CN107588883B - 压力传感器 - Google Patents

Abstract

本发明的压力传感器抑制通过夹具来连接管道与压力传感器时的传感器输出的零点的漂移量的偏差。本发明的压力传感器(100)的特征在于，具有：膜片(3)，其具有第1主面及第2主面；半导体芯片(1)，其形成有构成应变计的电阻(R1～R4)；第1结构体(2a)，其在一端接合于膜片的第2主面的中心(30)，在另一端接合于半导体芯片的另一面；以及至少2个第2结构体(2b～2e)，它们在一端接合于第2主面，在另一端接合于半导体芯片的另一面，在俯视时在穿过膜片(3)的中心(30)而相互正交的2条直线(21、22)上分别与第1结构体隔开配置，电阻(R1～R4)在半导体芯片上在俯视时被形成于第1结构体与第2结构体之间的区域内。

Description

压力传感器

技术领域

本发明涉及一种压力传感器，例如涉及一种卫生用压力传感器。

背景技术

通常，检测流体的压力的压力传感器要被认可为在需要考虑卫生的食品、医药品等的生产车间等当中所使用的卫生用压力传感器，必须满足有关耐腐蚀性、洁净性、可靠性及通用性等的严格要求。

例如，就耐腐蚀性而言，卫生用压力传感器必须对与压力的测定对象流体(例如液体)接触的液体接触部分使用不锈钢(SUS)、陶瓷以及钛等耐腐蚀性较高的材料。此外，就洁净性而言，卫生用压力传感器必须具有易于清洁的平膜片结构，而且必须具有对于蒸气清洁的高耐热冲击性。此外，就可靠性而言，卫生用压力传感器必须具有不使用封固剂的结构(无油结构)以及膜片不易破裂的结构(屏障高刚性)。

如此，卫生用压力传感器所使用的材料、结构与其他压力传感器相比是受到限制的，因此不容易实现高灵敏度化。例如，要实现膜片不易破裂的结构，就必须增大膜片的膜厚(减小膜片的直径相对于厚度的高宽比)，但通常而言，若增大膜片的膜厚，则膜片的变形量变得微小，从而存在传感器灵敏度降低的问题。因此，在卫生用压力传感器中，一直在寻求用以高精度地检测膜片的微小的变形的技术。

例如，在专利文献1、2中揭示有如下荷载转换型压力传感器：仅将膜片的中心部分的位移传递至形成有由扩散电阻构成的应变计的Si等的半导体芯片(梁构件)，对由基于上述半导体芯片的形变的压阻效应引起的扩散电阻的电阻值的变化进行检测，由此实现了传感器的高灵敏度化。

具体而言，在专利文献1、2中所揭示的以往的荷载转换型压力传感器中，是在膜片的中心部分支承俯视时为长方形状的半导体芯片的中心部分，而且将上述半导体芯片的两端固定在实质上不变动的位置。例如，在专利文献1中，在膜片的中心通过被称为枢轴的棒状构件来支承长条状的半导体芯片的中心，而且将半导体芯片的长度方向的两端经由绝缘座而固定在形成于膜片的外周缘的厚壁部分。此外，在专利文献2中，是将矩形状的半导体芯片的中心固定在膜片的中心，而且将半导体芯片的长度方向的两端固定在不变动的底座上。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利特开2004-45140号公报

【专利文献2】日本专利特开昭63-217671号公报

发明内容

【发明要解决的问题】

另外，通常而言，在卫生用压力传感器中，与供测定对象流体流动的管道的连接部分采用的是接头(例如卡套接头)。

管道与卫生用压力传感器的连接是通过使用图40所示那样的被称为夹式带环(以下，也简称为“夹具”)的连接构件来实现。具体而言，如图41所示，使管道200的接头与卫生用压力传感器300的接头相对配置，利用夹具50的环状的固定部51A、51B夹住这2个接头，通过螺钉52将固定部51A、51B拧紧，由此连接管道200与卫生用压力传感器300。

然而，在使用夹具来连接管道与卫生用压力传感器的情况下，卫生用压力传感器的膜片会发生不小的变形，导致构成应变计的各电阻的电阻值发生变化，从而有传感器输出的零点(偏移)发生漂移之虞。在上述专利文献1、2中所揭示那样的具有俯视时长方形的半导体芯片的压力传感器的情况下，根据将夹具拧紧的螺钉的位置的不同，构成应变计的各电阻的电阻值的偏移量会发生变化，因此，固定夹具的位置会导致零点的漂移量发生偏差。因而，在这种压力传感器中，为了补偿传感器输出的零点，必须通过拧紧夹具的位置来改变零点的修正量，或者向用户预先指定拧紧夹具的位置。

本发明是鉴于上述问题而成，本发明的目的在于抑制通过夹具来连接供测定对象流体流动的管道与压力传感器时的传感器输出的零点的漂移量的偏差。

【解决问题的技术手段】

本发明的压力传感器(100、100A、100B、100C、100D、101、101A、102、102A、103、103A)的特征在于，具有：膜片(3)，其具有承受测定对象流体的压力的第1主面(3A)和第1主面的相反侧的第2主面(3B)；半导体芯片(1)，其在一面形成有构成应变计的多个电阻(R1～R4)；第1结构体(2a)，其以在一端接合于膜片的第2主面的中心(30)、在另一端接合于半导体芯片的另一面的方式垂直设置；以及至少2个第2结构体(2b～2e)，它们在一端接合于第2主面，在另一端接合于半导体芯片的另一面，在俯视时在穿过膜片的第2主面的中心而相互正交的2条直线(21、22)上分别与第1结构体隔开配置，电阻在半导体芯片上在俯视时形成于第1结构体与第2结构体之间的区域内。

在上述压力传感器(100)中，可为：半导体芯片被形成为俯视为正方形形状，第1结构体的另一端接合于半导体芯片的另一面的中心(10)，第2结构体的另一端沿半导体芯片的另一面的各边一个个接合。

在上述压力传感器(101)中，可为：多个电阻构成桥接电路(16)，构成并联在桥接电路的2个输出端子间的2组电阻对中的一组电阻对的第1电阻(R1)及第2电阻(R2)在半导体芯片上在俯视时形成于配置在2条直线中的一条直线(21)上的一个第2结构体的接合面与第1结构体的接合面之间的区域内，构成另一组电阻对的第3电阻(R3)及第4电阻(R4)在半导体芯片上在俯视时形成于配置在2条直线中的另一条直线(22)上的另一个第2结构体的接合面与第1结构体的接合面之间的区域内，第1电阻和第4电阻在俯视时相互沿同一方向延伸，第2电阻和第3电阻在俯视时相互沿同一方向延伸。

在上述压力传感器中，可为：第1电阻及第4电阻延伸的方向与第2电阻及第3电阻延伸的方向在俯视时相差90度。

在上述压力传感器(100A)中，可为：多个电阻包括构成桥接电路的4个电阻，4个电阻在俯视时相互沿同一方向延伸，而且一个个形成于半导体芯片上的第1结构体的接合面与各第2结构体的接合面之间的区域内。

在上述压力传感器(101、101A)中，可为：半导体芯片(1a)被形成为俯视十字形，第1结构体的另一端接合于半导体芯片的另一面的中心，第2结构体的另一端一个个接合于半导体芯片的另一面的4个顶端区域。

在上述压力传感器(101)中，可为：多个电阻构成桥接电路(16)，构成并联在桥接电路的2个输出端子间的2组电阻对中的一组电阻对的第1电阻(R1)及第2电阻(R2)在半导体芯片上在俯视时形成于配置在2条直线中的一条直线(21)上的一个第2结构体的接合面与第1结构体的接合面之间的区域内，构成另一组电阻对的第3电阻(R3)及第4电阻(R4)在半导体芯片上在俯视时形成于配置在2条直线中的另一条直线(22)上的另一个第2结构体的接合面与第1结构体的接合面之间的区域内，第1电阻和第4电阻在俯视时相互沿同一方向延伸，第2电阻和第3电阻在俯视时相互沿同一方向延伸。

在上述压力传感器(101)中，可为：第1电阻及第4电阻延伸的方向与第2电阻及第3电阻延伸的方向在俯视时相互相差90度。

在上述压力传感器(101A)中，可为：多个电阻包括构成桥接电路的4个电阻，4个电阻在俯视时相互沿同一方向延伸，而且一个个形成于半导体芯片上的第1结构体的接合面与各第2结构体的接合面之间的区域内。

在上述压力传感器(102、102A)中，可为：具有2个第2结构体(2b、2c)，半导体芯片形成为俯视多边形状，第1结构体(2a)的另一端接合于半导体芯片的另一面的包含1个角的区域，其中一个第2结构体(2b)的另一端在半导体芯片的另一面沿构成1个角的2条边中的一条边(12)接合，另一个第2结构体的另一端在半导体芯片的另一面沿构成1个角的2条边中的另一条边(13)接合，多个电阻构成桥接电路(16)，构成并联在桥接电路的2个输出端子间的2组电阻对中的一组电阻对的第1电阻(R1)及第2电阻(R2)在半导体芯片上在俯视时形成于第1结构体的接合面与其中一个第2结构体的接合面之间的区域内，构成另一组电阻对的第3电阻(R3)及第4电阻(R4)在半导体芯片上在俯视时形成于第1结构体的接合面与另一个第2结构体的接合面之间的区域内，第1电阻和第4电阻在俯视时相互沿同一方向延伸，第2电阻和第3电阻在俯视时相互沿同一方向延伸。

在上述压力传感器(102)中，可为：第1电阻及第4电阻延伸的方向与第2电阻及第3电阻延伸的方向在俯视时相互相差90度。

在上述压力传感器(102A)中，可为：半导体芯片(1c)的未接合有第1结构体或第2结构体的一个角的内角大于180度。

在上述压力传感器(103、103A)中，可为：半导体芯片被形成为俯视为正方形形状，多个电阻包括构成桥接电路(16)的4个电阻(R1～R4)，第1结构体的另一端接合于半导体芯片的另一面的中心，第2结构体的另一端分别接合于半导体芯片(1d)的另一面的4角，4个电阻在俯视时相互沿同一方向延伸，而且一个个形成于半导体芯片上的第1结构体的接合面与各第2结构体的接合面之间的区域内。

在上述压力传感器中，可为：多个电阻中的各个电阻在俯视时都与第1结构体的中心(20)相隔等距离地配置。

在上述压力传感器中，可为：半导体芯片具有薄壁部(1C)，所述薄壁部(1C)形成得比供第1结构体及第2结构体接合的区域薄，多个电阻被形成于半导体芯片的一面的与薄壁部相对应的区域内。

再者，在上述说明中，作为一例，以带括号的方式记载有与发明的构成要素相对应的附图上的参考符号。

【发明的效果】

通过以上说明的内容，根据本发明，可抑制通过夹具来连接供测定对象流体流动的管道与压力传感器时的传感器输出的零点的漂移量的偏差。

附图说明

图1为表示实施方式1的压力传感器的构成的立体图。

图2为表示实施方式1的压力传感器的构成的俯视图。

图3为表示实施方式1的压力传感器的构成的截面图。

图4为实施方式1的压力传感器的、从半导体芯片的背面侧观察的立体图。

图5为表示作为应变计的桥接电路的构成的图。

图6为表示实施方式1的压力传感器中的电阻在半导体芯片上的配置例的图。

图7为表示作为压力传感器100的比较例的、通过支承构件2ax、2bx、2cx在膜片3的支承面3B的中心30附近支承俯视为长方形的半导体芯片1X的结构的压力传感器901的图。

图8为表示针对图7所示的压力传感器901的传感器输出的、通过有限元法获得的模拟结果的图。

图9为表示连接实施方式1的压力传感器与管道的夹具的螺钉的固定位置的图。

图10A为表示将夹具50的螺钉52固定在图9所示的位置P1的情况下的膜片3的Z轴方向的位移的等高线图。

图10B为表示将夹具50的螺钉52固定在图9所示的位置P1的情况下的半导体芯片1的Z轴方向的位移的等高线图。

图11A为表示将夹具50的螺钉52固定在图9所示的位置P2的情况下的膜片3的Z轴方向的位移的等高线图。

图11B为表示将夹具50的螺钉52固定在图9所示的位置P2的情况下的半导体芯片1的Z轴方向的位移的等高线图。

图12为表示实施方式1的压力传感器的传感器输出的模拟结果的图。

图13为表示实施方式1的压力传感器中的电阻的另一配置例的图。

图14为表示实施方式2的压力传感器的构成的立体图。

图15为表示实施方式2的压力传感器的构成的俯视图。

图16为表示实施方式2的压力传感器的构成的截面图。

图17为实施方式2的压力传感器的、从半导体芯片的背面侧观察的立体图。

图18为表示实施方式2的压力传感器中的电阻在半导体芯片上的配置例的图。

图19为表示连接实施方式2的压力传感器与管道的夹具的螺钉的固定位置的图。

图20为表示实施方式2的压力传感器的传感器输出的模拟结果的图。

图21为表示实施方式2的另一压力传感器中的电阻在半导体芯片上的配置例的图。

图22为表示实施方式3的压力传感器的构成的立体图。

图23为表示实施方式3的压力传感器的构成的俯视图。

图24为表示实施方式3的压力传感器的构成的截面图。

图25为实施方式3的压力传感器的、从半导体芯片的背面侧观察的立体图。

图26为表示实施方式3的压力传感器中的电阻在半导体芯片上的配置例的图。

图27为表示实施方式3的另一压力传感器中的电阻在半导体芯片上的配置例的图。

图28为实施方式3的另一压力传感器的、从半导体芯片的背面侧观察的立体图。

图29为表示实施方式3的另一压力传感器中的电阻在半导体芯片上的配置例的图。

图30为表示实施方式4的压力传感器的构成的立体图。

图31为表示实施方式4的压力传感器的构成的俯视图。

图32为表示实施方式4的压力传感器的构成的截面图。

图33为实施方式4的压力传感器的、从半导体芯片的背面侧观察的立体图。

图34为表示实施方式4的压力传感器中的半导体芯片的薄壁部的另一形状的立体图。

图35为表示实施方式4的压力传感器中的电阻在半导体芯片上的配置例的图。

图36为表示实施方式4的压力传感器的传感器输出的模拟结果的图。

图37为实施方式1的另一压力传感器的、从半导体芯片的背面侧观察的立体图。

图38为实施方式1的另一压力传感器的、从半导体芯片的背面侧观察的立体图。

图39为实施方式1的另一压力传感器的、从半导体芯片的背面侧观察的立体图。

图40为表示连接压力传感器与管道的夹具的平面结构的图。

图41为表示夹具连接压力传感器与管道的连接结构的图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本发明的实施方式进行说明。再者，在以下的说明中，对各实施方式中共通的构成要素标注同一参考符号，并省略重复的说明。

《实施方式1》

图1～3为表示实施方式1的压力传感器的构成的图。

图1中展示的是实施方式1的压力传感器100的立体图，图2中展示的是从图1的Z方向观察时的压力传感器100的平面结构，图3中展示的是图2的A-A截面下的压力传感器100的截面结构。再者，在图1中，只有筒状的壳体4展示的是沿其轴线的截面的结构。

图1～3所示的压力传感器100为如下装置：将因测定对象流体的压力而使得膜片弯曲时的膜片的位移传递至形成有应变计的半导体芯片，由此检测上述流体的压力。

具体而言，压力传感器100由膜片3、多个支承构件2a、2b、2c、2d、2e、半导体芯片1以及壳体4构成，所述多个支承构件2a、2b、2c、2d、2e垂直设置在膜片3的一面，为柱状，所述半导体芯片1由支承构件2a～2e支承，所述壳体4容纳膜片3、支承构件2a～2e以及半导体芯片1。此外，虽未图示，但压力传感器100也可还具有用以将检测到的压力的值等各种信息展示给用户的显示部(例如液晶显示器)等。

再者，在图1～3中，图示有将压力传感器100中的膜片3的弯曲传递至半导体芯片1的机构，对输出自半导体芯片1的信号进行处理的电路等其他功能部未作图示。

此外，有时将与膜片3的平面方向平行的相互正交的方向称为X轴方向及Y轴方向，将与膜片3的平面方向(X轴及Y轴)垂直的方向称为Z轴方向。

半导体芯片1、膜片3以及支承构件2a～2e容纳在壳体4内。壳体4由耐腐蚀性较高的金属材料构成，如图1～3所示，被形成为筒状，一端部4A具有用以与供测定对象流体流动的管道连接的接头形状。壳体4的内部例如以空气充满，内壁4B侧的压力例如为大气压。

