JPH09138174A - 静電容量型圧力センサ - Google Patents
静電容量型圧力センサInfo
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- JPH09138174A JPH09138174A JP29545095A JP29545095A JPH09138174A JP H09138174 A JPH09138174 A JP H09138174A JP 29545095 A JP29545095 A JP 29545095A JP 29545095 A JP29545095 A JP 29545095A JP H09138174 A JPH09138174 A JP H09138174A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 寄生容量や外界の電界の影響を防止して、正
確な圧力検出を行うことのできる静電容量型圧力センサ
を提供すること。 【解決手段】 ダイアフラム部２、キャビティー部５を
有するシリコン基板１と、固定電極４、圧力等を導入す
る穴１３を有するガラス基板３とから構成されるセンサ
チップ６には、固定電極４の引出しのために、シリコン
基板１とガラス基板３との間に横穴１１が形成されてい
る。センサチップ６はシールド材を兼ねている導電性樹
脂１４により台座７に固定され、この導電性樹脂１４は
回路基板上でＧＮＤに接続されるリード端子１５の先端
に接触している。センサチップ６の下に設置されている
導電性樹脂１４は、シールド材として働き、センサチッ
プ６のシリコン基板１と固定電極４の間に入る寄生容量
を削減し、また外部電界ノイズの影響を取り除く。
確な圧力検出を行うことのできる静電容量型圧力センサ
を提供すること。 【解決手段】 ダイアフラム部２、キャビティー部５を
有するシリコン基板１と、固定電極４、圧力等を導入す
る穴１３を有するガラス基板３とから構成されるセンサ
チップ６には、固定電極４の引出しのために、シリコン
基板１とガラス基板３との間に横穴１１が形成されてい
る。センサチップ６はシールド材を兼ねている導電性樹
脂１４により台座７に固定され、この導電性樹脂１４は
回路基板上でＧＮＤに接続されるリード端子１５の先端
に接触している。センサチップ６の下に設置されている
導電性樹脂１４は、シールド材として働き、センサチッ
プ６のシリコン基板１と固定電極４の間に入る寄生容量
を削減し、また外部電界ノイズの影響を取り除く。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電容量型圧力セ
ンサに関し、特に、シリコン基板とガラス基板とにそれ
ぞれ電極を形成し、各電極面を対向させてシリコン基板
とガラス基板とを接合した静電容量型圧力センサに関す
る。
ンサに関し、特に、シリコン基板とガラス基板とにそれ
ぞれ電極を形成し、各電極面を対向させてシリコン基板
とガラス基板とを接合した静電容量型圧力センサに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】この種の静電容量型圧力センサとして、
一般に図３に示す構造のものが知られている。
一般に図３に示す構造のものが知られている。
【０００３】図３に示した静電容量型圧力センサは、シ
リコン基板３１に、圧力に応じて変形するダイアフラム
部３２が形成され、ガラス基板３３上には固定電極３４
が形成されている。図３に示すように、シリコン基板３
１とガラス基板３３とはその一部において接合されてお
り、これによって、ダイアフラム部３２の下側にはキャ
ビティー部３５が形成されている。
リコン基板３１に、圧力に応じて変形するダイアフラム
部３２が形成され、ガラス基板３３上には固定電極３４
が形成されている。図３に示すように、シリコン基板３
１とガラス基板３３とはその一部において接合されてお
り、これによって、ダイアフラム部３２の下側にはキャ
ビティー部３５が形成されている。
【０００４】これらシリコン基板３１及びガラス基板３
３によってセンサチップ３６が構成され、センサチップ
３６はガラス基板３３によって台座３７上に接着されて
いる。また、センサチップ３６を構成するガラス基板３
３及びセンサチップ３６が配置された台座３７に大気圧
導入用、または被測定圧力と比較する圧力を導入するた
めの通路３８が形成されている。台座３７には、モール
ド成型時に一緒に作成されたリード端子３９が配置され
ており、リード端子３９と固定電極３４とはリード線４
０によって電気的に接続されている。
３によってセンサチップ３６が構成され、センサチップ
３６はガラス基板３３によって台座３７上に接着されて
いる。また、センサチップ３６を構成するガラス基板３
３及びセンサチップ３６が配置された台座３７に大気圧
導入用、または被測定圧力と比較する圧力を導入するた
めの通路３８が形成されている。台座３７には、モール
ド成型時に一緒に作成されたリード端子３９が配置され
ており、リード端子３９と固定電極３４とはリード線４
０によって電気的に接続されている。
【０００５】センサチップ３６には横穴４１が設けら
れ、これによって固定電極３４が外部に引き出される。
その後、キャビティー部３５とセンサチップ３６外領域
とを隔離するため、横穴４１は封止剤４２によって封止
される。そして、台座３７と被測定圧力導入のための通
路４３を設けたカバー部材としてのモールド材のキャッ
プ４４とは超音波溶着によってシールドされる。
れ、これによって固定電極３４が外部に引き出される。
その後、キャビティー部３５とセンサチップ３６外領域
とを隔離するため、横穴４１は封止剤４２によって封止
される。そして、台座３７と被測定圧力導入のための通
路４３を設けたカバー部材としてのモールド材のキャッ
プ４４とは超音波溶着によってシールドされる。
【０００６】以上の構成を有する従来の静電容量型圧力
センサでは、ダイアフラム部３２に圧力が加わると、圧
力の大きさに応じてダイアフラム部３２が変形する。ダ
イアフラム部３２の変形によって、ダイアフラム部３２
と固定電極３４との間のギャップの幅が変化する。ここ
で、ダイアフラム部３２と固定電極３４との間には、ｃ
＝ξ（Ａ／ｄ）の関係がある。なお、ｃ：静電容量、
ξ：空気の誘電率、Ａ：電極面積、ｄ：電極間ギャップ
である。
センサでは、ダイアフラム部３２に圧力が加わると、圧
力の大きさに応じてダイアフラム部３２が変形する。ダ
イアフラム部３２の変形によって、ダイアフラム部３２
と固定電極３４との間のギャップの幅が変化する。ここ
で、ダイアフラム部３２と固定電極３４との間には、ｃ
＝ξ（Ａ／ｄ）の関係がある。なお、ｃ：静電容量、
ξ：空気の誘電率、Ａ：電極面積、ｄ：電極間ギャップ
である。
【０００７】従って、上述したギャップの幅の変化によ
って静電容量が変化することになり、更に、力とギャッ
プとの間には一定の相関関係があるから、静電容量を検
出することによって圧力を知ることができる。
って静電容量が変化することになり、更に、力とギャッ
プとの間には一定の相関関係があるから、静電容量を検
出することによって圧力を知ることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の静電容量型圧力センサでは、検出する圧力によっ
て変化する静電容量は、１．２ｐＦと微小で、寄生容量
の影響を受けやすいため検出すべき圧力以外の影響が大
きく正確な圧力を検出することが不可能であった。ま
た、圧力センサの測定位置を変化させただけでも外界の
電界が変化し、検出圧力が変化してしまうという問題点
があった。
従来の静電容量型圧力センサでは、検出する圧力によっ
て変化する静電容量は、１．２ｐＦと微小で、寄生容量
の影響を受けやすいため検出すべき圧力以外の影響が大
きく正確な圧力を検出することが不可能であった。ま
た、圧力センサの測定位置を変化させただけでも外界の
電界が変化し、検出圧力が変化してしまうという問題点
があった。
【０００９】本発明の目的は、寄生容量や外界の電界の
影響を防止して、正確な圧力検出を行うことのできる静
電容量型圧力センサを提供することにある。
影響を防止して、正確な圧力検出を行うことのできる静
電容量型圧力センサを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、電極部
が形成された第１の基板と、圧力に応じて変形するダイ
アフラム部が形成された第２の基板とを有し前記ダイア
フラム部と前記電極部とがギャップをおいて互いに対向
する関係となるように前記第１及び前記第２の基板とが
接合されたセンサチップを備え、前記ダイアフラム部に
加わる圧力に応じて前記ギャップの幅が変化し、前記ダ
イアフラム部と前記電極部との間の静電容量が変化する
ことによって圧力を検出するようにした静電容量型圧力
センサにおいて、前記センサチップが、封止筐体内に枠
組みされた所定の場所に導電性樹脂で接着され、前記導
電性樹脂がリード端子を兼ねた金属材の一片と接着され
ていることを特徴とする静電容量型圧力センサが得られ
る。
が形成された第１の基板と、圧力に応じて変形するダイ
アフラム部が形成された第２の基板とを有し前記ダイア
フラム部と前記電極部とがギャップをおいて互いに対向
する関係となるように前記第１及び前記第２の基板とが
接合されたセンサチップを備え、前記ダイアフラム部に
加わる圧力に応じて前記ギャップの幅が変化し、前記ダ
イアフラム部と前記電極部との間の静電容量が変化する
ことによって圧力を検出するようにした静電容量型圧力
センサにおいて、前記センサチップが、封止筐体内に枠
組みされた所定の場所に導電性樹脂で接着され、前記導
電性樹脂がリード端子を兼ねた金属材の一片と接着され
ていることを特徴とする静電容量型圧力センサが得られ
る。
【００１１】また、本発明によれば、前記封止筐体内に
枠組みされた前記所定の場所の他に更に枠組みされた他
の場所を有し、該枠組みされた他の場所に前記センサチ
ップを検出する回路をＩＣ化したチップが導電性樹脂で
接着され、前記導電性樹脂がリード端子を兼ねた金属材
の一片と接着されていることを特徴とする静電容量型圧
力センサが得られる。
枠組みされた前記所定の場所の他に更に枠組みされた他
の場所を有し、該枠組みされた他の場所に前記センサチ
ップを検出する回路をＩＣ化したチップが導電性樹脂で
接着され、前記導電性樹脂がリード端子を兼ねた金属材
の一片と接着されていることを特徴とする静電容量型圧
力センサが得られる。
【００１２】
【作用】本発明の静電容量型圧力センサにおいては、封
止筐体内でセンサチップをシールド材を兼ねたリード端
子により立体的に覆うことで、浮遊容量や外界の電界を
シールドすることができるので、センサチップが浮遊容
量や外界の電界の影響を受けなくなり、正確な圧力検出
を行うことが可能となる。
止筐体内でセンサチップをシールド材を兼ねたリード端
子により立体的に覆うことで、浮遊容量や外界の電界を
シールドすることができるので、センサチップが浮遊容
量や外界の電界の影響を受けなくなり、正確な圧力検出
を行うことが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係る静電
容量型圧力センサについて、図面を参照して詳細に説明
する。
容量型圧力センサについて、図面を参照して詳細に説明
する。
【００１４】図１に、本発明の第一の実施例の静電容量
型圧力センサの概要を示す。
型圧力センサの概要を示す。
【００１５】本実施例の静電容量型圧力センサは、図１
に示すように、被測定圧力により変形する可動電極を構
成するダイアフラム部２及びその下に設けたキャビティ
ー部５を有するシリコン基板１と、固定電極４、及び、
大気圧導入用または、被測定圧力の比較となる圧力を導
入する穴１３を有するガラス基板３とから構成されるセ
ンサチップ６を備えている。センサチップ６には、固定
電極４の引出しのために、シリコン基板１とガラス基板
３との間に横穴１１が形成されている。この横穴１１
は、キャビティー部５とセンサチップ６の外界を隔離す
るため、封止剤１２により封止されている。また、ガラ
ス基板３及び台座７に大気圧導入用、または被測定圧力
と比較する圧力を導入するための通路８が形成されてい
る。
に示すように、被測定圧力により変形する可動電極を構
成するダイアフラム部２及びその下に設けたキャビティ
ー部５を有するシリコン基板１と、固定電極４、及び、
大気圧導入用または、被測定圧力の比較となる圧力を導
入する穴１３を有するガラス基板３とから構成されるセ
ンサチップ６を備えている。センサチップ６には、固定
電極４の引出しのために、シリコン基板１とガラス基板
３との間に横穴１１が形成されている。この横穴１１
は、キャビティー部５とセンサチップ６の外界を隔離す
るため、封止剤１２により封止されている。また、ガラ
ス基板３及び台座７に大気圧導入用、または被測定圧力
と比較する圧力を導入するための通路８が形成されてい
る。
【００１６】本実施例の静電容量型圧力センサにおいて
は、図１に示すように、センサチップ６はシールド材を
兼ねている導電性樹脂１４により台座７に固定されてい
る。また、導電性樹脂１４は回路基板上でＧＮＤに接続
されるリード端子１５の先端に接触している。
は、図１に示すように、センサチップ６はシールド材を
兼ねている導電性樹脂１４により台座７に固定されてい
る。また、導電性樹脂１４は回路基板上でＧＮＤに接続
されるリード端子１５の先端に接触している。
【００１７】また、リード端子９と固定電極４は接続リ
ード線１０により電気的に接続されており、リード端子
９，１５はモールド材により成型される台座７と一緒に
作成されている。更に、台座７と被測定圧力導入のため
の通路１６を設けたカバー部材としてのモールド材ギャ
ップ１７とは超音波溶着によってシールされる。
ード線１０により電気的に接続されており、リード端子
９，１５はモールド材により成型される台座７と一緒に
作成されている。更に、台座７と被測定圧力導入のため
の通路１６を設けたカバー部材としてのモールド材ギャ
ップ１７とは超音波溶着によってシールされる。
【００１８】尚、通常は、センサチップ６をモールドパ
ッケージ１８の中に設置し、モールドパッケージ１８を
検出回路を実装したハイブリットＩＣ（ＨＩＣ）に実装
する。
ッケージ１８の中に設置し、モールドパッケージ１８を
検出回路を実装したハイブリットＩＣ（ＨＩＣ）に実装
する。
【００１９】以上の構成を有する本実施例の静電容量型
圧力センサにおいては、センサチップ６の下に設置され
ている導電性樹脂１４がシールド材として働き、センサ
チップ６のシリコン基板１と固定電極４の間に入る寄生
容量を削減し、また外部電界ノイズの影響を取り除く働
らきをする。
圧力センサにおいては、センサチップ６の下に設置され
ている導電性樹脂１４がシールド材として働き、センサ
チップ６のシリコン基板１と固定電極４の間に入る寄生
容量を削減し、また外部電界ノイズの影響を取り除く働
らきをする。
【００２０】次に、本発明の第二の実施例の静電容量型
圧力センサについて、図２を参照して説明する。
圧力センサについて、図２を参照して説明する。
【００２１】本実施例の静電容量型圧力センサにおいて
は、センサチップ６のシリコン基板１と固定電極４の間
に入る寄生容量を削減するために、検出回路はワンチッ
プＩＣにしてセンサチップ６と一緒にモールドパッケー
ジ１８に搭載し、接続リード線を短くする方法を用いて
いる。モールドパッケージ１８の中の窪み１９，２０中
にセンサチップ６とＩＣチップ２１が実装され、それぞ
れ導電性樹脂１４，２２によって台座７に接着される。
ＩＣチップ２１とセンサチップ６は接続リード線２３に
より短く接続され、引き回しによる寄生容量が殆ど無い
ようにする。また、導電性樹脂１４がリード端子１５，
２４と接続されＧＮＤに接地されると、台座７の樹脂の
誘電率による寄生容量の影響を無くすることができ、更
に、外界の電界をシールドする効果がある。
は、センサチップ６のシリコン基板１と固定電極４の間
に入る寄生容量を削減するために、検出回路はワンチッ
プＩＣにしてセンサチップ６と一緒にモールドパッケー
ジ１８に搭載し、接続リード線を短くする方法を用いて
いる。モールドパッケージ１８の中の窪み１９，２０中
にセンサチップ６とＩＣチップ２１が実装され、それぞ
れ導電性樹脂１４，２２によって台座７に接着される。
ＩＣチップ２１とセンサチップ６は接続リード線２３に
より短く接続され、引き回しによる寄生容量が殆ど無い
ようにする。また、導電性樹脂１４がリード端子１５，
２４と接続されＧＮＤに接地されると、台座７の樹脂の
誘電率による寄生容量の影響を無くすることができ、更
に、外界の電界をシールドする効果がある。
【００２２】尚、図１に示した第一の実施例と同様に、
ガラス基板３及び台座７には大気圧導入用等の通路８が
形成されている。また、被測定圧力導入のための通路２
５を設けたカバー部材としてのモールド材キャップ２６
と台座７とが超音波溶着によってシールされるのも第一
の実施例と同様である。
ガラス基板３及び台座７には大気圧導入用等の通路８が
形成されている。また、被測定圧力導入のための通路２
５を設けたカバー部材としてのモールド材キャップ２６
と台座７とが超音波溶着によってシールされるのも第一
の実施例と同様である。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の静電容量
型圧力センサにおいては、センサチップを導電性樹脂で
封止筐体内に接着し、更にＧＮＤに接続するためのリー
ド端子に導電性樹脂を接着している。
型圧力センサにおいては、センサチップを導電性樹脂で
封止筐体内に接着し、更にＧＮＤに接続するためのリー
ド端子に導電性樹脂を接着している。
【００２４】従って、寄生容量、外界の電界をシールド
することができるので、センサチップが寄生容量や外界
の電界の影響を受けなくなり、正確な圧力検出を行うこ
とができる。
することができるので、センサチップが寄生容量や外界
の電界の影響を受けなくなり、正確な圧力検出を行うこ
とができる。
【００２５】また、請求項２記載の静電容量型圧力セン
サにおいては、センサチップと共に周辺回路用ＩＣチッ
プも導電性樹脂によりシールドすることができるので、
周辺回路用ＩＣチップも寄生容量や外界の電界の影響を
受けなくなることから、更に正確な圧力検出が可能であ
る。
サにおいては、センサチップと共に周辺回路用ＩＣチッ
プも導電性樹脂によりシールドすることができるので、
周辺回路用ＩＣチップも寄生容量や外界の電界の影響を
受けなくなることから、更に正確な圧力検出が可能であ
る。
【図１】本発明の第一の実施例の静電容量型圧力センサ
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】本発明の第二の実施例の静電容量型圧力センサ
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３】従来の静電容量型圧力センサの一例を示す断面
図である。
図である。
１ シリコン基板 ２ ダイアフラム部 ３ ガラス基板 ４ 固定電極 ５ キャビティー部 ６ センサチップ ７ 台座 ９ リード端子 １０ 接続リード線 １１ 横穴 １２ 封止剤 １３ 穴 １４ 導電性樹脂 １５ リード端子 １６ 通路 １７ モールド材ギャップ １８ モールドパッケージ １９、２０ 窪み ２１ ＩＣチップ ２２ 導電性樹脂 ２３ 接続リード線 ２４ リード端子 ２５ 通路 ２６ モールド材キャップ
Claims (2)
- 【請求項１】 電極部が形成された第１の基板と、圧力
に応じて変形するダイアフラム部が形成された第２の基
板とを有し前記ダイアフラム部と前記電極部とがギャッ
プをおいて互いに対向する関係となるように前記第１及
び前記第２の基板とが接合されたセンサチップを備え、
前記ダイアフラム部に加わる圧力に応じて前記ギャップ
の幅が変化し、前記ダイアフラム部と前記電極部との間
の静電容量が変化することによって圧力を検出するよう
にした静電容量型圧力センサにおいて、前記センサチッ
プが、封止筐体内に枠組みされた所定の場所に導電性樹
脂で接着され、前記導電性樹脂がリード端子を兼ねた金
属材の一片と接着されていることを特徴とする静電容量
型圧力センサ。 - 【請求項２】 請求項１記載の静電容量型圧力センサに
おいて、前記封止筐体内に枠組みされた前記所定の場所
の他に更に枠組みされた他の場所を有し、該枠組みされ
た他の場所に前記センサチップを検出する回路をＩＣ化
したチップが導電性樹脂で接着され、前記導電性樹脂が
リード端子を兼ねた金属材の一片と接着されていること
を特徴とする静電容量型圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29545095A JPH09138174A (ja) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | 静電容量型圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29545095A JPH09138174A (ja) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | 静電容量型圧力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09138174A true JPH09138174A (ja) | 1997-05-27 |
Family
ID=17820751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29545095A Withdrawn JPH09138174A (ja) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | 静電容量型圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09138174A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1140583A (ja) * | 1997-07-23 | 1999-02-12 | Daido Steel Co Ltd | ろう付け用合金およびろう付け接合方法 |
-
1995
- 1995-11-14 JP JP29545095A patent/JPH09138174A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1140583A (ja) * | 1997-07-23 | 1999-02-12 | Daido Steel Co Ltd | ろう付け用合金およびろう付け接合方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030204 |