JP3387532B2 - 圧力スイッチのトリミング方法及びその装置 - Google Patents
圧力スイッチのトリミング方法及びその装置Info
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- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、気圧や水圧を検知す
る圧力スイッチのトリミング方法及びその装置に関す
る。
る圧力スイッチのトリミング方法及びその装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図２に示す圧力スイッチは、チップ２１
の中央部を肉薄にしたダイヤフラム構造で、ダイヤフラ
ム部１１上部に凹部２２を形成し、チップ２１の上面に
ガラス２３を接合することでこの凹部２２を密閉して形
成される。この圧力スイッチに所定の圧力が印加される
と、ダイヤフラム部１１がたわみ、微小なギャップを介
して対向するダイヤフラム部１１上に設けたダイヤフラ
ム部電極２４とガラス側に設けたガラス部電極２５が接
触することでオン状態となり、圧力が検知される。そし
てダイヤフラム部１１の厚みが変わると検知する圧力値
が変化する。そのため、わずかなダイヤフラム厚みの違
いにより、要求仕様の圧力値を外れてしまうことがあ
り、製造上の歩留りが悪かった。
の中央部を肉薄にしたダイヤフラム構造で、ダイヤフラ
ム部１１上部に凹部２２を形成し、チップ２１の上面に
ガラス２３を接合することでこの凹部２２を密閉して形
成される。この圧力スイッチに所定の圧力が印加される
と、ダイヤフラム部１１がたわみ、微小なギャップを介
して対向するダイヤフラム部１１上に設けたダイヤフラ
ム部電極２４とガラス側に設けたガラス部電極２５が接
触することでオン状態となり、圧力が検知される。そし
てダイヤフラム部１１の厚みが変わると検知する圧力値
が変化する。そのため、わずかなダイヤフラム厚みの違
いにより、要求仕様の圧力値を外れてしまうことがあ
り、製造上の歩留りが悪かった。
【０００３】そこで、要求する圧力で圧力スイッチがオ
ン状態になるようにするためにトリミングを行うが、そ
の方法として、ダイヤフラム部１１をウェットまたはド
ライエッチングして薄くし、そして、エッチング後に圧
力測定を行い、要求仕様を外れている場合はさらにエッ
チングを行って要求する圧力で検知するように追い込ん
でいた。
ン状態になるようにするためにトリミングを行うが、そ
の方法として、ダイヤフラム部１１をウェットまたはド
ライエッチングして薄くし、そして、エッチング後に圧
力測定を行い、要求仕様を外れている場合はさらにエッ
チングを行って要求する圧力で検知するように追い込ん
でいた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来ダイヤフ
ラム部のエッチングと圧力測定を繰り返し行い、要求す
る圧力でスイッチするように逐次調整していくため、工
数がかかるという課題があった。また、ダイヤフラム部
のエッチングでは、エッチング量を時間で管理している
ため、温度等の条件の変動により過剰にエッチングして
しまい、要求仕様を外れてしまうこともある。しかし、
そのサンプルが仕様を外れたかどうかは圧力測定を行っ
て、圧力スイッチを動作させてみなければわからないと
いう課題があった。
ラム部のエッチングと圧力測定を繰り返し行い、要求す
る圧力でスイッチするように逐次調整していくため、工
数がかかるという課題があった。また、ダイヤフラム部
のエッチングでは、エッチング量を時間で管理している
ため、温度等の条件の変動により過剰にエッチングして
しまい、要求仕様を外れてしまうこともある。しかし、
そのサンプルが仕様を外れたかどうかは圧力測定を行っ
て、圧力スイッチを動作させてみなければわからないと
いう課題があった。
【０００５】そこで、この発明の目的は、従来のこのよ
うな課題を解決するため、トリミング後に圧力測定をす
る必要がなく、また過剰エッチング等の不具合の無いト
リミング方法およびその装置を得ることである。
うな課題を解決するため、トリミング後に圧力測定をす
る必要がなく、また過剰エッチング等の不具合の無いト
リミング方法およびその装置を得ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は圧力スイッチのトリミング方法におい
て、圧力スイッチを圧力チャンバー内に載置し、圧力ス
イッチに所定の圧力を印加した状態で、ダイヤフラム部
の下部にレーザー光を照射し、ダイヤフラム部をエッチ
ングすることにより圧力スイッチの検知圧力を合わせ込
むようにした。
に、この発明は圧力スイッチのトリミング方法におい
て、圧力スイッチを圧力チャンバー内に載置し、圧力ス
イッチに所定の圧力を印加した状態で、ダイヤフラム部
の下部にレーザー光を照射し、ダイヤフラム部をエッチ
ングすることにより圧力スイッチの検知圧力を合わせ込
むようにした。
【０００７】また、その装置においてはエッチング用レ
ーザー光を出力するレーザー光発振部と、そのレーザー
光を所定のスポット径に収束させる光学装置と、所定の
圧力が印加され、内部に圧力スイッチが載置され、収束
されたレーザー光を導入する透過窓を有する圧力チャン
バーと、導入されたレーザー光により圧力スイッチが所
定の検知圧力にトリミングされたことを検出してレーザ
ー光発振部のレーザー光出力を停止させるコントロール
ユニットを有する構成とした。
ーザー光を出力するレーザー光発振部と、そのレーザー
光を所定のスポット径に収束させる光学装置と、所定の
圧力が印加され、内部に圧力スイッチが載置され、収束
されたレーザー光を導入する透過窓を有する圧力チャン
バーと、導入されたレーザー光により圧力スイッチが所
定の検知圧力にトリミングされたことを検出してレーザ
ー光発振部のレーザー光出力を停止させるコントロール
ユニットを有する構成とした。
【０００８】さらに、その圧力チャンバーには、圧力ス
イッチを複数同時に載置し、導入されたレーザー光を複
数の圧力スイッチに順次照射するための回転機構付きス
テージを有する構成とした。
イッチを複数同時に載置し、導入されたレーザー光を複
数の圧力スイッチに順次照射するための回転機構付きス
テージを有する構成とした。
【０００９】
【作用】上記のように構成されたトリミング方法および
その装置においては、要求される検知圧力に相当する圧
力を印加した状態でレーザー光を用いてダイヤフラムを
エッチングすることによってトリミングを行い、圧力ス
イッチがオン状態になった時点でレーザー光を止めるこ
とで、トリミング後に圧力測定を行う必要がなく、過剰
にダイヤフラムをエッチングしてしまうといった不具合
はなくなる。
その装置においては、要求される検知圧力に相当する圧
力を印加した状態でレーザー光を用いてダイヤフラムを
エッチングすることによってトリミングを行い、圧力ス
イッチがオン状態になった時点でレーザー光を止めるこ
とで、トリミング後に圧力測定を行う必要がなく、過剰
にダイヤフラムをエッチングしてしまうといった不具合
はなくなる。
【００１０】
【実施例】以下に、この発明の実施例を図に基づいて説
明する。図１は、本発明に係わるトリミング装置の構成
図である。レーザー光はエキシマレーザーを用い、その
出力は２Ｗである。レーザー光発振部１から出力される
レーザー光２６は導光路３内に配置されたレンズ２、透
過窓４を通って圧力スイッチ５のダイヤフラム部１１に
照射される。レンズ２の位置を変えることによってダイ
ヤフラム部１１のサイズに対応したスポット径にレーザ
ー光２６を絞る。圧力チャンバー８内は加圧（減圧）器
９により検知圧力に相当する所定の圧力が印加される。
また、コントロールユニット１０は、圧力スイッチから
の信号により、レーザー光２６を制御する。
明する。図１は、本発明に係わるトリミング装置の構成
図である。レーザー光はエキシマレーザーを用い、その
出力は２Ｗである。レーザー光発振部１から出力される
レーザー光２６は導光路３内に配置されたレンズ２、透
過窓４を通って圧力スイッチ５のダイヤフラム部１１に
照射される。レンズ２の位置を変えることによってダイ
ヤフラム部１１のサイズに対応したスポット径にレーザ
ー光２６を絞る。圧力チャンバー８内は加圧（減圧）器
９により検知圧力に相当する所定の圧力が印加される。
また、コントロールユニット１０は、圧力スイッチから
の信号により、レーザー光２６を制御する。
【００１１】図３には、ダイヤフラム部１１へのレーザ
ー光の照射時間と圧力スイッチ５の抵抗値の関係を示
す。このグラフは、レーザー光か照射されダイヤフラム
が薄くなると、圧力スイッチの電極が接触し、抵抗値が
急激に下がることを示している。このとき、圧力スイッ
チ５には予め電圧を印加しておき、抵抗値が下がること
で電流が流れるようになっている。この電流を圧力スイ
ッチ５からの信号として、コントロールユニット１０に
取り込む。
ー光の照射時間と圧力スイッチ５の抵抗値の関係を示
す。このグラフは、レーザー光か照射されダイヤフラム
が薄くなると、圧力スイッチの電極が接触し、抵抗値が
急激に下がることを示している。このとき、圧力スイッ
チ５には予め電圧を印加しておき、抵抗値が下がること
で電流が流れるようになっている。この電流を圧力スイ
