(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023009938
(43)【公開日】2023-01-20
(54)【発明の名称】圧力センサ
(51)【国際特許分類】
G01L 9/00 20060101AFI20230113BHJP
H01L 29/84 20060101ALI20230113BHJP
【ＦＩ】
G01L9/00 303P
H01L29/84 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021113620
(22)【出願日】2021-07-08
(71)【出願人】
【識別番号】521515735
【氏名又は名称】ＭＭＩセミコンダクター株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002860
【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】永友 康貴
(72)【発明者】
【氏名】笠井 隆
(72)【発明者】
【氏名】森原 大輔
【テーマコード（参考）】
2F055
4M112
【Ｆターム（参考）】
2F055BB01
2F055CC02
2F055DD04
2F055EE13
2F055FF38
2F055GG11
2F055HH11
4M112AA01
4M112BA01
4M112CA01
4M112CA03
4M112CA04
4M112CA13
4M112CA14
4M112EA11
4M112FA20
4M112GA01
(57)【要約】
【課題】ピエゾ抵抗式の圧力センサにおいて、耐塵埃性を向上させるとともに、外気導入孔の配置レイアウトの制約を無くすことのできる技術を提供する。
【解決手段】ピエゾ抵抗素子を備える圧力センサ素子と、前記圧力センサ素子を収容するとともに、前記圧力センサ素子の前記ピエゾ抵抗素子が配置される空間に気体を導入するための外気導入孔を備える筐体と、前記外気導入孔から導入された前記気体が前記ピエゾ抵抗素子に向けて流れる流路を確保した態様で前記ピエゾ抵抗素子を含む領域を非接触的に覆うように、前記筐体内に配置されるカバープレートと、外部配線と接続される電極と、を有する、圧力センサ。
【選択図】図１
【解決手段】ピエゾ抵抗素子を備える圧力センサ素子と、前記圧力センサ素子を収容するとともに、前記圧力センサ素子の前記ピエゾ抵抗素子が配置される空間に気体を導入するための外気導入孔を備える筐体と、前記外気導入孔から導入された前記気体が前記ピエゾ抵抗素子に向けて流れる流路を確保した態様で前記ピエゾ抵抗素子を含む領域を非接触的に覆うように、前記筐体内に配置されるカバープレートと、外部配線と接続される電極と、を有する、圧力センサ。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ピエゾ抵抗素子を備える圧力センサ素子と、
前記圧力センサ素子を収容するとともに、前記圧力センサ素子の前記ピエゾ抵抗素子が配置される空間に気体を導入するための外気導入孔を備える筐体と、
前記外気導入孔から導入された前記気体が前記ピエゾ抵抗素子に向けて流れる流路を確保した態様で前記ピエゾ抵抗素子を含む領域を非接触的に覆うように、前記筐体内に配置されるカバープレートと、
外部配線と接続される電極と、
を有する、圧力センサ。
前記圧力センサ素子を収容するとともに、前記圧力センサ素子の前記ピエゾ抵抗素子が配置される空間に気体を導入するための外気導入孔を備える筐体と、
前記外気導入孔から導入された前記気体が前記ピエゾ抵抗素子に向けて流れる流路を確保した態様で前記ピエゾ抵抗素子を含む領域を非接触的に覆うように、前記筐体内に配置されるカバープレートと、
外部配線と接続される電極と、
を有する、圧力センサ。
【請求項2】
前記外気導入孔は、前記筐体における前記ピエゾ抵抗素子を含む領域と対向する位置に設けられ、
前記カバープレートは、前記外気導入孔と前記ピエゾ抵抗素子を含む領域とを遮るように配置される、
ことを特徴とする、請求項１に記載の圧力センサ。
前記カバープレートは、前記外気導入孔と前記ピエゾ抵抗素子を含む領域とを遮るように配置される、
ことを特徴とする、請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項3】
前記カバープレートは、少なくとも表面が金属で構成されている、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の圧力センサ。
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の圧力センサ。
【請求項4】
前記カバープレートは、グランドと接続される前記電極又は電源と接続される前記電極に、電気的に接続される、
ことを特徴とする、請求項３に記載の圧力センサ。
ことを特徴とする、請求項３に記載の圧力センサ。
【請求項5】
前記カバープレートが導電性を有する樹脂により前記筐体に実装されている、
ことを特徴とする、請求項４に記載の圧力センサ。
ことを特徴とする、請求項４に記載の圧力センサ。
【請求項6】
前記電極はリードフレームとして設けられており、
前記リードフレームは、少なくとも前記筐体内の前記圧力センサ素子が配置される領域においては、前記ピエゾ抵抗素子から見て前記カバープレートとは反対側に位置するように設けられる、
ことを特徴とする、請求項３から５のいずれか一項に記載の圧力センサ。
前記リードフレームは、少なくとも前記筐体内の前記圧力センサ素子が配置される領域においては、前記ピエゾ抵抗素子から見て前記カバープレートとは反対側に位置するように設けられる、
ことを特徴とする、請求項３から５のいずれか一項に記載の圧力センサ。
【請求項7】
前記リードフレームは少なくとも前記筐体内の前記圧力センサ素子が配置される領域においては前記筐体の内壁に埋設されることにより前記内壁表面に露出しない、
ことを特徴とする、請求項６に記載の圧力センサ。
ことを特徴とする、請求項６に記載の圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、圧力センサに関する。
【背景技術】
【0002】
従前より、圧力センサとして、ダイアフラム等の感圧素子により検知されたひずみを、ピエゾ抵抗等により電気信号に変換することで圧力を検知する方式が知られている。また、このような方式による感圧ユニットをパッケージングするとともに、パッケージに設けた外気導入孔を介して感圧素子を外気（圧力測定対象の気体又は大気圧取得用の外気）に曝す構造が公知となっている（例えば、特許文献１、２など）。また、このような感圧ユニットを、圧力伝達媒体を兼ねたシリコーンオイルなどで液封する構造も知られている（例えば、特許文献３など）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１８－１８５２１４号公報
【特許文献2】米国特許第１０６５４７０９号明細書
【特許文献3】特許第６８２０２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記特許文献１、２において開示されているような圧力センサによると、感圧素子が外気導入孔から導入された外気に曝されることになるため、外気に含まれる塵埃による悪影響を受けやすい構造となっている。特に、感圧素子と外気導入孔とが対面するような配置になっているとその悪影響の度合いが大きくなるため、このような配置を避けようとすると、外気導入孔の配置に制約が生じることになる。
【0005】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ピエゾ抵抗式の圧力センサにおいて、耐塵埃性を向上させるとともに、外気導入孔の配置レイアウトの制約を無くすことのできる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の課題を解決するための本発明は、以下の構成を採用する。即ち、
ピエゾ抵抗素子を備える圧力センサ素子と、
前記圧力センサ素子を収容するとともに、前記圧力センサ素子の前記ピエゾ抵抗素子が配置される空間に気体を導入するための外気導入孔を備える筐体と、
前記外気導入孔から導入された前記気体が前記ピエゾ抵抗素子に向けて流れる流路を確保した態様で前記ピエゾ抵抗素子を含む領域を非接触的に覆うように、前記筐体内に配置されるカバープレートと、
外部配線と接続される電極と、
を有する、圧力センサである。
ピエゾ抵抗素子を備える圧力センサ素子と、
前記圧力センサ素子を収容するとともに、前記圧力センサ素子の前記ピエゾ抵抗素子が配置される空間に気体を導入するための外気導入孔を備える筐体と、
前記外気導入孔から導入された前記気体が前記ピエゾ抵抗素子に向けて流れる流路を確保した態様で前記ピエゾ抵抗素子を含む領域を非接触的に覆うように、前記筐体内に配置されるカバープレートと、
外部配線と接続される電極と、
を有する、圧力センサである。
【0007】
ここで、圧力センサ素子は、例えばＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）センサチップなどであってもよい。また、外気導入孔から導入される気体は、圧力測定対象としての気体であってもよいし、大気圧取得用の外気であってもよい。このような構成であると、外気に含まれる塵埃に対する耐性を向上させた圧力センサを提供することが可能になる。
【0008】
また、前記外気導入孔は、前記筐体における前記ピエゾ抵抗素子を含む領域と対向する位置に設けられ、前記カバープレートは、前記外気導入孔と前記ピエゾ抵抗素子を含む領域とを遮るように配置されるものであってもよい。
【0009】
このような構成であると、外気導入孔がピエゾ抵抗素子と対面する位置に設けられる構造であっても、外気導入孔から導入された気体は、圧力センサ素子のピエゾ抵抗素子を備える側の面に直接吹き付けることなくカバープレートを迂回して流れることになるため、外気導入孔の配置レイアウトの制約を無くすことができる。
【0010】
また、前記カバープレートは、少なくとも表面が金属で構成されているものであってもよい。即ち、カバープレートは金属製のメタルプレートであってもよいし、樹脂のプレートの表面をメッキなどにより金属でコーティングしたものであってもよい。
【0011】
このような構成であると、例えば圧力センサが急激な温度変化に晒され、結露が発生するような状況であっても、圧力センサ素子表面（ピエゾ抵抗素子が配置される面）ではなく、カバープレート表面に結露が生じるため、結露から圧力センサ素子を保護することができる。
【0012】
また、前記カバープレートは、グランドと接続される前記電極又は電源と接続される前記電極に、電気的に接続されるものであってもよい。電極は、例えばリードフレームのインナーリード或いは圧力センサ素子が搭載される電極パッドであってもよい。このような構成であると、カバープレートとグランド（又は電源）電極とが同電位となり、電気的なノイズの影響を抑止することができる。また、帯電した塵埃を電気的にトラップ（吸着）することができ、圧力センサ素子にこのような塵埃が付着する可能性を低減できるため、より耐塵埃性を向上させることができる。なお、例えば、前記カバープレートが導電性を有する樹脂により前記筐体に実装されていることにより、上記構成が実現されていてもよい。
【0013】
また、前記電極はリードフレームとして設けられており、前記リードフレームは、少なくとも前記筐体内の前記圧力センサ素子が配置される領域においては、前記リードフレームは、少なくとも前記筐体内の前記圧力センサ素子が配置される領域においては、前記ピエゾ抵抗素子から見て前記カバープレートとは反対側に位置するように設けられる構成であってもよい。このような構成であると、導電性を有するカバープレートを電磁シールドとしても効果的に機能させることが可能になる。
【0014】
また、前記リードフレームは、少なくとも前記筐体内の前記圧力センサ素子が配置される領域においては、前記筐体の内壁に埋設されることにより前記内壁表面に露出しない、ものであってもよい。このような構成によると、前記圧力センサ素子を筐体にダイボンディングする際に、ダイボンド樹脂と筐体との密着性が増し、圧力センサ素子内部空洞からの漏気耐性を向上させることができる。
【0015】
なお、上記構成の各々は技術的な矛盾が生じない限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、ピエゾ抵抗式の圧力センサにおいて、耐塵埃性を向上させるとともに、外気導入孔の配置レイアウトの制約を無くすことのできる技術を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】図１Ａは、本発明の実施例１に係る圧力センサの外観を示す上面図である。図１Ｂは、実施例１に係る圧力センサの内部構造を示す第１の概略断面図である。図１Ｃは、実施例１に係る圧力センサの内部構造を示す第２の概略断面図である。
【図4】図４Ａは、本発明の実施例１に係る圧力センサの製造の流れを説明する第１の図である。図４Ｂは、本発明の実施例１に係る圧力センサの製造の流れを説明する第２の図である。図４Ｃは、本発明の実施例１に係る圧力センサの製造の流れを説明する第３の図である。図４Ｄは、本発明の実施例１に係る圧力センサの製造の流れを説明する第４の図である。図４Ｅは、本発明の実施例１に係る圧力センサの製造の流れを説明する第５の図である。図４Ｆは、本発明の実施例１に係る圧力センサの製造の流れを説明する第６の図である。
【図6】図６Ａは、実施例１の第２の変形例におけるカバープレートを示す上面図である。図６Ｂは、実施例１の第２の変形例におけるカバープレートを示す断面図である。図６Ｂは、実施例１の第２の変形例に係る圧力センサの内部構造を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
＜適用例＞
以下に本発明の適用例の概要について一部の図面を用いて説明する。本発明は図１に示すような圧力センサに適用することができる。図１Ａは、適用例に係る圧力センサ１の外観を示す上面図である。図１Ｂは図１Ａに示す圧力センサ１のＡＡ断面を示す概略断面図である。図１Ｃは図１Ａに示す圧力センサ１のＢＢ断面を示す概略断面図である。なお、図１Ａにおいては、外部配線との接続端子であるリードのアウターリード部分が省略されている。
以下に本発明の適用例の概要について一部の図面を用いて説明する。本発明は図１に示すような圧力センサに適用することができる。図１Ａは、適用例に係る圧力センサ１の外観を示す上面図である。図１Ｂは図１Ａに示す圧力センサ１のＡＡ断面を示す概略断面図である。図１Ｃは図１Ａに示す圧力センサ１のＢＢ断面を示す概略断面図である。なお、図１Ａにおいては、外部配線との接続端子であるリードのアウターリード部分が省略されている。
