JPS60153182A - 圧覚センサの製造方法 - Google Patents
圧覚センサの製造方法Info
- Publication number
- JPS60153182A JPS60153182A JP59009794A JP979484A JPS60153182A JP S60153182 A JPS60153182 A JP S60153182A JP 59009794 A JP59009794 A JP 59009794A JP 979484 A JP979484 A JP 979484A JP S60153182 A JPS60153182 A JP S60153182A
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- JP
- Japan
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- pressure
- plate
- ring
- sensitive structure
- sensitive
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- Granted
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D48/00—Individual devices not covered by groups H10D1/00 - H10D44/00
- H10D48/50—Devices controlled by mechanical forces, e.g. pressure
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Pressure Sensors (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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、−導電形の半導体よりなるリング状の感圧構
造体がその受圧面に角度をなす面に逆導電形の複数の抵
抗素子領域を備え、受圧面に対向する側で支持体に固定
され、抵抗素子から構成されるブリッジ回路に受圧面が
印加された際の抵抗素子の抵抗変化より生する出力電圧
より印加された力の３方向成分を検出する、特に面状に
分布された荷重の分布を検出するに適した小形の圧覧セ
ンサの製造方法に関する。
造体がその受圧面に角度をなす面に逆導電形の複数の抵
抗素子領域を備え、受圧面に対向する側で支持体に固定
され、抵抗素子から構成されるブリッジ回路に受圧面が
印加された際の抵抗素子の抵抗変化より生する出力電圧
より印加された力の３方向成分を検出する、特に面状に
分布された荷重の分布を検出するに適した小形の圧覧セ
ンサの製造方法に関する。
各４卓の物体を取り扱うロボットハンドは、取り扱う物
体に応じて適正な力で把持することが望まれる。そのた
めに把状力の３方向成分を精密に検出し、さらにその面
状分布を知る必要がある。その要求に応するために第１
図に示すような小形の圧覚センサが提案されている。第
１図において、Ｎ型シリコン単結晶からなる、例えば外
径３問、内径ＩＩＩＩＩ＋＋、厚さ０．３門のリング状
感圧構造体１の受圧面２に垂直な面３に複数個のＰ型抵
抗素子領域４を形成し、受圧面２に力が印加された場合
。
体に応じて適正な力で把持することが望まれる。そのた
めに把状力の３方向成分を精密に検出し、さらにその面
状分布を知る必要がある。その要求に応するために第１
図に示すような小形の圧覚センサが提案されている。第
１図において、Ｎ型シリコン単結晶からなる、例えば外
径３問、内径ＩＩＩＩＩ＋＋、厚さ０．３門のリング状
感圧構造体１の受圧面２に垂直な面３に複数個のＰ型抵
抗素子領域４を形成し、受圧面２に力が印加された場合
。
この抵抗素子の抵抗値が変化することに基づく抵抗素子
からなるブリッジ回路の出力電圧より印加された力のＦ
ｘ ＋”３’ 、Ｆｚ ３与薄４成分を検出する。
からなるブリッジ回路の出力電圧より印加された力のＦ
ｘ ＋”３’ 、Ｆｚ ３与薄４成分を検出する。
感圧構造体１は、受圧面力が印加された場合安定した姿
勢を保つため、受圧面２に対向する基底面５により支持
体上に固定されて受圧面に印加される力を受止δ５なけ
ればならない。力の面状分布を検出するためには複数の
感圧構造体を密接して支持体上に配置してアレイを構成
する。
勢を保つため、受圧面２に対向する基底面５により支持
体上に固定されて受圧面に印加される力を受止δ５なけ
ればならない。力の面状分布を検出するためには複数の
感圧構造体を密接して支持体上に配置してアレイを構成
する。
このような感圧構造体１は、厚さ０．５咽のシリコン板
から集積回路製造技術によるパターン形成、拡散工程に
より抵抗素子領域の形成、配線等を行って製作される。
から集積回路製造技術によるパターン形成、拡散工程に
より抵抗素子領域の形成、配線等を行って製作される。
この場合１枚のシリコン板に多数の感圧、構造体を作り
込み分離することが量産のために望ましい。
込み分離することが量産のために望ましい。
本発明は、そのような要望に応じて量産に対して有利で
しかも特性に対して悪い影響の残らない圧覚センサの製
造方法を提供することを目的とする。
しかも特性に対して悪い影響の残らない圧覚センサの製
造方法を提供することを目的とする。
本発明によれば１枚の半導体板から複数の感圧構造体を
製作する際に、抵抗素子領域および配線の形成後、各リ
ング部を覆うマスクを半導体板の両表面に設け、半導体
板の厚さの一部をエツチングにより除き、ついでリング
部およびリング部間の連結部を覆うマスクを半導体板の
両表面により設けてリング中央の穴および各感圧構造体
部の間の連結部以外の部分をエツチングで除き、最後に
連結部の中央を切断して各感圧構造部を分離することに
よって上記の目的が達成される。
製作する際に、抵抗素子領域および配線の形成後、各リ
ング部を覆うマスクを半導体板の両表面に設け、半導体
板の厚さの一部をエツチングにより除き、ついでリング
部およびリング部間の連結部を覆うマスクを半導体板の
両表面により設けてリング中央の穴および各感圧構造体
部の間の連結部以外の部分をエツチングで除き、最後に
連結部の中央を切断して各感圧構造部を分離することに
よって上記の目的が達成される。
第２図（ａ）〜（ｄｉは本発明の一実施例の工程を順次
示し、例えば厚さ３００μｍのＮ型のシリコン単結晶鈑
６にはＰ型拡散領域である抵抗素子領域７遁よび図示し
ない配線が形成されている。図には一つの感圧構造体の
部分のみより示されていないが、１枚のシリコン板６に
多数のこのような部分を同時に形成する。このシリコン
板６の上に第２図（ａ）に示すようにエツチング用のマ
スク８を被覆すもこのマスク８は第３図（ａｌに示すよ
うな黒色部２１と透明部２２のパターンをＭするフォト
マスクを用いて光蝕刻法により作成することができる。
示し、例えば厚さ３００μｍのＮ型のシリコン単結晶鈑
６にはＰ型拡散領域である抵抗素子領域７遁よび図示し
ない配線が形成されている。図には一つの感圧構造体の
部分のみより示されていないが、１枚のシリコン板６に
多数のこのような部分を同時に形成する。このシリコン
板６の上に第２図（ａ）に示すようにエツチング用のマ
スク８を被覆すもこのマスク８は第３図（ａｌに示すよ
うな黒色部２１と透明部２２のパターンをＭするフォト
マスクを用いて光蝕刻法により作成することができる。
次に第２図（ｂ）に示すようにシリコン板６の厚さの一
部をエツチングする。エツチングの深さは片側５０μｍ
程暦とする。各感圧構造体のリング部９はシリコン板６
の厚さのまま残される。つづいて第３ング部９のほかに
リング部を連結する部分１１も懺う。つづいて再びエツ
チングを行えは第２図（ｄ）に示すようにリング部の中
央の穴１２が貝通し、また各リング部９の間にある部分
は連結部１１を除いて除去される。この薄くされた連結
部１１の中央をタイ７ングにより切離せば、第４図に示
すような４方に突起部１１を有する構造体を得る。
部をエツチングする。エツチングの深さは片側５０μｍ
程暦とする。各感圧構造体のリング部９はシリコン板６
の厚さのまま残される。つづいて第３ング部９のほかに
リング部を連結する部分１１も懺う。つづいて再びエツ
チングを行えは第２図（ｄ）に示すようにリング部の中
央の穴１２が貝通し、また各リング部９の間にある部分
は連結部１１を除いて除去される。この薄くされた連結
部１１の中央をタイ７ングにより切離せば、第４図に示
すような４方に突起部１１を有する構造体を得る。
この構造体の突起部１１の一つを除去して受圧面を形成
し、対向する側の突起部１１を利用して、例えば支持板
の四部に歌人させれは、感圧構造体が支持板に固く結合
された圧覚センサができ上がる。
し、対向する側の突起部１１を利用して、例えば支持板
の四部に歌人させれは、感圧構造体が支持板に固く結合
された圧覚センサができ上がる。
本発明は１枚の半導体板に形成された複数の感圧構造体
部分のリング中央の穴、構造体間の不用部分をエツチン
グで除去すると共に構造体部分間に連結部を残し、連結
部において切断することにより各感圧構造体を分離させ
るものである。この製造方法は次のような利点を有する
。
