JP2007132907A - Pressure sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は圧力センサに係り、特に検出片にダイヤフラムを用いて電極間の容量変化を測定するタッチモード型の絶対圧力センサに関する。 The present invention relates to a pressure sensor, and more particularly, to a touch mode type absolute pressure sensor that measures a change in capacitance between electrodes using a diaphragm as a detection piece.
絶対圧力センサには大別して2種類のものがあることが知られている。すなわち、ピエゾ抵抗型のものと、容量変化型のものである。ピエゾ抵抗型のセンサは、圧力検出部に歪みゲージを配置し、圧力検出部の歪みを受けて検出される電圧を圧力に変換して圧力情報を得るものである。一方、容量変化型のセンサは、負荷圧力によって押圧され、誘電体膜を介して漸近される電極間の静電容量の変化を圧力に変換して圧力情報を得るというものである。 It is known that there are two types of absolute pressure sensors. That is, a piezoresistive type and a capacitance change type. The piezoresistive sensor has a strain gauge disposed in the pressure detection unit, and converts pressure detected by the pressure detection unit into pressure to obtain pressure information. On the other hand, a capacitance change type sensor obtains pressure information by converting a change in capacitance between electrodes pressed by a load pressure and asymptotically via a dielectric film into pressure.
容量変化型のセンサには、さらにギャップ型とタッチモード型というものがあり、タッチモード型のセンサはギャップ型のセンサに比べて感度及び耐圧性に優れているという特性がある。このような特性を持つタッチモード型の絶対圧力センサとして特許文献1に開示されているようなものがある。
The capacitance change type sensors are further classified into a gap type and a touch mode type, and the touch mode type sensor has a characteristic that it is superior in sensitivity and pressure resistance as compared with the gap type sensor. As a touch mode type absolute pressure sensor having such characteristics, there is one disclosed in
特許文献1に開示されている絶対圧力センサは、図5に示すように、ダイヤフラム2と、このダイヤフラム2を接合する基体3、及び基体3に配置される下部電極膜5とを基本的な構成としている。詳細には、前記ダイヤフラム2はシリコンによって構成し、当該ダイヤフラム2に通電し、その薄肉部2aを上部電極として作用させる。前記基体3はガラス(ソーダライムガラス)等の絶縁部材を用いれば良く、当該基体3の上面であって前記薄肉部2aに対向する位置に下部電極膜5が形成されている。そして、前記下部電極膜5の上面には当該下部電極膜5を被覆するように誘電体膜4が形成されている。
As shown in FIG. 5, the absolute pressure sensor disclosed in
このような構成の絶対圧力センサ1は、検出片であるダイヤフラム2の薄肉部2aに圧力が負荷されると、前記薄肉部2aが撓み、前記誘電体膜4に押付けられる。負荷圧力が増すと薄肉部2aの撓み量が増加し、誘電体膜4に対する薄肉部2aの接触面積が増す。このような作用によれば、前記下部電極膜5と前記薄肉部2aとは誘電体膜4を介して電極間に帯電を生じさせるコンデンサの役割を果たす。このため、下部電極膜5と薄肉部2aとの間の容量の変化を圧力に変換することで圧力データを得ることができる。ここで、電極間における静電容量Cは、
上記のような構成の絶対圧力センサは感度及び耐圧性に優れているが、圧力の増加に対する静電容量の増加の割合が高く、接触開始から飽和領域に至るまでの作動領域が狭いという欠点がある。すなわち、圧力−容量特性における直線性が悪いのである。 The absolute pressure sensor configured as described above is excellent in sensitivity and pressure resistance, but has a drawback that the rate of increase in capacitance with respect to increase in pressure is high, and the operating region from the start of contact to the saturation region is narrow. is there. That is, the linearity in pressure-capacity characteristics is poor.
したがって、本発明では、圧力−容量特性の直線性を改善し、接触開始から飽和領域に至るまでの動作領域を、高圧までの広い領域で確保することができ、感度が高く、高耐圧な圧力センサを提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, the linearity of the pressure-capacitance characteristics is improved, and the operation region from the start of contact to the saturation region can be secured in a wide region up to a high pressure, and the pressure is high in sensitivity and high withstand voltage. An object is to provide a sensor.
