JPH1073503A - 圧力センサ - Google Patents

圧力センサ

Info

Publication number
JPH1073503A
JPH1073503A JP8229166A JP22916696A JPH1073503A JP H1073503 A JPH1073503 A JP H1073503A JP 8229166 A JP8229166 A JP 8229166A JP 22916696 A JP22916696 A JP 22916696A JP H1073503 A JPH1073503 A JP H1073503A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diaphragm
pressure sensor
facing
joining member
substrate
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.)
Granted
Application number
JP8229166A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3481399B2 (ja
Inventor
Hiroshi Saito
宏 齋藤
Tomohiro Inoue
智広 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP22916696A priority Critical patent/JP3481399B2/ja
Publication of JPH1073503A publication Critical patent/JPH1073503A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3481399B2 publication Critical patent/JP3481399B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/48463Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48465Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/1515Shape
    • H01L2924/15151Shape the die mounting substrate comprising an aperture, e.g. for underfilling, outgassing, window type wire connections

Landscapes

  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 手間をかけることなく、確実に製作すること
ができるようにする。 【解決手段】 局部的に薄く形成することにより板状の
ダイヤフラム1cが設けられたシリコン製の基板1 と、ダ
イヤフラム1cに対向して基板1 に接合された接合部材2
と、を備え、接合部材2 との対向面1aとは反対面1fから
の圧力を受けることによるダイヤフラム1cの撓み量でも
って圧力変化を検出する圧力センサにおいて、接合部材
2 は、ダイヤフラム1cとの間の対向空間1gに連通する連
通孔2aが外方面から貫通して設けられた構成にしてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、歪みゲージ型半導
体圧力センサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の圧力センサとして、実開
平3−88137に開示されたものが存在する。このも
のは、図12に示すように、局部的に薄く形成することに
より板状のダイヤフラムA1が設けられたシリコン製の基
板A と、ダイヤフラムA1に対向して基板A に接合された
ガラス基板(接合部材)B と、を備え、ガラス基板B と
の対向面A2とは反対の反対面A3からの圧力を受けること
によるダイヤフラムA1の撓み量でもって圧力変化を検出
するものである。詳しくは、このダイヤフラムはA1、そ
のガラス基板B との対向面A2にSiO2 膜A4が形成され
ている。
【0003】一般に、この種の圧力センサは、ガラス基
板B と基板A との接合時に加熱を伴うから、放熱ととも
にガラス基板B とダイヤフラムA1のとの間の対向空間A5
が減圧となる。そうすると、この接合時に、ダイヤフラ
ムA1が反対面A3からの外圧を受けると、ガラス基板B へ
向かって容易に撓んでガラス基板B と接合してしまっ
て、圧力センサを製作できなくなってしまうが、実開平
3−88137に開示されたものは、そのダイヤフラム
A1におけるガラス基板B との対向面A2にSiO2膜A4
形成されているから、ガラス基板B と接合することが無
く、圧力センサを製作デキルようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の圧力セ
ンサにあっては、ダイヤフラムA1は、前述したように、
ガラス基板B との対向面A2にSiO2 膜A4が形成され
て、ガラス基板B と接合することが無くなり、圧力セン
サを製作できるようになっている。
【0005】しかしながら、ダイヤフラムA1におけるガ
ラス基板B との対向面A2にSiO2膜A4を形成する比較
的複雑な工程を必要とするために、製作に手間がかかっ
