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壓力傳感器裝置及壓力傳感器裝置的制造方法

文檔序號:8417386閱讀:751來源:國知局
壓力傳感器裝置及壓力傳感器裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種壓力傳感器裝置及壓力傳感器裝置的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常,在用于汽車的壓力傳感器裝置中,可以使用利用壓阻效應(yīng)的半導(dǎo)體壓力傳感器芯片作為傳感器元件。該半導(dǎo)體壓力傳感器芯片具有在單晶硅等膜片上將由具有壓阻效應(yīng)的材料制成的多個半導(dǎo)體應(yīng)變片橋接的構(gòu)成。半導(dǎo)體應(yīng)變片的電阻隨著因壓力變化而變形的膜片的變形量而變化,其變化量以電壓信號的形式由橋電路提取。
[0003]圖5是表示現(xiàn)有的壓力傳感器裝置的構(gòu)成的截面圖。如圖5所示,現(xiàn)有的壓力傳感器裝置具有在形成于樹脂殼體101的凹狀的傳感器安裝部102內(nèi)收納了傳感器單元110的構(gòu)成。傳感器單元I1是將半導(dǎo)體壓力傳感器芯片111與玻璃底座112接合而成,通過粘接劑113將玻璃底座112側(cè)貼片到傳感器安裝部102的底部。
[0004]半導(dǎo)體壓力傳感器芯片111經(jīng)由鍵合線104與貫通樹脂殼體101而一體地嵌件成型的外部導(dǎo)出用的引線端子(引線框架)103電連接。在樹脂殼體101的內(nèi)部填充有膠狀保護(hù)部件105。膠狀保護(hù)部件105可以使用柔軟到可向半導(dǎo)體壓力傳感器芯片111傳遞壓力的程度且耐化學(xué)藥品性優(yōu)異的氟膠和/或氯硅膠、硅膠等。
[0005]將半導(dǎo)體壓力傳感器芯片111、引線端子103的露出于樹脂殼體101內(nèi)部的部分和鍵合線104埋設(shè)于膠狀保護(hù)部件105,利用膠狀保護(hù)部件105保護(hù)它們避免粘上被測定壓力介質(zhì)所含的污染物質(zhì)等。樹脂殼體101的膠狀保護(hù)部件105側(cè)的空間部分是壓力檢測部,被測定壓力介質(zhì)接觸于膠狀保護(hù)部件105的表面,由此壓力被施加到半導(dǎo)體壓力傳感器芯片 111。
[0006]近年來,為了凈化汽車尾氣,不僅在發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)中,在使尾氣的一部分向進(jìn)氣系統(tǒng)再循環(huán)而提高燃燒效率的尾氣再循環(huán)(EGR:Exhaust Gas Recirculat1n)系統(tǒng)等排氣系統(tǒng)中,也可以使用如上所述的壓力傳感器裝置。因此,壓力傳感器裝置要求具備耐燃料性、耐化學(xué)藥品性、對尾氣中所含的腐蝕性物質(zhì)的耐腐蝕性。
[0007]作為改善耐化學(xué)藥品性和耐腐蝕性的壓力傳感器裝置,提出了用耐腐蝕性優(yōu)異的硅膠和/或氟系膠、聚對二甲苯樹脂保護(hù)半導(dǎo)體壓力傳感器芯片、引線端子的露出于樹脂殼體內(nèi)部的部分以及鍵合線的裝置(例如,參照下述專利文獻(xiàn)I?4)。在下述專利文獻(xiàn)4中,提出了能夠覆蓋狹窄的空隙部的方法,還通過壓力鍋試驗進(jìn)行了耐濕性的確認(rèn)。
[0008]另外,作為改善響應(yīng)性的壓力傳感器裝置,提出了如下裝置,即,通過利用由電絕緣且具有柔軟性的氟膠(fluoro-gel)構(gòu)成的保護(hù)部件來覆蓋保護(hù)芯片、引腳以及鍵合線,并使由該氟膠構(gòu)成的保護(hù)部件的汽油飽和溶脹率為7重量%以下,從而防止因溶解在保護(hù)部件中的化學(xué)藥品等氣化而產(chǎn)生氣泡(例如,參照下述專利文獻(xiàn)5)。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)1:日本特開平5-223670號公報
[0012]專利文獻(xiàn)2:日本特開平6-213742號公報
[0013]專利文獻(xiàn)3:日本特開2004-251741號公報
[0014]專利文獻(xiàn)4:日本特開平8-073569號公報
[0015]專利文獻(xiàn)5:日本特開2001-153746號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]技術(shù)問題
