半導體應變傳感器的製作方法

2023-12-10 17:23:17 3

專利名稱：半導體應變傳感器的製作方法
技術領域：
本發明涉及能夠用於結構物的應變和應力的測量的應變傳感器，特別地涉及使用了半導體應變計的半導體應變傳感器。
背景技術：
在結構物的應變或應力的測量中使用的應變計具有以下這樣的結構用有撓性的 聚醯亞胺或環氧樹脂膜覆蓋由Cu-Ni系合金或Ni-Cr系合金的金屬薄膜形成的布線圖形。 用粘接劑將該應變計粘接到被測量物上使用。如果金屬薄膜的布線圖形受到應變而變形， 則產生電阻變化，能夠測量應變量。也有代替金屬薄膜而利用向矽等半導體摻雜了雜質而形成的半導體壓電電阻元 件作為應變檢測部件的半導體應變計。半導體應變計的因應變產生的電阻變化率為使用了 金屬薄膜的應變計的幾十倍大，能夠測量微小的應變。另外，在金屬薄膜的應變計中，由於 電阻變化小，所以需要對所得到的電信號進行放大，為此需要放大器。半導體應變計由於電 阻變化大，所以能夠不使用放大器而原樣地使用所得到的電信號。或者，由於可以在半導體 應變計的晶片內嵌入放大器電路，所以可以期待大大提高應變傳感器的用途和使用上的方 便性。在本說明書中，同義地使用應變傳感器和應變計。在使用半導體製造技術在矽晶片上進行雜質摻雜，然後形成布線後，進行晶片化 能夠得到半導體應變計。在該晶片(以下稱為「應變傳感器晶片」)中，重要的是正確地傳 遞測量對象物的應變，其要點是應變傳感器晶片的模塊化和在測量對象物上的安裝。在專利文獻1中，公開了將半導體應變計做成實用的模塊的結構。圖16A用立體 圖表示該半導體應變計。在矽晶片表面形成了半導體應變計後，在將矽晶片蝕刻到幾Pm 厚為止後，進行晶片化而得到應變傳感器晶片52。形成布線53並用聚醯亞胺膜54夾住而 得到半導體應變計51。由於對應變傳感器晶片52和布線53進行模塊化，因此能夠與以往 的應變計同樣地使用半導體應變計。在專利文獻2中，公開了使用低熔點玻璃58將應變傳感器晶片52粘接到玻璃制 的基座57上的應變檢測傳感器56。圖16B用側面圖表示該應變檢測傳感器56。通過螺釘 固定件等將玻璃制的基座57固定在測量對象物上。由於不在應變傳感器晶片52與玻璃制 基座57之間和玻璃制基座57與測量對象物之間加入樹脂粘接劑，因此能夠避免由於粘接 樹脂和應變檢測傳感器之間的熱膨脹係數的不同而產生的溫度漂移。專利文獻1 日本特開2001-264188號公報專利文獻2 日本特開2001-272287號公報與以往的使用了金屬薄膜的應變計同樣，能夠用樹脂粘接劑將專利文獻1的半導 體應變計粘貼在測量對象物上而使用。由於使用樹脂粘接劑，所以有由於樹脂粘接劑變質 或劣化而應變檢測靈敏度和零點變動的問題。從特性的穩定性的觀點出發，長期使用時成 為問題。由於使用高靈敏度的半導體應變計，所以特性變動的影響更顯著地出現。由於在專利文獻2的應變檢測傳感器中沒有使用樹脂粘接劑，所以可以認為與專利文獻1的半導體應變計相比，長期穩定性好。但是，將測量對象物所產生的應變傳遞到應 變傳感器晶片的方法有問題。如果考慮到安裝時的處理，則專利文獻2的應變傳感器晶片 需要某種程度的厚度，由於該厚度，所以應變傳感器晶片自身具有無法忽視的程度的剛性。 因此，接合了應變傳感器晶片52的基座57的剛性在整體上不均勻。如圖17A所示，在用螺 釘24安裝在測量對象物6上的應變檢測傳感器56中，例如在箭頭所示的方向上對測量對 象物6施加了拉伸的應變的情況下，伴隨著螺釘間的變位，從螺釘24向基座57傳遞力。由 此，在基座整體上所產生的應變由於應變傳感器晶片52所具有的剛性的影響而不均勻，在 應變檢測部件59的某應變傳感器晶片表面上產生的應變成為與測量對象物6的應變不同 的應變。與測量對象物6的應變對應的應變傳感器晶片52的應變如圖17B所示，如果在必 要的測量範圍內具有正比的關係，則能夠使用表示應變的變換係數的曲線的斜率，從應變 傳感器晶片的檢測值求出測量對象物的應變。實際上，能夠利用因壓電電阻變化造成的電 壓的輸出變化得到應變傳感器輸出，能夠通過將其乘以應變的變換係數求出測量對象物6 的應變。在專利文獻2中，如圖18所示，用低熔點玻璃58將應變傳感器晶片52粘接到單 純板狀的基座57上，在粘接了應變傳感器晶片52的區域中，剛性偏向粘接了應變傳感器芯 片的面側。因此，例如在跟隨在測量對象物6上產生的箭頭所示的方向的變位而拉伸基座 57時，在基座57上產生彎曲變形。如果產生了彎曲變形，則在應變傳感器晶片52的厚度 方向上產生應變的梯度，應變傳感器晶片表面的應變檢測部件59的應變與測量對象物6的 應變顯著地不同。在極端的情況下，如果拉伸基座57，則在應變檢測部件59中產生壓縮應 變。這是將測量對象物6的平面應變變換為應變傳感器晶片52的彎曲而檢測出的，如果應 變的變換係數小，則靈敏度低下。如果應變傳感器晶片52產生彎曲變形，則對於基座57與 測量對象物6的接觸狀態的變化表示出非線性的舉動，難以在測量範圍內將應變的變換系 數保持一定，並且與應變傳感器之間的變換係數的變動變大。如果相對於應變傳感器晶片 52的厚度使基座57的厚度充分厚，則這樣的問題降低，但包含基座的傳感器模塊整體的剛 性變高，對測量對象物的變形自身的影響變大。

發明內容
