JP2008039760A - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

【課題】歪ゲージを構成する半導体チップのサイズ縮小が行える圧力センサを提供する。
【解決手段】４つのゲージ抵抗２２ａ〜２２ｄをそれぞれ分割した４つの半導体チップ２１ａ〜２１ｄに１つずつ形成した構成とする。これにより、従来のように４つのゲージ抵抗を１つの半導体チップにまとめて形成した場合と比べて、各半導体チップ２１ａ〜２１ｄそれぞれのサイズの縮小化を図ることが可能となり、また、全体的に見ても、４つの半導体チップ２１ａ〜２１ｄすべてをあわせたトータルのサイズを縮小化できる。したがって、金属製のダイアフラム２０の上に各半導体チップ２１ａ〜２１ｄを搭載するに際し、半導体チップ２１ａ〜２１ｄのために確保しなければならないトータルの搭載面積も小さくできる。このため、半導体チップ２１ａ〜２１ｄを接合する場所の自由度を高くすることも可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、金属ダイアフラムにゲージ抵抗を形成した圧力センサに関する。

従来より、この種の圧力センサとしては、特許文献１に記載の圧力センサが提案されている。この圧力センサは、圧力導入孔を有する金属製のハウジングと外部との信号のやりとりを行うためのターミナルピンを有する樹脂製のコネクタケースとが一体に接合されてなるパッケージを備えている。

パッケージには、圧力導入孔から導入される圧力に応じた電気信号を生成する検出部が備えられている。この検出部は、半導体チップに例えばＰ型不純物をドーピングして形成した歪ゲージを備えた構成とされ、金属製のステムの一部を薄肉にすることで構成した金属製のダイヤフラムの表面にガラスペースト（低融点ガラス）を介して接合されている。
特開２０００−２７５１２８号公報

上記特許文献１のような構成とされる圧力センサでは、半導体チップを金属製のダイアフラムに接合するために、ダイアフラムの上面において半導体チップのサイズ分の搭載面積を確保しなければならない。この半導体チップのサイズは、４つの歪ゲージを１つの半導体チップに作り込んでいるため大きく、半導体チップのために確保しなければならない搭載面積も大きくなる。このため、半導体チップを接合する場所の自由度も低く、半導体チップのサイズ縮小が望まれている。

本発明は上記点に鑑みて、歪ゲージを構成する半導体チップのサイズ縮小が行える圧力センサを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、ホイートストンブリッジ状に配置される４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）が１つずつ分割されて形成された４つの半導体チップ（２１ａ〜２１ｄ）がそれぞれダイアフラム（２０）の上に接合されていることを第１の特徴としている。

このように、４つのゲージ抵抗（２２ａ〜２２ｄ）をそれぞれ分割した４つの半導体チップ（２１ａ〜２１ｄ）に１つずつ形成した構成としている。このため、従来のように４つのゲージ抵抗を１つの半導体チップにまとめて形成した場合と比べて、各半導体チップ（２１ａ〜２１ｄ）それぞれのサイズの縮小化を図ることが可能となり、また、全体的に見ても、４つの半導体チップ（２１ａ〜２１ｄ）すべてをあわせたトータルのサイズを縮小化できる。したがって、金属製のダイアフラム（２０）の上に各半導体チップ（２１ａ〜２１ｄ）を搭載するに際し、半導体チップ（２１ａ〜２１ｄ）のために確保しなければならないトータルの搭載面積も小さくできる。このため、半導体チップ（２１ａ〜２１ｄ）を接合する場所の自由度を高くすることも可能となる。

また、本発明では、４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）のうちの一部の歪ゲージ（２２ａ）が形成された半導体チップ（２１ａ）と、４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）のうちの残りの歪ゲージ（２２ｂ〜２２ｄ）が形成されていると共に、４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）の出力する電気信号の信号処理を行う信号処理回路が備えられた基板（３０）とを備え、半導体チップ（２１ａ）のみがダイアフラム（２０）の上に接合されていることを第２の特徴としている。

このように、一部の歪ゲージ（２２ａ）が形成された半導体チップ（２１ａ）のみをダイアフラム（２０）の上に形成する形態とすれば、より半導体チップ（２１ａ）の搭載面積を小さくできる。このため、半導体チップ（２１ａ〜２１ｄ）を接合する場所の自由度をさらに高くすることも可能となる。

例えば、半導体チップ（２１ａ）には、４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）のうちの１つもしくは２つのみを形成しておき、基板（３０）には、４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）のうちの残る３つもしくは２つが形成されるようにすることができる。

また、本発明では、４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）のうちの２つの歪ゲージ（２２ａ、２２ｂ）が形成された第１半導体チップ（２１ｅ）と、４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）のうちの残りの２つの歪ゲージ（２２ｃ、２２ｄ）が形成された第２半導体チップ（２１ｆ）とを備え、第１、第２半導体チップ（２１ｅ、２１ｆ）が共にダイアフラム（２０）の上に接合されていることを第３の特徴としている。

このように、第１、第２半導体チップ（２１ｅ、２１ｆ）にそれぞれ歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）のうちの２つずつを配置した構成としても、従来と比べて半導体チップ（２１ｅ、２１ｆ）のトータルの搭載面積を小さくできる。このため、半導体チップ（２１ｅ、２１ｆ）を接合する場所の自由度をさらに高くすることも可能となる。

また、本発明では、４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）のうちの１つの歪ゲージ（２２ａ）が形成された第１半導体チップ（２１ａ）と、４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）のうちの残りの３つの歪ゲージ（２２ｂ〜２２ｄ）が形成された第２半導体チップ（２１ｇ）とを備え、第１、第２半導体チップ（２１ａ、２１ｇ）が共にダイアフラム（２０）の上に接合されていることを第４の特徴としている。

このように、第１半導体チップ（２１ａ）に歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）のうちの１つを形成し、第２半導体チップ（２１ｇ）に歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）のうちの３つを配置した構成としても、従来と比べて半導体チップ（２１ａ、２１ｇ）のトータルの搭載面積を小さくできる。このため、半導体チップ（２１ａ、２１ｇ）を接合する場所の自由度をさらに高くすることも可能となる。

また、本発明では、４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）の残りのうちの１つの歪ゲージ（２２ｃ）が形成された第２半導体チップ（２１ｃ）と、４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）の残りのうちの最後の１つの歪ゲージ（２２ｄ）が形成された第３半導体チップ（２１ｄ）とを備え、第１〜第３半導体チップ（２１ｅ、２１ｃ、２１ｄ）がすべてダイアフラム（２０）の上に接合されていることを第５の特徴としている。

このように、第１半導体チップ（２１ｅ）に歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）のうちの２つを形成し、第２、第３半導体チップ（２１ｃ、２１ｄ）に歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）のうちの１つずつをそれぞれ配置した構成としても、従来と比べて第１〜第３半導体チップ（２１ｅ、２１ｃ、２１ｄ）のトータルの搭載面積を小さくできる。このため、半導体チップ（２１ｅ、２１ｃ、２１ｄ）を接合する場所の自由度をさらに高くすることも可能となる。

以上のような構成の圧力センサにおいて、例えば、半導体チップ（２１ａ〜２１ｇ）に形成された歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）の電気的な接続は、ボンディングワイヤ（２７）を介して行うことができる。

また、半導体チップ（２１ａ〜２１ｇ）に形成された歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）に電気的に接続されるバンプ（２８）を備えると共に、バンプ（２８）と対応する配線パターンが形成された基板（例えばフレキシブル基板（２９））を備え、これらバンプ（２８）および配線パターンを介して歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）の電気的な接続を行うこともできる。

さらに、半導体チップ（２１ａ〜２１ｇ）に形成された歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）に電気的に接続されるアルミ配線（７０）を半導体チップ（２１ａ〜２１ｇ）およびダイアフラム（２０）に蒸着し、このアルミ配線（７０）を介して歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）の電気的な接続を行うこともできる。

このように構成される半導体チップ（２１ａ〜２１ｇ）のサイズは、例えば、縦が０．３〜２．０ｍｍ、横が０．３〜２．０ｍｍとなり、上記のように、従来の半導体チップと比べてサイズを縮小化することができる。

また、本発明では、ダイアフラム（２０）の中央部に、溝部（２０ａ）を形成すると好ましい。このように溝部（２０ａ）を形成すると、溝部（２０ａ）が存在していない場合と比べて、同じ圧力に対するダイアフラム（２０）の変位量が大きくなるように作用する。このため、圧力センサの感度をより高くすることが可能となる。

同様に、ダイアフラム（２０）の外縁部を囲むように円環状の溝部（２０ｂ）を形成しても良い。このようにしても、溝部（２０ｂ）が存在していない場合と比べて、同じ圧力に対するダイアフラム（２０）の変位量が大きくなるように作用する。このため、圧力センサの感度をより高くすることが可能となる。

例えば、溝部（２０ａ、２０ｂ）をダイアフラム（２０）のうち圧力が印加される面から突き出すように形成することができる。また、溝部（２０ａ、２０ｂ）をダイアフラム（２０）のうち圧力が印加される面と反対側の面から突き出すように形成することもできる。さらに、ダイアフラム（２０）の外縁部を囲むように円環状の溝部（２０ｃ）を形成し、この溝部（２０ｃ）内に半導体チップ（２１ａ〜２１ｇ）を配置するようにしても良い。

また、本発明では、ダイアフラム（２０）の中央部に、歪みゲージ（２２ａ〜２２ｄ）とは別部品となるセンサ素子（９０）を配置することもできる。すなわち、ダイアフラム（２０）に半導体チップ（２１ａ〜２１ｇ）を配置した際に中央部が空きスペースとなるため、このスペースを有効活用してセンサ素子（９０）を配置しても良い。

この場合、センサ素子（９０）をダイアフラム（２０）における中央部に接するように配置することができる。このような配置の場合、センサ素子（９０）をダイアフラム（２０）から伝わる温度を検出する温度センサ、もしくは、ダイアフラム（２０）の変位加速度を検出する加速度センサの素子とすることができる。

また、センサ素子（９０）を、ダイアフラム（２０）の中央部の表面を反射面として、該反射面に対してレーザを照射することでダイアフラム（２０）の変位量を検出する位置センサの素子としても良い。

さらに、ダイアフラム（２０）の中央部に該ダイアフラム（２０）のうち圧力が印加される面から突き出すように溝部（２０ａ）を形成する場合、該溝部（２０ａ）内にセンサ素子（９０）を配置することもできる。このような構造の場合において、センサ素子（９０）を温度センサとする場合には、溝部（２０ａ）内にセンサ素子（９０）が入り込むことでセンサ素子（９０）に温度変化が伝わり易くなり、温度変化に対する応答性を向上させることが可能となる。

また、歪みゲージ（２２ａ〜２２ｄ）を４つの半導体チップ（２１ａ〜２１ｄ）それぞれに形成する構造とされた圧力センサとする場合、円形状のダイアフラム（２０）の外縁に４つの半導体チップ（２１ａ〜２１ｄ）をそれぞれ配置し、ダイアフラム（２０）の径方向に対して４つの半導体チップ（２１ａ〜２１ｄ）をそれぞれ移動させることで、センサ感度の調整を行うことが可能となる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態の圧力センサ全体の概略断面構成を示す図である。また、図２（ａ）は、図１の部分拡大図、図２（ｂ）は、圧力センサの検出部の上面レイアウトを示した模式図である。

図１に示すように、金属製のハウジング１０とターミナルピン５０を有する樹脂製のコネクタケース６０とが一体に接合されてなるパッケージ１が構成されている。

ハウジング１０は、金属製の中空状の円柱部材であり、その一端側の外周面には、被測定体にネジ結合可能なネジ部１１が形成されている。このハウジング１０の一端側からハウジング１０の中心軸に沿って延設されるように、開口部１２を介して外部からの圧力を圧力センサ１００内へ導入するための圧力導入孔１３が形成されている。

また、ハウジング１０の圧力導入孔１３の先端位置において、ハウジング１０が薄肉化されており、この薄肉化された部分によって圧力により変形可能なダイアフラム２０が構成されている。そして、被測定体の圧力が開口部１２から圧力導入孔１３を通じてダイアフラム２０に伝えられるようになっている。

