JPH102821A - 半導体チップの接合構造及びその接合方法 - Google Patents
半導体チップの接合構造及びその接合方法Info
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- JPH102821A JPH102821A JP15364696A JP15364696A JPH102821A JP H102821 A JPH102821 A JP H102821A JP 15364696 A JP15364696 A JP 15364696A JP 15364696 A JP15364696 A JP 15364696A JP H102821 A JPH102821 A JP H102821A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属材料からなるベース板とガラス材料から
なる台座とを低融点ガラスや半田等の接合部材を用い接
合する場合に、前記台座にクラックを発生させない半導
体チップの接合構造及びその接合方法を提供する。 【解決手段】 ガラス台座３の側端面Ａまたは底面Ｂの
少なくとも一方の表面をエッチングによりディンプル状
に形成する。前述ガラス台座３と金属ベース板１とを低
融点ガラス５により接合する。
なる台座とを低融点ガラスや半田等の接合部材を用い接
合する場合に、前記台座にクラックを発生させない半導
体チップの接合構造及びその接合方法を提供する。 【解決手段】 ガラス台座３の側端面Ａまたは底面Ｂの
少なくとも一方の表面をエッチングによりディンプル状
に形成する。前述ガラス台座３と金属ベース板１とを低
融点ガラス５により接合する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体，気体等の媒
体の圧力を検出する圧力センサや加速度センサや温度セ
ンサ等の半導体素子に関し、特にガラス材料からなる台
座と金属材料からなるベース板とを低融点ガラスまたは
半田を用いて接合する場合の接合構造及びその接合方法
に関するものである。
体の圧力を検出する圧力センサや加速度センサや温度セ
ンサ等の半導体素子に関し、特にガラス材料からなる台
座と金属材料からなるベース板とを低融点ガラスまたは
半田を用いて接合する場合の接合構造及びその接合方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体チップを圧力センサを用い
て説明する。従来の圧力センサは、特開平６−７６９３
８号公報等に開示されるものがある。かかる圧力センサ
は、シリコン単結晶によって薄肉状の受圧起歪ダイアフ
ラムを多数有するシリコンウエハと、前記ダイアフラム
の位置に相当する孔があき、かつ熱膨張係数が略等しい
ガラス台座とが陽極接合法等によって接合させた後、前
記各ダイアフラム間を切削加工により切断し、個々のセ
ンサチップを得るものである。そして、前記センサチッ
プを前記媒体を導入する圧力導入部が形成された金属材
料からなる金属ベース板上に配設し、前記金属ベース板
と前記センサチップとを、低融点ガラスを用いて接合さ
せるものであるが、この接合方法において、前記低融点
ガラスをリング状の成形体とし、前記台座の側端面の下
端部に前記成形体が位置するように前記成形体を前記ベ
ース板上に配設し、前記低融点ガラスが前記側端面の下
端部にフィレット状になるようにして前記ベース板と前
記台座とを接合させたり、前記台座の底面に前記低融点
ガラスの成形体を配設し、前記台座の底面と前記ベース
板とを接合させるものがある。
て説明する。従来の圧力センサは、特開平６−７６９３
８号公報等に開示されるものがある。かかる圧力センサ
は、シリコン単結晶によって薄肉状の受圧起歪ダイアフ
ラムを多数有するシリコンウエハと、前記ダイアフラム
の位置に相当する孔があき、かつ熱膨張係数が略等しい
ガラス台座とが陽極接合法等によって接合させた後、前
記各ダイアフラム間を切削加工により切断し、個々のセ
ンサチップを得るものである。そして、前記センサチッ
プを前記媒体を導入する圧力導入部が形成された金属材
料からなる金属ベース板上に配設し、前記金属ベース板
と前記センサチップとを、低融点ガラスを用いて接合さ
せるものであるが、この接合方法において、前記低融点
ガラスをリング状の成形体とし、前記台座の側端面の下
端部に前記成形体が位置するように前記成形体を前記ベ
ース板上に配設し、前記低融点ガラスが前記側端面の下
端部にフィレット状になるようにして前記ベース板と前
記台座とを接合させたり、前記台座の底面に前記低融点
ガラスの成形体を配設し、前記台座の底面と前記ベース
板とを接合させるものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】かかる圧力センサの接
合方法において、圧力センサは切削加工により所定のセ
ンサチップを得るため、前記ガラス台座の側端面の表面
状態がかなり粗く、このため前記金属ベース板と前記台
座とを前記低融点ガラスを用いて接合する際に、前記低
融点ガラスが固化することにより発生する応力が粗面に
加わりガラス材料からなる前記台座の側端面にクラック
が発生してしまい、製造工程における歩留まりが低下し
てしまうと言った問題点があった。
合方法において、圧力センサは切削加工により所定のセ
ンサチップを得るため、前記ガラス台座の側端面の表面
状態がかなり粗く、このため前記金属ベース板と前記台
座とを前記低融点ガラスを用いて接合する際に、前記低
融点ガラスが固化することにより発生する応力が粗面に
加わりガラス材料からなる前記台座の側端面にクラック
が発生してしまい、製造工程における歩留まりが低下し
てしまうと言った問題点があった。
【０００４】また、前記台座の底面を低融点ガラスを用
いて接合させる場合でも、表面状態が前記側端面に比べ
て粗くないものの、前述した側端面同様にクラックが発
生する恐れがあった。そこで、本発明は金属材料からな
るベース板とガラス材料からなる台座とを低融点ガラス
や半田等の接合部材を用いて接合する場合に、前記台座
にクラックを発生させない半導体チップの接合構造及び
その接合方法を提供するものである。
いて接合させる場合でも、表面状態が前記側端面に比べ
て粗くないものの、前述した側端面同様にクラックが発
生する恐れがあった。そこで、本発明は金属材料からな
るベース板とガラス材料からなる台座とを低融点ガラス
や半田等の接合部材を用いて接合する場合に、前記台座
にクラックを発生させない半導体チップの接合構造及び
その接合方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属材料から
なるベース板上にガラス材料からなる台座を有した半導
体チップを配設し、低融点ガラスや半田等の接合部材に
より前記ベース板と前記チップとを接合する半導体チッ
プの接合構造において、前記台座の側端面または底面の
少なくとも一方の表面を略ディンプル状に形成したもの
である。
なるベース板上にガラス材料からなる台座を有した半導
体チップを配設し、低融点ガラスや半田等の接合部材に
より前記ベース板と前記チップとを接合する半導体チッ
プの接合構造において、前記台座の側端面または底面の
少なくとも一方の表面を略ディンプル状に形成したもの
である。
【０００６】また、金属材料からなるベース板上にガラ
ス材料からなる台座を有した半導体チップを配設し、低
融点ガラスや半田等の接合部材により前記ベース板と前
記チップとを接合する半導体チップの接合方法におい
て、前記台座の側端面または底面の少なくとも一方の表
面を略ディンプル状に形成した後、前記台座と前記ベー
ス板とを前記接合部材により接合するものである。
ス材料からなる台座を有した半導体チップを配設し、低
融点ガラスや半田等の接合部材により前記ベース板と前
記チップとを接合する半導体チップの接合方法におい
て、前記台座の側端面または底面の少なくとも一方の表
面を略ディンプル状に形成した後、前記台座と前記ベー
ス板とを前記接合部材により接合するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】コバール金属（Fe-Ni-Co合金）等
の表面にニッケル（Ni）メッキを施した金属ベース板上
にパイレックス製のガラス台座を配設し、低融点ガラス
により前記金属ベース板と前記ガラス台座とを接合する
半導体チップの接合構造及び接合方法であって、前記ガ
ラス台座の切削面の表面をフッ酸系の薬液等を用いてエ
ッチングすることにより、前記表面をディンプル状にす
るものであり、前記金属ベース板と前記ガラス台座との
接合工程で発生する前記低融点ガラスによる応力がディ
ンプル状に形成された表面で緩和されるため、従来に比
べクラックの発生を減少させることが可能となる。
の表面にニッケル（Ni）メッキを施した金属ベース板上
にパイレックス製のガラス台座を配設し、低融点ガラス
により前記金属ベース板と前記ガラス台座とを接合する
半導体チップの接合構造及び接合方法であって、前記ガ
ラス台座の切削面の表面をフッ酸系の薬液等を用いてエ
ッチングすることにより、前記表面をディンプル状にす
るものであり、前記金属ベース板と前記ガラス台座との
接合工程で発生する前記低融点ガラスによる応力がディ
ンプル状に形成された表面で緩和されるため、従来に比
べクラックの発生を減少させることが可能となる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を従来例同様に添付図面に記載
した圧力センサを例に挙げ説明する。
した圧力センサを例に挙げ説明する。
【０００９】図１において、１は、後述するダイアフラ
ムに連通し、媒体の圧力を導入するための圧力導入部１
ａを形成し、コバール等の金属材料からなり、表面にニ
ッケルメッキが施された金属ベース基板（ベース板）、
２は、シリコン単結晶によって薄肉状の受圧起歪ダイア
フラムであり、このダイアフラム２にゲージ抵抗が拡散
によって形成されている。３は、パイレックス製のガラ
ス台座（台座）であり、このガラス台座３の略中央部に
は、媒体の圧力を導入する圧力導入孔３ａが形成されて
おり、このガラス台座３は後述する製造方法でガラス台
座３の側端面（切削面）と底面の表面をエッチングによ
りディンプル状に形成している。前述したダイアフラム
２とガラス台座３とは陽極接合され圧力センサチップ４
を形成し、この圧力センサチップ４と金属ベース基板１
とはガラス台座３の下端部に低融点ガラス（接合部材）
５がフィレット状になるように、ガラス台座３の下端部
周縁を気密的に接合している。以上により圧力センサを
構成している。
ムに連通し、媒体の圧力を導入するための圧力導入部１
ａを形成し、コバール等の金属材料からなり、表面にニ
ッケルメッキが施された金属ベース基板（ベース板）、
２は、シリコン単結晶によって薄肉状の受圧起歪ダイア
フラムであり、このダイアフラム２にゲージ抵抗が拡散
によって形成されている。３は、パイレックス製のガラ
ス台座（台座）であり、このガラス台座３の略中央部に
は、媒体の圧力を導入する圧力導入孔３ａが形成されて
おり、このガラス台座３は後述する製造方法でガラス台
座３の側端面（切削面）と底面の表面をエッチングによ
りディンプル状に形成している。前述したダイアフラム
２とガラス台座３とは陽極接合され圧力センサチップ４
を形成し、この圧力センサチップ４と金属ベース基板１
とはガラス台座３の下端部に低融点ガラス（接合部材）
５がフィレット状になるように、ガラス台座３の下端部
周縁を気密的に接合している。以上により圧力センサを
構成している。
【００１０】次に実際に制作した具合例により本発明の
製造方法を説明する。
製造方法を説明する。
【００１１】かかる圧力センサは、ダイアフラム２を多
数有するシリコンウエハと、ダイアフラム２の位置に相
当する圧力導入孔３ａが形成されるガラス台座３とが陽
極接合法によって接合させた後、前記各ダイアフラム間
を切削加工により切断し、個々のセンサチップ４を得る
ものであるが、側端面Ａが図２に示すように粗い。従っ
て、ダイアフラム２をガラス台座３に陽極接合した後、
この圧力センサチップ４のガラス台座３の側端面Ａと底
面Ｂとをフッ酸系の薬液等を用いて略室温に応じて数十
秒程度にてエッチングを行うことで、図３に示すように
側端面Ａ’及び底面Ｂ’がディンプル形状になる。
数有するシリコンウエハと、ダイアフラム２の位置に相
当する圧力導入孔３ａが形成されるガラス台座３とが陽
極接合法によって接合させた後、前記各ダイアフラム間
を切削加工により切断し、個々のセンサチップ４を得る
ものであるが、側端面Ａが図２に示すように粗い。従っ
て、ダイアフラム２をガラス台座３に陽極接合した後、
この圧力センサチップ４のガラス台座３の側端面Ａと底
面Ｂとをフッ酸系の薬液等を用いて略室温に応じて数十
秒程度にてエッチングを行うことで、図３に示すように
側端面Ａ’及び底面Ｂ’がディンプル形状になる。
【００１２】そして、側端面Ａ’及び底面Ｂ’を所定時
間乾燥させた後、専用の治具を用いてセンサチップ４と
金属ベース板１との接合を行うが、鉛（Pb）を主成分と
する低融点ガラス５をリング状の成形体とし、ガラス台
座３の側端面の下端部に位置するように金属ベース板１
上に前記成形体を配設し、ガラス台座３の下端部が低融
点ガラス５によりフィレット状になるように、電気炉を
用い約400 ℃〜500 ℃，10分〜20分程度の接合条件にて
ガラス台座３の下端部周縁の接合を行った。接合終了時
に、光学顕微鏡でガラス台座３の側端面Ａ’を観察した
結果、ディンプル形状の側端面Ａ’に図２で示すような
低融点ガラス５の接合によるクラックａが生じていない
ことが認められた。
間乾燥させた後、専用の治具を用いてセンサチップ４と
金属ベース板１との接合を行うが、鉛（Pb）を主成分と
する低融点ガラス５をリング状の成形体とし、ガラス台
座３の側端面の下端部に位置するように金属ベース板１
上に前記成形体を配設し、ガラス台座３の下端部が低融
点ガラス５によりフィレット状になるように、電気炉を
用い約400 ℃〜500 ℃，10分〜20分程度の接合条件にて
ガラス台座３の下端部周縁の接合を行った。接合終了時
に、光学顕微鏡でガラス台座３の側端面Ａ’を観察した
結果、ディンプル形状の側端面Ａ’に図２で示すような
低融点ガラス５の接合によるクラックａが生じていない
ことが認められた。
【００１３】その結果、接合した圧力センサを冷熱試験
をかけ、終了時、光学顕微鏡でガラス台座３の側端面
Ａ’を観察した結果、ディンプル形状の側端面Ａ’にク
ラックａが生じていないことが認められた。
をかけ、終了時、光学顕微鏡でガラス台座３の側端面
Ａ’を観察した結果、ディンプル形状の側端面Ａ’にク
ラックａが生じていないことが認められた。
【００１４】また、この対比目的で同時評価した従来の
エッチング無し圧力センサのガラス台座の側端面Ａには
クラックａの発生が認められた。
エッチング無し圧力センサのガラス台座の側端面Ａには
クラックａの発生が認められた。
【００１５】本発明は、コバール金属等の表面にニッケ
ルメッキを施した金属ベース板１上にパイレックス製等
のガラス台座３を配設し、低融点ガラス５により金属ベ
ース板１とガラス台座３とを接合する半導体チップの接
合構造及び接合方法であって、ガラス台座３の側端面Ａ
及び底面Ｂをフッ酸系の薬液等を用いてエッチング処理
することにより、側端面Ａ及び底面Ｂの表面をディンプ
ル状にするものであり、金属ベース板１とガラス台座３
との接合工程で発生する低融点ガラス５による応力が、
従来の側端面Ａに比べ緩和されることになることからク
ラックａの発生を減少させることができ、製造工程にお
ける歩留まりを向上させることができる。
ルメッキを施した金属ベース板１上にパイレックス製等
のガラス台座３を配設し、低融点ガラス５により金属ベ
ース板１とガラス台座３とを接合する半導体チップの接
合構造及び接合方法であって、ガラス台座３の側端面Ａ
及び底面Ｂをフッ酸系の薬液等を用いてエッチング処理
することにより、側端面Ａ及び底面Ｂの表面をディンプ
ル状にするものであり、金属ベース板１とガラス台座３
との接合工程で発生する低融点ガラス５による応力が、
従来の側端面Ａに比べ緩和されることになることからク
ラックａの発生を減少させることができ、製造工程にお
ける歩留まりを向上させることができる。
【００１６】尚、金属ベース板１とガラス台座３との接
合において、ダラス台座３のディンプル状に形成された
底面Ｂに蒸着あるいはスパッタリング法等により金等か
らなるメタライズ層を形成し、接合部材として半田を用
いて金属ベース板１とガラス台座３との接合を行っても
本発明と同様な効果が得られるものである。
合において、ダラス台座３のディンプル状に形成された
底面Ｂに蒸着あるいはスパッタリング法等により金等か
らなるメタライズ層を形成し、接合部材として半田を用
いて金属ベース板１とガラス台座３との接合を行っても
本発明と同様な効果が得られるものである。
【００１７】また、本実施例では、ガラス台座３の側端
面Ａと底面Ｂの表面をエッチングによりディンプル状と
したが、金属ベース板１とガラス台座３との接合箇所に
より、ガラス台座３の側端面Ａまたは底面Ｂの少なくと
も一方の表面をディンプル状に形成すれば良い。
面Ａと底面Ｂの表面をエッチングによりディンプル状と
したが、金属ベース板１とガラス台座３との接合箇所に
より、ガラス台座３の側端面Ａまたは底面Ｂの少なくと
も一方の表面をディンプル状に形成すれば良い。
【００１８】また、前記表面をディンプル状に処理する
場合は、必ずしも前記表面の全域をディンプル状に形成
しなくとも、低融点ガラス５や半田等の接合部材とガラ
ス台座３との接合箇所の表面だけをディンプル状に処理
しても良い。
場合は、必ずしも前記表面の全域をディンプル状に形成
しなくとも、低融点ガラス５や半田等の接合部材とガラ
ス台座３との接合箇所の表面だけをディンプル状に処理
しても良い。
【００１９】また、本実施例では圧力センサを例に挙げ
本発明を説明したが、ガラス材料からなる台座と金属材
料からなるベース板とを接合させる例えば加速度センサ
や温度センサ等の半導体チップの接合構造及び接合方法
に適用しても良い。
本発明を説明したが、ガラス材料からなる台座と金属材
料からなるベース板とを接合させる例えば加速度センサ
や温度センサ等の半導体チップの接合構造及び接合方法
に適用しても良い。
【００２０】
【発明の効果】本発明は、金属材料からなるベース板上
にガラス材料からなる台座を有した半導体チップを配設
し、低融点ガラスや半田等の接合部材により前記ベース
板と前記チップとを接合する半導体チップの接合構造及
び製造方法であって、前記台座の側端面または底面の少
なくとも一方の表面をエッチングにより略ディンプル状
に形成するものであり、前記金属ベース板と前記ガラス
台座との接合工程で発生する前記低融点ガラスによる応
力を従来の側端面に比べ緩和させることができるため、
前記台座のクラックの発生を減少させることができる。
にガラス材料からなる台座を有した半導体チップを配設
し、低融点ガラスや半田等の接合部材により前記ベース
板と前記チップとを接合する半導体チップの接合構造及
び製造方法であって、前記台座の側端面または底面の少
なくとも一方の表面をエッチングにより略ディンプル状
に形成するものであり、前記金属ベース板と前記ガラス
台座との接合工程で発生する前記低融点ガラスによる応
力を従来の側端面に比べ緩和させることができるため、
前記台座のクラックの発生を減少させることができる。
【図１】本発明の実施例を示す断面図。
【図２】従来の半導体チップのガラス台座を示す要部拡
大断面図。
大断面図。
【図３】本発明の半導体チップのガラス台座を示す要部
拡大断面図。
拡大断面図。
１ 金属ベース板（ベース板） ３ ガラス台座（台座） ５ 低融点ガラス（接合部材） Ａ，Ａ’側端面 Ｂ，Ｂ’底面
Claims (2)
- 【請求項１】 金属材料からなるベース板上にガラス材
料からなる台座を有した半導体チップを配設し、低融点
ガラスや半田等による接合部材により前記ベース板と前
記チップとを接合する半導体チップの接合構造におい
て、前記台座の側端面または底面の少なくとも一方の表
面を略ディンプル状に形成したことを特徴とする半導体
チップの接合構造。 - 【請求項２】 金属材料からなるベース板上にガラス材
料からなる台座を有した半導体チップを配設し、低融点
ガラスや半田等による接合部材により前記ベース板と前
記チップとを接合する半導体チップの接合方法におい
て、前記台座の側端面または底面の少なくとも一方の表
面を略ディンプル状に形成した後、前記台座と前記ベー
ス板とを前記接合部材により接合する半導体チップの接
合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15364696A JP3159060B2 (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 半導体チップの接合構造及びその接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15364696A JP3159060B2 (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 半導体チップの接合構造及びその接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH102821A true JPH102821A (ja) | 1998-01-06 |
| JP3159060B2 JP3159060B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=15567092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15364696A Expired - Fee Related JP3159060B2 (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 半導体チップの接合構造及びその接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3159060B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4679905A (en) * | 1985-08-02 | 1987-07-14 | Bell & Howell Company | Linear adjustment apparatus |
| US7943665B2 (en) | 2000-10-23 | 2011-05-17 | Arizona Biomedical Research Commission | Anticancer agents based on regulation of protein prenylation |
| JP2015169597A (ja) * | 2014-03-10 | 2015-09-28 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 圧力センサ及びその製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200478229Y1 (ko) | 2015-06-03 | 2015-09-10 | 이길한 | 피칭 플레이트 |
-
1996
- 1996-06-14 JP JP15364696A patent/JP3159060B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4679905A (en) * | 1985-08-02 | 1987-07-14 | Bell & Howell Company | Linear adjustment apparatus |
| US7943665B2 (en) | 2000-10-23 | 2011-05-17 | Arizona Biomedical Research Commission | Anticancer agents based on regulation of protein prenylation |
| JP2015169597A (ja) * | 2014-03-10 | 2015-09-28 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 圧力センサ及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3159060B2 (ja) | 2001-04-23 |
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