CN103728086B - 压力传感器芯片 - Google Patents

Abstract

本发明的压力传感器芯片降低因隔膜的约束而产生的应力，确保所期待的耐压。接合于传感器隔膜（11-1）的一个面（11-1A）的保持构件（第一保持构件）（11-6）的周边部（11-6c）的内缘（L1），相比于接合于传感器隔膜的另一个面（11-1B）的挡块构件（第二保持构件）（11-3）的周边部（11-3c）的内缘（L2）位于外侧。将测量压力（Pa）设为高压侧的测量压力，将测量压力（Pb）设为低压侧的测量压力的情况下，高压侧的测量压力（Pa）施加在传感器隔膜的一个面（11-1A）上时，在保持构件（11-6）的周边部（11-6c）的内缘（L1）（隔膜支点）和挡块构件（11-3）的周边部（11-3c）的内缘（L2）（压力外加侧支点）间不会产生由约束而引起的过度拉伸应力就可以弯曲，可降低此部分产生的应力。

Description

压力传感器芯片

技术领域

本发明涉及一种具有使其周边部与隔膜的一个面以及另一个面面对面并接合的第一以及第二保持构件的压力传感器芯片。

背景技术

以往，作为工业用的差压变送器（信号变换器），使用装入了压力传感器芯片的差压变送器，该压力传感器芯片采用了输出与压力差相应的信号的传感器隔膜。这种差压变送器的结构为，通过作为压力传递介质的封入液将施加至高压侧以及低压侧的受压隔膜的各测量压力，引导至传感器隔膜的一个面以及另一个面，检测出该传感器隔膜的变形作为例如电阻应变仪的电阻值变化，将该电阻值变化转换成电信号并取出。

这种差压变送器例如被用于通过检测出石油精炼设备中的高温反应塔等储存被测量流体的密封罐内的上下两位置的压差来测量液面高度的时候等。

图5中示出了现有的差压变送器的概要结构。该差压变送器100将具有传感器隔膜（未图示）的压力传感器芯片1装入仪器壳体2而构成。压力传感器芯片1的传感器隔膜由硅、玻璃等构成，在形成为薄板状的隔膜的表面上形成有电阻应变仪。仪器壳体2由金属制的主体部3和传感器部4构成，在主体部3的侧面设有一对成为受压部的阻挡隔膜（受压隔膜）5a、5b，传感器部4中装入有压力传感器芯片1。

在仪器壳体2中，在被装入传感器部4中的压力传感器芯片1和设于主体部3上的阻挡隔膜5a、5b之间，通过由大直径的中心隔膜6隔离的压力缓冲室7a、7b分别连通，在连接压力传感器芯片1和阻挡隔膜5a、5b的连通路径8a、8b中封入有硅油等压力传递介质9a、9b。

此外，需要硅油等压力介质的原因是为了防止测量介质中的异物附着到传感器隔膜上，使传感器隔膜不被腐蚀，因此需要将具有耐腐蚀性的受压隔膜与具有应力（压力）灵敏度的传感器隔膜分离。

在该差压变送器100中，如图6的(a)示意性地示出的稳定状态时的动作形态那样，阻挡隔膜5a上外加有来自加工过程的第一测量压力Pa，阻挡隔膜5b上外加有来自加工过程的第二测量压力Pb。由此，阻挡隔膜5a、5b位移，该外加的压力Pa、Pb通过由中心隔膜6隔离的压力缓冲室7a、7b，通过压力传递介质9a、9b，分别被引导至压力传感器芯片1的传感器隔膜的一个面以及另一个面。其结果，压力传感器芯片1的传感器隔膜将呈现与该被引导的压力Pa、Pb的压差ΔP相当的位移。

对此，例如，当阻挡隔膜5a上施加过大压力Pover时，如图6的(b)所示，阻挡隔膜5a将大幅位移，中心隔膜6为了吸收过大压力Pover而随之位移。并且，阻挡隔膜5a将着底于仪器壳体2的凹部10a的底面（过大压力保护面），如果该位移被限制的话，通过阻挡隔膜5a的向传感器隔膜的该程度以上的压差ΔP的传递将被阻止。在阻挡隔膜5b上施加过大压力Pover的情况下，也与在阻挡隔膜5a上施加过大压力Pover的情况一样，阻挡隔膜5b将着底于仪器壳体2的凹部10b的底面（过大压力保护面），如果该位移被限制的话，通过阻挡隔膜5b的向传感器隔膜的其程度以上的压差ΔP的传递将被阻止。其结果，因外加过大压力Pover而引起的压力传感器芯片1的破损、即压力传感器芯片1上的传感器隔膜的破损被防止于未然。

