JP2003156400A - Package for pressure detector - Google Patents

Package for pressure detector

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JP2003156400A
JP2003156400A JP2001355963A JP2001355963A JP2003156400A JP 2003156400 A JP2003156400 A JP 2003156400A JP 2001355963 A JP2001355963 A JP 2001355963A JP 2001355963 A JP2001355963 A JP 2001355963A JP 2003156400 A JP2003156400 A JP 2003156400A
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ceramic
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pressure detector that can accurately detect its external pressure over a long period. SOLUTION: A package for pressure detector is composed of a ceramic substrate 1 and a ceramic plate 2. The ceramic substrate 1 has a mounting section 1b, on which a semiconductor element 3 is mounted on one main surface and a first metallized electrode 7 for forming electrostatic capacitance and a first metallized layer 8 for junction surrounding the electrode 7 on the other main surface. The ceramic plate 2 has a projection section 2a, in the outer peripheral section of one main surface, a second metallized electrode 9 facing the first metallized electrode 7 on the main surface surrounded by the projecting section 2a, and a second metallized layer 10 for junction brazed to the first metallized layer 8 via a brazing material 11 on the projecting section 2a. The plate 2 is bonded flexibly to the ceramic substrate 1, so as to form a hermetically sealed space between the other main surface of the substrate 1 and the plate 2, and the brazing material 11 has a thickness of 5-30 μm.

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
載部を有するセラミックス材料から成る絶縁基体と、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
たセラミックス材料から成る絶縁板と、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厚みが50μm程度の銀−銅ろうを介
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
とを接合する厚みが50μm程度のろう材の内周縁部に作
用してろう材に大きな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、そのため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、
一方の主面の外周部に枠状の突起部を有するとともに、
該突起部で囲まれた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
び前記突起部上に前記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材を介
して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、前記第一接合用メタライズ層と前記
第二接合用メタライズ層とをろう付けするろう材の厚み
が5〜30μmであ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、セラミック基体に設けられた第一接合用メタライズ
層とセラミック板の突起部に設けられた第二接合用メタ
ライズ層とをろう付けするろう材の厚みが5〜30μmと
薄いことから、セラミック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、ろう材の塑性変形量を
極めて小さなものとすることができる。 【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。 【0010】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。 【0011】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、こ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。 【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。 【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。 【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。 【0015】また、セラミック基体1の上面中央部には
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。 【0016】このような第一メタライズ電極7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。なお、第一メタライズ電極7の表面には、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。 【0017】また、セラミック基体1の上面外周部には
第一メタライズ電極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、セラミック基体1にセラミッ
ク板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には下面に第二メタライズ電極
9およびこの第二メタライズ電極9に電気的に接続され
た第二接合用メタライズ層10を有するセラミック板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等の導電性接合材を介して電気的に接続す
ると、半導体素子3の電極と第二メタライズ電極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、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
の圧力に応じてその中央部がセラミック基体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。 【0022】なお、セラミック板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、セラミック板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、セラミック基体1と
セラミック板2との間に形成される隙間が狭いものとな
りすぎて、セラミック板2に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
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。 【0024】また、セラミック板2の下面にはその中央
部に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】このような第二メタライズ電極9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。 【0026】さらに、セラミック板2の突起部2a下面
には第二メタライズ電極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セラミック基体1とセラミ
ック板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、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。 【0027】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。 【0028】なお、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の突起部2a下面に所定のパターンに形成
される。また、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1〜10μm
程度のニッケルめっき層が被着されている。 【0029】さらに、本発明においては、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とをろう付け
するろう材11の厚みを5〜30μmとしている。そして、
そのことが重要である。このように、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とをろう付けする
ろう材11の厚みを5〜30μmと薄くしたことから、セラ
ミック板2が外部の圧力により大きく撓んだとしても、
ろう材11が大きく塑性変形することはない。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、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。 【0030】なお、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とをろう付けするろう材11の厚みが
5μm未満の場合、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を介して強固かつ気密
性高くろう付けすることが困難となる傾向にあり、他
方、30μmを超えると、セラミック板2に外部の圧力が
大きく印加された場合に、ろう材11に大きな塑性変形が
発生して外部の圧力を長期間にわたり正確に検出するこ
とができなくなる危険性が大きなものとなる。したがっ
