JPH095189A - 静電容量型圧力センサ - Google Patents
静電容量型圧力センサInfo
- Publication number
- JPH095189A JPH095189A JP17807495A JP17807495A JPH095189A JP H095189 A JPH095189 A JP H095189A JP 17807495 A JP17807495 A JP 17807495A JP 17807495 A JP17807495 A JP 17807495A JP H095189 A JPH095189 A JP H095189A
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- capacitance
- sensor chip
- lead terminals
- groove
- pressure
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 リード端子間に発生する静電容量を減少させ
て、良好な直線性を示す出力特性を有する静電容量型圧
力センサを供する。 【構成】 センサチップ３０に出力端子を接続するリー
ド端子６２および６１間に溝７１を形成して、この部分
の高誘電率材であるモールド樹脂を除去する。
て、良好な直線性を示す出力特性を有する静電容量型圧
力センサを供する。 【構成】 センサチップ３０に出力端子を接続するリー
ド端子６２および６１間に溝７１を形成して、この部分
の高誘電率材であるモールド樹脂を除去する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、対向した電極間の静電
容量の変化により圧力を検出する静電容量型圧力センサ
に関する。
容量の変化により圧力を検出する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に示す圧力センサが知られている。図３
で、（ａ）は外観斜視図であり、（ｂ）は断面図であ
る。
一般に、図３に示す圧力センサが知られている。図３
で、（ａ）は外観斜視図であり、（ｂ）は断面図であ
る。
【０００３】シリコン基板１０には、圧力に応じて変形
するダイアフラム部１１が形成され、ガラス基板２０上
には固定電極２１が形成されている。図示のように、シ
リコン基板１０とガラス基板２０とは、その一部におい
て接合されており、それによって、ダイアフラム部１１
の下部にはキャビティー部１２が形成されることにな
る。
するダイアフラム部１１が形成され、ガラス基板２０上
には固定電極２１が形成されている。図示のように、シ
リコン基板１０とガラス基板２０とは、その一部におい
て接合されており、それによって、ダイアフラム部１１
の下部にはキャビティー部１２が形成されることにな
る。
【０００４】これらシリコン基板１０及びガラス基板２
０によってセンサチップ３０が構成され、センサチップ
３０はガラス基板２０によって下部封止筐体４１上に接
着されている。又、センサチップ３０を構成するガラス
基板２０及びセンサチップ３０が配置された下部封止筐
体４１に、大気圧導入用、又は被測定圧力と比較する圧
力を導入するための通路４２が形成されている。下部封
止筐体４１には、モールド成型時に一緒に作製されて固
定されたリード端子５１，５２が配置されている。ガラ
ス基板２０の上面には、前記固定電極２１を引き出した
ボンディングパット２３と、前記ダイアフラム部に形成
した可動電極１３を引き出したボンディングパット２２
が形成されている。
０によってセンサチップ３０が構成され、センサチップ
３０はガラス基板２０によって下部封止筐体４１上に接
着されている。又、センサチップ３０を構成するガラス
基板２０及びセンサチップ３０が配置された下部封止筐
体４１に、大気圧導入用、又は被測定圧力と比較する圧
力を導入するための通路４２が形成されている。下部封
止筐体４１には、モールド成型時に一緒に作製されて固
定されたリード端子５１，５２が配置されている。ガラ
ス基板２０の上面には、前記固定電極２１を引き出した
ボンディングパット２３と、前記ダイアフラム部に形成
した可動電極１３を引き出したボンディングパット２２
が形成されている。
【０００５】前記リード端子５２と前記ボンディングパ
ット２３とは、リード線６１によって電気的に接続さ
れ、前記リード端子５１と前記ボンディングパット２２
とは、リード端子６２によって接続されている。
ット２３とは、リード線６１によって電気的に接続さ
れ、前記リード端子５１と前記ボンディングパット２２
とは、リード端子６２によって接続されている。
【０００６】下部封止筐体４１と被測定圧力導入のため
の導入路４４を設けた上部封止筐体４３とは、超音波溶
着によってシールされる。
の導入路４４を設けた上部封止筐体４３とは、超音波溶
着によってシールされる。
【０００７】図３に示す従来型の静電容量型圧力センサ
では、ダイアフラム部１１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１１が変形する。ダイアフ
ラム部１１の変形によって、可動電極１３と固定電極２
１との間のギャップが変化することになる。ここで、可
動電極１３と固定電極２１との間には、ｃ＝ξ（Ａ／
ｄ）の関係がある。ここで、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。
では、ダイアフラム部１１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１１が変形する。ダイアフ
ラム部１１の変形によって、可動電極１３と固定電極２
１との間のギャップが変化することになる。ここで、可
動電極１３と固定電極２１との間には、ｃ＝ξ（Ａ／
ｄ）の関係がある。ここで、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。
【０００８】従って、ギャップの変化によって静電容量
が変化することになり、さらに、圧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。
が変化することになり、さらに、圧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。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の静電容量型圧力
センサでは、図４の等価回路に示すように、被測定圧力
によって変化するセンサチップの静電容量Ｃｓは、１，
２ｐＦと微小であり、センサチップを封止筐体に配置
し、前記センサチップの出力端子を外部回路と接続する
ために、封止筐体に形成されたリード端子に接続してい
るが、前記リード端子間には静電容量Ｃｄが存在して、
前記センサチップに静電容量Ｃｓと並列に存在する寄生
容量となり、前記センサチップの静電容量の逆数特性を
用いる場合に、直線性を低下させる欠点を有していた。
センサでは、図４の等価回路に示すように、被測定圧力
によって変化するセンサチップの静電容量Ｃｓは、１，
２ｐＦと微小であり、センサチップを封止筐体に配置
し、前記センサチップの出力端子を外部回路と接続する
ために、封止筐体に形成されたリード端子に接続してい
るが、前記リード端子間には静電容量Ｃｄが存在して、
前記センサチップに静電容量Ｃｓと並列に存在する寄生
容量となり、前記センサチップの静電容量の逆数特性を
用いる場合に、直線性を低下させる欠点を有していた。
【００１０】本発明の技術的課題は、リード端子間の静
電容量に起因する寄生容量の発生を抑制し、出力特性の
直線性の良好な静電容量型圧力センサを提供することで
ある。
電容量に起因する寄生容量の発生を抑制し、出力特性の
直線性の良好な静電容量型圧力センサを提供することで
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】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挟んで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幅を変化させて、該ギャップ幅の変
化による前記ダイアフラム部と前記電極部との間の静電
容量の変化によって前記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、前記センサチップからの出
力を取り出すための封止筐体にモールドして固定された
一対のリード端子の間に溝を形成することによって、セ
ンサチップの静電容量と並列に存在する寄生容量の発生
を抑制する。
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挟んで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幅を変化させて、該ギャップ幅の変
化による前記ダイアフラム部と前記電極部との間の静電
容量の変化によって前記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、前記センサチップからの出
力を取り出すための封止筐体にモールドして固定された
一対のリード端子の間に溝を形成することによって、セ
ンサチップの静電容量と並列に存在する寄生容量の発生
を抑制する。
【００１２】
【作用】本発明によれば、センサチップに出力端子を接
続するリード端子間のモールド部分に溝を形成すること
で、前記リード端子間の高誘電率材であるモールド樹脂
が除かれ、前記リード端子間に発生する静電容量を抑制
することができる。つまり、センサチップの静電容量と
並列に存在する寄生容量を減少させることにより、良好
な直線性の出力特性を得ることができる。
続するリード端子間のモールド部分に溝を形成すること
で、前記リード端子間の高誘電率材であるモールド樹脂
が除かれ、前記リード端子間に発生する静電容量を抑制
することができる。つまり、センサチップの静電容量と
並列に存在する寄生容量を減少させることにより、良好
な直線性の出力特性を得ることができる。
【００１３】
【実施例】以下に、本発明に係る静電容量型圧力センサ
の実施例について図面に基づき説明する。
の実施例について図面に基づき説明する。
【００１４】図１は、本発明の静電容量型圧力センサを
示し、図１（ａ）は外観斜視図、図１（ｂ）は断面図で
ある。
示し、図１（ａ）は外観斜視図、図１（ｂ）は断面図で
ある。
【００１５】シリコン基板１０には、圧力に応じて変形
するダイアフラム部１１が形成され、ガラス基板２０上
には固定電極２１が形成されている。図示のように、シ
リコン基板１０とガラス基板２０とは、その一部におい
て接合されており、それによって、ダイアフラム部１１
の下部にはキャビティー部１２が形成されることにな
る。これらシリコン基板１０及びガラス基板２０によっ
て、センサチップ３０が構成され、センサチップ３０は
ガラス基板２０によって下部封止筐体４１上に接着され
ている。又、センサチップ３０を構成するガラス基板２
０及びセンサチップ３０が配置された下部封止筐体４１
に、大気圧導入用、又は被測定圧力と比較する圧力を導
入するための通路４２が形成されている。下部封止筐体
４１には、モールド成型時に一緒に作製されて固定され
たリード端子５１，５２が配置されている。ガラス基板
２０の上面には、前記固定電極２１を引き出したボンデ
ィングパット２３と、前記ダイアフラム部に形成した可
動電極１３を引き出したボンディングパット２２が形成
されている。
するダイアフラム部１１が形成され、ガラス基板２０上
には固定電極２１が形成されている。図示のように、シ
リコン基板１０とガラス基板２０とは、その一部におい
て接合されており、それによって、ダイアフラム部１１
の下部にはキャビティー部１２が形成されることにな
る。これらシリコン基板１０及びガラス基板２０によっ
て、センサチップ３０が構成され、センサチップ３０は
ガラス基板２０によって下部封止筐体４１上に接着され
ている。又、センサチップ３０を構成するガラス基板２
０及びセンサチップ３０が配置された下部封止筐体４１
に、大気圧導入用、又は被測定圧力と比較する圧力を導
入するための通路４２が形成されている。下部封止筐体
４１には、モールド成型時に一緒に作製されて固定され
たリード端子５１，５２が配置されている。ガラス基板
２０の上面には、前記固定電極２１を引き出したボンデ
ィングパット２３と、前記ダイアフラム部に形成した可
動電極１３を引き出したボンディングパット２２が形成
されている。
【００１６】前記リード端子５２と前記ボンディングパ
ット２３とは、リード線６１によって電気的に接続さ
れ、前記リード端子５１と前記ボンディングパット２２
とは、リード線６２によって接続されている。
ット２３とは、リード線６１によって電気的に接続さ
れ、前記リード端子５１と前記ボンディングパット２２
とは、リード線６２によって接続されている。
【００１７】前記リード端子５１，５２の間に溝７１を
形成し、前記リード端子５１，５２間の高誘電率材であ
るモールド樹脂を除去し、前記リード端子５１，５２間
に発生する静電容量を抑制するためのガードとする。
形成し、前記リード端子５１，５２間の高誘電率材であ
るモールド樹脂を除去し、前記リード端子５１，５２間
に発生する静電容量を抑制するためのガードとする。
【００１８】従って、図２の等価回路に示すように、被
検出圧力によって変化するセンサチップの静電容量Ｃｓ
と並列に、前記リード端子５１，５２に発生する静電容
量はモールド樹脂部で形成されるＣｄ1，Ｃｄ3と、溝に
よって形成される非常に小さいＣｄ2が直列に並ぶ形と
なり、トータルの静電容量Ｃｄを小さく抑制することが
できる。
検出圧力によって変化するセンサチップの静電容量Ｃｓ
と並列に、前記リード端子５１，５２に発生する静電容
量はモールド樹脂部で形成されるＣｄ1，Ｃｄ3と、溝に
よって形成される非常に小さいＣｄ2が直列に並ぶ形と
なり、トータルの静電容量Ｃｄを小さく抑制することが
できる。
【００１９】なお、下部封止筐体４１と被測定圧力導入
のための導入路４４を設けた上部封止筐体４３とは、超
音波溶着によってシールされる。
のための導入路４４を設けた上部封止筐体４３とは、超
音波溶着によってシールされる。
【００２０】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、センサチップに出力端子を接続するリード端子間に
溝を形成し、前記リード端子間に発生する寄生容量のガ
ードとして用いることにより、リード端子間に発生する
静電容量を抑制することができる。つまり、センサチッ
プの静電容量と並列に存在する寄生容量を減少させるこ
とにより、良好な直線性を示す出力特性を得ることがで
きる。
ば、センサチップに出力端子を接続するリード端子間に
溝を形成し、前記リード端子間に発生する寄生容量のガ
ードとして用いることにより、リード端子間に発生する
静電容量を抑制することができる。つまり、センサチッ
プの静電容量と並列に存在する寄生容量を減少させるこ
とにより、良好な直線性を示す出力特性を得ることがで
きる。
【図１】本発明の静電容量型圧力センサの構造例を示
し、図１（ａ）は外観斜視図、図１（ｂ）は断面図。
し、図１（ａ）は外観斜視図、図１（ｂ）は断面図。
【図２】本発明の静電容量型圧力センサの等価回路を示
す図。
す図。
【図３】従来の静電容量型圧力センサの構造例を示し、
図３（ａ）は外観斜視図、図３（ｂ）は断面図。
図３（ａ）は外観斜視図、図３（ｂ）は断面図。
【図４】従来の静電容量型圧力センサの等価回路を示す
図。
図。
１０ シリコン基板 １１ ダイアフラム部 １２ キャビティー部 １３ 可動電極 ２０ ガラス基板 ２１ 固定電極 ２２，２３ ボンディングパット ３０ センサチップ ４１ 下部封止筐体 ４２ 通路 ４３ 上部封止筐体 ４４ 導入路 ５１，５２ リード端子 ６１，６２ リード線 ７１ 溝 Ｃｓ，Ｃｄ 静電容量
Claims (1)
- 【請求項１】 電極部が形成された第１の基板と、圧力
に応じて変化するダイアフラム部が形成された第２の基
板とからなり、前記ダイアフラム部と前記電極部とが互
いに対向してギャップを形成するように構成されたセン
サチップを具備する静電容量型圧力センサにおいて、前
記第１の基板と第２の基板とに接続して固定されたそれ
ぞれのリード端子の間に、溝を形成したことを特徴とす
る静電容量型圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17807495A JPH095189A (ja) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | 静電容量型圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17807495A JPH095189A (ja) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | 静電容量型圧力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH095189A true JPH095189A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=16042171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17807495A Pending JPH095189A (ja) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | 静電容量型圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH095189A (ja) |
-
1995
- 1995-06-20 JP JP17807495A patent/JPH095189A/ja active Pending
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