KR100941996B1 - Semiconductor pressure sensor - Google Patents

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KR100941996B1
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김관우
홍영근
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지에프텍 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A semiconductor pressure sensor is provided to improve sensing precision by forming sensing electrodes on a ceramic substrate with a thick film printing method. CONSTITUTION: A semiconductor pressure sensor includes four sensing resistances(Ra,Rb,Rc,Rd) which are arranged in an X shape on a diaphragm(10) and bridge-wired so as to detect the pressure applied to the diaphragm. The sensing resistances include four terminals, two of them are input terminals and the others are output terminals.

Description

반도체 압력 센서{SEMICONDUCTOR PRESSURE SENSOR}Semiconductor Pressure Sensors {SEMICONDUCTOR PRESSURE SENSOR}

본 발명은 반도체 압력 센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세라믹 기판으로 형성된 다이어프램에 센싱저항을 X자형으로 형성하여 종횡방향의 변형을 감지할 수 있도록 함으로써 다이어프램 자체의 불균일한 변형의 경우에도 정밀한 센싱이 가능해져 비원형 다이어프램을 이용할 수 있는 반도체 압력 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor pressure sensor, and more particularly, by forming a sensing resistor in an X-shape on a diaphragm formed of a ceramic substrate to detect vertical and horizontal deformation, precise sensing is possible even in the case of non-uniform deformation of the diaphragm itself. It relates to a semiconductor pressure sensor that can be used to use a non-circular diaphragm.

반도체 압력 센서는 세라믹 기판으로 형성된 다이어프램에 센싱저항을 형성하여 구성된다. 도 1 및 도 2는 일반적인 반도체 압력 센서 및 그 회로를 도시한 도면이다. 세라믹 다이어프램(1)은 세라믹 기판을 이용하여 원형으로 형성되며, 센싱저항(Ra,Rb,Rc,Rd)은 다이어프램의 다이어프램 영역(1')상에 종방향 또는 횡방향으로 배열되게 형성된다. 센싱저항(Ra,Rb,Rc,Rd)은 다이어프램의 왜곡(distortion)에 대응하는 검출 신호를 출력하도록 도 2와 같은 브리지 회로(bridge circuit)로 결선된다.The semiconductor pressure sensor is configured by forming a sensing resistor on a diaphragm formed of a ceramic substrate. 1 and 2 are diagrams illustrating a general semiconductor pressure sensor and a circuit thereof. The ceramic diaphragm 1 is formed in a circular shape using a ceramic substrate, and the sensing resistors Ra, Rb, Rc, and Rd are formed to be arranged in the longitudinal or transverse direction on the diaphragm region 1 'of the diaphragm. The sensing resistors Ra, Rb, Rc, and Rd are connected to a bridge circuit as shown in FIG. 2 to output a detection signal corresponding to the distortion of the diaphragm.

일반적인 반도체 압력 센서는 도 1 및 도 2에서와 같이 다이어프램(1)을 원형으로 형성하고 다이어프램 영역(1')에 4개의 센싱저항(Ra,Rb,Rc,Rd)을 상하좌우로 대칭적으로 배치하여 외력(압력,P)에 의한 다이어프램(1)의 변형에 따라 센싱저 항에 가해지는 인장/압축 변형이 발생되고 이에 따른 출력전압의 차, 즉 |Vout1-Vout2|를 이용하여 압력을 측정한다. 도 3a는 도 1 및 도 2에 도시된 원형의 다이어프램(1)에 압력을 가해 변형된 다이어프램 변형량 시뮬레이션 결과를 도시한 것이고, 도 3b는 도 3a에서와 같이 변형된 다이어프램의 압력 스트레인 시뮬레이션 결과를 도시한 것이다.A general semiconductor pressure sensor forms a diaphragm 1 in a circular shape as shown in FIGS. 1 and 2 and symmetrically arranges four sensing resistors Ra, Rb, Rc, and Rd in the diaphragm region 1 '. As a result of the deformation of the diaphragm 1 due to the external force (pressure, P), a tensile / compressive strain applied to the sensing resistor is generated, and the pressure is measured using the difference of the output voltage, that is, | Vout1-Vout2 | . FIG. 3A shows a simulation result of a diaphragm deformation amount that is deformed by applying pressure to the circular diaphragm 1 shown in FIGS. 1 and 2, and FIG. 3B shows a simulation result of pressure strain of the deformed diaphragm as shown in FIG. 3A. It is.

일반적인 반도체 압력 센서는 센싱저항이 '1'자형으로 형성된 스트레인 게이지 저항을 도선으로 연결하여 구성되는데, 도 4에 도시된 바와 같이 센싱저항이 횡방향(도 4의 위쪽 그림)이나 종방향(도 4의 아래쪽 그림)의 일방향으로 배열되어 종방향이나 횡방향의 일방향 변형만을 감지하는 구조이기 때문에 정밀도가 낮다.A general semiconductor pressure sensor is configured by connecting a strain gauge resistor formed in a '1' shape with a conductive wire. As shown in FIG. 4, the sensing resistor has a lateral direction (upper part of FIG. 4) or a longitudinal direction (FIG. 4). The precision is low because it is arranged in one direction as shown in the figure below and detects only one direction deformation in the longitudinal or transverse direction.

따라서, 일반적으로 종래의 반도체 압력 센서는 세라믹 다이어프램을 원형으로 형성함으로써 정밀도를 높인다. 즉, 원형 세라믹 다이어프램은 도 3a 및 도 도 3b에 도시된 바와 같이 다이어프램의 변형이 균일하게 발생되고, 압력 스트레인 역시 일정하게 분포되기 때문에 일방향 변형을 감지하도록 구성된 센싱저항에서도 충분한 정밀도를 갖게 된다.Therefore, in general, the conventional semiconductor pressure sensor increases the precision by forming a ceramic diaphragm in a circular shape. That is, the circular ceramic diaphragm has sufficient precision even in the sensing resistance configured to detect one-way deformation because deformation of the diaphragm is uniformly generated and pressure strain is also uniformly distributed as shown in FIGS. 3A and 3B.

그러나, 세라믹 다이어프램을 정원형으로 가공하는 것은 매우 까다롭고, 세라믹 기판 원재료의 가격이 매우 비싼 단점을 갖는다.However, it is very difficult to process the ceramic diaphragm into a garden shape, and the disadvantage of the cost of the ceramic substrate raw material is very high.

본 발명은 상기와 같은 점을 인식하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 세라믹 기판으로 형성된 다이어프램에 센싱저항을 X자형으로 형성하여 종횡방향의 변형을 감지할 수 있도록 함으로써 다이어프램 자체의 불균일한 변형의 경우에도 정밀한 센싱이 가능해져 비원형 다이어프램을 이용할 수 있는 반도체 압력 센서를 제공하는 것이다.The present invention was conceived by recognizing the above points, an object of the present invention is to form a sensing resistance in the diaphragm formed of a ceramic substrate X-shaped to detect the deformation in the longitudinal and transverse direction of the non-uniform deformation of the diaphragm itself In this case, it is possible to provide accurate semiconductor sensing sensors that can use non-circular diaphragms.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 반도체 압력 센서는, 세라믹 기판으로 형성된 다이어프램에 4개가 배열된 센싱저항이 브리지 결선되어 다이어프램에 가해지는 압력을 센싱하기 위한 반도체 압력 센서에 있어서, 상기 센싱저항 각각은 4개의 단자를 갖도록 X자형으로 형성되어 4개의 단자중 2개의 단자는 입력단이 되고, 4개의 단자중 나머지 2개의 단자는 출력단이 되게 브리지 결선되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the semiconductor pressure sensor according to the present invention is a semiconductor pressure sensor for sensing the pressure applied to the diaphragm by the bridge connection of four sensing resistors arranged on the diaphragm formed of a ceramic substrate, Each resistor is formed in an X-shape to have four terminals, so that two of the four terminals are input terminals and the remaining two terminals of the four terminals are bridged to be output terminals.

