JPH0933371A - 半導体圧力計 - Google Patents
半導体圧力計Info
- Publication number
- JPH0933371A JPH0933371A JP18901395A JP18901395A JPH0933371A JP H0933371 A JPH0933371 A JP H0933371A JP 18901395 A JP18901395 A JP 18901395A JP 18901395 A JP18901395 A JP 18901395A JP H0933371 A JPH0933371 A JP H0933371A
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- Japan
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- semiconductor pressure
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 直線性特性、耐ノイズ特性が向上され、安価
な半導体圧力計を実現する。 【構成】支持基板と、該支持基板に一端が固定され自由
端側に測定圧が印加される片持ち梁状のセンサチップ
と、該センサチップの自由端側に設けられ該センサチッ
プに起歪部たるダイアフラムを構成する内部空所と、前
記センサチップの起歪部に設けられた半導体圧力検出素
子とを具備する半導体圧力計である。
な半導体圧力計を実現する。 【構成】支持基板と、該支持基板に一端が固定され自由
端側に測定圧が印加される片持ち梁状のセンサチップ
と、該センサチップの自由端側に設けられ該センサチッ
プに起歪部たるダイアフラムを構成する内部空所と、前
記センサチップの起歪部に設けられた半導体圧力検出素
子とを具備する半導体圧力計である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、センサチップの固定に
基づく固定歪の影響を排除して直線性特性が向上され、
外乱ノイズの影響を受け難くして耐ノイズ特性が向上さ
れ、且つ、安価な半導体圧力計に関するものである。
基づく固定歪の影響を排除して直線性特性が向上され、
外乱ノイズの影響を受け難くして耐ノイズ特性が向上さ
れ、且つ、安価な半導体圧力計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１３は従来より一般に使用されている
従来例の構成説明図で、例えば、実開昭６３ー６３７３
７号公報に示されている。図において、１はセンサチッ
プである。この場合は、シリコンが使用されている。２
はセンサチップ１に設けられセンサチップ１に起歪部た
るダイアフラム３を構成する凹部である。
従来例の構成説明図で、例えば、実開昭６３ー６３７３
７号公報に示されている。図において、１はセンサチッ
プである。この場合は、シリコンが使用されている。２
はセンサチップ１に設けられセンサチップ１に起歪部た
るダイアフラム３を構成する凹部である。
【０００３】４は、センサチップ１の起歪部３に設けら
れた半導体圧力検出素子である。５はセンサチップの一
面に一面が接続され前記凹部と圧力導入室６を構成する
パイレックスガラスよりなるガラス支持基板である。こ
の場合は、センサチップ１とは陽極接合等により接合さ
れている。７はガラス支持基板に設けられ圧力導入室６
に連通する連通孔である。８は圧力容器である。ガラス
支持基板５の他面が接合されている。
れた半導体圧力検出素子である。５はセンサチップの一
面に一面が接続され前記凹部と圧力導入室６を構成する
パイレックスガラスよりなるガラス支持基板である。こ
の場合は、センサチップ１とは陽極接合等により接合さ
れている。７はガラス支持基板に設けられ圧力導入室６
に連通する連通孔である。８は圧力容器である。ガラス
支持基板５の他面が接合されている。
【０００４】以上の構成において、圧力導入室６に低圧
側圧力ＰLが導入され、ダイアフラム３の外側から高圧
側圧力ＰHが加わると、ダイアフラム３は、高圧側圧力
ＰH―低圧側圧力ＰLの差圧により変位する。この変位を
半導体圧力検出素子により電気的に検出すれば、差圧に
対応した電気信号出力が得られる。
側圧力ＰLが導入され、ダイアフラム３の外側から高圧
側圧力ＰHが加わると、ダイアフラム３は、高圧側圧力
ＰH―低圧側圧力ＰLの差圧により変位する。この変位を
半導体圧力検出素子により電気的に検出すれば、差圧に
対応した電気信号出力が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な装置においては、センサチップ１は、ガラス支持基板
５に接合されているので、接合による歪がどうしてもセ
ンサチップ１に及ぶ。この結果、直線性等の特性に悪影
響を及ぼす。
な装置においては、センサチップ１は、ガラス支持基板
５に接合されているので、接合による歪がどうしてもセ
ンサチップ１に及ぶ。この結果、直線性等の特性に悪影
響を及ぼす。
【０００６】また、センサチップ１は、ガラス支持基板
５に全面的に接合されているので、機械的外乱の影響を
受けやすい。機械的外乱の影響を防止するために、支持
基板に溝を設け、機械的外乱に対する絞り手段を設ける
等の種々の対策が取られているが、構造が複雑となり高
価となる。
５に全面的に接合されているので、機械的外乱の影響を
受けやすい。機械的外乱の影響を防止するために、支持
基板に溝を設け、機械的外乱に対する絞り手段を設ける
等の種々の対策が取られているが、構造が複雑となり高
価となる。
【０００７】本発明は、この問題点を解決するものであ
る。本発明の目的は、センサチップの固定に基づく固定
歪の影響を排除して直線性特性が向上され、外乱ノイズ
の影響を受け難くして耐ノイズ特性が向上され、且つ、
安価な半導体圧力計を提供するにある。
る。本発明の目的は、センサチップの固定に基づく固定
歪の影響を排除して直線性特性が向上され、外乱ノイズ
の影響を受け難くして耐ノイズ特性が向上され、且つ、
安価な半導体圧力計を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、 （１）支持基板と、該支持基板に一端が固定され自由端
側に測定圧が印加される片持ち梁状のセンサチップと、
該センサチップの自由端側に設けられ該センサチップに
起歪部たるダイアフラムを構成する内部空所と、前記セ
ンサチップの起歪部に設けられた半導体圧力検出素子と
を具備する半導体圧力計。 （２）前記内部空所が真空に保たれたことを特徴とする
請求項１記載の半導体圧力計。 （３）一端が前記内部空所に連通し途中が前記支持基板
と前記センサチップとを通り他端から所定の基準圧が導
入される連通孔を具備したことを特徴とする半導体圧力
計。 を構成したものである。
に、本発明は、 （１）支持基板と、該支持基板に一端が固定され自由端
側に測定圧が印加される片持ち梁状のセンサチップと、
該センサチップの自由端側に設けられ該センサチップに
起歪部たるダイアフラムを構成する内部空所と、前記セ
ンサチップの起歪部に設けられた半導体圧力検出素子と
を具備する半導体圧力計。 （２）前記内部空所が真空に保たれたことを特徴とする
請求項１記載の半導体圧力計。 （３）一端が前記内部空所に連通し途中が前記支持基板
と前記センサチップとを通り他端から所定の基準圧が導
入される連通孔を具備したことを特徴とする半導体圧力
計。 を構成したものである。
【０００９】
【作用】以上の構成において、センサチップに測定圧が
加わると、ダイアフラムが変位する。この変位を半導体
圧力検出素子により電気的に検出すれば、測定圧に対応
した電気信号出力が得られる。
加わると、ダイアフラムが変位する。この変位を半導体
圧力検出素子により電気的に検出すれば、測定圧に対応
した電気信号出力が得られる。
【００１０】而して、センサチップは片持ち梁状に構成
されているので、センサチップの固定端の支持基板に対
する接合による歪の影響が、センサチップの自由端に設
けられた半導体圧力検出素子に及ぶ恐れが少ない。
されているので、センサチップの固定端の支持基板に対
する接合による歪の影響が、センサチップの自由端に設
けられた半導体圧力検出素子に及ぶ恐れが少ない。
【００１１】また、機械的外乱の影響も、センサチップ
の自由端に設けられた半導体圧力検出素子に及ぶ恐れが
少ない。以下、実施例に基づき詳細に説明する。
の自由端に設けられた半導体圧力検出素子に及ぶ恐れが
少ない。以下、実施例に基づき詳細に説明する。
【００１２】
【実施例】図１は本発明の一実施例の要部構成説明図で
ある。図２は図１の平面図である。図において、図１３
と同一記号の構成は同一機能を表わす。以下、図１３と
相違部分のみ説明する。
ある。図２は図１の平面図である。図において、図１３
と同一記号の構成は同一機能を表わす。以下、図１３と
相違部分のみ説明する。
【００１３】１１は、支持基板である。支持基板１１は
プリント基板、ＭＣＭ基板、セラミックス、プラスチッ
ク等が使用される。１２はセンサチップである。この場
合は、シリコン材からなり長方形をなしている。センサ
チップ１２は、固定端部１３を介して支持基板１１に片
持ち支持される。固定の方法としては、この場合は、接
着剤が使用されている。
プリント基板、ＭＣＭ基板、セラミックス、プラスチッ
ク等が使用される。１２はセンサチップである。この場
合は、シリコン材からなり長方形をなしている。センサ
チップ１２は、固定端部１３を介して支持基板１１に片
持ち支持される。固定の方法としては、この場合は、接
着剤が使用されている。
【００１４】センサチップ１２の自由端１４側がフリー
になるように、支持基板１１の自由端１４側はｄだけ薄
くなっている。１５は、センサチップ１２の自由端側１
４の受圧面側に設けられ、センサチップ１２に起歪部た
るダイアフラム１６を構成する内部空所である。内部空
所１５は、この場合は、真空に保たれている。
になるように、支持基板１１の自由端１４側はｄだけ薄
くなっている。１５は、センサチップ１２の自由端側１
４の受圧面側に設けられ、センサチップ１２に起歪部た
るダイアフラム１６を構成する内部空所である。内部空
所１５は、この場合は、真空に保たれている。
【００１５】１７は、センサチップの起歪部１６に設け
られた半導体圧力検出素子である。この場合は、ピエゾ
抵抗素子が使用されている。１８は、支持基板１１に設
けられたアンプチップである。１９は、センサチップ１
２のパッドと支持基板１１のパッドとを電気的に接続す
るワイヤボンディングである。
られた半導体圧力検出素子である。この場合は、ピエゾ
抵抗素子が使用されている。１８は、支持基板１１に設
けられたアンプチップである。１９は、センサチップ１
２のパッドと支持基板１１のパッドとを電気的に接続す
るワイヤボンディングである。
【００１６】以上の構成において、センサチップ１２に
測定圧Ｐｍが加わると、ダイアフラム１６が変位する。
この変位を半導体圧力検出素子１７により電気的に検出
すれば、測定圧Ｐｍに対応した電気信号出力が得られ
る。
測定圧Ｐｍが加わると、ダイアフラム１６が変位する。
この変位を半導体圧力検出素子１７により電気的に検出
すれば、測定圧Ｐｍに対応した電気信号出力が得られ
る。
【００１７】而して、センサチップ１２は片持ち梁状に
構成されているので、センサチップの固定端１３の支持
基板１１に対する接合による歪の影響が、センサチップ
の自由端１４に設けられた半導体圧力検出素子１７に及
ぶ恐れが少ない。また、同様に、機械的外乱の影響も、
センサチップの自由端１４に設けられた半導体圧力検出
素子１７に及ぶ恐れが少ない。
構成されているので、センサチップの固定端１３の支持
基板１１に対する接合による歪の影響が、センサチップ
の自由端１４に設けられた半導体圧力検出素子１７に及
ぶ恐れが少ない。また、同様に、機械的外乱の影響も、
センサチップの自由端１４に設けられた半導体圧力検出
素子１７に及ぶ恐れが少ない。
【００１８】また、センサチップの自由端１４側は、測
定圧Ｐｍに囲まれているので、バランスしており、セン
サチップの自由端１４側が、測定圧Ｐｍにより変形する
恐れはない。
定圧Ｐｍに囲まれているので、バランスしており、セン
サチップの自由端１４側が、測定圧Ｐｍにより変形する
恐れはない。
【００１９】この結果、センサチップの固定に基づく固
定歪の影響を排除して直線性特性が向上され、外乱ノイ
ズの影響を受け難くして耐ノイズ特性が向上され、且
つ、安価な半導体圧力計が得られる。
定歪の影響を排除して直線性特性が向上され、外乱ノイ
ズの影響を受け難くして耐ノイズ特性が向上され、且
つ、安価な半導体圧力計が得られる。
【００２０】図３は、本発明装置の使用例を示したもの
である。図において、Ａは本発明装置である半導体圧力
計である。Ｂはチャンバである。チャンバＢ内の圧力Ｐ
が、本発明に係わる半導体圧力計Ａにより測定される。
なお、圧力チャンバＢには、外部振動Ｃが加わってい
る。この外部振動Ｃが、本発明に係わる半導体圧力計Ａ
には、外部ノイズとなる。
である。図において、Ａは本発明装置である半導体圧力
計である。Ｂはチャンバである。チャンバＢ内の圧力Ｐ
が、本発明に係わる半導体圧力計Ａにより測定される。
なお、圧力チャンバＢには、外部振動Ｃが加わってい
る。この外部振動Ｃが、本発明に係わる半導体圧力計Ａ
には、外部ノイズとなる。
【００２１】図４は本発明の他の実施例の要部構成説明
図である。図５は図４の要部平面図である。本実施例に
おいては、センサチップ１２は、その一端が厚みｄを有
する固定板３１が取付られた支持基板１１に固定されて
いる。３２は、一端が内部空所１５に連通し、途中がセ
ンサチップ１２，固定板３１と支持基板１１とを通り、
他端から所定の基準圧ＰSが導入される連通孔である。
３３はリードピンで、ワイヤボンディング１９を介し
て、半導体圧力検出素子１７に接続されている。
図である。図５は図４の要部平面図である。本実施例に
おいては、センサチップ１２は、その一端が厚みｄを有
する固定板３１が取付られた支持基板１１に固定されて
いる。３２は、一端が内部空所１５に連通し、途中がセ
ンサチップ１２，固定板３１と支持基板１１とを通り、
他端から所定の基準圧ＰSが導入される連通孔である。
３３はリードピンで、ワイヤボンディング１９を介し
て、半導体圧力検出素子１７に接続されている。
【００２２】この場合は、基準圧ＰSは大気圧が使用さ
れている。３４は、カバーケースである。
れている。３４は、カバーケースである。
【００２３】図６は本発明の他の実施例の要部構成説明
図である。図７は図６の平面図である。本実施例におい
て、
図である。図７は図６の平面図である。本実施例におい
て、
【００２４】４１は、支持基板４２に設けられた凹部４
３に固定端４４が固定されたセンサチップである。４５
は、センサチップ４１の自由端４６に設けられた内部空
所である。自由端４６の端面が測定ダイアフラム４７を
形成するように構成されている。
３に固定端４４が固定されたセンサチップである。４５
は、センサチップ４１の自由端４６に設けられた内部空
所である。自由端４６の端面が測定ダイアフラム４７を
形成するように構成されている。
【００２５】図８は本発明の他の実施例の要部構成説明
図である。本実施例においては、センサチップ５１の自
由端５２を確保するために、固定端５３と支持基板５４
とを接着剤５５で接合し、接着剤５５の厚さをｄとした
ものである。
図である。本実施例においては、センサチップ５１の自
由端５２を確保するために、固定端５３と支持基板５４
とを接着剤５５で接合し、接着剤５５の厚さをｄとした
ものである。
【００２６】図９は本発明の他の実施例の要部構成説明
図である。本実施例においては、外乱ノイズの影響を、
更に軽減するために、センサチップ６１の中央部付近
に、板厚さ方向に溝６２を設けたものである。溝６２に
より外乱ノイズが絞ることが出来るからである。
図である。本実施例においては、外乱ノイズの影響を、
更に軽減するために、センサチップ６１の中央部付近
に、板厚さ方向に溝６２を設けたものである。溝６２に
より外乱ノイズが絞ることが出来るからである。
【００２７】図１０は本発明の他の実施例の要部構成説
明図である。図１１は図１０側面図である。本実施例に
おいては、外乱ノイズの影響を、更に軽減するために、
センサチップ７１の中央部付近に、板幅に直交する方向
に溝７２を設けたものである。溝７２により外乱ノイズ
が更に絞ることが出来るからである。
明図である。図１１は図１０側面図である。本実施例に
おいては、外乱ノイズの影響を、更に軽減するために、
センサチップ７１の中央部付近に、板幅に直交する方向
に溝７２を設けたものである。溝７２により外乱ノイズ
が更に絞ることが出来るからである。
【００２８】図１２は本発明の他の実施例の要部構成説
明図である。本実施例においては、センサチップ８１
に、信号処理回路用のＩＣ８２を設けたものである。
明図である。本実施例においては、センサチップ８１
に、信号処理回路用のＩＣ８２を設けたものである。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、 （１）支持基板と、該支持基板に一端が固定され自由端
側に測定圧が印加される片持ち梁状のセンサチップと、
該センサチップの自由端側に設けられ該センサチップに
起歪部たるダイアフラムを構成する内部空所と、前記セ
ンサチップの起歪部に設けられた半導体圧力検出素子と
を具備する半導体圧力計。 （２）前記内部空所が真空に保たれたことを特徴とする
請求項１記載の半導体圧力計。 （３）一端が前記内部空所に連通し途中が前記支持基板
と前記センサチップとを通り他端から所定の基準圧が導
入される連通孔を具備したことを特徴とする半導体圧力
計。 を構成した。
側に測定圧が印加される片持ち梁状のセンサチップと、
該センサチップの自由端側に設けられ該センサチップに
起歪部たるダイアフラムを構成する内部空所と、前記セ
ンサチップの起歪部に設けられた半導体圧力検出素子と
を具備する半導体圧力計。 （２）前記内部空所が真空に保たれたことを特徴とする
請求項１記載の半導体圧力計。 （３）一端が前記内部空所に連通し途中が前記支持基板
と前記センサチップとを通り他端から所定の基準圧が導
入される連通孔を具備したことを特徴とする半導体圧力
計。 を構成した。
【００３０】而して、センサチップは片持ち梁状に構成
されているので、センサチップの固定端の支持基板に対
する接合による歪の影響が、センサチップの自由端に設
けられた半導体圧力検出素子に及ぶ恐れが少ない。
されているので、センサチップの固定端の支持基板に対
する接合による歪の影響が、センサチップの自由端に設
けられた半導体圧力検出素子に及ぶ恐れが少ない。
【００３１】また、同様に、機械的外乱の影響も、セン
サチップの自由端に設けられた半導体圧力検出素子に及
ぶ恐れが少ない。また、センサチップの自由端側は、測
定圧に囲まれているので、バランスしており、センサチ
ップの自由端側が、測定圧により変形する恐れはない。
サチップの自由端に設けられた半導体圧力検出素子に及
ぶ恐れが少ない。また、センサチップの自由端側は、測
定圧に囲まれているので、バランスしており、センサチ
ップの自由端側が、測定圧により変形する恐れはない。
【００３２】この結果、直線性特性、耐ノイズ特性が向
上され、安価な半導体圧力計が得られる。
上され、安価な半導体圧力計が得られる。
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の使用例の説明図である。
【図４】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図５】図４の要部平面図である。
【図６】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図７】図６の平面図である。
【図８】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図９】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図１０】本発明の他の実施例の要部構成説明図であ
る。
る。
【図１１】図１０の側面図である。
【図１２】本発明の他の実施例の要部構成説明図であ
る。
る。
【図１３】従来より一般に使用されている従来例の構成
説明図である。
説明図である。
１１ 支持基板 １２ センサチップ １３ 固定 １４ 自由端 １５ 内部空所 １６ ダイアフラム １７ 半導体圧力検出素子 １８ アンプチップ １９ ワイヤボンディング ３１ 固定板 ３２ 連通孔 ３３ リードピン ３４ カバーケース ４１ センサチップ ４２ 支持基板 ４３ 凹部 ４４ 固定端 ４５ 内部空所 ４６ 自由端 ４７ 測定ダイアフラム ５１ センサチップ ５２ 自由端 ５３ 固定端 ５４ 支持基板 ５５ 接着剤 ６１ センサチップ ６２ 溝 ７１ センサチップ ７２ 溝 ８１ センサチップ ８２ 信号処理回路用のＩＣ
Claims (3)
- 【請求項１】支持基板と、 該支持基板に一端が固定され自由端側に測定圧が印加さ
れる片持ち梁状のセンサチップと、 該センサチップの自由端側に設けられ該センサチップに
起歪部たるダイアフラムを構成する内部空所と、 前記センサチップの起歪部に設けられた半導体圧力検出
素子とを具備する半導体圧力計。 - 【請求項２】前記内部空所が真空に保たれたことを特徴
とする請求項１記載の半導体圧力計。 - 【請求項３】一端が前記内部空所に連通し途中が前記支
持基板と前記センサチップとを通り他端から所定の基準
圧が導入される連通孔を具備したことを特徴とする半導
体圧力計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18901395A JPH0933371A (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | 半導体圧力計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18901395A JPH0933371A (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | 半導体圧力計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0933371A true JPH0933371A (ja) | 1997-02-07 |
Family
ID=16233847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18901395A Pending JPH0933371A (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | 半導体圧力計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0933371A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1995
- 1995-07-25 JP JP18901395A patent/JPH0933371A/ja active Pending
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