JPS63215929A - 半導体式圧力検知装置 - Google Patents
半導体式圧力検知装置Info
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- JPS63215929A JPS63215929A JP4928187A JP4928187A JPS63215929A JP S63215929 A JPS63215929 A JP S63215929A JP 4928187 A JP4928187 A JP 4928187A JP 4928187 A JP4928187 A JP 4928187A JP S63215929 A JPS63215929 A JP S63215929A
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- pressure sensor
- semiconductor
- terminal
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 230000004075 alteration Effects 0.000 abstract 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (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】
産業上の利用分野
本発明は、ピエゾ抵抗素子からなる圧力センサと増幅器
と比較器とを全て同一チップ上に集積化した半導体式圧
力検知装置に関するものである。
と比較器とを全て同一チップ上に集積化した半導体式圧
力検知装置に関するものである。
従来の技術
従来の半導体式圧力センサの構成について第２図、第３
図および第４図により説明する。第２図は半導体チップ
の断面図で、中央部の１がエツチングにより薄肉化され
たダイヤフラムであり、この上に４個のいわゆるピエゾ
抵抗素子が拡散されている。そして、この４個の拡散抵
抗２，３，４゜５は第３図のように互いに接続されてホ
イートストンブリッジ回路に構成され、定′４流電源６
が印加されている。いま、前記のダイヤフラム１の表面
に正方向側の圧力が加えられると、拡散抵抗２゜４の抵
抗値は増大し、拡散抵抗３，５の抵抗値は減少するから
、ブリッジ回路の出カフには定電流電源６の印加電圧と
加えられた圧力に比例した出力電圧が得られる。しかし
ながら、この第３図に示す半導体圧力センサから得られ
る出力電圧は極めて低く実用的でないため、第４図に示
すように増１而′ａ９で実用的な出力電圧に増幅して使
用されることが多かった。なお、第４図において、８は
前記第３図に示す圧力センサで、１０は増ＩＩ＋！器９
の出力端子である。
図および第４図により説明する。第２図は半導体チップ
の断面図で、中央部の１がエツチングにより薄肉化され
たダイヤフラムであり、この上に４個のいわゆるピエゾ
抵抗素子が拡散されている。そして、この４個の拡散抵
抗２，３，４゜５は第３図のように互いに接続されてホ
イートストンブリッジ回路に構成され、定′４流電源６
が印加されている。いま、前記のダイヤフラム１の表面
に正方向側の圧力が加えられると、拡散抵抗２゜４の抵
抗値は増大し、拡散抵抗３，５の抵抗値は減少するから
、ブリッジ回路の出カフには定電流電源６の印加電圧と
加えられた圧力に比例した出力電圧が得られる。しかし
ながら、この第３図に示す半導体圧力センサから得られ
る出力電圧は極めて低く実用的でないため、第４図に示
すように増１而′ａ９で実用的な出力電圧に増幅して使
用されることが多かった。なお、第４図において、８は
前記第３図に示す圧力センサで、１０は増ＩＩ＋！器９
の出力端子である。
発明が解決しようとする問題点
半導体式圧力センサは小型でプリント基板への実装も可
能であるが、上記のような構成では、第４図のように増
幅器を付加したり、さらにある特定の圧力で動作させる
圧力スイッチとして使用する場合には比較器等の回路を
また特別に用意しなければならないなどの問題があり、
小型である特長を生かしきれていない面がある。また、
最近では、前記の増幅器も半導体チップ上に果偵化した
ものもあるが、圧力スイッチも含めた圧力検知装置とし
て考えた場合はまだまだ実用的とはぎえないのが現状で
ある。
能であるが、上記のような構成では、第４図のように増
幅器を付加したり、さらにある特定の圧力で動作させる
圧力スイッチとして使用する場合には比較器等の回路を
また特別に用意しなければならないなどの問題があり、
小型である特長を生かしきれていない面がある。また、
最近では、前記の増幅器も半導体チップ上に果偵化した
ものもあるが、圧力スイッチも含めた圧力検知装置とし
て考えた場合はまだまだ実用的とはぎえないのが現状で
ある。
本発明はかかる従来の問題を解消するもので、半導体の
特長を生かした小型で、しかも圧力スイッチとしても使
用可能な半導体式圧力検知装置を提供しようとするもの
である。
特長を生かした小型で、しかも圧力スイッチとしても使
用可能な半導体式圧力検知装置を提供しようとするもの
である。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために本発明の半導体式圧力検知
装置は、半導体チップ上の薄肉部に形成したピエゾ抵抗
素子でホイートストンブリッジ回路を構成し、前記ホイ
ートストンブリッジ回路に定電流電源を印加することに
より前記半導体チップ上の薄肉部に加えられる圧力と前
記定電流電源の印加電圧に比例した電圧を出力する圧力
センサと、前記圧力センサの出力（圧を増幅する増幅器
と、前記増幅器の出力電圧と基準゛電圧とを比較し積上
したものである。
装置は、半導体チップ上の薄肉部に形成したピエゾ抵抗
素子でホイートストンブリッジ回路を構成し、前記ホイ
ートストンブリッジ回路に定電流電源を印加することに
より前記半導体チップ上の薄肉部に加えられる圧力と前
記定電流電源の印加電圧に比例した電圧を出力する圧力
センサと、前記圧力センサの出力（圧を増幅する増幅器
と、前記増幅器の出力電圧と基準゛電圧とを比較し積上
したものである。
作 用
本発明は上記した構成によって、圧力センサや増幅器だ
けでなく比較器までも同一半導体チップ上に渠造化した
ため、全体が小型でありながら圧力スイッチとしてもそ
のまま使用できるという半導体式の特長を十分に生かし
たものになっている。
けでなく比較器までも同一半導体チップ上に渠造化した
ため、全体が小型でありながら圧力スイッチとしてもそ
のまま使用できるという半導体式の特長を十分に生かし
たものになっている。
実施例
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。
８は半導体圧力センサでその構成は第３１に示した従来
例と同じである。９は増幅器で半導体圧力センサ８の出
力′電圧を実用的なレベルまで増幅して端子１０より取
り出す。１１は比較器で前記増幅器９の出力′１圧と内
部の基４成圧とを比較してＩＬ″またはゝ″Ｈｎの電圧
を端子１２より出力する。さらに、この基準（圧は端子
１３に外付する抵抗の値によって自由に変えることがで
きる。
例と同じである。９は増幅器で半導体圧力センサ８の出
力′電圧を実用的なレベルまで増幅して端子１０より取
り出す。１１は比較器で前記増幅器９の出力′１圧と内
部の基４成圧とを比較してＩＬ″またはゝ″Ｈｎの電圧
を端子１２より出力する。さらに、この基準（圧は端子
１３に外付する抵抗の値によって自由に変えることがで
きる。
また、比較器１１はヒステリシス特性８付ち、そのヒス
テリシス幅も端子１４に外付する抵抗の値によって自由
に変えることができる。そして、これらの圧力センサ８
、増幅器９および比較器１１は全て同一の半導体チップ
上に集積化されている。
テリシス幅も端子１４に外付する抵抗の値によって自由
に変えることができる。そして、これらの圧力センサ８
、増幅器９および比較器１１は全て同一の半導体チップ
上に集積化されている。
なお、第１図において、第４図と同一の部品には同一番
号を付している。
号を付している。
上記構成とすることによって、スペース的には本来小型
である半導体圧力センサの特質が十分生かされたものと
なり、使用上においても、圧力センサとして使用する場
合にはそのままで丁ぐに実用的な出力電圧が得られ、圧
力スイッチとして使用する場合には体付抵抗によって自
由にその動作レベルを選定できるだけでなく、ヒステリ
シス幅までも自由に変えられるという非゛イに実用的な
圧力検知装置が実現することになる。
である半導体圧力センサの特質が十分生かされたものと
なり、使用上においても、圧力センサとして使用する場
合にはそのままで丁ぐに実用的な出力電圧が得られ、圧
力スイッチとして使用する場合には体付抵抗によって自
由にその動作レベルを選定できるだけでなく、ヒステリ
シス幅までも自由に変えられるという非゛イに実用的な
圧力検知装置が実現することになる。
発明の効果
以上のように本発明の半導体式圧力検知装置によれば次
の効果が得られる。
の効果が得られる。
（１）半導体圧力センサと増幅器と比較器とを全て：ン
同一半導体チツブ上に果禎化しているため、全体＝４；
’１ −７−として小型化が達成される。
同一半導体チツブ上に果禎化しているため、全体＝４；
’１ −７−として小型化が達成される。
（２）圧カスインチとしてもそのまま使用できる。
（３）量産効果により低コスト化が可能である。
第１図は本発明の一実施例における半導体式圧力検知装
置のブロック構成図、第２図は半導体圧力センサのチッ
プ所面図、第３図は半導体圧力センサの回路構成図、第
４図は従来の半導体式圧力検知袋ｄのブロック構成図で
ある。 ８・・・・・・圧力センサ、９・・・・・・増幅器、１
１・・・・・・比較器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名８−
圧力πンプ １２−比較路出力鶏子／Ｉ−−比較呑 第１図 端２図 第３図
置のブロック構成図、第２図は半導体圧力センサのチッ
プ所面図、第３図は半導体圧力センサの回路構成図、第
４図は従来の半導体式圧力検知袋ｄのブロック構成図で
ある。 ８・・・・・・圧力センサ、９・・・・・・増幅器、１
１・・・・・・比較器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名８−
圧力πンプ １２−比較路出力鶏子／Ｉ−−比較呑 第１図 端２図 第３図
Claims (4)
- （１） 半導体チップ上の薄肉部に形成したピエゾ抵抗
素子でホィートストンブリッジ回路を構成し、前記ホィ
ートストンブリッジ回路に定電流電源を印加することに
より前記半導体チップ上の薄肉部に加えられる圧力と前
記定電流電源の印加電圧に比例した電圧を出力する圧力
センサと、前記圧力センサの出力電圧を増幅する増幅器
と、前記増幅器の出力電圧と基準電圧とを比較して“Ｌ
”または“Ｈ”の電圧を出力する比較器とからなり、こ
れらを全て前記半導体チップ上に集積化した半導体式圧
力検知装置。 - （２） 比較器には、基準電圧を外付抵抗により可変で
きる端子を設けた特許請求の範囲第１項記載の半導体式
圧力検知装置。 - （３） 比較器にはヒステリシス特性を持たせると共に
、そのヒステリシス幅を外付抵抗により可変できる端子
を設けた特許請求の範囲第１項または第２項記載の半導
体式圧力検知装置。 - （４） 増幅器の出力電圧を直接出力する端子を設けた
特許請求の範囲第１項または第２項記載の半導体式圧力
検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4928187A JPS63215929A (ja) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | 半導体式圧力検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4928187A JPS63215929A (ja) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | 半導体式圧力検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63215929A true JPS63215929A (ja) | 1988-09-08 |
Family
ID=12826486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4928187A Pending JPS63215929A (ja) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | 半導体式圧力検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63215929A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0317524A (ja) * | 1989-06-14 | 1991-01-25 | Yamatake Honeywell Co Ltd | デイジタル式圧力検出装置 |
| WO2007147027A2 (en) * | 2006-06-16 | 2007-12-21 | Honeywell International Inc. | Pressure transducer with differential amplifier |
| US8616065B2 (en) | 2010-11-24 | 2013-12-31 | Honeywell International Inc. | Pressure sensor |
| US9003897B2 (en) | 2012-05-10 | 2015-04-14 | Honeywell International Inc. | Temperature compensated force sensor |
| US9052217B2 (en) | 2012-11-09 | 2015-06-09 | Honeywell International Inc. | Variable scale sensor |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5921061A (ja) * | 1982-07-26 | 1984-02-02 | Sharp Corp | 複合ｃｔｄ |
| JPS6083379A (ja) * | 1983-10-13 | 1985-05-11 | Nec Corp | 半導体複合センサ |
-
1987
- 1987-03-04 JP JP4928187A patent/JPS63215929A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5921061A (ja) * | 1982-07-26 | 1984-02-02 | Sharp Corp | 複合ｃｔｄ |
| JPS6083379A (ja) * | 1983-10-13 | 1985-05-11 | Nec Corp | 半導体複合センサ |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0317524A (ja) * | 1989-06-14 | 1991-01-25 | Yamatake Honeywell Co Ltd | デイジタル式圧力検出装置 |
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| WO2007147027A3 (en) * | 2006-06-16 | 2008-03-27 | Honeywell Int Inc | Pressure transducer with differential amplifier |
| US7493823B2 (en) | 2006-06-16 | 2009-02-24 | Honeywell International Inc. | Pressure transducer with differential amplifier |
| US8616065B2 (en) | 2010-11-24 | 2013-12-31 | Honeywell International Inc. | Pressure sensor |
| US9003897B2 (en) | 2012-05-10 | 2015-04-14 | Honeywell International Inc. | Temperature compensated force sensor |
| US9052217B2 (en) | 2012-11-09 | 2015-06-09 | Honeywell International Inc. | Variable scale sensor |
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