JP2516211B2 - 半導体圧力センサ - Google Patents
半導体圧力センサInfo
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- JP2516211B2 JP2516211B2 JP62089084A JP8908487A JP2516211B2 JP 2516211 B2 JP2516211 B2 JP 2516211B2 JP 62089084 A JP62089084 A JP 62089084A JP 8908487 A JP8908487 A JP 8908487A JP 2516211 B2 JP2516211 B2 JP 2516211B2
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- diaphragm
- pressure
- pressure sensor
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- semiconductor pressure
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体圧力センサに関し、特に従来品より高
い圧力範囲において圧力を検出できるとともに従来品よ
り高い耐圧力を有する半導体圧力センサに関するもので
ある。
い圧力範囲において圧力を検出できるとともに従来品よ
り高い耐圧力を有する半導体圧力センサに関するもので
ある。
第５図に例えば特開昭60-187062号公報に示された従
来の半導体圧力センサの構造を示す。図において、
（１）は厚さ均一のダイヤフラム、（２）はダイヤフラ
ム（１）を支える支持体、（３）はダイヤフラム（１）
表面に形成された検出素子すなわち拡散型ひずみゲージ
抵抗、（４）はダイヤフラム（１）と支持体（２）より
形成されている半導体チップ、（５）は中心に貫通孔を
有する台座、（６）は外部引出用リード、（７）は半導
体チップ（４）上の素子と外部引出用リード（６）とを
接続しているボインデイングワイヤ、（８）はセンサの
パツケージ、（９）はパツケージ（８）に固定されると
ともに台座（５）を支持している圧力導入管、（10）は
センサを封止するキヤツプである。
来の半導体圧力センサの構造を示す。図において、
（１）は厚さ均一のダイヤフラム、（２）はダイヤフラ
ム（１）を支える支持体、（３）はダイヤフラム（１）
表面に形成された検出素子すなわち拡散型ひずみゲージ
抵抗、（４）はダイヤフラム（１）と支持体（２）より
形成されている半導体チップ、（５）は中心に貫通孔を
有する台座、（６）は外部引出用リード、（７）は半導
体チップ（４）上の素子と外部引出用リード（６）とを
接続しているボインデイングワイヤ、（８）はセンサの
パツケージ、（９）はパツケージ（８）に固定されると
ともに台座（５）を支持している圧力導入管、（10）は
センサを封止するキヤツプである。
以下に前記半導体圧力センサの動作原理を示す。圧力
導入管（９）を通して被検出圧力が半導体チップ（４）
のダイヤフラム（１）に作用すると、ダイヤフラム
（１）にひずみが生じ、その結果ダイヤフラム（１）の
表面に形成されたひずみゲージ抵抗（３）の抵抗値が変
化して圧力検出が行われる。
導入管（９）を通して被検出圧力が半導体チップ（４）
のダイヤフラム（１）に作用すると、ダイヤフラム
（１）にひずみが生じ、その結果ダイヤフラム（１）の
表面に形成されたひずみゲージ抵抗（３）の抵抗値が変
化して圧力検出が行われる。
前記のごとき半導体圧力センサの性能は半導体チツプ
（４）の構造に依存するところが大きく、従つて半導体
チツプ（４）の各部の設計が半導体圧力センサの性能に
重大な影響を与える。
（４）の構造に依存するところが大きく、従つて半導体
チツプ（４）の各部の設計が半導体圧力センサの性能に
重大な影響を与える。
一般に半導体圧力センサの出力特性と半導体チツプの
形状との間には次のような対応関係があることがわかっ
ている。ダイヤフラム（１）の厚みが大きい程センサの
感度は悪くなるが、反面耐圧力は高くなり、高圧におけ
る圧力検出が可能となる。
形状との間には次のような対応関係があることがわかっ
ている。ダイヤフラム（１）の厚みが大きい程センサの
感度は悪くなるが、反面耐圧力は高くなり、高圧におけ
る圧力検出が可能となる。
従つて従来の半導体圧力センサは低圧で感度良く圧力
検出ができる反面、耐圧力が低く、高圧の検出が不可能
であるという欠点を有していた。
検出ができる反面、耐圧力が低く、高圧の検出が不可能
であるという欠点を有していた。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、低圧で感度良く圧力検出できると共に、耐
圧性に優れ、高圧の検出も可能な半導体圧力センサを得
ることを目的とする。
れたもので、低圧で感度良く圧力検出できると共に、耐
圧性に優れ、高圧の検出も可能な半導体圧力センサを得
ることを目的とする。
この発明に係る半導体圧力センサは、ダイヤフラム周
辺部が中央部よりも厚く構成され、周辺部に高圧での変
形量を検出する検出素子が配置されると共に中央部に低
圧での変形量を検出する検出素子が配置されているもの
である。
辺部が中央部よりも厚く構成され、周辺部に高圧での変
形量を検出する検出素子が配置されると共に中央部に低
圧での変形量を検出する検出素子が配置されているもの
である。
この発明においては、ダイヤフラム周辺部に配置され
た検出素子により従来より高い耐圧を得られ高圧での検
出が可能となるとともに、ダイヤフラム中央部に配置さ
