JPH064301Y2 - 半導体圧力センサ - Google Patents
半導体圧力センサInfo
- Publication number
- JPH064301Y2 JPH064301Y2 JP1987122671U JP12267187U JPH064301Y2 JP H064301 Y2 JPH064301 Y2 JP H064301Y2 JP 1987122671 U JP1987122671 U JP 1987122671U JP 12267187 U JP12267187 U JP 12267187U JP H064301 Y2 JPH064301 Y2 JP H064301Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor chip
- semiconductor substrate
- semiconductor
- thermal expansion
- glass layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、半導体圧力センサに関するものである。
〈従来の技術〉 第2図は従来より一般に使用されている従来例の構成説
明図である。
明図である。
図において、1は半導体からなるセンサチップ、11は
センサチップ1にダイアフラム12を形成する凹部、1
3はダイアフラム12に設けられた半導体ピエゾ抵抗ゲ
ージ。2はセンサチップ1に一面側が接合され凹部11
と基準室14を構成するガラスよりなる基板。3は半導
体基板2の他面側に取付けられ金属よりなる筒状の支持
部。4は支持部3の他端が取付けられる金属よりなるハ
ウジングである。
センサチップ1にダイアフラム12を形成する凹部、1
3はダイアフラム12に設けられた半導体ピエゾ抵抗ゲ
ージ。2はセンサチップ1に一面側が接合され凹部11
と基準室14を構成するガラスよりなる基板。3は半導
体基板2の他面側に取付けられ金属よりなる筒状の支持
部。4は支持部3の他端が取付けられる金属よりなるハ
ウジングである。
以上の構成において、基準室13に基準圧Psが導入さ
れ、ダイアフラム12の外表面には測定圧Pmが加えら
れる。測定圧Pmに対応した抵抗変化が半導体ピエゾ抵
抗ゲージ13より得られることにより、測定圧Pmを測
定することができる。
れ、ダイアフラム12の外表面には測定圧Pmが加えら
れる。測定圧Pmに対応した抵抗変化が半導体ピエゾ抵
抗ゲージ13より得られることにより、測定圧Pmを測
定することができる。
〈考案が解決しようとする問題点〉 このようなものにおいては、ガラスの基板2は、支持部
3との陽極接合されている。ガラスの基板2は一般的に
半導体ピエゾ抵抗ゲージ13と熱膨張係数の近いパイレ
ックスガラスが用いられるが、ガラスの基板の厚さがセ
ンサチップの厚さと同等以上あるために、両者の熱膨脹
係数の差から生じる熱応力がダイアフラム12に影響を
与え、陽極接合後のゼロ・オフセットの発生や、温度変
化によるダアフラム12への外乱の要因となる。
3との陽極接合されている。ガラスの基板2は一般的に
半導体ピエゾ抵抗ゲージ13と熱膨張係数の近いパイレ
ックスガラスが用いられるが、ガラスの基板の厚さがセ
ンサチップの厚さと同等以上あるために、両者の熱膨脹
係数の差から生じる熱応力がダイアフラム12に影響を
与え、陽極接合後のゼロ・オフセットの発生や、温度変
化によるダアフラム12への外乱の要因となる。
本考案は、この問題点を、解決するものである。
本考案の目的は、温度特性が良好で、接合部の信頼性が
高い、半導体圧力センサを提供するにある。
高い、半導体圧力センサを提供するにある。
〈問題を解決するための手段〉 この目的を達成するために、本考案は、半導体からなる
センサチップと、該センサチップにダイアフラムを形成
する凹部と、前記ダイアフラムに設けられた半導体ピエ
ゾ抵抗ゲージと、前記センサチップに一面側が第1接合
ガラス層を介して該センサチップと同一の材料からなり
同一の面方位で同一の結晶方向で接合され前記凹部と基
準室を構成する半導体基板と、前記半導体基板の他面側
に第2接合ガラス層を介して取り付けられ金属よりなる
筒状の支持部と、該支持部の他端が取り付けられる金属
よりなるハウジングとを具備し、前記センサチップ及び
前記半導体基板と前記支持部との熱膨張係数が極めて近
くなるような支持部材を選択し、前記センサチップ及び
前記半導体基板と前記第1、第2接合ガラス層との熱膨
張係数が極めて近くなるようなガラス材を選択してなる
半導体圧力センサを構成したものである。
センサチップと、該センサチップにダイアフラムを形成
する凹部と、前記ダイアフラムに設けられた半導体ピエ
ゾ抵抗ゲージと、前記センサチップに一面側が第1接合
