本發(fā)明涉及壓力傳感器。

背景技術(shù)：

壓力傳感器主要檢測(cè)氣體或液體的壓力，作為氣壓傳感器或高度傳感器、水壓傳感器而適用于各種裝置。另外，近年來，作為將其用作高度傳感器的情況的一個(gè)方面，具有向用于獲得位置信息的導(dǎo)航裝置的應(yīng)用或向精確計(jì)測(cè)用戶運(yùn)動(dòng)量的計(jì)測(cè)器的應(yīng)用，其適用范圍不斷擴(kuò)大。

作為這些壓力傳感器存在各種形式，而其中一種具備作為mems(microelectromechanicalsystem)傳感器芯片的膜片式壓力傳感器芯片。具備這種膜片式壓力傳感器芯片的絕對(duì)傳感器相比于其他傳感器大幅小型化，故而適于上述的向?qū)Ш窖b置的應(yīng)用或向活動(dòng)量計(jì)的應(yīng)用。

作為公開了搭載這種壓力傳感器芯片的壓力傳感器的構(gòu)造的文獻(xiàn)，例如具有特開2014－32190號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)。

在專利文獻(xiàn)1中公開有以如下的方式構(gòu)成的半導(dǎo)體裝置封裝，即，在包括可壓力變形的膜片的壓力傳感器芯片的第一主面上附著有蓋片(capwafer)，在蓋片的一部分與壓力傳感器芯片的配置有可壓力變形的膜片的所述第一主面的一部分之間形成有空洞，外部的氣體可進(jìn)入該空洞內(nèi)。

專利文獻(xiàn)1：(日本)特開2014－32190號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一般，面向?qū)Ш窖b置的應(yīng)用或活動(dòng)量計(jì)之類的裝置要求進(jìn)一步的小型化和高精度化，對(duì)于其上搭載的壓力傳感器而言，也要求小型化和高精度化。如果考慮這些裝置是便攜式裝置，則對(duì)壓力傳感器的進(jìn)一步小型化(特別是薄型化)的需求尤為強(qiáng)烈，另外能夠以更高精度對(duì)氣壓基于高度差異的變化進(jìn)行檢測(cè)成為特別重要的課題。

膜片式壓力傳感器需要受到保護(hù)，以使膜片不與其他的部件接觸而破損，故而采用將包括膜片的壓力傳感器芯片用圓頂型的蓋等覆蓋的結(jié)構(gòu)、或收納在箱型的框體內(nèi)的結(jié)構(gòu)，阻礙了小型化。

在上述專利文獻(xiàn)1中采用了如下的結(jié)構(gòu)，即，通過使蓋片附著于壓力傳感器芯片的主面而在與膜片之間形成空洞，減少保護(hù)的部分。然而，即使是專利文獻(xiàn)1的結(jié)構(gòu)，在壓力傳感器芯片的主面?zhèn)纫脖仨毦哂猩w片的厚度和設(shè)置引線接合的空間，因而不能說充分地實(shí)現(xiàn)了小型化。因此，本發(fā)明是為了解決上述問題點(diǎn)而設(shè)立的，其目的在于提供可實(shí)現(xiàn)壓力傳感器的小型化的技術(shù)。

為了解決上述課題，本發(fā)明的壓力傳感器芯片具備：壓力傳感器芯片，其具備形成于半導(dǎo)體基板內(nèi)且密閉的壓力基準(zhǔn)室、形成于該壓力基準(zhǔn)室與外部之間且通過所述壓力基準(zhǔn)室內(nèi)的壓力與外部的壓力之差而變形的膜片、設(shè)于所述膜片且可產(chǎn)生與該膜片的變形相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的傳感器部、將來自所述傳感器部的電信號(hào)向外部輸出的輸出端子部，包括所述壓力基準(zhǔn)室、所述膜片及所述傳感器部在內(nèi)的檢測(cè)部、和所述半導(dǎo)體基板內(nèi)除所述檢測(cè)部以外的區(qū)域且包括所述輸出端子部的部分，在俯視觀察所述半導(dǎo)體基板時(shí)，被形成為將一部分連接部留下的線狀的槽分開，所述槽與在設(shè)置有所述膜片的面的相反面上設(shè)置的開口部連通；電路部，其相對(duì)于從所述壓力傳感器芯片的輸出端子部輸出的電信號(hào)而進(jìn)行規(guī)定的運(yùn)算處理，所述壓力傳感器芯片上的所述膜片和所述輸出端子部形成在該壓力傳感器芯片的同一方向的面上，所述壓力傳感器芯片相對(duì)于所述電路部的一面以在該一面上形成的輸入端子部和所述輸出端子部直接或間接地相接的方式固定，所述電路部及所述壓力傳感器芯片以所述開口部在外部露出的方式被密封件覆蓋。

