JPH0328732A - Pressure detector and its manufacture - Google Patents

Pressure detector and its manufacture

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JPH0328732A
JPH0328732A JP16357289A JP16357289A JPH0328732A JP H0328732 A JPH0328732 A JP H0328732A JP 16357289 A JP16357289 A JP 16357289A JP 16357289 A JP16357289 A JP 16357289A JP H0328732 A JPH0328732 A JP H0328732A
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JP
Japan
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semiconductor chip
chip
glass layer
layer
glass
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Application number
JP16357289A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Minoru Nishida
実 西田
Masatoshi Onoda
真稔 小野田
Tadashi Hattori
正 服部
Youichi Konishi
小丹枝 洋一
Masanori Fukutani
福谷 正徳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP16357289A priority Critical patent/JPH0328732A/en
Publication of JPH0328732A publication Critical patent/JPH0328732A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain superior coupling strength and to enable detection with stable output sensitivity by constituting a device with a glass layer of a flat surface coupled with a semiconductor chip and a swelling part which is formed at the peripheral edge of the flat part and holds the chip. CONSTITUTION:A sensing body 2 is made of Fe-Ni-Co alloy, its upper end surface center part is a diaphragm 21 for pressure reception, and an oxide layer 23 is formed over its entire top surface. Paste of low-fusion-point glass is printed on the layer 23 and calcined temporarily to form the glass layer 24 which is about 40 - 60 mum thickness. The swelling part which is about 10 mum height and about 0.75mm wideness is formed at the peripheral edge part of the layer 24. When the size of the semiconductor chip 3 and the size of the layer 24 are denoted as (a) and (b) respectively and the position shift of the chip 3 is set to about <=0.35mm, the chip 3 satisfying the relation of a+1.5<b<a+2.2 mm is placed on the center flat part of the layer 24 and sintered (at about 450 deg.C) and then the chip 3 is pressed by the swelling part and coupled tightly on the body 2. Further, the reverse surface of the chip 3 is coated with an organic binder to preclude the chip shift.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、高圧流体の圧力を検出するのに適した圧力検
出器およびその製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a pressure detector suitable for detecting the pressure of high-pressure fluid and a method for manufacturing the same.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、高圧流体用の圧力検出器としては、受圧用ダイヤ
フラノ、に耐圧性に優れる金属ダイヤフラムを用い、こ
の金属ダイヤプラム上に歪ゲージを接合して構或するも
のが−・般的である。
Conventionally, pressure detectors for high-pressure fluids have generally been constructed by using a metal diaphragm with excellent pressure resistance in the pressure-receiving diaphragm, and having a strain gauge bonded to the metal diaphragm. .

■ 2 なお、歪ゲージとしては高い出力感度が得られる半導体
歪ケージが好適であり、例えば、特開昭61−2177
33号公報にて提案されたもののように、金属ダイヤフ
ラム上に、半導体歪ゲージを形成した半導体チップをガ
ラス接合することにより構威される。
2. As a strain gauge, a semiconductor strain cage is suitable since it can provide high output sensitivity.
As proposed in Japanese Patent No. 33, it is constructed by glass-bonding a semiconductor chip on which a semiconductor strain gauge is formed onto a metal diaphragm.

(発明が解決しようとする課題〕 この半導体チップのガラス接合は、金属ダイヤフラム」
二にペースト状の低融点ガラス粉を印刷し、本焼威より
も若干低い温度で仮焼した後、半導体チップをのせ本焼
威することにより、半導体チップを金属ダイヤフラム」
二に強固に接合するものである。
(Problem to be solved by the invention) The glass bonding of this semiconductor chip is a metal diaphragm.
After printing a paste-like low-melting glass powder on the second layer and calcining it at a temperature slightly lower than the final firing temperature, a semiconductor chip is placed on the second base and the final firing process is performed to convert the semiconductor chip into a metal diaphragm.
This is a strong bond between the two parts.

ここで、仮焼後のガラス層状態を解折してみると、第4
図に示すように、ガラス層断面は周縁部が厚く盛り上が
り、中央部は平坦にくぼんでいることが明らかとなった
。これは仮焼時の温度で溶融したガラスがその固有の粘
性で固まる時に生しるものである。ガラス層をガラス戒
分pb〇一B2O,系でフィラーP bTj03 ,Z
nSI04のガラスペーストを仕上がりで厚み40〜6
0μm形成した場合、第4図に示すように、ガラス層の
周縁部は盛り上がり高さ約10μm、盛り上がり部幅約
0.75晒であった。
Here, when we analyze the state of the glass layer after calcination, we find that the fourth
As shown in the figure, it became clear that the cross section of the glass layer had a thick bulge at the periphery and a flat depression at the center. This occurs when the glass melted at the temperature during calcination hardens due to its inherent viscosity. The glass layer is made of glass pb〇1B2O, and filler PbTj03,Z
Finished thickness of nSI04 glass paste is 40~6.
When the glass layer was formed with a thickness of 0 μm, the peripheral edge of the glass layer had a raised height of about 10 μm and a raised width of about 0.75 mm, as shown in FIG.

従って、半導体チップをこのガラス層上へ接合する場合
、ガラス層の大きさによって次のような問題が生してし
まう。
Therefore, when a semiconductor chip is bonded onto this glass layer, the following problems arise depending on the size of the glass layer.

すなわち、第5図(a)に示すように、ガラス層24中
央部の平坦部サイズが半導体チソプ3のサイズより小で
ある場合、半導体チップ3のすわりは悪く、さらに、本
焼或(接合)時に半導体チップ3とガラス層24との間
の隙間に空気が入るごとによってガラス層24に気泡が
発生し、所望の接合強度が得られないという問題がある
That is, as shown in FIG. 5(a), if the flat part size at the center of the glass layer 24 is smaller than the size of the semiconductor chip 3, the semiconductor chip 3 will not sit well, and furthermore, the final firing (bonding) Sometimes, air enters the gap between the semiconductor chip 3 and the glass layer 24, causing air bubbles to form in the glass layer 24, resulting in a problem in that desired bonding strength cannot be obtained.

また、第5図(C)に示すように、前記平坦部サイズが
半導体チップ3のサイズに比して大の場合、本焼戒時の
振動によって半導体チップ3の位置がずれることがあり
、第6図に示すようにこの位置ずれによって半導体チッ
プ3の出力感度が変化してしまうという問題がある。
Further, as shown in FIG. 5(C), if the flat portion size is larger than the size of the semiconductor chip 3, the position of the semiconductor chip 3 may shift due to vibration during the Honshōkai, and the As shown in FIG. 6, there is a problem in that the output sensitivity of the semiconductor chip 3 changes due to this positional deviation.

なお、第6図(a). (b)は半導体歪ゲージ31〜
34.半導体チップ3および金属ダイヤフラム2lの位
置関係を示す図で(a)は平面図、(blは正面図であ
る。また、第6図(C)は第6図(a)に示ずX方向,
y方向への位置ずれと出力感度との関係を示す特性図で
ある。
In addition, Fig. 6(a). (b) is a semiconductor strain gauge 31~
34. In the diagrams showing the positional relationship between the semiconductor chip 3 and the metal diaphragm 2l, (a) is a plan view, (bl is a front view). Also, FIG. 6(C) is not shown in FIG.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between positional deviation in the y direction and output sensitivity.

本発明は上記事実を鑑みてなされたものであり、接合強
度に優れ、出力感度にばらつきのない圧力検出器および
その製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above facts, and an object of the present invention is to provide a pressure detector that has excellent bonding strength and no variation in output sensitivity, and a method for manufacturing the same.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、上記目的を達戒するために、受圧用金属ダイ
ヤフラムの圧力導入側と反対側の端面に、ガラス層を介
して、半導体歪ゲージを有する半導体チップを接合した
圧力検出器において、 前記ガラス層は、前記半導体チップと接合される平坦面
と、この平坦部の周縁に形成され前記半導体チップを保
持する盛り上がり部とを有することを特徴とずる構戒と
し、さらに、 受圧用金属グイ・1・フラムの圧力導入側と反対側の端
面に、平坦面を有し、かつこの平坦面の周縁に盛り上が
り部を有するガラス層を、前記平坦面にて半導体チップ
を接合するとともに前記盛り上がり部にて前記半導体チ
ップを保持するべく、前記半導体チップのサイズに応じ
て定められた所定の面積にて形戒する工程と、 前記ガラス層の平坦面に前記半導体チップを配置すると
ともに、前記盛り上がり部にて前記半導体チップを保持
するようにして、前記端面Gこ前記ガラス層を介して前
記半導体チップを接合する工程と を有することを特徴とする圧力検出器の製造方法を提供
する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a pressure sensor in which a semiconductor chip having a semiconductor strain gauge is bonded to the end surface of a pressure receiving metal diaphragm opposite to the pressure introduction side via a glass layer. The glass layer is characterized by having a flat surface to be bonded to the semiconductor chip, and a raised portion formed around the periphery of the flat portion to hold the semiconductor chip, and further comprising: a metal guide for receiving pressure; 1. A glass layer having a flat surface and a raised portion at the periphery of the flat surface is placed on the end surface of the flam on the opposite side to the pressure introduction side, and a semiconductor chip is bonded to the flat surface, and the glass layer is attached to the raised portion. holding the semiconductor chip in a predetermined area determined according to the size of the semiconductor chip; placing the semiconductor chip on the flat surface of the glass layer; There is provided a method for manufacturing a pressure sensor, comprising the step of bonding the semiconductor chip to the end surface G via the glass layer while holding the semiconductor chip.

〔作用・効果〕[Action/Effect]

上記構威においては、半導体チップはガラス層表面の平
坦面において接合されることになり、そ5 6 の接合強度は強固なものとすることができる。
In the above structure, the semiconductor chips are bonded on the flat surface of the glass layer, and the bonding strength thereof can be made strong.

さらに、゛[導体チップはガラス層周縁部に形成される
盛り上がり部に保持ざれるために、位置ずれすることが
防止され、位置ずれによる出力感度のばら゛つきを抑え
ることができるという優れた効果がある。
Furthermore, since the conductor chip is held in the raised area formed at the periphery of the glass layer, it is prevented from shifting, and has the excellent effect of suppressing variations in output sensitivity due to positional shift. There is.

また、1二記製造方法によれば、上記効果を有するJX
l力検出器を製造することができるというイ憂れた効果
がある。
Further, according to the manufacturing method described in Section 12, JX having the above effects
This has the interesting effect of making it possible to manufacture a force detector.

〔実施例〕〔Example〕

以−F、本発明を実施例により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples.

第9図には本発明を適用した圧カセンザの全体構威図を
示す。なお、第9図(a)は該圧カセンサの平面図、第
9図(b)は正面断面図である。
FIG. 9 shows the overall configuration of a pressure sensor to which the present invention is applied. Note that FIG. 9(a) is a plan view of the pressure sensor, and FIG. 9(b) is a front sectional view.

第9図において、圧カセンサのハンジング1は中央部に
貫通孔を有する筒体であり、フランジー体構造をなして
いる。
In FIG. 9, the pressure sensor's hanging 1 is a cylindrical body having a through hole in the center, and has a flange structure.

l−記ハウジング1の貫通札内にはセンシングボディ2
が挿通配設してある。センシングボディ2は上端閉鎖の
筒体で下端は開DLでおり、筒体1ノj部は圧力導入路
どしてある。センシングボディ2外周にはテーパ状段部
22が設けられ、上記ハウジング1の内周に設りられた
テーバ状スl−ツパ11に嵌合せしめられている。そし
て、センシングボディ2の段部22上部にはOリング2
6 ハンクアップリング27を挿入ずるべく溝25が設
けられている。
There is a sensing body 2 inside the penetrating label of the housing 1.
is inserted through it. The sensing body 2 is a cylindrical body whose upper end is closed and whose lower end is open DL, and the nozzle of the cylindrical body 2 is a pressure introduction path. A tapered stepped portion 22 is provided on the outer periphery of the sensing body 2, and is fitted into a tapered L-snap 11 provided on the inner periphery of the housing 1. An O-ring 2 is attached to the upper part of the stepped portion 22 of the sensing body 2.
6. A groove 25 is provided for inserting the hunk up ring 27.

上記センシングポディ2は、熱膨張率の小さいFe−N
i−Co系合金で構成され、その−L端面ば中心部を薄
肉として受圧用ダイヤフラム2】としてある(第1図(
b))。ダイヤフラム21のL面は全面を酸化して酸化
層23が形成してある。そして、該酸化層23上に低融
点ガラス層24を介して半導体チップ3が接合されてい
る。
The sensing body 2 is made of Fe-N, which has a small coefficient of thermal expansion.
It is composed of an i-Co alloy, and its -L end face has a thinner center section as a pressure-receiving diaphragm 2 (see Fig. 1).
b)). The entire L surface of the diaphragm 21 is oxidized to form an oxide layer 23. The semiconductor chip 3 is bonded onto the oxide layer 23 with a low melting point glass layer 24 interposed therebetween.

なお、ガラス層24の大きさをb、半導体チップ3の大
きさをaとすると(第1図(a)参照)、本実施例では
、後述するように、 a +1.5<b<a+2.2 (mm)  −(1)
となっている。
Note that, assuming that the size of the glass layer 24 is b and the size of the semiconductor chip 3 is a (see FIG. 1(a)), in this embodiment, as described later, a +1.5<b<a+2. 2 (mm) - (1)
It becomes.

半導体チップ3は、第2図に示す如く、31基板面の4
ケ所にボロン(B)をドープして、P型半導体歪ケージ
31,32,33.34を形成したものであり、該歪ゲ
ージ31.33は上記ダイヤフラム21の中心部直上に
位置し、該歪ゲージ32.34はダイヤフラム21の周
縁部直上に位置している。そして、これら歪ゲージ31
〜34はSil板上に形成した電極リード(図略)によ
り互いに接続されて、第3図に示す如きフルブリッジを
構成している。
As shown in FIG. 2, the semiconductor chip 3
P-type semiconductor strain cages 31, 32, 33, and 34 are formed by doping boron (B) in these locations, and the strain gauges 31, 33 are located directly above the center of the diaphragm 21, and Gauges 32, 34 are located directly above the periphery of diaphragm 21. And these strain gauges 31
34 are connected to each other by electrode leads (not shown) formed on the sil board to form a full bridge as shown in FIG.

第9図において、L記半導体チップ3は、これを囲むよ
うにハウジング1の上面に設けたリング状セラξノク基
板5上に形成された信号処理用のIC回路(図略)とワ
イヤ4で接続されている。
In FIG. 9, the L semiconductor chip 3 is connected to a signal processing IC circuit (not shown) formed on a ring-shaped ceramic substrate 5 provided on the upper surface of the housing 1 so as to surround it, and a wire 4. It is connected.

信号処理回路はりートフレーム51、電気雑音除去用の
貫通コンデンサ52、リード線53を介して外部と接続
される。
The signal processing circuit is connected to the outside via a seat frame 51, a feedthrough capacitor 52 for removing electrical noise, and a lead wire 53.

ハウジング1の上面外周縁には、筒状カバ−6がOリン
グ6lを介してハウジングlに嵌合されている。筒状カ
ハー6の−ヒ方開口端にはリートホルダ65が密嵌され
てあり、上記リード線53がこのリードホルダ65を貫
通してセンサ外へ延出している。
A cylindrical cover 6 is fitted onto the outer peripheral edge of the upper surface of the housing 1 via an O-ring 6l. A lead holder 65 is tightly fitted into the opening end of the cylindrical cover 6 on the left side, and the lead wire 53 passes through this lead holder 65 and extends outside the sensor.

なお、第9図中、62は上記貫通コンデンザ52をロー
付けによって固定したプレート、63はシールリング、
64は上部プレー1・、66はリード押さえ、67ばネ
ジ、7は半導体チソブ3を外気から保護するシリコンケ
ル、8は貫通コンyンサ52およびリード線53を保護
するボッティング剤である。
In addition, in FIG. 9, 62 is a plate to which the above-mentioned through-hole capacitor 52 is fixed by brazing, 63 is a seal ring,
64 is an upper play 1, 66 is a lead holder, 67 is a spring screw, 7 is a silicon shell that protects the semiconductor chip 3 from the outside air, and 8 is a botting agent that protects the through capacitor 52 and the lead wire 53.

なお、センシングボディ2はハウシング1に打ち込み挿
入されるため、センシングボディ2のすべり、ぬけ等の
ずれが防止でき、さらに打ち込みの際の応力がOリング
26 ハックアンブリング27用の溝25によって半導
体チップ3に直接作用することを防止できる。
Furthermore, since the sensing body 2 is inserted into the housing 1 by being driven into the housing 1, it is possible to prevent the sensing body 2 from slipping or slipping out, and furthermore, the stress during driving is reduced by the O-ring 26 and the groove 25 for the hack ambling 27, which allows the semiconductor chip to be inserted. 3 can be prevented from acting directly.

第10図は本圧カセンサの取り付け例を示す断面図であ
り、上記圧力セン→ノのセンシングボディ2の圧力導入
路に高圧流体を導入するべく、上記ハウジング1の内周
部にシールパイプ201を介9 10 して、被検出対象200に嵌合され、ボルト206、ワ
ッシャ207にて固定されている。なお、シールパイプ
201は、0リング202,204およびハックアップ
リング203,205によって、圧カセンサおよび被検
出対象200とそれぞれシール性を確保している。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of how the main pressure sensor is installed. A seal pipe 201 is installed on the inner circumference of the housing 1 in order to introduce high-pressure fluid into the pressure introduction path of the sensing body 2 from the pressure sensor to the no. It is fitted into the detection target 200 and fixed with a bolt 206 and a washer 207. Note that the seal pipe 201 ensures sealing performance with the pressure sensor and the object to be detected 200 by the O-rings 202 and 204 and the hack-up rings 203 and 205, respectively.

次に、上記センシングポディ2と半導体チップ3との接
合手11I{について第8図を用いて説明する。
Next, the joining mechanism 11I for connecting the sensing body 2 and the semiconductor chip 3 will be explained with reference to FIG.

まず、センシングボディ2表面を酸洗浄して脱脂を行う
First, the surface of the sensing body 2 is cleaned with acid and degreased.

センシングボディ2の脱炭処理はH2とN2を混合した
還元性ないし弱還元性雰囲気中に水蒸気を供給して行い
、800゜C〜1l00゜Cで1時間程度行う。
The decarburization treatment of the sensing body 2 is carried out by supplying water vapor into a reducing or weakly reducing atmosphere containing a mixture of H2 and N2, and is carried out at 800°C to 1100°C for about 1 hour.

次に、センシングポディ2の酸化処理を行う。Next, the sensing body 2 is subjected to oxidation treatment.

酸化処理は02雰囲気にs o o ’cで10分間、
あるいは1000゜CでO、5分間さらし、1.5μm
〜5.5μmの深さで酸化層23を形戒する。
Oxidation treatment was carried out in 02 atmosphere for 10 minutes in so-o-c.
Or exposed to O at 1000°C for 5 minutes, 1.5 μm
The oxide layer 23 is formed at a depth of ~5.5 μm.

ガラス層24の形成は上記酸化層23上に低融点ガラス
のガラスペースト(例えば、ガラス戒分P b O  
B2 03系でフィラーPbTi03やZnSiO4)
を印刷し、これを仮焼(約450”C )することによ
り行い、ガラスの厚みを仕上がりで40μm〜60μm
とする。上記ガラスペーストはガラス粉を有機溶材中に
混入して得る。仮焼した上記ガラス層24に半導体チッ
プ3を載せ、本焼成(約450゜C)すると上記半導体
チップ3はセンシングボディ2上に強固に接合される。
The glass layer 24 is formed by applying a glass paste of low melting point glass (for example, glass paste P b O ) on the oxide layer 23 .
Filler PbTi03 or ZnSiO4 in B203 series)
This is done by printing and calcining (approximately 450"C), and the finished thickness of the glass is 40μm to 60μm.
shall be. The above glass paste is obtained by mixing glass powder into an organic solvent. The semiconductor chip 3 is placed on the above-mentioned calcined glass layer 24 and the semiconductor chip 3 is firmly bonded onto the sensing body 2 by main baking (approximately 450° C.).

しかしながら、前述のように仮焼後のガラス層24は周
縁部に厚い盛り上がり部が形戊され、ガラス層24およ
び半導体チンブ3の大小関係により接合強度、センサ出
力感度にぱらつきが生してしまう。
However, as described above, the glass layer 24 after calcination is formed with a thick raised portion at the peripheral edge, and the bonding strength and sensor output sensitivity vary depending on the size relationship between the glass layer 24 and the semiconductor chimney 3.

従って、第5図(b)に示すように、ガラス層24の中
央平坦部の大きさと半導体チップ3の大きさを同程度に
して、同チップ3の座りを良好にする必要がある。
Therefore, as shown in FIG. 5(b), it is necessary to make the size of the central flat portion of the glass layer 24 and the size of the semiconductor chip 3 approximately the same, so that the chip 3 can sit comfortably.

すなわち、本実施例では、ガラス層24の周縁盛上部の
サイズが高さ10μm,幅0、75mmであるので(第
4図参照)、半導体チップ3の大きさaとガラス層24
の大きさbの関係を、b=a+2XO.’+5(mm)
   −(2)としている。
That is, in this embodiment, since the size of the peripheral raised part of the glass layer 24 is 10 μm in height and 0.75 mm in width (see FIG. 4), the size a of the semiconductor chip 3 and the size of the glass layer 24 are 10 μm in height and 0.75 mm in width.
The relationship between the size b of b=a+2XO. '+5 (mm)
- (2).

また、出力感度の低下が50%までである場合、セラ短
ンク基板5(第9図)に形成される増幅回路(図略)の
補償抵抗により補償することができる。すなわち、第6
図(C)の解析結果より、本実施例では半導体チップ3
の位置ずれを0.35(財)以下と設定し、出力感度が
50%以上であることを保障している。
Further, if the output sensitivity decreases by up to 50%, it can be compensated for by a compensation resistor of an amplifier circuit (not shown) formed on the Cera short link substrate 5 (FIG. 9). That is, the sixth
From the analysis results in Figure (C), in this example, the semiconductor chip 3
The positional deviation is set to 0.35 or less, and the output sensitivity is guaranteed to be 50% or more.

すなわち、本実施例では、ガラス層24の大きさbを半
導体チップ3の大きさaに対して、a+2X0.75<
b<a+2 X (0.75+0.35)[■] と設定して式(1)を得、第8図に示す接合手順の低融
点ガラス印刷工程時には上記bの条件にてガラスペース
トの印刷を行っている。
That is, in this embodiment, the size b of the glass layer 24 is set to the size a of the semiconductor chip 3 by a+2X0.75<
Formula (1) is obtained by setting b<a+2 Is going.

なお、第8図の仮焼後のチップ配置工程では、第7図に
示すチップガイド治具が用いられている。
Note that in the chip placement step after calcination shown in FIG. 8, a chip guide jig shown in FIG. 7 is used.

図において、701は上部ガイトプレート、702は台
座であり、第7図に示す如くセンシングボディ2と半導
体チップ3の位置決めが精度よく行われる。
In the figure, 701 is an upper guide plate, 702 is a pedestal, and as shown in FIG. 7, the sensing body 2 and the semiconductor chip 3 are accurately positioned.

この時、半導体チップ3のずれは第5図(b)に示すよ
うにガラス層24の周縁の盛り士がり部によって抑えら
れるが、本実施例では、同チンブ3の裏面に有機系のバ
インダを塗布し、その表面張力によって同チップ3を固
定ずることで、さらにチップずれを防止している。なお
、有機系ハインダとして、例えばエタノール アセトン
,テレビ不オール,ヘキザノール等が用いられ、このバ
インダは木焼或時の熱によって揮発してしまう。
At this time, the displacement of the semiconductor chip 3 is suppressed by the raised part at the periphery of the glass layer 24, as shown in FIG. By coating and fixing the chip 3 by its surface tension, chip displacement is further prevented. Incidentally, as the organic binder, for example, ethanol, acetone, TVol, hexanol, etc. are used, and this binder volatilizes due to the heat during wood burning.

上記の如くしてセンシングボディ2と半導体チップ3と
の接合が行われた後に、この半導体チップ3の接合され
たセンシングボディ2をハウシング1に前述のように打
ち込み挿入し、第9図に示す圧カセンサが構威される。
After the sensing body 2 and the semiconductor chip 3 are bonded as described above, the sensing body 2 with the semiconductor chip 3 bonded thereto is inserted into the housing 1 by driving as described above, and the pressure shown in FIG. Kasensa is in trouble.

かかる構造の圧カセンサにおいて、導入圧によりダイヤ
フラム21が変形するとこれに位置決め制御されて一体
に接合された半導体チップ3に歪l3 14 応力を牛し、該チップ3上の″l−′−導体歪ゲージ3
1.33の抵抗値が大きく変化して測定圧力に応したリ
ニャかつ高感度の出力信号が得られる。
In a pressure sensor having such a structure, when the diaphragm 21 is deformed by the introduced pressure, the positioning is controlled by the diaphragm 21, and a strain l3 14 stress is applied to the semiconductor chip 3 which is integrally bonded, and the l-'-conductor strain on the chip 3 is reduced. Gauge 3
The resistance value of 1.33 changes greatly, and a linear and highly sensitive output signal corresponding to the measured pressure can be obtained.

さらに、半導体チンブ3とセンシングボディ2ば第5図
(t1)に示すように接合されるため、その接合強度は
強固であり、かつ出力感度のばらつきは抑えることがで
きる。
Furthermore, since the semiconductor chimney 3 and the sensing body 2 are bonded as shown in FIG. 5 (t1), the bonding strength is strong and variations in output sensitivity can be suppressed.

な13、上記実施例ではガラス層形状を一辺bの正プ)
形とし゜でいるが、本発明はガラスペースト仮焼時に生
しるガラス層周縁部の盛り上がりを半導体ナンブのずれ
防止および位置決めに使用するものであり、上記正方形
に限らず、他の形状であってもよい。その場合、その形
状に応じてガラス層の大きさを設定する必要がある。
13. In the above example, the shape of the glass layer is the same as the one side b)
However, the present invention uses the bulge at the peripheral edge of the glass layer that occurs during glass paste calcination to prevent the semiconductor number from shifting and to position it, and is not limited to the above-mentioned square shape, but may have other shapes as well. Good too. In that case, it is necessary to set the size of the glass layer according to its shape.

また、使用ずるガラス戊分および厚み等によってガラス
層周縁部の盛り上がりは多少異なる。そのため上記実施
例の式(】)に用いた数値は上記の値に限定されるもの
ではなく、使用するガラス成分厚み等によって任意に設
定できるものである。
Furthermore, the bulge at the peripheral edge of the glass layer varies somewhat depending on the length and thickness of the glass used. Therefore, the numerical value used in the formula ( ) in the above embodiment is not limited to the above value, but can be arbitrarily set depending on the thickness of the glass component used, etc.

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

第1図(a)は本発明を適用した『カセンサの要部を示
す平面図、第1図(1))は同圧カセンサの正面断面図
で、第9図(b)のA部を拡大して示す。第2図は半導
体チップの平面図、第3図は半導体歪ゲジの接続図、第
4図はガラス層24の断面図、第5図(a). (I1
)). (C)はそれぞれ半導体ヂノブのセンシングホ
ディへのガラス接合状態を示す図、第6図(a), (
b)は各々半導体歪ゲージとダイヤフラム部の関係を示
す平面図,正面断面図で、第6図(C)は第6図(a)
のχ,y方向へのずれと出力感度との関係を示す特性図
、第7図はチップガイド治具要部説明図、第8図はガラ
ス接合手順を示す工程図、第9図(a)は本発明を適用
した圧カセンサの平面図第9図(b)は同図(a)に示
すものの正面断面図、第10図は第9図に示すものの取
付け例を示す図である。 1・・・ハウジング,2・・・センシングボディ,3・
・半導体チップ,21・・・ダイヤフラム部,24・・
ガラス層.31〜34半導体歪ゲージ。
Fig. 1(a) is a plan view showing the main parts of the pressure sensor to which the present invention is applied, and Fig. 1(1) is a front cross-sectional view of the same pressure sensor, with section A in Fig. 9(b) being enlarged. and show. 2 is a plan view of the semiconductor chip, FIG. 3 is a connection diagram of the semiconductor strain gauge, FIG. 4 is a sectional view of the glass layer 24, and FIG. 5(a). (I1
)). (C) is a diagram showing the glass bonding state of the semiconductor dinobu to the sensing body, Figure 6 (a), (
b) is a plan view and a front sectional view showing the relationship between the semiconductor strain gauge and the diaphragm part, respectively, and FIG. 6(C) is the same as FIG. 6(a).
Figure 7 is an explanatory diagram of the main parts of the chip guide jig, Figure 8 is a process diagram showing the glass bonding procedure, Figure 9 (a) 9(b) is a front sectional view of the pressure sensor shown in FIG. 9(a), and FIG. 10 is a diagram showing an example of mounting the pressure sensor shown in FIG. 9. 1... Housing, 2... Sensing body, 3...
・Semiconductor chip, 21...Diaphragm part, 24...
Glass layer. 31-34 semiconductor strain gauge.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)受圧用金属ダイヤフラムの圧力導入側と反対側の
端面に、ガラス層を介して、半導体歪ゲージを有する半
導体チップを接合した圧力検出器において、 前記ガラス層は、前記半導体チップと接合される平坦面
と、この平坦部の周縁に形成され前記半導体チップを保
持する盛り上がり部とを有することを特徴とする圧力検
出器。
(1) In a pressure sensor in which a semiconductor chip having a semiconductor strain gauge is bonded to the end surface of a metal diaphragm for receiving pressure opposite to the pressure introduction side through a glass layer, the glass layer is bonded to the semiconductor chip. 1. A pressure detector comprising: a flat surface; and a raised portion formed around the periphery of the flat portion to hold the semiconductor chip.
(2)受圧用金属ダイヤフラムの圧力導入側と反対側の
端面に、平坦面を有し、かつこの平坦面の周縁に盛り上
がり部を有するガラス層を、前記平坦面にて半導体チッ
プを接合するとともに前記盛り上がり部にて前記半導体
チップを保持するべく、前記半導体チップのサイズに応
じて定められた所定の面積にて形成する工程と、 前記ガラス層の平坦面に前記半導体チップを配置すると
ともに、前記盛り上がり部にて前記半導体チップを保持
するようにして、前記端面に前記ガラス層を介して前記
半導体チップを接合する工程と を有することを特徴とする圧力検出器の製造方法。
(2) A glass layer having a flat surface and a raised portion at the periphery of the flat surface is attached to the end surface of the pressure-receiving metal diaphragm on the opposite side to the pressure introduction side, and a semiconductor chip is bonded to the flat surface. forming a predetermined area determined according to the size of the semiconductor chip in order to hold the semiconductor chip in the raised portion; arranging the semiconductor chip on a flat surface of the glass layer; A method for manufacturing a pressure sensor, comprising the step of bonding the semiconductor chip to the end surface via the glass layer so as to hold the semiconductor chip at the raised portion.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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