JPH05231975A

JPH05231975A - 静電容量式圧力センサ

Info

Publication number: JPH05231975A
Application number: JP7009892A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Kimura; 重夫木村; Yoshiyuki Ishikura; 義之石倉; Homare Masuda; 誉増田; Takao Kuroiwa; 孝朗黒岩
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 1992-02-21
Filing date: 1992-02-21
Publication date: 1993-09-07

Abstract

(57)【要約】【目的】基台との接合部で発生する計測誤差要因の圧
力計測部分への伝達を排除して高精度で信頼性の高い圧
力計測を可能にした。【構成】細長の第１の基板１１の長手方向一端側表面
に第１の電極１３ａが形成された第１の基板部と、この
第１の電極１３ａと対向する第２の基板１４の表面に第
２の電極１５ａが形成された第２の基板部とがギャップ
ｇ₁ を介して対向配置され、一端側に圧力計測部を有す
るセンサ素子１６を構成するとともにこの圧力計測部を
除く部分にこのセンサ素子１６の一部を周回する基台１
７が接合され、この基台１７を境界として環境Ｘと環境
Ｙとが形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被測定圧力の変化を静
電容量的に検出するダイアフラム構造の静電容量式圧力
センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の圧力センサとしては、図
１３に断面で示すように固定電極１を有するパイレック
スなどからなるカバーガラス２と、表裏面に凹部を形成
し表面側の凹部内に可動電極３を形成したシリコンウエ
ハ４とをその電極面を対向配置させその周辺部分を陽極
接合による接合部５により接合してセンサ素子６が構成
され、このように構成されたセンサ素子６はその接合部
７により基台８に固定される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された静電容量式圧力センサは、センサ素子６
の材料と基台８の材料との熱膨張率の差により、周囲の
温度変化があると、センサ素子６に応力が加わることに
なる。この応力が大きいと、センサ素子６の温度特性の
誤差発生の原因になるという問題があった。また、セン
サ素子６と基台８との接合部７は、半田付けなどの接合
時に熱の発生する接合が広く行われている。この場合も
接合時と使用時との温度差によりセンサ素子６に残留応
力が発生し、また、この応力が経時変化するため、圧力
計測の誤差発生の原因となり、高精度で信頼性の高い圧
力計測が不可能となるなどの問題があった。

【０００４】したがって本発明は、前述した従来の課題
を解決するためになされたものであり、その目的は、セ
ンサ素子と基台とを接合することにより発生するセンサ
素子の応力を大幅に減少させ、この応力に起因するセン
サ素子の被測定圧力−容量値特性の温度特性やその経時
変化を大幅に減少させ、高精度でかつ信頼性の高い圧力
計測を可能にした静電容量式圧力センサを提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、細長の第１の基板の長手方向一端側
表面に第１の電極が形成された第１の基板部と、この第
１の基板上の第１の電極と対向する第２の基板の表面に
第２の電極が形成された第２の基板部とを第１の電極と
第２の電極との間に第１のギャップを介して接合させ圧
力計測部を有するセンサ素子を構成するとともにこの圧
力計測部を除く部分にこのセンサ素子の一部を周回する
基台を接合させたものである。

【０００６】

【作用】本発明においては、センサ素子が圧力計測部を
除く部分で基台に接合されることにより、接合部からセ
ンサ素子に及ぼす応力の影響が大幅に低減される。

【０００７】

【実施例】以下、図面を用いて本発明に実施例を詳細に
説明する。図１は本発明による静電容量式圧力センサの
一実施例による構成を示す図であり、図１（ａ）は断面
図，図１（ｂ）はＢ−Ｂ線方向から見た平面図，図１
（ｃ）はＣ−Ｃ線方向から見た平面図である。同図にお
いて、第１の基板部を構成する第１の基板１１は、その
表面側の一端側には全体形状がほぼ正方形で断面が凹状
となる一定の深さの矩形状の溝１２ａが形成され、さら
に他端側方向に向かって溝１２ａに連通する第１の電極
取り出し用の線状の溝１２ｂ，外部と連通する圧力導入
用の溝１２ｃおよび第２の電極取り出し用の線状の溝１
２ｄが形成されており、矩形状の溝１２ａ内の底部には
導電性膜からなる第１の電極１３ａが被着形成され、さ
らに第１の電極取り出し用溝１２ｂの底部には第１の電
極１３ａに電気的に接続されるリード線１３ｂが被着形
成されている。

【０００８】また、第２の基板部を構成する第２の基板
１４は、その表面側の一端側には全体形状がほぼ正方形
の導電性膜からなる第２の電極１５ａおよび他端側方向
に向かって第２の電極１５ａに電気的に接続されるリー
ド線１５ｂが被着形成されている。そして第１の電極１
３ａが形成された第１の基板１１と第２の電極１５ａが
形成された第２の基板１４とがそれぞれ電極形成面を溝
１２ａにより形成される第１のギャップとしてのギャッ
プｇ₁ を介して対向配置させ、第１の基板１１および第
２の基板１４の周辺部分が接合材を用いることなく、直
接接合により密着して固定され、センサ素子１６が形成
されている。

【０００９】このような構成において、第２の電極１５
ａが形成された第２の基板１４が圧力に応じて変位す
る。したがって圧力の変化に対応して変化する第１の基
板１１の第１の電極１３ａと、第２の基板１４の第２の
電極１５ａとの間の静電容量を測定することにより圧力
の計測が行われる。

【００１０】また、このように形成されたセンサ素子１
６は、圧力を計測する部分、つまり第１の電極１３ａと
第２の電極１５ａとが第１のギャップｇ₁ を介して対向
配置された部分で圧力計測部を形成するとともにこの圧
力計測部分を除く部分、つまり圧力計測に寄与しない部
分で基台１７に接着材により接合され、センサ素子１６
の長手方向の一方、つまり圧力計測部が環境Ｘに、他方
が環境Ｙにそれぞれ接触する静電容量式圧力センサが構
成される。これにより、センサ素子１６は接合された基
台１７を介して圧力計測部が環境Ｘに接触することがで
き、センサ素子１６の圧力計測に寄与しないその他の部
分が環境Ｙに接触することができる。

【００１１】このように構成されたセンサ素子１６は、
第１の基板１１および第２の基板１４を石英ガラス基板
とすることにより、両基板１１，１４が同種材料であ
り、かつ接合材を用いずに物理化学的な結合力によって
密着して接合されるため、第１の基板１１と第２の基板
１４との接合が使用温度以上で行われた後、使用温度に
冷却されても残留応力の発生が殆どなくなる。また、使
用温度の変化があっても第１の基板１１と第２の基板１
４とが同種材料であるため、接合に起因する圧力センサ
の温度特性に悪影響を及ぼさなくなる。

【００１２】また、センサ素子１６の基台１７への接合
部は、センサ素子１６の中央部に限定されるものではな
く、圧力計測部分とは逆の端部でも良い。このような構
成によると、圧力計測部分と基台１７との接合部は距離
が大きいほどその効果は極めて大きい。

【００１３】また、第１の基板１１および第２の基板１
４を構成する石英ガラス基板は熱膨張率が１×１０^-6／
Ｋ程度以下の低熱膨張率であるため、測定温度変化に対
してセンサ材料の変化が小さいため、センサ材料の変形
に係わるセンサの温度特性などの悪影響を大幅に軽減す
ることができる。さらに石英ガラス基板は極めて優れた
弾性体として知られており、高精度の圧力センサを製作
することができる。

【００１４】また、第１の基板１１および第２の基板１
４として石英ガラス基板を用いた場合には、前述した効
果に加えて基板接合時の位置合わせを基板上から肉眼ま
たは光学顕微鏡を用いて容易に行うことができ、生産性
を大幅に向上させることができる。

【００１５】また、第１の基板１１および第２の基板１
４として用いる石英ガラス基板は、接合材を用いずに接
合可能な表面荒さの殆どない安価なウエハの入手が比較
的容易であり、容易にかつ安価に高精度な圧力センサを
構成することが可能である。また、石英ガラス基板は一
般的な半導体プロセスの応用により加工が容易である。

【００１６】また、このように構成された静電容量式圧
力センサは、センサ素子１６と基台１７との接合が圧力
計測部以外のセンサ素子１６の部分で行っているので、
基台１７との接合部からセンサ素子１６に及ぼされる応
力の影響が減少される。

