JPH11248575A - 静電容量型圧力センサ及びそのパッケージング構造 - Google Patents
静電容量型圧力センサ及びそのパッケージング構造Info
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- JPH11248575A JPH11248575A JP6033898A JP6033898A JPH11248575A JP H11248575 A JPH11248575 A JP H11248575A JP 6033898 A JP6033898 A JP 6033898A JP 6033898 A JP6033898 A JP 6033898A JP H11248575 A JPH11248575 A JP H11248575A
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- pressure sensor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 単純化した構造をとることにより製造工程を
簡略化することができ、製品の歩留まりを向上すること
ができてコストを低減できる静電容量型圧力センサ及び
そのパッケージング構造を提供すること 【解決手段】 ダイアフラム1を形成した半導体基板1
0を、絶縁材による固定基板20と接合し、両者間に圧
力室12を形成する。圧力室12では半導体基板10側
の掘り込みを一方の側面に延長して開口させて圧力導入
路4とする。固定基板20に固定電極2を設け、かつ圧
力導入路4の縁部に達して導電配線3を設ける。当該開
口側が取付面7となり、これをパッケージ6の受け面6
1に導電性樹脂8により気密状態に接合させる。このと
き固定基板20側をリード端子26側に重ね合わせて導
電配線3を接触させる。圧力センサの取り付けと同時に
ダイアフラム1及び固定電極2の電気的な接続も完了す
る。
簡略化することができ、製品の歩留まりを向上すること
ができてコストを低減できる静電容量型圧力センサ及び
そのパッケージング構造を提供すること 【解決手段】 ダイアフラム1を形成した半導体基板1
0を、絶縁材による固定基板20と接合し、両者間に圧
力室12を形成する。圧力室12では半導体基板10側
の掘り込みを一方の側面に延長して開口させて圧力導入
路4とする。固定基板20に固定電極2を設け、かつ圧
力導入路4の縁部に達して導電配線3を設ける。当該開
口側が取付面7となり、これをパッケージ6の受け面6
1に導電性樹脂8により気密状態に接合させる。このと
き固定基板20側をリード端子26側に重ね合わせて導
電配線3を接触させる。圧力センサの取り付けと同時に
ダイアフラム1及び固定電極2の電気的な接続も完了す
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体によるダイ
アフラムに固定電極を対向させた圧力室に圧力を導入し
て当該圧力室の静電容量の変化から圧力検出を行う静電
容量型圧力センサ及びそのパッケージング構造に関する
もので、より具体的には、圧力室に圧力を導く圧力導入
路を、ダイアフラムと固定電極との対向隙間に沿う側に
設けて、その開口側をパッケージ取付面とした静電容量
型圧力センサ及びそのパッケージング構造に関する。
アフラムに固定電極を対向させた圧力室に圧力を導入し
て当該圧力室の静電容量の変化から圧力検出を行う静電
容量型圧力センサ及びそのパッケージング構造に関する
もので、より具体的には、圧力室に圧力を導く圧力導入
路を、ダイアフラムと固定電極との対向隙間に沿う側に
設けて、その開口側をパッケージ取付面とした静電容量
型圧力センサ及びそのパッケージング構造に関する。
【0002】
【従来の技術】静電容量型圧力センサは、例えば特開平
3−239938号(G01L 9/12)などの公報
に見られるように、既によく知られている。一例として
は図1に示すように、ダイアフラム1付きの半導体基板
10と、固定基板20を接合する。ダイアフラム1は、
半導体基板10を上下両面からエッチングすることによ
り所定の厚みに形成しており、これにより半導体基板1
0と固定基板20とを接合した状態では、ダイアフラム
1と固定基板20との間に所定の空間が形成され、圧力
室12となる。
3−239938号(G01L 9/12)などの公報
に見られるように、既によく知られている。一例として
は図1に示すように、ダイアフラム1付きの半導体基板
10と、固定基板20を接合する。ダイアフラム1は、
半導体基板10を上下両面からエッチングすることによ
り所定の厚みに形成しており、これにより半導体基板1
0と固定基板20とを接合した状態では、ダイアフラム
1と固定基板20との間に所定の空間が形成され、圧力
室12となる。
【0003】固定基板20には、半導体基板10との接
合側で圧力室12の内部となる面にアルミ材を蒸着させ
て固定電極2を設けるとともに、その固定電極2から圧
力室12の外部に延びる引き出し配線30もアルミ蒸着
により設けている。さらに、圧力室12に開口するよう
にして固定基板20を貫通する圧力導入孔40を形成
し、その圧力導入孔40を介して圧力室12に外部から
圧力を導くようにしている。なお、半導体基板10に
は、引き出し配線30と重なる部分に絶縁のために凹所
13を形成してあり、その凹所13には、シール材5を
充填して気密状態に封止している。
合側で圧力室12の内部となる面にアルミ材を蒸着させ
て固定電極2を設けるとともに、その固定電極2から圧
力室12の外部に延びる引き出し配線30もアルミ蒸着
により設けている。さらに、圧力室12に開口するよう
にして固定基板20を貫通する圧力導入孔40を形成
し、その圧力導入孔40を介して圧力室12に外部から
圧力を導くようにしている。なお、半導体基板10に
は、引き出し配線30と重なる部分に絶縁のために凹所