這樣，通過構(gòu)成為在使設(shè)有膜片的面朝向電路部側(cè)的狀態(tài)下將壓力傳感器芯片用密封件覆蓋，不需要用于保護(hù)膜片的部件，可實(shí)現(xiàn)壓力傳感器的小型化。另外，即使在這樣將壓力傳感器芯片密封的情況下，因?yàn)橛擅芊饧裙潭ǖ闹苓叢亢蜋z測(cè)部被槽分開，故而能夠抑制隨著周圍的溫度變化而產(chǎn)生的應(yīng)力或隨著二次裝配而產(chǎn)生的應(yīng)力之類的外部應(yīng)力向檢測(cè)部的傳遞，能夠?qū)崿F(xiàn)檢測(cè)精度的高精度化。

所述壓力傳感器也可以構(gòu)成為以所述壓力傳感器芯片的設(shè)有所述輸出端子部的面的相反面的至少包括所述開口部的一部分面或整個(gè)面露出的方式，被密封件覆蓋。

由此，所述槽兼具經(jīng)由開口部將膜片側(cè)的空間與外部連通的功能和使周邊部與檢測(cè)部分離的功能，因而能夠以簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)同時(shí)實(shí)現(xiàn)小型化和高精度化。

所述壓力傳感器也可以構(gòu)成為還具備傳感器基板，其通過與所述電路部的固定有所述壓力傳感器芯片的面相反側(cè)的面直接或間接地抵接，而搭載該電路部，所述電路部和所述傳感器基板經(jīng)由接合線電連接，該接合線的環(huán)狀部分相對(duì)于所述電路部的高度低于所述壓力傳感器相對(duì)于所述電路部的高度。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)壓力傳感器的小型化，特別是薄型化。

所述密封件也可以相對(duì)于所述壓力傳感器的傳感器基板、電路部及壓力傳感器芯片的層疊方向，在所述壓力傳感器芯片的設(shè)有所述輸出端子部的面的相反面與所述傳感器基板的搭載所述電路部的面之間的區(qū)域，將所述壓力傳感器芯片的一部分和所述電路部覆蓋。

由此，能夠省略將壓力傳感器芯片或電路部用圓頂型的蓋等覆蓋的情況那樣的多余的空間而緊湊地構(gòu)成壓力傳感器。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可實(shí)現(xiàn)壓力傳感器的小型化的技術(shù)。

附圖說明

圖1是實(shí)施方式1的壓力傳感器的剖面圖；

圖2是實(shí)施方式1的壓力傳感器的示意平面圖；

圖3是實(shí)施方式1的壓力傳感器的立體圖；

圖4是實(shí)施方式1的壓力傳感器的立體剖面圖；

圖5是圖1所示的壓力傳感器芯片的平面圖；

圖6是圖1所示的壓力傳感器芯片的剖面圖；

圖7(a)～圖7(f)是對(duì)貫通槽的形狀進(jìn)行說明的平面示意圖；

圖8是實(shí)施方式2的壓力傳感器芯片的平面圖；

圖9是實(shí)施方式2的壓力傳感器芯片的背面圖；

圖10是實(shí)施方式2的壓力傳感器芯片的剖面圖。

標(biāo)記說明

1：壓力傳感器

2：傳感器基板

8：接合線

10：傳感器芯片

10：壓力傳感器芯片

11：背面?zhèn)然?/p>

12：表面?zhèn)然?/p>

13：膜片

15：壓力基準(zhǔn)室

16：壓電電阻元件

19：電路部

20：芯片接合件

22：樹脂粘接劑

23：密封件

39：空洞

40：檢測(cè)部

41：貫通槽

42：連接部

43：周邊部

51：中心

100：壓力傳感器芯片

110：第一基板

120：第二基板

130：第三基板

131：連通孔

410：槽

420：連接部

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在以下表示的實(shí)施方式中，對(duì)相同或共通的部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并且不再次說明。

(實(shí)施方式1)