ハウジング１０の一端側の表面のうちダイアフラム２０の位置において、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、ダイアフラム２０の変形に応じた電気信号を出力する検出部としての半導体チップ２１ａ〜２１ｄが備えられている。そして、半導体チップ２１ａ〜２１ｄが低融点ガラス２３を介してハウジング１０の一端側の表面に接合されている。

半導体チップ２１ａ〜２１ｄは、例えばシリコン基板を用いて形成されており、本実施形態では４つに分割されている。４つに分割された各半導体チップ２１ａ〜２１ｄには、それぞれ、歪ゲージ２２ａ〜２２ｄが備えられている。各半導体チップ２１ａ〜２１ｄのサイズ（縦×横のサイズ）は、縦横それぞれ０．３〜１．５ｍｍ程度、例えば１．０ｍｍ×１．５ｍｍとされている。このサイズは、各半導体チップ２１ａ〜２１ｄに形成される歪ゲージ２２ａ〜２２ｄの面積に依存するが、従来のように４つの歪ゲージを１つの半導体チップにすべて形成した場合には、半導体チップのサイズが例えば３．５ｍｍ×３．５ｍｍ程度となることから、大幅に半導体チップ２１ａ〜２１ｄのサイズの縮小になっている。

各歪ゲージ２２ａ〜２２ｄは、図２（ａ）に示すように、Ｐ型のシリコン基板２４ａの表面にＮ型エピ層２４ｂを成膜し、このＮ型エピ層２４ｂの表層部にＰ型不純物をドーピングすることにより形成されている。Ｎ型エピ層２４ｂおよび歪ゲージ２２ａ〜２２ｄの表面には絶縁膜２５などが配置されており、絶縁膜２５のうち歪ゲージ２２ａ〜２２ｄの両端に位置する部分にコンタクトホール２５ａが形成されている。このコンタクトホール２５ａから露出するようにパッド２６が備えられ、各パッド２６がボンディングワイヤ２７を通じて電気的に接続されることで、各歪ゲージ２２ａ〜２２ｄがホイートストンブリッジ状に電気的に接続された構成とされている。具体的には、歪ゲージ２２ａ、２２ｂが互いに直列接続されていると共に、歪ゲージ２２ｃ、２２ｄが互いに直列接続され、これら歪ゲージ２２ａ、２２ｂと歪ゲージ２２ｃ、２２ｄが並列接続されている。そして、歪ゲージ２２ａと歪ゲージ２２ｃの間に駆動電圧が印加され、歪ゲージ２２ｂと歪ゲージ２２ｃの間がＧＮＤに接続されている。

そして、例えばホイートストンブリッジ状に構成された歪ゲージ２２ａ〜２２ｄの両中点電位（すなわち、歪ゲージ２２ａと歪ゲージ２２ｂの間の電位および歪ゲージ２２ｃと歪ゲージ２２ｄの間の電位）を出力として用いることにより、圧力検出が行われる。すなわち、圧力導入孔１３からダイアフラム２０に導入された圧力によってダイアフラム２０が変形すると、これに応じてダイアフラム２０上においてホイートストンブリッジ状に設置された歪ゲージ２２ａ〜２２ｄが変形する。このとき、この変形によるピエゾ抵抗効果により、歪ゲージ２２ａ〜２２ｄの抵抗値が変化し、上記中点電位が変化する。したがって、歪ゲージ２２ａ〜２２ｄに対して電圧を加え、歪ゲージ２２ａ〜２２ｄから抵抗値の変化に応じた電気信号を出力させることで、歪ゲージ２２ａ〜２２ｄに加えられた応力、すなわちハウジング１０の開口部１２から圧力導入孔１３を通じてダイアフラム２０に加えられた圧力を検出することができる。このため、歪ゲージ２２ａ〜２２ｄが形成された半導体チップ２１ａ〜２１ｄが本発明の検出部として機能する。

この検出部は、図３に示すレイアウト図において矢印で示したように、各半導体チップ２１ａ〜２１ｄを図中上下もしくは左右移動させることで感度を調整することが可能である。具体的には、半導体チップ２１ａ、２１ｄに関しては、例えば長手方向をダイアフラム２０の外周の接線方向と平行に配置し、ダイアフラム２０の径方向に移動させることで感度を調整でき、半導体チップ２１ｂ、２１ｃに関しては、例えば長手方向をダイアフラム２０の外周の接線方向と垂直に配置し、ダイアフラム２０の径方向に移動させることで感度を調整することができる。

圧力センサ１００の製造工程においては、ダイアフラム２０の表面に各半導体チップ２１ａ〜２１ｄを貼り付ける工程があるが、この工程中に上述した感度の調整工程を行うことで、所望の感度の圧力センサ１００を的確に製造することが可能となる。

また、ハウジング１０の一端側の表面には、基板３０も配置されている。基板３０は、半導体チップ２１ａ〜２１ｄから出力された電気信号（歪ゲージ２２ａ〜２２ｄの中間電位）を受け取り、この電気信号に応じた出力信号を作成するものであり、具体的には、信号変換機能などを有するＩＣチップ３１や、半導体チップ２１ａ〜２１ｄの出力する電気信号の処理を行うと共にそれに応じた出力信号を発生させる信号処理回路、配線パターンなどを備えたものである。

半導体チップ２１ａ〜２１ｄと基板３０とは、ボンディングワイヤ３２で結線されて電気的に接続されている。それによって、半導体チップ２１ａ〜２１ｄの信号が、基板３０に配置された回路およびＩＣチップ３１に入力されるようになっている。

また、バネ部材としてのバネターミナル４０は、基板３０内の上記回路とターミナルピン５０とを電気的に接続するものであり、一枚の金属板の両側が折り曲げられることでバネ状とされている。このバネターミナル４０は、導電接着剤などを介して基板３０に直接接着されるとともに、バネターミナル４０のバネとされる部分がターミナルピン５０の下端部に当接されており、基板３０とターミナルピン５０との間における電気的な接続が行えるようにしている。

ここで、ターミナルピン５０とコネクタケース６０とは、インサート成形などにより一体とされている。そして、ターミナルピン５０の上端部が図示しない外部コネクタなどに接続されることで、圧力センサ１００の外部にある相手側回路等へ配線部材を介して電気的に接続されるようになっている。

