JPH08304447A - 半導体加速度センサおよびその製造方法 - Google Patents

半導体加速度センサおよびその製造方法

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JPH08304447A
JPH08304447A JP7108802A JP10880295A JPH08304447A JP H08304447 A JPH08304447 A JP H08304447A JP 7108802 A JP7108802 A JP 7108802A JP 10880295 A JP10880295 A JP 10880295A JP H08304447 A JPH08304447 A JP H08304447A
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JP
Japan
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circuit
pedestal
conductor
insulating layer
thick film
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JP7108802A
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Masahiro Yamamoto
雅裕 山本
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 台座用に特別の材料を用意する必要がなく、
材料数を少なくすることができ、また組み立て工程を減
らすことができる信頼性の高い安価な半導体加速度セン
サを得ることを目的とする。 【構成】 少なくとも回路導体6および絶縁層8からな
る厚膜回路を持つ回路基板7と、回路基板7上に設けら
れた台座22と、台座22に支持されて加速度に応じて
撓む可撓性の加速度検出梁2と、加速度検出梁2上に設
けられ、加速度検出梁2の撓み量を電気信号に変換する
センサ素子1と、センサ素子1を厚膜回路に接続する導
体10とを備え、台座22の材料が、回路導体6および
絶縁層8の少なくともいずれか一方と同じ材料である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、産業用ロボットの姿
勢制御、自動車用のサスペンション制御システム等に用
いられる半導体加速度センサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は従来の半導体加速度センサの図5
のIV-IV断面図である。図5は従来の半導体加速度セン
サの蓋を外した状態の平面図である。セラミック製の矩
形薄板であって厚膜回路を持つ回路基板である厚膜抵抗
基板7の周囲には電気信号をセンサの外部に伝達するた
めに、複数のアウターリード11がディップにより半田
付けされて固定されている。厚膜抵抗基板7の上面には
シリコンで作成された直方体の台座4がエポキシ系接着
剤9で固定されている。台座4の上面には薄板棒状の加
速度検出梁2がその端部をエポキシ系接着剤9で固定さ
れて片持ち梁状に支持されている。厚膜抵抗基板7上に
はその上面に配置された電子部品を覆って蓋12が配置
され、縁を厚膜抵抗基板7の周囲にシリコン系接着剤1
3で接着されて固定されている。
【0003】加速度検出梁2は、台座4に支持されて加
速度に応じて撓む可撓性の梁で、加速度検出梁2の上面
の略々中央には、梁の撓み量を電気信号に変換するセン
サ素子1が設けられている。センサ素子1は、半導体の
ピエゾ抵抗効果を利用したゲージ抵抗にて構成された図
示しないブリッジ回路で構成されている。また加速度検
出梁2の上面には、センサ素子1から発生する電気信号
を増幅する増幅回路15も形成されている。増幅回路1
5からの電気信号を厚膜抵抗基板7上の温度補償回路1
6にに伝達するために、増幅回路15と温度補償回路1
6との間には、加速度検出梁2の上面に拡散によって形
成された図示しない配線と、導体であるAuワイヤ10
が配置されている。
【0004】厚膜抵抗基板7の上には、増幅回路15か
らの電気信号の温度特性を補償するため厚膜回路である
温度補償回路16か設けられている。温度補償回路16
は、厚膜抵抗基板7上に印刷された、酸化ルテニウム
