JP3196882B2

JP3196882B2 - 絶対圧センサ及びその製造方法

Info

Publication number: JP3196882B2
Application number: JP00566996A
Authority: JP
Inventors: 恭一池田; 良孝鈴木; 貴裕工藤
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1996-01-17
Filing date: 1996-01-17
Publication date: 2001-08-06
Anticipated expiration: 2016-01-17
Also published as: JPH09196784A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絶対圧センサ本体
の支持体への固定に基づく固定歪の影響を排除し、外乱
ノイズの影響を受け難くして耐ノイズ特性が向上され、
且つ、安価な絶対圧センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来より一般に使用されている従
来例の構成説明図で、例えば、実開昭６３ー６３７３７
号公報に示されている。図において、１はセンサチップ
である。この場合は、シリコンが使用されている。

【０００３】２はセンサチップ１に設けられセンサチッ
プ１に起歪部たるダイアフラム３を構成する凹部であ
る。４は、センサチップ１の起歪部３に設けられた半導
体圧力検出素子である。５はセンサチップの一面に一面
が接続され前記凹部と圧力導入室６を構成するパイレッ
クスガラスよりなるガラス支持基板である。この場合
は、センサチップ１とは陽極接合等により接合されてい
る。

【０００４】７はガラス支持基板に設けられ圧力導入室
６に連通する連通孔である。８は圧力容器である。ガラ
ス支持基板５の他面が接合されている。９は圧力容器に
設けられた信号取り出し用ピン１１と半導体圧力検出素
子４とを電気的に連結するボンディングワイヤである。

【０００５】以上の構成において、圧力導入室６が真空
Ｐ₀に保たれ、ダイアフラム３の外側から測定圧力Ｐmが
加わると、ダイアフラム３は測定圧力Ｐmにより変位す
る。この変位を半導体圧力検出素子４により電気的に検
出すれば、測定圧力Ｐmに対応した電気信号出力が得ら
れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】センサチップ１を図６
に示す如く、接着剤１２等を用いて、直接に金属の圧力
容器８等に接着すると、金属とシリコンとの熱膨張差か
ら、温度によって大きなストレスがセンサチップ１に生
ずる。また、接着剤１２は不安定でヒステリシスやドリ
フトの原因になる。

【０００７】更に、図７に示す如く、センサチップ１が
小さくなるにつれ接着剤１２がセンサチップ１の周囲に
回り込みやすくなり、接着剤１２の影響が更に大きくな
る。

【０００８】このため、一般的には、図５に示す如く、
センサチップ１と金属との間に、パイレックスガラスの
ガラス支持基板５等を介在させ、陽極接合で接合してい
る。パイレックスガラスが緩衝材となって、センサチッ
プ１に大きなストレスが加わらないように構成している
のである。

【０００９】しかし、この様な装置は、パイレックスガ
ラスのガラス支持基板５等を介在させるので、材料費、
組み立て工数等の工数が掛かりコストが高くなる。更
に、近年の趨性の如く、センサチップ１が微小化すれば
するほど、接合すること自体の作業の困難性が増大す
る。

【００１０】本発明は、この問題点を解決するものであ
る。本発明の目的は、絶対圧センサ本体の支持体への固
定に基づく固定歪の影響を排除し、外乱ノイズの影響を
受け難くして耐ノイズ特性が向上され、且つ、安価な絶
対圧センサ及びその製造方法を提供するにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、（１）支持体と、該支持体の一面に一面が接着された接
着体と、該接着体の他面側に一面側の所定個所が接着さ
れ該一面側の所定個所以外の一面側が仮保護体を介して
前記接着体に接し該仮保護体の除去によって前記接着体
との間に隙間が生ずる様にされた絶対圧センサ本体とを
具備してなる絶対圧センサを構成したものである。（２）以下の工程を有することを特徴とする絶対圧セ
ンサの製造方法を採用した。（ａ）絶対圧センサ本体が多数作り込まれたシリコンウ
エハーの一面に仮保護体を塗布する。（ｂ）露光、現像により所定個所の仮保護体を除去す
る。（ｃ）個々の絶対圧センサ本体に切り離すために、シリ
コンウエハーをダイシングする。（ｄ）接着剤により接着体を形成すると共に、絶対圧セ
ンサ本体を所定個所を介して支持体に接着する。（ｅ）溶剤により仮保護体を除去し、所定個所を除いて
絶対圧センサ本体と接着体との間に隙間を形成する。

【００１２】

【作用】以上の構成において、本発明装置は以下の如く
して製作する。絶対圧センサ本体が多数作り込まれたシ
リコンウエハーの一面に仮保護体を塗布する。露光、現
像により所定個所の仮保護体を除去する。

【００１３】個々の絶対圧センサ本体に切り離すため
に、シリコンウエハーをダイシングする。接着剤によ
り、接着体を形成すると共に、絶対圧センサ本体を所定
個所を介して支持体に接着する。溶剤により仮保護体を
除去する。絶対圧センサ本体と接着体との間に、所定個
所を除いて隙間が得られる。

【００１４】而して、絶対圧センサ本体は、所定個所の
みで、実質的に支持されているので、絶対圧センサ本体
の支持体への全面的な固定に基づく固定歪の影響が生ず
る恐れが少ない。また、機械的外乱の影響も、絶対圧セ
ンサ本体に及ぶ恐れが少ない。

【００１５】更に、絶対圧センサ本体は、所定個所のみ
を除き、測定圧に囲まれているので、測定圧がバランス
して加わり、従来例の場合の様に、測定圧が一方から加
わり、絶対圧センサ本体が片寄った変形を生ずるのを防
止するために構造に種々苦労する必要もない。

【００１６】更にまた、絶対圧センサ本体の製造のため
の半導体プロセスに引き続き、半導体プロセスが利用で
きるので、安価に作る事ができる。以下、実施例に基づ
き詳細に説明する。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例の要部構
成説明図である。図２は図１の要部平面図、図３は図１
の絶対圧センサ本体の詳細図である。図において、図５
と同一記号の構成は同一機能を表わす。以下、図５と相
違部分のみ説明する。

【００１８】２１は、支持体で、この場合は、圧力容器
が使用されている。２２は、支持体である圧力容器２１
の一面２３に、一面が接着された接着体である。

【００１９】２４は、接着体２２の他面側に一面側の所
定個所２５が接着され、一面側の所定個所２５以外の一
面側が、仮保護体２６（図示せず）を介して接着体２２
に接し、仮保護体２６の除去によって接着体２２との間
に隙間が生ずる様にされた絶対圧センサ本体である。

【００２０】絶対圧センサ本体２４は、この場合は、図
３に示す如く、シリコンのセンサチップ２４１に、ダイ
アフラム２４２を形成する内部空所２４３が設けられて
いる。内部空所２４３は真空に保たれている。ダイアフ
ラム２４２には圧力を検知するピエゾ抵抗素子２４４が
設けられている。

【００２１】仮保護体２６は、この場合は、レジストが
使用されている。２７は、圧力容器２１と絶対圧センサ
本体２５とを、電気的に接続するボンディングワイヤで
ある。この場合は、圧力容器２１の信号取り出し用ピン
２８に一端が固定されている。

【００２２】而して、絶対圧センサ本体２４は、所定個
所２５のみで圧力容器２１に支持されているので、絶対
圧センサ本体２５の圧力容器２１への全面的固定に基づ
く固定歪の影響が生ずる恐れが少ない。また、機械的外
乱の影響も、絶対圧センサ本体２４に及ぶ恐れが少な
い。

【００２３】更に、絶対圧センサ本体２４は、周囲の殆
どを測定圧Ｐｍに囲まれているので、測定圧Ｐｍがバラ
ンスして周囲から加わり、従来例の場合の、測定圧が一
方から加わるために、絶対圧センサ本体が片寄った変形
を生ずるのを防止するために構造に種々苦労する必要も
ない。

【００２４】更にまた、仮保護体２６の塗布，除去作業
は、半導体プロセスを利用して容易に作業することがで
きるので、安価に作る事ができる。

【００２５】次に、本発明装置は、図４に示す如く、以
下の如くして製作する。（ａ）図４（ａ）に示す如く、絶対圧センサ本体２４が
多数作り込まれたシリコンウエハー１０１の裏面１０２
にダイシングソーにより溝１０３を形成する。（ｂ）図４（ｂ）に示す如く、裏面１０２に仮保護体１
０４（前述の仮保護体２６に相当する。）を塗布する。
この場合は、レジストが使用されている。

【００２６】（ｃ）図４（ｃ）に示す如く、露光、現像
により所定個所１０５の仮保護体１０４を除去する。（ｄ）図４（ｄ）に示す如く、個々の絶対圧センサ本体
２４に切り離すために、シリコンウエハー１０１をダイ
シングする。

【００２７】（ｅ）図４（ｅ）に示す如く、接着剤によ
り接着体１０６を形成すると共に、支持体１０７に絶対
圧センサ本体２４を接着する。絶対圧センサ本体２４と
支持体１０７とを、ボンディングワイヤ１０８によりワ
イヤボンディングする。（ｆ）図４（ｆ）に示す如く、溶剤により仮保護体１０
４を除去し、隙間１０９を形成する。

【００２８】なお、絶対圧センサ本体２４が、ある程度
の大きさがあり、接着剤が絶対圧センサ本体２４の側面
に回り込む恐れがない場合には、図４（ａ）の工程は必
要ない。

【００２９】この結果、絶対圧センサ本体２４は、所定
個所２５のみで圧力容器２１に支持されているので、絶
対圧センサ本体２５の圧力容器２１への全面的固定に基
づく固定歪の影響が生ずる恐れが少ない。また、機械的
外乱の影響も、絶対圧センサ本体２４に及ぶ恐れが少な
い。

【００３０】更に、絶対圧センサ本体２４は、周囲の殆
どを測定圧Ｐｍに囲まれているので、測定圧Ｐｍがバラ
ンスして周囲から加わり、従来例の場合の、測定圧が一
方から加わるために、絶対圧センサ本体が片寄った変形
を生ずるのを防止するために構造に種々苦労する必要も
ない。

【００３１】更にまた、仮保護体２６の塗布，除去作業
は、半導体プロセスを利用して容易に作業することがで
きるので、安価に作る事ができる。

【００３２】従って、絶対圧センサ本体２４の、支持体
２１への固定に基づく固定歪の影響を排除し、外乱ノイ
ズの影響を受け難くして耐ノイズ特性が向上され、且
つ、安価な絶対圧センサが得られる。

【００３３】なお、前述の実施例においては、仮保護体
２６はレジストを使用すると説明したが、これに限るこ
とはなく、例えば、ポリイミドでも良い。要するに、パ
ターニング出来、接着体２２に比して除去し易いもので
あれば良い。

【００３４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
絶対圧センサ本体は、所定個所のみで支持体に支持され
ているので、絶対圧センサ本体の支持体への全面的固定
に基づく固定歪の影響が生ずる恐れが少ない。また、機
械的外乱の影響も、絶対圧センサ本体に及ぶ恐れが少な
い。

【００３５】更に、絶対圧センサ本体は、周囲の殆どを
測定圧に囲まれているので、測定圧がバランスして周囲
から加わり、従来例の場合の、測定圧が一方から加わる
ために、絶対圧センサ本体が片寄った変形を生ずるのを
防止するために構造に種々苦労する必要もない。

【００３６】更にまた、仮保護体の塗布，除去作業は、
半導体プロセスを利用して容易に作業することができる
ので、安価に作る事ができる。

【００３７】従って、絶対圧センサ本体の、支持体への
固定に基づく固定歪の影響を排除し、外乱ノイズの影響
を受け難くして耐ノイズ特性が向上され、且つ、安価な
絶対圧センサ及びその製造方法が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。

【図２】図１の要部平面図である。

【図３】絶対圧センサ本体２４の詳細説明図である。

【図４】本発明の製作説明図である。

【図５】従来より一般に使用されている従来例の構成説
明図である。

【図６】従来より一般に使用されている他の従来例の構
成説明図である。

【図７】従来より一般に使用されている別の従来例の構
成説明図である。

【符号の説明】２１支持体２２接着体２３一面２４絶対圧センサ本体２４１センサチップ２４２ダイアフラム２４３内部空所２４４ピエゾ抵抗素子２５所定個所２６仮保護体２７ボンディングワイヤ２８信号取り出し用ピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平７−49273（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−26237（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−30035（ＪＰ，Ａ) 実開昭54−62675（ＪＰ，Ｕ) 実開平５−52736（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01L 9/04 G01L 19/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体と、該支持体の一面に一面が接着された接着体と、該接着体の他面側に一面側の所定個所が接着され該一面
側の所定個所以外の一面側が仮保護体を介して前記接着
体に接し該仮保護体の除去によって前記接着体との間に
隙間が生ずる様にされた絶対圧センサ本体とを具備して
なる絶対圧センサ。
【請求項２】以下の工程を有することを特徴とする絶対
圧センサの製造方法（ａ）絶対圧センサ本体が多数作り込まれたシリコンウ
エハーの一面に仮保護体を塗布する。（ｂ）露光、現像により所定個所の仮保護体を除去す
る。（ｃ）個々の絶対圧センサ本体に切り離すために、シリ
コンウエハーをダイシングする。（ｄ）接着剤により接着体を形成すると共に、絶対圧セ
ンサ本体を所定個所を介して支持体に接着する。（ｅ）溶剤により仮保護体を除去し、所定個所を除いて
絶対圧センサ本体と接着体との間に隙間を形成する。