JP2002022581A - Semiconductor pressure sensor - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】外部回路を必要とせず、不要圧力範囲でノイズ
を発生しない小型の半導体圧力センサを提供すること。
【解決手段】半導体圧力センサ1000は、予め圧力ス
イッチを形成した圧力スイッチ側基板1001と、メサ
構造のブリッジ回路を形成したブリッジ回路側基板10
02を各々の枠部と感圧抵抗部を張り合わせることによ
って形成される。圧力スイッチ側基板1001は、SO
I(Silicon On Insulator)基板から容易に形成すること
ができる。スイッチ伝導シリコン部122は、スイッチ
感圧絶縁部132を力点、スイッチ脚部絶縁層112A
と112Bを支点、スイッチ接点伝導部14Aと14B
が作用点となる、2重梃子構造を形成する。<1−10
>方向に長手方向を有する感圧抵抗162、164と<
001>方向に長手方向を有する感圧抵抗161、16
3を2個ずつブリッジ回路側基板1002に形成し、圧
力センサとすることができる。
(57) [Problem] To provide a small-sized semiconductor pressure sensor that does not require an external circuit and does not generate noise in an unnecessary pressure range. A semiconductor pressure sensor includes a pressure switch side substrate on which a pressure switch is formed in advance, and a bridge circuit side substrate on which a bridge circuit having a mesa structure is formed.
02 is formed by laminating each frame portion and the pressure-sensitive resistor portion. The pressure switch side substrate 1001 is made of SO
It can be easily formed from an I (Silicon On Insulator) substrate. The switch conductive silicon part 122 applies the power to the switch pressure-sensitive insulating part 132 and the switch leg insulating layer 112A.
And 112B as fulcrums, switch contact conductors 14A and 14B
Form a double lever structure, which is the point of action. <1-10
Pressure-sensitive resistors 162 and 164 having a longitudinal direction in the
001> pressure-sensitive resistors 161, 16 having a longitudinal direction
3 can be formed on the bridge circuit-side substrate 1002 two by two to form a pressure sensor.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はピエゾ抵抗効果を利
用した半導体圧力センサに関する。詳しくは、オンチッ
プにスイッチ機能を有した半導体圧力センサに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor pressure sensor utilizing a piezoresistance effect. More specifically, the present invention relates to a semiconductor pressure sensor having an on-chip switch function.
【0002】[0002]
【従来の技術】図9に、拡散抵抗によるピエゾ抵抗効果
を利用した従来の半導体圧力センサ900を示す。図9
の(a)のように、シリコン基板91に点線で示したダ
イヤフラム部92を設け、ダイヤフラム部92の周辺部
に2個のピエゾ抵抗931及び933、ダイヤフラム部
92の中央部にピエゾ抵抗932及び934を設ける。
断面図を図9の(b)に示す。半導体圧力センサ900
はダイヤフラム92が湾曲することで、ピエゾ抵抗93
1及び933が抵抗増加しピエゾ抵抗932及び934
が抵抗減少する、或いはそれらの逆となる。これを利用
し、4個のピエゾ抵抗をブリッジ回路とし、2端子に一
定電圧を印可して残り2端子の電位差を測定することで
圧力センサとすることができる。図9の(c)は、パッ
ケージにマウントされた様子を示すものである。ダイヤ
フラム92の上が気密、ダイヤフラム92の下が外部と
通じるようパッケージされている。こうして、パッケー
ジ内の圧力と、ダイヤフラム92の下と通じる外圧の圧
力差を電位差として出力できる。2. Description of the Related Art FIG. 9 shows a conventional semiconductor pressure sensor 900 utilizing the piezoresistive effect of a diffusion resistor. FIG.
(A), a diaphragm 92 shown by a dotted line is provided on a silicon substrate 91, and two piezo resistors 931 and 933 are provided around the diaphragm 92, and piezo resistors 932 and 934 are provided at the center of the diaphragm 92. Is provided.
A cross-sectional view is shown in FIG. Semiconductor pressure sensor 900
Is that the diaphragm 92 is curved,
1 and 933 increase in resistance and piezoresistors 932 and 934
Decrease in resistance or vice versa. Utilizing this, a pressure sensor can be obtained by forming a bridge circuit using four piezoresistors and applying a constant voltage to two terminals and measuring a potential difference between the remaining two terminals. FIG. 9 (c) shows a state of being mounted on a package. It is packaged so that the upper part of the diaphragm 92 is airtight and the lower part of the diaphragm 92 communicates with the outside. In this way, the pressure difference between the pressure inside the package and the external pressure communicating below the diaphragm 92 can be output as a potential difference.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、ピエゾ抵抗
は極めて高感度のため、ノイズを拾いやすい。これは圧
力センサのS/N比を低減させることとなる。そこで一
定圧力以上でのみ圧力表示をすることが必要とされる場
合がある。このための回路を図10に示す。ピエゾ抵抗
931、932、933、934をこの順につなぐ。こ
こで、ピエゾ抵抗934と931の接続部を電極95
1、ピエゾ抵抗931と932の接続部を電極952、
ピエゾ抵抗932と933の接続部を電極953、更に
ピエゾ抵抗933と934の接続部を電極954とす
る。こうして電極951と電極953の間に定電圧電源
941により電位をかけると、パッケージ内の圧力と、
ダイヤフラム92の下と通じる外圧の圧力差が電極95
2と電極954の電位差V1として出力される。これを
圧力判定回路96により判定し、一定値以上であれば圧
力表示装置97に表示させる構成である。By the way, since the piezoresistor has an extremely high sensitivity, noise is easily picked up. This will reduce the S / N ratio of the pressure sensor. Therefore, it may be necessary to display the pressure only at a certain pressure or higher. FIG. 10 shows a circuit for this purpose. The piezo resistors 931, 932, 933 and 934 are connected in this order. Here, the connection between the piezoresistors 934 and 931 is connected to the electrode 95.
1. The connection between the piezoresistors 931 and 932 is connected to the electrode 952,
The connection between the piezoresistors 932 and 933 is an electrode 953, and the connection between the piezoresistors 933 and 934 is an electrode 954. When a potential is applied between the electrode 951 and the electrode 953 by the constant voltage power supply 941 in this manner, the pressure inside the package and
The pressure difference between the external pressure passing under the diaphragm 92 and the electrode 95
It is output as a potential difference V 1 of the 2 and the electrode 954. This is determined by the pressure determination circuit 96, and if it is equal to or more than a certain value, the pressure is displayed on the pressure display device 97.
【0004】ところで、外部回路である圧力判定回路9
6を設けることは部品数の増大を招き、圧力センサ90
0を含む装置全体として大がかりなものとなってしま
う。また、ノイズレベルの不要な圧力範囲であっても、
定電圧電源941及び圧力判定回路96への電源942
による電力消費が生じていた。さらに、上記のような構
成ではパッケージの際、精密なハウジングが必要であ
り、これは小型化、低コスト化の妨げとなっていた。Incidentally, a pressure determination circuit 9 which is an external circuit
6 causes the number of parts to increase, and the pressure sensor 90
The whole device including 0 is large. Also, even in the pressure range where the noise level is unnecessary,
Constant voltage power supply 941 and power supply 942 to pressure determination circuit 96
Power consumption. Further, in the above-described configuration, a precise housing is required for packaging, which hinders miniaturization and cost reduction.
【0005】本発明は上記の課題を解決するために成さ
れたものであり、その目的は外部回路を必要とせず、不
要圧力範囲でノイズを発生しない小型の半導体圧力セン
サを提供することである。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a small-sized semiconductor pressure sensor which does not require an external circuit and does not generate noise in an unnecessary pressure range. .
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め請求項1に記載の手段によれば、2枚の半導体基板に
隆起部を設けて貼り合わせることにより成る密閉構造を
有する半導体圧力センサにおいて、密閉構造内に導体部
と接点を設けることにより、一定圧力以下では回路が開
き、一定圧力以上において回路が閉じるように形成され
た圧力スイッチを有することを特徴とする。According to the first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor pressure sensor having a hermetically sealed structure formed by providing a raised portion on two semiconductor substrates and bonding them together. Wherein a pressure switch is formed such that a circuit is opened at a certain pressure or less and a circuit is closed at a certain pressure or more by providing a conductor portion and a contact in a sealed structure.
【0007】また、請求項2に記載の手段によれば、密
閉構造内部の半導体基板面にピエゾ抵抗を利用したブリ
ッジ回路を有し、該ブリッジ回路が圧力スイッチにより
閉じる構造となることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, a bridge circuit using a piezoresistor is provided on the semiconductor substrate surface inside the sealed structure, and the bridge circuit has a structure closed by a pressure switch. I do.
【0008】また、請求項3に記載の手段によれば、密
閉構造を形成する隆起部に、ピエゾ抵抗を利用したメサ
構造の感受部のブリッジ回路を有し、該ブリッジ回路が
圧力スイッチにより閉じる構造となることを特徴とす
る。尚ここで、密閉構造を形成する隆起部は、その近傍
よりも隆起していれば良く、例えばトレンチ(溝)によ
りトレンチの底よりも高い構造であっても良い。According to a third aspect of the present invention, a bridge circuit of a sensing portion having a mesa structure using a piezo resistor is provided on a protruding portion forming a sealed structure, and the bridge circuit is closed by a pressure switch. It is characterized by having a structure. Here, the protruding portion forming the hermetic structure only needs to protrude from the vicinity thereof, and for example, may be a structure higher than the bottom of the trench by a trench (groove).
【0009】また、請求項4に記載の手段によれば、圧
力スイッチが閉じる圧力よりも大きな圧力により、回路
又はブリッジ回路を短絡するよう形成された短絡スイッ
チを密閉構造内に有することを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, a short-circuit switch formed to short-circuit a circuit or a bridge circuit by a pressure greater than a pressure at which the pressure switch closes is provided in the sealed structure. I do.
【0010】[0010]
【作用及び発明の効果】2枚の半導体基板に隆起部を設
けて貼り合わせることにより成る密閉構造を有するの
で、この密閉構造内部と、2枚の半導体基板に加えられ
る外部との圧力差により作用する半導体圧力センサを形
成する。この時密閉構造中に導体部と接点を設け、一定
圧力以下では回路が開き、一定圧力以上において回路が
閉じるように形成すれば、圧力スイッチと一体となった
半導体圧力センサを形成することができる。圧力スイッ
チを半導体圧力センサに一体化できるので、低消費電力
が実現できる。また、密閉構造とできるので、ハウジン
グが不要となり、不導体中でも感圧部にはハウジング無
しで使用可能となる(請求項1)。Since the semiconductor device has a hermetically sealed structure in which two semiconductor substrates are provided with a raised portion and bonded together, the operation is caused by a pressure difference between the inside of the hermetically sealed structure and the outside applied to the two semiconductor substrates. Forming a semiconductor pressure sensor. At this time, if a conductor part and a contact are provided in the hermetically sealed structure, and the circuit is opened at a certain pressure or less and the circuit is closed at a certain pressure or more, a semiconductor pressure sensor integrated with the pressure switch can be formed. . Since the pressure switch can be integrated with the semiconductor pressure sensor, low power consumption can be realized. In addition, since a sealed structure can be provided, a housing is not required, and the pressure-sensitive portion can be used without a housing even in a non-conductor (claim 1).
【0011】密閉構造を有する半導体圧力センサとして
は、密閉構造内部の半導体基板面にピエゾ抵抗を利用し
たブリッジ回路を形成するか、密閉構造を形成する隆起
部(感圧部)に、ピエゾ抵抗を利用したメサ構造の感受
部のブリッジ回路を形成することで可能となる(請求項
2、請求項3)。As a semiconductor pressure sensor having a sealed structure, a bridge circuit using a piezoresistor is formed on the surface of a semiconductor substrate inside the sealed structure, or a piezoresistor is formed on a raised portion (pressure-sensitive portion) forming the sealed structure. This can be achieved by forming a bridge circuit of the sensing section having the mesa structure used (claims 2 and 3).
【0012】更に、圧力が一定値以上で回路を短絡する
短絡スイッチを有すれば、圧力スイッチが閉じる圧力か
ら、短絡スイッチが閉じる圧力までにおいて、出力の生
じる半導体圧力センサとすることができる。よって、任
意に設定された圧力範囲でのみ圧力センサの電気信号を
取りだすことができる(請求項4)。Furthermore, if there is a short-circuit switch that short-circuits the circuit when the pressure is equal to or higher than a certain value, the semiconductor pressure sensor can generate an output from the pressure at which the pressure switch closes to the pressure at which the short-circuit switch closes. Therefore, an electric signal of the pressure sensor can be taken out only in an arbitrarily set pressure range (claim 4).
