JPH07122759A - 半導体加速度センサ - Google Patents
半導体加速度センサInfo
- Publication number
- JPH07122759A JPH07122759A JP29281893A JP29281893A JPH07122759A JP H07122759 A JPH07122759 A JP H07122759A JP 29281893 A JP29281893 A JP 29281893A JP 29281893 A JP29281893 A JP 29281893A JP H07122759 A JPH07122759 A JP H07122759A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cantilever beam
- acceleration sensor
- weight
- semiconductor acceleration
- pedestal
- 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
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- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体加速度センサの組立て工程を容易にす
ると共に、落下衝撃等の衝撃力に対しても高精度な特性
を維持し、更にベース側より発生した熱応力を吸収緩和
させることを目的とする。 【構成】 台座１１の中間側周に切り込み溝１１ａを形
成し、その両端に凸部１１ｂを設けて、その一端はベー
ス１の凹部分１ｂに挿入嵌合すると共に、凸部１１ｂの
他端はカンチレバービーム４の一端にある窓穴４ｂに挿
入嵌合する。また、カンチレバービーム４の他端にある
窓穴４ｃは、出力感度を高める為に用いた重り５に構成
された凸部５ａと接合させることにより、組み付け位置
を一定にすることができる。
ると共に、落下衝撃等の衝撃力に対しても高精度な特性
を維持し、更にベース側より発生した熱応力を吸収緩和
させることを目的とする。 【構成】 台座１１の中間側周に切り込み溝１１ａを形
成し、その両端に凸部１１ｂを設けて、その一端はベー
ス１の凹部分１ｂに挿入嵌合すると共に、凸部１１ｂの
他端はカンチレバービーム４の一端にある窓穴４ｂに挿
入嵌合する。また、カンチレバービーム４の他端にある
窓穴４ｃは、出力感度を高める為に用いた重り５に構成
された凸部５ａと接合させることにより、組み付け位置
を一定にすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、物理的振動を測定す
る機器に使用される半導体ひずみゲージを有する半導体
加速度センサに係り、特に、組立時の位置決め支持手段
の構造に関する。
る機器に使用される半導体ひずみゲージを有する半導体
加速度センサに係り、特に、組立時の位置決め支持手段
の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は例えば特開昭６２−２２１１６４
号公報に示された従来の半導体加速度センサを示すもの
で、(a)は平面断面図、(b)は(a)のＸ−Ｘ線断面図、(c)
は(a)のＹ−Ｙ線断面図である。図において、１は金属
等からなり外周部に溶接部１ａが形成されたベース、２
は金属等からなり外周部に溶接部２ａが形成されたキャ
ップで、ベース１とキャップ２とでパッケージを構成す
る。３はベース１上に固定された台座、４は一端が台座
３に接着され、他端には出力感度を高める為に用いた重
り５と接着するカンチレバービームで、、このカンチレ
バービーム４には薄肉部４ａが形成されている。６はこ
の薄肉部４ａの上に形成された検出素子で、熱拡散又は
イオン注入法により半導体ひずみゲージが形成され、ア
ルミニウム蒸着などにより構成された配線により電気的
に接続され、フルブリッジ回路を構成している。７はベ
ース１を貫通し外部に出されたリード端子、８はリード
端子７の外周と貫通穴との間に充てんされた硬質ガラ
ス、９はリード端子７と検出素子６とをワイヤボンディ
ングした金線又はアルミニウム線などからなるワイヤ、
１０はパッケージ内に封入されたシリコンオイルなどか
らなるダンピング液である。
号公報に示された従来の半導体加速度センサを示すもの
で、(a)は平面断面図、(b)は(a)のＸ−Ｘ線断面図、(c)
は(a)のＹ−Ｙ線断面図である。図において、１は金属
等からなり外周部に溶接部１ａが形成されたベース、２
は金属等からなり外周部に溶接部２ａが形成されたキャ
ップで、ベース１とキャップ２とでパッケージを構成す
る。３はベース１上に固定された台座、４は一端が台座
３に接着され、他端には出力感度を高める為に用いた重
り５と接着するカンチレバービームで、、このカンチレ
バービーム４には薄肉部４ａが形成されている。６はこ
の薄肉部４ａの上に形成された検出素子で、熱拡散又は
イオン注入法により半導体ひずみゲージが形成され、ア
ルミニウム蒸着などにより構成された配線により電気的
に接続され、フルブリッジ回路を構成している。７はベ
ース１を貫通し外部に出されたリード端子、８はリード
端子７の外周と貫通穴との間に充てんされた硬質ガラ
ス、９はリード端子７と検出素子６とをワイヤボンディ
ングした金線又はアルミニウム線などからなるワイヤ、
１０はパッケージ内に封入されたシリコンオイルなどか
らなるダンピング液である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の半
導体加速度センサでは、組立接合時それぞれの部品の結
合が接着にて行われるため、組立て位置が定まりにく
く、組立て作業性が低下するという問題点があった。ま
た、接着完了までの間で位置ずれが生じ重りの重心位置
が変化することにより特性不良が発生することがあると
いう問題点があった。さらに、台座部分及び重り部分に
ついては、接着面に対してかかる応力は全て接着強度の
みで保持されており、落下衝撃等大きな衝撃で加わるせ
ん断力により接着面から剥がれることがあるという問題
点があった。又、ベース側よりベース材もしくはガラス
とシリコンの線膨張係数の差によって熱応力が発生する
という問題点があった。
導体加速度センサでは、組立接合時それぞれの部品の結
合が接着にて行われるため、組立て位置が定まりにく
く、組立て作業性が低下するという問題点があった。ま
た、接着完了までの間で位置ずれが生じ重りの重心位置
が変化することにより特性不良が発生することがあると
いう問題点があった。さらに、台座部分及び重り部分に
ついては、接着面に対してかかる応力は全て接着強度の
みで保持されており、落下衝撃等大きな衝撃で加わるせ
ん断力により接着面から剥がれることがあるという問題
点があった。又、ベース側よりベース材もしくはガラス
とシリコンの線膨張係数の差によって熱応力が発生する
という問題点があった。
【０００４】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、組立構成が簡単で位置ずれが発
生することなく精度よく位置決めができ、組立て作業性
を向上した精度の良い半導体加速度センサを得ること、
及び、落下衝撃等大きな衝撃が加わった時でも、嵌合面
で衝撃力を受け止め接着接合面から剥がれることなく信
頼性の高い半導体加速度センサを得ること、更にベース
側より発生した熱応力を吸収緩和させることを目的とし
ている。
ためになされたもので、組立構成が簡単で位置ずれが発
生することなく精度よく位置決めができ、組立て作業性
を向上した精度の良い半導体加速度センサを得ること、
及び、落下衝撃等大きな衝撃が加わった時でも、嵌合面
で衝撃力を受け止め接着接合面から剥がれることなく信
頼性の高い半導体加速度センサを得ること、更にベース
側より発生した熱応力を吸収緩和させることを目的とし
ている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体加
速度センサは、側面に応力緩和用切り込み溝を設けた台
座の上下凸部をそれぞれベースとカンチレバービームの
凹部にはめ込んで固定するようにし、一方、カンチレバ
ービームの他方の重りとの固定も凹凸嵌合手段により差
し込み式で連結するようにしたものである。また、カン
チレバービームの先端に接合される重りを、カンチレバ
ービームに対し、角穴などの穴形状の差し込み式にした
ものである。
速度センサは、側面に応力緩和用切り込み溝を設けた台
座の上下凸部をそれぞれベースとカンチレバービームの
凹部にはめ込んで固定するようにし、一方、カンチレバ
ービームの他方の重りとの固定も凹凸嵌合手段により差
し込み式で連結するようにしたものである。また、カン
チレバービームの先端に接合される重りを、カンチレバ
ービームに対し、角穴などの穴形状の差し込み式にした
ものである。
【０００６】
【作用】この発明における半導体加速度センサは、台座
の側面に切り込み溝を設けることにより、ベース側より
発生した熱応力を吸収緩和させることができる。又、カ
ンチレバービーム，重り，台座，及びベースが、凹凸部
を用いて組み付け配置されているので、落下衝撃等大き
な衝撃が加わった時でも、凹凸部嵌合面で衝撃力を受け
止め接合面から剥がれることを防止している。また、組
立て時は凹凸部に導かれ容易に位置決め挿入ができ、組
立ての作業性が向上する。さらに、カンチレバービーム
に対し、重りを差し込み式にしたことにより、重りはカ
ンチレバービームに導かれ容易に位置決め挿入ができ、
組立ての作業性及び、重りの重心位置が一定となり精度
向上が図れる。
の側面に切り込み溝を設けることにより、ベース側より
発生した熱応力を吸収緩和させることができる。又、カ
ンチレバービーム，重り，台座，及びベースが、凹凸部
を用いて組み付け配置されているので、落下衝撃等大き
な衝撃が加わった時でも、凹凸部嵌合面で衝撃力を受け
止め接合面から剥がれることを防止している。また、組
立て時は凹凸部に導かれ容易に位置決め挿入ができ、組
立ての作業性が向上する。さらに、カンチレバービーム
に対し、重りを差し込み式にしたことにより、重りはカ
ンチレバービームに導かれ容易に位置決め挿入ができ、
組立ての作業性及び、重りの重心位置が一定となり精度
向上が図れる。
【０００７】
【実施例】実施例１．以下、この発明の実施例１による
半導体加速度センサを図に基づいて説明する。図１は実
施例１による半導体加速度センサを示す側面断面図、図
２は分解斜視図である。図において、従来技術と同一部
分は同一符号により示すものとする。１１はベース１上
に固定される台座であり、この台座１１には側面周辺に
切り込み溝１１ａが設けられており、これによりベース
