JP2002350257A - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧力検出用のダイアフラムを有する金属ステ
ムの該ダイアフラムの表面に、歪みゲージが形成された
半導体よりなるセンサチップを、低融点ガラスを介して
固定してなる圧力センサにおいて、センサ出力への外来
ノイズの影響を抑制する。 【解決手段】 歪みゲージ４１を有するセンサチップ４
０がガラス台座５５に陽極接合され、ガラス台座５５
は、低融点ガラス５０を介して金属ステムのダイアフラ
ム１１の表面上に固定されている。センサチップ４０と
低融点ガラス５０との間に介在するガラス台座５５によ
って、金属ステムとセンサチップ４０との間の寄生容量
を小さくすることができるため、外部からのノイズ電流
がセンサチップ４０に伝播しにくくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧力検出用のダイ
アフラムを有する金属ステムの該ダイアフラムの表面に
絶縁膜を介して半導体よりなるセンサ基板を固定してな
り、該センサ基板に形成した歪みゲージにより該ダイア
フラムの歪みを電気信号に変換することにより圧力を検
出するようにした圧力センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の一般的な圧力センサの模式的断
面構成を図４に示す。このものは、例えば、自動車の燃
料噴射系（例えばコモンレール）における燃料パイプ内
の高い圧力（例えば２０ＭＰａ程度）を検出する高圧検
出用の圧力センサの適用可能なものである。

【０００３】金属ステム１０には、薄肉部としての圧力
検出用のダイアフラム１１が形成されており、このダイ
アフラム１１は、金属ステム１０に形成された圧力導入
孔１０ａから導入される圧力を受圧して歪むようになっ
ている。このダイアフラム１１上には、半導体よりなる
センサ基板Ｊ４０が、低融点ガラス（シリコン酸化物
等）等よりなる絶縁膜５０を介して固定されている。

【０００４】センサ基板Ｊ４０は、ダイアフラム１１の
歪みを電気信号に変換するための歪みゲージＪ４１を有
する。図４に示すセンサ基板Ｊ４０では、Ｎ型シリコン
基板の表面に形成されたＰ型領域が、歪みゲージＪ４１
として形成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記図４に
示すような従来の圧力センサにおいては、金属ステム１
０のダイアフラム１１の表面に、センサ基板Ｊ４０が絶
縁膜５０を介して固定された構成となっているため、絶
縁膜５０を誘電体として金属ステム１０とセンサ基板Ｊ
４０との間に、寄生容量Ｃｐが存在する。

【０００６】そして、圧力センサが、外部電磁波等のノ
イズの多い環境下で使用された場合、このようなノイズ
電流は、金属ステム１０から絶縁膜５０、センサ基板Ｊ
４０へと伝播する。これにより、歪みゲージＪ４１から
の出力となる電気信号に対する外来ノイズが生じ、セン
サ出力の変動が大きくなるという問題が生じる。

【０００７】そこで、本発明は上記問題に鑑み、圧力検
出用のダイアフラムを有する金属ステムの該ダイアフラ
ムの表面に、歪みゲージが形成された半導体よりなるセ
ンサ基板を、絶縁膜を介して固定してなる圧力センサに
おいて、センサ出力への外来ノイズの影響を抑制するこ
とを目的とする。

【０００８】

【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に記載の発明では、圧力検出用のダイアフ
ラム（１１）を有する金属ステム（１０）と、この金属
ステムにおけるダイアフラムの表面に絶縁膜（５０）を
介して固定された半導体よりなるセンサ基板（４０）
と、このセンサ基板に形成されダイアフラムの歪みを電
気信号に変換するための歪みゲージ（４１）とを備える
圧力センサにおいて、センサ基板と絶縁膜との間には、
絶縁層（５５）が介在していることを特徴とする。

【０００９】それによれば、センサ基板と絶縁膜との間
に介在する絶縁層により、従来に比べて、金属ステムと
センサ基板との間の寄生容量を小さくすることができる
ため、外部からのノイズ電流がセンサ基板の歪みゲージ
に伝播しにくくなり、センサ出力への外来ノイズの影響
を抑制することができる。