圖1、圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式1的壓力傳感器的剖面圖及示意平面圖。另外，圖3、圖4是壓力傳感器的立體圖及立體剖面圖。圖5、圖6是圖1所示的壓力傳感器芯片的平面圖及剖面圖。以下，參照上述圖1至圖6說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的壓力傳感器。

需要說明的是，圖1表示沿著圖2中所示的x1－x1線的壓力傳感器的截面，圖6表示沿著圖5中所示的x2－x2線的壓力傳感器芯片的截面。另外，為了表示壓力傳感器芯片和電路部等的位置關(guān)系，在圖2中，用雙點(diǎn)劃線表示密封件。

如圖1至圖4所示，本實(shí)施方式的壓力傳感器1作為表面安裝型裝置而構(gòu)成，具備壓力傳感器芯片10、電路部19、傳感器基板2、接合線8、密封件23。壓力傳感器芯片10經(jīng)由后述的凸塊與電路部19連接，電路部19的背面通過粘接劑等固定在傳感器基板2。然后，傳感器基板2上的壓力傳感器芯片10及電路部19通過密封件以壓力傳感器芯片10的背面11a露出的方式被密封。

如圖5及圖6所示，壓力傳感器芯片10具有包括俯視矩形的表面12a及背面11a的扁平長(zhǎng)方體形狀的外形。在壓力傳感器芯片10的表面12a的規(guī)定位置分別設(shè)有檢測(cè)部40、電極17a、導(dǎo)電圖案17b。另外，壓力傳感器芯片10構(gòu)成為，在檢測(cè)部40的周圍形成有從表面12a貫通到背面11a的貫通槽41，僅由未形成該貫通槽41的連接部42保持檢測(cè)部40。

壓力傳感器芯片10通過使背面?zhèn)然?1及表面?zhèn)然?2貼合而構(gòu)成。上述壓力傳感器芯片10的表面12a由表面?zhèn)然?2的一對(duì)主表面中的非貼合面而構(gòu)成，上述壓力傳感器芯片10的背面11a由背面?zhèn)然?1的一對(duì)主表面中的非貼合面而構(gòu)成。

壓力傳感器芯片10具備：密閉在半導(dǎo)體基板內(nèi)部的圓盤狀的壓力基準(zhǔn)室15、形成在該壓力基準(zhǔn)室15與外部之間且因所述壓力基準(zhǔn)室15內(nèi)的壓力與外部壓力之差而變形的薄板狀的膜片13。

檢測(cè)部40包括壓力基準(zhǔn)室15、膜片13、沿膜片13的周緣設(shè)置的多個(gè)壓電電阻元件16。另外，壓電電阻元件16是在膜片13因壓力基準(zhǔn)室15內(nèi)的壓力與外部壓力之差而產(chǎn)生了變形的情況下，可產(chǎn)生與該變形對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的傳感器部的一方式。在本實(shí)施方式中，沿膜片13的周緣等間隔地設(shè)有四個(gè)壓電電阻元件16，導(dǎo)電圖案17c將各壓電電阻元件16電連接而構(gòu)成電橋電路。此外，不限于此，檢測(cè)部40也可以是根據(jù)需求精度而具備任意數(shù)量的壓電電阻元件16的構(gòu)成。另外，作為傳感器部，不限于利用了上述那樣的多個(gè)壓電電阻元件16，也可以利用電容式元器件。

上述構(gòu)成的壓力傳感器芯片10通過如下的方法而制造，即，在背面?zhèn)然?1的貼合面事先形成有凹部，以覆蓋該凹部的方式在規(guī)定的壓力環(huán)境下與表面?zhèn)然?2貼合，并將表面?zhèn)然?2磨削到希望的厚度。由此，在壓力傳感器芯片10的內(nèi)部形成有上述的壓力基準(zhǔn)室15，與事先在背面?zhèn)然?1上形成的凹部相對(duì)的表面?zhèn)然?2成為膜片13。在本實(shí)施方式中，通過在真空環(huán)境下使背面?zhèn)然?1與表面?zhèn)然?2貼合，壓力基準(zhǔn)室15在真空狀態(tài)下形成。

需要說明的是，作為背面?zhèn)然?1及表面?zhèn)然?2，優(yōu)選使用半導(dǎo)體基板，例如硅基板，作為一例，其貼合可適用soi(silicononinsulator)技術(shù)。此外，在表面?zhèn)然?2為硅基板的情況下，可在硅基板的表面12a通過使雜質(zhì)擴(kuò)散而形成擴(kuò)散層電阻，作為所述壓電電阻元件16。作為背面?zhèn)然?1，不限于硅基板，也可利用玻璃基板等。