【００１７】なお、前述したした実施例においては、第
１の基板１１および第２の基板１４を石英ガラス基板と
した場合について説明したが、他の実施例として第１の
基板および第２の基板の一方または両方を絶縁体として
も良い。一方が絶縁体の場合、例えば第１の基板をシリ
コンとし、第２の基板をパイレックスとすることで、第
１の基板と第２の基板との接合を陽極接合により容易に
行うことができる。また、両方が絶縁体の場合、寄生容
量の影響を除くことができる。

【００１８】図２は、本発明による静電容量式圧力セン
サの他の実施例による構成を示す図で図２（ａ）は断面
図，図２（ｂ）はＢ−Ｂ線方向から見た平面図，図２
（ｃ）はＣ−Ｃ線方向から見た平面図，図２（ｄ）はＤ
−Ｄ線方向から見た平面図であり、前述の図と同一部分
には同一符号を付してある。同図において、第２の基板
１４の外面側には、第３の基板部を構成する第３の基板
１８が直接接合により密着して固定されており、この第
３の基板１８には第２の基板１４上の第２の電極１５ａ
と対向する面に全体形状がほぼ正方形で断面が凹状とな
る一定の深さの矩形状の溝１９ａが形成され、さらにこ
の第３の基板１８の長手方向と交差する方向に向かって
溝１９ａと外部に連通する圧力導入溝１９ｂが形成さ
れ、第２の基板１４との間に第２のギャップとしてのギ
ャップｇ₂ が形成され、センサ素子１６Ａが形成されて
いる。なお、圧力導入溝１９ｂの方向は第３の基板１８
の長手方向と交差する方向に限定されない。

【００１９】このように形成されたセンサ素子１６Ａ
は、圧力を計測する部分、つまりギャップｇ₁ を介して
第１の電極１３ａと第２の電極１５ａとが対向配置され
かつギャップｇ₂ が形成された部分で形成される圧力計
測部を除く部分で基台１７と接着材により接合され、ギ
ャップｇ₁ が環境Ｙに接触し、ギャップｇ₂ が環境Ｘに
接触する静電容量式圧力センサが構成される。

【００２０】このような構成においても前述と同様な効
果が得られる。また、ギャップｇ₁が溝１２ｃを介して
環境Ｙに接触し、ギャップｇ₂ が圧力導入溝１９ｂを介
して環境Ｘに接触する構成となるので、これによってゲ
ージ圧や差圧の計測が可能となる。さらに第２の基板１
４の外面側にギャップｇ₂ を形成した第３の基板１８を
設けたことによって第２の基板１４の剛性を補強し、か
つ過大圧力保護機構としての効果が得られる。また、ギ
ャップｇ₁ が環境Ｘに連通し、ギャップｇ₂ が環境Ｙに
連通する構造も実現でき、前述と同様の効果が得られ
る。

【００２１】図３は本発明による静電容量式圧力センサ
のさらに他の実施例による構成を示す図で図３（ａ）は
断面図，図３（ｂ）は矢印Ｂ方向から見た平面図，図３
（ｃ）は矢印Ｃ方向から見た平面図であり、前述の図と
同一部分には同一符号を付してある。同図において、第
１の基板１１の第１の電極１３ａと対向する外面には、
第３の電極２０ａおよびこの第３の電極２０ａに電気的
に接続されるリード線２０ｂが被着形成されている。ま
た、第２の基板１４の第２の電極１５ａと対向する外面
には、第４の電極２１ａおよびこの第４の電極２１ａに
電気的に接続されるリード線２１ｂが被着形成されてセ
ンサ素子１６Ｂが形成されている。

【００２２】このように構成されたセンサ素子１６Ｂ
は、例えば環境Ｘが湿度が高い場合または導電性の液体
である場合、第２の基板１４の第１の基板１１との接合
表面と反対向表面と、第１の基板１１の第２の基板１４
との接合表面と反対向表面とが表面伝導により導通する
ことが考えられる。この場合、第１の基板１１と第２の
基板１４とは寄生容量となる。ここで、第３の電極２０
ａと第４の対向電極２１ａとを外部で電気的に導通させ
ておくことによって湿度が高いなどの場合に発生する前
述した寄生容量を予め形成しておくことができる。

【００２３】このような構成によると、第２の基板１４
の第１の基板１１との接合表面と反対向表面と、第１の
基板１１の第２の基板１４との接合表面と反対向表面と
が表面伝導により導通する場合と導通しない場合との容
量値に差がなくなり、表面伝導により導通した場合でも
正確な圧力測定が実現可能となる。また、第３の電極２
０ａが形成されず、第４の対向電極２１ａのみが形成さ
れ、第４の対向電極２１ａと第１の電極１３ａとが電気
的に導通されても同様な効果が得られる。さらに第４の
対向電極２１ａが形成されずに第３の電極２０ａのみが
形成され、第３の電極２０ａと第２の電極１５ａとが電
気的に導通されても同様な効果が得られる。

【００２４】図４は本発明による静電容量式圧力センサ
の他の実施例による構成を示す図で図４（ａ）は断面
図，図４（ｂ）はＢ−Ｂ線方向から見た平面図，図４
（ｃ）はＣ−Ｃ線方向から見た平面図であり、前述の図
と同一部分には同一符号を付してある。同図において、
図１と異なる点は、第１の基板１１の表面側の他端側に
は、一端側に全体形状がほぼ正方形で断面が凹状となる
溝１２ａとほぼ同じ深さの矩形状の溝１２ｅが前記圧力
導入用の溝１２ｃに連通して形成され、この矩形状溝１
２ｅ内の底部には前記第１の電極１３ａと同一形状およ
び面積を有する導電性膜からなる第５の電極２２ａが被
着形成され、さらに第２の線状溝１２ｄの底部にはこの
第５の電極２２ａに電気的に接続されるリード線２２ｂ
が被着形成されている。

【００２５】また、第２の基板１４の表面側の他端側に
は一端側の第２の電極１５ａと対称となる位置に前記第
２の電極１５ａと同一形状および面積を有する導電性膜
からなる第６の電極２３ａおよびこの第６の電極２３ａ
に電気的に接続されるリード線２３ｂが被着形成されて
いる。そして第１の電極１３ａおよび第５の電極２２ａ
が形成された第１の基板１１と、第２の電極１５ａおよ
び第６の電極２３ａが形成された第２の基板１４とがそ
れぞれ電極形成面を溝１２ａにより形成されるギャップ
ｇ₁ および第３のギャップとしてのギャップｇ₃ を介し
て対向配置させ、第１の基板１１および第２の基板１４
の周辺部分が接合材を用いることなく、直接接合により
密着して固定され、センサ素子１６Ｃが形成されてい
る。

【００２６】このように構成されたセンサ素子１６Ｃに
おいて、第５の電極２２ａと第６の電極２３ａとがギャ
ップｇ₃ を介して対向配置される構成は、第１の電極１
３ａと第２の電極１５ａとがギャップｇ₁ を介して対向
配置されて構成される圧力計測部の圧力がゼロの場合の
容量値とほぼ等しく形成され、環境Ｘが被圧力計測媒体
の場合、圧力の変化で全く容量値が変わらない構造でレ
ファレンス容量部が形成される。つまり圧力計測を、圧
力計測部の容量値とレファレンス容量部のレファレンス
容量値との差の容量値を用いて行うことにより、湿度な
どの環境変化が容量値に及ぼす影響を除くことができ
る。なお、測定圧力がゼロの場合の圧力計測部の容量値
とレファレンス容量部のレファレンス容量値とがほぼ等
しいならば、第５の電極２２ａ，第６の電極２３ｂはそ
れぞれ第１の電極１３ａ，第２の電極１５ａと形状が同
じである必要はなく、また、溝１２ｅと溝１２ａとが同
じ深さ，形状である必要はない。

