[发明专利]压力传感器及其制造方法

说明书

相关申请交叉参考

本申请基于2007年2月16日提交的日本专利申请No.2007-36302、2007年9月7日提交的No.2007-232750以及2008年1月30日提交的No.2008-19203，这些申请的全部内容在此引入作为参考。

技术领域

本发明涉及压力传感器和压力传感器的制造方法。

背景技术

通常，在JP-A-2001-343298所示的压力传感器中，接合线由橡胶或凝胶覆盖，由此免受环境条件例如作为测量对象的压力介质的流动性和腐蚀性的影响，并且可以确保可靠性。

此外，在与美国专利No.5,591,679相对应的JP-3073442所示的压力传感器中，在硅片上，形成量规电阻器(压电元件)的区域由玻璃覆盖。

近年来，根据高精度和多功能车辆控制的改进，需要测量具有极高腐蚀性的压力介质的压力。然而，在JP-A-2001-343298公开的压力传感器中，由于接合线和外周连接结构仅仅由橡胶或凝聚覆盖，因此对高腐蚀性压力介质的所述压力测量会使橡胶或凝胶退化并且不能使接合线和外周连接结构受到保护。此外，在JP-3073442公开的压力传感器中，由于量规电阻器仅仅由玻璃覆盖并且这些导线外露，因此不能防止由压力介质导致的腐蚀。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种压力传感器。本发明的另一目的是提供一种压力传感器的制造方法。

根据本发明的第一方面，一种用于检测压力介质压力的压力传感器，包括：包括半导体衬底、第一膜片和量规电阻器的传感器芯片，其中半导体衬底具有第一和第二侧，半导体衬底还包括在第二侧的第一凹坑以及布置在第二侧的孔，第一凹坑提供作为第一膜片的薄部，并且量规电阻器布置在第一膜片上；覆盖第一膜片并结合在半导体衬底的第一侧的保护罩；外壳，其包括用于容纳具有保护罩的传感器芯片的空心部分以及用于安装传感器芯片的安装表面，其中外壳将压力介质引导到保护罩的压力接收表面，并且将大气引导到半导体衬底的第二侧；电连接在传感器芯片与外部电路之间的终端；电连接在量规电阻器与终端之间的布线；以及具有环形的密封元件。当保护罩根据被引导到压力接收表面的压力介质的压力而变形时，与保护罩的变形相对应的力从保护罩传递到第一膜片，量规电阻器的电阻改变，并且与电阻变化相对应的检测信号通过布线和终端被输出到外部电路。布线包括嵌入部分和连接部分。嵌入部分穿过内壁绝缘薄膜嵌入半导体衬底的孔中，使得嵌入部分利用内壁绝缘薄膜与半导体衬底绝缘，并且与量规电阻器电连接。连接部分布置在嵌入部分的一部分与终端的一部分之间，使得连接部分电连接在嵌入部分与终端之间，嵌入部分的该部分从半导体衬底的第二表面露出，而终端的该部分从外壳的安装表面露出。嵌入部分由保护罩覆盖，使得嵌入部分与压力介质隔离。密封元件布置在外壳的安装表面与半导体衬底的第二侧之间。空心部分包括第一空心部分和第二空心部分。压力介质被导入第一空心部分，并且大气被导入第二空心部分。密封元件将第一空心部分与第二空心部分分离，从而保持第一与第二空心部分之间的压差。密封元件使连接部分与压力介质和大气隔离。

在上述传感器中，嵌入部分由保护罩覆盖以与压力介质分离，并且连接部分利用密封元件与压力介质和大气分离。因而，防止嵌入部分和连接部分受到腐蚀。