JPH05126662A - 半導体圧力センサおよびその保護膜形成方法 - Google Patents
半導体圧力センサおよびその保護膜形成方法Info
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- JPH05126662A JPH05126662A JP28900291A JP28900291A JPH05126662A JP H05126662 A JPH05126662 A JP H05126662A JP 28900291 A JP28900291 A JP 28900291A JP 28900291 A JP28900291 A JP 28900291A JP H05126662 A JPH05126662 A JP H05126662A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】余剰のゲル状合成樹脂を真空圧によって吸入し
て除去することで、保護膜の膜厚を薄くして出力電圧の
変動を低減するとともに、導線下面にも保護膜を形成す
る。 【構成】半導体圧力センサにゲル状合成樹脂７をいった
ん感圧ダイヤフラムチップ１および導線５の上まで注入
し、しかる後に容器２にアタッチメント９を装着し、余
剰のゲル状合成樹脂７を真空ポンプを用いて吸引・除去
する。これにより、感圧ダイヤフラムチップ１，導体５
等の半導体圧力センサ構成物の全壁面に形成される保護
膜６の膜厚を、20〜60μｍと薄くできる。また、余剰の
ゲル状合成樹脂７が移動する際に、導線５より下側にあ
るゲル状合成樹脂７が導線５の下面を濡らすので、導線
５の下面にも保護膜６が形成されて、信頼性の高い半導
体圧力センサが得られる。
て除去することで、保護膜の膜厚を薄くして出力電圧の
変動を低減するとともに、導線下面にも保護膜を形成す
る。 【構成】半導体圧力センサにゲル状合成樹脂７をいった
ん感圧ダイヤフラムチップ１および導線５の上まで注入
し、しかる後に容器２にアタッチメント９を装着し、余
剰のゲル状合成樹脂７を真空ポンプを用いて吸引・除去
する。これにより、感圧ダイヤフラムチップ１，導体５
等の半導体圧力センサ構成物の全壁面に形成される保護
膜６の膜厚を、20〜60μｍと薄くできる。また、余剰の
ゲル状合成樹脂７が移動する際に、導線５より下側にあ
るゲル状合成樹脂７が導線５の下面を濡らすので、導線
５の下面にも保護膜６が形成されて、信頼性の高い半導
体圧力センサが得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板に形成され
たダイヤフラム部に被測定圧力を電気信号に変換する拡
散形歪みゲージを備えた感圧ダイヤフラムチップを持
ち、ダイヤフラム部に加わる圧力に応じた電気出力を出
力する半導体圧力センサ、およびその保護膜形成方法に
関する。
たダイヤフラム部に被測定圧力を電気信号に変換する拡
散形歪みゲージを備えた感圧ダイヤフラムチップを持
ち、ダイヤフラム部に加わる圧力に応じた電気出力を出
力する半導体圧力センサ、およびその保護膜形成方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来技術による半導体圧力センサ
の横断面図である。図２において、１は、半導体基板に
形成されたダイヤフラム部に、ピエゾ抵抗効果を利用す
る拡散形歪みゲージのブリッジを形成した、感圧ダイヤ
フラムチップである。２は、感圧ダイヤフラムチップ１
に近い熱膨張係数を持つ材質の薄板で製作された底部２
１、この底部２１に接着剤２２によって固着された厚膜
基板２３、この厚膜基板２３上に固着された筒状のケー
ス２４からなる容器である。厚膜基板２３はその基板上
に、感圧ダイヤフラムチップ１からの出力を調整・温度
補償・増幅する増幅回路を形成している（特開平１−１
５０８３２号公報）。もちろん、感圧ダイヤフラムチッ
プ１が、拡散形歪みゲージのブリッジと共にこの拡散形
