JP2003344446A - 静電型加速度センサのシリコン板とガラス板の陽極接合方法 - Google Patents

静電型加速度センサのシリコン板とガラス板の陽極接合方法

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JP2003344446A
JP2003344446A JP2002159610A JP2002159610A JP2003344446A JP 2003344446 A JP2003344446 A JP 2003344446A JP 2002159610 A JP2002159610 A JP 2002159610A JP 2002159610 A JP2002159610 A JP 2002159610A JP 2003344446 A JP2003344446 A JP 2003344446A
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glass plate
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anodic bonding
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Tatsuo Shiozawa
龍雄 塩沢
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Tamagawa Seiki Co Ltd
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Tamagawa Seiki Co Ltd
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P2015/0805Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
    • G01P2015/0822Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass
    • G01P2015/0825Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass
    • G01P2015/0828Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass the mass being of the paddle type being suspended at one of its longitudinal ends

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ガラス板に形成した導通用電極に
より検出用電極とシリコン板とを同電位とし、マス部の
付着を防止し、大量生産を容易とすることを目的とす
る。 【解決手段】 本発明による静電型加速度センサのシリ
コン板とガラス板の陽極接合方法は、ガラス板(7又は8)
と導通する導通用電極(31)を用い、この導通用電極(31)
に接合した治工具板(32)とシリコン板(4)間に電圧を印
加して検出用電極(5又は6)とシリコン板(4)とを同電位
として陽極接合を行う方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電型加速度セン
サのシリコン板とガラス板の陽極接合方法に関し、特
に、ガラス板に形成したスルーホールを介して両面に設
けた導通用電極によってマス部と対向するガラス板の検
出用電極をシリコン板と同電位とし、陽極接合時のマス
部と検出電極との付着を防止する構成を1枚のウェハー
の一部に設け、1枚のウェハーに多数形成された各マス
部を有する加速度センサを同時にかつ容易に形成し、ま
た、前述のようにガラスにスルーホールを形成せずに、
ガラス上の検出用電極と導通する導通部を用いてマス部
とガラスを導通電位とする構成を1枚のウェハー上の一
部に設け、1枚のウェハーに多数形成されたマス部を有
する加速度センサを同時にかつ容易に形成するための新
規な改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種の静電型加
速度センサのシリコン板とガラス板の陽極接合方法とし
ては、一般に、図4及び図5で示される構成が採用され
ていた。すなわち、図4及び図5において符号1で示さ
れるものは加速度センサ又は傾斜センサ等からなる静電
型加速度センサであり、この静電型加速度センサ1はヒ
ンジ部2を介してアイランド形状のマス部3を作動自在
に有するシリコン板4と、このシリコン板4の両面に陽
極接合により接合され検出用電極5、6を有する第1、
第2ガラス板7、8とから構成されている。
【0003】前記シリコン板4に対して各ガラス板7、
8を陽極接合する場合は、図4に示されるように、第1
ガラス板7の上面にステンレス等からなる板状の治工具
10を載置させ、この治工具10とシリコン板4との間
に400〜1000VDCの電源20を印加すると共に
治工具全体を300〜400℃に上昇させ、同時に各ガ
ラス板7、8に形成され各検出用電極5、6に対応する
貫通孔21、22を介して導通棒23を接触させてシリ
コン板4と検出用電極5、6とを同電位として、マス部
3がガラス板との静電引力によって曲がってガラス板に
付着してしまうことを防止するようにしていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の静電型加速度セ
ンサのシリコン板とガラス板の陽極接合方法は、以上の
ように構成されていたため、次のような課題が存在して
いた。すなわち、静電型加速度センサのガラス板に穴を
あけて針等の電極棒によって電極に電位を与えた後、こ
の穴をなくす処理をしなければならず、大量生産時の大
きい障害となっていた。
【0005】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、ガラス板に形成したスルー
ホールを介し、または、スルーホールを介さず両面に設
けた導通用電極によってマス部と対向するガラス板の検
出用電極をシリコン板と同電位とし、陽極接合時のマス
部と検出電極との付着を防止する構成を1枚のウェハー
の一部に設け、1枚のウェハーに多数形成された各マス
部を有する加速度センサを同時にかつ容易に形成するよ
うにした静電型加速度センサのシリコン板とガラス板の
陽極接合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】本発明による静電型加速
度センサのシリコン板とガラス板の陽極接合方法は、ヒ
ンジ部を介して作動するマス部を一体に有するシリコン
板の両面に検出用電極を有する第1、第2ガラス板を陽
極接合するようにした静電型加速度センサのシリコン板
とガラス板の陽極接合方法において、前記各ガラス板の
いずれかに形成されたスルーホールを介して前記ガラス
板の両面に形成され前記検出用電極と導通する導通用電
極を用い、前記導通用電極に接合した治工具板と前記シ
リコン板間に電圧を印加することにより前記検出用電極
と前記シリコン板とを同電位とした状態で前記陽極接合
を行う方法であり、また、前記マス部はウェハーからな
る前記シリコン板に多数形成されると共に、前記各マス
部によって各々静電型加速度センサを形成し、前記陽極
接合完了後は前記導通用電極が形成された前記ガラス板
を切断除去する方法であり、また、前記治工具板はステ
ンレスよりなると共に前記導通用電極に対応して凹部が
形成され、前記凹部内に前記導通用電極が位置して導通
用電極と治工具板とが導通する方法であり、また、ヒン
ジ部を介して作動するマス部を一体に有するシリコン板
の両面に検出用電極を有する第1、第2ガラス板を陽極
接合するようにした静電型加速度センサのシリコン板と
ガラス板の陽極接合方法において、前記各ガラス板に形
成され前記各検出用電極と導通する導通部を用い、前記
各検出用電極と前記シリコン板とを同電位とした状態で
前記陽極接合を行う方法である。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による静
電型加速度センサのシリコン板とガラス板の陽極接合方
法の好適な実施の形態について説明する。尚、従来例と
同一又は同等部分には同一符号を用いて説明する。ま
た、静電型加速度センサ1としては図3の構成と同一で
あるため、図3の構成を援用し、重複説明を省略するも
のとする。図1は図3における第1ガラス板7とシリコ
ン板4とを周知の陽極接合する場合の要部の構成を示し
ている。図1の加速度計又は傾斜計等を構成する静電型
加速度センサ1のシリコン板4(ウェハーよりなる)に
は多数の前記加速度センサ1を構成するためのマス部3
が形成されている(図1ではスルーホールを用いた場合
の1個のみが示されている)。
【0008】前記シリコン板4の両面には第1、第2ガ
ラス板7、8が配設され、この第1ガラス板7には複数
のスルーホール30が形成され、このスルーホール30
を介して第1ガラス板7の両面には導通用電極31が形
成されている。前記第1ガラス板7の裏面には、前記マ
ス部3と対向するように検出用電極5が形成され、この
検出用電極5は前記導通用電極31と導通接続されてい
る。尚、第2ガラス板8にも、マス部3に対向して検出
用電極6が形成されている。
【0009】前記第1ガラス板7上には、ステンレス等
の導体からなる治工具板32が載置され、この治工具板
32の裏面に形成された凹部33の深さは、第1ガラス
板7の導通用電極31の厚さとほぼ等しく形成され、こ
の導通用電極31が凹部33内に収まって互いに導通す
るように構成されている。従って、治工具板32と導通
用電極31及び検出用電極5は互いに導通するように構
成されている。
【0010】前記シリコン板4と治工具板32との間に
は、例えば、400〜1000Vの直流電圧からなる電
源20が接続され、シリコン板4と第1ガラス板7及び
治工具板32とを積層させた状態では、シリコン板4と
検出用電極5とは互いに同電位に保たれるように構成さ
れている。従って、図1の治工具板32を載置する構成
を大型のウェハーからなり多数のマス部3を有するシリ
コン板4の一部に形成し、後述の陽極接合処理を完了し
て静電型加速度センサ1を製作した後は、この部分50
を切断除去する。
【0011】次に、実際に陽極接合処理する場合につい
て説明する。尚、図2の陽極接合処理は従来周知の方法
である。図2のように、第1、第2真空ポンプ60、6
1に接続された第1、第2弁60a、61aが接続され
た基台70上に第2ガラス板8、シリコン板4及びダミ
ー又は第1ガラス板7を載置し、さらに最上位置におも
り71を載置させた状態で穴72を介して第2真空ポン
プ61で吸引することによりシリコン板4が吸引されて
位置決めされる。
【0012】前述の位置決め完了後、基台70ごと図示
しない陽極接合装置内へ移送し、陽極接合を行う。ま
た、シリコン板4と各ガラス板7、8を同時に陽極接合
する場合もあるが、第2ガラス板8と第1ガラス板7と
を各々1枚ずつ接合させることもできる。尚、図2の第
2ガラス板8の裏面に形成されたスルーホール73は位
置決め用に用いられる。また、前述の図2の陽極接合に
よる工程においては、図1で説明したように、検出用電
極5とシリコン板4とが同電位に保たれ、各マス部3と
検出用電極5、6との付着が防止されている。尚、ガラ
ス板7に形成された多数の検出用電極5は全てパターン
で接続されており、マス部3も多数シリコン板4に形成
されている。
【0013】次に、図3で示される構成は、本発明の他
の形態を示す構成図であり、前述のようにスルーホール
30を形成することなく、各ガラス板7、8に前記検出
用電極5、6に導通するパターンからなる導通部100
が形成されている。前記各導通部100は、各ガラス板
7、8の面に沿って延設され、図3では図示していない
が、点線にて示されるように電源20の負極に接続さ
れ、シリコン板4に正極が接続されている。尚、この図
3で示す点線にて示す導通部100は実際には各ガラス
板7、8に形成されているが、点線にて省略して示して
いる。また、実際の陽極接合時には図2で示されるよう
に、おもり71を用いて圧接されてその接合作業が行わ
れる。また、図3の構成は1枚のウェハー上の一部に形
成され、1枚のウェハーに多数形成されたマス部3を有
する加速度センサ1を多数個同時に得ることができる。
【0014】
【発明の効果】本発明による静電型加速度センサのシリ
コン板とガラス板の陽極接合方法は、以上のように構成
されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、ガラス板に形成した導通用電極と治工具板を
用いて検出用電極とシリコン板の同電位化を行っている
ため、従来よりも構造が簡単で歩留まりが向上できる。
また、シリコン板及びガラス板の一部のみに電圧を印加
するパターンの構成を作るだけで他の全ての検出用電極
に電圧を供給して全てのマス部の曲折による検出用電極
への付着を防止することができ、量産を安定的に行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による陽極接合方法を示す構成図であ
る。
【図2】図1のセンサの陽極接合を示す構成図である。
【図3】本発明の他の形態を示す構成図である。
【図4】従来及び本発明に適用する静電型加速度センサ
の分解斜視図である。
【図5】従来の陽極接合を示す構成図である。
【符号の説明】
1 静電型加速度センサ 2 ヒンジ部 3 マス部 4 シリコン板 5、6 検出用電極 7、8 ガラス板 30 スルーホール 31 導通用電極 32 治工具板 33 凹部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヒンジ部(2)を介して作動するマス部(3)
    を一体に有するシリコン板(4)の両面に検出用電極(5、
    6)を有する第1、第2ガラス板(7、8)を陽極接合するよ
    うにした静電型加速度センサのシリコン板とガラス板の
    陽極接合方法において、前記各ガラス板(7、8)のいずれ
    かに形成されたスルーホール(30)を介して前記ガラス板
    (7又は8)の両面に形成され前記検出用電極(5又は6)と導
    通する導通用電極(31)を用い、前記導通用電極(31)に接
    合した治工具板(32)と前記シリコン板(4)間に電圧を印
    加することにより前記検出用電極(5又は6)と前記シリコ
    ン板(4)とを同電位とした状態で前記陽極接合を行うこ
    とを特徴とする静電型加速度センサのシリコン板とガラ
    ス板の陽極接合方法。
  2. 【請求項2】 前記マス部(3)はウェハーからなる前記
    シリコン板(4)に多数形成されると共に、前記各マス部
    (3)によって各々静電型加速度センサ(1)を形成し、前記
    陽極接合完了後は前記導通用電極(31)が形成された前記
    ガラス板(7又は8)を切断除去することを特徴とする請求
    項1記載の静電型加速度センサのシリコン板とガラス板
    の陽極接合方法。
  3. 【請求項3】 前記治工具板(32)はステンレスよりなる
    と共に前記導通用電極(31)に対応して凹部(33)が形成さ
    れ、前記凹部(33)内に前記導通用電極(31)が位置して導
    通用電極(31)と治工具板(32)とが導通することを特徴と
    する請求項1又は2記載の静電型加速度センサのシリコ
    ン板とガラス板の陽極接合方法。
  4. 【請求項4】 ヒンジ部(2)を介して作動するマス部(3)
    を一体に有するシリコン板(4)の両面に検出用電極(5、
    6)を有する第1、第2ガラス板(7、8)を陽極接合するよ
    うにした静電型加速度センサのシリコン板とガラス板の
    陽極接合方法において、前記各ガラス板(7、8)に形成さ
    れ前記各検出用電極(5、6)と導通する導通部(100)を用
    い、前記各検出用電極(5、6)と前記シリコン板(4)とを
    同電位とした状態で前記陽極接合を行うことを特徴とす
    る静電型加速度センサのシリコン板とガラス板の陽極接
    合方法。
JP2002159610A 2002-05-31 2002-05-31 静電型加速度センサのシリコン板とガラス板の陽極接合方法 Withdrawn JP2003344446A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008089497A (ja) * 2006-10-04 2008-04-17 Dainippon Printing Co Ltd 力学量検出センサおよびその製造方法
CN100498256C (zh) * 2005-01-14 2009-06-10 松下电工株式会社 静电电容式半导体物理量传感器及其制造方法

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