CN109844482B - 压力传感器 - Google Patents
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Abstract
压力传感器(1)具备传感器芯片(2)与支承部件(3)。支承部件在与隔膜(23)隔开的位置支承传感器芯片。压力传感器构成为,在将与支承部件接合的接合面(20a)、以及与其相反的一侧的校准面(20b)的距离设为h、将传感器芯片的内切圆直径设为d1、将隔膜的板厚设为t、将隔膜的内切圆直径设为d2的情况下,h=0.3~2.5mm,d1=0.7~2.5mm,h/d1≥1,t=5~15μm,d2=350~700μm。
Description
相关申请的相互参照
本申请基于2016年10月18日提出申请的日本专利申请号2016-204478号,此处通过参照引入其记载内容。
技术领域
本公开涉及一种压力传感器。
背景技术
已知有具有如下构成的压力传感器:将形成有隔膜的传感器芯片与台座接合,并且在封装材料等基台上经由粘合剂搭载有台座(例如参照日本特开2003-270068号公报等)。
发明内容
在这种压力传感器中,存在因安装应力以及热应力等内部应力而产生传感器输出的偏移变动、由此导致检测精度降低这一课题。本公开鉴于上述例示的课题而完成。即,本公开提供一种能够良好地抑制内部应力所引起的检测精度的降低的、尽可能简单的装置构成。
本公开的一个观点的压力传感器,构成为产生与流流体压相应的电输出。
该压力传感器具备:
传感器芯片,具有隔膜和内部空间,该隔膜具有薄板形状,并形成为因所述流体压而在规定所述薄板形状中的板厚的厚度方向上挠曲,该内部空间是在所述厚度方向上与所述隔膜邻接的空间;以及
支承部件,在与所述隔膜隔开的位置支承所述传感器芯片,
将接合面与校准面之间的距离设为h,所述接合面是与所述厚度方向正交的所述传感器芯片的表面,并且是与所述支承部件接合的接合面,所述校准面(20b)是与所述厚度方向正交的所述传感器芯片的表面,并且是与所述接合面相反的一侧的面,
将沿所述厚度方向观察时所述传感器芯片的外形为多边形的情况下的内切圆直径、或者所述传感器芯片的外形为圆形的情况下的直径设为d1,
将所述隔膜中的所述板厚设为t,
将沿所述厚度方向观察时的所述隔膜的外形为多边形的情况下的内切圆直径、或者所述隔膜的外形为圆形的情况下的直径设为d2,
在这种情况下,构成为:
h=0.3~2.5mm
d1=0.7~2.5mm
h/d1≥1
t=5~15μm
d2=350~700μm。
本公开的其他一个观点的压力传感器,构成为产生与流体压相应的电输出。
该压力传感器具备:
传感器芯片,具有隔膜和框部,该隔膜具有薄板形状,并形成为因所述流体压而在规定所述薄板形状中的板厚的厚度方向上挠曲,该框部以支承所述隔膜的方式连接于所述隔膜的外缘;以及
支承部件,在与所述隔膜隔开的位置支承所述传感器芯片,
将接合面与校准面之间的距离设为h,所述接合面是与所述厚度方向正交的所述传感器芯片的表面,并且是与所述支承部件接合的面,所述校准面是与所述厚度方向正交的所述传感器芯片的表面,并且是与所述接合面相反的一侧的面,
将沿所述厚度方向观察时所述传感器芯片的外形为多边形的情况下的内切圆直径、或者所述传感器芯片的外形为圆形的情况下的直径设为d1,
将所述隔膜中的所述板厚设为t,
将沿所述厚度方向观察时的所述隔膜的外形为多边形的情况下的内切圆直径、或者所述隔膜的外形为圆形的情况下的直径设为d2,
将沿所述厚度方向观察时的所述框部的宽度设为f,
在这种情况下,构成为:
h=0.3~2.5mm
d1=0.7~2.5mm
t=5~15μm
d2=350~700μm
f=(d1-d2)/2,并且,
在设x=h/d1、y=f/d1的情况下的xy正交坐标系中,(x,y)与用直线依次连结(1.43,0.05)、(1.43,0.36)、(1,0.36)、(0.68,0.33)、(0.56,0.3)、(1,0.08)、(1.43,0.05)而形成的区域重叠。
在所述传感器芯片的所述接合面与所述支承部件的接合部会产生安装应力等内部应力。关于这一点,根据上述构成,能够尽可能抑制该内部应力向所述隔膜传递所导致的传感器输出的偏移变动。因而,根据上述构成,能够以尽可能简单的装置构成良好地抑制内部应力所引起的检测精度的降低。
另外,权利要求书所记载的各单元中的括号内的附图标记表示该单元与后述的实施方式所记载的具体单元的对应关系的一个例子。
附图说明
图1是表示第一实施方式的压力传感器的概略构成的侧剖面图。
图2是图1所示的传感器芯片的俯视图。
图3是表示关于第一实施方式的压力传感器的模拟结果的图表。
图4是表示关于第二实施方式的压力传感器的模拟结果的图表。
图5是表示变形例的压力传感器的概略构成的俯视图。
图6是表示其他变形例的压力传感器的概略构成的俯视图。
图7是表示另一其他变形例的压力传感器的概略构成的侧剖面图。
图8是表示另一其他变形例的压力传感器的概略构成的侧剖面图。
图9是表示另一其他变形例的压力传感器的概略构成的侧剖面图。
具体实施方式
以下,基于附图对实施方式进行说明。另外,在多个实施方式相互之间、还有实施方式与后述的变形例中,对相互相同或者均等的部分标注了同一附图标记。在该情况下,在后续的实施方式或者变形例中,只要没有技术上的矛盾或者特别的追加说明,就可适当运用之前的实施方式中的说明。
(第一实施方式的构成)
参照图1,本实施方式的压力传感器1构成为,产生与流体压相应的电输出。具体而言,该压力传感器1具有输出与测定对象即流体的绝对压力、例如向车辆的发动机吸入的空气的压力相应的电压的构成。
压力传感器1具备传感器芯片2、支承部件3、以及接合层4。支承部件3是支承传感器芯片2的部件,例如是金属引线框、陶瓷基板、或者合成树脂壳,隔着接合层4与传感器芯片2对置配置。接合层4由环氧树脂等合成树脂形成。即,传感器芯片2利用接合层4接合于支承部件3。
图1相当于图2的I-I剖面图。以下,一边参照图1以及图2,一边对传感器芯片2的详细构成进行说明。另外,在图2中,为了简化图示,省略了支承部件3以及接合层4的图示。另外,为了简化图示以及说明,在各图中关于通常设于传感器芯片2的保护膜、布线用导体薄膜等细节省略了图示以及说明。关于图5之后的变形例也相同。
在本实施方式中,传感器芯片2形成为长方体状。传感器芯片2的一个表面(即底面)、并且是与支承部件3对置的接合面20a经由接合层4而与支承部件3接合。传感器芯片2的另一个表面(即顶面)即校准(gauge)面20b设于与接合面20a相反的一侧,以便承受流体压。
传感器芯片2具有下层部21与上层部22。下层部21配置于支承部件3与上层部22之间。即,下层部21具有上述的接合面20a。在本实施方式中,下层部21形成为具有(100)面取向的硅半导体层。上层部22与下层部21中的和接合面20a相反的一侧的面接合。即,上层部22配置于作为绝对压力的测定对象的流体与下层部21之间。
在本实施方式中,上层部22具有第一半导体层22a、第二半导体层22b、以及中间氧化膜22c。第一半导体层22a是具有(110)面取向的硅半导体层,配置于与下层部21隔开的位置。即,第一半导体层22a具有上述的校准面20b。
第二半导体层22b是具有(110)面取向的硅半导体层,配置于下层部21与第一半导体层22a之间。中间氧化膜22c是硅氧化膜,配置于第一半导体层22a与第二半导体层22b之间。即,上层部22是具有层叠构造的SOI层,通过依次层叠以及接合第一半导体层22a、中间氧化膜22c、以及第二半导体层22b而形成。
传感器芯片2具有隔膜23与内部空间24。隔膜23具有薄板形状,形成为通过流体压而沿厚度方向挠曲。“厚度方向”是规定隔膜23所具有的薄板形状中的板厚的方向,并且是与接合面20a以及校准面20b正交的方向。即,“厚度方向”相当于图1中的上下方向。该方向还是规定传感器芯片2的厚度、即接合面20a与校准面20b之间的距离的方向。因此,以下将图1中的上下方向简称为“厚度方向”。
隔膜23设于传感器芯片2中的与支承部件3隔开的位置。即,传感器芯片2在与隔膜23隔开的位置被支承部件3支承。具体而言,隔膜23构成为在校准面20b上从压力传感器1的外侧的空间承受流体压。
如图2所示,在本实施方式中,隔膜23在俯视时、即沿厚度方向观察的情况下,外形形成为正八边形状。内部空间24是在厚度方向上与隔膜23邻接的空间,设于比隔膜23靠第二半导体层22b侧。即,隔膜23将第一半导体层22a中的与内部空间24对置的部分作为主体而构成。
在本实施方式中,内部空间24形成为在传感器芯片2的内部所设置的密闭空间。具体而言,在第二半导体层22b形成有与内部空间24对应的凹部25。凹部25被设为在第二半导体层22b中至少向下层部21侧开口。作为一个例子,凹部25可形成为沿厚度方向贯通第二半导体层22b。在该情况下,隔膜23由第一半导体层22a以及中间氧化膜22c中的、与内部空间24对置的部分形成。即,在该情况下,隔膜23的板厚相当于第一半导体层22a的厚度与中间氧化膜22c的厚度之和。
在本实施方式中,伴随着下层部21与上层部22的接合,凹部25被下层部21封堵,内部空间24形成为密闭空间。传感器芯片2构成为,隔膜23根据构成基准压力室的内部空间24的内压和隔膜23的外侧的空间的压力之差而挠曲变形。第二半导体层22b中的内部空间24的周围的部分即框部26以支承隔膜23的方式连接于隔膜23的外缘。
在隔膜23设有多个校准电阻27。校准电阻27是根据应变而产生电阻变化的压电电阻元件,通过对第一半导体层22a进行杂质扩散而形成。如图2所示,在本实施方式中,在隔膜23形成有四个校准电阻27。四个校准电阻27以构成公知的惠斯登电桥电路的方式相互电连接。
四个校准电阻27中的一个、即图2中的最上侧的校准电阻27配置于隔膜23的俯视时呈正八边形状的外形中的对边中的一个、即图2中的虚线的正八边形中的上边的附近。四个校准电阻27中的另一个、即图2中的最下侧的校准电阻27配置于隔膜23的俯视时呈正八边形状的外形中的对边中的另一个、即图2中的虚线的正八边形中的下边的附近。这两个校准电阻27在隔膜23中的外缘附近关于隔膜23的俯视时的中心对称地配置。
四个校准电阻27中的再另一个、即图2中的最左侧的校准电阻27配置于隔膜23的俯视时呈正八边形状的外形中的对边中的再另一个、即图2中的虚线的正八边形中的左边与隔膜23的俯视时的中心的大致中间位置。四个校准电阻27中的再另一个、即图2中的最右侧的校准电阻27配置于隔膜23的俯视时呈正八边形状的外形中的对边中的再另一个、即图2中的虚线的正八边形中的右边与隔膜23的俯视时的中心的大致中间位置。这两个校准电阻27在隔膜23的俯视时的靠近中心的位置关于隔膜23的俯视时的中心对称地配置。
本实施方式的传感器芯片2构成为满足以下的各式。在以下的各式中,h为传感器芯片2的厚度。d1是俯视时的传感器芯片2的对边间距离,相当于内切圆直径。t是隔膜23的板厚。d2是俯视时的矩形状的隔膜23的短边长度,相当于内切圆直径。
h=0.3~2.5mm
d1=0.7~2.5mm
h/d1≥1
t=5~15μm
d2=350~700μm
(第一实施方式的构成的制造方法)
具有上述构成的传感器芯片2能够如下制造。另外,如上述那样,关于通常设于传感器芯片2的保护膜、布线用导体薄膜等细节省略说明。
首先,准备作为第一半导体层22a、中间氧化膜22c以及第二半导体层22b的层叠体的SOI基板。接下来,在该SOI基板形成校准电阻27。另外,通过在该SOI基板上从第二半导体层22b侧设置凹部25,形成隔膜23。
在凹部25即隔膜23的形成中,优选的是使用各向异性干式蚀刻。其原因如下。在各向异性干式蚀刻中,硅氧化膜即中间氧化膜22c的蚀刻速度比硅半导体层即第二半导体层22b的蚀刻速度低。因此,中间氧化膜22c作为蚀刻停止层发挥功能,从而以良好的加工精度形成隔膜23。具体而言,能够以良好的精度设定隔膜23的板厚。
如上述那样形成上层部22。之后,以利用下层部21封堵凹部25的方式在上层部22上接合下层部21。由此,形成具有密闭的内部空间24的传感器芯片2。
(第一实施方式的构成所带来的效果)
在传感器芯片2的接合面20a与支承部件3的接合部可能产生安装应力等内部应力。关于这一点,在本实施方式中,传感器芯片2构成为满足h=0.3~2.5mm,d1=0.7~2.5mm,h/d1≥1,t=5~15μm,d2=350~700μm。
在该构成中,在上述的接合部产生的内部应力的、向隔膜23的传递可通过下层部21被良好地缓和。因此,根据该构成,能够尽可能抑制上述的内部应力向隔膜23传递所导致的传感器输出的偏移变动。因而,根据本实施方式,能够利用尽可能简略的装置构成,良好地抑制内部应力所引起的检测精度的降低。具体而言,能够不使传感器芯片2的构造复杂化或大型化而良好地减少内部应力的影响。
另外,在本实施方式中,传感器芯片2将具有(110)面取向的硅半导体层作为主体而构成。另外,隔膜23在俯视时形成为正八边形状。而且,在隔膜23的中心附近及外缘附近分别各配置两个校准电阻27。由此,能够进一步良好地抑制传感器输出的偏移变动。
另外,在d1≤1mm的情况下,如果h≥1mm,则h/d1≥1。因此,例如能够通过对利用研磨将厚度调整为0.3mm的上层部22贴合由厚度约0.7mm的标准的硅晶片形成的下层部21来形成传感器芯片2。具体而言,例如可使用遵循SEMI标准而制造出的晶片直径200mm、厚度725±20μm的硅晶片来形成下层部21。SEMI是Semiconductor Equipment and MaterialsInternational的简称。因而,根据本具体例,无需用于满足h/d1≥1的条件的晶片厚度调整等特别的加工,就能够实现可良好地抑制内部应力所引起的检测精度的降低的装置构成。
(关于第一实施方式的模拟结果)
图3示出以图1以及图2所示的传感器芯片2的构成为前提使h、d1、t、d2变化了的情况下的、模拟了传感器输出的偏移变动的结果。另外,在该模拟中,传感器芯片2的平面形状设为正方形。
图3中的纵轴的“偏移量(%FS)”通过以下的式子计算出。在以下的式子中,额定输出电压σs是对隔膜23施加了额定压力的情况下的输出电压。偏移电压σn是以未对隔膜23施加压力的状态对传感器芯片2的接合面20a施加了应力的情况下的输出电压。σn以及σs是通过模拟计算出的结果。
偏移量(单位:%FS)=100×(σn/σs)
在图3中,细的单点划线的折线表示设为d1=0.7mm、d2=500μm、t=9μm,并使h从0.3mm变化至1.2mm的情况下的模拟结果。粗的实线的折线表示设为d1=1.8mm、d2=500μm、t=9μm,并使h从0.7mm变化至2.5mm的情况下的模拟结果。粗的单点划线的折线表示设为h=1mm、d2=500μm、t=9μm,并使d1从0.7mm变化至2.5mm的情况下的模拟结果。细的实线的折线表示设为h=1mm、d2=630μm、t=15μm,并使d1从0.7mm变化至2.5mm的情况下的模拟结果。
在图3中,粗的虚线的折线表示设为h=1mm、d2=500μm、t=5μm,并使d1从0.7mm变化至2.5mm的情况下的模拟结果。粗的双点划线的折线表示设为h=1mm、d2=500μm、t=15μm,并使d1从0.7mm变化至2.5mm的情况下的模拟结果。细的虚线的折线表示设为h=1mm、d2=350μm、t=9μm,并使d1从0.7mm变化至2.5mm的情况下的模拟结果。细的双点划线的折线表示设为h=1mm、d2=700μm、t=9μm,并使d1从0.7mm变化至2.5mm的情况下的模拟结果。
在图3中,单点划线的水平线表示0.25%FS以及-0.25%FS的偏移量。根据图3的模拟结果明显得知,h/d1的值越大,偏移量越朝向0收敛。特别是,在h=0.3~2.5mm、d1=0.7~2.5mm、t=5~15μm、d2=350~700μm的条件下,通过设为h/d1≥1,使得偏移量落入±0.25%FS的范围内。由此,可获得良好的传感器特性。
(第二实施方式)
本实施方式的传感器芯片2构成为以图1以及图2所示的构成为前提,还满足以下的各式。在以下的各式中,f是俯视时的框部26的宽度。
h=0.3~2.5mm
d1=0.7~2.5mm
t=5~15μm
d2=350~700μm
f=(d1-d2)/2
另外,本实施方式的传感器芯片2构成为满足以下的条件。
“在设为x=h/d1、y=f/d1的情况下的xy正交坐标系中,(x,y)与用直线依次连结(1.43,0.05)、(1.43,0.36)、(1,0.36)、(0.68,0.33)、(0.56,0.3)、(1,0.08)、(1.43,0.05)而形成的区域重叠。”
图4示出以图1以及图2所示的传感器芯片2的构成为前提使h、d1、t、d2、f变化了的情况下的、模拟了传感器输出的偏移变动的结果。另外,在该模拟中,传感器芯片2的平面形状也设为正方形。
在图4中的多个标绘点中,×符号表示偏移量未落入±0.25%FS的范围内的例子。另一方面,○符号表示偏移量落入±0.25%FS的范围内的例子。图中所描绘的多边形表示在设为x=h/d1、y=f/d1的情况下的xy正交坐标系中用直线依次连结(x、y)为(1.43,0.05)、(1.43,0.36)、(1,0.36)、(0.68,0.33)、(0.56,0.3)、(1,0.08)、(1.43,0.05)而形成的区域的边界线。
根据图4的模拟结果可明显得知,在h=0.3~2.5mm、d1=0.7~2.5mm、t=5~15μm、d2=350~700μm的条件下,通过以与包含边界线的上述的区域重叠的方式设定各值,使得偏移量落入±0.25%FS的范围内。由此,可获得良好的传感器特性。
(变形例)
本公开并不限定于上述实施方式,能够对上述实施方式进行适当变更。以下,对代表性的变形例进行说明。在以下的变形例的说明中,仅对与上述实施方式不同的部分进行说明。因此,在以下的变形例的说明中,关于与上述实施方式具有相同的附图标记的构成要素,只要没有技术上的矛盾或者特别的说明,就可适当引用上述实施方式中的说明。
在上述实施方式中,“底面”、“顶面”、“下层部21”、“上层部22”等上下方向的概念只是为了方便说明而临时设定的。即,图1中的压力传感器1的姿势只是为了简化说明而方便地设定成校准面20b朝向上方。因此,例如可根据压力传感器1的使用方式而使校准面20b成为压力传感器1的“底面”或者“侧面”。
传感器芯片2的俯视时的外形形状并不限定于矩形。传感器芯片2的俯视时的外形形状为矩形的情况下,短边长度相当于d1,在矩形以外的多边形的情况下,内切圆直径相当于d1,在圆形的情况下,其直径相当于d1。
关于构成下层部21以及上层部22的半导体的组成,也无特别的限定。另外,下层部21既可以是硅半导体基板,也可以是玻璃基板。
在上述实施方式中,隔膜23的板厚相当于第一半导体层22a的厚度与中间氧化膜22c的厚度之和。然而,本公开并不限定于该构成。即,例如能够以不沿厚度方向贯通第二半导体层22b的方式形成凹部25。在该情况下,隔膜23的板厚要加上第二半导体层22b中的形成有凹部25的剩余的部分的厚度。
隔膜23的平面形状也可适当变更。具体而言,例如可如图5所示,隔膜23在俯视时形成为四边形状、更优选的是矩形状。在该情况下,框部26与俯视时呈四边形状的隔膜23对应地形成为四方筒状。
即,例如,可以是传感器芯片2将具有(110)面取向的硅半导体层作为主体而构成,且隔膜23在俯视时形成为四边形状。在该情况下,d2相当于四边形状中的内切圆直径、或者矩形状中的短边长度。另外,在该情况下,可通过使用碱性各向异性蚀刻而廉价且高精度地形成隔膜23。
或者例如可如图6所示那样,将隔膜23形成为俯视时呈圆形。在隔膜23的平面形状是图6所示的圆形的情况下,d2与该圆形中的直径对应。在隔膜23的平面形状是图6所示的圆形、或者图2所示的正八边形的情况下,与图5所示的四边形的情况相比,能够进一步减少内部应力所带来的对传感器输出的影响。
内部空间24并不限定于密闭空间。即,可如图7所示,在下层部21中的、与上层部22的凹部25对应的位置形成沿厚度方向贯通该下层部21的连通孔28。另外,可在支承部件3中的、与连通孔28对应的位置形成沿厚度方向贯通该支承部件3的开口孔31。内部空间24可形成为包含凹部25的内侧的空间和设于下层部21的连通孔28的内侧的空间。另外,内部空间24可经由设于支承部件3的开口孔31而与外部连通。
具有该构成的压力传感器1输出与隔膜23的两侧、即图7中的隔膜23的上侧以及下侧的压力差相应的电压。即,本公开不仅可良好地应用于上述实施方式所示的绝对压力传感器构成,还可良好地应用于图7所示的那样的差压传感器构成。具体而言,该压力传感器1例如可用作检测DPF(柴油机微粒过滤器)的上游侧排气压与下游侧排气压的差压的所谓的排放气体差压传感器。
上层部22的构成并不限定于上述实施方式那样的SOI层。具体而言,可如图8所示,将上层部22形成为具有隔膜23和与内部空间24对应的凹部25的半导体层221。即,本变形例中的上层部22可通过对半导体层221设置凹部25以及校准电阻27而形成。该半导体层221可形成为无接缝的一层构造的半导体基板。在该情况下,半导体层221优选的是具有(110)面取向。另外,本变形例并不限定于图8所示的差压传感器构成。即,本变形例也能够应用于图1所示的那样的绝对压力传感器构成。
各半导体层中的面取向也无特别的限定。例如,第一半导体层22a的面取向并不限定于(110)。第二半导体层22b可以具有(110)面取向,也可以具有(100)面取向,还可以具有(111)面取向。关于下层部21也相同,可以具有(110)面取向,也可以具有(111)面取向。具体而言,例如也可以是下层部21、第一半导体层22a、以及第二半导体层22b都具有(110)面取向的构成。在它们之中任意一个情况下,都可起到内部应力减少的效果。
在上述的各例中,传感器芯片2具有下层部21与上层部22的层叠构造。然而,本公开并不限定于该构造。即,可如图9所示,传感器芯片2通过对半导体层221设置凹部25以及校准电阻27而形成。在该情况下,关于半导体层221,也可将该半导体层221形成为无接缝的一层构造的半导体基板。另外,半导体层221优选的是具有(110)面取向。另外,本变形例并不限定于图9所示的差压传感器构成。即,本变形例也能够应用于图1所示的那样的绝对压力传感器构成。
校准电阻27的数量、配置以及电连接构成也并不限定于上述的例子。
本公开并不限定于上述的例子那样的校准电阻类型(即压电类型)的压力传感器1。即,本公开也能够适当地应用于与校准电阻类型不同的类型的压力传感器。另外,本公开的应用对象并不限定于车载传感器。
作为压力的测定对象的流体也并不限定于吸入空气、排气等那样的气体。即,液体、凝胶、超临界流体等也可成为测定对象。另外,压力测定时的流体可以是流动状态,也可以是静止状态或者以其为基准的状态。即,测定压力也可以是静压。另外,本说明书中,“测定”指的是产生与流体压相应的电输出。电输出中除了模拟信号(例如电压等)之外,可包含数字信号或者数字数据。“测定”也可以换言之称为“检测”或者“探测”。
变形例也并不限定于上述的例示。另外,多个变形例可被相互组合。另外,可将多个实施方式相互组合。而且,可对多个实施方式的组合适当组合上述的变形例的全部或者一部分。
Claims (4)
1.一种压力传感器(1),构成为产生与流体压相应的电输出,其特征在于,所述压力传感器(1)具备:
传感器芯片(2),具有隔膜(23)和框部(26),该隔膜(23)具有薄板形状,并形成为因所述流体压而在规定所述薄板形状中的板厚的厚度方向上挠曲,该框部(26)以支承所述隔膜的方式连接于所述隔膜的外缘;以及
支承部件(3),在与所述隔膜隔开的位置支承所述传感器芯片,
将接合面(20a)与校准面(20b)之间的距离设为h,所述接合面(20a)是与所述厚度方向正交的所述传感器芯片的表面,并且是与所述支承部件接合的面,所述校准面(20b)是与所述厚度方向正交的所述传感器芯片的表面,并且是与所述接合面相反的一侧的面,
将沿所述厚度方向观察时所述传感器芯片的外形为多边形的情况下的内切圆直径、或者所述传感器芯片的外形为圆形的情况下的直径设为d1,
将所述隔膜中的所述板厚设为t,
将沿所述厚度方向观察时的所述隔膜的外形为多边形的情况下的内切圆直径、或者所述隔膜的外形为圆形的情况下的直径设为d2,
将沿所述厚度方向观察时的所述框部的宽度设为f,
在这种情况下,构成为:
h=0.3~2.5mm
d1=0.7~1mm
t=5~15μm
d2=350~700μm
f=(d1-d2)/2,并且,
在设x=h/d1、y=f/d1的情况下的xy正交坐标系中,(x,y)位于用直线依次连结(1.43,0.05)、(1.43,0.36)、(1,0.36)、(0.68,0.33)、(0.56,0.3)、(1,0.08)、(1.43,0.05)而形成的区域中。
2.如权利要求1所述的压力传感器,其特征在于,
沿所述厚度方向观察的情况下的所述隔膜的所述外形为圆形、四边形或者八边形。
3.如权利要求1所述的压力传感器,其特征在于,
所述传感器芯片具有:
作为SOI层的上层部(22),具有第一半导体层(22a)、第二半导体层(22b)以及中间氧化膜(22c)的层叠构造,该第一半导体层(22a)是具有(110)面取向的硅半导体层,且具有所述隔膜,该第二半导体层(22b)是硅半导体层,形成有与作为在所述厚度方向上与所述隔膜邻接的空间的内部空间对应的凹部(25),该中间氧化膜(22c)是设于所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的硅氧化膜;以及
下层部(21),是硅半导体层,并且与所述上层部接合。
4.如权利要求1所述的压力传感器,其特征在于,
所述传感器芯片具有:
上层部(22),是具有(110)面取向的硅半导体层,具有所述隔膜以及与作为在所述厚度方向上与所述隔膜邻接的空间的内部空间对应的凹部(25);以及
下层部(21),是硅半导体层,与所述上层部接合。
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