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1. GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Halbleiterdrucksensor und,
genauer gesagt, einen Halbleiterdrucksensor, dessen hermetische
Abdichtungseigenschaften verbessert sind.
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2. BESCHREIBUNG DES STANDES
DER TECHNIK
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Herkömmliche
Halbleiterdrucksensoren, beispielsweise ein Halbleiterdrucksensor
zum Messen eines Ansaugdrucks von Fahrzeugmotoren mit einem Aufbau,
wie er in der
JP
2000-337987 A oder der
JP 1998-170380 A gezeigt
ist, sind bekannt.
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8 zeigt
im Querschnitt den Aufbau eines Halbleiterdrucksensors gemäß der
JP 2000-337987 , der
nachfolgend beschrieben wird. Gemäß der Zeichnung besteht ein äußeres Gehäuse
1 aus
einem Befestigungsbereich
1a und einem Verbindungsbereich
1b.
Ein Anschluss
2 zum externen Anschließen ist einsatzgeformt, so
dass ein Teil nach außen
vorsteht. Der Bereich
1a umfasst eine konkave Öffnung
4,
die in der Zeichnung nach unten offen ist, und ein Sensormodul
3,
das in dieser enthalten ist. Signale werden nach außen geleitet,
indem ein Leitungsrahmen
5, der von dem zuvor genannten Sensormodul
3 abzweigt,
und der Anschluss
2 miteinander verschweißt werden.
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Ferner
sind ein Halbleiterdrucksensorteil 6 und ein Signalverarbeitungsteil 7 an
dem zuvor genannten Sensormodul 3 befestigt, und die elektrische Verbindung
zwischen internen Elementen oder einem IC-Chip und dem zuvor genannten
Leitungsrahmen 5 wird beispielsweise über eine nicht dargestellte
Verdrahtung erzeugt. Ein trichterartiger Deckel 9 mit einem
Stutzen 8 ist vorgesehen, um den freiliegenden Raum des
zuvor genannten Sensormoduls 3 abzudecken. Ein Druckübertragungsloch 8a ist
in dem Stutzen 8 ausgebildet, und Ansaugluft eines Motors
wird durch dieses Druckübertragungsloch 8a zugeführt, um
den Druck der Luft zu messen. An dem Umfangsbereich der zuvor beschriebenen
konkaven Öffnung 4 ist
ein konvexer Teil 10 vorgesehen; und ein konkaver Teil 11 ist
an dem zuvor genannten Deckel 9 gegenüber diesem konvexen Teil 10 vorgesehen,
so dass der zuvor genannte konvexe Teil 10 in diesem enthalten
ist. Eine hermetische Dichtung wird erzeugt, indem ein Klebstoff 12 in
dem Spalt zwischen den beiden Teilen vorgesehen wird.
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Bei
dem zuvor beschriebenen Aufbau müssen
der Anschluss 2 und der Leitungsrahmen 5 jedoch
beispielsweise mittels Widerstandschweißen in einem Zustand, in dem
das Sensormodul 3 in der konkaven Öffnung 4 des äußeren Gehäuses 1 enthalten
ist, miteinander verbunden werden, und die konkave Öffnung 4 des äußeren Gehäuses 1 muss entsprechend
eine Fläche
aufweisen, wo doppelte Pole von positiven und negativen Schweißelektroden zu
diesem Zeitpunkt in Kontakt sein können. Daher muss die konkave Öffnung 4 eine
größere Öffnungsfläche als
die des Sensormoduls 3 aufweisen. Da es ferner erforderlich
ist, einen Fügebereich
vorzusehen, in dem der Deckel 9 und das äußere Gehäuse 1 miteinander
verbunden und an dem Umfangsbereich der zuvor genannten konkaven Öffnung 4 befestigt werden,
fällt die
Größe eines Halbleiterdrucksensors der
vorliegenden Konstruktion in Bezug auf das Sensormodul 3 sehr
groß aus.