膜片3是承受测定对象流体的压力的膜。膜片3例如是由不锈钢(SUS)、陶瓷以及钛等耐腐蚀性较高的材料构成的薄膜，例如被形成为俯视圆形状。

膜片3被固定在壳体4的端部4A侧，将壳体4的端部4A的开口部分堵住。例如，膜片3的外周缘与壳体4的端部4A侧的内壁4B无间隙地接合在一起。

膜片3的一面作为与测定对象流体接触的受压面(液体接触面)3A而发挥作用，另一面作为通过支承构件2a～2e来支承半导体芯片1的支承面3B而发挥作用。膜片3根据从测定对象流体施加至受压面3A的压力与施加至支承面3B的压力(例如大气压)的压力差而弯曲。

再者，为方便说明，在本申请的附图中，有时会省略各压力传感器的膜片3及壳体4的图示。

半导体芯片1被形成为俯视多边形状，由基板和应变计构成，所述基板由Si等半导体材料构成，所述应变计包含通过公知的半导体制造技术而形成于该基板上的电阻元件，将半导体芯片1上产生的应变作为上述电阻元件的电阻值的变化进行检测。

以下，在半导体芯片1中，有时将形成有应变计的一面称为“主面1A”，将主面1A的相反侧那一面称为“背面1B”。

再者，在本实施方式中，作为一例，利用半导体芯片1形成为俯视为正方形形状的情形进行说明。此外，上述应变计的详情将于后文叙述。

图4为实施方式1的压力传感器的、从半导体芯片的背面侧观察的立体图。

如图4所示，在半导体芯片1的与膜片3相对那一面，即半导体芯片1的背面1B，形成有供支承构件2a～2e接合的部分和形成得比该部分薄的薄壁部(凹陷部)1C。

薄壁部1C例如可通过利用公知的蚀刻技术对半导体芯片1从其背面1B选择性地进行削刮来形成。

支承构件2a～2e是作为在膜片3上支承半导体芯片1的柱子而发挥功能的结构体。支承构件2a～2e例如被形成为棱柱状(例如四棱柱状)。此外，支承构件2a～2e由具有电性绝缘性的材料构成。更优选为，支承构件2a～2e具有电性绝缘性以及某种程度的刚性，而且由热导率更小的材料构成。作为支承构件2a～2e的材料，可例示玻璃(例如硼硅酸玻璃(Pyrex(注册商标)))。

支承构件2a～2e分别在一端接合于膜片3的支承面3B，在另一端接合于半导体芯片1的背面1B。

作为第1结构体的支承构件2a的一端接合于在比施加至支承面3B的压力大的压力施加至受压面3A而使得膜片3弯曲时发生变形的支承面3B的区域。

更优选为，如图1～3所示，支承构件2a在一端在俯视时接合于膜片3的支承面3B的中心30，在另一端在俯视时接合于半导体芯片1的背面1B的中心10附近，为垂直设置。在该情况下，在俯视时，支承构件2a的中心20与膜片的中心30以及半导体芯片1的中心10一致。

如图1～3所示，作为第2结构体的支承构件2b～2e与支承构件2a隔开，在俯视时被分别设置于穿过支承构件2a的中心20而正交的2条直线21、22上。

在本实施方式中，支承构件2b～2e的另一端沿半导体芯片1的背面1B的各边而分别接合于俯视为正方形形状的半导体芯片1的各边的中点附近。

垂直设置在膜片3上的支承构件2a～2e的高度(Z轴方向的长度)相等。由支承构件2a～2e支承的半导体芯片1的主面1A与膜片3的支承面3B相互平行。

接着，对实施方式1的压力传感器100的动作原理进行说明。

在压力传感器100中，当比施加至支承面3B的压力(大气压)大的压力施加至膜片3的受压面3A时，膜片3弯曲。此时，支承构件2a因固定在膜片3的中心30，所以在Z轴方向上较大程度地位移，在X轴方向及Y轴方向上几乎不发生位移。

相对于此，支承构件2b～2e因与支承面3B大致垂直地固定在远离膜片3的中心30的位置，所以相对于Z轴而倾斜。即，支承构件2b～2e不仅在Z轴方向上位移，还在X轴及Y轴方向上位移。更具体而言，支承构件2b～2e分别朝离开膜片3的中心30(支承构件2a)的方向(向壳体4的内壁4B靠近的方向)倾斜。

由此，半导体芯片1朝外侧受到拉伸，在半导体芯片1的内部产生弯曲应力。即，在半导体芯片1的主面1A侧的内部主要产生与支承构件2a和支承构件2b～2e之间的Z轴方向的位移差相应的拉伸应力，此外还产生与X轴方向及Y轴方向的各位移差相应的拉伸应力。因而，通过在半导体芯片1上的产生上述拉伸应力的区域内恰当地形成构成上述应变计(桥接电路)的电阻R1～R4，可高精度地检测测定对象流体的压力。

接着，对半导体芯片1中的应变计进行具体说明。

如图5所示，上述应变计例如由桥接电路16构成，所述桥接电路16由形成于半导体芯片1的主面1A侧的4个电阻(例如扩散电阻)R1～R4构成。在压力传感器100中，通过在对桥接电路16流通有一定电流的状态下将膜片3弯曲而于半导体芯片1内部产生的应力所引起的电阻R1～R4的电阻值的变化作为电压的变化来进行检测，可对测定对象流体的压力进行测定。

图6表示实施方式1的压力传感器中的电阻R1～R4在半导体芯片1上的配置例。

电阻R1～R4形成于因流体的压力而使得膜片3弯曲时半导体芯片1中产生的应力为正(+)的区域，即形成有电阻R1～R4的半导体芯片1的主面1A侧的产生拉伸应力的区域内。具体而言，如图6所示，电阻R1～R4被形成于主面1A的与薄壁部1C相对应的区域内。其中，电阻R1、R2在俯视时形成于配置在直线21上的支承构件2b的接合面与支承构件2a的接合面之间的区域内。此外，电阻R3、R4在俯视时形成于配置在直线22上的支承构件2c的接合面与支承构件2a的接合面之间的区域内。

电阻R1～R4例如被形成为俯视为长方形形状(长条状)。在本实施方式中，是利用电阻R1～R4在俯视时具有同一形状、相互的电阻值相等的情形进行说明，但并不限定于此。

电阻R1和电阻R2在俯视时可沿互不相同的方向延伸，电阻R3和电阻R4在俯视时可沿互不相同的方向延伸。此处，所谓电阻R1～R4延伸的方向，是指对电阻R1～R4施加有电压时电流流动的方向。

此处，如图6所示，电阻R1及电阻R4在俯视时可沿同一方向延伸，电阻R2及电阻R3在俯视时可沿同一方向延伸。此外，电阻R1及电阻R4延伸的方向与电阻R2及电阻R3延伸的方向可相差90度。例如，如图6所示，电阻R1及电阻R4可沿与直线21平行的方向延伸，电阻R2及电阻R3可沿与直线22平行的方向延伸。

此外，电阻R1～R4可与支承构件2a的中心20相隔等距离(例如，±10％以内的偏移幅度)配置。具体而言，可使半导体芯片1的中心10到长方形状的电阻R1、R2、R3及R4各自的中心的距离相等。例如，如图6所示，可将电阻R1、R2、R3及R4配置在俯视时与半导体芯片1为同一中心的圆15的圆周上。此处，圆15的直径无特别限定，但较理想为圆15处于薄壁部1C内的长度。

根据如此构成的压力传感器100，有以下所示的效果。下面，通过比较实施方式1的压力传感器100与另一压力传感器901，对压力传感器100的效果进行说明。

首先，对作为实施方式1的压力传感器100的比较例的压力传感器901进行说明。

图7为表示作为比较例的压力传感器901的图。

压力传感器901具有俯视为长方形的半导体芯片1X和3个支承构件2ax、2bx、2cx，所述3个支承构件2ax、2bx、2cx并排垂直设置在穿过膜片3的支承面3B的中心30的直线25上，支承半导体芯片1X。

图8为表示针对上述压力传感器901的传感器输出(桥接电路的输出信号)的、通过有限元法(FEM：Finite Element Method)获得的模拟结果的图。图8中，横轴表示将半导体芯片1X的长度方向的中心设为“0”时的、距该中心的半导体芯片1X的长度方向的距离，纵轴表示由半导体芯片1X的4个电阻R1～R4的应力分布换算而得的桥接电路16的输出信号(|Va－Vb|)的大小。

图8中，参考符号P1表示由在图7所示的直线25上的位置P1固定夹具50的螺钉52的情况下使形成电阻R1～R4的位置相对于半导体芯片1X的中心变化时的电阻R1～R4的应力分布换算而得的桥接电路16的输出信号的大小，参考符号P2表示由在图7所示的直线26上的位置P2固定夹具50的螺钉52的情况下使形成电阻R1～R4的位置相对于半导体芯片1X的中心变化时的电阻R1～R4的应力分布换算而得的桥接电路16的输出信号的大小。

在配备长方形状的半导体芯片1X的压力传感器901中，螺钉52的拧紧位置的不同会导致半导体芯片1X的应力分布存在较大差异，因此，相对于直线26而呈线对称配置的4个电阻的电阻比的偏移也会因螺钉52的拧紧位置而发生变化。结果，如图7、8所示，在压力传感器901中，传感器输出(构成应变计的桥接电路16的输出信号)的零点的漂移量因螺钉52的拧紧位置而较大程度地发生偏差。

相对于此，在实施方式1的压力传感器100的情况下，如后文所述，与压力传感器901相比，传感器输出(构成应变计的桥接电路16的输出信号)的零点的漂移量的偏差变小。下面，对实施方式1的压力传感器100进行详细说明。

图9为表示连接实施方式1的压力传感器100与管道的夹具的螺钉的固定位置的图。

图10A为表示在图9所示的直线22上的位置P1固定夹具50的螺钉52时的膜片3的Z轴方向的位移的等高线图(等值线图)，图10B为表示在图9所示的直线22上的位置P1固定夹具50的螺钉52时的半导体芯片1的Z轴方向的位移的等高线图。

图11A为表示在图9所示的直线21上的位置P2固定夹具50的螺钉52时的膜片3的Z轴方向的位移的等高线图(等值线图)，图11B为表示在图9所示的直线21上的位置P2固定夹具50的螺钉52时的半导体芯片1的Z轴方向的位移的等高线图。

图10A、10B、11A、11B所示的等高线图中，以相同颜色表示Z轴方向的位移的大小相同的区域。

图12为表示针对像图9所示那样改变固定夹具50的螺钉52的位置时的压力传感器100的桥接电路16的输出信号的、通过FEM获得的模拟结果的图。

图12中，横轴表示距半导体芯片1的中心10的距离，纵轴表示由半导体芯片1的4个电阻R1～R4的应力分布换算而得的桥接电路16的输出信号(|Va－Vb|)的大小。

图12中，参考符号P1表示由在将夹具50的螺钉52固定在图9所示的直线22上的位置P1的情况下使形成电阻R1～R4的位置相对于半导体芯片1的中心进行变化时的电阻R1～R4的应力分布换算而得的桥接电路16的输出信号的大小，参考符号P2表示由在将夹具50的螺钉52固定在图9所示的直线21上的位置P2的情况下使形成电阻R1～R4的位置相对于半导体芯片1的中心进行变化时的电阻R1～R4的应力分布换算而得的桥接电路16的输出信号的大小。

像根据图10A、11A所了解的那样，在实施方式1的压力传感器100中，当在俯视时使拧紧螺钉52的位置相差90度时，膜片3的Z轴方向的位移会发生反向。即，将螺钉52固定在位置P1时的膜片3的Z轴方向的位移与将螺钉52固定在位置P2时的膜片3的Z轴方向的位移相差180度。

此时，在实施方式1的压力传感器100中，是在俯视时将支承构件2a固定在膜片3的支承面3B的中心30，而且将4个支承构件2b～2e固定在穿过中心30而正交的2条直线21、22上，通过这些支承构件2a～2e在膜片3的支承面3B上支承俯视为正方形形状的半导体芯片1，因此，如图10B、11B所示，半导体芯片1的Z轴方向的位移也发生反向。

因此，在实施方式1的压力传感器100中，在利用螺钉52来拧紧夹具50时，将构成应变计的电阻R1～R4分别配置在产生方向相互相反的应力分布的半导体芯片1的区域内。具体而言，如图6所示，在支承构件2a与支承构件2b之间的区域内形成一组电阻对(电阻R1、R2)，在支承构件2a与支承构件2c之间的区域内形成另一组电阻对(电阻R3、R4)。

由此，在夹具50的螺钉52拧紧时，会在形成有电阻R1、R2的支承构件2a与支承构件2b之间的区域和形成有电阻R3、R4的支承构件2a与支承构件2c之间的区域内产生方向相互相反的应力，因此，通过恰当地设定电阻R1～R4的电阻的延伸方向，可使得因上述应力而导致电阻R1～R4的各电阻值发生变化的方向一致。

具体而言，以如下方式决定电阻R1～R4的延伸方向即可：在夹具50的螺钉52拧紧时，电阻R1的电阻值和电阻R4的电阻值沿同一方向变化，电阻R2的电阻值和电阻R3的电阻值沿同一方向变化。例如，如图6所示，使电阻R1和电阻R4沿同一方向延伸，使电阻R2和电阻R3沿同一方向延伸。由此，在夹具50的螺钉52拧紧时，电阻R1和电阻R4的电阻值沿同一方向相同程度地发生变化，而且电阻R2和电阻R3的电阻值沿同一方向相同程度地发生变化。

如此，通过以夹具50的螺钉52拧紧时电阻R1和电阻R4的电阻值沿同一方向变化的方式选择电阻R1和电阻R4的延伸方向，可抑制构成应变计的桥接电路16的输出信号Va侧的电阻R1与电阻R4的电阻比的偏移。同样地，通过以夹具50的螺钉52拧紧时电阻R2和电阻R3的电阻值沿同一方向变化的方式选择电阻R2和电阻R3的延伸方向，可抑制构成应变计的桥接电路16的输出信号Vb侧的电阻R2与电阻R3的电阻比的偏移。

由此，拧紧夹具50的螺钉52前后的桥接电路16的输出信号Va、Vb的变动得到抑制，而且改变拧紧夹具50的螺钉52的位置的情况下的输出信号Va、Vb的变动量的偏差也得到抑制。结果，如图12所示，夹具50的螺钉52拧紧时的压力传感器100的传感器输出(桥接电路16的输出信号|Va－Vb|)的零点的漂移量得到抑制，还可抑制因夹具50的螺钉52的拧紧位置的差异所引起的上述漂移量的偏差。

以上，根据实施方式1的压力传感器100，通过在夹具50的螺钉52拧紧时Z轴方向的位移相互反向的半导体芯片1上的区域内分别形成电阻R1、R2和电阻R3、R4，可抑制夹具50的螺钉52拧紧时的电阻R1与电阻R4的电阻比的变动和电阻R2与电阻R3的电阻比的变动，因此，可抑制因拧紧夹具50的螺钉52所引起的压力传感器100的传感器输出(桥接电路16的输出信号|Va－Vb|)的零点的漂移量，而且可抑制因夹具50的螺钉52的拧紧位置的差异所引起的上述漂移量的偏差。

尤其是通过使电阻R1和电阻R4沿同一方向延伸、而且使电阻R2和电阻R3沿同一方向延伸，在夹具50的螺钉52拧紧时，可使电阻R1和电阻R4的电阻值沿同一方向相同程度地变化，而且可使电阻R2和电阻R3的电阻值沿同一方向相同程度地变化，因此，可进一步抑制因拧紧夹具50的螺钉52所引起的压力传感器100的传感器输出(桥接电路16的输出信号|Va－Vb|)的零点的漂移量，而且可进一步抑制因夹具50的螺钉52的拧紧位置的差异所引起的上述漂移量的偏差。

此外，通过将电阻R1～R4形成于在俯视时与膜片3的中心30相隔等距离的位置(例如圆15的圆周上)，可使得基于螺钉52拧紧时产生的半导体芯片1的应力的、电阻R1～R4的电阻值各自的变化量相等，因此，可进一步减少传感器输出的零点的漂移量及其偏差。

此外，通过使电阻R1及电阻R4延伸的方向与电阻R2及电阻R3延伸的方向相差90度，可进一步增大因来自测定对象流体的压力而对膜片3的受压面3A施加压力时的、桥接电路16的输出信号Va侧的电阻R1及电阻R4的电阻比的偏移量和桥接电路16的输出信号Vb侧的电阻R2及R3的电阻比的偏移量，因此，可进一步提高压力传感器100对施加至膜片3的受压面3A的压力的传感器灵敏度。

此外，通过使电阻R1～R4在俯视时形成于半导体芯片1的与薄壁部1C相对应的区域内，使得应力容易集中于电阻R1～R4，因此，可进一步提高压力传感器100对施加至膜片3的受压面3A的压力的传感器灵敏度。

再者，在上述实施方式中，例示的是将由电阻R1、R2构成的电阻对和由电阻R3、R4构成的电阻对在俯视下分别形成于支承构件2a与支承构件2b、2c之间的区域内的情况(参考图6)，但只要以夹具50的螺钉52拧紧时电阻R1的电阻值和电阻R4的电阻值沿同一方向变化、电阻R2的电阻值和电阻R3的电阻值沿同一方向变化的方式配置电阻R1～R4即可。例如，也可像图13所示那样配置电阻R1～R4。

图13为表示实施方式1的压力传感器中的电阻的另一配置例的图。

如图13所示，也可使电阻R1～R4在半导体芯片1上在俯视时一个个形成于支承构件2a的接合面与支承构件2b～2e的接合面之间的各个区域内。此处，电阻R1～R4例如形成为俯视为长方形形状，相互沿同一方向延伸。

由此，与图6所示的电阻R1～R4的配置例一样，在夹具50的螺钉52拧紧时，电阻R1的电阻值和电阻R4的电阻值沿同一方向变化，电阻R2的电阻值和电阻R3的电阻值沿同一方向，因此，可减少传感器输出的零点的漂移量及其偏差。

《实施方式2》

图14～16为表示实施方式2的压力传感器的构成的图。

图14中展示的是实施方式2的压力传感器101的立体图，图15中展示的是从图14的Z方向观察时的压力传感器101的平面结构，图16中展示的是图15的A-A截面下的压力传感器101的截面结构。再者，在图14中，只有筒状的壳体4展示的是沿其轴线的剖面的结构。

实施方式2的压力传感器101与实施方式1的压力传感器100的不同点在于，半导体芯片1a被形成为将正方形状的半导体芯片的4个角呈正方形状切掉后的形状，即俯视十字形，其他方面与实施方式1的压力传感器相同。

如图14～16所示，作为第1结构体的支承构件2a以在一端在俯视时接合于膜片3的支承面3B的中心30、在另一端在俯视时接合于半导体芯片1a的背面1B的中心10的方式垂直设置。

此外，如图14～16所示，作为第2结构体的支承构件2b～2e在一端接合于支承面3B，在另一端一个个接合于十字形的半导体芯片1a的背面1B的4个顶端区域11b～11e。

图17为实施方式2的压力传感器101的、从半导体芯片1a的背面侧观察的立体图。

如图17所示，与实施方式1的半导体芯片1一样，在半导体芯片1a的背面1B形成有薄壁部1C，所述薄壁部1C形成得比供支承构件2a～2e接合的部分薄。

在压力传感器101中，在比施加至支承面3B压力(大气压)大的压力施加至膜片3的受压面3A而使得膜片3根据施加至膜片3的两面的压力差而发生弯曲时，经由支承构件2a～2e而使得半导体芯片1a发生形变，以薄壁部1C为中心产生应力。在产生该拉伸应力的区域内形成有构成应变计(桥接电路)的电阻R1～R4。

图18表示实施方式2的压力传感器101中的电阻R1～R4在半导体芯片1a上的配置例。

如图18所示，电阻R1、R2在主面1A的与薄壁部1C相对应的区域内、在俯视时形成于配置在直线21上的支承构件2b的接合面与支承构件2a的接合面之间的区域内。此外，电阻R3、R4在主面1A的与薄壁部1C相对应的区域内、在俯视时形成于配置在直线22上的支承构件2c的接合面与支承构件2a的接合面之间的区域内。

此外，如图18所示，电阻R1～R4在俯视时与支承构件2a的中心20相隔等距离(例如，±10％以内的偏移幅度)配置。此外，电阻R1及电阻R4延伸的方向与电阻R2及电阻R3延伸的方向相差90度。

图19为表示连接实施方式2的压力传感器101与管道的夹具的螺钉的固定位置的图。

图20为表示针对像图19所示那样改变固定夹具50的螺钉52的位置时的压力传感器101的桥接电路16的输出信号的、通过FEM获得的模拟结果的图。

图20中，横轴表示距半导体芯片1a的中心10的距离，纵轴表示由半导体芯片1a的4个电阻R1～R4的应力分布换算而得的桥接电路16的输出信号(|Va－Vb|)的大小。图20中，参考符号P1表示由在将夹具50的螺钉52固定在图19所示的直线22上的位置P1的情况下使形成电阻R1～R4的位置相对于半导体芯片1a的中心进行变化时的电阻R1～R4的应力分布换算而得的桥接电路16的输出信号的大小，参考符号P2表示由在将夹具50的螺钉52固定在图19所示的直线21上的位置P2的情况下使形成电阻R1～R4的位置相对于半导体芯片1a的中心进行变化时的电阻R1～R4的应力分布换算而得的桥接电路16的输出信号的大小。

在实施方式2的压力传感器101中，与实施方式1的压力传感器100一样，在利用螺钉52来拧紧夹具50时Z轴方向的位移发生反向的半导体芯片1a上的区域内分别形成有电阻R1、R4和电阻R2、R3，因此，可抑制夹具50的螺钉52拧紧时的电阻R1与电阻R4的电阻比的变动和电阻R2与电阻R3的电阻比的变动。由此，如图20所示，可抑制因拧紧夹具50的螺钉52所引起的压力传感器101的传感器输出(桥接电路16的输出信号|Va－Vb|)的零点的漂移量，而且可抑制因夹具50的螺钉52的拧紧位置的差异所引起的上述漂移量的偏差。

尤其是通过使电阻R1和电阻R4沿同一方向延伸、而且使电阻R2和电阻R3沿同一方向延伸，与实施方式1的压力传感器100一样，可进一步抑制因拧紧夹具50的螺钉52所引起的压力传感器101的传感器输出的零点的漂移量，而且可进一步抑制上述漂移量的偏差。

此外，通过使电阻R1～R4形成于在俯视时与膜片3的中心30相隔等距离的位置(例如圆15的圆周上)，与实施方式1的压力传感器100一样，可进一步抑制因拧紧夹具50的螺钉52所引起的压力传感器101的传感器输出的零点的漂移量，而且可进一步抑制上述漂移量的偏差。

此外，通过使电阻R1及电阻R4延伸的方向与电阻R2及电阻R3延伸的方向相差90度，与实施方式1的压力传感器100一样，可进一步提高压力传感器101对施加至膜片3的受压面3A的压力的传感器灵敏度。

此外，通过使电阻R1～R4在俯视时形成于半导体芯片1a的与薄壁部1C相对应的区域内，可进一步提高压力传感器101对施加至膜片3的受压面3A的压力的传感器灵敏度。

此外，根据实施方式2的压力传感器101，半导体芯片1a具有十字形状，因此，与矩形状的半导体芯片相比，应力容易集中于形成有电阻R1～R4的区域，从而可进一步提高压力传感器101对施加至膜片3的受压面3A的压力的传感器灵敏度。

再者，在实施方式2中，例示的是使由电阻R1、R2构成的电阻对和由电阻R3、R4构成的电阻对在俯视时分别形成于支承构件2a与支承构件2b、2c之间的区域内的情况(参考图18)，但只要以夹具50的螺钉52拧紧时电阻R1的电阻值和电阻R4的电阻值沿同一方向变化、电阻R2的电阻值和电阻R3的电阻值沿同一方向变化的方式配置电阻R1～R4即可。例如，也可像图21所示那样配置电阻R1～R4。

图21为表示实施方式2的另一压力传感器中的电阻在半导体芯片上的配置例的图。

如图21所示，在压力传感器101A中，可使电阻R1～R4在半导体芯片1a上在俯视时一个个形成于支承构件2a的接合面与支承构件2b～2e的接合面之间的各个区域内。此处，电阻R1～R4例如形成为俯视为长方形形状，相互沿同一方向延伸。

由此，与图18所示的电阻R1～R4的配置例一样，在夹具50的螺钉52拧紧时，电阻R1的电阻值和电阻R4的电阻值沿同一方向变化，电阻R2的电阻值和电阻R3的电阻值沿同一方向变化，因此，可减少传感器输出的零点的漂移量及其偏差。

《实施方式3》

图22～24为表示实施方式3的压力传感器的构成的图。

图22中展示的是实施方式3的压力传感器102的立体图，图23中展示的是从图22的Z方向观察时的压力传感器102的平面结构，图24中展示的是图23的A-A截面下的压力传感器102的截面结构。再者，在图22中，只有筒状的壳体4展示的是沿其轴线的剖面的结构。

实施方式3的压力传感器102与实施方式1的压力传感器100的不同点在于，半导体芯片1b由垂直设置在膜片3的支承面3B上的3个柱子(支承构件)支承，而且在俯视时半导体芯片1b的中心10与膜片的中心30不一致，其他方面与实施方式1的压力传感器相同。

如图22～24所示，半导体芯片1b被形成为俯视为正方形形状。

如图22～24所示，作为第1结构体的支承构件2a在一端在俯视时接合于膜片3的支承面3B的中心30，在另一端在俯视时接合于半导体芯片1b的背面1B的包含一个角的区域。

此外，如图22～24所示，作为第2结构体的支承构件2b、2c在一端接合于支承面3B，在另一端接合于半导体芯片1b的背面1B，在俯视时在2条直线21、22上分别与支承构件2a隔开设置。

具体而言，支承构件2b的一端在俯视时接合于支承面3B上的直线21上，支承构件2c的一端在俯视时配置在支承面3B上的直线22上。此外，支承构件2b的另一端沿半导体芯片1b的构成供支承构件2a接合的半导体芯片1b的角的一边12配置，支承构件2c的另一端沿半导体芯片1b的构成供支承构件2a接合的半导体芯片1b的角的另一边13配置。

图25为实施方式3的压力传感器102的、从半导体芯片1b的背面侧观察的立体图。

如图25所示，与实施方式1的半导体芯片1一样，在半导体芯片1b的背面1B形成有薄壁部1C，所述薄壁部1C形成得比供支承构件2a～2c接合的部分薄。

在压力传感器102中，在比施加至支承面3B的压力(大气压)大的压力施加至膜片3的受压面3A而使得膜片3根据施加至膜片3的两面的压力差而发生弯曲时，经由支承构件2a～2c而使得半导体芯片1b发生形变，以薄壁部1C为中心产生应力。在产生该拉伸应力的区域内形成有构成应变计(桥接电路)的电阻R1～R4。

此处，支承构件2a较理想为在比施加至支承面3B的压力大的压力施加至膜片3的受压面3A时不会朝X轴及Y轴方向倾斜。因此，在实施方式3的压力传感器102中，将支承构件2a形成得比其他支承构件2b、2c粗，由此提高支承构件2a的刚性。例如，在像图21～24所示那样支承构件2a～2c为在Z轴方向上具有相同长度的柱状(圆柱、棱柱等)的构件的情况下，支承构件2a的平行于X-Y平面的截面的面积比支承构件2b、2c的平行于X-Y平面的截面的面积大。

图26表示实施方式3的压力传感器102中的电阻R1～R4在半导体芯片1b上的配置例。

如图26所示，电阻R1、R2在主面1A的与薄壁部1C相对应的区域内、在俯视时形成于配置在直线21上的支承构件2b的接合面与支承构件2a的接合面之间的区域内。此外，电阻R3、R4在主面1A的与薄壁部1C相对应的区域内、在俯视时形成于配置在直线22上的支承构件2c的接合面与支承构件2a的接合面之间的区域内。

此外，电阻R1及电阻R4延伸的方向与电阻R2及电阻R3延伸的方向相差90度。

此外，电阻R1～R4在俯视时与支承构件2a的中心20相隔等距离(例如，±10％以内的偏移幅度)配置。

在实施方式3的压力传感器102中，与实施方式1的压力传感器100一样，在利用螺钉52来拧紧夹具50时Z轴方向的位移发生反向的半导体芯片1b上的区域内分别形成有电阻R1、R4和电阻R2、R3，因此，可抑制夹具50的螺钉52拧紧时的电阻R1与电阻R4的电阻比的变动和电阻R2与电阻R3的电阻比的变动。

由此，与实施方式1的压力传感器100一样，可抑制因拧紧夹具50的螺钉52所引起的压力传感器102的传感器输出(桥接电路16的输出信号|Va－Vb|)的零点的漂移量，而且可抑制因夹具50的螺钉52的拧紧位置的差异所引起的上述漂移量的偏差。

尤其是通过与实施方式1的压力传感器100同样地使电阻R1和电阻R4沿同一方向延伸、而且使电阻R2和电阻R3沿同一方向延伸，可进一步抑制因拧紧夹具50的螺钉52所引起的压力传感器102的传感器输出的零点的漂移量，而且可进一步抑制上述漂移量的偏差。

此外，与实施方式1的压力传感器100一样，通过使电阻R1～R4在俯视时形成于与膜片3的中心30相隔等距离的位置(例如圆15的圆周上)，可进一步抑制因拧紧夹具50的螺钉52所引起的压力传感器102的传感器输出的零点的漂移量，而且可进一步抑制上述漂移量的偏差。

在实施方式3中，例示的是半导体芯片为俯视为正方形形状的情况(参考图26)，但并不限于此，也可像图27、28所示那样将半导体芯片设为L字形状。

图27、28为表示实施方式3的另一压力传感器的构成的图。

图27中展示的是实施方式3的另一压力传感器102A的立体图，图28中展示的是从半导体芯片1c的背面1B侧观察的压力传感器102A的立体图。

如图27、28所示，也可将半导体芯片1c设为未接合有支承构件2a、2b或2c的角的

内角大于180度的形状。换句话说，也可将半导体芯片1c设为将矩形状的半导体芯片

1b的角呈正方形状切掉后的形状，即L字形状。

图29表示实施方式3的另一压力传感器102A中的电阻R1～R4在半导体芯片1c上的配置例。

如图29所示，与实施方式3的压力传感器102一样，电阻R1、R2在主面1A的与薄壁部1C相对应的区域内、在俯视时形成于配置在直线21上的支承构件2b的接合面与支承构件2a的接合面之间的区域内。此外，与实施方式3的压力传感器102一样，电阻R3、R4在主面1A的与薄壁部1C相对应的区域内、在俯视时形成于配置在直线22上的支承构件2c的接合面与支承构件2a的接合面之间的区域内。

此外，与实施方式3的压力传感器102一样，支承构件2a形成得比其他支承构件2b、2c粗。

以上，根据实施方式3的另一压力传感器102A，与实施方式3的压力传感器102一样，可减少因夹具50的螺钉52的拧紧所引起的传感器输出(输出信号Va、Vb)的零点的漂移量及其偏差。

此外，根据实施方式3的另一压力传感器102A，半导体芯片1c具有将矩形状的半导体芯片的1个角呈正方形状切掉后的形状，因此，与半导体芯片为矩形状的情况相比，应力容易集中于形成有电阻R1～R4的区域，从而可进一步提高压力传感器102A对施加至膜片3的受压面3A的压力的传感器灵敏度。

《实施方式4》

图30～32为表示实施方式4的压力传感器的构成的图。

图30中展示的是实施方式4的压力传感器103的立体图，图31中展示的是从图30的Z方向观察时的压力传感器103的平面结构，图32中展示的是图31的A-A截面下的压力传感器103的截面结构。再者，在图30中，只有筒状的壳体4展示的是沿其轴线的截面的结构。

实施方式4的压力传感器103与实施方式1的压力传感器100的不同点在于，将作为第2结构体的4个支承构件2b～2e接合于半导体芯片1d的4个角，其他方面与实施方式1的压力传感器相同。

如图30～32所示，半导体芯片1d被形成为俯视为正方形形状。

与实施方式1的压力传感器100一样，作为第1结构体的支承构件2a在俯视时以支承构件2a的中心20与膜片的中心30以及半导体芯片1d的中心10一致的方式接合于支承面3B。

如图30～32所示，作为第2结构体的支承构件2b～2e在一端分别接合于比施加至支承面3B的压力大的压力施加至受压面3A时膜片3发生变形的支承面3B的区域，在另一端分别接合于半导体芯片1d的背面1B的4个角，分别垂直设置在支承面3B上。更具体而言，支承构件2b～2e在俯视时分别接合于穿过支承构件2a的中心20以及膜片的中心30的半导体芯片1d的对角线即直线21、22上而且是半导体芯片1d的背面1B的4个角。

图33为实施方式4的压力传感器103的、从半导体芯片1d的背面1B侧观察的立体图。

如图33所示，与实施方式1的半导体芯片1一样，在半导体芯片1d的背面1B形成有俯视圆形状的薄壁部1C，所述薄壁部1C形成得比供支承构件2a～2e接合的部分薄。

再者，薄壁部1C的俯视形状无特别限制。例如，也可像图34所示的压力传感器103A那样为俯视四边形状。

在压力传感器103中，在比施加至支承面3B的压力(大气压)大的压力施加至膜片3的受压面3A而使得膜片3根据施加至膜片3的两面的压力差而发生弯曲时，经由支承构件2a～2e而使得半导体芯片1d发生形变，以薄壁部1C为中心产生应力。在产生该拉伸应力的区域内形成有构成应变计(桥接电路)的电阻R1～R4。

图35表示实施方式4的压力传感器103中的电阻R1～R4在半导体芯片1d上的配置例。

如图35所示，电阻R1～R4在半导体芯片1d上在俯视时分别形成于直线21、22上。具体而言，在半导体芯片1d中，电阻R1形成于支承构件2a的接合面与支承构件2b的接合面之间的区域内的直线21上，电阻R2形成于支承构件2a的接合面与支承构件2c的接合面之间的区域内的直线22上，电阻R3形成于支承构件2a的接合面与支承构件2d的接合面之间的区域内的直线21上，电阻R4形成于支承构件2a的接合面与支承构件2e的接合面之间的区域内的直线22上。

电阻R1～电阻R4沿同一方向延伸。例如，电阻R1～R4沿与直线22平行的方向延伸。

此外，电阻R1～R4与支承构件2a的中心20相隔等距离(例如，±10％以内的偏移幅度)配置。例如，使电阻R1～R4在俯视时分别形成于与半导体芯片1d为同一中心的圆15的圆周上。此处，圆15的直径较理想为圆15处于薄壁部1C内的长度。

图36为表示针对改变固定夹具50的螺钉52的位置时的压力传感器103的桥接电路16的输出信号的、通过FEM获得的模拟结果的图。

图36中，横轴表示距半导体芯片1d的中心10的距离，纵轴表示压力传感器103的桥接电路16的输出信号(|Va－Vb|)的大小。图36中，以参考符号P1表示在图35所示的直线27上的位置P1固定夹具50的螺钉52的情况下的半导体芯片1d的应力分布，以参考符号P2表示将夹具50的螺钉52固定在图35所示的直线28上的位置P2的情况下的半导体芯片1d的应力分布。

在实施方式4的压力传感器103中，与实施方式1的压力传感器100一样，在利用螺钉52来拧紧夹具50时Z轴方向的位移发生反向的半导体芯片1d上的区域内分别形成有电阻R1～R4，因此，可抑制夹具50的螺钉52拧紧时的电阻R1与电阻R4的电阻比的变动和电阻R2与电阻R3的电阻比的变动。由此，如图36所示，可抑制因拧紧夹具50的螺钉52所引起的压力传感器103的传感器输出(桥接电路16的输出信号|Va－Vb|)的零点的漂移量，而且可抑制因夹具50的螺钉52的拧紧位置的差异所引起的上述漂移量的偏差。

尤其是通过使电阻R1和电阻R4沿同一方向延伸、而且使电阻R2和电阻R3沿同一方向延伸，与实施方式1的压力传感器100一样，可进一步抑制因拧紧夹具50的螺钉52所引起的压力传感器103的传感器输出的零点的漂移量，而且可进一步抑制上述漂移量的偏差。

此外，通过使电阻R1～R4在俯视时形成于与膜片3的中心30相隔等距离的位置(例如圆15的圆周上)，与实施方式1的压力传感器100一样，可进一步抑制因拧紧夹具50的螺钉52所引起的压力传感器103的传感器输出的零点的漂移量，而且可进一步抑制上述漂移量的偏差。

此外，通过使电阻R1～R4在俯视时形成于半导体芯片1d的与薄壁部1C相对应的区域内，可进一步提高压力传感器103对施加至膜片3的受压面3A的压力的传感器灵敏度。

以上，根据实施方式对由本发明者等人完成的发明进行了具体说明，但本发明并不限定于此，当然可在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。

例如，在实施方式1～4中，例示的是在半导体芯片的背面1B形成薄壁部1C的情况，但在作为压力传感器而获得充分的传感器灵敏度的情况下，也可像图37所示的压力传感器100B那样不形成薄壁部1C而使主面1A与背面1B之间的厚度一致。

此外，在实施方式1～4中，例示的是以支承构件2b～2e的侧面与半导体芯片的侧面成为同一平坦面的方式将支承构件2b～2e接合于半导体芯片的背面1B的情况，但也可像图38所示的压力传感器100C那样将支承构件2b～2e接合于半导体芯片1的侧面的内侧。例如，可将支承构件2b～2e接合于较图4的压力传感器100而言靠近半导体芯片1的中心10的位置。

此外，在实施方式1、2、4中，例示的是具有4个支承构件2b～2e作为第2结构体的情况，但第2结构体的数量并不限定于4个，只要在直线21和直线22上各配置有至少1个第2结构体即可。例如，在图6及图18中，也可去掉在与作为第1结构体的支承构件2a之间的区域内不形成构成应变计的电阻的支承构件2d、2e。或者，也可像图39所示的压力传感器100D那样将作为第2结构体的支承构件的数量设为5根以上。

此外，在实施方式1～4中，例示的是支承构件2a～2e为棱柱状的情况，但也可为圆柱状。

此外，在上述实施方式中，例示的是使电阻R1和电阻R4沿同一方向延伸的情况，但即便电阻R1和电阻R4不是完全沿同一方向延伸，只要电阻R1和电阻R4的延伸方向没有相互正交，都能够期待传感器输出的零点的漂移量及其偏差的减少效果。电阻R2和电阻R3也是一样的。

此外，在实施方式1～4中，圆15的直径的长度并不限定于图6等所示的长度，当然可根据所要求的性能等来加以变更。

符号说明

100、100A、100B、100C、100D、101、101A、102、102A、103、103A压力传感器，1、1a、1b、1c、1d半导体芯片，1A半导体芯片的主面，1B半导体芯片的背面，1C薄壁部，10半导体芯片的中心，2a、2b、2c、2d、2e支承构件，20支承构件2a的中心，3膜片，3A受压面，3B支承面，12、13边，30膜片的中心，4壳体，4A壳体的端部，4B壳体的内壁，R1～R4电阻，15圆，21、22直线。

Claims (21)

1.一种压力传感器，其特征在于，具有：

膜片，其具有承受测定对象流体的压力的第1主面和所述第1主面的相反侧的第2主面；

半导体芯片，其在一面形成有构成应变计的多个电阻；

第1结构体，其在一端接合于所述膜片的所述第2主面的中心，在另一端接合于所述半导体芯片的另一面；以及

至少2个第2结构体，它们在一端接合于所述第2主面，在另一端接合于所述半导体芯片的另一面，在俯视时在穿过所述膜片的所述第2主面的中心而相互正交的2条直线上分别与所述第1结构体隔开配置，

所述电阻在俯视时被形成于所述第1结构体与所述第2结构体之间的区域内，

所述半导体芯片被形成为俯视为正方形形状，

所述第1结构体的所述另一端接合于所述半导体芯片的所述另一面的中心，

所述第2结构体的所述另一端沿所述半导体芯片的所述另一面的各边一个个接合。

2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，

所述多个电阻构成桥接电路，

构成并联在所述桥接电路的2个输出端子间的2组电阻对中的一组电阻对的第1电阻及第2电阻在所述半导体芯片上在俯视时被形成于配置在所述2条直线中的一条直线上的一个所述第2结构体的接合面与所述第1结构体的接合面之间的区域内，构成另一组电阻对的第3电阻及第4电阻在所述半导体芯片上在俯视时被形成于配置在所述2条直线中的另一条直线上的另一个所述第2结构体的接合面与所述第1结构体的接合面之间的区域内，

所述第1电阻和所述第4电阻在俯视时相互沿同一方向延伸，

所述第2电阻和所述第3电阻在俯视时相互沿同一方向延伸。

3.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，

所述第1电阻及所述第4电阻延伸的方向与所述第2电阻及所述第3电阻延伸的方向在俯视时相互相差90度。

4.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，

所述多个电阻包括构成桥接电路的4个电阻，

所述4个电阻在俯视时相互沿同一方向延伸，而且一个个形成于所述半导体芯片上的所述第1结构体的接合面与各个所述第2结构体的接合面之间的区域内。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的压力传感器，其特征在于，

所述多个电阻中的各个电阻在俯视时都与所述第1结构体的中心相隔等距离地配置。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的压力传感器，其特征在于，

所述半导体芯片具有薄壁部，所述薄壁部形成得比供所述第1结构体及所述第2结构体接合的区域薄，

所述多个电阻形成于所述半导体芯片的所述一面的与所述薄壁部相对应的区域内。

7.根据权利要求5所述的压力传感器，其特征在于，

所述半导体芯片具有薄壁部，所述薄壁部形成得比供所述第1结构体及所述第2结构体接合的区域薄，

所述多个电阻形成于所述半导体芯片的所述一面的与所述薄壁部相对应的区域内。

8.一种压力传感器，其特征在于，具有：

膜片，其具有承受测定对象流体的压力的第1主面和所述第1主面的相反侧的第2主面；

半导体芯片，其在一面形成有构成应变计的多个电阻；

第1结构体，其在一端接合于所述膜片的所述第2主面的中心，在另一端接合于所述半导体芯片的另一面；以及

至少2个第2结构体，它们在一端接合于所述第2主面，在另一端接合于所述半导体芯片的另一面，在俯视时在穿过所述膜片的所述第2主面的中心而相互正交的2条直线上分别与所述第1结构体隔开配置，

所述电阻在俯视时被形成于所述第1结构体与所述第2结构体之间的区域内，

所述半导体芯片被形成为俯视十字形，

所述第1结构体的所述另一端接合于所述半导体芯片的所述另一面的中心，

所述第2结构体的所述另一端一个个接合于所述半导体芯片的所述另一面的4个顶端区域。

9.根据权利要求8所述的压力传感器，其特征在于，

所述多个电阻构成桥接电路，

构成并联在所述桥接电路的2个输出端子间的2组电阻对中的一组电阻对的第1电阻及第2电阻在所述半导体芯片上在俯视时形成于配置在所述2条直线中的一条直线上的一个所述第2结构体的接合面与所述第1结构体的接合面之间的区域内，构成另一组电阻对的第3电阻及第4电阻在所述半导体芯片上在俯视时形成于配置在所述2条直线中的另一条直线上的另一个所述第2结构体的接合面与所述第1结构体的接合面之间的区域内，

所述第1电阻和所述第4电阻在俯视时相互沿同一方向延伸，

所述第2电阻和所述第3电阻在俯视时相互沿同一方向延伸。

10.根据权利要求9所述的压力传感器，其特征在于，

所述第1电阻及所述第4电阻延伸的方向与所述第2电阻及所述第3电阻延伸的方向在俯视时相互相差90度。

11.根据权利要求8所述的压力传感器，其特征在于，

所述多个电阻包括构成桥接电路的4个电阻，

所述4个电阻在俯视时相互沿同一方向延伸，而且一个个形成于所述半导体芯片上的所述第1结构体的接合面与各个所述第2结构体的接合面之间的区域内。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的压力传感器，其特征在于，

所述多个电阻中的各个电阻在俯视时都与所述第1结构体的中心相隔等距离地配置。

13.根据权利要求8至11中任一项所述的压力传感器，其特征在于，

所述半导体芯片具有薄壁部，所述薄壁部形成得比供所述第1结构体及所述第2结构体接合的区域薄，

所述多个电阻形成于所述半导体芯片的所述一面的与所述薄壁部相对应的区域内。

14.根据权利要求12所述的压力传感器，其特征在于，

所述半导体芯片具有薄壁部，所述薄壁部形成得比供所述第1结构体及所述第2结构体接合的区域薄，

所述多个电阻形成于所述半导体芯片的所述一面的与所述薄壁部相对应的区域内。

15.一种压力传感器，其特征在于，具有：

膜片，其具有承受测定对象流体的压力的第1主面和所述第1主面的相反侧的第2主面；

半导体芯片，其在一面形成有构成应变计的多个电阻；

第1结构体，其在一端接合于所述膜片的所述第2主面的中心，在另一端接合于所述半导体芯片的另一面；以及

至少2个第2结构体，它们在一端接合于所述第2主面，在另一端接合于所述半导体芯片的另一面，在俯视时在穿过所述膜片的所述第2主面的中心而相互正交的2条直线上分别与所述第1结构体隔开配置，

所述电阻在俯视时被形成于所述第1结构体与所述第2结构体之间的区域内，

具有2个所述第2结构体，

所述半导体芯片被形成为俯视多边形状，

所述第1结构体的所述另一端接合于所述半导体芯片的所述另一面的包含1个角的区域，

其中一个所述第2结构体的所述另一端在所述半导体芯片的所述另一面沿构成所述1个角的2条边中的一条边接合，

另一个所述第2结构体的所述另一端在所述半导体芯片的所述另一面沿构成所述1个角的2条边中的另一条边接合，

所述多个电阻构成桥接电路，

构成并联在所述桥接电路的2个输出端子间的2组电阻对中的一组电阻对的第1电阻及第2电阻在所述半导体芯片上在俯视时形成于所述第1结构体的接合面与所述其中一个所述第2结构体的接合面之间的区域内，构成另一组电阻对的第3电阻及第4电阻在所述半导体芯片上在俯视时形成于所述第1结构体的接合面与所述另一个所述第2结构体的接合面之间的区域内，

所述第1电阻和所述第4电阻在俯视时相互沿同一方向延伸，

所述第2电阻和所述第3电阻在俯视时相互沿同一方向延伸。

16.根据权利要求15所述的压力传感器，其特征在于，

所述第1电阻及所述第4电阻延伸的方向与所述第2电阻及所述第3电阻延伸的方向在俯视时相互相差90度。

17.根据权利要求15所述的压力传感器，其特征在于，

在俯视时，所述半导体芯片的未接合有所述第1结构体或所述第2结构体的一个角的内角大于180度。

18.根据权利要求16所述的压力传感器，其特征在于，

在俯视时，所述半导体芯片的未接合有所述第1结构体或所述第2结构体的一个角的内角大于180度。

19.根据权利要求15至18中任一项所述的压力传感器，其特征在于，

所述多个电阻中的各个电阻在俯视时都与所述第1结构体的中心相隔等距离地配置。

20.根据权利要求15至18中任一项所述的压力传感器，其特征在于，

所述半导体芯片具有薄壁部，所述薄壁部形成得比供所述第1结构体及所述第2结构体接合的区域薄，

所述多个电阻形成于所述半导体芯片的所述一面的与所述薄壁部相对应的区域内。

21.根据权利要求19所述的压力传感器，其特征在于，

所述半导体芯片具有薄壁部，所述薄壁部形成得比供所述第1结构体及所述第2结构体接合的区域薄，

所述多个电阻形成于所述半导体芯片的所述一面的与所述薄壁部相对应的区域内。