(RuO2、Ru25)にて形成された厚膜抵抗5と、
印刷された銀パラジュウム(Ag−Pd)や銀白金(A
g−Pt)にて形成された回路導体6とで形成されてい
る。また、厚膜抵抗5および回路導体6は、その保護の
ために、絶縁層である鉛ホウ珪酸ガラス(PbO−B2
3−SiO2)であるオーバーガラス8で覆われてい
る。
【0005】このような半導体加速度センサは、加速度
検出梁2の撓みによって発生するセンサ素子1のピエゾ
抵抗効果を利用し、微小な加速度を電気信号に変換する
ことができる。またブリッジ回路1から発生する電気信
号を増幅回路15にて増幅し、また温度補償回路16に
て温度特性を補償した後、アウターリード11によって
センサ外部に出力することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように構成された
従来の半導体加速度センサにおいては、加速度検出梁2
を片持ち梁構造とする為の支柱となるシリコン台座4
は、シリコンで作成された直方体の部品をエポキシ系接
着剤9で固定して形成されていた、そのため材料数が多
く、また組み立て工程数も多かった。
【0007】本発明は上記のような課題を解決するため
になされたもので、台座用に特別の材料を用意する必要
がなく、材料数を少なくすることができ、また組み立て
工程を減らすことができる信頼性の高い安価な半導体加
速度センサを得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の半導体加速度
センサにおいては、少なくとも回路導体および絶縁層か
らなる厚膜回路を持つ回路基板と、回路基板上に設けら
れた台座と、台座に支持されて加速度に応じて撓む可撓
性の加速度検出梁と、加速度検出梁上に設けられ、加速
度検出梁の撓み量を電気信号に変換するセンサ素子と、
センサ素子を厚膜回路に接続する導体とを備え、台座の
材料が、回路導体および絶縁層の少なくともいずれか一
方と同じ材料である。
【0009】請求項2の半導体加速度センサにおいて
は、台座が、印刷により形成された回路導体および絶縁
層を備えている。
【0010】請求項3の半導体加速度センサの製造方法
においては、回路基板上に、少なくとも回路導体および
絶縁層からなる厚膜回路ならびに回路導体および絶縁層
の少なくともいずれか一方と同じ材料からなる台座を印
刷により同時に形成する工程と、撓み量を電気信号に変
換するセンサ素子を有し、加速度に応じて撓む可撓性の
センサ梁を台座に固着する工程と、センサ素子を厚膜回
路に電気的に接続する工程とを備えている。
【0011】
【作用】請求項1の半導体加速度センサにおいては、台
座が回路導体および絶縁層の少なくともいずれか一方と
同じ材料により構成されている。
【0012】請求項2の半導体加速度センサにおいて
は、台座の回路導体および絶縁層が、印刷により製造さ
れた同じ構造のものである。
【0013】請求項3の半導体加速度センサにおいて
は、回路導体および絶縁層からなる厚膜回路と、回路導
体および絶縁層の少なくともいずれか一方と同じ材料か
らなる台座とが、印刷により同時に回路基板上に形成さ
れる。
【0014】
【実施例】
実施例1.図1は本発明の半導体加速度センサの一実施
例を示す図2のI-I断面図である。図2は本発明の半導
体加速度センサの蓋を外した状態の平面図である。図3
は図2のIII-III断面図である台座付近の拡大図であ
る。図において図4に示した従来の半導体加速度センサ
と同一または相当部分には同一符号を付し、その説明を
省略する。厚膜抵抗基板7の上には、増幅回路15から
の電気信号の温度特性を補償するための温度補償回路1
6か設けられている。温度補償回路16は、厚膜抵抗基
板7上に印刷された、酸化ルテニウム(RuO2、Ru2
5)にて形成された厚膜抵抗5と、印刷された銀パラ
ジュウム(Ag−Pd)や銀白金(Ag−Pt)にて形
成された回路導体6とで形成される。また、厚膜抵抗5
および回路導体6は、その保護のために、絶縁層である
鉛ホウ珪酸ガラス(PbO−B23−SiO2)である
オーバーガラス8で覆われている。
【0015】従来技術で台座4が配置されていた位置に
は、回路導体6と同じ材料の銀パラジュウムや銀白金な
どで形成された導体20および導体20を覆った回路導
体6と同じ材料の鉛ホウ珪酸ガラスにて形成された台座
22が設けられている。台座22は電気的には、他の回
路からフローティングである。台座22上には、加速度
検出梁2がその端部をエポキシ系接着剤9で接着され
て、片持ち梁状に固定されている。
【0016】このような構成の半導体加速度センサの製
造では、セラミック製の厚膜抵抗基板7上にペースト状
の酸化ルテニウムをスクリーン印刷し、その後焼成して
厚膜抵抗5を形成し、ペースト状の銀パラジュウムや銀
白金などをスクリーン印刷し、その後焼成して回路導体
6を形成して温度補償回路16を形成し、また、温度補
償回路16である厚膜抵抗5及び回路導体6上にペース
ト状の鉛ホウ珪酸ガラスをスクリーン印刷し、その後焼
成してオーバーガラス8を形成する。
【0017】台座22は、回路導体6と同じ材料である
ペースト状の銀パラジュウムや銀白金などをスクリーン
印刷し、その後焼成して形成された導体20と、導体2
0上にペースト状の鉛ホウ珪酸ガラスをスクリーン印刷
し、その後焼成して形成されたオーバーガラス21で形
成されている。導体20およびオーバーガラス21は、
回路導体6およびオーバーガラス8と同じ工程にて形成
される。
【0018】その後、台座22上に、加速度検出梁2を
その端部をエポキシ系接着剤9で接着して、片持ち梁状
に固定する。従来技術と同じ様に加速度検出梁2の上面
に設けられた増幅回路15と厚膜抵抗基板7の温度補償
回路16とを電気的に接続するために増幅回路15と温
度補償回路16との間にはAuワイヤ10を配置する。
【0019】このような構成の半導体加速度センサにお
いては、回路導体6及びオーバーガラス8と同じ材料及
び同じ工程で形成された導体20およびオーバーガラス
21にて形成された台座22に、加速度検出梁2がエポ
キシ系接着剤9で接着されて、片持ち梁式に固定されて
いるので、台座用に特別の材料を用意する必要がなく部
品数を少なくすることができる。また、台座を固定する
作業がなくなり、台座22は回路導体6およびオーバー
ガラス8を形成する工程と同じ工程で形成されるので、
組み立て工程数を減らすことができるので、その為安価
な半導体加速度センサを得ることができる。また、台座
22は従来のシリコン製のものに比べ厚膜抵抗基板7に
強固に固定されているので、台座22が剥がれることが
少なくなり信頼性の高い半導体加速度センサを得ること
ができる。
【0020】本実施例では、加速度検出梁2は片持ち梁
構造のものを示したが、両持ち梁構造のものでも対応で
きる。
【0021】
【発明の効果】請求項1の半導体加速度センサにおいて
は、少なくとも回路導体および絶縁層からなる厚膜回路
を持つ回路基板と、回路基板上に設けられた台座と、台
座に支持されて加速度に応じて撓む可撓性の加速度検出
梁と、加速度検出梁上に設けられ、加速度検出梁の撓み
量を電気信号に変換するセンサ素子と、センサ素子を厚
膜回路に接続する導体とを備え、台座の材料が、回路導
体および絶縁層の少なくともいずれか一方と同じ材料で
あるので、材料数、工程数が減り、信頼性の高い半導体
加速度センサを安価に製造できる。
【0022】請求項2の半導体加速度センサにおいて
は、台座の回路導体および絶縁層が、印刷により製造さ
れた同じ構造のものであるので、台座を厚膜回路の印刷
工程で同時に形成でき、材料数、工程数が減り、信頼性
の高い半導体加速度センサを安価に製造できる。
【0023】請求項3の半導体加速度センサの製造方法
においては、回路基板上に、少なくとも回路導体および
絶縁層からなる厚膜回路ならびに回路導体および絶縁層
の少なくともいずれか一方と同じ材料からなる台座を印
刷により同時に形成する工程と、撓み量を電気信号に変
換するセンサ素子を有し、加速度に応じて撓む可撓性の
センサ梁を台座に固着する工程と、センサ素子を厚膜回
路に電気的に接続する工程とを備えているので、 回路
導体および絶縁層からなる厚膜回路と、回路導体および
絶縁層の少なくともいずれか一方と同じ材料からなる台
座とが、印刷により同時に回路基板上に形成され、材料
数、工程数が減り、信頼性の高い半導体加速度センサを
安価に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の半導体加速度センサの一実施例を示
す図2のI-I断面図である。
【図2】 本発明の半導体加速度センサの蓋を外した状
態の平面図である。
【図3】 図2のIII-III断面図である台座付近の拡大
図である。
【図4】 従来の半導体加速度センサの図5のIV-IV断
