JPH04204226A - Semiconductor pressure sensor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、半導体圧力センサに関し、とくに非常に微
小な圧力を検出するのに好適な半導体圧カセ〉すに関す
る。The present invention relates to a semiconductor pressure sensor, and particularly to a semiconductor pressure sensor suitable for detecting very small pressure.
半導体圧力センサはシリコンのピエゾ抵抗効果を利用し
たもので、自動車、家電等の分野でさまざまな圧力を検
出するのに使用されている。この半導体圧力センサを用
いて非常に微小な圧力を測定しようとする場合、ダイア
フラム部を薄く形成して小さな圧力によってもこのダイ
アフラム部が変形するよう構成している９また、単に薄
くするたけてはダイアフラム部の変形を抵抗ケージの部
分に集中させることができないため、ダイアフラム部の
中央を厚肉部（ボス部）としてそのボス部では変形しな
いようにし、抵抗ゲージの部分で大きな歪が生じるよう
にする。Semiconductor pressure sensors utilize the piezoresistance effect of silicon and are used to detect various pressures in fields such as automobiles and home appliances. When attempting to measure extremely small pressures using this semiconductor pressure sensor, the diaphragm is made thin so that it deforms even with small pressure9. Since the deformation of the diaphragm cannot be concentrated in the resistance cage part, the center of the diaphragm part is made a thick part (boss part) to prevent deformation in the boss part, and to prevent large distortion from occurring in the resistance gauge part. do.
しかしながら、このように薄いダイアフラム部にボス部
を設けた半導体圧力センサでは、振動などのわずかな加
速度が加わっても誤出力を生じるという問題がある。す
なわち、わずがな加速度でも、質量のあるボス部が移動
することになり、その結果、ダイアフラム部の変形をも
たらし、圧力によってダイアフラム部が変形したときと
同じ出力か生じてしまうからである。
この発明は上記に鑑み、加速度が加わっても誤出力を生
じることがないように改善した、半導体圧力センサを提
供することを目的とする。However, such a semiconductor pressure sensor in which a boss portion is provided on a thin diaphragm portion has a problem that an erroneous output occurs even when a slight acceleration such as vibration is applied. That is, even a slight acceleration causes the boss portion, which has mass, to move, resulting in deformation of the diaphragm portion, resulting in the same output as when the diaphragm portion is deformed by pressure. In view of the above, an object of the present invention is to provide a semiconductor pressure sensor that is improved so as not to produce erroneous output even when acceleration is applied.
上記Ｊ１的を達成するため、この発明による半導体圧力
センサにおいては、一つのシリコン基板に設けられた、
それらの間の圧力差を測定する２つの圧力がその両面に
加えられている第１のダイアフラム部と、該第１のダイ
アフラム部の中央部に設けられた第１の厚肉部と、該第
１のダイアフラム部の周辺部に設けられた第１の拡散抵
抗ゲージと、上記のシリコン基板に設けられた、その両
面に同一の圧力か加えられる、上記第１のダイアプラム
部に対応する第２のダイアフラム部と、該第２のダイア
フラム部の中央部に設けられた、上記第１の厚肉部に対
応する第２の厚肉部と、該第２のダイアフラム部の周辺
部に設けられた第２の拡散抵抗ゲージとが備えられてい
る。In order to achieve the above J1 objective, in the semiconductor pressure sensor according to the present invention, the semiconductor pressure sensor is provided on one silicon substrate.
a first diaphragm section on which two pressures are applied on both sides to measure the pressure difference therebetween; a first thickened section provided in the center of the first diaphragm section; A first diffused resistance gauge provided on the periphery of the first diaphragm portion, and a second diffused resistance gauge provided on the silicon substrate corresponding to the first diaphragm portion, both sides of which are applied with the same pressure. a diaphragm part, a second thick part provided at the center of the second diaphragm part and corresponding to the first thick part, and a second thick part provided at the peripheral part of the second diaphragm part. 2 diffusion resistance gauges.
