JPH04278463A - 半導体式加速度センサ - Google Patents
半導体式加速度センサInfo
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- JPH04278463A JPH04278463A JP4148891A JP4148891A JPH04278463A JP H04278463 A JPH04278463 A JP H04278463A JP 4148891 A JP4148891 A JP 4148891A JP 4148891 A JP4148891 A JP 4148891A JP H04278463 A JPH04278463 A JP H04278463A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- support base
- sensor
- chip
- integrated
- acceleration sensor
- 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.)
- Pending
Links
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- 230000001133 acceleration Effects 0.000 title abstract description 21
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体式加速度センサに
関し、特に増幅回路等の集積化トランジスタチップを有
する半導体式加速度センサに関する。
関し、特に増幅回路等の集積化トランジスタチップを有
する半導体式加速度センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体式加速度センサは、移動体
等の衝撃の際の加速度測定に用いられている。
等の衝撃の際の加速度測定に用いられている。
【０００３】図４はかかる従来の一例を示す半導体式加
速度センサの縦断面図である。図１に示すように、従来
の半導体式加速度センサは半導体基板にエッチング等の
薄膜技術により薄肉化されたたわみ部１０と重り部９及
び溝部１１が形成され且つたわみ部１０上に形成する検
知抵抗素子１２とこの抵抗素子１２の出力を増幅する集
積化トランジスタ回路１７および外部接続用のパッド７
等を有している。また、このセンサ基板１の上下面には
、重り部９が上下に動くことが可能な空隙１３，１４を
形成するとともに、一定以上に重り部９が動くことによ
り薄肉化されたたわみ部１０が破壊されるのを防ぐため
の上部支持台２，下部支持台３が接合されている。
速度センサの縦断面図である。図１に示すように、従来
の半導体式加速度センサは半導体基板にエッチング等の
薄膜技術により薄肉化されたたわみ部１０と重り部９及
び溝部１１が形成され且つたわみ部１０上に形成する検
知抵抗素子１２とこの抵抗素子１２の出力を増幅する集
積化トランジスタ回路１７および外部接続用のパッド７
等を有している。また、このセンサ基板１の上下面には
、重り部９が上下に動くことが可能な空隙１３，１４を
形成するとともに、一定以上に重り部９が動くことによ
り薄肉化されたたわみ部１０が破壊されるのを防ぐため
の上部支持台２，下部支持台３が接合されている。
【０００４】かかる半導体式加速度センサは、センサ基
板１Ａに衝撃が加わると、その慣性により重り部９が変
位し、薄肉化したたわみ部１０に応力が発生する。この
たわみ部１０の上部には、前述したようにホトリソグラ
フィ等の半導体プロセスにより検知抵抗素子１２が形成
されているので、応力の発生により検知抵抗素子１２の
抵抗値が変化する。これにより、衝撃の大きさを電気信
号の変化に変換することができる。この検知抵抗素子１
２の抵抗変化による出力は、数ｍＶオーダーと小さいの
で、検知抵抗素子１２と同様の半導体プロセスにより、
センサ基板１Ａ上に一体形成した集積化トランジスタ回
路１７により増幅し、パッド７を介して外部に供給する
。尚、この集積化Ｔｒ回路１７は基準電圧発生回路とし
て使用することも可能である。
板１Ａに衝撃が加わると、その慣性により重り部９が変
位し、薄肉化したたわみ部１０に応力が発生する。この
たわみ部１０の上部には、前述したようにホトリソグラ
フィ等の半導体プロセスにより検知抵抗素子１２が形成
されているので、応力の発生により検知抵抗素子１２の
抵抗値が変化する。これにより、衝撃の大きさを電気信
号の変化に変換することができる。この検知抵抗素子１
２の抵抗変化による出力は、数ｍＶオーダーと小さいの
で、検知抵抗素子１２と同様の半導体プロセスにより、
センサ基板１Ａ上に一体形成した集積化トランジスタ回
路１７により増幅し、パッド７を介して外部に供給する
。尚、この集積化Ｔｒ回路１７は基準電圧発生回路とし
て使用することも可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体
式加速度センサは、センサ基板内に共に検知抵抗素子と
集積化Ｔｒ回路を形成するため、センサチップのサイズ
が大きくなるという欠点がある。また、従来のセンサは
、回路形成後に重り部やたわみ部を形成する加工工程を
有するので、プロセスが複雑になり、プロセス中に生じ
るウェーハのいたみや傷等による回路断線等の障害が生
じやすく、歩留りが悪くなるという欠点がある。
