JPH0711535B2 - Semiconductor type acceleration sensor - Google Patents

Semiconductor type acceleration sensor

Info

Publication number
JPH0711535B2
JPH0711535B2 JP61225437A JP22543786A JPH0711535B2 JP H0711535 B2 JPH0711535 B2 JP H0711535B2 JP 61225437 A JP61225437 A JP 61225437A JP 22543786 A JP22543786 A JP 22543786A JP H0711535 B2 JPH0711535 B2 JP H0711535B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pedestal
free end
recess
acceleration sensor
semiconductor
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61225437A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6379073A (en
Inventor
千昭 水野
正人 今井
利貴 山田
博仁 塩谷
Original Assignee
日本電装株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電装株式会社 filed Critical 日本電装株式会社
Priority to JP61225437A priority Critical patent/JPH0711535B2/en
Priority to DE8787113466T priority patent/DE3780242T2/en
Priority to EP87113466A priority patent/EP0261555B1/en
Priority to EP19910112458 priority patent/EP0456285A3/en
Priority to EP19910112438 priority patent/EP0454190A3/en
Priority to US07/098,050 priority patent/US4829822A/en
Priority to KR1019870010447A priority patent/KR900005635B1/en
Publication of JPS6379073A publication Critical patent/JPS6379073A/en
Publication of JPH0711535B2 publication Critical patent/JPH0711535B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring 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
    • G01P2015/0805Measuring 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
    • G01P2015/0822Measuring 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
    • G01P2015/0825Measuring 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
    • G01P2015/0828Measuring 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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、振動子及びダンピング液をそのパッケージ内
に備えた半導体式加速度センサに関する。
The present invention relates to a semiconductor type acceleration sensor having a vibrator and a damping liquid in its package.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、振動や加速度等を検知するのに一般的に用いられ
ている構造としては、半導体基板に半導体歪ゲージの形
成される薄肉状のダイヤフラム部を形成し、一方の厚肉
部である支持体を固定し、他方の厚肉部を自由端とし
て、半導体歪ゲージの抵抗値変化に応じて被測定力を検
知するカンチレバー型の半導体式加速度センサ等が知ら
れている。
Conventionally, as a structure generally used to detect vibration, acceleration, etc., a thin diaphragm part on which a semiconductor strain gauge is formed is formed on a semiconductor substrate, and a support which is one thick part is formed. There is known a cantilever-type semiconductor acceleration sensor or the like, which fixes a pressure sensor and uses the other thick portion as a free end to detect a measured force according to a change in resistance value of a semiconductor strain gauge.

上記のような半導体式加速度センサは金属線歪計と比較
して歪感度出力が大きいという長所がある反面、破壊強
度が低く、衝撃に弱いという欠点がある。そこで従来で
はそのような欠点を補う為に、自由端の変位を制限すべ
く機械的ストッパーを設けている。例えば、“A Batch
−Fabricated Silicon Accelerometer"IEEE Transactio
ns On Electron Devices,Vol.ED−26,No.12, December
1979に示されている半導体式加速度センサにおいては、
カンチレバーの自由端は2つのガラスによってはさま
れ、気密封止されており、そのガラスの各々にはカンチ
レバーの変位を制限すべく凹部が形成されている。すな
わち、半導体式加速度センサに衝撃が加わった場合に、
自由端の変位はガラスに形成された凹部の底部に自由端
が接触した時点で強制的に止めるようにして過度の変位
によるカンチレバーの破損を防止している。
The semiconductor type acceleration sensor as described above has an advantage that the strain sensitivity output is large as compared with the metal wire strain gauge, but has a defect that the fracture strength is low and it is weak against impact. Therefore, conventionally, in order to compensate for such a defect, a mechanical stopper is provided to limit the displacement of the free end. For example, "A Batch
-Fabricated Silicon Accelerometer "IEEE Transactio
ns On Electron Devices, Vol.ED−26, No.12, December
In the semiconductor type acceleration sensor shown in 1979,
The free end of the cantilever is sandwiched between two glasses and is hermetically sealed, each of which is provided with a recess to limit displacement of the cantilever. That is, when a shock is applied to the semiconductor type acceleration sensor,
Displacement of the free end is forcibly stopped when the free end comes into contact with the bottom of the recess formed in the glass to prevent damage to the cantilever due to excessive displacement.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

ところで、カンチレバー型の半導体式加速度センサにお
いては、そのカンチレバーの形状で特性がほぼ決定され
ており、カンチレバー自身の共振周波数域(通常、350
〜400Hz程度)ではその他の周波数域における出力の数
十倍の出力が出てしまう。そこで、例えば自動車の加速
度等を検出しようとする場合には、低周波数域(通常、
10Hz程度以下)しか必要としないので、共振周波数域を
含む比較的高い周波数域をカットする為に、シリコンオ
イル等のダンピング液中にカンチレバーを配置する事で
粘性抵抗力による減衰作用を利用してダンピング液を機
械的なハイカットフィルタとして用いている。
By the way, in the cantilever type semiconductor acceleration sensor, the characteristics are almost determined by the shape of the cantilever, and the resonance frequency range of the cantilever itself (usually 350
Approximately 400Hz), the output will be several tens of times the output in other frequency ranges. Therefore, for example, when trying to detect the acceleration of a car, etc.,
Since it requires only about 10 Hz or less), in order to cut the relatively high frequency range including the resonance frequency range, by placing the cantilever in the damping liquid such as silicone oil, the damping effect by viscous resistance is used. Damping liquid is used as a mechanical high-cut filter.

ここで、従来の半導体式加速度センサは、カンチレバー
の周囲の媒質が気体である場合には問題はないが、上述
したような目的でその媒質を液体であるダンピング液と
した場合、つまり、2つのガラスにより密封した中にダ
ンピング液を封入した場合を想定すると、自由端の変位
に応じてダンピング液が各々のガラスに形成された凹部
を行き来するわけだが、その流路は自由端の周囲に形成
されたギャップだけとなっている。従って、ダンピング
液はギャップを通過する際に抵抗力を受ける事になり、
その実効粘度はダンピング液自身が有するダンピングフ
ァクターよりはるかに大きな値となり、半導体式加速度
センサの周波数応答性が悪化する。
Here, the conventional semiconductor acceleration sensor has no problem when the medium around the cantilever is a gas, but when the medium is a damping liquid which is a liquid for the above-mentioned purpose, that is, Assuming that the damping liquid is enclosed in the glass, the damping liquid moves back and forth between the recesses formed in each glass according to the displacement of the free end, but the flow path is formed around the free end. It is only the gap that was made. Therefore, the damping liquid receives a resistance force when passing through the gap,
The effective viscosity becomes a value much larger than the damping factor of the damping liquid itself, and the frequency response of the semiconductor acceleration sensor deteriorates.

そこで本発明は、上記の点に鑑みなされたものであっ
て、振動子及びダンピング液をそのパッケージ内に備
え、周波数応答性の優れた半導体式加速度センサを提供
する事を目的としている。
Therefore, the present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a semiconductor type acceleration sensor having an oscillator and a damping liquid in its package and having excellent frequency response.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記の目的を達成するために本出願の第1発明では、パ
ッケージ内に収納された台座に、その一部が該台座に固
定されるとともに他部が自由端とされた振動子が接合さ
れ、該パッケージ内にダンピング液が封入された半導体
式加速度センサにおいて、 前記台座の前記振動子の自由端に相対する面には凹部が
配設されており、該凹部は、該凹部より前記台座のその
他の面のうち少なくとも一つの面に達するように配設さ
れた連通路を介して前記パッケージ内と連通している事
を特徴とする半導体式加速度センサを採用している。
In order to achieve the above object, in the first invention of the present application, a pedestal housed in a package is joined with a vibrator part of which is fixed to the pedestal and the other part of which is a free end. In a semiconductor type acceleration sensor in which a damping liquid is enclosed in the package, a recess is provided on a surface of the pedestal facing the free end of the vibrator, and the recess is formed from the recess to the rest of the pedestal. The semiconductor type acceleration sensor is characterized in that it communicates with the inside of the package through a communication passage arranged so as to reach at least one of the surfaces.

