(57)【要約】【課題】配管と圧力センサをクランプによって接続したときのセンサ出力のゼロ点のシフト量のばらつきを抑える。【解決手段】本発明に係る圧力センサ１００は、第１主面および第２主面を有するダイアフラム３と、ひずみゲージを構成する抵抗Ｒ１〜Ｒ４が形成された半導体チップ１と、一端においてダイアフラムの第２主面の中心３０に接合され、他端において半導体チップの他の面に接合された第１構造体２ａと、一端において第２主面に接合され、他端において半導体チップの他の面に接合され、平面視でダイアフラム３の中心３０を通って互いに直交する２本の直線２１，２２上に第１構造体と離間して夫々配置された少なくとも２つの第２構造体２ｂ〜２ｅとを有し、抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、半導体チップにおいて平面視で第１構造体と第２構造体との間の領域に形成されていることを特徴とする。【選択図】図１
2018004592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象の流体の圧力を受ける第１主面と、前記第１主面の反対側の第２主面とを有するダイアフラムと、
一の面にひずみゲージを構成する複数の抵抗が形成された半導体チップと、
一端において、前記ダイアフラムの前記第２主面の中心に接合され、他端において、前記半導体チップの他の面に接合された第１構造体と、
一端において、前記第２主面に接合され、他端において前記半導体チップの他の面に接合され、平面視で前記ダイアフラムの前記第２主面の中心を通って互いに直交する２本の直線上に前記第１構造体と離間して夫々配置された少なくとも２つの第２構造体と、を有し、
前記抵抗は、平面視で前記第１構造体と前記第２構造体との間の領域に形成されている
圧力センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の圧力センサにおいて、
前記半導体チップは、平面視正方形状に形成され、
前記第１構造体の前記他端は、前記半導体チップの前記他の面の中心に接合され、
前記第２構造体の前記他端は、前記半導体チップの前記他の面の各辺に沿って一つずつ接合されている
ことを特徴とする圧力センサ。
【請求項３】
請求項２に記載の圧力センサにおいて、
前記複数の抵抗は、ブリッジ回路を構成し、
前記ブリッジ回路の２つの出力端子間に並列に接続されている２組の抵抗対のうち、一方の抵抗対を構成する第１抵抗および第２抵抗は、前記半導体チップにおいて、平面視で、前記２本の直線の一方の直線上に配置された一つの前記第２構造体の接合面と前記第１構造体の接合面との間の領域に形成され、他方の抵抗対を構成する第３抵抗および第４抵抗は、前記半導体チップにおいて、平面視で、前記２本の直線の他方の直線上に配置された他の一つの前記第２構造体の接合面と前記第１構造体の接合面との間の領域に形成され、
前記第１抵抗と前記第４抵抗とは、平面視で互いに同一の方向に延在し、
前記第２抵抗と前記第３抵抗とは、平面視で互いに同一の方向に延在している
ことを特徴とする圧力センサ。
【請求項４】
請求項３に記載の圧力センサにおいて、
前記第１抵抗および前記第４抵抗が延在する方向と前記第２抵抗および前記第３抵抗が延在する方向とは、平面視で互いに９０度相違する
ことを特徴とする圧力センサ。
【請求項５】
請求項２に記載の圧力センサにおいて、
前記複数の抵抗は、ブリッジ回路を構成する４つの抵抗を含み、
前記４つの抵抗は、平面視で、互いに同一の方向に延在するとともに、前記半導体チップにおける前記第１構造体の接合面と夫々の前記第２構造体の接合面との間の領域に一つずつに形成されている
ことを特徴とする圧力センサ。
【請求項６】
請求項１に記載の圧力センサにおいて、
前記半導体チップは、平面視十字状に形成され、
前記第１構造体の前記他端は、前記半導体チップの前記他の面の中心に接合され、
前記第２構造体の前記他端は、前記半導体チップの前記他の面の４つの先端領域に一つずつ接合されている
ことを特徴とする圧力センサ。
【請求項７】
請求項６に記載の圧力センサにおいて、
前記複数の抵抗は、ブリッジ回路を構成し、
前記ブリッジ回路の２つの出力端子間に並列に接続されている２組の抵抗対のうち、一方の抵抗対を構成する第１抵抗および第２抵抗は、前記半導体チップにおいて、平面視で、前記２本の直線の一方の直線上に配置された一つの前記第２構造体の接合面と前記第１構造体の接合面との間の領域に形成され、他方の抵抗対を構成する第３抵抗および第４抵抗は、前記半導体チップにおいて、平面視で、前記２本の直線の他方の直線上に配置された他の一つの前記第２構造体の接合面と前記第１構造体の接合面との間の領域に形成され、
前記第１抵抗と前記第４抵抗とは、平面視で互いに同一の方向に延在し、
前記第２抵抗と前記第３抵抗とは、平面視で互いに同一の方向に延在している
ことを特徴とする圧力センサ。
【請求項８】
請求項７に記載の圧力センサにおいて、
前記第１抵抗および前記第４抵抗が延在する方向と前記第２抵抗および前記第３抵抗が延在する方向とは、平面視で互いに９０度相違する
ことを特徴とする圧力センサ。
【請求項９】
請求項６に記載の圧力センサにおいて、
前記複数の抵抗は、ブリッジ回路を構成する４つの抵抗を含み、
前記４つの抵抗は、平面視で、互いに同一の方向に延在するとともに、前記半導体チップにおける前記第１構造体の接合面と夫々の前記第２構造体の接合面との間の領域に一つずつに形成されている
ことを特徴とする圧力センサ。
【請求項１０】
請求項１に記載の圧力センサにおいて、
前記第２構造体を２つ有し、
前記半導体チップは、平面視多角形状に形成され、
前記第１構造体の前記他端は、前記半導体チップの前記他の面の１つの角を含む領域に接合され、
一方の前記第２構造体の前記他端は、前記半導体チップの前記他の面において前記１つの角を成す２つの辺の一方の辺に沿って接合され、
他方の前記第２構造体の前記他端は、前記半導体チップの前記他の面において前記１つの角を成す２つの辺の他方の辺に沿って接合され、
前記複数の抵抗は、ブリッジ回路を構成し、
前記ブリッジ回路の２つの出力端子間に並列に接続されている２組の抵抗対のうち、一方の抵抗対を構成する第１抵抗および第２抵抗は、前記半導体チップにおいて、平面視で、前記第１構造体の接合面と前記一方の前記第２構造体の接合面との間の領域に形成され、他方の抵抗対を構成する第３抵抗および第４抵抗は、前記半導体チップにおいて、平面視で、前記第１構造体の接合面と前記他方の前記第２構造体の接合面との間の領域に形成され、
前記第１抵抗と前記第４抵抗とは、平面視で互いに同一の方向に延在し、
前記第２抵抗と前記第３抵抗とは、平面視で互いに同一の方向に延在している
ことを特徴とする圧力センサ。
【請求項１１】
請求項１０に記載の圧力センサにおいて、
前記第１抵抗および前記第４抵抗が延在する方向と前記第２抵抗および前記第３抵抗が延在する方向とは、平面視で互いに９０度相違する
ことを特徴とする圧力センサ。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の圧力センサにおいて、
前記半導体チップは、平面視で、前記第１構造体および前記第２構造体が接合されていない一つの角の内角が１８０度より大きい
ことを特徴とする圧力センサ。
【請求項１３】
請求項１に記載の圧力センサにおいて、
前記半導体チップは、平面視正方形状に形成され、
前記複数の抵抗は、ブリッジ回路を構成する４つの抵抗を含み、
前記第１構造体の前記他端は、前記半導体チップの前記他の面の中心に接合され、
前記第２構造体の前記他端は、前記半導体チップの前記他の面の４角に夫々接合され、
前記４つの抵抗は、平面視で、互いに同一の方向に延在するとともに、前記半導体チップにおける前記第１構造体の接合面と夫々の前記第２構造体の接合面との間の領域に一つずつ形成されている
ことを特徴とする圧力センサ。
【請求項１４】
請求項１乃至１３の何れか一項に記載の圧力センサにおいて、
前記複数の抵抗の夫々は、平面視で前記第１構造体の中心から等距離に配置されている
ことを特徴とする圧力センサ。
【請求項１５】
請求項１乃至１４の何れか一項に記載の圧力センサにおいて、
前記半導体チップは、前記第１構造体および前記第２構造体が接合される領域よりも薄く形成された薄肉部を有し、
前記複数の抵抗は、前記半導体チップの前記一の面における前記薄肉部に対応する領域内に形成されている
ことを特徴とする圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力センサに関し、例えばサニタリー用圧力センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、流体の圧力を検出する圧力センサが衛生的な配慮が必要な食品や医薬品等の製造現場等で用いられるサニタリー用圧力センサとして認められるためには、耐食性、清浄性、信頼性、および汎用性等に関する厳しい要件を満足しなければならない。
【０００３】
例えば、耐食性として、サニタリー用圧力センサは、圧力の測定対象の流体（例えば液体）が接触する接液部分にステンレス鋼（ＳＵＳ）、セラミックス、およびチタン等の耐食性の高い材料を用いなければならない。また、清浄性として、サニタリー用圧力センサは、洗浄しやすいフラッシュダイアフラム構造を有し、且つ蒸気洗浄に対する高い耐熱衝撃性を有していなければならない。また、信頼性として、サニタリー用圧力センサは、封入剤を使用しない構造（オイルフリー構造）、およびダイアフラムが破れ難い構造（バリア高剛性）を有していなければならない。
【０００４】
このように、サニタリー用圧力センサは、使用する材料や構造が他の圧力センサに比べて制限されるため、高感度化が容易ではない。例えば、ダイアフラムが破れ難い構造を実現するためには、ダイアフラムの膜厚を大きくする（ダイアフラムの厚みに対する径のアスペクト比を小さくする）必要があるが、一般に、ダイアフラムの膜厚を大きくするとダイアフラムの変形量が微小となり、センサ感度が低下するという問題がある。そのため、サニタリー用圧力センサでは、ダイアフラムの微小な変形を精度良く検出するための技術が求められている。
【０００５】
例えば、特許文献１，２には、拡散抵抗から成るひずみゲージが形成されたＳｉ等の半導体チップ（ビーム部材）に、ダイアフラムの中心部分の変位のみを伝達し、上記半導体チップの歪に基づくピエゾ抵抗効果による拡散抵抗の抵抗値の変化を検出することでセンサの高感度化を狙った荷重変換型の圧力センサが開示されている。
【０００６】
具体的に、特許文献１、２に開示された従来の荷重変換型の圧力センサでは、平面視長方形状の半導体チップの中心部分をダイアフラムの中心部分において支持するとともに、上記半導体チップの両端を実質的に変動しない位置に固定している。例えば、特許文献１では、短冊状の半導体チップの中心をピボットと呼ばれる棒状部材によってダイアフラムの中心において支持するとともに、半導体チップの長手方向の両端を、絶縁架台を介してダイアフラムの外周縁に形成された厚肉部分に固定している。また、特許文献２では、矩形状の半導体チップの中心をダイアフラムの中心に固定するとともに、半導体チップの長手方向の両端を変動しない台座上に固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−４５１４０号公報
【特許文献２】特開昭６３−２１７６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、一般に、サニタリー用圧力センサでは、測定対象の流体が流れる配管との接続部分に継手（例えばフェルール継手）が採用されている。
配管とサニタリー用圧力センサとの接続は、図４０に示すようなクランプバンド（以下、単に「クランプ」とも称する。）と呼ばれる接続部材を用いることによって実現される。具体的には、図４１に示すように、配管２００の継手とサニタリー用圧力センサ３００の継手とを対向させて配置し、その２つの継手をクランプ５０のリング状の固定部５１Ａ，５１Ｂによって挟み込み、ねじ５２によって固定部５１Ａ，５１Ｂを締め付けることによって、配管２００とサニタリー用圧力センサ３００とを接続する。
【０００９】
しかしながら、クランプを用いて配管とサニタリー用圧力センサとを接続した場合、サニタリー用圧力センサのダイアフラムが少なからず変形し、ひずみゲージを構成する各抵抗の抵抗値が変化することにより、センサ出力のゼロ点（オフセット）がシフトするおそれがある。上記特許文献１，２に開示されているような、平面視長方形の半導体チップを有する圧力センサの場合、クランプを締め付けるねじの位置によって、ひずみゲージを構成する各抵抗の抵抗値のずれ量が変化するため、クランプを固定する位置によってゼロ点のシフト量がばらつく。したがって、このような圧力センサでは、センサ出力のゼロ点を補償するために、クランプを締め付ける位置によってゼロ点の補正量を変えるか、ユーザに対して、クランプを締め付ける位置を予め指定しなければならない。
【００１０】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、測定対象の流体が流れる配管と圧力センサとをクランプによって接続したときのセンサ出力のゼロ点のシフト量のばらつきを抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る圧力センサ（１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１０１，１０１Ａ，１０２，１０２Ａ，１０３，１０３Ａ）は、測定対象の流体の圧力を受ける第１主面（３Ａ）と、第１主面の反対側の第２主面（３Ｂ）とを有するダイアフラム（３）と、一の面にひずみゲージを構成する複数の抵抗（Ｒ１〜Ｒ４）が形成された半導体チップ（１）と、一端においてダイアフラムの第２主面の中心（３０）に接合され、他端において半導体チップの他の面に接合されて垂設された第１構造体（２ａ）と、一端において第２主面に接合され、他端において半導体チップの他の面に接合され、平面視でダイアフラムの第２主面の中心を通って互いに直交する２本の直線（２１，２２）上に第１構造体と離間して夫々配置された少なくとも２つの第２構造体（２ｂ〜２ｅ）とを有し、抵抗は、半導体チップにおいて、平面視で、第１構造体と第２構造体との間の領域に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
上記圧力センサ（１００）において、半導体チップは、平面視正方形状に形成され、第１構造体の他端は、半導体チップの他の面の中心（１０）に接合され、第２構造体の他端は、半導体チップの他の面の各辺に沿って一つずつ接合されていてもよい。
【００１３】
上記圧力センサ（１０１）において、複数の抵抗は、ブリッジ回路（１６）を構成し、ブリッジ回路の２つの出力端子間に並列に接続されている２組の抵抗対のうち、一方の抵抗対を構成する第１抵抗（Ｒ１）および第２抵抗（Ｒ２）は、半導体チップにおいて、平面視で２本の直線の一方の直線（２１）上に配置された一つの第２構造体の接合面と第１構造体の接合面との間の領域に形成され、他方の抵抗対を構成する第３抵抗（Ｒ３）および第４抵抗（Ｒ４）は、半導体チップにおいて、平面視で、２本の直線の他方の直線（２２）上に配置された他の一つの第２構造体の接合面と第１構造体の接合面との間の領域に形成され、第１抵抗と第４抵抗とは、平面視で互いに同一の方向に延在し、第３抵抗と第４抵抗とは、平面視で互いに同一の方向に延在していてもよい。
【００１４】
上記圧力センサにおいて、第１抵抗および第４抵抗が延在する方向と第２抵抗および第３抵抗が延在する方向とは、平面視で互いに９０度相違していてもよい。
【００１５】
上記圧力センサ（１００Ａ）において、複数の抵抗は、ブリッジ回路を構成する４つの抵抗を含み、４つの抵抗は、平面視で、互いに同一の方向に延在するとともに、半導体チップにおける第１構造体の接合面と夫々の第２構造体の接合面との間の領域に一つずつに形成されていてもよい。
【００１６】
上記圧力センサ（１０１，１０１Ａ）において、半導体チップ（１ａ）は、平面視十字状に形成され、第１構造体の他端は、半導体チップの他の面の中心に接合され、第２構造体の他端は、半導体チップの他の面の４つの先端領域に一つずつ接合されていてもよい。
【００１７】
上記圧力センサ（１０１）において、複数の抵抗は、ブリッジ回路（１６）を構成し、ブリッジ回路の２つの出力端子間に並列に接続されている２組の抵抗対のうち、一方の抵抗対を構成する第１抵抗（Ｒ１）および第２抵抗（Ｒ２）は、半導体チップにおいて、平面視で、２本の直線の一方の直線（２１）上に配置された一つの第２構造体の接合面と第１構造体の接合面との間の領域に形成され、他方の抵抗対を構成する第３抵抗（Ｒ３）および第４抵抗（Ｒ４）は、半導体チップにおいて、平面視で、２本の直線の他方の直線（２２）上に配置された一つの第２構造体の接合面と第１構造体の接合面との間の領域に形成され、第１抵抗と第４抵抗とは、平面視で互いに同一の方向に延在し、第２抵抗と第３抵抗とは、平面視で互いに同一の方向に延在していてもよい。
【００１８】
上記圧力センサ（１０１）において、第１抵抗および第４抵抗が延在する方向と第２抵抗および第３抵抗が延在する方向とは、平面視で互いに９０度相違していてもよい。
【００１９】
上記圧力センサ（１０１Ａ）において、複数の抵抗は、ブリッジ回路を構成する４つの抵抗を含み、４つの抵抗は、平面視で、互いに同一の方向に延在するとともに、半導体チップにおける第１構造体の接合面と夫々の第２構造体の接合面との間の領域に一つずつに形成されていてもよい。
【００２０】
上記圧力センサ（１０２，１０２Ａ）において、第２構造体（２ｂ，２ｃ）を２つ有し、半導体チップは、平面視多角形状に形成され、第１構造体（２ａ）の他端は、半導体チップの他の面の１つの角を含む領域に接合され、一方の第２構造体（２ｂ）の他端は、半導体チップの他の面において１つの角を成す２つの辺の一方の辺（１２）に沿って接合され、他方の第２構造体の他端は、半導体チップの他の面において１つの角を成す２つの辺の他方（１３）の辺に沿って接合され、複数の抵抗は、ブリッジ回路（１６）を構成し、ブリッジ回路の２つの出力端子間に並列に接続されている２組の抵抗対のうち、一方の抵抗対を構成する第１抵抗（Ｒ１）および第２抵抗（Ｒ２）は、半導体チップにおいて、平面視で、第１構造体の接合面と一方の第２構造体の接合面との間の領域に形成され、他方の抵抗対を構成する第３抵抗（Ｒ３）および第４抵抗（Ｒ４）は、半導体チップにおいて、平面視で、第１構造体の接合面と他方の第２構造体の接合面との間の領域に形成され、第１抵抗と第４抵抗とは、平面視で互いに同一の方向に延在し、第２抵抗と第３抵抗とは、平面視で互いに同一の方向に延在していてもよい。
【００２１】
上記圧力センサ（１０２）において、第１抵抗および第４抵抗が延在する方向と第２抵抗および第３抵抗が延在する方向とは、平面視で互いに９０度相違していてもよい。
【００２２】
上記圧力センサ（１０２Ａ）において、半導体チップ（１ｃ）は、第１構造体および第２構造体が接合されていない一つの角の内角が１８０度より大きくてもよい。
【００２３】
上記圧力センサ（１０３，１０３Ａ）において、半導体チップは、平面視正方形状に形成され、複数の抵抗は、ブリッジ回路（１６）を構成する４つの抵抗（Ｒ１〜Ｒ４）を含み、第１構造体の他端は、半導体チップの他の面の中心に接合され、第２構造体の他端は、半導体チップ（１ｄ）の他の面の４角に夫々接合され、４つの抵抗は、平面視で、互いに同一の方向に延在するとともに、半導体チップにおける第１構造体の接合面と夫々の第２構造体の接合面との間の領域に一つずつ形成されていてもよい。
【００２４】
上記圧力センサにおいて、複数の抵抗の夫々は、平面視で第１構造体の中心（２０）から等距離に配置されていてもよい。
【００２５】
上記圧力センサにおいて、半導体チップは、第１構造体および第２構造体が接合される領域よりも薄く形成された薄肉部（１Ｃ）を有し、複数の抵抗は、半導体チップの一の面における薄肉部に対応する領域内に形成されていてもよい。
【００２６】
なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を括弧を付して記載している。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したことにより、本発明によれば、測定対象の流体が流れる配管と圧力センサとをクランプによって接続したときのセンサ出力のゼロ点のシフト量のばらつきを抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、実施の形態１に係る圧力センサの構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る圧力センサの構成を示す平面図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る圧力センサの構成を示す断面図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る圧力センサの半導体チップの裏面側から見た斜視図である。
【図５】図５は、ひずみゲージとしてのブリッジ回路の構成を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態１に係る圧力センサにおける抵抗の半導体チップ上の配置例を示す図である。
【図７】図７は、圧力センサ１００の比較例として、平面視長方形の半導体チップ１Ｘをダイアフラム３の支持面３Ｂの中心３０付近で支持部材２ａｘ，２ｂｘ，２ｃｘによって支持する構造の圧力センサ９０１を示す図である。
【図８】図８は、図７に示した圧力センサ９０１のセンサ出力についての有限要素法によるシミュレーション結果を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態１に係る圧力センサと配管とを接続するクランプのねじの固定位置を示す図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、クランプ５０のねじ５２を図７に示す位置Ｐ１に固定した場合のダイアフラム３のＺ軸方向の変位を表すコンター図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、クランプ５０のねじ５２を図７に示す位置Ｐ２に固定した場合の半導体チップ１のＺ軸方向の変位を表すコンター図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、クランプ５０のねじ５２を図９に示す位置Ｐ２に固定した場合のダイアフラム３のＺ軸方向の変位を表すコンター図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、クランプ５０のねじ５２を図９に示す位置Ｐ２に固定した場合の半導体チップ１のＺ軸方向の変位を表すコンター図である。
【図１２】図１２は、実施の形態１に係る圧力センサのセンサ出力のシミュレーション結果を示す図である。
【図１３】図１３は、実施の形態１に係る圧力センサにおける抵抗の別の配置例を示す図である。
【図１４】図１４は、実施の形態２に係る圧力センサの構成を示す斜視図である。
【図１５】図１５は、実施の形態２に係る圧力センサの構成を示す平面図である。
【図１６】図１６は、実施の形態１に係る圧力センサの構成を示す断面図である。
【図１７】図１７は、実施の形態２に係る圧力センサの半導体チップの裏面側から見た斜視図である。
【図１８】図１８は、実施の形態２に係る圧力センサにおける抵抗の半導体チップ上の配置例を示す図である。
【図１９】図１９は、実施の形態２に係る圧力センサと配管とを接続するクランプのねじの固定位置を示す図である。
【図２０】図２０は、実施の形態２に係る圧力センサのセンサ出力のシミュレーション結果を示す図である。
【図２１】図２１は、実施の形態２に係る別の圧力センサにおける抵抗の半導体チップ上の配置例を示す図である。
【図２２】図２２は、実施の形態３に係る圧力センサの構成を示す斜視図である。
【図２３】図２３は、実施の形態３に係る圧力センサの構成を示す平面図である。
【図２４】図２４は、実施の形態３に係る圧力センサの構成を示す断面図である。
【図２５】図２５は、実施の形態３に係る圧力センサの半導体チップの裏面側から見た斜視図である。
【図２６】図２６は、実施の形態３に係る圧力センサにおける抵抗の半導体チップ上の配置例を示す図である。
【図２７】図２７は、実施の形態３に係る別の圧力センサにおける抵抗の半導体チップ上の配置例を示す図である。
【図２８】図２８は、実施の形態３に係る別の圧力センサの半導体チップの裏面側から見た斜視図である。
【図２９】図２９は、実施の形態３に係る別の圧力センサにおける抵抗の半導体チップ上の配置例を示す図である。
【図３０】図３０は、実施の形態４に係る圧力センサの構成を示す斜視図である。
【図３１】図３１は、実施の形態４に係る圧力センサの構成を示す平面図である。
【図３２】図３２は、実施の形態４に係る圧力センサの構成を示す断面図である。
【図３３】図３３は、実施の形態４に係る圧力センサの半導体チップの裏面側から見た斜視図である。
【図３４】図３４は、実施の形態４に係る圧力センサにおける半導体チップの薄肉部の別の形状を示す斜視図である。
【図３５】図３５は、実施の形態４に係る圧力センサにおける抵抗の半導体チップ上の配置例を示す図である。
【図３６】図３６は、実施の形態４に係る圧力センサのセンサ出力のシミュレーション結果を示す図である。
【図３７】図３７は、実施の形態１に係る別の圧力センサの半導体チップの裏面側から見た斜視図である。
【図３８】図３８は、実施の形態１に係る別の圧力センサの半導体チップの裏面側から見た斜視図である。
【図３９】図３９は、実施の形態１に係る別の圧力センサの半導体チップの裏面側から見た斜視図である。
【図４０】図４０は、圧力センサと配管とを接続するクランプの平面構造を示す図である。
【図４１】図４１は、クランプによる圧力センサと配管との接続構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。
【００３０】
≪実施の形態１≫
図１〜３は、実施の形態１に係る圧力センサの構成を示す図である。
図１には、実施の形態１に係る圧力センサ１００の斜視図が示され、図２には、図１のＺ方向から見たときの圧力センサ１００の平面構造が示され、図３には、図２のＡ−Ａ断面における圧力センサ１００の断面構造が示されている。なお、図１では、筒状のハウジング４のみ、その軸線に沿った断面の構造が示されている。
【００３１】
図１〜３に示される圧力センサ１００は、測定対象の流体の圧力によってダイアフラムが撓んだときのダイアフラムの変位を、ひずみゲージが形成された半導体チップに伝達することにより、上記流体の圧力を検知する装置である。
【００３２】
具体的に、圧力センサ１００は、ダイアフラム３と、ダイアフラム３の一の面に垂設された柱状の複数の支持部材２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅと、支持部材２ａ〜２ｅによって支持された半導体チップ１と、ダイアフラム３と、支持部材２ａ〜２ｅと半導体チップ１とを収容するハウジング４から構成されている。また、図示はしないが、圧力センサ１００は、検知した圧力の値等の各種情報をユーザに提示するための表示部（例えば液晶ディスプレイ）等を更に有していてもよい。
【００３３】
なお、図１〜３には、圧力センサ１００におけるダイアフラム３の撓みを半導体チップ１に伝達する機構が図示されており、半導体チップ１から出力される信号を処理する回路等のその他の機能部については図示されていない。
【００３４】
また、ダイアフラム３の平面方向に平行な互いに直交する方向をＸ軸方向およびＹ方向と言い、ダイアフラム３の平面方向（Ｘ軸およびＹ軸）と垂直な方向をＺ軸方向と言うことがある。
【００３５】
半導体チップ１、ダイアフラム３、および支持部材２ａ〜２ｅは、ハウジング４に収容されている。ハウジング４は、耐食性の高い金属材料から成り、図１〜３に示されるように、筒状に形成され、一方の端部４Ａは測定対象の流体が流れる配管と接続するための継手形状を有している。ハウジング４の内部は、例えば空気で満たされており、内壁４Ｂ側の圧力は例えば大気圧である。
【００３６】
ダイアフラム３は、測定対象の流体の圧力を受ける膜である。ダイアフラム３は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、セラミックス、およびチタン等の耐食性の高い材料から成る薄膜で、例えば平面視円形状に形成されている。
【００３７】
ダイアフラム３は、ハウジング４の端部４Ａ側に固定され、ハウジング４の端部４Ａの開口部分を塞いでいる。例えば、ダイアフラム３は、その外周縁がハウジング４の端部４Ａ側の内壁４Ｂと隙間なく接合されている。
【００３８】
ダイアフラム３の一方の面は、測定対象の流体と接する受圧面（接液面）３Ａとして作用し、他方の面は、支持部材２ａ〜２ｅを介して半導体チップ１を支持する支持面３Ｂとして作用する。ダイアフラム３は、測定対象の流体から受圧面３Ａに加わる圧力と支持面３Ｂに加わる圧力（例えば大気圧）との圧力差に応じて撓む。
【００３９】
なお、説明の便宜のため、本願の図面において、各圧力センサのダイアフラム３およびハウジング４の図示を省略する場合がある。
【００４０】
半導体チップ１は、平面視多角形状に形成され、Ｓｉ等の半導体材料から成る基板と、この基板に公知の半導体製造技術によって形成された抵抗素子を含み、半導体チップ１に発生したひずみを上記抵抗素子の抵抗値の変化として検知するひずみゲージとから構成されている。
【００４１】
以下、半導体チップ１において、ひずみゲージが形成された一の面を「主面１Ａ」と、主面１Ａの反対側の面を「裏面１Ｂ」と言うことがある。
【００４２】
なお、本実施の形態では、一例として、半導体チップ１が平面視正方形状に形成されているものとして説明する。また、上記ひずみゲージの詳細については後述する。
【００４３】
図４は、実施の形態１に係る圧力センサの半導体チップの裏面側から見た斜視図である。
図４に示されるように、半導体チップ１のダイアフラム３と対向する面、すなわち半導体チップ１の裏面１Ｂには、支持部材２ａ〜２ｅが接合される部分と、この部分よりも薄く形成された薄肉部（ザグリ）１Ｃが形成されている。
【００４４】
薄肉部１Ｃは、例えば公知のエッチング技術により、半導体チップ１をその裏面１Ｂから選択的に削り取ることによって形成することができる。
【００４５】
支持部材２ａ〜２ｅは、ダイアフラム３上で半導体チップ１を支持する柱として機能する構造体である。支持部材２ａ〜２ｅは、例えば角柱状（例えば四角柱状）に形成されている。また、支持部材２ａ〜２ｅは、電気的な絶縁性を有する材料によって構成されている。より好ましくは、支持部材２ａ〜２ｅは、電気的な絶縁性およびある程度の剛性を有し、且つ熱伝導率のより小さい材料によって構成されている。支持部材２ａ〜２ｅの材料としては、ガラス（例えばホウケイ酸ガラス（パイレックス（登録商標）））を例示することができる。
【００４６】
支持部材２ａ〜２ｅは、夫々一端においてダイアフラム３の支持面３Ｂに接合され、他端において半導体チップ１の裏面１Ｂに接合されている。
【００４７】
第１構造体としての支持部材２ａの一端は、支持面３Ｂに加わる圧力よりも大きな圧力が受圧面３Ａに加わってダイアフラム３が撓んだときに変形する支持面３Ｂの領域に接合されている。
【００４８】
より好ましくは、図１〜３に示されるように、支持部材２ａは、一端において平面視でダイアフラム３の支持面３Ｂの中心３０に接合され、他端において平面視で半導体チップ１の裏面１Ｂの中心１０付近に接合され、垂設されている。この場合、支持部材２ａは、平面視で、支持部材２ａの中心２０がダイアフラムの中心３０および半導体チップ１の中心１０と一致する。
【００４９】
第２構造体としての支持部材２ｂ〜２ｅは、図１〜３に示されるように、支持部材２ａと離間して、平面視で支持部材２ａの中心２０を通って直交する２本の直線２１，２２上に夫々設けられている。
【００５０】
本実施の形態において、支持部材２ｂ〜２ｅの他端は、半導体チップ１の裏面１Ｂの各辺に沿って、平面視正方形状の半導体チップ１の各辺の中点付近に夫々接合されている。
【００５１】
ダイアフラム３に垂設された支持部材２ａ〜２ｅの高さ（Ｚ軸方向の長さ）は互いに等しくされている。支持部材２ａ〜２ｅによって支持された半導体チップ１の主面１Ａとダイアフラム３の支持面３Ｂとは、互いに平行となる。
【００５２】
次に、実施の形態１に係る圧力センサ１００の動作原理について説明する。
圧力センサ１００において、ダイアフラム３の受圧面３Ａに支持面３Ｂに加わる圧力（大気圧）よりも大きな圧力が加わるとダイアフラム３が撓む。このとき、支持部材２ａは、ダイアフラム３の中心３０に固定されていることから、Ｚ軸方向に大きく変位し、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にはほとんど変位しない。
【００５３】
これに対し、支持部材２ｂ〜２ｅは、ダイアフラム３の中心３０から離れた位置において支持面３Ｂと略垂直に固定されていることから、Ｚ軸に対して傾く。すなわち、支持部材２ｂ〜２ｅは、Ｚ軸方向に変位するのみならず、Ｘ軸およびＹ軸方向にも変位する。より具体的には、支持部材２ｂ〜２ｅは、ダイアフラム３の中心３０（支持部材２ａ）から離れる方向（ハウジング４の内壁４Ｂに近づく方向）に夫々に傾く。
【００５４】
これにより、半導体チップ１が外側に引っ張られ、半導体チップ１の内部には曲げ応力が生じる。すなわち、半導体チップ１の主面１Ａ側の内部には、主に支持部材２ａと支持部材２ｂ〜２ｅとの間のＺ軸方向の変位差に応じた引張り応力が生じ、それに加えてＸ軸方向およびＹ軸方向の夫々の変位差に応じた引張応力も生じる。したがって、半導体チップ１における上記引張応力が生じる領域に、上述したひずみゲージ（ブリッジ回路）を構成する抵抗Ｒ１〜Ｒ４を適切に形成しておくことにより、測定対象の流体の圧力を高精度に検知することが可能となる。
【００５５】
次に、半導体チップ１におけるひずみゲージについて具体的に説明する。
図５に示すように、上記ひずみゲージは、例えば半導体チップ１の主面１Ａ側に形成された４つの抵抗（例えば拡散抵抗）Ｒ１〜Ｒ４から成るブリッジ回路１６によって構成されている。圧力センサ１００では、ブリッジ回路１６に一定の電流を流した状態において、ダイアフラム３が撓んで半導体チップ１内部に発生した応力による抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値の変化を、電圧の変化として検出することにより、測定対象の流体の圧力を測定することができる。
【００５６】
図６に、実施の形態１に係る圧力センサにおける抵抗Ｒ１〜Ｒ４の半導体チップ１上の配置例を示す。
抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、流体の圧力によってダイアフラム３が撓んだときに、半導体チップ１に生じる応力が正（＋）となる領域、すなわち、抵抗Ｒ１〜Ｒ４が形成された半導体チップ１の主面１Ａ側の引張応力が生じる領域に形成されている。具体的には、図６に示すように、抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、主面１Ａの薄肉部１Ｃに対応する領域内に形成される。このうち、抵抗Ｒ１，Ｒ２は、平面視で、直線２１上に配置された支持部材２ｂの接合面と支持部材２ａの接合面との間の領域に形成されている。また、抵抗Ｒ３，Ｒ４は、平面視で、直線２２上に配置された支持部材２ｃの接合面と支持部材２ａの接合面との間の領域に形成されている。
【００５７】
抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、例えば平面視長方形状（短冊状）に形成されている。本実施の形態では、抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、平面視で同一の形状を有し、互いの抵抗値が等しいものとして説明するが、これに限定されるものではない。
【００５８】
抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とは、平面視で、互いに異なる方向に延在し、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４とは、平面視で、互いに異なる方向に延在していてもよい。ここで、抵抗Ｒ１〜Ｒ４が延在する方向とは、抵抗Ｒ１〜Ｒ４に電圧が印加されたときに電流が流れる方向を言う。
【００５９】
ここで、図６に示すように、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ４は平面視で同一の方向に延在し、抵抗Ｒ２および抵抗Ｒ３は平面視で同一の方向に延在していてもよい。また、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ４が延在する方向と抵抗Ｒ２および抵抗Ｒ３が延在する方向とは、互いに９０度相違していてもよい。例えば、図６に示すように、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ４は、直線２１と平行な方向に延在し、抵抗Ｒ２および抵抗Ｒ３は、直線２２と平行な方向に延在していてもよい。
【００６０】
また、抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、支持部材２ａの中心２０から等距離（例えば、±１０％以内のずれ幅）に配置されていてもよい。具体的には、半導体チップ１の中心１０から長方形状の抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，およびＲ４の夫々の中心までの距離を互いに等しくしてもよい。例えば、図６に示すように、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，およびＲ４を、平面視で半導体チップ１と中心を共通にする円１５の円周上に配置してもよい。ここで、円１５の径は、特に限定されないが、円１５が薄肉部１Ｃ内に収まる長さであることが望ましい。
【００６１】
このように構成した圧力センサ１００によれば、以下に示す効果がある。以下、実施の形態１に係る圧力センサ１００と別の圧力センサ９０１とを比較することにより、圧力センサ１００の効果について説明する。
【００６２】
先ず、実施の形態１に係る圧力センサ１００の比較例としての圧力センサ９０１について説明する。
【００６３】
図７は、比較例としての圧力センサ９０１を示す図である。
圧力センサ９０１は、平面視長方形の半導体チップ１Ｘと、ダイアフラム３の支持面３Ｂの中心３０を通る直線２５上に並んで垂設され、半導体チップ１Ｘを支持する３つの支持部材２ａｘ，２ｂｘ，２ｃｘとを有している。
【００６４】
図８は、上記圧力センサ９０１のセンサ出力（ブリッジ回路の出力信号）についての有限要素法（ＦＥＭ：Ｆｉｎｉｔｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｍｅｔｈｏｄ）によるシミュレーション結果を示す図である。図８において、横軸は半導体チップ１Ｘの長手方向の中心を“０”としたときのその中心からの半導体チップ１Ｘの長手方向の距離を表し、縦軸は半導体チップ１Ｘの４つの抵抗Ｒ１〜Ｒ４の応力分布から換算したブリッジ回路１６の出力信号（｜Ｖａ−Ｖｂ｜）の大きさを表している。
【００６５】
図８において、参照符号Ｐ１は、クランプ５０のねじ５２を図７に示す直線２５上の位置Ｐ１で固定した場合に抵抗Ｒ１〜Ｒ４を形成する位置を半導体チップ１Ｘの中心に対して変化させたときの抵抗Ｒ１〜Ｒ４の応力分布から換算したブリッジ回路１６の出力信号の大きさを表し、参照符号Ｐ２は、クランプ５０のねじ５２を図７に示す直線２５上の位置Ｐ２で固定した場合に抵抗Ｒ１〜Ｒ４を形成する位置を半導体チップ１Ｘの中心に対して変化させたときの抵抗Ｒ１〜Ｒ４の応力分布から換算したブリッジ回路１６の出力信号の大きさを表している。
【００６６】
長方形状の半導体チップ１Ｘを備える圧力センサ９０１では、ねじ５２の締め付け位置によって、半導体チップ１Ｘの応力分布が大きく異なるので、直線２６に対して線対称に配置された４つの抵抗の抵抗比のずれもねじ５２の締め付け位置によって変わる。その結果、図７，８に示されるように、圧力センサ９０１では、センサ出力（ひずみゲージを構成するブリッジ回路１６の出力信号）のゼロ点のシフト量がねじ５２の締め付け位置によって大きくばらつく。
【００６７】
これに対し、実施の形態１に係る圧力センサ１００の場合、後述するように、圧力センサ９０１に比べて、センサ出力（ひずみゲージを構成するブリッジ回路１６の出力信号）のゼロ点のシフト量のばらつきが小さくなる。以下、実施の形態１に係る圧力センサ１００について詳細に説明する。
【００６８】
図９は、実施の形態１に係る圧力センサ１００と配管とを接続するクランプのねじの固定位置を示す図である。
図１０Ａは、クランプ５０のねじ５２を図９に示す直線２２上の位置Ｐ１で固定したときのダイアフラム３のＺ軸方向の変位を表すコンター図（等値線図）であり、図１０Ｂは、クランプ５０のねじ５２を図９に示す直線２２上の位置Ｐ１で固定したときの半導体チップ１のＺ軸方向の変位を表すコンター図である。
【００６９】
図１１Ａは、クランプ５０のねじ５２を図９に示す直線２１上の位置Ｐ２で固定したときのダイアフラム３のＺ軸方向の変位を表すコンター図（等値線図）であり、図１１Ｂは、クランプ５０のねじ５２を図９に示す直線２１上の位置Ｐ２で固定したときの半導体チップ１のＺ軸方向の変位を表すコンター図である。
図１０Ａ，１０Ｂ，１１Ａ，１１Ｂに示されるコンター図は、Ｚ軸方向の変位の大きさが同じ領域を同色で表示したものである。
【００７０】
図１２は、図９に示すようにクランプ５０を固定するねじ５２の位置を変えたときの圧力センサ１００のブリッジ回路１６の出力信号についてのＦＥＭによるシミュレーション結果を示す図である。
図１２において、横軸は半導体チップ１の中心１０からの距離を表し、縦軸は半導体チップ１の４つの抵抗Ｒ１〜Ｒ４の応力分布から換算したブリッジ回路１６の出力信号（｜Ｖａ−Ｖｂ｜）の大きさを表している。
図１２において、参照符号Ｐ１は、クランプ５０のねじ５２を図９に示す直線２２上の位置Ｐ１に固定した場合に抵抗Ｒ１〜Ｒ４を形成する位置を半導体チップ１の中心に対して変化させたときの抵抗Ｒ１〜Ｒ４の応力分布から換算したブリッジ回路１６の出力信号の大きさを表し、参照符号Ｐ２は、クランプ５０のねじ５２を図９に示す直線２１上の位置Ｐ２に固定した場合に抵抗Ｒ１〜Ｒ４を形成する位置を半導体チップ１の中心に対して変化させたときの抵抗Ｒ１〜Ｒ４の応力分布から換算したブリッジ回路１６の出力信号の大きさを表している。
【００７１】
図１０Ａ，１０Ｂから理解されるように、実施の形態１に係る圧力センサ１００では、平面視でねじ５２を締め付ける位置を９０度相違させると、ダイアフラム３のＺ軸方向の変位が反転する。すなわち、ねじ５２を位置Ｐ１に固定したときのダイアフラム３のＺ軸方向の変位とねじ５２を位置Ｐ２に固定したときのダイアフラム３のＺ軸方向の変位とは１８０度相違する。
このとき、実施の形態１に係る圧力センサ１００では、平面視でダイアフラム３０の支持面３Ｂの中心３０に支持部材２ａを固定するとともに、中心３０を通って直交する２本の直線２１，２２上に４つの支持部材２ｂ〜２ｅを固定し、それらの支持部材２ａ〜２ｅによって平面視正方形状の半導体チップ１をダイアフラム３の支持面３Ｂで支持しているので、図１０Ｂ，１１Ｂに示されるように半導体チップ１のＺ軸方向の変位も反転する。
【００７２】
そこで、実施の形態１に係る圧力センサ１００では、ひずみゲージを構成する抵抗Ｒ１〜Ｒ４を、クランプ５０をねじ５２で締め付けたときに、互いに逆方向の応力分布が発生する半導体チップ１の領域に夫々配置する。具体的には、図６に示したように、支持部材２ａと支持部材２ｂとの間の領域に一組の抵抗対（抵抗Ｒ１，Ｒ２）を形成し、支持部材２ａと支持部材２ｃとの間の領域にもう一組の抵抗対（抵抗Ｒ３，Ｒ４）を形成する。
【００７３】
これによれば、クランプ５０のねじ５２の締め付けたときに、抵抗Ｒ１，Ｒ２が形成された支持部材２ａと支持部材２ｂとの間の領域と抵抗Ｒ３，Ｒ４が形成された支持部材２ａと支持部材２ｃとの間の領域には、互いに逆方向の応力が生じるので、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗の延在方向を適切に設定することにより、上記応力によって抵抗Ｒ１〜Ｒ４の各抵抗値が変化する方向を揃えることが可能となる。
【００７４】
具体的には、クランプ５０のねじ５２を締め付けたときに、抵抗Ｒ１の抵抗値と抵抗Ｒ４の抵抗値が同一の方向に変化し、抵抗Ｒ２の抵抗値と抵抗Ｒ３の抵抗値が同一の方向に変化するように、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の延在方向を決定すればよい。例えば、図６に示したように、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４を同一方向に延在させ、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３とを同一方向に延在させる。これによれば、クランプ５０のねじ５２を締め付けたときに、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４の抵抗値が同一の方向に同程度変化するとともに、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の抵抗値が同一の方向に同程度変化する。
【００７５】
このように、クランプ５０のねじ５２を締め付けたときに、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４の抵抗値が同一方向に変化するように抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４の延在方向を選ぶことにより、ひずみゲージを構成するブリッジ回路１６の出力信号Ｖａ側の抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４の抵抗比のずれを抑えることができる。同様に、クランプ５０のねじ５２を締め付けたときに、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の抵抗値が同一方向に変化するように抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の延在方向を選ぶことにより、ひずみゲージを構成するブリッジ回路１６の出力信号Ｖｂ側の抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の抵抗比のずれを抑えることができる。
【００７６】
これにより、クランプ５０のねじ５２を締め付ける前と後でのブリッジ回路１６の出力信号Ｖａ，Ｖｂの変動が抑えられるとともに、クランプ５０のねじ５２を締め付ける位置を変えた場合における、出力信号Ｖａ，Ｖｂの変動量のばらつきも抑えられる。その結果、図１２に示すように、クランプ５０のねじ５２の締め付けたときの圧力センサ１００のセンサ出力（ブリッジ回路１６の出力信号｜Ｖａ−Ｖｂ｜）のゼロ点のシフト量が抑えられ、クランプ５０のねじ５２の締め付け位置の違いによる上記シフト量のばらつきも抑えることが可能となる。
【００７７】
以上、実施の形態１に係る圧力センサ１００によれば、クランプ５０のねじ５２を締め付けたときに互いにＺ軸方向の変位が反転する半導体チップ１上の領域に、抵抗Ｒ１，Ｒ２と抵抗Ｒ３，Ｒ４を夫々形成することにより、クランプ５０のねじ５２を締め付けたときの抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４の抵抗比の変動と抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の抵抗比の変動を抑えることが可能となるので、クランプ５０のねじ５２を締め付けることによる圧力センサ１００のセンサ出力（ブリッジ回路１６の出力信号｜Ｖａ−Ｖｂ｜）のゼロ点のシフト量を抑えることが可能となるとともに、クランプ５０のねじ５２の締め付け位置の違いによる上記シフト量のばらつきを抑えることが可能となる。
【００７８】
特に、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４とを同一の方向に延在させ、且つ抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３とを同一の方向に延在させることにより、クランプ５０のねじ５２の締め付けたときに、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４とを同一方向に同程度だけ抵抗値を変化させることが可能となるとともに、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３とを同一方向に同程度だけ抵抗値を変化させることが可能となるので、クランプ５０のねじ５２を締め付けることによる圧力センサ１００のセンサ出力（ブリッジ回路１６の出力信号｜Ｖａ−Ｖｂ｜）のゼロ点のシフト量を更に抑えることが可能となるとともに、クランプ５０のねじ５２の締め付け位置の違いによる上記シフト量のばらつきを更に抑えることが可能となる。
【００７９】
また、抵抗Ｒ１〜Ｒ４を平面視でダイアフラム３の中心３０から等距離の位置（例えば円１５の円周上）に形成することにより、ねじ５２を締め付けたときに発生する半導体チップ１の応力に基づく、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値の夫々の変化量を等しくすることができるので、センサ出力のゼロ点のシフト量とそのばらつきを、更に低減することが可能となる。
【００８０】
また、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ４が延在する方向と抵抗Ｒ２および抵抗Ｒ３が延在する方向を９０度相違させることにより、測定対象の流体からの圧力によりダイアフラム３の受圧面３Ａに圧力が加わったときの、ブリッジ回路１６の出力信号Ｖａ側の抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ４の抵抗比のずれ量とブリッジ回路１６の出力信号Ｖｂ側の抵抗Ｒ２およびＲ３の抵抗比のずれ量を、更に大きくすることができるので、ダイアフラム３の受圧面３Ａに加わる圧力に対する圧力センサ１００のセンサ感度を更に高めることが可能となる。
【００８１】
また、抵抗Ｒ１〜Ｒ４を平面視で半導体チップ１の薄肉部１Ｃに対応する領域内に形成することにより、抵抗Ｒ１〜Ｒ４に応力が集中し易くなるので、ダイアフラム３の受圧面３Ａに加わる圧力に対する圧力センサ１００のセンサ感度を更に高めることが可能となる。
【００８２】
なお、上記実施の形態では、抵抗Ｒ１，Ｒ２から成る抵抗対と抵抗Ｒ３、Ｒ４から成る抵抗対とを、平面視で支持部材２ａと支持部材２ｂ，２ｃとの間の領域に夫々形成する場合を例示したが（図６参照）、クランプ５０のねじ５２を締め付けたときに、抵抗Ｒ１の抵抗値と抵抗Ｒ４の抵抗値が同一の方向に変化し、抵抗Ｒ２の抵抗値と抵抗Ｒ３の抵抗値が同一の方向変化するように抵抗Ｒ１〜Ｒ４を配置すればよい。例えば、図１３に示すように抵抗Ｒ１〜Ｒ４に配置してもよい。
【００８３】
図１３は、実施の形態１に係る圧力センサにおける抵抗の別の配置例を示す図である。
図１３に示すように、抵抗Ｒ１〜Ｒ４を、半導体チップ１において平面視で支持部材２ａの接合面と支持部材２ｂ〜２ｅの接合面との間の夫々の領域に一つずつに形成してもよい。ここで、抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、例えば平面視長方形状に形成され、互いに同一の方向に延在している。
【００８４】
これによれば、図６に示した抵抗Ｒ１〜Ｒ４の配置例と同様に、クランプ５０のねじ５２を締め付けたときに、抵抗Ｒ１の抵抗値と抵抗Ｒ４の抵抗値が同一の方向に変化し、抵抗Ｒ２の抵抗値と抵抗Ｒ３の抵抗値が同一の方向に変化するので、センサ出力のゼロ点のシフト量とそのばらつきを低減することが可能となる。
【００８５】
≪実施の形態２≫
図１４〜１６は、実施の形態２に係る圧力センサの構成を示す図である。
図１４には、実施の形態２に係る圧力センサ１０１の斜視図が示され、図１５には、図１４のＺ方向から見たときの圧力センサ１０１の平面構造が示され、図１６には、図１５のＡ−Ａ断面における圧力センサ１０１の断面構造が示されている。なお、図１４では、筒状のハウジング４のみ、その軸線に沿った断面の構造が示されている。
【００８６】
実施の形態２に係る圧力センサ１０１は、半導体チップ１が正方形状の半導体チップの４つの角を正方形状に切り落とした形状、すなわち平面視十字状に形成されている点において、実施の形態１に係る圧力センサ１００と相違し、その他の点においては、実施の形態１に係る圧力センサと同様である。
【００８７】
第１構造体としての支持部材２ａは、図１４〜１６に示されるように、一端において平面視でダイアフラム３の支持面３Ｂの中心３０に接合され、他端において平面視で半導体チップ１ａの裏面１Ｂの中心１０に接合されて垂設されている。
【００８８】
また、第２構造体としての支持部材２ｂ〜２ｅは、図１４〜１６に示されるように、一端において、支持面３Ｂに接合され、他端において十字状の半導体チップ１ａの裏面４Ｂの４つの先端端領域１１ｂ〜１１ｅに一つずつ接合されている。
【００８９】
図１７は、実施の形態２に係る圧力センサ１０１の半導体チップ１ａの裏面側から見た斜視図である。
図１７に示されるように、半導体チップ１ａの裏面１Ｂには、実施の形態１に係る半導体チップ１と同様に、支持部材２ａ〜２ｅが接合される部分よりも薄く形成された薄肉部１Ｃが形成されている。
【００９０】
圧力センサ１０１では、ダイアフラム３の受圧面３Ａに支持面３Ｂに加わる圧力（大気圧）よりも大きな圧力が加わり、ダイアフラム３の両面に加わる圧力差に応じてダイアフラム３が撓んだとき、支持部材２ａ〜２ｅを介して半導体チップ１ａが歪み、薄肉部１Ｃを中心に応力が発生する。この引張応力が生じる領域に、ひずみゲージ（ブリッジ回路）を構成する抵抗Ｒ１〜Ｒ４が形成されている。
【００９１】
図１８は、実施の形態２に係る圧力センサ１０１における抵抗Ｒ１〜Ｒ４の半導体チップ１ａ上の配置例を示す。
図１８に示すように、抵抗Ｒ１，Ｒ２は、主面１Ａの薄肉部１Ｃに対応する領域内において、平面視で、直線２１上に配置された支持部材２ｂの接合面と支持部材２ａの接合面との間の領域に形成されている。また、抵抗Ｒ３，Ｒ４は、主面１Ａの薄肉部１Ｃに対応する領域内において、平面視で、直線２１上に配置された支持部材２ｃの接合面と支持部材２ａの接合面との間の領域に形成されている。
【００９２】
また、図１８に示すように、抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、平面視で、支持部材２ａの中心２０から等距離（例えば、±１０％以内のずれ幅）に配置されている。また、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ４が延在する方向と抵抗Ｒ３および抵抗Ｒ４が延在する方向とは、互いに９０度相違している。
【００９３】
図１９は、実施の形態２に係る圧力センサ１０１と配管とを接続するクランプのねじの固定位置を示す図である。
【００９４】
図２０は、図１９に示すようにクランプ５０を固定するねじ５２の位置を変えたときの圧力センサ１０１のブリッジ回路１６の出力信号についてのＦＥＭによるシミュレーション結果を示す図である。
図２０において、横軸は半導体チップ１ａの中心１０からの距離を表し、縦軸は半導体チップ１ａの４つの抵抗Ｒ１〜Ｒ４の応力分布から換算したブリッジ回路１６の出力信号（｜Ｖａ−Ｖｂ｜）の大きさを表している。図２０において、参照符号Ｐ１は、クランプ５０のねじ５２を図１９に示す直線２２上の位置Ｐ１に固定した場合に抵抗Ｒ１〜Ｒ４を形成する位置を半導体チップ１ａの中心に対して変化させたときの抵抗Ｒ１〜Ｒ４の応力分布から換算したブリッジ回路１６の出力信号の大きさを表し、参照符号Ｐ２は、クランプ５０のねじ５２を図１９に示す直線２１上の位置Ｐ２に固定した場合に抵抗Ｒ１〜Ｒ４を形成する位置を半導体チップ１ａの中心に対して変化させたときの抵抗Ｒ１〜Ｒ４の応力分布から換算したブリッジ回路１６の出力信号の大きさを表している。
【００９５】
実施の形態２に係る圧力センサ１０１では、実施の形態１に係る圧力センサ１００と同様に、クランプ５０をねじ５２で締め付けたときにＺ軸方向の変位が反転する半導体チップ１ａ上の領域に抵抗Ｒ１，Ｒ４と抵抗Ｒ２，Ｒ３とを夫々形成しているので、クランプ５０のねじ５２を締め付けたときの抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４の抵抗比の変動と抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の抵抗比の変動を抑えることが可能となる。これにより、図２０に示されるように、クランプ５０のねじ５２を締め付けることによる圧力センサ１００のセンサ出力（ブリッジ回路１６の出力信号｜Ｖａ−Ｖｂ｜）のゼロ点のシフト量を抑えることが可能となるとともに、クランプ５０のねじ５２の締め付け位置の違いによる上記シフト量のばらつきを抑えることが可能となる。
【００９６】
特に、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４とを同一の方向に延在させ、且つ抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３とを同一の方向に延在させることにより、実施の形態１に係る圧力センサ１００と同様に、クランプ５０のねじ５２を締め付けることによる圧力センサ１０１のセンサ出力のゼロ点のシフト量を更に抑えることが可能となるとともに、上記シフト量のばらつきを更に抑えることが可能となる。
【００９７】
また、抵抗Ｒ１〜Ｒ４を平面視でダイアフラム３の中心３０から等距離の位置（例えば円１５の円周上）に形成することにより、実施の形態１に係る圧力センサ１００と同様に、クランプ５０のねじ５２を締め付けることによる圧力センサ１０１のセンサ出力のゼロ点のシフト量を更に抑えることが可能となるとともに、上記シフト量のばらつきを更に抑えることが可能となる。
【００９８】
また、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ４が延在する方向と抵抗Ｒ２および抵抗Ｒ３が延在する方向を９０度相違させることにより、実施の形態１に係る圧力センサ１００と同様に、ダイアフラム３の受圧面３Ａに加わる圧力に対する圧力センサ１０１のセンサ感度を更に高めることが可能となる。
【００９９】
また、抵抗Ｒ１〜Ｒ４を平面視で半導体チップ１ａの薄肉部１Ｃに対応する領域内に形成することにより、ダイアフラム３の受圧面３Ａに加わる圧力に対する圧力センサ１０１のセンサ感度を更に高めることが可能となる。
【０１００】
また、実施の形態２に係る圧力センサ１０１によれば、半導体チップ１ａは十字形状を有しているので、矩形状の半導体チップに比べて抵抗Ｒ１〜Ｒ４が形成されている領域に応力が集中し易くなり、ダイアフラム３の受圧面３Ａに加わる圧力に対する圧力センサ１０１のセンサ感度を更に高めることができる。
【０１０１】
なお、実施の形態２では、抵抗Ｒ１，Ｒ２から成る抵抗対と抵抗Ｒ３、Ｒ４から成る抵抗対とを、平面視で支持部材２ａと支持部材２ｂ，２ｃとの間の領域に夫々形成する場合を例示したが（図１８参照）、クランプ５０のねじ５２を締め付けたときに、抵抗Ｒ１の抵抗値と抵抗Ｒ４の抵抗値が同一の方向に変化し、抵抗Ｒ２の抵抗値と抵抗Ｒ３の抵抗値が同一の方向に変化するように抵抗Ｒ１〜Ｒ４を配置すればよい。例えば、図２１に示すように抵抗Ｒ１〜Ｒ４に配置してもよい。
【０１０２】
図２１は、実施の形態２に係る別の圧力センサにおける抵抗の半導体チップ上の配置例を示す図である。
図２１に示すように、圧力センサ１０１Ａにおいて、抵抗Ｒ１〜Ｒ４を、半導体チップ１ａにおいて、平面視で支持部材２ａの接合面と支持部材２ｂ〜２ｅの接合面との間の夫々の領域に一つずつに形成してもよい。ここで、抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、例えば平面視長方形状に形成され、互いに同一の方向に延在している。
【０１０３】
これによれば、図１８に示した抵抗Ｒ１〜Ｒ４の配置例と同様に、クランプ５０のねじ５２を締め付けたときに、抵抗Ｒ１の抵抗値と抵抗Ｒ４の抵抗値が同一の方向に変化し、抵抗Ｒ２の抵抗値と抵抗Ｒ３の抵抗値が同一の方向に変化するので、センサ出力のゼロ点のシフト量とそのばらつきを低減することが可能となる。
【０１０４】
≪実施の形態３≫
図２２〜２４は、実施の形態３に係る圧力センサの構成を示す図である。
図２２には、実施の形態３に係る圧力センサ１０２の斜視図が示され、図２３には、図２２のＺ方向から見たときの圧力センサ１０２の平面構造が示され、図２４には、図２２のＡ−Ａ断面における圧力センサ１０２の断面構造が示されている。なお、図２２では、筒状のハウジング４のみ、その軸線に沿った断面の構造が示されている。
【０１０５】
実施の形態３に係る圧力センサ１０２は、半導体チップ１ｂがダイアフラム３の支持面３Ｂに垂設された３つの柱（支持部材）によって支持されるとともに、平面視で半導体チップ１ｂの中心１０とダイアフラムの中心３０とが一致していない点において、実施の形態１に係る圧力センサ１００と相違し、その他の点においては、実施の形態１に係る圧力センサと同様である。
【０１０６】
半導体チップ１ｂは、図２２〜２４に示されるように平面視正方形状に形成されている。
第１構造体としての支持部材２ａは、図２２〜２４に示されるように、一端において平面視でダイアフラム３の支持面３Ｂの中心３０に接合され、他端において平面視で半導体チップ１ｂの裏面１Ｂの一つの角を含む領域に接合されている。
【０１０７】
また、第２構造体としての支持部材２ｂ，２ｃは、図２２〜２４に示されるように、一端において、支持面３Ｂに接合され、他端において半導体チップ１ｂの裏面１Ｂに接合され、平面視で２本の直線２１，２２上に支持部材２ａと離間して夫々設けられている。
【０１０８】
具体的に、支持部材２ｂの一端は、平面視で支持面３Ｂにおける直線２１上に接合され、支持部材２ｃの一端は、平面視で支持面３Ｂにおける直線２２上に配置されている。また、支持部材２ｂの他端は、半導体チップ１ｂの支持部材２ａが接合される半導体チップ１ｂの角を成す一方の辺１２に沿って配置され、支持部材２ｃの他端は、半導体チップ１ｂの支持部材２ａが接合される半導体チップ１ｂの角を成す他方の辺１３に沿って配置されている。
【０１０９】
図２５は、実施の形態３に係る圧力センサ１０２の半導体チップ１ｂの裏面側から見た斜視図である。
図２５に示されるように、半導体チップ１ｂの裏面１Ｂには、実施の形態１に係る半導体チップ１と同様に、支持部材２ａ〜２ｃが接合される部分よりも薄く形成された薄肉部１Ｃが形成されている。
【０１１０】
圧力センサ１０２では、ダイアフラム３の受圧面３Ａに支持面３Ｂに加わる圧力（大気圧）よりも大きな圧力が加わり、ダイアフラム３の両面に加わる圧力差に応じてダイアフラム３が撓んだとき、支持部材２ａ〜２ｃを介して半導体チップ１ａが歪み、薄肉部１Ｃを中心に応力が発生する。この引張応力が生じる領域に、ひずみゲージ（ブリッジ回路）を構成する抵抗Ｒ１〜Ｒ４が形成されている。
【０１１１】
ここで、支持部材２ａは、ダイアフラム３の受圧面３Ａに支持面３Ｂに加わる圧力よりも大きな圧力が加わったときに、Ｘ軸およびＹ軸方向に傾かないようにすることが望ましい。そこで、実施の形態３に係る圧力センサ１０２では、支持部材２ａを他の支持部材２ｂ，２ｃよりも太く形成することにより、支持部材２ａの剛性を上げている。例えば、図２１〜２４に示すように支持部材２ａ〜２ｃがＺ軸方向に同じ長さを有する柱状（円柱、角柱等）の部材である場合、支持部材２ａのＸ−Ｙ平面に平行な断面の面積が、支持部材２ｂ，２ｃのＸ−Ｙ平面に平行な断面の面積よりも大きい。
【０１１２】
図２６は、実施の形態３に係る圧力センサ１０２における抵抗Ｒ１〜Ｒ４の半導体チップ１ｂ上の配置例を示す。
図２６に示すように、抵抗Ｒ１，Ｒ２は、主面１Ａの薄肉部１Ｃに対応する領域内において、平面視で、直線２１上に配置された支持部材２ｂの接合面と支持部材２ａの接合面との間の領域に形成されている。また、抵抗Ｒ３，Ｒ４は、主面１Ａの薄肉部１Ｃに対応する領域内において、平面視で、直線２２上に配置された支持部材２ｃの接合面と支持部材２ａの接合面との間の領域に形成されている。
【０１１３】
また、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ４が延在する方向と抵抗Ｒ２および抵抗Ｒ３が延在する方向とは、互いに９０度相違している。
【０１１４】
また、抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、平面視で支持部材２ａの中心２０から等距離（例えば、±１０％以内のずれ幅）に配置されている。
【０１１５】
実施の形態３に係る圧力センサ１０２では、実施の形態１に係る圧力センサ１００と同様に、クランプ５０をねじ５２で締め付けたときにＺ軸方向の変位が反転する半導体チップ１ｂ上の領域に抵抗Ｒ１，Ｒ４と抵抗Ｒ２，Ｒ３とを夫々形成しているので、クランプ５０のねじ５２を締め付けたときの抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４の抵抗比の変動と抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の抵抗比の変動を抑えることが可能となる。
【０１１６】
これによれば、実施の形態１に係る圧力センサ１００と同様に、クランプ５０のねじ５２を締め付けることによる圧力センサ１０２のセンサ出力（ブリッジ回路１６の出力信号｜Ｖａ−Ｖｂ｜）のゼロ点のシフト量を抑えることが可能となるとともに、クランプ５０のねじ５２の締め付け位置の違いによる上記シフト量のばらつきを抑えることが可能となる。
【０１１７】
特に、実施の形態１に係る圧力センサ１００と同様に、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４とを同一の方向に延在させ、且つ抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３とを同一の方向に延在させることにより、クランプ５０のねじ５２を締め付けることによる圧力センサ１０２のセンサ出力のゼロ点のシフト量を更に抑えることが可能となるとともに、上記シフト量のばらつきを更に抑えることが可能となる。
【０１１８】
また、実施の形態１に係る圧力センサ１００と同様に、抵抗Ｒ１〜Ｒ４を平面視でダイアフラム３の中心３０から等距離の位置（例えば円１５の円周上）に形成することにより、クランプ５０のねじ５２を締め付けることによる圧力センサ１０２のセンサ出力のゼロ点のシフト量を更に抑えることが可能となるとともに、上記シフト量のばらつきを更に抑えることが可能となる。
【０１１９】
実施の形態３では、半導体チップが平面視正方形状である場合を例示したが（図２６参照）、これに限られず、図２７，２８に示すように半導体チップをＬ字形状としてもよい。
【０１２０】
図２７，２８は、実施の形態３に係る別の圧力センサの構成を示す図である。
図２７には、実施の形態３に係る別の圧力センサ１０２Ａの斜視図が示され、図２８には、半導体チップ１ｃの裏面１Ｂ側から見た圧力センサ１０２Ａの斜視図が示されている。
【０１２１】
図２７，２８に示されるように、半導体チップ１ｃを、支持部材２ａ、２ｂ、および２ｃが接合されない角の内角が１８０度より大きい形状としてもよい。換言すれば、半導体チップ１ｃを、矩形状の半導体チップ１ｂの角を正方形状に切り落とした形状、すなわちＬ字形状としてもよい。
【０１２２】
図２９は、実施の形態３に係る別の圧力センサ１０２Ａにおける抵抗Ｒ１〜Ｒ４の半導体チップ１ｃ上の配置例を示す。
図２９に示すように、抵抗Ｒ１，Ｒ２は、実施の形態３に係る圧力センサ１０２と同様に、主面１Ａの薄肉部１Ｃに対応する領域内において、平面視で、直線２１上に配置された支持部材２ｂの接合面と支持部材２ａの接合面との間の領域に形成されている。また、抵抗Ｒ３，Ｒ４は、実施の形態３に係る圧力センサ１０２と同様に、主面１Ａの薄肉部１Ｃに対応する領域内において、平面視で、直線２２上に配置された支持部材２ｃの接合面と支持部材２ａの接合面との間の領域に形成されている。
【０１２３】
また、支持部材２ａは、実施の形態３に係る圧力センサ１０２と同様に、支持部材２ａは他の支持部材２ｂ，２ｃよりも太く形成されている。
【０１２４】
以上、実施の形態３に係る別の圧力センサ１０２Ａによれば、実施の形態３に係る圧力センサ１０２と同様に、クランプ５０のねじ５２の締め付けによるセンサ出力（出力信号Ｖａ，Ｖｂ）のゼロ点のシフト量とそのばらつきを低減することが可能となる。
【０１２５】
また、実施の形態３に係る別の圧力センサ１０２Ａによれば、半導体チップ１ｃは、矩形状の半導体チップの１の角を正方形状に切り落とした形状を有しているので、半導体チップが矩形状である場合に比べて、抵抗Ｒ１〜Ｒ４が形成されている領域に応力が集中し易くなり、ダイアフラム３の受圧面３Ａに加わる圧力に対する圧力センサ１０２Ａのセンサ感度を更に高めることができる。
【０１２６】
≪実施の形態４≫
図３０〜３２は、実施の形態４に係る圧力センサの構成を示す図である。
図３０には、実施の形態４に係る圧力センサ１０３の斜視図が示され、図３１には、図３０のＺ方向から見たときの圧力センサ１０３の平面構造が示され、図３２には、図３０のＡ−Ａ断面における圧力センサ１０３の断面構造が示されている。なお、図３０では、筒状のハウジング４のみ、その軸線に沿った断面の構造が示されている。
【０１２７】
実施の形態４に係る圧力センサ１０３は、第２構造体としての４つの支持部材２ｂ〜２ｅを半導体チップ１ｄの４つの角に接合する点において、実施の形態１に係る圧力センサ１００と相違し、その他の点においては、実施の形態１に係る圧力センサと同様である。
【０１２８】
半導体チップ１ｄは、図３０〜３２に示されるように平面視正方形状に形成されている。
第１構造体としての支持部材２ａは、実施の形態１に係る圧力センサ１００と同様に、
平面視で、支持部材２ａの中心２０がダイアフラムの中心３０および半導体チップ１ｄの中心１０と一致するように、支持面３Ｂに接合されている。
【０１２９】
第２構造体としての支持部材２ｂ〜２ｅは、図３０〜３２に示されるように、一端において支持面３Ｂに加わる圧力よりも大きな圧力が受圧面３Ａに加わったときにダイアフラム３が変形する支持面３Ｂの領域に夫々接合され、他端において半導体チップ１ｄの裏面１Ｂの４つの角に夫々接合され、支持面３Ｂに夫々垂設されている。より具体的に、支持部材２ｂ〜２ｅは、平面視で支持部材２ａの中心２０およびダイアフラムの中心３０を通る半導体チップ１ｄの対角線である直線２１，２２上であって、半導体チップ１ｄの裏面１Ｂの４つの角に夫々接合されている。
【０１３０】
図３３は、実施の形態４に係る圧力センサ１０３の半導体チップ１ｂの裏面１Ｂ側から見た斜視図である。
図３３に示されるように、半導体チップ１ｄの裏面１Ｂには、実施の形態１に係る半導体チップ１と同様に、支持部材２ａ〜２ｅが接合される部分よりも薄く形成された平面視円形状の薄肉部１Ｃが形成されている。
なお、薄肉部１Ｃの平面視の形状に特に制限はない。例えば、図３４に示す圧力センサ１０３Ａのように、平面視四角形状であってもよい。
【０１３１】
圧力センサ１０３では、ダイアフラム３の受圧面３Ａに支持面３Ｂに加わる圧力（大気圧）よりも大きな圧力が加わり、ダイアフラム３の両面に加わる圧力差に応じてダイアフラム３が撓んだとき、支持部材２ａ〜２ｅを介して半導体チップ１ａが歪み、薄肉部１Ｃを中心に応力が発生する。この引張応力が生じる領域に、ひずみゲージ（ブリッジ回路）を構成する抵抗Ｒ１〜Ｒ４が形成されている。
【０１３２】
図３５は、実施の形態４に係る圧力センサ１０３における抵抗Ｒ１〜Ｒ４の半導体チップ１ｂ上の配置例を示す。
図３５に示すように、抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、半導体チップ１ｄにおいて、平面視で直線２１，２２上に夫々形成されている。具体的に、半導体チップ１ｄにおいて、抵抗Ｒ１は、支持部材２ａの接合面と支持部材２ｂの接合面との間の領域における直線２１上に形成され、抵抗Ｒ２は、支持部材２ａの接合面と支持部材２ｃの接合面との間の領域における直線２２上に形成され、抵抗Ｒ３は、支持部材２ａの接合面と支持部材２ｄの接合面との間の領域における直線２１上に形成され、抵抗Ｒ４は、支持部材２ａの接合面と支持部材２ｅの接合面との間の領域における直線２２上に形成されている。
【０１３３】
抵抗Ｒ１〜抵抗Ｒ４は、同一方向に延在している。例えば、抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、直線２２と平行な方向に延在している。
【０１３４】
また、抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、支持部材２ａの中心２０から等距離（例えば、±１０％以内のずれ幅）に配置されている。例えば、抵抗Ｒ１〜Ｒ４を平面視で半導体チップ１と中心を共通にする円１５の円周上に夫々形成されている。ここで、円１５の径は、円１５が薄肉部１Ｃ内に収まる長さであることが望ましい。
【０１３５】
図３６は、クランプ５０を固定するねじ５２の位置を変えたときの圧力センサ１０３のブリッジ回路１６の出力信号についてのＦＥＭによるシミュレーション結果を示す図である。
図３６において、横軸は半導体チップ１ｄの中心１０からの距離を表し、縦軸は圧力センサ１０３のブリッジ回路１６の出力信号（｜Ｖａ−Ｖｂ｜）の大きさを表している。図２０において、クランプ５０のねじ５２を図３５に示す直線２７上の位置Ｐ１で固定した場合の半導体チップ１ｄの応力分布が参照符号Ｐ１で示され、クランプ５０のねじ５２を図３５に示す直線２８上の位置Ｐ２に固定した場合の半導体チップ１ｄの応力分布が参照符号Ｐ２で示されている。
【０１３６】
実施の形態４に係る圧力センサ１０３では、実施の形態１に係る圧力センサ１００と同様に、クランプ５０をねじ５２で締め付けたときにＺ軸方向の変位が反転する半導体チップ１ｄ上の領域に抵抗Ｒ１〜Ｒ４を夫々形成しているので、クランプ５０のねじ５２を締め付けたときの抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４の抵抗比の変動と抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の抵抗比の変動を抑えることが可能となる。これにより、図３６に示されるように、クランプ５０のねじ５２を締め付けることによる圧力センサ１０３のセンサ出力（ブリッジ回路１６の出力信号｜Ｖａ−Ｖｂ｜）のゼロ点のシフト量を抑えることが可能となるとともに、クランプ５０のねじ５２の締め付け位置の違いによる上記シフト量のばらつきを抑えることが可能となる。
【０１３７】
特に、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４とを同一の方向に延在させ、且つ抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３とを同一の方向に延在させることにより、実施の形態１に係る圧力センサ１００と同様に、クランプ５０のねじ５２を締め付けることによる圧力センサ１０３のセンサ出力のゼロ点のシフト量を更に抑えることが可能となるとともに、上記シフト量のばらつきを更に抑えることが可能となる。
【０１３８】
また、抵抗Ｒ１〜Ｒ４を平面視でダイアフラム３の中心３０から等距離の位置（例えば円１５の円周上）に形成することにより、実施の形態１に係る圧力センサ１００と同様に、クランプ５０のねじ５２を締め付けることによる圧力センサ１０３のセンサ出力のゼロ点のシフト量を更に抑えることが可能となるとともに、上記シフト量のばらつきを更に抑えることが可能となる。
【０１３９】
また、抵抗Ｒ１〜Ｒ４を平面視で半導体チップ１の薄肉部１Ｃに対応する領域内に形成することにより、ダイアフラム３の受圧面３Ａに加わる圧力に対する圧力センサ１０３のセンサ感度を更に高めることが可能となる。
【０１４０】
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１４１】
例えば、実施の形態１〜４では、半導体チップの裏面１Ｂに薄肉部１Ｃを形成する場合を例示したが、圧力センサとして十分なセンサ感度が得られる場合には、図３７に示す圧力センサ１００Ｂように、薄肉部１Ｃを形成せずに、主面１Ａと裏面１Ｂとの間の厚さを均一にしてもよい。
【０１４２】
また、実施の形態１〜４では、支持部材２ｂ〜２ｅの側面と半導体チップの側面とが同一の平坦な面となるように、支持部材２ｂ〜２ｅを半導体チップの裏面１Ｂに接合する場合を例示したが、図３８に示す圧力センサ１００Ｃのように、支持部材２ｂ〜２ｅを半導体チップ１の側面よりも内側に接合してもよい。例えば、支持部材２ｂ〜２ｅを、図４の圧力センサ１００よりも半導体チップ１の中心１０に近づけた位置に接合してもよい。
【０１４３】
また、実施の形態１，２，４では、第２構造体として４つの支持部材２ｂ〜２ｅを有している場合を例示したが、直線２１と直線２２の上に少なくとも１つずつ第２構造体が配置されていればよく、第２構造体の数は４つに限定されるものではない。例えば、図６および図１８において、第１構造体としての支持部材２ａとの間の領域にひずみゲージを構成する抵抗が形成されない支持部材２ｄ，２ｅを取り除いてもよい。または、図３９に示す圧力センサ１００Ｄのように、第２構造体としての支持部材の数を５本以上としてもよい。
【０１４４】
また、実施の形態１〜４において、支持部材２ａ〜２ｅが角柱状である場合を例示したが、円柱状であってもよい。
【０１４５】
また、上記実施の形態において、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４を同一方向に延在させる場合を例示したが、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４とが完全に同一の方向に延在していなくても、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４の延在方向が互いに直交していなければ、センサ出力のゼロ点のシフト量およびそのシフト量のばらつきの低減効果は期待できる。抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３についても同様である。
【０１４６】
また、実施の形態１〜４において、円１５の径の長さは、図６等に示した長さに限定されるものではなく、要求される性能等に応じて変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１４７】
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１０１，１０１Ａ，１０２，１０２Ａ，１０３，１０３Ａ…圧力センサ、１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…半導体チップ、１Ａ…半導体チップの主面、１Ｂ…半導体チップの裏面、１Ｃ…薄肉部、１０…半導体チップの中心、支持部材…２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ、２０…支持部材２ａの中心、３…ダイアフラム、３Ａ…受圧面、３Ｂ…支持面、１２，１３…辺、３０…ダイアフラムの中心、４…ハウジング、４Ａ…ハウジングの端部、４Ｂ…ハウジングの内壁、Ｒ１〜Ｒ４…抵抗、１５…円、２１，２２…直線。
【図１】
2018004592.tif 000003
【図２】
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【図３】
2018004592.tif 000005
【図４】
2018004592.tif 000006
【図５】
2018004592.tif 000007
【図６】
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【図７】
2018004592.tif 000009
【図８】
2018004592.tif 000010
【図９】
2018004592.tif 000011
【図１０Ａ】
2018004592.tif 000012
【図１０Ｂ】
2018004592.tif 000013
【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
2018004592.tif 000015
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2018004592.tif 000020
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
2018004592.tif 000032
【図２９】
2018004592.tif 000033
【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
2018004592.tif 000036
【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
2018004592.tif 000040
【図３７】
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【図３８】
2018004592.tif 000042
【図３９】
2018004592.tif 000043
【図４０】
2018004592.tif 000044
【図４１】
2018004592.tif 000045
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月21日(2017.9.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記圧力センサ（１０１）において、複数の抵抗は、ブリッジ回路（１６）を構成し、ブリッジ回路の２つの出力端子間に並列に接続されている２組の抵抗対のうち、一方の抵抗対を構成する第１抵抗（Ｒ１）および第２抵抗（Ｒ２）は、半導体チップにおいて、平面視で２本の直線の一方の直線（２１）上に配置された一つの第２構造体の接合面と第１構造体の接合面との間の領域に形成され、他方の抵抗対を構成する第３抵抗（Ｒ３）および第４抵抗（Ｒ４）は、半導体チップにおいて、平面視で、２本の直線の他方の直線（２２）上に配置された他の一つの第２構造体の接合面と第１構造体の接合面との間の領域に形成され、第１抵抗と第４抵抗とは、平面視で互いに同一の方向に延在し、第２抵抗と第３抵抗とは、平面視で互いに同一の方向に延在していてもよい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
上記圧力センサ（１０１）において、複数の抵抗は、ブリッジ回路（１６）を構成し、ブリッジ回路の２つの出力端子間に並列に接続されている２組の抵抗対のうち、一方の抵抗対を構成する第１抵抗（Ｒ１）および第２抵抗（Ｒ２）は、半導体チップにおいて、平面視で、２本の直線の一方の直線（２１）上に配置された一つの第２構造体の接合面と第１構造体の接合面との間の領域に形成され、他方の抵抗対を構成する第３抵抗（Ｒ３）および第４抵抗（Ｒ４）は、半導体チップにおいて、平面視で、２本の直線の他方の直線（２２）上に配置された他の一つの第２構造体の接合面と第１構造体の接合面との間の領域に形成され、第１抵抗と第４抵抗とは、平面視で互いに同一の方向に延在し、第２抵抗と第３抵抗とは、平面視で互いに同一の方向に延在していてもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
【図１】図１は、実施の形態１に係る圧力センサの構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る圧力センサの構成を示す平面図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る圧力センサの構成を示す断面図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る圧力センサの半導体チップの裏面側から見た斜視図である。
【図５】図５は、ひずみゲージとしてのブリッジ回路の構成を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態１に係る圧力センサにおける抵抗の半導体チップ上の配置例を示す図である。
【図７】図７は、圧力センサ１００の比較例として、平面視長方形の半導体チップ１Ｘをダイアフラム３の支持面３Ｂの中心３０付近で支持部材２ａｘ，２ｂｘ，２ｃｘによって支持する構造の圧力センサ９０１を示す図である。
【図８】図８は、図７に示した圧力センサ９０１のセンサ出力についての有限要素法によるシミュレーション結果を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態１に係る圧力センサと配管とを接続するクランプのねじの固定位置を示す図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、クランプ５０のねじ５２を図９に示す位置Ｐ１に固定した場合のダイアフラム３のＺ軸方向の変位を表すコンター図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、クランプ５０のねじ５２を図９に示す位置Ｐ１に固定した場合の半導体チップ１のＺ軸方向の変位を表すコンター図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、クランプ５０のねじ５２を図９に示す位置Ｐ２に固定した場合のダイアフラム３のＺ軸方向の変位を表すコンター図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、クランプ５０のねじ５２を図９に示す位置Ｐ２に固定した場合の半導体チップ１のＺ軸方向の変位を表すコンター図である。
【図１２】図１２は、実施の形態１に係る圧力センサのセンサ出力のシミュレーション結果を示す図である。
【図１３】図１３は、実施の形態１に係る圧力センサにおける抵抗の別の配置例を示す図である。
【図１４】図１４は、実施の形態２に係る圧力センサの構成を示す斜視図である。
【図１５】図１５は、実施の形態２に係る圧力センサの構成を示す平面図である。
【図１６】図１６は、実施の形態２に係る圧力センサの構成を示す断面図である。
【図１７】図１７は、実施の形態２に係る圧力センサの半導体チップの裏面側から見た斜視図である。
【図１８】図１８は、実施の形態２に係る圧力センサにおける抵抗の半導体チップ上の配置例を示す図である。
【図１９】図１９は、実施の形態２に係る圧力センサと配管とを接続するクランプのねじの固定位置を示す図である。
【図２０】図２０は、実施の形態２に係る圧力センサのセンサ出力のシミュレーション結果を示す図である。
【図２１】図２１は、実施の形態２に係る別の圧力センサにおける抵抗の半導体チップ上の配置例を示す図である。
【図２２】図２２は、実施の形態３に係る圧力センサの構成を示す斜視図である。
【図２３】図２３は、実施の形態３に係る圧力センサの構成を示す平面図である。
【図２４】図２４は、実施の形態３に係る圧力センサの構成を示す断面図である。
【図２５】図２５は、実施の形態３に係る圧力センサの半導体チップの裏面側から見た斜視図である。
【図２６】図２６は、実施の形態３に係る圧力センサにおける抵抗の半導体チップ上の配置例を示す図である。
【図２７】図２７は、実施の形態３に係る別の圧力センサにおける抵抗の半導体チップ上の配置例を示す図である。
【図２８】図２８は、実施の形態３に係る別の圧力センサの半導体チップの裏面側から見た斜視図である。
【図２９】図２９は、実施の形態３に係る別の圧力センサにおける抵抗の半導体チップ上の配置例を示す図である。
【図３０】図３０は、実施の形態４に係る圧力センサの構成を示す斜視図である。
【図３１】図３１は、実施の形態４に係る圧力センサの構成を示す平面図である。
【図３２】図３２は、実施の形態４に係る圧力センサの構成を示す断面図である。
【図３３】図３３は、実施の形態４に係る圧力センサの半導体チップの裏面側から見た斜視図である。
【図３４】図３４は、実施の形態４に係る圧力センサにおける半導体チップの薄肉部の別の形状を示す斜視図である。
【図３５】図３５は、実施の形態４に係る圧力センサにおける抵抗の半導体チップ上の配置例を示す図である。
【図３６】図３６は、実施の形態４に係る圧力センサのセンサ出力のシミュレーション結果を示す図である。
【図３７】図３７は、実施の形態１に係る別の圧力センサの半導体チップの裏面側から見た斜視図である。
【図３８】図３８は、実施の形態１に係る別の圧力センサの半導体チップの裏面側から見た斜視図である。
【図３９】図３９は、実施の形態１に係る別の圧力センサの半導体チップの裏面側から見た斜視図である。
【図４０】図４０は、圧力センサと配管とを接続するクランプの平面構造を示す図である。
【図４１】図４１は、クランプによる圧力センサと配管との接続構造を示す図である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
また、ダイアフラム３の平面方向に平行な互いに直交する方向をＸ軸方向およびＹ軸方向と言い、ダイアフラム３の平面方向（Ｘ軸およびＹ軸）と垂直な方向をＺ軸方向と言うことがある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
図８において、参照符号Ｐ１は、クランプ５０のねじ５２を図７に示す直線２５上の位置Ｐ１で固定した場合に抵抗Ｒ１〜Ｒ４を形成する位置を半導体チップ１Ｘの中心に対して変化させたときの抵抗Ｒ１〜Ｒ４の応力分布から換算したブリッジ回路１６の出力信号の大きさを表し、参照符号Ｐ２は、クランプ５０のねじ５２を図７に示す直線２６上の位置Ｐ２で固定した場合に抵抗Ｒ１〜Ｒ４を形成する位置を半導体チップ１Ｘの中心に対して変化させたときの抵抗Ｒ１〜Ｒ４の応力分布から換算したブリッジ回路１６の出力信号の大きさを表している。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
図１０Ａ，１１Ａから理解されるように、実施の形態１に係る圧力センサ１００では、平面視でねじ５２を締め付ける位置を９０度相違させると、ダイアフラム３のＺ軸方向の変位が反転する。すなわち、ねじ５２を位置Ｐ１に固定したときのダイアフラム３のＺ軸方向の変位とねじ５２を位置Ｐ２に固定したときのダイアフラム３のＺ軸方向の変位とは１８０度相違する。
このとき、実施の形態１に係る圧力センサ１００では、平面視でダイアフラム３の支持面３Ｂの中心３０に支持部材２ａを固定するとともに、中心３０を通って直交する２本の直線２１，２２上に４つの支持部材２ｂ〜２ｅを固定し、それらの支持部材２ａ〜２ｅによって平面視正方形状の半導体チップ１をダイアフラム３の支持面３Ｂで支持しているので、図１０Ｂ，１１Ｂに示されるように半導体チップ１のＺ軸方向の変位も反転する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
実施の形態２に係る圧力センサ１０１は、半導体チップ１ａが正方形状の半導体チップの４つの角を正方形状に切り落とした形状、すなわち平面視十字状に形成されている点において、実施の形態１に係る圧力センサ１００と相違し、その他の点においては、実施の形態１に係る圧力センサと同様である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
また、第２構造体としての支持部材２ｂ〜２ｅは、図１４〜１６に示されるように、一端において、支持面３Ｂに接合され、他端において十字状の半導体チップ１ａの裏面１Ｂの４つの先端領域１１ｂ〜１１ｅに一つずつ接合されている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
図１８は、実施の形態２に係る圧力センサ１０１における抵抗Ｒ１〜Ｒ４の半導体チップ１ａ上の配置例を示す。
図１８に示すように、抵抗Ｒ１，Ｒ２は、主面１Ａの薄肉部１Ｃに対応する領域内において、平面視で、直線２１上に配置された支持部材２ｂの接合面と支持部材２ａの接合面との間の領域に形成されている。また、抵抗Ｒ３，Ｒ４は、主面１Ａの薄肉部１Ｃに対応する領域内において、平面視で、直線２２上に配置された支持部材２ｃの接合面と支持部材２ａの接合面との間の領域に形成されている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
また、図１８に示すように、抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、平面視で、支持部材２ａの中心２０から等距離（例えば、±１０％以内のずれ幅）に配置されている。また、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ４が延在する方向と抵抗Ｒ２および抵抗Ｒ３が延在する方向とは、互いに９０度相違している。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
実施の形態２に係る圧力センサ１０１では、実施の形態１に係る圧力センサ１００と同様に、クランプ５０をねじ５２で締め付けたときにＺ軸方向の変位が反転する半導体チップ１ａ上の領域に抵抗Ｒ１，Ｒ４と抵抗Ｒ２，Ｒ３とを夫々形成しているので、クランプ５０のねじ５２を締め付けたときの抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４の抵抗比の変動と抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の抵抗比の変動を抑えることが可能となる。これにより、図２０に示されるように、クランプ５０のねじ５２を締め付けることによる圧力センサ１０１のセンサ出力（ブリッジ回路１６の出力信号｜Ｖａ−Ｖｂ｜）のゼロ点のシフト量を抑えることが可能となるとともに、クランプ５０のねじ５２の締め付け位置の違いによる上記シフト量のばらつきを抑えることが可能となる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０４】
≪実施の形態３≫
図２２〜２４は、実施の形態３に係る圧力センサの構成を示す図である。
図２２には、実施の形態３に係る圧力センサ１０２の斜視図が示され、図２３には、図２２のＺ方向から見たときの圧力センサ１０２の平面構造が示され、図２４には、図２３のＡ−Ａ断面における圧力センサ１０２の断面構造が示されている。なお、図２２では、
筒状のハウジング４のみ、その軸線に沿った断面の構造が示されている。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１０】
圧力センサ１０２では、ダイアフラム３の受圧面３Ａに支持面３Ｂに加わる圧力（大気圧）よりも大きな圧力が加わり、ダイアフラム３の両面に加わる圧力差に応じてダイアフラム３が撓んだとき、支持部材２ａ〜２ｃを介して半導体チップ１ｂが歪み、薄肉部１Ｃを中心に応力が発生する。この引張応力が生じる領域に、ひずみゲージ（ブリッジ回路）を構成する抵抗Ｒ１〜Ｒ４が形成されている。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２６】
≪実施の形態４≫
図３０〜３２は、実施の形態４に係る圧力センサの構成を示す図である。
図３０には、実施の形態４に係る圧力センサ１０３の斜視図が示され、図３１には、図３０のＺ方向から見たときの圧力センサ１０３の平面構造が示され、図３２には、図３１のＡ−Ａ断面における圧力センサ１０３の断面構造が示されている。なお、図３０では、筒状のハウジング４のみ、その軸線に沿った断面の構造が示されている。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３０】
図３３は、実施の形態４に係る圧力センサ１０３の半導体チップ１ｄの裏面１Ｂ側から見た斜視図である。
図３３に示されるように、半導体チップ１ｄの裏面１Ｂには、実施の形態１に係る半導体チップ１と同様に、支持部材２ａ〜２ｅが接合される部分よりも薄く形成された平面視円形状の薄肉部１Ｃが形成されている。
なお、薄肉部１Ｃの平面視の形状に特に制限はない。例えば、図３４に示す圧力センサ１０３Ａのように、平面視四角形状であってもよい。
ちＬ字形状としてもよい。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３１】
圧力センサ１０３では、ダイアフラム３の受圧面３Ａに支持面３Ｂに加わる圧力（大気圧）よりも大きな圧力が加わり、ダイアフラム３の両面に加わる圧力差に応じてダイアフラム３が撓んだとき、支持部材２ａ〜２ｅを介して半導体チップ１ｄが歪み、薄肉部１Ｃを中心に応力が発生する。この引張応力が生じる領域に、ひずみゲージ（ブリッジ回路）を構成する抵抗Ｒ１〜Ｒ４が形成されている。
ちＬ字形状としてもよい。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３２】
図３５は、実施の形態４に係る圧力センサ１０３における抵抗Ｒ１〜Ｒ４の半導体チップ１ｄ上の配置例を示す。
図３５に示すように、抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、半導体チップ１ｄにおいて、平面視で直線２１，２２上に夫々形成されている。具体的に、半導体チップ１ｄにおいて、抵抗Ｒ１は、支持部材２ａの接合面と支持部材２ｂの接合面との間の領域における直線２１上に形成され、抵抗Ｒ２は、支持部材２ａの接合面と支持部材２ｃの接合面との間の領域における直線２２上に形成され、抵抗Ｒ３は、支持部材２ａの接合面と支持部材２ｄの接合面との間の領域における直線２１上に形成され、抵抗Ｒ４は、支持部材２ａの接合面と支持部材２ｅの接合面との間の領域における直線２２上に形成されている。
ちＬ字形状としてもよい。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３４】
また、抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、支持部材２ａの中心２０から等距離（例えば、±１０％以内のずれ幅）に配置されている。例えば、抵抗Ｒ１〜Ｒ４を平面視で半導体チップ１ｄと中心を共通にする円１５の円周上に夫々形成されている。ここで、円１５の径は、円１５が薄肉部１Ｃ内に収まる長さであることが望ましい。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３５】
図３６は、クランプ５０を固定するねじ５２の位置を変えたときの圧力センサ１０３のブリッジ回路１６の出力信号についてのＦＥＭによるシミュレーション結果を示す図である。
図３６において、横軸は半導体チップ１ｄの中心１０からの距離を表し、縦軸は圧力センサ１０３のブリッジ回路１６の出力信号（｜Ｖａ−Ｖｂ｜）の大きさを表している。図３６において、クランプ５０のねじ５２を図３５に示す直線２７上の位置Ｐ１で固定した場合の半導体チップ１ｄの応力分布が参照符号Ｐ１で示され、クランプ５０のねじ５２を図３５に示す直線２８上の位置Ｐ２に固定した場合の半導体チップ１ｄの応力分布が参照符号Ｐ２で示されている。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３９】
また、抵抗Ｒ１〜Ｒ４を平面視で半導体チップ１ｄの薄肉部１Ｃに対応する領域内に形成することにより、ダイアフラム３の受圧面３Ａに加わる圧力に対する圧力センサ１０３のセンサ感度を更に高めることが可能となる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１７】
2018004592.tif 000046
【手続補正２２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１９】
2018004592.tif 000047
【手続補正２３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２２】
2018004592.tif 000048
【手続補正２４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２６】
2018004592.tif 000049
【手続補正２５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３３】
2018004592.tif 000050
【手続補正２６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３４】
2018004592.tif 000051