JP2002286569A - 圧力検出装置用パッケージ - Google Patents
圧力検出装置用パッケージInfo
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- JP2002286569A JP2002286569A JP2001086038A JP2001086038A JP2002286569A JP 2002286569 A JP2002286569 A JP 2002286569A JP 2001086038 A JP2001086038 A JP 2001086038A JP 2001086038 A JP2001086038 A JP 2001086038A JP 2002286569 A JP2002286569 A JP 2002286569A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型で高感度であり、外部の圧力をばらつき
なく正確に検出可能な圧力検出装置を提供すること。 【解決手段】 一方の主面に半導体素子3が搭載される
セラミック基体1の他方の主面に静電容量形成用の第一
メタライズ電極7を設けるとともに、内側面に第一メタ
ライズ電極7に対向する第二メタライズ電極8を有する
セラミック板2をセラミック基体1の他方の主面との間
に密閉空間を形成するように可撓な状態でセラミック基
体1と焼結一体化させた圧力検出装置用パッケージであ
る。
なく正確に検出可能な圧力検出装置を提供すること。 【解決手段】 一方の主面に半導体素子3が搭載される
セラミック基体1の他方の主面に静電容量形成用の第一
メタライズ電極7を設けるとともに、内側面に第一メタ
ライズ電極7に対向する第二メタライズ電極8を有する
セラミック板2をセラミック基体1の他方の主面との間
に密閉空間を形成するように可撓な状態でセラミック基
体1と焼結一体化させた圧力検出装置用パッケージであ
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧力を検出するた
めの圧力検出装置に使用される圧力検出装置用パッケー
ジに関するものである。
めの圧力検出装置に使用される圧力検出装置用パッケー
ジに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、圧力を検出するための圧力検出装
置として静電容量型の圧力検出装置が知られている。こ
の静電容量型の圧力検出装置は、例えば図2に断面図で
示すように、セラミックス材料や樹脂材料から成る配線
基板21上に、静電容量型の感圧素子22と、パッケージ28
に収容された演算用の半導体素子29とを備えている。感
圧素子22は、例えばセラミックス材料等の電気絶縁材料
から成り、上面中央部に静電容量形成用の一方の電極23
が被着された凹部を有する絶縁基体24と、この絶縁基体
24の上面に絶縁基体24との間に密閉空間を形成するよう
にして可撓な状態で接合され、下面に静電容量形成用の
他方の電極25が被着された絶縁板26と、各静電容量形成
用の電極23・25をそれぞれ外部に電気的に接続するため
の外部リード端子27とから構成されており、外部の圧力
に応じて絶縁板26が撓むことにより各静電容量形成用の
電極23・25間に形成される静電容量が変化する。そし
て、この静電容量の変化を演算用の半導体素子29により
演算処理することにより外部の圧力を検出することがで
きる。
置として静電容量型の圧力検出装置が知られている。こ
の静電容量型の圧力検出装置は、例えば図2に断面図で
示すように、セラミックス材料や樹脂材料から成る配線
基板21上に、静電容量型の感圧素子22と、パッケージ28
に収容された演算用の半導体素子29とを備えている。感
圧素子22は、例えばセラミックス材料等の電気絶縁材料
から成り、上面中央部に静電容量形成用の一方の電極23
が被着された凹部を有する絶縁基体24と、この絶縁基体
24の上面に絶縁基体24との間に密閉空間を形成するよう
にして可撓な状態で接合され、下面に静電容量形成用の
他方の電極25が被着された絶縁板26と、各静電容量形成
用の電極23・25をそれぞれ外部に電気的に接続するため
の外部リード端子27とから構成されており、外部の圧力
に応じて絶縁板26が撓むことにより各静電容量形成用の
電極23・25間に形成される静電容量が変化する。そし
て、この静電容量の変化を演算用の半導体素子29により
演算処理することにより外部の圧力を検出することがで
きる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の圧力検出装置によると、感圧素子22と半導体素子29
とを配線基板21上に個別に実装していることから、圧力
検出装置が大型化してしまうとともに圧力検出用の電極
23・25と半導体素子29との間の配線が長いものとなり、
この長い配線間に不要な静電容量が形成されるため感度
が低いという問題点を有していた。
来の圧力検出装置によると、感圧素子22と半導体素子29
とを配線基板21上に個別に実装していることから、圧力
検出装置が大型化してしまうとともに圧力検出用の電極
23・25と半導体素子29との間の配線が長いものとなり、
この長い配線間に不要な静電容量が形成されるため感度
が低いという問題点を有していた。
【0004】そこで、本願出願人は、先に特願2000-178
