JPS587179B2 - 半導体歪ゲ−ジ式圧力センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体歪ゲージ式圧力センサに係り、特に高湿
雰囲気中で使用するに好適な耐湿構造を備えた半導体歪
ゲージ式圧力センサに関する。

従来の半導体拡散抵抗歪ゲージ式圧力センサは高湿雰囲
気中で使用される事を考慮して歪ゲージ、パターン及び
電極表面が直接大気に触れない様にしなければならない
。

そのため一般のトランジスタと同様に真空封止するか、
絶縁油および金属ダイヤフラムによって大気からしゃ断
し、これらのものを介して圧力を受ける方法をとってい
た。

ところが前者は半導体チップの片側の面が必ず真空とな
るため、相対圧センサとして使用できなかったり、絶対
圧センサとして構成した場合、基準圧力が真空となるた
め、使用状態において完全に真空状態が保持される事を
要求されるが、基準圧力室から外部へ電気信号を引き出
すだめのリード端子が設けなければならず、リード端子
が基準圧力室を貫通する部分の真空封止の信頼性が大き
な問題となると同時に、真空封止作業が高価につくとい
う欠点を有する。

一方後者も、絶油の封止構造および金属ダイヤフラムが
高価であるという欠点を持っていた。

そのため、半導体歪ゲージ式圧力センサは小型軽量、高
応答性といった他の方式の圧力センサにはない特徴を有
しながらも高価であるために計測器以外には使用されな
かった。

本発明の目的は、簡単な耐湿構造を採用する事によシ安
価な半導体歪ゲージ式圧力センサを提供するにある。

以下本発明を図面に示す実施例に基づき説明すると１は
検知用圧力を導入するための導圧管で主にガラス材が用
いられる。

２は前記導圧管の端面中央部に気密に接合された半導体
チップでその上面には歪ゲージを構成する抵抗を拡散形
成し、更に外部との電気的接続をとるため蒸着により形
成されたアルミニウム電極を備えている。

電極とリード端子３とは金細線４によりワイヤボンデン
グ接続している。

５は絶縁台で前記導圧管１の外周に嵌着され、リード端
子３を保持している。

６は前記絶縁台５に嵌合されたケースで半導体チツプ２
を保護する。

７はゲル状の軟質シリコンレジンで半導体チツプ２の電
極が形成された面の表面を包み込むように覆っている。

このように簡単な耐湿構造をとっているにも拘らず、８
０℃、相対湿度９５％の雰囲気中で第２図に示す結線に
おいて、電源電圧を８Ｖ印加通電した高温高湿試験で１
０００時間経過後の出力電圧ｅ０の変化はほとんど零で
あり優れた耐久性を有することが確認された。

一方、圧力に対する出力電圧特性も第３図に示す如く導
圧管１に与える圧力が０〜７００ｍｍＨｇの範囲で完全
なる直線性を有し、シリコンゲルを塗布したために直線
性が悪くなるとか、感度が低下すると云う事は全くない
。

尚、上記実施例では電極にアルミニュウムを用いている
が、半田その他の電極でも同等の効果が得られる。

又、半導体チツプ２の電極表面被覆材としてはシリコン
ゲルを用いたが、シリコンゲルと同等の粘性を与えるレ
ジンであれば何れでも良い。

以上詳記した通り、本発明によれば、半導体チップの表
面をゲル状の軟質レジンで覆うのみの簡単な構造で所望
の耐湿性を達成できるので非常に安価な半導体歪ゲージ
式圧力センサが提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における半導体歪ゲージ式圧力
センサの断面図、第２図は耐湿試験および圧力−出力電
圧特性測定回路図、第３図は圧力−出力電圧特性図であ
る。 １・・・導圧管、２・・・半導体チップ、３・・・リー
ド端子、７・・・シリコンレジン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一面に歪ゲージを構成する拡散抵抗とこの抵抗に電
   気的に接続された電極を有する半導体チップと、前記チ
   ップの電極が形成された面の反対側の面に接合された導
   圧管と、外部に設けたリード端子と前記電極とを電気的
   に接続するボンデングワイヤと、前記半導体チップの周
   りをとりかこむケースとを有するものにおいて、前記半
   導体チップの拡散抵抗及び電極が形成された面をゲル状
   の軟質レジンで被覆したことを特徴とする半導体歪ゲー
   ジ式圧力センサ。