KR101942273B1 - A semiconductor pressure sensor having four connection pads - Google Patents

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Abstract

본 발명은 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서(A)에 관한 것으로, 보다 상세히 설명하면, 전도체 재질의 4개의 접속패드(P)와, 상기 접속패드와 연결되고 외부 압력에 따른 길이 변화에 비례하여 저항값이 변화하며 접속패드와 동일한 가로축상에 배치되는 3개의 반도체저항(10)과, 반도체 압력센서의 전기적 흐름과는 무관하게 형성되는 조립체(21 내지 25)와, 각 반도체저항의 구성요소 사이를 전기적으로 연결하는 연결부(31 내지 33)를 포함하고, 2개의 외부저항(200) 및 1개의 인가전압과 연결되어서 연결회로의 구조가 2개의 풀 휘트스톤브리지로 형성되고, 반도체 압력센서(A)의 접속 방법과 배치의 방향에 따라 8종류의 풀 휘트스톤브리지로 작동하며, 반도체 압력센서(A)가 압력변형면(100)에 부착되어 설치되고, 압력변형면(100)에 가해지는 외부 압력에 비례하여 반도체저항(10)의 저항값이 변화하는 원리를 이용하여 외부 압력의 정도를 측정할 수 있는, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서를 포함한다.The present invention relates to a semiconductor pressure sensor (A) having four connection pads. More specifically, the present invention relates to a semiconductor pressure sensor having four connection pads (P) of a conductive material, Three semiconductor resistors 10 whose resistances vary in proportion and are arranged on the same horizontal axis as the connection pads, assemblies 21 to 25 formed independently of the electrical flow of the semiconductor pressure sensor, And a connecting portion (31 to 33) for electrically connecting the elements. The structure of the connecting circuit is formed by two full-wheatstone bridges connected to two external resistors (200) and one applying voltage, (A) is attached to the pressure-deforming surface (100) and is attached to the pressure-deforming surface (100), and the pressure- Lag external pressure And a semiconductor pressure sensor provided with four connection pads capable of measuring the degree of external pressure using the principle that the resistance value of the semiconductor resistor 10 changes in proportion to the resistance value of the semiconductor resistor 10.

Description

4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서 { A semiconductor pressure sensor having four connection pads }A semiconductor pressure sensor having four connection pads {

본 발명은 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서에 관한 것으로, 보다 상세히 설명하면, 전도체 재질의 4개의 접속패드를 포함하고, 상기 접속패드와 연결되고 외부 압력에 따른 길이 변화에 비례하여 저항값이 변화하며, 접속패드와 동일한 가로축상에 배치되는 3개의 반도체저항을 포함하고, 반도체 압력센서의 전기적 흐름과는 무관하게 형성되는 조립체를 포함하고, 각 반도체저항의 구성요소 사이를 전기적으로 연결하는 연결부를 포함하고, 2개의 외부저항 및 1개의 인가전압과 연결되어서 연결회로의 구조가 2개의 풀 휘트스톤브리지를 형성하고, 반도체 압력센서의 접속 방법과 배치방향에 따라서 8가지 방식의 풀 휘트스톤브리지 또는 16가지 방식의 하프 휘트스톤브리지로 작동할 수 있는, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor pressure sensor having four connection pads. More particularly, the present invention relates to a semiconductor pressure sensor comprising four connection pads of a conductive material, connected to the connection pads, And includes three semiconductor resistors arranged on the same horizontal axis as the connection pad and is formed independently of the electrical flow of the semiconductor pressure sensor and electrically connected between the components of each semiconductor resistor And a connection circuit is connected to the two external resistors and one applying voltage so that the structure of the connecting circuit forms two full-wheatstone bridges, and in accordance with the connection method and arrangement direction of the semiconductor pressure sensor, eight kinds of full- Bridge or a semiconductor pressure sensor with four connection pads, which can operate as a 16-way half-fitstone bridge will be.

일반적으로, 압력센서는 자동차, 환경설비, 의료기기 등에 광범위하게 이용되는 센서 부분의 기술분야로 진동이 많이 발생되거나, 급격한 압력의 변화가 있는 환경 등 압력에 대한 측정이 필요한 기기에서 사용된다. 측정의 원리로는 반도체에 가해지는 압력에 비례하여 반도체의 형상이 변화하면, 반도체의 저항값이 변화하는 점을 이용하며, 압력센서의 구성은 반도체가 구비되고 전압이 인가되는 휘트스톤브리지가 포함되어서, 상기 휘트스톤브리지에 외부의 압력이 가해지면 물리적 휘어짐으로 인하여 휘트스톤브리지에 포함된 반도체의 저항값이 변화하여 압력의 정도가 감지된다. Generally, the pressure sensor is used in a device of a sensor part which is widely used in an automobile, an environmental facility, a medical device, etc., and is required to measure a pressure such as a lot of vibration or a sudden pressure change. As a principle of measurement, a point where a resistance value of a semiconductor changes when a shape of a semiconductor changes in proportion to a pressure applied to a semiconductor is used. The structure of the pressure sensor includes a wheatstone bridge to which a semiconductor is applied and a voltage is applied Therefore, when an external pressure is applied to the wheatstone bridge, the resistance of the semiconductor included in the wheatstone bridge changes due to the physical bending, and the degree of the pressure is sensed.

한국 공개특허 제 10-2016-0115830호는 반도체 스트레인 게이지, 즉 반도체 압력센서에 관한 것으로, 압력 환경에 노출되도록 구성되어 있는 감지 요소로서, 적어도 하나의 고농도 도핑 반도체 스트레인 게이지를 구비하고, 상기 고농도 도핑 반도체 스트레인 게이지는 5 패드 싱글 풀 휘트스톤브리지를 포함하는 것인 감지요소; 캐리어 상에 배치되어 있고 상기 감지 요소에 전기적으로 결합되어 있는 전자 패키지로서, 상기 캐리어는 상기 감지 요소를 포함하는 포트 상에 배치되어 있는 것인 전자 패키지; 상기 감지 요소와 전자 패키지의 주위에 배치된 하우징; 및 상기 하우징에 연결되어 있고 상기 전자 패키지에 전기 접속되어 있으며 외부 인터페이스를 구비하는 커넥터를 포함하는 장치로 공개된 바 있다.Korean Patent Laid-Open No. 10-2016-0115830 relates to a semiconductor strain gauge, i.e., a semiconductor pressure sensor, comprising: a sensing element configured to be exposed to a pressure environment, the sensing element comprising at least one heavily doped semiconductor strain gage, Wherein the semiconductor strain gauge comprises a 5 pad single full wheatstone bridge; An electronic package disposed on the carrier and electrically coupled to the sensing element, wherein the carrier is disposed on a port including the sensing element; A housing disposed around the sensing element and the electronic package; And a connector coupled to the housing and electrically connected to the electronic package and having an external interface.

그런데 기존의 반도체 압력센서는 5개의 접속패드로 구성된 싱글 풀 휘트스톤브리지를 포함하여서, 4개의 접속패드로 구성되는 반도체 압력센서에 대비하여 제조 공정이 복잡하고 제조 비용이 증가하며, 구성되는 휘트스톤브리지의 숫자가 적고, 휘트스톤브리지의 구성에 필요한 반도체 저항의 수가 증가하여서 역시 제조 공정과 비용의 측면에서 한계점이 있다. However, the conventional semiconductor pressure sensor includes a single full Wheatstone bridge composed of five connection pads, so that the manufacturing process is complicated and manufacturing cost is increased in comparison with a semiconductor pressure sensor composed of four connection pads, The number of bridges is small and the number of semiconductor resistances required for the formation of the Wheatstone bridge is increased, which is also a limitation in terms of manufacturing process and cost.

한국 공개특허 제 10-2016-0115830호Korean Patent Publication No. 10-2016-0115830

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 상기의 목적을 달성하기 위하여 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서를 제공함으로써, 5개 혹은 그 이상의 수로 구성되는 접속패드가 구비된 반도체 압력센서의 복잡한 제조 공정을 간소화시키고 제조 비용을 감소시키며, 반도체 압력센서에서 휘트스톤브리지의 구성에 필요한 반도체 저항의 수를 감소시켜 제조 공정과 비용의 감소 면에서 유리한 효과가 있으며, 2개의 풀 휘트스톤브리지 또는 1개의 풀 휘트스톤브리지의 구성이 가능한 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서를 제공하는 것이다. In order to solve the above problems, the present invention provides a semiconductor pressure sensor having four connection pads, so that a semiconductor pressure sensor having connection pads of five or more in number The complex manufacturing process of the sensor is simplified, the manufacturing cost is reduced, the semiconductor pressure sensor is reduced in the number of semiconductor resistances required for the formation of the wheatstone bridge, which is advantageous in terms of manufacturing process and cost reduction. Bridge or a single full-wheatstone bridge is provided.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 발명을 실시하기 위한 구체적인 실시예로 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서를, 외부의 물리적 압력의 정도를 측정하는 용도로 사용하기 위하여 압력에 따라 길이가 변화하는 측정 대상의 표면에 상기 압력센서를 부착함에 있어서, 반도체 압력센서를 구성하는 접속패드를 4개로 제작하고, 3개의 반도체 저항을 포함하여 제1접속패드는 제2반도체저항의 출력부가 되고, 제2접속패드는 제1반도체저항의 출력부가 되고, 제3접속패드는 상기 반도체 압력센서의 부착 방향에 따라 접지가 되거나 전압의 인가부가 되고, 제4접속패드는 제3반도체저항의 출력부가 되며, 이로써 4개의 접속패드 및 3개의 반도체저항으로 구성된 반도체 압력센서와 2개의 외부고정저항이 연결되어 2개의 풀 휘트스톤브리지가 형성되고, 상기 반도체 압력센서의 구성 중 일부인 3개의 접속패드 및 2개의 반도체저항과 2개의 외부고정저항이 연결되어 1개의 풀 휘트스톤브리지를 형성하는, 본 발명에 따른 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서를 제공한다. In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a semiconductor pressure sensor including four connection pads in order to measure the external physical pressure, The pressure sensor is attached to the surface of the object to be measured, and four connection pads constituting the semiconductor pressure sensor are fabricated, and the first connection pad including three semiconductor resistors is provided as an output of the second semiconductor resistor , The second connection pad is an output portion of the first semiconductor resistor, the third connection pad is grounded or voltage application portion in accordance with the mounting direction of the semiconductor pressure sensor, and the fourth connection pad is the output portion of the third semiconductor resistor Whereby a semiconductor pressure sensor composed of four connection pads and three semiconductor resistors and two external fixed resistors are connected to form two full whitestone bridges Three connection pads which are part of the configuration of the semiconductor pressure sensor and four connection pads according to the present invention in which two semiconductor resistors and two external fixed resistors are connected to form one full wheatstone bridge A semiconductor pressure sensor is provided.

