JPH08285884A - Semiconductor capacitance type acceleration sensor - Google Patents

Semiconductor capacitance type acceleration sensor

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Publication number
JPH08285884A
JPH08285884A JP8505195A JP8505195A JPH08285884A JP H08285884 A JPH08285884 A JP H08285884A JP 8505195 A JP8505195 A JP 8505195A JP 8505195 A JP8505195 A JP 8505195A JP H08285884 A JPH08285884 A JP H08285884A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight portion
electrode
electrodes
acceleration sensor
semiconductor substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP8505195A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Tsumori
昌彦 津守
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Priority to JP8505195A priority Critical patent/JPH08285884A/en
Publication of JPH08285884A publication Critical patent/JPH08285884A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To obtain a semiconductor capacitance type acceleration sensor having structure suitable for miniaturization in which the process of assembling work can be simplified. CONSTITUTION: The capacitance between first and second electrodes 20, 21 formed on a first semiconductor substrate 12a and the opposing surface at the weight part 13 provided on a second semiconductor substrate 11 is detected. Since the first and second electrodes 20, 21 are connected with a plurality of lead-out electrodes on the first semiconductor substrate 11 signal can be taken out only from the lead-out electrode on the first semiconductor substrate 11 without leading out from the second semiconductor substrate 12.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体を用いた容量式
の加速度センサに関し、特に自動車等の各種乗物の車体
制御に好適に用いられる半導体容量式加速度センサに関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a capacitance type acceleration sensor using a semiconductor, and more particularly to a semiconductor capacitance type acceleration sensor suitably used for controlling a vehicle body of various vehicles such as automobiles.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の加速度センサとして、たとえば図
10に示される構成が提案されている。この加速度セン
サは、シリコン基板から成る上基板1および下基板2か
ら構成される。上基板1には、ウエート部3が設けら
れ、このウエート部3はカンチレバー4を介して支持部
5によって支持されている。支持部5の下端部は下基板
2の表面に絶縁膜5aを介して固着され、ウエート部3
の端面3aと下基板2の上基板1側の端面2aとの間に
僅かの間隙Dが設けられるように、上基板1と下基板2
とが固着されている。この加速度センサは、ウエート部
3と下基板2との間の静電容量の変化を検出するもので
ある。
2. Description of the Related Art As a conventional acceleration sensor, for example, a structure shown in FIG. 10 has been proposed. This acceleration sensor is composed of an upper substrate 1 and a lower substrate 2 made of a silicon substrate. A weight portion 3 is provided on the upper substrate 1, and the weight portion 3 is supported by a support portion 5 via a cantilever 4. The lower end portion of the supporting portion 5 is fixed to the surface of the lower substrate 2 via the insulating film 5a, and the weight portion 3
Of the upper substrate 1 and the lower substrate 2 so that a slight gap D is provided between the end face 3a of the lower substrate 2 and the end face 2a of the lower substrate 2 on the upper substrate 1 side.
And are stuck. This acceleration sensor detects a change in electrostatic capacitance between the weight portion 3 and the lower substrate 2.

【0003】上基板1の下基板2と反対側端面上にはワ
イヤ6が電極7を介してボンディングされるとともに、
下基板2の端面2a上にはワイヤ8が電極9を介してボ
ンディングされ、これらワイヤ6、8を介して基板1、
2が外部回路にそれぞれ接続される。このような加速度
センサにおいては、図10の上下方向に加速度が加わる
と、間隙Dの距離が変化し、これに応じて変化する静電
容量をワイヤ6、8を介して外部の検出回路が検出し、
これによって加速度を検出することができる。
A wire 6 is bonded to an end surface of the upper substrate 1 opposite to the lower substrate 2 via an electrode 7, and
A wire 8 is bonded on the end surface 2a of the lower substrate 2 via an electrode 9, and the substrate 1,
2 are connected to external circuits respectively. In such an acceleration sensor, when acceleration is applied in the vertical direction in FIG. 10, the distance of the gap D changes, and an electrostatic capacitance that changes accordingly is detected by an external detection circuit via the wires 6 and 8. Then
This makes it possible to detect acceleration.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このような加速度セン
サでは、上基板1および下基板2と外部回路とを接続さ
せるためのワイヤ6、8がそれぞれ異なる高さに形成さ
れるので、加速度センサ自体の厚みが大きくなり、小型
化に適した構成ではない。また、ワイヤ6、8を異なる
高さの位置にボンディングしなければならず、ワイヤボ
ンディング等の組立時の作業工程が複雑となる。
In such an acceleration sensor, since the wires 6 and 8 for connecting the upper substrate 1 and the lower substrate 2 to the external circuit are formed at different heights, the acceleration sensor itself. The thickness is large, and the structure is not suitable for downsizing. Further, the wires 6 and 8 must be bonded at positions of different heights, which complicates the work process during assembly such as wire bonding.

