JPH01301174A - 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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- JPH01301174A JPH01301174A JP13306188A JP13306188A JPH01301174A JP H01301174 A JPH01301174 A JP H01301174A JP 13306188 A JP13306188 A JP 13306188A JP 13306188 A JP13306188 A JP 13306188A JP H01301174 A JPH01301174 A JP H01301174A
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- fixed end
- semiconductor
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- Pending
Links
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 20
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
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Landscapes
- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、半導体支持ばシを用いたピエゾ抵抗による
半導体加速度センナに関し、特に固定端の接着による熱
応力の低減にかかわる。
半導体加速度センナに関し、特に固定端の接着による熱
応力の低減にかかわる。
第３図及び第４図は、特開昭６２−２２１１６４号公報
に示された従来の半導体加速度センサを示すカバーを除
いた平面図及び断面図である。
に示された従来の半導体加速度センサを示すカバーを除
いた平面図及び断面図である。
図において、ＩＦｉｎ型シリコンからなる半導体片持ば
ｐで、固定端近くに溝部１ａが設けられ、上部が局所的
薄肉部にされている。２は片持ばシ自出端に接着された
恵υ、３は片持ば＃）１の薄肉部上に拡散により形成さ
れた４個のピエゾ抵抗、４はｐ型不純物濃度の高い拡散
頭載、５はアルミニウム１ｉ！極、６は台座７を介し片
持ばシ１を接着し収容するパッケージ、８は複数のリー
ドで、各電極５に金属細線９によシワイヤボンディング
されている。１０はカバーである。
ｐで、固定端近くに溝部１ａが設けられ、上部が局所的
薄肉部にされている。２は片持ばシ自出端に接着された
恵υ、３は片持ば＃）１の薄肉部上に拡散により形成さ
れた４個のピエゾ抵抗、４はｐ型不純物濃度の高い拡散
頭載、５はアルミニウム１ｉ！極、６は台座７を介し片
持ばシ１を接着し収容するパッケージ、８は複数のリー
ドで、各電極５に金属細線９によシワイヤボンディング
されている。１０はカバーである。
上記片持ばり１のピエゾ抵抗３部を第５図に拡大図で示
す。４箇所のピエゾ抵抗３のうち、シリコンの結晶＜１
１０＞方向にＲ２，Ｒ３を、これとＩＩ又軸く１工Ｏ〉
方向にＲ１，Ｒ４をｐ型シリコンとして配置しており、
これらのピエゾ抵抗はフルグリッジ回路に構成てれてい
る。
す。４箇所のピエゾ抵抗３のうち、シリコンの結晶＜１
１０＞方向にＲ２，Ｒ３を、これとＩＩ又軸く１工Ｏ〉
方向にＲ１，Ｒ４をｐ型シリコンとして配置しており、
これらのピエゾ抵抗はフルグリッジ回路に構成てれてい
る。
上記従来の加速度センサの前作は、次のようになる。第
３図、第４図に示す２輔方向の加速度ａ２によυ誘起さ
れる力Ｆ２によって、支持ばシ１はＺ軸方向にたわむ。
３図、第４図に示す２輔方向の加速度ａ２によυ誘起さ
れる力Ｆ２によって、支持ばシ１はＺ軸方向にたわむ。
このたわみによって生じる応力（Ｘ軸方向）により、支
持ば９１表面上の拡散された各ピエゾ抵抗３に抵抗値変
化が生じる。抵抗変化ｔをΔＲ２各抵抗値をＲとすると
、次式のようになる。
持ば９１表面上の拡散された各ピエゾ抵抗３に抵抗値変
化が生じる。抵抗変化ｔをΔＲ２各抵抗値をＲとすると
、次式のようになる。
ΔＲ１／Ｒ１＝ΔＲ４／Ｒ４＝ノＲ／ＲΔＲ２／Ｒ２＝
ＪＲ３／Ｒ３＝ −ＪＲ／Ｒこれらの抵抗のブリッジ
回路に、入力電圧ＶＣを加えると、センサは加速度ａｚ
に比例した電圧Ｖｏを出力する。
ＪＲ３／Ｒ３＝ −ＪＲ／Ｒこれらの抵抗のブリッジ
回路に、入力電圧ＶＣを加えると、センサは加速度ａｚ
に比例した電圧Ｖｏを出力する。
Ｖ□ ＝ （ＩＲ／Ｒ）Ｖｃ ＝ ＡａｚＶｃ Ａ
：比例常数一方、支持ばシ１は台座７と金シリコン（Ａ
ｕＳ ｉ ）共晶合金で接合され、台座７はパッケージ
６にエポキシ系接着剤により接着されているＯ〔発明が
解決しようとする課題〕 上記のような従来の半導体加速度セ／すでは、台座７と
片持ば９１の接合と、台座フとパッケージ６の接着との
いづれかによシ、発生する片持はシュ上の熱応力が原因
