JP3117581B2 - Manufacturing method of semiconductor acceleration sensor - Google Patents

Manufacturing method of semiconductor acceleration sensor

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JP3117581B2
JP3117581B2 JP16095193A JP16095193A JP3117581B2 JP 3117581 B2 JP3117581 B2 JP 3117581B2 JP 16095193 A JP16095193 A JP 16095193A JP 16095193 A JP16095193 A JP 16095193A JP 3117581 B2 JP3117581 B2 JP 3117581B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、検出すべき加速度に応
じて半導体の抵抗素子部に加えられる機械的変形を、電
気抵抗の変化として検出する半導体加速度センサの製造
方法に関するものである。
The present invention relates to a mechanical deformation applied to resistance element portion of a semiconductor in response to the acceleration to be detected, a method of manufacturing a semiconductor acceleration sensor for detecting a change in electrical resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体を用いた加速度センサとしては、
半導体基板に形成されたダイヤフラム部に抵抗素子部を
形成し、検出すべき加速度により抵抗素子部に機械的変
形を生じさせ、この機械的変形を電気抵抗の変化として
検出するセンサが提案されている。このような半導体加
速度センサは、例えば、特開平3−2535号公報等に
開示されている。
2. Description of the Related Art As an acceleration sensor using a semiconductor,
A sensor has been proposed in which a resistive element is formed on a diaphragm formed on a semiconductor substrate, mechanical deformation is caused in the resistive element by an acceleration to be detected, and the mechanical deformation is detected as a change in electric resistance. . Such a semiconductor acceleration sensor is disclosed in, for example, JP-A-3-2535.

【0003】図4は、従来の半導体加速度センサの一例
を示す部分切欠斜視図である。図4を参照して、n型シ
リコン基板からなるシリコンセンサチップ1には、環状
にエッチングすることにより、厚さ数十μmのダイヤフ
ラム部2が形成されている。シリコンセンサチップ1の
中央部にはマス部3が形成されており、マス部3は円錐
台の形状を有している。ダイヤフラム部2の周囲には、
リム部4が形成されている。このリム部4とシリコン台
座8が重ね合わされ、共晶結合により接着されている。
FIG. 4 is a partially cutaway perspective view showing an example of a conventional semiconductor acceleration sensor. Referring to FIG. 4, a diaphragm portion 2 having a thickness of several tens of μm is formed on a silicon sensor chip 1 made of an n-type silicon substrate by circular etching. A mass 3 is formed at the center of the silicon sensor chip 1, and the mass 3 has a truncated cone shape. Around the diaphragm 2,
A rim portion 4 is formed. The rim portion 4 and the silicon pedestal 8 are overlapped and bonded by eutectic bonding.

【0004】シリコン台座8の中央には、マス部3の下
方にギャップ部7が形成されるように凹部が形成されて
いる。シリコン台座8は、エポキシ樹脂接着剤10によ
り金属ステム9に接着され固定されている。
A concave portion is formed at the center of the silicon pedestal 8 so that the gap portion 7 is formed below the mass portion 3. The silicon pedestal 8 is adhered and fixed to the metal stem 9 with an epoxy resin adhesive 10.

【0005】シリコンセンサチップ1のダイヤフラム部
2には、ドーパンドを拡散することによりp型のピエゾ
抵抗の抵抗素子部14が4本形成されている。これらの
抵抗素子部14には、アルミ配線6が接続されている。
抵抗素子部14及びアルミ配線6が形成されたシリコン
センサチップ1の表面には、保護膜としての二酸化シリ
コン膜5が形成されている。
In the diaphragm portion 2 of the silicon sensor chip 1, four p-type piezoresistive resistance element portions 14 are formed by diffusing a dopant. The aluminum wiring 6 is connected to these resistance element portions 14.
On the surface of the silicon sensor chip 1 on which the resistance element section 14 and the aluminum wiring 6 are formed, a silicon dioxide film 5 is formed as a protective film.

【0006】シリコンセンサチップ1の近傍の所定箇所
にはポール12が複数本設けられており、このポール1
2の上方部とアルミ配線6の間に金ワイヤー11が設け
られ、アルミ配線6とポール12とが電気的に接続され
ている。なおポール12が金属ステム9に取付けられて
いる部分には、絶縁ガラス13が設けられている。
A plurality of poles 12 are provided at predetermined positions near the silicon sensor chip 1.
A gold wire 11 is provided between the upper part of the second and the aluminum wiring 6, and the aluminum wiring 6 and the pole 12 are electrically connected. An insulating glass 13 is provided at a portion where the pole 12 is attached to the metal stem 9.

