JP7343343B2 - sensor chip - Google Patents

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本明細書に開示する技術は、センサチップに関する。 The technology disclosed herein relates to a sensor chip.

特許文献1に半導体からなるセンサチップが開示されている。特許文献1のセンサチップは、ダイヤフラム部と、ダイヤフラム部の外周端部を支持している支持部と、ダイヤフラム部に配置されている複数のピエゾ抵抗部と、複数のピエゾ抵抗部よりも下側においてダイヤフラム部の下面に沿う方向に延びている絶縁膜とを備えている。また、特許文献1のセンサチップは、複数のピエゾ抵抗部のそれぞれの周りにおいてダイヤフラム部の上面から絶縁膜に達する位置まで延びている複数の溝部を備えている。各溝部は、ダイヤフラム部の上面と直交する方向に視たときに、各ピエゾ抵抗部を囲んでいる。特許文献1のセンサチップでは、ダイヤフラム部に圧力が作用したときのダイヤフラム部の応力を複数のピエゾ抵抗部を利用して検出する。 Patent Document 1 discloses a sensor chip made of a semiconductor. The sensor chip of Patent Document 1 includes a diaphragm section, a support section that supports the outer peripheral end of the diaphragm section, a plurality of piezoresistive sections disposed on the diaphragm section, and a section below the plurality of piezoresistive sections. and an insulating film extending in a direction along the lower surface of the diaphragm portion. Further, the sensor chip of Patent Document 1 includes a plurality of grooves extending around each of the plurality of piezoresistive sections from the upper surface of the diaphragm section to a position reaching the insulating film. Each groove portion surrounds each piezoresistive portion when viewed in a direction perpendicular to the top surface of the diaphragm portion. The sensor chip disclosed in Patent Document 1 uses a plurality of piezoresistive sections to detect stress in a diaphragm section when pressure is applied to the diaphragm section.

特開2006-30159号公報Japanese Patent Application Publication No. 2006-30159

特許文献1にセンサチップでは、各ピエゾ抵抗部の周りに形成されている各溝部によって各ピエゾ抵抗部を周囲から絶縁している。しかしながら、特許文献1にセンサチップでは、各溝部が各ピエゾ抵抗部を囲んでいるので、ダイヤフラム部の応力がピエゾ抵抗部とピエゾ抵抗部との間の溝部によって分断されてしまうという問題があった。そのため、ダイヤフラム部の応力を精度良く検出することができないことがあった。 In the sensor chip disclosed in Patent Document 1, each piezoresistive part is insulated from the surroundings by each groove formed around each piezoresistive part. However, in the sensor chip disclosed in Patent Document 1, since each groove surrounds each piezoresistive part, there is a problem in that the stress in the diaphragm part is divided by the groove between the piezoresistive parts. . Therefore, the stress in the diaphragm portion may not be detected with high accuracy.

本明細書は、複数のピエゾ抵抗部を周囲から絶縁すると共にダイヤフラム部の応力を精度良く検出することができる技術を提供する。 The present specification provides a technique that can insulate a plurality of piezoresistive parts from the surroundings and detect stress in a diaphragm part with high accuracy.

本明細書に開示するセンサチップは、半導体からなるセンサチップであってもよい。センサチップは、流体の圧力を受圧する受圧面を備えているダイヤフラム部と、前記ダイヤフラム部の外周端部を支持している支持部と、前記ダイヤフラム部に配置されている複数のピエゾ抵抗部と、複数の前記ピエゾ抵抗部よりも前記受圧面側において前記受圧面に沿う方向に延びている絶縁膜と、複数の前記ピエゾ抵抗部の周りにおいて前記受圧面と反対側の面から前記絶縁膜に達する位置まで延びている溝部であって、前記受圧面と直交する方向に視たときに複数の前記ピエゾ抵抗部を囲むように一周している前記溝部と、を備えていてもよい。 The sensor chip disclosed in this specification may be a sensor chip made of a semiconductor. The sensor chip includes a diaphragm section that includes a pressure receiving surface that receives fluid pressure, a support section that supports an outer peripheral end of the diaphragm section, and a plurality of piezoresistive sections arranged on the diaphragm section. , an insulating film extending in a direction along the pressure receiving surface on a side closer to the pressure receiving surface than the plurality of piezoresistive parts, and an insulating film extending from a surface opposite to the pressure receiving surface around the plurality of piezoresistive parts. It is a groove part which extends to the position which reaches, Comprising: When it sees in the direction orthogonal to the said pressure receiving surface, the said groove part may be provided with the said groove part which goes around so that the said several said piezoresistive part may be surrounded.

