JP2004012141A - 静電容量式圧力センサおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】組立精度が高く、検出精度にバラツキのない小型の静電容量式圧力センサおよびその製造方法を提供することにある。
【解決手段】基板11,21の対向面のうち、平板電極12,22の周囲に環状のスペーサ18を設けるとともに、前記スペーサ18の周囲に前記スペーサ18よりも軟化点または融点が低い材料からなるフリット23を設けた。
【選択図】 図1
【解決手段】基板11,21の対向面のうち、平板電極12,22の周囲に環状のスペーサ18を設けるとともに、前記スペーサ18の周囲に前記スペーサ18よりも軟化点または融点が低い材料からなるフリット23を設けた。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電容量式圧力センサおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
従来、静電容量式圧力センサは、2枚の基板の各対向面にそれぞれ設けた平板状電極を所定間隔で平行に対向させたものである。そして、前記基板の一方が外部圧力で板厚方向に撓むことによって生じる静電容量の変化を検出することにより、外部から負荷された圧力を検出する。
【0003】
したがって、検出精度の均一化を図るうえで、対向する電極間の距離は極めて重要な意義を有している。このため、例えば、特開平5−288623号公報あるいは特開平10−111206号公報において、セラミックの微小球あるいは樹脂ビーズを用いて所定の電極間ギャップを確保する方法がそれぞれ開示されている。
【0004】
しかしながら、いずれの方法も微小球を流動性のある接着剤に混合して使用する方法である。このため、2枚の基板を対向させ、前記微小球の直径が基板の対向距離となるように接合一体化すると、前記基板間で接着剤が必要以上に広がって固化する。この結果、外部圧力で板厚方向に撓む基板であるダイヤフラムを支持する支点間距離にバラツキが生じ、均一な検出精度が得にくく、調整作業が煩雑になるという問題点がある。
【0005】
また、特開平8−240500号公報には、不連続で一様な高さを有するスペーサの外周に、前記スペーサよりも軟化点の低いフリットを設けた静電容量式圧力センサにおいて、スペーサを用いて所定の電極間ギャップを確保する方法が開示されている。
【0006】
しかし、前述の圧力センサでは基板外径を小さくすると、フリットを不連続なスペーサ近傍に配置する必要があり、軟化したフリットがスペーサの間から侵入して固化する。このため、外部圧力で板厚方向に撓む基板であるダイヤフラムを支持する支点間距離にバラツキが生じ、均一な検出精度が得にくいという問題点がある。
【0007】
本発明は、前記問題点に鑑み、組立精度が高く、検出精度にバラツキのない小型の静電容量式圧力センサおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる静電容量式圧力センサは、前記目的を達成すべく、所定の間隙で対向する平板電極を2枚の基板の対向面にそれぞれ設けた静電容量式圧力センサにおいて、前記基板の対向面のうち、前記平板電極の周囲に環状のスペーサを設けるとともに、前記スペーサの周囲に前記スペーサよりも軟化点または融点が低い材料からなるフリットを設けた構成としてある。
【0009】
したがって、本発明によれば、スペーサはフリットよりも軟化点または融点がも高いとともに、フリットの内側に位置する。このため、フリットを設けた基板とスペーサを設けた基板とを、前記フリットが軟化または溶融する温度で接合一体化しても、スペーサは軟化または溶融せず、2枚の前記基板で挟持されるので、所定の電極ギャップを確保できる。さらに、環状の前記スペースが軟化または溶融した前記フリットの内方への侵入を阻止する。このため、外部からの圧力で板厚方向に撓む基板であるダイヤフラムの支点間距離にバラツキが生じず、検出精度が均一な静電容量式圧力センサが得られる。特に、本発明によれば、フリットをスペーサの近傍に配置できるので、基板面積の小さい小型の静電容量式圧力センサが得られる。
【0010】
本発明の他の実施形態によれば、環状のスペーサのうち、電極の引き出し線に重なる部分に切り欠き部を設けた構成であってもよい。
本実施形態によれば、引き出し線を設けた基板の表面に一様な高さのスペーサを形成する場合であっても、電極の引き出し線に重なる部分を切り欠いてあるので、スペーサが部分的に盛り上がることがなく、スペーサの高さが一様となる。このため、一方の基板に他方の基板を接合一体化すると、両者は平行となり、基板が傾くことがないので、検出精度がより一層、均一化する。
【0011】
本発明の別の実施形態としては、環状のスペーサのうち、電極の引き出し線に重なる部分を低く形成した構成としてもよい。
このため、本実施形態によれば、電極の引き出し線に重なる部分を除き、環状のスペーサは一様な高さを有するので、所定の電極間ギャップを確保しつつ、2枚の基板を平行に接合一体化できる。
【0012】
本発明にかかる静電容量式圧力センサの製造方法は、第1基板の片面に設けた平板電極の周囲に環状のスペーサを設ける工程と、第2基板の片面に設けた平板電極の周囲を囲み、かつ、前記スペーサの外径よりも大きな内径を有するとともに、前記スペーサよりも軟化点または融点が低い材料でフリットを設ける工程と、前記フリットが軟化または溶融する温度で前記第1基板に前記第2基板を接合一体化する工程と、からなる方法である。
【0013】
本発明によれば、スペーサはフリットよりも軟化点または融点が高いとともに、フリットの内側に位置する。このため、フリットを設けた基板とスペーサを設けた基板とを、前記フリットが軟化または溶融する温度で接合一体化しても、スペーサは軟化または溶融せず、2枚の前記基板で挟持されるので、所定の電極ギャップを確保できる。さらに、前記スペーサが前記フリットの内側に設けられているので、前記スペーサが前記フリットの内方への侵入を阻止する。このため、外部からの圧力で板厚方向に撓む基板であるダイヤフラムの支点間距離にバラツキが生じず、小型で検出精度が均一な静電容量式圧力センサが得られる。特に、本発明によれば、フリットをスペーサの近傍に配置できるので、基板面積の小さい小型の静電容量式圧力センサが得られるという効果がある。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる実施形態を図1ないし図6の添付図面に従って説明する。
本発明にかかる第1実施形態は、図1ないし図4に示すように、基台10とダイヤフラム20とを所定間隔で対向させつつ、接合一体化した場合である。
【0015】
図3Bに示すように、前記基台10は厚肉のセラミック基板11の上面中央に第1固定電極12を設けるとともに、引き出し線13を介してスルーホール14に接続してある。さらに、前記第1固定電極12の周囲に配置した略C字形状の第2固定電極15は、引き出し線16を介してスルーホール17に接続してある。このため、前記スルーホール14,17を介してセラミック基板11の下面側から電気接続可能となっている。前記第2固定電極15の周囲には環状のスペーサ18が配置されている。
【0016】
前記第1,第2固定電極12,15、引き出し線13,16およびスルーホール14,17は、Au,Ag等の導電材料を印刷あるいはメッキ等の既存の方法で形成してある。
【0017】
前記スペーサ18は、所定の電極ギャップを確保するとともに、後述するダイヤフラム10のフリット23の侵入を阻止するものである。前記スペーサ18としては、例えば、軟化点540℃のガラス、融点1455℃のNiペースト、融点1083℃のCuを印刷あるいはメッキ等の既存の方法で形成できる。
【0018】
ダイヤフラム20は薄肉のセラミック基板21の下面に可動電極22を形成するとともに、前記可動電極22の周囲に環状のフリット23を形成してある。前記フリット23は、前記スペーサ18よりも軟化点または融点が低い材料からなり、その内径は前記スペーサ18の外径とほぼ同等以上に形成されている。
【0019】
前記可動電極22は、前記第1,第2固定電極12,15と同様の材料,方法で形成できる。一方、前記フリット23は、例えば、軟化点370℃のガラス、融点280℃のAuSnロウ材を印刷あるいはメッキ等の既存の方法で形成できる。
【0020】
前述の印刷による方法としては、例えば、図4に示すスクリーン印刷が挙げられる。
すなわち、メッシュ状スクリーン30の下面のうち、印刷する領域以外の領域に乳剤31を塗布して目止めする。そして、基板11(21)の上に前記スクリーン30を位置決めした後、ペースト状塗布剤32をゴム製スキージ33で引き伸ばす(図4A)。スクリーン30の乳剤31を塗布していない領域から塗布剤32が通過し、基板11(21)に塗布される(図4B)。ついで、前記スキージ33の移動に伴って基板11(21)に塗布された塗布剤34が、スクリーン30の上面に残存する塗布剤32から分離し、その直後にスクリーン30自身の張力でスクリーン30が基板11(21)から離れる(図4C)。そして、基板11(21)に塗布された塗布剤34の表面が表面張力で円弧面となる(図4D)。
【0021】
前述のメッキによる電極12,22等の形成方法としては、例えば、基板11(12)をパラジウムで下地処理した後、基板11(12)全面にCuを無電解メッキする。ついで、レジストマスクを印刷した後、NiおよびAuを順次、無電解メッキする。ついで、前記レジストマスクを剥離し、無電解メッキしたCuを除去することにより、電極12,22、引き出し線13,16およびスルーホール14,17が形成される。
【0022】
前述のメッキによるスペーサ18の形成方法としては、例えば、基板11をパラジウムで下地処理した後、基板11全面にCuを無電解メッキする。ついで、レジストマスクを印刷した後、Cuを電解メッキする。ついで、前記レジストマスクを剥離し、無電解メッキしたCuを除去することにより、スペーサ18が形成される。
【0023】
そして、図1に示すように、基台10の上方にダイヤフラム20を位置決めし、ついで、フリット23だけが軟化または溶融する温度雰囲気中で基台10にダイヤフラム20を押圧する。これにより、フリット23が軟化して変形しながら基板11の表面に接着するとともに、スペーサ18に接着する。このとき、前記スペーサ18はダイヤフラム20を押圧した場合にも変形しないので、所定の電極ギャップを確保できる。さらに、前記基台10のスぺーサ18がフリット23の内方への侵入を阻止するので、ダイヤフラム20の支点間距離はスペーサ18の直径で定まり、高い組立精度を確保できる。
【0024】
また、前記フリット23はシール材としても機能する。このため、フリット23を環状に形成することにより、2枚の基板を接合一体化して電極間ギャップを完全にシールし、電極間ギャップを真空に保持して絶対圧を測定できるセンサとしてもよい。さらに、前記フリット23は必ずしも連続している必要はなく、不連続に形成しておいてもよい。
【0025】
第2実施形態は、図5A,Bに示すように、基台10に設けたスペーサ18のうち、引き出し線13および引き出し線16(図5には図示せず)と重なる部分に切り欠き部19を形成した場合である。そして、前述の第1実施形態と同様に、基台10にダイヤフラム20を接合一体化することにより、フリット23がスペーサ18の切り欠き部19を遮へいする。
【0026】
本実施形態によれば、スペーサ18が引き出し線13と重なる部分はない。このため、例えば、基板11上にスペーサ18を印刷方法で形成しても、スペーサ18が部分的に盛り上がることがなく、一様な高さを有するスペーサ18が得られる。この結果、基台10にダイヤフラム20を接合一体化すると、ダイヤフラム20が基台10に平行に接合一体化され、傾くことがない。したがって、組立精度が高く、検出精度が均一な圧力センサが得られるという利点がある。
【0027】
なお、スペーサには必ずしも前記切り欠き部を設ける必要はなく、例えば、図6に示すように、スペーサ18の引き出し線13と重なる部分を、フリットが流入しない程度に一段低く形成してもよい。
【0028】
また、スペーサに切り欠き部を設ける場合であっても、必ずしもフリットで遮へいする必要はなく、開放しておいてもよい。さらに、フリットはスペーサから所定の距離だけ離して組み付けるようにしてもよい。そして、切り欠き部の巾寸法を必要最小限とすることにより、フリットの侵入を防止してもよい。
