JP3307275B2 - 半導体圧力センサ - Google Patents
半導体圧力センサInfo
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- JP3307275B2 JP3307275B2 JP13465397A JP13465397A JP3307275B2 JP 3307275 B2 JP3307275 B2 JP 3307275B2 JP 13465397 A JP13465397 A JP 13465397A JP 13465397 A JP13465397 A JP 13465397A JP 3307275 B2 JP3307275 B2 JP 3307275B2
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- Japan
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- package
- pressure sensor
- pedestal
- sensor chip
- thermal expansion
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイヤフラムを用
いて圧力検出を行う半導体圧力センサに関するものであ
る。
いて圧力検出を行う半導体圧力センサに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の半導体圧力センサの概略
構成図である。１は圧力センサチップであり、薄肉のダ
イヤフラム２上に圧力変化に応じてその抵抗値が変化す
る歪みゲージ抵抗３が形成されている。歪みゲージ抵抗
３は、ワイヤ４により外部端子５と接続されている。
構成図である。１は圧力センサチップであり、薄肉のダ
イヤフラム２上に圧力変化に応じてその抵抗値が変化す
る歪みゲージ抵抗３が形成されている。歪みゲージ抵抗
３は、ワイヤ４により外部端子５と接続されている。
【０００３】６はガラス等で形成される台座であり、圧
力センサチップ１と陽極接合等により接合され、圧力セ
ンサチップ１を支持している。台座６にはダイヤフラム
２に通じる貫通孔７が設けられている。
力センサチップ１と陽極接合等により接合され、圧力セ
ンサチップ１を支持している。台座６にはダイヤフラム
２に通じる貫通孔７が設けられている。
【０００４】８はパッケージであり、圧力センサチップ
１及び台座６を収納する。パッケージ８は貫通孔７に被
測定圧力を導入するための導入孔９を有している。
１及び台座６を収納する。パッケージ８は貫通孔７に被
測定圧力を導入するための導入孔９を有している。
【０００５】以上の構成の半導体圧力センサでは、被測
定圧力がパッケージ８の導入孔９から台座６の貫通孔７
を介してダイヤフラム２に印加されると、ダイヤフラム
２が被測定圧力に応じて歪み、その歪みを歪みゲージ抵
抗３により電気的に検出することで被測定圧力を測定す
る。
定圧力がパッケージ８の導入孔９から台座６の貫通孔７
を介してダイヤフラム２に印加されると、ダイヤフラム
２が被測定圧力に応じて歪み、その歪みを歪みゲージ抵
抗３により電気的に検出することで被測定圧力を測定す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な構成の半導体圧力センサでは、被測定圧力以外の要因
によりダイヤフラム２が変形すると正確な圧力測定が困
難になるが、台座６とパッケージ８との間の熱膨張係数
の差により発生した歪みがダイヤフラム２に伝播し、温
度によっては正確な圧力測定ができないという問題があ
った。
な構成の半導体圧力センサでは、被測定圧力以外の要因
によりダイヤフラム２が変形すると正確な圧力測定が困
難になるが、台座６とパッケージ８との間の熱膨張係数
の差により発生した歪みがダイヤフラム２に伝播し、温
度によっては正確な圧力測定ができないという問題があ
った。
【０００７】本発明は、上記の点に鑑みて成されたもの
であり、その目的とするところは、台座とパッケージと
の熱膨張係数の差から発生するダイヤフラムの歪みを緩
和し、温度によらず正確に圧力測定が可能な半導体圧力
センサを提供することにある。
であり、その目的とするところは、台座とパッケージと
の熱膨張係数の差から発生するダイヤフラムの歪みを緩
和し、温度によらず正確に圧力測定が可能な半導体圧力
センサを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
圧力変化に応じてその抵抗値が変化する歪みゲージ抵抗
を薄肉のダイヤフラム上に形成してなる圧力センサチッ
プと、前記ダイヤフラムに通じる貫通孔を有し前記圧力
センサチップを支持する台座と、前記貫通孔に被測定圧