この構成によれば、複数のピエゾ抵抗部よりも受圧面側では、受圧面に沿う方向に延びている絶縁膜によって複数のピエゾ抵抗部を周囲から絶縁することができる。更に、複数のピエゾ抵抗部の周りにおいて受圧面と反対側の面から絶縁膜に達する位置まで延びている溝部によって、複数のピエゾ抵抗部を周囲から絶縁することができる。また、上記の構成によれば、受圧面と直交する方向に視たときに溝部が複数のピエゾ抵抗部を囲むように一周している。そのため、複数のピエゾ抵抗部を溝部によって周囲から絶縁することができる一方で、ダイヤフラム部の応力がピエゾ抵抗部とピエゾ抵抗部との間で溝部によって分断されることがない。したがって、ダイヤフラム部の応力を精度良く検出することができる。 According to this configuration, on the side closer to the pressure receiving surface than the plurality of piezoresistive parts, the plurality of piezoresistive parts can be insulated from the surroundings by the insulating film extending in the direction along the pressure receiving surface. Furthermore, the plurality of piezoresistive parts can be insulated from the surroundings by the groove extending around the plurality of piezoresistive parts from the surface opposite to the pressure receiving surface to the position reaching the insulating film. Further, according to the above configuration, the groove portion goes around the plurality of piezoresistive portions when viewed in a direction perpendicular to the pressure receiving surface. Therefore, while the plurality of piezoresistive sections can be insulated from the surroundings by the grooves, stress in the diaphragm section is not divided between the piezoresistive sections by the grooves. Therefore, stress in the diaphragm portion can be detected with high accuracy.

前記溝部は、前記絶縁膜を貫通して延びていてもよい。この構成によれば、絶縁性を高めることができる。 The groove portion may extend through the insulating film. According to this configuration, insulation can be improved.

センサチップは、前記溝部に充填されている絶縁性の充填材を更に備えていてもよい。この構成によれば、絶縁性を高めることができる。 The sensor chip may further include an insulating filler filled in the groove. According to this configuration, insulation can be improved.

センサチップは、容器又は管に固定されていてもよい。センサチップは、前記ダイヤフラム部の前記受圧面が前記容器又は前記管の内部を向くように前記容器又は前記管の内面に固定されていてもよい。 The sensor chip may be fixed to a container or tube. The sensor chip may be fixed to the inner surface of the container or the tube such that the pressure receiving surface of the diaphragm portion faces inside the container or the tube.

この構成によれば、容器又は管の内部の流体の圧力がセンサチップに作用したときに、センサチップが容器又は管の内面に押し付けられるので、センサチップを容器又は管に強固に固定することができる。 According to this configuration, when the pressure of the fluid inside the container or tube acts on the sensor chip, the sensor chip is pressed against the inner surface of the container or tube, so the sensor chip can be firmly fixed to the container or tube. can.

実施例に係るセンサチップの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a sensor chip according to an example. 実施例に係るセンサチップの上面図である。FIG. 2 is a top view of a sensor chip according to an example. 他の実施例に係るセンサチップの断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a sensor chip according to another example. 他の実施例に係るセンサチップの断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a sensor chip according to another example. 他の実施例に係るセンサチップの断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a sensor chip according to another example. 他の実施例に係るセンサチップの断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a sensor chip according to another example.

実施例に係るセンサチップ1について図面を参照して説明する。図1及び図2に示すように、実施例に係るセンサチップ1は、ダイヤフラム部10と、複数(本実施例では4個)のピエゾ抵抗部20と、支持部30とを備えている。また、センサチップ1は、絶縁膜40と、溝部50とを備えている。センサチップ1は、例えば、半導体であるSOI(Silicon on Insulator)基板から作製されている。 A sensor chip 1 according to an embodiment will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the sensor chip 1 according to the embodiment includes a diaphragm section 10, a plurality of (four in this embodiment) piezoresistive sections 20, and a support section 30. Further, the sensor chip 1 includes an insulating film 40 and a groove portion 50. The sensor chip 1 is made of, for example, a semiconductor SOI (Silicon on Insulator) substrate.