１側よりベース材もしくはガラスとシリコンの線膨張係
数の差によって発生した熱応力を吸収緩和させている。
また、台座１１は両端に凸部１１ｂを構成しており、凸
部１１ｂの一端はベース１の凹部分１ｂに挿入嵌合され
ており、他方の凸部１１ｂはカンチレバービーム４の一
端にある窓穴４ｂに挿入嵌合されている。また、カンチ
レバービーム４の他端にある窓穴４ｃには出力感度を高
めるために用いた重り５に形成された凸部５ａと嵌合し
ている。なお、カンチレバービーム４には薄肉部４ａが
形成されており、この薄肉部４ａの上に半導体ひずみゲ
ージ６が形成されている。
半導体加速度センサを図に基づいて説明する。図１は実
施例１による半導体加速度センサを示す側面断面図、図
２は分解斜視図である。図において、従来技術と同一部
分は同一符号により示すものとする。１１はベース１上
に固定される台座であり、この台座１１には側面周辺に
切り込み溝１１ａが設けられており、これによりベース
１側よりベース材もしくはガラスとシリコンの線膨張係
数の差によって発生した熱応力を吸収緩和させている。
また、台座１１は両端に凸部１１ｂを構成しており、凸
部１１ｂの一端はベース１の凹部分１ｂに挿入嵌合され
ており、他方の凸部１１ｂはカンチレバービーム４の一
端にある窓穴４ｂに挿入嵌合されている。また、カンチ
レバービーム４の他端にある窓穴４ｃには出力感度を高
めるために用いた重り５に形成された凸部５ａと嵌合し
ている。なお、カンチレバービーム４には薄肉部４ａが
形成されており、この薄肉部４ａの上に半導体ひずみゲ
ージ６が形成されている。
【０００８】実施例２．上記実施例においては、台座１
１の側面周辺に角形の切り込み溝１１ａを設けた例を示
したが、図３に示すような円形型の溝１１ｃであっても
同一の効果を奏し、台座１１の断面積を減少させる構造
であればどのような形であってもよい。
１の側面周辺に角形の切り込み溝１１ａを設けた例を示
したが、図３に示すような円形型の溝１１ｃであっても
同一の効果を奏し、台座１１の断面積を減少させる構造
であればどのような形であってもよい。
【０００９】実施例３．図４(a)(b)はカンチレバービー
ム４に対し、重り５を有底の穴に差し込み嵌合式にした
場合を示す平面断面図及びそのＺ−Ｚ線における側面断
面図である。重り５の重心Ｇはカンチレバービーム４の
片持ちはり中心線Ｈ上に配置し、又重り５の位置はカン
チレバービーム４に中心線Ｈ上に沿ってくり抜かれた有
底の穴５ｂの内部端面５ｃで規制され、組立て位置が定
められている。
ム４に対し、重り５を有底の穴に差し込み嵌合式にした
場合を示す平面断面図及びそのＺ−Ｚ線における側面断
面図である。重り５の重心Ｇはカンチレバービーム４の
片持ちはり中心線Ｈ上に配置し、又重り５の位置はカン
チレバービーム４に中心線Ｈ上に沿ってくり抜かれた有
底の穴５ｂの内部端面５ｃで規制され、組立て位置が定
められている。
【００１０】実施例４．尚、カンチレバービームに対し
中心線上に沿ってくり抜かれる穴５ｂの形状は、重り５
の重心Ｇが片持ちはりの中心線上に位置するよう配置で
きれば、図４に示される形状に限定されるものではな
く、例えば図５(a)(b)に示されるような形状であっても
よい。
中心線上に沿ってくり抜かれる穴５ｂの形状は、重り５
の重心Ｇが片持ちはりの中心線上に位置するよう配置で
きれば、図４に示される形状に限定されるものではな
く、例えば図５(a)(b)に示されるような形状であっても
よい。
【００１１】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、台座の
側面に切り込み溝を設けることにより、ベース側より発
生した熱応力を吸収緩和させることができる。又、加速
度センサを構成するカンチレバービーム，重り，台座及
び、ベースの組立接合される各部分の凹，凸部に沿って
挿入するようにしたこと、又、重りを差し込み嵌合式に
したことにより組立て位置が一定となり、組立て作業性
の向上が図れ、さらにまた接合完了までの間で位置ずれ
を生じることがなく、重りの重心位置が一定で特性不良
のない半導体加速度センサを得ることができる。さら
に、落下衝撃等大きな衝撃が加わった時でも凹，凸の嵌
合面で衝撃力を受け止め、接合面から剥がれることがな
く、高精度な特性が維持され信頼性の高い半導体加速度
センサが得られる効果がある。
側面に切り込み溝を設けることにより、ベース側より発
生した熱応力を吸収緩和させることができる。又、加速
度センサを構成するカンチレバービーム，重り，台座及
び、ベースの組立接合される各部分の凹，凸部に沿って
挿入するようにしたこと、又、重りを差し込み嵌合式に
したことにより組立て位置が一定となり、組立て作業性
の向上が図れ、さらにまた接合完了までの間で位置ずれ
を生じることがなく、重りの重心位置が一定で特性不良
のない半導体加速度センサを得ることができる。さら
に、落下衝撃等大きな衝撃が加わった時でも凹，凸の嵌
合面で衝撃力を受け止め、接合面から剥がれることがな
く、高精度な特性が維持され信頼性の高い半導体加速度
センサが得られる効果がある。
【図１】この発明の実施例１による半導体加速度センサ
を示す側面断面図である。
を示す側面断面図である。
【図２】この発明の実施例１による半導体加速度センサ
を示す分解斜視図である。
を示す分解斜視図である。
【図３】この発明の実施例２による半導体加速度センサ
を示す側面断面図である。
を示す側面断面図である。
【図４】(a)はこの発明の実施例３による半導体加速度
センサを示す平面断面図、(b)は(a)のＺ−Ｚ線の側面断
面図である。
センサを示す平面断面図、(b)は(a)のＺ−Ｚ線の側面断
面図である。
【図５】(a)(b)はこの発明の他の実施例による半導体加
速度センサにおける重り部分を示す斜視図である。
速度センサにおける重り部分を示す斜視図である。
【図６】(a)は従来の半導体加速度センサを示す平面断
面図、(b)は(a)のＸ−Ｘ線断面図、(c)は(a)のＹ−Ｙ線
の断面図である。
面図、(b)は(a)のＸ−Ｘ線断面図、(c)は(a)のＹ−Ｙ線
の断面図である。
１ ベース ２ カバー ４ カンチレバービーム ４ｂ，４ｃ 窓穴 ５ 重り ５ａ 凸部 ５ｂ 穴 ５ｃ 重り内部端面 ６ 半導体ひずみゲージ １１ 台座 １１ａ 切り込み溝 １１ｂ 凸部
Claims (2)
- 【請求項１】 ベース上に台座を介してカンチレバービ
ームが片持ち支持されると共に、上記カンチレバービー
ムには半導体ひずみゲージ及び他端に重りが取付けられ
た半導体加速度センサにおいて、上記台座の側面に応力
緩和用切り込み溝を設けると共に、その上下の凸部をこ
れに相対するカンチレバービーム及びベースの凹部には
め込んで位置決めし、一方カンチレバービームの他端部
に重りを凹凸嵌合手段により固定したことを特徴とする
半導体加速度センサ。 - 【請求項２】 重りの重心がカンチレバービームの片持
ちはり中心線上にくるよう、重りの位置がカンチレバー
ビームに中心線上に沿ってくり抜かれた有底の穴に挿入
され位置決めされていることを特徴とする請求項１記載
の半導体加速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29281893A JPH07122759A (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | 半導体加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29281893A JPH07122759A (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | 半導体加速度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07122759A true JPH07122759A (ja) | 1995-05-12 |
Family
ID=17786750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29281893A Pending JPH07122759A (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | 半導体加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07122759A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0793103A2 (en) * | 1996-02-27 | 1997-09-03 | Seiko Instruments R&D Center Inc. | Semiconductor acceleration sensor |
| US6158283A (en) * | 1996-02-28 | 2000-12-12 | Seiko Instruments R&D Center Inc. | Semiconductor acceleration sensor |
| JP2011528185A (ja) * | 2008-07-17 | 2011-11-10 | ジャン−フレデリック・マルタン | 電圧を発生するための自律型圧電デバイス |
-
1993
- 1993-10-27 JP JP29281893A patent/JPH07122759A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0793103A2 (en) * | 1996-02-27 | 1997-09-03 | Seiko Instruments R&D Center Inc. | Semiconductor acceleration sensor |
| EP0793103A3 (en) * | 1996-02-27 | 1998-10-07 | Seiko Instruments R&D Center Inc. | Semiconductor acceleration sensor |
| US6158283A (en) * | 1996-02-28 | 2000-12-12 | Seiko Instruments R&D Center Inc. | Semiconductor acceleration sensor |
| JP2011528185A (ja) * | 2008-07-17 | 2011-11-10 | ジャン−フレデリック・マルタン | 電圧を発生するための自律型圧電デバイス |
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