第１のダイアフラム部、厚肉部、拡散抵抗ゲージにより
第１の圧力センサ素子構造が形成される。
また、第２のダイアフラム部、厚肉部、拡散抵抗ゲージ
によって、第２の圧力センサ素子構造が形成される。
ところが、第１のダイアフラム部の両面には、圧力差を
測定りようとする２つの圧力がそれぞれ加えられていて
、この圧力センサ素子は圧力センサ素子として機能する
ようにされているが、第２のダイアフラム部の両面には
同じ圧力が加えられているから、この第２の圧力センサ
素子構造では圧力によってダイアフラム部が変形すると
いうことはなく、圧力センサ素子としては働かないこと
になる。
この第２のダイアフラム部は、第２の厚肉部が動いたと
き、つまり加速度がこ、の厚肉部の質量に作用してこの
第２の厚肉部が動いたときのみ、変形する。したがって
、この第２の圧力センサ素子構造は加速度センサ素子と
して働くことになる。
一方、第１の圧力センサ素子構造も厚肉部を有し、第１
、第２の圧力センサ素子構造は同一のシリコン基板に設
けられているため、加速度が加われは第２の厚肉部のみ
ならず第１の厚肉部も同じに動いて第１のダイアフラム
部の変形を引き起こし、この第１の圧力センサ素子構造
から圧力差が生じたときと同じ出力を生じることになる
。
第１、第２のダイアフラム部は対応しており、また、第
１、第２の厚肉部も対応している。そのため、加速度は
両厚肉部に同じに加わって、加速度が加わったときの出
力は両正カセンサ素子構造で同じに生じる。したかって
、これら両川力を減算するようにすれば、第１、第２の
圧力センサ素子構造から同じに生しる加速度による出力
を相殺することができる。これに対して、圧力差は第１
のダイアフラム部にしか与えられないので、第１の圧力
センサ素子構造から生じる圧力差に応じた出力は、両川
力の減算によってはなんら影響を受けない。A first pressure sensor element structure is formed by the first diaphragm portion, the thick portion, and the diffusion resistance gauge. Further, a second pressure sensor element structure is formed by the second diaphragm portion, the thick portion, and the diffusion resistance gauge. However, two pressures are applied to both sides of the first diaphragm section to measure the pressure difference, and this pressure sensor element functions as a pressure sensor element, but the second pressure sensor element is designed to function as a pressure sensor element. Since the same pressure is applied to both sides of the diaphragm, in this second pressure sensor element structure, the diaphragm does not deform due to pressure and does not function as a pressure sensor element. This second diaphragm portion deforms only when the second thickened portion moves, that is, when acceleration acts on the mass of this thickened portion and causes the second thickened portion to move. Therefore, this second pressure sensor element structure will work as an acceleration sensor element. On the other hand, the first pressure sensor element structure also has a thick portion, and the first pressure sensor element structure also has a thick wall portion.
Since the second pressure sensor element structure is provided on the same silicon substrate, when acceleration is applied, not only the second thick part but also the first thick part moves in the same way, causing the first diaphragm part to move. This will cause a deformation and produce the same output as when a pressure difference is created from this first pressure sensor element structure. The first and second diaphragm portions correspond, and the first and second thick portions also correspond. Therefore, the same acceleration is applied to both thick-walled portions, and the output when acceleration is applied is the same for both positive sensor element structures. Therefore, by subtracting these forces, it is possible to cancel out the outputs caused by the same accelerations from the first and second pressure sensor element structures. On the other hand, the pressure difference is the first
The output corresponding to the pressure difference generated from the first pressure sensor element structure is not affected in any way by the subtraction of the Ryogawa force.
以下、この発明の一実施例について図７面を参照しなか
ら詳細に説明する。この発明の一実施例にかかる半導体
圧力センサは第１図にその断面を示す通りであって、シ
リコン基板１と台座３との組立体を、上下に開口４１．
４２を有するハウジング４中に納めてなる。シリコン基
板１には２つの対応する圧カセンサ素子横遣５．６が形
成されており、それらのダイアフラム部２１．２２の中
央部か厚内のボス部２３．２４となっている。ボス部２
３．２４はダイアフラム部２１．２２の変形を、後述の
ように抵抗ゲージとなる拡散層１３が形成されている薄
い部分に集中させるためであり、またダイアフラム部２
１．２２が過大に変形して破壊に至るのを防止する保護
機能も持つ。
台座３には凹部３１．３２と圧力導入孔３３．３４とか
形成されている。凹部３１．３２は数μ―の深さに形成
されており、ボス部２３．２４が上下に動くことを許容
するとともに、過大に動いたときに二のボス部２３．２
４が凹部３１．３２の部分で台座３に突き当るようにな
っている。こうして、台座３はなんらかの理由（たとえ
ば過大圧力や大きな加速度）でダイアフラム部２１．２
２か大きく動いて破壊されることを防止するストッパと
しても機能する。
ハウジング４の上下の開口４１．４２に加わる圧力はそ
れぞれ、一方の圧力センサ素子構造５のダイアフラム部
２１の画面に加えられ、それらの圧力差に応じて３つの
ダイアフラム部２１が変形するよう構成される。すなわ
ち、ダイアフラム部２１の上に設けられた拡散層１３（
後述）の抵抗値か変化することによってその圧力差が検
出される。これに対して、他方の圧カセンサ素子ｍ遣６
のダイアファム部２２には開口４１側の圧力がダイアフ
ラム部２２の両面に加わるようにされている。そのため
、一方の圧力センサ素子構造５は文字どうり圧力センサ
素子として機能するが、他方の圧力センサ素子構造６で
は加速度でボス部２４が移動した場合にだけダイアフラ
ム部２２が変形オることになり、加速度を検出する加速
度センサとして機能する。すなわち、圧力センサ素子構
造６ではダイアフラム部２２の上に設けられた拡散層１
３（後述）の抵抗値が変化することによってそれに加わ
った加速度が検出される。
そして、２つの圧力センサ素子構造５．６のサイズ等は
まったく同じものに形成されているため、このシリコン
基板１（あるいはハウジング４）の全体に加速度が加わ
ったとき、その加速度はボス部２３．２４に同じに作用
し、ダイアフラム部２１．２２を同じだけ変形させ、そ
の結果、加速度によっては同じ圧力を生じる。そのため
、これらの出力を減算するよう構成しておけば、加速度
による出力は相殺されてしまい、圧カセンサ素子横遣５
から生しる圧力差に応じた出力のみを取り出すことがで
きる。そのため、微小な圧力差でもダイアフラム部２１
か変形するようにダイアフラム部２１を薄くした場合、
加速度でもこのダイアフラム部２１が変形し易くなって
誤出力を生じるようになるが、他方のダイアフラム部２
２を同じに薄くすることで、他方の圧力センサ素子構造
６から加速度に対応した出力のみを取り出して、その誤
出力をキャンセルし、小さな圧力差に対応した出力のみ
を得ることが可能となる。
つきに、このような構造の半導体圧力センサを製造工程
をも含めて詳しく説明する。まず、表面の結晶方位が（
’１００）となっているｎ型シリコン基板１を酸化して
第２図に示すようにその表裏両面に酸化シリコン膜１１
を形成する。つぎにフォトリソグラフィにより第３図の
ように表面側の酸化シリコン膜１１に窓１２を設ける。
これらの窓１２は拡散用の窓で、これらの窓１２を通し
てボロンなどを拡散することにより、第４図に示すよう
