JPS62248264A - 半導体式加速度センサの製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体式加速度センサの製造方法に関し、信頼
性が高く、量産に適するものである。

〔従来の技術〕

一般的な半導体式加速度センサのセンシング部の斜視図
を第２図に示す。図において、１１はその薄肉ダイヤフ
ラム部１ａに複数の歪ゲージ６が形成されたシリコン単
結晶ペレットであり、その一方の厚肉部にはシリコンに
熱膨張係数がほぼ等しいガラス等から成り、シリコンに
予荷重をかけるべくウェイト２１が低融点ガラス接着、
あるいは陽極接合を用いて接着されており、又、他方の
厚肉部には同じくシリコンに熱膨張係数がほぼ等しいセ
ラミック、ガラス、あるいはシリコン等から成る台座７
が接着されている。ここで、従来ではこの半導体式加速
度センサのセンシング部を、シリコン単結晶ペレット１
１とウェイト２１とを１個ずつ接着する事により製造し
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記のシリコン単結晶ペレット１１及び
ウェイト２１は非常に小さいものであり、その両者の接
着の際に両者間に位置ずれが生じ易く、それが原因で半
導体式加速度センサの特性にばらつきが起こっている。

又、１つの半導体式加速度センサにつきその両者の組み
付けを１回行っていたのでは工数が増加してしまい好ま
しくない。

そこで本発明は上記の点に鑑みて創案されたもので、組
み付けの精度を向上し、しかも工数が大幅に低減できる
半導体式加速度センサの製造方法を提供する事を目的と
している。

〔問題点を解決する手段〕

上記の目的を達成する為に本発明は、複数の凹部が形成
されたウェイト基板の凸部と、複数の歪ゲージをその複
数の薄肉ダイヤプラム部に有するシリコン単結晶基板の
厚肉部とを接着した後、前記複数の凹部に相対する位置
の前記厚肉部の少なくとも一部、及び前記複数の薄肉ダ
イヤフラム部に相対する位置の前記ウェイト基板の少な
くとも一部を切断する事により各センシング部に分割す
る事を特徴とする半導体式加速度センサの製造方法を採
用している。

〔作用〕 そして上記の製造方法によると、シリコン車結晶とウェ
イトとは基板状態で接合される事になり、位置合わせは
比較的容易に行われる。又、一度に複数個のセンシング
部が製造される。

〔実施例〕

以下、本発明を図に示す実施例を用いて説明する。第１
図（ａｌ乃至（ｅ）に本発明の一実施例の断面図を示す
。まづ第１図（ａｌに示すように、シリコン単結晶基板
ｌに、複数の歪ゲージが設けられた複数の薄肉ダイヤフ
ラム部１ａをダイシング幅より広い間隔にて形成する。

又、第１図（ｂ）に示すように、複数の薄肉ダイヤフラ
ム部１ａに対応させて、深さが０．１鰭程度でダイシン
グ幅より幅広の複数の凹部２ａをウェイト基板２に形成
する。尚、このウェイト基板２はセンシング部のうける
熱応力を緩和するため、シリコンに熱膨張係数が近似し
たホウケイ酸ガラス等である事が望ましい。又、薄肉ダ
イヤフラム部１ａ、凹部２ａはそれぞれシリコン単結晶
基板ｌ、ウェイト基板２において紙面に垂直な方向に連
続的に形成されている。そして、第１図（Ｃ）に示すよ
うにシリコン単結晶基板１の厚肉部１ｂとウェイト基板
２の凸部２ｂとを接合面３にて合わせ陽極接合法により
接合する。尚、この際のシリコン単結晶基板ｌとウェイ
ト基板２との位置合わせは、両者が基板状態である為に
比較的容易に行う事が出来る。そして第１図（ｄ）に示
すように、ウェイト基板２の凹部２ａに相対する位置に
ある厚肉部１ｂｌのダイシングライン４に沿って例えば
ブレード・ダイサ等によりシリコン単結晶基板１のみを
切断する。その後第１図（ｅ）に示すように、裏面から
薄肉ダイヤフラム部１ａに相対する位置にあるウェイト
基板２ｃのダイシングライン５に沿って同様にブレード
・ダイサ等によりウェイト基板２ｃのみを切断する。す
ると第３図の斜視図に示すようなセンシング部が複数個
得られる。第３図において１０．及び２０がセンシング
部であり、それぞれシリコン単結晶ベレット、ウェイト
である。そしてシリコン単結晶ペレット１０のウェイト
２０が接合されていない方の厚肉部１ｂに、シリコンに
熱膨張係数がほぼ等しいセラミック、ガラスあるいはシ
リコン等から成る台座７を接合する事によって、半導体
式加速度センサに用いる。尚、第１図において、紙面に
垂直な方向のみの切断を説明したが、紙面に平行な方向
の切断は、ダイシングライン４に沿って切断する際にシ
リコン単結晶基板ｌを切断し、ダイシングライン５に沿
って切断する際にウェイト基板２を切断すればよい。又
、言うまでもないが、その切断はシリコン単結晶基板ｌ
とウェイト基板２とを接合した後の適当な時期に両者を
同時に切断してもよい。

そして、上記製造方法によると、ウェイ）７５板２に予
め凹部２ａが形成しであるので、ダイシングライン４に
沿って切断する際に、接合面３にストレスを加える事な
く、又、当然ながら凹部２ａ部分はシリコン単結晶基板
１とウェイト基板２が接合していないので、ダイシング
ライン５に沿ってウェイト基板２を切断すると複数個の
センシング部に分離する事が出来る。

以上、説明したように実施例によると、基板状態で位置
合わせを行う為に、位置合わせの際に位置を制御する対
象が比較的大きなものとなり、したがって位置合わせが
容易に精度よく行なわれる。

そこでその組み付は精度はほぼダイシング精度により決
まり、比較的精度のよい、しかも、一度に大量生産でき
るので工数を大幅に低減できるという効果がある。また
、本実施例によって製造される半導体式加速度センサの
センシング部は第３図に示したように、ウェイト２０の
モーメントが大きいのでシリコン単結晶ペレット１０に
かかる予荷重は大きくなり、その分精度のよい半導体式
加速度センサが得られるという付随的な効果もある。

尚、本発明は上記の実施例に限定される事なく、その主
旨を逸脱しない限り種々変形可能である。

（１）シリコン単結晶基板１とウェイト基板２との接合
は、低融点半田ガラスを用いて接合してもよく、その場
合、四部２ａの深さは適当に深くする必要がある。又、
スクリーン印刷法等により凸部２ｂにのみ低融点半田ガ
ラス層を形成して接合してもよい。

（２）シリコン単結晶基板ｌの薄肉ダイヤフラム部１ａ
、又は、ウェイト基板２の四部２ａにワックス等を充満
して、全ての切断終了時にワックス等を取り除き各セン
シング部に分離してもよい。

〔発明の効果〕

以上述べた如く、本発明の半導体式加速度センサの製造
方法によれば、シリコン単結晶とウェイトとを基板状態
で接合する事により組み付は精度を向上する事ができ、
しかも一度に大量生産できるので工数を大幅に低減でき
るという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌ乃至（１１！＋は本発明の一実施例の半導
体式加速度センサの製造方法を示す断面図、第２図は一
般的な半導体式加速度センサのセンシング部の斜視図、
第３図は第１図における実施例によって製造される半導
体式加速度センサのセンシング部の斜視図である。 ｌ・・・シリコン単結晶基板、１ａ・・・薄肉ダイヤフ
ラム部、１ｂ・・・厚肉部、２・・・ウェイト基板、２
ａ・・・凹部、２ｂ・・・凸部、３・・・接合面、４．
５・・・ダイシングライン、６・・・拡散抵抗歪ゲージ
、７・・・台座。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の凹部が形成されたウェイト基板の凸部と、複数の
   歪ゲージをその複数の薄肉ダイヤフラム部に有するシリ
   コン単結晶基板の厚肉部とを接着した後、前記複数の凹
   部に相対する位置の前記厚肉部の少なくとも一部、及び
   前記複数の薄肉ダイヤフラム部に相対する位置の前記ウ
   ェイト基板の少なくとも一部を切断する事により各セン
   シング部に分割する事を特徴とする半導体式加速度セン
   サの製造方法。