JPH0783129B2 - 力変換素子 - Google Patents
力変換素子Info
- Publication number
- JPH0783129B2 JPH0783129B2 JP4281692A JP28169292A JPH0783129B2 JP H0783129 B2 JPH0783129 B2 JP H0783129B2 JP 4281692 A JP4281692 A JP 4281692A JP 28169292 A JP28169292 A JP 28169292A JP H0783129 B2 JPH0783129 B2 JP H0783129B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- receiving rod
- conversion element
- pressure
- force conversion
- single crystal
- 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
Links
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体圧力変換器等に
使用される力変換素子の改良に関するものである。
使用される力変換素子の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関のシリンダ内の圧力測定等に使
用される力変換素子としては、例えば特開平2-36574 号
公報等に示されるように、シリコン単結晶を使用したも
のが知られている。図３はその構造を示すもので、１は
ピエゾ抵抗層の形成されたシリコン等の半導体単結晶、
２はこのピエゾ抵抗層に直接接合された受圧ロッド、３
は半導体単結晶１が圧力を受けることによって生ずるピ
エゾ抵抗値の変化を電気信号として検出する電極、４は
支持基台である。
用される力変換素子としては、例えば特開平2-36574 号
公報等に示されるように、シリコン単結晶を使用したも
のが知られている。図３はその構造を示すもので、１は
ピエゾ抵抗層の形成されたシリコン等の半導体単結晶、
２はこのピエゾ抵抗層に直接接合された受圧ロッド、３
は半導体単結晶１が圧力を受けることによって生ずるピ
エゾ抵抗値の変化を電気信号として検出する電極、４は
支持基台である。
【０００３】ところが、従来の力変換素子の受圧ロッド
２は全て断面が正方形の角柱状であり、図４に示すよう
に結晶化ガラス等の素材をダイヤモンドブレードを用い
てクロス状に溝加工する方法で製作されていた。このた
めに加工コストが高いこと、角柱のコーナー部にカケや
チッピングが発生し易く強度の低下を招き易いこと、従
って検査に手数を要すること、受圧ロッド２と半導体単
結晶１との接合時の位置合わせが難しいこと、ワイヤボ
ンディングの際のコーナー部のスペースを確保する必要
があること、自動ハンドリングが容易ではないこと等の
多くの生産技術 上の問題を残していた。
２は全て断面が正方形の角柱状であり、図４に示すよう
に結晶化ガラス等の素材をダイヤモンドブレードを用い
てクロス状に溝加工する方法で製作されていた。このた
めに加工コストが高いこと、角柱のコーナー部にカケや
チッピングが発生し易く強度の低下を招き易いこと、従
って検査に手数を要すること、受圧ロッド２と半導体単
結晶１との接合時の位置合わせが難しいこと、ワイヤボ
ンディングの際のコーナー部のスペースを確保する必要
があること、自動ハンドリングが容易ではないこと等の
多くの生産技術 上の問題を残していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の生産技術上の問題点を解決して、加工が容易でカケや
チッピングの発生が少なくなって不良率を激減させ、か
つ受圧ロッドの自動ハンドリングや半導体単結晶との位
置合わせも容易な力変換素子を提供するために完成され
たものである。
の生産技術上の問題点を解決して、加工が容易でカケや
チッピングの発生が少なくなって不良率を激減させ、か
つ受圧ロッドの自動ハンドリングや半導体単結晶との位
置合わせも容易な力変換素子を提供するために完成され
たものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明は、ピエゾ抵抗層の形成された半導
体単結晶とその抵抗層に直接接合された受圧ロッドとか
らなる力変換素子において、その受圧ロッドが先端部を
凸状の曲面とするとともにその先端部からなだらかな曲
面に続いて円形又は楕円形の断面形状を持つものとした
ことを特徴とする力変換素子を要旨とするものである。
めになされた本発明は、ピエゾ抵抗層の形成された半導
体単結晶とその抵抗層に直接接合された受圧ロッドとか
らなる力変換素子において、その受圧ロッドが先端部を
凸状の曲面とするとともにその先端部からなだらかな曲
面に続いて円形又は楕円形の断面形状を持つものとした
ことを特徴とする力変換素子を要旨とするものである。
【０００６】
【作用】本発明では受圧ロッドが先端部を凸状の曲面と
するとともにその先端部からなだらかな曲面に続いて断
面が円形又は楕円形のものとしたので、従来のようなコ
ーナー部のカケが発生することがなく、また受圧ロッド
の自動ハンドリングや半導体単結晶との位置合わせも容
易である。更に受圧ロッドのコーナー部が突出していな
いので、半導体単結晶へのワイヤボンディングの際にヘ
ッドが衝突してカケを発生させるおそれもない。
するとともにその先端部からなだらかな曲面に続いて断
面が円形又は楕円形のものとしたので、従来のようなコ
ーナー部のカケが発生することがなく、また受圧ロッド
の自動ハンドリングや半導体単結晶との位置合わせも容
易である。更に受圧ロッドのコーナー部が突出していな
いので、半導体単結晶へのワイヤボンディングの際にヘ
ッドが衝突してカケを発生させるおそれもない。
【０００７】
【実施例】以下に本発明を図示の実施例によって更に詳
細に説明する。実施例１図１は本発明の実施例を示す斜
視図であり、１はピエゾ抵抗層の形成されたシリコンか
らなる半導体単結晶、２はその上面に接合された断面が
円形の受圧ロッド、３は電極、４は支持基台である。こ
の受圧ロッド２は結晶化ガラスからなるもので、その先
端部５を凸状の曲面としてある。この先端部５の凸状の
曲面は、受圧ロッド２の応力集中を防止できるうえ、ダ
イヤフラムから受ける力を均等に半導体単結晶１に伝達
することができる。
細に説明する。実施例１図１は本発明の実施例を示す斜
視図であり、１はピエゾ抵抗層の形成されたシリコンか
らなる半導体単結晶、２はその上面に接合された断面が
円形の受圧ロッド、３は電極、４は支持基台である。こ
の受圧ロッド２は結晶化ガラスからなるもので、その先
端部５を凸状の曲面としてある。この先端部５の凸状の
曲面は、受圧ロッド２の応力集中を防止できるうえ、ダ
イヤフラムから受ける力を均等に半導体単結晶１に伝達
することができる。
【０００８】このような受圧ロッド２は、図２に示すよ
うにモールド６を用いたガラスのプレス成形法によって
同時に300 個が成形され、成形品を熱処理することによ
って線膨脹係数が28.0×10-7／℃、曲げ強度が3000kgf/
cm2 の特性を持つ結晶化ガラスを得た。これを鎖線部分
から切断して受圧ロッド２とし、ピエゾ抵抗層の形成さ
れた半導体単結晶１の表面に陽極接合法により１本ずつ
接合した。受圧ロッド２を接合した後の力変換素子を30
0 個検査した結果、受圧ロッド２のカケの発生率は、従
来は50μm 以下のものが20％、50〜100 μm のものが15
％であったが、実施例では50μm 以下のものが５％、50
〜100 μm のものが２％であった。このように本発明で
はカケの発生率が従来の1/5 まで減少した。
うにモールド６を用いたガラスのプレス成形法によって
同時に300 個が成形され、成形品を熱処理することによ
って線膨脹係数が28.0×10-7／℃、曲げ強度が3000kgf/
cm2 の特性を持つ結晶化ガラスを得た。これを鎖線部分
から切断して受圧ロッド２とし、ピエゾ抵抗層の形成さ
れた半導体単結晶１の表面に陽極接合法により１本ずつ
接合した。受圧ロッド２を接合した後の力変換素子を30
0 個検査した結果、受圧ロッド２のカケの発生率は、従
来は50μm 以下のものが20％、50〜100 μm のものが15
％であったが、実施例では50μm 以下のものが５％、50
〜100 μm のものが２％であった。このように本発明で
はカケの発生率が従来の1/5 まで減少した。
【０００９】実施例２実施例１と同様の方法で断面が楕
円形の受圧ロッド２をプレス成形したが、実施例２では
線膨脹係数が32.0×10-7／℃、曲げ強度が700kgf/cm2の
ガラスを使用し、半導体単結晶１の表面に陽極接合し
た。ただし接合は50本を同時に接合するマルチ接合法と
した。ガラス状態の受圧ロッド２は結晶化のための熱処
理を必要としないので熱処理の際の収縮がなく、より位
置精度の高い接合が可能となる。また強度は結晶化させ
た場合に比較して低下するが、コーナー部がなく応力集
中を生ずるおそれのない形状としてあるため、使用上の
問題はない。
円形の受圧ロッド２をプレス成形したが、実施例２では
線膨脹係数が32.0×10-7／℃、曲げ強度が700kgf/cm2の
ガラスを使用し、半導体単結晶１の表面に陽極接合し
た。ただし接合は50本を同時に接合するマルチ接合法と
した。ガラス状態の受圧ロッド２は結晶化のための熱処
理を必要としないので熱処理の際の収縮がなく、より位
置精度の高い接合が可能となる。また強度は結晶化させ
た場合に比較して低下するが、コーナー部がなく応力集
中を生ずるおそれのない形状としてあるため、使用上の
問題はない。
【００１０】実施例２の場合、接合後の歩留りは工程ロ
ス１％、カケ不良５％、良品率91％であったが、従来は
工程ロス５％、カケ不良30％、良品率65％であり、製造
工程における不良発生率は大幅に減少した。
ス１％、カケ不良５％、良品率91％であったが、従来は
工程ロス５％、カケ不良30％、良品率65％であり、製造
工程における不良発生率は大幅に減少した。
【００１１】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の力変換
素子はピエゾ抵抗層の形成された半導体単結晶の抵抗層
に直接接合される受圧ロッドが先端部を凸状の曲面とす
るとともにその先端部からなだらかな曲面に続いて円形
又は楕円形の断面形状を持つものとしたので、受圧ロッ
ドの製作加工が容易でカケやチッピングの発生率が低く
不良率を激減させることが可能となり、また自動ハンド
リングも容易となるなどの生産技術上の問題が解消でき
る。特に受圧ロッドを断面円形とした場合には、受圧ロ
ッドと半導体単結晶との接合時の位置合わせが容易であ
るうえ、コーナー部が突出していないので、ワイヤボン
ディングの際にボンディングヘッドが受圧ロッドに衝突
するおそれもない利点がある。
素子はピエゾ抵抗層の形成された半導体単結晶の抵抗層
に直接接合される受圧ロッドが先端部を凸状の曲面とす
るとともにその先端部からなだらかな曲面に続いて円形
又は楕円形の断面形状を持つものとしたので、受圧ロッ
ドの製作加工が容易でカケやチッピングの発生率が低く
不良率を激減させることが可能となり、また自動ハンド
リングも容易となるなどの生産技術上の問題が解消でき
る。特に受圧ロッドを断面円形とした場合には、受圧ロ
ッドと半導体単結晶との接合時の位置合わせが容易であ
るうえ、コーナー部が突出していないので、ワイヤボン
ディングの際にボンディングヘッドが受圧ロッドに衝突
するおそれもない利点がある。
【図１】本発明の力変換素子を示す斜視図である。
【図２】実施例の力変換素子の受圧ロッドの成形工程を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３】従来の力変換素子を示す斜視図である。
【図４】従来の力変換素子の受圧ロッドの製造工程を示
す断面図である。
す断面図である。
１ ピエゾ抵抗層の形成された半導体単結晶 ２ 受圧ロッド ３ 電極 ４ 支持基台 ５ 受圧ロッドの先端部 ６ モールド
Claims (1)
- 【請求項１】 ピエゾ抵抗層の形成された半導体単結晶
とその抵抗層に直接接合された受圧ロッドとからなる力
変換素子において、その受圧ロッドが先端部を凸状の曲
面とするとともにその先端部からなだらかな曲面に続い
て円形又は楕円形の断面形状を持つものとしたことを特
