JP2010236942A

JP2010236942A - 静電容量型圧力センサ

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Publication number: JP2010236942A
Application number: JP2009083381A
Authority: JP
Inventors: Takuya Ishihara; 卓也石原; Nobuo Sanami; 信雄差波
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2009-03-30
Filing date: 2009-03-30
Publication date: 2010-10-21
Anticipated expiration: 2029-03-30
Also published as: JP5196662B2

Abstract

【課題】被測定媒体が感圧ダイアフラムに付着して堆積した場合でも感圧ダイアフラムの撓みを抑制して零点シフトを抑制するようにした静電容量型圧力センサを提供する。
【解決手段】被測定媒体の圧力に応じた静電容量を検出する圧力センサチップを備えた静電容量型圧力センサ１０において、圧力センサのセンサダイアフラム１１４の一面１１４ｂは被測定媒体を導入する圧力導入室側をなし、他面１１４ａはコンデンサ部を形成するコンデンサ室側をなし、コンデンサ室側のダイアフラム固定部１６，１７との境界をなすセンサダイアフラム１１４の周縁部１１４ｆとセンサダイアフラムの中央部１１４ｇとが異なる材料から成り、中央部１１４ｇの材料１１５は、周縁部１１４ｆの材料よりも剛性の低い材料としている。
【選択図】図２

Description

本発明は、被測定媒体の圧力に応じた静電容量を検出するダイアフラム構造の圧力センサチップを備えた静電容量型圧力センサに関する。

従来から被測定圧力の変化を静電容量の変化として検出する隔膜式の圧力センサは広く知られている。係る圧力センサの一例として、真空チャンバと隔膜真空計との連通孔にフィルタを被せることにより、未反応生成物や副反応生成物及びパーティクル等が真空チャンバから真空計内に入るのを防止し、これらの堆積成分が隔膜センサを構成する感圧ダイアフラムに付着して堆積することを防ぐようにした隔膜式センサが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−１５３５１０号公報（２−３頁、図１）

上記構成の隔膜式センサにおいては、被測定媒体に含まれる未反応生成物や副反応生成物及びパーティクル等であって直進性の高い堆積成分の感圧ダイアフラムへの付着を回避することは可能であるが、測定圧を感圧ダイアフラムに導く必要上、フィルタによって堆積成分を完全に排除することは不可能である。

係る被測定媒体中の堆積成分の一部が感圧ダイアフラムと接触する面に堆積すると、感圧ダイアフラムを一方向に撓ませこととなり、零点シフト（零点移動）が発生する。即ち、感圧ダイアフラムに付着した堆積物は、その成分に応じて付着後に圧縮応力又は引っ張り応力等の内部応力を発生し、これに伴い感圧ダイアフラムの被測定媒体と接触する側も引っ張られたり圧縮されたりして、感圧ダイアフラムの厚さ方向での力のバランスが崩れる。これにより、被測定媒体側若しくはこれと反対側が凸状となるように感圧ダイアフラムに撓みが発生する。

被測定媒体ごとに異なる堆積物と感圧ダイアフラムの材料を常に一致させることは不可能であり、かつ堆積物と感圧ダイアフラムの原子の配列が、ミクロ的に完全に一致することは稀有であるため、堆積物は、通常上述したように収縮若しくは伸長を生じるようになる。そして、感圧ダイアフラムの撓みは、感圧ダイアフラムに堆積する堆積物が多くなる程大きくなる。

静電容量型圧力センサにおいては、感圧ダイアフラムの撓みにより変化する静電容量に基づいて圧力差を検出しているので、上述した現象により感圧ダイアフラムの両側で圧力差がない状態でも、「差がある」との信号を検出することとなり、いわゆる零点シフトと呼ばれる零点誤差を生じることとなる。このため、測定誤差を生じるという問題が発生する。これに伴い、感圧ダイアフラム、即ち隔膜式センサの交換頻度が高くなり、耐久性の低下及び費用が嵩むという問題も発生する。

本発明の目的は、被測定媒体が感圧ダイアフラムに付着して堆積した場合でも感圧ダイアフラムの撓みを抑制して零点シフトを極力生じさせないようにした静電容量型圧力センサを提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明に係る静電容量型圧力センサは、
被測定媒体の圧力に応じた静電容量を検出する圧力センサチップを備えた静電容量型圧力センサにおいて、
前記圧力センサのセンサダイアフラムの一面は前記被測定媒体を導入する圧力導入室側をなし、他面はコンデンサ部を形成するコンデンサ室側をなし、
前記コンデンサ室側のダイアフラム固定部との境界をなす前記センサダイアフラムの周縁部と前記センサダイアフラムの中央部と異なる材料から成り、
前記中央部の材料は、前記周縁部の材料よりも剛性の低い材料であることを特徴としている。

コンデンサ室側のダイアフラム固定部との境界をなす周縁部と中央部とが異なる材料から成り、中央部の材料は、周縁部の材料よりも剛性の低い材料とすることで、センサダイアフラムの被測定媒体と接触する面に被測定媒体中の成分が付着して堆積した場合でも堆積物の内部応力に起因するセンサダイアフラムの一方向への撓みを抑制することができ、圧力センサの零点シフトを抑えることができる。

また、本発明の請求項２に記載の静電容量型圧力センサは、
被測定媒体の圧力に応じた静電容量を検出する圧力センサチップを備えた静電容量型圧力センサにおいて、
前記圧力センサのセンサダイアフラムの一面は前記被測定媒体を導入する圧力導入室側をなし、他面はコンデンサ部を形成するコンデンサ室側をなし
前記コンデンサ室側のダイアフラム固定部との境界をなす前記センサダイアフラムの周縁部は同一材料で構成すると共に、前記センサダイアフラムの中央部は異なる材料から成る二層構造とし、当該センサダイアフラムの圧力導入室側は前記周縁部と同一材料からなり、かつ当該センサダイアフラムのコンデンサ室側は前記周縁部の材料よりも剛性の低い材料からなることを特徴としている。

コンデンサ室側のダイアフラム固定部との境界をなす周縁部は同一材料で構成すると共に、中央部は異なる材料から成る二層構造とし、センサダイアフラムの圧力導入室側は周縁部と同一材料であり、かつセンサダイアフラムのコンデンサ室側は周縁部の材料よりも剛性の低い材料とすることで、センサダイアフラムの被測定媒体と接触する面に被測定媒体中の成分が付着して堆積した場合でも堆積物の内部応力に起因するセンサダイアフラムの一方向への撓みを抑制することができる。

また、本発明の請求項３に記載の静電容量型圧力センサは、請求項１又は請求項２に記載の静電型圧力センサにおいて、
前記剛性は、前記材料のヤング率とポアソン比とから定まることを特徴としている。

周縁部と中央部の材質が異なる二層構造のセンサダイアフラムの剛性を各材料のヤング率とポアソン比とから定めることにより、中央部の剛性を周縁部の剛性よりも低くすることができる。これにより、センサダイアフラムの被測定媒体と接触する面に被測定媒体中の成分が付着して堆積した場合でも堆積物の内部応力に起因するセンサダイアフラムの一方向への撓みを抑制することができる。

また、本発明の請求項４に記載の静電容量型圧力センサは、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の静電型圧力センサにおいて、
前記センサダイアフラムの前記周縁部の材料はサファイアであり、前記中央部の材料は石英ガラスであることを特徴としている。

ダイアフラムの周縁部の材料をサファイアとし、中央部の材料をサファイアよりも剛性の低い石英ガラスとすることにより、中央部の剛性を周縁部の剛性よりも低くすることができる。

また、本発明の請求項５に記載の静電容量型圧力センサは、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の静電型圧力センサにおいて、
前記センサダイアフラムは前記圧力導入室側の被測定媒体導入方向から見て、所定の窪みを有することを特徴としている。

センサダイアフラムの被測定媒体と接触する面に所定の窪みを形成することで、センサダイアフラムに被測定媒体中の堆積成分が付着して堆積した場合に、この堆積物を窪みに応じた堆積片に分断する。その結果、従来は、堆積物の内部応力が被測定媒体の成分に応じてセンサダイアフラムに作用する引っ張り力又は圧縮力として発生していたが、本発明によるとその引っ張り力と圧縮力を軽減し、この内部応力に起因するセンサダイアフラムの厚み方向の撓みを抑制する。

センサダイアフラムの被測定媒体と接触する面に被測定媒体中の堆積成分が付着して堆積した場合でも堆積物の収縮又は伸長に起因するセンサダイアフラムの一方向への撓みを抑制することができ、圧力センサの零点シフトを抑えることができる。また、構成を簡略化することができる。

本発明に係る静電容量型圧力センサの圧力センサチップを部分的に示す一部断面斜視図である。図１に示した圧力センサチップの一部断面図である。図２に示した圧力センサチップの下面の一部拡大図である。図２に示したセンサダイアフラムに被測定媒体の堆積成分が付着して撓んだ状態の一例を示す説明図である。図２に示したセンサダイアフラムに被測定媒体の堆積成分が付着して撓んだ状態の他の例を示す説明図である。

以下、本発明の一実施形態に係る静電容量型圧力センサ（以下単に「圧力センサ」という）について図面に基づいて説明する。本発明の概要を説明すると、圧力センサチップを構成するセンサダイアフラムのコンデンサ室側の固定部と境界をなす周縁から中央に向って剛性を低くする。基本的構成として、中心側と周縁の材質を変え、中心側の材質を周縁の材質よりも剛性の低い材料とする。そして、この剛性は、材料のヤング率とポアソン比とから規定されるものである。

図１は、本発明の静電容量型圧力センサの基本となる圧力センサの圧力センサチップの切欠断面図を示すもので、圧力センサ１０は、図示しないパッケージ内に収容された台座プレート１１と、同じくパッケージ内に収容され台座プレート１１に接合された圧力センサチップ２０と、前記パッケージに直接取付けられ当該パッケージの内外を導通接続する図示しない電極リード部とを備えている。また、台座プレート１１は、前記パッケージに対して離間しており、支持ダイアフラム１５のみを介して前記パッケージに支持されている。前記パッケージは、耐食性金属である例えばニッケル合金からなり、それぞれ溶接等により接合されている。

支持ダイアフラム１５は前記パッケージの形状に合わせた外形形状を有するニッケル合金の薄板からなり、周囲縁部は前記パッケージのロアハウジングとアッパーハウジングの縁部に挟まれて溶接等により接合されている。

なお、支持ダイアフラム１５の厚さは、例えば本実施形態の場合数十μｍであって、台座プレート１１を形成するロア台座プレート１２、アッパー台座プレート１３より充分薄い厚さとなっている。また、支持ダイアフラム１５の中央部分には、圧力センサチップ２０に圧力を導くための圧力導入孔１５ａが形成されている。

支持ダイアフラム１５の両面には、支持ダイアフラム１５と前記パッケージの接合部から周方向全体に亘って或る程度離間した位置に酸化アルミニウムの単結晶体であるサファイアからなる薄いリング状のロア台座プレート１２とアッパー台座プレート１３が接合されている。

なお、台座プレート１２，１３の双方は、支持ダイアフラム１５の厚さに対して上述の通り十分に厚くなっており、かつ支持ダイアフラム１５を台座プレート１２，１３でいわゆるサンドイッチ状に挟み込む構造を有している。これによって、支持ダイアフラム１５の台座プレート１１の熱膨張率の違いによって発生する熱応力でこの部分が反るのを防止している。

また、アッパー台座プレート１３には酸化アルミニウムの単結晶体であるサファイアでできた上面視矩形状の圧力センサチップ２０が接合後にスペーサ１６やアッパー台座プレート１３と同一の材料に変化する酸化アルミニウムベースの接合材を介して接合されている。なお、この接合方法については、特開２００２−１１１０１１号公報において詳しく記載されているので、ここでの詳細な説明を省略する。

圧力センサチップ２０は、平面視矩形状の薄板からなるスペーサ１６と、スペーサ１６に接合されかつ圧力の印加に応じて歪が生じる感圧ダイアフラムとしてのセンサダイアフラム１１４と、外形がスペーサ１６と同じでセンサダイアフラム１１４に接合して真空の容量室（リファレンス室）２０Ａを形成するセンサ台座１７を有している。センサ台座１７は、下面に円形の穴状をなす凹み部１７ａが形成されており、この凹み部１７ａが容量室２０Ａとされている。また、真空の容量室２０Ａと圧力センサチップ２０を収容する前記パッケージ内の基準真空室とはセンサ台座１７の適所に穿設された図示しない連通孔を介して双方共同一の真空度を保っている。また、スペーサ１６にはセンサ台座１７の凹み部１７ａと略同径の穴１６ａが形成されている。

スペーサ１６、センサダイアフラム１１４、及びセンサ台座１７はいわゆる直接接合によって互いに接合され、一体化した圧力センサチップ２０を構成している。また、圧力センサチップ２０の容量室２０Ａには、センサ台座１７の凹み部１７ａに白金等の導体でできた感圧側固定電極２１、参照側固定電極２２が形成されているとともに、これと対向するセンサダイアフラム１１４の表面（上面）１１４ａ上に白金等の導体でできた感圧側可動電極２３、参照側可動電極２４が形成されている。

なお、感圧側固定電極２１は、凹み部１７ａの中央部に平面視で円形をなして形成され、参照側固定電極２２は感圧側固定電極２１と離間してこれの周囲をほぼ囲むように平面視円弧をなして同心状に形成されている。

また、感圧側可動電極２３及び参照側可動電極２４は、それぞれ感圧側固定電極２１及び参照側固定電極２２と対向配置するようにそれぞれ対応する形状をなしてセンサダイアフラム１１４の容量室２０Ａ側表面（上面）１１４ａに形成されている。なお、感圧側可動電極２３は、後述するセンサダイアフラム１１４の容量室２０Ａ側表面（上面）１１４ａに設けられたガラス板１１５の上面に形成されている。そして、感圧側固定電極２１と感圧側可動電極２３は、圧力に対して高感度であって、圧力測定を行う役目を果たす一方、参照側固定電極２２と参照側可動電極２４は圧力に対して低感度であって電極間の誘電率を補正する役目を果たしている。

また、圧力センサチップ２０の上面四隅には、それぞれ電極取り出し用パッドが蒸着されている。これらの電極取り出し用パッドは、感圧側固定電極取り出し用パッド２５、感圧側可動電極取り出し用パッド２６、参照側固定電極取り出し用パッド２７、参照側可動電極取り出し用パッド２８である。そして、感圧側固定電極２１と感圧側固定電極取り出し用パッド２５は電極取り出し穴に成膜された導体を介して電気的に接続されている。

同様に、参照側固定電極２２と参照側固定電極取り出し用パッド２７、感圧側可動電極２３と感圧側可動電極取り出し用パッド２６、参照側可動電極２４と参照側可動電極取り出し用パッド２８もそれぞれ電極取り出し穴に成膜された導体を介して個別に電気的に接続されている。

前記電極リード部は、各電極取り出し用パッドに対応して４本設けられ、電極リードピンと金属製のシールドを備え、電極リードピンは金属製のシールドにガラスなどの絶縁性材料からなるハーメチックシールによってその中央部分が埋設され、電極リードピンの両端部間で気密状態を保っている。

そして、電極リードピンの一端は前記パッケージの外部に露出して図示しない配線によって圧力センサ１０の出力を外部の信号処理部に伝達するようになっている。なお、前記シールドとパッケージのカバーとの間にもハーメチックシールが介在している。

次に、本発明に関連するセンサダイアフラム１１４の構造について説明する。センサダイアフラム１１４は、外形がスペーサ１６の外形と同じ板体をなし、図２において上側の面、即ちコンデンサ室側（容量室２０Ａ）の表面（上面）１１４ａの中央部１１４ｇには円形の凹部（窪み）１１４ｃが形成されている。

そして、この凹部１１４ｃに円板状のガラス板１１５がセンサダイアフラム１１４の上面１１４ａと面一をなして嵌合固定されている。このガラス板１１５は、センサダイアフラム１１４と異なる材質のガラスが使用されており、剛性がセンサダイアフラム１１４の剛性よりも低い材質のガラスが使用されている。センサダイアフラム１１４は、前述したように一例としてサファイアで形成されており、ガラス板１１５は、例えば石英ガラスにより形成されている。

このようにセンサダイアフラム１１４の周縁部１１４ｆと中央部１１４ｇとの材質を変え、中心部の材質を周縁部の材質よりも剛性の低い材料とすることで、センサダイアフラム１１４の剛性を周縁部１１４ｆから中央部１１４ｇに向って低くすることができる。

そして、この剛性は、センサダイアフラム１１４とガラス板１１５の材料のヤング率とポアソン比とから規定されるものである。板の曲げ剛性をＤ、板厚をｈ、弾性係数（ヤング率）をＥ、ポアソン比をνとした場合、板の曲げ剛性Ｄは、Ｄ＝Ｅｈ^３／１２（１−ν^２）で表される。従って、板状をなすセンサダイアフラム１１４の材質とガラス板１１５の材質を選定することにより、センサダイアフラム１１４の剛性を周縁部１１４ｆから中央部１１４ｇに向って低くすることが可能である。

また、センサダイアフラム１１４の下側の面、即ち被測定媒体と接触する圧力導入室側（被測定媒体の接触面）の面（下面）１１４ｂにはセンサ台座１７の凹み部１７ａ及びスペーサ１６の穴１６ａの内周面と境界をなす周縁部から中央部まで全面に亘り図３に一部を拡大して示すように微細な凹凸１１４ｅが形成されている。この凹凸１１４ｅは、公知のマイクロマシニング技術によって形成される。このセンサダイアフラム１１４は、前述したようにサファイアにより形成されているが、これに限るものではなく他の部材、例えば耐食性を有するニッケル合金、シリコンその他セラミックス等を使用しても良い。

このセンサダイアフラム１１４は、コンデンサ室側のセンサ台座１７、圧力導入室側のスペーサ１６との間にサンドイッチ状に挟持されてこれらのセンサ台座１７、スペーサ１６の端面１７ｂ，１６ｂに接合固定されている。そして、センサダイアフラム１１４は、センサ台座１７、スペーサ１６の内周面を境界として内側の周縁部１１４ｆの剛性よりも中央部１１４ｇの剛性が低くなっている。

図４は、センサダイアフラム１１４の被測定媒体と接触する面（下面）１１４ｂに被測定媒体中の堆積成分３０が付着して堆積し、センサダイアフラム１１４の周縁部１１４ｆの領域（凹部１１４ｃの外側の領域）が圧力導入室側（被測定媒体の接触面側であって図中下方）に向って僅かに撓み（伸張し）、中央部１１４ｇの領域（凹部１１４ｃの領域）がコンデンサ室側（容量室２０Ａ）（図中上方）に向って僅かに撓んだ（収縮した）状態を示す。

また、図５は、センサダイアフラム１１４の被測定媒体と接触する面（下面）１１４ｂに被測定媒体中の堆積成分３０が付着して堆積し、センサダイアフラム１１４の周縁部１１４ｆの領域（凹部１１４ｃの外側の領域）がコンデンサ室側（容量室２０Ａ側であって図中上方）に向って僅かに撓み（収縮し）、中央部１１４ｇの領域（凹部１１４ｃの領域）が圧力導入室側（被測定媒体の接触面側であって図中下方）に向って僅かに撓んだ（伸張した）状態を示す。

前述したように被測定媒体ごとに異なる堆積物とセンサダイアフラム１１４の材料を常に一致させることは不可能であり、かつ堆積物とセンサダイアフラムの原子の配列が、ミクロ的に完全に一致することは稀有であるため、堆積物は、通常上述したように収縮若しくは伸長を生じることとなる。そして、感圧ダイアフラムの撓みは、感圧ダイアフラムに堆積する堆積物が多くなる程大きくなる。従って、センサダイアフラム１１４の撓みは、当該センサダイアフラム１１４、ガラス板１１５の材質及び被測定媒体の種類により図４或いは図５に示すように撓むことになる。

このように、センサダイアフラム１１４の被測定媒体と接触する面１１４ｂに被測定媒体中の堆積成分３０が付着して堆積した場合でも、被測定媒体中の堆積成分３０の収縮又は伸長に起因するセンサダイアフラム１１４の一方向への撓みを抑制することにより、対向する感圧側固定電極２１と感圧側可動電極２３、参照側固定電極２２と参照側可動電極２４との間隔の変化を少なくすることが可能となり、圧力センサ１０の零点シフトを抑えることができる。

また、被測定媒体と接触する面（下面）１１４ｂに微細な凹凸１１４ｅを形成することにより、センサダイアフラム１１４に被測定媒体中の堆積成分３０が付着して堆積した場合に、この堆積成分３０を窪みに応じた堆積片に分断することが可能となり、堆積物の内部応力がその成分に応じてセンサダイアフラム１１４に作用する引っ張り力又は圧縮力を実質的に軽減し、この内部応力に起因するセンサダイアフラム１１４の厚み方向の撓みを抑制することが可能となる。これにより、圧力センサ１０の零点シフトをより有効に抑えることができる。

なお、上記実施の形態においてはセンサダイアフラム１１４の上面１１４ａに設けた凹部１１４ｃにガラス板１１５を嵌合固定して中央部を二層構造として周縁部から中央部に向けて剛性が低くなるように形成した場合について記述したが、これに限るものではなく三層構造以上の多層構造にすることも可能である。

以上説明したように、コンデンサ室側のダイアフラム固定部との境界をなす周縁部と中央部とが異なる材料から成り、中央部の材料は、周縁部の材料よりも剛性の低い材料とすることで、センサダイアフラムの被測定媒体と接触する面に被測定媒体中の成分が付着して堆積した場合でも堆積物の収縮又は伸長に起因するセンサダイアフラムの一方向への撓みを抑制することができ、圧力センサの零点シフトを抑えることができる。

なお、上述の実施形態においては、センサダイアフラム１１４の上面１１４ａに凹部１１４ｃを形成してガラス板１１５を嵌合固定し、このガラス板１１５の上面に感圧側可動電極２３を形成した。これは、本実施形態では、腐食性ガスの圧力測定を想定して、ガスの接触面を一側（図２及び図４中下側）に有するセンサダイアフラム１１４の材質を耐食性に優れたサファイアとしたためである。しかしながら、圧力測定の対象となる被測定媒体が腐食性ガスでない場合は、被測定媒体との接触面をなすセンサダイアフラム１１４の下面１１４ｂに凹部を形成してガラス板１１５を嵌合固定し、センサダイアフラム１１４の上面のガラス板１１５と対応する位置に感圧側可動電極２３を形成しても、本発明の作用を発揮できる。また、このようなセンサダイアフラム１１４の下面１１４ｂに凹部を形成して板材を嵌合固定した形態であっても、ガラス板１１５の代わりに耐食性のある材質でできた板材を用いれば、本発明の作用を発揮することは可能である。

また、上述の実施形態と異なり、センサダイアフラム１１４を凹状にして、センサ台座１７を板状にした形態としてこれらセンサダイアフラムとセンサ台座とで画成される空間をコンデンサ室としても、本発明を適用することは可能である。

また、スペーサ１６はセンサダイアフラム１１４とは別材でなくても、センサダイアフラムと一体品とした形態をとっても、本発明の作用を発揮することは可能である。なお、この場合はダイアフラムをエッジングして一体品として形成すれば良い。

１０圧力センサ
１１台座プレート
１２ロア台座プレート
１３アッパー台座プレート
１５支持ダイアフラム
１５ａ圧力導入孔
１６スペーサ
１６ａ穴
１６ｂ端面
１７センサ台座
１７ａ凹み部
１７ｂ端面
２０圧力センサチップ
２０Ａ容量室（リファレンス室）
２１感圧側固定電極
２２参照側固定電極
２３感圧側可動電極
２４参照側可動電極
２５感圧側固定電極取り出し用パッド
２６感圧側可動電極取り出し用パッド
２７参照側固定電極取り出し用パッド
２８参照側可動電極取り出し用パッド
３０被測定媒体中の堆積成分
１１４センサダイアフラム
１１４ａ表面（上面）
１１４ｂ面（下面）
１１４ｃ凹部（窪み）
１１４ｅ凹凸
１１４ｆ周縁部
１１４ｇ中央部
１１５ガラス板

Claims

被測定媒体の圧力に応じた静電容量を検出する圧力センサチップを備えた静電容量型圧力センサにおいて、
前記圧力センサのセンサダイアフラムの一面は前記被測定媒体を導入する圧力導入室側をなし、他面はコンデンサ部を形成するコンデンサ室側をなし、
前記コンデンサ室側のダイアフラム固定部との境界をなす前記センサダイアフラムの周縁部と前記センサダイアフラムの中央部と異なる材料から成り、
前記中央部の材料は、前記周縁部の材料よりも剛性の低い材料であることを特徴とする静電容量型圧力センサ。
被測定媒体の圧力に応じた静電容量を検出する圧力センサチップを備えた静電容量型圧力センサにおいて、
前記圧力センサのせンサダイアフラムの一面は前記被測定媒体を導入する圧導入室側をなし、他面はコンデンサ部を形成するコンデンサ室側をなし
前記コンデンサ室側のダイアフラム固定部との境界をなす前記センサダイアフラムの周縁部は同一材料で構成すると共に、前記センサダイアフラムの中央部は異なる材料から成る二層構造とし、当該センサダイアフラムの圧力導入室側は前記周縁部と同一材料からなり、かつ当該センサダイアフラムのコンデンサ室側は前記周縁部の材料よりも剛性の低い材料からなることを特徴とする静電容量型圧力センサ。
前記剛性は、前記材料のヤング率とポアソン比とから定まることを特徴とする、請求項１又は請求項２に静電容量型圧力センサ。
前記センサダイアフラムの前記周縁部の材料はサファイアであり、前記中央部の材料は石英ガラスであることを特徴とする、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の静電容量型圧力センサ。
前記センサダイアフラムは前記圧力導入室側の被測定媒体導入方向から見て、所定の窪みを有することを特徴とする、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の静電容量型圧力センサ。