JPH0414512B2 - - Google Patents
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- JPH0414512B2 JPH0414512B2 JP57005942A JP594282A JPH0414512B2 JP H0414512 B2 JPH0414512 B2 JP H0414512B2 JP 57005942 A JP57005942 A JP 57005942A JP 594282 A JP594282 A JP 594282A JP H0414512 B2 JPH0414512 B2 JP H0414512B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/84—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by variation of applied mechanical force, e.g. of pressure
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は圧力や歪み等の被測定量を電気量に変
換する半導体ストレインゲージトランスジユーサ
に関する。
換する半導体ストレインゲージトランスジユーサ
に関する。
半導体ストレインゲージセンサは一般に高感度
であるが、その反面温度依存性が大きいので、ト
ランスジユーサとしての使用に際しては十分な温
度補償を実施する必要がある。
であるが、その反面温度依存性が大きいので、ト
ランスジユーサとしての使用に際しては十分な温
度補償を実施する必要がある。
半導体ストレインゲージトランスジユーサは、
半導体ストレインゲージ抵抗でホイートストンプ
リツジを構成し、前記ブリツジを定電流励起する
ことによつて、歪感度の負の温度係数と、抵抗温
度係数を相殺させる方法が一般に行なわれてい
る。すなわち、従来の半導体ストレインゲージセ
ンサは、定電流励起時に感度の温度依存性が最小
となる不純物濃度を中心値として製造しており、
このため感度の温度補償量は正負に亘り、しかも
感度の温度係数は非線形となつている。したがつ
てサーミスタなどの特殊素子と複雑な回路とを必
要としていた。（例えば、特開昭54−53877号公報
参照。） 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、このような半導体ストレインゲージト
ランスジユーサにおいて、サーミスタは半導体ス
トレインゲージセンサを構成する抵抗と同一温度
にさせなければならないことから、相互に近接し
て配置させる必要があつてスペース上等の制約が
生じるとともに、サーミスタはそれを構成する物
質の相異から半導体ストレインゲージセンサと全
く別の工程で製作しなければならないといつた欠
点を有していた。
半導体ストレインゲージ抵抗でホイートストンプ
リツジを構成し、前記ブリツジを定電流励起する
ことによつて、歪感度の負の温度係数と、抵抗温
度係数を相殺させる方法が一般に行なわれてい
る。すなわち、従来の半導体ストレインゲージセ
ンサは、定電流励起時に感度の温度依存性が最小
となる不純物濃度を中心値として製造しており、
このため感度の温度補償量は正負に亘り、しかも
感度の温度係数は非線形となつている。したがつ
てサーミスタなどの特殊素子と複雑な回路とを必
要としていた。（例えば、特開昭54−53877号公報
参照。） 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、このような半導体ストレインゲージト
ランスジユーサにおいて、サーミスタは半導体ス
トレインゲージセンサを構成する抵抗と同一温度
にさせなければならないことから、相互に近接し
て配置させる必要があつてスペース上等の制約が
生じるとともに、サーミスタはそれを構成する物
質の相異から半導体ストレインゲージセンサと全
く別の工程で製作しなければならないといつた欠
点を有していた。
本発明の目的は、感温素子を半導体ストレイン
ゲージセンサ内の感歪部あるいは不感歪部に形成
して、簡単な温度補償回路で良好な温度補償結果
と温度急変時の誤差の低減が図れる小型の半導体
ストレインゲージトランスジユーサを提供するこ
