JP2018112433A - 圧力センサー、電子機器および移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】慣性および動圧の両方の影響を低減でき、より精度よく圧力を検出することのできる圧力センサー、電子機器および移動体を提供する。
【解決手段】圧力センサーは、柱状の基部と、前記基部の周方向にずれて配置され、前記基部の外側から受ける圧力により撓み変形する複数のダイアフラムと、各前記ダイアフラムに配置されているピエゾ抵抗素子と、を有し、異なる前記ダイアフラムに配置されている前記ピエゾ抵抗素子が電気的に直列に接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧力センサー、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、例えば、特許文献１に記載の構成が知られている。特許文献１の圧力センサーは、受圧により撓み変形するダイアフラムを備えた圧力センサー素子を対向させて２つ配置することで、慣性の影響を低減するように構成されている。

特開２０１６−１６１５０８号公報

ここで、圧力センサーの検出精度に影響を与える要素として、慣性の他にも動圧（例えば風）が挙げられるが、特許文献１の圧力センサーでは、動圧の影響を低減することができない。そのため、例えば、圧力センサーをウェアラブル端末に内蔵する場合等、動圧の影響を受け易い環境では精度よく圧力を検出することが難しい。

本発明の目的は、慣性および動圧の両方の影響を低減でき、より精度よく圧力を検出することのできる圧力センサー、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、柱状の基部と、
前記基部の周方向にずれて配置され、前記基部の外側から受ける圧力により撓み変形する複数のダイアフラムと、
各前記ダイアフラムに配置されているピエゾ抵抗素子と、を有し、
異なる前記ダイアフラムに配置されている前記ピエゾ抵抗素子が電気的に直列に接続されていることを特徴とする。
これにより、圧力センサーに慣性や動圧が作用したときに生じる各ダイアフラムからの出力の変動分を互いに相殺または緩和することができる。そのため、慣性および動圧の影響を低減して高精度に圧力を検出することが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、前記基部は、円柱状であることが好ましい。
これにより、基部が風を受けている場合に、基部の周囲で風をスムーズに流すことができ、乱流の発生を抑制することができる。したがって、風の影響をより受け難い圧力センサーとなる。

本発明の圧力センサーでは、前記ピエゾ抵抗素子を含んで構成されているブリッジ回路を備えていることが好ましい。
これにより、慣性および動圧の影響を低減した信号を圧力センサーから出力することができる。

本発明の圧力センサーでは、前記基部は、内部空間を有し、
前記内部空間に前記ダイアフラムが収納されていることが好ましい。
これにより、ダイアフラムを保護することができる。

本発明の圧力センサーでは、前記基部は、前記内部空間と前記基部の外側とを連通する複数の貫通孔を有し、
各前記ダイアフラムは、前記貫通孔と対向して配置され、前記貫通孔を介して前記基部の外側からの圧力を受けることが好ましい。
これにより、各ダイアフラムを基部内に収納しつつ、簡単な構成で、ダイアフラムの受圧面に基部の外側からの圧力を伝達することができる。

本発明の圧力センサーでは、複数の前記ピエゾ抵抗素子を電気的に接続する配線を備え、少なくとも一部が可撓性を有する配線基板を有していることが好ましい。
これにより、簡単な構成で、複数のピエゾ抵抗素子を電気的に接続することができる。

本発明の圧力センサーでは、前記内部空間内に設けられ、前記ダイアフラムを支持する支持部を有していることが好ましい。
これにより、各ダイアフラムを簡単に所定の向きにすることができる。また、圧力センサーの組み立てが容易となる。

本発明の圧力センサーでは、前記複数のダイアフラムは、前記基部の周方向に等間隔に離間して配置されていることが好ましい。
これにより、各ダイアフラムで基部の周囲の圧力を偏りなく検出することができる。したがって、加速度および風の影響をより受け難い圧力センサーとなる。

本発明の圧力センサーでは、前記ダイアフラムの数は、４つであることが好ましい。
これにより、慣性および動圧の影響を低減して高精度に圧力を検出するのに十分な数のダイアフラムとなる。また、ダイアフラムの数をなるべく少なく抑えることができ、圧力センサーの小型化や低コスト化を図ることもできる。

本発明の電子機器は、本発明の圧力センサーを有することを特徴とする。
これにより、圧力センサーの効果を享受でき、信頼性の高い電子機器が得られる。

本発明の電子機器では、前記圧力センサーと、
前記圧力センサーを収納している収納空間を有する筐体と、
前記筐体の外面に設けられた第１開口を有し、前記筐体の外部と前記収納空間とを繋ぐ第１流路と、
前記筐体の外面に設けられた第２開口を有し、前記筐体の外部と前記収納空間とを繋ぐ第２流路と、を有し、
前記第１開口と前記第２開口とは、前記筐体の中心を介して反対側に設けられていることが好ましい。
これにより、動圧の影響をより低減することができ、より高精度に圧力を検出することができ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有することを特徴とする。
これにより、圧力センサーの効果を享受でき、信頼性の高い移動体が得られる。

本発明の第１実施形態に係る圧力センサーの縦断面図である。 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２に示す圧力センサー素子が有するセンサー部の平面図である。 図１に示す圧力センサーが有する配線基板の展開図である。 配線基板と圧力センサー素子との接合状態を示す断面図である。 各圧力センサー素子のセンサー部を含むブリッジ回路を示す図である。 各圧力センサー素子のセンサー部同士の電気的な接続状態を示す図である。 図１に示す圧力センサーの横断面図である。 図１に示す圧力センサーに風が作用している状態を示す横断面図である。 図９に示す風が作用している場合の筐体の周囲の圧力分布を示すグラフである。 ５ｍ／ｓの風を受けた場合の検出圧力値の実際の圧力からのずれ量を示すグラフである。 ４０ｍ／ｓの風を受けた場合の検出圧力値の実際の圧力からのずれ量を示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係る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。 配線基板と圧力センサー素子との接合状態を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る圧力センサーの横断面図である。 本発明の第４実施形態に係る電子機器としての高度計を示す斜視図である。 図１６に示す高度計の断面図である。 図１６に示す高度計が有する内側空間を示す平面図である。 図１６に示す高度計が有する収納空間および圧力センサーを示す断面図である。 本発明の第５実施形態に係る電子機器としてのナビゲーションシステムを示す正面図である。 本発明の第６実施形態に係る移動体としての自動車を示す斜視図である。

以下、本発明の圧力センサー、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縦断面図である。図２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３は、図２に示す圧力センサー素子が有するセンサー部の平面図である。図４は、図１に示す圧力センサーが有する配線基板の展開図である。図５は、配線基板と圧力センサー素子との接合状態を示す断面図である。図６は、各圧力センサー素子のセンサー部を含むブリッジ回路を示す図である。図７は、各圧力センサー素子のセンサー部同士の電気的な接続状態を示す図である。図８は、図１に示す圧力センサーの横断面図である。図９は、図１に示す圧力センサーに風が作用している状態を示す横断面図である。図１０は、図９に示す風が作用している場合の筐体の周囲の圧力分布を示すグラフである。図１１は、５ｍ／ｓの風を受けた場合の検出圧力値の実際の圧力からのずれ量を示すグラフである。図１２は、４０ｍ／ｓの風を受けた場合の検出圧力値の実際の圧力からのずれ量を示すグラフである。なお、以下の説明では、図１中の上側を「先端」、下側を「基端」とも言う。また、図３中の上側を「上」、下側を「下」とも言う。