또한, 본 발명에 따른 반도체 압력 센서는, 각각의 센싱저항은 서로 마주보는 2개의 단자가 입력단이 되고, 서로 마주보는 나머지 2개의 단자가 출력단이 되는 것을 특징으로 한다.In addition, the semiconductor pressure sensor according to the present invention is characterized in that each sensing resistor has two terminals facing each other as an input terminal and the remaining two terminals facing each other as an output terminal.

또한, 본 발명에 따른 반도체 압력 센서는, 세라믹 기판으로 형성된 다이어프램에 센싱저항이 형성되어 다이어프램에 가해지는 압력을 센싱하기 위한 반도체 압력 센서에 있어서, 상기 센싱저항은 4개의 단자를 갖도록 X자형으로 형성되어 4개의 단자중 2개의 단자는 입력단이 되고, 4개의 단자중 나머지 2개의 단자는 출력단이 되며, 압력의 센싱은 상기 2개의 출력단의 전류의 차를 이용하는 것을 특징으로 한다.In addition, the semiconductor pressure sensor according to the present invention is a semiconductor pressure sensor for sensing the pressure applied to the diaphragm by forming a sensing resistance on the diaphragm formed of a ceramic substrate, wherein the sensing resistance is formed in an X-shape to have four terminals The two terminals of the four terminals become the input terminal, the remaining two terminals of the four terminals become the output terminal, and the sensing of pressure is characterized by using the difference between the currents of the two output terminals.

또한, 본 발명에 따른 반도체 압력 센서는, 상기 센싱저항은 세라믹 기판상에 후막 인쇄의 방법으로 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the semiconductor pressure sensor according to the present invention, the sensing resistance is characterized in that formed on the ceramic substrate by the method of thick film printing.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 반도체 압력 센서는 세라믹 기판으로 형성된 다이어프램에 센싱저항을 X자형으로 형성하여 종횡방향의 변형을 감지할 수 있도록 함으로써 다이어프램 자체의 불균일한 변형의 경우에도 정밀한 센싱 이 가능해져 비원형 다이어프램을 이용할 수 있는 장점을 갖는다.According to the above configuration, the semiconductor pressure sensor according to the present invention forms a sensing resistance in the diaphragm formed of a ceramic substrate to form an X-shape so that the deformation in the longitudinal direction can be detected, so that even in the case of non-uniform deformation of the diaphragm itself, accurate sensing is possible. This has the advantage of being able to use non-circular diaphragms.

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 반도체 압력 센서를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a semiconductor pressure sensor according to the present invention will be described in more detail with reference to the embodiment shown in the drawings.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 압력 센서의 센싱저항의 배열 및 결선을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 압력 센서의 센싱저항의 전류흐름방향으로 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 압력 센서의 제작을 위해 원기판에 사각형의 다이어프램이 배열된 상태를 도시한 도면이고, 도 8a 및 도 8b는 각각 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 압력 센서에 압력이 가해진 상태에서 사각형의 세라믹 다이어프램 변형량과 압력 스트레인 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating an arrangement and a connection of sensing resistance of a semiconductor pressure sensor according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a current flow direction of sensing resistance of a semiconductor pressure sensor according to an exemplary embodiment of the present invention. 7 is a view illustrating a state in which a rectangular diaphragm is arranged on a base plate for the manufacture of a semiconductor pressure sensor according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 8A and 8B illustrate an embodiment of the present invention, respectively. 4 is a diagram illustrating a rectangular ceramic diaphragm deformation amount and a pressure strain simulation result in a state where a pressure is applied to a semiconductor pressure sensor according to an example.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 압력 센서는 세라믹 기판으로 형성된 다이어프램(10)의 다이어프램 영역(11)에 4개의 센싱저항(Ra,Rb,Rc,Rd)이 배열 형성된 구조를 갖는다.Referring to FIG. 5, a semiconductor pressure sensor according to an embodiment of the present invention has a structure in which four sensing resistors Ra, Rb, Rc, and Rd are arranged in the diaphragm region 11 of the diaphragm 10 formed of a ceramic substrate. Has

