JPH11211595A - 半導体圧力センサ用台座のメタライズ層の形成方法 - Google Patents
半導体圧力センサ用台座のメタライズ層の形成方法Info
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- JPH11211595A JPH11211595A JP1921198A JP1921198A JPH11211595A JP H11211595 A JPH11211595 A JP H11211595A JP 1921198 A JP1921198 A JP 1921198A JP 1921198 A JP1921198 A JP 1921198A JP H11211595 A JPH11211595 A JP H11211595A
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Abstract
れず、工程が増加することもなく、接合信頼性のよい半
導体圧力センサ用ガラス台座のメタライズ層の形成方法
を提供する。 【解決手段】 凹部を形成することにより薄肉状に形成
されたダイアフラム11を有する半導体圧力センサチッ
プ1と、ダイアフラム11に圧力を導入するための貫通
孔21が形成され、半導体圧力センサチップ1に接合さ
れる台座2とを有してなる半導体圧力センサにおけるガ
ラス台座2の半導体圧力センサチップ1と接合しない側
の面にメタライズ層8を形成する方法であって、ガラス
台座2の貫通孔21の形状と略同形状の断面形状を有す
るピン31を挿入した状態で、半導体圧力センサチップ
1と接合しない側の面側からスパッタリングあるいは蒸
着によりメタライズ層8を形成する。
Description
成された半導体圧力センサチップと台座とを接合してな
る半導体圧力センサ用台座のメタライズ層の形成方法に
関するものである。
圧力の測定を行うものであり、図3に示すように、凹部
を形成することにより薄肉状に形成されたダイアフラム
11を有する半導体圧力センサチップ1がガラス台座2
に陽極接合等により接合され、中心にコバール製又は4
2アロイ等の金属パイプ4が配置されたPPSやPBT
等のプラスチックパッケージ3内に設置される。半導体
圧力センサチップ1表面のアルミパッドとリード5とは
金又はアルミ製のワイヤ6で接続されている。なお、7
はプラスチックパッケージ3の蓋であり、12は半導体
圧力センサチップ1に形成された歪みゲージ抵抗であ
り、13は半導体圧力センサチップ1の表面を保護する
オーバーコートである。ガラス台座2の材料としては、
例えばパイレックスガラス(コーニング社製、品番♯7
740等)が用いられる。
ンサチップ1のダイアフラム11に圧力を印加するため
の貫通孔21が形成され、ガラス台座2はこの貫通孔2
1と金属パイプ4の貫通孔41とが対向するような配置
で、金属パイプ4に接合される。ガラス台座2と金属パ
イプ4とを接合するために、ガラス台座2の半導体圧力
センサチップ1と接合しない側の面にはメタライズ層8
が形成される。
は、まず、図4(a)に示すように、メタライズ層8を
形成すべき面の表面粗化を行い、次に、図4(b)に示
すように、ガラス台座2を平面プレート10上に密着し
て設置し、スパッタリングや蒸着により表面粗化した面
にメタライズ層8を形成する。メタライズ層8の例とし
ては、Cr(最下層)/Ni/Au(最上層)、Ti
(最下層)/Ni/Au(最上層)、Ti(最下層)/
Pt/Au(最上層)等が挙げられる。その後、図4
(c)に示すように、ガラス台座2を平面プレート10
から取り外す。
メタライズ層8を介して半田(錫、錫−アンチモン合
金、鉛、錫−鉛合金、金−シリコン合金、錫−銀合金
等)9により接合される。メタライズ層8の最上層のA
uの表面には半田9が塗れるのである。
ようなガラス台座2へのメタライズ層8の形成方法によ
れば、ガラス台座2の平面プレート10に接している方
の面はメタライズされることはないが、貫通孔21の内
壁にはメタル粒子が付着し、メタライズ層8が形成され
てしまう。
されてしまうと、図5に示すように、ガラス台座2と半
導体圧力センサチップ1とを陽極接合する場合、高温
(約300℃から400℃)中で、高バイアス(約50
0Vから800V)が印加されるため、半導体圧力セン
サチップ1のガラス台座2との接合面の貫通孔21に近
い個所と、貫通孔21の内壁の上端部に形成されたメタ
ライズ層8との間で放電が生じ、半導体圧力センサチッ
プ1が破壊してしまうという問題があった。
イズ層8の形成に際して、図6に示すように、ガラス台
座2の貫通孔21内にワックス20を充填する方法があ
る。つまり、図6(a)に示すように、メタライズ層8
を形成すべき面の表面粗化を行い、図6(b)に示すよ
うに、ガラス台座2を平面プレート10上に密着して設
置した段階で、貫通孔21内にワックス20を充填す
る。ワックス20は約100℃から150℃程度の熱で
溶けるものを使用するが、メタライズ層8の形成時に加
わる温度によってはワックス20の種類は適宜変更すれ
ば良い。ワックス20の貫通孔21内への充填方法は、
例えば、ディスペンサ等を用いて針先からワックスを吐
出することにより行う。その後、図6(c)に示すよう
に、スパッタリングや蒸着により表面粗化した面にメタ
ライズ層8を形成する。メタライズ層8の形成完了後、
図6(d)に示すように、ガラス台座2を平面プレート
10から取り外し、ガラス台座2をを加熱することによ
り、貫通孔21内に充填されたワックス20を溶融して
除去する。このようにすることにより、貫通孔21内に
メタライズ層8が形成されてしまうことを防止してい
た。
内へのワックス20の充填という工程が余分に増え、コ
ストアップになる。また、ワックスが貫通孔21内以外
の周囲のガラス台座2面上に飛び散った場合、ワックス
上にメタライズ層8を形成してしまうことになり、メタ
ライズ層8のガラス台座2表面との接着力が低下する。
さらに、メタライズ層8の形成後、貫通孔21内に充填
されたワックス20を溶融して除去するが、このワック
ス20の残さがガラス台座2の半導体圧力センサチップ
1と接合する面上に回り込むと、ガラス台座2と半導体
圧力センサチップ1との接合品質に著しい影響を及ぼす
ことになる。つまり、接合されず空隙(ボイド)が発生
したりして接合強度が低下する。ワックス20の残さを
除去するために溶融有機溶剤(アセトン、イソプロピル
アルコール等)で洗浄することも考えられるが、洗浄工
程が増えるし、洗浄後の残さレベルの確認等、品質管理
が難しい。特に、ワックス20が不透明な場合には、目
視検査ができず、洗浄性の評価ができないという問題が
あった。
あり、その目的とするところは、ガラス台座2の内壁に
メタライズ層が形成されず、工程が増加することもな
く、接合信頼性のよい半導体圧力センサ用ガラス台座の
メタライズ層の形成方法を提供することにある。
凹部を形成することにより薄肉状に形成されたダイアフ
ラムを有する半導体圧力センサチップと、前記ダイアフ
ラムに圧力を導入するための貫通孔が形成され、前記半
導体圧力センサチップに接合される台座とを有してなる
半導体圧力センサにおける前記ガラス台座の前記半導体
圧力センサチップと接合しない側の面にメタライズ層を
形成する方法であって、前記ガラス台座の貫通孔の形状
と略同形状の断面形状を有するピンを挿入した状態で、
前記接合しない側の面側からスパッタリングあるいは蒸
着によりメタライズ層を形成するようにしたことを特徴
とするものである。
を図面に基づき説明する。図1は本発明の実施の形態の
一例に係る半導体圧力センサ用ガラス台座のメタライズ
層の形成方法を示す工程図である。まず、図1(a)に
示すように、円盤状のガラス台座2(直径約100mm
から150mm、厚み約0.5mmから3mm)には、
超音波加工法等により貫通孔21が形成されている。貫
通孔21の大きさは直径約0.6mmから1.5mmで
ある。このガラス台座2の一方の面は表面粗化が行われ
る。つまり、ガラス台座2の一方の面に対して、目の粗
い砥石で研磨し、又は、サンドブラスト法により吐粒を
吹きかけ、粗面化し、後述のメタライズ層の形成時に金
属が付着しやすいようにしておく。次に、図1(b)に
示すように、ガラス台座2の貫通孔21の位置に対応し
た位置にピン31が形成されたプレート30に、ガラス
台座2の貫通孔21にピン31がを挿入するようにし
て、粗面化していない方の面を密着するようにして設置
する。ピン31は、その断面形状が貫通孔21の形状と
略同一にしてある。この状態で、図1(c)に示すよう
に、ガラス台座2の粗面化した面側にスパッタリングや
蒸着によりメタライズ層8を形成する。スパッタリング
の場合には、ターゲット(メタライズ層8の材料となる
板)のまわりを、圧力を10-2Torr〜10-4Tor
rにして基板や真空容器(接地)とターゲットとの間に
数百V〜数KVの電圧を印加してプラズマを発生させ
る。このプラズマ中のイオンがターゲット表面の原子を
跳ね飛ばし、基板(ガラス)の上に付着することにより
膜を形成するのである。この方法でターゲットを変える
ことにより複数の金属層を積層し、メタライズ層8が形
成される。メタライズ層8の例としては、Cr(最下
層)/Ni/Au(最上層)、Ti(最下層)/Ni/
Au(最上層)、Ti(最下層)/Pt/Au(最上
層)等が挙げられる。なお、スパッタリングはピン31
の先端方向から行う。その後、図1(d)に示すよう
に、ガラス台座2をプレート30から取り外す。
