JP2007071565A - Electrostatic capacity type pressure sensor and its manufacturing method - Google Patents

Electrostatic capacity type pressure sensor and its manufacturing method Download PDF

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Tetsuya Fukuda
哲也 福田
Yoshinobu Nakamura
吉延 中村
Katsuya Kikuiri
勝也 菊入
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrostatic capacity type pressure sensor having small parasitic capacitance, having a completely sealed space between a diaphragm and a fixed electrode, and excellent in reliability in the connection between the fixed electrode and a drawer electrode. <P>SOLUTION: The electrostatic capacity type pressure sensor 1 is provided with a glass substrate 2 in which both a recession part 2a and a wiring drawer groove 7 are provided for the side of one surface 2b; the fixed electrode 3 arranged in the recession part 2a; the drawer electrode 8 connected to the fixed electrode 3; a diaphragm substrate 4 arranged on the side of the one surface 2b of the glass substrate 2 in such a way as to oppose the fixed electrode 3; and a sealing material 5 for burying the wiring drawer groove 7 and sealing the recession part 2a with the diaphragm substrate 4. The sealing material 5 is provided with an Au joining material 5a on the side of the diaphragm substrate 4. An Si-Au eutectic joint 6a is formed in the boundary between the Au joining material 5a and the diaphragm substrate 4. An anode joint 6b surrounding the recession part 2a is formed in the boundary between the diaphragm substrate 4 and the one surface 2b of the glass substrate 2. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、静電容量型圧力センサ及びその製造方法に関するものであり、特に、ダイヤフラムと固定電極との間の空間が完全密閉されてなる静電容量型圧力センサ及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a capacitance type pressure sensor and a method for manufacturing the same, and more particularly to a capacitance type pressure sensor in which a space between a diaphragm and a fixed electrode is completely sealed and a method for manufacturing the same. .

従来、２枚の基板を接合し、両基板にそれぞれ設けた電極間の静電容量の変化として物理量を検知する静電容量型センサが知られており、下記特許文献１には、シリコン基板の接合面に引き出し部を凹設し、いずれか任意の基板に設けた電極を外部に引き出すためのポリシリコンからなる引き出し線を引き出し部内に配設し、引き出し線と引き出し部内面との隙間に絶縁膜を隙間なく設けて引き出し部を封止した静電容量型センサが開示されている。
特開平７−２８０６８４号公報 Conventionally, there is known a capacitance type sensor that joins two substrates and detects a physical quantity as a change in capacitance between electrodes provided on both substrates. A lead-out part is recessed in the joint surface, and a lead-out line made of polysilicon is provided in the lead-out part to lead out an electrode provided on any arbitrary substrate, and insulated from the gap between the lead-out line and the lead-in part inner surface. There is disclosed a capacitive sensor in which a film is provided without a gap and a drawer portion is sealed.
JP 7-280684 A

ところで、特許文献１に記載の静電容量型センサにおけるシリコン基板には、ダイヤフラム側の可動電極が設けられているために、ダイヤフラム側の電位が印加されている。一方、引き出し線には、固定電極が接続されているために固定電極側の電位が印加されている。このため、引き出し線と引き出し部内面との隙間に設けられた絶縁膜には、ダイヤフラム側の電位と固定電極側の電位とによる電位差が生じており、この電位差によって寄生容量が生じている。特許文献１における絶縁膜は、引き出し部のみならず引き出し部に連続する接続空間にも設けられているため、その形成面積が比較的大きくなっており、このため寄生容量が大きくなっている。このように、特許文献１に記載の静電容量型センサにおいては、その回路内に寄生容量が存在するために、センサの感度が低下してしまうといった問題があった。   By the way, since the movable electrode on the diaphragm side is provided on the silicon substrate in the capacitive sensor described in Patent Document 1, the potential on the diaphragm side is applied. On the other hand, since the fixed electrode is connected to the lead wire, a potential on the fixed electrode side is applied. For this reason, a potential difference due to the diaphragm side potential and the fixed electrode side potential is generated in the insulating film provided in the gap between the lead wire and the inner surface of the lead portion, and parasitic capacitance is generated by this potential difference. Since the insulating film in Patent Document 1 is provided not only in the lead portion but also in a connection space continuous to the lead portion, the formation area thereof is relatively large, and thus the parasitic capacitance is large. As described above, the capacitance type sensor described in Patent Document 1 has a problem that the sensitivity of the sensor is lowered because the parasitic capacitance exists in the circuit.

また、特許文献１における絶縁膜は、引き出し部側面及び引き出し線を熱酸化処理することによりＳｉＯ２を成長させ、この成長させたＳｉＯ２を絶縁膜としているので、ＳｉＯ２の成長が不十分の場合に絶縁膜中に隙間が生じたり、またＳｉＯ２の成長が完全だったとしても絶縁膜内部にピンホール等が発生する虞があり、この絶縁膜による封止が不完全になる虞があった。
更に、固定電極と引き出し線との間の接続が単なる圧接状態であるため、固定電極と引き出し線との接続の信頼性が低いという問題もあった。 Moreover, since the insulating film in Patent Document 1 grows SiO 2 by thermally oxidizing the side surface of the lead portion and the lead line and uses the grown SiO 2 as an insulating film, the growth of SiO 2 is insufficient. In some cases, gaps may be generated in the insulating film, and even if the SiO 2 growth is complete, pinholes and the like may be generated inside the insulating film, and sealing by the insulating film may be incomplete. It was.
Furthermore, since the connection between the fixed electrode and the lead wire is merely a pressure contact state, there is a problem that the reliability of the connection between the fixed electrode and the lead wire is low.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、寄生容量が小さく、ダイヤフラムと固定電極との間の空間が完全密閉されており、かつ固定電極と引出電極の接続の信頼性にも優れた静電容量型圧力センサ及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, has a small parasitic capacitance, the space between the diaphragm and the fixed electrode is completely sealed, and the reliability of the connection between the fixed electrode and the extraction electrode is also improved. An object of the present invention is to provide an excellent capacitive pressure sensor and a method for manufacturing the same.

上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の静電容量型圧力センサは、凹部及びこの凹部に連通する配線引出溝が一面側に設けられたガラス基体と、前記凹部内に配置された固定電極と、一端が前記固定電極に接続されるとともに他端が前記配線引出溝に配置されてなる引出電極と、前記固定電極と対向するように前記ガラス基体の一面側に配置されたＳｉからなるダイヤフラム基板と、前記配線引出溝を埋めて前記ダイヤフラム基板とともに前記凹部を密閉する封止材と、を具備してなり、前記封止材にはその前記ダイヤフラム基板側にＡｕ接合材が備えられ、このＡｕ接合材と前記ダイヤフラム基板との境界にＳｉ・Ａｕ共晶接合部が形成され、前記ダイヤフラム基板と前記ガラス基体の前記一面との境界には、前記凹部を囲む陽極接合部が形成されていることを特徴とする。
また、本発明の静電容量型圧力センサにおいては、前記封止材が、前記配線引出溝内に形成された絶縁材料からなる封止材本体と、前記封止材本体の上に形成された前記Ａｕ接合材とから構成され、前記封止材本体には、前記ダイヤフラム基板側に向けて突出する一対の堰止部が設けられ、この一対の堰止部の間に前記Ａｕ接合材が備えられていることが好ましい。また、一対の堰止部の間の容積に対するＡｕ接合材の体積は９０％以下であることが好ましい。
更に、本発明の静電容量型圧力センサにおいては、前記封止材が、前記引出電極の前記他端よりも一端側に充填され、前記引出電極の前記他端が前記固定電極の端子電極とされていることが好ましい。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
The capacitance type pressure sensor of the present invention includes a glass substrate provided on one side with a recess and a wiring lead-out groove communicating with the recess, a fixed electrode disposed in the recess, and one end connected to the fixed electrode. And the other end of the electrode is disposed in the wiring lead-out groove, a diaphragm substrate made of Si disposed on the one surface side of the glass base so as to face the fixed electrode, and the wiring lead-out groove is buried. And a sealing material for sealing the recess together with the diaphragm substrate, and the sealing material is provided with an Au bonding material on the diaphragm substrate side, and the Au bonding material and the diaphragm substrate A Si / Au eutectic joint is formed at the boundary, and an anode joint surrounding the recess is formed at the boundary between the diaphragm substrate and the one surface of the glass substrate. .
In the capacitive pressure sensor of the present invention, the sealing material is formed on the sealing material body made of an insulating material formed in the wiring lead groove and the sealing material body. The sealing material main body is provided with a pair of damming portions protruding toward the diaphragm substrate side, and the Au bonding material is provided between the pair of damming portions. It is preferable that The volume of the Au bonding material with respect to the volume between the pair of damming portions is preferably 90% or less.
Furthermore, in the capacitive pressure sensor of the present invention, the sealing material is filled at one end side with respect to the other end of the extraction electrode, and the other end of the extraction electrode is connected to the terminal electrode of the fixed electrode. It is preferable that

本発明の静電容量型圧力センサにおいては、封止材が配線引出溝に充填されていることによって、凹部がガラス基体及び封止材によって囲まれた状態とされる。またダイヤフラム基板とガラス基体との間に凹部を囲む陽極接合部が設けられることにより、ダイヤフラム基板とガラス基体とが接合される。更に、封止材に備えられたＡｕ接合材とダイヤフラム基板との間に共Ｓｉ・Ａｕ共晶接合部が設けられることにより、封止材とダイヤフラム基板とが接合される。このように、陽極接合部とＳｉ・Ａｕ共晶接合部が設けられることによって、ガラス基体に設けられた凹部を完全に密閉させることができる。
また、封止材は、前記配線引出溝を埋めるように設けられており、従来のように基板の表面においてＳｉＯ２絶縁膜を成長させるのではないので、ピンホール生成等の不具合が発生する虞がなく、凹部を完全に密閉させることが可能になる。
更に封止材が、引出電極とダイヤフラム基板との間に挟まれた状態になるため、この封止材に寄生容量が蓄積されるが、封止材の形成領域が比較的狭いので、寄生容量が増大する虞がなく、静電容量センサの感度が低下することがない。 In the capacitive pressure sensor of the present invention, the recess is surrounded by the glass substrate and the sealing material by filling the wiring lead groove with the sealing material. Moreover, the diaphragm substrate and the glass substrate are bonded together by providing an anodic bonding portion that surrounds the recess between the diaphragm substrate and the glass substrate. Further, the co-Si / Au eutectic bonding portion is provided between the Au bonding material provided in the sealing material and the diaphragm substrate, so that the sealing material and the diaphragm substrate are bonded. Thus, by providing the anode junction and the Si / Au eutectic junction, the recess provided in the glass substrate can be completely sealed.
Further, since the sealing material is provided so as to fill the wiring lead-out groove, and the SiO 2 insulating film is not grown on the surface of the substrate as in the prior art, there is a possibility that problems such as pinhole generation occur. And the recess can be completely sealed.
Furthermore, since the sealing material is sandwiched between the extraction electrode and the diaphragm substrate, parasitic capacitance is accumulated in the sealing material, but the formation region of the sealing material is relatively narrow, so that the parasitic capacitance There is no risk that the capacitance will increase, and the sensitivity of the capacitance sensor will not decrease.

次に、本発明の静電容量型圧力センサの製造方法は、ガラス基体の一面に凹部及びこの凹部に連通する配線引出溝を設け、前記凹部に固定電極を形成すると共に、一端が前記固定電極に接続されるとともに他端が前記配線引出溝に配置されてなる引出電極を形成する基体形成工程と、前記配線引出溝に封止材本体を形成してから、前記封止材本体の上にＡｕ接合材を形成することにより、前記封止材本体及び前記Ａｕ接合材からなる封止材を形成する封止材形成工程と、前記固定電極と対向するように前記ガラス基体の一面側にＳｉからなるダイヤフラム基板を重ね合わせ、このダイヤフラム基板と前記封止材のＡｕ接合材とをＳｉ・Ａｕ共晶接合するとともに、前記ダイヤフラム基板と前記ガラス基体の前記一面とを陽極接合する接合工程と、からなることを特徴とする。
また、前記封止材形成工程において、前記封止材本体に溝部を設けることによって前記溝部を挟む一対の堰止部を形成し、前記溝部に前記Ａｕ接合材を形成することが好ましい。
また本発明の静電容量型圧力センサの製造方法においては、前記封止材を、前記引出電極の前記他端よりも一端側に充填することが好ましい。 Next, according to the method of manufacturing a capacitive pressure sensor of the present invention, a concave portion and a wiring lead-out groove communicating with the concave portion are provided on one surface of the glass substrate, a fixed electrode is formed in the concave portion, and one end thereof is the fixed electrode. A base body forming step of forming an extraction electrode, the other end of which is disposed in the wiring extraction groove, and forming a sealing material body in the wiring extraction groove, and then on the sealing material body By forming an Au bonding material, a sealing material forming step of forming a sealing material made of the sealing material main body and the Au bonding material, and Si on one surface side of the glass base so as to face the fixed electrode A bonding step of superimposing a diaphragm substrate comprising: a diaphragm substrate and an Au bonding material of the sealing material, and an anodic bonding of the diaphragm substrate and the one surface of the glass substrate. Characterized in that it consists.
In the sealing material forming step, it is preferable that a groove portion is provided in the sealing material body to form a pair of damming portions sandwiching the groove portion, and the Au bonding material is formed in the groove portion.
Moreover, in the manufacturing method of the capacitive pressure sensor of this invention, it is preferable to fill the said sealing material in the one end side rather than the said other end of the said extraction electrode.

本発明の静電容量型圧力センサの製造方法によれば、封止材を配線引出溝に形成することによって、ガラス基体及び封止材によって凹部を囲んだ状態となる。そしてガラス基体の上にダイヤフラム基板を重ねて陽極接合することにより、凹部の周囲に陽極接合部を形成することができる。また、封止材にＡｕ接合材を設け、このＡｕ接合材の上にダイヤフラム基板を重ねて陽極接合時の熱を利用して共晶接合することにより、封止材とダイヤフラム基板との間にＳｉ・Ａｕ共晶接合部を形成することができる。そして、陽極接合部とＳｉ・Ａｕ共晶接合部とによって、凹部を完全に密閉させることができる。
また、Ａｕ封止材はダイヤフラム基板と比較して硬度が低く変形しやすいので、ダイヤフラム基板を重ね合わせる際にＡｕ封止材をダイヤフラム基板に隙間なく密着させることができ、これにより凹部を完全に密閉することができる。
また、封止材は前記配線引出溝に封止材材料を充填する形で形成されており、従来のように基板の表面においてＳｉＯ２絶縁膜を成長させるのではないので、ピンホール生成等の不具合が発生する虞がなく、凹部を完全に密閉させることができる。
更に、引出電極の形成の際に、引出電極の一端を固定電極に接続させるので、引出電極と固定電極との接続を確実に行うことができる。 According to the manufacturing method of the capacitive pressure sensor of the present invention, the recess is surrounded by the glass substrate and the sealing material by forming the sealing material in the wiring lead groove. An anodic bonding portion can be formed around the recess by superimposing the diaphragm substrate on the glass substrate and performing anodic bonding. In addition, an Au bonding material is provided on the sealing material, and a diaphragm substrate is stacked on the Au bonding material, and eutectic bonding is performed using heat at the time of anodic bonding, so that the sealing material and the diaphragm substrate are bonded. Si / Au eutectic joints can be formed. And a recessed part can be completely sealed with an anode junction part and a Si * Au eutectic junction part.
In addition, since the Au sealing material has a lower hardness and is more easily deformed than the diaphragm substrate, the Au sealing material can be closely adhered to the diaphragm substrate when the diaphragm substrates are overlaid, thereby completely forming the recess. Can be sealed.
In addition, the sealing material is formed in such a manner that the wiring lead groove is filled with the sealing material, and the SiO 2 insulating film is not grown on the surface of the substrate as in the prior art. There is no risk of problems, and the recess can be completely sealed.
Furthermore, since one end of the extraction electrode is connected to the fixed electrode when the extraction electrode is formed, the connection between the extraction electrode and the fixed electrode can be reliably performed.

本発明の静電容量型センサ及びその製造方法によれば、寄生容量が小さく、ダイヤフラムと固定電極との間の凹部が完全密閉されており、かつ固定電極と引出電極との接続の信頼性にも優れた静電容量型圧力センサ及びその製造方法を提供できる。   According to the capacitance type sensor and the manufacturing method thereof of the present invention, the parasitic capacitance is small, the recess between the diaphragm and the fixed electrode is completely sealed, and the connection between the fixed electrode and the extraction electrode is reliable. In addition, an excellent capacitance type pressure sensor and a method for manufacturing the same can be provided.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本実施形態の静電容量型圧力センサを示す断面模式図である。また、図２は静電容量型圧力センサを示す平面模式図であって、ダイヤフラム基板の図示を省略した図である。更に図３は、静電容量型圧力センサを示す図であって、図２のＹ−Ｙ’線に対応する断面模式図である。尚、図１の断面模式図は、図２のＸ−Ｘ’線に対応する図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a capacitive pressure sensor of the present embodiment. FIG. 2 is a schematic plan view showing the capacitance type pressure sensor, and is a view in which the illustration of the diaphragm substrate is omitted. Further, FIG. 3 is a diagram showing the capacitive pressure sensor, and is a schematic cross-sectional view corresponding to the YY ′ line of FIG. 2. 1 is a diagram corresponding to the line XX ′ in FIG.

図１〜図３に示すように、本実施形態の静電容量型圧力センサ１（以下、「圧力センサ」と表記する）は、ガラス基体２と、ガラス基体２の凹部２ａに形成された固定電極３と、固定電極３に対向配置されて固定電極３と対をなす電極としてのダイヤフラム基板４と、ダイヤフラム基板４とともに凹部２ａを密閉する封止材５とを具備して概略構成されている。また、ダイヤフラム基板４と封止材５との境界には、Ｓｉ・Ａｕ共晶接合部６ａが設けられている。更に、ダイヤフラム基板４とガラス基体２の一面２ｂとの境界には、凹部２ａを囲む陽極接合部６ｂが設けられている。そして、これらＳｉ・Ａｕ共晶接合部６ａと陽極接合部６ｂとによって凹部２ａが密閉されている。
本実施形態の圧力センサ１においては、ダイヤフラム基板４が周辺雰囲気の圧力変化に伴って撓んで変形すると、ダイヤフラム基板４と固定電極３との間の間隔（ギャップ）が変化し、このギャップの変化を静電容量の変化として固定電極３とダイヤフラム基板４とにより検出することで、静電容量変化から圧力変化を検出できるように構成されている。 As shown in FIGS. 1 to 3, the capacitive pressure sensor 1 (hereinafter referred to as “pressure sensor”) of the present embodiment is fixed to a glass base 2 and a recess 2 a of the glass base 2. The electrode 3 is schematically configured to include an electrode 3, a diaphragm substrate 4 that is disposed opposite to the fixed electrode 3 and forms a pair with the fixed electrode 3, and a sealing material 5 that seals the recess 2 a together with the diaphragm substrate 4. . Further, a Si / Au eutectic bonding portion 6 a is provided at the boundary between the diaphragm substrate 4 and the sealing material 5. Furthermore, an anodic bonding portion 6b surrounding the concave portion 2a is provided at the boundary between the diaphragm substrate 4 and the one surface 2b of the glass substrate 2. The recess 2a is hermetically sealed by the Si / Au eutectic joint 6a and the anode joint 6b.
In the pressure sensor 1 of the present embodiment, when the diaphragm substrate 4 is bent and deformed with a change in pressure in the surrounding atmosphere, the interval (gap) between the diaphragm substrate 4 and the fixed electrode 3 changes, and this gap changes. Is detected by the fixed electrode 3 and the diaphragm substrate 4 as a change in capacitance, so that a change in pressure can be detected from the change in capacitance.

ガラス基体２は、図１〜図３に示すように板状の部材であり、例えば一辺の長さが１．０ｍｍ乃至２．０ｍｍ程度の平面視略矩形状の部材である。その一面２ｂ側には、凹部２ａと、この凹部２ａに連通する配線引出溝７とが設けられている。凹部２ａは、図２に示すように平面視略円形状に形成されており、直径が０．７ｍｍ乃至１．６ｍｍ程度とされ、一面２ｂから凹部２ａの底面までの深さが０．４μｍ乃至１．２μｍ程度とされている。また、配線引出溝７は、この凹部２ａの外縁部から凹部２ａの径方向に沿って延在するように形成されており、配線引出溝７の長さは２００μｍ乃至５００μｍ程度とされ、幅は１００μｍ乃至４００μｍ程度とされ、一面２ｂから溝底面までの深さは凹部２ａの深さとほぼ同程度とされている。
このガラス基体２は、耐熱ガラスから構成されており、具体的にはほうケイ酸ガラスから構成されており、更に具体的にはパイレックス（登録商標）ガラスから構成されている。 The glass substrate 2 is a plate-like member as shown in FIGS. 1 to 3, for example, a member having a substantially rectangular shape in a plan view having a side length of about 1.0 mm to 2.0 mm. On the one surface 2b side, a recess 2a and a wiring lead-out groove 7 communicating with the recess 2a are provided. The concave portion 2a is formed in a substantially circular shape in plan view as shown in FIG. 2, has a diameter of about 0.7 mm to 1.6 mm, and a depth from one surface 2b to the bottom surface of the concave portion 2a is 0.4 μm to It is about 1.2 μm. The wiring lead-out groove 7 is formed so as to extend from the outer edge of the concave portion 2a along the radial direction of the concave portion 2a. The length of the wiring lead-out groove 7 is about 200 μm to 500 μm, and the width is The depth from one surface 2b to the groove bottom is approximately the same as the depth of the recess 2a.
The glass substrate 2 is made of heat-resistant glass, specifically made of borosilicate glass, and more specifically made of Pyrex (registered trademark) glass.

固定電極３は、図１及び図２に示すように、凹部２ａの底面のほぼ中央に形成されている。固定電極３は、Ｃｒ／Ａｕ積層膜、Ｔｉ／Ａｕ積層膜、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、Ｔｉ／Ａｌ積層膜等からなる平面視略円形状の薄膜電極であり、その直径が凹部２ａの直径よりも小さい０．４ｍｍ乃至１．０ｍｍ程度とされ、厚みが０．１μｍ乃至１μｍ程度とされている。この固定電極３には引出電極８が接続されている。引出電極８は、凹部２ａから配線引出溝７に渡って平面視略矩形状に形成されており、その一端８ａが凹部２ａ内において固定電極３に接続されており、他端８ｂが配線引出溝７に配置されている。この引出電極８は、固定電極３と同様にＣｒ／Ａｕ積層膜、Ｔｉ／Ａｕ積層膜、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、Ｔｉ／Ａｌ積層膜等からなる薄膜電極であり、長さが１５０μｍ乃至４５０μｍ程度とされ、幅は配線引出溝７の幅より狭い５０μｍ乃至２５０μｍ程度とされ、厚みは固定電極３の厚みとほぼ同程度とされている。また図２に示すように、固定電極３及び引出電極８は、凹部２ａの底面及び配線引出溝７の底面にそれぞれ埋め込まれている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the fixed electrode 3 is formed substantially at the center of the bottom surface of the recess 2 a. The fixed electrode 3 is a thin film electrode having a substantially circular shape in plan view made of a Cr / Au laminated film, a Ti / Au laminated film, a Cr / Al laminated film, a Ti / Al laminated film, etc., and its diameter is larger than the diameter of the recess 2a. The thickness is about 0.4 mm to 1.0 mm, and the thickness is about 0.1 μm to 1 μm. An extraction electrode 8 is connected to the fixed electrode 3. The extraction electrode 8 is formed in a substantially rectangular shape in plan view from the recess 2a to the wiring extraction groove 7, and one end 8a of the extraction electrode 8 is connected to the fixed electrode 3 in the recess 2a, and the other end 8b is connected to the wiring extraction groove. 7 is arranged. This extraction electrode 8 is a thin film electrode made of a Cr / Au laminated film, a Ti / Au laminated film, a Cr / Al laminated film, a Ti / Al laminated film, etc., like the fixed electrode 3, and has a length of about 150 μm to 450 μm. The width is about 50 μm to 250 μm, which is narrower than the width of the wiring lead-out groove 7, and the thickness is about the same as the thickness of the fixed electrode 3. As shown in FIG. 2, the fixed electrode 3 and the extraction electrode 8 are embedded in the bottom surface of the recess 2 a and the bottom surface of the wiring extraction groove 7, respectively.

次に図１〜図３に示すように、封止材５は、配線引出溝７の一部に充填されている。また封止材５は、引出電極８の他端８ｂよりも一端８ａ側に充填されている。これにより封止材５は、引出電極８の他端８ｂを埋めることなく露出させている。即ち封止材５は引出電極８の上に充填されるが、配線引出溝７の全部、即ち引出電極８の他端８ｂまで覆うように形成されることは望ましくない。また、封止材５は、凹部２ａ側にはみ出さなければ良いが、凹部２ａに対するデッドスペースをできるだけ小さくすることが圧力検出に有効な観点から、できるだけ配線引出溝７の凹部２ａ寄りに位置させることが望ましい。
以上の構成により、配線引出溝７は、封止材５によって、凹部２ａ側と、引出電極８の他端８ｂ側とに分断された状態になる。また、引出電極８は、封止材５とガラス基体２との間を通って、凹部２ａの外部にその他端８ｂが引き出された形になる。これにより引出電極８の他端８ｂが固定電極３の端子電極として機能する。
封止材５の配線引出溝７の長手方向に沿う長さは、例えば１００μｍ乃至３００μｍ程度にすることが望ましい。この長さが短すぎると、Ｓｉ・Ａｕ共晶接合部６ａの幅が狭くなり、凹部２ａの密閉性が低下してしまうので好ましくない。また、封止材５の配線引出溝７の幅方向に沿う長さは、配線引出溝７の幅と同じにすることが好ましい。封止材５の配線引出溝７の幅方向に沿う長さが配線引出溝７の幅より短いと、配線引出溝７と封止材５の間に隙間が生じて凹部２ａを密閉できなくなるので好ましくない。 Next, as shown in FIGS. 1 to 3, the sealing material 5 is filled in a part of the wiring lead-out groove 7. Further, the sealing material 5 is filled closer to the one end 8 a than the other end 8 b of the extraction electrode 8. Thereby, the sealing material 5 is exposed without filling the other end 8 b of the extraction electrode 8. That is, the sealing material 5 is filled on the extraction electrode 8, but it is not desirable to cover the entire wiring extraction groove 7, that is, the other end 8 b of the extraction electrode 8. In addition, the sealing material 5 does not have to protrude to the concave portion 2a side, but it is positioned as close to the concave portion 2a of the wiring lead groove 7 as possible from the viewpoint that it is effective for pressure detection to make the dead space for the concave portion 2a as small as possible. It is desirable.
With the above configuration, the wiring lead-out groove 7 is divided into the recess 2 a side and the other end 8 b side of the lead-out electrode 8 by the sealing material 5. In addition, the extraction electrode 8 passes between the sealing material 5 and the glass substrate 2 and has a shape in which the other end 8b is extracted to the outside of the recess 2a. Thereby, the other end 8 b of the extraction electrode 8 functions as a terminal electrode of the fixed electrode 3.
The length along the longitudinal direction of the wiring lead-out groove 7 of the sealing material 5 is desirably about 100 μm to 300 μm, for example. If the length is too short, the width of the Si / Au eutectic bonding portion 6a becomes narrow and the sealing performance of the recess 2a is lowered, which is not preferable. Further, the length of the sealing material 5 along the width direction of the wiring lead-out groove 7 is preferably the same as the width of the wiring lead-out groove 7. If the length of the sealing material 5 along the width direction of the wiring lead-out groove 7 is shorter than the width of the wiring lead-out groove 7, a gap is generated between the wiring lead-out groove 7 and the sealing material 5 and the recess 2a cannot be sealed. It is not preferable.

また図１〜図３に示すように、封止材５には、そのダイヤフラム基板４側にＡｕ接合材５ａが備えられている。即ち封止材５は、Ａｕ接合材５ａ及び封止材本体５ｂとから構成されている。
封止材本体５ｂは、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等の絶縁材料からなり、配線引出溝７の内部に充填されている。この封止材本体５ｂのダイヤフラム基板４側には溝部５ｂ１が設けられており、この溝部５ｂ１によって封止材本体５ｂのダイヤフラム基板４寄りの部分が２つに分断されている。そして、この分断された部分が一対の堰止部５ｂ２、５ｂ２とされている。即ち、溝部５ｂ１を設けることによってその幅方向両側に一対の堰止部５ｂ２、５ｂ２が設けられる。この一対の堰止部５ｂ２、５ｂ２は、図１及び図２に示すように、配線引出溝７の幅方向に沿って延びるように設けられている。また、一対の堰止部５ｂ２、５ｂ２のダイヤフラム基板側の一面５ｂ３が、ガラス基体２の一面２ｂとほぼ同じ高さの面か、若しくは一面２ｂよりも若干低くなるように、一面５ｂ３の高さが位置決めされている。
封止材本体５ｂの配線引出溝７の長手方向及び幅方向に沿う長さは、先に示した封止材５の寸法関係と同じである。また、封止材本体５ｂに設けた溝部５ｂ１の幅は、封止材本体５ｂの幅の１０％乃至３０％程度の範囲が好ましい。また、溝部５ｂ１の深さ（溝部５ｂ１底面からの堰止部５ｂ２、５ｂ２の高さ）は、０．２μｍ乃至１．０μｍ程度の範囲が好ましい。 Moreover, as shown in FIGS. 1-3, the sealing material 5 is provided with Au bonding material 5a on the diaphragm substrate 4 side. That is, the sealing material 5 includes an Au bonding material 5a and a sealing material body 5b.
The sealing material body 5 b is made of an insulating material such as Al 2 O 3 or SiO 2 and is filled in the wiring lead-out groove 7. This diaphragm substrate 4 side of the sealing member main body 5b is provided with a groove 5b 1, the diaphragm substrate 4 side of the portion of the sealing member main body 5b is divided into two by the groove 5b 1. The divided portions are a pair of dam portions 5b 2 and 5b 2 . That is, by providing the groove portion 5b 1 , a pair of dam portions 5b 2 and 5b 2 are provided on both sides in the width direction. As shown in FIGS. 1 and 2 , the pair of damming portions 5 b 2 and 5 b 2 are provided so as to extend along the width direction of the wiring lead-out groove 7. Also, as a pair of damming portions 5b 2, 5b 2 of one surface 5b 3 of the diaphragm substrate side, or the surface of substantially the same height as the one surface 2b of the glass base 2, or slightly lower than the one side 2b, one surface 5b A height of 3 is positioned.
The length along the longitudinal direction and the width direction of the wiring lead-out groove 7 of the sealing material main body 5b is the same as the dimensional relationship of the sealing material 5 described above. The width of the groove 5b 1 which provided the sealant body 5b is preferably 10% to a range of about 30% of the width of the sealing material body 5b. Moreover, (the height of the damming portion 5b 2, 5b 2 from the groove 5b 1 bottom) depth of the groove 5b 1 is preferably in the range of about 0.2μm to 1.0 .mu.m.

次に、Ａｕ接合材５ａは、ＡｕまたはＡｕを主として含有する合金からなるもので、図１〜図３に示すように、封止材本体５ｂに設けられた溝部５ｂ１の内部に充填されている。即ちＡｕ接合材５ａは、一対の堰止部５ｂ２、５ｂ２の間に備えられている。また、Ａｕ接合材５ａのダイヤフラム基板４側の一面５ａ１が、ガラス基体２の一面２ｂと同一高さの面になるように一面５ａ１の高さが位置決めされている。そして、この一面５ａ１がダイヤフラム基板４に当接されており、この一面５ａ１とダイヤフラム基板４との境界に、Ｓｉ・Ａｕ共晶接合部６ａが形成されている。
Ａｕ接合材５ａの体積は、溝部５ｂ１の容積の６０％〜９０％程度であることが好ましい。Ａｕ接合材５ａの体積が溝部５ｂ１の容積の６０％以上であれば、Ａｕ接合材５ａとダイヤフラム基板４との間に隙間が生じることなく、Ｓｉ・Ａｕ共晶接合部６ａを形成させることができる。また、Ａｕ接合材５ａと溝部５ｂ１との間に隙間が生じることなく、凹部２ａを密閉させることができる。更に、Ａｕ接合材５ａの体積が溝部５ｂ１の容積の９０％以下であれば、Ａｕ接合材５ａが一対の堰止部５ｂ２、５ｂ２の間から溢れ出るのを防止できる。 Next, Au bonding material 5a is made of an alloy mainly containing Au or Au, as shown in FIGS. 1 to 3, is filled into the groove portions 5b 1 provided in the sealing member main body 5b Yes. That is, the Au bonding material 5a is provided between the pair of dam portions 5b 2 and 5b 2 . Further, one surface 5a 1 of the diaphragm substrate 4 side of the Au bonding material 5a is, the height of the way a surface 5a 1 becomes the plane of one surface 2b of the same height of the glass substrate 2 is positioned. The one surface 5 a 1 is in contact with the diaphragm substrate 4, and a Si / Au eutectic joint 6 a is formed at the boundary between the one surface 5 a 1 and the diaphragm substrate 4.
The volume of the Au bonding material 5a is preferably 60% to 90% of the volume of groove 5b 1. If the volume of the Au bonding material 5a is more than 60% of the volume of the groove 5b 1, without generation of a gap between the Au bonding material 5a and the diaphragm substrate 4, thereby forming the Si · Au eutectic junction 6a Can do. Moreover, without a gap between the Au bonding material 5a and the groove 5b 1, it is possible to seal the recess 2a. Furthermore, if the volume of the Au bonding material 5a is less than 90% of the volume of the groove 5b 1, it is possible to prevent the Au bonding material 5a overflows from between the pair of damming portions 5b 2, 5b 2.

次に、図１及び図３に示すように、ガラス基体２の一面２ｂ側には、少なくとも凹部２ａ及び封止材５を覆うＳｉからなるダイヤフラム基板４が配置されている。このダイヤフラム基板４は、厚み０．０４ｍｍ乃至０．２ｍｍ程度のシリコン（Ｓｉ）基板であり、凹部２ａ内の固定電極３と対向するようにガラス基体２の一面２ｂ側に配置されている。そして、ダイヤフラム基板４は、陽極接合部６ｂによってガラス基体２の一面２ｂに接合されていると共に、Ｓｉ・Ａｕ共晶接合部６ａによって封止材５のＡｕ接合材５ａに接合されている。
また、ダイヤフラム基板４は、ガラス基体２及び封止材５によって固定電極３及び引出電極８に対して絶縁されている。更に、ダイヤフラム基板４の固定電極３と対向する面は、導電性を有していることが望ましく、ダイヤフラム基板４全体が導電性を有していても良い。
以上の構成によってダイヤフラム基板４は、固定電極３とともに静電容量変化を検知する電極として機能する。 Next, as shown in FIGS. 1 and 3, a diaphragm substrate 4 made of Si covering at least the recesses 2 a and the sealing material 5 is disposed on the one surface 2 b side of the glass substrate 2. The diaphragm substrate 4 is a silicon (Si) substrate having a thickness of about 0.04 mm to 0.2 mm, and is disposed on the one surface 2b side of the glass substrate 2 so as to face the fixed electrode 3 in the recess 2a. The diaphragm substrate 4 is bonded to the one surface 2b of the glass substrate 2 by the anode bonding portion 6b, and is bonded to the Au bonding material 5a of the sealing material 5 by the Si / Au eutectic bonding portion 6a.
Further, the diaphragm substrate 4 is insulated from the fixed electrode 3 and the extraction electrode 8 by the glass base 2 and the sealing material 5. Furthermore, it is desirable that the surface of the diaphragm substrate 4 facing the fixed electrode 3 has conductivity, and the entire diaphragm substrate 4 may have conductivity.
With the above configuration, the diaphragm substrate 4 functions as an electrode that detects a change in capacitance together with the fixed electrode 3.

こうしたダイヤフラム基板４の上には取出電極９が形成されており、この取出電極９を介してダイヤフラム基板４が外部回路に接続される。
また、ダイヤフラム基板４には貫通孔からなる窓部４ａが設けられており、この窓部４ａは引出電極８の他端８ｂに対向する位置に開口されている。これにより、この窓部４ａを介して静電容量検出用の外部回路を引出電極８の他端８ｂに接続できるようになっている。 An extraction electrode 9 is formed on the diaphragm substrate 4, and the diaphragm substrate 4 is connected to an external circuit through the extraction electrode 9.
Further, the diaphragm substrate 4 is provided with a window portion 4 a formed of a through hole, and the window portion 4 a is opened at a position facing the other end 8 b of the extraction electrode 8. Thereby, an external circuit for detecting capacitance can be connected to the other end 8b of the extraction electrode 8 through the window 4a.

凹部２ａは、ダイヤフラム基板４と、凹部２ａを形成するガラス基体２と、配線引出溝７に充填された封止材５によって完全に密閉されている。即ち、ダイヤフラム基板４とガラス基体２とが陽極接合部６ｂによって接合され、ダイヤフラム基板４と封止材５とがＳｉ・Ａｕ共晶接合部６ａによって接合され、更に配線引出溝７に封止材５が隙間なく埋められているために、凹部２ａが外気から完全に遮断された状態になっている。尚、凹部２ａ内の雰囲気は、圧力の検出感度を高める点から減圧雰囲気とすることが望ましい。   The recess 2 a is completely sealed by the diaphragm substrate 4, the glass base 2 forming the recess 2 a, and the sealing material 5 filled in the wiring lead-out groove 7. That is, the diaphragm substrate 4 and the glass base 2 are joined by the anode joining portion 6 b, the diaphragm substrate 4 and the sealing material 5 are joined by the Si / Au eutectic joining portion 6 a, and further, the sealing material is formed in the wiring lead-out groove 7. Since 5 is filled without a gap, the recess 2a is completely shielded from the outside air. The atmosphere in the recess 2a is preferably a reduced pressure atmosphere from the viewpoint of increasing the pressure detection sensitivity.

凹部２ａにおいては、固定電極３とダイヤフラム基板４が０．４μｍ乃至１．２μｍ程度のギャップを空けて対向している。固定電極３には、前述したように引出電極８が接続されており、この引出電極８は、封止材５の下側を通って配線引出溝７に配設されており、引出電極８の他端８ｂが凹部２ａの外部に位置している。一方、ダイヤフラム基板４には上述のように取出電極９が形成されている。そして、引出電極８の他端８ｂと取出電極９とを、静電容量検出用の外部回路に接続させ、この回路で静電容量の変化を検出することで、圧力変化の検出が可能になっている。   In the recess 2a, the fixed electrode 3 and the diaphragm substrate 4 face each other with a gap of about 0.4 μm to 1.2 μm. As described above, the extraction electrode 8 is connected to the fixed electrode 3. The extraction electrode 8 is disposed in the wiring extraction groove 7 through the lower side of the sealing material 5. The other end 8b is located outside the recess 2a. On the other hand, the extraction electrode 9 is formed on the diaphragm substrate 4 as described above. Then, the other end 8b of the extraction electrode 8 and the extraction electrode 9 are connected to an external circuit for detecting capacitance, and the change in pressure can be detected by detecting the change in capacitance with this circuit. ing.

本実施形態の圧力センサ１によれば、封止材５が配線引出溝７に充填されていることによって、凹部２ａがガラス基体２及び封止材５によって囲まれた状態とされる。またダイヤフラム基板４とガラス基体２との間に凹部２ａを囲む陽極接合部６ｂが設けられることにより、ダイヤフラム基板４とガラス基体２とが接合される。更に、封止材５に備えられたＡｕ接合材５ａとダイヤフラム基板４との間に共Ｓｉ・Ａｕ共晶接合部６ａが設けられることにより、封止材５とダイヤフラム基板４とが接合される。このように、陽極接合部６ｂとＳｉ・Ａｕ共晶接合部６ａが設けられることによって、凹部２ａを完全に密閉することができる。
また、封止材５は、配線引出溝７を埋めるように形成されており、従来のように基板の表面においてＳｉＯ２絶縁膜を成長させるのではないので、ピンホール生成等の不具合が発生する虞がなく、凹部２ａを完全に密閉させることができる。
また、封止材５が、引出電極８とダイヤフラム基板４との間に挟まれた状態になるため、この封止材５に寄生容量が蓄積されるが、封止材５の形成領域が比較的狭いので、寄生容量が増大する虞がなく、圧力センサ１の感度の低下を防止することができる。 According to the pressure sensor 1 of the present embodiment, the recess 2 a is surrounded by the glass base 2 and the sealing material 5 by filling the wiring lead groove 7 with the sealing material 5. Further, the diaphragm substrate 4 and the glass substrate 2 are bonded together by providing the anode bonding portion 6b surrounding the recess 2a between the diaphragm substrate 4 and the glass substrate 2. Further, the co-Si / Au eutectic bonding portion 6 a is provided between the Au bonding material 5 a provided in the sealing material 5 and the diaphragm substrate 4, whereby the sealing material 5 and the diaphragm substrate 4 are bonded. . Thus, by providing the anode bonding portion 6b and the Si / Au eutectic bonding portion 6a, the recess 2a can be completely sealed.
Further, since the sealing material 5 is formed so as to fill the wiring lead-out groove 7 and the SiO 2 insulating film is not grown on the surface of the substrate as in the prior art, problems such as pinhole generation occur. There is no fear, and the recess 2a can be completely sealed.
Further, since the sealing material 5 is sandwiched between the extraction electrode 8 and the diaphragm substrate 4, parasitic capacitance is accumulated in the sealing material 5, but the formation region of the sealing material 5 is compared. Therefore, there is no possibility that the parasitic capacitance increases, and a decrease in sensitivity of the pressure sensor 1 can be prevented.

また、封止材５を構成する封止材本体５ｂに一対の堰止部５ｂ２、５ｂ２が設けられ、この一対の堰止部５ｂ２、５ｂ２の間にＡｕ接合材５ａが備えられているので、Ａｕ接合材５ａが堰止部５ｂ２、５ｂ２によって囲まれて保護された状態になり、これによりダイヤフラム基板４の撓みに引きずられてＡｕ接合材５ａが変形してしまう虞がなく、ダイヤフラム基板４とＡｕ接合材５ａとの接合強度を高めることができる。
更に、一対の堰止部５ｂ２、５ｂ２のダイヤフラム基板側の一面５ｂ３が、ガラス基体２の一面２ｂとほぼ同じ高さの面か、若しくは一面２ｂよりも若干低い面になるように、一面５ｂ３の高さが位置決めされているので、堰止部５ｂ２がガラス基体２の一面２ｂよりもダイヤフラム基板４側に突出することがなく、ダイヤフラム基板４とガラス基体２との間に隙間が発生することがなく、凹部２ａを完全に密閉することができる。
更にまた、Ａｕ接合材５ａのダイヤフラム基板４側の一面５ａ１が、ガラス基体２の一面２ｂと同一高さの面になるように一面５ａ１の高さが位置決めされているので、ダイヤフラム基板４とガラス基体２の間、若しくはダイヤフラム基板４と封止材５との間に隙間が発生することがなく、凹部２ａを完全に密閉することができる。またこの構成によって、固定電極３に対してダイヤフラム基板４を平行に配置することができる。これにより、ダイヤフラム基板４と固定電極３の表面との間隔を常に一定に保つことが可能となり、圧力センサ１における容量変化のバラツキを低減させることが出来、圧力センサ１の感度を向上させることができる。 In addition, a pair of damming portions 5b 2 and 5b 2 are provided in the sealing material main body 5b constituting the sealing material 5, and an Au bonding material 5a is provided between the pair of damming portions 5b 2 and 5b 2. As a result, the Au bonding material 5a is surrounded and protected by the damming portions 5b 2 and 5b 2 , so that the Au bonding material 5a may be deformed by being dragged by the bending of the diaphragm substrate 4. In addition, the bonding strength between the diaphragm substrate 4 and the Au bonding material 5a can be increased.
Further, the one surface 5b 3 on the diaphragm substrate side of the pair of blocking portions 5b 2 and 5b 2 is substantially the same height as the one surface 2b of the glass base 2 or a slightly lower surface than the one surface 2b. Since the height of the one surface 5b 3 is positioned, the blocking portion 5b 2 does not protrude toward the diaphragm substrate 4 side than the one surface 2b of the glass substrate 2, and there is a gap between the diaphragm substrate 4 and the glass substrate 2. Does not occur, and the recess 2a can be completely sealed.
Further, since the surface 5a 1 of the Au bonding material 5a on the side of the diaphragm substrate 4 is flush with the surface 2b of the glass base 2, the surface 5a 1 is positioned so that the diaphragm substrate 4 And the glass substrate 2 or between the diaphragm substrate 4 and the sealing material 5, no gap is generated, and the recess 2a can be completely sealed. Further, with this configuration, the diaphragm substrate 4 can be arranged in parallel to the fixed electrode 3. As a result, the distance between the diaphragm substrate 4 and the surface of the fixed electrode 3 can always be kept constant, variation in the capacitance change in the pressure sensor 1 can be reduced, and the sensitivity of the pressure sensor 1 can be improved. it can.

また、ガラス基体２を耐熱ガラスで構成することにより、シリコンからなるダイヤフラム基板４との間で陽極接合部６ｂを形成させることが出来、凹部２ａを完全に密閉させることができる。
更に、引出電極８の他端８ｂが固定電極３の端子電極とされており、この他端８ｂは窓部４ａを介してガラス基体２の一面２ｂ側に露出されているので、ダイヤフラム基板４に設けられた取出電極９と同じ側に位置することになり、これにより圧力センサ１に対する配線接続を容易に行うことができる。 Further, when the glass substrate 2 is made of heat-resistant glass, the anodic bonding portion 6b can be formed with the diaphragm substrate 4 made of silicon, and the concave portion 2a can be completely sealed.
Further, the other end 8b of the extraction electrode 8 is a terminal electrode of the fixed electrode 3, and the other end 8b is exposed to the one surface 2b side of the glass base 2 through the window 4a. It will be located on the same side as the provided extraction electrode 9, whereby the wiring connection to the pressure sensor 1 can be easily performed.

次に、本実施形態の圧力センサ１の製造方法について説明する。この製造方法は、ガラス基体２の凹部２ａ及び配線引出溝７に固定電極３及び引出電極８を形成する基体形成工程と、封止材形成工程と、ガラス基体２および封止材５にダイヤフラム基板４を接合する接合工程と、から概略構成されている。以下、各工程について詳細に説明する。   Next, the manufacturing method of the pressure sensor 1 of this embodiment is demonstrated. This manufacturing method includes a base body forming step for forming the fixed electrode 3 and the lead electrode 8 in the recess 2 a and the wiring lead groove 7 of the glass base body 2, a sealing material forming step, and a diaphragm substrate on the glass base body 2 and the sealing material 5. 4, and a joining process for joining 4. Hereinafter, each step will be described in detail.

「基体形成工程」
基体形成工程では、まず図４に示すように耐熱ガラスからなるガラス基体２を用意し、次に図５に示すようにガラス基体２の一面２ｂ上に凹部２ａ及び配線引出溝７を形成する。具体的には、ガラス基体２の一面２ｂ全面に図示しないレジスト膜を形成してからこのレジスト膜をパターニングしてマスク層（図示略）とする。レジスト層は、凹部２ａ及び配線引出溝７の平面視形状に対応する形状にパターニングすることが望ましい。これによりマスク層には、凹部２ａ及び配線引出溝７の平面視形状に対応する形状の開口部が形成される、次に、開口部から露出するガラス基体２に対してイオンミリング法によりエッチングを行って、凹部２ａ及び配線引出溝７を形成する。そして、マスク層を除去する。このようにしてガラス基体２の一面２ｂ上に凹部２ａ及び配線引出溝７を設ける。 "Substrate formation process"
In the substrate forming step, first, a glass substrate 2 made of heat-resistant glass is prepared as shown in FIG. 4, and then a recess 2a and a wiring lead groove 7 are formed on one surface 2b of the glass substrate 2 as shown in FIG. Specifically, after forming a resist film (not shown) on the entire surface 1b of the glass substrate 2, the resist film is patterned to form a mask layer (not shown). It is desirable that the resist layer be patterned into a shape corresponding to the shape of the recess 2a and the wiring lead-out groove 7 in plan view. As a result, an opening having a shape corresponding to the shape of the recess 2a and the wiring lead-out groove 7 in plan view is formed in the mask layer. Next, the glass substrate 2 exposed from the opening is etched by an ion milling method. Then, the recess 2a and the wiring lead-out groove 7 are formed. Then, the mask layer is removed. In this way, the recess 2a and the wiring lead-out groove 7 are provided on the one surface 2b of the glass substrate 2.

次に図６〜８に示すように、凹部２ａ及び配線引出溝７の内部に、固定電極３及び引出電極８を形成する。引出電極８は、一端８ａが固定電極３に接続されるように形成する。具体的にはまず図６に示すように、ガラス基体２の一面２ｂ及び凹部２ａの一部並びに配線引出溝７の一部にレジスト膜を形成してからこのレジスト膜をパターニングしてマスク層Ｍ１とする。マスク層Ｍ１には、固定電極３及び引出電極８の平面視形状に対応する形状の開口部Ｍ２が形成されている。次に、イオンミリングによって開口部Ｍ２から露出する凹部２ａ及び配線引出溝７の底面をエッチングして掘り下げる。次に、図７に示すように、蒸着法若しくはスパッタリング法により導電膜Ｄ１（固定電極３及び引出電極８）を成膜し、その後、図８に示すようにマスク層Ｍ１を除去する。マスク層Ｍ１の除去の際には、マスク層Ｍ１の上面に堆積した導電膜Ｄ１がリフトオフされる。このようにして凹部２ａ及び配線引出溝７に、導電膜からなる固定電極３及び引出電極８を形成する。形成された固定電極３及び引出電極８は、凹部及び配線引出溝７の底面に埋め込まれた状態になる。   Next, as shown in FIGS. 6 to 8, the fixed electrode 3 and the extraction electrode 8 are formed inside the recess 2 a and the wiring extraction groove 7. The extraction electrode 8 is formed so that one end 8 a is connected to the fixed electrode 3. Specifically, first, as shown in FIG. 6, a resist film is formed on one surface 2b of glass substrate 2 and a part of recess 2a and a part of wiring lead-out groove 7, and then this resist film is patterned to form mask layer M1. And In the mask layer M1, an opening M2 having a shape corresponding to the planar view shape of the fixed electrode 3 and the extraction electrode 8 is formed. Next, the recess 2a exposed from the opening M2 and the bottom surface of the wiring lead groove 7 are etched and etched down by ion milling. Next, as shown in FIG. 7, a conductive film D1 (fixed electrode 3 and extraction electrode 8) is formed by vapor deposition or sputtering, and then the mask layer M1 is removed as shown in FIG. When removing the mask layer M1, the conductive film D1 deposited on the upper surface of the mask layer M1 is lifted off. In this way, the fixed electrode 3 and the extraction electrode 8 made of a conductive film are formed in the recess 2 a and the wiring extraction groove 7. The formed fixed electrode 3 and extraction electrode 8 are embedded in the bottom surface of the recess and the wiring extraction groove 7.

「封止材形成工程」
次に封止材形成工程では、先ず図９に示すように、ガラス基体２の一面２ｂ及び凹部２ａ並びに配線引出溝７の上にレジスト膜を形成してからこのレジスト膜をパターニングしてマスク層Ｍ３とする。マスク層Ｍ３には、封止材５の平面視形状に対応する形状の開口部Ｍ４が形成されている、この開口部Ｍ４は、配線引出溝７の少なくとも一部と重なるように形成されている。これにより、後工程で封止材本体５ｂを開口部Ｍ４に充填した際に、引出電極８の他端８ｂが封止材本体５ｂによって埋められることなく露出された状態になる。次に、封止材本体５ｂをスパッタリング法で開口部Ｍ４に充填する。開口部Ｍ４に充填する封止材本体５ｂは、その上面がガラス基体２の一面２ｂより上に突出しない程度まで形成する。封止材本体５ｂを開口部Ｍ４に充填することで、封止材本体５ｂと配線引出溝７の壁面とが密着された状態になる。尚、封止材本体５ｂの材質は、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等の絶縁材料が好ましい。そして、図１０に示すようにマスク層Ｍ３を除去する。 "Encapsulant formation process"
Next, in the sealing material forming step, as shown in FIG. 9, first, a resist film is formed on the one surface 2b and the recess 2a of the glass substrate 2 and the wiring lead-out groove 7, and this resist film is patterned to form a mask layer. Let it be M3. In the mask layer M3, an opening M4 having a shape corresponding to the planar view shape of the sealing material 5 is formed. The opening M4 is formed so as to overlap at least a part of the wiring lead-out groove 7. . Thereby, when the sealing material main body 5b is filled in the opening M4 in a subsequent process, the other end 8b of the extraction electrode 8 is exposed without being filled with the sealing material main body 5b. Next, the sealing material body 5b is filled in the opening M4 by sputtering. The sealing material main body 5b filled in the opening M4 is formed to such an extent that the upper surface thereof does not protrude above the one surface 2b of the glass substrate 2. By filling the sealing material body 5b into the opening M4, the sealing material body 5b and the wall surface of the wiring lead-out groove 7 are brought into close contact with each other. The material of the sealing material body 5b is preferably an insulating material such as Al 2 O 3 or SiO 2 . Then, as shown in FIG. 10, the mask layer M3 is removed.

次に、図１１に示すように、ガラス基体２の一面２ｂ、凹部２ａ及び配線引出溝７並びに封止材本体５ｂの一部の上にレジスト膜を形成し、このレジスト膜をパターニングしてマスク層Ｍ５とする。このマスク層Ｍ５には、溝部５ｂ１の平面視形状に対応する形状の開口部Ｍ６が形成される。そして、開口部Ｍ６から露出する封止材本体５ｂの上面を、イオンミリングによってエッチングして掘り下げて溝部５ｂ１を形成する。この溝部５ｂ１の形成に伴って、溝部５ｂ１の両側には一対の堰止部５ｂ２、５ｂ２が形成される。尚、溝部５ｂ１及び一対の堰止部５ｂ２、５ｂ２は、配線引出溝７の幅方向に沿って延在するように形成する。 Next, as shown in FIG. 11, a resist film is formed on one surface 2b of the glass substrate 2, the recess 2a, the wiring lead-out groove 7, and a part of the sealing material body 5b, and this resist film is patterned to form a mask. Let it be layer M5. The mask layer M5, opening M6 having a shape corresponding to the plan view shape of the groove 5b 1 are formed. Then, the upper surface of the encapsulating material body 5b which is exposed from the opening M6, forming the groove 5b 1 dig is etched by ion milling. With the formation of the groove portion 5b 1, on both sides of the groove 5b 1 pair of damming portions 5b 2, 5b 2 is formed. The groove 5b 1 and the pair of dams 5b 2 and 5b 2 are formed so as to extend along the width direction of the wiring lead-out groove 7.

次に、図１２に示すように、マスク層Ｍ５を除去した後に、ガラス基体２の一面２ｂ、凹部２ａ及び配線引出溝７並びに溝部５ｂ１の一部の上にレジスト膜を形成し、このレジスト膜をパターニングしてマスク層Ｍ７とする。このマスク層Ｍ７には、溝部５ｂ１の幅よりも狭小な寸法形状の開口部Ｍ８が形成される。
次に図１３に示すように、蒸着法若しくはスパッタリング法によって、開口部Ｍ８にＡｕ接合材５ａを形成し、その後、図１４に示すようにマスク層Ｍ７を除去する。このときＡｕ接合材５ａは、その一面５ａ１がガラス基体２の一面２ｂとほぼ同じ高さか、あるいは一面５ａ１がガラス基体２の一面２ｂよりも高くなるように、形成することが望ましい。また、Ａｕ接合材５ａの体積は、溝部５ｂ１の容積の６０％〜９０％程度にすることが好ましい。このようにして、封止材本体５ｂの溝部５ｂ１にＡｕ接合材５ａが備えられてなる封止材５を形成する。 Next, as shown in FIG. 12, after removing the mask layer M5, a resist film is formed on the one surface 2b of the glass base 2, the recess 2a and the wiring lead-out groove 7 and a part of the groove portion 5b 1, the resist The film is patterned to form a mask layer M7. The mask layer M7, opening M8 of narrow dimensions than the width of the groove 5b 1 are formed.
Next, as shown in FIG. 13, an Au bonding material 5a is formed in the opening M8 by vapor deposition or sputtering, and then the mask layer M7 is removed as shown in FIG. At this time Au bonding material 5a, as if substantially the same height as the one surface 5a 1 is one surface 2b of the glass base 2, or one surface 5a 1 is higher than the one surface 2b of the glass base 2, it is desirable to form. The volume of the Au bonding material 5a is preferably about 60% to 90% of the volume of the groove 5b 1. In this manner, a sealing member 5 made provided with the Au bonding material 5a in the groove 5b 1 of the sealing material body 5b.

「接合工程」
接合工程では、先ず、陽極接合を行い、その後、ＡｕとＳｉが接触し、Ａｕ−Ｓｉ共晶反応が進行する。
この接合工程では、図１５に示すように、真空雰囲気中において、シリコン基板からなるダイヤフラム基板４をガラス基体２の一面２ｂ上に配置する。図１５に示すダイヤフラム基板４は、ガラス基体２の一面２ｂとほぼ同じ大きさであるが、少なくとも凹部２ａを完全に覆うとともに封止材５を覆う程度であればよい。ダイヤフラム基板４には予め、貫通孔からなる窓部４ａが設けられており、この窓部４ａが引出電極８の他端８ｂに対向するように、ダイヤフラム基板４を位置決めする。 "Joining process"
In the bonding step, first, anodic bonding is performed, and then Au and Si come into contact with each other, and the Au—Si eutectic reaction proceeds.
In this bonding step, as shown in FIG. 15, a diaphragm substrate 4 made of a silicon substrate is placed on one surface 2 b of the glass substrate 2 in a vacuum atmosphere. The diaphragm substrate 4 shown in FIG. 15 is approximately the same size as the one surface 2b of the glass substrate 2, but it is sufficient that the diaphragm substrate 4 completely covers at least the recess 2a and covers the sealing material 5. The diaphragm substrate 4 is previously provided with a window portion 4a formed of a through hole, and the diaphragm substrate 4 is positioned so that the window portion 4a faces the other end 8b of the extraction electrode 8.

次に、ダイヤフラム基板４をガラス基体２及び封止材５に密着させたならば、ダイヤフラム基板４とガラス基体２とを数百度程度に加熱し、ダイヤフラム基板４とガラス基体２にそれぞれ電極を接続させて数百Ｖ〜数ｋＶの電圧を印加して陽極接合を行う。
ダイヤフラム基板４がガラス基体２の一面２ｂに接することによって、Ｓｉとガラスが密着した状態となり、このＳｉとガラスとの間では電圧の印加によって陽極接合がなされ、これによりダイヤフラム基板４とガラス基体２の一面２ｂとの間に凹部２ａを囲む陽極接合部６ｂが形成される。
また、ダイヤフラム基板４が封止材５に備えられたＡｕ接合材５ａに接することによって、ＳｉとＡｕが密着した状態になり、このＳｉとＡｕとの間では陽極接合時の加熱によってＳｉ・Ａｕ共晶接合６ａが形成される。このとき、Ａｕ接合材５ａがダイヤフラム基板４に押されて変形し、変形したＡｕ接合材５ａによって溝部５ｂ１が埋められる。溝部５ｂ１の両側には一対の堰止部５ｂ２、５ｂ２が設けられているので、Ａｕ接合材５ａが溝部５ｂ１から溢れ出ることがなく、また圧接されたダイヤフラム基板４はこの堰止部５ｂ２、５ｂ２によって支持される。
これら陽極接合部６ｂ及びＳｉ・Ａｕ共晶接合部６ａの形成によって、内部雰囲気を減圧雰囲気に保ったまま凹部２ａが完全に密閉される。 Next, when the diaphragm substrate 4 is brought into close contact with the glass substrate 2 and the sealing material 5, the diaphragm substrate 4 and the glass substrate 2 are heated to about several hundred degrees, and electrodes are connected to the diaphragm substrate 4 and the glass substrate 2, respectively. Then, anodic bonding is performed by applying a voltage of several hundred V to several kV.
When the diaphragm substrate 4 is in contact with the one surface 2b of the glass substrate 2, Si and glass are brought into close contact with each other, and anodic bonding is performed between the Si and glass by application of a voltage, whereby the diaphragm substrate 4 and the glass substrate 2 are in contact with each other. An anodic bonding portion 6b surrounding the recess 2a is formed between the first surface 2b.
In addition, when the diaphragm substrate 4 is in contact with the Au bonding material 5a provided in the sealing material 5, Si and Au are brought into close contact with each other, and Si / Au is heated between the Si and Au by anodic bonding. The eutectic bond 6a is formed. At this time, the Au bonding material 5a is pushed and deformed by the diaphragm substrate 4, and the groove 5b 1 is filled with the deformed Au bonding material 5a. Since the pair of damming portions 5b 2 and 5b 2 are provided on both sides of the groove portion 5b 1 , the Au bonding material 5a does not overflow from the groove portion 5b 1 and the diaphragm substrate 4 which is in pressure contact with the groove portion 5b 1 Supported by the portions 5b 2 and 5b 2 .
By forming the anode junction 6b and the Si / Au eutectic junction 6a, the recess 2a is completely sealed while maintaining the internal atmosphere in a reduced pressure atmosphere.

最後に、図１６に示すように、ダイヤフラム基板４上に取出電極９を形成する。取出電極９は、ダイヤフラム基板４上に図示しないマスク層を形成するとともに導電膜を形成し、マスク層を除去することで導電膜をパターニングすることによって形成される。
このようにして、図１〜図３に示す圧力センサ１が得られる。 Finally, as shown in FIG. 16, the extraction electrode 9 is formed on the diaphragm substrate 4. The extraction electrode 9 is formed by forming a mask layer (not shown) on the diaphragm substrate 4, forming a conductive film, and patterning the conductive film by removing the mask layer.
In this way, the pressure sensor 1 shown in FIGS. 1 to 3 is obtained.

上記の圧力センサ１の製造方法によれば、封止材５を配線引出溝７に形成することによって、ガラス基体２及び封止材５によって凹部２ａを囲んだ状態となる。そして、ガラス基体２の上にダイヤフラム基板４を重ねて陽極接合することにより、凹部２ａの周囲に陽極接合部６ｂを形成することができる。また、封止材５にＡｕ接合材５ａを設け、このＡｕ接合材５ａの上にダイヤフラム基板４を重ねて陽極接合時の熱を利用して共晶接合することにより、封止材５とダイヤフラム基板４との間にＳｉ・Ａｕ共晶接合部６ａを形成することができる。そして、陽極接合部６ｂとＳｉ・Ａｕ共晶接合部６ａとによって、凹部２ａを完全に密閉させることができる。
また、Ａｕ接合材５ａはダイヤフラム基板４と比較して硬度が低く変形しやすいので、ダイヤフラム基板４を重ね合わせる際にＡｕ接合材５ａをダイヤフラム基板４に隙間なく密着させることができ、これにより凹部２ａを完全に密閉することができる。
また、封止材５は配線引出溝７に封止材材料を充填する形で形成されており、従来のように基板の表面においてＳｉＯ２絶縁膜を成長させるのではないので、ピンホール生成等の不具合が発生する虞がなく、凹部２ａを完全に密閉させることができる。
更に、引出電極８の形成の際に、引出電極８の一端８ａを固定電極３に接続させるので、引出電極８と固定電極３との接続を確実に行うことができる。 According to the manufacturing method of the pressure sensor 1 described above, by forming the sealing material 5 in the wiring lead-out groove 7, the recess 2 a is surrounded by the glass base 2 and the sealing material 5. Then, the anode substrate 6b can be formed around the recess 2a by superposing the diaphragm substrate 4 on the glass substrate 2 and performing anodic bonding. Further, the sealing material 5 is provided with an Au bonding material 5a, and the diaphragm substrate 4 is overlaid on the Au bonding material 5a, and eutectic bonding is performed using heat during anodic bonding, whereby the sealing material 5 and the diaphragm are bonded. A Si / Au eutectic joint 6 a can be formed between the substrate 4 and the substrate 4. Then, the recess 2a can be completely sealed by the anode bonding portion 6b and the Si / Au eutectic bonding portion 6a.
Further, since the Au bonding material 5a has a lower hardness than the diaphragm substrate 4 and is easily deformed, the Au bonding material 5a can be closely adhered to the diaphragm substrate 4 when the diaphragm substrates 4 are overlaid. 2a can be completely sealed.
Further, the sealing material 5 is formed in such a manner that the wiring lead groove 7 is filled with the sealing material, and the SiO 2 insulating film is not grown on the surface of the substrate as in the prior art. Therefore, the recess 2a can be completely sealed.
Furthermore, since the one end 8a of the extraction electrode 8 is connected to the fixed electrode 3 when forming the extraction electrode 8, the connection between the extraction electrode 8 and the fixed electrode 3 can be reliably performed.

また、封止材本体５ｂの一対の堰止部５ｂ２、５ｂ２の間（溝部５ｂ１）にＡｕ接合材５ａを形成するので、Ａｕ接合材５ａがダイヤフラム基板４に押されて変形した際にも、Ａｕ接合材５ａが堰止部５ｂ２、５ｂ２を超えて溝部５ｂ１から溢れ出ることがない。これにより、Ａｕ接合材５ａとダイヤフラム基板４との間において、溝部５ｂ１の幅寸法に対応する幅のＳｉＡｕ共晶接合部６ａが形成され、凹部２ａの密閉性を向上できると共に、Ａｕ接合材５ａとダイヤフラム基板４の接合強度を高めることができる。
また、ダイヤフラム基板４の圧接の際にダイヤフラム基板４が堰止部５ｂ２、５ｂ２によって支持されるので、ダイヤフラム基板４が過剰に撓んで割れを生じさせる虞がない。
また、封止材５を、引出電極８の他端８ｂよりも一端８ａ側に充填することによって、封止材５によって他端８ｂが埋められることがなく、他端８ｂを固定電極３の端子電極とすることができる。 Further, since the Au bonding material 5a is formed between the pair of damming portions 5b 2 and 5b 2 (groove 5b 1 ) of the sealing material main body 5b, when the Au bonding material 5a is pushed and deformed by the diaphragm substrate 4 also, Au bonding material 5a is never overflow from the groove 5b 1 beyond the damming portion 5b 2, 5b 2. Thus, between the Au bonding material 5a and the diaphragm substrate 4, Siau eutectic bonding portion 6a of width corresponding to the width of the groove 5b 1 is formed, it is possible to improve the sealing of the recess 2a, Au bonding material The bonding strength between 5a and the diaphragm substrate 4 can be increased.
Further, since the diaphragm substrate 4 is supported by the damming portions 5b 2 and 5b 2 when the diaphragm substrate 4 is pressed, there is no possibility that the diaphragm substrate 4 will be excessively bent and cracked.
Further, by filling the sealing material 5 closer to the one end 8 a than the other end 8 b of the extraction electrode 8, the other end 8 b is not filled with the sealing material 5, and the other end 8 b is connected to the terminal of the fixed electrode 3. It can be an electrode.

図１は、本発明の実施形態の静電容量型圧力センサを示す断面模式図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a capacitive pressure sensor according to an embodiment of the present invention. 図２は、本発明の実施形態の静電容量型圧力センサを示す平面模式図であって、ダイヤフラム基板の図示を省略した図である。FIG. 2 is a schematic plan view showing the capacitive pressure sensor according to the embodiment of the present invention, and is a view in which the illustration of the diaphragm substrate is omitted. 図３は、本発明の実施形態の静電容量型圧力センサを示す図であって、図２のＹ−Ｙ’線に対応する断面模式図である。FIG. 3 is a diagram showing the capacitive pressure sensor according to the embodiment of the present invention, and is a schematic cross-sectional view corresponding to the Y-Y ′ line of FIG. 2. 図４は、本発明の実施形態の静電容量型圧力センサの製造方法における基体形成工程を説明するための図であって、図２のＸ−Ｘ’線に対応する断面模式図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a substrate forming step in the method of manufacturing the capacitive pressure sensor according to the embodiment of the present invention, and is a schematic cross-sectional view corresponding to the X-X ′ line in FIG. 2. 図５は、本発明の実施形態の静電容量型圧力センサの製造方法における基体形成工程を説明するための図であって、図２のＸ−Ｘ’線に対応する断面模式図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a substrate forming step in the method of manufacturing the capacitive pressure sensor according to the embodiment of the present invention, and is a schematic cross-sectional view corresponding to the X-X ′ line in FIG. 2. 図６は、本発明の実施形態の静電容量型圧力センサの製造方法における基体形成工程を説明するための図であって、図２のＸ−Ｘ’線に対応する断面模式図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a substrate forming step in the method of manufacturing the capacitive pressure sensor according to the embodiment of the present invention, and is a schematic cross-sectional view corresponding to the line X-X ′ of FIG. 2. 図７は、本発明の実施形態の静電容量型圧力センサの製造方法における基体形成工程を説明するための図であって、図２のＸ−Ｘ’線に対応する断面模式図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a substrate forming step in the method of manufacturing the capacitive pressure sensor according to the embodiment of the present invention, and is a schematic cross-sectional view corresponding to the line X-X ′ of FIG. 2. 図８は、本発明の実施形態の静電容量型圧力センサの製造方法における基体形成工程を説明するための図であって、図２のＸ−Ｘ’線に対応する断面模式図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a substrate forming step in the method of manufacturing the capacitive pressure sensor according to the embodiment of the present invention, and is a schematic cross-sectional view corresponding to the line X-X ′ of FIG. 2. 図９は、本発明の実施形態の静電容量型圧力センサの製造方法における封止材形成工程を説明するための図であって、図２のＸ−Ｘ’線に対応する断面模式図である。FIG. 9 is a diagram for explaining a sealing material forming step in the method of manufacturing the capacitive pressure sensor according to the embodiment of the present invention, and is a schematic cross-sectional view corresponding to the line XX ′ in FIG. 2. is there. 図１０は、本発明の実施形態の静電容量型圧力センサの製造方法における封止材形成工程を説明するための図であって、図２のＸ−Ｘ’線に対応する断面模式図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a sealing material forming step in the method of manufacturing the capacitive pressure sensor according to the embodiment of the present invention, and is a schematic cross-sectional view corresponding to the line XX ′ in FIG. 2. is there. 図１１は、本発明の実施形態の静電容量型圧力センサの製造方法における封止材形成工程を説明するための図であって、図２のＸ−Ｘ’線に対応する断面模式図である。FIG. 11 is a diagram for explaining a sealing material forming step in the method of manufacturing the capacitive pressure sensor according to the embodiment of the present invention, and is a schematic cross-sectional view corresponding to the line XX ′ in FIG. 2. is there. 図１２は、本発明の実施形態の静電容量型圧力センサの製造方法における封止材形成工程を説明するための図であって、図２のＸ−Ｘ’線に対応する断面模式図である。FIG. 12 is a diagram for explaining a sealing material forming step in the method of manufacturing the capacitive pressure sensor according to the embodiment of the present invention, and is a schematic cross-sectional view corresponding to the line XX ′ in FIG. 2. is there. 図１３は、本発明の実施形態の静電容量型圧力センサの製造方法における封止材形成工程を説明するための図であって、図２のＸ−Ｘ’線に対応する断面模式図である。FIG. 13 is a diagram for explaining a sealing material forming step in the method of manufacturing the capacitive pressure sensor according to the embodiment of the present invention, and is a schematic cross-sectional view corresponding to the line XX ′ in FIG. 2. is there. 図１４は、本発明の実施形態の静電容量型圧力センサの製造方法における封止材形成工程を説明するための図であって、図２のＸ−Ｘ’線に対応する断面模式図である。FIG. 14 is a diagram for explaining a sealing material forming step in the method of manufacturing a capacitive pressure sensor according to the embodiment of the present invention, and is a schematic cross-sectional view corresponding to the line XX ′ in FIG. 2. is there. 図１５は、本発明の実施形態の静電容量型圧力センサの製造方法における接合工程を説明するための図であって、図２のＸ−Ｘ’線に対応する断面模式図である。FIG. 15 is a diagram for explaining a joining step in the method of manufacturing the capacitive pressure sensor according to the embodiment of the present invention, and is a schematic cross-sectional view corresponding to the line X-X ′ of FIG. 2. 図１６は、本発明の実施形態の静電容量型圧力センサの製造方法における接合工程後の後工程を説明するための図であって、図２のＸ−Ｘ’線に対応する断面模式図である。FIG. 16 is a diagram for explaining a subsequent process after the joining process in the method for manufacturing the capacitive pressure sensor according to the embodiment of the present invention, and is a schematic cross-sectional view corresponding to the line XX ′ in FIG. 2. It is.

符号の説明Explanation of symbols

１…圧力センサ（静電容量型圧力センサ）、２…ガラス基体、２ａ…凹部、２ｂ…一面、３…固定電極、４…ダイヤフラム基板、５…封止材、５ａ…Ａｕ接合材、５ｂ…封止材本体、５ｂ１…溝部、５ｂ２…堰止部、６ａ…Ｓｉ・Ａｕ共晶接合部、６ｂ…陽極接合部、７…配線引出溝、８…引出電極、８ａ…一端、８ｂ…他端（端子電極）

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pressure sensor (capacitance type pressure sensor), 2 ... Glass base | substrate, 2a ... Recessed part, 2b ... One side, 3 ... Fixed electrode, 4 ... Diaphragm substrate, 5 ... Sealing material, 5a ... Au bonding material, 5b ... Sealing material body, 5b 1 ... groove portion, 5b 2 ... damming portion, 6a ... Si / Au eutectic joint portion, 6b ... anode junction portion, 7 ... wiring lead groove, 8 ... lead electrode, 8a ... one end, 8b ... The other end (terminal electrode)

Claims (6)

凹部及びこの凹部に連通する配線引出溝が一面側に設けられたガラス基体と、前記凹部内に配置された固定電極と、一端が前記固定電極に接続されるとともに他端が前記配線引出溝に配置されてなる引出電極と、前記固定電極と対向するように前記ガラス基体の一面側に配置されたＳｉからなるダイヤフラム基板と、前記配線引出溝を埋めて前記ダイヤフラム基板とともに前記凹部を密閉する封止材と、を具備してなり、
前記封止材にはその前記ダイヤフラム基板側にＡｕ接合材が備えられ、このＡｕ接合材と前記ダイヤフラム基板との境界にＳｉ・Ａｕ共晶接合部が形成され、
前記ダイヤフラム基板と前記ガラス基体の前記一面との境界には、前記凹部を囲む陽極接合部が形成されていることを特徴とする静電容量型圧力センサ。 A glass substrate provided on one side with a recess and a wiring lead-out groove communicating with the recess, a fixed electrode arranged in the recess, one end connected to the fixed electrode and the other end to the wiring lead-out groove An extraction electrode disposed; a diaphragm substrate made of Si disposed on one side of the glass substrate so as to face the fixed electrode; and a seal that fills the wiring extraction groove and seals the recess together with the diaphragm substrate. A stop material,
The sealing material includes an Au bonding material on the diaphragm substrate side, and a Si / Au eutectic bonding portion is formed at a boundary between the Au bonding material and the diaphragm substrate,
An electrostatic capacity type pressure sensor, wherein an anodic bonding portion surrounding the concave portion is formed at a boundary between the diaphragm substrate and the one surface of the glass substrate. 前記封止材が、前記配線引出溝内に形成された絶縁材料からなる封止材本体と、前記封止材本体の上に形成された前記Ａｕ接合材とから構成され、
前記封止材本体には、前記ダイヤフラム基板側に向けて突出する一対の堰止部が設けられ、この一対の堰止部の間に前記Ａｕ接合材が備えられていることを特徴とする請求項１に記載の静電容量型圧力センサ。 The sealing material is composed of a sealing material body made of an insulating material formed in the wiring lead-out groove, and the Au bonding material formed on the sealing material body,
The sealing material main body is provided with a pair of damming portions protruding toward the diaphragm substrate side, and the Au bonding material is provided between the pair of damming portions. Item 2. The capacitive pressure sensor according to Item 1. 前記封止材が、前記引出電極の前記他端よりも一端側に充填され、前記引出電極の前記他端が前記固定電極の端子電極とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の静電容量型圧力センサ。   The said sealing material is filled into the one end side rather than the said other end of the said extraction electrode, The said other end of the said extraction electrode is used as the terminal electrode of the said fixed electrode. 2. The capacitive pressure sensor according to 2. ガラス基体の一面に凹部及びこの凹部に連通する配線引出溝を設け、前記凹部に固定電極を形成すると共に、一端が前記固定電極に接続されるとともに他端が前記配線引出溝に配置されてなる引出電極を形成する基体形成工程と、
前記配線引出溝に封止材本体を形成してから、前記封止材本体の上にＡｕ接合材を形成することにより、前記封止材本体及び前記Ａｕ接合材からなる封止材を形成する封止材形成工程と、
前記固定電極と対向するように前記ガラス基体の一面側にＳｉからなるダイヤフラム基板を重ね合わせ、このダイヤフラム基板と前記封止材のＡｕ接合材とをＳｉ・Ａｕ共晶接合するとともに、前記ダイヤフラム基板と前記ガラス基体の前記一面とを陽極接合する接合工程と、からなることを特徴とする静電容量型圧力センサの製造方法。 A concave portion and a wiring lead-out groove communicating with the concave portion are provided on one surface of the glass substrate, a fixed electrode is formed in the concave portion, one end is connected to the fixed electrode, and the other end is disposed in the wiring lead-out groove. A substrate forming step for forming an extraction electrode;
After forming the sealing material main body in the wiring lead-out groove, an Au bonding material is formed on the sealing material main body, thereby forming the sealing material made of the sealing material main body and the Au bonding material. A sealing material forming step;
A diaphragm substrate made of Si is superimposed on one surface side of the glass base so as to face the fixed electrode, and this diaphragm substrate and the Au bonding material of the sealing material are bonded to each other by Si / Au eutectic bonding, and the diaphragm substrate And a bonding step of anodically bonding the one surface of the glass substrate. A method for manufacturing a capacitance type pressure sensor. 前記封止材形成工程において、前記封止材本体に溝部を設けることによって前記溝部を挟む一対の堰止部を形成し、前記溝部に前記Ａｕ接合材を形成することを特徴とする請求項４に記載の静電容量型圧力センサの製造方法。   The said sealing material formation process WHEREIN: A pair of dam parts which pinch | interpose the said groove part are formed by providing a groove part in the said sealing material main body, and the said Au joining material is formed in the said groove part. A manufacturing method of the capacitive pressure sensor according to 1. 前記封止材を、前記引出電極の前記他端よりも一端側に形成することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の静電容量型圧力センサの製造方法。

The method for manufacturing a capacitive pressure sensor according to claim 5, wherein the sealing material is formed on one end side with respect to the other end of the extraction electrode.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101375193B1 (en) 2009-10-16 2014-03-20 아즈빌주식회사 Capacitance sensor

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