(57)【要約】【課題】  絶縁基体とダイアフラムとの間に屑が介在してしまった場合、これを検出することができ、外部の圧力を良好に検出することができる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。【解決手段】  半導体素子３が搭載される搭載部１ｂを有する絶縁基体１と、絶縁基体１の表面に形成された静電容量形成用の第１の電極７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、ダイアフラム２の表面に第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とを備えている。そして、絶縁基体１、ダイアフラム２およびスペーサにより形成された空間内に検査用電極１２が設けられている。【選択図】  図１
2006170785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子が搭載される搭載部を有する絶縁基体と、該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、前記絶縁基体の前記表面に対向する位置に配置されたダイアフラムと、前記ダイアフラムの表面に前記第１の電極に対向するように形成された前記静電容量形成用の第２の電極と、前記絶縁基体の前記表面と前記ダイアフラムの前記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、前記ダイアフラムおよび前記スペーサにより形成された空間内に設けられた検査用電極とを備え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の電極または前記第２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】
前記検査用電極は、前記絶縁基体の前記表面における前記第１の電極の周囲に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】
前記検査用電極は、前記第１の電極の全周囲に形成されてい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】
前記検査用電極と前記第１の電極との間隔は、静電容量が定格圧力範囲の最大値となるときの前記第１の電極と前記第２の電極との間隔より狭い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】
前記検査用電極は、前記第１の電極より厚く形成されていることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の圧力検出装置用パッケージ。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載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の前記搭載部に搭載され、前記ダイアフラムに加わ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。
【請求項８】
絶縁基体と、該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、前記絶縁基体の前記表面に対向する位置に配置されたダイアフラムと、前記ダイアフラムの表面に前記第１の電極に対向するように形成された前記静電容量形成用の第２の電極と、前記絶縁基体の前記表面と前記ダイアフラムの前記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、前記ダイアフラムおよび前記スペーサにより形成された空間内に設けられた検査用電極とを備えていることを特徴とする感圧素子。
【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ならびに感圧素子に関する。
【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、外圧が印加された際の静電容量の変化にあまり寄与しない部位である。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介在していた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搭載部を有する絶縁基体と、該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、前記絶縁基体の前記表面に対向する位置に配置されたダイアフラムと、前記ダイアフラムの表面に前記第１の電極に対向するように形成された前記静電容量形成用の第２の電極と、前記絶縁基体の前記表面と前記ダイアフラムの前記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、前記ダイアフラムおよび前記スペーサにより形成された空間内に設けられた検査用電極とを備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の圧力検出装置用パッケージは、検査用電極が、前記第１の電極または前記第２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】
また、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、前記絶縁基体の前記表面における前記第１の電極の周囲に形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
また、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の電極の全周囲に形成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の圧力検出装置用パッケージは、前記検査用電極と前記第１の電極との間隔が、静電容量が定格圧力範囲の最大値となるときの前記第１の電極と前記第２の電極との間隔より狭いことを特徴とするものである。
【００１４】
また、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の電極より厚く形成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
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の前記搭載部に搭載され、前記ダイアフラムに加わ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。
【００１６】
本発明の感圧素子は、絶縁基体と、該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、前記絶縁基体の前記表面に対向する位置に配置されたダイアフラムと、前記ダイアフラムの表面に前記第１の電極に対向するように形成された前記静電容量形成用の第２の電極と、前記絶縁基体の前記表面と前記ダイアフラムの前記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、前記ダイアフラムおよび前記スペーサにより形成された空間内に設けられた検査用電極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】
【００１７】
本発明の圧力検出装置用パッケージは、絶縁基体、ダイアフラムおよびスペーサにより形成された空間内に設けられた検査用電極を備えていることにより、静電容量が形成される空間内に混入されたカーボン屑等を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可能となる。
【００１８】
すなわち、本発明の圧力検出装置用パッケージは、静電容量が形成される空間内にカーボン屑等が混入してしまった場合にも、第１の電極、第２の電極および検査用電極間の絶縁抵抗を評価することで、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。従って、外部の圧力を良好に検出することができる圧力検出装置を実現することができる。
【００１９】
本発明の圧力検出装置用パッケージは、検査用電極が、絶縁基体の表面における第１の電極の周囲に形成されていることにより、ダイアフラムを形成する際に変形が生じる可能性を低減させ、また、外部の圧力が印加した際にダイアフラムを均一に撓ませることができ、外部の圧力を良好に検出することができる圧力検出装置を実現することが可能となる。
【００２０】
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の電極の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。
【００２１】
本発明の圧力検出装置用パッケージは、検査用電極と第１の電極との間隔が、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狭いことにより、検査用電極と第１の電極との間にカーボン屑等が混入してしまった場合にも、外部の圧力が印加されてダイアフラムが撓んで際の第１の電極と第２の電極との間隔よりも大きいものであれば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。
【００２２】
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の電極より厚く形成されていることにより、撓み量の小さなダイアフラムの外周部においてより小さなカーボン屑等を検出することができ、検出精度の向上を図ることが可能となる。すなわち、本発明の圧力検出装置用パッケージにおいて、ダイアフラムの外周部における検査用電極と第２の電極との距離を狭くすることができ、より小さなカーボン屑等を検出することが可能となる。
【００２３】
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の搭載部に搭載され、ダイアフラムに加わ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。
【００２４】
本発明の感圧素子は、絶縁基体、ダイアフラムおよびスペーサにより形成された空間内に設けられた検査用電極を備えていることにより、静電容量が形成される空間内に混入したカーボン屑等を検出することができ、信頼性の向上を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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。
【００２６】
図２（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、図２（ｂ）は、絶縁基体に対向するダイアフラムの下面図である。
【００２７】
本発明の圧力検出装置用パッケージは、絶縁基体１と、絶縁基体１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と、ダイアフラム２の表面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とを備えている。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、ダイアフラム２およびスペーサ１１により形成された空間内に検査用電極１２が設けられている。
【００２８】
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を用いてシート状に成形することにより複数枚のセラミックグリーンシートを得る。しかる後、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。
【００２９】
絶縁基体１は、一方の面（図２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。
【００３０】
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。
【００３１】
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の各電極を半田バンプ等の導電性材料から成る導電性接合材６を介して接合することにより、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。
【００３２】
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。
【００３３】
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従来周知のスクリーン印刷法を採用して絶縁基体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。
【００３４】
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には配線導体５の一つ５ａが接続されており、それによりこの配線導体５ａに半導体素子３の電極を半田バンプ等の導電性接合部材６を介して接続すると半導体素子３の電極と第１の電極７とが電気的に接続されるようになっている。
【００３５】
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従来周知のスクリーン印刷法を採用して絶縁基体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、通常であれば、厚みが１〜１０μｍ程度のニッケルめっき層が被着されている。
【００３６】
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には配線導体５の一つ５ｂが接続されており、それによりこの配線導体５ｂに半導体素子３の電極を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すると第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ようになっている。
【００３７】
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従来周知のスクリーン印刷法を採用して絶縁基体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、通常であれば、厚みが１〜１０μｍ程度のニッケルめっき層が被着されている。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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を用いてシート状に成形することによりセラミックグリーンシートを得る。しかる後、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。
【００４１】
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。
【００４２】
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従来周知のスクリーン印刷法を採用してダイアフラム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、通常であれば、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】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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従来周知のスクリーン印刷法を採用して、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、通常であれば、厚みが１〜１０μｍ程度のニッケルめっき層が被着されている。
【００４７】
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。
【００４８】
そして、絶縁基体１、ダイアフラム２およびスペーサ１１により形成された空間内に設けられた検査用電極１２を備えている。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。
【００４９】
図１に示した圧力検出装置用パッケージにおいて、検査用電極１２は、絶縁基体１の第１の電極７の周囲に形成されている。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。
【００５０】
なお、検査用電極１２は、絶縁基体１に形成されていることに限られず、ダイアフラム２に形成されているものであってもよい。図３に、検査用電極１２がダイアフラム２に形成された構造を示す。図３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２の例の構造を示す断面図である。図４（ａ）は、図３に示した圧力検出装置用パッケージの絶縁基体１の平面図であり、図４（ｂ）は、絶縁基体１に対向するダイアフラム２の下面図である。図３，４に示した圧力検出装置用パッケージにおいて、検査用電極１２は、静電容量形成用の第２の電極の全周囲に形成されている。
【００５１】
また、検査用電極１２は、静電容量が形成される空間内であれば、スペーサ１１に形成されていてもよい。
【００５２】
本発明の圧力検出装置用パッケージは、このように、絶縁基体１、ダイアフラム２およびスペーサ１１により形成された空間に検査用電極１２が設けられていることにより、絶縁基体１とダイアフラム２との間にカーボン屑等が介在してないか検査を行うことができる。図１，３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および第２の電極９に電気的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，第２の電極９，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。
【００５３】
例えば、図１，２に示した本発明の圧力検出装置用パッケージにおいて、静電容量が形成される空間内にカーボン屑等が混入してしまった場合に、第１の電極７と第２の電極９との間の絶縁抵抗、および、第２の電極９と検査用電極１２との間の絶縁抵抗を評価することで、第１の電極７上にカーボン屑等がある場合には、第１の電極７と第２の電極９とが短絡することとなり、第１の電極７よりも外周に屑がある場合には、第２の電極９と検査用電極１２とが短絡することとなり、静電容量が形成される空間内にダイアフラム２が撓んだ際に第１の電極７と第２の電極９とが短絡するようなカーボン屑等が混入しているか否かを確実に検出することができるようになる。
【００５４】
また、本発明の圧力検出装置用パッケージにおいて、検査用電極１２は、絶縁基体１の表面における第１の電極７の周囲に形成されていることが好ましい。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、第２の電極９の周囲に検査用電極１２を形成する必要がないので、ダイアフラム２を形成する際に変形が発生しにくくなるとともに、ダイアフラム２に外部の圧力が印加された際に、ダイアフラム２を均一に撓ませやすくして外部の圧力を良好に検出することができる圧力検出装置を実現することができる。
【００５５】
また、本発明の圧力検出装置用パッケージにおいて、検査用電極１２は、第１の電極７の全周囲に形成されていることが好ましい。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、静電容量形成用の第１の電極７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。
【００５６】
また、本発明の圧力検出装置用パッケージにおいて、検査用電極１２と第１の電極７との間隔ｄ１は、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より狭いことが好ましい。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。
【００５７】
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。
【００５８】
また、検査用電極１２が絶縁基体１の表面における第１の電極７の周囲に形成された本発明の圧力検出装置用パッケージにおいて、検査用電極１２が第１の電極７より厚く形成されていることが好ましい。
【００５９】
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、撓み量の小さなダイアフラムの外周部においてより小さなカーボン屑等を検出することができ、検出精度の向上を図ることが可能となる。すなわち、本発明の圧力検出装置用パッケージにおいて、ダイアフラム２の外周部における検査用電極１２と第２の電極９との距離を狭くすることができ、より小さなカーボン屑等を検出することが可能となる。
【００６０】
なお、上記の構成において、検査用電極１２と第２の電極９との距離は、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との間隔より狭くなることがより好ましい。また、検査用電極１２がダイアフラム２に形成されている場合においては、検査用電極１２を第２の電極９より厚く形成させておけばよい。
【００６１】
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。
【００６２】
本発明の感圧素子は、絶縁基体１と、絶縁基体１の表面に形成された静電容量形成用の第１の電極７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、ダイアフラム２の表面に第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、ダイアフラム２およびスペーサ１１により形成された空間内に設けられた検査用電極１２とを備えている。本発明の感圧素子は、このような構成により、静電容量が形成される空間内にカーボン屑等が混入していることを検出できる。
【００６３】
すなわち、本発明の感圧素子は、静電容量が形成される空間内にカーボン屑等が混入してしまった場合に、第１の電極７と第２の電極９との間の絶縁抵抗、および、第２の電極９と第１の電極７との間の絶縁抵抗を評価することで、第１の電極上に屑がある場合は、第１の電極７と第２の電極９とが短絡することとなり、第１の電極７よりも外周に屑がある場合は、第２の電極９と検査用電極１２とが短絡することとなり、静電容量が形成される空間内にダイアフラム２が撓んだ際に第１の電極７と第２の電極９とが短絡するようなカーボン屑等が混入しているか否かを確実に検出することができる。
【００６４】
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。
【００６５】
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、図６に本発明の圧力検出装置用パッケージの他の例で示すように、スペーサ１２は絶縁基体１側に形成されているものであっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【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】（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３】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４】（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５】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の例の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
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】
2006170785.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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