JPH10325771A - 半導体圧力センサ - Google Patents
半導体圧力センサInfo
- Publication number
- JPH10325771A JPH10325771A JP13465497A JP13465497A JPH10325771A JP H10325771 A JPH10325771 A JP H10325771A JP 13465497 A JP13465497 A JP 13465497A JP 13465497 A JP13465497 A JP 13465497A JP H10325771 A JPH10325771 A JP H10325771A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pedestal
- pressure sensor
- package
- sensor chip
- diaphragm
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- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体圧力センサのサイズを大きくすること
なく、台座とパッケージとの熱膨張係数の差から発生す
るダイヤフラムの歪みを緩和し、温度によらず正確な圧
力測定が可能な半導体圧力センサを提供する。 【解決手段】 圧力変化に応じてその抵抗値が変化する
歪みゲージ抵抗３を薄肉のダイヤフラム２上に形成して
成る圧力センサチップ１と、ダイヤフラム２に通じる貫
通孔７を有し圧力センサチップ１を支持する台座６と、
貫通孔７に被測定圧力を導入するための導入孔９を有す
るとともに台座６が固定され圧力センサチップ１及び台
座６を収納するパッケージ８と、歪みゲージ抵抗３と電
気的に接続されパッケージ８の外部に引き出される外部
端子５とを有して成る半導体圧力センサにおいて、パッ
ケージ８の台座６が固定される部分に台座６の一部を埋
め込むことのできる凹み１０を設けるようにした。
なく、台座とパッケージとの熱膨張係数の差から発生す
るダイヤフラムの歪みを緩和し、温度によらず正確な圧
力測定が可能な半導体圧力センサを提供する。 【解決手段】 圧力変化に応じてその抵抗値が変化する
歪みゲージ抵抗３を薄肉のダイヤフラム２上に形成して
成る圧力センサチップ１と、ダイヤフラム２に通じる貫
通孔７を有し圧力センサチップ１を支持する台座６と、
貫通孔７に被測定圧力を導入するための導入孔９を有す
るとともに台座６が固定され圧力センサチップ１及び台
座６を収納するパッケージ８と、歪みゲージ抵抗３と電
気的に接続されパッケージ８の外部に引き出される外部
端子５とを有して成る半導体圧力センサにおいて、パッ
ケージ８の台座６が固定される部分に台座６の一部を埋
め込むことのできる凹み１０を設けるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイヤフラムを用
いて圧力検出を行う半導体圧力センサに関するものであ
る。
いて圧力検出を行う半導体圧力センサに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の半導体圧力センサの概略
構成図である。１は圧力センサチップであり、薄肉のダ
イヤフラム２上に圧力変化に応じてその抵抗値が変化す
る歪みゲージ抵抗３が形成されている。歪みゲージ抵抗
３は、ワイヤ４により外部端子５と接続されている。
構成図である。１は圧力センサチップであり、薄肉のダ
イヤフラム２上に圧力変化に応じてその抵抗値が変化す
る歪みゲージ抵抗３が形成されている。歪みゲージ抵抗
３は、ワイヤ４により外部端子５と接続されている。
【０００３】６はガラス等で形成される台座であり、圧
力センサチップ１と陽極接合等により接合され、圧力セ
ンサチップ１を支持している。台座６にはダイヤフラム
２に通じる貫通孔７が設けられている。
力センサチップ１と陽極接合等により接合され、圧力セ
ンサチップ１を支持している。台座６にはダイヤフラム
２に通じる貫通孔７が設けられている。
【０００４】８はパッケージであり、圧力センサチップ
１及び台座６を収納する。パッケージ８は貫通孔７に被
測定圧力を導入するための導入孔９を有している。
１及び台座６を収納する。パッケージ８は貫通孔７に被
測定圧力を導入するための導入孔９を有している。
【０００５】以上の構成の半導体圧力センサでは、被測
定圧力がパッケージ８の導入孔９から台座６の貫通孔７
を介してダイヤフラム２に印加されると、ダイヤフラム
２が被測定圧力に応じて歪み、その歪みを歪みゲージ抵
抗３により電気的に検出することで被測定圧力を測定す
る。
定圧力がパッケージ８の導入孔９から台座６の貫通孔７
を介してダイヤフラム２に印加されると、ダイヤフラム
２が被測定圧力に応じて歪み、その歪みを歪みゲージ抵
抗３により電気的に検出することで被測定圧力を測定す
る。
【０００６】その際、被測定圧力以外の要因によりダイ
ヤフラム２が変形すると正確な圧力測定が困難になる
が、この要因として最も問題となるものに半導体圧力セ
ンサを構成する部材の熱膨張係数の差がある。このた
め、従来の半導体圧力センサでは、圧力センサチップ１
とパッケージ８との熱膨張係数の差から歪みが発生し、
この歪みがダイヤフラム２に伝播しないように、圧力セ
ンサチップ１とほぼ熱膨張係数が近似する台座６を介し
て圧力センサチップ１とパッケージ８とを接着するよう
にしている。
ヤフラム２が変形すると正確な圧力測定が困難になる
が、この要因として最も問題となるものに半導体圧力セ
ンサを構成する部材の熱膨張係数の差がある。このた
め、従来の半導体圧力センサでは、圧力センサチップ１
とパッケージ８との熱膨張係数の差から歪みが発生し、
この歪みがダイヤフラム２に伝播しないように、圧力セ
ンサチップ１とほぼ熱膨張係数が近似する台座６を介し
て圧力センサチップ１とパッケージ８とを接着するよう
にしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述のような構成の半
導体圧力センサにおいて、温度変化にともない台座６と
パッケージ８との間に歪みが生じた場合、圧力センサチ
ップ１とパッケージ８とが離れているほど圧力センサチ
ップ１に伝播される歪みが小さくなる。このため、台座
６の高さが高いほど望ましいという事になるが、従来の
半導体圧力センサの構成では、台座６の高さを高くする
と半導体圧力センサ自体の大きさが大きくなってしまう
という問題があった。
導体圧力センサにおいて、温度変化にともない台座６と
パッケージ８との間に歪みが生じた場合、圧力センサチ
ップ１とパッケージ８とが離れているほど圧力センサチ
ップ１に伝播される歪みが小さくなる。このため、台座
６の高さが高いほど望ましいという事になるが、従来の
半導体圧力センサの構成では、台座６の高さを高くする
と半導体圧力センサ自体の大きさが大きくなってしまう
という問題があった。
【０００８】本発明は、上記の点に鑑みて成されたもの
であり、その目的とするところは、半導体圧力センサの
サイズを大きくすることなく、台座とパッケージとの熱
膨張係数の差から発生するダイヤフラムの歪みを緩和
し、温度によらず正確な圧力測定が可能な半導体圧力セ
ンサを提供することにある。
であり、その目的とするところは、半導体圧力センサの
サイズを大きくすることなく、台座とパッケージとの熱
膨張係数の差から発生するダイヤフラムの歪みを緩和
し、温度によらず正確な圧力測定が可能な半導体圧力セ
ンサを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
圧力変化に応じてその抵抗値が変化する歪みゲージ抵抗
を薄肉のダイヤフラム上に形成して成る圧力センサチッ
プと、前記ダイヤフラムに通じる貫通孔を有し前記圧力
センサチップを支持する台座と、前記貫通孔に被測定圧
力を導入するための導入孔を有するとともに前記台座が
固定され前記圧力センサチップ及び前記台座を収納する
パッケージと、前記歪みゲージ抵抗と電気的に接続され
前記パッケージの外部に引き出される外部端子とを有し
て成る半導体圧力センサにおいて、前記パッケージの前
記台座が固定される部分に前記台座の一部を埋め込むこ
とのできる凹みを設けるようにしたことを特徴とするも
のである。
圧力変化に応じてその抵抗値が変化する歪みゲージ抵抗
を薄肉のダイヤフラム上に形成して成る圧力センサチッ
プと、前記ダイヤフラムに通じる貫通孔を有し前記圧力
センサチップを支持する台座と、前記貫通孔に被測定圧
力を導入するための導入孔を有するとともに前記台座が
固定され前記圧力センサチップ及び前記台座を収納する
パッケージと、前記歪みゲージ抵抗と電気的に接続され
前記パッケージの外部に引き出される外部端子とを有し
て成る半導体圧力センサにおいて、前記パッケージの前
記台座が固定される部分に前記台座の一部を埋め込むこ
とのできる凹みを設けるようにしたことを特徴とするも
のである。
【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の半
導体圧力センサにおいて、前記台座を複数積み重ねて前
記凹みに配置するようにしたことを特徴とするものであ
る。
導体圧力センサにおいて、前記台座を複数積み重ねて前
記凹みに配置するようにしたことを特徴とするものであ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面に基づき説明する。図１は、本発明の一実施形態
に係る半導体圧力センサの概略構成図である。１は圧力
センサチップであり、薄肉のダイヤフラム２上に圧力変
化に応じてその抵抗値が変化する歪みゲージ抵抗３が形
成されている。歪みゲージ抵抗３は、ワイヤ４により外
部端子５と接続されている。外部端子５の素材は、銅や
コバール、ステンレスばね鋼、４２合金等であり、耐湿
性や酸化防止の観点から表面に金・銀等のめっきを施し
てあることが望ましい。
て図面に基づき説明する。図１は、本発明の一実施形態
に係る半導体圧力センサの概略構成図である。１は圧力
センサチップであり、薄肉のダイヤフラム２上に圧力変
化に応じてその抵抗値が変化する歪みゲージ抵抗３が形
成されている。歪みゲージ抵抗３は、ワイヤ４により外
部端子５と接続されている。外部端子５の素材は、銅や
コバール、ステンレスばね鋼、４２合金等であり、耐湿
性や酸化防止の観点から表面に金・銀等のめっきを施し
てあることが望ましい。
【００１２】６はガラス等の熱膨張係数が圧力センサチ
ップと近似する部材で形成される台座であり、圧力セン
サチップ１を支持している。台座６にはダイヤフラム２
に通じる貫通孔７が設けられている。
ップと近似する部材で形成される台座であり、圧力セン
サチップ１を支持している。台座６にはダイヤフラム２
に通じる貫通孔７が設けられている。
【００１３】８はプラスチック等により形成されたパッ
ケージであり、圧力センサチップ１及び台座６を収納す
る。パッケージ８は貫通孔７に被測定圧力を導入するた
めの導入孔９を有している。
ケージであり、圧力センサチップ１及び台座６を収納す
る。パッケージ８は貫通孔７に被測定圧力を導入するた
めの導入孔９を有している。
【００１４】本実施形態では、台座６の一部がパッケー
ジ８に埋め込むことができるようにパッケージ８に凹み
１０が設けられている。この凹み１０に台座６を配置す
ることにより、パッケージ８の大きさを変えることな
く、台座６の高さを高くすることが可能となる。
ジ８に埋め込むことができるようにパッケージ８に凹み
１０が設けられている。この凹み１０に台座６を配置す
ることにより、パッケージ８の大きさを変えることな
く、台座６の高さを高くすることが可能となる。
【００１５】本実施形態によれば、パッケージ８に凹み
１０を設け、台座６の一部をパッケージ８に埋め込み、
圧力センサチップ１とパッケージ８とを従来よりも高い
台座６を介して接合するようにしたので、圧力センサチ
ップ１とパッケージ８との距離が長くなり、台座６とパ
ッケージ８との間の熱膨張係数の差により発生する歪み
を従来よりも緩和することができる。また、台座６の一
部をパッケージ８に埋め込むように配置するため、半導
体圧力センサのサイズを大きくする必要がない。
１０を設け、台座６の一部をパッケージ８に埋め込み、
圧力センサチップ１とパッケージ８とを従来よりも高い
台座６を介して接合するようにしたので、圧力センサチ
ップ１とパッケージ８との距離が長くなり、台座６とパ
ッケージ８との間の熱膨張係数の差により発生する歪み
を従来よりも緩和することができる。また、台座６の一
部をパッケージ８に埋め込むように配置するため、半導
体圧力センサのサイズを大きくする必要がない。
【００１６】図２は、本発明の他の実施形態に係る半導
体圧力センサの概略構成図である。本実施形態では、図
１に示す台座６が台座６ａ及び台座６ｂを積み重ねるこ
とにより構成されている。なお、本実施形態では、台座
６を台座６ａ及び台座６ｂの２つにより構成している
が、２つ以上積み重ねるようにしてもよい。また、本実
施形態では、台座６ａ及び台座６ｂは同じ部材により構
成しているが、これに限られるものではない。
体圧力センサの概略構成図である。本実施形態では、図
１に示す台座６が台座６ａ及び台座６ｂを積み重ねるこ
とにより構成されている。なお、本実施形態では、台座
６を台座６ａ及び台座６ｂの２つにより構成している
が、２つ以上積み重ねるようにしてもよい。また、本実
施形態では、台座６ａ及び台座６ｂは同じ部材により構
成しているが、これに限られるものではない。
【００１７】従来、台座６の高さが高くなるほど台座６
を構成する部材から台座６を切り出すのが困難になると
ともに、時間がかかるため生産量の低下を招くことにな
る。また、台座６が高くなるほど貫通孔７を形成するの
が困難になる。しかし、本実施形態によれば、用いる台
座６ａ及び６ｂの各々の高さを低くすることで台座６及
び貫通孔７の形成を容易にするとともに、高さの低い台
座６ａ及び６ｂを幾つか積み重ね、これを介して圧力セ
ンサチップ１とパッケージ８を接合することにより台座
６とパッケージ８との熱膨張係数の差により発生する歪
みを従来よりも緩和することができる。
を構成する部材から台座６を切り出すのが困難になると
ともに、時間がかかるため生産量の低下を招くことにな
る。また、台座６が高くなるほど貫通孔７を形成するの
が困難になる。しかし、本実施形態によれば、用いる台
座６ａ及び６ｂの各々の高さを低くすることで台座６及
び貫通孔７の形成を容易にするとともに、高さの低い台
座６ａ及び６ｂを幾つか積み重ね、これを介して圧力セ
ンサチップ１とパッケージ８を接合することにより台座
６とパッケージ８との熱膨張係数の差により発生する歪
みを従来よりも緩和することができる。
【００１８】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明にあ
っては、圧力変化に応じてその抵抗値が変化する歪みゲ
ージ抵抗を薄肉のダイヤフラム上に形成して成る圧力セ
ンサチップと、ダイヤフラムに通じる貫通孔を有し圧力
センサチップを支持する台座と、貫通孔に被測定圧力を
導入するための導入孔を有するとともに台座が固定され
圧力センサチップ及び台座を収納するパッケージと、歪
みゲージ抵抗と電気的に接続されパッケージの外部に引
き出される外部端子とを有して成る半導体圧力センサに
おいて、パッケージの台座が固定される部分に台座の一
部を埋め込むことのできる凹みを設けるようにしたの
で、台座の一部をパッケージに埋め込み、圧力センサチ
ップとパッケージとを従来よりも高い台座を介して接合
することにより、圧力センサチップとパッケージとの距
離が長くなり、台座とパッケージとの間の熱膨張係数の
差により発生する歪みを従来よりも緩和することができ
るとともに、台座の一部をパッケージに埋め込むように
配置するため、半導体圧力センサのサイズを大きくする
ことなく、温度によらず正確な圧力測定が可能な半導体
圧力センサを提供することができた。
っては、圧力変化に応じてその抵抗値が変化する歪みゲ
ージ抵抗を薄肉のダイヤフラム上に形成して成る圧力セ
ンサチップと、ダイヤフラムに通じる貫通孔を有し圧力
センサチップを支持する台座と、貫通孔に被測定圧力を
導入するための導入孔を有するとともに台座が固定され
圧力センサチップ及び台座を収納するパッケージと、歪
みゲージ抵抗と電気的に接続されパッケージの外部に引
き出される外部端子とを有して成る半導体圧力センサに
おいて、パッケージの台座が固定される部分に台座の一
部を埋め込むことのできる凹みを設けるようにしたの
で、台座の一部をパッケージに埋め込み、圧力センサチ
ップとパッケージとを従来よりも高い台座を介して接合
することにより、圧力センサチップとパッケージとの距
離が長くなり、台座とパッケージとの間の熱膨張係数の
差により発生する歪みを従来よりも緩和することができ
るとともに、台座の一部をパッケージに埋め込むように
配置するため、半導体圧力センサのサイズを大きくする
ことなく、温度によらず正確な圧力測定が可能な半導体
圧力センサを提供することができた。
【００１９】請求項２記載の発明にあっては、請求項１
記載の発明において、台座を複数積み重ねて凹みに配置
するようにしたので、用いる各々の台座の高さを低くす
ることで台座及び貫通孔の形成を容易にするとともに、
高さの低い台座を幾つか積み重ねたものを介して圧力セ
ンサチップとパッケージを接合することにより、台座と
パッケージとの熱膨張係数の差により発生する歪みを従
来よりも緩和することが可能となる。
記載の発明において、台座を複数積み重ねて凹みに配置
するようにしたので、用いる各々の台座の高さを低くす
ることで台座及び貫通孔の形成を容易にするとともに、
高さの低い台座を幾つか積み重ねたものを介して圧力セ
ンサチップとパッケージを接合することにより、台座と
パッケージとの熱膨張係数の差により発生する歪みを従
来よりも緩和することが可能となる。
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体圧力センサの
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る半導体圧力センサ
の概略構成図である。
の概略構成図である。
【図３】従来の半導体圧力センサの概略構成図である。
１ 圧力センサチップ ２ ダイヤフラム ３ 歪みゲージ抵抗 ４ ワイヤ ５ 外部端子 ６ 台座 ７ 貫通孔 ８ パッケージ ９ 導入孔 １０ 凹み
Claims (2)
- 【請求項１】 圧力変化に応じてその抵抗値が変化する
歪みゲージ抵抗を薄肉のダイヤフラム上に形成して成る
圧力センサチップと、前記ダイヤフラムに通じる貫通孔
を有し前記圧力センサチップを支持する台座と、前記貫
通孔に被測定圧力を導入するための導入孔を有するとと
もに前記台座が固定され前記圧力センサチップ及び前記
台座を収納するパッケージと、前記歪みゲージ抵抗と電
気的に接続され前記パッケージの外部に引き出される外
部端子とを有して成る半導体圧力センサにおいて、前記
パッケージの前記台座が固定される部分に前記台座の一
部を埋め込むことのできる凹みを設けるようにしたこと
を特徴する半導体圧力センサ。 - 【請求項２】 前記台座を複数積み重ねて前記凹みに配
置するようにしたことを特徴とする請求項１記載の半導
体圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13465497A JPH10325771A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 半導体圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13465497A JPH10325771A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 半導体圧力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10325771A true JPH10325771A (ja) | 1998-12-08 |
Family
ID=15133436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13465497A Pending JPH10325771A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 半導体圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10325771A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104483060A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-04-01 | 上海应用技术学院 | 液体压力传感器 |
-
1997
- 1997-05-26 JP JP13465497A patent/JPH10325771A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104483060A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-04-01 | 上海应用技术学院 | 液体压力传感器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020507 |