DE60015451T2

DE60015451T2 - Drucksensor und Herstellungsverfahren desselben

Info

Publication number: DE60015451T2
Application number: DE60015451T
Authority: DE
Inventors: Takashi Shibuya-ku Masuda
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 1999-08-03
Filing date: 2000-08-01
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2020-08-02
Also published as: DE60015451D1; EP1074827A2; EP1074827B1; KR100345647B1; KR20010021186A; JP2001041838A; CN1282868A; CN1140783C; US6374678B1; EP1074827A3

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drucksensor und ein Verfahren zur Herstellung desselben und insbesondere einen Drucksensor, der einen piezoelektrischen oder kapazitiven Halbleiter-Sensorchip verwendet, und ein Verfahren zur Herstellung desselben.
Beim herkömmlichen Packen eines Drucksensors dieser Art wird allgemein ein aus einem Halbleiter hergestellter Sensorchip an einer Metallbasis aufgebracht (wird im folgenden als Metallfuß bezeichnet). In diesem Fall wird herkömmlicherweise ein Glaspufferteil zwischen dem Metallfuß und dem Sensorchip gebildet, um zu verhindern, dass der Sensorchip durch Spannung zerbrochen wird, die während des Erwärmens aufgrund einer Differenz im thermischen Expansionskoeffizienten zwischen dem Metallfuß und dem Sensorchip erzeugt wird.
Elektrodenpins zum Ausgeben von elektrischen Signalen werden mit niedrigschmelzendem Glas in einer Mehrzahl von Durchgangslöchern befestigt, die im Metallfuß um den Sensorchip gebildet sind, um hermetisch abgedichtet und isoliert zu werden. Die Elektroden des Sensorchips und die Elektrodenpins werden durch Verbindungsdrähte miteinander verbunden.
Ein in 12 gezeigter herkömmlicher Drucksensor besteht aus einem Sensorchip 101, Verbindungsdrähten 102, Elektrodenpins 103, einem Pufferteil 104, hermetischen Abdichtglasteilen 105, einem Metallfuß 106, einem Metallbehältnis 110 und einem Barrierediaphragma 111. Das Metallbehältnis 110 und das Barrierediaphragma 111 sind durch Linien, und zwar abwechselnd eine lange und zwei kurze, angegeben, um die innere Struktur des Drucksensors zu zeigen.
Der Sensorchip 101 ist ein piezoelektrischer oder kapazitiver Drucksensorchip, der aus einem Halbleiter wie z.B. Silizium hergestellt ist. Die Verbindungsdrähte 102 verbinden die Elektrodenfelder (nicht gezeigt) des Sensorchips 101 und die Elektrodenpins 103 miteinander. Die Elektrodenpins 103 sind aus einem leitfähigen Metall hergestellt und in Durchgangslöchern 106a befestigt (13), die im Metallfuß 106 gebildet sind, um sich durch sie zu erstrecken.
Das am Metallfuß 106 gebildete Pufferteil 104 ist aus einem Glasmaterial hergestellt, um zu verhindern, dass der Sensorchip 101 durch eine Differenz im thermischen Expansionskoeffizienten zwischen dem Sensorchip 101 und dem Metallfuß 106 zerbrochen wird. Die hermetischen Abdichtglasteile 105 sind aus niedrigschmelzendem Glas hergestellt und realisieren eine hermetische Dichtung in den Spalten zwischen den inneren Oberflächen der Durchgangslöcher 106a und den Elektrodenpins 103.
Der Metallfuß 106 weist eine scheibenartige Form auf, und es sind fünf Durchgangslöcher 106a darin gebildet, um den Elektrodenpins 103 zu entsprechen. Das Metallbehältnis 110 weist eine zylindrische Form auf, um den gesamten Sensorchip 101 zu bedecken, der am Metallfuß 106 angebracht ist. Das Innere des Metallbehältnisses 110 ist mit Dichtungsöl wie z.B. Silikonöl gefüllt. Das Barrierediaphragma 111 umfasst einen flexiblen Metallfilm und verformt sich in Übereinstimmung mit dem äußeren Druck, um ihn durch das Silikonöl an den Sensorchip 101 zu übermitteln. Wenn sich der externe Druck verliert, wird das Barrierediaphragma 111 in seine anfängliche Position zurückgebracht.
Wie in 13 gezeigt, ist das Pufferteil 104 am zentralen Abschnitt des Metallfußes 106 gebildet, und der Sensorchip 101 ist am Pufferteil 104 angebracht. Der Sensorchip 101 und die Elektrodenpins 103 sind miteinander durch die Verbindungsdrähte 102 verbunden.
Die im Metallfuß 106 gebildeten Durchgangslöcher 106a weisen Durchmesser auf, die etwas größer als die Durchmesser der Elektrodenpins 103 sind. Die hermetischen Abdichtglasteile 105 sind in den Spalten zwischen den Elektrodenpins 103 und den inneren Oberflächen der Durchgangslöcher 106a angeordnet. Die hermetischen Abdichtglasteile 105 werden durch Erwärmen einmal erweicht und dann zum Verfestigen abgekühlt. Die Spalte zwischen dem Metallfuß 106 und den Elektrodenpins 103 sind vollständig hermetisch abgedichtet. Daher leckt das in das Metallbehältnis 110 gefüllte Silikonöl nicht durch die Durchgangslöcher 106a zur Unterseite des Metallfußes 106 durch.
Ein Verfahren zum Herstellen des oben beschriebenen herkömmlichen Drucksensors wird mit Bezug auf 14 beschrieben. Wie in 14 gezeigt, werden die Elektrodenpins 103 in Löcher 105a der hermetischen Abdichtglasteile 105 eingeführt. Die hermetischen Abdichtglasteile 105 mit den darin eingeführten Elektrodenpins 103 werden in die Durchgangslöcher 106a des Metallfußes 106 eingeführt, und der Metallfuß 106 wird an einer Vorrichtung 107 mit Löchern 107a angeordnet. Die Löcher 107a weisen Durchmesser auf, die im wesentlichen gleich den Durchmessern der Elektrodenpins 103 sind. Die Elektrodenpins 103, die von den hermetischen Abdichtglasteilen 105 hervorstehen, werden in die Löcher 107a eingeführt.
