JPS60152072A - 圧覚センサ - Google Patents
圧覚センサInfo
- Publication number
- JPS60152072A JPS60152072A JP59007677A JP767784A JPS60152072A JP S60152072 A JPS60152072 A JP S60152072A JP 59007677 A JP59007677 A JP 59007677A JP 767784 A JP767784 A JP 767784A JP S60152072 A JPS60152072 A JP S60152072A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- wiring
- receiving structure
- supporter
- resistance element
- 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.)
- Pending
Links
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- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 2
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- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/84—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by variation of applied mechanical force, e.g. of pressure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、−導電形の半導体よりなる受圧構造体の受圧
面に角度をなす表面に他の導電形の抵抗素子領域が形成
され、各抵抗素子領域の抵抗値変面を有し、支持面に受
圧構造体上の配線と接続される配線を備える圧覚センサ
に関する。
面に角度をなす表面に他の導電形の抵抗素子領域が形成
され、各抵抗素子領域の抵抗値変面を有し、支持面に受
圧構造体上の配線と接続される配線を備える圧覚センサ
に関する。
例えば各種物体を扱うロボットノ・ンドの把掃力を適正
な大きさに制御するためには、ノ・ンドに加わる力を三
次元的に検出する圧覚センサが必要である。これに対し
て、例えば単結晶シリコンからリング状の受圧構造体を
形成し、その−表面に受圧構造体と逆導電形の複数の抵
抗素子領域を拡散により形成し、この受圧構造体のその
面に垂直な受圧面圧力が加わった場合の抵抗素子の抵抗
変化により抵抗素子からなる三つのブリッジの出力電圧
が変化することをとらえて受圧面に加わった力の３分力
を検出する圧覚センサが既に提案されている。このよう
な圧覚センサを安定して動作させるためには、受圧構造
体をその受圧面に平行な支持面に固定し、同時に受圧構
造体に設けられる配線を支持体とに設けられる配線と接
続する必要がある。しかしこのような圧覚センサをロボ
ットハンドなどに取り付ける場合、できるだけコンパク
トであることが望まれる。特に複数の圧覚センサを用い
てアレイを構成する場合には受圧構造体を支持体上に密
に配置する必要がある。このために支持体上に設けられ
る配線スペースをできるだけ節減することが望ましい。
な大きさに制御するためには、ノ・ンドに加わる力を三
次元的に検出する圧覚センサが必要である。これに対し
て、例えば単結晶シリコンからリング状の受圧構造体を
形成し、その−表面に受圧構造体と逆導電形の複数の抵
抗素子領域を拡散により形成し、この受圧構造体のその
面に垂直な受圧面圧力が加わった場合の抵抗素子の抵抗
変化により抵抗素子からなる三つのブリッジの出力電圧
が変化することをとらえて受圧面に加わった力の３分力
を検出する圧覚センサが既に提案されている。このよう
な圧覚センサを安定して動作させるためには、受圧構造
体をその受圧面に平行な支持面に固定し、同時に受圧構
造体に設けられる配線を支持体とに設けられる配線と接
続する必要がある。しかしこのような圧覚センサをロボ
ットハンドなどに取り付ける場合、できるだけコンパク
トであることが望まれる。特に複数の圧覚センサを用い
てアレイを構成する場合には受圧構造体を支持体上に密
に配置する必要がある。このために支持体上に設けられ
る配線スペースをできるだけ節減することが望ましい。
本発明はそのような支持体上の配・線スペースを小さく
することができる圧覚スペーサを提供することを目的と
する。
することができる圧覚スペーサを提供することを目的と
する。
本発明によれば圧覚センサの支持体が単結晶半導体より
なり、ここに配線および抵抗素子ブリッジの出力信号処
理を行う制御回路が集積されることによって上述の目的
が達成される。
なり、ここに配線および抵抗素子ブリッジの出力信号処
理を行う制御回路が集積されることによって上述の目的
が達成される。
第１図は本発明の一実施例を示し、受圧構造体１および
