(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイアフラムを備えた半導体圧力センサチップと半導体圧力センサチップ台座と、リードピンと、リードピンを貫通する貫通穴を備えたセンサボディと、リードピンを貫通する穴を備えたオイルスペーサと、を持つ圧力センサであって、
前記オイルスペーサは、
少なくとも２個のパーツから構成されることと、
前記リードピンを貫通する穴を前記オイルスペーサの移動方向に沿った長穴形状とすることと、
を特徴とする圧力センサ。
【請求項２】
請求項１において、
前記オイルスペーサを互いに寄せたとき、前記オイルスペーサが形成する内周面が、前記圧力センサチップならびに、前記半導体圧力センサチップ台座の位置を拘束する
ことを特徴とする圧力センサ。
【請求項３】
請求項１において、
前記オイルスペーサを互いに離したとき、前記オイルスペーサの内面は、前記圧力センサチップならびに、前記圧力センサチップ台座の外周面と接触しない
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】
この発明は、圧力または差圧を検出するダイアフラムを備えた圧力センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ダイアフラムの静電容量が、ダイアフラムにかかる圧力により変化することを計測原理とする圧力センサは従来から使われている。ダイアフラムを備えた半導体圧力センサチップは、センサチップ台座に載せるとともに、前記センサチップ台座を、圧力センサのセンサボディ内に接着剤などを使って固定する。前記ダイアフラムの圧力伝達媒体としてシリコーンオイルを用いる。前記ダイアフラムの両側ないし片側にシリコーンオイルを注入するとともに、シリコーンオイルは、センサチップ台座とともに圧力センサボディに封止する。前記ダイアフラムの表面には、電極を備えるとともに、前記電極は、金属性ワイヤー線で、リードピンの端部と繋がれる。前記リードピンは、電気的絶縁性を保ちつつ、圧力センサボディの貫通穴を貫通する。そのため前記圧力センサボディから突き出たリードピンの他端から、前記ダイアフラムの静電容量および、静電容量の変化を読み出せる。
【０００３】
前記センサボディの温度変化に伴う前記シリコーンオイルの体積変化による、前記ダイアフラムへの変形を防ぐ目的のため、センサボディ内にオイルスペーサを設置して、前記シリコーンオイルの容積を少なくすることは広く行われている。
【０００４】
前記圧力センサボディに設けたシリコーンオイル封入口の開口部は、ボールで封止するとともにネジをねじ込むことでシリコーンオイルが漏れないようする。先行技術文献１は、ボールとネジの代わりに、シリコーンオイル注入チューブを採用して、シリコーンオイル封入終了後、前記シリコーンオイル注入チューブの端部を押し潰してシリコーンオイルを封止する。かかる特徴により、シリコーンオイル封止は、少ない部品でかつ簡便な工程で実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１５３５００公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記半導体圧力センサチップ台座を、前記圧力センサボディ内に接着剤などで固定する工程において、治具を用いて固定する。しかし、前記接着工程において前記半導体圧力センサチップ台座は、オイルスペーサと接触する可能性がある。接触により、前記半導体ダイアフラの静電容量の特性にずれが生じてしまう。あるいは、接着工程終了時、前記固定治具を外す時、前記固定治具が、前記半導体センサチップに当たり前記半導体センサチップを破損する恐れがある。特許文献１は、前記半導体圧力センサチップ台座を静電容量の特性にずれが無く、または破損させないで圧力センサボディ内に固定する具体的な説明は明記されていない。
【０００７】
導体圧力センサチップ台座をオイルスペーサと接触せず、または破損させないで圧力センサボディ内のあらかじめ定めたに位置に固定する技術が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
分割構造のオイルスペースを備えた圧力センサであって、前記オイルスペーサを寄せ合わすことで半導体圧力センサチップ台座を挟んだ状態にして、前記半導体圧力センサチップ台座を前記圧力センサボディ内に固定するとともに、固定した後、前記オイルスペーサを互いに離すことで前記半導体圧力センサチップ台座と接触させないことを特徴とする圧力センサ。
【発明の効果】
【０００９】
半導体センサチップを載せたは半導体圧力センサチップ台座を、前記圧力センサボディのあらかじめ定めた位置に固定できるとともに、オイルスペーサと接触しないため静電容量の特性にズレを発生する恐れは少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明（実施の形態１）の圧力センサの展開図
【図２】本発明（実施の形態１）の圧力センサの断面図
【図３】本発明（実施の形態１）の圧力センサの平面図その１
【図４】本発明（実施の形態１）の圧力センサの平面図その２
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態１.を図１から図４を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
実施の形態１．
【００１３】
図１は、本発明の圧力センサの展開図である。１は、圧力センサのセンサボディである。前記センサボディ１の材質は、ここではステンレスとしている。
２は圧力伝達路である。１１は、ダイアフラムを備えた半導体圧力センサチップであり、半導体圧力センサチップ台座１２と接着している。前記半導体圧力センサチップ１１の平面形状は四角形である。前記半導体圧力センサチップ台座１２の形状は、角柱であるとともに、角柱の中心には中心部に圧力導入用の空隙（図示せず）を備えている。前記半導体圧力センサチップ台座１２の材質はシリコンを想定している。前記半導体圧力センサチップ１１と、前記半導体圧力センサチップ台座１２の間には、熱膨張の違いを吸収し、電気的な絶縁を取るためにガラス層１５を挟んでいる。１３は、リードピンであり、ガラスビーズ１４を貫通している。前記センサボディ１に貫通穴を複数設けており、貫通穴を貫通させた前記リードピン１３は、加熱加工により前記ビーズ１４を溶かす。溶かされたビーズ１４は、貫通穴を塞ぐことで、前記リードピン１３の電気的絶縁性を保つとともに、前記センサボディ１の内部に封入したシリコーンオイルを封止する。２１と２２は、それぞれオイルスペーサその１とその２である。前記オイルスペーサその１とその２を採用していることから、圧力センサ内部に封止するシリコーンオイル量は前記オイルスペーサその１とその２を合わせた体積分だけ削減できる。前記オイルスペーサその１とその２には、前記リードピン１３を貫通する貫通部を前記リードピン１３と同じ数だけ備えている。
【００１４】
図２は、本発明の圧力センサの断面図である。１２−１は半導体圧力センサチップ台座内の圧力伝達管であり、前記圧力伝達路２と、前記半導体圧力センサチップ１１のダイアフラムの第１の面（図示せず）に繋げているので、前記圧力伝達路２から導入した圧力を前記ダイアフラム面の第１の面に伝える。前記半導体圧力センサチップ１１の表面には、電極（図示せず）を備えるとともに、前記電極は、金属性ワイヤー線（図示せず）で、前記リードピン１３の端部と繋いでいる。前記半導体圧力センサチップ１１の周囲は、シリコーンオイルを満たしており、前記シリコーンオイルは圧力を前記半導体センサチップ１の前記ダイアフラムの第２の面（図示せず）に伝える。前記ダイアフラムの第１の面と第２の面は、ダイアフラムの互いに反対側の面である。圧力が加わるまたは減ることで前記ダイアフラムが変形する。
【００１５】
図３は、本発明の圧力センサの平面図その１であり、前記半導体圧力センサチップ１１ならびに、前記半導体圧力センサチップ台座１２を前記センサボディ１に接着剤で固定する工程での状態を表わしている。前記オイルスペーサその１とその２を互いに引き寄せたとき構成するオイルスペーサの内面は、前記半導体圧力センサチップ１１ならびに、前記半導体圧力センサチップ台座１２の外周面部と接触させることで、前記半導体圧力センサチップ１１ならびに、前記半導体圧力センサチップ台座１２を拘束する。前記オイルスペーサその１とその２は、前記半導体圧力センサチップ１１ならびに、前記半導体圧力センサチップ台座１２を固定する治具として使う。固定治具となったオイルスペーサを把持機構（図示せず）を用いることで、前記半導体圧力センサチップ台座１２は前記センサボディ１の内側の底面のあらかじめ定めた位置にセットできる。
【００１６】
図４は、本発明の圧力センサの平面図その２である。前記図３で示した前記半導体圧力センサチップ台座１２の接着工程が終了した後の状態であって、前記オイルスペーサその１とその２は互いに反対方向に移動させたことで、前記前記半導体圧力センサチップ１１ならびに、前記半導体圧力センサチップ台座１２から引き離した状態を表している。前記半導体圧力センサチップ１１は、前記オイルスペーサその１とその２と接触しないことから前記ダイアフラムを歪ますことがないので静電容量の特性にずれは生じない。また、前記半導体圧力センサチップ１１を破損する恐れはなくなる。  なおＭＯＶ−２１とＭＯＶ−２２は、それぞれ前記オイルスペーサその１とその２の移動方向を示している。
前記図４の後の工程で、前記センサボディ１の内部シリコーンオイルを注入する。
【００１７】
前記オイルスペーサ２１と、２２を移動して固定する場合、前記オイルスペーサ２１と、２２の外周面は、前記センサボディ１の内周面と接触しても良いし、あるいは接触しなくても良い。
【００１８】
本発明の実施の形態１では、オイルスペーサは２個に分割していることで説明しているが、２個以上に分割しても構わない。
【００１９】
本発明の実施の形態１では、前記半導体圧力センサチップ１１の平面形状は四角形であり、前記半導体圧力センサチップ台座１２は、角柱の形状として説明しているが、その平面形状は必ずしも四角形と限らず、円形、楕円形または三角形でも構わない。その場合、複数のオイルスペーサを寄せたとき現れる空隙の形は、前記半導体圧力センサチップ１１と前記半導体圧力センサチップ台座１２の平面と同じ円形、楕円形または三角形となる。
【符号の説明】
【００２０】
１              センサボディ
２              圧力伝達路
１１            半導体圧力センサチップ
１２            半導体圧力センサチップ台座
１２−１        半導体圧力センサチップ台座内の圧力伝達管
１３            リードピン
１４            ガラスビーズ
１５            ガラス層
２１            オイルスペーサその１
２２            オイルスペーサその２
ＭＯＶ−２１    オイルスペーサその１の移動方向
ＭＯＶ−２２    オイルスペーサその２の移動方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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