【0005】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、小型化に適した構成で、かつ組立時の作業工程を簡
略化することができる半導体容量式加速度センサを提供
することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a semiconductor capacitive acceleration sensor having a structure suitable for downsizing and simplifying the work process during assembly.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、一表面上に第
1および第2の電極が設けられた第1の半導体基板と、
前記第1の半導体基板に対向して配置して設けられる第
2の半導体基板とを有し、前記第2の半導体基板には、
前記第1および第2の電極に対向して配設されるウエー
ト部および支持部が設けられ、前記ウエート部はカンチ
レバーを介して支持部に支持され、前記第1の基板の表
面には前記第1および第2の電極に接続された複数の引
出電極が形成され、前記第1電極および前記ウエート部
の対向面の静電容量と前記第2電極および前記ウエート
部の対向面の静電容量とに応じた信号を引出電極を介し
て出力することを特徴とする半導体容量式加速度センサ
である。
According to the present invention, there is provided a first semiconductor substrate having first and second electrodes provided on one surface thereof,
A second semiconductor substrate provided to face the first semiconductor substrate, and the second semiconductor substrate includes:
A weight portion and a support portion arranged to face the first and second electrodes are provided, the weight portion is supported by the support portion via a cantilever, and the weight of the weight portion is provided on the surface of the first substrate. A plurality of extraction electrodes connected to the first and second electrodes are formed, and the capacitance of the facing surface of the first electrode and the weight portion and the capacitance of the facing surface of the second electrode and the weight portion. Is a semiconductor capacitance type acceleration sensor characterized by outputting a signal according to the above through an extraction electrode.

【0007】さらにまた、本発明は、前記複数の引出電
極にはワイヤがボンディングされ、前記第1電極および
前記ウエート部の対向面の静電容量と前記第2電極およ
び前記ウエート部の対向面の静電容量とに応じた信号を
前記ワイヤを介して外部に出力することを特徴とする半
導体容量式加速度センサである。又本発明は、前記第1
の半導体基板の表面には、前記第1電極および前記ウエ
ート部の対向面の静電容量と前記第2電極および前記ウ
エート部の対向面の静電容量に応じた信号を処理する信
号処理回路を形成することを特徴とする半導体容量式加
速度センサである。
Still further, according to the present invention, wires are bonded to the plurality of extraction electrodes, and the capacitance of the facing surface of the first electrode and the weight portion and the facing surface of the second electrode and the weight portion. The semiconductor capacitive acceleration sensor is characterized in that it outputs a signal according to the electrostatic capacitance to the outside through the wire. The present invention also provides the first
On the surface of the semiconductor substrate, a signal processing circuit that processes a signal according to the capacitance of the facing surfaces of the first electrode and the weight portion and the capacitance of the facing surfaces of the second electrode and the weight portion is provided. It is a semiconductor capacitive acceleration sensor characterized by being formed.

【0008】また、本発明の第1および第2の半導体基
板はシリコンによって構成してもよい。
The first and second semiconductor substrates of the present invention may be made of silicon.

