JP3220346B2 - 圧力センサ及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は化学プラントや発電所な
どで流量や圧力を検出する圧力センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】ピエゾ抵抗素子が配置されたダイアフラ
ムを有し、このダイアフラムの上面と下面とに加わる圧
力の差を、ピエゾ抵抗素子の抵抗変化として検出する圧
力センサがある。

【０００３】この圧力センサは、上記ダイアフラムから
なるセンサチップがガラス台に陽極接合によって接合さ
れ、このガラス台が金属性のポスト材に接合され、構成
される。

【０００４】また、例えば、特開平２−６９６３０号公
報記載の圧力センサにあっては、シリコンからなるセン
サチップとシリコンからなる台とが、ほう珪ガラスを挟
んで接合され、これらが直接ステムに接着される構成と
なっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、工業計測の
場では、例えば、パイプライン中の流量計測を行う場
合、ライン圧が１０ＭＰａ以上にも達する中で、わずか
１０ｋＰａ程度の圧力差を高精度に検出する必要があ
る。

【０００６】しかしながら、上記従来の技術のうち、ガ
ラス台を用いる例にあっては、１０ＭＰａにも及ぶ大き
な静圧がかかったときに台が圧縮され、センサチップに
曲げ応力が加わり、センサの特性が悪化すると言う問題
があった。特に、センサのオフセット電圧とスパンが静
圧によって変調されてしまうという問題があった。ま
た、ポスト材とガラス台との熱膨張率差によって生じる
接合歪がセンサチップに及んでしまい、接合の前後でオ
フセット等の特性が大きく変化し、圧力検出特性が劣化
してしまうという問題があった。

【０００７】これに対し、特開平２−６９６３０号公報
記載にように、シリコンからなる台を直接ステム又は金
属性のポスト材に接着する構造にあっては、ステムやポ
スト材とシリコンとの熱膨張係数を合わせることが困難
であるため、温度サイクルや静圧負荷によって、シリコ
ン台とステム又はポスト材との接着面に大きな応力が繰
り返し発生してしまう。このため、蓄積された応力が徐
々に開放され、センサ出力のドリフトを生じると言う問
題があった。ひどい場合には、微細なクラックがはい
り、圧力漏れの原因となる問題があった。

【０００８】本発明の目的は、温度サイクルや高い静圧
に拘らず、高精度の検出特性を有する信頼性の高い圧力
センサを実現することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、シリコン台と
ポストとの接合工程における大きな加熱量により、熱歪
が生じ、静圧によるオフセット電圧のずれが発生するこ
とに着目し、この加熱量を抑制することにより、高精度
の検出特性を有する信頼性の高い圧力センサを実現しよ
うとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、次のように構成される。 （１）中央部に一つ設けられた差圧検出用の差圧ダイア
フラムと当該差圧ダイアフラムの周囲に略等間隔に４つ
設けられた静圧検出用の静圧ダイアフラムを有するシリ
コンからなるセンサチップと、このセンサチップに接合
され、シリコンからなる第１の固定台と、低融点ガラス
からなる接合層を介して上記第１の固定台に接合され、
金属材からなる第２の固定台とを有する圧力センサであ
って、上記センサチップは、上記差圧ダイアフラムの中
央部に上記第１の固定台側に突出する中心剛体部を有
し、上記第１の固定台は、上記中心剛体部と同軸上の位
置に中心剛体部の径よりも小である径の貫通孔を有し、
且つセンサチップ側の面には、上記中心剛体部の径より
も大である径を有する切り欠き部が形成され、上記接合
層の外径は、互いに対向して設けられた上記静圧ダイア
フラム間の距離よりも小であり、上記第２の固定台は、
中央に貫通孔を有し、且つ上記接合層を介して上記第１
の固定台に接合される面側の貫通孔周辺には、上記第１
の固定台の貫通孔に挿入可能な突起部が形成される。

