JP2003139639A - 圧力検出装置用パッケージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部の圧力を長期間にわたり常に正確に検出
することが可能な小型で高感度の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、この第一メタライ
ズ電極７と対向する静電容量形成用の第二メタライズ電
極９を内側主面に有し、かつ外側主面の外周縁から0.05
〜0.5ｍｍ内側の略全面に補強用メタライズ層11を有す
るセラミック板２を、セラミック基体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圧力検出装
置用パッケージである。セラミック板２の外周部に発生
するクラックの進行が補強用メタライズ層11で防止され
るとともに第二メタライズ電極と補強用メタライズ層11
との電気的絶縁性が保たれる。

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、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2000−22
3787号において、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、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の中央部に被着され、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セラミック板と、このセラミ
ック板の内側主面に第一メタライズ電極と対向して被着
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、セラミッ
ク板の外側主面の略全面に被着された補強用メタライズ
層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内側
主面に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。また、セラミック板の外側主面の略全
面に補強用メタライズ層が被着されていることから、セ
ラミック板に外部の圧力が繰返し印加された場合に、セ
ラミック板の外周部にクラックが発生することが有効に
防止されるとともに、仮にクラックが発生した場合で
も、そのクラックがセラミック板の中央部まで進行する
ことが有効に防止される。 【０００６】なお、この特願2000−223787号で提案した
圧力検出装置用パッケージにおいては、セラミック基体
とセラミック板とは、ろう付けにより接合されており、
具体的にはセラミック基体の他方の主面に第一メタライ
ズ電極を取り囲む枠状の接合用メタライズ層を設けると
ともに、この接合用メタライズ層とセラミック板の内側
主面に設けた第二メタライズ電極の外周部とを銀−銅合
金等のろう材を介してろう付けすることによって接合さ
れている。この場合、第二メタライズ電極の外周部は接
合用のメタライズ層として機能する。 【０００７】しかしながら、この特願2000−223787号で
提案した圧力検出装置用パッケージによると、セラミッ
ク板の外側主面の外周縁まで補強用メタライズ層を被着
させており、そのため、セラミック板の第二メタライズ
電極とセラミック基体の接合用メタライズ層とをろう付
けした際にろう材と補強用メタライズ層の外周縁とが接
触して補強用メタライズ層と第二メタライズ電極との間
に電気的な短絡が発生しやすい。このように第二メタラ
イズ電極と補強用メタライズ層との間に電気的な短絡が
ある場合、第二メタライズ電極と外部との間に補強用メ
タライズ層を介して不要な寄生容量が形成されやすく、
そのため、外部の圧力を安定して測定することができな
いという問題点を有していた。 【０００８】本発明は、かかる問題点に鑑み案出された
ものであり、その目的は、補強用メタライズ層と第二電
極との電気的な絶縁性が保たれ、圧力検出特性が変わる
ことのない、小型でかつ感度が高く、しかも外部の圧力
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
ことにある。 【０００９】 【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メタライズ配線
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
イズ電極および該第一メタライズ電極を取り囲み、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枠
状の第一接合用メタライズ層を有するセラミック基体
と、一方の主面に前記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および該第二メタラ
イズ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
層を有するとともに、他方の主面の略全面に補強用メタ
ライズ層を有し、前記セラミック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セ
ラミック基体に接合されたセラミック板とから成る圧力
検出装置用パッケージであって、前記補強用メタライズ
層は、前記セラミック板の外周縁から0.05〜0.5ｍｍ内
側に設けられていることを特徴とするものである。 【００１０】本発明の圧力検出装置用パッケージによれ
ば、セラミック板の外側主面の略全面に補強用のメタラ
イズ層を設けたことから、セラミック板に外部の圧力が
繰返し印加された場合にセラミック板の外周部にクラッ
クが発生したとしても、そのクラックの進行はセラミッ
ク板の外側主面に設けられた補強用メタライズ層により
有効に防止される。また、前記補強用メタライズ層は、
前記セラミック板の外周縁から0.05〜0.5ｍｍ内側に設
けられていることから、セラミック基体とセラミック板
とを接合するろう材が補強用メタライズ層と接触するこ
とが有効に防止され、補強用メタライズ層と第二メタラ
イズ電極との間に電気的絶縁性の低下や電気的な短絡が
発生することはない。 【００１１】 【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。 【００１２】セラミック基体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
成形体を約1600℃の温度で焼成することにより製作され
る。 【００１３】セラミック基体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１
ｂ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。 【００１４】また、搭載部１ｂには半導体素子３の各電
極と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。 【００１５】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のセラミック基体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。 【００１６】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。 【００１７】また、セラミック基体１の上面外周部には
高さが0.01〜５ｍｍ程度の枠状の突起部１ｃが設けられ
ており、それにより上面中央部に底面が略平坦な略円形
の凹部１ｄが形成されている。この凹部１ｄは、後述す
るように、セラミック板２との間に密閉空間を形成する
ためのものであり、この凹部１ｄの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。 【００１８】この第一メタライズ電極７は、後述する第
二メタライズ電極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。 【００１９】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の凹
部１ｄ底面に所定のパターンに形成される。なお、第一
メタライズ電極７の露出表面には、第一メタライズ電極
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。 【００２０】また、セラミック基体１の突起部１ｃの上
面にはその全周にわたり枠状の第一接合用メタライズ層
８が被着されており、この第一接合用メタライズ層８に
は、下面に第二接合用メタライズ層10を有するセラミッ
ク板２が銀−銅ろう材等の導電性接合材を介して接合さ
れている。そして、それによりセラミック基体１とセラ
ミック板２との間に密閉空間が形成されている。 【００２１】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等の導電性接合材を介して電気的に接続
すると、メタライズ配線導体５ｂおよび第一接合用メタ
ライズ層８および第二接合用メタライズ層10を介して第
二メタライズ電極９と半導体素子３の電極とが電気的に
接続されるようになっている。 【００２２】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の突起部
１ｃ上面に枠状の所定のパターンに形成される。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と導電性接合材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。 【００２３】また、セラミック基体１の上面に取着され
たセラミック板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0.01〜５
ｍｍの略平板であり、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。 【００２４】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、セラミック板２の厚みは0.01〜５ｍｍの範囲が
好ましい。 【００２５】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ことによりセラミック板
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。 【００２６】また、セラミック板２の下面中央部には、
静電容量形成用の略円形の第二メタライズ電極９が被着
されている。この第二メタライズ電極９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。 【００２７】このような第二メタライズ電極９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板２の下面の中
央部に所定のパターンに形成される。なお、第二メタラ
イズ電極９の露出表面には、第二メタライズ電極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。 【００２８】さらに、セラミック板２の下面外周部に
は、第二メタライズ電極９に電気的に接続された枠状の
第二接合用メタライズ層10が被着されている。この第二
接合用メタライズ層10はセラミック板２をセラミック基
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
とを銀−銅ろう等の導電性接合材を介して接合すること
によりセラミック基体１にセラミック板２が接合される
とともにメタライズ配線導体５ｂと第二メタライズ電極
９とが電気的に接続され、同時にセラミック基体１とセ
ラミック板２との間に密閉空間が形成される。 【００２９】このような第二接合用メタライズ層10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板２の下面
の外周部に所定のパターンに形成される。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第二接合用メタ
ライズ層10と導電性接合材との接合を良好とするため
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。 【００３０】このとき、第一メタライズ電極７と第二メ
タライズ電極９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９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、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９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。 【００３１】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と対向する静電容量形成用の第二メタライズ
電極９を内側主面に有するセラミック板２をセラミック
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メタ
ライズ電極７および第二メタライズ電極９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。 【００３２】なお、第一メタライズ電極７と第二メタラ
イズ電極９との間隔が１気圧中において0.01ｍｍ未満の
場合は、セラミック板２に大きな圧力が印加された際
に、第一メタライズ電極７と第二メタライズ電極９とが
接触して圧力を検出することができなくなってしまう危
険性があり、他方、５ｍｍを超えると、第一メタライズ
電極７と第二メタライズ電極９との間に形成される静電
容量が小さなものとなり、圧力を検出する感度が低いも
のとなる傾向にある。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９との間隔は、１気圧中におい
て0.01〜５ｍｍの範囲が好ましい。 【００３３】またさらに、セラミック板２の上面には、
セラミック板２の外周縁から0.05〜0.5ｍｍ内側の領域
の略全面に補強用のメタライズ層11が被着されている。
補強用メタライズ層11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、セラミック板
２に外部の圧力が繰返し印加された場合にセラミック板
２の外周部にクラックが発生したとしても、そのクラッ
クがセラミック板２の中央部まで進行するのを防止する
ための障壁として機能する。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、セラミック板２の外周
縁から0.05〜0.5ｍｍ内側の領域の略全面に補強用メタ
ライズ層11が被着されていることから、セラミック板２
に外部の圧力が繰返し印加された場合にセラミック板２
の外周部にクラックが発生したとしても、セラミック板
2の外側主面の外周縁から0.05〜0.5ｍｍ内側に被着され
た補強用メタライズ層11が障壁として機能するので、そ
のクラックがセラミック板２の中央部まで進行すること
が有効に防止される。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、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の気密性が損なわれ
ることはなく、外部の圧力を常に正常に検出することが
可能である。 【００３４】また、補強用メタライズ層11はセラミック
板２の外周縁から0.05〜0.5ｍｍ内側に形成されている
ことから、セラミック基体１の第一接合用メタライズ層
８にセラミック板２の第二接合用メタライズ層10をろう
材を介して接合する際に、ろう材と第二接合用メタライ
ズ層10とが電気的に短絡することはなく、したがって、
第二メタライズ電極９と補強用メタライズ層11との間の
電気的絶縁が良好に保たれ、その結果、第二メタライズ
電極９と外部との間に補強用メタライズ層11を介した不
要な寄生容量が発生することはなく、外部の圧力を常に
正確に検出することができる。 【００３５】なお、補強用メタライズ層11は、セラミッ
ク板２の外周縁からの距離が0.05ｍｍ未満であると、セ
ラミック基体１の第一接合用メタライズ層８とセラミッ
ク板２の第二接合用メタライズ層10とをろう材を介して
接合する際に、ろう材が補強用メタライズ層11に接触す
る危険性が高いものとなる。他方、0.5ｍｍを超える
と、セラミック板２の外周部にクラックが発生した場合
に、そのクラックがセラミック板２の外周縁から0.5ｍ
ｍのところまで進行してしまい、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の気密性が損
なわれてしまう危険性が大きくなる。したがって、補強
用メタライズ層11が形成される領域は、セラミック板２
の外周縁から0.05〜0.5ｍｍ内側の領域に特定される。 【００３６】また、補強用メタライズ層11は、その厚み
が５μｍ未満であると、セラミック板２の外周部にクラ
ックが発生した場合に、そのクラックがセラミック板２
の中央部まで進行するのを有効に防止することができな
くなる危険性が大きくなる。他方、50μｍを超えると、
セラミック板２と補強用メタライズ層11との熱膨張係数
の相違に起因して補強用メタライズ層11がセラミック板
２から剥離する危険性が大きなものとなる。したがっ
て、補強用メタライズ層11の厚みは、５〜50μｍの範囲
が好ましい。 【００３７】このような補強用メタライズ層11は、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用の生セラミック成形体とともに焼成する
ことによって形成される。また、補強用メタライズ層11
の露出表面には、補強用メタライズ層11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および厚みが0.1〜３μｍ程度
の金めっき層が被着されている。 【００３８】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
長期間にわたり正確に検出することが可能な高信頼性の
圧力検出装置となる。 【００３９】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。 【００４０】 【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と対向する静電容量形成
用の第二メタライズ電極を内側面に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。また、静電容量形成用の第一メタライズ電極および
第二メタライズ電極を、絶縁基体に設けたメタライズ配
線導体を介して半導体素子に接続することから、第一メ
タライズ電極および第二メタライズ電極を短い距離で半
導体素子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。さらに、セラミック板の外側主面の略全面に補強
用メタライズ層を設けたことから、セラミック板に外部
の圧力が繰返し印加された場合に、セラミック板の外周
部にクラックが発生したとしても、そのクラックがセラ
ミック板の中央部まで進行することが補強用メタライズ
層により有効に防止され、その結果、セラミック基体と
セラミック板との間に形成された密閉空間の気密性が低
下することはなく、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。さらに、補強用メタライズ層は、前記セラミック
板の外周縁から0.05〜0.5ｍｍ内側に設けられているこ
とから、セラミック基体とセラミック板とを接合するろ
う材が補強用メタライズ層と接触することが有効に防止
され、第二メタライズ電極と補強用メタライズ層との間
の電気的絶縁が良好に保たれ、その結果、第二メタライ
ズ電極と外部との間に補強用メタライズ層を介した不要
な寄生容量が発生することはなく、その結果、外部の圧
力を常に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。

【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・・・・・セラミック基体 ２・・・・・セラミック板 ３・・・・・半導体素子 ５，５ａ，５ｂ・・・・・メタライズ配線導体 ７・・・・・第一メタライズ電極 ９・・・・・第二メタライズ電極 11・・・・・補強用メタライズ層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 内部および表面に複数のメタライズ配線
   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
   イズ電極および該第一メタライズ電極を取り囲み、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枠
   状の第一接合用メタライズ層を有するセラミック基体
   と、一方の主面に前記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および該第二メタラ
   イズ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
   層を有するとともに、他方の主面の略全面に補強用メタ
   ライズ層を有し、前記セラミック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セ
   ラミック基体に接合されたセラミック板とから成る圧力
   検出装置用パッケージであって、前記補強用メタライズ
   層は、前記セラミック板の外周縁から０．０５〜０．５
   ｍｍ内側に設けられていることを特徴とする圧力検出装
   置用パッケージ。