JP5970017B2 - 圧力センサチップ - Google Patents
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Description
図1はこの発明に係る圧力センサチップの第1の実施の形態(実施の形態1)の概略を示す図である。同図において、11−1は基板、11−2および11−3は基板11−1を挟んで接合された第1および第2のストッパ部材、11−4および11−5はストッパ部材11−2および11−3に接合された第1および第2の台座である。ストッパ部材11−2,11−3や台座11−4,11−5はシリコンやガラスなどにより構成されている。
図7にこの発明に係る圧力センサチップの第2の実施の形態(実施の形態2)の概略を示す。この実施の形態2の圧力センサチップ11Bでは、ストッパ部材11−2,11−3の内部に、非接合領域SA1,SA2に連続するストッパ部材11−2,11−3の肉厚方向へ張り出した環状の溝11−2d,11−3dを形成している。この環状の溝11−2d,11−3dは、離散的に分断された溝ではなく、連続した溝であり、溝断面の径を大きくすることが望ましい。
図11にこの発明に係る圧力センサチップの第3の実施の形態(実施の形態3)の概略を示す。この実施の形態3の圧力センサチップ11Cでは、ストッパ部材11−3中の非接合領域SA2に連通させた導圧孔11−3cを第4の室7ではなく、静圧用ダイアフラム3の一方の面側に位置する第3の室6に連通させるとともに、静圧用ダイアフラム3の他方の面側に位置する第4の室7の内部を基準圧(真空又は大気圧)としている。
図12にこの発明に係る圧力センサチップの第4の実施の形態(実施の形態4)の概略を示す。この実施の形態4の圧力センサチップ11Dは、実施の形態3の圧力センサチップ11Cの変形例であり、測定圧力Pa,Pbを同方向から取り入れるようにしている。
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、各実施の形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
Claims (7)
- 基板と、
前記基板の中央部に形成され一方の面および他方の面に受ける圧力差に応じた信号を出力する第1種のセンサダイアフラムと、
前記基板上に前記第1種のセンサダイアフラムから離間して形成され一方の面および他方の面に受ける圧力差に応じた信号を出力する前記第1種のセンサダイアフラムよりも受圧感度が低い第2種および第3種のセンサダイアフラムと、
前記基板の一方の面および他方の面にその周縁部を前記第2種および第3種のセンサダイアフラムを挟んで対面させて接合された第1および第2の保持部材と、
前記第1の保持部材に設けられ前記第1種のセンサダイアフラムの一方の面に第1の測定圧力を導く第1の導圧孔と、
前記第2の保持部材に設けられ前記第1種のセンサダイアフラムの他方の面に第2の測定圧力を導く第2の導圧孔と、
前記第1の保持部材に設けられ前記第1種のセンサダイアフラムに過大圧が印加された時の当該第1種のセンサダイアフラムの過度な変位を阻止する第1の凹部と、
前記第2の保持部材に設けられ前記第1種のセンサダイアフラムに過大圧が印加された時の当該第1種のセンサダイアフラムの過度な変位を阻止する第2の凹部と、
前記第1の保持部材の周縁部に前記第2種のセンサダイアフラムの一方の面に対向する空間として設けられた第1の室と、
前記第2の保持部材の周縁部に前記第2種のセンサダイアフラムの他方の面に対向する空間として設けられた第2の室と、
前記第1の保持部材の周縁部に前記第3種のセンサダイアフラムの一方の面に対向する空間として設けられた第3の室と、
前記第2の保持部材の周縁部に前記第3種のセンサダイアフラムの他方の面に対向する空間として設けられた第4の室とを備え、
前記第1の室および第2の室は、