在壓力傳感器芯片10的俯視觀察下(圖5)，將檢測(cè)部40的周圍部分中的一部分作為連接部42，留下連接部42而在檢測(cè)部40的周圍形成有將背面?zhèn)然?1及表面?zhèn)然?2貫通的貫通槽41。即，壓力傳感器芯片10內(nèi)的除檢測(cè)部40以外的部分(以下也稱為周邊部)43和檢測(cè)部40被貫通槽41分開。作為形成貫通槽41的方法，可舉出如下的工藝，即，使背面?zhèn)然?1及表面?zhèn)然?2貼合，在形成壓電電阻元件16或?qū)щ妶D案17b、17c、電極17a之后，從表面挖槽，從背面磨削直到槽露出；或者在對(duì)表面或背面進(jìn)行磨削之后，從相反側(cè)的面挖槽。這樣，本實(shí)施方式的壓力傳感器芯片10構(gòu)成為，在貼合的背面?zhèn)然?1及表面?zhèn)然?2設(shè)置貫通槽41，使周邊部43和檢測(cè)部40分開，因而檢測(cè)部40的底面與周邊部43的底面的高度相同。

電路部19是具有放大電路或溫度補(bǔ)償電路等進(jìn)行規(guī)定的信號(hào)處理的電路和存儲(chǔ)器等的集成電路，例如是asic(applicationspecificintegratedcircuit)。電路部19用樹脂或金屬、陶瓷等密封，具有包括俯視矩形的表面19b及背面19a的扁平長(zhǎng)方體形狀的外形。另外，電路部19在表面19b具備用于電信號(hào)的輸入輸出的電極33。

如圖1及圖2所示，傳感器基板2為平板狀，主要通過絕緣材料形成。需要說明的是，作為構(gòu)成傳感器基板2的絕緣材料，可以利用陶瓷材料或樹脂材料等。在傳感器基板2的表面2a通過樹脂粘接劑22粘接有電路部19的背面19b，另外，在該表面2a上的與電路部19相鄰的位置設(shè)有用于與電路部19連接的多個(gè)電極(焊盤)25。該電極25經(jīng)由未圖示的通路與在傳感器基板2的背面2b設(shè)置的電極26連接。電極26是用于將表示檢測(cè)到的壓力的電信號(hào)向壓力傳感器1的外部輸出的端子。

另外，壓力傳感器芯片10在使表面12a朝向電路部19側(cè)的狀態(tài)下，通過凸塊32將電極17a與電路部19的電極33連接。電路部19經(jīng)由電極33、凸塊32、電極17a、導(dǎo)電圖案17b、17c而與壓電電阻元件16連接。由此，從電極33接收到表示壓力傳感器芯片10檢測(cè)到的壓力的電氣信號(hào)。與該壓力傳感器芯片10連接的電極33為電路部19的輸入端子部的一方式。另一方面，用于將電信號(hào)向電路部19輸出的電極17a為壓力傳感器芯片10的輸出端子部的一方式。

通過該連接，在壓力傳感器芯片10與電路部19之間形成有與凸塊32的厚度等相對(duì)應(yīng)的空洞39。該空洞39的厚度，即壓力傳感器芯片10和電路部19間的間隔例如為10μm～50μm。此時(shí)，壓力傳感器芯片10和電路部19可以僅由電極17a和電極33的連接而固定，也可以通過芯片接合件或底部填充件將這些電極17a、33的周圍粘接。需要說明的是，雖然壓力傳感器芯片10的表面12a與電路部19的背面19b平行地固定，但不限于此。

另外，電路部19的多個(gè)電極33中的未與壓力傳感器芯片10連接的電極33經(jīng)由接合線8與傳感器基板2的電極25連接。即，電路部19經(jīng)由接合線8、電極25、電極26與外部的電路連接。在此，接合線8的環(huán)狀部分相對(duì)于電路部19的高度h1(圖1)設(shè)定為低于壓力傳感器芯片10相對(duì)于電路部19的高度h2。

需要說明的是，在本實(shí)施方式中，雖然表示了壓力傳感器芯片10的電極17a通過凸塊32與電路部19的電極33直接連接的例子，但不限于此，壓力傳感器芯片10的電極17a也可以是經(jīng)由插件(未圖示)等與電路部19的電極33間接連接的構(gòu)成。該情況下，在壓力傳感器芯片10的設(shè)有膜片13的面與插件之間形成有與凸塊的厚度等相對(duì)應(yīng)的空洞。