とである。
ゲージセンサ内の感歪部あるいは不感歪部に形成
して、簡単な温度補償回路で良好な温度補償結果
と温度急変時の誤差の低減が図れる小型の半導体
ストレインゲージトランスジユーサを提供するこ
とである。
上記の目的を達成するために本発明の第１の構
成は、半導体基板上に形成したストレインゲージ
抵抗ブリツジを有する半導体ストレインゲージト
ランスジユーサにおいて、前記ストレインゲージ
抵抗ブリツジの定電流励起時の歪感度が温度と共
に略直線的に増加するような所定範囲の不純物濃
度を設定した半導体ストレインゲージと、前記半
導体基板上に形成され、歪感度の温度係数より大
きく且つ略直線的に増加する特性の温度係数の拡
散抵抗と温度係数がほぼ零の抵抗とを直列に構成
した電流検出抵抗網と、前記電流検出抵抗網にか
かる電圧を一定値に制御する電流制御トランジス
タを備えた能動回路とを有することを特徴とする
ものである。
成は、半導体基板上に形成したストレインゲージ
抵抗ブリツジを有する半導体ストレインゲージト
ランスジユーサにおいて、前記ストレインゲージ
抵抗ブリツジの定電流励起時の歪感度が温度と共
に略直線的に増加するような所定範囲の不純物濃
度を設定した半導体ストレインゲージと、前記半
導体基板上に形成され、歪感度の温度係数より大
きく且つ略直線的に増加する特性の温度係数の拡
散抵抗と温度係数がほぼ零の抵抗とを直列に構成
した電流検出抵抗網と、前記電流検出抵抗網にか
かる電圧を一定値に制御する電流制御トランジス
タを備えた能動回路とを有することを特徴とする
ものである。
また本発明の第２の構成は、半導体基板上に形
成したストレインゲージ抵抗ブリツジを有する半
導体ストレインゲージトランスジユーサにおい
て、前記ストレインゲージ抵抗ブリツジの定電流
励起時の歪感度が温度と共に略直線的に増加する
ような所定範囲の不純物濃度を設定した半導体ス
トレインゲージと、前記半導体基板の感歪部に形
成した余分の半導体ストレインゲージ抵抗のう
ち、歪に対し差動的にその抵抗値を増減する２種
の抵抗を並列接続した合成抵抗を構成して、実用
上歪みに応動せず単に正の温度係数を持つ抵抗と
し、これを前記歪感度の温度変化を温度補償する
拡散抵抗として、この拡散抵抗及び温度係数がほ
ぼ零の抵抗を直列に構成した電流検出抵抗網と、
前記電流検出抵抗網にかかる電圧を一定値に制御
する電流制御トランジスタを備えた能動回路とを
有することを特徴とするものである。
成したストレインゲージ抵抗ブリツジを有する半
導体ストレインゲージトランスジユーサにおい
て、前記ストレインゲージ抵抗ブリツジの定電流
励起時の歪感度が温度と共に略直線的に増加する
ような所定範囲の不純物濃度を設定した半導体ス
トレインゲージと、前記半導体基板の感歪部に形
成した余分の半導体ストレインゲージ抵抗のう
ち、歪に対し差動的にその抵抗値を増減する２種
の抵抗を並列接続した合成抵抗を構成して、実用
上歪みに応動せず単に正の温度係数を持つ抵抗と
し、これを前記歪感度の温度変化を温度補償する
拡散抵抗として、この拡散抵抗及び温度係数がほ
ぼ零の抵抗を直列に構成した電流検出抵抗網と、
前記電流検出抵抗網にかかる電圧を一定値に制御
する電流制御トランジスタを備えた能動回路とを
有することを特徴とするものである。
上記第１の構成によれば、半導体ストレインゲ
ージの不純物濃度が従来より低濃度側になるにつ
れ、温度補償量が増加するにも拘わらず、歪感度
及びその温度係数が増大し、歪感度の温度係数が
略直線的に変化するので、温度係数が歪感度の温
度係数より大きい特性の拡散抵抗を半導体基板に
一体化し、この拡散抵抗に温度係数がほぼ零の抵
抗を直列接続することによつて、簡単な回路で良
好な温度補償を得ることができると共に、半導体
ストレインゲージと拡散抵抗は事実上同一温度に
保たれ、歪感度の温度依存性に対する補償量が大
きいにも拘わらず、温度急変時にも歪感度は変化
せず、また不純物濃度の低下は歪感度の増加をも
たらし、Ｓ／Ｎ比を向上させる。
ージの不純物濃度が従来より低濃度側になるにつ
れ、温度補償量が増加するにも拘わらず、歪感度
及びその温度係数が増大し、歪感度の温度係数が
略直線的に変化するので、温度係数が歪感度の温
度係数より大きい特性の拡散抵抗を半導体基板に
一体化し、この拡散抵抗に温度係数がほぼ零の抵
