JP2017067463A - 圧力センサー、高度計、電子機器および移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力センサー素子の向きによる検知結果のずれを小さくすることのできる圧力センサー、この圧力センサーを備えた信頼性の高い高度計、電子機器および移動体を提供する。
【解決手段】圧力センサー１は、キャビティ２４を備えるパッケージ２と、キャビティ２４内に配置される圧力センサー素子３と、圧力センサー素子３を覆う充填材５と、を有する。また、圧力センサー素子３は、受圧面３１１１ａを有するダイアフラム３１１１と、空洞部３４と、を有し、受圧面３１１１ａの法線方向Ｚにおいて、圧力センサー素子３の下面３ｂを含む第１仮想面ＳＦ１と、上面３ａを含む第２仮想面ＳＦ２との間に、充填材５の法線方向Ｚでの中点Ｏ１が位置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧力センサー、高度計、電子機器および移動体に関するものである。

従来から、圧力センサーとして、特許文献１に記載の構成が知られている。この特許文献１に記載の圧力センサーは、パッケージ（ケース）と、パッケージ内に配置された圧力センサー素子（センサチップ）と、パッケージ内に配置され、圧力センサー素子を覆う充填材と、を有する。このような圧力センサーでは、充填材を介して圧力センサー素子のダイアフラムに圧力が加わると、受けた圧力の大きさに応じてダイアフラムが撓み、この撓み量に基づいて、受けた圧力を検知するようになっている。

しかしながら、特許文献１の圧力センサーでは、充填材内で圧力センサー素子が偏って配置されているため、例えば、特許文献１の図２に示されているような上向き状態のときと、反対向きの下向き状態のときとでは、ダイアフラムに加わる充填材の重さ（自重）が異なってしまう。そのため、同じ圧力を受けていても、圧力センサーの向きによってダイアフラムの撓み量が変化してしまい、それに伴って検知される圧力の大きさも変化してしまう。このように、特許文献１の圧力センサーでは、向きによって検知される圧力値がずれしてしまい、優れた検知精度を発揮することができないという問題がある。

特開２００８−８７６２号公報

本発明の目的は、圧力センサー素子の向きによる検知結果のずれを小さくすることのできる圧力センサー、この圧力センサーを備えた信頼性の高い高度計、電子機器および移動体を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。

本発明の圧力センサーは、キャビティを備えるパッケージと、
前記キャビティ内に配置される圧力センサー素子と、
前記キャビティ内に配置され、前記圧力センサー素子を覆う充填材と、を有し、
前記圧力センサー素子は、受圧面を有するダイアフラムと、前記ダイアフラムに対して受圧面とは反対側に配置されている圧力基準室と、を有し、
前記受圧面の法線方向において、
前記圧力センサー素子の前記受圧面側の端面を含む第１仮想面と、前記圧力基準室側の端面を含む第２仮想面との間に、前記法線方向での前記充填材の両端間での中点が位置することを特徴とする。
これにより、圧力センサー素子の向き（特にダイアフラムの法線方向が鉛直方向に沿う向き）による検知結果のずれを小さくすることのできる圧力センサーが得られる。

本発明の圧力センサーでは、前記法線方向での前記充填材の両端間の中点は、前記受圧面を含む第３仮想面と、前記第２仮想面との間に位置することが好ましい。
これにより、検知結果のずれをより小さくすることができる。

本発明の圧力センサーでは、前記法線方向での前記充填材の両端間の中点は、前記第３仮想面と、前記ダイアフラムの前記受圧面と反対側の面を含む第４仮想面との間に位置することが好ましい。
これにより、検知結果のずれをさらに小さくすることができる。

本発明の圧力センサーでは、前記法線方向から見た平面視で、前記圧力センサーと重なる領域内に、前記充填材の前記受圧面の面内方向での中点が位置することが好ましい。
これにより、圧力センサー素子の向き（特にダイアフラムの面内方向が鉛直方向に沿う向き）による検知結果のずれを小さくすることができる。

本発明の圧力センサーでは、前記法線方向から見た平面視で、前記受圧面と重なる領域内に、前記充填材の前記面内方向での中点が位置することが好ましい。
これにより、検知結果のずれをより小さくすることができる。

本発明の圧力センサーでは、前記キャビティ内に配置される回路基板を有することが好ましい。
これにより、パッケージの外側に回路基板（ＩＣチップ）を配置する場合と比較して、回路基板と圧力センサー素子とを接続したときの配線距離を短くすることができる。そのため、ノイズが乗り難くなる。

本発明の圧力センサーでは、前記受圧面の法線方向に、前記圧力センサー素子と前記回路基板とが並んで配置されていることが好ましい。
これにより、圧力センサーの小型化を図ることができる。

本発明の圧力センサーでは、前記受圧面の面内方向に、前記圧力センサー素子と前記回路基板とが並んで配置されていることが好ましい。
これにより、圧力センサーの小型化を図ることができる。

本発明の圧力センサーでは、前記パッケージは、前記キャビティ内に突出する突出部を有することが好ましい。
これにより、キャビティの容積を小さくすることができ、充填材の充填量を抑えることができる。

本発明の高度計は、本発明の圧力センサーを備えることを特徴とする。
これにより、高い信頼性を有する高度計が得られる。

本発明の電子機器は、本発明の圧力センサーを備えることを特徴とする。
これにより、高い信頼性を有する電子機器が得られる。

本発明の移動体は、本発明の圧力センサーを備えることを特徴とする。
これにより、高い信頼性を有する移動体が得られる。

本発明の第１実施形態に係る圧力センサーの断面図である。 図１に示す圧力センサーの平面図である。 図１に示す圧力センサーが有する圧力センサー素子の断面図である。 図３に示す圧力センサー素子が有する圧力センサー部の平面図である。 図４に示す圧力センサー部を含むブリッジ回路を示す図である。 圧力センサー素子と充填材との配置関係を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る圧力センサーを示す断面図である。 図７に示す圧力センサーの平面図である。 本発明の高度計の一例を示す斜視図である。 本発明の電子機器の一例を示す正面図である。 本発明の移動体の一例を示す斜視図である。

以下、本発明の圧力センサー、高度計、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態に係る圧力センサーについて説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る圧力センサーの断面図である。図２は、図１に示す圧力センサーの平面図である。図３は、図１に示す圧力センサーが有する圧力センサー素子の断面図である。図４は、図３に示す圧力センサー素子が有する圧力センサー部の平面図である。図５は、図４に示す圧力センサー部を含むブリッジ回路を示す図である。図６は、圧力センサー素子と充填材との配置関係を示す図である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」とも言う。

図１に示す圧力センサー１は、パッケージ２と、パッケージ２内に収容された圧力センサー素子３およびＩＣチップ（回路基板）４と、パッケージ２内に収容され、圧力センサー素子３およびＩＣチップ４を覆う（囲む）充填材５と、を有する。以下、これら各部について順に説明する。

≪パッケージ≫
パッケージ２は、圧力センサー素子３を、その内部に形成されたキャビティ２４に収納する。パッケージ２は、ベース２１と、ハウジング２２と、可撓性配線基板２３と、を有し、ベース２１とハウジング２２とで可撓性配線基板２３を挟み、これらを互いに接合した構成となっている。また、ハウジング２２の上面にはキャビティ２４に繋がる開口２２１が形成され、この開口２２１を介して圧力が圧力センサー素子３に伝わるようになっている。

また、可撓性配線基板２３は、ＩＣチップ４をパッケージ２内で支持すると共に、ＩＣチップ４に接続された配線をパッケージ２の外部に取り出す機能を有している。このような可撓性配線基板２３は、可撓性を有する基材２３１と、基材２３１に形成された配線２３２と、を有する。

基材２３１は、図２に示すように、キャビティ２４内に配置された基部２３１１と、基部２３１１から突出し、パッケージ２の外側まで引き出された帯状の帯体２３１２と、を有する。また、基部２３１１には、図示しない接着剤等を介してＩＣチップ４が固定されている。なお、基材２３１の構成材料としては、可撓性を有するものであれば、特に限定されず、例えば、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

配線２３２は、パッケージ２の内外を接続するように配置されている。また、配線２３２は、ボンディングワイヤーＢＹ１を介してＩＣチップ４に接続されており、これにより、ＩＣチップ４と配線２３２とが電気的に接続される。なお、本実施形態では、配線２３２が４本設けられているが、配線２３２の数としては、これに限定されず、ＩＣチップ４の端子の数に合わせて適宜変更すればよい。

≪圧力センサー素子≫
圧力センサー素子３は、受けた圧力を検知することのできるセンサー素子である。この圧力センサー素子３は、図３に示すように、基板３１と、圧力センサー部３２と、素子周囲構造体３３と、空洞部３４と、図示しない半導体回路（回路）を有する。

基板３１は、シリコンで構成された半導体基板３１１上に、シリコン酸化膜で構成された第１絶縁膜３１２と、シリコン窒化膜で構成された第２絶縁膜３１３と、をこの順に積層することで構成されている。ただし、半導体基板３１１としては、シリコン基板に限定されず、例えば、ＳＯＩ基板を用いることもできる。

また、半導体基板３１１には、周囲の部分よりも薄肉であり、受圧によって撓み変形するダイアフラム３１１１が設けられている。このダイアフラム３１１１は、半導体基板３１１の下面に有底の凹部を設けることで形成され、その下面（充填材５と接する面）が受圧面３１１１ａとなっている。

このような半導体基板３１１上には図示しない半導体回路が作り込まれている。この半導体回路には必要に応じて形成されたＭＯＳトランジスタ等の能動素子、キャパシタ、インダクタ、抵抗、ダイオードおよび配線等の回路要素が含まれる。

圧力センサー部３２は、図４に示すように、ダイアフラム３１１１に設けられた４つのピエゾ抵抗部３２１、３２２、３２３、３２４を有する。そして、これらピエゾ抵抗部３２１、３２２、３２３、３２４は、配線を介して互いに電気的に接続され、図５に示すブリッジ回路（ホイートストンブリッジ回路）３２０を構成し、前記半導体回路と接続されている。このようなブリッジ回路３２０は、ダイアフラム３１１１の撓み変形によって受ける応力によって変化するピエゾ抵抗部３２１、３２２、３２３、３２４の抵抗値に応じた信号（電圧）を出力する。

なお、ピエゾ抵抗部３２１、３２２、３２３、３２４および配線は、例えば、半導体基板３１１にリン、ボロン等の不純物をドープ（拡散または注入）することで構成されている。

素子周囲構造体３３は、基板３１との間に空洞部３４を画成する。この素子周囲構造体３３は、図３に示すように、層間絶縁膜３３１と、層間絶縁膜３３１上に形成された配線層３３２と、配線層３３２上に形成された層間絶縁膜３３３と、層間絶縁膜３３３上に形成された配線層３３４と、配線層３３４上に形成された表面保護膜３３５と、封止層３３６と、を有する。

また、配線層３３４は、空洞部３４の内外を連通する複数の細孔３３４２を備えた被覆層３３４１を有し、被覆層３３４１上に配置された封止層３３６が細孔３３４２を封止している。なお、細孔３３４２は、空洞部３４をリリースエッチングする際（空洞部３４を埋める犠牲層を除去する際）のエッチング液を出入りさせるための孔であり、リリースエッチングが終了した後に、封止層３３６によって封止される。

また、配線層３３２、３３４は、空洞部３４を囲むように形成され、空洞部３４をリリースエッチングする際のエッチングストップ層として機能する配線層と、半導体回路の配線を構成する配線層と、を含んでいる。半導体回路は、配線層３３２、３３４によって圧力センサー素子３の上面に引き出されており、配線層３３４の一部が接続端子３３４’となって表面保護膜３３５から露出している。

層間絶縁膜３３１、３３３としては、特に限定されないが、例えば、シリコン酸化膜等の絶縁膜を用いることができる。また、配線層３３２、３３４としては、特に限定されないが、例えば、アルミニウム膜等の金属膜を用いることができる。また、封止層３３６としては、特に限定されないが、Ａｌ、Ｃｕ、Ｗ、Ｔｉ、ＴｉＮ等の金属膜を用いることができる。また、表面保護膜３３５としは、特に限定されないが、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ポリイミド膜、エポキシ樹脂膜など、素子を水分、ゴミ、傷などから保護するための耐性を有するものを用いることができる。

空洞部３４は、密閉された空間であり、圧力センサー素子３が検出する圧力の基準値となる圧力基準室として機能する。この空洞部３４は、ダイアフラム３１１１の受圧面３１１１ａとは反対側に位置し、また、ダイアフラム３１１１と重なるように配置されている。また、空洞部３４は、真空状態（例えば１０Ｐａ以下）とすることが好ましい。これにより、圧力センサー素子３を、真空状態を基準として圧力を検出する所謂「絶対圧センサー素子」として用いることができる。なお、空洞部３４は、真空状態でなくてもよく、例えば、大気圧状態であってもよいし、大気圧よりも気圧が低い減圧状態であってもよいし、大気圧よりも気圧が高い加圧状態であってもよい。

以上、圧力センサー素子３について説明した。このような圧力センサー素子３は、ボンディングワイヤーＢＹ２によってＩＣチップ４に接続されており、ＩＣチップ４に吊られた状態（ＩＣチップ４と離間した状態）で支持されている。また、ボンディングワイヤーＢＹ２は、接続端子３３４’とＩＣチップ４の端子とを繋ぎ、圧力センサー素子３とＩＣチップ４とを電気的に接続している。

なお、本実施形態では、圧力センサー素子３がボンディングワイヤーＢＹ２を介してＩＣ４に接続されているが、これに限定されず、ボンディングワイヤーＢＹ２を介して可撓性配線基板２３に接続されていてもよい。この場合は、ボンディングワイヤーＢＹ１、ＢＹ２および配線２３２を介して圧力センサー素子３とＩＣチップ４とを電気的に接続すればよい。

≪ＩＣチップ≫
ＩＣチップ４には、半導体回路が設けられている。ＩＣチップ４内の半導体回路および圧力センサー素子３内の前記半導体回路には、例えば、ブリッジ回路３２０に電圧を供給するための駆動回路や、ブリッジ回路３２０からの出力を圧力センサーの温度に応じて温度補償する温度補償回路や、温度補償回路からの出力を所定の出力形式（ＣＭＯＳ、ＬＶ−ＰＥＣＬ、ＬＶＤＳ等）に変換して出力する出力回路等が含まれている。なお、駆動回路、温度補償回路、出力回路等の配置は特に限定されず、例えば、圧力センサー素子３内の半導体回路に駆動回路が形成され、ＩＣチップ４内の半導体回路に温度補償回路および出力回路が形成されていてもよい。

このように、ＩＣチップ４を圧力センサー素子３と別体で設けることで、例えば、ＩＣチップ４を省略し、圧力センサー素子３内に前述した回路を全て形成する場合と比較して、圧力センサー素子３の小型化を図ることができる。また、例えば、ＩＣチップ４をパッケージ２の外側に配置する場合と比較して、ＩＣチップ４と圧力センサー素子３とを接続する配線の長さを短くすることができるため、配線を伝わる信号にノイズが乗り難くなる。

また、ＩＣチップ４は、圧力センサー素子３と上下方向（受圧面３１１１ａの法線方向Ｚ）に並んで（重なって）配置されている。そのため、圧力センサー１の横方向（受圧面３１１１ａの面内方向Ｘ）の広がりを抑えることができ、圧力センサー１の小型化を図ることができる。

≪充填材≫
充填材５は、液状またはゲル状であり、図１に示すように、キャビティ２４内に充填（配置）され、キャビティ２４内に収納された圧力センサー素子３およびＩＣチップ４を覆っている。そのため、圧力センサー１に加わる圧力は、パッケージ２の開口２２１および充填材５を介して、圧力センサー素子３の受圧面３１１１ａに作用する。

このような充填材５により、圧力センサー素子３およびＩＣチップ４を保護（主に、防塵および防水）すると共に、圧力センサー１に作用した外部応力を低減することができる。また、圧力センサー素子３およびＩＣチップ４は、充填材５によって、キャビティ２４内で浮いた状態（内壁と接触していない状態）となっている。そのため、振動等がパッケージ２を介して圧力センサー素子３やＩＣチップ４に伝わり難くなり、圧力検出精度の低下を低減することができる。

このような充填材５としては、圧力センサー素子３、ＩＣチップ４およびパッケージ２よりも軟らかい特性を有する物質であればよく、例えば、シリコーンオイル、フッ素系オイル、シリコーンゲル等を用いることができる。

以上、圧力センサー１を構成する各部について説明した。続いて、圧力センサー１の特徴の１つである圧力センサー素子３と充填材５の配置について詳細に説明する。

図６に示すように、受圧面３１１１ａの法線方向Ｚにおいて、圧力センサー素子３の上面（空洞部３４側の端面）を３ａとし、圧力センサー素子３の下面（受圧面３１１１ａ側の端面）を３ｂとする。なお、圧力センサー素子３の上面３ａおよび下面３ｂは、受圧面３１１１ａと平行である。また、圧力センサー素子３の下面３ｂを含む平面を第１仮想面ＳＦ１とする。さらに、圧力センサー素子３の上面３ａを含む平面を第２仮想面ＳＦ２とする。このとき、法線方向Ｚでの充填材５の両端の中点Ｏ１は、第１仮想面ＳＦ１と第２仮想面ＳＦ２との間に位置している。これにより、圧力センサー１の姿勢による検知圧力のバラつきを低減することができ、優れた圧力検知特性を有する圧力センサー１となる。

なお、本実施形態では下面３ｂと上面３ａは、受圧面３１１１ａと平行であるが、平行でなくともよく、その場合でも中点Ｏ１が第１仮想面ＳＦ１と第２仮想面ＳＦ２との間に位置することができ、優れた圧力検知特性を有する圧力センサー１となる。

すなわち、このような配置とすることで、パッケージ２の開口２２１が鉛直方向上側を向く第１姿勢（受圧面３１１１ａが鉛直方向下側を向く姿勢）のときと、パッケージ２の開口２２１が鉛直方向下側を向く第２姿勢（受圧面３１１１ａが鉛直方向上側を向く姿勢）のときとで、受圧面３１１１ａに加わる充填材５の重さ（水圧）の差を小さすることができる。そのため、第１姿勢と第２姿勢とで、受圧面３１１１ａが受ける圧力以外の不要な外力がほぼ等しくなり、第１姿勢のときと第２姿勢のときとの検知圧力（圧力センサー部３２からの出力値）のバラつきを低減することができる。

さらには、受圧面３１１１ａを含む面を第３仮想面ＳＦ３とし、ダイアフラム３１１１の上面（受圧面３１１１ａと反対側の面）を含む面を第４仮想面ＳＦ４としたとき、法線方向Ｚでの充填材５の両端間の中点Ｏ１は、第２仮想面ＳＦ２と第３仮想面ＳＦ３との間に位置していることが好ましく、第３仮想面ＳＦ３と第４仮想面ＳＦ４との間に位置していることがより好ましく、本実施形態のように、第３仮想面ＳＦ３上に位置していることがさらに好ましい。このような位置に法線方向Ｚでの充填材５の中点Ｏ１が位置することで、上述した効果がより顕著なものとなる。

また、図６に示すように、受圧面３１１１ａの面内方向Ｘでの充填材５の中点Ｏ２は、法線方向Ｚから見た平面視で、圧力センサー素子３と重なる領域に位置している。充填材５の中点Ｏ２をこのような位置とすることで、圧力センサー１の姿勢による圧力検知のバラつきをさらに低減することができる。

すなわち、このような配置とすることで、パッケージ２の開口２２１が水平方向を向く第３姿勢（受圧面３１１１ａが鉛直方向に沿う姿勢）のとき、この第３姿勢に含まれる各姿勢（向き）で、受圧面３１１１ａに加わる充填材５の重さ（水圧）の差を小さくすることができる。そのため、第３姿勢に含まれる各姿勢で、受圧面３１１１ａが受ける圧力以外の不要な外力がほぼ等しくなり、第３姿勢のときの検知圧力のバラつきを低減することができる。

さらには、充填材５の中点Ｏ２は、法線方向Ｚから見た平面視で、受圧面３１１１ａと重なる領域に位置していることが好ましく、本実施形態のように、受圧面３１１１ａの中心と一致していることがより好ましい。このような位置に充填材５の中点Ｏ２が位置することで、上述した効果がより顕著なものとなる。

また、本実施形態では、第１姿勢または第２姿勢のときと、第３姿勢のときとの検知圧力のバラつきを低減するために、中点Ｏ１の深度（法線方向Ｚでの充填材５の端から中点Ｏ１までの距離）Ｄ１と、中点Ｏ２の深度（面内方向Ｘでの充填材５の端から中点Ｏ２までの距離）Ｄ２とがほぼ等しくなっている。具体的には、深度Ｄ１、Ｄ２は、０．８Ｄ１≦Ｄ２≦１．２Ｄ１の関係を満足することが好ましく、０．９Ｄ１≦Ｄ２≦１．１Ｄ１の関係を満足することがより好ましく、０．９５Ｄ１≦Ｄ２≦１．０５Ｄ１の関係を満足することがさらに好ましい。これにより、第１、第２姿勢のときと第３姿勢のときとの検知圧力のバラつきを低減することができ、優れた圧力検知特性を有する圧力センサー１となる。

＜第２実施形態＞
図７は、本発明の第２実施形態に係る圧力センサーを示す断面図である。図８は、図７に示す圧力センサーの平面図である。

以下、電子装置の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

第２実施形態は、圧力センサー素子とＩＣチップの配置が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。

図７および図８に示すように、本実施形態の圧力センサー１では、圧力センサー素子３とＩＣチップ４とが、受圧面３１１１ａの面内方向Ｘに並んで配置されている。このような配置とすることで、圧力センサー１の高さを抑えることができ、圧力センサー１の小型化（低背化）を図ることができる。なお、本実施形態では、圧力センサー素子３は、ボンディングワイヤーＢＹ２によって可撓性配線基板２３に接続されており、配線２３２を介してＩＣチップ４と電気的に接続されている。

また、本実施形態では、パッケージ２がキャビティ２４内に突出する突出部２５を有する。このような突出部２５を設けることで、キャビティ２４の容積を小さくすることができ、充填材５の充填量を少なくすることができる。そのため、充填材５の充填をより短時間で行うことができると共に、充填材５の材料費を低く抑えることができる。

また、突出部２５は、法線方向Ｚから見た平面視で、ＩＣチップ４と重なり、圧力センサー素子３と重ならないように配置されている。このような配置とすることで、キャビティ２４内での圧力センサー素子３の配置の自由度（特に上下方向の自由度）が高まり、充填材５の中点Ｏ１、Ｏ２と圧力センサー素子３の位置決めを行い易くなる。

このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る高度計について説明する。

図９は、本発明の高度計の一例を示す斜視図である。
図９に示す高度計２００は、腕時計のように、手首に装着することができる。また、高度計２００の内部には、圧力センサー１が搭載されており、表示部２０１に現在地の海抜からの高度、または、現在地の気圧等を表示することができる。なお、表示部２０１には、高度、気圧の他にも、現在時刻、使用者の心拍数、天候等、様々な情報を表示することができる。このような高度計２００は、圧力センサー１を備えているため、高い信頼性を発揮することができる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る電子機器について説明する。

図１０は、本発明の電子機器の一例を示す正面図である。
本実施形態の電子機器は、圧力センサー１を備えたナビゲーションシステム３００である。図１０に示すように、ナビゲーションシステム３００は、図示しない地図情報と、ＧＰＳ（全地球測位システム：Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）からの位置情報取得手段と、ジャイロセンサーおよび加速度センサーと車速データとによる自立航法手段と、圧力センサー１と、所定の位置情報または進路情報を表示する表示部３０１とを備えている。

このナビゲーションシステム３００によれば、取得した位置情報に加えて高度情報を取得することができる。例えば、一般道路と位置情報上は略同一の位置を示す高架道路を走行する場合、高度情報（圧力センサー１）を持たない場合には、一般道路を走行しているのか高架道路を走行しているのかを判断できず、優先情報として一般道路の情報を使用者に提供してしまう場合がある。

そこで、ナビゲーションシステム３００に圧力センサー１を搭載し、高度情報を取得できるようにすることで、一般道路から高架道路へ進入することによる高度変化を検出することができ、高架道路の走行状態におけるナビゲーション情報を使用者に提供することができる。

なお、本発明の電子機器としては、上記のナビゲーションシステム３００に限定されず、例えば、スマートフォン、タブレット端末、時計、パーソナルコンピューター、携帯電話、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレーター等に適用することができる。

＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る移動体について説明する。

図１１は、本発明の移動体の一例を示す斜視図である。
本実施形態の移動体は、圧力センサー１を備えた自動車４００である。図１１に示すように、自動車４００は、車体４０１と、４つの車輪４０２とを有し、車体４０１に設けられた図示しない動力源（エンジン）によって車輪４０２を回転させるように構成されている。このような自動車４００には、ナビゲーションシステム３００（圧力センサー１）が内蔵されている。

以上、本発明の圧力センサー、高度計、電子機器および移動体を図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。

また、前述した実施形態では、圧力センサー部としてピエゾ抵抗素子を用いたものについて説明したが、圧力センサー部としては、これに限定されず、例えば、フラップ型の振動子を用いた構成や、櫛歯電極等の他のＭＥＭＳ振動子や、水晶振動子等の振動素子を用いることもできる。

１…圧力センサー、２…パッケージ、２１…ベース、２２…ハウジング、２２１…開口、２３…可撓性配線基板、２３１…基材、２３１１…基部、２３１２…帯体、２３２…配線、２４…キャビティ、２５…突出部、３…圧力センサー素子、３ａ…上面、３ｂ…下面、３１…基板、３１１…半導体基板、３１１１…ダイアフラム、３１１１ａ…受圧面、３１２…第１絶縁膜、３１３…第２絶縁膜、３２…圧力センサー部、３２０…ブリッジ回路、３２１、３２２、３２３、３２４…ピエゾ抵抗部、３３…素子周囲構造体、３３１、３３３…層間絶縁膜、３３２、３３４…配線層、３３４’…接続端子、３３４１…被覆層、３３４２…細孔、３３５…表面保護膜、３３６…封止層、３４…空洞部、４…ＩＣチップ、５…充填材、２００…高度計、２０１…表示部、３００…ナビゲーションシステム、３０１…表示部、４００…自動車、４０１…車体、４０２…車輪、ＢＹ１、ＢＹ２…ボンディングワイヤー、Ｄ１、Ｄ２…深度、Ｏ１、Ｏ２…中点、ＳＦ１…第１仮想面、ＳＦ２…第２仮想面、ＳＦ３…第３仮想面、ＳＦ４…第４仮想面、Ｘ…面内方向、Ｚ…法線方向

Claims (12)

1. キャビティを備えるパッケージと、
   前記キャビティ内に配置される圧力センサー素子と、
   前記キャビティ内に配置され、前記圧力センサー素子を覆う充填材と、を有し、
   前記圧力センサー素子は、受圧面を有するダイアフラムと、前記ダイアフラムに対して受圧面とは反対側に配置されている圧力基準室と、を有し、
   前記受圧面の法線方向において、
   前記圧力センサー素子の前記受圧面側の端面を含む第１仮想面と、前記圧力基準室側の端面を含む第２仮想面との間に、前記法線方向での前記充填材の両端間での中点が位置することを特徴とする圧力センサー。
2. 前記法線方向での前記充填材の両端間の中点は、前記受圧面を含む第３仮想面と、前記第２仮想面との間に位置する請求項１に記載の圧力センサー。
3. 前記法線方向での前記充填材の両端間の中点は、前記第３仮想面と、前記ダイアフラムの前記受圧面と反対側の面を含む第４仮想面との間に位置する請求項２に記載の圧力センサー。
4. 前記法線方向から見た平面視で、前記圧力センサーと重なる領域内に、前記充填材の前記受圧面の面内方向での中点が位置する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の圧力センサー。
5. 前記法線方向から見た平面視で、前記受圧面と重なる領域内に、前記充填材の前記面内方向での中点が位置する請求項４に記載の圧力センサー。
6. 前記キャビティ内に配置される回路基板を有する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の圧力センサー。
7. 前記受圧面の法線方向に、前記圧力センサー素子と前記回路基板とが並んで配置されている請求項６に記載の圧力センサー。
8. 前記受圧面の面内方向に、前記圧力センサー素子と前記回路基板とが並んで配置されている請求項６に記載の圧力センサー。
9. 前記パッケージは、前記キャビティ内に突出する突出部を有する請求項１ないし８のいずれか１項に記載の圧力センサー。
10. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の圧力センサーを備えることを特徴とする高度計。
11. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の圧力センサーを備えることを特徴とする電子機器。
12. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の圧力センサーを備えることを特徴とする移動体。

Images