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Andererseits
wird ein Halbleiterdrucksensor mit einem integral geformten Aufbau
vorgeschlagen, bei dem ein Sensormodul 3, das derart einsatzgeformt
ist, dass ein Teil eines Anschlusses 2 zur externen Verbindung
nach außen
vorsteht, ferner einsatzgeformt ist, um ein äußeres Gehäuse 1 zu bilden. Bei dieser
Art Vorrichtung ist ein Fügebereich
zwischen dem äußeren Gehäuse 1 und
dem Deckel 9 in der Nähe
des Sensormoduls 3 um dieses herum vorgesehen, wodurch
es möglich
ist, einen Halbleiterdrucksensor mit einer geringeren Größe als die
des Sensors mit dem herkömmlichen
Aufbau zu erzielen.
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Bei
einem derartigen integralen Formaufbau besteht jedoch ein Problem
dahingehend, dass ein winziger Spalt zwischen dem Sensormodul 3 und dem äußeren Gehäuse 1 ausgebildet
wird. Daher können
Luft und Feuchtigkeit eines kontaminierten Druckmediums entlang
dieses Spaltes eintreten, was zur Korrosion von Metallen in einem
inneren Teil, zur Leckage des bemessenen Gases oder dergleichen führt. Jeder
Spalt wird beim Abkühlen
von einer Formtemperatur auf eine Gebrauchstemperatur aufgrund unterschiedlicher
linearer Ausdehnungskoeffizienten eines Formmaterials eines Sensormoduls 3 und
eines Formmaterials eines äußeren Gehäuses 1, in
dem das Sensormodul einsatzgeformt wird, erzeugt.
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Ferner
muss ein Sensormodul 3 von dem äußeren Gehäuse 1 wenigstens an
einem Punkt freiliegen, an dem ein Halbleiterdrucksensorteil 6 befestigt ist,
sowie an einem Anschluss 2. Die Einsatzform eines Sensors 3 wird
normalerweise durch Einspritzen eines thermoplastischen Harzes erzeugt,
und es gibt einige Fälle,
in denen ein winziger Spalt zwischen dem Sensormodul 3 und
einem Metallelement, wie beispielsweise ein Anschluss, der zur Außenseite freiliegt,
aufgrund der Volumenschrumpfung erzeugt wird, die zum Zeitpunkt
der Verfestigung des Harzes auftritt. Wenn Feuchtigkeit entlang
dem an diesem freiliegenden Bereich ausgebildeten Spalt eintritt,
besteht entsprechend die Gefahr der Korrosion eines Metallleitungsrahmens 5,
der in dem äußeren Gehäuse 1 enthalten
ist, und eines Leckageweges, der sich durch den mit dem freiliegenden
Bereich zu verbindenden Spalt erstreckt. Entsprechend tritt ein
bemessenes Gas aus einer Druckzuführkammer aus, wodurch das Problem
erzeugt wird, dass eine genaue Messung der Drücke unmöglich ist.
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Des
Weiteren ist aus der
DE
100 54 013 A1 ein Drucksensormodul bekannt, bei dem ein
Sensormodul bestehend aus einem Sensorgehäuse, einem Sensor und einem
Anschlusselement in einer Vertiefung eines äußeren Gehäuses angeordnet wird. Dabei
kommt das Anschlusselement des Sensormoduls auf einem Steckerelement
zum Liegen. An dieser Überlappungsstelle
werden das Anschlusselement und das Steckerelement durch Schweißen oder
Löten miteinander
verbunden. Im Anschluss wird die Vertiefung mit einer Gussmasse
ausgefüllt
die sowohl die Verbindungsstelle zwischen dem Anschlusselement und
dem Steckerelement wie auch das Sensorgehäuse überdeckt. Ferner ist einstückig in dem
Gehäuse
ein Stutzen ausgebildet, über
den ein zu messendes Medium zu dem Drucksensor gelangen kann.
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Schließlich ist
aus der nachveröffentlichten
DE 10 2005 060 642
A1 ein Halbleiterdrucksensor bekannt, bei dem ein Sensor
und ein Anschlussteil auf einer Montagefläche eines Sensorgehäuses befestigt
werden. Dieses Sensorgehäuse
wird beim Bilden des äußeren Gehäuses mitumspritzt
(einsatzgeformt). Darüber
hinaus ist mit dem äußeren Gehäuse ein
Deckel verbunden, der einen Stutzen umfasst, über den ein zu messendes Medium
in eine Druckzuführkammer
zwischen dem Deckel und dem äußeren Gehäuse zu dem
Drucksensor gelangen kann, wobei der Deckel über einen Klebstoff und eine
Federnutverbindung mit dem äußeren Gehäuse verbunden ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung soll die zuvor genannten Probleme lösen und
schafft einen Halbleiterdrucksensor, der die Probleme in Bezug auf
die Luftdichtheit oder die Korrosion einer Leitung vermeidet, wodurch
die Verlässlichkeit
der Dichtungseigenschaften in einem Halbleiterdrucksensor mit dem Aufbau,
bei dem ein Sensormodul, in dem ein Hableiterdrucksensorteil enthalten
ist, integral in einem äußeren Gehäuse geformt
ist, verbessert wird.
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Ein
Halbleiterdrucksensor gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst die Merkmale gemäß Anspruch 1.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird aufgrund des zuvor genannten Aufbaus die Grenzfläche zwischen
dem Gehäuse
und dem zweiten Harz, die einen Eindringweg für Feuchtigkeit und Gas darstellt, mit
einem Klebstoff abgedichtet, so dass es möglich ist, die Korrosion einer
Leitung aufgrund des Eindringens von Feuchtigkeit und die Störung der
Luftdichtheit aufgrund des Eindringens von Gas zu verhindern, wodurch
ein Halbleiterdrucksensor mit besserer Verlässlichkeit erzeugt werden kann.
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Die
zuvor genannte Aufgabe und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und
Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden
genauen Beschreibung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen deutlich sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittansicht, die den Aufbau eines Halbleiterdrucksensors
gemäß einer ersten
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist
eine Vorderansicht eines Sensormoduls, das in den zuvor genannten
Halbleiterdrucksensor gemäß der ersten
Ausführungsform
integriert werden soll.
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3 ist
eine Querschnittansicht, die den Aufbau eines Halbleiterdrucksensors
gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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4 ist
eine Querschnittansicht, die den Aufbau eines Halbleiterdrucksensors
gemäß einer dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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5 ist
eine Ansicht, die den Formgebungszustand mit Stempeln gemäß der zuvor
genannten dritten Ausführungsform
zeigt.
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6 ist
eine Querschnittansicht, die den Aufbau eines Halbleiterdrucksensors
gemäß einer vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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7 ist
eine Querschnittansicht, die den Aufbau eines Halbleiterdrucksensors
gemäß einer fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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8 ist
eine Querschnittansicht, die den Aufbau eines Halbleiterdrucksensors
gemäß dem Stand
der Technik zeigt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Erste Ausführungsform
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Nachfolgend
wird eine erste bevorzugte Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben. 1 ist
eine Querschnittansicht, die den Aufbau eines Halbleiterdrucksensors
gemäß der ersten Ausführungsform
zeigt. 2 ist eine Vorderansicht eines Sensormoduls 3.
In den Zeichnungen beziehen sich gleiche Bezugsziffern auf gleiche
oder gleichartige Bauteile wie diejenigen des Standes der Technik, die
unter Bezugnahme auf 8 beschrieben sind.