図１に示すように、圧力センサー１は、基部２と、基部２内に配置された４つの圧力センサー素子３および回路素子６と、各圧力センサー素子３および回路素子６と電気的に接続された配線基板４と、基部２内で各圧力センサー素子３を支持する支持部５と、を有している。以下、これら各部について順に説明する。

［圧力センサー素子］
まず、圧力センサー素子３について説明する。図２に示すように、圧力センサー素子３は、基板３１と、基板３１に形成されたセンサー部３２と、基板３１との間に圧力基準室Ｓを形成する周囲構造体３３と、を有している。

基板３１は、ＳＯＩ基板（すなわち、第１シリコン層３１ａ、酸化シリコン層３１ｂおよび第２シリコン層３１ｃがこの順で積層されている基板）である。ただし、基板３１としては、ＳＯＩ基板に替えて、例えば、単層のシリコン基板を用いてもよい。また、シリコン基板以外の半導体基板を用いてもよい。

また、基板３１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３１１が設けられている。基板３１には、下方に開放する有底の凹部３１２が形成されており、この凹部３１２の上側（凹部３１２によって基板３１が薄くなっている部分）がダイアフラム３１１となっている。そして、ダイアフラム３１１の下面が受圧面３１１ａとなっている。凹部３１２は、ダイアフラム３１１の受圧面とは反対側に形成される後述の圧力基準室Ｓを形成するための空間（空洞部）である。

以上のような基板３１の上面には、シリコン酸化膜３９１（ＳｉＯ_２膜）と、シリコン窒化膜３９２（ＳｉＮ膜）と、が成膜されている。シリコン酸化膜３９１によって、センサー部３２が有する後述するピエゾ抵抗素子３２１、３２２、３２３、３２４の界面準位を低減してノイズの発生を抑制することができる。また、シリコン窒化膜３９２によって、センサー部３２を水分や埃から保護することができる。

ダイアフラム３１１には、ダイアフラム３１１に作用する圧力を検出し得るセンサー部３２が設けられている。図３に示すように、センサー部３２は、ダイアフラム３１１に設けられた４つのピエゾ抵抗素子３２１、３２２、３２３、３２４と、各ピエゾ抵抗素子３２１、３２２、３２３、３２４と電気的に接続された配線３２５と、を有している。そして、ダイアフラム３１１の撓みに基づくピエゾ抵抗素子３２１、３２２、３２３、３２４の抵抗値変化に基づいて、ダイアフラム３１１が受けた圧力を検出するように構成されている。なお、詳しい検出方法については、後に説明する。

ピエゾ抵抗素子３２１、３２２、３２３、３２４は、それぞれ、例えば、基板３１の第２シリコン層３１ｃ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。また、配線３２５は、例えば、基板３１の第２シリコン層３１ｃに、ピエゾ抵抗素子３２１、３２２、３２３、３２４よりも高濃度でリン、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。

周囲構造体３３は、基板３１との間に圧力基準室Ｓを形成している。周囲構造体３３は、基板３１上に配置された層間絶縁膜３３１と、層間絶縁膜３３１上に配置された配線層３３２と、配線層３３２および層間絶縁膜３３１上に配置された層間絶縁膜３３３と、層間絶縁膜３３３上に配置された配線層３３４と、配線層３３４および層間絶縁膜３３３上に配置された表面保護膜３３５と、配線層３３４および表面保護膜３３５上に配置された封止層３３６および端子３３７と、を有している。

配線層３３２は、圧力基準室Ｓを囲んで配置されている枠状のガードリング３３２１と、センサー部３２と電気的に接続されている配線部３３２９と、を有している。また、配線層３３４は、圧力基準室Ｓを囲んで配置されている枠状のガードリング３３４１と、センサー部３２と電気的に接続されている配線部３３４９と、を有している。

また、配線層３３４は、圧力基準室Ｓの天井部分に位置する被覆層３３４２を有している。また、被覆層３３４２には圧力基準室Ｓの内外を連通する複数の貫通孔３３４３が形成されている。被覆層３３４２は、ガードリング３３４１と一体形成されており、圧力基準室Ｓを挟んでダイアフラム３１１と対向配置されている。なお、複数の貫通孔３３４３は、製造途中まで圧力基準室Ｓを埋めている犠牲層を除去する際のリリースエッチング用の孔である。被覆層３３４２上には封止層３３６が配置されており、この封止層３３６によって貫通孔３３４３が封止されている。

表面保護膜３３５は、周囲構造体３３を水分、ゴミ、傷などから保護する機能を有している。このような表面保護膜３３５は、被覆層３３４２の貫通孔３３４３を塞がないように、層間絶縁膜３３３および配線層３３４上に配置されている。

端子３３７は、表面保護膜３３５上に配置されており、配線層３３４の配線部３３４９と電気的に接続されている。これにより、配線部３３２９、３３４９および端子３３７によって、センサー部３２を周囲構造体３３の上面に引き出すことができ、外部との電気的接続を容易に行うことができる。

このような周囲構造体３３のうち、層間絶縁膜３３１、３３３としては、例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ_２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、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、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｗ、Ｔｉ、ＴｉＮ等の金属膜、シリコン酸化膜等を用いることができる。また、表面保護膜３３５としては、例えば、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を用いることができる。

圧力基準室Ｓは、密閉された空間であり、圧力基準室Ｓ内の圧力が、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Ｓは、真空状態（例えば１０Ｐａ以下）であることが好ましい。これにより、圧力センサー素子３を、真空を基準として圧力を検出する「絶対圧センサー」として用いることができ、利便性の高い圧力センサー素子３となる。ただし、圧力基準室Ｓは、実質的に一定の圧力に保たれていれば、真空状態でなくてもよく、例えば、大気圧であってもよいし、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。また、圧力基準室Ｓには、窒素ガス、希ガス等の不活性ガスが封入されていてもよい。

以上、圧力センサー素子３について説明した。なお、圧力センサー素子３としては、圧力を検出することができれば、特に限定されない。また、本実施形態では、各圧力センサー素子３が同様の構成となっているが、少なくとも１つの圧力センサー素子３が他の圧力センサー素子３と異なる構成となっていてもよい。

［配線基板］
次に、４つの圧力センサー素子３を電気的に接続するための配線基板４について説明する。図４は、配線基板４の展開図である。同図に示すように、配線基板４は、可撓性を有するシート材４１と、シート材４１に配置された配線４２１、４２２、４２３、４２４、４２５および電極端子４３１、４３２、４３３、４３４、４３５と、を有している。このような配線基板４としては、特に限定されず、例えば、各種フレキシブルプリント配線基板を用いることができる。

シート材４１は、各圧力センサー素子３が配置された基部４１１と、基部４１１から延出し、回路素子６が配置された帯状の延出部４１２と、を有している。基部４１１は、支持部５に巻き付けられて基部２内に収納される部分であり、延出部４１２は、基部２の外側へ引き出される部分である。なお、図示しないが、各圧力センサー素子３は、図４中の上側にピエゾ抵抗素子３２３が位置し、下側にピエゾ抵抗素子３２４が位置し、右側にピエゾ抵抗素子３２１が位置し、左側にピエゾ抵抗素子３２２が位置するように設けられている。

図５に示すように、各圧力センサー素子３は、端子３３７を基部４１１に向けた状態で基部４１１に設けられている。また、各圧力センサー素子３は、導電性の接合部材Ｑを介して基部４１１に接合されていると共に、配線４２１、４２２、４２３、４２４と電気的に接続されている。なお、接合部材Ｑとしては、特に限定されず、例えば、半田、金属ろう材、導電性接着剤等を用いることができる。

各圧力センサー素子３が有するピエゾ抵抗素子３２１、３２２、３２３、３２４は、配線４２１、４２２、４２３、４２４を介して電気的に接続されており、図６に示すようなブリッジ回路３２０（ホイートストンブリッジ回路）を構成している。具体的には、図７に示すように、各圧力センサー素子３のピエゾ抵抗素子３２１は、配線４２１によって電極端子４３１、４３４の間で直列に電気的に接続されている。また、各圧力センサー素子３のピエゾ抵抗素子３２２は、配線４２２によって電極端子４３２、４３３の間で直列に電気的に接続されている。また、各圧力センサー素子３のピエゾ抵抗素子３２３は、配線４２３によって電極端子４３３、４３４の間で直列に電気的に接続されている。また、各圧力センサー素子３のピエゾ抵抗素子３２４は、配線４２４によって電極端子４３１、４３２の間で直列に電気的に接続されている。以上のようにして１つのブリッジ回路３２０が構成されている。

ブリッジ回路３２０には、電極端子４３１、４３３間に駆動電圧ＡＶＤＣを供給する駆動回路（図示せず）が接続されている。このようなブリッジ回路３２０では、電極端子４３２、４３４間の電位差がピエゾ抵抗素子３２１、３２２、３２３、３２４の抵抗値に応じた信号（電圧）として出力される。そのため、ブリッジ回路３２０から出力された信号に基づいて、圧力センサー１に加わる圧力を検出することができる。

ここで、複数のピエゾ抵抗素子を電気的に直列に接続する際には、例えば、圧力（静圧）を受けたときに、抵抗値が増加するもの同士、または減少するもの同士のピエゾ抵抗素子を選択すればよい。つまり、ピエゾ抵抗素子それぞれからの出力信号である電圧が、増加するもの同士、または減少するもの同士を選択して直列に接続すればよい。また、抵抗値が増加するもの同士、または減少するもの同士をそれぞれ２組以上接続してブリッジ回路３２０を構成すればよい。

４つの圧力センサー素子３は、等間隔に離間して、かつ、一列に並んで基部４１１に接合されている。そのため、図８に示すように、基部４１１を支持部５の側面に巻き付けることで、４つの圧力センサー素子３を支持部５の中心軸Ｊまわりに等間隔に離間させて配置することができる。

以上、配線基板４について説明した。配線基板４の構成としては、特に限定されず、例えば、基部４１１を、リジッド基板とフレキシブル基板とを組み合わせた構成としてもよい。すなわち、一部が可撓性を有する構成としてもよい。この場合、基部４１１は、例えば、それぞれ１つの圧力センサー素子３が設けられた４つのリジッド基板と、隣り合うリジッド基板同士を接続する３つのフレキシブル基板と、を有する構成とすることができる。このような構成によれば、フレキシブル基板の部分で基部４１１を折り曲げることができ、簡単に、４つの圧力センサー素子３をそれぞれ本実施形態と同様の配置とすることができる。

［回路素子］
次に、回路素子６について説明する。図４に示すように、回路素子６は、配線基板４の延出部４１２に設けられている。また、回路素子６は、ボンディングワイヤーを介して各配線４２１、４２２、４２３、４２４、４２５と電気的に接続されている。このような回路素子６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、ブリッジ回路３２０からの出力を温度補償するための温度補償回路、温度補償回路からの出力から受けた圧力を求める圧力検出回路、圧力検出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を有している。

なお、回路素子６は、基部２の外側に位置していてもよい。また、回路素子６は、省略してもよい。

［支持部］
次に、各圧力センサー素子３を支持する支持部５について説明する。図１に示すように、支持部５は、柱状をなしている。そして、図８に示すように、支持部５の側面に基部４１１が巻き付けられ、さらに、図示しない接着剤等によって固定されている。これにより、支持部５に各圧力センサー素子３が支持された状態となっている。このような支持部５を設けることで、圧力センサー素子３を所望の姿勢に簡単に固定することができる。また、例えば、圧力センサー素子３が固定された支持部５を基部２に挿入することで、圧力センサー１を組み立てることができるため、圧力センサー１の組み立てが容易となる。

また、図８に示すように、支持部５は、略正方形（具体的には、各角部が丸み付けされた正方形）の横断面形状を有している。そして、４つの側面にそれぞれ１つの圧力センサー素子３が位置するように、支持部５に基部４１１が巻き付けられている。そのため、各圧力センサー素子３は、その受圧面３１１ａが支持部５の中心軸Ｊと反対側を向いた姿勢で、支持部５に支持されている。そのため、所定の圧力センサー素子３（３Ａ）の受圧面３１１ａが向く方向を前方としたとき、それに対向する圧力センサー素子３（３Ｃ）の受圧面３１１ａは、後方を向き、残りの２つの圧力センサー素子３（３Ｂ、３Ｄ）の受圧面３１１ａは、左側と右側とを向いている。

このような支持部５の構成材料としては、特に限定されないが、絶縁性材料であることが好ましい。これにより、支持部５を介した配線基板４のショートを防止することができる。このような絶縁性材料としては、特に限定されず、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア等の酸化物セラミックス、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化チタン等の窒化物セラミックスのような各種セラミックスや、ポリエチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ＡＢＳ樹脂、エポキシ樹脂のような各種樹脂材料が挙げられ、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。

以上、支持部５について説明した。なお、このような支持部５の構成としては、圧力センサー素子３を支持することができれば、特に限定されず、例えば、横断面形状が正方形以外の形状（例えば、円形、楕円形、正八角形等）であってもよい。また、支持部５は、省略してもよい。支持部５を省略すれば、圧力センサー１の小型化を図ることができる。支持部５を省略した場合、各圧力センサー素子３を基部２に固定すればよい。

［基部２］
次に、圧力センサー素子３および回路素子６を収納する基部２について説明する。図１に示すように、基部２は、柱状をなしており、その内部に内部空間Ｓ１を有している。そして、この内部空間Ｓ１に、圧力センサー素子３および回路素子６が収納されている。これにより、基部２によって、圧力センサー素子３および回路素子６を保護することができる。

また、基部２は、円柱状の先端部２１と、円柱状をなし外径が先端部２１よりも大きい基端部２２と、を有している。そして、先端部２１に各圧力センサー素子３が収納されており、基端部２２に回路素子６が収納されている。また、先端部２１および基端部２２は、同軸的に設けられており、これらの間には、段差部２３が形成されている。段差部２３は、例えば、圧力センサー１を所定箇所に配置する際の係合部として機能する（図１９参照）。

なお、先端部２１の外径としては、特に限定されないが、例えば、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、十分に小型な圧力センサー１となる。

また、図８に示すように、各圧力センサー素子３は、受圧面３１１ａが先端部２１の内周面と対向するように設けられている。ここで、圧力センサー素子３では、ダイアフラム３１１の端子３３７とは反対側の面（図３中の下面）が受圧面３１１ａとなっているため、前述したように、端子３３７を配線基板４側に向けて配置することで、自然と、受圧面３１１ａを先端部２１の内周面と対向させることができる。また、各圧力センサー素子３は、シール部材７を介して先端部２１の内周面と当接しており、凹部３１２内の空間Ｓ２（受圧面３１１ａが臨む空間）が内部空間Ｓ１に対して気密的に分離されている。

また、先端部２１には、基部２の外部と各空間Ｓ２とを連通する複数の貫通孔２１１が形成されている。これにより、各ダイアフラム３１１の受圧面３１１ａで、基部２の外部からの圧力を受けることができる。なお、本実施形態では、１つの空間Ｓ２に対して１つの貫通孔２１１が形成されているが、１つの空間Ｓ２に対して形成される貫通孔２１１の数としては、特に限定されず、２つ以上であってもよい。

また、空間Ｓ２および貫通孔２１１には液状またはゲル状の充填材８が充填されている。これにより、各圧力センサー素子３を水分から効果的に保護することができる。すなわち、圧力センサー１に防水性を付与することができる。この場合、基部２の外側の圧力は、充填材８を介して受圧面３１１ａへ伝達される。特に、本実施形態では、前述したように、空間Ｓ２がシール部材７によって内部空間Ｓ１に対して気密的に分離されているため、充填材８の内部空間Ｓ１への漏れ出し等を防止することができ、空間Ｓ２に効果的に充填材８を留めておくことができる。なお、充填材８としては、特に限定されず、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。

また、配線基板４の延出部４１２は、基部２の外側へ引き出されており、基部２の外側に電極端子４３５が位置している（図示せず）。これにより、圧力センサー１と外部装置との電気的な接続が容易となる。

また、基部２は、支持部５の先端部が挿入された凹部２１２と、支持部５の基端部が挿入された凹部２２２と、を有している。このように、凹部２１２、２２２に支持部５を挿入することで、支持部５が基部２に対して同軸的に位置決めされる。これにより、基部２に対する圧力センサー素子３の位置決めを容易に行うことができる。そのため、圧力センサー１の組み立てが容易となる。

また、基部２は、先端側の部分（先端部２１の全部と基端部２２の一部）を構成する第１分割片２Ａと、基端側の部分（基端部２２の一部）を構成する第２分割片２Ｂと、を有している。そして、第１分割片２Ａと第２分割片２Ｂとを接着剤層２７を介して接合することで、基部２が形成されている。基部２をこのような構成とすることで、基部２内への各部（圧力センサー素子３、回路素子６等）の収納を容易に行うことができ、圧力センサー１の組み立てが容易となる。

このような基部２の構成材料としては、特に限定されず、例えば、鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、アルミニウム、マグネシウム、チタン等の各種金属材料またはこれらのうちの少なくとも１種を含む合金、アルミナ、チタニア、ジルコニア等の各種セラミックス、ポリエチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ＡＢＳ樹脂、エポキシ樹脂のような各種樹脂材料が挙げられ、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。

以上、基部２について説明した。なお、基部２の構成としては、特に限定されず、例えば、基端部２２を有していなくてもよい。すなわち、中軸方向の途中に段差部２３を有していなくてもよい。また、先端部２１および基端部２２は、それぞれ、円柱状に限定されず、三角柱状、四角柱状、五角柱状等の多角形の柱状であってもよいし、異形の柱状であってもよい。また、先端部２１が円柱状であるのに対して基端部２２が四角柱状である等、先端部２１および基端部２２の平面視形状（横断面形状）が互いに異なっていてもよい。

以上、圧力センサー１について説明した。このような圧力センサー１によれば、慣性および動圧の両方の影響を低減でき、より精度よく圧力を検出することができる。以下、当該効果について詳細に説明する。

前述したように、圧力センサー１では、各圧力センサー素子３のダイアフラム３１１の受圧面３１１ａが互いに異なる方向を向いて配置されている。これにより、圧力センサー１に重力加速度等の加速度（慣性）が作用したときに生じる各圧力センサー素子３の出力の変動分を互いに相殺または緩和することができる。そのため、重力加速度等の加速度（慣性）の影響を低減して高精度に圧力を検出することができる。

具体的に説明すると、図８に示すように、圧力センサー１に、加速度Ｇが加わっている場合、圧力センサー素子３（３Ａ）のダイアフラム３１１の歪み量は、圧力のみによる歪み量よりも加速度Ｇに応じた分だけ大きくなり、圧力センサー素子３（３Ｃ）のダイアフラム３１１の歪み量は、圧力のみによる歪み量よりも加速度Ｇに応じた分だけ小さくなる。そのため、圧力センサー素子３Ａでの検出圧力は、実際の圧力よりも高くなり、圧力センサー素子３Ｃでの検出圧力は、実際の圧力よりも低くなる。なお、圧力センサー素子３Ｂ、３Ｄは、加速度Ｇの影響を実質的に受けないため、圧力センサー素子３Ｂ、３Ｄでの検出圧力は、実際の圧力とほぼ等しい。このことから、圧力センサー１では、圧力センサー１に加速度Ｇ（慣性）が作用したときに生じる各圧力センサー素子３からの出力の変動分を互いに相殺または緩和することができる。そのため、重力加速度等の加速度（慣性）の影響を低減して高精度に圧力を検出することができる。

また、例えば、図９に示すように、圧力センサー１が、風Ｗ（動圧）を受けている場合、基部２の周囲の圧力は、例えば、風を受けていない場合の圧力に対して図１０に示すように変化する。図１０に示す場合、圧力センサー素子３Ａでの検出圧力は、実際の圧力よりも高くなり、他の圧力センサー素子３Ｂ、３Ｃ、３Ｄでの検出圧力は、実際の圧力よりも低くなる。このことから、圧力センサー１では、圧力センサー１に風等による動圧が作用したときに生じる各圧力センサー素子３からの出力の変動分を互いに相殺または緩和することができる。そのため、風等による動圧の影響を低減して高精度に圧力を検出することができる。

しかも、本実施形態では、各圧力センサー素子３のピエゾ抵抗素子３２１、３２２、３２３、３２４がそれぞれ電気的に直列に接続されて１つのブリッジ回路３２０を構成している。そのため、前述したような慣性の影響および動圧の影響を低減した１つの信号を圧力センサー１から出力することができる。

ここで、図１１は、５ｍ／ｓの風を受けた場合の検出圧力値の実際の圧力からのずれ量を示すグラフであり、図１２は、４０ｍ／ｓの風を受けた場合の検出圧力値の実際の圧力からのずれ量を示すグラフである。なお、図１１および図１２では、図９の矢印Ａの方向を横軸の０°とし、そこから図９中の時計回り（反時計回りでも同様）に風の方向を回転させている。図１１および図１２から、検出圧力値の実際の圧力からのずれ量が５Ｐａ程度に収まっており、前述した効果が十分に発揮されていることがわかる。

ここで、本実施形態では、基部２が円柱状をなしている。そのため、基部２が風を受けている場合に、基部２の周囲で風をスムーズに流すことができ、乱流の発生を抑制することができる。したがって、風の影響をより受け難い圧力センサー１となる。

また、本実施形態では、４つの圧力センサー素子３が基部２の周方向に等間隔に離間して配置されているため、各圧力センサー素子３で基部２の周囲の圧力を偏りなく検出することができる。そのため、加速度および風の影響をより受け難い圧力センサー１となる。ただし、圧力センサー素子３は、基部２の周方向に等間隔に離間して配置されていなくてもよい。すなわち、隣り合う圧力センサー素子３同士の離間距離がそれぞれ異なっていてもよい。

また、本実施形態では、４つの圧力センサー素子３が基部２の周方向に並んで配置されている。すなわち、４つの圧力センサー素子３が互いに同じ高さに配置されているため、各圧力センサー素子３が風の影響を同じように受ける。そのため、圧力センサー１に風等による動圧が作用したときに生じる各圧力センサー素子３からの出力の変動分をより効果的に相殺または緩和することができる。そのため、風等による動圧の影響をより効果的に低減し、より高精度に圧力を検出することができる。ただし、圧力センサー素子３の配置としては、特に限定されず、例えば、少なくとも１つの圧力センサー素子３が、他の圧力センサー素子３と異なる高さに配置されていてもよい。

また、本実施形態では、充填材８の表面が基部２の外周面と実質的に面一となっている。これにより、基部２が風を受けている場合に、基部２の周囲で風をスムーズに流すことができ、乱流の発生を抑制することができる。そのため、より風の影響を受け難い圧力センサー１となる。

なお、本実施形態では、基部２の全域が円柱状をなしているが、少なくとも貫通孔２１１を含む中心軸方向の一部の領域２０（図１参照）が円柱状をなしていれば、本実施形態と同等の効果を発揮することができる。また、前記の「円柱状」とは、横断面形状が円形であり、外径が中心軸方向に沿って一定の形状以外にも、そこから若干ずれた形状も含む概念である。例えば、横断面形状は、楕円形、長円形、オーバル形等、真円から若干崩れた形状であってもよい。また、円の一部が欠損し、円周の一部が直線で形成されている形状や、円周の全域が短い直線で構成されている形状であってもよい。すなわち、製造上の誤差等を鑑みて実質的に円形と見做せる形状が全て含まれる。また、例えば、円錐台のように、外径が中心軸方向の一端から他端に向けて漸減する形状であってもよい。また、くびれ形状のように、外径が中心軸方向の中央から両端に向けて漸増する形状であってもよい。

以上のような構成の圧力センサー１は、前述したように、柱状の基部２と、基部２の周方向にずれて配置され、基部２の外側から受ける圧力により撓み変形する複数のダイアフラム３１１と、各ダイアフラム３１１に配置されているピエゾ抵抗素子３２１、３２２、３２３、３２４と、を有し、異なるダイアフラム３１１に配置されているピエゾ抵抗素子（ピエゾ抵抗素子３２１同士、ピエゾ抵抗素子３２２同士、ピエゾ抵抗素子３２３同士、ピエゾ抵抗素子３２４同士）が電気的に直列に接続されている。これにより、圧力センサー１に慣性や動圧が作用したときに生じる各ダイアフラム３１１（各圧力センサー素子３）からの出力の変動分を互いに相殺または緩和することができる。そのため、慣性および動圧の影響を低減して高精度に圧力を検出することができる。

また、前述したように、圧力センサー１では、基部２は、円柱状である。これにより、基部２が風を受けている場合に、基部２の周囲で風をスムーズに流すことができ、乱流の発生を抑制することができる。したがって、風の影響をより受け難い圧力センサー１となる。

また、前述したように、圧力センサー１は、ピエゾ抵抗素子３２１、３２２、３２３、３２４を含んで構成されているブリッジ回路３２０を備えている。これにより、慣性および動圧の影響を低減した信号を圧力センサー１から出力することができる。

また、前述したように、圧力センサー１では、基部２は、内部空間Ｓ１を有し、内部空間Ｓ１にダイアフラム３１１（圧力センサー素子３）が収納されている。これにより、ダイアフラム３１１を保護することができる。

また、前述したように、圧力センサー１では、基部２は、内部空間Ｓ１と基部２の外側とを連通する複数の貫通孔２１１を有し、各ダイアフラム３１１は、貫通孔２１１と対向して配置され、貫通孔２１１を介して基部２の外側からの圧力を受ける。これにより、各ダイアフラム３１１（圧力センサー素子３）を基部２内に収納しつつ、簡単な構成で、ダイアフラム３１１の受圧面３１１ａに基部２の外側からの圧力を伝達することができる。

また、前述したように、圧力センサー１は、複数のピエゾ抵抗素子３２１、３２２、３２３、３２４を電気的に接続する配線４２１、４２２、４２３、４２４を備え、少なくとも一部が可撓性を有する配線基板４を有している。これにより、簡単な構成で、複数のピエゾ抵抗素子３２１、３２２、３２３、３２４を電気的に接続することができる。

また、前述したように、圧力センサー１は、内部空間Ｓ１内に設けられ、ダイアフラム３１１（圧力センサー素子３）を支持する支持部５を有している。これにより、各ダイアフラム３１１を簡単に所定の向きにすることができる。また、圧力センサー１の組み立てが容易となる。

また、前述したように、圧力センサー１では、複数のダイアフラム３１１（圧力センサー素子３）は、基部２の周方向に等間隔（９０°間隔）に離間して配置されている。そのため、各圧力センサー素子３で基部２の周囲の圧力を偏りなく検出することができる。したがって、加速度および風の影響をより受け難い圧力センサー１となる。

また、前述したように、圧力センサー１では、ダイアフラム３１１（圧力センサー素子３）の数は、４つである。これにより、慣性および動圧の影響を低減して高精度に圧力を検出するのに十分な数のダイアフラム３１１となる。また、ダイアフラム３１１の数をなるべく少なく抑えることができ、圧力センサー１の小型化や低コスト化を図ることもできる。なお、圧力センサー１の数としては、複数であれば特に限定されず、２つであってもよいし、３つであってもよいし、５つ以上であってもよい。ただし、小型化を図りつつ、慣性および動圧の影響を低減して高精度に圧力を検出するには、ダイアフラム３１１の数は、３つ以上、５つ以下であることが好ましい。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る圧力センサーについて説明する。

図１３は、本発明の第２実施形態に係る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１４は、配線基板と圧力センサー素子との接合状態を示す断面図である。

以下、第２実施形態の圧力センサーについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

本発明の第２実施形態に係る圧力センサーは、圧力センサー素子３の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態とほぼ同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には同一符号を付してある。

図１３に示すように、本実施形態の圧力センサー素子３は、ダイアフラム３１１を有する基板３１と、基板３１に形成されたセンサー部３２と、ダイアフラム３１１との間に圧力基準室Ｓを形成するベース基板３４と、を有している。ベース基板３４は、基板３１の下面に接合されており、ベース基板３４によって凹部３１２の開口が塞がれることで、凹部３１２の内部空間が圧力基準室Ｓとなる。このような構成では、ダイアフラム３１１の上面が受圧面３１１ａとなる。なお、ベース基板３４としては、特に限定されないが、例えば、シリコン基板を用いることができる。

また、圧力センサー素子３は、シリコン酸化膜３９１とシリコン窒化膜３９２との間に配置され、配線３２５と電気的に接続された配線３５１と、シリコン窒化膜３９２上に設けられ、配線３５１と電気的に接続された端子３５２と、を有している。このような構成の圧力センサー素子３では、ダイアフラム３１１の端子３５２側の面が受圧面３１１ａとなっている。

また、図１４に示すように、圧力センサー素子３は、ベース基板３４側を配線基板４側に向けて基部４１１に接合されている。これにより、受圧面３１１ａを先端部２１の内周面（貫通孔２１１）と対向させることができる。なお、圧力センサー素子３は、ボンディングワイヤーＢＷを介して配線４２１、４２２、４２３、４２４と電気的に接続されている。ここで、本実施形態の圧力センサー素子３では、ダイアフラム３１１の端子３５２側の面（図１３中の上面）が受圧面３１１ａとなっているため、受圧面３１１ａを先端部２１の内周面に対向させようとすると、端子３５２も先端部２１の内周面と対向する。そこで、本実施形態では、空間Ｓ２を内部空間Ｓ１に対して気密的に分離するためのシール部材７を、端子３５２と先端部２１の内周面との間にボンディングワイヤーＷＢを配置するためのスペースを確保するギャップ材としても用いている。

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実施形態に係る圧力センサーについて説明する。
図１５は、本発明の第３実施形態に係る圧力センサーの横断面図である。

以下、第３実施形態の圧力センサーについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

本発明の第３実施形態に係る圧力センサーは、基部２が中実で、支持部および配線基板が省略されていること以外は、前述した第２実施形態とほぼ同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には同一符号を付してある。

図１５に示すように、本実施形態の圧力センサー１では、基部２は、中実である。すなわち、前述した第１実施形態のような内部空間Ｓ１を有していない。また、先端部２１の側面には、周方向に等間隔に離間して４つの凹部２１３が形成されており、各凹部２１３内に圧力センサー素子３が配置されている。なお、圧力センサー素子３は、前述した第２実施形態と同様の構成であり、受圧面３１１ａを基部２の外側に向けて配置されている。そのため、端子３５２が基部２の外側に露出しており、圧力センサー素子３の電気的な接続が容易となる。図示しないが、本実施形態では、基部２の表面に配置された配線を介して各圧力センサー素子３が有するピエゾ抵抗素子３２１、３２２、３２３、３２４を電気的に接続してブリッジ回路３２０を構成している。

このような第３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。なお、本実施形態では、圧力センサー素子３として、前述した第２実施形態の構成を用いているが、これに限定されず、前述した第１実施形態の構成を用いてもよいし、前述した第１、第２実施形態と異なる構成を用いてもよい。

＜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１６は、本発明の第４実施形態に係る電子機器としての高度計を示す斜視図である。図１７は、図１６に示す高度計の断面図である。図１８は、図１６に示す高度計が有する内側空間を示す平面図である。図１９は、図１６に示す高度計が有する収納空間および圧力センサーを示す断面図である。

図１６に示す電子機器としての高度計１０００は、腕時計のように手首に装着することができる。図１７に示すように、高度計１０００は、筐体１１００と、筐体１１００の内部に設けられ、筐体１１００の外部から例えば空気（流体）が入る内部空間１２００と、内部空間１２００内に入った空気の圧力を検出する圧力センサー１と、を有している。また、内部空間１２００は、空気が通る流路部１３００と、流路部１３００に連通し、圧力センサー１を収納している収納空間１４００と、を有している。

このような電子機器の一例である高度計１０００は、圧力センサー１を有している。そのため、高度計１０００は、上述した圧力センサー１の効果（慣性および動圧の影響を受け難いという効果）を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。以下、高度計１０００について詳細に説明する。

図１７に示すように、筐体１１００は、その内部に部品収納空間Ｓ３を有している。そして、部品収納空間Ｓ３には、表示部１５００が設けられている。この表示部１５００には、高度情報、気圧情報の他、必要に応じて、時刻情報、外気温情報、方位情報、位置情報、斜度情報等の各種情報を表示することができる。また、筐体１１００には、ガラス等で構成された光透過性のカバー部材１６００が設けられており、このカバー部材１６００によって表示部１５００が保護されている。また、筐体１１００には、複数のボタン１１１０が設けられており、これらボタン１１１０を操作することで、表示部１５００に表示される情報を変更することができる。

なお、部品収納空間Ｓ３内には、表示部１５００の他に、例えば、電池、制御部、記憶部、通信部、ＧＰＳ受信部、音出力部、アンテナ、温度センサー、加速度センサー、ジャイロセンサーおよび磁気センサー等の各種部品が必要に応じて設けられている（図示せず）。

また、図１８に示すように、筐体１１００は、その長さ方向に沿う仮想面である第１平面Ａ１を対称平面とした対称形状となっている。また、筐体１１００は、その幅方向に沿う仮想面である第２平面Ａ２を対称平面とした対称形状となっている。第１平面Ａ１および第２平面Ａ２は、それぞれ、中心Ｏ１を通り互いに交差（本実施形態では直交）している。ここで、前記「中心Ｏ１」とは、筐体１１００の幾何学的な中心を意味しており、筐体１１００の重さを加味しない筐体１１００の形状における中心のことを言う。

内部空間１２００は、筐体１１００の外部から空気が導入される空間であり、筐体１１００の裏蓋１１２０に形成されている。図１８に示すように、内部空間１２００は、平面視で、裏蓋１１２０の中央部に形成された凹部である収納空間１４００と、収納空間１４００に連通し、収納空間１４００を中心とした十字状に形成された管状の流路部１３００と、を有している。

また、図１８に示すように、流路部１３００は、平面視で直線状をなす管状の流路１３１０（第１流路）、流路１３２０（第２流路）、流路１３３０（第３流路）および流路１３４０（第４流路）と、流路１３１０、１３２０、１３３０、１３４０を接続している接続部１３５０と、を有している。また、接続部１３５０は、平面視で裏蓋１１２０の中央部に位置している。

流路１３１０、１３２０、１３３０、１３４０は、それぞれ、接続部１３５０から裏蓋１１２０の外周面に向かって延び、一端が接続部１３５０に開口し、他端が裏蓋１１２０の外周面に開口している。流路１３１０は、裏蓋１１２０の外周面に開口した開口１３１１（第１開口）を有し、流路１３２０は、裏蓋１１２０の外周面に開口した開口１３２１（第２開口）を有し、流路１３３０は、裏蓋１１２０の外周面に開口した開口１３３１（第３開口）を有し、流路１３４０は、裏蓋１１２０の外周面に開口した開口１３４１（第４開口）を有している。

また、流路１３１０、１３２０は、平面視で同一直線上に位置している。また、流路１３３０、１３４０は、平面視で同一直線上に位置している。そのため、流路部１３００は、流路１３１０、１３２０で構成された１つの流路と、流路１３３０、１３４０で構成された１つの流路とが互いに直交するように交差し、交点に接続部１３５０が位置する構成であるとも言える。このような流路部１３００は、第１平面Ａ１を対称平面とした対称形状をなし、また、第２平面Ａ２を対称平面とした対称形状をなしている。

また、流路１３１０、１３２０、１３３０、１３４０のそれぞれの長さは、互いに等しい。なお、前記「長さ」は、対応する開口１３１１、１３２１、１３３１、１３４１から接続部１３５０までの距離である。また、流路１３１０、１３２０、１３３０、１３４０は、それぞれ、一定の幅および等価直径で構成されており、互いに幅および管内（内側）の等価直径が等しい。そして、流路１３１０、１３２０、１３３０、１３４０は、互いに、同一流体（例えば空気）における圧力損失が等しい。言い換えれば、本実施形態では、流路１３１０、１３２０、１３３０、１３４０をそれぞれ同じ断面視形状、長さ、幅および等価直径とすることで、互いに同一流体における圧力損失を等しく構成している。なお、「圧力損失が等しい」とは、同一流体に対する圧力損失が実質的に等しいことを示し、圧力損失の若干の差は許容するものとする。具体的に「圧力損失が等しい」とは、例えば、両者の差が±１０％以下程度のことを言う。

なお、流路１３１０、１３２０、１３３０、１３４０は、それぞれ、圧力損失が等しければ、互いの形状（長さ、断面視形状、断面積等）が異なっていてもよい。また、流路１３１０、１３２０、１３３０、１３４０は、それぞれ、圧力損失が等しくなくてもよい。

このような流路１３１０、１３２０、１３３０、１３４０は、それぞれ、第１平面Ａ１および第２平面Ａ２上には設けられておらず、第１平面Ａ１および第２平面Ａ２からずれた位置に設けられている。

また、流路１３１０、１３２０、１３３０、１３４０は、それぞれ、第１平面Ａ１および第２平面Ａ２で筐体１１００を分割したとき、その分割されたそれぞれの領域１９００に対応するように設けられている。開口１３１１、１３２１、１３３１、１３４１についても同様である。なお、以下では、図１８中の左上側に位置し、流路１３１０および開口１３１１が設けられている領域１９００を「第１領域１９１０」と言い、中心Ｏ１に対して第１領域１９１０に対向し、流路１３２０および開口１３２１が設けられている領域１９００を「第２領域１９２０」と言い、図１８中の左下側に位置し、流路１３３０および開口１３３１が設けられている領域１９００を「第３領域１９３０」と言い、中心Ｏ１に対して第３領域１９３０に対向し、流路１３４０および開口１３４１が設けられている領域１９００を「第４領域１９４０」とも言う。

また、開口１３１１と開口１３２１とは、中心Ｏ１を介して反対側に位置し、開口１３３１と開口１３４１とは、中心Ｏ１を介して反対側に位置している。特に、本実施形態では、開口１３１１と開口１３２１とは、中心Ｏ１に対して対向していて、開口１３３１と開口１３４１とは、中心Ｏ１に対して対向している。

以上のような構成の流路部１３００では、開口１３１１、１３２１、１３３１、１３４１のいずれかの開口から流路部１３００に入った風を、入ってきた開口とは異なる開口から筐体１１００の外部へと通すことができる。

図１９に示すように、収納空間１４００は、接続部１３５０の下方（裏側）に設けられた凹部であり、接続部１３５０に連通している。そして、この収納空間１４００に、圧力センサー１が収納されている。また、圧力センサー１は、先端部２１（貫通孔２１１が形成されている部分）が収納空間１４００から突出して接続部１３５０に位置している。これにより、流路部１３００に入った風をより確実に各ダイアフラム３１１に作用させることができる。

以上のような電子機器としての高度計１０００は、圧力センサー１と、圧力センサー１を収納している収納空間１４００を有する筐体１１００と、筐体１１００の外面に設けられた第１開口としての開口１３１１を有し、筐体１１００の外部と収納空間１４００とを繋ぐ第１流路としての流路１３１０と、筐体１１００の外面に設けられた第２開口としての開口１３２１を有し、筐体１１００の外部と収納空間１４００とを繋ぐ第２流路としての流路１３２０と、を有し、開口１３１１と開口１３２１とは、筐体１１００の中心Ｏ１を介して反対側に設けられている。このような高度計１０００によれば、例えば、開口１３１１付近に風が当たって開口１３１１付近の圧力が高くなり、開口１３２１付近の圧力が開口１３１１付近の圧力よりも低くなったとき、開口１３１１から流路１３１０および流路１３２０を通って開口１３２１に風を通すことができる。このようにして、筐体１１００の内部に入った風を筐体１１００の外部に通すことができ、空気の淀みを低減できるので、収納空間１４００の圧力が風（動圧）の影響で変動することを抑制することができる。そのため、風の影響による圧力の変動を低減することができる。そのため、高度計１０００によれば、より正確な気圧を測定することができ、よって、使用者は高度をより正確に知ることができる。

特に、高度計１０００では、流路１３３０、１３４０を有しているため、開口１３１１と開口１３２１との間に風を通すことに加え、開口１３３１と開口１３４１との間に風を通すことができる。また、例えば、開口１３１１から入った風を、流路１３１０、１３２０、１３３０、１３４０を通って開口１３２１、１３３１、１３４１へと通すことができる。したがって、高度計１０００に対して風が当たっても、開口１３１１、１３２１、１３３１、１３４１のいずれかから筐体１１００の内部に入った風を開口１３１１、１３２１、１３３１、１３４１のいずれかから筐体１１００の外部へと通すことができる。そのため、２つの流路１３１０、１３２０を有する構成に比べ、風の影響による圧力の変動をより効果的に低減することができる。なお、流路１３３０、１３４０は、それぞれ、省略してもよい。

加えて、高度計１０００では、筐体１１００の中心Ｏ１を通る第１平面Ａ１と、筐体１１００の中心Ｏ１を通り、第１平面Ａ１と交差した第２平面Ａ２とにより分割される４つの領域１９００を規定したとき、開口１３１１、１３２１、１３３１、１３４１は、それぞれ、異なる領域１９００内に設けられている。これにより、高度計１０００に対して様々な方向から風が当たっても、開口１３１１、１３２１、１３３１、１３４１のいずれかの開口から筐体１１００の内部に入った風を、入ってきた開口とは異なる開口から筐体１１００の外部へと通すことができる。そのため、風の当たる方向によらず、風の影響による圧力の変動を効果的に低減することができる。

また、流路１３１０、１３２０、１３３０、１３４０は、それぞれ、同一流体に対する圧力損失が等しい。これにより、収納空間１４００を、風の影響を特に受け難い領域とすることができる。すなわち、風が当たることで生じる圧力（動圧）の影響を除去または低減することができ、よって、風の影響による圧力の変動を効果的に低減することができる。すなわち、このような構成とすることで、動圧の影響を受け難い構造の筐体１１００と、動圧の影響を受け難い構造の圧力センサー１と、を組み合わせることができ、ますます、動圧の影響を受け難い高度計１０００となる。

以上、高度計１０００について説明した。高度計１０００等のウェアラブル端末は、使用者の腕に装着しても用いられ、使用者が腕を振ることにより風の影響を受け易い。そのため、本発明の電子機器を、風の影響を特に受けやすい高度計１０００（ウェアラブル端末）として用いることは、より正確な圧力を測定する上で特に有効である。

＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る電子機器について説明する。

図２０は、本発明の第５実施形態に係る電子機器としてのナビゲーションシステムを示す正面図である。

図２０に示すように、電子機器としてのナビゲーションシステム２０００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２１００とを備えている。

このナビゲーションシステム２０００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ナビゲーションシステムでは判断できず、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っていた。そこで、ナビゲーションシステム２０００に圧力センサー１を搭載し、高度情報を圧力センサー１によって取得することで、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。

このような電子機器の一例としてのナビゲーションシステム２０００は、圧力センサー１を有している。そのため、ナビゲーションシステム２０００は、上述した圧力センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。

なお、本発明の電子機器は、前述の高度計およびナビゲーションシステムに限定されず、例えば、パーソナルコンピューター、デジタルスチールカメラ、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、時計（スマートウォッチを含む）、ドローン、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）、フライトシミュレーター等に適用することができる。

＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態に係る移動体について説明する。

図２１は、本発明の第６実施形態に係る移動体としての自動車を示す斜視図である。
図２１に示すように、移動体としての自動車３０００は、車体３１００と、４つの車輪３２００（タイヤ）と、を有しており、車体３１００に設けられた図示しない動力源（エンジン）によって車輪３２００を回転させるように構成されている。また、自動車３０００は、車体３１００に搭載されている電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）３３００を有しており、この電子制御ユニット３３００に圧力センサー１が内蔵されている。電子制御ユニット３３００は、圧力センサー１が車体３１００の加速度や傾斜等を検出することにより、移動状態や姿勢等を把握し、車輪３２００等の制御を的確に行うことができる。これにより、自動車３０００は、安全で安定した移動をすることができる。なお、圧力センサー１は、自動車３０００に備えられているナビゲーションシステム等に搭載されていてもよい。

このような移動体の一例としての自動車３０００は、圧力センサー１を有している。そのため、自動車３０００は、上述した圧力センサー１の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。

なお、本発明の移動体は、前述した自動車に限定されず、例えば、二輪車（原動機付き自転車を含む）、ＡＧＶ（無人搬送車）、電車、飛行機、ドローン等に適用することができる。

以上、本発明の圧力センサー、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。

１…圧力センサー、２…基部、２Ａ…第１分割片、２Ｂ…第２分割片、２０…領域、２１…先端部、２１１…貫通孔、２１２、２１３…凹部、２２…基端部、２２２…凹部、２３…段差部、２７…接着剤層、３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ…圧力センサー素子、３１…基板、３１ａ…第１シリコン層、３１ｂ…酸化シリコン層、３１ｃ…第２シリコン層、３１１…ダイアフラム、３１１ａ…受圧面、３１２…凹部、３２…センサー部、３２０…ブリッジ回路、３２１、３２２、３２３、３２４…ピエゾ抵抗素子、３２５…配線、３３…周囲構造体、３３１、３３３…層間絶縁膜、３３２、３３４…配線層、３３２１、３３４１…ガードリング、３３２９、３３４９…配線部、３３４２…被覆層、３３４３…貫通孔、３３５…表面保護膜、３３６…封止層、３３７…端子、３４…ベース基板、３５１…配線、３５２…端子、３９１…シリコン酸化膜、３９２…シリコン窒化膜、４…配線基板、４１…シート材、４１１…基部、４１２…延出部、４２１、４２２、４２３、４２４、４２５…配線、４３１、４３２、４３３、４３４、４３５…電極端子、５…支持部、６…回路素子、７…シール部材、８…充填材、１０００…高度計、１１００…筐体、１１１０…ボタン、１１２０…裏蓋、１２００…内部空間、１３００…流路部、１３１０、１３２０、１３３０、１３４０…流路、１３１１、１３２１、１３３１、１３４１…開口、１３５０…接続部、１４００…収納空間、１５００…表示部、１６００…カバー部材、１９００…領域、１９１０…第１領域、１９２０…第２領域、１９３０…第３領域、１９４０…第４領域、２０００…ナビゲーションシステム、２１００…表示部、３０００…自動車、３１００…車体、３２００…車輪、３３００…電子制御ユニット、Ａ…矢印、Ａ１…第１平面、Ａ２…第２平面、ＡＶＤＣ…駆動電圧、ＢＷ…ボンディングワイヤー、Ｇ…加速度、Ｊ…中心軸、Ｏ１…中心、Ｑ…接合部材、Ｓ…圧力基準室、Ｓ１…内部空間、Ｓ２…空間、Ｓ３…部品収納空間、Ｗ…風、ＷＢ…ボンディングワイヤー

Claims (12)

1. 柱状の基部と、
   前記基部の周方向にずれて配置され、前記基部の外側から受ける圧力により撓み変形する複数のダイアフラムと、
   各前記ダイアフラムに配置されているピエゾ抵抗素子と、を有し、
   異なる前記ダイアフラムに配置されている前記ピエゾ抵抗素子が電気的に直列に接続されていることを特徴とする圧力センサー。
2. 前記基部は、円柱状である請求項１に記載の圧力センサー。
3. 前記ピエゾ抵抗素子を含んで構成されているブリッジ回路を備えている請求項１または２に記載の圧力センサー。
4. 前記基部は、内部空間を有し、
   前記内部空間に前記ダイアフラムが収納されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の圧力センサー。
5. 前記基部は、前記内部空間と前記基部の外側とを連通する複数の貫通孔を有し、
   各前記ダイアフラムは、前記貫通孔と対向して配置され、前記貫通孔を介して前記基部の外側からの圧力を受ける請求項４に記載の圧力センサー。
6. 複数の前記ピエゾ抵抗素子を電気的に接続する配線を備え、少なくとも一部が可撓性を有する配線基板を有している請求項１ないし５のいずれか１項に記載の圧力センサー。
7. 前記内部空間内に設けられ、前記ダイアフラムを支持する支持部を有している請求項４ないし６のいずれか１項に記載の圧力センサー。
8. 前記複数のダイアフラムは、前記基部の周方向に等間隔に離間して配置されている請求項１ないし７のいずれか１項に記載の圧力センサー。
9. 前記ダイアフラムの数は、４つである請求項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有することを特徴とする電子機器。
11. 前記圧力センサーと、
    前記圧力センサーを収納している収納空間を有する筐体と、
    前記筐体の外面に設けられた第１開口を有し、前記筐体の外部と前記収納空間とを繋ぐ第１流路と、
    前記筐体の外面に設けられた第２開口を有し、前記筐体の外部と前記収納空間とを繋ぐ第２流路と、を有し、
    前記第１開口と前記第２開口とは、前記筐体の中心を介して反対側に設けられている請求項１０に記載の電子機器。
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有することを特徴とする移動体。

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