JPH01163672A

JPH01163672A - 半導体加速度センサ

Info

Publication number: JPH01163672A
Application number: JP62323603A
Authority: JP
Inventors: Akio Shimomura; 昭夫下村
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1987-12-21
Filing date: 1987-12-21
Publication date: 1989-06-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、半導体加速度センサに係り、特に、耐衝撃性
の改善を図った半導体加速度センサに関するものである
。

〈従来の技術〉近年、半導体加速度センサとして、例えば、第６図に示
した構造のものが提案されている。

この半導体加速度センサでは、半導体基板１の中央部に
Ｃ字型の切欠き部２を介して重り部３が形成され、この
重り部３は半導体基板１の周縁の支持部４の一部から延
びたはり部５により支持され、加速度検出のための歪み
ゲージ６がはり部５に形成されてなり、加速時の重り部
３の動き（変位）がはり部５に作用し、この変化が電気
信号として、取り出せるようになっている。

ところが、このような半導体加速度センサを高衝撃検知
用素子として使用する場合、例えば、自動車の衝突時、
その衝撃を検知して、エアーパック等を作動させる場合
、受ける衝撃力が大きくて、はり部５に過度の荷重が掛
り、パターン回路である歪みゲージ６に悪影響を与えた
り、経時的に損傷する恐れがある。

このため、従来から、例えば、第７図や第８図に示した
ような衝撃緩和対策が取られている。

つまり、第７図の場合は、センサ本体を下部カバ７およ
び上部カバ８で挟み込み、目的物９へは、ゴム、スポン
ジ等の弾性に冨むダンパ材１０を介して取付けである。

一方、第８図の場合は、目的物９へは、下部カバ７を通
じて直接取付けであるが、上下の各カバ７．８間に囲ま
れる部分にシリコーンオイル等のダンパ材１１を充填し
である。

〈発明が解決しようとする問題点〉しかしながら、上記第７図の場合は、センサ本体が目的
物９ヘゴム、スポンジ等の弾性に富むダンパ材１０を介
して間接的に取付けられるため、様々な振動モードで発
生する衝撃に対して、十分な感度を得ることが難しく、
また、大きな衝撃に遇うと、はり部５が損傷する恐れが
ある。この点、上記第８図の場合は、センサ本体が目的
物９へ直接に取付けられるため、感度の点でほや一改善
されるものの、重り部３全体が上下からまんべんなくシ
リコーンオイル等のダンパ材１１で囲まれるため、やは
り十分な感度が得られない恐れがある。

特に、自動車の衝突時の衝撃等では、瞬時のタイミング
（ｍｓｅｃのオーダ）が問題となるため、シリコーンオ
イル等では、衝撃に追随できない恐れがあり、致命的な
欠陥となり得る。

〈問題点を解決するだめの手段〉本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであり、その特徴とする点は、サン七本体のはり部に
、シリコーンゲル等の衝撃吸収部材をコーテングして、
耐衝撃性の改善を図ったことにある。

か！る本発明をより具体的に示すと、半導体基板中央部
の重り部が当該基板周縁の支持部から延びたはり部によ
り支持され、かつ該はり部に歪みゲージが形成されてな
る半導体加速度センサにおいて、前記はり部に緩衝吸収
部材をコーテングさせた半導体加速度センサにある。

〈作用〉シリコーンゲル等の衝撃吸収部材は、非常に柔軟で弾性
に冨む材質であるため、センサ本体で最も強度的に弱い
はり部が補強され、高衝撃力に対しても十分な強度が得
られ、同時に、また、上記衝撃吸収部材は変形性も非常
に良好であるため、センサ感度の低下は殆どなく、所望
の感度が得られる。

〈実施例〉第１図は本発明に係る半導体加速度センサの一実施例を
示したものである。

図において、Ｃはセンサ本体で、半導体基板２１の中央
部にＣ字型の切欠き部２２を介して重り部２３が形成さ
れ、この重り部２３は半導体基板２１の周縁の支持部２
４の一部から延びたはり部２５により支持され、加速度
検出のための歪みゲージ（図示省略）がはり部２５に形
成されてなる。

このセンサ本体Ｃは、パッケージ台２６に固定した下部
カバ２７上に設置され、パッケージ台２６には電極２８
．２８が植設してあり、この電極２８．２８と上記歪み
ゲージの所望回路とはリード線２９．２９を介して接続
されており、また、上記パッケージ台２６上にはセンサ
本体Ｃ全体を覆うキャップ３０が被冠してあり、さらに
、上記センサ本体Ｃの上面には、第２図に示したように
半導体基板２１の両縁の支持部２４．２４間に上部カバ
３１が被せである。

この構造の半導体加速度センサにおいて、本発明では、
上記センサ本体Ｃのはり部２５の下面（底面）の凹み部
分に、ゲル状物の軟質レジンである衝撃吸収部材３２を
コーテングしである。

この衝撃吸収部材３２としては、適度の粘性を有してい
て、感度に与える影響が実質的に無視でき、かつはり部
２５の急激な動きをある程度規制し、衝撃を吸収するよ
うな材料であれば良く、特に、ゲル状物の軟質レジンが
好ましく、このゲル状物としては、シリコーンゲルを挙
げることができる。勿論、衝撃吸収部材３２としては、
上記の材料に限らず、上記と同等の粘性を与えるレジン
やその他の材料であれば、使用可能である。

例えば、衝撃吸収部材３２がシリコーンゲルの場合、第
３図に示したようにセンサ本体Ｃがチップの状態である
ときに、はり部２５の下面にシリコーンゲルを滴下し、
熱硬化させてコーテングする。そして、次に、本半導体
加速度センサを組立るには、第４図（Ａ）〜（Ｃ）に示
したように、先ず、パッケージ台２６に下部カバ２７を
固定し、この下部カバ２７上にセンサ本体Ｃを載せ、半
導体基板２１の支持部２４を接着する一方、上部カバ３
１を被せ、半導体基板２１の両縁の支持部２４゜２４を
接着するとよい。

上記シリコーンゲルのコーテングにより、はり部２５は
適度に補強される。

そして、このシリコーンゲルは、特性上、非常に変形性
が良好で、重り部２３の変位に瞬時に追随することが可
能であるため、センサ感度を低下させることがない。ま
た、このシリコーンゲルは、はり部２５に対して、補強
効果と同時に衝撃力吸収効果も有するため、高衝撃時、
はり部２５を保護し、その損傷を防止する。また、この
シリコーンゲルのコーテングにより、重り部２３の上下
への大きな変位はある程度規制されるため、やはり損傷
防止効果が得られる。

上記半導体加速度センサにおいて、上部カバ３１ば、セ
ンサ本体Ｃのチップ部分を保護し、歪みゲージ回路等の
劣化を防止するものであるが、センサの用途によっては
、上部カバ３１を省略することが可能である。このよう
な場合、本発明では、他の実施例として、第５図に示し
たように上部カバ３１を省略した形の半導体加速度セン
サとして提供することも可能である。

なお、上記各実施例では、センサ本体が片持ちはりの場
合について説明したが、本発明は、これに限定されず、
両持ちはり等の場合にも応用できること勿論である。

〈発明の効果〉以上の説明から明らかなように本発明によれば、ザンセ
本体のはり部に、シリコーンゲル等の衝撃吸収部材をコ
ーテングさせであるため、センサ感度の低下を招くこと
なく、衝撃吸収部材の機能により、耐衝撃性に極めて優
れた半導体加速度センサを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る半導体加速度センサの一実施例を
示した縦断面図、第２図はセンサ本体部分の平面図、第
３図はセンサ本体を示した縦断面図、第４図（Ａ）〜（
Ｃ）は第１図の半導体加速度センサの製造工程の一部を
示した各工程図、第５図は本発明に係る半導体加速度セ
ンサの他の実施例を示した縦断面図、第６図は半導体加
速度センサの概略を示した斜視図、第７図〜第８図は衝
撃緩和対策を施した従来の半導体加速度センサの各側を
示した縦断面図である。図中、Ｃ・・・・センサ本体、２１・・・半導体基板、２３・・・重り部、２４・・・支持部、２５・・・はり部、２６・・・パンケージ台、２７・・・下部カバ、３０・・・キャップ、３１・・・上部カバ、３２・・・衝撃吸収部材、ヘ　　　−　　　　　　リ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）半導体基板中央部の重り部が当該基板周縁の支持
部から延びたはり部により支持され、かつ該はり部に歪
みゲージが形成されてなる半導体加速度センサにおいて
、前記はり部に緩衝吸収部材をコーテングさせたことを
特徴とする半導体加速度センサ。
（２）前記緩衝吸収部材がゲル状物であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の半導体加速度センサ。
（３）前記緩衝吸収部材がシリコーンゲルであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の半
導体加速度センサ。