【００１０】ここで、絶縁層（５５）は、請求項２に記
載の発明のように、センサ基板（４０）と陽極接合によ
り接合されたガラス台座にしたり、請求項３に記載の発
明のように、低融点ガラス層により形成されたものにす
ることができる。

【００１１】また、請求項４に記載の発明では、圧力検
出用のダイアフラム（１１）を有する金属ステム（１
０）と、この金属ステムにおけるダイアフラムの表面に
絶縁膜（５０）を介して固定された半導体よりなるセン
サ基板（４０）と、このセンサ基板に形成されダイアフ
ラムの歪みを電気信号に変換するための歪みゲージ（４
１）とを備える圧力センサにおいて、センサ基板（４
０）はシリコン半導体チップよりなり、絶縁膜側の面か
ら反対側の面に向かって第１の導電型層（４０ａ）、第
２の導電型層（４０ｂ）が順次積層されたものであり、
歪みゲージは、第１の導電型層とは分離して第２の導電
型層内に形成された第１の導電型領域（４０ｃ）により
構成されており、第２の導電型層には、歪みゲージに印
加される電圧よりも高い電圧が、第１の導電型層と第２
の導電型層との間で逆方向電圧になるように印加可能と
なっていることを特徴とする。

【００１２】それによれば、第１の導電型層と第２の導
電型層との間のＰＮ接合を、歪みゲージに印加される電
圧よりも高い電圧にて逆バイアスすることになるため、
第１の導電型層と第２の導電型層との間の空乏層が拡が
って、当該間の寄生容量が小さくなる。

【００１３】そのため、外来ノイズ電流が第１の導電型
層から第２の導電型層へ伝播しにくくなり、結果的に、
外部からのノイズ電流がセンサ基板の歪みゲージに伝播
しにくくなり、センサ出力への外来ノイズの影響を抑制
することができる。

【００１４】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
の発明と請求項４の発明とを組み合わせたものであり、
両発明の効果を発揮する圧力センサを実現することがで
き、より高いレベルにて、センサ出力への外来ノイズの
影響を抑制することができる。

【００１５】ここで、請求項４及び請求項５に記載の発
明においては、請求項６に記載の発明のように、第１の
導電型層（４０ａ）及び第１の導電型領域（４０ｃ）が
Ｐ型であり、第２の導電型層（４０ｂ）がＮ型であるも
のにすることができる。

【００１６】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一
例である。

【００１７】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明を
図に示す実施形態について説明する。図１に本発明の第
１実施形態に係る圧力センサＳ１の全体断面構成を示
す。また、図２は、図１中のセンサ基板４０の近傍すな
わち本実施形態の要部を拡大して示す模式的な断面図で
ある。

【００１８】本実施形態では、限定するものではない
が、圧力センサＳ１は、自動車の燃料噴射系（例えばコ
モンレ−ル）における燃料パイプ（図示せず）に取り付
けられ、この燃料パイプ内の圧力媒体としての液体また
は気液混合気の圧力を検出するものとして説明する。

【００１９】１０は中空円筒形状を成す金属ステムであ
り、ネジ部材２０により、ハウジング３０にネジ結合さ
れ固定されている。金属ステム１０は、一端側に閉塞部
としての薄肉状のダイアフラム１１を有し、他端側に開
口部１２を有する。また、金属ステム１０の他端側（開
口部１２側）には、一端側（ダイアフラム１１側）に比
べて外周径が大きい段付部１３が形成されている。

【００２０】金属ステム１０のダイアフラム１１の表面
には、図２に示す様に、半導体からなるセンサチップ
（センサ基板）４０が、絶縁性のガラスよりなるガラス
台座（絶縁層）５５を介して、シリコン酸化物等よりな
る低融点ガラス（絶縁膜）５０により接合固定されてい
る。図２においては、ガラス台座５５は、センサチップ
４０とは陽極接合により接合され、金属ステム１０とは
低融点ガラス５０により接合されている。

【００２１】なお、ガラス台座５５は、センサチップ４
０に対しても陽極接合ではなく、低融点ガラスにより接
合されていても良い。ここで、ガラス台座５５の厚さ
は、その取り扱い上、割れを防止するために、例えば、
０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度のものにすることができ
る。また、例えば、センサチップ４０の厚さは２００μ
ｍ程度、低融点ガラス５０の厚さは６０μｍ程度にする
ことができる。