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Bei
dem Sensormodul 3 gemäß dieser
ersten Ausführungsform
ist ein Anschluss 2 durch Formen eines ersten Harzes, bei
dem es sich um ein Reaktionsharz handelt, wie beispielsweise ein
Epoxidharz, mit Hilfe eines Spritzpressverfahrens hergestellt. Das
Sensormodul 3 ist mit einer konkaven Öffnung 4 zum Befestigen
eines Halbleiterdrucksensorteils 6 versehen. Der Anschluss 2 ist
einsatzgeformt, so dass ein Ende in der konkaven Öffnung 4 freiliegt, und
das andere Ende auswärts
(in der Zeichnung rechts) der konkaven Öffnung 4 freiliegt.
Wie in 2 gezeigt ist, sind ein Teil der Anschlüsse, die außerhalb
der konkaven Öffnung 4 freiliegen,
die nachfolgend beschriebenen Kennlinieneinstellanschlüsse 15,
und ein Teil von diesen sind Verbindungsanschlüsse 16, sobald sie
einteilig mit einem äußeren Gehäuse 1 geformt
sind.
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Der
Halbleiterdrucksensorteil 6 ist mit dem Boden der zuvor
genannten Öffnung 4 unter
Verwendung eines Klebstoffmaterials 17, wie beispielsweise ein
Material der Fluorgruppe, verklebt und ist elektrisch mit den Anschlüssen 2,
die in der konkaven Öffnung 4 freiliegen,
mit Hilfe eines Anschlussdrahtes 18 aus Gold oder Aluminium
verbunden. Der Halbleiterdrucksensorteil 6, die Anschlüsse 2 und
der Anschlussdraht 18 in einem inneren Bereich der konkaven Öffnung 4 sind
mit einer Schutzharzschicht 19, wie beispielsweise mit
einem Fluor-Gel, beschichtet, um die durch ein bemessenes Gas verursachte
Korrosion zu verhindern, und um die elektrischen Isolationseigenschaften
sicherzustellen. Diese Schutzharzschicht 19 wird so weich
gewählt,
dass sie die Druckerfassungsoperation eines Drucksensors nicht stört.
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Es
ist ein Halbleitersensorteil 6 bekannt, das die Piezo-Widerstandswirkung
verwendet, und dieses Halbleitersensorteil 6 umfasst einen
Siliziumchip 20 mit einer Membran und einem Glassockel 21,
der mit diesem Siliziumchip 20 unter Verwendung eines feldunterstützten Schmelzverbinderverfahrens
befestigt ist. Durch die Verbindung des zuvor genannten Siliziumchips 20 und
des Glassockels 21 wird unter der Membran eine Vakuumkammer 22 erzeugt.
Drücke
werden als Sensorsignale ausgegeben, indem Dehnungen der Membran,
die aufgrund des Unterschieds zwischen dem Druck eines bemessenen
Gases und dem Druck der Vakuumkammer 22 erzeugt werden,
anhand der Änderung
der Widerstandswerte eines Eich-Widerstands,
der auf dieser Membran ausgebildet ist, als Ungleichgewichtszustände eines Brückenkreises
erfasst werden.
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Ferner
sind in dem Halbleiterdrucksensorteil 6 an anderen Punkten
als die Druckerfassungseinrichtung, die eine Membran aufweist, ein
nicht dargestellter Verstärkerkreis,
der elektrische Signale von der Druckerfassungseinrichtung verstärkt, ein
Einstellkreis, der die Einstellung auf gewünschte Ausgangsspannungskennlinien
durchführt,
ein ROM, in dem die eingestellten Daten gespeichert werden, oder
dergleichen ausgebildet. Die Kennlinieneinstellung erfolgt über elektrische
Signale, die von außen über die
Einstellanschlüsse 15 eingegeben
werden. Das äußere Gehäuse 1 wird
ausgebildet, indem das zuvor genannte Sensormodul 3 als
ein integrales Teil unter Verwendung eines zweiten Harzes, bei dem
es sich um einen thermoplastischen Kunststoff handelt, wie beispielsweise
PBT (Polybutylenterephthalat) oder PPS (Polyphenylsulfid) mittels
Spritzgießen
hergestellt wird.
