JP2003207407A - 圧力センサパッケージ及びその製造方法 - Google Patents
圧力センサパッケージ及びその製造方法Info
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- H01L2224/48091—Arched
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- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ヒステリシスを排除し、検出精度の向上を可能
にする圧力センサパッケージ及びその製造方法を提供す
ること。 【解決手段】圧力センサパッケージ１００は、第１電極
１１０を有するパッケージ本体１０２と、第２電極１１
２を有するダイアフラム１０４と、これらの間に設けら
れたセラミックス製のスペーサ１０８とを有している。
スペーサ１０８は、ダイアフラム１０４と一体に形成さ
れている。スペーサ１０８とパッケージ本体１０２と
は、Ａｇ−Ｃｕ共晶合金である接合部材１０６により接
合されている。ダイアフラム１０４と接合部材１０６と
が直接接触しないため、接合部材１０６に応力集中が生
じにくくなり、ヒステリシスを低減することができる。
にする圧力センサパッケージ及びその製造方法を提供す
ること。 【解決手段】圧力センサパッケージ１００は、第１電極
１１０を有するパッケージ本体１０２と、第２電極１１
２を有するダイアフラム１０４と、これらの間に設けら
れたセラミックス製のスペーサ１０８とを有している。
スペーサ１０８は、ダイアフラム１０４と一体に形成さ
れている。スペーサ１０８とパッケージ本体１０２と
は、Ａｇ−Ｃｕ共晶合金である接合部材１０６により接
合されている。ダイアフラム１０４と接合部材１０６と
が直接接触しないため、接合部材１０６に応力集中が生
じにくくなり、ヒステリシスを低減することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、対向電極間の静電
容量の変化を利用して圧力を検出する圧力センサパッケ
ージ、及びその製造方法に関する。
容量の変化を利用して圧力を検出する圧力センサパッケ
ージ、及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、対向電極間の静電容量の変化
を利用して圧力を検出するタイプの圧力センサパッケー
ジが知られている。図５（Ａ）に、従来の圧力センサパ
ッケージの基本構成を示す。この圧力センサパッケージ
５００は、セラミックス製のパッケージ本体５０２と、
このパッケージ本体５０２に対向配置されたセラミック
ス製のダイアフラム５０４とを備えて構成されている。
パッケージ本体５０２及びダイアフラム５０４の互いに
対向する面には、それぞれ電極５１０，５１２が形成さ
れている。パッケージ本体５０２には、これら電極５１
０，５１２に接続されたＩＣチップ５１４が取り付けら
れている。
を利用して圧力を検出するタイプの圧力センサパッケー
ジが知られている。図５（Ａ）に、従来の圧力センサパ
ッケージの基本構成を示す。この圧力センサパッケージ
５００は、セラミックス製のパッケージ本体５０２と、
このパッケージ本体５０２に対向配置されたセラミック
ス製のダイアフラム５０４とを備えて構成されている。
パッケージ本体５０２及びダイアフラム５０４の互いに
対向する面には、それぞれ電極５１０，５１２が形成さ
れている。パッケージ本体５０２には、これら電極５１
０，５１２に接続されたＩＣチップ５１４が取り付けら
れている。
【０００３】電極５１０，５１２の間に一定のクリアラ
ンスを設けるため、パッケージ本体５０２とダイアフラ
ム５０４との間には、リング形状のセラミックス製スペ
ーサ５０８が設けられている。このスペーサ５０８は、
パッケージ本体５０２と一体形成されている。スペーサ
５０８とダイアフラム５０４との間には、Ａｇ−Ｃｕ共
晶合金からなる接合部材５０６が設けられている。パッ
ケージ本体５０２、ダイアフラム５０４、接合部材５０
６及びスペーサ５０８によって囲まれた空間は、密閉空
間となる。外界の圧力Ｐの変化によりダイアフラム５０
４が変形すると、対向する電極５１０，５１２間の容量
が変化し、この容量の変化がＩＣチップ５１４により検
出される。
ンスを設けるため、パッケージ本体５０２とダイアフラ
ム５０４との間には、リング形状のセラミックス製スペ
ーサ５０８が設けられている。このスペーサ５０８は、
パッケージ本体５０２と一体形成されている。スペーサ
５０８とダイアフラム５０４との間には、Ａｇ−Ｃｕ共
晶合金からなる接合部材５０６が設けられている。パッ
ケージ本体５０２、ダイアフラム５０４、接合部材５０
６及びスペーサ５０８によって囲まれた空間は、密閉空
間となる。外界の圧力Ｐの変化によりダイアフラム５０
４が変形すると、対向する電極５１０，５１２間の容量
が変化し、この容量の変化がＩＣチップ５１４により検
出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ここで、ダイアフラム
５０４の変形の際、図５（Ｂ）に示したように、ダイア
フラム５０４に接している接合部材５０６には、特にリ
ング形状の内側部分に応力集中が生じる。このような応
力集中によって接合部材５０６に塑性変形が生じると、
圧力検出にヒステリシスが発生する。従来は、圧力セン
サパッケージの検出精度が比較的低かったため、この程
度のヒステリシスは問題にならなかったが、検出精度の
更なる向上が要求される近年においては、ヒステリシス
の低減が急務となっている。
５０４の変形の際、図５（Ｂ）に示したように、ダイア
フラム５０４に接している接合部材５０６には、特にリ
ング形状の内側部分に応力集中が生じる。このような応
力集中によって接合部材５０６に塑性変形が生じると、
圧力検出にヒステリシスが発生する。従来は、圧力セン
サパッケージの検出精度が比較的低かったため、この程
度のヒステリシスは問題にならなかったが、検出精度の
更なる向上が要求される近年においては、ヒステリシス
の低減が急務となっている。
【０００５】従って本発明は、ヒステリシスを低減して
検出精度の向上を可能にする圧力センサパッケージ及び
その製造方法を提供することを目的とする。
検出精度の向上を可能にする圧力センサパッケージ及び
その製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の圧力センサパッケージは、表面に第１電極
を有するセラミックス製パッケージ本体と、上記第１電
極に対向する第２電極を有し、上記パッケージ本体に対
して配置されるセラミックス製ダイアフラムと、上記パ
ッケージ本体と上記ダイアフラムとの間に介在して上記
第１電極と上記第２電極との間の間隔を規定するセラミ
ックス製スペーサと、上記第１電極と上記第２電極との
間の静電容量の変化に基づいて上記ダイアフラムに加わ
る圧力を検出するための半導体チップとを有する。
に、本発明の圧力センサパッケージは、表面に第１電極
を有するセラミックス製パッケージ本体と、上記第１電
極に対向する第２電極を有し、上記パッケージ本体に対
して配置されるセラミックス製ダイアフラムと、上記パ
ッケージ本体と上記ダイアフラムとの間に介在して上記
第１電極と上記第２電極との間の間隔を規定するセラミ
ックス製スペーサと、上記第１電極と上記第２電極との
間の静電容量の変化に基づいて上記ダイアフラムに加わ
る圧力を検出するための半導体チップとを有する。
【０００７】このように、セラミックス製パッケージ本
体とセラミックス製ダイアフラムとの間に塑性変形しに
くいセラミックス製スペーサを介在させることにより、
応力集中を回避でき、センサのヒステリシス特性を低減
することができる。
体とセラミックス製ダイアフラムとの間に塑性変形しに
くいセラミックス製スペーサを介在させることにより、
応力集中を回避でき、センサのヒステリシス特性を低減
することができる。
【０００８】また、本発明においては、上記スペーサが
リング形状であることが好ましい。
リング形状であることが好ましい。
【０００９】また、本発明においては、上記パッケージ
本体と上記スペーサとを接合する接合部材を有してもよ
く、この場合、上記接合部材がＡｇ（銀）とＣｕ（銅）
とを有する合金であることが好ましい。
本体と上記スペーサとを接合する接合部材を有してもよ
く、この場合、上記接合部材がＡｇ（銀）とＣｕ（銅）
とを有する合金であることが好ましい。
【００１０】このように、パッケージ本体とスペーサと
を接合部材により接合する構成としても、応力集中を回
避でき、センサのヒステリシス特性を低減することがで
きる。
を接合部材により接合する構成としても、応力集中を回
避でき、センサのヒステリシス特性を低減することがで
きる。
【００１１】また、本発明の第１の圧力センサパッケー
ジの製造方法は、表面に第１電極を有するセラミックス
製パッケージ本体を形成する工程と、表面に第２電極を
有するセラミックス製ダイアフラムを形成する工程と、
上記パッケージ本体と上記ダイアフラムとの間に介在し
て上記第１電極と上記第２電極との間の間隔を規定する
セラミックス製スペーサを形成する工程と、上記ダイア
フラムの上記第２電極を有する面側に上記スペーサを配
置して焼成して上記ダイアフラムと上記スペーサとを一
体化する工程と、上記第１電極と上記第２電極とが所定
の間隔で対向するように上記パッケージ本体の上記第１
電極を有する面側に上記スペーサを接合部材を介して接
合する工程とを有する。
ジの製造方法は、表面に第１電極を有するセラミックス
製パッケージ本体を形成する工程と、表面に第２電極を
有するセラミックス製ダイアフラムを形成する工程と、
上記パッケージ本体と上記ダイアフラムとの間に介在し
て上記第１電極と上記第２電極との間の間隔を規定する
セラミックス製スペーサを形成する工程と、上記ダイア
フラムの上記第２電極を有する面側に上記スペーサを配
置して焼成して上記ダイアフラムと上記スペーサとを一
体化する工程と、上記第１電極と上記第２電極とが所定
の間隔で対向するように上記パッケージ本体の上記第１
電極を有する面側に上記スペーサを接合部材を介して接
合する工程とを有する。
【００１２】また、本発明の第２の圧力センサパッケー
ジの製造方法は、表面に第１電極を有するセラミックス
製パッケージ本体を形成する工程と、表面に第２電極を
有するセラミックス製ダイアフラムを形成する工程と、
上記パッケージ本体と上記ダイアフラムとの間に介在し
て上記第１電極と上記第２電極との間の間隔を規定する
セラミックス製スペーサを形成する工程と、上記第１電
極と上記第２電極とが所定の間隔で対向するように上記
パッケージ本体と上記スペーサと上記ダイアフラムとを
重ね合わせる工程と、上記パッケージ本体と上記スペー
サと上記ダイアフラムとを焼成してそれらを一体化する
工程とを有する。
ジの製造方法は、表面に第１電極を有するセラミックス
製パッケージ本体を形成する工程と、表面に第２電極を
有するセラミックス製ダイアフラムを形成する工程と、
上記パッケージ本体と上記ダイアフラムとの間に介在し
て上記第１電極と上記第２電極との間の間隔を規定する
セラミックス製スペーサを形成する工程と、上記第１電
極と上記第２電極とが所定の間隔で対向するように上記
パッケージ本体と上記スペーサと上記ダイアフラムとを
重ね合わせる工程と、上記パッケージ本体と上記スペー
サと上記ダイアフラムとを焼成してそれらを一体化する
工程とを有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図示した各実施形態に基い
て本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実
施の形態に係る圧力センサパッケージの構造を示す断面
図である。この圧力センサパッケージ１００は、セラミ
ックス製のパッケージ本体１０２と、このパッケージ本
体１０２に対向配置された薄い円板形状のダイアフラム
１０４とを備えている。パッケージ本体１０２及びダイ
アフラム１０４の互いに対向する面には、それぞれ第１
電極１１０及び第２電極１１２が形成されている。パッ
ケージ本体１０２には、これら電極１１０，１１２に接
続されたＩＣチップ１１４が取り付けられている。
て本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実
施の形態に係る圧力センサパッケージの構造を示す断面
図である。この圧力センサパッケージ１００は、セラミ
ックス製のパッケージ本体１０２と、このパッケージ本
体１０２に対向配置された薄い円板形状のダイアフラム
１０４とを備えている。パッケージ本体１０２及びダイ
アフラム１０４の互いに対向する面には、それぞれ第１
電極１１０及び第２電極１１２が形成されている。パッ
ケージ本体１０２には、これら電極１１０，１１２に接
続されたＩＣチップ１１４が取り付けられている。
【００１４】パッケージ本体１０２とダイアフラム１０
４との間には、これらの間隔を規定するためのリング形
状のスペーサ１０８が設けられている。このスペーサ１
０８は、セラミックス製であり、ダイアフラム１０４の
第２電極１１２側の面に一体形成されている。スペーサ
１０８とパッケージ本体１０２との間には、Ａｇ−Ｃｕ
の共晶合金からなる接合部材１０６が設けられている。
パッケージ本体１０２、ダイアフラム１０４、接合部材
１０６及びスペーサ１０８により囲まれた空間は、密閉
空間となる。接合部材１０６は、密閉空間をシールする
という機能も有している。
４との間には、これらの間隔を規定するためのリング形
状のスペーサ１０８が設けられている。このスペーサ１
０８は、セラミックス製であり、ダイアフラム１０４の
第２電極１１２側の面に一体形成されている。スペーサ
１０８とパッケージ本体１０２との間には、Ａｇ−Ｃｕ
の共晶合金からなる接合部材１０６が設けられている。
パッケージ本体１０２、ダイアフラム１０４、接合部材
１０６及びスペーサ１０８により囲まれた空間は、密閉
空間となる。接合部材１０６は、密閉空間をシールする
という機能も有している。
【００１５】パッケージ本体１０２は、複数層のセラミ
ックス基板１２０を重ね合わせたものであり、各セラミ