【００２２】また、絶縁層５５として、ガラス台座に代
わり、低融点ガラスで形成した絶縁層を用いても良い。
この場合の層の厚みは、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の
ものにすることができる。

【００２３】このセンサチップ４０は、開口部１２から
金属ステム１０内部（圧力導入孔１０ａ）に導入された
圧力媒体の圧力によってダイアフラム１１が変形したと
きに発生する歪みを検出するものであり、ダイアフラム
１１の歪みを電気信号に変換するための歪みゲージ４１
を備えている。

【００２４】この歪みゲージ４１は、図示しないが、少
なくとも４個形成されており、これら４個の歪みゲージ
４１が互いに電気的に接続されることにより、ダイアフ
ラム１１の変形に応じた抵抗値変化を電気信号に変換す
るためのブリッジ回路（ホイートストンブリッジ）を構
成している。

【００２５】センサチップ４０は、シリコン半導体チッ
プよりなり、図２に示す様に、裏面（絶縁膜５０側すな
わち絶縁層５５側の面）から表面に向かってＰ型層（第
１の導電型層）４０ａ、Ｎ型層（第２の導電型層）４０
ｂが順次積層されたものであり、歪みゲージ４１は、Ｐ
型層４０ａとは分離してＮ型層４０ｂ内に形成されたＰ
型領域（第１の導電型領域）４０ｃとして構成されてい
る。なお、Ｐ型層４０ａとＰ型領域４０ｃとでは、不純
物濃度が同程度でも相違していてもよい。

【００２６】また、図２に示す様に、センサチップ４０
の表面には、熱酸化膜等よりなる電気絶縁性の酸化膜４
２が形成されている。この酸化膜４２の上には、ゲージ
用パッド４３、４４、Ｐ型層４０ａの接地用パッド４
５、Ｎ型層４０ｂへの電圧印加用パッド４６やその他の
配線等が、Ａｌ（アルミ）等の蒸着により形成されてい
る。これら、各部４１、４０ａ、４０ｂと各パッド４３
〜４６とは、酸化膜４２の所望の部位に形成された開口
部を介して電気的に接続されている。

【００２７】図２では、ゲージ用パッド４３、４４は、
上記した歪みゲージ４１により構成されるブリッジ回路
に対する電圧印加用パッド４３、当該ブリッジ回路の接
地用パッド４４が示されている。図示しないが、もちろ
ん、ブリッジ回路の出力用パッドも同様に設けられてい
る。

【００２８】また、Ｎ型層４０ｂへの電圧印加用パッド
４６は、ブリッジ回路の電圧印加用パッド４３へ加わる
電圧と同じ電圧をＮ型層４０ｂへ印加するためのもので
ある。これは、ブリッジ回路の電圧印加用パッド４３を
介してブリッジ回路すなわち歪みゲージ４１へ電圧を印
加したときに、バイアスによって歪みゲージ４１（Ｐ型
領域４０ｃ）からＮ型層４０ｂへ電流が流れないように
するためである。

【００２９】ここで、各パッド４３〜４６は、後述する
セラミック基板６０に超音波ワイヤボンディングにより
形成されたＡｌ（アルミニウム）等の細線であるボンデ
ィングワイヤ６４を介して結線されている。各パッド４
３〜４６は、これらセラミック基板６０やワイヤ６４等
を介して、各々の用途に応じて、後述する入力用、出力
用及び接地用の各ターミナル７２に電気的に接続されて
いる。

【００３０】なお、本実施形態のセンサチップ４０は、
イオン注入法や熱拡散等にて、各導電型層及び各導電型
領域４０ａ〜４０ｃを形成したり、蒸着法にてパッド４
３〜４６や配線等を形成したりする等、周知の半導体製
造技術を用いて製造することが可能である。