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An
dem äußeren Gehäuse 1 ist
ein komplexes Teil 10 ausgebildet, über das ein Verbindungsbereich 1b zur äußeren Verbindung
und ein Stutzen 8 zur Druckzufuhr mittels Kleben verbunden
sind. Eine Dichtung wird erzeugt, indem ein Klebstoff 12 zwischen
diesem konvexen Teil 10 und einem konkaven Teil 11,
das an dem gegenüberliegenden
Bereich eines Deckels 9 ausgebildet ist, vorgesehen wird.
Bei dem äußeren Gehäuse 1 gibt
es von dem zweiten Harz freiliegende Bereiche an drei Punkten eines Verbindungsanschlussteils 16 der
Anschlüsse 2,
eines Halbleiterdrucksensor-Befestigungsbereichs 1a und
einer hinteren Fläche 23 des
Sensormoduls 3. Die Freilegung an der hinteren Fläche 23 in
dem äußeren Gehäuse 1 wird
erzeugt, indem das Gehäuse zwischen
dem oberen Stempel und dem unteren Stempel der Formstempel gehalten
wird, um zu verhindern, dass das äußere Gehäuse 1 seine Position verlässt, wenn
es einteilig geformt wird.
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Gemäß der ersten
Ausführungsform
sind von den Bereichen des Sensormoduls 3, die von dem zuvor
genannten äußeren Gehäuse 1 freiliegen,
die Grenzflächen
zwischen dem äußeren Gehäuse 1 und
dem Sensormodul 3 mit einem Klebstoff 24 bedeckt.
Bei diesem Klebstoff 24 handelt es sich um einen Epoxid-Klebstoff
oder um ein Material, wie beispielsweise Gummi eines Silikonharzes.
Zudem kann bevorzugt eine Nut, wie gezeigt, an der zuvor genannten
Grenzfläche
ausgebildet sein, in welcher der Klebstoff 24 vorgesehen
werden kann. Auf diese Weise wird zumindest die Grenzfläche zwischen
dem äußeren Gehäuse 1 und
dem Sensormodul 3, durch die Feuchtigkeit oder Gas eindringen
kann, mit einem Klebstoff versiegelt. Entsprechend ist es möglich, die Korrosion
von Leitern aufgrund des Eindringens von Feuchtigkeit oder den Mangel
an Luftdichtheit aufgrund des Eindringens von Gas, wie zuvor beschrieben,
effektiv zu verhindern, wodurch es möglich ist, einen sehr verlässlichen
Halbleiterdrucksensor zu erzeugen.
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Zudem
sind das äußere Gehäuse 1 und
der Deckel 9 mit Hilfe eines Klebestoffs 12 an
dem Fügebereich
aneinander befestigt, und eine Druckzuführkammer 25 ist an
einem inneren Teil von diesen ausgebildet. Da der Klebstoff 12 sich
von dem zuvor beschriebenen Klebstoff 24 zum Abdichten
der Grenzfläche
unterscheidet und eine mechanische Festigkeit erfordert, ist es
wünschenswert,
dass es sich bei diesem um einen Epoxid-Klebstoff mit einer höheren Härte als
die eines gummiartigen Klebstoffs handelt. Gemäß der ersten Ausführungsform
handelt es sich bei dem ersten Harz, welches das Sensormodul 3 bildet,
um ein Reaktionsharz; und das zweite Harz, welches das äußere Gehäuse 1 bildet,
ist ein thermoplastischer Kunststoff, und zwar aus den nachfolgend genannten
Gründen.
