JP2000028633A - 半導体加速度センサ - Google Patents
半導体加速度センサInfo
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- JP2000028633A JP2000028633A JP10192620A JP19262098A JP2000028633A JP 2000028633 A JP2000028633 A JP 2000028633A JP 10192620 A JP10192620 A JP 10192620A JP 19262098 A JP19262098 A JP 19262098A JP 2000028633 A JP2000028633 A JP 2000028633A
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- Japan
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- acceleration sensor
- peripheral frame
- outer peripheral
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度変動による熱膨張収縮をダイアフラム部
にしわ寄せさせなくして温度特性の良好な半導体加速度
センサを提供する。 【解決手段】 ダイアフラム部２１とウェハ外周枠部２
３が形成されたシリコンウェハ２を具備し、ダイアフラ
ム部２１には質量部２４が固着されており、台座外周枠
部１２が形成されたシリコンとは異なる材料より成る台
座１を具備し、シリコンウェハ２と台座１との間の接合
部３はウェハ外周枠部２３と台座外周枠部１２全体の一
部に形成した半導体加速度センサ。
にしわ寄せさせなくして温度特性の良好な半導体加速度
センサを提供する。 【解決手段】 ダイアフラム部２１とウェハ外周枠部２
３が形成されたシリコンウェハ２を具備し、ダイアフラ
ム部２１には質量部２４が固着されており、台座外周枠
部１２が形成されたシリコンとは異なる材料より成る台
座１を具備し、シリコンウェハ２と台座１との間の接合
部３はウェハ外周枠部２３と台座外周枠部１２全体の一
部に形成した半導体加速度センサ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体加速度セ
ンサに関し、特に、温度特性の良好な半導体加速度セン
サに関する。
ンサに関し、特に、温度特性の良好な半導体加速度セン
サに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来例を図２を参照して説明する。図２
（ａ）は図２（ｂ）の線ａ−ａ’に沿った断面を矢印方
向に視たところを示す図であり、図２（ｂ）は図２
（ａ）の線ｂ−ｂ’に沿った断面を示す図であり、図２
（ｃ）は図２（ｂ）を下から視たところを示す図であ
る。
（ａ）は図２（ｂ）の線ａ−ａ’に沿った断面を矢印方
向に視たところを示す図であり、図２（ｂ）は図２
（ａ）の線ｂ−ｂ’に沿った断面を示す図であり、図２
（ｃ）は図２（ｂ）を下から視たところを示す図であ
る。
【０００３】図２において、１は台座を示す。この台座
１は、通常、ガラス板を原材料として構成され、ザグリ
部１１を形成することにより台座外周枠部１２および台
座本体１３が形成されている。２はシリコンウェハを示
す。このシリコンウェハ２には、その一方の表面にエッ
チング加工を施してダイアフラム部２１と質量部支持部
２２とウェハ外周枠部２３を形成している。質量部２４
は質量部支持部２２に接合固定されている。３は接合部
であり、シリコンウェハ２のウェハ外周枠部２３の上面
と台座１の台座外周枠部１２下面との間に形成されてい
る。
１は、通常、ガラス板を原材料として構成され、ザグリ
部１１を形成することにより台座外周枠部１２および台
座本体１３が形成されている。２はシリコンウェハを示
す。このシリコンウェハ２には、その一方の表面にエッ
チング加工を施してダイアフラム部２１と質量部支持部
２２とウェハ外周枠部２３を形成している。質量部２４
は質量部支持部２２に接合固定されている。３は接合部
であり、シリコンウェハ２のウェハ外周枠部２３の上面
と台座１の台座外周枠部１２下面との間に形成されてい
