JPH0894471A - 静電容量式圧力センサ及びその製造方法 - Google Patents
静電容量式圧力センサ及びその製造方法Info
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- JPH0894471A JPH0894471A JP23099094A JP23099094A JPH0894471A JP H0894471 A JPH0894471 A JP H0894471A JP 23099094 A JP23099094 A JP 23099094A JP 23099094 A JP23099094 A JP 23099094A JP H0894471 A JPH0894471 A JP H0894471A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 静電容量式圧力センサの小型化・高性能化を
はかる。 【構成】 表面に第一の電極４が形成された絶縁性の固
定基板１と、表面に第二の電極５が形成されたガラスか
らなるダイアフラム２とを備えている。また、第一の電
極４と第二の電極５とが対向して配置され固定基板１と
ダイアフラム２とは一体接合されている。これによって
固定基板１とダイアフラム２とは極めて強固に接着され
剥離することはない。
はかる。 【構成】 表面に第一の電極４が形成された絶縁性の固
定基板１と、表面に第二の電極５が形成されたガラスか
らなるダイアフラム２とを備えている。また、第一の電
極４と第二の電極５とが対向して配置され固定基板１と
ダイアフラム２とは一体接合されている。これによって
固定基板１とダイアフラム２とは極めて強固に接着され
剥離することはない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は圧力変化をダイアフラム
に設けられた電極の静電容量変化に変換し、さらに電気
的出力に変換する小型・高性能の静電容量式圧力センサ
及びその製造方法に関する。
に設けられた電極の静電容量変化に変換し、さらに電気
的出力に変換する小型・高性能の静電容量式圧力センサ
及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】静電容量式圧力センサは、圧力によって
ダイアフラムが変形し、電極間距離が変化することによ
って電極間に生ずる静電容量が変化することを利用した
ものである。従来の静電容量式圧力センサは、電極を形
成した基板とダイアフラムとの間のギャップをビーズを
含む封着ガラスでダイフラムを基板に封着固定したもの
（特開昭５７−９７４２２号公報）、あるいは可動電極
を有する石英ガラス基板と固定電極を有する石英ガラス
基板とをその電極面を互いに対向配置させ、所定のギャ
ップを直接密着接合したもの（特開平５−１８０７１９
号公報）であった。
ダイアフラムが変形し、電極間距離が変化することによ
って電極間に生ずる静電容量が変化することを利用した
ものである。従来の静電容量式圧力センサは、電極を形
成した基板とダイアフラムとの間のギャップをビーズを
含む封着ガラスでダイフラムを基板に封着固定したもの
（特開昭５７−９７４２２号公報）、あるいは可動電極
を有する石英ガラス基板と固定電極を有する石英ガラス
基板とをその電極面を互いに対向配置させ、所定のギャ
ップを直接密着接合したもの（特開平５−１８０７１９
号公報）であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】静電容量式圧力センサ
の小型・高性能化に対して電極間距離ギャップを小さく
することは有効であるが、図４の（ａ）のように電極１
４、１５を形成した基板１１とダイアフラム１２との間
のギャップをビーズを含む封着ガラスでダイフラムを基
板に封着固定したもの（特開昭５７−９７４２２号公
報）は、封着ガラス１６中の微小なビーズ１８を均一に
分散させて１０μｍ以下のギャップを高精度にコントロ
ールすることが容易でなく、ギャップばらつきに起因し
たセンサ特性のばらつきが大きいという問題点があっ
た。
の小型・高性能化に対して電極間距離ギャップを小さく
することは有効であるが、図４の（ａ）のように電極１
４、１５を形成した基板１１とダイアフラム１２との間
のギャップをビーズを含む封着ガラスでダイフラムを基
板に封着固定したもの（特開昭５７−９７４２２号公
報）は、封着ガラス１６中の微小なビーズ１８を均一に
分散させて１０μｍ以下のギャップを高精度にコントロ
ールすることが容易でなく、ギャップばらつきに起因し
たセンサ特性のばらつきが大きいという問題点があっ
た。
【０００４】一方、図４の（ｂ）のように可動電極１５
を有する石英ガラス基板１２と固定電極１４を有する石
英ガラス基板１１とをその電極面を互いに対向配置さ
せ、所定のギャップを直接密着接合したものは、予めエ
ッチング法で溝を形成し、溝内に導電性薄膜１４、１５
を形成した石英ガラス基板同士の接合は表面粗さＲａが
１００オングストローム程度以下の平坦な鏡面にしたも
のを２００〜１１００℃に加熱して物理化学的な結合力
によって密着接合させているが、石英ガラス基板の表面
粗さＲａが１００オングストローム程度以下の平坦な鏡
面といえども微視的にみると凹凸であることには変わり
なく、このような鏡面を密着させただけでは密着面１３
の凹凸の隙間からリークする。密着性向上のために２０
０〜１１００℃に加熱して物理化学的な結合力を用いる
が、石英ガラスが高軟化点（約１５８０℃）であるため
に１１００℃でも流動性が悪く密着面１３の凹凸を変形
させることができないので、密着面１３を完全に気密す
ることができない。従って低温から高温のヒートサイク
ル試験を行うと密着面１３からリークするという問題点
があった。
を有する石英ガラス基板１２と固定電極１４を有する石
英ガラス基板１１とをその電極面を互いに対向配置さ
せ、所定のギャップを直接密着接合したものは、予めエ
ッチング法で溝を形成し、溝内に導電性薄膜１４、１５
を形成した石英ガラス基板同士の接合は表面粗さＲａが
１００オングストローム程度以下の平坦な鏡面にしたも
のを２００〜１１００℃に加熱して物理化学的な結合力
によって密着接合させているが、石英ガラス基板の表面
粗さＲａが１００オングストローム程度以下の平坦な鏡
面といえども微視的にみると凹凸であることには変わり
なく、このような鏡面を密着させただけでは密着面１３
の凹凸の隙間からリークする。密着性向上のために２０
０〜１１００℃に加熱して物理化学的な結合力を用いる
が、石英ガラスが高軟化点（約１５８０℃）であるため
に１１００℃でも流動性が悪く密着面１３の凹凸を変形
させることができないので、密着面１３を完全に気密す
ることができない。従って低温から高温のヒートサイク
ル試験を行うと密着面１３からリークするという問題点
があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、表面に第一の電極が形成された絶縁性の固
定基板と、第二の電極が表面に形成されたガラスからな
るダイアフラムとを備え、第一の電極と第二の電極とが
対向配置しかつ前記ガラスからなるギャップ部を介して
前記固定基板とダイアフラムとを一体接合したものであ
る。また、ガラス基板をプレス成形用金型により熱間で
プレス成形してギャップ部を形成し静電容量式圧力セン
サを製造するものである。
するために、表面に第一の電極が形成された絶縁性の固
定基板と、第二の電極が表面に形成されたガラスからな
るダイアフラムとを備え、第一の電極と第二の電極とが
対向配置しかつ前記ガラスからなるギャップ部を介して
前記固定基板とダイアフラムとを一体接合したものであ
る。また、ガラス基板をプレス成形用金型により熱間で
プレス成形してギャップ部を形成し静電容量式圧力セン
サを製造するものである。
【０００６】
【作用】本発明の静電容量式圧力センサ及びその製造方
法は、表面に第一の電極が形成された絶縁性の固定基板
と、第二の電極が表面に形成されたガラスからなるダイ
アフラムとを備え、第一の電極と第二の電極とが対向配
置しかつ前記ガラスからなるギャップ部を介して固定基
板とダイアフラムとを一体接合することによって、固定
基板とダイアフラムとが極めて強固に接着しているので
接着部が剥離することはない。ガラス基板を所望の形状
に加工したプレス成形用金型により熱間でプレス成形し
てガラス基板の外周にギャップ部を形成することによっ
て、ギャップを正確かつ容易に形成できるため素子間ば
らつきが小さくなり、１０μｍより小さいギャップの場
合も同様にギャップばらつきを小さくできるので小型で
大容量を図ることができるとともに、製造工程の簡略
化、大量生産化が可能になる。
法は、表面に第一の電極が形成された絶縁性の固定基板
と、第二の電極が表面に形成されたガラスからなるダイ
アフラムとを備え、第一の電極と第二の電極とが対向配
置しかつ前記ガラスからなるギャップ部を介して固定基
板とダイアフラムとを一体接合することによって、固定
基板とダイアフラムとが極めて強固に接着しているので
接着部が剥離することはない。ガラス基板を所望の形状
に加工したプレス成形用金型により熱間でプレス成形し
てガラス基板の外周にギャップ部を形成することによっ
て、ギャップを正確かつ容易に形成できるため素子間ば
らつきが小さくなり、１０μｍより小さいギャップの場
合も同様にギャップばらつきを小さくできるので小型で
大容量を図ることができるとともに、製造工程の簡略
化、大量生産化が可能になる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明による静電容量式圧力センサの
一実施例を示す図であり、（ａ）は平面図及び（ｂ）は
断面図である。図２は本発明による静電容量式圧力セン
サの他の実施例を示す図であり、（ａ）は平面図及び
（ｂ）は断面図である。図３は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工程の模式図、図４は
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。
一実施例を示す図であり、（ａ）は平面図及び（ｂ）は
断面図である。図２は本発明による静電容量式圧力セン
サの他の実施例を示す図であり、（ａ）は平面図及び
（ｂ）は断面図である。図３は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工程の模式図、図４は
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。
【０００８】図１において、表面に第一の電極４が形成
された絶縁性の固定基板１と、ギャップ部６及び第二の
電極５が表面に形成されたガラスからなるダイアフラム
２とが、第一の電極４と第二の電極５とが対向配置し、
かつ前記ガラスからなるギャップ部６を介して固定基板
１とダイアフラム２とを接合面３で一体接合されてい
る。図２においても図１と同様に、表面に第一の電極４
が形成された絶縁性の固定基板１と、ギャップ部６及び
測定用電極５ａと参照用電極５ｂとが表面に形成された
ガラスからなるダイアフラム２とが、第一の電極４と測
定用電極５ａ及び参照用電極５ｂとが対向配置し、かつ
前記ガラスからなるギャップ部６を介して固定基板１と
ダイアフラム２とを接合面３で接合される。ここで第二
の電極５のかわりに測定用電極５ａ及び参照用電極５ｂ
を用いたのは、温度変化等の外乱によって電極間距離が
変化することによるセンサ特性変化を防止するためもの
であり、測定用容量と参照用容量とを演算して補償する
ことでゼロシフト、スパンシフトをなくすことができ
る。
された絶縁性の固定基板１と、ギャップ部６及び第二の
電極５が表面に形成されたガラスからなるダイアフラム
２とが、第一の電極４と第二の電極５とが対向配置し、
かつ前記ガラスからなるギャップ部６を介して固定基板
１とダイアフラム２とを接合面３で一体接合されてい
る。図２においても図１と同様に、表面に第一の電極４
が形成された絶縁性の固定基板１と、ギャップ部６及び
測定用電極５ａと参照用電極５ｂとが表面に形成された
ガラスからなるダイアフラム２とが、第一の電極４と測
定用電極５ａ及び参照用電極５ｂとが対向配置し、かつ
前記ガラスからなるギャップ部６を介して固定基板１と
ダイアフラム２とを接合面３で接合される。ここで第二
の電極５のかわりに測定用電極５ａ及び参照用電極５ｂ
を用いたのは、温度変化等の外乱によって電極間距離が
変化することによるセンサ特性変化を防止するためもの
であり、測定用容量と参照用容量とを演算して補償する
ことでゼロシフト、スパンシフトをなくすことができ
る。
【０００９】図３において、（ａ）〜（ｃ）はガラス基
板２’からダイアフラム２を作製する工程を示し、
（ａ）のようにプレス成形に使用するガラス基板２’を
用意し、（ｂ）のように凸形状に加工した母材９に薄膜
８をコーティングしたプレス成形用金型でガラス基板
２’を熱間でプレス成形して凹部７とギャップ部６を形
成し、（ｃ）のように凹部７に第二の電極５を形成す
る。（ｄ）と（ｅ）のように固定基板１に第一の電極４
を形成する。（ｆ）のように第一の電極４と第二の電極
５とが対向するように配置した状態でプレス成形を行っ
て、ギャップ部６を介して固定基板１とダイアフラム２
とを接合面３で一体接合する。
板２’からダイアフラム２を作製する工程を示し、
（ａ）のようにプレス成形に使用するガラス基板２’を
用意し、（ｂ）のように凸形状に加工した母材９に薄膜
８をコーティングしたプレス成形用金型でガラス基板
２’を熱間でプレス成形して凹部７とギャップ部６を形
成し、（ｃ）のように凹部７に第二の電極５を形成す
る。（ｄ）と（ｅ）のように固定基板１に第一の電極４
を形成する。（ｆ）のように第一の電極４と第二の電極
５とが対向するように配置した状態でプレス成形を行っ
て、ギャップ部６を介して固定基板１とダイアフラム２
とを接合面３で一体接合する。
【００１０】なお、容量はＣ＝εＡＸ-1（ここでＣは容
量、Ａは電極面積、εは誘電率、Ｘは電極間隔である）
で表され、、電極間隔が小さいほど容量が大きい。また
ｄＣ／ｄＸ＝−εＡＸ-2であり、電極間隔が小さいほど
感度がよいことがわかる。プレス成形によって形成する
ギャップ部６の高さは、通常約０．１μｍ〜数１０μｍ
が好ましく、ギャップ部の高さばらつきに起因した静電
容量ばらつきの抑制、高容量化、高感度化のために約
０．１μｍ〜１０μｍがさらに好ましい。所望の形状に
作製したプレス成形用金型（寸法精度は必要寸法の１％
以下）を用いてガラスの軟化点近傍でガラス基板をプレ
ス成形してギャップ部６を形成し、ガラス基板２’の内
周に第二の電極５を形成してダイアフラム２を作製した
あと、ダイアフラム２と固定基板１とをガラスの転移点
近傍でさらにプレス成形を行うことによって、高精度の
ギャップ部６のギャップ高さを変化させずに固定基板１
とダイアフラム２とを接合面３で接着させる。ガラス基
板はホウ珪酸ガラス、ソーダカルシウム珪酸ガラス、鉛
ガラス、燐酸ガラス、ホウケイ酸バリウムガラス等の種
々のガラスが使用することができ、比較的低融点ガラス
のほうが成形温度が低いので金型寿命の点で好ましい。
ギャップ部６のプレス成形に用いるプレス成形用金型
は、高いプレス成形温度にも耐える貴金属、タングステ
ン、タンタル、レニウム、ハフニウムの単体またはそれ
らの合金等の化学的に安定な薄膜で被覆されたものが好
ましい。ダイアフラム２と固定基板１とをガラスの転移
点近傍で一体接合する際に用いるプレス成形用金型は、
上記の金型でも使用することができるし超硬合金、ステ
ンレスその他の材料も使用することができる。以下実施
例を示す。
量、Ａは電極面積、εは誘電率、Ｘは電極間隔である）
で表され、、電極間隔が小さいほど容量が大きい。また
ｄＣ／ｄＸ＝−εＡＸ-2であり、電極間隔が小さいほど
感度がよいことがわかる。プレス成形によって形成する
ギャップ部６の高さは、通常約０．１μｍ〜数１０μｍ
が好ましく、ギャップ部の高さばらつきに起因した静電
容量ばらつきの抑制、高容量化、高感度化のために約
０．１μｍ〜１０μｍがさらに好ましい。所望の形状に
作製したプレス成形用金型（寸法精度は必要寸法の１％
以下）を用いてガラスの軟化点近傍でガラス基板をプレ
ス成形してギャップ部６を形成し、ガラス基板２’の内
周に第二の電極５を形成してダイアフラム２を作製した
あと、ダイアフラム２と固定基板１とをガラスの転移点
近傍でさらにプレス成形を行うことによって、高精度の
ギャップ部６のギャップ高さを変化させずに固定基板１
とダイアフラム２とを接合面３で接着させる。ガラス基
板はホウ珪酸ガラス、ソーダカルシウム珪酸ガラス、鉛
ガラス、燐酸ガラス、ホウケイ酸バリウムガラス等の種
々のガラスが使用することができ、比較的低融点ガラス
のほうが成形温度が低いので金型寿命の点で好ましい。
ギャップ部６のプレス成形に用いるプレス成形用金型
は、高いプレス成形温度にも耐える貴金属、タングステ
ン、タンタル、レニウム、ハフニウムの単体またはそれ
らの合金等の化学的に安定な薄膜で被覆されたものが好
ましい。ダイアフラム２と固定基板１とをガラスの転移
点近傍で一体接合する際に用いるプレス成形用金型は、
上記の金型でも使用することができるし超硬合金、ステ
ンレスその他の材料も使用することができる。以下実施
例を示す。
【００１１】（実施例１）図３（ａ）のようにシリカ
（ＳｉＯ2）３０重量パーセント、酸化バリウム（Ｂａ
Ｏ）５０重量パーセント、ホウ酸（Ｂ2Ｏ3）１５重量パ
ーセント、残部が微量成分であるホウケイ酸バリウムガ
ラスからなるガラス基板２’（厚み０．４ｍｍ）を用意
し、（ｂ）のように凸形状（高さ４２μｍ）に加工した
超硬合金（ＷＣ−５ＴｉＣ−８Ｃｏ）からなる母材９に
スパッタ法で白金ーイリジウムーオスミウム合金（Ｐｔ
−Ｉｒ−Ｏｓ）の薄膜８を３μｍコーティングしたプレ
ス成形用金型でガラス基板２’をグリーンガス中で熱プ
レスして凹部７とギャップ部６（高さ４５μｍ）を形成
した。プレス成形条件は金型温度５６０℃、プレス圧力
３０ｋｇ／ｃｍ2、プレス時間２分であった。（ｃ）の
ように凹部７に第二の電極５として金をスパッタリング
法で０．３μｍ形成してダイアフラムとした。（ｄ）と
（ｅ）のように９６％アルミナからなる固定基板１（厚
み０．６５ｍｍ）に第一の電極４として金をスパッタリ
ング法で０．３μｍ形成する。（ｆ）のように第一の電
極４と第二の電極５とが対向するように配置した状態
で、ギャップ部６を形成した時に用いたと同じ金型構成
の金型を用いて、金型温度４３０℃、プレス圧力２ｋｇ
／ｃｍ2、プレス時間１分でプレス成形を行って、ギャ
ップ部６を介して固定基板１とダイアフラム２とを接合
面３で一体接合した。このような工程を繰り返して１０
０個のサンプルを作製して、−４０℃〜＋８０℃のヒー
トサイクル試験を１０００回行った後、測定圧力５００
ｍｍＨ2Ｏの時のセンサ単体のそれぞれの容量値を測定
して１００個の中心値とばらつき３σとを求め、その結
果を（表１）に示した。
（ＳｉＯ2）３０重量パーセント、酸化バリウム（Ｂａ
Ｏ）５０重量パーセント、ホウ酸（Ｂ2Ｏ3）１５重量パ
ーセント、残部が微量成分であるホウケイ酸バリウムガ
ラスからなるガラス基板２’（厚み０．４ｍｍ）を用意
し、（ｂ）のように凸形状（高さ４２μｍ）に加工した
超硬合金（ＷＣ−５ＴｉＣ−８Ｃｏ）からなる母材９に
スパッタ法で白金ーイリジウムーオスミウム合金（Ｐｔ
−Ｉｒ−Ｏｓ）の薄膜８を３μｍコーティングしたプレ
ス成形用金型でガラス基板２’をグリーンガス中で熱プ
レスして凹部７とギャップ部６（高さ４５μｍ）を形成
した。プレス成形条件は金型温度５６０℃、プレス圧力
３０ｋｇ／ｃｍ2、プレス時間２分であった。（ｃ）の
ように凹部７に第二の電極５として金をスパッタリング
法で０．３μｍ形成してダイアフラムとした。（ｄ）と
（ｅ）のように９６％アルミナからなる固定基板１（厚
み０．６５ｍｍ）に第一の電極４として金をスパッタリ
ング法で０．３μｍ形成する。（ｆ）のように第一の電
極４と第二の電極５とが対向するように配置した状態
で、ギャップ部６を形成した時に用いたと同じ金型構成
の金型を用いて、金型温度４３０℃、プレス圧力２ｋｇ
／ｃｍ2、プレス時間１分でプレス成形を行って、ギャ
ップ部６を介して固定基板１とダイアフラム２とを接合
面３で一体接合した。このような工程を繰り返して１０
０個のサンプルを作製して、−４０℃〜＋８０℃のヒー
トサイクル試験を１０００回行った後、測定圧力５００
ｍｍＨ2Ｏの時のセンサ単体のそれぞれの容量値を測定
して１００個の中心値とばらつき３σとを求め、その結
果を（表１）に示した。
【００１２】本発明の工程によって作製した静電容量式
圧力センサは、第１表から明らかなように、特性ばらつ
きが小さく安定したセンサ特性が得られた。
圧力センサは、第１表から明らかなように、特性ばらつ
きが小さく安定したセンサ特性が得られた。
【００１３】（実施例２）図３(a)のようにシリカ（Ｓ
ｉＯ2）６５重量パーセント、酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）９
重量パーセント、ホウ酸（Ｂ2Ｏ3）１０重量パーセン
ト、酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）１０重量パーセント、
残部が微量成分からなるホウケイ酸ガラスからなるガラ
ス基板２’（厚み０．４ｍｍ）を用意し、（ｂ）のよう
に凸形状（高さ４２μｍ）に加工したサーメット（Ｔｉ
Ｃ−１０Ｍｏ−９Ｎｉ）からなる母材９にスパッタ法で
白金ータンタルーレニウム合金（Ｐｔ−Ｔａ−Ｒｅ）の
薄膜８を３μｍコーティングしたプレス成形用金型でガ
ラス基板２’をグリーンガス中で熱プレスして凹部７と
ギャップ部６（高さ４５μｍ）を形成した。プレス成形
条件は金型温度６８０℃、プレス圧力８０ｋｇ／ｃ
ｍ2、プレス時間１分であった。（ｃ）のように凹部７
に第二の電極５として金をスパッタリング法で０．３μ
ｍ形成してダイアフラムとした。（ｄ）と（ｅ）のよう
にシリコンからなる固定基板１（厚み１．４５ｍｍ）に
第一の電極４として金をスパッタリング法で０．３μｍ
形成する。（ｆ）のように第一の電極４と第二の電極５
とが対向するように配置した状態で、ギャップ部６を形
成した時に用いたときと同じ金型構成の金型を用いて、
金型温度５３０℃、プレス圧力２ｋｇ／ｃｍ2、プレス
時間１分でプレス成形を行って、ギャップ部６を介して
固定基板１とダイアフラム２とを接合面３で一体接合し
た。このような工程を繰り返して１００個のサンプルを
作製して、−４０℃〜＋８０℃のヒートサイクル試験を
１０００回行った後、測定圧力５００ｍｍＨ2Ｏの時の
センサ単体のそれぞれの容量値を測定して１００個の中
心値とばらつき３σとを求め、その結果を表１に示し
た。
ｉＯ2）６５重量パーセント、酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）９
重量パーセント、ホウ酸（Ｂ2Ｏ3）１０重量パーセン
ト、酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）１０重量パーセント、
残部が微量成分からなるホウケイ酸ガラスからなるガラ
ス基板２’（厚み０．４ｍｍ）を用意し、（ｂ）のよう
に凸形状（高さ４２μｍ）に加工したサーメット（Ｔｉ
Ｃ−１０Ｍｏ−９Ｎｉ）からなる母材９にスパッタ法で
白金ータンタルーレニウム合金（Ｐｔ−Ｔａ−Ｒｅ）の
薄膜８を３μｍコーティングしたプレス成形用金型でガ
ラス基板２’をグリーンガス中で熱プレスして凹部７と
ギャップ部６（高さ４５μｍ）を形成した。プレス成形
条件は金型温度６８０℃、プレス圧力８０ｋｇ／ｃ
ｍ2、プレス時間１分であった。（ｃ）のように凹部７
に第二の電極５として金をスパッタリング法で０．３μ
ｍ形成してダイアフラムとした。（ｄ）と（ｅ）のよう
にシリコンからなる固定基板１（厚み１．４５ｍｍ）に
第一の電極４として金をスパッタリング法で０．３μｍ
形成する。（ｆ）のように第一の電極４と第二の電極５
とが対向するように配置した状態で、ギャップ部６を形
成した時に用いたときと同じ金型構成の金型を用いて、
金型温度５３０℃、プレス圧力２ｋｇ／ｃｍ2、プレス
時間１分でプレス成形を行って、ギャップ部６を介して
固定基板１とダイアフラム２とを接合面３で一体接合し
た。このような工程を繰り返して１００個のサンプルを
作製して、−４０℃〜＋８０℃のヒートサイクル試験を
１０００回行った後、測定圧力５００ｍｍＨ2Ｏの時の
センサ単体のそれぞれの容量値を測定して１００個の中
心値とばらつき３σとを求め、その結果を表１に示し
た。
【００１４】本発明の工程によって作製した静電容量式
圧力センサは、（表１）から明らかなように、特性ばら
つきが小さく安定したセンサ特性が得られた。
圧力センサは、（表１）から明らかなように、特性ばら
つきが小さく安定したセンサ特性が得られた。
【００１５】（実施例３）図３(a)のようにシリカ（Ｓ
ｉＯ2）５２重量パーセント、酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）６
重量パーセント、酸化鉛（ＰｂＯ）３５重量パーセン
ト、酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）５重量パーセント、残
部が微量成分からなる重フリントガラスからなるガラス
基板２’（厚み０．４ｍｍ）を用意し、（ｂ）のように
凸形状（高さ４２μｍ）に加工したサーメット（ＴｉＣ
−１０Ｍｏ−９Ｎｉ）からなる母材９にスパッタ法でロ
ジウム−金−タングステン合金（Ｒｈ−Ａｕ−Ｗ）の薄
膜８を３μｍコーティングしたプレス成形用金型でガラ
ス基板２’をグリーンガス中で熱プレスして凹部７とギ
ャップ部６（高さ４５μｍ）を形成した。プレス成形条
件は金型温度５２０℃、プレス圧力８０ｋｇ／ｃｍ2、
プレス時間１分であった。（ｃ）のように凹部７に第二
の電極５として金をスパッタリング法で０．３μｍ形成
してダイアフラムとした。（ｄ）と（ｅ）のようにダイ
アフラムと同じガラスからなる固定基板１（厚み１．５
ｍｍ）に第一の電極４として金をスパッタリング法で
０．３μｍ形成する。（ｆ）のように第一の電極４と第
二の電極５とが対向するように配置した状態で、ステン
レス（ＳＵＳ３０４）の金型を用いて、金型温度４３０
℃、プレス圧力２ｋｇ／ｃｍ2、プレス時間１分でプレ
ス成形を行って、ギャップ部６を介して固定基板１とダ
イアフラム２とを接合面３で一体接合した。このような
工程を繰り返して１００個のサンプルを作製して、−４
０℃〜＋８０℃のヒートサイクル試験を１０００回行っ
た後、測定圧力５００ｍｍＨ2Ｏの時のセンサ単体のそ
れぞれの容量値を測定して１００個の中心値とばらつき
３σとを求め、その結果を表１に示した。
ｉＯ2）５２重量パーセント、酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）６
重量パーセント、酸化鉛（ＰｂＯ）３５重量パーセン
ト、酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）５重量パーセント、残
部が微量成分からなる重フリントガラスからなるガラス
基板２’（厚み０．４ｍｍ）を用意し、（ｂ）のように
凸形状（高さ４２μｍ）に加工したサーメット（ＴｉＣ
−１０Ｍｏ−９Ｎｉ）からなる母材９にスパッタ法でロ
ジウム−金−タングステン合金（Ｒｈ−Ａｕ−Ｗ）の薄
膜８を３μｍコーティングしたプレス成形用金型でガラ
ス基板２’をグリーンガス中で熱プレスして凹部７とギ
ャップ部６（高さ４５μｍ）を形成した。プレス成形条
件は金型温度５２０℃、プレス圧力８０ｋｇ／ｃｍ2、
プレス時間１分であった。（ｃ）のように凹部７に第二
の電極５として金をスパッタリング法で０．３μｍ形成
してダイアフラムとした。（ｄ）と（ｅ）のようにダイ
アフラムと同じガラスからなる固定基板１（厚み１．５
ｍｍ）に第一の電極４として金をスパッタリング法で
０．３μｍ形成する。（ｆ）のように第一の電極４と第
二の電極５とが対向するように配置した状態で、ステン
レス（ＳＵＳ３０４）の金型を用いて、金型温度４３０
℃、プレス圧力２ｋｇ／ｃｍ2、プレス時間１分でプレ
ス成形を行って、ギャップ部６を介して固定基板１とダ
イアフラム２とを接合面３で一体接合した。このような
工程を繰り返して１００個のサンプルを作製して、−４
０℃〜＋８０℃のヒートサイクル試験を１０００回行っ
た後、測定圧力５００ｍｍＨ2Ｏの時のセンサ単体のそ
れぞれの容量値を測定して１００個の中心値とばらつき
３σとを求め、その結果を表１に示した。
【００１６】本発明の工程によって作製した静電容量式
圧力センサは、（表１）から明らかなように、特性ばら
つきが小さく安定したセンサ特性が得られた。
圧力センサは、（表１）から明らかなように、特性ばら
つきが小さく安定したセンサ特性が得られた。
【００１７】（実施例４）図３（ａ）のようにシリカ
（ＳｉＯ2）３０重量パーセント、酸化バリウム（Ｂａ
Ｏ）５０重量パーセント、ホウ酸（Ｂ2Ｏ3）１５重量パ
ーセント、残部が微量成分であるホウケイ酸バリウムガ
ラスからなるガラス基板２’（厚み０．４ｍｍ）を用意
し、（ｂ）のように凸形状（高さ２μｍ）に加工した超
硬合金（ＷＣ−５ＴｉＣ−８Ｃｏ）からなる母材９にス
パッタ法で白金−イリジウム−オスミウム合金（Ｐｔ−
Ｉｒ−Ｏｓ）の薄膜８を３μｍコーティングしたプレス
成形用金型でガラス基板２’をグリーンガス中で熱プレ
スして凹部７とギャップ部６（高さ５μｍ）を形成し
た。プレス成形条件は金型温度５６０℃、プレス圧力３
０ｋｇ／ｃｍ2、プレス時間２分であった。（ｃ）のよ
うに凹部７に第二の電極５として金をスパッタリング法
で０．３μｍ形成してダイアフラムとした。（ｄ）と
（ｅ）のように９６％アルミナからなる固定基板１（厚
み０．６５ｍｍ）に第一の電極４として金をスパッタリ
ング法で０．３μｍ形成する。なお第一の電極４と第二
の電極５との電極面積はそれぞれ実施例１の電極面積の
約１／９とした。（ｆ）のように第一の電極４と第二の
電極５とが対向するように配置した状態で、ギャップ部
６を形成した時に用いたときと同じ金型構成の金型を用
いて、金型温度４３０℃、プレス圧力２ｋｇ／ｃｍ2、
プレス時間１分でプレス成形を行って、ギャップ部６を
介して固定基板１とダイアフラム２とを接合面３で一体
接合した。このような工程を繰り返して１００個のサン
プルを作製して、−４０℃〜＋８０℃のヒートサイクル
試験を１０００回行った後、測定圧力５００ｍｍＨ 2Ｏ
の時のセンサ単体のそれぞれの容量値を測定して１００
個の中心値とばらつき３σとを求め、その結果を（表
１）に示した。
（ＳｉＯ2）３０重量パーセント、酸化バリウム（Ｂａ
Ｏ）５０重量パーセント、ホウ酸（Ｂ2Ｏ3）１５重量パ
ーセント、残部が微量成分であるホウケイ酸バリウムガ
ラスからなるガラス基板２’（厚み０．４ｍｍ）を用意
し、（ｂ）のように凸形状（高さ２μｍ）に加工した超
硬合金（ＷＣ−５ＴｉＣ−８Ｃｏ）からなる母材９にス
パッタ法で白金−イリジウム−オスミウム合金（Ｐｔ−
Ｉｒ−Ｏｓ）の薄膜８を３μｍコーティングしたプレス
成形用金型でガラス基板２’をグリーンガス中で熱プレ
スして凹部７とギャップ部６（高さ５μｍ）を形成し
た。プレス成形条件は金型温度５６０℃、プレス圧力３
０ｋｇ／ｃｍ2、プレス時間２分であった。（ｃ）のよ
うに凹部７に第二の電極５として金をスパッタリング法
で０．３μｍ形成してダイアフラムとした。（ｄ）と
（ｅ）のように９６％アルミナからなる固定基板１（厚
み０．６５ｍｍ）に第一の電極４として金をスパッタリ
ング法で０．３μｍ形成する。なお第一の電極４と第二
の電極５との電極面積はそれぞれ実施例１の電極面積の
約１／９とした。（ｆ）のように第一の電極４と第二の
電極５とが対向するように配置した状態で、ギャップ部
６を形成した時に用いたときと同じ金型構成の金型を用
いて、金型温度４３０℃、プレス圧力２ｋｇ／ｃｍ2、
プレス時間１分でプレス成形を行って、ギャップ部６を
介して固定基板１とダイアフラム２とを接合面３で一体
接合した。このような工程を繰り返して１００個のサン
プルを作製して、−４０℃〜＋８０℃のヒートサイクル
試験を１０００回行った後、測定圧力５００ｍｍＨ 2Ｏ
の時のセンサ単体のそれぞれの容量値を測定して１００
個の中心値とばらつき３σとを求め、その結果を（表
１）に示した。
【００１８】本発明の工程によって作製した静電容量式
圧力センサは、（表１）から明らかなように、特性ばら
つきが小さく安定したセンサ特性が得られた。
圧力センサは、（表１）から明らかなように、特性ばら
つきが小さく安定したセンサ特性が得られた。
【００１９】（実施例５）図３（ａ）のようにシリカ
（ＳｉＯ2）３０重量パーセント、酸化バリウム（Ｂａ
Ｏ）５０重量パーセント、ホウ酸（Ｂ2Ｏ3）１５重量パ
ーセント、残部が微量成分であるホウケイ酸バリウムガ
ラスからなるガラス基板２’（厚み０．４ｍｍ）を用意
し、（ｂ）のように凸形状（高さ４２μｍ）に加工した
超硬合金（ＷＣ−５ＴｉＣ−８Ｃｏ）からなる母材９に
スパッタ法で白金−イリジウム−オスミウム合金（Ｐｔ
−Ｉｒ−Ｏｓ）の薄膜８を３μｍコーティングしたプレ
ス成形用金型でガラス基板２’をグリーンガス中で熱プ
レスして凹部７とギャップ部６（高さ４５μｍ）を形成
した。プレス成形条件は金型温度５６０℃、プレス圧力
３０ｋｇ／ｃｍ2、プレス時間２分であった。図２のよ
うに凹部７に測定用電極５ａと参照用電極５ｂとして金
をスパッタリング法で０．３μｍ形成してダイアフラム
とした。（ｄ）と（ｅ）のように９６％アルミナからな
る固定基板１（厚み０．６５ｍｍ）に第一の電極４とし
て金をスパッタリング法で０．３μｍ形成する。第一の
電極４と測定用電極５ａ及び参照用電極５ｂとが対向す
るように配置した状態で、ギャップ部６を形成した時に
用いたときと同じ金型構成の金型を用いて、金型温度４
３０℃、プレス圧力２ｋｇ／ｃｍ2、プレス時間１分で
プレス成形を行って、ギャップ部６を介して固定基板１
とダイアフラム２とを接合面３で一体接合した。このよ
うな工程を繰り返して１００個のサンプルを作製して、
−４０℃〜＋８０℃のヒートサイクル試験を１０００回
行った後、測定圧力５００ｍｍＨ2Ｏの時のセンサ単体
のそれぞれの容量値を測定して１００個の中心値とばら
つき３σとを求め、その結果を表１に示した。
（ＳｉＯ2）３０重量パーセント、酸化バリウム（Ｂａ
Ｏ）５０重量パーセント、ホウ酸（Ｂ2Ｏ3）１５重量パ
ーセント、残部が微量成分であるホウケイ酸バリウムガ
ラスからなるガラス基板２’（厚み０．４ｍｍ）を用意
し、（ｂ）のように凸形状（高さ４２μｍ）に加工した
超硬合金（ＷＣ−５ＴｉＣ−８Ｃｏ）からなる母材９に
スパッタ法で白金−イリジウム−オスミウム合金（Ｐｔ
−Ｉｒ−Ｏｓ）の薄膜８を３μｍコーティングしたプレ
ス成形用金型でガラス基板２’をグリーンガス中で熱プ
レスして凹部７とギャップ部６（高さ４５μｍ）を形成
した。プレス成形条件は金型温度５６０℃、プレス圧力
３０ｋｇ／ｃｍ2、プレス時間２分であった。図２のよ
うに凹部７に測定用電極５ａと参照用電極５ｂとして金
をスパッタリング法で０．３μｍ形成してダイアフラム
とした。（ｄ）と（ｅ）のように９６％アルミナからな
る固定基板１（厚み０．６５ｍｍ）に第一の電極４とし
て金をスパッタリング法で０．３μｍ形成する。第一の
電極４と測定用電極５ａ及び参照用電極５ｂとが対向す
るように配置した状態で、ギャップ部６を形成した時に
用いたときと同じ金型構成の金型を用いて、金型温度４
３０℃、プレス圧力２ｋｇ／ｃｍ2、プレス時間１分で
プレス成形を行って、ギャップ部６を介して固定基板１
とダイアフラム２とを接合面３で一体接合した。このよ
うな工程を繰り返して１００個のサンプルを作製して、
−４０℃〜＋８０℃のヒートサイクル試験を１０００回
行った後、測定圧力５００ｍｍＨ2Ｏの時のセンサ単体
のそれぞれの容量値を測定して１００個の中心値とばら
つき３σとを求め、その結果を表１に示した。
【００２０】本発明の工程によって作製した静電容量式
圧力センサは、（表１）から明らかなように、特性ばら
つきが小さく安定したセンサ特性が得られた。
圧力センサは、（表１）から明らかなように、特性ばら
つきが小さく安定したセンサ特性が得られた。
【００２１】（実施例６）図３(a)のようにシリカ（Ｓ
ｉＯ2）６５重量パーセント、酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）９
重量パーセント、ホウ酸（Ｂ2Ｏ3）１０重量パーセン
ト、酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）１０重量パーセント、
残部が微量成分からなるホウケイ酸ガラスからなるガラ
ス基板２’（厚み０．４ｍｍ）を用意し、（ｂ）のよう
に凸形状（高さ４２μｍ）に加工したサーメット（Ｔｉ
Ｃ−１０Ｍｏ−９Ｎｉ）からなる母材９にスパッタ法で
白金−タンタル−レニウム合金（Ｐｔ−Ｔａ−Ｒｅ）の
薄膜８を３μｍコーティングしたプレス成形用金型でガ
ラス基板２’をグリーンガス中で熱プレスして凹部７と
ギャップ部６（高さ４５μｍ）を形成した。プレス成形
条件は金型温度６８０℃、プレス圧力８０ｋｇ／ｃ
ｍ2、プレス時間１分であった。図２のように凹部７に
測定用電極５ａと参照用電極５ｂとして金をスパッタリ
ング法で０．３μｍ形成してダイアフラムとした。
（ｄ）と（ｅ）のようにシリコンからなる固定基板１
（厚み１．４５ｍｍ）に第一の電極４として金をスパッ
タリング法で０．３μｍ形成する。第一の電極４と測定
用電極５ａ及び参照用電極５ｂとが対向するように配置
した状態で、ギャップ部６を形成した時に用いたときと
同じ金型構成の金型を用いて、金型温度５３０℃、プレ
ス圧力２ｋｇ／ｃｍ2、プレス時間１分でプレス成形を
行って、ギャップ部６を介して固定基板１とダイアフラ
ム２とを接合面３で一体接合した。このような方法で作
製したセンサの測定用電極５ａ及び参照用電極５ｂそれ
ぞれに発振回路を接続し、それぞれの発振回路の出力を
比較する比較回路に接続し、参照用の信号をキャンセル
した。さらに比較回路の周波数信号を電圧信号に変換す
る周波数／電圧変換回路に接続して所定の電圧出力に変
換した。その結果良好なセンサ特性が得られた。
ｉＯ2）６５重量パーセント、酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）９
重量パーセント、ホウ酸（Ｂ2Ｏ3）１０重量パーセン
ト、酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）１０重量パーセント、
残部が微量成分からなるホウケイ酸ガラスからなるガラ
ス基板２’（厚み０．４ｍｍ）を用意し、（ｂ）のよう
に凸形状（高さ４２μｍ）に加工したサーメット（Ｔｉ
Ｃ−１０Ｍｏ−９Ｎｉ）からなる母材９にスパッタ法で
白金−タンタル−レニウム合金（Ｐｔ−Ｔａ−Ｒｅ）の
薄膜８を３μｍコーティングしたプレス成形用金型でガ
ラス基板２’をグリーンガス中で熱プレスして凹部７と
ギャップ部６（高さ４５μｍ）を形成した。プレス成形
条件は金型温度６８０℃、プレス圧力８０ｋｇ／ｃ
ｍ2、プレス時間１分であった。図２のように凹部７に
測定用電極５ａと参照用電極５ｂとして金をスパッタリ
ング法で０．３μｍ形成してダイアフラムとした。
（ｄ）と（ｅ）のようにシリコンからなる固定基板１
（厚み１．４５ｍｍ）に第一の電極４として金をスパッ
タリング法で０．３μｍ形成する。第一の電極４と測定
用電極５ａ及び参照用電極５ｂとが対向するように配置
した状態で、ギャップ部６を形成した時に用いたときと
同じ金型構成の金型を用いて、金型温度５３０℃、プレ
ス圧力２ｋｇ／ｃｍ2、プレス時間１分でプレス成形を
行って、ギャップ部６を介して固定基板１とダイアフラ
ム２とを接合面３で一体接合した。このような方法で作
製したセンサの測定用電極５ａ及び参照用電極５ｂそれ
ぞれに発振回路を接続し、それぞれの発振回路の出力を
比較する比較回路に接続し、参照用の信号をキャンセル
した。さらに比較回路の周波数信号を電圧信号に変換す
る周波数／電圧変換回路に接続して所定の電圧出力に変
換した。その結果良好なセンサ特性が得られた。
【００２２】（比較例１）実施例１と同じシリカ（Ｓｉ
Ｏ2）３０重量パーセント、酸化バリウム（ＢａＯ）５
０重量パーセント、ホウ酸（Ｂ2Ｏ3）１５重量パーセン
ト、残部が微量成分であるホウケイ酸バリウムガラスか
らなるガラス基板２’（厚み０．４ｍｍ）を用意し、基
板表面に第二の電極１５として金をスパッタリング法で
０．３μｍ形成した。９６％アルミナからなる固定基板
１１（厚み０．６５ｍｍ）に第一の電極１４として金を
スパッタリング法で０．３μｍ形成し、低融点ガラス中
に粒径４０μｍの高融点ガラスビーズ１８を適量含ませ
たガラスペーストをスクリーン印刷したあと４５０℃で
予備焼き付けして、ギャップ部１６（高さ４０μｍ）を
形成した。第一の電極１４と第二の電極１５とが対向す
るように配置した状態で金型温度４３０℃で、プレス圧
力２ｋｇ／ｃｍ2、プレス時間１分でプレス成形を行っ
て、ギャップ部１６を介して固定基板１１とダイアフラ
ム１２とを接着した。このような工程を繰り返して１０
０個のサンプルを作製して、−４０℃〜＋８０℃のヒー
トサイクル試験を１０００回行った後、測定圧力５００
ｍｍＨ2Ｏの時のセンサ単体のそれぞれの容量値を測定
して１００個の中心値とばらつき３σとを求め、その結
果を表１に示した。比較例の静電容量式圧力センサは、
第１表から明らかなように、特性ばらつきが大きく一部
接着不良によるリークも発生した。
Ｏ2）３０重量パーセント、酸化バリウム（ＢａＯ）５
０重量パーセント、ホウ酸（Ｂ2Ｏ3）１５重量パーセン
ト、残部が微量成分であるホウケイ酸バリウムガラスか
らなるガラス基板２’（厚み０．４ｍｍ）を用意し、基
板表面に第二の電極１５として金をスパッタリング法で
０．３μｍ形成した。９６％アルミナからなる固定基板
１１（厚み０．６５ｍｍ）に第一の電極１４として金を
スパッタリング法で０．３μｍ形成し、低融点ガラス中
に粒径４０μｍの高融点ガラスビーズ１８を適量含ませ
たガラスペーストをスクリーン印刷したあと４５０℃で
予備焼き付けして、ギャップ部１６（高さ４０μｍ）を
形成した。第一の電極１４と第二の電極１５とが対向す
るように配置した状態で金型温度４３０℃で、プレス圧
力２ｋｇ／ｃｍ2、プレス時間１分でプレス成形を行っ
て、ギャップ部１６を介して固定基板１１とダイアフラ
ム１２とを接着した。このような工程を繰り返して１０
０個のサンプルを作製して、−４０℃〜＋８０℃のヒー
トサイクル試験を１０００回行った後、測定圧力５００
ｍｍＨ2Ｏの時のセンサ単体のそれぞれの容量値を測定
して１００個の中心値とばらつき３σとを求め、その結
果を表１に示した。比較例の静電容量式圧力センサは、
第１表から明らかなように、特性ばらつきが大きく一部
接着不良によるリークも発生した。
【００２３】（比較例２）石英ガラスからなるガラス基
板（厚み０．４ｍｍ）を用意し、フッ酸でエッチングし
て凹部１７とギャップ部１６（高さ４０μｍ）を形成
し、凹部１７に第二の電極１５として金をスパッタリン
グ法で０．３μｍ形成した。石英ガラスからなる固定基
板１１（厚み０．６５ｍｍ）に第一の電極１４として金
をスパッタリング法で０．３μｍ形成した。第一の電極
１４と第二の電極１５とが対向するように配置した状態
で８５０℃で３０分熱処理して、ギャップ部１６を介し
て固定基板１１とダイアフラム１２とを接着面１３で接
着した。このような工程を繰り返して１００個のサンプ
ルを作製して、−４０℃〜＋８０℃のヒートサイクル試
験を１０００回行った後、測定圧力５００ｍｍＨ2Ｏの
時のセンサ単体のそれぞれの容量値を測定して１００個
の中心値とばらつき３σとを求め、その結果を表１に示
した。比較例の静電容量式圧力センサは、（表１）から
明らかなように、特性ばらつきが大きく一部接着不良に
よるリークも発生した。
板（厚み０．４ｍｍ）を用意し、フッ酸でエッチングし
て凹部１７とギャップ部１６（高さ４０μｍ）を形成
し、凹部１７に第二の電極１５として金をスパッタリン
グ法で０．３μｍ形成した。石英ガラスからなる固定基
板１１（厚み０．６５ｍｍ）に第一の電極１４として金
をスパッタリング法で０．３μｍ形成した。第一の電極
１４と第二の電極１５とが対向するように配置した状態
で８５０℃で３０分熱処理して、ギャップ部１６を介し
て固定基板１１とダイアフラム１２とを接着面１３で接
着した。このような工程を繰り返して１００個のサンプ
ルを作製して、−４０℃〜＋８０℃のヒートサイクル試
験を１０００回行った後、測定圧力５００ｍｍＨ2Ｏの
時のセンサ単体のそれぞれの容量値を測定して１００個
の中心値とばらつき３σとを求め、その結果を表１に示
した。比較例の静電容量式圧力センサは、（表１）から
明らかなように、特性ばらつきが大きく一部接着不良に
よるリークも発生した。
【００２４】なお本発明の静電容量式圧力センサ及びそ
の製造方法において、各種材料（ダイアフラム、固定基
板、電極、金型等）、成形条件（温度、時間、圧力、雰
囲気等）、センサ形状（円形、角型、径、電極パター
ン、厚み、ギャップ等の寸法）、回路構成等は本実施例
に限定されるものではない。
の製造方法において、各種材料（ダイアフラム、固定基
板、電極、金型等）、成形条件（温度、時間、圧力、雰
囲気等）、センサ形状（円形、角型、径、電極パター
ン、厚み、ギャップ等の寸法）、回路構成等は本実施例
に限定されるものではない。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【発明の効果】以上の説明から明らかのように、本発明
の静電容量式圧力センサ及びその製造方法は、表面に第
一の電極が形成された絶縁性の固定基板と、第二の電極
が表面に形成されたガラスからなるダイアフラムとを備
え、第一の電極と第二の電極とが対向配置しかつ前記ガ
ラスからなるギャップ部を介して固定基板とダイアフラ
ムとを一体接合することによって、固定基板とダイアフ
ラムとが極めて強固に一体接合しているので接合部が剥
離することはない。ガラス基板を所望の形状に加工した
プレス成形用金型により熱間でプレス成形してガラス基
板の外周にギャップ部を形成することによって、ギャッ
プを正確かつ容易に形成できるため素子間ばらつきが小
さくなり、１０μｍより小さいギャップの場合も同様に
ギャップばらつきを小さくできるので小型で大容量を図
ることができるとともに、製造工程の簡略化、大量生産
化が可能になる。
の静電容量式圧力センサ及びその製造方法は、表面に第
一の電極が形成された絶縁性の固定基板と、第二の電極
が表面に形成されたガラスからなるダイアフラムとを備
え、第一の電極と第二の電極とが対向配置しかつ前記ガ
ラスからなるギャップ部を介して固定基板とダイアフラ
ムとを一体接合することによって、固定基板とダイアフ
ラムとが極めて強固に一体接合しているので接合部が剥
離することはない。ガラス基板を所望の形状に加工した
プレス成形用金型により熱間でプレス成形してガラス基
板の外周にギャップ部を形成することによって、ギャッ
プを正確かつ容易に形成できるため素子間ばらつきが小
さくなり、１０μｍより小さいギャップの場合も同様に
ギャップばらつきを小さくできるので小型で大容量を図
ることができるとともに、製造工程の簡略化、大量生産
化が可能になる。
【図１】（ａ）本発明の一実施例による静電容量式圧力
センサの平面図 （ｂ）同センサの断面図
センサの平面図 （ｂ）同センサの断面図
【図２】（ａ）本発明の他の実施例による静電容量式圧
力センサの平面図 （ｂ）同センサの断面図
力センサの平面図 （ｂ）同センサの断面図
【図３】本発明による静電容量式圧力センサの製造方法
を説明する工程の模式図
を説明する工程の模式図
【図４】従来の静電容量式圧力センサの構成を説明する
断面図
断面図
１ 固定基板 ２ ダイアフラム ２’ ガラス基板 ３ 接合面 ４ 第一の電極 ５ 第二の電極 ５ａ 測定用電極 ５ｂ 参照用電極 ６ ギャップ部 ７ 凹部 ８ 薄膜 ９、９’ 母材
フロントページの続き (72)発明者 木全 國雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (13)
- 【請求項１】表面に第一の電極が形成された絶縁性の固
定基板と、表面に第二の電極が形成されたガラスからな
るダイアフラムとを備え、前記第一の電極と前記第二の
電極とはギャップ部を介して対向配置し前記固定基板と
前記ダイアフラムとを一体接合した静電容量式圧力セン
サ。 - 【請求項２】表面に第一の電極が形成された絶縁性の固
定基板と、表面に第二の電極が形成された低融点ガラス
からなるダイアフラムとを備え、第一の電極と第二の電
極とはギャップ部を介して対向配置し前記固定基板と前
記ダイアフラムとを一体接合した静電容量式圧力セン
サ。 - 【請求項３】表面に第一の電極が形成されたアルミナ、
シリコンまたはガラスからなる固定基板と、表面に第二
の電極が形成された低融点ガラスからなるダイアフラム
とを備え、第一の電極と第二の電極とはギャップ部を介
して対向配置し前記固定基板とダイアフラムとを一体接
合した静電容量式圧力センサ。 - 【請求項４】表面に第一の電極が形成されたアルミナ、
シリコンまたはガラスからなる固定基板と、表面に第二
の電極が形成された低融点ガラスからなるダイアフラム
とを備え、第一の電極と第二の電極とはギャップ部を介
して対向配置し前記固定基板と前記ダイアフラムとを一
体接合した素子と、圧力差によって生じた前記ダイアフ
ラムの変位を電気信号に変換する変換手段とを備えた静
電容量式圧力センサ。 - 【請求項５】表面に第一の電極が形成されたアルミナ、
シリコン、またはガラスからなる固定基板と、表面に第
二の電極が形成された低融点ガラスからなるダイアフラ
ムとを備え、第一の電極と第二の電極とは１０μｍを上
限としたギャップ部を介して対向配置し前記固定基板と
前記ダイアフラムとを一体接合した素子と、圧力差によ
って生じたダイアフラムの変位を電気信号に変換する変
換手段とを備えた静電容量式圧力センサ。 - 【請求項６】ガラス基板をプレス成形用金型により熱間
でプレス成形しギャップ部を形成した静電容量式圧力セ
ンサの製造方法。 - 【請求項７】プレス成形用金型が化学的に安定な薄膜で
被覆された請求項６記載の静電容量式圧力センサの製造
方法。 - 【請求項８】ガラス基板をプレス成形用金型により熱間
でプレス成形してガラス基板の外周にギャップ部を形成
し、ガラス基板の内周に第二の電極を形成したダイアフ
ラムと、表面に第一の電極が形成された絶縁性の固定基
板とを前記ギャップ部を介して第一の電極と第二の電極
とが対向するように配置し、前記ダイアフラムと固定基
板とを熱間でプレス成形して一体接合した静電容量式圧
力センサの製造方法。 - 【請求項９】プレス成形用金型が化学的に安定な薄膜で
被覆された請求項８記載の静電容量式圧力センサの製造
方法。 - 【請求項１０】ガラス基板をプレス成形用金型によりガ
ラス基板の軟化点近傍でプレス成形してガラス基板の外
周にギャップ部を形成し、ガラス基板の内周に第二の電
極を形成したダイアフラムと、表面に第一の電極が形成
された絶縁性の固定基板とを前記ギャップ部を介して第
一の電極と第二の電極とが対向するように配置し、前記
ダイアフラムと固定基板とをガラス転移点近傍でプレス
成形して一体接合した静電容量式圧力センサの製造方
法。 - 【請求項１１】プレス成形用金型が化学的に安定な薄膜
で被覆された請求項１０記載の静電容量式圧力センサの
製造方法。 - 【請求項１２】化学的に安定な薄膜で被覆された静電容
量式圧力センサのプレス成形用金型。 - 【請求項１３】薄膜が貴金属、タングステン、タンタ
ル、レニウム、ハフニウムの単体またはそれらの合金で
ある請求項１２記載の静電容量式圧力センサのプレス成
形用金型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23099094A JPH0894471A (ja) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | 静電容量式圧力センサ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23099094A JPH0894471A (ja) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | 静電容量式圧力センサ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0894471A true JPH0894471A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=16916513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23099094A Pending JPH0894471A (ja) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | 静電容量式圧力センサ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0894471A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003065874A (ja) * | 2001-08-28 | 2003-03-05 | Kyocera Corp | 圧力検出装置用パッケージ |
| JP2008102146A (ja) * | 2007-11-22 | 2008-05-01 | Kyocera Corp | 圧力検出器および圧力検出器組立体 |
| JP2012233847A (ja) * | 2011-05-09 | 2012-11-29 | Mitsubishi Electric Corp | センサー素子 |
| JP2019060639A (ja) * | 2017-09-25 | 2019-04-18 | 日立金属株式会社 | 圧力センサ、圧力センサの製造方法及び質量流量制御装置 |
-
1994
- 1994-09-27 JP JP23099094A patent/JPH0894471A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003065874A (ja) * | 2001-08-28 | 2003-03-05 | Kyocera Corp | 圧力検出装置用パッケージ |
| JP4713029B2 (ja) * | 2001-08-28 | 2011-06-29 | 京セラ株式会社 | 圧力検出装置用パッケージ |
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| US8841734B2 (en) | 2011-05-09 | 2014-09-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Sensor element |
| JP2019060639A (ja) * | 2017-09-25 | 2019-04-18 | 日立金属株式会社 | 圧力センサ、圧力センサの製造方法及び質量流量制御装置 |
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