JPH08313550A - 半導体式加速度センサと該センサのセンサ素子の特性評価方法 - Google Patents

半導体式加速度センサと該センサのセンサ素子の特性評価方法

Info

Publication number
JPH08313550A
JPH08313550A JP12389695A JP12389695A JPH08313550A JP H08313550 A JPH08313550 A JP H08313550A JP 12389695 A JP12389695 A JP 12389695A JP 12389695 A JP12389695 A JP 12389695A JP H08313550 A JPH08313550 A JP H08313550A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor element
semiconductor
sensor
acceleration sensor
strain gauge
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.)
Granted
Application number
JP12389695A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3281217B2 (ja
Inventor
Katsumichi Kamiyanagi
勝道 上▲柳▼
Mutsuo Nishikawa
睦雄 西川
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.)
Denso Ten Ltd
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
Fuji Electric Co Ltd
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 Denso Ten Ltd, Fuji Electric Co Ltd filed Critical Denso Ten Ltd
Priority to JP12389695A priority Critical patent/JP3281217B2/ja
Priority to DE1996120459 priority patent/DE19620459B4/de
Priority to GB9610674A priority patent/GB2301190B/en
Priority to US08/651,578 priority patent/US5827967A/en
Priority to CN96105485A priority patent/CN1083980C/zh
Publication of JPH08313550A publication Critical patent/JPH08313550A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3281217B2 publication Critical patent/JP3281217B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related 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
    • G01P21/00Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups
    • 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
    • G01P15/12Measuring 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 by alteration of electrical resistance
    • G01P15/123Measuring 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 by alteration of electrical resistance by piezo-resistive elements, e.g. semiconductor strain gauges
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 センサ信号の信頼性が高く、かつ生産コスト
が低くかつ量産が可能な半導体加速度センサおよびセン
サ素子の特性評価方法を提供する。 【構成】 加速度センサ素子100は、その内部に半導
体ストレンゲージ110によってホイートストーンブリ
ッジ120が構成されている。また、ホイートストーン
ブリッジ120の一部にオフセット調整用拡散配線13
0が設けられている。また、センサ素子を覆うパッケー
ジ本体の少なくとも1箇所に、被加速度検出体と結合す
るための結合手段、雄螺子、雌螺子、および雄螺子と雌
螺子との組み合わせのいずれか一つを有する。また、本
発明にもとづくセンサ素子の特性評価方法は、センサ素
子と絶縁体表面のメタライズとの間に直流または交流電
圧を印加して静電力を発生させることによりセンサ素子
の感度、周波数等の特性を評価する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は加速度を検出するための
加速度センサに関し、特に半導体ストレンゲージを用い