面図である。
【図5】 従来の半導体加速度センサの蓋を外した状態
の平面図である。
【符号の説明】
1 センサ素子、2 加速度検出梁、6 回路導体、7
厚膜抵抗基板(回路基板)、8 オーバーガラス(絶
縁層)、10 Auワイヤ(導体)、22 台座。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも回路導体および絶縁層からな
    る厚膜回路を持つ回路基板と、 上記回路基板上に設けられた台座と、 上記台座に支持されて加速度に応じて撓む可撓性の加速
    度検出梁と、 上記加速度検出梁上に設けられ、上記加速度検出梁の撓
    み量を電気信号に変換するセンサ素子と、 上記センサ素子を上記厚膜回路に接続する導体とを備
    え、 上記台座の材料が、上記回路導体および上記絶縁層の少
    なくともいずれか一方と同じ材料である半導体加速度セ
    ンサ。
  2. 【請求項2】 上記台座が、印刷により形成された回路
    導体および絶縁層を備えた請求項1記載の半導体加速度
    センサ。
  3. 【請求項3】 回路基板上に、少なくとも回路導体およ
    び絶縁層からなる厚膜回路ならびに上記回路導体および
    上記絶縁層の少なくともいずれか一方と同じ材料からな
    る台座を印刷により同時に形成する工程と、 撓み量を電気信号に変換するセンサ素子を有し、加速度
    に応じて撓む可撓性のセンサ梁を上記台座に固着する工
    程と、 上記センサ素子を上記厚膜回路に電気的に接続する工程
    とを備えた半導体加速度センサの製造方法。
JP7108802A 1995-05-02 1995-05-02 半導体加速度センサおよびその製造方法 Pending JPH08304447A (ja)

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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6392527B1 (en) * 1996-09-04 2002-05-21 Sensitron, Inc. Impact detection system
JPH1090299A (ja) * 1996-09-12 1998-04-10 Mitsubishi Electric Corp 静電容量式加速度センサ
US5828138A (en) * 1996-12-02 1998-10-27 Trw Inc. Acceleration switch
US6030156A (en) * 1998-04-17 2000-02-29 Andronica; Randall Drill and sharpening fixture
JP2000097707A (ja) * 1998-09-18 2000-04-07 Fujitsu Ltd 加速度センサ
AUPR245301A0 (en) * 2001-01-10 2001-02-01 Silverbrook Research Pty Ltd An apparatus (WSM06)
CN1312482C (zh) * 2003-07-09 2007-04-25 友达光电股份有限公司 半导体加速感测器
DE102006043512A1 (de) * 2006-05-22 2007-11-29 Continental Teves Ag & Co. Ohg Beschleunigungsschalter
DE102008036837A1 (de) 2008-08-07 2010-02-18 Epcos Ag Sensorvorrichtung und Verfahren zur Herstellung

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62121367A (ja) * 1985-11-22 1987-06-02 Nissan Motor Co Ltd 半導体加速度センサ
JPH032569A (ja) * 1989-05-30 1991-01-08 Ricoh Co Ltd 加速度センサ
JPH0623780B2 (ja) * 1989-09-21 1994-03-30 日本電装株式会社 半導体加速度センサの製造方法

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