본 발명에 따른 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서는, 4개의 접속패드 및 3개의 반도체저항으로 구성된 반도체 압력센서와 2개의 외부고정저항이 연결되어 2개의 풀 휘트스톤브리지가 형성되고, 3개의 접속패드 및 2개의 반도체저항과 2개의 외부고정저항이 연결되어 1개의 풀 휘트스톤브리지가 형성되고, 2개의 접속패드 및 1개의 반도체저항과 3개의 외부고정저항이 연결되어 1개의 하프 휘트스톤브리지가 형성되어서, 상기 반도체 압력센서가 부착되는 측정 대상 물체의 표면이 압력에 따라 길이의 변화가 발생할 경우에 길이의 변화 지점에 근접하게 위치한 쪽의 반도체저항은 물리적 길이가 증가하며 저항값이 증가하고, 길이의 변화 지점에서 원거리에 위치한 쪽의 반도체저항은 물리적 길이가 감소하며 저항값이 감소하여서 변화된 저항값으로 압력의 정도가 측정되는 효과가 있다.A semiconductor pressure sensor having four connection pads according to the present invention is formed by connecting two semiconductor integrated circuits of a semiconductor pressure sensor composed of four connection pads and three semiconductor resistors and two external fixed resistors to form two full- Two connection pads, two semiconductor resistors and two external fixed resistors are connected to form a single full-wheatstone bridge, two connection pads, one semiconductor resistor and three external fixed resistors are connected to form one half- A bridge is formed so that when the length of the surface of the object to be measured to which the semiconductor pressure sensor is attached changes in length, the semiconductor resistance located closer to the change point of the length increases in physical length and increases in resistance value , The semiconductor resistance at a distance from the change point of the length is decreased as the physical length decreases and the resistance value decreases to change the resistance value To the effect that the degree of pressure to be measured.

또한, 기존의 5개의 접속패드로 구성되는 반도체 압력센서에 비하여, 4개의 접속패드로 구성되는 반도체 압력센서는 제조 공정이 간편해지고 제조 비용이 감소하며, 기존의 상기 5개의 접속패드로 구성되는 반도체 압력센서에는 1개의 풀 휘트스톤브리지가 형성되었던 것에 비하여, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서에는 4개의 패드와 3개의 반도체저항과 2개의 외부고정저항이 연결되어, 2개의 풀 휘트스톤브리지가 구성되거나, 3개의 패드와 2개의 반도체저항과 2개의 외부고정저항이 연결되어 사용되는 채로, 1개의 풀 휘트스톤브리지가 구성되거나, 2개의 패드와 1개의 반도체저항과 3개의 외부고정저항이 연결되어 사용되는 채로, 1개의 하프 휘트스톤브리지의 구성이 가능하게 되는 우수한 효과가 있다.In addition, compared with the conventional semiconductor pressure sensor constituted by five connection pads, the semiconductor pressure sensor composed of four connection pads has a simple manufacturing process and a reduced manufacturing cost, Four pad, three semiconductor resistors and two external fixed resistors are connected to a semiconductor pressure sensor having four connection pads, whereas one full whitestone bridge is formed in the pressure sensor, and two full whitestone bridges Or a single full-wheatstone bridge with three pads, two semiconductor resistors and two external fixed resistors connected together, or two pads, one semiconductor resistor, and three external fixed resistors There is an advantageous effect that one Half Wheatstone bridge can be configured while being connected and used.

도 1은 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서의 일 실시예에 따른 구조도,
도 2는 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서의 일 실시예가 적용된 압력측정장치의 일부 단면도,
도 3은 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서의 일 실시예가 적용된 압력측정장치의 외부압력 인가시 작동원리 설명도,
도 4a, 4b, 4c, 4d는 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서의 일 실시예에서 2개의 반도체저항에 제1설치방법 적용 시의 풀 휘트스톤브리지 회로작동도,
도 5a, 5b, 5c, 5d는 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서의 일 실시예에서 2개의 반도체저항에 제2설치방법 적용 시의 풀 휘트스톤브리지 회로작동도,
도 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f는 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서의 일 실시예에서 1개의 반도체저항에 제1설치방법 적용 시의 하프 휘트스톤브리지 회로작동도,
도 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f는 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서의 일 실시예에서 1개의 반도체저항에 제2설치방법 적용 시의 하프 휘트스톤브리지 회로작동도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a structural view of a semiconductor pressure sensor with four connection pads according to an embodiment;
2 is a partial cross-sectional view of a pressure measuring apparatus to which an embodiment of a semiconductor pressure sensor with four connection pads is applied,
3 is an explanatory view illustrating an operation principle of an external pressure applied to a pressure measuring apparatus to which an embodiment of a semiconductor pressure sensor having four connection pads is applied,
4A, 4B, 4C and 4D are diagrams of the operation of the full-wheatstone bridge circuit when applying the first mounting method to two semiconductor resistors in an embodiment of the semiconductor pressure sensor provided with four connection pads,
5a, 5b, 5c and 5d are diagrams of the operation of the full-wheatstone bridge circuit when applying the second mounting method to two semiconductor resistors in an embodiment of the semiconductor pressure sensor provided with four connection pads,
6a, 6b, 6c, 6d, 6e, and 6f are half-wheatstone bridge circuit operation diagrams when applying the first mounting method to one semiconductor resistor in one embodiment of the semiconductor pressure sensor provided with four connection pads,
FIGS. 7A, 7B, 7C, 7D, 7E and 7F are half-wheatstone bridge circuit operation diagrams when applying the second installation method to one semiconductor resistor in one embodiment of the semiconductor pressure sensor provided with four connection pads.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태로 제작되거나 부품과 기술의 치환이 가능할 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명에서 기재되는 기술구성 및 그 기술구성에 의해 발휘되는 기능 중에서 널리 공지되어 적용되는 기술구성 및 기능은 그 자세한 설명을 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the description of the present invention is merely an example for structural or functional explanation, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. In other words, the embodiments are to be construed as being variously embodied, constructed in various forms, or capable of substituting parts and techniques, and thus the scope of the present invention should be understood to include equivalents capable of realizing technical ideas. The technical structure and function widely known and applied among the functions shown by the technical structure described and the technical structure thereof will not be described in detail.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서(A)의 구조는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1접속패드(P1)가 높이가 좁고 폭이 긴 직사각형 모양으로 얇은 두께를 가지고 형성된다.The structure of the semiconductor pressure sensor A having four connection pads according to the preferred embodiment of the present invention is such that as shown in Fig. 1, the first connection pad P1 is a rectangle having a small height and a long width Shaped to have a thin thickness.

상기 제1접속패드(P1)의 상단에 짧은 간격으로 이격되어 제2접속패드(P2)가 제1접속패드(P1)와 유사한 형상으로 형성된다.The second connection pad P2 is formed in a shape similar to the first connection pad P1 by being spaced apart at a short interval from the upper end of the first connection pad P1.

상기 제2접속패드(P2)의 상단에 짧은 간격으로 이격되어 제3접속패드(P3)가 제1접속패드(P1)와 유사한 형상으로 형성된다.The third connection pad P3 is spaced apart from the upper end of the second connection pad P2 at a short interval to form a shape similar to the first connection pad P1.

상기 제3접속패드(P3)의 상단에 짧은 간격으로 이격되어 제4접속패드(P4)가 제1접속패드(P1)와 유사한 형상으로 형성된다.The fourth connection pad P4 is spaced apart at a short interval from the upper end of the third connection pad P3 so as to have a shape similar to that of the first connection pad P1.

제1접속패드(P1)의 좌측하단부에는 반도체 압력센서 회로 내의 전기적 흐름과는 무관하게 제품의 전체적인 형상을 안정적으로 이루기 위하여 대칭적으로 배치되는 제1조립체(21)가 제1접속패드(P1)의 3분의 1 가량의 높이 및 제1접속패드(P1)와 유사한 길이의 폭의 직사각형 모양으로 얇은 두께를 가지고 제1접속패드(P1)와 수평하게 연결되어 형성된다.A first assembly 21 symmetrically disposed on the left lower end of the first connection pad P1 is formed on the first connection pad P1 to stably maintain the overall shape of the product irrespective of the electrical flow in the semiconductor pressure sensor circuit. And the first connection pad P1 is formed to be connected to the first connection pad P1 horizontally with a thin thickness in a rectangular shape of a width approximately equal to the height of the first connection pad P1 and the width of the third connection pad P1.

제1접속패드(P1)의 우측하단부에는 제2반도체저항a(12a)가 상기 제1조립체(21)와 유사한 형상으로 수평으로 연결된다.A second semiconductor resistor a 12a is horizontally connected to the lower right end of the first connection pad P1 in a shape similar to that of the first assembly 21.

제2반도체저항a(12a)와 제2반도체저항b(12b)를 전기적으로 연결하는 제1연결부(31)가 높이 방향으로 긴 직사각형 형태로 얇은 두께를 가지고 제2반도체저항a(12a)의 우측단부부터 제2반도체저항b(12b)의 우측단부까지를 연결하면서 저항이 0Ω에 가까운 전도체를 재질로 하여 형성된다.The first connecting portion 31 for electrically connecting the second semiconductor resistor a 12a and the second semiconductor resistor b 12b has a rectangular shape elongated in the height direction and has a small thickness and a right side of the second semiconductor resistor a 12a Is connected to the right end of the second semiconductor resistor b (12b) and is formed of a conductor having a resistance close to 0 ?.

제1연결부(31)의 중앙좌측면에는 수평하게 연결되는 제2조립체(22)가 상기 제1조립체(21)와 유사한 목적과 형상으로 제2접속패드(P2)에 닿지 않는 길이로 반도체 압력센서의 전기적 흐름과는 무관하게 형성된다.The second assembly 22 horizontally connected to the center left surface of the first connection part 31 is connected to the second connection pad P2 at a length that does not touch the second connection pad P2 in a shape and shape similar to the first assembly 21, Regardless of the electrical current flow.

제1연결부(31)의 좌측상단과 제3접속패드(P3)의 우측하단부를 수평하게 연결하는 반도체 저항으로서 제2반도체저항b(12b)가 상기 제2반도체저항a(12a)와 유사한 형태로 형성된다.The second semiconductor resistor b 12b is formed as a semiconductor resistor horizontally connecting the upper left end of the first connection part 31 and the lower right end of the third connection pad P3 in a form similar to the second semiconductor resistor a 12a .

제2접속패드(P2)의 좌측하단에는 제1반도체저항a(11a)가 상기 제2반도체저항a(12a)와 유사한 형태로 제2접속패드(P2)와 수평하게 형성된다.The first semiconductor resistor a 11a is formed horizontally with the second connection pad P2 in a shape similar to the second semiconductor resistor a 12a at the lower left end of the second connection pad P2.

제1반도체저항a(11a)와 제1반도체저항b(11b)를 전기적으로 연결하는 제2연결부(32)가 높이 방향으로 긴 직사각형 형태로 얇은 두께를 가지고 제1반도체저항a(11a)의 좌측단부면부터 제1반도체저항b(11b)의 좌측단부면까지 연결하면서 저항이 0Ω에 가까운 전도체를 재질로 하여 형성된다.The second connecting portion 32 for electrically connecting the first semiconductor resistor a 11a and the first semiconductor resistor b 11b has a rectangular shape elongated in the height direction and has a small thickness and is formed on the left side of the first semiconductor resistor a 11a And is connected to the left end surface of the first semiconductor resistor b (11b) from the end surface, and is formed of a conductor whose resistance is close to 0 ?.

제2연결부(32)의 중앙우측면에는 수평하게 연결되는 제3조립체(23)가 상기 제1조립체(21)와 유사한 목적과 형상으로 제2접속패드(P2)에 닿지 않는 길이로 반도체 압력센서의 전기적 흐름과는 무관하게 형성된다.A third assembly 23 horizontally connected to the center right side surface of the second connection portion 32 has a length and a length which do not touch the second connection pad P2 in a similar purpose and shape to the first assembly 21, And is formed independently of the electric current.

제2연결부(32)의 우측상단과 제3접속패드(P3)의 좌측하단부를 수평하게 연결하는 반도체 저항으로서 제1반도체저항b(11b)가 상기 제1반도체저항a(12a)와 유사한 형태로 형성된다.The first semiconductor resistor b 11b is formed as a semiconductor resistor which horizontally connects the upper right end of the second connection portion 32 and the lower left end of the third connection pad P3 in a form similar to the first semiconductor resistor a 12a .

제3접속패드(P3)의 좌측상단에는 제3반도체저항a(13a)가 상기 제2반도체저항a(12a)와 유사한 형태로 제3접속패드(2)와 수평하게 형성된다.The third semiconductor resistor a 13a is formed horizontally with the third connection pad 2 in a shape similar to the second semiconductor resistor a 12a at the upper left end of the third connection pad P3.

제3반도체저항a(13a)와 제3반도체저항b(13b)를 전기적으로 연결하는 제3연결부(33)가 높이 방향으로 긴 직사각형 형태로 얇은 두께를 가지고 제3반도체저항a(13a)의 좌측단부면부터 제3반도체저항b(13b)의 좌측단부면까지 연결하면서 저항이 0Ω에 가까운 전도체를 재질로 하여 형성된다.The third connecting portion 33 for electrically connecting the third semiconductor resistor a 13a and the third semiconductor resistor b 13b has a rectangular shape elongated in the height direction and has a small thickness and is formed on the left side of the third semiconductor resistor a 13a And is connected to the left end face of the third semiconductor resistor b (13b) from the end face thereof, and is formed of a conductor whose resistance is close to 0 ?.

제3연결부(33)의 중앙우측면에는 수평하게 연결되는 제4조립체(24)가 상기 제1조립체(21)와 유사한 목적과 형상으로 제4접속패드(P4)에 닿지 않는 길이로 반도체 압력센서의 전기적 흐름과는 무관하게 형성된다.The fourth assembly 24 horizontally connected to the center right side of the third connection portion 33 is connected to the second connection pad 33 with a length such that the fourth assembly 24 is not in contact with the fourth connection pad P4, And is formed independently of the electric current.

제3연결부(33)의 우측상단과 제4접속패드(P4)의 좌측상단부를 수평하게 연결하는 반도체 저항으로서 제3반도체저항b(13b)가 상기 제1반도체저항a(12a)와 유사한 형태로 형성된다.A third semiconductor resistor b 13b is formed as a semiconductor resistor horizontally connecting the upper right end of the third connection portion 33 and the upper left end of the fourth connection pad P4 in a form similar to the first semiconductor resistor a 12a .

제4접속패드(P4)의 우측상단에 수평하게 연결되는 제5조립체(25)가 상기 제1조립체(21)와 유사한 목적과 형상으로 반도체 압력센서의 전기적 흐름과는 무관하게 형성된다.The fifth assembly 25 horizontally connected to the right upper end of the fourth connection pad P4 is formed in a similar purpose and shape to the first assembly 21 regardless of the electrical flow of the semiconductor pressure sensor.

상기 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서(A)는 4개의 접속패드와 3개의 반도체저항과 반도체 압력센서(A)와 연결되는 외부 회로에 구비되는 2개의 외부고정저항에 의하여 2개의 풀 휘트스톤브리지를 형성하고, 3개의 외부고정저항에 의하여 1개의 하프 휘트스톤브리지를 형상하는데, 그 구조와 작동의 원리는 이후 상세히 설명하도록 한다.The semiconductor pressure sensor (A) provided with the four connection pads includes two connection pads, three semiconductor resistors, and two external fixed resistors provided in an external circuit connected to the semiconductor pressure sensor (A) A stone bridge is formed, and one half-fitstone bridge is formed by three external fixed resistors. The structure and operation principle will be described in detail later.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서(A)의 작동 원리는, 도 2에 도시된 바와 같이, 내부가 빈 원통형에 가깝도록 이루어지고 상부와 좌측부와 우측부는 밀페되어 있고 하부만이 내부와 외부가 통하도록 개방된 형태이며, 빈 내부를 통해서 공기 등 임의의 매질로 외부의 압력이 전달되어 하부에서 상부를 향하는 방향으로 압력이 가해지는 원통형의 압력측정장치(B)에 있어서, 압력측정장치(B)의 상부 압력변형면(100)은 상기 압력의 크기에 비례하여 물리적 형태의 변형이 일어나도록 제작되어서 외부의 압력이 증가하면 상하 중심축을 기준으로 중심축에 가까운 부분이 위로 볼록해지면서 중심부 표면(101)이 압력 증가 이전보다 늘어나는 형태가 되고, 중심축에서 먼 상부면 중 일부는 외부의 압력이 증가하면 상부판의 하측이 늘어나는 길이보다 상측이 늘어나는 길이가 더 짧아짐으로써 외곽부 표면(102)이 압력 증가 이전보다 줄어드는 형태가 된다. The operation principle of the semiconductor pressure sensor A having four connection pads according to the preferred embodiment of the present invention is such that the inside is made to be close to an empty cylindrical shape as shown in Fig. 2, and the upper and left side portions and the right side And the bottom only is opened to communicate with the inside and the outside. The cylindrical pressure measuring device in which external pressure is transmitted through an empty medium such as air, and pressure is applied in a direction from the lower part to the upper part The upper pressure deformation face 100 of the pressure measuring device B is manufactured so as to be deformed in physical form in proportion to the magnitude of the pressure so that when the external pressure is increased, The center surface 101 is formed to be more elongated than before the pressure is increased, and some of the upper surfaces far from the center axis are increased in pressure By increasing the length of the upper side than the lower side length of the elongated bupan more shorter outer surface portion 102 is a reduced form than the previous pressure increase.

이와 같은 경우에, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 반도체 압력센서(A)의 제1접속패드(P1)의 좌우단부가 각각 중심부 표면(101)과 외곽부 표면(102)의 중간에 위치하도록 반도체 압력센서(A)를 압력측정장치(B)의 상부 압력변형면(100)에 가로 방향으로 설치하면, 외부의 압력이 증가할 때 중심부 표면(101)의 길이가 증가함에 따라 중심부 표면(101)에 위치한 반도체저항(10)의 길이가 동일한 비율로 증가하여 해당 반도체저항(10)의 저항이 증가하고, 외부의 압력이 증가할 때 외곽부 표면(102)의 길이가 감소함에 따라 외곽부 표면(102)에 위치한 반도체저항(10)의 길이가 동일한 비율로 감소하여 해당 반도체저항(10)의 저항이 감소하게 되고, 상기 반도체저항(10)의 저항값 변화의 정도를 측정함으로써 외부에서 압력측정장치(B)의 내부로 가해지는 압력의 측정이 가능해진다. 참고로, 상기 반도체저항(10)은 제1반도체저항a(11a)와 제1반도체저항b(11b), 제2반도체저항a(12a), 제2반도체저항b(12b), 제3반도체저항a(13a), 제3반도체저항b(13b) 모두를 동시에 지칭하거나, 각 반도체저항이 사용되는 상황에서 해당 반도체저항을 지칭하는 용어로서 사용된다.3, the right and left ends of the first connection pad P1 of the semiconductor pressure sensor A are positioned so as to be positioned in the middle between the center surface 101 and the outer frame surface 102, respectively, When the semiconductor pressure sensor A is provided in the transverse direction on the upper pressure deformation face 100 of the pressure measuring device B as the length of the central portion surface 101 increases as the external pressure increases, The resistance of the semiconductor resistor 10 increases and as the length of the outer surface 102 decreases as the outer pressure increases, the length of the outer surface 102 increases, The length of the semiconductor resistor 10 located in the semiconductor resistor 10 is reduced at the same rate to decrease the resistance of the semiconductor resistor 10 and the degree of resistance change of the semiconductor resistor 10 is measured, It is possible to measure the pressure applied to the inside of the device (B) It is. For reference, the semiconductor resistor 10 includes a first semiconductor resistor a 11a and a first semiconductor resistor b 11b, a second semiconductor resistor a 12a, a second semiconductor resistor b 12b, a 13a, and the third semiconductor resistance b 13b, or is used as a term referring to the semiconductor resistance in a situation where each semiconductor resistance is used.

상기 압력측정장치(B)의 상부 압력변형면(100)에 반도체 압력센서(A)를 설치하는 방법은 그 설치 방향에 따라 2가지가 있으며, 제1설치방법(C1)은 제1연결부(31)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하고, 제2연결부(32)와 제3연결부(33)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 경우이며, 제2설치방법(C2)은 제2연결부(32)와 제3연결부(33)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하고, 제1연결부(31)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 경우이다. 설치방법에 따라서 총 8가지의 풀 휘트스톤브리지가 생성될 수 있으며, 반도체 압력센서(A) 각 부의 전기적 역할이 각각 다르게 정해지는데 다음에서 이에 관하여 상세히 설명한다.There are two methods of installing the semiconductor pressure sensor A on the upper pressure deformation face 100 of the pressure measuring device B according to the installation direction thereof. The first mounting method C1 includes the first connecting portion 31 The second connection part 32 and the third connection part 33 are located on the side of the central surface 101 and the second installation method C2 is the case where the second connection part 32 is located on the side of the outer surface part 102, And the third connecting portion 33 are located on the outer surface 102 side and the first connecting portion 31 is located on the central surface 101 side. A total of eight full-tone bridges can be created according to the installation method, and the electrical roles of the respective parts of the semiconductor pressure sensor (A) are determined differently.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서(A)가 제1설치방법(C1)으로 압력측정장치(B)의 압력변형면(100)에 설치되는 경우의 작동 원리는, 도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같이, 4가지의 방법으로 풀 휘트스톤브리지가 구성될 수 있으면, 첫째, 도 4a에 도시된 바와 같이, 제1반도체저항(11)과 제2반도체저항(2)과 2개의 외부고정저항(200)에 의하여 제1a휘트스톤브리지(H1a)가 형성되며, 이 경우 반도체 압력센서(A)의 각 부의 역할은 제2접속패드(P2)는 제1반도체저항(11)의 출력부가 되고, 제1접속패드(P1)는 제2반도체저항(12)의 출력부가 되고, 제3접속패드(P3)는 접지가 되고, 제1접속패드(P1)와 제2접속패드(P2)를 잇는 외부회로에는 인가전압과 2개의 고정저항(200)이 형성되고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제1반도체저항(11)의 저항값이 증가하고 제2접속패드(P2)의 출력전압이 증가하며, 제2반도체저항(12)의 저항값이 감소하고 제1접속패드(P1)의 출력전압이 감소한다.When the semiconductor pressure sensor A provided with four connection pads is provided on the pressure-deforming surface 100 of the pressure measuring device B by the first mounting method C1 according to a preferred embodiment of the present invention 4A to 4D, if a full-whetstone bridge can be constructed in four ways, first, as shown in FIG. 4A, the first semiconductor resistor 11 and the second semiconductor resistor 11, The first connection pad P2 is connected to the first connection pad P2 and the second connection pad P2 is connected to the first connection pad P2 through the first connection pad P2 and the second connection pad P2, The first connection pad P1 is an output portion of the second semiconductor resistor 12 and the third connection pad P3 is grounded and the first connection pad P1 is an output portion of the semiconductor resistor 11. [ And two fixed resistors 200 are formed on the external circuit connecting the first connection pad P 1 and the second connection pad P 2 and when an external force is applied to the pressure- The resistance value of the term 11 increases and the output voltage of the second connection pad P2 increases and the resistance value of the second semiconductor resistor 12 decreases and the output voltage of the first connection pad P1 decreases .

둘째, 도 4b에 도시된 바와 같이, 제3반도체저항(13)과 제2반도체저항(2)과 2개의 외부고정저항(200)에 의하여 제1b휘트스톤브리지(H1b)가 형성되며, 이 경우 반도체 압력센서(A)의 각 부의 역할은 제4접속패드(P4)는 제3반도체저항(13)의 출력부가 되고, 제1접속패드(P1)는 제2반도체저항(12)의 출력부가 되고, 제3접속패드(P3)는 접지가 되고, 제4접속패드(P4)와 제1접속패드(P1)를 잇는 외부회로에는 인가전압과 2개의 고정저항(200)이 형성되고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제3반도체저항(13)의 저항값이 증가하고 제4접속패드(P4)의 출력전압이 증가하며, 제2반도체저항(12)의 저항값이 감소하고 제1접속패드(P1)의 출력전압이 감소한다.Second, as shown in FIG. 4B, a first b Wheatstone bridge H1b is formed by the third semiconductor resistor 13, the second semiconductor resistor 2, and two external fixed resistors 200. In this case, The role of each part of the semiconductor pressure sensor A is such that the fourth connection pad P4 is the output portion of the third semiconductor resistor 13 and the first connection pad P1 is the output portion of the second semiconductor resistor 12 The third connection pad P3 is grounded and an applied voltage and two fixed resistors 200 are formed in an external circuit connecting the fourth connection pad P4 and the first connection pad P1, The resistance value of the third semiconductor resistor 13 increases and the output voltage of the fourth connection pad P4 increases and the resistance value of the second semiconductor resistor 12 decreases when an external force is applied to the first semiconductor resistor 100 The output voltage of the first connection pad P1 decreases.

셋째, 도 4c에 도시된 바와 같이, 제1반도체저항(11)과 제2반도체저항(2)과 2개의 외부고정저항(200)에 의하여 제1c휘트스톤브리지(H1c)가 형성되며, 이 경우 반도체 압력센서(A)의 각 부의 역할은 제2접속패드(P2)는 제1반도체저항(11)의 출력부가 되고, 제1접속패드(P1)는 제2반도체저항(12)의 출력부가 되고, 제3접속패드(P3)에는 인가전압이 연결되고, 제1접속패드(P1)와 제2접속패드(P2)를 잇는 외부회로에는 접지와 2개의 고정저항(200)이 형성되고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제1반도체저항(11)의 저항값이 증가하고 제2접속패드(P2)의 출력전압이 감소하며, 제2반도체저항(12)의 저항값이 감소하고 제1접속패드(P1)의 출력전압이 증가한다.4C, a first c whitestone bridge H1c is formed by the first semiconductor resistor 11, the second semiconductor resistor 2, and the two external fixed resistors 200. In this case, The role of each part of the semiconductor pressure sensor A is such that the second connection pad P2 is the output portion of the first semiconductor resistor 11 and the first connection pad P1 is the output portion of the second semiconductor resistor 12 And an external circuit connecting the first connection pad Pl and the second connection pad P 2 are formed with a ground and two fixed resistors 200, The resistance value of the first semiconductor resistor 11 increases and the output voltage of the second connection pad P2 decreases and the resistance value of the second semiconductor resistor 12 decreases when an external force is applied to the surface 100 And the output voltage of the first connection pad P1 increases.

넷째, 도 4d에 도시된 바와 같이, 제3반도체저항(13)과 제2반도체저항(2)과 2개의 외부고정저항(200)에 의하여 제1d휘트스톤브리지(H1d)가 형성되며, 이 경우 반도체 압력센서(A)의 각 부의 역할은 제4접속패드(P4)는 제3반도체저항(13)의 출력부가 되고, 제1접속패드(P1)는 제2반도체저항(12)의 출력부가 되고, 제3접속패드(P3)에는 인가전압이 연결되고, 제4접속패드(P4)와 제1접속패드(P1)를 잇는 외부회로에는 접지와 2개의 고정저항(200)이 형성되고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제3반도체저항(13)의 저항값이 증가하고 제4접속패드(P4)의 출력전압이 감소하며, 제2반도체저항(12)의 저항값이 감소하고 제1접속패드(P1)의 출력전압이 증가한다.Fourth, as shown in FIG. 4D, a first d whettstone bridge H1d is formed by the third semiconductor resistor 13, the second semiconductor resistor 2, and two external fixed resistors 200. In this case, The role of each part of the semiconductor pressure sensor A is such that the fourth connection pad P4 is the output portion of the third semiconductor resistor 13 and the first connection pad P1 is the output portion of the second semiconductor resistor 12 An external circuit connected to the fourth connection pad P4 and the first connection pad P1 is formed with a ground and two fixed resistors 200 and a pressure change is applied to the third connection pad P3, The resistance value of the third semiconductor resistor 13 increases and the output voltage of the fourth connection pad P4 decreases when an external force is applied to the surface 100 and the resistance value of the second semiconductor resistor 12 decreases And the output voltage of the first connection pad P1 increases.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서(A)가 제2설치방법(C2)으로 압력측정장치(B)의 압력변형면(100)에 설치되는 경우의 작동 원리는, 도 5a 내지 도 5d에 도시된 바와 같이, 4가지의 방법으로 풀 휘트스톤브리지가 구성될 수 있으면, 첫째, 도 5a에 도시된 바와 같이, 제1반도체저항(11)과 제2반도체저항(2)과 2개의 외부고정저항(200)에 의하여 제2a휘트스톤브리지(H2a)가 형성되며, 이 경우 반도체 압력센서(A)의 각 부의 역할은 제2접속패드(P2)는 제1반도체저항(11)의 출력부가 되고, 제1접속패드(P1)는 제2반도체저항(12)의 출력부가 되고, 제3접속패드(P3)는 접지가 되고, 제1접속패드(P1)와 제2접속패드(P2)를 잇는 외부회로에는 인가전압과 2개의 고정저항(200)이 형성되고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제1반도체저항(11)의 저항값이 감소하고 제2접속패드(P2)의 출력전압이 감소하며, 제2반도체저항(12)의 저항값이 증가하고 제1접속패드(P1)의 출력전압이 증가한다.When the semiconductor pressure sensor A provided with four connection pads is provided on the pressure-deforming surface 100 of the pressure measuring device B by the second mounting method C2 according to a preferred embodiment of the present invention 5A to 5D, if a full wheatstone bridge can be constructed in four ways, first, as shown in FIG. 5A, the first semiconductor resistor 11 and the second semiconductor resistor 11, The second contact pad P2 serves as a part of the semiconductor pressure sensor A. In this case, the second contact pad P2 serves as the second contact pad P2, The first connection pad P1 is an output portion of the second semiconductor resistor 12 and the third connection pad P3 is grounded and the first connection pad P1 is an output portion of the semiconductor resistor 11. [ And two fixed resistors 200 are formed on the external circuit connecting the first connection pad P 1 and the second connection pad P 2 and when an external force is applied to the pressure- The resistance value of the term 11 decreases and the output voltage of the second connection pad P2 decreases and the resistance value of the second semiconductor resistor 12 increases and the output voltage of the first connection pad P1 increases .

둘째, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제3반도체저항(13)과 제2반도체저항(2)과 2개의 외부고정저항(200)에 의하여 제2b휘트스톤브리지(H2b)가 형성되며, 이 경우 반도체 압력센서(A)의 각 부의 역할은 제4접속패드(P4)는 제3반도체저항(13)의 출력부가 되고, 제1접속패드(P1)는 제2반도체저항(12)의 출력부가 되고, 제3접속패드(P3)는 접지가 되고, 제4접속패드(P4)와 제1접속패드(P1)를 잇는 외부회로에는 인가전압과 2개의 고정저항(200)이 형성되고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제3반도체저항(13)의 저항값이 감소하고 제4접속패드(P4)의 출력전압이 감소하며, 제2반도체저항(12)의 저항값이 증가하고 제1접속패드(P1)의 출력전압이 증가한다.Secondly, as shown in FIG. 5B, a second b Wheatstone bridge H2b is formed by the third semiconductor resistor 13, the second semiconductor resistor 2 and the two external fixed resistors 200. In this case, The role of each part of the semiconductor pressure sensor A is such that the fourth connection pad P4 is the output portion of the third semiconductor resistor 13 and the first connection pad P1 is the output portion of the second semiconductor resistor 12 The third connection pad P3 is grounded and an applied voltage and two fixed resistors 200 are formed in an external circuit connecting the fourth connection pad P4 and the first connection pad P1, The resistance value of the third semiconductor resistor 13 decreases and the output voltage of the fourth connection pad P4 decreases and the resistance value of the second semiconductor resistor 12 increases when an external force is applied to the second semiconductor resistor 100 The output voltage of the first connection pad P1 increases.

셋째, 도 5c에 도시된 바와 같이, 제1반도체저항(11)과 제2반도체저항(2)과 2개의 외부고정저항(200)에 의하여 제2c휘트스톤브리지(H2c)가 형성되며, 이 경우 반도체 압력센서(A)의 각 부의 역할은 제2접속패드(P2)는 제1반도체저항(11)의 출력부가 되고, 제1접속패드(P1)는 제2반도체저항(12)의 출력부가 되고, 제3접속패드(P3)에는 인가전압이 연결되고, 제1접속패드(P1)와 제2접속패드(P2)를 잇는 외부회로에는 접지와 2개의 고정저항(200)이 형성되고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제1반도체저항(11)의 저항값이 감소하고 제2접속패드(P2)의 출력전압이 증가하며, 제2반도체저항(12)의 저항값이 증가하고 제1접속패드(P1)의 출력전압이 감소한다.3C, a second c Wheatstone bridge H2c is formed by the first semiconductor resistor 11, the second semiconductor resistor 2, and the two external fixed resistors 200. In this case, The role of each part of the semiconductor pressure sensor A is such that the second connection pad P2 is the output portion of the first semiconductor resistor 11 and the first connection pad P1 is the output portion of the second semiconductor resistor 12 And an external circuit connecting the first connection pad Pl and the second connection pad P 2 are formed with a ground and two fixed resistors 200, When an external force is applied to the surface 100, the resistance value of the first semiconductor resistor 11 decreases and the output voltage of the second connection pad P2 increases and the resistance value of the second semiconductor resistor 12 increases And the output voltage of the first connection pad P1 decreases.

넷째, 도 5d에 도시된 바와 같이, 제3반도체저항(13)과 제2반도체저항(2)과 2개의 외부고정저항(200)에 의하여 제2d휘트스톤브리지(H2d)가 형성되며, 이 경우 반도체 압력센서(A)의 각 부의 역할은 제4접속패드(P4)는 제3반도체저항(13)의 출력부가 되고, 제1접속패드(P1)는 제2반도체저항(12)의 출력부가 되고, 제3접속패드(P3)에는 인가전압이 연결되고, 제4접속패드(P4)와 제1접속패드(P1)를 잇는 외부회로에는 접지와 2개의 고정저항(200)이 형성되고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제3반도체저항(13)의 저항값이 감소하고 제4접속패드(P4)의 출력전압이 증가하며, 제2반도체저항(12)의 저항값이 증가하고 제1접속패드(P1)의 출력전압이 감소한다.Fourth, as shown in FIG. 5D, a second d-wheatstone bridge H2d is formed by the third semiconductor resistor 13, the second semiconductor resistor 2, and two external fixed resistors 200. In this case, The role of each part of the semiconductor pressure sensor A is such that the fourth connection pad P4 is the output portion of the third semiconductor resistor 13 and the first connection pad P1 is the output portion of the second semiconductor resistor 12 An external circuit connected to the fourth connection pad P4 and the first connection pad P1 is formed with a ground and two fixed resistors 200 and a pressure change is applied to the third connection pad P3, The resistance value of the third semiconductor resistor 13 decreases and the output voltage of the fourth connection pad P4 increases and the resistance value of the second semiconductor resistor 12 increases as the external force is applied to the surface 100 And the output voltage of the first connection pad P1 decreases.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서(A)가 제1설치방법(C1)으로 압력측정장치(B)의 압력변형면(100)에 설치되는 경우의 작동 원리에서, 도 6a 내지 도 6f에 도시된 바와 같이, 2개의 접속패드(P)와 1개의 반도체저항(10)과 3개의 외부고정저항을 포함하여서 6가지 방식의 하프 휘트스톤브리지가 형성될 수 있으며, 그 상세한 구성은 첫째, 도 6a에 도시된 바와 같이, 제1반도체저항(11)과 3개의 외부고정저항(200)에 의하여 제3a휘트스톤브리지(H3a)가 형성되며, 이 경우 반도체 압력센서(A)의 각 부의 역할은 제2접속패드(P2)에는 인가전압이 연결되고, 제3접속패드(P3)는 제1반도체저항(11)의 출력부가 되고, 제2접속패드(P2)와 제3접속패드(P3)의 역할은 서로 바뀔 수 있고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제1반도체저항(11)의 저항값이 증가한다.When the semiconductor pressure sensor A provided with four connection pads is provided on the pressure-deforming surface 100 of the pressure measuring device B by the first mounting method C1 according to a preferred embodiment of the present invention In a working principle, as shown in Figs. 6A to 6F, six types of half-fitstone bridges are formed including two connection pads P, one semiconductor resistor 10 and three external fixed resistors As shown in FIG. 6A, the third semiconductor resistor 11 and the three external fixed resistors 200 form a third whistle bridge H3a. In this case, The role of each part of the pressure sensor A is such that an applied voltage is connected to the second connection pad P2 and the third connection pad P3 is the output of the first semiconductor resistor 11 and the second connection pad P2 And the third connection pad P3 can be switched from each other, and when an external force is applied to the pressure-deforming surface 100, The resistance of 11 is increased.

둘째, 도 6b에 도시된 바와 같이, 제1반도체저항(11)과 3개의 외부고정저항(200)에 의하여 제3b휘트스톤브리지(H3b)가 형성되며, 이 경우 반도체 압력센서(A)의 각 부의 역할은 제2접속패드(P2)에는 접지가 연결되고, 제3접속패드(P3)는 제1반도체저항(11)의 출력부가 되고, 제2접속패드(P2)와 제3접속패드(P3)의 역할은 서로 바뀔 수 있고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제1반도체저항(11)의 저항값이 증가한다.6b, the 3b Wheatstone bridge H3b is formed by the first semiconductor resistor 11 and the three external fixed resistors 200. In this case, The third connection pad P3 is an output portion of the first semiconductor resistor 11 and the second connection pad P2 and the third connection pad P3 The resistance of the first semiconductor resistor 11 is increased when an external force is applied to the pressure-deforming surface 100. In this case,

셋째, 도 6c에 도시된 바와 같이, 제2반도체저항(12)과 3개의 외부고정저항(200)에 의하여 제3c휘트스톤브리지(H3c)가 형성되며, 이 경우 반도체 압력센서(A)의 각 부의 역할은 제1접속패드(P1)에는 인가전압이 연결되고, 제3접속패드(P3)는 제2반도체저항(12)의 출력부가 되고, 제1접속패드(P1)와 제3접속패드(P3)의 역할은 서로 바뀔 수 있고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제2반도체저항(12)의 저항값이 감소한다.Third, as shown in FIG. 6C, a third c-Wheatstone bridge H3c is formed by the second semiconductor resistor 12 and the three external fixed resistors 200. In this case, The third connection pad P3 is an output portion of the second semiconductor resistor 12 and the first connection pad P1 and the third connection pad P3 are connected to the first connection pad P1, The resistance of the second semiconductor resistor 12 is reduced when an external force is applied to the pressure-deforming surface 100. [0053]

넷째, 도 6d에 도시된 바와 같이, 제2반도체저항(12)과 3개의 외부고정저항(200)에 의하여 제3d휘트스톤브리지(H3d)가 형성되며, 이 경우 반도체 압력센서(A)의 각 부의 역할은 제1접속패드(P1)에는 접지가 연결되고, 제3접속패드(P3)는 제2반도체저항(12)의 출력부가 되고, 제1접속패드(P1)와 제3접속패드(P3)의 역할은 서로 바뀔 수 있고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제2반도체저항(12)의 저항값이 감소한다.6d, a third whistle bridge H3d is formed by the second semiconductor resistor 12 and the three external fixed resistors 200. In this case, The third connection pad P3 is an output portion of the second semiconductor resistor 12 and the first connection pad P1 and the third connection pad P3 And the resistance value of the second semiconductor resistor 12 is reduced when an external force is applied to the pressure-deforming surface 100. In this case,

다섯째, 도 6e에 도시된 바와 같이, 제3반도체저항(13)과 3개의 외부고정저항(200)에 의하여 제3e휘트스톤브리지(H3e)가 형성되며, 이 경우 반도체 압력센서(A)의 각 부의 역할은 제3접속패드(P3)에는 인가전압이 연결되고, 제4접속패드(P4)는 제3반도체저항(13)의 출력부가 되고, 제3접속패드(P3)와 제4접속패드(P4)의 역할은 서로 바뀔 수 있고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제3반도체저항(13)의 저항값이 증가한다.Fifthly, as shown in FIG. 6E, a third eustestone bridge H3e is formed by the third semiconductor resistor 13 and the three external fixed resistors 200. In this case, The third connection pad P3 is connected to the third connection pad P3 and the fourth connection pad P4 is connected to the output of the third semiconductor resistor 13 and the third connection pad P3 and the fourth connection pad P4 The resistance of the third semiconductor resistor 13 increases when an external force is applied to the pressure-deforming surface 100. [0064]

여섯째, 도 6f에 도시된 바와 같이, 제3반도체저항(13)과 3개의 외부고정저항(200)에 의하여 제3f휘트스톤브리지(H3f)가 형성되며, 이 경우 반도체 압력센서(A)의 각 부의 역할은 제3접속패드(P3)에는 접지가 연결되고, 제4접속패드(P4)는 제3반도체저항(13)의 출력부가 되고, 제3접속패드(P3)와 제4접속패드(P4)의 역할은 서로 바뀔 수 있고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제3반도체저항(13)의 저항값이 증가한다.Sixth, as shown in FIG. 6F, a thirdfeetstone bridge H3f is formed by the third semiconductor resistor 13 and the three external fixed resistors 200. In this case, The third connection pad P3 is connected to the ground, the fourth connection pad P4 is connected to the output of the third semiconductor resistor 13 and the third connection pad P3 and the fourth connection pad P4 And the resistance value of the third semiconductor resistor 13 increases when an external force is applied to the pressure-deforming surface 100.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서(A)가 제2설치방법(C2)으로 압력측정장치(B)의 압력변형면(100)에 설치되는 경우의 작동 원리에서, 도 7a 내지 도 7f에 도시된 바와 같이, 2개의 접속패드(P)와 1개의 반도체저항(10)과 3개의 외부고정저항을 포함하여서 6가지 방식의 하프 휘트스톤브리지가 형성될 수 있으며, 그 상세한 구성은 첫째, 도 7a에 도시된 바와 같이, 제1반도체저항(11)과 3개의 외부고정저항(200)에 의하여 제4a휘트스톤브리지(H3a)가 형성되며, 이 경우 반도체 압력센서(A)의 각 부의 역할은 제2접속패드(P2)에는 인가전압이 연결되고, 제3접속패드(P3)는 제1반도체저항(11)의 출력부가 되고, 제2접속패드(P2)와 제3접속패드(P3)의 역할은 서로 바뀔 수 있고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제1반도체저항(11)의 저항값이 감소한다.When the semiconductor pressure sensor A provided with four connection pads is provided on the pressure-deforming surface 100 of the pressure measuring device B by the second mounting method C2 according to a preferred embodiment of the present invention In the working principle, as shown in Figs. 7A to 7F, six types of half-fitstone bridges are formed including two connection pads P, one semiconductor resistor 10 and three external fixed resistors As shown in FIG. 7A, a 4a Wheatstone bridge H3a is formed by the first semiconductor resistor 11 and the three external fixed resistors 200. In this case, The role of each part of the pressure sensor A is such that an applied voltage is connected to the second connection pad P2 and the third connection pad P3 is the output of the first semiconductor resistor 11 and the second connection pad P2 And the third connection pad P3 can be switched from each other, and when an external force is applied to the pressure-deforming surface 100, The resistance value of 11 is reduced.

둘째, 도 7b에 도시된 바와 같이, 제1반도체저항(11)과 3개의 외부고정저항(200)에 의하여 제4b휘트스톤브리지(H4b)가 형성되며, 이 경우 반도체 압력센서(A)의 각 부의 역할은 제2접속패드(P2)에는 접지가 연결되고, 제3접속패드(P3)는 제1반도체저항(11)의 출력부가 되고, 제2접속패드(P2)와 제3접속패드(P3)의 역할은 서로 바뀔 수 있고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제1반도체저항(11)의 저항값이 감소한다.7b, the 4b Wheatstone bridge H4b is formed by the first semiconductor resistor 11 and the three external fixed resistors 200. In this case, The third connection pad P3 is an output portion of the first semiconductor resistor 11 and the second connection pad P2 and the third connection pad P3 And the resistance value of the first semiconductor resistor 11 is reduced when an external force is applied to the pressure-deforming surface 100. In this case,

셋째, 도 7c에 도시된 바와 같이, 제2반도체저항(12)과 3개의 외부고정저항(200)에 의하여 제4c휘트스톤브리지(H4c)가 형성되며, 이 경우 반도체 압력센서(A)의 각 부의 역할은 제1접속패드(P1)에는 인가전압이 연결되고, 제3접속패드(P3)는 제2반도체저항(12)의 출력부가 되고, 제1접속패드(P1)와 제3접속패드(P3)의 역할은 서로 바뀔 수 있고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제2반도체저항(12)의 저항값이 증가한다.7C, a fourth c-Wheatstone bridge H4c is formed by the second semiconductor resistor 12 and the three external fixed resistors 200. In this case, The third connection pad P3 is an output portion of the second semiconductor resistor 12 and the first connection pad P1 and the third connection pad P3 are connected to the first connection pad P1, The resistance of the second semiconductor resistor 12 is increased when an external force is applied to the pressure-deforming surface 100. In this case,

넷째, 도 7d에 도시된 바와 같이, 제2반도체저항(12)과 3개의 외부고정저항(200)에 의하여 제4d휘트스톤브리지(H4d)가 형성되며, 이 경우 반도체 압력센서(A)의 각 부의 역할은 제1접속패드(P1)에는 접지가 연결되고, 제3접속패드(P3)는 제2반도체저항(12)의 출력부가 되고, 제1접속패드(P1)와 제3접속패드(P3)의 역할은 서로 바뀔 수 있고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제2반도체저항(12)의 저항값이 증가한다.As shown in FIG. 7 (d), the fourth semiconductor device is formed by the second semiconductor resistor 12 and the three external fixed resistors 200. In this case, The third connection pad P3 is an output portion of the second semiconductor resistor 12 and the first connection pad P1 and the third connection pad P3 And the resistance value of the second semiconductor resistor 12 increases when an external force is applied to the pressure-deforming surface 100. In this case,

다섯째, 도 7e에 도시된 바와 같이, 제3반도체저항(13)과 3개의 외부고정저항(200)에 의하여 제4e휘트스톤브리지(H4e)가 형성되며, 이 경우 반도체 압력센서(A)의 각 부의 역할은 제3접속패드(P3)에는 인가전압이 연결되고, 제4접속패드(P4)는 제3반도체저항(13)의 출력부가 되고, 제3접속패드(P3)와 제4접속패드(P4)의 역할은 서로 바뀔 수 있고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제3반도체저항(13)의 저항값이 감소한다.Fifthly, as shown in FIG. 7E, a fourth eustestone bridge H4e is formed by the third semiconductor resistor 13 and the three external fixed resistors 200. In this case, The third connection pad P3 is connected to the third connection pad P3 and the fourth connection pad P4 is connected to the output of the third semiconductor resistor 13 and the third connection pad P3 and the fourth connection pad P4 The resistance of the third semiconductor resistor 13 is reduced when an external force is applied to the pressure-deforming surface 100. [0053]

여섯째, 도 7f에 도시된 바와 같이, 제3반도체저항(13)과 3개의 외부고정저항(200)에 의하여 제4f휘트스톤브리지(H4f)가 형성되며, 이 경우 반도체 압력센서(A)의 각 부의 역할은 제3접속패드(P3)에는 접지가 연결되고, 제4접속패드(P4)는 제3반도체저항(13)의 출력부가 되고, 제3접속패드(P3)와 제4접속패드(P4)의 역할은 서로 바뀔 수 있고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제3반도체저항(13)의 저항값이 감소한다.Sixth, as shown in FIG. 7F, a fourthfeetstone bridge H4f is formed by the third semiconductor resistor 13 and the three external fixed resistors 200. In this case, The third connection pad P3 is connected to the ground, the fourth connection pad P4 is connected to the output of the third semiconductor resistor 13 and the third connection pad P3 and the fourth connection pad P4 And the resistance value of the third semiconductor resistor 13 is reduced when an external force is applied to the pressure-deforming surface 100. In this case,

위와 같이 새로운 방식의 풀 휘트스톤브리지를 형성하는 내용을 요약하고 정리하여 설명하면, 첫째, 3개의 접속패드와 2개의 반도체저항과 2개 이상의 외부저항을 포함하여서 1개의 풀 휘트스톤브리지를 형성할 수 있고, 둘째, 4개의 접속패드와 3개의 반도체저항과 2개 이상의 외부저항을 포함하여 2개의 풀 휘트스톤브리지를 생성할 수 있고, 셋째, 2개의 접속패드와 1개의 반도체저항과 3개 이상의 외부저항을 포함하여서 1개의 하프 휘트스톤브리지를 생성할 수 있게 되는 것이다. 종래의 압력센서에서는 5개의 접속패드와 4개의 반도체저항에 의하여 1개의 풀 휘트스톤브리지가 형성되었으므로, 4개의 패드와 2개의 반도체저항을 사용하는 경우보다 제조 비용이 증가하고 제조 공정이 복잡하여 용이하지 않았다. 본 발명에 따른 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서는 종래의 문제를 해결하고자, 더 적은 수의 접속패드와 더 적은 수의 반도체저항을 구비한 반도체 압력센서로서 휘트스톤브리지의 형성 갯수를 증가시켜, 외부 회로와의 연결 시 사용가능 범위를 넓히게 되므로 사용자의 편리성을 증진시키고, 반도체 압력센서의 제조 원가 및 제조 비용을 절감하며, 제조 공정을 단순화하여 제조가 용이하도록 하는 우수한 효과가 있다.In order to summarize and summarize the contents of forming the full-scale whitestone bridge as described above, first, a single full-wheatstone bridge including three connection pads, two semiconductor resistors, and two or more external resistors is formed Second, it is possible to create two full-wheatstone bridges including four connection pads, three semiconductor resistors and two or more external resistors, and third, two connection pads, one semiconductor resistor and three or more It is possible to generate one half-fitstone bridge including an external resistor. In the conventional pressure sensor, since one full-wheatstone bridge is formed by five connection pads and four semiconductor resistors, manufacturing cost is increased and fabrication process is complicated due to increase in manufacturing cost compared to the case of using four pads and two semiconductor resistors Did not do it. A semiconductor pressure sensor with four connection pads according to the present invention is a semiconductor pressure sensor with fewer number of connection pads and fewer semiconductor resistances to increase the number of whistle bridge formation The present invention is advantageous in that the convenience of the user is improved, the manufacturing cost and manufacturing cost of the semiconductor pressure sensor are reduced, and the manufacturing process is simplified to facilitate the manufacturing.

본 발명에 따른 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서는, 일반적인 반도체 압력센서의 제조산업에서 동일한 제품을 반복적으로 제조하는 것이 가능하다고 할 것이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이라고 할 것이다.The semiconductor pressure sensor provided with the four connection pads according to the present invention may be said to be industrially applicable because it is possible to repeatedly manufacture the same product in a general semiconductor pressure sensor manufacturing industry.

A : 반도체 압력센서 B : 압력측정장치
C1 : 제1설치방법 C2 : 제2설치방법
H1a : 제1a휘트스톤브리지 H1b : 제1b휘트스톤브리지
H1c : 제1c휘트스톤브리지 H1d : 제1d휘트스톤브리지
H2a : 제2a휘트스톤브리지 H2b : 제2b휘트스톤브리지
H2c : 제2c휘트스톤브리지 H2d : 제2d휘트스톤브리지
H3a : 제3a휘트스톤브리지 H3b : 제3b휘트스톤브리지
H3c : 제3c휘트스톤브리지 H3d : 제3d휘트스톤브리지
H3e : 제3e휘트스톤브리지 H3f : 제3f휘트스톤브리지
H4a : 제4a휘트스톤브리지 H4b : 제4b휘트스톤브리지
H4c : 제4c휘트스톤브리지 H4d : 제4d휘트스톤브리지
H4e : 제4e휘트스톤브리지 H4f : 제4f휘트스톤브리지
P : 접속패드
P1 : 제1접속패드 P2 : 제2접속패드
P3 : 제3접속패드 P4 : 제4접속패드
10 : 반도체저항
11a : 제1반도체저항a 11b : 제1반도체저항b
12a : 제2반도체저항a 12b : 제2반도체저항b
13a : 제3반도체저항a 13b : 제3반도체저항b
21 : 제1조립체 22 : 제2조립체
23 : 제3조립체 24 : 제4조립체
25 : 제5조립체
31 : 제1연결부 32 : 제2연결부
33 : 제3연결부 100 : 압력변형면
101 : 중심부 표면 102 : 외곽부 표면
200 : 외부고정저항
A: Semiconductor pressure sensor B: Pressure measuring device
C1: First installation method C2: Second installation method
H1a: Part 1a Wheatstone Bridge H1b: Part 1b Wheatstone Bridge
H1c: 1st c Wheatstone bridge H1d: 1st d Wheatstone bridge
H2a: 2a Wheatstone bridge H2b: 2b Wheatstone bridge
H2c: 2nd c Wheatstone bridge H2d: 2nd d Wheatstone bridge
H3a: 3a 3a Wheatstone bridge H3b: 3b Wheatstone bridge
H3c: The Third C Wheatstone Bridge H3d: The Third Wheatstone Bridge
H3e: 3rde Wheatstone Bridge H3f: 3rdf Wheatstone Bridge
H4a: 4a Wheatstone Bridge H4b: 4b Wheatstone Bridge
H4c: Fourth Wheatstone Bridge H4d: Fourth Wheatstone Bridge
H4e: 4e Wheatstone Bridge H4f: 4th Wheatstone Bridge
P: Connection pad
P1: first connection pad P2: second connection pad
P3: Third connection pad P4: Fourth connection pad
10: Semiconductor resistance
11a: first semiconductor resistance a11b: first semiconductor resistance b
12a: second semiconductor resistance a 12b: second semiconductor resistance b
13a: third semiconductor resistance a 13b: third semiconductor resistance b
21: first assembly 22: second assembly
23: third assembly 24: fourth assembly
25: fifth assembly
31: first connection part 32: second connection part
33: third connecting part 100: pressure deformation face
101: center surface 102: outer surface
200: External fixed resistor

Claims (14)

측정 대상 물체의 압력변형면(100)에 설치되어 측정 대상 물체에 가해지는 외부의 압력을 측정하는, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서에 있어서,
4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서(A)는,
전도체 재질의 얇은 판의 형상을 지니고 일정 간격으로 이격되어 상하로 배치되는 4개의 접속패드(P)와;
접속패드와 연결되고, 외부 압력에 따른 길이 변화에 비례하여 저항값이 변화하며, 얇은 두께의 폭이 긴 직사각형 형상을 가지고, 상기 접속패드(P)와 동일한 가로축상에 배치되는 3개의 반도체저항(10)을 포함하되,
얇은 두께의 폭이 긴 직사각형 형상을 가지고, 접속패드에 닿지 않는 길이로 형성되는 조립체와, 상기 각각의 반도체저항(10) 사이를 전기적으로 연결하는 연결부를 포함하고,
상기 반도체 압력센서(A)는, 2개 이상의 외부저항(200)과 연결되어, 3개의 접속패드(P)와 2개의 반도체저항(10)을 연결하여, 제1연결부(31)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하고, 제2연결부(32)와 제3연결부(33)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 제1설치방법(C1)과 제2연결부(32)와 3연결부(33)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하고, 제1연결부(31)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 제2설치방법(C2)을 통해 풀 휘트스톤브리지가 형성되고,
상기 제1설치방법(C1)의 경우,
제1a휘트스톤브리지(H1a)로서 제2접속패드(P2)는 제1반도체저항(11)의 출력부가 되고, 제1접속패드(P1)는 제2반도체저항(12)의 출력부가 되고, 제3접속패드(P3)는 접지가 되고, 제1접속패드(P1)와 제2접속패드(P2)를 잇는 외부회로에는 인가전압과 2개의 고정저항(200)이 형성되고,
제1b휘트스톤브리지(H1b)로서 제4접속패드(P4)는 제3반도체저항(13)의 출력부가 되고, 제1접속패드(P1)는 제2반도체저항(12)의 출력부가 되고, 제3접속패드(P3)는 접지가 되고, 제4접속패드(P4)와 제1접속패드(P1)를 잇는 외부회로에는 인가전압과 2개의 고정저항(200)이 형성되고,
제1c휘트스톤브리지(H1c)로서 제2접속패드(P2)는 제1반도체저항(11)의 출력부가 되고, 제1접속패드(P1)는 제2반도체저항(12)의 출력부가 되고, 제3접속패드(P3)에는 인가전압이 연결되고, 제1접속패드(P1)와 제2접속패드(P2)를 잇는 외부회로에는 접지와 2개의 고정저항(200)이 형성되고,
제1d휘트스톤브리지(H1d)로서 제4접속패드(P4)는 제3반도체저항(13)의 출력부가 되고, 제1접속패드(P1)는 제2반도체저항(12)의 출력부가 되고, 제3접속패드(P3)에는 인가전압이 연결되고, 제4접속패드(P4)와 제1접속패드(P1)를 잇는 외부회로에는 접지와 2개의 고정저항(200)이 형성되며,
제2설치방법(C2)의 경우,
제2a휘트스톤브리지(H2a)로서 제2접속패드(P2)는 제1반도체저항(11)의 출력부가 되고, 제1접속패드(P1)는 제2반도체저항(12)의 출력부가 되고, 제3접속패드(P3)는 접지가 되고, 제1접속패드(P1)와 제2접속패드(P2)를 잇는 외부회로에는 인가전압과 2개의 고정저항(200)이 형성되고,
제2b휘트스톤브리지(H2b)로서 제4접속패드(P4)는 제3반도체저항(13)의 출력부가 되고, 제1접속패드(P1)는 제2반도체저항(12)의 출력부가 되고, 제3접속패드(P3)는 접지가 되고, 제4접속패드(P4)와 제1접속패드(P1)를 잇는 외부회로에는 인가전압과 2개의 고정저항(200)이 형성되고,
제2c휘트스톤브리지(H2c)로서 제2접속패드(P2)는 제1반도체저항(11)의 출력부가 되고, 제1접속패드(P1)는 제2반도체저항(12)의 출력부가 되고, 제3접속패드(P3)에는 인가전압이 연결되고, 제1접속패드(P1)와 제2접속패드(P2)를 잇는 외부회로에는 접지와 2개의 고정저항(200)이 형성되고,
제2d휘트스톤브리지(H2d)로서 제4접속패드(P4)는 제3반도체저항(13)의 출력부가 되고, 제1접속패드(P1)는 제2반도체저항(12)의 출력부가 되고, 제3접속패드(P3)에는 인가전압이 연결되고, 제4접속패드(P4)와 제1접속패드(P1)를 잇는 외부회로에는 접지와 2개의 고정저항(200)이 형성되어,
상기 제1설치방법(C1)과 상기 제2설치방법(C2) 각각 4가지의 방식의 풀 휘트스톤브리지가 형성되어 총 8가지 방식의 풀 휘트스톤브리지가 형성되는 것을 특징으로 하는, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서.
A semiconductor pressure sensor provided with four connection pads, which is provided on a pressure-deforming surface (100) of an object to be measured and measures an external pressure applied to the object to be measured,
A semiconductor pressure sensor (A) equipped with four connection pads,
Four connection pads P having a shape of a thin plate made of a conductive material and spaced apart at regular intervals and arranged up and down;
The resistance value changes in proportion to the change in length due to the external pressure, and the resistance value of the three semiconductor resistors (R, G, and B), which is rectangular and has a thin thickness and a long width, 10)
An assembly having a thin and thick rectangular shape with a length not touching the connection pads and a connection portion for electrically connecting the semiconductor resistors 10,
The semiconductor pressure sensor A is connected to two or more external resistors 200 to connect the three connection pads P and the two semiconductor resistors 10 so that the first connection part 31 is connected to the outer surface The first connection method C1, the second connection part 32 and the three connection parts 33 in which the second connection part 32 and the third connection part 33 are located on the central surface 101 side are located outside the first connection part 102, A full whitestone bridge is formed through the second installation method C2 in which the first connection portion 31 is positioned on the side of the center surface 101,
In the case of the first installation method (C1)
The first connection pad P1 is an output portion of the second semiconductor resistor 12 and the second connection pad P2 is an output portion of the first semiconductor resistor 11. The first connection pad P1 is an output portion of the second semiconductor resistor 12, The third connection pad P3 is grounded and an applied voltage and two fixed resistors 200 are formed in an external circuit connecting the first connection pad P1 and the second connection pad P2,
The fourth connection pad P4 as the first Ib whistle bridge H1b is an output portion of the third semiconductor resistor 13 and the first connection pad P1 is the output portion of the second semiconductor resistor 12, The third connection pad P3 is grounded and an applied voltage and two fixed resistors 200 are formed in an external circuit connecting the fourth connection pad P4 and the first connection pad P1,
The second connection pad P2 as the first c-Wheatstone bridge H1c is an output portion of the first semiconductor resistor 11, the first connection pad Pl is the output portion of the second semiconductor resistor 12, An external circuit connecting the first connection pad P1 and the second connection pad P2 forms a ground and two fixed resistors 200,
The fourth connection pad P4 as the first dithestone bridge H1d is an output portion of the third semiconductor resistor 13 and the first connection pad Pl is the output portion of the second semiconductor resistor 12, The third connection pad P3 is connected to an applied voltage and the external circuit connecting the fourth connection pad P4 and the first connection pad P1 forms a ground and two fixed resistors 200,
In the case of the second installation method (C2)
The second connection pad P2 as the second wheatstone bridge H2a is an output portion of the first semiconductor resistor 11 and the first connection pad P1 is an output portion of the second semiconductor resistor 12, The third connection pad P3 is grounded and an applied voltage and two fixed resistors 200 are formed in an external circuit connecting the first connection pad P1 and the second connection pad P2,
The fourth connection pad P4 as the second bistastone bridge H2b is an output portion of the third semiconductor resistor 13, the first connection pad Pl is the output portion of the second semiconductor resistor 12, The third connection pad P3 is grounded and an applied voltage and two fixed resistors 200 are formed in an external circuit connecting the fourth connection pad P4 and the first connection pad P1,
The second connection pad P2 as the second c-Wheatstone bridge H2c is an output portion of the first semiconductor resistor 11, the first connection pad Pl is the output portion of the second semiconductor resistor 12, An external circuit connecting the first connection pad P1 and the second connection pad P2 forms a ground and two fixed resistors 200,
The fourth connection pad P4 as the second diphosphonic bridge H2d is an output portion of the third semiconductor resistor 13, the first connection pad Pl is the output portion of the second semiconductor resistor 12, An external circuit connecting the fourth connection pad P4 and the first connection pad P1 is formed with a ground and two fixed resistors 200,
Wherein four kinds of full whitestone bridges are formed in each of the first installation method (C1) and the second installation method (C2) to form a total of eight types of full whitestone bridges. A semiconductor pressure sensor having a pad.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 측정 대상 물체의 압력변형면(100)에 설치되어 측정 대상 물체에 가해지는 외부의 압력을 측정하는, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서에 있어서,
4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서(A)는,
전도체 재질의 얇은 판의 형상을 지니고 일정 간격으로 이격되어 상하로 배치되는 4개의 접속패드(P)와;
접속패드와 연결되고, 외부 압력에 따른 길이 변화에 비례하여 저항값이 변화하며, 얇은 두께의 폭이 긴 직사각형 형상을 가지고, 상기 접속패드(P)와 동일한 가로축상에 배치되는 3개의 반도체저항(10)을 포함하되,
얇은 두께의 폭이 긴 직사각형 형상을 가지고, 접속패드에 닿지 않는 길이로 형성되는 조립체와, 상기 각각의 반도체저항(10) 사이를 전기적으로 연결하는 연결부를 포함하고,
상기 반도체 압력센서(A)는, 3개 이상의 외부저항(200)과 연결되어, 2개의 접속패드(P)와 1개의 반도체저항(10)을 연결하고, 제2연결부(32)와 제3연결부(33)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 제1설치방법(C1)과 제2연결부(32)와 3연결부(33)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하고, 제1연결부(31)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 제2설치방법(C2)을 통해 풀 휘트스톤브리지가 형성되고,
상기 제1설치방법(C1)의 경우,
제1반도체저항(11)과 3개의 외부고정저항(200)에 의하여 제3a휘트스톤브리지(H3a)가 형성되어 제2접속패드(P2)에는 인가전압이 연결되고, 제3접속패드(P3)는 제1반도체저항(11)의 출력부가 되고, 제2접속패드(P2)와 제3접속패드(P3)의 역할은 서로 바뀔 수 있으며, 압력변형면(100)에 외력이 가해지면 제1반도체저항(11)의 저항값이 증가하고,
제1반도체저항(11)과 3개의 외부고정저항(200)에 의하여 제3b휘트스톤브리지(H3b)가 형성되어 제2접속패드(P2)에는 접지가 연결되고, 제3접속패드(P3)는 제1반도체저항(11)의 출력부가 되고, 제2접속패드(P2)와 제3접속패드(P3)의 역할은 서로 바뀔 수 있으며, 압력변형면(100)에 외력이 가해지면 제1반도체저항(11)의 저항값이 증가하고,
제2반도체저항(12)과 3개의 외부고정저항(200)에 의하여 제3c휘트스톤브리지(H3c)가 형성되어 제1접속패드(P1)에는 인가전압이 연결되고, 제3접속패드(P3)는 제2반도체저항(12)의 출력부가 되고, 제1접속패드(P1)와 제3접속패드(P3)의 역할은 서로 바뀔 수 있으며, 압력변형면(100)에 외력이 가해지면 제2반도체저항(12)의 저항값이 감소하고,
제2반도체저항(12)과 3개의 외부고정저항(200)에 의하여 제3d휘트스톤브리지(H3d)가 형성되어 제1접속패드(P1)에는 접지가 연결되고, 제3접속패드(P3)는 제2반도체저항(12)의 출력부가 되고, 제1접속패드(P1)와 제3접속패드(P3)의 역할은 서로 바뀔 수 있으며, 압력변형면(100)에 외력이 가해지면 제2반도체저항(12)의 저항값이 감소하고,
제3반도체저항(13)과 3개의 외부고정저항(200)에 의하여 제3e휘트스톤브리지(H3e)가 형성되어 제3접속패드(P3)에는 인가전압이 연결되고, 제4접속패드(P4)는 제3반도체저항(13)의 출력부가 되고, 제3접속패드(P3)와 제4접속패드(P4)의 역할은 서로 바뀔 수 있으며, 압력변형면(100)에 외력이 가해지면 제3반도체저항(13)의 저항값이 증가하고,
제3반도체저항(13)과 3개의 외부고정저항(200)에 의하여 제3f휘트스톤브리지(H3f)가 형성되어 제3접속패드(P3)에는 접지가 연결되고, 제4접속패드(P4)는 제3반도체저항(13)의 출력부가 되고, 제3접속패드(P3)와 제4접속패드(P4)의 역할은 서로 바뀔 수 있으며, 압력변형면(100)에 외력이 가해지면 제3반도체저항(13)의 저항값이 증가하고,
제2설치방법(C2)의 경우,
제1반도체저항(11)과 3개의 외부고정저항(200)에 의하여 제4a휘트스톤브리지(H4a)가 형성되어 제2접속패드(P2)에는 인가전압이 연결되고, 제3접속패드(P3)는 제1반도체저항(11)의 출력부가 되고, 제2접속패드(P2)와 제3접속패드(P3)의 역할은 서로 바뀔 수 있으며, 압력변형면(100)에 외력이 가해지면 제1반도체저항(11)의 저항값이 감소하고,
제1반도체저항(11)과 3개의 외부고정저항(200)에 의하여 제4b휘트스톤브리지(H4b)가 형성되어 제2접속패드(P2)에는 접지가 연결되고, 제3접속패드(P3)는 제1반도체저항(11)의 출력부가 되고, 제2접속패드(P2)와 제3접속패드(P3)의 역할은 서로 바뀔 수 있으며, 압력변형면(100)에 외력이 가해지면 제1반도체저항(11)의 저항값이 감소하고,
제2반도체저항(12)과 3개의 외부고정저항(200)에 의하여 제4c휘트스톤브리지(H4c)가 형성되어 제1접속패드(P1)에는 인가전압이 연결되고, 제3접속패드(P3)는 제2반도체저항(12)의 출력부가 되고, 제1접속패드(P1)와 제3접속패드(P3)의 역할은 서로 바뀔 수 있으며, 압력변형면(100)에 외력이 가해지면 제2반도체저항(12)의 저항값이 증가하고,
제2반도체저항(12)과 3개의 외부고정저항(200)에 의하여 제4d휘트스톤브리지(H4d)가 형성되어 제1접속패드(P1)에는 접지가 연결되고, 제3접속패드(P3)는 제2반도체저항(12)의 출력부가 되고, 제1접속패드(P1)와 제3접속패드(P3)의 역할은 서로 바뀔 수 있으며, 압력변형면(100)에 외력이 가해지면 제2반도체저항(12)의 저항값이 증가하고,
제3반도체저항(13)과 3개의 외부고정저항(200)에 의하여 제4e휘트스톤브리지(H4e)가 형성되어 제3접속패드(P3)에는 인가전압이 연결되고, 제4접속패드(P4)는 제3반도체저항(13)의 출력부가 되고, 제3접속패드(P3)와 제4접속패드(P4)의 역할은 서로 바뀔 수 있으며, 압력변형면(100)에 외력이 가해지면 제3반도체저항(13)의 저항값이 감소하고,
제3반도체저항(13)과 3개의 외부고정저항(200)에 의하여 제4f휘트스톤브리지(H4f)가 형성되어 제3접속패드(P3)에는 접지가 연결되고, 제4접속패드(P4)는 제3반도체저항(13)의 출력부가 되고, 제3접속패드(P3)와 제4접속패드(P4)의 역할은 서로 바뀔 수 있으며, 압력변형면(100)에 외력이 가해지면 제3반도체저항(13)의 저항값이 감소하고,
여기서, 상기 제1설치방법(C1)과 상기 제2설치방법(C2) 각각 6가지의 방식의 풀 휘트스톤브리지가 형성되어 총 12가지 방식의 풀 휘트스톤브리지가 형성되는 것을 특징으로 하는 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서.
A semiconductor pressure sensor provided with four connection pads, which is provided on a pressure-deforming surface (100) of an object to be measured and measures an external pressure applied to the object to be measured,
A semiconductor pressure sensor (A) equipped with four connection pads,
Four connection pads P having a shape of a thin plate made of a conductive material and spaced apart at regular intervals and arranged up and down;
The resistance value changes in proportion to the change in length due to the external pressure, and the resistance value of the three semiconductor resistors (R, G, and B), which is rectangular and has a thin thickness and a long width, 10)
An assembly having a thin and thick rectangular shape with a length not touching the connection pads and a connection portion for electrically connecting the semiconductor resistors 10,
The semiconductor pressure sensor A is connected to three or more external resistors 200 to connect the two connection pads P and one semiconductor resistor 10 and the second and third connection portions 32, The first connection method C1 and the second connection part 32 and the three connection parts 33 in which the first connection part 33 is located on the central surface 101 side are located on the outer surface 102 side, A full wheatstone bridge is formed through the second installation method C2 located on the surface 101 side,
In the case of the first installation method (C1)
The third semiconductor resistor 11 and the three external fixed resistors 200 form a third wheatstone bridge H3a so that an applied voltage is connected to the second connection pad P2 and a third connection pad P3, The second connection pad P2 and the third connection pad P3 may be mutually interchanged and when an external force is applied to the pressure deformation face 100, The resistance value of the resistor 11 increases,
The third connection pad P3 is connected to the second connection pad P2 and the third connection pad P3 is connected to the third connection pad P3 through the first semiconductor resistor 11 and the three external fixed resistors 200, The second connection pad P2 and the third connection pad P3 may be replaced with each other and when an external force is applied to the pressure deformation face 100, The resistance value of the resistor 11 increases,
A third c-wheatstone bridge H3c is formed by the second semiconductor resistor 12 and the three external fixed resistors 200 so that the first connection pad P1 is connected to the applied voltage and the third connection pad P3, The first connection pad P1 and the third connection pad P3 can be switched from one another to the other. When an external force is applied to the pressure-deforming surface 100, The resistance value of the resistor 12 decreases,
A third whistle bridge H3d is formed by the second semiconductor resistor 12 and the three external fixed resistors 200 so that the ground is connected to the first connection pad P1 and the third connection pad P3 is grounded, The first connection pad P1 and the third connection pad P3 may be replaced with each other and when an external force is applied to the pressure deformation face 100, The resistance value of the resistor 12 decreases,
The third earthen bridge H3e is formed by the third semiconductor resistor 13 and the three external fixed resistors 200 so that the applied voltage is connected to the third connection pad P3 and the fourth connection pad P4 is connected to the third connection pad P3. The third connection pad P3 and the fourth connection pad P4 may be replaced with each other and when an external force is applied to the pressure deformation face 100, The resistance value of the resistor 13 increases,
The third connection pad P3 is connected to the ground and the fourth connection pad P4 is connected to the third connection pad P3 by the third semiconductor resistor 13 and the three external fixed resistors 200. [ The third connection pad P3 and the fourth connection pad P4 may be replaced with each other and when an external force is applied to the pressure deformation face 100, The resistance value of the resistor 13 increases,
In the case of the second installation method (C2)
A fourth austestone bridge H4a is formed by the first semiconductor resistor 11 and the three external fixed resistors 200 so that an applied voltage is connected to the second connection pad P2, The second connection pad P2 and the third connection pad P3 may be mutually interchanged and when an external force is applied to the pressure deformation face 100, The resistance value of the resistor 11 decreases,
The fourth semiconductor device comprises a fourth semiconductor device including a first semiconductor resistor and a third external resistor formed on the first semiconductor device and the fourth semiconductor device, The second connection pad P2 and the third connection pad P3 may be replaced with each other and when an external force is applied to the pressure deformation face 100, The resistance value of the resistor 11 decreases,
The fourth semiconductor device is formed by forming the fourth c orderstone bridge H4c by the second semiconductor resistor 12 and the three external fixed resistors 200 so that the applied voltage is connected to the first connection pad P1, The first connection pad P1 and the third connection pad P3 can be switched from one another to the other. When an external force is applied to the pressure-deforming surface 100, The resistance value of the resistor 12 increases,
The fourth semiconductor device includes a fourth semiconductor wafer resistor H4d formed by the second semiconductor resistor 12 and the three external fixed resistors 200 so that the ground is connected to the first connection pad P1 and the third connection pad P3 The first connection pad P1 and the third connection pad P3 may be replaced with each other and when an external force is applied to the pressure deformation face 100, The resistance value of the resistor 12 increases,
A fourth euitustastone bridge H4e is formed by the third semiconductor resistor 13 and the three external fixed resistors 200 so that the applied voltage is connected to the third connection pad P3 and the fourth connection pad P4 is connected to the third connection pad P3. The third connection pad P3 and the fourth connection pad P4 may be replaced with each other and when an external force is applied to the pressure deformation face 100, The resistance value of the resistor 13 decreases,
The fourth connection pad P4 is connected to the ground and the fourth connection pad P4 is connected to the ground through the third semiconductor resistor 13 and the three external fixed resistors 200, The third connection pad P3 and the fourth connection pad P4 may be replaced with each other and when an external force is applied to the pressure deformation face 100, The resistance value of the resistor 13 decreases,
Herein, six (6) full whitestone bridges are formed by the first installation method (C1) and the second installation method (C2) to form a total of twelve full whitestone bridges. A semiconductor pressure sensor having a connection pad.
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