(57)【要約】【課題】感度よく圧力を検知することができ、かつ製造コストの低廉化を実現することができる圧力センサを提供する。【解決手段】圧力を検知可能な半導体素子５と、半導体素子５とボンディングワイヤ７で結ばれるターミナル６と、半導体素子５、ボンディングワイヤ７及びターミナル６を収納する収納空間４を有するハウジング３と、収納空間４を封止するダイヤフラム８と、収納空間４に封入され、ダイヤフラム８の受ける圧力を半導体素子５に伝達する作動流体９とを備えている。作動流体９はシリコーン系オイルであり、ターミナル６とハウジング３とはフッ素系接着剤１０により封止されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力を検知可能な半導体素子と、該半導体素子とボンディングワイヤで結ばれるターミナルと、該半導体素子、該ボンディングワイヤ及び該ターミナルを収納する収納空間を有するハウジングと、該収納空間を封止するダイヤフラムと、該収納空間に封入され、該ダイヤフラムの受ける圧力を該半導体素子に伝達する作動流体とを備えた圧力センサにおいて、
前記作動流体はシリコーン系オイルであり、前記ターミナルと前記ハウジングとはフッ素系接着剤により封止されていることを特徴とする圧力センサ。
【請求項２】
圧力を直接検知可能な半導体素子と、該半導体素子とボンディングワイヤで結ばれるターミナルと、該半導体素子、該ボンディングワイヤ及び該ターミナルを収納する収納空間を有するハウジングとを備えた圧力センサにおいて、
前記ターミナルと前記ハウジングとはフッ素系接着剤により封止されていることを特徴とする圧力センサ。
【請求項３】
フッ素系接着剤はパーフロロポリエーテル樹脂組成物であることを特徴とする請求項１又は２記載の圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧力センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特許文献１記載の圧力センサが知られている。この圧力センサは、圧力を検知可能な半導体素子と、この半導体素子とボンディングワイヤで結ばれたターミナルと、半導体素子、ボンディングワイヤ及びターミナルを収納する収納空間を有するハウジングと、収納空間を封止するダイヤフラムと、収納空間に封入され、ダイヤフラムの受ける圧力を半導体素子に伝達する作動流体とを備えている。作動流体としてはパーフルオロポリエーテルからなるフッ素系オイルが使用されている。この種の圧力センサでは、一般的にターミナルとハウジングとの封止のためにシリコーン系接着剤が使用されている。
【０００３】
かかる圧力センサでは、検知しようとする圧力がダイヤフラムに作用すると、ダイヤフラムが変形し、作動流体によってその圧力が半導体素子に伝達される。半導体素子はその圧力を検知し、その信号は、ボンディングワイヤを介してターミナルに送信され、ターミナルによって他の機器に送信される。この際、この圧力センサでは、作動流体としてのフッ素系オイルが良好な圧力伝達性を保つ一方、フッ素化合物とシリコーン化合物との特性からシリコーン系接着剤の膨潤が防止されている。こうして、この圧力センサでは、シリコーン系接着剤の接着力の低下を防止してターミナルとハウジングとの封止を保ち、耐久性も発揮している。
【０００４】
また、特許文献２記載の圧力センサも知られている。この圧力センサは、圧力を直接検知可能な半導体素子と、この半導体素子とボンディグワイヤで結ばれるターミナルと、半導体素子、ボンディングワイヤ及びターミナルを収納する収納空間を有するハウジングとを備えており、上記のようなダイヤフラムを備えていない。そして、半導体素子、ボンディングワイヤ及びターミナルは収納空間に充填された作動流体としてのフッ素系ゲルに埋没され、さらにターミナルとハウジングの上方がフッ素系接着剤で被覆されている。
【０００５】
この圧力センサでは、検知しようとする圧力がフッ素系ゲル表面に作用すると、フッ素系ゲルによってその圧力が半導体素子に伝達される。半導体素子はその圧力を検知し、その信号は、ボンディングワイヤを介してターミナルに送信され、ターミナルによって他の機器に送信される。この際、この圧力センサでは、フッ素系ゲル及びフッ素系接着剤がガソリン蒸気、水蒸気等に曝されることによる耐久性を発揮している。
【０００６】
【特許文献１】
特許２８１９７８３号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開２００１−９９７３７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１記載の圧力センサでは、高価なフッ素系オイルを作動流体として使用しているため、フッ素系オイルの使用量が多く、製造コストの高騰化を招いていた。この点、作動流体としてフッ素系オイルの替わりに安価なシリコーン系オイルを使用するとすると、ターミナルとハウジングともシリコーン系接着剤により封止されていることから、シリコーン系樹脂同士の特性により、シリコーン系接着剤が膨潤して接着力の低下を生じ、ターミナルとハウジングとの封止が十分でなくなり、耐久性が懸念される。
【０００９】
また、特許文献２記載の圧力センサでは、フッ素系ゲルとともにフッ素系接着剤を外部からの保護のために用いており、やはり製造コストの高騰化を招いていた。
【００１０】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、感度よく圧力を検知することができ、かつ製造コストの低廉化を実現することができる圧力センサを提供することを解決すべき課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１発明の圧力センサは、圧力を検知可能な半導体素子と、該半導体素子とボンディングワイヤで結ばれるターミナルと、該半導体素子、該ボンディングワイヤ及び該ターミナルを収納する収納空間を有するハウジングと、該収納空間を封止するダイヤフラムと、該収納空間に封入され、該ダイヤフラムの受ける圧力を該半導体素子に伝達する作動流体とを備えた圧力センサにおいて、
【００１２】
前記作動流体はシリコーン系オイルであり、前記ターミナルと前記ハウジングとはフッ素系接着剤により封止されていることを特徴とする。
【００１３】
第１発明の圧力センサでは、検知しようとする圧力がダイヤフラムに作用すると、ダイヤフラムが変形し、作動流体によってその圧力が半導体素子に伝達される。半導体素子はその圧力を検知し、その信号は、ボンディングワイヤを介してターミナルに送信され、ターミナルによって他の機器に送信される。この際、この圧力センサでは、作動流体としてのシリコーン系オイルが良好な圧力伝達性を保つ。また、近年のフッ素系接着剤は接着能力が著しく向上している。そして、従来と同様、シリコーン化合物とフッ素化合物との特性からフッ素系接着剤の膨潤が防止される。こうして、この圧力センサでは、フッ素系接着剤の接着力の低下を防止してターミナルとハウジングとの封止を保ち、耐久性も発揮している。また、シリコーン系オイルはフッ素系オイルに比べ安価であるため、作動流体として大量に使用されても、製造コストの高騰化を生じない。
【００１４】
第２発明の圧力センサは、圧力を直接検知可能な半導体素子と、該半導体素子とボンディングワイヤで結ばれるターミナルと、該半導体素子、該ボンディングワイヤ及び該ターミナルを収納する収納空間を有するハウジングとを備えた圧力センサにおいて、
【００１５】
前記ターミナルと前記ハウジングとはフッ素系接着剤により封止されていることを特徴とする。
【００１６】
第２発明の圧力センサでは、検知しようとする圧力が直接半導体素子によって検知され、その信号は、ボンディングワイヤを介してターミナルに送信され、ターミナルによって他の機器に送信される。この際、この圧力センサでは、接着能力が著しく向上したフッ素系接着剤だけでターミナルとハウジングとを封止しており、作動流体を備えていないため、製造コストの低廉化を実現できる。
【００１７】
したがって、第１発明及び第２発明の圧力センサによれば、感度よく圧力を検知することができ、かつ製造コストの低廉化を実現することができる。
【００１８】
発明者らの試験結果によれば、第１発明及び第２発明の圧力センサは、フッ素系接着剤がパーフロロポリエーテル樹脂組成物であることが好ましい。パーフロロポリエーテル樹脂組成物は、（Ａ）分子中にアルケニル基を有すると共に、主鎖中にパーフロロポリエーテル構造を有する直鎖状フロロポリエーテル化合物、（Ｂ）分子中に珪素原子に結合した水素原子を有する含フッ素有機珪素化合物及び（Ｃ）白金族化合物とからなる硬化性樹脂組成物であることが好ましい。かかるフッ素系接着剤は、例えば、特開平９−９５６１５号公報に記載されている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態１、２を図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
（実施形態１）
実施形態１の圧力センサは、図１に示すように、ハウジング３とダイヤフラム８と作動流体９とを備えている。ハウジング３は例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）製の第１ハウジング１と、この第１ハウジング１の一端側の外周に設けられた鋼製の第２ハウジング２とからなる。第１ハウジング１の一端側は第２ハウジング２とともに収納空間４を形成しており、この収納空間４は第１ハウジング１と第２ハウジング２との間に挟持されたダイヤフラム８により封止されている。また、第１ハウジング１の他端側には、外部と電気的に接続するためのコネクタ１ａが形成されている。第２ハウジング２の一端側には被検知物質１１をダイヤフラム８側に導入する導入孔２ａが貫設されており、他端側が第１ハウジング１に対してかしめられている。そして、収納空間４にはシリコーン系オイルである作動流体９が封入されている。
【００２１】
収納空間４には、図２に示すように、圧力を検知可能な半導体素子５と、半導体素子５とボンディングワイヤ７で結ばれるターミナル６とが収納されている。半導体素子５は第１ハウジング１に接着されている。また、ターミナル６は、図１に示すように、第１ハウジング１を貫通して設けられ、一端が収納空間４に突出し、他端がコネクタ１ａ内に突出している。このターミナル６は、図２に示すように、その先端がフッ素系接着剤１０により第１ハウジング１に封止状態で一体的に接着されて、ターミナル６と第１ハウジング１との微小な隙間からの作動流体の洩れが防止されている。本実施形態においては、フッ素系接着剤１０として、パーフロロポリエーテル樹脂組成物（信越化学工業株式会社製ＳＩＦＥＬ６１４）を採用している。
【００２２】
以上の構成をした圧力センサでは、ダイヤフラム８が第２ハウジング２の導入孔２ａから導入された被検知物質１１の圧力を受け、この圧力を作動流体９が半導体素子５に伝達する。そして、半導体素子５により圧力が電気信号に変換される。この電気信号は、ボンディングワイヤ７及びコネクタ１ａのターミナル６を介して外部に取り出される。
【００２３】
この際、この圧力センサでは、作動流体９としてのシリコーン系オイルが良好な圧力伝達性を保つ。また、フッ素系接着剤１０は良好な接着能力を発揮する。そして、シリコーン化合物とフッ素化合物との特性からフッ素系接着剤１０の膨潤が防止される。こうして、この圧力センサでは、フッ素系接着剤１０の接着力の低下を防止してターミナル６と第１ハウジング１との封止を保ち、耐久性も発揮している。また、シリコーン系オイルはフッ素系接着剤１０に比べ安価であるため、作動流体９として大量に使用されても、製造コストの高騰化を生じない。
【００２４】
したがって、実施形態１の圧力センサによれば、感度よく圧力を検知することができ、かつ製造コストの低廉化を実現することができる。
【００２５】
（実施形態２）
実施形態２の圧力センサは、図３及び図４に示すように、圧力を直接検知可能な半導体素子５と、収納空間２４を有するハウジング２３とを備えている。収納空間２４内には半導体素子５、ボンディングワイヤ７及びターミナル６が収納されている。ハウジング２３は例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）製の第１ハウジング２１と、この第１ハウジング１の一端側の外周に設けられた鋼製の第２ハウジング２２とからなる。第１ハウジング２１の一端側が第２ハウジング２２とともに収納空間２４を形成している。また、第１ハウジング２１の他端側には、外部と電気的に接続するためのコネクタ２１ａが形成されている。第２ハウジング２２の一端側には被検知物質１１を導入する導入孔２２ａが貫設されており、他端側が第１ハウジング２１に対してかしめられている。収納空間２４と導入孔２２ａとは連通している。
【００２６】
半導体素子５は第１ハウジング２１に接着されている。また、ターミナル６は第１ハウジング２１を貫通して設けられ、一端が収納空間２４に突出し、他端がコネクタ２１ａ内に突出している。このターミナル６はフッ素系接着剤１０により第１ハウジング２１に接着されている。本実施形態においても、フッ素系接着剤１０として、パーフロロポリエーテル樹脂組成物（信越化学工業株式会社製ＳＩＦＥＬ６１４）を採用している。
【００２７】
以上の構成をした圧力センサでは、第２ハウジング２２の導入孔２２ａから導入された被検知物質１１の圧力が直接、半導体素子５に伝達される。そして、半導体素子５により圧力が電気信号に変換される。この電気信号は、ボンディングワイヤ７及びコネクタ２１ａのターミナル６を介して外部に取り出される。
【００２８】
この際、この圧力センサでは、接着能力が著しく向上したフッ素系接着剤１０だけでターミナル６と第１ハウジング２１とを封止しており、このフッ素系接着剤１０の封止機能でターミナル６と第１ハウジング２１との間の微小な隙間からの検出流体の洩れが確実に防止でき、しかも作動流体を備えていないため、製造コストの低廉化を実現できる。
【００２９】
したがって、実施形態２の圧力センサによっても、感度よく圧力を検知することができ、かつ製造コストの低廉化を実現することができる。また、この圧力センサは、ダイヤフラムも備えていないため、さらに製造コストの低廉化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の圧力センサの断面図である。
【図２】実施形態１の圧力センサの拡大断面図である。
【図３】実施形態２の圧力センサの断面図である。
【図４】実施形態２の圧力センサの拡大断面図である。
【符号の説明】
３、２３…ハウジング
５…半導体素子
６…ターミナル
７…ボンディングワイヤ
４、２４…収納空間
８…ダイヤフラム
９…作動流体
１０…フッ素系接着剤
【図１】
2004198147.tif 000003
【図２】
2004198147.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004198147.tif 000006