JPH1062286A - 静電容量型圧力センサ - Google Patents
静電容量型圧力センサInfo
- Publication number
- JPH1062286A JPH1062286A JP24131596A JP24131596A JPH1062286A JP H1062286 A JPH1062286 A JP H1062286A JP 24131596 A JP24131596 A JP 24131596A JP 24131596 A JP24131596 A JP 24131596A JP H1062286 A JPH1062286 A JP H1062286A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- gap
- electrode
- diaphragm
- pressure sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 センサ特性の安定した静電容量型圧力センサ
の提供。 【解決手段】 ガラス基板２０上に形成された電極引き
出し部２２のガラス基板２０とシリコン基板１０とで形
成されるギャップ６０部に突起部１４を設け、電極引き
出し部２２とシリコン基板１０とのギャップ６１をその
周辺のギャップ６０より小さい構造とし、ギャップ６１
を樹脂系封止剤で封止した静電容量型圧力センサ。
の提供。 【解決手段】 ガラス基板２０上に形成された電極引き
出し部２２のガラス基板２０とシリコン基板１０とで形
成されるギャップ６０部に突起部１４を設け、電極引き
出し部２２とシリコン基板１０とのギャップ６１をその
周辺のギャップ６０より小さい構造とし、ギャップ６１
を樹脂系封止剤で封止した静電容量型圧力センサ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、相対向した電極面
の静電容量の変化を検出する静電容量型圧力センサに関
する。
の静電容量の変化を検出する静電容量型圧力センサに関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の静電容量型圧力センサと
して、一般に図３に示す圧力センサが知られている。
して、一般に図３に示す圧力センサが知られている。
【０００３】図３の圧力センサは、静電容量型圧力セン
サであって、シリコン基板１０には、圧力に応じて変形
するダイアフラム１１が形成され、ガラス基板２０上に
は固定電極２１が形成されている。又、図示のように、
シリコン基板１０とガラス基板２０とは、その一部にお
いて接合されており、これによって、ダイアフラム１１
の下側には、キャビティー１２が形成されることにな
る。
サであって、シリコン基板１０には、圧力に応じて変形
するダイアフラム１１が形成され、ガラス基板２０上に
は固定電極２１が形成されている。又、図示のように、
シリコン基板１０とガラス基板２０とは、その一部にお
いて接合されており、これによって、ダイアフラム１１
の下側には、キャビティー１２が形成されることにな
る。
【０００４】シリコン基板１０及びガラス基板２０によ
って構成されたセンサチップ３０は、ガラス基板２０に
よって下部封止筐体４１上に接着されている。又、セン
サチップ３０を構成するガラス基板２０、及びセンサチ
ップ３０が配置された下部封止筐体４１には、大気圧導
入用、または被測定圧力と比較する圧力を導入するため
の貫通孔４２が形成されている。更に、下部封止筐体４
１と被測定圧力導入のための圧力導入穴４４を設けた上
部封止筐体４３とは、超音波溶着によってシールされ
る。
って構成されたセンサチップ３０は、ガラス基板２０に
よって下部封止筐体４１上に接着されている。又、セン
サチップ３０を構成するガラス基板２０、及びセンサチ
ップ３０が配置された下部封止筐体４１には、大気圧導
入用、または被測定圧力と比較する圧力を導入するため
の貫通孔４２が形成されている。更に、下部封止筐体４
１と被測定圧力導入のための圧力導入穴４４を設けた上
部封止筐体４３とは、超音波溶着によってシールされ
る。
【０００５】この静電容量型圧力センサにおいては、ダ
イアフラム１１に圧力が加わると、圧力の大きさに応じ
てダイアフラム１１が変形する。ダイアフラム１１の変
形によって、ダイヤフラム１１に設けられた可動電極１
３と固定電極２１との間のギャップが変化することにな
る。ここで、可動電極１３と固定電極２１との間には、
ｃ＝ξ（Ａ／ｄ）の関係がある。なお、ｃ：静電容量、
ξ：空気の誘電率、Ａ：電極面積、ｄ：電極間ギャップ
である。
イアフラム１１に圧力が加わると、圧力の大きさに応じ
てダイアフラム１１が変形する。ダイアフラム１１の変
形によって、ダイヤフラム１１に設けられた可動電極１
３と固定電極２１との間のギャップが変化することにな
る。ここで、可動電極１３と固定電極２１との間には、
ｃ＝ξ（Ａ／ｄ）の関係がある。なお、ｃ：静電容量、
ξ：空気の誘電率、Ａ：電極面積、ｄ：電極間ギャップ
である。
【０００６】従って、電極間ギャップの変化によって静
電容量が変化することになり、更に、圧力と電極間ギャ
ップとの間には、一定の相関関係があるから、静電容量
を検出することによって圧力を知ることができる。
電容量が変化することになり、更に、圧力と電極間ギャ
ップとの間には、一定の相関関係があるから、静電容量
を検出することによって圧力を知ることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
静電容量形圧力センサでは、図４にセンサチップ３０の
断面図を示すように、ガラス基板２０上の固定電極２１
をキャビティー１２内から外部に引き出して電極端子２
３と接続するために、電極引き出し部２２は、ガラス基
板２０とシリコン基板１０との間にギャップ６０を設け
る必要がある。そこで、前記電極引き出し部２２の気密
性を確保するために、シリコーン樹脂等の絶縁体７０に
て封止する構造となっている。
静電容量形圧力センサでは、図４にセンサチップ３０の
断面図を示すように、ガラス基板２０上の固定電極２１
をキャビティー１２内から外部に引き出して電極端子２
３と接続するために、電極引き出し部２２は、ガラス基
板２０とシリコン基板１０との間にギャップ６０を設け
る必要がある。そこで、前記電極引き出し部２２の気密
性を確保するために、シリコーン樹脂等の絶縁体７０に
て封止する構造となっている。
【０００８】この場合、封止に使用する樹脂をポッティ
ングする際に、樹脂の粘度や作業条件によって、樹脂の
浸入量が異なり、ダイアフラム１１への応力や、前記電
極引き出し部２２に発生する浮遊容量が異なり、センサ
特性に影響を与える欠点を有していた。
ングする際に、樹脂の粘度や作業条件によって、樹脂の
浸入量が異なり、ダイアフラム１１への応力や、前記電
極引き出し部２２に発生する浮遊容量が異なり、センサ
特性に影響を与える欠点を有していた。
【０００９】従って、本発明の技術的課題は、センサ特
性の安定した静電容量型圧力センサを提供することにあ
る。
性の安定した静電容量型圧力センサを提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、電極が形成さ
れた第１の基板と、圧力に応じて変形するダイアフラム
が形成された第２の基板からなり、前記ダイアフラムと
前記電極とがギャップをおいて互いに対向する関係とな
るように前記第１の基板及び第２の基板とが接合された
センサチップを備え、前記ダイアフラムに加わる圧力に
応じて変化するギャップ幅により前記ダイアフラムに形
成された電極と前記第１の基板に形成された電極との間
の静電容量の変化によって圧力を検出する静電容量型圧
力センサにおいて、前記第１の基板上の電極引き出し部
と前記第２の基板のいずれかに突起部を設け、電極引き
出し部近傍のギャップ幅をその周辺部分のギャップ幅よ
りも狭い構造とし、樹脂系封止剤で封止してなることを
特徴とする静電容量型圧力センサである。
れた第１の基板と、圧力に応じて変形するダイアフラム
が形成された第２の基板からなり、前記ダイアフラムと
前記電極とがギャップをおいて互いに対向する関係とな
るように前記第１の基板及び第２の基板とが接合された
センサチップを備え、前記ダイアフラムに加わる圧力に
応じて変化するギャップ幅により前記ダイアフラムに形
成された電極と前記第１の基板に形成された電極との間
の静電容量の変化によって圧力を検出する静電容量型圧
力センサにおいて、前記第１の基板上の電極引き出し部
と前記第２の基板のいずれかに突起部を設け、電極引き
出し部近傍のギャップ幅をその周辺部分のギャップ幅よ
りも狭い構造とし、樹脂系封止剤で封止してなることを
特徴とする静電容量型圧力センサである。
【００１１】本発明によれば、電極引き出し部分の第１
の基板と第２の基板で形成されるギャップを樹脂系封止
剤で封止する際に、その周辺部分のギャップよりも小さ
い構造のため、樹脂系封止剤の表面張力で、キャビティ
ー内部への封止剤の浸入量を制限することが可能であ
る。つまり、ダイアフラムへの応力の影響や、電極引き
出し部に発生する浮遊容量のばらつきが小さい、安定し
たセンサ特性を得ることができる。
の基板と第２の基板で形成されるギャップを樹脂系封止
剤で封止する際に、その周辺部分のギャップよりも小さ
い構造のため、樹脂系封止剤の表面張力で、キャビティ
ー内部への封止剤の浸入量を制限することが可能であ
る。つまり、ダイアフラムへの応力の影響や、電極引き
出し部に発生する浮遊容量のばらつきが小さい、安定し
たセンサ特性を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面に基づき説明する。
いて図面に基づき説明する。
【００１３】図１は、本発明の第１の実施の形態の静電
容量型圧力センサの断面図である。図１において、シリ
コン基板１０には、圧力に応じて変形するダイアフラム
１１が形成され、該ダイアフラム１１上に、可動電極１
３が形成されている。ガラス基板２０上には、固定電極
２１が形成されており、シリコン基板１０とガラス基板
２０とは、その一部において接合されている。これによ
って、ダイアフラム１１の下側には、キャビティー１２
が形成されることになる。
容量型圧力センサの断面図である。図１において、シリ
コン基板１０には、圧力に応じて変形するダイアフラム
１１が形成され、該ダイアフラム１１上に、可動電極１
３が形成されている。ガラス基板２０上には、固定電極
２１が形成されており、シリコン基板１０とガラス基板
２０とは、その一部において接合されている。これによ
って、ダイアフラム１１の下側には、キャビティー１２
が形成されることになる。
【００１４】また、ガラス基板２０上の固定電極２１を
電極引き出し部２２を介して外部に引き出すために、ガ
ラス基板２０とシリコン基板１０との間にギャップ６０
を設ける必要がある。そこで、前記電極引き出し部２２
の気密性を確保するために、シリコーン樹脂等の絶縁体
７０にて封止する構造となっている。ここで、前記シリ
コン基板１０の前記電極引き出し部２２に対向する部分
のシリコン基板１０に突起部１４を形成し、前記ギャッ
プ６０よりも小さいギャップ６１を設けてあり、前記絶
縁体７０は、その表面張力により前記ギャップ６１の部
分に留まり硬化する。
電極引き出し部２２を介して外部に引き出すために、ガ
ラス基板２０とシリコン基板１０との間にギャップ６０
を設ける必要がある。そこで、前記電極引き出し部２２
の気密性を確保するために、シリコーン樹脂等の絶縁体
７０にて封止する構造となっている。ここで、前記シリ
コン基板１０の前記電極引き出し部２２に対向する部分
のシリコン基板１０に突起部１４を形成し、前記ギャッ
プ６０よりも小さいギャップ６１を設けてあり、前記絶
縁体７０は、その表面張力により前記ギャップ６１の部
分に留まり硬化する。
【００１５】図２は、本発明の第２の実施の形態の静電
容量型圧力センサの断面図である。図２において、ガラ
ス基板２０の電極引き出し部２２上の一部に、絶縁層８
０を形成し、ガラス基板２０とシリコン基板１０とのギ
ャップ６０よりも小さいギャップ６１を設けてあり、前
記絶縁体７０は、その表面張力により前記ギャップ６１
の部分に留まり硬化する。なお、ギャップ幅を狭める突
起部は、第１または第２の基板のいずれか一方、または
両方に設けてもよく、また、前記第１または第２の基板
と一体になるように設けても、他の部材を設けて形成し
てもよい。
容量型圧力センサの断面図である。図２において、ガラ
ス基板２０の電極引き出し部２２上の一部に、絶縁層８
０を形成し、ガラス基板２０とシリコン基板１０とのギ
ャップ６０よりも小さいギャップ６１を設けてあり、前
記絶縁体７０は、その表面張力により前記ギャップ６１
の部分に留まり硬化する。なお、ギャップ幅を狭める突
起部は、第１または第２の基板のいずれか一方、または
両方に設けてもよく、また、前記第１または第２の基板
と一体になるように設けても、他の部材を設けて形成し
てもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、樹脂系封止剤の表面張力で、封止剤のキャビティー
への浸入量を制限することが可能であり、ダイアフラム
への応力の影響や、電極引き出し部分に発生する浮遊容
量のばらつきが小さい、安定したセンサ特性を持つ静電
容量型圧力センサを得ることができる。
ば、樹脂系封止剤の表面張力で、封止剤のキャビティー
への浸入量を制限することが可能であり、ダイアフラム
への応力の影響や、電極引き出し部分に発生する浮遊容
量のばらつきが小さい、安定したセンサ特性を持つ静電
容量型圧力センサを得ることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態の静電容量型圧力セ
ンサのセンサ部の断面図。
ンサのセンサ部の断面図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の静電容量型圧力セ
ンサのセンサ部の断面図。
ンサのセンサ部の断面図。
【図３】従来の静電容量型圧力センサの断面図。
【図４】従来の静電容量型圧力センサのセンサ部の断面
図。
図。
４ 通路 １０ シリコン基板 １１ ダイアフラム １２ キャビティー １３ 可動電極 １４ 突起部 ２０ ガラス基板 ２１ 固定電極 ２２ 電極引き出し部 ２３ 電極端子 ３０ センサチップ ４１ 下部封止筐体 ４２ 貫通孔 ４３ 上部封止筐体 ４４ 圧力導入穴 ６０，６１ ギャップ ７０ 絶縁体 ８０ 絶縁層
Claims (1)
- 【請求項１】 電極が形成された第１の基板と、圧力に
応じて変形するダイアフラムが形成された第２の基板か
らなり、前記ダイアフラムと前記電極とがギャップをお
いて互いに対向する関係となるように前記第１の基板及
び第２の基板とが接合されたセンサチップを備え、前記
ダイアフラムに加わる圧力に応じて変化するギャップ幅
により前記ダイアフラムに形成された電極と前記第１の
基板に形成された電極との間の静電容量の変化によって
圧力を検出する静電容量型圧力センサにおいて、前記第
１の基板上の電極引き出し部と前記第２の基板のいずれ
かに突起部を設け、電極引き出し部近傍のギャップ幅を
その周辺部分のギャップ幅よりも狭い構造とし、樹脂系
封止剤で封止してなることを特徴とする静電容量型圧力
センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24131596A JPH1062286A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 静電容量型圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24131596A JPH1062286A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 静電容量型圧力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1062286A true JPH1062286A (ja) | 1998-03-06 |
Family
ID=17072471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24131596A Pending JPH1062286A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 静電容量型圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1062286A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008533950A (ja) * | 2006-05-09 | 2008-08-21 | ビーエスイー カンパニー リミテッド | 付加的なバックチェンバを有し、基板に音響ホールが形成されたシリコンコンデンサマイクロホン |
-
1996
- 1996-08-23 JP JP24131596A patent/JPH1062286A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008533950A (ja) * | 2006-05-09 | 2008-08-21 | ビーエスイー カンパニー リミテッド | 付加的なバックチェンバを有し、基板に音響ホールが形成されたシリコンコンデンサマイクロホン |
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