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Obwohl
an den Grenzbereichen zwischen dem äußeren Gehäuse 1 und dem Sensormodul 3, wie
zuvor beschrieben, winzige Spalte vorhanden sind, können diese
Spalte unter Verwendung eines Reaktionsharzes als erstes Harz mit
guten Hafteigenschaften in Bezug auf Metalle normalerweise gefüllt werden,
ohne dass Restluftblasen verbleiben. Daher ist es möglich zu
verhindern, dass in dem Harz verbliebenes Gas durch die Grenzfläche zwischen dem
ersten Harz, welches das Sensormodul 3 bildet, und den
Anschlüssen 2 in
die konkave Öffnung 4 dringt,
was zu einer Beschädigung
der Schutzharzschicht 19 führt. Andererseits wird als
Material für
das äußere Gehäuse 1 einschließlich des
komplizierten Aufbaus, wie beispielsweise ein Verbindungsteil 16, jedoch
ein thermoplastischer Kunststoff mit hoher Formbarkeit verwendet.
Entsprechend werden Eigenschaften beider Harze effektiv eingebracht,
wodurch es möglich
ist, einen Drucksensor sowohl mit hoher Verlässlichkeit als auch hoher Produktivität zu erzeugen.
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Zweite Ausführungsform
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Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf 3 eine zweite
Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben. 3 zeigt eine Querschnittseinsicht
eines Halbleiterdrucksensors gemäß der zweiten
Ausführungsform.
Ferner beziehen sich gleiche Bezugsziffern auf gleiche Bauteile wie
diejenigen in den 1 und 2. Die zweite Ausführungsform
unterscheidet sich dahingehend von der ersten Ausführungsform,
dass ein Abdichten mit einem Klebstoff 24 an der Grenzfläche zwischen dem
Verbindungsanschluss 16, der als Teil des Sensormoduls 3 in
einem Innenteil des Verbindungsbereichs 1b freiliegt, und
dem zweiten Harz, welches das äußere Gehäuse 1 bildet,
weggelassen wurde.
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Wie
in Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben
wurde, ist ein Beispiel gezeigt, bei dem Teile von dem zweiten Harz
an drei Punkten des Verbindungsanschlussteils 16 des Anschlusses 2,
des Halbleiterdrucksensor-Befestigungsbereichs 1a und des
hinteren Bereichs 23 des Sensormoduls 3 in dem äußeren Gehäuse 1 freiliegen.
Gemäß der zweiten Ausführungsform
ist gezeigt, dass auf das Abdichten des Verbindungsanschlussteils 16 des
Anschlusses 2 verzichtet werden kann, wenn der Verbindungsbereich 1b eine
wasserdichte Funktion aufweist. Der die wasserdichte Funktion aufweisende
Verbindungsbereich bezieht sich auf ein Verbindungselement derjenigen
Art, bei der freiliegende Bereiche eines Steckmetallanschlusses
und eines Buchsenmetallanschlusses in demjenigen Zustand wasserdicht
sind, in dem der Verbindungsanschlussteil 16 an den anderen
Verbindungselementen (nicht gezeigt) zum Verwendungszeitpunkt befestigt
ist.
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Bei
einem Verbindungselement gemäß dieser
zweiten Ausführungsform
wird eine Gummidichtung an einem zu verbindenden Buchsenverbindungselement
befestigt, und die wasserdichte Abdichtung wird durch das Befestigen
erzielt. Bei der Verwendung eines Verbindungselementes mit der wasserdichten
Funktion besteht bei der praktischen Verwendung kein Problem in
Bezug auf das Eindringen von Wasser. Da die Grenzfläche zwischen
dem das Sensormodul 3 bildenden ersten Harz, das nicht demjenigen
in einem inneren Teil des Verbindungselementes entspricht, und dem
das äußere Gehäuse 1 bildenden
zweiten Harz mit dem Klebstoff 24 abgedichtet ist, besteht
ferner nicht die Gefahr, dass eine Leckage auftritt, selbst wenn
Gas infiltriert ist. Da bei dieser zweiten Ausführungsform die Grenzfläche, auf die
ein Klebstoff 24 aufgetragen wird, zwischen dem Sensormodul 3 und
dem zweiten Harz, an dessen Anschlüssen ein Klebstoff 24 aufgetragen
ist, reduziert werden kann, besteht ein Vorteil dahingehend, dass
der Herstellungsprozess im Vergleich zur ersten Ausführungsform
vereinfacht werden kann.
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Dritte Ausführungsform
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Nachfolgend
wird die dritte Ausführungsform beschrieben. 4 zeigt
die Querschnittsansicht eines Halbleiterdrucksensors gemäß der dritten
Ausführungsform.
Ferner beziehen sich gleiche Bezugsziffern auf gleiche oder gleichartige
Bauteile wie diejenigen, die in den 1 bis 3 gezeigt
sind. Gemäß dieser
dritten Ausführungsform
ist ein Halbleiterdrucksensor gezeigt, bei dem weiter kein freiliegender
Bereich des Sensormoduls 3 vorhanden ist, auch nicht an
der hinteren Fläche 23 des
Sensormoduls 3. Gemäß dieser
dritten Ausführungsform
ist der Punkt, an dem das Sensormodul 3 von dem zweiten Harz
mit Ausnahme eines inneren Teils des Verbindungsanschlusses 16 freiliegt,
nur der Punkt mit dem Befestigungsbereich 1a eines Halbleiterdrucksensorteils 6,
weshalb eine weitere Vereinfachung des Herstellungsprozesses zu
erwarten ist.
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Zur
Realisierung eines derartigen äußeren Gehäuses 1 kann
eine Möglichkeit
bei dem Verfahren zum Befestigen des Sensormoduls 3, wenn
das zweite Harz spritzgegossen wird, entwickelt werden. Da das Sensormodul 3 nicht
wie bei der ersten Ausführungsform
an dem oberen Stempel und an dem unteren Stempel zur Zeit der Formgebung
befestigt werden kann, besteht die Gefahr, dass die Verschiebung eines
Sensormoduls auftritt, oder dass das zweite Harz einhergehend mit
der Strömung
des zweiten Harzes in den Stempeln über den freiliegenden Bereich
fließt.
Um dies zu verhindern, ist ein Einguss 26 vorgesehen, bei
dem es sich um einen Harzeinspritzausfluss handelt, wenn das zweite
Harz (siehe 5) an der weiter hinten gelegenen
Seite des Sensormoduls 3 als eine Ebene X-X, die sich durch
die Grenzfläche
zwischen dem freiliegenden Bereich des Sensormoduls einschließlich dem
Befestigungsbereich 1a des Halbleiterdrucksensorteils 6 und
dem zweiten Harz erstreckt, geformt wird.
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5 ist
eine Ansicht, die den Zustand während
der Formgebung unter Verwendung der Stempel zeigt. In dieser Zeichnung
bezeichnet Bezugsziffer 30 einen oberen Stempel, Bezugsziffer 31 einen unteren
Stempel, und Bezugsziffer 32 ein loses Stück. Das
Sensormodul 3 ist an dem unteren Stempel 31 in
demjenigen Zustand, in dem ein Endbereich des Anschlusses 2 des
Sensormoduls 3 in das lose Stück 32 eingesetzt und
gehalten ist, befestigt und wird mit dem oberen Stempel 30 von
oben verschlossen. Wenn das zweite Harz 27 von dem Einguss,
der an dem oberhalb der Ebene X-X vorgesehenen Bereich, wie zuvor
beschrieben, ausgebildet ist (an der Rückseite des Sensormoduls 3),
eingespritzt wird, dringt dieses zweite Harz anfangs bevorzugt von
der Rückseite
des Sensormoduls 3 ein. Daher wird das Sensormodul 3 aufgrund
des Einspritzdruckes stets zum Stempel 32 gedrückt und
gehalten, bis die Strömung
des Harzes beendet ist. Entsprechend besteht keine Gefahr, dass
das Sensormodul 3 seine vorgesehene Position verlässt, oder
dass das zweite Harz in den freiliegenden Bereich dringt. Da eine
Neigung des Umfangs des Sensormoduls 3 vorgesehen ist, die
zur hinteren Fläche
des Sensormoduls 3 abnimmt, wird der Effekt, dass das Sensormodul 3 an den
Stempel gedrückt
wird, noch verstärkt.
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Vierte Ausführungsform
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Nachfolgend
wird eine vierte Ausführungsform
beschrieben. 6 zeigt den Querschnitt eines Halbleiterdrucksensors
gemäß der vierten
Ausführungsform.
Ferner beziehen sich gleiche Bezugsziffern auf gleiche Bauteile
wie diejenigen, die in den 1 bis 4 gezeigt
sind. Gemäß dieser
vierten Ausführungsform
ist an dem Deckel 9 ein komplexes Teil 28 vorgesehen.
Dieses komplexe Teil 28 ist in eine Nut 29 eingesetzt,
die an der Grenzfläche
zwischen dem äußeren Gehäuse 1 und
dem Sensormodul 3 ausgebildet ist, und ein Klebstoff 2 ist
zwischen diesem konvexen Teil und der Nut zur Abdichtung vorgesehen.
Als Klebstoff 24 kann ein Epoxid-Klebstoff oder ein Gummi aus Silikonharz
verwendet werden.
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Gemäß dieser
vierten Ausführungsform
ist es möglich,
die Grenzfläche
zwischen einem Sensormodul 3 und dem zweiten Harz 1 abzudichten,
sowie den Deckel, der ein Druckübertragungsloch 18a aufweist,
zu befestigen. Entsprechend ist es möglich, den Herstellungsprozess
zu vereinfachen und ferner die gesamte Größe zu reduzieren, da die Nut
zum Abdichten auch als Befestigungs- und Verbindungsbereich verwendet
werden kann.
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Fünfte Ausführungsform
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Nachfolgend
wird eine fünfte
Ausführungsform
beschrieben. 7 zeigt den Querschnitt eines Halbleiterdrucksensors
gemäß der fünften Ausführungsform.
Ferner beziehen sich gleiche Bezugsziffern auf gleiche Bauteile
wie diejenigen, die in den 1 bis 5 gezeigt
sind. Gemäß dieser
fünften Ausführungsform
weist ein Anschluss 2 einen integrierten Aufbau mit einem
ersten Leiter 2a, der in dem ersten Harz, welches das Sensormodul 3 bildet, einsatzgeformt
ist, und einem Leiter 2b, dessen eines Ende einen Verbindungsanschluss 16 mittels
Widerstandsschweißen
bildet, auf.
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Wenn
gemäß der fünften Ausführungsform ein
Halbleiterdrucksensor hergestellt wird, dessen Verbindungsanschluss
mehrere Konfigurationsvariationen aufweist, kann nur ein Leitungsteil,
der einen Verbindungsanschlussteil aufweist, verändert werden, und ein Sensormodul 3 kann
als ein gemeinsames Teil verwendet werden, wodurch der Herstellungsprozess
vereinfacht wird.
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Obwohl
die Halbleiterdrucksensoren gemäß der ersten
bis fünften
Ausführungsformen
als solche der piezo-resistiven Art beschrieben wurden, wird ein Halbleiterdrucksensor,
der andere Messprinzipien verwendet, wie beispielsweise ein Sensor
der elektrisch kapazitiven Art, bevorzugt. Obwohl ein Druckmessteil
und ein Signalverarbeitungskreis auf demselben Chip ausgebildet
sind, ist bevorzugt, dass beide auf getrennten Chips ausgebildet
sind.
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Es
sollte klar sein, dass die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung zu Darstellungszwecken gezeigt und beschrieben
wurden, und dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen möglich
sind, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen,
der durch die beiliegenden Ansprüche
definiert ist.