JPH07504980A - 圧力センサ及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 圧力センサ及び方法 技術分野 本発明はマイクロメカニック又はマイクロエレクトロニック圧力センサの構造、 及びそのような構造を採用する圧力センサを含んでいる。

背景技術 現在では、アトモスフェリツク即ち大気圧の範囲の圧力は、比較的低精度のブル ドン管（精巧な石英ガラスの装置を作製することかできるカリにより、或いはよ り普通には約１０００ｈＰａから０．５ｈＰａで作動するベローズ形アネロイド カプセルにより測定又は感知されている。これらの装置は比較的大型であり、そ れらを構成している材料の不完全な弾性特性に起因するヒステリシス及びドリフ ト効果の影響を受ける。それらの応答はガスの種類とは無関係である。１００Ｐ ａから０．ＩＰａの範囲はピラニ真空計、熱電対真空計等の伝熱センサにより通 常はカバーされる。これらの装置はガスの種類に強く依存しており、通常はその 範囲の中の限定された部分のみにおいて良好な分解能を有している。

アネロイドカプセルの精巧なものとしてコンデンサ圧力計が用いられており、こ れは広範囲のガス圧力を決定することができるが、比較的高価であり、特に高圧 域のサイクルを繰り返した後に低圧域においてドリフトの影響を受ける。

ガス粘性測定の現行の方法は、毛細管内のガスの流れ、回転体に対する減速力、 振動ディスク又は振動ワイヤのダンピング即ち減衰運動、及び発振水晶の帯域幅 の測定を含んでいる。

発明の概要 本発明はマイクロメカニカル又はマイロエレクトロニックセンサの構造及び圧力 センサを含んでいる。本発明によれば、広い範囲に亘って高精度でガスの圧力を 測定することかできる。好ましい実施態様では、本発明は通常の大気圧の範囲（ 約１〜１．０００ｈＰａ）から機械式ポンプ真空システムの限界迄の範囲、即ち 通常は１種類以上の感知装置を必要とする範囲をカバーできるようになっている 広い意味では、本発明の第１の実施態様は、マイクロメカニックガス圧力センサ 構造であって、 機械的に固定された固定部材。

前記固定部材に対して振動するごとのできる振動部材；前記固定プレートと前記 振動プレートとの間に形成され、それらの間に圧力を感知すべきガスを通過させ てスクィーズ膜効果により拘束し得る薄い平坦な空隙前記固定部材と前記振動部 材との間に印加された電圧により起こされた前記振動部材の振動の周波数に基づ いてガスの圧力を決定するため、及び／又は前記固定部材と前記振動部材との間 に印加された駆動電圧と、前記振動部材の振動との間の位相差に基づいてガスの 粘性を決定するための電子手段。

とを含んでいる。

好ましくは、振動部材の振動の周波数及び／又はその位相は電気容量の技法を用 いて決定される。固定部材と振動部材は２枚のコンデンサプレートを形成し、振 動の周波数及び／又は位相を固定部材と振動部材との間の電気容量に基づいて決 定することができる。関連する電子回路は圧力信号及び／又は粘性信号、表示、 又は所望の形式の情報を与えることができる。しかし、振動部材の振動の周波数 及び／又は位相を検出する他の適宜の技法、例えば、ピエゾ抵抗のような歪セン サを例えば振動部材内に組み込んだり、あるいはそれと組み合わせて用いること もできる。ここでは電気容量の測定を可能な１技法として詳細に説明する。

広い意味では、本発明の第３の実施態様は、機械的に固定された固定部材と前記 固定部材に対して振動することのできる振動部材とにより、それらの間に形成さ れた薄い平坦な空隙中にガスを通過させ、ガスがスクィーズ膜効果により拘束さ れるようにすること、前記固定部材と前記振動部材との間に電圧を印加して前記 振動部材を振動させること、及び前記振動部材の振動の周波数に基ついてガスの 圧力を決定すること、とからなるガス圧力を決定する方法を含んでいる。