【0009】[0009]

【作用】本発明に従う半導体容量式加速度センサでは、
第1の半導体基板上に形成された第1および第2の電極
と、これらに対向した第2の半導体基板に設けられたウ
エート部の対向面とによって生じる静電容量を検出する
ように構成した。すなわち、前記ウエート部の対向面は
同一の半導体基板から構成されるので、前記第1電極お
よび前記ウエート部の対向面の静電容量と前記第2電極
および前記ウエート部の対向面の静電容量とに応じた信
号は、前記第1および第2の電極の間の静電容量を測定
することで検出することができる。一方、前記第1およ
び第2の電極は、第1の半導体基板上において、複数の
引出電極に接続されるので、第2の半導体基板から信号
を導出することなく、第1の半導体基板上の引出電極か
らの信号を導出することのみによって、前記静電容量に
応じた信号を出力することができる。
In the semiconductor capacitive acceleration sensor according to the present invention,
The first and second electrodes formed on the first semiconductor substrate and the electrostatic capacitance generated by the facing surface of the weight portion provided on the second semiconductor substrate facing the first and second electrodes are detected. . That is, since the facing surface of the weight portion is formed of the same semiconductor substrate, the capacitance of the facing surface of the first electrode and the weight portion and the capacitance of the facing surface of the second electrode and the weight portion. The signal corresponding to and can be detected by measuring the capacitance between the first and second electrodes. On the other hand, since the first and second electrodes are connected to the plurality of extraction electrodes on the first semiconductor substrate, the first and second electrodes are provided on the first semiconductor substrate without deriving a signal from the second semiconductor substrate. A signal corresponding to the capacitance can be output only by deriving a signal from the extraction electrode.

【0010】また、第1の半導体基板上の引出電極から
のみによって、前記静電容量に応じた信号を出力するこ
とができるので、第1の半導体基板の表面に静電容量に
応じた信号を処理する信号処理回路を形成することによ
って、信号処理はすべて第1の半導体基板において行う
ことができる。
Since the signal corresponding to the electrostatic capacitance can be output only from the extraction electrode on the first semiconductor substrate, the signal corresponding to the electrostatic capacitance can be output on the surface of the first semiconductor substrate. By forming a signal processing circuit for processing, all signal processing can be performed on the first semiconductor substrate.

【0011】[0011]

【実施例】図1は本発明の一実施例の加速度センサ10
の平面図、図2は図1の切断面線II−IIから見た断面
図、図3は図1の切断面線III−IIIから見た断面図であ
る。以下、図1〜図3を参照して、加速度センサ10の
構成について説明する。加速度センサ10は、シリコン
基板から成る上基板11および下基板12から構成され
る。上基板11には、ウエート部13が設けられ、この
ウエート部13はカンチレバー14a,14b,14
c,14dを介してウエート部13の周囲に設けられた
支持部15によって支持されている。支持部15の下端
部15aは、低融点ガラス層16を介して下基板12に
固着されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an acceleration sensor 10 according to an embodiment of the present invention.
2 is a sectional view taken along section line II-II of FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along section line III-III of FIG. Hereinafter, the configuration of the acceleration sensor 10 will be described with reference to FIGS. The acceleration sensor 10 is composed of an upper substrate 11 and a lower substrate 12 made of a silicon substrate. A weight portion 13 is provided on the upper substrate 11, and the weight portion 13 cantilevers 14a, 14b, 14
It is supported by a supporting portion 15 provided around the weight portion 13 via c and 14d. The lower end portion 15a of the support portion 15 is fixed to the lower substrate 12 via the low melting point glass layer 16.

【0012】下基板12の上基板11に対向する表面1
2aには、一対の電極20、21が形成され、ウエート
部13の端面13aとこれら電極20、21との間に僅
かの間隙が設けられる。この加速度センサは、ウエート
部13と電極20、21との間の静電容量の変化を検出
するものである。上基板11の縁部には、図1に示され
るように、下基板12の表面12aの縁部が露出するよ
うに切り欠き22が形成され、この露出した表面12a
には複数の引出電極25が設けられ、これらの引出電極
25には、外部回路へ接続するための複数のワイヤ26
がボンディングされる。
The surface 1 facing the upper substrate 11 of the lower substrate 12
A pair of electrodes 20 and 21 is formed on 2a, and a slight gap is provided between the end surface 13a of the weight portion 13 and these electrodes 20 and 21. This acceleration sensor detects a change in electrostatic capacitance between the weight portion 13 and the electrodes 20 and 21. As shown in FIG. 1, a cutout 22 is formed at the edge of the upper substrate 11 so that the edge of the surface 12a of the lower substrate 12 is exposed.
A plurality of extraction electrodes 25 are provided on the extraction electrode 25, and a plurality of wires 26 for connecting to an external circuit are provided on these extraction electrodes 25.
Are bonded.

【0013】ウエート部13の端面13aと電極20と
の間には、キャパシタC1が形成され、ウエート部13
の端面13aと電極21との間には、キャパシタC2が
形成される。ウエート部13の端面13aはシリコン基
板の一表面であるので、端面13aを介してキャパシタ
C1,C2が直列に接続されることになる。これら2つ
のキャパシタC1,C2は、図4に示されるように、別
途設けられた信号処理回路30に直列に接続される。
A capacitor C1 is formed between the end surface 13a of the weight portion 13 and the electrode 20, and the weight portion 13 is formed.
A capacitor C2 is formed between the end surface 13a of the electrode and the electrode 21. Since the end surface 13a of the weight portion 13 is one surface of the silicon substrate, the capacitors C1 and C2 are connected in series via the end surface 13a. These two capacitors C1 and C2 are connected in series to a separately provided signal processing circuit 30, as shown in FIG.

【0014】加速度センサ10において、図2の上下方
向に加速度が加わると、ウエート部13の端面13aと
電極20、21との間隔が変化し、これに応じて変化す
るキャパシタC1,C2の静電容量は信号処理回路30
で検出され、この信号処理回路30の出力によって加速
度を検出することができる。なお、2つのキャパシタC
1,C2のそれぞれの静電容量をC1,C2とすると、
電極20、21によって検出される全静電容量Cは、 C=C1・C2/(C1+C2) ・・・(1) となる。
In the acceleration sensor 10, when acceleration is applied in the vertical direction of FIG. 2, the distance between the end face 13a of the weight portion 13 and the electrodes 20 and 21 changes, and the electrostatic capacitances of the capacitors C1 and C2 change accordingly. The capacity is the signal processing circuit 30.
The acceleration can be detected by the output of the signal processing circuit 30. The two capacitors C
If the electrostatic capacities of 1 and C2 are C1 and C2 respectively,
The total capacitance C detected by the electrodes 20 and 21 is C = C1 · C2 / (C1 + C2) (1).

【0015】信号処理回路30は、加速度センサ10の
外部に設けてもよく、また、下基板12内にIC化して
形成してもよい。図5は下基板12の平面図であり、図
6は図5の切断面線VI−VIから見た断面図である。下基
板12は、シリコン基板から構成され、表面12aに前
記電極20、21および引出電極25がアルミニウム等
の金属材料でパターニング形成される。電極20、21
の周囲には集積回路部31(図5において、斜線を付し
ている領域)が通常のICと同様にフォトリソグラフィ
ーによって形成される。この集積回路部31内に前記信
号処理回路30を形成してもよく、また、その他の回路
を形成してもよい。
The signal processing circuit 30 may be provided outside the acceleration sensor 10 or may be formed as an IC inside the lower substrate 12. 5 is a plan view of the lower substrate 12, and FIG. 6 is a sectional view taken along the section line VI-VI of FIG. The lower substrate 12 is composed of a silicon substrate, and the electrodes 20 and 21 and the extraction electrode 25 are formed on the surface 12a by patterning with a metal material such as aluminum. Electrodes 20, 21
An integrated circuit section 31 (a hatched area in FIG. 5) is formed around the area by photolithography as in a normal IC. The signal processing circuit 30 may be formed in the integrated circuit unit 31, or other circuits may be formed.

【0016】前記電極20、21は、連結部20a、2
1aを介してそれぞれ集積回路部31内に設けられた回
路素子(図示せず)の一部に接続される。また、前記引
出電極25も連結部25aを介してそれぞれ集積回路部
31内に設けられた回路素子(図示せず)の一部に接続
される。こうして電極20、21は、集積回路部31を
介して引出電極25に接続される。
The electrodes 20, 21 are connected to the connecting portions 20a, 2
Each of them is connected to a part of a circuit element (not shown) provided in the integrated circuit section 31 via 1a. Further, the extraction electrode 25 is also connected to a part of a circuit element (not shown) provided in the integrated circuit portion 31 via the connecting portion 25a. In this way, the electrodes 20 and 21 are connected to the extraction electrode 25 via the integrated circuit section 31.

【0017】このように電極21、21を下基板12に
設ける構成としたので、電極20、21との間には、端
面13aを介してキャパシタC1,C2が直列に接続さ
れることになり、これによって、電極20、21の間の
静電容量を検出することで、キャパシタC1,C2の静
電容量の総和を検出することができる。一方、電極2
0、21は、集積回路部31を介して引出電極25に接
続されるので、引出電極25から前述した静電容量に応
じた信号を取り出すことが可能となり、この信号に基づ
いて加速度が検出される。
Since the electrodes 21, 21 are provided on the lower substrate 12 in this manner, the capacitors C1, C2 are connected in series between the electrodes 20, 21 via the end face 13a, With this, by detecting the electrostatic capacitance between the electrodes 20 and 21, the total sum of the electrostatic capacitances of the capacitors C1 and C2 can be detected. On the other hand, electrode 2
Since 0 and 21 are connected to the extraction electrode 25 via the integrated circuit section 31, it is possible to extract a signal corresponding to the above-mentioned capacitance from the extraction electrode 25, and the acceleration is detected based on this signal. It

【0018】このように本発明の加速度センサでは、上
基板11に引出電極を設けることなく、下電極12に形
成された引出電極25にワイヤ26をボンディングする
のみで、外部に信号を導出することができる。よって、
上基板12にワイヤをボンディングする必要はなくな
り、その分だけ、該加速度センサ10自体の厚みを小さ
くすることができ、小型化に適した構成となる。
As described above, in the acceleration sensor of the present invention, the lead electrode is not provided on the upper substrate 11, and only the wire 26 is bonded to the lead electrode 25 formed on the lower electrode 12, so that the signal can be led to the outside. You can Therefore,
Since it is not necessary to bond a wire to the upper substrate 12, the thickness of the acceleration sensor 10 itself can be reduced by that much, and the configuration suitable for downsizing is achieved.