抗を直列接続することによつて、簡単な回路で良
好な温度補償を得ることができると共に、半導体
ストレインゲージと拡散抵抗は事実上同一温度に
保たれ、歪感度の温度依存性に対する補償量が大
きいにも拘わらず、温度急変時にも歪感度は変化
せず、また不純物濃度の低下は歪感度の増加をも
たらし、Ｓ／Ｎ比を向上させる。
また、上記第２の構成によれば、２種の抵抗を
並列接続した合成抵抗は実用上歪みに応動せず単
に正の温度係数を持つ抵抗として働き、これと温
度係数がほぼ零の抵抗を直列接続することによつ
て、簡単な回路で良好な温度補償を得ることがで
きるので、感度の温度補償のための特別な抵抗を
半導体基板に設けることが不要となる。
並列接続した合成抵抗は実用上歪みに応動せず単
に正の温度係数を持つ抵抗として働き、これと温
度係数がほぼ零の抵抗を直列接続することによつ
て、簡単な回路で良好な温度補償を得ることがで
きるので、感度の温度補償のための特別な抵抗を
半導体基板に設けることが不要となる。
以下本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明による半導体ストレインゲージ
トランスジユーサの一実施例を示す回路図であ
る。同図において、電源E0があり、この電源E0
間には抵抗網RS、ストレインゲージブリツジ２、
および電流制限トランジスタ３が直列に接続され
ている。前記抵抗網RSは電流検出用の抵抗網で
抵抗R1およびRGの直列回路で構成されている。
また、前記電流制御トランジスタ３のベースには
差動増幅器４の出力が入力されるようになつてお
り、この差動増幅器４は前記電源E0が供給され
るとともに、一方の入力端子には電源ESを介して
前記電源E0の電源供給側に接続され、また他方
の入力端子には前記抵抗網RSとストレインゲー
ジブリツジ２との接続点に接続されている。この
差動増幅器４の出力により制御される電流制御ト
ランジスタ３により、前記抵抗網RS間に印加さ
れる電圧が電源電圧ESと同じ一定電圧値に制御さ
れるようになつている。
トランスジユーサの一実施例を示す回路図であ
る。同図において、電源E0があり、この電源E0
間には抵抗網RS、ストレインゲージブリツジ２、
および電流制限トランジスタ３が直列に接続され
ている。前記抵抗網RSは電流検出用の抵抗網で
抵抗R1およびRGの直列回路で構成されている。
また、前記電流制御トランジスタ３のベースには
差動増幅器４の出力が入力されるようになつてお
り、この差動増幅器４は前記電源E0が供給され
るとともに、一方の入力端子には電源ESを介して
前記電源E0の電源供給側に接続され、また他方
の入力端子には前記抵抗網RSとストレインゲー
ジブリツジ２との接続点に接続されている。この
差動増幅器４の出力により制御される電流制御ト
ランジスタ３により、前記抵抗網RS間に印加さ
れる電圧が電源電圧ESと同じ一定電圧値に制御さ
れるようになつている。
前記ストレインゲージブリツジ２は抵抗Rt，
RtおよびRc，Rcからなり、抵抗RtとRcとの直
列回路と、抵抗RcとRtとの直列回路とが並列接
続されてブリツジを構成している。
RtおよびRc，Rcからなり、抵抗RtとRcとの直
列回路と、抵抗RcとRtとの直列回路とが並列接
続されてブリツジを構成している。
前記ストレインゲージブリツジ２は、平面図で
ある第２図ａ、および第２図ａのｂ−ｂにお
ける断面図である第２図ｂにそれぞれ示すよう
に、主表面が（100）面であるｎ型シリコン基板
２１があり、このシリコン基板２１はその裏面に
て凹陥部２２が形成されて薄肉領域からなるダイ
ヤフラム部２１Ａと厚肉領域からなる支持部２１
Ｂが構成されている。前記ダイヤフラム部２１Ａ
におけるｎ型シリコン基板２１の主表面にはｐ型
拡散層からなる前記抵抗Rt，RtおよびRc，Rcが
形成されている。前記抵抗Rt，RtおよびRc，Rc
を構成するｐ型拡散層の不純物濃度はたとえば
0.2×1018／cm3〜1.5×1018／cm3となつている。
ある第２図ａ、および第２図ａのｂ−ｂにお
ける断面図である第２図ｂにそれぞれ示すよう
に、主表面が（100）面であるｎ型シリコン基板
２１があり、このシリコン基板２１はその裏面に
て凹陥部２２が形成されて薄肉領域からなるダイ
ヤフラム部２１Ａと厚肉領域からなる支持部２１
Ｂが構成されている。前記ダイヤフラム部２１Ａ
におけるｎ型シリコン基板２１の主表面にはｐ型
拡散層からなる前記抵抗Rt，RtおよびRc，Rcが
形成されている。前記抵抗Rt，RtおよびRc，Rc
を構成するｐ型拡散層の不純物濃度はたとえば
0.2×1018／cm3〜1.5×1018／cm3となつている。
このようにして形成されるストレインゲージブ
リツジ２の温度変化による感度変化は、第３図の
グラフ中曲線ａに示されるように、定電流励起時
の歪感度が温度とともにほぼ直線的に増加する特
性を示すようになつている。
リツジ２の温度変化による感度変化は、第３図の
グラフ中曲線ａに示されるように、定電流励起時
の歪感度が温度とともにほぼ直線的に増加する特
性を示すようになつている。
なお、この特性は、ｐ型拡散層の不純物濃度を
順次高くしてゆくことにより第３図のグラフ中曲
線ｂ，ｃの順に変化していくことが判る。
順次高くしてゆくことにより第３図のグラフ中曲
線ｂ，ｃの順に変化していくことが判る。
また、前記支持部２１Ｂにおけるｎ型シリコン
基板２１の主表面にはｐ型拡散層からなる前記抵
抗RGが形成されている。この抵抗RGはたとえば
前記抵抗Rt，Rcと同時に形成されるもので、し
たがつてその不純物濃度は前記抵抗Rt，Rcと同
じものとなる。
基板２１の主表面にはｐ型拡散層からなる前記抵
抗RGが形成されている。この抵抗RGはたとえば
前記抵抗Rt，Rcと同時に形成されるもので、し
たがつてその不純物濃度は前記抵抗Rt，Rcと同
じものとなる。
さらに、第１図における抵抗R1はストレイン
ゲージブリツジ２の外付部品として接続されるも
ので、温度依存性のない特性を有している。
ゲージブリツジ２の外付部品として接続されるも
ので、温度依存性のない特性を有している。
このようにして構成した半導体ストレインゲー
ジトランスジユーサにおいて温度補償が図れる理
由を以下説明する。ストレインゲージブリツジ２
は、抵抗網RSにかかる電圧と一定電圧ESが等し
くなるよう、差動増幅器４およびトランジスタ３
により制御されているので、ストレインゲージブ
リツジ２には電流 Ｉ＝ES／RS ……(1) が供給されることになる。
ジトランスジユーサにおいて温度補償が図れる理
由を以下説明する。ストレインゲージブリツジ２
は、抵抗網RSにかかる電圧と一定電圧ESが等し
くなるよう、差動増幅器４およびトランジスタ３
により制御されているので、ストレインゲージブ
リツジ２には電流 Ｉ＝ES／RS ……(1) が供給されることになる。
センサの歪感度をモデル化して示すと
ΔR＝R0×εK（１＋C1t＋C2t2） ……(2)
ここで、
R0：ストレインゲージの常温抵抗値
Ｋ：感度定数
C1：ストレインゲージの温度係数
C2：ストレインゲージの２次温度係数
ε：測定ひずみ
ｔ：常温との温度差
である。
またストレインゲージブリツジ２において互い
に並列接続された抵抗RtとRcの各接続点から取
出されるセンサ出力ｅは ｅ＝Ｉ×ΔR ……(3) である。
に並列接続された抵抗RtとRcの各接続点から取
出されるセンサ出力ｅは ｅ＝Ｉ×ΔR ……(3) である。
前式(1)，(2)を(3)に代入すると
ｅ＝ES×R0×εK（１＋C1t＋C2t2）／RS ……(4)
出力電圧を温度ｔに無関係にするには分母の
RSに温度依存性を与え、分子の温度変化を相殺
できればよいことになる。
RSに温度依存性を与え、分子の温度変化を相殺
できればよいことになる。
抵抗網RSは拡散抵抗RGと、温度係数がほぼ０
の抵抗R1の直列接続であるから RS＝RG＋R1 ＝RG0×（１＋α1t＋α2t2）＋R1 ＝RG0×（１＋α1t＋α2t2）＋R1／RG0RG0 ＝RG0×（１＋ｎ＋α1t＋α2t2） ＝RG0（１＋ｎ）（１＋α1／１＋ｎｔ＋α2／１＋
ｎt2） ……(5) ここで、 RG0：RGの常温抵抗値 α1：RGの温度係数 α2：RGの２次温度係数 ｎ：RG0とR1の比、ｎ＝R1／RG0 したがつてｎを適当に選び、α1／１＋ｎ＝C1と し、さらに、センサの歪感度（ΔR）および、RG
の温度特性がともに下に凸（２次の温度係数α2，
C2＞０）であるから、２次の温度係数もほとん
ど補正され実用上無視できる値となる。
