(57)【要約】【解決手段】キャビティを有するハウジング、該キャビティ内部にマウントされた圧力検出用半導体センサチップ、圧力検出信号を導出するリード、前記センサチップと前記リードとを電気的に接続するボンディングワイヤを具備し、前記センサチップのセンシング部、前記リード、前記ボンディングワイヤが電気絶縁性のフッ素系ゲル材料で被覆保護された半導体圧力センサ装置において、前記フッ素系ゲル材料が、ＪＩＳ　Ｋ２２２０稠度試験法（１／４コーン使用）で規定される針入度が３０〜６０、ガラス転移温度が−４５℃以下、２３℃におけるガソリン飽和膨潤率が７重量％以下である半導体圧力センサ装置。【効果】本発明によれば、動作信頼性、耐久寿命が向上した半導体圧力センサ装置を提供することができる。【選択図】　図１
2004045142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティを有するハウジング、該キャビティ内部にマウントされた圧力検出用半導体センサチップ、圧力検出信号を導出するリード、前記センサチップと前記リードとを電気的に接続するボンディングワイヤを具備し、前記センサチップのセンシング部、前記リード、前記ボンディングワイヤが電気絶縁性のフッ素系ゲル材料で被覆保護された半導体圧力センサ装置において、前記フッ素系ゲル材料は、ＪＩＳ　Ｋ２２２０稠度試験法（１／４コーン使用）で規定される針入度が３０〜６０であり、かつガラス転移温度が−４５℃以下であり、更に、２３℃におけるガソリン飽和膨潤率が７重量％以下であることを特徴とする半導体圧力センサ装置。
【請求項２】
前記フッ素系ゲル材料が、下記（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有する硬化性組成物の硬化物であることを特徴とする請求項１記載の半導体圧力センサ装置。
（Ａ）分子鎖両末端にアルケニル基を有し、下記式で示される主鎖骨格を含む鎖状ポリフルオロジアルケニル化合物　　　　　　　　　　　　　　１００重量部
【化１】
2004045142.tif 000040
（Ｂ）分子鎖片末端にアルケニル基を有し、下記式で示される主鎖骨格を含む鎖状ポリフルオロモノアルケニル化合物　　　　　　　　　　４０〜１６０重量部
【化２】
2004045142.tif 000041
（Ｃ）１分子中にヒドロシリル基を２個以上有する含フッ素有機ケイ素化合物
（Ａ）成分及び（Ｂ）成分に含まれる全アルケニル基に対してヒドロシ
リル基が０．８〜１．２当量となる量
（Ｄ）触媒量の白金族化合物
（Ｅ）無官能パーフルオロポリエーテル
（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計量１００重量部に対して４０重量部以下
【請求項３】
キャビティを有するハウジング、該キャビティ内部にマウントされた圧力検出用半導体センサチップ、前記ハウジングにインサート成形された圧力検出信号を導出するリード、前記センサチップと前記リードとを電気的に接続するボンディングワイヤを具備する半導体圧力センサ装置において、前記センサチップのセンシング部を露出させた状態で少なくとも前記リードとその周辺部が電気絶縁性のフッ素系ゴム材料で被覆されていると共に、該フッ素系ゴム材料及び前記センサチップのセンシング部が電気絶縁性のフッ素系ゲル材料で被覆され、前記ボンディングワイヤは前記フッ素系ゴム材料及び前記フッ素系ゲル材料により被覆されており、前記フッ素系ゴム材料は、ＪＩＳ　Ｋ６２５３による硬さが５〜３５のゴム材料であり、前記フッ素系ゲル材料は、ＪＩＳ　Ｋ２２２０稠度試験法（１／４コーン使用）で規定される針入度が３０〜６０であり、更に前記フッ素系ゴム材料及び前記フッ素系ゲル材料が共にガラス転移温度が−４５℃以下であり、かつ２３℃におけるガソリン飽和膨潤率が７重量％以下であることを特徴とする半導体圧力センサ装置。
【請求項４】
前記半導体センサチップの前記ハウジングに対するマウント部分も前記フッ素系ゴム材料で被覆されていることを特徴とする請求項３記載の半導体圧力センサ装置。
【請求項５】
前記フッ素系ゴム材料が、下記（Ａ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）、（Ｇ）成分を含有する硬化性組成物の硬化物であり、前記フッ素系ゲル材料が、下記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）成分を含有する硬化性組成物の硬化物であることを特徴とする請求項３又は４記載の半導体圧力センサ装置。
（Ａ）分子鎖両末端にアルケニル基を有し、下記式で示される主鎖骨格を含む鎖状ポリフルオロジアルケニル化合物　　　　　　　　　　　　　　１００重量部
【化３】
2004045142.tif 000042
（Ｂ）分子鎖片末端にアルケニル基を有し、下記式で示される主鎖骨格を含む鎖状ポリフルオロモノアルケニル化合物　　　　　　　　　　４０〜１６０重量部
【化４】
2004045142.tif 000043
（Ｃ）１分子中にヒドロシリル基を２個以上有する含フッ素有機ケイ素化合物
全アルケニル基に対してヒドロシリル基が０．８〜１．５当量となる量
（Ｄ）触媒量の白金族化合物
（Ｅ）無官能パーフルオロポリエーテル
（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計量１００重量部に対して４０重量部以下
（Ｆ）疎水性微粉末シリカ　　　　　　　　　　　　　　　　　　１〜５重量部
（Ｇ）１分子中にトリアルコキシシリル基及び／又はエポキシ基を１個以上有する有機ケイ素化合物　　　　　　　　　　　　　　　　　０．１〜３．０重量部
【請求項６】
前記フッ素系ゴム材料が、（Ｈ）成分としてカルボン酸無水物を上記（Ａ）成分１００重量部に対して０．１〜０．５重量部含有する硬化性組成物の硬化物であることを特徴とする請求項５記載の半導体圧力センサ装置。
【請求項７】
前記（Ａ）成分が、下記一般式（１）で示される側鎖を有する鎖状ポリフルオロジアルケニル化合物であることを特徴とする請求項２、５又は６記載の半導体圧力センサ装置。
（Ａ）下記一般式（１）：
ＣＨ２＝ＣＨ−（Ｘ）ａ−Ｒｆ１−（Ｘ’）ａ−ＣＨ＝ＣＨ２　　　　　（１）　　［式中、Ｘは、式：−ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ２ＯＣＨ２−又は−Ｙ−ＮＲ１−ＣＯ−（式中、Ｙは、式：−ＣＨ２−又は式：
【化５】
2004045142.tif 000044
で表される二価の基であり、Ｒ１は、水素原子又は置換もしくは非置換の一価炭化水素基である。）で表される二価の基であり、Ｘ’は、式：−ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＯＣＨ２−又は−ＣＯ−ＮＲ１−Ｙ’−（式中、Ｙ’は、式：−ＣＨ２−又は式：
【化６】
2004045142.tif 000045
で表される二価の基であり、Ｒ１は上記と同じである。）で表される二価の基であり、ａは独立に０又は１であり、
Ｒｆ１は、下記一般式（ｉ）：
−ＣＦ（ＣＦ３）−［ＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）］ｐ−Ｏ−ＣＦ２（ＣＦ２）ｒＣＦ２−Ｏ−［ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ］ｑ−ＣＦ（ＣＦ３）−　　　　　　　　　（ｉ）　　（式中、ｐ及びｑは１以上の整数であって、かつ、ｐとｑの和の平均は２〜２００である。また、ｒは０〜６の整数である。）、
又は
下記一般式（ｉｉ）：
−ＣＦ（ＣＦ３）−［ＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）］ｕ−（ＯＣＦ２）ｖ−ＯＣＦ（ＣＦ３）−　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｉｉ）　（式中、ｕは１〜２００の整数、ｖは１〜５０の整数である。）
で表される二価の基である。］
【請求項８】
前記（Ｂ）成分が、下記一般式（２）で示される側鎖を有する鎖状ポリフルオロモノアルケニル化合物であることを特徴とする請求項２、５〜７のいずれか１項記載の半導体圧力センサ装置。
（Ｂ）下記一般式（２）：
Ｒｆ２−（Ｘ’）ａ−ＣＨ＝ＣＨ２　　　　　　　　　　　　　　　　（２）　　［式中、Ｘ’及びａは上記と同じであり、
Ｒｆ２は、下記一般式（ｉｉｉ）：
Ｆ−［ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ］ｗ−ＣＦ（ＣＦ３）−　　　　　　　　（ｉｉｉ）（式中、ｗは１以上の整数であり、かつ上記（Ａ）成分のＲｆ１基に関するｐ＋ｑ（平均）及びｒの和、並びにｕ及びｖの和のいずれの和よりも小さい。）］
【請求項９】
前記（Ｅ）成分が、下記一般式（３）〜（５）で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の無官能パーフルオロポリエーテルであることを特徴とする請求項２、５〜７のいずれか１項記載の半導体圧力センサ装置。
下記一般式（３）：
Ａ−Ｏ−（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）ｃ−Ａ　　　　　　　　　　　　　　（３）　　（式中、Ａは独立に式：ＣＦ３−、Ｃ２Ｆ５−又はＣ３Ｆ７−で表わされる基であり、ｃは１〜２００の整数であり、かつ前記（Ａ）成分のＲｆ１基に関するｐ＋ｑ（平均）及びｒの和、ｓ＋ｔ（平均）及びｒの和、並びにｕ及びｖの和のいずれの和よりも小さい。）
下記一般式（４）：
Ａ−Ｏ−（ＣＦ２Ｏ）ｄ（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）ｅ−Ａ　　　　　　　　　　（４）　　（式中、Ａは上記と同じであり、ｄ及びｅはそれぞれ１〜２００の整数であり、かつｄとｅの和は、前記（Ａ）成分のＲｆ１基に関するｐ＋ｑ（平均）及びｒの和、ｓ＋ｔ（平均）及びｒの和、並びにｕ及びｖの和のいずれの和以下である。）
及び
下記一般式（５）：
Ａ−Ｏ−（ＣＦ２Ｏ）ｄ［ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）Ｏ］ｆ−Ａ　　　　　　（５）　　（式中、Ａは上記と同じであり、ｄ及びｆはそれぞれ１〜２００の整数であり、かつｄとｆの和は、前記（Ａ）成分のＲｆ１基に関するｐ＋ｑ（平均）及びｒの和、ｓ＋ｔ（平均）及びｒの和、並びにｕ及びｖの和のいずれの和以下である。）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力検出用半導体センサチップを樹脂製ハウジングにマウントし、該センサチップ及び電気的接続部をフッ素系材料で被覆保護した半導体圧力センサ装置に関し、特に、ガソリン蒸気や腐食性ガス環境下における動作信頼性、耐久寿命を向上させた半導体圧力センサ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用エンジンの吸気圧力及び排気圧力の測定、自動二輪車用エンジンの排気ガス圧力の測定等に半導体圧力センサ装置が使用されている。例えば、自動車におけるエンジン吸気圧測定用の圧力センサ装置においては、圧力検出要素としてピエゾ抵抗効果を利用した半導体圧力センサチップを用いることが一般的である。この種の半導体圧力センサチップは、ピエゾ抵抗効果を有した材料よりなるダイヤフラムの変形に応じた抵抗値変化を電気信号として検出するようになっている。このような半導体圧力センサ装置においては、半導体圧力センサチップを樹脂製ハウジングに設けられたキャビティ内部にマウントする構成になっており、例えば、該キャビティ内部に対し、半導体圧力センサチップは直接又はガラス台座を介して接着剤等によりマウントされており、当該センサチップと樹脂製ハウジングにインサート成形されたリードとの間をボンディングワイヤによって電気的に接続された構成にすることが行われている。
【０００３】
また、この種の半導体圧力センサ装置においては、圧力変化や温度変化を受けるだけでなく、ガソリン蒸気、水蒸気、酸性排気ガス等の雰囲気に曝されるので、該半導体圧力センサ装置を電気的、機械的、熱的及び化学的に保護することを目的として前記キャビティ内部を電気絶縁性のフッ素系ゲル材料で充填封止することが不可欠になっている。
【０００４】
このようなフッ素系ゲル材料で封止保護された半導体圧力センサ装置としては、フロロシリコーン系ゲル材料を使用するもの（特許第２５２５４３３号、特開２００１−１５３７４６号公報）、パーフルオロポリエーテル系ゲル材料を使用するもの（特開２００１−９９７３７号、特開２００１−１５３７４６号、特開２００１−３０４９９９号、特開２００１−３１１６７３号公報）が提案されている。これらの中で特開２００１−１５３７４６号公報では、負圧時又は高温時のゲル材料内からの気泡発生を防止する方法として、２０℃におけるガソリン飽和膨潤率が７重量％以下であり、かつＪＩＳ　Ｋ２２２０稠度試験法（１／４コーン使用）で規定される針入度が１０〜３０であるゲル材料の使用を提案している。また、特開２００１−３０４９９９号公報では、低温環境での応力上昇によるセンサ特性の悪化及び耐薬品性の低下を防止する方法として、ガラス転移温度が−３０℃以下のゲル材料又はゴム材料の使用を提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特性を有する低針入度フッ素系ゲル材料で充填封止した前記半導体圧力センサ装置の場合でも、ゲル材料内からの気泡発生は抑制できるものの、特に、負圧時又は低温時（０℃以下）においてゲル材料の密着力不足により、例えば金メッキされたリード表面、樹脂製ハウジングのキャビティ内壁面等の一部から前記ゲル材料が剥離することがあり、その剥離部分に凝縮液体成分が蓄積して気泡発生源となることがあった。そこから発生した気泡は、温度変化や圧力変化を受けると成長又は移動して、ゲル材料にクラックを発生させたりボンディングワイヤを切断したりして、絶縁保護機能だけでなくセンサ機能自身も喪失することがある。一方、２０℃におけるガソリン飽和膨潤率が７重量％以下、ガラス転移温度が−３０℃以下であるフッ素系ゲル材料で充填封止したものでも、該ゲル材料の針入度が高い場合、０℃以下の低温状態で長期間に亘って圧力サイクル変化を受けると、ゲル材料内の気泡生成に始まり最終的に液状化し、キャビティ内からその一部が流出してしまい、絶縁保護機能に支障が生じることがある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、フッ素系ゲル材料で封止保護された半導体圧力センサ装置であって、圧力変化や温度変化を受けるだけでなく、ガソリン蒸気、水蒸気、酸性排気ガス等の雰囲気に曝される使用条件下でも保護材料内の気泡生成が抑制され、それにより動作信頼性、耐久寿命が向上した半導体圧力センサ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記目的を達成するために鋭意検討を行い、２３℃におけるガソリン飽和膨潤率が７重量％以下、ガラス転移温度が−４５℃以下であるフッ素系ゲル材料を見出し、該ゲル材料を使用して硬さと気泡生成の関係及び液状化現象との関連を検討した。その結果、ＪＩＳ　Ｋ２２２０稠度試験法（１／４コーン使用）で規定される針入度が３０〜６０であれば、密着力不足による気泡の発生、並びに低温時（特に０℃以下）の圧力サイクルにおける気泡発生に起因する液状化を防止できることを知見した。
【０００８】
従って、本発明は、第１に、キャビティを有するハウジング、該キャビティ内部にマウントされた圧力検出用半導体センサチップ、圧力検出信号を導出するリード、前記センサチップと前記リードとを電気的に接続するボンディングワイヤを具備し、前記センサチップのセンシング部、前記リード、前記ボンディングワイヤが電気絶縁性のフッ素系ゲル材料で被覆保護された半導体圧力センサ装置において、前記フッ素系ゲル材料は、ＪＩＳ　Ｋ２２２０稠度試験法（１／４コーン使用）で規定される針入度が３０〜６０であり、かつガラス転移温度が−４５℃以下であり、更に、２３℃におけるガソリン飽和膨潤率が７重量％以下であることを特徴とする半導体圧力センサ装置を提供する。
【０００９】
当該ゲル材料の針入度が前記範囲内にあれば、ゲル材料の負圧時又は低温時の密着力不足に起因する気泡発生及び低温での圧力サイクル時の気泡発生を防止することができる。更に、前記フッ素系ゲル材料により被覆された部分の近傍、即ち、センサチップのセンシング部、ボンディングワイヤ、及びボンディングワイヤとセンサチップあるいはリードとの接続部周辺から気泡が発生しないので、気泡発生に起因する絶縁機能の低下やボンディングワイヤの断線等の問題を防止することができる。
【００１０】
ここで、フッ素系ゲル材料としては、ヘキサフロロプロピレンオキサイドの重合体を主成分ポリマーとする硬化性組成物の硬化物を採用でき、下記（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有する硬化性組成物の硬化物であることが好ましい。
（Ａ）分子鎖両末端にアルケニル基を有し、下記式で示される主鎖骨格を含む鎖状ポリフルオロジアルケニル化合物　　　　　　　　　　　　　　１００重量部
【化７】
2004045142.tif 000003
（Ｂ）分子鎖片末端にアルケニル基を有し、下記式で示される主鎖骨格を含む鎖状ポリフルオロモノアルケニル化合物　　　　　　　　　　４０〜１６０重量部
【化８】
2004045142.tif 000004
（Ｃ）１分子中にヒドロシリル基を２個以上有する含フッ素有機ケイ素化合物
（Ａ）成分及び（Ｂ）成分中に含まれる全アルケニル基に対してヒドロ
シリル基が０．８〜１．２当量となる量
（Ｄ）触媒量の白金族化合物
（Ｅ）無官能パーフルオロポリエーテル
（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計量１００重量部に対して４０重量部以下
【００１１】
該ゲル材料は、ガラス転移温度が−４５℃以下（脆化温度−２０℃以下）であり、更に、２３℃におけるガソリン飽和膨潤率が７重量％以下である。
【００１２】
なお、ガラス転移温度は、（Ｅ）成分の無官能パーフルオロポリエーテルの種類と添加量の選択により低下させることができ、低温負圧時の密着力不足に起因する気泡発生、低温時の応力上昇によるセンサ特性の低下を抑制できる。
【００１３】
一方、ゲル材料中の気泡の発生は、リードが樹脂製ハウジングにインサート成形されている場合、ハウジングとリードとの空隙に閉じこめられた空気が、熱や圧力によってゲル材料内に出てくることによっても起こる可能性がある。
【００１４】
本発明は、第２に、このようなメカニズムで発生してくる気泡に対しても、その発生を抑制する目的で、キャビティを有するハウジング、該キャビティ内部にマウントされた圧力検出用半導体センサチップ、前記ハウジングにインサート成形された圧力検出信号を導出するリード、前記センサチップと前記リードとを電気的に接続するボンディングワイヤを具備する半導体圧力センサ装置において、前記センサチップのセンシング部を露出させた状態で少なくとも前記リードとその周辺部が電気絶縁性のフッ素系ゴム材料で被覆されていると共に、該フッ素系ゴム材料及び前記センサチップのセンシング部が電気絶縁性のフッ素系ゲル材料で被覆され、前記ボンディングワイヤは前記フッ素系ゴム材料及び前記フッ素系ゲル材料により被覆されており、前記フッ素系ゴム材料は、ＪＩＳ　Ｋ６２５３による硬さが５〜３５のゴム材料であり、前記フッ素系ゲル材料は、ＪＩＳ　Ｋ２２２０稠度試験法（１／４コーン使用）で規定される針入度が３０〜６０であり、更に前記フッ素系ゴム材料及び前記フッ素系ゲル材料が共にガラス転移温度が−４５℃以下であり、かつ２３℃におけるガソリン飽和膨潤率が７重量％以下であることを特徴とする半導体圧力センサ装置を提供する。
【００１５】
ここで、前記フッ素系ゴム材料の硬さを５〜３５の範囲にしたのは、５未満であると高温負圧時の気泡発生に対する抑制効果が不十分であり、３５を超えると圧力変化や温度変化に追随できず、被覆面から剥離したり、ボンディングワイヤを切断することがあるためである。
【００１６】
本発明によれば、リード及びその周辺部を被覆するフッ素系ゴム材料が、比較的高い弾性率の材料から構成されていることから、ハウジングとリードとの空隙から気泡が発生することを抑制できる。なお、センサチップのセンシング部は比較的低い弾性率の材料から構成されたフッ素系ゲル材料にて被覆されているから、センシング機能を阻害されることもない。
【００１７】
またこの場合、前記半導体センサチップの前記ハウジングに対するマウント部分も前記フッ素系ゴム材料で被覆することができる。
【００１８】
この発明によれば、半導体センサチップの前記ハウジングに対するマウント部分も、前記フッ素系ゴム材料で被覆されていることになるから、そのマウント部からの気泡発生を防止することができる。
【００１９】
前記フッ素系ゴム材料が、下記（Ａ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）、（Ｇ）成分を含有する硬化性組成物の硬化物であり、前記フッ素系ゲル材料が、下記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）成分を含有する硬化性組成物の硬化物であることが好ましい。
（Ａ）分子鎖両末端にアルケニル基を有し、下記式で示される主鎖骨格を含む鎖状ポリフルオロジアルケニル化合物　　　　　　　　　　　　　　１００重量部
【化９】
2004045142.tif 000005
（Ｂ）分子鎖片末端にアルケニル基を有し、下記式で示される主鎖骨格を含む鎖状ポリフルオロモノアルケニル化合物　　　　　　　　　　４０〜１６０重量部
【化１０】
2004045142.tif 000006
（Ｃ）１分子中にヒドロシリル基を２個以上有する含フッ素有機ケイ素化合物
全アルケニル基に対してヒドロシリル基が０．８〜１．５当量となる量
（Ｄ）触媒量の白金族化合物
（Ｅ）無官能パーフルオロポリエーテル
（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計量１００重量部に対して４０重量部以下
（Ｆ）疎水性微粉末シリカ　　　　　　　　　　　　　　　　　　１〜５重量部
（Ｇ）１分子中にトリアルコキシシリル基及び／又はエポキシ基を１個以上有する有機ケイ素化合物　　　　　　　　　　　　　　　　　０．１〜３．０重量部
【００２０】
このように、フッ素系ゴム材料としては、フッ素系ゲル材料と同じくヘキサフロロプロピレンオキサイドの重合体を主成分ポリマーとする硬化性組成物の硬化物を採用できる。該ゴム材料のガラス転移温度は−４５℃以下（脆化温度−２０℃以下）であり、２３℃におけるガソリン飽和膨潤率は７重量％以下である。前記ゲル材料と同様、ガラス転移温度は（Ｅ）成分の無官能パーフルオロポリエーテルの種類と添加量の選択により低下させることができる。更に、前記フッ素系ゴム材料はカルボン酸無水物を含有していてもよい。これを含むフッ素系ゴム材料を使用した場合、被覆材料との接着力が強化されるのでハウジングとリードとの空隙から気泡が発生することをより効果的に防止できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を用いて具体的に説明する。なお、以下の各実施形態においては、本発明の半導体圧力センサ装置（以下、センサ装置）をガソリン蒸気、水蒸気、排気ガス、軽油等が含まれる環境にて使用される自動車のエンジン吸気圧測定用圧力センサ装置に適用した例について説明する。
【００２２】
第１実施形態
図１は、本実施形態に係るセンサ装置を要部で切断した状態の縦断面図を示すものである。
図１において、樹脂製ハウジング１は、例えばフィラーが充填されたエポキシ樹脂やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂よりなるもので、後述する半導体センサチップ２をマウントするためのキャビティ３が形成されている。
【００２３】
上記樹脂製ハウジング１には、銅などの導電材料よりなる複数本のインサートピン４（本発明でいうリードに相当）がインサート成形により一体的に設けられており、これらインサートピン４のうち所定の４本は、上記キャビティ３の底面における四隅部に露出した状態となるように配置されている。この場合、インサートピン４の露出部分は、金メッキが施されることにより、ボンディングパッド４ａとして機能するように構成されている。
【００２４】
上記半導体センサチップ（以下、センサチップと略称）２は、ピエゾ抵抗効果を利用した周知構成のもので、その上面にセンシング部としてのダイヤフラム２ａ及び図示しない拡散抵抗などを備えた構成となっている。
【００２５】
このセンサチップ２は、上記キャビティ３の底面にガラス台座５を介して、例えばフロロシリコーン系又は後述するパーフルオロポリエーテル系の接着剤５ａによりダイボンディングされると共に、インサートピン４のボンディングパッド４ａに対し金やアルミニウム等のボンディングワイヤ６を介して電気的に接続されている。
【００２６】
上記キャビティ３内には、センサチップ２及びボンディングワイヤ６の保護、電気的な絶縁性の確保、並びに防食などを図るための保護材料７としてのゲル材料が、センサチップ２及びボンディングワイヤ６を埋めるように充填されている。この保護材料７によりセンサチップ２のセンシング部（ダイヤフラム２ａ及び上記拡散抵抗）、ボンディングワイヤ６、センサチップ２とボンディングワイヤ６との接続部、及びインサートピン４とボンディングワイヤ６との接続部が、被覆保護されている。
【００２７】
この場合、本発明は、上記保護材料としてのゲル材料に、ＪＩＳ　Ｋ２２２０稠度試験法（１／４コーン使用）で規定される針入度が３０〜６０であり、かつガラス転移温度が−４５℃以下であり、更に、２３℃におけるガソリン飽和膨潤率が７重量％以下であるフッ素系ゲル材料を使用するものである。
【００２８】
即ち、上記のように構成されたセンサ装置は、そのキャビティ３が自動車におけるエンジン吸気路と連通した状態で配置される。このため、センサ装置とその保護材料は、圧力変化や温度変化を受けるだけでなく、ガソリン蒸気、水蒸気、酸性排気ガス等の雰囲気に曝されるが、該ゲル状硬化物においては、ＪＩＳ　Ｋ２２２０稠度試験法（１／４コーン使用）で規定される針入度が３０〜６０であり、かつガラス転移温度が−４５℃以下であり、かつ２３℃におけるガソリン飽和膨潤率が７重量％以下であるため、ゲル材料の負圧時又は低温時の密着力不足に起因する気泡発生及び低温での圧力サイクル時の気泡発生を防止することができる。更に、前記ゲル材料により被覆された部分の近傍、即ち、センサチップ２のセンシング部、ボンディングワイヤ６、及びボンディングワイヤ６とセンサチップ２あるいはリード５との接続部周辺から気泡が発生しないので、絶縁機能の低下やボンディングワイヤ６の断線等の問題を防止することができ、高い動作信頼性を有するセンサ装置が実現できる。
【００２９】
ここで、上記針入度は３０〜６０、特に３０〜５０であることが好ましく、ガラス転移温度は−９０〜−４５℃、特に−９０〜−５０℃であることが更に好ましく、ガソリン飽和膨潤率は７重量％以下、特に５重量％以下であることが好ましい。なお、ガソリン飽和膨潤率の下限に制限はないが、通常０．５重量％以上である。
【００３０】
第２実施形態
上記第１実施形態は、保護材料として１種類の材料（フッ素系ゲル）より構成したものであるが、第２実施形態は、架橋密度の違いによって弾性率が異なる２種類の材料により保護材料を構成したところが上記第１実施形態と相違する。なお、上記第１実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を簡略化する。
【００３１】
図２は本実施形態に係るセンサ装置の要部縦断面図を示すものである。この装置では、センサチップ２及びボンディングワイヤ６を被覆するためにキャビティ３に充填された保護材料７が、下層側（キャビティ３の底面側）の第１の保護材料７ａとこの第１の保護材料７ａよりも上層側（キャビティ３の開口部側）の第２の保護材料７ｂとの二層構造になっている。
【００３２】
下層側の第１の保護材料７ａは、電気絶縁性を有しかつ比較的高い弾性率（デュロメータＡ硬さ５〜３５）のフッ素系の接着性ゴム材料により構成されたものを採用できる。
【００３３】
この第１の保護材料７ａはセンサチップ２のセンシング部を露出させた状態で、インサートピン４のキャビティ３内での露出部分（ボンディングパッド４ａ）及びその周辺部、ガラス台座５、並びに、ボンディングワイヤ６とパッド４ａとの接続部を覆うように設けられている。
【００３４】
また、上層側の第２の保護材料７ｂは電気絶縁性を有しかつ比較的低い弾性率を有する材料により構成されたもので、上記第１実施形態の保護材料７と同様の針入度を有するフッ素系のゲル材料を採用できる。
【００３５】
この第２の保護材料７ｂは、前記第１の保護材料７ａ、センサチップ２のセンシング部及び側面部、並びに、ボンディングワイヤ６とセンサチップ２との接続部を覆うように設けられている。こうして、ボンディングワイヤ６は第１及び第２の保護材料７ａ、７ｂにより被覆保護されている。
【００３６】
このように、本実施形態においては、キャビティ３へ保護材料７をフル充填することによって、第１の保護材料７ａが、センサチップ２のセンシング部を露出させた状態で少なくともインサートピン４及びその周辺部を覆い、第２の保護材料７ｂが、センサチップ２のセンシング部を覆い、更に、ボンディングワイヤ６が第１及び第２の保護材料７ａ、７ｂにより被覆保護される。この保護材料の充填は上記第１実施形態と同様に、塗布、熱硬化によりなされる。
【００３７】
かかる二層構造においては、第１の保護材料７ａを形成するゴム組成物は、上記キャビティ３に第２の保護材料７ｂを形成する硬化性組成物を注入する前に硬化していてもよいし、未硬化であってもよいが、第１の保護材料７ａと第２の保護材料７ｂとの接触界面から気泡が発生することを防止する上では、上記ゴム組成物を硬化させる前に第２の保護材料７ｂを形成する硬化性組成物を注入した後、同時に熱硬化させることが好ましい。
【００３８】
ここで、本実施形態の保護材料７、即ち第１及び第２の保護材料７ａ、７ｂも上記第１実施形態と同様、ガラス転移温度は−４５℃以下（脆化温度−２０℃以下）であり、２３℃におけるガソリン飽和膨潤率は７重量％以下のものであり、それらの好適範囲も同様である。
【００３９】
そのため、本実施形態においても環境中のガソリンや水分等による高温負圧時の保護材料７内からの気泡発生、保護材料７ｂ（ゲル材料）の負圧時又は低温時の密着力不足に起因する気泡発生を防止することができる。
【００４０】
また、樹脂製ハウジング１にインサートピン４がインサート成形された構成においては、樹脂製ハウジング１とインサートピン４との間に生ずる空隙に微量の空気が閉じ込められた状態になることがある。そのため、上記空間に閉じ込められた空気が、熱や圧力によって保護材料内に出てくることによって気泡が発生する可能性がある。
【００４１】
この場合、本実施形態では、上記空隙を覆った状態の第１の保護材料７ａが比較的高い弾性率の材料から構成されているので、上記空隙から気泡が発生する事態を効果的に抑制できることになる。
【００４２】
また、第１の保護材料７ａはセンサチップ２のダイヤフラム２ａを露出させた状態で設けられ、そのダイヤフラム２ａは比較的弾性率の低いゲル材料よりなる第２の保護材料７ｂにより覆われているから、センサチップ２によるセンシング機能が阻害されることなく、良好な絶縁保護機能が得られる。
【００４３】
上記第２実施形態においては、第１の保護材料７ａは、少なくともインサートピン４及びその周辺部を覆うように設けられていればよい。更に、第１の保護材料７ａと第２の保護材料７ｂとの間に、それら保護材料７ａ及び７ｂの中間レベルの硬さを持つ第３の層が存在していてもよい。この場合、第３の層におけるガラス転移温度は−４５℃以下（脆化温度−２０℃以下）であり、２３℃におけるガソリン飽和膨潤率は７重量％以下のものとする。
【００４４】
また、上記実施形態においては、本発明を自動車におけるエンジン吸気圧測定用の半導体圧力センサ装置に適用したものとして説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。使用温度範囲が広く、耐薬品性、耐溶剤性が必要とされるものにも適用可能であり、ガソリンや軽油等を用いる内燃機関の吸気系統あるいは排気系統の圧力を検出する圧力センサ装置として広く適用できるものである。また、本発明の半導体圧力センサは、上記実施形態のような検出部がダイヤフラム式のものに限定されるものではなく、例えば、静電容量式のもの、圧電素子を用いたもの等にも適用可能である。
【００４５】
ここで、上記フッ素系ゲル材料、フッ素系ゴム材料について更に詳述すると、前記フッ素系ゴム材料は、ＪＩＳ　Ｋ６２５３による硬さが５〜３５、特に５〜３０のゴム材料であり、前記フッ素系ゲル材料は、ＪＩＳ　Ｋ２２２０稠度試験法（１／４コーン使用）で規定される針入度が３０〜６０であり、更に前記フッ素系ゴム材料及び前記フッ素系ゲル材料が共にガラス転移温度が−４５℃以下であり、かつ２３℃におけるガソリン飽和膨潤率が７重量％以下であるが、フッ素系ゲル材料としては、下記（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有する硬化性組成物の硬化物が好適である。
（Ａ）分子鎖両末端にアルケニル基を有し、下記式で示される主鎖骨格を含む鎖状ポリフルオロジアルケニル化合物　　　　　　　　　　　　　　１００重量部
【化１１】
2004045142.tif 000007
（Ｂ）分子鎖片末端にアルケニル基を有し、下記式で示される主鎖骨格を含む鎖状ポリフルオロモノアルケニル化合物　　　　　　　　　　４０〜１６０重量部
【化１２】
2004045142.tif 000008
（Ｃ）１分子中にヒドロシリル基を２個以上有する含フッ素有機ケイ素化合物
（Ａ）成分及び（Ｂ）成分中に含まれる全アルケニル基に対してヒドロ
シリル基が０．８〜１．２当量となる量
（Ｄ）触媒量の白金族化合物
（Ｅ）無官能パーフルオロポリエーテル
（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計量１００重量部に対して４０重量部以下
【００４６】
該硬化性組成物は、注入及びその後の熱硬化処理（例えば、１２０〜１５０℃で１時間加熱）を行うことで上記キャビティ３へ充填される。
【００４７】
また、フッ素系ゴム材料としては、（Ａ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）、（Ｇ）成分を有する硬化性組成物の硬化物が好適である。
（Ａ）分子鎖両末端にアルケニル基を有し、下記式で示される主鎖骨格を含む鎖状ポリフルオロジアルケニル化合物　　　　　　　　　　　　　　１００重量部
【化１３】
2004045142.tif 000009
（Ｃ）１分子中にヒドロシリル基を２個以上有する含フッ素有機ケイ素化合物
（Ａ）成分中に含まれる全アルケニル基に対してヒドロシリル基が０．８〜１．５当量となる量
（Ｄ）触媒量の白金族化合物
（Ｅ）無官能パーフルオロポリエーテル
（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計量１００重量部に対して４０重量部以下
（Ｆ）疎水性微粉末シリカ　　　　　　　　　　　　　　　　　　１〜５重量部
（Ｇ）１分子中にトリアルコキシシリル基及び／又はエポキシ基を１個以上有する有機ケイ素化合物　　　　　　　　　　　　　　　　　０．１〜３．０重量部
【００４８】
上記（Ａ）〜（Ｇ）成分に加えて、（Ｈ）成分としてのカルボン酸無水物を上記（Ａ）成分１００重量部に対して０．１〜０．５重量部含有する硬化性組成物も使用することができる。該ゴム組成物は、塗布及びその後の熱硬化処理（例えば、１２０〜１５０℃で１時間加熱）を行うことで上記キャビティ３へ充填される。一般にハウジング材質としてはＰＢＴ又はＰＰＳが使用されるが、ハウジングがＰＢＴの場合には（Ｈ）成分がなくてもゴム組成物とは接着するが、ＰＰＳの場合には（Ｈ）成分がないと接着しない。
【００４９】
この場合、上記（Ａ）成分としては、下記一般式（１）で示されるものが好ましい。
ＣＨ２＝ＣＨ−（Ｘ）ａ−Ｒｆ１−（Ｘ’）ａ−ＣＨ＝ＣＨ２　　　　　　（１）
［式中、Ｘは、式：−ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ２ＯＣＨ２−又は−Ｙ−ＮＲ１−ＣＯ−（式中、Ｙは、式：−ＣＨ２−又は式：
【化１４】
2004045142.tif 000010
で表される二価の基であり、Ｒ１は、水素原子又は置換もしくは非置換の一価炭化水素基である。）で表される二価の基であり、Ｘ’は、式：−ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＯＣＨ２−又は−ＣＯ−ＮＲ１−Ｙ’−（式中、Ｙ’は、式：−ＣＨ２−又は式：
【化１５】
2004045142.tif 000011
で表される二価の基であり、Ｒ１は上記と同じである。）で表される二価の基であり、ａは独立に０又は１であり、
Ｒｆ１は、下記一般式（ｉ）：
−ＣＦ（ＣＦ３）−［ＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）］ｐ−Ｏ−ＣＦ２（ＣＦ２）ｒＣＦ２−Ｏ−［ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ］ｑ−ＣＦ（ＣＦ３）−　　　　　　　　　（ｉ）
（式中、ｐ及びｑは１以上の整数であって、かつ、ｐとｑの和の平均は２〜２００である。また、ｒは０〜６の整数である。）、
又は
下記一般式（ｉｉ）：
−ＣＦ（ＣＦ３）−［ＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）］ｕ−（ＯＣＦ２）ｖ−ＯＣＦ（ＣＦ３）−　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｉｉ）
（式中、ｕは１〜２００の整数、ｖは１〜５０の整数である。）
で表される二価の基である。］
【００５０】
ここで、上記Ｘ又はＸ’に係るＲ１としては、水素原子以外の場合、炭素数１〜１２、特に１〜１０のものが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基等のアルキル基；フェニル基、トリル基等のアリール基；ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基などや、これらの基の水素原子の一部又は全部をフッ素等のハロゲン原子で置換した置換一価炭化水素基などが挙げられる。
【００５１】
Ｒｆ１基の具体例としては、例えば、下記のものが挙げられる。好ましくは１番目の式の構造の二価の基である。
【００５２】
【化１６】
2004045142.tif 000012
（式中、ｍ及びｎは１以上の整数、ｍ＋ｎ（平均）＝２〜２００である。）
【００５３】
【化１７】
2004045142.tif 000013
（式中、ｍは１〜２００の整数、ｎは１〜５０の整数である。）
【００５４】
次に、上記一般式（１）で表されるポリフルオロジアルケニル化合物の具体例としては、例えば、下記のものが挙げられる。
【００５５】
【化１８】
2004045142.tif 000014
（上記式中、ｍ及びｎは１以上の整数、ｍ＋ｎ（平均）＝２〜２００である。）
【００５６】
なお、上記式（１）のポリフルオロジアルケニル化合物の粘度（２３℃）は、５〜１００，０００ｍＰａ・ｓの範囲内にあることが、硬化においても適当な物理的特性を有しているので望ましい。当該粘度範囲内で、用途に応じて最も適切な粘度を選択することができる。
【００５７】
次に、（Ｂ）成分としては、下記一般式（２）で示される側鎖を有する鎖状ポリフルオロモノアルケニル化合物であることが好ましい。
Ｒｆ２−（Ｘ’）ａ−ＣＨ＝ＣＨ２　　　　　　　　　　　　　　　　　（２）
［式中、Ｘ’及びａは上記と同じであり、
Ｒｆ２は、下記一般式（ｉｉｉ）：
Ｆ−［ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ］ｗ−ＣＦ（ＣＦ３）−　　　　　　　　（ｉｉｉ）
（式中、ｗは１以上の整数であり、かつ上記（Ａ）成分のＲｆ１基に関するｐ＋ｑ（平均）及びｒの和、並びにｕ及びｖの和のいずれの和よりも小さい。）］
【００５８】
上記（Ａ）成分の一方の化合物のＲｆ１基との関係における、Ｒｆ２基のｗ及びｘに係る限定は、本組成物から低ブリード硬化物を得るために必須の条件である。
【００５９】
上記一般式（２）で表されるポリフルオロモノアルケニル化合物の具体例としては、例えば、下記のものが挙げられる（なお、下記ｍは、上記要件を満足するものである）。
【００６０】
【化１９】
2004045142.tif 000015
（上記式中、ｍ＝１〜２００である。）
【００６１】
上記式（２）のポリフルオロモノアルケニル化合物成分の配合量は、本組成物中の上記（Ａ）成分のポリフルオロジアルケニル化合物１００重量部に対して４０〜１６０重量部、好ましくは５０〜１５０重量部である。また、粘度（２３℃）は、ポリフルオロジアルケニル化合物と同様に、５〜１００，０００ｍＰａ・ｓの範囲であることが望ましい。
【００６２】
（Ｃ）成分であるオルガノハイドロジェンシロキサン化合物は、１分子中に、ケイ素原子に結合した水素原子（Ｓｉ−Ｈ基）を２個以上有する。
【００６３】
本発明の（Ｃ）成分は、上記（Ａ）及び（Ｂ）成分の架橋剤ないし鎖長延長剤として機能するものであり、また、（Ａ）及び（Ｂ）成分との相溶性、分散性、硬化後の均一性等の観点から、１分子中に１個以上のフッ素含有基を有するものが好ましい。
【００６４】
このフッ素含有基としては、例えば、下記一般式で表されるもの等を挙げることができる。
Ｃｓ’Ｆ２ｓ’＋１−
（式中、ｓ’は１〜２０、好ましくは２〜１０の整数である。）
Ｆ−［ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ］ｎ−ＣＦ（ＣＦ３）−
（式中、ｎは２〜２００、好ましくは２〜１００の整数である。）
−ＣｔＦ２ｔ−
（式中、ｔは１〜２０、好ましくは２〜１０の整数である。）
−ＣＦ（ＣＦ３）−［ＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）］ｍ−Ｏ−ＣＦ２ＣＦ２−Ｏ−［ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ］ｎ−ＣＦ（ＣＦ３）−
（式中、ｍ及びｎは１以上の整数、ｍ＋ｎ（平均）＝２〜２００、好ましくは２〜１００の整数である。）
【００６５】
このようなフッ素含有基を有する（Ｃ）成分としては、例えば下記の化合物が挙げられる。なお、これらの化合物は、１種単独でも２種以上併用して用いてもよい。また、下記式において、Ｍｅはメチル基、Ｐｈはフェニル基を示す。
【００６６】
【化２０】
2004045142.tif 000016
【００６７】
【化２１】
2004045142.tif 000017
【００６８】
【化２２】
2004045142.tif 000018
【００６９】
【化２３】
2004045142.tif 000019
【００７０】
【化２４】
2004045142.tif 000020
【００７１】
【化２５】
2004045142.tif 000021
【００７２】
【化２６】
2004045142.tif 000022
【００７３】
【化２７】
2004045142.tif 000023
【００７４】
【化２８】
2004045142.tif 000024
【００７５】
【化２９】
2004045142.tif 000025
【００７６】
【化３０】
2004045142.tif 000026
【００７７】
【化３１】
2004045142.tif 000027
【００７８】
上記（Ｃ）成分の配合量は、本発明の組成物が硬化する有効量であり、特に本組成物中の上記（Ａ）成分及び（Ｂ）成分が有するアルケニル基１当量に対し、（Ｃ）成分のヒドロシリル基（Ｓｉ−Ｈ）が０．８〜１．５当量となる量である。ヒドロシリル基（Ｓｉ−Ｈ）が少なすぎると、架橋度合が不十分となる結果、硬化物が得られない場合があり、また、多すぎると硬化時に発泡してしまう場合がある。
【００７９】
本発明の（Ｄ）成分の白金族化合物は、（Ａ）及び（Ｂ）成分中のアルケニル基と（Ｃ）成分中のヒドロシリル基との付加反応を促進する触媒である。この白金族化合物としては、入手が比較的容易である点から、白金化合物がよく用いられる。該白金化合物としては、例えば、塩化白金酸；塩化白金酸とエチレンなどのオレフィン、アルコール、ビニルシロキサン等との錯体；及びシリカ、アルミナ、カーボン等に担持された金属白金を挙げることができる。白金化合物以外の白金族金属触媒としては、ロジウム、ルテニウム、イリジウム及びパラジウム系化合物、例えば、ＲｈＣｌ（ＰＰｈ３）３、ＲｈＣｌ（ＣＯ）（ＰＰｈ３）２、Ｒｕ３（ＣＯ）１２、ＩｒＣｌ（ＣＯ）（ＰＰｈ３）２、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４等（なお、前記式中、Ｐｈはフェニル基である。）を例示することができる。
【００８０】
（Ｄ）成分の使用量は、触媒量でよいが、例えば（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）成分の合計量１００重量部に対して０．１〜１００ｐｐｍ（白金族金属換算）を配合することが好ましい。
【００８１】
（Ｅ）成分としては、下記一般式（３）〜（５）で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の無官能パーフルオロポリエーテルであることが好ましい。
Ａ−Ｏ−（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）ｃ−Ａ　　　　　　　　　　　　　　　（３）
（式中、Ａは独立に式：ＣＦ３−、Ｃ２Ｆ５−又はＣ３Ｆ７−で表わされる基であり、ｃは１〜２００の整数であり、かつ前記（Ａ）成分のＲｆ１基に関するｐ＋ｑ（平均）及びｒの和、ｓ＋ｔ（平均）及びｒの和、並びにｕ及びｖの和のいずれの和よりも小さい。）
Ａ−Ｏ−（ＣＦ２Ｏ）ｄ（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）ｅ−Ａ　　　　　　　　　　　（４）
（式中、Ａは上記と同じであり、ｄ及びｅはそれぞれ１〜２００の整数であり、かつｄとｅの和は、前記（Ａ）成分のＲｆ１基に関するｐ＋ｑ（平均）及びｒの和、ｓ＋ｔ（平均）及びｒの和、並びにｕ及びｖの和のいずれの和以下である。）
Ａ−Ｏ−（ＣＦ２Ｏ）ｄ［ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）Ｏ］ｆ−Ａ　　　　　　　（５）
（式中、Ａは上記と同じであり、ｄ及びｆはそれぞれ１〜２００の整数であり、かつｄとｆの和は、前記（Ａ）成分のＲｆ１基に関するｐ＋ｑ（平均）及びｒの和、ｓ＋ｔ（平均）及びｒの和、並びにｕ及びｖの和のいずれの和以下である。）
【００８２】
上記（Ｅ）成分の無官能パーフルオロポリエーテルの配合量は、上記（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計１００重量部に対して４０重量部以下であるが、より好ましくは５〜４０重量部、特に５〜３５重量部である。
【００８３】
次に、（Ｆ）成分の疎水性微粉末シリカとしては、シリコーンゴム用充填剤として公知のＢＥＴ比表面積が５０ｍ２／ｇ以上である微粉末シリカを疎水化処理したものである。微粉末シリカとしては煙霧質シリカ、沈降性シリカ、コロイドシリカ等が例示される。これらの中で煙霧質シリカが最も好ましい。微粉末シリカのＢＥＴ比表面積は５０ｍ２／ｇ以上であり、特に１００〜４００ｍ２／ｇであることが好ましい。また、上記微粉末シリカの疎水化処理剤としてはオルガノクロロシラン、オルガノジシラザン、環状オルガノポリシラザン、線状オルガノポリシロキサン、環状オルガノポリシロキサン等が例示されるが、これらの中ではオルガノクロロシラン、オルガノジシラザンが好ましい。上記疎水性シリカ微粉末は、本発明の組成物への添加前に処理したものが好ましい。
【００８４】
この（Ｆ）成分の配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対し、１〜５重量部の範囲である。１重量部未満の場合には、該ゴム組成物と前記ゲル組成物を同時に熱硬化させると両者が混合して二層構造が形成できなくなる。５重量部を超えると該ゴム組成物の流動性が低下し、セルフレベリングが困難となる。また、得られる硬化物の硬さが上昇し、圧力センサ作動中にボンディングワイヤが断線することがある。
【００８５】
（Ｇ）成分の１分子中にトリアルコキシシリル基及び／又はエポキシ基を１個以上有する有機ケイ素化合物としては、具体的には下記の構造式で示されるものが例示される。なお、これらの化合物は単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００８６】
【化３２】
2004045142.tif 000028
【００８７】
【化３３】
2004045142.tif 000029
【００８８】
【化３４】
2004045142.tif 000030
【００８９】
上記（Ｇ）成分の使用量は、（Ａ）成分１００重量部に対し、０．１〜３．０重量部、好ましくは０．２〜２．５重量部の範囲である。０．１重量部未満の場合には十分な接着性が得られず、３．０重量部を超えると組成物の流動性が悪く吐出装置からの押し出しが困難となり、得られる硬化物の物理的強度も低下するので好ましくない。
【００９０】
（Ｈ）成分としてのカルボン酸無水物としては、エポキシ樹脂用の硬化剤として使用されているものはすべて包含され、これには次のようなものが例示される。
【化３５】
2004045142.tif 000031
【００９１】
上記（Ｈ）成分の配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対し、０．１〜０．５重量部の範囲が好ましい。０．１重量部未満の場合には十分な接着促進効果が得られず、０．５重量部を超えると得られる硬化物の物理的特性が低下し、また、硬化時に気泡が発生し易い。
【００９２】
本組成物においては、上記の成分以外にも、各種配合剤を添加することは任意である。ヒドロシリル化反応触媒の制御剤として、例えば１−エチニル−１−ヒドロキシシクロヘキサン、３−メチル−１−ブチン−３−オール、３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オール、３−メチル−１−ペンテン−３−オール、フェニルブチノールなどのアセチレンアルコールや、３−メチル−３−ペンテン−１−イン、３，５−ジメチル−３−ヘキセン−１−イン等、あるいはポリメチルビニルシロキサン環式化合物、有機リン化合物等が挙げられ、その添加により硬化反応性と保存安定性を適度に保つことができる。無機質充填剤として、例えば酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、カーボンブラック等が挙げられ、その添加により本組成物から得られるゲル状又はゴム状硬化物の硬さ・機械的強度を調整することができる。中空無機質充填剤又はゴム質の球状充填剤も添加できる。
【００９３】
これらの配合成分の使用量は、得られる組成物の特性及び硬化物の物性を損なわない限りにおいて任意である。
【００９４】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に示すが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
［調製例１］
下記式Ａ−１で示されるポリマー（粘度２，１００ｃＳｔ）１００重量部と下記式Ｅ−１で示されるポリマー３３重量部にＡｅｒｏｓｉｌ　Ｒ−９７６（日本アエロジル社製）１．５重量部を配合した。更に、エチニルシクロヘキサノールの５０％トルエン溶液０．３重量部、塩化白金酸のビニルシロキサン錯体のトルエン溶液（白金原子濃度０．５重量％）０．２重量部、下記式Ｃ−１で示される化合物６．２重量部、下記式Ｃ−２で示される化合物１．５重量部、下記式Ｇ−１で示される化合物１．５重量部を添加し、均一に混合してゴム組成物１を調製した。
次に、得られた組成物を用いて１５０℃で１０分間プレス成型、１５０℃で５０分間ポストキュアーを行い、ゴム材料１を得た。この硬化物についてＪＩＳ　Ｋ６２４９に準じて物性を測定した。また、ガソリン飽和膨潤率（無鉛ガソリン使用）をＪＩＳ　Ｋ６２５８（浸漬条件；２３℃／１６８時間）に準じて測定し、ガラス転移温度を、ＤＳＣ（示差走査熱量計）により決定した。これらの結果を表１に示す。
【００９５】
［調製例２〜７］
調製例１で用いた化合物Ａ−１、Ｃ−１、Ｃ−２、Ｅ−１、Ｇ−１及びＡｅｒｏｓｉｌ　Ｒ−９７６に代えて又はそれと同じ化合物を表１に示す割合にて混合し、更に化合物Ｈを添加して（調製例５）、ゴム組成物２〜７を調製した。
次いで、調製例１と同様にしてゴム物性、ガソリン飽和膨潤率、ガラス転移温度を測定した。これらの結果も表１に示す。
【００９６】
［調製例８］
下記式Ａ−２で示されるポリマー（粘度５，６００ｃＳｔ）６５重量部と下記式Ｂで示されるポリマー（粘度６５０ｃＳｔ）３５重量部に、下記式Ｅ−１で示されるポリマー３０重量部、エチニルシクロヘキサノールの５０％トルエン溶液０．１５重量部、塩化白金酸のビニルシロキサン錯体のエタノール溶液（白金原子濃度３．０重量％）０．０１５重量部、下記式Ｃ−５で示される化合物２０重量部を添加し、均一に混合してゲル組成物１を調製した。
次に、得られた組成物を１５０℃で１時間加熱してゲル材料１を形成した。このゲル状硬化物の針入度をＪＩＳ　Ｋ２２２０稠度試験法（１／４コーン使用）により測定した。また、調製例１と同様にしてガソリン飽和膨潤率、ガラス転移温度を測定した。これらの結果を表２に示す。
【００９７】
［調製例９〜１５］
調製例８で用いた化合物Ａ−２、Ｂ、Ｃ−５、Ｅ−１に代えて又はそれと同じ化合物を表２に示す割合にて混合し、ゲル組成物２〜８を調製した。
次いで、調製例８と同様にして針入度、ガソリン飽和膨潤率、ガラス転移温度を測定した。これらの結果も表２に示す。
【００９８】
【化３６】
2004045142.tif 000032
【００９９】
【化３７】
2004045142.tif 000033
【０１００】
【化３８】
2004045142.tif 000034
【０１０１】
【表１】
2004045142.tif 000035
【０１０２】
【表２】
2004045142.tif 000036
【０１０３】
［実施例１］
第１実施形態に係る半導体圧力センサ装置（図１）において、保護材料７として表３に示すゲル材料を充填してセンサチップ２及びボンディングワイヤ６を完全に被覆した本発明の圧力センサを製造し、それらを各々ガソリン又は水に１週間浸漬した後、取り出した。
次いで、各圧力センサ装置について下記の圧力冷熱サイクルの同時負荷試験を実施して、圧力サイクルによる１００万サイクル後におけるゲル材料内の気泡の発生やクラックの発生、ボンディングワイヤの切断、液状化の有無を観察した。それらの評価結果を表３に示す。
圧力冷熱サイクル試験条件
圧力サイクル：２，０００ｍｍＨｇ／２秒⇔１００ｍｍＨｇ／２秒
冷熱サイクル：１５０℃／６０分⇔−４０℃／６０分
【０１０４】
［実施例２］
第２実施形態に係る半導体圧力センサ装置（図２）において、保護材料７として表４，５に示すゴム材料７ａ及びゲル材料７ｂを充填してセンサチップ２及びボンディングワイヤ６を完全に被覆した本発明の圧力センサを製造し、それらを各々ガソリン又は水に１週間浸漬した後、取り出した。
次いで、各圧力センサ装置について実施例１と同一の条件で圧力冷熱サイクルの同時負荷試験を実施し、実施例１と同様な観察を行った。それらの評価結果を表４，５に示す。
【０１０５】
【表３】
2004045142.tif 000037
【０１０６】
【表４】
2004045142.tif 000038
【０１０７】
【表５】
2004045142.tif 000039
【発明の効果】
本発明によれば、圧力変化や温度変化を受けるだけでなく、ガソリン蒸気、水蒸気、酸性排気ガス等の雰囲気に曝される使用条件下でも保護材料内の気泡生成が抑制され、それにより動作信頼性、耐久寿命が向上した半導体圧力センサ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る半導体圧力センサ装置の要部縦断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る半導体圧力センサ装置の要部縦断面図である。
【符号の説明】
１　ハウジング
２　センサチップ
３　キャビティ
４　インサートピン（リード）
５　台座
５ａ　接着剤
６　ボンディングワイヤ
７　保護材料
７ａ　第１の保護材料
７ｂ　第２の保護材料
【図１】
2004045142.tif 000046
【図２】
2004045142.tif 000047