又、第2発明では、その一部を台座に固定し、他部を自
由端とした振動子と、ダンピング液とをパッケージ内に
備えた半導体式加速度センサにおいて、 前記台座は前記自由端の該台座側への変位を制限すべく
所定深さの凹部を前記自由端に相対する面に有してお
り、且つ、該凹部を前記台座のその他の面のうち少なく
とも一つの面に達する連通路を有して形成してあり、更
に、前記自由端の前記台座側とは逆の方向への変位を制
限すべく該自由端と所定間隔をもって形成したストッパ
ーとを備えることを特徴とする半導体式加速度センサを
採用している。
According to a second aspect of the present invention, in a semiconductor type acceleration sensor having a vibrator, a part of which is fixed to a pedestal and the other part of which is a free end, and a damping liquid, in which the pedestal has the free end. A recess having a predetermined depth is formed on a surface facing the free end so as to limit displacement toward the pedestal side, and a communication passage reaching the recess to at least one of the other surfaces of the pedestal is formed. The semiconductor-type acceleration device further includes a stopper formed at a predetermined interval with the free end to limit the displacement of the free end in the direction opposite to the pedestal side. It uses a sensor.

〔作用〕[Action]

そして本発明によると、振動子の自由端に相対する台座
には凹部が形成され、該凹部は連通路を介してパッケー
ジ内と連通している。従って、ダンピング液は自由端が
変位する際に、連通路を通り、凹部とその外部(パッケ
ージ内)とをほとんど抵抗を受けずに自由に行き来でき
る。
Further, according to the present invention, a recess is formed in the pedestal facing the free end of the vibrator, and the recess communicates with the inside of the package through the communication passage. Therefore, when the free end is displaced, the damping liquid passes through the communication passage and can freely move between the recess and the outside (inside the package) with almost no resistance.

尚、凹部の深さに応じて、振動子の自由端の台座側への
変位を制限することができる。又、台座側とは逆の方向
に自由端と所定間隔をもってストッパーを形成する事に
より、その方向への自由端の変位も制限される。
The displacement of the free end of the vibrator toward the pedestal can be limited according to the depth of the recess. Further, by forming the stopper with a predetermined distance from the free end in the direction opposite to the pedestal side, displacement of the free end in that direction is also limited.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を図面に示す実施例を用いて説明する。 The present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings.

第1図は本発明の一実施例の全体の斜視図であり、パッ
ケージの気密封止前を表している。図において、100は
コバール等の金属より成るステムであり、その外周であ
る溶接部101をのぞいて、後述する台座6、ストッパー2
00等を搭載する凸部がプレス加工等により形成されてお
り、又、外部との電気接続をする為に例えば4つの貫通
孔が存在しており、その貫通孔に硬化ガラス500を溶着
する事にり介在してリード端子400が固定されている。
リード端子400とステム100とは硬質ガラス500により電
気的に絶縁されており、又、硬質ガラス500は気密性良
く介在している。
FIG. 1 is an overall perspective view of an embodiment of the present invention, showing a package before airtight sealing. In the figure, 100 is a stem made of metal such as Kovar, except for a welded portion 101 which is the outer periphery thereof, and a pedestal 6 and a stopper 2 which will be described later.
A convex portion for mounting 00 etc. is formed by pressing, etc., and there are, for example, four through holes for electrical connection to the outside, and the cured glass 500 should be welded to the through holes. The lead terminal 400 is fixed via the glue.
The lead terminal 400 and the stem 100 are electrically insulated by a hard glass 500, and the hard glass 500 is interposed with good airtightness.