Auf diese Weise wird der Metallfuß 106, der die Elektrodenpins 103 trägt, auf der Vorrichtung 107 angeordnet, und der Metallfuß 106 wird erwärmt, bis die hermetischen Abdichtglasteile 105 aufgeweicht werden. Dann wird der Metallfuß 106 gekühlt, um die erweichten hermetischen Abdichtglasteile 105 zu verfestigen, wodurch die Spalte zwischen den Elektrodenpins 103 und den Durchgangslöchern 106a vollständig hermetisch abgedichtet werden. Dadurch wird eine Basiseinheit 112 vervollständigt.
In der Zwischenzeit werden ein aus Sensorchips aufgebauter Wafer und eine Glasplatte durch anodisches Verbinden miteinander verbunden, und die resultierende Struktur wird in Plättchen geschnitten, wodurch eine Mehrzahl Sensorchips 101 mit an ihre Unterflächen gebundenen Pufferteilen 104 gebildet wird. Dann wird der Sensorchip 101 durch das Pufferteil 104 an die Basiseinheit 112 gebunden, und Elektrodenfelder (nicht gezeigt) am Sensorchip 101 und die Elektrodenpins 103 werden durch die Verbindungsdrähte 102 miteinander verbunden. Der gesamte Sensorchip 101 wird durch das Metallbehältnis 110 und das Barrierediaphragma 11 bedeckt, und es wird Silikonöl in das Metallbehältnis 110 eingespritzt, wodurch der Drucksensor vervollständigt wird.
15 zeigt einen Zustand, in dem die Elektrodenpins 103 durch die Vorrichtung positioniert werden. Wie in 15 gezeigt, sind die Elektrodenpins 103 durch die Vorrichtung 107 an den Mittelpunkten der entsprechenden Durchgangslöcher 106a positioniert, weil die Durchmesser der Löcher 107a der Vorrichtung 107 im wesentlichen gleich den Durchmessern der Elektrodenpins 103 sind. Selbst wenn die hermetischen Abdichtglasteile 105 durch Erwärmen erweicht werden, verlagern sich die Positionen der Elektrodenpins 103 nicht.
Der oben beschriebene herkömmliche Drucksensor weist die folgenden Probleme auf.
Wie oben beschrieben, sind mindestens drei Verbindungsschritte erforderlich, um eine in 12 gezeigte Drucksensorstruktur herzustellen, nämlich den ersten Schritt des hermetischen Abdichtens des Metallfußes und der Elektrodenpins mit Glas, den zweiten Schritt des Verbindens (Verbinden eines Wafers vor dem Dicing) des Sensorchips und des Glaspufferteils durch anodisches Verbinden und den dritten Schritt des Bindens des Glaspufferteils an den Metallfuß.
Auf diese Weise sind zu viele Schritte erforderlich, was zu einer möglichen Abnahme der Qualität und Zunahme der Kosten führt.
Wenn eine Diaphragmastruktur, die das Barrierediaphragma 11 und das Dichtungsöl verwendet, angewendet wird, verschlechtert sich die Temperaturcharakteristik des Drucksensors, weil die Menge des Dichtungsöls groß ist. Aus diesem Grund wird herkömmlicherweise eine aus Glas, einem keramischen Material, einem Harz oder dergleichen hergestellte Struktur um das Pufferteil 104 gebildet, um die Menge des Dichtungsöls zu verringern. Dies erhöht jedoch wiederum die Anzahl der Schritte und die Anzahl der Komponenten.
Beim Verbinden des Pufferteils 104 und des Metallfußes 106 können Glasabdichten und Chipverbinden wie z.B. fixierendes, spannungsfreies Verbinden nicht erreicht werden, es sei denn, dass nicht nur die thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Pufferteils 104 und des Metallfußes 106 aufeinander abgestimmt werden, sondern auch der thermische Ausdehnungskoeffizient des Bindemittels, das das Pufferteil 104 und den Metallfuß 106 aneinander befestigt, auf die des Pufferteils 104 und des Metallfußes 106 abgestimmt wird. Um diese Spannung zu verhindern, wird herkömmlicherweise die Stärke des Pufferteils 104 erhöht, so dass die Spannungsmenge, die sich zum Sensorchip 101 ausbreitet, abgeschwächt wird. Wenn die Größe des Pufferteils 104 zunimmt, nimmt jedoch die Menge des Dichtungsöls zu, und das Dicing des Pufferteils 104 wird schwierig, was neue Probleme darstellt.
Obwohl der Metallfuß 106 und die Elektrodenpins 103 vorzugsweise gegeneinander anliegen, um den Druckwiderstand gegen den äußeren Druck zu verbessern, kann zwischen ihnen keine elektrische Isolierung aufrechterhalten werden, weil sie aus Metall hergestellt sind. Daher werden herkömmlicherweise die Stärke des Metallfußes 106 und die Längen der hermetischen Abdichtglasteile 105 erhöht. Wenn die im Metallfuß 106 gebildeten Durchgangslöcher 106a jedoch lang werden, ist es schwierig, sie gleichzeitig durch Pressen zu bilden, und sie müssen daher nacheinander durch Schneiden gebildet werden.
Aufgrund der Begrenzungen der wärmebeständigen Temperaturen und der Erwärmtemperaturen der jeweiligen Schritte muss die Temperatur für den Chipbindungsschritt der niedrigsten Temperatur angepasst sein, und entsprechend nimmt die Verlässlichkeit am Verbindungsabschnitt ab.
Da eine Abnahme des Isolierabstands der hermetischen Abdichtglasteile 105 und eine Abnahme des Drahtverbindungsabstands begrenzt sind, ist es schwierig, eine Mehrfachpinstruktur herzustellen.
Die Elektrodenpins 103 müssen unter dem Gesichtspunkt des dielektrischen Durchschlags an den zentralen Abschnitten der Durchgangslöcher 106a präzise angeordnet sein. Zu diesem Zweck muss die Positionierungsgenauigkeit der Elektrodenpins 103 hoch sein, was zu einem Erfordernis einer hohen Größengenauigkeit des Metallfußes 106 und der Vorrichtung 107 führt. Da die Elektrodenpins 103 und die Vorrichtung 107 mit einer hohen Anpassgenauigkeit aufeinander abgestimmt werden müssen, wird die Genauigkeit bezüglich der Krümmung der Elektrodenpins 103 oder dergleichen präzise.