広い意味では、本発明の第４の実施態様では、機械的に固定された固定部材と前 記固定部材に対して振動することのできる振動部材とにより、それらの間に形成 された薄い平坦な空隙中にガスを通過させること、前記固定部材と前記振動部材 との間に駆動電圧を印加すること、及び前記印加電圧と構造を通過した振動電流 との間の位相差に基づいてガスの粘性を決定すること、とからなるガスの粘性を 決定する方法を含んでいる。

本発明のセンサマイクロ構造において、最も好ましいのは、振動部材がダイアフ ラム又はダイアフラム状の半導体材料の部材であり、その最も好ましい材料は結 晶シリコンである。その後、本発明のセンサのマイクロ構造は標準的な半導体マ イクロメカニック又はマイクロエレクトロニック技法を用いて製造することがで きる。このセンサのマイクロ構造は微細化され、大量生産の可能性を有しており 、温度測定又は制御及び信号処理等の他の機能を圧力センサのマイクロ構造を形 成する同じシリコンチップ上に組み込んで製造することができる。そのような技 法は、モータ、加速度計等のマイクロデバイスを製造する技術として公知である 。

このデバイスはシリコンの電気的特性と弾性特性の両方を利用しており、エレク トロニクス用のシリコンは超高純度の単結晶の形態であるので、デバイスの弾性 特性はヒステリシス及び金属をベースとした弾性デバイスに見られるようなりリ ープ効果を生じない。他の大部分の計器とは異なり、本発明の圧力センサのマイ クロ構造は共振装置であり、このマイクロ構造を組み込んだ圧力センサはコンピ ュータ制御システムと直結してデジタル信号を出力することができる。

他の構成においては、振動部材がダイアフラム又はダイアフラム状の構造以外に も、デバイスの固定プレートに対して振動可能なものであれば、例えば、一方の 側又は端のみか固定プレート固定され、固定プレートに対して「ヒンジ」振動を 行うシリコンの薄い部材等の他の構造とすることができる。

図面の説明 本発明のセンサのマイクロ構造、圧力センサ及び粘性センサ、並びに方法を、本 発明のセンサのマイクロ構造の好ましい２つの実施態様を、例として示す添付の 概略図面に基づいて限定を意図することなく更に説明する。それらの図面に於い て、 図１は、マイクロ構造の好ましいｌ実施態様の概略平面図（図２の矢印Ａの方向 ）であり、 図２は、図１のマイクロ構造の図１のＢ−Ｂ線に沿う概略横断平面図であり、図 ３は、本発明のセンサのマイクロ構造の他の好ましい実施態様の図２と同様の概 略横断面図であり、 図４は、図３のマイクロ構造の図３の矢印Ｃの方向の概略平面図（明瞭にするた めに図３及び図４では図１及び図２のマイクロ構造とは異なる部分のみが示され ていることに注意されたい）であり、図５Ａは、本発明の圧力センサの電子回路 の構成を示し、図５Ｂは、その装置の動作を示しており、 図６は、本発明のセンサのマイクロ構造の第３の好ましい実施態様の図１及び図 ４と同様の概略平面図であり、 図７は、図７のセンサのマイクロ構造の図７の矢印りの方向の図２及び図３と同 様の概略横断面図であり、 図８は、本発明の粘性針の電子回路の構成を示しており、そして凹構造の概略横 断面図である。

図１及び図３に示した構造は圧力センサの好ましい態様であり、図６に示した構 造は粘性センサの好ましい実施態様である。

好ましい実施態様の詳細な説明 図１において、図１及び図２に示す第１の好ましい実施態様のセンサのマイクロ 構造は、加工即ち「微細加工ｊされたシリコンチップｌを備えており、このチッ プはチップ１から絶縁された例えばガラスその他の適宜の材料により形成された 基板２に接合されている。基板２は、シリコンチップ１又は基板２のどちらかの 一部として形成することのできるスペーサ３によりチップ１から離されている。

スペーサ３は連続したものではなく、チップｌの各隅に設けられている。薄い平 坦な空隙４かシリコンチップ１と基板２との間に形成されており、ガスがこの薄 い空隙４内を、即ち基板２とシリコンチップ１との間を自由に通過できるように なっている。何れにしてもそのマイクロ構造の設計は、チップ１が静止している 時に空隙４内のガス圧力と外側の圧力とが等しくなるようにすることが肝要であ る。

図示されているように、空隙４の外側のボンドバッド５ｂへの電気的接続トラッ ク５ａと共に、薄い金属層５が連続膜として又は適宜のパターンで基板２の上に 蒸着されている（図２参照）。図示の実施態様では、基板２とシリコンチップ１ との間の電気的接続は、スペーサ３の１個を介して同様のボンドパッドｌｂへの チップ１から基板２への通路である第２の金属蒸着部１ａを介して行われる。

図示の装置の実施態様では、デバイスへの接続は基板のレベルで行われているが 、シリコンチップ１上で行うこともでき、或いは図１及び図２に示されているも のとは異なった方向に指向することもできる。

上述の好ましい実施態様では、デバイスは、一方のプレートか基板２上の金属層 ５であり、他方のプレートかシリコンチップ１であるコンデンサを備えている。

誘電体はプレート１及び２の間のガス空間である。第２のプレートは、プレート の導電率を上げるため、あるいは、例えば、チップ上に他の電子装置を設ける場 合に、第２のプレートをシリコンの他の部分から離隔して接合するために、導電 性シリコンチップで全体を形成するか、又は図に６で示されている導電物の拡散 又は注入領域を限定することにより形成することができる。

図示の態様におけるシリコンチップ１の一部は、空隙４の下方のシリコンの大部 分を取り除くことによってコンプライアンスか与えられ、ダイアフラム又はダイ アフラム状の振動部材を形成する。そしてダイアフラム／チップｌの固有共振周 波数を低下させ、ダイアフラムがその基本モードで振動する際にシリコンチップ プレートか平坦に且つ上のプレートに対して平行に保たれるよう、中実質量ｌＣ はダイアフラムの中央に形成されており、基板２は金属層５により機械的に固定 されている。シリコンチップ１のダイアフラムの直線寸法ｌはガス空隙４両側の プレート離隔寸法ｄ（図１参照）より充分に大きい。

図３及び図４は、図１及び図２の第１の実施態様の構造を若干変更した圧力マイ クロ構造の第２の好ましい実施態様を示す。マイクロ構造の第２の実施態様は、 前述のようにチップｌから離隔された金属層即ちコンデンサプレート５を有する 基板２を同様に備えている。図３及び図４に概略を示されたマイクロメカニック 構造は、コンデンサの第２のプレート上に振動カンチレバーを有している。この カンチレバーは、図１及び図２の構造のダイアフラムの３個の支持端を除去して 、残りの端１ｄに沿って支持された部材を残すことにより形成される。カンチレ バーの寸法ｌ及びＷは同程度の長さであり、間隔ｄよりも充分に大きい。図４は 図３の構造の図３の矢印Ｃの方向の平面図であるが、チップｌの輪郭形状のみを 示している。図１及び図２の態様と同様に、マイクロ構造のこの実施態様もチッ プ１の固有共振周波数を低下させる質量ＩＣを備えている。この場合には、この 質量はヒンジ取付端部１ｄから離れたカンチレバーの自由端の近傍に形成されて いる。同様に、第２のプレートは前述のように全体を導電性シリコンチップで形 成するか、又は導電物の拡散領域６を限定することにより形成することができる 。

図７及び図８は、図１及び図２の構造に似たマイクロ構造の第３の好ましい実施 態様を示している。同様にマイクロ構造の第３の実施態様は前述のようにチップ ｌから離隔された金属層即ちコンデンサプレート５を有する基板２を備えている 。チップｌの薄膜化されたダイアフラム領域からセクション１ｅが除去されて、 チップの中央セクションｉｆが形成される。このようにして中央セクションｌｆ は連結梁１ｇにより支持される。図７は図６の矢印りの方向の概略横断面のマイ クロ構造を示している。

図示の何れの場合に於いても、又は本発明の全ての可能な構成に於いてもマイク ロ構造は、ガスが空隙４に入るための入口を有しているのが好ましい。この人口 には、ガス中にあるかも知れない微粒子か空隙内に入るのを防止するフィルタが 設けられている。