本發明的目的在於提供一種半導體應變傳感器，是使用了高靈敏度的半導體應 變計的應變傳感器，其特性長期穩定，並且防止應變傳感器晶片的彎曲變形，與測量對象物 的應變對應地在應變傳感器晶片上產生的應變的變換係數在應變測量範圍內穩定。本發明的半導體應變傳感器具有應變傳感器晶片，該應變傳感器晶片由半導體襯底構成，且具有在其上表面形成 的壓電電阻元件；金屬基底板，該金屬基底板設置有用金屬接合材料接合了應變傳感器晶片的下表 面的接合區域，且具有在與接合區域相對的金屬基底板的下表面具有用於從接合區域的側 邊突出而與測量對象物的表面連接的連接區域的至少2個外伸構件；以及布線構件，該布線構件與應變傳感器晶片所具有的壓電電阻元件的電極連接並引 出到外部。
用金屬材料將應變傳感器晶片接合到金屬基底板上。應變傳感器晶片產生的熱從 傳感器晶片背面傳導到金屬基底板而散熱。金屬基底板是平板，面積比應變傳感器晶片大， 高效地進行散熱。由於散熱良好，所以能夠防止應變傳感器晶片的溫度上升，容易將金屬基 底板和應變傳感器晶片的溫度保持均勻。由於能夠使半導體應變傳感器的溫度均勻，所以 能夠避免因溫度變化造成的壓電電阻係數的變動、以及因應變傳感器晶片和金屬基底板的 溫度不均勻造成的熱變形而施加到壓電電阻元件上的應力的變動從而產生的特性變化。另 夕卜，由於對應變傳感器晶片和金屬基底板之間進行金屬接合，因此難以在接合部引起蠕變 (creep)、變質或劣化，特性的長期穩定性優越。由於將應變傳感器晶片安裝到測量對象物上的基底板是用導電性材料構成的，所 以對電噪聲的抗性強。如果在應變傳感器晶片與測量對象物之間隔著絕緣性的材料，則在 測量對象物中流過電流而電位變動時，應變傳感器晶片的各部位與測量對象物之間產生寄 生電容。如果產生寄生電容，則電位也變動，容易產生噪聲。在本發明的半導體應變傳感器 中，由於將應變傳感器晶片的接地從應變傳感器晶片背面電連接到測量對象物上，因此應 變傳感器晶片的接地與測量對象物的電位一致，難以產生噪聲。能夠使用鎳、鐵、銅等金屬或不鏽鋼等合金作為金屬基底板。如果使用如鐵-鎳系 合金或鐵-鎳-鈷系合金那樣熱膨脹係數與矽接近的材料，則能夠減小因溫度變化造成的 特性變化。由於用金屬接合材料將應變傳感器晶片下表面接合到金屬基底板表面，所以必 須具有比金屬接合材料的熔點充分高的熔點以使得在接合時金屬基底板不會熔化變形。由於通過金屬接合將應變傳感器晶片接合到更大面積的金屬基底板上，所以金屬 基底板從應變傳感器晶片的側邊突出而形成外伸構件。2個或4個外伸構件夾著應變傳感 器晶片。在金屬基底板的下表面外伸構件具有連接區域，半導體應變傳感器隔著連接區域 被固定在測量對象物上。金屬基底板具有2個或4個外伸構件，各外伸構件具有1個連接區域。在金屬基底板具有2個外伸構件時，夾著與將應變傳感器晶片接合到金屬基底板的 接合區域對應的金屬基底板的下表面的區域而具有2個連接區域。另外，1個連接區域、與 接合區域對應的金屬基底板下表面的區域和其他連接區域處於直線上。在金屬基底板具有 4個外伸構件時，外伸構件從將應變傳感器晶片接合到金屬基底板的接合區域的4個側邊 分別突出。位於與接合區域對應的金屬基底板的下表面的區域的4個側邊各自的外側具有 連接區域。4個連接區域中的各2個與接合區域處於直線上。將4個連接區域中的夾著接合區域處於直線上的2個連接區域分別作為第一和第 二連接區域，將在與該直線垂直的直線上夾著接合區域而設置的2個連接區域分別作為第 三和第四連接區域。從測量對象物所產生的第一連接區域連接到第二連接區域的方向(稱 為X方向)的應變通過第一和第二連接區域傳遞到金屬基底板和應變傳感器晶片，能夠通 過半導體壓電電阻元件的電阻變化而檢測出應變。從第三連接區域連接到第四連接區域的 方向(稱為Y方向)的應變通過第三和第四連接區域傳遞到金屬基底板和應變傳感器晶片，能夠根據半導體壓電電阻元件的電阻變化檢測出應變。在具有2個連接區域的半導體 應變傳感器中，只測量X方向或Y方向的應變，但在具有4個連接區域的半導體應變傳感器 中，能夠測量X方向和Y方向的應變。通過使用具有4個連接區域的半導體應變傳感器，檢測出相對於X方向和Y方向成45度的方向的應變，從而能夠用作轉矩檢測傳感器。理想的是，在本發明的上述半導體應變傳感器中，金屬基底板具有在金屬基底板的下表面沿著與接合區域的側邊對應的線形成且具有其側邊的長度的或比它長的溝，該溝 在金屬基底板的下表面將與接合區域對應的區域和外伸構件的連接區域分離。由於在金屬基底板的下表面與接合區域對應的區域與2個外伸構件的連接區域 之間設置有溝，所以與位於金屬基底板的下表面的接合區域對應的區域向下方突出，突出 的區域與應變傳感器晶片具有大致對稱的結構。由於它們在半導體應變傳感器的正面和背 面對稱，所以半導體應變傳感器的剛性接近對稱，在應變從連接區域傳導到金屬基底板時， 應變傳感器晶片難以發生彎曲的變形，應變變換係數難以變動。另外，理想的是，在本發明的半導體應變傳感器中，在金屬基底板的下表面沿著與 接合區域的側邊對應的線形成的溝與應變傳感器晶片的應變檢測方向垂直地延伸。另外， 理想的是，在與應變傳感器晶片的兩個側邊對應的金屬基底板的下表面的位置分別設置有 這些溝。另外，理想的是，在金屬基底板下表面與接合區域的側邊對應地設置有這些溝的側 壁中的更靠近接合區域的側壁。這樣，如果在金屬基底板的下表面夾著與接合區域對應的區域，2個溝的長度為接 合區域的側邊的長度或更長，則在測量對象物上所產生的彎曲變形通過半導體應變傳感器 的連接區域傳遞到金屬基底板的情況下，通過設置在金屬基底板上的溝來阻止彎曲變形的 傳遞。由此，防止了應變傳感器晶片產生彎曲變形。因此，理想的是，外伸構件在金屬基底 板上從位於應變傳感器晶片的周圍的4個側邊分別突出，在金屬基底板的下表面與4個側 邊對應的線上分別以圍住與接合區域對應的區域的方式形成溝。理想的是，在本發明的半導體應變傳感器中，在設金屬基底板的楊氏模量為Es，應 變傳感器晶片的楊氏模量為Ed，應變傳感器晶片的厚度為td，溝的深度為ts時，滿足公式 tsXEs = tdXEd。不需要完全滿足該公式，只要滿足金屬基底板的正面和背面的剛性為對稱的程度 就可以。因此，上式也可以表示為tsXEs tdXEd。通過滿足這些關係，金屬基底板的溝 所夾著的突出部分的剛性與應變傳感器晶片的剛性大致一致，因此能夠提高半導體應變傳 感器的正面和背面的剛性的對稱性。即，在從測量對象物拉伸而受到壓縮時，在接合了傳感 器晶片的金屬基底部分的厚度中央的平面上，傳感器晶片接合側與相反的金屬基底側的剛 性大致對稱，因此能夠抑制傳感器晶片接合部分的翹曲。其結果，能夠高精度地測量測量對 象物的拉伸、壓縮。理想的是，在本發明的半導體應變傳感器中，對於金屬基底板，在金屬基底板的上 表面具有相對於其厚度中央的平面與位於金屬基底板的下表面的上述溝對稱地形成的溝， 接合區域在形成在上表面的溝之間比金屬基底板的上表面低出與該溝的深度對應的高度。 艮口，理想的是，在金屬基底板上表面形成凹槽，在其中設置應變傳感器晶片。通過在金屬基底板的正面和背面對稱地形成溝，將半導體應變傳感器晶片放入設 置在金屬基底板上的凹槽，從而使金屬基底板的表面和背面中的剛性的對稱性更好，能夠 進一步避免金屬基底板彎曲變形。理想的是，在本發明的半導體應變傳感器中，在將2個連接區域和應變傳感器芯 片接合區域連接起來的方向上的斷面中，在設應變傳感器晶片的接合區域中的應變傳感器 晶片、金屬基底板、以及金屬接合材料的總厚度為ta，溝的底部中的金屬基底板的厚度為 tb，連接區域中的金屬基底板厚度為tc，應變傳感器晶片的一半的長度為Ia時，溝的寬度Ib 是 IaX [tbX (ta-tc) ] / [taX (tc_tb)]。不需要完全滿足公式lb = IaX [tbX (ta-tc)]/[taX (tc_tb)]，只要 是滿足能夠防止應變的變換係數的變動的程度就可以。因此，上式可以表示為 lb ^ IaX [tbX (ta-tc)]/[taX (tc_tb)]。通過滿足該式，從溝到應變傳感器晶片接合區 域的金屬基底板和應變傳感器晶片的總剛性與連接區域中的金屬基底板的剛性大致一致， 因此，應變在兩者上的分配相等。因此，即使連接區域的位置變化，也能夠減小應變的變換 係數的變化。即使半導體應變傳感器在測量對象物上的安裝位置變動，也能夠防止應變的 變換係數變動。以下，進行詳細說明。如果由於焊接點的位置不同而檢測出的應變量變化，則測量 精度顯著降低。作為安裝結構，需要設法避免該現象。因此，使傳感器晶片連接區域由於測 量對象物的變形而受到的應變ea與處於從溝到焊接點為止的連接區域的應變ec之比ea/ ec不依存於從溝到焊接點為止的長度Ic而始終一定即可。如果設溝區域的應變為eb，則 要達成的關係能夠表示為(laXea+lbXeb)/(la+lb) =ec。另一方面，傳感器晶片接合 區域、溝區域、連接區域是串聯連接，因此所傳遞的力是均勻的。即，(tsXEs+tdXEd)Xea =EsXtbXeb = EsXtcXec。由於設定為tsXEs ^ tdXEd,所以上式大致成為 EsXtaXea = EsXtbXeb = EsXtcXec。如果使用該式對要達成的關係進行變形，則成 為IbX [taX (tc-tb)] = IaX [tbX (ta-tc)]。當然，該關係並不需要是嚴謹的，只要是滿 足能夠防止應變的變換係數變動的程度就可以。本發明的半導體應變傳感器的布線構件能夠由一端用樹脂粘接在金屬基底板上 的撓性布線板、將在撓性布線板的布線與應變傳感器晶片所具有的壓電電阻元件的電極之 間電連接起來的金屬線、以及覆蓋壓電電阻元件的電極和金屬線的樹脂構成。在撓性布線板和應變傳感器晶片之間，能夠通過對沒有被覆蓋的金屬線進行超聲 波焊接或焊錫焊接得到導通。金屬線可以使用直徑為IOym到200μπι的裸金線。可以用 樹脂覆蓋金屬線及其連接部和電極，而可靠地進行電絕緣和與外部空氣的截斷。不僅是布 線構件，也可以用樹脂覆蓋應變傳感器晶片整體。如果撓性布線板和與其粘接的粘接劑的 剛性大，則有撓性布線板和粘接劑的蠕變、劣化和變質對半導體應變傳感器整體的剛性產 生影響的危險性。理想的是，儘量減小撓性布線板和粘接劑的彈性率，減小體積。本發明的半導體應變傳感器的布線構件能夠由設置在應變傳感器晶片所具有的 壓電電阻元件的電極上的金屬凸塊、具有與金屬凸塊電連接的布線的撓性布線板、以及填 充在應變傳感器晶片和撓性布線板之間的樹脂構成。通過在設置在應變傳感器晶片上的壓電電阻元件的電極上設置金屬凸塊，可以使撓性布線板直接與應變傳感器晶片的表面連接，不需要將撓性布線板與金屬基底板粘接起 來。因此，能夠提高配置在應變傳感器晶片側部的外伸構件的設計自由度。理想的是，儘量 減薄撓性布線板，使得不對半導體應變傳感器的剛性產生影響。本發明的半導體應變傳感器的布線構件能夠由隔著絕緣膜形成在金屬基底板上 的基底板電極、將基底板電極和應變傳感器晶片所具有的壓電電阻元件的電極之間電連接 起來的金屬線、以及覆蓋壓電電阻元件的電極和金屬線和基底板電極的樹脂構成。通過使用基底板電極，能夠不用撓性布線板。能夠用金屬線將基底板電極和應變 傳感器晶片的電極之間電連接起來，通過覆蓋線將應變傳感器晶片的電信號從基底板電極取出到晶片外。由於撓性布線板不會粘接在金屬基底板上，所以能夠提高配置在應變傳感器晶片側部的外伸構件的設計自由度。能夠用樹脂覆蓋金屬線及其連接部和電極，確保電 絕緣和與外部空氣的截斷。理想的是，在本發明的半導體應變傳感器中，半導體應變傳感器的金屬基底板的下表面與測量對象物相對，並且將金屬基底板的連接區域的至少一部分安裝成與測量對象 物緊密接合。金屬基底板的連接區域的至少一部分必須與測量對象物緊密接合。由於測量對象物的應變通過連接著的部分傳遞到金屬基底板，所以如果連接面積小，則應變集中在連接 部，連接部有可能塑性變形。如果能夠得到在要測量的大小的應變下不產生塑性變形的連 接面積，則不需要使連接區域整體與測量對象物緊密接合。不需要將金屬基底板的連接區 域以外的部分與測量對象物緊密接合。在本發明的半導體應變傳感器中，能夠用至少2個以上的連接區域將半導體應變 傳感器和測量對象物連接起來，用1個位置以上的焊接部對各連接區域進行固定。作為焊接，能夠使用雷射焊接、電阻點焊接。由於在焊接部難以產生蠕變、劣化、變 質，因此焊接的長期穩定性優越。能夠藉助於釺焊料等的金屬將連接區域和測量對象物之 間焊接。如果使用可攜式的點焊接機，則即使對已經設置的裝置和結構物，也能夠容易地在 現場安裝本發明的半導體應變傳感器。另外，由於沒有在安裝時向應變傳感器晶片直接施 加力的可能，因此能夠降低破壞應變傳感器晶片、施加不必要的應變而使應變傳感器晶片 特性變化的危險。在本發明的半導體應變傳感器中，能夠用至少2個以上的連接區域將半導體應變 傳感器和測量對象物連接起來，且在1個位置以上用螺釘將各連接區域連接起來。能夠通過螺釘連接將本發明的半導體應變傳感器安裝到用無法焊接的材質製成 的測量對象物上。另外，由於通過螺釘連接安裝半導體應變傳感器時不需要雷射焊接機或 點焊接機等裝置，所以容易在狹小的地方或高的地方等進行安裝。能夠提供一種半導體應變傳感器，該半導體應變傳感器使用了高靈敏度的半導體 應變計，該半導體應變傳感器的特性長期穩定，即使是應變傳感器晶片的發熱也難以改變 其特性。


圖1是表示安裝在測量對象物上的本發明的實施例1的半導體應變傳感器的平面 圖。圖2是圖1的II-II線截面圖。圖3A表示用導電材料將應變傳感器晶片和測量對象物連接起來的本發明的情況 的等價電路。圖3B表示在兩者之間隔著絕緣材料的情況的等價電路。圖4是表示安裝在測量對象物上的本發明的實施例2的半導體應變傳感器的平面 圖。圖5是圖4的V-V線截面圖。圖6是表示安裝在測量對象物上的本發明的實施例3的半導體應變傳感器的平面圖。圖7是圖6的VII-VII線截面圖。圖8是將實施例3的半導體應變傳感 器應用到轉矩檢測中的模式立體圖。圖9是表示本發明的實施例4的半導體應變傳感器的平面圖。圖10是表示安裝在測量對象物上的本發明的實施例5的半導體應變傳感器的平 面圖。圖11是圖10的XI-XI線截面圖。圖12是從底部看到的用於實施例5的半導體應變傳感器中的金屬基底板的立體 圖。圖13是從底部看到的能夠用於實施例5的半導體應變傳感器中的金屬基底板的 變形例子的立體圖。圖14是表示本發明的實施例6的半導體應變傳感器的平面圖。圖15A是表示安裝在測量對象物上的本發明的實施例7的半導體應變傳感器的平 面圖。圖15B是圖15A的XVB-XVB線截面圖。圖15C是從底部看到的用於實施例7的半導體應變傳感器中的金屬基底板的立體 圖。圖15D是從上方看到的該金屬基底板的立體圖。圖16A是表示記載在文獻中的半導體應變計的立體圖。圖16B是表示記載在另一文獻中的應變檢測傳感器的立體圖。圖17A是用螺釘安裝在測量對象物上的應變檢測傳感器的截面圖。圖17B是說明測量對象物的應變與檢測出的應變的關係的圖。圖18是表示基座上所產生的彎曲變形的模式說明圖。符號說明1 半導體應變傳感器；2 應變傳感器晶片；3 金屬基底板；4 金屬接合材料(金 屬焊錫)；5 撓性布線板；11,12 外伸構件；11，、12，連接區域；15 接合區域；16 電極； 17 金屬線；18 樹脂；26 金屬凸塊;30、30，、30a、30a，溝
具體實施例方式以下，一邊參照附圖，一邊基於實施例詳細說明本發明。為了容易理解說明，對同 一部件、部位使用相同的符號。實施例1以下，使用圖1和圖2說明本發明的實施例1的半導體應變傳感器的結構。圖1 是安裝在測量對象物上的實施例1的半導體應變傳感器的平面圖，圖2是圖1的II-II線 截面圖。用金屬接合材料4的金屬焊錫將由作為形成了壓電電阻元件(未圖示)的應變傳 感器而發揮功能的矽半導體襯底構成的應變傳感器晶片2接合到金屬基底板3的中央。金 屬基底板3是在圖1的X方向延伸的長方形，在夾著接合應變傳感器晶片2的接合區域15 的兩側具有外伸構件11、12，在與接合區域15相對的金屬基底板3的下表面具有各外伸構 件11、12與測量對象物6連接的連接區域11』、12』。應變傳感器晶片2通常具有與接合區域15相同或更小的面積，並被粘接到接合區域15的中央。金屬基底板3可以用熱膨脹系 數與矽接近的鐵58-鎳42合金製作，可以做成14mm長X 6mm寬X 0. 3mm厚。可以使應變 傳感器晶片2的大小為2. 5mm長X 2. 5mm寬X0. 16mm厚。應變傳感器晶片2通過金屬焊錫4接合到金屬基底板3。在應變傳感器晶片2的與金屬基底板3相對的面上通過濺鍍形成由Cr、Ni和Au的3層構成的金屬濺鍍層 (metallizing layer)，在其上蒸鍍Sn系的金屬焊錫材料。在金屬基底板3的與應變傳感 器晶片2相對的面上，也形成有由Cr、Ni和Au的3層構成的金屬濺鍍層。使應變傳感器芯 片2位於金屬基底板3的中央，加熱熔化金屬焊錫4，將應變傳感器晶片2接合到金屬基底 板3。可以在金屬基底板整面上形成3層的金屬濺鍍層。在從應變傳感器晶片2所具有的壓電電阻元件的電極16引出布線時，使用撓性 布線板5。使用環氧系樹脂粘接劑，將撓性布線板5的與露出了前端的布線的一側相反的 面，在金屬基底板上，與接合了應變傳感器晶片的位置相鄰地粘接。通過超聲波焊接將直徑 20 μ m的裸金線17連接在撓性布線板5的布線和應變傳感器晶片2的電極16之間。以覆 蓋應變傳感器晶片2的電極16、金線17和撓性布線板5的布線的方式塗敷覆蓋樹脂18。使 用了彈性率小的熱硬化樹脂作為覆蓋樹脂18。能夠以覆蓋應變傳感器晶片整體的方式塗敷 樹脂。由於應變傳感器晶片的壓電電阻元件會受到光的影響，所以理想的是，用有色的樹脂 覆蓋應變傳感器晶片整體而抑制光的影響。將在金屬基底板3上用金屬焊錫4接合了應變傳感器晶片2並進行了布線的半導 體應變傳感器1安裝在測量對象物6上。將半導體應變傳感器1設置在測量對象物6的希 望的位置上，對測量對象物6進行各10點的點焊接，固定位於金屬基底板3的外伸構件11、 12上的2個連接區域11』、12』。10點的點焊接是以2列5行，在Y方向上等間隔地配置5 點的焊接點19，將第3點的焊接點設置在金屬基底板3的寬度中心線上。在應變傳感器晶片2中，形成有多個壓電電阻元件，使得能夠檢測出X方向和Y方 向的應變。用各方向多個的壓電電阻元件構成橋電路，使得能夠得到與X方向和Y方向的 應變成正比的輸出。在本實施例中，只使用測量X方向的應變的壓電電阻元件。如果測量 對象物6在X方向上被拉伸而產生了應變，則該應變經由位於連接區域11』、12』中的點焊 接點19傳遞到半導體應變傳感器1的金屬基底板3，在金屬基底板3和應變傳感器晶片2 上產生應變，通過壓電電阻元件的電阻變化，得到與測量對象物6的應變對應的電信號的 輸出。由於金屬基底板3和應變傳感器晶片2的剛性，應變傳感器晶片2上所產生的應變 與測量對象物6的應變不一致，但通過預先求出變換係數，能夠用作實用的應變傳感器。本實施例的半導體應變傳感器1使用金屬材料將應變傳感器晶片2接合到金屬基 底板3，因此應變傳感器晶片2所產生的熱傳導到金屬基底板3而散熱。壓電電阻元件由於 電阻高，所以容易發熱，另外在應變傳感器晶片內形成了 CMOS的放大器電路的情況下，從 放大器電路也會發熱。在半導體應變傳感器1中，容易向金屬基底板3傳導熱而散熱，因此 能夠將應變傳感器晶片2的溫度上升抑制為最小限，並且能夠將金屬基底板3和應變傳感 器晶片2的溫度保持均勻。由此，能夠避免因溫度變化產生的壓電電阻係數的變化、因應變 傳感器晶片2和金屬基底板3的溫度不均勻而產生的熱變形而造成壓電電阻元件的應力變 化等所引起的特性變化。在應變傳感器晶片和金屬基底板之間或金屬基底板和測量對象物 之間隔著樹脂粘接劑等有機材料的情況下，如果長時間施加應變，則有機材料發生蠕變，有應變檢測的零點變化的問題。另外，由於有機材料的劣化和變質阻礙了應變的傳遞，有時應變檢測靈敏度變化。在本發明的半導體應變傳感器1中，在應變傳感器晶片2和金屬基底 板3的接合中使用金屬焊錫4，在金屬基底板3和測量對象物6的安裝中使用焊接，因此能 夠避免因有機材料產生的上述那樣的特性變化，是傳感器特性的長期穩定性優越的應變傳 感器。雖然在接合中使用的金屬材料也有可能產生微小的蠕變，但與使用了樹脂粘接劑的 情況相比蠕變是極小的，因此對長期穩定性有充分的效果。本發明的半導體應變傳感器由於用導電材料將應變傳感器晶片連接到測量對象 物，所以對噪聲抗性強。圖3A表示用導電材料將應變傳感器晶片和測量對象物連接起來的 情況的等價電路，圖3B表示在兩者之間隔著絕緣材料的情況的等價電路。如圖3A所示，本 發明的半導體應變傳感器能夠將應變傳感器晶片的接地與測量對象物6電連接，因此應變 傳感器晶片的接地與測量對象物6的電位一起變動，因此在傳感器晶片電路21中難以產生 噪聲。如果如以往的半導體應變傳感器那樣，在應變傳感器晶片2和測量對象物6之間隔 著絕緣材料，則在測量對象物6上流過電流等而電位變動的情況下，如圖3B所示那樣，在傳 感器晶片電路21內的各位置與測量對象物6之間具有寄生電容22，因此傳感器晶片電路 21內的電位也產生各種變動，因此容易產生噪聲。本發明的半導體應變傳感器可以做成預先通過金屬接合將應變傳感器晶片接合 到金屬基底板且連接了撓性電路板布線的模塊。在本發明的半導體應變傳感器中，將外伸 構件的連接區域焊接到測量對象物上，由此能夠測量應變。即使對於不能移動的測量對象 物，也可以將點電阻焊接機帶入現場進行安裝。另外，並不只限於點電阻焊接，也可以使用 雷射焊接、縫焊接等。由於隔著金屬基底板將應變傳感器晶片安裝到測量對象物上，所以 降低了在安裝作業時破壞應變傳感器晶片、或施加不必要的應變而使特性變化那樣的危險 性。實施例2說明本發明的實施例2的半導體應變傳感器。圖4是表示安裝在測量對象物上的 實施例2的半導體應變傳感器1的平面圖，圖5是圖4的V-V線截面圖。在金屬基底板3 的2個外伸構件11、12上分別形成螺釘孔23，用螺釘24將半導體應變傳感器1固定在測量 對象物6上。如果能夠形成螺釘孔，則能夠將螺釘接合也適用於無法進行焊接的陶瓷等。實施例3說明本發明的實施例3的半導體應變傳感器。圖6是表示安裝在測量對象物上的 實施例3的半導體應變傳感器1的平面圖，圖7是圖6的VII-VII線截面圖。如圖6所示， 除了在X方向上夾著傳感器晶片接合區域15的2個外伸構件11、12以外，還設置有在Y方 向上夾著傳感器晶片接合區域15的2個外伸構件13、14。通過點電阻焊接將X方向的2個 外伸構件11、12的連接區域11』、12』與測量對象物6連接，並且通過點電阻焊接將在Y方向 上設置的2個外伸構件13、14的連接區域13』、14』與測量對象物6連接。在圖6、圖7中， 19是焊接點。對於在測量對象物6的X方向上施加的應變，應變經由2個連接區域11』、12』 傳遞到應變傳感器晶片2，對於在Y方向上施加的應變，應變經由2個連接區域13』、14』傳 遞到應變傳感器晶片2，能夠檢測出施加到測量對象物6上的應變。由於以圍住應變傳感器晶片2的接合區域15的方式設置有連接區域11』、12』、 13』、14』，因此在應變傳感器晶片2上設置有撓性布線板5。在應變傳感器晶片2的電極上形成金屬凸塊26，連接撓性布線板5。為了避免撓性布線板5的應力的方向性，而以覆蓋應 變傳感器晶片2的方式設置撓性布線板5。在撓性布線板5和應變傳感器晶片2之間的間 隙中塗敷覆蓋樹脂18。覆蓋樹脂18使用環氧樹脂。覆蓋樹脂18進行布線構件的電絕緣和 截斷外部空氣，並且還有增加撓性布線板和應變傳感器晶片之間的接合力的作用。由於將 撓性布線板配置在應變傳感器晶片上，所以在對連接區域和測量對象物進行焊接時，撓性 布線板不對焊接作業產生障礙。本實施例的半導體應變傳感器也適用於轉矩檢測。圖8表示轉矩檢測的一個例 子。將施加轉矩的圓柱構件27作為測量對象物，在圓柱構件的圓柱側面形成缺口溝28，將 半導體應變傳感器1安裝在平坦的溝底。本實施例的半導體應變傳感器在應變傳感器晶片 的周圍的4個位置的連接區域中，通過焊接固定在測量對象物的圓柱構件27上。由於應變 從測量對象物向X方向和Y方向傳遞，所以因測量對象物的扭轉產生的剪切應變傳遞到應 變傳感器晶片2，能夠通過計算求出與轉矩成正比的剪切應變。在本實施例中，具有配置在 X方向上的壓電電阻元件和配置在Y方向上的壓電電阻元件。但是，能夠使用在相對於X方 向和Y方向成45度的方向上設置了壓電電阻元件的應變傳感器晶片，能夠利用該應變傳感 器晶片直接測量剪切方向的應變。
實施例4說明本發明的實施例4的半導體應變傳感器1。圖9是實施例4的半導體應變傳 感器的平面圖。在金屬基底板3上隔著絕緣膜31形成基底板電極32。用金線17將基底板 電極32和應變傳感器晶片2的電極16之間連接起來，並且將覆蓋布線33的剝掉了覆蓋物 的前端部分焊接在基底板電極32上。塗敷覆蓋樹脂18，使得包含布線構件地覆蓋應變傳感 器晶片2。在由樹脂產生的應力大的情況下，對於覆蓋樹脂的塗敷，能夠只對布線構件、或者 對布線構件和與布線構件對稱的位置塗敷樹脂。根據本實施例，通過使用預先形成了基底 板電極32的金屬基底板3，不需要撓性布線板，能夠省略將撓性布線板粘接在金屬基底板 上等安裝工序，是適合於引出布線數少的情況的布線引出結構。實施例5以下，使用圖10和圖11說明本發明的實施例5的半導體應變傳感器。圖10是安 裝在測量對象物上的實施例5的半導體應變傳感器1的平面圖，圖11是圖10的XI-XI線 截面圖。用金屬接合材料的金屬焊錫4將作為形成有壓電電阻元件(未圖示)的半導體應 變傳感器晶片發揮功能的由矽半導體襯底構成的應變傳感器晶片2接合到金屬基底板3的 中央。與在實施例1中說明了的同樣，使用撓性布線板從應變傳感器晶片2的壓電電阻元 件的電極引出布線。金屬基底板3是在圖10的X方向上延伸的長方形，在夾著接合了應變 傳感器晶片2的接合區域15的兩側具有外伸構件11、12，在與接合區域15相對的金屬基底 板3的下表面具有將各外伸構件11、12連接到測量對象物6的連接區域11』、12』。沿著將 應變傳感器晶片2接合到金屬基底板3上的接合區域15的側邊所對應的金屬基底板下表 面的線，在金屬基底板下表面分別形成溝30。在此，與和接合區域15的側邊對應的金屬基 底板下表面的線一致地設置溝30的側壁中的更靠近接合區域的側壁。溝30比半導體應變 傳感器晶片2的寬度(Y方向的長度)長，是與金屬基底板3的寬度相同的長度。在金屬基 底板3的下表面，順序地排列外伸構件11的連接區域11』、溝30、被2個溝夾著的突出部分 35、溝30、以及外伸構件12的連接區域12』。
由於使溝30的靠近應變傳感器晶片2的側壁與應變傳感器晶片的側邊的位置大 致一致，因此突出部分35的X方向的長度和應變傳感器晶片2的接合區域15的X方向的 長度大致相同。金屬基底板3用鐵58-鎳42合金製作，能夠做成14mm長X 6mm寬X0. 3mm 厚的尺寸。能夠將應變傳感器晶片2的大小做成2. 5mm長X 2. 5mm寬X0. 16mm厚。溝30 的寬度Ib是0.3mm，深度ts是0. 18_。2個接合區域11，、12，是5. 45mm長X6mm寬，突出 部分35是2. 5mm長X6mm寬。用金屬焊錫4將應變傳感器晶片2接合到金屬基底板3。應變傳感器晶片2的與 金屬基底板相對的面通過濺鍍形成由Ti、Pt和Au的3層構成的金屬濺鍍層，在其上蒸鍍有 Sn系的金屬焊錫材料。在金屬基底板3的與應變傳感器晶片相對的面上也形成由Ti、Pt和 Au的3層構成的金屬濺鍍層。使應變傳感器晶片2位於應變傳感器晶片2的接合區域15 的中央，對金屬焊錫4進行加熱熔融而將應變傳感器晶片2與金屬基底板3接合起來。能 夠在金屬基底板整面上形成3層的金屬濺鍍層。在實施例5的半導體應變傳感器1中，由於在金屬基底板3上形成溝30，所以半 導體應變傳感器的正面和背面的剛性的對稱性好。另外，在測量對象物6在XY平面上變形 時，能夠通過溝防止金屬基底板3的接合了應變傳感器晶片2的區域15變形。因此，與測 量對象物的應變對應地在應變傳感器晶片中產生的應變的變換係數在應變測量範圍內是 穩定的。將由於形成在金屬基底板3上的溝30而使金屬基底板3減薄了的部分作為連接 部37。由於在將應變傳感器晶片2接合到金屬基底板3上的接合區域15的下側配置有突 出部35，因此在半導體應變傳感器1的正面和背面提高了剛性的對稱性。例如，在對測量對 象物6進行拉伸而產生了應變時，力經由焊接點19傳遞到金屬基底板3，進而經由連接部 37傳遞到應變傳感器晶片2的接合區域15。在金屬基底板3上具有半導體應變傳感器芯 片2和位於更下方的突出部35，它們是對稱的，因此抑制了由於通過連接部37傳遞的力而 使接合區域15和連接區域11』、12』向上或向下彎曲。因此，金屬基底板3與測量對象物6 的接觸、金屬基底板3與應變傳感器晶片2的接觸不變化，在測量範圍內維持了測量對象物 6的應變與應變傳感器晶片2的應變的關係，它們之間的變換係數成為一定。由於應變傳感器晶片2和突出部35具有剛性的對稱性，所以理想的是突出部35 具有與應變傳感器晶片2同樣的長度。因此，在本實施例的半導體應變傳感器1中，沿著與 應變傳感器晶片2的兩側邊對應的金屬基底板的下表面的線設置有溝，沿著該線設置有溝 的側壁中的靠近接合區域15的側壁。另外，理想的是應變傳感器晶片2與金屬基底板3的突出部35的剛性相等，因此， 使它們的楊氏模量與厚度的積大致一致。在設應變傳感器晶片2的楊氏模量為Ed，厚度為 td，金屬基底板3的楊氏模量為Es，突出部35的高度(溝30的深度)為ts時，滿足公式 EdXtd = Es Xts。用矽製作的應變傳感器晶片2的楊氏模量Ed是169Gpa，用鐵-鎳合金 製作的金屬基底板3的楊氏模量Es是150Gpa，應變傳感器晶片2的厚度td是0. 16mm,突 出部35的厚度ts是0. 18mm,因此滿足上述關係。在使用該半導體應變傳感器1測量應變 的變換係數時，應變的變換係數是約0. 63，在應變測量範圍士 500X10_4%內，應變的變換 係數大致一定。在本實施例中，也與實施例1同樣，通過點電阻焊接將金屬基底板3焊接到測量對象物6。理想的是，連接區域中的焊接點靠近應變傳感器晶片2。如圖11所示那樣，將連接區域11』的最靠近應變傳感器晶片2的焊接點19作為第一焊接點19a，連接區域12』的最 靠近應變傳感器晶片2的焊接點19作為第二焊接點19b。由於測量對象物6上產生的應 變，位於金屬基底板3的第一焊接點19a和第二焊接點19b之間的區域受到力，產生應變。 越是使第一焊接點19a和第二焊接點19b靠近應變傳感器晶片2，則越能夠縮短受力的金屬 基底板3的區域，因此能夠使金屬基底板難以發生彎曲變形。另外，由於在第一焊接點19a和第二焊接點19b之間，連接區域11，、12，、溝30、應 變傳感器晶片的接合區域15的各個部位的截面的剛性不同，因此所產生的應變也不同。在 製作了多個半導體應變傳感器時，如果在這些多個半導體應變傳感器之間，第一和第二焊 接點19a和19b的位置不同，則由於連接區域11』、12』的面積變化，所以應變的分配變化， 應變傳感器晶片上所產生的應變也變化。如果第一焊接點19a和第二焊接點19b的位置變 化，則在這些多個半導體應變傳感器之間，應變的變換係數有可能變化。如果使應變傳感器 晶片2、被2個溝30夾著的金屬基底板部分、以及金屬基底板的2個連接部37的總剛性與 各外伸構件11、12的剛性相等，則能夠使應變的分配相對於受力的連接區域的長度的變化 而一定。由此，無論焊接點的位置如何，都能夠使應變的變換係數一定。如圖11所示，在設金屬基底板3的接合區域15中的半導體應變傳感器1的厚度為 ta，連接部37的厚度為tb，外伸構件11、12的厚度為tc，應變傳感器晶片2的長度為IaX 2 時，用下式表示理想的溝30的寬度lb。formula see original document page 14
在此，由於應變傳感器晶片2和金屬基底板3的楊氏模量不同，所以需要預先修 正應變傳感器晶片2的厚度。在此，將應變傳感器晶片2換算為金屬基底板的厚度td是 0. 18mm。使用半導體應變傳感器1的厚度ta是0. 48mm,連接部37的厚度tb是0. 12mm,外 伸構件11、12的厚度tc是0. 3mm，應變傳感器晶片2的長度(IaX 2)是2. 5mm，根據上式， 理想的溝30的寬度Ib為0. 3mm。在圖12中，用從與接合應變傳感器晶片的面相反的方向看到的立體圖表示金屬 基底板3。2個溝30被形成為橫切金屬基底板3的寬度方向。通過化學蝕刻來進行溝30 的形成。也可以使用金屬的機械切削加工或衝壓加工來進行形成。在圖13中，用從下方看到的立體圖表示能夠在本發明的半導體應變傳感器1中使 用的在上面說明了的金屬基底板的變形例子。在該金屬基底板3中，形成有在寬度方向上 延伸的2個溝30、和與這些溝30正交的2個溝30a。溝30a的靠近應變傳感器晶片一側的 側壁被設置為與應變傳感器晶片的Y方向的側邊一致。也可以在實施例3中說明了的半導 體應變傳感器中使用圖13的金屬基底板3。實施例6一邊參照圖14，一邊說明本發明的實施例6的半導體應變傳感器1。如圖14的平 面圖所示那樣，除了在χ方向上夾著應變傳感器晶片2的連接區域15的2個外伸構件11、 12以外，還配置有在Y方向上夾著應變傳感器晶片2的接合區域15的2個外伸構件13、14。 各外伸構件11、12、13、14在金屬基底板3的下表面具有連接區域11』、12』、13』、14』。在位 於接合區域15所對應的金屬基底板3的下表面的區域與各連接區域11』、12』、13』、14』之 間，形成有溝30、30a。將4個溝30、30a的靠近應變傳感器晶片2的側壁所圍住的突出部35的外形設置為與應變傳感器晶片2的外形相同，將應變傳感器晶片2接合到與突出部35 對應的金屬基底板上的位置。將各連接區域11』、12』、13』、14』通過點電阻焊接而被固定在 測量對象物6上。施加到測量對象物6的X方向的應變經由外伸構件11和外伸構件12傳 遞到應變傳感器晶片2，施加到Y方向的應變經由外伸構件13和外伸構件14傳遞到應變傳 感器晶片2，能夠檢測出施加到測量對象物上的應變量。實施例7一邊參照圖15A 圖15D，一邊說明本 發明的實施例7的半導體應變傳感器1。進 一步提高了表面和背面的剛性平衡的金屬基底板的結構與實施例1不同。圖15A是安裝在 測量對象物6上的本實施例的半導體應變傳感器1的平面圖，圖15B是圖15A的XVB-XVB線 截面圖，圖15C是從背面側看到的用於本實施例的半導體應變傳感器1的金屬基底板3的 立體圖，圖15D是從正面看到的該金屬基底板3的立體圖。連接區域15位於金屬基底板3 的中央，在其上通過金屬焊錫4安裝有應變傳感器晶片2，金屬基底板3具有從應變傳感器 晶片2的左右突出的外伸構件11、12，在外伸構件11、12的下表面具有用於與測量對象物6 連接的連接區域11』、12』。在金屬基底板3的下表面，將與接合區域15對應的下表面上的 區域和外伸構件11、12的連接區域11』、12』分開的2個溝30形成在金屬基底板3的Y方 向側面間。另外，2個溝30a(參照圖15C)沿著與接合區域15的Y方向的側邊對應的下表 面上的線而設置在金屬基底板3的下表面，溝30a與溝30成直角，並從一方的溝30延伸到 另一方的溝30。在金屬基底板3的下表面形成有被2個溝30和2個溝30a圍住的突出部 35。在金屬基底板3的上表面，相對於金屬基底板的厚度中央的平面，與設置在金屬 基底板3的下表面的2個溝30和2個溝30a對稱地，形成有2個溝30』和2個溝30a』。位 於金屬基底板3的下表面的溝30、30a的深度與位於上表面的溝30』、30a』的深度相同。被 位於上表面的4個溝30』、30a』圍住的部分成為具有與溝的深度相同的深度的凹槽39，凹槽 39的底成為接合應變傳感器晶片2的接合區域15。用金屬焊錫4將應變傳感器晶片2接 合到接合區域15。由於應變傳感器晶片2被裝入到凹槽39中，所以應變傳感器晶片2和位於下表面 的突出部35是對稱的，改善了剛性的對稱性。
權利要求
一種半導體應變傳感器，其特徵在於包括應變傳感器晶片，該應變傳感器晶片由半導體襯底構成，且具有在其上表面形成的壓電電阻元件；金屬基底板，該金屬基底板設置有用金屬接合材料接合應變傳感器晶片的下表面的接合區域，具有在與接合區域相對的金屬基底板的下表面具有用於從接合區域的側邊突出而與測量對象物的表面連接的連接區域的至少2個外伸構件；以及布線構件，該布線構件與應變傳感器晶片所具有的壓電電阻元件的電極連接並引出到外部。
2.根據權利要求1所述的半導體應變傳感器，其特徵在於金屬基底板具有在金屬基底板的下表面沿著與接合區域的側邊對應的線形成且具有 其側邊的長度的或更長的溝，該溝在金屬基底板的下表面將與接合區域對應的區域和外伸 構件的連接區域分離。
3.根據權利要求2所述的半導體應變傳感器，其特徵在於 上述溝與應變傳感器晶片的應變檢測方向垂直地延伸。
4.根據權利要求2所述的半導體應變傳感器，其特徵在於在金屬基底板的下表面沿著與接合區域的側邊對應的上述線設置上述溝的側壁中的 更靠近接合區域的側壁。
5.根據權利要求2所述的半導體應變傳感器，其特徵在於金屬基底板相對於其厚度中央的平面，在金屬基底板的上表面具有與位於金屬基底板 的下表面的上述溝對稱地形成的溝，在形成在上表面的溝之間，上述接合區域比其上表面低出與該溝的深度對應的高度。
6.根據權利要求1所述的半導體應變傳感器，其特徵在於 上述布線構件由以下部分構成一端用樹脂粘接在金屬基底板上的撓性布線板；將撓性布線板的布線與應變傳感器晶片所具有的壓電電阻元件的電極之間電連接起 來的金屬線；以及覆蓋壓電電阻元件的電極和金屬線的樹脂。
7.根據權利要求1所述的半導體應變傳感器，其特徵在於 上述布線構件由以下部分構成設置在應變傳感器晶片所具有的壓電電阻元件的電極上的金屬凸塊； 具有與金屬凸塊電連接的布線的撓性布線板；以及 填充在應變傳感器晶片和撓性布線板之間的樹脂。
8.根據權利要求1所述的半導體應變傳感器，其特徵在於 上述布線構件由以下部分構成隔著絕緣膜形成在金屬基底板上的基底板電極；將基底板電極和應變傳感器晶片所具有的壓電電阻元件的電極之間電連接起來的金 屬線；以及覆蓋壓電電阻元件的電極和金屬線和基底板電極的樹脂。
全文摘要
本發明提供一種半導體應變傳感器，具有作為應變檢測部件由具有壓電電阻元件的半導體襯底構成的應變傳感器晶片，其特性長期穩定，與測量對象物的應變對應地在應變傳感器晶片中產生的應變的變換係數在所測量的大小的應變範圍內是穩定的。用金屬接合材料接合了應變傳感器晶片的金屬基底板具有用於從應變傳感器晶片的側邊突出而安裝到測量對象物上的2個或4個外伸構件。理想的是，在與將應變傳感器晶片接合到金屬基底板上的接合區域對應的金屬基底板下表面區域與外伸構件下表面之間設置有溝，在金屬基底板下表面設置有被溝夾著的突出部。
文檔編號G01B7/16GK101802541SQ20088010301
公開日2010年8月11日 申請日期2008年7月25日 優先權日2007年8月27日
發明者岡田亮二, 川井哲郎, 風間敦 申請人:株式會社日立製作所