【0007】図4に示す状態のシリコンセンサチップ1
の上方に、キャップが被せられ、半導体加速度センサ素
子として完成する。
The silicon sensor chip 1 in the state shown in FIG.
A cap is placed on the upper part of the device to complete a semiconductor acceleration sensor element.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】図5は、図4に示す従
来の半導体加速度センサ素子の温度とオフセット出力と
の関係を示す図である。図5に示されるように、低温側
から昇温した場合のグラフ軌跡と、高温側から降温した
場合のグラフ軌跡とでは、40℃付近でかなりの差があ
り、熱ヒステリシスが存在している。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the temperature and the offset output of the conventional semiconductor acceleration sensor element shown in FIG. As shown in FIG. 5, there is a considerable difference around 40 ° C. between the graph locus when the temperature is raised from the low temperature side and the graph locus when the temperature is lowered from the high temperature side, and there is thermal hysteresis.

【0009】このような熱ヒステリシスは、加熱・冷却
によりダイヤフラム部内の残留応力が出現したものであ
るか、あるいはシリコンセンサチップとシリコン台座を
組み合わせた半導体加速度センサペレットと、金属ステ
ム・接着剤との熱膨張の差によりダイヤフラム部内に応
力が発生したことに基づくものと考えられる。これらの
熱ヒステリシスは、加速度測定の際の測定誤差となるの
で、できるだけ低減させることが必要である。
Such thermal hysteresis may be caused by the appearance of residual stress in the diaphragm due to heating or cooling, or may be caused by the combination of a semiconductor acceleration sensor pellet combining a silicon sensor chip and a silicon pedestal, and a metal stem / adhesive. This is considered to be due to the fact that stress was generated in the diaphragm due to the difference in thermal expansion. These thermal hysteresis causes a measurement error at the time of measuring the acceleration, so that it is necessary to reduce the thermal hysteresis as much as possible.

【0010】本発明の目的は、シリコンセンサチップの
ダイヤフラム部に残留応力が残らず、ダイヤフラム部に
発生する応力を低減することのできる半導体加速度セン
サの製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a semiconductor acceleration sensor in which no residual stress remains in a diaphragm portion of a silicon sensor chip and stress generated in the diaphragm portion can be reduced.
It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor .

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の製造方法は、中
央部に設けられたマス部の周囲にダイヤフラム部が形成
され、該ダイヤフラム部の周囲にリム部が設けられたシ
リコンセンサチップを基板上に固定させて半導体加速度
センサを製造する方法であり、シリコンセンサチップの
リム部に対応する基板上の領域に接着剤層を設け、シリ
コンセンサチップのマス部の下方に対応する基板上の領
域にスペーサーを設け、接着剤層によりシリコンセンサ
チップと基板とを接着した後、スペーサーを除去するこ
とを特徴としている。本発明の製造方法により得られる
半導体加速度センサは、例えば、シリコンセンサチップ
のリム部が接着剤層を介して基板上に接着された構造で
あり、接着剤層を形成する接着剤として、セラミック基
板及び金属基板に対してはセラミック接着剤を用い、樹
脂基板に対してはフィラー含有ゴム接着剤を用いること
を特徴としている。
According to the present invention, there is provided a manufacturing method comprising:
A diaphragm is formed around the mass provided in the center
And a rim is provided around the diaphragm.
Recon sensor chip is fixed on the substrate and semiconductor acceleration
This is a method of manufacturing a sensor,
An adhesive layer is provided in the area on the substrate corresponding to the rim,
The area on the board corresponding to the lower part of the consensus chip mass
Spacer is provided in the area, silicon sensor by adhesive layer
After bonding the chip and substrate, remove the spacer.
It is characterized by. The semiconductor acceleration sensor obtained by the manufacturing method of the present invention has, for example, a structure in which a rim portion of a silicon sensor chip is bonded to a substrate via an adhesive layer, and an adhesive forming the adhesive layer Is characterized in that a ceramic adhesive is used for a ceramic substrate and a metal substrate, and a rubber adhesive containing a filler is used for a resin substrate.

