JP3863163B2 - 半導体力センサ - Google Patents
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Description
3 センサ素子
5 球体(力伝達手段)
7 力伝達手段位置決め構造
9 ダイアフラム部
11 支持部
13 変換部
17 端子電極
19A,19B 実装用電極
23 中間部材
25 カバー部材
C 実装用回路基板
Claims (6)
- ピエゾ抵抗効果を利用して力の変化を電気信号の変化に変換する変換部を備えた表面及び裏面を有するダイアフラム部と、前記ダイアフラム部の外側に位置し且つ前記ダイアフラム部の前記裏面が位置する側に前記ダイアフラム部と一体に設けられて前記ダイアフラム部を支持する筒状の支持部とを有するセンサ素子と、
前記ダイアフラム部の裏面と前記支持部の内周面とによって囲まれた空間内に一部が収容されて前記ダイアフラム部の裏面側から測定の対象となる力を前記ダイアフラム部に加える力伝達手段と、
前記ダイアフラム部との間に間隔を開け且つ前記ダイアフラム部と対向するように配置される対向壁部を備えて、前記力伝達手段を前記ダイアフラム部の裏面に直接接触させるように、前記力伝達手段を位置決め配置する力伝達手段位置決め構造とを具備し、
前記力伝達手段が剛性を有する球体により構成されて、
前記力伝達手段位置決め構造の前記対向壁部には、前記ダイアフラム部と対向する位置に前記ダイアフラム部に向かう方向に前記対向壁部を貫通する貫通孔が形成され、前記貫通孔が前記球体の一部を前記対向壁部の外部に臨ませ、前記球体が前記ダイアフラム部と直交する方向にのみ移動可能で且つ前記球体が前記ダイアフラム部の中心部上で回動し得るように前記球体の残部の一部を収容する形状を有している半導体力センサであって、
前記センサ素子の表面上に、前記変換部の回路に形成されて実装用回路基板上の複数の接続用電極にそれぞれ接続される複数の端子電極の他に、前記実装用回路基板上に前記センサ素子を表面実装する際に利用されて前記実装用回路基板上の複数の接続部にそれぞれ接続され、実際の電極として機能しない複数の実装用電極が設けられており、
前記複数の端子電極及び前記複数の実装用電極は、前記支持部上に配置されており、
前記複数の実装用電極の少なくとも一部の複数の実装用電極は、前記複数の端子電極が配置される端子電極領域よりも、前記ダイアフラム部寄りの位置に設けられていることを特徴とする半導体力センサ。 - 前記ダイアフラム部の輪郭形状が非円形形状を呈しており、
前記少なくとも一部の複数の実装用電極は、前記ダイアフラム部の輪郭に含まれる複数の角部に隣接して配置されている請求項1に記載の半導体力センサ。 - ピエゾ抵抗効果を利用して力の変化を電気信号の変化に変換する変換部を備えた表面及び裏面を有するダイアフラム部と、前記ダイアフラム部の外側に位置し且つ前記ダイアフラム部の前記裏面が位置する側に前記ダイアフラム部と一体に設けられて前記ダイアフラム部を支持する筒状の支持部とを有するセンサ素子と、
前記ダイアフラム部の裏面と前記支持部の内周面とによって囲まれた空間内に一部が収容されて前記ダイアフラム部の裏面側から測定の対象となる力を前記ダイアフラム部に加える力伝達手段と、
前記ダイアフラム部との間に間隔を開け且つ前記ダイアフラム部と対向するように配置される対向壁部を備えて、前記力伝達手段を前記ダイアフラム部の裏面に直接接触させるように、前記力伝達手段を位置決め配置する力伝達手段位置決め構造とを具備し、
前記力伝達手段が剛性を有する球体により構成されて、