618において、一方の主面に半導体素子が搭載される搭
載部を有する絶縁基体と、この絶縁基体の表面および内
部に配設され、半導体素子の各電極が電気的に接続され
る複数の配線導体と、絶縁基体の他方の主面の中央部に
被着され、配線導体の一つに電気的に接続された静電容
量形成用の第一電極と、絶縁基体の他方の主面に、この
主面の中央部との間に密閉空間を形成するように可撓な
状態で接合された絶縁板と、この絶縁板の内側主面に第
一電極に対向して被着され、配線導体の他の一つに電気
的に接続された静電容量形成用の第二電極とを具備する
圧力検出装置用パッケージを提案した。
618において、一方の主面に半導体素子が搭載される搭
載部を有する絶縁基体と、この絶縁基体の表面および内
部に配設され、半導体素子の各電極が電気的に接続され
る複数の配線導体と、絶縁基体の他方の主面の中央部に
被着され、配線導体の一つに電気的に接続された静電容
量形成用の第一電極と、絶縁基体の他方の主面に、この
主面の中央部との間に密閉空間を形成するように可撓な
状態で接合された絶縁板と、この絶縁板の内側主面に第
一電極に対向して被着され、配線導体の他の一つに電気
的に接続された静電容量形成用の第二電極とを具備する
圧力検出装置用パッケージを提案した。
【0005】この圧力検出装置用パッケージによると、
一方の主面に半導体素子が搭載される搭載部を有する絶
縁基体の他方の主面に静電容量形成用の第一電極を設け
るとともに、この第一電極に対向する静電容量形成用の
第二電極を内側面に有する絶縁板を、絶縁基体の他方の
主面との間に密閉空間を形成するようにして可撓な状態
で接合させたことから、半導体素子を収容するパッケー
ジに感圧素子が一体に形成され、その結果、圧力検出装
置を小型とすることができるとともに圧力検出用の電極
と半導体素子とを接続する配線を短いものとして、これ
らの配線間に発生する不要な静電容量を小さなものとす
ることができる。なお、この特願2000-178618で提案し
た圧力検出装置用パッケージにおいては、絶縁基体の他
方の主面の外周部にセラミックスや金属から成る枠体を
第一電極を取り囲むようにして設けておき、この枠体上
に第二電極の外周部を銀−銅ろう等のろう材を介してろ
う付けすることにより絶縁板が絶縁基体に接合されてい
た。
一方の主面に半導体素子が搭載される搭載部を有する絶
縁基体の他方の主面に静電容量形成用の第一電極を設け
るとともに、この第一電極に対向する静電容量形成用の
第二電極を内側面に有する絶縁板を、絶縁基体の他方の
主面との間に密閉空間を形成するようにして可撓な状態
で接合させたことから、半導体素子を収容するパッケー
ジに感圧素子が一体に形成され、その結果、圧力検出装
置を小型とすることができるとともに圧力検出用の電極
と半導体素子とを接続する配線を短いものとして、これ
らの配線間に発生する不要な静電容量を小さなものとす
ることができる。なお、この特願2000-178618で提案し
た圧力検出装置用パッケージにおいては、絶縁基体の他
方の主面の外周部にセラミックスや金属から成る枠体を
第一電極を取り囲むようにして設けておき、この枠体上
に第二電極の外周部を銀−銅ろう等のろう材を介してろ
う付けすることにより絶縁板が絶縁基体に接合されてい
た。
【0006】しかしながら、この特願2000-178618で提
案した圧力検出装置用パッケージによると、セラミック
スや金属から成る枠体上に絶縁板の第二電極の外周部を
銀−銅ろう等のろう材を介してろう付けする際に、両者
を接合するろう材の厚みがろう付けの温度や雰囲気・荷
重等のばらつきに起因して一定となりにくく、そのため
第一電極と第二電極との間隔が大きくばらついてしまう
とともに、両者を接合するろう材の一部が第二電極の中
央部に多量に流れ出してしまいやすく、このように多量
に流れ出したろう材により第一電極と第二電極との間に
形成される静電容量が大きくばらついてしまい、そのた
め外部の圧力を正確に検出することが困難であるという
問題点を有していた。
案した圧力検出装置用パッケージによると、セラミック
スや金属から成る枠体上に絶縁板の第二電極の外周部を
銀−銅ろう等のろう材を介してろう付けする際に、両者
を接合するろう材の厚みがろう付けの温度や雰囲気・荷
重等のばらつきに起因して一定となりにくく、そのため
第一電極と第二電極との間隔が大きくばらついてしまう
とともに、両者を接合するろう材の一部が第二電極の中
央部に多量に流れ出してしまいやすく、このように多量
に流れ出したろう材により第一電極と第二電極との間に
形成される静電容量が大きくばらついてしまい、そのた
め外部の圧力を正確に検出することが困難であるという
問題点を有していた。
【0007】本発明は、かかる上述の問題点に鑑み完成
されたものであり、その目的は、小型でかつ感度が高
く、しかも外部の圧力をばらつきなく正確に検出するこ
とが可能な圧力検出装置を提供することにある。
されたものであり、その目的は、小型でかつ感度が高
く、しかも外部の圧力をばらつきなく正確に検出するこ
とが可能な圧力検出装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の圧力検出装置用
パッケージは、一方の主面に半導体素子が搭載される搭
載部を有するセラミック基体と、このセラミック基体の
表面および内部に配設された、半導体素子の各電極が電
気的に接続される複数のメタライズ配線導体と、セラミ