力を導入するための導入孔を有するとともに前記台座が
固定され前記圧力センサチップ及び前記台座を収納する
パッケージと、前記歪みゲージ抵抗と電気的に接続され
前記パッケージの外部に引き出される外部端子とを有し
てなる半導体圧力センサにおいて、前記台座と前記パッ
ケージとの間の熱膨張係数を有する緩衝部を介して前記
パッケージと前記台座とを接合するようにしたものであ
って、前記緩衝部として前記台座と前記パッケージとを
接着する接着剤に前記パッケージよりも熱膨張係数の低
い粒状物を混入したものを用いたものである。
圧力変化に応じてその抵抗値が変化する歪みゲージ抵抗
を薄肉のダイヤフラム上に形成してなる圧力センサチッ
プと、前記ダイヤフラムに通じる貫通孔を有し前記圧力
センサチップを支持する台座と、前記貫通孔に被測定圧
力を導入するための導入孔を有するとともに前記台座が
固定され前記圧力センサチップ及び前記台座を収納する
パッケージと、前記歪みゲージ抵抗と電気的に接続され
前記パッケージの外部に引き出される外部端子とを有し
てなる半導体圧力センサにおいて、前記台座と前記パッ
ケージとの間の熱膨張係数を有する緩衝部を介して前記
パッケージと前記台座とを接合するようにしたものであ
って、前記緩衝部として前記台座と前記パッケージとを
接着する接着剤に前記パッケージよりも熱膨張係数の低
い粒状物を混入したものを用いたものである。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面に基づき説明する。図１は、本発明の一実施形態
に係る半導体圧力センサの概略構成図である。１は圧力
センサチップであり、薄肉のダイヤフラム２上に圧力変
化に応じてその抵抗値が変化する歪みゲージ抵抗３が形
成されている。歪みゲージ抵抗３は、ワイヤ４により外
部端子５と接続されている。外部端子５の素材は、銅や
コバール、ステンレスばね鋼、４２合金等であり、耐湿
性や酸化防止の観点から表面に金・銀等のめっきを施し
てあることが望ましい。
て図面に基づき説明する。図１は、本発明の一実施形態
に係る半導体圧力センサの概略構成図である。１は圧力
センサチップであり、薄肉のダイヤフラム２上に圧力変
化に応じてその抵抗値が変化する歪みゲージ抵抗３が形
成されている。歪みゲージ抵抗３は、ワイヤ４により外
部端子５と接続されている。外部端子５の素材は、銅や
コバール、ステンレスばね鋼、４２合金等であり、耐湿
性や酸化防止の観点から表面に金・銀等のめっきを施し
てあることが望ましい。
【００１２】６はガラス等で形成される台座であり、圧
力センサチップ１と陽極接合等により接合され、圧力セ
ンサチップ１を支持している。台座６にはダイヤフラム
２に通じる貫通孔７が設けられている。
力センサチップ１と陽極接合等により接合され、圧力セ
ンサチップ１を支持している。台座６にはダイヤフラム
２に通じる貫通孔７が設けられている。
【００１３】８はプラスチック等により形成されたパッ
ケージであり、圧力センサチップ１及び台座６を収納す
る。パッケージ８は貫通孔７に被測定圧力を導入するた
めの導入孔９を有している。
ケージであり、圧力センサチップ１及び台座６を収納す
る。パッケージ８は貫通孔７に被測定圧力を導入するた
めの導入孔９を有している。
【００１４】１０は台座６とパッケージ８とを接合する
接着剤であり、コバール等の金属材料やガラス等の無機
材料のように熱膨張係数がパッケージ８よりも低い粒状
物１１が混入されている。（以下、この接着剤１０と粒
状物１１の混合物を緩衝部１２と呼ぶ。）この粒状物１
１の混入量を調節することにより、緩衝部１２の熱膨張
係数が台座６よりも高くパッケージ８よりも低い値とな
るようにする。
接着剤であり、コバール等の金属材料やガラス等の無機
材料のように熱膨張係数がパッケージ８よりも低い粒状
物１１が混入されている。（以下、この接着剤１０と粒
状物１１の混合物を緩衝部１２と呼ぶ。）この粒状物１
１の混入量を調節することにより、緩衝部１２の熱膨張
係数が台座６よりも高くパッケージ８よりも低い値とな
るようにする。
【００１５】本実施形態によれば、熱膨張係数が台座６
よりも高くパッケージ８よりも低い値を有するように粒
状物１１を接着剤１０に混入した緩衝部１２により台座
６とパッケージ８とを接合したので、台座６とパッケー
ジ８との間の熱膨張係数の差から発生する歪みを緩和す
ることができるので、温度によらずダイヤフラム２に発
生する被測定圧力以外の歪みを低減することが可能とな
る。
よりも高くパッケージ８よりも低い値を有するように粒
状物１１を接着剤１０に混入した緩衝部１２により台座
６とパッケージ８とを接合したので、台座６とパッケー
ジ８との間の熱膨張係数の差から発生する歪みを緩和す
