JPH08293615A - Vibrating pressure sensor - Google Patents

Vibrating pressure sensor

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JPH08293615A
JPH08293615A JP9732295A JP9732295A JPH08293615A JP H08293615 A JPH08293615 A JP H08293615A JP 9732295 A JP9732295 A JP 9732295A JP 9732295 A JP9732295 A JP 9732295A JP H08293615 A JPH08293615 A JP H08293615A
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JP
Japan
Prior art keywords
thin film
thermal expansion
pressure sensor
low thermal
diaphragm
Prior art date
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Application number
JP9732295A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Sakai
淳 阪井
Takashi Hatai
崇 幡井
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08293615A publication Critical patent/JPH08293615A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To improve the high sensitivity and mechanical endurance of a vibrating pressure sensor. CONSTITUTION: Within a vibrating pressure sensor and a thermal exciting thin film resistor 7 on a diaphragm 9 composed of a lower part low thermal expansion polyimide thin film 3 and an upper part low thermal expansion polyimide thin film 6, the thin film strain gauge 5 and the thermal exciting thin film resistor 7 are formed between the lower part thermal expansion polyimide thin film 3 and the upper part low thermal expansion polyimide thin film 6. Since the vibrating pressure sensor can be easily manufactured by silicon fine machining process, the mechanical endurance and the sensitivity can be enhanced while acquiring the excellent merits of the enhancement of productivity as well as resolving and temperature characteristics.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、シリコン微細加工プロ
セスを応用して形成され、振動させているダイアフラム
に圧力が加わった場合に、その圧力によるダイアフラム
の歪みによって、ダイアフラムの振動数が変動すること
を利用して圧力を測定する振動型圧力センサに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention, when a pressure is applied to a diaphragm which is formed by applying a silicon microfabrication process and is vibrating, the vibration frequency of the diaphragm varies due to the distortion of the diaphragm due to the pressure. The present invention relates to a vibration type pressure sensor that measures pressure by utilizing the above.

【0002】[0002]

【従来の技術】シリコン基板に拡散型ピエゾ抵抗を用い
て歪みゲージを形成し、異方性エッチングによって歪み
ゲージ形成箇所の下方のシリコンをシリコン基板の裏側
から途中まで除去して、ダイアフラム化した圧力センサ
がすでに実用化されている。また、より高性能化を図る
ため、ダイアフラムを、圧電体または静電力または抵抗
加熱等によって振動させておき、ダイアフラムに圧力が
加わった場合の歪みによる、ダイアフラムの振動数の変
化を捉えて、圧力を測定する振動型圧力センサの開発が
なされている。振動型圧力センサは、分解能、温度特性
に優れ、出力信号が交流で、圧力に応じてその周波数が
変動するのでデジタル信号処理が容易であるという特徴
を有している。
2. Description of the Related Art A strain gauge is formed on a silicon substrate by using a diffusion type piezoresistor, and silicon under the strain gauge formation portion is removed by anisotropic etching from the back side of the silicon substrate to a halfway to form a diaphragm pressure. The sensor has already been put to practical use. In addition, in order to achieve higher performance, the diaphragm is vibrated by a piezoelectric body, electrostatic force, resistance heating, etc., and the change in the vibration frequency of the diaphragm due to strain when the pressure is applied to the diaphragm is detected, A vibration type pressure sensor for measuring the pressure has been developed. The vibration-type pressure sensor has features that it is excellent in resolution and temperature characteristics, an output signal is alternating current, and its frequency fluctuates according to pressure, so that digital signal processing is easy.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように、
結晶シリコンを振動子材料として用いた場合、振動子の
靱性が低くなるため、繰り返し使用試験における寿命が
不十分であったり、衝撃試験、振動試験等の機械的耐久
性が不十分であるという問題点があった。また、感度
は、ダイアフラム上に拡散型歪みゲージを形成した圧力
センサの感度を上回るものの、さらなる高感度化の要望
が強かった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in this way,
When crystalline silicon is used as the oscillator material, the toughness of the oscillator decreases, resulting in insufficient life in repeated use tests and insufficient mechanical durability such as impact tests and vibration tests. There was a point. Although the sensitivity exceeds that of a pressure sensor having a diffusion strain gauge formed on a diaphragm, there is a strong demand for higher sensitivity.

【0004】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、分解能、温度特性に優れ
るという利点を生かしつつ、感度及び機械的耐久性にお
いて従来の振動型圧力センサを上回る、製造が簡単な振
動型圧力センサの構造を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to use a conventional vibration type pressure sensor in terms of sensitivity and mechanical durability while taking advantage of excellent resolution and temperature characteristics. It is to provide a structure of a vibration type pressure sensor which is simple and easy to manufacture.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の振動型圧力センサは、その周辺部分
が基板に固定されたダイアフラム上に、薄膜型歪みゲー
ジ及び加熱励振用薄膜抵抗体を備えた振動型圧力センサ
において、前記ダイアフラムが、下部低熱膨張性ポリイ
ミド薄膜とその下部低熱膨張性ポリイミド薄膜上に形成
された上部低熱膨張性ポリイミド薄膜とを含む多層膜で
構成されていると共に、前記薄膜型歪みゲージ及び前記
加熱励振用薄膜抵抗体が、前記下部低熱膨張性ポリイミ
ド薄膜と前記上部低熱膨張性ポリイミド薄膜間に形成さ
れていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the vibration type pressure sensor according to claim 1 has a thin film strain gauge and a thin film resistor for heating excitation on a diaphragm whose peripheral portion is fixed to a substrate. In the vibration type pressure sensor having a body, the diaphragm is composed of a multilayer film including a lower low thermal expansion polyimide thin film and an upper low thermal expansion polyimide thin film formed on the lower low thermal expansion polyimide thin film. The thin film strain gauge and the thin film resistor for heating and exciting are formed between the lower low thermal expansion polyimide thin film and the upper low thermal expansion polyimide thin film.

【0006】請求項2記載の振動型圧力センサは、請求
項1記載の振動型圧力センサで、前記薄膜型歪みゲージ
及び前記加熱励振用薄膜抵抗体が、300℃以下の温度
条件で形成できる、同一の材料で構成されていることを
特徴とするものである。
A vibrating pressure sensor according to a second aspect is the vibrating pressure sensor according to the first aspect, wherein the thin film strain gauge and the thin film resistor for heating excitation can be formed under a temperature condition of 300 ° C. or less. It is characterized by being made of the same material.

【0007】[0007]

【作用】請求項1記載の振動型圧力センサは、その周辺
部分が基板に固定されたダイアフラム上に、薄膜型歪み
ゲージ及び加熱励振用薄膜抵抗体を備えた振動型圧力セ
ンサにおいて、ダイアフラムを、下部低熱膨張性ポリイ
ミド薄膜とその下部低熱膨張性ポリイミド薄膜上に形成
された上部低熱膨張性ポリイミド薄膜とを含む多層膜で
構成すると共に、薄膜型歪みゲージ及び加熱励振用薄膜
抵抗体を、下部低熱膨張性ポリイミド薄膜と上部低熱膨
張性ポリイミド薄膜間に形成して上記課題を解決しよう
とするものである。
The vibrating pressure sensor according to claim 1 is a vibrating pressure sensor comprising a thin film strain gauge and a thin film resistor for heating excitation on a diaphragm whose peripheral portion is fixed to a substrate. The lower low-thermal-expansion polyimide thin film and the upper low-thermal-expansion polyimide thin film formed on the lower low-thermal-expansion polyimide thin film, and a multilayer film including a thin film type strain gauge and a thin film resistor for heating An object of the present invention is to solve the above problems by forming it between an expansive polyimide thin film and an upper low thermal expansion polyimide thin film.

【0008】請求項1記載の振動型圧力センサでは、さ
らなる機械的耐久性の向上及び高感度化を達成するため
に、ダイアフラム材料として、半導体デバイスの保護膜
や層間絶縁膜として用いられている、パターニングが可
能な低熱膨張性ポリイミド薄膜を用いる。この材料は、
結晶シリコンに比べ、ヤング率が低く、ポアソン比が高
いため、同じサイズで同じ外圧がかかった場合、結晶シ
リコン製のダイアフラムよりもダイアフラムの歪みを大
きくすることができる。また、この材料は結晶シリコン
に近い熱膨張率を有するため、結晶シリコンで構成され
た基板とダイアフラムの熱膨張率の差による熱歪みの発
生を抑えることができる。さらに、低熱膨張性ポリイミ
ド薄膜は、標準的なシリコンプロセス装置を用いて形成
が可能であるため、基板上に形成する信号処理回路との
一体化が図れる等の利点がありシリコンプロセスとの整
合性も良い。
In the vibration type pressure sensor according to the first aspect, in order to further improve the mechanical durability and the sensitivity, the diaphragm type pressure sensor is used as a protective film of a semiconductor device or an interlayer insulating film. A low thermal expansion polyimide thin film that can be patterned is used. This material is
Since the Young's modulus is lower and the Poisson's ratio is higher than that of crystalline silicon, when the same size and the same external pressure are applied, the strain of the diaphragm can be made larger than that of the diaphragm made of crystalline silicon. Further, since this material has a thermal expansion coefficient close to that of crystalline silicon, it is possible to suppress the occurrence of thermal strain due to the difference in thermal expansion coefficient between the substrate made of crystalline silicon and the diaphragm. Furthermore, the low thermal expansion polyimide thin film can be formed using a standard silicon process device, so it has the advantage that it can be integrated with the signal processing circuit formed on the substrate. Is also good.

【0009】以下、周辺部分が基板に固定された円形ダ
イアフラムを例にとって、低熱膨張性ポリイミド薄膜で
ダイアフラムを構成した場合と、結晶シリコンでダイア
フラムを構成した場合の歪みの比較を行って高感度化が
図れるという点について説明する。
Hereinafter, taking a circular diaphragm whose peripheral portion is fixed to a substrate as an example, the strains of a diaphragm made of a low thermal expansion polyimide thin film and a diaphragm made of crystalline silicon are compared to improve the sensitivity. The point that can be achieved will be described.

【0010】円形ダイアフラムが一様な分布荷重Pを受
けた時の径方向の任意の点r における歪みεr は以下の
式で表される。 εr=3P(1- ν2)(a2-3r2)/8h2E ・・・(1) ここで、a:ダイアフラム半径、h:板厚、E:ヤング率、
ν: ポアソン比である。
The strain ε r at an arbitrary point r in the radial direction when the circular diaphragm receives a uniformly distributed load P is expressed by the following equation. εr = 3P (1-ν 2 ) (a 2 -3r 2 ) / 8h 2 E (1) where a: diaphragm radius, h: plate thickness, E: Young's modulus,
ν: Poisson's ratio.

【0011】次に、シリコン及び低熱膨張性ポリイミド
の、ヤング率及びポアソン比の代表的な値を以下の表1
に示す。(低熱膨張性ポリイミドの特性値は、感光性ポ
リイミド(東レ製フォトニース(登録商標))の値であ
る。)
Next, typical values of Young's modulus and Poisson's ratio of silicon and low thermal expansion polyimide are shown in Table 1 below.
Shown in (The characteristic value of the low thermal expansion polyimide is the value of the photosensitive polyimide (Photo Nice (registered trademark) manufactured by Toray Industries, Inc.).)

【0012】[0012]

【表1】 [Table 1]

【0013】これらの値を(1)式に代入し、A=3P(a2-
3r2)/8h2とおくと、εr は次の表2に示すように表せ
る。
Substituting these values into equation (1), A = 3P (a 2-
If 3r 2 ) / 8h 2 is set, εr can be expressed as shown in Table 2 below.

