JPH0245721A - 絶対圧型半導体圧力センサ - Google Patents
絶対圧型半導体圧力センサInfo
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- JPH0245721A JPH0245721A JP19548688A JP19548688A JPH0245721A JP H0245721 A JPH0245721 A JP H0245721A JP 19548688 A JP19548688 A JP 19548688A JP 19548688 A JP19548688 A JP 19548688A JP H0245721 A JPH0245721 A JP H0245721A
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- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
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- 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 22
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Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (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〕
本発明は、シリコン板のゲージ抵抗が形成されたダイヤ
フラム部の一面に基準圧力、他面に測定圧力を加える絶
対圧型半導体圧力センサに関する。
フラム部の一面に基準圧力、他面に測定圧力を加える絶
対圧型半導体圧力センサに関する。
（従来の技術〕
従来の絶対圧型半導体圧力センサにおいては、ゲージ抵
抗を形成したダイヤフラム部を有するシリコン感圧チッ
プを同様にシリコンからなる管状台座に固定し、その台
座を容器底部を気密に貫通する導圧管に気密に固定する
。測定圧力はこの導圧管からダイヤフラム部の下面に導
かれ、底部とそれに気密に固定される蓋部の内部空間内
の基準圧力との差に対応するゲージ抵抗の出力信号から
圧力を測定する。容器内にはさらに増幅回路などの制御
回路を実装する厚膜回路配線基板が収容されており、そ
の回路をゲージ抵抗および容器底部を貫通する出力端子
に接続する。しかし、このような構造は構成部材数が多
く、また高度の技術を必要とする気密結合部が多いため
、本出願人の特許出願に係る特願昭６３−８９４８号明
細書に記載されたように、厚膜回路配線基板と導圧口を
有する蓋部とより容器を形成し、感圧チップは基板上の
シリコン台座の上に気密に固定し、感圧チップと台座と
の間に生ずる空間を圧力基準室とする。第２図はその感
圧チップの固定部分付近を示し、シリコン感圧ダイヤフ
ラムチップ１はブロック状のシリコン台座２を介してア
ルミナ等のセラミックよりなる底板３の上にはんだ４あ
るいは接着剤で固定されている。底Ｆｉ３の材料は絶縁
性であると共に、シリコンに近似した熱膨張係数をもつ
、そして同時にその上に厚膜配線５を印刷して増幅回路
が形成されていて、アルミニウムまたは金の細線６のボ
ンディングで感圧チップ１のゲージ抵抗と接続されてい
る。
抗を形成したダイヤフラム部を有するシリコン感圧チッ
プを同様にシリコンからなる管状台座に固定し、その台
座を容器底部を気密に貫通する導圧管に気密に固定する
。測定圧力はこの導圧管からダイヤフラム部の下面に導
かれ、底部とそれに気密に固定される蓋部の内部空間内
の基準圧力との差に対応するゲージ抵抗の出力信号から
圧力を測定する。容器内にはさらに増幅回路などの制御
回路を実装する厚膜回路配線基板が収容されており、そ
の回路をゲージ抵抗および容器底部を貫通する出力端子
に接続する。しかし、このような構造は構成部材数が多
く、また高度の技術を必要とする気密結合部が多いため
、本出願人の特許出願に係る特願昭６３−８９４８号明
細書に記載されたように、厚膜回路配線基板と導圧口を
有する蓋部とより容器を形成し、感圧チップは基板上の
シリコン台座の上に気密に固定し、感圧チップと台座と
の間に生ずる空間を圧力基準室とする。第２図はその感
圧チップの固定部分付近を示し、シリコン感圧ダイヤフ
ラムチップ１はブロック状のシリコン台座２を介してア
