KR20190037457A - Pressure sensor module and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a pressure sensor module and a manufacturing method for the pressure sensor module. According to the present invention, the pressure sensor module comprises a diaphragm to sense an external pressure, wherein the diaphragm comprises a single integrated circuit chip which converts a pressure sensed at a surface of the diaphragm into a voltage and acquires the voltage.

Description

압력 센서 모듈 및 압력 센서 모듈 제작 방법{PRESSURE SENSOR MODULE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}PRESSURE SENSOR MODULE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF [0002]

본 발명은 압력 센서 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압력 센서의 다이아프램(diaphragm)에 한 개의 칩을 내장하는 압력 센서 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a pressure sensor module, and more particularly, to a pressure sensor module incorporating a single chip in a diaphragm of a pressure sensor.

일반적으로 압력센서는 실리콘 서브스트레이트(Silicon Substrate)의 전면에 확산이나 이온 주입 방법 등으로 다수의 저항 단자를 형성하고, 상기 실리콘 서브스트레이트의 후면에는 일정 깊이의 요홈부를 형성하여, 외부로부터 외압이 가해질 때 상기 저항 단자에서 발생되는 저항값 변화(전압값 변화)를 검출하여 압력을 측정하고 있다. Generally, a pressure sensor is formed by forming a plurality of resistance terminals on the front surface of a silicon substrate by diffusion or an ion implantation method, forming a recess with a certain depth on the back surface of the silicon substrate, The resistance value change (voltage value change) generated at the resistance terminal is detected to measure the pressure.

이러한 압력 센서는 자동차 내부에 포함되어 공기량 또는 공기질량을 측정하기 위한 MAP 센서(MAP: Manifold Absolute Pressure sensor), 혈압 센서, 및 산업용 센서 등으로 매우 폭넓게 이용되고 있는 것 중의 하나이다. Such a pressure sensor is one of those widely used as a MAP sensor (MAP: Manifold Absolute Pressure Sensor), a blood pressure sensor, and an industrial sensor for measuring an air amount or an air mass contained in an automobile.

특히, 압력 센서는 확산형 스트레인 게이지가 형성된 다이어프램(Diaphragm)을 포함하는 감압 다이어프램 칩에 의해 전기신호로 변환하는 반도체 압력 센서 모듈을 가지는 것이 일반적이다. 즉, 피에조 저항 효과를 이용하는 확산형 스트레인 게이지의 브리지와 함께 이 확산형 스트레인 게이지 브리지의 출력을 조정 온도 보상 증폭하는 증폭 회로를 동일한 반도체 소체 내에 형성하여 감압 다이어프램 칩이 형성된다. In particular, the pressure sensor generally has a semiconductor pressure sensor module that converts a pressure-sensitive diaphragm including a diaphragm formed of a diffusion strain gauge into an electric signal. That is, a pressure-sensitive diaphragm chip is formed by forming an amplification circuit in the same semiconductor body to adjust temperature-compensated amplification of the output of the diffusion type strain gauge bridge together with a bridge of a diffusion type strain gauge using a piezoresistance effect.

다만, 종래의 압력 센서는 압력 센서의 성능을 조절하기 위해 포함되는 다수의 보상 저항이 세라믹 캡의 내주연인 세라믹 기판에서 리드에 전기적으로 연결된 상태로 다수 프린팅되기 위하여 제조 공정이 복잡해지고 또한 제조 원가도 비싸지는 문제가 있다. However, in the conventional pressure sensor, a plurality of compensation resistors included in order to control the performance of the pressure sensor are printed in a state of being electrically connected to the leads in the inner circumferential ceramic substrate of the ceramic cap, so that the manufacturing process becomes complicated, There is an expensive problem.

즉, 종래 기술에 이용된 세라믹 기판에는 다수의 보상 저항이 미리 프린팅 되는 경우, 접합 포인트가 한정되는 단점이 있어, 접합 포인트를 최소화하고, 필요한 소재의 량과 공정시간을 감소하여 단가를 낮추기 위한 연구가 계속되고 있다. That is, when a plurality of compensation resistors are printed in advance on the ceramic substrate used in the prior art, there is a disadvantage in that the junction points are limited, so that the bonding point is minimized, the amount of the required material and the process time are reduced, Is continuing.

일본 공개 특허 공보 JP 1993-052691 Japanese Patent Application Laid-Open No. 1993-052691

본 발명의 실시 예는 압력 센서 제작 공정 시 다이어프램 내부에 필요한 칩의 개수를 최소화하고자 한다. Embodiments of the present invention are intended to minimize the number of chips required in the diaphragm during the pressure sensor fabrication process.

또한, 다이어프램 내부에 필요한 칩의 개수를 최소화함에 따라 관리 접합 포인트의 수를 최소화하고, 공정 시간을 최소화하고자 한다. In addition, minimizing the number of chips needed in the diaphragm minimizes the number of management junction points and minimizes the process time.

또한, 다이어프램 내부의 칩의 위치가 제한됨에 따라 감도 성능이 떨어지는 문제점을 개선하고자 한다. Also, the problem of deteriorating the sensitivity performance due to the restriction of the position of the chip inside the diaphragm is solved.

본 발명의 일 측면에 따르면, 외부 압력을 감지하는 다이아프램;을 포함하는 압력 센서 모듈에 있어서, 상기 다이아프램은 상기 다이아프램(Diaphragm)의 표면에서 감지된 압력을 전압으로 변환하여 획득하는 단일 집적회로(Integrated circuit)칩을 포함하는 압력 센서 모듈을 제공할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a pressure sensor module including a diaphragm for sensing an external pressure, wherein the diaphragm includes a single integrated structure for converting a pressure sensed at the surface of the diaphragm into a voltage, A pressure sensor module including an integrated circuit chip can be provided.

또한, 상기 다이아프램은, 제 1 내지 제 4 저항의 브릿지 회로로 구성된 스트레인게이지(Straingauge);를 더 포함하고, 상기 단일 집적회로는 상기 제 1 내지 제 4 저항의 저항 변화량을 기초로 전압을 산출할 수 있다. The diaphragm further includes a strain gauge composed of bridge circuits of first to fourth resistors, and the single integrated circuit calculates a voltage based on the resistance change amount of the first to fourth resistors can do.

또한, 상기 단일 집적회로는 상기 다이아프램의 최대 변형률을 가지는 표면에 위치할 수 있다. In addition, the single integrated circuit may be located on a surface having a maximum strain of the diaphragm.

또한, 상기 단일 집적회로는 감지된 압력을 전압으로 변환 시 제 1 증폭비율에 비례하여 전압을 증폭시킬 수 있다. In addition, the single integrated circuit may amplify the voltage in proportion to the first amplification ratio when converting the sensed pressure to a voltage.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 외부 압력을 감지하는 다이아프램을 포함하는 압력 센서 모듈에 있어서, 상기 다이아프램 제작 시, 상기 다이아프램(Diaphragm)의 표면에서 감지된 압력을 전압으로 획득하는 단일 집적회로(Integrated circuit)칩을 배치시키는 단계;를 포함하는 압력 센서 모듈 제작 방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a pressure sensor module including a diaphragm for sensing an external pressure, the pressure sensor module comprising: a pressure sensor module for detecting pressure at a surface of the diaphragm, And disposing a circuit (Integrated circuit) chip on the pressure sensor module.

또한, 상기 다이아프램은 제 1 내지 제 4 저항을 브릿지 회로로 구성하여 스트레인 게이지를 형성하는 단계;를 더 포함하고, 상기 단일 집적 회로는 상기 제 1 내지 제 4 저항의 저항 변화량 측정이 가능하도록 배치시킬 수 있다. The diaphragm may further include a first resistor and a fourth resistor formed in a bridge circuit to form a strain gauge, and the single integrated circuit may be arranged such that a resistance change amount of the first through fourth resistors can be measured .

또한, 상기 단일 집적회로는 상기 다이아프램의 최대 변형률을 가지는 표면에 위치시키는 단계;를 더 포함할 수 있다. Further, the single integrated circuit may be positioned on a surface having a maximum strain of the diaphragm.

본 발명의 실시 예는 압력 센서 제작 공정 시 다이어프램 내부에 필요한 칩의 개수를 최소화할 수 있다. Embodiments of the present invention can minimize the number of chips required in the diaphragm during the pressure sensor fabrication process.

또한, 다이어프램 내부에 필요한 칩의 개수를 최소화함에 따라 관리 접합 포인트의 수를 최소화함에 따라 관리 및 공정 시간을 최소화할 수 있다. In addition, minimizing the number of chips needed in the diaphragm minimizes the number of management junction points, thereby minimizing management and process times.

또한, 다이어프램의 변형율이 가장 큰 위치에 칩을 위치시킴에 따라 감도 성능을 극대화할 수 있다. Further, by positioning the chip at the position where the strain rate of the diaphragm is greatest, the sensitivity performance can be maximized.

도 1은 일 실시 예에 압력 센서 모듈의 분해도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 압력 센서 모듈의 내부 단면도이다.
도 3는 다이어프램 내 스트레인 게이지 브릿지 저항을 설명하는 개략도이다.
도 4는 종래의 다이어프램 내 스트레인 게이지 브릿지 저항의 칩 구성을 설명하는 개략도이다.
도 5은 종래의 브릿지 저항의 칩 구성 사용 시 압력에 따른 전압 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6는 일 실시예에 따른 다이어프램 내 스트레인 게이지 브릿지 저항의 칩구성을 설명하는 개략도이다.
도 7는 일 실시예에 따른 브릿지 저항 사용 시 압력에 따른 전압 변화를 나타낸 그래프이다. 1 is an exploded view of a pressure sensor module in one embodiment.
2 is an internal cross-sectional view of a pressure sensor module according to an embodiment.
3 is a schematic diagram illustrating the strain gage bridge resistance in the diaphragm.
4 is a schematic diagram illustrating a chip configuration of a strain gauge bridge resistance in a conventional diaphragm.
FIG. 5 is a graph showing a voltage change according to a pressure when a chip configuration of a conventional bridge resistance is used.
6 is a schematic diagram illustrating a chip configuration of a strain gauge bridge resistance in a diaphragm according to one embodiment.
FIG. 7 is a graph illustrating a voltage change according to a pressure when using a bridge resistance according to an embodiment.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided to fully convey the spirit of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. The present invention is not limited to the embodiments shown herein but may be embodied in other forms. For the sake of clarity, the drawings are not drawn to scale, and the size of the elements may be slightly exaggerated to facilitate understanding.

먼저, 도 1은 일반적인 압력 센서 모듈의 분해도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 압력 센서 모듈의 내부 단면도이다. 1 is an exploded view of a general pressure sensor module, and FIG. 2 is an internal sectional view of a pressure sensor module according to an embodiment.

압력센서모듈(100)은 가장 상측에 압력 센서모듈의 하우징(housing)(1), 하우징의 상부에 복수 개 표출되는 스프링(2)과 스프링을 지지하는 커넥터 몰드(connector mold)(3), 커넥터 몰드(3)와 맞물리는 가이드 몰드(guide mold)(4)가 있고, 가이드 몰드(4)는 압력 센서 모듈(100)에 내장된 PCB(Printed Circuit Board)(5)와 맞물리는 PCB 가이드(PCB guide)(6)를 지지하고 있다. 또한, PCB(5)의 서포트(8)와 PCB에 압력 신호를 전기적 신호로 변환하여 PCB 에 송출하는 다이어프램(Diaphragm)(9)을 포함한다. The pressure sensor module 100 includes a housing 1 of a pressure sensor module at the uppermost portion thereof, a connector mold 3 for supporting a plurality of springs 2 and a spring, The guide mold 4 includes a PCB guide 4 for engaging with a printed circuit board 5 incorporated in the pressure sensor module 100, guide (6). A support 8 of the PCB 5 and a diaphragm 9 for converting a pressure signal into an electrical signal on the PCB and sending the electrical signal to the PCB are also included.

이 때, 각 구성은 도 2의 내부 단면도에 기초하여 결합되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 하우징(1)은 압력 센서 모듈(100)의 모형을 지탱해주며, 압력 센서 모듈(100)의 상부에 복수 개의 스프링(3)(도면에서는 2개 나타났으나, 3개의 스프링이 존재 가능하다.)이 위치한다. At this time, it can be seen that each configuration is combined based on the internal sectional view of FIG. That is, the housing 1 supports the model of the pressure sensor module 100, and a plurality of springs 3 (two of which are shown in the figure, but three springs are present) ) Is located.

특히, PCB 가이드(6)가 다이아프램(9)과 가깝게 위치하는 삽입형 몰드(Insert mold)(7)와 맞물리고, 스프링(2)과 가깝게 위치하는 가이드 몰드(4)와 맞물려, PCB(5)가 다이아프램(9)의 센서 신호를 획득할 수 있도록 도와주는 역할을 수행한다.In particular, the PCB guide 6 is engaged with the insert mold 7 located close to the diaphragm 9 and engaged with the guide mold 4 located close to the spring 2, To acquire sensor signals of the diaphragm (9).

구체적으로, 다이어프램(9)은 압력이나 힘을 전기적 변위로 변환하는 탄성박막으로 구성되는 것으로, 이하, 다이어프램(9)을 구성하는 스트레인 게이지 브릿지 저항의 구성에 대하여 이하 도 3 에서 설명한다. Specifically, the diaphragm 9 is composed of an elastic thin film that converts pressure or force to electrical displacement. The structure of the strain gauge bridge resistance constituting the diaphragm 9 will be described below with reference to FIG.

구체적으로, 도 3은 다이어프램(9) 내 스트레인게이지(Straingauge) 브릿시 저항을 설명하는 개략도이다. 3 is a schematic diagram illustrating the strain gauge resistance of the diaphragm 9. As shown in Fig.

외부 압력이 가해지면, 반도체의 저항비가 변화하는 피에조 저항효과(Piezoresistive effect)에 의하여 변화하는 저항비를 감지하고, 감지된 저항비를 내부에 포함된 ASIC (Application Specific Integrated Circuit)에 의하여 신호를 증폭함에 따라, 압력 변화를 감지할 수 있다. 이 때, 도 3에서는 ASIC 칩을 사용하였으나, 오로지 이에 한정되는 것은 아니며, 저항의 변화를 측정하고, 이를 증폭할 수 있는 어느 칩이라면 본 발명의 압력 센서 모듈(100)에 사용될 수 있다. When an external pressure is applied, the resistance ratio changing by the piezoresistive effect which changes the resistance ratio of the semiconductor is detected, and the detected resistance ratio is amplified by an application specific integrated circuit (ASIC) , The pressure change can be detected. 3, an ASIC chip is used. However, the present invention is not limited thereto. Any chip capable of measuring a change in resistance and amplifying the resistance can be used in the pressure sensor module 100 of the present invention.

다만, 집적회로 칩(ASIC)를 어떻게 배치시킴에 따라 증폭의 정도가 달라지고, 배치 위치에 따라, 추후 압력 센서 모듈의 관리 포인트가 달라질 수 있다. However, the degree of amplification varies depending on how the integrated circuit chip (ASIC) is disposed, and the management point of the pressure sensor module may be changed depending on the arrangement position.

또한, 브릿지 회로를 구성하는 반도체는 저항의 저항값(R)와 가해진 압력으로 인하여 변화한 저항 변화량 (ΔR)의 ΔR/R 은 피에조 저항계수에 비례하여 나타나므로, 이를 통하여 압력 변화를 감지할 수 있다. In the semiconductor constituting the bridge circuit, since the resistance value (R) of the resistance and the resistance change amount (DELTA R) changed due to the applied pressure appear in proportion to the piezoresistance coefficient, the pressure change can be detected have.

이 때, 피에조 저항효과에 의하여 변화하는 저항비는 도 2에 도시된 바와 같이, 저항을 이용한 브릿지 회로(Bridge circuit)을 구성하여 감지할 수 있다. At this time, as shown in FIG. 2, the resistance ratio changing by the piezo resistive effect can be detected by constituting a bridge circuit using a resistor.

구체적으로, 접점(a)와 접점(b)에서의 전압을 측정하고, VBRG(브릿지전압)을 확인하여, 저항 변화량을 측정할 수 있다. 도 3에 도시된 바에 따르면, VBRG전압과 접점a 사이에서 음의 저항 변화량, 접점 a 와 접지 사이에서 양의 저항 변화량, VBRG전압과 접점b 사이에서 양의 저항 변화량, 접접 b와 접지 사이에서 음의 저항 변화량이 발생한 것을 확인할 수 있다.Specifically, the voltage at the contact points a and b can be measured, and the resistance change amount can be measured by confirming the V BRG (bridge voltage). 3, a negative resistance change amount between the V BRG voltage and the contact point a, a positive resistance change amount between the contact point a and the ground, a positive resistance change amount between the V BRG voltage and the contact point b, It is possible to confirm that a negative resistance change amount has occurred.

따라서, 도 3의 우측 그래프에 도시된 바와 같이, 다이아프램이 감지한 압력에 따라 변화하는 전압값을 나타낸 그래프이다. Therefore, as shown in the right graph of FIG. 3, the graph shows voltage values varying according to the pressure sensed by the diaphragm.

다만, 도 4에 도시된 바와 같이, 종래에는 ASIC 집적회로 칩을 배치시킬 때 에 두개의 칩을 이용하여 브릿지 회로의 저항값을 획득함에 따라, 칩 간 접합 위치의 제약이 있어 설계상의 어려움이 있었고, 접합 공정의 어려움으로 인하여 관리 포인트가 증가하는 단점이 있었다. 뿐만 아니라, 집적회로 칩이 2개 존재함에 따라, 다이아프램의 변형율이 가장 큰 위치에 존재하지 못하게 되어 감도 성능이 상대적으로 작아지는 문제가 있었다. However, as shown in FIG. 4, conventionally, when the ASIC integrated circuit chip is disposed, the resistance value of the bridge circuit is obtained by using two chips, , There is a disadvantage that management points are increased due to difficulty of the joining process. In addition, since there are two integrated circuit chips, the strain rate of the diaphragm does not exist at the largest position, and the sensitivity performance is relatively reduced.

즉, 종래의 경우 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 칩(10)이 좌측 저항(R1, R2)의 저항 변화량을 측정하고, 제 2 칩(20)이 우측 저항(R3, R4)의 저항 변화량을 측정한다. 다시 말하면, 제 1 칩(10)의 좌측 단(101)에서 제 1 저항(R1)의 저항 변화량을 측정하고, 제 1 칩(10)의 우측 단(102)에서 제 2 저항(R2)의 저항 변화량을 측정한다. 또한, 이와 동일하게 제 2 칩(20)의 좌측 단(201)에서 제 4 저항(R4)의 저항 변화량을 측정하고, 제 2 칩(20)의 우측 단(202)에서 제 3 저항(R3)의 저항 변화량을 측정한다. 4, the first chip 10 measures the resistance change amount of the left resistors R1 and R2 and the second chip 20 measures the resistance of the right resistors R3 and R4 Change is measured. In other words, the resistance change amount of the first resistor R1 is measured at the left end 101 of the first chip 10 and the resistance of the second resistor R2 at the right end 102 of the first chip 10 Change is measured. Similarly, the resistance change amount of the fourth resistor R4 is measured at the left end 201 of the second chip 20 and the third resistance R3 is measured at the right end 202 of the second chip 20, Is measured.

따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 5a 그래프에 의하여 감지된 저항 변화량을 기초로 획득한 접점 a와 접점 b간의 전압을 증폭시켜 도시된 5b의 그래프로 나타나는 것을 알 수 있다. 이에, 두개의 칩(10,20)을 사용하는 경우 증폭 비율(α)이 비교적 큼에 따라 산포(관측값의 퍼짐 정도)가 커지는 문제점이 있었다. Therefore, as shown in FIG. 5, it can be seen that the voltage between the contact point a and the contact point b obtained on the basis of the amount of resistance change sensed by the graph 5a is amplified and represented by the graph of FIG. 5b. Thus, when the two chips 10 and 20 are used, there is a problem that the spread (degree of spread of the observed value) increases as the amplification ratio alpha is relatively large.

이에 본 발명에서는 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 다이아프램 내부의 브릿지회로의 저항값을 검출하는 단일 칩(30)을 구성하도록 하였다. Accordingly, in order to solve the problems of the prior art, a single chip (30) for detecting a resistance value of a bridge circuit in the diaphragm is configured in the present invention.

구체적으로, 도 6는 일 실시예에 따른 다이어프램 내 스트레인 게이지 브릿지 저항의 칩구성을 설명하는 개략도이고, 도 7는 일 실시예에 따른 브릿지 저항 사용 시 압력에 따른 전압 변화를 나타낸 그래프이다.Specifically, FIG. 6 is a schematic view illustrating a chip configuration of a strain gauge bridge resistance in a diaphragm according to an embodiment, and FIG. 7 is a graph illustrating a voltage change according to a pressure when using a bridge resistance according to an embodiment.

도 6에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 다른 압력 센서 모듈의 다이아프램 내부에는 브릿지 회로를 구성하여 압력 변화에 따른 피에조저항 효과를 가지는 저항소자를 이용함은 동일하다. As shown in FIG. 6, a bridge circuit is formed inside the diaphragm of the pressure sensor module according to one embodiment, and a resistance element having a piezo resistance effect according to a change in pressure is used.

따라서, 브릿지 회로를 구성하는 네개의 저항(R1 내지 R4)가 배치된다. 이에, 압력이 가해지면, 저항의 저항값(R)와 가해진 압력으로 인하여 변화한 저항 변화량 (ΔR)의 ΔR/R 은 피에조 저항계수에 비례하여 나타나므로, 이를 통하여 압력 변화를 감지할 수 있다. Therefore, four resistors R1 to R4 constituting the bridge circuit are disposed. Accordingly, when the pressure is applied, the resistance value R of the resistance and the resistance change amount DELTA R / R due to the applied pressure appear in proportion to the piezoresistance coefficient, so that the pressure change can be detected.

구체적으로, 접점(a)와 접점(b)에서의 전압을 측정하고, VBRG(브릿지전압)을 확인하여, 저항 변화량을 측정할 수 있다. 도 6에 도시된 바에 따르면, VBRG전압과 접점a 사이의 저항 R1에서 음의 저항 변화량, 접점 a 와 접지 사이의 저항 R2에서 양의 저항 변화량, VBRG전압과 접점b 사이의 저항 R3에서 양의 저항 변화량, 접접 b와 접지 사이의 R4에서 음의 저항 변화량이 발생한 것을 확인할 수 있다.Specifically, the voltage at the contact points a and b can be measured, and the resistance change amount can be measured by confirming the V BRG (bridge voltage). 6, a negative resistance change amount at the resistance R1 between the V BRG voltage and the contact a, a positive resistance change amount at the resistance R2 between the contact a and the ground, a positive resistance variation at the resistance R3 between the V BRG voltage and the contact b, And a negative resistance change amount at R4 between the contact b and the ground.

특히, 일 예에 따른 저항 변화량을 증폭시키는 단일 칩(30)이 저항 R1 내지 저항 R4의 변화가 모두 측정 가능하도록 배치시킨다. 구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 단일 칩(30)의 제 1 영역(301)은 제 1 저항(R1) 소자에 위치시키고, 단일 칩(30)의 제 2 영역(302)은 제 2 저항(R2) 소자에 위치시키고, 단일 칩(30)의 제 3 영역(303)은 제 3 저항(R3) 소자에 위치시키고, 단일 칩(30)의 제 4 영역(304)은 제 4 저항(R4) 소자에 위치시킨다. In particular, the single chip 30 amplifying the amount of resistance variation according to an example is arranged so that all the changes of the resistors R1 to R4 can be measured. 6, the first region 301 of the single chip 30 is located in the first resistor R1 element and the second region 302 of the single chip 30 is located in the second The third region 303 of the single chip 30 is placed in the third resistor R3 element and the fourth region 304 of the single chip 30 is placed in the resistor R2 element, R4) device.

즉, 종래와 달리, 단일 칩(30)을 구성하여 저항 변화량에 기초한 전압값을 증폭시킴이 가능해짐에 따라 다이아프램(9)의 변형률이 가장 높은 위치에 단일칩(30)을 위치시키는 것이 가능하고, 접합 포인트가 줄어드는 효과를 가지게 된다. That is, unlike the prior art, it is possible to constitute the single chip 30 and amplify the voltage value based on the resistance change amount, so that it is possible to position the single chip 30 at the position where the strain of the diaphragm 9 is highest And the junction point is reduced.

도 7는 일 실시예에 따른 브릿지 저항 사용 시 압력에 따른 전압 변화를 나타낸 그래프이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 7a 그래프에 의하여 감지된 저항 변화량은 단일칩(30)에서 압력에 따른 전압의 크기를 증폭시켜 도시된 7b의 그래프로 나타나는 것을 알 수 있다. 이에, 단일 칩(30)을 사용하는 경우, 두개의 칩(10,20)을 사용하는 경우의 증폭 비율(α)보다 작은 증폭 비율(β) 를 가지는 것을 확인할 수 있다. 즉, 증폭 비율이 감소됨에 따라 산포가 감소되는 효과를 가지며, 단일 칩(30)을 구성하는 소재량, 공정 시간, 및 관리 포인트가 감소되는 효과를 가진다. FIG. 7 is a graph illustrating a voltage change according to a pressure when using a bridge resistance according to an embodiment. As shown in FIG. 7, it can be seen that the amount of resistance change detected by the graph 7a is the graph of FIG. 7b amplifying the magnitude of the voltage according to the pressure in the single chip 30. FIG. It can be confirmed that when the single chip 30 is used, it has an amplification ratio? That is smaller than the amplification ratio? When two chips 10 and 20 are used. That is, as the amplification ratio is reduced, the scattering is reduced, and the amount of material, process time, and management points of the single chip 30 are reduced.

이상에서는 개시된 발명의 일 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 개시된 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 요지를 벗어남 없이 개시된 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능함을 물론이고 이러한 변형실시들은 개시된 발명으로부터 개별적으로 이해될 수 없다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the embodiments set forth herein; It will be understood that various modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

100: 압력 센서 모듈
10: 제 1 칩
20: 제 2 칩
30: 단일 칩 100: Pressure sensor module
10: First chip
20: Second chip
30: Single chip

Claims (7)

외부 압력을 감지하는 다이아프램;을 포함하는 압력 센서 모듈에 있어서,
상기 다이아프램은 상기 다이아프램(Diaphragm)의 표면에서 감지된 압력을 전압으로 변환하여 획득하는 단일 집적회로(Integrated circuit)칩을 포함하는 압력 센서 모듈.A pressure sensor module comprising: a diaphragm for sensing an external pressure,
Wherein the diaphragm comprises a single integrated circuit chip for converting the pressure sensed at the surface of the diaphragm to a voltage to acquire. 제 1 항에 있어서,
상기 다이아프램은,
제 1 내지 제 4 저항의 브릿지 회로로 구성된 스트레인게이지(Straingauge);를 더 포함하고,
상기 단일 집적회로는 상기 제 1 내지 제 4 저항의 저항 변화량을 기초로 전압을 산출하는 압력 센서 모듈. The method according to claim 1,
The diaphragm includes:
And a strain gauge composed of bridge circuits of the first to fourth resistors,
Wherein the single integrated circuit calculates a voltage based on a resistance change amount of the first to fourth resistors. 제 2항에 있어서,
상기 단일 집적회로는 상기 다이아프램의 최대 변형률을 가지는 표면에 위치하는 압력 센서 모듈. 3. The method of claim 2,
Wherein the single integrated circuit is located on a surface having a maximum strain of the diaphragm. 제 1 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단일 집적회로는 감지된 압력을 전압으로 변환 시 제 1 증폭비율에 비례하여 전압을 증폭시키는 압력 센서 모듈. 4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the single integrated circuit amplifies the voltage in proportion to the first amplification ratio when converting the sensed pressure to a voltage. 외부 압력을 감지하는 다이아프램을 포함하는 압력 센서 모듈에 있어서,
상기 다이아프램 제작 시, 상기 다이아프램(Diaphragm)의 표면에서 감지된 압력을 전압으로 획득하는 단일 집적회로(Integrated circuit)칩을 배치시키는 단계;를 포함하는 압력 센서 모듈 제작 방법.A pressure sensor module comprising a diaphragm for sensing an external pressure,
And disposing a single integrated circuit chip that obtains, by voltage, the pressure sensed at the surface of the diaphragm when the diaphragm is manufactured. 제 5항에 있어서,
상기 다이아프램은 제 1 내지 제 4 저항을 브릿지 회로로 구성하여 스트레인 게이지를 형성하는 단계;를 더 포함하고,
상기 단일 집적 회로는 상기 제 1 내지 제 4 저항의 저항 변화량 측정이 가능하도록 배치시키는 압력 센서 모듈 제작 방법. 6. The method of claim 5,
Wherein the diaphragm further comprises a bridge circuit configured to form the first to fourth resistances to form a strain gauge,
Wherein the single integrated circuit is arranged so as to be capable of measuring resistance change amounts of the first to fourth resistors. 제 6항에 있어서,
상기 단일 집적회로는 상기 다이아프램의 최대 변형률을 가지는 표면에 위치시키는 단계;를 더 포함하는 압력 센서 모듈 제작 방법.
The method according to claim 6,
And positioning the single integrated circuit on a surface having a maximum strain of the diaphragm.
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