상기 다이어프램(10)은 세라믹 기판으로 형성되는데, 도면에는 상기 다이어프램(10)이 사각형으로 형성된 예를 도시한 것이다. 상기 다이어프램(10)에는 센싱저항(Ra,Rb,Rc,Rd)이 배열형성되기 위한 설계영역인 다이어프램 영역(11)이 정해진다. 다이어프램(10)에 압력(P)이 가해지면 그 압력에 의해 다이어프램(10)이 변형되고 그에 따라 상기 다이어프램(10)에 형성된 센싱저항(Ra,Rb,Rc,Rd)이 변형되면서 그 저항값의 변화가 발생되게 된다.The diaphragm 10 is formed of a ceramic substrate, and the diagram shows an example in which the diaphragm 10 is formed in a quadrangular shape. The diaphragm 10 is defined with a diaphragm region 11, which is a design region for arranging sensing resistors Ra, Rb, Rc, and Rd. When a pressure P is applied to the diaphragm 10, the diaphragm 10 is deformed by the pressure, and thus the sensing resistances Ra, Rb, Rc, and Rd formed in the diaphragm 10 are deformed, thereby reducing the resistance value. Change will occur.

상기 센싱저항(Ra,Rb,Rc,Rd)은 상기 다이어프램(10)의 변화에 따른 저항의 변화로 감지되는 출력값의 변화를 이용하여 압력(P)을 센싱하기 위한 스트레인 게이지 저항이다. 상기 센싱저항(Ra,Rb,Rc,Rd)은 상기 다이어프램(10)에 인쇄의 방법으로 형성되는데, 특히 상기 센싱저항(Ra,Rb,Rc,Rd)은 다이어프램(10)의 기판에 폴리머 후막저항은 후막페이스트를 스크린 인쇄하여 형성한 후 이를 열경화시키는 후막인쇄의 방법으로 형성된다.The sensing resistors Ra, Rb, Rc, and Rd are strain gauge resistors for sensing the pressure P by using a change in an output value detected as a change in resistance according to the change of the diaphragm 10. The sensing resistors Ra, Rb, Rc, and Rd are formed by printing on the diaphragm 10. In particular, the sensing resistors Ra, Rb, Rc, and Rd are polymer thick film resistors on the substrate of the diaphragm 10. The silver thick film paste is formed by screen printing, followed by thermosetting.

상기 센싱저항(Ra,Rb,Rc,Rd)은 다이어프램(10)의 다이어프램 영역(11)에 4개가 배열되며, 이들은 도 2에서와 같은 형태로 브리지 결선되어 그 출력값(전압차, 전류차)을 이용하여 다이어프램(10)에 가해지는 압력을 센싱하게 된다.Four sensing resistors Ra, Rb, Rc, and Rd are arranged in the diaphragm region 11 of the diaphragm 10, and these are bridge-connected in the form as shown in FIG. 2 to obtain their output values (voltage difference and current difference). The pressure applied to the diaphragm 10 is sensed.

본 발명은 상기 센싱저항(Ra,Rb,Rc,Rd) 각각이 4개의 단자를 갖도록 X자형으로 형성된 것을 특징으로 한다. 도면에는 상기 센싱저항(Ra,Rb,Rc,Rd)이 X자형이 직교되는 형태, 즉 +자형상으로 형성된 예가 도시되어 있다. 본 발명은 상기와 같이 센싱저항(Ra,Rb,Rc,Rd) 각각이 종방향과 횡방향 성분을 가져 보다 정밀한 센싱이 가능한 구조를 갖는다. 예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이 다이어프램(10)이 사각형으로 형성된 경우에는 다이어프램(10)의 변형이 불규칙하게 발생된다. 즉, 사각형 형상의 다이어프램(10)에 외부 압력(P)이 가해졌을 때, 원형 다이어프램과는 달리 사각 다이어프램(10)의 변형 정도와 압력 스트레인이 일정하지 않게 된다. 이는 사각형의 세라믹 다이어프램 변형량과 압력 스트레인 시뮬레이션 결과를 도시 한 도 8a 및 도 8b로부터 확인된다. 상기와 같은 불규칙한 다이어프램의 변형은 종횡으로 나타나게 되므로 종래와 같이 종방향이나 횡방향의 일방향만으로 변화를 감지하는 1자형 센싱저항으로는 정밀한 센싱이 불가능해진다. 종래와는 달리 본 발명은 센싱저항(Ra,Rb,Rc,Rd) 각각이 종방향과 횡방향 성분을 갖는 X자형(+자형)으로 형성되어 종방향과 횡방향의 변형을 동시에 반영하기 때문에 센싱의 정밀도를 높일 수 있게 된다.The present invention is characterized in that each of the sensing resistors Ra, Rb, Rc, and Rd is formed in an X shape to have four terminals. In the drawing, an example in which the sensing resistors Ra, Rb, Rc, and Rd are formed in an X-shape orthogonal shape, that is, in a + -shape is shown. As described above, each of the sensing resistors Ra, Rb, Rc, and Rd has a longitudinal and a transverse component, thereby enabling a more precise sensing. For example, when the diaphragm 10 is formed in a quadrangle as shown in the drawing, deformation of the diaphragm 10 occurs irregularly. That is, when the external pressure P is applied to the rectangular diaphragm 10, unlike the circular diaphragm, the deformation degree and the pressure strain of the rectangular diaphragm 10 are not constant. This is confirmed from FIGS. 8A and 8B, which show rectangular ceramic diaphragm deformation and pressure strain simulation results. Since the deformation of the irregular diaphragm as described above appears vertically and horizontally, precise sensing is impossible with a one-shaped sensing resistor that detects a change in only one direction in the longitudinal direction or the transverse direction as in the conventional art. Unlike the related art, in the present invention, the sensing resistors Ra, Rb, Rc, and Rd are each formed in an X-shape (+ -shape) having a longitudinal and a transverse component to simultaneously reflect deformation in the longitudinal and transverse directions. It is possible to increase the precision of.

상기와 같이 각각 X자형으로 형성된 4개의 센싱저항(Ra,Rb,Rc,Rd)은 각각 4개의 단자중 2개의 단자는 입력단이 되고, 4개의 단자중 나머지 2개의 단자는 출력단이 되게 4개가 서로 브리지 결선된다. 도 5는 상기 4개의 센서저항(Ra,Rb,Rc,Rd)이 각 센싱저항의 서로 마주보는 2개의 단자가 입력단이 되고, 서로 마주보는 나머지 2개의 단자가 출력단이 되게 브리지 결선된 예를 도시한 것이다. 상기와 같이 4개의 센싱저항(Ra,Rb,Rc,Rd)이 브리지 결선된 반도체 압력 센서는 상태에서 다이어프램(10)의 변형으로 저항성분의 변화가 발생되고, 그에 따른 전압 출력값에 차이(|Vout1-Vout2|)를 이용하여 압력을 센싱하게 된다..As described above, the four sensing resistors Ra, Rb, Rc, and Rd each formed in an X-shape each have two terminals of four terminals as input terminals, and the other two terminals among four terminals become output terminals. The bridge is connected. FIG. 5 shows an example in which the four sensor resistors Ra, Rb, Rc, and Rd are bridged such that two terminals facing each other of the sensing resistors are input terminals, and the remaining two terminals facing each other are output terminals. It is. As described above, in the semiconductor pressure sensor in which four sensing resistors Ra, Rb, Rc, and Rd are bridge-connected, a change of the resistance component occurs due to deformation of the diaphragm 10, and a difference in the voltage output value (| Vout1 -Vout2 |) to sense the pressure.

한편, 본 발명은 상기 센싱저항(Ra,Rb,Rc,Rd) 각각이 X자형으로 형성되어 있어 저항성분의 변화로 각 센싱저항의 2개의 출력단으로 출력되는 전류값에 차이가 발생된다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 +자형의 센싱저항을 통한 전류흐름을 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 본 발명은 상기 센싱저항이 입력단과 출력단을 각각 두개씩 결선하도록 구성되어 2개의 출력단에서 검출되는 출력전류의 차, 즉 |Iout1-Iout2|를 이용할 수 있다. 도 6에서 도시된 바와 같이 +자형의 센 싱저항에는 입력단이 두개, 출력단이 두개씩 결선되어 있어 키르히호프법칙에 따라Iin=Iin1+In2, Iout=Iout1+Iout2가 되는데, 저항성분의 변화로 Iin1＜Iin2(또는Iin1＞Iin2), Iout1＜Iout2(또는Iout1＞Iout2)가 되어 |Iout1 - Iout2|에 해당하는전류차에 의한 센싱이 가능해진다.Meanwhile, in the present invention, each of the sensing resistors Ra, Rb, Rc, and Rd is formed in an X-shape, and thus, a difference occurs in a current value output to two output terminals of each sensing resistor due to a change in the resistance component. 6 is a diagram illustrating a current flow through a + -shaped sensing resistor according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, in the present invention, the sensing resistors are configured to connect two input terminals and two output terminals, respectively, so that the difference between the output currents detected at the two output terminals, that is, | Iout1-Iout2 | As shown in FIG. 6, two input terminals and two output terminals are connected to the + -shaped sensing resistor so that Iin = Iin1 + In2 and Iout = Iout1 + Iout2 according to Kirchhoff's law. Iin2 (or Iin1 > Iin2) and Iout1 < Iout2 (or Iout1 > Iout2) can be sensed by a current difference corresponding to | Iout1-Iout2 |.

한편, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 압력 센서의 제작을 위해 원기판(10')에 사각형의 다이어프램(10)이 배열된 상태를 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 원기판(10')으로부터 다이어프램(10) 기판을 원형으로 제작하는 것보다 사각형으로 제작함으로써 그 제작이 용이하고 원기판의 낭비를 방지할 수 있게 되며, 이는 본 발명에서와 같이 센시저항을 X자형으로 형성함으로써 가능해진다.On the other hand, Figure 7 is a view showing a state in which a rectangular diaphragm 10 is arranged on the substrate 10 'for manufacturing a semiconductor pressure sensor according to an embodiment of the present invention. Referring to the drawings, by making the diaphragm 10 substrate from the base plate 10 'in a square rather than making it in a rectangular shape, it is easy to manufacture and prevent waste of the base plate, as in the present invention This is achieved by forming the sense resistor in an X shape.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 반도체 압력 센서는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.The semiconductor pressure sensor described above and shown in the drawings is only one embodiment for carrying out the present invention, and should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is defined only by the matters set forth in the claims below, and the embodiments which have been improved and changed without departing from the gist of the present invention will be apparent to those skilled in the art. It will be said to belong to the protection scope of the present invention.

도 1은 일반적인 반도체 압력 센서의 센싱저항의 배열 및 결선을 도시한 도면1 is a diagram illustrating an arrangement and connection of sensing resistance of a general semiconductor pressure sensor.

도 2는 일반적인 반도체 압력 센서의 센싱저항의 브리지 결선을 도시한 회로도2 is a circuit diagram illustrating a bridge connection of sensing resistance of a general semiconductor pressure sensor.

도 3a 및 도 3b는 각각 일반적인 반도체 압력 센서에 압력이 가해진 상태에서 세라믹 다이어프램 변형량과 압력 스트레인 시뮬레이션 결과를 도시한 도면3A and 3B are diagrams illustrating ceramic diaphragm deformation and pressure strain simulation results in a state where a pressure is applied to a general semiconductor pressure sensor, respectively.

도 4는 일반적인 반도체 압력 센서의 센싱저항의 배열방향과 전류의 방향으로 도시한 도면4 is a diagram illustrating the direction of sensing current and the direction of sensing current of a general semiconductor pressure sensor;

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 압력 센서의 센싱저항의 배열 및 결선을 도시한 도면5 is a diagram illustrating an arrangement and connection of sensing resistance of a semiconductor pressure sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 압력 센서의 센싱저항의 전류흐름방향으로 도시한 도면6 is a diagram illustrating a current flow direction of a sensing resistance of a semiconductor pressure sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 압력 센서의 제작을 위해 원기판에 사각형의 다이어프램이 배열된 상태를 도시한 도면 7 is a view illustrating a state in which a rectangular diaphragm is arranged on a base plate for fabricating a semiconductor pressure sensor according to an embodiment of the present invention.

도 8a 및 도 8b는 각각 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 압력 센서에 압력이 가해진 상태에서 사각형의 세라믹 다이어프램 변형량과 압력 스트레인 시뮬레이션 결과를 도시한 도면8A and 8B illustrate rectangular ceramic diaphragm deformation and pressure strain simulation results in a state where a pressure is applied to a semiconductor pressure sensor according to an embodiment of the present invention.

<주요 도면부호에 대한 간단한 설명><Short description of the major reference symbols>

10 다이어프램10 diaphragm

11 다이어프램 영역11 Diaphragm Area

Ra,Rb,Rc,Rd 센싱저항Ra, Rb, Rc, Rd Sensing Resistance

Claims (4)

세라믹 기판으로 형성된 다이어프램에 4개가 배열된 센싱저항이 브리지 결선되어 다이어프램에 가해지는 압력을 센싱하기 위한 반도체 압력 센서에 있어서,In the semiconductor pressure sensor for sensing the pressure applied to the diaphragm by the bridge connection of four sensing resistors arranged on the diaphragm formed of a ceramic substrate, 상기 센싱저항 각각은 4개의 단자를 갖도록 X자형으로 형성되어 4개의 단자중 2개의 단자는 입력단이 되고, 4개의 단자중 나머지 2개의 단자는 출력단이 되게 브리지 결선되는 것을 특징으로 하는 반도체 압력 센서.Each of the sensing resistors is formed in an X-shape to have four terminals, so that two of the four terminals are input terminals and the remaining two terminals of the four terminals are bridged to be output terminals. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 각각의 센싱저항은 서로 마주보는 2개의 단자가 입력단이 되고, 서로 마주보는 나머지 2개의 단자가 출력단이 되는 것을 특징으로 하는 반도체 압력 센서.Each sensing resistor has two terminals facing each other as input terminals, and the remaining two terminals facing each other as output terminals. 세라믹 기판으로 형성된 다이어프램에 센싱저항이 형성되어 다이어프램에 가해지는 압력을 센싱하기 위한 반도체 압력 센서에 있어서,In the semiconductor pressure sensor for sensing the pressure applied to the diaphragm by forming a sensing resistance in the diaphragm formed of a ceramic substrate, 상기 센싱저항은 4개의 단자를 갖도록 X자형으로 형성되어 4개의 단자중 2개의 단자는 입력단이 되고, 4개의 단자중 나머지 2개의 단자는 출력단이 되며,The sensing resistor is formed in an X shape to have four terminals, so that two of the four terminals are input terminals, and the remaining two terminals of the four terminals are output terminals. 압력의 센싱은 상기 2개의 출력단의 전류의 차를 이용하는 것을 특징으로 하는 반도체 압력 센서.Pressure sensing is a semiconductor pressure sensor, characterized in that for using the difference between the current of the two output stages. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 센싱저항은 세라믹 기판상에 후막 인쇄의 방법으로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 압력 센서.The sensing resistance is a semiconductor pressure sensor, characterized in that formed on the ceramic substrate by the method of thick film printing.
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