JPS594868B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS594868B2 JPS594868B2 JP7921477A JP7921477A JPS594868B2 JP S594868 B2 JPS594868 B2 JP S594868B2 JP 7921477 A JP7921477 A JP 7921477A JP 7921477 A JP7921477 A JP 7921477A JP S594868 B2 JPS594868 B2 JP S594868B2
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- Japan
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- adhesive part
- electrode
- adhesive
- pressure
- substrate
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体装置に関するものであり、特に耐壌境性
の向上、構造の単純化、取扱いの容易さ、量産性の向上
を目的としたものである。
の向上、構造の単純化、取扱いの容易さ、量産性の向上
を目的としたものである。
ここで半導体装置の中でも特に本発明の効果の大きい圧
カー電気変換装置に応用した場合を考慮して以下の説明
をしていく。
カー電気変換装置に応用した場合を考慮して以下の説明
をしていく。
従来、単結晶シリコン基板に拡散等により感圧素子を配
置したダイヤフラム形成型の圧カー電気変換装置では、
例えば厚さ２００μ程度のＮ型単結晶シリコン基板にＰ
型の不純物拡散により歪ゲージをつくりＡｌ蒸着等によ
り配線部を形成し、この歪ゲージを形成した面の反対の
面を部分的にエッチングにより例えば２０〜１００μ程
度に薄くしたダイヤフラムを形成して圧力を測定してい
るが、このような単結晶シリコン基板から外部への電極
取出しはＡｌやＡｕリード線のワイヤーボンディングで
おこなつていたので量産性の面において十分でなく、又
リード線は３０〜５０μと非常に細くて取扱いがめんど
うであつた。
置したダイヤフラム形成型の圧カー電気変換装置では、
例えば厚さ２００μ程度のＮ型単結晶シリコン基板にＰ
型の不純物拡散により歪ゲージをつくりＡｌ蒸着等によ
り配線部を形成し、この歪ゲージを形成した面の反対の
面を部分的にエッチングにより例えば２０〜１００μ程
度に薄くしたダイヤフラムを形成して圧力を測定してい
るが、このような単結晶シリコン基板から外部への電極
取出しはＡｌやＡｕリード線のワイヤーボンディングで
おこなつていたので量産性の面において十分でなく、又
リード線は３０〜５０μと非常に細くて取扱いがめんど
うであつた。
さらに圧力を測定するために気密もれがあつてはならず
、単結晶シリコン基板のパッケージへの接着は細心の注
意が必要であり、時間の非常にかかるものである。又、
耐壌境性という面を考えた場合、特殊なパッケージ構造
を必要としコストの上昇になつてしまつているのが現状
である。本発明は上記のような問題点を解決するために
なされたものであり、その特徴は外部への電極の取出し
の単純化、耐環境性の向上、及び小型化により量産性、
コスト低減の可能な半導体装置を提供することを目的と
するものである。
、単結晶シリコン基板のパッケージへの接着は細心の注
意が必要であり、時間の非常にかかるものである。又、
耐壌境性という面を考えた場合、特殊なパッケージ構造
を必要としコストの上昇になつてしまつているのが現状
である。本発明は上記のような問題点を解決するために
なされたものであり、その特徴は外部への電極の取出し
の単純化、耐環境性の向上、及び小型化により量産性、
コスト低減の可能な半導体装置を提供することを目的と
するものである。
次に本発明をよりよく理解するために図に示す一実施例
を用いて具体的に説明する。
を用いて具体的に説明する。
まず第１図、第２図について説明すると、単結晶シリコ
ンとほぼ等しい熱膨張係数を有する例えば結晶化ガラス
を用いた絶縁体基台１に所定の大きさの穴２をあける。
引続きスクリーン印刷等の手法により導体層３を例えば
銀パラジウム系の導体づーストを用いて形成する。次に
所定の部所（すなわち後の工程でハンダ層を形成する部
所Ｙ以外の全面にガラス等の絶縁体で絶縁体部４を形成
し、導体層３を部分的に被覆する。引続き導体ペースト
の印刷等で第一接着部５、この第一接着部５の周囲に第
