傳感器塊的製作方法
2023-10-05 19:41:34 1
專利名稱：傳感器塊的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種安裝有傳感器片(加速度傳感器片、力傳感器片、溫度傳感器片、生物傳感器片等)的傳感器塊。
背景技術：
以往，廣泛使用一種傳感器塊，其將由玻璃基板接合具有檢出部的半導體基板兩面的成為三層結構的一軸傳感器片，使用粘結劑等粘貼在成為基準塊的基塊上。
JP2001-183389中公開的傳感器塊不使用粘結劑而將傳感器片通過陽極接合而接合在成為基準塊的玻璃基板上，因此，能夠改善粘結劑和與其粘結的元件之間的熱膨脹係數的差引起的精度惡化，從而減小接合時施加的熱應力或接合的各個元件的變形量等。
但是，這樣的結構的傳感器塊使傳感器整體的尺寸變大，進行傳感器片的粘貼工作需要花費更多的時間和功夫。而且，在由多個傳感器片構成的傳感器塊中，會產生由元件之間的熱膨脹率的差等引起的可靠性的降低或由幾何誤差累積引起的測量精度下降。
發明內容
本發明涉及的傳感器塊由傳感器片多個組合而成，該傳感器片具有形成檢出部的半導體基板和接合於該半導體基板的兩面的兩塊玻璃基板；其特徵在於，所述一側的玻璃基板為所述多個傳感器片共有而支承多個所述傳感器片。
圖1是表示本發明的實施例的傳感器的安裝結構的立體圖；圖2是圖1的分解立體圖；圖3是表示其它實施例的傳感器的安裝結構的立體圖；
圖4是表示另外一傳感器的安裝結構的立體圖。
具體實施例方式
以下，參照
本發明的實施例。
圖1是本發明的實施例的傳感器的立體圖，圖2是圖1的分解立體圖。
傳感器塊10在玻璃基板上電極1a多面構圖的基塊1的XYZ面上，分別設置有作為測量加速度的靜電容量式加速度傳感器的傳感器片2。傳感器片2由半導體基板3和玻璃基板4構成，所述半導體基板3具有根據加速度而位移的錘3a和電極3b，所述玻璃基板4與半導體基板3相對的面上配置的檢出該錘3a的相對位移的電極4a，半導體基板3及玻璃基板4通過陽極接合而接合。另外，半導體基板3上，設置由絕緣體3c周圍被圍起的接觸孔3d，玻璃基板4上，設置有接觸孔4b、4c、4d，電極1a、電極3b和電極4a分別通過向接觸孔3d及4b、接觸孔4c和接觸孔4d內填充導電性樹脂等的導電性物質，而能夠實現與外部部件的電連接。在此，基塊1或形成在玻璃基板4上的電極1a、4b可以使用光刻法，但若使用導電性墨水的印刷或直接描畫法，則能夠更加容易地進行多面構圖的工序。
接著說明這樣構成的傳感器的效果。
通過將多個傳感器片2的一側的面共有接合到一個基塊上，以往，可以省略介於半導體基板3與基塊1之間的玻璃基板。由此，能夠實現傳感器塊的小型化，且減少組裝工時。另外，通過減少玻璃基板的元件，能夠減小元件組合時產生的幾何誤差引起的測量精度的惡化，而提高測量精度。進一步地，由於伴隨傳感器尺寸的小型化而帶來的固有振動頻率的增大，能夠加快傳感器塊的反應速度，縮短測量時間。
本實施例中，作為基塊1與半導體基板3接合的手段使用了陽極接合，但是，也可以在基塊1與半導體基板3之間經由燒結玻璃(フリットガラス)等低熔點玻璃進行玻璃-玻璃的接合，或者，可以使用經由Au-Ge或Au-Sn薄膜的Si-Si共晶結合或經由SiO2層的Si-Si接合，均能夠實施本發明。