在该差压变送器100中，因为使仪器壳体2含有压力传感器芯片1，所以能够保护压力传感器芯片1使其免于暴露在过程流体等外部腐蚀环境中。但是，因为采用的是具有用于限制中心隔膜6和阻挡隔膜5a、5b的位移的凹部10a、10b，通过这些来保护压力传感器芯片1使其免于遭受过大压力Pover的结构，所以无法避免其形状的大型化。

因此，提出了在压力传感器芯片上设有第一挡块构件以及第二挡块构件作为保持构件，通过使该第一挡块构件以及第二挡块构件的凹部与传感器隔膜的一个面以及另一个面对峙，来阻止外加过大压力时的传感器隔膜过度的位移，由此来防止传感器隔膜破损·破坏的结构（例如，参见专利文献1）。

图7中示出了采用专利文献1所示的结构的压力传感器芯片的概略。在该图中，11-1为传感器隔膜，11-2以及11-3为将传感器隔膜11-1夹持并接合的第一以及第二挡块构件，11-4以及11-5为与挡块构件11-2以及11-3接合的基座。挡块构件11-1、11-2和基座11-4、11-5由硅、玻璃等构成。

在压力传感器芯片11中，在挡块构件11-2、11-3上形成有凹部11-2a、11-3a，使挡块构件11-2的凹部11-2a与传感器隔膜11-1的一个面11-1A对峙，使挡块构件11-3的凹部11-3a与传感器隔膜11-1的另一个面11-1B对峙。凹部11-2a、11-3a为沿传感器隔膜11-1的位移的曲面（非球面），其顶部形成压力导入孔11-2b、11-3b。另外，在基座11-4、11-5上，在对应于挡块构件11-2、11-3的压力导入孔11-2b、11-3b的位置也形成有压力导入孔11-4a、11-5a。

当采用这种压力传感器芯片11时，传感器隔膜11-1的一个面11-1A上被外加过大压力而使得传感器隔膜11-1位移时，该位移面整体将被挡块构件11-3的凹部11-3a的曲面挡住。又，传感器隔膜11-1的另一个面11-1B被外加过大压力而使得传感器隔膜11-1位移时，该位移面整体将被挡块构件11-2的凹部11-2a的曲面挡住。

由此，传感器隔膜11-1上外加过大压力时的过度的位移得以阻止，在传感器隔膜11-1的周边部不会产生应力集中，可以有效地防止因外加过大压力而引起的传感器隔膜11-1的不得已的破坏，能够提高该过大压力保护动作压力（耐压）。又，在图5所示的结构中，去除了中心隔膜6和压力缓冲室7a、7b，从阻挡隔膜5a、5b直接将测量压力Pa、Pb导向传感器隔膜11-1，可以实现仪器机身2的小型化。

背景技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-69736号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，图7示出的压力传感器芯片11的结构中，挡块构件11-2以及11-3使其周边部11-2c以及11-3c面对面，又使该周边部11-2c以及11-3c的内缘L1以及L2的位置对齐，与传感器隔膜11-1的一个面11-1A以及另一个面11-1B接合。

即，使将挡块构件11-2的凹部11-2a包围的周边部11-2c与传感器隔膜11-1的一个面11-1A面对面，又，使包围挡块构件11-3的凹部11-3a的周边部11-3c与传感器隔膜11-1的另一个面11-1B面对面，使挡块构件11-2的周边部11-2c的内缘L1和挡块构件11-3的周边部11-3c的内缘L2的位置对齐，使挡块构件11-2以及11-3与传感器隔膜11-1的一个面11-1A以及另一个面11-1B接合。

在这种结构的情况下，从一侧外加压力且传感器隔膜11-1弯曲时，因为拉伸应力最易产生的外加压力侧的传感器隔膜11-1的周边附近（图7中由点划线所包围的部位）两面均处于约束状态，所以存在在该处产生应力集中，无法确保所期待的耐压的问题。

本发明正是为了解决这样的课题而做出的，其目的在于，提供一种能够降低因隔膜的约束而产生的应力，可以确保所期待的耐压的压力传感器芯片。

用于解决课题的手段

为了实现这样的目的，本发明的压力传感器芯片具有第一以及第二保持构件，所述第一以及第二保持构件的周边部与该隔膜的一个面以及另一个面面对面并接合，所述压力传感器芯片的特征在于，第一保持构件的周边部的内缘相比于第二保持构件的周边部的内缘位于外侧。