ルミナ等のセラミックよりなる底板３の上にはんだ４あ
るいは接着剤で固定されている。底Ｆｉ３の材料は絶縁
性であると共に、シリコンに近似した熱膨張係数をもつ
、そして同時にその上に厚膜配線５を印刷して増幅回路
が形成されていて、アルミニウムまたは金の細線６のボ
ンディングで感圧チップ１のゲージ抵抗と接続されてい
る。
しかしながら、シリコン台座２と厚膜回路配線基板３を
はんだ付けした場合、シリコンと配線基板との熱膨張係
数差により応力が生じ、その応力のチップに加わること
によるセンサ出力の変化、あるいはくり返しの熱サイク
ルによるはんだ件部の破壊が発生する。内部ひずみの影
響を感圧チップ１に及ぼさないようにすると、感圧ユニ
ットの高さが高くなり、接続導線６が長くなって接続の
信転性が低くなるばかりか、センナ全体も大きくなる欠
点がある。これらの欠点は、台座２と配線基板３とを接
着した場合も変わらない。
はんだ付けした場合、シリコンと配線基板との熱膨張係
数差により応力が生じ、その応力のチップに加わること
によるセンサ出力の変化、あるいはくり返しの熱サイク
ルによるはんだ件部の破壊が発生する。内部ひずみの影
響を感圧チップ１に及ぼさないようにすると、感圧ユニ
ットの高さが高くなり、接続導線６が長くなって接続の
信転性が低くなるばかりか、センナ全体も大きくなる欠
点がある。これらの欠点は、台座２と配線基板３とを接
着した場合も変わらない。
本発明のＬｌ！ｌ！Ｉは、上記の欠点を除去し、感圧チ
ップのダイヤフラム部との間に圧力基準室を形成する台
座の配ｖＡ基板との接合の信鯨性が高く、センサ出力の
変化が小さく、また感圧チップ上面の高さの低い絶対圧
型圧力センサを提供することにある。
ップのダイヤフラム部との間に圧力基準室を形成する台
座の配ｖＡ基板との接合の信鯨性が高く、センサ出力の
変化が小さく、また感圧チップ上面の高さの低い絶対圧
型圧力センサを提供することにある。
上記の課題の解決のために、本発明の圧力センサは、ゲ
ージ抵抗の形成されるダイヤフラム部を有するシリコン
感圧チップとの間に圧力基準室を形成するブロック状シ
リコン台座がＦｅ−Ｘｌ−Ｃｏ合金の薄板上に固着され
て制御回路が実装される配線基板の中央の開口部内に位
置し、前記合金薄板の外周部が配線基板の開口部周縁に
固定されたものとする。
ージ抵抗の形成されるダイヤフラム部を有するシリコン
感圧チップとの間に圧力基準室を形成するブロック状シ
リコン台座がＦｅ−Ｘｌ−Ｃｏ合金の薄板上に固着され
て制御回路が実装される配線基板の中央の開口部内に位
置し、前記合金薄板の外周部が配線基板の開口部周縁に
固定されたものとする。
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金はシリコンに近い熱膨張係数を有
するのでその間の接合部には応力が生ぜず、またＦｅ−
８１−Ｃｏ合金薄板と配′ＩｉＡ基板の間に応力が生じ
ても厚さが薄いため、配線基板との間隙部で吸収され、
接合部あるいはシリコン台座を介しての感圧チップ応力
が加わることはない、そして台座が配線基板の開口部内
に位置するため感圧チップ上面の位置はそれだけ低くな
り、配線基板上の制御回路と接続導線の長さが短くなる
。
するのでその間の接合部には応力が生ぜず、またＦｅ−
８１−Ｃｏ合金薄板と配′ＩｉＡ基板の間に応力が生じ
ても厚さが薄いため、配線基板との間隙部で吸収され、
接合部あるいはシリコン台座を介しての感圧チップ応力
が加わることはない、そして台座が配線基板の開口部内
に位置するため感圧チップ上面の位置はそれだけ低くな
り、配線基板上の制御回路と接続導線の長さが短くなる
。
第１図は本発明の一実施例を示し、第２図と共通の部分
には同一の符号が付されている。感圧チップ１が固定さ
れているブロック状シリコン台座２はシリコンと熱膨張
係数を近似させたＦｅ−Ｎ１−Ｃｏ合金（商品名コバー
ル）の薄板７上にはんだ４でろう付けされている＊Ｆｅ
−Ｎｉ−Ｃｏ合金薄板７には周縁近くに図のように７字
状またはＵ字状の弯曲部が正方形に加工されており、こ
れが方形のシリコン台座２のはんだ付は時の位置決めに
役立つ。
には同一の符号が付されている。感圧チップ１が固定さ
れているブロック状シリコン台座２はシリコンと熱膨張
係数を近似させたＦｅ−Ｎ１−Ｃｏ合金（商品名コバー
ル）の薄板７上にはんだ４でろう付けされている＊Ｆｅ
−Ｎｉ−Ｃｏ合金薄板７には周縁近くに図のように７字
状またはＵ字状の弯曲部が正方形に加工されており、こ
れが方形のシリコン台座２のはんだ付は時の位置決めに
役立つ。
アルミナセラミックスからなる厚膜回路配線基板３は中
央に方形の開口部を有し、Ｆｅ−Ｍｌ−Ｃｏ合金薄板７
の周縁部はその開口部の外側で配ｗＡ基ｖｉ、３の下面
に気密にはんだ付けされている。配線基板３上には制御
回路が構成され、厚膜配線５と感圧チップ１のゲージ抵
抗とはアルミニウムまたは金の細線６で接続されると共
に、配線基板３を貫通するリード端子８に接続されてい
る。基板の周縁でろう付けなどで気密に結合される蓋部
９は金属板のプレス加工などにより中央に導圧管１０を
有するように成形されている。測定圧力はこの導圧管１
０を通じて容器内の空間１１に導入され、感圧チップｌ
のダイヤフラム部のへこみとブロック状台座２によって
形成される圧力基準室１２との圧力差に応じて端子８か
ら出力を取り出すことができる。
央に方形の開口部を有し、Ｆｅ−Ｍｌ−Ｃｏ合金薄板７
の周縁部はその開口部の外側で配ｗＡ基ｖｉ、３の下面
に気密にはんだ付けされている。配線基板３上には制御
回路が構成され、厚膜配線５と感圧チップ１のゲージ抵
抗とはアルミニウムまたは金の細線６で接続されると共
に、配線基板３を貫通するリード端子８に接続されてい
る。基板の周縁でろう付けなどで気密に結合される蓋部
９は金属板のプレス加工などにより中央に導圧管１０を
有するように成形されている。測定圧力はこの導圧管１
０を通じて容器内の空間１１に導入され、感圧チップｌ
のダイヤフラム部のへこみとブロック状台座２によって
形成される圧力基準室１２との圧力差に応じて端子８か
ら出力を取り出すことができる。
厚膜回路配線基板３とＦｅ −Ｎｉ −Ｃｏ合金薄板７
との熱膨張係数の差による応力は、板７の薄いことおよ
び台座２との間に７字状などの弯曲部があることにより
吸収され、熱サイクルがあっても感圧チップに応力が及
ぶことがない、このことは、はんだ４の代わりに接着側
を用いても同様である。
との熱膨張係数の差による応力は、板７の薄いことおよ
び台座２との間に７字状などの弯曲部があることにより
吸収され、熱サイクルがあっても感圧チップに応力が及
ぶことがない、このことは、はんだ４の代わりに接着側
を用いても同様である。
なお、上記の実施例では厚膜回路配！＆ｌｌ基板３を容
器の一部として用いたが、容器を別に構成し、その中に
感圧チップを固定した配ａ基板を収容しても同様の効果
が得られる。
器の一部として用いたが、容器を別に構成し、その中に
感圧チップを固定した配ａ基板を収容しても同様の効果
が得られる。
本発明によれば、シリコン感圧チップを支持するシリコ
ン台座をシリコンに近似した熱膨脹係数をもつＦｅ−Ｎ
１−Ｃｏ合金薄板を介して配線基板の開口部の周縁と接
合することにより、熱応力が薄板に吸収されてシリコン
感圧チップに加わり、出力を変化させることがなく、熱
サイクルによる接合部の破壊のおそれもない、またシリ
コン台座を配線基板の開口部に落とし込むことにより、
感圧チップ上面と配線基板上面との段差が小さ（でき、
導線による接続信輔性の向上と絶対圧型半導体圧力のセ
ンサ全体の高さを低くし、小型とすることができる。
ン台座をシリコンに近似した熱膨脹係数をもつＦｅ−Ｎ
１−Ｃｏ合金薄板を介して配線基板の開口部の周縁と接
合することにより、熱応力が薄板に吸収されてシリコン
感圧チップに加わり、出力を変化させることがなく、熱
サイクルによる接合部の破壊のおそれもない、またシリ
コン台座を配線基板の開口部に落とし込むことにより、
感圧チップ上面と配線基板上面との段差が小さ（でき、
導線による接続信輔性の向上と絶対圧型半導体圧力のセ
ンサ全体の高さを低くし、小型とすることができる。
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は従来の感
圧チップ固着部の断面図である。 １：Ｓｉ感圧ダイヤフラムチップ、２１１台座、３：厚
膜回路配線基板、４：はんだ、６：接続細線、７ ：Ｆ
ｅ−Ｎ１−Ｃｏ合金薄板、９：１部、１０：導第１ｔ２
Ｉ 第２！２ｉ
圧チップ固着部の断面図である。 １：Ｓｉ感圧ダイヤフラムチップ、２１１台座、３：厚
膜回路配線基板、４：はんだ、６：接続細線、７ ：Ｆ
ｅ−Ｎ１−Ｃｏ合金薄板、９：１部、１０：導第１ｔ２
Ｉ 第２！２ｉ
Claims (1)
- １）ゲージ抵抗の形成されるダイヤフラム部を有するシ
リコン感圧チップとの間に圧力基準室を形成するブロッ
ク状シリコン台座が鉄・ニッケル・コバルト合金の薄板
上に固着されて制御回路が実装される配線基板の中央の
開口部内に位置し、前記合金薄板の外周部が配線基板の
開口部周縁に固定されたことを特徴とする絶対圧型半導
体圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19548688A JPH0245721A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 絶対圧型半導体圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19548688A JPH0245721A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 絶対圧型半導体圧力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0245721A true JPH0245721A (ja) | 1990-02-15 |
Family
ID=16341890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19548688A Pending JPH0245721A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 絶対圧型半導体圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0245721A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04131723A (ja) * | 1990-09-21 | 1992-05-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体圧力センサ |
| JPH0569647U (ja) * | 1992-02-27 | 1993-09-21 | 沖電気工業株式会社 | 絶対圧型圧力検出器 |
| JPH06173209A (ja) * | 1992-12-08 | 1994-06-21 | Kensetsu Kiso Eng Co Ltd | 敷地拡張工法及びそれに使用する張り出しユニット |
| US7268435B2 (en) | 2003-03-07 | 2007-09-11 | Denso Corporation | Capacitive semiconductor sensor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57186138A (en) * | 1981-05-12 | 1982-11-16 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | Pressure sensor |
-
1988
- 1988-08-05 JP JP19548688A patent/JPH0245721A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57186138A (en) * | 1981-05-12 | 1982-11-16 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | Pressure sensor |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04131723A (ja) * | 1990-09-21 | 1992-05-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体圧力センサ |
| JPH0569647U (ja) * | 1992-02-27 | 1993-09-21 | 沖電気工業株式会社 | 絶対圧型圧力検出器 |
| JPH06173209A (ja) * | 1992-12-08 | 1994-06-21 | Kensetsu Kiso Eng Co Ltd | 敷地拡張工法及びそれに使用する張り出しユニット |
| US7268435B2 (en) | 2003-03-07 | 2007-09-11 | Denso Corporation | Capacitive semiconductor sensor |
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