【0014】[0014]

【表2】 [Table 2]

【0015】表2に示すように、低熱膨張性ポリイミド
製のダイアフラムを用いると、シリコン製のダイアフラ
ムを用いた場合に比べて約80倍の歪みが得られる。これ
は、接線方向の歪みについても同様である。また、例え
ば、厚さh 、長さl の両端固定の振動子に歪みεが加わ
った時の振動子の固有振動数f は次式((2)式)で表
されることになるので、同じ外力に対して、よりダイア
フラムの歪みが大きくとれる材料でダイアフラムを構成
した方が、ダイアフラムの振動数の変化が大きくなり高
感度化が達成されることになる。。
As shown in Table 2, when the diaphragm made of low thermal expansion polyimide is used, a strain of about 80 times is obtained as compared with the case where the diaphragm made of silicon is used. This also applies to the distortion in the tangential direction. Further, for example, the natural frequency f of the vibrator when strain ε is applied to the vibrator having a thickness h and a length of l and fixed at both ends is expressed by the following equation (equation (2)). If the diaphragm is made of a material that allows the diaphragm to have a larger strain with respect to the same external force, the change in the vibration frequency of the diaphragm is increased and higher sensitivity is achieved. .

【0016】[0016]

【数1】 [Equation 1]

【0017】ここで、f0: 張力が零の時の固有振動数、
K:振動次数によって決まる定数である。
Where f 0 is the natural frequency when the tension is zero,
K: A constant determined by the vibration order.

【0018】また、請求項2記載の振動型圧力センサで
は、請求項1記載の振動型圧力センサで、薄膜型歪みゲ
ージ及び加熱励振用薄膜抵抗体を同一の材料で構成した
ことを特徴とするものである。但し、この場合、その材
料としては300℃以下の温度条件で形成できるものを
用いる必要がある。これは、低熱膨張性ポリイミドのガ
ラス転位点が約300℃であるため、薄膜型歪みゲージ
及び加熱励振用薄膜抵抗体は、それ以下の温度で形成さ
れなければならないからである。このように構成するこ
とによって、同時にパターニング加工が行えるので、工
程削減が図れる。このような条件を満たす材料として
は、真空蒸着、プラズマCVD等によって形成できる、
シリコン薄膜またはゲルマニウム薄膜等が挙げられる
が、300℃以下で形成でき、歪みゲージ及び抵抗体と
して用いることができる材料であれば他の材料を用いて
もよい。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the vibrating pressure sensor according to the first aspect, wherein the thin film strain gauge and the thin film resistor for heating and exciting are made of the same material. It is a thing. However, in this case, it is necessary to use a material that can be formed under a temperature condition of 300 ° C. or lower. This is because the glass transition point of the low thermal expansion polyimide is about 300 ° C., so that the thin film strain gauge and the thin film resistor for heating excitation must be formed at a temperature lower than that. With this configuration, the patterning process can be performed at the same time, so that the number of steps can be reduced. Materials satisfying such conditions can be formed by vacuum vapor deposition, plasma CVD, or the like.
Although a silicon thin film, a germanium thin film, or the like can be used, another material may be used as long as it can be formed at 300 ° C. or lower and can be used as a strain gauge and a resistor.

【0019】[0019]

【実施例】図1に基づいて本発明の振動型圧力センサの
一実施例について説明する。(a)は断面図、(b)は
平面図である。図で、1は中央部分に、裏面から表面ま
で貫通する空洞部1aを備えたシリコン基板、2はシリ
コン基板1上に形成された酸化膜(酸化シリコン膜)、
3は空洞部1aを塞ぐように、シリコン基板1の表面に
形成された下部低熱膨張性ポリイミド薄膜、4は下部低
熱膨張性ポリイミド薄膜3上に形成された配線、5は下
部低熱膨張性ポリイミド薄膜3上に形成され配線4に接
続された薄膜型歪みゲージ、6は下部低熱膨張性ポリイ
ミド薄膜3上に形成された上部低熱膨張性ポリイミド薄
膜、7は加熱励振用薄膜抵抗体である。加熱励振用薄膜
抵抗体7には配線8が接続されている。空洞部1a上に
は、下部低熱膨張性ポリイミド薄膜3及び上部低熱膨張
性ポリイミド薄膜6で構成されたダイアフラム9が形成
されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the vibration type pressure sensor of the present invention will be described with reference to FIG. (A) is sectional drawing, (b) is a top view. In the figure, 1 is a silicon substrate having a cavity 1a penetrating from the back surface to the front surface in the central portion, 2 is an oxide film (silicon oxide film) formed on the silicon substrate 1,
3 is a lower low thermal expansion polyimide thin film formed on the surface of the silicon substrate 1 so as to close the cavity 1a, 4 is wiring formed on the lower low thermal expansion polyimide thin film 3, and 5 is a lower low thermal expansion polyimide thin film A thin film type strain gauge formed on 3 and connected to the wiring 4, 6 is an upper low thermal expansion polyimide thin film formed on the lower low thermal expansion polyimide thin film 3, and 7 is a thin film resistor for heating excitation. A wiring 8 is connected to the heating excitation thin film resistor 7. A diaphragm 9 composed of a lower low thermal expansion polyimide thin film 3 and an upper low thermal expansion polyimide thin film 6 is formed on the cavity 1a.

【0020】次に、図1に示した振動型圧力センサの製
造方法の一実施例について説明する。まず、熱酸化によ
りシリコン基板1上に酸化膜2を0.5 μm の厚さに形成
する。この酸化膜2は、空洞部1aを形成するためにダ
イアフラム9下方のシリコンをエッチング除去する場合
のエッチングストップ層の役目を果たす。エッチングス
トップ層としては窒化シリコン膜を用いてもよい。
Next, an embodiment of a method of manufacturing the vibration type pressure sensor shown in FIG. 1 will be described. First, an oxide film 2 having a thickness of 0.5 μm is formed on a silicon substrate 1 by thermal oxidation. The oxide film 2 serves as an etching stop layer when the silicon below the diaphragm 9 is removed by etching to form the cavity 1a. A silicon nitride film may be used as the etching stop layer.

【0021】次に、感光性ポリイミド(東レ製フォトニ
ース(登録商標))をスピナ塗布方法により酸化膜2上
に10μm の厚さに塗布して熱処理(150 ℃、300 ℃、35
0 ℃を連続して各30分)を行い、下部低熱膨張性ポリイ
ミド薄膜3を形成する。下部低熱膨張性ポリイミド薄膜
3を構成する低熱膨張性ポリイミドとしては、この感光
性ポリイミドに限定されず、例えば、線膨張係数が4 ×
10-6/ ℃〜2 ×10-4/℃である他の材料を用いてもよ
い。
Next, a photosensitive polyimide (Photonice (registered trademark) manufactured by Toray Industries, Inc.) is applied on the oxide film 2 to a thickness of 10 μm by a spinner application method and heat-treated (150 ° C., 300 ° C., 35 ° C.).
The lower low thermal expansion polyimide thin film 3 is formed by continuously performing 0 ° C. for 30 minutes each. The low thermal expansion polyimide constituting the lower low thermal expansion polyimide thin film 3 is not limited to this photosensitive polyimide, and for example, the linear expansion coefficient is 4 x
Other materials having a temperature of 10 −6 / ° C. to 2 × 10 −4 / ° C. may be used.

【0022】次に、薄膜型歪みゲージ5をダイアフラム
9の周辺部付近に2個、中心部付近に2個形成すると共
に、1個の励振用加熱抵抗体7をダイアフラム9の中心
部付近に形成する。また、薄膜型歪みゲージ5、励振用
加熱抵抗体7に、配線4,8が、それぞれ、接続される
ようにAl等で配線4,8を形成しておく。図1に示す実
施例では、ダイアフラム9の中心部付近に1個の励振用
加熱抵抗体7を形成し、圧縮方向の歪みを受けるダイア
フラム9の中心部付近に2個、引っ張り方向の歪みを受
けるダイアフラム9の周辺部付近に2個、薄膜型歪みゲ
ージ5を配置している。これらの薄膜型歪みゲージ5
は、フルブリッジを構成するように外部回路(図示省
略)で接続されている。
Next, two thin film strain gauges 5 are formed near the periphery of the diaphragm 9 and two near the center thereof, and one excitation heating resistor 7 is formed near the center of the diaphragm 9. To do. Further, the wirings 4 and 8 are formed of Al or the like so that the wirings 4 and 8 are connected to the thin film strain gauge 5 and the excitation heating resistor 7, respectively. In the embodiment shown in FIG. 1, one excitation heating resistor 7 is formed in the vicinity of the center of the diaphragm 9, and two in the vicinity of the center of the diaphragm 9 which are subject to strain in the compression direction and are subjected to strain in the tension direction. Two thin film strain gauges 5 are arranged near the periphery of the diaphragm 9. These thin film strain gauges 5
Are connected by an external circuit (not shown) so as to form a full bridge.

【0023】本実施例の場合、薄膜型歪みゲージ5及び
加熱励振用抵抗体7として、RFプラズマCVD法によっ
て形成される微結晶シリコン薄膜を用いた。この場合の
使用ガスとしては、水素希釈シランガス(SiH4/H2:1%)
と水素希釈ホスフィンガス(PH3/H2:0.5% )の流量比が
40:1である混合ガスを用い、基板温度 250℃、導入ガス
圧力 1Torrとした。これによってゲージ率11の薄膜型歪
みゲージ5が得られた。
In the case of this embodiment, as the thin film strain gauge 5 and the heating excitation resistor 7, a microcrystalline silicon thin film formed by the RF plasma CVD method was used. The gas used in this case is hydrogen diluted silane gas (SiH 4 / H 2 : 1%)
And the flow ratio of hydrogen-diluted phosphine gas (PH 3 / H 2 : 0.5%)
Using a mixed gas of 40: 1, the substrate temperature was 250 ° C. and the introduced gas pressure was 1 Torr. As a result, a thin film strain gauge 5 having a gauge factor of 11 was obtained.

【0024】次に、シリコン基板1上に感光性ポリイミ
ドを、再度、10μm の厚さに塗布して、上部低熱膨張性
ポリイミド薄膜6を形成した後、その上部低熱膨張性ポ
リイミド薄膜6上の、配線4,8それぞれの端部上に、
ワイヤボンドを行うためのコンタクトホールをフォトリ
ソグラフィ法によって開ける。そして、治具を用いてシ
リコン基板1の表面側構成を保護しながら、シリコン基
板1の裏面からシリコンを水酸化カリウムによってエッ
チング除去して空洞部1aを形成する。
Next, the photosensitive polyimide is applied again on the silicon substrate 1 to a thickness of 10 μm to form the upper low thermal expansion polyimide thin film 6, and then the upper low thermal expansion polyimide thin film 6 is On the end of each of the wires 4 and 8
A contact hole for wire bonding is opened by a photolithography method. Then, while the surface side structure of the silicon substrate 1 is protected by using a jig, silicon is removed from the back surface of the silicon substrate 1 by etching with potassium hydroxide to form the cavity 1a.

【0025】最後に、エッチングストップ層である酸化
膜2をドライエッチングにより除去して、周辺部分がシ
リコン基板1に固定されたダイアフラム9の構造を形成
し振動型圧力センサを完成させる。図1に示した振動型
圧力センサのダイアフラム9の大きさは約0.7mm 角であ
った。
Finally, the oxide film 2 which is the etching stop layer is removed by dry etching to form the structure of the diaphragm 9 whose peripheral portion is fixed to the silicon substrate 1 to complete the vibration type pressure sensor. The size of the diaphragm 9 of the vibration type pressure sensor shown in FIG. 1 was about 0.7 mm square.

【0026】図1に示した振動型圧力センサで、配線8
を介して励振用加熱抵抗体7に共振周波数である2kHz付
近のパルス電流を加えると、それによって、ダイアフラ
ム9は振動するので、その振動による歪みを薄膜型歪み
ゲージ5によって検出することができる。この状態で、
ダイアフラム9に圧力が加わると、その圧力に応じてダ
イアフラム9の振動数が変動するので、その振動数の変
動を捉えることによって圧力を測定することができる。
In the vibration type pressure sensor shown in FIG.
When a pulse current in the vicinity of the resonance frequency of 2 kHz is applied to the excitation heating resistor 7 via the diaphragm 9, the diaphragm 9 vibrates, and the strain due to the vibration can be detected by the thin film strain gauge 5. In this state,
When pressure is applied to the diaphragm 9, the vibration frequency of the diaphragm 9 changes according to the pressure, and therefore the pressure can be measured by capturing the change in the vibration frequency.

【0027】なお、ダイアフラムの形状、薄膜型歪みゲ
ージ及び励振用加熱抵抗体の、形状及び数及び配置は実
施例に限定されない。
The shape, number, and arrangement of the diaphragm shape, the thin film strain gauge, and the excitation heating resistor are not limited to those in the embodiment.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上に説明したように、請求項1及び請
求項2記載の振動型圧力センサによれば、シリコン微細
加工プロセスにより容易に製造することができるので生
産性の向上が図れると共に、分解能、温度特性に優れる
という利点を生かしつつ、機械的耐久性及び感度の向上
が図れる。
As described above, the vibrating pressure sensor according to the first and second aspects can be easily manufactured by the silicon microfabrication process, so that the productivity can be improved. It is possible to improve mechanical durability and sensitivity while taking advantage of the excellent resolution and temperature characteristics.

【0029】請求項2記載の振動型圧力センサによれ
ば、請求項1記載の振動型圧力センサの、薄膜型歪みゲ
ージ及び励振用加熱抵抗体を、同一工程で形成すること
ができるので工程削減が図れる。
According to the vibration type pressure sensor of the second aspect, the thin film strain gauge and the heating resistor for excitation of the vibration type pressure sensor of the first aspect can be formed in the same step, so that the number of steps can be reduced. Can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の振動型圧力センサの一実施例を示す図
で、(a)は断面図、(b)は平面図である。
1A and 1B are views showing an embodiment of a vibration type pressure sensor of the present invention, wherein FIG. 1A is a sectional view and FIG. 1B is a plan view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリコン基板(基板) 3 下部低熱膨張性ポリイミド薄膜 5 薄膜型歪みゲージ 6 上部低熱膨張性ポリイミド薄膜 7 加熱励振用薄膜抵抗体 9 ダイアフラム(多層膜) 1 Silicon Substrate (Substrate) 3 Lower Low Thermal Expansion Polyimide Thin Film 5 Thin Film Strain Gauge 6 Upper Low Thermal Expansion Polyimide Thin Film 7 Thin Film Resistor for Heat Excitation 9 Diaphragm (Multilayer Film)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 その周辺部分が基板に固定されたダイア
フラム上に、薄膜型歪みゲージ及び加熱励振用薄膜抵抗
体を備えた振動型圧力センサにおいて、前記ダイアフラ
ムが、下部低熱膨張性ポリイミド薄膜とその下部低熱膨
張性ポリイミド薄膜上に形成された上部低熱膨張性ポリ
イミド薄膜とを含む多層膜で構成されていると共に、前
記薄膜型歪みゲージ及び前記加熱励振用薄膜抵抗体が、
前記下部低熱膨張性ポリイミド薄膜と前記上部低熱膨張
性ポリイミド薄膜間に形成されていることを特徴とする
振動型圧力センサ。
1. A vibrating pressure sensor comprising a thin film strain gauge and a thin film resistor for heating excitation on a diaphragm whose peripheral portion is fixed to a substrate, wherein the diaphragm is a lower low thermal expansion polyimide thin film and its With a multilayer film including an upper low thermal expansion polyimide thin film formed on a lower low thermal expansion polyimide thin film, the thin film strain gauge and the thin film resistor for heating excitation,
A vibration type pressure sensor is formed between the lower low thermal expansion polyimide thin film and the upper low thermal expansion polyimide thin film.
【請求項2】 前記薄膜型歪みゲージ及び前記加熱励振
用薄膜抵抗体が、300℃以下の温度条件で形成でき
る、同一の材料で構成されていることを特徴とする請求
項1記載の振動型圧力センサ。
2. The vibration type according to claim 1, wherein the thin film strain gauge and the thin film resistor for heating excitation are made of the same material that can be formed under a temperature condition of 300 ° C. or lower. Pressure sensor.
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