TW201022652A - Pressure sensor and pressure receiver means - Google Patents

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201022652 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係尤其關於一種使用壓電元件作為壓力檢測元件 之壓力感測器及受壓手段。 【先前技術】 專利文獻1、2揭示有一種壓力感測器，該壓力感測器由 以下所構成：作為受壓手段之膜片，具有受到被測定壓力而 φ 發生撓曲之可撓部；及作為感壓元件之雙音叉振動片，支持 固定於該膜片之支持部。 對於專利文獻1所揭示之壓力感測器而言，若受到壓力之 膜片發生撓曲，則由該撓曲所引起之力經由上述支持部而傳 遞至雙音叉振動器，上述雙音叉振動器亦產生撓曲，藉此， 於振動器之振動臂（beam)方向上產生伸縮作用。藉由因該伸 縮作用而產生之内部應力，雙音叉振動器之共振頻率產生變 ⑩化。可對藉由將該共振頻率之變化轉換為壓力之變化而引起 之壓力變動進行檢測。 上述感壓元件具有感壓部及連接於感壓部兩端之一對基 部，將力之檢測方向設定為檢測軸，感壓元件之上述一對基 _ 部之排列方向與上述檢測軸為平行關係。於雙音叉型壓電振 動器之情形時，梁(beam)之延伸方向與檢測軸為平行關係。 然而存在如下問題，即，若膜片之撓曲變大，則彎成圓弧 狀之膜片中央部會與雙音叉振動片發生相接觸，致使雙方產 098134736 3 201022652 生損傷等。 因此，於專利文獻2中，為了解決該問題，如圖9所示於 膜片1之中央區域設置厚璧部2，藉此，即使當膜片1之撓 曲變大時，膜片1亦可於膳片1之中央區域不變形為圓弧狀 之狀態下撓曲。藉此，可防止膜片1之中央部3與雙音叉振 動片4相接觸。 [先行技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]曰本專利特開2004-132913號公報 [專利文獻2]曰本專利特開2007_327992號公報 【發明内容】 (發明所欲解決之問題） 此處，如專利文獻1所述，於膜片之厚度均一之情形時， 一旦雙音叉振動片之振動經由支持部而傳向膜片，則膜片本 身開始振動，膜片之固有頻率與雙音叉振動器之共振頻率相 耦合。此時，若膜片之固有振動之共振頻率處於雙音叉振動 器之共振頻率附近，則膜片之共振頻率於雙音叉振動器之共 振頻率附近作為複合共振、虛共振而出現，而有於電性連接 有雙音又振動器之振盪電路所振盪之頻率中會產生變動的 問題。 又，雙音叉振動器之振動狀態可由晶體阻抗(CI，Crystai Impedance)值來表現。圖10⑴係表示CI值與壓力之關係之 098134736 201022652 圖表。（2)係模式性表賴片之平面狀振動狀態 之圖。如（1) 所示，若使壓力（kPa)變化，則於特定之壓力下，存在 CI(k ohm)變化之部位(點A等）。於ci值變化之部位仰值 奇異點、即產生傾角（Dip)之部位），膜片之振動劇烈地發生。 其次’將導致產生傾角之麗力3〇(kPa)之點A、及未導致 產生傾角之壓力lG()(kPa)之點B時的矩形膜片之振動狀態 表不於(2)中。於具有傾角之點A之情形時，觀測到膜片中 ❹央部之振動較大，相對於此，於無傾角之點B之情形時， 與點A相比較，觀測到膜片中央部之振動較小。 根據以上之檢測結果可推測，在壓力測定環境下，於壓力 變動之過程中，如圖11(1)所示，於無傾角之壓力下，由壓 力變化引起之雙音叉振動片之共振頻率不會移動。然而如(2) 所示，於有傾角之壓力下，雙音叉振動片之共振頻率接近於 膜片之頻率’由此會產生頻率之差異、變動。 ❹ 因此，為了如一旦用手指按住振動之絃樂器之弦，則振動 即可抑制般，將厚壁部設置於上述中央部以防止專利文獻2 所揭示之上述可撓部發生撓曲時之上述中央部變形，由此可 期待抑制膜片之共振之效果。 此處，當為了抑制膜片之振動而將厚壁部配置於膜片時， 本發明者對膜片之可撓部之靈敏度與厚壁部之配置部位間 之相關關係進行模擬後，已判明如下之問題，即，如專利文 獻2所示，在膜片之中央部配置有厚壁部之構成中，可挽部 098134736 5 201022652 之撓曲靈敏度之損失變大。 為了解決上述習知技術之問題點，本發明之目的在於提供 一種可抑制膜片之振動而不使可撓部之撓曲靈敏度劣化之 壓力感測器及受壓手段。 (解決問題之手段） 本發明係為了解決上述問題之至少一部分而完成者，可依 以下形態或應用例而實現。 [應用例1]一種壓力感測器，其具備有：感壓元件，具有 感壓部及與該感壓部之兩端連接之一對基部；及受壓手段， 於一主面具有受壓面’於該受壓面背侧之另一主面設有一對 支持部，用以覆蓋上述感壓元件之一主面侧，同時分別支持 上述感壓元件之上述一對基部；如此之壓力感測器，其特徵 在於，上述受壓手段於與第丨虛線及第2虛線中至少任一者 之虛線成線對稱之位置處具有厚壁部，上述第丨虛線係穿過 上述另一主面之中心而朝上述一對支持部之排列方向延 伸，上述第2虛線係穿過上述中與上述第丨虛線正交 之方向延伸。 藉此’於與第1虛歧第2虛射至少任-者之虛線成線 對稱之位置處形成有具有抑制受壓手段振動之效果之厚壁 部’上述第1虛線係穿過另—主面之中心而朝—對支持部之 排列方向延伸，上述第2虛線係穿過上述中⑽朝與第i 虛線正交之方向延伸。因此，於抑制傾角之同時，不會使受 098134736 201022652 壓手段之撓曲靈敏度劣化。 [應用例2]如應用例1所揭示之壓力感測器，其中，上述 厚壁部一體地形成於上述受壓手段之上述一主面及上述另 一主面中之至少任一主面。 藉此’於受壓手段之製造步驟之同時可形成厚壁部，可縮 短或省略厚壁部之製造步驟。 [應用例3]如應用例1所揭示之壓力感測器，其中，上述 φ 厚壁部係黏接於上述受壓手段之上述一主面及上述另一主 面中至少任一主面而形成。 藉此，無論厚壁部之厚度與受壓手段之厚度如何，均可將 厚度進行調整。又，在製造受壓手段之後，可於後續步驟中 形成厚壁部。 [應用例4]一種受壓手段，其於一主面具有受壓面，於該 受壓面背側之另一主面設有一對支持部’用以分別支持連接 ❹於感壓元件兩端之一對基部；如此之受壓手段，其特徵在 於’其於與第1虛線及第2虛線中至少任一者之虛線成線對 稱之位置處具有厚壁部，上述第1虛線係穿過上述另一主面 之中心而朝上述一對支持部之排列方向延伸，上述第2虛線 係穿過上述中心而朝與上述第丨虛線正交之方向延伸。 藉此’於與第丨虛線及第2虛線中至少任一者之虛線成線 對稱之位置處形成有具有抑制受壓手段振動之效果之厚壁 4，上述第1虛線係穿過另一主面之中心而朝一對支持部之 098134736 7 201022652 排列方向延伸’上述第2虛線係穿過上述中心而朝與第1 虛線正交之方向延伸。因此，於抑制傾角之同時，不會使受 壓手段之撓曲靈敏度劣化。 【實施方式】 以下’參照所附之圖式’詳細說明本發明之壓力感測器及 受壓手段之實施形態。圖1係本發明壓力感測器之分解立體 圖。（A)係自上方觀察基板内侧（凹部侧）之立體圖，（B)係自 上方觀察膜片内侧（支持部侧）之立體圖。圖2係壓力感測器 之剖視圖。圖3係受壓手段之俯視圖。如圖所示，本發明之 壓力感測器10包含基板20、附框之振動器3〇、及膜片（受 壓手段）40。 如圖1所示，膜片40之一主面成為承受被測定壓力之受 壓面43該膜片40包括.可撓部41 ,當以上述受壓面43 自垂直於該受壓面之方向承受被測定壓力時會發生換曲變 形；及框部42 ’形成於該可撓部41之周緣。於膜片4〇之 另主面、且在作為上述可撓部41之上述受壓面^背側的 密閉侧之主面44,具有用於固定作為感壓元件之麼電振動 片31的—對支持部偷、抛，藉由支持部45a、45b來支 持壓電振動片31之一對基部36。 使所謂之雙音叉型振動器作為_元件。雙音又型振動 器於兩端部具有基部36,於該2個基部％之間 慶部之振動部形成有2個振動梁。上述振動梁自—基：: 098134736 201022652 朝另-基部36延伸。雙音又型振動器具有如下特性、即若 對作為其感壓部（振動臂34、35)之上述2個振動梁施加拉 伸應力（伸長應力）或壓縮應力，則其共振頻率與所施加之應 力大致成比例地變化。 ^ 上述壓電振動片31具有感壓部、及形成於感壓部兩端之 -對基部36，將力之檢測方向設定為檢測軸壓電振動片 31之上述一對基部36之排列方向與上述檢測軸為平行之關 ❹係。於雙音又型壓電振動器之情形時，梁(beam)之延 與檢測軸為平行關係。 基板2〇係用於對收容附框之振動器30之|電振動片31 的内部空間S進行密封之封裝體或發揮作為蓋之功能之構 件基板20如圖丨或圖2所示，其内側形成有凹部μ，於 作為該凹部22之開σ侧周緣之環狀圍繞部的端面24,依序 積層並接合附框之振動器3G之框狀部32與膜片4G之周 ❹°Μ2由此’凹部22之内侧成為被密封之内部空間s。 此種基板20可藉由玻璃、陶竟板、硬質塑膠等之非導電 I"材料而$成’例如當利用陶甍之情形時可形成氧化銘質 之陶瓷生胚片(ceramic green sheet)而設置為圖示之形 狀於本實施形態之情形時，考慮到熱膨脹係數等， 2〇由與包圍壓電振動# 31之框狀部32相同之材料、例如 水晶所形成。 而且，圖1鮮-甘1 汴不基板20之主面外形係由於水晶結晶軸之 098134736 201022652 X軸方向並行延伸之2條邊、及於水晶結晶轴之γ方向並行 延伸之2條邊所構成的大致四角形狀（即大致長方形）。 此外’雖未圖示，但於露出於基板20外部之面設置有電 極端子’該電極端子經由未圖示之導電圖案而與壓電振動片 31間進行訊號之輸入輸出。 附框之振動3 0包括框狀部3 2及與該框狀部3 2連接之 壓電振動片31。而且，附框之振動器30為對壓電材料、例 如水晶進行蝕刻而形成者’除水晶以外，可使用鈕酸鐘或銳 酸鋰等。又，圖1所示之框狀部32外形係由於χ轴方向並 行延伸之2條邊、及於Υ轴方向並行延伸之2條邊所構成的 大致矩形形狀。 壓電振動片31於本實施形態之情形下，係使用頻率變化 相對於所施加之力較大、且可靈敏度佳地檢測壓力之雙立叉 振動片。亦即’雙音叉振動片係具有彎曲振動模態之振動 片’如圖1所示’其具有使2個音叉型振動片之自由端侧端 面彼此相對向而結合之構造’且包括長度方向相互並^^^也$ Y軸方向延伸之2根振動臂34、35’及連接於該振動臂 35之長度方向兩端且與振動臂34、35排成—行之2個其部 36。 土 振動臂34、35係於Y軸方向呈現細長、藉由設於其表面 之激振電極39a施加驅動電壓而彎曲振動之部分，且係#對 該部分施加應力或張力以使其於Υ 方向伸展及/戈壓缩 098134736 10 201022652 時’頻率產生變化之部分。因此’可藉由檢測其頻率變化而 感知壓力變化。 基部36係用於將壓電振動片31固定於暝片4〇之兩端 部’更進-步’於本實施形態之情形時’其亦為具有作為用 以於振動臂34、35與料間騎錢之i⑽之中繼的 電極39b之部分。 於下述膜片40之支持部45侧之表面，具有用以與上述作 ❹為中繼之電極3%導通的引出電極39c，該弓丨出電極撕經 由輸入輸出電極39d而與設於上述基板2〇之端子電性連接。 框狀部32係形成基板20之凹部以及收容壓電振動片31 之内部空間s的構件，且係積層並固定於勝片4〇之周緣部 42的構件。具體而言，框狀部32在與至少振動臂％、犯 之間具有空間，經由連接部38而連結於壓電振動片Μ之兩 端之基部36,同時，與壓電振動片31及連接部犯形成一 ❹體。亦即，於本實施形態之情形時，框狀部32、連接部邡 及壓電振㈣31制關如紐影技術熟難術方法而 由1片水晶晶圓所形成。 連接部（梁）38係為較基部36更細之形狀。亦即，連接部 38與基部36及膜片40之支持部45接合之後會阻礙振動臂 34 35之撓曲，故最好不存在，因此於本實施形態中將 該連接部38形成得較細，達到當接合附框之振動器3〇與膜 片40時將基部36與支持部45之位置對準即可接合之程度。 098134736 J1 201022652 而且’關於連接部38,於連結一對基部36之方向轴方 向）、即’於由連接部38與基部36所構成之部分、與框狀 «M2中朝X軸方向延伸之框相，設置有貫通於該等厚度 方向之貫通孔38a。以上述方式設為構成較細之連接部兆、 且設置有貫通孔38a之構成，藉此如圖2所示’當以膜片 40之又壓面43纟受來自外部之被測定壓力p時，壓電振動 片31之振動臂34、35易於朝—對基部36之排列方向㈤由 方向)伸縮’可防止連接部38阻礙該朝向γ軸方向之伸縮之 事態。 此外，連接部38係作為自各基部36之寬度方向（即與將 圖中之基部彼此連結之γ軸方向相正交的义轴方向）兩端， 分別沿寬度方向，彼此相隔而延伸形成之梁。該梁，於γ 軸方向與框相交，而不阻礙γ軸方向之撓曲(圖i中表示正 交之連接部38)。 藉由此種梁之構成，附框之振動器30構成（剛性）係以沿 Y轴方向之中心線為邊界而成為左右對稱。而且，藉由此種 左右對稱之構成’壓電振動器之撓曲量以沿γ軸方向之中心 線為邊界而左右均等，因此可將自膜片4〇傳遞至壓電振動 片31之力均等地分配於2根振動臂34、35。 更進一步，為了減少振動洩漏，較佳為該連接部肋儘可 能地形成於離開振動臂34、35之位置，如圖所； 圆汁7^，連接於 與基部36之振動臂側34、35呈相反侧端部的寬度方白兩端 098134736 12 201022652 形成於壓電振動器之振動臂34、35的激振電極39a經由 形成於連接部（梁）上之引出電極39c而與形成於外框之端 子電極電性相連接。 膜片40係將外部與内部空間s相隔開、並將自外部承受 之壓力P傳遞至壓電振動片31之構件。膜片4〇包括薄膜狀 之可撓部41與包圍可撓部41之周緣部42，而可傳遞微細 之壓力P。又，膜片40於與可撓部41之受壓面43之面呈 ® 相反侧的密閉侧之主面（另一主面）4 4具有支持部4 5及厚壁 部50。 周緣部42形成為較薄壁之可撓部41更厚，其依序積層並 接合有上述附框之振動器30之框狀部32與基板2〇。 由於周緣部42經由附框之振動器30之框狀部32而與開 口側之周緣部42之端面24接合並固定於基板2〇，故而膜 片40由具有與框狀部32之熱膨脹係數相同之熱膨脹係數的 Φ 材料而形成。 此處，對於本發明之膜片40而言，如圖3所示，將可撓 部41中變位量最大之部位設為密閉側之主面44之中心c。 支持部45a、45b成對地形成於密閉侧之主面44而挾持上 述密閉側之主面44之中心C。支持部45a、45b成為接合壓 電振動片31之基部36之基座。將上述感壓元件31配置為 使爻支持部45a、45b支持固定之感壓元件31可跨越密閉側 之主面44之中心C，藉此，最大之應力作用於作為感壓部 098134736 201022652 之振動臂34、35’而可使對於壓力變動之檢測靈敏度提高。 俯視膜片40，在上述一對支持部45a、45b間之區域 '及 於排列方向與一對支持部45a、45b平行的膜片40之周緣部 42與上述區域所挾持之區域中，較薄壁之可撓部4丨以更厚 之厚度形成有厚壁部50。 其次，說明本發明之厚壁部5〇之配置部位。圖4係解說 當膜片之可撓部41撓曲時之膜片4〇撓曲曲率之圖。⑴係 將朝穿過丈壓面43之中心C與—對支持部45之各個中心之 直線方向、及穿過錢面43之中心並與上述直線方向正交 之方向切斷⑽4G所狀―部分進行齡之立體圖⑵ 之圖表中，横軸如⑴之箭頭所示，表示自膜片之受壓面43 之中心C至可撓部41之端部為止之剖面位置，縱軸表示曲 率（虛線）及朝Z袖方向之變形（實線）。 又，圖5係以曲率微分表示媒片之撓曲曲率之變化率之解 說圖。（2)之橫轴表示當將自（1)所示膜片40之受壓面43 之中心C至X轴方向上之短邊方向（箭頭）的剖面中膜片40 之中心C設為G、將可撓部41之端料為i時之剖面位置， 縱轴則表示曲率微分。如圖4所示，膜片4〇之曲率於可挽 部41之中心C及上述端部急遽變高，但於自朝上述端部鱼 中心C相距約0.5 mm處起，至朝上述中心c與上述端部相 距約0.5麵處為止之範圍、即位置：約〇· 5趣〜約4. 〇麵 中，曲率變低。又，如冑5所示，膜片之曲率微分與圖4 098134736 14 201022652 之曲率相同地’於自可撓部41之中心C朝上述端部約〇 〇5 為止之範圍、及自端部朝上述中心C約〇. 〇5為止之範内， 曲率微分急遽增加，於箭頭S之範圍（自 内顯著降低。此外’圖4及圖5雖對臈片之短邊方向剖面位 置進行檢討，但對於膜片之長邊方向之剖面位置而士亦^ 樣地有曲率及曲率微分於可撓部之中心C及端部増加之傾 向。因此可判明，若於作為該曲率較大之部位的可^部中心 ❹ c與端部附近形成具備剛性之厚壁部50，則會顯著地阻礙膜 片40之撓曲。 因此’本發明之厚壁部50為不與密閉側之主面料上的支 持部45a、45b及周緣部42相接觸之區域，構成上於圖3 所示膜片40的密閉側之主面44之斜線區域並未設置有厚壁 部50。具體而言，於厚壁部5〇 +，將穿過密閉侧之主面μ 之中心c與-對支持部45a、45b之各中心的方向直線設為 直線（第1虛線）u，將穿過密閉側之主面44之中心c而與 上述直線L1正交的方向直線設為直線（第2虛線）L2，沿著 述直線LI、L2之各條，形成分割厚壁部之切口 ， 將厚壁部50分割為4個。上述切口 51之寬度係按照以各條 豸1及L2為中Ί線對稱方式，保持既定之寬度而形成 為十子狀。 如此上述<壓手段於與第丨虛線及第2虛、祕線對稱之 ^置’、有厚壁部’上述第1虛線係穿過另-主面（密閉侧之 098134736 201022652 =)中心而朝上述-對支持部之 虛線係穿過上述中心㈣队彳上述弟2 、上述第1虛線正交之方向延伸。 =將膜片40之支持杨、伽之間之受壓面Μ上之 :緣指與支持部45a、45b附近之厚壁部5Q包圍的區域 -矩形之框狀區域。該斜線區域為曲率較大之部位，並未設 有厚壁部50。 此外，厚壁部50形成較薄膜狀之可撓部41更厚之厚度而 具有剛性。 藉此，於與第1虛線及第2虛線中之至少任-者之虛線成 ，對稱之位置處，形成有具抑制受壓手段振動之效果之厚壁 部，其中上述第1虛線係穿過另—主面之中心而朝—對支持 部之排列方向延伸，上述第2虛線係穿過上述中心而朝與第 1虛線正交之方向延伸。因此，在抑制傾角之同時，不會使 受壓手段之撓曲靈敏度劣化。 圖6係壓力感測器用膜片之厚壁部之變形例之說明圖。本 發明之壓力感測器用膜片40除可為圖3所示構成以外，亦 可為以下所示之構成。 (1)膜片之外形形狀為圓形’與圖3所示之膜片4〇相同 地，用於分割厚壁部50之切口 51按照以各條直線u及直 線L2為中心呈線對稱之方式，保持既定之寬度而形成為十 字狀’而將厚壁部50分割為4個。藉此，可獲得與圖3 示之膜片相同之效果。 098134736 16 201022652 ⑵膜片之外形形狀為矩形，按照以直線u為中心呈線對 稱之方式，保持既定之寬度而形成將厚壁部50分割為2個 之切口 51。 (3) 膜片之外形形狀為圓形，按照以切口 51為中心呈線對 稱之方式，保持既定之寬度而形成將厚壁部5{)分割為⑽ 之切口 51 〇 根據（2)、（3)所示之膜片，按照以直線u為轴呈線對稱 ❹之方式’形成有以直線L1為中心而被分割成2個之厚壁部 50，因此，與圖3及（1)之厚壁部相比較，膜片之可撓部之 撓曲靈敏度稍微變弱，但亦有抑制CI值之傾角之效果。 (4) 膜片之外形形狀為矩形，按照以與直線li正交之直線 L2為中心呈線對稱之方式，保持既定之寬度而形成有將厚 壁部50分割為2個之切口 51。 (5) 膜片之外形形狀為圓形，按照以與直線L1正交之直線 參 L2為中心呈線對稱之方式，保持既定之寬度而形成有將厚 壁部50分割為2個之切口 51。 根據（4)、（5)所示之膜片，按照以直線L2為軸呈線對稱 之方式，形成有以與直線L1正交之直線L2為中心而被分割 成2個之厚壁部50，因此，與圖3及（1)所示之厚壁部相比 較，膜月之可撓部之撓曲靈敏度稍微變弱’但亦有抑制CI 值之傾角之效果。 又，（2)、（3)之厚壁部之形成構造與及（5)之形成構造 098134736 201022652 相比較’與厚壁部相對向之絲部區域_較小，結果，厚 壁部與壓電振動片之距離變遠，故可獲得黏性阻力變小、且 感壓元件之共振較穩定之效果。 ❿ 本發明之厚壁部50可藉由如下所示之方法而加以製造。 圖7係厚壁部之說明圖。⑴〜⑶表示-體形成之膜片4〇 之剖視圖，⑷〜⑹表示黏接形成之膜片4〇之剖視圖。⑴ 及⑷係於膜片40之可撓部41的密閉侧之主面則多成有厚 壁部之構成。（2)及⑸係於膜片4〇之可撓部41兩個面、即 受壓面43及密閉侧之主面44形成有厚壁部之構成。⑶及⑻ 係於膜片40之可撓部41之受壓面43形成有厚壁部之構成。 ❹ ⑴〜⑶所示之厚壁部50a係與製造膜片4〇之同時形 成。具體而言’膜片4G中’由遮罩覆蓋例如水晶基板上之 周緣部42、支持部45及厚壁部5〇。而且，對未被遮罩覆蓋 之部分進行侧處理，直至達狐緣部42、支持部45及厚 壁部50所必需之厚度。或者，於將基板上之周緣部π、支 持部45及厚壁部50遮蓋之後，對未被遮罩覆蓋之部分進行 喷砂、處理，直至達到周緣部42、支持部⑪及厚壁部_ 必需之厚度。根據此種枝，可―併進㈣片之製造步驟及 厚壁部之製造㈣。因此，僅可驗或省略厚”之製造步 驟0 2-方面’⑷〜⑹所示之厚壁部娜較佳為使用熱膨服 係數與膜以致料之㈣。或封錢魏_等之有機 098134736 18 201022652 系材料、低熔點玻璃或陶瓷等之無機系材料。使用黏接劑將 此種材質之厚壁部50b接合於圖3及圖6所示膜片40之安 裝位置。根據此種方法，無論膜片4〇之厚度如何，均可調 整厚壁部50b之厚度。又，製造膜片4〇之後，可於後續步 驟中形成厚壁部5〇b。 . 且謂，若對結晶構造為異向性之材料、例如水晶基板進行 濕式蝕刻，則其剖面形狀會因設置凹凸之位置而改變，致使 ❿凸部每單位長度之體積改變。圖8係將厚壁部局部擴大之剖 視圖。（A)及（B)係藉由姓刻處理而製造之厚壁部之局部剖視 圖，（C)係藉由噴砂處理而製造之厚壁部之局部剖視圖。如 圖所不，膜片係使用以垂直於z軸進行切割而成之z板水 晶。而且，（A)所示之厚壁部5〇係形成於與由水晶之結晶軸 中X軸及Z軸所形成之χζ平面相垂直之方向。又，（B)所示 之厚壁部50係形成於與由水晶之結晶軸中γ軸及z軸所形 ❹成之π平面相垂直之方向。如（A)&(B)所示，臈片之可撓 部41與厚壁部5〇之緣邊部分52a、52b之傾斜角因設置厚 壁部50之位置而有所不同，因此，剖面積亦不同。此種厚 度相對於臈片之薄膜狀可撓部41較厚之部分靈敏度會降 低，故於本實施形態中，將較厚之部分、即緣邊部分52 一 - 併設為厚壁部50。（C)所示之藉由喷砂而製造得厚壁部5〇 之緣邊部分52c帶有平緩之推拔即圓角。於此種情形時，將 自可撓部41突出的厚壁部50之頂部高度設為L，將其L/1〇 098134736 19 201022652 間處作為厚壁部50。 又’本發明之壓力感測器10係以基板2〇與 壮 、、乃仙而挟 持附框之振動器30之框狀部32,且以黏接劑等之接合構件 加以接合而成為三層構造。具體而言，壓力感測器^使用 使膜片40、附框之振動器30及基板2〇與墨雷—t 、€搌動片之切 角相配合之材料、作為一例，使用以垂直於z軸進行切割而 成之Z板水晶而熱膨脹係數^^大致相等之材料。而且， 2所示，於膜片40與附框之振動器30間、及附框之振動圖 3〇與基板20間，使用無機黏接劑來作為黏接構件6〇。藉 於硬化後可獲得既定之硬度，因此CI值良好。 人，觀接部 分之應力緩和變少，隨時間之劣化較少。 或者，亦可使用熱膨脹係數α與膜片等之材質相配八之 接劑來作為黏接構件60。藉此可獲得良好之溫度特性。占 根據此種本發明之壓力感測器及受壓手段，於抑制傾角 同時’不會使膜片之撓曲靈敏度劣化。 < 【圖式簡單說明】 圖1係本發明壓力感測器之分解立體圖。 圖2係壓力感測器之剖視圖。 圖3係本發明受壓手段之俯視圖。 圖4係膜片曲率之說明圖。 圖5係膜片曲率微分之說明圖。 圖6係壓力感測器用膜片之厚壁部變形例之俯視圖。 098134736 20 201022652 圖7係厚壁部之說明圖。 圖8係將厚壁部局部擴大之剖視圖。 圖9係表示習知壓力感測器之構成概略之圖 圖10係表示CI值與壓力之關係之圖。 圖11係表示振動強度與頻率之關係之圖表 【主要元件符號說明】 1 膜片 m 2 厚壁部 3 中央部 4 雙音叉振動片 10 壓力感測器 20 基板 22 凹部 24 端面 〇 30 附框之振動器 31 壓電振動片（感壓元件） 32 框狀部 34、35 振動臂 36 基部 38 連接部 38a 貫通孔 39a 激振電極 098134736 21 201022652 39b 電極 39c 引出電極 39d 輸入輸出電極 40 膜片 41 可撓部 42 周緣部（框部） 43 受壓面 44 密閉側之主面 45、45a、45b 支持部 50、50a、50b 厚壁部 51 切口 52a、52b、52c 緣邊部分 60 黏接構件 C 中心 L 高度 LI、L2 直線 P 壓力 S 内部空間 098134736 22

Claims (1)

1. 201022652 七、申睛專利範圍： 1.一種壓力感測器，其具備有： 感壓元件，具有感壓部及與該感壓部之兩端連接之一 部；及 受壓手段’於—主面具有受壓面，於該受Μ面㈣之另-主 面設有一對支持部，用以覆蓋上述感壓元件之一主面侧，同時 分別支持上述感遷元件之上述一對基部；如此之堡力感測器， φ 其特徵在於， 上述受射段於與第1虛線及第2虛線巾至少任—者之虛線 成線對稱之位置處具有厚壁部，上述第^線係穿過上述^ 主面之中心而朝上述一對支持部之排列方向延伸，上 線係穿過上述中心而朝與上述第1虛線正交之方向延伸。 如申請專利範圍第丨項之勤感測器，其中，上述厚壁部 -體地形成於上述受壓手段之上述一主面及上述另一主面中 ❿之至少任一主面。 3. 如申請專利範圍第丨項之壓力感湘，其中，上述厚壁部 係黏接於上述受壓手段之上述—主面及上述另—主面中至少 任一主面而形成者。 4. -種受壓手段，其於—主面具有受面，於該錢面背侧 之另-主面設有-對支持部，用以分別支持連接於感壓元件兩 端之一對基部；如此之受壓手段，其特徵在於， 其於與第！虛線及第2虛線中至少任—者之虛線成線對稱之 098134736 23 201022652 位置處具有厚壁部，上述第1虛線係穿過上述另一主面之中心 而朝上述一對支持部之排列方向延伸，上述第2虛線係穿過上 述中心而朝與上述第1虛線正交之方向延伸。 098134736 24