JPS59217126A - 絶対圧形半導体圧力変換素子 - Google Patents
絶対圧形半導体圧力変換素子Info
- Publication number
- JPS59217126A JPS59217126A JP9364483A JP9364483A JPS59217126A JP S59217126 A JPS59217126 A JP S59217126A JP 9364483 A JP9364483 A JP 9364483A JP 9364483 A JP9364483 A JP 9364483A JP S59217126 A JPS59217126 A JP S59217126A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chip
- glass
- diaphragm
- airtightly
- glass cap
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/14—Housings
- G01L19/147—Details about the mounting of the sensor to support or covering means
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は半導体シリコンの圧抵抗効果を利用する絶対
圧形半導体圧力変換素子に関するものである。
圧形半導体圧力変換素子に関するものである。
従来例によるこの種の絶対圧形半導体圧力変換素子の概
要構成を第１図に示す。すなわち、この第１図において
、裏面に堀り込まれた受圧面を有するシリコンダイヤ７
ラムチツプ（１）は、このシリコンと同等もしくはそれ
に近い熱膨張係数をもつ円筒台座（２）と裏面側で気密
接合されており、またこの感圧部素子を気圧導入管（６
）およびハーメチック端子を設けたパッケージベース（
３）上に気密接合させたのち、金属キャン（５）とパッ
ケージベース（３）とを内部空間（４）が真空となる条
件下にシールして構成したものである。
要構成を第１図に示す。すなわち、この第１図において
、裏面に堀り込まれた受圧面を有するシリコンダイヤ７
ラムチツプ（１）は、このシリコンと同等もしくはそれ
に近い熱膨張係数をもつ円筒台座（２）と裏面側で気密
接合されており、またこの感圧部素子を気圧導入管（６
）およびハーメチック端子を設けたパッケージベース（
３）上に気密接合させたのち、金属キャン（５）とパッ
ケージベース（３）とを内部空間（４）が真空となる条
件下にシールして構成したものである。
このように従来例による絶対圧形半導体圧力変換素子に
あっては、気密接合部分がシリコンダイヤスラムチップ
（１）と円筒台座（２）間、円筒台座（２）とパッケー
ジベース（３）間、金属キャン（５）とパッケージベー
ス（３）間、およびパッケージベース（３）とリード（
７）間の都合４ケ所に存在しており、これが気密信頼性
の歩留りを低下させる原因となっている。
あっては、気密接合部分がシリコンダイヤスラムチップ
（１）と円筒台座（２）間、円筒台座（２）とパッケー
ジベース（３）間、金属キャン（５）とパッケージベー
ス（３）間、およびパッケージベース（３）とリード（
７）間の都合４ケ所に存在しており、これが気密信頼性
の歩留りを低下させる原因となっている。
またシリコンダイヤフラムと円筒台座を収容するパッケ
ージ全体が、基準真空室となっているために、必然的に
素子容積が大きくなって小型化を妨げるものであった。
ージ全体が、基準真空室となっているために、必然的に
素子容積が大きくなって小型化を妨げるものであった。
この発明は従来のこのような欠点に鑑み、シリコンダイ
ヤフラムチップのダイヤフラム部を包括するようにして
チップ上にガラスキャップを気密接合させることにょシ
、このガラスキャップ内に基準真空室を形成させるよう
にし、これによって気密接合個所の低減による歩留シ改
善、と全体の小型化とを図れるようにしたものである。
ヤフラムチップのダイヤフラム部を包括するようにして
チップ上にガラスキャップを気密接合させることにょシ
、このガラスキャップ内に基準真空室を形成させるよう
にし、これによって気密接合個所の低減による歩留シ改
善、と全体の小型化とを図れるようにしたものである。
以下、この発明に係る絶対圧形半導体圧力変換素子の一
実施例につき、第２図および第３図を参照して詳細に説
明する。
実施例につき、第２図および第３図を参照して詳細に説
明する。
第２図はこの実施例による半導体圧力変換素子の概要構
成を示している。この第２図実施例にあって、前記と同
様に裏面に堀り込まれた受圧面を有するシリコンダイヤ
フラムチップ（１）は受圧面側に円筒台座（２）が、ま
たダイヤフラム部を包括するようにしてチップ（１１上
にガラスキャップ（８）が、それぞれに低融点ガラス薄
膜（９）により気密接合されており、ダイヤスラム部上
にあってガラスキャップ（８）の内部空間（４）に基準
真空室を形成したものである。
成を示している。この第２図実施例にあって、前記と同
様に裏面に堀り込まれた受圧面を有するシリコンダイヤ
フラムチップ（１）は受圧面側に円筒台座（２）が、ま
たダイヤフラム部を包括するようにしてチップ（１１上
にガラスキャップ（８）が、それぞれに低融点ガラス薄
膜（９）により気密接合されており、ダイヤスラム部上
にあってガラスキャップ（８）の内部空間（４）に基準
真空室を形成したものである。
しかしてこの実施例構成の製造工程については第３図に