【００１１】（２）中央部に一つ設けられた差圧検出用
の差圧ダイアフラムと当該差圧ダイアフラムの周囲に略
等間隔に４つ設けられた静圧検出用の静圧ダイアフラム
を有するシリコンからなるセンサチップと、シリコンか
らなる第１の固定台と、上記センサチップと上記第１の
固定台とを接合するホウ珪酸ガラスからなる第１の接合
層と、金属材からなる第２の固定台と、上記第１の固定
台と第２の固定台とを接合する低融点ガラスからなる第
２の接合層を有する圧力センサであって、上記センサチ
ップは、上記差圧ダイアフラムの中央部に上記第１の固
定台側に突出する中心剛体部を有し、上記第１の接合層
は、上記中心剛体部の径よりも大である径の貫通孔を有
し、上記第１の固定台は、上記中心剛体部と同軸上の位
置に中心剛体部の径よりも小である径の貫通孔を有し、
上記第２の接合層の外径は、互いに対向して設けられた
上記静圧ダイアフラム間の距離よりも小であり、上記第
２の固定台は、中央に貫通孔を有し、且つ上記第２の接
合層を介して上記第１の固定台に接合される面側の貫通
孔周辺には、上記第１の固定台の貫通孔に挿入可能な突
起部が形成される。 （３）好ましくは、上記（１）、（２）において、上記
第２の固定台は、Ｆｅ−Ｎｉ合金からなる。 （４）また、好ましくは、上記（１）、（２）におい
て、上記第２の固定台は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金からな
る。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【作用】第２の固定台の第１の固定台に接合される接合
面の面積は、第１の固定台の第２の固定台に接合される
面の面積より小であるため、第１の固定台と第２の固定
台との接合工程における熱歪が抑制され、接合によるセ
ンサの特性変調、特に、オフセットのシフトが低減され
る。第２の固定台の接合面積が小である場合には、第１
の固定台の貫通孔の断面積は、第２の固定台の接合面積
より、小とする必要がある。この貫通孔の断面積を小と
すると、中心剛体部を有するシリコンダイアフラムの変
位部分が第１の固定台に接触する可能性がある。このた
め、第１の固定台には、シリコンダイアフラムが変位す
る部分に対向する位置に、記貫通孔の断面積より大の断
面積を有する切り欠き部が形成されている。この切り欠
き部により、シリコンダイアフラムの第１の固定台への
接触が回避される。

【００２２】また、第２の固定台の第１の固定台に接合
される面の貫通孔周辺に、第１の固定台の貫通孔に挿入
可能な突起部が形成されれば、第１固定台と第２固定台
との接合作業において、２つの貫通孔どうしを連通させ
るための、位置合わせが容易に確実に実行可能となる。

【００２３】

【実施例】図１は、本発明の第１実施例である圧力セン
サ（複合センサ）の概略断面図であり、図２は、上面図
である。図１及び図２において、シリコンセンサチップ
（シリコンダイアフラム）１には、中央部に差圧検出用
のダイアフラム３が形成され、このダイアフラム３の周
辺部に、静圧検出用の複数のダイアフラム４が形成され
ている。これら複数の静圧検出用の複数のダイアフラム
４は、望ましくは、差圧検出用のダイアフラム３の周囲
に、所定の半径の円周上に配置される。

【００２４】差圧ダイアフラム３の起歪部にはピエゾ抵
抗素子（感歪素子）５ａ〜５ｄが応力に対して最も感度
が高い結晶軸方向に形成され、差圧ダイアフラムの上面
（シリコン台１０と反対側の面）と下面（シリコン台１
０に対向する側の面）とに加わる圧力の差を抵抗変化と
して検出する。

【００２５】また、静圧ダイアフラム４上には６ａ〜６
ｄのピエゾ抵抗素子が形成さている。この静圧ダイアフ
ラム４は、下面をシリコン台（第１の固定台）１０で封
止されているため、内部の圧力は一定であり静圧ダイア
フラム４の上面から加わる静圧のみを抵抗変化として検
出する。

【００２６】シリコンセンサチップ１の肉厚部には応力
に対して最も感度が低い結晶軸方向に温度検出用のゲー
ジ抵抗７が形成されている。差圧センサと静圧センサ及
び、温度センサを複合した複合センサチップ１は、シリ
コンからなる固定台１０に接合されている。更に、この
シリコン台１０は、薄いガラス層１１を挟んでシリコン
と熱膨張率の近いＦｅ−Ｎｅ合金あるいはＦｅ−Ｎｉ−
Ｃｏ合金等からなる円柱状のポスト（第２の固定台）１
２ａに接着された構造となっている。なお、薄いガラス
層１１はチップ上の配線材（Ａｌ等）のシンタリング温
度よりも低い温度で接合できる低融点ガラスから構成さ
れる。

【００２７】そして、ポスト１２ａの外径は、シリコン
台１０の外形より小であり、シリコン台１０の中央部に
形成された貫通孔１００の径より大となっている。図１
の例においては、ポスト１２ａの外径は、ピエゾ抵抗素
子６ａとピエゾ抵抗素子６ｃが形成された各静圧ダイア
フラム４との間、又はピエゾ抵抗素子６ｂとピエゾ抵抗
素子６ｄが形成された各静圧ダイアフラム４との間の距
離より小となっている。

【００２８】ポスト１２ａの外径とガラス層１１の外径
とはほぼ同等となるように設定されるが、ポスト１２ａ
の外径を、ピエゾ抵抗素子６ａとピエゾ抵抗素子６ｃが
形成された各静圧ダイアフラム４との間、又はピエゾ抵
抗素子６ｂとピエゾ抵抗素子６ｄが形成された各静圧ダ
イアフラム４との間の距離より大とすると、ガラス層１
１はその性質上、外径寸法のばらつきが大きく、静圧ダ
イアフラムが配置された領域に、シリコン台１０を挟ん
で対向する領域の面積が、大きくばらつく。このばらつ
きは、静圧センサのオフセット電圧のばらつきを生じ、
静圧検出精度の劣化を招く可能性がある。従って、ポス
ト１２ａの外径を、ピエゾ抵抗素子６ａとピエゾ抵抗素
子６ｃが形成された各静圧ダイアフラム４との間、又は
ピエゾ抵抗素子６ｂとピエゾ抵抗素子６ｄが形成された
各静圧ダイアフラム４との間の距離より小とすれば、ガ
ラス層１１の製作ばらつきによるオフセット電圧ばらつ
きを抑制することができる。

【００２９】ポスト１２ａの外径をシリコン台１０の外
径より小とした理由は、このポスト１２ａとシリコン台
１０との接合面積を小さくすることにより、接合行程に
おける、熱歪を低減することが可能となるからである。
そして、熱歪による圧力センサのオフセット電圧のず
れ、スパンの変調を抑制でき、圧力センサの出力温度特
性を改善することができるからである。

【００３０】ポスト１２ａの外径を小とすると、シリコ
ン台１０の貫通孔１００の径も小とする必要がある。し
かしながら、差圧検出用ダイアフラム３の中央部には、
シリコン台１０に向かって、突出する中心剛体部２が形
成されており、この中心剛体部２は差圧に応じて、上記
上下面方向に移動するため、貫通孔１００の径を小さく
すると、中心剛体部２がシリコン台１０に接触する恐れ
がある。

【００３１】そこで、本発明においては、中心剛体部２
とシリコン台１０との接触を回避するために、切り欠き
部１０ａがシリコン台１０に形成されている。つまり、
切り欠き部１０ａは、ほぼ円形であり、シリコン台１０
の中心剛体部２に対向する面に形成され、この切り欠き
部１０ａの径は、中心剛体部２の径より大となってい
る。そして、切り欠き部１０ａに続いて、この切り欠き
部１０ａの径より小の径を有する貫通孔１００が形成さ
れ、この貫通孔１００がポスト１２ａの中心部に形成さ
れた貫通孔１２０に連通している。

【００３２】図３は、図１に示した圧力センサを出力取
り出し用金具１７（シール金具）に溶接あるいは接着し
て、リード線取り出し用ワイヤ１４で圧力センサのパッ
ドと出力取り出し端子１５とを接続した例の概略断面図
である。この金具１７はハーメチックシール１６により
気密構造としている。