式加速度センサは、センサ基板内に共に検知抵抗素子と
集積化Ｔｒ回路を形成するため、センサチップのサイズ
が大きくなるという欠点がある。また、従来のセンサは
、回路形成後に重り部やたわみ部を形成する加工工程を
有するので、プロセスが複雑になり、プロセス中に生じ
るウェーハのいたみや傷等による回路断線等の障害が生
じやすく、歩留りが悪くなるという欠点がある。
【０００６】本発明の目的は、かかるチップサイズの小
形化とプロセスの簡略化およびいたみや傷の低減を達成
し、歩留りの高い半導体式加速度センサを提供すること
にある。
形化とプロセスの簡略化およびいたみや傷の低減を達成
し、歩留りの高い半導体式加速度センサを提供すること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体式加速度
センサは、半導体基板を加工して重り部およびたわみ部
を形成し且つ前記たわみ部上に検知抵抗素子を形成して
なるセンサ基板と、前記センサ基板の上面に取り付けら
れ且つ前記センサ基板の重り部の上方向の動きを規制す
る空隙を形成した上部支持台と、前記センサ基板の下面
に取り付けられ且つ前記センサ基板の重り部の下方向の
動きを規制する空隙を形成した下部支持台と、前記上部
支持台上に搭載され且つ内部および外部接続用のパッド
を有するとともに前記検知抵抗素子による電気的信号を
増幅する集積化トランジスタチップとを備えて構成され
る。
センサは、半導体基板を加工して重り部およびたわみ部
を形成し且つ前記たわみ部上に検知抵抗素子を形成して
なるセンサ基板と、前記センサ基板の上面に取り付けら
れ且つ前記センサ基板の重り部の上方向の動きを規制す
る空隙を形成した上部支持台と、前記センサ基板の下面
に取り付けられ且つ前記センサ基板の重り部の下方向の
動きを規制する空隙を形成した下部支持台と、前記上部
支持台上に搭載され且つ内部および外部接続用のパッド
を有するとともに前記検知抵抗素子による電気的信号を
増幅する集積化トランジスタチップとを備えて構成され
る。
【０００８】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
説明する。
【０００９】図１は本発明の第一の実施例を示す半導体
式加速度センサの斜視図であり、図２は、図１における
Ａ−Ａ線断面図である。図１および図２に示すように、
本実施例は半導体基板を半導体プロセスにより加工し検
知抵抗素子１２とボンディングパッド７を形成し且つエ
ッチング等の薄膜技術により重り部９とたわみ部１０及
び重り部９周囲の溝部１１とを形成したセンサ基板１を
有する。このセンサ基板１の上面には、重り部９が上に
動くことが可能な空隙１３を形成し且つ一定以上に重り
部９が動くことによりたわみ部１０が破壊されるのを防
止するための上部支持台２が接合されている。同様に、
センサ基板１の下面には、重り部９の下方向の動きを規
制する空隙１４を形成した下部支持台３が接合される。 更に、上部支持台２の上面には、半導体プロセスにより
基準電圧発生回路や増幅回路を形成した集積化Ｔｒチッ
プ４が接着される。これらセンサ基板１と集積化Ｔｒチ
ップ４の電気的内部接続は、パッド６，７間を金線８に
よりボンディングすることで行い、外部との入出力信号
の授受は、パッド５を通して行う。
式加速度センサの斜視図であり、図２は、図１における
Ａ−Ａ線断面図である。図１および図２に示すように、
本実施例は半導体基板を半導体プロセスにより加工し検
知抵抗素子１２とボンディングパッド７を形成し且つエ
ッチング等の薄膜技術により重り部９とたわみ部１０及
び重り部９周囲の溝部１１とを形成したセンサ基板１を
有する。このセンサ基板１の上面には、重り部９が上に
動くことが可能な空隙１３を形成し且つ一定以上に重り
部９が動くことによりたわみ部１０が破壊されるのを防
止するための上部支持台２が接合されている。同様に、
センサ基板１の下面には、重り部９の下方向の動きを規
制する空隙１４を形成した下部支持台３が接合される。 更に、上部支持台２の上面には、半導体プロセスにより
基準電圧発生回路や増幅回路を形成した集積化Ｔｒチッ
プ４が接着される。これらセンサ基板１と集積化Ｔｒチ
ップ４の電気的内部接続は、パッド６，７間を金線８に
よりボンディングすることで行い、外部との入出力信号
の授受は、パッド５を通して行う。
【００１０】この半導体加速度センサにおける検知抵抗
素子１２は、集積化Ｔｒチップ４の基準電圧発生回路に
より一定の電圧又は電流が供給されている。従って、こ
の状態でセンサ基板１に衝撃が加わると、その慣性によ
り重り部９が変位したわみ部１０に応力が発生する。こ
の応力により、たわみ部１０の上部に形成された検知抵
抗素子１２の抵抗値が変化し出力電圧を発生する。この
出力を集積化Ｔｒチップ４で増幅し、そのパッド５を介
して外部に出力する。
素子１２は、集積化Ｔｒチップ４の基準電圧発生回路に
より一定の電圧又は電流が供給されている。従って、こ
の状態でセンサ基板１に衝撃が加わると、その慣性によ
り重り部９が変位したわみ部１０に応力が発生する。こ
の応力により、たわみ部１０の上部に形成された検知抵
抗素子１２の抵抗値が変化し出力電圧を発生する。この
出力を集積化Ｔｒチップ４で増幅し、そのパッド５を介
して外部に出力する。
【００１１】図３は本発明の第二の実施例を示す半導体
加速度センサの斜視図である。図３に示すように、本実
施例はセンサ基板１の上面に接合される上部支持台２を
シリコンやパイレックガラス等の材質とし且つアルミ又
は金等によるパッド１５を形成したものである。ここで
の電気的接続はセンサ基板１のバッド７と上部支持台２
のパッド１５との間を金線８で接続し、また集積化Ｔｒ
チップ４のパッド６とセンサ基板１のパッド１５との間
を金線１６により接続している。また、外部との接続は
前述した第一の実施例同様にパッド５を介して行ってい
る。本実施例においては、センサ基板１と集積化Ｔｒチ
ップ４の金線による接続を上部支持台２に形成したパッ
ド１５を介して行うのは、金線をボンディングする時に
チップ４が高くなることにより、金線がチップ４のエッ
ジに接続してしまうという問題を解決するためである。 尚、その他のセンサ構造については、第一の実施例と同
様であるので、説明を省略する。
加速度センサの斜視図である。図３に示すように、本実
施例はセンサ基板１の上面に接合される上部支持台２を
シリコンやパイレックガラス等の材質とし且つアルミ又
は金等によるパッド１５を形成したものである。ここで
の電気的接続はセンサ基板１のバッド７と上部支持台２
のパッド１５との間を金線８で接続し、また集積化Ｔｒ
チップ４のパッド６とセンサ基板１のパッド１５との間
を金線１６により接続している。また、外部との接続は
前述した第一の実施例同様にパッド５を介して行ってい
る。本実施例においては、センサ基板１と集積化Ｔｒチ
ップ４の金線による接続を上部支持台２に形成したパッ
ド１５を介して行うのは、金線をボンディングする時に
チップ４が高くなることにより、金線がチップ４のエッ
ジに接続してしまうという問題を解決するためである。 尚、その他のセンサ構造については、第一の実施例と同
様であるので、説明を省略する。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体式
加速度センサは、検知抵抗素子とこの出力を増幅するた
めの集積化Ｔｒ回路とを別基板に搭載し、しかも集積化
Ｔｒチップを上部支持台の上部に接着することにより、
センサチップ全体の形状を小型化するとともに製造工程
中に生じる半導体基板のいたみや傷を低減でき、歩留り
を向上させられるという効果がある。
加速度センサは、検知抵抗素子とこの出力を増幅するた
めの集積化Ｔｒ回路とを別基板に搭載し、しかも集積化
Ｔｒチップを上部支持台の上部に接着することにより、
センサチップ全体の形状を小型化するとともに製造工程
中に生じる半導体基板のいたみや傷を低減でき、歩留り
を向上させられるという効果がある。
【図１】本発明の第一の実施例を示す半導体式加速度セ
ンサの斜視図である。
ンサの斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線縦断面図である。
【図３】本発明の第二の実施例を示す半導体式加速セン
サの斜視図である。
サの斜視図である。
【図４】従来の一例を示す半導体式加速度センサの縦断
面図である。
面図である。
１ センサ基板
２ 上部支持台
３ 下部支持台
４ 集積化Ｔｒチップ
５〜７，１５パッド
８，１６ 金線
９ 重り部
１０ たわみ部
１１ 溝
１２ 検知抵抗素子
１３，１４ 空隙
Claims (1)
- 【請求項１】半導体基板を加工して重り部およびたわみ
部を形成し且つ前記たわみ部上に検知抵抗素子を形成し
てなるセンサ基板と、前記センサ基板の上面に取り付け
られ且つ前記センサ基板の重り部の上方向の動きを規制
する空隙を形成した上部支持台と、前記センサ基板の下
面に取り付けられ且つ前記センサ基板の重り部の下方向
の動きを規制する空隙を形成した下部支持台と、前記上
部支持台上に搭載され且つ内部および外部接続用のパッ
ドを有するとともに前記検知抵抗素子による電気的信号
を増幅する集積化トランジスタチップとを備えることを
特徴とする半導体式加速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4148891A JPH04278463A (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 半導体式加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4148891A JPH04278463A (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 半導体式加速度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04278463A true JPH04278463A (ja) | 1992-10-05 |
Family
ID=12609738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4148891A Pending JPH04278463A (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 半導体式加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04278463A (ja) |
-
1991
- 1991-03-07 JP JP4148891A patent/JPH04278463A/ja active Pending
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