【0012】また本発明の好ましい実施態様において
は、シリコンセンサチップのマス部の下方にギャップ部
が形成されるように、基板の中央部に凹部が形成されて
いる。本発明においては、セラミック基板及び金属基板
に対して、セラミック接着剤が用いられる。セラミック
接着剤は、アルミナ、ジルコニア、またはマグネシア等
のセラミック粒子を含有した接着剤であり、熱膨張係数
が6.4〜12.6×10-6/℃となるような接着剤層
を形成するものが好ましい。
In a preferred embodiment of the present invention, a recess is formed in the center of the substrate so that a gap is formed below the mass of the silicon sensor chip. In the present invention, a ceramic adhesive is used for the ceramic substrate and the metal substrate. The ceramic adhesive is an adhesive containing ceramic particles such as alumina, zirconia, or magnesia, and forms an adhesive layer having a coefficient of thermal expansion of 6.4 to 12.6 × 10 −6 / ° C. Are preferred.

【0013】本発明において用いられるセラミック基板
の材料としては、アルミナ、ムライト、ジルコニア、窒
化ケイ素等のファインセラミック材等が挙げられる。本
発明において用いられる樹脂基板の材質としては、PP
S(ポリフェニレンサルファイド)、PBT(テレフタ
ル酸と1,4ブタンジオール重合の熱可塑性ポリエステ
ル樹脂)等の耐熱エンジニアリングプラスチック等が挙
げられる。
The ceramic substrate used in the present invention includes fine ceramic materials such as alumina, mullite, zirconia and silicon nitride. The material of the resin substrate used in the present invention is PP
Heat-resistant engineering plastics such as S (polyphenylene sulfide) and PBT (thermoplastic polyester resin obtained by polymerization of terephthalic acid and 1,4-butanediol) are exemplified.

【0014】また金属基板の材質としては、SPCC
(冷間圧延綱)、Fe−Ni合金(配合比58:42)
にNi−Auメッキを表面に施したスポット溶接が行え
るもの等が挙げられる。
The material of the metal substrate is SPCC
(Cold rolling steel), Fe-Ni alloy (compounding ratio 58:42)
And Ni-Au plating on the surface to perform spot welding.

【0015】本発明において、樹脂基板に対しては、フ
ィラー含有ゴム接着剤が用いられる。含有するフィラー
としては、シリカ、ガラス、アルミナ等のフィラーが挙
げられ、特にシリカフィラーが好ましい。ゴム接着剤の
ゴム成分としては、特に限定されないが、シリコンゴム
が特に好ましい。シリコンゴムの熱膨張係数は3.0×
10-4/℃程度であり、これを低減するためフィラーを
含有させている。フィラーを含有させることにより、熱
膨張係数を約半分にすることができる。フィラーの含有
量としては、5重量%以下が好ましい。
In the present invention, a rubber adhesive containing filler is used for the resin substrate. Examples of the fillers include fillers such as silica, glass, and alumina, and silica fillers are particularly preferable. The rubber component of the rubber adhesive is not particularly limited, but silicon rubber is particularly preferable. Silicon rubber has a thermal expansion coefficient of 3.0 ×
It is about 10 −4 / ° C., and a filler is contained to reduce this. By including the filler, the coefficient of thermal expansion can be reduced to about half. The content of the filler is preferably 5% by weight or less.

【0016】本発明の製造方法は、シリコンセンサチッ
プのリム部に対応する基板上の領域に接着剤層を設け、
シリコンセンサチップのマス部の下方に対応する基板上
の領域にスペーサーを設け、接着剤層によりシリコンセ
ンサチップと基板とを接着した後、スペーサーを除去す
ることを特徴としている。
According to the manufacturing method of the present invention, an adhesive layer is provided in a region on a substrate corresponding to a rim portion of a silicon sensor chip,
It is characterized in that a spacer is provided in a region on the substrate corresponding to a portion below the mass portion of the silicon sensor chip, and after the silicon sensor chip and the substrate are bonded by an adhesive layer, the spacer is removed.

【0017】本発明の製造方法においてシリコンセンサ
チップのリム部と基板とを接着する接着剤層に用いる接
着剤は、上記の本発明の半導体加速度センサにおいて用
いられる接着剤を用いることができる。
In the manufacturing method of the present invention, as the adhesive used for the adhesive layer for bonding the rim portion of the silicon sensor chip to the substrate, the adhesive used in the above-described semiconductor acceleration sensor of the present invention can be used.

【0018】本発明の製造方法においてシリコンセンサ
チップのマス部の下方に対応する基板上の領域に設けら
れるスペーサーとしては、シリコンセンサチップと基板
とを接着した後に容易に除去できるものが好ましく、有
機溶剤に溶解して除去できるものや、加熱により熱分解
して除去できるものが好ましい。このようなものとして
は、シアノアクリレート接着剤及びニトロセルロース接
着剤が挙げられる。これらの接着剤は、シリコンセンサ
チップのリム部と基板とを接着した後、アセトン等の溶
剤で容易に膨潤・溶解させることができる。さらに、シ
アノアクリレート接着剤は、100℃以上の温度で、接
着強度が急速に失われ、接着面積も非常に狭いため、自
然に剥離を開始する。さらに加熱すると、180℃程度
で融解し、230℃以上になると熱分解し、さらに加熱
すると接着剤の残留物の炭化が進み消滅する。同様に、
ニトロセルロース接着剤も200℃になると加熱分解
し、炭化を起こし消滅する。
In the manufacturing method of the present invention, the spacer provided in the region on the substrate corresponding to the lower portion of the mass portion of the silicon sensor chip is preferably a spacer which can be easily removed after bonding the silicon sensor chip and the substrate. Those which can be removed by dissolving in a solvent or those which can be removed by thermal decomposition by heating are preferable. Such include cyanoacrylate adhesives and nitrocellulose adhesives. These adhesives can be easily swelled and dissolved with a solvent such as acetone after bonding the rim portion of the silicon sensor chip to the substrate. Furthermore, at temperatures above 100 ° C., cyanoacrylate adhesives rapidly lose their adhesive strength and have a very small adhesive area, so they begin to peel off spontaneously. When further heated, it melts at about 180 ° C., and when it reaches 230 ° C. or higher, it is thermally decomposed. When further heated, carbonization of the adhesive residue proceeds and disappears. Similarly,
The nitrocellulose adhesive is also thermally decomposed at 200 ° C., causing carbonization and disappearing.

【0019】[0019]

【作用】[Action]

【0020】[0020]

【0021】[0021]

【0022】本発明の製造方法によれば、シリコンセン
サチップのマス部の下方に対応する基板上の領域にスペ
ーサーを設けている。このようなスペーサーを設けるこ
とにより、マス部の自重によりダイヤフラム部に残留応
力が発生するのを防止することができる。
According to the manufacturing method of the present invention, the spacer is provided in the region on the substrate corresponding to the lower portion of the mass portion of the silicon sensor chip. By providing such a spacer, it is possible to prevent the occurrence of residual stress in the diaphragm due to the weight of the mass.

【0023】[0023]

【実施例】図1は、本発明に従う一実施例の半導体加速
度センサを示す部分切欠断面図である。図1を参照し
て、n型シリコン基板からなるシリコンセンサチップ2
1には、環状にエッチングが施されることによって、厚
さ数十μmのダイヤフラム部22が形成されている。ダ
イヤフラム部22がエッチングで環状に形成されること
により、ダイヤフラム部22により囲まれる中央部には
マス部23が形成されている。ダイヤフラム部22に
は、ピエゾ抵抗の抵抗素子部28が4本形成されてい
る。この抵抗素子部24は、ドーパントを拡散すること
によりp型のピエゾ抵抗として形成されている。この抵
抗素子部28には、アルミ配線26が電気的に接続され
ている。この抵抗素子部28及びアルミ配線26が形成
されているシリコンセンサチップ21の表面には、保護
膜としての二酸化シリコン膜25が形成されている。
1 is a partially cutaway sectional view showing a semiconductor acceleration sensor according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a silicon sensor chip 2 made of an n-type silicon substrate
In FIG. 1, a diaphragm portion 22 having a thickness of several tens of μm is formed by being etched in an annular shape. Since the diaphragm portion 22 is formed in an annular shape by etching, a mass portion 23 is formed at a central portion surrounded by the diaphragm portion 22. The diaphragm portion 22 is provided with four piezoresistive resistance element portions 28. The resistance element portion 24 is formed as a p-type piezoresistance by diffusing a dopant. The aluminum wiring 26 is electrically connected to the resistance element portion 28. On the surface of the silicon sensor chip 21 on which the resistance element portion 28 and the aluminum wiring 26 are formed, a silicon dioxide film 25 as a protective film is formed.

【0024】シリコンセンサチップ21のリム部24
は、セラミック接着剤層30を介してアルミナからなる
セラミック基板31に接着されている。セラミック基板
31の中央部には、段差部31aが形成されている。こ
の段差部31aの形成により、シリコンセンサチップ2
1のマス部23の下端面との間にギャップ部27が形成
されている。またこの段差部31a内には、貫通孔32
が形成されている。
Rim 24 of silicon sensor chip 21
Are bonded to a ceramic substrate 31 made of alumina via a ceramic adhesive layer 30. At the center of the ceramic substrate 31, a step portion 31a is formed. The formation of the step portion 31a allows the silicon sensor chip 2
A gap portion 27 is formed between the first mass portion 23 and the lower end surface. In the step 31a, a through hole 32 is provided.
Are formed.

【0025】セラミック基板31の外周部に形成された
外部接続用端子33には、シリコンセンサチップ21の
アルミ配線26からの金ワイヤー29が接続されてい
る。図1に示す状態のシリコンセンサチップ21の上方
にカバーを被せることにより半導体加速度センサ素子と
することができる。
An external connection terminal 33 formed on the outer periphery of the ceramic substrate 31 is connected to a gold wire 29 from the aluminum wiring 26 of the silicon sensor chip 21. A semiconductor acceleration sensor element can be obtained by placing a cover over the silicon sensor chip 21 in the state shown in FIG.

【0026】図2は、図1に示す半導体加速度センサの
製造工程を示す断面図である。まず、図2(a)に示す
ようなセラミック基板31を用意する。このセラミック
基板31の中央部には段差部31aが形成されており、
10μm程度の段差を有している。
FIG. 2 is a sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor acceleration sensor shown in FIG. First, a ceramic substrate 31 as shown in FIG. 2A is prepared. A step 31a is formed at the center of the ceramic substrate 31,
It has a step of about 10 μm.

【0027】図2(b)を参照して、次に、シリコンセ
ンサチップのリム部に対応するセラミック基板31の領
域にセラミック接着剤を塗布し、セラミック接着剤層3
0を形成する。またシリコンセンサチップのマス部に対
応するセラミック基板31の領域にはシアノアクリレー
ト接着剤を厚さ40μm程度になるように塗布し、スペ
ーサー34を形成する。セラミック接着剤層30の厚さ
は30μm程度に形成する。
Next, referring to FIG. 2B, a ceramic adhesive is applied to a region of the ceramic substrate 31 corresponding to the rim portion of the silicon sensor chip, and a ceramic adhesive layer 3 is formed.
0 is formed. Further, a cyanoacrylate adhesive is applied to a region of the ceramic substrate 31 corresponding to the mass portion of the silicon sensor chip so as to have a thickness of about 40 μm to form a spacer 34. The thickness of the ceramic adhesive layer 30 is formed to be about 30 μm.

【0028】図2(c)を参照して、次に、セラミック
接着剤層30の上にシリコンセンサチップ21のリム部
24、スペーサー34の上にシリコンセンサチップ21
のマス部23が位置するようにシリコンセンサチップ2
1をセラミック基板31の上に載置する。この際、マス
部23の下にはスペーサー34が設けられているため、
マス部23の自重によってダイヤフラム部22に応力が
発生するのを防止することができる。従って、ダイヤフ
ラム部22を平坦な状態にしてシリコンセンサチップ2
1をセラミック基板31に接着させることができる。こ
の状態で、100℃120分間乾燥させてセラミック接
着剤層30を硬化させた。次に、貫通孔32内を通して
アセトンを注入し、スペーサー34のシアノアクリレー
ト接着剤を溶解させ、溶解させた接着剤を貫通孔32か
ら外部に排出した。
Referring to FIG. 2C, next, the rim portion 24 of the silicon sensor chip 21 is placed on the ceramic adhesive layer 30, and the silicon sensor chip 21 is placed on the spacer 34.
Silicon sensor chip 2 so that the mass 23 of
1 is placed on a ceramic substrate 31. At this time, since the spacer 34 is provided below the mass portion 23,
The generation of stress in the diaphragm portion 22 due to the weight of the mass portion 23 can be prevented. Therefore, the silicon sensor chip 2 is set with the diaphragm portion 22 being flat.
1 can be bonded to the ceramic substrate 31. In this state, the ceramic adhesive layer 30 was cured by drying at 100 ° C. for 120 minutes. Next, acetone was injected into the through hole 32 to dissolve the cyanoacrylate adhesive in the spacer 34, and the dissolved adhesive was discharged to the outside from the through hole 32.

【0029】図2(d)を参照して、さらに貫通孔32
が上向きになるようにセラミック基板31を逆の状態に
し、この状態で370℃に加熱しこの温度を60分間保
持した。これによって残存するシアノアクリレート接着
剤を完全に除去し、シリコンセンサチップ21のマス部
23とセラミック基板31の中央部との間にギャップ部
27が形成された。なおシアノアクリレート接着剤を加
熱分解した際に発生した気化ガスは、貫通孔32を通し
て外部に排出した。
Referring to FIG. 2D, the through holes 32
Was turned upside down, the ceramic substrate 31 was reversed, and heated to 370 ° C. in this state, and this temperature was maintained for 60 minutes. As a result, the remaining cyanoacrylate adhesive was completely removed, and a gap 27 was formed between the mass 23 of the silicon sensor chip 21 and the center of the ceramic substrate 31. The vaporized gas generated when the cyanoacrylate adhesive was thermally decomposed was discharged to the outside through the through-hole 32.

【0030】以上のようにして、図1に示すような半導
体加速度センサを得ることができる。上記実施例では、
スペーサー34としてシアノアクリレート接着剤を用い
たが、ニトロセルロース接着剤を用いた場合も同様にし
て本発明に従う半導体加速度センサを製造することがで
きる。
As described above, a semiconductor acceleration sensor as shown in FIG. 1 can be obtained. In the above embodiment,
Although a cyanoacrylate adhesive is used as the spacer 34, a semiconductor acceleration sensor according to the present invention can be manufactured in the same manner when a nitrocellulose adhesive is used.

【0031】図3は、本発明に従う他の実施例の半導体
加速度センサを示す部分切欠斜視図である。図3を参照
して、シリコンセンサチップ21は図1に示す実施例と
同様の構造であるので、同一の参照番号を付して説明を
省略する。シリコンセンサチップ21のリム部24は、
シリコンゴム接着剤層40により、PPS樹脂から形成
された樹脂基板41に接着されている。シリコンゴム接
着剤層40には、粒径20μm程度のシリカフィラーが
混入されている。PPS樹脂基板41のシリコンゴム接
着剤層40で接着される内側の領域には貫通孔42が形
成されている。この貫通孔42は、シリコンゴム接着剤
層40から発生するガスを抜くために形成されている。
PPS樹脂基板41に設けられた金属端子43とアルミ
配線26との間には金ワイヤー29が接続されている。
FIG. 3 is a partially cutaway perspective view showing a semiconductor acceleration sensor of another embodiment according to the present invention. Referring to FIG. 3, silicon sensor chip 21 has the same structure as that of the embodiment shown in FIG. The rim portion 24 of the silicon sensor chip 21
It is bonded to a resin substrate 41 made of PPS resin by a silicone rubber adhesive layer 40. A silica filler having a particle size of about 20 μm is mixed in the silicone rubber adhesive layer 40. A through-hole 42 is formed in an inner region of the PPS resin substrate 41 which is bonded with the silicone rubber adhesive layer 40. The through holes 42 are formed to release gas generated from the silicone rubber adhesive layer 40.
The gold wire 29 is connected between the metal terminal 43 provided on the PPS resin substrate 41 and the aluminum wiring 26.

【0032】図3に示す実施例の半導体加速度センサで
は、PPS樹脂基板41とシリコンセンサチップ21の
間にゴム弾性を有するシリコンゴム接着剤層40が設け
られているため、PPS樹脂基板41とシリコンセンサ
チップ21の熱膨張係数の差に基づく応力をこのシリコ
ンゴム接着剤層40で緩和し吸収することができる。従
って、熱ヒステリシス特性を改善することができる。ま
た、PPS樹脂基板41上に直接シリコンセンサチップ
21を接着剤層を介して設けた構造であるため、製造工
程をさらに簡単にすることができる。
In the semiconductor acceleration sensor of the embodiment shown in FIG. 3, since the silicon rubber adhesive layer 40 having rubber elasticity is provided between the PPS resin substrate 41 and the silicon sensor chip 21, the PPS resin substrate 41 The stress based on the difference in the coefficient of thermal expansion of the sensor chip 21 can be reduced and absorbed by the silicone rubber adhesive layer 40. Therefore, the thermal hysteresis characteristics can be improved. Further, since the silicon sensor chip 21 is provided directly on the PPS resin substrate 41 via the adhesive layer, the manufacturing process can be further simplified.

【0033】[0033]

【発明の効果】【The invention's effect】

【0034】本発明の製造方法に従えば、シリコンセン
サチップのマス部の下方に対応する基板上の領域にスペ
ーサーを設け、シリコンセンサチップのリム部と基板と
を接着剤層により接着しており、接着後スペーサーを除
去している。接着の際スペーサーが設けられているの
で、マス部の自重によりダイヤフラム部に残留応力が発
生するのを防止することができ、残留応力に基づく熱ヒ
ステリシスの特性を改善することができる。
According to the manufacturing method of the present invention, a spacer is provided in a region on the substrate corresponding to a portion below the mass portion of the silicon sensor chip, and the rim portion of the silicon sensor chip and the substrate are bonded by an adhesive layer. After the bonding, the spacer is removed. Since the spacer is provided at the time of bonding, generation of residual stress in the diaphragm portion due to the weight of the mass portion can be prevented, and characteristics of thermal hysteresis based on the residual stress can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に従う一実施例を示す部分切欠斜視図。FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing one embodiment according to the present invention.

【図2】図1に示す実施例を製造する工程を示す断面
図。
FIG. 2 is a sectional view showing a step of manufacturing the embodiment shown in FIG. 1;

【図3】本発明に従う他の実施例を示す部分切欠斜視
図。
FIG. 3 is a partially cutaway perspective view showing another embodiment according to the present invention.

【図4】従来の半導体加速度センサの一例を示す部分切
欠斜視図。
FIG. 4 is a partially cutaway perspective view showing an example of a conventional semiconductor acceleration sensor.

【図5】従来の半導体加速度センサにおける温度とオフ
セット出力特性の関係を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between temperature and offset output characteristics in a conventional semiconductor acceleration sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21…シリコンセンサチップ 22…ダイヤフラム部 23…マス部 24…リム部 25…二酸化シリコン膜 26…アルミ配線 27…ギャップ部 28…抵抗素子部 29…金ワイヤー 30…セラミック接着剤層 31…セラミック基板 31a…段差部 32…貫通孔 33…外部接続端子 40…フィラー含有シリコンゴム接着剤層 41…PPS樹脂基板 42…貫通孔 43…金属端子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Silicon sensor chip 22 ... Diaphragm part 23 ... Mass part 24 ... Rim part 25 ... Silicon dioxide film 26 ... Aluminum wiring 27 ... Gap part 28 ... Resistance element part 29 ... Gold wire 30 ... Ceramic adhesive layer 31 ... Ceramic substrate 31a ... Step portion 32... Through hole 33... External connection terminal 40... Filler-containing silicone rubber adhesive layer 41... PPS resin substrate 42.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 忠 埼玉県羽生市東5丁目4番71号 株式会 社曙ブレーキ中央技術研究所内 (56)参考文献 特開 平4−274005(JP,A) 特開 昭63−233342(JP,A) 特開 平5−119057(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01P 15/12 H01L 29/84 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Tadashi Kobayashi 5-4-1, Higashi 5-chome, Hanyu City, Saitama Prefecture Inside the Akebono Brake Central Research Institute Co., Ltd. (56) References JP-A-4-274005 (JP, A) JP-A-63-233342 (JP, A) JP-A-5-119057 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01P 15/12 H01L 29/84

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 中央部に設けられたマス部の周囲にダイ
ヤフラム部が形成され、該ダイヤフラム部の周囲にリム
部が設けられたシリコンセンサチップを基板上に固定さ
せて半導体加速度センサを製造する方法であって、 前記シリコンセンサチップのリム部に対応する基板上の
領域に接着剤層を設け、前記シリコンセンサチップのマ
ス部の下方に対応する基板上の領域にスペーサーを設
け、前記接着剤層によりシリコンセンサチップと基板と
を接着した後、前記スペーサーを除去することを特徴と
する、半導体加速度センサの製造方法。
1. A semiconductor acceleration sensor is manufactured by fixing a silicon sensor chip having a diaphragm provided around a mass provided at a central portion and having a rim provided around the diaphragm on a substrate. A method comprising: providing an adhesive layer in a region on a substrate corresponding to a rim portion of the silicon sensor chip; providing a spacer in a region on the substrate corresponding to a region below a mass portion of the silicon sensor chip; A method for manufacturing a semiconductor acceleration sensor, comprising removing a spacer after bonding a silicon sensor chip and a substrate with a layer.
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