JPH0727786A - 半導体式加速度センサ - Google Patents
半導体式加速度センサInfo
- Publication number
- JPH0727786A JPH0727786A JP17448193A JP17448193A JPH0727786A JP H0727786 A JPH0727786 A JP H0727786A JP 17448193 A JP17448193 A JP 17448193A JP 17448193 A JP17448193 A JP 17448193A JP H0727786 A JPH0727786 A JP H0727786A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- adhesive
- acceleration sensor
- adhesive layer
- ceramic substrate
- stem
- 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.)
- Pending
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- Pressure Sensors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 セラミック基板の金属性ステムへの接着を、
硬化後、弾力性を有するシリコン系接着剤によって行
い、接着層の弾性を利用して熱ストレスを吸収して蓄積
されることを防止する。 【構成】 半導体式加速度センサエレメントが搭載され
る基板をシリコン接着剤を介して金属性ステムに接着す
る。
硬化後、弾力性を有するシリコン系接着剤によって行
い、接着層の弾性を利用して熱ストレスを吸収して蓄積
されることを防止する。 【構成】 半導体式加速度センサエレメントが搭載され
る基板をシリコン接着剤を介して金属性ステムに接着す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体式加速度セン
サに関するものである。
サに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体式加速度センサの構造を図
５及び図６に基づいて説明する。同図において、１は平
板状の金属性ステムで、その周辺部には外部との電気接
続をするための貫通孔が複数穿設され、その複数の貫通
孔のそれぞれには硬質ガラス２を溶着することによりリ
ード端子３が固定されている。リード端子３とステム１
とは硬質ガラス２によって電気的に絶縁されており、ま
た硬質ガラス２は気密性よく介在されている。またこの
ステム１上には、カンチレバー（梁部）４及び台座５に
より成る半導体式加速度センサエレメントが搭載されて
いる。
５及び図６に基づいて説明する。同図において、１は平
板状の金属性ステムで、その周辺部には外部との電気接
続をするための貫通孔が複数穿設され、その複数の貫通
孔のそれぞれには硬質ガラス２を溶着することによりリ
ード端子３が固定されている。リード端子３とステム１
とは硬質ガラス２によって電気的に絶縁されており、ま
た硬質ガラス２は気密性よく介在されている。またこの
ステム１上には、カンチレバー（梁部）４及び台座５に
より成る半導体式加速度センサエレメントが搭載されて
いる。
【０００３】またカンチレバー４は、基板をエッチング
することにより基部に薄肉状の板バネ部６が形成されて
台座５に固定されている。また、その先端部に形成され
た厚肉状の部分はその一部を被測定加速度に応じて変位
できるようにした自由端が質量部７として形成されてい
る。また板バネ部６には歪ゲージが形成され、その歪ゲ
ージはワイヤボンデングによってセラミック基板９に形
成された周辺回路１０に電気接続され、さらにその周辺
回路１０はワイヤ線１１をワイヤボンディングすること
によりリード端子３に電気接続されている。
することにより基部に薄肉状の板バネ部６が形成されて
台座５に固定されている。また、その先端部に形成され
た厚肉状の部分はその一部を被測定加速度に応じて変位
できるようにした自由端が質量部７として形成されてい
る。また板バネ部６には歪ゲージが形成され、その歪ゲ
ージはワイヤボンデングによってセラミック基板９に形
成された周辺回路１０に電気接続され、さらにその周辺
回路１０はワイヤ線１１をワイヤボンディングすること
によりリード端子３に電気接続されている。
【０００４】１２はストッパーであり、その断面形状は
逆Ｌ字状にされて立設され、カンチレバー７の上方への