る。
【０００４】ところで、半導体加速度センサの各部のお
よその寸法は次の通りである。台座１の縦方向寸法、横
方向寸法および厚さは５ｍｍ×５ｍｍ×１ｍｍである。
台座１に形成されるザグリ部１１の縦方向寸法、横方向
寸法および深さは４. ２ｍｍ×４. ２ｍｍ×１０μｍで
ある。ここで、台座外周枠部１２の幅は０. ４ｍｍとな
り、台座本体１３の厚さはほぼ１ｍｍ程度である。シリ
コンウェハ２の縦方向寸法、横方向寸法および厚さは５
ｍｍ×５ｍｍ×０. ４ｍｍである。シリコンウェハ２に
形成されるダイアフラム部２１の縦方向寸法、横方向寸
法および厚さは４ｍｍ×４ｍｍ×１０μｍである。ここ
で、ウェハ外周枠部２３の幅は０. ５ｍｍである。
よその寸法は次の通りである。台座１の縦方向寸法、横
方向寸法および厚さは５ｍｍ×５ｍｍ×１ｍｍである。
台座１に形成されるザグリ部１１の縦方向寸法、横方向
寸法および深さは４. ２ｍｍ×４. ２ｍｍ×１０μｍで
ある。ここで、台座外周枠部１２の幅は０. ４ｍｍとな
り、台座本体１３の厚さはほぼ１ｍｍ程度である。シリ
コンウェハ２の縦方向寸法、横方向寸法および厚さは５
ｍｍ×５ｍｍ×０. ４ｍｍである。シリコンウェハ２に
形成されるダイアフラム部２１の縦方向寸法、横方向寸
法および厚さは４ｍｍ×４ｍｍ×１０μｍである。ここ
で、ウェハ外周枠部２３の幅は０. ５ｍｍである。
【０００５】半導体加速度センサは台座１を介してセン
サ筐体に固定される。半導体加速度センサのセンサ筐体
を加速度を測定されるべき運動体に取り付け固定した状
態において、半導体加速度センサに加速度が入力される
と、質量部２４は台座１に対して相対的に運動してこれ
が取り付けられるダイアフラム部２１が偏位する。ダイ
アフラム部２１の偏位を検出して入力加速度を測定する
ことができる。
サ筐体に固定される。半導体加速度センサのセンサ筐体
を加速度を測定されるべき運動体に取り付け固定した状
態において、半導体加速度センサに加速度が入力される
と、質量部２４は台座１に対して相対的に運動してこれ
が取り付けられるダイアフラム部２１が偏位する。ダイ
アフラム部２１の偏位を検出して入力加速度を測定する
ことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上の半導体加速度セ
ンサにおいて、ダイアフラム部２１が形成されるシリコ
ンウェハ２は、ウェハ外周枠部２３と台座外周枠部１２
とを接合部３を全周に亘って形成することにより台座１
に取り付け固定されている。半導体加速度センサの使用
環境の温度が変動することにより半導体加速度センサ自
体の温度が変動すると、台座１とシリコンウェハ２はこ
の温度変動に起因して膨張収縮することとなる。ところ
で、ガラスの線膨張係数は３×１０-6〜２０×１０-6程
度であるのに対して、シリコンの線膨張係数は２０〜５
０℃の温度範囲において２. ４２×１０-6の程度であ
る。これによると、ガラスの線膨張係数は、シリコンの
線膨張係数と比較して一般に大きい。従って、ガラス台
座１とシリコンウェハ２は、外形寸法が上述の如くほぼ
等しく、線膨張係数が相違するところから、温度変動に
よる熱膨張収縮量が異なることになる。上述した通り、
ウェハ外周枠部２３と台座外周枠部１２とは接合部３を
介して全周に亘って相互に取り付け固定されており、台
座本体１３の厚さはほぼ１ｍｍであり、ダイアフラム部
２１の厚さは１０μｍであるので、温度変動による熱膨
張収縮量の差は何処にも吸収されることなしに台座１側
からダイアフラム部２１側に一方的にしわ寄せされるに
到る。
ンサにおいて、ダイアフラム部２１が形成されるシリコ
ンウェハ２は、ウェハ外周枠部２３と台座外周枠部１２
とを接合部３を全周に亘って形成することにより台座１
に取り付け固定されている。半導体加速度センサの使用
環境の温度が変動することにより半導体加速度センサ自
体の温度が変動すると、台座１とシリコンウェハ２はこ
の温度変動に起因して膨張収縮することとなる。ところ
で、ガラスの線膨張係数は３×１０-6〜２０×１０-6程
度であるのに対して、シリコンの線膨張係数は２０〜５
０℃の温度範囲において２. ４２×１０-6の程度であ
る。これによると、ガラスの線膨張係数は、シリコンの
線膨張係数と比較して一般に大きい。従って、ガラス台