て、加速度検出回路を構成している半導体加速度センサ
とそのセンサ素子の特性評価方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体式加速度センサは、半導体の伸縮
による抵抗変化を利用したもので、一般にゲージ率の高
いシリコンが用いられる。従来の半導体式加速度センサ
を図10および図11を参照しながら説明する。
【0003】図10は、従来の半導体式加速度センサの
概略的構成を説明するための断面図である。センサ素子
400は、梁401、おもり403、および支持枠40
4がシリコンを一体加工することによって、断面形状略
E字状に形成されている。肉薄となった梁401は、肉
厚となった支持枠404とおもり403との間を橋渡し
する。また、梁401の表面に半導体ストレンゲージ4
02が設けられている。さらに、2つの梁401を橋渡
しするようにしてパッシベーション膜405が設けられ
ている。
【0004】ところで、半導体ストレンゲージ402と
配線によってホイートストーンブリッジを構成する上記
半導体式加速度センサは、製造時に半導体ストレンゲー
ジ402を拡散するときのブロセス上のバラツキによっ
てオフセットを生じる。また、バッシペーション膜40
5とシリコンとの熱膨張係数の違いによって梁401表
面に歪が生じる。この歪によってもオフセットが生じて
しまうので、センサ特性の問題となっている。ここで
「オフセット」とは、加速度センサに加速度が作用しな
い状態でも、加速度が発生したような信号がセンサから
出力されることをいう。
【0005】このようなオフセットに対して、半導体ス
トンケージ402を介してセンサ素子401とアンプ処
理ICチップとを連結する。そして、一般的にはセンサ
信号を増幅したり、周波数応答性能を決めるアンブ処理
ICチッブ410内に、オフセット調整用抵抗を設ける
ことによって、トミリングなどの作業によりオフセット
調整を行う。
【0006】また、近年になって半導体加速度センサの
小型化、コストダウンに対する要望が大きいために、図
11に示すような電子部品タイブのICパッケージによ
って実装する加速度センサも開発されている。
【0007】図11中、(a)は電子部品タイプの加速
度センサの一例を示す斜視図、(b)は電子部品タイプ
の加速度センサの他の例を示す斜視図、(c)はプリン
ト回路基板上に信号ワイヤを介して接続された加速度セ
ンサを示す側面図、(d)はプリント回路基板上に信号
ワイヤを介して接続された加速度センサを示す側面図で
ある。
【0008】図中、参照符号510は短冊状の電子部品
タイプ加速度センサ、520は円柱状の電子部品タイプ
加速度センサ、530はプリント回路基板、および54
0は信号ワイヤである。
【0009】つぎに、上記半導体加速度センサの特性を
評価するための手段および方法について図12を参照し
ながら説明する。
【0010】図12は、従来の半導体加速度センサの特
性を評価について説明するためのもので、(a)は装置
構成を説明するための模式的断面図、(b)は(a)の
装置を用いて検出されるピックアップ出力および加速度
センサ出力の波形を示す波形図である。
【0011】半導体加速度センサの特性の主な評価項目
には感度と周波数応答特性が上げられる。通常では図1
2(a)に示すようにセンサ素子610およびアンプ処
理ICチップ620をアセンブリしたセンサアッシー6
00を振動試験装置630によって加振して、例えば図
12(b)に示すような出力を得る。すなわち、加速度
ピックアッブ640の出力信号650と加速度センサの
出力信号660とを比較することによって加速度・感度
特性や周波数応答などのセンサ特性を測定する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の半導体
加速度センサは、以下のような解決すべき課題を有す
る。
【0013】図10に示す従来の半導体加速度センサ
は、一般的にはセンサ素子の感度を上げるために半導体
ストレンゲージを形成する部分は薄い梁構造としてい
る。そのため、特にパッシペーション膜によって発生す
るオフセットが大きく、またバラツキも大きくなるとい
う問題点がある。そこで、オフセット調整用にかなり広
い領域に渡ってトリミング抵抗を確保する必要がある。
しかし、このような構成は半導体加速度センサの小型化
を阻害する一因となる。一方、図11に示す従来の半導
体加速度センサでは、図11(c)および(d)に示す
ように、加速度センサを一般電子部品と同様にプリント
回路基板530に実装して使用する。
【0014】プリント回路基板530は、一般に剛性が
低いため、加速度によって基板本体がたわむ場合があ
る。また、加速度の方向によっては半導体加速度センサ
の信号ワイヤ540がたわむ場合もある。例えば、図1
1(c)では、縦方向(矢印A方向)の外力によって回
路基板530がたわむとともに、該回路基板530に設
けられた加速度センサ510(または520)の半導体
が受けるべき外力が回路基板530によって吸収され
る。また、図11(b)では、横方向(矢印B方向)の
外力が負荷される。この際、回路基板530はたわまな
いけれども、該回路基板530に設けられた加速度セン
サ510(または520)のに横方向の力が加わって信
号ワイヤ540にたわみが生じるとともに加速度センサ
510(または520)の半導体が受けるべき外力が吸
収される。このようなプリント回路基板または信号ワイ
ヤのたわみによって、検出すべき加速度がプリント回路
基板530または信号ワイヤ540に吸収され、センサ
信号の信頼性が低下してしまう。
【0015】自動車のエアバッグシステムに用いられる
加速度センサでは20〜50Gという加速度を約数%の
高精度で測定する必要があり、剛性の低いブリント回路
基板や信号ワイヤ530で支持された加速度センサで
は、プリント回路基板530や信号ワイヤ540の共振
モードによってセンサ信号の信頼性が低下してしまう。
【0016】さらに、図12に示す従来例では、2つの
問題点が挙げられる。一つはアッシーに組立した後でな
いとセンサ特性が評価できないため、特性不良になった
アッシーの組立部品が無駄になってしまうこと。もう一
つは、センサ量産する場合には、高価な振動試験機を複
数台導入する必要があり、コスト高になってしまうこと
である。
【0017】しがって、本発明は上記課題を解決し、セ
ンサ信号の信頼性が高く、かつ生産コストが低くかつ量
産が可能な半導体加速度センサとセンサ素子の特性評価
方法を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明にもとづく半導体式加速度センサは、支持枠
と、おもりと、支持枠とおもりとを連結する梁と、該梁
の表面に形成された半導体ストレンゲージとが一体成型
されたセンサ素子と、該センサ素子の半導体ストレンゲ
ージに接続されるAl配線とを有し、さらに半導体スト
レンゲージとAl配線との接続によってホイートストー
ンブリッジが構成された半導体式加速度センサであっ
て、半導体加速度センサのセンサ素子内に、調整用拡散
抵抗が千鳥状に配置されたパターンが設けられたことを
特徴とする。
【0019】好ましくは、センサ素子を覆うパッケージ
本体の少なくとも1箇所に、被加速度検出体と結合する
ための結合手段が設けられている。
【0020】好ましくは、結合手段は、雄螺子、雌螺
子、および雄螺子と雌螺子との組み合わせのいずれか一
つである。
【0021】例えば、センサ素子内部にオフセット調整
用拡散抵抗を4つ設置したバターンを形成する。また、
このようなバターンを形成する際に、試作実験によって
初期オフセットを確認し、発生したオフセットをキャン
セルするようにオフセット調整用拡散抵抗を選択してブ
リッジに組み込むことが好ましい。このとき、オフセッ
ト調整用拡散配線を選択するために、半導体プロセスの
うち配線をパターニングするマスクだけを数種類用意し
て、試作実験によって必要なオフセット調整用拡散配線
をブリッジ内に取り入れることが好ましい。
【0022】この際、オフセット調節用拡散抵抗を、A
l配線によって直列または並列の組み合わせを選択する
ことにより微細なオフセット調整が可能となる。
【0023】つぎに、本発明にもとづくセンサ素子の特
性評価方法は、半導体式加速度センサに設けられたセン
サ素子の特性を評価するための方法であって、表面に形
成された凹部の中に、金属薄膜がメタライズされ、また
凹部から外部に取り出す端子を具備した絶縁材料から構
成される静電力印加治具を用いることを特徴とする。
【0024】好ましくは、半導体式加速度センサは、支
持枠と、おもりと、支持枠とおもりとを連結する梁と、
該梁の表面に形成された半導体ストレンゲージとが一体
成型されたセンサ素子と、該センサ素子の半導体ストレ
ンゲージに接続されるAl配線とを有し、さらに半導体
ストレンゲージとAl配線との接続によってホイートス
トーンブリッジが構成された半導体式加速度センサであ
り、さらに該半導体加速度センサのセンサ素子内に、調
整用拡散抵抗が千鳥状に配置されたパターンが設けられ
ている。
【0025】好ましくは、凹部に形成されたメタライズ
部をセンサ素子のおもり部分に対抗して固定し、センサ
素子とメタライズ部との間に直流電圧を印加して静電力
を発生させることによりセンサ素子の感度を評価をす
る。
【0026】好ましくは、凹部に形成されたメタライズ
部をセンサ素子のおもり部分に対向して固定し、センサ
素子とメタライズ部との間に交流電圧を印加して静電力
を発生させることによりセンサ素子の感度を評価をす
る。
【0027】好ましくは、凹部に形成されたメタライズ
部をセンサ素子のおもり部分に対向して固定し、センサ
素子とメタライズ部との間に直流電圧を周波数を変えて
印加することによって、センサ素子の周波数特性および
固有振動数を評価する。
【0028】
【作用】半導体加速度センサのセンサ素子内に、調整用
拡散抵抗が千鳥状に配置されているため、Al配線の組
み合わせが容易となり、またオフセット調整用拡散配線
を直列または並列に組み合わせを変更することが可能と
なる。センサ素子を覆うパッケージ本体の少なくとも1
箇所に、被加速度検出体と結合するための結合手段、例
えば雄螺子、雌螺子、および雄螺子と雌螺子との組み合
わせのいずれか一つを有する。したがって、被加速度検
出体と半導体加速度センサとを上記結合手段を介して結
合することができる。
【0029】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の具体的例を説
明する。
【0030】<実施例1>図1は、本発明にもとづく半
導体加速度センサの一例を示すもので、(a)は模式的
平面図、(b)は回路図である。
【0031】加速度センサ素子100は、その内部に半
導体ストレンゲージ110によってホイートストーンブ
リッジ120が構成されている。また、ホイートストー
ンブリッジ120の一部にオフセット調整用拡散配線1
30が設けられている。この実施例の構成は、オフセッ
トが全く発生しない場合に採用される配線パターンであ
り、上記ホイートストーンブリッジ120にはオフセッ
ト調整用拡散配線130は取り込まれていない。
【0032】<実施例2>図2は、本発明にもとづく半
導体加速度センサの第二の例を示すもので、(a)は模
式的平面図、(b)は回路図である。
【0033】実施例1と同様に、センサ素子100内部
に半導体ストレンゲージ110によってホイートストー
ンブリッジ120が構成さており、その一部にオフセッ
ト調整用拡散配線130が形成されている。本実施例の
構成は、オフセットがマイナス側に多く発生する場合に
採用される配線パターンであり、ホイートストーンブリ
ッジ120のプラス出力とGNDとの間にオフセット調
整用拡散配線130を全て直列になるように取り込み、
オフセットをゼロ点に近くなるように調整することがで
きる。
【0034】<実施例3>図3は、本発明にもとづく半
導体加速度センサの第三の例を示すもので、(a)は模
式的平面図、(b)は回路図である。
【0035】実施例1および2と同様に、センサ素子1
00内部に半導体ストレンゲージ110によってホイー
トストーンブリッジ120が構成さており、その一部に
オフセット調整用拡散配線130が形成されている。本
実施例はオフセットがプラス側に多く発生する場合に採
用される配線バターンであり、ホイートストーンブリッ
ジ120のプラス出力とGNDとの間にオフセット調整
用拡散配線130を全て直列になるように取り込み、オ
フセットをゼロ点に近くなるように調整することができ
る。
【0036】<実施例4>図4は、本発明にもとづく半
導体加速度センサの第四の例を示すもので、(a)は模
式的平面図、(b)は回路図である。
【0037】実施例1ないし3と同様に、センサ素子1
00内部に半導体ストレンゲージ110によってホイー
トストーンブリッジ120が構成さており、その一部に
オフセット調整用拡散配線130が形成されている。
【0038】本実施例ではオフセットがマイナス側に小
さく発生する場合に採用される配線パターンであり、ホ
イートストーンブリッジ120のブラス出力とGNDと
の間にオフセット調整用拡散配線130を全て並列にな
るように取り込み、オフセットをゼロ点に近くなるよう
に調整することができる。
【0039】上記実施例1ないし3は、半導体加速度セ
ンサの製造プロセスで使用されるAl配線用のマスクバ
ターン1枚を、4つのオフセット調整用拡散抵抗のいず
れか一つと切り替えることによって容易に実現すること
ができる。また、オフセット調整用拡散配線が千鳥状に
配置されているため、Al配線パターンの組合せも容易
である。更に、これらのオフセット調整用拡散配線を直
列または並列に組み合わせを変更して微細なオフセット
調整を行うことが可能である。さらに、本発明において
オフセット調整用拡散配線は、その一つが数十Ωで構成
され、半導体ストレンゲージ110が約数kΩで構成さ
れているので、オフセット調整用拡故配線130の取り
込みによる感度の低下は非常に小さいと考えられる。
【0040】<実施例5>図5は半導体加速度センサの
一例を示す斜視図、図6は図5の半導体加速度センサを
取り付けた被加速度検出体の断面図である。
【0041】本発明にもとづく加速度センサ200のパ
ッケージは、金属などの剛体からなる基台210と、該
基台210の底面に一体的に形成された雄螺子220
と、基台210からと出し、かつ基台210と電気的に
絶縁された信号取り出し端子230と、基台上に設けら
れたセンサ素子240、アンプ処理ICチップ250、
および他の周辺部品260が実装されたセラミック基板
270と、基台上のこれらの部品を密閉する金属キャッ
プ280とが実装されたセラミック基板とからなる。
【0042】このような構成からなる加速度センサ20
0は、図6に示すように、被加速度検出体290に対し
て上記雄螺子220によって固定され、信号取り出し端
子230からプリント回路基板291へ配線されて使用
される。したがって、被加速度検出体290から発生す
る加速度を正確に検出することができる。
【0043】<実施例6>図7は半導体加速度センサの
一例を示す斜視図、図8は図7の半導体加速度センサを
取り付けた被加速度検出体の断面図である。
【0044】本発明にもとづく加速度センサ200のパ
ッケージは、金属などの剛体からなる基台210と、該
基台210の底面に一体的に形成された雌螺子221
と、基台210からと出し、かつ基台210と電気的に
絶縁された信号取り出し端子230と、基台上に設けら
れたセンサ素子240、アンプ処理ICチップ250、
および他の周辺部品260が実装されたセラミック基板
270と、基台上のこれらの部品を密閉する金属キャッ
プ280とが実装されたセラミック基板とからなる。
【0045】このような構成からなる加速度センサ20
0は、図6に示すように、被加速度検出体290に対し
て上記雌螺子220に雄螺子222をよって固定され、
信号取り出し端子230からプリント回路基板291へ
配線されて使用される。したがって、被加速度検出体2
90から発生する加速度を正確に検出することができ
る。
【0046】<実施例7>図9は、本発明にもとづく半
導体加速度センサの特性評価方法を説明するためのもの
で、(a)静電力印加治具の模式的正面図、(b)は上
記(a)のA−A′線に沿う静電力印加治具の断面であ
って、静電力印加治具上に加速度センサ300が固定さ
れる直前の状態を示す図、(c)は静電力印加治具上に
加速度センサ300が固定された状態を説明するための
模式的断面図、そして(d)は特性評価終了後に加速度
センサ素子をセラミック基板上に実装した状態の模式的
断面図である。
【0047】静電力印加治具310は、その表面に形成
された凹部の中に、金属薄膜320がメタライズされ、
また凹部から外部に取り出す端子を具備したガラスなど
の絶縁材料から構成される。
【0048】半導体加速度センサの特性評価は、以下の
ようにして実施される。まず、上記凹部に形成された金
属薄膜320をセンサ素子300のおもり部分301に
固定する。
【0049】つぎに、センサ素子300の電極パッド3
30と静電力印加治具310の金属薄膜320との間に
電圧を印加する。これによって、センサ素子300のお
もり部分301と金属薄膜320との間に静電力が発生
し、センサ素子300の擬似的な加速度が印加される。
したがって、予備実験等により静電力と加速度との相関
を調べておけば、必要な加速度に応じた静電力を与えて
センサ素子の感度を評価することが可能となる。このと
き、印加する電圧が交流の場合は、センサの静電力−感
度の関係だけでなく、印加する電圧の周波数を変えるこ
とによって、センサの周波数特性および固有振動数まで
測定することができる。
【0050】また、このようにして感度を評価した後、
感度が良品であるセンサ素子300のみを、信号増幅用
IC350やその他の部品360と一緒にセラミック基
板370上に実装し、パッケージ380で密封すること
によって、センサ素子300以外の部品の無駄を省くこ
とができる。
【0051】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にもとづく
半導体加速度センサは、半導体加速度センサのセンサ素
子内に、調整用拡散抵抗が千鳥状に配置されているた
め、Al配線の組み合わせが容易となり、またオフセッ
ト調整用拡散配線を直列または並列に組み合わせを変更
することが可能となる。さらに、センサ素子を覆うパッ
ケージ本体の少なくとも1箇所に、被加速度検出体と結
合するための結合手段、例えば雄螺子、雌螺子、および
雄螺子と雌螺子との組み合わせのいずれか一つを有すた
め、被加速度検出体と半導体加速度センサとを上記結合
手段を介して結合することができる。その結果、センサ
信号の信頼性が高く、かつ生産コストが低くかつ量産が
可能な半導体加速度センサを提供することが可能とな
る。さらに、本発明にもとづくセンサ素子の特性評価方
法は、センサ素子と絶縁体表面のメタライズとの間に直
流または交流電圧を印加して静電力を発生させることに
よりセンサ素子の感度、周波数等の特性を評価すること
を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にもとづく半導体加速度センサの一例を
示すもので、(a)は模式的平面図、(b)は回路図で
ある。
【図2】本発明にもとづく半導体加速度センサの第二の
例を示すもので、(a)は模式的平面図、(b)は回路
図である。
【図3】本発明にもとづく半導体加速度センサの第三の
例を示すもので、(a)は模式的平面図、(b)は回路
図である。
【図4】本発明にもとづく半導体加速度センサの第四の
例を示すもので、(a)は模式的平面図、(b)は回路
図である。
【図5】本発明にもとづく半導体加速度センサの一例を
示す斜視図である。
【図6】半導体加速度センサを取り付けた被加速度検出
体の断面図である。
【図7】本発明にもとづく半導体加速度センサの一例を
示す斜視図である。
【図8】図7の半導体加速度センサを取り付けた被加速
度検出体の断面図である。
【図9】本発明にもとづく半導体加速度センサの特性評
価方法を説明するためのもので、(a)静電力印加治具
の模式的正面図、(b)は上記(a)のA−A′線に沿
う静電力印加治具の断面であって、静電力印加治具上に
加速度センサが固定される直前の状態を示す図、(c)
は静電力印加治具上に加速度センサが固定された状態を
説明するための模式的断面図、そして(d)は特性評価
終了後に加速度センサ素子をセラミック基板上に実装し
た状態の模式的断面図である。
【図10】従来の半導体式加速度センサの概略的構成を
説明するための断面図である。
【図11】従来の半導体式加速度センサの概略的構成を
説明するためのもので、(a)は電子部品タイプの加速
度センサの一例を示す斜視図、(b)は電子部品タイプ
の加速度センサの他の例を示す側面図、(c)はプリン
ト回路基板上に信号ワイヤを介して接続された加速度セ
ンサを示す斜視図、(d)はプリント回路基板上に信号
ワイヤを介して接続された加速度センサを示す側面図で
ある。
【図12】従来の半導体加速度センサの特性を評価につ
いて説明するためのもので、(a)は装置構成を説明す
るための模式的断面図、(b)は(a)の装置を用いて
検出されるピックアップ出力および加速度センサ出力の
波形を示す波形図である。
【符号の説明】
100 センサ素子 110 半導体ストレンゲージ 120 ホイートストーンブリッジ 130 オフセット調整用拡散配線 200 加速度センサ 210 基台 220 雄螺子 221 雌螺子 222 ボルト 230 信号取り出し端子 240 センサ素子 250 アンプ処理ICチップ 260 周辺部品 270 セラミック基板 280 金属キャップ 290 被加速度検出体 291 プリント基板端子 300 センサ素子 301 おもり部分 310 静電力印加治具 320 金属薄膜 330 電極パッド 340 プローブ 350 信号増幅用IC 360 他の部品 370 セラミック基板 380 パッケージ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持枠と、おもりと、前記支持枠と前記
    おもりとを連結する梁と、該梁の表面に形成された半導
    体ストレンゲージとが一体成型されたセンサ素子と、該
    センサ素子の前記半導体ストレンゲージに接続されるA
    l配線とを有し、さらに前記半導体ストレンゲージと前
    記Al配線との接続によってホイートストーンブリッジ
    が構成された半導体式加速度センサであって、 前記半導体加速度センサのセンサ素子内に、調整用拡散
    抵抗が千鳥状に配置されたパターンが設けられたことを
    特徴とする半導体式加速度センサ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体式加速度センサで
    あって、 前記センサ素子を覆うパッケージ本体の少なくとも1箇
    所に、被加速度検出体と結合するための結合手段が設け
    られたことを特徴とする半導体式加速度センサ。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の半導体式加速度センサで
    あって、 前記結合手段は、雄螺子、雌螺子、および雄螺子と雌螺
    子との組み合わせのいずれか一つであることを特徴とす
    る半導体式加速度センサ。
  4. 【請求項4】 半導体式加速度センサに設けられたセン
    サ素子の特性を評価するための方法であって、 表面に形成された凹部の中に、金属薄膜がメタライズさ
    れ、また前記凹部から外部に取り出す端子を具備した絶
    縁材料から構成される静電力印加治具を用いることを特
    徴とするセンサ素子の特性評価方法。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の方法であって、 前記半導体式加速度センサは、支持枠と、おもりと、前
    記支持枠と前記おもりとを連結する梁と、該梁の表面に
    形成された半導体ストレンゲージとが一体成型されたセ
    ンサ素子と、該センサ素子の前記半導体ストレンゲージ
    に接続されるAl配線とを有し、さらに前記半導体スト
    レンゲージと前記Al配線との接続によってホイートス
    トーンブリッジが構成された半導体式加速度センサであ
    り、さらに該半導体加速度センサのセンサ素子内に、調
    整用拡散抵抗が千鳥状に配置されたパターンが設けられ
    たことを特徴とするセンサ素子の特性評価方法。
  6. 【請求項6】 請求項4または5記載の方法であって、 前記凹部に形成されたメタライズ部を前記センサ素子の
    おもり部分に対向して固定し、センサ素子と前記メタラ
    イズ部との間に直流電圧を印加して静電力を発生させる
    ことにより前記センサ素子の感度を評価をすることを特
    徴とするセンサ素子の特性評価方法。
  7. 【請求項7】 請求項4または5記載の方法であって、 前記凹部に形成されたメタライズ部を前記センサ素子の
    おもり部分に対向して固定し、センサ素子と前記メタラ
    イズ部との間に交流電圧を印加して静電力を発生させる
    ことにより前記センサ素子の感度を評価をすることを特
    徴とするセンサ素子の特性評価方法。
  8. 【請求項8】 請求項4または5記載の方法であって、 前記凹部に形成されたメタライズ部を前記センサ素子の
    おもり部分に対向して固定し、センサ素子と前記メタラ
    イズ部との間に直流電圧を周波数を変えて印加すること
    によって、前記センサ素子の周波数特性および固有振動
    数を評価することを特徴とするセンサ素子の特性評価方
    法。
JP12389695A 1995-05-23 1995-05-23 半導体式加速度センサと該センサのセンサ素子の特性評価方法 Expired - Fee Related JP3281217B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12389695A JP3281217B2 (ja) 1995-05-23 1995-05-23 半導体式加速度センサと該センサのセンサ素子の特性評価方法
DE1996120459 DE19620459B4 (de) 1995-05-23 1996-05-21 Halbleiter-Beschleunigungsmesser und Verfahren zur Bewertung der Eigenschaften eines Halbleiter-Beschleunigungsmessers
GB9610674A GB2301190B (en) 1995-05-23 1996-05-22 A semiconductor-type accelerometer and a method for evaluating the properties of a sensor element formed
US08/651,578 US5827967A (en) 1995-05-23 1996-05-22 Semiconductor accelerometer including strain gauges forming a wheatstone bridge and diffusion resistors
CN96105485A CN1083980C (zh) 1995-05-23 1996-05-22 半导体加速度计和评价其传感元件特性的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12389695A JP3281217B2 (ja) 1995-05-23 1995-05-23 半導体式加速度センサと該センサのセンサ素子の特性評価方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08313550A true JPH08313550A (ja) 1996-11-29
JP3281217B2 JP3281217B2 (ja) 2002-05-13

Family

ID=14872026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12389695A Expired - Fee Related JP3281217B2 (ja) 1995-05-23 1995-05-23 半導体式加速度センサと該センサのセンサ素子の特性評価方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5827967A (ja)
JP (1) JP3281217B2 (ja)
CN (1) CN1083980C (ja)
DE (1) DE19620459B4 (ja)
GB (1) GB2301190B (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000162232A (ja) * 1998-11-25 2000-06-16 Murata Mfg Co Ltd 加速度センサモジュール
JP2000162233A (ja) * 1998-11-25 2000-06-16 Murata Mfg Co Ltd 加速度センサ
KR100533569B1 (ko) * 1999-05-27 2005-12-06 삼성전자주식회사 테스트용 반도체 패키지 및 그 제조 방법
JP2018159659A (ja) * 2017-03-23 2018-10-11 戸田建設株式会社 擬似加振装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10243604B4 (de) * 2002-09-19 2006-07-27 Infineon Technologies Ag Anordnung von mehreren Widerständen eines Halbleiter-Bauelements
US20040252290A1 (en) * 2003-06-10 2004-12-16 Ferguson Gary W. Optical strain gauge and methods of use including a wind measurement device
JP2005016975A (ja) * 2003-06-23 2005-01-20 Denso Corp 半導体加速度センサの検査方法及び半導体加速度センサ
JP4337099B2 (ja) * 2004-11-08 2009-09-30 日立金属株式会社 加速度センサ
RU2504866C1 (ru) * 2012-06-01 2014-01-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" Интегральный тензопреобразователь ускорения
CN104123419B (zh) * 2014-07-24 2018-05-15 江苏精湛光电仪器股份有限公司 一种分子-电子感应式加速度计噪声测量方法
CN110568222B (zh) * 2019-08-16 2021-09-03 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种冲击型加速度计灵敏度的测试装置与测试方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR524855A (fr) * 1916-06-14 1921-09-12 Emile Dick Régulateur élastique à graduation et à action rapide
US4553436A (en) * 1982-11-09 1985-11-19 Texas Instruments Incorporated Silicon accelerometer
JPS5995420A (ja) * 1982-11-24 1984-06-01 Hitachi Ltd Mos型センサ
DE3429250C1 (de) * 1984-08-08 1986-03-27 Texas Instruments Deutschland Gmbh, 8050 Freising Auf die Einwirkung einer Kraft ansprechender Sensor
US4809536A (en) * 1986-11-06 1989-03-07 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method of adjusting bridge circuit of semiconductor pressure sensor
JPS63252257A (ja) * 1986-11-20 1988-10-19 Aisin Seiki Co Ltd 加速度検出装置
DE4008117C3 (de) * 1989-03-15 1999-07-29 Mitsubishi Electric Corp Beschleunigungsdetektor
US5103667A (en) * 1989-06-22 1992-04-14 Ic Sensors, Inc. Self-testable micro-accelerometer and method
JPH049721A (ja) * 1990-04-27 1992-01-14 Mitsubishi Electric Corp 振動検出器
JPH0413975A (ja) * 1990-05-07 1992-01-17 Nec Corp 半導体加速度センサ
US5121180A (en) * 1991-06-21 1992-06-09 Texas Instruments Incorporated Accelerometer with central mass in support
FR2679662B1 (fr) * 1991-07-26 1994-08-05 Schlumberger Services Petrol Circuit electrique tel qu'un pont de wheatstone pourvu d'une partie d'ajustage de resistance.
US5351542A (en) * 1992-01-27 1994-10-04 Kansei Corporation Acceleration sensor assembly

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000162232A (ja) * 1998-11-25 2000-06-16 Murata Mfg Co Ltd 加速度センサモジュール
JP2000162233A (ja) * 1998-11-25 2000-06-16 Murata Mfg Co Ltd 加速度センサ
KR100533569B1 (ko) * 1999-05-27 2005-12-06 삼성전자주식회사 테스트용 반도체 패키지 및 그 제조 방법
JP2018159659A (ja) * 2017-03-23 2018-10-11 戸田建設株式会社 擬似加振装置

Also Published As

Publication number Publication date
GB2301190A (en) 1996-11-27
CN1083980C (zh) 2002-05-01
CN1151526A (zh) 1997-06-11
DE19620459A1 (de) 1996-12-12
JP3281217B2 (ja) 2002-05-13
DE19620459B4 (de) 2004-09-23
GB2301190B (en) 2000-01-12
GB9610674D0 (en) 1996-07-31
US5827967A (en) 1998-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6388887B1 (en) Surface mount type package unit
JP3278363B2 (ja) 半導体加速度センサ
US7219554B2 (en) Semiconductor pressure sensor
KR100432068B1 (ko) 압력센서
US5438859A (en) Acceleration sensor having fault diagnosing device
US7036383B2 (en) Pressure sensor having sensor chip and signal processing circuit mounted on a common stem
KR20000036081A (ko) 가속 측정 장치
US6520014B1 (en) Microsensor having a sensor device connected to an integrated circuit by a solder joint
JP3281217B2 (ja) 半導体式加速度センサと該センサのセンサ素子の特性評価方法
JP3662018B2 (ja) 内燃機関の燃焼室内の圧力を検出するための圧力センサ
JPH06194379A (ja) 半導体加速度検出装置
JP3009104B2 (ja) 半導体センサおよび半導体センサ用パッケージ
JPH08178951A (ja) 半導体加速度検出装置
JP2005249520A (ja) 歪検出素子及び圧力センサ
GB2280307A (en) Semiconductor acceleration sensor and testing method thereof
US6370960B1 (en) Capacitive sensor
US6006606A (en) Semiconductor acceleration sensor
JP3346118B2 (ja) 半導体加速度センサ
JPH1096743A (ja) 半導体センサ及びその製造方法
JPH08146034A (ja) 加速度検出装置
JPH05340956A (ja) 加速度センサ
JPH0830716B2 (ja) 半導体加速度検出装置
JPH10170540A (ja) 加速度センサ
JP2540972B2 (ja) センサ
JP3873438B2 (ja) 半導体装置

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: 20020125

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080222

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090222

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100222

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees