JP3209155B2 - 半導体圧力センサ及びその製造方法 - Google Patents

半導体圧力センサ及びその製造方法

Info

Publication number
JP3209155B2
JP3209155B2 JP23411597A JP23411597A JP3209155B2 JP 3209155 B2 JP3209155 B2 JP 3209155B2 JP 23411597 A JP23411597 A JP 23411597A JP 23411597 A JP23411597 A JP 23411597A JP 3209155 B2 JP3209155 B2 JP 3209155B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hole
pressure sensor
semiconductor pressure
glass pedestal
diameter
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP23411597A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH1172401A (ja
Inventor
宏 齊藤
茂成 高見
正美 堀
敦史 石上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP23411597A priority Critical patent/JP3209155B2/ja
Publication of JPH1172401A publication Critical patent/JPH1172401A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3209155B2 publication Critical patent/JP3209155B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体圧力センサ
及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１１は、従来例に係る半導体圧力セン
サを示す略断面図である。１は半導体圧力センサチップ
であり、単結晶シリコン基板の略中央部が薄肉状に形成
されてダイヤフラム１ａが形成され、ダイヤフラム１ａ
の一面側には圧力変化に応じて抵抗値が変化する歪みゲ
−ジ（図示せず）が形成されている。
【０００３】２はガラス台座であり、略中央にはダイヤ
フラム１ａに連通する貫通孔２ａが形成され、一方の面
は半導体圧力センサチップ１と陽極接合法等により接合
され、他方の面には金属膜３が形成されている。
【０００４】 １１はパッケージであり、リード１２が
一体成型され、半導体圧力センサチップ１を収納するた
めの凹部１１ａを有し、凹部１１ａの底面には略中央に
圧力導入孔４ａを有する金属部材としての金属パイプ４
がパッケージ１１と一体成型されている。そして、金属
パイプ４の凹部１１ａの底面に露出している部分はガラ
ス台座２に接合された半導体圧力センサチップ１をダイ
ボンディングするために平坦に形成されている。
【０００５】この半導体圧力センサは、パッケージ１１
の凹部１１ａ底面に露出した金属パイプ４上に、半導体
圧力センサチップ１が接合されたガラス台座２を半田５
（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）によりダイボンディングす
る。このとき、圧力導入孔４ａは貫通孔２ａを介してダ
イヤフラム１ａに連通するように配置されている。そし
て、半導体圧力センサチップ１の電極（図示せず）とリ
ード１２とはワイヤ１３によりワイヤボンディングさ
れ、半導体圧力センサチップ１のガラス台座２との接合
面と異なる面側はシリコン樹脂１４等が塗布されてお
り、パッケージ１１の凹部１１ａ開口端は蓋体１５によ
り塞がれている。
【０００６】また、従来例に係る半導体圧力センサの異
なる例を示す。図１２は、従来例に係る半導体圧力セン
サを示す略断面図である。なお、図１１に示す半導体圧
力センサと同一個所には同一符号を付して説明を省略す
る。半導体圧力センサチップ１がガラス台座２を介して
ダイボンディングされた金属パイプ４が、プラスチック
や金属等から成る平板状のボード１６の略中央に設けら
れた貫通孔に挿通され、金属パイプ４の端部においてボ
ード１６とホウケイ酸ガラス１７等により接合されてい
る。また、ボード１６にはピン１８が挿通されており、
ピン１８はホウケイ酸ガラス１７等によりボード１６に
接合されている。
【０００７】ピン１８と半導体圧力センサチップ１の電
極（図示せず）とはワイヤ１３によりワイヤボンディン
グされ、半導体圧力センサチップ１のガラス台座２との
接合面と異なる面側はシリコン樹脂１４等が塗布されて
いる。
【０００８】そして、ボード１６の半導体圧力センサチ
ップ１がダイボンディングされた面側はキャップ１９で
覆われ、キャップ１９とボード１６とは溶接等により接
合されている。
【０００９】なお、図１１，図１２に示す金属膜３とし
ては、Ｃｒ／Ｎｉ／Ａｕ膜，Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕ膜，Ｔｉ
／Ｐｔ／Ａｕ膜等があり、半田５はＡｕの表面に塗られ
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な半導体圧力センサにおいては、図１３に示すように、
ガラス台座２と金属パイプ４とをダイボンディングする
際に、接合位置ずれが発生した場合、半田５に引っ張り
応力２０が加わり、ガラス台座２の開口端近傍にクラッ
ク２１が生じ、半導体圧力センサチップ１が破壊される
という問題があった。
【００１１】本発明は、上記の点に鑑みて成されたもの
であり、その目的とするところは、ガラス台座と金属部
材とのダイボンディングの際に、位置ずれが生じた場合
にもガラス台座にクラックが生じることのない半導体圧
力センサ及びその製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
半導体基板の一部を薄肉状にしてダイヤフラムを形成
し、該ダイヤフラムの一面側に歪みゲ−ジが形成された
半導体圧力センサチップと、前記ダイヤフラムに連通す
る貫通孔を有し、前記半導体圧力センサチップに接合さ
れたガラス台座と、前記貫通孔に連通する圧力導入孔を
有する金属部材とから成り、前記ガラス台座の前記半導
体圧力センサチップとの接合面と異なる面側には金属膜
が設けられ、前記金属膜と前記金属部材とが半田により
接合されて成る半導体圧力センサにおいて、前記貫通孔
を、前記ガラス台座の前記金属部材が接合される面側か
ら前記半導体圧力センサチップ接合面側近傍まで形成さ
れた第一の孔と、該第一の孔に連通する該第一の孔より
も小さな口径の複数の第二の孔とで構成することによ
り、前記貫通孔の形状を、前記ガラス台座の前記半導体
圧力センサチップ接合面側の前記貫通孔の口径が、前記
ガラス台座の前記金属部材接合面側の貫通孔の口径より
も小さい構成としたことを特徴とするものである。
【００１３】請求項２記載の発明は、半導体基板の一部
を薄肉状にしてダイヤフラムを形成し、該ダイヤフラム
の一面側に歪みゲ−ジが形成された半導体圧力センサチ
ップと、前記ダイヤフラムに連通する貫通孔を有し、前
記半導体圧力センサチップに接合されたガラス台座と、
前記貫通孔に連通する圧力導入孔を有する金属部材とか
ら成り、前記ガラス台座の前記半導体圧力センサチップ
との接合面と異なる面側には金属膜が設けられ、前記金
属膜と前記金属部材とが半田により接合されて成る半導
体圧力センサにおいて、前記貫通孔の形状を、前記ガラ
ス台座の前記半導体圧力センサチップ接合面側の前記貫
通孔の口径が、前記ガラス台座の前記金 属部材接合面側
の貫通孔の口径よりも小さい構成とした半導体圧力セン
サを製造する半導体圧力センサの製造方法であって、超
音波加工法により金属針を往復させ、その振動で孔開け
加工を行う際に、前記金属針の先端形状をテーパ状また
は曲面状にし、前記金属針の先端部分が前記ガラス台座
内に位置するようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】請求項３記載の発明は、半導体基板の一部
を薄肉状にしてダイヤフラムを形成し、該ダイヤフラム
の一面側に歪みゲ−ジが形成された半導体圧力センサチ
ップと、前記ダイヤフラムに連通する貫通孔を有し、前
記半導体圧力センサチップに接合されたガラス台座と、
前記貫通孔に連通する圧力導入孔を有する金属部材とか
ら成り、前記ガラス台座の前記半導体圧力センサチップ
との接合面と異なる面側には金属膜が設けられ、前記金
属膜と前記金属部材とが半田により接合されて成る半導
体圧力センサにおいて、前記貫通孔の形状を、前記ガラ
ス台座の前記半導体圧力センサチップ接合面側の前記貫
通孔の口径が、前記ガラス台座の前記金属部材接合面側
の貫通孔の口径よりも小さい構成とした半導体圧力セン
サを製造する半導体圧力センサの製造方法であって、超
音波加工法により金属針を往復させ、その振動で孔開け
加工を行う際に、前記金属針として径が異なる複数の金
属針を用い、前記ガラス台座の前記金属部材接合面側か
ら前記半導体圧力センサチップ接合面側に進むに従っ
て、前記金属針の径を小さくし、最も小さい径の前記金
属針により前記ガラス台座を貫通させるようにしたこと
を特徴とするものである。
【００１５】請求項４記載の発明は、半導体基板の一部