13を形成してあり、その凹所13には、シール材5を
充填して気密状態に封止している。
【0004】そして、パッケージングには図2に示すよ
うに、圧力センサをパッケージ60の受け面61にダイ
ボンディング剤62により接着する。そして、ワイヤボ
ンディングを行って半導体基板10及び引き出し配線3
0からパッケージ60側のリード端子16,26の各々
にボンディングワイヤ63を用いて電気的に接続してい
る。なお、受け面61の裏側には、圧力導入管46を突
出させて一体的に形成しており、受け面61側につなが
るように開口させた圧力導入管46に圧力導入孔40を
重ね合わすようにしている。
うに、圧力センサをパッケージ60の受け面61にダイ
ボンディング剤62により接着する。そして、ワイヤボ
ンディングを行って半導体基板10及び引き出し配線3
0からパッケージ60側のリード端子16,26の各々
にボンディングワイヤ63を用いて電気的に接続してい
る。なお、受け面61の裏側には、圧力導入管46を突
出させて一体的に形成しており、受け面61側につなが
るように開口させた圧力導入管46に圧力導入孔40を
重ね合わすようにしている。
【0005】このように構成すると、ダイアフラム1は
半導体なので可動電極となり、圧力室12において固定
電極2が所定の間隔を隔てて対向しているので、両者間
には静電容量が形成される。この圧力センサを例えば大
気中に置いて、測定圧力Pを圧力導入孔40から圧力室
12に供給すると、ダイアフラム1の上面には大気圧力
P0 が加わっていて、導入された測定圧力Pと大気圧力
P0 との差圧に応じてダイアフラム1が撓み、このため
静電容量の値も変化する。従って、静電容量の変化量を
検出することにより測定圧力Pの値を知ることができ
る。
半導体なので可動電極となり、圧力室12において固定
電極2が所定の間隔を隔てて対向しているので、両者間
には静電容量が形成される。この圧力センサを例えば大
気中に置いて、測定圧力Pを圧力導入孔40から圧力室
12に供給すると、ダイアフラム1の上面には大気圧力
P0 が加わっていて、導入された測定圧力Pと大気圧力
P0 との差圧に応じてダイアフラム1が撓み、このため
静電容量の値も変化する。従って、静電容量の変化量を
検出することにより測定圧力Pの値を知ることができ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、係る従
来の静電容量型圧力センサにあっては、固定基板20に
圧力導入孔40を形成しているが、この孔は内径が極め
て小さいことから、加工が難しく、コストが高くなる。
来の静電容量型圧力センサにあっては、固定基板20に
圧力導入孔40を形成しているが、この孔は内径が極め
て小さいことから、加工が難しく、コストが高くなる。
【0007】また、引き出し配線30との絶縁のため半
導体基板10に形成した凹部13へシール材5を充填し
て気密状態に封止しているが、充填が不充分だと圧力漏
れを起こすおそれがあり、製造時の歩留まりが悪くな
る。このため、この充填工程には多大な注意を必要と
し、これもコスト高を招く。
導体基板10に形成した凹部13へシール材5を充填し
て気密状態に封止しているが、充填が不充分だと圧力漏
れを起こすおそれがあり、製造時の歩留まりが悪くな
る。このため、この充填工程には多大な注意を必要と
し、これもコスト高を招く。
【0008】さらに、パッケージングでは、半導体基板
10及び引き出し配線30からパッケージ60側のリー
ド端子16,26の各々にワイヤボンディングを行って
電気的に接続しているが、このワイヤボンディングには
手間がかかり、コストも高くなるので改善したいという
課題があった。
10及び引き出し配線30からパッケージ60側のリー
ド端子16,26の各々にワイヤボンディングを行って
電気的に接続しているが、このワイヤボンディングには
手間がかかり、コストも高くなるので改善したいという
課題があった。
【0009】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題を解決
し、単純化した構造をとることにより製造工程を簡略化
することができ、製品の歩留まりを向上することができ
てコストを低減できる静電容量型圧力センサ及びそのパ
ッケージング構造を提供することにある。
もので、その目的とするところは、上記した問題を解決
し、単純化した構造をとることにより製造工程を簡略化
することができ、製品の歩留まりを向上することができ
てコストを低減できる静電容量型圧力センサ及びそのパ
ッケージング構造を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に係る静電容量型圧力センサでは、ダイ
アフラム付きの半導体基板と、前記半導体基板の周囲と
接合されて両者の隙間に圧力室を形成し、その向かい合
わせ部分に固定電極が設けられた絶縁性の固定基板とを
備えた静電容量型圧力センサにおいて、前記半導体基板
と前記固定基板との接合面に沿って形成され、前記圧力
室と外部とを接続する圧力導入路と、前記固定電極から
前記圧力導入路の開口面に達して設けられた導電配線と
を備え、さらに、前記圧力導入路の開口面は、前記半導
体基板と前記固定基板の同一面上に位置する側面に形成
するように構成した(請求項1)。
ために、本発明に係る静電容量型圧力センサでは、ダイ
アフラム付きの半導体基板と、前記半導体基板の周囲と
接合されて両者の隙間に圧力室を形成し、その向かい合
わせ部分に固定電極が設けられた絶縁性の固定基板とを
備えた静電容量型圧力センサにおいて、前記半導体基板
と前記固定基板との接合面に沿って形成され、前記圧力
室と外部とを接続する圧力導入路と、前記固定電極から
前記圧力導入路の開口面に達して設けられた導電配線と
を備え、さらに、前記圧力導入路の開口面は、前記半導
