(57)【要約】【課題】  絶縁基体とダイアフラムとの間にカーボン屑等が混入している場合にカーボン屑を検出することができ、信頼性の高い圧力検出装置用パッケージおよび圧力検出装置を提供する。【解決手段】  絶縁基体１の表面の枠状のスペーサ１１の内側でかつ第１の電極７の周囲の領域に形成された検査用電極１２を備え、第１の電極７の表面が中央部から外周部に向かい漸次低くなる凸面であり、検査用電極１２の表面が第１の電極側７に傾斜している。【選択図】  図１
2006208129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子が搭載される絶縁基体と、該絶縁基体の表面に対向する位置に配置されたダイアフラムと、前記絶縁基体の表面と前記ダイアフラムの表面との間に形成された枠状のスペーサと、前記絶縁基体の表面の前記枠状のスペーサの内側に形成された静電容量形成用の第１の電極と、前記ダイアフラムの表面の前記枠状のスペーサの内側に、前記第１の電極に対向するように形成された静電容量形成用の第２の電極と、前記絶縁基体の表面の前記枠状のスペーサの内側でかつ前記第１の電極の周囲の領域に形成された検査用電極とを備え、前記第１の電極の表面が中央部から外周部に向かい漸次低くなる凸面であり、前記検査用電極の表面が前記第１の電極側に傾斜していることを特徴とする圧力検出装置用パッケージ。
【請求項２】
前記検査用電極は、前記第１の電極との間の抵抗値を検知するための電極であることを特徴とする請求項１記載の圧力検出装置用パッケージ。
【請求項３】
前記検査用電極が、前記第１の電極の全周囲にわたって形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の圧力検出装置用パッケージ。
【請求項４】
前記第1の電極と前記検査用電極との間隔は、前記ダイアフラムに定格圧力範囲の最大圧力が印加されたときの、前記第１の電極と前記第２の電極との最小間隔以下であることを特徴とする請求項３記載の圧力検出装置用パッケージ。
【請求項５】
前記第1の電極の外周縁の厚みと前記検査用電極の内周縁の厚みとが、前記ダイアフラムに前記定格圧力範囲の最大圧力が印加されたときの、前記第１の電極と前記第２の電極との最小間隔の１／２倍以上であることを特徴とする請求項３または請求項４記載の圧力検出装置用パッケージ。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載された圧力検出装置用パッケージと、該圧力検出装置用パッケージに搭載され、前記ダイアフラムに印加される圧力を検出する半導体素子とを備えていることを特徴とする圧力検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力を検出するための圧力検出装置に用いられる圧力検出装置用パッケージおよび圧力検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧力を検出するための圧力検出装置として静電容量型の圧力検出装置が知られている。この静電容量型の圧力検出装置に用いられるパッケージは、下記特許文献１に記載されているように、半導体素子が搭載される搭載部を有する絶縁基体と、絶縁基体の表面に形成された静電容量形成用の第１の電極と、絶縁基体の表面に可撓な状態で接合されたダイアフラムと、このダイアフラムの表面に第１の電極に対向するように被着された静電容量形成用の第２の電極とを備えている。そして、第１の電極および第２の電極により静電容量を形成するために、これら電極間に所定の間隔を設ける必要があり、ダイアフラムと絶縁基体との間にスペーサを備えている。
【０００３】
ここで、ダイアフラムを絶縁基体上の所定の位置に精度良く配置させて接合する方法として、一般的に、組立治具を用いて接合する方法が用いられている。例えば、所定の位置にダイアフラムに対応させた形状の位置合わせ用の穴を有する組み立て治具を絶縁基体上に配置させて、組み立て治具上の位置合わせ用の穴内にダイアフラムを入れ込み絶縁基体とダイアフラムとの位置合わせを行いつつ、絶縁基体とダイアフラムとを接合するという方法がある。
【０００４】
なお、このような組立治具として、絶縁基体とダイアフラムとを位置精度良く接合させるために、接合する際の熱により変形の可能性が低いものが求められており、一般的にはカーボン製のものが使用されている。
【０００５】
また、第１の電極と第２の電極とで形成される静電容量は、第１の電極と第２の電極との間隔や第１の電極と第２の電極との対向する領域に作用されるものであり、ダイアフラムに外圧が印加された際、ダイアフラムの中央部はその位置が大きく変移するものの、外周部の変移は極めて小さく、第１の電極の外周部と第２の電極の外周部とで形成される静電容量は外圧の変化による変化量が小さく、第１の電極の外周部および第２の電極の外周部は、外圧が印加された際の静電容量の変化に寄与する程度が低い部位である。そこで、圧力の検出感度を高めるために、ダイアフラムが撓んだ際の静電容量の変化量を大きくする方法として、第１の電極および第２の電極のうち一方の電極の面積を小さく形成した圧力検出装置用パッケージが考えられる。
【特許文献１】特開２００１−３５６０６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、絶縁基体とダイアフラムとを接合する際に、ダイアフラムと組立治具とが接触してしまって組立治具の一部が欠けてしまい、カーボン屑が絶縁基体とダイアフラムとの間に介在してしまう可能性があった。そして、カーボン屑を介して第１の電極と第２の電極とが短絡する可能性があった。
【０００７】
また、絶縁基体とダイアフラムとの間にカーボン屑が介在してしまった場合、第１の電極と第２の電極との間に屑が介在している場合には、第１の電極と第２の電極との間の絶縁抵抗を測定することにより、カーボン屑を検出することができる。しかし、面積が小さい方の電極の外周にカーボン屑がある場合には検出することができないという問題を有していた。このため、圧力装置として使用している間にカーボン屑が移動して、第１の電極と第２の電極との間に介在してしまい、圧力検出の精度が低下する可能性があった。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み案出されたもので、その目的は、絶縁基体とダイアフラムとの間にカーボン屑等が混入している場合にカーボン屑を検出することができ、信頼性の高い圧力検出装置用パッケージおよび圧力検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の圧力検出装置用パッケージは、半導体素子が搭載される絶縁基体と、該絶縁基体の表面に対向する位置に配置されたダイアフラムと、前記絶縁基体の表面と前記ダイアフラムの表面との間に形成された枠状のスペーサと、前記絶縁基体の表面の前記枠状のスペーサの内側に形成された静電容量形成用の第１の電極と、前記ダイアフラムの表面の前記枠状のスペーサの内側に、前記第１の電極に対向するように形成された静電容量形成用の第２の電極と、前記絶縁基体の表面の前記枠状のスペーサの内側でかつ前記第１の電極の周囲の領域に形成された検査用電極とを備え、前記第１の電極の表面が中央部から外周部に向かい漸次低くなる凸面であり、前記検査用電極の表面が前記第１の電極側に傾斜していることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の圧力検出装置用パッケージは、前記検査用電極が、前記第１の電極との間の抵抗値を検知するための電極であることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の圧力検出装置用パッケージは、前記検査用電極が、前記第１の電極の全周囲にわたって形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の圧力検出装置用パッケージは、前記第1の電極と前記検査用電極との間隔は、前記ダイアフラムに定格圧力範囲の最大圧力が印加されたときの、前記第１の電極と前記第２の電極との最小間隔以下であることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の圧力検出装置用パッケージは、前記第1の電極の外周縁の厚みと前記検査用電極の内周縁の厚みとが、前記ダイアフラムに前記定格圧力範囲の最大圧力が印加されたときの、前記第１の電極と前記第２の電極との最小間隔の１／２倍以上であることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の圧力検出装置は、本発明の圧力検出装置用パッケージと、該圧力検出装置用パッケージに搭載され、前記ダイアフラムに印加される圧力を検出する半導体素子とを備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の圧力検出装置用パッケージは、絶縁基体の表面の枠状のスペーサの内側でかつ第１の電極の周囲の領域に形成された検査用電極を備え、第１の電極の表面が中央部から外周部に向かい漸次低くなる凸面であり、検査用電極の表面が第１の電極側に傾斜していることにより、検査時等に、例えば、パッケージに振動を加えて、カーボン屑等を第１の電極と検査用電極との間に収集させることができ、カーボン屑を第１の電極と検査用電極間の絶縁抵抗を評価することで、カーボン屑が混入していることを検出することができる。従って、外部の圧力を良好に検出することができ、信頼性の高い圧力検出装置を実現することができる。
【００１６】
また、第１の電極と検査用電極との間にカーボン屑等が混入している場合、第１の電極と検査用電極との間に電圧を印加して、カーボン屑を破壊してサイズを小さなものとすることもできる。
【００１７】
本発明の圧力検出装置用パッケージは、検査用電極が、第１の電極の全周囲にわたって形成されていることにより、静電容量形成用の第１の電極が第２の電極より小さく形成された構造において、静電容量が形成される空間内の絶縁基体のうち検査用電極が第１の電極の形成されていない領域を検査用電極で埋めることができ、静電容量が形成用される空間内におけるカーボン屑等の検出精度を向上させることが可能となる。
【００１８】
本発明の圧力検出装置用パッケージは、第1の電極と検査用電極との間隔は、ダイアフラムに定格圧力範囲の最大圧力が印加されたときの、第１の電極と第２の電極との最小間隔以下であることにより、静電容量が定格圧力範囲の最大値となるときの第１の電極と第２の電極との間隔より大きいカーボン屑等が、静電容量が形成される空間内に混入しているとしても、第１の電極と検査用電極とが短絡することによりカーボン屑等を検出することができる。
【００１９】
本発明の圧力検出装置用パッケージは、第1の電極の外周縁の厚みと検査用電極の内周縁の厚みとが、ダイアフラムに定格圧力範囲の最大圧力が印加されたときの、第１の電極と第２の電極との最小間隔の１／２倍以上であることにより、検査用電極と第１の電極との間に球形状のような最大幅が絶縁基体１と接触する部位よりも大きなカーボン屑等が混入してしまった場合にも、カーボン屑等のサイズが定格圧力範囲の最大圧力が印加された際の第１の電極と第２の電極の間隔以上である場合には、カーボン屑等が第１の電極および検査用電極に接触して、第１の電極７と検査用電極１２とが短絡することによりカーボン屑等を検出することができる。
【００２０】
本発明の圧力検出装置は、本発明の圧力検出装置用パッケージと、圧力検出装置用パッケージに搭載され、ダイアフラムに印加される圧力を検出する半導体素子とを備えていることにより、信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の圧力検出装置用パッケージを添付の図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の圧力検出装置用パッケージの実施の形態の第１の例の構造を示す断面図である。
【００２２】
本発明の圧力検出装置用パッケージは、半導体素子３が搭載される絶縁基体１と、絶縁基体１の表面に対向する位置に配置されたダイアフラム２と、絶縁基体１の表面とダイアフラム２の表面との間に形成された枠状のスペーサ１１と、絶縁基体１の表面の枠状のスペーサ１１の内側に形成された静電容量形成用の第１の電極７と、ダイアフラム２の表面の枠状のスペーサ１１の内側に、第１の電極７に対向するように形成された静電容量形成用の第２の電極９と、絶縁基体１の表面の枠状のスペーサ１１の内側でかつ第１の電極７の周囲の領域に形成された検査用電極１２とを備えている。
【００２３】
絶縁基体１は、酸化アルミニウム質焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，炭化珪素質焼結体，窒化珪素質焼結体，ガラス−セラミックス等の電気絶縁材料から成る積層体である。絶縁基体１は、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、次のようにして製作される。まず、酸化アルミニウム，酸化珪素，酸化マグネシウム，酸化カルシウム等のセラミック原料粉末に、適当な有機バインダ，溶剤，可塑剤，分散剤を添加混合して泥漿状となすとともに、これをドクターブレード法によりシート状に成形して複数枚のセラミックグリーンシートを得る。その後、これらのセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工，積層加工，切断加工を施すことにより絶縁基体１用の生セラミック成形体を得る。そして、この生セラミック成形体を約１６００℃の温度で焼成することにより、絶縁基体１が製作される。
【００２４】
絶縁基体１は、一方の面（図１では下面）に、半導体素子３が収容される凹部１ａが形成されており、半導体素子３を収容する容器として機能する。そして、この凹部１ａの底面の中央部に、半導体素子３が搭載される搭載部１ｂが形成されている。この搭載部１ｂに半導体素子３が搭載されるとともに、半導体素子３が凹部１ａ内において例えばエポキシ樹脂等の樹脂製封止材４により覆われることにより、半導体素子３が封止される。
【００２５】
なお、この例では、半導体素子３は、樹脂製封止材４によって覆われることにより封止されるが、絶縁基体１の一方の面に金属やセラミックスから成る蓋体を凹部１ａを塞ぐように接合させることにより封止されてもよい。
【００２６】
また、搭載部１ｂには半導体素子３の各電極と電気的に接続される複数の配線導体５が導出されており、この配線導体５と半導体素子３の各電極とが半田バンプ等の導電性材料から成る導電性接合材６を介して接合されることにより、半導体素子３の各電極と各配線導体５とが電気的に接続されるとともに半導体素子３が搭載部１ｂに固定される。なお、図１に示した例では、半導体素子３の電極と配線導体５とが半田バンプを介して接続される構造としたが、半導体素子３の電極と配線導体５とはボンディングワイヤ等の他の電気的接続手段により接続されてもよい。
【００２７】
配線導体５は、半導体素子３の各電極を外部電気回路および第１の電極７，第２の電極９に電気的に接続するための導電路として機能し、その一部は絶縁基体１の一方の面（図１では下面）の外周部に導出され、別の一部は第１の電極７，第２の電極９に電気的に接続されている。そして、半導体素子３の各電極がこれら配線導体５に半田バンプ等の導電性接合材６を介して電気的に接続されるとともに半導体素子３が樹脂製封止材４で封止された後、配線導体５の絶縁基体１の一方の面（図１では下面）の外周部に導出された部位が外部電気回路基板の配線導体（図示せず）に半田等の導電性接合材を介して接合されることにより、内部に収容される半導体素子３が外部電気回路に電気的に接続されることとなる。
【００２８】
このような配線導体５は、タングステン，モリブデン，銅，銀等の金属粉末メタライズから成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バインダ，溶剤，可塑剤，分散剤等を添加混合して得たメタライズペーストをスクリーン印刷法により絶縁基体１用のセラミックグリーンシートに所定のパターンに印刷塗布し、これを絶縁基体１用の生セラミック成形体とともに焼成することによって絶縁基体１の内部および表面に所定のパターンに形成される。なお、配線導体５の露出表面には、配線導体５が酸化腐食することを防止するとともに、配線導体５と半田等の導電性接合材６との接合を良好なものとするために、厚みが１〜１０μｍ程度のニッケルメッキ層と厚みが０．１〜３μｍ程度の金メッキ層とが順次被着されていることが好ましい。
【００２９】
また、絶縁基体１の上面中央部には、静電容量形成用の第１の電極７が被着されている。この第１の電極７は、後述する第２の電極９とともに感圧素子用の静電容量を形成するためのものであり、例えば略円形のパターンに形成されている。そして、この第１の電極７には複数の配線導体５のうちの一つである配線導体５ａが接続されており、この配線導体５ａに半導体素子３の電極が半田バンプ等の導電性接合部材６を介して接続されることにより半導体素子３の電極と第１の電極７とが電気的に接続される。
【００３０】
本発明の圧力検出装置用パッケージにおいて、第１の電極７の表面は、中央部から外周部に向かうに伴って漸次低くなる凸面である。本発明の圧力検出装置用パッケージは、このような構成により、第１の電極７上にカーボン屑等が存在する場合に、検査時等に、例えばパッケージに振動を加えることにより、そのカーボン屑等を第１の電極７の縁に集めることができる。
【００３１】
このような第１の電極７は、タングステン，モリブデン，銅，銀等の金属粉末メタライズから成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バインダ，溶剤，可塑剤，分散剤を添加混合して得たメタライズペーストをスクリーン印刷法により絶縁基体１用のセラミックグリーンシートに印刷塗布し、これを絶縁基体１用の生セラミック成形体とともに焼成することによって絶縁基体１の上面中央部に所定のパターンに形成される。なお、第１の電極７の露出表面には、第１の電極７が酸化腐食するのを防止するために、厚みが１〜１０μｍ程度のニッケルめっき層が被着されている。
【００３２】
また、絶縁基体１の上面外周部には、その全周にわたり枠状の第１の接合用メタライズ層８が被着されており、この第１の接合用メタライズ層８には、後述する下面に第２の電極９を有するダイアフラム２の下面外周部のスペーサ１１の下面に形成された第２の接合用メタライズ層１０が銀−銅ろう材等の導電性接合材を介して接合することにより取着されている。この第１の接合用メタライズ層８には複数の配線導体５のうちの一つである配線導体５ｂが接続されており、この配線導体５ｂに半導体素子３の電極が半田バンプ等の導電性接合部材６を介して電気的に接続されることにより、第１の接合用メタライズ層８に接続された第２の接合用メタライズ層１０と半導体素子３の電極とが電気的に接続される。
【００３３】
第１の接合用メタライズ層８は、タングステンやモリブデン，銅，銀等の金属粉末メタライズから成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バインダ，溶剤，可塑剤，分散剤を添加混合して得たメタライズペーストをスクリーン印刷法により絶縁基体１用のセラミックグリーンシートに印刷塗布し、これを絶縁基体１用の生セラミック成形体とともに焼成することによって、絶縁基体１の上面外周部に枠状の所定のパターンに形成される。なお、第１の接合用メタライズ層８の露出表面には、第１の接合用メタライズ層８が酸化腐食するのを防止するとともに第１の接合用メタライズ層８と導電性接合材との接合を強固なものとするために、厚みが１〜１０μｍ程度のニッケルめっき層が被着されている。
【００３４】
ダイアフラム２は、絶縁基体１の表面（図１では、絶縁基体１の上面）に対向する位置に配置されている。このダイアフラム２は、絶縁基体１との間に密閉空間を形成するように取着されている。ダイアフラム２は、酸化アルミニウム質焼結体や窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，窒化珪素質焼結体，炭化珪素質焼結体，ガラスセラミックス等の電気絶縁材料から成る厚みが０．０１〜５ｍｍの平板状のものであり、外部の圧力に応じて絶縁基体１側に撓む。
【００３５】
なお、静電容量型の圧力検出装置は、８０ｋＰａ（低圧用圧力検出装置）〜２０００ｋＰａ（高圧用圧力検出装置）の圧力のもとで使用されることが一般的であり、ダイアフラム２は、その厚みが０．０１ｍｍ未満では、その機械的強度が小さくなり、これに例えば８０ｋＰａ程度の大きな外部圧力が加わった場合に破損しやすくなり、他方、５ｍｍを超えると、例えば２０００ｋＰａ程度の圧力では撓みにくくなり、圧力検出用のダイアフラムとしては不適なものとなりやすい。したがって、ダイアフラム２の厚みは０．０１〜５ｍｍの範囲が好ましい。
【００３６】
このようなダイアフラム２は、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、次のようにして製作される。まず、酸化アルミニウム，酸化珪素，酸化マグネシウム，酸化カルシウム等のセラミック原料粉末に適当な有機バインダ，溶剤，可塑剤，分散剤を添加混合して泥漿状となすとともに、これをドクターブレード法によりシート状に成形してセラミックグリーンシートを得る。その後、このセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工や切断加工を施すことによりダイアフラム２用の生セラミック成形体を得る。そして、この生セラミック成形体を約1600℃の温度で焼成することにより、ダイアフラム２が製作される。
【００３７】
また、ダイアフラム２の下面外周部には高さが０．０１〜５ｍｍ程度の枠状のスペーサ１１が設けられており、これにより下面中央部に底面が略平坦な凹部が形成されている。この凹部は、絶縁基体１との間に密閉空間を形成するためのものであり、この凹部の底面には静電容量形成用の第２の電極９が被着されている。
【００３８】
このような第２の電極９は、タングステン，モリブデン，銅，銀等の金属粉末メタライズから成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バインダ，溶剤，可塑剤，分散剤を添加混合して得たメタライズペーストをスクリーン印刷法によりダイアフラム２用のセラミックグリーンシートに印刷塗布し、これをダイアフラム２用の生セラミック成形体とともに焼成することによってダイアフラム２の凹部の底面の略全面に所定のパターンに形成される。なお、第２の電極９の露出表面には、第２の電極９が酸化腐食するのを防止するために、厚みが１〜１０μｍ程度のニッケルめっき層が被着されている。
【００３９】
また、ダイアフラム２のスペーサの下面にはその全周にわたり枠状の第２の接合用メタライズ層１０が被着されており、この第２の接合用メタライズ層１０には、前述の第１の接合用メタライズ層８が銀−銅ろう材等の導電性接合材を介して接合することにより取着されている。
【００４０】
また、第２の接合用メタライズ１０と第２の電極９とは電気的に接続されており、それにより、前述の半導体素子３に電気的に接続された第１の接合用メタライズ層８を介して、第２の電極９と半導体素子３の電極とが電気的に接続されるようになっている。
【００４１】
このとき、第１の電極７と第２の電極９とは、絶縁基体１とダイアフラム２との間に形成された空間を挟んで対向しており、これらの間には、第１の電極７や第２の電極９の面積および第１の電極７と第２の電極９との間隔に応じて所定の静電容量が形成される。そして、ダイアフラム２の上面に外部の圧力が印加されると、その圧力に応じてダイアフラム２が絶縁基体１側に撓んで第１の電極７と第２の電極９との間隔が変わり、それにより第１の電極７と第２の電極９との間の静電容量が変化するので、外部の圧力の変化を静電容量の変化として感知する感圧素子として機能する。そして、この静電容量の変化を凹部１ａ内に収容した半導体素子３に配線導体５ａ，５ｂを介して伝達し、これを半導体素子３で演算処理することによって外部の圧力の大きさを知ることができる。
【００４２】
なお、このような第２の接合用メタライズ層１０は、タングステン，モリブデン，銅，銀等の金属粉末メタライズから成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バインダ，溶剤，可塑剤，分散剤を添加混合して得たメタライズペーストをスクリーン印刷法によりダイアフラム２のスペーサ用のセラミックグリーンシートに印刷塗布し、これをダイアフラム２の下面に形成された第２の電極９と導通させるようにダイアフラム２用のセラミックグリーンシートと積層し、ダイアフラム２にスペーサおよび凹部を形成した後、ダイアフラム２用の生セラミック成形体とともに焼成することによって、ダイアフラム２のスペーサ１１の下面と、表面または内部とに所定のパターンに形成される。なお、第２の接合用メタライズ層１０の露出する表面には、第２の接合用メタライズ層１０が酸化腐食するのを防止するとともに、第２の接合用メタライズ層１０と導電性接合材との接合を強固なものとするために、厚みが１〜１０μｍ程度のニッケルめっき層が被着されている。
【００４３】
なお、第１の電極７は、その直径が他方の主面が密閉空間内に露出する領域の中心部に形成されており、この領域の直径に対して５０〜８０％程度に形成されていることがより好ましい。５０％未満であると、第１の電極７と第２の電極９との間に形成される静電容量が小さいものとなってしまい圧力を良好に検出することが困難となり、８０％を越えると、第１の電極７と第２の電極９との間に静電容量の変化に寄与しない余計な静電容量が形成されてしまい静電容量の変化率が低下するので圧力検出感度が低くなってしまう。
【００４４】
そして、本発明の圧力検出装置用パッケージは、絶縁基体１の表面の枠状スペーサ１１の内側でかつ第１の電極７の周囲の領域に形成された検査用電極１２を備えている。この検査用電極１２の表面は第１の電極７側に傾斜している。本発明の圧力検出装置用パッケージは、このような構成により、検査用電極１２上にカーボン屑等が存在する場合に、例えば、検査時に、パッケージに振動を加えることにより、そのカーボン屑等を検査用電極１２の縁に集めることができる。
【００４５】
検査用電極１２は、タングステン，モリブデン，銅，銀等の金属粉末メタライズから成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バインダ，溶剤，可塑剤，分散剤を添加混合して得たメタライズペーストをスクリーン印刷法により絶縁基体１用のセラミックグリーンシートに印刷塗布し、これを絶縁基体１用の生セラミック成形体とともに焼成することによって、絶縁基体１の上面外周部に所定のパターンで形成される。なお、検査用電極１２の露出表面には、検査用電極１２が酸化腐食するのを防止するために、厚みが１〜１０μｍ程度のニッケルめっき層が被着されている。また、検査用電極１２は、空間の外部（図１においては、絶縁基体１の側面）に形成された検査用パッド１３に電気的に接続されている。
【００４６】
本発明の圧力検出装置用パッケージは、絶縁基体１の表面の枠状のスペーサ１１の内側でかつ第１の電極７の周囲の領域に形成された検査用電極１２を備えており、第１の電極７の表面が中央部から外周部に向かい漸次低くなる凸面であり、検査用電極１２の表面が第１の電極７側に傾斜している。本発明の圧力検出装置用パッケージは、このような構成により、検査時等に、例えば、パッケージに振動を加えることにより、枠状のスペーサ１１の内側に混入したカーボン屑等を第１の電極７と検査用電極１２との間に集めることができ、第１の電極７および検査用電極１２間の抵抗を測定してカーボン屑等の検出を行うことが可能となる。
【００４７】
図１に示した圧力検出装置用パッケージにおいては、第１の電極７に接続される配線導体５と検査用パッド１３に測定端子をあてて、第１の電極７と検査用電極１２とのそれぞれの絶縁抵抗を評価することにより、静電容量が形成される空間内の状態を検査することができる。
【００４８】
また、第１の電極７と検査用電極１２がカーボン屑等を介して接触している場合、第１の電極７と検査用電極１２とが短絡することとなり、第１の電極７と第２の電極１２とで形成される静電容量値が所定値よりも大きくなるので、第１の電極７と第２の電極９との静電容量値を評価することによってもカーボン屑等が混入していることを検出することができる。
【００４９】
また、第１の電極７と検査用電極１２との間にカーボン屑等が混入している場合、第１の電極７と検査用電極１２との間に電圧を負荷し、カーボン屑を破壊してサイズを小さなものとすることもできる。
【００５０】
また、図１においては、第１の電極７の表面を凸面として形成していたが、図２に本発明の圧力検出装置用パッケージの実施の形態の第２の例の構造を示す断面図のように、絶縁基体１の表面が凸面となる構造とし、第１の電極７の表面が凸面となるようにしてもかまわない。
【００５１】
また、本発明の圧力検出装置用パッケージは、図３に図１に示した圧力検出装置用パッケージの絶縁基体の平面図で示すように、検査用電極が、第１の電極７の全周囲にわたって形成されていることが好ましい。この構成により、静電容量形成用の第１の電極７が第２の電極９より小さく形成された構造において、静電容量が形成される空間内の絶縁基体１のうち検査用電極１２が第１の電極７の形成されていない領域を検査用電極１２で埋めることができ、静電容量が形成用される空間内におけるカーボン屑等の検出精度を向上させることが可能となる。
【００５２】
また、本発明の圧力検出装置用パッケージにおいて、第1の電極７と検査用電極１２との間隔ｄ１は、ダイアフラム２に定格圧力範囲の最大圧力が印加されたときの、第１の電極７と第２の電極９との最小間隔ｄ２以下であることが好ましい。ここで、定格圧力範囲とは、通常の使用により変化する静電容量値の範囲をいう。図５は、静電容量が定格圧力範囲の最大値となったときの圧力検出装置用パッケージの例を示す断面図である。本発明の圧力検出装置用パッケージは、このような構成により、静電容量が定格圧力範囲の最大値となるときの第１の電極７と第２の電極９との間隔ｄ２より大きいカーボン屑等が、静電容量が形成される空間内に混入しているとしても、第１の電極７と検査用電極１２とが短絡することによりカーボン屑等を検出することができる。
【００５３】
なお、図５に示した圧力検出装置用パッケージにおいて、静電容量が定格圧力範囲の最大値となるときの第１の電極７と第２の電極９との間隔ｄ２は、ダイアフラム２が撓んだ際に第１の電極７と第２の電極９との距離が最も狭くなる各電極の中央部間の距離をいう。
【００５４】
また、本発明の圧力検出装置用パッケージにおいて、第1の電極７の外周縁の厚みｄ３と検査用電極１２の内周縁の厚みｄ４とが、ダイアフラム２に定格圧力範囲の最大圧力が印加されたときの、第１の電極７と第２の電極９との最小間隔ｄ２の１／２倍以上であることが好ましい。本発明の圧力検出装置用パッケージは、このような構成により、カーボン屑等が球形状のような絶縁基体１の表面部よりも幅広な形状のものが第１の電極７と検査用電極１２との間に介在したとしても、カーボン屑等のサイズが定格圧力範囲の最大圧力が印加された際の第１の電極と第２の電極の間隔ｄ２以上である場合には、カーボン屑等が第１の電極７および検査用電極１２とに接触して第１の電極７と検査用電極１２とが短絡することによりカーボン屑等を検出することができる。
【００５５】
また、第１の電極７と検査用電極１２との間に露出する絶縁基体１の表面を第１の電極７または検査用電極１２の一方側から他方側に傾斜させていても構わない。この場合、第１の電極７と検査用電極１２との間に収集したカーボン屑等を、第１の電極７または検査用電極１２の一方側に寄せることができ、空間内に混入したカーボン屑等が第１の電極７または検査用電極１２の表面に引っかかったりすることを抑制して、検出しやすくすることができる。なお、露出する絶縁基体１の表面は、定格圧力範囲の最大圧力が印加された際の第１の電極７と第２の電極９の間隔ｄ２以下であることが好ましい。
【００５６】
また、図７に本発明の圧力検出装置用パッケージの実施の形態の第４の例の構造を示す断面図のように、第１の電極７と検査用電極１２との間に内面に第２の検査用電極１４が形成された溝１５を形成しておいても構わない。この場合、空間内に混入したカーボン屑等を溝１５内に落下させやすくし、第１の電極７または検査用電極１２の表面に引っかかったりすることを抑制して、検出しやすくすることができる。なお、第２の検査用電極１４と、第１の電極７および検査用電極１２との最大間隔が、ダイアフラム２に定格圧力範囲の最大圧力が印加されたときの、第１の電極７と第２の電極９との最小間隔ｄ２以下であり、溝１５の深さが第１の電極７と第２の電極９との最小間隔ｄ２の１／２倍以上であることが好ましい。
【００５７】
なお、本発明の圧力検出装置用パッケージにおいては、枠状のスペーサ１１よりも内側にカーボン屑等が存在する場合、これらのカーボン屑を第１の電極７と検査用電極１２との間に収集させるために、圧力検出装置用パッケージに振動等を与えてから評価することが好ましい。
【００５８】
また、本発明の圧力装置は、本発明の圧力検出装置用パッケージと、絶縁基体１の搭載部１ｂに搭載され、第１の電極７と第２の電極９との間の静電容量の変化に基づいてダイアフラム２に加わる圧力を検出する半導体素子３とを備えている。本発明の圧力装置は、このような構成により、小型化を図りつつ圧力の検出精度を向上させたとすることができる。
【００５９】
また、静電容量形成用の第１の電極７および第２の電極９を、絶縁基体１の表面および内部に配設された配線導体５ａ，５ｂを介して半導体素子３の各電極に接続していることにより、第１の電極７および第２の電極９を短い距離で半導体素子３に接続することができ、その結果、これらの配線導体５ａ，５ｂ間に発生する不要な静電容量を小さなものとして感度の高い圧力検出装置を実現することができる。
【００６０】
なお、本発明は、上述の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更は可能である。例えば、上述の例では、スペーサ１１はダイアフラム２側に形成されているが、スペーサ１２は絶縁基体１側に形成されている等、第１の接合用メタライズ層８と第２の接合用メタライズ層１０とが検査用電極１２とは異なる高さに形成したものであっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の圧力検出装置用パッケージの実施の形態の第１の例の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の圧力検出装置用パッケージの実施の形態の第２の例の構造を示す平面図である。
【図３】（ａ）は、図１に示した圧力検出装置用パッケージの絶縁基体の平面図であり、（ｂ）は、ダイアフラムの下面図である。
【図４】図１に示した圧力検出装置用パッケージのダイアフラムが撓んだ状態を示す断面図である。
【図５】図４における圧力検出装置用パッケージの要部拡大断面図である。
【図６】本発明の圧力検出装置用パッケージの実施の形態の第３の例の構造を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１・・・・・・・・絶縁基体
１ａ・・・・・・・凹部
１ｂ・・・・・・・搭載部
２・・・・・・・・ダイアフラム
３・・・・・・・・半導体素子
４・・・・・・・・樹脂製封止材
５、５ａ、５ｂ・・配線導体
６・・・・・・・・導電性接合材
７・・・・・・・・第１の電極
８・・・・・・・・第１のメタライズ層
９・・・・・・・・第２の電極
１０・・・・・・・第２のメタライズ層
１１・・・・・・・スペーサ
１２・・・・・・・検査用電極
【図１】
2006208129.tif 000003
【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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