されたガラス台座2は、図2に示すように、メタライズ
層8の形成面側が半田9を介して金属パイプ4に接合さ
れ、反対側の面が半導体圧力センサチップ1に陽極接合
により接合される。陽極接合の条件としては、真空雰囲
気中で約400℃に加熱し、約500V〜800Vの直
流電圧を半導体圧力センサチップ1側が正極になるよう
に印加すると、静電引力により原子的に接合されるので
ある。
孔21の内壁22は、メタライズ層8の形成工程時には
ピン31がを挿入されているので、メタライズ層が形成
されることはなくなり、金属パイプ4との接合面にのみ
形成される。従って、ガラス台座2と半導体圧力センサ
チップ1とを陽極接合する場合に、放電により半導体圧
力センサチップ1が破壊することがなく、また、ワック
スを充填する等の余分な工程が増加することもなく、さ
らには、ガラス台座2と半導体圧力センサチップ1や金
属パイプ4との接合信頼性も向上するのである。
れば、凹部を形成することにより薄肉状に形成されたダ
イアフラムを有する半導体圧力センサチップと、前記ダ
イアフラムに圧力を導入するための貫通孔が形成され、
前記半導体圧力センサチップに接合される台座とを有し
てなる半導体圧力センサにおける前記ガラス台座の前記
半導体圧力センサチップと接合しない側の面にメタライ
ズ層を形成する方法であって、前記ガラス台座の貫通孔
の形状と略同形状の断面形状を有するピンを挿入した状
態で、前記接合しない側の面側からスパッタリングある
いは蒸着によりメタライズ層を形成するようにしたの
で、ガラス台座2の内壁にメタライズ層が形成されず、
工程が増加することもなく、接合信頼性のよい半導体圧
力センサ用ガラス台座のメタライズ層の形成方法が提供
できた。
台座のメタライズ層の形成方法を示す工程図である。
金属パイプに接合した状態を示す模式図である。
イズ層の形成方法を示す工程図である。
金属パイプに接合した状態を示す模式図である。
タライズ層の形成方法を示す工程図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 凹部を形成することにより薄肉状に形成
されたダイアフラムを有する半導体圧力センサチップ
と、前記ダイアフラムに圧力を導入するための貫通孔が
形成され、前記半導体圧力センサチップに接合される台
座とを有してなる半導体圧力センサにおける前記ガラス
台座の前記半導体圧力センサチップと接合しない側の面
にメタライズ層を形成する方法であって、前記ガラス台
座の貫通孔の形状と略同形状の断面形状を有するピンを
挿入した状態で、前記接合しない側の面側からスパッタ
リングあるいは蒸着によりメタライズ層を形成するよう
にしたことを特徴とする半導体圧力センサ用台座のメタ
ライズ層の形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01921198A JP3402178B2 (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | 半導体圧力センサ用台座のメタライズ層の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01921198A JP3402178B2 (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | 半導体圧力センサ用台座のメタライズ層の形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11211595A true JPH11211595A (ja) | 1999-08-06 |
JP3402178B2 JP3402178B2 (ja) | 2003-04-28 |
Family
ID=11993043
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01921198A Expired - Lifetime JP3402178B2 (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | 半導体圧力センサ用台座のメタライズ層の形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3402178B2 (ja) |
-
1998
- 1998-01-30 JP JP01921198A patent/JP3402178B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3402178B2 (ja) | 2003-04-28 |
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