JPS59102131A - 半導体圧力センサ - Google Patents
半導体圧力センサInfo
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- JPS59102131A JPS59102131A JP21316982A JP21316982A JPS59102131A JP S59102131 A JPS59102131 A JP S59102131A JP 21316982 A JP21316982 A JP 21316982A JP 21316982 A JP21316982 A JP 21316982A JP S59102131 A JPS59102131 A JP S59102131A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/14—Housings
- G01L19/147—Details about the mounting of the sensor to support or covering means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
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- G01L19/0038—Fluidic connecting means being part of the housing
-
- G—PHYSICS
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- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/0061—Electrical connection means
- G01L19/0084—Electrical connection means to the outside of the housing
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は半導体圧力センサに関する。
（ロ）従来技術
ダイヤフラム部をもつ半導体圧力センサペレットを基台
に装着ける形態の半導体圧力センサは、ダイヤフラム部
が被測定圧力により変形したとき、その変形量をピエソ
抵抗効果を利用して電気量に変換し、圧力検出をなすも
のである。
に装着ける形態の半導体圧力センサは、ダイヤフラム部
が被測定圧力により変形したとき、その変形量をピエソ
抵抗効果を利用して電気量に変換し、圧力検出をなすも
のである。
従って、この種のセンサでは、被測定圧力以外の他の要
因によりダイヤプラム部が変形すると、もはや正確な圧
力検出を行えない。通常、最も問題となる上記他の要因
は、センサペレットと基台との間の熱膨張係数の差であ
る。即ち、この場合、温度変化によってセンサの出力が
変化してしまうのである。
因によりダイヤプラム部が変形すると、もはや正確な圧
力検出を行えない。通常、最も問題となる上記他の要因
は、センサペレットと基台との間の熱膨張係数の差であ
る。即ち、この場合、温度変化によってセンサの出力が
変化してしまうのである。
従来、この様な熱膨張係数の差の問題を解決すべく、セ
ンサペレットと熱膨張係数の等しい材質からなる中間基
台をセンサペレットと基台との間に挿入し、ペレットと
基台との間の熱膨張係数の差を緩和することが提案され
ている。しかし乍ら、この場合、基台と中間台との間の
熱膨張係数の差に基つく歪の影響は依然として残る。基
台と中間基台との間をシリコンコムにより接着し、両者
間の熱的歪の緩和を図ることも提案きれているが、７４
足いくものではない。加えて、シリコンゴムは、その硬
化時に収縮するので、その残留歪がダイヤフラム部に影
響を与え、特性のばらつきの原因をもたらす。
ンサペレットと熱膨張係数の等しい材質からなる中間基
台をセンサペレットと基台との間に挿入し、ペレットと
基台との間の熱膨張係数の差を緩和することが提案され
ている。しかし乍ら、この場合、基台と中間台との間の
熱膨張係数の差に基つく歪の影響は依然として残る。基
台と中間基台との間をシリコンコムにより接着し、両者
間の熱的歪の緩和を図ることも提案きれているが、７４
足いくものではない。加えて、シリコンゴムは、その硬
化時に収縮するので、その残留歪がダイヤフラム部に影
響を与え、特性のばらつきの原因をもたらす。
その他、基台自体をセンサペレットと同一の熱膨張係数
の材質で構成するととも考えられるが、完全に熱膨張係
数を一致きせるのは容易ではなく、又その様な基台材料
は高価である。
の材質で構成するととも考えられるが、完全に熱膨張係
数を一致きせるのは容易ではなく、又その様な基台材料
は高価である。
（ハ〉発明の目的
本発明は、特殊な基台材料を用いることなく、従来の熱
膨張係数の差の問題を解決せんとするものである。
膨張係数の差の問題を解決せんとするものである。
（ニ）発明の構成
本発明の構成的特徴は、ゲル状物質をセンサペレットと
基台との間に直接的又は間接的に介在許せた点にある。
基台との間に直接的又は間接的に介在許せた点にある。
（ポ）実施例
第１区に実施例の半導体圧力センサ（１）を示す。この
圧力センサ（１）は、基台り２）の上面に、その孔（３
）を室ぐ配置にて半導体圧カセンサペレ・ン１〜＜４）
を装着し、ペレット表面を被覆材（５）で覆った後、圧
力導入筒（６ａ）を楢するパ・７ケージ（６）を基台（
２）上面に固設した構造をもつ。
圧力センサ（１）は、基台り２）の上面に、その孔（３
）を室ぐ配置にて半導体圧カセンサペレ・ン１〜＜４）
を装着し、ペレット表面を被覆材（５）で覆った後、圧
力導入筒（６ａ）を楢するパ・７ケージ（６）を基台（
２）上面に固設した構造をもつ。
ペレット（４）はシリコンで形成され、約４００μｍＰ
Ｆ−’ａの環状周囲基部（４ａ）と、エツチングにより
肉薄とされた約５０μｍ厚さの円板状ダイアフラム部＜
４ｂ）とからなる。ダイアフラム部（４ｂ）の表面、に
はピエゾ抵抗素子となる複数の拡散層（７）（７）・・
と１図には現われていないが、これら拡散層より基部（
４ａ）の上面にまで延びる配線層が形成きれ、各配線層
は、基台（２）に植設したリード（８）に金属細線（９
）を介して電気的に連なっている。従って上記センサに
おいて、圧力導入筒（６ａ）を通じて被ｉ１１定圧力が
気体又は液体の形にてパッケージクロ）内に加わると、
斯るバックージ内の圧力と基台の孔（３〉内との圧力差
に応してセンサのダイアフラム部（４ｂ）が変形し、そ
の変形量に応した電気的信号がリード（８）より取り出
される。
Ｆ−’ａの環状周囲基部（４ａ）と、エツチングにより
肉薄とされた約５０μｍ厚さの円板状ダイアフラム部＜
４ｂ）とからなる。ダイアフラム部（４ｂ）の表面、に
はピエゾ抵抗素子となる複数の拡散層（７）（７）・・
と１図には現われていないが、これら拡散層より基部（
４ａ）の上面にまで延びる配線層が形成きれ、各配線層
は、基台（２）に植設したリード（８）に金属細線（９
）を介して電気的に連なっている。従って上記センサに
おいて、圧力導入筒（６ａ）を通じて被ｉ１１定圧力が
気体又は液体の形にてパッケージクロ）内に加わると、
斯るバックージ内の圧力と基台の孔（３〉内との圧力差
に応してセンサのダイアフラム部（４ｂ）が変形し、そ
の変形量に応した電気的信号がリード（８）より取り出
される。
本実施例の特徴として、ペレットの基部（４ａ）はゲル
状物質からなる約１００μｍ厚みの接着材（１０）にて
直接的に基台り２）に装着されている。接着材り１０）
はゲル状であるがために、ペレット（４）と基台（２）
との相互間に力が伝わり難く、従ってこれら両者間の熱
膨張係数の差に基つく微ノｊ＼な伸び縮みの差はは〜″
完全接着材（１０〉により吸収されてダイアフラム部（
４ｂ）に影響を及ぼさない。基台＜２）は、よって、そ
の材質を特に限る必要はなく、例えば鉄又はコバール等
により構成できる。
状物質からなる約１００μｍ厚みの接着材（１０）にて
直接的に基台り２）に装着されている。接着材り１０）
はゲル状であるがために、ペレット（４）と基台（２）
との相互間に力が伝わり難く、従ってこれら両者間の熱
膨張係数の差に基つく微ノｊ＼な伸び縮みの差はは〜″
完全接着材（１０〉により吸収されてダイアフラム部（
４ｂ）に影響を及ぼさない。基台＜２）は、よって、そ
の材質を特に限る必要はなく、例えば鉄又はコバール等
により構成できる。
接着材（１０）用のゲル状物質としてはゲル状シリコー
ンが好適であり、例えばトーレシリコーンく株）より市
販きれている品番Ｊ ＣＲ６１０７やＪＣＲ６１０８の
ものが使用される。これらの場合、液状シリコーンを基
台（２）の所定部に塗布して、その上にペレット（４）
を載置し、これを１５０℃の炉中に２時間〜８時間放置
する作業がな訟れる。尚、上記炉に対する被加熱物の出
し入れ時に炉の温度を途々に変化させる必要はない。
ンが好適であり、例えばトーレシリコーンく株）より市
販きれている品番Ｊ ＣＲ６１０７やＪＣＲ６１０８の
ものが使用される。これらの場合、液状シリコーンを基
台（２）の所定部に塗布して、その上にペレット（４）
を載置し、これを１５０℃の炉中に２時間〜８時間放置
する作業がな訟れる。尚、上記炉に対する被加熱物の出
し入れ時に炉の温度を途々に変化させる必要はない。
上記ゲル状物質の他には、５ｈａｒｅ硬度で約１５以下
のシリコーンであれはゲル状を呈するので使用可能であ
り、特に同硬度１０以下のものがより好ましく、４〜６
のものが更に好ましい。前記硬度が約２５以上になると
通常、シリコンゴムと称されるものとなり、この様な高
硬度になると、もはや歪吸収効果は余り期待できず、又
既述の如く、硬化時の残留歪が問題となる。
のシリコーンであれはゲル状を呈するので使用可能であ
り、特に同硬度１０以下のものがより好ましく、４〜６
のものが更に好ましい。前記硬度が約２５以上になると
通常、シリコンゴムと称されるものとなり、この様な高
硬度になると、もはや歪吸収効果は余り期待できず、又
既述の如く、硬化時の残留歪が問題となる。
被覆材（５）は、ダイアフラム部（４ｂ）の表面を保護
するために設けられ、その材質はやはり同様の理由でゲ
ル状のものが好ましく、従って例えば接着材（１０）と
同一のものが用いられる。尚、ダイアフラム部（４ｂ）
表面上の被覆材（５〉の厚みは１００〜４００μｍ程度
く本実施例は約２００．ａｍ）が適当である。
するために設けられ、その材質はやはり同様の理由でゲ
ル状のものが好ましく、従って例えば接着材（１０）と
同一のものが用いられる。尚、ダイアフラム部（４ｂ）
表面上の被覆材（５〉の厚みは１００〜４００μｍ程度
く本実施例は約２００．ａｍ）が適当である。
上記実施例のセンサに対し、基台の孔（３）側を大気圧
に保った状態で、バ・７ケーシ（６）内を加減圧（１気
圧と一１気圧）状態に１０７回くり返しても特性の変化
は認、められない。又上記実施例のセンサに対し、プレ
ッシャークツカーテストを１０時間行っても同様の結果
であった。
に保った状態で、バ・７ケーシ（６）内を加減圧（１気
圧と一１気圧）状態に１０７回くり返しても特性の変化
は認、められない。又上記実施例のセンサに対し、プレ
ッシャークツカーテストを１０時間行っても同様の結果
であった。
上記実施例は、圧力導入筒（６ａ）を有する差圧型のも
のであったが、パッケージクロ）を密閉せる絶ス１圧型
のものにも本発明は同様に通用される。
のであったが、パッケージクロ）を密閉せる絶ス１圧型
のものにも本発明は同様に通用される。
又、上記実施例では、ペレット・（４）と基台＜２）と
の間に、ゲル状物質直接的に介在されているが、必要に
応じて、これを間接的な介在になしてもよい、第２図は
斯る間接的介在の場合の実施例を示し、この例では、基
台（２）とベレ・／ｈ（４＞との間にシリコンからなる
中間基台（１１）が配され、基台ノリコンからなる中間
基台り１１）が配され、基台（２）と中間基台（１１）
とが上記第１図の実施例と同様なゲル状物質からなる第
１接着材（１２）で接Ｍきれ、中間基台り１１）とベレ
ット（４〉とがシリコンと同然膨張係数のカラスからな
る第２接着材（１３）で接着されている。この場合にも
、第１接着材（１２）の作用で基台（２）とペレｙｌ１
４）との間の熱的歪の問題は解消される。
の間に、ゲル状物質直接的に介在されているが、必要に
応じて、これを間接的な介在になしてもよい、第２図は
斯る間接的介在の場合の実施例を示し、この例では、基
台（２）とベレ・／ｈ（４＞との間にシリコンからなる
中間基台（１１）が配され、基台ノリコンからなる中間
基台り１１）が配され、基台（２）と中間基台（１１）
とが上記第１図の実施例と同様なゲル状物質からなる第
１接着材（１２）で接Ｍきれ、中間基台り１１）とベレ
ット（４〉とがシリコンと同然膨張係数のカラスからな
る第２接着材（１３）で接着されている。この場合にも
、第１接着材（１２）の作用で基台（２）とペレｙｌ１
４）との間の熱的歪の問題は解消される。
第２図の実施例の更に他の変更例として、第２接着材（
１３）のみをゲル状物質になすか、あるいは第１及び第
２の両接若材（１２＞（１３＞をゲル状物質になすこと
も可能である。
１３）のみをゲル状物質になすか、あるいは第１及び第
２の両接若材（１２＞（１３＞をゲル状物質になすこと
も可能である。
くべ）発明の効果
本発明によれば、ダイヤフラム部をもつ半導体圧カセン
サペレ・／トを基台に装着せる形態の圧力センサにおい
て、ペレットと基台との間の熱膨張係数の差による悪影
響を除去でき、センダの信頼性が著しく向上する。
サペレ・／トを基台に装着せる形態の圧力センサにおい
て、ペレットと基台との間の熱膨張係数の差による悪影
響を除去でき、センダの信頼性が著しく向上する。
第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図は他の実
施例を示す要部断面図である。 〈４）・・半導体圧カセンサペレ・ント、（２）・・・
基台、
施例を示す要部断面図である。 〈４）・・半導体圧カセンサペレ・ント、（２）・・・
基台、
Claims (1)
- （１）ダイヤフラム部をもつ半導体圧カセンサペし・ッ
トと基台との間に、直接的又は間接的にゲル状物質を介
在許せたことを特徴とする半導体用力センサ。 （２〉上記ゲル状物質はゲル状ンリコーンであることを
特徴とする半導体圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21316982A JPS59102131A (ja) | 1982-12-03 | 1982-12-03 | 半導体圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21316982A JPS59102131A (ja) | 1982-12-03 | 1982-12-03 | 半導体圧力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59102131A true JPS59102131A (ja) | 1984-06-13 |
Family
ID=16634697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21316982A Pending JPS59102131A (ja) | 1982-12-03 | 1982-12-03 | 半導体圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59102131A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61245035A (ja) * | 1985-04-23 | 1986-10-31 | Mitsui Toatsu Chem Inc | ダイアフラム形圧力センサ−デバイス |
| JPS63233342A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体圧力センサ |
| JPH03218428A (ja) * | 1990-01-24 | 1991-09-26 | Rohm Co Ltd | 半導体圧力センサ |
| US5986316A (en) * | 1997-11-26 | 1999-11-16 | Denso Corporation | Semiconductor type physical quantity sensor |
| JP2003042883A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-02-13 | Saginomiya Seisakusho Inc | 液封型圧力センサ |
| KR100437493B1 (ko) * | 2001-12-12 | 2004-06-25 | 주식회사 케이이씨 | 압력센서 패키지 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56122926A (en) * | 1980-02-06 | 1981-09-26 | Keller Hans W | Pressure measuring cell by piezoelectric resistance |
-
1982
- 1982-12-03 JP JP21316982A patent/JPS59102131A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56122926A (en) * | 1980-02-06 | 1981-09-26 | Keller Hans W | Pressure measuring cell by piezoelectric resistance |
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