JPH0465643A - 半導体圧力センサ及びその製造方法 - Google Patents

半導体圧力センサ及びその製造方法

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JPH0465643A
JPH0465643A JP2176230A JP17623090A JPH0465643A JP H0465643 A JPH0465643 A JP H0465643A JP 2176230 A JP2176230 A JP 2176230A JP 17623090 A JP17623090 A JP 17623090A JP H0465643 A JPH0465643 A JP H0465643A
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pressure sensor
glass pedestal
chip
ceramic substrate
gauge
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Tomohiro Mizuno
水野　倫博
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Mitsubishi Electric Corp
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    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えば自動車等に用いられる改良された構
造の半導体圧力センサ及びその製造方法に関するもので
ある。
［従来の技術］ 第３図は従来の半導体圧力センサを示す断面図であり、
図において、圧力導入口（１）が設けられた外装・（２
）内には、セラミック基板（３）に実装された圧力セン
サ単品パッケージ（以下、単にパッケージとする）（４
）が収納されている。このパッケージ（４）の底部には
圧力導入パイプを備えたステム（５）が設けられており
、これは外装（２）の圧力導入口（１）に連通している
。パッケージ（４）内にはガラス台座（６）に陽極接合
された圧力センサチップ（７）か圧力導入口（１）側を
裏面にして配置されている。圧力センサチップ〈７）は
、ワイヤリード（８）及びリード（９）によりセラミッ
ク基板（３）上に形成された導体パターン（１０）に電
気的に接続されている。なお、パッケージ（４）内部は
真空室となっている。また、ＩＣチップ（１１）例えば
フリップチップは、バンプ（１２）により導体パターン
（１０）に電気的に接続されている。導体パターン（１
０）は、外部リード（１３）により半導体圧力センサの
外部に電気的に接続される。
従来の半導体圧力センサは上述したように構成され、こ
のセンサの製造は、まず圧力センサチップ（７）とガラ
ス台座（６）とを陽極接合により接着した後、これらを
ステム（５）にダイボンドする。
次に、圧力センサチップ（７）とリード（９）とをワイ
ヤリード（８）で接続した後、パッケージ（４）内を真
空にして真空室（１４）を形成する。このようにして得
られたパッケージく４）とＩＣチップ（１１）とをセラ
ミック基板（３）に実装する。そして、このセラミック
基板（３）を外装（２）に組み込むことにより、半導体
圧力センサが得られる。
半導体圧力センサを使用する際には、被測定気体の圧力
を圧力導入口く１）に印加して、圧力センサチップ（７
）の裏面で受圧する。また、圧力センサチップ（７）の
表面は真空室（１４）に置かれているため、圧力センサ
チップ（７）の出力は絶対圧出力になる。この出力を第
４図に示すような増幅回路によって増幅して出力信号と
する。なお、第４図中、（７）及び（１１）は、それぞ
れ圧力センサチップ（７）及びＩＣチップ（１１）に形
成された回路である。
［発明が解決しようとする課題］ 上述したような半導体圧力センサでは、まずパッケージ
（４）を組み立て、そのパッケージ（４）とＩＣチップ
（１１）とをセラミック基板（３）に実装するので、高
精度を要する真空室を造らなければならない等、複雑で
手間のかがる製造工程が必要であるという問題点があっ
た。
この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たもので、アセンブリが容易で苛酷な環境下での圧力測
定が可能な半導体圧力センサ及びその製造方法を得るこ
とを目的とする。
［課題を解決するための手段コ この発明に係る半導体圧力センサは、ゲージ圧センサ及
び絶対圧センサが形成された半導体チップとガラス台座
とを、絶対圧センサの裏面とガラス台座との間に真空室
を形成するように真空中で陽極接合し、被測定圧力をゲ
ージ圧センサの裏面で受圧するものである。
し作　用］ この発明においては、複雑な構造のパッケージを実装し
ないのでアセンブリが容易となり、また、圧力センサを
ゲージ圧センサと絶対圧センサの２つを用いることによ
り、裏面受圧方式の絶対圧センサとして使用することが
できる。
［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例による半導体圧力センサを
示す断面図であり、（１）〜（３）、（１０）〜〈１３
）は上述した従来の半導体圧力センサにおけるものと全
く同一である。図において、圧力センサチップ（１５）
には、ゲージ圧センサ部（１６）及び絶対圧センサ部（
１７）か１つのチップに一体に形成されている。この圧
力センサチップ（１５）は、絶対圧センサ部（１７）の
裏面に真空室（１８）が形成されるようにガラス台座（
１つ）と陽極接合される。接合された圧力センサチップ
（１５）及びガラス台座（１つ）は、セラミック基板（
３）に実装される。ゲージ圧センサ部（１６）の裏面に
対応する部分のガラス台座（１９）及びセラミック基板
（３）にはあらかじめ貫通穴（２０）が設けられており
、ゲージ圧センサ部（１６）の裏面は外装（２）の圧力
導入口（１）に連通している。また、圧力センサチップ
（１５）はワイヤリード（２１）によりセラミック基板
（３）に設けられた導体パターン（１０）に電気的に接
続されている。ＩＣチ・ンプ（１１）例えばフリップチ
ップもまたバンプ（１２）により導体パターン（１０）
に接続されており、導体パターン（１０）は外部リード
（１３）により半導体圧力センサの外部に電気的に接続
される。
以上のような圧力センサチップ（１５）、セラミ・ンク
基板（３）、ＩＣチップ（１１）等は外装（２）内に収
納されている。なお、外装（２）の上部には、大気導入
口（２２）が設けられている。
上述したように構成された半導体圧力センサの製造は、
まず、ゲージ圧センサ部（１６）の裏面に対応する位置
に貫通穴（２０）が形成されたガラス台座（１９）と圧
力センサチップ（１５）とを真空中において陽極接合す
る。陽極接合によれば、接合材を使用することなく気密
性よく接合を行えるので、真空室（１８）を容易に形成
することができる。
従って、別途に真空室を設ける必要がない。また、２つ
のセンサ部を一度でガラス台座（１９）に接合できるの
で、製造工程が簡略化される。次に、ガラス台座（１９
）に陽極接合した圧力センサチップ（１５）とＩＣチッ
プく１１）とをセラミック基板（３）に実装し、このセ
ラミック基板（３）を外装（２）に組み込む。
このようにして製造された半導体圧力センサは、使用に
際し被測定気体を圧力導入口（１）に導入し、その圧力
をゲージ圧センサ部（１６）の裏面で受圧力し、その出
力はゲージ圧出力になる。ゲージ圧センサ部く１６）の
裏面には抵抗等の回路が設けられていないので、苛酷な
環境下での使用に耐えることができる。絶対圧センサ部
（１７）は大気圧を検出して出力する。そして、第２図
に示す増幅回路によって、絶対圧センサ部（１７〉の出
力を基準にゲージ圧センサ部（１６）の出力を増幅し、
絶対圧出力として出力する。なお、第２図中、（ｌｌａ
）、（１６ａ）、（１７ａ）は、それぞれＩＣチップ（
１１）、ゲージ圧センサ部（１６）、絶対圧センサ部（
１７）に形成された回路である。
［発明の効果］ この発明は、以上説明したとおり、圧力導入口が設けら
れた外装と、この外装内に収納されたセラミック基板と
、このセラミック基板に実装されたＩ’Ｃチップと、上
記セラミック基板上に載置されたガラス台座と、ゲージ
圧センサ及び絶対圧センサが形成された圧力センサチッ
プとを備え、上記ガラス台座と上記圧力センサチップと
は、上記絶対圧センサの裏面とガラス台座との間に真空
室が形成されるように真空中で陽極接合され、上記ゲー
ジ圧センサの裏面に隣接する部−分のガラス台座及び上
記セラミック基板には貫通穴が設けられ、この貫通穴に
よって上記ゲージ圧センサの裏面と上記圧力導入口とが
連通しているので、絶対圧センサとゲージ圧センサの２
つのセンサを一度でガラス台座に接合でき、圧力センサ
の単品パッケージの実装が不要となり製造工程を簡略化
することができる。また、圧力の受圧を圧力センサチッ
プの裏面で行うので、苛酷な使用環境にも耐えることが
できる半導体圧力センサが得られるという効果を奏する
。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例による半導体圧力センサを
示す断面図、第２図は第１図に示したセンサに用いる増
幅回路の回銘図、第３図は従来の半導体圧力センサを示
す断面図、第４図は第３図に示したセンサに用いる増幅
回路の回路区である。 図において、（１）は圧力導入口、（２）は外装、（３
）はセラミック基板、（１０）は導体パターン、（１１
）はＩＣチップ、（１２）はバンプ、（１３）は外部リ
ード、（１５）は圧力センサチップ、（１６）はゲージ
圧センサ部、（１７）は絶対、圧センサ部、（１８）は
真空室、（１９）はガラス台座、（２０）は貫通穴、（
２１）はワイヤリード、（２２）は大気導入口、（ｌｌ
ａ）、（１６ＪＬ）、（１７・ａ）は回路である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）圧力導入口が設けられた外装と、 この外装内に収納されたセラミック基板と、このセラミ
    ック基板に実装されたＩＣチップと、上記セラミック基
    板上に載置されたガラス台座と、 ゲージ圧センサ及び絶対圧センサが形成された圧力セン
    サチップとを備え、上記ガラス台座と上記圧力センサチ
    ップとは、上記絶対圧センサの裏面とガラス台座との間
    に真空室が形成されるように真空中で陽極接合され、上
    記ゲージ圧センサの裏面に隣接する部分のガラス台座及
    び上記セラミック基板には貫通穴が設けられ、この貫通
    穴によって上記ゲージ圧センサの裏面と上記圧力導入口
    とが連通していることを特徴とする半導体圧力センサ。
  2. （２）ゲージ圧センサの裏面に対応する部分のガラス台
    座に貫通穴を設け、 上記ゲージ圧センサ及び絶対圧センサが形成された圧力
    センサチップと上記ガラス台座とを、上記絶対圧センサ
    の裏面と上記ガラス台座との間に真空室を形成するよう
    に真空中で陽極接合し、上記陽極接合された圧力センサ
    チップ及びガラス台座を上記ゲージ圧センサの裏面に対
    応する部分に貫通穴が設けられたセラミック基板に実装
    し、上記ＩＣチップを上記セラミック基板に実装し、こ
    のセラミック基板を外装に組み込むことを特徴とする半
    導体圧力センサの製造方法。
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