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とをろう付けするろう材11の厚みは5〜30μmの範
囲に特定される。 【0031】また、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とを厚みが5〜30μmのろう材11を
介して接合するには、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き、
次に、第一接合用メタライズ層上に第二接合用メタライ
ズ層10が当接するにようにしてセラミック基体1とセラ
ミック板2とを圧接するとともに、厚みが10〜200μm
程度の銀−銅ろうから成るろう材箔を第一接合用メタラ
イズ層および/または第二接合用メタライズ層の外周部
に接触するようにして配置し、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との間
にろう材を浸透させてろう付けする方法が採用される。 【0032】このように、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とを圧接するとともにろう材
箔を第一接合用メタライズ層8および/または第二接合
用メタライズ層10の外周部に接触するようにして配置
し、これ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との間にろう材を浸透させてろう
付けすることから、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とを厚みが5〜30μmと薄いろう材
11を介してろう付けすることができる。 【0033】このとき、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は、それぞれの内周がセラ
ミック板2の突起部2aの内周から0.05mm以上外側に
位置していることが好ましい。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のそれぞれの内周が
突起部2aの内周から0.05mm以上外側に位置すること
から、セラミック板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
の内周の根元付近に大きく集中し、ろう材11の内周縁部
に大きく作用することが有効に防止される。したがっ
て、ろう材11に塑性変形が発生することをより有効に防
止することができる。また、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−銅ろう等のろう材
11を介してろう付けする際にろう材11が第二メタライズ
電極9に流れ出ることが有効に防止することができる。 【0034】なお、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は、それぞれの内周が突起部2
aの内周から0.05mm未満外側に位置している場合、セ
ラミック板2が外部の圧力により大きく撓んだ際に発生
する応力がろう材11の内周縁部に大きく印加されて、ろ
う材11に塑性変形が発生する危険性が大きくなるととも
に、その応力が突起部2aの内周側面と下面との間の角
部に大きく印加されてセラミック板2にクラックや欠け
が発生する危険性が大きくなる。同時に、突起部2aの
厚みが例えば0.05mm以下と薄い場合に第一接合用メタ
ライズ層8と第二接合用メタライズ層10とをろう材11を
介してろう付けする際に、ろう材11が第二メタライズ電
極9上に流れ出る危険性が大きなものとなる。したがっ
て、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の内周は突起部2aの内周から0.05mm以上外
側に位置することが好ましい。 【0035】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9を内側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。 【0036】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。 【0037】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。 【0038】 【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、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有するセラミック基体の他
方の主面に前記メタライズ配線導体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この第一
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第一接合用メタライズ層
を設けるとともに、一方の主面の外周部に枠状の突起部
を有するとともに、この突起部で囲まれた一方の主面に
前記第一メタライズ電極と対向する静電容量形成用の第
二メタライズ電極および突起部の主面に前記第二メタラ
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第二接合用メタライズ層を有
するセラミック板を、前記セラミック基体との間に密閉
空間を形成するようにして可撓な状態で前記セラミック
基体に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、セラミック基体に設けら
れた第一接合用メタライズ層とセラミック板の突起部に
設けられた第二接合用メタライズ層とをろう付けするろ
う材の厚みが5〜30μmと薄いことから、セラミック板
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、ろう材の塑性変形量を極めて小さなものとすること
ができ、その結果、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 made of a ceramic material having a mounting portion on which a semiconductor element is mounted on one main surface, and disposed on the surface and inside of the insulating base, and each electrode of the semiconductor element is electrically connected. A plurality of wiring conductors to be
A first electrode for forming a capacitance, which is attached to the center of the other main surface of the insulating base and is electrically connected to one of the wiring conductors, An insulating plate made of a ceramic material joined in a flexible state so as to form a sealed space with the center of the main surface; and an inner main surface of the insulating plate attached to the inner main surface facing 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 peripheral portion of the second electrode on the frame via a silver-copper solder having a thickness of about 50 μm. 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 acts on the inner peripheral edge of the brazing material having a thickness of about 50 μm joining the insulating base and the insulating plate. As a result, large plastic deformation occurs in the brazing material, and as a result, the insulating plate does not completely return to the original position even when the pressure is released, so that the external pressure can be accurately detected. There was a problem that it disappeared. 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 metallized wiring conductors inside and on the surface, and has a mounting portion on which a semiconductor element is mounted on one main surface and the other. A first metallized electrode for forming a capacitance electrically connected to one of the metallized wiring conductors on a main surface thereof and surrounding the first metallized electrode and electrically connected to another one of the metallized wiring conductors Ceramic substrate having a frame-shaped first metallization layer for the frame,
While having a frame-shaped projection on the outer periphery of one main surface,
One main surface surrounded by the protrusion is electrically connected to the second metallized electrode on the second metallized electrode for capacitance formation facing the first metallized electrode and the protrusion, and the A second joining metallization layer in the form of a frame brazed to the first joining metallization layer with a brazing material interposed therebetween so as to form an enclosed space between the ceramic substrate and the other main surface; A pressure sensing device package comprising a ceramic plate bonded to the ceramic base in a flexed state, wherein a thickness of a brazing material for brazing the first bonding metallization layer and the second bonding metallization layer is reduced. The thickness is 5 to 30 μm. According to the pressure detecting device package of the present invention, a brazing material for brazing the first joining metallized layer provided on the ceramic base and the second joining metallized layer provided on the projection of the ceramic plate. Since the thickness of the brazing material is as thin as 5 to 30 μm, even if an external pressure is applied to the ceramic plate for a long time, the plastic deformation of the brazing material can be made extremely small. 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 a ceramic base, 2 is a ceramic plate, 3 is a semiconductor element. The ceramic substrate 1 is a laminated body made of a ceramic material such as an aluminum oxide sintered body, an aluminum nitride sintered body, a mullite sintered body, and a glass-ceramic. If this is the case, an appropriate organic binder, solvent, plasticizer, and dispersant are added to ceramic raw material powder such as aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, and calcium oxide to form a slurry, which is well known in the art. A plurality of ceramic green sheets are obtained by forming the sheet into a sheet shape by employing the doctor blade method described above, and then the ceramic base sheet 1 is subjected to appropriate punching, laminating, and cutting to obtain a ceramic base 1. And a green ceramic molded body for about 1600 ° C. It is manufactured by firing at a temperature of The ceramic 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 sealed by mounting the semiconductor element 3 on the substrate b and filling the recess 1a with a resin sealing material 4 such as an epoxy resin. In this example, the semiconductor element 3 is sealed by filling a resin sealing material 4 in the recess 1a. However, the semiconductor element 3 is provided with a lid made of metal or ceramic on the lower surface of the ceramic 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 bonding via a conductive bonding 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 metallized electrode 7 and a second metallized electrode 9 to be described later. Is led out to the lower surface of the outer periphery of the ceramic base 1, and another part is electrically connected to the first metallized electrode 7 and the second metallized electrode 9. The electrodes of the semiconductor element 3 are electrically connected to the metallized wiring conductors 5 via a conductive bonding material, and the semiconductor element 3 is sealed with a resin sealing material 4. The semiconductor element 3 housed inside is electrically connected to the external electric circuit by joining the portion led out to the lower surface of the outer periphery of the ceramic base 1 to the wiring conductor of the external electric circuit board via a conductive bonding material such as solder. The Rukoto. 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 thus obtained is printed and applied in a predetermined pattern on a ceramic green sheet for the ceramic substrate 1 by employing a conventionally well-known screen printing method, and is fired together with the green ceramic molded body for the ceramic substrate 1 to obtain a ceramic. A predetermined pattern is formed inside and on the surface of the base 1. In order to prevent the metallized wiring conductor 5 from being oxidized and corroded, and to improve the bonding between the metallized wiring conductor 5 and a conductive bonding material such as solder, the surface of the metallized wiring conductor 5 is usually formed on a surface thereof. If thickness is 1
Nickel plating layer of ~ 10μm and thickness of 0.1 ~ 3μm
Gold plating layers are sequentially applied. A first metallized electrode 7 for forming a capacitance is attached to the center of the upper surface of the ceramic substrate 1. The first metallized electrode 7 is for forming a capacitance for a pressure-sensitive element together with a second metallized 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 metallized electrode 7 so that the electrode of the semiconductor element 3 is connected to the metallized wiring conductor 5a via a conductive bonding material such as a solder bump 6. When connected, the electrode of the semiconductor element 3 and the first metallized electrode 7 are electrically connected. The first metallized electrode 7 is made of metal powder such as tungsten, molybdenum, copper, silver or the like having a thickness of about 10 to 50 μm, and has an organic binder, solvent, plasticizer suitable for the metal powder such as tungsten. A metallized paste obtained by adding and mixing a dispersant is applied to a ceramic green sheet for the ceramic substrate 1 by printing using a conventionally known screen printing method, and is fired together with the green ceramic molded body for the ceramic substrate 1. Thus, a predetermined pattern is formed at the center of the upper surface of the ceramic base 1. In addition, a nickel plating layer having a thickness of about 1 to 10 μm is usually applied to the surface of the first metallized electrode 7 in order to prevent the first metallized electrode 7 from being oxidized and corroded. A substantially circular or substantially octagonal frame-like first bonding metallization layer 8 surrounding the first metallization electrode 7 is applied to the outer peripheral portion of the upper surface of the ceramic base 1. The first bonding metallization layer 8 functions as a base metal for bonding the ceramic plate 2 to the ceramic base 1, and the first bonding metallization layer 8 has a second metallization electrode 9 and a second metallization electrode 9 on its lower surface. The ceramic plate 2 having the second bonding metallization layer 10 electrically connected to the second bonding metallization layer 9 and the second bonding metallization layer 10 and the first bonding metallization layer 8
And brazing through a brazing material 11 such as silver-copper brazing. One of the metallization wiring conductors 5b is connected to the first bonding metallization layer 8, so that the electrode of the semiconductor element 3 is connected to the metallization wiring conductor 5b by a conductive bonding material such as a solder bump 6. And the second metallized electrode 9 is electrically connected. Such a first bonding metallization layer 8 is
Metallization paste made of metal powders such as tungsten, molybdenum, copper, silver, etc. The ceramic green sheet for the ceramic substrate 1 is adopted and printed, and is fired together with the green ceramic molded body for the ceramic substrate 1 to thereby form the ceramic substrate 1.
Is formed in a frame-shaped predetermined pattern on the outer peripheral portion of the upper surface of. 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. For this purpose, a nickel plating layer having a thickness of about 1 to 10 μm is usually applied. The ceramic plate 2 attached to the upper surface of the ceramic base 1 is 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. It is a substantially flat plate such as a square, a substantially octagon, or a circle, and has a frame-shaped projection 2a on the outer peripheral portion of the inner main surface. Then, the central portion functions as a so-called pressure detecting diaphragm whose central portion bends toward the ceramic base 1 in response to external pressure. If the thickness of the central portion of the ceramic plate 2 is less than 0.01 mm, the mechanical strength of the ceramic plate 2 is small, and thus the ceramic plate 2 may be broken when a large external pressure is applied thereto. On the other hand, if the thickness of the central portion exceeds 5 mm, it becomes difficult to bend under a small pressure, and it becomes unsuitable as a diaphragm for pressure detection. Therefore, the thickness of the central portion of the ceramic plate 2 is preferably in the range of 0.01 to 5 mm. If the height of the projection 2a is less than 0.01 mm, the gap formed between the ceramic base 1 and the ceramic plate 2 becomes too narrow, and the first metallization occurs when pressure is applied to the ceramic plate 2. The risk of contact between the electrode 7 and the second metallized electrode 9 increases, while if the height of the protrusion 2a exceeds 5 mm, the distance between the first metallized electrode 7 and the second metallized electrode 9 increases. The formed capacitance is small, and the sensitivity of the pressure-sensitive element is reduced. Therefore, the height of the projection 2a is preferably in the range of 0.01 to 5 mm. When such a ceramic plate 2 is made of, for example, an aluminum oxide sintered body, an organic binder, a solvent, and a plastic suitable for ceramic raw material powder such as aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, and calcium oxide. A ceramic green sheet is obtained by adding and mixing an agent and a dispersant to form a slurry, and forming this into a sheet by employing a conventionally known doctor blade method. The green ceramic molded body for the ceramic plate 2 is obtained by punching 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 ceramic plate 2, a second metallized electrode 9 for forming a capacitance, which is opposed to the first metallized electrode 7, is attached at the center. The second metallized electrode 9 is for forming a capacitance for a pressure-sensitive element together with the first metallized electrode 7 described above, and is formed, for example, in a substantially circular pattern. The second metallized electrode 9 is made of metal powder such as tungsten, molybdenum, copper, silver or the like having a thickness of about 10 to 50 μm, and an organic binder, solvent, plasticizer suitable for the metal powder such as tungsten. A metallized paste obtained by adding and mixing a dispersant is applied onto a ceramic green sheet for the ceramic plate 2 by printing using a conventionally known screen printing method, and is fired together with a green ceramic molded body for the ceramic plate 2. Thus, a predetermined pattern is formed at the center of the lower surface of the ceramic plate 2. In addition, a nickel plating layer having a thickness of about 1 to 10 μm is usually applied to the surface of the second metallized electrode 9 in order to prevent the second metallized electrode 9 from being oxidized and corroded. Furthermore, a substantially circular or substantially octagonal frame-shaped second bonding metallization layer 10 electrically connected to the second metallization electrode 9 is applied to the lower surface of the projection 2a of the ceramic plate 2. . The second bonding metallization layer 10 functions as a bonding base metal layer for bonding the ceramic plate 2 to the ceramic base 1, and forms the second bonding metallization layer 10 and the first bonding metallization layer 8 with silver-based metal. The ceramic base 1 and the ceramic plate 2 are joined by brazing via a brazing material 11 such as copper brazing, and the first joining metallization layer 8 and the second joining metallization layer 10 are electrically connected. At the same time, a closed space is formed between the ceramic base 1 and the ceramic plate 2. At this time, the first metallized electrode 7 and the second metallized electrode 9 are opposed to each other with a closed space formed between the ceramic base 1 and the ceramic plate 2 interposed therebetween.
A predetermined capacitance is formed between them according to the area of the first metallized electrode 7 and the second metallized electrode 9 and the distance between the first metallized electrode 7 and the second metallized electrode 9. When an external pressure is applied to the upper surface of the ceramic plate 2, the ceramic plate 2 bends toward the ceramic base 1 according to the applied pressure, and the distance between the first metallized electrode 7 and the second metallized electrode 9 changes, As a result, the capacitance between the first metallized electrode 7 and the second metallized electrode 9 changes, so that 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. The second bonding metallization layer 10 is made of a metal powder such as tungsten, molybdenum, copper, silver or the like having a thickness of about 10 to 50 μm. The metallized paste obtained by adding and mixing the dispersing agent and the dispersant is printed and applied on a ceramic green sheet for the ceramic plate 2 by using a conventionally known screen printing method, and is fired together with the green ceramic molded body for the ceramic plate 2. By doing so, a predetermined pattern is formed on the lower surface of the protrusion 2a of the ceramic plate 2. Also, on the surface of the second bonding metallization layer 10,
In order to prevent the second bonding metallization layer 10 from being oxidized and corroded and to improve the bonding between the second bonding metallization layer 10 and the brazing material 11, the thickness is usually 1 to 10 μm.
A degree of nickel plating is deposited. Further, in the present invention, the thickness of the brazing material 11 for brazing the first bonding metallization layer 8 and the second bonding metallization layer 10 is 5 to 30 μm. And
That is important. As described above, since the thickness of the brazing material 11 for brazing the first bonding metallization layer 8 and the second bonding metallization layer 10 is reduced to 5 to 30 μm, the ceramic plate 2 is largely bent by external pressure. Even if,
The brazing material 11 does not undergo large plastic deformation. Therefore, according to the pressure detection device package of the present invention, it is possible to provide a pressure detection device capable of accurately detecting external pressure over a long period of time. If the thickness of the brazing material 11 for brazing the first bonding metallization layer 8 and the second bonding metallization layer 10 is less than 5 μm, the first bonding metallization layer 8 and the second bonding metallization layer There is a tendency that it is difficult to braze 10 and 10 through the brazing material 11 firmly and airtightly. On the other hand, if the thickness exceeds 30 μm, the brazing material will There is a great risk that large plastic deformation will occur in 11 and the external pressure cannot be detected accurately for a long time. Therefore, the thickness of the brazing material 11 for brazing the first bonding metallization layer 8 and the second bonding metallization layer 10 is specified in the range of 5 to 30 μm. In order to join the first bonding metallization layer 8 and the second bonding metallization layer 10 via the brazing material 11 having a thickness of 5 to 30 μm, the first bonding metallization layer 8 and the second bonding metallization layer A nickel plating layer having a thickness of about 1 to 10 μm is previously applied to the surface of the metallizing layer 10 for
Next, the ceramic base 1 and the ceramic plate 2 are pressed against each other so that the second bonding metallization layer 10 is in contact with the first bonding metallization layer, and the thickness is 10 to 200 μm.
Of silver-copper brazing is placed in such a manner as to come into contact with the outer peripheral portion of the first joining metallization layer and / or the second joining metallization layer, and these are placed in a reducing atmosphere.
A method is adopted in which the brazing material foil is melted by heating to a temperature of about 850 ° C., and the brazing material is penetrated between the first bonding metallization layer 8 and the second bonding metallization layer 10 to perform brazing. As described above, the first bonding metallization layer 8 and the second bonding metallization layer 10 are pressed against each other, and the brazing material foil is applied to the outer periphery of the first bonding metallization layer 8 and / or the second bonding metallization layer 10. The first metallizing layer 8 for first bonding and the second metallizing layer 10 for bonding are brazed by infiltrating the brazing material between the first metallizing layer 8 for the first bonding and the second metallizing layer 10 for the second bonding. The metallized layer 8 and the second metallized layer 10 for joining are formed by thin brazing material having a thickness of 5 to 30 μm.
11 can be brazed through. At this time, the first bonding metallization layer 8 and the second bonding metallization layer 10 may be such that their inner circumferences are located at least 0.05 mm outside the inner circumference of the projection 2a of the ceramic plate 2. preferable. Since the inner circumference of each of the first bonding metallization layer 8 and the second bonding metallization layer 10 is located at least 0.05 mm outside the inner circumference of the protruding portion 2a, the ceramic plate 2 is largely bent by external pressure. However, the stress generated due to the bending is the protrusion 2a
Is greatly concentrated near the root of the inner periphery of the brazing material, and is effectively prevented from acting largely on the inner peripheral edge of the brazing material 11. Therefore, it is possible to more effectively prevent the plastic deformation of the brazing material 11. Also, the first bonding metallization layer 8
And the second bonding metallization layer 10 with a brazing material such as silver-copper brazing
It is possible to effectively prevent the brazing material 11 from flowing out to the second metallized electrode 9 when brazing via the wire 11. The first bonding metallization layer 8 and the second bonding metallization layer 10 each have a protrusion 2
When the ceramic plate 2 is located less than 0.05 mm outside from the inner circumference of the a, the stress generated when the ceramic plate 2 is largely bent by the external pressure is greatly applied to the inner peripheral edge of the brazing material 11, and The risk of plastic deformation increases, and the stress is greatly applied to the corner between the inner peripheral side surface and the lower surface of the projection 2a, thereby increasing the risk of cracking or chipping of the ceramic plate 2. Become. At the same time, when the thickness of the projection 2a is as thin as 0.05 mm or less, for example, when brazing the first bonding metallization layer 8 and the second bonding metallization layer 10 via the brazing material 11, the brazing material 11 The risk of flowing out onto the second metallized electrode 9 becomes large. Therefore, it is preferable that the inner circumferences of the first bonding metallization layer 8 and the second bonding metallization layer 10 be located at least 0.05 mm outside the inner circumference of the protrusion 2a. As described above, according to the pressure detecting device package of the present invention, the first metallization for forming the capacitance is formed on the other main surface of the ceramic base 1 on which the semiconductor element 3 is mounted on one main surface. An electrode 7 is provided, and a ceramic plate 2 having a second metallized electrode 9 for capacitance formation facing the first metallized electrode 7 on an inner surface thereof is flexible so as to form a closed space between the ceramic plate 2 and the ceramic base 1. In such a state, the container accommodating the semiconductor element 3 and the pressure-sensitive element are integrated, and as a result, the pressure detection device can be downsized. Further, since the first metallized electrode 7 and the second metallized electrode 9 for forming the capacitance are connected to the semiconductor element 3 via the metallized wiring conductors 5a and 5b provided on the ceramic base 1, the first metallized electrode 7 and the second metallized electrode 9 are connected. And the second metallized electrode 9 can be connected to the semiconductor element 3 at a short distance, and as a result, unnecessary capacitance generated between these metallized wiring conductors 5a and 5b can be reduced to provide a highly sensitive pressure detecting device. Can be provided. Thus, according to the above-described package for a 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. 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 changes 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, a plurality of metallized wiring conductors are provided inside and on the surface, and a semiconductor element is mounted on one main surface. A first metallized electrode for forming a capacitance electrically connected to the metallized wiring conductor on the other main surface of the ceramic substrate having a mounting portion, and the other metallized wiring conductor surrounds the first metallized electrode. And a first metallizing layer electrically connected to the first metallizing layer, a frame-shaped protrusion is provided on the outer periphery of one main surface, and the first metallized layer is provided on one main surface surrounded by the protrusion. A second metallization electrode for forming a capacitance facing the metallization electrode and a main surface of the protrusion, which is electrically connected to the second metallization electrode; Since the ceramic plate having the second bonding metallized layer brazed to the soldering layer is bonded to the ceramic base in a flexible state so as to form an enclosed space between the ceramic base and the ceramic base, The pressure-sensitive element is formed integrally with the package that houses the element, and as a result, the pressure detection device can be reduced in size and the wiring connecting the electrode for pressure detection and the semiconductor element is shortened.
Unnecessary capacitance generated between these wirings can be reduced. Furthermore, since the thickness of the brazing material for brazing the first bonding metallization layer provided on the ceramic base and the second bonding metallization layer provided on the projections of the ceramic plate is as thin as 5 to 30 μm, the ceramic plate Even if external pressure is greatly applied over a long period of time, the amount of plastic deformation of the brazing material can be extremely small, and as a result, the pressure at which the external pressure can be accurately detected over a long period of time A detection device can be provided.

【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 2a・・・・突起部 3・・・・・半導体素子 7・・・・・第一メタライズ電極 8・・・・・第一接合用メタライズ層 9・・・・・第二メタライズ電極 10・・・・・第二接合用メタライズ層 11・・・・・ろう材
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 ... Ceramic base 2 ... Ceramic plate 2a ... Protrusion 3 ... Semiconductor element 7 ... First metallized electrode 8 ... ..First metallized layer 9 for bonding and second metallized electrode 10

Claims (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、一方の主面の外周部に枠状の突起部を有するととも
に、該突起部で囲まれた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
および前記突起部上に前記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材
を介して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、前記第一接合用メタライズ層と
前記第二接合用メタライズ層とをろう付けする前記ろう
材の厚みが5〜30μmであることを特徴とする圧力検
出装置用パッケージ。
Claims 1. A metallized wiring conductor having a plurality of metallized wiring conductors inside and on a surface thereof, a mounting portion on which a semiconductor element is mounted on one main surface, and one of the metallized wiring conductors on the other main surface. A first metallizing electrode for forming a capacitance electrically connected to the first metallizing electrode and a frame-shaped first metallizing metallization surrounding the first metallizing electrode and electrically connected to another one of the metallizing wiring conductors A ceramic substrate having a layer, and having a frame-shaped protrusion on the outer peripheral portion of one main surface, and forming a capacitance facing the first metallized electrode on one main surface surrounded by the protrusion. A frame-shaped second bonding metallization layer electrically connected to the second metallization electrode on the second metallization electrode and the projection, and brazed to the first bonding metallization layer via a brazing material. A pressure detecting device package comprising: a ceramic plate bonded to the ceramic base in a flexible state so as to form a sealed space between the ceramic base and the other main surface of the ceramic base; A package for a pressure detecting device, wherein a thickness of the brazing material for brazing the first bonding metallization layer and the second bonding metallization layer is 5 to 30 μm.
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