JPH05119057A - 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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- JPH05119057A JPH05119057A JP3302782A JP30278291A JPH05119057A JP H05119057 A JPH05119057 A JP H05119057A JP 3302782 A JP3302782 A JP 3302782A JP 30278291 A JP30278291 A JP 30278291A JP H05119057 A JPH05119057 A JP H05119057A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
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- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P21/00—Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体加速度センサの重り部に対向するセン
サチップ部にスルーホールを設け、重り部に直接，荷重
を加えられるようにして、感度測定及び調整を容易にす
る。 【構成】 重り部９及びたわみ部８を備えたセンサ基板
１の上下面に空隙７，８を有する上下部支持台２，３を
設け、上部支持台２には重り部９に対向する位置に少な
くとも１個所以上のスルーホール５を形成する。これに
より、スルーホール５を通して荷重体から直接，重り部
９荷重を加えて、出力電圧を取り出すことができる。
サチップ部にスルーホールを設け、重り部に直接，荷重
を加えられるようにして、感度測定及び調整を容易にす
る。 【構成】 重り部９及びたわみ部８を備えたセンサ基板
１の上下面に空隙７，８を有する上下部支持台２，３を
設け、上部支持台２には重り部９に対向する位置に少な
くとも１個所以上のスルーホール５を形成する。これに
より、スルーホール５を通して荷重体から直接，重り部
９荷重を加えて、出力電圧を取り出すことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体加速度センサの構
造に関し、特にそのストッパの構成方式に関する。
造に関し、特にそのストッパの構成方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体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、その構造は加速度を
測定するための重り部と，たわみ部と，検知抵抗素子と
から構成されている。図４は，従来の半導体加速度セン
サの一例を示す斜視図であり、図５は図４に示す斜視図
のＡ−Ａ′線により展開した断面図である。図４および
図５において、１はセンサ基板、４はパット、６，７は
それぞれ空隙、８はたわみ部、９は重り部、１０は検知
抵抗素子、１５は上部支持台、１６は下部支持台、２１
はセンサチップ部である。
衝撃の際の加速度測定に用いられ、その構造は加速度を
測定するための重り部と，たわみ部と，検知抵抗素子と
から構成されている。図４は，従来の半導体加速度セン
サの一例を示す斜視図であり、図５は図４に示す斜視図
のＡ−Ａ′線により展開した断面図である。図４および
図５において、１はセンサ基板、４はパット、６，７は
それぞれ空隙、８はたわみ部、９は重り部、１０は検知
抵抗素子、１５は上部支持台、１６は下部支持台、２１
はセンサチップ部である。
【０００３】従来の半導体加速度センサはセンサ基板
と、その上下面にそれぞれ固定された上部支持台１５お
よび下部支持台１６とを備えて構成されている。センサ
基板１はエッチング等の薄膜技術により薄肉化されてい
て、たわみ部８と，重り部９とを形成している。たわみ
部８の近傍には，検知抵抗素子１０が配置されている。
センサ基板１の上下面には，重り部９が上下動できるよ
うに、各支持台１５，１６との間にそれぞれ空隙６，７
が形成されている。また、一定値以上に重り部９が動い
て薄肉化されたたわみ部８が破壊されることがないよう
に、上部支持台１５および下部支持台１６によって、そ
れぞれ重り部９と，たわみ部８とが密閉され，固定され
ている。半導体加速度センサのセンサ基板１に衝撃が加
えられると、重り部９がセンサ基板１の慣性によって変
位し、薄肉化されたたわみ部８に応力が発生する。一
方、たわみ部８の上部にホトリソグラフィ等の半導体プ
ロセス技術により検知抵抗素子１０が形成されているの
で、発生した応力により検知抵抗素子１０の抵抗値が変
化する。従って、衝撃の大きさが電気信号の変化に変換
される。センサチップ部２１を加振器等に固定し、加振
することによって重り部９に衝撃，または加速度が与え
られる。これによって、従来の半導体加速度センサの出
力特性を検査していた。
と、その上下面にそれぞれ固定された上部支持台１５お
よび下部支持台１６とを備えて構成されている。センサ
基板１はエッチング等の薄膜技術により薄肉化されてい
て、たわみ部８と，重り部９とを形成している。たわみ