ていた。
【0006】本発明は、上記の点に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、手間をかけることな
く、確実に製作することができる圧力センサを提供する
ことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項1記載のものは、局部的に薄く形成する
ことにより板状のダイヤフラムが設けられたシリコン製
の基板と、ダイヤフラムに対向して基板に接合された接
合部材と、を備え、接合部材との対向面とは反対面から
の圧力を受けることによるダイヤフラムの撓み量でもっ
て圧力変化を検出する圧力センサにおいて、前記接合部
材は、前記ダイヤフラムとの間の対向空間に連通する連
通孔が外方面から貫通して設けられた構成にしている。
従って、接合部材とダイヤフラムとの間の対向空間は、
その対向空間に連通する連通孔が接合部材の外方面から
貫通して設けられているから、接合部材と基板との接合
時に加熱を伴っても、対向空間が減圧になることが無
い。また、ダイヤフラムにおけるガラス基板との対向面
にSiO2 膜を形成するという比較的複雑な工程ではな
く、接合部材に外方面から対向空間に連通する連通孔を
設けるという比較的単純な工程を必要とするだけであ
る。
【0008】請求項2記載のものは、請求項1記載のも
のにおいて、前記接合部材は、前記ダイヤフラム側に凹
部が設けられることにより対向空間が形成された構成に
している、従って、接合部材は、基板のように、局部的
に薄く形成することにより板状のダイヤフラムが設けら
れているわけではないから、基板に凹部を設けて対向空
間を形成する場合程、丁寧に加工しなくてもよくなる。
【0009】請求項3記載のものは、請求項1又は2の
いずれかに記載のものにおいて、前記ダイヤフラムは撓
むことにより前記対向部材に当接し得るものであって、
前記接合部材はシリコン製である構成にしている、従っ
て、接合部材側に撓んだダイヤフラムが接合部材に当接
することにより、その撓みが規制される場合に、ダイヤ
フラムは、シリコン製であるが故に弾性を有した接合部
材に当接することとなる。
【0010】請求項4記載のものは、請求項1又は2の
いずれかに記載のものにおいて、前記ダイヤフラム又は
前記接合部材のいずれか一方は、前記ダイヤフラムが撓
むことによりに他方に当接し得る突起が設けられた構成
にしている、従って、接合部材側に撓んだダイヤフラム
が突起を介して接合部材に当接することにより、その撓
みが規制される場合に、ダイヤフラム又は接合部材の少
なくとも一方に設けられた突起の高さを変えることによ
って、撓み量を調節することができる。
【0011】請求項5記載のものは、請求項4記載のも
のにおいて、前記突起は、弾性を有した構成にしてい
る、従って、接合部材側に撓んだダイヤフラムは、弾性
を有した突起を介して接合部材に当接する。
【0012】請求項6記載のものは、局部的に薄く形成
することにより板状のダイヤフラムが設けられたシリコ
ン製の基板と、ダイヤフラムに対向配置された対向部材
と、接合される対向部材と共に基板を収容するパッケー
ジと、を備え、対向部材との対向面とは反対面からの圧
力を受けることによるダイヤフラムの撓み量でもって圧
力変化を検出する圧力センサにおいて、前記対向部材又
は前記パッケージの少なくとも一方は、前記ダイヤフラ
ムとの間の対向空間に連通する連通孔が外方面から貫通
して設けられた構成にしている、従って、対向部材とダ
イヤフラムとの対向空間は、その対向空間に連通する連
通孔が対向部材又はパッケージの外方面から貫通して設
けられているから、対向部材とダイヤフラムとの接合時
に加熱を伴っても、対向空間が減圧になることがない。
また、ダイヤフラムにおけるガラス基板との対向面にS
iO2 膜を形成するという比較的複雑な工程ではなく、
対向部材又はパッケージに外方面から対向空間に連通す
る連通孔を設けるという比較的単純な工程を必要とする
だけである。
【0013】請求項7記載のものは、請求項6記載のも
のにおいて、前記ダイヤフラム又は前記対向部材のいず
れか一方は、前記ダイヤフラムが撓むことによりに他方
に当接し得る突起が設けられた構成にしている。従っ
て、対向部材側に撓んだダイヤフラムが突起を介して対
向部材に当接することにより、その撓みが規制される場
合に、ダイヤフラム又は対向部材の少なくとも一方に設
けられた突起の高さを変えることによって、撓み量を調
節することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の第1実施形態を図1及び
図2に基づいて以下に説明する。
【0015】1 は結晶方位(100)面を有した両面が
研磨されたn型のシリコン製の基板であって、後述する
接合部材2 側がKOH又はNaOHにより異方性エッチ
ングされて、接合部材2 と対向することとなる対向面1a
を底面に有した凹部1bが設けられる。この凹部1bの底部
は、後述するダイヤフラム1cとなるものであって、Si
2 をマスクとしてボロンがイオン注入又は熱拡散され
ることにより、歪みゲージ抵抗1dが設けられる。また、
この基板1 は、Alが真空蒸着により、配線パターン
(図示せず)及び電極パッド1eが設けられる。この電極
パッド1eは、Au線又はAl線でもってワイヤボンディ
ングされることによって、外部基板(図示せず)に設け
られた配線パターンと接続される。
【0016】次に、凹部1bの底部は、その対向面1aとは