ック基体の他方の主面との間に密閉空間を形成するよう
に可撓な状態でセラミック基体に焼結一体化されたセラ
ミック板と、密閉空間内のセラミック基体表面に被着さ
れ、メタライズ配線導体の一つに電気的に接続された静
電容量形成用の第一メタライズ電極と、セラミック板の
内側面に第一メタライズ電極と対向するように被着さ
れ、メタライズ配線導体の他の一つに電気的に接続され
た静電容量形成用の第二メタライズ電極とを具備するこ
とを特徴とするものである。
パッケージは、一方の主面に半導体素子が搭載される搭
載部を有するセラミック基体と、このセラミック基体の
表面および内部に配設された、半導体素子の各電極が電
気的に接続される複数のメタライズ配線導体と、セラミ
ック基体の他方の主面との間に密閉空間を形成するよう
に可撓な状態でセラミック基体に焼結一体化されたセラ
ミック板と、密閉空間内のセラミック基体表面に被着さ
れ、メタライズ配線導体の一つに電気的に接続された静
電容量形成用の第一メタライズ電極と、セラミック板の
内側面に第一メタライズ電極と対向するように被着さ
れ、メタライズ配線導体の他の一つに電気的に接続され
た静電容量形成用の第二メタライズ電極とを具備するこ
とを特徴とするものである。
【0009】本発明の圧力検出装置用パッケージによれ
ば、セラミック板はセラミック基体の他方の主面との間
に密閉空間を形成するように可撓な状態でセラミック基
体に焼結一体化されていることから、第二メタライズ電
極に不要なろう材が付着したり、第一メタライズ電極と
第二メタライズ電極との間にろう付けに起因する間隔の
ばらつきが発生することはなく、外部の圧力を正確に検
出することが可能である。
ば、セラミック板はセラミック基体の他方の主面との間
に密閉空間を形成するように可撓な状態でセラミック基
体に焼結一体化されていることから、第二メタライズ電
極に不要なろう材が付着したり、第一メタライズ電極と
第二メタライズ電極との間にろう付けに起因する間隔の
ばらつきが発生することはなく、外部の圧力を正確に検
出することが可能である。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、本発明を添付の図面を基に
詳細に説明する。図1は、本発明の圧力検出装置用パッ
ケージの実施の形態の一例を示す断面図であり、図中、
1はセラミック基体、2はセラミック板、3は半導体素
子である。
詳細に説明する。図1は、本発明の圧力検出装置用パッ
ケージの実施の形態の一例を示す断面図であり、図中、
1はセラミック基体、2はセラミック板、3は半導体素
子である。
【0011】セラミック基体1は、下面中央部に半導体
素子3を収容するための凹部1aを有するとともに上面
中央部に後述するセラミック板2との間に密閉空間を形
成するための凹部1cを有する酸化アルミニウム質焼結
体や窒化アルミニウム質焼結体・ムライト質焼結体・ガ
ラス−セラミックス等のセラミックス材料から成る積層
体であり、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場
合であれば、酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化マグネ
シウム・酸化カルシウム等のセラミック原料粉末に適当
な有機バインダ・溶剤・可塑剤・分散剤を添加混合して
泥漿状となすとともにこれを従来周知のドクタブレード
法を採用してシート状に成形することにより複数枚のセ
ラミックグリーンシートを得、しかる後、これらのセラ
ミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工・積層加工
・切断加工を施すことによりセラミック基体1用の生セ
ラミック成形体を得るとともにこの生セラミック成形体
を後述するセラミック板2用のセラミックグリーンシー
トとともに約1600℃の温度で焼成することにより製作さ
れる。
素子3を収容するための凹部1aを有するとともに上面
中央部に後述するセラミック板2との間に密閉空間を形
成するための凹部1cを有する酸化アルミニウム質焼結
体や窒化アルミニウム質焼結体・ムライト質焼結体・ガ
ラス−セラミックス等のセラミックス材料から成る積層
体であり、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場
合であれば、酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化マグネ
シウム・酸化カルシウム等のセラミック原料粉末に適当
な有機バインダ・溶剤・可塑剤・分散剤を添加混合して
泥漿状となすとともにこれを従来周知のドクタブレード
法を採用してシート状に成形することにより複数枚のセ
ラミックグリーンシートを得、しかる後、これらのセラ
ミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工・積層加工
・切断加工を施すことによりセラミック基体1用の生セ
ラミック成形体を得るとともにこの生セラミック成形体
を後述するセラミック板2用のセラミックグリーンシー
トとともに約1600℃の温度で焼成することにより製作さ
れる。
【0012】セラミック基体1は、その下面中央部に形
成された凹部1aの底面中央部が半導体素子3が搭載さ
れる搭載部1bとなっており、この搭載部1bに半導体
素子3を搭載するとともに凹部1a内に例えばエポキシ
樹脂等の樹脂製封止材4を充填することにより半導体素
子3が封止される。なお、この例では半導体素子3は樹
脂製封止材4を凹部1a内に充填することにより封止さ
れるが、半導体素子3はセラミック基体1の下面に金属
やセラミックスから成る蓋体を凹部1aを塞ぐように接
合させることにより封止されてもよい。
成された凹部1aの底面中央部が半導体素子3が搭載さ
れる搭載部1bとなっており、この搭載部1bに半導体
素子3を搭載するとともに凹部1a内に例えばエポキシ
樹脂等の樹脂製封止材4を充填することにより半導体素
子3が封止される。なお、この例では半導体素子3は樹
脂製封止材4を凹部1a内に充填することにより封止さ
れるが、半導体素子3はセラミック基体1の下面に金属
やセラミックスから成る蓋体を凹部1aを塞ぐように接
合させることにより封止されてもよい。
【0013】また、搭載部1bには半導体素子3の各電
極に接続される複数のメタライズ配線導体5が導出して
おり、このメタライズ配線導体5と半導体素子3の各電
極を半田バンプ6等の導電性材料から成る導電性接合部
材を介して接合することにより半導体素子3の各電極と
各メタライズ配線導体5とが電気的に接続されるととも
に半導体素子3が搭載部1bに固定される。なお、この
例では、半導体素子3の電極とメタライズ配線導体5と
は半田バンプ6を介して接続されるが、半導体素子3の
電極とメタライズ配線導体5とはボンディングワイヤ等
の他の種類の電気的接続手段により接続されてもよい。
極に接続される複数のメタライズ配線導体5が導出して
おり、このメタライズ配線導体5と半導体素子3の各電
極を半田バンプ6等の導電性材料から成る導電性接合部
材を介して接合することにより半導体素子3の各電極と
各メタライズ配線導体5とが電気的に接続されるととも
に半導体素子3が搭載部1bに固定される。なお、この
例では、半導体素子3の電極とメタライズ配線導体5と
は半田バンプ6を介して接続されるが、半導体素子3の
電極とメタライズ配線導体5とはボンディングワイヤ等
の他の種類の電気的接続手段により接続されてもよい。
【0014】メタライズ配線導体5は、半導体素子3の
各電極を外部電気回路および後述する第一メタライズ電
極7・第二メタライズ電極8に電気的に接続するための
導電路として機能し、その一部はセラミック基体1の外
周下面に導出し、別の一部は第一メタライズ電極7・第
二メタライズ電極8に電気的に接続されている。そし
て、半導体素子3の各電極をこれらのメタライズ配線導
体5に導電性接合材を介して電気的に接続するとともに
半導体素子3を樹脂製封止材4で封止した後、メタライ
ズ配線導体5の絶縁基体1外周下面に導出した部位を外
部電気回路基板の配線導体に半田等の導電性接合材を介
して接合することにより、内部に収容する半導体素子3
が外部電気回路に電気的に接続されることとなる。
各電極を外部電気回路および後述する第一メタライズ電
極7・第二メタライズ電極8に電気的に接続するための
導電路として機能し、その一部はセラミック基体1の外
周下面に導出し、別の一部は第一メタライズ電極7・第
二メタライズ電極8に電気的に接続されている。そし
て、半導体素子3の各電極をこれらのメタライズ配線導
体5に導電性接合材を介して電気的に接続するとともに
半導体素子3を樹脂製封止材4で封止した後、メタライ
ズ配線導体5の絶縁基体1外周下面に導出した部位を外
部電気回路基板の配線導体に半田等の導電性接合材を介
して接合することにより、内部に収容する半導体素子3
が外部電気回路に電気的に接続されることとなる。
【0015】このようなメタライズ配線導体5は、タン
グステンやモリブデン・銅・銀等の金属粉末メタライズ
から成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バイ
ンダ・溶剤・可塑剤・分散剤等を添加混合して得たメタ
ライズペーストを従来周知のスクリーン印刷法を採用し
てセラミック基体1用のセラミックグリーンシートに所
定のパターンに印刷塗布し、これをセラミック基体1用
の生セラミック成形体とともに焼成することによってセ
ラミック基体1の内部および表面に所定のパターンに形
成される。なお、メタライズ配線導体5の露出表面に
は、メタライズ配線導体5が酸化腐食するのを防止する
とともにメタライズ配線導体5と半田等の導電性接合材
との接合を良好なものとするために、通常であれば、厚
みが1〜10μm程度のニッケルめっき層と厚みが0.1〜
3μm程度の金めっき層とが順次被着されている。
グステンやモリブデン・銅・銀等の金属粉末メタライズ
から成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バイ
ンダ・溶剤・可塑剤・分散剤等を添加混合して得たメタ
ライズペーストを従来周知のスクリーン印刷法を採用し
てセラミック基体1用のセラミックグリーンシートに所
定のパターンに印刷塗布し、これをセラミック基体1用
の生セラミック成形体とともに焼成することによってセ
ラミック基体1の内部および表面に所定のパターンに形
成される。なお、メタライズ配線導体5の露出表面に
は、メタライズ配線導体5が酸化腐食するのを防止する
とともにメタライズ配線導体5と半田等の導電性接合材
との接合を良好なものとするために、通常であれば、厚
みが1〜10μm程度のニッケルめっき層と厚みが0.1〜
3μm程度の金めっき層とが順次被着されている。