部８の近傍には，検知抵抗素子１０が配置されている。
センサ基板１の上下面には，重り部９が上下動できるよ
うに、各支持台１５，１６との間にそれぞれ空隙６，７
が形成されている。また、一定値以上に重り部９が動い
て薄肉化されたたわみ部８が破壊されることがないよう
に、上部支持台１５および下部支持台１６によって、そ
れぞれ重り部９と，たわみ部８とが密閉され，固定され
ている。半導体加速度センサのセンサ基板１に衝撃が加
えられると、重り部９がセンサ基板１の慣性によって変
位し、薄肉化されたたわみ部８に応力が発生する。一
方、たわみ部８の上部にホトリソグラフィ等の半導体プ
ロセス技術により検知抵抗素子１０が形成されているの
で、発生した応力により検知抵抗素子１０の抵抗値が変
化する。従って、衝撃の大きさが電気信号の変化に変換
される。センサチップ部２１を加振器等に固定し、加振
することによって重り部９に衝撃，または加速度が与え
られる。これによって、従来の半導体加速度センサの出
力特性を検査していた。
【０００４】上述のように従来の半導体加速度センサ
は、センサチップ部を加振器に固定し，加振して特性を
検査しなければならないため、センサチップ部が共振し
ないようにセンサチップ部を例えば接着剤などにより加
振器に強固に取り付けなければならない。従って、セン
サチップ部の取り付け，あるいは取り外しが不便であ
る。さらに、加振器の能力上，多数のセンサチップ部を
加振器上へ同時に固定することができないため、多数の
半導体加速度センサを同時に測定することはできない。
は、センサチップ部を加振器に固定し，加振して特性を
検査しなければならないため、センサチップ部が共振し
ないようにセンサチップ部を例えば接着剤などにより加
振器に強固に取り付けなければならない。従って、セン
サチップ部の取り付け，あるいは取り外しが不便であ
る。さらに、加振器の能力上，多数のセンサチップ部を
加振器上へ同時に固定することができないため、多数の
半導体加速度センサを同時に測定することはできない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】発明が解決しようとす
る問題点は、センサチップ部を加振器に固定し，加振し
て特性を検査しなければならないため、センサチップ部
が共振しないように加振器に強固に取り付けなくてはな
らない点にある。
る問題点は、センサチップ部を加振器に固定し，加振し
て特性を検査しなければならないため、センサチップ部
が共振しないように加振器に強固に取り付けなくてはな
らない点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体加速度セ
ンサは、半導体基板上に一体化して重り部と，たわみ部
とを構成して、上記たわみ部に検知抵抗素子を配置し、
上記重り部が上下動できるように空隙を形成するととも
に、一定値以上の動きを阻止する支持台をセンサ基板の
上下面にそれぞれ取り付け、各支持台には重り部に対向
する部分に少なくとも１個以上のスルーホールを形成し
た点に特徴がある。
ンサは、半導体基板上に一体化して重り部と，たわみ部
とを構成して、上記たわみ部に検知抵抗素子を配置し、
上記重り部が上下動できるように空隙を形成するととも
に、一定値以上の動きを阻止する支持台をセンサ基板の
上下面にそれぞれ取り付け、各支持台には重り部に対向
する部分に少なくとも１個以上のスルーホールを形成し
た点に特徴がある。
【０００７】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は、本発明による半導体加速度センサの一実施
例を示す斜視図であり、図２は図１に示す斜視図のＡ−
Ａ′線により展開した断面図である。図３は、本発明に
よる半導体加速度センサの使用例を示す断面図である。
図１〜図３において、１はセンサ基板、２は上部支持
台、３は下部支持台、４はパッド、５はスルーホール、
６，７はそれぞれ空隙、８はたわみ部、９は重り部、１
０は検知抵抗素子、１４は荷重、２０はセンサチップ部
である。図１および図２を参照すると、本発明による半
導体加速度センサには、センサ基板１上に検知抵抗素子
１０と、ボンデイング用のパッド４とが半導体プロセス
によって表面に形成されている。また、エッチング等の
薄膜技術により，センサ基板１の中央には加速度により
上下動する重り部９が形成され、その周辺に検知抵抗素
子１０を搭載したたわみ部８が形成されている。センサ
基板１の上下面には、たわみ部８に機械的なたわみが発
生して重り部９が上下動できるように、その上下面には
それぞれ空隙６，７が形成されている。一方，一定値以
上に重り部９が動いて、薄肉化されたたわみ部８が破壊
されるのを防ぐため、上部支持台２および下部支持台３
がセンサ基板１に接合されている。また，重り部９の中
心付近には、荷重を直接的に加えることができるよう上
部支持台２上にエッチング等によってスルーホール５が
形成されている。
る。図１は、本発明による半導体加速度センサの一実施
例を示す斜視図であり、図２は図１に示す斜視図のＡ−
Ａ′線により展開した断面図である。図３は、本発明に
よる半導体加速度センサの使用例を示す断面図である。
図１〜図３において、１はセンサ基板、２は上部支持
台、３は下部支持台、４はパッド、５はスルーホール、
６，７はそれぞれ空隙、８はたわみ部、９は重り部、１
０は検知抵抗素子、１４は荷重、２０はセンサチップ部
である。図１および図２を参照すると、本発明による半
導体加速度センサには、センサ基板１上に検知抵抗素子
１０と、ボンデイング用のパッド４とが半導体プロセス
によって表面に形成されている。また、エッチング等の
薄膜技術により，センサ基板１の中央には加速度により
上下動する重り部９が形成され、その周辺に検知抵抗素
子１０を搭載したたわみ部８が形成されている。センサ
基板１の上下面には、たわみ部８に機械的なたわみが発
生して重り部９が上下動できるように、その上下面には
それぞれ空隙６，７が形成されている。一方，一定値以
上に重り部９が動いて、薄肉化されたたわみ部８が破壊
されるのを防ぐため、上部支持台２および下部支持台３
がセンサ基板１に接合されている。また，重り部９の中
心付近には、荷重を直接的に加えることができるよう上
部支持台２上にエッチング等によってスルーホール５が
形成されている。
【０００８】次に、半導体加速度センサの使用方法につ
いて図３を参照して説明する。半導体加速度センサの特
性を検査する場合、例えば，プローブのような荷重体１
４を上部支持台２に設けられたスルーホール５を通して
重り部９に接触させ、荷重を重り部９に加える。荷重に
より、重り部９は下方向に強制的に変位するので、たわ
み部８に応力が発生する。この応力により、たわみ部８
の上部に形成された検知抵抗素子１０の抵抗値が変化
し、出力電圧が発生する。従って、荷重による重り部９
の変位に対する出力電圧の関係を測定することができ
る。
いて図３を参照して説明する。半導体加速度センサの特
性を検査する場合、例えば，プローブのような荷重体１
４を上部支持台２に設けられたスルーホール５を通して
重り部９に接触させ、荷重を重り部９に加える。荷重に
より、重り部９は下方向に強制的に変位するので、たわ
み部８に応力が発生する。この応力により、たわみ部８
の上部に形成された検知抵抗素子１０の抵抗値が変化
し、出力電圧が発生する。従って、荷重による重り部９
の変位に対する出力電圧の関係を測定することができ
る。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体加速
度センサは、センサ基板に接合された支持台の重り部に
対向して、センサチップ部の一部分にスルーホールが形
成されている。このため，スルーホールを通して重り部
に荷重が加えられ、所要電気的特性が容易に得られる利
点がある。従って、特性検査の際に、加振器を使用する
必要性がなく、センサチップ部を強固に固定する必要性
もないので、センサチップ部の試験機への取り付けや，
取り外しが容易となる利点がある。さらに、荷重体をス
ルーホールに挿入するだけで電気的特性を測定できるの
で、短時間に多数のデバイスの特性を検査できる利点が
ある。
度センサは、センサ基板に接合された支持台の重り部に
対向して、センサチップ部の一部分にスルーホールが形
成されている。このため，スルーホールを通して重り部
に荷重が加えられ、所要電気的特性が容易に得られる利
点がある。従って、特性検査の際に、加振器を使用する
必要性がなく、センサチップ部を強固に固定する必要性
もないので、センサチップ部の試験機への取り付けや，
取り外しが容易となる利点がある。さらに、荷重体をス
ルーホールに挿入するだけで電気的特性を測定できるの
で、短時間に多数のデバイスの特性を検査できる利点が
ある。
【図１】本発明による半導体加速度センサの一実施例を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図２】図１に示す斜視図をＡ−Ａ′線により展開した
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明による半導体加速度センサの使用例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図４】従来の半導体加速度センサの一例を示す斜視図
である。
である。
【図５】図４に示す斜視図をＡ−Ａ′線により展開した
断面図である。
断面図である。
１ センサ基板 ２，１５ 上部支持台 ３，１６ 下部支持台 ４ パッド ５ スルーホール ６，７ 空隙 ８ たわみ部 ９ 重り部 １０ 検知抵抗素子 １４ 荷重体 ２０，２１ センサチップ部
Claims (4)
- 【請求項１】 加速度に感応して上下動する重り部を中
央に備え、前記重り部を支持し、前記重り部の上下動に
より機械的なたわみを発生させるたわみ部を周辺に備え
たセンサ基板と、前記センサ基板の上下面にそれぞれ取
り付けられ、前記重り部の上下動により前記重り部の上
下面にそれぞれ空隙を形成するとともに、一定値以上に
前記重り部が上下動することがないように構成した一対
の支持台とを備えた半導体加速度センサ。 - 【請求項２】 前記たわみ部のたわみに対応して抵抗値
が変化するように前記たわみ部の表面に検知抵抗素子を
備えたセンサ基板を有する請求項１記載の半導体加速度
センサ。 - 【請求項３】 前記一対の支持台は前記センサ基板のそ
れぞれ上面と下面とに接合された上部支持台および下部
支持台である請求項１記載の半導体加速度センサ。 - 【請求項４】 前記下部支持台には前記重り部に対向す
る位置に少なくとも１個のスルーホールを備えた請求項
２記載の半導体加速度センサ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3302782A JPH05119057A (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | 半導体加速度センサ |
| US07/964,030 US5471876A (en) | 1991-10-23 | 1992-10-21 | Semiconductor accelerometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3302782A JPH05119057A (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | 半導体加速度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05119057A true JPH05119057A (ja) | 1993-05-14 |
Family
ID=17913057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3302782A Pending JPH05119057A (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | 半導体加速度センサ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5471876A (ja) |
| JP (1) | JPH05119057A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007188972A (ja) * | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Okutekku:Kk | 微小構造体の検査装置、及び微小構造体の検査方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2658949B2 (ja) * | 1995-02-23 | 1997-09-30 | 日本電気株式会社 | 半導体加速度センサ |
| JPH0943092A (ja) * | 1995-07-26 | 1997-02-14 | Mitsubishi Electric Corp | 加速度センサの衝撃試験方法及びその装置 |
| JP4337099B2 (ja) * | 2004-11-08 | 2009-09-30 | 日立金属株式会社 | 加速度センサ |
| JP2007322191A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体加速度センサ |
| GB201003355D0 (en) | 2010-03-01 | 2010-04-14 | Moir Christopher I | A method and apparatus for the measurement of earth's gravity and gravity gradient |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0221267A (ja) * | 1988-07-08 | 1990-01-24 | Fujikura Ltd | 半導体加速度センサの製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0454190A3 (en) * | 1986-09-22 | 1992-01-08 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor accelerometer |
-
1991
- 1991-10-23 JP JP3302782A patent/JPH05119057A/ja active Pending
-
1992
- 1992-10-21 US US07/964,030 patent/US5471876A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0221267A (ja) * | 1988-07-08 | 1990-01-24 | Fujikura Ltd | 半導体加速度センサの製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007188972A (ja) * | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Okutekku:Kk | 微小構造体の検査装置、及び微小構造体の検査方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5471876A (en) | 1995-12-05 |
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