JPH0777470A - 半導体圧力センサおよび製造方法 - Google Patents
半導体圧力センサおよび製造方法Info
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- JPH0777470A JPH0777470A JP22317193A JP22317193A JPH0777470A JP H0777470 A JPH0777470 A JP H0777470A JP 22317193 A JP22317193 A JP 22317193A JP 22317193 A JP22317193 A JP 22317193A JP H0777470 A JPH0777470 A JP H0777470A
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- semiconductor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、はんだの厚さの不均一に起因した、
温度変化による歪発生の防止を目的とする。 【構成】本半導体圧力センサは、第1の面に設けられた
空洞15によりダイアフラム16を形成する半導体基板
11と、半導体基板11の第1の面に一端面が接合され
空洞15へ圧力を導入する導圧路18が設けられた台座
管12と、半導体基板11の第2の面に設けられた歪み
センサと、歪みセンサの出力を取出すための信号取出部
とを備え、半導体基板11の第1の面と台座管12の一
端面とを接合材により接合したものであって、台座管1
2の一端面であって少なくとも前記空洞15の外周縁に
対向する領域に、前記第1の面と前記台座管12の一端
面との接合面から台座管12側へ落ち込む落込み部19
を設けたことを特徴とする。
温度変化による歪発生の防止を目的とする。 【構成】本半導体圧力センサは、第1の面に設けられた
空洞15によりダイアフラム16を形成する半導体基板
11と、半導体基板11の第1の面に一端面が接合され
空洞15へ圧力を導入する導圧路18が設けられた台座
管12と、半導体基板11の第2の面に設けられた歪み
センサと、歪みセンサの出力を取出すための信号取出部
とを備え、半導体基板11の第1の面と台座管12の一
端面とを接合材により接合したものであって、台座管1
2の一端面であって少なくとも前記空洞15の外周縁に
対向する領域に、前記第1の面と前記台座管12の一端
面との接合面から台座管12側へ落ち込む落込み部19
を設けたことを特徴とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜シリコンダイアフ
ラムを有する半導体基板と、導圧路を有する台座管とを
接合してなる半導体圧力センサ及びその製造方法に関す
る。
ラムを有する半導体基板と、導圧路を有する台座管とを
接合してなる半導体圧力センサ及びその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、圧力の検出を行うためのセン
サとして半導体圧力センサが知られている。半導体圧力
センサは、単結晶半導体(例えば、シリコン等)に薄膜
ダイアフラムを形成して、その薄膜ダイアフラムの優れ
た弾性を利用して当該ダイアフラムの両面にかかる圧力
差に応じた応力を検出するものである。
サとして半導体圧力センサが知られている。半導体圧力
センサは、単結晶半導体(例えば、シリコン等)に薄膜
ダイアフラムを形成して、その薄膜ダイアフラムの優れ
た弾性を利用して当該ダイアフラムの両面にかかる圧力
差に応じた応力を検出するものである。
【0003】一般的な半導体圧力センサの構成例を図9
(a)(b)に示している。同図に示す半導体圧力セン
サは、単結晶半導体センサチップ1の一方の面に円形空
洞2が形成され、この円形空洞2を覆うように台座管3
が単結晶半導体センサチップ1に接合されている。台座
管3には円形空洞2へ圧力を導入するための導圧路4が
形成されている。
(a)(b)に示している。同図に示す半導体圧力セン
サは、単結晶半導体センサチップ1の一方の面に円形空
洞2が形成され、この円形空洞2を覆うように台座管3
が単結晶半導体センサチップ1に接合されている。台座
管3には円形空洞2へ圧力を導入するための導圧路4が