本實施例中，雖然六面體的XYZ面上分別設置傳感器片2而構成多軸傳感器，但如圖3所示，也可以在兩面上形成電極1Aa的基塊1A的相對面上，配有傳感器片2A，而構成兩面傳感器塊20，或者如圖4所示，可以在玻璃基板1B的一個面上，配置多個傳感器片，而構成複合傳感器塊30，從而實施本發明。
本實施例中，將傳感器片作為靜電容量式加速度傳感器片，但若與形成檢出部的半導體基板的一側相接合的基板能夠為相同材料形成，則能夠將加速度傳感器片、力傳感器片、角速度傳感器片、移動傳感器片、溫度傳感器片、壓力傳感器片、光傳感器片、生物傳感器片等檢出不同物理量的傳感器片多個組合使用，根據用途，任意選擇傳感器片的數量或種類，從而實施本發明。
權利要求
1.一種傳感器塊，其具有多個具有形成檢出部的半導體基板的傳感器片，其特徵在於，所述各傳感器片的半導體基板與共用的基塊電連接而被支承。
2.如權利要求1所述的傳感器塊，其特徵在於，所述多個傳感器片為加速度傳感器片、力傳感器片、角速度傳感器片、移動傳感器片、溫度傳感器片、壓力傳感器片、光傳感器片、生物傳感器片中的任意一個以上的傳感器片。
3.如權利要求1所述的傳感器塊，其特徵在於，所述基塊由玻璃構成且與所述各傳感器片的半導體基板陽極接合。
4.如權利要求1所述的傳感器塊，其特徵在於，所述基塊與所述半導體基板經由低熔點玻璃而進行玻璃-玻璃接合。
5.如權利要求1所述的傳感器塊，其特徵在於，所述基塊與所述半導體基板經由Au-Ge或Au-Sn薄膜並且利用Si-Si共晶結合而接合。
6.如權利要求1所述的傳感器塊，其特徵在於，所述基塊與所述半導體基板經由SiO2層被Si-Si接合。
7.如權利要求1至6中的任一項所述的傳感器塊，其特徵在於，所述基塊為大致正六面體，且至少一面上接合有所述傳感器片的半導體基板。
8.如權利要求1至6中的任一項所述的傳感器塊，其特徵在於，所述基塊為平板狀，且在一組相對面上分別接合一個以上的所述傳感器片的半導體基板。
9.如權利要求1至6中的任一項所述的傳感器塊，其特徵在於，所述基塊為平板狀，且在一個面上接合所述多個傳感器片的半導體基板。
10.如權利要求4所述的傳感器塊，其特徵在於，所述低熔點玻璃為燒結玻璃。
11.如權利要求1至6中的任一項所述的傳感器塊，其特徵在於，所述基塊在玻璃基板上將電極多面構圖。
12.如權利要求11所述的傳感器塊，其特徵在於，所述基塊的電極使用光刻法、導電性墨水的印刷，或直接描畫法而形成。
13.如權利要求1至6中的任一項所述的傳感器塊，其特徵在於，所述傳感器片具有將檢出值向所述基塊的電極輸出的輸出電極，所述輸出電極使用光刻法、導電性墨水的印刷，或直接描畫法而形成。
14.如權利要求13所述的傳感器塊，其特徵在於，所述輸出電極經由填充導電性物質的接觸孔與所述基塊的電極電連接。
15.如權利要求13所述的傳感器塊，其特徵在於，所述導電性物質為導電性樹脂。
16.如權利要求1至6中的任一項所述的傳感器塊，其特徵在於，在所述半導體基板的所述基塊被接合的面的相對面上，接合玻璃基板。
全文摘要
本發明涉及一種傳感器塊，其由傳感器片多個組合而成，該傳感器片具有形成檢出部的半導體基板和接合於該半導體基板的兩面的兩塊玻璃基板；其特徵在於，所述一側的玻璃基板為所述多個傳感器片共有而支承多個所述傳感器片。
文檔編號G01J1/00GK1964040SQ200610143998
公開日2007年5月16日 申請日期2006年11月7日 優先權日2005年11月7日
發明者松宮貞行, 富永淳 申請人:三豐株式會社