JPH05180868A - 静電容量変化型の半導体加速度センサ - Google Patents
静電容量変化型の半導体加速度センサInfo
- Publication number
- JPH05180868A JPH05180868A JP4020619A JP2061992A JPH05180868A JP H05180868 A JPH05180868 A JP H05180868A JP 4020619 A JP4020619 A JP 4020619A JP 2061992 A JP2061992 A JP 2061992A JP H05180868 A JPH05180868 A JP H05180868A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- fixed
- acceleration sensor
- sensor
- wiring
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P2015/0805—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
- G01P2015/0822—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass
- G01P2015/0825—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass
- G01P2015/0828—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass the mass being of the paddle type being suspended at one of its longitudinal ends
Landscapes
- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、配線材と配線溝との隙間を絶縁弾
性部材で完全に密封して、センサ不良の発生を解消した
静電容量変化型の半導体加速度センサを提供する。 【構成】この発明は、半導体基板の中央部に重り部とし
て弾性支持された可動電極と、この可動電極に対向する
固定基板上に対設された固定電極との電極間の静電容量
の変化を電気的に検出して加速度を求める静電容量変化
型の半導体加速度センサであって、前記半導体基板と固
定基板との基板接合面間に固定電極に配線接続するため
の配線溝を形成し、この配線溝を半導体基板と固定基板
との基板接合時に絶縁弾性部材を介在させて封止したこ
とを特徴としている。
性部材で完全に密封して、センサ不良の発生を解消した
静電容量変化型の半導体加速度センサを提供する。 【構成】この発明は、半導体基板の中央部に重り部とし
て弾性支持された可動電極と、この可動電極に対向する
固定基板上に対設された固定電極との電極間の静電容量
の変化を電気的に検出して加速度を求める静電容量変化
型の半導体加速度センサであって、前記半導体基板と固
定基板との基板接合面間に固定電極に配線接続するため
の配線溝を形成し、この配線溝を半導体基板と固定基板
との基板接合時に絶縁弾性部材を介在させて封止したこ
とを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば自動車の加速
度を検出する場合に使用されるような半導体加速度セン
サに関し、さらに詳しくは配線部分の密封性能を高めた
静電容量変化型の半導体加速度センサに関する。
度を検出する場合に使用されるような半導体加速度セン
サに関し、さらに詳しくは配線部分の密封性能を高めた
静電容量変化型の半導体加速度センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、静電容量変化型の半導体加速度
センサは、図３および図４に示すように、半導体基板３
１を、可動電極としての中央部の重り部３２とその周囲
の支持枠３３とにエッチングで形成し、この重り部３２
を一対の梁部３４，３４を介して片持ち状態に弾性支持
して、重り部３２を面方向に可動可能に形成し、この半
導体基板３１の上下面を上下固定基板３５，３６で挟持
して、重り部兼用の可動電極の下面に対向する下固定基
板３６上に固定電極板３７を対設して構成している。
センサは、図３および図４に示すように、半導体基板３
１を、可動電極としての中央部の重り部３２とその周囲
の支持枠３３とにエッチングで形成し、この重り部３２
を一対の梁部３４，３４を介して片持ち状態に弾性支持
して、重り部３２を面方向に可動可能に形成し、この半
導体基板３１の上下面を上下固定基板３５，３６で挟持
して、重り部兼用の可動電極の下面に対向する下固定基
板３６上に固定電極板３７を対設して構成している。
【０００３】このように構成した半導体加速度センサ３
８は、加速が加わって重り部３２が可動したときの該可
動電極としての重り部３２と、固定電極板３７間の静電
容量の変化を電気的に検出して加速度を検出している。
８は、加速が加わって重り部３２が可動したときの該可
動電極としての重り部３２と、固定電極板３７間の静電
容量の変化を電気的に検出して加速度を検出している。
【０００４】この場合、センサの配線構造としては、内
部の固定電極板３７と外部のボンディングパッド３９と
を配線材４０を介して半導体基板３１の支持枠３３に開
口した配線溝４１を挿通させて配線している。このた
め、挿通させた配線材４０と配線溝４１との間に数ミリ
ミクロンの隙間が生じ、この隙間から半導体基板３１の
切断時に水や切断粉が侵入してセンサ不良を発生させる
問題を有していた。
部の固定電極板３７と外部のボンディングパッド３９と
を配線材４０を介して半導体基板３１の支持枠３３に開
口した配線溝４１を挿通させて配線している。このた
め、挿通させた配線材４０と配線溝４１との間に数ミリ
ミクロンの隙間が生じ、この隙間から半導体基板３１の
切断時に水や切断粉が侵入してセンサ不良を発生させる
問題を有していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこでこの発明は、配
線材と配線溝との隙間を絶縁弾性部材で完全に密封し
て、センサ不良の発生を解消した静電容量変化型の半導
体加速度センサの提供を目的とする。
線材と配線溝との隙間を絶縁弾性部材で完全に密封し
て、センサ不良の発生を解消した静電容量変化型の半導
体加速度センサの提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、半導体基板
の中央部に重り部として弾性支持された可動電極と、こ
の可動電極に対向する固定基板上に対設された固定電極
との電極間の静電容量の変化を電気的に検出して加速度
を求める静電容量変化型の半導体加速度センサであっ
て、前記半導体基板と固定基板との基板接合面間に固定
電極に配線接続するための配線溝を形成し、この配線溝
を半導体基板と固定基板との基板接合時に絶縁弾性部材
を介在させて封止したことを特徴とする。
の中央部に重り部として弾性支持された可動電極と、こ
の可動電極に対向する固定基板上に対設された固定電極
との電極間の静電容量の変化を電気的に検出して加速度
を求める静電容量変化型の半導体加速度センサであっ
て、前記半導体基板と固定基板との基板接合面間に固定
電極に配線接続するための配線溝を形成し、この配線溝
を半導体基板と固定基板との基板接合時に絶縁弾性部材
を介在させて封止したことを特徴とする。
【０００７】
【作用】この発明によれば、半導体加速度センサの製作
時に、半導体基板と固定基板との基板接合面間に形成し
た配線溝に、絶縁弾性部材を介在させた状態で半導体基
板と固定基板とを接合して製作することにより、絶縁弾
性部材が弾性変形して配線溝と配線材との間にできる隙
間に行き渡り、この絶縁弾性部材が封止部材の役目をな
してセンサ内部と外部とを遮断してセンサ内部を完全に
密封する。
時に、半導体基板と固定基板との基板接合面間に形成し
た配線溝に、絶縁弾性部材を介在させた状態で半導体基
板と固定基板とを接合して製作することにより、絶縁弾
性部材が弾性変形して配線溝と配線材との間にできる隙
間に行き渡り、この絶縁弾性部材が封止部材の役目をな
してセンサ内部と外部とを遮断してセンサ内部を完全に
密封する。
【０００８】
【発明の効果】このため、配線溝と配線材との間は絶縁
弾性部材で充填された状態で完全に封止され、センサ内
部を完全密封して外部からの水や切断粉の侵入を阻止で
きる。したがって、センサ不良を確実に低減でき、しか
も高密封性に基づいて信頼性の高いセンサとして使用す
ることができる。
弾性部材で充填された状態で完全に封止され、センサ内
部を完全密封して外部からの水や切断粉の侵入を阻止で
きる。したがって、センサ不良を確実に低減でき、しか
も高密封性に基づいて信頼性の高いセンサとして使用す
ることができる。
【０００９】また、センサ内部を絶縁弾性部材で完全密
封できるため、このセンサ内部の圧力を加圧あるいは減
圧等の所定の圧力値に設定して、内部で可動する重り部
の感度特性を任意に設定して製作できる利点がある。
封できるため、このセンサ内部の圧力を加圧あるいは減
圧等の所定の圧力値に設定して、内部で可動する重り部
の感度特性を任意に設定して製作できる利点がある。
【００１０】
【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。図１および図２は静電容量変化型の半導体加速
度センサを示し、この静電容量変化型の半導体加速度セ
ンサ１１は、先の図３および図４で示した従来のセンサ
と同様に構成されており、半導体基板１２を、可動電極
としての中央部の重り部１３とその周囲の支持枠１４と
にエッチングで形成し、この重り部１３を支持枠１４の
片側から平行する一対の梁部１５，１５を介して片持ち
状態に弾性支持して重り部１３を面方向に可動可能に形
成している。さらに、この半導体基板１２の上下面を上
下固定基板１６，１７で挟持して、重り部１３の下面に
対向する下固定基板１７上に固定電極板１８を対設して
構成している。
述する。図１および図２は静電容量変化型の半導体加速
度センサを示し、この静電容量変化型の半導体加速度セ
ンサ１１は、先の図３および図４で示した従来のセンサ
と同様に構成されており、半導体基板１２を、可動電極
としての中央部の重り部１３とその周囲の支持枠１４と
にエッチングで形成し、この重り部１３を支持枠１４の
片側から平行する一対の梁部１５，１５を介して片持ち
状態に弾性支持して重り部１３を面方向に可動可能に形
成している。さらに、この半導体基板１２の上下面を上
下固定基板１６，１７で挟持して、重り部１３の下面に
対向する下固定基板１７上に固定電極板１８を対設して
構成している。
【００１１】そして、加速が加わって重り部１３が面方
向に可動したときの該可動電極としての重り部１３の変
動量に比例して、固定電極板１８との間の静電容量の変
化値を求め、この変化値から加速度を電気的に測定す
る。
向に可動したときの該可動電極としての重り部１３の変
動量に比例して、固定電極板１８との間の静電容量の変
化値を求め、この変化値から加速度を電気的に測定す
る。
【００１２】また、上述のセンサ１１の配線に際して
は、半導体基板１２と下固定基板１７との基板１２，１
７接合面間にセンサ内部の固定電極板１８に配線接続す
るための配線溝１９を形成している。この配線溝１９は
下固定基板１７と対向する半導体基板１２の支持枠１４
に凹形状に小さく開口して設け、この配線溝１９に配線
材２０を挿通して外部のボンディングパッド２１と内部
の固定電極板１８とを配線接続する。
は、半導体基板１２と下固定基板１７との基板１２，１
７接合面間にセンサ内部の固定電極板１８に配線接続す
るための配線溝１９を形成している。この配線溝１９は
下固定基板１７と対向する半導体基板１２の支持枠１４
に凹形状に小さく開口して設け、この配線溝１９に配線
材２０を挿通して外部のボンディングパッド２１と内部
の固定電極板１８とを配線接続する。
【００１３】さらに、この配線溝１９に対しては、セン
サ製作時に配線溝１９に絶縁ゴム、ポリミド樹脂等の絶
縁弾性部材２２を介在させた状態で半導体基板１１と下
固定基板１７とを接合して製作する。これにより、配線
溝１９と配線材２０との間にできる隙間に絶縁弾性部材
２２が弾性変形して行き渡り、この絶縁弾性部材２２が
封止部材の役目をなして、センサ内部と外部とを遮断し
てセンサ内部を完全に密封する。この絶縁弾性部材２２
の介在手段としては、例えば蒸着処理を施すことにより
絶縁弾性部材２２が軟化して隅々まで行き渡り、隙間を
発生させることなく充填状態に介在させて封止する。
サ製作時に配線溝１９に絶縁ゴム、ポリミド樹脂等の絶
縁弾性部材２２を介在させた状態で半導体基板１１と下
固定基板１７とを接合して製作する。これにより、配線
溝１９と配線材２０との間にできる隙間に絶縁弾性部材
２２が弾性変形して行き渡り、この絶縁弾性部材２２が
封止部材の役目をなして、センサ内部と外部とを遮断し
てセンサ内部を完全に密封する。この絶縁弾性部材２２
の介在手段としては、例えば蒸着処理を施すことにより
絶縁弾性部材２２が軟化して隅々まで行き渡り、隙間を
発生させることなく充填状態に介在させて封止する。
【００１４】またこの場合、センサ内部を絶縁弾性部材
２２で完全密封できるため、このセンサ内部の圧力を加
圧あるいは減圧等の所定の圧力値に設定して、内部で面
方向に可動する重り部１３の感度特性を高感度や低感度
の任意の値に設定して製作することができる。
２２で完全密封できるため、このセンサ内部の圧力を加
圧あるいは減圧等の所定の圧力値に設定して、内部で面
方向に可動する重り部１３の感度特性を高感度や低感度
の任意の値に設定して製作することができる。
【００１５】このように構成された静電容量変化型の半
導体加速度センサは、該センサ１１の製作時に、半導体
基板１２と下固定基板１７との基板接合面間に形成した
配線溝１９に、絶縁弾性部材２２を介在させた状態で接
合するため、この絶縁弾性部材２２が弾性変形して配線
溝１９と配線材２０との間にできる隙間に隅々まで行き
渡り、この絶縁弾性部材２２が封止部材の役目をなして
センサ内部と外部とを遮断してセンサ内部を完全に密封
し、基板切断時の水や切断粉の侵入を阻止して、センサ
不良を低減し、また高信頼性のセンサとして使用するこ
とができる。
導体加速度センサは、該センサ１１の製作時に、半導体
基板１２と下固定基板１７との基板接合面間に形成した
配線溝１９に、絶縁弾性部材２２を介在させた状態で接
合するため、この絶縁弾性部材２２が弾性変形して配線
溝１９と配線材２０との間にできる隙間に隅々まで行き
渡り、この絶縁弾性部材２２が封止部材の役目をなして
センサ内部と外部とを遮断してセンサ内部を完全に密封
し、基板切断時の水や切断粉の侵入を阻止して、センサ
不良を低減し、また高信頼性のセンサとして使用するこ
とができる。
【００１６】この発明と、上述の一実施例の構成との対
応において、この発明の可動電極は、実施例の重り部１
３に対応し、以下同様に、固定基板は、下固定基板１７
に対応し、固定電極は、固定電極板１８に対応するも、
この発明は上述の一実施例の構成のみに限定されるもの
ではない。
応において、この発明の可動電極は、実施例の重り部１
３に対応し、以下同様に、固定基板は、下固定基板１７
に対応し、固定電極は、固定電極板１８に対応するも、
この発明は上述の一実施例の構成のみに限定されるもの
ではない。
【図１】この発明の静電容量変化型の半導体加速度セン
サを示す一部破断斜視図。
サを示す一部破断斜視図。
【図２】この発明の静電容量変化型の半導体加速度セン
サを示す縦断面図。
サを示す縦断面図。
【図３】従来の静電容量変化型の半導体加速度センサを
示す一部破断斜視図。
示す一部破断斜視図。
【図４】従来の静電容量変化型の半導体加速度センサを
示す縦断面図。
示す縦断面図。
１１…静電容量変化型の半導体加速度センサ １２…半導体基板 １３…重り部 １７…下固定基板 １８…固定電極板 １９…配線溝 ２０…配線材 ２２…絶縁弾性部材
Claims (1)
- 【請求項１】半導体基板の中央部に重り部として弾性支
持された可動電極と、この可動電極に対向する固定基板
上に対設された固定電極との電極間の静電容量の変化を
電気的に検出して加速度を求める静電容量変化型の半導
体加速度センサであって、前記半導体基板と固定基板と
の基板接合面間に固定電極に配線接続するための配線溝
を形成し、この配線溝を半導体基板と固定基板との基板
接合時に絶縁弾性部材を介在させて封止したことを特徴
とする静電容量変化型の半導体加速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4020619A JPH05180868A (ja) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | 静電容量変化型の半導体加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4020619A JPH05180868A (ja) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | 静電容量変化型の半導体加速度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05180868A true JPH05180868A (ja) | 1993-07-23 |
Family
ID=12032264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4020619A Pending JPH05180868A (ja) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | 静電容量変化型の半導体加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05180868A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5551294A (en) * | 1992-11-23 | 1996-09-03 | Csem-Centre Suisse D'electronique Et De Microtechnique | Micromachined measuring cell with arm supported sensor |
| US5623099A (en) * | 1994-11-03 | 1997-04-22 | Temic Telefunken Microelectronic Gmbh | Two-element semiconductor capacitive acceleration sensor |
-
1992
- 1992-01-08 JP JP4020619A patent/JPH05180868A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5551294A (en) * | 1992-11-23 | 1996-09-03 | Csem-Centre Suisse D'electronique Et De Microtechnique | Micromachined measuring cell with arm supported sensor |
| US5623099A (en) * | 1994-11-03 | 1997-04-22 | Temic Telefunken Microelectronic Gmbh | Two-element semiconductor capacitive acceleration sensor |
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