歪みゲージブリッジの出力を調整・温度補償・増幅する
増幅回路を同一の半導体基板内に形成したものである場
合には、厚膜基板２３は必要とせず、その替わりに何ら
かの端子があればよい。
の横断面図である。図２において、１は、半導体基板に
形成されたダイヤフラム部に、ピエゾ抵抗効果を利用す
る拡散形歪みゲージのブリッジを形成した、感圧ダイヤ
フラムチップである。２は、感圧ダイヤフラムチップ１
に近い熱膨張係数を持つ材質の薄板で製作された底部２
１、この底部２１に接着剤２２によって固着された厚膜
基板２３、この厚膜基板２３上に固着された筒状のケー
ス２４からなる容器である。厚膜基板２３はその基板上
に、感圧ダイヤフラムチップ１からの出力を調整・温度
補償・増幅する増幅回路を形成している（特開平１−１
５０８３２号公報）。もちろん、感圧ダイヤフラムチッ
プ１が、拡散形歪みゲージのブリッジと共にこの拡散形
歪みゲージブリッジの出力を調整・温度補償・増幅する
増幅回路を同一の半導体基板内に形成したものである場
合には、厚膜基板２３は必要とせず、その替わりに何ら
かの端子があればよい。
【０００３】３は、感圧ダイヤフラムチップ１を静電接
合法で気密に固着する台座であり、シリコン，ガラス等
の感圧ダイヤフラムチップ１と同等の熱膨張係数を持つ
材料で製作されている。４は、台座３をダイヤフラムチ
ップ１の容器２に固着する際に用いる接着剤である。５
は、感圧ダイヤフラムチップ１の歪みゲージなどのボン
ディングパッドと、厚膜基板２３のボンディングパッド
間を接続する導体である。６は、感圧ダイヤフラムチッ
プ１の拡散形歪みゲージが形成されている面および導体
５の表面を、被圧力測定媒体からの腐食などから保護す
るための保護膜である。保護膜６に用いる材料には多く
の場合、シリコーンゲルなどのゲル状合成樹脂７が用い
られる。使用されるシリコーンゲルは、例えば針入度；
95〜105を持つものである。ゲル状合成樹脂７は、ディ
スペンサ８などを用いて容器２中に、少なくとも導体５
を覆うことができる位置まで充分に充填され、充填後高
温で硬化処理が行われる。保護膜６の硬化後、図示しな
い蓋体が容器２に接着剤などにより固定される。この
後、被測定圧力に対する圧力センサの出力が所定値とな
るよう厚膜基板２３によってトリミングが行われて、半
導体圧力センサが完成する。半導体圧力センサが大気圧
を測定するものである場合、感圧ダイヤフラムチップ１
のダイヤフラム形成部に形成された空所１ａは真空に保
持され、蓋体に設けられた開口から被圧力測定媒体とし
ての大気圧が導入され、感圧ダイヤフラムチップ１に絶
対圧力としての大気圧が印加されて、大気圧の測定が行
われる。
合法で気密に固着する台座であり、シリコン，ガラス等
の感圧ダイヤフラムチップ１と同等の熱膨張係数を持つ
材料で製作されている。４は、台座３をダイヤフラムチ
ップ１の容器２に固着する際に用いる接着剤である。５
は、感圧ダイヤフラムチップ１の歪みゲージなどのボン
ディングパッドと、厚膜基板２３のボンディングパッド
間を接続する導体である。６は、感圧ダイヤフラムチッ
プ１の拡散形歪みゲージが形成されている面および導体
５の表面を、被圧力測定媒体からの腐食などから保護す
るための保護膜である。保護膜６に用いる材料には多く
の場合、シリコーンゲルなどのゲル状合成樹脂７が用い
られる。使用されるシリコーンゲルは、例えば針入度；
95〜105を持つものである。ゲル状合成樹脂７は、ディ
スペンサ８などを用いて容器２中に、少なくとも導体５
を覆うことができる位置まで充分に充填され、充填後高
温で硬化処理が行われる。保護膜６の硬化後、図示しな
い蓋体が容器２に接着剤などにより固定される。この
後、被測定圧力に対する圧力センサの出力が所定値とな
るよう厚膜基板２３によってトリミングが行われて、半
導体圧力センサが完成する。半導体圧力センサが大気圧
を測定するものである場合、感圧ダイヤフラムチップ１
のダイヤフラム形成部に形成された空所１ａは真空に保
持され、蓋体に設けられた開口から被圧力測定媒体とし
ての大気圧が導入され、感圧ダイヤフラムチップ１に絶
対圧力としての大気圧が印加されて、大気圧の測定が行
われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述の半導体圧力セン
サは、保護膜で保護しているので、長期間にわたり安定
した圧力の測定を行うことができるが、しかし、保護膜
は、導体を覆うことができる位置まで充填されたもので
あるから、感圧ダイヤフラムチップ上での保護膜の膜厚
は０．２〜０．４ｍｍと、かなり厚いものとなってい
る。ところで保護膜は、温度変化や吸湿により膨張ある
いは収縮するので、これが原因となるストレスがダイア
フラムに加わり、歪ゲージブリッジの電気出力が変動し
て圧力センサ出力電圧に影響を与える。図３に、信頼性
評価試験実施後の圧力センサ出力電圧の変動量のデータ
を、保護膜の膜厚により比較したグラフの一例を示す。
図３は、横軸に保護膜の膜厚を、縦軸に圧力センサ出力
電圧の変動量を示し、またグラフ中において、点線は各
膜厚に於ける変動の平均値を、各膜厚に於ける実線で示
した範囲は変動の３σ値を示す。図３中従来例の半導体
圧力センサに対する変動量測定結果は、膜厚が０．２〜
０．４ｍｍにおけるデータが対応する。図３では、従来
例の半導体圧力センサの出力電圧の変動が大きく、許容
値（１％）より大きくなるものが多数生じていることが
判る。この出力電圧の変動のために精度ならびに良品率
の低下することが問題となっていた。
サは、保護膜で保護しているので、長期間にわたり安定
した圧力の測定を行うことができるが、しかし、保護膜
は、導体を覆うことができる位置まで充填されたもので
あるから、感圧ダイヤフラムチップ上での保護膜の膜厚
は０．２〜０．４ｍｍと、かなり厚いものとなってい
る。ところで保護膜は、温度変化や吸湿により膨張ある
いは収縮するので、これが原因となるストレスがダイア
フラムに加わり、歪ゲージブリッジの電気出力が変動し
て圧力センサ出力電圧に影響を与える。図３に、信頼性
評価試験実施後の圧力センサ出力電圧の変動量のデータ
を、保護膜の膜厚により比較したグラフの一例を示す。
図３は、横軸に保護膜の膜厚を、縦軸に圧力センサ出力
電圧の変動量を示し、またグラフ中において、点線は各
膜厚に於ける変動の平均値を、各膜厚に於ける実線で示
した範囲は変動の３σ値を示す。図３中従来例の半導体
圧力センサに対する変動量測定結果は、膜厚が０．２〜
０．４ｍｍにおけるデータが対応する。図３では、従来
例の半導体圧力センサの出力電圧の変動が大きく、許容
値（１％）より大きくなるものが多数生じていることが
判る。この出力電圧の変動のために精度ならびに良品率
の低下することが問題となっていた。
【０００５】また、ゲル状合成樹脂は上方に設置された
ディスペンサから供給されるので、導体の下側の空気が
保護膜に閉じ込められて、気泡として残留してしまう場
合がある。残留した気泡は多くの場合に導線の下側に停
滞するため、導線の下面に保護膜が塗布されない個所が
生じてしまうこととなる。このような個所では、被圧力
測定媒体の腐食作用により導体が腐食されて、半導体圧
力センサが短時間で使用不能となることが問題となって
いた。
ディスペンサから供給されるので、導体の下側の空気が
保護膜に閉じ込められて、気泡として残留してしまう場
合がある。残留した気泡は多くの場合に導線の下側に停
滞するため、導線の下面に保護膜が塗布されない個所が
生じてしまうこととなる。このような個所では、被圧力
測定媒体の腐食作用により導体が腐食されて、半導体圧
力センサが短時間で使用不能となることが問題となって
いた。
【０００６】本発明は、前述の従来技術の問題点に鑑み
なされたものであり、その目的は出力電圧の変動量が小
さく、かつ、導体の断線などを生じることのない信頼性
の高い半導体圧力センサ、およびその保護膜形成方法を
を提供することにある。
なされたものであり、その目的は出力電圧の変動量が小