で、センサの加速度Ｏの場合の出力（オフセット出力）
が温度変化に伴って大幅に変動するという問題点があっ
た。
：比例常数一方、支持ばシ１は台座７と金シリコン（Ａ
ｕＳ ｉ ）共晶合金で接合され、台座７はパッケージ
６にエポキシ系接着剤により接着されているＯ〔発明が
解決しようとする課題〕 上記のような従来の半導体加速度セ／すでは、台座７と
片持ば９１の接合と、台座フとパッケージ６の接着との
いづれかによシ、発生する片持はシュ上の熱応力が原因
で、センサの加速度Ｏの場合の出力（オフセット出力）
が温度変化に伴って大幅に変動するという問題点があっ
た。
この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たもので、温度変化（−３０〜１００℃）に伴うオフセ
ット出力の変動を抑制した半導体加速度センサを得るこ
とを目的としている。
たもので、温度変化（−３０〜１００℃）に伴うオフセ
ット出力の変動を抑制した半導体加速度センサを得るこ
とを目的としている。
この弁明にかかる半導体加速度センサは、半導体支持ば
りの固定端部の裏面に、台座との接Ｒ領域の長手方向の
中間に幅方向の切欠き溝を設けたものである。
りの固定端部の裏面に、台座との接Ｒ領域の長手方向の
中間に幅方向の切欠き溝を設けたものである。
この発明においては、支持ばりの固定端部の裏面に、接
Ｍ饋域の中間に切欠き溝が設けられてあシ、この切欠き
溝にまたがって台座を般ノ＃シてあり、接着領域で発生
した熱応力を、切欠き溝頭臘が吸収し、ピエゾ抵抗に生
じる熱応力が軽減てれる。これによシ、熱応力を起因と
したセンサのオフセット出力の温度に対する変動が減少
でれる。
Ｍ饋域の中間に切欠き溝が設けられてあシ、この切欠き
溝にまたがって台座を般ノ＃シてあり、接着領域で発生
した熱応力を、切欠き溝頭臘が吸収し、ピエゾ抵抗に生
じる熱応力が軽減てれる。これによシ、熱応力を起因と
したセンサのオフセット出力の温度に対する変動が減少
でれる。
第１図はこの発明による半導体加速度センサの断面図で
あり、１．ｌａ、２．６〜ｌＯは上記従来のセンサと同
一のものである。なお、半導体片持ばシ１の表面には上
記第３図と同様に、ピエゾ抵抗３゜拡散領域４及び電極
５が形成されているが図示は略している。半導体片持ば
シ１の固定端部の裏面には、台座７との接着領域の長手
方向の中間位置に、幅方向の切欠き溝１１をエツチング
又は切削加工によシ設けている。
あり、１．ｌａ、２．６〜ｌＯは上記従来のセンサと同
一のものである。なお、半導体片持ばシ１の表面には上
記第３図と同様に、ピエゾ抵抗３゜拡散領域４及び電極
５が形成されているが図示は略している。半導体片持ば
シ１の固定端部の裏面には、台座７との接着領域の長手
方向の中間位置に、幅方向の切欠き溝１１をエツチング
又は切削加工によシ設けている。
上記片持ば夛１を第２図に下面図で示す。台座７との接
着領域に切欠き溝１１が設けられてあん上記一実施例の
加速度センサでは、片持ばシ１の固定端部の裏面に、接
着領域に切欠き＃１１１を設けである。片持ばりと台座
の高温での接着後、あるいは、台座とパッケージ６の品
温での接着後、室温に戻したときに片持ばシ１内に発生
する熱応力は、切欠き溝１１部領域に集中するものと考
えられる。このため、片持ば９１表面のピエゾ抵抗３拡
散部Ｉ領域に発生する熱応力は、切欠き溝１１を設けて
ない場合に比べて軽減式れるものである。
着領域に切欠き溝１１が設けられてあん上記一実施例の
加速度センサでは、片持ばシ１の固定端部の裏面に、接
着領域に切欠き＃１１１を設けである。片持ばりと台座
の高温での接着後、あるいは、台座とパッケージ６の品
温での接着後、室温に戻したときに片持ばシ１内に発生
する熱応力は、切欠き溝１１部領域に集中するものと考
えられる。このため、片持ば９１表面のピエゾ抵抗３拡
散部Ｉ領域に発生する熱応力は、切欠き溝１１を設けて
ない場合に比べて軽減式れるものである。
一方、基本的には、片持ばシ１のピエゾ抵抗３拡散領域
への熱応力伝達を軽減するには、この頭載と熱応力発生
減との間に応力を吸収する領域（応力集中領域）を設け
ればよい。しかし、ひずみゲージ式半導体加速度センサ
の場合、耐加速度値（破壊に至る加速度）を低減させな
いためには、片持ばシ１の固定端部の厚さを可能な限り
厚くする必要があり、このため、台座フを切欠き糎１１
の両側にまたがって接着している。
への熱応力伝達を軽減するには、この頭載と熱応力発生
減との間に応力を吸収する領域（応力集中領域）を設け
ればよい。しかし、ひずみゲージ式半導体加速度センサ
の場合、耐加速度値（破壊に至る加速度）を低減させな
いためには、片持ばシ１の固定端部の厚さを可能な限り
厚くする必要があり、このため、台座フを切欠き糎１１
の両側にまたがって接着している。
この結果、ピエゾ抵抗３上に生じている熱応力を原因と
した、センサ出力の温度変化によるドリフト量は、切欠
き溝１１を設けない場合に比べ減少するものと考えられ
、その後のセンサの温度補償をよシ適切に行うことが可
能となるとともに、耐加速度値を従来のものと同程度に
維持することができる。
した、センサ出力の温度変化によるドリフト量は、切欠
き溝１１を設けない場合に比べ減少するものと考えられ
、その後のセンサの温度補償をよシ適切に行うことが可
能となるとともに、耐加速度値を従来のものと同程度に
維持することができる。
以上のように、この定量によれば、片持はりの固定端部
の裏面に、台座との長Ｍ頭域に長手方向の中間位置に幅
方向の切欠き溝を設けたので、センサ出力の温度ドリフ
トの少ない、高稍度の憔出が得られる。
の裏面に、台座との長Ｍ頭域に長手方向の中間位置に幅
方向の切欠き溝を設けたので、センサ出力の温度ドリフ
トの少ない、高稍度の憔出が得られる。
第１図はとの発明による半導体加速度センサの一実施例
の正面断面図、第２図は第１図の片持ば夛の下面図、第
３図及び第４図は従来の半導体加速度センナのカバーを
外した平面図及び正面断面図、第５図は第３図の片持は
シのピエゾ抵抗部の拡大図である。 ｌ・・・半導体支持はり（片持はｐ）、１ａ・・・４部
、２・・・直り、３・・・ピエゾ抵抗、６・・・パッケ
ージ、７・・・台座、ユニ・・・切欠き縛 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
の正面断面図、第２図は第１図の片持ば夛の下面図、第
３図及び第４図は従来の半導体加速度センナのカバーを
外した平面図及び正面断面図、第５図は第３図の片持は
シのピエゾ抵抗部の拡大図である。 ｌ・・・半導体支持はり（片持はｐ）、１ａ・・・４部
、２・・・直り、３・・・ピエゾ抵抗、６・・・パッケ
ージ、７・・・台座、ユニ・・・切欠き縛 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 半導体支持ばりの固定端部近くの裏面部に溝部が形成
されて上部が薄肉部にされ、この薄肉部の表面部に複数
のピエゾ抵抗が形成されブリツジ回路に構成されており
、上記支持ばりが固定端部の裏面で台座に接着され、こ
の台座がパツケージ内に接着された半導体加速度センサ
において、上記支持ばりの固定端部の裏面には、上記台
座との接着領域の長手方向の中間位置に、幅方向の切欠
き溝を設け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 |
|---|---|---|---|
| JP13306188A JPH01301174A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 半導体加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13306188A JPH01301174A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 半導体加速度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01301174A true JPH01301174A (ja) | 1989-12-05 |
Family
ID=15095915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13306188A Pending JPH01301174A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 半導体加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01301174A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5251485A (en) * | 1990-05-07 | 1993-10-12 | Nec Corporation | Semiconductor accelerometer |
| US7002225B2 (en) * | 2002-05-24 | 2006-02-21 | Northrup Grumman Corporation | Compliant component for supporting electrical interface component |
-
1988
- 1988-05-30 JP JP13306188A patent/JPH01301174A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5251485A (en) * | 1990-05-07 | 1993-10-12 | Nec Corporation | Semiconductor accelerometer |
| US7002225B2 (en) * | 2002-05-24 | 2006-02-21 | Northrup Grumman Corporation | Compliant component for supporting electrical interface component |
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