二接着部６、及び導体層３と接続した電極部１を形成し
た。この時導体層３、第一接着部５、第二接着部６は各
々電気的に絶縁されている。次に第一接着部５、第二接
着部６、外部取出し用の電極部Ｔ及び外部引出端子８上
にハンダ層９を形成したものである。この際各部所５，
６，Ｔのハンダ層９の盛り上りは同程度にしておく。
次に、第３図、第４図について説明すると１〜２Ω・
Ｃｍ（）■）Ｎ型単結晶シリコン基板１０１にＰ型であ
るボロンを拡散して歪ゲージ１０２を形成し、ＳｉＯ２
，Ｓｉ３Ｎ４等の絶縁体層１０３を形成した。
ンとほぼ等しい熱膨張係数を有する例えば結晶化ガラス
を用いた絶縁体基台１に所定の大きさの穴２をあける。
引続きスクリーン印刷等の手法により導体層３を例えば
銀パラジウム系の導体づーストを用いて形成する。次に
所定の部所（すなわち後の工程でハンダ層を形成する部
所Ｙ以外の全面にガラス等の絶縁体で絶縁体部４を形成
し、導体層３を部分的に被覆する。引続き導体ペースト
の印刷等で第一接着部５、この第一接着部５の周囲に第
二接着部６、及び導体層３と接続した電極部１を形成し
た。この時導体層３、第一接着部５、第二接着部６は各
々電気的に絶縁されている。次に第一接着部５、第二接
着部６、外部取出し用の電極部Ｔ及び外部引出端子８上
にハンダ層９を形成したものである。この際各部所５，
６，Ｔのハンダ層９の盛り上りは同程度にしておく。
次に、第３図、第４図について説明すると１〜２Ω・
Ｃｍ（）■）Ｎ型単結晶シリコン基板１０１にＰ型であ
るボロンを拡散して歪ゲージ１０２を形成し、ＳｉＯ２
，Ｓｉ３Ｎ４等の絶縁体層１０３を形成した。
次に薄肉状ダイアフラム部１０４を水酸化カリウムＫＯ
Ｈ等のエッチング液で酸化膜ＳｉＯ２をマスクとして形
成した。この絶縁体層１０３上には前記ダイアフラム部
１０４の径よりも大きな径の第三接着部１０５、さらに
その周囲に第四接着部１０６を形成した。又、第三接着
部１０５と第四接着部１０６ではさまれる領域に歪ゲー
ジ１０２からの外部引出し電極ＩＯＴを形成した。この
第Ξ接着部１０５、第四接着部１０６、及び外部引出し
電極１０７は、Ａｌ−Ｃｒ−Ｃｕ等の蒸着層を部分的に
エッチングして形成した。そしてこの第Ξ接着部１０５
、第四接着部１０６、外部引出し電極ＩＯＴにハンダ層
１０８を形成したものである。なお、本実施例では歪ゲ
ージ１０２から外部引出し電極ＩＯＴまでの配線はボロ
ンの高濃度拡散層１０９でおこなつた。 引続き前記の
ようにハンダ層を形成した絶縁体基台１を熱板上におき
ハンダ層９を溶かし、ハンダ層１０８を形成した単結晶
シリコン基板１０１を絶縁体基台１上に乗せることによ
り、第一接着部５と第三接着部１０５を、又第二接着部
６と第四接着部１０６を、ハンダ層９｜１０８を接着剤
として気密性をもつて接着し隔壁を形成するとともに、
歪ゲージ１０２への電気的接続をおこなうために、導体
層３に接続した電極部Ｔと外部引出し電極１０７も同様
にハンダ層９｜１０８でもつて同時に接続した。
Ｈ等のエッチング液で酸化膜ＳｉＯ２をマスクとして形
成した。この絶縁体層１０３上には前記ダイアフラム部
１０４の径よりも大きな径の第三接着部１０５、さらに
その周囲に第四接着部１０６を形成した。又、第三接着
部１０５と第四接着部１０６ではさまれる領域に歪ゲー
ジ１０２からの外部引出し電極ＩＯＴを形成した。この
第Ξ接着部１０５、第四接着部１０６、及び外部引出し
電極１０７は、Ａｌ−Ｃｒ−Ｃｕ等の蒸着層を部分的に
エッチングして形成した。そしてこの第Ξ接着部１０５
、第四接着部１０６、外部引出し電極ＩＯＴにハンダ層
１０８を形成したものである。なお、本実施例では歪ゲ
ージ１０２から外部引出し電極ＩＯＴまでの配線はボロ
ンの高濃度拡散層１０９でおこなつた。 引続き前記の
ようにハンダ層を形成した絶縁体基台１を熱板上におき
ハンダ層９を溶かし、ハンダ層１０８を形成した単結晶
シリコン基板１０１を絶縁体基台１上に乗せることによ
り、第一接着部５と第三接着部１０５を、又第二接着部
６と第四接着部１０６を、ハンダ層９｜１０８を接着剤
として気密性をもつて接着し隔壁を形成するとともに、
歪ゲージ１０２への電気的接続をおこなうために、導体
層３に接続した電極部Ｔと外部引出し電極１０７も同様
にハンダ層９｜１０８でもつて同時に接続した。
このようにして第５図に示す如く本発明の一実施例であ
る圧カー電気変換装置を完成させる。 この構造により
従来のように外部への電極取出しはＡｌｌやＡｕリード
線のワイヤーボンディングを行なわなくてもよく、厚膜
印刷又は薄膜蒸着の手法で絶縁体基台に配線をする事が
出来るので量産性があがる。
る圧カー電気変換装置を完成させる。 この構造により
従来のように外部への電極取出しはＡｌｌやＡｕリード
線のワイヤーボンディングを行なわなくてもよく、厚膜
印刷又は薄膜蒸着の手法で絶縁体基台に配線をする事が
出来るので量産性があがる。
又このようにハンダ層９｜１０８を利用すれば電気的接
続と、圧カー電気変換装置において非常に重要な気密性
を保持する事が、同時にしかも容易におこなう事が出来
、量産性、及び多方面への応用という点においてコスト
の低減、作業の容易さにおいて非常に有利である。また
耐環境性という面においても、第一接着部５、第二接着
部６、第Ξ接着部１０５、第四接着部１０６でつくられ
る空間で電極Ｔ，ＩＯＴが接続されるのでこの電極Ｔ，
１０７は外部雰囲気にまつたくふれる事がなく、環境条
件の非常に悪い所でも十分使用する事ができる。 また
この圧カー電気変換装置を１つのユニットとして考える
事により非常に広い範囲にわたつた応用が考えられる。
続と、圧カー電気変換装置において非常に重要な気密性
を保持する事が、同時にしかも容易におこなう事が出来
、量産性、及び多方面への応用という点においてコスト
の低減、作業の容易さにおいて非常に有利である。また
耐環境性という面においても、第一接着部５、第二接着
部６、第Ξ接着部１０５、第四接着部１０６でつくられ
る空間で電極Ｔ，ＩＯＴが接続されるのでこの電極Ｔ，
１０７は外部雰囲気にまつたくふれる事がなく、環境条
件の非常に悪い所でも十分使用する事ができる。 また
この圧カー電気変換装置を１つのユニットとして考える
事により非常に広い範囲にわたつた応用が考えられる。
たとえばこのユニットを第６図、第Ｔ図に示すようにパ
ッケージ２０１内に入れ気密を保つためにたとえばクロ
ロプレンゴム等のバッキング２０２を装着する。その結
果、室２０３と２０４とは気密性が保持される。この室
２０３｜２０４に外部からの圧力を導入するためにそれ
ぜれの室に１個又は数個の導入口２０５｜２０６を形成
した。又複数本の導線２０Ｔにより外部回路との屯気的
接続をおこなう。このようにして作製した本体をたとえ
ば空気等の流れの中に入れれば、ある条件下においては
この本体にそつて流速に比例した渦、いわゆるカルマン
渦が発生し、その渦により発生する圧力差を測定する事
により渦の数を知る事が出来、流量センサー−として使
用できる。又外部圧力導入口２０５｜２０６にバイブを
取り付ければ一般的な相対圧センサーとして使用出来る
ことはいうまでもない。 さらに、圧カー電気変換装置
の他の実施例としては第８図に示すごとく、絶縁体基台
１に穴２をあける事をせずに凹部３０１を形成し、前記
実施例と同様にして絶縁体基台１と単結晶シリコン基板
１０１をハンダでもつて接着したものである。
ッケージ２０１内に入れ気密を保つためにたとえばクロ
ロプレンゴム等のバッキング２０２を装着する。その結
果、室２０３と２０４とは気密性が保持される。この室
２０３｜２０４に外部からの圧力を導入するためにそれ
ぜれの室に１個又は数個の導入口２０５｜２０６を形成
した。又複数本の導線２０Ｔにより外部回路との屯気的
接続をおこなう。このようにして作製した本体をたとえ
ば空気等の流れの中に入れれば、ある条件下においては
この本体にそつて流速に比例した渦、いわゆるカルマン
渦が発生し、その渦により発生する圧力差を測定する事
により渦の数を知る事が出来、流量センサー−として使
用できる。又外部圧力導入口２０５｜２０６にバイブを
取り付ければ一般的な相対圧センサーとして使用出来る
ことはいうまでもない。 さらに、圧カー電気変換装置
の他の実施例としては第８図に示すごとく、絶縁体基台
１に穴２をあける事をせずに凹部３０１を形成し、前記
実施例と同様にして絶縁体基台１と単結晶シリコン基板
１０１をハンダでもつて接着したものである。
本実施例では絶縁体基台１の凹部３０１に真空室（およ
そ１０−３舅１Ｈｙ）を形成する事が出来る。又真空に
限らずいかなる基準圧室を形成する事も可能である。こ
のようにして前記の実施例と同様にして絶対圧センサー
を作る事が出来る。この形状、配置は上記実施例に基づ
いて類推出来るような他の態様を取り得る事は当然可能
である。又本発明は歪ゲージを形成した圧カー電気変換
装置に限らず他の半導体装置に適用出来る事はいうまで
もない。さらに導体層３は絶縁体基台１の画面、及び内
部に形成してもよく、さらにそれらを組み合わせた構成
にしてもよい。
そ１０−３舅１Ｈｙ）を形成する事が出来る。又真空に
限らずいかなる基準圧室を形成する事も可能である。こ
のようにして前記の実施例と同様にして絶対圧センサー
を作る事が出来る。この形状、配置は上記実施例に基づ
いて類推出来るような他の態様を取り得る事は当然可能
である。又本発明は歪ゲージを形成した圧カー電気変換
装置に限らず他の半導体装置に適用出来る事はいうまで
もない。さらに導体層３は絶縁体基台１の画面、及び内
部に形成してもよく、さらにそれらを組み合わせた構成
にしてもよい。
又歪ゲージ１０２から外部引出し電極１０１までの電気
的配線を本実施例においては高濃度のボロン拡散層１０
９でおこなつたが、Ａｌ等の金属蒸着層を形成しさらに
ＳｉＯ２，Ｓｉ３Ｎ４等の絶縁体膜で被覆した構造にし
ても十分可能である事はいうまでもない。又、この絶縁
体基台１上に増幅器等の電気回路を、いわゆるハイブリ
ッドＩＣを装着すればさらに小型化を進める事が出来る
。以上述べたように本発明装置においては、一主面上に
、外部取出し電極、この電極の内側に形成された壌状の
第１の接着部、及び前記電極とこの第１の接着部、及び
前記電極とこの第１の接着部を取巻く第２の接着部を有
する基板と、この基板に対応して配置され、所定部位に
形成された検出素子を取巻く第３の接着部、及びこの検
出素子からの引出し電極と前記第３の接着部を取巻く第
４の接着部を有する半導体基板とを備え、前記外部取出
し電極と前記引出し電極とが、前記第１の接着部と前記
第３の接着部とが、及び前記第２の接着部と前記第４の
接着部とがそれぞれ接着固定されているから、電気的接
続作業と前記両電極の接続部の密封作業とを同時に行な
うことが可能で作業性の点で有利であり、かつ前記第１
〜第４の接着部にて前記両電極の接続部を密封するため
、耐環境性が格段に向上すると共に、前記両基板の結合
が一層強度になり、振動等の機掛的応力に対しても接続
部を確実に保持できるという優れた効果がある。
的配線を本実施例においては高濃度のボロン拡散層１０
９でおこなつたが、Ａｌ等の金属蒸着層を形成しさらに
ＳｉＯ２，Ｓｉ３Ｎ４等の絶縁体膜で被覆した構造にし
ても十分可能である事はいうまでもない。又、この絶縁
体基台１上に増幅器等の電気回路を、いわゆるハイブリ
ッドＩＣを装着すればさらに小型化を進める事が出来る
。以上述べたように本発明装置においては、一主面上に
、外部取出し電極、この電極の内側に形成された壌状の
第１の接着部、及び前記電極とこの第１の接着部、及び
前記電極とこの第１の接着部を取巻く第２の接着部を有
する基板と、この基板に対応して配置され、所定部位に
形成された検出素子を取巻く第３の接着部、及びこの検
出素子からの引出し電極と前記第３の接着部を取巻く第
４の接着部を有する半導体基板とを備え、前記外部取出
し電極と前記引出し電極とが、前記第１の接着部と前記
第３の接着部とが、及び前記第２の接着部と前記第４の
接着部とがそれぞれ接着固定されているから、電気的接
続作業と前記両電極の接続部の密封作業とを同時に行な
うことが可能で作業性の点で有利であり、かつ前記第１
〜第４の接着部にて前記両電極の接続部を密封するため
、耐環境性が格段に向上すると共に、前記両基板の結合
が一層強度になり、振動等の機掛的応力に対しても接続
部を確実に保持できるという優れた効果がある。
第１図、第２図は本発明になる半導体装置を圧カー電気
変換装置に用いたもので、その絶縁体基台の一実施例を
示す平面図、側面断面図、第３図、第４図は前記圧カー
電気変換装置において単結晶シリコン基板に形成した歪
ゲージ及び接着部を説明するための一実施例を示す平面
図、側面断面図、第５図は本発明装置の一実施例になる
圧カー電気変換装置の全体構成を示す側面断面図、第６
図、第Ｔ図は前記圧カー電気変換装置の応用例を示す模
式的側面図、断面図、第８図は前記圧カー電気変換装置
の他の例を示す側面断面図である。 １ ・・・・・・基板となる絶縁体基台、３・・・・・
・導体層、６・・・・・・第１の接着部をなす第二接着
部、Ｔ・・・・・・外部取出し用の電極部、１０１・・
・・・・半導体基板をなす単結晶シリコン基板、１０６
・・・・・・第２の接着部をなす第四接着部、１０Ｔ・
・・・・・引出し用電極をなす電極。
変換装置に用いたもので、その絶縁体基台の一実施例を
示す平面図、側面断面図、第３図、第４図は前記圧カー
電気変換装置において単結晶シリコン基板に形成した歪
ゲージ及び接着部を説明するための一実施例を示す平面
図、側面断面図、第５図は本発明装置の一実施例になる
圧カー電気変換装置の全体構成を示す側面断面図、第６
図、第Ｔ図は前記圧カー電気変換装置の応用例を示す模
式的側面図、断面図、第８図は前記圧カー電気変換装置
の他の例を示す側面断面図である。 １ ・・・・・・基板となる絶縁体基台、３・・・・・
・導体層、６・・・・・・第１の接着部をなす第二接着
部、Ｔ・・・・・・外部取出し用の電極部、１０１・・
・・・・半導体基板をなす単結晶シリコン基板、１０６
・・・・・・第２の接着部をなす第四接着部、１０Ｔ・
・・・・・引出し用電極をなす電極。
Claims (1)
- １ 一主面上に、外部取出し電極、この電極の内側に形
成された環状の第１の接着部、及び前記電極とこの第１
の接着部を取巻く第２の接着部を有する基板と、この基
板に対応して配置され、所定部位に形成された検出素子
を取巻く第３の接着部、及びこの検出素子からの引出し
電極と前記第３の接着部を取巻く第４の接着部を有する
半導体基板とを備え、前記外部取出し電極と前記引出し
電極とが、前記第１の接着部と前記第３の接着部とが、
及び前記第２の接着部と前記第４の接着部とがそれぞれ
接着固定されてなることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7921477A JPS594868B2 (ja) | 1977-07-01 | 1977-07-01 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7921477A JPS594868B2 (ja) | 1977-07-01 | 1977-07-01 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5413782A JPS5413782A (en) | 1979-02-01 |
| JPS594868B2 true JPS594868B2 (ja) | 1984-02-01 |
Family
ID=13683672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7921477A Expired JPS594868B2 (ja) | 1977-07-01 | 1977-07-01 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS594868B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2945359A1 (de) * | 1979-11-09 | 1981-05-14 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Messanordnung fuer einen druck-messumformer |
| JPS5972184A (ja) * | 1982-10-19 | 1984-04-24 | Nippon Denso Co Ltd | 光電変換装置 |
| JPS6049439U (ja) * | 1983-09-14 | 1985-04-06 | アイシン精機株式会社 | 圧力センサ |
| JPH0744281B2 (ja) * | 1986-04-09 | 1995-05-15 | 石塚硝子株式会社 | 半導体圧力変換器の製造方法 |
| JPH0744282B2 (ja) * | 1986-04-14 | 1995-05-15 | 石塚硝子株式会社 | 半導体圧力変換器 |
| JPH02277273A (ja) * | 1989-04-18 | 1990-11-13 | Fujitsu Ltd | 光検知装置 |
| US5554806A (en) * | 1994-06-15 | 1996-09-10 | Nippondenso Co., Ltd. | Physical-quantity detecting device |
| CH703737A1 (de) * | 2010-09-13 | 2012-03-15 | Kistler Holding Ag | Drucksensor mit piezoresistivem sensorchip-element. |
-
1977
- 1977-07-01 JP JP7921477A patent/JPS594868B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5413782A (en) | 1979-02-01 |
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