前記第1の室が前記第1種のセンサダイアフラムの一方の面への第1の測定圧力が分岐して導かれる室とされ、前記第2の室が内部が基準圧とされた室とされ、
前記第3の室および第4の室は、
前記第4の室が前記第1種のセンサダイアフラムの他方の面への第2の測定圧力が分岐して導かれる室とされ、前記第3の室が内部が基準圧とされた室とされ、
前記第1の保持部材は、
前記第1種のセンサダイアフラムの一方の面への第1の測定圧力を分岐して前記第1の室に導く第1の通路を内部に有し、
前記第2の保持部材は、
前記第1種のセンサダイアフラムの他方の面への第2の測定圧力を分岐して前記第4の室に導く第2の通路を内部に有する
ことを特徴とする圧力センサチップ。 - 請求項1に記載された圧力センサチップにおいて、
前記第1の測定圧力が前記第2の測定圧力よりも高い場合、
前記第2種のセンサダイアフラムは、高圧側の静圧センサを構成し、
前記第3種のセンサダイアフラムは、低圧側の静圧センサを構成し、
前記第2の測定圧力が前記第1の測定圧力よりも高い場合、
前記第2種のセンサダイアフラムは、低圧側の静圧センサを構成し、
前記第3種のセンサダイアフラムは、高圧側の静圧センサを構成する
ことを特徴とする圧力センサチップ。 - 請求項2に記載された圧力センサチップにおいて、
前記第1種のセンサダイアフラムから得られた圧力差を低圧レンジの差圧として出力する手段と、
前記第2種のセンサダイアフラムから得られた静圧と前記第3種のセンサダイアフラムから得られた静圧との圧力差を高圧レンジの差圧として出力する手段と
を備えることを特徴とする圧力センサチップ。 - 請求項1〜3の何れか1項に記載された圧力センサチップにおいて、
前記第2種および第3種のセンサダイアフラムは、複数のダイアフラムから構成されている
ことを特徴とする圧力センサチップ。 - 請求項1〜3の何れか1項に記載された圧力センサチップにおいて、
前記第2種および第3種のセンサダイアフラムは、
前記第1種のセンサダイアフラムの周囲を囲むようにして分割して設けられた環状のダイアフラムの一方および他方とされている
ことを特徴とする圧力センサチップ。 - 請求項1〜5の何れか1項に記載された圧力センサチップにおいて、
前記第1の保持部材は、
前記第1の導圧孔の周部に連通する非接合領域を内部に有し、
前記第1の保持部材の内部の非接合領域は、
前記基板の一方の面と平行な面の一部を対向する第1の面と第2の面とに分けた領域として設けられ、
前記第1の保持部材の内部の非接合領域の対向する第1の面および第2の面の少なくとも一方の面上には、複数の凸部が離散的に形成され、
この複数の凸部と凸部との間の通路が前記第1の導圧孔の周部と前記非接合領域の周端部との間の連通路とされ、
この連通路とこの連通路を前記第1の室に連通させる第3の導圧孔とによって前記第1の通路が形成され、
前記第2の保持部材は、
前記第2の導圧孔の周部に連通する非接合領域を内部に有し、
前記第2の保持部材の内部の非接合領域は、
前記基板の他方の面と平行な面の一部を対向する第1の面と第2の面とに分けた領域として設けられ、
前記第2の保持部材の内部の非接合領域の対向する第1の面および第2の面の少なくとも一方の面上には、複数の凸部が離散的に形成され、
この複数の凸部と凸部との間の通路が前記第2の導圧孔の周部と前記非接合領域の周端部との間の連通路とされ、
この連通路とこの連通路を前記第4の室に連通させる第4の導圧孔とによって前記第2の通路が形成されている
ことを特徴とする圧力センサチップ。 - 請求項6に記載された圧力センサチップにおいて、
前記第1の保持部材の内部の非接合領域の面積は、
前記第1の保持部材に設けられている前記第1の凹部の受圧面積よりも大きな面積とされており、
前記第2の保持部材の内部の非接合領域の面積は、
前記第2の保持部材に設けられている前記第2の凹部の受圧面積よりも大きな面積とされている
ことを特徴とする圧力センサチップ。
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