JPH0569646U - 圧力センサ素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 出力電極パッドと各ゲージ抵抗とを接続する
ワイヤ配線を不要とし、ワイヤ配線の接続不良という故
障原因を減少して、信頼性を向上できる圧力センサ素子
を提供する。 【構成】 金属ダイアフラム２上に絶縁薄膜３、抵抗薄
膜４及び配線薄膜５が順次重ねて形成され、上記抵抗薄
膜４及び配線薄膜５に、ブリッジ回路を構成する各ゲー
ジ抵抗Ｒ１〜Ｒ４、バランス調整用の複数の補助抵抗ｒ
及び複数の配線パッドＰがパターニングされる圧力セン
サ素子において、上記抵抗薄膜４は、各ゲージ抵抗Ｒ１
〜Ｒ４及び各補助抵抗ｒが、各配線パッドＰを介して相
互に接続する閉ループの連続パターンとし、この抵抗薄
膜４上の所定位置の配線パッドを電源電極パッドＰ１、
Ｐ２及び出力電極パッドＰ３、Ｐ４として選定した圧力
センサ素子。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、金属ダイアフラム上にブリッジ回路を構成する圧力センサ素子に関 する。

【０００２】

【従来の技術】

金属ダイアフラム上にブリッジ回路を構成する圧力センサ素子として、従来、 図２に示すものが知られている。この圧力センサ素子１１は、円形の金属ダイア フラム１２の片側略全面に絶縁薄膜１３、抵抗薄膜１４及び配線薄膜１５をスパ ッタリングあるいは蒸着などの薄膜形成技術によって順次重ねて形成し、フォト リソグラフィ技術によって上記抵抗薄膜１４及び配線薄膜１５にブリッジ回路を 構成する各ゲージ抵抗Ｒ１〜Ｒ４、バランス調整用の複数の補助抵抗ｒ、ｒ、… …及び複数の配線パッドＰ、Ｐ、……をパターニングしたものである。

【０００３】 ここで前記抵抗薄膜１４は、ゲージ抵抗Ｒ１、Ｒ４を有するゲージ抵抗部１４ ａと、ゲージ抵抗Ｒ２、Ｒ３を有するゲージ抵抗部１４ｂと、これらの両側に配 置されて複数の補助抵抗ｒ、ｒ、……をそれぞれ有する２つの補助抵抗部１４ｃ 、１４ｄとの４つの部分に分離してパターニングされている。そして配線薄膜１ ５からなる複数の配線パッドＰ、Ｐ……のうち、上記ゲージ抵抗部１４ａ上に形 成されてゲージ抵抗Ｒ１とＲ４とを接続する配線パッドを電源電極パッドＰ１１ としてそこにＶｃｃ側のワイヤ配線Ｗ１１が接続され、上記ゲージ抵抗部１４ｂ 上に形成されてゲージ抵抗Ｒ２とＲ３とを接続する配線パッドを電源電極パッド Ｐ１２としてそこにＧＮＤ側のワイヤ配線Ｗ１２が接続されている。

【０００４】 また、配線薄膜１５からなる複数の配線パッドＰ、Ｐ……のうち、前記ゲージ 抵抗部１４ａ上に形成された各配線パッドの、例えば中央部の配線パッドを出力 電極パッドＰ１３として、そこにＶＬ側のワイヤ配線Ｗ１３が接続され、前記ゲ ージ抵抗部１４ｂ上に形成された各配線パッドの、例えば中央部の配線パッドを 出力電極パッドＰ１４として、そこにＶＨ側のワイヤ配線Ｗ１４が接続されてい る。

【０００５】 さらに、前記出力電極パッドＰ１４と、前記ゲージ抵抗部１４ａのゲージ抵抗 Ｒ４に接続する配線パッドＰ１５及び前記ゲージ抵抗部１４ｂのゲージ抵抗Ｒ３ に接続する配線パッドＰ１６との間がそれぞれワイヤ配線Ｗ１５、Ｗ１６を介し て接続されている。また、前記出力電極パッドＰ１３と、前記ゲージ抵抗部１４ ａのゲージ抵抗Ｒ１に接続する配線パッドＰ１７との間がワイヤ配線Ｗ１７を介 して接続されている。

【０００６】 ここで、圧力センサ素子１１のブリッジ回路のバランス条件｜Ｒ１・Ｒ３−Ｒ ２・Ｒ４｜が最小値になるように、前記各ゲージ抵抗Ｒ１〜Ｒ４の実測抵抗値に 応じて補助抵抗値が定められ、この補助抵抗値をゲージ抵抗Ｒ２の抵抗値に加算 するように、ゲージ抵抗Ｒ２に接続する配線パッドＰ１８と、例えばこれに隣合 う前記補助抵抗部１４ｃ上の配線パッドＰ１９とがワイヤ配線Ｗ１８を介して接 続されている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、前記従来例による圧力センサ素子１１は、電源電極パッドＰ１１、 Ｐ１２及び出力電極パッドＰ１３、Ｐ１４に接続するワイヤ配線Ｗ１１、Ｗ１２ 、Ｗ１３、Ｗ１４の他に、出力電極パッドＰ１４と配線パッドＰ１５、Ｐ１６と を接続するワイヤ配線Ｗ１５、Ｗ１６や出力電極パッドＰ１３と配線パッドＰ１ ７とを接続するワイヤ配線Ｗ１７、さらには配線パッドＰ１８と配線パッドＰ１ ９とを接続するワイヤ配線Ｗ１８が必要であり、また出力電極パッドＰ１４には ３本のワイヤ配線Ｗ１４、Ｗ１５、Ｗ１６を集中して接続しなければならない。 このため、ワイヤ配線Ｗ１５、Ｗ１６、Ｗ１７、Ｗ１８の接続不良により故障が 生じる虞れがあって信頼性が低いという問題があった。

【０００８】 そこで本考案は、出力電極パッドと各ゲージ抵抗とを接続するワイヤ配線を不 要とし、ワイヤ配線の接続不良という故障原因を減少して信頼性を向上できる圧 力センサ素子を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この目的のため、本考案による圧力センサ素子は、金属ダイアフラム上に絶縁 薄膜、抵抗薄膜及び配線薄膜が順次重ねて形成され、上記抵抗薄膜及び配線薄膜 にブリッジ回路を構成する各ゲージ抵抗、バランス調整用の複数の補助抵抗及び 複数の配線パッドがパターニングされる圧力センサ素子において、上記抵抗薄膜 は各ゲージ抵抗及び各補助抵抗が各配線パッドを介して相互に接続する閉ループ の連続パターンとし、この抵抗薄膜上の所定位置の配線パッドを電源電極パッド 及び出力電極パッドとして選定したことを手段としている。

【００１０】

【作用】

このような手段を採用した圧力センサ素子は、抵抗薄膜が閉ループの連続パタ ーンをなして各ゲージ抵抗及び各補助抵抗を各配線パッドを介して相互に接続し ているから、従来必要であった出力電極パッドと各ゲージ抵抗とを接続するワイ ヤ配線が不要となり、このワイヤ配線の接続不良に伴う故障が回避されて信頼性 が向上する。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の一実施例よる圧力センサ素子を添付の図面に基づいて具体的に 説明する。 図１に示すように、一実施例による圧力センサ素子１は、円形の金属ダイアフ ラム２の片側略全面に絶縁薄膜３、抵抗薄膜４及び配線薄膜５をスパッタリング あるいは蒸着などの薄膜形成技術によって順次重ねて形成し、フォトリソグラフ ィ技術によって上記抵抗薄膜４及び配線薄膜５にブリッジ回路を構成する各ゲー ジ抵抗Ｒ１〜Ｒ４、バランス調整用の複数の補助抵抗ｒ、ｒ、……及び複数の配 線パッドＰ、Ｐ、……をパターニングしたものである。

【００１２】 ここで抵抗薄膜４は、各ゲージ抵抗Ｒ１〜Ｒ４及び各補助抵抗ｒ、ｒ、……が 各配線パッドＰ、Ｐ、……を介して相互に接続する閉ループの連続パターンとし て形成されている。そして配線薄膜５からなる複数の配線パッドＰ、Ｐ……のう ち、ゲージ抵抗Ｒ１とゲージ抵抗Ｒ４とを接続する配線パッドを電源電極パッド Ｐ１としてそこにＶｃｃ側のワイヤ配線Ｗ１が接続され、ゲージ抵抗Ｒ２とゲー ジ抵抗Ｒ３とを接続する配線パッドを電源電極パッドＰ２としてそこにＧＮＤ側 のワイヤ配線Ｗ２が接続されている。

【００１３】 ここで、ゲージ抵抗Ｒ１とゲージ抵抗Ｒ２との間で各補助抵抗ｒ、ｒ……を接 続する各配線パッドＰ、Ｐ……のうち、適宜選定した配線パッドを出力電極パッ ドＰ３としてそこにＶＬ側のワイヤ配線Ｗ３が接続され、同様にゲージ抵抗Ｒ３ とゲージ抵抗Ｒ４との間で各補助抵抗ｒ、ｒ……を接続する各配線パッドＰ、Ｐ ……のうち、適宜選定した配線パッドを出力電極パッドＰ４としてそこにＶＨ側 のワイヤ配線Ｗ４が接続されている。

【００１４】 前記出力電極パッドＰ３、Ｐ４の選定においては、ワイヤ配線Ｗ１、Ｗ２を介 して電源電極パッドＰ１、Ｐ２に電源電圧を印加し、この状態でゲージ抵抗Ｒ１ とゲージ抵抗Ｒ２との間の各配線パッドＰ、Ｐ……からＶＬ値を、ゲージ抵抗Ｒ ３とゲージ抵抗Ｒ４との間の各配線パッドＰ、Ｐ……からＶＨ値をそれぞれ読み 取り、両者の差が最も少ない配線パッドを出力電極パッドＰ３、Ｐ４として選定 するものである。

【００１５】 次に、このように構成された一実施例の圧力センサ素子１についてその作用を 従来例と比較して説明する。 前述のように従来例においては、出力電極パッドＰ１３、Ｐ１４と各ゲージ抵 抗Ｒ１〜Ｒ４とを接続するためにワイヤ配線Ｗ１５、Ｗ１６、Ｗ１７、Ｗ１８が 必要であり、これらの接続不良により故障が生じる虞れがあって信頼性が低いと いう問題があった。

【００１６】 これに対し、一実施例の圧力センサ素子１は、抵抗薄膜４が閉ループの連続パ ターンをなして各ゲージ抵抗Ｒ１〜Ｒ４及び補助抵抗ｒ、ｒ……を各配線パッド Ｐ、Ｐ……を介して相互に接続しているので、出力電極パッドＰ３、Ｐ４と各ゲ ージ抵抗Ｒ１〜Ｒ４とを接続するために従来必要であったワイヤ配線が不要とな り、それだけワイヤ配線の接続不良という故障原因が減少するのであり、信頼性 が向上する。

【００１７】

【考案の効果】

以上説明したとおり本考案によれば、圧力センサ素子の抵抗薄膜が閉ループの 連続パターンをなして各ゲージ抵抗及び各補助抵抗を各配線パッドを介して相互 に接続しているから、従来必要であった出力電極パッドと各ゲージ抵抗とを接続 する接続ワイヤが不要となる。従って、ワイヤ配線の接続不良という故障原因を 減少して信頼性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による圧力センサ素子のパタ
ーン図である。

【図２】従来例による圧力センサ素子のパターン図であ
る。

【符号の説明】

１、１１……圧力センサ素子 ２、１２……金属ダイアフラム ３、１３……絶縁薄膜 ４、１４……抵抗薄膜 ５、１５……配線薄膜 １４ａ、１４ｂ……ゲージ抵抗部 １４ｃ、１４ｄ……補助抵抗部 Ｒ１〜Ｒ４……ゲージ抵抗 ｒ……補助抵抗 Ｐ、Ｐ１５〜Ｐ１９……配線パッド Ｐ１、Ｐ２、Ｐ１１、Ｐ１２……電源電極パッド Ｐ３、Ｐ４、Ｐ１３Ｐ、１４……出力電極パッド Ｗ１〜Ｗ４、Ｗ１１〜Ｗ１８……ワイヤ配線

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属ダイアフラム（２）上に絶縁薄膜
   （３）、抵抗薄膜（４）及び配線薄膜（５）が順次重ね
   て形成され、上記抵抗薄膜（４）及び配線薄膜（５）に
   ブリッジ回路を構成する各ゲージ抵抗（Ｒ１〜Ｒ４）、
   バランス調整用の複数の補助抵抗（ｒ）及び複数の配線
   パッド（Ｐ）がパターニングされる圧力センサ素子にお
   いて、上記抵抗薄膜（４）は各ゲージ抵抗（Ｒ１〜Ｒ
   ４）及び各補助抵抗（ｒ）が各配線パッド（Ｐ）を介し
   て相互に接続する閉ループの連続パターンとし、この抵
   抗薄膜（４）上の所定位置の配線パッドを電源電極パッ
   ド（Ｐ１、Ｐ２）及び出力電極パッド（Ｐ３、Ｐ４）と
   して選定したことを特徴とする圧力センサ素子。