体基板と前記固定基板の同一面上に位置する側面に形成
するように構成した(請求項1)。
【0011】この時、前記圧力室と前記圧力導入路の幅
を同一に構成するとよい(請求項1)。また、前記圧力
導入路の開口面に対する前記導電配線の端部の投影面積
を、前記固定電極の膜厚よりも厚くすると好ましい(請
求項3)。
を同一に構成するとよい(請求項1)。また、前記圧力
導入路の開口面に対する前記導電配線の端部の投影面積
を、前記固定電極の膜厚よりも厚くすると好ましい(請
求項3)。
【0012】また、上記静電容量型圧力センサをパッケ
ージに取り付けるパッケージング構造としては、パッケ
ージには圧力を導入するための孔を開口させた受け面に
固定電極用のリードを設け、当該受け面に前記圧力導入
路を開口させた側を気密状態に接合し、当該受け面に設
けた前記リードに前記導電配線を接触させる。かつ、前
記半導体基板に可動電極用のリードを接触させるように
構成した(請求項4)。
ージに取り付けるパッケージング構造としては、パッケ
ージには圧力を導入するための孔を開口させた受け面に
固定電極用のリードを設け、当該受け面に前記圧力導入
路を開口させた側を気密状態に接合し、当該受け面に設
けた前記リードに前記導電配線を接触させる。かつ、前
記半導体基板に可動電極用のリードを接触させるように
構成した(請求項4)。
【0013】本発明では、圧力室に測定圧力を導く圧力
導入路がダイアフラムと固定基板との接合面に沿う側面
に開口されるので、従来のように固定基板に孔加工する
必要がなく構造が単純になる。そして、開口位置が側面
なので、ダイアフラムをエッチングにより形成する際
に、圧力導入路も同時に形成することができる。この圧
力導入路の縁部に達して導電配線が設けられるので、当
該開口部分で固定電極と電気的に接続することができ、
引き出し配線のために独立した引き出し開口がいらなく
なり、従来その引き出し開口部分で行っていたシール材
による封止が不要となる。
導入路がダイアフラムと固定基板との接合面に沿う側面
に開口されるので、従来のように固定基板に孔加工する
必要がなく構造が単純になる。そして、開口位置が側面
なので、ダイアフラムをエッチングにより形成する際
に、圧力導入路も同時に形成することができる。この圧
力導入路の縁部に達して導電配線が設けられるので、当
該開口部分で固定電極と電気的に接続することができ、
引き出し配線のために独立した引き出し開口がいらなく
なり、従来その引き出し開口部分で行っていたシール材
による封止が不要となる。
【0014】また、この圧力センサは圧力導入路を開口
させた側面が取付面となり、請求項3の構成では、その
取付面がパッケージの受け面に気密状態に接合される。
この接合は導電性樹脂により接着させるものであり、受
け面の圧力導入孔に圧力センサの圧力導入路の開口部を
重ね合わせる。さらに、受け面に設けた固定電極用のリ
ードに導電配線を合わせる。この導電配線は固定電極か
ら延びていて圧力導入路の縁部に達して設けられている
ので、固定電極と電気的に接続される。すなわち、パッ
ケージングには圧力センサの取付面をパッケージの受け
面に取り付けるだけでよく、このとき受け面の引き出し
配線に導電配線を合わせるとともに、圧力導入路も受け
面の孔開口に重ね合わせることで固定電極の電気的な接
続も同時に完了する。なお、半導体基板に可動電極用の
リードを接触させるだけで可動電極とリードが電気的に
接続される。なお、半導体基板及びまたは導電配線と、
リードとの接続に際し、実施の形態で説明したように両
者の間に導電性樹脂(接着剤)を介在させることによ
り、機械的に強固な連結が行える。但し、このように導
電性樹脂を用いることなく、例えば各種の係止手段によ
り機械的に圧力センサをパッケージに固定することによ
りリードとの電気的な接続を維持するようにしてもよ
い。
させた側面が取付面となり、請求項3の構成では、その
取付面がパッケージの受け面に気密状態に接合される。
この接合は導電性樹脂により接着させるものであり、受
け面の圧力導入孔に圧力センサの圧力導入路の開口部を
重ね合わせる。さらに、受け面に設けた固定電極用のリ
ードに導電配線を合わせる。この導電配線は固定電極か
ら延びていて圧力導入路の縁部に達して設けられている
ので、固定電極と電気的に接続される。すなわち、パッ
ケージングには圧力センサの取付面をパッケージの受け
面に取り付けるだけでよく、このとき受け面の引き出し
配線に導電配線を合わせるとともに、圧力導入路も受け
面の孔開口に重ね合わせることで固定電極の電気的な接
続も同時に完了する。なお、半導体基板に可動電極用の
リードを接触させるだけで可動電極とリードが電気的に
接続される。なお、半導体基板及びまたは導電配線と、
リードとの接続に際し、実施の形態で説明したように両
者の間に導電性樹脂(接着剤)を介在させることによ
り、機械的に強固な連結が行える。但し、このように導
電性樹脂を用いることなく、例えば各種の係止手段によ
り機械的に圧力センサをパッケージに固定することによ
りリードとの電気的な接続を維持するようにしてもよ
い。
【0015】なお、接合面に形成する圧力導入路は、実
施の形態では半導体基板側に凹部をも受けることにより
形成したが、これは加工の容易性からであり、本発明は
これに限ることはなく、逆に固定基板側に設けてもよ
く、あるいは両方に凹部を設けることにより形成しても
よい。
施の形態では半導体基板側に凹部をも受けることにより
形成したが、これは加工の容易性からであり、本発明は
これに限ることはなく、逆に固定基板側に設けてもよ
く、あるいは両方に凹部を設けることにより形成しても
よい。
【0016】
【発明の実施の形態】図3は、本発明に係る静電容量型
圧力センサの第1の実施の形態を示した断面図であり、
図4はそれの斜視図である。図示するように、この静電
容量型圧力センサは、半導体によるダイアフラム1に固
