JP2003042876A - Package for pressure detecting apparatus - Google Patents

Package for pressure detecting apparatus

Info

Publication number
JP2003042876A
JP2003042876A JP2001228422A JP2001228422A JP2003042876A JP 2003042876 A JP2003042876 A JP 2003042876A JP 2001228422 A JP2001228422 A JP 2001228422A JP 2001228422 A JP2001228422 A JP 2001228422A JP 2003042876 A JP2003042876 A JP 2003042876A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
insulating
main surface
insulating plate
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001228422A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Kinomura
浩司 木野村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2001228422A priority Critical patent/JP2003042876A/en
Publication of JP2003042876A publication Critical patent/JP2003042876A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation

Landscapes

  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pressure detecting apparatus capable of accurately detecting external pressure over a long period. SOLUTION: This package for the pressure detecting apparatus is formed of an insulating substrate 1 and an insulating plate 2. The insulating substrate 1 comprises a mounting part 1b in which a semiconductor element 3 is mounted to one main surface, a first electrode 7 for forming electrostatic capacitance in the other main surface, a first electrode 7 for forming electrostatic capacitance in the other main surface, and a first metallized layer 8 for joining surrounding the first electrode 7. The insulating plate 2 comprises both a second electrode 9 for forming electrostatic capacitance in one main surface opposite to the first electrode 7 and a second metallized layer 10 for joining electrically connected to the second electrode 9 and brazed to the first metallized layer 8 for joining and is in a flexible state joined to the insulating substrate 1 in such a way as to form a sealed space in-between to the other main surface of the insulating substrate 1. In the insulating plate 2, a frame shaped protrusion part 2a is formed in the outer circumferential part of the one main surface of the insulating plate 2, the second metallized layer 10 for joining is pasted and formed close to the outer circumference of the protrusion part 2a, and an insulating layer 12 in contact with the insulating substrate 1 is provided for an inner circumferential part of the protrusion part 2a.

Description

【発明の詳細な説明】 【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。 【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ており、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。 【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
部に配設されており、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
央部に被着されており、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ており、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。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、例えば絶縁基体の他方
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。 【0005】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、絶縁基体と
絶縁板とを接合する銀−銅ろうから成るろう材は大きな
応力により塑性変形を起こしやすいことから、絶縁板に
外部の圧力が長期間にわたり大きく印加された場合、絶
縁板が撓むことにより発生する応力が絶縁基体と絶縁板
とを接合するろう材の内周縁部に大きく作用してろう材
に塑性変形が発生してしまい、その結果、圧力の印加が
解除されても絶縁板が元の位置に完全には戻らず、外部
の圧力を正確に検出することができなくなってしまうと
いう問題点を有していた。 【0006】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、その目的は外部の圧力を長期間にわ
たり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。 【0007】 【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、内部および表面に複数の配線導体を有す
るとともに一方の主面に半導体素子が搭載される搭載部
を、他方の主面に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およびこの第一電極を取り囲
み配線導体の他の一つに電気的に接続された枠状の第一
接合用メタライズ層を有する絶縁基体と、一方の主面に
第一電極に対向する静電容量形成用の第二電極およびこ
の第二電極に電気的に接続され、かつ第一接合用メタラ
イズ層にろう付けされた枠状の第二接合用メタライズ層
を有し、絶縁基体の他方の主面との間に密閉空間を形成
するように可撓な状態で絶縁基体に接合された絶縁板と
から成る圧力検出装置用パッケージであって、絶縁板は
その一方の主面の外周部に枠状の突起部が形成されてい
るとともにこの突起部の外周寄りに第二接合用メタライ
ズ層が被着形成されており、かつ突起部の内周部に絶縁
基体の他方の主面に当接する枠状の絶縁層が被着されて
いることを特徴とするものである。 【0008】本発明の圧力検出装置用パッケージによれ
ば、絶縁板の一方の主面の外周部に枠状の突起部が形成
されているとともに、この突起部の外周寄りに第一接合
用メタライズ層にろう付けされた第二接合用メタライズ
層が被着されており、かつ突起部の内周部に絶縁基体の
他方の主面に当接する枠状の絶縁層が被着されているこ
とから、絶縁板に外部の圧力が長期間にわたり大きく印
加されたとしても、絶縁板が撓むことにより発生する応
力は、突起部の内周根元付近および絶縁層に大きく集中
し、絶縁基体と絶縁板とを接合するろう材に大きく作用