【００２７】また、前述したレファレンス容量部は、図
２の実施例において、第１の基板部と第２の基板部とに
形成しても同様な効果が得られることは言うまでもな
い。

【００２８】図５は本発明による静電容量式圧力センサ
の他の実施例による構成を示す図で図５（ａ）は断面
図，図５（ｂ）はＢ−Ｂ線方向から見た平面図，図５
（ｃ）はＣ−Ｃ線方向から見た平面図であり、前述の図
と同一部分には同一符号を付してある。同図において、
図１と異なる点は、第１の基板１１の溝１２ａに連通す
る２本の線状溝２４ａ，２４ｂが形成されており、この
溝１２ａ内には第１の電極１３ａを囲むようにヒータ２
５ａが被着形成されるとともに線状溝２４ａ，２４ｂ内
にはそのヒータリード２５ｂ，２５ｃがそれぞれ被着形
成されてセンサ素子１６Ｄが形成されている。

【００２９】このように構成されたセンサ素子１６Ｄ
は、圧力計測部分にヒータ２５ａを設けたことによって
このヒータ２５ａを例えば１００℃程度の一定温度に加
熱させることにより、大気中の湿度が変化してもギャッ
プｇ₁ 内の大気湿度がほぼ一定に保たれ、大気中の湿度
の変化による誤差を大幅に低減することができる。さら
に使用温度がヒータ温度以下であれば、環境Ｘの温度変
化による誤差も大幅に低減できる。

【００３０】また、前述した各実施例において、第１の
電極リード線１３ｂ，第２の電極リード線１５ｂ，第３
の電極リード線２０ｂ，第４の電極リード線２１ｂ，第
５の電極リード線２２ｂ，第６の電極リード線２３ｂお
よびヒータリード２５ｂ，２５ｃの取り出しは、各セン
サ素子１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃの環境Ｙ側方向としたこ
とによって例えば環境Ｘを被圧力計測環境とし、環境Ｙ
を大気として圧力計測を行うゲージ圧力測定の場合に被
圧力計測環境に接するセンサ素子には電極が露出してい
ない構成となっている。一般に被圧力計測環境に電極取
り出し部電極が露出していると、故障の原因となること
が多いが、本実施例の構成によると、これらの故障の原
因を除去することができる。また、被圧力計測環境が腐
食性の環境であっても電極取り出しに係わる故障原因が
発生しない。

【００３１】次に図１で説明した静電容量式圧力センサ
の製造方法について説明する。図６〜図１２は静電容量
式圧力センサの製造方法としてのセンサ素子の形成方法
の一実施例を説明する工程の断面図である。同図におい
て、まず、図６に示すように少なくとも対向配置される
接合表面が鏡面研磨された長方形状の第１の基板１１を
準備する。

【００３２】次に図７に示すようにこの第１の基板１１
の表面に溝１２ａおよび図示しない溝１２ｂ，１２ｃ，
１２ｄをＨＦエッチング液などによるウエットエッチン
グ法またはドライエッチング法により形成する。

【００３３】次に図８に示すように第１の基板１１の溝
１２ａ，１２ｂ内にＣＶＤ法，スパッタリング法または
真空蒸着法などにより導電性薄膜の第１の電極１３ａお
よびそのリード線１３ｂを被着形成する。

【００３４】次に図９に示すように少なくとも対向配置
される接合表面が鏡面研磨された長方形状の第２の基板
１４を準備する。

【００３５】次に図１０に示すようにこの第２の基板１
４の表面にＣＶＤ法，スパッタリング法または真空蒸着
法などにより導電性薄膜の第２の電極１５ａおよびその
リード線１５ｂを被着形成する。

【００３６】次に図１１に示すように第１の電極１３ａ
が形成された第１の基板１１と第２の電極１５ａが形成
された第２の基板１４とを接合材を用いずにクリーンな
雰囲気中において室温付近で電極形成面を対向させて張
り合わせ、約２００℃〜１１００℃の高温雰囲気中で熱
処理を行って接合を強固にする。

【００３７】次に図１２に示すように第２の基板１４の
接合されていない表面側を研磨し、この第２の基板１４
を圧力レンジに応じた所定の厚さに加工して完成する。

【００３８】ここで第１の基板１１および第２の基板１
４を例えば石英ガラス基板で構成した場合、両基板が直
接接合されるメカニズムは、石英ガラス基板同志を室温
で張り合わせた状態では、両者の接合面において、主に
ファン・デル・ワールス力による物理的な結合力または
水素結合により密着されると考えられている。また、石
英ガラス基板同志の張り合わせ状態から熱処理工程を経
ることによってＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合などの化学的な結合
となり、さらに強固な化学的な結合力により密着される
と考えられている。