座１とシリコンウェハ２は、外形寸法が上述の如くほぼ
等しく、線膨張係数が相違するところから、温度変動に
よる熱膨張収縮量が異なることになる。上述した通り、
ウェハ外周枠部２３と台座外周枠部１２とは接合部３を
介して全周に亘って相互に取り付け固定されており、台
座本体１３の厚さはほぼ１ｍｍであり、ダイアフラム部
２１の厚さは１０μｍであるので、温度変動による熱膨
張収縮量の差は何処にも吸収されることなしに台座１側
からダイアフラム部２１側に一方的にしわ寄せされるに
到る。
【０００７】以上の如く、熱膨張収縮量の差がダイアフ
ラム部２１にしわ寄せされるということは、ダイアフラ
ム部２１の形状寸法が変化し、これに起因してダイアフ
ラム部２１の力学的運動状態が変化することを意味す
る。従って、半導体加速度センサの使用環境の温度が変
動することにより、半導体加速度センサの測定値が使用
環境の温度変動により変動するに到る。
ラム部２１にしわ寄せされるということは、ダイアフラ
ム部２１の形状寸法が変化し、これに起因してダイアフ
ラム部２１の力学的運動状態が変化することを意味す
る。従って、半導体加速度センサの使用環境の温度が変
動することにより、半導体加速度センサの測定値が使用
環境の温度変動により変動するに到る。
【０００８】この発明は、温度変動による熱膨張収縮を
ダイアフラム部にしわ寄せさせなくして上述の問題を解
消した温度特性の良好な半導体加速度センサを提供する
ものである。
ダイアフラム部にしわ寄せさせなくして上述の問題を解
消した温度特性の良好な半導体加速度センサを提供する
ものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１：ダイアフラム
部２１およびウェハ外周枠部２３が形成されたシリコン
ウェハ２を具備し、ダイアフラム部２１には質量部２４
が固着されており、台座外周枠部１２が形成されたシリ
コンとは異なる材料より成る台座１を具備し、シリコン
ウェハ２と台座１との間の接合部３はウェハ外周枠部２
３と台座外周枠部１２全体の一部に形成した半導体加速
度センサを構成した。
部２１およびウェハ外周枠部２３が形成されたシリコン
ウェハ２を具備し、ダイアフラム部２１には質量部２４
が固着されており、台座外周枠部１２が形成されたシリ
コンとは異なる材料より成る台座１を具備し、シリコン
ウェハ２と台座１との間の接合部３はウェハ外周枠部２
３と台座外周枠部１２全体の一部に形成した半導体加速
度センサを構成した。
【００１０】そして、請求項２：請求項１に記載される
半導体加速度センサにおいて、シリコンウェハ２と台座
１との間の接合部３は外周部全体の片側半分に偏位して
形成した半導体加速度センサを構成した。また、請求項
３：請求項２に記載される半導体加速度センサにおい
て、接合部３はこれを３箇所に形成した半導体加速度セ
ンサを構成した。
半導体加速度センサにおいて、シリコンウェハ２と台座
１との間の接合部３は外周部全体の片側半分に偏位して
形成した半導体加速度センサを構成した。また、請求項
３：請求項２に記載される半導体加速度センサにおい
て、接合部３はこれを３箇所に形成した半導体加速度セ
ンサを構成した。
【００１１】更に、請求項４：請求項２に記載される半
導体加速度センサにおいて、接合部３はこれを１箇所に
形成した半導体加速度センサを構成した。
導体加速度センサにおいて、接合部３はこれを１箇所に
形成した半導体加速度センサを構成した。
【００１２】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図１を参
照して説明する。図１（ａ）は図１（ｂ）の線ａ−ａ’
に沿った断面を矢印方向に視たところを示す図であり、
図１（ｂ）は図１（ａ）の線ｂ−ｂ’に沿った断面を示
す図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）を下から視たとこ
ろを示す図である。
照して説明する。図１（ａ）は図１（ｂ）の線ａ−ａ’
に沿った断面を矢印方向に視たところを示す図であり、
図１（ｂ）は図１（ａ）の線ｂ−ｂ’に沿った断面を示
す図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）を下から視たとこ
ろを示す図である。
【００１３】図１において、この実施例の場合も、従来