することはない。 【0009】 【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は絶縁基体、2は絶縁板、3は半導体素子である。 【0010】絶縁基体1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絶縁基体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約1600
℃の温度で焼成することにより製作される。 【0011】絶縁基体1は、その下面中央部に半導体素
子3を収容するための凹部1aが形成されており、それ
により半導体素子3を収容する容器として機能する。そ
して、この凹部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は絶縁基体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。 【0012】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電気的接続部
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。 【0013】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電極7・第二
電極9に電気的に接続するための導電路として機能し、
その一部は絶縁基体1の外周下面に導出し、別の一部は
第一電極7・第二電極9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に半田バンプ6等の電気的接続手段を介して電気
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。 【0014】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
て絶縁基体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、これを絶縁基体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絶縁基体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。 【0015】また、絶縁基体1の上面中央部には静電容
量形成用の第一電極7が被着されている。この第一電極
7は、後述する第二電極9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等の電気的接続手段を介して接続すると
半導体素子3の電極と第一電極7とが電気的に接続され
るようになっている。 【0016】このような第一電極7は、厚みが10〜50μ
m程度の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
法を採用して絶縁基体1用のセラミックグリーンシート
に印刷塗布し、これを絶縁基体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絶縁基体1の上面中央
部に所定のパターンに形成される。なお、第一電極7の
表面には、第一電極7が酸化腐食するのを防止するため
に、通常であれば、厚みが1〜10μm程度のニッケルめ
っき層が被着されている。 【0017】また、絶縁基体1の上面外周部には第一電
極7を取り囲む略円形や略八角形の枠状の第一接合用メ
タライズ層8が被着されている。第一接合用メタライズ
層8は、絶縁基体1に絶縁板2を接合するための下地金
属として機能し、この第一接合用メタライズ層8には下
面に第二電極9およびこの第二電極9に電気的に接続さ
れた第二接合用メタライズ層10を有する絶縁板2が第二
接合用メタライズ層10と第一接合用メタライズ層8とを
銀−銅ろう等のろう材11を介してろう付けすることによ
り絶縁基体1との間に密閉空間を形成するようにして接
合されている。 【0018】この第一接合用メタライズ層8にはメタラ
イズ配線導体5の一つ5bが接続されており、それによ
りこの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等の電気的接続手段を介して電気的に接続
すると、半導体素子3の電極と第二電極9とが電気的に
接続されるようになっている。 【0019】このような第一接合用メタライズ層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
して絶縁基体1用のセラミックグリーンシートに印刷塗
布し、これを絶縁基体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絶縁基体1の上面外周部に枠状
の所定のパターンに形成される。 【0020】なお、第一接合用メタライズ層8の表面に
は、第一接合用メタライズ層8が酸化腐食するのを防止
するとともに第一接合用メタライズ層8とろう材11との
接合を強固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が被着されている。 【0021】また、絶縁基体1の上面に接合された絶縁
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略四角または略八角あるい
は円形等の略平板であり、その内側主面の外周部に枠状
の突起部2aを有している。そして、外部の圧力に応じ
て絶縁基体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。 【0022】なお、絶縁板2は、その中央部の厚みが0.
01mm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、中
央部の厚みが5mm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の中央部の厚みは0.
01〜5mmの範囲が好ましい。また、突起部2aの高さ
が0.01mm未満では、絶縁基体1と絶縁板2との間に形
成される隙間が狭いものとなりすぎて、絶縁板2に圧力
が印加された際に第一電極7と第二電極9とが接触して
しまう危険性が大きなものとなり、他方、突起部2aの
高さが5mmを超えると、第一電極7と第二電極9との
間に形成される静電容量が小さなものとなって感圧素子
の感度が低くなってしまう。したがって、突起部2aの
高さは0.01〜5mmの範囲が好ましい。 【0023】このような絶縁板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
工や積層加工・切断加工を施すことにより絶縁板2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
形体を約1600℃の温度で焼成することにより製作され
る。 【0024】また、絶縁板2の下面にはその中央部に第
一電極7と対向する静電容量形成用の第二電極9が被着
されている。この第二電極9は、前述の第一電極7とと
もに感圧素子用の静電容量を形成するためのものであ
り、例えば略円形のパターンに形成されている。 【0025】このような第二電極9は、厚みが10〜50μ
m程度の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
法を採用して絶縁板2用のセラミックグリーンシートに
印刷塗布し、これを絶縁板2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絶縁板2の下面中央部に所
定のパターンに形成される。なお、第二電極9の表面に
は、第二電極9が酸化腐食するのを防止するために、通
常であれば、厚みが1〜10μm程度のニッケルめっき層
が被着されている。 【0026】さらに、絶縁板2の突起部2a下面には第
二電極9に電気的に接続された略円形や略八角形の枠状
の第二接合用メタライズ層10が突起部2aの内周縁から
例えば0.05mm程度以上離間した外周寄りに被着されて
いる。この第二接合用メタライズ層10は、絶縁板2を絶
縁基体1に接合するための接合用下地金属層として機能
し、第二接合用メタライズ層10と第一接合用メタライズ
層8とを銀−銅ろう等のろう材11を介してろう付けする
ことにより絶縁基体1と絶縁板2とが接合されるととも
に第一接合用メタライズ層8と第二接合用メタライズ層
10とが電気的に接続される。 【0027】このとき、第一電極7と第二電極9とは、
絶縁基体1と絶縁板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、第一電極7や第二
電極9の面積および第一電極7と第二電極9との間隔に
応じて所定の静電容量が形成される。そして、絶縁板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
絶縁板2が絶縁基体1側に撓んで第一電極7と第二電極
9との間隔が変わり、それにより第一電極7と第二電極
9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。 【0028】このような第二接合用メタライズ層10は、
厚みが10〜50μm程度の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絶縁板2用のセラミックグ
リーンシートに印刷塗布し、これを絶縁板2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絶縁板2の
突起部2a下面に所定のパターンに形成される。 【0029】なお、第二接合用メタライズ層10の表面に
は、第二接合用メタライズ層10が酸化腐食するのを防止
