KR20180090459A - 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서 - Google Patents

4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서 Download PDF

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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.

Description

4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서 { 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.
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.
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.
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.
한국 공개특허 제 10-2016-0115830호
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
상기 제1접속패드(P1)의 상단에 짧은 간격으로 이격되어 제2접속패드(P2)가 제1접속패드(P1)와 유사한 형상으로 형성된다.
상기 제2접속패드(P2)의 상단에 짧은 간격으로 이격되어 제3접속패드(P3)가 제1접속패드(P1)와 유사한 형상으로 형성된다.
상기 제3접속패드(P3)의 상단에 짧은 간격으로 이격되어 제4접속패드(P4)가 제1접속패드(P1)와 유사한 형상으로 형성된다.
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.
제1접속패드(P1)의 우측하단부에는 제2반도체저항a(12a)가 상기 제1조립체(21)와 유사한 형상으로 수평으로 연결된다.
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.
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.
제1연결부(31)의 좌측상단과 제3접속패드(P3)의 우측하단부를 수평하게 연결하는 반도체 저항으로서 제2반도체저항b(12b)가 상기 제2반도체저항a(12a)와 유사한 형태로 형성된다.
제2접속패드(P2)의 좌측하단에는 제1반도체저항a(11a)가 상기 제2반도체저항a(12a)와 유사한 형태로 제2접속패드(P2)와 수평하게 형성된다.
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.
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.
제2연결부(32)의 우측상단과 제3접속패드(P3)의 좌측하단부를 수평하게 연결하는 반도체 저항으로서 제1반도체저항b(11b)가 상기 제1반도체저항a(12a)와 유사한 형태로 형성된다.
제3접속패드(P3)의 좌측상단에는 제3반도체저항a(13a)가 상기 제2반도체저항a(12a)와 유사한 형태로 제3접속패드(2)와 수평하게 형성된다.
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.
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.
제3연결부(33)의 우측상단과 제4접속패드(P4)의 좌측상단부를 수평하게 연결하는 반도체 저항으로서 제3반도체저항b(13b)가 상기 제1반도체저항a(12a)와 유사한 형태로 형성된다.
제4접속패드(P4)의 우측상단에 수평하게 연결되는 제5조립체(25)가 상기 제1조립체(21)와 유사한 목적과 형상으로 반도체 압력센서의 전기적 흐름과는 무관하게 형성된다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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

Claims (14)

  1. 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 포함하는 것을 특징으로 하는, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반도체저항(10)과 유사한 형상이며, 반도체 압력센서의 전기적 흐름과는 무관하게 형성되고, 반도체 압력센서(A)의 균형성과 안정성을 유지하도록 하는 조립체와;
    상기 반도체저항(10)의 각 반도체저항(10)의 구성요소 사이를 전기적으로 연결하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 반도체 압력센서(A)는 2개 이상의 외부저항(200)과 연결되어, 3개의 접속패드(P)와 2개의 반도체저항(10)을 연결하여 사용하는 방식에 따라서 4가지 방식의 풀 휘트스톤브리지가 형성되고;
    압력변형면(100)에 반도체 압력센서(A)를 설치하는 방향에 따른 2가지 방법에 의해서 총 8가지 방식의 풀 휘트스톤브리지가 형성되는 것을 특징으로 하는, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서.
  4. 제3항에 있어서,
    풀 휘트스톤브리지의 구성과 작동의 원리는 반도체 압력센서(A)가 제1설치방법(C1)으로 제1연결부(31)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하고, 제2연결부(32)와 제3연결부(33)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 경우에, 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, 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 감소하고;
    제2설치방법(C2)으로 제2연결부(32)와 제3연결부(33)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하고, 제1연결부(31)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 경우에, 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, 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 증가하는 것을 특징으로 하는, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서.
  5. 제3항에 있어서,
    풀 휘트스톤브리지의 구성과 작동의 원리는 반도체 압력센서(A)가 제1설치방법(C1)으로 제1연결부(31)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하고, 제2연결부(32)와 제3연결부(33)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 경우에, 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, 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 감소하고;
    제2설치방법(C2)으로 제2연결부(32)와 제3연결부(33)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하고, 제1연결부(31)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 경우에, 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, 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 증가하는 것을 특징으로 하는, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서.
  6. 제3항에 있어서,
    풀 휘트스톤브리지의 구성과 작동의 원리는 반도체 압력센서(A)가 제1설치방법(C1)으로 제1연결부(31)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하고, 제2연결부(32)와 제3연결부(33)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 경우에, 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, 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 증가하고;
    제2설치방법(C2)으로 제2연결부(32)와 제3연결부(33)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하고, 제1연결부(31)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 경우에, 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, 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 감소하는 것을 특징으로 하는, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서.
  7. 제3항에 있어서,
    풀 휘트스톤브리지의 구성과 작동의 원리는 반도체 압력센서(A)가 제1설치방법(C1)으로 제1연결부(31)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하고, 제2연결부(32)와 제3연결부(33)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 경우에, 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 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 증가하고;
    제2설치방법(C2)으로 제2연결부(32)와 제3연결부(33)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하고, 제1연결부(31)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 경우에, 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 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 감소하는 것을 특징으로 하는, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 반도체 압력센서(A)는 3개 이상의 외부저항(200)과 연결되어, 2개의 접속패드(P)와 1개의 반도체저항(10)을 연결하여 사용하는 방식에 따라서 6가지 방식의 하프 휘트스톤브리지가 형성되고;
    압력변형면(100)에 반도체 압력센서(A)를 설치하는 방향에 따른 2가지 방법에 의해서 총 12가지 방식의 하프 휘트스톤브리지가 형성되는 것을 특징으로 하는, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서.
  9. 제8항에 있어서,
    하프 휘트스톤브리지의 구성과 작동의 원리는 반도체 압력센서(A)가 제1설치방법(C1)으로 제1연결부(31)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하고, 제2연결부(32)와 제3연결부(33)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 경우에, 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 있고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제1반도체저항(11)의 저항값이 증가하고;
    제2설치방법(C2)으로 제2연결부(32)와 제3연결부(33)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하고, 제1연결부(31)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 경우에, 제4a휘트스톤브리지(H4a)로서 제1반도체저항(11)과 3개의 외부고정저항(200)에 의하여 제4a휘트스톤브리지(H3a)가 형성되어 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 감소하는 것을 특징으로 하는, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서.
  10. 제8항에 있어서,
    하프 휘트스톤브리지의 구성과 작동의 원리는 반도체 압력센서(A)가 제1설치방법(C1)으로 제1연결부(31)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하고, 제2연결부(32)와 제3연결부(33)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 경우에, 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 있고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제1반도체저항(11)의 저항값이 증가하고;
    제2설치방법(C2)으로 제2연결부(32)와 제3연결부(33)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하고, 제1연결부(31)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 경우에, 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 있고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제2반도체저항(12)의 저항값이 증가하는 것을 특징으로 하는, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서.
  11. 제8항에 있어서,
    하프 휘트스톤브리지의 구성과 작동의 원리는 반도체 압력센서(A)가 제1설치방법(C1)으로 제1연결부(31)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하고, 제2연결부(32)와 제3연결부(33)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 경우에, 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 있고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제2반도체저항(12)의 저항값이 감소하며;
    제2설치방법(C2)으로 제2연결부(32)와 제3연결부(33)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하고, 제1연결부(31)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 경우에, 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 있고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제2반도체저항(12)의 저항값이 증가하는 것을 특징으로 하는, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서.
  12. 제8항에 있어서,
    하프 휘트스톤브리지의 구성과 작동의 원리는 반도체 압력센서(A)가 제1설치방법(C1)으로 제1연결부(31)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하고, 제2연결부(32)와 제3연결부(33)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 경우에, 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 있고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제2반도체저항(12)의 저항값이 감소하며;
    제2설치방법(C2)으로 제2연결부(32)와 제3연결부(33)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하고, 제1연결부(31)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 경우에, 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 있고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제2반도체저항(12)의 저항값이 증가하는 것을 특징으로 하는, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서.
  13. 제8항에 있어서,
    하프 휘트스톤브리지의 구성과 작동의 원리는 반도체 압력센서(A)가 제1설치방법(C1)으로 제1연결부(31)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하고, 제2연결부(32)와 제3연결부(33)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 경우에, 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 있고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제3반도체저항(13)의 저항값이 증가하며;
    제2설치방법(C2)으로 제2연결부(32)와 제3연결부(33)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하고, 제1연결부(31)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 경우에, 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 있고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제3반도체저항(13)의 저항값이 감소하는 것을 특징으로 하는, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서.
  14. 제8항에 있어서,
    하프 휘트스톤브리지의 구성과 작동의 원리는 반도체 압력센서(A)가 제1설치방법(C1)으로 제1연결부(31)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하고, 제2연결부(32)와 제3연결부(33)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 경우에, 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 있고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제3반도체저항(13)의 저항값이 증가하며;
    제2설치방법(C2)으로 제2연결부(32)와 제3연결부(33)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하고, 제1연결부(31)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하는 경우에, 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 있고, 압력변형면(100)에 외력이 가해지는 경우에 제3반도체저항(13)의 저항값이 감소하는 것을 특징으로 하는, 4개의 접속패드가 구비된 반도체 압력센서.
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