然后，壓力傳感器1相對(duì)于層疊了傳感器基板2、電路部19及壓力傳感器芯片19的方向，在壓力傳感器芯片10的背面11a與傳感器基板2上的搭載電路部19的表面2a之間的區(qū)域以將壓力傳感器芯片10的一部分和電路部19覆蓋的方式設(shè)有密封件23。作為密封件23，可舉出樹脂、金屬、陶瓷、玻璃等。例如，在上述那樣將電路部19及壓力傳感器芯片10與傳感器基板2連接的狀態(tài)下放入模具而將樹脂射出成型。另外，也可以構(gòu)成為在由金屬或陶瓷等成形了的封裝中放入所述傳感器基板2、電路部19及壓力傳感器芯片10而用低熔點(diǎn)玻璃等密封。這樣，通過將電路部19及壓力傳感器芯片10密封，能夠抵御來自外部的沖擊或濕度、氣體、熱等。

本實(shí)施方式的壓力傳感器1以如下的方式成形，即，在壓力傳感器芯片10及電路部19被密封時(shí)，至少背面11a的設(shè)有貫通槽41的部分露出。例如，在使壓力傳感器芯片10的背面11a與模具的壁面抵接的狀態(tài)下將作為密封件23的樹脂射出，從而與背面11a共面地形成密封件23的上表面。需要說明的是，在本實(shí)施方式中，以背面11a的整個(gè)面露出的方式形成，但不限于此，例如，也可以是以包括貫通槽41在內(nèi)的背面11a的大部分露出的方式形成。此外，在被密封的情況下，也在壓力傳感器芯片10與電路部19之間保持空洞39。例如，事先在壓力傳感器芯片10的周邊部43與電路部19之間填充底部填充件，以使密封件23在密封時(shí)不侵入壓力傳感器芯片10與電路部19之間。

然后，貫通槽41將膜片13側(cè)的空洞39與壓力傳感器1的外部連通，因而膜片13側(cè)的空洞39的壓力與壓力傳感器1外部的壓力相等，膜片13根據(jù)該外部的壓力與壓力基準(zhǔn)室15內(nèi)的基準(zhǔn)壓力之差而變形。然后，多個(gè)壓電電阻元件16的電阻值根據(jù)其變形程度而分別變化，電橋電路的中點(diǎn)電位變動(dòng)，并且在電路部19，中點(diǎn)電位的變動(dòng)量被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)作為與所述外氣壓相對(duì)應(yīng)的傳感器輸出，例如作為表示所述外氣壓的絕對(duì)壓而向外部輸出。需要說明的是，在該電信號(hào)輸出時(shí)，也可以使所生成的電信號(hào)暫時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器部。

本實(shí)施方式的壓力傳感器1，通過壓力傳感器芯片10的表面12a上設(shè)置的電極17a與電路部19的電極33的連接、及將壓力傳感器芯片10密封的密封件23，將壓力傳感器芯片10的周邊部43固定，該被固定的周邊部43和檢測(cè)部40被貫通槽41分開。換言之，檢測(cè)部40的被貫通槽41包圍的部分與周邊部43分離，檢測(cè)部40僅由連接部42保持。

通過這樣地構(gòu)成，例如在外部環(huán)境的溫度發(fā)生變化的情況下，能夠大幅減輕隨著傳感器基板2或電路部19等線膨脹系數(shù)不同的部件而產(chǎn)生的應(yīng)力向膜片13的傳遞，并能夠抑制對(duì)測(cè)定值的影響。以下，表示關(guān)于其原因的探討。

作為對(duì)壓力傳感器芯片的性能造成影響的特性之一，具有傳感器輸出滯后。在壓力傳感器芯片上附加的壓力為零的情況和為額定壓力的情況下各自的輸出電流(或電壓)值之間劃出理想直線，求出其與實(shí)測(cè)電流(或電壓)值之間的差作為誤差值，壓力上升時(shí)的誤差值與壓力下降時(shí)的誤差值之差的絕對(duì)值相對(duì)于滿量程以百分比表示傳感器輸出滯后。該傳感器輸出滯后越小越好，在傳感器輸出滯后小的情況下，可實(shí)現(xiàn)檢測(cè)精度的高精度化。

作為該傳感器輸出滯后變大的主要原因，例如在外部環(huán)境的溫度發(fā)生變化的情況下，在傳感器基板2或蓋7、電路部19等線膨脹系數(shù)不同的部件之間產(chǎn)生應(yīng)力，該應(yīng)力經(jīng)由芯片接合件20或接合線8傳遞至壓力傳感器芯片10，有時(shí)會(huì)對(duì)壓力的測(cè)定造成影響。另外，伴隨著接合線8的熱引起的變化，而向電極17a產(chǎn)生應(yīng)力，有時(shí)會(huì)對(duì)測(cè)定造成影響。針對(duì)伴隨著這些熱而產(chǎn)生的應(yīng)力，已知有通過構(gòu)成為使用柔軟的芯片接合件20來保持壓力傳感器芯片，從而將這些應(yīng)力吸收，減輕對(duì)傳感器的影響。然而，用芯片接合件20不能減輕所有的應(yīng)力，特別在小型傳感器中，由芯片接合件20抑制的應(yīng)力的影響也受限于自身結(jié)構(gòu)。

就這點(diǎn)，在本實(shí)施方式的壓力傳感器1，由芯片接合件20固定的周邊部43和檢測(cè)部40被貫通槽41分開，因而即使在周邊部43產(chǎn)生了隨著所述熱而產(chǎn)生的應(yīng)力，也不會(huì)從連接部42以外的部分向檢測(cè)部40傳遞，因而對(duì)膜片13造成的影響被大幅減輕。另外，對(duì)于將壓力傳感器1裝配到電路基板時(shí)的裝配應(yīng)力，其對(duì)膜片13造成的影響也同樣被大幅減輕。

需要說明的是，在周邊部43產(chǎn)生的應(yīng)力也可能經(jīng)由連接部42向檢測(cè)部40傳遞，但連接部42相對(duì)于檢測(cè)部40僅在一個(gè)方向上存在，除連接部42以外沒有固定檢測(cè)部40的部分，故而例如，即使隨著熱而產(chǎn)生的應(yīng)力或裝配應(yīng)力從連接部42側(cè)被傳遞，其僅從一個(gè)方向?qū)z測(cè)部40施加應(yīng)力，因而與未同周邊分離的情況相比，該應(yīng)力產(chǎn)生的膜片13的變形輕微。

這樣，在壓力傳感器1，即使在周邊部43產(chǎn)生隨著熱等而產(chǎn)生的應(yīng)力，也可抑制其向檢測(cè)部40的傳遞，故而無需通過減小芯片接合件20的彈性率或減小由芯片接合件20粘接的面積而使芯片接合件20變得過于脆弱，因而能夠提高抗下落等沖擊的強(qiáng)度。

(關(guān)于槽形狀)

圖7是對(duì)貫通槽的形狀進(jìn)行說明的平面示意圖。如圖7(a)所示，壓力傳感器芯片10的貫通槽41在俯視觀察時(shí)沿著與膜片13或壓力基準(zhǔn)室15的中心51同心的圓52圓弧狀地形成。即，由貫通槽41所切分的圓52的內(nèi)側(cè)的部分為檢測(cè)部40。另外，未設(shè)有貫通槽41的部分為連接部42。需要說明的是，電極17a的位置不限于貫通槽41的形狀，因而圖7中省略了電極17a。在圖7的例子中，電極17a可以與貫通槽41的形狀和連接部42的配置方向無關(guān)地設(shè)置在周邊部43的表面12a上的任何位置。

如圖8所示，在膜片13上設(shè)置的壓電電阻元件16存在壓電電阻系數(shù)大的晶體取向和壓電電阻系數(shù)小的晶體取向。因此，優(yōu)選在壓電電阻系數(shù)小的晶體取向，即在對(duì)應(yīng)力靈敏度低的取向配置連接部42。在圖7(a)的例子中，在通過中心51的一直線61上配置有壓電電阻元件16中的壓電電阻元件16a、16b，在與該直線61正交的直線62上配置有壓電電阻元件16c、16d。然后，將從中心51向壓電電阻元件16c的方向設(shè)為0度，在左旋45度的方向配置有連接部42。換言之，通過壓電電阻元件16c及中心51的直線62與通過中心51及連接部42的直線63所成的中心角α為45度。這樣，通過相對(duì)于壓電電阻元件16的配置方向在45度的方向配置連接部42，能夠抑制經(jīng)由連接部42傳遞的應(yīng)力的影響。另外，通過這樣進(jìn)行配置，連接部的截面(例如連接部中與直線63正交的面)不與直線61及62平行，避開了劈開面，因而抗下落等沖擊的強(qiáng)度提高。