徴とする力変換素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4281692A JPH0783129B2 (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | 力変換素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4281692A JPH0783129B2 (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | 力変換素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06132543A JPH06132543A (ja) | 1994-05-13 |
| JPH0783129B2 true JPH0783129B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=17642656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4281692A Expired - Lifetime JPH0783129B2 (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | 力変換素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0783129B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8272256B2 (en) | 2008-09-30 | 2012-09-25 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Pressure sensor |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3355341B2 (ja) * | 1998-08-10 | 2002-12-09 | 学校法人立命館 | 半導体圧力センサ |
| JP2002310813A (ja) * | 2001-04-10 | 2002-10-23 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 荷重センサ素子 |
| JP5243704B2 (ja) * | 2006-08-24 | 2013-07-24 | 本田技研工業株式会社 | 力覚センサ |
| JPWO2011065250A1 (ja) * | 2009-11-25 | 2013-04-11 | アルプス電気株式会社 | フォースセンサ |
| KR102171596B1 (ko) * | 2019-02-21 | 2020-10-29 | 한국기계연구원 | 촉각 센서 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0714071B2 (ja) * | 1988-07-26 | 1995-02-15 | 株式会社豊田中央研究所 | 力変換装置 |
-
1992
- 1992-10-20 JP JP4281692A patent/JPH0783129B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8272256B2 (en) | 2008-09-30 | 2012-09-25 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Pressure sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06132543A (ja) | 1994-05-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4400869A (en) | Process for producing high temperature pressure transducers and semiconductors | |
| US4121334A (en) | Application of field-assisted bonding to the mass production of silicon type pressure transducers | |
| JPH0783129B2 (ja) | 力変換素子 | |
| JPH022294B2 (ja) | ||
| CN211181979U (zh) | 一种多芯组陶瓷电容器 | |
| JPS5921050A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2549634B2 (ja) | 半導体装置用リ−ドフレ−ム | |
| JPS6218057A (ja) | リ−ドフレ−ム加工方法 | |
| JPH05121624A (ja) | 半導体装置のリードフレーム | |
| KR940000745B1 (ko) | 와이어 본딩방법 | |
| JP3265868B2 (ja) | 電子部品の製造方法 | |
| SU1456380A1 (ru) | Способ изготовлени изделий с оптически полированной поверхностью | |
| JPH03123062A (ja) | 半導体装置用リードフレームの製造方法 | |
| JPH0997866A (ja) | リード成形方法及びリード成形用金型 | |
| JPH01225345A (ja) | Ｉｃデバイス | |
| JPH04171852A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0158158B2 (ja) | ||
| JPH05335365A (ja) | 半導体装置の製造方法及び半導体装置 | |
| JPS61237433A (ja) | 半導体装置用樹脂タブレツト | |
| JPH08153842A (ja) | リードフレームと半導体装置の製造方法 | |
| JPH0792191A (ja) | プローブの製造方法 | |
| JPH0360048A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6142857B2 (ja) | ||
| JPH03125466A (ja) | リードフレーム用溝成形加工法 | |
| JPH0282548A (ja) | 半導体ウェーハの検査方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960223 |