KR20110121138A - Packiging structure of pressure sensor - Google Patents

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KR20110121138A
KR20110121138A KR1020100040593A KR20100040593A KR20110121138A KR 20110121138 A KR20110121138 A KR 20110121138A KR 1020100040593 A KR1020100040593 A KR 1020100040593A KR 20100040593 A KR20100040593 A KR 20100040593A KR 20110121138 A KR20110121138 A KR 20110121138A
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Abstract

PURPOSE: A pressure sensor packaging structure is provided to delivery diaphragm through a boss in spite of outside contact pressure. CONSTITUTION: A pressure sensor packaging structure comprises a lower substrate(10), an upper substrate(20) and a boss(30). The bottom surface of the lower substrate is etched to form a first diaphragm(11). A wiring(15) and multiple electrode pads(19) are formed on upper side of the first diaphragm. Multiple electrode pads are connected to the end part of the wiring. The bottom surface corresponding to the first diaphragm is etched on the upper substrate in order to form a second diaphragm(21). The upper substrate is welded on the top of the lower substrate.

Description

압력센서 패키징 구조{PACKIGING STRUCTURE OF PRESSURE SENSOR} Pressure Sensor Packaging Structure {PACKIGING STRUCTURE OF PRESSURE SENSOR}

본 발명은 압력센서에 관한 것으로, 특히 패키징 구조를 개선함으로써 외부에서 작용한 분포압력을 집중하중으로 변환할 수 있으며, 외부에서 접촉압력이 작용하더라도 이를 유효하게 다이어프램에 전달함으로써 힘센서로도 적용이 가능한 압력센서 패키징 구조에 관한 것이다. The present invention relates to a pressure sensor, and in particular, by improving the packaging structure, it is possible to convert an externally distributed distribution pressure into a concentrated load, and even if a contact pressure is applied from the outside, it can be applied as a force sensor by effectively transmitting it to the diaphragm. It relates to a pressure sensor packaging structure.

압력센서는 기본적인 물리량의 하나인 압력을 감지하여 전기신호로 변환시켜압력의 크기를 측정하는 소자로 가전제품, 자동차 엔진제어, 생체공학용 의료기, 산업용 로봇 및 산업체의 대규모 시스템제어 등에 사용되고 있다. The pressure sensor is a device that senses the pressure, which is one of the basic physical quantities, and converts it into an electrical signal to measure the magnitude of the pressure.

최근에는 반도체 기술과 마이크로머시닝 기술의 발전으로 보다 소형화되고 복합화된 반도체 압력센서에 대한 관심이 높아지고 있는데, 이러한 반도체 압력센서는 다이어프램에서 발생하는 응력을 전기적인 신호로 변환하는 것으로 주로 압저항형과 정전용량형이 많이 쓰이고 있다. Recently, with the development of semiconductor technology and micromachining technology, interest in miniaturized and complex semiconductor pressure sensors is increasing. These semiconductor pressure sensors convert stresses generated in the diaphragm into electrical signals. Dose type is used a lot.

정전용량형 압력센서는 외부압력에 의해 다이어프램의 휨정도에 따라 정전용량이 변하는 것을 이용하는 것으로, 온도계수가 낮으나 선형성이 나쁘고 신호처리가 어려운 단점이 있다. The capacitive pressure sensor uses a change in capacitance depending on the degree of deflection of the diaphragm due to external pressure, and has a low temperature coefficient but poor linearity and difficult signal processing.

반면, 압저항형 압력센서는 다이어프램상에 형성된 저항체가 응력에 따라 저항값이 변하는 것을 이용하는 것으로 온도특성이 상대적으로 나쁜 단점이 있지만 선형성이 우수하고 신호처리가 용이하며, 반도체 공정을 통해 제조되므로 양산성이 우수하고, 부피가 작아 마이크로 스케일의 감도특성을 나타낸다는 장점이 있다. On the other hand, the piezoresistive pressure sensor uses a resistor whose resistance is formed on the diaphragm to change the resistance value according to the stress. It is advantageous in that it is excellent in properties and small in volume, and exhibits microscopic sensitivity characteristics.

한편, 종래의 일반적인 힘센서(Loadcell)는 그 구조가 복잡하며, 양산시 일반적인 기계가공 정밀도에 의존하여 생산비용이 많이 발생하는 문제점이 있었다.On the other hand, the conventional force sensor (Loadcell) is a complicated structure, there is a problem that the production cost is generated a lot depending on the general machining precision during mass production.

또한, 그 부피가 커서 초소형 구조물로는 제작하기 어려웠기 때문에 마이크로 스케일을 정밀도를 구현하기가 어려운 문제점이 있었다. In addition, since the volume is large, it is difficult to manufacture a microstructure, there is a problem that it is difficult to implement the micro-scale precision.

따라서, 본 발명의 목적은 외부에서 작용한 분포압력을 집중하중으로의 변환할 수 있으며, 외부에서 접촉압력이 작용하더라도 이를 다이어프램에 유효하게 전달함으로써 힘센서로의 적용이 가능한 압저항형 압력센서 패키징 구조를 제공하는 데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to convert the distribution pressure acting from the outside into a concentrated load, and the piezoresistive pressure sensor packaging structure that can be applied to the force sensor by effectively transmitting it to the diaphragm even if the contact pressure is applied from the outside. To provide.

또한, 측정하고자 하는 압력감지값의 범위를 벗어나는 영역의 압력을 필터링할 수 있는 압력센서 패키징 구조를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a pressure sensor packaging structure capable of filtering a pressure in a region outside the range of a pressure sensing value to be measured.

본 발명은 상기 목적에 따라, 저면은 식각되어 제1다이어프램이 형성되고, 상기 제1다이어프램의 상부면에는 각각 다수의 압저항과 상기 각 압저항을 상호연결하는 배선 및 상기 배선의 단부에 연결된 복수의 전극패드가 마련된 하부기판과; According to the object of the present invention, the bottom surface is etched to form a first diaphragm, the upper surface of the first diaphragm and a plurality of wires for interconnecting each of the piezo resistors and the respective piezores and a plurality of connected to the end of the wiring A lower substrate provided with electrode pads;

상기 제1다이어프램에 대응하는 저면이 식각되어 제2다이어프램이 형성되며, 상기 하부기판의 상부에 접합되는 상부기판과; 상기 제2다이어프램의 하부면 중앙일측에서 상기 제1다이어프램을 향하여 하방으로 연장된 보스;를 포함하여, 상기 제2다이어프램의 상부에 작용하는 분포압력이 상기 제2다이어프램의 탄성변형 및 이에 따른 상기 보스의 하강에 의해 집중되어 상기 제1다이어프램에 전달되는 압력센서 패키징구조에 의해 달성된다. An upper substrate on which a bottom surface corresponding to the first diaphragm is etched to form a second diaphragm, and joined to an upper portion of the lower substrate; A boss extending downward toward the first diaphragm from a central side of the lower surface of the second diaphragm, wherein the distribution pressure acting on the upper portion of the second diaphragm is elastic deformation of the second diaphragm and thus the boss It is achieved by a pressure sensor packaging structure which is concentrated by the lowering of and delivered to the first diaphragm.

여기서, 상기 보스는 상기 제1다이어프램을 향하여 단면적이 감소하는 뿔형상으로 마련될 수 있다. Here, the boss may be provided in a horn shape of which the cross-sectional area is reduced toward the first diaphragm.

상기 보스의 단부에는 완충부재가 더 마련될 수 있다. A buffer member may be further provided at the end of the boss.

상기 하부기판의 상부면에는 상기 상부기판을 상기 하부기판의 상부 정위치에 위치하도록 정렬하는 동시에 상기 각 기판을 접합하는 복수의 정렬접합패드가 더 마련될 수 있다. The upper surface of the lower substrate may be further provided with a plurality of alignment bonding pads for aligning the upper substrate to the upper position of the lower substrate and at the same time bonding the respective substrates.

따라서, 본 발명에 따른 압력센서 패키징 구조에 의하면 외부에서 작용한 분포압력이 보스를 통하여 집중하중으로의 변환이 가능하며, 또한, 외부에서 접촉압력이 작용하더라도 이를 보스를 통하여 다이어프램에 유효하게 전달될 수 있다. Therefore, according to the pressure sensor packaging structure according to the present invention, the externally distributed distribution pressure can be converted into the concentrated load through the boss, and even if the contact pressure is applied from the outside, it can be effectively transmitted to the diaphragm through the boss. Can be.

따라서, 본 발명에 따른 패키징 구조를 갖는 압저항형 압력센서는 힘센서로도 적용이 가능하게 되므로, 종래 일반적인 힘센서에 비해 구조 및 제조공정이 간단하고, 생산비용이 낮으면서도 마이크로 스케일의 정밀도를 갖는 힘센서를 구현할 수 있게된다. Therefore, the piezoresistive pressure sensor having a packaging structure according to the present invention can be applied as a force sensor, so that the structure and manufacturing process is simpler than the conventional general force sensor, and the production cost is low and the microscale precision is achieved. Force sensors can be implemented.

한편, 상기 보스의 단부에는 완충부재가 더 마련되어 있으므로 측정하고자 하는 압력감지값의 범위를 벗어나는 영역의 압력을 필터링할 수 있는 효과가 있다. On the other hand, since the buffer member is further provided at the end of the boss, there is an effect that can filter the pressure in the region outside the range of the pressure detection value to be measured.

도 1은 본 발명에 따른 패키징 구조를 갖는 압력센서의 분해사시도,
도 2는 도 1에 도시된 압력센서의 결합단면도,
도 3은 도 1에 도시된 압력센서에 외압이 작용할 때의 상태를 나타낸 작동도이다. 1 is an exploded perspective view of a pressure sensor having a packaging structure according to the present invention,
2 is a cross-sectional view of the coupling of the pressure sensor shown in FIG.
3 is an operation diagram showing a state when an external pressure is applied to the pressure sensor shown in FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 압력센서 패키징 구조는 하부기판(10)과, 하부기판(10) 상부에 얹혀 접합되는 상부기판(20)과, 상부기판(20)의 제2다이어프램(21)으로부터 하부기판(10)의 제1다이어프램(11)으로 연장되는 보스(30)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the pressure sensor packaging structure according to the present invention includes a lower substrate 10, an upper substrate 20 mounted on and bonded to an upper portion of the lower substrate 10, and a second diaphragm 21 of the upper substrate 20. ) And a boss 30 extending from the lower substrate 10 to the first diaphragm 11 of the lower substrate 10.

하부기판(10)의 저면은 도 2에서 보는 바와 같이, 에칭방법에 의해 식각되어 공동부가 형성되며 이에 의해 중앙부분에는 수십 ㎛의 두께를 갖는 박막인 제1다이어프램(11)이 형성된다. As shown in FIG. 2, the bottom surface of the lower substrate 10 is etched by an etching method to form a cavity, whereby a first diaphragm 11, which is a thin film having a thickness of several tens of μm, is formed in the center portion.

제1다이어프램(11)의 상부면에는 일정 농도 및 깊이로 분순물이 이온주입되어 형성된 다수의 압저항(13)과, 상기 각 압저항(13)을 상호연결하는 배선(15)이 마련되어 있다.  The upper surface of the first diaphragm 11 is provided with a plurality of piezoresistors 13 formed by ion implantation of impurities at a predetermined concentration and depth, and a wiring 15 interconnecting the piezoelectric resistors 13.

여기서, 상기 배선(15)은 다양한 종류로 마련될 수 있는 바, 예를 들어, 이온 주입에 의해 형성된 도전성 배선일 수도있고, 금속 증착에 의해 형성된 금속 배선일 수도 있다. Here, the wiring 15 may be provided in various kinds, for example, may be a conductive wiring formed by ion implantation, or may be a metal wiring formed by metal deposition.

도전성 배선은 예를 들면, 붕소(B) 등이 고농도로 이온 주입되어 형성된 저저항 영역이다. 금속배선은 통상의 알루미늄, 구리 또는 그 등가물이 증착공정에 의해 형성된 것이며, 마찬가지로 저저항 영역이다. The conductive wiring is, for example, a low resistance region formed by ion implantation of boron (B) or the like at a high concentration. In the metal wiring, ordinary aluminum, copper, or an equivalent thereof is formed by a vapor deposition process, and is similarly a low resistance region.

한편, 하부기판(10)의 상부면에는 각 배선(15)의 단부에 연결된 복수의 전극패드(19)가 더 마련된다. On the other hand, the upper surface of the lower substrate 10 is further provided with a plurality of electrode pads 19 connected to the end of each wiring (15).

정렬접합패드(17)는 하부기판(10)의 상부면에 마련되어 상부기판(20)을 하부기판(10)의 상부 정위치에 위치하도록 정렬하는 동시에 상기 각 기판을 접합하도록 마련된다. The alignment bonding pads 17 are provided on the upper surface of the lower substrate 10 to align the upper substrate 20 to be positioned at the upper position of the lower substrate 10 and to bond the respective substrates.

이는, 본 발명에 따른 압력센서(1)는 상부기판(20)과 하부기판(10)을 각각 제조하여 이를 상호 접합하여 구성하는바, 상부기판(20)의 보스(30) 부분이 하부기판(10)의 제1다이어프램(11)의 예정된 위치에 놓이도록 접합되어야 한다. That is, the pressure sensor 1 according to the present invention is configured to manufacture the upper substrate 20 and the lower substrate 10 and bonded to each other, the boss 30 portion of the upper substrate 20 is the lower substrate ( The first diaphragm 11 of 10) should be joined so as to lie in a predetermined position.

따라서, 접합패드 자체에 반도체 공정에서 사용되는 얼라인먼트 키 패턴을 형성함으로써 접합기능 이외에 양 기판을 정렬시키는 기능을 동시에 수행할 수 있도록 하는 것이다. Therefore, by forming an alignment key pattern used in the semiconductor process on the bonding pad itself, it is possible to simultaneously perform a function of aligning both substrates in addition to the bonding function.

상기 정렬접합패드(17)의 위치 및 개수는 필요에 따라 다양하게 변형되어 마련될 수 있슴은 물론이다. The position and number of the alignment pad 17 may be provided in various ways, if necessary.

한편, 상부기판(20)은 하부기판(10)의 상부에 얹혀 접합되도록 마련되며, 제1다이어프램(11)에 대응하는 저면은 에칭방법에 의해 식각되어 제2다이어프램(21)이 형성되어 있다. On the other hand, the upper substrate 20 is provided to be bonded to the upper portion of the lower substrate 10, the bottom surface corresponding to the first diaphragm 11 is etched by the etching method, the second diaphragm 21 is formed.

보스(30)는 제2다이어프램(21)의 하부면 중앙일측에서 제1다이어프램(11)을 향하여 하방으로 연장되며 마련된다. The boss 30 is provided extending downward from the central side of the lower surface of the second diaphragm 21 toward the first diaphragm 11.

보스(30)는 제2다이어프램(21)의 상부에 작용하는 분포압력이 보스(30)의 단부로 집중되어 제1다이어프램(11)에 전달되도록 한다. The boss 30 allows the distribution pressure acting on the upper portion of the second diaphragm 21 to be concentrated at the end of the boss 30 and transmitted to the first diaphragm 11.

이에 의해, 본 발명에 따른 압저항형 압력센서(1)는 분포압력을 보스(30)에 의한 기계적 접촉으로 변환함으로써 압저항형 센서로서의 기능 이외에 힘센서로서도 사용될 수 있다는 장점이 있다. Thereby, the piezoresistive pressure sensor 1 according to the present invention has an advantage that it can be used as a force sensor in addition to the function as a piezoresistive sensor by converting the distribution pressure into mechanical contact by the boss 30.

따라서, 본 발명에 따른 압저항형 압력센서(1)를 힘센서로 사용할 경우에는 종래 일반적인 힘센서를 제작하는 것보다 제작 공정이 단순하며, 크기가 작으므로 마이크로 스케일의 정밀도를 구현할 수가 있게 된다. Therefore, when the piezoresistive pressure sensor 1 according to the present invention is used as a force sensor, the manufacturing process is simpler than that of the conventional general force sensor, and since the size is small, the microscale precision can be realized.