の抵抗R1の直列接続であるから RS＝RG＋R1 ＝RG0×（１＋α1t＋α2t2）＋R1 ＝RG0×（１＋α1t＋α2t2）＋R1／RG0RG0 ＝RG0×（１＋ｎ＋α1t＋α2t2） ＝RG0（１＋ｎ）（１＋α1／１＋ｎｔ＋α2／１＋
ｎt2） ……(5) ここで、 RG0：RGの常温抵抗値 α1：RGの温度係数 α2：RGの２次温度係数 ｎ：RG0とR1の比、ｎ＝R1／RG0 したがつてｎを適当に選び、α1／１＋ｎ＝C1と し、さらに、センサの歪感度（ΔR）および、RG
の温度特性がともに下に凸（２次の温度係数α2，
C2＞０）であるから、２次の温度係数もほとん
ど補正され実用上無視できる値となる。
拡散抵抗RGは、温度係数α1，α2が大なる方が
温度補償上有利であるが、第３図中の曲線ａが得
られるストレインゲージと同一不純物濃度におい
て、第４図に示したように十分高い温度係数とな
るので好都合である。なお補償可能な条件はα1＞
C1である。
温度補償上有利であるが、第３図中の曲線ａが得
られるストレインゲージと同一不純物濃度におい
て、第４図に示したように十分高い温度係数とな
るので好都合である。なお補償可能な条件はα1＞
C1である。
以上述べたようにすれば、シリコン基板２１に
形成された半導体ストレインゲージセンサ内に組
み込まれる拡散抵抗RGと他の簡単な構成からな
る回路によつて温度補償が図れることになり、従
来のように、外付け部品としてのサーミスタを必
要としなくなる。このため、半導体ストレインゲ
ージセンサに近接してサーミスタを配置しなくて
はならないスペース上の制約がなくなり、しか
も、感温素子を特に半導体ストレインゲージセン
サと別工程で形成しなくてはならないという問題
もなくなる。
形成された半導体ストレインゲージセンサ内に組
み込まれる拡散抵抗RGと他の簡単な構成からな
る回路によつて温度補償が図れることになり、従
来のように、外付け部品としてのサーミスタを必
要としなくなる。このため、半導体ストレインゲ
ージセンサに近接してサーミスタを配置しなくて
はならないスペース上の制約がなくなり、しか
も、感温素子を特に半導体ストレインゲージセン
サと別工程で形成しなくてはならないという問題
もなくなる。
また、半導体ストレインゲージセンサと抵抗
RGは事実上同一温度（温度差10-3℃程度）に保
つことができるので、感度の温度依存性に対する
補償量が従来より約１桁大きいにもかかわらず、
温度急変時にも感度は変化せず、また不純物濃度
はより低くなつているので、歪感度は従来より約
10％高くなりＳ／Ｎ比向上の効果を有する。
RGは事実上同一温度（温度差10-3℃程度）に保
つことができるので、感度の温度依存性に対する
補償量が従来より約１桁大きいにもかかわらず、
温度急変時にも感度は変化せず、また不純物濃度
はより低くなつているので、歪感度は従来より約
10％高くなりＳ／Ｎ比向上の効果を有する。
上述した実施例では、半導体ストレインゲージ
センサの支持部２１Ｂに形成された拡散抵抗RG
を感温素子として用いたものであるが、第５図に
示すように、ストレインゲージ抵抗Rt，Rcを並
列接続して同様の効果をもたせるようにしてもよ
い。抵抗Rt，Rcは歪みに対し差動的にその抵抗
値を増減するので、合成抵抗値 １／１／Rt＋１／Rc は実用上歪みに応動せず単に正の温度係数をもつ
抵抗として働く。抵抗R2は抵抗網RS全体の合成
抵抗値を適度な値に保つために付加している。抵
抗R2は温度係数がほぼ０の抵抗である。このよ
うにすれば、感度の温度補償のため、特別に抵抗
RGをセンサ基板の支持部２１Ｂに設ける必要が
なく、歪みに応動し、かつ余分に形成されている
ストレインゲージ抵抗の不揃いな素子を利用でき
るので、基板面積を節約できる効果を有する。
センサの支持部２１Ｂに形成された拡散抵抗RG
を感温素子として用いたものであるが、第５図に
示すように、ストレインゲージ抵抗Rt，Rcを並
列接続して同様の効果をもたせるようにしてもよ
い。抵抗Rt，Rcは歪みに対し差動的にその抵抗
値を増減するので、合成抵抗値 １／１／Rt＋１／Rc は実用上歪みに応動せず単に正の温度係数をもつ
抵抗として働く。抵抗R2は抵抗網RS全体の合成
抵抗値を適度な値に保つために付加している。抵
抗R2は温度係数がほぼ０の抵抗である。このよ
うにすれば、感度の温度補償のため、特別に抵抗
RGをセンサ基板の支持部２１Ｂに設ける必要が