反対側が、SiNやSiO2 をマスクとして、例えば3
5%のKOH水溶液によりエッチングされることによ
り、局部的に薄く形成されることにより板状のダイヤフ
ラム1cとなる。また、このダイヤフラム1cは、その対向
面1aとは反対面側の反対面1fにSiO2 膜(図示せず)
がコーティングされている。なお、SiN膜がコーティ
ングされてもよい。
【0017】次に、陽極接合により、基板1 、後述する
接合部材2 及び台座3 を接合する。詳しくは、基板1 を
陽極とし、接合部材2 及び台座3 を負極として、約40
0°Cの真空雰囲気中において、直流電圧を約400〜
600V印加するすることにより、陽極接合する。こう
して、基板1 のダイヤフラム1cは、接合部材2 とは間に
対向空間1gを有して対向することとなる。
【0018】接合部材2 は、硬質ガラスにより、約0.
3〜0.6mmの厚みに形成され、ダイヤフラム1cとの
間の対向空間1gに連通する連通孔2aが、ピンを振動させ
て穿孔する、いわゆる超音波加工法又は放電加工によ
り、外方面から貫通して設けられ、ダイヤフラム1cの対
向面1aに大気圧の基準圧が印加されるようになる。
【0019】台座3 は、基板1 と共に圧力センサチップ
10を構成するものであって、硬質ガラスにより、約0.
5〜2mmの厚みに形成され、基板1 の反対面1f側へ至
る圧力導入孔3aが、ピンを振動させて穿孔する、いわゆ
る超音波加工法又は放電加工により設けられる。この圧
力導入孔3aに、気体又は液体が導入されることにより、
基板1 のダイヤフラム1cに圧力が伝達される。このよう
に、ダイヤフラム1cは、その対向面1aには大気圧の基準
圧が印加された状態で、反対面1fには気体又は液体が導
入されることにより圧力が伝達されて、ダイヤフラム1c
が撓むため、その歪みゲージ抵抗1dでもって、反対面1f
に伝達された気体又は液体の圧力を計測することができ
る。
【0020】なお、ダイヤフラム1cの反対面1f側に過大
な圧力が伝達されたときは、ダイヤフラム1cは、図2に
示すように、その対向面1aが接合部材2 に当接すること
により、その撓みが規制されるので、撓み過ぎるによる
破壊が防止される。
【0021】かかる圧力センサにあっては、接合部材2
とダイヤフラム1cとの間の対向空間1gは、その対向空間
1gに連通する連通孔2aが接合部材2 の外方面から貫通し
て設けられているから、接合部材2 と基板1 との接合時
に加熱を伴っても、放熱とともに対向空間1gが減圧にな
ることがなく、ダイヤフラム1cが接合部材2 との間の対
向面1aとは反対側の反対面1fからの外圧を受けても、接
合部材2 へ向かって撓んで接合部材2 と接合してしまう
ことがなくなり、確実に製作することができる。しか
も、従来例のように、ダイヤフラム1cにおけるガラス基
板との対向面にSiO2 膜を形成するという比較的複雑
な工程ではなく、接合部材2 に外方面から対向空間に連
通する連通孔2aを設けるという比較的単純な工程を必要
とするだけであるから、製作に手間がかからなくなる。
【0022】また、ダイヤフラム1cは、その対向面1aと
は反対側の反対面1fにSiO2 がコーティングされてい
るから、水、油、ガス等の腐食性流体により圧力が伝達
されても、腐食するようなことがなくなる。
【0023】次に、本発明の第2実施形態を図3に基づ
いて以下に説明する。なお、第1実施形態と実質的に同
一の機能を有する部材には同一の符号を付し、第1実施
形態と異なるところのみ記す。第1実施形態では、対向
空間1gは、基板1 に凹部1bが設けられることにより形成
されているが、本実施形態では、接合部材2 に凹部2bが
設けられることにより形成された構成となっている。
【0024】詳しくは、接合部材2 は、機械的な研磨又
は弗酸等による化学的なエッチングにより凹部2bが設け
られる。
【0025】かかる圧力センサにあっては、第1実施形
態の効果に加えて、接合部材2 は、基板1 のように、局
部的に薄く形成することにより板状のダイヤフラム1cが
設けられているわけではないから、基板1 に凹部1bを設
けて対向空間1gを形成する場合程、丁寧に加工しなくて
もよくなり、第1実施形態よりも、製作が一段とやり易
くなる。
【0026】次に、本発明の第3実施形態を図4及び図
5に基づいて以下に説明する。なお、第1実施形態と実
質的に同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、
第1実施形態と異なるところのみ記す。第1実施形態で
は、接合部材2 におけるダイヤフラム1cとの対向面2c
は、平坦状であるが、本実施形態では、突起2dが設けら
れた構成となっている。
【0027】詳しくは、接合部材2 は、弗酸等による化
学的なエッチングにより、先端面が略平坦状の突起2dが
設けられる。なお、この化学的なエッチングの開始位置
を、圧力センサチップの平面図である図4に、破線によ
り示している。従って、ダイヤフラム1cは、撓んで突起
2dに当接しても、クラック等が発生しないようになって
いる。また、この突起2dは、ダイヤフラム1cが撓んで突
起2dに当接しても、ダイヤフラム1cに設けられた歪みゲ
ージ抵抗1dに当接して破損させないよう、歪みゲージ抵
抗1dとは対向しない位置に設けられている。なお、突起
2dは、機械的な研磨により設けられてもよい。
【0028】かかる圧力センサにあっては、第1実施形
態の効果に加えて、接合部材2 側に撓んだダイヤフラム
1cが突起2dを介して接合部材2 に当接することにより、
その撓みが規制される場合に、接合部材2 に設けられた
突起2dの高さを変えることによって、ダイヤフラム1cの
耐久性を調節することができる。
【0029】次に、本発明の第4実施形態を図6に基づ
いて以下に説明する。なお、第3実施形態と実質的に同
一の機能を有する部材には同一の符号を付し、第3実施
形態と異なるところのみ記す。第3実施形態では、接合
部材2 は、硬質ガラス製であるが、本実施形態では、シ
リコン製となっている。
【0030】詳しくは、接合部材2 は、異方性エッチン
グにより、凹部2b及びその凹部2bの略中央部の突起2dが
設けられる。この接合部材2 は、対向面2cとは反対側の
外方面から、異方性エッチング、プラズマエッチング式
RIE法又はHF水溶液による等方的エッチングによ
り、連通孔2aが設けられる。この接合部材2 は、基板1
と重合した状態で、1000°Cに加熱すると、基板1
に接合される。なお、基板1 は、前述したように、陽極
接合により台座3 と接合される。
【0031】かかる圧力センサにあっては、第3実施形
態の効果に加えて、ダイヤフラム1cは、シリコン製であ
るが故に弾性を有した接合部材2 の突起2dに当接するこ
とになるから、当接のときの衝撃が緩衝されることとな
って、ダイヤフラム1cが破損するようなことがなくな
る。
【0032】また、接合部材2 は、シリコン製であるか
ら、第3実施形態よりも薄くするこができ、ひいては、
圧力センサそのものを小型化することができる。
【0033】なお、本実施形態では、接合部材2 は、突
起2dが設けられているが、例えば、ダイヤフラム1cの耐
久性を調節する必要がないようなときは、突起2dが設け
られてなくてもよく、そのときは、接合部材2 の加工が
よりやり易くなる。また、このように、接合部材2 に突
起2dが設けられないときでも、ダイヤフラム1cは、シリ
コン製であるが故に弾性を有した接合部材2 に当接する
ことになるから、当接のときの衝撃が緩衝されることと
なって、破損するようなことがなくなる。
【0034】次に、本発明の第5実施形態を図7に基づ
いて以下に説明する。なお、第3実施形態と実質的に同
一の機能を有する部材には同一の符号を付し、第3実施
形態と異なるところのみ記す。第3実施形態では、接合
部材2 に突起2dが設けられているのに対し、本実施形態
では、基板1 に突起1hが設けられた構成となっている。
【0035】詳しくは、基板1 は、凹部1bが異方性エッ
チングにより設けられるときに、その凹部1bの略中央部
に突起1hが設けられている。
【0036】かかる圧力センサにあっては、第3実施形
態の効果に加えて、ダイヤフラム1cは、シリコン製であ
るが故に弾性を有した突起1hを介して接合部材2 に当接
することになるから、当接のときの衝撃が緩衝されるこ
ととなって、ダイヤフラム1cが破損するようなことがな
くなる。
【0037】次に、本発明の第6実施形態を図8及び図
9に基づいて以下に説明する。なお、第5実施形態と実
質的に同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、
第5実施形態と異なるところのみ記す。第5実施形態で
は、突起1hは、シリコン製であるのに対し、本実施形態
では、金属製である構成となっており、弾性を有したも
のとなっている。
【0038】詳しくは、基板1 は、メッキ法又はスタッ
ドバンプ法により、突起1hが設けられる。メッキ法によ
り突起1hを設ける場合は、例えば、Au、Cu又はAl
等の金属を基板1 上にメッキする。スタッドバンプ法に
より突起1hを設ける場合は、例えば、Au製のワイヤに
よりワイヤボンディングして、図9に示すように、基板
1 への盛付られたパッド部1j及びそのパッド部1jに続く
ワイヤ部1kを形成し、パッド部1jとワイヤ部1kとの境界
部分、いわゆるネック部1mを切断することにより、突起
1hが設けられる。
【0039】かかる圧力センサにあっては、第5実施形
態と同様の効果を奏することができる。
【0040】次に、本発明の第7実施形態を図10及び図
11に基づいて以下に説明する。なお、第1実施形態と実
質的に同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、
第1実施形態と異なるところのみ記す。第1実施形態で
は、基板1 は、接合部材2 に接合されているのに対し、
本実施形態では、ダイヤフラム1cに対向配置された対向
部材4 及びその対向部材4 に接合されるパッケージ5 に
より収容された構成となっている。なお、図10及び図11
では、ダイヤフラム1cに設けられた歪みゲージ抵抗を省
略している。
【0041】詳しくは、この基板1 は、後述するパッケ
ージ5 の底部に、台座3 が接着剤5aにより接着されるこ
とにより搭載され、その電極パッド(図示せず)とパッ
ケージ5 に貫通した外部接続用リード線5bとがワイヤボ
ンディングにより接続されている。そして、この基板1
は、その対向面1a側がゲル状のシリコン樹脂1nにより封
止されている。
【0042】対向部材4 は、詳しく後述するが、パッケ
ージ5 の開口部分を覆うよう被冠されることによって、
シリコン樹脂1nを介してダイヤフラム1cと対向し、ダイ
ヤフラム1cとの間に対向空間1gを形成し、その対向空間
1gに連通する連通孔4aが外方面から貫通して設けられて
いる。この対向部材4 は、ダイヤフラム1cと対向する対
向面4aに突起4bが設けられている。
【0043】パッケージ5 は、例えばPPS、PBT等
のプラスチックにより、一方が開口した箱状に形成さ
れ、開口部分が対向部材4 により被冠されることによ
り、圧力センサチップ10及び電極パッド1eと外部接続用
リード線5bとを接続するワイヤボンディング部分が外力
等から機械的に保護される。このパッケージ5 は、対向
空間に連通する連通孔5c及び基板1 の反対面1f側へ至る
圧力導入孔5dが設けられている。
【0044】なお、ダイヤフラム1cの反対面1f側に過大
な圧力が伝達されたときは、ダイヤフラム1cは、図11に
示すように、その対向面1aが対向部材4 の突起4bに当接
することにより、その撓みが規制されるので、撓み過ぎ
ることによる破壊が防止される。
【0045】かかる圧力センサにあっては、対向部材4
とダイヤフラム1cとの間の対向空間1gは、その対向空間
1gに連通する連通孔4a,5c が対向部材4 及びパッケージ
5 の外方面から貫通して設けられているから、対向部材
4 とパッケージ5 との接合時に半田付けや溶接等により
加熱を伴っても、放熱とともに対向空間が減圧になるこ
とがなく、ダイヤフラム1cが対向部材4 との対向面1aと
は反対側の反対面1fからの外圧を受けても、対向部材4
へ向かって撓んで対向部材4 と接合してしまうことがな
くなり、確実に製作することができる。しかも、従来例
のように、ダイヤフラムに1cおけるガラス基板との対向
面にSiO2 膜を形成するという比較的複雑な工程では
なく、対向部材4 及びパッケージ5 に外方面から対向空
間1gに連通する連通孔4a,5c を設けるという比較的単純
な工程を必要とするだけであるから、製作に手間がかか
らなくなる。
【0046】また、対向部材4 側に撓んだダイヤフラム
1cが突起4bを介して対向部材4 に当接することにより、
その撓みが規制される場合に、対向部材4 に設けられた
突起4bの高さを変えることによって、ダイヤフラム1cの
耐久性を調節することができる。
【0047】なお、本実施形態では、連通孔4a,5c は、
対向部材4 及びパッケージ5 に設けられているが、いず
れか一方に設けられても同様の効果を奏することはで
き、そのときは、連通孔を設ける手間が少なくなって、
加工がよりやり易くなる。
【0048】また、本実施形態では、突起4bは、対向部
材4 に設けられているが、ダイヤフラム1cに設けられて
も、同様の効果を奏することができる。
【0049】また、本実施形態では、対向部材4 に突起
4bが設けられているが、例えば、例えば、ダイヤフラム
1cの耐久性を調節する必要がないようなときは、突起2d
が設けられてなくてもよく、そのときは、対向部材4 の
加工がよりやり易くなる。
【0050】
【発明の効果】請求項1記載の発明は、接合部材とダイ
ヤフラムとの間の対向空間は、その対向空間に連通する
連通孔が接合部材の外方面から貫通して設けられている
から、接合部材と基板との接合時に加熱を伴っても、放
熱とともに対向空間が減圧になることがなく、ダイヤフ
ラムが接合部材との対向面とは反対面からの外圧を受け
ても、接合部材へ向かって撓んで接合部材と接合してし
まうことがなくなり、確実に製作することができる。し
かも、従来例のように、ダイヤフラムにおけるガラス基
板との対向面にSiO2 膜を形成するという比較的複雑
な工程ではなく、接合部材に外方面から対向空間に連通
する連通孔を設けるという比較的単純な工程を必要とす
るだけであるから、製作に手間がかからなくなる。
【0051】請求項2記載の発明は、接合部材は、基板
のように、局部的に薄く形成することにより板状のダイ
ヤフラムが設けられているわけではないから、基板に凹
部を設けて対向空間を形成する場合程、丁寧に加工しな
くてもよくなり、請求項1記載の発明のよりも、製作が
一段とやり易くなる。
【0052】請求項3記載の発明は、請求項1又は2の
いずれかに記載の発明の効果に加えて、接合部材側に撓
んだダイヤフラムが接合部材に当接することにより、そ
の撓みが規制される場合に、ダイヤフラムは、シリコン
製であるが故に弾性を有した接合部材に当接することに
なるから、当接のときの衝撃が緩衝されることとなっ
て、ダイヤフラムが破損するようなことがなくなる。
【0053】請求項4記載の発明は、請求項1又は2の
いずれかに記載の発明の効果に加えて、接合部材側に撓
んだダイヤフラムが突起を介して接合部材に当接するこ
とにより、その撓みが規制される場合に、ダイヤフラム
又は接合部材のいずれか一方に設けられた突起の高さを
変えることによって、ダイヤフラムの耐久性を調節する
ことができる。
【0054】請求項5記載の発明は、請求項4記載の発
明の効果に加えて、接合部材側に撓んだダイヤフラム
は、弾性を有した突起を介して接合部材に当接するか
ら、当接のときの衝撃が緩衝されることとなって、ダイ
ヤフラムが破損するようなことがなくなる。
【0055】請求項6記載の発明は、対向部材とダイヤ
フラムとの間の対向空間は、その対向空間に連通する連
通孔が対向部材又はパッケージの外方面から貫通して設
けられているから、対向部材とパッケージとの接合時に
加熱を伴っても、放熱とともに対向空間が減圧になるこ
とがなく、ダイヤフラムが対向部材との対向面とは反対
面からの外圧を受けても、対向部材へ向かって撓んで対
向部材と接合してしまうことがなくなり、確実に製作す
ることができる。しかも、従来例のように、ダイヤフラ
ムにおけるガラス基板との対向面にSiO2 膜を形成す
るという比較的複雑な工程ではなく、対向部材又はパッ
ケージに外方面から対向空間に連通する連通孔を設ける
という比較的単純な工程を必要とするだけであるから、
製作に手間がかからなくなる。
【0056】請求項7記載の発明は、請求項6記載の発
明の効果に加えて、対向部材側に撓んだダイヤフラムが
突起を介して対向部材に当接することにより、その撓み
が規制される場合に、ダイヤフラム又は対向部材のいず
れか一方に設けられた突起の高さを変えることによっ
て、ダイヤフラムの耐久性を調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の断面図である。
【図2】同上のダイヤフラムの撓む状態を示す断面図で
ある。
【図3】本発明の第2実施形態の断面図である。
【図4】本発明の第3実施形態の断面図である。
【図5】同上の圧力センサチップの平面図である。
【図6】本発明の第4実施形態の断面図である。
【図7】本発明の第5実施形態の断面図である。
【図8】本発明の第6実施形態の断面図である。
【図9】同上突起をスタッドバンプ法により設ける場合
の手順を示す説明図である。
【図10】本発明の第7実施形態の断面図である。
【図11】同上のダイヤフラムの撓む状態を示す断面図
である。
【図12】従来例の断面図である。
【符号の説明】
1 基板 1a 対向面 1c ダイヤフラム 1f 反対面 1g 対向空間 1h 突起 2 接合部材 2a 連通孔 2b 凹部 2d 突起 4 対向部材 4a 連通孔 4b 突起 5 パッケージ 5c 連通孔
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年11月28日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】一般に、この種の圧力センサは、ガラス基
板B と基板A との接合時に加熱を伴うから、放熱ととも
にガラス基板B とダイヤフラムA1のとの間の対向空間A5
が減圧となる。そうすると、この接合時に、ダイヤフラ
ムA1が反対面A3からの外圧を受けると、ガラス基板B へ
向かって容易に撓んでガラス基板B と接合してしまっ
て、圧力センサを製作できなくなってしまうが、実開平
3−88137に開示されたものは、そのダイヤフラム
A1におけるガラス基板B との対向面A2にSiO 2 膜A4
形成されているから、ガラス基板B と接合することが無
く、圧力センサを製作できるようになっている。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 局部的に薄く形成することにより板状の
    ダイヤフラムが設けられたシリコン製の基板と、ダイヤ
    フラムに対向して基板に接合された接合部材と、を備
    え、接合部材との対向面とは反対面からの圧力を受ける
    ことによるダイヤフラムの撓み量でもって圧力変化を検
    出する圧力センサにおいて、 前記接合部材は、前記ダイヤフラムとの間の対向空間に
    連通する連通孔が外方面から貫通して設けられたことを
    特徴とする圧力センサ。
  2. 【請求項2】 前記接合部材は、前記ダイヤフラム側に
    凹部が設けられることにより対向空間が形成されたこと
    を特徴とする請求項1記載の圧力センサ。
  3. 【請求項3】 前記ダイヤフラムは撓むことにより前記
    対向部材に当接し得るものであって、前記接合部材はシ
    リコン製であることを特徴とする請求項1又は2のいず
    れかに記載の圧力センサ。
  4. 【請求項4】 前記ダイヤフラム又は前記接合部材のい
    ずれか一方は、前記ダイヤフラムが撓むことによりに他
    方に当接し得る突起が設けられたことを特徴とする請求
    項1又は2のいずれかに記載の圧力センサ。
  5. 【請求項5】 前記突起は、弾性を有したことを特徴と
    する請求項4記載の圧力センサ。
  6. 【請求項6】 局部的に薄く形成することにより板状の
    ダイヤフラムが設けられたシリコン製の基板と、ダイヤ
    フラムに対向配置された対向部材と、接合される対向部
    材と共に基板を収容するパッケージと、を備え、対向部
    材との対向面とは反対面からの圧力を受けることによる
    ダイヤフラムの撓み量でもって圧力変化を検出する圧力
    センサにおいて、 前記対向部材又は前記パッケージの少なくとも一方は、
    前記ダイヤフラムとの間の対向空間に連通する連通孔が
    外方面から貫通して設けられたことを特徴とする圧力セ
    ンサ。
  7. 【請求項7】 前記ダイヤフラム又は前記対向部材のい
    ずれか一方は、前記ダイヤフラムが撓むことによりに他
    方に当接し得る突起が設けられたことを特徴とする請求
    項6記載の圧力センサ。
JP22916696A 1996-08-30 1996-08-30 圧力センサ Expired - Fee Related JP3481399B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22916696A JP3481399B2 (ja) 1996-08-30 1996-08-30 圧力センサ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22916696A JP3481399B2 (ja) 1996-08-30 1996-08-30 圧力センサ

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001036217A Division JP3409792B2 (ja) 2001-02-13 2001-02-13 圧力センサ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1073503A true JPH1073503A (ja) 1998-03-17
JP3481399B2 JP3481399B2 (ja) 2003-12-22

Family

ID=16887830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22916696A Expired - Fee Related JP3481399B2 (ja) 1996-08-30 1996-08-30 圧力センサ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3481399B2 (ja)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000065662A (ja) * 1998-08-20 2000-03-03 Unisia Jecs Corp 圧力センサおよびその製造方法
JP2001033328A (ja) * 1999-07-27 2001-02-09 Matsushita Electric Works Ltd 半導体圧力センサ
JP2001153742A (ja) * 1999-11-25 2001-06-08 Matsushita Electric Works Ltd 半導体圧力センサとその製造方法
JP2002340718A (ja) * 2001-05-16 2002-11-27 Yokogawa Electric Corp 圧力計
JP2003014519A (ja) * 2001-07-03 2003-01-15 Denso Corp センサ及びその製造方法
JP2004233107A (ja) * 2003-01-28 2004-08-19 Kyocera Corp 圧力検出装置用パッケージ
JP2004245696A (ja) * 2003-02-13 2004-09-02 Kyocera Corp 圧力検出装置用パッケージ
JP2005043119A (ja) * 2003-07-24 2005-02-17 Honda Motor Co Ltd 圧力検出表示装置および圧力検出表示装置を用いた目詰まり検出装置
JP2005091166A (ja) * 2003-09-17 2005-04-07 Matsushita Electric Works Ltd 半導体圧力センサ
JP2011237364A (ja) * 2010-05-13 2011-11-24 Mitsubishi Electric Corp 半導体圧力センサ
CN102386238A (zh) * 2010-08-31 2012-03-21 三美电机株式会社 传感器装置及半导体传感元件的安装方法
JP2016057306A (ja) * 2015-10-23 2016-04-21 富士電機株式会社 半導体基板の製造方法
JP2016188863A (ja) * 2012-03-09 2016-11-04 エプコス アクチエンゲゼルシャフトEpcos Ag 微小機械測定素子
JP2018159594A (ja) * 2017-03-22 2018-10-11 アズビル株式会社 圧力センサチップ、圧力発信器、および圧力センサチップの製造方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6424780B2 (ja) * 2015-09-14 2018-11-21 株式会社デンソー 力学量センサ