形成されている。
【0004】単結晶半導体センサチップ1において円形
空洞2により薄くされた領域が薄膜ダイアフラム5を構
成している。この薄膜ダイアフラム5には、円形空洞形
成面に対する反対側の面に、一対の半径方向歪みセンサ
6a,6b、及び一対の接線方向歪みセンサ7a,7b
が作り込まれている。これらのセンサ6a,6b,7
a,7bは、薄膜ダイアフラム5の両面にかかる差圧を
検出するための差圧センサである。
空洞2により薄くされた領域が薄膜ダイアフラム5を構
成している。この薄膜ダイアフラム5には、円形空洞形
成面に対する反対側の面に、一対の半径方向歪みセンサ
6a,6b、及び一対の接線方向歪みセンサ7a,7b
が作り込まれている。これらのセンサ6a,6b,7
a,7bは、薄膜ダイアフラム5の両面にかかる差圧を
検出するための差圧センサである。
【0005】上記差圧センサ及び静圧センサは、ピエゾ
抵抗特性を有する応力センサからなり、センサの抵抗は
チップ内の応力が変化するとき、センサにかかる応力に
よって変化する。これらの差圧センサはブリッジ回路を
構成するように相互に接続され、薄膜ダイヤフラム5に
かかる差圧を表す信号を不図示の信号取出部から出力す
る。
抵抗特性を有する応力センサからなり、センサの抵抗は
チップ内の応力が変化するとき、センサにかかる応力に
よって変化する。これらの差圧センサはブリッジ回路を
構成するように相互に接続され、薄膜ダイヤフラム5に
かかる差圧を表す信号を不図示の信号取出部から出力す
る。
【0006】また、静圧下に生じる歪みを検出するため
に複数対の静圧センサ8a,8b,9a,9bが、差圧
センサと同一基板上のダイアフラムの周囲に同様な配置
で設けられている。なお、静圧下とは、ダイアフラムの
両面に圧力が印加されている状態である。この静圧セン
サも差圧センサと同様に応力センサからなり、相互にブ
リッジ接続されている。
に複数対の静圧センサ8a,8b,9a,9bが、差圧
センサと同一基板上のダイアフラムの周囲に同様な配置
で設けられている。なお、静圧下とは、ダイアフラムの
両面に圧力が印加されている状態である。この静圧セン
サも差圧センサと同様に応力センサからなり、相互にブ
リッジ接続されている。
【0007】以上のように構成された半導体圧力センサ
では、差圧センサが薄膜ダイアフラム5内に誘起される
歪みに感応して差圧検出信号を出力する。ところで、上
述した半導体圧力センサは、台座管3の材料によっては
両者を陽極接合できないことがあり、そのような場合に
はセンサチップ1と台座管3とをはんだを使って接合し
ている。センサチップ1と台座管3との接合面の形状に
応じた形状のプリフォームはんだを両者の間に挟み込
み、センサチップ1と台座管3とを熱を加えスクラブし
て両者を接合している。
では、差圧センサが薄膜ダイアフラム5内に誘起される
歪みに感応して差圧検出信号を出力する。ところで、上
述した半導体圧力センサは、台座管3の材料によっては
両者を陽極接合できないことがあり、そのような場合に
はセンサチップ1と台座管3とをはんだを使って接合し
ている。センサチップ1と台座管3との接合面の形状に
応じた形状のプリフォームはんだを両者の間に挟み込
み、センサチップ1と台座管3とを熱を加えスクラブし
て両者を接合している。
【0008】図10は、プリフォームはんだを使ってセ
ンサチップ1と台座管3とを接合した半導体圧力センサ
を示している。同図に示すように、空洞2を形成するセ
ンサチップ1内壁のエッジ部分P1、センサチップ1と
台座管3との接合面の外周P2には、スクラブ時にエッ
ジで削り取られたはんだや、その後に接合面からはみ出
したはんだが盛り上がるようにして固化している。エッ
ジ部分P1,接合面の外周P2に盛り上がるようにして
固化したはんだは、当然のことながら不均一な厚さとな
っている。
ンサチップ1と台座管3とを接合した半導体圧力センサ
を示している。同図に示すように、空洞2を形成するセ
ンサチップ1内壁のエッジ部分P1、センサチップ1と
台座管3との接合面の外周P2には、スクラブ時にエッ
ジで削り取られたはんだや、その後に接合面からはみ出
したはんだが盛り上がるようにして固化している。エッ
ジ部分P1,接合面の外周P2に盛り上がるようにして
