JPH0290029A - 触覚センサ - Google Patents
触覚センサInfo
- Publication number
- JPH0290029A JPH0290029A JP24091588A JP24091588A JPH0290029A JP H0290029 A JPH0290029 A JP H0290029A JP 24091588 A JP24091588 A JP 24091588A JP 24091588 A JP24091588 A JP 24091588A JP H0290029 A JPH0290029 A JP H0290029A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- pressure gauge
- edge
- semiconductor substrate
- tactile sensor
- 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.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 13
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
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］
本発明は、触覚センサに関し、特に圧力ゲージが形成さ
れた半導体ジ。（板上に加圧部か設りられる形態のｌ＋
Ｊ！覚センサに関する。
れた半導体ジ。（板上に加圧部か設りられる形態のｌ＋
Ｊ！覚センサに関する。
［従来の技術］
従来のこの種触覚センサの一例を第３図に９示す。ここ
で、１は半導体で形成された触覚センサであり、この触
覚センサｌはその上部中央に加圧部２を有し、その下面
側に圧力ゲージ３が形成されていて、基板４上にたわみ
空間５を介して支持される形態のものである。
で、１は半導体で形成された触覚センサであり、この触
覚センサｌはその上部中央に加圧部２を有し、その下面
側に圧力ゲージ３が形成されていて、基板４上にたわみ
空間５を介して支持される形態のものである。
このように構成された触覚センサにおいては、加圧部２
を介して触覚センサｌに力が加えられると、触覚センサ
１自体が撓むことによってその撓みが圧力ゲージ３によ
って検知され、圧力ゲージ３から加圧力を抵抗の変化と
して電気信号により取出すことができる。
を介して触覚センサｌに力が加えられると、触覚センサ
１自体が撓むことによってその撓みが圧力ゲージ３によ
って検知され、圧力ゲージ３から加圧力を抵抗の変化と
して電気信号により取出すことができる。
［発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の触覚センサでは、全体
の構造が複雑となり、小型化が難し・く、しかも上部の
加圧部２から下面の圧力ゲージ３までの距離が長くてそ
の相対位置が好ましくない上１作 用］ 本発明においては、加圧部による圧縮応力は加圧部の縁
の近傍で最大となるので、圧力ゲージを加圧部の縁の内
側から外側に延在させることにより、圧力ゲージにこの
最大の圧縮応力を加えることができる。
の構造が複雑となり、小型化が難し・く、しかも上部の
加圧部２から下面の圧力ゲージ３までの距離が長くてそ
の相対位置が好ましくない上１作 用］ 本発明においては、加圧部による圧縮応力は加圧部の縁
の近傍で最大となるので、圧力ゲージを加圧部の縁の内
側から外側に延在させることにより、圧力ゲージにこの
最大の圧縮応力を加えることができる。
を解決すべく、半導体基板の圧力ゲージが設けられる側
の表面上に加圧部を設けることにより、圧力ゲージによ
り大ぎな応力が加わるようにした触覚センサを１２供す
ることにある。
の表面上に加圧部を設けることにより、圧力ゲージによ
り大ぎな応力が加わるようにした触覚センサを１２供す
ることにある。
［課題を解決するための手段］
かかる目的を達成するために、本発明は、半導体基板と
、半導体基板の一方の表面側に形成された圧力ゲージと
、半導体基板の圧力ゲージが形成された側の表面上に固
定された加圧部とを備え、圧力ゲージを加圧部の縁の内
側から外側に延在させて設けたことを特徴とする。
、半導体基板の一方の表面側に形成された圧力ゲージと
、半導体基板の圧力ゲージが形成された側の表面上に固
定された加圧部とを備え、圧力ゲージを加圧部の縁の内
側から外側に延在させて設けたことを特徴とする。
Ｌ実施例］
以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳細かつ具体
的に説明する。
的に説明する。
第１Ａ図は本発明の一実施例を示す。ここで、ｌＯは不
図示の弾性体によって下面側で均等に支持されるＮ型の
導電型の半導体基板、１１はこの半導体基板１Ｇにフォ
トリソグラフィとイオン注入、熱拡散法を用いて形成し
た圧力ゲージであり、圧力ゲージ１１は半導体基板ｌＯ
とは反対の導電型でＰ型の不純物を導入して形成される
。１２はこのようにして圧力ゲージ１１が形成された半
導体基板１０上に化学蒸着（ＣＶＤ）法で堆積蒸着させ
た酸化膜であり、半導体基板ｌＯとほぼ同等の弾性率を
存する。１３は酸化膜１２の上部から圧力ゲージ１１間
に跨って取付けられた加圧部、１４は加圧部１３の直下
を避けて圧力ゲージ１１の端部に設けられた電極部であ
る。
図示の弾性体によって下面側で均等に支持されるＮ型の
導電型の半導体基板、１１はこの半導体基板１Ｇにフォ
トリソグラフィとイオン注入、熱拡散法を用いて形成し
た圧力ゲージであり、圧力ゲージ１１は半導体基板ｌＯ
とは反対の導電型でＰ型の不純物を導入して形成される
。１２はこのようにして圧力ゲージ１１が形成された半
導体基板１０上に化学蒸着（ＣＶＤ）法で堆積蒸着させ
た酸化膜であり、半導体基板ｌＯとほぼ同等の弾性率を
存する。１３は酸化膜１２の上部から圧力ゲージ１１間
に跨って取付けられた加圧部、１４は加圧部１３の直下
を避けて圧力ゲージ１１の端部に設けられた電極部であ
る。
なお、ここで、ＣＶＤ法による酸化膜１２を圧力ゲージ
ｌｌ上に形成したのは、圧力ゲージ１１の導入された不
純物の濃度を低下させることなく、圧力ゲージ１１を保
護し、また、加圧部１３と圧力ゲージ１１とが電気的に
接触するのを防止するためである。
ｌｌ上に形成したのは、圧力ゲージ１１の導入された不
純物の濃度を低下させることなく、圧力ゲージ１１を保
護し、また、加圧部１３と圧力ゲージ１１とが電気的に
接触するのを防止するためである。
一方、電極部１４を加圧部１３の直下を避けて設けたの
は加圧ｊこよる損傷を防止してその信頼性を維持し、ま
た、加圧部１３にかかる荷重のかかり方が電極部１４の
形成によって不安定となるのを避けるた）めである。
は加圧ｊこよる損傷を防止してその信頼性を維持し、ま
た、加圧部１３にかかる荷重のかかり方が電極部１４の
形成によって不安定となるのを避けるた）めである。
るのにゲージ抵抗１１Ａを１往復させたもの、第２Ｂ図
はゲージ抵抗目Ａを２往復させたものであり、これらの
図に示すように、いずれの場合にあっても電極部１４は
加圧部１３の縁１３Ａから最も離隔した位置に設けられ
ている。
はゲージ抵抗目Ａを２往復させたものであり、これらの
図に示すように、いずれの場合にあっても電極部１４は
加圧部１３の縁１３Ａから最も離隔した位置に設けられ
ている。
いまこのように構成した触覚センサにおい°〔、加圧部
１３の上部から負荷をかけたとぎに、触覚センサに発生
ずる圧縮応力の分布を第１［１図に示す。
１３の上部から負荷をかけたとぎに、触覚センサに発生
ずる圧縮応力の分布を第１［１図に示す。
ここで、最大圧縮応力が発生ずるのは加圧部１３の縁１
３への近傍の外側にずれた位置であるので、この最大の
圧縮応力の位置を中心に圧力ゲージ１１を配置する。ず
なわち、第１Ａ図に示すように、圧力ゲージＩＩの長平
方向の中心を加圧部１３の縁１３Ａから外側に位置させ
るようになし、かつ圧カゲーシ１■の長手方向の短い部
分が加圧部１３の下側に位置するように加圧部１３と圧
力ゲージ１１との相対位置を設定する。このように、圧
力ゲージ１１を加圧部１３の縁１３Ａの内側から外側に
延在させることにより、最大圧縮応力を圧力ゲージ１１
に効果的に加えることができる。
３への近傍の外側にずれた位置であるので、この最大の
圧縮応力の位置を中心に圧力ゲージ１１を配置する。ず
なわち、第１Ａ図に示すように、圧力ゲージＩＩの長平
方向の中心を加圧部１３の縁１３Ａから外側に位置させ
るようになし、かつ圧カゲーシ１■の長手方向の短い部
分が加圧部１３の下側に位置するように加圧部１３と圧
力ゲージ１１との相対位置を設定する。このように、圧
力ゲージ１１を加圧部１３の縁１３Ａの内側から外側に
延在させることにより、最大圧縮応力を圧力ゲージ１１
に効果的に加えることができる。
［発明の効果１
以上説明してきたように、本発明によれば、加圧部を介
して負荷がかかったときに最大の圧縮応力が発生する位
置に圧力ゲージを配設したことによって、圧力ゲージを
介して負荷を高感度で検出することができ、また、圧力
ゲージを加圧部の縁から外方向に延在させた形態とする
ことにより加圧部の設置位置が多少ずれたとしても安定
した出力が得られる。また、圧力ゲージが設けられる側
の表面上に加圧部を設け、圧力ゲージと加圧部とを部分
的に重ね合わせた状態で構成することにより、センサ自
体の小型化を図ることができる。
して負荷がかかったときに最大の圧縮応力が発生する位
置に圧力ゲージを配設したことによって、圧力ゲージを
介して負荷を高感度で検出することができ、また、圧力
ゲージを加圧部の縁から外方向に延在させた形態とする
ことにより加圧部の設置位置が多少ずれたとしても安定
した出力が得られる。また、圧力ゲージが設けられる側
の表面上に加圧部を設け、圧力ゲージと加圧部とを部分
的に重ね合わせた状態で構成することにより、センサ自
体の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１八図は本発明触覚センサの構成の一例を示す断面図
、 第１０図は第１Ａ図の触覚センサにおいて、その加圧部
に上部から負荷が加えられたときに発生する圧縮応力の
分布状態を示す曲線図、 第２Ａ図および第２Ｂ図は本発明触覚センサの圧力ゲー
ジの構成形態例の２態様を模式的に示す平面図、 第３図は従来の触覚センサの構成の一例を示す断面図で
ある。 ・・・半導体基板、 ・・・圧力ケーン、 ・・・ケージ抵抗、 ・・・酸化膜、 ・・・加圧部、 ・・・加圧部の縁、 ・・・′、°Ｅ極部。 特許出願々工業状１１４に長猷ｊいνニ第２Ｂ図 第３図
、 第１０図は第１Ａ図の触覚センサにおいて、その加圧部
に上部から負荷が加えられたときに発生する圧縮応力の
分布状態を示す曲線図、 第２Ａ図および第２Ｂ図は本発明触覚センサの圧力ゲー
ジの構成形態例の２態様を模式的に示す平面図、 第３図は従来の触覚センサの構成の一例を示す断面図で
ある。 ・・・半導体基板、 ・・・圧力ケーン、 ・・・ケージ抵抗、 ・・・酸化膜、 ・・・加圧部、 ・・・加圧部の縁、 ・・・′、°Ｅ極部。 特許出願々工業状１１４に長猷ｊいνニ第２Ｂ図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体基板と、 該半導体基板の一方の表面側に形成された圧力ゲージと
、 前記半導体基板の前記圧力ゲージが形成された側の表面
上に固定された加圧部と を備え、 前記圧力ゲージを前記加圧部の縁の内側から外側に延在
させて設けたことを特徴とする触覚センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63240915A JP2600079B2 (ja) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | 触覚センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63240915A JP2600079B2 (ja) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | 触覚センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0290029A true JPH0290029A (ja) | 1990-03-29 |
| JP2600079B2 JP2600079B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=17066556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63240915A Expired - Lifetime JP2600079B2 (ja) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | 触覚センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2600079B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007248371A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 力検知素子 |
| WO2011065250A1 (ja) * | 2009-11-25 | 2011-06-03 | アルプス電気株式会社 | フォースセンサ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6281032U (ja) * | 1985-11-08 | 1987-05-23 | ||
| JPS6372536U (ja) * | 1986-10-30 | 1988-05-14 |
-
1988
- 1988-09-28 JP JP63240915A patent/JP2600079B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6281032U (ja) * | 1985-11-08 | 1987-05-23 | ||
| JPS6372536U (ja) * | 1986-10-30 | 1988-05-14 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007248371A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 力検知素子 |
| WO2011065250A1 (ja) * | 2009-11-25 | 2011-06-03 | アルプス電気株式会社 | フォースセンサ |
| CN102510998A (zh) * | 2009-11-25 | 2012-06-20 | 阿尔卑斯电气株式会社 | 测力传感器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2600079B2 (ja) | 1997-04-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |