JPH0552736U

JPH0552736U - 半導体圧力計

Info

Publication number: JPH0552736U
Application number: JP10396991U
Authority: JP
Inventors: 秀樹桑山
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1991-12-17
Filing date: 1991-12-17
Publication date: 1993-07-13

Abstract

(57)【要約】【目的】直線性が向上された半導体圧力計を実現する
にある。【構成】半導体チップと、該半導体チップに設けられ
該半導体チップに起歪部たるダイアフラムを構成する凹
部と、前記半導体チップの起歪部に設けられた半導体圧
力検出素子と、前記半導体チップの一面に一面が接続さ
れ前記凹部と圧力導入室を構成しパイレックスよりなる
ガラス支持基板とを具備する半導体圧力計において、前
記半導体チップの他面に一面が接続され前記ガラス支持
基板と略同じ剛性を有しガラスよりなるバランサーを具
備したことを特徴とする半導体圧力計である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、直線性特性が向上された半導体圧力計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図４は従来より一般に使用されている従来例の構成説明図で、例えば、実開昭６３ー６３７３７号公報に示されている。図において、１は半導体チップである。この場合は、シリコンが使用されている。２は半導体チップ１に設けられ半導体チップ１に起歪部たるダイアフラム３を構成する凹部である。

【０００３】４は、半導体チップ１の起歪部３に設けられた半導体圧力検出素子である。５は半導体チップの一面に一面が接続され前記凹部と圧力導入室６を構成するパイレックスガラスよりなるガラス支持基板である。この場合は、陽極接合等により接合されている。７はガラス支持基板に設けられ圧力導入室６に連通する連通孔である。８は圧力容器である。ガラス支持基板５の他面が接合されている。

【０００４】以上の構成において、圧力導入室６に低圧側圧力Ｐ_Lが導入され、ダイアフラム３の外側から高圧側圧力Ｐ_Hが加わると、ダイアフラム３は、高圧側圧力Ｐ_H― 低圧側圧力Ｐ_Lの差圧により変位する。この変位を電気的に検出すれば、差圧に対応した電気信号出力が得られる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、この様な装置においては、図５に示す如く、外圧が働く場合と、図６に示す如く、内圧が働く場合とがある。パイレックスよりなるガラス支持基板５の弾性係数は約６０００ｋｇ／ｍｍ²に対して、シリコンよりなる半導体チップの弾性係数は約１８０００ｋｇ／ｍｍ²程度である。したがって、外圧が印加された時には、半導体チップ１とガラス支持基板５共に外圧が印加される為に、両者の弾性係数の違いにより、歪量が異なり、測定圧力によるダイアフラムの変位以外に、この歪量が半導体圧力検出素子４に印加される。

【０００６】一方、内圧の場合は、圧力が印加するのは、連通孔７にのみ印加されるので、ガラス支持基板５の変形は殆どない。従って、同じ圧力でも、内圧の場合と外圧の場合とで、半導体圧力検出素子の発生信号が異なり、、図７に示す如く、非直線性が生じる。本考案は、この問題点を解決するものである。本考案の目的は、直線性特性が向上された半導体圧力計を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するために、本考案は、半導体チップと、該半導体チップに設けられ該半導体チップに起歪部たるダイアフラムを構成する凹部と、前記半導体チップの起歪部に設けられた半導体圧力検出素子と、前記半導体チップの一面に一面が接続され前記凹部と圧力導入室を構成しパイレックスよりなるガラス支持基板とを具備する半導体圧力計において、前記半導体チップの他面に一面が接続され前記ガラス支持基板と略同じ剛性を有しガラスよりなるバランサーを具備したことを特徴とする半導体圧力計を構成したものである。

【０００８】

【作用】

以上の構成において、圧力導入室に低圧側圧力が導入され、ダイアフラムの外側から高圧側圧力が加わると、ダイアフラムは、高圧側圧力―低圧側圧力の差圧により変位する。この変位を半導体圧力検出素子により電気的に検出すれば、差圧に対応した電気信号出力が得られる。而して、外圧が加わった場合に、半導体チップとガラス支持基板共に外圧が印加される為に、両者の弾性係数の違いにより、歪量が異なり、測定圧力によるダイアフラムの変位以外に、この歪量が半導体圧力検出素子に印加される。