何れの場合も、前述のマイクロ構造は、機械的共振システムを構成しており、固 有周波数及び減衰係数は、剛体である基板２と振動部材即ちチップｌとの間のガ スの圧力により強く影響される。図面に示したマイクロ構造の好ましい実施態様 では、コンデンサ構成によりチップ１の機械的振動か電気信号に変換され、そし て関連する電子回路がマイクロ構造に付加されて圧力センサユニットを形成する 場合には、コンデンサプレート間に電圧が印加されている時にコンデンサプレー ト間に働く力によるフィードバック信号を機械的システムに与えることにより、 振動を検出し維持することができる。上述のように、金属層５又は他の導電層若 しくは等個物を設けてマイクロ構造をコンデンサとして構成する代わりに、他の 技法を用いて振動部材の振動を検出することかできる。例えば、ピエゾ抵抗をチ ップ１内に組み込むか又はそれと組み合わせて、関連する電子回路によりピエゾ 抵抗の抵抗値の変化に基づいて振動部材の振動を検出することができる。

このマイクロ構造の特徴は、周囲ガスから振動部材に正味の力が全く作用しない ため、マイクロメカニック構造内の高圧と低圧との間のサイクリングにヒステリ シスを伴わない。

本発明のマイクロメカニック構造の動作の中心となるものは、固定部材と振動部 材との間のサンプルガスの相対的なトラッピングである。、トラッピングの効率 は空隙４の形状、ガスの圧力並びに粘性、及び各プレートの振動の周波数に依存 する。空隙４の幅に対するチップｌの平面寸法の比１／ｄが大きいので、ガスは 膜を形成する。「スクィーズ膜」と呼ばれるそのような膜の力学は空気軸受に関 連して研究されており、システムの予想される運動はスクィーズ数と呼ばれる無 次元数により特徴づけられる。高圧又はスクィーズ数が高い時には、例えば、振 動部材が振動する際にガスの流れが粘性効果により妨げられて、一定圧力を維持 し得る時間内にガスが流れ出すことができないので、空隙４内のガスはトラップ される。空隙内のガスは減衰ばねとして作用し、これにシリコン構造のばね定数 に加えられるので、この構造の共振周波数は比較的高い。このデバイスの寸法は 、圧力が高い状態において、システムの固有周波数がトラップされたガスにより 支配されるような寸法に選択することかできる。

低圧又はスクィーズ数が低い時には、この構造の共振周波数はより低いものとな る。この場合、存在するガスか薄過ぎてダイアフラムのばね定数と比較して十分 なばね定数か得られず、組み合わされたガス−マイクロ構造システムの振動周波 数はシリコン／絶縁物だけでできたデバイスのそれに近いものとなる。

圧力か低い場合には、デバイスの減衰作用は圧力と共に著しく低下し、単結晶シ リコンにより形成された共振構造に極めそ低い値に近づく。ガス圧力の更なる定 量的情報は電気的に維持された発振器の物性係数Ｑ値の測定からめることができ る。

マイクロ構造が低いスクィーズ数に対応する周波数で駆動されると、ガスはトラ ップされず、圧縮されることなく減衰状態で空隙内に送り込まれそして送り出さ れる。減衰の程度はガスの粘性に依存する。この状況下では、マイクロ構造は減 衰ばねとして作用し、ガスの粘性はその駆動特性から推定することができる。

図５Ｂはガス圧力センサとしてのその装置の動作の原理を概略的に示している。

シリコンチップが例えば装置の構造の両端に印加された初期電圧パルスによって 振動させられる場合、空隙内のガス圧力が高い場合には、チップは比較的高い共 振周波数で振動し比較的速くゼロに減衰されるが、ガス圧力が低い場合には、チ ップ４は比較的低い周波数で且つ大きな振幅で振動し、ゼロへの減衰は非常に遅 くなる。

適切に整合され調整された電子回路が付加された場合、本発明の圧力センサのマ イクロ構造はその構造の共振周波数からガス圧力を決定することができる。トラ ップされたガスのばね定数がその圧力に比例し、一方真空領域ではシリコンのば ね定数の影響が支配的であり、圧力に対して略１次関数的に変化する共振周波数 を生ずることから、共振周波数の２乗はガス圧力に対して略１次関数的に変化す ることが見出された。

図５Ａは、電気容量の技法を用いて振動部材の運動を検出するガス圧力センサと してマイクロ構造を使用するための電子回路の１構成を、例として特定の電子的 構造又は動作モードへの限定を意図することなく示している。図５Ａにおいて、 ＭＳは例えば図１及び図２又は図３及び図４、又は図６及び図７に示したような 物理的なマイクロ構造を示している。ＭＳは関数発生器８により電圧Ｖに荷電さ れるか、■と異なる電圧パルスか印加される短い期間は除かれる。これによりＭ Ｓの可動プレートか動くようにされ、増幅器９の入力部において減衰振動電流が 発生される。この信号は増幅され、周波数検出器１１に送られる。周波数検出器 はマイクロ構造からの減衰信号を電圧制御発振器１０の周波数及び位相とじて自 動追跡する。電圧制御発振器は圧力信号出力を例えばディスプレイ、制御システ ム内の制御マイクロプロセッサ、メモリ等に与える。適宜の数の発振サイクルの 後に、関数発生器８は次の電圧パルスを発生し、この電圧パルスはＭＳに印加さ れその振動及び共振周波数を維持する。上述の特定の電子構成は例として与えら れており、他の構成も可能であることを強調しておかなければならない。例えば 、一連のトリガパルスをチップに印加して振動を維持するのに代えて、連続周波 数をチップに印加することもできる。

適切に整合され調整された電子回路か付加された場合、センサマイクロ構造はガ スの粘性を決定することができる。マイクロ構造に印加された駆動力の周波数が その構造の共振周波数よりも充分に低い場合には、駆動力に対するチップの運動 の位相φと、駆動周波数との間には単純な関係があることが見出された。更に、 駆動力の周波数ｆに対するｔａｎφのプロットの勾配はガスの粘性に正比例する 。

図８は、電気容量の技法を用いて振動部材の運動を検出するガス粘性センサとし てマイクロ構造を使用するための電子回路の１構成を、例として限定を意図する ことなく示している。図８に於いて、ＭＳは例えば図１及び図２又は図３及び図 ４又は図６及び図７に示したような物理的なマイクロ構造を示している。発振器 １２は直流電圧に重畳された周波数ｆの小さな正弦波電圧をマイクロ構造の両端 に印加する。これによりチップ１は駆動周波数ｆの強い運動成分により振動する ことになる。直流電圧に重畳された交番電圧として駆動電圧を印加することは好 ましい。それによりチップは周波数ｆで振動することになるが、直流成分が無い 場合にはチップは周波数２ｆで運動するからである。

ｆより充分に高い周波数で動作する容量測定回路１３は、プレート位置を決定す ることのできるプレート容量を測定する。位相比較器１４は駆動信号と容量信号 の位相を比較する。システムか過励系されていない限り、この位相は振幅に無関 係であることが判る。ガスの粘性はこの位相差に比例していることか見出された 。振幅又は容量の正確な測定は必要ではなく、必要な測定は駆動周波数及び位相 差だけである。

このマイクロ構造は、粘性を測定するガス中に置くこともできる。或いは、マイ クロ構造かシリコン側から切り抜きを介してガスか空隙に入ることのできる図６ に示した形態のものであるならば、ガスの流れを図９に概略的に示すように感知 装置に指向させることかできる。図示のようにカバー１５はチップ上に広かって おり、ガスはセンサ内に入りチップを覆い、チップと基板との間の薄い空間に入 口１６から入り、出口１７から出て行く。他の等価な構成も可能である。

本発明のセンサのマイクロ構造は適当な応用分野で適用でき、特に広い範囲でガ ス圧力の正確な測定か必要な場合に有用である。センサは制御システム中で測定 、又は圧力及び／又は粘性測定を必要とする多くの応用分野での測定にマイクロ 電子装置の一部として適用することかできる。

以上では、好ましい態様を含む本発明のセンサのマイクロ構造、圧力センサ及び ／又は粘性センサ、並びにその方法を説明した。上の説明から、本発明のセンサ 又は方法の原理は図面に示され説明した特定の態様とは異なる他のマイクロ構造 設計によって実現され得ることは明らかであり、次の請求の範囲に記載されてい るように当業者に自明である変更及び修正は本発明の範囲内に含まれるものであ る。

ＦＩＧ　Ｉ ＦＩＧ　２ ＦＩＧ　３ ＦＩＧ４ 高圧力　ＦＩＧ　５ｂ　低圧力 ”１ｍ　＝ 〜　０ 口 ｒ’１０．８ 国際調査報告　ＩＪｍＬＩｌＩｌ１１１□−Ｆａ＋ｖｎ　Ｋゴｎ５ｋｎ　ｌ　Ｑ 　＋ｅｅｎｕｎｕａｕｏｎ　ｏ）　ｒｕｂ　５ｈｅｅｒ　＋２１１　ｆ＋＋＋ｌ ｙｌ　９Ｍｌ　αψｐ＋■ １−１−−−ｊ叩−癲−ｗ　Ｎ。

国際調査報告　ＰＣｒ／ＮＺｊ３／ＤＯ＠１ＧＴｈｉｓ　Ａｎｎｅｘ　１ｉｓｔ ｓ　ｔｈｅ　ｋｎｏｗｎ　”Ａ”　ｐｕｂｌｉｃａｉｏｎ　１ｅｖａ　ｐｉｍｔ 　ｆａｍｉｌｙ　ｍｅｒｃ汲窒刀@ｒｅｌａｔｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈａ　ｐａｔｅ ｎｔ　ｄｏｅｕｒｎｅｎｕｃｉＩｅｄｉｎｔｈｅａｂｏｖｅ−ｍｅｎロｏｎｅｄ ｉｒ山ツη１０ｏｒａｌｓｅａｒｃｈｒｅｐｏｒｔ、丁ｈｅ＾ｕｓｔｒａＪｉａ ｎＰａ香{Ｏｆｆｉｏｅｉｓｔｎｎｏｍｙｌｉｍｌｅｆａｒ　ｔｈｃ５ｅｐａｎ ｉｃｕ１ｍｗｈ１ｃｈａｒｅｍａｎｕｙｇｉｖｅｎ　ｆｏｒｔｈｅｐｕｒｐｏｓ ｅｏｒｉｎｆｏｎ＋ｕａｏｎ。

Ｆｏｒｍ　Ｐｅｒ／ＩｓＡ／２１０１ｐｍ１ｍ　ｌａｍｉｌｙ　ｖｖｗａ）（Ｊ ｕ１７１９９２１　ｅｅｐｙｗフロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＰＴ、ＳＥ） 、０Ａ（ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、　ＣＩ、　ＣＭ、　ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、 　ＭＲ，ＳＮ、　ＴＤ。

ＴＧ）、　ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＨ。

ＣＺ、ＤＥ、ＤＫ、ＥＳ、ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、　ＫＲ，ＫＺ、　Ｌ Ｋ、　ＬＵ、　ＭＧ、　ＭＮ、　ＭＷ、　ＮＬ、　Ｎｏ、　ＮＺ、ＰＬ、　ＰＴ 、　ＲＯ，ＲＵ、　ＳＤ、　ＳＥ。

ＳＫ、ＵＡ、ＵＳ、ＶＮ （７２）発明者　モール、ムーリー、ブルースニュージランド　６００９　ロワ ー　ヒュッテリバーサイド　ドライブ　１１７ （７２）発明者　ハリス、ポール、デビットニュージランド　６００８　ストッ クス　バレー　ストックス　バレー　ロード　１０５工（７２）発明者　ハリス 、イアン、ムーリーニュージランド　６００４　ウニリントン　ジョンソンビレ 　ウッドランド　ロード１５

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．マイクロメカニックガス圧力及び／又は粘性センサであって、機械的に固定 された固定部材； 前記固定部材に対して振動することのできる振動部材；前記固定プレート及び前 記振動プレートにより形成され、前記固定プレートと前記振動プレートとの間に ガスを通過させてスクイーズ膜効果により拘束し得る薄い平坦な空隙；及び 前記固定部材と前記振動部材との間に印加された電圧により起こされた前記振動 部材の振動の周波数に基づいてガスの圧力を決定するため、及び／又は前記固定 部材と前記振動部材との間に印加された駆動電圧と、前記振動部材の振動との間 の位相差に基づいてガスの粘性を決定するための電子手段；を備えているマイク ロメカニックガス圧力及び／又は粘性センサ。
2. ２．請求項１に記載のガス圧力及び／又は粘性センサであって、前記固定部材が 一方のコンデンサプレートを形成し、前記振動部材が他方のコンデンサプレート を形成し、そして前記電子手段が、前記固定部材と前記振動部材との間の電気容 量に基づいて前記振動部材の連動の周波数及び／又は位相を決定する手段を備え ているガス圧力及び／又は粘性センサ。
3. ３．請求項１及び２のいずれかに記載のガス圧力及び／又は粘性センサであって 、基板をエッチングすることによって前記固定部材及び前記振動部材が形成され ているガス圧力及び／又は粘性センサ。
4. ４．請求項１から３のいずれかに記載のガス圧力及び／又は粘性センサであって 、前記振動部材が結晶シリコンにより形成されているガス圧力及び／又は粘性セ ンサ。
5. ５．請求項１から４のいずれかに記載のガス圧力及び／又は粘性センサであって 、ガスの圧力を決定する前記電子手段が、印加電圧を与える電圧発生器、及び構 造を通過した振動電流を検出する周波数検出器を備えているガス圧力及び／又は 粘性センサ。
6. ６．請求項１から４のいずれかに記載のガス圧力及び／又は粘性センサであって 、ガスの粘性を決定する前記電子手段が、印加電圧を与える電圧発生器、並びに 構造を通過した振動電流の位相を検出しそれを駆動電圧の位相と比較する位相検 出及び比較手段を備えているガス圧力及び／又は粘性センサ。
7. ７．ガスの圧力を決定する方法であって、機械的に固定された部材と前記固定部 材に対して振動することのできる振動部材との間に形成され、それらの間にガス がスクイーズ膜効果により拘束される、薄い平坦な空隙中にガスを通過させるこ と；前記固定部材と前記振動部材との間に電圧を印加して前記振動部材を振動さ せること；及び 前記振動部材の振動の周波数に基づいてガスの圧力を決定すること；とを包含す るガスの圧力を決定する方法。
8. ８．請求項７に記載の方法であって、前記固定部材が一方のコンデンサプレート を形成し、前記振動部材が他方のコンデンサプレートを形成し、そして前記電子 手段が、前記固定部材と前記振動部材との間の容量に基づいて前記振動部材の連 動の周波数を決定する方法。
9. ９．ガスの粘性を決定する方法であって、機械的に固定された部材と、前記固定 部材に対して振動することのできる振動部材との間に形成された薄い平坦な空隙 中にガスを通過させること；前記固定部材と前記振動部材との間に電圧を印加す ること；及び前記印加電圧と構造を通過した振動電流との間の位相差に基づいて ガスの粘性を決定すること、 を包含するガスの粘性を決定する方法。
10. １０．マイクロメカニックガス圧力センサであって、機械的に固定された固定部 材； 前記固定部材に対して振動することのできる振動部材；前記固定プレート及び前 記振動プレートにより前記固定プレートと前記振動プレートとの間に形成され、 ガスが通過することができる薄い平坦な空隙；及び、前記固定部材と前記振動部 材との間に印加された電圧により起こされた前記振動部材の振動の周波数に基づ いてガスの圧力を決定する電子手段；とを備えているマイクロメカニックガス圧 力センサ。
11. １１．請求項１０に記載のガス圧力センサであって、前記固定部材が一方のコン デンサプレートを形成し、前記振動部材が他方のコンデンサプレートを形成し、 そして前記電子手段が、前記固定部材と前記振動部材との間の電気容量に基づい て前記振動部材の連動の周波数を決定する手段を備えているガス圧力センサ。