JPH0298669A - 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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- JPH0298669A JPH0298669A JP63250687A JP25068788A JPH0298669A JP H0298669 A JPH0298669 A JP H0298669A JP 63250687 A JP63250687 A JP 63250687A JP 25068788 A JP25068788 A JP 25068788A JP H0298669 A JPH0298669 A JP H0298669A
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- acceleration detecting
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 8
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P2015/0805—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
- G01P2015/0822—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass
- G01P2015/0825—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass
- G01P2015/0828—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass the mass being of the paddle type being suspended at one of its longitudinal ends
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Ｊ
この発明は、航空機や自動車等の種々の分野で用いられ
る半導体加速度センサに係り、特に長期に亙って高い信
頼性が得られる半導体加速度センサに関するしのである
。
る半導体加速度センサに係り、特に長期に亙って高い信
頼性が得られる半導体加速度センサに関するしのである
。
１゛従来の技術」
従来、半導体加速度センサは、第３図および第４図に示
すように構成されていた。これらの図において、１は方
形状に形成されたシリコン単結晶基板（以下、Ｓｉ基板
という）であり、このＳｉ基板１の周縁部に沿って空隙
２が形成されており、この空隙２によって、片持梁部１
ａと重り部１ｂが形成されている。上記片持梁部１ａに
は、ボロン等の３族元索を熱拡散またはイオン注入する
ことによってゲージ抵抗３ａ、３ａが形成されており、
同様に、片持梁部１ａの近傍のＳｉ基板１には、ゲージ
抵抗３ｂ、３ｂが形成されている。これらゲージ抵抗３
ａ、３ ａ、３ ｂ、３ ｂは、第５図に示すように
ブリッジ接続され、定電流源Ａに接続されている。
すように構成されていた。これらの図において、１は方
形状に形成されたシリコン単結晶基板（以下、Ｓｉ基板
という）であり、このＳｉ基板１の周縁部に沿って空隙
２が形成されており、この空隙２によって、片持梁部１
ａと重り部１ｂが形成されている。上記片持梁部１ａに
は、ボロン等の３族元索を熱拡散またはイオン注入する
ことによってゲージ抵抗３ａ、３ａが形成されており、
同様に、片持梁部１ａの近傍のＳｉ基板１には、ゲージ
抵抗３ｂ、３ｂが形成されている。これらゲージ抵抗３
ａ、３ ａ、３ ｂ、３ ｂは、第５図に示すように
ブリッジ接続され、定電流源Ａに接続されている。
このような構成において、第４図に示す矢印Ｂ方向に加
速度が加えられると、この加速度の強さに応じて重り部
１ ｂｈ＜変位し、片持梁部１ａが撓み、これに応じて
ゲージ抵抗３ａ、３ａが歪んで、その抵抗値が変化する
。これにより、第５図に示すように、ブリフジ回路の出
力端から加速度に応じた検出信号ＶＯが得られる。
速度が加えられると、この加速度の強さに応じて重り部
１ ｂｈ＜変位し、片持梁部１ａが撓み、これに応じて
ゲージ抵抗３ａ、３ａが歪んで、その抵抗値が変化する
。これにより、第５図に示すように、ブリフジ回路の出
力端から加速度に応じた検出信号ＶＯが得られる。
「発明が解決しようとする課ＭＪ
ところで、上述した従来の半導体加速度センサにおいて
は、各ゲージ抵抗３ ａ、３ ａ、３ ｂ、３ ｂ間を
ブリッジ接続すると共に、入出力端子と接続するために
、アルミニウム（Ａ□配線が甲いられている。しかしな
がら、Ｓｉ基板１の構造が片持梁もしくは両持柔構造で
あるために、Ｓｉ基板１の表面をシリコンゲル等で覆っ
て、ＡＲ配線を保護することができず、その結果、長期
の使用によって、Ａｇ配線等に酸化や腐食が生じ、その
検出特性が劣化してしまうという問題があった。
は、各ゲージ抵抗３ ａ、３ ａ、３ ｂ、３ ｂ間を
ブリッジ接続すると共に、入出力端子と接続するために
、アルミニウム（Ａ□配線が甲いられている。しかしな
がら、Ｓｉ基板１の構造が片持梁もしくは両持柔構造で
あるために、Ｓｉ基板１の表面をシリコンゲル等で覆っ
て、ＡＲ配線を保護することができず、その結果、長期
の使用によって、Ａｇ配線等に酸化や腐食が生じ、その
検出特性が劣化してしまうという問題があった。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、長期
間に亙って高い信頼性を維持することができる半導体加
速度センサを提供することを目的としている。
間に亙って高い信頼性を維持することができる半導体加
速度センサを提供することを目的としている。
「課題を解決するための手段」
この発明は、加速度検出素子をパッケージによって密封
し、前記パッケージの内部空間に不活性ガスを封入し、
もしくは前記内部空間を真空状態としたことを特徴とし
ている。
し、前記パッケージの内部空間に不活性ガスを封入し、
もしくは前記内部空間を真空状態としたことを特徴とし
ている。
「作用」
上述した構成によれば、加速度検出素子が周囲の雰囲気
から完全に遮断されるで、加速度検出素子の表面に設け
られたＡＱ配線等の酸化や腐食が防止される。
から完全に遮断されるで、加速度検出素子の表面に設け
られたＡＱ配線等の酸化や腐食が防止される。
「実施例Ｊ
以下、図面を参照し、この発明の実施例について説明す
る。
る。
第１図はこの発明の一実施例の構成を示す図である。こ
の図において、１０は片持梁構造の加速度検出素子であ
り、第３図と同様に構成されている。この加速度検出素
子１０は基台ＩＩを介して基板１２上に設けられており
、素子１０の表面に形成されたゲージ抵抗（図示略）は
、Ａ＆配線１３を介して基板１１を貫通して設けられた
リードビン１７に接続されている。また、基板１２には
、加速度検出素子１０を覆うように蓋体１４が設けられ
ており、これら基板１１と蓋体１４によってパッケージ
１５が構成されている。このパッケージ１５によって密
封された内部空間Ｓには、不活性ガスである、Ｎ、（窒
素）ガス、Ｈｅ（ヘリウム）ガス、Ｎｅ（ネオン）ガス
、Ａｒ（アルゴン）ガス、Ｋｒ（クリプトン）ガス、Ｘ
ｅ（キセノン）ガス、Ｒｎ（ラドン）等が封入されてい
る。この場合、パッケージＩ５の内部空間Ｓの空気を抜
き取り、真空状態とじても構わない。
の図において、１０は片持梁構造の加速度検出素子であ
り、第３図と同様に構成されている。この加速度検出素
子１０は基台ＩＩを介して基板１２上に設けられており
、素子１０の表面に形成されたゲージ抵抗（図示略）は
、Ａ＆配線１３を介して基板１１を貫通して設けられた
リードビン１７に接続されている。また、基板１２には
、加速度検出素子１０を覆うように蓋体１４が設けられ
ており、これら基板１１と蓋体１４によってパッケージ
１５が構成されている。このパッケージ１５によって密
封された内部空間Ｓには、不活性ガスである、Ｎ、（窒
素）ガス、Ｈｅ（ヘリウム）ガス、Ｎｅ（ネオン）ガス
、Ａｒ（アルゴン）ガス、Ｋｒ（クリプトン）ガス、Ｘ
ｅ（キセノン）ガス、Ｒｎ（ラドン）等が封入されてい
る。この場合、パッケージＩ５の内部空間Ｓの空気を抜
き取り、真空状態とじても構わない。
上述した構成とすることにより、加速度検出素子ＩＯが
、周囲の雰囲気、例えば水蒸気や、その低検出素子ＩＯ
に悪影響を及ぼす雰囲気から完全に遮断され、ＡＱ配線
！３等の酸化、または腐食が防止される。この結果、検
出素子ｌＯの特性か長期間に亙って良好に維持されろ。
、周囲の雰囲気、例えば水蒸気や、その低検出素子ＩＯ
に悪影響を及ぼす雰囲気から完全に遮断され、ＡＱ配線
！３等の酸化、または腐食が防止される。この結果、検
出素子ｌＯの特性か長期間に亙って良好に維持されろ。
次に、この発明の他の実施例について第２図を参照して
説明する。この実施例においては、第２図（ロ）に示す
ような両持柔構造の加速度検出素子１０ａの上面を、同
図（イ）に示すように蓋体１６で覆うことにより、この
蓋体１６と基台１１によって加速度検出素子ｆＯａの略
全面が周囲の雰囲気から遮断される。この実施例におい
ては、蓋体Ｉ６と基台ＩＩが第１図に示すパッケージ１
５の機能を担っている。
説明する。この実施例においては、第２図（ロ）に示す
ような両持柔構造の加速度検出素子１０ａの上面を、同
図（イ）に示すように蓋体１６で覆うことにより、この
蓋体１６と基台１１によって加速度検出素子ｆＯａの略
全面が周囲の雰囲気から遮断される。この実施例におい
ては、蓋体Ｉ６と基台ＩＩが第１図に示すパッケージ１
５の機能を担っている。
［発明の効果コ
以上説明したよう？こ、この発明によれば、加速度検出
素子をパッケージによって密封し、前記パッケージの内
部空間に不活性ガスを封入し、もしくは前記内部空間を
真空状態としたので、加速度検出素子を、周囲の雰囲気
、例えば水蒸気や、その低検出素子に悪影響を及は゛す
雰囲気から完全に遮断することができ、これにより検出
素子の表面に設けられたｉ配線等の酸化や腐食が防止さ
れ、長期間に亙って検出特性か劣化することがなく、高
い信頼性を維持することができるという効果が得られろ
。
素子をパッケージによって密封し、前記パッケージの内
部空間に不活性ガスを封入し、もしくは前記内部空間を
真空状態としたので、加速度検出素子を、周囲の雰囲気
、例えば水蒸気や、その低検出素子に悪影響を及は゛す
雰囲気から完全に遮断することができ、これにより検出
素子の表面に設けられたｉ配線等の酸化や腐食が防止さ
れ、長期間に亙って検出特性か劣化することがなく、高
い信頼性を維持することができるという効果が得られろ
。
第１図はこの発明の一実施例の構成を示す断面図、第２
図（イ）および（ロ）はこの発明の池の実施例の構成を
示す断面図および部分平面図、第３図は従来の半導体加
速度センサの構成を示す斜視図、第４図は第３図のＩＶ
−ＩＶ線線断断面図第５図は同加速度センサの電気的構
成を示す回路図である。 １０．１０ａ・・・・・・加速度検出素子、１１・・・
・・・底台、１２・・・・・・基板、１３・・・・・・
アルミニウム配線、１４１６・・−・・・蓋体、１５・
・・・・・バケージ、Ｓ・・・・・・内部空間。 出顎人藤倉電線株式会社 第１図 Ｓ 第４図 第５図
図（イ）および（ロ）はこの発明の池の実施例の構成を
示す断面図および部分平面図、第３図は従来の半導体加
速度センサの構成を示す斜視図、第４図は第３図のＩＶ
−ＩＶ線線断断面図第５図は同加速度センサの電気的構
成を示す回路図である。 １０．１０ａ・・・・・・加速度検出素子、１１・・・
・・・底台、１２・・・・・・基板、１３・・・・・・
アルミニウム配線、１４１６・・−・・・蓋体、１５・
・・・・・バケージ、Ｓ・・・・・・内部空間。 出顎人藤倉電線株式会社 第１図 Ｓ 第４図 第５図
Claims (1)
- 加速度検出素子をパッケージによって密封し、前記パ
ッケージの内部空間に不活性ガスを封入し、もしくは前
記内部空間を真空状態とし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 |
|---|---|---|---|
| JP63250687A JPH0298669A (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | 半導体加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63250687A JPH0298669A (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | 半導体加速度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0298669A true JPH0298669A (ja) | 1990-04-11 |
Family
ID=17211554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63250687A Pending JPH0298669A (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | 半導体加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0298669A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04221773A (ja) * | 1990-12-25 | 1992-08-12 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体加速度センサ |
| JPH057006A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-01-14 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体加速度検出装置 |
| JPH05172846A (ja) * | 1991-10-18 | 1993-07-13 | Hitachi Ltd | マイクロセンサ及びそれを用いた制御システム |
| EP1223665A1 (en) * | 2001-01-10 | 2002-07-17 | Texas Instruments Incorporated | Improvements in or relating to micro-machines |
| US7278291B2 (en) | 2005-02-07 | 2007-10-09 | Apieron Biosystems Corp. | Trace gas sensor with reduced degradation |
-
1988
- 1988-10-04 JP JP63250687A patent/JPH0298669A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04221773A (ja) * | 1990-12-25 | 1992-08-12 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体加速度センサ |
| JPH057006A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-01-14 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体加速度検出装置 |
| JPH05172846A (ja) * | 1991-10-18 | 1993-07-13 | Hitachi Ltd | マイクロセンサ及びそれを用いた制御システム |
| EP1223665A1 (en) * | 2001-01-10 | 2002-07-17 | Texas Instruments Incorporated | Improvements in or relating to micro-machines |
| US7278291B2 (en) | 2005-02-07 | 2007-10-09 | Apieron Biosystems Corp. | Trace gas sensor with reduced degradation |
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