【０００９】しかしながら、半導体チップの他面に一面が接続され、ガラス支持基板と略同じ剛性を有するガラスよりなるバランサーが設けられているので、曲げ変形を生じない。従って、内圧の場合と外圧の場合とで、半導体圧力検出素子の発生信号が等しくなり、非直線性が生じない。以下、実施例に基づき詳細に説明する。

【００１０】

【実施例】

図１は本考案の一実施例の要部構成説明図である。図において、図４と同一記号の構成は同一機能を表わす。以下、図４と相違部分のみ説明する。

【００１１】２１は、半導体チップ１の他面に一面が接続され、ガラス支持基板５と略同じ剛性を有しガラスよりなるバランサーである。２２は、ガラス支持基板５の周面より、連通孔７の軸に直交する方向に、ガラス支持基板５に設けられ、ガラス支持基板５の、半導体チップ１との接合面側が、半導体チップ１の剛性と略等しくなるように構成された溝部である。但し、溝部２２はなくてもよい。

【００１２】以上の構成において、圧力導入室６に低圧側圧力Ｐ_Lが導入され、ダイアフラム₃の外側から高圧側圧力Ｐ_Hが加わると、ダイアフラム３は、高圧側圧力Ｐ_H― 低圧側圧力Ｐ_Lの差圧により変位する。この変位を半導体圧力検出素子４により電気的に検出すれば、差圧に対応した電気信号出力が得られる。而して、外圧が加わった場合に、半導体チップ１とガラス支持基板５共に外圧が印加される為に、両者の弾性係数の違いにより、歪量が異なり、測定圧力によるダイアフラム３の変位以外に、この歪量が半導体圧力検出素子４に印加される。

【００１３】しかしながら、半導体チップ１の他面に一面が接続され、ガラス支持基板５と略同じ剛性を有するガラスよりなるバランサー２１が設けられているので、曲げ変形を生じない。従って、内圧の場合と外圧の場合とで、半導体圧力検出素子４の発生信号が等しくなり、非直線性が生じない。この結果、直線性が向上された半導体圧力計が得られる。

【００１４】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案は、半導体チップと、該半導体チップに設けられ該半導体チップに起歪部たるダイアフラムを構成する凹部と、前記半導体チップの起歪部に設けられた半導体圧力検出素子と、前記半導体チップの一面に一面が接続され前記凹部と圧力導入室を構成しパイレックスよりなるガラス支持基板とを具備する半導体圧力計において、前記半導体チップの他面に一面が接続され前記ガラス支持基板と略同じ剛性を有しガラスよりなるバランサーを具備したことを特徴とする半導体圧力計を構成した。

【００１５】而して、半導体チップの他面に一面が接続され、ガラス支持基板と略同じ剛性を有するガラスよりなるバランサーが設けられているので、曲げ変形を生じない。従って、内圧の場合と外圧の場合とで、半導体圧力検出素子の発生信号が等しくなり、非直線性が生じない。この結果、直線性が向上された半導体圧力計が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の要部構成説明図である。

【図２】図１の動作説明図である。

【図３】図１の動作説明図である。

【図４】従来より一般に使用されている従来例の構成説
明図である。

【図５】図４の動作説明図である。

【図６】図４の動作説明図である。

【図７】図４の動作説明図である。

【符号の説明】

１…半導体チップ２…凹部３…ダイアフラム４…半導体圧力検出素子５…ガラス支持基板６…圧力導入室７…連通孔８…圧力容器２１…バランサー２２…溝部

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】半導体チップと、該半導体チップに設けられ該半導体チップに起歪部たる
ダイアフラムを構成する凹部と、前記半導体チップの起歪部に設けられた半導体圧力検出
素子と、前記半導体チップの一面に一面が接続され前記凹部と圧
力導入室を構成しパイレックスよりなるガラス支持基板
とを具備する半導体圧力計において、前記半導体チップの他面に一面が接続され前記ガラス支
持基板と略同じ剛性を有しガラスよりなるバランサーを
具備したことを特徴とする半導体圧力計。