[0017]然而,發(fā)明人確認(rèn)了在上述的現(xiàn)有技術(shù)中,尾氣中以氣體狀態(tài)存在的水、腐蝕性物質(zhì)和腐蝕性物質(zhì)的前驅(qū)體會滲透至膠狀保護(hù)部件,到達(dá)半導(dǎo)體壓力傳感器芯片和/或引線端子、鍵合線而引起腐蝕所導(dǎo)致的故障。另外,發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)的吸氣壓力為1kPa?300kPa,而排氣系統(tǒng)的排氣壓力為300kPa?600kPa,通過壓力傳感器裝置測定的壓力比進(jìn)氣系統(tǒng)高。因此,在排氣系統(tǒng)中,容易向壓力傳感器裝置的膠狀保護(hù)部件的內(nèi)部壓入被測定壓力介質(zhì)中所含的水和/或氮氧化物、硫氧化物等腐蝕性物質(zhì)。
[0018]因滲透到膠狀保護(hù)部件中的氮氧化物而生成硝酸,因硫氧化物而生成硫酸。這樣,由于在膠狀保護(hù)部件的內(nèi)部生成的硝酸和/或硫酸而導(dǎo)致半導(dǎo)體壓力傳感器芯片和/或引線端子、鍵合線腐蝕從而引起故障。另外,由于排氣溫度為高溫,所以處于腐蝕反應(yīng)容易加速的環(huán)境中,有可能促進(jìn)壓力傳感器裝置的短壽命化。另外,確認(rèn)了作為樹脂殼體的構(gòu)成材料的聚苯硫醚(PPS)對在膠狀保護(hù)部件的內(nèi)部生成并被濃縮的濃硫酸不具有耐性。樹脂殼體發(fā)生腐蝕并溶解的情況下,存在壓力傳感器裝置的氣密性降低的顧慮。這樣,與進(jìn)氣系統(tǒng)相比,排氣系統(tǒng)的搭載環(huán)境更嚴(yán)酷,在僅利用膠狀保護(hù)部件作為全部的防腐蝕措施的現(xiàn)有的進(jìn)氣系統(tǒng)壓力傳感器裝置的結(jié)構(gòu)中,由于暴露于燃料和/或化學(xué)藥品、腐蝕性物質(zhì)的環(huán)境中,所以存在因半導(dǎo)體壓力傳感器芯片和/或引線端子、鍵合線、樹脂殼體被腐蝕而可靠性變差的冋題。
[0019]為了消除上述現(xiàn)有技術(shù)帶來的問題點,本發(fā)明的目的在于提供一種可靠性高的壓力傳感器裝置及壓力傳感器裝置的制造方法。
[0020]技術(shù)方案
[0021]為了解決上述課題,實現(xiàn)本發(fā)明的目的,本發(fā)明的壓力傳感器裝置具有如下特征。在樹脂殼體中收納有將壓力變換為電信號的傳感器芯片。設(shè)有信號端子,其一端露出于上述樹脂殼體的內(nèi)部,經(jīng)由導(dǎo)線與上述傳感器芯片連接,將由上述傳感器芯片輸出的上述電信號導(dǎo)出到外部。利用由含氟的聚對二甲苯系聚合物構(gòu)成的保護(hù)膜覆蓋上述傳感器芯片的電極焊盤、上述信號端子的露出于上述樹脂殼體的內(nèi)部的部分、上述導(dǎo)線以及上述樹脂殼體的內(nèi)壁。
[0022]另外,本發(fā)明的壓力傳感器裝置的特征在于,在上述的發(fā)明中,上述保護(hù)膜覆蓋上述傳感器芯片、上述信號端子的露出于上述樹脂殼體的內(nèi)部的部分、上述導(dǎo)線以及上述樹脂殼體的內(nèi)壁的露出部分的整個表面。
[0023]另外,本發(fā)明的壓力傳感器裝置的特征在于,在上述的發(fā)明中,上述保護(hù)膜被由氟系膠構(gòu)成的保護(hù)部件覆蓋。
[0024]另外,本發(fā)明的壓力傳感器裝置的特征在于,在上述的發(fā)明中,上述保護(hù)部件被填充于上述樹脂殼體的內(nèi)部。并且,將上述傳感器芯片、上述信號端子的露出于上述樹脂殼體的內(nèi)部的部分以及上述導(dǎo)線埋設(shè)于上述保護(hù)部件。
[0025]另外,本發(fā)明的壓力傳感器裝置的特征在于,在上述的發(fā)明中,上述傳感器芯片是半導(dǎo)體傳感器芯片。
[0026]另外,為了解決上述的課題,實現(xiàn)本發(fā)明的目的,本發(fā)明的壓力傳感器裝置的制造方法是如下壓力傳感器裝置的制造方法,所述壓力傳感器裝置具備:傳感器芯片,將壓力變換為電信號;樹脂殼體,收納上述傳感器芯片;信號端子,一端露出于上述樹脂殼體的內(nèi)部,經(jīng)由導(dǎo)線與上述傳感器芯片連接,將由上述傳感器芯片輸出的上述電信號導(dǎo)出到外部,所述方法具有如下特征。首先,進(jìn)行將上述傳感器芯片收納到上述樹脂殼體的收納工序。接下來,進(jìn)行利用導(dǎo)線連接上述傳感器芯片與上述信號端子的連接工序。接著,進(jìn)行利用由含氟的聚對二甲苯系聚合物構(gòu)成的保護(hù)膜覆蓋上述傳感器芯片的電極焊盤、上述信號端子的露出于上述樹脂殼體的內(nèi)部的部分、上述導(dǎo)線和上述樹脂殼體的內(nèi)壁的被覆工序。
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