上記目的を達成するための本発明に係る圧力センサは、絶縁材料から成る基体と、可撓性を有する薄肉部と当該薄肉部の周囲に形成された厚肉部とから成り、前記厚肉が前記基体に接合されて前記基体と前記薄肉部との間に密閉空間を形成する検出片とを有し、前記検出片の下面における前記薄肉部に上部電極膜を形成し、前記基体上面における前記上部電極膜に対向する部位に下部電極膜を形成すると共に当該下部電極膜を誘電体膜で覆う構成とした圧力センサであって、前記薄肉部を平坦部と前記平坦部と一体に形成され、前記厚肉部に向けて漸次肉厚を厚くした傾斜部とによって構成し、前記上部電極膜を前記傾斜部に配置した、ことを特徴とする。このような構成とすることにより、平坦部が基体の上面と接触する初期接触では上部電極膜が下部電極膜を覆う誘電体膜に接触することは無く、加圧に伴って緩やかに上部電極膜と誘電体膜との接触面積が増加することとなる。このため、静電容量と圧力とによって示される特性は、高圧領域にまで作動領域を広げて示すことが可能となり、その直線性も改善されることとなる。また、上記構成の圧力センサは、前述のように、ギャップモード型の圧力センサのような特性を持ちつつ、構成自体はタッチモード型の圧力センサであるため、タッチモード型センサの特徴である高感度、高耐圧という特性をも持ち合わせることとなる。 In order to achieve the above object, a pressure sensor according to the present invention comprises a base made of an insulating material, a flexible thin-walled portion, and a thick-walled portion formed around the thin-walled portion. A detection piece that is bonded to the base to form a sealed space between the base and the thin portion, and an upper electrode film is formed on the thin portion on a lower surface of the detection piece, A pressure sensor having a structure in which a lower electrode film is formed at a portion facing the upper electrode film and the lower electrode film is covered with a dielectric film, wherein the thin portion is formed integrally with the flat portion and the flat portion, It is comprised by the inclination part which thickened gradually toward the said thick part, and the said upper electrode film has been arrange | positioned to the said inclination part, It is characterized by the above-mentioned. With such a configuration, the upper electrode film does not come into contact with the dielectric film covering the lower electrode film in the initial contact where the flat portion contacts the upper surface of the substrate, and the upper electrode film is gently brought into contact with the pressurization. The contact area between the dielectric film and the dielectric film increases. For this reason, the characteristic indicated by the capacitance and the pressure can be shown by extending the operation region to the high pressure region, and the linearity thereof is also improved. Further, as described above, the pressure sensor having the above-described configuration has the characteristics of a gap mode type pressure sensor, and the configuration itself is a touch mode type pressure sensor. It also has the characteristics of sensitivity and high breakdown voltage.
また、上記のような構成の圧力センサでは、前記密閉空間は、前記検出片の下面又は/および前記基体上面に形成した凹部により構成すると良い。検出片と基体との間に設けられる密閉空間は、検出片における薄肉部が撓むことによって両者を接触させることができる程度の微小な間隙であるが、この間隙は、検出片の下面又は基体の上面、又は検出片の下面及び基体の上面に凹部を形成することによって構成することができる。また、このように少なくともいずれか1つの部材に凹部を形成して間隙を構成することによれば、設計自由度を増すことができる。 In the pressure sensor configured as described above, the sealed space may be formed by a recess formed on the lower surface of the detection piece and / or the upper surface of the substrate. The sealed space provided between the detection piece and the base is a minute gap that can contact both of the thin pieces of the detection piece by bending. This gap is the lower surface of the detection piece or the base. Or a recess on the lower surface of the detection piece and the upper surface of the substrate. Further, by forming a gap by forming a recess in at least one member in this way, the degree of freedom in design can be increased.