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施例を
例示する。尚、本発明は下記の実施例に限定されない。
また、密閉構造を複数有する、或いは各密閉構造の構成
が異なるものを組み合わせるなどの変形は、当然本発明
に包含される。また、以下では密閉構造内部よりも外部
が高圧力の時に作用する半導体圧力センサとして、外部
が高圧力の時にブリッジ回路を閉じるものを例示する
が、逆に、外部が密閉構造内部よりも低圧力の時に例え
ば短絡回路が開くことでブリッジ回路が作用する構成と
しても良い。これも本願に当然包含される。尚、加工し
た2つの基板を接合する方法は陽極接合の他任意であ
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be exemplified. Note that the present invention is not limited to the following examples.
Modifications such as having a plurality of closed structures or combining structures having different closed structures are naturally included in the present invention. In the following, a semiconductor pressure sensor that operates when the outside is at a higher pressure than the inside of the sealed structure will be described as one that closes the bridge circuit when the outside is at a high pressure. At this time, for example, a configuration may be adopted in which a short circuit is opened and a bridge circuit operates. This is naturally included in the present application. The method of joining the two processed substrates is not limited to anodic bonding but may be any method.
【0014】〔第1実施例〕図1に本発明の第1の実施
例に係る半導体圧力センサ1000の構造を示す。図1
の(a)は外圧が密閉構造内部の圧力と一致する場合の
断面図、図1の(b)は外圧が密閉構造内部の圧力より
も高い場合の作用を示す断面図である。FIG. 1 shows the structure of a semiconductor pressure sensor 1000 according to a first embodiment of the present invention. Figure 1
(A) is a cross-sectional view when the external pressure matches the pressure inside the closed structure, and (b) of FIG. 1 is a cross-sectional view showing the operation when the external pressure is higher than the pressure inside the closed structure.
【0015】半導体圧力センサ1000は、予め圧力ス
イッチを形成した圧力スイッチ側基板1001と、メサ
構造のブリッジ回路を形成したブリッジ回路側基板10
02を各々の枠部と感圧抵抗部を張り合わせることによ
って形成される。圧力スイッチ側基板1001は、SO
I(Silicon On Insulator)基板から容易に形成すること
ができ、シリコン部100、中間絶縁層111、枠部シ
リコン部121、及び枠部接合絶縁部131並びにスイ
ッチ構造から成る。シリコン部100、中間絶縁層11
1、枠部シリコン部121はSOI基板からエッチング
により形成される。枠部接合絶縁部131は枠部シリコ
ン部121上にパイレックス(登録商標)ガラスを形成
することで成される。スイッチ構造部は、シリコン部1
00上にスイッチ脚部絶縁層112A、112B、板状
又は梁状のスイッチ伝導シリコン部122、スイッチ感
圧絶縁部132及びスイッチ接点伝導部14A、14B
から成る。スイッチ脚部絶縁層112A、112Bとス
イッチ伝導シリコン部122はSOI基板からエッチン
グにより形成される。スイッチ脚部絶縁層112A、1
12Bを形成する(エッチングの際に残す)ためには、
以下で図示しない穴部を有する格子状にスイッチ伝導シ
リコン部122を形成することで達成できる。スイッチ
伝導シリコン部122は低抵抗層である。スイッチ接点
伝導部14A、14Bは金属薄膜等で形成される。スイ
ッチ構造部は、スイッチ伝導シリコン部122を梃子、
スイッチ感圧絶縁部132を力点、スイッチ脚部絶縁層
112Aと112Bを支点、スイッチ接点伝導部14A
と14Bが作用点となる、2重梃子構造である。尚、図
1の(a)(b)2つの断面図において、低抵抗部分の
みハッチングを用いて示した。The semiconductor pressure sensor 1000 includes a pressure switch side substrate 1001 in which a pressure switch is formed in advance and a bridge circuit side substrate 10 in which a mesa structure bridge circuit is formed.
02 is formed by laminating each frame portion and the pressure-sensitive resistor portion. The pressure switch side substrate 1001 is made of SO
It can be easily formed from an I (Silicon On Insulator) substrate, and includes a silicon part 100, an intermediate insulating layer 111, a frame silicon part 121, a frame junction insulating part 131, and a switch structure. Silicon part 100, intermediate insulating layer 11
1. The frame silicon part 121 is formed by etching from an SOI substrate. The frame joining insulating portion 131 is formed by forming Pyrex (registered trademark) glass on the frame silicon portion 121. The switch structure is a silicon part 1
The switch leg insulating layers 112A and 112B, the plate-shaped or beam-shaped switch conductive silicon part 122, the switch pressure-sensitive insulating part 132, and the switch contact conductive parts 14A and 14B
Consists of The switch leg insulating layers 112A and 112B and the switch conductive silicon portion 122 are formed by etching from the SOI substrate. Switch leg insulating layer 112A, 1
To form 12B (leave it during etching),
This can be achieved by forming the switch conductive silicon portion 122 in a lattice having holes (not shown). The switch conductive silicon part 122 is a low resistance layer. The switch contact conductors 14A and 14B are formed of a metal thin film or the like. The switch structure leverages the switch conductive silicon part 122,
The switch pressure-sensitive insulating portion 132 is a point of focus, the switch leg insulating layers 112A and 112B are fulcrums, and the switch contact conducting portion 14A is provided.
And 14B is a double lever structure in which the action points are provided. Note that, in the two cross-sectional views of FIGS. 1A and 1B, only the low-resistance portion is shown using hatching.