コネクタケース６０は、圧力センサ１００で検出された圧力値の信号を外部に出力するためのコネクタ、いわゆるケースプラグを為すものである。このコネクタケース６０は、樹脂により成形されている。

そして、図１に示されるように、この圧力センサおいては、ハウジング１０の他端側（図６中の上端側）の端部が、コネクタケース６０の段差部に対してかしめ固定されている。これにより、コネクタケース６０とハウジング１０とは一体化して接合され、上記パッケージ１が構成され、該パッケージ１内部の半導体チップ２１ａ〜２１ｄ、基板３０、電気的接続部等が湿気・機械的外力より保護されるようになっている。

なお、コネクタケース６０の外周部とハウジング１０の内周部との間にはＯリング８０が配置され、これらの間のシールが確保されている。

以上のように本実施形態の圧力センサ１００が構成されている。このように構成された圧力センサ１００によれば、４つのゲージ抵抗２２ａ〜２２ｄをそれぞれ分割した４つの半導体チップ２１ａ〜２１ｄに１つずつ形成した構成としている。このため、従来のように４つのゲージ抵抗を１つの半導体チップにまとめて形成した場合と比べて、各半導体チップ２１ａ〜２１ｄそれぞれのサイズの縮小化を図ることが可能となり、また、全体的に見ても、４つの半導体チップ２１ａ〜２１ｄすべてをあわせたトータルのサイズを縮小化できる。したがって、金属製のダイアフラム２０の上に各半導体チップ２１ａ〜２１ｄを搭載するに際し、半導体チップ２１ａ〜２１ｄのために確保しなければならないトータルの搭載面積も小さくできる。このため、半導体チップ２１ａ〜２１ｄを接合する場所の自由度を高くすることも可能となる。

なお、半導体チップ２１ａ〜２１ｄのうちの２つは圧縮応力、残る２つは引っ張り応力が掛かるようにダイアフラム２０上に搭載されることになるが、このような応力が印加される場所でさえあればいずれの場所に半導体チップ２１ａ〜２１ｄを配置しても良い。このため、半導体チップ２１ａ〜２１ｄの搭載の自由度は４つのゲージ抵抗を１つの半導体チップにまとめて形成した場合と比べて格段と高くなる。さらに、上述したように、信号処理回路、配線パターンなどを基板３０に形成しているが、基板３０の配置場所や基板３０の配置許容面積は半導体チップ２１ａ〜２１ｄの搭載場所や搭載面積によって決まる。このため、半導体チップ２１ａ〜２１ｄのサイズの縮小化に伴い、基板３０の配置場所の自由度を高められると共に、基板３０の配置許容面積の増加も図ることが可能となる。

また、本実施形態に示す圧力センサ１００に備えられる半導体チップ２１ａ〜２１ｄは、従来と比べてサイズが異なるものの、一般的な半導体プロセスに基づいて作成される。すなわち、シリコンウェハの各チップ領域に一つずつ歪ゲージを形成したのち、それをダイシングカットすることで、歪ゲージが１つずつ形成された複数の半導体チップを得ることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図４は、本実施形態の圧力センサ１００における検出部の構成を模式的に示したものである。

図４に示すように、本実施形態では、歪ゲージ２２ａが形成された半導体チップ２１ａのみをダイアフラム２０の上に形成し、他の歪ゲージ２２ｂ〜２２ｄに関しては、信号処理回路が形成された基板３０内に形成している。なお、図４中の差動増幅器３３は、ホイートストンブリッジ状に接続された歪ゲージ２２ａ〜２２ｄの各中点電位の電位差を増幅するためのものであり、圧力センサの信号処理回路中に一般的に備えられている公知のものである。

このように、半導体チップ２１ａを１つの歪ゲージ２２ａのみが形成された構成としているため、その半導体チップ２１ａのみをダイアフラム２０の上に形成し、他の歪ゲージ２２ｂ〜２２ｄに関しては、ダイアフラム２０の上に形成せずに、信号処理回路が備えられる基板３０内に形成することができる。

そして、本実施形態のように、半導体チップ２１ａのみをダイアフラム２０の上に形成する形態とすれば、より半導体チップ２１ａの搭載面積を小さくできる。このため、半導体チップ２１ａ〜２１ｄを接合する場所の自由度をさらに高くすることも可能となる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。図５は、本実施形態の圧力センサ１００における検出部の構成を模式的に示したものである。

図５に示すように、本実施形態では、歪ゲージ２２ａ、２２ｂが形成された半導体チップ２１ｅと、歪ゲージ２２ｃ、２２ｄが形成された半導体チップ２１ｆを備えた構成としている。つまり、半導体チップ２１ｅ、２１ｆにそれぞれ歪ゲージ２２ａ〜２２ｄのうちの２つずつを配置した構成としている。このような構成の各半導体チップ２１ｅ、２１ｆのサイズ（縦×横のサイズ）は、縦横それぞれ０．５〜１．５ｍｍ程度、例えば１．５ｍｍ×１．５ｍｍとされている。このサイズも、従来のように４つの歪ゲージを１つの半導体チップにすべて形成した場合と比べて、大幅な縮小になっている。

このように、半導体チップ２１ｅ、２１ｆにそれぞれ歪ゲージ２２ａ〜２２ｄのうちの２つずつを配置した構成としても、従来と比べて半導体チップ２１ｅ、２１ｆのトータルの搭載面積を小さくできる。このため、半導体チップ２１ｅ、２１ｆを接合する場所の自由度をさらに高くすることも可能となる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。図６は、本実施形態の圧力センサ１００における検出部の構成を模式的に示したものである。

図６に示すように、本実施形態では、歪ゲージ２２ａが形成された半導体チップ２１ａと、歪ゲージ２２ｂ〜２２ｄが形成された半導体チップ２１ｇを備えた構成としている。つまり、半導体チップ２１ａに歪ゲージ２２ａ〜２２ｄのうちの１つを形成し、半導体チップ２１ｇに歪ゲージ２２ａ〜２２ｄのうちの３つを配置した構成としている。半導体チップ２１ｇのサイズ（縦×横のサイズ）は、縦が１．０〜１．５ｍｍ程度、横が１．５〜２．０ｍｍ程度、例えば１．５ｍｍ×２．０ｍｍとされている。このサイズも、従来のように４つの歪ゲージを１つの半導体チップにすべて形成した場合と比べて、大幅な縮小になっている。