示すとおシである。
示すとおシである。
すなわち、まずシリコンダイヤフラムチップ（１）は、
シリコンウェハ上に感圧抵抗成分を拡散形成し、かつこ
の抵抗拡散部の裏面をエツチングによシ堀シ込んで、気
圧による変形を容易に受は易い数十μｍの厚さのダイヤ
スラム部を形成させ、また拡散面をパッシベーションし
てから、リード線ボンディング用の電極メタライズをな
し、その後チップ分割して得る。
シリコンウェハ上に感圧抵抗成分を拡散形成し、かつこ
の抵抗拡散部の裏面をエツチングによシ堀シ込んで、気
圧による変形を容易に受は易い数十μｍの厚さのダイヤ
スラム部を形成させ、また拡散面をパッシベーションし
てから、リード線ボンディング用の電極メタライズをな
し、その後チップ分割して得る。
また真空キャビティ形成のだめのガラスキャップ（８）
は、熱膨張係数が２５Ｘ１０−７〜３５Ｘ１０−７Ｃ−
１で、厚さ０．２〜２．０ｍｍのガラスウェハの片面に
、シリコンのダイヤフラム部径と同じか或いはこれよシ
も大きな内径で、２０μｍ以上の深さの堀り込みをエツ
チングにより形成させたのち、その堀シ込み形成面上に
熱膨張係数がｉａｏｘｉｏ−７ｃｍ１以下の酸化鉛を主
成分とする低融点ガラスの薄膜を０．５〜５μｎ１
程度の厚さに被覆させ、その後チップ分割して得る。
は、熱膨張係数が２５Ｘ１０−７〜３５Ｘ１０−７Ｃ−
１で、厚さ０．２〜２．０ｍｍのガラスウェハの片面に
、シリコンのダイヤフラム部径と同じか或いはこれよシ
も大きな内径で、２０μｍ以上の深さの堀り込みをエツ
チングにより形成させたのち、その堀シ込み形成面上に
熱膨張係数がｉａｏｘｉｏ−７ｃｍ１以下の酸化鉛を主
成分とする低融点ガラスの薄膜を０．５〜５μｎ１
程度の厚さに被覆させ、その後チップ分割して得る。
ここでこのガラスキャップ（８）は、その素材ウェハの
熱膨張係数が前記範囲よシ大きくても、また小さくても
素子特性に悪影響を及ぼし、また接着用の低融点ガラス
についても、熱膨張係数が前記値を越えると同様な悪影
響を生ずると同時に、−接合部にクラックを生ずる惧れ
があシ、さらに低融点ガラスの厚さが０．５μｍ以下で
は接着が不完全で５μｍを越えるとり２ツクを生じてい
ずれも接合部の気密不良をもたらすことになる。
熱膨張係数が前記範囲よシ大きくても、また小さくても
素子特性に悪影響を及ぼし、また接着用の低融点ガラス
についても、熱膨張係数が前記値を越えると同様な悪影
響を生ずると同時に、−接合部にクラックを生ずる惧れ
があシ、さらに低融点ガラスの厚さが０．５μｍ以下で
は接着が不完全で５μｍを越えるとり２ツクを生じてい
ずれも接合部の気密不良をもたらすことになる。
次に気圧導入管ともなる円筒台座（２）については、前
記と同様な理由からガラスキャップ（８）と同一材質の
ガラス円筒素材を所定長さに切断し、かつその切断端面
を研磨した上で、その接合面側にあってもガラスキャッ
プ（８）と同一材質、厚さの低融点ガラスの薄膜を被覆
させて得る。
記と同様な理由からガラスキャップ（８）と同一材質の
ガラス円筒素材を所定長さに切断し、かつその切断端面
を研磨した上で、その接合面側にあってもガラスキャッ
プ（８）と同一材質、厚さの低融点ガラスの薄膜を被覆
させて得る。
しかしてこのようにして得たそれぞれのシリコンダイヤ
フラムチップ（１）、ガラスキャップ（８）、および円
筒台座（２）は、適当な治具を使用して所定通りに組み
合わせ、これを真空加熱炉に入れて、１０”−３ｍＨｇ
以下の真空中で低融点ガラスの軟化点以上に加熱し、
各部品間を気密接合する。
フラムチップ（１）、ガラスキャップ（８）、および円
筒台座（２）は、適当な治具を使用して所定通りに組み
合わせ、これを真空加熱炉に入れて、１０”−３ｍＨｇ
以下の真空中で低融点ガラスの軟化点以上に加熱し、
各部品間を気密接合する。
そしてこのように構成して一体化された圧力変換素子は
、ガラスキャップのキャビティ、すなわち内部空間が基
準真空室となって、パッケージレスの小型化された素子
として機能することになる。
、ガラスキャップのキャビティ、すなわち内部空間が基
準真空室となって、パッケージレスの小型化された素子
として機能することになる。
以上詳述したようにしてこの発明によれば、ダイヤフラ
ムチップに裏面側から堀り込んでダイヤスラム部を形成
させると共に、チップ表面側からはダイヤフラム部を包
括するガラスキャップを、またチップ裏面側からは同様
にガラス円筒台座をそれぞれに接し、かつこれらを低融
点ガラスにより気密接合させて、ガラスキャップの内部
に基準真空室を形成させるようにしたから、従来に比較
して気密接合個所が少なくなり、歩留りの改善がなされ
ると共に信頼性を向上でき、また全体構成の小型化を達
成できるほか、高価なハーメチツクシールのメタルパッ
ケージが不要となシコスト低減に役立つなどの特長があ
る。
ムチップに裏面側から堀り込んでダイヤスラム部を形成
させると共に、チップ表面側からはダイヤフラム部を包
括するガラスキャップを、またチップ裏面側からは同様
にガラス円筒台座をそれぞれに接し、かつこれらを低融
点ガラスにより気密接合させて、ガラスキャップの内部
に基準真空室を形成させるようにしたから、従来に比較
して気密接合個所が少なくなり、歩留りの改善がなされ
ると共に信頼性を向上でき、また全体構成の小型化を達
成できるほか、高価なハーメチツクシールのメタルパッ
ケージが不要となシコスト低減に役立つなどの特長があ
る。
第１図は従来例による絶対圧形半導体圧力変換素子の概
要構成を示す断面図、第２図はこの発明の一実施例によ
る絶対圧形半導体圧力変換素子の概要構成を示す断面図
、第３図は同上製造工程を示す説明図である。 （１）・・・−シリコンダイヤ７ラムチツプ、（２１・
・・・円筒台座、（４）・・・・内部空間（基準真空室
）、（８）・−・・ガラスキャップ、（９）・・・・低
融点ガラス。 代理人 大岩増雄
要構成を示す断面図、第２図はこの発明の一実施例によ
る絶対圧形半導体圧力変換素子の概要構成を示す断面図
、第３図は同上製造工程を示す説明図である。 （１）・・・−シリコンダイヤ７ラムチツプ、（２１・
・・・円筒台座、（４）・・・・内部空間（基準真空室
）、（８）・−・・ガラスキャップ、（９）・・・・低
融点ガラス。 代理人 大岩増雄
Claims (1)
- シリコンダイヤ７ラムチツプの裏面側から堀シ込んでダ
イヤスラム部を形成すると共に、このシリコンダイヤフ
ラムチップの表面側にはダイヤプラム部を包括してガラ
スキャップを、また同裏面側にはガラス円筒台座をそれ
ぞれに接し、かつこれらを低融点ガラスにょシ気密接合
させて、ダイヤスラム部を含むガラスキャップ内部に基
準真空室を形成させたことを特徴とする絶対圧形半導体
圧力変換素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9364483A JPS59217126A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | 絶対圧形半導体圧力変換素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9364483A JPS59217126A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | 絶対圧形半導体圧力変換素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59217126A true JPS59217126A (ja) | 1984-12-07 |
Family
ID=14088071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9364483A Pending JPS59217126A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | 絶対圧形半導体圧力変換素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59217126A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01172724A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体圧力センサの製造方法 |
| JPH01172725A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体圧力センサの製造方法 |
| JPH01503001A (ja) * | 1986-06-23 | 1989-10-12 | ローズマウント インコ | コンデンサ形圧力センサおよび圧力センサ群 |
| JPH01503002A (ja) * | 1986-06-23 | 1989-10-12 | ローズマウント インコ | 硬取付け用ストレス分離を有する圧力変換器 |
| JPH01503326A (ja) * | 1986-07-28 | 1989-11-09 | ローズマウント インコ | 媒体分離形差圧センサ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53125879A (en) * | 1977-04-08 | 1978-11-02 | Toyoda Chuo Kenkyusho Kk | Pressure converter |
-
1983
- 1983-05-25 JP JP9364483A patent/JPS59217126A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53125879A (en) * | 1977-04-08 | 1978-11-02 | Toyoda Chuo Kenkyusho Kk | Pressure converter |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01503001A (ja) * | 1986-06-23 | 1989-10-12 | ローズマウント インコ | コンデンサ形圧力センサおよび圧力センサ群 |
| JPH01503002A (ja) * | 1986-06-23 | 1989-10-12 | ローズマウント インコ | 硬取付け用ストレス分離を有する圧力変換器 |
| JPH01503326A (ja) * | 1986-07-28 | 1989-11-09 | ローズマウント インコ | 媒体分離形差圧センサ |
| JPH01172724A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体圧力センサの製造方法 |
| JPH01172725A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体圧力センサの製造方法 |
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