に拡散層（２層）１３を形成する。この拡散層１３は抵
抗ゲージとなるものである。
つぎに、酸化シリコンＷＡ１１を除去した後、再び酸化
して第５図に示すように酸化シリコン膜１４を設け、さ
らに窒化して窒化シリコン膜１５を形成する（なお、こ
の窒化シリコン膜１５は場合によっては形成しなくても
よい）、そして、裏面においてフォトリソグラフィによ
り窒化シリコンの工・・Ｉチングと酸化シリコンのエン
チングとを順次行って、第６図に示すように裏面の酸化
シリコン膜１４と窒化シリコン膜１５に窓１６を設ける
。
この窓１６はダイアフラム部を形成するための四部を選
択的に設けるのに用いる選択工・・ｌチンク用の窓であ
る。この窓１６を通してシリコンエツチングを行って第
７図のように２つの凹部１７を同時に形成する。この２
つの凹部１７はそれぞれ四角形のリング型となっており
く第１０図臀照）、そのりンク型凹部１７に囲まれた中
央部がボス部２３．２４として残されている。凹部１７
が形成されることにより薄くなった部分かダイアフラム
部２１．２２となり、その部分は厚さか薄くなっている
ので、容易に変形することになる。このダイアフラム部
２１．２２の部分に、抵抗ケージとなる拡散１１１３が
位置するよう凹部１７、つまりエツチング用窓１６が位
置決めされる。
さらに表面側では、フォトリソグラフィにより窒化シリ
コンのエツチングと酸ｆヒシリコンのエツチングとを順
次行って、第８図のように表面の酸化シリコン１Ｉｔ１
４と窒化シリコン膜１５に窓２６を設ける。この窓２６
は電極形成のためのコンタクトホールとなるものである
。そして、表面の全面にアルミニウム（あるいはＡｕ−
Ｃｒ、Ａｕ−Ｔｉ等）を蒸着した後、フォトリソグラフ
ィによりアルミニウムをコンタクトホール窓２６の近辺
のみ残してエツチングして除去し、第９図のような電極
２７を設ける。
二のような加工の施されたシリコン基板１は上から見る
と、第１０図のようになっている。なお、この第１０図
ではシリコン基板１の表面の電８ｉ！２７等は省略して
いる。ダイアフラム部２１．２２は四角形となっており
、それに囲まれるようにボス部２３．２４か形成されて
いる。ここではダイアフラム部２１．２２は角形となっ
ているが、丸形等信の形状も可能である。
こうして加工されたシリコン基板１の裏面に、第１１図
に示すように台座３を接合する。この台座３はガラスま
たはシリコンの基板を加工することにより、ダイアフラ
ム部２１．２２のそれぞれに対応した凹部３１．３２と
圧力導入孔３３．３４が形成されたものである。凹部３
１．３２は凹部１７に対応した４角形となっていてそれ
ぞれ独立している。この台座３としてシリコン基板を用
いると、これらの加工をエツチングで行うことができて
加工が容易である。
最後に、シリコン基板ｌと台座３との組立体を第１図の
ようにハウジング４内に固定して半導体圧力センサが完
成する。
こうして微小な圧力を検出するための半導体圧力センサ
を製造する場合、一つのシリコン基板１に２つの圧力セ
ンサ素子構造５．６をまったく同じ条件の工程でかつ同
時に形成することができ、非常に簡単に製造できるとと
もに、小型化も容易である。また、同じ工程で作るため
、２つの圧力センサ素子構造５．６を同じに作ることが
容易であり、加速度による誤出力の相殺精度を高めるこ
とが簡単である。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. A semiconductor pressure sensor according to an embodiment of the present invention has a cross section shown in FIG.
It is housed in a housing 4 having a diameter of 42. Two corresponding horizontal pressure sensor elements 5.6 are formed on the silicon substrate 1, and boss portions 23.24 are formed in the center or thickness of their diaphragm portions 21.22. Boss part 2
3.24 is for concentrating the deformation of the diaphragm part 21, 22 on the thin part where the diffusion layer 13 which becomes the resistance gauge is formed as described later, and also
It also has a protective function that prevents 1.22 from being excessively deformed and destroyed. The pedestal 3 is formed with recesses 31.32 and pressure introduction holes 33.34. The concave portions 31.32 are formed to a depth of several μ-, allowing the boss portions 23.24 to move up and down, and when the boss portions 23.24 move excessively, the second boss portion 23.2
4 abuts against the base 3 at the recesses 31 and 32. Thus, for some reason (e.g. excessive pressure or large acceleration) the pedestal 3
It also functions as a stopper to prevent it from moving too much and being destroyed. The pressure applied to the upper and lower openings 41 and 42 of the housing 4 is applied to the screen of the diaphragm part 21 of one pressure sensor element structure 5, respectively, and the three diaphragm parts 21 are configured to deform according to the pressure difference therebetween. Ru. That is, the diffusion layer 13 (
The pressure difference is detected by a change in the resistance value (described later). On the other hand, the other pressure sensor element
The pressure on the opening 41 side is applied to both surfaces of the diaphragm portion 22 . Therefore, one pressure sensor element structure 5 literally functions as a pressure sensor element, but in the other pressure sensor element structure 6, the diaphragm part 22 deforms only when the boss part 24 moves due to acceleration. , functions as an acceleration sensor that detects acceleration. That is, in the pressure sensor element structure 6, the diffusion layer 1 provided on the diaphragm portion 22
3 (described later) changes, and the acceleration applied thereto is detected. Since the two pressure sensor element structures 5.6 are formed to have exactly the same size, etc., when acceleration is applied to the entire silicon substrate 1 (or housing 4), the acceleration is equal to the boss portion 23. 24, deforming the diaphragm parts 21, 22 by the same amount, resulting in the same pressure depending on the acceleration. Therefore, if the configuration is such that these outputs are subtracted, the output due to acceleration will be canceled out, and the pressure sensor element horizontally placed 5
Only the output corresponding to the pressure difference generated can be extracted. Therefore, even if there is a minute pressure difference, the diaphragm part 21
If the diaphragm part 21 is made thin so that it deforms,
This diaphragm part 21 becomes easily deformed by acceleration, causing erroneous output, but the other diaphragm part 2
2 are made equally thin, it is possible to extract only the output corresponding to acceleration from the other pressure sensor element structure 6, cancel the erroneous output, and obtain only the output corresponding to a small pressure difference. At this point, the semiconductor pressure sensor having such a structure will be explained in detail, including the manufacturing process. First, the surface crystal orientation is (
'100) is oxidized and a silicon oxide film 11 is formed on both the front and back surfaces as shown in FIG.
form. Next, a window 12 is formed in the silicon oxide film 11 on the front side by photolithography as shown in FIG. These windows 12 are windows for diffusion, and by diffusing boron or the like through these windows 12, a diffusion layer (two layers) 13 is formed as shown in FIG. This diffusion layer 13 serves as a resistance gauge. Next, after removing the silicon oxide WA11, it is oxidized again to form a silicon oxide film 14 as shown in FIG. 5, and is further nitrided to form a silicon nitride film 15. (In some cases, it may not be necessary to form the silicon oxide film 14 on the back surface.) Then, by photolithography on the back surface, silicon nitride etching and silicon oxide etching are sequentially performed to form a silicon oxide film 14 on the back surface as shown in FIG. A window 16 is provided in the silicon nitride film 15. This window 16 is a window for selective machining used to selectively provide the four parts for forming the diaphragm part. Silicon etching is performed through this window 16 to simultaneously form two recesses 17 as shown in FIG. This 2
Each of the two recesses 17 has a rectangular ring shape (see Fig. 10), and the central portion surrounded by the link-shaped recesses 17 remains as a boss portion 23,24. Recessed portion 17
This formation results in a thinner portion or diaphragm portion 21, 22, and since that portion is thinner, it is easily deformed. The recess 17, that is, the etching window 16, is positioned in this diaphragm portion 21, 22 so that the diffusion 1113, which serves as a resistance cage, is located. Furthermore, on the surface side, etching of silicon nitride and etching of silicon oxide are sequentially performed by photolithography, and as shown in FIG.
4 and the silicon nitride film 15 are provided with a window 26. This window 26
The holes serve as contact holes for forming electrodes. Then, the entire surface is covered with aluminum (or Au-
After depositing aluminum (Cr, Au--Ti, etc.), the aluminum is etched away by photolithography leaving only the vicinity of the contact hole window 26, and an electrode 27 as shown in FIG. 9 is provided. The silicon substrate 1 processed as shown in FIG. 2 looks like FIG. 10 when viewed from above. In addition, in this FIG. 10, the electric potential 8i! on the surface of the silicon substrate 1! 27th grade is omitted. The diaphragm portion 21.22 has a square shape, and a boss portion 23.24 is formed so as to be surrounded by the diaphragm portion 21.22. Although the diaphragm portions 21, 22 are square here, a round or circular shape is also possible. A pedestal 3 is bonded to the back surface of the silicon substrate 1 thus processed, as shown in FIG. This pedestal 3 is formed by processing a glass or silicon substrate to form recesses 31.32 and pressure introduction holes 33.34 corresponding to the diaphragm portions 21.22, respectively. Recess 3
1.32 are quadrangular shapes corresponding to the recesses 17, and are independent from each other. If a silicon substrate is used as the pedestal 3, these processes can be performed by etching, making the process easy. Finally, the assembly of the silicon substrate 1 and the pedestal 3 is fixed in the housing 4 as shown in FIG. 1 to complete the semiconductor pressure sensor. In this way, when manufacturing a semiconductor pressure sensor for detecting minute pressure, two pressure sensor element structures 5 and 6 can be formed on one silicon substrate 1 at the same time under exactly the same conditions, making it very simple. It can be easily manufactured and miniaturized. Furthermore, since they are made in the same process, it is easy to make the two pressure sensor element structures 5.6 the same, and it is easy to improve the accuracy of canceling out erroneous outputs due to acceleration.
二の発明の半導体圧力センサによれは、同一シリコン基
板に２つの圧力センサ素子構造を設け、一方を加速度の
みに悪巧するよう精成したため、加速度か加わったとき
両圧カセンサ素子構造から同一の出力を得ることができ
、これらを差し引いて相殺することが可能となる。その
ため、ダイアフラム部の中央部を厚肉部としたボス構造
の微小圧力検出用半導体圧力センサの出力の信頼性を高
め、振動などの環境下でも使用可能とすることができる
、The reason for the semiconductor pressure sensor of the second invention is that two pressure sensor element structures are provided on the same silicon substrate, and one is refined to detect only acceleration. Outputs can be obtained and these can be subtracted and offset. Therefore, the reliability of the output of the semiconductor pressure sensor for detecting minute pressure, which has a boss structure in which the central part of the diaphragm part is a thick part, can be improved, and it can be used even in environments with vibrations.
第１図はこの発明の一実施例にかかる半導体圧力センサ
の断面図、第２図、第３図、第４図、第５図、第６図、
第７図、第８図、第９図は上記一実施例の製造工程の各
段階での断面図、第１０図及び第１１図はさらにその次
の工程を示すもので、第１０図は平面図、第１１図は第
１０図のＡ−Ａ線矢視断面図である。
１・・・シリコン基板、１１．１４・・・酸化シリコン
膜、１２・・拡散窓、１３・・・拡散層、１５・・・窒
化シリコン膜、１６・・・エツチング窓、１７・・凹部
、２１．２２・ダイアフラム部、２３．２４・・・ボス
部、２６・・コンタクトホール窓、２７・・電極、３・
・・台座、３１．３２・・凹部、３３．３４・・圧力導
入孔、４・・ハウジング、４１．４２・開口、５．６・
・・圧力センサ素子構造。FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor pressure sensor according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2, 3, 4, 5, 6,
Figures 7, 8, and 9 are cross-sectional views at each stage of the manufacturing process of the above-mentioned embodiment, Figures 10 and 11 further illustrate the next process, and Figure 10 is a plan view. 11 is a sectional view taken along the line A--A in FIG. 10. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Silicon substrate, 11. 14... Silicon oxide film, 12... Diffusion window, 13... Diffusion layer, 15... Silicon nitride film, 16... Etching window, 17... Concave part, 21.22・Diaphragm portion, 23.24・Boss portion, 26・Contact hole window, 27・Electrode, 3・
・・Pedestal, 31.32・・Recess, 33.34・・Pressure introduction hole, 4・・Housing, 41.42・・Opening, 5.6・
...Pressure sensor element structure.
Claims (1)
圧力差を測定する２つの圧力がその両面に加えられてい
る第１のダイアフラム部と、該第１のダイアフラム部の
中央部に設けられた第１の厚肉部と、該第１のダイアフ
ラム部の周辺部に設けられた第１の拡散抵抗ゲージと、
上記のシリコン基板に設けられた、その両面に同一の圧
力が加えられる、上記第１のダイアフラム部に対応する
第２のダイアフラム部と、該第２のダイアフラム部の中
央部に設けられた、上記第１の厚肉部に対応する第２の
厚肉部と、該第２のダイアフラム部の周辺部に設けられ
た第２の拡散抵抗ゲージとを備えることを特徴とする半
導体圧力センサ。(1) A first diaphragm part provided on one silicon substrate to which two pressures are applied to both sides to measure the pressure difference between them, and a first diaphragm part provided in the center of the first diaphragm part. a first thick-walled portion, and a first diffused resistance gauge provided at a peripheral portion of the first diaphragm portion;
a second diaphragm part corresponding to the first diaphragm part provided on the silicon substrate and to which the same pressure is applied to both sides; A semiconductor pressure sensor comprising: a second thick wall portion corresponding to the first thick wall portion; and a second diffusion resistance gauge provided around the second diaphragm portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33780990A JPH04204226A (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Semiconductor pressure sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33780990A JPH04204226A (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Semiconductor pressure sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04204226A true JPH04204226A (en) | 1992-07-24 |
Family
ID=18312176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33780990A Pending JPH04204226A (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Semiconductor pressure sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04204226A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007003383A (en) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Denso Corp | Pressure sensor |
| JP2007071596A (en) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Denso Corp | Collision detection system |
| JP2007327922A (en) * | 2006-06-09 | 2007-12-20 | Epson Toyocom Corp | Pressure sensor and diaphragm for same |
| JP2008513745A (en) * | 2004-09-17 | 2008-05-01 | エンゲルベルト マーゲス | Impact force measuring means |
| JP2014016287A (en) * | 2012-07-10 | 2014-01-30 | Denso Corp | Pressure detector |
| JP2015108509A (en) * | 2013-12-03 | 2015-06-11 | 株式会社デンソー | Pressure detection device for vehicle |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP33780990A patent/JPH04204226A/en active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008513745A (en) * | 2004-09-17 | 2008-05-01 | エンゲルベルト マーゲス | Impact force measuring means |
| JP2007003383A (en) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Denso Corp | Pressure sensor |
| JP4556782B2 (en) * | 2005-06-24 | 2010-10-06 | 株式会社デンソー | Pressure sensor |
| JP2007071596A (en) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Denso Corp | Collision detection system |
| JP2007327922A (en) * | 2006-06-09 | 2007-12-20 | Epson Toyocom Corp | Pressure sensor and diaphragm for same |
| JP2014016287A (en) * | 2012-07-10 | 2014-01-30 | Denso Corp | Pressure detector |
| JP2015108509A (en) * | 2013-12-03 | 2015-06-11 | 株式会社デンソー | Pressure detection device for vehicle |
| US9534976B2 (en) | 2013-12-03 | 2017-01-03 | Denso Corporation | Pressure sensor for vehicle in the event of a collision |
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