JPS58219428A - 半導体式圧力センサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一方の面に導圧管を通じて導入される測定圧力
が加わり、他方の面に基準圧力が加わる半導体感圧ダイ
ヤフラムを支持する同一半導体からなる台座が感圧ダイ
ヤスラムの周縁部および導圧管の端面とろう付けされる
半導体式圧力センサの製造方法に関する◎ 第１図はそのような半導体式圧力センサの一例で、シリ
コン感圧ダーｆヤ７ラムチップ１を支持する円筒状シリ
コン台座２はダイヤフラムチップｌの周縁部および導圧
管３の端面と接合されている。

導圧管３は環状支持体４により容器底板５に固定され、
容器底＃７５と容器蓋体６の形成する内部空間７内の基
準圧力と導圧管３を介して導入さ九る測定圧力との差に
よって半導体ダ・ｒヤスラム１に生ずる出力は、導線８
、セラミ、り基板９の上の増幅回路を経て導体ＩＯから
外部へ取り出される。

＠２図は台座２とダイヤ７ラムナ、プ１および導圧管３
との接合部を拡大して示し、ダイヤ７ラムチ、ブ１の周
縁部の端面には予めＣｒ、Ｐｉ等の蒸着を施しさらにそ
の一ヒにＡｕ　−Ｓｎ合金ろ５がよくぬれる様にＡｕの
蒸着して被覆層１１が形成されており、シリコン台座２
にも同様な被覆層１２が設けられている。コバールのよ
うなシリコンに近似した熱膨張係数からなる導圧管３に
も同様にＡｕ　−Ｓｎ合金ろうに良くぬれる表面を形成
するためＮｉ　、　Ａｕ　などのめっき層１３が被着さ
れている。これらの部品１．２．３　　の間を接合する
には、適当な形状のＡｕ　−Ｓｎ合金ろ５材をはさ入、
加熱することによりろう層１４を形成する。しかしＡｕ
　−Ｓｎ合金は非常に脆く、展延性に乏しいため、ろう
自体の加工性が悪く薄い箔にしたりあるいは箔状ないし
板状のろう材をリング状に打抜くなど任意の形状に加工
することが困難である。

本発明はこのような加工性の悪いＡｕ−８ｂ合金ろ５を
用いて半導体台座と半導体感圧ダイヤフラムの周縁部お
よび導圧管の端間との間を任意の形状寸法の接合面にお
いて容易にろう付けできる半導体式圧力センサの製造方
法を提供することを目的とする◎ この目的は半導体感圧ダイヤフラムの周縁部、半導体台
座および導圧管の互にろう付けされるべき端面の一方に
金層およびすずｍを交互に積層被着【−１曲刃に金層お
よびすず１ｍを交互に積層被着するかあるいは金・すず
合金によくぬれる金属層を被着し、双方を接触せしめて
加熱し、融解した金・すす合金ケ生成した後冷却するこ
とによって達成さ１する。

以下図乞引用して本発明の実施例について説明する。Ｓ
ｎ３図において感圧チップ１の周縁部の端面には第２Ｕ
′７Ｉの場合と同様にＣｒ、Ｐｔ等の蒸着層２１次設け
ているが、その上にＡｕとＳｎとを交互に蒸着（−だ多
層蒸着！　２２が形成されている。シリコン台座２の上
下端面にも予めＣｒ、　ｐｔ等の蒸着層ｎを設Ｈ１さら
にダイヤフラムチッソ１と同様にＡｕと８ｎを交互に蒸
着した多重蒸着層２４が形成されている。導圧管３には
第１図Ｗおけると同様にＮｌ。

Ａｕ７ｒどのめっき層１３が被着されている口ｍ４図は
第３図の台座２の端面近傍を拡大して詳細に示したもの
で、台座２の接着される端面に先ずＣｒ層３１、Ｐｔ層
３２、Ａ　ｕ層３３を順次蒸着し、さらにその上にａｎ
層３４とＡｕ層３５を交互に蒸着して多す蒸着層Ｕを形
成したものである。Ｃｒ　Ｍ　３１、Ｐｔｌ鰻３２、Ａ
ｔｌ＃３３の代りにＴ＋　−Ａｕ　ｓ　’Ｉ’ｉ　−Ｉ
’ｔ−Ａｕのような積Ｍ蒸着層を設けてもよい。同様な
層構成をダイヤフラムチップｌの周縁部あるい（工台座
２の下側の端面に設ける。才た導圧管３の端面にも同様
なＡｕ層とＳｎ層の積層を設けてもよい。Ｓｎ層３４と
Ａｕ層３５の蒸着条件を調整してＡｕ層３５と８ｎ層３
４０会計重量比が８：２になるようにすｎば、これらが
合金化したときの融点は約２８０℃になるので、上記の
ような端面被覆層を備えた導圧管３、台座２、ダイヤフ
ラム１）Ｑ順次積重ね、２８０℃以上の適切な温度で熱
処理すれば、Ａｕ層とＳｎ層は合金化してＡｕ　−Ｓｎ
　　合金ろ５となり、冷却すれば第２図に示したものと
全く同じ構造が得られ、物性は有意差がないことが確認
された。なお各部品１，２．３を互に接触させる場合、
接触面の一方がＡｕ層であり、他方がＳｎ層であること
は一層有効である。

以上述べたように本発明は半導体式圧力センサの感圧ダ
イヤフラムとそれを支持する台座と導圧（５） 管とをろう付けして接続する際に加工性の悪いＡｕ　−
Ｓｎ　　合金ろうを使用しないで、互にろう付けすべき
端面の少なくとも一方に金層とすす層とな交互に積層被
着し、これを加熱、融解、冷却することによってＡｕ　
−Ｓｎ合金ろうを用いｔ都合と同じ物性を示す接合を得
るもので、半導体式圧力センサすの生産性良好な製造方
法として得られる効果は極めて高い。

【図面の簡単な説明】 ｖＫ１図は本発明により製造される半導体式圧力センサ
の一例の断面図、第２図はその要部拡大断面図、算３図
は第２図と同じ部分の本発明による製造工程の中間段階
における断面図、第４図はその一部をさらに拡大（−て
示す断面図である。 １・・・感圧ダイヤフラムチップ、２・・・台座、３・
・・導圧管、１３・・・めっき鳴、２１　、２３−°°
蒸着層１２２　、２４・・・多層蒸着槽、　３３・・・
Ａｕ層、３４・・・８０層、３５・・・Ａｕ層・ 夜理大弁理士山　口　　惠 （６） 才１図 才２図 ′１′３図 １ 才４図 １４９−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）一方の面に導圧管を通じて導入される測定圧力が加
   わり、他方の面に基準圧力が加わる半導体感圧ダイヤフ
   ラムの周縁部の端面な同一半導体からなる台座の端面と
   、該台座の別の端面を導圧管の弔一端面とろう付ゆする
   際に、互にろう＋Ｉゆさｎるべき端面の一方に金属およ
   びすす層を交互に積層被着し、他方に金層およびすす膚
   を交互に積層被着するかあるいは金・すす合金によくぬ
   れる金嘴層を被着し、双方を接触せしめ【加熱し、融鵡
   した金・すず合金を生成した後冷却して両端面間をろう
   付けすることを特徴とする半導体式圧力センサの製造方
   法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法におい−〔、接触
   する面の一方が金層の面であり、他方がすす層の面であ
   ることを特徴とする半導体式圧力センサの製造方法。