JP4974424B2 - Package for pressure detection device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力を検出するための圧力検出装置に使用される圧力検出装置用パッケージに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、圧力を検出するための圧力検出装置として静電容量型の圧力検出装置が知られている。この静電容量型の圧力検出装置は、例えば図3に断面図で示すように、セラミックス材料や樹脂材料から成る配線基板31上に、静電容量型の感圧素子32と、パッケージ38に収容された演算用の半導体素子39とを備えている。感圧素子32は、例えばセラミックス材料等の電気絶縁材料から成り、上面中央部に静電容量形成用の一方の電極33が被着された凹部を有する絶縁基体34と、この絶縁基体34の上面に絶縁基体34との間に密閉空間を形成するようにして可撓な状態で接合され、下面に静電容量形成用の他方の電極35が被着された絶縁板36と、各静電容量形成用の電極33・35をそれぞれ外部に電気的に接続するための外部リード端子37とから構成されており、外部の圧力に応じて絶縁板36が撓むことにより各静電容量形成用の電極33・35間に形成される静電容量が変化する。そして、この静電容量の変化を演算用の半導体素子39により演算処理することにより外部の圧力を検出することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の圧力検出装置によると、感圧素子32と半導体素子39とを配線基板31上に個別に実装していることから、圧力検出装置が大型化してしまうとともに圧力検出用の電極33・35と半導体素子39との間の配線が長いものとなり、この長い配線間に不要な静電容量が形成されるため感度が低いという問題点を有していた。
【0004】
そこで、本願出願人は、先に特願2000-178618において、例えば図2に断面図で示すように、一方の主面に半導体素子23が収容される凹部21aを有するとともに他方の主面に密閉空間を形成するための凹部21bを有する絶縁基体21と、この絶縁基体21の表面および内部に配設されており、半導体素子23の各電極が電気的に接続される複数の配線導体24と、凹部21b底面に被着されており、配線導体24の一つに電気的に接続された静電容量形成用の第一電極25と、絶縁基体21の他方の主面に凹部21bとの間に密閉空間を形成するように可撓な状態で接合された絶縁板22と、この絶縁板22の内側主面に第一電極25に対向して被着されており、配線導体24の他の一つに電気的に接続された静電容量形成用の第二電極26とを具備する圧力検出装置用パッケージを提案した。
【0005】
この圧力検出装置用パッケージによると、一方の主面に半導体素子23が収容される凹部21aを有するとともに他方の主面に密閉空間形成用の凹部21bを有する絶縁基体の凹部21b底面に静電容量形成用の第一電極25を設けるとともに、この第一電極25に対向する静電容量形成用の第二電極26を一方の主面に有する絶縁板22を、凹部21bとの間に密閉空間を形成するようにして可撓な状態で接合させたことから、半導体素子23を収容するパッケージに感圧素子が一体に形成され、その結果、圧力検出装置を小型とすることができるとともに圧力検出用の電極と半導体素子とを接続する配線を短いものとして、これらの配線間に発生する不要な静電容量を小さなものとすることができる。
【0006】
なお、この圧力検出装置用パッケージにおける絶縁基体21は、セラミックグリーンシート積層法を採用して製作されており、具体的には、複数枚の平板状のセラミックグリーンシートと凹部21a・21bを形成するための貫通穴を有するセラミックグリーンシートとを準備するとともにこれらのセラミックグリーンシートに配線導体24および第一電極25用のメタライズペーストを印刷塗布し、しかる後、これらのメタライズペーストが印刷塗布されたセラミックグリーンシートを上下に積層圧着して絶縁基体21用の生セラミック成形体を形成し、最後にこの絶縁基体21用の生セラミック成形体を高温で焼成することによって製作されている。
【0007】
しかしながら、この圧力検出装置用パッケージによると、絶縁基体21の他方の主面に形成された密閉空間形成用の凹部21bは、絶縁基体21の一方の主面に形成された半導体素子23を収容するための凹部21aよりも大きく、その側面が凹部21aの側面よりも外周側に位置することから、この絶縁基体21をセラミックグリーンシート積層法により製作する際、絶縁基体21用のセラミックグリーンシートを積層して生セラミック成形体となすと、第一凹部21aを形成するための貫通穴を有するセラミックグリーンシートを介して印加される積層の圧力が密閉空間形成用の凹部21b底面外周部を絶縁基体21の一方の主面側から押しあげるように作用し、その結果、密閉空間形成用の凹部21b底面に大きな変形が生じやすいものとなっていた。そして、そのような変形が生じると、密閉空間形成用の凹部21b底面に形成された静電容量形成用の第一電極25と、この凹部21bとの間に密閉空間を形成するように接合された絶縁板22の内側主面に形成された静電容量形成用の第二電極26との距離がばらついてしまい、その結果、得られる圧力検出装置において外部の圧力を正確に検出することができないという問題点を有していた。
【0008】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、第一電極が形成された凹部底面に変形がなく、それにより外部の圧力を正確に検出することが可能な圧力検出装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の圧力検出装置用パッケージは、複数のセラミック層が積層されて成り、一方の主面に半導体素子が収容される第一凹部を有するとともに他方の主面に密閉空間形成用の第二凹部を有するセラミック基体と、このセラミック基体の表面および内部に配設されており、半導体素子の各電極が電気的に接続される複数のメタライズ配線導体と、セラミック基体の第二凹部底面に被着されており、メタライズ配線導体の一つに電気的に接続された静電容量形成用の第一メタライズ電極と、セラミック基体の他方の主面に第二凹部との間に密閉空間を形成するように可撓な状態で接合されたセラミック板と、セラミック板の内側主面に第一メタライズ電極と対向するように被着されており、メタライズ配線導体の他の一つに電気的に接続された静電容量形成用の第二メタライズ電極とを具備して成る圧力検出装置用パッケージであって、第一凹部の側面が第二凹部の側面よりも外周側に位置しており、メタライズ配線導体が第一凹部の内側の底面中央部に形成されており、セラミック基体の第二凹部周辺上面の全周にわたって被着されている枠状の第一接合用メタライズ層と、セラミック板の下面外周部の全周にわたって被着されているとともに第二メタライズ電極に電気的に接続された枠状の第二接合用メタライズ層とが、導電性接合材を介して接合されていることを特徴とするものである。
【0010】
本発明の圧力検出装置用パッケージによれば、セラミック基体の一方の主面に形成された半導体素子が収容される第一凹部の側面がセラミック基体の他方の主面に形成された密閉空間形成用の第二凹部の側面よりも外周側に位置しており、メタライズ配線導体が第一凹部の内側の底面中央部に形成されていることから、セラミック基体を製作する際に積層の圧力が密閉空間形成用の第二凹部底面を押し上げるように作用することはなく、したがって、第二凹部底面に変形がなく、静電容量形成用の第一メタライズ電極と第二メタライズ電極との間隔を所定の距離として外部の圧力を正確に検出することができる。また、セラミック基体の第二凹部周辺上面の全周にわたって被着されている枠状の第一接合用メタライズ層と、セラミック板の下面外周部の全周にわたって被着されているとともに第二メタライズ電極に電気的に接続された枠状の第二接合用メタライズ層とが、導電性接合材を介して接合されていることから、セラミック基体とセラミック板とが強固に接合されるとともに、第二メタライズ電極とメタライズ配線導体とが電気的に接続され、さらに第二凹部とセラミック板とで形成される密閉空間の封止性を良好に確保することが可能となります。
【0011】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を添付の図面を基に詳細に説明する。図1は、本発明の圧力検出装置用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図であり、図中、1はセラミック基体、2はセラミック板、3は半導体素子である。
【0012】
セラミック基体1は、酸化アルミニウム質焼結体や窒化アルミニウム質焼結体・ムライト質焼結体・ガラス−セラミックス等のセラミックス材料から成る積層体であり、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化マグネシウム・酸化カルシウム等のセラミック原料粉末に適当な有機バインダ・溶剤・可塑剤・分散剤を添加混合して泥漿状となすとともにこれを従来周知のドクタブレード法を採用してシート状に成形することにより複数枚のセラミックグリーンシートを得、しかる後、これらのセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工・積層加工・切断加工を施すことによりセラミック基体1用の生セラミック成形体を得るとともにこの生セラミック成形体を約1600℃の温度で焼成することにより製作される。
【0013】
セラミック基体1は、その下面中央部に半導体素子3を収容するための第一凹部1aが形成されており、それにより半導体素子3を収容する容器として機能する。そして、この第一凹部1aの底面中央部が半導体素子3が搭載される搭載部となっており、この第一凹部1a底面中央部に半導体素子3を搭載するとともに第一凹部1a内に例えばエポキシ樹脂等の樹脂製封止材4を充填することにより半導体素子3が封止される。なお、この例では半導体素子3は樹脂製封止材4を第一凹部1a内に充填することにより封止されるが、半導体素子3はセラミック基体1の下面に金属やセラミックスから成る蓋体を第一凹部1aを塞ぐように接合させることにより封止されてもよい。なお、このような第一凹部1aは、セラッミク基体1用のセラミックグリーンシートの一枚に第一凹部1a形成用の貫通穴を所定の大きさ・形状に打ち抜いておくことによってセラミック基体1の下面中央部に形成される。
【0014】
また、第一凹部1a底面には半導体素子3の各電極と接続される複数のメタライズ配線導体5が導出しており、これらのメタライズ配線導体5と半導体素子3の各電極とを半田バンプ6等の電気的接続手段を介して接合することにより半導体素子3の各電極と各メタライズ配線導体5とが電気的に接続されるとともに半導体素子3が第一凹部1a内に固定される。なお、この例では、半導体素子3の電極とメタライズ配線導体5とは半田バンプ6を介して接続されるが、半導体素子3の電極とメタライズ配線導体5とはボンディングワイヤ等の他の種類の電気的接続手段により接続されてもよい。
【0015】
メタライズ配線導体5は、半導体素子3の各電極を外部電気回路および後述する第一メタライズ電極7・第二メタライズ電極9に電気的に接続するための導電路として機能し、その一部はセラミック基体1の外周下面に導出し、別の一部は第一メタライズ電極7・第二メタライズ電極9に電気的に接続されている。そして、半導体素子3の各電極をこれらのメタライズ配線導体5に半田バンプ6を介して電気的に接続するとともに半導体素子3を樹脂製封止材4で封止した後、メタライズ配線導体5のセラミック基体1外周下面に導出した部位を外部電気回路基板の配線導体に半田等の導電性接合材を介して接合することにより、内部に収容する半導体素子3が外部電気回路に電気的に接続されることとなる。
【0016】
このようなメタライズ配線導体5は、タングステンやモリブデン・銅・銀等の金属粉末メタライズから成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バインダ・溶剤・可塑剤・分散剤等を添加混合して得たメタライズペーストを従来周知のスクリーン印刷法を採用してセラミック基体1用のセラミックグリーンシートに所定のパターンに印刷塗布し、これをセラミック基体1用の生セラミック成形体とともに焼成することによってセラミック基体1の内部および表面に所定のパターンに形成される。なお、メタライズ配線導体5の露出表面には、メタライズ配線導体5が酸化腐食するのを防止するとともにメタライズ配線導体5と半田等との接合を良好なものとするために、通常であれば、厚みが1〜10μm程度のニッケルめっき層と厚みが0.1〜3μm程度の金めっき層とが順次被着されている。
【0017】
また、セラミック基体1の上面中央部には深さが0.01〜5mm程度の略円形の第二凹部1bが設けられている。なお、このような第二凹部1bは、セラッミク基体1用のセラミックグリーンシートの一枚に第二凹部1b形成用の略円形の貫通穴を所定の大きさに打ち抜いておくことによってセラミック基体1の上面中央部に形成される。この第二凹部1bは、後述するように、セラミック板2との間に密閉空間Sを形成するためのものであり、この第二凹部1bの底面には静電容量形成用の第一メタライズ電極7が被着されている。
【0018】
この第一メタライズ電極7は、後述する第二メタライズ電極9とともに感圧素子用の静電容量を形成するためのものであり、例えば略円形のパターンに形成されている。そして、この第一メタライズ電極7にはメタライズ配線導体5の一つ5aが接続されており、それによりこのメタライズ配線導体5aに半導体素子3の電極を半田バンプ6等の電気的接続手段を介して接続すると半導体素子3の電極と第一メタライズ電極7とが電気的に接続されるようになっている。
【0019】
このような第一メタライズ電極7は、タングステンやモリブデン・銅・銀等の金属粉末メタライズから成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バインダ・溶剤・可塑剤・分散剤を添加混合して得たメタライズペーストを従来周知のスクリーン印刷法を採用してセラミック基体1用のセラミックグリーンシートに印刷塗布し、これをセラミック基体1用の生セラミック成形体とともに焼成することによってセラミック基体1の第二凹部1b底面に所定のパターンに形成される。なお、第一メタライズ電極7の露出表面には、第一メタライズ電極7が酸化腐食するのを防止するために、通常であれば、厚みが1〜10μm程度のニッケルめっき層が被着されている。
【0020】
また、セラミック基体1の第二凹部1b周辺上面にはその全周にわたり枠状の第一接合用メタライズ層8が被着されており、この第一接合用メタライズ層8には、下面に第二メタライズ電極9および第二接合用メタライズ層10を有するセラミック板2が銀−銅ろう材等の導電性接合材を介して接合されている。
【0021】
この第一接合用メタライズ層8にはメタライズ配線導体5の一つ5bが接続されており、それによりこのメタライズ配線導体5bに半導体素子3の電極を半田バンプ6等の電気的接続手段を介して電気的に接続するとメタライズ配線導体5bおよび第一接合用メタライズ層8および第二接合用メタライズ層10を介して第二メタライズ電極9と半導体素子3の電極とが電気的に接続されるようになっている。
【0022】
第一接合用メタライズ層8は、タングステンやモリブデン・銅・銀等の金属粉末メタライズから成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バインダ・溶剤・可塑剤・分散剤を添加混合して得たメタライズペーストを従来周知のスクリーン印刷法を採用してセラミック基体1用のセラミックグリーンシートに印刷塗布し、これをセラミック基体1用の生セラミック成形体とともに焼成することによってセラミック基体1の上面に枠状の所定のパターンに形成される。なお、第一接合用メタライズ層8の表面には、第一接合用メタライズ層8が酸化腐食するのを防止するとともに第一接合用メタライズ層8と導電性接合材との接合を強固なものとするために、通常であれば、厚みが1〜10μm程度のニッケルめっき層が被着されている。
【0023】
また、セラミック基体1の上面には第二凹部1bとの間に密閉空間Sを形成するようにしてセラミック板2が接合されている。このセラミック板2は、酸化アルミニウム質焼結体や窒化アルミニウム質焼結体・ムライト質焼結体・ガラス−セラミックス等のセラミックス材料から成る厚みが0.01〜5mmの略平板であり、外部の圧力に応じて撓むいわゆる圧力検出用のダイアフラムとして機能する。
【0024】
なお、セラミック板2は、その厚みが0.01mm未満では、その機械的強度が小さいものとなってしまうため、これに大きな外部圧力が印加された場合に破壊されてしまう危険性が大きなものとなり、他方、5mmを超えると、小さな圧力では撓みにくくなり、圧力検出用のダイアフラムとしては不適となってしまう。したがって、セラミック板2の厚みは0.01〜5mmの範囲が好ましい。
【0025】
このようなセラミック板2は、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化マグネシウム・酸化カルシウム等のセラミック原料粉末に適当な有機バインダ・溶剤・可塑剤・分散剤を添加混合して泥漿状となすとともにこれを従来周知のドクタブレード法を採用してシート状に成形することによりセラミックグリーンシートを得、しかる後、このセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工や切断加工を施すことによりセラミック板2用の生セラミック成形体を得るとともにこの生セラミック成形体を約1600℃の温度で焼成することにより製作される。
【0026】
また、セラミック板2の下面中央部には、静電容量形成用の略円形の第二メタライズ電極9が被着されている。この第二メタライズ電極9は前述の第一メタライズ電極7とともに感圧素子用の静電容量を形成するための電極として機能する。
【0027】
このような第二メタライズ電極9は、タングステンやモリブデン・銅・銀等の金属粉末メタライズから成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バインダ・溶剤・可塑剤・分散剤を添加混合して得たメタライズペーストを従来周知のスクリーン印刷法を採用してセラミック板2用のセラミックグリーンシートに印刷塗布し、これをセラミック板2用の生セラミック成形体とともに焼成することによってセラミック板2の下面の中央部に所定のパターンに形成される。なお、第二メタライズ電極9の露出表面には、第二メタライズ電極9が酸化腐食するのを防止するために、通常であれば、厚みが1〜10μm程度のニッケルめっき層が被着されている。
【0028】
さらに、セラミック板2の下面外周部には、第二メタライズ電極9に電気的に接続された枠状の第二接合用メタライズ層10が被着されている。この第二接合用メタライズ層10はセラミック板2をセラミック基体1に接合するための接合用下地金属層として機能し、第一接合用メタライズ層8と第二接合用メタライズ層10とを銀−銅ろう等の導電性接合材を介して接合することによりセラミック基体1にセラミック板2が接合されるとともにメタライズ配線導体5bと第二メタライズ電極9とが電気的に接続される。
【0029】
このような第二接合用メタライズ層10は、タングステンやモリブデン・銅・銀等の金属粉末メタライズから成り、タングステン等の金属粉末に適当な有機バインダ・溶剤・可塑剤・分散剤を添加混合して得たメタライズペーストを従来周知のスクリーン印刷法を採用してセラミック板2用のセラミックグリーンシートに印刷塗布し、これをセラミック板2用の生セラミック成形体とともに焼成することによってセラミック板2の下面の外周部に所定のパターンに形成される。なお、第二接合用メタライズ層10の表面には、第二接合用メタライズ層10が酸化腐食するのを防止するととも第二接合用メタライズ層10と導電性接合材との接合を良好とするために、通常であれば、厚みが1〜10μm程度のニッケルめっき層が被着されている。
【0030】
このとき、第一メタライズ電極7と第二メタライズ電極9とは、セラミック基体1とセラミック板2との間に形成された密閉空間Sを挟んで対向しており、これらの間には、第一メタライズ電極7や第二メタライズ電極9の面積および第一メタライズ電極7と第二メタライズ電極9との間隔に応じて所定の静電容量が形成される。そして、セラミック板2の上面に外部の圧力が印加されると、その圧力に応じてセラミック板2がセラミック基体1側に撓んで第一メタライズ電極7と第二メタライズ電極9との間隔が変わり、それにより第一メタライズ電極7と第二メタライズ電極9との間の静電容量が変化するので、外部の圧力の変化を静電容量の変化として感知する感圧素子として機能する。そして、この静電容量の変化を第一凹部1a内に収容した半導体素子3にメタライズ配線導体5a・5bを介して伝達し、これを半導体素子3で演算処理することによって外部の圧力の大きさを知ることができる。
【0031】
そして、本発明においては、第一凹部1aの側面が第二凹部1bの側面よりも外周側に位置しており、メタライズ配線導体5が第一凹部1aの内側の底面中央部に形成されており、そのことが重要である。このように本発明の圧力検出装置用パッケージによれば、第一凹部1aの側面が第二凹部1bの側面よりも外周側に位置していることから、セラミック基体1用のセラミックグリーンシートを積層して生セラミック成形体を得る際に、第一凹部1aを形成するための貫通穴を有するセラミックグリーンシートを介して印加される積層の圧力が第二凹部1bの底面外周部を押し上げるように作用することがなく、その結果、第二凹部1b底面に変形が発生することがない。したがって、第一メタライズ電極7と第二メタライズ電極9との間隔がばらつくことはなく、外部の圧力を正確に検出することが可能となる。
【0032】
なお、第一凹部1aの側面が第二凹部1bの側面よりも2mmを超えて外側に位置する場合、セラミック基体1を製作する際に積層の圧力が第一凹部1aの底面外周部に大きく作用して第一凹部1a底面に大きな変形が発生しやすくなり、そのように第一凹部1a底面に大きな変形が発生すると、第一凹部1a底面に半導体素子3を正常に搭載することが困難となる。したがって、第一凹部1aの側面の位置は第二凹部1bの側面よりも2mm以下外周側に位置することが好ましい。
【0033】
以上説明したように、本発明の圧力検出装置用パッケージによれば、一方の主面に半導体素子3が搭載されるセラミック基体1の他方の主面に、静電容量形成用の第一メタライズ電極7を設けるとともにこの第一メタライズ電極7と対向する静電容量形成用の第二メタライズ電極9を内側主面に有するセラミック板2をセラミック基体1との間に密閉空間Sを形成するように可撓な状態で接合させたことから、半導体素子3を収容する容器と感圧素子とが一体となり、その結果、圧力検出装置を小型化することができる。また、静電容量形成用の第一メタライズ電極7および第二メタライズ電極9を、セラミック基体1に設けたメタライズ配線導体5a・5bを介して半導体素子3に接続することから、第一メタライズ電極7および第二メタライズ電極9を短い距離で半導体素子3に接続することができ、その結果、これらのメタライズ配線導体5a・5b間に発生する不要な静電容量を小さなものとして感度の高い圧力検出装置を提供することができる。
【0034】
なお、第一メタライズ電極7と第二メタライズ電極9との間隔が1気圧中において0.01mm未満の場合、セラミック板2に大きな圧力が印加された際に、第一メタライズ電極7と第二メタライズ電極9とが接触して圧力を検出することができなくなってしまう危険性があり、他方、5mmを超えると、第一メタライズ電極7と第二メタライズ電極9との間に形成される静電容量が小さなものとなり、圧力を検出する感度が低いものとなる傾向にある。したがって、第一メタライズ電極7と第二メタライズ電極9との間隔は、1気圧中において0.01〜5mmの範囲が好ましい。
【0035】
かくして、上述の圧力検出装置用パッケージによれば、第一凹部1a底面に半導体素子3を搭載するとともに半導体素子3の各電極とメタライズ配線導体5とを電気的に接続し、しかる後、半導体素子3を封止することによって小型でかつ感度が高く、外部の圧力を正確に検出することが可能な圧力検出装置となる。
【0036】
なお、本発明は、上述の実施の形態の一例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。
【0037】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の圧力検出装置用パッケージによれば、セラミック基体の一方の主面に形成された半導体素子が収容される第一凹部の側面がセラミック基体の他方の主面に形成された密閉空間形成用の第二凹部よりも外周側に位置しており、メタライズ配線導体が第一凹部の内側の底面中央部に形成されていることから、セラミック基体を製作する際に第一凹部1aを形成するための貫通穴を有するセラミックグリーンシートを介して印加される積層の圧力が第二凹部1bの底面外周部を押し上げるように作用することがなく、その結果、第二凹部1b底面に変形が発生することがない。したがって、静電容量形成用の第一メタライズ電極と第二メタライズ電極とを所定の距離として外部の圧力を正確に検出することが可能な小型で高感度の圧力検出装置用パッケージを提供することができる。また、セラミック基体の第二凹部周辺上面の全周にわたって被着されている枠状の第一接合用メタライズ層と、セラミック板の下面外周部の全周にわたって被着されているとともに第二メタライズ電極に電気的に接続された枠状の第二接合用メタライズ層とが、導電性接合材を介して接合されていることから、セラミック基体とセラミック板とが強固に接合されるとともに、第二メタライズ電極とメタライズ配線導体とが電気的に接続され、さらに第二凹部とセラミック板とで形成される密閉空間の封止性を良好に確保することが可能となります。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の圧力検出装置用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図である。
【図2】従来の圧力検出装置用パッケージの断面図である。
【図3】従来の圧力検出装置を示す断面図である。
【符号の説明】
1・・・・・・・・セラミック基体
1a・・・・・・・第一凹部
1b・・・・・・・第二凹部
2・・・・・・・・セラミック板
3・・・・・・・・半導体素子
5・・・・・・・・メタライズ配線導体
7・・・・・・・・第一メタライズ電極
9・・・・・・・・第二メタライズ電極
S・・・・・・・・密閉空間
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pressure detection device package used in a pressure detection device for detecting pressure.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a capacitance type pressure detection device is known as a pressure detection device for detecting pressure. For example, as shown in a cross-sectional view in FIG. 3, the capacitance type pressure detection device is accommodated in a capacitance type pressure sensitive element 32 and a package 38 on a wiring board 31 made of a ceramic material or a resin material. And a semiconductor element 39 for operation. The pressure sensitive element 32 is made of, for example, an electrically insulating material such as a ceramic material, and has an insulating base 34 having a recess in which one electrode 33 for forming a capacitance is attached at the center of the upper face, and an upper face of the insulating base 34 And an insulating plate 36 which is joined in a flexible state so as to form a sealed space between the insulating substrate 34 and the other electrode 35 for forming a capacitance on the lower surface, and each capacitance. Each of the forming electrodes 33 and 35 is composed of an external lead terminal 37 for electrically connecting to the outside, and the insulating plate 36 bends in response to external pressure, thereby forming each capacitance. The capacitance formed between the electrodes 33 and 35 changes. Then, the external pressure can be detected by performing arithmetic processing on the change of the electrostatic capacitance by the semiconductor element 39 for arithmetic operation.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to this conventional pressure detection device, since the pressure sensitive element 32 and the semiconductor element 39 are individually mounted on the wiring board 31, the pressure detection device is enlarged and the pressure detection electrode 33 is provided. The wiring between the 35 and the semiconductor element 39 becomes long, and an unnecessary capacitance is formed between the long wiring, so that the sensitivity is low.
[0004]
Therefore, the applicant of the present application previously described in Japanese Patent Application No. 2000-178618, for example, as shown in a sectional view in FIG. An insulating base 21 having a recess 21b for forming a space, and a plurality of wiring conductors 24 disposed on the surface and inside of the insulating base 21 and electrically connected to each electrode of the semiconductor element 23; Between the first electrode 25 for forming a capacitance that is attached to the bottom surface of the recess 21b and is electrically connected to one of the wiring conductors 24, and the recess 21b on the other main surface of the insulating base 21. An insulating plate 22 joined in a flexible state so as to form a sealed space, and is attached to the inner main surface of the insulating plate 22 so as to oppose the first electrode 25, and the other one of the wiring conductors 24. Proposed a package for a pressure sensing device comprising a second electrode 26 for forming a capacitance electrically connected to one of the two. .
[0005]
According to this pressure detection device package, the electrostatic capacity is formed on the bottom surface of the recess 21b of the insulating base having the recess 21a for accommodating the semiconductor element 23 on one main surface and the recess 21b for forming a sealed space on the other main surface. A first electrode 25 for forming is provided, and an insulating plate 22 having a second electrode 26 for forming a capacitance opposite to the first electrode 25 on one main surface is provided between the recess 21b and a sealed space. Since it is formed and joined in a flexible state, the pressure-sensitive element is integrally formed in the package that accommodates the semiconductor element 23. As a result, the pressure detection device can be reduced in size and used for pressure detection. The wiring that connects the electrodes and the semiconductor element can be made short, and unnecessary capacitance generated between these wirings can be made small.
[0006]
The insulating base 21 in the pressure detection device package is manufactured by using a ceramic green sheet laminating method. Specifically, a plurality of flat ceramic green sheets and recesses 21a and 21b are formed. Ceramic green sheets having through holes for printing are prepared, and metallized paste for the wiring conductor 24 and the first electrode 25 is printed and applied to these ceramic green sheets, and then the ceramics on which these metallized pastes are printed and applied The green sheet is produced by laminating the green sheet up and down to form a green ceramic molded body for the insulating substrate 21, and finally firing the green ceramic molded body for the insulating substrate 21 at a high temperature.
[0007]
However, according to this pressure detection device package, the recess 21b for forming a sealed space formed on the other main surface of the insulating base 21 accommodates the semiconductor element 23 formed on one main surface of the insulating base 21. Therefore, when the insulating base 21 is manufactured by the ceramic green sheet laminating method, the ceramic green sheet for the insulating base 21 is laminated. When the green ceramic molded body is formed, the laminating pressure applied through the ceramic green sheet having the through hole for forming the first recess 21a causes the outer periphery of the bottom surface of the recess 21b for forming the sealed space to be insulated. As a result, the bottom surface of the recess 21b for forming the sealed space is likely to be greatly deformed. When such deformation occurs, the first electrode 25 for forming capacitance formed on the bottom surface of the recessed portion 21b for forming the sealed space and the recessed portion 21b are joined so as to form a sealed space. Further, the distance from the second electrode 26 for forming the capacitance formed on the inner main surface of the insulating plate 22 varies, and as a result, the external pressure cannot be accurately detected in the obtained pressure detection device. It had the problem that.
[0008]
The present invention has been completed in view of the above-described conventional problems, and the object of the present invention is that there is no deformation on the bottom surface of the recess in which the first electrode is formed, thereby enabling accurate detection of external pressure. The object is to provide a pressure detection device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  The package for a pressure detection device of the present invention is formed by laminating a plurality of ceramic layers, and has a first recess for accommodating a semiconductor element on one main surface and a second recess for forming a sealed space on the other main surface. A ceramic substrate having a plurality of metallized wiring conductors disposed on and inside the ceramic substrate and electrically connected to each electrode of the semiconductor element, and attached to the bottom surface of the second recess of the ceramic substrate. And forming a sealed space between the first metallized electrode for capacitance formation electrically connected to one of the metallized wiring conductors and the second recess on the other main surface of the ceramic substrate. A ceramic plate bonded in a flexible state, and is attached to the inner main surface of the ceramic plate so as to face the first metallized electrode, and is electrically connected to the other metallized wiring conductor. A package for a pressure detection device comprising a second metallization electrode for forming a capacitance, wherein the side surface of the first recess is located on the outer peripheral side of the side surface of the second recess, and the metallized wiring conductor is Formed in the center of the bottom of the inside of one recessA frame-shaped first bonding metallization layer that is applied over the entire periphery of the upper surface around the second recess of the ceramic substrate, and a second metallization electrode that is applied over the entire periphery of the lower surface of the ceramic plate. And a frame-like second bonding metallization layer electrically connected to the first and second electrodes through a conductive bonding material.It is characterized by being.
[0010]
  According to the package for the pressure detection device of the present invention, for forming a sealed space in which the side surface of the first recess in which the semiconductor element formed on one main surface of the ceramic base is accommodated is formed on the other main surface of the ceramic base. Since the metallized wiring conductor is formed at the center of the bottom surface inside the first recess, the pressure of the laminate is sealed when the ceramic substrate is manufactured. It does not act to push up the bottom surface of the second concave portion for forming, and therefore, the bottom surface of the second concave portion is not deformed, and the distance between the first metallized electrode and the second metallized electrode for forming the capacitance is a predetermined distance. As a result, the external pressure can be accurately detected.Also, a frame-shaped first bonding metallization layer that is applied over the entire periphery of the upper surface around the second recess of the ceramic substrate, and a second metallized electrode that is applied over the entire periphery of the lower surface outer periphery of the ceramic plate. Since the frame-like second bonding metallization layer electrically connected to the second metallization layer is bonded via the conductive bonding material, the ceramic base and the ceramic plate are firmly bonded, and the second metallization The electrode and the metallized wiring conductor are electrically connected, and it is possible to secure a good sealing property in the sealed space formed by the second recess and the ceramic plate.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of a pressure detection device package according to the present invention, in which 1 is a ceramic substrate, 2 is a ceramic plate, and 3 is a semiconductor element.
[0012]
The ceramic substrate 1 is a laminated body made of a ceramic material such as an aluminum oxide sintered body, an aluminum nitride sintered body, a mullite sintered body, or a glass-ceramic. For example, the ceramic substrate 1 is made of an aluminum oxide sintered body. If there is, add a suitable organic binder, solvent, plasticizer, and dispersant to ceramic raw material powder such as aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, calcium oxide, etc. Are formed into a sheet shape to obtain a plurality of ceramic green sheets, and then these ceramic green sheets are subjected to appropriate punching, laminating, and cutting processes to produce a raw ceramic for the ceramic substrate 1. A green body is obtained and fired at a temperature of about 1600 ° C. It is manufactured by.
