(57)【要約】  本発明は、ケーシングと少なくとも１つの電気的な構成部材とを備えた装置を説明するものであって、ケーシングが少なくとも１つの電気的な構成部材を有しており且つ少なくとも部分的に不動態化剤によって満たされている。更に、電気的な構成部材は少なくとも部分的に不動態化剤によって被覆されている。本発明の核心は、不動態化剤に付加的な材料層を付与するという点にある。この付加的な材料層によって、環境破壊に対して耐久性のある装置の簡単で廉価な構成が実現され得る。つまり、腐食性の周辺環境における電気的な構成部材の使用が可能になる。
2007532865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング（２５０，３５０，３５５，４５０）と、少なくとも１つの電気的な構成部材（１１０，１２０，１３０，４００，４２０，４３０）とを備えた装置であって、ケーシング（２５０，３５０，３５５，４５０）が、少なくとも１つの電気的な構成部材（１１０，１２０，１３０，４００，４２０，４３０）を有しており且つ少なくとも部分的に不動態化剤（１４０）によって満たされており、電気的な構成部材（１１０，１２０，１３０，４００，４２０，４３０）が、少なくとも部分的に不動態化剤（１４０）によって被覆されている形式のものにおいて、
ケーシング（２５０，３５０，３５５，４５０）内の不動態化剤（１４０）中若しくは不動態化剤（１４０）上に、付加的な材料層（２００，３００，４６０）が付与されていることを特徴とする、圧力センサのための腐食保護装置。
【請求項２】
電気的な構成部材（１１０，１２０，１３０，４００，４２０，４３０）が、マイクロマシニングセンサ素子（１１０，１２０，４００）を有しており、該マイクロマシニングセンサ素子（１１０，１２０，４００）によって、当該装置及び／又はマイクロマシニングセンサ素子（１１０，１２０，４００）を包囲する少なくとも１つの媒体の圧力値及び／又は温度値及び／又は空気質量及び／又は抵抗値及び／又は濃度が検出される、請求項１記載の装置。
【請求項３】
電気的な構成部材（１１０，１２０，４００）が、少なくとも１つの腐食に敏感な領域、特に例えばボンディングパッド及び／又はボンディングワイヤ（１３０，４３０）等の接触接続面又は接触接続部材を有しており、この腐食に敏感な領域が不動態化剤（１４０）によって被覆されている、請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記材料層（２００，３００，４６０）が、不動態化剤（１４０）を周辺環境媒体から隔離し且つ／又は不動態化剤（１４０）内での周辺環境媒体の浸透速度を低下させ且つ／又は周辺環境媒体の腐食成分を、相応の化学反応によって無害にし、当該材料層（２００，３００，４６０）が耐腐食性及び／又は水分非透過性の材料を有している、請求項１記載の装置。
【請求項５】
材料層（２００，３００，４６０）が薄膜層として形成されており、該薄膜層が波形の表面構造を有している、請求項１記載の装置。
【請求項６】
不動態化剤（１４０）がゲル、特にフルオロシリコーンゲルを有しており且つ／又は材料層（２００，３００，４６０）の材料がテフロン又はパリレンを有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
不動態化剤（１４０）及び材料層（２００，３００，４６０）の材料が、それぞれ概ね等しい温度膨張係数及び／又は光学的な屈折率を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
ケーシング（２５０，３５０，３５５，４５０）が、ケーシング壁（２５０，３５０，４５０）を備えたケーシング下側部分を有しており、該ケーシング下側部分が、ケーシング壁の構成高さまで不動態化剤（１４０）によって満たされている、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
【請求項９】
ケーシング（２５０，３５０，３５５）が、ケーシングカバー（３５５）を備えたケーシング上側部分を有しており、ケーシングカバー（３５５）が、開口（３７０）を有しており且つ材料層（３００）を不動態化剤（１４０）において位置固定する、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
電気的な接触接続面及び／又は電気的な接触接続部材が、規定可能な少なくとも１つの層厚さの不動態化剤（１４０）によって被覆されており、少なくとも１つのボンディングパッド及び／又はボンディングワイヤ（１３０，４３０）を被覆する不動態化剤（１４０）が０．２ｍｍ以上の層厚さを有している、請求項３記載の装置。
【請求項１１】
不動態化剤における周辺環境媒体の浸透速度若しくは該媒体の部分物質の浸透速度を低下させることに適した材料層（２００，３００，４６０）の材料が、少なくとも１つの雲母薄片を有しているか、又は材料成分としてヒドロタルサイト又は水酸化マグネシウム又は水酸化アルミニウム又はヒドロマグネサイト／ハンタイトを有している、請求項４記載の装置。
【請求項１２】
前記媒体の腐食成分を適当な反応によって無害にすることに適した材料層（２００，３００，４６０）の材料が、少なくともアミノ官能化されたシロキサン、又はシラザン、又はアミノ末端基を有する高粘度のシリコーン油、又はモノアルキルアミン、ジアルキルアミン又はトリアルキルアミン、又はヒドロタルサイト、又は水酸化マグネシウム、又は水酸化アルミニウム、又はヒドロマグネサイト／ハンタイト、又はポリ（１．１ジメチルシラザン）、又はポリアミン、又はポリアミドを有しており、前記シロキサン、ポリ（１．１ジメチルシラザン）、ポリアミン又はポリアミドが材料層内で繊維形状を有している、請求項４記載の装置。
【請求項１３】
材料層（２００，３００，４６０）の材料が、不動態化剤中の２８〜５０重量％の充填材濃度を有しており、特に２８〜４０重量％の充填材濃度が規定されている、請求項１１又は１２記載の装置。
【請求項１４】
当該装置が、周辺環境媒体の圧力又は２つの周辺環境媒体の差圧を表す圧力値を検出するためのマイクロマシニング圧力センサ、ホットエアマスセンサ又は発電機制御装置である、請求項１から１３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１５】
ケーシング（２５０，３５０，３５５，４５０）に少なくとも１つの電気的な構成部材（１１０，１２０，１３０，４００，４２０，４３０）を設け且つ少なくとも部分的に不動態化剤（１４０）を充填し、電気的な構成部材（１１０，１２０，１３０，４００，４２０，４３０）を少なくとも部分的に不動態化剤（１４０）によって被覆する方法において、
ケーシング（２５０，３５０，３５５，４５０）内の不動態化剤（１４０）中若しくは不動態化剤（１４０）上に、付加的な材料層（２００，３００，４６０）を付与することを特徴とする、ケーシング（２５０，３５０，３５５，４５０）と少なくとも１つの電気的な構成部材（１１０，１２０，１３０，４００，４２０，４３０）とを備えた，請求項１から１４までのいずれか１項記載の装置の製作法。
【請求項１６】
ケーシング（２５０，３５０，３５５，４５０）に不動態化剤（１４０）を充填する前に、電子構成部材（１１０，１２０，４００）に少なくとも１つの電気的な接触接続面及び／又は電気的な接触接続部材を形成し、この接触接続面及び／又は接触接続部材にボンディングパッド及び／又はボンディングワイヤ（１３０，４３０）を備え且つ／又は当該接触接続面及び／又は接触接続部材を不動態化剤（１４０）によって被覆する、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
電気的な接触接続面及び／又は接触接続部材を、規定可能な少なくとも１つの層厚さの不動態化剤（１４０）によって被覆し、少なくとも１つのボンディングパッド及び／又はボンディングワイヤ（１３０，４３０）を覆う不動態化剤（１４０）に０．２ｍｍ以上の層厚さを付与する、請求項１６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景技術
本発明は、マイクロマシニング圧力センサ若しくはケーシング内のセンサ素子を不動態化剤によって被覆する、マイクロマシニング圧力センサの製作法から出発する。
【０００２】
有害な環境条件からセンサを保護するためには、センサ素子を特別な不動態化層によって被覆することができる。このことは、例えばセンサ素子若しくはセンサ信号の検出及び／又は評価に必要とされる（電気的及び／又は機械的な）コンポーネントがケーシング内に組み込まれてから、不動態化剤によって被覆されるように行われる。一般に、この不動態化はケーシングの充填によって達成される。この場合、充填は水、空気、ガソリン、塩分等の媒体に対するセンサ素子の不動態化若しくはコンポーネントの保護に役立つ。即ち、センサの敏感な素子の腐食を防止することができる。しかし、不動態化における問題は、不動態化剤の、有害な媒体との相互作用にある。
【０００３】
システムに基づき圧力がセンサチップの表側から供給されるマイクロマシニング圧力センサは、通常、例えばフルオロシリコーンゲル等のゲルによって環境条件から保護される。この場合、このゲルはチップの表面若しくはボンディングワイヤを被覆して、腐食媒体がチップと接触する可能性があるということを防止する。但しこの場合、ゲルの選択に際して、ゲルが媒体の圧力を、圧力値を検出するためにセンサチップに設けられた圧力センサダイヤフラムに伝達するということを考慮せねばならない。
【０００４】
例えば車両エンジンの排気系統において見られるように、圧力センサを著しく腐食性の周辺環境において使用するためには、目下供与可能な最良のゲルでさえも、時間の経過と共に媒体の腐食成分がゲルに浸透して、センサ素子又はセンサチップに設けられた別のコンポーネントの腐食を招くということを防止することはできない。
【０００５】
圧力センサを保護するためには、センサチップとボンディングワイヤとから成るセンサ素子を、シリコーン油で満たされた、スチールダイヤフラムを介して周辺環境とのコンタクトを保持する室に組み込むという高価な構成バリエーションがある。周辺圧の変化は、スチールダイヤフラムを介して直接にシリコーン油延いてはセンサ素子若しくはセンサチップに伝達される。
【０００６】
不動態化ゲルの保護作用を高めるためには、不動態化ゲルに、この不動態化ゲルのｐＨ値を概ね一定に保持し延いてはセンサ素子の耐用年数を延ばす少量の酸及び／又はアルカリ液の形の化学的な緩衝剤を混加することが公知である。酸と結びつく物質と、アルカリ液と結びつく物質との混合物から成る緩衝剤が使用される場合は、相応の周辺環境においてその都度両成分の内の一方しか活性化されず、混合物のあとの半分は保護作用に全く寄与しない。
【０００７】
発明の利点
本発明は、ケーシングと、少なくとも１つの電気的な構成部材とを備えた装置を説明するものである。ケーシングは少なくとも１つの電気的な構成部材を有しており且つ少なくとも部分的に不動態化剤を充填されている。更に、電気的な構成部材が少なくとも部分的に不動態化剤によって被覆されているということが規定されている。本発明の核心は、不動態化剤に付加的な材料層を付与するという点にある。この付加的な材料層により、環境破壊に対して耐性を有する装置の簡単且つ廉価な構成が実現され得る。つまり、腐食性の周辺環境における電気的な構成部材の使用が可能になる。
【０００８】
本発明の特別な構成では、電気的な構成部材が特別なマイクロマシニングセンサ素子を有している。この場合、このマイクロマシニングセンサ素子は、少なくとも１つの媒体の圧力値、温度値、空気の質量、抵抗値及び／又は濃度を検出することができる。この場合、より好適には媒体が装置及び／又はマイクロマシニングセンサ素子の少なくとも一部を取り囲んでいる。
【０００９】
この場合、特に有利には、付加的な材料層の材料とのコンビネーションにおいて不動態化剤を選択することに基づいて、電気的な構成部材若しくはセンサ素子の最適な封止が達成される。これにより、腐食媒体によるセンサ素子の損傷が防止され得る。更に、本発明に基づく構成によって、液状媒体中で圧力センサを使用することも可能である。それというのも、液状媒体が不動態化剤から隔離されるように、付加的な材料層の材料が選択され得るからである。