するとともに第二接合用メタライズ層10とろう材11との
接合を良好とするために、通常であれば、厚みが1〜10
μm程度のニッケルめっき層が被着されている。 【0030】また、絶縁基体1に絶縁板2を接合するに
は、第一接合用メタライズ層8および第二接合用メタラ
イズ層10の表面に予め1〜10μm程度の厚みのニッケル
めっき層をそれぞれ被着させておくとともに、第一接合
用メタライズ層8と第二接合用メタライズ層10との間に
厚みが10〜200μm程度の銀−銅ろうから成るろう材箔
を挟んで絶縁基体1と絶縁板2とを重ね合わせ、これら
を還元雰囲気中、約850℃の温度に加熱してろう材箔を
溶融させて第一接合用メタライズ層8と第二接合用メタ
ライズ層10とをろう付けする方法が採用される。 【0031】さらに、突起部2aの内周部には、絶縁基
体1の上面に当接する略円形枠状の絶縁層12が被着され
ている。この絶縁層12は、例えば絶縁板2と実質的に同
一のセラミックス材料から成り、第二接合用メタライズ
層10を第一接合用メタライズ層8にろう材11を介してろ
う付けする際に、第一接合用メタライズ層8と第二接合
用メタライズ層10との間隔を所定の間隔に保つスペーサ
ー部材として機能するとともに絶縁板2に外部の圧力が
印加された際に、絶縁板2が撓むことによって発生する
応力がろう材11に印加されるのを防止するためのストッ
パー部材として機能する。 【0032】このように、突起部2aの内周部に絶縁基
体1の上面に当接する枠状の絶縁層12が被着されている
ことから、第一接合用メタライズ層8に第二接合用メタ
ライズ層10をろう材11を介してろう付けする際に絶縁基
体1と絶縁板2との間隔が絶縁層12によって正確に規定
され、それにより第一電極7と第二電極9との間隔に大
きなばらつきが発生することを有効に防止することがで
きる。また同時に、絶縁板2に外部の圧力が印加された
際に、絶縁板2が撓むことによって発生する応力を絶縁
層12で受け止めることにより、絶縁板2が外部の圧力に
より大きく撓んだとしても、その撓みにより発生する応
力は、突起部2aの内周の根元付近および絶縁層12に大
きく集中し、ろう材11に作用することは殆どない。した
がって、本発明の圧力検出装置用パッケージによれば、
絶縁板2に外部の圧力が長期間にわたり大きく印加され
たとしてもろう材11に塑性変形が発生することはなく、
外部の圧力を長期間にわたり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。 【0033】なお、絶縁層12は、その厚みが0.01mm未
満では、第一接合用メタライズ層8と第二接合用メタラ
イズ層10との間に十分な厚みのろう材11を確保して両者
を強固に接合することが困難となる傾向にあり、他方、
0.2mmを超えると、第一接合用メタライズ層8と第二
接合用メタライズ層10とをろう材11を介してろう付けす
る際にろう材11中に隙間が発生しやすくなり、絶縁基体
1と絶縁板2とを気密性高く良好に接合することが困難
となる傾向にある。したがって、絶縁層12の厚みは、0.
01〜0.2mmの範囲が好ましい。 【0034】また、絶縁層12は、その幅が0.05mm未満
では、絶縁板2に外部の圧力が印加された際に、絶縁板
2が撓むことにより発生する応力により絶縁層12が破壊
されてしまう危険性が大きなものとなり、他方、1mm
を超えると、そのような幅の広い絶縁層12を設けるため
にパッケージが大型化し、小型の圧力検出装置を提供で
きなくなってしまう。したがって絶縁層12の幅は、0.05
〜1mmの範囲であることが好ましい。 【0035】このような絶縁層12は、絶縁板2用のセラ
ミックグリーンシートに含有される原料粉末と実質的に
同一の原料粉末に適当な有機バインダ・溶剤を添加混合
して得た絶縁ペーストを絶縁板2用のセラミックグリー
ンシートに従来周知のスクリーン印刷法を採用して所定
のパターンに印刷塗布し、これを絶縁板2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突起部2aの
内周部に枠状のパターンに被着形成される。 【0036】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
る絶縁基体1の他方の主面に、静電容量形成用の第一電
極7を設けるとともにこの第一電極7に対向する静電容
量形成用の第二電極9を内側面に有する絶縁板2を絶縁
基体1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電極
7および第二電極9を、絶縁基体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、第一電極7および第二電極9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。 【0037】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い圧力検出装置となる。 【0038】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ことはいうまでも
ない。 【0039】 【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
が搭載される搭載部を有する絶縁基体の他方の主面の中
央部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有す
る絶縁板を、絶縁基体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。さらに絶縁板の一方
の主面の外周部に枠状の突起部が形成されているととも
にこの突起部の外周寄りに絶縁基体の第一接合用メタラ
イズ層にろう付けされた第二接合用メタライズ層が被着
されており、かつこの突起部の内周部に絶縁基体の他方
の主面に当接する絶縁層が被着されていることから、絶
縁板に外部の圧力が長期間にわたり大きく印加されたと
しても、絶縁板が撓むことにより発生する応力は、突起
部の内周根元付近および絶縁層に大きく集中し、絶縁基
体と絶縁板とを接合するろう材に大きく作用することは
ない。したがって、絶縁板に外部の圧力が長期間にわた
り大きく印加されたとしてもろう材に塑性変形が発生す
ることはなく、外部の圧力を長期間にわたり正確に検出
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。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure detecting device package used for a pressure detecting device for detecting pressure. 2. Description of the Related Art Conventionally, a capacitance type pressure detecting device has been known as a pressure detecting device for detecting pressure. As shown in a sectional view of FIG. 2, for example, a capacitance type pressure sensing device 22 and a package 28 are mounted on a wiring board 21 made of a ceramic material or a resin material.
And a semiconductor element 29 for arithmetic operation housed in the computer. The pressure-sensitive element 22 is made of, for example, an electrically insulating material such as a ceramic material.
An insulating substrate 24 having a concave portion to which
An insulating plate 26, which is joined in a flexible state so as to form a closed space between the insulating base 24 and the upper surface of the insulating substrate 24, and the other electrode 25 for forming a capacitance is adhered to the lower surface, And external lead terminals 27 for electrically connecting each of the capacitance forming electrodes 23 and 25 to the outside. Each of the static electricity generating plates 23 and 25 is formed by bending the insulating plate 26 in response to external pressure. The capacitance formed between the capacitance forming electrodes 23 and 25 changes.
An external pressure can be detected by subjecting this change in capacitance to arithmetic processing by the semiconductor element 29 for arithmetic operation. [0003] However, according to this conventional pressure detecting device, the pressure-sensitive element 22 and the semiconductor element 29 are not provided.
Are individually mounted on the wiring board 21, which increases the size of the pressure detection device and the pressure detection electrode.
The wiring between 23 and 25 and the semiconductor element 29 becomes longer,
There is a problem that the sensitivity is low because an unnecessary capacitance is formed between the long wires. Accordingly, the applicant of the present application has previously filed Japanese Patent Application No. 2000-178.
618, an insulating base having a mounting portion on which a semiconductor element is mounted on one main surface; and a plurality of insulating bases disposed on and inside the insulating base, each electrode of the semiconductor element being electrically connected. A wiring conductor, a first electrode for forming a capacitance, which is attached to a central portion of the other main surface of the insulating base, and is electrically connected to one of the wiring conductors; An insulating plate joined in a flexible state so as to form a sealed space with the central portion of the main surface, and an inner main surface of the insulating plate is attached to the first main surface so as to face the first electrode. Thus, a pressure detection device package including a second electrode for forming a capacitance electrically connected to another one of the wiring conductors has been proposed. According to this pressure detecting device package, a first electrode for forming a capacitance is provided on the other main surface of the insulating base having a mounting portion on which a semiconductor element is mounted on one main surface, and the first electrode is provided on the first electrode. Since the insulating plate having the opposing second electrode for capacitance formation on the inner surface thereof was joined in a flexible state so as to form a sealed space between the other main surface of the insulating base, The pressure-sensitive element is formed integrally with the package containing the semiconductor element. As a result, the pressure detection device can be made small and the wiring connecting the electrode for pressure detection and the semiconductor element is shortened. Unnecessary capacitance generated between the wirings can be reduced. In the package for a pressure detecting device proposed in Japanese Patent Application No. 2000-178618, for example, a frame made of ceramics or metal is provided on the outer peripheral portion of the other main surface of the insulating base so as to surround the first electrode. The insulating plate was joined to the insulating base by brazing the outer periphery of the second electrode on the frame via a brazing material such as silver-copper brazing material. However, according to the pressure sensing device package proposed in Japanese Patent Application No. 2000-178618, the brazing material made of silver-copper brazing for joining the insulating base and the insulating plate is liable to undergo plastic deformation due to large stress. When a large external pressure is applied to the insulating plate for a long period of time, the stress generated by the bending of the insulating plate greatly acts on the inner peripheral edge of the brazing material joining the insulating base and the insulating plate. Plastic deformation occurs, and as a result, even if the application of pressure is released, the insulating plate does not completely return to its original position, making it impossible to accurately detect external pressure. Had. The present invention has been completed in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a pressure detecting device capable of accurately detecting external pressure over a long period of time. A package for a pressure detecting device according to the present invention has a plurality of wiring conductors inside and on the surface, and has a mounting portion on one main surface on which a semiconductor element is mounted, and a mounting portion on the other side. A first electrode for forming a capacitance electrically connected to one of the wiring conductors on the main surface and a frame-shaped first electrode surrounding the first electrode and electrically connected to the other one of the wiring conductors; An insulating base having a bonding metallization layer, a second electrode for forming a capacitance opposing the first electrode on one main surface and electrically connected to the second electrode, and a first bonding metallization layer; An insulating plate which has a brazed frame-shaped second metallizing layer for bonding and which is bonded to the insulating base in a flexible state so as to form a sealed space with the other main surface of the insulating base; A pressure sensing device package, wherein the insulating plate is A frame-shaped protrusion is formed on the outer periphery of one main surface, a second metallization layer for adhesion is formed near the outer periphery of the protrusion, and an insulating substrate is formed on the inner periphery of the protrusion. And a frame-shaped insulating layer that is in contact with the other main surface. According to the package for a pressure detecting device of the present invention, a frame-shaped projection is formed on the outer peripheral portion of one main surface of the insulating plate, and the first metallization for the first bonding is provided near the outer periphery of the projected portion. Since the second metallizing layer for brazing brazed to the layer is applied, and the frame-shaped insulating layer that is in contact with the other main surface of the insulating base is applied to the inner peripheral portion of the protrusion, Even if external pressure is greatly applied to the insulating plate for a long period of time, the stress generated by the bending of the insulating plate is largely concentrated near the inner peripheral root of the protrusion and the insulating layer, and the insulating base and the insulating plate It does not significantly affect the brazing material joining to the brazing material. Next, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of an embodiment of a package for a pressure detection device according to the present invention.
1 is an insulating base, 2 is an insulating plate, and 3 is a semiconductor element. The insulating substrate 1 is a laminate made of a ceramic material such as an aluminum oxide sintered body, an aluminum nitride sintered body, a mullite sintered body, or a glass-ceramic. If this is the case, an appropriate organic binder, a solvent, a plasticizer, and a dispersant are added to a ceramic raw material powder such as aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, and calcium oxide, and the mixture is mixed and formed into a slurry. A plurality of ceramic green sheets are obtained by forming into a sheet shape by adopting the doctor blade method, and thereafter, appropriate punching, laminating,
By cutting, a green ceramic molded body for the insulating substrate 1 is obtained, and the green ceramic molded body
It is manufactured by firing at a temperature of ° C. The insulating substrate 1 has a concave portion 1a for accommodating the semiconductor element 3 in the center of the lower surface thereof, and thereby functions as a container for accommodating the semiconductor element 3. The center of the bottom surface of the concave portion 1a is a mounting portion 1b on which the semiconductor element 3 is mounted. The semiconductor element 3 is mounted on the mounting portion 1b, and a resin sealing such as an epoxy resin is formed in the concave portion 1a. The semiconductor element 3 is sealed by filling the material 4. In this example, the semiconductor element 3 is sealed by filling a resin sealing material 4 into the recess 1a. However, the semiconductor element 3 is provided with a lid made of metal or ceramic on the lower surface of the insulating base 1 in the recess 1a. May be sealed by joining them so as to close them. A plurality of metallized wiring conductors 5 connected to the respective electrodes of the semiconductor element 3 are led out from the mounting portion 1b. The metallized wiring conductor 5 and the respective electrodes of the semiconductor element 3 are connected to the solder bumps 6 and the like. By joining via an electrical connection member made of a conductive material, each electrode of the semiconductor element 3 and each metallized wiring conductor 5 are electrically connected, and the semiconductor element 3 is fixed to the mounting portion 1b. In this example, the electrodes of the semiconductor element 3 and the metallized wiring conductors 5 are connected via the solder bumps 6, but the electrodes of the semiconductor element 3 and the metallized wiring conductors 5 are connected to another type of electric wire such as a bonding wire. May be connected by a dynamic connection means. The metallized wiring conductor 5 functions as a conductive path for electrically connecting each electrode of the semiconductor element 3 to an external electric circuit and a first electrode 7 and a second electrode 9, which will be described later.
A part thereof is led out to the lower surface of the outer periphery of the insulating base 1, and another part is electrically connected to the first electrode 7 and the second electrode 9. Then, each electrode of the semiconductor element 3 is electrically connected to the metallized wiring conductor 5 through an electrical connection means such as a solder bump 6 and the semiconductor element 3 is sealed with a resin sealing material 4. By joining a portion of the metallized wiring conductor 5 extending to the lower surface of the outer periphery of the insulating base 1 to a wiring conductor of the external electric circuit board via a conductive bonding material such as solder, the semiconductor element 3 housed inside is connected to the external electric circuit. It will be electrically connected. The metallized wiring conductor 5 is made of metal powder such as tungsten, molybdenum, copper, silver or the like, and is mixed with a metal powder such as tungsten by adding an appropriate organic binder, solvent, plasticizer, dispersant and the like. The metallized paste obtained as described above is applied in a predetermined pattern to a ceramic green sheet for the insulating substrate 1 by employing a conventionally known screen printing method, and is fired together with the green ceramic molded body for the insulating substrate 1 for insulation. A predetermined pattern is formed inside and on the surface of the base 1. The metallized wiring conductor 5 is provided on the surface of the metallized wiring conductor 5.
In order to prevent oxidation and corrosion of the metallized wiring conductor 5 and improve the bonding between the metallized wiring conductor 5 and the solder or the like, a nickel plating layer having a thickness of about 1 to 10 μm and a thickness of about 0.1 to 3 μm are usually used. Gold plated layers are sequentially applied. A first electrode 7 for forming a capacitance is attached to the center of the upper surface of the insulating base 1. The first electrode 7 is for forming a capacitance for a pressure-sensitive element together with a second electrode 9 described later, and is formed, for example, in a substantially circular pattern. One of the metallized wiring conductors 5a is connected to the first electrode 7, so that the electrode of the semiconductor element 3 is connected to the metallized wiring conductor 5a via an electrical connection means such as a solder bump 6. Then, the electrode of the semiconductor element 3 and the first electrode 7 are electrically connected. The first electrode 7 has a thickness of 10 to 50 μm.
Metallized paste made of metal powder such as tungsten or molybdenum, copper, silver, etc. of about m and mixed with a suitable organic binder, solvent, plasticizer and dispersant added to metal powder such as tungsten. A printing method is used to print and coat a ceramic green sheet for the insulating substrate 1 and bake it together with a green ceramic molded body for the insulating substrate 1 to form a predetermined pattern at the center of the upper surface of the insulating substrate 1. . The surface of the first electrode 7 is usually covered with a nickel plating layer having a thickness of about 1 to 10 μm in order to prevent the first electrode 7 from being oxidized and corroded. A substantially circular or substantially octagonal frame-shaped first bonding metallization layer 8 surrounding the first electrode 7 is applied to the outer peripheral portion of the upper surface of the insulating base 1. The first bonding metallization layer 8 functions as a base metal for bonding the insulating plate 2 to the insulating base 1, and the first bonding metallization layer 8 has a second electrode 9 on its lower surface and a second electrode 9 on its lower surface. The insulating plate 2 having the second bonding metallization layer 10 electrically connected thereto brazes the second bonding metallization layer 10 and the first bonding metallization layer 8 via a brazing material 11 such as silver-copper brazing. By doing so, it is joined so as to form a closed space with the insulating base 1. One of the metallized wiring conductors 5b is connected to the first bonding metallized layer 8 so that the electrodes of the semiconductor element 3 can be electrically connected to the metallized wiring conductor 5b such as solder bumps 6 or the like. And the second electrode 9 is electrically connected to the electrode of the semiconductor element 3. Such a first bonding metallization layer 8 is
A metallized paste made of metal powder such as tungsten, molybdenum, copper, silver, etc., mixed with an appropriate organic binder, solvent, plasticizer, and dispersant added to metal powder such as tungsten, and a conventionally known screen printing method is used. Adopted, printed and coated on a ceramic green sheet for the insulating substrate 1, and fired together with a green ceramic molded body for the insulating substrate 1 to form a frame-shaped predetermined pattern on the outer peripheral portion of the upper surface of the insulating substrate 1. . The surface of the first bonding metallization layer 8 is prevented from being oxidized and corroded on the surface of the first bonding metallization layer 8 and the bonding between the first bonding metallization layer 8 and the brazing material 11 is firmly formed. Usually, a nickel plating layer having a thickness of about 1 to 10 μm is applied. The insulating plate 2 joined to the upper surface of the insulating base 1 is made of a substantially square material made of a ceramic material such as a sintered body of aluminum oxide, a sintered body of aluminum nitride, a sintered body of mullite or a glass-ceramic. Or, it is a substantially flat plate such as a substantially octagonal or circular shape, and has a frame-shaped projection 2a on the outer peripheral portion of the inner main surface. Then, it functions as a so-called pressure detecting diaphragm that bends toward the insulating base 1 according to an external pressure. Incidentally, the thickness of the insulating plate 2 at the central portion thereof is set to 0.1 mm.
When the thickness is less than 01 mm, the mechanical strength is small, so that there is a great risk of being destroyed when a large external pressure is applied thereto. On the other hand, when the thickness of the central portion exceeds 5 mm. However, it becomes difficult to bend under a small pressure, and is not suitable as a diaphragm for detecting pressure. Therefore, the thickness of the central part of the insulating plate 2 is 0.
A range of 01 to 5 mm is preferred. If the height of the protrusion 2a is less than 0.01 mm, the gap formed between the insulating base 1 and the insulating plate 2 is too narrow, and the first electrode is not applied when pressure is applied to the insulating plate 2. The risk of contact between the first electrode 7 and the second electrode 9 increases. On the other hand, when the height of the protrusion 2a exceeds 5 mm, the static electricity formed between the first electrode 7 and the second electrode 9 is increased. The capacitance becomes small, and the sensitivity of the pressure-sensitive element decreases. Therefore, the height of the projection 2a is preferably in the range of 0.01 to 5 mm. If the insulating plate 2 is made of, for example, an aluminum oxide sintered body, an organic binder, a solvent, and a plastic material suitable for ceramic raw material powders such as aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, and calcium oxide. A ceramic green sheet is obtained by adding and mixing a dispersing agent and a dispersing agent to form a slurry, and forming this into a sheet shape by employing a conventionally known doctor blade method. The green ceramic molded body for the insulating plate 2 is obtained by processing, laminating, and cutting, and the green ceramic molded body is manufactured by firing at a temperature of about 1600 ° C. On the lower surface of the insulating plate 2, a second electrode 9 for forming a capacitance facing the first electrode 7 is attached at the center. The second electrode 9 is for forming a capacitance for a pressure-sensitive element together with the above-mentioned first electrode 7, and is formed, for example, in a substantially circular pattern. The second electrode 9 has a thickness of 10 to 50 μm.
Metallized paste made of metal powder such as tungsten or molybdenum, copper, silver, etc. of about m and mixed with a suitable organic binder, solvent, plasticizer and dispersant added to metal powder such as tungsten. A printing method is used to print and coat the ceramic green sheet for the insulating plate 2 and fire it together with the green ceramic molded body for the insulating plate 2 to form a predetermined pattern at the center of the lower surface of the insulating plate 2. . The surface of the second electrode 9 is usually covered with a nickel plating layer having a thickness of about 1 to 10 μm in order to prevent the second electrode 9 from being oxidized and corroded. Further, a substantially circular or substantially octagonal frame-shaped second bonding metallization layer 10 electrically connected to the second electrode 9 is provided on the lower surface of the protrusion 2a of the insulating plate 2 at the inner peripheral edge of the protrusion 2a. From the outer periphery, for example, separated by about 0.05 mm or more. The second bonding metallization layer 10 functions as a bonding base metal layer for bonding the insulating plate 2 to the insulating base 1, and forms the second bonding metallization layer 10 and the first bonding metallization layer 8 with silver. The insulating base 1 and the insulating plate 2 are joined by brazing through a brazing material 11 such as copper brazing, and the first joining metallized layer 8 and the second joining metallized layer
10 is electrically connected. At this time, the first electrode 7 and the second electrode 9
They face each other with a closed space formed between the insulating base 1 and the insulating plate 2 therebetween, between them, the area of the first electrode 7 and the second electrode 9, and the first electrode 7 and the second electrode A predetermined capacitance is formed in accordance with the distance from the capacitor 9. And the insulating plate 2
When an external pressure is applied to the upper surface of the substrate, the insulating plate 2 bends toward the insulating base 1 in accordance with the pressure, and the distance between the first electrode 7 and the second electrode 9 changes. Since the capacitance with the second electrode 9 changes, it functions as a pressure-sensitive element that senses a change in external pressure as a change in capacitance. Then, the change in the capacitance is transmitted to the semiconductor element 3 housed in the concave portion 1a via the metallized wiring conductors 5a and 5b, and the magnitude of the external pressure is known by performing arithmetic processing on the semiconductor element 3. be able to. Such a second bonding metallization layer 10 is
Metallized paste made of metal powder such as tungsten, molybdenum, copper, silver, etc. with a thickness of about 10 to 50 μm, and obtained by adding and mixing an appropriate organic binder, solvent, plasticizer, and dispersant to metal powder such as tungsten. A known and well-known screen printing method is employed to print and coat a ceramic green sheet for the insulating plate 2, which is then fired together with the green ceramic molded body for the insulating plate 2, so that a predetermined surface is formed on the lower surface of the projection 2 a of the insulating plate 2. Formed in a pattern. The surface of the second bonding metallization layer 10 is prevented from being oxidized and corroded on the surface of the second bonding metallization layer 10, and the bonding between the second bonding metallization layer 10 and the brazing material 11 is improved. Usually, the thickness is 1 to 10
A nickel plating layer of about μm is applied. In order to bond the insulating plate 2 to the insulating base 1, a nickel plating layer having a thickness of about 1 to 10 μm is previously coated on the surfaces of the first bonding metallization layer 8 and the second bonding metallization layer 10, respectively. The insulating base 1 and the insulating plate are sandwiched between the first bonding metallization layer 8 and the second bonding metallization layer 10 with a brazing material foil made of silver-copper brazing having a thickness of about 10 to 200 μm. 2 and superposing them in a reducing atmosphere at a temperature of about 850 ° C. to melt the brazing material foil and braze the first bonding metallization layer 8 and the second bonding metallization layer 10. Adopted. A substantially circular frame-shaped insulating layer 12 which is in contact with the upper surface of the insulating base 1 is attached to the inner peripheral portion of the projection 2a. The insulating layer 12 is made of, for example, substantially the same ceramic material as the insulating plate 2. When the second bonding metallization layer 10 is brazed to the first bonding metallization layer 8 via the brazing material 11, The insulating plate 2 functions as a spacer member that keeps a predetermined distance between the first metallizing layer 8 and the second metallizing layer 10 when the insulating plate 2 is subjected to an external pressure. It functions as a stopper member for preventing the stress generated by the brazing material 11 from being applied. As described above, since the frame-shaped insulating layer 12 that is in contact with the upper surface of the insulating base 1 is applied to the inner peripheral portion of the projection 2a, the second bonding metallized layer 8 is When the metallized layer 10 is brazed with the brazing material 11 therebetween, the distance between the insulating base 1 and the insulating plate 2 is accurately defined by the insulating layer 12, so that the distance between the first electrode 7 and the second electrode 9 is reduced. It is possible to effectively prevent large variations from occurring. At the same time, when an external pressure is applied to the insulating plate 2, the stress generated by the bending of the insulating plate 2 is received by the insulating layer 12, so that the insulating plate 2 is largely bent by the external pressure. However, the stress generated by the deflection is largely concentrated near the root of the inner periphery of the projection 2a and on the insulating layer 12, and hardly acts on the brazing material 11. Therefore, according to the pressure detection device package of the present invention,
Even if an external pressure is applied to the insulating plate 2 for a long time, no plastic deformation occurs in the brazing material 11,
A pressure detection device capable of accurately detecting external pressure over a long period of time can be provided. If the thickness of the insulating layer 12 is less than 0.01 mm, a sufficient thickness of the brazing material 11 is secured between the first bonding metallization layer 8 and the second bonding metallization layer 10 to form a two-layer structure. It tends to be difficult to bond firmly,
When the thickness exceeds 0.2 mm, a gap is easily generated in the brazing material 11 when the first bonding metallization layer 8 and the second bonding metallization layer 10 are brazed through the brazing material 11, so that the insulating base 1 and There is a tendency that it is difficult to join the insulating plate 2 with the insulating plate 2 with high airtightness. Therefore, the thickness of the insulating layer 12 is 0.
A range of 01 to 0.2 mm is preferred. If the width of the insulating layer 12 is less than 0.05 mm, the insulating layer 12 is broken by stress generated by bending of the insulating plate 2 when an external pressure is applied to the insulating plate 2. The risk of
Is exceeded, the size of the package is increased due to the provision of such a wide insulating layer 12, and a small-sized pressure detecting device cannot be provided. Therefore, the width of the insulating layer 12 is 0.05
It is preferably in the range of 11 mm. The insulating layer 12 is made of an insulating paste obtained by adding a suitable organic binder and a solvent to the raw material powder substantially identical to the raw material powder contained in the ceramic green sheet for the insulating plate 2. The ceramic green sheet for the insulating plate 2 is printed and applied in a predetermined pattern by using a conventionally known screen printing method, and is fired together with the green ceramic molded body for the insulating plate 2 to thereby form an inner peripheral portion of the projection 2a. Is formed in a frame-like pattern. As described above, according to the pressure detecting device package of the present invention, the first electrode for forming the capacitance is provided on the other main surface of the insulating base 1 on which the semiconductor element 3 is mounted on one main surface. 7 and an insulating plate 2 having a second electrode 9 for forming a capacitance facing the first electrode 7 on an inner surface thereof in a flexible state so as to form a sealed space between the insulating plate 2 and the insulating base 1. Because of the joining, the container accommodating the semiconductor element 3 and the pressure-sensitive element are integrated, and as a result, the size of the pressure detection device can be reduced. Further, since the first electrode 7 and the second electrode 9 for forming the capacitance are connected to the semiconductor element 3 via the metallized wiring conductors 5a and 5b provided on the insulating base 1, the first electrode 7 and the second electrode 9 are formed. The electrode 9 can be connected to the semiconductor element 3 at a short distance, and as a result, an unnecessary capacitance generated between the metallized wiring conductors 5a and 5b is reduced to provide a highly sensitive pressure detecting device. Can be. Thus, according to the above-described package for the pressure detecting device, the semiconductor element 3 is mounted on the mounting portion 1b, and each electrode of the semiconductor element 3 is electrically connected to the metallized wiring conductor 5, and thereafter, the semiconductor By sealing the element 3, a compact and highly sensitive pressure detecting device is obtained. The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. As described above, according to the pressure detecting device package of the present invention, the other main surface of the insulating base having the mounting portion on which the semiconductor element is mounted on one main surface. A first electrode for forming a capacitance is provided at a central portion, and an insulating plate having a second electrode for forming a capacitance opposed to the first electrode is formed so as to form a closed space between the insulating plate and the insulating base. The pressure sensing element is formed integrally with the package accommodating the semiconductor element, and as a result, the pressure sensing device can be reduced in size and the pressure sensing electrode and the semiconductor can be joined together. Unnecessary capacitance generated between these wires can be reduced by shortening the wires connecting the elements. Further, a frame-shaped projection is formed on the outer periphery of one main surface of the insulating plate, and a second bonding metallization layer brazed to the first bonding metallization layer of the insulating base near the outer periphery of the projection. Is attached, and an insulating layer that is in contact with the other main surface of the insulating base is attached to the inner peripheral portion of the protrusion, so that an external pressure is greatly applied to the insulating plate for a long period of time. Even if the bending occurs, the stress generated by the bending of the insulating plate is largely concentrated near the inner peripheral root of the protrusion and on the insulating layer, and does not significantly act on the brazing material joining the insulating base and the insulating plate. Therefore, even if an external pressure is applied to the insulating plate over a long period of time, a plastic deformation does not occur in the brazing material, and a pressure detecting device capable of accurately detecting the external pressure over a long period of time is provided. can do.

【図面の簡単な説明】 【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。 【図2】従来の圧力検出装置を示す断面図である。 【符号の説明】 1・・・・・絶縁基体 2・・・・・絶縁板 2a・・・・突起部 3・・・・・半導体素子 7・・・・・第一電極 8・・・・・第一接合用メタライズ層 9・・・・・第二電極 10・・・・・第二接合用メタライズ層 11・・・・・ろう材 12・・・・・絶縁層
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of a package for a pressure detecting device according to the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing a conventional pressure detecting device. [Description of Signs] 1 ... Insulating base 2 ... Insulating plate 2a ... Protrusion 3 ... Semiconductor element 7 ... First electrode 8 ...・ First joining metallization layer 9 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Second electrode 10 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Second joining metallization layer 11 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Brazing material 12 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Insulating layer

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 内部および表面に複数の配線導体を有す
るとともに一方の主面に半導体素子が搭載される搭載部
を、他方の主面に前記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および該第一電極を取り
囲み前記配線導体の他の一つに電気的に接続された枠状
の第一接合用メタライズ層を有する絶縁基体と、一方の
主面に前記第一電極に対向する静電容量形成用の第二電
極および該第二電極に電気的に接続され、かつ前記第一
接合用メタライズ層にろう付けされた枠状の第二接合用
メタライズ層を有し、前記絶縁基体の前記他方の主面と
の間に密閉空間を形成するように可撓な状態で前記絶縁
基体に接合された絶縁板とから成る圧力検出装置用パッ
ケージであって、前記絶縁板は、その一方の主面の外周
部に枠状の突起部を有するとともに該突起部の外周寄り
に前記第二接合用メタライズが被着されており、かつ該
突起部の内周部に前記絶縁基体の他方の主面に当接する
枠状の絶縁層が被着されていることを特徴とする圧力検
出装置用パッケージ。
Claims: 1. A mounting portion having a plurality of wiring conductors inside and on a surface and mounting a semiconductor element on one main surface, and electrically connecting one of the wiring conductors on the other main surface. An insulating base having a first electrode for forming a capacitance, which is electrically connected, and a frame-shaped first metallizing layer surrounding the first electrode and electrically connected to another one of the wiring conductors; A frame-shaped one electrode is electrically connected to the second electrode and the second electrode for forming a capacitance opposing the first electrode on the one main surface, and is brazed to the first bonding metallization layer. A pressure detecting device comprising: a second bonding metallization layer; and an insulating plate bonded to the insulating base in a flexible state so as to form a sealed space with the other main surface of the insulating base. Package, wherein the insulating plate is provided outside of one of its main surfaces. The second bonding metallization is attached near the outer periphery of the protrusion, and the inner peripheral portion of the protrusion contacts the other main surface of the insulating base. A package for a pressure detecting device, wherein a frame-shaped insulating layer is attached.
JP2001228422A 2001-07-27 2001-07-27 Package for pressure detecting apparatus Pending JP2003042876A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001228422A JP2003042876A (en) 2001-07-27 2001-07-27 Package for pressure detecting apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001228422A JP2003042876A (en) 2001-07-27 2001-07-27 Package for pressure detecting apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003042876A true JP2003042876A (en) 2003-02-13

Family

ID=19060934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001228422A Pending JP2003042876A (en) 2001-07-27 2001-07-27 Package for pressure detecting apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003042876A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006184031A (en) * 2004-12-24 2006-07-13 Kyocera Corp Package for pressure detection system, and the pressure detection system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006184031A (en) * 2004-12-24 2006-07-13 Kyocera Corp Package for pressure detection system, and the pressure detection system
JP4601417B2 (en) * 2004-12-24 2010-12-22 京セラ株式会社 Pressure detection device package and pressure detection device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001356064A (en) Package for pressure detector
JP2002107254A (en) Package for pressure detector
JP4803917B2 (en) Package for pressure detection device
JP2003042876A (en) Package for pressure detecting apparatus
JP4974424B2 (en) Package for pressure detection device
JP4557405B2 (en) Package for pressure detection device
JP4794072B2 (en) Package for pressure detection device
JP4582889B2 (en) Package for pressure detection device
JP2005156410A (en) Package for pressure-detecting device
JP4789357B2 (en) Package for pressure detection device
JP4557406B2 (en) Package for pressure detection device
JP2003042877A (en) Package for pressure detecting apparatus
JP3955067B2 (en) Pressure detection device package and pressure detection device
JP3878836B2 (en) Package for pressure detection device
JP4582888B2 (en) Package for pressure detection device
JP2003130744A (en) Package for pressure-detecting apparatus
JP4771667B2 (en) Pressure detection device package and pressure detection device
JP2002039893A (en) Package for pressure detection apparatus
JP2002039897A (en) Package for pressure detection apparatus
JP2003042874A (en) Package for pressure detecting apparatus
JP2003156400A (en) Package for pressure detector
JP2003014569A (en) Package for pressure detector
JP2003065874A (en) Package for pressure detection device
JP2002286570A (en) Package for pressure detector
JP2002039894A (en) Package for pressure detection apparatus