例と同様に、台座１はガラス板を原材料として構成さ
れ、ザグリ部１１を形成することにより台座外周枠部１
２および台座本体１３が形成されている。そして、シリ
コンウェハ２には、その一方の表面にエッチング加工を
施してダイアフラム部２１と質量部支持部２２とウェハ
外周枠部２３を形成している。質量部２４は質量部支持
部２２に接合固定されている。
例と同様に、台座１はガラス板を原材料として構成さ
れ、ザグリ部１１を形成することにより台座外周枠部１
２および台座本体１３が形成されている。そして、シリ
コンウェハ２には、その一方の表面にエッチング加工を
施してダイアフラム部２１と質量部支持部２２とウェハ
外周枠部２３を形成している。質量部２４は質量部支持
部２２に接合固定されている。
【００１４】接合部３はシリコンウェハ２のウェハ外周
枠部２３の上面と台座１の台座外周枠部１２下面との間
に形成されている。接合部３は、この実施例において
は、ウェハ外周枠部２３と台座外周枠部１２の全周に亘
って形成することはせず、ウェハ外周枠部２３および台
座外周枠部１２全体の一部に形成される。図１の実施例
においては、接合部３はウェハ外周枠部２３および台座
外周枠部１２全体の半分の片側に偏位して形成され、接
合部３の個数も外周枠部１２全体の半分の片側に偏位し
て３箇所に形成されている。半導体加速度センサの各部
の寸法は、従来例と同様に、台座１の縦方向寸法、横方
向寸法および厚さは５ｍｍ×５ｍｍ×１ｍｍであり、シ
リコンウェハ２の縦方向寸法、横方向寸法および厚さは
５ｍｍ×５ｍｍ×０. ４ｍｍである。半導体加速度セン
サは上述した通り小型であり、重量も小であるところか
ら、台座１とシリコンウェハ２とを外周枠部全体に亘っ
て接合固定するには及ばない訳である。
枠部２３の上面と台座１の台座外周枠部１２下面との間
に形成されている。接合部３は、この実施例において
は、ウェハ外周枠部２３と台座外周枠部１２の全周に亘
って形成することはせず、ウェハ外周枠部２３および台
座外周枠部１２全体の一部に形成される。図１の実施例
においては、接合部３はウェハ外周枠部２３および台座
外周枠部１２全体の半分の片側に偏位して形成され、接
合部３の個数も外周枠部１２全体の半分の片側に偏位し
て３箇所に形成されている。半導体加速度センサの各部
の寸法は、従来例と同様に、台座１の縦方向寸法、横方
向寸法および厚さは５ｍｍ×５ｍｍ×１ｍｍであり、シ
リコンウェハ２の縦方向寸法、横方向寸法および厚さは
５ｍｍ×５ｍｍ×０. ４ｍｍである。半導体加速度セン
サは上述した通り小型であり、重量も小であるところか
ら、台座１とシリコンウェハ２とを外周枠部全体に亘っ
て接合固定するには及ばない訳である。
【００１５】
【発明の効果】以上の通りであって、ウェハ外周枠部２
３および台座外周枠部１２全体の半分の片側に偏位して
接合部３を形成することにより、ガラス台座１とシリコ
ンウェハ２の間の温度変動による熱膨張収縮量の差は接
合部３の形成されていない片側において解放される。即
ち、ウェハ外周枠部２３および台座外周枠部１２全体の
半分の内の接合部３の形成されていない片側において、
ウェハ外周枠部２３は台座外周枠部１２に機械的に結合
していないので、熱膨張収縮量の差は両外周枠部間が相
対的に位置ずれすることにより解放される。接合部３の
個数は図１の実施例においては３箇所に形成されている
が、これにより、ガラス台座１に対するシリコンウェハ
２の機械的接合は必要充分に保持される上に、両外周枠
部間の相対的な位置ずれを容易にすることができる。更
に、接合部３の個数はこれを１個とし、外周枠部の１辺
の中央部に形成することにより、外周枠部の３箇所に形
成する場合と同様に、ガラス台座１に対するシリコンウ
ェハ２の機械的接合は必要充分に保持される。
３および台座外周枠部１２全体の半分の片側に偏位して
接合部３を形成することにより、ガラス台座１とシリコ
ンウェハ２の間の温度変動による熱膨張収縮量の差は接
合部３の形成されていない片側において解放される。即
ち、ウェハ外周枠部２３および台座外周枠部１２全体の
半分の内の接合部３の形成されていない片側において、
ウェハ外周枠部２３は台座外周枠部１２に機械的に結合
していないので、熱膨張収縮量の差は両外周枠部間が相
対的に位置ずれすることにより解放される。接合部３の
個数は図１の実施例においては３箇所に形成されている
が、これにより、ガラス台座１に対するシリコンウェハ
２の機械的接合は必要充分に保持される上に、両外周枠
部間の相対的な位置ずれを容易にすることができる。更
に、接合部３の個数はこれを１個とし、外周枠部の１辺
の中央部に形成することにより、外周枠部の３箇所に形
成する場合と同様に、ガラス台座１に対するシリコンウ
ェハ２の機械的接合は必要充分に保持される。
【図１】実施例を説明する図。
【図２】従来例を説明する図。
１ 台座 １１ ザグリ部 １２ 台座外周枠部 １３ 台座本体 ２ シリコンウェハ ２１ ダイアフラム部 ２２ 質量部支持部 ２３ ウェハ外周枠部 ２４ 質量部 ３ 接合部
Claims (4)
- 【請求項１】 ダイアフラム部およびウェハ外周枠部が
形成されたシリコンウェハを具備し、このダイアフラム
部には質量部が固着されており、 台座外周枠部が形成されたシリコンとは異なる材料より
成る台座を具備し、 シリコンウェハと台座との間の接合部はウェハ外周枠部
と台座外周枠部全体の一部に形成したことを特徴とする
半導体加速度センサ。 - 【請求項２】 請求項１に記載される半導体加速度セン
サにおいて、 シリコンウェハと台座との間の接合部は外周部全体の片
側半分に偏位して形成したことを特徴とする半導体加速
度センサ。 - 【請求項３】 請求項２に記載される半導体加速度セン
サにおいて、 接合部はこれを３箇所に形成したことを特徴とする半導
体加速度センサ。 - 【請求項４】 請求項２に記載される半導体加速度セン
サにおいて、 接合部はこれを１箇所に形成したことを特徴とする半導
体加速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10192620A JP2000028633A (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | 半導体加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10192620A JP2000028633A (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | 半導体加速度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000028633A true JP2000028633A (ja) | 2000-01-28 |
Family
ID=16294297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10192620A Pending JP2000028633A (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | 半導体加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000028633A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006106739A1 (ja) | 2005-03-30 | 2006-10-12 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | 半導体加速度センサ |
-
1998
- 1998-07-08 JP JP10192620A patent/JP2000028633A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006106739A1 (ja) | 2005-03-30 | 2006-10-12 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | 半導体加速度センサ |
| US7827865B2 (en) | 2005-03-30 | 2010-11-09 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Semiconductor acceleration sensor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021008 |