需要說明的是，配置連接部42的方向不限于45度，也可以是其他的方向。在圖7(b)的例子中，以連接部42相對(duì)于中心51在90度方向的方式設(shè)置貫通槽41。進(jìn)而，配置連接部42的方向不限于90度，也可以是其他的方向，例如0度、180度、270度等。即使這樣在除45度以外的方向設(shè)置連接部42的情況下，也可得到通過貫通槽41將檢測(cè)部40與周邊部43隔離的效果，故而可抑制隨著熱而產(chǎn)生的應(yīng)力的影響和在將壓力傳感器安裝到電路基板時(shí)產(chǎn)生的裝配應(yīng)力的影響。

在上述例中，沿圓52圓弧狀地形成貫通槽，但不限于沿正圓形成，也可以是沿類圓的形狀。需要說明的是，類圓是橢圓或水滴形、卵形等，只要是能夠包圍檢測(cè)部40的形狀即可。另外，貫通槽的形狀不限于圓，也可以是其他的形狀。在圖7(c)的例子中，俯視觀察時(shí)，沿著中心與膜片13或壓力基準(zhǔn)室15的中心51一致的四邊54形成有貫通槽41c。即，由貫通槽41c所切分的四邊54的內(nèi)側(cè)的部分為檢測(cè)部40c。另外，未設(shè)有貫通槽41c的部分為連接部42c。在圖7(c)的例子中，以連接部42c相對(duì)于中心51在45度的方向的方式設(shè)有貫通槽41c。即使這樣將貫通槽41c設(shè)為沿著四邊的形狀(以下也單稱為矩形)，也可得到與圖7(a)同樣的效果。

另外，在圖7(d)中，代替圖7(c)的連接部42c，以連接部42d相對(duì)于中心51在0度的方向的方式設(shè)有貫通槽41d。配置連接部42d的方向不限于0度，也可以是其他的方向，例如90度、180度、270度等。即使這樣在除45度以外的方向設(shè)置連接部42d的情況下，也可得到通過貫通槽41d將檢測(cè)部40d與周邊部43隔離的效果，故而可抑制隨著熱而產(chǎn)生的應(yīng)力的影響。

進(jìn)而，在圖7(e)中，以使圖7(c)中的貫通槽41c的端部朝向中心51的相反側(cè)、即壓力傳感器芯片10的外側(cè)延伸的方式設(shè)有貫通槽41e。該情況下，連接部42e是四邊54中未設(shè)有貫通槽41e的部分、即圖6(e)中右上角部分且由貫通槽41e的端部(向外側(cè)延伸的部分)夾著的部分。在圖7(f)中，以使圖7(d)中的貫通槽41d的端部朝向中心51的相反側(cè)、即壓力傳感器芯片10的外側(cè)延伸的方式設(shè)有貫通槽41f。在該情況下，連接部42f是四邊54的外側(cè)且由貫通槽41f夾著的部分。需要說明的是，雖然省略了圖示，但也可以以使圖7(a)或圖7(b)的貫通槽41的端部朝向中心51的相反側(cè)、即壓力傳感器芯片10的外側(cè)延伸的方式設(shè)置貫通槽。

如上所述，本實(shí)施方式中，在使設(shè)有膜片13的表面12a朝向電路部19側(cè)的狀態(tài)下將壓力傳感器芯片10密封，無需另外準(zhǔn)備用于保護(hù)膜片13的部件，故而能夠?qū)崿F(xiàn)壓力傳感器的小型化。

另外，即使在這樣將壓力傳感器芯片10密封的情況下，由密封件23等固定的周邊部43和檢測(cè)部40也被貫通槽41分開，因而能夠抑制隨著熱產(chǎn)生的應(yīng)力向檢測(cè)部40的傳遞，能夠?qū)崿F(xiàn)檢測(cè)精度的高精度化。

另外，在壓力傳感器芯片10及電路部19被密封時(shí)，以背面11a的設(shè)有貫通槽41的部分被露出的方式成形，從而貫通槽41兼具將膜片13側(cè)的空洞39與外部連通的功能和使周邊部43與檢測(cè)部40分離的功能，能夠以簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)同時(shí)實(shí)現(xiàn)小型化和高精度化。

經(jīng)由接合線8使電路部19與傳感器基板2連接，接合線8的環(huán)狀部分相對(duì)于電路部19的高度設(shè)定為低于壓力傳感器芯片10相對(duì)于電路部的高度，由此能夠?qū)崿F(xiàn)壓力傳感器的小型化，特別是薄型化。

進(jìn)而，將壓力傳感器芯片10及電路部19與傳感器基板2連接，并用密封件23密封，由此能夠省略用圓頂型的蓋等覆蓋的情況那樣多余的空間而緊湊地構(gòu)成。

(實(shí)施方式2)

在上述的實(shí)施方式1中，表示了通過將壓力傳感器芯片10貫通的貫通槽41使檢測(cè)部40與周邊部43分離的例子，但本實(shí)施方式2中，表示了通過未將壓力傳感器芯片10貫通的槽使檢測(cè)部40與周邊部43分離的例子。需要說明的是，其他的構(gòu)成與上述的實(shí)施方式1相同，故而對(duì)相同要素標(biāo)注相同標(biāo)記等，不再次說明。圖8、圖9、圖10是本實(shí)施方式2的壓力傳感器芯片100的平面圖、背面圖及剖面圖。此外，圖10表示沿圖8、圖9中所示的x3－x3線的壓力傳感器芯片的截面。

在本實(shí)施方式2，壓力傳感器芯片100具有包括俯視矩形的表面110a及背面130a的扁平長(zhǎng)方體形狀的外形。在壓力傳感器芯片100的表面110a的規(guī)定位置分別設(shè)有檢測(cè)部40、電極17a、導(dǎo)電圖案17b。另外，壓力傳感器芯片100在檢測(cè)部40的周圍形成有槽410，將未設(shè)有槽410的部分作為連接部420。

本實(shí)施方式2的壓力傳感器芯片100通過使第一基板110～第三基板130貼合而構(gòu)成。該壓力傳感器芯片100通過如下的方式制造，即，事先在第二基板120的貼合面上形成凹部，以覆蓋該凹部的方式在規(guī)定的壓力環(huán)境下與第一基板110進(jìn)行貼合，將表面?zhèn)然?2磨削到希望的厚度。由此，在壓力傳感器芯片100的內(nèi)部形成壓力基準(zhǔn)室15，與在第二基板120事先形成的凹部相對(duì)的第一基板110成為膜片13。在本實(shí)施方式中，通過在真空環(huán)境下將背面?zhèn)然?1與表面?zhèn)然?2貼合，從而壓力基準(zhǔn)室15以真空狀態(tài)被形成。另外，在壓力傳感器芯片100的俯視觀察下(圖9)，將檢測(cè)部40的周圍部分中的一部分作為連接部42，留下連接部42而在檢測(cè)部40的周圍形成有將第一基板110及第二基板120貫通的槽410。

進(jìn)而，在第三基板130的貼合面事先形成具有與圖9中的槽410相同外徑的圓盤狀的凹部。從該凹部到第三基板130的非貼合面即背面130a設(shè)置連通孔131，以覆蓋該凹部的方式將第二基板120與第三基板130貼合。由此，在壓力基準(zhǔn)室14的背面?zhèn)刃纬捎锌障恫?8，檢測(cè)部40成為僅由連接部420保持的狀態(tài)。需要說明的是，在本實(shí)施方式2，第三基板130的連通孔131是開口部的一方式，經(jīng)由空隙部38及槽410將膜片13側(cè)的空洞39與壓力傳感器1的外部連通。

上述構(gòu)成的壓力傳感器芯片100與實(shí)施方式1同樣地與電路部19連接，被密封件23密封。即，以設(shè)有連通孔131的背面130a露出的狀態(tài)被密封。

這樣，即使在本實(shí)施方式2的構(gòu)成中，由于壓力傳感器芯片100的背面130a的連通孔131構(gòu)成為使膜片13側(cè)的空洞39與外部連通，可利用檢測(cè)部40實(shí)現(xiàn)壓力的測(cè)定，并且不需要對(duì)膜片13進(jìn)行保護(hù)的蓋等其他部件。另外，槽410使周邊部43與檢測(cè)部40分離，因而能夠抑制隨著熱產(chǎn)生的應(yīng)力向檢測(cè)部40的傳遞，能夠?qū)崿F(xiàn)檢測(cè)精度的高精度化。

上述的本發(fā)明的實(shí)施方式中表示的各種材料或尺寸、形狀等只不過是示例，本發(fā)明不限于此。另外，顯然可以在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)對(duì)上述的實(shí)施方式中表示的特征結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合。