【0019】
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃに示すように、圧力センサ１は概略、ステム部３０及びポートカバー部４０からなるパッケージ内に、ＭＥＭＳセンサチップ１０及びＭＥＭＳセンサチップ１０と接続されるＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）２０とを収容した構成となっている。ＡＳＩＣ２０は、圧力センサ１に必須ではなく、センササイズを小さくしたり低コストにしたりしたい場合にはＭＥＭＳセンサチップ１０のみが含まれる形態でもよい。ＡＳＩＣ２０には、電源回路、信号調整回路およびアナログデジタル変換回路などが内蔵されており、ＡＳＩＣ２０とＭＥＭＳセンサチップ１０と同一パッケージ内に含まれると、信号や電源の取り扱いのし易さや低ノイズ化の観点で優位である。なお、本適用例におけるステム部３０及びポートカバー部４０によって形成されるパッケージが、本発明の筐体に該当する。
【0020】
ＭＥＭＳセンサチップ１０には、圧力基準室１１や、ダイアフラム１２、ダイアフラム１２の周縁に沿って設けられた複数のピエゾ抵抗素子１３（図１においては省略）を含む。ピエゾ抵抗素子１３は、ダイアフラム１２が、圧力基準室１１内の圧力と外部の圧力の差によって変形した場合に、この変形に応じた電気信号を発生可能なセンサの一形態である。本適用例では、ダイアフラム１２の周縁に沿って等間隔に４つのピエゾ抵抗素子１３が設けられる。なお、これに限らずＭＥＭＳセンサチップ１０は求められる精度に応じて任意の数のピエゾ抵抗素子１３を備える構成であってもよい。
【0021】
圧力基準室１１は、ステム部３０に設けられる基準圧導入孔３１と連通しており、基準圧導入孔３１から基準圧力となる外気が導入される。一方、ポートカバー部４０に設けられた導圧孔４１からは、圧力測定対象となる気体がパッケージ内部に導入される。即ち、本適用例に係る圧力センサは、基準圧導入孔３１から導入される外気を基準圧力とした差圧センサである。なお、本適用例においては導圧孔４１が本発明に係る外気導入孔に相当する。
【0022】
ここで、図１Ｂ、図１Ｃに示すように、導圧孔４１とＭＥＭＳセンサチップ１０の表面（即ち、ピエゾ抵抗素子１３の設けられる側）とは、対向する位置関係に配置されているものの、両者を遮る位置にカバープレート５０が設けられている。ここで、カバープレート５０は例えば導電性の金属素材により形成される板状部材である。
【0023】
このように、本適用例に係る圧力センサ１はカバープレート５０を備えていることにより、導圧孔４１からパッケージ内部に導入された気体はＭＥＭＳセンサチップ１０表面に直接吹き付けることがなく、カバープレート５０を迂回する気流でパッケージ内を移動する。図２に、導圧孔４１から導入された気体の流れを白矢印で示す。導圧孔４１から流入した気体は、カバープレート５０とポートカバー部４０の狭い空間を通り、ついでカバープレート５０の側面とステム部３０の側壁の間を通り、ＭＥＭＳセンサチップ１０に到達する。迂回し、狭い空間を通ることで気体に含まれる塵埃がＭＥＭＳセンサチップ１０に付着する可能性が低くなる。
【0024】
以上のように、本適用例に係る圧力センサ１によれば、導圧孔４１とＭＥＭＳセンサチップ１０の表面とが、対向する位置関係で配置された場合であっても、塵埃の悪影響を抑制することができる。即ち、カバープレート５０が設けられることにより、導圧孔４１がどこの位置にあったとしても、カバープレート５０により迂回した流路となるため、導圧孔４１の配置を塵埃の悪影響を考えずに自由にレイアウトすることが可能になる。また、カバープレート５０を金属素材により形成することにより、圧力センサ１が急激な温度変化に晒され、結露が発生するような状況であっても、ＭＥＭＳセンサチップ１０ではなく、カバープレート５０に結露が生じるため、結露からＭＥＭＳセンサチップ１０を保護することができる。金属素材は熱伝導率がよく、樹脂で形成されたステム部３０よりも先に結露が発生するためである。
【0025】
＜実施例１＞
以下に、各図面（上記の適用例で一旦説明した図も含む）を順次参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいてさらに詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている具体的構成は、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
以下に、各図面（上記の適用例で一旦説明した図も含む）を順次参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいてさらに詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている具体的構成は、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0026】
（圧力センサの構成）
本実施例に係る圧力センサ１は、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃに示すように、ステム部３０及びポートカバー部４０からなる矩形のパッケージ内に、ＭＥＭＳセンサチップ１０及びＭＥＭＳセンサチップ１０と接続されるＡＳＩＣ２０とを収容した構成となっている。即
ち、適用例において説明した圧力センサ１と同様の構成を有するため、適用例において説明した内容については、詳細な説明は省略する。また、本明細書では同一の構成要素については同一の符号を用いて説明を行う。
本実施例に係る圧力センサ１は、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃに示すように、ステム部３０及びポートカバー部４０からなる矩形のパッケージ内に、ＭＥＭＳセンサチップ１０及びＭＥＭＳセンサチップ１０と接続されるＡＳＩＣ２０とを収容した構成となっている。即
ち、適用例において説明した圧力センサ１と同様の構成を有するため、適用例において説明した内容については、詳細な説明は省略する。また、本明細書では同一の構成要素については同一の符号を用いて説明を行う。
【0027】
ＭＥＭＳセンサチップ１０及びＡＳＩＣ２０はリードフレーム上にダイボンド樹脂６０を用いたダイボンディングによって設置される。図３に、圧力センサ１のポートカバー部４０及びカバープレート５０を透過させた状態の上面図を示す。圧力センサ１は複数のリード３３、ＭＥＭＳセンサチップ１０（及びＡＳＩＣ２０）をダイボンディングする電極パッド３２を備えるリードフレーム（全体は図示せず）を用いて形成される。
【0028】
図３に示すように、ＭＥＭＳセンサチップ１０は、表面側にダイアフラム１２の周縁に沿って設けられた複数のピエゾ抵抗素子１３及び、複数の電極パッド１４を備えている。また、ＡＳＩＣ２０もその表面側に複数の電極パッド２１を備えており、ＭＥＭＳセンサチップ１０の電極パッド１４とＡＳＩＣ２０の電極パッド２１の一部が導電性のワイヤー７１で接続される。また、ＡＳＩＣ２０の電極パッド２１は、外部配線との接続端子となるリード３３（より詳細にはそのインナーリード部分）や、ダイパッド及びリードを兼ねる電極パッド３２とワイヤー７１で接続されている。なお、ワイヤー７１と各電極との接続はワイヤーボンディングによって行われる。
【0029】
また、図１Ｂ、図１Ｃ及び図３において示すように、矩形のパッケージの一方の対向する両辺（図３における左右方向）には複数のリード３３が設けられており、他方の対向する両辺（図３における上下方向）の近傍には、カバープレート５０を保持するための接着剤６１が塗布される領域が設けられる。
【0030】
そして、図１Ｂに示すように、カバープレート５０は接着剤６１で接着されるとともに、ＭＥＭＳセンサチップ１０（及びＡＳＩＣ２０）の表面よりも高い位置に支持される。このような構成により、ＭＥＭＳセンサチップ１０表面とカバープレート５０との間に空間を設けることができ、ＭＥＭＳセンサチップ１０表面をカバープレート５０で非接触的に覆うことが可能になる。
【0031】
以上のような本実施例に係る圧力センサ１によれば、カバープレート５０は接着剤６１で固定されている二辺と、接着されていない二辺を備えるため、接着されている二辺でパッケージに固定されるとともに、圧力測定対象の気体が接着されていない二辺の空間からＭＥＭＳセンサチップ１０に到達することができる。また、このような空間があることにより、ＡＳＩＣ２０とリード３３（及びＭＥＭＳセンサチップ１０）とを接続するワイヤー７１を配することができる。このように、カバープレート５０において、接着剤６１で固定される辺とワイヤー７１を配する辺とが別々の辺であることで、作製時に接着剤６１がワイヤー７１と接続するリード３３に付着する可能性が低くなり、生産性も良好となる。
【0032】
（圧力センサの製造フロー）
なお、以下では、図４Ａ乃至図４Ｆに基づいて、本実施例に係る圧力センサ１の製造の流れを説明する。図４Ａは、圧力センサ１の製造フローにおいて、電極パッド３２及びリード３３を備えるリードフレームと、基準圧導入孔３１を備えるステム部３０とを結合した状態を示す概略断面図である。このような状態のリードフレームの電極パッド３２に、ダイボンド樹脂６０を用いて、ＭＥＭＳセンサチップ１０及びＡＳＩＣ２０を実装（ダイボンディング）するとともに、電極パッド１４、電極パッド２１、リード３２、３３に対してワイヤー７１によるワイヤーボンディングを行い、これらを接続する（図４Ｂ）。
なお、以下では、図４Ａ乃至図４Ｆに基づいて、本実施例に係る圧力センサ１の製造の流れを説明する。図４Ａは、圧力センサ１の製造フローにおいて、電極パッド３２及びリード３３を備えるリードフレームと、基準圧導入孔３１を備えるステム部３０とを結合した状態を示す概略断面図である。このような状態のリードフレームの電極パッド３２に、ダイボンド樹脂６０を用いて、ＭＥＭＳセンサチップ１０及びＡＳＩＣ２０を実装（ダイボンディング）するとともに、電極パッド１４、電極パッド２１、リード３２、３３に対してワイヤー７１によるワイヤーボンディングを行い、これらを接続する（図４Ｂ）。
【0033】
その後、ステム部３０の接着剤塗布領域に接着剤６１を塗布し（図４Ｃ）、接着剤６１
によりカバープレート５０をステム部３０に固定する（図４Ｄ）。さらに、ステム部３０の上端近傍にカバーボンド樹脂６２を塗布し、カバーボンド樹脂６２により、導圧孔４１を備えるポートカバー部４０をステム部３０に結合させるとともに、パッケージを封止する。なお、カバーボンド樹脂６２は、気体の漏気を防ぐためにポートカバー部４０とステム部３０を完全に封止する必要がある。これに対し、接着剤６１は、固定および電気的接続を得るためのものであるため、漏気を気にする必要がない。そして、リードフレームを個片化することにより、圧力センサ１チップが完成する。
によりカバープレート５０をステム部３０に固定する（図４Ｄ）。さらに、ステム部３０の上端近傍にカバーボンド樹脂６２を塗布し、カバーボンド樹脂６２により、導圧孔４１を備えるポートカバー部４０をステム部３０に結合させるとともに、パッケージを封止する。なお、カバーボンド樹脂６２は、気体の漏気を防ぐためにポートカバー部４０とステム部３０を完全に封止する必要がある。これに対し、接着剤６１は、固定および電気的接続を得るためのものであるため、漏気を気にする必要がない。そして、リードフレームを個片化することにより、圧力センサ１チップが完成する。
【0034】
（変形例１）
なお、上記実施例１では、導圧孔４１がＭＥＭＳセンサチップ１０の直上（即ち、両者が対向する箇所）に設けられている例を示したが、導圧孔４１が設けられる位置はポートカバー部４０のどこであっても構わない。図５に、導圧孔４１の位置を変更した実施例１の変形例に係る圧力センサ２を示す。図５Ａは圧力センサ２の概略上面図（図５Ａにおけるリードの図示は省略）、図５Ｂは図５ＡのＢＢ断面を示す概略断面図である。図５に示すように、カバープレート５０がＭＥＭＳセンサチップ１０の表面側を覆っているため、導圧孔４１はポートカバー部４０のどこに配置されていてもよい。
なお、上記実施例１では、導圧孔４１がＭＥＭＳセンサチップ１０の直上（即ち、両者が対向する箇所）に設けられている例を示したが、導圧孔４１が設けられる位置はポートカバー部４０のどこであっても構わない。図５に、導圧孔４１の位置を変更した実施例１の変形例に係る圧力センサ２を示す。図５Ａは圧力センサ２の概略上面図（図５Ａにおけるリードの図示は省略）、図５Ｂは図５ＡのＢＢ断面を示す概略断面図である。図５に示すように、カバープレート５０がＭＥＭＳセンサチップ１０の表面側を覆っているため、導圧孔４１はポートカバー部４０のどこに配置されていてもよい。
【0035】
（変形例２）
また、上記実施例１においては、カバープレート５０は単純な平板であったが、カバープレートはこれ以外の形状を有するものであってもよい。図６に、実施例１とは異なる形状のカバープレート５５、及びこれを適用した圧力センサ３を示す。図６Ａは、本変形例に係るカバープレート５５の上面図であり、図６Ｂは図６ＡのＡＡ断面を示す断面図である。また、図６Ｃは、カバープレート５５を適用した圧力センサ３の概略断面図である。
また、上記実施例１においては、カバープレート５０は単純な平板であったが、カバープレートはこれ以外の形状を有するものであってもよい。図６に、実施例１とは異なる形状のカバープレート５５、及びこれを適用した圧力センサ３を示す。図６Ａは、本変形例に係るカバープレート５５の上面図であり、図６Ｂは図６ＡのＡＡ断面を示す断面図である。また、図６Ｃは、カバープレート５５を適用した圧力センサ３の概略断面図である。
【0036】
図６Ｂに示すように、カバープレート５５は、図面上下方向の両端付近においてそれぞれ二回屈曲することにより、全体として幅広の凸字状の形状を有している。このような形状であることにより、図６Ｃに示すように、カバープレート５５と、ＭＥＭＳセンサチップ１０及びＡＳＩＣ２０の表面との間の空間を広く確保することができる。そのため、ＡＳＩＣ２０とリード３３（及びＭＥＭＳセンサチップ１０）とを接続するワイヤー７１がプレートに接触する（即ち短絡する）リスクを軽減することができる。これにより、圧力センサ製造時の生産性向上や、使用時の予期せぬ電気的短絡故障のリスク軽減を図ることができる。
【0037】
＜実施例２＞
次に、図７及び図８に基づいて、本発明の第二の実施例に係る圧力センサ４について説明する。圧力センサ４は、実施例１の圧力センサ１と多くの構成を共通にしているため、そのような構成については同一の符号を付し、改めての説明は省略する。
次に、図７及び図８に基づいて、本発明の第二の実施例に係る圧力センサ４について説明する。圧力センサ４は、実施例１の圧力センサ１と多くの構成を共通にしているため、そのような構成については同一の符号を付し、改めての説明は省略する。
【0038】
図７Ａは、実施例２に係る圧力センサ４の外観を示す上面図である。図７Ｂは図７Ａに示す圧力センサ４のＡＡ断面を示す概略断面図である。図７Ｃは図７Ａに示す圧力センサ４のＢＢ断面を示す概略断面図である。なお、図７Ａにおいては、外部配線との接続端子であるリードのアウターリード部分が省略されている。また、図８は、圧力センサ４のポートカバー部４０及びカバープレート５０を透過させた状態の上面図である。
【0039】
本実施例に係る圧力センサ４についても、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃに示すようにステム部３０及びポートカバー部４０からなる矩形のパッケージ内に、ＭＥＭＳセンサチップ１０及びＭＥＭＳセンサチップ１０と接続されるＡＳＩＣ２０とを収容した構成となっている。ＭＥＭＳセンサチップ１０が圧力基準室１１、ダイアフラム１２、ピエゾ抵抗素子１３を備え、ピエゾ抵抗効果により圧力測定を行うことも実施例１と同様である。
【0040】
図７Ｂ及び図８に示すように、本実施例に係る圧力センサ４は、リードフレームにおける電極パッド３４が、ステム部３０のリード３３が形成されていない側の両辺近傍まで延在している点において、実施例１の圧力センサ１と異なっている。より具体的には、ＭＥＭＳセンサチップ１０及びＡＳＩＣ２０をダイボンディングするための領域のみならず、カバープレート５０を固定するための接着剤塗布領域の全体が含まれるように、電極パッド３４が設けられている。
【0041】
そして、図７Ｂに示すように、本実施例に係るカバープレート５０は、電極パッド３４に対して塗布される導電性接着剤６３によって、電極パッド３４を介してステム部３０に固定される。このような構造であると、カバープレート５０は導電性を有する金属素材により形成されていることから、カバープレート５０と電極パッド３４（即ちリードフレーム）とが同電位となる。なお、電極パッド３４は、グランドまたは電源に接続される電極である。
【0042】
このように、カバープレート５０とリードフレームが同電位となることにより、ＭＥＭＳセンサチップ１０及びＡＳＩＣ２０を覆う位置に配置されるカバープレート５０が電気的なノイズに対するシールドとして機能する。これにより、ＭＥＭＳセンサチップ１０及びＡＳＩＣ２０への電気的なノイズの影響を低減することができる。
【0043】
また、カバープレート５０とリードフレームが同電位となることにより、導圧孔４１から導入される気体に含まれる塵埃について、帯電した塵埃をカバープレート５０により電気的にトラップ（吸着）することができる。これにより、ＭＥＭＳセンサチップ１０表面（即ち、ピエゾ抵抗素子１３を含む領域）に到達する塵埃を削減することができ、より高い耐塵埃性を備える圧力センサとすることができる。また、ＭＥＭＳセンサチップ１０が電気的に保護されているため、圧力センサ４のＥＳＤ耐性も向上する。グランドまたは電源に接続された電極は外部からのサージが入った場合の耐性が高く、静電気などによる故障を回避しやすい。
【0044】
即ち、以上のような構成を備える本実施例に係る圧力センサ４によれば、ＭＥＭＳセンサチップ１０への電気的ノイズの影響を低減するとともに、耐塵埃性をより向上させることができる。
【0045】
（変形例）
なお、上記実施例２に係る圧力センサ４では、ＭＥＭＳセンサチップ１０及びＡＳＩＣ２０は、電極パッド３４上にダイボンド樹脂６０で実装（ダイボンディング）される構成であったが、ＭＥＭＳセンサチップ１０及びＡＳＩＣ２０は他の態様で実装されるのであっても構わない。図９に、このような実施例２の変形例に係る圧力センサ５を示す。
なお、上記実施例２に係る圧力センサ４では、ＭＥＭＳセンサチップ１０及びＡＳＩＣ２０は、電極パッド３４上にダイボンド樹脂６０で実装（ダイボンディング）される構成であったが、ＭＥＭＳセンサチップ１０及びＡＳＩＣ２０は他の態様で実装されるのであっても構わない。図９に、このような実施例２の変形例に係る圧力センサ５を示す。
【0046】
図９Ａは、実施例２の変形例に係る圧力センサ５の外観を示す上面図である。図９Ｂは図９Ａに示す圧力センサ５のＡＡ断面を示す概略断面図である。図９Ｃは、圧力センサ５のポートカバー部４０及びカバープレート５０を透過させた状態の上面図である。
【0047】
図９Ｂ及び図９Ｃに示すように、本変形例に係る圧力センサ５においては、リードフレーム（全体は図示せず）の電極パッド３６の配置が、実施例２の電極パッド３４とは異なっている。具体的には、ＭＥＭＳセンサチップ１０及びＡＳＩＣ２０の配置される領域においては、電極パッド３６がステム部３５内に埋設された構造となっている。即ち、ＭＥＭＳセンサチップ１０及びＡＳＩＣ２０は、電極パッド３６に実装されるのではなく、ダイボンド樹脂６０により、ステム部３５の内壁にダイボンディングされている。
【0048】
このような圧力センサ５の構成によれば、電極パッドにダイボンディングするのに比べ
て、ダイボンド樹脂６０とステム部３５（即ちパッケージ）との密着性が向上し、ＭＥＭＳセンサチップ１０の漏気特性（耐圧性能）を向上させることができる。
て、ダイボンド樹脂６０とステム部３５（即ちパッケージ）との密着性が向上し、ＭＥＭＳセンサチップ１０の漏気特性（耐圧性能）を向上させることができる。
【0049】
＜その他＞
上記実施例の説明は、本発明を例示的に説明するものに過ぎず、本発明は上記の具体的な形態には限定されない。本発明は、その技術的思想の範囲内で種々の変形及び組み合わせが可能である。例えば、実施例１に係る圧力センサ１に、実施例２の変形例の構成（即ち、リードフレームの電極パッドをステム部に埋設する）構成を採用することもできる。
上記実施例の説明は、本発明を例示的に説明するものに過ぎず、本発明は上記の具体的な形態には限定されない。本発明は、その技術的思想の範囲内で種々の変形及び組み合わせが可能である。例えば、実施例１に係る圧力センサ１に、実施例２の変形例の構成（即ち、リードフレームの電極パッドをステム部に埋設する）構成を採用することもできる。
【0050】
また、上記各例においては、カバープレートは金属製のメタルプレートであったが、カバープレートは樹脂製の部材としてもよい。また、樹脂のプレートにメッキなどで金属をコーティングするのであってもよい。
【0051】
また、上記各例においては、カバープレートはＭＥＭＳセンサチップ１０及びＡＳＩＣ２０の全体を覆う構成となっていたが、ＭＥＭＳセンサチップ１０表面のピエゾ抵抗素子１３を含む領域をカバーできてさえいれば、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、ＡＳＩＣ２０を覆わないような構成とすることも可能である。
【0052】
また、上記各例ではリードフレームのリードを外部配線との接続端子とする構成であったが、外部配線と接続可能に構成されていれば、必ずしもリードフレームを用いる必要はない。
【0053】
また、上記各例では圧力センサは差圧センサを例として説明したが、他の方式、即ち絶対圧センサやゲージ圧センサにも本発明を適用することは当然に可能である。
【0054】
＜付記１＞
ピエゾ抵抗素子（１３）を備える圧力センサ素子（１０）と、
前記圧力センサ素子を収容するとともに、前記圧力センサ素子の前記ピエゾ抵抗素子が配置される空間に気体を導入するための外気導入孔（４１）を備える筐体（４０、３０）と、
前記外気導入孔から導入された前記気体が前記ピエゾ抵抗素子に向けて流れる流路を確保した態様で前記ピエゾ抵抗素子を含む領域を非接触的に覆うように、前記筐体内に配置されるカバープレート（５０、５５）と、
外部配線と接続される電極（３２、３３、３４、３６）と、
を有する、圧力センサ（１、２、３、４、５）。
ピエゾ抵抗素子（１３）を備える圧力センサ素子（１０）と、
前記圧力センサ素子を収容するとともに、前記圧力センサ素子の前記ピエゾ抵抗素子が配置される空間に気体を導入するための外気導入孔（４１）を備える筐体（４０、３０）と、
前記外気導入孔から導入された前記気体が前記ピエゾ抵抗素子に向けて流れる流路を確保した態様で前記ピエゾ抵抗素子を含む領域を非接触的に覆うように、前記筐体内に配置されるカバープレート（５０、５５）と、
外部配線と接続される電極（３２、３３、３４、３６）と、
を有する、圧力センサ（１、２、３、４、５）。
【符号の説明】
【0055】
１、２、３、４、５・・・圧力センサ
１０・・・ＭＥＭＳセンサチップ
１１・・・圧力基準室
１２・・・ダイアフラム
１３・・・ピエゾ抵抗素子
１４、２１、３２、３４、３６・・・電極パッド
２０・・・ＡＳＩＣ
３０、３５・・・ステム部
３１・・・基準圧導入孔
３３・・・リード
４０・・・ポートカバー部
４１・・・導圧孔
５０、５５・・・カバープレート
６０・・・ダイボンド樹脂
６１・・・接着剤
６２・・・カバーボンド樹脂
６３・・・導電性接着剤
７１・・・ワイヤー
１０・・・ＭＥＭＳセンサチップ
１１・・・圧力基準室
１２・・・ダイアフラム
１３・・・ピエゾ抵抗素子
１４、２１、３２、３４、３６・・・電極パッド
２０・・・ＡＳＩＣ
３０、３５・・・ステム部
３１・・・基準圧導入孔
３３・・・リード
４０・・・ポートカバー部
４１・・・導圧孔
５０、５５・・・カバープレート
６０・・・ダイボンド樹脂
６１・・・接着剤
６２・・・カバーボンド樹脂
６３・・・導電性接着剤
７１・・・ワイヤー
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】