Wie in 16A gezeigt, kann der Elektrodenpin 103 nicht in das Loch 107a der Vorrichtung 107 eingeführt werden, wenn sich das Loch 107a der Vorrichtung 107 und das Loch 105a des hermetischen Abdichtglasteils 105 voneinander verlagern. Aus diesem Grund müssen das Loch 107a der Vorrichtung 107 und das Loch 105a des hermetischen Abdichtglasteils 105 präzise miteinander ausgerichtet sein. Je größer jedoch die Anzahl der Elektrodenpins 103 ist, desto schwieriger ist die Ausrichtung zwischen der Vorrichtung 107 und dem Metallfuß 106.
Aufgrund einer Erwärmung kann es passieren, dass das hermetische Abdichtglas abfließt, und die Vorrichtung 107 und der Metallfuß 106 können unerwünschterweise aneinander haften.
Wenn der hohe Druckwiderstand des Metallfußes 106 und die durch Schneiden und Pressen gebildeten Formen der Löcher erhalten werden sollen, kann der Abstand zwischen den Durchgangslöchern 106a des Metallfußes 106 nicht soweit verringert werden, dass er kleiner als ein vorbestimmter Abstand ist, und das Paket kann nicht verkleinert werden.
Um die Oxidation der Oberflächen der Elektrodenpins 103 und des Metallfußes 106 zu verhindern und Oxidfilme davon zu entfernen, kann eine Erwärmung in einer sauerstofffreien Gasatmosphäre durchgeführt werden, z.B. in einer reduzierenden Atmosphäre aus wasserstoffhaltigem Stickstoff oder einer Argonatmosphäre (manchmal einer 100%igen Wasserstoffatmosphäre). Durch diese Erwärmung kann gleichzeitig ein hermetisches Glasabdichten und ein Löten durchgeführt werden. Wenn jedoch ein Alkalimetalloxid, das zugefügt ist, um den Erweichungspunkt (und den Fließpunkt) der hermetischen Abdichtglasteile 105 zu erniedrigen, durch Wasserstoff reduziert wird, wird ein Alkalimetall abgelagert, das manchmal die elektrische Isolierung beeinträchtigt und die Durchbruchspannung verringert, einen Streustrom verursacht oder einen p-n-Übergang verschlechtert und zerstört.
Wenn das hermetische Abdichtglasteil 105 aufgrund einer Erwärmung abfließt, bildet es eine unnötige Leistenform. Wenn eine Komponente zum Verringern der Menge des Dichtungsöls in die Struktur eingebaut werden soll, stört die Leistenform sie und erschwert das Einbauen der Komponente in die Struktur. Wenn die Erwärmzeit und die Temperatur zum Vermeiden dieses Problem gesteuert werden, damit das hermetische Abdichtglasteil 105 nicht abfließt, können sich der dielektrische Durchschlag, der Druckwiderstand und die Abdichtleistung unerwünschterweise verschlechtern.
Wenn das erweichte hermetische Abdichtglasteil 105 abfließt, wenn seine Menge nicht exakt eingestellt worden ist, verfestigt sich das hermetische Abdichtglasteil 105, das herausgedrückt worden ist, während es sich an den Elektrodenpin 103 oder dergleichen bindet, wodurch eine Leistenform 105b gebildet wird. Diese Leistenform 105b ist ein Hindernis, wenn eine Komponente um den Elektrodenpin 103 gebaut werden soll.
Wenn durch das Abfließen des hermetischen Abdichtglases eine unerwünschte Leistenform gebildet wird, bindet sich Glas an ein Verbindungsfeld am distalen Ende des Elektrodenpins 103 an, wodurch ein Drahtverbinden unmöglich gemacht wird, es sei denn, der Elektrodenpin 103 ist so gebildet, dass er höher als die Leistenform ist. Deshalb müssen die Elektrodenpins 103 so gebildet werden, dass sie höher als eine vorbestimmte Höhe sind, was das Verkleinern des Drucksensors beeinträchtigt.
Wie oben beschrieben, entstehen im herkömmlichen Drucksensor verschiedene Probleme, weil das Glaspufferteil 104 und der Metallfuß 106 verwendet werden und die Vorrichtung zum Positionieren der Elektrodenpins 103 verwendet wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Drucksensor bereitzustellen, in dem die Anzahl der Verbindungsschritte und die Anzahl der Komponenten verringert werden, um die Kosten zu senken und die Qualität zu verbessern, sowie ein Verfahren zum Herstellen desselben.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Drucksensor bereitzustellen, der keine Positionierungsvorrichtung erfordert, und ein Verfahren zum Herstellen desselben.
Um die obigen Ziele zu erreichen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Drucksensor bereitgestellt, umfassend eine Basiseinheit, auf der ein Sensorchip angebracht ist, ein kappenähnliches Metallbehältnis, das an der Basiseinheit befestigt ist, um den Sensorchip zu dichten, und in dem Öl abgedichtet ist, und ein flexibles Diaphragma, das einen Teil des Metallbehältnisses bildet, um einen externen Druck durch seine Verlagerung auf den Sensorchip durch das Öl zu übertragen, wobei die Basiseinheit ein metallisches Zylinderteil, ein erstes Positionierungsteil, das auf eine Innenseite des metallischen Zylinderteils passend aufgesetzt und aus isolierendem Material hergestellt ist, ein Leitungsteil, das so getragen wird, dass es sich durch das erste Positionierungsteil erstreckt und elektrisch durch einen Verbindungsdraht mit dem Sensorchip verbunden ist, und eine an dem ersten Positionierungsteil ausgebildete hermetische Dichtungsschicht, eingepasst in das zylindrische Teil zum hermetischen Dichten eines Abschnitts zwischen dem Zylinderteil und dem ersten Positionierungsteil sowie eines Abschnitts zwischen dem Leitungsteil und dem ersten Positionierungsteil, wobei die hermetische Dichtungsschicht aus einem isolierenden Material hergestellt ist, das eine Erweichungstemperatur aufweist, die niedriger als die des ersten Positionierungsteils ist, aufweist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Perspektivansicht eines Drucksensors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II–II' der 1;
3 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht zum Erläutern eines Verfahrens zum Herstellen einer in 1 gezeigten Basiseinheit;
4 ist eine Ansicht, die zeigt, wie man die in 1 gezeigten Elektrodenpins hermetisch abdichtet;
5 ist eine Schnittansicht der Basiseinheit eines Drucksensors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
6 ist eine Ansicht, die zeigt, wie man die in 5 gezeigten Elektrodenpins hermetisch abdichtet;
7 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht zum Erläutern eines Verfahrens zum Herstellen der in 5 gezeigten Basiseinheit;
8A und 8B sind Perspektivansichten des Hauptteils eines Drucksensors gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 ist eine Perspektivansicht eines Drucksensors gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10 ist eine Schnittansicht entlang der Linie X–X' der 9;
11 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht zum Erläutern eines Verfahrens zum Herstellen der in 9 gezeigten Basiseinheit;
12 ist eine Perspektivansicht eines herkömmlichen Drucksensors;
13 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XIII–XIII' der 12;
14 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht zum Erläutern eines Verfahrens zum Herstellen der in 12 gezeigten Basiseinheit;
15 ist eine Ansicht, die zeigt, wie durch Verwendung einer Vorrichtung eine Basiseinheit positioniert und die vorstehende Länge des distalen Endabschnitts eines Elektrodenpins bestimmt wird; und
16A ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem sich die Vorrichtung und die Basiseinheit voneinander verschieben, und 16B ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine Leistenform gebildet wird.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung wird detailliert mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
1 zeigt einen Drucksensor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 1 gezeigt, weist der Drucksensor gemäß dieser Ausführungsform eine zylindrische Metallverbindung 6, ein scheibenartiges Positionierungsglasteil 4, das in die Metallverbindung 6 eingepasst ist, eine Mehrzahl Elektrodenpins 3, die befestigt sind, um sich durch das Positionierungsglasteil 4 zu erstrecken, und aus einem leitfähigen Metall hergestellt sind, einen piezoelektrischen oder kapazitiven Sensorchip 1, der am zentralen Abschnitt des Positionierungsglasteils 4 befestigt ist und aus einem Halbleiter wie z.B. Silizium hergestellt ist, Verbindungsdrähte 2 zum elektrischen Verbinden der distalen Endabschnitte der Elektrodenpins 3 und der Elektrodenfelder (nicht gezeigt) des Sensorchips 1 miteinander, ein kappenartiges Metallbehältnis 10, dessen eine Endfläche mit der Metallverbindung 6 verbunden ist, um den Sensorchip 1 abzudichten, und ein Barrierediaphragma 11, das an der Decke des Metallbehältnisses 10 gebildet ist und aus einem flexiblen Metallfilm besteht, auf.
Das Innere des Metallbehältnisses 10 ist mit einem Dichtungsöl wie z.B. Silikonöl gefüllt. Das Barrierediaphragma 11 verformt sich in Übereinstimmung mit dem äußeren Druck, um ihn dem Sensorchip 1 durch das Silikonöl zu übermitteln. Wenn sich der äußere Druck verliert, wird das Barrierediaphragma 111 in seine anfängliche Position zurückgebracht. Um die innere Struktur des Drucksensors zu zeigen, sind das Metallbehältnis 10 und das Barrierediaphragma 11 durch lange und zwei kurze gestrichelte Linien angedeutet.
Wie in 2 gezeigt, ist die Unterfläche des Positionierungsglasteils 4 mit einem scheibenartigen hermetischen Abdichtglasteil 5 aus niedrigschmelzendern Glas wie z.B. Natronkalkglas überzogen. Das aufgetragene Positionierungsglasteil 4 und das hermetische Abdichtglasteil 5 sind an eine Innenfläche 6a der Metallverbindung 6 angepasst. Das Positionierungsglasteil 4 ist aus alkaliarmem oder Nichtalkaliglas wie z.B. Quarzglas hergestellt und weist Durchgangslöcher 4a auf, die den Positionen der Elektrodenpins 3 entsprechen.
Auf ähnliche Weise weist das hermetische Abdichtglasteil 5 Durchgangslöcher 5a auf, die mit den Durchgangslöchern 4a kommunizieren, um den Positionen der Elektrodenpins 3 zu entsprechen. Die Durchgangslöcher 4a und 5a sind in Richtung der Stärken (die Richtung der Mittelachse der Metallverbindung 6) des Positionierungsglasteils 4 und des hermetischen Abdichtglasteils 5 gebildet.
Die Durchgangslöcher 4a und 5a des Positionierungsglasteils 4 und des hermetischen Abdichtglasteils 5 weisen Durchmesser auf, die den Durchmessern der Elektrodenpins 3 nahezu gleich sind. Die kleinen Spalte zwischen den Elektrodenpins 3 und den Innenflächen der entsprechenden Durchgangslöcher 4a sind durch das hermetische Abdichtglasteil 5, das erweicht (oder verflüssigt) wird und sich verfestigt, hermetisch abgedichtet. Daher leckt das in das Metallbehältnis 10 gefüllte Silikonöl nicht durch die Durchgangslöcher 4a und 5a zur Unterseite des hermetischen Abdichtglasteils 5 durch.
Obwohl das Metallbehältnis 10 und die Metallverbindung 6 getrennt hergestellt und miteinander verbunden werden, können sie so gebildet sein, dass sie eine integrale Struktur ausmachen.
Ein Verfahren zum Herstellen des Drucksensors mit dieser Anordnung wird mit Bezug auf 3 beschrieben.
Wie in 3 gezeigt, werden die Elektrodenpins 3 von der Unterseite des hermetischen Abdichtglasteils 5 in die Durchgangslöcher 5a und dann in die Durchgangslöcher 4a des Positionierungsglasteils 4 eingeführt. Anschließend werden das hermetische Abdichtglasteil 5 und das Positionierungsglasteil 4 an die Innenfläche 6a der Metallverbindung 6 angepasst.
Die Metallverbindung 6 mit dem angepassten hermetischen Abdichtglasteil 5 und dem Positionierungsglasteil 4 wird erwärmt, bis nur das hermetische Abdichtglasteil 5 erweicht (oder verflüssigt) wird. Das erwärmte hermetische Abdichtglasteil 5 dehnt sich entsprechend seinem thermischen Ausdehnungskoeffizienten aus und wird erweicht und dann verflüssigt, wenn es auf eine höhere Temperatur erwärmt wird. Die Erwärmungstemperatur und -zeit werden so eingestellt, dass das erweichte (oder verflüssigte) hermetische Abdichtglasteil 5 ausreichend in die Spalte zwischen den Elektrodenpins 3 und dem Positionierungsglasteil 4 fließt.
Das erweichte (oder verflüssigte) hermetische Abdichtglasteil 5 wird gekühlt, um sich wieder zu verfestigen. Durch diesen Kühlschritt schrumpft das thermisch ausgedehnte hermetische Abdichtglasteil 5, um die Spalte zwischen den Elektrodenpins 3 und den Innenflächen der entsprechenden Durchgangslöcher 4a und den Spalt zwischen dem Positionierungsglasteil 4 und der Innenfläche 6a der Metallverbindung 6 vollständig hermetisch abzudichten. Auf diese Weise wird eine Basiseinheit 12 vervollständigt.
Der durch Dicing erhaltene Sensorchip 1 wird am zentralen Abschnitt des Positionierungsglasteils 4 befestigt, das durch die Elektrodenpins 3 umgeben ist, und die Elektrodenfelder (nicht gezeigt) des Sensorchips 1 und die distalen Endabschnitte der Elektrodenpins 3 werden mit den Verbindungsdrähten 2 miteinander verbunden. Die Endfläche des Metallbehältnisses 10 mit dem Barrierediaphragma 11 wird an der Metallverbindung 6 befestigt, der ganze Sensorchip 1 wird im Metallbehältnis 10 abgedichtet, und es wird Silikonöl in das Metallbehältnis 10 injiziert. Auf diese Weise wird der Drucksensor vervollständigt.
Wenn das Positionierungsglasteil 4 aus zeitweise kalziniertem vorgeformten Glas (erhalten durch Verfestigen von Glaspulver durch Verwendung eines Bindemittels wie z.B. mehrwertigen Alkohols) hergestellt wird, verbleibt das vorgeformte Glas im zeitweise kalzinierten Zustand, wenn ein Positionierungsglasteil 4 mit einem hohen Erweichungs- (oder Fließ-)Punkt verwendet wird, und die Bindung des Glaspulvers ist schwach, so dass keine hohe Materialfestigkeit erhalten werden kann. Daher müssen die Erweichungs- (oder Fließ)punkte des hermetischen Abdichtglasteils 5 und des Positionierungsglasteils 4 bestimmt und die Betriebstemperatur und -zeit eingestellt werden, so dass das Positionierungsglasteil 4 bis zu einem solchen Grad erweicht (oder verflüssigt) wird, dass es die Positionierung nicht beeinträchtigt (dass die Positionen der Elektrodenpins 3 nicht in radialer Richtung verschoben werden).
Üblicherweise kann eine gute Verarbeitungsfähigkeit erhalten werden, wenn die Differenz zwischen den Erweichungs- (oder Fließ-)Punkten des hermetischen Abdichtglasteils 5 und des Positionierungsglasteils 4 100°C oder mehr beträgt. Als weiteres Verfahren, in dem das obige Problem nicht auftritt, wird das Positionierungsglasteil 4 aus normalem kalzinierten Formglas hergestellt.
4 zeigt, wie die durch das Positionierungsglasteil 4 positionierten Elektrodenpins 3 hermetisch abgedichtet werden.
Wie in 4 gezeigt, wird die Basiseinheit 12 mit den durch das Positionierungsglasteil 5 in den radialen und axialen Richtungen positionierten Elektrodenpins 3 auf eine Vorrichtung 8 platziert und erwärmt, um die Elektrodenpins 3 hermetisch abzudichten. Weil die Elektrodenpins 3 im voraus positioniert werden, können die Durchmesser der in der Vorrichtung 8 gebildeten Löcher 8a größer als die der Elektrodenpins 3 sein. Die Löcher 8a müssen keine blinden Löcher, sondern können Durchgangslöcher sein.
Wenn das Positionierungsglasteil 4 auf diese Weise gebildet wird, muss keine Positionierungsvorrichtung verwendet werden, und man kann verhindern, dass die Metallverbindung 6 mit dem hermetischen Abdichtglasteil 5, das zu lecken begonnen hat, an die Vorrichtung 8 gebunden wird.
Gemäß der obigen Ausführungsform umfasst der zum Herstellen des Drucksensors erforderliche Verbindungsschritt
Schritt 1: hermetisches Abdichten der Metallverbindung 6 und der Elektrodenpins 3 mit Glas und gleichzeitiges Verbinden des hermetischen Abdichtglasteils 5 und des Positionierungsglasteils 4, und
Schritt 2: Verbinden des Sensorchips 1 (Verbinden des in Plättchen geschnittenen Chips) und des Positionierungsglasteils 4 durch anodische Verbindungen.
Die Zahl der Schritte kann verglichen mit dem Stand der Technik verringert werden.
In dieser Ausführungsform kann die Bildung von unnötigen Leistenformen um die Elektrodenpins 3 verhindert werden, weil das Positionierungsglasteil 4 verhindert, dass das verflüssigte hermetische Abdichtglasteil 5 herausgedrückt wird. Dementsprechend ist keine hohe Präzision zum Abstimmen des Volumens des vorgeformten Glases des hermetischen Abdichtglasteils 5 und denen der Spalte zwischen der Metallverbindung 6 und den Elektrodenpins 3 erforderlich. Die Oberfläche, an der der Sensorchip 1 aufgebracht werden soll, kann eben ausgebildet werden, so dass andere Komponenten es während des Einbauvorgangs nicht berühren, und die Höhen der Elektrodenpins 3 können verringert werden.
Weil alkaliarmes oder nicht-alkalisches Glas verwendet wird, um das Positionierungsglasteil 4 auszubilden, beeinflusst die Alkalikomponente im hermetischen Abdichtglasteil 5 den Betrieb der IC-Schaltung nicht ungünstig und senkt die Durchbruchspannung nicht.
[Zweite Ausführungsform]
Obwohl das Positionierungsglasteil 4 in der ersten Ausführungsform die Bildung einer Leistenform dort auf der Oberfläche, wo der Sensorchip 1 angebracht ist, verhindern kann, kann es die Bildung einer Leistenform dort auf der Oberfläche, wo der Sensorchip 1 nicht angebracht ist, d.h. an der Unterseite des Drucksensors, nicht verhindern. Wenn der Drucksensor in eine externen Einheit eingebaut werden soll, wird die Leistenform an seiner Unterseite manchmal zu einem Hindernis. In der zweiten Ausführungsform werden zwei Positionierungsglasteile verwendet, um dieses Problem zu lösen.
5 zeigt einen Drucksensor gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Mit Bezug auf 5 werden Abschnitte, die mit denen der 1 identisch sind, mit den gleichen Bezugszahlen wie in 1 bezeichnet, und ihre detaillierte Beschreibung entfällt.