次に、ステム100上に搭載さえ、カンチレバー4a及び台
座6により成るセンサエレメントについて第2図を用い
て詳細に説明する。まず、第2図(a)に示す上面図、
及びそのA−A線断面図である同図(b)において、4a
は例えばN型シリコン単結晶基板から成るカンチレバー
であり、薄肉状のダイヤフラム部7、自由端1、自由端
1を保護する為に自由端1の周りに配置するガード部4a
1、支持体8とから成る。尚、自由端1とガード部4a1
の間隙4a2を形成する為のスクライブはカンチレバー4a
を両面エッチングする事により行われ、例えば、カンチ
レバー4aのスクライブする箇所の表面(第2図(b)に
おける上面)を予め溝掘エッチングしておき、その後ダ
イヤフラム部7の形成時に裏面よりエッチングを行う事
でダイヤフラム部7の形成とスクライブとを同時に行
う。
Next, the sensor element which is mounted on the stem 100 and is composed of the cantilever 4a and the base 6 will be described in detail with reference to FIG. First, the top view shown in FIG.
And in the same figure (b) which is the AA line sectional view, 4a
Is a cantilever made of, for example, an N-type silicon single crystal substrate, a thin diaphragm portion 7, a free end 1, and a guard portion 4a arranged around the free end 1 to protect the free end 1.
1 and a support 8. The scribe for forming the gap 4a 2 between the free end 1 and the guard 4a 1 is a cantilever 4a.
Is performed by double-sided etching. For example, the surface of the cantilever 4a to be scribed (upper surface in FIG. 2B) is previously grooved and etched, and then the rear surface is etched when the diaphragm portion 7 is formed. As a result, formation of the diaphragm portion 7 and scribing are performed simultaneously.

支持体8及びカード部4a1の所定領域の表面には、Ni層
等をめっき又は蒸着した下地層3bが形成されており、同
じく下地層3bの形成されている台座6と半田層5bを介し
て接着している。ここで、本実施例の要部である台座6
にはカンチレバー4aが被測定加速度に応じて変位できる
ように、固定(c)に示すようにカンチレバー4a1と相
対する面6aに所定の深さの凹部6a1が形成されている。
A base layer 3b formed by plating or vapor depositing a Ni layer or the like is formed on the surface of a predetermined region of the support 8 and the card portion 4a 1 , and a pedestal 6 on which the base layer 3b is formed and a solder layer 5b are also interposed. Are glued together. Here, the pedestal 6 which is the main part of this embodiment
In order to allow the cantilever 4a to be displaced according to the acceleration to be measured, a recess 6a 1 having a predetermined depth is formed on the surface 6a facing the cantilever 4a 1 as shown in (c).

又、凹部6a1は一方の端面6bから他方の端面6cにわたっ
て形成されている。尚、台座6の材質としてはカンチレ
バー4aとの熱膨張係数をあわせる為にシリコンが望まし
い。
The recess 6a 1 is formed from one end surface 6b to the other end surface 6c. The material of the pedestal 6 is preferably silicon in order to match the coefficient of thermal expansion with the cantilever 4a.

自由端1の一主面(接着面)2には複数箇所(図では7
箇所)に下地層3aが形成されており、その下地層3aを介
して負荷としての半田層5aを接着している。ここで、本
例のように半田層5aを複数箇所に形成する事により半田
の垂れ、片寄りを極力抑える事ができる。尚、下地層3a
及び半田層5aは、支持体8又はガード部4a1の表面上に
形成される下地層3b及び半田層5bとそれぞれ同時に同じ
工程で形成可能である。
Multiple points (7 in the figure) on one main surface (adhesive surface) 2 of the free end 1.
A base layer 3a is formed at a location), and a solder layer 5a as a load is bonded via the base layer 3a. Here, by forming the solder layer 5a at a plurality of positions as in this example, it is possible to suppress the sagging and the deviation of the solder as much as possible. Underlayer 3a
And the solder layer 5a are respectively a base layer 3b and the solder layer 5b formed on the surface of the support 8 or the guard portion 4a 1 can be formed simultaneously in the same process.

又、ダイヤフラム部7内あるいはダイヤフラム部7上
(図は前者)に公知の半導体加工技術、例えば、ボロン
等のP型不純物を熱拡散又はイオン注入する事によりダ
イヤフラム部7内に導入し、形成した4個の半導体歪ゲ
ージ9が存在しており、P型不純物を高濃度で導入して
形成した配線層11a、及びAl蒸着膜等から成る配線部材1
1bにより各々の半導体歪ゲージ9は互いに電気的接続さ
れておりフルブリッジを構成している。尚、10はシリコ
ン酸化膜等の保護膜であり、又、配線部材11bのパッド
部とリード端子400とはワイヤ線300をワイヤボンディン
グする事により電気接続している。
In addition, a well-known semiconductor processing technique, for example, P-type impurities such as boron is thermally diffused or ion-implanted into the diaphragm portion 7 or on the diaphragm portion 7 (the former is shown in the figure) to form the diaphragm portion 7. There are four semiconductor strain gauges 9, and there is a wiring layer 1a formed by introducing a P-type impurity at a high concentration, and a wiring member 1 including an Al vapor deposition film or the like.
The semiconductor strain gauges 9 are electrically connected to each other by 1b to form a full bridge. Reference numeral 10 is a protective film such as a silicon oxide film, and the pad portion of the wiring member 11b and the lead terminal 400 are electrically connected by wire bonding a wire wire 300.

そして、上記のセンサエレメントは、自由端1に加速度
を加えるとダイヤフラム部7に歪を生じ、加速度の大き
さに応じて半導体歪ゲージ9の抵抗値が変化し、ブリッ
ジ回路に予め電圧を印加しておくことによりブリッジ出
力として不平衡電圧を生じ、その電圧値に応じて被検出
加速度を検知するものであり、半田によりステム100に
台座6を接着する事により固定される。
Then, in the above sensor element, when acceleration is applied to the free end 1, the diaphragm portion 7 is distorted, the resistance value of the semiconductor strain gauge 9 changes according to the magnitude of the acceleration, and the voltage is applied to the bridge circuit in advance. By doing so, an unbalanced voltage is generated as a bridge output, and the acceleration to be detected is detected according to the voltage value, and it is fixed by bonding the pedestal 6 to the stem 100 with solder.

第1図において200はストッパーであり、その形状は第
3図の斜視図に示すように、ステム100に垂直な2つの
板材201,202と、ステム100に平行、言い換えるとカンチ
レバー4aに平行な板材203とが互いに垂直に組み合わさ
った形となっており、板材203の下面203aと、カンチレ
バー4aの上面とは所定の間隔を有するように調整されて
いる。尚、その材質は例えばコバール等から成り、又、
半田によるステム100に接着している。
In FIG. 1, reference numeral 200 designates a stopper, and its shape is, as shown in the perspective view of FIG. Are vertically combined with each other, and the lower surface 203a of the plate member 203 and the upper surface of the cantilever 4a are adjusted to have a predetermined distance. The material is, for example, Kovar,
It is attached to the stem 100 by soldering.

次に、600はコバール等の金属より成るシェルであり、
ステム100の溶接部101に相対する位置に同じく溶接部60
1を有し、その他の部分はプレス加工により凹部が形成
され箱形となっている。又、シェル600には気密封止後
にダンピング液を注入する為の穴602及びその際に空気
を逃がす為の穴603が形成されている。そして、その気
密封止は溶接部601と溶接部101とを接触させて機械的な
圧力を加えつつ、シェル600とステム100間に通電する事
により両者を溶接して行われる。その後、第6図の第1
図における溶接後のB−B線断面図に示すように、例え
ば吐出先が針状の注入器900を穴602に差し込み、例えば
シリコンオイル等のダンピング液700を一定量、例えば
全容積の70〜80%程度注入し、そして、穴602及び603を
半田により封止する。尚、第6図において800はパッケ
ージ内に残った空気であり、604はダンピング液700の波
立ちを抑制する隔壁である。
Next, 600 is a shell made of metal such as Kovar,
At the position of the stem 100 opposite the weld 101, the weld 60
1 and the other part has a box shape in which a recess is formed by pressing. Further, the shell 600 is formed with a hole 602 for injecting a damping liquid after hermetically sealing and a hole 603 for letting air escape at that time. The hermetic sealing is performed by bringing the welded portion 601 and the welded portion 101 into contact with each other and applying mechanical pressure, and by welding the two by energizing the shell 600 and the stem 100. After that, the first in FIG.
As shown in the cross-sectional view taken along the line BB after welding in the figure, for example, an injector 900 having a needle-shaped discharge tip is inserted into a hole 602, and a damping liquid 700 such as silicon oil is supplied in a fixed amount, for example, 70 to 70% of the total volume. About 80% is injected, and the holes 602 and 603 are sealed with solder. In FIG. 6, 800 is the air remaining in the package, and 604 is a partition wall that suppresses the ripple of the damping liquid 700.