【0016】また、セラミック基体1の上面中央部に形
成された凹部1c底面には静電容量形成用の第一メタラ
イズ電極7が被着されている。この第一メタライズ電極
7は、後述するセラミック板2の第二メタライズ電極8
とともに感圧素子用の静電容量を形成するためのもので
あり、例えば略円形のパターンに形成されている。そし
て、この第一メタライズ電極7にはメタライズ配線導体
5の一つ5aが接続されており、それによりこのメタラ
イズ配線導体5aに半導体素子3の電極を半田バンプ6
等の導電性接合材を介して接続すると半導体素子3の電
極と第一メタライズ電極7とが電気的に接続されるよう
になっている。
成された凹部1c底面には静電容量形成用の第一メタラ
イズ電極7が被着されている。この第一メタライズ電極
7は、後述するセラミック板2の第二メタライズ電極8
とともに感圧素子用の静電容量を形成するためのもので
あり、例えば略円形のパターンに形成されている。そし
て、この第一メタライズ電極7にはメタライズ配線導体
5の一つ5aが接続されており、それによりこのメタラ
イズ配線導体5aに半導体素子3の電極を半田バンプ6
等の導電性接合材を介して接続すると半導体素子3の電
極と第一メタライズ電極7とが電気的に接続されるよう
になっている。
【0017】このような第一メタライズ電極7は、タン
グステンやモリブデン・銅・銀等の金属粉末メタライズ
から成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バイ
ンダ・溶剤・可塑剤・分散剤を添加混合して得たメタラ
イズペーストを従来周知のスクリーン印刷法を採用して
セラミック基体1用のセラミックグリーンシートに印刷
塗布し、これをセラミック基体1用の生セラミック成形
体とともに焼成することによってセラミック基体1の上
面中央部に所定のパターンに形成される。
グステンやモリブデン・銅・銀等の金属粉末メタライズ
から成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バイ
ンダ・溶剤・可塑剤・分散剤を添加混合して得たメタラ
イズペーストを従来周知のスクリーン印刷法を採用して
セラミック基体1用のセラミックグリーンシートに印刷
塗布し、これをセラミック基体1用の生セラミック成形
体とともに焼成することによってセラミック基体1の上
面中央部に所定のパターンに形成される。
【0018】また、セラミック基体1の上面には凹部1
cを覆う略平板状のセラミック板2がセラミック基板1
の上面との間に密閉空間を形成するようにして可撓な状
態でセラミック基体1と焼結一体化されて接合されてい
る。セラミック板2は、酸化アルミニウム質焼結体や窒
化アルミニウム質焼結体・ムライト質焼結体・ガラス−
セラミックス等のセラミックス材料から成る厚みが0.01
〜5mmの略四角または略八角あるいは円形等の平板で
あり、外部の圧力に応じてセラミック基体1側に撓むい
わゆる圧力検出用のダイアフラムとして機能する。
cを覆う略平板状のセラミック板2がセラミック基板1
の上面との間に密閉空間を形成するようにして可撓な状
態でセラミック基体1と焼結一体化されて接合されてい
る。セラミック板2は、酸化アルミニウム質焼結体や窒
化アルミニウム質焼結体・ムライト質焼結体・ガラス−
セラミックス等のセラミックス材料から成る厚みが0.01
〜5mmの略四角または略八角あるいは円形等の平板で
あり、外部の圧力に応じてセラミック基体1側に撓むい
わゆる圧力検出用のダイアフラムとして機能する。
【0019】このようなセラミック板2は、例えば酸化
アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、酸化アル
ミニウム・酸化珪素・酸化マグネシウム・酸化カルシウ
ム等のセラミック原料粉末に適当な有機バインダ・溶剤
・可塑剤・分散剤を添加混合して泥漿状となすとともに
これを従来周知のドクタブレード法を採用してシート状
に成形することによりセラミック板2用のセラミックグ
リーンシートを得、しかる後、このセラミックグリーン
シートに適当な打ち抜き加工や切断加工を施すとともに
セラミック基体1用の生セラミック成形体上に積層し、
これをセラミック基体1用の生セラミック成形体ととも
に約1600℃の温度で焼成し、セラミック基体1と焼結一
体化することにより製作される。
アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、酸化アル
ミニウム・酸化珪素・酸化マグネシウム・酸化カルシウ
ム等のセラミック原料粉末に適当な有機バインダ・溶剤
・可塑剤・分散剤を添加混合して泥漿状となすとともに
これを従来周知のドクタブレード法を採用してシート状
に成形することによりセラミック板2用のセラミックグ
リーンシートを得、しかる後、このセラミックグリーン
シートに適当な打ち抜き加工や切断加工を施すとともに
セラミック基体1用の生セラミック成形体上に積層し、
これをセラミック基体1用の生セラミック成形体ととも
に約1600℃の温度で焼成し、セラミック基体1と焼結一
体化することにより製作される。
【0020】なお、セラミック板2は、その厚みが0.01
mm未満では、その機械的強度が小さいものとなってし
まうため、これに大きな外部圧力が印加された場合に破
壊されてしまう危険性が大きなものとなり、他方、5m
mを超えると、小さな圧力では撓みにくくなり、圧力検
出用のダイアフラムとしては不適となってしまう。した
がって、絶縁板2の厚みは0.01〜5mmの範囲が好まし
い。
mm未満では、その機械的強度が小さいものとなってし
まうため、これに大きな外部圧力が印加された場合に破
壊されてしまう危険性が大きなものとなり、他方、5m
mを超えると、小さな圧力では撓みにくくなり、圧力検
出用のダイアフラムとしては不適となってしまう。した
がって、絶縁板2の厚みは0.01〜5mmの範囲が好まし
い。
【0021】また、セラミック板2の下面には静電容量
形成用の略円形の第二メタライズ電極8が第一メタライ
ズ電極7と対向するようにして被着されている。この第
二メタライズ電極8は、前述の第一メタライズ電極7と
ともに感圧素子用の静電容量を形成するための電極とし
て機能する。そして、第二メタライズ電極8にはメタラ
イズ配線導体5の他の一つ5bが接続されており、それ
によりメタライズ配線導体5bに半導体素子3の電極を
半田バンプ6等の導電性接合材を介して接続すると半導
体素子3の電極と第二メタライズ電極8とが電気的に接
続されるようになっている。
形成用の略円形の第二メタライズ電極8が第一メタライ
ズ電極7と対向するようにして被着されている。この第
二メタライズ電極8は、前述の第一メタライズ電極7と
ともに感圧素子用の静電容量を形成するための電極とし
て機能する。そして、第二メタライズ電極8にはメタラ
イズ配線導体5の他の一つ5bが接続されており、それ
によりメタライズ配線導体5bに半導体素子3の電極を
半田バンプ6等の導電性接合材を介して接続すると半導
体素子3の電極と第二メタライズ電極8とが電気的に接
続されるようになっている。
【0022】このとき、第一メタライズ電極7と第二メ
タライズ電極8とは、セラミック基体1とセラミック板
2との間に形成された密閉空間を挟んで対向しており、
これらの間には、第一メタライズ電極7や第二メタライ
ズ電極8の面積および第一メタライズ電極7と第二メタ
ライズ電極8との間隔に応じて所定の静電容量が形成さ
れる。そして、セラミック板2の上面に外部の圧力が印
加されると、その圧力に応じてセラミック板2がセラミ
ック基体1側に撓んで第一メタライズ電極7と第二メタ
ライズ電極8との間隔が変わり、それにより第一メタラ
イズ電極7と第二メタライズ電極8との間の静電容量が
変化するので、外部の圧力の変化を静電容量の変化とし
て感知する感圧素子として機能する。そして、この静電
容量の変化を凹部1a内に収容した半導体素子3にメタ
ライズ配線導体5a・5bを介して伝達し、これを半導
体素子3で演算処理することによって外部の圧力の大き
さを知ることができる。
タライズ電極8とは、セラミック基体1とセラミック板
2との間に形成された密閉空間を挟んで対向しており、
これらの間には、第一メタライズ電極7や第二メタライ
ズ電極8の面積および第一メタライズ電極7と第二メタ
ライズ電極8との間隔に応じて所定の静電容量が形成さ
れる。そして、セラミック板2の上面に外部の圧力が印
加されると、その圧力に応じてセラミック板2がセラミ
ック基体1側に撓んで第一メタライズ電極7と第二メタ
ライズ電極8との間隔が変わり、それにより第一メタラ
イズ電極7と第二メタライズ電極8との間の静電容量が
変化するので、外部の圧力の変化を静電容量の変化とし
て感知する感圧素子として機能する。そして、この静電
容量の変化を凹部1a内に収容した半導体素子3にメタ
ライズ配線導体5a・5bを介して伝達し、これを半導
体素子3で演算処理することによって外部の圧力の大き
さを知ることができる。
【0023】なお、第二メタライズ電極8は、タングス
テンやモリブデン・銅・銀等の金属粉末メタライズから
成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バインダ
・溶剤・可塑剤・分散剤を添加混合して得たメタライズ
ペーストを従来周知のスクリーン印刷法を採用してセラ
ミック板2用のセラミックグリーンシートに印刷塗布
し、これをセラミック板2用のセラミックグリーンシー
トとともに焼成することによってセラミック板2の下面
に第一メタライズ電極7と対向する所定のパターンに形
成される。
テンやモリブデン・銅・銀等の金属粉末メタライズから
成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バインダ
・溶剤・可塑剤・分散剤を添加混合して得たメタライズ
ペーストを従来周知のスクリーン印刷法を採用してセラ
ミック板2用のセラミックグリーンシートに印刷塗布
し、これをセラミック板2用のセラミックグリーンシー
トとともに焼成することによってセラミック板2の下面
に第一メタライズ電極7と対向する所定のパターンに形
成される。
【0024】そして本発明においては、セラミック基板
1とセラミック板2とが焼結一体化されていることが重
要である。セラミック基体1とセラミック板2とが焼結
一体化されていることから、セラミック基体1とセラミ
ック板2とを接合するためのろう材を必要としない。し
たがって、第一メタライズ電極7と第二メタライズ電極
8との間にろう付けに起因する間隔のばらつきが発生し
たり第二メタライズ電極8にろう材が流出したりするこ
とは一切ない。そのため、第一メタライズ電極7と第二
メタライズ電極8との間に形成される静電容量に大きな
ばらつきが発生することはなく、外部の圧力を正確に検