根据此发明，在隔膜的一个面外加高压的情况下，由于第一保持构件的周边部的内缘相比于第二保持构件的周边部的内缘位于外侧，隔膜可以在第一保持构件的周边部的内缘和第二保持构件的周边部的内缘之间不产生由约束而引起的过度拉伸应力地弯曲，所以能够使该部分产生的应力降低。

例如，本发明中，将隔膜作为传感器隔膜(输出与施加于一个面和另一个面之间的压力差相应的信号的隔膜），在传感器隔膜上承受高压侧的测量压力的面必须确定的情况下，将传感器隔膜的一个面设为高压侧的测量压力的受压面，将另一个面设为低压侧的测量压力的受压面。即，将传感器隔膜的一个面设为高压侧的测量压力的受压面，将另一个面设为低压侧的测量压力的受压面，使与高压侧的测量压力的受压面相接合的第一保持构件的周边部的内缘，相比于与低压侧的测量压力的受压面相接合的第二保持构件的周边部的内缘位于外侧。

这种结构的情况下，与低压侧的测量压力的受压面相接合的第二保持构件，最好是具有凹部的挡块构件，该凹部对在传感器隔膜上外加过大压力时的该传感器隔膜的过度位移进行阻止，但不是一定要具有这种凹部，也可以是仅保持传感器隔膜的简单形状的保持构件。

又，本发明也可以采用如下的结构：设有分别由隔膜、第一保持构件、第二保持构件构成的第一以及第二结构体；以及将一个面设为第一面，将另一个面设为第二面，输出与施加于该第一面和第二面之间的压力差相应的信号的传感器隔膜，传感器隔膜被配设在第一结构体的第二保持构件和第二结构体的第二保持构件之间，第一结构体的第二保持构件中封入有第一压力传递介质，该第一压力传递介质将施加在第一结构体的隔膜的一个面的测量压力引导至传感器隔膜的第一面，第二结构体的第二保持构件中封入有第二压力传递介质，该第二压力传递介质将施加在第二结构体的隔膜的一个面的测量压力引导至传感器隔膜的第二面。

这种结构的情况下，最好是，第一结构体的第二保持构件作为具有凹部的挡块构件，该凹部对在第一结构体的隔膜上外加过大压力时的该隔膜的过度位移进行阻止，第二结构体的第二保持构件作为具有凹部的挡块构件，该凹部对在第二结构体的隔膜上外加过大压力时的该隔膜的过度位移进行阻止，但不是一定要具备这种凹部，也可以是仅保持传感器隔膜的简单形状的保持构件。

发明的效果

根据本发明，压力传感器芯片具有，使其周边部与该隔膜的一个面以及另一个面面对面并接合的第一以及第二保持构件，由于第一保持构件的周边部的内缘相比于第二保持构件的周边部的内缘位于外侧，减少由隔膜的约束产生的应力，可确保所期待的耐力。

附图说明

图1是本发明所涉及的压力传感器芯片的一实施形态（实施形态1）的概略图。

图2是本发明所涉及的压力传感器芯片的实施形态2的概略图。

图3是本发明所涉及的压力传感器芯片的实施形态3的概略图。

图4是本发明所涉及的压力传感器芯片的实施形态4的概略图。

图5是现有的差压变送器的概略构成图。

图6是该差压变送器的动作形态的示意图。

图7是采用了专利文献1所示的结构的传感器芯片的概略图。

具体实施方式

下面，根据附图对本发明的实施形态进行详细地说明。

〔实施形态1〕

图1是本发明涉及的压力传感器芯片的一实施形态（实施形态1）的概略图。在该图中，与图7相同的符号表示与参照图7说明的构成要素相同或者等同的构成要素，其说明省略。

另外，在该实施形态1中，压力传感器芯片用符号11A表示，以区别于图7所示的压力传感器芯片11。又，该实施形态1中，在传感器隔膜11-1上承受高压侧的测量压力的面必须确定。此例中，测量压力Pa被规定为高压侧的测量压力，测量压力Pb被规定为低压侧的测量压力。

该压力传感器芯片11A中，传感器隔膜11-1的一个面11-1A被设为高压侧的测量压力Pa的受压面，传感器隔膜11-1的另一个面11-1B被设为低压侧的测量压力Pb的受压面。

又，此压力传感器芯片11A的结构为，挡块构件11-3只设在传感器隔膜11-1的另一个面11-1B上，传感器隔膜11-1的一个面11-1A上设有简单的形状的保持构件11-6。

即，挡块构件11-3虽然具有被设置为沿传感器隔膜11-1的位移的曲面的凹部11-3a，但保持构件11-6不设有这样的凹部，不作为保护过大压力的构件发挥作用。在本实施形态中，保持构件11-6为环状。又，本实施形态中，保持构件11-6相当于本发明中的第一保持构件，挡块构件11-3相当于本发明中的第二保持构件。

又，该压力传感器芯片11A中，保持构件11-6的周边部11-6c的内缘L1，相比于挡块构件11-3的周边部11-3c的内缘L2位于外侧。即，使包围保持构件11-6的中空部11-6a的周边部11-6c与传感器隔膜11-1的一个面11-1A面对面，又，使包围挡块构件11-3的凹部11-3a的周边部11-3c与传感器隔膜11-1的另一个面11-1B面对面，使保持构件11-6的周边部11-6c的内缘L1相比于挡块构件11-3的周边部11-3c的内缘L2位于外侧，使保持构件11-6以及挡块构件11-3与传感器隔膜11-1的一个面11-1A以及另一个面11-1B接合。

此压力传感器11A中，由于测量压力Pa必须确定为高压侧的测量压力，所以传感器隔膜11-1只在挡块构件11-3的凹部11-3a侧弯曲。此情况下，传感器隔膜11-1可以在保持构件11-6的周边部11-6c的内缘L1（隔膜支点）和挡块构件11-3的周边部11-3c的内缘L2（压力外加侧支点）之间不产生由约束而引起的过度拉伸应力地弯曲，因此该部分产生的应力降低。由此，由于传感器隔膜11-1的约束而产生的应力降低，可确保所期待的耐力。

〔实施形态2〕

实施形态1中，具有被设为沿传感器隔膜11-1的位移的曲面的凹部11-3a的挡块构件11-3作为保持构件设置在隔膜11-1的另一个面11-1B上，但也可以设有不具有此种凹部的简单形状的保持构件。

作为实施形态2，图2示出了设有和保持构件11-6一样的简单形状（环状）的保持构件11-3’来代替挡块构件11-3的例子。此实施形态2的压力传感器芯片11B中，与实施形态1的压力传感器芯片11A一样，使保持构件11-6的周边部11-6c的内缘L1（隔膜支点）相比于保持构件11-3’的周边部11-3c的内缘L2（压力外加侧支点）位于外侧，降低由于传感器隔膜11-1的约束产生的应力。

〔实施形态3〕

图3是本发明所涉及的压力传感器芯片的其他实施形态（实施形态3）的概略图。且，此实施形态3中，压力传感器芯片用符号12表示，与实施形态1、2的压力传感器芯片11A、11B区别。实施形态1、2中，传感器隔膜上承受高压侧的测量压力的面必须确定，但实施形态3中，传感器隔膜上承受高压侧的测量压力的面不确定。

该压力传感器芯片12具有，由隔膜（阻挡隔膜）12-1、第一保持构件12-2和第二保持构件12-3构成的第一结构体12A；由隔膜（阻挡隔膜）12-4、第一保持构件12-5和第二保持构件12-6构成的第二结构体12B；以及传感器隔膜12-7。

第一结构体12A中，第一保持构件12-2上形成有凹部12-2a，第二保持构件12-3上形成有凹部12-3a，包围第一保持构件12-2的凹部12-2a的周边部12-2c与阻挡隔膜12-1的一个面12-1A面对面，又，包围第二保持构件12-3的凹部12-3a的周边部12-3c与阻挡隔膜12-1的另一个面12-1B面对面，第一保持构件于12-2的周边部12-2c的内缘L1相比于第二保持构件12-3的周边部12-3c的内缘L2位于外侧，阻挡隔膜12-1的一个面12-1A以及另一个面12-1B与第一保持构件12-2以及第二保持构件12-3相接合。

另外，第二保持构件12-3的凹部12-3a呈锥状，作为保护对阻挡隔膜12-1的过大压力的构件发挥作用，但第一保持构件12-2的凹部12-2a不是锥状，不作为保护对阻挡隔膜12-1的过大压力的构件发挥作用。又，第一保持构件12-2上形成有与凹部12-2a连通的压力导入孔12-2b，第二保持构件12-3上形成有与凹部12-3a连通的连通路径12-3b。且，第二保持构件12-3的凹部12-3a，也可被设置为沿着阻挡隔膜12-1的位移的曲面（非球面）。

第二结构体12B中，在第一保持构件12-5上形成有凹部12-5a，第二保持构件12-6上形成有凹部12-6a，包围第一保持构件12-5的凹部12-5a的周边部12-5c与阻挡隔膜12-4的一个面12-4A面对面，又，包围第二保持构件12-6的凹部12-6a的周边部12-6c与阻挡隔膜12-4的另一个面12-4B面对面，第一保持构件于12-5的周边部12-5c的内缘L1相比于第二保持构件12-6的周边部12-6c的内缘L2位于外侧，阻挡隔膜12-4的一个面12-4A以及另一个面12-4B与第一保持构件12-5以及第二保持构件12-6相接合。

另外，第二保持构件12-6的凹部12-6a呈锥状，作为保护对阻挡隔膜12-4的过大压力的构件发挥作用，第一保持构件12-5的凹部12-5a不是锥状，不作为保护对阻挡隔膜12-4的过大压力的构件发挥作用。又，第一保持构件12-5上形成有与凹部12-5a连通的压力导入孔12-5b，第二保持构件12-6上形成有与凹部12-6a连通的连通路径12-6b。另外，第二保持构件12-6的凹部12-6a，也可被设置为沿着阻挡隔膜12-4的位移的曲面（非球面）。

此压力传感器芯片12中，传感器隔膜12-7配置于第一结构体12A的第二保持构件12-3和第二结构体12B的第二保持构件12-6之间。又，在第一结构体12A的第二保持构件12-3的凹部12-3a以及连通路径12-3b封入压力传递介质（第一压力传递介质）12-8，该第一压力传递介质将施加在第一结构体12A的阻挡隔膜12-1的一个面12-1A的测量压力Pb引导至传感器隔膜12-7的一个面（第一面）12-7A；在第二结构体12B的第二保持构件12-6的凹部12-6a以及连通路径12-6b封入压力传递介质（第二压力传递介质）12-9，该第二压力传递介质将施加在第一结构体12B的阻挡隔膜12-4的一个面12-4A的测量压力Pa引导至传感器隔膜12-7的另一个面（第二面）12-7B。

此压力传感器芯片12中，将测量压力Pa设为高压侧的测量压力，将测量压力Pb设为低压侧的测量压力的情况下，高压侧的测量压力Pa施加在阻挡隔膜12-4的一个面12-4A上时，阻挡隔膜12-4可以在第一保持构件12-5的周边部12-5c的内缘L1（隔膜支点）和第二保持构件12-6的周边部12-6c的内缘L2（压力外加侧支点）之间不产生由约束而引起的过度拉伸应力地弯曲，可降低此部分产生的应力。

又，此压力传感器芯片12中，将测量压力Pb设为高压侧的测量压力，将测量压力Pa设为低压侧的测量压力的情况下，高压侧的测量压力Pb施加在阻挡隔膜12-1的一个面12-1A上时，阻挡隔膜12-1可以在第一保持构件12-2的周边部12-2c的内缘L1（隔膜支点）和第二保持构件12-3的周边部12-3c的内缘L2（压力外加侧支点）之间不产生由约束而引起的过度拉伸应力地弯曲，可降低此部分产生的应力。

这样，采用此实施形态3的压力传感器芯片12的话，可以降低由阻挡隔膜12-1以及12-4的约束产生的应力，因此可确保所期待的耐压。

〔实施形态4〕

实施形态3中，在阻挡隔膜12-1的另一个面12-1B设有具有被设成锥状的凹部12-3a的第二保持构件12-3，又，在阻挡隔膜12-4的另一个面12-4B设有具有被设成锥状的凹部12-6a的第二保持构件12-6，但也可设有不具有此种形状的凹部的简单形状的保持构件。

作为实施形态4，图4中示出设有具有与第一保持构件12-2、12-5相同简单形状的第二保持构件12-3’、12-6’来代替第二保持构件12-3、12-6的例子。即使在此实施形态4的压力传感器芯片12’中，也与实施形态3的压力传感器芯片12一样，使第一保持构件12-2、12-5的周边部12-2c、12-5c的内缘L1（隔膜支点）相比于第二保持构件12-3’、12-6’周边部12-3c、12-6c的内缘L2（压力外加侧支点）位于外侧，降低由于阻挡隔膜12-1、12-4的约束产生的应力。

另外，在上述实施形态中，将传感器隔膜做成形成电阻值根据压力变化而变化的电阻应变仪的类型，但也可以是静电电容式的传感器芯片。静电电容式的传感器芯片具有：具备规定的空间（电容室）的基板、配置在该基板的空间上的隔膜、形成在基板上的固定电极、和形成在隔膜上的可动电极。通过隔膜受到压力并变形，使得可动电极与固定电极的间隔产生变化并使其间的静电电容产生变化。

又，上述各个实施形态中，隔膜支点和压力外加侧支点间的位置的位移量是在考虑过传感器应满足的诸性能（耐压性、大小、精度、灵敏度等）后决定的。隔膜支点和压力外加侧支点之间位置的位移量变大，在提高应力松弛效应、提高耐压性的同时，也可能使传感器大型化，或产生制造上的制约。因此，在满足传感器的诸性能的范围内，确定隔膜支点和压力外加侧支点之间的位置的位移量是重要的。

〔实施形态的扩展〕

以上，虽然参照实施形态对本发明进行了说明，但本发明并不限于上述实施形态。对于本发明的结构及详细内容，本领域技术人员可以在本发明的技术思想范围内，进行能够理解的各种变更。又，关于各实施形态，可以在不矛盾的范围进行任意地组合并实施。

符号说明

11A，11B…压力传感器芯片、11-1…传感器隔膜、11-1A…一个面、11-1B…另一个面、11-3…挡块构件、11-3a…凹部、11-3b…压力导入孔、11-3c…周边部、11-4，11-5…基座、11-4a，11-5a…压力导入孔、11-6…保持构件、11-6a…中空部、11-6c…周边部、L1,L2…内缘、12…压力传感器芯片,12-1,12-4…隔膜（阻挡隔膜）、12-2,12-5…第一保持构件、12-3，12-6第二保持构件、12A…第一结构体、12B…第二结构体、12-7…传感器隔膜、12-8，12-9…压力传递介质。

Claims (1)

1.一种压力传感器芯片，其具有第一以及第二保持构件，所述第一以及第二保持构件的周边部与隔膜的一个面以及另一个面面对面并接合，所述压力传感器芯片的特征在于，

所述第一保持构件的周边部的内缘相比于所述第二保持构件的周边部的内缘位于外侧，

所述压力传感器芯片，进一步具有，

分别由所述隔膜、所述第一保持构件、和所述第二保持构件构成的第一以及第二结构体；

以及将一个面作为第一面，将另一个面作为第二面，输出与施加于该第一面和第二面之间的压力差相应的信号的传感器隔膜，

所述传感器隔膜被配设在所述第一结构体的第二保持构件和所述第二结构体的第二保持构件之间，

在所述第一结构体的第二保持构件中封入有第一压力传递介质，该第一压力传递介质将施加在所述第一结构体的隔膜的一个面的测量压力引导至所述传感器隔膜的第一面，

在所述第二结构体的第二保持构件中封入有第二压力传递介质，该第二压力传递介质将施加在所述第二结构体的隔膜的一个面的测量压力引导至所述传感器隔膜的第二面，

所述第一结构体的第二保持构件具有凹部，

所述凹部对在所述第一结构体的隔膜上外加过大压力时的该隔膜的过度位移进行阻止，

所述第二结构体的第二保持构件具有凹部，

所述凹部对在所述第二结构体的隔膜上外加过大压力时的该隔膜的过度位移进行阻止；并且

所述第一结构体的第一保持构件具有凹部，包围该第一保持构件的凹部的周边部与第一结构体的隔膜的一个面面对面，包围所述第一结构体的第二保持构件的所述凹部的周边部与第一结构体的所述隔膜的另一个面面对面；第一结构体的隔膜的一个面和另一个面分别与该第一结构体的第一保持构件和第二保持构件相接合；

所述第二结构体的第一保持构件具有凹部，包围该第一保持构件的凹部的周边部与第二结构体的隔膜的一个面面对面，包围所述第二结构体的第二保持构件的所述凹部的周边部与第二结构体的所述隔膜的另一个面面对面，第二结构体的隔膜的一个面和另一个面分别与该第二结构体的第一保持构件和第二保持构件相接合。