JPH0623780B2 - 半導体加速度センサの製造方法 - Google Patents
半導体加速度センサの製造方法Info
- Publication number
- JPH0623780B2 JPH0623780B2 JP1245852A JP24585289A JPH0623780B2 JP H0623780 B2 JPH0623780 B2 JP H0623780B2 JP 1245852 A JP1245852 A JP 1245852A JP 24585289 A JP24585289 A JP 24585289A JP H0623780 B2 JPH0623780 B2 JP H0623780B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- sensor chip
- adhesive
- welding
- stem
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P1/00—Details of instruments
- G01P1/02—Housings
- G01P1/023—Housings for acceleration measuring devices
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、半導体加速度センサの製造方法に関するも
のである。
のである。
［従来技術］ 従来、半導体加速度センサはそのセンサチップ（シリコ
ンチップ）に梁部が形成され、この梁部に複数のピエゾ
抵抗が配設され、このピエゾ抵抗にてブリッジ回路を形
成している。梁部は、空気中ではその形状により決まる
共振周波数を有し、共振時の出力は共振以外の通常出力
の１０００倍程度になり容易に折れてしまう。そこで、
ステム上にセンサチップを接着し、プロジェクション溶
接によりセンサチップを囲むようにシェルを配設し、そ
の中にシリコンオイル等のダンピング液を封入するよう
にしている。
ンチップ）に梁部が形成され、この梁部に複数のピエゾ
抵抗が配設され、このピエゾ抵抗にてブリッジ回路を形
成している。梁部は、空気中ではその形状により決まる
共振周波数を有し、共振時の出力は共振以外の通常出力
の１０００倍程度になり容易に折れてしまう。そこで、
ステム上にセンサチップを接着し、プロジェクション溶
接によりセンサチップを囲むようにシェルを配設し、そ
の中にシリコンオイル等のダンピング液を封入するよう
にしている。
［発明が解決しようとする課題］ ところが、プロジェクション溶接時に、ステムの溶接歪
みがセンサチップに伝搬して、センサチップに形成され
たブリッジ回路のオフセット電圧変動が大きくなるとい
う不具合があった。
みがセンサチップに伝搬して、センサチップに形成され
たブリッジ回路のオフセット電圧変動が大きくなるとい
う不具合があった。
この点について、詳細に説明する。第７図及び第８図
（第７図のＡ−Ａ断面）に示すプレス工程でステム９を
製造するわけであるが、この際には、まず、帯状の鋼板
１に対しステム形成部２の外周を除去すべく空間部３を
形成する。そして、プレスによりコイニングを行いステ
ム形成部２の外周部４を薄くする（段差をつける）。そ
の後、ポンチ５のステム９への往復動により６個のリー
ド孔６を形成するが、この際に、第８図に示すように、
ステム９の裏面が反ってしまう。その後、縁取りされ
る。
（第７図のＡ−Ａ断面）に示すプレス工程でステム９を
製造するわけであるが、この際には、まず、帯状の鋼板
１に対しステム形成部２の外周を除去すべく空間部３を
形成する。そして、プレスによりコイニングを行いステ
ム形成部２の外周部４を薄くする（段差をつける）。そ
の後、ポンチ５のステム９への往復動により６個のリー
ド孔６を形成するが、この際に、第８図に示すように、
ステム９の裏面が反ってしまう。その後、縁取りされ
る。
そして、プロジェクション溶接よりステム９にシェルを
シリコンオイル封止した状態で溶接する。この際に、第
９図及び第１０図に示すように、上部電極７と下部電極
８の間にステム９とシェル１０を重ね第１０図中、二点
鎖線（イ）で示す位置で互いに接触させ加圧通電して溶
接する。この時、ステム９に大きな力（１トンの圧力）
が加わり、ステム９が逆方向に反ってしまいその歪みが
センサチップ１１にまで伝わり、この歪（１９０μスト
レイン）によりセンサの特性が変動してしまう。
シリコンオイル封止した状態で溶接する。この際に、第
９図及び第１０図に示すように、上部電極７と下部電極
８の間にステム９とシェル１０を重ね第１０図中、二点
鎖線（イ）で示す位置で互いに接触させ加圧通電して溶
接する。この時、ステム９に大きな力（１トンの圧力）
が加わり、ステム９が逆方向に反ってしまいその歪みが
センサチップ１１にまで伝わり、この歪（１９０μスト
レイン）によりセンサの特性が変動してしまう。
この発明の目的は、溶接による外力がセンサチップに与
えるストレスを低減してセンサの特性変動をなくし性能
を向上させることができる半導体加速度センサの製造方
法を提供することにある。
えるストレスを低減してセンサの特性変動をなくし性能
を向上させることができる半導体加速度センサの製造方
法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 第１の発明は、リード端子にて外部と電気接続するため
のリード孔が形成された基板と、前記基板の表面に接着
剤にて接合され、ピエゾ抵抗を有する梁部が形成された
センサチップと、ダンピング液を気密封止するために前
記基板の表面にプロジェクション溶接にて接合された蓋
材とを備えた半導体加速度センサにおいて、 前記基板の裏面を平滑化する処理を行い、その後に、プ
ロジェクション溶接を行い、この際に発生する前記基板
の溶接歪みが前記センサチップに伝搬するのを防止して
なる半導体加速度センサの製造方法をその要旨とする。
のリード孔が形成された基板と、前記基板の表面に接着
剤にて接合され、ピエゾ抵抗を有する梁部が形成された
センサチップと、ダンピング液を気密封止するために前
記基板の表面にプロジェクション溶接にて接合された蓋
材とを備えた半導体加速度センサにおいて、 前記基板の裏面を平滑化する処理を行い、その後に、プ
ロジェクション溶接を行い、この際に発生する前記基板
の溶接歪みが前記センサチップに伝搬するのを防止して
なる半導体加速度センサの製造方法をその要旨とする。
第２の発明は、上述した同様な半導体加速度センサにお
いて、前記基板とセンサチップとの間に、所定の厚みを
有し、かつ接着剤が入る空隙を有するスペーサ部材を介
在して前記基板とセンサチップを接合するとともに、前
記基板の裏面を平滑化した後に、プロジェクション溶接
を行い、この際に発生する前記基板の溶接歪みが前記セ
ンサチップに伝搬するのを防止してなる半導体加速度セ
ンサの製造方法をその要旨とする。
いて、前記基板とセンサチップとの間に、所定の厚みを
有し、かつ接着剤が入る空隙を有するスペーサ部材を介
在して前記基板とセンサチップを接合するとともに、前
記基板の裏面を平滑化した後に、プロジェクション溶接
を行い、この際に発生する前記基板の溶接歪みが前記セ
ンサチップに伝搬するのを防止してなる半導体加速度セ
ンサの製造方法をその要旨とする。
第３の発明は、上述した同様な半導体加速度センサにお
いて、前記接着剤のガラス転移点付近の温度雰囲気下で
プロジェクション溶接を行い、この際に発生する前記基
板の溶接歪みが前記センサチップに伝搬するのを防止し
てなる半導体加速度センサの製造方法をその要旨とする
ものである。
いて、前記接着剤のガラス転移点付近の温度雰囲気下で
プロジェクション溶接を行い、この際に発生する前記基
板の溶接歪みが前記センサチップに伝搬するのを防止し
てなる半導体加速度センサの製造方法をその要旨とする
ものである。
［作用］ 第１の発明は、基板の裏面を平滑化する処理を行い、そ
の後に、プロジェクション溶接が行われ、この際に発生
する基板の溶接歪みがセンサチップに伝搬するのが防止
される。
の後に、プロジェクション溶接が行われ、この際に発生
する基板の溶接歪みがセンサチップに伝搬するのが防止
される。
第２の発明は、第１の発明の作用に加え、基板とセンサ
チップとの間に、所定の厚みを有し、かつ接着剤が入る
空隙を有するスペーサ部材を介在して基板とセンサチッ
プが接合され、プロジェクション溶接の際に発生する基
板の溶接歪みがセンサチップに伝搬するのがさらに確実
に防止される。
チップとの間に、所定の厚みを有し、かつ接着剤が入る
空隙を有するスペーサ部材を介在して基板とセンサチッ
プが接合され、プロジェクション溶接の際に発生する基
板の溶接歪みがセンサチップに伝搬するのがさらに確実
に防止される。
第３の発明は、接着剤のガラス転移点付近の温度雰囲気
下では接着剤の弾性率が低くなっているので、この状態
でプロジェクション溶接が行なわれ、この際に発生する
基板の溶接歪みがセンサチップに伝搬するのが防止され
る。
下では接着剤の弾性率が低くなっているので、この状態
でプロジェクション溶接が行なわれ、この際に発生する
基板の溶接歪みがセンサチップに伝搬するのが防止され
る。
［第１実施例］ 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に従って説
明する。本実施例の半導体加速度センサは車両に組付け
られ、車両の加速度の検出や衝突の検出等に使用される
ものである。
明する。本実施例の半導体加速度センサは車両に組付け
られ、車両の加速度の検出や衝突の検出等に使用される
ものである。
第１図には本実施例の半導体加速度センサの平面図を示
し、第２図は第１図のＢ−Ｂ断面を示す。４２アロイ製
のステム２１の上には接着剤２２により厚膜基板２３が
接合されるともに、厚膜基板２３の上には接着剤２４に
よりシリコン台座２５が接合され、さらに、シリコン台
座２５の上に接着剤２６にてセンサチップ２７が接合さ
れている。接着剤２２，２４，２６としてはエポキシ系
樹脂が使用されている。
し、第２図は第１図のＢ−Ｂ断面を示す。４２アロイ製
のステム２１の上には接着剤２２により厚膜基板２３が
接合されるともに、厚膜基板２３の上には接着剤２４に
よりシリコン台座２５が接合され、さらに、シリコン台
座２５の上に接着剤２６にてセンサチップ２７が接合さ
れている。接着剤２２，２４，２６としてはエポキシ系
樹脂が使用されている。
センサチップ２７は長方形状のＮ型シリコン単結晶基板
よりなり、その中央部に片持ち梁２８が形成されてい
る。この片持ち梁２８には４つのピエゾ抵抗層（Ｐ型拡
散領域）２９が形成され、各ピエゾ抵抗層（Ｐ型拡散領
域）２９はブリッジ回路となるように互いに電気的に接
続されている。ステム２１はプロジェクション溶接によ
り鉄等の金属よりなる蓋材としてのシェル３０がシール
され、その内部にはセンサチップ２７の片持ち梁２８の
共振を防止するためにダンピング液としてのシリコンオ
イル３１が封入されている。又、ステム２１には６個の
リード孔３２が形成され、このリード孔３２には硬質ガ
ラス３３にてハーメチックシールされた状態でリード端
子３４が配設されている。
よりなり、その中央部に片持ち梁２８が形成されてい
る。この片持ち梁２８には４つのピエゾ抵抗層（Ｐ型拡
散領域）２９が形成され、各ピエゾ抵抗層（Ｐ型拡散領
域）２９はブリッジ回路となるように互いに電気的に接
続されている。ステム２１はプロジェクション溶接によ
り鉄等の金属よりなる蓋材としてのシェル３０がシール
され、その内部にはセンサチップ２７の片持ち梁２８の
共振を防止するためにダンピング液としてのシリコンオ
イル３１が封入されている。又、ステム２１には６個の
リード孔３２が形成され、このリード孔３２には硬質ガ
ラス３３にてハーメチックシールされた状態でリード端
子３４が配設されている。
又、厚膜基板２３には抵抗やコンデンサよりなる信号処
理回路が形成され、センサチップ２７のピエゾ抵抗層２
９にて形成されたブリッジ回路とはリード線３５、チッ
プターミナル３９、ハンダ４０を介して電気的に接続さ
れている。そして、厚膜基板２３の信号処理回路にてブ
リッジ回路の出力信号の増幅等が行なわれる。
理回路が形成され、センサチップ２７のピエゾ抵抗層２
９にて形成されたブリッジ回路とはリード線３５、チッ
プターミナル３９、ハンダ４０を介して電気的に接続さ
れている。そして、厚膜基板２３の信号処理回路にてブ
リッジ回路の出力信号の増幅等が行なわれる。
さらに、厚膜基板２３の信号処理回路とリード端子３４
とはハンダ４０、チップチーミナル３９、リード線３６
にて電気的に接続されている。そして、センサチップ２
７に加速度が加わると片持ち梁２８が変位し加速度の大
きさに応じてピエゾ抵抗層２９の抵抗値が変化し、ブリ
ッジ回路に予め電圧を印加しておくことによりブリッジ
出力として不平衡電圧を生じ、その電圧が厚膜基板２３
の信号処理回路及びリード端子３４を介して外部に取出
される。尚、シリコン台座２５にはその中央部に空間部
２５ａが形成され、センサチップ２７の片持ち梁２８が
加速度に応じて変位できるようになっている。
とはハンダ４０、チップチーミナル３９、リード線３６
にて電気的に接続されている。そして、センサチップ２
７に加速度が加わると片持ち梁２８が変位し加速度の大
きさに応じてピエゾ抵抗層２９の抵抗値が変化し、ブリ
ッジ回路に予め電圧を印加しておくことによりブリッジ
出力として不平衡電圧を生じ、その電圧が厚膜基板２３
の信号処理回路及びリード端子３４を介して外部に取出
される。尚、シリコン台座２５にはその中央部に空間部
２５ａが形成され、センサチップ２７の片持ち梁２８が
加速度に応じて変位できるようになっている。
又、シェル３０の内部にはステンレス鋼よりなる隔壁３
８が配設されている。この隔壁３８は、シェル３０との
接合部３８ａと、ステム２１との接触部３８ｂと、２枚
の隔壁板３８ｃとを有している。隔壁板３８ｃにはそれ
ぞれダンピング液用連通孔３８ｄが形成されるとともに
両板３８ｃ間にて気体用連通孔３８ｅが形成されてい
る。
８が配設されている。この隔壁３８は、シェル３０との
接合部３８ａと、ステム２１との接触部３８ｂと、２枚
の隔壁板３８ｃとを有している。隔壁板３８ｃにはそれ
ぞれダンピング液用連通孔３８ｄが形成されるとともに
両板３８ｃ間にて気体用連通孔３８ｅが形成されてい
る。
そして、この半導体加速度センサを車両に取付ける際に
は第１図中の矢印Ｕ方向を車両の上方向（重力方向の逆
方向）にするとともに、紙面に垂直な方向を車両の進行
方向として取付ける。隔壁板３８ｃは上方向（矢印Ｕ方
向）に垂直な方向に対し３５゜の角度となり、かつ、気
体用連通孔３８ｅがこの隔壁板３８ｃの最上部に配置さ
れる。又、温度変化によるシリコンオイル３１の膨張、
収縮を考慮して少量の空気が同封される。さらに、ダン
ピング液用連通孔３８ｄはシリコンオイル３１をセンサ
チップ収納室側に戻すために気体用連通孔３８ｅより下
部に形成されている。
は第１図中の矢印Ｕ方向を車両の上方向（重力方向の逆
方向）にするとともに、紙面に垂直な方向を車両の進行
方向として取付ける。隔壁板３８ｃは上方向（矢印Ｕ方
向）に垂直な方向に対し３５゜の角度となり、かつ、気
体用連通孔３８ｅがこの隔壁板３８ｃの最上部に配置さ
れる。又、温度変化によるシリコンオイル３１の膨張、
収縮を考慮して少量の空気が同封される。さらに、ダン
ピング液用連通孔３８ｄはシリコンオイル３１をセンサ
チップ収納室側に戻すために気体用連通孔３８ｅより下
部に形成されている。
尚、この隔壁３８のシェル３０及びステム２１への接合
は、接合部３８ａをシェル３０に溶接し、隔壁板３８ｃ
の幅をシェル３０、ステム２１間の間隔より長めにして
おくことにより接触部３８ｂをステム２１に圧縮するこ
とにより行なわれる。又、センサの取付は第１図におい
てステム２１に形成された取付穴２１ａを用いて固定さ
れる。
は、接合部３８ａをシェル３０に溶接し、隔壁板３８ｃ
の幅をシェル３０、ステム２１間の間隔より長めにして
おくことにより接触部３８ｂをステム２１に圧縮するこ
とにより行なわれる。又、センサの取付は第１図におい
てステム２１に形成された取付穴２１ａを用いて固定さ
れる。
ステム２１は第７図，第８図を用いて前述したようにプ
レス工程で製造される。つまり、帯状の鋼板１に対しス
テム形成部２の外周を除去すべく空間部３を形成し、プ
レスによりコイニングを行いステム形成部２の外周部４
を薄くし（段差をつける）、ポンチ５のステム２１への
往復動により６個のリード孔３２を形成するが、この際
に、第８図に示すように、ステム２１の裏面が反ってし
まう。
レス工程で製造される。つまり、帯状の鋼板１に対しス
テム形成部２の外周を除去すべく空間部３を形成し、プ
レスによりコイニングを行いステム形成部２の外周部４
を薄くし（段差をつける）、ポンチ５のステム２１への
往復動により６個のリード孔３２を形成するが、この際
に、第８図に示すように、ステム２１の裏面が反ってし
まう。
そこで、本実施例では、ステム２１にシェル３０をプロ
ジェクション溶接する前に、ステム２１の裏面を研磨し
て平坦化する。そして、第９図及び第１０図に示すよう
に、上部電極７と下部電極８の間にステム２１とシェル
３０を重ねて配置し加圧通電して溶接する。この際に、
ステム２１に大きな力（１トンの圧力）が加わるが、そ
の裏面が平坦化されているのでステム２１が反ることな
くプロジェクション溶接できる。
ジェクション溶接する前に、ステム２１の裏面を研磨し
て平坦化する。そして、第９図及び第１０図に示すよう
に、上部電極７と下部電極８の間にステム２１とシェル
３０を重ねて配置し加圧通電して溶接する。この際に、
ステム２１に大きな力（１トンの圧力）が加わるが、そ
の裏面が平坦化されているのでステム２１が反ることな
くプロジェクション溶接できる。
又、本実施例ではプロジェクション溶接の際にステム２
１の反りに基因する溶接歪をセンサチップ２７に伝えな
いために接着剤厚さを増加させている。即ち、第２図に
示すように、厚膜基板２３とシリコン台座２５とを接合
する接着剤２４の中には、接着厚さを確保するためにス
ペーサ部材としてのガラスビーズ３７が添加されてい
る。このガラスビーズ３７はＥガラスが使用され、その
粒径は１００μｍで、ビーズ添加量は５％（重量％）と
している。つまり、Ｅガラスは、Ａガラス（ソーダガラ
ス）に比べ、Ｃｌ−やＮａ＋イオン等のシリコンオイル
３１への溶出が１／４〜１／５程度と少なく、センサチ
ップ（シリコンウエハ）２７に悪影響を及ぼさない。
１の反りに基因する溶接歪をセンサチップ２７に伝えな
いために接着剤厚さを増加させている。即ち、第２図に
示すように、厚膜基板２３とシリコン台座２５とを接合
する接着剤２４の中には、接着厚さを確保するためにス
ペーサ部材としてのガラスビーズ３７が添加されてい
る。このガラスビーズ３７はＥガラスが使用され、その
粒径は１００μｍで、ビーズ添加量は５％（重量％）と
している。つまり、Ｅガラスは、Ａガラス（ソーダガラ
ス）に比べ、Ｃｌ−やＮａ＋イオン等のシリコンオイル
３１への溶出が１／４〜１／５程度と少なく、センサチ
ップ（シリコンウエハ）２７に悪影響を及ぼさない。
ここで、ビーズ径は、第３図に示すように、センサチッ
プ２７の歪みの許容値である２２μストレイン以下にす
るために、接着厚みを１００μｍ以上とする必要があ
る。又、第４図に示す試験、つまり、−４０℃の環境で
定振幅加振（１０Ｈｚ）させ、破壊するまでのサイクル
数を求めると第５図のようにプロットでき、せん断歪み
が大きければ少ないサイクル数で破壊することが分る。
一方、接着剤の厚さを大きくすると内部応力が増加する
ためにせん断歪み率が低下してくる。そこで、第５図に
おける車両寿命から求められる目標サイクル（１０
５回）において、プロット点の平均値μから製造上のバ
ラツキをも考慮した値に対しせん断歪み率の余裕度が２
倍以上ある接着剤厚さを有限要素法（ＦＥＭ）により求
めると、２００μｍとなり、これが接着剤厚さの最大値
とすることとなる。
プ２７の歪みの許容値である２２μストレイン以下にす
るために、接着厚みを１００μｍ以上とする必要があ
る。又、第４図に示す試験、つまり、−４０℃の環境で
定振幅加振（１０Ｈｚ）させ、破壊するまでのサイクル
数を求めると第５図のようにプロットでき、せん断歪み
が大きければ少ないサイクル数で破壊することが分る。
一方、接着剤の厚さを大きくすると内部応力が増加する
ためにせん断歪み率が低下してくる。そこで、第５図に
おける車両寿命から求められる目標サイクル（１０
５回）において、プロット点の平均値μから製造上のバ
ラツキをも考慮した値に対しせん断歪み率の余裕度が２
倍以上ある接着剤厚さを有限要素法（ＦＥＭ）により求
めると、２００μｍとなり、これが接着剤厚さの最大値
とすることとなる。
ビーズ添加量はビーズを入れたことで弾性率が上昇しな
い５％以下としている。又、ビーズ添加による接着強度
低下防止のために、ガラス表面をグラシドシランカップ
リング剤で表面処理をしてぬれ性をよくしている。さら
に、接着剤２４の中へのガラスビーズ３７の混入は、デ
ィスパーサーを用いて充分混練している。
い５％以下としている。又、ビーズ添加による接着強度
低下防止のために、ガラス表面をグラシドシランカップ
リング剤で表面処理をしてぬれ性をよくしている。さら
に、接着剤２４の中へのガラスビーズ３７の混入は、デ
ィスパーサーを用いて充分混練している。
そして、厚膜基板２３とシリコン台座２５との接合の際
には、ガラスビーズ３７を添加した接着剤２４を厚膜基
板２３上に塗布し、さらに、厚膜基板２３の上方からシ
リコン台座２５を押しつけることによりビーズ径の１０
０μｍの接着厚みを確保することができる。
には、ガラスビーズ３７を添加した接着剤２４を厚膜基
板２３上に塗布し、さらに、厚膜基板２３の上方からシ
リコン台座２５を押しつけることによりビーズ径の１０
０μｍの接着厚みを確保することができる。
ここで、本実施例において、厚膜基板２３とシリコン台
座２５とを接合する接着剤２４の中にガラスビーズ３７
を添加したことについて説明する。第６図には接着剤２
２，２４，２６の厚さのうちいずれか１つの厚さを変化
させた場合におけるセンサチップ２７の歪みのステム平
板品に対する比率を特性線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３で示す。こ
の第６図から明らかなように、特性線Ｌ２（接着剤２４
の厚さを変化させた場合の特性線）が接着剤の厚さｔを
高くしたときに最もセンサチップ２７の歪みを小さくで
きる。
座２５とを接合する接着剤２４の中にガラスビーズ３７
を添加したことについて説明する。第６図には接着剤２
２，２４，２６の厚さのうちいずれか１つの厚さを変化
させた場合におけるセンサチップ２７の歪みのステム平
板品に対する比率を特性線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３で示す。こ
の第６図から明らかなように、特性線Ｌ２（接着剤２４
の厚さを変化させた場合の特性線）が接着剤の厚さｔを
高くしたときに最もセンサチップ２７の歪みを小さくで
きる。
このように本実施例では、ステム２１（基板）の裏面を
平滑化した後に、プロジェクション溶接を行いこの際に
発生するステム２１（基板）の溶接歪みがセンサチップ
２７に伝搬するのを防止するようにした。よって、溶接
による外力がセンサチップ２７に与えるストレスを低減
してセンサの特性変動をなくし性能を向上させることが
できることとなる。
平滑化した後に、プロジェクション溶接を行いこの際に
発生するステム２１（基板）の溶接歪みがセンサチップ
２７に伝搬するのを防止するようにした。よって、溶接
による外力がセンサチップ２７に与えるストレスを低減
してセンサの特性変動をなくし性能を向上させることが
できることとなる。
又、ステム２１（基板）とセンサチップ２７との間に、
所定の厚みを有し、かつ接着剤２４が入る空隙を有する
ガラスビーズ３７（スペーサ部材）を介在してステム２
１（基板）とセンサチップ２７を接合し、ステム２１
（基板）の裏面を平滑化した後に、プロジェクション溶
接を行うことにより、この際に発生するステム２１（基
板）の溶接歪みがセンサチップ２７に伝搬するのがより
確実に防止される。
所定の厚みを有し、かつ接着剤２４が入る空隙を有する
ガラスビーズ３７（スペーサ部材）を介在してステム２
１（基板）とセンサチップ２７を接合し、ステム２１
（基板）の裏面を平滑化した後に、プロジェクション溶
接を行うことにより、この際に発生するステム２１（基
板）の溶接歪みがセンサチップ２７に伝搬するのがより
確実に防止される。
尚、本実施例の応用例としては、本実施例では３つある
接着層のうち厚膜基板２３とシリコン台座２５との間の
接着剤２４にガラスビーズ３７を添加したが、他の１層
の接着層にガラスビーズ３７を添加したり、２層の接着
層にガラスビーズ３７を入れたり、さらには、３層とも
ガラスビーズ３７を入れてもよい。又、接着層に入れる
スペーサ部材としては、ガラスビーズ３７の他にも、所
定の厚み有する網材としてもよく、要は、所定の厚み有
し、かつ接着剤が入る空隙を有するものであればよい。
接着層のうち厚膜基板２３とシリコン台座２５との間の
接着剤２４にガラスビーズ３７を添加したが、他の１層
の接着層にガラスビーズ３７を添加したり、２層の接着
層にガラスビーズ３７を入れたり、さらには、３層とも
ガラスビーズ３７を入れてもよい。又、接着層に入れる
スペーサ部材としては、ガラスビーズ３７の他にも、所
定の厚み有する網材としてもよく、要は、所定の厚み有
し、かつ接着剤が入る空隙を有するものであればよい。
［第２実施例］ 次に、第３の発明に対応する第２実施例を説明する。
この第２実施例は、第１実施例に対しステム２１（基
板）の裏面の平滑化を行なわず、かつ、ガラスビーズ３
７（スペーサ部材）を使用することなく、プロジェクシ
ョン溶接の際の雰囲気温度を調整することによりプロジ
ェクション溶接の際に発生するステム２１（基板）の溶
接歪みがセンサチップ２７に伝搬するのを防止するもの
である。
板）の裏面の平滑化を行なわず、かつ、ガラスビーズ３
７（スペーサ部材）を使用することなく、プロジェクシ
ョン溶接の際の雰囲気温度を調整することによりプロジ
ェクション溶接の際に発生するステム２１（基板）の溶
接歪みがセンサチップ２７に伝搬するのを防止するもの
である。
つまり、エポキシ系樹脂のガラス転移点前後で、弾性率
が急激に低下する特性を利用し、１００〜１５０℃の高
温状態で溶接することにより溶接歪みをセンサチップ２
７に伝えないようにする。即ち、ヒートガンやドライヤ
を用いて接着剤をそのガラス転移点付近にし、この温度
雰囲気下でプロジェクション溶接を行う。他の事項につ
いては第１実施例と同じであるので、ここではその説明
は省略する。
が急激に低下する特性を利用し、１００〜１５０℃の高
温状態で溶接することにより溶接歪みをセンサチップ２
７に伝えないようにする。即ち、ヒートガンやドライヤ
を用いて接着剤をそのガラス転移点付近にし、この温度
雰囲気下でプロジェクション溶接を行う。他の事項につ
いては第１実施例と同じであるので、ここではその説明
は省略する。
［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、溶接による外力
がセンサチップに与えるストレスを低減してセンサの特
性変動をなくし性能を向上させることができる優れた効
果を発揮する。
がセンサチップに与えるストレスを低減してセンサの特
性変動をなくし性能を向上させることができる優れた効
果を発揮する。
第１図は実施例の半導体加速度センサの平面図、第２図
は第１図のＢ−Ｂ断面図、第３図は接着剤厚さとチップ
歪みの関係を示す図、第４図は試験条件を示す図、第５
図はサイクル数とせん断歪みの関係を示す図、第６図は
接着剤厚さとチップ歪みのステム平板品に対する比を示
す図、第７図はステムのプレス工程を示す図、第８図は
第７図のＡ−Ａ断面図、第９図はプロジェクション溶接
を説明するための図、第１０図はプロジェクション溶接
を説明するための斜視図である。 ２１は基板としてのステム、２４は接着剤、２７はセン
サチップ、２８は片持ち梁、３０は蓋材としてのシェ
ル、３１はダンピング液としてのシリコンオイル、３２
はリード孔、３４はリード端子、３７はスペーサ部材と
してのガラスビーズ。
は第１図のＢ−Ｂ断面図、第３図は接着剤厚さとチップ
歪みの関係を示す図、第４図は試験条件を示す図、第５
図はサイクル数とせん断歪みの関係を示す図、第６図は
接着剤厚さとチップ歪みのステム平板品に対する比を示
す図、第７図はステムのプレス工程を示す図、第８図は
第７図のＡ−Ａ断面図、第９図はプロジェクション溶接
を説明するための図、第１０図はプロジェクション溶接
を説明するための斜視図である。 ２１は基板としてのステム、２４は接着剤、２７はセン
サチップ、２８は片持ち梁、３０は蓋材としてのシェ
ル、３１はダンピング液としてのシリコンオイル、３２
はリード孔、３４はリード端子、３７はスペーサ部材と
してのガラスビーズ。
Claims (3)
- 【請求項１】リード端子にて外部と電気接続するための
リード孔が形成された基板と、 前記基板の表面に接着剤にて接合され、ピエゾ抵抗を有
する梁部が形成されたセンサチップと、 ダンピング液を気密封止するために前記基板の表面にプ
ロジェクション溶接にて接合された蓋材と を備えた半導体加速度センサにおいて、 前記基板の裏面を平滑化する処理を行い、その後に、プ
ロジェクション溶接を行い、この際に発生する前記基板
の溶接歪みが前記センサチップに伝搬するのを防止して
なる半導体加速度センサの製造方法。 - 【請求項２】リード端子にて外部と電気接続するための
リード孔が形成された基板と、 前記基板の表面に接着剤にて接合され、ピエゾ抵抗を有
する梁部が形成されたセンサチップと、 ダンピング液を気密封止するために前記基板の表面にプ
ロジェクション溶接にて接合された蓋材と を備えた半導体加速度センサにおいて、 前記基板とセンサチップとの間に、所定の厚みを有し、
かつ接着剤が入る空隙を有するスペーサ部材を介在して
前記基板とセンサチップを接合するとともに、前記基板
の裏面を平滑化した後に、プロジェクション溶接を行
い、この際に発生する前記基板の溶接歪みが前記センサ
チップに伝搬するのを防止してなる半導体加速度センサ
の製造方法。 - 【請求項３】リード端子にて外部と電気接続するための
リード孔が形成された基板と、 前記基板の表面に接着剤にて接合され、ピエゾ抵抗を有
する梁部が形成されたセンサチップと、 ダンピング液を気密封止するために前記基板の表面にプ
ロジェクション溶接にて接合された蓋材と を備えた半導体加速度センサにおいて、 前記接着剤のガラス転移点付近の温度雰囲気下でプロジ
ェクション溶接を行い、この際に発生する前記基板の溶
接歪みが前記センサチップに伝搬するのを防止してなる
半導体加速度センサの製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1245852A JPH0623780B2 (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | 半導体加速度センサの製造方法 |
| CA002024338A CA2024338C (en) | 1989-09-21 | 1990-08-30 | Semiconductor strain sensor and manufacturing method thereof |
| US07/575,526 US5150616A (en) | 1989-09-21 | 1990-08-31 | Semiconductor strain sensor and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1245852A JPH0623780B2 (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | 半導体加速度センサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03107769A JPH03107769A (ja) | 1991-05-08 |
| JPH0623780B2 true JPH0623780B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=17139801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1245852A Expired - Lifetime JPH0623780B2 (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | 半導体加速度センサの製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5150616A (ja) |
| JP (1) | JPH0623780B2 (ja) |
| CA (1) | CA2024338C (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5233873A (en) * | 1991-07-03 | 1993-08-10 | Texas Instruments Incorporated | Accelerometer |
| US5507182A (en) * | 1993-02-18 | 1996-04-16 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor accelerometer with damperless structure |
| JP3445641B2 (ja) * | 1993-07-30 | 2003-09-08 | 株式会社デンソー | 半導体装置 |
| FR2729253A1 (fr) * | 1995-01-11 | 1996-07-12 | Sagem | Module capteur a boitier et procede de fabrication d'un tel module |
| JPH08233848A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-13 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体センサ |
| JPH08304447A (ja) * | 1995-05-02 | 1996-11-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体加速度センサおよびその製造方法 |
| US5721162A (en) * | 1995-11-03 | 1998-02-24 | Delco Electronics Corporation | All-silicon monolithic motion sensor with integrated conditioning circuit |
| US5986316A (en) * | 1997-11-26 | 1999-11-16 | Denso Corporation | Semiconductor type physical quantity sensor |
| WO2000079232A1 (de) * | 1999-06-18 | 2000-12-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Sensoreinrichtung mit eingeklebtem sensorelement |
| SE0003852D0 (sv) * | 2000-10-24 | 2000-10-24 | St Jude Medical | Pressure sensor |
| JP2004069349A (ja) * | 2002-08-02 | 2004-03-04 | Denso Corp | 容量式加速度センサ |
| DE10347418A1 (de) * | 2003-10-13 | 2005-05-19 | Robert Bosch Gmbh | Beschleunigungssensoranordnung |
| US11372018B2 (en) * | 2019-11-29 | 2022-06-28 | Seiko Epson Corporation | Sensor unit, electronic apparatus, and moving object |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3609624A (en) * | 1969-02-20 | 1971-09-28 | Vishay Intertechnology Inc | Strain gage and method of bonding the gage to a member under test |
| US3923581A (en) * | 1971-06-25 | 1975-12-02 | Texas Instruments Inc | Method of making a thermal display system |
| JPS5441304B2 (ja) * | 1974-01-25 | 1979-12-07 | ||
| JPS5441306A (en) * | 1977-09-05 | 1979-04-02 | Yamanashi Prefecture | Wood defatting method |
| EP0261555B1 (en) * | 1986-09-22 | 1992-07-08 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor accelerometer |
| WO1988008522A1 (en) * | 1987-04-24 | 1988-11-03 | Kabushiki Kaisha Nexy Kenkyusho | Detector for force, acceleration and magnetism using resistor element |
| PT93637A (pt) * | 1989-04-20 | 1990-11-20 | Procter & Gamble | Metodo para o tratamento de desordens funcionais intestinais/colonicas, especialmente o sindrome de irritacao intestinal |
| US4987781A (en) * | 1989-05-03 | 1991-01-29 | Sensym, Incorporated | Accelerometer chip |
-
1989
- 1989-09-21 JP JP1245852A patent/JPH0623780B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-08-30 CA CA002024338A patent/CA2024338C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-08-31 US US07/575,526 patent/US5150616A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03107769A (ja) | 1991-05-08 |
| US5150616A (en) | 1992-09-29 |
| CA2024338C (en) | 1998-09-01 |
| CA2024338A1 (en) | 1991-03-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5644083A (en) | Accelerometer and method of manufacture | |
| JPH0623780B2 (ja) | 半導体加速度センサの製造方法 | |
| WO2010134181A1 (ja) | チップの実装構造、及びそれを備えたモジュール | |
| US20050205951A1 (en) | Flip chip bonded micro-electromechanical system (MEMS) device | |
| US5394751A (en) | Method of producing semiconductor pressure sensor | |
| US20150185102A1 (en) | Leadless oil filled pressure transducer | |
| JP3193752B2 (ja) | 加速度計デバイス | |
| US20190301866A1 (en) | Physical quantity sensor | |
| CN112225168A (zh) | 一种mems器件的应力隔离封装结构 | |
| US6591686B1 (en) | Oil filled pressure transducer | |
| US20020057034A1 (en) | Surface elastic wave device having bumps in a definite area on the device and method for manufacturing the same | |
| JP2002090384A (ja) | 運動センサの構造および内部接続方法 | |
| JPH11230845A (ja) | 半導体圧力検出装置 | |
| JPH08160071A (ja) | シリコン加速度計 | |
| JPH0792186A (ja) | 半導体加速度センサ | |
| JPH07154185A (ja) | 弾性表面波装置およびその製造方法 | |
| JP3375533B2 (ja) | 半導体圧力変換器 | |
| CN213416273U (zh) | 一种mems器件的应力隔离封装结构 | |
| JPH05251980A (ja) | 弾性表面波デバイスおよびその実装構造 | |
| JPH0694745A (ja) | 半導体加速度センサ | |
| JPH0727786A (ja) | 半導体式加速度センサ | |
| JP2023018834A (ja) | 物理量センサー、物理量センサーデバイス、及び物理量センサーデバイスの製造方法 | |
| JPH0615986B2 (ja) | 半導体式加速度センサの製造方法 | |
| JPH06177701A (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JPS6390774A (ja) | 半導体式加速度センサ |