出することが可能な圧力検出装置を提供することができ
る。また同時に、セラミック基体1とセラミック板2と
を焼結一体化することにより接合していることから、両
者をろう付けする工程を必要とせず、パッケージの製造
を極めて簡便なものとすることができる。
1とセラミック板2とが焼結一体化されていることが重
要である。セラミック基体1とセラミック板2とが焼結
一体化されていることから、セラミック基体1とセラミ
ック板2とを接合するためのろう材を必要としない。し
たがって、第一メタライズ電極7と第二メタライズ電極
8との間にろう付けに起因する間隔のばらつきが発生し
たり第二メタライズ電極8にろう材が流出したりするこ
とは一切ない。そのため、第一メタライズ電極7と第二
メタライズ電極8との間に形成される静電容量に大きな
ばらつきが発生することはなく、外部の圧力を正確に検
出することが可能な圧力検出装置を提供することができ
る。また同時に、セラミック基体1とセラミック板2と
を焼結一体化することにより接合していることから、両
者をろう付けする工程を必要とせず、パッケージの製造
を極めて簡便なものとすることができる。
【0025】このように、本発明の圧力検出装置用パッ
ケージによれば、一方の主面に半導体素子3が搭載され
るセラミック基体1の他方の主面に静電容量形成用の第
一メタライズ電極7を設けるとともに、この第一メタラ
イズ電極7に対向する静電容量形成用の第二メタライズ
電極8を内側面に有するセラミック板2をセラミック基
体1の他方の主面との間に密閉空間を形成するように可
撓な状態でセラミック基体1と焼結一体化することによ
り接合させたことから、半導体素子3を収容する容器と
感圧素子とが一体となり、その結果、圧力検出装置を小
型化することができる。また、静電容量形成用の第一メ
タライズ電極7および第二メタライズ電極8を、セラミ
ック基体1に設けたメタライズ配線導体5a・5bを介
して半導体素子3に接続することから、第一メタライズ
電極7および第二メタライズ電極8を短い距離で半導体
素子3に接続することができ、その結果、これらのメタ
ライズ配線導体5a・5b間に発生する不要な静電容量
を小さなものとして感度の高い圧力検出装置を提供する
ことができる。
ケージによれば、一方の主面に半導体素子3が搭載され
るセラミック基体1の他方の主面に静電容量形成用の第
一メタライズ電極7を設けるとともに、この第一メタラ
イズ電極7に対向する静電容量形成用の第二メタライズ
電極8を内側面に有するセラミック板2をセラミック基
体1の他方の主面との間に密閉空間を形成するように可
撓な状態でセラミック基体1と焼結一体化することによ
り接合させたことから、半導体素子3を収容する容器と
感圧素子とが一体となり、その結果、圧力検出装置を小
型化することができる。また、静電容量形成用の第一メ
タライズ電極7および第二メタライズ電極8を、セラミ
ック基体1に設けたメタライズ配線導体5a・5bを介
して半導体素子3に接続することから、第一メタライズ
電極7および第二メタライズ電極8を短い距離で半導体
素子3に接続することができ、その結果、これらのメタ
ライズ配線導体5a・5b間に発生する不要な静電容量
を小さなものとして感度の高い圧力検出装置を提供する
ことができる。
【0026】かくして、上述の圧力検出装置用パッケー
ジによれば、搭載部1bに半導体素子3を搭載するとと
もに半導体素子3の各電極とメタライズ配線導体5とを
電気的に接続し、しかる後、半導体素子3を封止するこ
とによって小型でかつ感度が高く、しかも外部の圧力を
ばらつきなく正確に検出することが可能な圧力検出装置
となる。
ジによれば、搭載部1bに半導体素子3を搭載するとと
もに半導体素子3の各電極とメタライズ配線導体5とを
電気的に接続し、しかる後、半導体素子3を封止するこ
とによって小型でかつ感度が高く、しかも外部の圧力を
ばらつきなく正確に検出することが可能な圧力検出装置
となる。
【0027】なお、本発明は、上述の実施の形態の一例
に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない
範囲であれば種々の変更は可能である。
に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない
範囲であれば種々の変更は可能である。
【0028】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の圧力検
出装置用パッケージによれば、一方の主面に半導体素子
が搭載されるセラミック基体の他方の主面に静電容量形
成用の第一メタライズ電極を設けるとともに、この第一
メタライズ電極に対向する静電容量形成用の第二メタラ
イズ電極を有するセラミック板をセラミック基体の他方
の主面との間に密閉空間を形成するように可撓な状態で
焼結一体化させて接合したことから、半導体素子を収容
する容器と感圧素子とが一体となり、その結果、圧力検
出装置を小型とすることができるとともに圧力検出用の
電極と半導体素子とを接続する配線を短いものとして、
これらの配線間に発生する不要な静電容量を小さなもの
とすることができる。さらに、セラッミク基体とセラミ
ック板とが焼結一体化されていることから、第二メタラ
イズ電極に不要なろう材が付着したり、第一メタライズ
電極と第二メタライズ電極との間にろう付けに起因する
間隔のばらつきが発生することはなく、その結果、外部
の圧力をばらつきなく正確かつ感度良く検出することが
可能な圧力検出装置を提供することができる。
出装置用パッケージによれば、一方の主面に半導体素子
が搭載されるセラミック基体の他方の主面に静電容量形
成用の第一メタライズ電極を設けるとともに、この第一
メタライズ電極に対向する静電容量形成用の第二メタラ
イズ電極を有するセラミック板をセラミック基体の他方
の主面との間に密閉空間を形成するように可撓な状態で
焼結一体化させて接合したことから、半導体素子を収容
する容器と感圧素子とが一体となり、その結果、圧力検
出装置を小型とすることができるとともに圧力検出用の
電極と半導体素子とを接続する配線を短いものとして、
これらの配線間に発生する不要な静電容量を小さなもの
とすることができる。さらに、セラッミク基体とセラミ
ック板とが焼結一体化されていることから、第二メタラ
イズ電極に不要なろう材が付着したり、第一メタライズ
電極と第二メタライズ電極との間にろう付けに起因する
間隔のばらつきが発生することはなく、その結果、外部
の圧力をばらつきなく正確かつ感度良く検出することが
可能な圧力検出装置を提供することができる。
【図1】本発明の圧力検出装置用パッケージの実施の形
態の一例を示す断面図である。
態の一例を示す断面図である。
【図2】従来の圧力検出装置を示す断面図である。
1・・・・・セラミック基体 2・・・・・セラミック板 3・・・・・半導体素子 7・・・・・第一メタライズ電極 8・・・・・第二メタライズ電極
Claims (1)
- 【請求項1】 一方の主面に半導体素子が搭載される搭
載部を有するセラミック基体と、該セラミック基体の表
面および内部に配設された、前記半導体素子の各電極が
電気的に接続される複数のメタライズ配線導体と、前記
セラミック基体の他方の主面との間に密閉空間を形成す
るように可撓な状態で前記セラミック基体に焼結一体化
されたセラミック板と、前記密閉空間内のセラミック基
体表面に被着され、前記メタライズ配線導体の一つに電
気的に接続された静電容量形成用の第一メタライズ電極
と、前記セラミック板の内側面に前記第一メタライズ電
極と対向するように被着され、前記メタライズ配線導体
の他の一つに電気的に接続された静電容量形成用の第二
メタライズ電極とを具備することを特徴とする圧力検出
装置用パッケージ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001086038A JP2002286569A (ja) | 2001-03-23 | 2001-03-23 | 圧力検出装置用パッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001086038A JP2002286569A (ja) | 2001-03-23 | 2001-03-23 | 圧力検出装置用パッケージ |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005308907A Division JP2006047327A (ja) | 2005-10-24 | 2005-10-24 | 圧力検出装置用パッケージおよび圧力検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002286569A true JP2002286569A (ja) | 2002-10-03 |
Family
ID=18941471
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001086038A Pending JP2002286569A (ja) | 2001-03-23 | 2001-03-23 | 圧力検出装置用パッケージ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002286569A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010210509A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Kyocera Corp | 圧力センサ用容器、および圧力センサ |
-
2001
- 2001-03-23 JP JP2001086038A patent/JP2002286569A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010210509A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Kyocera Corp | 圧力センサ用容器、および圧力センサ |
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A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050222 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050517 |
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050715 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050823 |