JP6275549B2 - 圧力センサ、マイクロフォン、超音波センサ、血圧センサ及びタッチパネル - Google Patents
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Description
図1及び図2は、第1の実施形態に係る圧力センサを概略的に示す斜視図及び上面図である。図3は、図2に示したIII-III'線に沿って得られる圧力センサの断面を概略的に示している。図1、2及び3において、図を見やすくするために、絶縁部分及び導電部分などを省略している。図1に示される圧力センサは、樹脂基板11と、樹脂基板11上に取り付けられたMEMSチップ20と、を備える。MEMSチップ20は、熱硬化樹脂などの接着剤(ダイボンド材)を使用して樹脂基板11に接着固定される。
図4Aは、図2に示したIV-IV'線に沿う圧力センサの部分断面図であって、ダイヤフラム22の第1構造例を概略的に示している。図4Aに示される第1構造例では、第2領域22Bの厚さは、第1領域22Aの厚さより薄い。すなわち、ダイヤフラム22は、第1領域22Aよりも第2領域22Bにおいて薄くなるように形成されている。図4Bは、図2に示したIV-IV'線に沿う圧力センサの部分断面図であって、ダイヤフラム22の第2構造例を概略的に示している。図4Bに示される第2構造例では、第1領域22Aにおけるダイヤフラム22は、平坦に形成され、第2領域22Bにおけるダイヤフラム22は、コルゲート形状に形成されている。図4Cは、図2に示したIV-IV'線に沿う圧力センサの部分断面図であって、ダイヤフラム22の第3構造例を概略的に示している。図4Cに示される第3構造例では、第2領域22Bのヤング率は、第1領域22Aのヤング率よりも低い。具体的には、第2領域22Bは、第1領域22Aの材料よりもヤング率の低い材料で形成されている。
第2の実施形態は、ダイヤフラム上における低剛性化領域の配置が第1の実施形態と異なっている。具体的には、第2の実施形態では、長方形状に形成されたダイヤフラムの3辺に沿う端部に低剛性化領域が設けられている。第2の実施形態では、第1の実施形態と異なる部分について説明し、第1の実施形態と同様の部分についての説明は適宜省略する。
第3の実施形態は、ダイヤフラム上における低剛性化領域の配置が第1の実施形態と異なっている。具体的には、第3の実施形態では、長方形状に形成されたダイヤフラムの中心部に低剛性化領域が設けられている。第3の実施形態では、第1の実施形態と異なる部分について説明し、第1の実施形態と同様の部分についての説明は適宜省略する。
第4の実施形態は、ダイヤフラム上における低剛性化領域の配置が第1の実施形態と異なっている。具体的には、第4の実施形態は、第1の実施形態と第3の実施形態の組み合わせに対応し、すなわち、長方形に形成されたダイヤフラムの短辺側の両端部と中心部とに低剛性化領域が設けられている。第4の実施形態では、第1の実施形態と異なる部分について説明し、第1の実施形態と同様の部分についての説明は適宜省略する。
第5の実施形態は、ダイヤフラムの形状及び磁気抵抗素子の配置が第1の実施形態と異なっている。具体的には、第5の実施形態では、ダイヤフラムは円形状に形成されている。第5の実施形態では、第1の実施形態と異なる部分について説明し、第1の実施形態と同様の部分についての説明は適宜省略する。
第6の実施形態は、ダイヤフラムの形状が第1の実施形態と異なっている。第6の実施形態は、第5の実施形態と同様にダイヤフラムが円形状に形成されているが、ダイヤフラム上における低剛性化領域の配置が第5の実施形態と異なっている。具体的には、第6の実施形態では、円形状に形成されたダイヤフラムの周縁部の少なくとも一部分に低剛性化領域が設けられている。第5の実施形態では、第1の実施形態と異なる部分について説明し、第1の実施形態と同様の部分についての説明は適宜省略する。
第7の実施形態は、ダイヤフラムの形状が第1の実施形態と異なっている。第7の実施形態は、第5の実施形態と第6の実施形態の組み合わせに対応し、円形状に形成されたダイヤフラムの中心部と周縁部の少なくとも一部とに低剛性化領域が設けられている。第7の実施形態では、第1の実施形態と異なる部分について説明し、第1の実施形態と同様の部分についての説明は適宜省略する。
図14は、第8の実施形態に係るマイクロフォン140を概略的に示している。マイクロフォン140は、圧力センサ141を備える。圧力センサ141は、第1から第7の実施形態において説明した圧力センサのいずれか又はその変形であり得る。本実施形態の圧力センサ141は、第1の実施形態に係る圧力センサである。