ガラス層を介して該センサチップと同一の材料からなり
同一の面方位で同一の結晶方向で接合され前記凹部と基
準室を構成する半導体基板と、前記半導体基板の他面側
に第2接合ガラス層を介して取り付けられ金属よりなる
筒状の支持部と、該支持部の他端が取り付けられる金属
よりなるハウジングとを具備し、前記センサチップ及び
前記半導体基板と前記支持部との熱膨張係数が極めて近
くなるような支持部材を選択し、前記センサチップ及び
前記半導体基板と前記第1、第2接合ガラス層との熱膨
張係数が極めて近くなるようなガラス材を選択してなる
半導体圧力センサを構成したものである。
〈作用〉 以上の構成において、基準室に基準圧が導入され、ダイ
アフラムの外表面には測定圧が加えられる。測定圧に対
応した抵抗変化が半導体ピエゾ抵抗ゲージより得られる
ことにより、測定圧を測定することができる。
アフラムの外表面には測定圧が加えられる。測定圧に対
応した抵抗変化が半導体ピエゾ抵抗ゲージより得られる
ことにより、測定圧を測定することができる。
以下、実施例に基ずき詳細に説明する。
〈実施例〉 第1図は本考案の一実施例の要部構成説明図である。
図において、第2図と同一記号は同一機能を表わす。
以下、第2図と相違部分のみ説明する。
2aはセンサチップ1に一面側が第1接合ガラス層21
を介して該センサチップ1と同一の材料からなり同一の
面方位で同一の結晶方向で接合され凹部11と基準室1
3を構成する半導体基板である。3は半導体基板の他面
側に第2接合ガラス層31を介して取付けられ金属より
なる筒状の支持部である。
を介して該センサチップ1と同一の材料からなり同一の
面方位で同一の結晶方向で接合され凹部11と基準室1
3を構成する半導体基板である。3は半導体基板の他面
側に第2接合ガラス層31を介して取付けられ金属より
なる筒状の支持部である。
而して、センサチップ1及び半導体基板2aと、支持部
3との熱膨脹係数が極めて近くなるような支持部材が選
択されている。この場合は、センサチップ1及び半導体
基板2aは、シリコン(熱膨脹係数3.5×10-6)、支
持部3は鉄−ニッケル合金(熱膨脹係数3.8×3.9×10
-6)が使用されている。
3との熱膨脹係数が極めて近くなるような支持部材が選
択されている。この場合は、センサチップ1及び半導体
基板2aは、シリコン(熱膨脹係数3.5×10-6)、支
持部3は鉄−ニッケル合金(熱膨脹係数3.8×3.9×10
-6)が使用されている。
センサチップ1及び半導体基板2aと、第1、第2接合
ガラス層21,31との熱膨脹係数が極めて近くなるよ
うなガラス材が選択されている。この場合、第1、第2
接合ガラス層21,31はパイレックスガラス(熱膨脹
係数3.25×10-6)が使用されている。
ガラス層21,31との熱膨脹係数が極めて近くなるよ
うなガラス材が選択されている。この場合、第1、第2
接合ガラス層21,31はパイレックスガラス(熱膨脹
係数3.25×10-6)が使用されている。
以上の構成において、基準室13に基準圧Psが導入さ
れ、ダイアフラム12の外表面には測定圧Pmが加えら
れる。測定圧Pmに対応した抵抗変化が半導体ピエゾ抵
抗ゲージ13より得られることにより、測定圧Pmを測
定することができる。
れ、ダイアフラム12の外表面には測定圧Pmが加えら
れる。測定圧Pmに対応した抵抗変化が半導体ピエゾ抵
抗ゲージ13より得られることにより、測定圧Pmを測
定することができる。
而して、 (1)センサチップ1と半導体基板2aとが、同じ材質
(半導体)であり。両者の面方位、結晶方向が等しくな
るように接合されているので、温度が変化しても、セン
サチップ1は半導体基板2aからの影響は受けずセンサ
チップ1は半導体基板2aからの影響は受けず、、従っ
て、半導体基板2aからの温度の外乱は零である。
(半導体)であり。両者の面方位、結晶方向が等しくな
るように接合されているので、温度が変化しても、セン
サチップ1は半導体基板2aからの影響は受けずセンサ
チップ1は半導体基板2aからの影響は受けず、、従っ
て、半導体基板2aからの温度の外乱は零である。
(2)支持部3の熱膨脹係数がセンサチップ1及び半導
体基板2aの熱膨脹係数と近いので、温度が変化して
も、センサチップ1は、金属支持部3からの影響は小さ
く、金属支持部3からの温度の外乱は極めて小さい。
体基板2aの熱膨脹係数と近いので、温度が変化して
も、センサチップ1は、金属支持部3からの影響は小さ
く、金属支持部3からの温度の外乱は極めて小さい。
以上から、本考案によれば、温度の外乱の影響の小さ
い、即ち、温度特性がより改善された半導体圧力センサ
を実現できる。
い、即ち、温度特性がより改善された半導体圧力センサ
を実現できる。
(3)センサチップ1と半導体基板2aとは同じ半導体
材料であり、これらと支持部3の熱膨脹係数は極めて近
く選択されている。また、センサチップ1と半導体基板
2aを接合している第一接合ガラス層21と、半導体基
板2aと支持部3とを接合している第2接合ガラス層3
1との各ガラス層の熱膨脹係数が、センサチップ1の熱
膨脹係数と極めて近く選択されている。したがって、接
合によって接合部(ガラス層)に生じる熱応力が極めて
小さく、接合強度が高く、接合部の信頼性が高い。
材料であり、これらと支持部3の熱膨脹係数は極めて近
く選択されている。また、センサチップ1と半導体基板
2aを接合している第一接合ガラス層21と、半導体基
板2aと支持部3とを接合している第2接合ガラス層3
1との各ガラス層の熱膨脹係数が、センサチップ1の熱
膨脹係数と極めて近く選択されている。したがって、接
合によって接合部(ガラス層)に生じる熱応力が極めて
小さく、接合強度が高く、接合部の信頼性が高い。
(4)センサチップ1と半導体基板2aの接合、半導体
基板2aと支持部3の接合を、一度の陽極接合で行なう
と、一回の温度上昇だけで、センサチップ1、半導体基
板2a、支持部3の三者を接合でき、製造工程が簡単と
なる。従って、安価な半導体圧力センサが得られる。
基板2aと支持部3の接合を、一度の陽極接合で行なう
と、一回の温度上昇だけで、センサチップ1、半導体基
板2a、支持部3の三者を接合でき、製造工程が簡単と
なる。従って、安価な半導体圧力センサが得られる。
従って、温度特性が改善され、接合部の信頼性が向上
し、低価格の半導体圧力センサが得られる。
し、低価格の半導体圧力センサが得られる。
尚、センサチップ1として、圧力センサ以外に、歪みを
検出するセンサや、加速度、力等を検出するセンサでも
良い。
検出するセンサや、加速度、力等を検出するセンサでも
良い。
〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案は、半導体からなるセンサ
チップと、該センサチップにダイアフラムを形成する凹
部と、前記ダイアフラムに設けられた半導体ピエゾ抵抗
ゲージと、前記センサチップに一面側が第1接合ガラス
層を介して該センサチップと同一の材料からなり同一の
面方位で同一の結晶方向で接合され前記凹部と基準室を
構成する半導体基板と、前記半導体基板の他面側に第2
接合ガラス層を介して取り付けられ金属よりなる筒状の
支持部と、該支持部の他端が取り付けられる金属よりな
るハウジングとを具備し、前記センサチップ及び前記半
導体基板と前記支持部との熱膨張係数が極めて近くなる
ような支持部材を選択し、前記センサチップ及び前記半
導体基板と前記第1、第2接合ガラス層との熱膨張係数
が極めて近くなるようなガラス材を選択してなる半導体
圧力センサを構成した。
チップと、該センサチップにダイアフラムを形成する凹
部と、前記ダイアフラムに設けられた半導体ピエゾ抵抗
ゲージと、前記センサチップに一面側が第1接合ガラス
層を介して該センサチップと同一の材料からなり同一の
面方位で同一の結晶方向で接合され前記凹部と基準室を
構成する半導体基板と、前記半導体基板の他面側に第2
接合ガラス層を介して取り付けられ金属よりなる筒状の
支持部と、該支持部の他端が取り付けられる金属よりな
るハウジングとを具備し、前記センサチップ及び前記半
導体基板と前記支持部との熱膨張係数が極めて近くなる
ような支持部材を選択し、前記センサチップ及び前記半
導体基板と前記第1、第2接合ガラス層との熱膨張係数
が極めて近くなるようなガラス材を選択してなる半導体
圧力センサを構成した。
この結果、(1)センサチップと半導体基板とが、同じ
材質(半導体)であり、両者の面方位、結晶方向が等し
くなるように接合されているので、温度が変化しても、
センサチップは半導体基板からの影響は受けず、従っ
て、半導体基板からの温度の外乱は零である。(2)支
持部の熱膨脹係数がセンサチップ及び半導体基板の熱膨
脹係数と近いので、温度が変化しても、センサチップ
は、金属支持部からの影響は小さく、金属支持部からの
温度の外乱は極めて小さい。
材質(半導体)であり、両者の面方位、結晶方向が等し
くなるように接合されているので、温度が変化しても、
センサチップは半導体基板からの影響は受けず、従っ
て、半導体基板からの温度の外乱は零である。(2)支
持部の熱膨脹係数がセンサチップ及び半導体基板の熱膨
脹係数と近いので、温度が変化しても、センサチップ
は、金属支持部からの影響は小さく、金属支持部からの
温度の外乱は極めて小さい。
以上から、本考案によれば、温度の外乱の影響の小さ
い、即ち、温度特性がより改善された半導体圧力センサ
を実現できる。
い、即ち、温度特性がより改善された半導体圧力センサ
を実現できる。
(3)センサチップと半導体基板とは同じ半導体材料で
あり、これらと支持部の熱膨脹係数は極めて近く選択さ
れている。また、センサチップと半導体基板を接合して
いる第一接合ガラス層と、半導体基板と支持部とを接合
している第2接合ガラス層との各ガラス層の熱膨脹係数
がセンサチップの熱膨脹係数と極めて近く選択されてい
る。従って、接合によって接合部(ガラス層)に生じる
熱応力が極めて小さく、接合強度が高く、接合部の信頼
性が高い。(4)センサチップと半導体基板の接合、半
導体基板と支持部の接合を、一度の陽極接合で行なう
と、一回の温度上昇だけで、センサチップ、半導体基
板、支持部の三者を接合でき、製造工程が簡単となる。
従って、安価な半導体圧力センサが得られる。
あり、これらと支持部の熱膨脹係数は極めて近く選択さ
れている。また、センサチップと半導体基板を接合して
いる第一接合ガラス層と、半導体基板と支持部とを接合
している第2接合ガラス層との各ガラス層の熱膨脹係数
がセンサチップの熱膨脹係数と極めて近く選択されてい
る。従って、接合によって接合部(ガラス層)に生じる
熱応力が極めて小さく、接合強度が高く、接合部の信頼
性が高い。(4)センサチップと半導体基板の接合、半
導体基板と支持部の接合を、一度の陽極接合で行なう
と、一回の温度上昇だけで、センサチップ、半導体基
板、支持部の三者を接合でき、製造工程が簡単となる。
従って、安価な半導体圧力センサが得られる。
従って、本考案によれば、温度特性が改善され、接合部
の信頼性が向上し、低価格の半導体圧力センサを実現す
ることができる
の信頼性が向上し、低価格の半導体圧力センサを実現す
ることができる
第1図は本考案の一実施例の要部構成説明図、第2図は
従来より一般に使用されている従来例の構成説明図であ
る。 1……センサチップ、11……凹部、12……ダイアフ
ラム、13……半導体ピエゾ抵抗ゲージ、14……基準
室、2a……半導体基板、21……第一接合ガラス層、
3……支持部、31……第二接合ガラス層、4……ハウ
ジング。
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。 1……センサチップ、11……凹部、12……ダイアフ
ラム、13……半導体ピエゾ抵抗ゲージ、14……基準
室、2a……半導体基板、21……第一接合ガラス層、
3……支持部、31……第二接合ガラス層、4……ハウ
ジング。
Claims (1)
- 【請求項1】半導体からなるセンサチップと、 該センサチップにダイアフラムを形成する凹部と、 前記ダイアフラムに設けられた半導体ピエゾ抵抗ゲージ
と、 前記センサチップに一面側が第1接合ガラス層を介して
該センサチップと同一の材料からなり同一の面方位で同
一の結晶方向で接合され前記凹部と基準室を構成する半
導体基板と、 前記半導体基板の他面側に第2接合ガラス層を介して取
り付けられ金属よりなる筒状の支持部と、 該支持部の他端が取り付けられる金属よりなるハウジン
グとを具備し、 前記センサチップ及び前記半導体基板と前記支持部との
熱膨張係数が極めて近くなるような支持部材を選択し、 前記センサチップ及び前記半導体基板と前記第1、第2
接合ガラス層との熱膨張係数が極めて近くなるようなガ
ラス材を選択してなる半導体圧力センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1987122671U JPH064301Y2 (ja) | 1987-08-11 | 1987-08-11 | 半導体圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1987122671U JPH064301Y2 (ja) | 1987-08-11 | 1987-08-11 | 半導体圧力センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6427635U JPS6427635U (ja) | 1989-02-17 |
JPH064301Y2 true JPH064301Y2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=31370817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1987122671U Expired - Lifetime JPH064301Y2 (ja) | 1987-08-11 | 1987-08-11 | 半導体圧力センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH064301Y2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015007626A (ja) * | 2013-06-19 | 2015-01-15 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | シリコン応力隔離部材を有する統合soi圧力センサ |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7476695B2 (en) | 2004-03-16 | 2009-01-13 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Modified stannic oxide-zirconium oxide complex sol and method for preparing same |
JP4683618B2 (ja) * | 2005-02-10 | 2011-05-18 | キヤノンアネルバ株式会社 | 隔膜型圧力センサ及びその製造方法 |
US8371175B2 (en) * | 2009-10-01 | 2013-02-12 | Rosemount Inc. | Pressure transmitter with pressure sensor mount |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5441304B2 (ja) * | 1974-01-25 | 1979-12-07 | ||
JPS54138384A (en) * | 1978-04-19 | 1979-10-26 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor pressure converter |
JPS57171235A (en) * | 1981-04-15 | 1982-10-21 | Toshiba Corp | Semiconductor pressure converter |
-
1987
- 1987-08-11 JP JP1987122671U patent/JPH064301Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015007626A (ja) * | 2013-06-19 | 2015-01-15 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | シリコン応力隔離部材を有する統合soi圧力センサ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6427635U (ja) | 1989-02-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4675643A (en) | Pressure transducer utilizing a transduction element | |
US5926692A (en) | Method of manufacturing a support structure for a semiconductor pressure transducer | |
JP2595829B2 (ja) | 差圧センサ、及び複合機能形差圧センサ | |
US6062088A (en) | Pressure sensor | |
JPH09504100A (ja) | 容量性圧力センサ | |
JP2852593B2 (ja) | 静電容量式圧力センサ | |
JPH064301Y2 (ja) | 半導体圧力センサ | |
JPH0269630A (ja) | 半導体圧力センサ | |
JP3365038B2 (ja) | 圧力センサ | |
JP3220346B2 (ja) | 圧力センサ及びその製造方法 | |
JP2512220B2 (ja) | 複合機能形センサ | |
JPH0419495B2 (ja) | ||
JP3375533B2 (ja) | 半導体圧力変換器 | |
JP3120388B2 (ja) | 半導体圧力変換器 | |
JPS6333144Y2 (ja) | ||
JPH09325082A (ja) | 半導体圧力変換器 | |
JPS6188121A (ja) | 圧力変換器 | |
JPH0926367A (ja) | 歪検出センサ | |
JPS63122925A (ja) | 半導体圧力センサ | |
JPH04350530A (ja) | 半導体圧力センサ | |
JP2822613B2 (ja) | 半導体圧力センサ | |
JPH0735634A (ja) | 半導体圧力計 | |
JPH09189629A (ja) | 絶対圧センサ | |
JPH0533018Y2 (ja) | ||
JPH03282342A (ja) | 半導体圧力計 |