한편, 보스(30)는 다양한 방법으로 형성할 수 있으며, 예를 들어, 상부기판(20)의 저면을 식각할 때 이방성 에칭방법을 이용하여 형성할 수 있고 상부기판(20)과 별도로 제작되어 제2다이어프램(21)의 하부에 고정할 수도 있다. On the other hand, the boss 30 may be formed by various methods, for example, when etching the bottom surface of the upper substrate 20 can be formed using an anisotropic etching method and is manufactured separately from the upper substrate 20 It can also be fixed to the lower portion of the diaphragm 21.

또는, 보스(30)는 다양한 형상으로 마련될 수 있으며, 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1다이어프램(11)을 향하여 단면적이 감소하는 뿔형상으로 마련될 수 있다. 보스(30)를 이방성 에칭방법을 이용하여 형성할 때에는 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 피라미드 형상을 갖게 된다. Alternatively, the boss 30 may be provided in various shapes. For example, as illustrated in FIG. 1, the boss 30 may be provided in a horn shape having a reduced cross-sectional area toward the first diaphragm 11. When the boss 30 is formed using the anisotropic etching method, as shown in FIG. 1, the boss 30 has a pyramid shape.

보스(30)의 단부는 제1다이어프램(11)의 상부면에 접촉할 수도 있고, 접촉하지 않을 수도 있다. 이는, 감지하고자 하는 압력값의 범위에 따라 선택할 수 있는 것으로 초기 압력값에 대한 감지결과는 무시하고 설정값 이상의 압력값부터 감지하고자 하는 경우에는 보스(30)의 단부를 이에 대응하는 거리만큼 제1다이어프램(11)의 상부면으로부터 이격시킬 수 있다. An end of the boss 30 may or may not be in contact with the upper surface of the first diaphragm 11. This can be selected according to a range of pressure values to be detected. If the detection result for the initial pressure value is ignored and the pressure value is to be detected from a pressure value higher than or equal to the set value, the end of the boss 30 is first corresponding to the corresponding distance. It can be spaced apart from the upper surface of the diaphragm (11).

이 경우, 상부기판(20)의 제2다이어프램(21)이 초기압력을 받아 탄성변형을 하더라도 보스(30)가 제1다이어프램(11)과 이격되어 있어서 제1다이어프램(11)의 탄성변형을 발생시키지 않으므로 압력감지가 이루어지지 않는 것이다. In this case, even if the second diaphragm 21 of the upper substrate 20 undergoes initial pressure to elastically deform, the boss 30 is spaced apart from the first diaphragm 11 to generate elastic deformation of the first diaphragm 11. It does not make pressure sensing.

보스(30)의 접촉여부는 보스(30)의 연장 길이 또는 상부기판(20) 하부의 공동부의 압력상태를 조절하여 구현할 수 있다. The contact of the boss 30 may be implemented by adjusting the extension of the boss 30 or the pressure of the cavity of the lower portion of the upper substrate 20.

후자의 경우, 상부기판(20)을 하부기판(10)에 접합할 때 진공 분위기에서 접합하는 경우에는 상부기판(20) 하부의 공동부는 진공상태가 될 것이므로, 이때에는 보스(30)의 길이가 상대적으로 짧다고 하더라도 보스(30)의 단부는 제1다이어프램(11)의 상부면에 접촉되게 된다. In the latter case, when the upper substrate 20 is bonded to the lower substrate 10 in the vacuum atmosphere, the cavity of the lower portion of the upper substrate 20 will be in a vacuum state, so that the length of the boss 30 is Although relatively short, the end of the boss 30 is in contact with the upper surface of the first diaphragm (11).

한편, 보스(30)의 단부에는 완충부재(35)가 더 마련될 수 있다. On the other hand, the end of the boss 30 may be further provided with a buffer member 35.

완충부재(35)는 외부에서 적은 압력이 가해지는 경우 이를 탄성변형하여 흡수함으로써 보스(30)로부터 제1다이어프램(11)으로 전달되지 않도록 한다. 즉, 소정 크기 이하의 외부압력을 감지구간에서 필터링하는(또는 제외시키는)하는 것이다. The shock absorbing member 35 is elastically deformed and absorbed when a small pressure is applied from the outside so as not to be transmitted from the boss 30 to the first diaphragm 11. That is, to filter (or exclude) the external pressure of a predetermined size or less in the sensing section.

이외에도, 동적인 압력이 가해지는 경우 이를 완충하여 제1다이어프램(11)의 구조적 손상을 방지할 수도 있다. In addition, when dynamic pressure is applied, it may be buffered to prevent structural damage of the first diaphragm 11.

완충부재(35)는 예를 들어, 수지계열을 탄성재질을 가지며 마련될 수 있으며, 완충부재(35)의 탄성계수는 보스(30)보다 낮게 마련되는 것이 바람직하다. The buffer member 35 may be provided with, for example, a resin-based elastic material, and the elastic modulus of the buffer member 35 is preferably lower than that of the boss 30.

한편, 완충부재(35)는 보스(30)의 단부에 탄성재질을 도포하는 방법으로 마련될 수도 있고, 탄성부재를 보스(30) 단부에 접착시키는 방법으로 마련될 수도 있다. On the other hand, the buffer member 35 may be provided by a method of applying an elastic material to the end of the boss 30, it may be provided by a method of bonding the elastic member to the end of the boss (30).

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 압력센서(1)의 감지과정을 설명한다. Hereinafter, a sensing process of the pressure sensor 1 according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

먼저, 도 2를 참조하면, 상기 상태는 상부기판(20) 및 하부기판(10)이 각각 제조된 후에 정렬접합패드(17)에 의해 정렬되어 접합된 상태로서, 상부기판(20) 및 하부기판(10)에 각각 제2다이어프램(21) 및 제1다이어프램(11)이 대응하는 위치에 형성되어 있으며, 제2다이어프램(21)의 저면 중앙 일측에서 제1다이어프램(11)을 향하여 하방으로 연장된 보스(30)가 형성되어 있다. First, referring to FIG. 2, the above state is a state in which the upper substrate 20 and the lower substrate 10 are manufactured and aligned by the alignment bonding pad 17, respectively, and the upper substrate 20 and the lower substrate are bonded to each other. The second diaphragm 21 and the first diaphragm 11 are respectively formed at corresponding positions on the 10, and extend downward from the central side of the bottom of the second diaphragm 21 toward the first diaphragm 11. The boss 30 is formed.

이에, 도 3과 같이 제2다이어프램(21) 상부 일부 또는 전면에 걸쳐 분포압력이 작용하면 제2다이어프램(21)이 탄성변형을 하게되며 이에 연결된 보스(30)가 하방으로 이동하여 제1다이어프램(11)의 소정 국부에 집중하중을 가하게 된다. Thus, as shown in FIG. 3, when the distribution pressure is applied over a part or the front of the second diaphragm 21, the second diaphragm 21 elastically deforms, and the boss 30 connected thereto moves downward so that the first diaphragm ( A concentrated load is applied to a predetermined local part of 11).

다음, 상기 보스(30)에 의해 제1다이어프램(11)이 탄성변형을 하게되면 제1다이어프램(11)의 상부면에 형성된 압저항(13)에서 발생하는 저항값(전압값)이 변하게 되며 이러한 변화된 값을 증폭 및 연산처리함으로써 일정 범위의 압력을 감지하는 것이다. Next, when the first diaphragm 11 is elastically deformed by the boss 30, the resistance value (voltage value) generated in the piezoresistive 13 formed on the upper surface of the first diaphragm 11 is changed. It senses a range of pressure by amplifying and calculating the changed value.

따라서, 본 발명에 따른 압력센서 패키징 구조에 의하면 외부에서 작용한 분포압력이 보스를 통하여 집중하중으로의 변환이 가능하며, 또한, 외부에서 접촉압력이 작용하더라도 이를 보스를 통하여 다이어프램에 유효하게 전달될 수 있다. Therefore, according to the pressure sensor packaging structure according to the present invention, the externally distributed distribution pressure can be converted into the concentrated load through the boss, and even if the contact pressure is applied from the outside, it can be effectively transmitted to the diaphragm through the boss. Can be.

따라서, 본 발명에 따른 패키징 구조를 갖는 압저항형 압력센서는 힘센서로도 적용이 가능하게 되므로, 종래 일반적인 힘센서에 비해 구조 및 제조공정이 간단하고, 생산비용이 낮으면서도 마이크로 스케일의 정밀도를 갖는 힘센서를 구현할 수 있게된다. Therefore, the piezoresistive pressure sensor having a packaging structure according to the present invention can be applied as a force sensor, so that the structure and manufacturing process is simpler than the conventional general force sensor, and the production cost is low and the microscale precision is achieved. Force sensors can be implemented.

한편, 상기 보스(30)의 단부에는 완충부재(35)가 더 마련되어 있으므로 측정하고자 하는 압력감지값의 범위를 벗어나는 영역의 압력을 필터링할 수 있는 효과가 있다. On the other hand, since the buffer member 35 is further provided at the end of the boss 30, there is an effect that can filter the pressure in the region outside the range of the pressure detection value to be measured.

1 : 압력센서 10 : 하부기판
11 : 제1다이어프램 13 : 압저항
15 : 배선 17 : 정렬접합패드
19 : 전극패드 20 : 상부기판
21 : 제2다이어프램 30 : 보스
35 : 완충부재 1: Pressure sensor 10: Lower board
11: first diaphragm 13: piezoresistive
15: wiring 17: alignment bonding pad
19: electrode pad 20: upper substrate
21: second diaphragm 30: boss
35: buffer member

Claims (4)

저면은 식각되어 제1다이어프램이 형성되고, 상기 제1다이어프램의 상부면에는 각각 다수의 압저항과 상기 각 압저항을 상호연결하는 배선 및 상기 배선의 단부에 연결된 복수의 전극패드가 마련된 하부기판과;
상기 제1다이어프램에 대응하는 저면이 식각되어 제2다이어프램이 형성되며, 상기 하부기판의 상부에 접합되는 상부기판과;
상기 제2다이어프램의 하부면 중앙일측에서 상기 제1다이어프램을 향하여 하방으로 연장된 보스;를 포함하여,
상기 제2다이어프램의 상부에 작용하는 분포압력이 상기 제2다이어프램의 탄성변형 및 이에 따른 상기 보스의 하강에 의해 집중되어 상기 제1다이어프램에 전달되는 것을 특징으로 하는 압력센서 패키징 구조. The bottom surface is etched to form a first diaphragm, and a lower substrate having a plurality of piezoresistors and interconnections interconnecting the piezoresistors, and a lower substrate having a plurality of electrode pads connected to ends of the wirings, respectively, on an upper surface of the first diaphragm; ;
An upper substrate on which a bottom surface corresponding to the first diaphragm is etched to form a second diaphragm, and joined to an upper portion of the lower substrate;
Including; a boss extending downward toward the first diaphragm from the central portion of the lower surface of the second diaphragm;
The distribution pressure acting on the upper portion of the second diaphragm is concentrated by the elastic deformation of the second diaphragm and thereby the lowering of the boss is delivered to the pressure sensor packaging structure, characterized in that the first diaphragm. 제1항에 있어서,
상기 보스는 상기 제1다이어프램을 향하여 단면적이 감소하는 뿔형상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 압력센서 패키징 구조. The method of claim 1,
The boss is a pressure sensor packaging structure, characterized in that provided in the shape of a horn reducing the cross-sectional area toward the first diaphragm. 제1항에 있어서,
상기 보스의 단부에는 완충부재가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 압력센서 패키징 구조. The method of claim 1,
Pressure sensor packaging structure characterized in that the buffer member is further provided at the end of the boss. 제1항에 있어서,
상기 하부기판의 상부면에는 상기 상부기판을 상기 하부기판의 상부 정위치에 위치하도록 정렬하는 동시에 상기 각 기판을 접합하는 복수의 정렬접합패드가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 압력센서 패키징 구조.

The method of claim 1,
Pressure sensor packaging structure on the upper surface of the lower substrate is further provided with a plurality of alignment bonding pads for aligning the upper substrate to the upper position of the lower substrate and at the same time bonding the respective substrates.

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