最大変位量を規制している。１３はセラミック基板９を
金属性ステム１に接着固定している接着層で、熱硬化型
エポキシ系接着剤が使用されており、双方の接着可能な
対向面全体に塗布されている。
逆Ｌ字状にされて立設され、カンチレバー７の上方への
最大変位量を規制している。１３はセラミック基板９を
金属性ステム１に接着固定している接着層で、熱硬化型
エポキシ系接着剤が使用されており、双方の接着可能な
対向面全体に塗布されている。
【０００５】１４は周辺部に鍔部１５が形成された金属
性シェルで、プレス加工により凹部が形成され、箱型と
なり、その周辺部が金属性ステム１の周辺部に溶着され
て気密封止されている。なお、この気密封止はステム１
の周辺部が金属性シェル１４の鍔部１５に一致するよう
に上方から金属性シェル１４をステム１にかぶせ、接触
させた後に、プレスにより圧力を加えながら金属性シェ
ル１４とステム１との間に通電することにより両者を溶
接するものである。
性シェルで、プレス加工により凹部が形成され、箱型と
なり、その周辺部が金属性ステム１の周辺部に溶着され
て気密封止されている。なお、この気密封止はステム１
の周辺部が金属性シェル１４の鍔部１５に一致するよう
に上方から金属性シェル１４をステム１にかぶせ、接触
させた後に、プレスにより圧力を加えながら金属性シェ
ル１４とステム１との間に通電することにより両者を溶
接するものである。
【０００６】このように構成された半導体式加速度セン
サに加速度が上下方向に外部から加えられた場合には、
カンチレバー４の自由端に形成された質量部７が上下方
向に振動し、その結果板バネ部６に歪を生じる。その歪
の大きさに応じて前記半導体式歪ゲージの抵抗値が変化
し、電気信号として検出される。
サに加速度が上下方向に外部から加えられた場合には、
カンチレバー４の自由端に形成された質量部７が上下方
向に振動し、その結果板バネ部６に歪を生じる。その歪
の大きさに応じて前記半導体式歪ゲージの抵抗値が変化
し、電気信号として検出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如くセラミック基板９をエポキシ系接着層１３を介して
金属性ステム１に接着固定しているので、次のような問
題点を発生していた。すなわち、第１に、エポキシ系接
着剤は通常加熱されて硬化する性質を有しているため
に、熱硬化後に残留応力が接着層１３内部にストレスと
して残る。
如くセラミック基板９をエポキシ系接着層１３を介して
金属性ステム１に接着固定しているので、次のような問
題点を発生していた。すなわち、第１に、エポキシ系接
着剤は通常加熱されて硬化する性質を有しているため
に、熱硬化後に残留応力が接着層１３内部にストレスと
して残る。
【０００８】また、第２に、エポキシ系接着層１３と、
セラミック基板９と、金属ステム１とのそれぞれの熱膨
張係数の違いによりセラミック基板９に熱ストレスが加
わり、半導体式加速度センサエレメントの温度特性が変
化してしまう。
セラミック基板９と、金属ステム１とのそれぞれの熱膨
張係数の違いによりセラミック基板９に熱ストレスが加
わり、半導体式加速度センサエレメントの温度特性が変
化してしまう。
【０００９】さらに、第３に、セラミック基板９の熱膨
張係数を金属ステム１の熱膨張係数に合わせるためには
セラミック基板９の熱膨張係数を金属ステム１の熱膨張
係数に近ずける必要がある。すなわち熱膨張係数が小さ
いニッケル合金やコバールなどの高価な材料を使用する
必要が生じ、コストアップを引き起こす原因になる。
張係数を金属ステム１の熱膨張係数に合わせるためには
セラミック基板９の熱膨張係数を金属ステム１の熱膨張
係数に近ずける必要がある。すなわち熱膨張係数が小さ
いニッケル合金やコバールなどの高価な材料を使用する
必要が生じ、コストアップを引き起こす原因になる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体式
加速度センサは、梁部が形成され、該梁部の基部に板バ
ネ部が、また先端部に質量部が設けられてなる半導体式
加速度センサエレメントと、該半導体式加速度センサエ
レメント及びその周辺回路が搭載されてなる基板と、該
基板が接着層を介して接着される金属性ステムと、該金
属性ステムの上方からそのステムを覆って周縁部が互い
に溶着される金属性シェルとを備えてなる半導体式加速
度センサにおいて、前記接着層は複数箇所に分割されて
設けられ、かつ該接着層はシリコン接着剤から形成され
てなる。
加速度センサは、梁部が形成され、該梁部の基部に板バ
ネ部が、また先端部に質量部が設けられてなる半導体式
加速度センサエレメントと、該半導体式加速度センサエ
レメント及びその周辺回路が搭載されてなる基板と、該
基板が接着層を介して接着される金属性ステムと、該金
属性ステムの上方からそのステムを覆って周縁部が互い
に溶着される金属性シェルとを備えてなる半導体式加速
度センサにおいて、前記接着層は複数箇所に分割されて
設けられ、かつ該接着層はシリコン接着剤から形成され
てなる。
【００１１】
【作用】上記構成によれば、セラミック基板の金属性ス
テムへの接着を、硬化後、弾力性を有するシリコン系接
着剤によって行い、接着層の弾性を利用して熱ストレス
を吸収して蓄積されることを防止する。
テムへの接着を、硬化後、弾力性を有するシリコン系接
着剤によって行い、接着層の弾性を利用して熱ストレス
を吸収して蓄積されることを防止する。
【００１２】
【実施例】図１及び図２に基づいてこの発明による実施
例を詳細に説明する。図１及び図２において、図５及び
図６で説明した構成のものと同一、または均等なものに
は同一符号を付してその詳細な説明を省略する。すなわ
ち、図１及び図２に示す接着層１３は複数条、例えば３
条（または３列）に分割されて設けられ、それらの接着
層１３間には空間２０が形成され、その空間２０内を空
気が流通して接着層１３の硬化を促進している。なお、
この接着層１３を形成する接着剤としては、熱硬化型の
ものと常温硬化型のものとがあり、セラミック基板９に
搭載された電子部品への熱的ダメージを小さくするには
常温硬化型のものを使用すればよい。なお、この常温硬
化型のものには、空気中の湿気と反応するタイプと、脱
アルコールタイプのものがある。また、前記空間２０が
設けられることにより、接着層１３に含まれるガス等が
硬化時に空気中に放出されることを促進する。
例を詳細に説明する。図１及び図２において、図５及び
図６で説明した構成のものと同一、または均等なものに
は同一符号を付してその詳細な説明を省略する。すなわ
ち、図１及び図２に示す接着層１３は複数条、例えば３
条（または３列）に分割されて設けられ、それらの接着
層１３間には空間２０が形成され、その空間２０内を空
気が流通して接着層１３の硬化を促進している。なお、
この接着層１３を形成する接着剤としては、熱硬化型の
ものと常温硬化型のものとがあり、セラミック基板９に
搭載された電子部品への熱的ダメージを小さくするには
常温硬化型のものを使用すればよい。なお、この常温硬
化型のものには、空気中の湿気と反応するタイプと、脱
アルコールタイプのものがある。また、前記空間２０が
設けられることにより、接着層１３に含まれるガス等が
硬化時に空気中に放出されることを促進する。
【００１３】また、上記実施例では接着層１３を複数条
に分割して設けたが、接着に要する時間をさらに短くす
るためには、図３及び図４に示すように接着層１３を更
に細かく分割し、正方形に形成しても良いことはいうま
でもなく明かなことである。なお、図３及び図４におい
て、図５及び図６で示した構成のものと同一のもの、ま
たは均等なものには同一符号を付してその説明は省略し
た。
に分割して設けたが、接着に要する時間をさらに短くす
るためには、図３及び図４に示すように接着層１３を更
に細かく分割し、正方形に形成しても良いことはいうま
でもなく明かなことである。なお、図３及び図４におい
て、図５及び図６で示した構成のものと同一のもの、ま
たは均等なものには同一符号を付してその説明は省略し
た。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、次のような効果が発揮される。すなわち、硬化後、
接着層がゴム弾性を有するためにエポキシ系接着剤に比
べて残留応力が小さくなり、センサ特性の経年変化が小
さくなり、センサの特性の安定性及び温度特性を向上で
きる。
ば、次のような効果が発揮される。すなわち、硬化後、
接着層がゴム弾性を有するためにエポキシ系接着剤に比
べて残留応力が小さくなり、センサ特性の経年変化が小
さくなり、センサの特性の安定性及び温度特性を向上で
きる。
【００１５】また、セラミック基板と金属ステムとの間
の熱膨張係数の違いによる熱歪はゴム弾性によって吸収
される。そのために、金属ステムの材料として一般的で
安価な鋼板を使用でき、コスト低減を図ることができ
る。
の熱膨張係数の違いによる熱歪はゴム弾性によって吸収
される。そのために、金属ステムの材料として一般的で
安価な鋼板を使用でき、コスト低減を図ることができ
る。
【図１】本発明による一実施例を説明するための断面説
明図である。
明図である。
【図２】図１に示す実施例の平面説明図である。
【図３】本発明による他の実施例を説明するための断面
説明図である。
説明図である。
【図４】図１に示す他の実施例の平面説明図である。
【図５】従来例を説明するための半導体式加速度センサ
の斜視図である。
の斜視図である。
【図６】図５に示す説明図のＸ−Ｘ断面説明図である。
１ 金属性ステム ４ カンチレバー ５ 台座 ６ 板バネ部 ７ 質量部 ９ セラミック基板 １０ 周辺回路 １３ 接着層 ２０ 空間
Claims (1)
- 【請求項１】 梁部（４）が形成され、該梁部の基部に
板バネ部（６）が、また先端部に質量部（７）が設けら
れてなる半導体式加速度センサエレメントと、該半導体
式加速度センサエレメント及びその周辺回路（１０）が
搭載されてなる基板（９）と、該基板が接着層（１３）
を介して接着される金属性ステム（１）と、該金属性ス
テムの上方からそのステムを覆って周縁部（１５）が互
いに溶着される金属性シェル（１４）とを備えてなる半
導体式加速度センサにおいて、前記接着層（１３）は複
数箇所に分割されて設けられ、かつ該接着層（１３）は
シリコン接着剤から形成されてなることを特徴とする半
導体式加速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17448193A JPH0727786A (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | 半導体式加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17448193A JPH0727786A (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | 半導体式加速度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0727786A true JPH0727786A (ja) | 1995-01-31 |
Family
ID=15979241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17448193A Pending JPH0727786A (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | 半導体式加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0727786A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004212246A (ja) * | 2003-01-06 | 2004-07-29 | Hitachi Metals Ltd | 加速度センサ |
| US6848306B2 (en) | 2000-06-26 | 2005-02-01 | Denso Corporation | Semiconductor dynamic sensor |
| WO2006136417A1 (de) * | 2005-06-22 | 2006-12-28 | Giesecke & Devrient Gmbh | Vorrichtung für die prüfung von banknoten |
-
1993
- 1993-07-14 JP JP17448193A patent/JPH0727786A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6848306B2 (en) | 2000-06-26 | 2005-02-01 | Denso Corporation | Semiconductor dynamic sensor |
| JP2004212246A (ja) * | 2003-01-06 | 2004-07-29 | Hitachi Metals Ltd | 加速度センサ |
| WO2006136417A1 (de) * | 2005-06-22 | 2006-12-28 | Giesecke & Devrient Gmbh | Vorrichtung für die prüfung von banknoten |
| US9177432B2 (en) | 2005-06-22 | 2015-11-03 | Giesecke & Devrient Gmbh | Apparatus for checking banknotes |
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