JPH08136576A - Semiconductor physical-quantity sensor - Google Patents

Semiconductor physical-quantity sensor

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JPH08136576A
JPH08136576A JP30040994A JP30040994A JPH08136576A JP H08136576 A JPH08136576 A JP H08136576A JP 30040994 A JP30040994 A JP 30040994A JP 30040994 A JP30040994 A JP 30040994A JP H08136576 A JPH08136576 A JP H08136576A
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JP
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physical quantity
crimping
connection wiring
quantity sensor
semiconductor physical
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Takabumi Yanagisaki
高文 柳崎
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Omron Corp
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Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Abstract

PURPOSE: To obtain a semiconductor physical-quantity sensor which can be bonded surely by a small force by a method wherein a continuity part is crushed by a pressurization force and the crushed continuity part is spread to a relief part. CONSTITUTION: A compression-bonding part 11 which is composed of comb-teeth- shaped continuity parts 11a and of relief parts 11b in their gaps is formed at the inside of a glass cover 5. The inside of a derivation groove 12 which is formed so as to be recessed on the surface of a frame 3 is covered with an insulating film 13, and a compression-bonding part 14 which is composed of comb-teeth-shaped continuity parts 14a and of relief parts 14b is formed on it. The compression-bonding parts 11, 14 are crushed and bonded to each other in such a way that the continuity parts 11a on the side of the cover 5 are fitted to the relief parts 14b on the side of the frame 3 and that the continuity parts 14a on the side of the frame 3 are fitted to the relief parts 11b on the side of the cover 5.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体物理量センサに関
する。具体的には、圧力や加速度などの物理量を検出す
る半導体物理量センサの電極取出し構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor physical quantity sensor. Specifically, the present invention relates to an electrode lead-out structure of a semiconductor physical quantity sensor that detects physical quantities such as pressure and acceleration.

【0002】[0002]

【従来の技術】図13は、従来の静電容量型圧力センサ
51を示す断面図である。この圧力センサ51にあって
は、フレーム53のほぼ中央に弾性変形可能な薄膜状の
ダイアフラム52が形成され、フレーム53の上にカバ
ー55が重ねられ、カバー55の周辺部がフレーム53
に接合されている。ダイアフラム52の上面には可動電
極56が形成され、可動電極56はフレーム53上面の
電極パッド(図示せず)に電気的に導通している。ダイ
アフラム52の上面には窪み54が形成されており、カ
バー55の内面には可動電極56と微小なギャップを隔
てて固定電極57が形成されている。固定電極57はカ
バー55内面に配設された電極引出し部58によって引
き出され、電極引出し部58の端に設けた圧着パッド5
9とフレーム53上面の圧着パッド61とを圧着によっ
て接続し、圧着パッド61をフレーム53の上面の引出
し配線60によりさらに引き出し、これにより固定電極
57を引出し配線60の端の別な電極パッド62に接続
している。
2. Description of the Related Art FIG. 13 is a sectional view showing a conventional capacitance type pressure sensor 51. In this pressure sensor 51, an elastically deformable thin-film diaphragm 52 is formed in substantially the center of a frame 53, a cover 55 is superposed on the frame 53, and the periphery of the cover 55 is the frame 53.
Is joined to. A movable electrode 56 is formed on the upper surface of the diaphragm 52, and the movable electrode 56 is electrically connected to an electrode pad (not shown) on the upper surface of the frame 53. A hollow 54 is formed on the upper surface of the diaphragm 52, and a fixed electrode 57 is formed on the inner surface of the cover 55 with a small gap from the movable electrode 56. The fixed electrode 57 is drawn out by an electrode lead-out portion 58 provided on the inner surface of the cover 55, and the pressure-bonding pad 5 provided at the end of the electrode lead-out portion 58.
9 and the pressure bonding pad 61 on the upper surface of the frame 53 are connected by pressure bonding, and the pressure bonding pad 61 is further drawn out by the lead wiring 60 on the upper surface of the frame 53, whereby the fixed electrode 57 is formed on another electrode pad 62 at the end of the lead wiring 60. Connected.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】この引出し配線60
は、窪み54からフレーム53の側端部にかけてフレー
ム53上面に凹設された溝状の配線部63内に絶縁膜6
4を介して配設されている。また、電極引出し部58の
圧着パッド59や引出し配線60の圧着パッド61はそ
れぞれ、図14に示すように平坦な平面状に形成されて
いた。このため、圧着パッド59,61の形成時にその
厚みがばらつき、圧着パッド59,61が規定の厚みよ
り薄くなった場合には2つの圧着パッド59,61が十
分に圧着されず電気的な接続不良を生じるという問題点
があった。
This lead-out wiring 60
The insulating film 6 is formed in the groove-shaped wiring portion 63 provided in the upper surface of the frame 53 from the recess 54 to the side end portion of the frame 53.
It is arranged through 4. Further, the pressure-bonding pad 59 of the electrode lead-out portion 58 and the pressure-bonding pad 61 of the lead-out wiring 60 were each formed in a flat plane shape as shown in FIG. Therefore, when the pressure-bonding pads 59, 61 have different thicknesses, and the pressure-bonding pads 59, 61 become thinner than the specified thickness, the two pressure-bonding pads 59, 61 are not sufficiently pressure-bonded and an electrical connection failure occurs. There was a problem that caused.

【0004】また、圧着パッド59,61が規定の厚み
より厚くなった場合には圧着部分の重なり厚が大きくな
り、フレーム53とカバー55の間に隙間を生じて接合
が十分に行なえなかった。この結果、圧力センサ51に
熱が加わった場合や例えばダイシング時などの製造工程
中にフレーム53とカバー55が剥がれてしまうという
問題があった。
When the pressure-bonding pads 59 and 61 are thicker than the specified thickness, the overlapping thickness of the pressure-bonding portions becomes large and a gap is formed between the frame 53 and the cover 55, so that the bonding cannot be sufficiently performed. As a result, there is a problem that the frame 53 and the cover 55 are separated when heat is applied to the pressure sensor 51 or during a manufacturing process such as dicing.

【0005】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、隙間なくフ
レームとカバーを接合し、確実に固定電極をフレーム上
の電極パッドに引出すことにある。
The present invention has been made in view of the drawbacks of the above-mentioned conventional examples, and the purpose thereof is to join the frame and the cover without a gap and reliably draw the fixed electrode to the electrode pad on the frame. Especially.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体物理量セ
ンサは、物理量の検知部を設けた基板と、前記基板の少
なくとも片面に接合された基板とからなり、いずれか一
方の前記基板に、外部との電気的接続のための接続配線
を設け、他方の基板に、物理量の検知に関わる電極と当
該電極に接続する接続配線とを設け、前記2つの接続配
線を圧着することにより、前記2つの接続配線を電気的
に接続した半導体物理量センサにおいて、少なくとも一
方の前記接続配線の圧着部に、圧着により圧延された前
記接続配線が逃げることのできる逃がし部を設けたこと
を特徴としている。
A semiconductor physical quantity sensor according to the present invention comprises a substrate provided with a physical quantity detecting section and a substrate bonded to at least one surface of the substrate, and one of the substrates is provided with an external By providing a connection wiring for electrical connection with and on the other substrate, an electrode relating to detection of a physical quantity and a connection wiring connected to the electrode are provided, and the two connection wirings are pressure-bonded to each other. In the semiconductor physical quantity sensor in which the connection wirings are electrically connected, at least one of the connection wirings is provided with a relief portion at which the connection wiring rolled by pressure bonding can escape.

【0007】このとき、前記圧着部の少なくとも一部を
Auから形成するのが好ましい。
At this time, it is preferable that at least a part of the pressure-bonding portion is made of Au.

【0008】また、前記2枚の基板に設けた接続配線の
圧着部にそれぞれ前記逃がし部を設け、何れか一方の基
板の前記圧着部の接続配線を他方の基板の前記逃がし部
に圧入することがよく、あるいは、前記2つの圧着部の
接続配線を交差させることとしてもよい。
Further, the relief portions are provided in the crimping portions of the connection wirings provided on the two substrates, and the connection wirings of the crimping portion of one of the substrates are press-fitted into the relief portions of the other substrate. Alternatively, the connection wirings of the two crimping portions may cross each other.

【0009】また、何れか一方の基板に設けた接続配線
の圧着部に前記逃がし部を設け、他方の基板に設けた接
続配線の圧着部を平坦に形成することとしてもよい。
Further, the relief portion may be provided in the crimping portion of the connection wiring provided on one of the substrates, and the crimping portion of the connection wiring provided on the other substrate may be formed flat.

【0010】例えば前記逃がし部を設けた圧着部は、櫛
歯状,島状,格子状,螺旋状,同心円状若しくは放射線
状のパターンとすることができる。
For example, the pressure-bonding portion provided with the relief portion may have a comb-teeth-shaped, island-shaped, lattice-shaped, spiral-shaped, concentric-circular, or radial pattern.

【0011】さらには、一方の前記圧着部において接続
配線を平面視凸状に形成して当該接続配線の先端縁より
も先端側に逃がし部を設け、他方の圧着部において接続
配線を平面視凹状に形成して当該接続配線の先端縁より
も先端側に逃がし部を設け、前記平面視凸状をした圧着
部の接続配線の先端縁と前記平面視凹状をした圧着部の
接続配線の先端縁とを重ね合わせて接続するようにして
もよい。
Further, the connection wiring is formed in a convex shape in a plan view at one of the crimping portions, and a relief portion is provided closer to the tip side than the tip edge of the connection wiring, and the connection wiring is concave in a plan view at the other crimping portion. And a relief portion is provided closer to the tip side than the tip edge of the connection wiring, and the tip edge of the connection wiring of the crimping portion that is convex in plan view and the tip edge of the connection wiring of the crimping portion that is concave in plan view You may make it connect and overlap with.

【0012】これらの半導体物理量センサは、前記検知
部の変化を静電容量変化として取り出す静電容量型セン
サとすることができ、圧力センサや加速度センサとして
用いることができる。
These semiconductor physical quantity sensors can be electrostatic capacity type sensors that take out the change of the detection section as electrostatic capacity changes, and can be used as pressure sensors and acceleration sensors.

【0013】[0013]

【作用】本発明の半導体物理量センサにあっては、圧着
部同志を加圧すると、圧延された圧着部の接続配線が逃
がし部へ広がって逃げる。圧着部の接続配線が潰れて逃
がし部へ逃げるので、小さな力で圧着部同志を潰して圧
着させることができ、基板同志を接合する加圧力によっ
て圧着部を十分に潰すことができ、圧着部に妨げられて
2枚の基板間に隙間が発生することがなく、基板同志を
確実に接合させることができる。しかも、圧着部の接続
配線が押し潰されることによって圧着部同志が確実に接
合され、接触不良を起こさせることなく2つの接続配線
を確実に接続することができる。
In the semiconductor physical quantity sensor of the present invention, when pressure is applied to the crimping portions, the connection wiring of the rolled crimping portion spreads to the relief portion and escapes. Since the connection wiring of the crimping part is crushed and escapes to the relief part, the crimping part can be crushed and crimped with a small force, and the crimping part can be sufficiently crushed by the pressing force for joining the board comers to the crimping part. It is possible to surely bond the substrates without being prevented from generating a gap between the two substrates. Moreover, the connection wirings of the crimping portion are crushed so that the crimping portions are securely joined together, and the two connection wirings can be surely connected without causing contact failure.

【0014】Auは軟らかくて圧延されやすいので、圧
着部の少なくとも一部例えば圧着部表面をAuから形成
すればより確実に圧着部を圧着させることができる。ま
た、Auはシート抵抗も小さいので、圧着部の少なくと
も一部にAuを用いることが好ましい。
Since Au is soft and easily rolled, if at least a part of the crimp portion, for example, the surface of the crimp portion is made of Au, the crimp portion can be more reliably crimped. Further, since Au has a small sheet resistance, it is preferable to use Au for at least a part of the pressure-bonding portion.

【0015】また、2つの接続配線の圧着部にそれぞれ
逃がし部を設け、圧着部の接続配線が他方の逃がし部に
圧入させ、2つの圧着部を噛み合わせるようにすると、
より一層確実に圧着部を圧着させることができる。ある
いは、2つの圧着部を交差させるようにしてもより一層
確実に圧着部を圧着させることができる。
Further, when the relief portions are respectively provided in the crimping portions of the two connection wirings, the connection wirings of the crimping portion are press-fitted into the other relief portions, and the two crimping portions are engaged with each other.
The crimping portion can be crimped more reliably. Alternatively, even if the two crimping portions are made to intersect with each other, the crimping portions can be crimped more reliably.

【0016】また、いずれか一方の圧着部を平坦に形成
すれば、平坦となっている圧着部の何れかの場所で圧着
させることができるので、圧着部のアライメント精度に
関する要求を緩和することができる。
Further, if one of the crimping portions is formed flat, the crimping can be performed at any place of the flat crimping portion, so that the requirement for the alignment accuracy of the crimping portion can be relaxed. it can.

【0017】これらの構造は、特に検知部の変化を静電
容量変化として取り出す静電容量型センサに有効であ
り、圧力センサや加速度センサなどに適用できる。
These structures are particularly effective for an electrostatic capacitance type sensor which takes out a change of the detecting portion as an electrostatic capacitance change, and can be applied to a pressure sensor, an acceleration sensor and the like.

【0018】[0018]

【実施例】図1に示すものは、本発明の一実施例である
静電容量型の圧力センサ1の一部破断した分解斜視図で
ある。圧力センサ1は、ほぼ円形をした弾性変形可能な
薄膜状のダイアフラム2がフレーム3のほぼ中央に配設
されており、フレーム3及びダイアフラム2は一体とし
てシリコンウエハから作製されている。検知圧力はダイ
アフラム2の下面に導入される。フレーム3の上面には
ガラス製のカバー5が重ねられ陽極接合法等によりその
周辺部をフレーム3に接合されている。また、フレーム
3にはダイアフラム2がその厚さ方向に変位できるよう
窪み4が形成されており、フレーム3の側端部から窪み
4にかけて圧力導入路8が凹設されている。ダイアフラ
ム2の上面は導電性を有する可動電極6となっており、
フレーム3上面の露出箇所に形成された電極パッド9に
電気的に導通している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a partially broken exploded perspective view of a capacitance type pressure sensor 1 according to an embodiment of the present invention. In the pressure sensor 1, a substantially circular elastically deformable thin film diaphragm 2 is arranged in the substantially center of a frame 3, and the frame 3 and the diaphragm 2 are integrally manufactured from a silicon wafer. The detected pressure is introduced to the lower surface of the diaphragm 2. A glass cover 5 is laid on the upper surface of the frame 3 and its peripheral portion is bonded to the frame 3 by an anodic bonding method or the like. Further, a recess 4 is formed in the frame 3 so that the diaphragm 2 can be displaced in the thickness direction thereof, and a pressure introduction passage 8 is recessed from the side end portion of the frame 3 to the recess 4. The upper surface of the diaphragm 2 is a movable electrode 6 having conductivity,
It is electrically connected to the electrode pad 9 formed on the exposed portion of the upper surface of the frame 3.

【0019】カバー5の内面には固定電極7や電極引出
し部(接続配線)10及び圧着部11が形成されてい
る。固定電極7、電極引出し部10及び圧着部11は、
例えばアルミニウムやAu等をスパッタリングすること
によって一体として形成することができる。また、フレ
ーム3の上面には、窪み4から外周面にかけて引出し溝
13が凹設されており、引出し溝13の底面は絶縁膜1
2で覆われている。絶縁膜12上には圧着部14、電極
パッド15及びそれらを電気的に接続する引出し配線
(接続配線)16が形成されている。圧着部14や引出
し配線16及び電極パッド15は、例えばアルミニウム
やAu等をスパッタリングすることによって一体として
形成される。
A fixed electrode 7, an electrode lead-out portion (connection wiring) 10 and a pressure-bonding portion 11 are formed on the inner surface of the cover 5. The fixed electrode 7, the electrode lead-out part 10 and the crimping part 11 are
For example, it can be integrally formed by sputtering aluminum or Au. In addition, a lead-out groove 13 is provided on the upper surface of the frame 3 from the recess 4 to the outer peripheral surface, and the bottom surface of the lead-out groove 13 is the insulating film 1.
It is covered with 2. Formed on the insulating film 12 are a crimp portion 14, an electrode pad 15, and a lead-out wiring (connection wiring) 16 for electrically connecting them. The crimp portion 14, the lead wiring 16 and the electrode pad 15 are integrally formed by sputtering aluminum, Au or the like, for example.

【0020】図2に示すものは圧力センサ1におけるカ
バー5側の圧着部11とフレーム3側の圧着部14の斜
視図であって、圧着部11は線状の導通部(接続配線)
11aが櫛歯状に形成され、電極引出し部10の表面よ
りわずかに飛び出るように形成されている。この導通部
11aと導通部11aの間には逃がし部11bとなる隙
間が形成されている。この導通部11aは、例えばスパ
ッタリング時に櫛歯状のパターンを有するマスクを用い
たり、後からエッチングしたりすることにより形成され
る。一方、フレーム3側の圧着部14も、線状の導通部
(接続配線)14aが櫛歯状に形成されており、引出し
配線16の表面よりわずかに飛び出るように形成されて
いる。この導通部14aと導通部14aの間にも逃がし
部14bとなる隙間が形成されている。
FIG. 2 is a perspective view of the pressure-bonding portion 11 on the cover 5 side and the pressure-bonding portion 14 on the frame 3 side of the pressure sensor 1. The pressure-bonding portion 11 is a linear conductive portion (connection wiring).
11a is formed in a comb tooth shape, and is formed so as to slightly project from the surface of the electrode lead-out portion 10. A gap serving as a relief portion 11b is formed between the conducting portions 11a. The conductive portion 11a is formed, for example, by using a mask having a comb-teeth pattern at the time of sputtering or by etching later. On the other hand, the crimping portion 14 on the frame 3 side also has a linear conductive portion (connection wiring) 14a formed in a comb-teeth shape, and is formed so as to slightly protrude from the surface of the lead wiring 16. A gap serving as a relief portion 14b is also formed between the conducting portions 14a.

【0021】しかして、圧着部11と圧着部14を対向
させてカバー5とフレーム3とを加圧して接合すると、
図3に示すように、圧着部11の導通部11aは圧着部
14の逃がし部14bに噛み合うように圧入され、又、
圧着部14の導通部14aは圧着部11の逃がし部14
bに噛み合うように圧入される。このとき、圧着により
押し潰された導通部11a及び導通部14aは、導通部
11a間の逃がし部11bや導通部14a間の逃がし部
14bへ押し出され、互いに潰れ合って圧着部11と圧
着部14が接合される。従って、圧着部11及び14の
余分の厚みは導通部11a,14aが逃がし部11b,
14bへはみ出すことによって吸収され、その結果圧着
部11,14に妨げられてフレーム3とカバー5の間に
隙間が生じることがなくなり、フレーム3とカバー5を
確実に接合させることができる。しかも、圧着部11と
圧着部14も導通部11a,14a同志が潰れて圧壊す
ることによって確実に電気的に接続される。よって、フ
レーム3とカバー5の接合を妨げることなく固定電極7
を確実に電極パッド15へ電気的に引き出すことがで
き、静電容量型センサの接続不良を防止できる。また、
製造工程中でカバー5が剥がれたりせず圧力センサ1の
歩留りを高めるとともに、信頼性の高い圧力センサ1を
提供できる。さらに、圧着部11,14が高い厚み精度
を要求されなくなるので、製造工程を簡略にすることが
できる。
When the pressure-bonding portion 11 and the pressure-bonding portion 14 are opposed to each other and the cover 5 and the frame 3 are pressure-bonded to each other,
As shown in FIG. 3, the conducting portion 11a of the crimping portion 11 is press-fitted into the relief portion 14b of the crimping portion 14 so as to engage with each other, and
The conducting portion 14a of the crimping portion 14 is the relief portion 14 of the crimping portion 11.
It is press-fitted so as to mesh with b. At this time, the conductive portions 11a and the conductive portions 14a crushed by the pressure bonding are pushed out to the relief portions 11b between the conductive portions 11a and the relief portions 14b between the conductive portions 14a, and are crushed to each other to be crimped to each other. Are joined. Therefore, the extra thicknesses of the crimping portions 11 and 14 can be eliminated by the conducting portions 11a and 14a.
It is absorbed by protruding to 14b, and as a result, there is no possibility that a gap is created between the frame 3 and the cover 5 due to the crimping portions 11 and 14, and the frame 3 and the cover 5 can be reliably joined. Moreover, the crimping portion 11 and the crimping portion 14 are also reliably electrically connected by the conductive portions 11a and 14a being crushed and crushed. Therefore, the fixed electrode 7 is prevented from interfering with the joint between the frame 3 and the cover 5.
Can be reliably pulled out electrically to the electrode pad 15, and the connection failure of the capacitance type sensor can be prevented. Also,
It is possible to provide a highly reliable pressure sensor 1 while increasing the yield of the pressure sensor 1 without the cover 5 peeling off during the manufacturing process. Furthermore, since the crimping portions 11 and 14 are not required to have high thickness accuracy, the manufacturing process can be simplified.

【0022】図4は本発明の別な実施例における圧着部
11の構造を示す正面図である。この実施例のように、
圧着部11をクロム層18とAu層17の2層構造と
し、Au層17同志を圧着させることとすれば、その軟
らかさのためにより一層圧着性を高めることができる。
また、Au(例えば細かなAu粒子)を導通部11aや
導通部14aに混入することによっても同様な効果を得
ることができる。圧着部14についても、同じ電極構造
としてもよい。
FIG. 4 is a front view showing the structure of the crimp portion 11 according to another embodiment of the present invention. As in this example,
If the pressure-bonding portion 11 has a two-layer structure of the chromium layer 18 and the Au layer 17 and the Au layers 17 are bonded to each other, the pressure-bonding property can be further enhanced due to the softness.
Further, the same effect can be obtained by mixing Au (for example, fine Au particles) into the conducting portion 11a or the conducting portion 14a. The crimp portion 14 may have the same electrode structure.

【0023】また、図示しないが、クロム層、ニッケル
層、Au層の3層構造としても同様な効果を得ることが
できる。、
Although not shown, a similar effect can be obtained even with a three-layer structure of a chromium layer, a nickel layer, and an Au layer. ,

【0024】図5に示すものは本発明のさらに別な実施
例における圧着部11と圧着部14の構造を示す斜視図
である。圧着部11では、導通部11aが縦方向の櫛歯
状に形成され、圧着部14では、導通部14aが横方向
に平行に形成されており、フレーム3とカバー5との接
合によってそれぞれの導通部11a,14bが交差する
ように圧着され、互いに圧着された導通部11a,14
aは導通部11aの間の逃がし部11bや導通部14a
の間の逃がし部14bへ押し潰される。このように導通
部11aや導通部14aを交差するように形成すること
により、導通部11aと導通部14aは確実に接続さ
れ、より一層接続不良が少なくなる。また、分離してい
た導通部14a同志は、圧着後は、導通部11aを介し
て電気的に接続される。
FIG. 5 is a perspective view showing the structure of the crimping portion 11 and the crimping portion 14 in still another embodiment of the present invention. In the crimping portion 11, the conducting portion 11a is formed in a comb shape in the vertical direction, and in the crimping portion 14, the conducting portion 14a is formed in parallel with the lateral direction, and each of the conducting portions is joined by joining the frame 3 and the cover 5. The conductive portions 11a and 14 are crimped so that the portions 11a and 14b intersect with each other and are crimped to each other.
a is a relief portion 11b or a conduction portion 14a between the conduction portions 11a.
It is crushed by the escape portion 14b between the two. By forming the conductive portions 11a and the conductive portions 14a so as to intersect with each other in this manner, the conductive portions 11a and the conductive portions 14a are reliably connected and the connection failure is further reduced. Further, the separated conductive parts 14a are electrically connected to each other via the conductive part 11a after pressure bonding.

【0025】図6(a)(b)に示すものはそれぞれ、
本発明のさらに別な実施例における圧着部11及び圧着
部14の平面図である。カバー5側の圧着部11は平坦
な平面状に形成されており、フレーム3側の圧着部14
では導通部14aは格子状に形成されている。圧着部1
1と圧着部14を圧着させると、導通部14aが潰れて
開口状に散在している逃がし部14bへ広がり、圧着部
14が薄くなるので、隙間なくカバー5とフレーム3を
接合することができる。もちろん、フレーム3側の圧着
部14を平坦な平面状に形成し、カバー5側の圧着部1
1に格子状の導通部11aを形成することとしてもよ
い。このように、カバー5の圧着部11又はフレーム3
の圧着部14のいずれか一方に、格子状の導通部11a
又は14aを形成し、残る一方を平坦な平面状とするこ
とにより、圧着部11と圧着部14とを厳密に位置合わ
せする必要がなくなり、アライメント精度の要求を緩和
できる。
Those shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b) are, respectively,
It is a top view of the crimping | compression-bonding part 11 and the crimping | bonding part 14 in another Example of this invention. The cover 5 side crimp portion 11 is formed in a flat plane shape, and the frame 3 side crimp portion 14 is formed.
Then, the conducting portion 14a is formed in a lattice shape. Crimp part 1
When the pressure-bonding portion 1 and the pressure-bonding portion 14 are pressure-bonded to each other, the conductive portion 14a is crushed and spreads to the escape portions 14b scattered in an opening shape, and the pressure-bonding portion 14 is thinned, so that the cover 5 and the frame 3 can be bonded without a gap. . Of course, the crimping portion 14 on the frame 3 side is formed into a flat plane shape, and the crimping portion 1 on the cover 5 side is formed.
It is also possible to form the grid-shaped conductive portion 11a on the first substrate 1. Thus, the crimping portion 11 of the cover 5 or the frame 3
Either one of the crimping portions 14 of the
Alternatively, by forming 14a and forming the remaining one into a flat plane shape, it is not necessary to strictly align the crimp portion 11 and the crimp portion 14, and the requirement for alignment accuracy can be relaxed.

【0026】図7(a)(b)は本発明のさらに別な実
施例における圧着部11及び圧着部14を示す平面図で
ある。カバー5側の圧着部11は平坦な平面状に形成さ
れており、フレーム3側の圧着部14に島状の導通部1
4aを散在させ、その間に格子状の逃がし部14bを形
成している。なお、分離していた導通部14aは圧着さ
れた後は、導通部14aが押し潰されることによって互
いに接触し、電気的に接続される。
FIGS. 7 (a) and 7 (b) are plan views showing the crimping portion 11 and the crimping portion 14 in still another embodiment of the present invention. The pressure-bonding portion 11 on the cover 5 side is formed in a flat plane shape, and the pressure-bonding portion 14 on the frame 3 side is connected to the island-shaped conductive portion 1.
4a are scattered, and grid-shaped escape portions 14b are formed therebetween. After the conductive portions 14a that have been separated are pressure-bonded, the conductive portions 14a are crushed and brought into contact with each other to be electrically connected.

【0027】上記パターン以外にも圧着部11,14の
形状としては種々のものが可能である。その一部のパタ
ーンを以下に示す。
In addition to the above pattern, the crimping portions 11 and 14 may have various shapes. Some patterns are shown below.

【0028】図8に示すものは、フレーム3側の圧着部
14において、螺旋状の導通部14aを形成し、その間
に螺旋状の逃がし部14bを形成している。
In the structure shown in FIG. 8, a spiral conducting portion 14a is formed in the crimping portion 14 on the frame 3 side, and a spiral escape portion 14b is formed therebetween.

【0029】図9(a)(b)に示すものでは、電極引
出し部10の先端に円形ないし半円形の平坦な圧着部1
1を設けている。また、圧着部14は、円形と放射線状
(十字状)からなる導通部14aと、導通部14aに囲
まれた逃がし部14bとからなっている。図示はしない
が、円環状の部分を除いて放射線状の導通部14aとし
たり、同心円状パターンの導通部14aを用いてもよ
い。
In the structure shown in FIGS. 9A and 9B, a circular or semi-circular flat crimp portion 1 is attached to the tip of the electrode lead-out portion 10.
1 is provided. The crimping portion 14 includes a conducting portion 14a having a circular shape and a radial shape (cross shape), and a relief portion 14b surrounded by the conducting portion 14a. Although not shown, the conductive portion 14a may have a radial shape except for the annular portion, or the conductive portion 14a having a concentric circular pattern may be used.

【0030】また、図示しないが、一方の導通部を島状
に形成し、他方の導通部を格子状に形成し、一方の島状
の導通部が他方の格子状の導通部に形成された島状の逃
がし部にはまり込んで圧入されるようにすれば圧着領域
を広くすることができる。
Although not shown, one conductive part is formed in an island shape, the other conductive part is formed in a grid pattern, and one island-shaped conductive part is formed in the other grid-shaped conductive part. The pressure-bonding region can be widened by fitting in the island-shaped escape portion and press-fitting.

【0031】図10(a)(b)に示す例では、カバー
5側においては圧着部11の導通部11aは平面視凸状
のパターンに形成され、導通部11aの先端縁よりも先
端側には導通部11aの縁に沿って逃がし部11bが設
けられている。また、フレーム3側においては圧着部1
4の導通部14aは平面視凹状のパターンに形成され、
導通部14aの先端縁よりも先端側には導通部14aの
縁に沿って逃がし部14bが設けられている。ここで、
カバー5側の導通部11aの中央に突出した凸部の幅
は、フレーム3側の導通部14aの中央で窪んだ凹部の
内幅よりも大きな幅となっている。従って、圧着部1
1,14同志の圧着時には、図11に示すように2つの
導通部11a,14aの先端縁同志を全長にわたって
(あるいは、先端縁の一部を)重複させて圧着でき、電
気的に接続することができる。この時、押し潰された導
通部11a,14aは、導通部11a,14aよりも先
端側の逃がし部11b,14bへ広がることができるの
で、小さな加圧力で潰れ易くなっている。
In the example shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b), on the cover 5 side, the conducting portion 11a of the crimping portion 11 is formed in a convex pattern in plan view, and is located on the tip side of the leading edge of the conducting portion 11a. The relief portion 11b is provided along the edge of the conducting portion 11a. Further, on the frame 3 side, the crimping portion 1
The conductive portion 14a of No. 4 is formed in a concave pattern in plan view,
A relief portion 14b is provided along the edge of the conducting portion 14a on the tip side of the leading end of the conducting portion 14a. here,
The width of the convex portion projecting to the center of the conducting portion 11a on the cover 5 side is larger than the inner width of the concave portion depressed at the center of the conducting portion 14a on the frame 3 side. Therefore, the crimp portion 1
When crimping 1, 14 comrades, as shown in FIG. 11, the leading edges of the two conducting parts 11a, 14a can be crimped over the entire length (or part of the leading edge) so that they can be electrically connected. You can At this time, since the crushed conducting portions 11a and 14a can spread to the relief portions 11b and 14b on the tip side of the conducting portions 11a and 14a, they are easily crushed with a small pressing force.

【0032】図12に示すものは、本発明のさらに別な
実施例である加速度センサ21を示す断面図である。こ
の加速度センサ21にあっては、角枠状をしたフレーム
22のほぼ中央でマス部23が弾性を有するビーム24
によって支持されており、マス部23がその厚さ方向に
自由に変位できるようになっている。マス部23の上面
において、フレーム23には窪み25が形成されてい
る。マス部23やビーム24及びフレーム22はシリコ
ンウエハから一体として作製されており、マス部23の
上面には可動電極26が形成され、フレーム22上面の
電極パッド(図示せず)に電気的に導通させられてい
る。フレーム22の上面にはガラス製のカバー27が重
ねられ、陽極接合法等によりその周辺部をフレーム22
に接合されている。カバー27の内面には可動電極26
と微小なギャップを隔てて固定電極28が設けられてお
り、固定電極28から引出された電極引出し部30の端
には圧着部29が設けられている。また、フレーム22
の上面には、窪み25からフレーム22の外周面にかけ
て引出し溝31が凹設されており、引出し溝31の底面
は絶縁膜32により覆われている。また、引出し溝31
内には圧着部33や電極パッド34が形成されており、
圧着部33と電極パッド34はこれらと一体として形成
された引出し配線35によって電気的に接続されてい
る。
FIG. 12 is a sectional view showing an acceleration sensor 21 which is still another embodiment of the present invention. In the acceleration sensor 21, a beam 24 having a mass portion 23 having elasticity is provided at substantially the center of a frame 22 having a rectangular frame shape.
The mass portion 23 can be freely displaced in its thickness direction. A recess 25 is formed in the frame 23 on the upper surface of the mass portion 23. The mass portion 23, the beam 24, and the frame 22 are integrally manufactured from a silicon wafer, a movable electrode 26 is formed on the upper surface of the mass portion 23, and is electrically connected to an electrode pad (not shown) on the upper surface of the frame 22. Has been made. A glass cover 27 is laid on the upper surface of the frame 22, and its peripheral portion is covered by the anodic bonding method or the like.
Is joined to. The movable electrode 26 is provided on the inner surface of the cover 27.
A fixed electrode 28 is provided with a small gap therebetween, and a crimp portion 29 is provided at the end of an electrode lead-out portion 30 drawn from the fixed electrode 28. Also, the frame 22
A lead-out groove 31 is recessed from the recess 25 to the outer peripheral surface of the frame 22, and the bottom surface of the lead-out groove 31 is covered with an insulating film 32. In addition, the drawing groove 31
A crimping portion 33 and an electrode pad 34 are formed inside,
The crimp portion 33 and the electrode pad 34 are electrically connected by a lead wiring 35 formed integrally with them.

【0033】この加速度センサ21の圧着部29や圧着
部33には、圧力センサ1の圧着部11や圧着部14に
関して種々説明したのと同様な導通部や逃がし部が形成
されており、それによってカバー27とフレーム23と
を隙間なく確実に接合できるようにしている。また、圧
着部29及び33同志も確実に接続される。なお、加速
度センサ21は、加速度を感知するとマス部23がその
厚さ方向に変位して、可動電極26と固定電極28との
ギャップが変化し、電極26,28間の静電容量が変化
するので、この静電容量の変化を検知することにより加
速度センサ21に加わった加速度の大きさを検出するこ
とができる。また、この加速度センサ21は振動を検出
する振動センサとしても用いることができる。
The pressure-bonding portion 29 and the pressure-bonding portion 33 of the acceleration sensor 21 are provided with a conductive portion and a relief portion similar to those described with respect to the pressure-bonding portion 11 and the pressure-bonding portion 14 of the pressure sensor 1. The cover 27 and the frame 23 can be reliably joined together without a gap. Further, the crimping portions 29 and 33 are also securely connected. In the acceleration sensor 21, when the acceleration is sensed, the mass portion 23 is displaced in the thickness direction thereof, the gap between the movable electrode 26 and the fixed electrode 28 is changed, and the electrostatic capacitance between the electrodes 26, 28 is changed. Therefore, the magnitude of the acceleration applied to the acceleration sensor 21 can be detected by detecting the change in the capacitance. The acceleration sensor 21 can also be used as a vibration sensor that detects vibration.

【0034】なお、上記実施例では、シリコン製の基板
(フレーム)とガラス製の基板(カバー)を接合する場
合について説明したが、基板の材質はシリコンやガラス
には限定されない。例えば、シリコン製のカバーをシリ
コン製のフレームに接合する場合、ガラス製のカバーを
GaAsなどの化合物半導体からなるフレームに接合す
る場合などにも適用できる。もちろん、基板同志の接合
方法としては、陽極接合法以外にも、シリコン基板とシ
リコン基板の直接接合法、水ガラスを用いて基板同志を
接合する方法なども用いることができる。
In the above embodiment, the case where the silicon substrate (frame) and the glass substrate (cover) are joined has been described, but the material of the substrate is not limited to silicon or glass. For example, it can be applied to a case where a cover made of silicon is joined to a frame made of silicon, and a case where a cover made of glass is joined to a frame made of a compound semiconductor such as GaAs. As a method of joining the substrates together, of course, other than the anodic joining method, a direct joining method of a silicon substrate and a silicon substrate, a method of joining the substrates together using water glass, or the like can be used.

【0035】また、上記実施例のようにフレームの上面
にカバーを接合した2層構造の圧力センサや加速度セン
サに限らず、例えば、シリコン製のフレームの上下両面
にガラス製のカバーを接合した3層構造の圧力センサや
加速度センサ、あるいはガラス製のカバーの上下両面に
シリコン製のフレームを接合した3層構造の圧力センサ
や加速度センサなどに適用できるのはいうまでもない。
Further, the present invention is not limited to the pressure sensor and the acceleration sensor having the two-layer structure in which the cover is joined to the upper surface of the frame as in the above-mentioned embodiment. It goes without saying that the present invention can be applied to a pressure sensor or an acceleration sensor having a layered structure, or a pressure sensor or an acceleration sensor having a three-layered structure in which a silicon frame is bonded to both upper and lower surfaces of a glass cover.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明によれば、2枚の基板を隙間なく
確実に接合することができ、しかも、いずれか一方の基
板に設けた圧着部と他方の基板に設けた圧着部とを確実
に接続することができる。
According to the present invention, two substrates can be reliably joined together without a gap, and moreover, the crimping portion provided on one of the substrates and the crimping portion provided on the other substrate can be securely joined. Can be connected to.

【0037】このとき、接続配線の圧着部の一部をAu
から形成すればより確実に圧着部を圧着させることがで
きる。半導体物理量センサの不良品発生率を低減させる
ことができ、信頼性の高いセンサを作製することができ
る。
At this time, a part of the crimp portion of the connection wiring is Au.
If it is formed from, the crimp portion can be crimped more reliably. The defective product generation rate of the semiconductor physical quantity sensor can be reduced, and a highly reliable sensor can be manufactured.

【0038】また、2つの圧着部を噛み合わせるように
互いに圧入させて一層確実に圧着部を圧着させ、あるい
は2つの圧着部を交差させてより一層確実に圧着部を圧
着させることができる。
Further, the two crimping portions can be press-fitted to each other so as to be engaged with each other so that the crimping portions can be crimped more reliably, or the two crimping portions can be crossed to crimp the crimping portions more reliably.

【0039】また、一方の圧着部を平坦に形成すれば、
圧着部のアライメント精度を緩やかにすることができ
る。
If one crimping portion is formed flat,
It is possible to make the alignment accuracy of the crimp portion gentle.

【0040】これらの構造は、特に検知部の変化を静電
容量変化として取り出される静電容量型センサに有効で
あり、圧力センサや加速度センサなどに適用できる。
These structures are particularly effective for an electrostatic capacitance type sensor which takes out a change of the detecting section as an electrostatic capacitance change, and can be applied to a pressure sensor, an acceleration sensor and the like.

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

【図1】本発明の一実施例である圧力センサを一部破断
した分解斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view in which a pressure sensor according to an embodiment of the present invention is partially broken.

【図2】同上の圧力センサのカバー側とフレーム側の圧
着部を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a cover side and a frame side crimping portion of the above pressure sensor.

【図3】同上の圧着部同志を圧着させる時の様子を示す
概略断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a state when the above-mentioned crimping portions are crimped together.

【図4】本発明の別な実施例である圧力センサのカバー
側の圧着部を示す正面図である。
FIG. 4 is a front view showing a cover-side crimp portion of a pressure sensor that is another embodiment of the present invention.

【図5】本発明のさらに別な実施例である圧力センサの
カバー側とフレーム側の圧着部を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a cover-side and frame-side crimping portion of a pressure sensor which is still another embodiment of the present invention.

【図6】(a)は本発明のさらに別な実施例である圧力
センサのカバー側の圧着部を示す平面図、(b)はフレ
ーム側の圧着部を示す平面図である。
FIG. 6A is a plan view showing a cover-side crimping portion of a pressure sensor which is still another embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a plan view showing a frame-side crimping portion.

【図7】(a)は本発明のさらに別な実施例である圧力
センサのカバー側の圧着部を示す平面図、(b)はフレ
ーム側の圧着部を示す平面図である。
FIG. 7A is a plan view showing a cover-side crimping portion of a pressure sensor which is still another embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a plan view showing a frame-side crimping portion.

【図8】本発明のさらに別な実施例である圧力センサの
フレーム側の圧着部を示す平面図である。
FIG. 8 is a plan view showing a pressure-bonding portion on the frame side of a pressure sensor which is still another embodiment of the present invention.

【図9】(a)は本発明のさらに別な実施例である圧力
センサのカバー側の圧着部を示す平面図、(b)はフレ
ーム側の圧着部を示す平面図である。
FIG. 9A is a plan view showing a cover-side crimping portion of a pressure sensor which is still another embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a plan view showing a frame-side crimping portion.

【図10】(a)は本発明のさらに別な実施例である圧
力センサのカバー側の圧着部を示す平面図、(b)はフ
レーム側の圧着部を示す平面図である。
FIG. 10A is a plan view showing a cover-side crimping portion of a pressure sensor which is still another embodiment of the present invention, and FIG. 10B is a plan view showing a frame-side crimping portion.

【図11】同上のカバー側の圧着部とフレーム側の圧着
部との圧着状態を示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a pressure-bonded state between the cover-side pressure-bonding portion and the frame-side pressure-bonding portion.

【図12】本発明のさらに別な実施例である加速度セン
サを示す断面図である。
FIG. 12 is a sectional view showing an acceleration sensor according to still another embodiment of the present invention.

【図13】従来例である圧力センサを示す断面図であ
る。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a conventional pressure sensor.

【図14】同上の圧力センサのカバー側とフレーム側の
圧着部を示す斜視図である。
FIG. 14 is a perspective view showing the cover-side and frame-side crimping portions of the above pressure sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 フレーム 4 可動電極 5 カバー 7 固定電極 8 圧力導入口 10 電極引出し部 11,14 圧着部 11a,14a 導通部 11b,14b 逃がし部 12 引出し溝 13 絶縁膜 16 引出し配線 3 frame 4 movable electrode 5 cover 7 fixed electrode 8 pressure inlet 10 electrode lead-out part 11, 14 crimping part 11a, 14a conductive part 11b, 14b escape part 12 lead-out groove 13 insulating film 16 lead-out wiring

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 物理量の検知部を設けた基板と、 前記基板の少なくとも片面に接合された基板とからな
り、 いずれか一方の前記基板に、外部との電気的接続のため
の接続配線を設け、 他方の基板に、物理量の検知に関わる電極と当該電極に
接続する接続配線とを設け、 前記2つの接続配線を圧着することにより、前記2つの
接続配線を電気的に接続した半導体物理量センサにおい
て、 少なくとも一方の前記接続配線の圧着部に、圧着により
圧延された前記接続配線が逃げることのできる逃がし部
を設けたことを特徴とする半導体物理量センサ。
1. A substrate provided with a physical quantity detection unit and a substrate bonded to at least one surface of the substrate, and one of the substrates is provided with a connection wiring for electrical connection to the outside. In the semiconductor physical quantity sensor in which the other substrate is provided with an electrode relating to detection of a physical quantity and a connection wiring connected to the electrode, and the two connection wirings are pressure-bonded to each other to electrically connect the two connection wirings. A semiconductor physical quantity sensor, wherein at least one of the connection wirings is provided with a relief portion through which the connection wiring rolled by crimping can escape.
【請求項2】 前記圧着部の少なくとも一部はAuから
なることを特徴とする請求項1に記載の半導体物理量セ
ンサ。
2. The semiconductor physical quantity sensor according to claim 1, wherein at least a part of the crimp portion is made of Au.
【請求項3】 前記2枚の基板に設けた接続配線の圧着
部にそれぞれ前記逃がし部を設け、何れか一方の基板の
前記圧着部の接続配線が他方の基板の前記逃がし部に圧
入したことを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体
物理量センサ。
3. The relief portion is provided in each crimping portion of the connection wiring provided on the two substrates, and the connection wiring of the crimping portion of one of the substrates is press-fitted into the relief portion of the other substrate. The physical quantity sensor for semiconductors according to claim 1 or 2.
【請求項4】 前記2枚の基板に設けた接続配線の圧着
部にそれぞれ前記逃がし部を設け、前記2つの圧着部の
接続配線が交差したことを特徴とする請求項1又は2に
記載の半導体物理量センサ。
4. The connection wiring of each of the two substrates is provided with the relief portion at each crimping portion of the connection wiring, and the connection wirings of the two crimping portions intersect with each other. Semiconductor physical quantity sensor.
【請求項5】 何れか一方の基板に設けた接続配線の圧
着部に前記逃がし部を設け、他方の基板に設けた接続配
線の圧着部を平坦に形成したことを特徴とする請求項1
又は2に記載の半導体物理量センサ。
5. The pressure relief portion is provided at the crimp portion of the connection wiring provided on one of the substrates, and the crimp portion of the connection wiring provided at the other substrate is formed flat.
Alternatively, the semiconductor physical quantity sensor described in 2.
【請求項6】 前記逃がし部を設けた圧着部は、櫛歯
状,島状,格子状,螺旋状,同心円状若しくは放射線状
のパターンを有することを特徴とする請求項1,2,
3,4又は5に記載の半導体物理量センサ。
6. The pressure-bonding portion provided with the relief portion has a comb-teeth shape, an island shape, a lattice shape, a spiral shape, a concentric circle shape, or a radial pattern.
The semiconductor physical quantity sensor according to 3, 4, or 5.
【請求項7】 一方の前記圧着部において接続配線を平
面視凸状に形成して当該接続配線の先端縁よりも先端側
に逃がし部を設け、他方の圧着部において接続配線を平
面視凹状に形成して当該接続配線の先端縁よりも先端側
に逃がし部を設け、前記平面視凸状をした圧着部の接続
配線の先端縁と前記平面視凹状をした圧着部の接続配線
の先端縁とを重ね合わせて接続したことを特徴とする請
求項1又は2に記載の半導体物理量センサ。
7. The connection wiring is formed in a convex shape in a plan view in one of the crimping portions, and a relief portion is provided closer to the tip side than the tip edge of the connection wiring, and the connection wiring is formed in a concave shape in a plan view in the other crimping portion. A relief portion is provided closer to the tip side than the tip edge of the connection wiring, and the tip of the connection wiring of the crimping portion that is convex in plan view and the tip of the connection wiring of the crimping portion that is concave in plan view are formed. 3. The semiconductor physical quantity sensor according to claim 1, wherein the semiconductor physical quantity sensors are connected to each other.
【請求項8】 前記半導体物理量センサは、前記検知部
の変化を静電容量変化として取り出される静電容量型セ
ンサであることを特徴とする請求項1,2,3,4,
5,6又は7に記載の半導体物理量センサ。
8. The semiconductor physical quantity sensor is an electrostatic capacitance type sensor that takes out a change in the detection unit as an electrostatic capacitance change.
The semiconductor physical quantity sensor according to 5, 6, or 7.
【請求項9】 前記半導体物理量センサは、圧力センサ
であることを特徴とする請求項1,2,3,4,5,
6,7又は8に記載の半導体物理量センサ。
9. The semiconductor physical quantity sensor is a pressure sensor.
The semiconductor physical quantity sensor according to 6, 7, or 8.
【請求項10】 前記半導体物理量センサは、加速度セ
ンサであることを特徴とする請求項1,2,3,4,
5,6,7又は8に記載の半導体物理量センサ。
10. The semiconductor physical quantity sensor is an acceleration sensor.
The semiconductor physical quantity sensor according to 5, 6, 7 or 8.
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