JP5366463B2

JP5366463B2 - PHYSICAL QUANTITY SENSOR, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND PHYSICAL QUANTITY SENSOR MOUNTING STRUCTURE

Info

Publication number: JP5366463B2
Application number: JP2008189020A
Authority: JP
Inventors: 勝也菊入; 清佐藤; 勝桜井
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2008-07-22
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2028-07-22
Also published as: JP2010027925A

Description

本発明は、特に、ＭＥＭＳ技術を用いて形成された物理量センサ及びその製造方法、ならびに、物理量センサ実装構造に関する。 In particular, the present invention relates to a physical quantity sensor formed using the MEMS technology, a manufacturing method thereof, and a physical quantity sensor mounting structure.

ＭＥＭＳ（微小電気機械システム：Micro Electro Mechanical System）技術を用いて形成された圧力センサは、シリコン基板に形成されたダイアフラムと、ダイアフラムの変位量を検出するための検出素子等を有して構成される。 A pressure sensor formed using MEMS (Micro Electro Mechanical System) technology includes a diaphragm formed on a silicon substrate, a detection element for detecting a displacement amount of the diaphragm, and the like. The

検出素子に電気的に接続される電極パッドはシリコン基板表面（ダイアフラム形成面及びその逆面も含む）に形成されている。そして従来では、圧力センサが、回路基板上に直接、電極パッドの部分にて、半田付けにより実装されていた。 The electrode pad electrically connected to the detection element is formed on the surface of the silicon substrate (including the diaphragm forming surface and the opposite surface). Conventionally, the pressure sensor is mounted on the circuit board directly at the electrode pad portion by soldering.

このため、従来構造では、圧力センサを構成するシリコン基板と回路基板との熱膨張差に起因した応力が、ダイアフラム等を備える前記シリコン基板に直接作用することにより、圧力センサの検出精度が低下したり、ばらつきが生じる問題があった。 For this reason, in the conventional structure, the stress caused by the difference in thermal expansion between the silicon substrate constituting the pressure sensor and the circuit board directly acts on the silicon substrate provided with a diaphragm or the like, thereby reducing the detection accuracy of the pressure sensor. There was a problem that variation occurred.

また、従来構造では、圧力センサが適切に回路基板上に半田付けされているか確認することが難しかった。
特開２００４−１７７３４３号公報特開２００７−１９８８２０号公報 In the conventional structure, it is difficult to confirm whether the pressure sensor is properly soldered on the circuit board.
JP 2004-177343 A JP 2007-198820 A

そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、シリコン基板に作用する回路基板との熱膨張差に起因した応力を低減でき、さらに、簡単且つ適切に、圧力センサが回路基板上に半田付けされていることを確認できる物理量センサ及びその製造方法、ならびに、物理量センサ実装構造を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention is for solving the above-described conventional problems, and in particular, the stress due to the difference in thermal expansion from the circuit board acting on the silicon substrate can be reduced. It is an object of the present invention to provide a physical quantity sensor that can be confirmed to be soldered on a substrate, a manufacturing method thereof, and a physical quantity sensor mounting structure.

本発明における物理量センサは、
シリコン基板と、前記シリコン基板に形成され、物理量の変化に応じて変位する変位部と、前記変位部の変位量を検出するための検出素子と、前記検出素子に電気的に接続され、前記シリコン基板の一方の面に形成された電極パッドと、前記電極パッドに接合されたインターポーザと、を有し、
前記インターポーザは、支持基板と、前記支持基板に支持されるとともに前記電極パッドと電気的に接続され、前記電極パッドとの接合面である第１面から前記第１面との逆面である第２面にかけて形成される前記インターポーザの隅部に位置する導通部と、前記導通部の第２面側隅部に、側面に露出して形成された面取り形状あるいは切欠き形状の半田フィレット形成部と、前記導通部の第２面から前記半田フィレット形成部の表面にかけて形成され、前記半田フィレット形成部を前記導通部の第２面側と電気的に接続するＮｉまたはＣｕを含む導通パッドと、を有して構成されることを特徴とするものである。 The physical quantity sensor in the present invention is
A silicon substrate; a displacement portion formed on the silicon substrate and displaced in accordance with a change in physical quantity; a detection element for detecting a displacement amount of the displacement portion; and the silicon substrate electrically connected to the detection element, An electrode pad formed on one surface of the substrate, and an interposer bonded to the electrode pad,
The interposer is supported by the support substrate and electrically connected to the electrode pad, and is a first surface that is a joint surface with the electrode pad and is a surface opposite to the first surface. A conductive portion located at the corner of the interposer formed over two surfaces; a chamfered or notched solder fillet forming portion formed on the second surface side corner of the conductive portion and exposed on the side surface ; A conductive pad containing Ni or Cu formed from the second surface of the conductive portion to the surface of the solder fillet forming portion and electrically connecting the solder fillet forming portion to the second surface side of the conductive portion; It is characterized by having.

本発明の構成によれば、インターポーザを備えることで、物理量センサを回路基板上に実装したとき、シリコン基板に作用する回路基板との熱膨張差に起因した応力を低減できる。また、物理量センサを回路基板上に半田付けにて実装したときに、半田フィレット形成部に適切に半田フィレットを形成できる。よって、物理量センサが回路基板上に半田付けされていることを簡単且つ適切に確認することが可能である。 According to the configuration of the present invention, by providing the interposer, when the physical quantity sensor is mounted on the circuit board, it is possible to reduce the stress caused by the difference in thermal expansion from the circuit board acting on the silicon substrate. Further, when the physical quantity sensor is mounted on the circuit board by soldering, the solder fillet can be appropriately formed in the solder fillet forming portion. Therefore, it is possible to easily and appropriately confirm that the physical quantity sensor is soldered on the circuit board.

また本発明では、前記インターポーザの隅部に、前記第１面から前記第２面に至る前記導通部が形成されている。これにより、導通部の平面面積を大きく形成しやすく、導通部の電気抵抗値を効果的に小さく出来る。また、半田フィレット形成部を形成しやすい。さらに、インターポーザとシリコン基板間の接合構造を安定したものに出来る。 In the present invention, a corner portion of the interposer, that is the conducting portion extending from said first surface to said second surface forming. Thereby, it is easy to form a large planar area of the conduction part, and the electric resistance value of the conduction part can be effectively reduced. Moreover, it is easy to form a solder fillet forming portion. Furthermore, the junction structure between the interposer and the silicon substrate can be stabilized.

また本発明では、前記導通部の第２面側隅部に、面取り形状あるいは切欠き形状の前記半田フィレット形成部が形成されている。これにより、半田フィレット形成部を適切に形成できる。また半田フィレット形成部と回路基板間に容易に半田フィレットを形成できる。 In the present invention, the second surface side corner portion of the conductive portion, that has the solder fillet formation portion of the chamfered shape or notch shape is formed. Thereby, a solder fillet formation part can be formed appropriately. Also, a solder fillet can be easily formed between the solder fillet forming portion and the circuit board.

また本発明では、前記支持基板は、ガラスで形成され、前記導通部はシリコンで形成されていることが好ましい。これにより、物理量センサを回路基板上に実装したとき、シリコン基板に作用する回路基板との熱膨張差に起因した応力をより効果的に低減できる。 In the present invention, it is preferable that the support substrate is made of glass, and the conductive portion is made of silicon. Thereby, when the physical quantity sensor is mounted on the circuit board, the stress caused by the difference in thermal expansion from the circuit board acting on the silicon substrate can be reduced more effectively.

また本発明では、前記電極パッドは、前記変位部と同じ形成面側に形成されていることが好ましい。これにより、変位部がインターポーザと対向した位置関係になり、変位部をインターポーザにより適切に保護できる。 Moreover, in this invention, it is preferable that the said electrode pad is formed in the same formation surface side as the said displacement part. Thereby, a displacement part becomes a positional relationship facing the interposer, and the displacement part can be appropriately protected by the interposer.

本発明では、前記変位部は圧力を受けて変位するダイアフラムであり、前記支持基板には前記ダイアフラムに通じる通気口が形成されていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the displacement portion is a diaphragm that is displaced under pressure, and the support substrate is formed with a vent hole that communicates with the diaphragm.

また本発明における物理量センサ実装構造は、上記のいずれかに記載された物理量センサと、前記物理量センサが実装される回路基板と、を有し、
前記半田フィレット形成部と前記回路基板の半田ランド部間が半田付けされて、半田フィレットが形成されていることを特徴とするものである。 The physical quantity sensor mounting structure in the present invention includes the physical quantity sensor described in any of the above, and a circuit board on which the physical quantity sensor is mounted,
A solder fillet is formed by soldering between the solder fillet forming portion and the solder land portion of the circuit board.

本発明の物理量センサ実装構造によれば、シリコン基板に作用する回路基板との熱膨張差に起因した応力を低減できる。また、半田フィレットの形成により、物理量センサが回路基板上に半田付けされていることを簡単且つ適切に確認することが可能である。 According to the physical quantity sensor mounting structure of the present invention, it is possible to reduce the stress caused by the difference in thermal expansion from the circuit board acting on the silicon substrate. Moreover, it is possible to easily and appropriately confirm that the physical quantity sensor is soldered on the circuit board by forming the solder fillet.

また本発明における物理量センサの製造方法は、
シリコン基板と、前記シリコン基板に形成され、物理量の変化に応じて変位する変位部と、前記変位部の変位量を検出するための検出素子と、前記検出素子に電気的に接続され、前記シリコン基板の一方の面に形成された電極パッドと、前記電極パッドに接合されたインターポーザと、を有するものであり、
前記インターポーザを、
突起状の導通部を形成する工程、
前記導通部の周囲を支持基板を構成する材料にて埋め、インターポーザ基板を形成する工程、
上下面に前記導通部が露出するように前記インターポーザ基板を削る工程、
前記導通部の露出する前記上下面のうち、一方の面を第１面、他方の面を第２面としたとき、前記第２面に凹部を形成する工程、
前記導通部の前記第２面上から前記凹部にかけてＮｉまたはＣｕを含む導通パッドを形成する工程、
前記導通部が前記凹部の位置で分断されるようにダイシングして、前記導通部の第２面側端部に、切欠き形状あるいは面取り形状の半田フィレット形成部を形成する工程、を有して形成し、
続いて、前記インターポーザの前記第１面に露出した前記導通部と前記電極パッド間を接合する工程、
を有することを特徴とするものである。 Moreover, the manufacturing method of the physical quantity sensor in the present invention is:
A silicon substrate; a displacement portion formed on the silicon substrate and displaced in accordance with a change in physical quantity; a detection element for detecting a displacement amount of the displacement portion; and the silicon substrate electrically connected to the detection element, An electrode pad formed on one surface of the substrate, and an interposer bonded to the electrode pad,
The interposer,
Forming a protruding conductive portion;
Filled with the material constituting the support substrate around the conductive portion, step you forming an interposer substrate,
Cutting the interposer substrate so that the conductive portion is exposed on the upper and lower surfaces;
Among the upper and lower surfaces exposed the conductive portion, one face first surface, when the other side is a second surface, a step of forming a recess in said second surface,
Forming a conductive pad containing Ni or Cu from the second surface of the conductive portion to the concave portion;
Dicing so that the conductive portion is divided at the position of the concave portion, and forming a notch-shaped or chamfered solder fillet forming portion at the second surface side end portion of the conductive portion. Forming,
Subsequently, the step of bonding between the conductive portion exposed on the first surface of the interposer and the electrode pad,
It is characterized by having.

本発明の物理量センサの製造方法によれば、簡単且つ適切に、支持基板、導通部及び半田フィレット形成部を備えるインターポーザを形成できる。特に本発明では、導通部の第２面側端部に、切欠き形状あるいは面取り形状の半田フィレット形成部を簡単且つ適切に形成できる。 According to the method of manufacturing a physical quantity sensor of the present invention, an interposer including a support substrate, a conduction portion, and a solder fillet forming portion can be formed easily and appropriately. Particularly in the present invention, a notch-shaped or chamfered solder fillet forming portion can be easily and appropriately formed at the second surface side end portion of the conducting portion.

そして本発明では、物理量センサを回路基板上に実装したとき、シリコン基板に作用する回路基板との熱膨張差に起因した応力を低減でき、また、物理量センサが回路基板上に半田付けされていることを容易に確認できる物理量センサを簡単且つ適切に製造することが出来る。 In the present invention, when the physical quantity sensor is mounted on the circuit board, it is possible to reduce the stress caused by the difference in thermal expansion from the circuit board acting on the silicon substrate, and the physical quantity sensor is soldered on the circuit board. It is possible to easily and appropriately manufacture a physical quantity sensor that can easily confirm this.

本発明では、シリコン基板の上面にエッチングにより前記導通部を形成する工程、
前記導通部の周囲をガラス材によって埋め、前記シリコン基板と前記ガラス材から成るインターポーザ基板を形成する工程、
を有することが好ましい。これにより、物理量センサを回路基板上に実装したとき、シリコン基板に作用する回路基板との熱膨張差に起因した応力をより効果的に低減できる物理量センサを製造できる。 In the present invention, the step of forming the conductive portion by etching on the upper surface of the silicon substrate,
Filling the periphery of the conducting portion with a glass material, and forming an interposer substrate made of the silicon substrate and the glass material ;
It is preferable to have. Thereby, when the physical quantity sensor is mounted on the circuit board, it is possible to manufacture a physical quantity sensor that can more effectively reduce the stress caused by the difference in thermal expansion from the circuit board acting on the silicon substrate.

また本発明では、前記凹部の位置でダイシングの方向を直交させて、前記導通部を分断することが好ましい。これにより、導通部をインターポーザの隅部に形成できるとともに、導通部の第２面側隅部に、面取り形状あるいは切欠き形状の半田フィレット形成部を形成できる。 Moreover, in this invention, it is preferable to make the direction of dicing orthogonal at the position of the said recessed part, and to divide | segment the said conduction | electrical_connection part. Accordingly, the conductive portion can be formed at the corner of the interposer, and the chamfered or notched solder fillet forming portion can be formed at the second surface side corner of the conductive portion.

本発明によれば、物理量センサを回路基板上に実装したとき、シリコン基板に作用する回路基板との熱膨張差に起因した応力を低減できる。また、物理量センサを回路基板上に半田付けにて実装したときに、半田フィレット形成部に適切に半田フィレットを形成できる。よって、物理量センサが回路基板上に半田付けされていることを簡単且つ適切に確認することが可能である。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when a physical quantity sensor is mounted on a circuit board, the stress resulting from the thermal expansion difference with the circuit board which acts on a silicon substrate can be reduced. Further, when the physical quantity sensor is mounted on the circuit board by soldering, the solder fillet can be appropriately formed in the solder fillet forming portion. Therefore, it is possible to easily and appropriately confirm that the physical quantity sensor is soldered on the circuit board.

図１は、本実施形態における圧力センサ（物理量センサ）の斜視図、図２は、図１に示す圧力センサをＡ−Ａ線に沿って高さ方向（厚さ方向）から切断した切断面を示す断面図、図３は、本実施形態の圧力センサと回路基板との実装構造を示す断面図、図４ないし図７は、図２とは異なる本実施形態の圧力センサの断面図、図８は、圧力センサのダイアフラム形成面の平面図、である。 FIG. 1 is a perspective view of a pressure sensor (physical quantity sensor) in the present embodiment, and FIG. 2 is a cut surface of the pressure sensor shown in FIG. 1 cut along a line AA from the height direction (thickness direction). cross-sectional view illustrating, FIG. 3 is a sectional view showing a mounting structure of the pressure sensor and the circuit board of the present embodiment, 4 to 7, cross-sectional view of a pressure sensor of a different embodiment from FIG. 2, FIG. 8 FIG. 3 is a plan view of a diaphragm forming surface of the pressure sensor.

図１，図２に示すピエゾ抵抗型圧力センサ１は、例えば、絶対圧検知用（すなわちキャビティ内が真空である）である。 The piezoresistive pressure sensor 1 shown in FIGS. 1 and 2 is, for example, for absolute pressure detection (that is, the inside of the cavity is vacuum).

図１，図２に示すピエゾ抵抗型圧力センサ１は、第１シリコン基板２と、第２シリコン基板３とを有して構成される。例えば第１シリコン基板２及び第２シリコン基板３の間には、酸化絶縁層（ＳｉＯ_２層）が介在し、３層のＳＯＩ基板を構成している。 The piezoresistive pressure sensor 1 shown in FIGS. 1 and 2 includes a first silicon substrate 2 and a second silicon substrate 3. For example, an oxide insulating layer (SiO ₂ layer) is interposed between the first silicon substrate 2 and the second silicon substrate 3 to form a three-layer SOI substrate.

図２に示すように、第１シリコン基板２の上面には、キャビティ（凹部）７が形成される。図２及び図８に示すように、キャビティ７の上側に位置する第２シリコン基板３に
よりダイアフラム８が形成されている。図８に示すように、キャビティ７及びダイアフラム８は平面視にてピエゾ抵抗型圧力センサ１の略中央位置に形成され、キャビティ７及びダイアフラム８の平面視形状は略矩形状である。 As shown in FIG. 2, a cavity (concave portion) 7 is formed on the upper surface of the first silicon substrate 2. As shown in FIGS. 2 and 8 , a diaphragm 8 is formed by the second silicon substrate 3 located above the cavity 7. As shown in FIG. 8 , the cavity 7 and the diaphragm 8 are formed at a substantially central position of the piezoresistive pressure sensor 1 in a plan view, and the plan view shape of the cavity 7 and the diaphragm 8 is a substantially rectangular shape.

図８に示すように、ダイアフラム８の周囲は第２シリコン基板３に圧力が作用しても歪みが生じない固定領域９である。 As shown in FIG. 8 , the periphery of the diaphragm 8 is a fixed region 9 in which no distortion occurs even when pressure is applied to the second silicon substrate 3.

ダイアフラム８の４辺の各縁部の略中央には、ピエゾ素子Ｂ〜Ｅが形成される。図８に示すように、第１ピエゾ素子Ｂと第２ピエゾ素子Ｃとが第１の出力パッド１１を介して直列接続される。また、第３ピエゾ素子Ｄと第４ピエゾ素子Ｅとが第２の出力パッド１２を介して直列接続される。 Piezo elements B to E are formed at substantially the center of each edge of the four sides of the diaphragm 8. As shown in FIG. 8 , the first piezo element B and the second piezo element C are connected in series via the first output pad 11. Further, the third piezo element D and the fourth piezo element E are connected in series via the second output pad 12.

第１ピエゾ素子Ｂと第３ピエゾ素子Ｄは入力パッド１３を介して、及び、第２ピエゾ素子Ｃと第４ピエゾ素子Ｅはグランドパッド１４を介して、夫々接続される。各ピエゾ素子Ｂ〜Ｅに接続される配線層１０は固定領域９上に延出形成され、各パッド１１〜１４は固定領域９の四隅近傍に設けられている。配線層１０や各電極パッド１１〜１４はスパッタやメッキによりＡｕやＡｌ等の良導体で形成される。 The first piezo element B and the third piezo element D are connected via the input pad 13, and the second piezo element C and the fourth piezo element E are connected via the ground pad 14, respectively. The wiring layer 10 connected to each of the piezo elements B to E extends on the fixed region 9, and the pads 11 to 14 are provided near the four corners of the fixed region 9. The wiring layer 10 and the electrode pads 11 to 14 are formed of a good conductor such as Au or Al by sputtering or plating.

ダイアフラム８が圧力を受けて歪んだときに、第２ピエゾ素子Ｃ及び前記第３ピエゾ素子Ｄの抵抗値の増減傾向と、第１ピエゾ素子Ｂ及び前記第４ピエゾ素子Ｅの抵抗値の増減傾向とが逆傾向となるように、各ピエゾ素子Ｂ〜Ｅが配置されている。図１では各ピエゾ素子Ｂ〜Ｅの平面視形状が略矩形状となっているが例えばミアンダ形状で形成することが可能である。 When the diaphragm 8 is distorted by pressure, the resistance value of the second piezo element C and the third piezo element D increases and decreases, and the resistance value of the first piezo element B and the fourth piezo element E increases and decreases. Each of the piezo elements B to E is arranged so as to have a reverse tendency. In FIG. 1, each of the piezoelectric elements B to E in plan view has a substantially rectangular shape, but can be formed in a meander shape, for example.

各電極パッド１１〜１４は例えば図２に示すようなバンプ形状であるが、形状を限定するものではない。 Each of the electrode pads 11 to 14 has a bump shape as shown in FIG. 2, for example, but the shape is not limited.

図１，図２に示すように、第２シリコン基板３側に、インターポーザ１５が設けられている。図１，図２に示すようにインターポーザ１５の略中央部には、上面（第２面）から下面（第１面）に向けて貫通する通気口１６が形成されている。この実施形態では、通気口１６の平面形状は円形状であるが、形状を限定するものではない。 As shown in FIGS. 1 and 2, an interposer 15 is provided on the second silicon substrate 3 side. As shown in FIGS. 1 and 2, a vent hole 16 penetrating from the upper surface (second surface) toward the lower surface (first surface) is formed at a substantially central portion of the interposer 15. In this embodiment, the planar shape of the vent 16 is circular, but the shape is not limited.

インターポーザ１５は、支持基板１７と、支持基板１７に支持された導通部１８と、半田フィレット形成部２２を有して構成される。 The interposer 15 includes a support substrate 17, a conductive portion 18 supported by the support substrate 17, and a solder fillet forming portion 22.

図１に示すように支持基板１７は、所定の厚みがあり、平面が略矩形状の（直方体状の）基板の四隅を上面（第２面）１７ｅから下面（第１面）１７ｆに向けて凹形状に切り欠いた形状である。 As shown in FIG. 1, the support substrate 17 has a predetermined thickness and the four corners of the substantially rectangular (cuboid) plane are directed from the upper surface (second surface) 17e to the lower surface (first surface) 17f. It is a shape cut into a concave shape.

支持基板１７に形成された凹部２６内にそれぞれ、導通部１８が設けられる。
よって、各導通部１８は、支持基板１７の上面１７ｅから下面１７ｆにかけて形成され、上面１７ｅ及び下面１７ｆで露出している。またこの実施形態では、インターポーザ１５の四隅に形成された各凹部２６内に各導通部１８が設けられるため、各導通部１８の側面の一部も露出している。この実施形態では、各導通部１８は直方体状であり、各導通部１８の露出した側面は、支持基板１７の側面１７ｇと同一面で形成されている。 Conductive portions 18 are respectively provided in the recesses 26 formed in the support substrate 17.
Therefore, each conduction | electrical_connection part 18 is formed from the upper surface 17e of the support substrate 17 to the lower surface 17f, and is exposed in the upper surface 17e and the lower surface 17f. Moreover, in this embodiment, since each conduction | electrical_connection part 18 is provided in each recessed part 26 formed in the four corners of the interposer 15, a part of side surface of each conduction | electrical_connection part 18 is also exposed. In this embodiment, each conducting portion 18 has a rectangular parallelepiped shape, and the exposed side surface of each conducting portion 18 is formed in the same plane as the side surface 17 g of the support substrate 17.

図１，図２に示すように、各導通部１８の上面側隅部（第２面側隅部）に切り欠き形状の半田フィレット形成部２２が形成されている。図２に示すように、各半田フィレット形成部２２の表面には、導通パッド２７が形成されている。各導通パッド２７は、各導通部１８の上面（第２面）にまで延出して形成されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, a notch-shaped solder fillet forming portion 22 is formed at the upper surface side corner (second surface side corner) of each conductive portion 18. As shown in FIG. 2, conductive pads 27 are formed on the surface of each solder fillet forming portion 22. Each conductive pad 27 is formed to extend to the upper surface (second surface) of each conductive portion 18.

図２に示すように、インターポーザ１５の各導通部１８の下面（第１面）と、各電極パッド１１〜１４間が接合層２８を介して接合されている。これにより導通部１８と電極パッド１１〜１４とが電気的に接続される。 As shown in FIG. 2, the lower surface (first surface) of each conductive portion 18 of the interposer 15 and the electrode pads 11 to 14 are bonded via a bonding layer 28. Thereby, the conduction | electrical_connection part 18 and the electrode pads 11-14 are electrically connected.

本実施形態では、支持基板１７はガラス（例えばパイレックス（登録商標））で形成されることが好ましい。また導通部１８は、第１シリコン基板２や第２シリコン基板３と同じシリコンで形成されることが好ましい。また、接合層２８は導電性材料であれば特に材質を限定しないが、電極パッド１１〜１４と接合層２３とで共晶を作るなどして、接合強度を高めることが可能な材質を選択することが好適である。また導通パッド２７は半田濡れ性に優れたＮｉ、Ｃｕ等を有する材質で形成される。 In the present embodiment, the support substrate 17 is preferably formed of glass (for example, Pyrex (registered trademark)). The conducting portion 18 is preferably formed of the same silicon as the first silicon substrate 2 and the second silicon substrate 3. In addition, the material of the bonding layer 28 is not particularly limited as long as it is a conductive material, but a material capable of increasing the bonding strength is selected by forming a eutectic with the electrode pads 11 to 14 and the bonding layer 23. Is preferred. The conductive pad 27 is Ru is formed of a material having excellent Ni, Cu, etc. to solderability.

図１，図２に示す圧力センサ１を回路基板３０上に実装した図が図３である。図３に示すように圧力センサ１を図１，図２の状態から反転させて、インターポーザ１５を回路基板３０上に対向させる。そして、インターポーザ１５に形成された各半田フィレット形成部２２と回路基板３０の各半田ランド部３１との間が半田付けされる。図３に示すように圧力センサ１の側面から外側にはみ出して、半田フィレット３２が形成される。 FIG. 3 is a diagram in which the pressure sensor 1 shown in FIGS. 1 and 2 is mounted on a circuit board 30. As shown in FIG. 3, the pressure sensor 1 is reversed from the state shown in FIGS. 1 and 2, and the interposer 15 is opposed to the circuit board 30. Then, the solder fillet forming portions 22 formed on the interposer 15 and the solder land portions 31 of the circuit board 30 are soldered. As shown in FIG. 3, the solder fillet 32 is formed so as to protrude outward from the side surface of the pressure sensor 1.

本実施形態における圧力センサ１は、第２シリコン基板３に形成された電極パッド１１〜１４に接合されるインターポーザ１５を備えている。したがって、図３に示すように圧力センサ１を回路基板３０上に実装したときに、シリコン基板２，３と回路基板３０との間にはインターポーザ１５が介在するため、シリコン基板２，３に作用する回路基板３０との熱膨張差に起因した応力を低減することが出来る。また、本実施形態では、インターポーザ１５に導通部１８の数に対応した半田フィレット形成部２２が設けられている。半田フィレット形成部２２は、導通部１８の第２面（電極パッド１１〜１４との接合面（第１面）の逆面）に電気的に接続され、インターポーザ１５の側面に露出して形成される。半田フィレット形成部２２は、インターポーザ１５の第２面側端部に形成される。ここで「第２面側端部」とは、側面と第２面との間の端部を意味する。図１〜図３は、半田フィレット形成部２２が、インターポーザ１５の第２面側端部に形成された形態である。さらに、図１〜図３に示す半田フィレット形成部２２は、「第２面側端部」よりも狭い概念である「第２面側隅部」に形成されている。 The pressure sensor 1 in this embodiment includes an interposer 15 that is bonded to electrode pads 11 to 14 formed on the second silicon substrate 3. Therefore, when the pressure sensor 1 is mounted on the circuit board 30 as shown in FIG. 3, the interposer 15 is interposed between the silicon substrates 2 and 3 and the circuit board 30. The stress caused by the difference in thermal expansion from the circuit board 30 can be reduced. In this embodiment, the interposer 15 is provided with solder fillet forming portions 22 corresponding to the number of the conductive portions 18. The solder fillet forming portion 22 is electrically connected to the second surface of the conducting portion 18 (the surface opposite to the bonding surface (first surface) with the electrode pads 11 to 14) and is exposed on the side surface of the interposer 15. The Solder fillet formation portion 22, Ru is formed on the second surface side end portion of the interposer 15. Here, the “second surface side end portion” means an end portion between the side surface and the second surface. 1 to 3 show a form in which the solder fillet forming portion 22 is formed at the end on the second surface side of the interposer 15. Furthermore, the solder fillet forming portion 22 shown in FIGS. 1 to 3 is formed at the “second surface side corner”, which is a concept narrower than the “second surface side end”.

本実施形態では、このように半田フィレット形成部２２を備えることで、図３に示すように、圧力センサ１を回路基板３０上に半田付けにて実装したときに、半田フィレット形成部２２に半田フィレット３２を形成することが可能である。半田フィレット３２は、裾部が圧力センサ１の外周面から外方に向けて広がった形態であり、圧力センサ１を真上から見たときに、はみ出した半田フィレット３２を確認できる。よって、圧力センサ１が回路基板３０上に半田付けられていることを簡単に確認することが可能である。 In this embodiment, by providing the solder fillet forming portion 22 as described above, the solder fillet forming portion 22 is soldered when the pressure sensor 1 is mounted on the circuit board 30 by soldering as shown in FIG. The fillet 32 can be formed. The solder fillet 32 has a shape in which the skirt portion is extended outward from the outer peripheral surface of the pressure sensor 1, and the protruding solder fillet 32 can be confirmed when the pressure sensor 1 is viewed from directly above. Therefore, it is possible to easily confirm that the pressure sensor 1 is soldered on the circuit board 30.

本実施形態では、各導通部１８をインターポーザ１５の四隅に形成している。導通部１８をインターポーザ１５の隅部に形成すれば、各導通部１８をインターポーザ１５の２つの側面に露出する位置まで最大限に大きく形成でき、また少なくとも隅部周辺をシリコン基板側の固定領域９との対向領域にできるため、導通部１８の平面面積を大きく形成しやすい。したがって、導通部１８の電気抵抗値を低減できる。また導通部１８の側面が露出しているので、この露出している側面の一部を加工することで、半田フィレット形成部２２を簡単に形成することが出来る。また、導通部１８の側面と第２面間の稜線Ｇ（図１参照）に対して、斜めに切り欠いて、半田フィレット形成部２２を形成することで、圧力センサ１の中央位置から対称位置に半田フィレット形成部２２を形成できる。また、半田フィレット形成部２２を簡単且つ適切に形成できる。なお、半田フィレット形成部２２は、図２に示すような切欠き形状以外に、図４のような面取り形状であってもよい。なおこの実施形態において、「切欠き形状」とは図２のように凹んだような形状を指し、「面取り形状」とは、第２面と側面間を斜めに直線状に切断したような形状を指す。「切欠き形状」には図２に示すように湾曲した形状のほかに、略Ｌ字形の形状や階段状のようなものも含む。 In the present embodiment, the conductive portions 18 are formed at the four corners of the interposer 15. If the conductive portions 18 are formed at the corners of the interposer 15, each conductive portion 18 can be formed as large as possible until it is exposed to the two side surfaces of the interposer 15, and at least the periphery of the corners is fixed region 9 on the silicon substrate side. Therefore, it is easy to form a large planar area of the conductive portion 18. Therefore, the electrical resistance value of the conduction part 18 can be reduced. Further, since the side surface of the conductive portion 18 is exposed, the solder fillet forming portion 22 can be easily formed by processing a part of the exposed side surface. In addition, the solder fillet forming portion 22 is formed by obliquely cutting away the ridge line G (see FIG. 1) between the side surface of the conducting portion 18 and the second surface, thereby forming a symmetrical position from the central position of the pressure sensor 1. The solder fillet forming portion 22 can be formed. Also, the solder fillet forming portion 22 can be formed easily and appropriately. The solder fillet forming portion 22 may have a chamfered shape as shown in FIG. 4 in addition to the notch shape as shown in FIG. In this embodiment, the “notch shape” refers to a shape that is recessed as shown in FIG. 2, and the “chamfered shape” refers to a shape that is formed by obliquely cutting a straight line between the second surface and the side surface. Point to. In addition to the curved shape as shown in FIG. 2, the “notch shape” includes a substantially L-shaped shape or a stepped shape.

本実施形態では、導通部１８は、シリコンで形成され、支持基板１７はガラスで形成されることが好ましい。ガラスの熱膨張係数はシリコンの熱膨張係数に近い。よって、シリコン基板２，３と、インターポーザ１５間の熱膨張係数の差は非常に小さい。したがって、熱膨張差に起因したシリコン基板２，３に作用する応力をより効果的に、低減することが出来る。 In this embodiment, it is preferable that the conduction | electrical_connection part 18 is formed with a silicon | silicone, and the support substrate 17 is formed with glass. The thermal expansion coefficient of glass is close to that of silicon. Therefore, the difference in thermal expansion coefficient between the silicon substrates 2 and 3 and the interposer 15 is very small. Therefore, the stress acting on the silicon substrates 2 and 3 due to the difference in thermal expansion can be reduced more effectively.

また図２，図８等に示すように、電極パッド１１〜１４は、変位部であるダイアフラム８と同じ形成面側に形成されている。これにより、図２等に示すように、インターポーザ１５が、ダイアフラム８と対向した位置関係になる。したがって、ダイアフラム８をインターポーザ１５により適切に保護することが出来る。 As shown in FIGS. 2 and 8 , the electrode pads 11 to 14 are formed on the same formation surface side as the diaphragm 8 which is a displacement portion. Thereby, as shown in FIG. 2 etc., the interposer 15 becomes the positional relationship facing the diaphragm 8. Therefore, the diaphragm 8 can be appropriately protected by the interposer 15.

図５に示す形態では、インターポーザ１５と第２シリコン基板３間を支持する支持部４０が設けられる。先の実施の形態では、インターポーザ１５と第２シリコン基板３間が電極パッド１１〜１４の部分のみで支持されていたが、図５のように、支持部４０を設けることで、インターポーザ１５と第２シリコン基板３間をより確実に支持できる。支持部４０は、電極パッド１１〜１４と対向しない固定領域９（図８参照）との空間領域に形成される。支持部４０はシリコンあるいはガラスで形成されることが好適である。例えば、支持部４０は、電極パッド１１〜１４と同じ形成工程で形成し（係る場合、支持部４０は電極パッドと同じ金属材料である）、インターポーザ１５側には、接合層２８と同じ形成工程で、支持部４０と対向する位置に接合層を形成しておく。そして、支持部４０と接合層間、及び電極パッド１１〜１４と接合層２８間を接合する。 In the form shown in FIG. 5 , a support portion 40 that supports between the interposer 15 and the second silicon substrate 3 is provided. In the previous embodiment, the interposer 15 is between the second silicon substrate 3 has been supported only by the portion of the electrode pads 11 to 14, as shown in FIG. 5, by providing the supporting portion 40, an interposer 15 second The space between the two silicon substrates 3 can be supported more reliably. The support portion 40 is formed in a space region with the fixed region 9 (see FIG. 8 ) that does not face the electrode pads 11-14. The support portion 40 is preferably formed of silicon or glass. For example, the support part 40 is formed in the same formation process as the electrode pads 11 to 14 (in this case, the support part 40 is made of the same metal material as the electrode pad), and the interposer 15 side has the same formation process as the bonding layer 28. Thus, a bonding layer is formed at a position facing the support portion 40. Then, the support portion 40 and the bonding layer, and the electrode pads 11 to 14 and the bonding layer 28 are bonded.

図６に示す形態では、インターポーザ１５の厚さ（高さ）方向に形成された通気口１６の孔径が他の形態に比べて小さく形成されている。そして図６では、支持基板１７の第２シリコン基板３と対向する面側に通気口１６と連通した凹部４１が形成されている。図６に示す形態では、通気口１６の孔径が小さくされているので異物が通気口１６を通って、ダイアフラム８とインターポーザ１５間に溜まるのを抑制できる。またダイアフラム８に対する外的接触等を抑制できる。また仮に異物が通気口１６を通ってダイアフラム８とインターポーザ１５間に入り込んでも、径が大きい凹部４１が設けられているので、検出感度の低下を抑制できる。 In the form shown in FIG. 6 , the hole diameter of the vent hole 16 formed in the thickness (height) direction of the interposer 15 is formed smaller than in other forms. In FIG. 6 , a recess 41 communicating with the vent 16 is formed on the side of the support substrate 17 facing the second silicon substrate 3. In the form shown in FIG. 6 , since the hole diameter of the vent hole 16 is reduced, it is possible to prevent foreign matter from passing through the vent hole 16 and accumulating between the diaphragm 8 and the interposer 15. Further, external contact with the diaphragm 8 can be suppressed. Moreover, even if a foreign substance enters between the diaphragm 8 and the interposer 15 through the vent hole 16, since the concave portion 41 having a large diameter is provided, a decrease in detection sensitivity can be suppressed.

図７に示す形態では、インターポーザ１５の第２シリコン基板３との対向面（第２面）に、側面にまで通じる凹形状の通気口４２が形成されている。よって、インターポーザ１５の厚さ（高さ）方向に通気口を設ける形態に比べて異物進入を抑制できる。通気口４２は２以上の側面間を繋ぐように形成されていてもよいし、あるいは通気口４２はインターポーザ１５のシリコン基板との対向面（第２面）の途中位置で途切れるように形成されていてもよい。 In the form shown in FIG. 7 , a concave vent 42 communicating to the side surface is formed on the surface (second surface) of the interposer 15 facing the second silicon substrate 3. Therefore, it is possible to suppress the entry of foreign matter as compared with a mode in which vent holes are provided in the thickness (height) direction of the interposer 15. The vent hole 42 may be formed so as to connect two or more side surfaces, or the vent hole 42 is formed so as to be interrupted at a midpoint position on the surface (second surface) facing the silicon substrate of the interposer 15. May be.

次に、本実施形態の圧力センサ１のうち、特にインターポーザ１５の製造方法について説明する。以下では、一つの基板から複数個のインターポーザを形成する製造方法を説明する。 Next, the manufacturing method of the interposer 15 among the pressure sensors 1 of the present embodiment will be described. Hereinafter, a manufacturing method for forming a plurality of interposers from one substrate will be described.

図９に示す工程では、シリコン基板５０上にレジスト等のマスク層５１を形成する。これらマスク層５１は、シリコン基板５０の導通部１８となる位置に設けられる。そして、ＳｉディープＲＩＥ等で、マスク層５１に覆われていないシリコン基板５０を所定深さまで削り込む（図９の点線に沿ってシリコン基板５０が削られる）。これによりシリコン基板５０には複数の突状部５３が形成される。 In the step shown in FIG. 9 , a mask layer 51 such as a resist is formed on the silicon substrate 50. These mask layers 51 are provided at positions where the conductive portions 18 of the silicon substrate 50 are to be formed. Then, the silicon substrate 50 not covered with the mask layer 51 is etched to a predetermined depth by Si deep RIE or the like (the silicon substrate 50 is scraped along the dotted line in FIG. 9 ). As a result, a plurality of protrusions 53 are formed on the silicon substrate 50.

図１０に示す工程では、突状部５３上のマスク層５１を除去する。続いて、加熱して軟質状態のガラス材５２を、突状部５３と対向させ、ガラス材５２をプレスして突状部５３間をガラス材５２により埋める（図１１参照）。なお軟質状態はゴム状態であっても、液体状態であってもどちらでもよい。液体状態では、ガラス材５２を突状部５３間に流し込んで、突状部５３間をガラス材５２により埋めることが出来る。以下、突状部５３を「導通部」、ガラス材５２を「支持基板」と称する。 In the step shown in FIG. 10 , the mask layer 51 on the protrusion 53 is removed. Subsequently, the glass material 52 in a soft state by heating is opposed to the projecting portion 53, and the glass material 52 is pressed to fill the space between the projecting portions 53 with the glass material 52 (see FIG. 11 ). The soft state may be a rubber state or a liquid state. In the liquid state, the glass material 52 can be poured between the projecting portions 53, and the space between the projecting portions 53 can be filled with the glass material 52. Hereinafter, the protruding portion 53 is referred to as a “conduction portion”, and the glass material 52 is referred to as a “support substrate”.

続いて図１１に示す工程では、導通部５３間を連設しているシリコン基板５０の部分と、導通部５３上に位置する支持基板５２をラッピングして除去する（図１１に示す点線部分までラッピングする）。これにより、シリコンで形成された導通部５３の上面（第２面）と下面（第１面）とが露出し、且つ導通部５３の周囲に支持基板５２が形成されたインターポーザ基板５４が完成する。 Subsequently, in the step shown in FIG. 11 , the portion of the silicon substrate 50 that is connected between the conductive portions 53 and the support substrate 52 positioned on the conductive portion 53 are lapped and removed (up to the dotted line portion shown in FIG. 11 ). Wrapping). Thereby, the upper surface (second surface) and the lower surface (first surface) of the conductive portion 53 formed of silicon are exposed, and the interposer substrate 54 in which the support substrate 52 is formed around the conductive portion 53 is completed. .

続いて図１２に示す工程では、インターポーザ基板５４の上面のうち、各導通部５３の略中央部上を除いてマスク層５５を形成し、マスク層５５に覆われていない導通部５３上にエッチングにて凹部５６を形成する。等方性エッチングでは図１２に示すように凹部５６の底面は丸みを帯びる。一方、異方性エッチングでは図１３のように、凹部５６の底面が略Ｖ字状となる。 Subsequently, in the process shown in FIG. 12 , the mask layer 55 is formed on the upper surface of the interposer substrate 54 except the substantially central portion of each conductive portion 53, and etching is performed on the conductive portion 53 not covered with the mask layer 55. A recess 56 is formed at The isotropic etching the bottom surface of the recess 56 as shown in FIG. 12 is rounded. On the other hand, in the anisotropic etching, as shown in FIG. 13 , the bottom surface of the recess 56 is substantially V-shaped.

続いて図１４に示す工程では、マスク層５５を除去する。さらに、導通部５３に形成された凹部５６内から導通部５３の上面にかけて導通パッド５７を形成する。また導通部５３の下面（第１面）側に接合層５８を形成する。さらに支持基板５２に通気口５９を形成する。 Subsequently, in the step shown in FIG. 14 , the mask layer 55 is removed. Further, a conduction pad 57 is formed from the inside of the recess 56 formed in the conduction part 53 to the upper surface of the conduction part 53. Further, the bonding layer 58 is formed on the lower surface (first surface) side of the conduction portion 53. Further, vent holes 59 are formed in the support substrate 52.

続いて図１５に示すように、インターポーザ基板５４に形成された接合層５８と、シリコン基板６０の表面に形成された電極パッド１１〜１４とを対向させて、インターポーザ基板５４とシリコン基板６０間を接合する。なおこの時点で既にシリコン基板６０にはダイアフラム８、キャビティ７及び図８に示す配線層１０等が形成されている。 Subsequently, as shown in FIG. 15 , the bonding layer 58 formed on the interposer substrate 54 and the electrode pads 11 to 14 formed on the surface of the silicon substrate 60 are opposed to each other, so that the interposer substrate 54 and the silicon substrate 60 are separated from each other. Join. Incidentally diaphragm 8 is already in the silicon substrate 60 at this point, such as a wiring layer 10 shown in the cavities 7 and 8 are formed.

図１５に示す点線は、インターポーザ基板５４及びシリコン基板６０に対するダイシングの位置を示している。図１５に示すように、導通部５３の上面（第２面）に形成された凹部５６の略中央位置でダイシング方向を直交させて、導通部５３を分断する。これにより、図１に示す圧力センサを複数個、同じ基板から得ることが出来る。図１２から作られる圧力センサは図２に示す断面形状となり、図１３から作られる圧力センサは図４に示す断面形状となる。 The dotted lines shown in FIG. 15 indicate dicing positions with respect to the interposer substrate 54 and the silicon substrate 60. As shown in FIG. 15 , the conductive portion 53 is divided by making the dicing direction orthogonal to each other at a substantially central position of the concave portion 56 formed on the upper surface (second surface) of the conductive portion 53. Thereby, a plurality of pressure sensors shown in FIG. 1 can be obtained from the same substrate. The pressure sensor made from FIG. 12 has the cross-sectional shape shown in FIG. 2, and the pressure sensor made from FIG. 13 has the cross-sectional shape shown in FIG.

図１２や図１３に示すように導通部５３の上面（第２面）に凹部５６を形成して、導通部５３を凹部５６の略中央位置で直交に分断することで、支持基板５２の四隅に導通部５３を形成でき、また導通部５３の上面側隅部（第２面側隅部）に切り欠き形状（図１２）あるいは面取り形状（図１３）の半田フィレット形成部を成することができる。 As shown in FIG. 12 and FIG. 13 , a recess 56 is formed on the upper surface (second surface) of the conducting portion 53, and the conducting portion 53 is divided perpendicularly at a substantially central position of the recessed portion 56. The conductive portion 53 can be formed on the upper surface side corner portion (second surface side corner portion) of the conductive portion 53, and a notch-shaped (FIG. 12 ) or chamfered shape (FIG. 13 ) solder fillet forming portion can be formed. it can.

半田フィレット形成部の形成は上記以外の方法、例えば、個々の圧力センサに切り出した後に、半田フィレット形成部を形成することも出来るが、上記の方法によれば、各圧力センサ毎に切り出すだけで、簡単且つ適切に半田フィレット形成部を形成することが可能である。 The solder fillet forming portion can be formed by a method other than the above, for example, the solder fillet forming portion can be formed after being cut into individual pressure sensors. However, according to the above method, only the pressure sensor is cut out. It is possible to easily and appropriately form the solder fillet forming portion.

なお、図１５のように導通部５３に形成された凹部５６の位置でダイシング方向を直交させることで、各インターポーザの隅部に導通部を形成できるが、これは好ましい一例であって、導通部の形成位置に応じてダイシングの位置を変更することが可能である。ただし、導通部５３に形成された凹部５６の位置でダイシングし、導通部５３を分断することが、簡単且つ適切に半田フィレット形成部を形成することができ好適である。 As shown in FIG. 15 , the conductive portions can be formed at the corners of each interposer by making the dicing direction orthogonal to each other at the position of the concave portion 56 formed in the conductive portion 53, but this is a preferable example. It is possible to change the position of dicing according to the formation position. However, it is preferable that dicing is performed at the position of the concave portion 56 formed in the conductive portion 53 to divide the conductive portion 53 because a solder fillet forming portion can be formed easily and appropriately.

また支持基板と導通部より構成されるインターポーザ基板の製造方法は上記以外であってもよい。例えば支持基板に貫通する複数の孔を予め形成し、この孔内に導通部を構成する導電材料を流し込む等して導通部を形成する。ただし、ガラスから形成される支持基板と、シリコンから形成される導通部のインターポーザ基板は上記した製造方法で形成することが好適である。 Moreover, the manufacturing method of the interposer board comprised from a support substrate and an electroconductive part may be other than the above. For example, a plurality of holes penetrating the support substrate are formed in advance, and the conductive portion is formed by pouring a conductive material constituting the conductive portion into the hole. However, it is preferable that the supporting substrate formed of glass and the interposer substrate of the conductive portion formed of silicon are formed by the above-described manufacturing method.

本実施形態では、圧力センサを用いて説明したが、圧力センサに限定されるものではない。本実施形態は、加速度センサや角速度センサ等の「物理量センサ」に適用できる。 Although this embodiment has been described using a pressure sensor, it is not limited to a pressure sensor. This embodiment can be applied to a “physical quantity sensor” such as an acceleration sensor or an angular velocity sensor.

本実施形態における圧力センサ（物理量センサ）の斜視図、The perspective view of the pressure sensor (physical quantity sensor) in this embodiment, 図１に示す圧力センサをＡ−Ａ線に沿って高さ方向（厚さ方向）から切断した切断面を示す断面図、Sectional drawing which shows the cut surface which cut | disconnected the pressure sensor shown in FIG. 1 from the height direction (thickness direction) along the AA line, 本実施形態の圧力センサと回路基板との実装構造を示す断面図、Sectional drawing which shows the mounting structure of the pressure sensor and circuit board of this embodiment, 図２とは異なる本実施形態の圧力センサの断面図、Sectional drawing of the pressure sensor of this embodiment different from FIG. 図２とは異なる本実施形態の圧力センサの断面図、Sectional drawing of the pressure sensor of this embodiment different from FIG. 図２とは異なる本実施形態の圧力センサの断面図、Sectional drawing of the pressure sensor of this embodiment different from FIG. 図２とは異なる本実施形態の圧力センサの断面図、Sectional drawing of the pressure sensor of this embodiment different from FIG. 圧力センサのダイアフラム形成面の平面図、Plan view of the diaphragm forming surface of the pressure sensor, 本実施形態のインターポーザの製造方法を示す一工程図（断面図）、1 process drawing (sectional drawing) which shows the manufacturing method of the interposer of this embodiment, 図９の次に行われる一工程図（断面図）、One process diagram (cross-sectional view) performed after FIG. 図１０の次に行われる一工程図（断面図）、One process diagram (cross-sectional view) performed after FIG. 図１１の次に行われる一工程図（断面図）、One process diagram (cross-sectional view) performed after FIG. 図１２の次に行われる一工程図（断面図）、One process diagram (cross-sectional view) performed after FIG. 図１３の次に行われる一工程図（断面図）、One process diagram (cross-sectional view) performed after FIG. インターポーザ基板とシリコン基板を貼り合わせた状態の斜視図、A perspective view of a state in which an interposer substrate and a silicon substrate are bonded together,

１ピエゾ抵抗型圧力センサ
２第１シリコン基板
３第２シリコン基板
７キャビティ
８ダイアフラム
１１〜１４電極パッド
１５インターポーザ
１６、４２、５９通気口
１７支持基板
１８導通部
２０半田フィレット形成部
２７、５７導通パッド
３０回路基板
３１半田ランド部
３２半田フィレット
４０支持部
５０シリコン基板
５１、５５マスク層
５２ガラス材（支持基板）
５３突状部（導通部）
５４インターポーザ基板
５６凹部
Ｂ〜Ｅピエゾ素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoresistive type pressure sensor 2 1st silicon substrate 3 2nd silicon substrate 7 Cavity 8 Diaphragm 11-14 Electrode pad 15 Interposer 16, 42, 59 Vent 17 Support substrate 18 Conductive part 20 Solder fillet formation part 27, 57 Conductive pad 30 Circuit Board 31 Solder Land 32 Solder Fillet 40 Support 50 Silicon Substrate 51, 55 Mask Layer 52 Glass Material (Support Substrate)
53 Projection (conduction part)
54 Interposer substrate 56 Recessed parts B to E Piezo elements

Claims

A silicon substrate; a displacement portion formed on the silicon substrate and displaced in accordance with a change in physical quantity; a detection element for detecting a displacement amount of the displacement portion; and the silicon substrate electrically connected to the detection element, An electrode pad formed on one surface of the substrate, and an interposer bonded to the electrode pad,
The interposer is supported by the support substrate and electrically connected to the electrode pad, and is a first surface that is a joint surface with the electrode pad and is a surface opposite to the first surface. A conductive portion located at the corner of the interposer formed over two surfaces; a chamfered or notched solder fillet forming portion formed on the second surface side corner of the conductive portion and exposed on the side surface ; A conductive pad containing Ni or Cu formed from the second surface of the conductive portion to the surface of the solder fillet forming portion and electrically connecting the solder fillet forming portion to the second surface side of the conductive portion; A physical quantity sensor characterized by comprising.

The supporting substrate is formed of glass, the physical quantity sensor according to claim 1 Symbol mounting the conductive portion is formed of silicon.

The electrode pads, the physical quantity sensor according to claim 1 or 2 are formed on the same formation surface side and the displacement portion.

The physical quantity sensor according to claim 3, wherein the displacement portion is a diaphragm that is displaced by receiving pressure, and the support substrate is formed with a vent hole that communicates with the diaphragm.

A physical quantity sensor according to any one of claims 1 to 4 , and a circuit board on which the physical quantity sensor is mounted,
A physical quantity sensor mounting structure, wherein a solder fillet is formed by soldering between the solder fillet forming portion and a solder land portion of the circuit board.

A silicon substrate; a displacement portion formed on the silicon substrate and displaced in accordance with a change in physical quantity; a detection element for detecting a displacement amount of the displacement portion; and the silicon substrate electrically connected to the detection element, A method of manufacturing a physical quantity sensor having an electrode pad formed on one surface of a substrate and an interposer bonded to the electrode pad,
The interposer,
Forming a protruding conductive portion;
Filled with the material constituting the support substrate around the conductive portion, step you forming an interposer substrate,
Cutting the interposer substrate so that the conductive portion is exposed on the upper and lower surfaces;
Among the upper and lower surfaces exposed the conductive portion, one face first surface, when the other side is a second surface, a step of forming a recess in said second surface,
Forming a conductive pad containing Ni or Cu from the second surface of the conductive portion to the concave portion;
Dicing so that the conductive portion is divided at the position of the concave portion, and forming a notch-shaped or chamfered solder fillet forming portion at the second surface side end portion of the conductive portion. Forming,
Subsequently, the step of bonding between the conductive portion exposed on the first surface of the interposer and the electrode pad,
A method of manufacturing a physical quantity sensor, comprising:

Forming the conductive portion on the upper surface of the silicon substrate by etching;
Filling the periphery of the conducting portion with a glass material, and forming an interposer substrate made of the silicon substrate and the glass material ;
The manufacturing method of the physical quantity sensor of Claim 6 which has these.

The method of manufacturing a physical quantity sensor according to claim 6 or 7 , wherein the conductive portion is divided by making a dicing direction orthogonal to each other at the position of the concave portion.