【0016】メサ構造のブリッジ回路を形成したブリッ
ジ回路側基板1002は、p型シリコン基板にn型領域
を形成するか、n型シリコン基板にp型領域を形成し、
その部分を残してエッチングし、回路が隆起した構造で
ある。図1の断面図においては、圧力スイッチ側基板1
001の枠部接合絶縁部131と接合される感圧抵抗1
61、163の組が示されているが、枠部接合絶縁部1
31と接合される感圧抵抗162、164の組ととも
に、圧縮力によって電気抵抗が変化するものである。ま
た、ブリッジ回路側基板1002には、圧力スイッチ側
基板1001のスイッチ感圧絶縁部132と接合される
スイッチ押圧部170、スイッチ接点伝導部14A、1
4Bと各々対向する接点部157A、158Bが形成さ
れている。The bridge circuit-side substrate 1002 on which a bridge circuit having a mesa structure is formed has an n-type region formed on a p-type silicon substrate or a p-type region formed on an n-type silicon substrate.
The structure is etched, leaving the portion, and the circuit is raised. In the sectional view of FIG.
Pressure-sensitive resistor 1 to be joined to frame 001 of frame 001
61 and 163 are shown, but the frame joint insulating portion 1
The electric resistance changes due to the compressive force together with the set of the pressure-sensitive resistors 162 and 164 joined to 31. The bridge circuit side substrate 1002 includes a switch pressing portion 170 joined to the switch pressure-sensitive insulating portion 132 of the pressure switch side substrate 1001, a switch contact conducting portion 14A,
Contact portions 157A and 158B which are respectively opposed to 4B are formed.
【0017】図1の(a)のような構造の半導体圧力セ
ンサに外圧が加わる(密閉構造内部の圧力よりも外部圧
力が高くなる)と、感圧抵抗161〜164に上下方向
の圧縮力が加わるとともに、ブリッジ回路側基板100
2を介してスイッチ押圧部170がスイッチ感圧絶縁部
132を下方向に押すことで、スイッチ伝導シリコン部
122がスイッチ脚部絶縁層112Aと112Bを支点
として湾曲しスイッチ接点伝導部14A及び14Bが各
々接点部157A及び158Bに接触する(図1の
(b))。この、接点部157A、スイッチ接点伝導部
14A、スイッチ伝導シリコン部122、スイッチ接点
伝導部14B、接点部158Bが導通される圧力は、半
導体圧力センサ1000の設計において容易に調整可能
である。よって、以下の通り圧力センサの要部たるブリ
ッジ回路を形成すれば、半導体圧力センサ1000は一
定圧力以上においてのみ電気信号を出力する圧力スイッ
チを有する半導体圧力センサとすることができる。When an external pressure is applied to the semiconductor pressure sensor having the structure shown in FIG. 1A (the external pressure becomes higher than the pressure inside the sealed structure), a vertical compressive force is applied to the pressure-sensitive resistors 161 to 164. And the bridge circuit side substrate 100
When the switch pressing portion 170 pushes the switch pressure-sensitive insulating portion 132 downward through the switch 2, the switch conductive silicon portion 122 bends with the switch leg insulating layers 112A and 112B as fulcrums, and the switch contact conductive portions 14A and 14B are turned. The contact portions 157A and 158B come into contact with each other (FIG. 1B). The pressure at which the contact portion 157A, the switch contact conductive portion 14A, the switch conductive silicon portion 122, the switch contact conductive portion 14B, and the contact portion 158B are conducted can be easily adjusted in the design of the semiconductor pressure sensor 1000. Therefore, by forming a bridge circuit as a main part of the pressure sensor as described below, the semiconductor pressure sensor 1000 can be a semiconductor pressure sensor having a pressure switch that outputs an electric signal only at a certain pressure or higher.
【0018】図2に、圧力スイッチ側基板1001とブ
リッジ回路側基板1002の斜視図を示す。図2の
(a)は圧力スイッチ側基板1001の斜視図であり、
枠部が升を形成しているほかは図1の説明ですでに述べ
た通りである。図2の(b)はブリッジ回路側基板10
02の斜視図であり、低抵抗の隆起部は同一の高さとな
っている。4隅に端子部151、152、153、15
4を有し、感圧抵抗161、162、163、164と
高抵抗部171、172と合わせて、圧力スイッチ側基
板1001の枠部の最上層である枠部接合絶縁部131
と接合されることにより密閉部を形成する。接続順は、
感圧抵抗163、端子部154、感圧抵抗164、端子
部151、感圧抵抗161、端子部152及び感圧抵抗
162の組と、高抵抗部171、端子部153、高抵抗
部172である。高抵抗部171、172により端子部
153は感圧抵抗から成るブリッジと絶縁されている。FIG. 2 is a perspective view of the pressure switch side substrate 1001 and the bridge circuit side substrate 1002. FIG. 2A is a perspective view of the pressure switch side substrate 1001,
Except that the frame portion forms a square, it is as already described in the description of FIG. FIG. 2B shows the bridge circuit side substrate 10.
02 is a perspective view of FIG. 02, and the low resistance ridges have the same height. Terminal portions 151, 152, 153, 15 at four corners
And the frame junction insulating portion 131 which is the uppermost layer of the frame of the pressure switch side substrate 1001 together with the pressure sensitive resistors 161, 162, 163, 164 and the high resistance portions 171 and 172.
To form a sealed part. The connection order is
A set of the pressure-sensitive resistor 163, the terminal part 154, the pressure-sensitive resistor 164, the terminal part 151, the pressure-sensitive resistor 161, the terminal part 152, and the pressure-sensitive resistor 162, and the high resistance part 171, the terminal part 153, and the high resistance part 172. . The terminal portion 153 is insulated from the bridge made of the pressure-sensitive resistor by the high-resistance portions 171 and 172.
【0019】一方、感圧抵抗162と感圧抵抗163
の、端子部152と端子部154と接続されていない側
からは各々リード部157及び159が密閉構造側に延
設されており接点部157Aに接続されている。また、
端子部153からはリード部158が密閉構造側に延設
されており接点部158Bに接続されている。こうし
て、ブリッジ回路側基板1002の接点部157Aと接
点部158Bが圧力スイッチ側基板1001のスイッチ
部により同通されることで、4個の感圧抵抗から成るブ
リッジは動作可能となる。On the other hand, the pressure-sensitive resistors 162 and 163
The lead portions 157 and 159 extend from the side not connected to the terminal portion 152 and the terminal portion 154 to the sealed structure side, and are connected to the contact portion 157A. Also,
A lead 158 extends from the terminal 153 to the sealed structure side and is connected to the contact 158B. In this way, the contact portion 157A and the contact portion 158B of the bridge circuit side substrate 1002 are made to communicate with each other by the switch portion of the pressure switch side substrate 1001, so that the bridge composed of the four pressure sensitive resistors can operate.
【0020】垂直方向の圧縮力により、平面方向に抵抗
変化を起こし、尚且つそれが基板上の方向に依存するも
のとしては、例えば特開平8−271363記載のもの
が挙げられる。これはシリコン基板の(110)面を用
い、<1−10>方向に長手方向を有する感圧抵抗と<
001>方向に長手方向を有する感圧抵抗により方形ち
にブリッジを形成する。<1−10>方向は最大のピエ
ゾ抵抗係数π13を有するので、<001>方向に長手方
向を有する感圧抵抗は実質的に固定抵抗と考えて良い。
上記実施例で<1−10>方向に長手方向を有するよう
感圧抵抗162と164、<001>方向に長手方向を
有するよう感圧抵抗161と163を形成した場合の回
路図は図3の(a)のようになる。こうして、一定圧力
P1以上において接点部157Aと接点部158Bが圧
力スイッチ側基板1001のスイッチ部により導通され
るならば、半導体圧力センサ1000の圧力/出力信号
の特性図は図3の(b)のようになる。[0020] A change in resistance in the plane direction due to the compressive force in the vertical direction, which depends on the direction on the substrate, is described, for example, in JP-A-8-271363. This uses a (110) plane of a silicon substrate, and a pressure-sensitive resistor having a longitudinal direction in the <1-10> direction and
A bridge is formed squarely by a pressure-sensitive resistor having a longitudinal direction in the <001> direction. Since the <1-10> direction has the largest piezoresistance coefficient π 13 , a pressure-sensitive resistor having a longitudinal direction in the <001> direction can be considered as a substantially fixed resistance.
FIG. 3 is a circuit diagram in the case where the pressure-sensitive resistors 162 and 164 have a longitudinal direction in the <1-10> direction and the pressure-sensitive resistors 161 and 163 have a longitudinal direction in the <001> direction. (A). Thus, if the contact portion 157A and the contact portion 158B is turned by the switch of the pressure switch side substrate 1001 at a constant pressure P 1 or more, a pressure / output signals of the semiconductor pressure sensor 1000 characteristic diagram shown in FIG. 3 (b) become that way.
【0021】〔第2実施例〕第1実施例においては、ブ
リッジ回路側基板1002の低抵抗部を隆起部とした
が、トレンチ構造とすることで構成することもできるこ
れを図4に示す。図4の(a)は、半導体圧力センサ1
800の構造を示した断面図、(b)はそれを構成する
トレンチ構造のブリッジ回路側基板1802の構造を示
した平面図である。尚、圧力スイッチ側基板1801の
構造は、第1実施例の圧力スイッチ側基板1001と全
く同様に構成できる。図4の(a)の構造が、圧力スイ
ッチについて図1の(b)と同様の効果を示すことは明
らかである。また、図4の(b)のように、トレンチ溝
T1、T2、T3、T4、高抵抗部171、172により、
シリコン基板180と、低抵抗部である、端子部15
1、152、154、リード部157、159、接点部
157A、感圧抵抗161〜164の組と、端子部15
3、リード部158、接点部158Bの組との絶縁が確
保される。尚、図4の(a)の断面図、(b)の平面図
において、低抵抗部分のみハッチングを用いて示した。[Second Embodiment] In the first embodiment, the low resistance portion of the bridge circuit side substrate 1002 is a raised portion. However, this can be configured by a trench structure as shown in FIG. FIG. 4A shows a semiconductor pressure sensor 1.
FIG. 1B is a cross-sectional view showing the structure of the substrate 800, and FIG. 1B is a plan view showing the structure of a bridge circuit side substrate 1802 having a trench structure constituting the structure. The structure of the pressure switch-side substrate 1801 can be exactly the same as that of the pressure switch-side substrate 1001 of the first embodiment. It is clear that the structure of FIG. 4 (a) has the same effect as the pressure switch of FIG. 1 (b). Also, as shown in FIG. 4B, the trenches T 1 , T 2 , T 3 , T 4 and the high-resistance portions 171 and 172 form
The silicon substrate 180 and the terminal portion 15 which is a low resistance portion
1, 152, 154, a lead portion 157, 159, a contact portion 157A, a set of pressure-sensitive resistors 161 to 164, and a terminal portion 15
3, insulation from the set of the lead portion 158 and the contact portion 158B is ensured. Note that, in the cross-sectional view of FIG. 4A and the plan view of FIG. 4B, only the low resistance portion is shown using hatching.
【0022】〔第3実施例〕圧力スイッチ部を2組設け
ることで、一方を回路を閉じるスイッチ、もう一方を短
絡スイッチとし、設定された2つの圧力差の間でのみ電
気信号を出力する半導体圧力センサ1900を形成する
ことも可能である。これを回路図として図5に示す。ス
イッチS1とS2は各々圧力差P1以上、P2以上で閉じる
ようになっており、P1<P2である。圧力差P1未満で
はブリッジに電圧が印可されない(端子部153とブリ
ッジが接続されない)ので出力(端子部152と154
間の電位差)は0である。圧力差P1以上P2未満ではス
イッチS1が閉じ、ブリッジに電圧が印加されるので出
力(端子部152と154間の電位差)は圧力差に応じ
たものとなる。圧力差P2以上ではスイッチS2が閉じ、
端子部151と端子部153が短絡されるので、ブリッ
ジの感圧抵抗には電流が流れない。よってこのとき出力
は0となる。これを図6に示す。[Third Embodiment] By providing two sets of pressure switches, one is a switch for closing a circuit and the other is a short circuit switch, and a semiconductor which outputs an electric signal only between two set pressure differences. It is also possible to form a pressure sensor 1900. This is shown in FIG. 5 as a circuit diagram. The switches S 1 and S 2 close at a pressure difference P 1 or more and P 2 or more, respectively, where P 1 <P 2 . No voltage is applied to the bridge is less than the pressure difference P 1 (terminal portion 153 and the bridge is not connected) the output (terminal portions 152 and 154
Potential difference between them) is zero. Switch S 1 is closed is less than the pressure difference P 1 or P 2, output the voltage to the bridge is applied (a potential difference between terminals 152 and 154) is in accordance with the pressure difference. Switch S 2 is closed at a pressure differential P 2 or more,
Since the terminal 151 and the terminal 153 are short-circuited, no current flows through the pressure-sensitive resistor of the bridge. Therefore, the output becomes 0 at this time. This is shown in FIG.
【0023】〔第4実施例〕2重梃子による圧力スイッ
チでなく、基板の一方にダイヤフラムを設けることで簡
略化したものとすることも可能である。これを図7に示
す。図7の(a)のように、スイッチ導電層膜側基板2
001とメサ構造のブリッジ回路側基板2002とによ
り半導体圧力センサ2000を構成する。メサ構造のブ
リッジ回路側基板2002は、第1実施例のブリッジ回
路側基板1002において、スイッチ押圧部170を省
いた形のものである。これを平面図として図7の(c)
に示す。また、スイッチ導電層膜側基板2001は、シ
リコン基板200にダイヤフラム部201が設けられて
おり、ブリッジ回路側基板2002に設けられた感圧抵
抗部を押す枠部接合絶縁部230を有する。また、枠部
の内側には枠内絶縁部210を介して導電層膜240が
形成されている。ダイヤフラム部201が上側に湾曲す
ることで導電層膜240が接点部257A及び258B
と導通することでブリッジ回路に電位が印加され、半導
体圧力センサ2000は一定圧力以上で電気信号を出力
する半導体圧力センサとすることができる。尚、図7の
(a)の断面図、(b)(c)2つの平面図において、
低抵抗部分のみハッチングを用いて示した。[Fourth Embodiment] Instead of a pressure switch using a double lever, it is possible to simplify the structure by providing a diaphragm on one of the substrates. This is shown in FIG. As shown in FIG. 7A, the switch conductive layer film side substrate 2
001 and the bridge circuit side substrate 2002 having a mesa structure constitute a semiconductor pressure sensor 2000. The bridge circuit side substrate 2002 having the mesa structure is the same as the bridge circuit side substrate 1002 of the first embodiment except that the switch pressing portion 170 is omitted. This is a plan view of FIG.
Shown in In addition, the switch conductive layer film side substrate 2001 has a diaphragm 201 provided on the silicon substrate 200 and has a frame portion bonding insulating portion 230 for pressing a pressure sensitive resistor provided on the bridge circuit side substrate 2002. In addition, a conductive layer film 240 is formed on the inside of the frame portion via the in-frame insulating portion 210. When the diaphragm part 201 is curved upward, the conductive layer film 240 becomes contact points 257A and 258B.
With the conduction, a potential is applied to the bridge circuit, and the semiconductor pressure sensor 2000 can be a semiconductor pressure sensor that outputs an electric signal at a certain pressure or higher. Note that, in the cross-sectional view of FIG. 7A and the two plan views of FIG.
Only the low resistance portion is shown using hatching.
【0024】〔第5実施例〕従来例として挙げた拡散ゲ
ージ電極を有する構造においても本発明は適用できる。
これを図8に示す。半導体圧力センサ3000は、図8
の(a)のように、ダイヤフラム部301を有するスイ
ッチ導電層膜側基板3001と、ダイヤフラム部381
を有する拡散電極側基板3002とから構成される。ダ
イヤフラム部301を有するスイッチ導電層膜側基板3
001の構成は、第4実施例で示したダイヤフラム部2
01を有するスイッチ導電層膜側基板2001の構成と
全く同様に構成できる。ダイヤフラム部381を有する
拡散電極側基板3002には、スイッチ導電層膜側基板
3001との接合部において特に隆起部を設ける必要は
ない。拡散電極側基板3002のダイヤフラム部381
の上部に、低抵抗のリード部3511、3514、35
21、3522、3524、3530、3542、35
43、3544と、ピエゾ抵抗電極361、362、3
63、364を設け、接点部3524S、3530Sを
設ける。接点部3524Sと3530Sはスイッチ導電
層膜側基板3001に設けた導電層膜340と対向する
位置である。また、本実施例では、ピエゾ抵抗電極36
1及び363を裏面のダイヤフラム381(図8の
(c)で点線で示した部分)の周辺部に対応する位置
に、ピエゾ抵抗電極362及び364を裏面のダイヤフ
ラム381(図8の(c)で点線で示した部分)の中央
部付近に対応する位置に配置する。[Fifth Embodiment] The present invention can be applied to a structure having a diffusion gauge electrode as a conventional example.
This is shown in FIG. The semiconductor pressure sensor 3000 is shown in FIG.
(A), the switch conductive layer film side substrate 3001 having the diaphragm portion 301, and the diaphragm portion 381.
And a diffusion electrode side substrate 3002 having Switch conductive layer film side substrate 3 having diaphragm portion 301
001 is the same as the diaphragm 2 shown in the fourth embodiment.
The configuration can be exactly the same as the configuration of the switch conductive layer film-side substrate 2001 having 01. The diffusion electrode side substrate 3002 having the diaphragm portion 381 does not need to be provided with a raised portion particularly at the junction with the switch conductive layer film side substrate 3001. The diaphragm part 381 of the diffusion electrode side substrate 3002
The low-resistance lead portions 3511, 3514, 35
21, 3522, 3524, 3530, 3542, 35
43, 3544 and piezoresistive electrodes 361, 362, 3
63, 364 are provided, and contact portions 3524S, 3530S are provided. The contact portions 3524S and 3530S are located at positions facing the conductive layer film 340 provided on the switch conductive layer film side substrate 3001. In the present embodiment, the piezoresistive electrode 36
The piezoresistive electrodes 362 and 364 are attached to the back surface diaphragm 381 (FIG. 8C) at positions corresponding to the periphery of the back surface diaphragm 381 (portion indicated by the dotted line in FIG. 8C). (Indicated by a dotted line) near the center.
【0025】また、外部の端子部351〜354との接
続順は、次のとおりである。第1の組は、接点部352
4S、リード部3542、ピエゾ抵抗電極363、リー
ド部3543、端子部354、リード部3544、ピエ
ゾ抵抗電極364、リード部3514、端子部351、
リード部3511、ピエゾ抵抗電極361、リード部3
521、端子部352、リード部3522、ピエゾ抵抗
電極362、リード部3524、接点部3524Sにも
どるブリッジの組である。もう一方は外部端子353、
リード部3530、接点部3530Sの組である。尚、
図8の(a)では、拡散電極側基板3002に絶縁保護
膜390を端子351〜354、接点部3524S、3
530Sを除く略全面にはる構造を示したが、絶縁保護
膜390は無くても良い。尚、図8の(a)の断面図、
(b)(c)2つの平面図において、低抵抗部分のみハ
ッチングを用いて示した。The connection order with the external terminals 351 to 354 is as follows. The first set includes a contact portion 352
4S, lead portion 3542, piezoresistive electrode 363, lead portion 3543, terminal portion 354, lead portion 3544, piezoresistive electrode 364, lead portion 3514, terminal portion 351,
Lead 3511, Piezoresistive electrode 361, Lead 3
521, a terminal portion 352, a lead portion 3522, a piezoresistive electrode 362, a lead portion 3524, and a bridge portion returning to the contact portion 3524S. The other is an external terminal 353,
It is a set of a lead portion 3530 and a contact portion 3530S. still,
In FIG. 8A, the insulating protection film 390 is provided on the diffusion electrode side substrate 3002 with the terminals 351 to 354, the contact portions 3524S, and the contact portions 3524S.
Although the structure has been shown to extend over substantially the entire surface except for 530S, the insulating protective film 390 may be omitted. In addition, a cross-sectional view of FIG.
(B) and (c) In the two plan views, only the low resistance portion is shown using hatching.
【図1】(a)は、本発明の第1の実施例に係る半導体
圧力センサ1000の構造を示した断面図、(b)はそ
の作用を示した断面図。FIG. 1A is a cross-sectional view illustrating a structure of a semiconductor pressure sensor 1000 according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view illustrating an operation thereof.
【図2】(a)は、半導体圧力センサ1000を構成す
るスイッチ側基板(SOI)1001の構造を示した斜
視図、(b)は同じくメサ構造のブリッジ回路側基板1
002の構造を示した斜視図。FIG. 2A is a perspective view showing a structure of a switch-side substrate (SOI) 1001 constituting a semiconductor pressure sensor 1000, and FIG. 2B is a bridge circuit-side substrate 1 also having a mesa structure.
FIG. 2 is a perspective view showing the structure of 002.
【図3】(a)は半導体圧力センサ1000のブリッジ
及びスイッチの回路図、(b)は半導体圧力センサ10
00の特性図。3A is a circuit diagram of a bridge and a switch of the semiconductor pressure sensor 1000, and FIG.
FIG.
【図4】(a)は、本発明の第2の実施例に係る半導体
圧力センサ1800の構造を示した断面図、(b)はそ
れを構成するトレンチ構造のブリッジ回路側基板180
2の構造を示した平面図。FIG. 4A is a sectional view showing a structure of a semiconductor pressure sensor 1800 according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a bridge circuit side substrate 180 having a trench structure constituting the semiconductor pressure sensor 1800.
FIG. 2 is a plan view showing the structure of FIG.
【図5】本発明の第3の実施例に係る短絡スイッチを有
する半導体圧力センサ1900のブリッジ及びスイッチ
の回路図。FIG. 5 is a circuit diagram of a bridge and a switch of a semiconductor pressure sensor having a short-circuit switch according to a third embodiment of the present invention.
【図6】半導体圧力センサ1900の特性図。FIG. 6 is a characteristic diagram of the semiconductor pressure sensor 1900.
【図7】(a)は、本発明の第4の実施例に係る半導体
圧力センサ2000の構造を示した断面図、(b)はそ
れを構成するスイッチ導電層膜側基板2001の構造を
示した平面図。(c)は同じくメサブリッジ回路側基板
2002の構造を示した平面図。FIG. 7A is a cross-sectional view illustrating a structure of a semiconductor pressure sensor 2000 according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 7B illustrates a structure of a switch conductive layer film-side substrate 2001 constituting the semiconductor pressure sensor 2000; Plan view. FIG. 3C is a plan view showing the structure of the mesa bridge circuit-side substrate 2002.
【図8】(a)は、本発明の第5の実施例に係る半導体
圧力センサ3000の構造を示した断面図、(b)はそ
れを構成するスイッチ導電層膜側基板3001の構造を
示した平面図。(c)は同じく拡散電極側基板3002
の構造を示した平面図。FIG. 8A is a cross-sectional view showing a structure of a semiconductor pressure sensor 3000 according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 8B shows a structure of a switch conductive layer film-side substrate 3001 constituting the semiconductor pressure sensor 3000. Plan view. (C) is the diffusion electrode side substrate 3002
FIG. 2 is a plan view showing the structure of FIG.
【図9】(a)は、拡散抵抗によるピエゾ抵抗効果を利
用した従来の半導体圧力センサの概略を示す平面図、
(b)はその断面図、(c)はパッケージにマウントさ
れた従来の半導体圧力センサの概略を示す段面図。FIG. 9A is a plan view schematically showing a conventional semiconductor pressure sensor using a piezoresistance effect by a diffusion resistance,
(B) is a sectional view thereof, and (c) is a step view schematically showing a conventional semiconductor pressure sensor mounted on a package.
【図10】従来の半導体圧力センサを用いた、一定圧力
以上で圧力表示するための回路を示したブロック図。FIG. 10 is a block diagram showing a circuit for displaying pressure at a certain pressure or higher using a conventional semiconductor pressure sensor.
1000、1800、1900、2000、3000
圧力スイッチを密閉構造内に有する半導体圧力センサ 1001、1801 圧力スイッチ側基板 1002、2002 メサ構造のブリッジ回路側基板 1802 トレンチ構造のブリッジ回路側基板 2001、3001 スイッチ導電層膜側基板 3002 拡散電極側基板 100、200、300 シリコン部(SOI) 111 枠部中間絶縁層(SOI) 112A、112B スイッチ脚部絶縁層(SOI) 121 枠部伝導シリコン部(SOI) 122 スイッチ伝導シリコン部(SOI) 131 枠部接合絶縁部 132 スイッチ感圧絶縁部 14A、14B スイッチ接点伝導部 150、280、380 シリコン基板 151〜154、251〜254、351〜354 端
子部 157、158、159、257、258、259、3
511、3514、3521、3522、3524、3
530、3542、3543、3544 リード部 157A 158B、257A 258B、3524
S、3530S 接点部 161、162、163、164 メサ構造の感圧抵抗 170 スイッチ押圧部 171、172、271、272 高抵抗部 T1、T2、T3、T4 トレンチ溝 201、301 ダイヤフラム部 210、310 枠内絶縁部 230、330 枠部接合絶縁部 240、340 導電層膜 261、262、263、264 トレンチ構造の感圧
抵抗 361、362、363、364 ピエゾ抵抗 390 絶縁膜1000, 1800, 1900, 2000, 3000
Semiconductor pressure sensor having pressure switch in sealed structure 1001, 1801 Pressure switch side substrate 1002, 2002 Mesa structure bridge circuit side substrate 1802 Trench structure bridge circuit side substrate 2001, 3001 Switch conductive layer film side substrate 3002 Diffusion electrode side substrate 100, 200, 300 Silicon part (SOI) 111 Frame part middle insulating layer (SOI) 112A, 112B Switch leg part insulating layer (SOI) 121 Frame part conductive silicon part (SOI) 122 Switch conductive silicon part (SOI) 131 Frame part Junction insulation part 132 Switch pressure-sensitive insulation part 14A, 14B Switch contact conduction part 150, 280, 380 Silicon substrate 151-154, 251-254, 351-354 Terminal part 157, 158, 159, 257, 258, 259, 3
511, 3514, 3521, 3522, 3524, 3
530, 3542, 3543, 3544 Lead part 157A 158B, 257A 258B, 3524
S, the pressure sensitive resistance 170 switch pressing portion of 3530S contact portions 161, 162, 163, 164, the mesa structure 171,172,271,272 high resistance portion T 1, T 2, T 3 , T 4 trenches 201, 301 diaphragm 210, 310 Insulation portion in frame 230, 330 Frame junction insulation portion 240, 340 Conductive layer film 261, 262, 263, 264 Pressure sensitive resistor of trench structure 361, 362, 363, 364 Piezoresistive 390 Insulating film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水野 健太朗 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 野々村 裕 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 藤塚 徳夫 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 長瀬 宏 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 Fターム(参考) 2F055 AA40 BB05 CC02 CC11 DD05 EE14 EE35 FF28 GG01 GG11 GG15 GG31 4M112 AA01 AA07 BA01 CA02 CA16 EA02 EA06 EA13 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Kentaro Mizuno 41-cho, Yokomichi, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture Inside of Toyota Central Research Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Nonomura Ochi-cho, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture No. 41, Yokomichi, Toyota Central Research Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Tokuo Fujitsuka No. 41, Chuchu Yokomichi, Oku-cho, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture, Japan Toyota Central Research Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Nagase Aichi 41 F-term in Toyota Central Research Laboratory, Inc. (reference) 2F055 AA40 BB05 CC02 CC11 DD05 EE14 EE35 FF28 GG01 GG11 GG15 GG31 4M112 AA01 AA07 BA01 CA02 CA16 EA02 EA06 EA13 EA13
Claims (4)
合わせることにより成る密閉構造を有する半導体圧力セ
ンサにおいて、 前記密閉構造内に導体部と接点を設けることにより、一
定圧力以下では回路が開き、一定圧力以上において回路
が閉じるように形成された圧力スイッチを有することを
特徴とする半導体圧力センサ。1. A semiconductor pressure sensor having a hermetically sealed structure formed by providing a raised portion on two semiconductor substrates and bonding them together, wherein a circuit portion is provided under a certain pressure by providing a conductor portion and a contact in the hermetically sealed structure. A semiconductor pressure sensor having a pressure switch formed to open and close a circuit above a certain pressure.
ゾ抵抗を利用したブリッジ回路を有し、該ブリッジ回路
が前記圧力スイッチにより閉じる構造となることを特徴
とする請求項1に記載の半導体圧力センサ。2. The semiconductor pressure according to claim 1, wherein a bridge circuit using a piezo resistor is provided on a semiconductor substrate surface inside the closed structure, and the bridge circuit has a structure closed by the pressure switch. Sensor.
ゾ抵抗を利用したメサ構造の感受部のブリッジ回路を有
し、該ブリッジ回路が前記圧力スイッチにより閉じる構
造となることを特徴とする請求項1に記載の半導体圧力
センサ。3. The structure according to claim 1, further comprising a bridge circuit of a sensing portion having a mesa structure using a piezoresistor in a protruding portion forming the closed structure, wherein the bridge circuit is closed by the pressure switch. Item 2. A semiconductor pressure sensor according to item 1.
きな圧力により、前記回路又は前記ブリッジ回路を短絡
するよう形成された短絡スイッチを密閉構造内に有する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項
に記載の半導体圧力センサ。4. A closed circuit switch in a closed structure formed to short-circuit the circuit or the bridge circuit by a pressure greater than a pressure at which the pressure switch closes. The semiconductor pressure sensor according to any one of the preceding claims.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ID=18702713
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| JP (1) | JP2002022581A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010106815A (en) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Hitachi Ltd | Gas compression apparatus |
| CN102607763A (en) * | 2011-12-20 | 2012-07-25 | 沈阳仪表科学研究院 | Digital shared-interface composite pressure sensor with large overload ratio |
| KR101752875B1 (en) | 2015-07-31 | 2017-07-03 | 주식회사 오토산업 | A semi-conductor pressure sensor and a manufacturing method thereof |
| CN109353252A (en) * | 2018-12-06 | 2019-02-19 | 吉林大学 | An intelligent car seat device and application method with body pressure sensing |
-
2000
- 2000-07-06 JP JP2000205665A patent/JP2002022581A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010106815A (en) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Hitachi Ltd | Gas compression apparatus |
| CN102607763A (en) * | 2011-12-20 | 2012-07-25 | 沈阳仪表科学研究院 | Digital shared-interface composite pressure sensor with large overload ratio |
| KR101752875B1 (en) | 2015-07-31 | 2017-07-03 | 주식회사 오토산업 | A semi-conductor pressure sensor and a manufacturing method thereof |
| CN109353252A (en) * | 2018-12-06 | 2019-02-19 | 吉林大学 | An intelligent car seat device and application method with body pressure sensing |
| CN109353252B (en) * | 2018-12-06 | 2023-06-23 | 吉林大学 | A smart car seat device with body pressure perception and application method |
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