センサチップ1は、液体wが収容されている容器200の内部に配置されている。センサチップ1は、容器200の上部205の内面210に固定されている。容器200の上部205には開口部220が形成されている。センサチップ1は、ダイヤフラム部10が容器200の開口部220と向かい合うように配置されている。センサチップ1が固定されている容器200は、液体wが流れる管250に固定されている。管250の内部を流れる液体wが容器200の内部に流入する。容器200の内部の液体wの圧力がセンサチップ1に作用する。センサチップ1は、液体wの圧力を検出するために用いられる。圧力検出対象の液体wは、例えば水である。水は導電性を有している。 The sensor chip 1 is placed inside a container 200 containing a liquid w. The sensor chip 1 is fixed to the inner surface 210 of the upper part 205 of the container 200. An opening 220 is formed in the upper part 205 of the container 200. The sensor chip 1 is arranged such that the diaphragm part 10 faces the opening 220 of the container 200. A container 200 to which the sensor chip 1 is fixed is fixed to a pipe 250 through which liquid w flows. The liquid w flowing inside the tube 250 flows into the inside of the container 200. The pressure of the liquid w inside the container 200 acts on the sensor chip 1. The sensor chip 1 is used to detect the pressure of the liquid w. The liquid w whose pressure is to be detected is, for example, water. Water has conductivity.

ダイヤフラム部10は、半導体(例えば、Si)からなる薄い膜状の構成である。ダイヤフラム部10は、センサチップ1の上面に沿う方向においてセンサチップ1の中央部に形成されている。ダイヤフラム部10は、例えば、SOI基板を絶縁膜40までエッチングすることによって形成される。ダイヤフラム部10は、容器200の内部の液体wの圧力を受圧する受圧面14を備えている。受圧面14は、ダイヤフラム部10の下面に形成されている。受圧面14は、容器200の内部を向いている。受圧面14は、容器200の上部205の内面210と反対側(下側)を向いている。受圧面14は、容器200の内部の液体wに面している。容器200の内部の液体wの圧力が受圧面14に作用する。ダイヤフラム部10は、受圧面14が液体wの圧力を受圧すると上側に撓むように変形する。ダイヤフラム部10は、受圧面14と直交する方向から視たときに円形状に形成されている(図2参照)。ダイヤフラム部10の外周端部12が円形状に一周している。他の実施例では、ダイヤフラム部10は四角形状に形成されていてもよい。ダイヤフラム部10の形状は限定されるものではない。 The diaphragm portion 10 has a thin film-like configuration made of a semiconductor (for example, Si). The diaphragm portion 10 is formed at the center of the sensor chip 1 in a direction along the top surface of the sensor chip 1 . The diaphragm portion 10 is formed, for example, by etching the SOI substrate down to the insulating film 40. The diaphragm portion 10 includes a pressure receiving surface 14 that receives the pressure of the liquid w inside the container 200. The pressure receiving surface 14 is formed on the lower surface of the diaphragm portion 10. The pressure receiving surface 14 faces the inside of the container 200. The pressure receiving surface 14 faces the opposite side (lower side) from the inner surface 210 of the upper part 205 of the container 200. The pressure receiving surface 14 faces the liquid w inside the container 200. The pressure of the liquid w inside the container 200 acts on the pressure receiving surface 14. The diaphragm portion 10 deforms to bend upward when the pressure receiving surface 14 receives the pressure of the liquid w. The diaphragm portion 10 is formed into a circular shape when viewed from a direction perpendicular to the pressure receiving surface 14 (see FIG. 2). The outer circumferential end 12 of the diaphragm portion 10 is circular. In other embodiments, the diaphragm portion 10 may have a rectangular shape. The shape of the diaphragm portion 10 is not limited.

複数のピエゾ抵抗部20は、ダイヤフラム部10の上部に配置されている。複数のピエゾ抵抗部20は、互いに間隔をあけて配置されている。各ピエゾ抵抗部20は、ダイヤフラム部10を構成する半導体(例えば、Si)にイオン注入をすることによって形成される。各ピエゾ抵抗部20は、容器200の内部の液体wの圧力によってダイヤフラム部10が変形したときに、それに応じて歪む。各ピエゾ抵抗部20に歪みが生じると、各ピエゾ抵抗部20の抵抗値が変化する。 The plurality of piezoresistive sections 20 are arranged above the diaphragm section 10. The plurality of piezoresistive sections 20 are arranged at intervals from each other. Each piezoresistive section 20 is formed by implanting ions into a semiconductor (for example, Si) constituting the diaphragm section 10. When the diaphragm section 10 is deformed by the pressure of the liquid w inside the container 200, each piezoresistive section 20 is distorted accordingly. When distortion occurs in each piezoresistive section 20, the resistance value of each piezoresistive section 20 changes.