【００３１】また、金属ステム１０の材料には、超高圧
を受けることから高強度であること、及び、Ｓｉからな
るセンサチップ４０をガラス等の絶縁膜５０により接合
するため低熱膨張係数であることが求められ、具体的に
は、Ｆｅ、Ｎｉ、ＣｏまたはＦｅ、Ｎｉを主体とし、析
出強化材料としてＴｉ、Ｎｂ、Ａｌまたは、Ｔｉ、Ｎｂ
が加えられた材料を選定し、プレス、切削や冷間鍛造等
により形成できる。

【００３２】また、図１に示す様に、ハウジング３０
は、被取付体としての上記燃料パイプに直接取り付けら
れるもので、外周面に該取付用のネジ３１が形成されて
いる。また、ハウジング３０の内部には、金属ステム１
０の開口部１２と連通する圧力導入通路３２が形成され
ている。この圧力導入通路３２は、ハウジング３０が上
記燃料パイプに取り付けられた状態で上記燃料パイプ内
と連通し、金属ステム１０内へ圧力媒体を導入するよう
になっている。

【００３３】ネジ部材（スクリュウ）２０は、金属ステ
ム１０の外周を覆う円筒形状を有し、その外周面に雄ネ
ジ部２１が形成され、一方、ハウジング３０における雄
ネジ部２１と対応する部位には、雄ネジ部２１に対応し
た形状の雌ネジ部３３が形成されている。

【００３４】そして、これら両ネジ部２１、３３のネジ
結合により、金属ステム１０において、ネジ部材２０か
らの押圧力が段付部１３に印加されるため、金属ステム
１０はハウジング３０に押圧固定され、さらに、この押
圧力によって、開口部１２と圧力導入通路３２との連通
部、即ち、金属ステム１０の開口部１２側とハウジング
３０の圧力導入通路３２側との境界部Ｋがシールされて
いる。

【００３５】このように、ハウジング３０は、上記燃料
パイプへの固定（超高圧シール及び機械的保持）、及
び、金属ステム１０のネジ部材２０を利用しての固定
（超高圧シール及び機械的保持）という機能、更には、
後述のコネクタケース８０の固定（シール及び機械的保
持）という機能を有する。そのため、ハウジング３０の
要求品質としては、圧力媒体及び実車環境からの耐食
性、また上記境界部Ｋにて高いシール面圧を発生させる
軸力を維持するためのネジ強度、が挙げられる。

【００３６】そして、これらの要求品質から、ハウジン
グ３０の材質としては、耐食性と高強度を合わせもつ炭
素鋼（例えばＳ１５Ｃ等）に耐食性を上げるＺｎめっき
を施したものや、耐食性を有するＸＭ７、ＳＵＳ４３
０、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ６３０等を採用することがで
きる。

【００３７】また、ネジ部材２０は、金属ステム１０を
ハウジング３０に固定し、高いシール面圧を発生させる
軸力を維持するために高強度が求められるが、ハウジン
グ３０とコネクタケース８０により構成されるパッケー
ジの内部に収納されることから、ハウジング３０と違い
耐食性は必要なく、炭素鋼等を採用できる。

【００３８】６０は回路基板としての上記セラミック基
板であり、ネジ部材２０に接着され固定されることによ
り、ハウジング３０内におけるセンサチップ４０の周囲
に配設されている。該基板６０には、センサチップ４０
の出力を増幅したり、特性調整を行うためのＩＣチップ
６２が接着剤にて固定されている。

【００３９】ここで、上述したように、セラミック基板
６０とセンサチップ４０の表面上の上記パッド４３〜４
６とは、ボンディングワイヤ６４によって結線され、電
気的に接続されている。また、コネクタターミナル７０
へ電気的接続するためのピン６６が、銀ろうにてセラミ
ック基板６０に接合されている。

【００４０】コネクタターミナル７０は、ターミナル７
２が樹脂７４にインサート成形により構成されたアッシ
ー（ＡＳＳＹ）である。ターミナル７２とセラミック基
板６０とはピン６６にレーザ溶接により接合されてい
る。これによって、センサチップ４０からの出力は、ボ
ンディングワイヤ６４からピン６６を介してターミナル
７２へ伝達可能となっている。

【００４１】また、コネクタターミナル７０は、接着剤
７６により、コネクタケース８０に固定保持され、ター
ミナル７２は自動車のＥＣＵ等へ配線部材を介して電気
的に接続可能となっている。

【００４２】なお、ターミナル７２は、図１では２本示
されているが、上記ＩＣチップ６２等を介して、センサ
チップ４０の上記ブリッジ回路に対して電圧を入出力す
るために、入力用（電圧印加用）、出力用及び接地用の
少なくとも３本が備えられている。

【００４３】コネクタケース８０は、コネクタターミナ
ル７０の外形を成すもので、Ｏリング９０を介して組付
けられたハウジング３０と一体化してパッケージを構成
し、該パッケージ内部のセンサチップ４０、各種ＩＣ、
電気的接続部を湿気・機械的外力より保護するものであ
る。コネクタケース８０の材質は、加水分解性の高いＰ
ＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等を採用できる。

【００４４】かかる構成を有する圧力センサＳ１の組付
方法の一例について述べる。まず、センサチップ４０を
ガラス台座５５に陽極接合し、このガラス台座５５を絶
縁膜５０を介して金属ステム１０に接合する。そして、
この金属ステム１０を、ネジ部材２０を介してハウジン
グ３０にネジ結合しハウジング３０に固定する。

【００４５】次に、ネジ部材２０にセラミック基板６０
を接着し、ワイヤボンディングを行い、セラミック基板
６０の所定部位とセンサチップ４０の各パッド４３〜４
６とをボンディングワイヤ６４により結線し、電気的に
接続する。

【００４６】次に、コネクタターミナル７０とピン６６
とをレーザ溶接（ＹＡＧレーザ溶接等）にて接合する。
次に、Ｏリング９０を介して、コネクタケース８０をハ
ウジング３０の溝部に組み付け、該溝部をかしめること
により、コネクタケース８０とハウジング３０とを固定
する。こうして、図１に示す圧力センサＳ１が完成す
る。

【００４７】かかる圧力センサＳ１は、ハウジング３０
のネジ３１を上記図示しない燃料パイプに形成されたネ
ジ部に直接結合し取り付けることによって、該燃料パイ
プに接続固定される。

【００４８】そして、燃料パイプ内の燃料圧が、圧力導
入通路３２を通じて、金属ステム１０の開口部１２から
金属ステム１０の圧力導入孔１０ａへ導入されたとき
に、その圧力によってダイアフラム１１が歪み変形し、
この変形をセンサチップ４０により電気信号に変換す
る。

【００４９】例えば、図２において、電圧印加用パッド
４３を介して、上記ブリッジ回路に対して所定の電圧
（入力電圧、例えば３Ｖ程度）を印加しておき、この状
態で、ダイアフラム１１の歪みに伴ってブリッジ回路の
抵抗バランスが変化することにより、ブリッジ回路から
の出力電圧が変化する。なお、図２には、歪みゲージに
印加される電圧により、Ｐ型層４０ａとＮ型層４０ｂの
間に生じた空乏層４０ｄが示されている。

【００５０】このダイアフラム１１の歪みに基づいて変
化する出力電圧を、センサの処理回路部を構成するセラ
ミック基板６０等にて処理し、圧力検出を行う。そし
て、検出された圧力（燃料圧）に基づいて、上記ＥＣＵ
等により燃料噴射制御がなされるのである。

【００５１】ところで、本実施形態では、センサチップ
（センサ基板）４０と低融点ガラス（絶縁膜）５０との
間に、従来のこの種の圧力センサでは存在していなかっ
た絶縁層５５を介在させたことを特徴としている。

【００５２】それによれば、センサチップ４０と低融点
ガラス５０との間に介在する絶縁層５５により、従来に
比べて、金属ステム１０とセンサチップ４０との間の寄
生容量を小さくすることができる。単純には、絶縁層５
５の厚さ分増加する金属ステム１０とセンサチップ４０
との間の距離に対して反比例的に、上記寄生容量を小さ
くすることができる。

【００５３】そのため、外部からのノイズ電流が、金属
ステム１０からセンサチップ４０へ、ひいては歪みゲー
ジ４１へと伝播しにくくなり、結果的に、センサ出力へ
の外来ノイズの影響（外来ノイズによるセンサ出力の変
動等）を抑制することができる。

【００５４】なお、本実施形態は、歪みゲージ４１を有
する半導体よりなるセンサ基板４０を、絶縁膜５０を介
して金属ステム１０のダイアフラム１１の表面に固定し
てなる圧力センサにおいて、センサ基板４０と絶縁膜４
０との間に、ガラス台座５５を介在させたことを要部と
するものであり、その他、センサ基板４０や絶縁膜５０
等の構成は、適宜設計変更可能である。

【００５５】（第２実施形態）図３は、本発明の第２実
施形態に係る圧力センサの要部を拡大して示す模式的な
断面図である。以下、上記第１実施形態と相違する点に
ついて主として説明する。

【００５６】本実施形態では、センサチップ４０は、上
記した絶縁層を介在させずに、低融点ガラス５０により
直接金属ステム１０のダイアフラム１１の表面に接合固
定されている。

【００５７】センサチップ４０は、上記第１実施形態と
同様、裏面（絶縁膜５０側すなわち絶縁層側の面）から
表面に向かってＰ型層（第１の導電型層）４０ａ、Ｎ型
層（第２の導電型層）４０ｂが順次積層されたものであ
り、歪みゲージ４１は、Ｐ型層４０ａとは分離してＮ型
層４０ｂ内に形成されたＰ型領域（第１の導電型領域）
４０ｃとして構成されている。

【００５８】そして、センサチップ４０表面の酸化膜４
２の上に、上記ゲージ用パッド４３、４４、Ｐ型層４０
ａの接地用パッド４５やその他の配線等が、Ａｌ等の蒸
着により形成されていることは、上記第１実施形態と同
様である。

【００５９】ここで、本実施形態では、上記第１実施形
態とは異なり、Ｎ型層４０ｂへの電圧印加用パッド４７
とブリッジ回路の電圧印加用パッド４３とが同電位では
なく、Ｎ型層４０ｂへの電圧印加用パッド４７を介して
Ｎ型層４０ｂへ印加される電圧が、ブリッジ回路の電圧
印加用パッド４３を介して歪みゲージ４１に印加される
電圧（例えば３Ｖ程度）よりも高い電圧（例えば５Ｖ程
度）となるように構成されている。

【００６０】この構成は、例えば、Ｎ型層４０ｂへの電
圧印加用パッド４７を、セラミック基板６０の最高電位
となる部位にワイヤ６４により電気的に接続することに
より、実現することができる。それにより、セラミック
基板６０からワイヤ６４を介して、Ｎ型層４０ｂには、
歪みゲージに印加される電圧よりも高い電圧が、Ｐ型層
４０ａとＮ型層４０ｂの間で逆方向電圧になるように印
加可能となる。

【００６１】このように、本実施形態によれば、Ｐ型層
４０ａとＮ型層４０ｂの間のＰＮ接合を、歪みゲージ４
１に印加される電圧よりも高い電圧にて逆バイアスする
ことになるため、Ｐ型層４０ａとＮ型層４０ｂの間の空
乏層４０ｄが、歪みゲージ４１に印加される電圧により
生じる場合よりも拡がって（例えば約２割拡がる）、両
層４０ａ、４０ｂ間の寄生容量が小さくなる。

【００６２】そのため、外部からのノイズ電流が、金属
ステム１０からセンサチップ４０へ伝播されても、Ｐ型
層４０ａからＮ型層４０ｂへは伝播しにくくすることが
できる。そして、結果的に、外部からのノイズ電流がセ
ンサチップ４０の歪みゲージ４１に伝播しにくくなり、
センサ出力への外来ノイズの影響（外来ノイズによるセ
ンサ出力の変動等）を抑制することができる。

【００６３】なお、Ｎ型層４０ｂへの印加電圧の増加に
伴って、外部からのノイズ電流をＰ型層４０ａからＮ型
層４０ｂへ伝播しにくくできるが、Ｎ型層４０ｂへの印
加電圧は、歪みゲージ４１の耐圧以下とすることは、も
ちろんである。

【００６４】（他の実施形態）なお、上記第１実施形態
と第２実施形態とを組み合わせてもよい。つまり、セン
サチップ４０と低融点ガラス５０との間に絶縁層５５を
介在させつつ、Ｎ型層４０ｂには、歪みゲージ４１に印
加される電圧よりも高い電圧が、Ｐ型層４０ａとＮ型層
４０ｂの間で逆方向電圧になるように印加可能となって
いる構成としても良い。それにより、両実施形態の効果
を発揮することができる。

【００６５】また、上記実施形態では、第１の導電型層
４０ａ及び第１の導電型領域４０ｃはＰ型であり、第２
の導電型層４０ｂはＮ型であるが、逆に、第１の導電型
層及び第１の導電型領域がＮ型であり、第２の導電型層
がＰ型であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る圧力センサの全体
構成を示す概略断面図である。

【図２】上記第１実施形態に係る圧力センサの要部を示
す概略断面図である。

【図３】本発明の第２実施形態に係る圧力センサの要部
を示す概略断面図である。

【図４】従来の一般的な圧力センサの模式的断面構成を
示す図である。

【符号の説明】

１０…金属ステム、１１…ダイアフラム、４０…センサ
チップ（センサ基板）、４０ａ…Ｐ型層、４０ｂ…Ｎ型
層、４０ｃ…Ｐ型領域、５０…低融点ガラス（絶縁
膜）、５５…絶縁層（ガラス台座等）。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力検出用のダイアフラム（１１）を有
   する金属ステム（１０）と、 この金属ステムにおける前記ダイアフラムの表面に絶縁
   膜（５０）を介して固定された半導体よりなるセンサ基
   板（４０）と、 このセンサ基板に形成され前記ダイアフラムの歪みを電
   気信号に変換するための歪みゲージ（４１）とを備える
   圧力センサにおいて、 前記センサ基板と前記絶縁膜との間には、絶縁層（５
   ５）が介在していることを特徴とする圧力センサ。
2. 【請求項２】 前記絶縁層（５５）は、前記センサ基板
   （４０）とは陽極接合により接合されたガラス台座より
   なることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
3. 【請求項３】 前記絶縁層（５５）は、低融点ガラス層
   からなることを特徴とする請求項１に記載の圧力セン
   サ。
4. 【請求項４】 圧力検出用のダイアフラム（１１）を有
   する金属ステム（１０）と、 この金属ステムにおける前記ダイアフラムの表面に絶縁
   膜（５０）を介して固定された半導体よりなるセンサ基
   板（４０）と、 このセンサ基板に形成され前記ダイアフラムの歪みを電
   気信号に変換するための歪みゲージ（４１）とを備える
   圧力センサにおいて、 前記センサ基板（４０）はシリコン半導体チップよりな
   り、前記絶縁膜側の面から反対側の面に向かって、第１
   の導電型層（４０ａ）、第２の導電型層（４０ｂ）が順
   次積層されたものであり、 前記歪みゲージは、前記第１の導電型層とは分離して前
   記第２の導電型層内に形成された第１の導電型領域（４
   ０ｃ）により構成されており、 前記第２の導電型層には、前記歪みゲージに印加される
   電圧よりも高い電圧が、第１の導電型層と第２の導電型
   層との間で逆方向電圧になるように印加可能となってい
   ることを特徴とする圧力センサ。
5. 【請求項５】 前記センサ基板（４０）はシリコン半導
   体チップよりなり、前記絶縁膜（５０）側の面から反対
   側の面に向かって、第１の導電型層（４０ａ）、第２の
   導電型層（４０ｂ）が順次積層されたものであり、 前記歪みゲージ（４１）は、前記第１の導電型層とは分
   離して前記第２の導電型層内に形成された第１の導電型
   領域（４０ｃ）により構成されており、 前記第２の導電型層には、前記歪みゲージに印加される
   電圧よりも高い電圧が、第１の導電型層と第２の導電型
   層との間で逆方向電圧になるように印加可能となってい
   ることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記
   載の圧力センサ。
6. 【請求項６】 前記第１の導電型層（４０ａ）及び前記
   第１の導電型領域（４０ｃ）はＰ型であり、前記第２の
   導電型層（４０ｂ）はＮ型であることを特徴とする請求
   項４または５に記載の圧力センサ。