図16は、第9の実施形態に係る血圧センサ160を概略的に示している。図16に示される血圧センサ160は、人間の血圧を測定するものであって、圧力センサ161を備える。圧力センサ161は、第1から第7の実施形態において説明した圧力センサのいずれか又はその変形であり得る。本実施形態の圧力センサ161は、第1の実施形態に係る圧力センサであり、小型で高感度な圧力センシングが可能である。
血圧センサ160は、圧力センサ161を動脈血管162の上の皮膚163に押し当てることで、連続的に血圧測定を行うことができる。本実施形態によれば、高感度の血圧センサ160が提供される。
図17は、第10の実施形態に係るタッチパネル170を概略的に示している。タッチパネル170は、図17に示されるように、複数の第1配線174、複数の第2配線175、複数の圧力センサ171、及び制御部176を備える。圧力センサ171の各々は、第1から第7の実施形態に係る圧力センサのいずれか又はその変形であり得る。圧力センサ171は、ディスプレイの内部及びディスプレイの外部の少なくともいずれかに搭載される。
Claims (10)
- 第1の辺及び前記第1の辺と交差し前記第1の辺より短い第2の辺を含む膜部と、
第1磁性層、第2磁性層、及び前記第1磁性層と前記第2磁性層との間に配置された第1スペーサ層を含む第1の磁気抵抗素子と、
第3磁性層、第4磁性層、及び前記第3磁性層と前記第4磁性層との間に配置された第2スペーサ層を含む第2の磁気抵抗素子と、
前記膜部を支持する支持部と、
を備え、
前記膜部は、第1領域と、前記第2の辺側の端部に設けられ前記第1領域の剛性より剛性が低い部分を含む第2領域とを含み、前記第1の磁気抵抗素子及び前記第2の磁気抵抗素子は、前記第1領域であって前記第1の辺側の端部に、前記第1の辺に沿って並んで設けられた、圧力センサ。 - 第1の辺及び前記第1の辺と交差する第2の辺を含む膜部と、
第1磁性層、第2磁性層、及び前記第1磁性層と前記第2磁性層との間に配置された第1スペーサ層を含む第1の磁気抵抗素子と、
第3磁性層、第4磁性層、及び前記第3磁性層と前記第4磁性層との間に配置された第2スペーサ層を含む第2の磁気抵抗素子と、
前記膜部を支持する支持部と、
を備え、
前記膜部は、第1領域と、前記第2の辺側の端部に設けられ前記第1領域の剛性より剛性が低い部分を含む第2領域とを含み、前記第1の磁気抵抗素子及び前記第2の磁気抵抗素子は、前記第1領域であって前記第1の辺側の端部に、前記第1の辺に沿って並んで設けられた、圧力センサ。 - 前記膜部は、前記第1の辺に対向する第3の辺を含み、
前記第1の磁気抵抗素子と前記第1の辺との間の距離は、前記第1の磁気抵抗素子と前記第3の辺との間の距離より短い、請求項1又は2に記載の圧力センサ。 - 前記膜部は、前記第1の辺に対向する第3の辺及び前記第2の辺に対向する第4の辺を含み、前記第4の辺側の端部に設けられ前記第1領域の剛性より剛性が低い部分を含む第3領域を含む、請求項1又は2に記載の圧力センサ。
- 第5磁性層、第6磁性層、及び前記第5磁性層と前記第6磁性層との間に配置された第3スペーサ層を含む第3の磁気抵抗素子をさらに備え、
前記膜部は、前記第1の辺に対向する第3の辺を含み、
前記第3の磁気抵抗素子は、前記第3の辺側の端部に設けられる、請求項1又は2に記載の圧力センサ。 - 前記第2領域の厚さは、前記第1領域の厚さよりも薄い、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の圧力センサ。
- 前記第2領域は、コルゲート形状に形成されている部分を含む、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の圧力センサ。
- 前記第2領域は、前記第1領域よりヤング率が低い部分を含む、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の圧力センサ。
- 前記膜部は、長方形状に形成されている、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の圧力センサ。
- 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の圧力センサを具備するマイクロフォン、超音波センサ、血圧センサ又はタッチパネル。
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