JP2003344176A - 半導体センサ装置及びその調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度−出力電圧特性の傾き調整及びオフセッ
ト調整を簡単、かつ正確に調整できる半導体センサ装置
の構造及びその調整方法を提供する。 【解決手段】 回路基板５は、ブリッジ回路２１の中間
電圧の差を増幅し、圧力に関する検出信号を得るための
圧力検出増幅回路２２と、ブリッジ回路２１の両端を少
なくとも含む電圧を増幅し、温度に関する検出信号を得
るための温度検出増幅回路２３とを少なくとも構成す
る。ランド部５ｄは、回路基板５に備えられ、異なる温
度に応じた少なくとも２つの疑似入力電圧をブリッジ回
路２１の両端に印加する。ゲイン調整用抵抗２３ａは温
度検出増幅回路２３に備えられ、ランド部５ｄに前記各
入力電圧を印加することで得られる温度−出力電圧特性
が、所定のフルスケール電圧の範囲に達するように前記
温度−出力電圧特性の傾きを調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板上にピ
エゾ抵抗効果を有する感圧素子を形成し、前記感圧素子
を用いてブリッジ回路を構成する半導体センサを用いた
半導体センサ装置及びその調整方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体センサ装置としては、シリコン等
の半導体基板に薄肉のダイアフラム部を形成し、前記ダ
イアフラム部にピエゾ抵抗効果を有する圧力検出用の圧
感素子をブリッジ状に構成してなる半導体式圧力センサ
（半導体センサ）を、下ケースに備えられる圧力導入ポ
ートの上端部にベース板を介し配設するとともに、前記
圧力センサと回路基板とをワイヤボンディングによって
電気的に接続し、前記回路基板を介して前記圧力センサ
への電源供給及び前記圧力センサからの信号出力を行う
ためのリードピンを備えた上ケースによって前記圧力セ
ンサ及び前記回路基板を覆ってなる圧力検出装置があ
る。

【０００３】このような圧力検出装置は、例えば車両の
エンジンを被検出体とすることがある。前記エンジンを
被検出体とすると、エンジンオイルの圧力（以下、油圧
という）のみならず前記エンジンオイルの温度（以下、
油温という）を検出することが可能な圧力温度検出装置
が望まれており、このような圧力温度検出装置として
は、特開平１１−７２４０２号公報に開示されるものが
ある。

【０００４】かかる圧力温度検出装置は、サーミスタ等
の温度検出手段を前記油温が検出できるように圧力セン
サを配設するケース内に配設し、前記圧力センサ及び前
記温度検出手段を単一のケース内に配設することで、異
なる被測定対象（油圧及び油温）を検出することが可能
となる。

【０００５】しかしながら、単一の被測定物から異なる
被測定対象を検出する前記圧力温度検出装置において、
前記装置の前記エンジンへの取付は簡素化されるもの
の、前記圧力センサと前記温度検出手段とをそれぞれ前
記ケース内に配設することから、圧力温度検出装置とし
ての構造が複雑になるばかりでなく、構成部品が多くな
ることから装置が大型化してしまうといった問題点を有
していた。

【０００６】そこで、本願出願人は、構造を複雑にする
ことなく簡単な構成で圧力と温度とを検出することが可
能な圧力温度検出装置（半導体センサ装置）を特願２０
０１−１８５７３７号で提案している。かかる圧力温度
検出装置は、半導体基板上にピエゾ抵抗効果を有する感
圧素子を形成し、前記感圧素子を用いてブリッジ回路を
構成するとともに、薄肉のダイアフラム部を有する半導
体センサと、前記半導体センサと電気的に接続する回路
基板とを備え、前記回路基板に、単一の前記半導体セン
サからの出力に基づいて、圧力に関する第１の検出信号
を圧力検出増幅回路を介して出力する第１の出力部と、
温度に関する第２の検出信号を温度検出増幅回路を介し
て出力する第２の出力部とを備えてなるものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】かかる圧力温度検出装
置は、前記温度に関する情報を、例えば０．５Ｖ〜４．
５Ｖのフルスケール電圧の範囲内の温度−出力電圧特性
として取り出すものであり、製造工程において、前記温
度−出力電圧特性の傾き及びオフセット量を調整する必
要がある。

【０００８】そこで、本発明は、前述の半導体センサ装
置の更なる改良に関し、前記温度−出力電圧特性の傾き
調整及びオフセット量調整において、簡単、かつ正確に
調整できる半導体センサ装置の構造及びその装置の調整
方法を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、請求項１に記載の半導体センサ装置のよう
に、ピエゾ抵抗効果を有する感圧素子を用いて半導体基
板上にブリッジ回路を構成するとともに、薄肉のダイア
フラム部を有する単一の半導体センサを備え、被検出体
の圧力及び温度に関する情報を得る半導体センサ装置で
あって、前記ブリッジ回路の両端を少なくとも含む電圧
を増幅し、前記温度に関する検出信号を得るための温度
検出増幅回路を構成する回路基板と、前記回路基板に備
えられ、異なる温度に応じた少なくとも２つの入力電圧
を前記ブリッジ回路の両端に印加するためのランド部
と、前記温度検出増幅回路に備えられ、前記ランド部に
前記各入力電圧を印加することで得られる前記第２の検
出信号に関する温度−出力電圧特性が、所定のフルスケ
ール電圧の範囲に達するように前記温度−出力電圧特性
の傾きを調整するゲイン調整用抵抗と、を備えてなるも
のである。

【００１０】また、請求項２に記載の半導体センサ装置
は、請求項１に記載の半導体センサ装置において、前記
温度−出力電圧特性が予め定められる前記フルスケール
電圧の許容範囲内に入るように、前記温度−出力電圧特
性をオフセット調整するオフセット電圧調整用抵抗を前
記温度検出増幅回路に備えてなるものである。

【００１１】また、請求項３に記載の半導体センサ装置
は、請求項１もしくは請求項２に記載の半導体センサ装
置において、前記半導体センサとワイヤを介して接続す
る複数のボンディングパッドを前記回路基板に備えると
ともに、前記ボンディングパッドと前記温度検出増幅回
路の回路パターンとに電気的に接続されるチェックラン
ドを前記各ボンディングパッドの近傍に備えてなるもの
である。

【００１２】また、請求項４に記載の半導体センサ装置
の調整方法のように、ピエゾ抵抗効果を有する感圧素子
を用いて半導体基板上にブリッジ回路を構成するととも
に、薄肉のダイアフラム部を有する単一の半導体センサ
を備え、被検出体の圧力及び温度に関する情報を得る半
導体センサ装置の調整方法であって、前記ブリッジ回路
の両端を少なくとも含む電圧を増幅し、前記温度に関す
る検出信号を得るための温度検出増幅回路を回路基板に
少なくとも備え、異なる温度に応じた少なくとも２つの
入力電圧を、前記回路基板に備えられるランド部を介し
て前記ブリッジ回路の両端に印加することで前記検出信
号に関する温度−出力電圧特性を得るとともに、前記温
度検出増幅回路に備えられるゲイン調整用抵抗をトリミ
ングし、前記温度−出力電圧特性が所定のフルスケール
電圧の範囲に達するように前記温度−出力電圧特性の傾
きを調整するものである。

【００１３】また、請求項５に記載の半導体センサ装置
の調整方法は、請求項４に記載の半導体センサ装置の調
整方法において、前記温度検出増幅回路に前記温度−出
力電圧特性の基準電圧を調整するオフセット電圧調整用
抵抗を備え、前記オフセット電圧調整用抵抗を調整する
ことで、前記温度−出力電圧特性が予め定められる前記
フルスケール電圧の許容範囲内に入るようにオフセット
調整してなるものである。

【００１４】また、請求項６に記載の半導体センサ装置
の調整方法は、請求項４に記載の半導体センサ装置の調
整方法において、前記温度−出力電圧特性の前記傾きの
調整において、前記温度−出力電圧特性の前記フルスケ
ール電圧が前記範囲外を含む特性である場合に、前記温
度−出力電圧特性の温度範囲における最低温度から３０
％〜７０％の温度に応じた入力電圧を印加する１つの入
力電圧として設定してなるものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づき説明する。

【００１６】図１において、半導体センサ装置としての
圧力温度検出装置Ａは、下ケース１と、上ケース２と、
ベース板３と、半導体センサ４と、回路基板５と、シー
ルド板６と、グロメット７とから主に構成されている。

【００１７】下ケース１は、ＳＵＳ等の金属材料からな
る取付ねじ部を有する六角部材である圧力導入部１ａ
と、ＰＢＴ等の樹脂材料からなるフランジ部１ｂとを備
え、圧力導入部１ａとフランジ部１ｂとはインサート成
形によって一体的に構成される。また圧力導入部１ａの
略中央には、圧力導入穴１ｃが形成されている。

【００１８】上ケース２は、ＰＢＴ等の樹脂材料から形
成され、上ケース２の開口端部を下ケース１のフランジ
部１ｂに対して熱加締めすることによって配設固定さ
れ、ベース板３，半導体センサ４，回路基板５等を収納
する。また、上ケース２は、後述する電極リードを介し
て電源供給及び信号出力を行うためのコネクタ部２ａを
備えている。

【００１９】ベース板３は、コバール等の金属材料から
構成され、下ケース１における圧力導入部１ａの上端部
に抵抗溶接によって配設固定するためのフランジ部３ａ
が設けられ、このフランジ部３ａから一段高くなった位
置には、圧力センサ４を配設するための載置部３ｂが設
けられている。また載置部３ｂの略中央には、半導体セ
ンサ４に被測定物の圧力及び温度を伝達するための穴部
３ｃが設けられている。ベース板３は、圧力導入部１ａ
の上端部に抵抗溶接によって配設固定されることで、圧
力導入穴１ｃの一端を塞ぐ状態で下ケース１に配設され
ることになる。

【００２０】尚、ベース板３におけるフランジ部３ａ
は、圧力導入部１ａに抵抗溶接できる構成であれば単な
る段差形状であっても良い。

【００２１】半導体センサ４は、シリコン等の半導体基
板に薄肉部となるダイアフラム部を形成する半導体素子
４ａをガラス基板４ｂ上に配設し、半導体素子４ａとガ
ラス台座４ｃとを陽極接合法によって接合してなるもの
である。半導体センサ４は、前記ダイアフラム部に対応
する部位にボロン等の不純物を拡散処理することによっ
て、ピエゾ抵抗効果を有する４つの感圧素子である抵抗
体を形成し、この各抵抗をアルミ等の導電性材料を用い
た配線パターンによって接続することで後で詳述するブ
リッジ回路が構成される。

【００２２】尚、半導体センサ４は、ガラス基板４ｂの
裏面側にメタライズ層を形成するとともに、半田を介し
てベース板３と接合する。

【００２３】回路基板５は、紙フェノール，ガラス繊維
入り樹脂及びセラミック等の絶縁材料を支持材とし、後
述する回路構成を得るための所定の配線パターンが表裏
に形成されてなる両面印刷回路基板であり、ベース板３
上に位置するように下ケース１のフランジ部１ｂの上方
に設けられる載置部１ｄに配設される。回路基板５は、
後で詳述する回路構成の構成部品である各種電子部品
（半導体センサ４の出力電圧を増幅するための増幅回路
やノイズを除去するためのコンデンサ等）が実装され
る。

【００２４】また、回路基板５は、周縁部が下ケース１
の載置部１ｄに支持される配設構造であって、回路基板
５の略中央には、ベース板３の載置部３ｂに配設される
半導体センサ４の上方から回路基板５を下ケース１の載
置部１ｄに配設した際に、回路基板５が半導体センサ４
を取り巻くように配設するための収納穴部５ａが形成さ
れる。

【００２５】また、回路基板５には、上ケース２のコネ
クタ部２ａにグロメット７を介して配設される電極リー
ド９とリードピン付き貫通コンデンサ１０を介し電気的
に接続するリードピン１１が実装されている。

【００２６】また、回路基板５の収納孔部５ａの周辺に
は、図２で示すように、半導体センサ４の半導体素子４
ａに形成される電極部４ｄとワイヤボンディングによる
ワイヤＹを介して電気的に接続する複数のボンディング
パッド５ｂが形成されている。またボンディングパッド
５ｂの近傍には、後述する圧力検出増幅回路及び前記温
度検出増幅回路等の回路パターンに電気的に接続され、
導通確認用のチェックランド５ｃが設けられている。

【００２７】シールド板６は、ＳＰＴＥ等の金属材料か
らなり、ホルダ部６ａと、下ケース１と上ケース２との
間に狭持状態にて配設するためのフランジ部６ｂとが設
けられている。

【００２８】ホルダ部６ａは、グロメット７の載置面よ
りも一段高くなる位置に設けられ、貫通コンデンサ１０
を配設するための配設部６ｃが形成されるとともに、こ
の配設部６ｃには、複数の孔部が形成され、この各孔部
に各貫通コンデンサ１０が半田を介し配設固定される。

【００２９】グロメット７は、ニトリルゴム等の弾性部
材によって構成され、電極リード９がインサート形成さ
れてなる。グロメット７は、上ケース２のコネクタ部２
ａに設けられる凹部２ｂに設けられた穴部２ｃに電極リ
ード９を挿通させるとともに、グロメット７を凹部２ｂ
に嵌め込むことで、シールド板６のホルダ部６ａから一
段低くなった前記載置面に配設される。

【００３０】グロメット７にインサート成形される電極
リード９は、半導体センサ４への電源供給と半導体セン
サ４からの後述する圧力及び温度に関する検出信号を外
部に伝達するものである。

【００３１】以上の各部によって圧力温度検出装置Ａが
構成される。次に図３を用いて、圧力温度検出装置Ａの
回路構成の一例を説明する。圧力検出装置Ａの回路構成
は、定電流源回路２０と、ブリッジ回路２１と、圧力検
出増幅回路２２と、温度検出増幅回路２３とを有するも
ので、ブリッジ回路２１以外の各回路は回路基板５上で
構成される。

【００３２】定電流源回路２０は、定電流源調整用抵抗
２０ａや演算増幅器２０ｂ等から構成され、ブリッジ回
路２１へ所定の定電流を供給する。

【００３３】ブリッジ回路２１は、圧力センサ４のダイ
アフラム部上に形成される４つの感圧素子である抵抗Ｒ
ａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄから形成される。ブリッジ回路２
１において、直列接続される第１抵抗群Ｒａ，Ｒｂ及び
第２抵抗群Ｒｃ，Ｒｄからそれぞれ引き出された中間電
圧ｖａ，ｖｂは、圧力検出増幅回路２２へ供給される。

【００３４】圧力検出増幅回路２２は、入力インピーダ
ンスの影響の少ない増幅回路によって構成されるもの
で、図４で示す圧力と出力電圧Ｖ１との関係を示す圧力
−出力電圧特性Ｔ１の傾きの調整であるゲイン調整を行
うためのゲイン調整用抵抗２２ａ，２２ｂや、第１の出
力特性Ｔ１のオフセット調整を行うためのオフセット電
圧調整用抵抗２２ｃ、ブリッジ回路２１における中間電
圧ｖａ，ｖｂをそれぞれ入力する第１，第２の演算増幅
器２２ｄ，２２ｅ等から構成される。圧力検出増幅回路
２２は、中間電圧ｖ１，ｖ２を入力すると中間電圧ｖ
１，ｖ２の差分を増幅して出力電圧Ｖ１として出力し圧
力検出するものである。

【００３５】温度検出増幅回路２３は、ブリッジ回路２
１の両端電圧ｖｃを増幅して出力電圧Ｖ２として取り出
すものであって、図５で示す温度と出力電圧Ｖ２との関
係を示す温度−出力電圧特性Ｔ２の傾きの調整であるゲ
イン調整を行うためのゲイン調整用抵抗２３ａや、第２
の出力特性Ｔ２のオフセット調整を行うためのオフセッ
ト電圧調整用抵抗２３ｂ、ブリッジ回路２１における両
端電圧ｖｃを入力するとともに、所定の倍率によって増
幅する演算増幅器２３ｃ等から構成される。

【００３６】次に、図３，図６及び図７を用いて、温度
検出増幅回路２３における温度−出力電圧特性の調整方
法について説明する。

【００３７】回路基板５には、圧力温度検出装置Ａの使
用環境によって決定される所定の温度範囲（−３０℃〜
１３０℃）において、最低温度（−３０℃）と、最高温
度（１３０℃）とに応じて予め設定される２つの疑似入
力電圧（例えば最低温度−３０℃の場合が２．３Ｖ、最
高温度１３０℃の場合が２．８Ｖ）を、ブリッジ回路２
１の両端に印加するためのランド５ｄが設けられてい
る。尚、本実施の形態におけるブリッジ回路２１の両端
とは、一端がブリッジ回路２１に、他端がＧＮＤレベル
に直列に接続される抵抗を含むものである。尚、図６に
より示される特性Ｔｉは、２つの疑似入力電圧に基づく
センサチップ（半導体チップ）出力電圧特性を示してい
る。

【００３８】まず、回路基板５に備えられるランド部５
ｄに各温度に応じた２つの疑似入力電圧を印加して温度
−出力電圧特性Ｔｘを得る。そして、各温度に応じた２
つの入力電圧を交互に印加するとともに、温度検出増幅
回路２３に備えられるゲイン調整用抵抗２３ａをトリミ
ングし、温度−出力電圧特性Ｔｘが０．５Ｖ〜４．５Ｖ
のフルスケール電圧の範囲に達するように、温度−出力
電圧特性Ｔｘの傾きを調整する（図６参照）。

【００３９】尚、温度−出力電圧特性Ｔｘが０．５Ｖ〜
４．５Ｖのフルスケール電圧の範囲外を含む特性である
場合に、温度−出力電圧特性Ｔｘの前記温度範囲の前記
最低温度から３０％〜７０％の温度（例えば５０℃）ｔ
０に応じた入力電圧を交互に印加する最高温度側の入力
電圧（１つの入力電圧）として用いて、温度−出力電圧
特性Ｔｘの傾きを調整するべく、ゲイン調整用抵抗２３
ａをトリミングしてなるものである。

【００４０】次に、温度検出増幅回路２３に備えられる
オフセット電圧調整用抵抗２３ｂをトリミングして温度
−出力電圧特性Ｔｘの基準電圧Ｅを調整することで、温
度−出力電圧特性Ｔｘが予め定められるフルスケール電
圧の許容範囲（−２０ｍＶ〜＋２０ｍＶ）αに入る基準
温度−出力電圧特性Ｔ２になるようにオフセット調整す
る（図７参照）。

【００４１】尚、図６及び図７で示す温度−出力電圧特
性Ｔｘは、温度検出増幅回路２３によって増幅された出
力電圧を示している。

【００４２】かかる圧力温度検出装置Ａは、ブリッジ回
路２１へ所定の定電流を供給する定電流源回路２０と、
ブリッジ回路２１の中間電圧の差を増幅し、圧力に関す
る出力電圧Ｖ１を得るための圧力検出増幅回路２２と、
ブリッジ回路２１の両端を少なくとも含む電圧を増幅
し、前記温度に関する出力電圧Ｖ２を得るための温度検
出増幅回路２３とを構成する回路基板５と、回路基板５
に備えられ、温度範囲の最低温度及び最高温度に応じた
２つの疑似入力電圧をブリッジ回路２１の両端に印加す
るためのランド部５ｄと、温度検出増幅回路２３に備え
られ、ランド部５ｄに前記各疑似入力電圧を印加するこ
とで得られる出力電圧Ｖ２の温度−出力電圧特性Ｔｘ
が、０．５Ｖ〜４．５Ｖのフルスケール電圧の範囲に達
するように温度−出力電圧特性Ｔｘの傾きを調整するゲ
イン調整用抵抗２３ａと、を備えるものであり、前記各
疑似入力電圧を、回路基板５に備えられるランド部５ｄ
を介してブリッジ回路２１の両端に交互に印加すること
で出力電圧Ｖ２の温度−出力電圧特性Ｔｘを得るととも
に、温度検出増幅回路２３に備えられるゲイン調整用抵
抗２３ａをトリミングし、温度−出力電圧特性Ｔｘが前
記フルスケール電圧の範囲に達するように温度−出力電
圧特性Ｔｘの傾きを調整するものである。

【００４３】従って、温度−出力電圧特性Ｔｘの前記フ
ルスケール電圧の傾きの調整において、製造工程におけ
る調整工程において、調整を行う環境を前記温度範囲に
して電圧を印加するような煩雑な製造工程を必要とする
ことなく、温度補償された圧力温度検出装置Ａを得るこ
とができる。また、前記各入力電圧を交互に印加するこ
とで温度−出力電圧特性Ｔｘを常にモニタしながら調整
できるため、正確なゲイン調整を行うことが可能とな
る。

【００４４】また、温度−出力電圧特性Ｔｘをオフセッ
ト調整するオフセット電圧調整用抵抗２３ｂを温度検出
増幅回路２３に備え、オフセット電圧調整用抵抗２３ｂ
をトリミング調整することで、温度−出力電圧特性Ｔｘ
が予め定められる前記フルスケール電圧の許容範囲α内
に入るように、オフセット調整するものであり、簡単な
調整によって前記温度−出力電圧特性Ｔｘを許容範囲α
に納めることが可能となる。

【００４５】また、温度−出力電圧特性Ｔｘの前記傾き
調整において、温度−出力電圧特性Ｔｘの前記フルスケ
ール電圧が０．５Ｖ〜４．５Ｖの範囲外を含む特性であ
る場合に、温度−出力電圧特性Ｔｘの温度範囲における
最低温度から３０％〜７０％の温度に応じた入力電圧を
交互に印加する１つの入力電圧として設定してなるもの
であり、温度検出増幅回路２３による高温時の電圧入力
において、４．５Ｖ以上の調整不可能領域（温度出力増
幅回路２３の飽和領域）が存在する場合であっても温度
−出力電圧特性Ｔｘの前記傾き調整が可能となる。

【００４６】また、圧力温度検出装置Ａにおいて、回路
基板５にチェックランド５ｃを設けることによって、定
電流源回路２０，圧力検出増幅回路２２及び温度検出増
幅回路２３等の各回路を構成する前の基板単品における
配線パターンの導通確認を行うことができる。従って、
予め配線パターンの短絡及び断線等の不具合を発見する
ことができるため、不具合が生じる配線パターンを有す
る回路基板５への電子部品実装を防止することが可能と
なり、圧力温度検出装置Ａにおける構成部品の廃却費を
低減することが可能となる。

【００４７】尚、本発明の温度検出増幅回路の回路構成
にあっては、本発明の実施の形態で説明した回路構成に
限定されるものではなく、図５で示すような温度−出力
特性Ｔ２が得られる回路構成において、ゲイン調整用抵
抗及びオフセット電圧調整用抵抗を備え、温度−出力電
圧特性Ｔｘの傾き調整及びオフセット調整がであれる構
成であればよい。

【００４８】また、本発明の実施の形態では、ゲイン調
整において、２つの疑似入力電圧を印加することで、温
度−出力電圧特性Ｔｘを得るものであったが、本発明に
あっては、最低温度，中間温度及び最高温度の３つの各
温度に応じた入力電圧を印加して温度−出力電圧特性Ｔ
ｘを得るものであっても良い。

【００４９】

【発明の効果】本発明は、ピエゾ抵抗効果を有する感圧
素子を用いて半導体基板上にブリッジ回路を構成すると
ともに、薄肉のダイアフラム部を有する単一の半導体セ
ンサを備え、被検出体の圧力及び温度に関する情報を得
る半導体センサ装置及びその調整方法に関し、温度−出
力電圧特性のフルスケール電圧の調整を簡単、かつ正確
に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の圧力温度検出装置を示す
要部断面図。

【図２】同上実施の形態の回路基板を示す図。回路構成
を示す図。

【図３】同上実施の形態の回路構成を示す図。

【図４】同上実施の形態の圧力−出力電圧特性を示す
図。

【図５】同上実施の形態の温度−出力電圧特性を示す
図。

【図６】同上実施の形態の温度−出力電圧特性の傾き調
整を示す図。

【図７】同上実施の形態の温度−出力電圧特性のオフセ
ット調整を示す図。

【符号の説明】

Ａ 圧力温度検出装置（半導体センサ装置） ４ 半導体センサ ５ 回路基板 ５ｂ ボンディングパッド ５ｃ チェックランド ５ｄ ランド部 ２０ 定電流源回路 ２１ ブリッジ回路 ２２ 圧力検出増幅回路 ２３ 温度検出増幅回路 ２３ａ ゲイン調整用抵抗 ２３ｂ オフセット電圧調整用抵抗 Ｒａ〜Ｒｄ 抵抗（感圧素子） ｖａ，ｖｂ 中間電圧 ｖｃ 両端電圧 α 許容範囲 Ｙ ワイヤ Ｔ２ 温度−出力電圧特性 Ｔｘ 温度−出力電圧特性

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピエゾ抵抗効果を有する感圧素子を用い
   て半導体基板上にブリッジ回路を構成するとともに、薄
   肉のダイアフラム部を有する単一の半導体センサを備
   え、被検出体の圧力及び温度に関する情報を得る半導体
   センサ装置であって、 前記ブリッジ回路の両端を少なくとも含む電圧を増幅
   し、前記温度に関する検出信号を得るための温度検出増
   幅回路を構成する回路基板と、 前記回路基板に備えられ、異なる温度に応じた少なくと
   も２つの入力電圧を前記ブリッジ回路の両端に印加する
   ためのランド部と、 前記温度検出増幅回路に備えられ、前記ランド部に前記
   各入力電圧を印加することで得られる前記第２の検出信
   号に関する温度−出力電圧特性が、所定のフルスケール
   電圧の範囲に達するように前記温度−出力電圧特性の傾
   きを調整するゲイン調整用抵抗と、 を備えてなることを特徴とする半導体センサ装置。
2. 【請求項２】 前記温度−出力電圧特性が予め定められ
   る前記フルスケール電圧の許容範囲内に入るように、前
   記温度−出力電圧特性をオフセット調整するオフセット
   電圧調整用抵抗を前記温度検出増幅回路に備えてなるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の半導体センサ装置。
3. 【請求項３】 前記半導体センサとワイヤを介して接続
   する複数のボンディングパッドを前記回路基板に備える
   とともに、前記ボンディングパッドと前記温度検出増幅
   回路の回路パターンとに電気的に接続されるチェックラ
   ンドを前記各ボンディングパッドの近傍に備えてなるこ
   とを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載の半導
   体センサ装置。
4. 【請求項４】 ピエゾ抵抗効果を有する感圧素子を用い
   て半導体基板上にブリッジ回路を構成するとともに、薄
   肉のダイアフラム部を有する単一の半導体センサを備
   え、被検出体の圧力及び温度に関する情報を得る半導体
   センサ装置の調整方法であって、 前記ブリッジ回路の両端を少なくとも含む電圧を増幅
   し、前記温度に関する検出信号を得るための温度検出増
   幅回路を回路基板に少なくとも備え、 異なる温度に応じた少なくとも２つの入力電圧を、前記
   回路基板に備えられるランド部を介して前記ブリッジ回
   路の両端に印加することで前記検出信号に関する温度−
   出力電圧特性を得るとともに、前記温度検出増幅回路に
   備えられるゲイン調整用抵抗をトリミングし、前記温度
   −出力電圧特性が所定のフルスケール電圧の範囲に達す
   るように前記温度−出力電圧特性の傾きを調整すること
   を特徴とする半導体センサ装置の調整方法。
5. 【請求項５】 前記温度検出増幅回路に前記温度−出力
   電圧特性の基準電圧を調整するオフセット電圧調整用抵
   抗を備え、前記オフセット電圧調整用抵抗を調整するこ
   とで、前記温度−出力電圧特性が予め定められる前記フ
   ルスケール電圧の許容範囲内に入るようにオフセット調
   整してなることを特徴とする請求項４に記載の半導体セ
   ンサ装置の調整方法。
6. 【請求項６】 前記温度−出力電圧特性の前記傾きの調
   整において、前記温度−出力電圧特性の前記フルスケー
   ル電圧が前記範囲外を含む特性である場合に、前記温度
   −出力電圧特性の温度範囲における最低温度から３０％
   〜７０％の温度に応じた入力電圧を印加する１つの入力
   電圧として設定してなることを特徴とする請求項４に記
   載の半導体センサ装置の調整方法。