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000065662A (ja) * 1998-08-20 2000-03-03 Unisia Jecs Corp 圧力センサおよびその製造方法
JP2001033328A (ja) * 1999-07-27 2001-02-09 Matsushita Electric Works Ltd 半導体圧力センサ
JP2001153742A (ja) * 1999-11-25 2001-06-08 Matsushita Electric Works Ltd 半導体圧力センサとその製造方法
JP2002340718A (ja) * 2001-05-16 2002-11-27 Yokogawa Electric Corp 圧力計
JP4590791B2 (ja) * 2001-07-03 2010-12-01 株式会社デンソー センサの製造方法
JP2003014519A (ja) * 2001-07-03 2003-01-15 Denso Corp センサ及びその製造方法
JP2004233107A (ja) * 2003-01-28 2004-08-19 Kyocera Corp 圧力検出装置用パッケージ
JP2004245696A (ja) * 2003-02-13 2004-09-02 Kyocera Corp 圧力検出装置用パッケージ
JP2005043119A (ja) * 2003-07-24 2005-02-17 Honda Motor Co Ltd 圧力検出表示装置および圧力検出表示装置を用いた目詰まり検出装置
JP2005091166A (ja) * 2003-09-17 2005-04-07 Matsushita Electric Works Ltd 半導体圧力センサ
JP2011237364A (ja) * 2010-05-13 2011-11-24 Mitsubishi Electric Corp 半導体圧力センサ
US8710600B2 (en) 2010-05-13 2014-04-29 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor pressure sensor
CN102386238A (zh) * 2010-08-31 2012-03-21 三美电机株式会社 传感器装置及半导体传感元件的安装方法
JP2012073233A (ja) * 2010-08-31 2012-04-12 Mitsumi Electric Co Ltd センサ装置及び半導体センサ素子の実装方法
JP2016188863A (ja) * 2012-03-09 2016-11-04 エプコス アクチエンゲゼルシャフトEpcos Ag 微小機械測定素子
JP2016057306A (ja) * 2015-10-23 2016-04-21 富士電機株式会社 半導体基板の製造方法
JP2018159594A (ja) * 2017-03-22 2018-10-11 アズビル株式会社 圧力センサチップ、圧力発信器、および圧力センサチップの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3481399B2 (ja) 2003-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH1073503A (ja) 圧力センサ
US5939817A (en) Surface acoustic wave device
US7554136B2 (en) Micro-switch device and method for manufacturing the same
JPH10325772A (ja) 半導体圧力センサおよびその製造方法
EP3260831B1 (en) Low cost small force sensor
KR20010021017A (ko) 전자 장치 소자의 탑재 방법 및 탄성 표면파 장치의 제조방법
JP3316555B2 (ja) 圧力センサ
JP3409792B2 (ja) 圧力センサ
JP4984068B2 (ja) 圧力センサ
JP3863163B2 (ja) 半導体力センサ
JP3756769B2 (ja) 静電容量式圧力センサ、センサ素子およびセンサ素子の製造方法
JP3608455B2 (ja) 半導体加速度センサ
JP3562390B2 (ja) 半導体圧力センサ及びその製造方法
JPH10321874A (ja) 半導体式圧力センサ及びその製造方法
JPH10274583A (ja) 半導体圧力センサ
JP3158354B2 (ja) 圧力検出装置
WO2021140944A1 (ja) 圧電共振デバイス
JP2574378B2 (ja) 力覚センサの信号伝達体
JPH10209469A (ja) 半導体圧力センサ
JPH1168120A (ja) 半導体圧力センサ及びその製造方法
JP3158353B2 (ja) 圧力検出装置
JPH0566979B2 (ja)
JP3375533B2 (ja) 半導体圧力変換器
JP3436163B2 (ja) 半導体圧力センサ及びその製造方法
JPH11108783A (ja) 静電容量型圧力センサ及びその固定構造

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20001212

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071010

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081010

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081010

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091010

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091010

Year of fee payment: 6

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091010

Year of fee payment: 6

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101010

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101010

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111010

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111010

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121010

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131010

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees