力学量测量装置制造方法及图纸

力学量测量装置，其具备：传感器片，其具有形成于半导体基板的一面的应变检测部和与应变检测部连接的多个电极；茎部，其具有从邻接的周缘部突出的台座，并且台座的上表面通过由金属材料或玻璃材料形成的接合件与传感器片的下表面接合；引出配线部，其具备与多个电极电连接的多个配线；以及固定部，其固定茎部，茎部与固定部通过一体成形、金属接合或机械结合而被固定。 1

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具备应变检测部的力学量测量装置及传感器单元。
技术介绍
作为对测量对象的应变等变形进行测量的方法，已知使用金属箔应变计的技术，上述金属箔应变计利用金属箔的电阻值根据应变进行变化的原理。该技术是将应变计粘结在测量对象上，使金属箔的长度随着测量对象的应变而变化，其结果，通过检测变化的金属箔的电阻值能够进行测量对象的应变测量。作为高精度地测量测量对象的应变等变形的力学量测量装置，正在探讨在半导体基板的一面涂敷杂质而形成半导体压电元件的半导体应变传感器。作为这样的半导体应变传感器的一个示例，已知以下结构，将具备半导体应变部的传感器片硬焊于金属茎部上，并将金属茎部通过树脂制粘结剂粘结于测量对象。安装在被测量物和传感器片之间的金属茎部被记载为将随着测量对象的变形而在传感器片产生的应变降低，从而防止或抑制传感器片的破坏(参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开WO2013/078183
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在上述专利文献1所记载的力学量测量装置中，当在高温环境下使用时，粘结测量对象和金属茎部的树脂制粘结剂劣化乃至改性，导致接合力不足。因此，测量对象的变形不能准确地被金属茎部承载，从而检测精度降低。用于解决课题的方案根据本专利技术的第一方式，力学量测量装置具备：传感器片，其具有形成于半导体基板的一面的应变检测部和与应变检测部连接的多个电极；茎部，其具有从邻接的周缘部突出的台座，并且台座的上表面通过由金属材料或玻璃材料形成的接合件与传感器片的下表面接合；引出配线部，其具备与多个电极电连接的多个配线；以及固定部，其固定茎部，茎部与固定部通过一体成形、金属接合或机械结合而被固定。专利技术效果根据本专利技术，在固定部产生的负荷能够基本无损失地传递至茎部。因此，即使在高温环境下也能够维持高精度的检测能力。附图说明图1是本专利技术的力学量测量装置的一个实施方式的剖视图。图2是图1所示传感器单元的放大图。图3是从上方观察图2所示的传感器单元的俯视图。图4(a)、(b)是用于对图1所示的力学量测量装置的制造方法的一个实施方式进行说明的图。图5是比较例的传感器单元的剖视图。图6(a)是表示图5所示的传感器单元在对茎部进行了位移的情况下的变形的图，图6(b)是表示图2所示的本专利技术的传感器单元在对茎部进行位移的情况下的变形的图。图7是表示茎部上的台座高度—接合部应力、及台座高度—片表面的应变的关系的特性图。图8是表示实施方式1的变形例的力学量测量装置的剖视图。图9是表示本专利技术的力学量测量装置的实施方式2的剖视图。图10是图9所示的力学量测量装置的传感器单元的放大图。图11(a)、(b)分别是从上方观察图10所示的传感器单元的俯视图。图12是表示本专利技术的力学量测量装置的传感器单元的实施方式3的剖视图。图13(a)、(b)分别是从上方观察图12所示的传感器单元的俯视图。图14是表示实施方式3的变形例的俯视图。图15是表示本专利技术的力学量测量装置的传感器单元的实施方式4的剖视图。具体实施方式[专利技术的基本结构]本专利技术的一个实施方式的力学量测量装置的基本结构如下。传感器片具有在半导体基板的一面所形成的应变检测部和与该应变检测部连接的多个电极。茎部具有从邻接的周缘部突出的台座。茎部的台座的上表面和传感器片的下表面通过由金属材料或玻璃材料形成的接合件接合。力学量测量装置还具备固定茎部的固定部。茎部和固定部一体成形、或通过焊接或机械结合而接合，并且没有使用树脂制粘结剂的固定结构。本专利技术的一个实施方式的力学量测量装置可以采用将固定部作为被测量体的形式。另外，本专利技术的一个实施方式的力学量测量装置可以采用以下形式，在固定部设置露出茎部的开口部，通过开口部计量作用于茎部的气体、液体的压力。在该形式中，优选形成以下结构，在茎部的台座的背面侧设置用于局部地减弱茎部的刚性的槽。以下，对于各上述形式，与附图一起对其实施方式进行说明。--实施方式1--[整体结构]参照图1～图3，对本专利技术的力学量测量装置的一个实施方式进行说明。图1是本专利技术的力学量测量装置的一个实施方式的剖视图。力学量测量装置200包括传感器单元100、供被测量用气体G导入的容器(固定部)50、以及外壳58。传感器单元100具备传感器片1、茎部4、印制电路板20、将传感器片1的电极和印制电路板20的连接端子进行连接的接合线22、以及将传感器片1和茎部4进行接合的接合部3。传感器片1如后面所叙述地具有应变检测部2(参照图2)，力学量测量装置200检测流入容器50的内部空间51内的气体G的压力。容器50由SUS等呈筒状形成，在容器50固定传感器单元100的茎部4。外壳58由树脂或金属部件形成，并对固定于容器50的传感器单元100进行保护。容器50形成为具有内部空间51的大致中空圆筒状。容器50在下部侧具有将气体G引导至内部容器51的气体获取口54，在上部侧具有露出茎部4的下表面的开口部56。即，容器50作为筒状的压力导入部而形成。茎部4例如由Fe-Ni合金(镍基合金、不变钢等)、Mo、SUS、Al等形成。茎部4同时发挥作为容器50的盖的功能。茎部4和容器50一体成形，或通过金属接合、或紧固、铆接等机械结合而固定。即，力学量测量装置200以耐热性高的固定方法将茎部4固定于固定部、即容器50。作为一体成形，例如，可以列举拧等钣金加工。作为金属接合，能够使用激光焊接、超声波焊接、摩擦搅拌焊接、以及硬焊、钎焊等。作为紧固，例如，能够使用将螺钉等紧固部件插通茎部4的开口部(未图示)而与容器50的内螺纹部(未图示)紧固的方法。作为铆接，例如，能够使用将茎部4的周缘部通过设于容器50的开口部56的铆接部件而固定的结构。[传感器单元]图2是图1所示的传感器单元的放大图，图3是从上方观察图2所示的传感器单元的俯视图。传感器片1例如由硅等半导体基板形成，该半导体基板具有大致方形剖面边长为1mm～7mm、厚度为30μm～400μm的长方体。传感器片1具有在其主面1a所配置的应变检测部2和配置于应变检测部2的周围并与应变检测部2连接的电极片29。应变检测部2为例如由在硅基板的一面涂敷杂质离子而形成的电阻元件(未图示)形成的惠斯通电桥电路。由此，由于在传感器片1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种力学量测量装置，其特征在于，具备：传感器片，其具有形成于半导体基板的一面的应变检测部和与上述应变检测部连接的多个电极；茎部，其具有从邻接的周缘部突出的台座，并且上述台座的上表面通过由金属材料或玻璃材料形成的接合件与上述传感器片的下表面接合；引出配线部，其具备与上述多个电极电连接的多个配线；以及固定部，其固定上述茎部，上述茎部与上述固定部通过一体成形、金属接合或机械结合而被固定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.30 JP 2014-0153831.一种力学量测量装置，其特征在于，具备：
传感器片，其具有形成于半导体基板的一面的应变检测部和与上述应变检
测部连接的多个电极；
茎部，其具有从邻接的周缘部突出的台座，并且上述台座的上表面通过由
金属材料或玻璃材料形成的接合件与上述传感器片的下表面接合；
引出配线部，其具备与上述多个电极电连接的多个配线；以及
固定部，其固定上述茎部，
上述茎部与上述固定部通过一体成形、金属接合或机械结合而被固定。
2.根据权利要求1所述的力学量测量装置，其特征在于，
上述固定部为具有比上述茎部大的面积且对上述茎部的周缘部进行固定
的被测量体。
3.根据权利要求2所述的力学量测量装置，其特征在于，
上述茎部的形成有上述台座的区域具有比上述茎部的周缘部大的刚性。
4.根据权利要求1所述的力学量测量装置，其特征在于，
在上述茎部的与上述传感器片接合的面的相反侧的一面，形成有比上述台
座宽度窄且延伸至上述台座的周缘部的外侧的槽。
5.根据权利要求4所述的力学量测量装置，其特征在于，
上述槽形成为从上述台座的一侧边横跨相对置的另一侧边。
6.根据权利要求5所述的力学量测量装置，其特征在于，
横跨上述台座的上述槽形成为一端及另一端不从上述茎部的周缘部露出
到外部。
7.根据权利要求4所述的力学量测量装置，其特征在于，
在上述茎部的与上述台座邻接的周缘部形成有与上述槽平行、或者垂直设
置的至少一对槽部。
8.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：下川英惠，太田裕之，风间敦，秦昌平，山口拓人，相马敦郎，芦田喜章，小野塚准二，宫岛健太郎，日尾真之，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP