SRS等に用いられる半導体加速度センサ及び自動車の燃料噴射制御等に用いられる半導体圧力センサに関するものである。検出するために一般的に使用されているセンサの構造として、半導体のピエゾ抵抗効果を利用したピエゾ抵抗素子が形成される薄肉化したダイヤフラム部を半導体基板に形成し、該ダイヤフラム部を境にして一方の厚肉部に支持体を固定し、他方の厚肉部を自由端にし、ピエゾ抵抗素子の抵抗値の変化に応じて被測定力を検出する片持ち梁構造の半導体加速度センサが知られている。known.【0003】半導体加速度センサは、セラミック基板上に、半導体加速度センサのセンサチップの一端が、台座を介して片持ちばり構造を形成するように固着される。pedestal.センサチップの裏面をエッチングして薄肉化したダイヤフラム部の表面には、ピエゾ抵抗効果を利用するための4つの抵抗(以下、ピエゾ抵抗と呼ぶ)が、アルミ配線によりブリッジ回路を形成するように結線されて加速度検出素子を形成し、ピエゾ抵抗に応力が集中するようになっている。(hereinafter,加速度信号と呼ぶ)から加速度を検出することができる。信号処理回路が形成されている。オフセット調整用抵抗等を設けた厚膜抵抗基板からなる混成集積回路(ハイブリッドIC)に接続される。補正された後、上記セラミック基板に接続されたリード端子から外部のマイコン等へ出力される。circuit,セラミック基板上の抵抗とコンデンサからなるハイパスフィルタを介して再び信号処理回路の増幅器で増幅されてリード端子から出力される。上記ハイパスフィルタ及び信号処理回路の増幅器は、定電圧VAを基準電圧としており、電源投入後の半導体加速度センサの出力立ち上がり時間を短縮するために、上記差動増幅器の出力電圧VBを上記基準電圧VAに等しくなるように上記オフセット調整用抵抗をトリミングして調整するトリミング調整を行っていた。[0007]【発明が解決しようとする課題】しかし、上記センサチップのシリコンと該シリコンの酸化物であるパッシベーション(passivation)膜との熱膨張率の違いから、センサチップがバイメタルのように温度によって反るというバイメタル効果により、上記ブリッジ回路の出力は温度特性を持つことになる。このことから、常温において、VB=VAとなるように上記トリミング調整を行っても、低温及び高温時においては上記VBが大きく変化する。常温時に上記トリミング調整を行った状態において、半導体加速度センサの使用上限温度における、電源投入後の半導体加速度センサの出力が安定する時間である出力立ち上がり時間をTaとし、半導体加速度センサの使用下限温度における電源投入後の半導体加速度センサの出力立ち上がり時間をTbとしTa>Tbとなったとき、半導体加速度センサとして保証できる電源投入後の出力立ち上がり時間はTaということになる。sensor,該半導体加速度センサの電源投入後の出力立ち上がり時間はTaであるとして様々な設定及び設計がなされることになる。センサにおける電源投入後の出力立ち上がり時間を十分に短縮することができていなかった。本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、全使用温度範囲で保証できる電源投入後の出力立ち上がり時間を短縮することができる半導体センサとその出力調整方法を得ることを目的とする。[0009]【課題を解決するための手段】本発明は、センサに半導体を使用した半導体センサにおいてなされたものである。増幅部の出力立ち上がり時間の最大値が小さくなるようにしたことを特徴とする半導体センサを提供するものである。by.【0010】具体的には、上記オフセット調整部で、電源供給開始後における上記後段増幅部の出力立ち上がり時間が、半導体センサにおける使用上限温度時と使用下限温度時とで同じになるように、上記前段増幅部の出力電圧Vmを調整する。前段増幅部の出力電圧Vmを示し、α及びβは比例定数であり、α>0,β>0である。)となるように調整する。board,該印刷抵抗をトリミングすることによって上記前段増幅部の出力電圧Vmを調整するものである。Vrを有する少なくとも1段の増幅器からなる後段増幅部で増幅して出力する構成の、センサに半導体を使用した半導体センサにおける出力調整方法においてなされたものである。circuitを調整し、電源供給開始後における後段増幅部の出力立ち上がり時間の最大値が小さくなるようにしたことを特徴とする半導体センサの出力調整方法を提供するものである。supply.【0013】具体的には、電源供給開始後における上記後段増幅部の出力立ち上がり時間が、半導体センサにおける使用上限温度時と使用下限温度時とで同じになるように、上記ブリッジ回路のオフセットを調整して上記前段増幅部の出力電圧Vmを調整する。前段増幅部の出力電圧Vmを示し、α及びβは比例定数であり、α>0,β>0である。)となるように調整する。adjust.【0014】また、上記において、プリント基板上に抵抗体を印刷して形成した印刷抵抗をトリミングすることによって上記ブリッジ回路のオフセットを調整して上記前段増幅部の出力電圧Vmを調整する。[0015]【発明の実施の形態】次に、図面に示す実施の形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。以下、本発明の半導体センサとして、半導体加速度センサを例にして説明する。図1は、本発明の実施の形態1における半導体加速度センサの内部構造例を示した部分断面図である。図1において、半導体加速度センサ1は、セラミック基板2上に、半導体加速度センサ1のセンサチップ3の一端が、台座4を介して片持ちばり構造を形成するように固着され、固定端をなす。該センサチップ3は、例えばP型単結晶シリコンからなり、センサチップ3の裏面をエッチングして薄肉化したダイヤフラム部5の表面には、ボロン等のP型不純物を熱拡散又はイオン注入して形成された、ピエゾ抵抗効果を利用するための4つの抵抗(以下、ピエゾ抵抗と呼ぶ)が、P型不純物を高濃度で導入して形成した拡散配線又は蒸着等によって形成されたアルミ配線によりブリッジ回路を形成するように結線されて加速度検出素子6を形成し、ピエゾ抵抗に応力が集中するようになっている。piezoresistive.【0016】上記センサチップ3は、加速度によって応力が加わることにより上記ダイヤフラム部5を境にしてたわみ、ダイヤフラム部5に歪が生じて、加速度の大きさに応じて各ピエゾ抵抗の抵抗値が変化し、上記ブリッジ回路にあらかじめ電圧を印加しておくことにより該ブリッジ回路の出力端子に不平衡電圧が発生し、加速度信号である該電圧から加速度を検出することができる。信号処理回路7が形成されている。7は、金又はアルミのボンディングワイヤ8によって、上記セラミック基板2上にハイパスフィルタ用コンデンサ9、感度調整用抵抗(図示せず)及びオフセット調整用抵抗(図示せず)等を設けた厚膜抵抗基板からなる混成集積回路10(ハイブリッドIC)に接続され、上記セラミック基板2上には、更に各リード端子11が接続される。10で補正された後、リード端子11から外部のマイコン等へ出力される。このような構成の上記センサチップ3及び混成集積回路10等は、上部が開放された箱状をなしPPS等で形成された樹脂製のパッケージ12に、上記各リード端子11が該パッケージ12の外に突き出るようにして固着されると共に、更に上記パッケージ12と同じ材質で形成された蓋13をパッケージ12の開放部に接着してパッケージ12内を密封する。12.【0018】図2は、上記図1で示した半導体加速度センサ1の回路構成例を示した概略のブロック図である。20は、オフセット調整回路21と前段増幅回路22とに接続される。24に接続され、後段増幅回路24の出力が半導体加速度センサ1の出力をなす。ハイパスフィルタ23と後段増幅回路24には基準電圧供給回路25が接続されている。ハイパスフィルタ23は基準電圧供給回路25から基準電圧Vrが印加されており、前段増幅回路22から出力された加速度信号は、ハイパスフィルタ23で直流信号がカットされてから後段増幅回路24に出力される。後段増幅回路24で増幅された加速度信号は出力端子Voutから出力される。20は、ピエゾ抵抗でブリッジ回路を形成してなり、各ピエゾ抵抗の抵抗値のバランス誤差等により、各ピエゾ抵抗で形成されたブリッジ回路はオフセットを有している。オフセット調整回路21は、該オフセットを調整するための回路である。25が基準電圧供給部をなす。上記図2で示した構成の半導体加速度センサにおいて、具体的な回路例を示して本発明の実施の形態1について詳細に説明する。example.【0021】図3は、上記図2で示した半導体加速度センサ1の回路例を示した図である。2,抵抗回路46、演算増幅器47からなる。48,上記ハイパスフィルタ23及び後段増幅回路24の基準電圧供給源をなしている。厳密に言えば、直流電源48は、ハイパスフィルタ23を構成するものであると共に、後段増幅回路24を構成するものである。circuit,すなわちピエゾ抵抗30aと30bとの接続部は電源から電源電圧Vccが印加され、他方、すなわちピエゾ抵抗30cと30dとの接続部は接地されている。are抵抗32を介して演算増幅器41の非反転入力端子に接続される。a演算増幅器41はボルテージフォロワを形成している。6に応力が加わっていないときにおけるピエゾ抵抗30c及び30dの合成抵抗値に等しいものである。6.【0024】上記ブリッジ回路の他方の出力端子、すなわちピエゾ抵抗30aと30cとの接続部は、上記オフセット調整用抵抗31を介して接地されると共に、抵抗35を介して演算増幅器42の非反転入力端子に接続される。該演算増幅器42の反転入力端子は抵抗36を介して演算増幅器42の出力端子に接続されており、演算増幅器42はボルテージフォロワを形成している。6に応力が加わっていないときにおけるピエゾ抵抗30a及び30bの合成抵抗値に等しいものである。43,上記演算増幅器42の出力端子は抵抗37を介して演算増幅器43の非反転入力端子に接続される。演算増幅器43の反転入力端子は抵抗38を介して演算増幅器43の出力端子に接続される。抵抗39及び40は直列に接続されており、該直列回路における抵抗39に電源電圧Vccが印加され、抵抗40が接地されている。上記演算増幅器43の非反転入力端子は、更に、上記抵抗39及び40の接続部に接続され、演算増幅器43の出力端子はコンデンサ44を介して演算増幅器47の反転入力端子に接続されている。44.【0026】上記演算増幅器47の反転入力端子は、抵抗45を介して直流電源48の+側端子が接続され、該直流電源48の−側端子は接地されている。48の+側端子に接続されている。上記直流電源48は、上記コンデンサ44及び厚膜抵抗で形成された抵抗45で構成されるハイパスフィルタ及び演算増幅器47の基準電圧供給源をなしている。演算増幅器47の反転入力端子と出力端子間には、温度補償用の抵抗回路46が接続されており、演算増幅器47の出力端子が、半導体加速度センサ1の出力端子Voutをなしている。6の温度特性を打ち消して、半導体加速度センサ1の感度温度補償を行う。それぞれボルテージフォロワを形成する上記演算増幅器41及び42は、入力インピーダンスが非常に高く、加速度検出素子6のインピーダンスの影響を受けないで、加速度検出素子6からの不平衡電圧を、演算増幅器43の各入力端子に低インピーダンスで伝達することができる。d,各ピエゾ抵抗30a〜30dで形成されたブリッジ回路はオフセットを有しており、厚膜抵抗からなる上記オフセット調整用抵抗31をトリミングすることによってオフセット調整を行う。センサ1に加速度が加わると、上記ダイヤフラム部に歪みが発生し、加わった加速度の大きさに応じて上記各ピエゾ抵抗30a〜30dの抵抗値が変化し、各ピエゾ抵抗で形成されたブリッジ回路の出力に不平衡電圧が発生し、該不平衡電圧が加速度信号となる。signal.【0029】上記加速度信号は、非常に信号レベルの小さい信号であるため、上記演算増幅器43で差動増幅される。48によって基準電位を持たせた、コンデンサ44及び抵抗45からなるハイパスフィルタによって直流信号がカットされる。加速度信号は、演算増幅器47で構成された増幅回路で感度温度補償が行われると共に、再度増幅されて出力端子Voutから出力される。again.【0030】ハイパスフィルタを有する半導体加速度センサ1は、電源電圧が印加された後ハイパスフィルタのコンデンサ44に電荷が充電されるまでは、半導体加速度センサ1の出力は正常状態まで立ち上がらず、半導体加速度センサ1の出力が正常状態に立ち上がるまで時間を要していた。(1)式で示すことができる。48,kは、半導体加速度センサ1が正常に動作するのに無視できるレベルの半導体加速度センサ1の出力電圧誤差を、Avは後段増幅回路24の増幅率、すなわち演算増幅器47で構成された増幅回路の増幅率を示す。rate.【0031】半導体加速度センサ1の感度は上記センサチップ3を形成するシリコンのピエゾ抵抗係数によって決定されるが、該ピエゾ抵抗係数は正の温度特性を有している。そのため、半導体加速度センサ1の感度の温度補償を行う演算増幅器47で構成された増幅回路の増幅率は負の温度特性を持たせている。従って、半導体加速度センサ1の使用下限温度時(以下、低温時と呼ぶ)と使用上限温度時(以下、高温時と呼ぶ)との上記Vmが同じであれば、半導体加速度センサ1に電源供給が開始された後における、半導体加速度センサ1の出力立ち上がり時間tは、上記(1)式より、高温時では長く、低温時では短くなることが分かる。このような半導体加速度センサ1を使用する場合、上記tは、高温時の値を全使用温度範囲における値であるとして設計しなければならない。センサ1を使用するにあたって、半導体加速度センサ1に電源供給が開始されてからの半導体加速度センサ1の出力立ち上がり時間を短縮させて設計することができる。従って、上記CおよびRが温度特性を持たないとすれば、上記(1)式より、tH=tCとすると下記(2)式が導き出せる。上記(2)式において、AvCは低温時の後段増幅回路24の増幅率、すなわち演算増幅器47で構成された増幅回路の低温時の増幅率を、AvHは高温時の後段増幅回路24の増幅率、すなわち演算増幅器47で構成された増幅回路の高温時の増幅率を、VmCは低温時の前段増幅回路22の出力電圧、すなわち演算増幅器43の低温時の出力電圧Vmを、VmHは高温時の前段増幅回路22の出力電圧、すなわち演算増幅器43の高温時の出力電圧Vmを示している。上記(1)式において、C及びRは温度特性を持たないものとする。(3)式及び(4)式で示すことができる。43を示し、α及びβは比例定数であり、α>0,β>0である。センサ1を使用するにあたって、半導体加速度センサ1に電源を供給開始した後の半導体加速度センサ1の出力が安定するまでの時間である出力立ち上がり時間を短縮させて設計することができる。上記実施の形態1においては、前段増幅回路22で1段の差動増幅器で差動増幅を行っていたが、複数段の演算増幅器で差動増幅及び増幅を行ってもよい。後段増幅回路24においても、1段の増幅器で増幅を行っているが、複数段の増幅器で増幅を行ってもよい。[0035]【実施例】次に、本発明の実施の形態1における半導体加速度センサの実施例について説明する。Av(k/AvH)を100/11、として、従来と本発明の実施の形態1とにおける上記tの比較を行った。invention.【0036】従来においては、VmR=Vrとなるようにトリミング調整を行っていたため、上記(1)式より、常温時のt(tR)は0秒、低温時のt(tC)は4.5秒、高温時のt(tH)は5.5秒、であった。(tC)は4.95秒、高温時のt(tH)は4.95秒、となり、半導体加速度センサ1における全温度使用範囲(高温)において、電源供給が開始されてからの半導体加速度センサ1の出力立ち上がり時間tを約10%短縮させて使用することができた。85°Cを示し、上記低温時とは−40°Cを示し、常温時とは25°Cを示す。[0038]【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明の半導体センサによれば、オフセット調整部で、センサ部のオフセットを調整することによって前段増幅部の出力電圧Vmを調整し、電源供給開始後における上記後段増幅部の出力立ち上がり時間の最大値が小さくなるようにした。具体的には、電源供給開始後における後段増幅部の出力立ち上がり時間が、半導体センサにおける使用上限温度時と使用下限温度時とで同じになるように上記前段増幅部の出力電圧Vmを調整する。これらのことから、電源供給開始後の半導体センサにおける全使用温度範囲で保証できる出力立ち上がり時間を短縮することができるため、半導体センサを使用するにあたって、半導体センサに電源供給が開始されてからの半導体センサの出力立ち上がり時間を短縮させて設計することができる、高精度な半導体センサを得ることができる。sensor.【0039】上記オフセット調整部は、プリント基板上に抵抗体を印刷して形成した印刷抵抗からなり、該印刷抵抗をトリミングすることによって上記前段増幅部の出力電圧Vmを調整することから、簡単な構成でコストアップすることなく、半導体センサにおける全使用温度範囲で保証できる電源供給開始後の出力立ち上がり時間を短縮することができる。sensor.【0040】また、本発明における半導体センサの出力調整方法によれば、上記ブリッジ回路のオフセットを調整することによって前段増幅部の出力電圧Vmを調整し、電源供給開始後における上記後段増幅部の出力立ち上がり時間の最大値が小さくなるようにした。具体的には、電源供給開始後における上記後段増幅部の出力立ち上がり時間が、半導体センサにおける使用上限温度時と使用下限温度時とで同じになるように、ブリッジ回路のオフセットを調整して上記前段増幅部の出力電圧Vmを調整する。これらのことから、半導体センサにおける全使用温度範囲で保証できる電源供給開始後の出力立ち上がり時間を短縮することができるため、半導体センサを使用するにあたって、半導体センサに電源供給が開始されてからの半導体センサの出力立ち上がり時間を短縮させて設計することができる、半導体センサの出力調整方法を得ることができる。sensor.【0041】プリント基板上に抵抗体を印刷して形成した印刷抵抗をトリミングすることによって、上記ブリッジ回路のオフセットを調整して上記前段増幅部の出力電圧Vmを調整することから、簡単な方法でコストアップすることなく、半導体センサにおける全使用温度範囲で保証できる電源供給開始後の出力立ち上がり時間を短縮することができる。本発明の実施の形態1における半導体加速度センサの内部構造例を示した部分断面図である。図1で示した半導体加速度センサ1の回路構成例を示した概略のブロック図である。図2で示した半導体加速度センサ1の回路例を示した図である。上記オフセット調整部は、センサ部のオフセットを調整することによって上記前段増幅部の出力電圧Vmを調整し、電源供給開始後における上記後段増幅部の出力立ち上がり時間の最大値が小さくなるようにしたことを特徴とする半導体センサ。1,上記オフセット調整部は、電源供給開始後における上記後段増幅部の出力立ち上がり時間が、半導体センサにおける使用上限温度時と使用下限温度時とで同じになるように、上記前段増幅部の出力電圧Vmを調整することを特徴とする半導体センサ。前段増幅部の出力電圧Vmを示し、α及びβは比例定数であり、α>0,β>0である。)となるように調整することを特徴とする半導体センサ。請求項1から請求項3のいずれかに記載の半導体センサにして、上記オフセット調整部は、プリント基板上に抵抗体を印刷して形成した印刷抵抗からなり、該印刷抵抗をトリミングすることによって上記前段増幅部の出力電圧Vmを調整することを特徴とする半導体センサ。上記ブリッジ回路のオフセットを調整することによって上記前段増幅部の出力電圧Vmを調整し、電源供給開始後における上記後段増幅部の出力立ち上がり時間の最大値が小さくなるようにしたことを特徴とする半導体センサの出力調整方法。請求項5に記載の半導体センサの出力調整方法にして、電源供給開始後における上記後段増幅部の出力立ち上がり時間が、半導体センサにおける使用上限温度時と使用下限温度時とで同じになるように、上記ブリッジ回路のオフセットを調整して上記前段増幅部の出力電圧Vmを調整することを特徴とする半導体センサの出力調整方法。前段増幅部の出力電圧Vmを示し、α及びβは比例定数であり、α>0,β>0である。)となるように調整することを特徴とする半導体センサの出力調整方法。請求項5から請求項7のいずれかに記載の半導体センサの出力調整方法にして、プリント基板上に抵抗体を印刷して形成した印刷抵抗をトリミングすることによって上記ブリッジ回路のオフセットを調整して上記前段増幅部の出力電圧Vmを調整することを特徴とする半導体センサの出力調整方法。