[0013]
The ceramic base 1 is formed with a first recess 1a for accommodating the semiconductor element 3 at the center of the lower surface thereof, thereby functioning as a container for accommodating the semiconductor element 3. The central portion of the bottom surface of the first concave portion 1a is a mounting portion on which the semiconductor element 3 is mounted. The semiconductor device 3 is mounted on the central portion of the bottom surface of the first concave portion 1a and, for example, an epoxy is formed in the first concave portion 1a. The semiconductor element 3 is sealed by filling the resin sealing material 4 such as resin. In this example, the semiconductor element 3 is sealed by filling the first recess 1a with the resin sealing material 4, but the semiconductor element 3 has a lid made of metal or ceramics on the lower surface of the ceramic base 1. You may seal by making it join so that the 1st recessed part 1a may be plugged up. The first concave portion 1a is formed by punching a through hole for forming the first concave portion 1a into a predetermined size and shape in one ceramic green sheet for the ceramic substrate 1. Formed in the center.
[0014]
Also, a plurality of metallized wiring conductors 5 connected to the respective electrodes of the semiconductor element 3 are led out on the bottom surface of the first recess 1a, and these metallized wiring conductors 5 and the respective electrodes of the semiconductor element 3 are connected to the solder bumps 6 and the like. The electrodes of the semiconductor element 3 and the metallized wiring conductors 5 are electrically connected to each other through the electrical connection means, and the semiconductor element 3 is fixed in the first recess 1a. In this example, the electrode of the semiconductor element 3 and the metallized wiring conductor 5 are connected via the solder bumps 6. However, the electrode of the semiconductor element 3 and the metalized wiring conductor 5 are connected to other types of electric wires such as bonding wires. It may be connected by a general connection means.
[0015]
The metallized wiring conductor 5 functions as a conductive path for electrically connecting each electrode of the semiconductor element 3 to an external electric circuit and a first metallized electrode 7 and a second metallized electrode 9 to be described later, and a part thereof is a ceramic substrate. The other part is electrically connected to the first metallized electrode 7 and the second metallized electrode 9. Each electrode of the semiconductor element 3 is electrically connected to these metallized wiring conductors 5 via solder bumps 6 and the semiconductor element 3 is sealed with a resin sealing material 4. The portion led out to the lower surface of the outer periphery of the base 1 is joined to the wiring conductor of the external electric circuit board via a conductive bonding material such as solder, so that the semiconductor element 3 accommodated therein is electrically connected to the external electric circuit. It will be.
[0016]
Such a metallized wiring conductor 5 is made of metal powder metallization such as tungsten, molybdenum, copper, and silver, and is obtained by adding and mixing an appropriate organic binder, solvent, plasticizer, dispersant, and the like to metal powder such as tungsten. The metallized paste is printed and applied in a predetermined pattern on a ceramic green sheet for the ceramic substrate 1 by employing a conventionally known screen printing method, and is fired together with a green ceramic molded body for the ceramic substrate 1 to thereby form the ceramic substrate 1. A predetermined pattern is formed inside and on the surface. In order to prevent the metallized wiring conductor 5 from being oxidatively corroded on the exposed surface of the metallized wiring conductor 5 and to improve the bonding between the metallized wiring conductor 5 and the solder or the like, the thickness is usually adjusted. Is sequentially deposited with a nickel plating layer having a thickness of about 1 to 10 μm and a gold plating layer having a thickness of about 0.1 to 3 μm.
[0017]
In addition, a substantially circular second recess 1b having a depth of about 0.01 to 5 mm is provided at the center of the upper surface of the ceramic substrate 1. The second recess 1b is formed by punching a substantially circular through hole for forming the second recess 1b into a predetermined size in one ceramic green sheet for the ceramic substrate 1. It is formed at the center of the upper surface. As will be described later, the second recess 1b is for forming a sealed space S between the second recess 1b and a first metallized electrode for forming a capacitance on the bottom surface of the second recess 1b. 7 is attached.
[0018]
The first metallized electrode 7 is for forming a capacitance for a pressure sensitive element together with a second metallized electrode 9 to be described later, and is formed in a substantially circular pattern, for example. The first metallized electrode 7 is connected to one of the metallized wiring conductors 5a, whereby the electrode of the semiconductor element 3 is connected to the metallized wiring conductor 5a via an electrical connection means such as a solder bump 6. When connected, the electrode of the semiconductor element 3 and the first metallized electrode 7 are electrically connected.
[0019]
Such a first metallized electrode 7 is made of metal powder metallization such as tungsten, molybdenum, copper, and silver, and is obtained by adding and mixing an appropriate organic binder, solvent, plasticizer, and dispersant to metal powder such as tungsten. A metallized paste is printed and applied to a ceramic green sheet for the ceramic substrate 1 using a conventionally known screen printing method, and is fired together with a green ceramic molded body for the ceramic substrate 1 to thereby form the second recess 1b of the ceramic substrate 1. A predetermined pattern is formed on the bottom surface. Note that a nickel plating layer having a thickness of about 1 to 10 μm is normally applied to the exposed surface of the first metallized electrode 7 in order to prevent the first metallized electrode 7 from being oxidized and corroded. .
[0020]
Further, a frame-shaped first bonding metallization layer 8 is applied to the upper surface around the second recess 1b of the ceramic substrate 1, and the second metallization layer 8 is attached to the lower surface of the first bonding metallization layer 8 on the lower surface. The ceramic plate 2 having the metallized electrode 9 and the second metallizing layer 10 for bonding is bonded via a conductive bonding material such as a silver-copper brazing material.
[0021]
One metal metallization wiring conductor 5b is connected to the first bonding metallization layer 8 so that the electrode of the semiconductor element 3 is connected to the metallization wiring conductor 5b via an electrical connection means such as a solder bump 6. When electrically connected, the second metallized electrode 9 and the electrode of the semiconductor element 3 are electrically connected through the metallized wiring conductor 5b, the first metallizing layer 8 for bonding, and the metallizing layer 10 for second bonding. ing.
[0022]
The first bonding metallization layer 8 is made of metal powder metallization such as tungsten, molybdenum, copper, or silver, and is obtained by adding and mixing an appropriate organic binder, solvent, plasticizer, or dispersant to metal powder such as tungsten. The paste is printed and applied to a ceramic green sheet for the ceramic substrate 1 using a conventionally known screen printing method, and is fired together with a green ceramic molded body for the ceramic substrate 1 to form a frame on the upper surface of the ceramic substrate 1. A predetermined pattern is formed. The surface of the first bonding metallization layer 8 prevents the first bonding metallization layer 8 from being oxidatively corroded and provides a strong bond between the first bonding metallization layer 8 and the conductive bonding material. For this purpose, a nickel plating layer having a thickness of about 1 to 10 μm is usually applied.
[0023]
The ceramic plate 2 is joined to the upper surface of the ceramic substrate 1 so as to form a sealed space S between the second recess 1b. The ceramic plate 2 is a substantially flat plate having a thickness of 0.01 to 5 mm made of a ceramic material such as an aluminum oxide sintered body, an aluminum nitride sintered body, a mullite sintered body, or glass-ceramics. It functions as a so-called pressure detecting diaphragm that bends accordingly.
[0024]
In addition, since the mechanical strength of the ceramic plate 2 is less than 0.01 mm, the mechanical strength becomes small. Therefore, there is a high risk of being destroyed when a large external pressure is applied thereto. On the other hand, when it exceeds 5 mm, it becomes difficult to bend at a small pressure, and it becomes unsuitable as a diaphragm for pressure detection. Therefore, the thickness of the ceramic plate 2 is preferably in the range of 0.01 to 5 mm.
[0025]
If such a ceramic plate 2 is made of, for example, an aluminum oxide sintered body, a suitable organic binder, solvent, plasticizer, dispersion for ceramic raw material powder such as aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, calcium oxide, etc. A ceramic green sheet is obtained by adding an agent and mixing it into a mud and forming it into a sheet using the well-known doctor blade method, and then punching or cutting the ceramic green sheet appropriately. The green ceramic molded body for the ceramic plate 2 is obtained by processing, and the green ceramic molded body is manufactured by firing at a temperature of about 1600 ° C.
[0026]
A substantially circular second metallized electrode 9 for forming a capacitance is attached to the center of the lower surface of the ceramic plate 2. The second metallized electrode 9 functions as an electrode for forming a capacitance for the pressure sensitive element together with the first metallized electrode 7 described above.
[0027]
Such a second metallized electrode 9 is made of metal powder metallization such as tungsten, molybdenum, copper, and silver, and is obtained by adding and mixing an appropriate organic binder, solvent, plasticizer, and dispersant to metal powder such as tungsten. The metallized paste is printed and applied to a ceramic green sheet for the ceramic plate 2 using a well-known screen printing method, and is fired together with a green ceramic molded body for the ceramic plate 2 to thereby center the lower surface of the ceramic plate 2 In a predetermined pattern. In order to prevent the second metallized electrode 9 from being oxidized and corroded, a nickel plating layer having a thickness of about 1 to 10 μm is usually applied to the exposed surface of the second metallized electrode 9. .
[0028]
Further, a frame-like second bonding metallization layer 10 electrically connected to the second metallization electrode 9 is attached to the outer peripheral portion of the lower surface of the ceramic plate 2. The second bonding metallization layer 10 functions as a bonding base metal layer for bonding the ceramic plate 2 to the ceramic substrate 1, and the first bonding metallization layer 8 and the second bonding metallization layer 10 are made of silver-copper. The ceramic plate 2 is bonded to the ceramic base 1 by bonding via a conductive bonding material such as brazing, and the metallized wiring conductor 5b and the second metallized electrode 9 are electrically connected.
[0029]
Such a second bonding metallization layer 10 is made of metal powder metallization such as tungsten, molybdenum, copper, and silver, and an appropriate organic binder, solvent, plasticizer, and dispersant are added to and mixed with metal powder such as tungsten. The obtained metallized paste is printed and applied to a ceramic green sheet for the ceramic plate 2 by using a conventionally known screen printing method, and this is fired together with a green ceramic molded body for the ceramic plate 2 to form a lower surface of the ceramic plate 2. A predetermined pattern is formed on the outer periphery. In order to prevent the second bonding metallization layer 10 from being oxidatively corroded on the surface of the second bonding metallization layer 10 and to improve the bonding between the second bonding metallization layer 10 and the conductive bonding material. Further, usually, a nickel plating layer having a thickness of about 1 to 10 μm is applied.
[0030]
At this time, the first metallized electrode 7 and the second metallized electrode 9 are opposed to each other with a sealed space S formed between the ceramic base 1 and the ceramic plate 2 interposed therebetween. A predetermined capacitance is formed according to the area of the metallized electrode 7 or the second metallized electrode 9 and the distance between the first metallized electrode 7 and the second metallized electrode 9. When an external pressure is applied to the upper surface of the ceramic plate 2, the ceramic plate 2 is bent toward the ceramic base 1 in accordance with the pressure, and the interval between the first metallized electrode 7 and the second metallized electrode 9 is changed. As a result, the capacitance between the first metallized electrode 7 and the second metallized electrode 9 changes, so that it functions as a pressure-sensitive element that senses a change in external pressure as a change in capacitance. Then, the change in electrostatic capacity is transmitted to the semiconductor element 3 accommodated in the first recess 1a through the metallized wiring conductors 5a and 5b, and this is processed by the semiconductor element 3 so that the magnitude of the external pressure is increased. Can know.
[0031]
  And in this invention, the side surface of the 1st recessed part 1a is located in the outer peripheral side rather than the side surface of the 2nd recessed part 1b,The metallized wiring conductor 5 is formed at the center of the bottom surface inside the first recess 1a,That is important. As described above, according to the pressure detection device package of the present invention, since the side surface of the first recess 1a is located on the outer peripheral side of the side surface of the second recess 1b, the ceramic green sheets for the ceramic substrate 1 are laminated. Thus, when obtaining a green ceramic molded body, the pressure of the lamination applied through the ceramic green sheet having the through hole for forming the first recess 1a acts to push up the bottom peripheral portion of the second recess 1b. As a result, no deformation occurs on the bottom surface of the second recess 1b. Therefore, the distance between the first metallized electrode 7 and the second metallized electrode 9 does not vary, and the external pressure can be accurately detected.
[0032]
When the side surface of the first recess 1a is located outside the side surface of the second recess 1b by more than 2 mm, the laminating pressure greatly acts on the outer peripheral portion of the bottom surface of the first recess 1a when the ceramic base 1 is manufactured. As a result, a large deformation is likely to occur on the bottom surface of the first recess 1a. If such a large deformation occurs on the bottom surface of the first recess 1a, it is difficult to normally mount the semiconductor element 3 on the bottom surface of the first recess 1a. . Therefore, it is preferable that the position of the side surface of the first recess 1a is located 2 mm or less on the outer peripheral side than the side surface of the second recess 1b.
[0033]
As described above, according to the pressure detection device package of the present invention, the first metallized electrode for forming a capacitance is formed on the other main surface of the ceramic substrate 1 on which the semiconductor element 3 is mounted on one main surface. 7 and a ceramic plate 2 having a second metallized electrode 9 for forming a capacitance opposed to the first metallized electrode 7 on the inner main surface is formed so as to form a sealed space S between the ceramic substrate 1 and the ceramic substrate 1. Since the bonding is performed in a flexible state, the container for housing the semiconductor element 3 and the pressure-sensitive element are integrated, and as a result, the pressure detection device can be reduced in size. In addition, since the first metallized electrode 7 and the second metallized electrode 9 for forming capacitance are connected to the semiconductor element 3 via the metallized wiring conductors 5a and 5b provided on the ceramic substrate 1, the first metallized electrode 7 And the second metallized electrode 9 can be connected to the semiconductor element 3 at a short distance. As a result, an unnecessary capacitance generated between the metallized wiring conductors 5a and 5b is reduced, and the pressure detecting device is highly sensitive. Can be provided.
[0034]
In addition, when the space | interval of the 1st metallization electrode 7 and the 2nd metallization electrode 9 is less than 0.01 mm in 1 atmosphere, when a big pressure is applied to the ceramic board 2, the 1st metallization electrode 7 and the 2nd metallization electrode There is a risk that the pressure cannot be detected due to contact with 9, and on the other hand, if the thickness exceeds 5 mm, the capacitance formed between the first metallized electrode 7 and the second metallized electrode 9 is increased. It tends to be small, and the sensitivity to detect pressure tends to be low. Therefore, the distance between the first metallized electrode 7 and the second metallized electrode 9 is preferably in the range of 0.01 to 5 mm at 1 atmosphere.
[0035]
Thus, according to the above-described package for a pressure detection device, the semiconductor element 3 is mounted on the bottom surface of the first recess 1a, and each electrode of the semiconductor element 3 and the metallized wiring conductor 5 are electrically connected. By sealing 3, the pressure detection device is small and highly sensitive, and can accurately detect the external pressure.
[0036]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
[0037]
【The invention's effect】
  As described above, according to the pressure detection device package of the present invention, the side surface of the first recess in which the semiconductor element formed on one main surface of the ceramic base is accommodated is the other main surface of the ceramic base. Since the metallized wiring conductor is formed at the center of the bottom surface inside the first recess, it is located on the outer peripheral side of the formed second recess for forming the sealed space. The laminating pressure applied through the ceramic green sheet having the through hole for forming the one recess 1a does not act to push up the bottom peripheral portion of the second recess 1b, and as a result, the second recess 1b. No deformation occurs on the bottom. Accordingly, it is possible to provide a small and highly sensitive pressure detecting device package capable of accurately detecting an external pressure with a predetermined distance between the first metallized electrode and the second metallized electrode for forming a capacitance. it can.Also, a frame-shaped first bonding metallization layer that is applied over the entire periphery of the upper surface around the second recess of the ceramic substrate, and a second metallized electrode that is applied over the entire periphery of the lower surface outer periphery of the ceramic plate. Since the frame-like second bonding metallization layer electrically connected to the second metallization layer is bonded via the conductive bonding material, the ceramic base and the ceramic plate are firmly bonded, and the second metallization The electrode and the metallized wiring conductor are electrically connected, and it is possible to secure a good sealing property in the sealed space formed by the second recess and the ceramic plate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of a package for a pressure detection device of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional package for a pressure detection device.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a conventional pressure detection device.
[Explanation of symbols]
1 ... Ceramic substrate
1a ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ First recess
1b ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Second recess
2 ... Ceramic plate
3 ... Semiconductor element
5 ... Metalized wiring conductor
7 ... 1st metallized electrode
9 ... 2nd metallized electrode
S ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Enclosed space

Claims (1)

複数のセラミック層が積層されて成り、一方の主面に半導体素子が収容される第一凹部を有するとともに他方の主面に密閉空間形成用の第二凹部を有するセラミック基体と、該セラミック基体の表面および内部に配設されており、前記半導体素子の各電極が電気的に接続される複数のメタライズ配線導体と、前記第二凹部底面に被着されており、前記メタライズ配線導体の一つに電気的に接続された静電容量形成用の第一メタライズ電極と、前記他方の主面に前記第二凹部との間に密閉空間を形成するように可撓な状態で接合されたセラミック板と、前記セラミック板の内側主面に前記第一メタライズ電極と対向するように被着されており、前記メタライズ配線導体の他の一つに電気的に接続された静電容量形成用の第二メタライズ電極とを具備して成る圧力検出装置用パッケージであって、前記第一凹部の側面が前記第二凹部の側面よりも外周側に位置しており、前記メタライズ配線導体が前記第一凹部の内側の底面中央部に形成されており、前記セラミック基体の前記第二凹部周辺上面の全周にわたって被着されている枠状の第一接合用メタライズ層と、前記セラミック板の下面外周部の全周にわたって被着されているとともに前記第二メタライズ電極に電気的に接続された枠状の第二接合用メタライズ層とが、導電性接合材を介して接合されていることを特徴とする圧力検出装置用パッケージ。A ceramic base having a plurality of ceramic layers laminated, having a first recess for accommodating a semiconductor element on one main surface and a second recess for forming a sealed space on the other main surface; A plurality of metallized wiring conductors disposed on the surface and inside, and electrically connected to each electrode of the semiconductor element, and are attached to the bottom surface of the second recess, and one of the metallized wiring conductors An electrically connected first metallization electrode for forming a capacitance, and a ceramic plate joined in a flexible state so as to form a sealed space between the second main surface and the second recess. The second metallization for forming a capacitance, which is attached to the inner main surface of the ceramic plate so as to face the first metallization electrode and is electrically connected to the other metallization wiring conductor. Electrodes and A package for a pressure detecting device, wherein the side surface of the first recess is located on the outer peripheral side of the side surface of the second recess, and the metallized wiring conductor is in the center of the bottom surface inside the first recess A frame-shaped first bonding metallization layer formed over the entire periphery of the upper surface around the second recess of the ceramic substrate, and applied over the entire periphery of the lower surface outer periphery of the ceramic plate. And a frame-like second metallization layer for bonding, which is electrically connected to the second metallized electrode, and is bonded via a conductive bonding material .
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