ることができるので、温度によらずダイヤフラム２に発
生する被測定圧力以外の歪みを低減することが可能とな
る。
【００１６】なお、台座６の高さを高くすると圧力セン
サチップ１とパッケージ８との距離が長くなるため、パ
ッケージ８から圧力センサチップ１に伝播する外力をよ
り緩和することができるが、緩衝部１２の部材として台
座６と近似する熱膨張係数を有するものを用いれば、台
座６を高くするのと同様の効果を得ることができる。
サチップ１とパッケージ８との距離が長くなるため、パ
ッケージ８から圧力センサチップ１に伝播する外力をよ
り緩和することができるが、緩衝部１２の部材として台
座６と近似する熱膨張係数を有するものを用いれば、台
座６を高くするのと同様の効果を得ることができる。
【００１７】図２は、本発明の参考例に係る半導体圧力
センサの概略構成図である。本参考例では、図１に示し
た緩衝部１２を外部端子５と同じ部材により構成してい
る。（以下、この緩衝部を緩衝部１２ａと記載する。）
緩衝部１２ａは、外部端子５を形成する際に同時に形成
する。
センサの概略構成図である。本参考例では、図１に示し
た緩衝部１２を外部端子５と同じ部材により構成してい
る。（以下、この緩衝部を緩衝部１２ａと記載する。）
緩衝部１２ａは、外部端子５を形成する際に同時に形成
する。
【００１８】緩衝部１２ａの部材としては、導電性を有
し、かつ、台座６とパッケージ８との間の熱膨張係数を
有するものであればよく、例えば、台座６としてガラス
を用いた場合、緩衝部１２ａとしてコバール等を用い
る。
し、かつ、台座６とパッケージ８との間の熱膨張係数を
有するものであればよく、例えば、台座６としてガラス
を用いた場合、緩衝部１２ａとしてコバール等を用い
る。
【００１９】本参考例によれば、台座６とパッケージ８
との間の熱膨張係数を有する緩衝部１２ａを介して台座
６とパッケージ８とを接着するようにしたので、台座６
とパッケージ８との間の熱膨張係数の差により発生する
歪みを緩衝部１２ａにより緩和することができる。ま
た、緩衝部１２ａは外部端子５と同じ部材であるので、
外部端子５をパッケージ８に形成する際に容易に形成す
ることができる。さらに、圧力センサチップ１や台座６
をパッケージ８にアースする際のアース線として緩衝部
１２ａを用いることが可能となる。
との間の熱膨張係数を有する緩衝部１２ａを介して台座
６とパッケージ８とを接着するようにしたので、台座６
とパッケージ８との間の熱膨張係数の差により発生する
歪みを緩衝部１２ａにより緩和することができる。ま
た、緩衝部１２ａは外部端子５と同じ部材であるので、
外部端子５をパッケージ８に形成する際に容易に形成す
ることができる。さらに、圧力センサチップ１や台座６
をパッケージ８にアースする際のアース線として緩衝部
１２ａを用いることが可能となる。
【００２０】なお、台座６の高さを高くすると圧力セン
サチップ１とパッケージ８との距離が長くなるため、パ
ッケージ８から圧力センサチップ１に伝播する外力をよ
り緩和することができるが、緩衝部１２ａの部材として
台座６と近似する熱膨張係数を有するものを用いれば、
台座６を高くするのと同様の効果を得ることができる。
サチップ１とパッケージ８との距離が長くなるため、パ
ッケージ８から圧力センサチップ１に伝播する外力をよ
り緩和することができるが、緩衝部１２ａの部材として
台座６と近似する熱膨張係数を有するものを用いれば、
台座６を高くするのと同様の効果を得ることができる。
【００２１】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明にあ
っては、圧力変化に応じてその抵抗値が変化する歪みゲ
ージ抵抗を薄肉のダイヤフラム上に形成してなる圧力セ
ンサチップと、ダイヤフラムに通じる貫通孔を有し圧力
センサチップを支持する台座と、貫通孔に被測定圧力を
導入するための導入孔を有するとともに台座が固定され
圧力センサチップ及び台座を収納するパッケージと、歪
みゲージ抵抗と電気的に接続されパッケージの外部に引
き出される外部端子とを有してなる半導体圧力センサに
おいて、台座とパッケージとを接続する接着剤にパッケ
ージよりも熱膨張係数の低い粒状物を混入するなどによ
りなされた、台座とパッケージとの間の熱膨張係数を有
する緩衝部を介してパッケージと台座とを接合するよう
にしたので、台座とパッケージとの間の熱膨張係数の差
から発生する歪みを緩和することができ、温度によらず
正確に圧力測定が可能な半導体圧力センサを提供するこ
とができた。
っては、圧力変化に応じてその抵抗値が変化する歪みゲ
ージ抵抗を薄肉のダイヤフラム上に形成してなる圧力セ
ンサチップと、ダイヤフラムに通じる貫通孔を有し圧力
センサチップを支持する台座と、貫通孔に被測定圧力を
導入するための導入孔を有するとともに台座が固定され
圧力センサチップ及び台座を収納するパッケージと、歪
みゲージ抵抗と電気的に接続されパッケージの外部に引
き出される外部端子とを有してなる半導体圧力センサに
おいて、台座とパッケージとを接続する接着剤にパッケ
ージよりも熱膨張係数の低い粒状物を混入するなどによ
りなされた、台座とパッケージとの間の熱膨張係数を有
する緩衝部を介してパッケージと台座とを接合するよう
にしたので、台座とパッケージとの間の熱膨張係数の差
から発生する歪みを緩和することができ、温度によらず
正確に圧力測定が可能な半導体圧力センサを提供するこ
とができた。
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体圧力センサの
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２】本発明の参考例に係る半導体圧力センサの概略
構成図である。
構成図である。
【図３】従来の半導体圧力センサの概略構成図である。
１ 圧力センサチップ ２ ダイヤフラム ３ 歪みゲージ抵抗 ４ ワイヤ ５ 外部端子 ６ 台座 ７ 貫通孔 ８ パッケージ ９ 導入孔 １０ 接着剤 １１ 粒状物 １２ 緩衝部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01L 9/04
Claims (1)
- 【請求項１】 圧力変化に応じてその抵抗値が変化する
歪みゲージ抵抗を薄肉のダイヤフラム上に形成してなる
圧力センサチップと、前記ダイヤフラムに通じる貫通孔
を有し前記圧力センサチップを支持する台座と、前記貫
通孔に被測定圧力を導入するための導入孔を有するとと
もに前記台座が固定され前記圧力センサチップ及び前記
台座を収納するパッケージと、前記歪みゲージ抵抗と電
気的に接続され前記パッケージの外部に引き出される外
部端子とを有してなる半導体圧力センサにおいて、前記
台座と前記パッケージとの間の熱膨張係数を有する緩衝
部を介して前記パッケージと前記台座とを接合するよう
にしたものであって、前記緩衝部として前記台座と前記
パッケージとを接着する接着剤に前記パッケージよりも
熱膨張係数の低い粒状物を混入したものを用いたことを
特徴とする半導体圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13465397A JP3307275B2 (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 半導体圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13465397A JP3307275B2 (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 半導体圧力センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10325770A JPH10325770A (ja) | 1998-12-08 |
| JP3307275B2 true JP3307275B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=15133411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13465397A Expired - Fee Related JP3307275B2 (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 半導体圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3307275B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5595145B2 (ja) * | 2010-07-02 | 2014-09-24 | 株式会社デンソー | 半導体力学量センサ |
| CN114088282B (zh) * | 2021-11-24 | 2024-05-10 | 北京七星华创流量计有限公司 | 压力传感器 |
-
1997
- 1997-05-26 JP JP13465397A patent/JP3307275B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10325770A (ja) | 1998-12-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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