このように、半導体チップ２１ａに歪ゲージ２２ａ〜２２ｄのうちの１つを形成し、半導体チップ２１ｇに歪ゲージ２２ａ〜２２ｄのうちの３つを配置した構成としても、従来と比べて半導体チップ２１ａ、２１ｇのトータルの搭載面積を小さくできる。このため、半導体チップ２１ａ、２１ｇを接合する場所の自由度をさらに高くすることも可能となる。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について説明する。図７は、本実施形態の圧力センサ１００における検出部の構成を模式的に示したものである。

図７に示すように、本実施形態では、歪ゲージ２２ａ、２２ｂが形成された半導体チップ２１ｅと、歪ゲージ２２ｃが形成された半導体チップ２１ｃおよび歪ゲージ２２ｄが形成された半導体チップ２１ｄを備えた構成としている。つまり、半導体チップ２１ｅに歪ゲージ２２ａ〜２２ｄのうちの２つを形成し、半導体チップ２１ｃ、２１ｄに歪ゲージ２２ａ〜２２ｄのうちの１つずつをそれぞれ配置した構成としている。

このように、半導体チップ２１ｅに歪ゲージ２２ａ〜２２ｄのうちの２つを形成し、半導体チップ２１ｃ、２１ｄに歪ゲージ２２ａ〜２２ｄのうちの１つずつをそれぞれ配置した構成としても、従来と比べて半導体チップ２１ｅ、２１ｃ、２１ｄのトータルの搭載面積を小さくできる。このため、半導体チップ２１ｅ、２１ｃ、２１ｄを接合する場所の自由度をさらに高くすることも可能となる。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態について説明する。図８（ａ）は、本実施形態の圧力センサ１００における検出部の拡大図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

図８（ａ）、（ｂ）に示すように、ハウジング１０に形成されたダイアフラム２０の中央部に溝部２０ａが形成されている。溝部２０ａは、ダイアフラム２０の表面に配置された各ゲージ抵抗２２ａ〜２２ｂが形成された半導体チップ２１ａ〜２１ｄに干渉しないサイズとされ、この溝部２０ａの周囲を囲むように半導体チップ２１ａ〜２１ｄが配置された構造とされている。この溝部２０ａは、図８（ｂ）に示すように測定対象となる圧力が印加される面から突き出すようにダイアフラム２０を凹ませた形状をしており、この溝部２０ａの存在により溝部２０ｂが存在していない場合と比べて、同じ圧力に対するダイアフラム２０の変位量が大きくなるように作用する。

このように、ダイアフラム２０の中央位置に溝部２０ａを形成することにより、圧力が作用したときのダイアフラム２０の変位量を大きくすることが可能となり、圧力センサ１００の感度をより高くすることが可能となる。

（第７実施形態）
本発明の第７実施形態について説明する。図９は、本実施形態の圧力センサ１００における検出部の断面図である。

図９に示すように、本実施形態も、第６実施形態と同様、ハウジング１０に形成されたダイアフラム２０の中央部に溝部２０ａが形成されているが、溝部２０ａは、測定対象となる圧力が印加される面とは反対側に突き出すようにダイアフラム２０を凹ませた形状をしている。このような溝部２０ａの存在により溝部２０ｂが存在していない場合と比べて、同じ圧力に対するダイアフラム２０の変位量が大きくなるように作用する。

このように、ダイアフラム２０の中央位置において、測定対象となる圧力が印加される面とは反対の面から突き出すように溝部２０ａを形成しても、圧力センサ１００の感度をより高くすることが可能となる。

（第８実施形態）
本発明の第８実施形態について説明する。図１０は、本実施形態の圧力センサ１００における検出部の断面図である。

図１０に示すように、本実施形態も、第６実施形態と同様、ハウジング１０に形成されたダイアフラム２０の中央部に溝部２０ａを形成しているが、それに加えて、ダイアフラム２０の外縁部に各半導体チップ２１ａ〜２１ｄを囲むように円環状の溝部２０ｂが形成されている。これら溝部２０ａ、２０ｂは、共に、測定対象となる圧力が印加される面から突き出すようにダイアフラム２０を凹ませた形状をしている。このように、溝部２０ａに加えて溝部２０ｂを形成することにより、溝部２０ａのみを形成していた第６実施形態と比べてさらに、同じ圧力に対するダイアフラム２０の変位量を大きくできる。

このように、ダイアフラム２０の中央位置に溝部２０ａを形成するのに加えて、ダイアフラム２０の外縁部にも溝部２０ｂを形成することにより、圧力センサ１００の感度をより高くすることが可能となる。

（第９実施形態）
本発明の第９実施形態について説明する。図１１は、本実施形態の圧力センサ１００における検出部の断面図である。

図１１に示すように、本実施形態も、第８実施形態と同様、ハウジング１０に形成されたダイアフラム２０の中央部に溝部２０ａを形成すると共に、ダイアフラム２０の外縁部に円環状の溝部２０ｂを形成したものであるが、これら溝部２０ａ、２０ｂを第７実施形態と同様に測定対象となる圧力が印加される面とは反対側の面から突き出すように形成している。

このように、ダイアフラム２０の中央位置および外縁部において、測定対象となる圧力が印加される面とは反対側の面から突き出すように溝部２０ａ、２０ｂを形成しても、圧力センサ１００の感度をより高くすることが可能となる。

（第１０実施形態）
本発明の第１０実施形態について説明する。図１２は、本実施形態の圧力センサ１００における検出部の断面図である。

図１２に示すように、本実施形態では、ダイアフラム２０における半導体チップ２１ａ〜２１ｄの配置場所を通過する円環状の溝部２０ｃを設け、溝部２０ｃの底を平坦にし、この溝部２０ｃ内に半導体チップ２１ａを入り込ませた構造としている。このような凹部２０ｃを設けることで、ダイアフラム２０が部分的に薄膜化するため、上述した第６〜第９実施形態と同様、同じ圧力に対するダイアフラム２０の変位量を大きくできる。