【0029】
【発明の効果】
本発明によれば、スペーサはフリットよりも軟化点または融点が高いとともに、フリットの内側に位置する。このため、フリットを設けた基板とスペーサを設けた基板とを、前記フリットが軟化または溶融する温度で接合一体化すると、スペーサは軟化または溶融せず、2枚の前記基板で挟持されるので、所定の電極ギャップを確保できる。さらに、環状の前記スペーサが軟化または溶融した前記フリットの内方への侵入を阻止する。このため、外部からの圧力で板厚方向に撓む基板であるダイヤフラムの支点間距離にバラツキが生じず、検出精度が均一な静電容量式圧力センサが得られる。特に、本発明によれば、フリットをスペーサの近傍に配置できるので、床面積の小さい小型の静電容量式圧力センサが得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる静電容量式圧力センサの第1実施形態を示し、図Aは接合前を示す断面図、図Bは接合後を示す断面図である。
【図2】図1で示した第1実施形態の接合工程を示す拡大断面図であり、図Aは接合前の拡大断面図であり、図Bは接合後の拡大断面図である。
【図3】図1で示した構成部材を示し、図Aはダイヤフラムの底面図、図Bは基台の平面図である。
【図4】本発明で使用されるスクリーン印刷を説明するための工程図である。
【図5】本発明の第2実施形態を示し、図Aは接合前の基台を示す部分拡大図、図Bは接合後の基台を示す部分拡大図である。
【図6】本発明の他の実施形態を示す部分拡大図である。
【符号の説明】
10…基台、11…セラミック基板、12…第1固定電極、13…引き出し線、14…スルーホール、15…第2固定電極、16…引き出し線、17…スルーホール、18…スペーサ、19…切り欠き部、20…ダイヤフラム、21…セラミック基板、22…可動電極、23…フリット。
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電容量式圧力センサおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
従来、静電容量式圧力センサは、2枚の基板の各対向面にそれぞれ設けた平板状電極を所定間隔で平行に対向させたものである。そして、前記基板の一方が外部圧力で板厚方向に撓むことによって生じる静電容量の変化を検出することにより、外部から負荷された圧力を検出する。
【0003】
したがって、検出精度の均一化を図るうえで、対向する電極間の距離は極めて重要な意義を有している。このため、例えば、特開平5−288623号公報あるいは特開平10−111206号公報において、セラミックの微小球あるいは樹脂ビーズを用いて所定の電極間ギャップを確保する方法がそれぞれ開示されている。
【0004】
しかしながら、いずれの方法も微小球を流動性のある接着剤に混合して使用する方法である。このため、2枚の基板を対向させ、前記微小球の直径が基板の対向距離となるように接合一体化すると、前記基板間で接着剤が必要以上に広がって固化する。この結果、外部圧力で板厚方向に撓む基板であるダイヤフラムを支持する支点間距離にバラツキが生じ、均一な検出精度が得にくく、調整作業が煩雑になるという問題点がある。
【0005】
また、特開平8−240500号公報には、不連続で一様な高さを有するスペーサの外周に、前記スペーサよりも軟化点の低いフリットを設けた静電容量式圧力センサにおいて、スペーサを用いて所定の電極間ギャップを確保する方法が開示されている。
【0006】
しかし、前述の圧力センサでは基板外径を小さくすると、フリットを不連続なスペーサ近傍に配置する必要があり、軟化したフリットがスペーサの間から侵入して固化する。このため、外部圧力で板厚方向に撓む基板であるダイヤフラムを支持する支点間距離にバラツキが生じ、均一な検出精度が得にくいという問題点がある。
【0007】
本発明は、前記問題点に鑑み、組立精度が高く、検出精度にバラツキのない小型の静電容量式圧力センサおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる静電容量式圧力センサは、前記目的を達成すべく、所定の間隙で対向する平板電極を2枚の基板の対向面にそれぞれ設けた静電容量式圧力センサにおいて、前記基板の対向面のうち、前記平板電極の周囲に環状のスペーサを設けるとともに、前記スペーサの周囲に前記スペーサよりも軟化点または融点が低い材料からなるフリットを設けた構成としてある。
【0009】
したがって、本発明によれば、スペーサはフリットよりも軟化点または融点がも高いとともに、フリットの内側に位置する。このため、フリットを設けた基板とスペーサを設けた基板とを、前記フリットが軟化または溶融する温度で接合一体化しても、スペーサは軟化または溶融せず、2枚の前記基板で挟持されるので、所定の電極ギャップを確保できる。さらに、環状の前記スペースが軟化または溶融した前記フリットの内方への侵入を阻止する。このため、外部からの圧力で板厚方向に撓む基板であるダイヤフラムの支点間距離にバラツキが生じず、検出精度が均一な静電容量式圧力センサが得られる。特に、本発明によれば、フリットをスペーサの近傍に配置できるので、基板面積の小さい小型の静電容量式圧力センサが得られる。
【0010】
本発明の他の実施形態によれば、環状のスペーサのうち、電極の引き出し線に重なる部分に切り欠き部を設けた構成であってもよい。
本実施形態によれば、引き出し線を設けた基板の表面に一様な高さのスペーサを形成する場合であっても、電極の引き出し線に重なる部分を切り欠いてあるので、スペーサが部分的に盛り上がることがなく、スペーサの高さが一様となる。このため、一方の基板に他方の基板を接合一体化すると、両者は平行となり、基板が傾くことがないので、検出精度がより一層、均一化する。
【0011】
本発明の別の実施形態としては、環状のスペーサのうち、電極の引き出し線に重なる部分を低く形成した構成としてもよい。
このため、本実施形態によれば、電極の引き出し線に重なる部分を除き、環状のスペーサは一様な高さを有するので、所定の電極間ギャップを確保しつつ、2枚の基板を平行に接合一体化できる。
【0012】
本発明にかかる静電容量式圧力センサの製造方法は、第1基板の片面に設けた平板電極の周囲に環状のスペーサを設ける工程と、第2基板の片面に設けた平板電極の周囲を囲み、かつ、前記スペーサの外径よりも大きな内径を有するとともに、前記スペーサよりも軟化点または融点が低い材料でフリットを設ける工程と、前記フリットが軟化または溶融する温度で前記第1基板に前記第2基板を接合一体化する工程と、からなる方法である。
【0013】
本発明によれば、スペーサはフリットよりも軟化点または融点が高いとともに、フリットの内側に位置する。このため、フリットを設けた基板とスペーサを設けた基板とを、前記フリットが軟化または溶融する温度で接合一体化しても、スペーサは軟化または溶融せず、2枚の前記基板で挟持されるので、所定の電極ギャップを確保できる。さらに、前記スペーサが前記フリットの内側に設けられているので、前記スペーサが前記フリットの内方への侵入を阻止する。このため、外部からの圧力で板厚方向に撓む基板であるダイヤフラムの支点間距離にバラツキが生じず、小型で検出精度が均一な静電容量式圧力センサが得られる。特に、本発明によれば、フリットをスペーサの近傍に配置できるので、基板面積の小さい小型の静電容量式圧力センサが得られるという効果がある。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる実施形態を図1ないし図6の添付図面に従って説明する。
本発明にかかる第1実施形態は、図1ないし図4に示すように、基台10とダイヤフラム20とを所定間隔で対向させつつ、接合一体化した場合である。
【0015】
図3Bに示すように、前記基台10は厚肉のセラミック基板11の上面中央に第1固定電極12を設けるとともに、引き出し線13を介してスルーホール14に接続してある。さらに、前記第1固定電極12の周囲に配置した略C字形状の第2固定電極15は、引き出し線16を介してスルーホール17に接続してある。このため、前記スルーホール14,17を介してセラミック基板11の下面側から電気接続可能となっている。前記第2固定電極15の周囲には環状のスペーサ18が配置されている。
【0016】
前記第1,第2固定電極12,15、引き出し線13,16およびスルーホール14,17は、Au,Ag等の導電材料を印刷あるいはメッキ等の既存の方法で形成してある。
【0017】
前記スペーサ18は、所定の電極ギャップを確保するとともに、後述するダイヤフラム10のフリット23の侵入を阻止するものである。前記スペーサ18としては、例えば、軟化点540℃のガラス、融点1455℃のNiペースト、融点1083℃のCuを印刷あるいはメッキ等の既存の方法で形成できる。
【0018】
ダイヤフラム20は薄肉のセラミック基板21の下面に可動電極22を形成するとともに、前記可動電極22の周囲に環状のフリット23を形成してある。前記フリット23は、前記スペーサ18よりも軟化点または融点が低い材料からなり、その内径は前記スペーサ18の外径とほぼ同等以上に形成されている。
【0019】
前記可動電極22は、前記第1,第2固定電極12,15と同様の材料,方法で形成できる。一方、前記フリット23は、例えば、軟化点370℃のガラス、融点280℃のAuSnロウ材を印刷あるいはメッキ等の既存の方法で形成できる。
【0020】
前述の印刷による方法としては、例えば、図4に示すスクリーン印刷が挙げられる。
すなわち、メッシュ状スクリーン30の下面のうち、印刷する領域以外の領域に乳剤31を塗布して目止めする。そして、基板11(21)の上に前記スクリーン30を位置決めした後、ペースト状塗布剤32をゴム製スキージ33で引き伸ばす(図4A)。スクリーン30の乳剤31を塗布していない領域から塗布剤32が通過し、基板11(21)に塗布される(図4B)。ついで、前記スキージ33の移動に伴って基板11(21)に塗布された塗布剤34が、スクリーン30の上面に残存する塗布剤32から分離し、その直後にスクリーン30自身の張力でスクリーン30が基板11(21)から離れる(図4C)。そして、基板11(21)に塗布された塗布剤34の表面が表面張力で円弧面となる(図4D)。
【0021】
前述のメッキによる電極12,22等の形成方法としては、例えば、基板11(12)をパラジウムで下地処理した後、基板11(12)全面にCuを無電解メッキする。ついで、レジストマスクを印刷した後、NiおよびAuを順次、無電解メッキする。ついで、前記レジストマスクを剥離し、無電解メッキしたCuを除去することにより、電極12,22、引き出し線13,16およびスルーホール14,17が形成される。
【0022】
前述のメッキによるスペーサ18の形成方法としては、例えば、基板11をパラジウムで下地処理した後、基板11全面にCuを無電解メッキする。ついで、レジストマスクを印刷した後、Cuを電解メッキする。ついで、前記レジストマスクを剥離し、無電解メッキしたCuを除去することにより、スペーサ18が形成される。
【0023】
そして、図1に示すように、基台10の上方にダイヤフラム20を位置決めし、ついで、フリット23だけが軟化または溶融する温度雰囲気中で基台10にダイヤフラム20を押圧する。これにより、フリット23が軟化して変形しながら基板11の表面に接着するとともに、スペーサ18に接着する。このとき、前記スペーサ18はダイヤフラム20を押圧した場合にも変形しないので、所定の電極ギャップを確保できる。さらに、前記基台10のスぺーサ18がフリット23の内方への侵入を阻止するので、ダイヤフラム20の支点間距離はスペーサ18の直径で定まり、高い組立精度を確保できる。
【0024】
また、前記フリット23はシール材としても機能する。このため、フリット23を環状に形成することにより、2枚の基板を接合一体化して電極間ギャップを完全にシールし、電極間ギャップを真空に保持して絶対圧を測定できるセンサとしてもよい。さらに、前記フリット23は必ずしも連続している必要はなく、不連続に形成しておいてもよい。
【0025】
第2実施形態は、図5A,Bに示すように、基台10に設けたスペーサ18のうち、引き出し線13および引き出し線16(図5には図示せず)と重なる部分に切り欠き部19を形成した場合である。そして、前述の第1実施形態と同様に、基台10にダイヤフラム20を接合一体化することにより、フリット23がスペーサ18の切り欠き部19を遮へいする。
【0026】
本実施形態によれば、スペーサ18が引き出し線13と重なる部分はない。このため、例えば、基板11上にスペーサ18を印刷方法で形成しても、スペーサ18が部分的に盛り上がることがなく、一様な高さを有するスペーサ18が得られる。この結果、基台10にダイヤフラム20を接合一体化すると、ダイヤフラム20が基台10に平行に接合一体化され、傾くことがない。したがって、組立精度が高く、検出精度が均一な圧力センサが得られるという利点がある。
【0027】
なお、スペーサには必ずしも前記切り欠き部を設ける必要はなく、例えば、図6に示すように、スペーサ18の引き出し線13と重なる部分を、フリットが流入しない程度に一段低く形成してもよい。
【0028】
また、スペーサに切り欠き部を設ける場合であっても、必ずしもフリットで遮へいする必要はなく、開放しておいてもよい。さらに、フリットはスペーサから所定の距離だけ離して組み付けるようにしてもよい。そして、切り欠き部の巾寸法を必要最小限とすることにより、フリットの侵入を防止してもよい。
【0029】
【発明の効果】
本発明によれば、スペーサはフリットよりも軟化点または融点が高いとともに、フリットの内側に位置する。このため、フリットを設けた基板とスペーサを設けた基板とを、前記フリットが軟化または溶融する温度で接合一体化すると、スペーサは軟化または溶融せず、2枚の前記基板で挟持されるので、所定の電極ギャップを確保できる。さらに、環状の前記スペーサが軟化または溶融した前記フリットの内方への侵入を阻止する。このため、外部からの圧力で板厚方向に撓む基板であるダイヤフラムの支点間距離にバラツキが生じず、検出精度が均一な静電容量式圧力センサが得られる。特に、本発明によれば、フリットをスペーサの近傍に配置できるので、床面積の小さい小型の静電容量式圧力センサが得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる静電容量式圧力センサの第1実施形態を示し、図Aは接合前を示す断面図、図Bは接合後を示す断面図である。
【図2】図1で示した第1実施形態の接合工程を示す拡大断面図であり、図Aは接合前の拡大断面図であり、図Bは接合後の拡大断面図である。
【図3】図1で示した構成部材を示し、図Aはダイヤフラムの底面図、図Bは基台の平面図である。
【図4】本発明で使用されるスクリーン印刷を説明するための工程図である。
【図5】本発明の第2実施形態を示し、図Aは接合前の基台を示す部分拡大図、図Bは接合後の基台を示す部分拡大図である。
【図6】本発明の他の実施形態を示す部分拡大図である。
【符号の説明】
10…基台、11…セラミック基板、12…第1固定電極、13…引き出し線、14…スルーホール、15…第2固定電極、16…引き出し線、17…スルーホール、18…スペーサ、19…切り欠き部、20…ダイヤフラム、21…セラミック基板、22…可動電極、23…フリット。
Claims (4)
- 所定の間隙で対向する平板電極を2枚の基板の対向面にそれぞれ設けた静電容量式圧力センサにおいて、
前記基板の対向面のうち、前記平板電極の周囲に環状のスペーサを設けるとともに、前記スペーサの周囲に前記スペーサよりも軟化点または融点が低い材料からなるフリットを設けたことを特徴とする静電容量式圧力センサ。 - 環状のスペーサのうち、電極の引き出し線に重なる部分に切り欠き部を設けたことを特徴とする請求項1に記載の静電容量式圧力センサ。
- 環状のスペーサのうち、電極の引き出し線に重なる部分を低く形成したことを特徴とする請求項1に記載の静電容量式圧力センサ。
- 第1基板の片面に設けた平板電極の周囲に環状のスペーサを設ける工程と、第2基板の片面に設けた平板電極の周囲を囲み、かつ、前記スペーサの外径よりも大きな内径を有するとともに、前記スペーサよりも軟化点または融点が低い材料でフリットを設ける工程と、前記フリットが軟化または溶融する温度で前記第1基板に前記第2基板を接合一体化する工程と、からなることを特徴とする静電容量式圧力センサの製造方法。
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