前記力伝達手段位置決め構造の前記対向壁部には、前記ダイアフラム部と対向する位置に前記ダイアフラム部に向かう方向に前記対向壁部を貫通する貫通孔が形成され、前記貫通孔が前記球体の一部を前記対向壁部の外部に臨ませ、前記球体が前記ダイアフラム部と直交する方向にのみ移動可能で且つ前記球体が前記ダイアフラム部の中心部上で回動し得るように前記球体の残部の一部を収容する形状を有している半導体力センサであって、
前記センサ素子の表面上に、前記変換部の回路に形成されて実装用回路基板上の複数の接続用電極にそれぞれ接続される複数の端子電極の他に、前記実装用回路基板上に前記センサ素子を表面実装する際に利用されて前記実装用回路基板上の複数の接続部にそれぞれ接続され、実際の電極として機能しない複数の実装用電極が設けられており、
前記複数の端子電極及び前記複数の実装用電極は、前記支持部上に配置されており、
前記複数の実装用電極のうち一部の複数の実装用電極は、前記複数の端子電極が配置される端子電極領域よりも、前記ダイアフラム部寄りの位置に設けられており、前記複数の実装用電極のうち残りの複数の実装用電極は、前記複数の端子電極が配置される端子電極領域内に設けられていることを特徴とする半導体力センサ。 - 前記ダイアフラム部の輪郭形状が非円形形状を呈しており、
前記一部の複数の実装用電極は、前記ダイアフラム部の輪郭に含まれる複数の角部に隣接して配置されている請求項3に記載の半導体力センサ。 - 1つの前記角部の両側にそれぞれ1以上の前記実装用電極が配置されている請求項2または4に記載の半導体力センサ。
- ピエゾ抵抗効果を利用して力の変化を電気信号の変化に変換する変換部を備えた表面及び裏面を有するダイアフラム部と、前記ダイアフラム部の外側に位置し且つ前記ダイアフラム部の前記裏面が位置する側に前記ダイアフラム部と一体に設けられて前記ダイアフラム部を支持する筒状の支持部とを有するセンサ素子と、
前記ダイアフラム部の裏面と前記支持部の内周面とによって囲まれた空間内に一部が収容されて前記ダイアフラム部の裏面側から測定の対象となる力を前記ダイアフラム部に加える力伝達手段と、
前記ダイアフラム部との間に間隔を開け且つ前記ダイアフラム部と対向するように配置される対向壁部を備えて、前記力伝達手段を前記ダイアフラム部の裏面に直接接触させるように、前記力伝達手段を位置決め配置する力伝達手段位置決め構造と
前記センサ素子が接続される実装用回路基板とを具備し、
前記力伝達手段が剛性を有する球体により構成されて、
前記力伝達手段位置決め構造の前記対向壁部には、前記ダイアフラム部と対向する位置に前記ダイアフラム部に向かう方向に前記対向壁部を貫通する貫通孔が形成され、前記貫通孔が前記球体の一部を前記対向壁部の外部に臨ませ、前記球体が前記ダイアフラム部と直交する方向にのみ移動可能で且つ前記球体が前記ダイアフラム部の中心部上で回動し得るように前記球体の残部の一部を収容する形状を有している半導体力センサモジュールであって、
前記センサ素子の表面上に、前記変換部の回路に形成されて前記実装用回路基板上の複数の接続用電極にそれぞれ接続される複数の端子電極の他に、前記実装用回路基板上に前記センサ素子を表面実装する際に利用されて前記実装用回路基板上の複数の接続部にそれぞれ接続され、実際の電極として機能しない複数の実装用電極が設けられており、
前記複数の端子電極及び前記複数の実装用電極は、前記支持部上に配置されており、
前記複数の実装用電極の少なくとも一部の複数の実装用電極は、前記複数の端子電極が配置される端子電極領域よりも、前記ダイアフラム部寄りの位置に設けられている
前記複数の端子電極と前記実装用回路基板の前記複数の接続用電極との接続、及び前記複数の実装用電極と前記実装用回路基板の前記複数の接続部との接続は、バンプにより行われている半導体力センサモジュール。
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