複数のピエゾ抵抗部20は、ダイヤフラム部10の応力を検出するためのブリッジ回路(不図示)の一部を構成している。各ピエゾ抵抗部20は、ブリッジ回路における各抵抗要素に相当する。各ピエゾ抵抗部20には、ブリッジ回路の配線が接続されている。ブリッジ回路に基づいてダイヤフラム部10の応力を検出することによって、ダイヤフラム部10の受圧面14に作用する液体w(容器200の内部の液体w)の圧力を検出することができる。ブリッジ回路に基づいて応力を検出する方法についてはよく知られているので詳細な説明を省略する。 The plurality of piezoresistive sections 20 constitute part of a bridge circuit (not shown) for detecting stress in the diaphragm section 10. Each piezoresistive section 20 corresponds to each resistance element in the bridge circuit. Each piezoresistive section 20 is connected to wiring of a bridge circuit. By detecting the stress in the diaphragm portion 10 based on the bridge circuit, the pressure of the liquid w (liquid w inside the container 200) acting on the pressure receiving surface 14 of the diaphragm portion 10 can be detected. Since the method of detecting stress based on a bridge circuit is well known, a detailed explanation will be omitted.

センサチップ1の支持部30は、ダイヤフラム部10の周りに位置している。支持部30よりも内側にダイヤフラム部10が配置されている。支持部30は、ダイヤフラム部10の外周端部12に固定されている。支持部30は、ダイヤフラム部10の外周端部12を支持している。支持部30は、ダイヤフラム部10と一体的に形成されている。支持部30は、半導体(例えば、Si)から形成されている。上下方向における支持部30の厚みは、ダイヤフラム部10の厚みよりも厚い。支持部30は、厚いブロック状の構成である。支持部30は、ダイヤフラム部10の外周端部12の全周を囲んでいる(図2参照)。支持部30は、ダイヤフラム部10の外周端部12に沿って一周している。支持部30の下面や外周面は容器200の内部の液体wに接している。 The support part 30 of the sensor chip 1 is located around the diaphragm part 10. The diaphragm part 10 is arranged inside the support part 30. The support portion 30 is fixed to the outer peripheral end portion 12 of the diaphragm portion 10. The support portion 30 supports the outer peripheral end portion 12 of the diaphragm portion 10. The support portion 30 is integrally formed with the diaphragm portion 10. The support portion 30 is made of a semiconductor (eg, Si). The thickness of the support part 30 in the vertical direction is thicker than the thickness of the diaphragm part 10. The support portion 30 has a thick block-like configuration. The support portion 30 surrounds the entire circumference of the outer peripheral end portion 12 of the diaphragm portion 10 (see FIG. 2). The support portion 30 goes around the outer peripheral end portion 12 of the diaphragm portion 10 . The lower surface and outer peripheral surface of the support portion 30 are in contact with the liquid w inside the container 200.

支持部30は、容器200の上部205の内面210に固定される固定面32を備えている。固定面32は、センサチップ1の上面に形成されている。固定面32は、ダイヤフラム部10の受圧面14と反対側(上側)を向いている。固定面32は、受圧面14よりも上側に位置している。固定面32は、ダイヤフラム部10の受圧面14が容器200の内部を向き、ダイヤフラム部10の上面が容器200の外部を向くように容器200に固定されている。固定面32は、容器200の内面210に接着剤60によって接着されている。接着剤60は、例えばシリコーンである。固定面32は、後述する溝部50よりも外側に位置している。 The support portion 30 includes a fixing surface 32 that is fixed to the inner surface 210 of the upper portion 205 of the container 200 . The fixing surface 32 is formed on the upper surface of the sensor chip 1. The fixed surface 32 faces the opposite side (upper side) of the pressure receiving surface 14 of the diaphragm portion 10. The fixed surface 32 is located above the pressure receiving surface 14. The fixing surface 32 is fixed to the container 200 such that the pressure receiving surface 14 of the diaphragm portion 10 faces the inside of the container 200 and the top surface of the diaphragm portion 10 faces the outside of the container 200. The fixing surface 32 is bonded to the inner surface 210 of the container 200 with an adhesive 60. The adhesive 60 is, for example, silicone. The fixing surface 32 is located on the outer side of the groove portion 50, which will be described later.

絶縁膜40は、例えばSiO膜である。絶縁膜40は、ダイヤフラム部10の下に配置されている。絶縁膜40は、ダイヤフラム部10に配置されている複数のピエゾ抵抗部20よりも受圧面14側(下側)に配置されている。絶縁膜40は、複数のピエゾ抵抗部20と容器200の内部の液体wとの間に位置している。絶縁膜40は、ダイヤフラム部10の受圧面14の全体を覆っている。絶縁膜40は、受圧面14に沿う方向に延びている。絶縁膜40は、受圧面14に沿う方向においてダイヤフラム部10の外周端部12よりも外側まで延びている。更に、絶縁膜40は、ダイヤフラム部10から支持部30にわたって延びている。絶縁膜40は、支持部30の内部に配置されている。 The insulating film 40 is, for example, a SiO 2 film. The insulating film 40 is arranged under the diaphragm part 10. The insulating film 40 is arranged closer to the pressure receiving surface 14 (lower side) than the plurality of piezoresistive parts 20 arranged in the diaphragm part 10 . The insulating film 40 is located between the plurality of piezoresistive parts 20 and the liquid w inside the container 200. The insulating film 40 covers the entire pressure receiving surface 14 of the diaphragm portion 10 . The insulating film 40 extends in a direction along the pressure receiving surface 14. The insulating film 40 extends to the outside of the outer peripheral end portion 12 of the diaphragm portion 10 in the direction along the pressure receiving surface 14 . Further, the insulating film 40 extends from the diaphragm section 10 to the support section 30. The insulating film 40 is arranged inside the support section 30.

溝部50は、支持部30に形成されている。溝部50は、支持部30の上面から絶縁膜40よりも下側まで連続して延びている。溝部50は、絶縁膜40を貫通して延びている。溝部50の底面52が絶縁膜40よりも下側に位置している。溝部50は、例えば、SOI基板を絶縁膜40よりも下側までエッチングすることによって形成される。溝部50は、複数のピエゾ抵抗部20の周りに形成されている。溝部50は、複数のピエゾ抵抗部20の全てを囲んでいる。溝部50は、ダイヤフラム部10の外周端部12よりも外側に形成されている。溝部50は、支持部30の固定面32よりも内側に形成されている。溝部50は、ダイヤフラム部10の外周端部12の全周を囲んでいる(図2参照)。溝部50は、ダイヤフラム部10の外周端部12に沿って一周している。溝部50は、外周端部12に沿って連続して延びている。溝部50は、円形状に形成されている。 The groove portion 50 is formed in the support portion 30. The groove portion 50 extends continuously from the upper surface of the support portion 30 to below the insulating film 40 . The groove portion 50 extends through the insulating film 40. A bottom surface 52 of the groove portion 50 is located below the insulating film 40. The groove portion 50 is formed, for example, by etching the SOI substrate to a level below the insulating film 40. The groove portion 50 is formed around the plurality of piezoresistive portions 20. The groove portion 50 surrounds all of the plurality of piezoresistive portions 20. The groove portion 50 is formed outside the outer peripheral end portion 12 of the diaphragm portion 10. The groove portion 50 is formed inside the fixing surface 32 of the support portion 30. The groove portion 50 surrounds the entire circumference of the outer peripheral end portion 12 of the diaphragm portion 10 (see FIG. 2). The groove portion 50 goes around the outer peripheral end portion 12 of the diaphragm portion 10 . The groove portion 50 extends continuously along the outer peripheral end portion 12. The groove portion 50 is formed in a circular shape.

上記のセンサチップ1では、容器200の内部の液体wの圧力がダイヤフラム部10の受圧面14に作用すると、ダイヤフラム部10が上側に撓むように変形する。ダイヤフラム部10が変形すると、ダイヤフラム部10に配置されている複数のピエゾ抵抗部20に歪みが生じる。各ピエゾ抵抗部20に歪みが生じると、各ピエゾ抵抗部20の抵抗値が変化する。複数のピエゾ抵抗部20の抵抗値を利用して、ブリッジ回路に基づいてダイヤフラム部10の応力が検出される。 In the sensor chip 1 described above, when the pressure of the liquid w inside the container 200 acts on the pressure receiving surface 14 of the diaphragm part 10, the diaphragm part 10 deforms so as to bend upward. When the diaphragm section 10 is deformed, distortion occurs in the plurality of piezoresistive sections 20 arranged in the diaphragm section 10. When distortion occurs in each piezoresistive section 20, the resistance value of each piezoresistive section 20 changes. Using the resistance values of the plurality of piezoresistive sections 20, stress in the diaphragm section 10 is detected based on a bridge circuit.

以上、実施例に係るセンサチップ1について説明した。上記の説明から明らかなように、センサチップ1は、複数のピエゾ抵抗部20よりも受圧面14側において受圧面14に沿う方向に延びている絶縁膜40を備えている。また、センサチップ1は、複数のピエゾ抵抗部20の周りにおいて受圧面14と反対側の面(支持部30の上面)から絶縁膜40を貫通して絶縁膜40の下側まで延びている溝部50を備えている。溝部50は、受圧面14と直交する方向に視たときに複数のピエゾ抵抗部20を囲むように一周している。 The sensor chip 1 according to the embodiment has been described above. As is clear from the above description, the sensor chip 1 includes the insulating film 40 extending in the direction along the pressure receiving surface 14 on the side closer to the pressure receiving surface 14 than the plurality of piezoresistive sections 20 . The sensor chip 1 also includes a groove portion extending from the surface opposite to the pressure receiving surface 14 (the upper surface of the support portion 30 ) to the bottom side of the insulation film 40 and penetrating the insulation film 40 around the plurality of piezoresistive portions 20 . It is equipped with 50. The groove portion 50 goes around the plurality of piezoresistive portions 20 when viewed in a direction perpendicular to the pressure receiving surface 14 .

この構成によれば、複数のピエゾ抵抗部20よりも受圧面14側では絶縁膜40によって複数のピエゾ抵抗部20を周囲から絶縁することができる。また、受圧面14に沿う方向では、絶縁膜40の下側まで延びている溝部50によって、複数のピエゾ抵抗部20を周囲から絶縁することができる。そのため、容器200の内部の液体wが導電性を有していても、各ピエゾ抵抗部20から液体wに電流がリークすることを抑制することができる。更に、上記の構成では、溝部50が複数のピエゾ抵抗部20を囲むように一周しているので、ダイヤフラム部10における応力がピエゾ抵抗部20とピエゾ抵抗部20との間で溝部50によって分断されることがない。したがって、複数のピエゾ抵抗部20を周囲から絶縁すると共に、ダイヤフラム部10における応力を精度良く検出することができる。 According to this configuration, the plurality of piezoresistive parts 20 can be insulated from the surroundings by the insulating film 40 on the side closer to the pressure receiving surface 14 than the plurality of piezoresistive parts 20. Further, in the direction along the pressure receiving surface 14, the plurality of piezoresistive sections 20 can be insulated from the surroundings by the groove section 50 extending to the lower side of the insulating film 40. Therefore, even if the liquid w inside the container 200 has conductivity, current leakage from each piezoresistive part 20 to the liquid w can be suppressed. Furthermore, in the above configuration, since the groove portion 50 goes around the plurality of piezoresistive portions 20, stress in the diaphragm portion 10 is divided between the piezoresistive portions 20 and the piezoresistive portions 20 by the groove portion 50. Never. Therefore, it is possible to insulate the plurality of piezoresistive sections 20 from the surroundings and to detect stress in the diaphragm section 10 with high accuracy.

また、上記の構成では、溝部50が絶縁膜40を貫通して延びている。そのため、周囲に対する複数のピエゾ抵抗部20の絶縁性を高めることができる。 Furthermore, in the above configuration, the groove portion 50 extends through the insulating film 40. Therefore, the insulation of the plurality of piezoresistive sections 20 from the surroundings can be improved.

また、上記の構成では、ダイヤフラム部10の受圧面14が容器200の内部を向くようにセンサチップ1が容器200の内面210に固定されている。この構成によれば、流体の圧力がセンサチップ1に作用したときに、センサチップ1が容器200の内面210に押し付けられるので、センサチップ1を容器200に強固に固定することができる。 Further, in the above configuration, the sensor chip 1 is fixed to the inner surface 210 of the container 200 such that the pressure receiving surface 14 of the diaphragm portion 10 faces the inside of the container 200. According to this configuration, when the pressure of the fluid acts on the sensor chip 1, the sensor chip 1 is pressed against the inner surface 210 of the container 200, so that the sensor chip 1 can be firmly fixed to the container 200.

以上、一実施例について説明したが、具体的な態様は上記実施例に限定されるものではない。以下の説明において、上記の説明における構成と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。 Although one embodiment has been described above, the specific aspect is not limited to the above embodiment. In the following description, the same components as those in the above description are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

(1)他の実施例では、図3に示すように、容器200の開口部220及びセンサチップ1の溝部50に充填材70が充填されていてもよい。充填材70は、絶縁性の材料からなる。充填材70は、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂からなる。充填材70は、ダイヤフラム部10の上面を覆っている。また、他の実施例では、支持部30の下にガラス部材130が配置されていてもよい。ガラス部材130は、支持部30の下面に固定されている。ガラス部材130は、支持部30を支持している。ガラス部材130は、開口部132を備えている。ガラス部材130は、その開口部132がダイヤフラム部10の受圧面14と向かい合うように配置されている。 (1) In another embodiment, as shown in FIG. 3, the opening 220 of the container 200 and the groove 50 of the sensor chip 1 may be filled with a filler 70. The filler 70 is made of an insulating material. The filler 70 is made of silicone resin or epoxy resin, for example. The filler 70 covers the upper surface of the diaphragm portion 10. Further, in other embodiments, a glass member 130 may be disposed below the support portion 30. The glass member 130 is fixed to the lower surface of the support section 30. The glass member 130 supports the support section 30. The glass member 130 includes an opening 132. The glass member 130 is arranged such that its opening 132 faces the pressure receiving surface 14 of the diaphragm portion 10.

(2)更に他の実施例では、図4に示すように、支持部30に複数の溝部50が形成されていてもよい。溝部50の数は特に限定されるものではない。 (2) In yet another embodiment, as shown in FIG. 4, a plurality of grooves 50 may be formed in the support portion 30. The number of grooves 50 is not particularly limited.

(3)上記の実施例では、溝部50が絶縁膜40を貫通して絶縁膜40の下側まで延びていたが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、図5に示すように、溝部50が絶縁膜40を貫通していなくてもよい。溝部50は、絶縁膜40に達する位置まで延びていればよい。溝部50の底面52が絶縁膜40に達していればよい。この構成によっても、複数のピエゾ抵抗部20を周囲から絶縁することができる。 (3) In the above embodiment, the groove portion 50 penetrates the insulating film 40 and extends to the lower side of the insulating film 40, but the structure is not limited to this. In other embodiments, as shown in FIG. 5, the groove 50 does not need to penetrate the insulating film 40. The groove portion 50 only needs to extend to a position where it reaches the insulating film 40. It is sufficient that the bottom surface 52 of the groove portion 50 reaches the insulating film 40 . This configuration also allows the plurality of piezoresistive sections 20 to be insulated from the surroundings.

(4)上記の実施例では、絶縁膜40がダイヤフラム部10の受圧面14を覆っている構成であったが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、図6に示すように、ダイヤフラム部10の内部に絶縁膜40が形成されていてもよい。ダイヤフラム部10の受圧面14よりも上側に絶縁膜40が配置されていてもよい。この構成では、絶縁膜40よりも下側に受圧面14が位置している。受圧面14が容器200の内部の液体wに接触している。また、上記の実施例では、支持部30に溝部50が形成されていたが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、図6に示すように、ダイヤフラム部10に溝部50が形成されていてもよい。図6に示す構成によっても、複数のピエゾ抵抗部20を周囲から絶縁すると共にダイヤフラム部10における応力を精度良く検出することができる。 (4) In the above embodiment, the insulating film 40 covers the pressure receiving surface 14 of the diaphragm portion 10, but the present invention is not limited to this structure. In other embodiments, as shown in FIG. 6, an insulating film 40 may be formed inside the diaphragm portion 10. The insulating film 40 may be disposed above the pressure receiving surface 14 of the diaphragm portion 10. In this configuration, the pressure receiving surface 14 is located below the insulating film 40. The pressure receiving surface 14 is in contact with the liquid w inside the container 200. Further, in the above embodiment, the groove portion 50 is formed in the support portion 30, but the structure is not limited to this. In other embodiments, a groove 50 may be formed in the diaphragm portion 10, as shown in FIG. With the configuration shown in FIG. 6 as well, it is possible to insulate the plurality of piezoresistive sections 20 from the surroundings and to detect stress in the diaphragm section 10 with high accuracy.

(5)上記の実施例では、ダイヤフラム部10に4個のピエゾ抵抗部20が配置されている構成であったが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、ダイヤフラム部10に例えば2個のピエゾ抵抗部20が配置されている構成であってもよい。 (5) In the above embodiment, the four piezoresistive sections 20 are arranged in the diaphragm section 10, but the present invention is not limited to this structure. In other embodiments, for example, two piezoresistive sections 20 may be arranged in the diaphragm section 10.

(6)上記の実施例では、センサチップ1が容器200の内面210に固定されていたが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、センサチップ1が容器200の外面に固定されていてもよい。また、更に他の実施例では、センサチップ1が管250の内面に固定されていてもよい。センサチップ1が固定される部材は特に限定されるものではない。ダイヤフラム部10の受圧面14が液体w側を向くように配置されていればよい。 (6) In the above embodiment, the sensor chip 1 was fixed to the inner surface 210 of the container 200, but the structure is not limited to this. In other embodiments, the sensor chip 1 may be fixed to the outer surface of the container 200. In still another embodiment, the sensor chip 1 may be fixed to the inner surface of the tube 250. The member to which the sensor chip 1 is fixed is not particularly limited. It is sufficient that the pressure receiving surface 14 of the diaphragm portion 10 is disposed so as to face the liquid w side.

(7)上記の実施例では、流体の一例として液体wを用いていたが、この構成に限定されるものではなく、他の実施例では、流体が気体であってもよい。 (7) In the embodiments described above, the liquid w was used as an example of the fluid, but the configuration is not limited to this, and in other embodiments, the fluid may be a gas.

(8)上記の実施例では、センサチップ1が接着剤60によって容器200に固定されていたが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、接着剤60に代えて、はんだや低融点ガラスが用いられてもよい。 (8) In the above embodiment, the sensor chip 1 was fixed to the container 200 with the adhesive 60, but the structure is not limited to this. In other embodiments, solder or low melting point glass may be used instead of the adhesive 60.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely illustrative and do not limit the scope of the claims. The techniques described in the claims include various modifications and changes to the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical utility alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims as filed. Furthermore, the techniques illustrated in this specification or the drawings can achieve multiple objectives simultaneously, and achieving one of the objectives has technical utility in itself.

1:センサチップ、10:ダイヤフラム部、12:外周端部、14:受圧面、20:ピエゾ抵抗部、30:支持部、32:固定面、40:絶縁膜、50:溝部、52:底面、60:接着剤、70:充填材、200:容器、210:内面 1: Sensor chip, 10: Diaphragm section, 12: Outer peripheral end section, 14: Pressure receiving surface, 20: Piezoresistive section, 30: Support section, 32: Fixed surface, 40: Insulating film, 50: Groove section, 52: Bottom surface, 60: adhesive, 70: filler, 200: container, 210: inner surface

Claims (3)

半導体からなるセンサチップであって、
流体の圧力を受圧する受圧面を備えているダイヤフラム部と、
前記ダイヤフラム部の外周端部を支持している支持部と、
前記ダイヤフラム部に配置されている複数のピエゾ抵抗部と、
複数の前記ピエゾ抵抗部よりも前記受圧面側において前記受圧面に沿う方向に延びている絶縁膜と、
複数の前記ピエゾ抵抗部の周りにおいて前記受圧面と反対側の面から前記絶縁膜に達する位置まで延びている溝部であって、前記受圧面と直交する方向に視たときに複数の前記ピエゾ抵抗部を囲むように一周している前記溝部と、を備えており、
前記溝部は、前記絶縁膜を貫通して延びている、センサチップ。
A sensor chip made of a semiconductor,
a diaphragm portion including a pressure receiving surface that receives fluid pressure;
a support portion supporting an outer peripheral end portion of the diaphragm portion;
a plurality of piezoresistive parts arranged in the diaphragm part;
an insulating film extending in a direction along the pressure receiving surface on a side closer to the pressure receiving surface than the plurality of piezoresistive parts;
A groove extending around the plurality of piezoresistors from a surface opposite to the pressure receiving surface to a position reaching the insulating film, the plurality of piezoresistors when viewed in a direction perpendicular to the pressure receiving surface. and the groove part that goes around the part so as to surround the part ,
In the sensor chip, the groove portion extends through the insulating film .
前記溝部に充填されている絶縁性の充填材を更に備えている、請求項に記載のセンサチップ。 The sensor chip according to claim 1 , further comprising an insulating filler filled in the groove. 容器又は管に固定されている請求項1又は2に記載のセンサチップであって、
前記ダイヤフラム部の前記受圧面が前記容器又は前記管の内部を向くように前記容器又は前記管の内面に固定されている、センサチップ。
The sensor chip according to claim 1 or 2, which is fixed to a container or a pipe,
The sensor chip is fixed to an inner surface of the container or the tube such that the pressure receiving surface of the diaphragm portion faces the inside of the container or the tube.
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