JPS6170765A - 半導体圧力センサ− - Google Patents
半導体圧力センサ−Info
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- JPS6170765A JPS6170765A JP19278984A JP19278984A JPS6170765A JP S6170765 A JPS6170765 A JP S6170765A JP 19278984 A JP19278984 A JP 19278984A JP 19278984 A JP19278984 A JP 19278984A JP S6170765 A JPS6170765 A JP S6170765A
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- resistors
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- diffused
- resistor
- diaphragm
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
- G01L9/0051—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance
- G01L9/0052—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance of piezoresistive elements
- G01L9/0054—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance of piezoresistive elements integral with a semiconducting diaphragm
-
- 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
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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】
〈産業上の利用分野）
本発明は、拡散抵抗によりブリッジ回路を形成した拡散
型の半導体圧力センサーに関する−ものである。
型の半導体圧力センサーに関する−ものである。
（従来の技術〉
従来の拡散型の半導体圧力センサーには、例えば第３図
に示す構造のものがある。同図において、１は底板、２
は底板１に設置され上方に測定気体取入口２ａを有する
キャンプ、３はシリコンチ７−ブ４の台座で、キャンプ
２内の底板１にスペーサー５を介して樹脂接着剤６．６
により接着されている。上記シリコンチップ４はそのダ
イヤフラム４ａ下に真空室７を形成して台座３に気密に
接合されている。８・・・はダイヤフラム４ａ表面に形
成されブリッジ回路をなす拡散抵抗、９．９はシリコン
チップ４上の電子回路部分と接続されたリード線、１０
．１０はリード線９．９が結線された底板１の端子ピン
である。
に示す構造のものがある。同図において、１は底板、２
は底板１に設置され上方に測定気体取入口２ａを有する
キャンプ、３はシリコンチ７−ブ４の台座で、キャンプ
２内の底板１にスペーサー５を介して樹脂接着剤６．６
により接着されている。上記シリコンチップ４はそのダ
イヤフラム４ａ下に真空室７を形成して台座３に気密に
接合されている。８・・・はダイヤフラム４ａ表面に形
成されブリッジ回路をなす拡散抵抗、９．９はシリコン
チップ４上の電子回路部分と接続されたリード線、１０
．１０はリード線９．９が結線された底板１の端子ピン
である。
上記拡散抵抗８・・・は、例えば第４図に示すように４
個が、ダイヤフラム４ａの中央部に２個、左右の周辺部
に各１個づつ配置されている。即ち、個数等の点で、均
等に配置されとは限らない。
個が、ダイヤフラム４ａの中央部に２個、左右の周辺部
に各１個づつ配置されている。即ち、個数等の点で、均
等に配置されとは限らない。
従って、使用時、ブリッジ回路に通電した場合、各拡散
抵抗８・・・から一般にジュール熱が発生して、ダイヤ
フラム４ａ及び抵抗８自体が加熱されるわけであるが、
このとき、ダイヤフラム４ａ上の温度分布は、第５図（
チップの四半分図）に示すように、ダイヤフラム４ａの
周辺部では拡散抵抗８が各１個であるのに対して、中央
部では拡散抵抗、８が２個近接して並んでいるため、中
央部の温度が高（、不均一となる。
抵抗８・・・から一般にジュール熱が発生して、ダイヤ
フラム４ａ及び抵抗８自体が加熱されるわけであるが、
このとき、ダイヤフラム４ａ上の温度分布は、第５図（
チップの四半分図）に示すように、ダイヤフラム４ａの
周辺部では拡散抵抗８が各１個であるのに対して、中央
部では拡散抵抗、８が２個近接して並んでいるため、中
央部の温度が高（、不均一となる。
〈発明が解決しようとする問題点〉
このようにダイヤフラム４ａの中央部と周辺部で温度分
布が異なることは、センサーにおいて温度係数の大きい
拡散抵抗８・・・の場合、中央部の抵抗値と周辺部の抵
抗値との温度上昇による変化の度合が違い、各拡散抵抗
８・・・間にバラツキが生じることを意味し、高精度の
測定は困難となる。
布が異なることは、センサーにおいて温度係数の大きい
拡散抵抗８・・・の場合、中央部の抵抗値と周辺部の抵
抗値との温度上昇による変化の度合が違い、各拡散抵抗
８・・・間にバラツキが生じることを意味し、高精度の
測定は困難となる。
特にどこのような通電時の発熱によって出力変動の起こ
る圧力センサーにあっては、厳しい精度と長期安定性が
求められる工業計測用としては、使用できないことがあ
った。
る圧力センサーにあっては、厳しい精度と長期安定性が
求められる工業計測用としては、使用できないことがあ
った。
く問題点を解決するための手段〉
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、基本的には、拡散型の半導体圧力センサーにおい
て、ダイヤフラム表面の拡散抵抗をどのような配置にし
ようとも、発熱用のダミー拡散抵抗を設けて、各拡散抵
抗の上昇温度が同一となるようにした点に特徴がある。
ので、基本的には、拡散型の半導体圧力センサーにおい
て、ダイヤフラム表面の拡散抵抗をどのような配置にし
ようとも、発熱用のダミー拡散抵抗を設けて、各拡散抵
抗の上昇温度が同一となるようにした点に特徴がある。
（作用〉
このように各拡散抵抗の上昇温度が同一になると、抵抗
値の変動度合も同一となるとなるため、見掛は上、各拡
散抵抗間にバラツキがなくなり、高精度で、かつ長期に
亙って安定した測定が可能となる。
値の変動度合も同一となるとなるため、見掛は上、各拡
散抵抗間にバラツキがなくなり、高精度で、かつ長期に
亙って安定した測定が可能となる。
（実施例〉
本発明に係る半導体圧力センサーのシリコンチップの一
例を示すと、第１図及び第２図の如（である、このシリ
コンチップ１４の場合、拡散抵抗１８・・・の個数及び
配置の位置は、上記従来のものと同一で−ある。即ちダ
イヤフラム１４１表面の中央部に２個、左右の周辺部に
各１個つづを配置しである。そして１１本発明では更に
、上記周辺部の拡散抵抗１Ｂ、１Ｂに並べて発熱用のダ
ミー拡散抵抗２０．２０を設置しである。
例を示すと、第１図及び第２図の如（である、このシリ
コンチップ１４の場合、拡散抵抗１８・・・の個数及び
配置の位置は、上記従来のものと同一で−ある。即ちダ
イヤフラム１４１表面の中央部に２個、左右の周辺部に
各１個つづを配置しである。そして１１本発明では更に
、上記周辺部の拡散抵抗１Ｂ、１Ｂに並べて発熱用のダ
ミー拡散抵抗２０．２０を設置しである。
このダミー拡散抵抗２０．２０は、ブリッジ回路の拡散
抵抗１８・・・と等価な発熱量を有するものが好ましく
、本例では、各拡散抵抗１８・・・部分での上昇温度が
同一となるように、ダイヤフラム１４ａ中央部の２個の
拡散抵抗１８．１８と対応させてた形で、周辺部の各１
個の拡散抵抗１８．１８に併設しである。なお、このダ
ミー拡散抵抗２０．２０の配置位置、個数、形状等は特
に限定されず、周辺部の拡散抵抗１８．１８の上昇温度
が中央部のそれと同一となる位置、個数、形状であれば
よい。
抵抗１８・・・と等価な発熱量を有するものが好ましく
、本例では、各拡散抵抗１８・・・部分での上昇温度が
同一となるように、ダイヤフラム１４ａ中央部の２個の
拡散抵抗１８．１８と対応させてた形で、周辺部の各１
個の拡散抵抗１８．１８に併設しである。なお、このダ
ミー拡散抵抗２０．２０の配置位置、個数、形状等は特
に限定されず、周辺部の拡散抵抗１８．１８の上昇温度
が中央部のそれと同一となる位置、個数、形状であれば
よい。
またその製造方法も特に限定されないが、ブリッジ回路
側の拡散抵抗１８・・・と同様にして形成するとよい。
側の拡散抵抗１８・・・と同様にして形成するとよい。
なお、本実施例では、拡散抵抗１８・・・がダイヤフラ
ム１４ａの中央部に２個、左右の周辺部に各１個づつ配
置されたものであったが、本発明では、これに限らず、
どのような拡散抵抗の配置、 に対しても、各拡散抵抗
１８・・・の上昇温度が同一となるようダミー拡散抵抗
２０・・・を適宜配置して対応することができること、
勿論である。
ム１４ａの中央部に２個、左右の周辺部に各１個づつ配
置されたものであったが、本発明では、これに限らず、
どのような拡散抵抗の配置、 に対しても、各拡散抵抗
１８・・・の上昇温度が同一となるようダミー拡散抵抗
２０・・・を適宜配置して対応することができること、
勿論である。
（発明の効果）
本発明によれば、拡散型の半導体圧力センサーにおいて
、ダイヤフラム表面の拡散抵抗をどのような配置にしよ
うとも、発熱用のダミー拡散抵抗を設けて、各拡散抵抗
の上昇温度が同一になるようにしであるため、センサー
使用時の通電による発熱に対して、各拡散抵抗の抵抗値
の変動度合が同一となるので、見掛は上、各拡散抵抗間
にバラツキがなくなり、高精度で、かつ長期に亙って安
定した動作の保証された優れた半導体圧力センサーが得
られる。勿論、この半導体圧力センサーは工業計測用と
しても十分使用することができる。
、ダイヤフラム表面の拡散抵抗をどのような配置にしよ
うとも、発熱用のダミー拡散抵抗を設けて、各拡散抵抗
の上昇温度が同一になるようにしであるため、センサー
使用時の通電による発熱に対して、各拡散抵抗の抵抗値
の変動度合が同一となるので、見掛は上、各拡散抵抗間
にバラツキがなくなり、高精度で、かつ長期に亙って安
定した動作の保証された優れた半導体圧力センサーが得
られる。勿論、この半導体圧力センサーは工業計測用と
しても十分使用することができる。
第１図は本発明に係る半導体圧力センサーのシリコンチ
ップの一実施例を示した平面図、第２図は第１図のシリ
コンチップの縦断面図、第３図は従来の一般的な半導体
圧力センサーの全体を示す縦断面図、第４図は第３図の
圧力センサーのシリコンチップを示す平面図、第５図は
第４図のシリコンチップの四半骨の温度分布を示す温度
分布図である。 図中、１４・・・シリコンチップ、１４ａ・・・ダイヤ
フラム、１８・・・ブリッジ回路の拡散抵抗、２０・・
・ダミー拡散抵抗。 第１図
ップの一実施例を示した平面図、第２図は第１図のシリ
コンチップの縦断面図、第３図は従来の一般的な半導体
圧力センサーの全体を示す縦断面図、第４図は第３図の
圧力センサーのシリコンチップを示す平面図、第５図は
第４図のシリコンチップの四半骨の温度分布を示す温度
分布図である。 図中、１４・・・シリコンチップ、１４ａ・・・ダイヤ
フラム、１８・・・ブリッジ回路の拡散抵抗、２０・・
・ダミー拡散抵抗。 第１図
Claims (1)
- シリコンチップのダイヤフラム表面にブリッジ回路を
なす拡散抵抗を適宜数配置した拡散型の半導体圧力セン
サーにおいて、通電時における各拡散抵抗部分での発熱
による温度分布が、各拡散抵抗部分で均一化されるよう
発熱用のダミー拡散抵抗を適宜数設けたことを特徴とす
る半導体圧力センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19278984A JPS6170765A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 半導体圧力センサ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19278984A JPS6170765A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 半導体圧力センサ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6170765A true JPS6170765A (ja) | 1986-04-11 |
Family
ID=16297020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19278984A Pending JPS6170765A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 半導体圧力センサ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6170765A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0425256U (ja) * | 1990-06-25 | 1992-02-28 | ||
| JPH08296104A (ja) * | 1995-04-27 | 1996-11-12 | Nakatsuka:Kk | 寝袋兼用コート |
| EP3772641A1 (en) * | 2019-08-09 | 2021-02-10 | Rosemount Aerospace Inc. | Thermally-matched piezoresistive elements in bridges |
-
1984
- 1984-09-14 JP JP19278984A patent/JPS6170765A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0425256U (ja) * | 1990-06-25 | 1992-02-28 | ||
| JPH08296104A (ja) * | 1995-04-27 | 1996-11-12 | Nakatsuka:Kk | 寝袋兼用コート |
| EP3772641A1 (en) * | 2019-08-09 | 2021-02-10 | Rosemount Aerospace Inc. | Thermally-matched piezoresistive elements in bridges |
| US11099093B2 (en) | 2019-08-09 | 2021-08-24 | Rosemount Aerospace Inc. | Thermally-matched piezoresistive elements in bridges |
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