そこで本体実施例によると、台座6のカンチレバー4aと
相対する面6aに所定の深さの凹部6a1が形成されてお
り、その凹部6a1の深さは自由端1の変位の最大値を決
定する。つまり半導体式加速度センサに強い衝撃が加わ
った場合に、自由端1の第1図中下方向(台座6側)の
変位は自由端が凹部6a1の底部に接触した時点で強制的
に止められるので、過度の変位によるカンチレバー4aの
破壊を防止できる。そして、凹部6a1が端面6bから端面6
cにわたって形成されている事から、ダンピング液700は
自由端1の変位に応じて第1図を示す逃げ口6dを通って
ほとんど抵抗を受ける事なく自由に行き来する事がで
き、従って、ダンピング液700の実効粘度はダンピング
液自身の有するダンピングファクターのみによって与え
られるので、カンチレバー4aの周波数応答性は良くな
る。
So determined according to body embodiment, is formed with a recess 6a 1 of a predetermined depth in the cantilever 4a and the opposing surface 6a of the base 6, the maximum value of the displacement of a depth of the free end 1 the concave portion 6a 1 To do. That is, when a strong impact is applied to the semiconductor type acceleration sensor, the displacement of the free end 1 in the downward direction in FIG. 1 (the pedestal 6 side) is forcibly stopped when the free end comes into contact with the bottom of the recess 6a 1. Therefore, breakage of the cantilever 4a due to excessive displacement can be prevented. Then, the concave portion 6a 1 moves from the end surface 6b to the end surface 6b.
Since it is formed over c, the damping liquid 700 can freely move back and forth according to the displacement of the free end 1 through the escape port 6d shown in FIG. Since the effective viscosity of 700 is given only by the damping factor of the damping liquid itself, the frequency response of the cantilever 4a is improved.

又、カンチレバー4aの上部にストッパー200が所定の間
隔をもって形成されているので、自由端1の第1図中上
方向への変位も制限され、カンチレバー4aの破壊を確実
に防止できる。又、ストッパー200は自由端1の変位が
最も大きい末端部分の変位を制限すべく、その部分の上
方だけに板材203が配置しているので、カンチレバー4a
上部はほぼ自由空間に等しく、ダンピング液700の実効
粘度を上げるような要素はなく、カンチレバー4aの周波
数応答性はより向上する。
Further, since the stoppers 200 are formed on the upper portion of the cantilever 4a with a predetermined interval, the displacement of the free end 1 in the upward direction in FIG. 1 is limited, and the cantilever 4a can be reliably prevented from breaking. Further, in the stopper 200, the plate member 203 is arranged only above the free end 1 so as to limit the displacement of the end portion where the displacement of the free end 1 is the largest.
The upper part is almost equal to the free space, there is no element that increases the effective viscosity of the damping liquid 700, and the frequency response of the cantilever 4a is further improved.

尚、本発明は上記実施例に限定される事なく、その主旨
を逸脱しない限り例えば以下に示す如く種々変形可能で
ある。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made, for example, as shown below, without departing from the spirit of the present invention.

(1) 台座6aの自由端1に相対する面に形成される凹
部は、その面以外の少なくとも一つの面に達していれば
良く、例えば、第4図(a)の斜視図に示すように端面
6cだけに達していても良く、又、同図(b)の斜視図に
示すように自由端1に相対する面とその一辺を共有する
4つの端面に達していてもよい。
(1) The recess formed on the surface of the pedestal 6a facing the free end 1 may reach at least one surface other than that surface, for example, as shown in the perspective view of FIG. 4 (a). End face
6c may be reached, or, as shown in the perspective view of FIG. 6 (b), it may reach four end faces that share one side with the face facing the free end 1.

(2) ストッパー200は、自由端1からみて台座6側
とは逆の方向に所定の間隔をもって配置しておればよ
く、その形状は第5図の斜視図に示すように、ステム10
0に垂直な板材201と、平行な板材203とによって形成さ
れる鉤状のものであってもよく、また台座6と同様の形
状であってもよい。
(2) The stoppers 200 may be arranged at a predetermined interval in a direction opposite to the pedestal 6 side when viewed from the free end 1. The shape of the stoppers is as shown in the perspective view of FIG.
It may have a hook shape formed by a plate member 201 perpendicular to 0 and a parallel plate member 203, or may have the same shape as the pedestal 6.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べたように、本発明によると、ダンピング液はそ
の凹部および連通路を通り凹部とその外部とをほとんど
抵抗を受けずに自由に行き来できるので、ダンピング液
の実効粘度は上がる事がなく、従って振動子の周波数応
答性を向上できる。
As described above, according to the present invention, the damping liquid can freely pass between the recess and the outside through the recess and the communication passage with almost no resistance, so that the effective viscosity of the damping liquid does not increase, Therefore, the frequency response of the vibrator can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例の気密封止前における全体の
斜視図、第2図(a)は第1図におけるセンサエレメン
トの上面図、第2図(b)は同図(a)におけるA−A
線断面図、第2図(c)は第1図における台座の斜視
図、第3図は第1図におけるストッパーの斜視図、第4
図(a)及び(b)は台座の形状の他の例を示す斜視
図、第5図はストッパーの形状の他の例を示す斜視図、
第6図は第1図における溶接後のB−B線断面図であ
る。 4a……カンチレバー,6……台座,6a1……凹部,100……
ステム,200……ストッパー,600……シェル,700……ダン
ピング液。
FIG. 1 is an overall perspective view of an embodiment of the present invention before airtight sealing, FIG. 2 (a) is a top view of the sensor element in FIG. 1, and FIG. 2 (b) is the same figure (a). A-A in
FIG. 2C is a perspective view of the pedestal in FIG. 1, FIG. 3C is a perspective view of the stopper in FIG. 1, and FIG.
FIGS. 5A and 5B are perspective views showing another example of the shape of the pedestal, and FIG. 5 is a perspective view showing another example of the shape of the stopper.
FIG. 6 is a sectional view taken along line BB of FIG. 1 after welding. 4a ... cantilever, 6 ... pedestal, 6a 1 ... recess, 100 ...
Stem, 200 …… Stopper, 600 …… Shell, 700 …… Damping fluid.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】パッケージ内に収納された台座に、その一
部が該台座に固定されるとともに他部が自由端とされた
振動子が接合され、該パッケージ内にダンピング液が封
入された半導体式加速度センサにおいて、 前記台座の前記振動子の自由端に相対する面には凹部が
配設されており、該凹部は、該凹部より前記台座のその
他の面のうち少なくとも一つの面に達するように配設さ
れた連通路を介して前記パッケージ内と連通している事
を特徴とする半導体式加速度センサ。
1. A semiconductor having a pedestal housed in a package and a vibrator, a part of which is fixed to the pedestal and the other end being a free end, joined to the pedestal, and a damping liquid is enclosed in the package. In the acceleration sensor, a recess is provided on a surface of the pedestal facing the free end of the vibrator, and the recess extends from the recess to at least one of the other surfaces of the pedestal. A semiconductor type acceleration sensor, characterized in that it communicates with the inside of the package through a communication passage arranged in the.
【請求項2】前記凹部は前記自由端の前記台座側への変
位を制限すべく、所定の深さにて配設されていることを
特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の半導体式加速
度センサ。
2. The semiconductor according to claim 1, wherein the concave portion is provided with a predetermined depth so as to limit the displacement of the free end toward the pedestal side. Acceleration sensor.
【請求項3】その一部を台座に固定し、他部を自由端と
した振動子と、ダンピング液とをパッケージ内に備えた
半導体式加速度センサにおいて、 前記台座は前記自由端の該台座側への変位を制限すべく
所定深さの凹部を前記自由端に相対する面に有してお
り、且つ、該凹部を前記台座のその他の面のうち少なく
とも一つの面に達する連通路を有して形成してあり、更
に、前記自由端の前記台座側とは逆の方向への変位を制
限すべく該自由端と所定間隔をもって形成したストッパ
ーとを備える事を特徴とする半導体式加速度センサ。
3. A semiconductor acceleration sensor having a vibrator, a part of which is fixed to a pedestal and the other part of which is a free end, and a damping liquid, wherein the pedestal is on the pedestal side of the free end. A recess having a predetermined depth on the surface facing the free end to limit the displacement of the recess to the free end, and the communication path having the recess reaching at least one of the other surfaces of the pedestal. And a stopper formed at a predetermined interval to limit the displacement of the free end in the direction opposite to that of the pedestal side.
【請求項4】上記ストッパーは、その形状が鉤状のもの
である特許請求の範囲第3項記載の半導体式加速度セン
サ。
4. The semiconductor type acceleration sensor according to claim 3, wherein the stopper has a hook shape.
JP61225437A 1986-09-22 1986-09-23 Semiconductor type acceleration sensor Expired - Lifetime JPH0711535B2 (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61225437A JPH0711535B2 (en) 1986-09-23 1986-09-23 Semiconductor type acceleration sensor
DE8787113466T DE3780242T2 (en) 1986-09-22 1987-09-15 SEMICONDUCTOR ACCELEROMETER.
EP87113466A EP0261555B1 (en) 1986-09-22 1987-09-15 Semiconductor accelerometer
EP19910112458 EP0456285A3 (en) 1986-09-22 1987-09-15 Semiconductor accelerometer
EP19910112438 EP0454190A3 (en) 1986-09-22 1987-09-15 Semiconductor accelerometer
US07/098,050 US4829822A (en) 1986-09-22 1987-09-17 Semiconductor accelerometer
KR1019870010447A KR900005635B1 (en) 1986-09-22 1987-09-21 Semiconductor accelerometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61225437A JPH0711535B2 (en) 1986-09-23 1986-09-23 Semiconductor type acceleration sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6379073A JPS6379073A (en) 1988-04-09
JPH0711535B2 true JPH0711535B2 (en) 1995-02-08

Family

ID=16829352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61225437A Expired - Lifetime JPH0711535B2 (en) 1986-09-22 1986-09-23 Semiconductor type acceleration sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0711535B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2786240B2 (en) * 1988-04-11 1998-08-13 株式会社デンソー Acceleration sensor

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6379073A (en) 1988-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8497557B2 (en) Semiconductor device
EP0261555B1 (en) Semiconductor accelerometer
US5559290A (en) Capacitance type accelerometer
US5864063A (en) Electrostatic capacity-type acceleration sensor
US4831492A (en) Capacitor construction for use in pressure transducers
US5626779A (en) Micromachine transducer with cantilevered movable portion
US20010001550A1 (en) Integral stress isolation apparatus and technique for semiconductor devices
US20160320255A1 (en) 3d stacked piezoresistive pressure sensor
JP2005249454A (en) Capacity type acceleration sensor
JP2730201B2 (en) Semiconductor acceleration sensor
WO2020248466A1 (en) Back hole lead type pressure sensor and manufacturing method therefor
US6591686B1 (en) Oil filled pressure transducer
KR20040097952A (en) Capacitance type dynamic quantity sensor
JPH0711535B2 (en) Semiconductor type acceleration sensor
JPH0375828B2 (en)
JP2786240B2 (en) Acceleration sensor
JPH0615986B2 (en) Manufacturing method of semiconductor type acceleration sensor
JP3173256B2 (en) Semiconductor acceleration sensor and method of manufacturing the same
JPH059746B2 (en)
JP2010096525A (en) Pressure sensor package, method for manufacturing the same, pressure sensor module, and electronic device
JP2615786B2 (en) Method of manufacturing acceleration sensor
US20220219971A1 (en) Multiply encapsulated micro electrical mechanical systems device
JPH07273351A (en) Semiconductor sensor
JP6643206B2 (en) Physical quantity sensor
JP2001153881A (en) Semiconductor acceleration sensor