を薄肉状にしてダイヤフラムを形成し、該ダイヤフラム
の一面側に歪みゲ−ジが形成された半導体圧力センサチ
ップと、前記ダイヤフラムに連通する貫通孔を有し、前
記半導体圧力センサチップに接合されたガラス台座と、
前記貫通孔に連通する圧力導入孔を有する金属部材とか
ら成り、前記ガラス台座の前記半導体圧力センサチップ
との接合面と異なる面側には金属膜が設けられ、前記金
属膜と前記金属部材とが半田により接合されて成る半導
体圧力センサにおいて、前記貫通孔の形状を、前記ガラ
ス台座の前記半 導体圧力センサチップ接合面側の前記貫
通孔の口径が、前記ガラス台座の前記金属部材接合面側
の貫通孔の口径よりも小さい構成とした半導体圧力セン
サを製造する半導体圧力センサの製造方法であって、前
記ガラス台座に、貫通する孔を形成し、該孔の前記金属
部材接合面側近傍を、前記孔の口径よりも大きい径の金
属針を超音波加工法により往復させ、その振動で削り取
ることにより、前記ガラス台座の前記金属部材接合面側
近傍をテーパ状または曲面状にしたことを特徴とするも
のである。
【００１６】請求項５記載の発明は、半導体基板の一部
を薄肉状にしてダイヤフラムを形成し、該ダイヤフラム
の一面側に歪みゲ−ジが形成された半導体圧力センサチ
ップと、前記ダイヤフラムに連通する貫通孔を有し、前
記半導体圧力センサチップに接合されたガラス台座と、
前記貫通孔に連通する圧力導入孔を有する金属部材とか
ら成り、前記ガラス台座の前記半導体圧力センサチップ
との接合面と異なる面側には金属膜が設けられ、前記金
属膜と前記金属部材とが半田により接合されて成る半導
体圧力センサにおいて、前記貫通孔の形状を、前記ガラ
ス台座の前記半導体圧力センサチップ接合面側の前記貫
通孔の口径が、前記ガラス台座の前記金属部材接合面側
の貫通孔の口径よりも小さい構成とした半導体圧力セン
サを製造する半導体圧力センサの製造方法であって、超
音波加工法により金属針を往復させ、その振動で孔開け
加工を行う際に、前記金属針の先端形状をテーパ状また
は曲面状にし、前記ガラス台座から前記金属針の先端部
分の一部が突出したときに孔開け加工を止めるようにし
たことを特徴とするものである。
【００１７】請求項６記載の発明は、請求項１記載の半
導体圧力センサの製造方法であって、前記ガラス台座の
前記半導体圧力センサチップ接合面側の前記貫通孔の口
径が、前記ガラス台座の前記金属部材接合面側の貫通孔
の口径よりも小さくする方法として、超音波加工法によ
り金属針を往復させ、その振動で孔開け加工を行う際
に、前記ガラス台座の前記金属部材接合面側から孔開け
加工を行って、前記ガラス台座を貫通する前に孔開け加
工を停止して第一の孔を形成し、前記金属針よりも小さ
い径の金属針を用いて前記第一の孔に連通する複数の第
二の孔を超音波加 工法により形成するようにしたことを
特徴とするものである。
【００１８】請求項７記載の発明は、請求項１記載の半
導体圧力センサの製造方法であって、前記ガラス台座の
前記半導体圧力センサチップ接合面側の前記貫通孔の口
径が、前記ガラス台座の前記金属部材接合面側の貫通孔
の口径よりも小さくする方法として、超音波加工法によ
り金属針を往復させ、その振動で孔開け加工を行う際
に、前記ガラス台座の前記金属部材接合面側から孔開け
加工を行って、前記ガラス台座を貫通する前に孔開け加
工を停止して第一の孔を形成し、前記第一の孔の口径よ
りも小さい口径の第二の孔を、サンドブラスト法または
エッチングにより前記第一の孔に連通するように形成し
たことを特徴とするものである。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面に基づき説明する。なお、従来例として図１１，図
１２に示す構成と同一の構成については同一符号を付し
て説明を省略する。
【００２４】＝実施形態１＝ 図１は、本発明の一実施形態に係る半導体圧力センサの
製造方法により製造された半導体圧力センサの一部を示
す略断面図である。この半導体圧力センサは、従来例と
して図１１，図１２に示す半導体圧力センサにおいて、
ガラス台座２の半導体圧力センサチップ１との接合面側
の貫通孔２ａの口径を、他方の面側の貫通孔２ａの口径
よりも小さくして、貫通孔２ａの形状をテーパ状にした
構成である。
【００２５】なお、本実施形態により製造された半導体
圧力センサにおいては、ガラス台座２の一方の面に形成
された金属膜３として、ガラス台座２表面（以下におい
てこの層を最上層という）にチタン（Ｔｉ），クロム
（Ｃｒ），パラジウム（Ｐｄ），ニッケル（Ｎｉ），白
金（Ｐｔ），タングステン（Ｗ）の内のいずれか１つの
層を形成し、その上（以下においてこの層を中間層とい
う）にＮｉ層を形成し、Ｎｉ層上（以下においてこの層
を最下層という）に金（Ａｕ）層を形成して構成してい
るが、これに限定される必要はなく、半田５が付着する
金属膜３であればよい。
【００２６】以下、テーパ状の貫通孔２ａの形成方法に
ついて図面に基づいて説明する。図２は、ガラス台座２
への貫通孔２ａの形成工程を示す略断面図である。先
ず、ガラス台座２の一方の面側から、超音波加工法によ
り先端形状がテーパ状の金属針としての鋼針６を、先端
がガラス台座２内に位置するように往復移動させ、その
振動によりテーパ状の貫通孔２ａを形成する（図２
（ａ））。
【００２７】最後に、ガラス台座２の貫通孔２ａの口径
の大きい面側に金属膜３をスパッタリングまたは蒸着等
により形成する（図２（ｂ））。なお、本実施形態にお
いては、鋼針６は、ガラス台座２の貫通孔２ａの配置ピ
ッチと等しい間隔で超音波加工ホーン７上に配置されて
いる。
【００２８】なお、貫通孔２ａの形状をテーパ状にした
半導体圧力センサを製造するにあたって、金属膜３を貫
通孔２ａ形成後に形成するようにしたが、これに限定さ
れる必要はなく、先ず金属膜３を形成した後に貫通孔２
ａを形成するようにしても良い。
【００２９】従って、本実施形態の半導体圧力センサの
製造方法により製造された半導体圧力センサにおいて
は、ガラス台座２の半導体圧力センサチップ１との接合
面側の貫通孔２ａの口径を、他方の面側の貫通孔２ａの
口径よりも小さくして、貫通孔２ａの形状をテーパ状に
したので、外部から熱的ストレスや機械的ストレスが加
わっても半田５に加わる応力を緩和することができ、ガ
ラス台座２へのクラックの発生を防止することができ
る。
【００３０】＝実施形態２＝ 図３は、本発明の他の実施形態に係る半導体圧力センサ
の製造方法により製造された半導体圧力センサの一部を
示す略断面図である。この半導体圧力センサは、従来例
として図１１，図１２に示す半導体圧力センサにおい
て、ガラス台座２の半導体圧力センサチップ１との接合
面側の貫通孔２ａの口径が、他方の面側の貫通孔２ａの
口径よりも小さくなるように段を有する貫通孔２ａを形
成した構成である。
【００３１】なお、本実施形態の半導体圧力センサの製
造方法により製造された半導体圧力センサにおいては、
貫通孔２ａの段数は１段であるが、２段以上あっても良
い。
【００３２】以下、階段状の貫通孔２ａの形成方法につ
いて図面に基づいて説明する。図４は、ガラス台座２の
貫通孔２ａの形成工程を示す略断面図である。先ず、ガ
ラス台座２の一方の面側から、超音波加工法により複数
の径の金属針としての鋼針（本実施形態においては鋼針
８ａ，８ｂ）を用い、徐々に径が小さくなるように鋼針
８ａ，８ｂを選択して往復移動させ、その振動で貫通孔
２ａを形成する。このとき、鋼針８ａ，８ｂの口径が小
さくなっていくように変えてガラス台座２に溝を形成し
ていき、最後の鋼針（本実施形態においては鋼針８ｂ）
だけがガラス台座２を貫通するようにする。なお、最後
の鋼針（本実施形態においては鋼針８ｂ）はガラス台座
２のどちらの面から往復移動させても良い。また、本実
施形態においては、鋼針８ａ，８ｂは、ガラス台座２の
貫通孔２ａの配置ピッチと等しい間隔で超音波加工ホー
ン７上に配置されている。
【００３３】なお、ガラス台座２の半導体圧力センサチ
ップ１との接合面側の貫通孔２ａの口径が他方の面側の
貫通孔２ａの口径よりも小さくなるように段を有する貫
通孔２ａを形成した半導体圧力センサを製造するにあた
って、金属膜３を貫通孔２ａ形成後に形成するようにし
たが、これに限定される必要はなく、先ず金属膜３を形
成した後に貫通孔２ａを形成するようにしても良い。
【００３４】従って、本実施形態の半導体圧力センサの
製造方法により製造された半導体圧力センサにおいて
は、ガラス台座２の半導体圧力センサチップ１との接合
面側の貫通孔２ａの口径を、他方の面側の貫通孔２ａの
口径よりも小さくして、貫通孔２ａの形状を階段状にし
たので、外部から熱的ストレスや機械的ストレスが加わ
っても半田５に加わる応力を緩和することができ、ガラ
ス台座２へのクラックの発生を防止することができる。
【００３５】＝実施形態３＝ 図５は、本発明の他の実施形態に係る半導体圧力センサ
の製造方法により製造された半導体圧力センサの一部を
示す略断面図である。この半導体圧力センサは、従来例
として図１１，図１２に示す半導体圧力センサにおい
て、ガラス台座２の半導体圧力センサチップ１との接合
面側の貫通孔２ａの口径が、他方の面側の貫通孔２ａの
口径よりも小さくなるように、ガラス台座２の金属層３
形成面側からテーパ状または曲面状の孔をガラス台座２
の中途まで形成し、残りの箇所を垂直な孔を形成して貫
通孔２ａを形成した構成である。
【００３６】以下、貫通孔２ａの形成方法について図面
に基づいて説明する。図６は、本実施形態に係るガラス
台座２への貫通孔２ａの形成方法を示す略断面図であ
る。本実施形態においては、小さな貫通孔が形成された
ガラス台座２の一方の面側から前記貫通孔の径よりも大
きい径の鋼針９を用いて、前記貫通孔の一方（金属パイ
プ４接合面側）を削り取ることにより、一方がテーパ状
または曲面状であり、他方が垂直な孔を有する貫通孔２
ａを形成する。ここで、切削治具または鋼針９の先端形
状は、曲面状またはテーパ状に形成されており、本実施
形態においては、切削治具または鋼針９は、先端部分ま
でしかガラス台座２内に挿入しない。
【００３７】なお、ガラス台座２の金属層３形成面側か
らテーパ状または曲面状の孔をガラス台座２の中途まで
形成し、残りの箇所を垂直な孔を形成して貫通孔２ａを
形成 した半導体圧力センサを製造するにあたって、金属
膜３を貫通孔２ａ形成後に形成するようにしたが、これ
に限定される必要はなく、先ず金属膜３を形成した後に
貫通孔２ａを形成するようにしても良い。
【００３８】従って、本実施形態の半導体圧力センサの
製造方法により製造された半導体圧力センサにおいて
は、ガラス台座２の半導体圧力センサチップ１との接合
面側の貫通孔２ａの口径を、他方の面側の貫通孔２ａの
口径よりも小さくして、貫通孔２ａの形状を階段状にし
たので、外部から熱的ストレスや機械的ストレスが加わ
っても半田５に加わる応力を緩和することができ、ガラ
ス台座２へのクラックの発生を防止することができる。
【００３９】＝実施形態４＝ 図７は、本発明の他の実施形態に係る半導体圧力センサ
の製造方法により製造された半導体圧力センサの一部を
示す略断面図である。この半導体圧力センサは、従来例
として図１１，図１２に示す半導体圧力センサにおい
て、ガラス台座２の半導体圧力センサチップ１との接合
面側の貫通孔２ａが、ガラス台座２の半導体圧力センサ
チップ１との接合面側近傍でテーパ状または曲面状に
し、かつ、ガラス台座２の半導体圧力センサチップ１と
の接合面側の貫通孔２ａの口径を、他方の面側の貫通孔
２ａの口径よりも小さくした構成である。
【００４０】以下、貫通孔２ａの形成方法について図面
に基づいて説明する。図８は、ガラス台座２への貫通孔
２ａの形成方法を示す略断面図である。本実施形態にお
いては、超音波加工法により鋼針９を、ガラス台座２に
おける金属パイプとの接合側から孔開け加工をしてい
き、ガラス台座２の他方の面から鋼針９の先端部分（曲
面状またはテーパ状に形成された部分）の一部が突出し
た段階で鋼針９の押し込みを停止することにより、ガラ
ス台座２の一方の面側から他方の面側近傍まで開口寸法
が同一の孔で、前記他方の面側近傍において曲面状また
はテーパ状になって開口寸法が小さくなるような孔を形
成する。
【００４１】従って、本実施形態の半導体圧力センサの
製造方法により製造された半導体圧力センサにおいて
は、ガラス台座２の半導体圧力センサチップ１との接合
面側の貫通孔２ａが、ガラス台座２の半導体圧力センサ
チップ１との接合面側近傍でテーパ状または曲面状に
し、かつ、ガラス台座２の半導体圧力センサチップ１と
の接合面側の貫通孔２ａの口径を、他方の面側の貫通孔
２ａの口径よりも小さくしたので、外部から熱的ストレ
スや機械的ストレスが加わっても半田５に加わる応力を
緩和することができ、ガラス台座２へのクラックの発生
を防止することができる。
【００４２】＝実施形態５＝ 図９は、本発明の他の実施形態に係る半導体圧力センサ
の製造方法により製造された半導体圧力センサの一部を
示す略断面図である。この半導体圧力センサは、従来例
として図１１，図１２に示す半導体圧力センサにおい
て、ガラス台座２における金属パイプ４との接合側から
他方の側の近傍まで開口寸法が同一の孔が形成され、ガ
ラス台座２の半導体圧力センサチップ１接合側から前記
孔に連通する小さな開口寸法の孔を複数形成して貫通孔
２ａを形成した構成である。
【００４３】以下、ガラス台座２への貫通孔２ａの形成
工程を図面に基づいて説明する。先ず、超音波加工法に
より、金属針としての太い鋼針１０ａを用いて、ガラス
台座２の金属パイプ４接合側から孔開け加工を行い、ガ
ラス台座２を貫通する前に孔開け加工を止めて大きな径
の孔を形成し（図１０（ａ））、次に、ガラス台座２の
金属パイプ４接合面側または半導体圧力センサチップ１
接合面側から金属針としての細い鋼針１０ｂを用いて前
記孔に連通するように複数の小さな径の孔を形成して、
ガラス台座２の金属パイプ４接合面側の径が半導体圧力
センサチップ１接合面側の径よりも大きな貫通孔２ａを
形成する（図１０（ｂ））。
【００４４】従って、本実施形態の半導体圧力センサの
製造方法により製造された半導体圧力センサにおいて
は、ガラス台座２における金属パイプ４との接合側から
他方の側の近傍まで開口寸法が同一の孔が形成され、ガ
ラス台座２の半導体圧力センサチップ１接合側から前記
孔に連通する小さな開口寸法の孔を複数形成して貫通孔
２ａを形成したので、外部から熱的ストレスや機械的ス
トレスが加わっても半田５に加わる応力を緩和すること
ができ、ガラス台座２へのクラックの発生を防止するこ
とができる。
【００４５】なお、本実施形態の半導体圧力センサの製
造方法においては、大きな径の孔に連通する小さな径の
孔の形成方法として超音波加工法を用いたが、これに限
定される必要はなく、例えばサンドブラスト法やエッチ
ングにより形成するようにしても良い。
【００４６】
【発明の効果】請求項１乃至請求項７記載の発明は、半
導体基板の一部を薄肉状にしてダイヤフラムを形成し、
ダイヤフラムの一面に歪みゲ−ジが形成された半導体圧
力センサチップと、ダイヤフラムに連通する貫通孔を有
し、半導体圧力センサチップに接合されたガラス台座
と、貫通孔に連通する圧力導入孔を有する金属部材とか
ら成り、ガラス台座の半導体圧力センサチップとの接合
面と異なる面側には金属膜が設けられ、金属膜と金属部
材とが半田により接合されて成る半導体圧力センサにお
いて、貫通孔の形状を、ガラス台座の半導体圧力センサ
チップ接合面側の貫通孔の口径が、ガラス台座の金属部
材が接合される面側の貫通孔の口径よりも小さくなるよ
うにしたので、外部から熱的ストレスや機械的ストレス
が加わっても半田に加わる応力を緩和することができ、
ガラス台座へのクラックの発生を防止することができ、
ガラス台座と金属部材とのダイボンディングの際に、位
置ずれが生じた場合にもガラス台座にクラックが生じる
ことのない半導体圧力センサ及びその製造方法を提供す
ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体圧力センサの
製造方法により製造された半導体圧力センサの一部を示
す略断面図である。
【図２】本実施形態に係るガラス台座への貫通孔の形成
工程を示す略断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る半導体圧力センサ
の製造方法により製造された半導体圧力センサの一部を
示す略断面図である。
【図４】本実施形態に係るガラス台座への貫通孔の形成
工程を示す略断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る半導体圧力センサ
の製造方法により製造された半導体圧力センサの一部を
示す略断面図である。
【図６】本実施形態に係るガラス台座への貫通孔の形成
方法を示す略断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る半導体圧力センサ
の製造方法により製造された半導体圧力センサの一部を
示す略断面図である。
【図８】本実施形態に係るガラス台座への貫通孔の形成
方法を示す略断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る半導体圧力センサ
の製造方法により製造された半導体圧力センサの一部を
示す略断面図である。
【図１０】本実施形態に係るガラス台座への貫通孔の形
成工程を示す略断面図である。
【図１１】従来例に係る半導体圧力センサを示す略断面
図である。
【図１２】従来例に係る半導体圧力センサを示す略断面
図である。
【図１３】従来例に係るガラス台座へのクラックの生じ
る動作原理を示す略断面図である。
【符号の説明】
１ 半導体圧力センサチップ １ａ ダイヤフラム ２ ガラス台座 ２ａ 貫通孔 ３ 金属膜 ４ 金属パイプ ４ａ 圧力導入孔 ５ 半田 ６ 鋼針 ７ 超音波加工ホーン ８ａ，８ｂ，９，１０ａ，１０ｂ 鋼針 １１ パッケージ １１ａ 凹部 １２ リード １３ ワイヤ １４ シリコン樹脂 １５ 蓋体 １６ ボード １７ ホウケイ酸ガラス １８ ピン １９ キャップ ２０ 引っ張り応力 ２１ クラック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石上 敦史 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−126924（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−147374（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−101219（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−146647（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−178340（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01L 9/04 H01L 29/84

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体基板の一部を薄肉状にしてダイヤ
    フラムを形成し、該ダイヤフラムの一面側に歪みゲ−ジ
    が形成された半導体圧力センサチップと、前記ダイヤフ
    ラムに連通する貫通孔を有し、前記半導体圧力センサチ
    ップに接合されたガラス台座と、前記貫通孔に連通する
    圧力導入孔を有する金属部材とから成り、前記ガラス台
    座の前記半導体圧力センサチップとの接合面と異なる面
    側には金属膜が設けられ、前記金属膜と前記金属部材と
    が半田により接合されて成る半導体圧力センサにおい
    て、前記貫通孔を、前記ガラス台座の前記金属部材が接合さ
    れる面側から前記半導体圧力センサチップ接合面側近傍
    まで形成された第一の孔と、該第一の孔に連通する該第
    一の孔よりも小さな口径の複数の第二の孔とで構成する
    ことにより、 前記貫通孔の形状を、前記ガラス台座の前
    記半導体圧力センサチップ接合面側の前記貫通孔の口径
    が、前記ガラス台座の前記金属部材接合面側の貫通孔の
    口径よりも小さい構成としたことを特徴とする半導体圧
    力センサ。
  2. 【請求項２】 半導体基板の一部を薄肉状にしてダイヤ
    フラムを形成し、該ダイヤフラムの一面側に歪みゲ−ジ
    が形成された半導体圧力センサチップと、前記ダイヤフ
    ラムに連通する貫通孔を有し、前記半導体圧力センサチ
    ップに接合されたガラス台座と、前記貫通孔に連通する
    圧力導入孔を有する金属部材とから成り、前記ガラス台
    座の前記半導体圧力センサチップとの接合面と異なる面
    側には金属膜が設けられ、前記金属膜と前記金属部材と
    が半田により接合されて成る半導体圧力センサにおい
    て、前記貫通孔の形状を、前記ガラス台座の前記半導体
    圧力センサチップ接合面側の前記貫通孔の口径が、前記
    ガラス台座の前記金属部材接合面側の貫通孔の口径より
    も小さい構成とした半導体圧力センサを製造する半導体
    圧力センサの製造方法であって、超音波加工法により金
    属針を往復させ、その振動で孔開け加工を行う際に、前
    記金属針の先端形状をテーパ状または曲面状にし、前記
    金属針の先端部分が前記ガラス台座内に位置するように
    したことを特徴とする半導体圧力センサの製造方法。
  3. 【請求項３】 半導体基板の一部を薄肉状にしてダイヤ
    フラムを形成し、該ダイヤフラムの一面側に歪みゲ−ジ
    が形成された半導体圧力センサチップと、前記ダイヤフ
    ラムに連通する貫通孔を有し、前記半導体圧力センサチ
    ップに接合されたガラス台座と、前記貫通孔に連通する
    圧力導入孔を有する金属部材とから成り、前記ガラス台
    座の前記半導体圧力センサチップとの接合面と異なる面
    側には金属膜が設けられ、前記金属膜と前記金属部材と
    が半田により接合されて成る半導体圧力センサにおい
    て、前記貫通孔の形状を、前記ガラス台座の前記半導体
    圧力センサチップ接合面側の前記貫通孔の口径が、前記
    ガラス台座の前記金属部材接合面側の貫通孔の口径より
    も小さい構成とした半導体圧力センサを製造する半導体
    圧力センサの製造方法であって、超音波加工法により金
    属針を往復させ、その振動で孔開け加工を行う際に、前
    記金属針として径が異なる複数の金属針を用い、前記ガ
    ラス台座の前記金属部材接合面側から前記半導体圧力セ
    ンサチップ接合面側に進むに従って、前記金属針の径を
    小さくし、最も小さい径の前記金属針により前記ガラス
    台座を貫通させるようにしたことを特徴とする半導体圧
    力センサの製造方法。
  4. 【請求項４】 半導体基板の一部を薄肉状にしてダイヤ
    フラムを形成し、該ダイヤフラムの一面側に歪みゲ−ジ
    が形成された半導体圧力センサチップと、前記ダイヤフ
    ラムに連通する貫通孔を有し、前記半導体圧力センサチ
    ップに接合されたガラス台座と、前記貫通孔に連通する
    圧力導入孔を有する金属部材とから成り、前記ガラス台
    座の前記半導体圧力センサチップとの接合面と異なる面
    側には金属膜が設けられ、前記金属膜と前記金属部材と
    が半田により接合されて成る半導体圧力センサにおい
    て、前記貫通孔の形状を、前記ガラス台座の前記半導体
    圧力センサチップ接合面側の前記貫通孔の口径が、前記
    ガラス台座の前記金属部材接合面側の貫通孔の口径より
    も小さい構成とした半導体圧力センサを製造する半導体
    圧力センサの製造方法であって、前記ガラス台座に、貫
    通する孔を形成し、該孔の前記金属部材接合面側近傍
    を、前記孔の口径よりも大きい径の金属針を超音波加工
    法により往復させ、その振動で削り取ることにより、前
    記ガラス台座の前記金属部材接合面側近傍をテーパ状ま
    たは曲面状にしたことを特徴とする半導体圧力センサの
    製造方法。
  5. 【請求項５】 半導体基板の一部を薄肉状にしてダイヤ
    フラムを形成し、該ダイヤフラムの一面側に歪みゲ−ジ
    が形成された半導体圧力センサチップと、前記ダイヤフ
    ラムに連通する貫通孔を有し、前記半導体圧力センサチ
    ップに接合されたガラス台座と、前記貫通孔に連通する
    圧力導入孔を有する金属部材とから成り、前記ガラス台
    座の前記半導体圧力センサチップとの接合面と異なる面
    側には金属膜が設けられ、前記金属膜と前記金属部材と
    が半田により接合されて成る半導体圧力センサにおい
    て、前記貫通孔の形状を、前記ガラス台座の前記半導体
    圧力センサチップ接合面側の前記貫通孔の口径が、前記
    ガラス台座の前記金属部材接合面側の貫通孔の口径より
    も小さい構成とした半導体圧力センサを製造する半導体
    圧力センサの製造方法であって、超音波加工法により金
    属針を往復させ、その振動で孔開け加工を行う際に、前
    記金属針の先端形状をテーパ状または曲面状にし、前記
    ガラス台座から前記金属針の先端部分の一部が突出した
    ときに孔開け加工を止めるようにしたことを特徴とする
    半導体圧力センサの製造方法。
  6. 【請求項６】 請求項１記載の半導体圧力センサの製造
    方法であって、前記ガラス台座の前記半導体圧力センサ
    チップ接合面側の前記貫通孔の口径が、前記ガラス台座
    の前記金属部材接合面側の貫通孔の口径よりも小さくす
    る方法として、超音波加工法により金属針を往復させ、
    その振動で孔開け加工を行う際に、前記ガラス台座の前
    記金属部材接合面側から孔開け加工を行って、前記ガラ
    ス台座を貫通する前に孔開け加工を停止して第一の孔を
    形成し、前記金属針よりも小さい径の金属針を用いて前
    記第一の孔に連通する複数の第二の孔を超音波加工法に
    より形成するようにしたことを特徴とする半導体圧力セ
    ンサの製造方法。
  7. 【請求項７】 請求項１記載の半導体圧力センサの製造
    方法であって、前記ガラス台座の前記半導体圧力センサ
    チップ接合面側の前記貫通孔の口径が、前記ガラス台座
    の前記金属部材接合面側の貫通孔の口径よりも小さくす
    る方法として、超音波加工法により金属針を往復させ、
    その振動で孔開け加工を行う際に、前記ガラス台座の前
    記金属部材接合面側から孔開け加工を行って、前記ガラ
    ス台座を貫通する前に孔開け加工を停止して第一の孔を
    形成し、前記第一の孔の口径よりも小さい口径の第二の
    孔を、サンドブラスト法またはエッチングにより前記第
    一の孔に連通するように形成したことを特徴とする半導
    体圧力センサの製造方法。
JP23411597A 1997-08-29 1997-08-29 半導体圧力センサ及びその製造方法 Expired - Fee Related JP3209155B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23411597A JP3209155B2 (ja) 1997-08-29 1997-08-29 半導体圧力センサ及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23411597A JP3209155B2 (ja) 1997-08-29 1997-08-29 半導体圧力センサ及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1172401A JPH1172401A (ja) 1999-03-16
JP3209155B2 true JP3209155B2 (ja) 2001-09-17

Family

ID=16965877

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23411597A Expired - Fee Related JP3209155B2 (ja) 1997-08-29 1997-08-29 半導体圧力センサ及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3209155B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH1172401A (ja) 1999-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6311890B1 (en) Concave face wire bond capillary
US4415115A (en) Bonding means and method
CN100342514C (zh) 用于引线接合的毛细管及利用毛细管进行引线接合的方法
JP3218933U (ja) プリフォームリードフレーム及びリードフレームパッケージデバイス
US11211320B2 (en) Package with shifted lead neck
CN101937856B (zh) 半导体装置及半导体装置的制造方法
CN107230668A (zh) 用于在导线键合的半导体器件中稳定引线的结构和方法
JP3339173B2 (ja) リードフレーム及びその製造方法及びそれを用いた半導体装置
US4590672A (en) Package for electronic device and method for producing same
JP3209155B2 (ja) 半導体圧力センサ及びその製造方法
JP2006013512A (ja) ワイヤボンディング用キャピラリ
EP2167269B1 (en) Wire bonding capillary tool having multiple outer steps
JP2002184927A (ja) 半導体装置の製造方法
US9780053B2 (en) Method of forming a bondpad and bondpad
JP3356680B2 (ja) リードフレーム及び半導体装置及び半導体装置の製造方法
JP4379035B2 (ja) リードフレームの製造方法
US7073702B2 (en) Self-locking wire bond structure and method of making the same
JP6172058B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3209152B2 (ja) 半導体圧力センサ及びその製造方法
JP4214577B2 (ja) 半導体圧力センサ
JPH0465847A (ja) 金属突起物の形成方法および治具
JPH0997794A (ja) フリップチップのバンプ
JP4766062B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3508692B2 (ja) 電子装置のアース接続装置
JPH0195528A (ja) ワイヤボンデイング方法および装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20010612

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070713

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080713

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090713

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090713

Year of fee payment: 8

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090713

Year of fee payment: 8

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090713

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100713

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100713

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110713

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120713

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120713

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130713

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees