ヒステリシスを反映させた、前記圧力センサの出力値と前記圧力の検出結果との関係を示す第二の校正圧力線を予め作成しておき、前記圧力センサによる圧力検出では、前記ダイアフラムの受圧力の上昇時には、前記圧力センサの出力値を前記第一の校正圧力線により校正して前記圧力の検出結果を算出し、前記ダイアフラムの受圧力の下降時には、前記圧力センサの出力値を前記第二の校正圧力線により校正して前記圧力の検出結果を算出する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、圧力検出の分解能を向上して高精度な圧力検出を可能としつつ、圧力センサによる圧力の検出範囲を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】成形装置および圧力検出装置を示す側面断面図である。
【図２】圧力検出センサを示す斜視図である。
【図３】圧力検出センサを金型のキャビティ内に配置するときの手順を示す図である。
【図４】圧力検出センサのダイアフラムを示す側面断面図である。
【図５】圧力検出センサにおけるダイアフラムの非接触状態、遷移状態、および接触状態を示すとともに、圧力検出センサの出力値と圧力の検出結果との関係を示す第一の校正圧力線・第二の校正圧力線を示す図である。
【図６】圧力検出方法のフローを示す図である。
【図７】圧力の検出結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。
【００１３】
本実施形態における圧力検出方法は、２枚の金属プレートにて挟み込んだ状態の半導体素子を樹脂モールドすることにより半導体部品を構成する際の、前記金属プレート面にかかる樹脂充填圧力を検出するために用いられるものである。即ち、本圧力検出方法では、圧力検出の対象となる被圧力検出部を、樹脂モールドされる前記金属プレート面とするものである。
【００１４】
図１には、２枚の金属プレート６２・６３にて挟み込まれた状態の半導体素子６１をトランスファー成形により樹脂モールドして半導体部品６を構成するための成形装置５、および半導体素子６１を樹脂モールドする際に金属プレート６２の内側面にかかる樹脂充填圧力を検出するための圧力検出装置１を示している。
【００１５】
成形装置５は、半導体部品６の成形空間となるキャビティ５２、キャビティ５２に充填される樹脂６４が配置されるポット５３、およびポット５３に配置された樹脂６４のキャビティ５２への充填通路となるランナ５４が形成された金型５１と、ポット５３に配置された樹脂６４を加圧するためのプランジャ５６とを備えている。
成形装置５により半導体素子６１を樹脂モールドする際には、まず２枚の金属プレート６２・６３にて挟み込まれた状態の半導体素子６１をキャビティ５２内に配置するとともに、樹脂６４をポット５３内に配置し、樹脂６４を加熱してポット５３内で溶融させる。次に、溶融した樹脂６４をプランジャ５６により加圧してポット５３内から押し出し、ランナ５４を通じてキャビティ５２内に充填する。これにより、半導体素子６１が金属プレート６２・６３とともに樹脂６４によりモールドされる。
【００１６】
樹脂６４としては、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられ、樹脂６４をキャビティ５２に充填する際には、金型５１のキャビティ５２部分は、樹脂６４の硬化温度以上の温度（例えば１６０℃〜２００℃程度の温度）に加熱される。
樹脂６４をキャビティ５２に充填して加熱・硬化させた後に、樹脂モールドされた半導体素子６１を金型５１から取り出すことにより、半導体部品６を得ることができる。
【００１７】
圧力検出装置１は、金属プレート６２に実装される圧力センサである圧力検出センサ１０と、圧力検出センサ１０に直流電力を供給する電源２０、圧力検出センサ１０に接続されるＡＤコンバータ３０、およびＡＤコンバータ３０を介して圧力検出センサ１０に接続される解析装置４０を備えている。
圧力検出センサ１０と電源２０およびＡＤコンバータ３０、ならびにＡＤコンバータ３０と解析装置４０とは、配線１４により接続されている。
【００１８】
図２に示すように、圧力検出センサ１０は、金属プレート６２にかかる樹脂充填圧力を検出するためのセンサであり、耐熱性を備えたセラミック基板１１にセンサチップ１２を実装して構成されている。
【００１９】
センサチップ１２は、静電容量型圧力センサおよび温度センサを集積化した超小型ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）センサチップにて構成されており、圧力検出センサ１０を小型に構成することを可能としている。
センサチップ１２の表面には、静電容量型圧力センサにおける受圧部材としてのダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・が備えられている。ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・は、行方向及び列方向に複数配列されており、センサチップ１２の受圧感度および受圧精度を向上させている。本実施形態においては、例えば複数のダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・の受圧値の平均値に基づいて圧力検出センサ１０の出力値が決定されるように構成している。
また、センサチップ１２は、静電容量型の圧力センサに構成されているため、圧力変化のある動的な圧力の検出に加えて、圧力変化の無い静的な圧力の検出をも安定的に行うことが可能となっている。
【００２０】
センサチップ１２の出力端子１２ｂ・１２ｂ・・・は、セラミック基板１１に形成される配線パターン１１ａ・１１ａ・・・の一端部とワイヤ１３・１３・・・により接続されており、配線パターン１１ａ・１１ａ・・・の他端部に形成される電極パッド１１ｂ・１１ｂ・・・には、配線１４が接続されている。
これにより、センサチップ１２にて検出した圧力を、配線１４・１４・・・を通じて圧力検出センサ１０の外部へ出力することが可能となっている。
【００２１】
ワイヤ１３・１３・・・、ならびにワイヤ１３・１３・・・が接続される出力端子１２ｂ・１２ｂ・・・および配線パターン１１ａ・１１ａ・・・の一端部には、耐熱性を備えたコーティング樹脂が塗布されている。
また、配線１４・１４・・・が接続される配線パターン１１ａ・１１ａ・・・の電極パッド１１ｂ・１１ｂ・・・にも、耐熱性を備えたコーティング樹脂が塗布されている。
【００２２】
このように、圧力検出を行うセンサチップ１２をセラミック基板１１に実装し、センサチップ１２からの出力を取り出す配線１４・１４・・・をセラミック基板１１に接続するように構成することで、微小なセンサチップ１２の金属プレート６２等のワークへの実装が容易になっている。
また、センサチップ１２からの出力を取り出す配線１４・１４・・・の太さや、配線１４・１４・・・が接続されるセラミック基板１１の電極パッド１１ｂ・１１ｂ・・・の大きさを、キャビティ５２に充填される樹脂６４の粘度等に合わせて任意に変更することが可能となっており、樹脂６４の流動抵抗により配線１４・１４・・・の断線が発生することを防止することができる。
【００２３】
圧力検出センサ１０からの出力は、ＡＤコンバータ３０にてアナログ信号からデジタル信号に変換されたうえで解析装置４０に入力される。
解析装置４０では、圧力検出センサ１０からの出力を解析・校正して、圧力検出結果を算出する。
【００２４】
圧力検出装置１により金属プレート６２にかかる樹脂充填圧力を検出する際には、半導体素子６１や金属プレート６２・６３とともに圧力検出センサ１０を金型５１のキャビティ５２内に配置するが、圧力検出センサ１０をキャビティ５２内に配置するときの手順について説明する。
まず、図３（ａ）に示すように、金属プレート６２上に半導体素子６１を実装する。この場合、金属プレート６２の上面（半導体素子６１を実装する面）には、圧力検出センサ１０の大きさに合わせた大きさの溝部６２ａを予め形成しておく。
【００２５】
次に、図３（ｂ）に示すように、金属プレート６２の溝部６２ａに圧力検出センサ１０を実装する。金属プレート６２の溝部６２ａの深さ寸法と、圧力検出センサ１０におけるセラミック基板１１の底面からセンサチップ１２の上面（ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・が設けられている面）までの寸法とは略同じに構成されており、溝部６２ａに実装された圧力検出センサ１０における、センサチップ１２の上面と金属プレート６２の上面とは略面一となっている。
このように、圧力検出センサ１０を溝部６２ａに設置することで、圧力検出センサ１０の圧力検出値が外乱の影響を受けることを防止し、圧力検出値の精度向上を図ることが可能となっている。
なお、圧力検出センサ１０の溝部６２ａへの実装は、耐熱性接着剤やはんだ等により行うことができる。
【００２６】
その後、図３（ｃ）に示すように、半導体素子６１の上面に金属プレート６３を実装する。これにより、半導体素子６１は、２枚の金属プレート６２・６３に挟まれた状態となり、圧力検出センサ１０は、金属プレート６２における金属プレート６３と対向する面に実装されることとなる。なお、半導体素子６１と金属プレート６２・６３とは、例えばはんだにより接合される。
圧力検出センサ１０は、小型のセンサチップ１２を用いて構成されていることから、半導体素子６１を挟み込む２枚の金属プレート６２・６３の間（本実施形態では、金属プレート６２・６３の間の距離は２ｍｍに設定されている）といった狭小部に配置することが可能となっている。
【００２７】
そして、図３（ｄ）に示すように、金属プレート６２・６３に挟まれた半導体素子６１、および金属プレート６２に実装された圧力検出センサ１０を金型５１のキャビティ５２内に配置し、キャビティ５２内に樹脂６４を充填して硬化させることにより、半導体部品６が構成される。また、キャビティ５２内に樹脂６４を充填する際に、圧力検出装置１により、金属プレート６２の内側面にかかる樹脂充填圧力が検出される。
【００２８】
なお、金型５１には、キャビティ５２内と金型外部とを連通する孔５１ａが形成されており、キャビティ５２内に配置した圧力検出センサ１０に接続される配線１４・１４・・・は、孔５１ａを通じてキャビティ５２から金型５１の外部へ引き出される。この場合、孔５１ａの内周面と配線１４・１４・・・との間に形成される隙間にはシリコンゴム等のシール材が充填され、キャビティ５２内に供給した樹脂６４が孔５１ａから外部へ漏れ出さないようにしている。
【００２９】
次に、圧力検出センサ１０を備えた圧力検出装置１により、金属プレート６２の内側面にかかる樹脂充填圧力を検出する際の圧力検出方法について説明する。
【００３０】
図４に示すように、圧力検出センサ１０においては、ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・はセンサチップ１２の上面から所定の寸法ｄだけ離間しており、ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・が樹脂６４からの圧力を受圧することにより撓んで寸法ｄが変動し、ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・とセンサチップ１２の上面との間の静電容量Ｃが変化することを利用して、圧力を検出するように構成されている。
【００３１】
また、図５に示すように、圧力検出センサ１０による圧力検出は、ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・がセンサチップ１２の上面に接触しない状態で撓んでいる非接触状態、ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・がセンサチップ１２の上面に接触した状態で撓んでいる接触状態、ならびに前記非接触状態および接触状態の一方から他方へ移り変わる状態の遷移状態において行われる。
前記遷移状態において、前記非接触状態および接触状態の一方から他方へ移り変わる状態とは、例えば非接触状態から接触状態へ移り変わる場合には、ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・がセンサチップ１２の上面に触れるか触れないかの程度の状態から、ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・がセンサチップ１２の上面に完全に接触するまでの間の状態であり、接触状態から非接触状態へ移り変わる場合には、ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・がセンサチップ１２の上面に完全に接触している状態から、ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・がセンサチップ１２の上面から完全に離れるまでの間の状態となる。
【００３２】
なお、前記接触状態では、ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・の撓み度合いによって、ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・とセンサチップ１２の上面との接触面積が変動し（即ちダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・とセンサチップ１２の上面との間の空間の容積が変動する）、この変動によりダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・とセンサチップ１２の上面との間の静電容量Ｃが変化することとなる。
この場合、ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・のセンサチップ１２の上面との対向面、およびセンサチップ１２の上面に形成されている電極の表面には絶縁膜が形成されているため、ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・とセンサチップ１２の上面とが接触しても両電極が導通することはなく、接触状態においても静電容量Ｃを計測することが可能となっている。
【００３３】
ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・の撓み度合いは、ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・の受圧力が大きくなるほど大きくなるため、圧力検出センサ１０による圧力検出は、ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・の受圧力が上昇するに従って、非接触状態での圧力検出、遷移状態での圧力検出、および接触状態での圧力検出の順に行われることとなる。逆に、ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・の受圧力が低下するに従って、接触状態での圧力検出、遷移状態での圧力検出、および非接触状態での圧力検出の順に行われる。
【００３４】
前記遷移状態においては、前記非接触状態から接触状態への移り変わりの過程（即ち圧力の上昇過程）と、前記接触状態から非接触状態への移り変わりの過程（即ち圧力の下降過程）とで、ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・の受圧力と圧力検出センサ１０の出力値との関係にヒステリシスが生じる。
ここで、「ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・の受圧力と圧力検出センサ１０の出力電圧値との関係に生じるヒステリシス」とは、「センサチップ１２のダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・に印加される入力値であるダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・の受圧力の方向性によって、圧力検出センサ１０の出力値が異なる特性」をいう。
本実施形態の圧力検出センサ１０は、前記遷移状態において、ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・の受圧力が同じ大きさであった場合、圧力の上昇過程における出力値よりも圧力の下降過程における出力値の方が大きくなる特性を備えている。
【００３５】
従って、本実施形態における圧力検査方法においては、圧力の上昇過程における前記ヒステリシスを反映させた、圧力検出センサ１０の出力値と解析装置４０にて算出される圧力の検出結果との関係を示す第一の校正圧力線ＰＡ、および圧力の下降過程における前記ヒステリシスを反映させた、圧力検出センサ１０の出力値と解析装置４０にて算出される圧力の検出結果との関係を示す第二の校正圧力線ＰＢを用いて、金属プレート６２の内側面にかかる樹脂充填圧力を検出するようにしている。
つまり、解析装置４０では、圧力の上昇過程および下降過程におけるヒステリシスを有する圧力検出センサ１０の出力値を、第一の校正圧力線ＰＡおよび第二の校正圧力線ＰＢにより校正したうえで、圧力の検出結果を算出するようにしている。
【００３６】
なお、第一の校正圧力線ＰＡおよび第二の校正圧力線ＰＢは、予め作成して圧力検出装置１の解析装置４０に記憶させておく。
また、第一の校正圧力線ＰＡは、非接触状態における圧力線Ｐ１、遷移状態における圧力線Ｐ２ａ、および接触状態における圧力線Ｐ３を含み、第二の構成圧力線ＰＢは、非接触状態における圧力線Ｐ１、遷移状態における圧力線Ｐ２ｂ、および接触状態における圧力線Ｐ３を含んでいる。
【００３７】
成形装置５により半導体素子６１を樹脂モールドする際に金属プレート６２にかかる樹脂充填圧力の大きさは、樹脂６４のキャビティ５２内への充填開始後に上昇し、樹脂６４の充填完了時付近で最大となって、その後低下する。
また、金属プレート６２にかかる樹脂充填圧力の最大値、即ちダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・の受圧力の最大値に対応する圧力検出センサ１０の出力値は、第一の校正圧力線ＰＡおよび第二の構成圧力線ＰＢにおける接触状態のエリアに位置するように設定されている。
【００３８】
このように設定された圧力検出センサ１０を備える圧力検出装置１による、金属プレート６２の内側面にかかる樹脂充填圧力の検出は、以下のように行われる。
図６、図７に示すように、圧力検出装置１においては、樹脂６４のキャビティ５２内への充填開始時から圧力検出センサ１０の出力値（具体的には出力電圧値）を解析装置４０に入力し、解析装置４０に予め記憶されている第一の校正圧力線ＰＡを用いて、圧力検出センサ１０の出力値から金属プレート６２にかかる樹脂充填圧力の検出値（以降、適宜「圧力検出値Ｐ」と記載する）を算出する。
具体的には、第一の校正圧力線ＰＡにおいて、圧力検出センサ１０の出力値に対応する校正圧力値を圧力検出値Ｐとして求める（Ｓ０１）。
このように、まず、樹脂６４のキャビティ５２内への充填開始時から、圧力上昇時におけるヒステリシスを反映させた第一の校正圧力線ＰＡを用いて、圧力検出値Ｐの検出を行う。
【００３９】
解析装置４０においては、第一の校正圧力線ＰＡを用いた圧力計測値Ｐの検出を開始した後、計測した圧力計測値Ｐが、第一の校正圧力線ＰＡにおける遷移状態と接触状態との境界部の値Ｐｔｒａｎｓよりも大きいか否かの判定、および現在の圧力計測値Ｐの値が、前回の圧力計測値Ｐの値よりも小さいか否かの判定を行う（Ｓ０２）。
つまり、計測した圧力計測値Ｐが、接触状態のエリア内での値であるか否か、および圧力計測値Ｐが下降過程にないか否か（即ち、圧力計測値Ｐが上昇中または最大値であるか否か）の判定を行う。
【００４０】
判定の結果、圧力計測値Ｐが値Ｐｔｒａｎｓよりも大きくない、または現在の圧力計測値Ｐの値が前回の圧力計測値Ｐの値よりも小さくないと判定された場合には、再度ステップＳ０１へ戻って、第一の校正圧力線ＰＡを用いての圧力検出値Ｐの検出を行う。
一方、判定の結果、圧力検出値Ｐが値Ｐｔｒａｎｓよりも大きく、かつ現在の圧力検出値Ｐの値が前回の圧力検出値Ｐの値よりも小さいと判定された場合には、ステップＳ０３へ移行して、解析装置４０に予め記憶されている第二の校正圧力線ＰＢを用いて、圧力検出値Ｐの検出を行う。
【００４１】
つまり、ステップＳ０２の判定において、前回までの判定では、圧力検出値Ｐが値Ｐｔｒａｎｓよりも大きくない、または現在の圧力検出値Ｐの値が前回の圧力検出値Ｐの値よりも小さくないと判定されており、今回の判定にて、圧力検出値Ｐが値Ｐｔｒａｎｓよりも大きく、かつ現在の圧力検出値Ｐの値が前回の圧力検出値Ｐの値よりも小さいと判定された場合は、圧力検出値Ｐが検出開始から上昇して最大値となった後に下降に転じたことを示しているため、圧力下降時におけるヒステリシスを反映させた第二の校正圧力線ＰＢを用いて圧力検出値Ｐの検出を行うこととしている。
また、圧力検出値Ｐが上昇から下降に転じたことを検出することにより、圧力検出値Ｐの最大値、即ち樹脂６４の最大充填圧力Ｐｍａｘを検出することが可能となっている。
なお、第二の校正圧力線ＰＢを用いての圧力検出値Ｐの検出は、具体的には、第二の校正圧力線ＰＢにおいて、圧力検出センサ１０の出力値に対応する校正圧力値を圧力検出値Ｐとして求めることにより行う。
【００４２】
このように、樹脂６４のキャビティ５２内への充填開始時から圧力検出値Ｐが最大充填圧力Ｐｍａｘに達するまでの圧力上昇時においては、圧力上昇時のヒステリシスを反映させた第一の校正圧力線ＰＡを用いて圧力検出値Ｐを算出し、圧力検出値Ｐが最大充填圧力Ｐｍａｘに達した後の圧力下降時においては、圧力下降時のヒステリシスを反映させた第二の構成圧力線ＰＢを用いて圧力検出値Ｐを算出することで、圧力上昇時と圧力下降時との間にヒステリシスを有する圧力検出センサ１０の出力値を校正したうえで圧力検出値Ｐを算出することができ、圧力検出装置１による圧力検出の精度を向上することができる。
これにより、２枚の金属プレート６２・６３にて挟み込んだ状態の半導体素子６１を樹脂モールドする際の、キャビティ５２に充填した樹脂６４の保圧時間等の成形条件を最適化することや、前記樹脂モールド時に発生する金属プレート６２・６３からの樹脂６４の剥離等の不具合の原因究明を行うことが容易となる。
また、センサチップ１２は、温度を検出する温度センサの機能も有しているため、検出した温度データをも考慮して、樹脂６４の成形条件を最適化することができ、成形条件を高精度に設定することが可能である。
【００４３】
また、本実施形態における圧力検査方法では、樹脂充填圧力の検出を、圧力検出センサ１０におけるダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・の非接触状態のみならず、遷移状態および接触状態においても行っているため、検出可能な圧力範囲を広くすることが可能となっている。
特に、従来の圧力センサのように、ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・の非接触状態での圧力検出のみ行った場合に比べて、圧力検出範囲を高圧領域に拡大することが可能となっている（例えば、２０ＭＰａ程度までの圧力検出が可能となる）。
【００４４】
このように、ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・の非接触状態、遷移状態、および接触状態において圧力検出を行うことにより広範囲の圧力を検出可能としているため、検出可能な圧力範囲を広げるためにダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・の膜厚を厚くする必要がない。これにより、ダイアフラム１２ａ・１２ａ・・・の膜厚を薄く形成して圧力検出の分解能を向上し、高精度な圧力検出を可能としつつ、圧力検出センサ１０による圧力の検出範囲を拡大することが可能である。
【００４５】
なお、本実施形態では、圧力検出センサ１０を用いた狭小な被圧力検出部の圧力検出として、半導体素子６１を樹脂モールドする際の樹脂６４の圧力を検出する例について説明したが、これに限るものではない。即ち、圧力検出センサ１０による圧力検出は、エンジンボア内の筒内圧力の変化を検出する場合等にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１    圧力検出装置
５    成形装置
１０    圧力検出センサ
１１    セラミック基板
１２    センサチップ
１２ａ  ダイアフラム
１４    配線
４０    解析装置
５１    金型
５２    キャビティ
６１    半導体素子
６２・６３  金属プレート
６２ａ  溝部
６４    樹脂
ＰＡ    第一の校正圧力線
ＰＢ    第二の校正圧力線
【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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