WO1990003664A1

WO1990003664A1 - Capteur de pression

Info

Publication number: WO1990003664A1
Application number: PCT/JP1989/000923
Authority: WO
Inventors: Aki Tabata; Jun Tajika; Hiroshi Inagaki; Yukio Kobayashi; Noritake Suzuki
Original assignee: Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho
Priority date: 1988-09-30
Filing date: 1989-09-07
Publication date: 1990-04-05
Also published as: EP0407587A1; EP0407587A4; US5191798A

Description

明圧力センサ技術分野

本発明は、歪ゲージを用いた圧力センサに係り、特にステンレスなどの金属でダイャフラムを構成し、：: のダィャフラム上に絶縁膜を介 0してシリコン薄膜等の導体 m からなる歪ゲージを形成した薄膜圧力センサにる。景技術

^ 導体に歪みを加；^ ると大きな抵抗変化を示すというピェゾ効果 •a: iJ fh した導体歪ゲージを用いて、各種のセンサが開発されている。その 1 つとして、ステンレスなどの金属でダィャフラムを構成し、このタイヤフラム上に絶緣膜を介してシリコン薄膜等の半導体薄膜からなる歪ゲ一ジを形成した薄膜圧力センサがある。

薄膜圧力センサ、 ¾ 1 図（ a ) に示した断面図のように、ステンレス製のダィャフラム 1 の表面に、絶緣膜としての酸化シリコン（ S i 0 z ) 膜 2 を介してセンサ部 5 を設けた構造 ¾: なしている。センサ部 5 は、 S i 0 2 H

2 膜上に形成した多結 HH シリコン層ノ、。ターン力、らなる歪ゲ一ジ 3 と、歪ゲ一ジ 3 に給電するためのァノレミニゥム .1 ノターン力、らなる電極 4 と力、らなり -. 窒化シリコン層からなるパッシベ一ション膜 6 によって被膜保護されている „ そして -、センサ部 5 は、第 1 ϋ ( b ) に示したように、 4 つの歪ゲージ 3 のパターン R ！〜 R ₄ と、これらに給電するための 6 つの電極 4 の配線パターン E , 〜 E ₆ と力、ら構成されている。このセンサ部 5 は、等偭回路で示すと、第 1 図 ( c ) に示すようにブッリジ面路を構成しており .、圧力に起因した歪みによる歪ゲ一ジ 3 の抵抗値の変化によつて生る電極配線パタ一ン E , と E ₅ との間の電圧変化を検出することにより、圧力を涎定するようになっている。

ところで、導体素子には、特 ^ 0 温度依存 ¾ が大きいという欠点がある。しかし、導体素子は、温度に対する繰り返し再現性が優れており -、温度褚償後こ性が逆に素子の信頼性を高める結果となっている

半導体薄膜圧力センサの場合、歪ゲージの抵抗値は、該歪ゲージの固有の抵抗値と、圧力による抵抗の変化とともに、温度によって変化する。従って、歪ゲージを組み合わせたブッリジ画路では、圧力感度と零点とが、ともに温度によって変化してしまう。このため、圧力センサの精度は、温度補償をいかに上手に行うかによつて決まるため、従来から種々様々な温度補償方法が試みられ. てきた。

第 2 図ば、定電圧駆動する圧力センサにおいて、トラン'

ジスタと抵抗とを組み合わせた温度補償用叵路によつてヽ正償納膜力、上れたゲよさ 1 ― ジの感度の温度変動を相殺する方法の等価を示たものである。

日

償 . 回路 7 は、 N P X 型ランジスタ T r と、のトフンジスタ T r のェッミターベス間およびコレクタ一ベス間に接続した抵抗 R ₅ 、 R 6 とからなっているそして、トランジスタ丁 r のェッタは、電極配線ノヽ。タン Ε , 、 E ₆ の接点に、トランジスタ T r のコレクタ、第 1 図に図示しない配線ハ⁰ タン E _ε を介して印加圧源 V i _n のプラス側に接続される

このうな温度補償用画路 7 は、第 3 図に示したよう、薄圧力センサの外部に組み込まれる。すなわち、膜圧センサ 1 0 0 は、ケース 1 0 1 に組み込まれ、のケス 1 0 1 と共に ^ 部 ϋ 路周のケ一ス 1 0 2 に組

Τ

み JA ま ₀ inj ケース 1 0 2 は、内部にァンフ ° 1 0 5 と度補用回路 7 を構成している温度補償甩素子 6 とを m, レプリント基板 1 0 4 があり、プリント基板 1 0

4 を収した収納部が蓋 1 0 3 によ閉じられているそして薄膜圧力センサ 1 0 0 の ¾ 力は、プリント基板 1 0 4 の f又補償用素子 1 0 6 によって温度補償され

T ンプ 0 5 によって増幅されて外部回路 ( 図示せず）出力れる

薄膜力センサ 1 0 0 の感度は、第 4 図 ( a ) の線 £

-ί·,

TJN レうに、温度が高くなるにつれて直線的に低下してしまう。ここに感度とは、圧力センサが受ける力の大きさと、それによつて生じる抵抗値の変化率であるつまり、

Δ ( 抵抗値）

感度 =

△ ( 圧力） - となり感度が高い方が精度が向上する。

―方温度捕償に'用いられるトランジスタ T r の電圧降下温度が高くなるにつれて小さくなる。従って -、卜ランスタ T r を介してセンサ都 5 に印加される電圧は、入力電圧を一定にしておけば、第 4 図 ( ) の線 m に示したように、温度が高くなるに従って高くなつていく - このため、上記の温度補償用回路 7 を設けた圧力センサは、温度の上舁によるセンサ部 5 の感度の低下分がセンサ部 5 に印加される電圧が高くなることによって相殺され、結局温度が上昇しても、第 4 図（ a の線 n に示すように、一定の感度に保たれる。このように、温度補償用の素子 1 0 6 を組み込んだ薄膜圧力センサ 1 0 0 は、温度によって感度が変化しない信頼性の高いものとなる。

しかし .、上記のような温度補償用回路 7 を設けた圧力センサは、使用しているトランジスタ T r の温度による電圧降下の変化率と、歪ゲージ 3 の温度による感度低 τ の変化率とが必ずしも一致しない。そこで、トランジスタ T r の電圧降下の温度依存性の値、トランジスタ T r に接続した 2 個の抵抗素子 R ₅ 、 R 6 の抵抗比を変えることにより、自由に変えることができるので、抵抗素子 R ₅ 、 R 6 の抵抗比を変え、トランジスタ T r の電圧降下の変化率と歪ゲージ 3 の感度低下の変化率とを一致させて、薄膜圧力センサ 1 0 0 の温度変化に対する感度補正を精度良く行っている。

一方、各歪ゲージ 3 間のバラツキによる零点についての補償を行うために、ブッリジ回路のいずれか一辺、すなわち歪ゲージ 3 のパターン R ！〜 R 4 のいずれかと直列に抵抗を挿入することが行われている。そして、特開昭 5 3 - 2 2 3 8 5 号公報には、ダイヤフラム形シリコン単結晶の圧力によって変形し、歪みを生ずる部分に不純物を拡散して半導体ゲージ抵抗を形成するとともに、シリコン里結晶の圧力によって変形を生じない部分に -、導体ゲージ抵抗と同一濃度の不純物を拡散して零点補償導体抵抗を形成し、ゲージ抵抗と零点辅償導体抵抗とをアルミニゥム電極で接続する旨が開示してある。

しかし、このように零点補償用抵抗を半導体により形成したとしても、感度に対する温度補償用回路 7 の抵抗 R 5 -. R 6 は、抵抗素子をトランジスタ丁 r とともにプリント基板 1 0 4 にハンダ付けする必要力くある。すなわち、従来は、プリント基板 1 0 4 にトランジスタ T r と 2 個の抵抗素子とをハンダ付けしたり、圧力センサの電極を接続したりしており、これらは大変に小さいために接繞が if 難であった。特に、徒来の蔼膜圧力センサは、

2 極の抵抗素子を八ンダ付けによりフ。リント基板 1 0 接続するため、部品点数と工程とが増え、工程上の歩' 留まり低下の要因、部品不良や部品 o 接触不良等によ.る歩留まり低下の要図が大きく増える欠点があった。

また、従夹は、ダイヤフラム 1 とセンサ部 5 とからなるセンサモジュールを圧力変換器や他 O 被滟定 & に組み込む場合、センサモジュールを拘束する拘束面 1 a ( 拘束位置 Q ) が受圧面 1 b とほぼ同一面上にあつた（第 5 図参照）。こ' のため、従来の薄膜圧力センサ 1 0 0 は、受圧面 1 b に圧力が作用すると拘束面 2 が変形して拘束位置がずれ、受圧部に悪影響を与える。すなわち、従来の薄膜圧力センサ 1 0 0 は、拘束面 1 a における拘束位置が、第 5 図に示すように q _t 、 q z , q ,. , q , と径方 ^ に変化すると、第 5 1；の上都に示した ^ 、：ダィャフラム上の応力 _r の分布が大きく変化するつて、徒来の蘀膜圧力センサ 1 0 0 は、圧力の作用していないときに第 6 図（ a ) であった拘束位置が、圧力が作してダイヤフラム 1 と拘束部材 1 1 0 とが変形し、第 6 11 ( ) のように周緣側にずれると、ダイヤフラム 1 の受圧部における応力分布が変化してしまい、圧力センサの圧力に対する出力特性の直線性に悪影響を及ぼし、精度を低下させるという問題があった。の開

太 U

発明 vc-. †月鑑みてなされたもので第 1 的は、 ΠΠ 点数とハンダ付け等の工程数とを缄少させ -. 歩留まりを向上できる圧力センサを提供することにめる十，、太発明の第 2 の目的は、零点補償用の発の

抵抗回路の抵抗を複数形成した場合に、各抵抗の抵抗値のバラッキバ、さくで明きうる圧力センサを提供することにな

ある、太発明の他の目的は、ダィャフラム都 0 応力分布の変化をなくし、出力特性の直線 l i _n " る圧力センサを提供することにある。

上記目的を達成するために、太究明' の第 i に係る圧力センサは、ダィャフラム受圧面の裏側に、铯緣膜を介して歪ゲ一ジを設けている薄膜圧力センサにおいて、前記歪ゲ一ジ形成面に歪ージと同材 ^ で形成されている温度、零占" \ 等の補償の抵抗回路を設けた構成と ^ こレ、 _c t なわち、 ·#膜圧力センサの温度 -. 零点を補償のための抵抗は、抵抗素子を用いて構成するのでなく、該薄膜圧力センザの歪ケーシ成しているネオ料を用いる。つまり ' 膜圧力センサは、ダィャフラムの受圧都に、多曰

HH シリコン薄膜等の導体薄膜を積層し、この薄膜をパタングして歪ゲ一ジを形成するので、この歪ゲージの形成と同時に抵抗もパタ一ニングして設ける c そしてゲ一ジのセンサ都と抵抗との'配線は、センサ都の電極配線バターンと IS 材料で時に形成 9 o このように形成した多結晶シリコン薄膜等による？ £抗部は、形祅を任意に変えることにより所望の抵抗値を得ることができる _c 従って、太発明の圧力センサにおいては、従夹の抵抗素子に代えて多結晶シリコン薄膜等による抵抗を用いることにより，トランジスタの電圧降の温度依存性の値を歪ゲージの感度低下の変化率と一致させ、部品点数の減少 'とハンダ付け等の工程数の减少が ϋ れ、工程数が増えることによる工程上の歩留まり低下の要 Ε、部品の不良や部品の接触不良等による歩留ま低下の要因を少なくでき、歩留まりが向上する。

さらに、太発明の圧力センサにおいては、零点補償甩の抵抗を歪ゲージと同じ多結晶シリコン薄膜等によって感度褚償用の抵抗とともに、歪ゲージと同時にパターニングして形成すれば、零点褙償 ^ 回路の形成を容易行える。そして、零点褙償用の抵沆は、補償範匪を広くするために複数形成することができる。零点補償用の抗を複数形成した場合には、各抵抗をダイヤフラムの心に対してほぼ同一円周上に配置して、各抵抗間の感圧層成膜時の膜厚分布の影響を無視できるようにし、各抵抗の抵抗値のバラツキを低減して、精度の良い補償を可能にするとよい。

歪ゲ一ジは、蛇行したパターンに形成して高抵抗化することができる。歪ゲージが高抵抗化すると、これに伴い零点補償用の抵抗の抵抗値を大きくでき、 ^钛の純化と小型化が図れる。

； i: 発明の第 2 に係る圧力センサは、ダィャフラム受圧面の裏側に、絶緣膜を介して歪ゲジを設けている篛膜圧力センサにおいて、ダイヤフラムの拘束面とダィャフラム受圧面とに段差を設けた構成としている。すなわち、第 2 の発明に係る圧力センサにおいては、拘束面と受圧面との位置を異ならせて拘束面を受圧面から違るとにより、圧力センサに圧力が作用したときの拘克 k置の変化により、受圧部の応力分布に化が生じないようにして、出力特性の直線性を向上できるようにレしいる図面の簡単な説明

箅 1 図（ a ) は挞来の薄膜圧力センサの断面図であつて ·、第 1 図（ b ) の I a 一 I a 線に沿う断面図、第 1 H

( b ) 従来の薄膜圧力センサの平面図、第 1 図（ c ) は同圧力センサの等価回路図、第 2 図は感度に対する温度補償用回路を設けた圧力センサの等価回路図、第 3 図は従来の薄膜圧力センサと ¾a Est補償用回路等をケースに組み込んだ状態を示す断面図、第 4 図 ( a ) は従来の薄膜圧力センサの感度と温度との関係を示す図、第 4 図（ b ) は ¾m. &. ¾ 償用素子を介してセンサ部に印加される電 i と ¾m度との関係を示す図、第 5 図は従来の薄膜圧力センサのダィャフラムの応力分布の拘束位依存性を示す ϋ 、第 6 図（ a ) は従来の薄膜圧力センサの圧力が诈 ffi していないときの拘束位置を示す図、第 6 図（ b ) は従夹の瀵膜圧力センサの圧力が ¾用したときの拘東位置のずれを示す図、第 7 図（ a ) は本発明の第 1 実施例に係る薄膜圧力センサの平面図、第 7 図（ b ) は第 7 図 C a ) の VI b — b 線に沿う断面図、第 8 H は第 1 実施例に係る圧力センサを得るための工程図、第 9 図（ a ) は本発明の第 2 実施例に係る薄膜圧力センサの平面医、第 9 図（ b ) は第 9 M! ( a ) の b — IX b 線に沿う断面医第 9 図（ c ) は第 2 実施例の等価回路 H、第 ί 0 図（ a ) は：^発明の第 3 実施例に係る薄膜圧力センサの平面區、第 1 0 図（ b ) は同実施例の断面図、第 1 1 図は第 3 実施例のダイャフラムの応力分布の拘束位置依存†生を示す！：、第 I 2 図は第 3 実施例と従来の薄膜圧力センサとの圧力一出力特性の非直線性の比較図である。発明を実施するための最良の形態以下、本癸明の実施例を図面に従って説明する。

第 1 実施例

第 7 図（ a ) は本発明の第 1 実施例の平面図、第 7 藍

( b ) は同実施例の断面図である。第 7 図（ b ) に示すように、感度に対する温度補償用の抵抗 R ₅ 、 R ₆ は、ダイヤフラム 1 の歪ゲージ 3 ( ノヽ。ターン R ！〜 R ₄ ) の彤成面に形成されている。第 7 図 ( a ) に示すように、一 1 ί 一

抵抗 R 、電極配線パタン E ₄ 、 E の接点と配線ノヾタ ——結ン E との間 ex b れ、抵抗 R レ I] 加電圧晶

源 V i _η ( 示せず）のフ° ラス側が接続される己線ノヾタンと配線パタン E との間に設けられている。

この実旌例の薄膜圧力センサは、第 7 図（ b ) に示すように、ステンレス力なさはンッ e、らなるダイヤフラム 1 の受圧部、すなわちダィャフラム ,れいタ Ε 1 の圧面 1 b の裏側に、絶緣膜温第がるは

としての S i 0 ₂ 膜 2 が積してあり .、 S i 0 膜 2 のに

上に多シリコン薄膜か 'ひる歪ケ一ジ 3 のパターン

R , R と抵抗 R R とが形成され、その極 4 の i己線パターン Ε E を形成した構成となっている。太図に図示し補償用の N P N 型のトランジスタ T r ¾ 線パターン E E 間にベ一スが己線パタ、コレクタが配線パタンタ H けで接 1Jt つ —し、二の薄膜圧力センサ 1 0 0 の等価回路図と同様でめ

第 8 図（ a ) （太発明の第 1 実施例を得るためのェ程図である

( 1 ) 第 8 図（ a ) に示ように、ステンレスのダイャフラム 1 上に、絶緣膜とての S i 〇 z 膜 2 をプラズマ C V D 法により約 7 / m 層する。

( 2 ) 第 8 図（ b ノ S i 0 膜 2 の上に多 to シリコン薄膜 1 をブラズマ C V D 法によつてシランガスを原料に用て約 0 . 5 μ m 積層する - ( 3 ) 第 8 図（ c ) に示すように、積層した多結晶シリコン薄膜 1 0 を、フォトリソグラフイエ程により、歪ゲージ 3 のノ、 ' ターン R , 〜 R と抵抗 R ₅ ' 、 R _b のノ、：ターンに形成する。この時、抵抗 R ₅ 、 R ₆ は、ノ、。ターク © 形を変えることにより、所望の抵抗値が得られので、補償用回路のトランジスタ T r の温度依存倥の値を変えることができる。，

なお、この抵抗パターン R 5 , R 6 は、歪みを生ずると抵抗値が変化してしまうので、一定の抵沆値に保つため、圧力によ' つて歪みを生じないダイヤフラム ί の I 辺の位置に形成しなければならない。

( ) 第 8 図（ d ) に示すように、歪ゲージ 3 ( パターン R , 〜 R ₄ ) と抵抗 R ₅ 、 R ₆ とを形成した上に、アル- ミニゥム ( A £ ) 等の金属電極 4 を蒸着し、フナ - リソグラフイエ程により電極 4 の己線パターン E , 〜 E 8 を形成して配線する。

( 5 ) 第 8 図（ e ) に示すように、歪ゲージ 3 、抵抗 R 5 、 R 6 、配線ノ、' ターン E ！〜 E _B を保護するためにこれらの上にパッシベ一ション膜 6 として S i N X 膜をプラズマ C V D 法によって 5 0 0 O A 程度積層する。

以上の工程によって、薄膜圧力センサは完成する。そして、この薄膜圧力センサ 1 0 0 は、第 3 MI に示したと同様に、ケース 1 0 1 に組み込まれ、そのケース 1 0 1 と共に ^部画路用ケース i 0 2 に組み込まれる。同ケ一ス 1 0 2 は、内部にアンプ 1 0 5 と温度補償用のトランジスタ T r とを接続したプリント基板 1 0 4 があり、プリント基板 1 ϋ 4 の収納部が蓋 1 0 3 によって閉じられる _c プリント基板 1 0 4 上のトランジスタ T r は、エミッタナ薄 g¾ 圧カセンサの電極 Ε ₄ E ₆ 間に、ベースが E 7 に、コレクタ力く Ε _Β にボンデイングワイヤ等で接続されて、感度の温度補償用回路が完成する。また、 ΕΠ 加電圧源 V i _n は、マイナス側が電極配線ノ、。ターン E 〜 E

3 間に、ブラス側が配線パターン E ₈ に接続される。そして、圧力センサの出力はァンプ 1 0 5 によって増幅され、配線パタン Ε ₂ 、 Ε 5 力、ら外部回路（図示せず）に出力される

このように構成した薄膜圧力センサは、感 J又の ί皿度補償 ^ 回路を構成する部品、工程を増やす二となく温度補償用の抵抗を形成できる。すなわち、 }m ¾ fF3 用の抵抗 R 5 、 R 6 は、歪ゲ - ジ 3 と同材料であって

¹ の _ ¾ ^ ¾ いてダィャフラム 1 上に形成されるため、薄膜圧力センサの製作工程を変える必要がなく抵抗 R

5 、 R ₆ を形成することによるェ程の時間数 !4- たく増加しない。しかも、実施例の圧カセンサにおいてプリント基板 1 0 4 jm 補償用の抵抗素子を接続 3 必要がなく、部品点 % ^ とハンダ付け等のェ程とが少して部品点数の増加に伴う部ロロ不良の発生の増大、ハンダ付け工程中にけ ^) 不良の発生、接触不良等歩留まり低下の要因がなくなり、歩留まりが向上する。

本実施例は、感度に対する温度補償用の回路について說明したが、これに限ることなく、例えば零点に対する温度補償用の回路、各歪ゲージ間のバラツキによる零点補償用の回路等にも適用可能である。

第 2 実施例

第 9 図（ a ) 、感度に対する温度補償用の回路抵抗と、各歪ゲージ間のバラツキによる零点補償抵抗とを薄膜圧力センサのダイヤフラム上に形成したに第 2 実旋例の面図であり、第 9 図（ b ) は、同実施例の靳面図である。

歪ゲージ 3 の各パターン R i 〜 R は、第 9 図（ a ) に示した配置で形成され、パターン R , が配線ノターン E ！、 E ₂ に接繞され、パターン R ：：力く [ 線パタ ― ン Ε 1 、 Ε ₇ に接鐃され、ノターン R ₃ が配線ノターン Ε -コ

、 Ε ₆ に接鐃さ？1 、ノターン R ₄ が配線パタ一ン Ε ,

Ε ₄ に接続される。そして、配線ノヽ。ターン Ε ₂ 、 Ε 3 のには、零点補償用微調抵抗 R ₇ が形成してある。さらに、配線パターン E ₆ 、 E , 間には、零点補償粗調抵抗 R ₈ が形成してある。この粗調抵抗 R ₈ は、裨償範 S を広くするために、配線パターン E ₆ ' によって複数に分割されている。また、感度に対する温度補償周の抵抗 R s は配線パターン E i とトランジスタ T r のべ一スを接鐃する配線パターン E ₉ との間、抵抗 R _fc は配線パタ 1 δ

上示パ属調図第力パ形の ) E E Rィンリしンし 3

，，接記土抵実成【、てををタタセヤ Eソ Eし 1 ί と配線ノ、。タ一ン E との ^ に ^ 成してある。

点力抗のをのン R , 〜 R 、抵抗

ダフラふ 1 の上に S i 0 z 膜 2 からなる絶綠膜を積の上搆に多結晶シリコン薄膜を積層した後、っナグラフィェ程においてパターユングして形成するそ実施例の蘀膜圧力センサは、上記のノ、" ターンたならゲ一ジと抵抗との上に A £ などの層してパタ一二ングし、電極配線パターン E _; 开さ成し、その後バンシン膜（図示せして完成される。

成した薄膜圧カセ ' ンサは、第 9 図（ c ) た等価回路を形成するために , S己線ノ、。ターン E ₄ をてブッリジ回路を構成するとともに、配ン E _t, と任意の配線パターン ' E ₆ ' とを結線しと配線パタ一ン E とを力電極とする _e この德センサ、例んに 9 ( a ) の配線ノ、。タ ― ン E うち、左カヽら 2 番目の電極ノ、' ターンと配線ノ、。タとを結線した、パターン R ₂ に零点補償埒