さく、かつ、導体の断線などを生じることのない信頼性
の高い半導体圧力センサ、およびその保護膜形成方法を
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では前述の目的
は、 １）被測定圧力を電気信号に変換する拡散形歪みゲージ
の形成されたダイヤフラムを有する感圧ダイヤフラムチ
ップと、この感圧ダイヤフラムチップを気密に装着する
台座と、前記感圧ダイヤフラムチップと前記台座を覆い
しかもこの感圧ダイヤフラムチップからの電気信号を受
け取る端子を有する容器と、この端子と前記感圧ダイヤ
フラムチップとの間を電気的に接続する導線と、前記感
圧ダイヤフラムチップおよび前記導線を覆う保護膜を備
えた半導体圧力センサにおいて、保護膜を薄い膜厚を持
つ膜状のゲル状合成樹脂層で構成し、少なくとも感圧ダ
イヤフラムチップの拡散形歪みゲージの形成されている
表面および導線の表面を覆うこと、また
は、 １）被測定圧力を電気信号に変換する拡散形歪みゲージ
の形成されたダイヤフラムを有する感圧ダイヤフラムチ
ップと、この感圧ダイヤフラムチップを気密に装着する
台座と、前記感圧ダイヤフラムチップと前記台座を覆い
しかもこの感圧ダイヤフラムチップからの電気信号を受
け取る端子を有する容器と、この端子と前記感圧ダイヤ
フラムチップとの間を電気的に接続する導線と、前記感
圧ダイヤフラムチップおよび前記導線を覆う保護膜を備
えた半導体圧力センサにおいて、保護膜を薄い膜厚を持
つ膜状のゲル状合成樹脂層で構成し、少なくとも感圧ダ
イヤフラムチップの拡散形歪みゲージの形成されている
表面および導線の表面を覆うこと、また
【０００８】２）前記１項記載の手段において、保護膜
の膜厚は２０〜６０μｍであること、さらにまた ３）被測定圧力を電気信号に変換する拡散形歪みゲージ
の形成されたダイヤフラムを有する感圧ダイヤフラムチ
ップと、この感圧ダイヤフラムチップを気密に装着する
台座と、前記感圧ダイヤフラムチップと前記台座を覆い
しかもこの感圧ダイヤフラムチップからの電気信号を受
け取る端子を有する容器と、この端子と前記感圧ダイヤ
フラムチップとの間を電気的に接続する導線と、前記感
圧ダイヤフラムチップおよび前記導線を覆う保護膜を備
えた半導体圧力センサの保護膜の形成方法において、半
導体圧力センサにゲル状合成樹脂を感圧ダイヤフラムチ
ップおよび導線の上まで注入し、しかる後に余剰のゲル
状合成樹脂を真空圧により吸引して除去し、薄い膜厚を
持つ保護膜を少なくとも感圧ダイヤフラムチップの拡散
形歪みゲージの形成されている表面および導線の表面に
形成する保護膜形成方法としたこと、で達成される。
の膜厚は２０〜６０μｍであること、さらにまた ３）被測定圧力を電気信号に変換する拡散形歪みゲージ
の形成されたダイヤフラムを有する感圧ダイヤフラムチ
ップと、この感圧ダイヤフラムチップを気密に装着する
台座と、前記感圧ダイヤフラムチップと前記台座を覆い
しかもこの感圧ダイヤフラムチップからの電気信号を受
け取る端子を有する容器と、この端子と前記感圧ダイヤ
フラムチップとの間を電気的に接続する導線と、前記感
圧ダイヤフラムチップおよび前記導線を覆う保護膜を備
えた半導体圧力センサの保護膜の形成方法において、半
導体圧力センサにゲル状合成樹脂を感圧ダイヤフラムチ
ップおよび導線の上まで注入し、しかる後に余剰のゲル
状合成樹脂を真空圧により吸引して除去し、薄い膜厚を
持つ保護膜を少なくとも感圧ダイヤフラムチップの拡散
形歪みゲージの形成されている表面および導線の表面に
形成する保護膜形成方法としたこと、で達成される。
【０００９】
【作用】本発明においては前述した通り、半導体圧力セ
ンサにゲル状合成樹脂をいったん感圧ダイヤフラムチッ
プおよび導線の上まで注入し、しかる後余剰のゲル状合
成樹脂を真空圧により吸引して除去することで、感圧ダ
イヤフラムチップ，導体等の半導体圧力センサ構成物の
壁面には、この壁面に対するゲル状合成樹脂の吸着力で
定まる均一でしかも薄い、２０〜６０μｍの膜厚の保護
膜を形成でき、保護膜の膨張あるいは収縮が原因となる
ストレスが大幅に低減されて、圧力センサ出力電圧の変
動量を低減できる。またゲル状合成樹脂の除去時に、導
線より下側にあるゲル状合成樹脂が導線下面を濡らしつ
つ移動するので、導線下面にも保護膜を形成できる。
ンサにゲル状合成樹脂をいったん感圧ダイヤフラムチッ
プおよび導線の上まで注入し、しかる後余剰のゲル状合
成樹脂を真空圧により吸引して除去することで、感圧ダ
イヤフラムチップ，導体等の半導体圧力センサ構成物の
壁面には、この壁面に対するゲル状合成樹脂の吸着力で
定まる均一でしかも薄い、２０〜６０μｍの膜厚の保護
膜を形成でき、保護膜の膨張あるいは収縮が原因となる
ストレスが大幅に低減されて、圧力センサ出力電圧の変
動量を低減できる。またゲル状合成樹脂の除去時に、導
線より下側にあるゲル状合成樹脂が導線下面を濡らしつ
つ移動するので、導線下面にも保護膜を形成できる。
【００１０】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に
説明する。図１は本発明の一実施例による半導体圧力セ
ンサの構成を工程順に示す横断面図であり、それぞれ
（ａ）はゲル状合成樹脂の充填直後時、（ｂ）は余剰の
ゲル状合成樹脂の除去工程時、（ｃ）はセンサ完成時を
示す。図２の従来例と同一部分には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。図１（ａ）に示す工程までは従来例
の工程と同一である。ゲル状合成樹脂７は、少なくとも
導体５を覆うことができる位置、多くともケース２４に
設けられた凸部２４ａの位置まで充填されて、質の高い
保護膜の形成に努める。しかし前述したように、このま
までは0.2 ｍｍを越える保護膜６が感圧ダイヤフラムチ
ップ１の拡散形歪みゲージ上に形成されてしまう。本発
明では、ゲル状合成樹脂の充填工程に続いて、余剰のゲ
ル状合成樹脂７の除去が行われる。図１（ｂ）におい
て、９は真空引き用アタッチメントである。アタッチメ
ント９には、図示しないトラップを介して図示しない真
空ポンプなどの真空処理装置が装着されて、余剰のゲル
状合成樹脂７を除去する。なお、除去されたゲル状合成
樹脂７は前記したトラップ中に溜められる。また真空度
は、感圧ダイヤフラムチップ１の上方で、100 トールの
程度である。ゲル状合成樹脂７層内に存在する気泡は、
この工程中において同時に吸引されて除去される。ま
た、除去される余剰のゲル状合成樹脂７が移動する際
に、導線５より下側にあるゲル状合成樹脂７が導線５の
下面を濡らすので、導線５の下面にも保護膜６が形成さ
れる。前述によって、感圧ダイヤフラムチップ１，導体
５等の半導体圧力センサ構成物の全壁面には、この壁面
に対するゲル状合成樹脂の吸着力で定まる20〜60μｍの
膜厚の保護膜６が形成される。保護膜６はこの段階で硬
化処理を施される。図１（ｃ）は、半導体圧力センサの
完成状態を示す。半導体圧力センサは前記工程後に、圧
力導入孔１０ａを有する蓋体１０がケース２４に接着剤
などにより固定され、その後、被測定圧力に対する圧力
センサの出力が所定値となるよう厚膜基板２３によって
トリミングが行われて、半導体圧力センサが完成する。
説明する。図１は本発明の一実施例による半導体圧力セ
ンサの構成を工程順に示す横断面図であり、それぞれ
（ａ）はゲル状合成樹脂の充填直後時、（ｂ）は余剰の
ゲル状合成樹脂の除去工程時、（ｃ）はセンサ完成時を
示す。図２の従来例と同一部分には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。図１（ａ）に示す工程までは従来例
の工程と同一である。ゲル状合成樹脂７は、少なくとも
導体５を覆うことができる位置、多くともケース２４に
設けられた凸部２４ａの位置まで充填されて、質の高い
保護膜の形成に努める。しかし前述したように、このま
までは0.2 ｍｍを越える保護膜６が感圧ダイヤフラムチ
ップ１の拡散形歪みゲージ上に形成されてしまう。本発
明では、ゲル状合成樹脂の充填工程に続いて、余剰のゲ
ル状合成樹脂７の除去が行われる。図１（ｂ）におい
て、９は真空引き用アタッチメントである。アタッチメ
ント９には、図示しないトラップを介して図示しない真
空ポンプなどの真空処理装置が装着されて、余剰のゲル
状合成樹脂７を除去する。なお、除去されたゲル状合成
樹脂７は前記したトラップ中に溜められる。また真空度
は、感圧ダイヤフラムチップ１の上方で、100 トールの
程度である。ゲル状合成樹脂７層内に存在する気泡は、
この工程中において同時に吸引されて除去される。ま
た、除去される余剰のゲル状合成樹脂７が移動する際
に、導線５より下側にあるゲル状合成樹脂７が導線５の
下面を濡らすので、導線５の下面にも保護膜６が形成さ
れる。前述によって、感圧ダイヤフラムチップ１，導体
５等の半導体圧力センサ構成物の全壁面には、この壁面
に対するゲル状合成樹脂の吸着力で定まる20〜60μｍの
膜厚の保護膜６が形成される。保護膜６はこの段階で硬
化処理を施される。図１（ｃ）は、半導体圧力センサの
完成状態を示す。半導体圧力センサは前記工程後に、圧
力導入孔１０ａを有する蓋体１０がケース２４に接着剤
などにより固定され、その後、被測定圧力に対する圧力
センサの出力が所定値となるよう厚膜基板２３によって
トリミングが行われて、半導体圧力センサが完成する。
【００１１】本発明においては前述した構成および保護
膜形成方法としたので、保護膜を薄い膜厚、特に２０〜
６０μｍの膜厚とすることができて、保護膜の膨張ある
いは収縮が原因によるストレスが大幅に低減されること
で、圧力センサ出力電圧の変動量を低減できる。このた
め、図３中に示す通り、信頼性評価試験実施後の圧力セ
ンサ出力電圧の変動量は、保護膜６の膜厚が２０〜６０
μｍの場合には、許容値（１％）を下回る結果を得るこ
とができている。なお、保護膜６の最小膜厚を求めるた
めに、膜厚が零の半導体圧力センサを製作し、信頼性評
価試験実施後の圧力センサ出力電圧の変動量を測定した
が、図３中に示す通り、変動量は10％以上と大幅に増大
した。これから、保護膜６の適当な最小膜厚は２０μｍ
と推定される。なお、導線５の下面にも保護膜６を形成
されることは、図３に示したが信頼性評価試験結果から
も、裏付けられている。
膜形成方法としたので、保護膜を薄い膜厚、特に２０〜
６０μｍの膜厚とすることができて、保護膜の膨張ある
いは収縮が原因によるストレスが大幅に低減されること
で、圧力センサ出力電圧の変動量を低減できる。このた
め、図３中に示す通り、信頼性評価試験実施後の圧力セ
ンサ出力電圧の変動量は、保護膜６の膜厚が２０〜６０
μｍの場合には、許容値（１％）を下回る結果を得るこ
とができている。なお、保護膜６の最小膜厚を求めるた
めに、膜厚が零の半導体圧力センサを製作し、信頼性評
価試験実施後の圧力センサ出力電圧の変動量を測定した
が、図３中に示す通り、変動量は10％以上と大幅に増大
した。これから、保護膜６の適当な最小膜厚は２０μｍ
と推定される。なお、導線５の下面にも保護膜６を形成
されることは、図３に示したが信頼性評価試験結果から
も、裏付けられている。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、前述した通り、半導体
圧力センサにゲル状合成樹脂をいったん感圧ダイヤフラ
ムチップおよび導線の上まで注入し、しかる後余剰のゲ
ル状合成樹脂を真空圧により吸引して除去することで、
感圧ダイヤフラムチップ，導体等の半導体圧力センサ構
成物の壁面に、この壁面に対するゲル状合成樹脂の吸着
力で定まる均一でしかも薄い保護膜、特に２０〜６０μ
ｍの膜厚の保護膜を形成できる。保護膜を２０〜６０μ
ｍの膜厚にすることで、保護膜の膨張あるいは収縮が原
因となるストレスが大幅に低減されることで、図３中に
示す通り、信頼性評価試験実施後の圧力センサ出力電圧
の変動を、許容値（１％）を下回る小さな値にすること
ができるという効果を奏する。
圧力センサにゲル状合成樹脂をいったん感圧ダイヤフラ
ムチップおよび導線の上まで注入し、しかる後余剰のゲ
ル状合成樹脂を真空圧により吸引して除去することで、
感圧ダイヤフラムチップ，導体等の半導体圧力センサ構
成物の壁面に、この壁面に対するゲル状合成樹脂の吸着
力で定まる均一でしかも薄い保護膜、特に２０〜６０μ
ｍの膜厚の保護膜を形成できる。保護膜を２０〜６０μ
ｍの膜厚にすることで、保護膜の膨張あるいは収縮が原
因となるストレスが大幅に低減されることで、図３中に
示す通り、信頼性評価試験実施後の圧力センサ出力電圧
の変動を、許容値（１％）を下回る小さな値にすること
ができるという効果を奏する。
【００１３】また、いったんゲル状合成樹脂層内に気泡
が生成されて導線の下面に保護膜が形成されない状態が
発生しても、真空引きによって余剰のゲル状合成樹脂が
移動する際に、導線より下側にあるゲル状合成樹脂が導
線の下面を濡らすので、導線の下面にも保護膜を確実に
形成することができ、信頼性の高い半導体圧力センサを
得ることができる。このことは、図３に示した信頼性評
価試験結果からも、裏付けられている。
が生成されて導線の下面に保護膜が形成されない状態が
発生しても、真空引きによって余剰のゲル状合成樹脂が
移動する際に、導線より下側にあるゲル状合成樹脂が導
線の下面を濡らすので、導線の下面にも保護膜を確実に
形成することができ、信頼性の高い半導体圧力センサを
得ることができる。このことは、図３に示した信頼性評
価試験結果からも、裏付けられている。
【図１】本発明の一実施例による半導体圧力センサの構
成を工程順に示す横断面図であり、それぞれ（ａ）はゲ
ル状合成樹脂の充填直後時、（ｂ）は余剰のゲル状合成
樹脂の除去工程時、（ｃ）はセンサ完成時を示す
成を工程順に示す横断面図であり、それぞれ（ａ）はゲ
ル状合成樹脂の充填直後時、（ｂ）は余剰のゲル状合成
樹脂の除去工程時、（ｃ）はセンサ完成時を示す
【図２】従来技術による半導体圧力センサの横断面図
【図３】本発明および従来例の半導体圧力センサの一例
の信頼性評価試験実施後の圧力センサ出力電圧の変動量
のグラフ
の信頼性評価試験実施後の圧力センサ出力電圧の変動量
のグラフ
１ 感圧ダイヤフラムチップ ２ 容器 ３ 台座 ５ 導線 ６ 保護膜 ７ ゲル状合成樹脂 ９ アタッチメント
Claims (3)
- 【請求項１】被測定圧力を電気信号に変換するための拡
散形歪みゲージが形成されたダイヤフラムを有する感圧
ダイヤフラムチップと、この感圧ダイヤフラムチップを
気密に装着する台座と、前記感圧ダイヤフラムチップと
前記台座を覆いしかもこの感圧ダイヤフラムチップから
の電気信号を受け取る端子を有する容器と、この端子と
前記感圧ダイヤフラムチップとの間を電気的に接続する
導線と、前記感圧ダイヤフラムチップおよび前記導線を
覆う保護膜を備えた半導体圧力センサにおいて、保護膜
が薄い膜厚を持つ膜状のゲル状合成樹脂層でなり、少な
くとも感圧ダイヤフラムチップの拡散形歪みゲージの形
成されている表面および導線の表面を覆うことを特徴と
する半導体圧力センサ。 - 【請求項２】前記請求項１記載の半導体圧力センサにお
いて、保護膜の膜厚は２０〜６０μｍであることを特徴
とする半導体圧力センサ。 - 【請求項３】被測定圧力を電気信号に変換する拡散形歪
みゲージの形成されたダイヤフラムを有する感圧ダイヤ
フラムチップと、この感圧ダイヤフラムチップを気密に
装着する台座と、前記感圧ダイヤフラムチップと前記台
座を覆いしかもこの感圧ダイヤフラムチップからの電気
信号を受け取る端子を有する容器と、この端子と前記感
圧ダイヤフラムチップとの間を電気的に接続する導線
と、前記感圧ダイヤフラムチップおよび前記導線を覆う
保護膜を備えた半導体圧力センサの保護膜の形成方法に
おいて、半導体圧力センサにゲル状合成樹脂を感圧ダイ
ヤフラムチップおよび導線の上まで注入し、しかる後に
余剰のゲル状合成樹脂を真空圧により吸引して除去し、
薄い膜厚を持つ保護膜を少なくとも感圧ダイヤフラムチ
ップの拡散形歪みゲージの形成されている表面および導
線の表面に形成することを特徴とする半導体圧力センサ
の保護膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28900291A JP2877173B2 (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 半導体圧力センサおよびその保護膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28900291A JP2877173B2 (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 半導体圧力センサおよびその保護膜形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05126662A true JPH05126662A (ja) | 1993-05-21 |
| JP2877173B2 JP2877173B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=17737573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28900291A Expired - Fee Related JP2877173B2 (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 半導体圧力センサおよびその保護膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2877173B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05164646A (ja) * | 1991-12-18 | 1993-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体圧力センサ |
| US5770883A (en) * | 1995-09-19 | 1998-06-23 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor sensor with a built-in amplification circuit |
| JP2017219461A (ja) * | 2016-06-09 | 2017-12-14 | 長野計器株式会社 | 歪検出器及びその製造方法 |
-
1991
- 1991-11-06 JP JP28900291A patent/JP2877173B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05164646A (ja) * | 1991-12-18 | 1993-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体圧力センサ |
| US5770883A (en) * | 1995-09-19 | 1998-06-23 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor sensor with a built-in amplification circuit |
| JP2017219461A (ja) * | 2016-06-09 | 2017-12-14 | 長野計器株式会社 | 歪検出器及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2877173B2 (ja) | 1999-03-31 |
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