ックス基板１２０には、例えばＷ（タングステン）より
なる導体パターン１２２が形成されている。各導体パタ
ーン１２２は、各セラミックス基板１２０を貫通するス
ルーホールを介して互いに接続されている。ＩＣチップ
１１４は、各セラミックス基板１２０の導体パターン１
２２を介して電極１１０，１１２に接続されている。
ックス基板１２０を重ね合わせたものであり、各セラミ
ックス基板１２０には、例えばＷ（タングステン）より
なる導体パターン１２２が形成されている。各導体パタ
ーン１２２は、各セラミックス基板１２０を貫通するス
ルーホールを介して互いに接続されている。ＩＣチップ
１１４は、各セラミックス基板１２０の導体パターン１
２２を介して電極１１０，１１２に接続されている。
【００１６】パッケージ本体１０２は、はんだ１１６に
より、ガラスエポキシ樹脂よりなる実装基板１１８に取
り付けられている。又、パッケージ本体１０２の周囲
は、シリコン樹脂等からなる保護樹脂１２４によって覆
われている。
より、ガラスエポキシ樹脂よりなる実装基板１１８に取
り付けられている。又、パッケージ本体１０２の周囲
は、シリコン樹脂等からなる保護樹脂１２４によって覆
われている。
【００１７】外界の圧力の変化によりダイアフラム１０
４が変形すると、対向する電極１１０，１１２の間隔が
変化し、これにより電極１１０，１１２間の容量が変化
し、この容量変化がＩＣチップ１１４により検出され
る。本実施の形態において、ダイアフラム１０４と接合
部材１０６との間にスペーサ１０８を介在させる構成と
したのは、ダイアフラム１０４が変形した際の接合部材
１０６における応力集中を回避して、その塑性変形を抑
制するためである。尚、スペーサ１０８はセラミックス
製であるため、極めて塑性変形しにくいものである。
４が変形すると、対向する電極１１０，１１２の間隔が
変化し、これにより電極１１０，１１２間の容量が変化
し、この容量変化がＩＣチップ１１４により検出され
る。本実施の形態において、ダイアフラム１０４と接合
部材１０６との間にスペーサ１０８を介在させる構成と
したのは、ダイアフラム１０４が変形した際の接合部材
１０６における応力集中を回避して、その塑性変形を抑
制するためである。尚、スペーサ１０８はセラミックス
製であるため、極めて塑性変形しにくいものである。
【００１８】図２は、本実施の形態の圧力センサパッケ
ージ１００の製造方法を説明するための図である。本実
施の形態では、まず、薄い円板状に形成したセラミック
ス材料の表面に導電性ペーストを印刷し、焼成すること
により、図２（Ａ）に示したように、第２電極１１２を
有するダイアフラム１０４を形成する。又、セラミック
ス材料をリング形状に成形して焼成することにより、ス
ペーサ１０８を形成する。このスペーサ１０８を、ダイ
アフラム１０４の第２電極１１２側の面に重ね合わせ、
それぞれの形成時の焼成温度よりも高温で焼成して一体
化させる。
ージ１００の製造方法を説明するための図である。本実
施の形態では、まず、薄い円板状に形成したセラミック
ス材料の表面に導電性ペーストを印刷し、焼成すること
により、図２（Ａ）に示したように、第２電極１１２を
有するダイアフラム１０４を形成する。又、セラミック
ス材料をリング形状に成形して焼成することにより、ス
ペーサ１０８を形成する。このスペーサ１０８を、ダイ
アフラム１０４の第２電極１１２側の面に重ね合わせ、
それぞれの形成時の焼成温度よりも高温で焼成して一体
化させる。
【００１９】続いて、板状に形成した複数のセラミック
ス材料の表面にそれぞれ導電性ペーストを印刷し、焼成
することにより、導体パターン（図２では省略）を有す
る複数のセラミックス基板１２０を形成する。これらセ
ラミックス基板１２０を重ね合わせ、各セラミックス基
板１２０の形成時の焼成温度よりも高い温度で焼成して
一体化させる。これにより、図２（Ｂ）に示したよう
に、第１電極１１０を有するパッケージ本体１０２を形
成する。
ス材料の表面にそれぞれ導電性ペーストを印刷し、焼成
することにより、導体パターン（図２では省略）を有す
る複数のセラミックス基板１２０を形成する。これらセ
ラミックス基板１２０を重ね合わせ、各セラミックス基
板１２０の形成時の焼成温度よりも高い温度で焼成して
一体化させる。これにより、図２（Ｂ）に示したよう
に、第１電極１１０を有するパッケージ本体１０２を形
成する。
【００２０】続いて、図２（Ｃ）に示したように、ダイ
アフラム１０４と一体化したスペーサ１０８を、Ａｇ−
Ｃｕ共晶合金よりなる接合部材１０６を介して、パッケ
ージ本体１０２の第１電極１１０側の面に重ね合わせ
る。接合は、接合部材１０６が流動性を持つ程度に加熱
した状態で行う。これにより、パッケージ本体１０２，
ダイアフラム１０４、接合部材１０６及びスペーサ１０
８が一体になる。そののち、図１に示したように、パッ
ケージ本体１０２にＩＣチップ１１４を装着し、ＩＣチ
ップ１１４への配線処理等を施す。更に、はんだ１１６
を用いて実装基板１１８に実装し、パッケージ本体１０
２の周囲を保護樹脂１２４によって覆う。これにより、
図１に示した圧力センサパッケージ１００が得られる。
アフラム１０４と一体化したスペーサ１０８を、Ａｇ−
Ｃｕ共晶合金よりなる接合部材１０６を介して、パッケ
ージ本体１０２の第１電極１１０側の面に重ね合わせ
る。接合は、接合部材１０６が流動性を持つ程度に加熱
した状態で行う。これにより、パッケージ本体１０２，
ダイアフラム１０４、接合部材１０６及びスペーサ１０
８が一体になる。そののち、図１に示したように、パッ
ケージ本体１０２にＩＣチップ１１４を装着し、ＩＣチ
ップ１１４への配線処理等を施す。更に、はんだ１１６
を用いて実装基板１１８に実装し、パッケージ本体１０
２の周囲を保護樹脂１２４によって覆う。これにより、
図１に示した圧力センサパッケージ１００が得られる。
【００２１】以上説明したように、本実施の形態では、
ダイアフラム１０４と接合部材１０６とを接触させず、
セラミックス製のスペーサ１０８を間に介在させている
ため、ダイアフラム１０４が変形した際、接合部材１０
６において応力集中が生じにくくなる。従って、接合部
材１０６の塑性変形（残留応力）に起因するヒステリシ
スを低減することができる。これにより、圧力センサパ
ッケージ１００の検出感度の向上が可能になる。
ダイアフラム１０４と接合部材１０６とを接触させず、
セラミックス製のスペーサ１０８を間に介在させている
ため、ダイアフラム１０４が変形した際、接合部材１０
６において応力集中が生じにくくなる。従って、接合部
材１０６の塑性変形（残留応力）に起因するヒステリシ
スを低減することができる。これにより、圧力センサパ
ッケージ１００の検出感度の向上が可能になる。
【００２２】尚、上記実施の形態の効果についての具体
例を示すと、外界の圧力１０００ＫＰａをダイアフラム
にかけた場合、検出されるヒステリシスは０．０５％で
ある。一方、従来のようにダイアフラムと接合部材とを
接触させた圧力センサパッケージにおいては、０．０８
％のヒステリシスが検出される。すなわち、本実施の形
態によれば、ヒステリシスを約４０％に抑制できる。
例を示すと、外界の圧力１０００ＫＰａをダイアフラム
にかけた場合、検出されるヒステリシスは０．０５％で
ある。一方、従来のようにダイアフラムと接合部材とを
接触させた圧力センサパッケージにおいては、０．０８
％のヒステリシスが検出される。すなわち、本実施の形
態によれば、ヒステリシスを約４０％に抑制できる。
【００２３】図３は、本発明の第２の実施の形態に係る
圧力センサパッケージ３００の構造を示す断面図であ
る。本実施の形態に係る圧力センサパッケージ３００
は、Ａｇ−Ｃｕ共晶合金よりなる接合部材を用いずに、
パッケージ本体１０２、スペーサ３０６及びダイアフラ
ム１０４を一体として焼成することにより形成されてい
る。尚、第１の実施の形態（図１）に係る圧力センサパ
ッケージ１００の構成要素と同一の構成要素には同一符
号を付し、詳細説明を省略する。
圧力センサパッケージ３００の構造を示す断面図であ
る。本実施の形態に係る圧力センサパッケージ３００
は、Ａｇ−Ｃｕ共晶合金よりなる接合部材を用いずに、
パッケージ本体１０２、スペーサ３０６及びダイアフラ
ム１０４を一体として焼成することにより形成されてい
る。尚、第１の実施の形態（図１）に係る圧力センサパ
ッケージ１００の構成要素と同一の構成要素には同一符
号を付し、詳細説明を省略する。
【００２４】この圧力センサパッケージ３００では、パ
ッケージ本体１０２の表面に、リング形状を有するセラ
ミックス製のスペーサ３０６が一体形成されており、こ
のスペーサ３０６の表面にダイアフラム１０４が一体形
成されている。これは、塑性変形しやすい接合部材を用
ないようにすることで、ヒステリシスを完全に排除する
ためである。
ッケージ本体１０２の表面に、リング形状を有するセラ
ミックス製のスペーサ３０６が一体形成されており、こ
のスペーサ３０６の表面にダイアフラム１０４が一体形
成されている。これは、塑性変形しやすい接合部材を用
ないようにすることで、ヒステリシスを完全に排除する
ためである。
【００２５】図４は、本実施の形態の圧力センサパッケ
ージ１００の製造方法を説明するための図である。本実
施の形態では、基板状に形成した複数のセラミックス材
料の表面にそれぞれ導電性ペーストを印刷し、焼成する
ことにより、導体パターン（図４では省略）を有する複
数のセラミックス基板１２０を形成する。これらセラミ
ックス基板１２０を重ね合わせ、各セラミックス基板１
２０の形成時の焼成温度よりも高い温度で焼成して一体
化させることにより、図４（Ａ）に示したように、第１
電極１１０を有するパッケージ本体１０２を形成する。
ージ１００の製造方法を説明するための図である。本実
施の形態では、基板状に形成した複数のセラミックス材
料の表面にそれぞれ導電性ペーストを印刷し、焼成する
ことにより、導体パターン（図４では省略）を有する複
数のセラミックス基板１２０を形成する。これらセラミ
ックス基板１２０を重ね合わせ、各セラミックス基板１
２０の形成時の焼成温度よりも高い温度で焼成して一体
化させることにより、図４（Ａ）に示したように、第１
電極１１０を有するパッケージ本体１０２を形成する。
【００２６】次に、図４（Ｂ）に示したように、セラミ
ックス材料をリング形状に成形して焼成することによ
り、スペーサ３０６を形成する。次いで、このスペーサ
３０６をパッケージ本体１０２の表面に重ね合わせる。
ックス材料をリング形状に成形して焼成することによ
り、スペーサ３０６を形成する。次いで、このスペーサ
３０６をパッケージ本体１０２の表面に重ね合わせる。
【００２７】続いて、円板状に形成したセラミックス材
料の表面に導電性ペーストを印刷し、焼成することによ
り、図４（Ｃ）に示したように、電極１１２を有するダ
イアフラム１０４を形成する。次いで、このダイアフラ
ム１０４を、第２電極１１２側がパッケージ本体１０２
に向くように、パッケージ本体１０２に重ね合わせる。
料の表面に導電性ペーストを印刷し、焼成することによ
り、図４（Ｃ）に示したように、電極１１２を有するダ
イアフラム１０４を形成する。次いで、このダイアフラ
ム１０４を、第２電極１１２側がパッケージ本体１０２
に向くように、パッケージ本体１０２に重ね合わせる。
【００２８】そののち、図４（Ｃ）に示したように重ね
合わせたパッケージ本体１０２、ダイアフラム１０４及
びスペーサ３０６を、それぞれの形成時の焼成温度より
も高い温度で焼成して一体化させることにより、図３に
示した形状の圧力センサパッケージ３００を得る。その
のち、図３に示したように、パッケージ本体１０２にＩ
Ｃチップ１１４を装着し、ＩＣチップ１１４への配線処
理等を施し、はんだ１１６を用いて実装基板１１８に実
装する。更に、パッケージ本体１０２の周囲を保護樹脂
１２４によって覆う。これにより、図３に示した圧力セ
ンサパッケージ３００が得られる。
合わせたパッケージ本体１０２、ダイアフラム１０４及
びスペーサ３０６を、それぞれの形成時の焼成温度より
も高い温度で焼成して一体化させることにより、図３に
示した形状の圧力センサパッケージ３００を得る。その
のち、図３に示したように、パッケージ本体１０２にＩ
Ｃチップ１１４を装着し、ＩＣチップ１１４への配線処
理等を施し、はんだ１１６を用いて実装基板１１８に実
装する。更に、パッケージ本体１０２の周囲を保護樹脂
１２４によって覆う。これにより、図３に示した圧力セ
ンサパッケージ３００が得られる。
【００２９】以上説明したように、本実施の形態による
圧力センサパッケージ３００は、パッケージ本体１０
２、ダイアフラム１０４及びスペーサ３０６を一体に焼
成することにより形成されるため、Ａｇ−Ｃｕ共晶合金
である接合部材が不要になる。従って、接合部材におけ
る応力集中に起因するヒステリシスを完全に排除するこ
とができる。
圧力センサパッケージ３００は、パッケージ本体１０
２、ダイアフラム１０４及びスペーサ３０６を一体に焼
成することにより形成されるため、Ａｇ−Ｃｕ共晶合金
である接合部材が不要になる。従って、接合部材におけ
る応力集中に起因するヒステリシスを完全に排除するこ
とができる。
【００３０】以上、本発明の実施形態を図面に沿って説
明した。しかしながら本発明は上記実施形態に示した事
項に限定されず、特許請求の範囲の記載に基いてその変
更、改良等が可能であることは明らかである。例えば、
第１の実施の形態において用いた接合部材１０６は、Ａ
ｇ−Ｃｕ共晶合金以外の合金であってもよい。
明した。しかしながら本発明は上記実施形態に示した事
項に限定されず、特許請求の範囲の記載に基いてその変
更、改良等が可能であることは明らかである。例えば、
第１の実施の形態において用いた接合部材１０６は、Ａ
ｇ−Ｃｕ共晶合金以外の合金であってもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上の如く本発明によれば、ダイアフラ
ムと接合部材との間にセラミックス製のスペーサを介在
させるようにしたので、又は、ダイアフラムとスペーサ
とパッケージ本体とを接合部材を用いずに一体形成する
ようにしたので、接合部材における応力集中に起因する
ヒステリシスを低減でき、圧力センサパッケージの検出
精度の向上に資することができる。
ムと接合部材との間にセラミックス製のスペーサを介在
させるようにしたので、又は、ダイアフラムとスペーサ
とパッケージ本体とを接合部材を用いずに一体形成する
ようにしたので、接合部材における応力集中に起因する
ヒステリシスを低減でき、圧力センサパッケージの検出
精度の向上に資することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る圧力センサパ
ッケージの構造を示す断面図である。
ッケージの構造を示す断面図である。
【図２】図１に示した圧力センサパッケージの製造方法
を説明するための断面図である。
を説明するための断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る圧力センサパ
ッケージの構造を示す断面図である。
ッケージの構造を示す断面図である。
【図４】図３に示した圧力センサパッケージの製造方法
を説明するための断面図である。
を説明するための断面図である。
【図５】従来の圧力センサパッケージの基本構成を示す
断面図である。
断面図である。
１００ 圧力センサパッケージ
１０２ パッケージ本体
１０４ ダイアフラム
１０６ 接合部材
１０８，３０６ スペーサ
１１０ 第１電極
１１２ 第２電極
１１４ チップ
１１８ 実装基板
１２０ セラミックス基板
１２０ 各セラミックス基板
１２２ 各導体パターン
１２２ 導体パターン
１２４ 保護樹脂
３００ 圧力センサパッケージ
５０２ パッケージ本体
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 平沖 靖尚
大分県速見郡山香町大字内河野4036番地
日本テキサス・インスツルメンツ株式会社
山香事務所内
Ｆターム(参考） 2F055 AA40 BB20 CC02 DD09 EE25
FF14 GG01 GG12
4M112 AA01 BA07 CA01 CA03 CA13
CA15 DA13 DA18 EA01 EA11
EA12 EA13 EA14 FA01 FA04
FA07 FA09 GA01
Claims (6)
- 【請求項１】表面に第１電極を有するセラミックス製パ
ッケージ本体と、 上記第１電極に対向する第２電極を有し、上記パッケー
ジ本体に対して配置されるセラミックス製ダイアフラム
と、 上記パッケージ本体と上記ダイアフラムとの間に介在し
て上記第１電極と上記第２電極との間の間隔を規定する
セラミックス製スペーサと、 上記第１電極と上記第２電極との間の静電容量の変化に
基づいて上記ダイアフラムに加わる圧力を検出するため
の半導体チップと、 を有する圧力センサパッケージ。 - 【請求項２】上記スペーサがリング形状である請求項１
に記載の圧力センサパッケージ。 - 【請求項３】上記パッケージ本体と上記スペーサとを接
合する接合部材を有する請求項１又は２に記載の圧力セ
ンサパッケージ。 - 【請求項４】上記接合部材がＡｇ（銀）とＣｕ（銅）と
を有する合金である請求項３に記載の圧力センサパッケ
ージ。 - 【請求項５】表面に第１電極を有するセラミックス製パ
ッケージ本体を形成する工程と、 表面に第２電極を有するセラミックス製ダイアフラムを
形成する工程と、 上記パッケージ本体と上記ダイアフラムとの間に介在し
て上記第１電極と上記第２電極との間の間隔を規定する
セラミックス製スペーサを形成する工程と、 上記ダイアフラムの上記第２電極を有する面側に上記ス
ペーサを配置して焼成して上記ダイアフラムと上記スペ
ーサとを一体化する工程と、 上記第１電極と上記第２電極とが所定の間隔で対向する
ように上記パッケージ本体の上記第１電極を有する面側
に上記スペーサを接合部材を介して接合する工程と、 を有する圧力センサパッケージの製造方法。 - 【請求項６】表面に第１電極を有するセラミックス製パ
ッケージ本体を形成する工程と、 表面に第２電極を有するセラミックス製ダイアフラムを
形成する工程と、 上記パッケージ本体と上記ダイアフラムとの間に介在し
て上記第１電極と上記第２電極との間の間隔を規定する
セラミックス製スペーサを形成する工程と、 上記第１電極と上記第２電極とが所定の間隔で対向する
ように上記パッケージ本体と上記スペーサと上記ダイア
フラムとを重ね合わせる工程と、 上記パッケージ本体と上記スペーサと上記ダイアフラム
とを焼成してそれらを一体化する工程と、 を有する圧力センサパッケージの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002005524A JP3545385B2 (ja) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | 圧力センサパッケージ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002005524A JP3545385B2 (ja) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | 圧力センサパッケージ及びその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003207407A true JP2003207407A (ja) | 2003-07-25 |
| JP3545385B2 JP3545385B2 (ja) | 2004-07-21 |
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|---|---|---|---|
| JP2002005524A Expired - Fee Related JP3545385B2 (ja) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | 圧力センサパッケージ及びその製造方法 |
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| JP (1) | JP3545385B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005172483A (ja) * | 2003-12-09 | 2005-06-30 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 圧力センサ |
| JP2009088113A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Kyocera Corp | センサ用パッケージ及びセンサ、並びにセンサ用パッケージの製造方法 |
| KR101072436B1 (ko) | 2009-12-28 | 2011-10-11 | 세종공업 주식회사 | 금속 박막형 스트레인 게이지 압력센서 |
| JP2014154636A (ja) * | 2013-02-06 | 2014-08-25 | Mitsubishi Electric Corp | 電子部品パッケージおよびその製造方法 |
| JP2022514297A (ja) * | 2018-12-21 | 2022-02-10 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | マイクロメカニカル部品およびマイクロメカニカル部品のための製造方法 |
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| JPH01141329A (ja) * | 1987-11-27 | 1989-06-02 | Ngk Insulators Ltd | 圧力センサ |
| JPH04106442A (ja) * | 1990-08-28 | 1992-04-08 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 圧力センサ |
| JP2001356064A (ja) * | 2000-06-14 | 2001-12-26 | Kyocera Corp | 圧力検出装置用パッケージ |
-
2002
- 2002-01-15 JP JP2002005524A patent/JP3545385B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2022514297A (ja) * | 2018-12-21 | 2022-02-10 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | マイクロメカニカル部品およびマイクロメカニカル部品のための製造方法 |
| JP7083431B2 (ja) | 2018-12-21 | 2022-06-10 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | マイクロメカニカル部品およびマイクロメカニカル部品のための製造方法 |
| US11912563B2 (en) | 2018-12-21 | 2024-02-27 | Robert Bosch Gmbh | Micromechanical component and method for manufacturing a micromechanical component |
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