JPH0412436Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0412436Y2 JPH0412436Y2 JP1983099676U JP9967683U JPH0412436Y2 JP H0412436 Y2 JPH0412436 Y2 JP H0412436Y2 JP 1983099676 U JP1983099676 U JP 1983099676U JP 9967683 U JP9967683 U JP 9967683U JP H0412436 Y2 JPH0412436 Y2 JP H0412436Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diaphragm
- pressure
- pressure sensor
- sensor
- protrusion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 10
- 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 description 8
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical group [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 231100000989 no adverse effect Toxicity 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は半導体圧力センサに係り、特に過大
圧力によるダイヤフラムの破壊を防止することが
できる半導体圧力センサに関する。
圧力によるダイヤフラムの破壊を防止することが
できる半導体圧力センサに関する。
半導体圧力センサは、小型、高感度、高精度と
いう長所があるところから、近年各種の分野にお
いて広く利用されている。この半導体圧力センサ
には、第１図に示す絶対圧形圧力センサ１と、第
２図に示す差圧形圧力センサ２とがある。第１図
に示す絶対圧形圧力センサ１において、３はステ
ム、４はガラス製の台座、５はシリコン単結晶板
であり、このシリコン単結晶板５の下面の一部が
エツチングにより削り取られ、円形のダイヤフラ
ム６が形成されている。このダイヤフラム６およ
び台座４の間は真空もしくは一定圧力に保たれ、
また、ダイヤフラム６の上面の周縁部に４個のＰ
型抵抗体が拡散またはイオン打込み技術により形
成されている。７は上記抵抗体に接続されている
金線、８はリードピン、９はケースである。しか
して、被測定媒体の圧力Paによつてダイヤフラ
ム６が下方に湾曲すると、これに伴いダイヤフラ
ム６に形成された抵抗体に歪が発生する。そし
て、この歪に基づく抵抗体の抵抗値の変化から被
測定媒体の圧力Paが検出される。
いう長所があるところから、近年各種の分野にお
いて広く利用されている。この半導体圧力センサ
には、第１図に示す絶対圧形圧力センサ１と、第
２図に示す差圧形圧力センサ２とがある。第１図
に示す絶対圧形圧力センサ１において、３はステ
ム、４はガラス製の台座、５はシリコン単結晶板
であり、このシリコン単結晶板５の下面の一部が
エツチングにより削り取られ、円形のダイヤフラ
ム６が形成されている。このダイヤフラム６およ
び台座４の間は真空もしくは一定圧力に保たれ、
また、ダイヤフラム６の上面の周縁部に４個のＰ
型抵抗体が拡散またはイオン打込み技術により形
成されている。７は上記抵抗体に接続されている
金線、８はリードピン、９はケースである。しか
して、被測定媒体の圧力Paによつてダイヤフラ
ム６が下方に湾曲すると、これに伴いダイヤフラ
ム６に形成された抵抗体に歪が発生する。そし
て、この歪に基づく抵抗体の抵抗値の変化から被
測定媒体の圧力Paが検出される。
また、第２図び示す差圧形圧力センサ２におい
て、符号１０はダイヤフラム６の下方へ基準圧力
P2の媒体を導入する導入管であり、この圧力セ
ンサ２の場合は被測定媒体の圧力Paと基準圧力
Pbとの差圧が検出される。
て、符号１０はダイヤフラム６の下方へ基準圧力
P2の媒体を導入する導入管であり、この圧力セ
ンサ２の場合は被測定媒体の圧力Paと基準圧力
Pbとの差圧が検出される。
ところで、これらの半導体圧力センサの感度は
ダイヤフラム６の半径をａ、厚さをｈとすれば、
（ａ／ｈ）2に比例し、したがつてセンサの感度を
上げるには、厚さｈを小としなければならない。
一方、ダイヤフラム６はシリコン単結晶であるた
め破壊され易い。この結果、第１図、第２図に示
すセンサにおいては次の問題が生じる。まず、第
１図に示す絶対形圧力センサの場合、保管中等に
おいてダイヤフラム６の上面に大気圧が印加され
る。したがつて、ダイヤフラム６を薄くし、微妙
な絶対圧を測定し得るようにすると、保管中に大
気圧によつてダイヤフラム６が破壊されてしま
う。すなわち、第１図に示す従来のセンサ構造で
は、微小な絶対圧を測定し得るセンサの作成が困
難である。また、たとえある程度感度を犠牲にし
てダイヤフラム６を厚くしても、もともとダイヤ
フラム６は薄く破壊され易いため、過大圧力がダ
イヤフラム６の上面に印加されると、破壊されて
しまう。同様に、第２図に示す差圧形圧力センサ
２の場合も、ダイヤフラム６を薄くし感度を上げ
ると、過大圧力によつて破壊されてしまう。
ダイヤフラム６の半径をａ、厚さをｈとすれば、
（ａ／ｈ）2に比例し、したがつてセンサの感度を
上げるには、厚さｈを小としなければならない。
一方、ダイヤフラム６はシリコン単結晶であるた
め破壊され易い。この結果、第１図、第２図に示
すセンサにおいては次の問題が生じる。まず、第
１図に示す絶対形圧力センサの場合、保管中等に
おいてダイヤフラム６の上面に大気圧が印加され
る。したがつて、ダイヤフラム６を薄くし、微妙
な絶対圧を測定し得るようにすると、保管中に大
気圧によつてダイヤフラム６が破壊されてしま
う。すなわち、第１図に示す従来のセンサ構造で
は、微小な絶対圧を測定し得るセンサの作成が困
難である。また、たとえある程度感度を犠牲にし
てダイヤフラム６を厚くしても、もともとダイヤ
フラム６は薄く破壊され易いため、過大圧力がダ
イヤフラム６の上面に印加されると、破壊されて
しまう。同様に、第２図に示す差圧形圧力センサ
２の場合も、ダイヤフラム６を薄くし感度を上げ
ると、過大圧力によつて破壊されてしまう。
この考案は以上の事情に鑑み、過大圧力によつ
てダイヤフラムが破壊されることがない半導体圧
力センサを提供するもので、ダイヤフラムの内面
の無歪部に台座に対向する突起を形成したことを
特徴としている。
てダイヤフラムが破壊されることがない半導体圧
力センサを提供するもので、ダイヤフラムの内面
の無歪部に台座に対向する突起を形成したことを
特徴としている。
以下、図面を参照しこの考案の実施例について
説明する。第３図、第４図は各々この考案による
絶対圧形圧力センサ、差圧形圧力センサの構成を
示す図であり、また、第５図イ、ロは各々第３
図、第４図にセンサにおけるダイヤフラム１１の
構成を示す断面図および下面図である。第５図に
示すように、ダイヤフラム１１の下面（内面）に
は環状突起１２が形成されている。この環状突起
１２はシリコン単結晶板１３に、エツチングによ
りダイヤフラム１１を形成する際同時に形成さ
れ、また、この環状突起１２の高さｌは、ダイヤ
フラム１１の下面とシリコン単結晶板１３の下面
との間の距離ｍより短かくなつている。
説明する。第３図、第４図は各々この考案による
絶対圧形圧力センサ、差圧形圧力センサの構成を
示す図であり、また、第５図イ、ロは各々第３
図、第４図にセンサにおけるダイヤフラム１１の
構成を示す断面図および下面図である。第５図に
示すように、ダイヤフラム１１の下面（内面）に
は環状突起１２が形成されている。この環状突起
１２はシリコン単結晶板１３に、エツチングによ
りダイヤフラム１１を形成する際同時に形成さ
れ、また、この環状突起１２の高さｌは、ダイヤ
フラム１１の下面とシリコン単結晶板１３の下面
との間の距離ｍより短かくなつている。
次に、環状突起１２が形成されている場所につ
いて説明する。第６図に示す曲線Ｌは、第１図ま
たは第２図に示すダイヤフラム６が下方に湾曲し
た場合に、ダイヤフラム６の各部に発生する応力
の分布を示す図である。この図に示すように、ダ
イヤフラム６の中心部と周縁部の応力の方向は逆
となり、また中心部と周縁部との境界に応力がＯ
となる部分、すなわち、環状の無歪部Ｒが発生す
る。第５図に示す環状突起１２はこの無歪部Ｒに
形成されている。この結果、環状突起１２を形成
したことによりダイヤフラム１１の各部の応力が
変化することがなく、したがつて、環状突起１２
が圧力センサの圧力検出特性に悪影響を与えるこ
とが全くない。
いて説明する。第６図に示す曲線Ｌは、第１図ま
たは第２図に示すダイヤフラム６が下方に湾曲し
た場合に、ダイヤフラム６の各部に発生する応力
の分布を示す図である。この図に示すように、ダ
イヤフラム６の中心部と周縁部の応力の方向は逆
となり、また中心部と周縁部との境界に応力がＯ
となる部分、すなわち、環状の無歪部Ｒが発生す
る。第５図に示す環状突起１２はこの無歪部Ｒに
形成されている。この結果、環状突起１２を形成
したことによりダイヤフラム１１の各部の応力が
変化することがなく、したがつて、環状突起１２
が圧力センサの圧力検出特性に悪影響を与えるこ
とが全くない。
しかして、第３図および第４図に示す圧力セン
サにおいては、被測定媒体の圧力Paが過大圧力
となつた場合に、環状突起１２が台座４に当接
し、したがつてダイヤフラム１１が破壊されるこ
とがない。一方、被測定媒体の圧力Paが測定範
囲内の圧力の場合は環状突起１２が台座４に当接
することがなく、したがつて圧力Paの検出を正
しく行うことができる。
サにおいては、被測定媒体の圧力Paが過大圧力
となつた場合に、環状突起１２が台座４に当接
し、したがつてダイヤフラム１１が破壊されるこ
とがない。一方、被測定媒体の圧力Paが測定範
囲内の圧力の場合は環状突起１２が台座４に当接
することがなく、したがつて圧力Paの検出を正
しく行うことができる。
以上説明したように、この考案によればダイヤ
フラムの内面の無歪部に台座に対向する突起を形
成したので、過大圧力がダイヤフラムに印加され
た場合においてもダイヤフラムが破壊されること
がなく、この結果、ダイヤフラムを薄くし感度を
上げることが可能になると共に、微小な絶対圧を
測定し得る圧力センサの製造が可能になる。
フラムの内面の無歪部に台座に対向する突起を形
成したので、過大圧力がダイヤフラムに印加され
た場合においてもダイヤフラムが破壊されること
がなく、この結果、ダイヤフラムを薄くし感度を
上げることが可能になると共に、微小な絶対圧を
測定し得る圧力センサの製造が可能になる。
第１図、第２図は各々従来の半導体圧力センサ
の構成を示す断面図、第３図、第４図は各々この
考案の実施例による半導体圧力センサの構成を示
す断面図、第５図イ、ロは各々、第３図、第４図
に示す実施例におけるダイヤフラム１１の構成を
示す断面図および下面図、第６図はダイヤフラム
の応力特性を示す図である。 １１……ダイヤフラム、１２……環状突起、４
……台座、Ｒ……無歪部。
の構成を示す断面図、第３図、第４図は各々この
考案の実施例による半導体圧力センサの構成を示
す断面図、第５図イ、ロは各々、第３図、第４図
に示す実施例におけるダイヤフラム１１の構成を
示す断面図および下面図、第６図はダイヤフラム
の応力特性を示す図である。 １１……ダイヤフラム、１２……環状突起、４
……台座、Ｒ……無歪部。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 圧力に応じて撓むダイヤフラムに抵抗体を形成
し、この抵抗体の抵抗値の変化に基づいて被測定
媒体の圧力を検出する半導体圧力センサにおい
て、 前記ダイヤフラムの内面の無歪部に形成された
突起と、 前記突起に対向して設けられ前記ダイヤフラム
に所定値以上の圧力が印加された場合に前記突起
に当接する台座と を具備することを特徴とする半導体圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9967683U JPS607046U (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 半導体圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9967683U JPS607046U (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 半導体圧力センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS607046U JPS607046U (ja) | 1985-01-18 |