【００１０】
更に、電気的な構成部材、特にセンサ素子は腐食に敏感な領域を有している。これは例えばボンディングパッド及び／又はボンディングワイヤ等の接触接続面又は接触接続部材であってよい。従って、有利には少なくとも前記の腐食に敏感な領域が不動態化剤によって被覆されている。
【００１１】
本発明の特別な構成では、付加的な材料層によって、周辺環境媒体が不動態化剤から隔離される。但し有利には、付加的な材料層が適当な化学反応によって、さもなければ電気的な構成部材に作用する恐れのある周辺環境媒体の腐食成分を無害にするということが規定されていてもよい。電子構成部材の耐用年数延いてはセンサの耐用期間を向上させるための別の手段は、適当な材料を用いて周辺環境媒体の腐食成分の浸透速度を低下させることにある。付加的な材料層において、耐腐食性及び／又は水分非透過性の材料を使用することが特に有利であると判明している。
【００１２】
有利には、付加的な材料層が薄膜層として形成されており、この場合、この薄膜層は波形の表面構造を有しているということが規定されていてよい。この波形の表面構造は、温度に起因する不動態化剤の膨張を、薄膜層に亀裂を生ぜしめること無しに補償することができる。
【００１３】
本発明の改良では、不動態化剤としてフルオロシリコーンゲルが規定されており且つ／又は付加的な材料層として、例えばテフロン又はパリレン等の耐腐食性及び／又は水分非透過性の材料から成る層が規定されている。更に、本発明の特別な構成では、不動態化剤と、付加的な材料層の材料とが、互いに適合された温度膨張係数を有しているということが規定されている。
【００１４】
センサ素子が組み込まれたケーシングが、ケーシング壁を備えたケーシング下側部分を有しているということが規定されている。この場合、有利にはこのケーシング下側部分はケーシング壁の構成高さまで、不動態化剤を充填される。
【００１５】
更に、本発明の別の有利な構成では、ケーシングがケーシングカバーを備えたケーシング上側部分を有しているということが規定されている。この場合、前記ケーシングカバーは有利には、このケーシングカバーが付加的な材料層を不動態化剤において位置固定するようにケーシングに取り付けられている。この場合、付加的な材料層を不動態化剤に付与した後で初めて、ケーシングカバーが被せられるということが規定されていてよい。しかし、付加的な材料層をケーシングカバーに直接に付与し、このケーシングカバーをケーシング下側部分に被せて初めて不動態化剤を被覆するということも考えられる。
【００１６】
センサ素子に対する媒体の圧力変化の伝達を可能にするためには、ケーシングカバーに開口が設けられており、この開口を介して媒体が付加的な材料層と接触可能である。
【００１７】
有利には、電気的な接触接続面及び／又は電気的な接触接続部材を、不動態化剤の少なくとも１つの規定可能な層厚さを以て被覆するということが規定されている。つまり、例えば少なくとも１つのボンディングパッド及び／又はボンディングワイヤを覆って、少なくとも０．２ｍｍの厚さの不動態化剤を付与することが規定されていてよい。このように規定可能な不動態化剤の層厚さに基づいて、腐食を発動する媒体成分は腐食に敏感な領域に到達しない、若しくは遅れて到達するということが達成され得る。
【００１８】
媒体若しくは媒体成分が不動態化剤に侵入する速度を低下させる手段は、付加的な材料層として、例えば雲母薄片等の薄片状の充填材を不動態化剤に付与するという点にある。但しその他にも、浸透速度を低下させる若しくは浸透距離を増大させるためには、ヒドロタルサイト、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ヒドロマグネサイト若しくはハンタイト等の薄片状の充填材を不動態化剤に添加することが考えられる。
【００１９】
その他にも、不動態化剤に浸透する恐れのある腐食性の媒体成分を、適当な化学反応（中和又は吸着）によって無害にすることが規定されていてよい。つまり、例えばアミノプロピル基が塩基として塩と結びつきながら腐食性の酸と反応する、アミノ官能化されたシロキサンが付加的な材料層の材料として提供される。酸は、モノアルキルアミン、ジアルキルアミン又はトリアルキルアミン、シラザン若しくはアミノ末端基を有するシリコーン油、又はヒドロタルサイト、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ヒドロマグネサイト等の酸と結びつく充填材によっても結びつけられる。
【００２０】
全般的に、当該装置は例えば周辺環境媒体の圧力を表す圧力値を検出するための、特にマイクロマシニングセンサを成しているということが規定されていてよい。更に、当該装置は２つの媒体の相対的な圧力値を検出するということも考えられる。本発明による構成に基づいて、このような圧力センサを排ガス流内又は自動車のタンク内で使用することが可能である。更に、当該装置が（ホット）エアマスセンサ又は発電機制御装置であるということも考えられる。
【００２１】
更に、不動態化剤若しくは付加的な材料層のための材料を適当に選択することにより、ゲルで覆われるボンディングワイヤの振動負荷を減少させることが可能である。つまり、例えばアンフレキシブルな遮蔽層は、不動態化ゲルのゲル移動振幅を減少させることができる。
【００２２】
本発明による不動態化剤の封止を用いると、電気及び／又は電子構成部材におけるゲルスペースを保護するために使用される、気密若しくは飛沫密なケーシングを節約することが可能である。更に、このような封止によって、不動態化ゲルの揮発性の浸出成分と接触してはならない電子構成部材における、油分の浸出するゲルの使用も考えられる。
【００２３】
当該装置の本発明による構成によって、緩衝剤、即ち酸及びアルカリ液を結びつける物質の添加に比べて、腐食性の周辺環境に対する不動態化のより高い効果が認識され得る。
【００２４】
不動態化ゲルに充填材を添加することにより、排ガス中に含まれる溶媒によるゲルの湧出を減少させることができる。
【００２５】
不動態化ゲルに適合された光学的な屈折率を有する、酸と結びつく有機的な充填材（例えばシリコーンゲル／ポリアミドの組合わせ）は、屈折率の差が小さいことにより光学的な散乱が少ないことに基づいて、本発明によりゲルで覆われたセンサ素子の光学的な分析を可能にする。
【００２６】
実施例
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００２７】
図１には、ケーシング内に設けられたマイクロマシニング圧力センサの公知の構成が示されている。この場合有利には、例えば基板１１０及びセンサチップ１２０から成るマイクロマシニングセンサ素子が、支持体部材１００に載置される。但し、一般にセンサ素子は別の構成によっても実現され得るということから出発したい。この場合、マイクロマシニングセンサ素子用の汎用の材料は、半導体材料又は鋼である。支持体部材１００としては、例えばセラミック又はプリント配線板が使用される。センサチップ１２０には、例えばダイヤフラム１９０と、規定された圧力を有する空洞１８０とが装備されていてよい。しかしまた、基板１１０及び支持体部材１００が、差圧導入のためにダイヤフラム１９０に通じる貫通案内部を有しているということが規定されていてもよい。空洞１８０内の圧力とセンサの周辺圧との間には差圧が生じる。この場合、周辺圧の変化はダイヤフラム１９０の運動に現れる。ダイヤフラム１９０に設けられた、例えば圧電抵抗（図示せず）等の適当な電気的なコンポーネントによって、前記運動は発生する差圧に比例して形成される測定値に変換され得る。これらの測定値を送るためには、例えばボンディングワイヤ１３０等の接続部材が設けられており、これらのボンディングワイヤ１３０は引き続く測定値評価のために、センサチップ１２０から例えば支持体部材１００に通じている。一般に、前記ボンディングワイヤ１３０はボンディングパッドを介してセンサチップ１２０及び／又は支持体部材１００に固定される。但し、センサチップ１２０及び／又は支持体部材１００に、センサチップ１２０の制御及び／又は測定値の評価若しくは伝送を可能にするコンタクト面が設けられているということも考えられる。センサ素子を損傷から保護するためには、当該センサ素子はケーシングに収納される。この場合、ケーシングは図１に示したように、ケーシング壁１５０だけから成っていても、ケーシングカバー１５５を含むケーシング壁１５０から成っていてもよい。センサ素子若しくはダイヤフラム１９０が周辺環境に対する差圧を検出できるようにするためには、ケーシングカバー１５５が開口１７０を有しており、この開口１７０を介して媒体がダイヤフラム１９０に作用することができる。ボンディングワイヤのコンタクト箇所及び／又はセンサ素子の別の電気的なコンポーネントは腐食に敏感な領域を成しているので、ケーシング１５０；１５５の内室に、例えばゲル等の不動態化剤１４０を充填することが規定されている。不動態化剤１４０の選択に際しては、腐食に敏感な全ての領域が十分にカバーされ、これにより当該領域が場合によっては腐食性の媒体から保護されるということが考慮される。更に、不動態化剤１４０は、一方ではセンサダイヤフラム１９０に機械的なひずみが惹起されず且つ他方では符号１６０の方向で作用する周辺空気圧がダイヤフラム１９０に直接に伝わるように選択される。
【００２８】
例えば内燃機関の排気系統におけるような、著しく腐食性の周辺環境では、目下のところ得られる最良の不動態化ゲルでさえ、圧力センサチップを十分に腐食から保護することは不可能である。従って、不動態化ゲルに加えて付加的に別の材料層が、図２及び図３に示したように直接にゲルに付与される。
【００２９】
図２に示した圧力センサのケーシングは、ケーシング壁２５０のみによって実現される。既に図１に示したように、センサ素子及びボンディングワイヤ１３０は、不動態化剤１４０によって被覆される。有利には、センサ素子も接続部材も、全てのエレメントが完全に被覆されているということが規定されているが、このことは必然ではない。腐食に敏感な領域の被覆が必要な措置であるに過ぎない。この場合有利には、腐食に敏感な領域を、周辺環境媒体の腐食を発動する成分から十分に保護可能にするために、被覆の最小厚さが規定されている。このようにしてケーシング２５０にもたらされた不動態化剤１４０には次いで付加的な材料層２００が付与され、この材料層２００は有利には不動態化剤１４０の表面全体を被覆する。このことは、例えば膜の形状で行うことができる。不動態化剤１４０をこのように被覆することにより、周辺環境媒体が不動態化剤１４０と接触することが防止される。付加的な材料層２００の材料選択に際しては、周辺環境圧をゲルに直接に伝えるために、材料層２００は十分にフレキシブルであるということが考慮される。この理由から、ゲルと膜との間に最早空気が存在しないということも有利である。それというのも、さもなければ封入された空気が温度上昇時に膨張して、不本意且つ不都合な圧力信号を生ぜしめる恐れがあるからである。更に、材料層２００の材料は、腐食性媒体も水も通さないように選択されるのが望ましく、この場合、膜自体が周辺環境媒体及び不動態化剤１４０の温度に基づく膨張に耐える必要がある。材料層２００を、例えば波模様によって適当に表面構造化することにより、不動態化剤１４０の温度に基づく膨張を補償することも可能である。
【００３０】
材料層２００用の可能な材料としては、好適な特性に基づいてテフロンを提供する。更に、特に適した実施例では、材料層２００はパリレンから構成されているか、又はこのようなものを含んでいてよい。パリレンとは、置換又は非置換ポリパラキシレン或いはポリ［２．２］‐パラシクロファンと理解される。置換基としては、特にフッ素、塩素及び臭素等のハロゲンが考慮され、この場合、パリレンは１個、２個、３個又は４個の置換基を有していてよい。材料層２００は、有利には１〜５０μｍの層厚さで構成される。
【００３１】
不動態化剤としては、有利には例えばポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）又はポリフェニルメチルシロキサンをベースにしたシリコーンゲルが使用されるか、又は例えば過フッ素化されたＰＤＭＳ等の（過）フッ素化されたシリコーンゲルが使用される。更に、水素化シロキサンユニットとの架橋剤、充填剤、場合によってはチキソトロープ剤、接着促進剤、抑制剤及び触媒を含む、場合によっては（過）フッ素化されたポリエーテル又はビニルポリマをベースにしたゲル系統が適している。但し、図２に示した実施例とは異なり、不動態化剤１４０がケーシング壁２５０の最大高さにまで充填されていてもよい。この場合は、最適な保護若しくは最適な封止を提供するために、付加的な材料層２００が不動態化剤１４０の表面全体を被覆せねばならないということが考慮される。このような被覆を得るための１手段が図３に示されている。この図面では、既に図１及び図２から公知のセンサ素子が、不動態化剤１４０によってケーシング壁３５０の高さまで満たされる。次いで、このように充填されたケーシングに付加的な材料層３００が付与され、この材料層３００は不動態化剤１４０の他にケーシング壁３５０の部分をも被覆する。不動態化剤１４０の被覆が不十分だと符号３９０の領域に発生する恐れのある縁効果を防止するためには、材料層３００によるケーシング壁３５０の被覆部のオーパラップが必要である。さもないと、最も不都合なケースでは前記縁効果が周辺環境媒体の不動態化剤１４０への侵入及びセンサ素子の損傷を惹起する恐れがある。材料層３００を付与した後、最後に選択的にカバー３５５として設計されたケーシング上側部分を固定的に取り付けることができ、当該カバー３５５は材料層３００をケーシング下側部分３５０に緊締して位置固定する。必要な場合は、カバー３５５はケーシング下側部分３５０に溶接又は接着することができる。カバー３５５に設けられた開口３７０は、周辺環境媒体の圧力を符号１６０の方向でダイヤフラム１９０に作用させることを可能にする。
【００３２】
別の実施例では、不動態化剤１４０の充填されたケーシング下側部分３５０にカバー３５５が取り付けられる前に、付加的な材料層３００がカバー３５５内に直接に付与される。
【００３３】
本発明による圧力センサの構成に基づいて、センサはガス状媒体にも液状媒体にも適している。この場合、付加的な材料層２００；３００が、不動態化剤だけでは提供することのできない保護を提供する。これにより、例えばサーフェスマイクロマシニング式で製作された圧力センサを液状媒体内で使用することができる。
【００３４】
図４に示した別の実施例は、センサ素子４００、評価回路４２０及びボンディング接続部材４３０を保護するものである。一般に、センサ素子４００は接着剤又ははんだ４１０によって支持体部材１００に取り付けられる。ケーシング壁４５０若しくはゲルリングは、適当な不動態化剤１４０による内室の充填若しくはセンサ素子４００の被覆を可能にし、しかも、図４に示した付加的な材料層４６０は、不動態化剤１４０に直接に付与することができる。この場合、付加的な材料層４６０を付与する前に、まず最初に不動態化剤１４０を充填するという手段がある。このことは、例えばまだ凝固していない不動態化剤１４０に、硬化過程中に沈降する薄片を付与することによって行うことができる。勿論、前記薄片は不動態化剤１４０の表面に載置されて、そこに留まるに過ぎないということが規定されていてもよい。更に、不動態化剤１４０に付加的な材料を混入することによって付加的な材料層４６０を形成する手段がある。このようにして、例えば硬化中又はセンサの別の特別な処理中に、付与された材料の架橋が達成され得る。但し、センサ製作中の付加的な材料層のための材料の浸透時に、適当な溶剤を使用するということも考えられる。択一的に、付加的な材料は不動態化ゲルによって形成された網状組織に重合可能である。全体として２８〜５０重量％の付加的な材料の充填剤濃度が考えられる。特別な場合には、２８〜４０重量％の総充填剤濃度が規定されていてもよい。
【００３５】
図４に示した実施例における付加的な材料層４６０は、この材料層４６０が、不動態化剤に侵入して腐食に敏感な領域を破壊する媒体の腐食成分の浸透距離を延長させるように選択可能である。このことは、このために選ばれた材料が浸透速度を低下させるということに基づいて行われる。腐食成分の浸透距離の前記のような延長は、雲母薄片等の薄片状の充填材又はヒドロタルサイト、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ヒドロマグネサイト又はハンタイト等の材料が提供する。この場合、水酸化マグネシウムにより高温耐久性の非有毒防火剤が得られると同時に、当該の水酸化マグネシウムは酸結合剤として働く。ヒドロタルサイトは、層状のアルカリ性のマグネシウム‐アルミニウム‐ヒドロキシ‐カーボネートとして使用することができる。浸透距離を延長する前記充填剤は、雲母薄片以外は全て同時に塩基でもあり（但し緩衝剤ではない）、これらの塩基は浸透する酸を中和する。例えばシリカ粒子（アエロジル）等の粒子状の不活性充填剤も、充填剤の量が比較的多い場合は、浸透距離を延長するように作用する。
【００３６】
電気若しくは電子構成部材を保護する必要のある、浸透性の腐食作用物質は、例えば塩酸、硝酸、硫酸、炭酸、アルコール、アルデヒド又はアンモニアを含んでいる可能性がある。この場合、これらの作用物質は、ガス状でも凝縮水としてもセンサに作用する恐れがある。
【００３７】
浸透距離の延長の他に、腐食性の作用物質若しくは媒体成分を化学反応によって無害にする材料を用いて付加的な材料層を形成することが規定されていてもよい。電気及び／又は電子構成部材には、主に酸を含む媒体成分が作用するので、本発明の特別な実施形態では、材料層及び／又は不動態化剤にアルカリ性の化合物を添加することが規定されている。このことは例えば、アミノ官能化されたシロキサンを使用することによって行われる。この場合に含まれるアミノプロピル基が塩の形成下で酸と反応する。この場合、アミノ官能化されたシロキサンが、製作時に不動態化剤に共重合され得るということも有利である。別の手段は、アミノ末端基を有する高粘度のシリコーン油を使用する点にある。このシリコーン油もやはり、塩として酸に結びつく。類似機能をフルオロケミカルＰＳ１１２、架橋されたポリ（１．１‐ジメチルシラザン）等のシラザンが有している。
【００３８】
ここまでに挙げた付加的な材料層２００，３００，４６０のための材料の他に、ビス（トリメチルシリル）アセトアミド等の、アルコール、フェノール及び酸と反応可能なアセトアミドも使用され得る。類似作用は、Ｎ，Ｏ‐ビス（トリメチルシリル）等のカルバメートによって得られる。但し更に、ポリエチレンイミン、ポリアミン又はポリアミド（ＰＡ６．６，ＰＡ１１，ＰＡ６，ＰＡ３．６ｅｔｃ）等の有機塩基も、付加的な材料層の成分として考えられる。この場合、前記化合物は繊維形状でもたらされてもよい。ヒドロタルサイト、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ヒドロマグネサイト及び炭酸カルシウム等の充填剤は、浸透距離を延長する作用の他に、酸結合剤としても働く。
【００３９】
可能な保護層は、有機ケイ素物質、有利にはヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ‐Ｎ）、ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳ‐Ｏ）、ヘキサメチルジシラン（ＨＭＤＳ）、ビス‐（トリメチルシリル）メタン、デカメチルシクロペンタシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、多様な鎖長のジメチルシクロシロキサン、多様な鎖長のメチルフェニルシクロシロキサン、ジメチルジメトキシシラン、短鎖のペルフルオロポリエーテル、オクタメチルシクロテトラシラザン、オクタフェニルシクロテトラシロキサン又はパリレンのプラズマ重合によって形成され得る。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】従来技術に基づき公知の、ケーシング内に設けられたマイクロマシニング圧力センサを示した図である。
【図２】本発明の第１実施例を示した図である。
【図３】本発明の第２実施例を示した図である。
【図４】本発明の第３実施例を示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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