れた検出素子により低圧において高い感度で出力直線性
が良く圧力を検出できる。
た検出素子により従来より高い耐圧を得られ高圧での検
出が可能となるとともに、ダイヤフラム中央部に配置さ
れた検出素子により低圧において高い感度で出力直線性
が良く圧力を検出できる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図〜第３図は本発明の一実施例による半導体圧力セン
サを示す図で、第１図は全体の断面構成図、第２図は第
１図のダイヤフラムの断面図、第３図は第１図のダイヤ
フラムを上から見た平面図である。図において、従来例
として示した第５図と同一符号は同一構成要素を示して
いる。第１図と従来例の第５図とはダイヤフラムの構造
と感圧素子の配置の違いを除いて同一構成であり、以下
当該ダイヤフラムと感圧素子の配置について説明を行な
い、他の要素についてはこれを省く。
１図〜第３図は本発明の一実施例による半導体圧力セン
サを示す図で、第１図は全体の断面構成図、第２図は第
１図のダイヤフラムの断面図、第３図は第１図のダイヤ
フラムを上から見た平面図である。図において、従来例
として示した第５図と同一符号は同一構成要素を示して
いる。第１図と従来例の第５図とはダイヤフラムの構造
と感圧素子の配置の違いを除いて同一構成であり、以下
当該ダイヤフラムと感圧素子の配置について説明を行な
い、他の要素についてはこれを省く。
当該ダイヤフラム（１）では、周辺部（22）が中央部
（21）よりも厚く、二組のゲージ抵抗（3a），（3c）は
この周辺部（22）に置かれている。また、別の二組のゲ
ージ抵抗（3b），（3d）は厚さの薄い中央部（21）に置
かれている。これらのゲージ抵抗により第４図に示すよ
うな二組のブリツジが形成されている。
（21）よりも厚く、二組のゲージ抵抗（3a），（3c）は
この周辺部（22）に置かれている。また、別の二組のゲ
ージ抵抗（3b），（3d）は厚さの薄い中央部（21）に置
かれている。これらのゲージ抵抗により第４図に示すよ
うな二組のブリツジが形成されている。
上記のように構成された半導体圧力センサにおいて、
低圧を検出する場合はダイヤフラムの中央部（21）に置
かれたゲージ抵抗（3b），（3d）によつて構成されたブ
リツジ回路によつて入力Vi2に対する出力Vo2をえて感度
良く圧力を検出する。高圧を検出する場合はダイヤフラ
ム周辺部（22）に置かれたゲージ抵抗（3a），（3c）に
よつて構成されたブリツジ回路によつて入力Vi1に対す
る出力Vo1をえて高い耐圧で圧力を検出する。
低圧を検出する場合はダイヤフラムの中央部（21）に置
かれたゲージ抵抗（3b），（3d）によつて構成されたブ
リツジ回路によつて入力Vi2に対する出力Vo2をえて感度
良く圧力を検出する。高圧を検出する場合はダイヤフラ
ム周辺部（22）に置かれたゲージ抵抗（3a），（3c）に
よつて構成されたブリツジ回路によつて入力Vi1に対す
る出力Vo1をえて高い耐圧で圧力を検出する。
以上のように、この発明によればダイヤフラム周辺部
を中央部よりも厚く構成し、周辺部に高圧での変形量を
検出する検出素子を配置すると共に中央部に低圧での変
形量を検出する検出素子を配置したので、低圧で感度良
く圧力検出できると共に、耐圧性に優れ、高圧の検出も
可能な半導体圧力センサが得られる効果がある。
を中央部よりも厚く構成し、周辺部に高圧での変形量を
検出する検出素子を配置すると共に中央部に低圧での変
形量を検出する検出素子を配置したので、低圧で感度良
く圧力検出できると共に、耐圧性に優れ、高圧の検出も
可能な半導体圧力センサが得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による半導体圧力センサの
構成を示す断面図、第２図は第１図のダイヤフラムを示
す断面図、第３図は第１図のダイヤフラムを示す平面
図、第４図は第１図に示す検出素子の接続の様子を示す
回路図、第５図は従来の半導体圧力センサを示す断面図
である。 図において、（１）はダイヤフラム、（２）は支持体、
（３），（3a）〜（3d）はゲージ抵抗、（21）はダイヤ
フラム中央部、（22）はダイヤフラム周辺部である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示すもの
とする。
構成を示す断面図、第２図は第１図のダイヤフラムを示
す断面図、第３図は第１図のダイヤフラムを示す平面
図、第４図は第１図に示す検出素子の接続の様子を示す
回路図、第５図は従来の半導体圧力センサを示す断面図
である。 図において、（１）はダイヤフラム、（２）は支持体、
（３），（3a）〜（3d）はゲージ抵抗、（21）はダイヤ
フラム中央部、（22）はダイヤフラム周辺部である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示すもの
とする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−9664（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−172378（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−79691（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−60577（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−10575（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−154179（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−172377（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−154180（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−47676（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−132832（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−187062（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−217671（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−25734（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】周囲を支持体に支持され圧力を受けて変形
するダイヤフラムと、このダイヤフラムの変形量を検出
する検出素子とを備える半導体圧力センサにおいて、上
記ダイヤフラムは周辺部が中央部より厚く構成され、上
記周辺部に高圧での変形量を検出する検出素子が配置さ
れると共に上記中央部に低圧での変形量を検出する検出
素子が配置されていることを特徴とする半導体圧力セン
サ。 - 【請求項２】検出素子はブリッジ構成されている特許請
求の範囲第１項記載の半導体圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62089084A JP2516211B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 半導体圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62089084A JP2516211B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 半導体圧力センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02256278A JPH02256278A (ja) | 1990-10-17 |
| JP2516211B2 true JP2516211B2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=13961001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62089084A Expired - Lifetime JP2516211B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 半導体圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2516211B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04184232A (ja) * | 1990-11-20 | 1992-07-01 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体圧力センサ |
| JP3509275B2 (ja) * | 1995-04-24 | 2004-03-22 | 株式会社デンソー | 半導体装置の製造方法 |
| WO2004114416A1 (ja) * | 2003-06-20 | 2004-12-29 | Hokuriku Electric Industry Co.,Ltd. | 半導体センサ |
| JP5217163B2 (ja) * | 2004-05-12 | 2013-06-19 | セイコーエプソン株式会社 | 圧力センサ |
| CN116429317B (zh) * | 2023-06-09 | 2023-08-15 | 季华实验室 | 电容薄膜真空计传感器及其制作方法和电容薄膜真空计 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5160577A (ja) * | 1974-11-25 | 1976-05-26 | Tokyo Shibaura Electric Co | Handotaiatsuryokukenshutsuki |
| JPS5479691A (en) * | 1977-12-07 | 1979-06-25 | Hitachi Ltd | Pressure detector and production of the same |
| JPH0758795B2 (ja) * | 1985-01-28 | 1995-06-21 | 日本電気株式会社 | 圧力センサ |
| JPS649664A (en) * | 1987-07-02 | 1989-01-12 | Toshiba Corp | Semiconductor pressure sensor |
-
1987
- 1987-04-10 JP JP62089084A patent/JP2516211B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02256278A (ja) | 1990-10-17 |
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