R を 2 個、パタ一ン R ₄ に零点補償用徵調抵抗加えた '― となる。

例

0 ( a ) は本発明の第 3 実施例の平面図、第 1

0 b ) は同実施例の断面 1 である。太実旅例の薄膜圧 ,

、 Ί S 償素子 ( トランジスタ丁 r ) を ^ 部接繞した場合の等価囫路が、第 2 実 ¾例の第 s' ϋ ( c ) に示した等偭回路と同様である。

ただし、本実施例においては、第 1 0 図（ a ) に示したように、歪ゲージ 3 ( ノ、' ターン R i 〜 R ₄ ) が蛇行した実質長尺に形成してあり、抵抗が高くなつている。 -このため、零点補償用抵抗 R ₇ , R ₈ は、歪ゲ一ジ 3 の抵抗が高くされている 'のに対応して高抵抗化してある。そして、零点裙償用粗調抵抗 R ₈ は、ダィャフラム； [ の由心してほほ ' l — 円周上に配置してある。

一方、ダイヤフラム 1 は、第 1 0 図（ b ) に示したように、拘裒面；！ a がダイヤフラム 1 の軸方向由央部に形成され、拘束面 1 a と受圧面 1 b との藺：こ段差が設けられ、両者の位置が離れている。

このように搆成した本実旌例においては、零点補 ίΐ ^ 抵抗が高抵抗化されるために、零点補償用钽調抵抗 R _t を第 2 実施例のようにくの字形など G 実質 i i パタ一ンにする必要がなく、形钛の草敏化と小型化とが図れ、开さ成が容易となる。また、本実施例は、 *1調抵抗 R _ε をダィャフラム 1 の中心に対して同一円周上に配置したので分割された粗調抵抗 R ₈ 間の感圧層成膜時の膜厚分布 ( ダイヤフラム φ 心が最も厚く外側に向力、つて薄くなる）を無視できる。そのため、複数個に区切られた耝諷抵抗 1 倔当たりの抵抗値のバラツキを低減でき、精度の良い補償ができる。桦拘特圧たじー

、太施例の m膜圧力センサは、拘束面 1 a と受面 1 b との間に段差があるため、拘束面 1 a し ·Λ ける' 束位記改のし 3 れても受圧面 1 b への影響が少なく、岀力性の直線牲を改善することができる。すなわち、第 1

ように、拘束面 1 a における拘束 : 力く q

-、 q 6 である場合のダィャフラム上部の応力び r の分は、同図の上部にしたンなり、両者間に差を生ない。従て本実施例の薄膜圧力センサは -、 CL 力が

6 図にしたつ拘束位置にずれが生としても受圧部に悪影響を及ぼすことがなく、直線を大善できる。そして、本実 ¾ 例の ' ヽ圧力岀力特性非直線性は、第 1 2 図の D のよつにな ¾ 、

E として示た従来の薄膜圧力センサの非直線性に上ヒ χ て ¾ 1 / に低減することがで § る。

、前各実施例においては、ダィャフラム 1 の上直接絶緣である S i 0 2 膜 2 を設けた場合について明したがダィャフラム 1 と S i 0 _£ 膜 2 との間に、両者の線膨係数の差を緩和するためのバッとして者の由間の線膨張係数を有する膜（例えば、ノン一プ曰

多結 ΗΗ シリコン薄膜を 0 . 3 m 程度 ) を積し' てもよい。産業上の利用可能性

以上のように、本発明の圧力センサは、油圧機器の圧

·¾ ΰ¾ 1； ^ ¾ ίι¾ ø 5 ¾ - ^ S 2- a ^ ^ ότ ^

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Claims

請求の範匪

( 1 ) ダィャフラム受圧面の裏側に、艳緣膜を介して歪ゲ一ジを設けている薄膜圧力センサ

Y ージ形成面に歪ゲ一ジと同材料で形成されている温度零点等の補償の抵抗回路を設けたことを特撿とする圧力センサ。

( 2 ) 特許請求の範囲第 1 項に記載の圧力センサにおいて、前記零点 ¾ 償の抵抗回路の抵抗は複数形成され、それぞれが前記ダィャフラムの ώ 心に対してほぽ ^—円

^ 上に配置されていること .を特徵とする圧力センサ

{ 3 ) ダイヤフラム受圧面の裏側に、絶緣膜を介して歪 - ジを設けている蔼膜圧力センサにおいて、タ" ィャフラムの拘束面とダイヤフラム受圧面とに段差を設けたことを特とする压カセンサ。 nコ」