【００３３】図３に示すような構造とすることによって
シリコン台１０は、従来のガラス台に比べ約３倍のヤン
グ率を持つため１０ＭＰａにも及ぶ静圧が負荷された場
合にも収縮が小さく、センサチップ１に殆ど影響を及ぼ
さない。従って、静圧下における差圧センサの出力変動
を低減することができる。

【００３４】図４は、図３に示した例と図１１に示す従
来例（ガラス台２０を使用し、ポスト１２と台２０との
接合面積が大のもの）の実験データを示すグラフであ
り、縦軸はオフセット電圧、横軸は静圧を示す。そし
て、３０が図３の例であり、３１が従来例の場合であ
る。なお、温度は−４０℃と１２０℃となっている。

【００３５】図４に示すように、従来例３１の場合は、
１０ＭＰａの静圧が負荷されたとき、差圧センサの出力
は、オフセット電圧が１０ｍＶ以上変動してしまい、そ
の温度依存性も大きい。これに対して、図３の例３０の
場合は、１０ＭＰａの静圧であっても、オフセット電圧
は、僅か１ｍＶ程度の変動しか無く、温度依存性も極め
て少ない。以上のように、本発明の第１実施例である圧
力センサによれば、差圧ダイアフラムの差圧に応じた変
位を妨げることなく、ポスト１２ａの外径をシリコン台
１０の外径より小とし、シリコン台１０とポスト１２ａ
との接合面の面積を小とすることが可能となった。これ
により、接合工程による熱歪を低減して、この熱歪に起
因する特性のばらつきを抑制でき、温度サイクルや高い
静圧に拘らず、高精度の検出特性を有する信頼性の高い
圧力センサを実現することができる。

【００３６】図５は、本発明の第２実施例である圧力セ
ンサの概略断面図であり、図１の例と同等な部分には同
一の符号が付されている。この図５の例の場合には、ポ
スト１２ａのシリコン台１０との接合面側に突起部１２
ｂが形成されており、その他の構成は、図１の例と同様
である。

【００３７】ポスト１２ａの外径が小となり、シリコン
台１０の貫通孔１００の径も小である場合には、接合の
際に貫通孔１００と１２０との位置合わせが、困難とな
る場合が考えられる。そこで、本発明の第２実施例にお
いては、上記突起部１２ｂにより、貫通孔１００と１２
０との位置合わせを正確に、かつ容易に実行可能とする
ものである。

【００３８】突起部１２ｂは、ほぼ円筒状となってお
り、この突起部１２ｂの高さ、つまり、ポスト１２ａの
シリコン台１０と接合される側の面から突起部１２ｂの
先端部分までの距離Ａは、シリコン台１０のセンサチッ
プ１に対向する面からポスト１２ａに対向する面までの
距離をＢとし、ガラス層１１の厚みをＣとすると、Ｃ＜
Ａ≦（１／２）Ｂとなっている。また、突起部１２ｂの
外径は、貫通孔１００の径よりも小となっている。

【００３９】以上のように、本発明の第２実施例によれ
ば、第１実施例と同様な効果が得られる他、ポスト１２
ａに形成された突起部１２ｂにより、ポスト１２ａとシ
リコン台１０との接合行程における位置合わせが、正確
に、かつ容易に実行可能となる。

【００４０】図６は、本発明の第３実施例である圧力セ
ンサの概略断面図であり、図１の例と同等な部分には、
同一の符号が付されている。そして、この図６の例にお
いては、センサチップ１とシリコン台１０との間に、ガ
ラス層１１ａが配置されている。このガラス層１１ａ
は、シリコンの熱膨張係数とほぼ同様な熱膨張係数を有
するホウ珪酸ガラスから構成され、中央部に中心剛体部
２の径よりも大の径を有する孔が形成されている。そし
て、このガラス層１１ａの厚さは、センサチップ１の厚
さより小となっている。このガラス層１１ａの孔によ
り、図１の例の切り欠き部１０ａに対応する切り欠き部
が形成される。したがって、シリコン台１０には、図１
の例のような切り欠き部１０ａは形成されない構成とな
っている。この本発明の第３実施例においても、第１実
施例と同様な効果を得ることができる。

【００４１】図７は、本発明の第４実施例である圧力セ
ンサの概略断面図であり、図５の例と同等な部分には、
同一の符号が付されている。そして、この図７の例にお
いては、センサチップ１とシリコン台１０との間に、ガ
ラス層１１ａが配置されている。このガラス層１１ａ
は、シリコンの熱膨張係数とほぼ同様な熱膨張係数を有
するホウ珪酸ガラスから構成され、中央部に中心剛体部
２の径よりも大の径を有する孔が形成されている。この
ガラス層１１ａの孔により、図５の例の切り欠き部１０
ａに対応する切り欠き部が形成される。したがって、シ
リコン台１０には、図５の例のような切り欠き部１０ａ
は形成されない構成となっている。この本発明の第４実
施例においても、第２実施例と同様な効果を得ることが
できる。

【００４２】図８は、本発明の第５実施例である圧力セ
ンサの概略構成図であり、図７の例と同等な部分には同
一の符号が付されている。この図８の例においては、セ
ンサチップ１とシリコン台１０との間に、ガラス層１１
ａが配置されている。このガラス層１１ａは、シリコン
の熱膨張係数とほぼ同様な熱膨張係数を有するホウ珪酸
ガラスから構成され、中央部に中心剛体部２の径よりも
大の径を有する孔１０ｂが形成されている。そして、シ
リコン台１０のセンサチップ１に対向する面には、ガラ
ス層１１ａの孔１０ｂとほぼ同じ径を有する切り欠き部
１０ｃが形成されている。これら孔１０ｂ及び切り欠き
部１０ｃにより、図７の例の切り欠き部１０ａに対応す
る切り欠き部が形成される。

【００４３】この本発明の第５実施例においても、第４
実施例と同様な効果を得ることができる他、ガラス層１
１ａをさらに薄くした場合においても、差圧ダイアフラ
ムの差圧による十分な変位を確保することができる。

【００４４】図９は、図７の例における圧力センサの製
作プロセス（工程）を示す図である。図９の（Ａ）にお
いて、まず、ダイアフラムが形成されたシリコンウエハ
１と、薄いガラス層１１ａと、穴加工されたシリコン基
板１０とを位置合わせする。温度を２５０℃〜４５０℃
の範囲に昇温し、シリコンウエハ１とシリコン基板１０
とを同電位とし、これに対してガラス層１１ａに直流電
源４０を用いてマイナス数百ボルトから１ｋＶの電圧を
印加し、３層を陽極接合する。この場合、３層を一括し
て接合しなくても、シリコン基板１０とガラス層１１ａ
を接合した後に、シリコンウエハ１を接合しても構わな
い。

【００４５】次に、図９の（Ｂ）において、ガラス層１
１ａと、シリコン基板１０とが接合されたシリコンウエ
ハ１を、ダイシング、つまり、個々のチップ毎に切断す
る。その後、図９の（Ｃ）において、ポスト１２ａの上
に低融点ガラス１１をセットし、台１０と位置合わせし
て、約４００℃に昇温して低融点ガラス１１を軟化さ
せ、ポスト１２ａとシリコン台１０とを接着する。

【００４６】上述したように、従来においては、ポスト
１２ａとシリコン台１０との接着による熱歪が大きく、
センサのオフセットやスパンなどに悪影響を及ぼしてい
たが、ポスト１２ａとシリコン台１０との接着面積を小
とすることができるので、ポスト接着工程による熱歪を
小さく抑えられ、センサの特性を改善できる。

【００４７】図１０は、本発明の差圧センサを用いた差
圧伝送器の一実施例の概略構成図である。図１０におい
て、シール金具１７に組み込まれたセンサ１を伝送器の
受圧部１１２に組み込む。高圧側のシールダイアフラム
１０２ａと低圧側のシールダイアフラム１０２ｂによっ
て外部の圧力を受け、シリコンオイルなどの圧力伝達流
体１１１によってセンサチップ１に両者の圧力を導く。
圧力伝達経路の途中にはセンタダイアフラム１０１を設
けて過大圧が負荷されたときにセンサチップ１を保護す
る構造としておく。

【００４８】端子１５から取り出されるセンサ１の出力
は、ＦＰＣ（フレキシブル・プリント回路）１０３によ
って増幅回路・信号処理部へと引き出される。複合セン
サは差圧、静圧、温度に関して３つの出力があるため、
まずマルチプレクサ１０４によってセンサからの出力を
選択的に取り込む。

【００４９】次に、プログラマブルゲインアンプ１０５
によって信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換器１０６でデジタル
信号に変換した後、マイクロコンピュータ１０７に送信
する。メモリ１０８には差圧、静圧、温度センサの各特
性が予め記憶されており、この記憶されたデータに基づ
いて、マイクロコンピュータ１０７は、センサ出力を補
正演算し、差圧値、静圧値、温度を算出する。

【００５０】マイクロコンピュータ１０７で算出された
値を、Ｄ／Ａ変換器１０９でアナログ信号に変換し、Ｖ
／Ｉ変換器１１０を介して高精度なアナログ信号、デジ
タル信号あるいはアナログデジタル信号が重畳した信号
が出力される。

【００５１】以上説明した本発明の差圧伝送器は差圧セ
ンサへの静圧の影響及び差圧、静圧センサへの温度の影
響が非常に小さいため、マイクロコンピュータ１０７を
用いた補正演算が簡単になる。さらに、補正演算後の差
圧値は従来のセンサを搭載したものと比べ、より精度の
高い値が得られる。

【００５２】なお、図５、図７、図８の例において、位
置決め用突起部１２ｂは、円筒形状としたが、他の形状
であってもよい。例えば、位置決め用突起部を、円弧状
の複数個の突起とすることも可能である。複数の円弧状
の突起の場合には、円筒状の突起に比較して、寸法精度
が低いときにおいても、貫通向孔１００に挿入可能であ
るという効果がある。

【００５３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、構成さ
れているため、次のような効果がある。圧力センサのポ
ストのシリコン台に接合される接合面の面積は、シリコ
ン台のポストに接合される面の面積より小であるため、
第１の固定台と第２の固定台との接合工程における熱歪
が低減される。

【００５４】これにより、温度サイクルや高い静圧に拘
らず、高精度の検出特性を有する信頼性の高い圧力セン
サを実現することができる。

【００５５】また、ポストのシリコン台に接合される面
の貫通孔周辺に、シリコン台の貫通孔に挿入可能な突起
部が形成されれば、ポストとシリコン台との接合作業に
おいて、２つの貫通孔どうしを連通させるための、位置
合わせが容易に確実に実行可能な圧力センサの製造方法
を実現することができる。

【００５６】また、上述のような圧力センサを圧力伝送
器がそなえれば、温度サイクルや高い静圧に拘らず、高
精度の検出特性を有する信頼性の高い圧力伝送器を実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例である圧力センサの概略断
面図である。

【図２】本発明の第１実施例である圧力センサの概略上
面図である。

【図３】図１の例を出力取り出し用金具（シール金具）
に組み込んだ例の概略断面図である。

【図４】本発明における圧力センサの静圧に対するオフ
セット電圧の変動を示すグラフである。

【図５】本発明の第２実施例である圧力センサの概略断
面図である。

【図６】本発明の第３実施例である圧力センサの概略断
面図である。

【図７】本発明の第４実施例である圧力センサの概略断
面図である。

【図８】本発明の第５実施例である圧力センサの概略断
面図である。

【図９】図７の例における圧力センサの製作プロセス
（工程）を示す図である。

【図１０】本発明の圧力センサを用いた差圧伝送器の概
略断面図である。

【図１１】本発明とは異なる圧力センサの概略断面図で
ある。

【符号の説明】

１ センサチップ ２ 中心剛体部 ３ 差圧検出用ダイアフラム ４ 静圧検出用ダイアフラム ５ａ〜５ｄ 差圧センサ用ゲージ抵抗 ６ａ〜６ｄ 静圧センサ用ゲージ抵抗 ７ 温度ゲージ １０ シリコン台 １０ａ、１０ｃ 切り欠き部 １０ｂ 孔 １１ 低融点ガラス １１ａ ホウ珪酸ガラス層 １２ａ ポスト １２ｂ 突起部 １４ リード線取り出し用ワイヤ １５ 端子 １６ ハーメチックシール １７ シール金具 ４０ 直流電源 １００、１２０ 貫通孔 １０１ センターダイアフラム １０２ａ 高圧側シールダイアフラム １０２ｂ 低圧側シールダイアフラム １０３ フレキシブルプリント基板 １０４ マルチプレクサ １０５ プログラマブルゲインアンプ １０６ Ａ／Ｄ変換器 １０７ マイクロコンピュータ １０８ メモリ １０９ Ｄ／Ａ変換器 １１０ Ｖ／Ｉ変換器 １１１ 圧力伝達流体 １１２ 伝送器の受圧部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−320938（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−296032（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−256715（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−27635（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−59437（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01L 9/04 G01L 13/06

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中央部に一つ設けられた差圧検出用の差圧
   ダイアフラムと当該差圧ダイアフラムの周囲に略等間隔
   に４つ設けられた静圧検出用の静圧ダイアフラムを有す
   るシリコンからなるセンサチップと、このセンサチップ
   に接合され、シリコンからなる第１の固定台と、低融点
   ガラスからなる接合層を介して上記第１の固定台に接合
   され、金属材からなる第２の固定台とを有する圧力セン
   サであって、上記センサチップは、上記差圧ダイアフラムの中央部に
   上記第１の固定台側に突出する中心剛体部を有し、 上記第１の固定台は、上記中心剛体部と同軸上の位置に
   中心剛体部の径よりも小である径の貫通孔を有し、且つ
   センサチップ側の面には、上記中心剛体部の径よりも大
   である径を有する切り欠き部が形成され、 上記接合層の外径は、互いに対向して設けられた上記静
   圧ダイアフラム間の距離よりも小であり、 上記第２の固定台は、中央に貫通孔を有し、且つ上記接
   合層を介して上記第１の固定台に接合される面側の貫通
   孔周辺には、上記第１の固定台の貫通孔に挿入可能な突
   起部が形成される ことを特徴とする圧力センサ。
2. 【請求項２】中央部に一つ設けられた差圧検出用の差圧
   ダイアフラムと当該差圧ダイアフラムの周囲に略等間隔
   に４つ設けられた静圧検出用の静圧ダイアフラムを有す
   るシリコンからなるセンサチップと、シリコンからなる
   第１の固定台と、上記センサチップと上記第１の固定台
   とを接合するホウ珪酸ガラスからなる第１の接合層と、
   金属材からなる第２の固定台と、上記第１の固定台と第
   ２の固定台とを接合する低融点ガラスからなる第２の接
   合層を有する圧力センサであって、 上記センサチップは、上記差圧ダイアフラムの中央部に
   上記第１の固定台側に突出する中心剛体部を有し、 上記第１の接合層は、上記中心剛体部の径よりも大であ
   る径の貫通孔を有し、 上記第１の固定台は、上記中心剛体部と同軸上の位置に
   中心剛体部の径よりも小である径の貫通孔を有し、 上記第２の接合層の外径は、互いに対向して設けられた
   上記静圧ダイアフラム間の距離よりも小であり、 上記第２の固定台は、中央に貫通孔を有し、且つ上記第
   ２の接合層を介して上記第１の固定台に接合される面側
   の貫通孔周辺には、上記第１の固定台の貫通孔に挿入可
   能な突起部が形成される ことを特徴とする圧力センサ。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の圧力センサにおい
   て、上記第２の固定台は、Ｆｅ−Ｎｉ合金からなること
   を特徴とする圧力センサ。
4. 【請求項４】請求項１又は２記載の圧力センサにおい
   て、上記第２の固定台は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金からな
   ることを特徴とする圧力センサ。