なく、歪みに応動し、かつ余分に形成されている
ストレインゲージ抵抗の不揃いな素子を利用でき
るので、基板面積を節約できる効果を有する。
上述のとおり本発明によれば、温度係数が歪感
度の温度係数より大きい特性の拡散抵抗を半導体
基板上の感歪部あるいは不感歪部に設け、これと
温度係数がほぼ零の抵抗とを直列接続し、しかも
ストレインゲージの不純物濃度を低くすることに
よつて、簡単な温度補償回路で良好な温度補償結
果と温度急変時の誤差の低減が得られ、小型化さ
れ、Ｓ／Ｎ比の向上した半導体ストレインゲージ
トランスジユーサを得ることができる。
度の温度係数より大きい特性の拡散抵抗を半導体
基板上の感歪部あるいは不感歪部に設け、これと
温度係数がほぼ零の抵抗とを直列接続し、しかも
ストレインゲージの不純物濃度を低くすることに
よつて、簡単な温度補償回路で良好な温度補償結
果と温度急変時の誤差の低減が得られ、小型化さ
れ、Ｓ／Ｎ比の向上した半導体ストレインゲージ
トランスジユーサを得ることができる。
第１図は本発明による半導体ストレインゲージ
トランスジユーサの一実施例を示す回路図、第２
図ａ，ｂは本発明による半導体ストレインゲージ
トランスジユーサに用いられる半導体ストレイン
ゲージの構成図で、第２図ａは平面図、第２図ｂ
は第２図ａのｂ−ｂにおける断面図、第３図
は拡散抵抗における温度に対する感度変化を示す
グラフ、第４図は拡散抵抗の温度に対する抵抗の
変化を示すグラフ、第５図は本発明による半導体
ストレインゲージトランスジユーサの他の実施例
を示す回路図で、特に抵抗網の回路例を示す図で
ある。 RS…抵抗網、２…半導体ストレインゲージ、
３…電流制限トランジスタ、４…差動増幅器、２
１…ｎ型シリコン基板、２１Ａ…ダイヤフラム
部、２１Ｂ…支持部。
トランスジユーサの一実施例を示す回路図、第２
図ａ，ｂは本発明による半導体ストレインゲージ
トランスジユーサに用いられる半導体ストレイン
ゲージの構成図で、第２図ａは平面図、第２図ｂ
は第２図ａのｂ−ｂにおける断面図、第３図
は拡散抵抗における温度に対する感度変化を示す
グラフ、第４図は拡散抵抗の温度に対する抵抗の
変化を示すグラフ、第５図は本発明による半導体
ストレインゲージトランスジユーサの他の実施例
を示す回路図で、特に抵抗網の回路例を示す図で
ある。 RS…抵抗網、２…半導体ストレインゲージ、
３…電流制限トランジスタ、４…差動増幅器、２
１…ｎ型シリコン基板、２１Ａ…ダイヤフラム
部、２１Ｂ…支持部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体基板上に形成したストレインゲージ抵
抗ブリツジを有する半導体ストレインゲージトラ
ンスジユーサにおいて、 前記ストレインゲージ抵抗ブリツジの定電流励
起時の歪感度が温度と共に略直線的に増加するよ
うな所定範囲の不純物濃度を設定した半導体スト
レインゲージと、 前記半導体基板上に形成され、歪感度の温度係
数より大きく且つ略直線的に増加する特性の温度
係数の拡散抵抗と温度係数がほぼ零の抵抗とを直
列に構成した電流検出抵抗網と、 前記電流検出抵抗網にかかる電圧を一定値に制
御する電流制御トランジスタを備えた能動回路と
を有することを特徴とする半導体ストレインゲー
ジトランスジユーサ。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の半導体ストレイ
ンゲージトランスジユーサにおいて、 前記半導体基板はｎ型シリコン基板であり、前
記半導体ストレインゲージはｐ型拡散層からなる
と共にその不純物濃度を0.2×1018／cm3〜1.5×
1018／cm3としたことを特徴とする半導体ストレイ
ンゲージトランスジユーサ。 ３ 半導体基板上に形成したストレインゲージ抵
抗ブリツジを有する半導体ストレインゲージトラ
ンスジユーサにおいて、 前記ストレインゲージ抵抗ブリツジの定電流励
起時の歪感度が温度と共に略直線的に増加するよ
うな所定範囲の不純物濃度を設定した半導体スト
レインゲージと、 前記半導体基板の感歪部に形成した余分の半導
体ストレインゲージ抵抗のうち、歪に対し差動的
にその抵抗値を増減する２種の抵抗を並列接続し
た合成抵抗を構成して、実用上歪みに応動せず単
に正の温度係数を持つ抵抗とし、これを前記歪感
度の温度変化を温度補償する拡散抵抗として、こ
の拡散抵抗及び温度係数がほぼ零の抵抗を直列に
構成した電流検出抵抗網と、 前記電流検出抵抗網にかかる電圧を一定値に制
御する電流制御トランジスタを備えた能動回路と
を有することを特徴とする半導体ストレインゲー
ジトランスジユーサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP594282A JPS58123780A (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | 半導体ストレインゲ−ジトランスジユ−サ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP594282A JPS58123780A (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | 半導体ストレインゲ−ジトランスジユ−サ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58123780A JPS58123780A (ja) | 1983-07-23 |
| JPH0414512B2 true JPH0414512B2 (ja) | 1992-03-13 |
Family
ID=11624948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP594282A Granted JPS58123780A (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | 半導体ストレインゲ−ジトランスジユ−サ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58123780A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6225228A (ja) * | 1985-07-25 | 1987-02-03 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 内燃機関の圧力センサ− |
| US5343755A (en) * | 1993-05-05 | 1994-09-06 | Rosemount Inc. | Strain gage sensor with integral temperature signal |
| JP3900644B2 (ja) | 1998-01-16 | 2007-04-04 | 株式会社デンソー | 半導体圧力センサの製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5453877A (en) * | 1977-10-07 | 1979-04-27 | Hitachi Ltd | Temperature compensation circuit of semiconductor strain gauge |
| JPS56145327A (en) * | 1980-04-15 | 1981-11-12 | Fuji Electric Co Ltd | Pressure transducer |
-
1982
- 1982-01-20 JP JP594282A patent/JPS58123780A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5453877A (en) * | 1977-10-07 | 1979-04-27 | Hitachi Ltd | Temperature compensation circuit of semiconductor strain gauge |
| JPS56145327A (en) * | 1980-04-15 | 1981-11-12 | Fuji Electric Co Ltd | Pressure transducer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58123780A (ja) | 1983-07-23 |
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