ッチ５からの信号として、コントロールユニット１０に
取り込む。
【００１２】トリミング方法は、まず、目的のダイヤフ
ラム厚よりも厚い圧力スイッチ５を台座６に固定する。
この時、圧力スイッチ５のパッド部１２にプローブ７を
あてておく。次に圧力チャンバー８内を圧力スイッチ５
の検知圧力値にする。この状態でダイヤフラム部にレー
ザー光を照射してダイヤフラムをエッチングする。この
とき、レーザー光がダイヤフラム部以外の場所に当たら
ないようにレーザー光を絞るレンズ２を移動させレーザ
ー光を所定のスポット径に絞る。ダイヤフラムが薄くな
り、圧力スイッチ５がオン状態になるとコントロールユ
ニット１０に信号が入り、レーザー光の照射が止められ
る。この方法によれば、圧力スイッチの作動をモニター
した状態でエッチングを行えるため、再度圧力を測定す
る工数が減り、ダイヤフラム厚を目的の厚みより過剰に
エッチングしてしまうという不具合はなくなる。また、
この方法によりレーザー光の出力を適宜制御することに
よって、検知圧力を０．００１kg／cm2 単位でトリミン
グする事ができる。
ラム厚よりも厚い圧力スイッチ５を台座６に固定する。
この時、圧力スイッチ５のパッド部１２にプローブ７を
あてておく。次に圧力チャンバー８内を圧力スイッチ５
の検知圧力値にする。この状態でダイヤフラム部にレー
ザー光を照射してダイヤフラムをエッチングする。この
とき、レーザー光がダイヤフラム部以外の場所に当たら
ないようにレーザー光を絞るレンズ２を移動させレーザ
ー光を所定のスポット径に絞る。ダイヤフラムが薄くな
り、圧力スイッチ５がオン状態になるとコントロールユ
ニット１０に信号が入り、レーザー光の照射が止められ
る。この方法によれば、圧力スイッチの作動をモニター
した状態でエッチングを行えるため、再度圧力を測定す
る工数が減り、ダイヤフラム厚を目的の厚みより過剰に
エッチングしてしまうという不具合はなくなる。また、
この方法によりレーザー光の出力を適宜制御することに
よって、検知圧力を０．００１kg／cm2 単位でトリミン
グする事ができる。
【００１３】また、図４は、本発明の他の実施例であ
り、レーザー照射部に圧力スイッチを移動させる回転機
構付きステージを持ったトリミング装置を示している。
基本的な構成は図１に示したトリミング装置と同様であ
る。圧力スイッチ５のサンプルは回転ステージ１３の円
周部分に、回転ステージの中心からみて外側にダイヤフ
ラム部が向くように配置する。圧力スイッチ５は円周上
に等間隔で複数個並べられる。回転ステージ１３はモー
ター１４により、１つのサンプルのエッチングが終わっ
たら次のサンプルへと、順次、回転させる。圧力スイッ
チ５からの検知信号は、圧力スイッチ５のパッド部１２
にあてられたプローブ７から伸びた接点１６が回転ステ
ージ１３の下に設けられたバネ電極１５に接触すること
で取り出される。
り、レーザー照射部に圧力スイッチを移動させる回転機
構付きステージを持ったトリミング装置を示している。
基本的な構成は図１に示したトリミング装置と同様であ
る。圧力スイッチ５のサンプルは回転ステージ１３の円
周部分に、回転ステージの中心からみて外側にダイヤフ
ラム部が向くように配置する。圧力スイッチ５は円周上
に等間隔で複数個並べられる。回転ステージ１３はモー
ター１４により、１つのサンプルのエッチングが終わっ
たら次のサンプルへと、順次、回転させる。圧力スイッ
チ５からの検知信号は、圧力スイッチ５のパッド部１２
にあてられたプローブ７から伸びた接点１６が回転ステ
ージ１３の下に設けられたバネ電極１５に接触すること
で取り出される。
【００１４】バネ電極１５は、ダイヤフラム１１をエッ
チングする位置に圧力スイッチ５がきたときに、接点１
６が接触する位置にある。また、バネ電極１５はコント
ロールユニット１０に接続されており、予め電圧が印加
されていて圧力スイッチ５がオン状態になったとき、プ
ローブ７、接点１６、バネ電極１５を通ってコントロー
ルユニット１０にトリミング中の圧力スイッチの検知信
号が送られるようになっている。
チングする位置に圧力スイッチ５がきたときに、接点１
６が接触する位置にある。また、バネ電極１５はコント
ロールユニット１０に接続されており、予め電圧が印加
されていて圧力スイッチ５がオン状態になったとき、プ
ローブ７、接点１６、バネ電極１５を通ってコントロー
ルユニット１０にトリミング中の圧力スイッチの検知信
号が送られるようになっている。
【００１５】トリミング方法は、まず、回転ステージ１
３上にある複数の台座６それぞれに、圧力スイッチ５を
パット部１２にプローブ７を当てた状態で固定する。回
転ステージ１３をモーター１４により回転させ、ダイヤ
フラム部１１がエッチングされる位置に圧力スイッチ５
を移動させる。このとき、台座６に固定されているプロ
ーブ７から伸びた接点１６が、バネ電極１５に接触する
ようになっている。圧力チャンバー８内を圧力スイッチ
５の検知圧力値にする。レーザー光２６をダイヤフラム
に照射し、ダイヤフラムをエッチングする。ダイヤフラ
ムが薄くなり、圧力スイッチ５がオン状態になるとコン
トロールユニット１０に信号が入り、レーザー光２６の
照射が止められる。１つの圧力スイッチ５のトリミング
が終わったら、次のサンプルのトリミングを行うために
回転ステージ１３を回転させ、ダイヤフラム部１１がエ
ッチングされる位置に、次の圧力スイッチ５を移動させ
る。
３上にある複数の台座６それぞれに、圧力スイッチ５を
パット部１２にプローブ７を当てた状態で固定する。回
転ステージ１３をモーター１４により回転させ、ダイヤ
フラム部１１がエッチングされる位置に圧力スイッチ５
を移動させる。このとき、台座６に固定されているプロ
ーブ７から伸びた接点１６が、バネ電極１５に接触する
ようになっている。圧力チャンバー８内を圧力スイッチ
５の検知圧力値にする。レーザー光２６をダイヤフラム
に照射し、ダイヤフラムをエッチングする。ダイヤフラ
ムが薄くなり、圧力スイッチ５がオン状態になるとコン
トロールユニット１０に信号が入り、レーザー光２６の
照射が止められる。１つの圧力スイッチ５のトリミング
が終わったら、次のサンプルのトリミングを行うために
回転ステージ１３を回転させ、ダイヤフラム部１１がエ
ッチングされる位置に、次の圧力スイッチ５を移動させ
る。
【００１６】この方法によれば、複数個の圧力スイッチ
５を１回の圧力印加でトリミング作業を行うことがで
き、１回１回の加圧（減圧）による作業のタイムロスを
低減することができる。
５を１回の圧力印加でトリミング作業を行うことがで
き、１回１回の加圧（減圧）による作業のタイムロスを
低減することができる。
【００１７】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように、レー
ザー光発振源と圧力チャンバーとレーザー光を絞るレン
ズと圧力スイッチをレーザー照射部に送り出す回転機構
つきステージという構成としたので、以下に記載した効
果がある。
ザー光発振源と圧力チャンバーとレーザー光を絞るレン
ズと圧力スイッチをレーザー照射部に送り出す回転機構
つきステージという構成としたので、以下に記載した効
果がある。
【００１８】圧力を印加した状態でダイヤフラム部の
エッチングが行えるため、エッチング後に再度圧力測定
をする必要がない。 ダイヤフラム部をエッチングしている間、圧力スイッ
チのオン状態、オフ状態をモニターしているため、ダイ
ヤフラムを過剰にエッチングしてしまうことがなく、圧
力を０．００１kg／cm2 単位でトリミングすることが可
能である。
エッチングが行えるため、エッチング後に再度圧力測定
をする必要がない。 ダイヤフラム部をエッチングしている間、圧力スイッ
チのオン状態、オフ状態をモニターしているため、ダイ
ヤフラムを過剰にエッチングしてしまうことがなく、圧
力を０．００１kg／cm2 単位でトリミングすることが可
能である。
【００１９】圧力チャンバー内に複数個の圧力スイッ
チを入れて、順次トリミングしていくため、１個ずつ加
圧（減圧）をしてトリミングするよりも、圧力印加の工
程が少なくなり、タイムロスを低減する。
チを入れて、順次トリミングしていくため、１個ずつ加
圧（減圧）をしてトリミングするよりも、圧力印加の工
程が少なくなり、タイムロスを低減する。
【図１】本発明のトリミング装置の構成図である。
【図２】従来のトリミング方法の説明図である。
【図３】ダイヤフラム部へのレーザー光の照射時間と圧
力スイッチの抵抗値の関係を示した説明図である。
力スイッチの抵抗値の関係を示した説明図である。
【図４】本発明の回転ステージをもったトリミング装置
の構成図である。
の構成図である。
１ レーザー光発振部
２ レンズ
３ 導光路
４ 透過窓
５ 圧力スイッチ
６ 台座
７ プローブ
８ 圧力チャンバー
９ 加圧（減圧）器
１０ コントロールユニット
１１ ダイヤフラム部
１２ パッド部
１３ 回転ステージ
１４ モーター
１５ バネ電極
１６ 接点
２１ チップ
２２ 凹部
２３ ガラス
２４ ダイヤフラム部電極
２５ ガラス部電極
２６ レーザー光
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C23F 4/00 - 4/04
B23K 26/00 - 26/42
H01H 35/34
Claims (3)
- 【請求項１】 チップの略中央部に肉薄のダイヤフラム
部を有し、前記ダイヤフラム部の上部に密閉形成された
微小空隙の上面および下面に電極を形成し、前記両電極
が接触することで圧力を検知する圧力スイッチをトリミ
ングする方法において、 前記圧力スイッチを圧力チャンバー内に載置し、前記ダ
イヤフラム部に前記圧力スイッチが検知する所定の圧力
を印加した状態で、前記ダイヤフラム部の下部にレーザ
ー光を照射し、前記ダイヤフラム部をエッチングし、前
記圧力スイッチがオン状態になった時点で前記レーザー
光の照射を止め、前記ダイヤフラム部の厚みを調整する
ことにより前記圧力スイッチの検知圧力を合わせること
を特徴とする圧力スイッチのトリミング方法。 - 【請求項２】 チップの略中央部に肉薄のダイヤフラム
部を有し、前記ダイヤフラム部の上部に密閉形成された
微小空隙の上面および下面に電極を形成し、前記両電極
が接触することで圧力を検知する圧力スイッチをトリミ
ングする装置において、 エッチング用レーザー光を出力するレーザー光発振部
と、 前記レーザー光を所定のスポット径に収束させる光学装
置と、 前記圧力スイッチが検知する所定の圧力が印加され、内
部に前記圧力スイッチと前記圧力スイッチからの検知信
号を取り出すプロ−ブが載置され、前記収束されたレー
ザー光を導入する透過窓を有する圧力チャンバーと、前記圧力スイッチに電圧を印加し、 前記導入されたレー
ザー光により前記圧力スイッチが所定の検知圧力にトリ
ミングされ前記プロ−ブを通して前記圧力スイッチのオ
ン状態を検出することにより前記レーザー光発振部のレ
ーザー光出力を停止させるコントロールユニットから構
成されることを特徴とする圧力スイッチのトリミング装
置。 - 【請求項３】 前記圧力スイッチのトリミング装置にお
いて、前記圧力チャンバーは、複数同時に載置された前
記圧力スイッチに、前記導入されたレーザー光を順次照
射するための回転機構付きステージを有する請求項２記
載の圧力スイッチのトリミング装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29018692A JP3387532B2 (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | 圧力スイッチのトリミング方法及びその装置 |
| US08/016,767 US5455203A (en) | 1992-02-20 | 1993-02-11 | Method of adjusting the pressure detection value of semiconductor pressure switches |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29018692A JP3387532B2 (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | 圧力スイッチのトリミング方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06136569A JPH06136569A (ja) | 1994-05-17 |
| JP3387532B2 true JP3387532B2 (ja) | 2003-03-17 |
Family
ID=17752868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29018692A Expired - Fee Related JP3387532B2 (ja) | 1992-02-20 | 1992-10-28 | 圧力スイッチのトリミング方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3387532B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101514208B1 (ko) * | 2013-12-18 | 2015-04-22 | 주식회사 에스에프에이 | 레이저 식각장치 및 그 방법 |
-
1992
- 1992-10-28 JP JP29018692A patent/JP3387532B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06136569A (ja) | 1994-05-17 |
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