In der zweiten Ausführungsform ist die Unterfläche des hermetischen Abdichtglasteils 5 weiterhin mit einem scheibenartigen Positionierungsglasteil 7 überzogen. Genauer wird das hermetische Abdichtglasteil 5 an die Innenseite der Metallverbindung 6 angepasst, während es durch ein Positionierungsglasteil 4 und das Positionierungsglasteil 7 sandwichartig umgeben ist. Das Positionierungsglasteil 7 besteht auf die gleiche Weise wie das Positionierungsglasteil 4 aus alkaliarmem oder nicht-alkalischem Glas wie z.B. Quarzglas.
Die Durchgangslöcher 4a, 5a und 7a der Positionierungsglasteile 4 und 7 und das hermetische Abdichtglasteil 5 sind so ausgebildet, dass sie Durchmesser aufweisen, die den Durchmessern der Elektrodenpins 3 nahezu gleich sind. Die Spalte zwischen den Elektrodenpins 3 und den Innenflächen der entsprechenden Durchgangslöcher 4a und 7a sind durch das hermetische Abdichtglasteil 5, das erweicht (oder verflüssigt) wird und sich verfestigt, hermetisch abgedichtet. Daher leckt das in das Metallbehältnis 10 gefüllte Silikonöl nicht durch die Durchgangslöcher 4a und 5a zu den beiden Seiten einer Basiseinheit 22.
6 zeigt, wie die durch die Positionierungsglasteile 4 und 7 positionierten Elektrodenpins 3 hermetisch abgedichtet werden.
Wie in 6 gezeigt, sind die Elektrodenpins 3 auf gleiche Weise wie in 4 durch die Positionierungsglasteile 4 und 7 in den radialen und axialen Richtungen positioniert. Entsprechend brauchen die Elektrodenpins 3 zum hermetischen Abdichten, wenn sie erwärmt werden, nicht durch die Vorrichtung 8 positioniert zu werden. Die Durchmesser der in der Vorrichtung 8 gebildeten Löcher 8a können größer als die der Elektrodenpins 3 sein.
Ein Verfahren zum Herstellen des Drucksensors mit dieser Anordnung wird mit Bezug auf 7 beschrieben.
Wie in 7 gezeigt, werden die Elektrodenpins 3 von der Unterseite des Positionierungsglasteils 7 in die Durchgangslöcher 7a und dann in die Durchgangslöcher 5a und 4a der Positionierungsglasteile 5 und 4 eingeführt. Anschließend wird das durch die Positionierungsglasteile 4 und 7 sandwichartig umgebene hermetische Abdichtglasteil 5 an eine Innenfläche 6a der Metallverbindung 6 angepasst. Auf diese Weise wird die Herstellung der Basiseinheit 22 abgeschlossen. Danach wird der Drucksensor auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform hergestellt.
Gemäß der obigen Ausführungsform umfasst der zum Herstellen des Drucksensors erforderliche Verbindungsschritt
Schritt 1: hermetisches Abdichten der Metallverbindung 6 und der Elektrodenpins 3 mit Glas und Verbinden des hermetischen Abdichtglasteils 5 und der Positionierungsglasteile 4 und 7 gleichzeitig, und
Schritt 2: Verbinden des Sensorchips 1 (Verbinden des in Plättchen geschnittenen Chips) und des Positionierungsglasteils 4 durch anodisches Verbinden.
Die Anzahl der Schritte kann verglichen mit dem Stand der Technik verringert werden.
Gemäß dieser Ausführungsform nimmt die Anzahl der Abschnitte zu, die die Elektrodenpins 3 bei einem vorbestimmten Abstand tragen, und die Positionierungsgenauigkeit wird besser als die in der Struktur der 1, weil das hermetische Abdichtglasteil 5 sandwichartig durch die beiden Positionierungsglasteile 4 und 7 umgeben ist. Ein ebener Zustand, in dem keine Leistenform gebildet wird, kann auf beiden Seiten der Basiseinheit 22 aufrechterhalten werden, so dass der Drucksensor einfacher in eine externe Einheit eingebaut werden kann.
[Dritte Ausführungsform]
8A und 8B zeigen den Hauptteil eines Drucksensors gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 8A gezeigt, wird sowohl das Positionierungsglasteil 4 als auch das hermetische Abdichtglasteil 5 durch eine Mehrzahl von Plattenteilen mit in planarer Richtung geteilten Fächerformen gebildet (nachfolgend als fächerartige Teile bezeichnet), so dass beim Bilden von Glasteilen keine Löcher gebildet werden müssen. In diesem Fall werden an vorbestimmten Positionen der fächerartigen Teile halbkreisförmige Rillen gebildet, so dass zwei benachbarte fächerartige Teile, wenn sie in engen Kontakt miteinander gebracht werden, an ihren Grenzen Durchgangslöcher 4a und 5a bilden.
Wenn sowohl das Positionierungsglasteil 4 als auch das hermetische Abdichtglasteil 5 durch die Mehrzahl der fächerartigen Teile gebildet werden, tritt auf diese Weise das durch Erwärmen erweichte hermetische Abdichtglasteil 5 in die Spalte zwischen den fächerartigen Teilen des Positionierungsglasteils 4 ein, um die Elektrodenpins 3 hermetisch abzudichten und gleichzeitig die fächerartigen Teile zu verbinden. In dieser Ausführungsform werden das Positionierungsglasteil 4 und das hermetische Abdichtglasteil 5 in die Metallverbindung 6 eingepasst, und danach werden die Elektrodenpins 3 in die Durchgangslöcher 4a und 5a eingeführt.
Gemäß dieser Ausführungsform müssen das Positionierungsglasteil 4 und das hermetische Abdichtglasteil 5 nicht der Lochbildung unterzogen werden, die teuer ist, wodurch die Herstellungskosten wirksam gesenkt werden.
[Vierte Ausführungsform]
9 zeigt einen Drucksensor gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In dieser Ausführungsform wird anstelle der Elektrodenpins 3 der 1 ein aus einem leitfähigen Metall hergestellter Leiterrahmen 13 verwendet. Distale Endabschnitte 13a des Leiterrahmens 13 und der Elektrodenfelder (nicht gezeigt) der Sensorchips 1 sind durch Verbindungsdrähte 2 miteinander verbunden. Wie in 10 gezeigt, besteht der Leiterrahmen 13 aus einem Paar entgegengesetzter Kammteile, die jeweils durch Pressen und Biegen einer Metallplatte erhalten und in Schlitze 4b und 5b eingeführt werden, die im Positionierungsglasteil 4 und im hermetischen Abdichtglasteil 5 gebildet sind.
Die Schlitze 4b und 5b des Positionierungsglasteils 4 und des hermetischen Abdichtglasteils 5 weisen Breiten auf, die der Stärke des Leiterrahmens 13 nahezu gleich ist. Die Spalte zwischen dem Leiterrahmen 13 und den Innenwänden der Schlitze 4b des Positionierungsglasteils 4 sind mit dem hermetischen Abdichtglasteil 5 hermetisch abgedichtet, das erweicht (oder verflüssigt) wird und sich verfestigt.
Ein Verfahren zum Herstellen des Drucksensors mit der obigen Anordnung wird mit Bezug auf 11 beschrieben.
Wie in 11 gezeigt, werden proximale Endabschnitte 13b des Leiterrahmens 13 von der Oberseite des Positionierungsglasteils 4 in die Schlitze 4b und dann in die Schlitze 5b des hermetischen Abdichtglasteils 5 eingeführt. Das Positionierungsglasteil 4 und das hermetische Abdichtglasteil 5 mit dem eingeführten Leiterrahmen 13 werden einer Innenfläche 6a der Metallverbindung 6 angepasst. Die proximalen Endabschnitte 13b des Leiterrahmens 13 werden abgeschnitten, so dass nur die distalen Endabschnitte 13a als Elektrodenzuleitung in der Basiseinheit verbleiben.
Gemäß dieser Ausführungsform kann beim Montieren der Basiseinheit eine Mehrzahl von Elektrodenleitern gleichzeitig gebildet werden, weil der Leiterrahmen 13 anstelle der Elektrodenpins 3 verwendet wird, wodurch der Montageprozess vereinfacht wird.
Als Material des Positionierungsglasteils in der ersten bis vierten Ausführungsform kann SiO₂ enthaltendes Glas als Hauptkomponente mit zugefügtem PbO, ZnO, B₂O₃, Al₂O₃, Na₂O, BaO, CaO oder KO oder nur SiO₂ enthaltendes Glas verwendet werden. Anstelle von Glas kann ein keramisches Material verwendet werden. In diesem Fall kann ein keramisches Material basierend auf Aluminiumoxid, Titandioxid, SiC, Si₃N₄ oder Zirkoniumdioxid verwendet werden.
Als Material des hermetischen Glasteils kann Glas (enthaltend SiO₂ als Hauptkomponente mit zugefügtem PbO, ZnO, B₂O₃, Al₂O₃, Na₂O, BaO, CaO oder KO), das dem des Materials des Positionierungsglasteils ähnlich ist, verwendet werden. In diesem Fall muss die Menge des Additivs so eingestellt werden, dass das hermetischen Glasteil einen niedrigeren Schmelzpunkt als der des Positionierungsglasteils aufweist.
Wie oben beschrieben wurde, müssen gemäß der vorliegenden Erfindung keine Pufferteile zwischen dem Sensorchip und der Basiseinheit gebildet werden, und die Anzahl der Herstellschritte (insbesondere des Verbindungsschritts) und die Anzahl der Komponenten kann verringert werden. Da das Pufferteil nicht notwendig und das Innenvolumen des Drucksensors klein ist, nimmt die Menge des Dichtungsöls ab. Da die Elektrodenpins und der Leiterrahmen durch ein Positionierungsteil positioniert werden, muss keine Hochpräzisions-Positionierungsvorrichtung vorbereitet werden.
Da der Sensorchip am Positionierungsteil angebracht ist, kommt das hermetische Abdichtteil nicht in direkten Kontakt mit dem Sensorchip, so dass die Verschlechterung des p-n-Übergangs vermieden werden kann. Da das Positionierungsteil verwendet wird, kann die Bildung einer Leistenform im Drucksensor vermieden werden, wodurch es einfach gemacht wird, ein Teil zum Verringern des Dichtungsöls in den Drucksensor einzusetzen.
Wenn die Durchgangslöcher zum Einführen der Elektrodenpins und des Leiterrahmens auf die gleiche Weise wie im Stand der Technik gebildet werden sollen, ist eine Lochbildung durch Pressen oder Schneiden unnötig, so dass der Freiheitsgrad beim Positionieren der Elektrodenpins erhöht werden kann. Natürlich kann eine Mehrpinstruktur einfach hergestellt werden.

Claims

Drucksensor umfassend: eine Basiseinheit (12, 22), auf der ein Sensorchip (1) angebracht ist; ein kappenähnliches Metallbehältnis (10), das an der Basiseinheit befestigt ist, um den Sensorchip zu dichten, und in dem Öl abgedichtet ist; und ein flexibles Diaphragma (11), das einen Teil des Metallbehältnisses bildet, um einen externen Druck durch seine Verlagerung auf den Sensorchip durch das Öl zu übertragen, wobei die Basiseinheit aufweist ein metallisches Zylinderteil (6), ein erstes Positionierungsteil (4), das auf eine Innenseite des metallischen Zylinderteils passend aufgesetzt und aus isolierendem Material hergestellt ist, ein Leitungsteil (3, 13a), das so getragen wird, dass es sich durch das erste Positionierungsteil erstreckt und elektrisch mit dem Sensorchip durch einen Verknüpfungsdraht (2) verbunden ist, und eine an dem ersten Positionierungsteil ausgebildete hermetische Dichtungsschicht (5), eingepaßt in das zylindrische Teil zum hermetischen Dichten eines Abschnitts zwischen dem metallischen Zylinderteil (6) und dem ersten Positionierungsteil (4) sowie eines Abschnitts zwischen dem Leitungsteil (3, 13) und dem ersten Positionierungsteil, wobei die hermetische Dichtungsschicht (5) aus einem isolierenden Material hergestellt ist, das eine Erweichungstemperatur aufweist, die niedriger als die des ersten Positionierungsteils (4) ist.
Sensor nach Anspruch 1, bei dem die hermetische Dichtungsschicht erweicht wird und danach erhärtet, um einen Abschnitt zwischen einer inneren Oberfläche des zylindrischen Teils und einer äußeren Oberfläche des ersten Positionierungsteils sowie einen Abschnitt zwischen einer äußeren Oberfläche des Leitungsteils und dem ersten Positionierungsteil hermetisch abzudichten.
Sensor nach Anspruch 1, bei dem das Positionierungsteil entweder aus alkaliarmem Glas oder nicht-alkalischem Glas hergestellt ist und die hermetische Abdichtungsschicht aus Natronkalkglas hergestellt ist.
Sensor nach Anspruch 1, bei dem die hermetische Dichtungsschicht aus einem Glasmaterial enthaltend SiO₂ wenigstens als eine Hauptkomponente und unter Zusatz von einem Material, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus PbO, ZnO, B₂O₃, Al₂O₃, Na₂O, BaO, CaO und KO, hergestellt ist und das Glasmaterial der hermetischen Dichtungslage einen Schmelzpunkt niedriger als den des Positionierungsteils aufweist.
Sensor nach Anspruch 4, bei dem das Positionierungsteil aus einem Glasmaterial enthaltend SiO₂ wenigstens als Hauptkomponente und unter Zusatz von einem Material, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus PbO, ZnO, B₂O₃, Al₂O₃, Na₂O, BaO, CaO und KO, hergestellt ist.
Sensor nach Anspruch 4, bei dem das Positionierungsteil aus einem keramischen Material hergestellt ist, das aus der Gruppe bestehend aus Keramikmaterialien basierend auf Aluminiumoxid, Titandioxid, SiC, Si₃N₄, und Zirkoniumdioxid ausgewählt ist.
Sensor nach Anspruch 1, bei dem der Sensor weiter ein zweites Positionierungsteil (7) umfasst, das an dem ersten Positionierungsteil durch die hermetische Dichtungsschicht hindurch gebildet ist, und die hermetische Dichtungsschicht einen Abschnitt zwischen dem zylindrischen Teil und dem zweiten Positionierungsteil sowie einen Abschnitt zwischen dem Leiterteil und dem zweiten Positionierungsteil hermetisch dichtet.
Sensor nach Anspruch 1, bei dem das Leiterteil aus einem Leiterrahmen gebildet ist.
Sensor nach Anspruch 1, bei dem das erste Positionierungsteil eine Mehrzahl Durchgangslöcher (4a) aufweist, wobei sich durch jedes von diesen das Leiterteil in der Stärkerichtung erstreckt, und die hermetische Dichtungsschicht einen Spalt zwischen einer äußeren Oberfläche des Leiterteils und einer inneren Oberfläche jedes der Durchgangslöcher, gebildet in dem ersten Positionierungsteil, hermetisch dichtet.
Sensor nach Anspruch 9, bei dem das erste Positionierungsteil aus einer Mehrzahl plattenförmiger Teile, die in planarer Richtung geteilt sind, aufgebaut ist und die Durchgangslöcher am Rand benachbarter plattenförmiger Teile ausgebildet sind.
Verfahren zum Herstellen eines Drucksensors, umfassend folgende Schritte: Herstellen einer Basiseinheit (12, 22) durch passendes Einsetzen eines ersten Positionierungsteils und eines hermetischen Dichtteils, die erste und zweite Durchgangslöcher (4a, 5a) aufweisen und aus einem isolierenden Material hergestellt sind, die übereinander liegen, in einem zylindrischen Teil (6), wobei ein Leitungsteil in die ersten und zweiten Durchgangslöcher eingefügt ist, während das hermetische Dichtteil eine Erweichungstemperatur hat, die niedriger als die des ersten Positionierungsteils ist; Erwärmen der Basiseinheit auf eine Temperatur, die nur das hermetische Dichtungsteil erweicht; Verfestigen des hermetischen Dichtungsteils, nachdem das erweichte hermetische Dichtungsteil wenigstens einen Abschnitt zwischen dem ersten Durchgangsloch und dem Leiterteil sowie einen Abschnitt zwischen dem ersten Positionierungsteil und dem zylindrischen Teil ausfüllt, durch Abkühlen der Basiseinheit; Anbringen eines Sensorchips (1) auf derjenigen Oberfläche des ersten Positionierungsteils, auf der das hermetische Dichtungsteil nicht überlagert ist; Draht-Verbinden des Sensorchips und eines Elektrodenpins; und Abdichten des Sensorchips in einem metallischen Behältnis (10), das mit Öl gefüllt ist und ein flexibles Diaphragma (11) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem der Herstellungsschritt die folgenden Schritte umfasst: Einführen des Leiterteils in die ersten und zweiten Durchgangslöcher und Einpassen des ersten Positionierungsteils und des hermetischen Dichtungsteils, die einander überlagern, in dem zylindrischen Teil, wobei das Leitungsteil in die ersten und zweiten Durchgangslöcher eingefügt ist.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das Verfahren weiterhin den Schritt des Einfügens des Leiterteils (3, 13a), eingefügt in die ersten und zweiten Durchgangslöcher (4a, 5a), in ein drittes Durchgangsloch (7a) umfasst, das in einem zweiten Positionierungsteil (7) ausgebildet ist, der Schritt des Einpassens den Schritt des Einpassens des ersten Positionierungsteils, des hermetischen Dichtungsteils und des zweiten Positionierungsteils aufweist, die sequenziell übereinander gelagert sind, innerhalb des zylindrischen Teils (6), wobei das Leitungsteil in die ersten, zweiten und dritten Durchgangslöcher eingeführt ist, und der Verfestigungsschritt nach dem Ausfüllen eines Abschnitts zwischen den ersten und dritten Durchgangslöchern und dem Leitungsteil sowie zwischen den ersten und zweiten Positionierungsteilen und dem zylindrischen Teil den Schritt des Verfestigens des hermetischen Abdichtteils durch Abkühlen der Basiseinheit umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Positionierungsteil entweder aus alkaliarmem Glas oder nicht-alkalischem Glas hergestellt wird und die hermetische Dichtungsschicht aus Natronkalkglas hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem der Herstellungsschritt den Schritt des Einpassens des ersten Positionierungsteils, gebildet durch eine Mehrzahl plattenförmiger Teile, in dem zylindrischen Teil umfasst und das erste Durchgangsloch an einem Rand zwischen benachbarten der plattenförmigen Teilen ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem der Herstellungsschritt den Schritt des Einpassens des hermetischen Dichtungsteils, gebildet durch eine Mehrzahl plattenförmiger Teile, innerhalb des zylindrischen Teils umfasst und das erste Durchgangsloch an einem Rand zwischen benachbarten der plattenförmigen Teile des hermetischen Dichtungsteils gebildet wird.