このように、ダイアフラム２０に円環状の溝部２０ｃを設けることで、圧力センサ１００の感度をより高くすることが可能となる。なお、ここでは円環状の溝部２０ｃ内に各半導体チップ２１ａ〜２１ｄが入り込んだ構造を示したが、溝部２０ｃの外に配置されていても構わない。

（第１１実施形態）
本発明の第１１実施形態について説明する。図１３は、本実施形態の圧力センサ１００における検出部の断面図である。

図１３に示すように、本実施形態では、ダイアフラム２０における中央部に、別部品となるセンサ素子９０を備えた構造としている。センサ素子９０は、ダイアフラム２０の表面と接するように配置されている。このセンサ素子９０は、例えば温度センサ（サーミスタ）、加速度センサ等で構成され、温度センサで構成される場合にはダイアフラム２０の温度もしくはダイアフラム２０を介して圧力の測定対象となる媒体の温度を検出することができ、加速度センサで構成される場合にはダイアフラム２０の変位加速度を検出することで圧力脈動を検出することができる。このようなセンサ素子９０は、外部接続用の端子９１に接続されており、ここでは図示しないが図１に示したターミナルピン５０と同様にセンサ素子用に備えられたターミナルピンを介して外部との電気的接続が行えるようになっている。

このように、ダイアフラム２０に半導体チップ２１ａ〜２１ｄを配置した際に中央部が空きスペースとなるため、このスペースを有効活用してセンサ素子９０を配置しても良い。

なお、単にセンサ素子９０をダイアフラム２０の表面に接触させる例を挙げたが、センサ素子９０をダイアフラム２０の表面に接着剤を用いて固定しても構わない。

また、ここではセンサ素子９０として温度センサや加速度センサを例に挙げたが、レーザ照射を行うことによりダイアフラム２０の変位量を検出する位置センサとすることもできる。この場合、センサ素子９０を直接ダイアフラム２０の表面に接触させる構造にするのではなく、センサ素子９０をダイアフラム２０の表面から離し、ダイアフラム２０の中央部の表面を反射面としてレーザ照射を行い、ダイアフラム２０の変位量を検出するという構成にすることができる。これにより、ダイアフラム２０の変位量を求め、異なる手法による圧力検出を併用することが可能となる。

（第１２実施形態）
本発明の第１２実施形態について説明する。図１４は、本実施形態の圧力センサ１００における検出部の断面図である。

本実施形態は、第６実施形態で示した溝部２０ａと第１１実施形態に示したセンサ素子９０を組み合わせるものである。図１４に示すように、ダイアフラム２０の中央部に圧力導入孔１２側に突き出すように凹まされた溝部２０ａが形成されていると共に、この溝部２０ａ内に入り込むようにセンサ素子９０が備えられている。そして、溝部２０ａの底部および側面にセンサ素子９０が接する構造とされている。

このような構造とされることで、第６実施形態と同様の効果が得られると共に、第１１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。さらに、センサ素子９０を温度センサとして構成する場合には、溝部２０ａ内にセンサ素子９０が入り込むことでセンサ素子９０に温度変化が伝わり易くなり、温度変化に対する応答性を向上させることが可能となる。

図１５は、本実施形態の圧力センサ１００の組み付け時の様子を示した断面図であり、図１５（ａ）は組み付け前の様子、図１５（ｂ）は組み付け後の様子を示している。

この図に示されるように、センサ素子９０の端子９１は、センサ素子用に備えられたターミナルピン５１を介して外部との電気的接続が行えるようになっている。また、ハウジング１０とは別部材となる有底円弧状のステム９２を用意し、このステム９２の底部をダイアフラム２０としている。このような構造では、ステム９２をハウジング１０に固定したのち、ステム９２およびハウジング１０をコネクタケース６０に固定することになる。このため、センサ素子９１の端子９１を予めターミナルピン５１に接続しておき、ステム９２およびハウジング１０をコネクタケース６０に固定する際に、同時にダイアフラム２０の溝部２０ａ内にセンサ素子９０が入り込むような組み付けが行われるようにすれば、容易に本実施形態の構造の圧力センサ１００を実現できる。

（他の実施形態）
上記第１、第３〜第５各実施形態では、各半導体チップ２１ａ〜２１ｇの配置を図２〜図７に示すものとしているが、これは単なる一例であり、歪ゲージ２２ａ〜２２ｄのうち２つが圧縮応力、残る２つは引っ張り応力が掛かるようにダイアフラム２０上に搭載されることになるが、このような応力が印加される場所でさえあればいずれの場所に半導体チップ２１ａ〜２１ｇを配置しても良い。

また、上記第２実施形態では、歪ゲージ２２ａ〜２２ｄのうちの１つのみがダイアフラム２０の上に形成される例について説明したが、その他、歪ゲージ２２ａ〜２２ｄのうちの２つのみ、もしくは、３つのみがダイアフラム２０の上に形成されるような構成であっても構わない。

さらに、上記実施形態では、各半導体チップ２１ａ〜２１ｇや基板３０との電気的な接続がボンディングワイヤ２７、３２を介して行われる形態としているが、他の形態であっても構わない。図１６、図１７は、その一例を示した圧力センサの部分拡大図であり、上述した図２（ａ）に示した部分に相当するものである。

図１６に示すように、歪ゲージ２２ａ〜２２ｄと電気的な接続を行うためのコンタクトホール２５ａ内にはんだ等のバンプ２８が形成されており、このバンプ２８上にバンプ２８と電気的に接続される配線パターンが形成されたフレキシブル基板２９が搭載され、バンプ２８と接合されている。そして、図示しないが、このフレキシブル基板２９が基板３０とボンディングワイヤもしくはバンプなどを介して電気的に接続された構成とされている。このように、ボンディングワイヤ２７に代えて、バンプ２８を用いたフリップチップ実装により、各半導体チップ２１ａ〜２１ｇや基板３０との電気的な接続を行うことも可能である。

同様に、図１７に示すように、半導体チップ２１ａ〜２１ｇがダイアフラム２０に接合された後に、アルミ蒸着などを行うことで、フレキシブル基板２９に形成されているようなアルミ配線７０を構成することによっても、各半導体チップ２１ａ〜２１ｇや基板３０との電気的な接続を行うことも可能である。なお、図１７中には示していないが、このようなアルミ蒸着を行う場合、シリコン基板２４ａやＮ型エピ層２４ｂの側面からアルミ配線７０を電気的に分離するために、シリコン基板２４ａおよびＮ型エピ層２４ｂの側面を絶縁膜で覆うなどの処理を行うことになる。

さらに、図１に示すように、上記各実施形態では、ダイアフラム２０がハウジング１０と一体的に形成されたものを例に挙げて説明したが、ハウジング１０には圧力導入孔１３のみを形成しておき、この圧力導入孔１３内にダイアフラム２０が形成されたステムを配置するような、ダイアフラム２０がハウジング１０と別体としたものに関しても本発明を適用することができる。

また、上記第２実施形態では、４つの歪ゲージ２２ａ〜２２ｄのうちの１つのみを半導体チップ２１ａに形成した場合を例に挙げて説明したが、２つを形成することもできる。図１８は、その場合の圧力センサの全体の概略構成を示した模式図である。

図１８（ａ）に示すように、歪ゲージ２２ａを半導体チップ２１ａに形成すると共に、歪ゲージ２２ｄを半導体チップ２１ｄに形成し、残る２つの歪ゲージ２２ｂ、２２ｃに関しては、信号処理回路が形成された基板３０内に形成している。また、図１８（ｂ）に示すように、歪ゲージ２２ａ、２２ｄを半導体チップ２１ｈに形成し、残る２つの歪ゲージ２２ｂ、２２ｃに関しては、信号処理回路が形成された基板３０内に形成している。このような構成としても良い。

さらに、上記実施形態では、図２（ａ）に示すように、Ｐ型のシリコン基板２４ａの表面にＮ型エピ層２４ｂを形成した構成のみを示したが、例えば、図１９に示す断面図のように、Ｎ型エピ層２４ｂのうちひずみゲージ２２ａ〜２２ｄを囲むようにＰ⁺型層２４ｃを形成することで、素子分離するようにしても良い。

本発明の第１実施形態にかかる圧力センサの全体の概略断面構成を示す図である。 （ａ）は、図１の部分拡大図、図２（ｂ）は、（ａ）の上面図である。 圧力センサの感度調整の様子を示した上面図である。 本発明の第２実施形態にかかる圧力センサの全体の概略構成を示す模式図である。 本発明の第３実施形態にかかる圧力センサの全体の概略構成を示す上面図である。 本発明の第４実施形態にかかる圧力センサの全体の概略構成を示す上面図である。 本発明の第５実施形態にかかる圧力センサの全体の概略構成を示す上面図である。 本発明の第６実施形態にかかる圧力センサを示した図であり、（ａ）は、本実施形態の圧力センサの検出部の拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第７実施形態にかかる圧力センサの検出部の断面図である。 本発明の第８実施形態にかかる圧力センサの検出部の断面図である。 本発明の第９実施形態にかかる圧力センサの検出部の断面図である。 本発明の第１０実施形態にかかる圧力センサの検出部の断面図である。 本発明の第１１実施形態にかかる圧力センサの検出部の断面図である。 本発明の第１２実施形態にかかる圧力センサの検出部の断面図である。 図１４に示す圧力センサの組み付け時の様子を示した断面図であり、（ａ）は組み付け前の様子、（ｂ）は組み付け後の様子を示している。 他の実施形態で示す圧力センサの部分拡大断面図である。 他の実施形態で示す圧力センサの部分拡大断面図である。 他の実施形態で示す圧力センサの全体の概略構成を示す模式図である。 他の実施形態で示す圧力センサに設けられる半導体チップの断面構造を示した図である。

符号の説明

１…パッケージ、１０…ハウジング、１２…開口部、１３…圧力導入孔、２０…ダイアフラム、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ…溝部、２１ａ〜２１ｇ…半導体チップ、２２ａ〜２２ｄ…歪ゲージ、２３…低融点ガラス、２４ａ…シリコン基板、２４ｂ…Ｎ型エピ層、２４ｃ…Ｐ⁺型層、２５…絶縁膜、２５ａ…コンタクトホール、２６…パッド、２７…ボンディングワイヤ、２８…バンプ、２９…フレキシブル基板、３０…基板、３１…チップ、３２…ボンディングワイヤ、４０…バネターミナル、５０、５１…ターミナルピン、６０…コネクタケース、９０…センサ素子、９１…端子、１００…圧力センサ。

Claims (21)

1. 測定対象となる圧力が印加される金属製のダイアフラム（２０）と、
   前記測定対象となる圧力の印加によって前記ダイアフラム（２０）が変形すると、その変形に応じた電気信号を出力するホイートストンブリッジ状に配置される４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）と、
   前記４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）が１つずつ分割されて形成された４つの半導体チップ（２１ａ〜２１ｄ）とを備え、
   前記４つの半導体チップ（２１ａ〜２１ｄ）がそれぞれ前記ダイアフラム（２０）の上に接合されていることを特徴とする圧力センサ。
2. 測定対象となる圧力が印加される金属製のダイアフラム（２０）と、
   前記測定対象となる圧力の印加によって前記ダイアフラム（２０）が変形すると、その変形に応じた電気信号を出力するホイートストンブリッジ状に配置される４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）と、
   前記４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）のうちの一部の歪ゲージが形成された半導体チップ（２１ａ）と、
   前記４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）のうちの残りの歪ゲージが形成されていると共に、前記４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）の出力する電気信号の信号処理を行う信号処理回路が備えられた基板（３０）とを備え、
   前記半導体チップ（２１ａ）のみが前記ダイアフラム（２０）の上に接合されていることを特徴とする圧力センサ。
3. 前記半導体チップ（２１ａ）には、４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）のうちの１つもしくは２つが形成され、
   前記基板（３０）には、前記４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）のうちの残りの３つもしくは２つが形成されていることを特徴とする請求項２に記載の圧力センサ。
4. 測定対象となる圧力が印加される金属製のダイアフラム（２０）と、
   前記測定対象となる圧力の印加によって前記ダイアフラム（２０）が変形すると、その変形に応じた電気信号を出力するホイートストンブリッジ状に配置される４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）と、
   前記４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）のうちの２つの歪ゲージ（２２ａ、２２ｂ）が形成された第１半導体チップ（２１ｅ）と、
   前記４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）のうちの残りの２つの歪ゲージ（２２ｃ、２２ｄ）が形成された第２半導体チップ（２１ｆ）とを備え、
   前記第１、第２半導体チップ（２１ｅ、２１ｆ）が共に前記ダイアフラム（２０）の上に接合されていることを特徴とする圧力センサ。
5. 測定対象となる圧力が印加される金属製のダイアフラム（２０）と、
   前記測定対象となる圧力の印加によって前記ダイアフラム（２０）が変形すると、その変形に応じた電気信号を出力するホイートストンブリッジ状に配置される４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）と、
   前記４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）のうちの１つの歪ゲージ（２２ａ）が形成された第１半導体チップ（２１ａ）と、
   前記４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）のうちの残りの３つの歪ゲージ（２２ｂ〜２２ｄ）が形成された第２半導体チップ（２１ｇ）とを備え、
   前記第１、第２半導体チップ（２１ａ、２１ｇ）が共に前記ダイアフラム（２０）の上に接合されていることを特徴とする圧力センサ。
6. 測定対象となる圧力が印加される金属製のダイアフラム（２０）と、
   前記測定対象となる圧力の印加によって前記ダイアフラム（２０）が変形すると、その変形に応じた電気信号を出力するホイートストンブリッジ状に配置される４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）と、
   前記４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）のうちの２つの歪ゲージ（２２ａ、２２ｂ）が形成された第１半導体チップ（２１ｅ）と、
   前記４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）の残りのうちの１つの歪ゲージ（２２ｃ）が形成された第２半導体チップ（２１ｃ）と、
   前記４つの歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）の残りのうちの最後の１つの歪ゲージ（２２ｄ）が形成された第３半導体チップ（２１ｄ）とを備え、
   前記第１〜第３半導体チップ（２１ｅ、２１ｃ、２１ｄ）がすべて前記ダイアフラム（２０）の上に接合されていることを特徴とする圧力センサ。
7. 前記半導体チップ（２１ａ〜２１ｇ）に形成された前記歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）に電気的に接続されたボンディングワイヤ（２７）を有し、該ボンディングワイヤ（２７）を介して前記歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）がホイートストンブリッジ状に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の圧力センサ。
8. 前記半導体チップ（２１ａ〜２１ｇ）に形成された前記歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）に電気的に接続されるバンプ（２８）と、
   前記バンプ（２８）と対応する配線パターンが形成された基板（２９）と、を備え、
   前記バンプ（２８）および前記配線パターンを介して前記歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）がホイートストンブリッジ状に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の圧力センサ。
9. 前記半導体チップ（２１ａ〜２１ｇ）に形成された前記歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）に電気的に接続されるアルミ配線（７０）が前記半導体チップ（２１ａ〜２１ｇ）および前記ダイアフラム（２０）に蒸着されており、該アルミ配線（７０）を介して前記歪ゲージ（２２ａ〜２２ｄ）がホイートストンブリッジ状に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の圧力センサ。
10. 前記半導体チップ（２１ａ〜２１ｇ）のサイズは、縦が０．３〜２．０ｍｍ、横が０．３〜２．０ｍｍとなっていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載の圧力センサ。
11. 前記ダイアフラム（２０）の中央部には、溝部（２０ａ）が形成されていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の圧力センサ。
12. 前記ダイアフラム（２０）の外縁部を囲むように円環状の溝部（２０ｂ）が形成されていることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の圧力センサ。
13. 前記溝部（２０ａ、２０ｂ）は、前記ダイアフラム（２０）のうち前記圧力が印加される面から突き出すように形成されていることを特徴とする請求項１１または１２に記載の圧力センサ。
14. 前記溝部（２０ａ、２０ｂ）は、前記ダイアフラム（２０）のうち前記圧力が印加される面と反対側の面から突き出すように形成されていることを特徴とする請求項１１または１２に記載の圧力センサ。
15. 前記ダイアフラム（２０）の外縁部を囲むように形成された円環状の前記溝部（２０ｂ）内に前記半導体チップ（２１ａ〜２１ｇ）が配置されるていることを特徴とする請求項１２に記載の圧力センサ。
16. 前記ダイアフラム（２０）の中央部には、前記歪みゲージ（２２ａ〜２２ｄ）とは別部品となるセンサ素子（９０）が配置されていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の圧力センサ。
17. 前記センサ素子（９０）は、前記ダイアフラム（２０）における前記中央部に接するように配置されていることを特徴とする請求項１６に記載の圧力センサ。
18. 前記センサ素子（９０）は、前記ダイアフラム（２０）から伝わる温度を検出する温度センサ、もしくは、前記ダイアフラム（２０）の変位加速度を検出する加速度センサの素子であることを特徴とする請求項１７に記載の圧力センサ。
19. 前記センサ素子（９０）は、前記ダイアフラム（２０）の前記中央部の表面を反射面として、該反射面に対してレーザを照射することで前記ダイアフラム（２０）の変位量を検出する位置センサの素子であることを特徴とする請求項１６に記載の圧力センサ。
20. 前記ダイアフラム（２０）の中央部には、該ダイアフラム（２０）のうち前記圧力が印加される面から突き出すように溝部（２０ａ）が形成されており、該溝部（２０ａ）内に前記センサ素子（９０）が配置されていることを特徴とする請求項１６ないし１８のいずれか１つに記載の圧力センサ。
21. 請求項１に示す圧力センサの製造方法であって、
    前記４つの半導体チップ（２１ａ〜２１ｄ）をそれぞれ前記ダイアフラム（２０）の上に接合する際に、円形状の前記ダイアフラム（２０）の外縁に前記４つの半導体チップ（２１ａ〜２１ｄ）をそれぞれ配置し、前記ダイアフラム（２０）の径方向に対して前記４つの半導体チップ（２１ａ〜２１ｄ）をそれぞれ移動させることで、センサ感度の調整を行う工程を含んでいることを特徴とする圧力センサの製造方法。

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