【００３９】以上、説明したように第１の基板１１およ
び第２の基板１４を石英ガラス基板とすることにより、
両者の張り合わせ状態および熱処理工程おける物理化学
的な結合力による総合的な結合形態により、第１の基板
１１と第２の基板１４とが密着されて強固に接合される
ことになる。

【００４０】なお、前述した実施例においては、第１の
基板１１，第２の基板１４および第３の基板１８の形状
を長方形とした場合について説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、正方形，多角形，円形状あ
るいは楕円形状でも良い。

【００４１】また、前述した実施例においては、溝１２
ａ，溝１２ｅ，溝１９ａ，第１の電極１３ａ，第２の電
極１５ａ，第３の電極２０ａ，第４の電極２１ａ、第５
の電極２２ａ，第６の電極２３ａの形状を正方形とした
場合について説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、長方形，多角形，円形状あるいは楕円形状
でも良いことは言うまでもない。

【００４２】また、前述した実施例において、第１の電
極１３ａ，第２の電極１５ａ，第３の電極２０ａ，第４
の電極２１ａ，第５の電極２２ａ，第６の電極２３ａお
よびリード線１３ｂ，１５ｂ，２０ｂ，２１ｂ，２２
ｂ，２３ｂならびにヒータリード２５ａ，２５ｂの形成
方法は、導電性膜を第１の基板１１または第２の基板１
４へ被着形成する方法により行ったが、他の方法により
形成しても良い。例えば基板表面を直接導電性を付与す
る表面改質を行う方法がある。金属イオンを基板に打ち
込むイオン注入による基板表面の導電性付与がこの方法
に属する。

【００４３】このような方法を用いると、基板表面に段
差なく電極やリード線を形成できる効果が得られる。こ
の効果の一例を説明すると、第１の電極１３ａ，第２の
電極１５ａが段差なく第１の基板１１，第２の基板１４
の表面に形成できる効果としては、第１の電極１３ａ，
第２の電極１５ａが圧力を計測するコンデンサ構造を形
成するが、このコンデンサのギャップが高精度で形成す
ることができる。また、リード線１３ｂ，１５ｂが段差
なく第１の基板１１，第２の基板１４の表面に形成でき
る効果としては、電極取り出し用の線状の溝１２ｄ，１
５ｂが不要となる。さらに第１の基板１１と第２の基板
１４とを接合材を用いずに接合する際に段差がなければ
極めて良好な接合が可能となる。

【００４４】また、前述した実施例において、第１の基
板１１と第２の基板１４との間に設けた溝１２ａおよび
第３の基板１８との間に設けた溝１９ａ内は真空，空気
あるいはその他の封入物でも良い。

【００４５】また、前述した実施例においては、第１の
基板１１および第２の基板１４としてそれぞれ石英ガラ
スを用いた場合について説明したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、可視光に対して透明絶縁体であ
るガラス基板，サファイア基板，セラミックス基板ある
いは半導体基板を用いても良く、物理化学的な作用によ
り直接接合が可能となり、前述と同様な効果が得られ
る。

【００４６】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
センサ素子と基台とを接合することにより発生するセン
サ素子の応力を大幅に減少させ、この応力に起因するセ
ンサ素子の被測定圧力−容量値特性の温度特性やその経
時変化を大幅に減少させることができるので、高精度で
信頼性の高い圧力計測が可能となるなどの極めて優れた
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による静電容量式圧力センサの一実施例
による構成を示す図である。

【図２】本発明による静電容量式圧力センサの他の実施
例による構成を示す図である。

【図３】本発明による静電容量式圧力センサのさらに他
の実施例による構成を示す図である。

【図４】本発明による静電容量式圧力センサの他の実施
例による構成を示す図である。

【図５】本発明による静電容量式圧力センサの他の実施
例による構成を示す図である。

【図６】本発明による静電容量式圧力センサの製造方法
を説明するセンサ素子形成工程の断面図である。

【図７】図６に引き続く工程の断面図である。

【図８】図７に引き続く工程の断面図である。

【図９】図８に引き続く工程の断面図である。

【図１０】図９に引き続く工程の断面図である。

【図１１】図１０に引き続く工程の断面図である。

【図１２】図１１に引き続く工程の断面図である。

【図１３】従来の静電容量式圧力センサの構成を説明す
る断面図である。

【符号の説明】

１１第１の基板１２ａ溝１２ｂ溝１２ｃ圧力導入用溝１２ｄ電極取り出し用溝１２ｅ溝１３ａ第１の電極１３ｂリード線１４第２の基板１５ａ第１の電極１５ｂリード線１６センサ素子１６Ａセンサ素子１６Ｂセンサ素子１６Ｃセンサ素子１６Ｄセンサ素子１７基台１８第３の電極１９ａ溝１９ｂ圧力導入溝２０ａ第３の電極２０ｂリード線２１ａ第４の電極２１ｂリード線２２ａ第５の電極２２ｂリード線２３ａ第６の電極２３ｂリード線２４ａ溝２４ｂ溝２５ａヒータリード２５ｂヒータリードｇ₁ 第１のギャップｇ₂ 第２のギャップｇ₃ 第３のギャップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者黒岩孝朗神奈川県藤沢市川名一丁目12番２号山武ハネウエル株式会社藤沢工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】細長の第１の基板の長手方向一端側表面
に第１の電極が形成された第１の基板部と、前記第１の
基板上の第１の電極と対向する第２の基板の表面に第２
の電極が形成された第２の基板部とを前記第１の電極と
第２の電極との間に第１のギャップを介して接合させ圧
力計測部を有するセンサ素子を構成するとともに前記圧
力計測部を除く部分に前記センサ素子の一部を周回する
基台を接合させたことを特徴とする静電容量式圧力セン
サ。
【請求項２】細長の第１の基板の長手方向一端側表面
に第１の電極が形成された第１の基板部と、前記第１の
基板上の第１の電極と対向する第２の基板の表面に第２
の電極が形成された第２の基板部とを前記第１の電極と
第２の電極との間に第１のギャップを介して接合させ、
前記第２の基板の外面に第３の基板の前記第２の基板と
向かい合う面に第２のギャップが形成された第３の基板
部を接合させ圧力計測部を有するセンサ素子を構成する
とともに前記圧力計測部を除く部分に前記センサ素子の
一部を周回する基台を接合させたことを特徴とする静電
容量式圧力センサ。
【請求項３】請求項１または請求項２において、前記
第１のギャップは前記基台を境界として第１の環境に連
通し、前記第１の基板の第１の電極に対し反対面が接す
る第２の環境とは連通しない第１の圧力導入溝を有する
ことを特徴とする静電容量式圧力センサ。
【請求項４】細長の第１の基板の長手方向一端側表面
に第１の電極が形成された第１の基板部と、前記第１の
基板上の第１の電極と対向する第２の基板の表面に第２
の電極が形成された第２の基板部と、前記第１の基板部
および第２の基板部のそれぞれ第１の電極および第２の
電極の少なくとも一方の反対向面に形成された第３の電
極とを前記第１の電極と第２の電極との間に第１のギャ
ップを介して接合させ圧力計測部を有するセンサ素子を
構成するとともに前記圧力計測部を除く部分に前記セン
サ素子の一部を周回する基台を接合させたことを特徴と
する静電容量式圧力センサ。
【請求項５】細長の第１の基板の長手方向一端側表面
に第１の電極が形成されかつ他端側表面に第４の電極が
形成された第１の基板部と、前記第１の基板上の第１の
電極，第４の電極とそれぞれ対向する第２の基板の表面
に第２の電極，第５の電極が形成された第２の基板部と
を前記第１の電極と第２の電極との間に第１のギャップ
および第４の電極と第５の電極との間に第３のギャップ
を介して接合させ前記第１の電極と第２の電極と第１の
ギャップとからなる圧力計測部を有するセンサ素子を構
成するとともに前記圧力計測部を除く部分に前記センサ
素子の一部を周回する基台を接合させたことを特徴とす
る静電容量式圧力センサ。