また、上記のような構成の圧力センサでは、前記検出片は、ATカット水晶板によって構成することが望ましい。ATカット水晶板は、結晶方位の特性によりウエットエッチングで薄肉部を形成することで薄肉部に厚み差を生じさせる特性を持つ。また、ATカット水晶板は厚み滑り振動を励起するため、共振周波数を計測することにより厚みを測定することができる。このため、共振周波数に基づいて厚みを微調整することにより、厚み加工を高精度に行うことが可能となる。また、この作用を用いて厚み調整を行うことにより歩留りを向上させることができる。また、水晶は、シリコン等の部材に比べて物質的に安定した素材であるため、経年変化が少ない。 In the pressure sensor configured as described above, it is preferable that the detection piece is formed of an AT-cut quartz plate. The AT-cut quartz plate has a characteristic of causing a thickness difference in the thin part by forming the thin part by wet etching according to the characteristics of the crystal orientation. Moreover, since the AT-cut quartz plate excites thickness shear vibration, the thickness can be measured by measuring the resonance frequency. For this reason, it is possible to perform the thickness processing with high accuracy by finely adjusting the thickness based on the resonance frequency. Moreover, a yield can be improved by adjusting thickness using this effect | action. Further, since quartz is a material that is materially stable compared to a member such as silicon, there is little change over time.
また、上記のような構成の圧力センサにおいて前記検出片は、前記基体との接合面に前記上部電極膜の一部を当該検出片の上面側へ導くための貫通孔を有するものであっても良い。接合面は密閉空間を確保するために気密に封止されるため、貫通孔を形成した場合であっても前記間隙部の気密性を保つことができる。 Further, in the pressure sensor configured as described above, the detection piece may have a through-hole for guiding a part of the upper electrode film to the upper surface side of the detection piece on a joint surface with the base. good. Since the joint surface is hermetically sealed to ensure a sealed space, the airtightness of the gap portion can be maintained even when the through hole is formed.
また、上記のような構成の圧力センサにおいて前記基体は、前記検出片との接合面に前記上部電極膜の一部を当該基体の下面側へ導くための貫通孔を有するものであっても良い。接合面は気密に封止されるため、貫通孔を形成した場合であっても前記間隙部の気密性を保つことができる。 Further, in the pressure sensor configured as described above, the base may have a through hole for guiding a part of the upper electrode film to the lower surface side of the base on the joint surface with the detection piece. . Since the joint surface is hermetically sealed, the airtightness of the gap can be maintained even when the through hole is formed.
また、前記基体と前記検出片との接合は陽極接合とすることが望ましい。陽極接合は静電引力により物質同士を接合するため、接合強度が高く、間隙部の気密性を長期的に保つことに有利となる。 Moreover, it is desirable that the base and the detection piece are joined by anodic bonding. In anodic bonding, since substances are bonded together by electrostatic attraction, the bonding strength is high, and it is advantageous for maintaining the airtightness of the gap for a long period of time.
以下、本発明の圧力センサに係る実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施の形態は、本発明に係る一部の実施形態であり、本発明の技術的範囲は以下に示す実施形態のみに限定されるものでは無い。 Hereinafter, embodiments of the pressure sensor of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments are some embodiments according to the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited only to the embodiments described below.
まず、図1、図2を参照して、本発明の圧力センサ(絶対圧力センサ)に係る第1の実施形態について説明する。ここで、図1は、本実施形態の圧力センサのセンサ部の断面図を示し、図2は圧力センサの全体構成を示す図である。なお、図2において、図2(A)は後述する検出片の上面と右側面を示す図であり、図2(B)は同じく検出片の下面と左側面を示す図であり、図2(C)は、後述する基板の上面を示す図である。 First, a first embodiment according to the pressure sensor (absolute pressure sensor) of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Here, FIG. 1 shows a cross-sectional view of the sensor portion of the pressure sensor of the present embodiment, and FIG. 2 shows the overall configuration of the pressure sensor. 2A is a diagram showing an upper surface and a right side surface of a detection piece, which will be described later, and FIG. 2B is a diagram showing a lower surface and a left side surface of the detection piece, and FIG. C) is a diagram showing an upper surface of a substrate described later.
本実施形態の圧力センサ10は、検出片20と、基体30、前記検出片20と前記基体30との双方に形成された電極膜26,32、及び前記基体30側に形成された電極膜32を覆う誘電体膜34とから成ることを基本とする。
The
まず検出片20について説明する。前記検出片20は、図1に示すように、検出位置に薄肉部22を形成し、この薄肉部22の周囲に、前記薄肉部と一体に形成した厚肉部24を有する、いわゆるダイヤフラムを構成している。本実施形態の検出片20は、検出片20の母材となる基板の両方の板面の対向した位置に凹部23,25を形成し、薄肉部22を形成する構成を採っている。凹部23,25の形成については、一方の面(上面)からの堀量を大きくし、他方の面(下面)からの堀量を小さくするようにする。前記薄肉部22は、肉厚が、薄肉部22の中でも他より薄く、平坦に形成された平坦部22aと、この平坦部22aと一体に形成され、前記厚肉部24に向けて漸次肉厚を厚くする傾斜部22bとによって構成する。
First, the
検出片20の構成材料としては、例えばシリコンや水晶等を挙げることができる。そして、加工方法としては、エッチング(ドライエッチング、ウエットエッチング)やプラズマCVMを用いた加工方法等を挙げることができる。例えば構成材料をシリコンとする場合には、プラズマCVMを用いて薄肉部22を形成することで、上述した平坦部22aと傾斜部22bとを任意に形成することが可能となる。
Examples of the constituent material of the
一方、構成材料を水晶とする場合には、シリコンと同様にプラズマCVMを用いた加工方法を採用することもできるが、母材となる水晶基板を切り出すカット角を工夫することにより、エッチング(ウエットエッチング)によっても上記のような平坦部22aと傾斜部22bとを持つ薄肉部22を形成することができる。すなわち結晶構造の異方性に基づくエッチングレートの違いを利用するのである。また、エッチングにより水晶基板を加工することによれば、バッチ処理が可能となり生産性を増すことができる。このようなエッチングによる加工方法に最も適した水晶基板は、ATカットの水晶板である。
On the other hand, when the constituent material is quartz, a processing method using plasma CVM can be adopted as in the case of silicon, but etching (wet) is devised by devising a cut angle for cutting out a quartz substrate as a base material. Etching) can form the
ATカット水晶板において、Z´軸の方向を図1に示す方向に設定した場合(回転Yカット)、検出片における上面側の凹部23は、堀量が増すに従って徐々に傾斜部を形成し、平坦部22aの割合を小さくしていく。一方、下面側の凹部25は、上面側の凹部23に比べて極めて堀量が少ないため、平坦構造を維持することとなる。
In the AT-cut quartz plate, when the direction of the Z ′ axis is set to the direction shown in FIG. 1 (rotation Y cut), the
また、構成材料とする水晶基板は、ATカット水晶板のように厚み滑り振動を励起するものや、厚み縦振動を励起することができるものを選択すると良い。このような水晶基板では、基板の板厚によって共振周波数を調整することができる。したがって、共振周波数に基づいてエッチング処理を施すことで、薄肉部22の板厚調整を高精度に行うことが可能となる。例えば、従来の圧力センサのように検出片の母材をシリコンとして、加工をエッチングによって実施した場合、加工目標とする板厚が10μmであるところ、実際の板厚は8〜12μm程度の仕上げ精度となっていた。これに対し、本実施形態のように検出片20の母材を水晶とし、共振周波数に基づいて板厚を調整した場合、加工目標とする板厚が10μmであるところ、9.97〜10.03μm程度の高い精度で仕上げることが可能となる。また、水晶は、シリコン等の部材に比べて物質的に安定した素材であるため、経年変化が少ない高品質な圧力センサを提供することが可能となる。従って本実施形態では、以下の説明において検出片20の母材としてATカット水晶板を採用した場合を例に挙げて説明する。
The quartz crystal substrate used as the constituent material may be selected from those that excite thickness-slip vibration, such as an AT-cut quartz plate, and those that can excite thickness longitudinal vibration. In such a quartz substrate, the resonance frequency can be adjusted by the thickness of the substrate. Therefore, the thickness of the
上記のような検出片20は、図2(A)及び図2(B)に示す全体の構成を参照すると判るように、前記厚肉部24に、貫通孔28が形成されている。当該貫通孔28は、検出片20の下面側に形成された詳細を後述する電極膜(以下上部電極膜という)26を、検出片20の上面側に引き出すスルーホールである。
The
前記上部電極膜26は、検出片20の下面における前記薄肉部22に形成される。詳細には、前記薄肉部22の傾斜部22bに配置される。薄肉部22は圧力センサ10の検出部となり、検出片20の上面側から負荷される圧力に応じて下面側へ撓み、後述する基体30の上面に接触することとなる。この時の基体30上面への接触は、肉厚の最も薄い平坦部22aが初期接触し、ついで負荷圧力が高まると共に傾斜部22bが漸次接触していくこととなる。つまり、傾斜部22bは、低圧力の領域から高圧力の領域までの広い領域に亙って、導電体膜34との接触面積に変化を来たすのである。したがって、本実施形態の圧力センサ10における検出片20では、上部電極膜26の配置位置を、初期接触位置から肉厚が増加する傾斜部22b側へずらした構造を採用し、広い領域での圧力検出が可能な構成とした。
The
上記のようにして配置した上部電極膜26には、引出電極26aが形成されており、引出電極26aは、前述したスルーホール(貫通孔)28の周囲にまで導かれている。スルーホール(貫通孔)28には導通処理(スルーホールメッキ)が施されており、検出片20の上面側におけるスルーホール(貫通孔)28の周囲には、実装用の外部端子26bとしての金属パターンが形成されている。
An
また、図2(B)を参照すると判るように、検出片20の下面には、前記上部電極膜26及び引出電極26aの他に、前記厚肉部24の周囲を囲うように金属パターン32bが配されている。また、前記金属パターン32bの一部は、検出片20の側面に延設され、外部端子32cとしての体を成す構成とされている。
2B, a
次に、基体30について説明する。本実施形態における基体30は、図1及び図2(C)に示すように上述した検出片20と同一の外形形状、すなわち矩形をした絶縁基板である。なお、基体30の形状については、前述した凹部25によって形成される検出片20と基体30との間に密閉空間を確保し、これを気密に保つことができる形状であれば、特に限定するものでは無い。基体30の構成材料としては、例えば、ガラス、水晶、セラミック等を挙げることができる。本実施形態では基体30の材料としてガラス、具体的にはソーダライムガラスを採用した場合を例に挙げて説明する。なお、構成材料を選択するにあたっての好適な条件は、上述した検出片20の構成材料と熱膨張率が近いものであるということである。
Next, the
基体30は後述するように、上述した検出片20と接合される。基体30の上面には、検出片20と接合した際に、前記検出片20の下面に配置された上部電極膜26と対向する位置に電極膜(以下、下部電極膜という)32が形成されている。そして、このように配置された前記下部電極膜32には引出電極32aが形成されている。引出電極32aは、基体30と前記検出片20とを接合した際に、前記厚肉部24の周囲に配された金属パターン32bと接触し、上部電極膜26、及びその引出電極26aとは接触しない位置に引き回されている。また、前記下部電極膜32は、誘電体膜34で覆われている。当該誘電体膜34により下部電極膜32と前記上部電極膜26とが直接接触し、短絡することを防止することができる。
As will be described later, the
上記のような構成の検出片20と基体30とを接合することで本実施形態の圧力センサ10が構成される。検出片20と基体30とは、前記電極パターン32bを介して陽極接合により接合される。検出片20と基体30とを接合する場合、薄肉部22の下面側に形成された凹部25によって構成される間隙(密閉空間)は、真空とすることが望ましい。こうすることにより、外気の温度等が検出圧力に影響を与えることが無くなるためである。したがって、接合は真空チャンバ等の真空領域で行うこととし、陽極接合は、次のような工程で行う。まず、接合対象となる部材、すなわち検出片20と基体30とを重ね合わせ、両者を加熱し、基体30の構成材料であるガラスを軟化させる。そして本実施形態の場合、水晶で構成された検出片20(検出片20に形成された金属パターン32b)を陽極に設定し、両部材間に高電圧を印加する。これにより両部材の接合面には電気的二重層が発生し、静電引力により強固な接合が実現され、前記凹部25によって構成される空間は気密に封止されることとなる。なお、検出片20にはスルーホール(貫通孔)28が形成されているが、検出片20と基体30とは陽極接合により強固に接合されているため、前記スルーホール(貫通孔)28を介して前記空間の気密が妨げられることは無い。
The
上記のようにして構成された圧力センサ10による圧力の検出は次のようになる。まず、検出片20の薄肉部22に圧力が負荷されると、薄肉部22が弾性的に下面方向へ撓み、基体30の上面に接触する。基体30の上面への薄肉部22の接触は、初期接触として肉厚が薄く撓み易い平坦部22aが接触する。ここで、上記密閉空間を真空とした本実施形態の圧力センサ10では、圧力センサ10を外部空間(大気中)に晒すことにより平坦部22aによる初期接触が生じる(図1の2点鎖線参照)。この状態で薄肉部22に対する負荷圧力が増すと、徐々に上部電極膜26が配置してある傾斜部22bが基体30の上面へ接触することとなる。ここで、上述したように薄肉部22の傾斜部22bは、平坦部22aから厚肉部24にかけて漸次肉厚を増す構造をしているため、負荷圧力に対する変形、すなわち基体30上面に対する接触度合いの変化は、従来の一定厚の薄肉部を有するダイヤフラムに比べて緩やかなものとなる。また、平坦部22aと傾斜部22bとでは、圧力に対する撓み具合が異なるため、傾斜部22bに上部電極膜26を配置する構成とすることで、負荷圧力に対する静電容量の変化が安定することとなる。
Detection of pressure by the
本実施形態の圧力センサ10は上述したように、検出片20の薄肉部22において、初期設置位置となる平坦部22aから傾斜部22b側へずらした位置に上部電極膜26を配置している。そして、下部電極膜32は基体30の上面において前記上部電極膜26に対向する位置に配置され、両電極膜26,32の直接接触を防止するために誘電体膜34で被覆されている。また、タッチモード型の圧力センサは、上部電極膜と下部電極膜との接触面によって構成されるコンデンサにおける静電容量の変化を圧力値に変換する。したがって、本実施形態の圧力センサ10は、上部電極膜26が配置された傾斜部22bの変化が負荷圧力に対して緩やかになることにより、両電極膜26,32によって構成されるコンデンサの静電容量が、従来の圧力センサよりも飽和領域を高圧側へシフトさせることができることとなる。すなわち、圧力−容量特性の直線性が改善され、この特性によって示される動作領域を広げることができるのである。図3に本実施形態の圧力センサ10における圧力−容量特性と、従来のタッチモード型圧力センサの圧力−容量特性とを示す。このように図3からも、本実施形態に係る圧力センサ10の圧力−容量特性が従来に比べて高圧域まで特性が伸びていることを読み取ることができる。
As described above, in the
上記のような圧力センサ10では、タッチモード型のセンサ特有の効果、すなわちギャップモード型のセンサ等に比べて感度が高いこと、及び耐圧性が高いことに加え、次のような効果を得ることができる。まず、従来のタッチモード型のセンサに比べ、圧力−容量特性を示すグラフにおいて、動作領域での直線性が改善される。また、従来のタッチモード型のセンサに比べ、高圧域まで動作領域を広げることができる。また、検出片20を水晶とした場合には、水晶特有の厚み制御技術により、薄肉部22の厚みのバラツキを小さくすることができる。これにより、検出する圧力のバラツキを押えることができ、高精度な圧力センサとすることができる。
In the
なお、本実施形態では、検出片20にスルーホール(貫通孔)28を形成し、上部電極膜26を検出片20の上面へ電気的に接続する構成としていたが、スルーホールを基体30に形成し、下部電極膜32を基体30の下面へ電気的に接続する構成としても良い。また当然に、検出片20、あるいは基体30のいずれかに二つのスルーホールを形成し、上部電極膜26、下部電極膜32のそれぞれの電極を外部端子に電気的に接続する構成としても良い。
In the present embodiment, a through hole (through hole) 28 is formed in the
次に、本発明の圧力センサに係る第2の実施形態について図4を参照して説明する。なお、本実施形態における圧力センサの基本的構成は、第1の実施形態に示した圧力センサと同様である。すなわち、検出片と、基体、前記検出片と前記基体との双方に形成された電極膜、及び前記基体側に形成された電極膜を覆う誘電体膜とから成ることを基本とするのである。したがって、その機能を同一とする箇所には、図1に示した符号に100を足した符号を附して、その詳細な説明は省略することとする。 Next, a second embodiment according to the pressure sensor of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the basic configuration of the pressure sensor in this embodiment is the same as that of the pressure sensor shown in the first embodiment. That is, it is basically composed of a detection piece, a base, an electrode film formed on both the detection piece and the base, and a dielectric film covering the electrode film formed on the base. Accordingly, parts having the same function are denoted by reference numerals obtained by adding 100 to the reference numerals shown in FIG. 1, and detailed description thereof will be omitted.
本実施形態の圧力センサ110と第1の実施形態で説明した圧力センサ10の違いは、検出片の形状、及び気体の形状である。詳細には、本実施形態の検出片120は、母材の下面側を平坦な形状とし、凹部25によって構成していた空間を確保するための凹部135を基体30に形成したということである。このような構成の圧力センサ110であっても、上述した第1の実施形態に示す圧力センサ10と同等な効果を奏することができる。なお、本実施形態に示す圧力センサ110を製造する場合、検出片120における凹部123の加工は、ブラスト加工とエッチングやプラズマCVM等の組合せによって行うことで、加工時間の短縮を図ることが可能となる。これは、本実施形態の検出片120の下面を平坦とすることにより、ブラスト加工時における割れを抑制することが可能となることによる。
The difference between the
上記実施形態では、検出片20,120と基体30,130とを接合する際、陽極接合を用いる旨記載した。しかしながら、上部電極膜26,126と下部電極膜32,132との間に設ける間隙(空間)の気密性を保つことができる接合方法であれば当然に、他の接合方法であっても、本発明の実施形態とみなすことができる。
In the said embodiment, when joining the
10………圧力センサ、20………検出片、22………薄肉部、22a………平坦部、22b………傾斜部、23………凹部、24………厚肉部、25………凹部、26………上部電極膜、28………スルーホール、30………基体、32………下部電極膜、34………誘電体膜。 10 ......... Pressure sensor, 20 ... Detection piece, 22 ......... Thin portion, 22a ......... Flat portion, 22b ......... Inclined portion, 23 ......... Recess, 24 ......... Thick portion, 25 ............ Recess, 26... Upper electrode film, 28... Through hole, 30... Base, 32 ....... Lower electrode film, 34.
Claims (6)
前記薄肉部を平坦部と前記平坦部と一体に形成され、前記厚肉部に向けて漸次肉厚を厚くした傾斜部とによって構成し、
前記上部電極膜を前記傾斜部に配置した、
ことを特徴とする圧力センサ。 A base made of an insulating material, a flexible thin-walled portion, and a thick-walled portion formed around the thin-walled portion, and the thick-walled portion is joined to the base and the base and the thin-walled portion A detection piece that forms a sealed space in between, an upper electrode film is formed on the thin portion on the lower surface of the detection piece, and a lower electrode film is formed on a portion of the upper surface of the substrate facing the upper electrode film And a pressure sensor configured to cover the lower electrode film with a dielectric film,
The thin portion is formed by a flat portion and an inclined portion that is formed integrally with the flat portion and gradually increases in thickness toward the thick portion,
The upper electrode film is disposed on the inclined portion,
A pressure sensor characterized by that.
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