定電極2を対向させた圧力室12に圧力を導入して、当
該圧力室12の静電容量の変化から圧力検出を行うよう
に構成されている。
圧力センサの第1の実施の形態を示した断面図であり、
図4はそれの斜視図である。図示するように、この静電
容量型圧力センサは、半導体によるダイアフラム1に固
定電極2を対向させた圧力室12に圧力を導入して、当
該圧力室12の静電容量の変化から圧力検出を行うよう
に構成されている。
【0017】すなわち、ダイアフラム1は、略方形の半
導体基板10に所定の厚さに形成されている。半導体基
板10はシリコン等の半導体チップであって、これを上
下両面からエッチングすることにより形成され、上面側
が深く掘り込まれ、下面側が浅く掘り込まれている。そ
して、この浅く掘り込まれている下面側は、固定基板2
0との接合側となり、掘り込みが一方の側面に達して延
ばされていて、その側面部分で上面側に大きく傾斜した
形状とされ、この側面に連なる掘り込みが、固定基板2
0との接合により圧力導入路4となるようになってい
る。
導体基板10に所定の厚さに形成されている。半導体基
板10はシリコン等の半導体チップであって、これを上
下両面からエッチングすることにより形成され、上面側
が深く掘り込まれ、下面側が浅く掘り込まれている。そ
して、この浅く掘り込まれている下面側は、固定基板2
0との接合側となり、掘り込みが一方の側面に達して延
ばされていて、その側面部分で上面側に大きく傾斜した
形状とされ、この側面に連なる掘り込みが、固定基板2
0との接合により圧力導入路4となるようになってい
る。
【0018】このダイアフラム1を形成した半導体基板
10が、ガラス板等の絶縁材による固定基板20に接合
され、ダイアフラム1と固定基板20との間に圧力室1
2が形成されている。この圧力室12では、半導体基板
10側の掘り込みが、上述したように、一方の側面に達
して延長されているので、当該延長部分はダイアフラム
1と固定基板20との接合面に沿って外部に連なる。す
なわち、圧力室12に圧力を導く圧力導入路4となり、
これにより外部と連なり測定圧力Pが圧力室12に導か
れる。
10が、ガラス板等の絶縁材による固定基板20に接合
され、ダイアフラム1と固定基板20との間に圧力室1
2が形成されている。この圧力室12では、半導体基板
10側の掘り込みが、上述したように、一方の側面に達
して延長されているので、当該延長部分はダイアフラム
1と固定基板20との接合面に沿って外部に連なる。す
なわち、圧力室12に圧力を導く圧力導入路4となり、
これにより外部と連なり測定圧力Pが圧力室12に導か
れる。
【0019】固定基板20には、半導体基板10との接
合側で圧力室12の内部となる面にアルミ材を蒸着させ
て固定電極2が設けられ、その固定電極2から圧力導入
路4の縁部に達して導電配線3が設けられている。
合側で圧力室12の内部となる面にアルミ材を蒸着させ
て固定電極2が設けられ、その固定電極2から圧力導入
路4の縁部に達して導電配線3が設けられている。
【0020】製造加工では、図5,図6に示すように、
まず半導体基板10となるシリコンウエハ10’を用意
する。ここでは圧力センサを2チップ単位で同時に製造
していき最終工程で2つのチップに切断することにより
製造するようにしている。(図5(A))。このシリコ
ンウエハ10’に、まず2チップ分の圧力室12に相当
する領域についてパターニングし、エッチングを行って
2チップ分の圧力室12となる窪み部12’を形成して
おく。そして、その窪み部12’の中央部のみがエッチ
ングされるように保護膜Mを形成する。これは2チップ
分の圧力導入路4に相当する領域についてパターニング
するものであり、反対側には2チップ分のダイアフラム
1に相当する領域についてパターニングし、保護膜M1
を形成する(図5(B))。次に、ディープエッチング
を行って上面側を深く窪ませて2チップ分の圧力導入路
4’を形成するとともに、下面側も深く窪ませて2チッ
プ分のダイアフラム1を形成する(図5(C))。この
後、保護膜をドライエッチング等により除去する。
まず半導体基板10となるシリコンウエハ10’を用意
する。ここでは圧力センサを2チップ単位で同時に製造
していき最終工程で2つのチップに切断することにより
製造するようにしている。(図5(A))。このシリコ
ンウエハ10’に、まず2チップ分の圧力室12に相当
する領域についてパターニングし、エッチングを行って
2チップ分の圧力室12となる窪み部12’を形成して
おく。そして、その窪み部12’の中央部のみがエッチ
ングされるように保護膜Mを形成する。これは2チップ
分の圧力導入路4に相当する領域についてパターニング
するものであり、反対側には2チップ分のダイアフラム
1に相当する領域についてパターニングし、保護膜M1
を形成する(図5(B))。次に、ディープエッチング
を行って上面側を深く窪ませて2チップ分の圧力導入路
4’を形成するとともに、下面側も深く窪ませて2チッ
プ分のダイアフラム1を形成する(図5(C))。この
後、保護膜をドライエッチング等により除去する。
【0021】一方、固定基板20となるガラスウエハ2
0’を、これも2チップに相当するサイズのものを用意
し(図5(D))、そのガラスウエハ20’にアルミ蒸
着を行って固定電極2及びそれの導電配線3を2チップ
分について設けておく(図5(E))。
0’を、これも2チップに相当するサイズのものを用意
し(図5(D))、そのガラスウエハ20’にアルミ蒸
着を行って固定電極2及びそれの導電配線3を2チップ
分について設けておく(図5(E))。
【0022】そして、ダイアフラム1を形成したシリコ
ンウエハ20’ (図5(C)参照)と、固定電極2を
設けたガラスウエハ20’ (図5(E)参照)とを陽
極接合等の接合方法により接合させ(図6(A))、こ
の後、図中破線で示す位置にてダイシングを行うことに
より(図6(B))、各チップに分割し、製造を完了す
る(図6(C))。
ンウエハ20’ (図5(C)参照)と、固定電極2を
設けたガラスウエハ20’ (図5(E)参照)とを陽
極接合等の接合方法により接合させ(図6(A))、こ
の後、図中破線で示す位置にてダイシングを行うことに
より(図6(B))、各チップに分割し、製造を完了す
る(図6(C))。
【0023】従来の技術で説明したように、ダイアフラ
ム1は半導体なので可動電極となり、圧力室12におい
て固定電極2が所定の間隔を隔てて対向しているので、
両者間には静電容量が形成される。この圧力センサを例
えば大気中に置いて、測定圧力Pを圧力導入路4から圧
力室12に供給すると、圧力室12の外側つまりダイア
フラム1の上面には大気圧力P0 が加わっていて、導入
された測定圧力Pと大気圧力P0 との差圧に応じてダイ
アフラム1が撓み、このため静電容量の値も変化する。
従って、静電容量の変化量を検出することにより測定圧
力Pの値を知ることができる。
ム1は半導体なので可動電極となり、圧力室12におい
て固定電極2が所定の間隔を隔てて対向しているので、
両者間には静電容量が形成される。この圧力センサを例
えば大気中に置いて、測定圧力Pを圧力導入路4から圧
力室12に供給すると、圧力室12の外側つまりダイア
フラム1の上面には大気圧力P0 が加わっていて、導入
された測定圧力Pと大気圧力P0 との差圧に応じてダイ
アフラム1が撓み、このため静電容量の値も変化する。
従って、静電容量の変化量を検出することにより測定圧
力Pの値を知ることができる。
【0024】係る構成にすると、圧力室12に測定圧力
Pを導く圧力導入路4は、ダイアフラム1と固定基板2
0との接合面に沿う側面に開口し、従来のように固定基
板20に孔加工する必要がなく構造が単純になる。そし
て、開口位置が側面なので、上述したように、ダイアフ
ラム1をエッチングにより形成する際に、圧力導入路4
も同時に形成することができ、これにより製造工程を簡
略化することができ、コストを低減できる。
Pを導く圧力導入路4は、ダイアフラム1と固定基板2
0との接合面に沿う側面に開口し、従来のように固定基
板20に孔加工する必要がなく構造が単純になる。そし
て、開口位置が側面なので、上述したように、ダイアフ
ラム1をエッチングにより形成する際に、圧力導入路4
も同時に形成することができ、これにより製造工程を簡
略化することができ、コストを低減できる。
【0025】さらに、この圧力導入路4の縁部に達して
導電配線3が設けられるので、当該開口部分で固定電極
2と電気的に接続することができ、引き出し配線のため
に独立した引き出し開口がいらなくなり、従来その引き
出し開口部分で行っていたシール材5による封止が不要
となる。さらに、導電配線3の端部を介して外部回路と
接続をとるようにしたため、独立したパッドを形成する
必要もなくなる。このため構造が単純になり、製造工程
を簡略化することができ、コストを低減できることはも
ちろん、製造不良の原因となっていた充填工程がなくな
るので製品の歩留まりを向上することができる。
導電配線3が設けられるので、当該開口部分で固定電極
2と電気的に接続することができ、引き出し配線のため
に独立した引き出し開口がいらなくなり、従来その引き
出し開口部分で行っていたシール材5による封止が不要
となる。さらに、導電配線3の端部を介して外部回路と
接続をとるようにしたため、独立したパッドを形成する
必要もなくなる。このため構造が単純になり、製造工程
を簡略化することができ、コストを低減できることはも
ちろん、製造不良の原因となっていた充填工程がなくな
るので製品の歩留まりを向上することができる。
【0026】図7は、本発明に係るパッケージング構造
の一実施の形態を示した断面図である。同図に示すよう
に、パッケージ6は、基本的には前述した従来のものと
同様に構成されており、圧力センサを接着させる受け面
61には、圧力を導入するための孔が略中央部分に開口
され、この孔は裏側に一体的に形成された圧力導入管4
6に連なり、当該開口の縁部にリード端子16,26が
対向して設けられている。
の一実施の形態を示した断面図である。同図に示すよう
に、パッケージ6は、基本的には前述した従来のものと
同様に構成されており、圧力センサを接着させる受け面
61には、圧力を導入するための孔が略中央部分に開口
され、この孔は裏側に一体的に形成された圧力導入管4
6に連なり、当該開口の縁部にリード端子16,26が
対向して設けられている。
【0027】本発明に係る圧力センサは、圧力導入路4
を開口させた側面が取付面7となり、この取付面7がパ
ッケージ6の受け面61に気密状態に接合される。この
接合は導電性樹脂8により接着させるものであり、受け
面61の孔開口に圧力センサの圧力導入路4が重ね合わ
され、リード端子16側には導電性樹脂8を介してダイ
アフラム1の枠部つまり半導体基板10が接着され、リ
ード端子26側には導電性樹脂8を介して固定基板20
が接着されている。このため、リード端子16がダイア
フラム1と電気的に接続され、固定電極2から延びてい
る導電配線3が圧力導入路4の縁部に達して設けられて
いるので、固定基板20と接合したリード端子26は介
在している導電性樹脂8により導電配線3と接触し、固
定電極2と電気的に接続される。
を開口させた側面が取付面7となり、この取付面7がパ
ッケージ6の受け面61に気密状態に接合される。この
接合は導電性樹脂8により接着させるものであり、受け
面61の孔開口に圧力センサの圧力導入路4が重ね合わ
され、リード端子16側には導電性樹脂8を介してダイ
アフラム1の枠部つまり半導体基板10が接着され、リ
ード端子26側には導電性樹脂8を介して固定基板20
が接着されている。このため、リード端子16がダイア
フラム1と電気的に接続され、固定電極2から延びてい
る導電配線3が圧力導入路4の縁部に達して設けられて
いるので、固定基板20と接合したリード端子26は介
在している導電性樹脂8により導電配線3と接触し、固
定電極2と電気的に接続される。
【0028】係る構成にすると、パッケージングには圧
力センサの取付面7をパッケージ6の受け面61に導電
性樹脂8により接着させるだけでよく、このとき固定基
板20側をリード端子26側に重ね合わせるとともに、
圧力導入路4も受け面61の孔開口に重ね合わせること
でダイアフラム1及び固定電極2の電気的な接続も同時
に完了する。従って、従来のようにリード端子16,2
6の各々にワイヤボンディングを行う必要がなく、製造
工程を簡略化することができてコストを低減できる。
力センサの取付面7をパッケージ6の受け面61に導電
性樹脂8により接着させるだけでよく、このとき固定基
板20側をリード端子26側に重ね合わせるとともに、
圧力導入路4も受け面61の孔開口に重ね合わせること
でダイアフラム1及び固定電極2の電気的な接続も同時
に完了する。従って、従来のようにリード端子16,2
6の各々にワイヤボンディングを行う必要がなく、製造
工程を簡略化することができてコストを低減できる。
【0029】図8は、本発明に係るパッケージング構造
の他の実施の形態を示した断面図である。このパッケー
ジ6では、受け面61に凹部62が形成されており、凹
部62は孔開口の部分に所定深さまで掘り込まれ、その
凹部62に圧力センサの取付面7が嵌め込まれるように
なっている。そして、リード端子26が凹部62の底に
配置され、リード端子16は所定高さの上方に配置され
ていて、圧力センサの取付面7を凹部62に嵌め込みセ
ットした際に、上方のリード端子16がセンサ上面側と
接触する構成とされている。つまり、圧力センサの固定
基板20側をリード端子26側に合わせて嵌め込みセッ
トすると、導電配線3がリード端子26と接触し、上方
のリード端子16が半導体基板10と接触するようにな
っている。
の他の実施の形態を示した断面図である。このパッケー
ジ6では、受け面61に凹部62が形成されており、凹
部62は孔開口の部分に所定深さまで掘り込まれ、その
凹部62に圧力センサの取付面7が嵌め込まれるように
なっている。そして、リード端子26が凹部62の底に
配置され、リード端子16は所定高さの上方に配置され
ていて、圧力センサの取付面7を凹部62に嵌め込みセ
ットした際に、上方のリード端子16がセンサ上面側と
接触する構成とされている。つまり、圧力センサの固定
基板20側をリード端子26側に合わせて嵌め込みセッ
トすると、導電配線3がリード端子26と接触し、上方
のリード端子16が半導体基板10と接触するようにな
っている。
【0030】係る構成にすると、パッケージングには圧
力センサの取付面7をパッケージ6の凹部62に嵌め込
むだけでよく、位置決めが容易に行え、このとき固定基
板20側をリード端子26側に合わせることでダイアフ
ラム1及び固定電極2の電気的な接続も同時に完了す
る。これにより、図6に示す第2の実施の形態と同様に
動作し、同様の作用効果を得ることができる。
力センサの取付面7をパッケージ6の凹部62に嵌め込
むだけでよく、位置決めが容易に行え、このとき固定基
板20側をリード端子26側に合わせることでダイアフ
ラム1及び固定電極2の電気的な接続も同時に完了す
る。これにより、図6に示す第2の実施の形態と同様に
動作し、同様の作用効果を得ることができる。
【0031】また、本形態では、2つのリード端子1
6,26で圧力センサが挟み込まれているので、両リー
ド端子16,26間に発生する挟持圧力によって簡易な
取り付けを行うことができる。もちろん導電性接着剤を
用いて確実に接着してもよい。また、上側のリード端子
16の突出量にもよるが、このリード端子16は圧力セ
ンサを装着後に挿入することにより図示するような構成
をとることができる。もちろん、突出量が短い場合に
は、リード端子16を弾性変形させてリード端子間の間
隔を広げた状態で圧力センサを装着することもできる。
6,26で圧力センサが挟み込まれているので、両リー
ド端子16,26間に発生する挟持圧力によって簡易な
取り付けを行うことができる。もちろん導電性接着剤を
用いて確実に接着してもよい。また、上側のリード端子
16の突出量にもよるが、このリード端子16は圧力セ
ンサを装着後に挿入することにより図示するような構成
をとることができる。もちろん、突出量が短い場合に
は、リード端子16を弾性変形させてリード端子間の間
隔を広げた状態で圧力センサを装着することもできる。
【0032】図9は、本発明に係る静電容量型圧力セン
サの第2の実施の形態及びそれを用いたパッケージング
構造を示した断面図である。同図に示すように本実施の
形態の静電容量型圧力センサでは、固定基板20の側面
に傾斜部23が形成されている。この傾斜部23は、圧
力導入路4となる部分にその開口を拡大するように切除
され、この傾斜部23に沿って導電配線3が設けられる
ようになっている。
サの第2の実施の形態及びそれを用いたパッケージング
構造を示した断面図である。同図に示すように本実施の
形態の静電容量型圧力センサでは、固定基板20の側面
に傾斜部23が形成されている。この傾斜部23は、圧
力導入路4となる部分にその開口を拡大するように切除
され、この傾斜部23に沿って導電配線3が設けられる
ようになっている。
【0033】係る構成にすると、導電配線3の傾斜部2
3に沿う部分は、傾斜して隙間が生じるものの取付面7
に正対してみれば、傾斜して回り込んだ分は投影面積が
増す。よって、パッケージングではリード端子26との
間に導電性樹脂8が充填されるので傾斜部23による隙
間が埋まり、接触面積が増す。このため、パッケージン
グに際して、固定電極2とリード端子26との電気的な
接続をより確実に行うことができ、導通不良を防ぐこと
ができる。
3に沿う部分は、傾斜して隙間が生じるものの取付面7
に正対してみれば、傾斜して回り込んだ分は投影面積が
増す。よって、パッケージングではリード端子26との
間に導電性樹脂8が充填されるので傾斜部23による隙
間が埋まり、接触面積が増す。このため、パッケージン
グに際して、固定電極2とリード端子26との電気的な
接続をより確実に行うことができ、導通不良を防ぐこと
ができる。
【0034】図10は、本発明に係る静電容量型圧力セ
ンサの第3の実施の形態及びそれを用いたパッケージン
グ構造を示した断面図である。同図に示すように本実施
の形態の静電容量型圧力センサでは、導電配線3の端部
の厚さが増やされており、このため、取付面7について
投影面積が増し、パッケージングではリード端子26と
の接触面積が増す。従って、図9に示す第2の実施の形
態と同様に動作し、同様の作用効果を得ることができ
る。
ンサの第3の実施の形態及びそれを用いたパッケージン
グ構造を示した断面図である。同図に示すように本実施
の形態の静電容量型圧力センサでは、導電配線3の端部
の厚さが増やされており、このため、取付面7について
投影面積が増し、パッケージングではリード端子26と
の接触面積が増す。従って、図9に示す第2の実施の形
態と同様に動作し、同様の作用効果を得ることができ
る。
【0035】図11は、本発明に係る静電容量型圧力セ
ンサの第4の実施の形態及びそれを用いたパッケージン
グ構造を示した断面図である。同図に示すように本実施
の形態の静電容量型圧力センサでは、固定基板20の圧
力室12側となる表面に所定深さの掘り込み20aが形
成されている。そして、その掘り込み部分20aに固定
電極2及び導電配線3が埋め込み状態に設けられてい
る。この場合、固定電極2及び導電配線3が埋め込まれ
るので、掘り込みの深さの分は取付面7について投影面
積が増し、パッケージングではリード端子26との接触
面積が増す。従って、本実施の形態においても、上記し
た各実施の形態と同様に確実に、リード端子26と導電
配線3の接触を図ることができる。
ンサの第4の実施の形態及びそれを用いたパッケージン
グ構造を示した断面図である。同図に示すように本実施
の形態の静電容量型圧力センサでは、固定基板20の圧
力室12側となる表面に所定深さの掘り込み20aが形
成されている。そして、その掘り込み部分20aに固定
電極2及び導電配線3が埋め込み状態に設けられてい
る。この場合、固定電極2及び導電配線3が埋め込まれ
るので、掘り込みの深さの分は取付面7について投影面
積が増し、パッケージングではリード端子26との接触
面積が増す。従って、本実施の形態においても、上記し
た各実施の形態と同様に確実に、リード端子26と導電
配線3の接触を図ることができる。
【0036】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る静電容量型
圧力センサでは、圧力室に測定圧力を導く圧力導入路が
ダイアフラムと固定基板との接合面に沿う側面に開口さ
れるので、構造が単純になり、ダイアフラムをエッチン
グにより形成する際に、圧力導入路も同時に形成するこ
とができ、これにより製造工程を簡略化することがで
き、コストを低減できる。
圧力センサでは、圧力室に測定圧力を導く圧力導入路が
ダイアフラムと固定基板との接合面に沿う側面に開口さ
れるので、構造が単純になり、ダイアフラムをエッチン
グにより形成する際に、圧力導入路も同時に形成するこ
とができ、これにより製造工程を簡略化することがで
き、コストを低減できる。
【0037】この圧力導入路の縁部に達して導電配線が
設けられるので、当該開口部分で固定電極と電気的に接
続することができ、このため構造が単純になり、製造工
程を簡略化することができ、コストを低減できることは
もちろん、製造不良の原因となっていたシール剤の充填
工程がなくなるので製品の歩留まりを向上することがで
きる。
設けられるので、当該開口部分で固定電極と電気的に接
続することができ、このため構造が単純になり、製造工
程を簡略化することができ、コストを低減できることは
もちろん、製造不良の原因となっていたシール剤の充填
工程がなくなるので製品の歩留まりを向上することがで
きる。
【0038】また、請求項2のように構成すると、圧力
導入路から圧力室までが同一幅で接続されるので、途中
で流体の流れの乱れなどが生じにくく、測定圧力をスム
ーズに圧力室内に導入することができる。
導入路から圧力室までが同一幅で接続されるので、途中
で流体の流れの乱れなどが生じにくく、測定圧力をスム
ーズに圧力室内に導入することができる。
【0039】さらに、請求項3のように構成した場合に
は、パッケージに取り付ける際の導電配線の接触面積が
広がるので、より確実に接続が行えるとともに、接触抵
抗が小さくなる。
は、パッケージに取り付ける際の導電配線の接触面積が
広がるので、より確実に接続が行えるとともに、接触抵
抗が小さくなる。
【0040】また、この圧力センサは圧力導入路を開口
させた側面が取付面となり、請求項4の構成では、その
取付面がパッケージの受け面に気密状態に接合される。
この接合は導電性樹脂により接着させるものであり、圧
力導入路の縁部に達して設けられた導電配線が導電性樹
脂により引き出し配線と接触し、その引き出し配線と固
定電極が電気的に接続される。すなわち、パッケージン
グには圧力センサの取付面をパッケージの受け面に導電
性樹脂により接着させるだけでよく、このとき受け面の
引き出し配線に導電配線を合わせるとともに、圧力導入
路も受け面の孔開口に重ね合わせることで固定電極の電
気的な接続も同時に完了する。なお、半導体部材からな
るダイアフラムについても、これと接触させる引き出し
配線を例えばパッケージの受け面に設けておけばよく、
取り付けと同時に電気的な接続も行える。従って、従来
のようにリード端子の各々にワイヤボンディングを行う
必要がなく、製造工程を簡略化することができてコスト
を低減できるという優れた効果を奏する。
させた側面が取付面となり、請求項4の構成では、その
取付面がパッケージの受け面に気密状態に接合される。
この接合は導電性樹脂により接着させるものであり、圧
力導入路の縁部に達して設けられた導電配線が導電性樹
脂により引き出し配線と接触し、その引き出し配線と固
定電極が電気的に接続される。すなわち、パッケージン
グには圧力センサの取付面をパッケージの受け面に導電
性樹脂により接着させるだけでよく、このとき受け面の
引き出し配線に導電配線を合わせるとともに、圧力導入
路も受け面の孔開口に重ね合わせることで固定電極の電
気的な接続も同時に完了する。なお、半導体部材からな
るダイアフラムについても、これと接触させる引き出し
配線を例えばパッケージの受け面に設けておけばよく、
取り付けと同時に電気的な接続も行える。従って、従来
のようにリード端子の各々にワイヤボンディングを行う
必要がなく、製造工程を簡略化することができてコスト
を低減できるという優れた効果を奏する。
【図1】従来の静電容量型圧力センサの一例を示した断
面図である。
面図である。
【図2】従来のパッケージング構造の一例を示した断面
図である。
図である。
【図3】本発明の静電容量型圧力センサの第1の実施の
形態を示した断面図である。
形態を示した断面図である。
【図4】第1の実施の形態の斜視図である。
【図5】第1の実施の形態の圧力センサの製造工程を順
に示した説明図(その1)である。
に示した説明図(その1)である。
【図6】第1の実施の形態の圧力センサの製造工程を順
に示した説明図(その2)である。
に示した説明図(その2)である。
【図7】本発明に係るパッケージング構造の一実施の形
態を示した断面図である。
態を示した断面図である。
【図8】本発明に係るパッケージング構造の他の実施の
形態を示した断面図である。
形態を示した断面図である。
【図9】本発明に係る静電容量型圧力センサの第2の実
施の形態を示した断面図である。
施の形態を示した断面図である。
【図10】本発明に係る静電容量型圧力センサの第3の
実施の形態を示した断面図である。
実施の形態を示した断面図である。
【図11】本発明に係る静電容量型圧力センサの第4の
実施の形態を示した断面図である。
実施の形態を示した断面図である。
1 ダイアフラム 2 固定電極 3 導電配線 4 圧力導入路 6 パッケージ 10 半導体基板 12 圧力室 20 固定基板 30 引き出し配線 46 圧力導入管 61 受け面
Claims (4)
- 【請求項1】 ダイアフラム付きの半導体基板と、 前記半導体基板の周囲と接合されて両者の隙間に圧力室
を形成し、その向かい合わせ部分に固定電極が設けられ
た絶縁性の固定基板とを備えた静電容量型圧力センサに
おいて、 前記半導体基板と前記固定基板との接合面に沿って形成
され、前記圧力室と外部とを接続する圧力導入路と、 前記固定電極から前記圧力導入路の開口面に達して設け
られた導電配線とを備え、 さらに、前記圧力導入路の開口面は、前記半導体基板と
前記固定基板の同一面上に位置する側面に形成されたこ
とを特徴とする静電容量型圧力センサ。 - 【請求項2】 前記圧力室と前記圧力導入路の幅を同一
に構成したことを特徴とする請求項1に記載の静電容量
型圧力センサ。 - 【請求項3】 前記圧力導入路の開口面に対する前記導
電配線の端部の投影面積を、前記固定電極の膜厚よりも
厚くしたことを特徴とする請求項1または2に記載の静
電容量型圧力センサ。 - 【請求項4】 請求項1から3のいずれか1項に記載の
前記静電容量型圧力センサをパッケージに取り付けるパ
ッケージング構造であって、 前記パッケージには圧力を導入するための孔を開口させ
た受け面に固定電極用のリードを設け、当該受け面に前
記圧力導入路を開口させた側を気密状態に接合し、当該
受け面に設けた前記リードに前記導電配線を接触させ、 かつ、前記半導体基板に可動電極用のリードを接触させ
たことを特徴とする静電容量型圧力センサのパッケージ
ング構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6033898A JPH11248575A (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | 静電容量型圧力センサ及びそのパッケージング構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6033898A JPH11248575A (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | 静電容量型圧力センサ及びそのパッケージング構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11248575A true JPH11248575A (ja) | 1999-09-17 |
Family
ID=13139290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6033898A Withdrawn JPH11248575A (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | 静電容量型圧力センサ及びそのパッケージング構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11248575A (ja) |
-
1998
- 1998-02-26 JP JP6033898A patent/JPH11248575A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050510 |