支持体２はいずれもシリコン単結晶からなり、受圧構造
体１は、例えば外径３鴎、内径１龍のリング状で上側に
受圧面１１を有し、受圧面に垂直な面１２に拡散により
構造体の導電形と異なる導電形の抵抗素子領域３が形成
されている。支持体２の受圧構造体１に固着される支持
面２１には集積回路技術により配線４および抵抗素子ブ
リッジの出力信号処理用の電子回路５が作り込まれてい
る。集積回路技術を用いれば配線間隔を１０μｍピッチ
とすることが容易であり、例えばセラミック板上に導電
膜の印刷あるいは金属蒸着膜の加工により作られる配線
の間隔が最小１００μｍピッチであることにくらべれば
配線スペースが著しく節減できる。電子回路５は、例え
ば演算増幅器として構成され、接続配線４およびボンデ
ィングワイヤ６を介して受圧構造体１上の配線の端子７
と接続される。この電子回路５を支持体２に内蔵するこ
とにより、抵抗素子からの信号処理を圧覚センサ本体内
で行うことができ、外部出力配線８の数を減することに
より信頼性が高められる。なお支持体２は受圧構造体１
と必ずしも同一半導体からなる必要はない。
支持体２はいずれもシリコン単結晶からなり、受圧構造
体１は、例えば外径３鴎、内径１龍のリング状で上側に
受圧面１１を有し、受圧面に垂直な面１２に拡散により
構造体の導電形と異なる導電形の抵抗素子領域３が形成
されている。支持体２の受圧構造体１に固着される支持
面２１には集積回路技術により配線４および抵抗素子ブ
リッジの出力信号処理用の電子回路５が作り込まれてい
る。集積回路技術を用いれば配線間隔を１０μｍピッチ
とすることが容易であり、例えばセラミック板上に導電
膜の印刷あるいは金属蒸着膜の加工により作られる配線
の間隔が最小１００μｍピッチであることにくらべれば
配線スペースが著しく節減できる。電子回路５は、例え
ば演算増幅器として構成され、接続配線４およびボンデ
ィングワイヤ６を介して受圧構造体１上の配線の端子７
と接続される。この電子回路５を支持体２に内蔵するこ
とにより、抵抗素子からの信号処理を圧覚センサ本体内
で行うことができ、外部出力配線８の数を減することに
より信頼性が高められる。なお支持体２は受圧構造体１
と必ずしも同一半導体からなる必要はない。
本発明によれば、圧覚センサの支持体として半導体単結
晶素体を用いることＫより集積回路技術が採用でき、配
線スペースを狭くして受圧構造ｔ。
晶素体を用いることＫより集積回路技術が採用でき、配
線スペースを狭くして受圧構造ｔ。
が密接して配置され、また出力信号処理回路を支持体内
に集積して外部出力配線数を減らしたコンパクトな圧覚
センサアレイが構成が可能になる。
に集積して外部出力配線数を減らしたコンパクトな圧覚
センサアレイが構成が可能になる。
また支持体と受圧構造体と熱膨張係数が同一ないし近接
しているので熱変動に対しても安定であるなど得られる
効果は極めて太きい。
しているので熱変動に対しても安定であるなど得られる
効果は極めて太きい。
第１図は本発明の一実施例の斜視図である。
１・・・受圧構造体、２・・・支持体、３・・・抵抗素
子領域、４・・接続配線、５・・・電子回路、８・・・
外部出力配線。 才１図
子領域、４・・接続配線、５・・・電子回路、８・・・
外部出力配線。 才１図
Claims (1)
- ｌ）−導電形の半導体よりなる受圧構造体の受圧面と角
度をなす表面に他の導電形の抵抗素子領域が形成され、
各抵抗素子の領域の抵抗値変化によし、支持面に受圧構
造体上の配線と接続される配線を備えるものにおいて、
支持体が単結晶半導体よりなりここに配線および抵抗素
子ブリッジの出力信号処即を行う制御回路が集積された
ことを特徴とする圧覚センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59007677A JPS60152072A (ja) | 1984-01-19 | 1984-01-19 | 圧覚センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59007677A JPS60152072A (ja) | 1984-01-19 | 1984-01-19 | 圧覚センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60152072A true JPS60152072A (ja) | 1985-08-10 |
Family
ID=11672418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59007677A Pending JPS60152072A (ja) | 1984-01-19 | 1984-01-19 | 圧覚センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60152072A (ja) |
-
1984
- 1984-01-19 JP JP59007677A patent/JPS60152072A/ja active Pending
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