部分のリング中央の穴、構造体間の不用部分をエツチン
グで除去すると共に構造体部分間に連結部を残し、連結
部において切断することにより各感圧構造体を分離させ
るものである。この製造方法は次のような利点を有する
。
（１）１枚の半導体板から連結体で連結されたリング状
の感圧構造体部分が形成されるので、切離された状態で
の穴明は加工が心安なく、量産に適ためセンサの感度に
影響を与える歪層が残らない。
の感圧構造体部分が形成されるので、切離された状態で
の穴明は加工が心安なく、量産に適ためセンサの感度に
影響を与える歪層が残らない。
（３）リング中央の微細な穴明けを機械加工によらない
ので精密加工機械が不要であり、連結部の切断は連結部
が薄いため従来のダイシング機械を用いることができる
ため、設備費が節減される。
ので精密加工機械が不要であり、連結部の切断は連結部
が薄いため従来のダイシング機械を用いることができる
ため、設備費が節減される。
すなわち、本発明により４Ｍ頼性の高い小形の圧覚セン
サが低価格でできるのでロボット産業その他に極めて有
効に使用することができる。
サが低価格でできるのでロボット産業その他に極めて有
効に使用することができる。
第１図は圧覚センサの感圧構造体の基本的構造を示す斜
視図、第２図は本発明の一実施例の工程をｌ１ｌＡ次示
す安部断面図、第３図は第２図に示した工程に用いる光
蝕刻用フォトマスクを示す平面図。 第４図は分離後の感圧′Ｍ遺体の一つを示す斜視図であ
る。 ６：シリコン単結晶板、７：抵抗素子領域、８゜１０：
エツチングマスク、９：リング部、１１：連結部、１２
：穴。 １′１ 口
視図、第２図は本発明の一実施例の工程をｌ１ｌＡ次示
す安部断面図、第３図は第２図に示した工程に用いる光
蝕刻用フォトマスクを示す平面図。 第４図は分離後の感圧′Ｍ遺体の一つを示す斜視図であ
る。 ６：シリコン単結晶板、７：抵抗素子領域、８゜１０：
エツチングマスク、９：リング部、１１：連結部、１２
：穴。 １′１ 口
Claims (1)
- １ ） ’−４９、形の半導体よりなるリング状感圧構
造体がその受圧面に対し角度をなす面に逆導電形の複数
の抵抗素子領域を備え、受圧面に対向する側で支持体に
固定され、抵抗素子から構成されるブリッジ回路に受圧
面が印加された際の抵抗素子の供抗麦化より生ずる出力
′電圧より印加された力の３万回１又ノナを検出するセ
ンサを製造する方法であって、１枚の半導体板に個数の
感圧構造体の抵抗素子領域および配線を形成後、各リン
グ部を佳うマスクを半導体機の両表面に設け、半導体板
の厚さの一部をエツチングにより除き、つづいて各リン
グ部および各リング部間の連結部を憶うマスクを半導体
機の両表面に設けてリング中央の穴および各感圧（ｌ！
２造体部の間の連結部以外の部分をエツチングにより除
き、股抜に連結部の中央を切断して各感圧構蜘体部を分
離することを特徴とする圧覚センサの曽造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59009794A JPS60153182A (ja) | 1984-01-23 | 1984-01-23 | 圧覚センサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59009794A JPS60153182A (ja) | 1984-01-23 | 1984-01-23 | 圧覚センサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60153182A true JPS60153182A (ja) | 1985-08-12 |
| JPH0446462B2 JPH0446462B2 (ja) | 1992-07-30 |
Family
ID=11730111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59009794A Granted JPS60153182A (ja) | 1984-01-23 | 1984-01-23 | 圧覚センサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60153182A (ja) |
-
1984
- 1984-01-23 JP JP59009794A patent/JPS60153182A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0446462B2 (ja) | 1992-07-30 |
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