| JPH0412436Y2 true JPH0412436Y2 (ja) | 1992-03-25 |
Family
ID=30236120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9967683U Granted JPS607046U (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 半導体圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS607046U (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2762748B2 (ja) * | 1991-01-28 | 1998-06-04 | 日本電気株式会社 | センサチップ及びその製造方法 |
| JP2002340718A (ja) * | 2001-05-16 | 2002-11-27 | Yokogawa Electric Corp | 圧力計 |
| JP2005037314A (ja) * | 2003-07-18 | 2005-02-10 | Myotoku Ltd | 光干渉型圧力センサ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5510585A (en) * | 1978-07-10 | 1980-01-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Diaphragm for pressure detector |
| JPS5845533A (ja) * | 1981-09-14 | 1983-03-16 | Hitachi Ltd | 圧力検出器 |
-
1983
- 1983-06-28 JP JP9967683U patent/JPS607046U/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5510585A (en) * | 1978-07-10 | 1980-01-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Diaphragm for pressure detector |
| JPS5845533A (ja) * | 1981-09-14 | 1983-03-16 | Hitachi Ltd | 圧力検出器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS607046U (ja) | 1985-01-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4071838A (en) | Solid state force transducer and method of making same | |
| US4050049A (en) | Solid state force transducer, support and method of making same | |
| US4236137A (en) | Semiconductor transducers employing flexure frames | |
| US4800758A (en) | Pressure transducer with stress isolation for hard mounting | |
| US4188258A (en) | Process for fabricating strain gage transducer | |
| US6813956B2 (en) | Double stop structure for a pressure transducer | |
| US4021766A (en) | Solid state pressure transducer of the leaf spring type and batch method of making same | |
| US6006607A (en) | Piezoresistive pressure sensor with sculpted diaphragm | |
| US7555956B2 (en) | Micromechanical device having two sensor patterns | |
| US5589810A (en) | Semiconductor pressure sensor and related methodology with polysilicon diaphragm and single-crystal gage elements | |
| JPS60128673A (ja) | 半導体感圧装置 | |
| US4287772A (en) | Strain gage transducer and process for fabricating same | |
| US4204185A (en) | Integral transducer assemblies employing thin homogeneous diaphragms | |
| JPS59136977A (ja) | 圧力感知半導体装置とその製造法 | |
| US5880509A (en) | Semiconductor pressure sensor and its manufacturing method | |
| JPH0412436Y2 (ja) | ||
| JPS62124777A (ja) | 半導体力学量センサ | |
| JPH11304615A (ja) | 圧力センサ | |
| JPH10239345A (ja) | 半導体センサ | |
| JPS5983023A (ja) | 半導体圧力差圧検出器 | |
| JPS585951Y2 (ja) | ハンドウタイアツリヨクケンチソウチ | |
| JPH09126922A (ja) | 圧力センサ | |
| JPH03112168A (ja) | 半導体ピエゾセンサ | |
| JPH09178770A (ja) | 半導体加速度センサ | |
| JPH0138255B2 (ja) |