KR20190130360A - Semiconductor pressure sensor - Google Patents

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KR20190130360A
KR20190130360A KR1020180054913A KR20180054913A KR20190130360A KR 20190130360 A KR20190130360 A KR 20190130360A KR 1020180054913 A KR1020180054913 A KR 1020180054913A KR 20180054913 A KR20180054913 A KR 20180054913A KR 20190130360 A KR20190130360 A KR 20190130360A
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이응안
유성호
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김경훈
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대양전기공업 주식회사
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Abstract

Disclosed is a semiconductor pressure sensor. According to an embodiment of the present invention, the semiconductor pressure sensor includes: first, second, third, fourth and fifth connection pads each having the shape of a conductive plate and spaced apart from each other; and four semiconductor resistance parts connecting a pair of two of the connection pads, and changing the resistance value in proportion to a change in length caused by external pressure. The third connection pad is placed in the center, the first and second connection pads are placed on one side of the third connection pad, and the fourth and fifth connection pads are placed on the other side of the third connection pad, and at least two of the five connection pads, which are electrically connected, have parts that overlap when seen from a first direction which is a longitudinal direction of the third connection pad.

Description

반도체 압력센서{SEMICONDUCTOR PRESSURE SENSOR}Semiconductor Pressure Sensor {SEMICONDUCTOR PRESSURE SENSOR}

본 발명은 반도체 압력센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전도체 재질의 5개의 접속패드와, 상기 접속패드와 연결되고 외부압력에 따른 길이 변화에 비례하여 저항값이 변화하는 4개의 반도체저항을 포함하는, 1개 또는 2개의 풀 휘트스톤 브리지 구조의 반도체 압력센서에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor pressure sensor, and more particularly, to five connection pads made of a conductor material, and four semiconductor resistors connected to the connection pad and having a resistance value changed in proportion to a length change due to an external pressure. The present invention relates to a semiconductor pressure sensor having one or two full Wheatstone bridge structures.

일반적으로, 압력센서는 자동차, 환경설비, 의료기기 등에 광범위하게 이용되는 센서부분의 기술분야로 진동이 많이 발생되거나, 급격한 압력의 변화가 있는 환경 등 압력에 대한 측정이 필요한 기기에서 사용된다. 압력센서의 측정원리는 반도체에 가해지는 압력에 비례하여 반도체의 형상이 변화하여 상기 반도체의 저항값이 변화하는 점을 이용한다. 압력센서는 전압이 인가되는 휘트스톤 브리지가 포함되어서, 상기 휘트스톤 브리지에 외부압력이 가해지면 물리적 휘어짐으로 인하여 발생되는 반도체의 저항값을 측정하여 압력의 정도를 감지한다.In general, the pressure sensor is a technical field of the sensor part widely used in automobiles, environmental equipment, medical devices, etc., and is used in a device requiring measurement of pressure, such as an environment in which vibration is generated or a sudden change in pressure. The measuring principle of the pressure sensor uses the fact that the shape of the semiconductor changes in proportion to the pressure applied to the semiconductor, and thus the resistance value of the semiconductor changes. The pressure sensor includes a Wheatstone bridge to which a voltage is applied. When the external pressure is applied to the Wheatstone bridge, the pressure sensor detects the degree of pressure by measuring a resistance value of the semiconductor generated by physical bending.

종래의 반도체 압력센서는 압력이 가해지는 환경에 노출되도록 구성되어 있는 감지 요소로서, 적어도 하나의 고농도 도핑 반도체 스트레인 게이지를 구비하는 전자 패키지를 포함한다.Conventional semiconductor pressure sensors are sensing elements that are configured to be exposed to a pressured environment, and include an electronic package having at least one heavily doped semiconductor strain gauge.

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

본 발의 목적은, 단일 전원공급부를 구비하면서도 풀 휘트스톤 브리지를 구성할 수 있는 반도체 압력센서를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a semiconductor pressure sensor that can form a full Wheatstone bridge while having a single power supply.

또한, 본 발명의 목적은, 휘트스톤 브리지를 형성하는 접속패드를 서로 오버랩되게 배치하여 반도체 압력센서의 전체 면적을 감소시켜 생산수율을 향상시킬 수 있고, 접속패드의 와이어 본딩부의 영역을 크게 할 수 있는 압력센서를 제공하는데 있다.In addition, it is an object of the present invention to reduce the total area of the semiconductor pressure sensor by arranging the connection pads forming the Wheatstone bridge to overlap each other, to improve the production yield, and to increase the area of the wire bonding portion of the connection pad. To provide a pressure sensor.

또한, 본 발명의 목적은, 4개의 저항체로 2개의 독립된 풀 휘트스톤 브리지를 형성하고 2개의 독립된 풀 휘트스톤 브리지로 압력의 변화를 측정하여 2가지 압력측정값의 비교가 가능한 반도체 압력센서를 제공하는데 있다.It is also an object of the present invention to provide a semiconductor pressure sensor capable of comparing two pressure measurements by forming two independent full Wheatstone bridges with four resistors and measuring the change in pressure with two independent full Wheatstone bridges. It is.

본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 압력센서는, 측정 대상 물체에 설치되어 상기 측정 대상 물체에 가해지는 외부압력을 측정하는 반도체 압력센서로서, 각각 전도체 재질의 판 형상을 가지고 서로 평행하게 배열되는 5개의 접속패드; 및 상기 접속패드 중 어느 한 쌍의 접속패드를 서로 연결하고, 상기 외부압력에 따른 길이의 변화에 비례하여 저항값이 변화하는 4개의 반도체 저항부;를 포함하고, 상기 5개의 접속패드는, 전원공급패드, 제1 출력전압패드, 제1 접지패드, 제2 출력전압패드 및 제2 접지패드를 포함하고, 상기 전원공급패드는 가운데 배치되며, 상기 제1 출력전압패드 및 상기 제1 접지패드는 상기 전원공급패드의 일측에 배치되고, 상기 제2 출력전압패드 및 상기 제2 접지패드는 상기 전원공급패드의 타측에 배치되며, 상기 제1 출력전압패드는 상기 제1 접지패드와 상기 전원공급패드를 연결하고, 상기 제2 출력전압패드는 상기 제2 접지패드와 상기 전원공급패드를 연결할 수 있다.The semiconductor pressure sensor according to an embodiment of the present invention is a semiconductor pressure sensor installed on a measurement object and measuring an external pressure applied to the measurement object, each having a plate shape of a conductor material and arranged in parallel with each other. Connection pads; And four semiconductor resistors connecting one pair of connection pads to each other and having a resistance value changed in proportion to a change in length according to the external pressure. And a supply pad, a first output voltage pad, a first ground pad, a second output voltage pad, and a second ground pad, wherein the power supply pad is disposed in the center, and the first output voltage pad and the first ground pad Is disposed on one side of the power supply pad, the second output voltage pad and the second ground pad is disposed on the other side of the power supply pad, the first output voltage pad is the first ground pad and the power supply pad The second output voltage pad may connect the second ground pad and the power supply pad.

또한, 상기 5개의 접속패드는, 단일의 풀 휘트스톤 브리지를 형성할 수 있다.In addition, the five connection pads may form a single full Wheatstone bridge.

또한, 상기 반도체 저항부 각각은, 어느 하나의 접속패드와 상기 어느 하나의 접속패드와 연결되는 다른 접속패드를 연결하도록, 상기 어느 하나의 접속패드에 길이방향으로 연장하게 연결되는 상부저항부와 상기 다른 접속패드에 길이방향으로 연장하는 하부저항부; 및 상기 접속패드 사이의 저항을 조절하도록 상기 상부저항부와 상기 하부저항부 사이에 마련되는 저항조절부;를 포함할 수 있다.Each of the semiconductor resistor parts may include an upper resistor part connected to one of the connection pads in a lengthwise direction so as to connect one connection pad and another connection pad connected to one of the connection pads. A lower resistor unit extending in the longitudinal direction to the other connection pads; And a resistance adjusting part provided between the upper resistance part and the lower resistance part to adjust the resistance between the connection pads.

또한, 상기 5개의 접속패드는 동일한 간격으로 서로 이격되어 평행하게 배열되고, 상기 5개의 접속패드가 배열되는 방향을 기준으로, 상기 상부저항부와 상기 하부저항부는 동일한 간격으로 서로 이격되어 배치될 수 있다.In addition, the five connection pads may be spaced apart from each other at the same interval and arranged in parallel, and the upper and lower resistance parts may be spaced apart from each other at the same interval with respect to the direction in which the five connection pads are arranged. have.

본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 압력센서는, 측정 대상 물체에 설치되어 상기 측정 대상 물체에 가해지는 외부압력을 측정하는 반도체 압력센서로서, 각각이 전도체 재질의 판 형상을 가지고 서로 이격되게 배열되는, 제1 접속패드, 제2 접속패드, 제3 접속패드, 제4 접속패드, 제5 접속패드; 및 상기 접속패드 중 어느 한 쌍의 접속패드를 서로 연결하고, 상기 외부압력에 따른 길이의 변화에 비례하여 저항값이 변화하는 4개의 반도체 저항부;를 포함하고, 상기 제3 접속패드는 가운데 배치되고, 상기 제1 접속패드와 상기 제2접속패드는 상기 제3 접속패드의 일측에 배치되고, 상기 제4 접속패드 및 상기 제5 접속패드는 상기 제3 접속패드의 타측에 배치되며, 상기 5개의 접속패드 중 전기적으로 연결되는 2개 이상의 접속패드는, 상기 제3 접속패드의 길이방향인 제1 방향으로 바라보았을 때, 서로 오버랩(overlap)되는 부분이 있을 수 있다.The semiconductor pressure sensor according to an embodiment of the present invention is a semiconductor pressure sensor installed on a measurement object and measuring an external pressure applied to the measurement object, each of which has a plate shape of a conductor material and is spaced apart from each other. A first contact pad, a second contact pad, a third contact pad, a fourth contact pad, and a fifth contact pad; And four semiconductor resistors connecting one of the pairs of connection pads to each other and having a resistance value changed in proportion to a change in length according to the external pressure. The first connection pad and the second connection pad are disposed on one side of the third connection pad, and the fourth connection pad and the fifth connection pad are disposed on the other side of the third connection pad. Two or more connection pads electrically connected among the two connection pads may have portions overlapping each other when viewed in a first direction that is a length direction of the third connection pad.

또한, 상기 제1 방향을 기준으로, 상기 제1 접속패드 내지 상기 제5 접속패드 각각의 양 단부는, 상기 제3 접속패드의 양 단부 이내에 위치할 수 있다.In addition, both ends of each of the first to fifth connection pads may be located within both ends of the third connection pad based on the first direction.

또한, 상기 제1 방향을 기준으로, 상기 제3 접속패드는 다른 접속패드들과 모두 평행하게 배치되어 오버랩되는 부분이 없고, 상기 제1 접속패드와 상기 제2 접속패드, 상기 제4 접속패드와 상기 제5 접속패드는 각각 서로 오버랩되는 부분이 있을 수 있다.In addition, the third connection pad may be disposed in parallel with all other connection pads so that the third connection pad does not overlap with each other, and the first connection pad, the second connection pad, and the fourth connection pad are not overlapped with each other. The fifth connection pads may have portions that overlap each other.

또한, 상기 제3 접속패드는 각각이 상기 제1 방향으로 연장하는 형상을 가지는 2개의 부접속패드를 포함하고, 상기 부적속패드 각각은, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 서로 오프셋되어 연결되는 형상을 가지고, 상기 제1 방향을 기준으로 다른 접속패드와 오버랩되는 부분이 있을 수 있다.The third connection pads may include two sub connection pads each having a shape extending in the first direction, and each of the non-adjustment pads may be offset from each other in a second direction perpendicular to the first direction. It may have a shape that is connected, there may be a portion overlapping with the other connection pad based on the first direction.

또한, 상기 5개의 접속패드는, 단일의 풀 휘트스톤 브리지를 형성할 수 있다.In addition, the five connection pads may form a single full Wheatstone bridge.

또한, 상기 5개의 접속패드는, 단일의 전원공급패드, 제1 출력전압패드, 제1 접지패드, 제2 출력전압패드 및 제2 접지패드를 포함하고, 상기 전원공급패드는 가운데 배치되며, 상기 제1 출력전압패드 및 상기 제1 접지패드는 상기 전원공급패드의 일측에 배치되고, 상기 제2 출력전압패드 및 상기 제2 접지패드는 상기 전원공급패드의 타측에 배치될 수 있다.In addition, the five connection pads may include a single power supply pad, a first output voltage pad, a first ground pad, a second output voltage pad, and a second ground pad, and the power supply pad may be disposed in the center thereof. The first output voltage pad and the first ground pad may be disposed on one side of the power supply pad, and the second output voltage pad and the second ground pad may be disposed on the other side of the power supply pad.

또한, 상기 5개의 접속패드는, 단일의 접지패드, 제1 전원공급패드, 제1 출력전압패드, 제2 전원공급패드, 제2 출력전압패드를 포함하고, 상기 접지패드는 가운데 배치되며, 상기 제1 전원공급패드 및 상기 제1 출력전압패드는 상기 접지패드의 일측에 배치되고, 상기 제2 전원공급패드 및 상기 제2 출력전압패드는 상기 접지패드의 타측에 배치될 수 있다.In addition, the five connection pads may include a single ground pad, a first power supply pad, a first output voltage pad, a second power supply pad, and a second output voltage pad, and the ground pad may be disposed at the center thereof. The first power supply pad and the first output voltage pad may be disposed on one side of the ground pad, and the second power supply pad and the second output voltage pad may be disposed on the other side of the ground pad.

또한, 상기 5개의 접속패드는, 2개의 풀 휘트스톤 브리지를 형성할 수 있다.In addition, the five connection pads may form two full Wheatstone bridges.

또한, 상기 4개의 반도체 저항부 각각은 외부 고정저항을 통하여 외부 인가전압에 연결되어 2개의 독립된 풀 휘트스톤 브리지를 형성할 수 있다.In addition, each of the four semiconductor resistor parts may be connected to an external applied voltage through an external fixed resistor to form two independent full Wheatstone bridges.

또한, 상기 반도체 저항부 각각은, 어느 하나의 접속패드와 상기 어느 하나의 접속패드와 연결되는 다른 접속패드를 연결하도록, 상기 어느 하나의 접속패드에 길이방향으로 연장하게 연결되는 상부저항부와 상기 다른 접속패드에 길이방향으로 연장하는 하부저항부; 및 상기 접속패드 사이의 저항을 동일하게 조절하도록 상기 상부저항부와 상기 하부저항부 사이에 마련되는 저항조절부;를 포함할 수 있다.Each of the semiconductor resistor parts may include an upper resistor part connected to one of the connection pads in a lengthwise direction so as to connect one connection pad and another connection pad connected to one of the connection pads. A lower resistor unit extending in the longitudinal direction to the other connection pads; And a resistance adjusting unit provided between the upper resistance unit and the lower resistance unit to equally adjust the resistance between the connection pads.

또한, 상기 5개의 접속패드가 배열되는 방향을 기준으로, 상기 상부저항부와 상기 하부저항부는 동일한 간격으로 서로 이격되어 배치될 수 있다.In addition, based on the direction in which the five connection pads are arranged, the upper and lower resistance parts may be spaced apart from each other at equal intervals.

본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 압력센서는, 단일의 전원공급부를 구비함으로써 복수의 전원공급부가 접속패드로 연결되는 반도체 압력센서에 대비하여, 동일한 인가전압을 유지하는 것이 용이하므로 외부 전원공급 연결부를 단일하게 제조할 수 있다. 이에 따라, 반도체 압력센서 전체 제조 공정이 간편해지고 제조비용이 감소할 수 있다. 또한, 반도체 압력센서의 회로의 구성이 간단하게 되어 압력센서의 설치가 간편하고 고장의 위험성이 낮아지는 우수한 효과가 있다.Semiconductor pressure sensor according to an embodiment of the present invention, by providing a single power supply, in contrast to the semiconductor pressure sensor is a plurality of power supply connected to the connection pad, it is easy to maintain the same applied voltage external power supply connection Can be prepared singly. Accordingly, the overall manufacturing process of the semiconductor pressure sensor may be simplified and the manufacturing cost may be reduced. In addition, since the circuit configuration of the semiconductor pressure sensor is simplified, there is an excellent effect that the installation of the pressure sensor is simple and the risk of failure is reduced.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 압력센서는, 휘트스톤 브리지를 형성하는 접속패드를 서로 오버랩되는 부분이 있도록 배치하여 반도체 압력센서의 전체 면적을 감소시켜 생산수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 접속패드의 와이어 본딩부의 영역을 크게 하여 2중 본딩 및 다양한 폭의 와이어 본딩을 가능하게 하여 와이어 접속을 안정적으로 할 수 있다. In addition, in the semiconductor pressure sensor according to the exemplary embodiment of the present invention, the connection pads forming the Wheatstone bridge may be disposed to overlap each other, thereby reducing the total area of the semiconductor pressure sensor, thereby improving production yield. In addition, the area of the wire bonding portion of the connection pad can be enlarged to enable double bonding and wire bonding of various widths, thereby enabling stable wire connection.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 압력센서는, 반도체 저항부의 길이를 조절하여 저항의 크기를 제어함으로써 소모전력을 작게할 수 있고, 허용 전력이 상이한 다양한 종류의 집적회로에 연결될 수 있다.In addition, the semiconductor pressure sensor according to an embodiment of the present invention can reduce the power consumption by controlling the size of the resistor by adjusting the length of the semiconductor resistor portion, it can be connected to various kinds of integrated circuits having different allowable power.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 압력센서는, 4개의 저항체로 2개의 독립된 풀 휘트스톤 브리지를 형성함으로써, 2개의 독립된 풀 휘트스톤 브리지로 압력의 변화를 측정하여 2가지 압력측정값의 비교가 가능하게 되므로, 압력 측정의 정확도가 증가시킬 수 있다. 또한, 2개의 독립된 풀 휘트스톤 브리지를 사용함으로써, 일부 구성요소의 고장시에도 정상 작동하는 여분의 풀 휘트스톤 브리지로 압력의 측정이 가능하게 할 수 있다. In addition, the semiconductor pressure sensor according to an embodiment of the present invention, by forming two independent full Wheatstone bridge with four resistors, by measuring the change in pressure with two independent full Wheatstone bridge, Since the comparison is possible, the accuracy of the pressure measurement can be increased. In addition, by using two independent full Wheatstone bridges, it is possible to measure the pressure with an extra full Wheatstone bridge that will operate normally even in the event of failure of some components.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 전원공급부를 갖는 반도체 압력센서의 구조도이다.
도 2는 도 1의 반도체 압력센서가 적용된 압력측정장치의 일부 단면도이다.
도 3은 도 2에 있어서, 외부압력 인가시 압력측정장치의 작동원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저항조절부를 갖는 반도체 압력센서의 구조도이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 오버랩 구조를 갖는 반도체 압력센서의 구조도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 2개의 풀 휘트스톤 브리지를 구성하는 반도체 압력센서의 구조도이다.
도 10은 도 9에 도시된 반도체 압력센서를 이용하여, 4개의 저항체로 구성되는 2개의 풀 휘트스톤 브리지 회로의 작동을 설명하는 도면이다.1 is a structural diagram of a semiconductor pressure sensor having a single power supply according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the pressure measuring device to which the semiconductor pressure sensor of FIG. 1 is applied.
3 is a view for explaining the operating principle of the pressure measuring device when applying the external pressure in FIG.
4 is a structural diagram of a semiconductor pressure sensor having a resistance control unit according to an embodiment of the present invention.
5 to 8 are structural diagrams of a semiconductor pressure sensor having an overlap structure according to an embodiment of the present invention.
9 is a structural diagram of a semiconductor pressure sensor constituting two full Wheatstone bridges according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a view for explaining the operation of two full Wheatstone bridge circuits composed of four resistors, using the semiconductor pressure sensor shown in FIG.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예가 상세하게 설명된다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 본 발명의 실시예를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략되었다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the embodiments of the present invention.

본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 명세서에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.As used herein, the terms "comprise", "have" or "include" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification. Or other features or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof may be understood as not precluding the possibility of addition or possibility in advance.

또한, 이하의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 명확하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.In addition, the following embodiments are provided to more clearly explain to those skilled in the art, the shape and size of the elements in the drawings may be exaggerated for more clear description.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 전원공급부를 갖는 반도체 압력센서의 구조도이고, 도 2는 도 1의 반도체 압력센서가 적용된 압력측정장치의 일부 단면도이다. 도 3은 외부압력 인가시 압력측정장치의 작동원리를 나타내는 도면이다.1 is a structural diagram of a semiconductor pressure sensor having a single power supply according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a partial cross-sectional view of the pressure measuring device to which the semiconductor pressure sensor of Figure 1 is applied. 3 is a view showing the operating principle of the pressure measuring device when the external pressure is applied.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 압력센서(A0)는 측정 대상 물체의 압력변형면(100)에 설치되어 측정 대상 물체에 가해지는 외부압력을 측정하기 위해 마련된 것이다. 반도체 압력센서(A0)는 5개의 접속패드(P: P1 내지 P5)와 4개의 반도체 저항부(R: R1 내지 R4)를 포함할 수 있다. 1 to 3, a semiconductor pressure sensor A0 according to an embodiment of the present invention is installed on the pressure deformation surface 100 of an object to be measured to measure an external pressure applied to the object to be measured. will be. The semiconductor pressure sensor A0 may include five connection pads P: P1 to P5 and four semiconductor resistor parts R: R1 to R4.

본 명세서에서 접속패드(P)는 제1접속패드(P1), 제2접속패드(P2), 제3접속패드(P3), 제4접속패드(P4), 제5접속패드(P5) 모두를 동시에 지칭하고, 반도체 저항부(R)는 각각 상부저항부(R1a, R2a, R3a, R4a) 및 하부저항부(R1b, R2b. R3b R4b)와, 상기 상부저항부(R1a, R2a, R3a, R4a)와 상기 하부저항부(R1b, R2b. R3b R4b)를 연결하는 연결부(11, 12, 13, 14) 모두를 동시에 지칭할 수 있다.In the present specification, the connection pad P includes all of the first connection pad P1, the second connection pad P2, the third connection pad P3, the fourth connection pad P4, and the fifth connection pad P5. Simultaneously referred to, the semiconductor resistor portion R includes upper resistor portions R1a, R2a, R3a and R4a and lower resistor portions R1b, R2b and R3b R4b and the upper resistor portions R1a, R2a, R3a and R4a, respectively. ) And the connection parts 11, 12, 13, and 14 connecting the lower resistance parts R1b, R2b, and R3b R4b may be referred to at the same time.

5개의 접속패드(P)는 각각이 전도체 재질로 이루어져 서로 평행하게 배열되는 얇은 두께의 직사각형 형상일 수 있다. 4개의 반도체 저항부(R) 각각은 어느 한 쌍의 접속패드(P)를 서로 연결하고, 상기 외부압력에 따른 길이의 변화에 비례하여 저항값이 변화할 수 있다.The five connection pads P may have a thin rectangular shape each of which is made of a conductor material and arranged in parallel with each other. Each of the four semiconductor resistor parts R may connect a pair of connection pads P to each other, and the resistance value may change in proportion to the change in length according to the external pressure.

상기 5개의 접속패드(P1 내지 P5는) 각각은, 공통으로 사용하는 단일의 전원공급패드(P3), 제1 출력전압패드(P1), 제1 접지패드(P2), 제2 접지패드(P4) 및 제2 출력전압패드(P5)에 대응할 수 있다. 제3 접속패드인 상기 전원공급패드(P3)는 접속패드들(P)의 가운데 배치되고, 상기 제1 출력전압패드(P1) 및 상기 제1 접지패드(P2)는 상기 전원공급패드(P1)의 일측에 배치되며, 상기 제2 출력전압패드(P5) 및 상기 제2 접지패드(P4)는 상기 전원공급패드(P3)의 타측에 배치될 수 있다. 또한, 제1 출력전압패드(P1)는 상기 제1 접지패드(P2)와 상기 전원공급패드(P3)를 연결하고, 상기 제2 출력전압패드(P5)는 상기 제2 접지패드(P4)와 상기 전원공급패드(P3)를 연결한다. 이러한 구조에 의한 5개의 접속패드는 단일 전원공급을 갖는 단일의 풀 휘트스톤 브리지 회로를 형성할 수 있다. Each of the five connection pads P1 to P5 includes a single power supply pad P3, a first output voltage pad P1, a first ground pad P2, and a second ground pad P4 that are commonly used. ) And the second output voltage pad P5. The power supply pad P3, which is a third connection pad, is disposed in the middle of the connection pads P, and the first output voltage pad P1 and the first ground pad P2 are the power supply pad P1. The second output voltage pad P5 and the second ground pad P4 may be disposed on the other side of the power supply pad P3. In addition, the first output voltage pad (P1) is connected to the first ground pad (P2) and the power supply pad (P3), the second output voltage pad (P5) and the second ground pad (P4) The power supply pad P3 is connected. The five connection pads by this structure can form a single full Wheatstone bridge circuit with a single power supply.

상기 4개의 반도체 저항부(R)는 각각 상부저항부(R1a, R2a, R3a, R4a) 및 하부저항부(R1b, R2b. R3b R4b)를 포함하고, 상부저항부(R1a, R2a, R3a, R4a)와 하부저항부(R1b, R2b. R3b R4b)를 연결하는 연결부(11, 12, 13, 14)가 수직방향(도면의 Y축 방향)으로 형성된다. 상기 연결부(11, 12, 13, 14)에는 접속패드에 도금된 물질과 동일한 금속재료로 코팅이 되어 연결부(11, 12, 13, 14)의 길이 및 면적에 따른 저항의 영향을 최소화할 수 있다. 상기 금속재료는 일례로, 금도금, 알루미늄도금, 은도금 등이 사용될 수 있다.The four semiconductor resistor portions R include upper resistor portions R1a, R2a, R3a and R4a and lower resistor portions R1b, R2b and R3b R4b, respectively, and upper resistor portions R1a, R2a, R3a and R4a. ) And connecting portions 11, 12, 13, and 14 connecting the lower resistor portions R1b, R2b and R3b R4b are formed in the vertical direction (Y-axis direction in the drawing). The connection parts 11, 12, 13, and 14 may be coated with the same metal material as the material plated on the connection pad, thereby minimizing the effect of resistance on the length and area of the connection parts 11, 12, 13, and 14. . As the metal material, for example, gold plating, aluminum plating, silver plating, or the like may be used.

한편, 단일 전원공급부를 갖는 반도체 압력센서(A0)의 전체 회로의 전기적 흐름과는 무관하게 제품의 전체적인 형상을 안정적으로 이루기 위하여, 구조 강화부(21, 22, 23, 24)가 상기 연결부(11, 12, 13, 14)의 중앙에서 상기 연결부에 수직한 방향을 향하여(즉, 상기 상부저항부 및 상기 하부 저항부와 평행하게) 형성될 수 있다.On the other hand, in order to achieve a stable overall shape of the product irrespective of the electrical flow of the entire circuit of the semiconductor pressure sensor (A0) having a single power supply, the structural reinforcement (21, 22, 23, 24) is the connection portion 11 , 12, 13, and 14 may be formed in a direction perpendicular to the connection part (ie, parallel to the upper and lower resistance parts).

본 실시예에서, 각각의 접속패드(P)는 수평방향으로(도면에서 X축 방향으로) 긴 직사각형의 얇은 판 형상으로 모두 동일한 형상으로 형성되고, 각각의 반도체 저항부(R)는 수평방향으로 길게 형성되고 모두 동일한 형상으로 형성되며, 각각의 구조 강화부(21, 22, 23, 24)도 수평방향으로 길게 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 그러나, 연결부(11, 12, 13, 14)의 높이(w1, w2, w3, w4)는 형성되는 위치에 따라 2종류의 서로 다른 높이를 지닐 수 있다. 본 실시예에서 연결부(11, 13)는 서로 대칭인 위치에 마련되고 동일한 높이를 가지고, 연결부(12, 14)는 서로 대칭인 위치에 마련되고 동일한 높이를 가질 수 있다. 연결부(11, 12, 13, 14)는 전도체 재질로 형성될 수 있다.In the present embodiment, each of the connection pads P is formed in the same shape in the shape of a long rectangular thin plate in the horizontal direction (in the X-axis direction in the figure), and each semiconductor resistor portion R is in the horizontal direction. It is formed long and all are formed in the same shape, each of the structural reinforcing parts (21, 22, 23, 24) may also be formed in the same shape long in the horizontal direction. However, the heights w1, w2, w3, and w4 of the connecting portions 11, 12, 13, and 14 may have two different heights depending on the positions at which they are formed. In the present exemplary embodiment, the connecting parts 11 and 13 may be provided at positions symmetric to each other and have the same height, and the connecting parts 12 and 14 may be provided at symmetrical positions and have the same height. The connecting parts 11, 12, 13, and 14 may be formed of a conductor material.

상기 접속패드(P)는 모두 높이보다 폭이 긴 기다란 직사각형 모양으로 두께가 얇은 판 형상을 지니고, 각각의 접속패드(P)는 접속패드(P)의 높이(w)보다 상대적으로 작은 간격으로 서로 이격되어 배치될 수 있다.Each of the connection pads P has an elongate rectangular shape having a width longer than the height, and has a thin plate shape. Each of the connection pads P is spaced from each other at relatively smaller intervals than the height w of the connection pads P. It may be spaced apart.

반도체 압력센서(A0)의 형상을 보다 구체적으로 설명하면, 제1 접속패드(P1)의 좌측상단부에는 제1 상부저항부(R1a)가 연결된다. 제1 상부저항부(R1a)는 제1 접속패드(P1)의 3분의 1 가량의 높이 및 제1 접속패드(P1)와 유사한 길이의 폭을 가지는 직사각형 모양으로 얇은 두께를 가지고, 제1 접속패드(P1)와 수평하게 연결되어 형성된다. 제1 상부저항부(R1a)와 제1 하부저항부(R1b)를 전기적으로 연결하는 제1 연결부(11)는 모서리가 둥근 긴 직사각형 형태로 얇은 두께를 가지고, 제1 상부저항부(R1a)의 좌측 단부에서부터 제1 하부저항부(R1b)의 좌측단부까지 연결한다. 또한, 반도체 압력센서(A0)의 전체 회로의 전기적 흐름과는 무관하게 제품의 전체적인 형상을 안정적으로 이루고 제조공정 시의 편리함을 위하여, 제1 연결부(11)의 상하방향(Y축 방향)의 중심부에서 우측으로 제1 조립체(21)가 형성될 수 있다. 일례로, 제1 조립체(21)는 반도체 저항부(R)의 약 6분의 5의 길이를 갖는 제1 조립체(21)가 형성될 수 있으나, 그 길이와 폭은 다양할 수 있다. 다른 접속패드(P2, P3, P4, P5)와, 반도체 저항부(R2, R3, R4) 및 연결부(12, 13, 14)는 이와 유사한 방식으로 형성될 수 있다.Referring to the shape of the semiconductor pressure sensor A0 in more detail, the first upper resistance part R1a is connected to the upper left end of the first connection pad P1. The first upper resistance part R1a has a thin thickness in a rectangular shape having a height of about one third of the first connection pad P1 and a length similar to that of the first connection pad P1, and has a thin thickness. It is formed in parallel with the pad (P1). The first connection part 11 electrically connecting the first upper resistance part R1a and the first lower resistance part R1b has a thin thickness in a long rectangular shape with rounded corners, and has a thin thickness. It connects from the left end to the left end of the first lower resistance part R1b. In addition, regardless of the electrical flow of the entire circuit of the semiconductor pressure sensor (A0) in order to achieve a stable overall shape of the product and convenience during the manufacturing process, the center of the vertical direction (Y axis direction) of the first connecting portion 11 In the first assembly 21 to the right may be formed. For example, the first assembly 21 may be formed with a first assembly 21 having a length of about five sixths of the semiconductor resistor portion R, but the length and width thereof may vary. The other connection pads P2, P3, P4, and P5, the semiconductor resistor parts R2, R3, and R4 and the connection parts 12, 13, and 14 may be formed in a similar manner.

도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 전원공급부를 구비한 반도체 압력센서(A0)의 작동 원리를 설명한다. 반도체 압력센서(A0)가 부착되는 압력측정장치(B)는 내부가 빈 원통형으로 이루어지고, 상부와 측부는 밀폐되고 하부만이 내부와 외부가 통하도록 개방된 형태를 가지는 원통형일 수 있다. 압력측정장치(B)의 원통의 빈 내부로 유체 등 임의의 매질을 통하여 외부의 압력이 전달되면, 하부에서 상부를 향하는 방향으로 압력이 가해지는데, 압력측정장치(B)의 상부 압력변형면(100)은 상기 압력의 크기에 비례하여 물리적 형태의 변형이 일어나도록 제작된다. 외부압력이 증가하면 압력측정장치(B)의 원통의 중심축을 기준으로 중심축에 가까운 부분이 위로 볼록해지게 되어 중심부 표면(101)의 상부표면은 이전보다 늘어난다. 한편, 압력측정장치(B)의 원통의 중심축에서 먼 상부면 중 일부는 외부의 압력이 증가하면 상부판의 하측이 늘어나는 길이보다 상측이 늘어나는 길이가 더 작게되므로 외곽부 표면(102)이 이전보다 줄어든다.Referring to Figure 2 will be described the operation principle of the semiconductor pressure sensor (A0) with a single power supply according to an embodiment of the present invention. The pressure measuring device B to which the semiconductor pressure sensor A0 is attached may be formed in a cylindrical shape with an empty inside, and may have a cylindrical shape in which an upper part and a side part are sealed and only a lower part is opened to communicate with the inside and the outside. When the external pressure is transmitted to the inside of the cylinder of the pressure measuring device B through an arbitrary medium such as a fluid, the pressure is applied from the lower side to the upper side, and the upper pressure deformation surface of the pressure measuring device B ( 100) is manufactured so that deformation of the physical form occurs in proportion to the magnitude of the pressure. When the external pressure increases, the portion near the central axis is convex upward with respect to the central axis of the cylinder of the pressure measuring device B so that the upper surface of the central surface 101 is larger than before. On the other hand, some of the upper surface far from the central axis of the cylinder of the pressure measuring device (B) is the outer surface 102 is moved because the length of the upper side is smaller than the length of the lower side of the top plate when the external pressure increases Less than

도 3에 도시된 바와 같이, 반도체 압력센서(A0)의 제1 접속패드(P1)의 좌우단부가 각각 중심부 표면(101)과 외곽부 표면(102)의 중간에 위치하도록 반도체 압력센서(A0)를 압력측정장치(B)의 상부 압력변형면(100)에 수평방향으로 설치할 수 있다. 이 경우, 원통 내부로 전해지는 유체에 의한 외부압력이 증가할 때, 중심부 표면(101)의 길이가 증가하고, 이에 따라 중심부 표면(101)에 위치한 반도체 저항부(R)의 길이가 동일한 비율로 증가하게 되어 저항값이 증가한다. 한편, 외부의 압력이 증가할 때, 외곽부 표면(102)의 길이가 감소하고, 이에 따라 외곽부 표면(102)에 위치한 반도체 저항부(R)의 길이가 동일한 비율로 감소하여 저항값이 감소한다. 따라서, 반도체 저항부(R)의 저항값 변화의 정도를 측정함으로써 외부에서 압력측정장치(B)의 내부로 가해지는 압력의 측정이 가능해진다. As shown in FIG. 3, the semiconductor pressure sensor A0 is positioned such that the left and right ends of the first connection pad P1 of the semiconductor pressure sensor A0 are positioned in the middle of the central surface 101 and the outer surface 102, respectively. It can be installed in the horizontal direction on the upper pressure deformation surface 100 of the pressure measuring device (B). In this case, when the external pressure caused by the fluid transmitted into the cylinder increases, the length of the central surface 101 increases, so that the length of the semiconductor resistor portion R located on the central surface 101 is the same ratio. This increases the resistance value. On the other hand, when the external pressure increases, the length of the outer surface 102 decreases, so that the length of the semiconductor resistor portion R located on the outer surface 102 decreases at the same rate, thereby reducing the resistance value. do. Therefore, by measuring the degree of change in the resistance value of the semiconductor resistor portion R, the pressure applied to the inside of the pressure measuring device B from the outside can be measured.

상기 압력측정장치(B)의 상부 압력변형면(100)에 반도체 압력센서(A0)를 설치하는 방법은 그 설치 방향에 따라 2가지가 있을 수 있다. 제1 설치방법(C1)은 제1 연결부(11)와 제4 연결부(14)가 중심부 표면(101)에 위치하고, 제2 연결부(12)와 제3 연결부(13)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하는 경우이다. 제2 설치방법(C2)은 제2 연결부(12)와 제3 연결부(13)가 중심부 표면(101)쪽에 위치하고, 제1 연결부(11)와 제4 연결부(14)가 외곽부 표면(102)쪽에 위치하는 경우이다. 설치방법에 따라서 총 2가지의 풀 휘트스톤 브리지가 생성될 수 있다.There are two methods for installing the semiconductor pressure sensor A0 on the upper pressure deformation surface 100 of the pressure measuring device B, depending on the installation direction thereof. In the first installation method C1, the first connecting portion 11 and the fourth connecting portion 14 are positioned on the central surface 101, and the second connecting portion 12 and the third connecting portion 13 are formed on the outer surface 102. If it is located on the side. In the second installation method C2, the second connecting portion 12 and the third connecting portion 13 are positioned on the central surface 101 side, and the first connecting portion 11 and the fourth connecting portion 14 are located on the outer surface 102. If it is located on the side. Depending on the installation method, a total of two full Wheatstone bridges can be created.

본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 압력센서(A0)는 압력의 변화에 따른 반도체 저항부(R)의 저항값의 변화를 측정하기 위한 풀 휘트스톤 브리지를 형성함에 있어서, 제1 접속패드(P1)는 제1 출력전압부가 되고, 제2 접속패드(P2)는 제1 접지부가 되며, 제3 접속패드(P3)는 공통의 전원공급부가 되고, 제4 접속패드(P4)는 제2 접지부가 되고, 제5 접속패드(P5)는 제2 출력전압부가 되는 것이 특징이다. 따라서, 외부 전원공급 연결부가 단 1개로 단일하게 형성되어도 반도체 압력센서(A0)의 작동이 가능해지고, 동일한 전압으로 인가전압을 유지하는 것이 용이하다. 또한, 외부 전원공급 연결부를 단일하게 제조하게 됨으로써 반도체 압력센서(A0)의 전체 제조 공정이 간편해지고 제조비용이 감소하며, 연결되는 회로의 구성이 간단하게 되어 압력센서의 설치가 간편하고 고장의 위험성이 낮아지는 우수한 효과가 있다.In the semiconductor pressure sensor A0 according to an embodiment of the present invention, in forming a full wheatstone bridge for measuring a change in the resistance value of the semiconductor resistor portion R according to a change in pressure, the first connection pad P1 may be used. ) Becomes the first output voltage part, the second connection pad P2 becomes the first ground part, the third connection pad P3 becomes the common power supply part, and the fourth connection pad P4 is the second ground part. The fifth connection pad P5 becomes a second output voltage portion. Therefore, even if the external power supply connection unit is formed in one single unit, the operation of the semiconductor pressure sensor A0 becomes possible, and it is easy to maintain the applied voltage at the same voltage. In addition, by manufacturing a single external power supply connection part, the entire manufacturing process of the semiconductor pressure sensor A0 is simplified and the manufacturing cost is reduced, and the configuration of the circuit to be connected is simplified, so that the installation of the pressure sensor is simple and there is a risk of failure. This lowers the excellent effect.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저항조절부를 갖는 반도체 압력센서의 구조도이다.4 is a structural diagram of a semiconductor pressure sensor having a resistance control unit according to an embodiment of the present invention.

먼저 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 압력센서(A1)는 도 1에 도시된 반도체 압력센서(A0)와 비교할 때, 상부저항부(R1a, R2a, R3a, R4a)와 하부저항부(R1b, R2b, R3b, R4b)를 연결하는 연결부(11, 12, 13 14) 사이에서 접속패드(P)를 향하여 굽어진 형상을 갖는 저항조절부(R1c, R2c, R3c, R4c)를 구비하는 차이점이 있다. 반도체 압력센서(A1)는 별도의 IC칩과 전기적으로 접속되어 측정된 저항값들을 상기 IC칩에 전달한다. 상기 IC칩은 그 목적과 기능에 따라 허용되는 저항이 상이할 수 있으며, 바람직하게는 소모전력이 작은 IC칩들이 선호된다. 본 실시예에 따른 반도체 압력센서(A1)는 저항조절부(R1c, R2c, R3c, R4c)를 구비하여 전체적인 저항의 길이를 조절할 수 있는 동시에, 반도체 압력센서(A1)의 작동시 전체적인 저항의 값을 증가시킬 수 있으므로 소모전력을 낮출 수 있다.First, referring to FIG. 4, the semiconductor pressure sensor A1 according to the exemplary embodiment of the present invention is compared with the upper resistance parts R1a, R2a, R3a, and R4a when compared with the semiconductor pressure sensor A0 shown in FIG. 1. Resistance adjusting parts R1c, R2c, R3c, and R4c having a shape bent toward the connection pad P between the connection parts 11, 12, and 1314 connecting the lower resistance parts R1b, R2b, R3b, and R4b. There is a difference comprising: The semiconductor pressure sensor A1 is electrically connected to a separate IC chip to transfer the measured resistance values to the IC chip. According to the purpose and function of the IC chip, the allowable resistance may be different, and IC chips with low power consumption are preferred. The semiconductor pressure sensor A1 according to the present embodiment includes resistance adjusting units R1c, R2c, R3c, and R4c to adjust the length of the overall resistance, and at the same time, the value of the overall resistance during operation of the semiconductor pressure sensor A1. It can increase the power consumption can be reduced.

도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 오버랩 구조를 갖는 반도체 압력센서의 구조도이다.5 to 8 are structural diagrams of a semiconductor pressure sensor having an overlap structure according to an embodiment of the present invention.

먼저 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 오버랩 구조를 갖는 반도체 압력센서(A4)는, 도 1에 도시된 반도체 압력센서(A0)와 비교할 때 5개의 접속패드(P1, P2, P3, P4, P5)의 형상이 상이하다.First, referring to FIG. 5, a semiconductor pressure sensor A4 having an overlap structure according to an embodiment of the present invention may include five connection pads P1 and P2, when compared with the semiconductor pressure sensor A0 shown in FIG. 1. The shapes of P3, P4, and P5) are different.

구체적으로, 반도체 압력센서(A4)는, 각각이 전도체 재질의 판 형상을 가지고 서로 이격되게 배열되는, 제1 접속패드(P1), 제2 접속패드(P2), 제3 접속패드(P4), 제4 접속패드(P4) 및 제5 접속패드(P5)를 포함한다. 또한, 반도체 압력센서(A4)는 5개의 접속패드(P) 중 한 쌍의 접속패드(P)를 서로 연결하고, 외부압력에 따른 길이의 변화에 비례하여 저항값이 변화하는 4개의 반도체 저항부(R1, R2, R3, R4)를 포함한다. 제3 접속패드(P3)는 가운데 배치되고, 제1 접속패드(P1)와 제2 접속패드(P2)는 제3 접속패드(P3)의 일측에 배치되고, 제4 접속패드(P4) 및 상기 제5 접속패드(P5)는 제3 접속패드(P3)의 타측에 배치될 수 있다. 접속패드(P) 각각의 폭은 서로 상이할 수 있고, 높이는 서로 동일할 수 있다. Specifically, the semiconductor pressure sensor A4 has a first connection pad P1, a second connection pad P2, a third connection pad P4, each of which has a plate shape of a conductor material and is arranged to be spaced apart from each other. The fourth connection pad P4 and the fifth connection pad P5 are included. In addition, the semiconductor pressure sensor A4 connects a pair of connection pads P among the five connection pads P to each other, and four semiconductor resistance parts whose resistance values change in proportion to the change in length according to the external pressure. (R1, R2, R3, R4). The third connection pad P3 is disposed in the center, the first connection pad P1 and the second connection pad P2 are disposed on one side of the third connection pad P3, and the fourth connection pad P4 and the The fifth connection pad P5 may be disposed on the other side of the third connection pad P3. The widths of the connection pads P may be different from each other, and the heights may be the same.

도 5에 따른 반도체 압력센서(A4)는, 5개의 상기 접속패드(P) 중 전기적으로 연결되는 2개 이상의 접속패드가, 제3 접속패드(P3)의 길이방향인 제1 방향(X축 방향)으로 바라보았을 때, 오버랩(overlap)되는 부분이 있는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 오버랩은, 특정 방향으로 바라보았을 때 앞에 위치하는 접속패드에 의해 뒤에 위치하는 접속패드의 일부분이 보이지 않는 것을 의미한다. 본 실시예에서, 상기 오버랩의 크기는 각각의 접속패드의 높이의 10% 내지 60%일 수 있다. 여기서, 제1 접속패드(P1)와 제2 접속패드(P2)는 상기 제1 방향(X축 방향)으로 바라보았을 때 오버랩(overlap)되는 부분이 있다. 또한, 제2 접속패드(P2)는 제1 접속패드(P1)와 제3 접속패드(P3)와 동시에 오버랩될 수 있다. 제4 접속패드(P4)는 제3 접속패드(P3)와 제5 접속패드(P5)와 오버랩될 수 있다. 한편, 제1 접속패드(P1), 제2 접속패드(P2), 제4 접속패드(P4), 및 제5 접속패드(P5) 각각의 양 단부는, 제3 접속패드(3)의 양 단부 이내에 위치할 수 있다.In the semiconductor pressure sensor A4 according to FIG. 5, two or more connection pads electrically connected among the five connection pads P may be formed in a first direction (X-axis direction) in a length direction of the third connection pad P3. When viewed at), it is characterized in that there is an overlap (overlap) part. Here, the overlap means that a part of the connection pad located behind is not seen by the connection pad located in front when viewed in a specific direction. In the present embodiment, the size of the overlap may be 10% to 60% of the height of each connection pad. The first connection pad P1 and the second connection pad P2 may overlap each other when viewed in the first direction (X-axis direction). In addition, the second connection pad P2 may overlap with the first connection pad P1 and the third connection pad P3 at the same time. The fourth connection pad P4 may overlap the third connection pad P3 and the fifth connection pad P5. Meanwhile, both ends of each of the first connection pad P1, the second connection pad P2, the fourth connection pad P4, and the fifth connection pad P5 are both ends of the third connection pad 3. It can be located within.

본 실시예에 따른 반도체 압력센서(A4)는, 도 1에 도시된 반도체 압력센서(A0)와 비교할 때, 반도체 압력센서(A4)의 높이와 폭의 길이를 동일하게 유지하면서 접속패드(P)의 영역의 크기를 증가시킬 수 있다. 즉, 반도체 압력센서(A4)의 전체 크기를 도 1에 도시된 반도체 압력센서(A0)와 동일하게 유지하면서도 접속패드(P)의 높이를 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 접속패드(P)에 두꺼운 와이어에 본딩이 가능하고, 와이어 본딩의 각도를 다양하게 할 수 있으며, 각각의 접속패드(P)에 본딩되는 와이어들끼리의 간격이 크기 때문에 상호간의 간섭을 방지할 수 있다. 또한, 접속패드(P)의 높이가 증가하기 때문에 하나의 접속패드(P)에서 복수회의 와이어 본딩이 가능하여 전기적 연결을 안정적으로 할 수 있다.Compared with the semiconductor pressure sensor A0 shown in FIG. 1, the semiconductor pressure sensor A4 according to the present embodiment has the connection pad P while maintaining the same height and width of the semiconductor pressure sensor A4. You can increase the size of the area. That is, the height of the connection pad P may be increased while maintaining the overall size of the semiconductor pressure sensor A4 the same as the semiconductor pressure sensor A0 shown in FIG. 1. Accordingly, it is possible to bond to a thick wire on the connection pad (P), to vary the angle of wire bonding, and because the distance between the wires bonded to each connection pad (P) is large, mutual interference is prevented. You can prevent it. In addition, since the height of the connection pad P is increased, a plurality of wire bondings are possible in one connection pad P, and electrical connection can be made stable.

한편, 반도체 압력센서(A4)의 각각의 반도체 저항부(R)의 연결부의 높이(w1, w2, w3, w4)는 동일하게 설정될 수 있다. 도시된 바와 같이, 접속패드(P1)와 접속패드(P2)는 서로 오버랩되는 부분이 있기 때문에 제1 하부저항부(R1b)와 제2 하부저항부(R2b)가 수직방향(Y축 방향)으로 동일한 높이에 위치되도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 반도체 저항부(R1)과 제2 반도체 저항부(R2)의 전체 길이가 동일하게 유지되어 실제 저항값 역시 모두 동일하게 설정될 수 있다. 마찬가지로, 제3 반도체 저항부(R3)과 제4 반도체 저항부(R4)의 전체 길이도 동일하게 유지되어 실제 저항값 역시 동일하게 설정될 수 있다. 본 실시예에서, 반도체 저항부(R) 각각의 연결부의 높이(w1, w2, w3, w4)는 모두 동일하게 설정되어, 각각의 반도체 저항부(R)의 길이와 실제 저항값이 모두 동일하게 될 수 있다. 따라서, 반도체 압력센서(A1)의 제조시 공정의 균일성을 확보할 수 있다. 또한 저항간의 오프셋이 최소화 되어 휘스톤브릿지의 2개의 출력단 사이의 전압 차이(오프셋)이 최소화된다.Meanwhile, the heights w1, w2, w3, and w4 of the connection portions of the semiconductor resistance parts R of the semiconductor pressure sensor A4 may be set to be the same. As shown in the drawing, since the connection pad P1 and the connection pad P2 overlap each other, the first lower resistor portion R1b and the second lower resistor portion R2b are disposed in the vertical direction (Y-axis direction). It may be arranged to be located at the same height. Accordingly, the entire lengths of the first semiconductor resistor portion R1 and the second semiconductor resistor portion R2 are kept the same so that the actual resistance value may be set the same. Similarly, the overall lengths of the third semiconductor resistor portion R3 and the fourth semiconductor resistor portion R4 are also kept the same so that the actual resistance value can be set to be the same. In this embodiment, the heights w1, w2, w3, and w4 of the connection portions of each of the semiconductor resistor portions R are all set equal, so that the length and the actual resistance of each semiconductor resistor portion R are all the same. Can be. Therefore, the uniformity of the process at the time of manufacturing the semiconductor pressure sensor A1 can be ensured. In addition, the offset between the resistors is minimized to minimize the voltage difference (offset) between the two output stages of the Wheatstone bridge.

한편, 도 5에 도시된 실시예에서와 같이, 가운데에 위치하는 제3 접속패드(P3)는 직사각형의 형상이 아닌 중간 부분이 오프셋된 형상을 가질 수 있다. 제3 접속패드(P3)는 2개의 부접속패드(P3a, P3b)가 Y축 방향으로 오프셋된 상태로 연결되는 형상을 가질 수 있다. 부접속패드(P3a, P3b)는 각각이 제1 방향(X축 방향)으로 연장하는 형상을 가지면서, 제1 방향에 수직한 방향(Y축 방향)으로 서로 오프셋되어 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 방향을 기준으로 보았을 때, 부접속패드(P3a)는 제2 접속패드(P2)와 오버랩되는 부분이 있고, 부접속패드(P3b)는 제4 접속패드(P4)와 오버랩되는 부분이 형성된다.On the other hand, as in the embodiment shown in Figure 5, the third connection pad (P3) located in the center may have a shape in which the middle portion is offset rather than the rectangular shape. The third connection pad P3 may have a shape in which two sub connection pads P3a and P3b are connected in an offset state in the Y-axis direction. The sub connection pads P3a and P3b may each have a shape extending in the first direction (X-axis direction) and may be offset and connected to each other in a direction perpendicular to the first direction (Y-axis direction). Accordingly, when viewed based on the first direction, the sub connection pad P3a has a portion overlapping with the second connection pad P2, and the sub connection pad P3b overlaps the fourth connection pad P4. The part to be formed is formed.

한편, 도시되지는 않았지만, 도 5에 도시된 반도체 압력센서(A4)의 각 접속패드(P)의 높이를 도 1에 도시된 반도체 압력센서(A0)의 접속패드(P)의 높이와 동일하게 유지하는 경우, 반도체 압력센서(A4) 전체의 높이가 줄어들어 그 크기를 감소시킬 수 있다. 따라서, 본딩부의 높이를 도 1의 반도체 압력센서(A0)와 동일하게 유지하는 경우에는 반도체 압력센서(A4)의 전체의 크기가 줄게 되어 생산성을 향상시킬 수 있다.Although not shown, the height of each connection pad P of the semiconductor pressure sensor A4 illustrated in FIG. 5 is equal to the height of the connection pad P of the semiconductor pressure sensor A0 illustrated in FIG. 1. In the case of holding, the height of the entire semiconductor pressure sensor A4 is reduced to reduce its size. Therefore, in the case where the height of the bonding portion is kept the same as that of the semiconductor pressure sensor A0 of FIG. 1, the overall size of the semiconductor pressure sensor A4 is reduced, thereby improving productivity.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 상술한 실시예와 다른 형태의 오버랩 구조를 갖는 반도체 압력센서(A5, A6, A7)가 도시된다. 본 실시예들에서는, 가운데 위치하는 접속패드(P3)가 오프셋이 없는 형태로 다른 접속패드들(P1, P2, P4, P5)과 평행하게 배치되고, 제1 접속패드(P1)와 제2 접속패드(P2)는 상기 제1 방향(X축 방향)을 기준으로 오버랩 되고, 제4 접속패드(P4)와 제5 접속패드(P5)는 오버랩 된다. 특히, 도 6 및 도 7에 도시된 반도체 압력센서(A5, A6)는 접속패드(P1, P2, P4, P5)가 서로 대칭인 블록형태로 형성되어 배치되므로, 접속패드(P1, P2, P4, P5)의 높이를 크게 함으로써 다양한 와이어 본딩 효과를 얻을 수 있으면서도 반도체 압력센서(A5, A6)의 전체 크기를 감소시킬 수 있다. 한편, 도 8에 도시된 바와 같이 반도체 압력센서(A7)의 접속패드(P1, P2, P4, P5)는 서로 마주보는 면에 대각선 방향의 경사부가 마련될 수 있다. 서로 마주보는 접속패드(P1, P2)와 접속패드(P4, P5)를 각각 서로에 대하여 상기 대각선 방향으로 이동시킴으로써, 오버랩되는 정도를 조절할 수 있다. 이에 따라, 반도체 압력센서(A7)의 전체 크기와 반도체 저항부(R)의 전체 저항을 적정하게 조절할 수 있다. 따라서, 정해진 면적의 반도체 웨이퍼 크기에서, 반도체 압력센서(A7)의 생산수율 및 목표가 되는 반도체 저항부(R)의 저항값을 동시에 고려하면서 반도체 압력센서(A7)의 생산계획을 수립할 수 있다.6 to 8, semiconductor pressure sensors A5, A6, and A7 having overlapping structures different from those of the above-described embodiment are illustrated. In the present exemplary embodiment, the connection pad P3 positioned in the center is disposed in parallel with the other connection pads P1, P2, P4, and P5 in the form of no offset, and the second connection pad P1 is connected to the second connection pad P1. The pad P2 overlaps with respect to the first direction (X-axis direction), and the fourth connection pad P4 and the fifth connection pad P5 overlap each other. In particular, since the semiconductor pressure sensors A5 and A6 illustrated in FIGS. 6 and 7 are formed in a block shape in which the connection pads P1, P2, P4 and P5 are symmetric with each other, the connection pads P1, P2 and P4 are arranged. By increasing the height of P5, various wire bonding effects can be obtained, and the overall size of the semiconductor pressure sensors A5 and A6 can be reduced. On the other hand, as shown in Figure 8, the connection pads P1, P2, P4, P5 of the semiconductor pressure sensor A7 may be provided with a diagonal inclined portion on the surface facing each other. The degree of overlap can be adjusted by moving the connection pads P1 and P2 and the connection pads P4 and P5 facing each other in the diagonal direction with respect to each other. Accordingly, the overall size of the semiconductor pressure sensor A7 and the overall resistance of the semiconductor resistor portion R can be adjusted appropriately. Accordingly, the production plan of the semiconductor pressure sensor A7 can be established while simultaneously considering the production yield of the semiconductor pressure sensor A7 and the resistance value of the target semiconductor resistor R at the predetermined size of the semiconductor wafer.

상술한 도 5 내지 도 8의 반도체 압력센서(A4, A5, A6, A7)에서 5개의 접속패드(P1, P2, P3, P4, P5)는, 단일의 전원공급패드, 제1 출력전압패드, 제1 접지패드, 제2 출력전압패드 및 제2 접지패드를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 전원공급패드는 가운데 배치되는 제3 접속패드(P3)일 수 있고, 상기 제1 출력전압패드 및 상기 제1 접지패드는 각각 제3 접속패드(P3)의 일측에 배치되는 제1 접속패드(P1) 및 제2 접속패드(P2)일 수 있다. 또한, 상기 제2 출력전압패드 및 상기 제2 접지패드는 각각 제3 접속패드(P3)의 타측에 배치되는 제5 접속패드(P5) 및 제4 접속패드(P4)일 수 있다. In the above-described semiconductor pressure sensors A4, A5, A6, and A7 of FIG. 5, the five connection pads P1, P2, P3, P4, and P5 may include a single power supply pad, a first output voltage pad, It may include a first ground pad, a second output voltage pad and a second ground pad. In this case, the power supply pad may be a third connection pad P3 disposed in the middle thereof, and the first output voltage pad and the first ground pad may be respectively disposed on one side of the third connection pad P3. It may be a connection pad P1 and a second connection pad P2. In addition, the second output voltage pad and the second ground pad may be fifth connection pads P5 and fourth connection pads P4 disposed on the other side of the third connection pads P3, respectively.

이와 달리, 상술한 도 5 내지 도 8의 반도체 압력센서(A4, A5, A6, A7)에서 5개의 접속패드(P1, P2, P3, P4, P5)는, 단일의 접지패드, 제1 전원공급패드, 제1 출력전압패드, 제2 전원공급패드, 제2 출력전압패드를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 접지패드는 가운데 배치되는 제3 접속패드(P3)일 수 있고, 상기 제1 전원공급패드 및 상기 제1 출력전압패드는 각각 제3 접속패드(P3)의 일측에 배치되는 제2 접속패드(P2) 및 제1 접속패드(P1)일 수 있다. 또한, 상기 제2 전원공급패드 및 상기 제2 출력전압패드는 각각 제3 접속패드(P3)의 타측에 배치되는 제4 접속패드(P4) 및 제5 접속패드(P5)일 수 있다. 상술한 실시예에 따른 반도체 압력센서(A5, A6, A7, A8)는 모두 단일의 풀 휘트스톤 브리지를 구성할 수 있다.In contrast, the five connection pads P1, P2, P3, P4, and P5 of the semiconductor pressure sensors A4, A5, A6, and A7 of FIGS. 5 to 8 described above are provided with a single ground pad and a first power supply. The pad may include a first output voltage pad, a second power supply pad, and a second output voltage pad. In this case, the ground pad may be a third connection pad P3 disposed in the middle, and the first power supply pad and the first output voltage pad are respectively disposed on one side of the third connection pad P3. It may be a connection pad P2 and a first connection pad P1. In addition, the second power supply pad and the second output voltage pad may be fourth connection pads P4 and fifth connection pads P5 disposed on the other side of the third connection pads P3, respectively. The semiconductor pressure sensors A5, A6, A7, and A8 according to the above-described embodiment may all constitute a single full Wheatstone bridge.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 2개의 풀 휘트스톤 브리지를 구성하는 반도체 압력센서의 구조도이고, 도 10은 도 9에 도시된 반도체 압력센서를 이용하여, 4개의 저항체로 구성하는 2개의 풀 휘트스톤 브리지 회로의 작동을 설명하는 도면이다.FIG. 9 is a structural diagram of a semiconductor pressure sensor constituting two full Wheatstone bridges according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is formed of four resistors using the semiconductor pressure sensor shown in FIG. 9. The figure explaining the operation of a full Wheatstone bridge circuit.

도 9a 및 도 9b를 참조하면, 본 실시예에 따른 반도체 압력센서(A8, A9)는 전술한 실시예들에 따른 반도체 압력센서들과 비교할 때, 반도체 저항부(R)과 접속패드(P)의 연결방식이 상이하다. 반도체 압력센서(A8, A9)의 5개의 접속패드(P)는 2개의 풀 휘트스톤 브리지를 형성하는 것으로서, 도 10에 도시된 바와 같이, 4개의 반도체 저항부(R) 각각은 별도로 마련된 외부 고정저항을 통하여 외부 인가전압에 연결되어, 2개의 독립된 풀 휘트스톤 브리지를 형성할 수 있다.9A and 9B, the semiconductor pressure sensors A8 and A9 according to the present exemplary embodiment may be compared with the semiconductor pressure sensors according to the above-described embodiments. The connection method of is different. Five connection pads P of the semiconductor pressure sensors A8 and A9 form two full Wheatstone bridges, and as shown in FIG. 10, each of the four semiconductor resistor parts R is provided with an external fixing member. The resistor can be connected to an external applied voltage to form two independent full Wheatstone bridges.

도 9a를 참조하면, 도시된 반도체 압력센서(A8)은 4개의 반도체 저항부(R)로 2개의 독립된 풀 휘트스톤 브리지를 형성할 수 있다. 그 구조는, 전도체인 제1 접속패드(P1)가 얇은 두께를 갖는 기다란 직사각형 모양을 가지고, 제1 접속패드(P1)의 하단에는 제1 접속패드(P2)와 유사한 형상의 제2 접속패드(P1)가 제1접속패드(P1)의 높이보다 짧은 길이의 간격으로 이격되어 마련된다. 또한, 이와 동일한 방식으로 전도체인 제3 접속패드(P3), 제4 접속패드(P4), 제5 접속패드(P5)가 동일한 간격으로 하단 방향에 순서대로 이격되어 형성된다. 접속패드(P)는 수평방향으로 평행하게 마련될 수 있다.Referring to FIG. 9A, the illustrated semiconductor pressure sensor A8 may form two independent full Wheatstone bridges with four semiconductor resistors R. Referring to FIG. The structure has a long rectangular shape in which the first connection pad P1, which is a conductor, has a thin thickness, and has a second connection pad having a shape similar to the first connection pad P2 at the lower end of the first connection pad P1. P1 is spaced apart from each other by a length shorter than the height of the first connection pad P1. In addition, in the same manner, the third connection pads P3, the fourth connection pads P4, and the fifth connection pads P5, which are conductors, are spaced apart in the lower direction in the same interval in order. The connection pads P may be provided in parallel in the horizontal direction.

한편, 제1 반도체 저항부(R1)가 제5 접속패드(P5)의 우측하단부와 제 3접속패드(P3)의 우측하단부를 연결하고, 제2 반도체 저항부(R2)는 제1 접속패드(P1)의 좌측상단부와 제3 접속패드(P3)의 좌측상단부를 연결하며, 제3 반도체 저항부(R3)가 제3 접속패드(P3)의 우측상단부와 제2 접속패드의 우측상단부를 연결하고, 제4 반도체 저항부(R4)가 제3 접속패드(P3)의 좌측하단부와 제4 접속패드(P4)의 좌측하단부를 연결한다. 각각의 반도체 저항부(R)은 도 1에 도시된 반도체 저항부(R)와 유사하게 상부저항부, 하부저항부 및 상부저항부와 하부저항부를 연결하는 연결부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 연결부의 중간에는 구조 강화부가 마련될 수 있다.Meanwhile, the first semiconductor resistor R1 connects the lower right end of the fifth connection pad P5 and the lower right end of the third connection pad P3, and the second semiconductor resistor R2 connects the first connection pad ( The upper left end of P1 and the upper left end of the third connection pad P3 are connected, and the third semiconductor resistor R3 connects the upper right end of the third connection pad P3 and the upper right end of the second connection pad. The fourth semiconductor resistor R4 connects the lower left end of the third connection pad P3 to the lower left end of the fourth connection pad P4. Each of the semiconductor resistor parts R may include an upper resistor part, a lower resistor part, and a connection part connecting the upper resistor part and the lower resistor part similarly to the semiconductor resistor part R shown in FIG. 1. In addition, a structural reinforcement part may be provided in the middle of the connection part.

한편, 도 9b에 도시된 반도체 압력센서(A9)는 도 9a의 반도체 압력센서(A8)과 비교할 때, 도 5에 도시된 반도체 압력센서(A4)에서와 같이 접속패드(8)들의 형상이 오버랩을 갖는 구조를 가지는 차이점이 있다.Meanwhile, the semiconductor pressure sensor A9 illustrated in FIG. 9B overlaps the shape of the connection pads 8 as in the semiconductor pressure sensor A4 illustrated in FIG. 5 when compared with the semiconductor pressure sensor A8 illustrated in FIG. 9A. There is a difference in having a structure with.

도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 반도체 압력센서(A8, A9)의 회로의 구성 및 작동 원리는 다음과 같다. 반도체 압력센서(A8, A9)와 연결되는 외부 회로에 4개의 외부 고정저항(201, 202, 203, 204)과 1개 또는 2개의 인가전압이 구비되어 총 2개의 독립된 풀 휘트스톤 브리지(H1, H2)가 형성될 수 있다. 도 2의 압력측정장치(B)의 압력변형면(100)에 압력 인가시 저항이 증가하는 측에, 반도체 압력센서(A8, A9)의 제1 반도체 저항부(R1)와 제3 반도체 저항부(R3)를 위치시키고, 저항이 감소하는 측에 제2 반도체 저항부(R2)와 제4 반도체 저항부(R4)를 위치시킬 수 있다. 이에 따라, 제1 반도체 저항부(R1), 제4 반도체 저항부(R4) 및 외부 고정저항(201, 202)는 제1 풀 휘트스톤 브리지(H1)를 형성할 수 있다. 이 경우, 제5 접속패드(P5)는 제1 반도체 저항부(R1)의 출력부가 되고, 제4 접속패드(P4)는 제4 반도체 저항부(R4)의 출력부가 되며, 제3 접속패드(P3)는 접지부가 된다. 또한, 별도의 외부회로에는, 제4 접속패드(P4)와 제5 접속패드(P5)에 연결되는 1개 또는 2개의 인가전압과 2개의 고정저항(201, 202)이 마련된다. 압력변형면(100)에 외력이 가해지면 제1 반도체 저항부(R1)의 저항값이 증가하여 제5 접속패드(P5)의 출력전압이 증가하고, 제4 반도체 저항부(R4)의 저항값이 감소하여 제4 접속패드(P4)의 출력전압은 감소한다. Referring to FIG. 10, the configuration and operation principle of the circuits of the semiconductor pressure sensors A8 and A9 according to the present embodiment are as follows. Four external fixed resistors 201, 202, 203, and 204 and one or two applied voltages are provided in an external circuit connected to the semiconductor pressure sensors A8 and A9 so that a total of two independent full Wheatstone bridges H1, H2) can be formed. The first semiconductor resistor portion R1 and the third semiconductor resistor portion of the semiconductor pressure sensors A8 and A9 are on the side where the resistance increases when the pressure is applied to the pressure deformation surface 100 of the pressure measuring device B of FIG. 2. The second semiconductor resistor portion R2 and the fourth semiconductor resistor portion R4 may be positioned at the side where the resistance R3 is decreased. Accordingly, the first semiconductor resistor portion R1, the fourth semiconductor resistor portion R4, and the external fixed resistors 201 and 202 may form the first full Wheatstone bridge H1. In this case, the fifth connection pad P5 becomes the output part of the first semiconductor resistor part R1, the fourth connection pad P4 becomes the output part of the fourth semiconductor resistor part R4, and the third connection pad ( P3) becomes a ground part. In addition, one or two applied voltages and two fixed resistors 201 and 202 connected to the fourth connection pad P4 and the fifth connection pad P5 are provided in a separate external circuit. When an external force is applied to the pressure deformation surface 100, the resistance value of the first semiconductor resistor portion R1 increases to increase the output voltage of the fifth connection pad P5, and the resistance value of the fourth semiconductor resistor portion R4. As a result, the output voltage of the fourth connection pad P4 decreases.

한편, 제3 반도체 저항부(R3), 제2 반도체 저항부(R2) 및 외부 고정저항(203, 204)은 제2 풀 휘트스톤 브리지(H2)를 형성할 수 있다. 이 경우, 제2 접속패드(P2)는 제3 반도체 저항부(R3)의 출력부가 되고, 제1 접속패드(P1)는 제2 반도체 저항부(R2)의 출력부가 되며, 제3 접속패드(P3)는 공통의 접지부가 된다. 또한, 별도의 외부회로에는, 제1 접속패드(P1)와 제2접속패드(P2)에 연결되는 1개 또는 2개의 인가전압과 2개의 고정저항(203, 204)이 마련된다. 압력변형면(100)에 외력이 가해지면, 제3 반도체 저항부(R3)의 저항값이 증가하여 제2 접속패드(P2)의 출력전압이 증가하고, 제2 반도체 저항부(R2)의 저항값이 감소하여 제1 접속패드(P1)의 출력전압이 감소한다.The third semiconductor resistor R3, the second semiconductor resistor R2, and the external fixed resistors 203 and 204 may form a second full Wheatstone bridge H2. In this case, the second connection pad P2 is an output part of the third semiconductor resistor part R3, and the first connection pad P1 is an output part of the second semiconductor resistor part R2, and the third connection pad ( P3) becomes a common ground part. In addition, in an external circuit, one or two applied voltages and two fixed resistors 203 and 204 connected to the first connection pad P1 and the second connection pad P2 are provided. When an external force is applied to the pressure deformation surface 100, the resistance value of the third semiconductor resistor portion R3 increases to increase the output voltage of the second connection pad P2 and the resistance of the second semiconductor resistor portion R2. As the value decreases, the output voltage of the first connection pad P1 decreases.

본 실시예에 따른 반도체 압력센서(A8, A9)에 따르면, 2개의 독립된 풀 휘트스톤 브리지(H1, H2)를 형성하여 압력의 변화를 측정하므로 2가지 압력 측정값의 비교가 가능하고, 이에 따라 압력 측정의 정확도가 증가할 수 있다. 또한, 2개의 독립된 풀 휘트스톤 브리지(H1, H2)를 사용하므로 어느 하나의 풀 휘트스토 브리지(H1)의 일부 구성요소가 고장나더라도, 리던던시로서 정상 작동하는 다른 풀 휘트스톤브리지(H2)로 압력의 측정이 가능하다. 또한, 도시되지는 않았지만, 2개의 독립된 풀 휘트스톤 브리지를 이루는 반도체 저항부(R)를 서로 다른 패턴의 형상을 가지게 함으로서 서로 비대칭적인 길이 및 저항값을 형성하여 서로 다른 2가지 압력측정값을 얻음으로써 압력 측정의 신뢰도를 증가시킬 수 있다.According to the semiconductor pressure sensors A8 and A9 according to the present embodiment, since two independent full Wheatstone bridges H1 and H2 are formed to measure a change in pressure, it is possible to compare two pressure measurement values. The accuracy of the pressure measurement can be increased. In addition, two independent full Wheatstone bridges (H1, H2) are used, so that even if some of the components of either full Wheatstone bridge (H1) fail, the other full Wheatstone bridge (H2) will operate normally as redundancy. The pressure can be measured. In addition, although not shown, the semiconductor resistors R, which form two independent full Wheatstone bridges, have different patterns to form asymmetric lengths and resistance values, thereby obtaining two different pressure measurements. This can increase the reliability of the pressure measurement.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the invention is indicated by the following claims rather than the above description, and it should be construed that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are included in the scope of the invention.

A: 반도체 압력센서 B: 압력측정장치
P: 접속패드 P1: 제1접속패드
P2: 제2접속패드 P3: 제3접속패드
P4: 제4접속패드 P5: 제5접속패드
R: 반도체저항
R1a: 제1상부저항부 R1b: 제1하부저항부
R2a: 제2상부저항부 R2b: 제2하부저항부
R3a: 제3상부저항부 R3b: 제3하부저항부
R4a: 제4상부저항부 R4b: 제4하부저항부
11: 제1연결부 12: 제2연결부
13: 제3연결부 14: 제4연결부
21, 22, 23, 24: 구조 강화부
100 : 압력변형면 101 : 중심부 표면
102 : 외곽부 표면
H1: 제1풀 휘트스톤 브리지 H2 : 제2풀 휘트스톤 브리지A: semiconductor pressure sensor B: pressure measuring device
P: connection pad P1: first connection pad
P2: second connection pad P3: third connection pad
P4: fourth connection pad P5: fifth connection pad
R: semiconductor resistance
R1a: first upper resistor section R1b: first lower resistor section
R2a: second upper resistor section R2b: second lower resistor section
R3a: third upper resistor section R3b: third lower resistor section
R4a: fourth upper resistor section R4b: fourth lower resistor section
11: first connector 12: second connector
13: third connector 14: fourth connector
21, 22, 23, 24: structural reinforcement
100: pressure deformation surface 101: central surface
102: outer surface
H1: First Full Wheatstone Bridge H2: Second Full Wheatstone Bridge

Claims (11)

측정 대상 물체에 설치되어 상기 측정 대상 물체에 가해지는 외부압력을 측정하는 반도체 압력센서로서,
각각이 전도체 재질의 판 형상을 가지고 서로 이격되게 배열되는, 제1 접속패드, 제2 접속패드, 제3 접속패드, 제4 접속패드, 제5 접속패드; 및
상기 접속패드 중 어느 한 쌍의 접속패드를 서로 연결하고, 상기 외부압력에 따른 길이의 변화에 비례하여 저항값이 변화하는 4개의 반도체 저항부;를 포함하고,
상기 제3 접속패드는 가운데 배치되고, 상기 제1 접속패드와 상기 제2접속패드는 상기 제3 접속패드의 일측에 배치되고, 상기 제4 접속패드 및 상기 제5 접속패드는 상기 제3 접속패드의 타측에 배치되며,
상기 5개의 접속패드 중 전기적으로 연결되는 2개 이상의 접속패드는, 상기 제3 접속패드의 길이방향인 제1 방향으로 바라보았을 때, 서로 오버랩(overlap)되는 부분이 있는 것인 반도체 압력센서.A semiconductor pressure sensor mounted on a measurement object and measuring an external pressure applied to the measurement object,
A first connecting pad, a second connecting pad, a third connecting pad, a fourth connecting pad, and a fifth connecting pad, each of which has a plate shape of a conductor material and is spaced apart from each other; And
And four semiconductor resistors connecting one pair of connection pads with each other to each other and changing a resistance value in proportion to a change in length according to the external pressure.
The third connection pad is disposed in the center, the first connection pad and the second connection pad are disposed on one side of the third connection pad, and the fourth connection pad and the fifth connection pad are the third connection pad. On the other side of the
Two or more connection pads electrically connected among the five connection pads have a portion overlapping each other when viewed in a first direction that is a longitudinal direction of the third connection pad. 제1항에 있어서,
상기 제1 방향을 기준으로, 상기 제1 접속패드 내지 상기 제5 접속패드 각각의 양 단부는, 상기 제3 접속패드의 양 단부 이내에 위치하는 것인 반도체 압력센서.The method of claim 1,
The both ends of each of the first to fifth connection pads are located within both ends of the third connection pad with respect to the first direction. 제1항에 있어서,
상기 제1 방향을 기준으로, 상기 제3 접속패드는 다른 접속패드들과 모두 평행하게 배치되어 오버랩되는 부분이 없고, 상기 제1 접속패드와 상기 제2 접속패드, 상기 제4 접속패드와 상기 제5 접속패드는 각각 서로 오버랩되는 부분이 있는 것인 반도체 압력센서.The method of claim 1,
Based on the first direction, all of the third connection pads are arranged in parallel with the other connection pads so that there is no overlapping portion, and the first connection pad, the second connection pad, the fourth connection pad, and the fourth connection pad are not overlapped. 5, the connection pad is a semiconductor pressure sensor that each overlaps with each other. 제1항에 있어서,
상기 제3 접속패드는 각각이 상기 제1 방향으로 연장하는 형상을 가지는 2개의 부접속패드를 포함하고,
상기 부적속패드 각각은, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 서로 오프셋되어 연결되는 형상을 가지고, 상기 제1 방향을 기준으로 다른 접속패드와 오버랩되는 부분이 있는 것인 반도체 압력센서.The method of claim 1,
The third connection pads include two auxiliary connection pads each having a shape extending in the first direction.
Each of the non-adherent pads has a shape that is offset and connected to each other in a second direction perpendicular to the first direction, and has a portion overlapping with another connection pad based on the first direction. 제1항에 있어서,
상기 5개의 접속패드는, 단일의 풀 휘트스톤 브리지를 형성하는 것인 반도체 압력센서.The method of claim 1,
And the five connection pads form a single full Wheatstone bridge. 제5항에 있어서,
상기 5개의 접속패드는, 단일의 전원공급패드, 제1 출력전압패드, 제1 접지패드, 제2 출력전압패드 및 제2 접지패드를 포함하고, 상기 전원공급패드는 가운데 배치되며, 상기 제1 출력전압패드 및 상기 제1 접지패드는 상기 전원공급패드의 일측에 배치되고, 상기 제2 출력전압패드 및 상기 제2 접지패드는 상기 전원공급패드의 타측에 배치되는 것인 반도체 압력센서.The method of claim 5,
The five connection pads include a single power supply pad, a first output voltage pad, a first ground pad, a second output voltage pad, and a second ground pad, and the power supply pad is disposed in the center of the first pad. The output voltage pad and the first ground pad is disposed on one side of the power supply pad, the second output voltage pad and the second ground pad is a semiconductor pressure sensor is disposed on the other side of the power supply pad. 제1항에 있어서,
상기 5개의 접속패드는, 단일의 접지패드, 제1 전원공급패드, 제1 출력전압패드, 제2 전원공급패드, 제2 출력전압패드를 포함하고, 상기 접지패드는 가운데 배치되며, 상기 제1 전원공급패드 및 상기 제1 출력전압패드는 상기 접지패드의 일측에 배치되고, 상기 제2 전원공급패드 및 상기 제2 출력전압패드는 상기 접지패드의 타측에 배치되는 것인 반도체 압력센서.The method of claim 1,
The five connection pads include a single ground pad, a first power supply pad, a first output voltage pad, a second power supply pad, and a second output voltage pad, and the ground pad is disposed in the center of the first pad. And a power supply pad and the first output voltage pad are disposed at one side of the ground pad, and the second power supply pad and the second output voltage pad are disposed at the other side of the ground pad. 제1항에 있어서,
상기 5개의 접속패드는, 2개의 풀 휘트스톤 브리지를 형성하는 것인 반도체 압력센서.The method of claim 1,
The five connection pads form two full Wheatstone bridges. 제8항에 있어서,
상기 4개의 반도체 저항부 각각은 외부 고정저항을 통하여 외부 인가전압에 연결되어 2개의 독립된 풀 휘트스톤 브리지를 형성하는 것인 반도체 압력센서.The method of claim 8,
Wherein each of the four semiconductor resistors is connected to an external applied voltage through an external fixed resistor to form two independent full Wheatstone bridges. 제1항에 있어서,
상기 반도체 저항부 각각은,
어느 하나의 접속패드와 상기 어느 하나의 접속패드와 연결되는 다른 접속패드를 연결하도록, 상기 어느 하나의 접속패드에 길이방향으로 연장하게 연결되는 상부저항부와 상기 다른 접속패드에 길이방향으로 연장하는 하부저항부; 및
상기 접속패드 사이의 저항을 동일하게 조절하도록 상기 상부저항부와 상기 하부저항부 사이에 마련되는 저항조절부;를 포함하는 것인 반도체 압력센서.The method of claim 1,
Each of the semiconductor resistor parts,
Extends in the longitudinal direction to the upper resistor portion and the other connection pad connected to one of the connection pads in a longitudinal direction so as to connect one of the connection pads and another connection pad connected to the one of the connection pads. Lower resistance unit; And
And a resistance adjusting part provided between the upper resistance part and the lower resistance part to equally adjust the resistance between the connection pads. 제10항에 있어서,
상기 5개의 접속패드가 배열되는 방향을 기준으로, 상기 상부저항부와 상기 하부저항부는 동일한 간격으로 서로 이격되어 배치되는 것인 반도체 압력센서.The method of claim 10,
The upper resistance part and the lower resistance part are spaced apart from each other at equal intervals based on a direction in which the five connection pads are arranged.
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