【0019】また、上基板11上にワイヤをボンディン
グする必要がなく、下基板12上の引出電極26にのみ
ワイヤ26をボンディングすればよいので、異なる高さ
の位置にボンディングする必要はなく、ワイヤボンディ
ング等の組立時の作業工程を簡略化することができる。
図7は上基板11の平面図であり、図8は図7の切断面
線VIII−VIIIから見た断面図である。上基板11には、
略L字状の孔17a,17b,17c,17dが形成さ
れ、これらの孔17a,17b,17c,17dに挟ま
れた部分に前記4つのカンチレバー14a,14b,1
4c,14dが形成される。ウエート部13と支持部1
5とは、4つのカンチレバー14a,14b,14c,
14dと連結されている。こうしてウエート部13は、
4つのカンチレバー14a,14b,14c,14dを
介して支持部15に支持されている。なお、カンチレバ
ー14a,14b,14c,14dは、ウエート部13
の厚み方向に加速度が加わったときに僅かに撓む程度に
ウエート部13に比べて十分薄く形成される。また、支
持部15の縁部は、下基板12に設けられた引出電極2
5にワイヤをボンディングするために切り欠き22が形
成される。
Further, since it is not necessary to bond the wire on the upper substrate 11 and it is sufficient to bond the wire 26 only to the extraction electrode 26 on the lower substrate 12, it is not necessary to bond the wire 26 at the positions of different heights. It is possible to simplify the work process during assembly such as bonding.
7 is a plan view of the upper substrate 11, and FIG. 8 is a sectional view taken along the section line VIII-VIII of FIG. On the upper substrate 11,
Substantially L-shaped holes 17a, 17b, 17c, 17d are formed, and the four cantilevers 14a, 14b, 1 are provided in a portion sandwiched by these holes 17a, 17b, 17c, 17d.
4c and 14d are formed. Weight portion 13 and support portion 1
5 is four cantilevers 14a, 14b, 14c,
14d is connected. In this way, the weight unit 13
It is supported by the support portion 15 via the four cantilevers 14a, 14b, 14c, 14d. The cantilevers 14a, 14b, 14c and 14d are the weight portions 13
The weight portion 13 is formed to be sufficiently thin as compared with the weight portion 13 so that it slightly bends when acceleration is applied in the thickness direction. In addition, the edge portion of the support portion 15 has the extraction electrode 2 provided on the lower substrate 12.
A notch 22 is formed to bond the wire to the wire 5.

【0020】前記上基板11および下基板12は、たと
えば0.1Ωcm以下の比抵抗を有するシリコン基板を
用いる。上基板11において、略L字状の孔17a,1
7b,17c,17d等の形状は、シリコンウエハを通
常のフォトリソグラフィーによってウエハエッチングし
て形成される。具体的には、水酸化カリウム(KOH)
をエッチング溶液としてウエハエッチングすることによ
って形成される。この場合、エッチング溶液の濃度は、 KOH:H20=9:1〜4:6 に設定され、80〜120℃に加熱してエッチングされ
る。この後、シリコンウエハを所定の形状にダイシング
することによって、図7および図8に示される上基板1
1が得られる。
As the upper substrate 11 and the lower substrate 12, for example, silicon substrates having a specific resistance of 0.1 Ωcm or less are used. In the upper substrate 11, substantially L-shaped holes 17a, 1
The shapes such as 7b, 17c and 17d are formed by etching a silicon wafer by ordinary photolithography. Specifically, potassium hydroxide (KOH)
Is formed by etching the wafer as an etching solution. In this case, the concentration of the etching solution is set to KOH: H 2 0 = 9: 1 to 4: 6, and heating is performed at 80 to 120 ° C. for etching. After that, the silicon wafer is diced into a predetermined shape so that the upper substrate 1 shown in FIGS.
1 is obtained.

【0021】一方、下基板12において、電極20、2
1、引出電極25、および集積回路部30はシリコンウ
エハに通常のフォトリソグラフィーによって形成され
る。電極30は、幅W=0.5mm、長さL=1.0m
m、厚みT=1.0μm、両電極30の間隔d=0.2
5mmに設定される。この後、シリコンウエハを所定の
形状にダイシングすることによって、図5および図6に
示される下基板12が得られる。
On the other hand, on the lower substrate 12, the electrodes 20, 2
1, the extraction electrode 25, and the integrated circuit portion 30 are formed on a silicon wafer by ordinary photolithography. The electrode 30 has a width W = 0.5 mm and a length L = 1.0 m
m, thickness T = 1.0 μm, distance d between both electrodes 30 = 0.2
It is set to 5 mm. After that, the lower substrate 12 shown in FIGS. 5 and 6 is obtained by dicing the silicon wafer into a predetermined shape.

【0022】こうして得られた上基板11および下基板
12は、ウエート部13の下端面13aが下基板12に
対向するように張り合わされる。このとき、支持部15
の下端部15aと下基板11との間に低融点ガラスが接
着剤として用いられる。なお、両基板の接着は、低融点
ガラスを300℃で10間加熱することによって達成さ
れる。このとき、ウエート部13の下端面13aと電極
30の表面との間隔が1.0μmとなるように低融点ガ
ラス16の厚みが設定される。
The upper substrate 11 and the lower substrate 12 thus obtained are attached to each other so that the lower end surface 13a of the weight portion 13 faces the lower substrate 12. At this time, the support portion 15
A low-melting point glass is used as an adhesive between the lower end portion 15a and the lower substrate 11. The adhesion of the two substrates is achieved by heating the low melting point glass at 300 ° C. for 10 hours. At this time, the thickness of the low melting point glass 16 is set so that the distance between the lower end surface 13a of the weight portion 13 and the surface of the electrode 30 is 1.0 μm.

【0023】なお、本実施例では、カンチレバーの形状
を直線状に形成したが、これに限定されず、たとえば図
9に示されるように略L字状のカンチレバー40a,4
0b,40c,40dを形成してもよい。また、本実施
例では、下基板11の表面上に2つの電極20、21を
形成したが、2つの電極に限定されることなく、1つの
電極でもよく、また3つ以上の電極を形成してもよい。
さらに、上基板10、下基板11の材料として、シリコ
ン基板を選んだが、その他の半導体基板、たとえばガリ
ウム・砒素基板等を用いても良い。
In this embodiment, the cantilever is formed in a linear shape. However, the shape is not limited to this. For example, as shown in FIG.
You may form 0b, 40c, 40d. Further, in this embodiment, the two electrodes 20 and 21 are formed on the surface of the lower substrate 11, but the number of electrodes is not limited to two, and one electrode may be used, or three or more electrodes may be formed. May be.
Further, the silicon substrate is selected as the material for the upper substrate 10 and the lower substrate 11, but other semiconductor substrates such as gallium / arsenic substrate may be used.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上のように本発明に従えば、第2の半
導体基板から信号を導出することなく、第1の半導体基
板上の引出電極からの信号を導出することのみによっ
て、前記静電容量に応じた信号を出力することができる
ので、前記第1の半導体基板上の引出電極にワイヤをボ
ンディングするのみで、外部に信号を導出することがで
きる。よって、第2の半導体基板上にワイヤをボンディ
ングする必要はなくなり、その分だけ、該半導体加速度
センサ自体の厚みを小さくすることができ、小型化に適
した構成となる。
As described above, according to the present invention, the electrostatic charges can be obtained by only deriving the signal from the extraction electrode on the first semiconductor substrate without deriving the signal from the second semiconductor substrate. Since the signal corresponding to the capacitance can be output, the signal can be led to the outside only by bonding the wire to the extraction electrode on the first semiconductor substrate. Therefore, it is not necessary to bond the wire on the second semiconductor substrate, and the thickness of the semiconductor acceleration sensor itself can be reduced accordingly, and the configuration suitable for downsizing can be obtained.

【0025】また、第2の半導体基板上にワイヤをボン
ディングする必要がなく、第1の半導体基板上の引出電
極にのみワイヤをボンディングすればよいので、異なる
高さの位置にボンディングする必要はなく、ワイヤボン
ディング等の組立時の作業工程を簡略化することができ
る。
Further, it is not necessary to bond the wire on the second semiconductor substrate, and it is sufficient to bond the wire only to the extraction electrode on the first semiconductor substrate. Therefore, it is not necessary to bond the wire at positions of different heights. It is possible to simplify the work process during assembly such as wire bonding.

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

【図1】 図1は本発明の一実施例の加速度センサ10
の平面図
FIG. 1 is an acceleration sensor 10 according to an embodiment of the present invention.
Top view of

【図2】 図2は図1の切断面線II−IIから見た断面図FIG. 2 is a sectional view taken along the section line II-II in FIG.

【図3】 図3は図1の切断面線III−IIIから見た断面
FIG. 3 is a sectional view taken along section line III-III in FIG.

【図4】 図4は加速度センサ10の電気的構成を示す
ブロック図
FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of the acceleration sensor 10.

【図5】 図5は下基板12の平面図FIG. 5 is a plan view of the lower substrate 12.

【図6】 図6は図6は図5の切断面線VI−VIから見た
断面図
6 is a sectional view of FIG. 6 taken along section line VI-VI of FIG.

【図7】 図7は上基板11の平面図FIG. 7 is a plan view of the upper substrate 11.

【図8】 図8は図8は図7の切断面線VIII−VIIIから
見た断面図
8 is a sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG.

【図9】 図9は本発明の他の実施例の加速度センサの
平面図
FIG. 9 is a plan view of an acceleration sensor according to another embodiment of the present invention.

【図10】 図10は典型的な先行技術の断面図FIG. 10 is a typical prior art cross-sectional view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 ・・・上基板 12 ・・・下基板 13 ・・・ウエート部 13a・・・端面 14a,14b,14c,14d ・・・カンチレバー 15 ・・・支持部 20、21・・・電極 26 ・・・ワイヤ 30・・・信号処理回路 11 ... Upper substrate 12 ... Lower substrate 13 ... Weight part 13a ... End surface 14a, 14b, 14c, 14d ... Cantilever 15 ... Support part 20, 21 ... Electrode 26 ...・ Wire 30 ・ ・ ・ Signal processing circuit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一表面上に第1および第2の電極が設けら
れた第1の半導体基板と、前記第1の半導体基板に対向
して配置して設けられる第2の半導体基板とを有し、前
記第2の半導体基板には、前記第1および第2の電極に
対向して配設されるウエート部および支持部が設けら
れ、前記ウエート部はカンチレバーを介して支持部に支
持され、前記第1の半導体基板の表面には前記第1およ
び第2の電極に接続された複数の引出電極が形成され、
前記第1電極および前記ウエート部の対向面の静電容量
と前記第2電極および前記ウエート部の対向面の静電容
量とに応じた信号を前記引出電極を介して出力すること
を特徴とする半導体容量式加速度センサ。
1. A first semiconductor substrate having first and second electrodes provided on one surface thereof, and a second semiconductor substrate provided so as to face the first semiconductor substrate. Then, the second semiconductor substrate is provided with a weight portion and a support portion arranged to face the first and second electrodes, and the weight portion is supported by the support portion via a cantilever. A plurality of extraction electrodes connected to the first and second electrodes are formed on the surface of the first semiconductor substrate,
A signal according to the capacitance of the facing surface of the first electrode and the weight portion and the capacitance of the facing surface of the second electrode and the weight portion is output via the extraction electrode. Semiconductor capacitive acceleration sensor.
【請求項2】前記複数の引出電極にはワイヤがボンディ
ングされ、前記第1電極および前記ウエート部の対向面
の静電容量と前記第2電極および前記ウエート部の対向
面の静電容量とに応じた信号を前記ワイヤを介して外部
に出力することを特徴とする請求項1記載の半導体容量
式加速度センサ。
2. A wire is bonded to the plurality of extraction electrodes, and a capacitance is provided between opposing surfaces of the first electrode and the weight portion and a capacitance of opposing surfaces of the second electrode and the weight portion. The semiconductor capacitive acceleration sensor according to claim 1, wherein a corresponding signal is output to the outside through the wire.
【請求項3】前記第1の半導体基板の表面には、前記第
1電極および前記ウエート部の対向面の静電容量と前記
第2電極および前記ウエート部の対向面の静電容量に応
じた信号を処理する信号処理回路を形成することを特徴
とする請求項1または2記載の半導体容量式加速度セン
サ。
3. The surface of the first semiconductor substrate is responsive to the capacitance of the facing surface of the first electrode and the weight portion and the capacitance of the facing surface of the second electrode and the weight portion. The semiconductor capacitive acceleration sensor according to claim 1 or 2, wherein a signal processing circuit for processing a signal is formed.
【請求項4】前記第1および第2の半導体基板はシリコ
ンからなることを特徴とする請求項1,2または3記載
の半導体容量式加速度センサ。
4. The semiconductor capacitive acceleration sensor according to claim 1, wherein the first and second semiconductor substrates are made of silicon.
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