JPH04186167A - 半導体加速度センサー及びその製造方法 - Google Patents
半導体加速度センサー及びその製造方法Info
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- JPH04186167A JPH04186167A JP2314258A JP31425890A JPH04186167A JP H04186167 A JPH04186167 A JP H04186167A JP 2314258 A JP2314258 A JP 2314258A JP 31425890 A JP31425890 A JP 31425890A JP H04186167 A JPH04186167 A JP H04186167A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
-
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- G01P2015/0805—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
- G01P2015/0822—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass
- G01P2015/0825—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass
- G01P2015/0828—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass the mass being of the paddle type being suspended at one of its longitudinal ends
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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】
［産業上の利用分野］
この発明は、半導体加速度センサー及びその製造方法、
特に、半導体加速度センサーチップを載置する台座と重
りの不必要な動きを制止するストッパーとを一体に成形
した半導体加速度センサー及びその製造方法に関するも
のである。
特に、半導体加速度センサーチップを載置する台座と重
りの不必要な動きを制止するストッパーとを一体に成形
した半導体加速度センサー及びその製造方法に関するも
のである。
［従来の技術］
第５図は、従来の半導体加速度センサーを示す長手方向
中心線に沿って切断した側面断面図、第６図はその平面
図である。これらの図において、加速度検出のために重
り（９）が取り付けられたセンサーチップ（１）は、台
座（１１）により片持ちされており、台座（１１）はベ
ース（５）に固定されている。さらに、ベース（５）は
パッケイジ（４）に載置されている。
中心線に沿って切断した側面断面図、第６図はその平面
図である。これらの図において、加速度検出のために重
り（９）が取り付けられたセンサーチップ（１）は、台
座（１１）により片持ちされており、台座（１１）はベ
ース（５）に固定されている。さらに、ベース（５）は
パッケイジ（４）に載置されている。
第７図及び第８図に示すように、加速度を歪として感知
するために、センサーチップ（１）にはエツチング部（
３）が形成されており、このエツチング部（３）の裏面
には加速度を歪みとして出力するピエゾ抵抗部（２）が
設けられている。ピエゾ抵抗部（２）からの配線は、金
属細線（１２）を介して内部リード（６）に接続されて
おり、この内部リード（６）と連続している外部リード
（８）により図示しない外部回路に接続される。なお、
内部リード（６）は絶縁材例えばガラス（７）によりベ
ース（５）と絶縁されている。また、ベース（５）、セ
ンサーチップ（１）等の各部材は、内部を密閉するため
にキャップ（１０）で覆われている。
するために、センサーチップ（１）にはエツチング部（
３）が形成されており、このエツチング部（３）の裏面
には加速度を歪みとして出力するピエゾ抵抗部（２）が
設けられている。ピエゾ抵抗部（２）からの配線は、金
属細線（１２）を介して内部リード（６）に接続されて
おり、この内部リード（６）と連続している外部リード
（８）により図示しない外部回路に接続される。なお、
内部リード（６）は絶縁材例えばガラス（７）によりベ
ース（５）と絶縁されている。また、ベース（５）、セ
ンサーチップ（１）等の各部材は、内部を密閉するため
にキャップ（１０）で覆われている。
従来の半導体加速度センサーは上述したように構成され
、センサーチップ（１）は金・シリコン合金等の接着材
（図示しない）で台座（１１）に装着され、この後、こ
の台座（１１）をパッケイジ（４）のベース（５）に同
様の接着材を使用して装着される。次いで、センサーチ
ップ（１）上の歪出力を外部に取り出すための電極（図
示しない）とパッケイジ（４）に設けられた内部リード
（６）とを金属細線（１２）で接続する。その後、セン
サーチップ（１）の先端部に重りを接着材（図示しない
）で装着し、キャップ（１０）をパッケイジ（４）のベ
ース（５）の外周に設けられたツバ部（４ａ）に溶接す
る。
、センサーチップ（１）は金・シリコン合金等の接着材
（図示しない）で台座（１１）に装着され、この後、こ
の台座（１１）をパッケイジ（４）のベース（５）に同
様の接着材を使用して装着される。次いで、センサーチ
ップ（１）上の歪出力を外部に取り出すための電極（図
示しない）とパッケイジ（４）に設けられた内部リード
（６）とを金属細線（１２）で接続する。その後、セン
サーチップ（１）の先端部に重りを接着材（図示しない
）で装着し、キャップ（１０）をパッケイジ（４）のベ
ース（５）の外周に設けられたツバ部（４ａ）に溶接す
る。
このようにして組み立てられた半導体加速度センサーは
、第５図に示す構造をしており、重り（９）の上面には
金属細線（１２）がキャップ（１ｏ）と接触しない程度
の間隔が設けられている。
、第５図に示す構造をしており、重り（９）の上面には
金属細線（１２）がキャップ（１ｏ）と接触しない程度
の間隔が設けられている。
［発明が解決しようとする課題］
上述したような半導体加速度センサーでは、エラチング
部（３）の残厚の破断強度以上の加速度がセンサーチッ
プ（１）に加わった場合、センサーチップ（１）が破損
する場合がある。すなわち、センサーチップ（１）のエ
ツチング部（３）の残量は、計測しようとする加速度の
範囲によって、重り位置、重り重量との兼合いで決めら
れ、その範囲内の使用では破断することはない。例えば
、センサーチップ（１）の先端部で、ＩＧの重力加速度
が加わった場合、ｌｐｍ程度の曲げが生じ、４００１ｍ
程度の曲げが許容されている。しかし、運搬中の落下等
計測範囲外の加速度や衝撃が半導体加速度センサーに加
わった場合、片持ち梁の構造のためセンサーチップ（１
）がエツチング部（３）で破断するという問題点があっ
た。
部（３）の残厚の破断強度以上の加速度がセンサーチッ
プ（１）に加わった場合、センサーチップ（１）が破損
する場合がある。すなわち、センサーチップ（１）のエ
ツチング部（３）の残量は、計測しようとする加速度の
範囲によって、重り位置、重り重量との兼合いで決めら
れ、その範囲内の使用では破断することはない。例えば
、センサーチップ（１）の先端部で、ＩＧの重力加速度
が加わった場合、ｌｐｍ程度の曲げが生じ、４００１ｍ
程度の曲げが許容されている。しかし、運搬中の落下等
計測範囲外の加速度や衝撃が半導体加速度センサーに加
わった場合、片持ち梁の構造のためセンサーチップ（１
）がエツチング部（３）で破断するという問題点があっ
た。
また、上述のように、極めて僅かな曲げを測定するため
、センサーチップ（１）、台座（１１）及びベース（５
）をそれぞれ接着材で貼り合わせているため工作精度が
落ち、加速度センサーの測定精度に悪影響を与えるとい
う問題点があった。
、センサーチップ（１）、台座（１１）及びベース（５
）をそれぞれ接着材で貼り合わせているため工作精度が
落ち、加速度センサーの測定精度に悪影響を与えるとい
う問題点があった。
この発明は、このような問題点を解決するため５−ＡＩ
Ａ になされたもので、計測範囲外の加速度が加わった場合
にも破損せず、精度が高く安価な半導体加速度センサー
及びその製造方法を得ることを目的とする。
Ａ になされたもので、計測範囲外の加速度が加わった場合
にも破損せず、精度が高く安価な半導体加速度センサー
及びその製造方法を得ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］
この発明の請求項１に係る半導体加速度センサーは、半
導体加速度センサーを載置する台座を、重りの計測範囲
外の動きを妨げるストッパーと一体化したものである。
導体加速度センサーを載置する台座を、重りの計測範囲
外の動きを妨げるストッパーと一体化したものである。
また、この発明の請求項２に係る半導体加速度センサー
の製造方法は、重りの加速度印加方向及びその逆方向の
計測範囲外の動きを制止するストッパーと上記半導体加
速度センサーチップを載置する台座とを一体に成形して
ストッパーとし、このストッパーの台座部分に上記半導
体加速度センサーチップを載置した後、パッケイジを構
成するベース上に上記ストッパーを載置し、次いで、上
記ベース上の上記半導体加速度センサーチップ、重り及
びストッパー等の部材を覆うようにキャップを上記ベー
ス上に設けるものである。
の製造方法は、重りの加速度印加方向及びその逆方向の
計測範囲外の動きを制止するストッパーと上記半導体加
速度センサーチップを載置する台座とを一体に成形して
ストッパーとし、このストッパーの台座部分に上記半導
体加速度センサーチップを載置した後、パッケイジを構
成するベース上に上記ストッパーを載置し、次いで、上
記ベース上の上記半導体加速度センサーチップ、重り及
びストッパー等の部材を覆うようにキャップを上記ベー
ス上に設けるものである。
一６−
［作 用］
この発明においては、台座と一体化したストッパーを用
いているので、計測範囲外の加速度が加わった場合にも
半導体加速度センサーは破損せず、また、精度が非常に
高く安価な半導体加速度センサーが得られる。
いているので、計測範囲外の加速度が加わった場合にも
半導体加速度センサーは破損せず、また、精度が非常に
高く安価な半導体加速度センサーが得られる。
［実施例］
第１図はこの発明の一実施例による半導体加速度センサ
ーを長手方向中心線に沿って切断した側面断面図であり
、第２図はその平面図である。これらの図において、（
１）〜（４）、（６）〜（１０）、（１２）は上述した
従来の半導体加速度センサーにおけるものと全く同一で
ある。ただし、キャップ（１０）の図示は省略しである
。この発明においては、台座と一体化されたストッパー
（１３）を使用するもので゛あり、このストッパー（１
３）は、台座相当部（１４）及びストッパ一部（１５）
から構成されている。第３図にストッパー（１３）の斜
視図を示す。
ーを長手方向中心線に沿って切断した側面断面図であり
、第２図はその平面図である。これらの図において、（
１）〜（４）、（６）〜（１０）、（１２）は上述した
従来の半導体加速度センサーにおけるものと全く同一で
ある。ただし、キャップ（１０）の図示は省略しである
。この発明においては、台座と一体化されたストッパー
（１３）を使用するもので゛あり、このストッパー（１
３）は、台座相当部（１４）及びストッパ一部（１５）
から構成されている。第３図にストッパー（１３）の斜
視図を示す。
上述したように構成された半導体加速度センサーにおい
ては、ストッパー（１３）のストッパ一部（１５）と重
り（９）の間隔（重り（９）の可動範囲）は、センサー
チップ（１）のエツチング（３）の残厚の破断強度から
求められる破断寸法より小さく設定されている。従って
、計測範囲外の加速度が加速度印加方向及びその逆方向
に半導体加速度センサーに加わっても、重り（９）の動
きはストッパー（１３）によって妨げられ、センサーチ
ップ（１）が破損することはない。また、台座とストッ
パーとを一体化しているので、これらを接合する工程を
省略することができ、工数を削減できると共に、台座と
ストッパーとを接続する時の寸法のバラツキがなくなる
ため、精度良く半導体加速度センサーを製造することが
できる。さらに、組み立て工数の削減等により、製造コ
ストの低減を図ることができる。なお、ストッパー（１
３）は、形状が複雑で高精度が得られることから、好適
には金属射出成形法により製造することができる。
ては、ストッパー（１３）のストッパ一部（１５）と重
り（９）の間隔（重り（９）の可動範囲）は、センサー
チップ（１）のエツチング（３）の残厚の破断強度から
求められる破断寸法より小さく設定されている。従って
、計測範囲外の加速度が加速度印加方向及びその逆方向
に半導体加速度センサーに加わっても、重り（９）の動
きはストッパー（１３）によって妨げられ、センサーチ
ップ（１）が破損することはない。また、台座とストッ
パーとを一体化しているので、これらを接合する工程を
省略することができ、工数を削減できると共に、台座と
ストッパーとを接続する時の寸法のバラツキがなくなる
ため、精度良く半導体加速度センサーを製造することが
できる。さらに、組み立て工数の削減等により、製造コ
ストの低減を図ることができる。なお、ストッパー（１
３）は、形状が複雑で高精度が得られることから、好適
には金属射出成形法により製造することができる。
なお、上述した実施例では、台座と一体化されたストッ
パーく１３〉について説明したが、第４図に示すように
、パッケイジのベースと一体化したストッパー（１６）
としてもよく、さらに製造工数を削減できる。この場合
、ストッパー（１６）の形状は複雑であるが、好適には
金属射出成形法によれば、精度良く、かつ安価に製造す
ることができるという効果を奏する。
パーく１３〉について説明したが、第４図に示すように
、パッケイジのベースと一体化したストッパー（１６）
としてもよく、さらに製造工数を削減できる。この場合
、ストッパー（１６）の形状は複雑であるが、好適には
金属射出成形法によれば、精度良く、かつ安価に製造す
ることができるという効果を奏する。
［発明の効果コ
この発明は、以上説明したとおり、半導体加速度センサ
ーを載置する台座を、重りの計測範囲外の動きを妨げる
ストッパーと一体化したので、半導体加速度センサーチ
ップの破損を防止すると共に、安価で精度良い半導体加
速度センサーが得られるという効果を奏する。
ーを載置する台座を、重りの計測範囲外の動きを妨げる
ストッパーと一体化したので、半導体加速度センサーチ
ップの破損を防止すると共に、安価で精度良い半導体加
速度センサーが得られるという効果を奏する。
第１図はこの発明の一実施例による半導体加速度センサ
ーを示す側面断面図、第２図は第１図に示した半導体加
速度センサーを示す平面図、第３図はストッパーの斜視
図、第４図はこの発明の他の実施例による半導体加速度
センサーを示す側面断面図、第５図は従来の半導体加速
度センサーを示す側面断面図、第６図は第５図に示した
半導体加速度センサーの平面図、第７図及び第８図は半
導体加速度センサーチップの平面図及び側面図である。 図において、（１）はセンサーチップ、（２）はピエゾ
抵抗体、（３）はエツチング部、（４）はパッケイジ、
（５）はベース、（６）は内部リード、（７）はガラス
、（８）は外部リード、（９）は重り、（１０）はキャ
ップ、（１１）は台座、（１２）は金属細線、（１，３
）、（１６）はストッパー、く１４）は台座相当部、（
１５）はストッパ一部である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代 理 人 曾 我 道 照昂４図 １６−ストッパー
ーを示す側面断面図、第２図は第１図に示した半導体加
速度センサーを示す平面図、第３図はストッパーの斜視
図、第４図はこの発明の他の実施例による半導体加速度
センサーを示す側面断面図、第５図は従来の半導体加速
度センサーを示す側面断面図、第６図は第５図に示した
半導体加速度センサーの平面図、第７図及び第８図は半
導体加速度センサーチップの平面図及び側面図である。 図において、（１）はセンサーチップ、（２）はピエゾ
抵抗体、（３）はエツチング部、（４）はパッケイジ、
（５）はベース、（６）は内部リード、（７）はガラス
、（８）は外部リード、（９）は重り、（１０）はキャ
ップ、（１１）は台座、（１２）は金属細線、（１，３
）、（１６）はストッパー、く１４）は台座相当部、（
１５）はストッパ一部である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代 理 人 曾 我 道 照昂４図 １６−ストッパー
Claims (3)
- （１）先端に重りを設けた半導体加速度センサーチップ
と、 この半導体加速度センサーチップを搭載するベースと、 上記半導体加速度センサーチップを上記ベースに載置す
る台座と、 上記重りの加速度印加方向及びその逆方向の計測範囲外
の動きを制止するストッパーと、上記ベース上の上記半
導体加速度センサーチップ、重り及びストッパー等の部
材を覆うように上記ベース上に設けられたキャップとを
備え、上記台座と上記ストッパーとは一体に成形されて
いることを特徴とする半導体加速度センサー。 - （２）台座、ストッパー及びベースは一体に成形されて
いることを特徴とする請求項１記載の半導体加速度セン
サー。 - （３）半導体加速度センサーチップに重りを設け、この
重りの加速度印加方向及びその逆方向の計測範囲外の動
きを制止するストッパーと上記半導体加速度センサーチ
ップを載置する台座とを一体に成形してストッパーとし
、 このストッパーの台座部分に上記半導体加速度センサー
チップを載置し、 パッケイジを構成するベース上に上記ストッパーを載置
し、次いで、 上記ベース上の上記半導体加速度センサーチップ、重り
及びストッパー等の部材を覆うようにキャップを上記ベ
ース上に設けることを特徴とする半導体加速度センサー
の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2314258A JPH04186167A (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | 半導体加速度センサー及びその製造方法 |
| US07/655,743 US5157472A (en) | 1990-11-21 | 1991-02-15 | Semiconductor acceleration sensor |
| DE4138056A DE4138056C2 (de) | 1990-11-21 | 1991-11-19 | Halbleiter-Beschleunigungssensor und Verfahren zu seiner Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2314258A JPH04186167A (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | 半導体加速度センサー及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04186167A true JPH04186167A (ja) | 1992-07-02 |
Family
ID=18051187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2314258A Pending JPH04186167A (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | 半導体加速度センサー及びその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5157472A (ja) |
| JP (1) | JPH04186167A (ja) |
| DE (1) | DE4138056C2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4332944A1 (de) * | 1993-09-28 | 1995-03-30 | Bosch Gmbh Robert | Sensor mit einer Quarz-Stimmgabel |
| DE19536250A1 (de) * | 1995-09-28 | 1997-04-03 | Siemens Ag | Mikroelektronischer, integrierter Sensor und Verfahren zur Herstellung des Sensors |
| DE19536228B4 (de) * | 1995-09-28 | 2005-06-30 | Infineon Technologies Ag | Mikroelektronischer, integrierter Sensor und Verfahren zur Herstellung des Sensors |
| JPH09318652A (ja) * | 1996-05-28 | 1997-12-12 | Mitsubishi Electric Corp | 加速度センサ装置 |
| JP2000088878A (ja) * | 1998-09-09 | 2000-03-31 | Tokai Rika Co Ltd | 加速度スイッチ及びその製造方法 |
| JP5427888B2 (ja) * | 2008-07-07 | 2014-02-26 | ラム リサーチ コーポレーション | プラズマ処理チャンバ内のストライクステップを検出するための容量結合静電（ｃｃｅ）プローブ構成、それに関連する方法、及び、その方法を実行するコードを格納するプログラム格納媒体 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3113223A (en) * | 1960-07-27 | 1963-12-03 | Space Technology Lab Inc | Bender-type accelerometer |
| GB2176607B (en) * | 1985-06-18 | 1988-01-13 | Standard Telephones Cables Ltd | Accelerometer device |
| JPH0797644B2 (ja) * | 1988-09-19 | 1995-10-18 | 日産自動車株式会社 | 半導体加速度センサ及びその製造方法 |
-
1990
- 1990-11-21 JP JP2314258A patent/JPH04186167A/ja active Pending
-
1991
- 1991-02-15 US US07/655,743 patent/US5157472A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-19 DE DE4138056A patent/DE4138056C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5157472A (en) | 1992-10-20 |
| DE4138056C2 (de) | 1996-12-19 |
| DE4138056A1 (de) | 1992-05-27 |
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