固化したはんだは、当然のことながら不均一な厚さとな
っている。
【0009】ところが、センサチップ1及び台座管3の
材料であるシリコンとはんだとの熱膨張率が相違してい
るため、温度変化があると両者の間に歪みが生じ、その
歪みがダイアフラム5に伝わることから、差圧センサ,
静圧センサの信号直線性が悪化し、また熱ヒステリシス
等を生じる。
材料であるシリコンとはんだとの熱膨張率が相違してい
るため、温度変化があると両者の間に歪みが生じ、その
歪みがダイアフラム5に伝わることから、差圧センサ,
静圧センサの信号直線性が悪化し、また熱ヒステリシス
等を生じる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の半
導体圧力センサは、センサチップ1内壁のエッジ部分P
1や、センサチップ1と台座管3との接合面の外周部P
2に不均一に盛り上がったはんだが固化しているため、
差圧センサ,静圧センサの信号直線性が悪化し、又熱ヒ
ステリシスを生じて、測定精度の低下を招くという問題
があった。
導体圧力センサは、センサチップ1内壁のエッジ部分P
1や、センサチップ1と台座管3との接合面の外周部P
2に不均一に盛り上がったはんだが固化しているため、
差圧センサ,静圧センサの信号直線性が悪化し、又熱ヒ
ステリシスを生じて、測定精度の低下を招くという問題
があった。
【0011】本発明は以上のような実情に鑑みてなされ
たもので、半導体基板と台座管とを接合するはんだを薄
く均一な厚さとすることができ、温度変化による歪みの
発生を無くし測定精度の向上を図り得る半導体圧力セン
サ及びその製造方法を提供することを目的とする。
たもので、半導体基板と台座管とを接合するはんだを薄
く均一な厚さとすることができ、温度変化による歪みの
発生を無くし測定精度の向上を図り得る半導体圧力セン
サ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体圧力センサは、第1及び第2の面を
有し前記第1の面に設けられた空洞によりダイアフラム
を形成する半導体基板と、前記半導体基板の第1の面に
一端面が接合され前記空洞へ圧力を導入する導圧路が設
けられた台座管と、前記半導体基板の第2の面に設けら
れた歪みセンサと、前記歪みセンサの出力を取出すため
の信号取出部とを備え、前記半導体基板の第1の面と前
記台座管の一端面とを接合部材により接合したものにお
いて、前記台座管の一端面であって少なくとも前記空洞
の外周縁に対向する領域に、前記第1の面と前記台座管
の一端面との接合面から台座管側へ落ち込む落込み部を
設けた。
に、本発明の半導体圧力センサは、第1及び第2の面を
有し前記第1の面に設けられた空洞によりダイアフラム
を形成する半導体基板と、前記半導体基板の第1の面に
一端面が接合され前記空洞へ圧力を導入する導圧路が設
けられた台座管と、前記半導体基板の第2の面に設けら
れた歪みセンサと、前記歪みセンサの出力を取出すため
の信号取出部とを備え、前記半導体基板の第1の面と前
記台座管の一端面とを接合部材により接合したものにお
いて、前記台座管の一端面であって少なくとも前記空洞
の外周縁に対向する領域に、前記第1の面と前記台座管
の一端面との接合面から台座管側へ落ち込む落込み部を
設けた。
【0013】本発明の半導体圧力センサの製造方法は、
第1及び第2の面を有し前記第1の面に設けられた空洞
によりダイアフラムを形成する半導体基板と、前記半導
体基板の第1の面に一端面が接合され前記空洞へ圧力を
導入する導圧路が設けられた台座管とを有する半導体圧
力センサを製造する方法であって、前記半導体基板が作
り込まれ基板母材の前記空洞を囲む領域、又は前記台座
管が作り込まれた台座管母材の前記空洞を囲む領域に対
応する領域の、少なくとも一方に溝を形成し、前記基板
母材と前記台座管母材とを接合材を介して接合し、その
基板母材と台座管母材との接合体を前記溝に沿って切断
することを特徴とする。
第1及び第2の面を有し前記第1の面に設けられた空洞
によりダイアフラムを形成する半導体基板と、前記半導
体基板の第1の面に一端面が接合され前記空洞へ圧力を
導入する導圧路が設けられた台座管とを有する半導体圧
力センサを製造する方法であって、前記半導体基板が作
り込まれ基板母材の前記空洞を囲む領域、又は前記台座
管が作り込まれた台座管母材の前記空洞を囲む領域に対
応する領域の、少なくとも一方に溝を形成し、前記基板
母材と前記台座管母材とを接合材を介して接合し、その
基板母材と台座管母材との接合体を前記溝に沿って切断
することを特徴とする。
【0014】
【作用】本発明の半導体圧力センサでは、半導体基板と
台座管との間にはんだを挟んでスクラブすることにより
はんだが溜まる部分に、その溜まったはんだを台座管側
へ落とし込む落込み部が台座管の一端面に形成されてい
る。従って、半導体基板の空洞部のエッジ等で盛り上が
るようにして溜まるはんだは台座管の落込み部に溶出
し、接合材が接合面に薄く均一に広げられる。その結
果、温度変化による歪みの発生が無くなり、高精度な測
定が実現されるものとなる。
台座管との間にはんだを挟んでスクラブすることにより
はんだが溜まる部分に、その溜まったはんだを台座管側
へ落とし込む落込み部が台座管の一端面に形成されてい
る。従って、半導体基板の空洞部のエッジ等で盛り上が
るようにして溜まるはんだは台座管の落込み部に溶出
し、接合材が接合面に薄く均一に広げられる。その結
果、温度変化による歪みの発生が無くなり、高精度な測
定が実現されるものとなる。
【0015】本発明の半導体圧力センサの製造方法で
は、基板母材と台座管母材とが接合材を介して接合され
る。そして基板母材における空洞を囲む領域、又は台座
管母材における空洞を囲む領域に対応する領域の少なく
とも一方に形成された溝、すなわち最終的に接合面の外
周となる領域にある接合材の一部が、その領域に形成さ
れた溝に入り込む。従って、しかる後、基板母材と台座
管母材との接合体を溝に沿って切断したときには、既に
溝に接合材の一部が溶出しているので,さらに接合部外
周に押し出されて出てくる溶出圧力は他の部分よりも低
くなっている。よって、作製された半導体圧力センサ
は、半導体基板と台座管との接合面外周から接合部材が
盛り上がるようにして固化することがなくなる。
は、基板母材と台座管母材とが接合材を介して接合され
る。そして基板母材における空洞を囲む領域、又は台座
管母材における空洞を囲む領域に対応する領域の少なく
とも一方に形成された溝、すなわち最終的に接合面の外
周となる領域にある接合材の一部が、その領域に形成さ
れた溝に入り込む。従って、しかる後、基板母材と台座
管母材との接合体を溝に沿って切断したときには、既に
溝に接合材の一部が溶出しているので,さらに接合部外
周に押し出されて出てくる溶出圧力は他の部分よりも低
くなっている。よって、作製された半導体圧力センサ
は、半導体基板と台座管との接合面外周から接合部材が
盛り上がるようにして固化することがなくなる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
1,図2には本発明の一実施例に係る半導体圧力センサ
の構成が示されており、図1には断面構造が、同図2に
は分解斜視図がそれぞれ示されている。
1,図2には本発明の一実施例に係る半導体圧力センサ
の構成が示されており、図1には断面構造が、同図2に
は分解斜視図がそれぞれ示されている。
【0017】本実施例の半導体圧力センサは、半導体基
板11と、この半導体基板11に一端面が接合せしめら
れる台座管12と、差圧センサ及び静圧センサ(不図
示)と、差圧センサ及び静圧センサの出力を取出すため
の信号取出部(不図示)とを備えている。
板11と、この半導体基板11に一端面が接合せしめら
れる台座管12と、差圧センサ及び静圧センサ(不図
示)と、差圧センサ及び静圧センサの出力を取出すため
の信号取出部(不図示)とを備えている。
【0018】半導体基板11は、シリコン等の単結晶半
導体材料からなり全体が方形をなしている。この半導体
基板11は、互いに対向する第1の面13及び第2の面
14を有しており、第1の面13の中央部に上底を第2
の面14側に向けて台形状の空洞15が形成されてい
る。この空洞15によって半導体基板11が薄くなって
いる部分で薄膜シリコンダイアフラム16を形成してい
る。また半導体基板11の第2の面14には、上記した
差圧センサ及び静圧センサが作り込まれている。差圧セ
ンサ及び静圧センサは、前述した図9に示すセンサ配置
と同様な配置となっており、夫々ブリッジ接続されてい
る。また、半導体基板11の第1の面13には、空洞1
5の外周を囲む領域となる半導体基板11の外周に沿っ
てV溝17が形成されている。
導体材料からなり全体が方形をなしている。この半導体
基板11は、互いに対向する第1の面13及び第2の面
14を有しており、第1の面13の中央部に上底を第2
の面14側に向けて台形状の空洞15が形成されてい
る。この空洞15によって半導体基板11が薄くなって
いる部分で薄膜シリコンダイアフラム16を形成してい
る。また半導体基板11の第2の面14には、上記した
差圧センサ及び静圧センサが作り込まれている。差圧セ
ンサ及び静圧センサは、前述した図9に示すセンサ配置
と同様な配置となっており、夫々ブリッジ接続されてい
る。また、半導体基板11の第1の面13には、空洞1
5の外周を囲む領域となる半導体基板11の外周に沿っ
てV溝17が形成されている。
【0019】台座管12は、シリコンからなり断面が半
導体基板11と同一形状の四角柱状をなしている。台座
管12の中心部には、円柱状の導圧路18が形成されて
いる。この導圧路18の中心と半導体基板11の空洞1
5の中心とを一致させて、台座管12の一端面を半導体
基板11の第1の面13に接合させている。
導体基板11と同一形状の四角柱状をなしている。台座
管12の中心部には、円柱状の導圧路18が形成されて
いる。この導圧路18の中心と半導体基板11の空洞1
5の中心とを一致させて、台座管12の一端面を半導体
基板11の第1の面13に接合させている。
【0020】台座管12の一端面には、導圧路18の中
心軸を中心として、空洞15と開口形状が同一形状をな
す凹部19が形成されている。半導体基板11と台座管
12とは、凹部19の開口外周と空洞15の開口外周と
の接合位置を一致させて、接合されている。凹部19は
下底(短辺側)を下側に向けた台形状をなしており、開
口部(接合面)から底に掛けて導圧路18の中心軸に向
けて傾斜している。また、台座管12の一端面には、上
記半導体基板11に形成したV溝17と対向する領域
に、V溝21が形成されている。
心軸を中心として、空洞15と開口形状が同一形状をな
す凹部19が形成されている。半導体基板11と台座管
12とは、凹部19の開口外周と空洞15の開口外周と
の接合位置を一致させて、接合されている。凹部19は
下底(短辺側)を下側に向けた台形状をなしており、開
口部(接合面)から底に掛けて導圧路18の中心軸に向
けて傾斜している。また、台座管12の一端面には、上
記半導体基板11に形成したV溝17と対向する領域
に、V溝21が形成されている。
【0021】なお、図1に示す断面構造は、基板母材と
台座母材とを接合した、半導体圧力センサの製造工程途
中のものである。後述するが、製造工程の最終段階で上
記各V溝17,21位置を切断するため、製品完成時に
は上記各V溝17,21は存在しなくなる。
台座母材とを接合した、半導体圧力センサの製造工程途
中のものである。後述するが、製造工程の最終段階で上
記各V溝17,21位置を切断するため、製品完成時に
は上記各V溝17,21は存在しなくなる。
【0022】次に、以上のように構成された半導体圧力
センサの製造方法について、図3〜〜図6を参照して説
明する。図3は、半導体基板11の母材となるウエハ2
2の平面図である。ウエハ22には、方形の空洞15が
マトリクス状に多数形成されており、1つの半導体基板
11となる1チップを区画するように多数のV溝17が
縦横に同間隔dで形成されている。縦横のV溝17によ
り囲まれた正方形の1区画には、上記差圧センサ,静圧
センサ及び信号取出部を構成する回路がそれぞれ作り込
まれている。図3に示すウエハ22の断面を図4(a)
に示し、1チップ当たりの拡大図を同図(b)に示して
いる。
センサの製造方法について、図3〜〜図6を参照して説
明する。図3は、半導体基板11の母材となるウエハ2
2の平面図である。ウエハ22には、方形の空洞15が
マトリクス状に多数形成されており、1つの半導体基板
11となる1チップを区画するように多数のV溝17が
縦横に同間隔dで形成されている。縦横のV溝17によ
り囲まれた正方形の1区画には、上記差圧センサ,静圧
センサ及び信号取出部を構成する回路がそれぞれ作り込
まれている。図3に示すウエハ22の断面を図4(a)
に示し、1チップ当たりの拡大図を同図(b)に示して
いる。
【0023】図5は、台座管12の母材となるシリコン
基板23の平面図を示している。このシリコン基板23
の一端面には、上記凹部19がマトリクス状に多数形成
され、各凹部19の中心に導圧路18となる孔が形成さ
れている。また台座管12の1区画を仕切るよう多数の
V溝21が縦横に同間隔dで形成されている。図6は1
区画当たりの平面図を示している。
基板23の平面図を示している。このシリコン基板23
の一端面には、上記凹部19がマトリクス状に多数形成
され、各凹部19の中心に導圧路18となる孔が形成さ
れている。また台座管12の1区画を仕切るよう多数の
V溝21が縦横に同間隔dで形成されている。図6は1
区画当たりの平面図を示している。
【0024】この様に構成されたウエハ22とシリコン
基板23とを、その両者の間にプリフォームはんだを介
在させてスクラブし、ウエハ22及びシリコン基板23
の溝17,21を一致させた状態でプリフォームはんだ
により接合する。しかる後、ウエハ22とシリコン基板
23との接合体を、縦横の溝17,21の位置で、すな
わち図1に示すA位置をダイシングで分離する。これに
より、同一構造の半導体圧力センサが同時に多数作り出
される。
基板23とを、その両者の間にプリフォームはんだを介
在させてスクラブし、ウエハ22及びシリコン基板23
の溝17,21を一致させた状態でプリフォームはんだ
により接合する。しかる後、ウエハ22とシリコン基板
23との接合体を、縦横の溝17,21の位置で、すな
わち図1に示すA位置をダイシングで分離する。これに
より、同一構造の半導体圧力センサが同時に多数作り出
される。
【0025】本実施例では、ウエハ22とシリコン基板
23とのスクラブにより空洞15内壁のエッジに溜まっ
たプリフォームはんだが、空洞15の内壁エッジ部分に
近接して設けられた台座管12の凹部19に流れ落ち
る。そのため、空洞15の内壁エッジ部分にはんだが盛
り上がった状態で固化することがなくなる。
23とのスクラブにより空洞15内壁のエッジに溜まっ
たプリフォームはんだが、空洞15の内壁エッジ部分に
近接して設けられた台座管12の凹部19に流れ落ち
る。そのため、空洞15の内壁エッジ部分にはんだが盛
り上がった状態で固化することがなくなる。
【0026】また、半導体基板11と台座管12との接
合面の外周部では、その近傍にあるプリフォームはんだ
の一部がV溝17及びV溝21に溶出する。上述したよ
うに、V溝17,21の部分が切断されることとなる
が、半導体基板11と台座管12との接合面の外周部で
は、既にプリフォームはんだの一部が溶出しているた
め、溶出圧力が他の部分よりも低くなっており、はんだ
の一部が接合部から外部に押し出されてくる可能性が低
いものとなる。
合面の外周部では、その近傍にあるプリフォームはんだ
の一部がV溝17及びV溝21に溶出する。上述したよ
うに、V溝17,21の部分が切断されることとなる
が、半導体基板11と台座管12との接合面の外周部で
は、既にプリフォームはんだの一部が溶出しているた
め、溶出圧力が他の部分よりも低くなっており、はんだ
の一部が接合部から外部に押し出されてくる可能性が低
いものとなる。
【0027】このように本実施例によれば、空洞15の
内壁エッジ部分に溜まるはんだを落し込むための凹部1
9を、半導体基板11に接合する台座管12の一端面に
設けたので、空洞15の内壁エッジ部分でのはんだの盛
り上がりを防止することができる。また半導体基板11
の空洞15の周囲を囲む領域にV溝17を形成し,台座
管12の上記V溝17に対応する領域にV溝21を形成
し、半導体基板11と台座管12を貼り合わせて上記V
溝の中心で切断するようにしたので、接合面の外周部か
らはんだが押し出されて、そこに固化するのを防止でき
る。
内壁エッジ部分に溜まるはんだを落し込むための凹部1
9を、半導体基板11に接合する台座管12の一端面に
設けたので、空洞15の内壁エッジ部分でのはんだの盛
り上がりを防止することができる。また半導体基板11
の空洞15の周囲を囲む領域にV溝17を形成し,台座
管12の上記V溝17に対応する領域にV溝21を形成
し、半導体基板11と台座管12を貼り合わせて上記V
溝の中心で切断するようにしたので、接合面の外周部か
らはんだが押し出されて、そこに固化するのを防止でき
る。
【0028】その結果として、半導体基板11と台座管
12とを接合するはんだを薄く均一な厚さとすることが
でき、温度変化による歪みの発生を無くし測定精度の向
上を実現できる。
12とを接合するはんだを薄く均一な厚さとすることが
でき、温度変化による歪みの発生を無くし測定精度の向
上を実現できる。
【0029】また、本実施例によれば、空洞15の開口
形状と凹部19の開口形状を同一にし、かつ、双方の開
口の重ね合わせを一致させているので、半導体基板11
の耐圧力強度を高くすることができる。
形状と凹部19の開口形状を同一にし、かつ、双方の開
口の重ね合わせを一致させているので、半導体基板11
の耐圧力強度を高くすることができる。
【0030】なお、上記実施例では、凹部19の開口形
状を空洞15の開口形状と同一形状としたが、台座管1
2の一端面における空洞外周に対向する領域にV溝31
を形成しても良い。このV溝31によっても上述した凹
部19と同様の作用効果を得ることができる。
状を空洞15の開口形状と同一形状としたが、台座管1
2の一端面における空洞外周に対向する領域にV溝31
を形成しても良い。このV溝31によっても上述した凹
部19と同様の作用効果を得ることができる。
【0031】また、半導体基板11に加えられる圧力に
問題がなければ、図8に示すように、凹部19′の形成
領域を空洞15の開口領域よりも広い範囲まで広げた構
成とすることもできる。
問題がなければ、図8に示すように、凹部19′の形成
領域を空洞15の開口領域よりも広い範囲まで広げた構
成とすることもできる。
【0032】さらに、上述の実施例及び変形例では、半
導体基板11及び台座管12の双方にV溝17,21を
形成しているが、一方にのみ形成するようにしても良
い。また、上記実施例では、半導体基板11の形状を方
形とし、台座管12の外形を四角柱状としたが、上記形
状に限定されるものではない。
導体基板11及び台座管12の双方にV溝17,21を
形成しているが、一方にのみ形成するようにしても良
い。また、上記実施例では、半導体基板11の形状を方
形とし、台座管12の外形を四角柱状としたが、上記形
状に限定されるものではない。
【0033】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、半
導体基板と台座管とを接合するはんだを薄く均一な厚さ
とすることができ、温度変化による歪みの発生を無くし
測定精度の向上を図り得る半導体圧力センサ及びその製
造方法を提供できる。
導体基板と台座管とを接合するはんだを薄く均一な厚さ
とすることができ、温度変化による歪みの発生を無くし
測定精度の向上を図り得る半導体圧力センサ及びその製
造方法を提供できる。
【図1】本発明の一実施例に係る半導体圧力センサの断
面図である。
面図である。
【図2】上記実施例の半導体圧力センサの分解斜視図で
ある。
ある。
【図3】上記実施例の半導体圧力センサの半導体基板が
作り込まれたウエハの平面図である。
作り込まれたウエハの平面図である。
【図4】図3に示すウエハの断面図、及び1チップ部分
の拡大図である。
の拡大図である。
【図5】上記実施例の半導体圧力センサの台座管が作り
込まれたシリコン基板の平面図である。
込まれたシリコン基板の平面図である。
【図6】図5に示すシリコン基板に作り込まれた台座管
の平面図である。
の平面図である。
【図7】上記実施例の変形例を示す図である。
【図8】上記実施例の他の変形例を示す図である。
【図9】従来の半導体圧力センサの平面及び断面をそれ
ぞれ示す図である。
ぞれ示す図である。
【図10】半導体圧力センサの各部におけるはんだの盛
り上がり状態を示す図である。
り上がり状態を示す図である。
11…半導体基板、12…台座管、13…第1の面、1
4…第2の面、15…空洞、16…薄膜シリコンダイア
フラム、17,21…V溝、18…導圧路、9…凹部、
22…ウエハ、23…シリコン基板。
4…第2の面、15…空洞、16…薄膜シリコンダイア
フラム、17,21…V溝、18…導圧路、9…凹部、
22…ウエハ、23…シリコン基板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米本 郷 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 大畠 覚 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内
Claims (2)
- 【請求項1】 第1及び第2の面を有し前記第1の面に
設けられた空洞によりダイアフラムを形成する半導体基
板と、前記半導体基板の第1の面に一端面が接合され前
記空洞へ圧力を導入する導圧路が設けられた台座管と、
前記半導体基板の第2の面に設けられた歪みセンサと、
前記歪みセンサの出力を取出すための信号取出部とを備
え、前記半導体基板の第1の面と前記台座管の一端面と
を接合材により接合した半導体圧力センサにおいて、 前記台座管の一端面であって少なくとも前記空洞の外周
縁に対向する領域に、前記第1の面と前記台座管の一端
面との接合面から台座管側へ落ち込む落込み部を設けた
ことを特徴とする半導体圧力センサ。 - 【請求項2】 第1及び第2の面を有し前記第1の面に
設けられた空洞によりダイアフラムを形成する半導体基
板と、前記半導体基板の第1の面に一端面が接合され前
記空洞へ圧力を導入する導圧路が設けられた台座管とを
有する半導体圧力センサを製造する方法において、 前記半導体基板が作り込まれ基板母材の前記空洞を囲む
領域、又は前記台座管が作り込まれた台座管母材の前記
空洞を囲む領域に対応する領域の、少なくとも一方に溝
を形成し、前記基板母材と前記台座管母材とを接合材を
介して接合し、その基板母材と台座管母材との接合体を
前記溝に沿って切断することを特徴とする半導体圧力セ
ンサの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22317193A JPH0777470A (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | 半導体圧力センサおよび製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22317193A JPH0777470A (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | 半導体圧力センサおよび製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0777470A true JPH0777470A (ja) | 1995-03-20 |
Family
ID=16793919
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22317193A Pending JPH0777470A (ja) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | 半導体圧力センサおよび製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0777470A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000506261A (ja) * | 1996-02-27 | 2000-05-23 | ニフォテク・アーエス | 圧力センサ |
JP2011013178A (ja) * | 2009-07-06 | 2011-01-20 | Yamatake Corp | 圧力センサ及び製造方法 |
-
1993
- 1993-09-08 JP JP22317193A patent/JPH0777470A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000506261A (ja) * | 1996-02-27 | 2000-05-23 | ニフォテク・アーエス | 圧力センサ |
JP2011013178A (ja) * | 2009-07-06 | 2011-01-20 | Yamatake Corp | 圧力センサ及び製造方法 |
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