WO2019225205A1 - 圧力検出素子および圧力検出装置 - Google Patents

圧力検出素子および圧力検出装置 Download PDF

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WO2019225205A1
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pressure detection
detection element
diaphragm
membrane
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良平 濱▲崎▼
大喜 辻
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株式会社村田製作所
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0072—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B3/00—Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
    • B81B3/0064—Constitution or structural means for improving or controlling the physical properties of a device
    • B81B3/0067—Mechanical properties
    • G—PHYSICS
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    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0042—Constructional details associated with semiconductive diaphragm sensors, e.g. etching, or constructional details of non-semiconductive diaphragms
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/12—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in capacitance, i.e. electric circuits therefor

Definitions

  • the present invention relates to a capacitance type pressure detection element and a pressure detection device including the same.
  • Patent Document 1 describes a pressure detection element having a diaphragm and a wafer (substrate) facing the diaphragm with a gap.
  • the substrate includes an electrode.
  • the substrate and the diaphragm have the same rectangular shape when viewed in the opposite direction, and the length dimension in the longitudinal direction is at least three times the length in the lateral direction. Has been.
  • the substrate and the diaphragm are restrained from bending in the short direction and easily bent in the longitudinal direction.
  • the diaphragm and the substrate are mainly bent in the longitudinal direction, so that the deflection shapes of the two match.
  • the distance between the diaphragm and the electrode on the substrate is maintained as in the case where the external force is not applied to the pressure detection element.
  • an object of the present invention is to suppress a change in the distance between the diaphragm and the electrode on the substrate, which is caused by the deflection of the pressure detection element in the capacitance type pressure detection element.
  • a pressure sensing element is provided.
  • the present invention it is possible to suppress a change in the distance between the diaphragm and the electrode on the substrate, which is caused by the deflection of the pressure detection element in the capacitance type pressure detection element.
  • FIG. 1 is a perspective view of a pressure detection element according to Embodiment 1.
  • FIG. Exploded perspective view of the pressure detection element according to Embodiment 1 with the membrane removed Top view of the pressure detection element according to Embodiment 1 in which the membrane is omitted Sectional drawing of the pressure detection element which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a perspective view of a pressure detection element according to Embodiment 1.
  • FIG. Exploded perspective view of the pressure detection element according to Embodiment 1 with the membrane removed Top view of the pressure detection element according to Embodiment 1 in which the membrane is omitted Sectional drawing of the pressure detection element which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 1 shows the specification data of the pressure detection element model used for FEM analysis
  • substrate which concern on a comparative example Top view of the pressure detection element according to Embodiment 2 of the present invention in which the membrane is omitted Sectional drawing of the pressure detection element which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. 1 Top view of a pressure detection element according to Embodiment 3 of the present invention in which the membrane is omitted Sectional drawing of the pressure detection element which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. 1 Top view of a pressure detection element according to Embodiment 4 of the present invention in which the membrane is omitted
  • the pressure detection element of one embodiment of the present invention includes a substrate, first and second electrodes provided on the substrate, a first diaphragm portion, and a second diaphragm portion, and is spaced from the substrate.
  • a first space disposed between the substrate and the membrane, wherein the first electrode and the first diaphragm portion face each other with a gap therebetween, and the second A spacer member that defines a second space in which the electrode and the second diaphragm portion face each other with a gap therebetween, and the substrate is the first and second membranes as viewed in the facing direction of the substrate and the membrane.
  • a trench is provided in a portion located between the diaphragm portion and the second diaphragm portion.
  • the capacitance type pressure detection element it is possible to suppress a change in the distance between the diaphragm and the electrode on the substrate, which is caused by the deflection of the pressure detection element.
  • the trench may be provided on the surface of the substrate on the membrane side.
  • the first and second diaphragm portions when the substrate and the membrane are opposed to each other, the first and second diaphragm portions have a rectangular shape having a longitudinal direction and a lateral direction, and are arranged in the lateral direction, and the trench is the longitudinal direction. It may extend in the direction.
  • the length of the trench in the extending direction is equal to or longer than the length in the longitudinal direction of the first and second diaphragm portions.
  • the first and second electrodes are provided at the center of the edge on the center side of the cutout portion provided at the center of the edge on both ends in the longitudinal direction. You may provide at least 1 of the provided recessed part.
  • the first and second electrodes do not face the first and second diaphragm portions where the deformation greatly differs from the other portions. Accordingly, the pressure acting on the membrane can be measured (calculated) with high accuracy based on the capacitance between the first and second diaphragm portions and the first and second electrodes.
  • a cavity may be provided in a portion of the substrate facing the first and second spaces so that the first and second electrodes are sandwiched in the longitudinal direction when the substrate and the membrane are opposed to each other. Good. As a result, the increased pressure in the first and second spaces can be released to the cavity.
  • the substrate may be provided with cavities so as to be located at each of the four corners of the first and second spaces when the substrate and the membrane are opposed to each other. As a result, the increased pressure in the first and second spaces can be released to the cavity.
  • the spacer member may include a communication path that connects the first space, the second space, and the trench. Thereby, the pressure in the first and second spaces can be released to the trench.
  • first and second diaphragm portions are disposed outside the first and second diaphragm portions as viewed in the opposite direction of the substrate and the membrane, except for between the first and second diaphragm portions.
  • An additional space communicating with the two spaces may be provided. Thereby, the pressure in the raised 1st and 2nd space can be relieved to an additional space.
  • the trench is provided in the center of the substrate in the parallel direction of the first diaphragm portion and the second diaphragm portion, and the first and second diaphragm portions are symmetrical with respect to the trench. Is preferred.
  • the pressure detection device includes a resin including the pressure detection element and an exposure hole in which the pressure detection element is embedded and the first and second diaphragm portions of the pressure detection element are exposed to the outside. And a package.
  • the change in the distance between the diaphragm and the electrode on the substrate, which is caused by the deflection of the pressure detection element due to the external force from the resin package, is suppressed. can do.
  • FIG. 1 is a perspective view of a pressure detection device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the pressure detection device according to the first embodiment. Note that the XYZ orthogonal coordinate system shown in these drawings is for facilitating understanding of the present invention, and does not limit the invention.
  • the pressure detection device 10 is a pressure sensor that measures pressure, and as shown in FIGS. 1 and 2, a base substrate 12 and circuit elements 14 provided on the base substrate 12. And a pressure detecting element 16 provided in the circuit element 14.
  • the circuit element 14 is an element including, for example, an application specific integrated circuit (ASIC: Application Specific Integrated Circuit).
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • the circuit element 14 is electrically connected to the base substrate 12 via the bumps 18.
  • the circuit element 14 may be electrically connected to the base substrate 12 by a bonding wire.
  • the pressure detection element 16 is a capacitance type pressure sensor element, and is a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) element.
  • the pressure detection element 16 is electrically connected to the circuit element 14 through the bump 20. Instead of the bump 20, the pressure detection element 16 may be electrically connected to the circuit element 14 by a bonding wire. Further details of the pressure detection element 16 will be described later.
  • the circuit element 14 and the pressure detection element 16 are embedded in a resin package 22 provided on the base substrate 12.
  • a membrane that is a part of the pressure detection element 16 is exposed to the outside through the exposure hole 22 a of the resin package 22 so that the pressure detection element 16 can detect the pressure.
  • the resin package 22 is provided with a bracket member 24 for attaching the pressure detection device 10 to, for example, an electronic device.
  • the bracket member 24 includes a cylindrical portion 24 b whose internal space 24 a communicates with the exposed hole 22 a of the resin package 22.
  • the cylindrical portion 24b is inserted into the through hole of the electronic device with an O-ring (not shown) fitted on the outer peripheral surface thereof.
  • FIG. 3 is a perspective view of the pressure detection element according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the pressure detection element according to the first embodiment with the membrane removed.
  • FIG. 5 is a top view of the pressure detection element according to the first embodiment in which the membrane is omitted.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the pressure detection element according to the first embodiment.
  • the pressure detection element 16 is a so-called capacitance-type pressure detection device, and includes a substrate 30, a membrane 32 disposed with a space from the substrate 30, and a substrate And a spacer member 34 sandwiched between the membrane 30 and the membrane 32, and first and second electrodes 36A and 36B provided on the substrate 30.
  • the substrate 30 of the pressure detection element 16 is, for example, a rectangular wafer. In the case of the first embodiment, the substrate 30 has a thickness of 200 ⁇ m (length in the Z-axis direction).
  • the membrane 32 is made of, for example, a conductive silicon material, and is a conductor having elasticity and conductivity.
  • the membrane 32 is rectangular and has a thickness of 3 to 5 ⁇ m (length in the Z-axis direction).
  • the membrane 32 includes a first diaphragm portion 32A and a second diaphragm portion 32B, which will be described later in detail.
  • the first diaphragm portion 32A and the second diaphragm portion 32B are short in the longitudinal direction (X-axis direction) and short in the opposite direction view (Z-axis direction view) between the substrate 30 and the membrane 32. It has a rectangular shape with a direction (Y-axis direction), and is arranged in the short direction (Y-axis direction).
  • the spacer member 34 is a box (burried oxide) layer having a thickness (length in the Z-axis direction) of about 0.7 ⁇ m, for example, and is sandwiched between the substrate 30 and the membrane 32, and a space is formed between them.
  • the spacer member 34 defines the first space RA and the second space RB together with the substrate 30 and the membrane 32.
  • the ceiling surface of the first space RA is constituted by the first diaphragm portion 32A
  • the ceiling surface of the second space RB is constituted by the second diaphragm portion 32B.
  • the substrate 30 constitutes the floor surface of the first and second spaces RA and RB
  • the spacer member 34 constitutes the wall surface of the first and second spaces RA and RB.
  • the first space RA and the second space RB are the first and second diaphragm portions 32A and 32B when viewed in the opposite direction of the substrate 30 and the membrane 32 (viewed in the Z-axis direction). Similarly, it has a longitudinal direction (X-axis direction) and a short direction (Y-axis direction).
  • the first and second spaces RA and RB are arranged in the short direction. Further, in the case of the first embodiment, the first and second spaces RA and RB are communicated with each other through the communication path 34 a of the spacer member 34.
  • the spacer member 34 includes an outer frame portion 34b and two partition wall portions 34c that divide the space in the outer frame portion 34b into two roughly and define the first and second spaces RA and RB. It consists of and. A gap between the outer frame portion 34b and both ends in the longitudinal direction (X-axis direction) of the partition wall portion 34c constitutes a communication path 34a that connects the first spaces RA and RB. The reason for connecting the first space RA and the second space RB in this way will be described later.
  • the first and second electrodes 36A and 36B are conductors made of, for example, a conductive polysilicon material.
  • the first electrode 36A is provided on a portion of the substrate 30 that can face the first diaphragm portion 32A with a space in the first space RA.
  • the second electrode 36B is provided on a portion of the substrate 30 that can face the second diaphragm portion 32B with a space in the second space RB.
  • the first and second electrodes 36A and 36B are similar in shape to the first and second diaphragm portions 32A and 32B, and are viewed in the opposite direction of the substrate 30 and the membrane 32 (Z It is rectangular when viewed in the axial direction.
  • the pressure acting on the membrane 32 causes the distance between the first diaphragm portion 32A and the first electrode 36A, the second diaphragm portion 32B, and the second electrode.
  • the distance to 36B changes. That is, the capacitance between the first diaphragm portion 32A and the first electrode 36A and the capacitance between the second diaphragm portion 32B and the second electrode 36B change. Based on these changes in capacitance, the pressure acting on the membrane 32 is measured (calculated).
  • the substrate 30 of the pressure detection element 16 includes a trench 30a.
  • the trench 30a is provided between the first diaphragm portion 32A and the second diaphragm portion 32B in the opposite direction view (Z-axis direction view) of the substrate 30 and the membrane 32.
  • the trench 30a is provided on the surface of the substrate 30 on the membrane 32 side.
  • the trench 30a extends in the longitudinal direction (X-axis direction) of the first and second diaphragm portions 32A and 32B, and the length of the trench 30a in the extending direction. Is the same as the length of the first and second diaphragm portions 32A, 32B in the longitudinal direction.
  • the trench 30a is provided with the rectangular cross section (cross section orthogonal to the extending direction), and is extended linearly. The length in the extending direction of the trench 30a may be larger than the length in the longitudinal direction of the first and second diaphragm portions 32A and 32B.
  • the trench 30a is provided in the center of the substrate 30 in the parallel direction (Y-axis direction) of the first diaphragm portion 32A and the second diaphragm portion 32B.
  • the first and second diaphragm portions 32A and 32B are symmetrical with respect to the trench 30a.
  • the trench 30a communicates with the first and second spaces RA and RB via the communication path 34a of the spacer member 34.
  • the pressure detection element 16 is embedded in the resin package 22 with the membrane 32 or at least the first and second diaphragm portions 32A and 32B exposed to the outside.
  • a large bending stress acts on the pressure detection element 16 due to thermal expansion and curing shrinkage of the mold resin that is a material of the resin package 22. Thereby, the pressure detection element 16 can bend.
  • the distance between the substrate 30 and the membrane 32 that is, the distance between the first electrode 36A and the first diaphragm portion 32A, the second electrode 36B and the second diaphragm portion 32B.
  • the distance between is changed compared to before the pressure detecting element 16 is bent.
  • the first and second diaphragm portions 32A and 32B partially approach or separate from the first and second electrodes 36A and 36B as compared to before bending.
  • the change in the distance between the first and second diaphragm portions 32A and 32B and the first and second electrodes 36A and 36B caused by the bending deformation of the pressure detecting element 16b is caused by the thickness of the substrate 30 and the membrane 32.
  • the thickness of the substrate 30 is 200 ⁇ m
  • the thickness of the membrane 32 is 3 to 5 ⁇ m.
  • This change in distance is caused by the fact that the first and second diaphragm portions 32A and 32B in the membrane 32 are not fixed to the substrate 30 via the spacer member 34.
  • the inventor does not suppress the bending deformation of the pressure detecting element 16 itself, but allows the bending shape of the substrate 30 and the bending shape of the membrane 32 in the pressure detecting element 16 after the bending deformation. I thought to match as much as possible. Thereby, a change in the distance between the first and second diaphragm portions 32A and 32B and the first and second electrodes 36A and 36B caused by the deformation of the pressure detection element 16 (before the deformation is performed). The change was considered. For this purpose, the inventor considered providing the substrate 30 with a trench 30a.
  • FIG. 7 is a diagram showing specification data of the pressure detection element model used for the FEM analysis.
  • 8A and 8B are diagrams showing displacement of the diaphragm portion and the substrate according to the embodiment of the present invention.
  • 9A and 9B are diagrams showing displacement of the diaphragm portion and the substrate according to the comparative example.
  • the first and second diaphragm portions have a short direction (Y axis direction) length of 180 ⁇ m and a long direction (X axis direction) length of 720 ⁇ m.
  • the distance between the first and second diaphragm parts is 100 ⁇ m.
  • the size of the membrane including the first and second diaphragm portions is 830 ⁇ m ⁇ 1240 ⁇ m and the thickness is 3.8 ⁇ m.
  • the size of the substrate is the same as the size of the membrane, and the thickness is 200 ⁇ m.
  • a trench having a length of 720 ⁇ m, a width of 15 ⁇ m, and a depth of 60 ⁇ m is formed on the substrate.
  • an external force condition such as thermal stress was applied to such a pressure detection element model, and the displacement amount of the diaphragm portion caused by the external force and the displacement amount of the portion of the substrate facing the diaphragm portion were calculated.
  • the amount of displacement between the diaphragm and the substrate is the amount of displacement in the thickness direction (Z-axis direction), that is, the direction in which the diaphragm and the substrate face each other.
  • FIGS. 9A and 9B show the amount of displacement of the second diaphragm portion and the amount of displacement of the portion of the substrate facing the second diaphragm portion when a trench is present.
  • FIGS. 9A and 9B show the amount of displacement of the second diaphragm portion and the amount of displacement of the portion of the substrate facing it when no trench is present.
  • the amount of displacement viewed in the longitudinal direction (X-axis direction) of the diaphragm portion is shown.
  • the displacement amount of the diaphragm portion and the substrate is substantially the same even if the longitudinal direction (X-axis direction) position of the diaphragm portion is different.
  • the displacement amount of the diaphragm portion and the substrate is larger when the trench is present than when the trench is not present.
  • the amount of displacement of the substrate changes substantially from the vicinity of the center of the substrate to the center of the diaphragm, and then increases.
  • the amount of displacement of the substrate decreases from the vicinity of the center of the substrate to the center of the diaphragm, and then increases.
  • the above-mentioned difference due to the presence or absence of the trench is considered to be caused by the fact that the central portion of the substrate is easily bent due to the presence of the trench, and thereby the central portion of the substrate provided with the trench is easily displaced.
  • the displacement of the central portion of the membrane is restricted by the substrate, but the central portion of the substrate is easily displaced by the trench, and the central portion of the membrane is also easily displaced. Conceivable.
  • the diaphragm portion when a trench is present, the diaphragm portion is bent so that the central portion in the short direction (Y-axis direction) is recessed throughout the longitudinal direction (X-axis direction) of the diaphragm portion.
  • the portion of the substrate that is deformed and faces the diaphragm portion is similarly bent and deformed.
  • the deflection shape of the diaphragm portion and the deflection shape of the portion of the substrate facing the diaphragm portion substantially coincide with each other in the short direction.
  • the flexure shape of the diaphragm portion and the substrate facing it in the short direction It is estimated that it is possible to substantially match the deflection shape of the portion.
  • the pressure detection element is designed to be robust against stress, even if the external force acting on the pressure detection element is different, the deflection shape of the diaphragm portion and the deflection shape of the portion of the substrate facing it Are almost identical.
  • the bending shape of the diaphragm portion and the bending shape of the substrate in the longitudinal direction (X-axis direction) of the diaphragm portion are substantially the same regardless of the presence or absence of the trench. Strictly speaking, the degree of coincidence is slightly higher when there is no trench.
  • the deflection shape of the diaphragm portion and the deflection shape of the portion of the substrate facing the diaphragm portion substantially coincide with each other when the pressure detection element is deflected by receiving an external force.
  • the distance between the diaphragm portion and the portion of the substrate (that is, the electrode) facing the diaphragm portion is maintained in the same manner as the distance in the pressure detecting element that is not subjected to an external force and is not deformed.
  • the first space RA, the second space RB, and the trench 30a communicate with each other via a communication path 34a.
  • the reason is to release the pressure in the first and second spaces RA and RB raised by the deflection of the first and second diaphragm portions 32A and 32B into the trench 30a.
  • the pressure in the first and second spaces RA and RB which is increased by the expansion of the gas in the first and second spaces RA and RB, is increased in the trench 30a. This is to escape.
  • the first and second spaces RA and RB become excessively high in pressure, the first and second diaphragm portions 32A and 32B are less likely to bend toward the first and second electrodes 36A and 36B.
  • the second embodiment of the present invention is substantially the same as the first embodiment described above except that the first space and the second space are not in communication. Therefore, the pressure detection element according to the second embodiment will be described focusing on the different points.
  • symbol is attached
  • FIG. 10 is a top view of the pressure detection element according to the second embodiment in which the membrane is omitted.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the pressure detection element according to the second embodiment.
  • the first space RA and the second space RB are independent from each other and are not in communication with each other. That is, both ends of the partition wall portion 134c in the longitudinal direction (X-axis direction) are connected to the outer frame portion 134b of the spacer member 134. Further, as shown in FIG. 11, the trench 130 a of the substrate 130 is located under the partition wall part 134 c of the spacer member 134.
  • the distance between the diaphragm and the electrode on the substrate, which is caused by the deflection of the pressure detection element, is determined. Change can be suppressed.
  • the third embodiment of the present invention is an improved form of the above-described second embodiment. Therefore, the pressure detection element according to the third embodiment will be described focusing on the different points.
  • symbol is attached
  • FIG. 12 is a top view of the pressure detection element according to the third embodiment in which the membrane is omitted.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the pressure detection element according to the third embodiment.
  • a plurality of cavities 230b are provided in the portion of the substrate 230 that faces the first space RA and the second space RB.
  • a pair of cavities 230b are disposed so as to sandwich the first electrode 36A in the longitudinal direction (X-axis direction) of the first diaphragm portion 32A, and the second A pair of cavities 230b are arranged so as to sandwich the electrode 36B in the longitudinal direction of the second diaphragm portion 32B.
  • each of the cavities 230b extends in the short direction (Y-axis direction) of the first and second diaphragm portions 32A and 32B, and the length in the extending direction is the first and second lengths. It is substantially the same as the length of the two diaphragm portions 32A and 32B in the short direction.
  • the reason why the plurality of cavities 230b are provided is that the pressure in the first and second spaces RA and RB increased by the deflection of the first and second diaphragm portions 32A and 32B is changed to the cavities 230b. This is to escape inside. Further, when the temperature in the measurement environment is high, the pressures in the first and second spaces RA and RB, which are increased by the expansion of the gas in the first and second spaces RA and RB, are changed to the cavities. This is to escape into 230b. When the first and second spaces RA and RB become excessively high in pressure, the first and second diaphragm portions 32A and 32B are less likely to bend toward the first and second electrodes 36A and 36B.
  • the deformation between the diaphragm and the electrode on the substrate caused by the deflection of the pressure detection element occurs. A change in distance can be suppressed.
  • the fourth embodiment of the present invention is an improvement of the above-described third embodiment. Therefore, the pressure detection element according to the fourth embodiment will be described focusing on the different points.
  • symbol is attached
  • FIG. 1 is a diagrammatic representation of the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a top view of the pressure detection element according to the fourth embodiment in which the membrane is omitted.
  • the pressure detection element 316 also includes a plurality of pressure sensing elements 316 in the portion of the substrate 330 that faces the first space RA and the second space RB, respectively, as in the third embodiment.
  • a cavity 330b is provided.
  • the cavities 330b are arranged in a matrix in the vicinity of both ends in the longitudinal direction (X-axis direction) of each of the first and second electrodes 36A and 36B.
  • the cavity 230b is a portion of the substrate 230 facing each of the first and second diaphragm portions 32A and 32B, and its short direction (Y-axis direction). It extends throughout.
  • the cavity 330b is a portion of the substrate 330 that faces each of the first and second diaphragm portions 32A and 32B, and does not extend over the entire short direction.
  • the cavity 230b of the above-described third embodiment when a cavity exists in the entire portion in the short direction in the portion of the substrate facing the diaphragm portion, an external force acting on the pressure detection element (its size and Depending on the direction, the deflection deformation in the short direction in the portion of the substrate is limited by the cavity.
  • the deflection shape of the diaphragm portion it is difficult for the deflection shape of the diaphragm portion to coincide with the deflection shape of the opposing substrate portion. Therefore, depending on the external force acting on the pressure detection element, it is preferable that the cavity does not extend over the entire short direction of the portion of the substrate facing the diaphragm portion, as in the cavity 330b of the fourth embodiment.
  • the cavity so as to avoid the center in the lateral direction in the portion of the substrate facing the diaphragm portion.
  • FIG. 15 is an improved view of the fourth embodiment, and is a top view of a pressure detection element from which a membrane is omitted.
  • the plurality of cavities 430b are portions of the substrate 430 facing the first space RA and the second space RB, respectively.
  • the substrate 430 and the membrane 32 are provided so as to be positioned at the four corners of each of the first and second spaces RA and RB when viewed in the opposing direction (viewed in the Z-axis direction). Accordingly, the portion of the substrate 430 facing the first and second diaphragm portions 32A and 32B can be bent in the short direction (Y-axis direction) without being limited to the cavity 430b.
  • the deformation between the diaphragm and the electrode on the substrate caused by the deflection of the pressure detection element occurs. A change in distance can be suppressed.
  • the fifth embodiment is an improved form of the above-described third embodiment, and the first and second electrodes are different. Therefore, the pressure detection element according to the fifth embodiment will be described focusing on the different points.
  • symbol is attached
  • FIG. 5 is an improved form of the above-described third embodiment, and the first and second electrodes are different. Therefore, the pressure detection element according to the fifth embodiment will be described focusing on the different points.
  • symbol is attached
  • FIG. 16 is a top view of the pressure detection element according to the fifth embodiment in which the membrane is omitted.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of the pressure detection element according to the fifth embodiment in a state where it is bent and deformed.
  • the first and second electrodes 536A and 536B have shapes different from those of the other first to fourth embodiments described above.
  • the shapes of the first and second electrodes 536A and 536B are similar to the first and second diaphragm portions 32A and 32B in the longitudinal direction (X-axis direction) and the short direction (Y-axis direction).
  • the recess C1 is provided at the center of the membrane, that is, at the center of the edge of the spacer member 134 on the partition wall 134c side.
  • the recess C2 is provided on each edge at both ends in the longitudinal direction.
  • first and second diaphragm portions 32A and 32B are deformed differently from other portions.
  • the vicinity of the partition wall portion 134c in the first and second diaphragm portions 32A and 32B is greatly bent unlike the deflection deformation of other portions.
  • the deformation between the diaphragm and the electrode on the substrate caused by the deflection of the pressure detection element occurs. A change in distance can be suppressed.
  • the substrate 230 is provided with one trench 230a.
  • the embodiment of the present invention is not limited to this.
  • FIG. 18 is a top view of the pressure detection element according to the sixth embodiment of the present invention in which the membrane is omitted.
  • the substrate 630 is provided with three trenches 630a.
  • the three trenches 630a may have the same shape or different shapes.
  • the bent shape of the portion of the substrate that faces the bent shape of the first and second diaphragm portions 32A, 32B Can be made more consistent.
  • the trench 130a is provided on the surface of the substrate 130 on the membrane 32 side.
  • the embodiment of the present invention is not limited to this.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of a pressure detection element according to Embodiment 7 of the present invention.
  • the trench 730 a is on the membrane side surface of the substrate 730 where the first and second electrodes 36 ⁇ / b> A and 36 ⁇ / b> B are provided. It is provided on the opposite surface.
  • the first space RA and the second space are used as spaces where the diaphragm portion and the electrode face each other.
  • RB is provided. That is, two pairs of diaphragm portions and electrodes are provided in one pressure detection element.
  • the embodiment of the present invention is not limited to this.
  • FIG. 20 is a top view of the pressure detection element according to the eighth embodiment of the present invention, in which the membrane is omitted.
  • FIG. 21 is a top view of the pressure detection element according to the ninth embodiment of the present invention in which the membrane is omitted.
  • the membrane has four diaphragm parts, that is, a first diaphragm part 832A, a second diaphragm part 832B, and a third diaphragm part 832C. , And a fourth diaphragm portion 832D.
  • the four diaphragm portions 832A to 832D are arranged in the lateral direction (Y-axis direction).
  • the first diaphragm portion 832A and the first electrode 836A face each other
  • the second diaphragm portion 832B and the second electrode 836B face each other, and the third space.
  • the third diaphragm portion 832C and the third electrode 836C face each other
  • the fourth diaphragm portion 832D and the fourth electrode 836D face each other.
  • the trench 830a is formed between the first diaphragm portion 832A and the second diaphragm portion 832B, and between the second diaphragm portion 832B and the third diaphragm portion 832C when viewed in the opposing direction of the substrate and the membrane (Z-axis direction). And between the third diaphragm portion 832C and the fourth diaphragm portion 832D.
  • the membrane has four diaphragm portions, that is, a first diaphragm portion 932A, a second diaphragm portion 932B, and a third diaphragm portion 932C. , And a fourth diaphragm portion 932D.
  • the four diaphragm portions 932A to 932D are arranged in a 2 ⁇ 2 matrix.
  • the first diaphragm portion 932A and the first electrode 936A face each other
  • the second diaphragm portion 932B and the second electrode 936B face each other, and the third space.
  • the trench 930a has a cross shape when viewed in the facing direction (Z-axis direction) of the substrate and the membrane. Specifically, the trench 930a extends from the center of the substrate between the first diaphragm portion 932A and the second diaphragm portion 932B, between the third diaphragm portion 932C and the fourth diaphragm portion 932D, and between the first diaphragm portion 932D and the first diaphragm portion 932D.
  • This is a cross shape extending between the diaphragm portion 932A and the third diaphragm portion 932C and between the second diaphragm portion 932B and the fourth diaphragm portion 932D.
  • the trench 30a functions as a refuge from which the pressures of the raised first and second spaces RA and RB escape.
  • a cavity 230b for releasing the pressures of the raised first and second spaces RA and RB is provided.
  • the escape place where the pressures of the raised first and second spaces RA and RB escape is not limited to the trench and the cavity.
  • FIG. 22 is a top view of the pressure detection element according to the tenth embodiment, in which the membrane is omitted.
  • FIG. 23 is an exploded perspective view of the pressure detection element in which the membrane is omitted according to the tenth embodiment.
  • the pressure detection element 1016 includes an additional space 1030c in order to release the increased pressures in the first and second spaces RA and RB.
  • the additional space 1030c is a space defined by a spacer 1034 covering a recess provided in the substrate 1030.
  • the additional space 1030c is arranged outside the first and second diaphragm portions 32A and 32B and in a position excluding the space in the opposite direction (Z-axis direction) of the substrate 1030 and the membrane.
  • the additional space 1030c is in the longitudinal direction (X-axis direction) with respect to the first and second diaphragm portions 32A and 32B when viewed in the facing direction (Z-axis direction) between the substrate 1030 and the membrane. And extends in the parallel direction (Y-axis direction) of the first and second diaphragm portions 32A and 32B.
  • the additional space 1030c is connected to the trench 1030a.
  • the trench 1030a is provided in the spacer member 1034, and is connected to a communication path 1034a that connects the first and second spaces RA and RB.
  • the additional space 1030c communicates with the first and second spaces RA and RB via the trench 1030a and the communication path 1034a.
  • the pressure detection element 1016 of the tenth embodiment when the pressure in the first and second spaces RA and RB increases, the increased pressure can escape to the trench 1030a, the cavity 1030b, and the additional space 1030c. .
  • the cavity 1030b can be omitted.
  • the pressures in the first and second spaces RA and RB can be maintained substantially constant regardless of the temperature (ambient temperature) in the measurement environment.
  • the additional space 1030c is arranged outside the first and second diaphragm portions 32A and 32B and in a position excluding the space in the opposite direction (Z-axis direction) of the substrate 1030 and the membrane. Therefore, without damaging the above-described effect of the trench 1030a, that is, the effect of substantially matching the deflection shape of the diaphragm portion with the deflection shape of the portion of the substrate opposite to the deflection portion when the pressure detection element is deflected by receiving an external force.
  • the pressures in the first and second spaces RA and RB can be maintained substantially constant. This will be described with an example.
  • FIG. 24 shows the thermal drift of the pressure in the first and second spaces for each of the samples of different pressure sensing elements.
  • sample A is a pressure detection element according to a comparative example having a configuration in which the trench 1030a and the additional space 1030c are eliminated from the pressure detection element 1016 of the tenth embodiment.
  • the sample B is a pressure detection element having a configuration in which the cavity 1030b and the additional space 1030c are eliminated from the pressure detection element 1016 of the tenth embodiment, that is, the pressure detection element 16 of the first embodiment.
  • Sample C is a pressure detection element having a configuration in which the cavity 1030b is omitted from the pressure detection element 1016 of the tenth embodiment, that is, a pressure detection element according to a modification of the tenth embodiment.
  • the sample A has a configuration in which a trench and an additional space are not provided, and only a cavity is provided. Therefore, when the ambient temperature changes, the first and second spaces RA, RB The pressure inside changes greatly. That is, the amount of pressure thermal drift, which is the amount of pressure change per unit temperature, is large.
  • the sample B is not provided with a cavity and an additional space and is provided with only a trench, even if the ambient temperature changes, the pressure in the first and second spaces RA and RB is slight. It only changes to. That is, the amount of pressure thermal drift is small.
  • the sample C is not provided with a cavity, but has a trench and an additional space, the pressure in the first and second spaces RA and RB substantially changes even when the temperature changes. do not do. That is, the amount of pressure thermal drift is substantially zero.
  • the size and layout of the trench 1030a and the cavity 1030b are limited by the specifications of the pressure detection elements such as the size and layout of the first and second diaphragm portions 32A and 32B (that is, the first and second spaces RA and RB). There is. In some cases, only the trench 1030a or the cavity 1030b alone may not sufficiently suppress the pressure increase due to the high temperature in the measurement environment, that is, the amount of thermal drift in pressure is made substantially zero. It may not be possible. Therefore, by providing the additional space 1030c, the thermal drift amount of pressure can be made substantially zero. As a result, the pressures in the first and second spaces RA and RB can be maintained substantially constant regardless of the temperature under the measurement environment.
  • FIG. 25 is a top view of the pressure detection element according to the eleventh embodiment, in which the membrane is omitted.
  • the pressure detection element 1116 includes two additional spaces 1130c.
  • Each of the two additional spaces 1130c has a first diaphragm portion and a second diaphragm portion so that the first and second diaphragm portions 32A and 32B are located between the substrate 1130 and the membrane in the opposite direction (Z-axis direction). It is arranged outside the longitudinal direction (X-axis direction) with respect to 32A and 32B.
  • the first and second diaphragm portions 32A and 32B extend in the parallel direction (Y-axis direction).
  • one additional space 1130c is connected to one end of the trench 1130a, and the other additional space 1130c is connected to the other end of the trench 1130a.
  • the trench 1130a is provided in the spacer member 1034 and is connected to a communication path 1034a that connects the first and second spaces RA and RB. That is, the two additional spaces 1130c communicate with the first and second spaces RA and RB via the trench 1130a and the communication path 1034a.
  • the increased pressures in the first and second spaces RA and RB can escape to the trench 1130a, the cavity 1130b, and the two additional spaces 1130c.
  • FIG. 26 is a top view of the pressure detection element according to the twelfth embodiment with the membrane omitted.
  • the pressure detection element 1216 includes two additional spaces 1230c.
  • the two additional spaces 1230c are in the longitudinal direction (X-axis direction) with respect to the first and second diaphragm portions 32A and 32B in a state adjacent to each other in parallel when viewed in the facing direction (Z-axis direction) of the substrate 1230 and the membrane. ) Is arranged outside.
  • the trench 1230a is connected to the two additional spaces 1230c at one end thereof.
  • the trench 1230a is provided in the spacer member 1034 and is connected to a communication path 1034a that connects the first and second spaces RA and RB. That is, the two additional spaces 1230c communicate with the first and second spaces RA and RB via the trench 1230a and the communication path 1034a.
  • the increased pressures in the first and second spaces RA and RB can escape to the trench 1230a, the cavity 1230b, and the two additional spaces 1230c.
  • FIG. 27 is a top view of the pressure detection element according to the thirteenth embodiment, in which the membrane is omitted.
  • the shape of the additional space 1330c is different from the shapes of the additional spaces 1030c, 1130c, and 1230c in the tenth to twelfth embodiments described above. That is, in the case of the thirteenth embodiment, the shape of the additional space 1330c is not a straight line but a curved line when viewed in the facing direction (Z-axis direction) between the substrate 1330 and the membrane.
  • the additional space 1330c is in the longitudinal direction (X-axis direction) with respect to the first and second diaphragm portions 32A and 32B when viewed in the facing direction (Z-axis direction) between the substrate 1330 and the membrane. And extends in the parallel direction (Y-axis direction) of the first and second diaphragm portions 32A and 32B.
  • the additional space 1330c is connected to the trench 1330a.
  • the trench 1330a is provided in the spacer member 1034, and is connected to a communication path 1034a that connects the first and second spaces RA and RB. That is, the additional space 1330c communicates with the first and second spaces RA and RB via the trench 1330a and the communication path 1034a.
  • the increased pressure in the first and second spaces RA and RB can escape to the trench 1330a, the cavity 1330b, and the curved additional space 1330c.
  • FIG. 28 is a top view of the pressure detection element according to the fourteenth embodiment, in which the membrane is omitted.
  • FIG. 29 is an exploded perspective view of the pressure detection element according to the fourteenth embodiment, with the membrane omitted.
  • the additional spaces 1030c, 1130c, 1230c, and 1330c in the above-described tenth to thirteenth embodiments communicate with the first and second spaces RA and RB through the trenches 1030a, 1130a, 1230a, and 1330a.
  • the additional space 1430c communicates with the first and second spaces RA and RB without passing through the trench 1430a.
  • the additional space 1430c is in the longitudinal direction with respect to the first and second diaphragm portions 32A and 32B, as viewed in the facing direction (Z-axis direction) between the substrate 1430 and the membrane. It arrange
  • the spacer member 1434 is provided with two communication paths 1434a that connect the first and second spaces RA, RB and the additional space 1430c. The first space RA and the additional space 1430c are communicated with each other via one connecting path 1434a.
  • the second space RB and the additional space 1430c are communicated with each other via the other communication path 1434a.
  • the first and second spaces RA and RB communicate with each other via the additional space 1434c.
  • the additional space 1430c is not connected to the trench 1430a.
  • the increased pressures in the first and second spaces RA and RB can escape to the cavity 1430b and the additional space 1430c.
  • the number and shape of the additional space are not limited. That is, the additional space is a space different from the first and second spaces RA and RB, and communicates with the first and second spaces RA and RB via the trench or without the trench. It is a space provided in the pressure detection element. Further, the additional space may be provided in the substrate, may be provided in the spacer member, or may be provided in both of them.
  • the present invention is applicable to a capacitance type pressure detection element.

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Abstract

圧力検出素子１６は、基板３０と、基板３０に設けられた第１および第２の電極３６Ａ、３６Ｂと、第１のダイヤフラム部３２Ａと第２のダイヤフラム部３２Ｂとを備え、基板３０に対して間隔をあけて配置されるメンブレン３２と、基板３０とメンブレン３２との間に配置され、第１の電極３６Ａと第１のダイヤフラム部３２Ａが間隔をあけて対向し合う第１の空間ＲＡと第２の電極３６Ｂと第２のダイヤフラム部３２Ｂが間隔をあけて対向し合う第２の空間ＲＢとを画定するスペーサ部材３４と、を有する。基板３０が、基板３０とメンブレン３２の対向方向視で、第１のダイヤフラム部３２Ａと第２のダイヤフラム部３２Ｂとの間に位置する部分にトレンチ３０ａを備える。

Description

圧力検出素子および圧力検出装置
　本発明は、静電容量式の圧力検出素子およびそれを備えた圧力検出装置に関する。
　静電容量式の圧力検出素子の一例として、特許文献１には、ダイヤフラムと、ダイヤフラムに対して間隔をあけて対向しているウェハ（基板）とを有する圧力検出素子が記載されている。基板は電極を備える。特許文献１に記載された圧力検出素子において、基板とダイヤフラムは、その対向方向視で同一の矩形状であって、長手方向の長さ寸法が短手方向の長さに対して少なくとも３倍にされている。
　そのため、基板とダイヤフラムは、短手方向のたわみが抑制され、長手方向にたわみやすくなる。これにより、圧力検出素子に外力が作用したときに、ダイヤフラムおよび基板は主に長手方向にたわみ、それにより両者のたわみ形状が一致する。その結果、外力によって圧力検出素子にたわみが生じても、圧力検出素子に外力が作用していない場合と同様にダイヤフラムと基板上の電極との間の距離が維持される。
特表２０１６－５２６１５７号公報
　例えば、圧力検出素子がダイヤフラムを露出させた状態で樹脂パッケージに埋設される場合、樹脂パッケージの材料であるモールド樹脂の熱膨張や硬化収縮によって圧力検出素子に大きな外力が作用する。このように大きな外力が作用する場合、特許文献１に記載された圧力検出素子のように、基板およびダイヤフラムの長手方向の長さが短手方向の長さの少なくとも３倍であっても、ダイヤフラムが短手方向にたわみ変形しうる。その結果、ダイヤフラムと基板上の電極との間の距離が変化しうる。
　そこで、本発明は、静電容量式の圧力検出素子において、圧力検出素子にたわみが生じることによって起こる、ダイヤフラムと基板上の電極との間の距離の変化を抑制することを課題とする。
　上記技術的課題を解決するために、本発明の一態様によれば、
　基板と、
　前記基板に設けられた第１および第２の電極と、
　第１のダイヤフラム部と第２のダイヤフラム部とを備え、前記基板に対して間隔をあけて配置されるメンブレンと、
　前記基板と前記メンブレンとの間に配置され、前記第１の電極と前記第１のダイヤフラム部が間隔をあけて対向し合う第１の空間と前記第２の電極と前記第２のダイヤフラム部が間隔をあけて対向し合う第２の空間とを画定するスペーサ部材と、を有し、
　前記基板が、前記基板と前記メンブレンの対向方向視で、前記第１のダイヤフラム部と前記第２のダイヤフラム部との間に位置する部分にトレンチを備える、
圧力検出素子が提供される。
　加えて、本発明の別の態様によれば、
　上述の圧力検出素子と、
　前記圧力検出素子が埋設され、且つ前記圧力検出素子の第１および第２のダイヤフラム部を外部に露出させる露出穴を備える樹脂パッケージと、を有する、
圧力検出装置が提供される。
　本発明によれば、静電容量式の圧力検出素子において、圧力検出素子にたわみが生じることによって起こる、ダイヤフラムと基板上の電極との間の距離の変化を抑制することができる。
本発明の実施の形態１に係る圧力検出装置の斜視図 実施の形態１に係る圧力検出装置の断面図 実施の形態１に係る圧力検出素子の斜視図 メンブレンが取り外された状態の実施の形態１に係る圧力検出素子の分解斜視図 メンブレンが省略された実施の形態１に係る圧力検出素子の上面図 実施の形態１に係る圧力検出素子の断面図 ＦＥＭ解析に使用した圧力検出素子モデルの諸元データを示す図 本発明の実施例に係るダイヤフラム部および基板の変位を示す図 本発明の実施例に係るダイヤフラム部および基板の変位を示す図 比較例に係るダイヤフラム部および基板の変位を示す図 比較例に係るダイヤフラム部および基板の変位を示す図 メンブレンが省略された本発明の実施の形態２に係る圧力検出素子の上面図 実施の形態２に係る圧力検出素子の断面図 メンブレンが省略された本発明の実施の形態３に係る圧力検出素子の上面図 実施の形態３に係る圧力検出素子の断面図 メンブレンが省略された本発明の実施の形態４に係る圧力検出素子の上面図 実施の形態４の改良形態であって、メンブレンが省略された圧力検出素子の上面図 メンブレンが省略された本発明の実施の形態５に係る圧力検出素子の上面図 たわみ変形した状態の実施の形態５に係る圧力検出素子の断面図 メンブレンが省略された本発明の実施の形態６に係る圧力検出素子の上面図 本発明の実施の形態７に係る圧力検出素子の断面図 メンブレンが省略された本発明の実施の形態８に係る圧力検出素子の上面図 メンブレンが省略された本発明の実施の形態９に係る圧力検出素子の上面図 メンブレンが省略された本発明の実施の形態１０に係る圧力検出素子の上面図 本発明の実施の形態１０に係る、メンブレンが省略された圧力検出素子の分解斜視図 異なる複数の圧力検出素子のサンプルそれぞれにおける第１および第２の空間内の圧力の熱ドリフトを示すグラフ メンブレンが省略された本発明の実施の形態１１に係る圧力検出素子の上面図 メンブレンが省略された本発明の実施の形態１２に係る圧力検出素子の上面図 メンブレンが省略された本発明の実施の形態１３に係る圧力検出素子の上面図 メンブレンが省略された本発明の実施の形態１４に係る圧力検出素子の上面図 本発明の実施の形態１４に係る、メンブレンが省略された圧力検出素子の分解斜視図
　本発明の一態様の圧力検出素子は、基板と、前記基板に設けられた第１および第２の電極と、第１のダイヤフラム部と第２のダイヤフラム部とを備え、前記基板に対して間隔をあけて配置されるメンブレンと、前記基板と前記メンブレンとの間に配置され、前記第１の電極と前記第１のダイヤフラム部が間隔をあけて対向し合う第１の空間と前記第２の電極と前記第２のダイヤフラム部が間隔をあけて対向し合う第２の空間とを画定するスペーサ部材と、を有し、前記基板が、前記基板と前記メンブレンの対向方向視で、前記第１のダイヤフラム部と前記第２のダイヤフラム部との間に位置する部分にトレンチを備える。
　この態様によれば、静電容量式の圧力検出素子において、圧力検出素子にたわみが生じることによって起こる、ダイヤフラムと基板上の電極との間の距離の変化を抑制することができる。
　例えば、前記トレンチが前記基板における前記メンブレン側の表面に設けられてもよい。
　例えば、前記基板と前記メンブレンの対向方向視で、前記第１および第２のダイヤフラム部が、長手方向および短手方向を備える矩形状であって、前記短手方向に並び、前記トレンチが前記長手方向に延在してもよい。
　例えば、前記トレンチの延在方向の長さが、前記第１および第２のダイヤフラム部における前記長手方向の長さ以上であるのが好ましい。これにより、外力を受けてたわむ圧力検出素子において、第１および第２のダイヤフラム部のたわみ形状と対応する基板の部分のたわみ形状がより一致させることができる。
　例えば、前記基板と前記メンブレンの対向方向視で、前記第１および第２の電極が、前記長手方向の両端の縁の中央に設けられたカットアウト部および前記メンブレンの中央側の縁の中央に設けられた凹部の少なくとも１つを備えてもよい。これにより、他の部分と大きく異なる変形が生じる第１および第２のダイヤフラム部の部分に対して第１および第２の電極が対向しない。それにより、第１および第２のダイヤフラム部と第１および第２の電極との間の静電容量に基づいて、メンブレンに作用する圧力を高精度に測定（算出）することができる。
　例えば、前記基板と前記メンブレンの対向方向視で前記第１および第２の電極を前記長手方向に挟むように、前記第１および第２の空間を臨む前記基板の部分にキャビティが設けられてもよい。これにより、上昇した第１および第２の空間内の圧力をキャビティに逃がすことができる。
　例えば、前記基板と前記メンブレンの対向方向視で前記第１および第２の空間の四隅それぞれに位置するように、前記基板にキャビティが設けられてもよい。これにより、上昇した第１および第２の空間内の圧力をキャビティに逃がすことができる。
　例えば、前記スペーサ部材が、前記第１の空間、前記第２の空間、および前記トレンチを連絡する連絡路を備えてもよい。これにより、第１および第２の空間内の圧力をトレンチに逃がすことができる。
　例えば、前記基板と前記メンブレンの対向方向視で前記第１および第２のダイヤフラム部の外側であって且つ前記第１および第２のダイヤフラム部の間を除く位置に配置され、前記第１および第２の空間に連通する追加空間が設けられてもよい。これにより、上昇した第１および第２の空間内の圧力を追加空間に逃がすことができる。
　例えば、前記トレンチが、前記基板における前記第１のダイヤフラム部と第２のダイヤフラム部の並列方向の中央に設けられ、前記第１および第２のダイヤフラム部が、前記トレンチを基準として対称であるのが好ましい。
　本発明の別の態様の圧力検出装置は、前記圧力検出素子と、前記圧力検出素子が埋設され、且つ前記圧力検出素子の第１および第２のダイヤフラム部を外部に露出させる露出穴を備える樹脂パッケージと、を有する。
　この態様によれば、静電容量式の圧力検出素子において、樹脂パッケージからの外力を受けて圧力検出素子にたわみが生じることによって起こる、ダイヤフラムと基板上の電極との間の距離の変化を抑制することができる。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１に係る圧力検出装置の斜視図である。図２は、本実施の形態１に係る圧力検出装置の断面図である。なお、これらの図に示すＸ－Ｙ－Ｚ直交座標系は本発明の理解を容易にするためのものであって、発明を限定するものではない。
　本実施の形態１に係る圧力検出装置１０は、圧力を測定する圧力センサであって、図１および図２に示すように、ベース基板１２と、そのベース基板１２に設けられた回路素子１４と、その回路素子１４に設けられた圧力検出素子１６とを有する。
　図２に示すように、回路素子１４は、例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）を備える素子である。また、回路素子１４は、バンプ１８を介してベース基板１２に電気的に接続されている。バンプ１８に代わって、回路素子１４はボンディングワイヤによってベース基板１２に電気的に接続されてもよい。
　圧力検出素子１６は、静電容量式の圧力センサ素子であり、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）素子である。また、圧力検出素子１６は、バンプ２０を介して回路素子１４に電気的に接続されている。バンプ２０に代わって、圧力検出素子１６はボンディングワイヤによって回路素子１４に電気的に接続されてもよい。なお、圧力検出素子１６のさらなる詳細については後述する。
　回路素子１４および圧力検出素子１６は、ベース基板１２上に設けられた樹脂パッケージ２２に埋設されている。ただし、圧力検出素子１６が圧力を検出できるように、圧力検出素子１６の一部分であるメンブレン（詳細は後述する）が、樹脂パッケージ２２の露出穴２２ａを介して外部に露出している。
　樹脂パッケージ２２には、圧力検出装置１０を例えば電子機器に取り付けるためのブラケット部材２４が設けられている。ブラケット部材２４は、内部空間２４ａが樹脂パッケージ２２の露出穴２２ａに連通する筒状部２４ｂを備える。筒状部２４ｂは、その外周面にＯリング（図示せず）が嵌装された状態で、電子機器の貫通穴に挿入される。
　ここからは、圧力検出素子１６の詳細について説明する。
　図３は、本実施の形態１に係る圧力検出素子の斜視図である。図４は、メンブレンが取り外された状態の本実施の形態１に係る圧力検出素子の分解斜視図である。図５は、メンブレンが省略された本実施の形態１に係る圧力検出素子の上面図である。そして、図６は本実施の形態１に係る圧力検出素子の断面図である。
　図３および図４に示すように、圧力検出素子１６は、いわゆる静電容量式の圧力検出デバイスであって、基板３０と、基板３０に対して間隔をあけて配置されるメンブレン３２と、基板３０とメンブレン３２との間に挟まれるスペーサ部材３４と、基板３０上に設けられた第１および第２の電極３６Ａ、３６Ｂとを有する。
　圧力検出素子１６の基板３０は、本実施の形態１の場合、例えば矩形状のウェハである。本実施の形態１の場合、基板３０は、２００μｍの厚さ（Ｚ軸方向の長さ）を備える。
　メンブレン３２は、例えば導電性シリコン材料から作製され、弾性と導電性とを備える導体である。本実施の形態１の場合、メンブレン３２は、矩形状であって、３～５μｍの厚さ（Ｚ軸方向の長さ）を備える。また、メンブレン３２は、詳細は後述するが、圧力が作用して変位する部分である第１のダイヤフラム部３２Ａと第２のダイヤフラム部３２Ｂとを備える。本実施の形態１の場合、第１のダイヤフラム部３２Ａと第２のダイヤフラム部３２Ｂは、基板３０とメンブレン３２の対向方向視（Ｚ軸方向視）で、長手方向（Ｘ軸方向）と短手方向（Ｙ軸方向）を備える矩形状であって、その短手方向（Ｙ軸方向）に並んでいる。
　スペーサ部材３４は、例えば厚さ（Ｚ軸方向の長さ）が約０．７μｍのｂｏｘ（ｂｕｒｉｅｄ　ｏｘｉｄｅ）層であって、基板３０とメンブレン３２との間に挟まれ、これらの間に空間を形成する。具体的には、スペーサ部材３４は、基板３０とメンブレン３２と共に、第１の空間ＲＡと第２の空間ＲＢを画定する。詳細には、第１の空間ＲＡの天井面が第１のダイヤフラム部３２Ａによって構成され、第２の空間ＲＢの天井面が第２のダイヤフラム部３２Ｂによって構成される。また、基板３０が第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢの床面を構成し、スペーサ部材３４が第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢの壁面を構成する。
　本実施の形態１の場合、第１の空間ＲＡと第２の空間ＲＢは、基板３０とメンブレン３２の対向方向視（Ｚ軸方向視）で、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂと同様に、長手方向（Ｘ軸方向）と短手方向（Ｙ軸方向）とを備える。その短手方向に、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢが並んでいる。また、本実施の形態１の場合、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢは、スペーサ部材３４の連絡路３４ａによって連絡されている。具体的には、スペーサ部材３４は、外枠部３４ｂと、外枠部３４ｂ内の空間を大きく２つに分けて第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢとを画定する２つの仕切り壁部３４ｃとから構成されている。外枠部３４ｂと仕切り壁部３４ｃの長手方向（Ｘ軸方向）の両端との間の隙間が、第１の空間ＲＡ、ＲＢを連絡する連絡路３４ａを構成している。このように第１の空間ＲＡと第２の空間ＲＢとを連絡する理由については後述する。
　第１および第２の電極３６Ａ、３６Ｂは、例えば導電性ポリシリコン材料から作製された導体である。第１の電極３６Ａは、第１の空間ＲＡにおいて第１のダイヤフラム部３２Ａと間隔をあけて対向することができる基板３０の部分に設けられている。第２の電極３６Ｂは、第２の空間ＲＢにおいて第２のダイヤフラム部３２Ｂと間隔をあけて対向することができる基板３０の部分に設けられている。
　本実施の形態１の場合、第１および第２の電極３６Ａ、３６Ｂは、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂと相似の形状であって、基板３０とメンブレン３２の対向方向視（Ｚ軸方向視）で矩形状である。
　このような構成の圧力検出素子１６によれば、メンブレン３２に作用する圧力によって第１のダイヤフラム部３２Ａと第１の電極３６Ａとの間の距離と、第２のダイヤフラム部３２Ｂと第２の電極３６Ｂとの間の距離が変化する。すなわち、第１のダイヤフラム部３２Ａと第１の電極３６Ａとの間の静電容量と、第２のダイヤフラム部３２Ｂと第２の電極３６Ｂとの間の静電容量が変化する。これらの静電容量の変化に基づいて、メンブレン３２に作用する圧力が測定される（算出される）。
　ここからは、圧力検出素子１６のさらなる特徴について説明する。
　図５および図６に示すように、圧力検出素子１６の基板３０は、トレンチ３０ａを備える。具体的には、基板３０とメンブレン３２の対向方向視（Ｚ軸方向視）で、第１のダイヤフラム部３２Ａと第２のダイヤフラム部３２Ｂとの間に、トレンチ３０ａは設けられている。
　本実施の形態１の場合、トレンチ３０ａは、基板３０におけるメンブレン３２側の表面に設けられている。また、トレンチ３０ａは、本実施の形態１の場合、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂの長手方向（Ｘ軸方向）に延在しており、そのトレンチ３０ａの延在方向の長さは第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂの長手方向の長さと同一である。さらに、トレンチ３０ａは、本実施の形態１の場合、矩形状の断面（延在方向と直交する断面）を備え、直線状に延在している。なお、トレンチ３０ａの延在方向の長さは、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂの長手方向の長さに比べて大きくてもよい。
　また、本実施の形態１の場合、トレンチ３０ａは、基板３０における第１のダイヤフラム部３２Ａと第２のダイヤフラム部３２Ｂの並列方向（Ｙ軸方向）の中央に設けられている。そのトレンチ３０ａを基準として、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂが対称である。
　さらに、本実施の形態１の場合、トレンチ３０ａは、スペーサ部材３４の連絡路３４ａを介して、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢに連絡している。
　このようなトレンチ３０ａを基板３０に設ける理由について説明する。
　図２に示すように、圧力検出素子１６は、メンブレン３２、または少なくとも第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂが外部に露出した状態で、樹脂パッケージ２２に埋設されている。
　樹脂パッケージ２２の材料であるモールド樹脂の熱膨張や硬化収縮によって圧力検出素子１６に大きな曲げ応力が作用する。これにより、圧力検出素子１６が、たわみうる。圧力検出素子１６がたわむと、基板３０とメンブレン３２との間の距離、すなわち第１の電極３６Ａと第１のダイヤフラム部３２Ａとの間の距離と第２の電極３６Ｂと第２のダイヤフラム部３２Ｂとの間の距離が、圧力検出素子１６がたわむ前に比べて変化する。例えば、たわむ前に比べて、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂが、第１および第２の電極３６Ａ、３６Ｂに対して部分的に接近するまたは離れる。
　このような圧力検出素子１６ｂのたわみ変形によって生じる第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂと第１および第２の電極３６Ａ、３６Ｂ間の距離の変化は、基板３０とメンブレン３２の厚さが異なることによって起こる。本実施の形態１の場合、基板３０の厚さが２００μｍ、メンブレン３２の厚さが３～５μｍである。また、この距離の変化は、メンブレン３２における第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂがスペーサ部材３４を介して基板３０に固定されていないことによって生じる。
　このような圧力検出素子１６のたわみ変形によって第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂと第１および第２の電極３６Ａ、３６Ｂとの間の距離が変化すると、複数の圧力検出装置１０において測定精度にバラツキが生じる。すなわち、圧力検出素子１６のたわみ変形の程度によって圧力検出装置１０の測定精度が異なる。
　このような問題に対して、発明者は、圧力検出素子１６のたわみ変形自体を抑制するのではなく、たわみ変形後の圧力検出素子１６において、基板３０のたわみ形状とメンブレン３２のたわみ形状を可能な限り一致させることを考えた。これにより、圧力検出素子１６がたわみ変形することによって生じる、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂと第１および第２の電極３６Ａ、３６Ｂとの間の距離の変化（たわみ変形する前からの変化）を抑制することを考えた。そして、そのために、発明者は、基板３０にトレンチ３０ａを設けることを考えた。
　基板３０のトレンチ３０ａを設けることによる効果を確認するために、発明者はＦＥＭ（Ｆｉｎｉｔｅ　Ｅｌｅｍｅｎｔ　Ｍｅｔｈｏｄ）解析を行った。
　図７は、ＦＥＭ解析に使用した圧力検出素子モデルの諸元データを示す図である。図８Ａおよび図８Ｂは、本発明の実施例に係るダイヤフラム部および基板の変位を示す図である。そして、図９Ａおよび図９Ｂは、比較例に係るダイヤフラム部および基板の変位を示す図である。
　図７に示すように、ＦＥＭ解析に用いた圧力検出素子モデルにおいて、第１および第２のダイヤフラム部の短手方向（Ｙ軸方向）長さは１８０μｍ、長手方向（Ｘ軸方向）長さは７２０μｍである。第１および第２のダイヤフラム部の間の距離は１００μｍである。第１および第２のダイヤフラム部を備えるメンブレンのサイズは、８３０μｍ×１２４０μｍであって、厚さは３．８μｍである。
　また、基板のサイズは、メンブレンのサイズと同一であり、厚さは２００μｍである。その基板に、長さが７２０μｍ、幅が１５μｍ、深さが６０μｍのトレンチが形成されている。
　なお、ＦＥＭ解析では、第１の空間、第２の空間、およびトレンチが連通していない圧力検出素子モデルを使用した。すなわち、スペーサ部材において、仕切り壁部の両端が外枠部に接続し、スペーサ部材の仕切り壁部の下に、トレンチが存在する（図１１参照）。
　このような圧力検出素子モデルに対して例えば熱ストレスなどの外力条件を加え、その外力によって生じたダイヤフラム部の変位量と、そのダイヤフラム部に対向する基板の部分の変位量とを算出した。ダイヤフラム部と基板の変位量は、厚さ方向（Ｚ軸方向）、すなわちダイヤフラム部と基板の対向方向の変位量である。
　図８Ａおよび図８Ｂは、トレンチが存在する場合における、第２のダイヤフラム部の変位量とそれに対向する基板の部分の変位量を示している。一方、図９Ａおよび図９Ｂは、トレンチが存在していない場合における、第２のダイヤフラム部の変位量とそれに対向する基板の部分の変位量を示している。ここでは、ダイヤフラム部の長手方向（Ｘ軸方向）に見た変位量を示している。
　図９Ａおよび図９Ｂからわかるように、トレンチがない場合、ダイヤフラム部と基板それぞれの変位量は、ダイヤフラム部の長手方向（Ｘ軸方向）位置が異なっても、ほぼ同じである。
　一方、図８Ａおよび図８Ｂからわかるように、トレンチがある場合、ダイヤフラム部の長手方向（Ｘ軸方向）位置が異なると、ダイヤフラム部と基板それぞれの変位量も異なる。
　トレンチが存在する場合と存在しない場合とを比較すると、トレンチが存在する場合、トレンチが存在しない場合に比べて、ダイヤフラム部と基板の変位量は大きい。また、トレンチが存在しない場合、基板の変位量は、基板の中央近傍からダイヤフラム部の中央までは略一定で推移し、その後は増加する。それに対して、トレンチが存在する場合、基板の変位量は、基板の中央近傍からダイヤフラム部の中央までは減少し、その後は増加する。
　トレンチの有無による上述の違いは、トレンチの存在によって基板の中央部分がたわみやすくなり、それによりトレンチが設けられた基板の中央部分が変位しやすくなったために生じたものと考えられる。また、トレンチが存在しない場合にはメンブレンの中央部分は基板によって変位を制限されていたが、トレンチによって基板の中央部分が変位しやすくなることにより、メンブレンの中央部分も変位しやすくなっていると考えられる。
　その結果、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、トレンチが存在する場合、ダイヤフラム部の長手方向（Ｘ軸方向）全体にわたって、ダイヤフラム部はその短手方向（Ｙ軸方向）中央部分がくぼむようにたわみ変形し、ダイヤフラム部に対向する基板の部分も同様にたわみ変形する。そして、トレンチが存在する場合、短手方向について、ダイヤフラム部のたわみ形状とそれに対向する基板の部分のたわみ形状がほぼ一致する。
　また、圧力検出素子に作用する外力が異なる場合には、トレンチの長さ、幅、深さ、および断面形状を適切に設定すれば、短手方向について、ダイヤフラム部のたわみ形状とそれに対向する基板の部分のたわみ形状とをほぼ一致させることが可能と推定される。なお、圧力検出素子がストレスに対してロバスト性を有する設計である場合、圧力検出素子に作用する外力が異なる場合であっても、ダイヤフラム部のたわみ形状とそれに対向する基板の部分のたわみ形状とはほぼ一致する。
　トレンチが存在しない場合、圧力検出素子に作用する外力が異なると、例えば外力が増加すると、ダイヤフラム部の短手方向（Ｙ軸方向）の中央部分と基板との間の変位量の差が増加すると推定される。
　なお、ダイヤフラム部の長手方向（Ｘ軸方向）についてのダイヤフラム部のたわみ形状と基板のたわみ形状は、トレンチの有無に関係なく、ほぼ一致している。厳密に言えば、トレンチが存在しない方がやや一致度が高い。
　ＦＥＭ解析の結果をまとめると、基板にトレンチを設けることにより、外力を受けて圧力検出素子にたわみが生じたとき、ダイヤフラム部のたわみ形状とそれに対向する基板の部分のたわみ形状が略一致する。それにより、ダイヤフラム部とそれに対向する基板の部分（すなわち電極）との間の距離が、外力を受けておらずたわみ変形をしていない圧力検出素子における距離と同様に維持される。
　なお、本実施の形態１の場合、図５に示すように、第１の空間ＲＡ、第２の空間ＲＢ、およびトレンチ３０ａは、連絡路３４ａを介して連絡している。その理由は、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂがたわむことによって上昇した第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢ内の圧力を、トレンチ３０ａ内に逃がすためである。また、測定環境下の温度が高温である場合、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢ内のガスが膨張することによって上昇した第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢ内の圧力をトレンチ３０ａ内に逃がすためである。第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢが過度に高圧になると、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂが第１および第２の電極３６Ａ、３６Ｂに向かってたわみにくくなる。
　このような本実施の形態１によれば、静電容量式の圧力検出素子において、圧力検出素子にたわみが生じることによって起こる、ダイヤフラムと基板上の電極との間の距離の変化を抑制することができる。
（実施の形態２）
　本発明の実施の形態２は、第１の空間と第２の空間が連絡していない点を除いて、上述の実施の形態１と実質的に同一である。したがって、異なる点を中心に、本実施の形態２に係る圧力検出素子について説明する。なお、上述の実施の形態１の構成要素と実質的に同一の構成要素には、同一の符号が付されている。
　図１０は、メンブレンが省略された本実施の形態２に係る圧力検出素子の上面図である。また、図１１は、本実施の形態２に係る圧力検出素子の断面図である。
　図１０に示すように、本実施の形態２の圧力検出素子１１６において、第１の空間ＲＡと第２の空間ＲＢは、互いに独立しており連絡していない。すなわち、スペーサ部材１３４の外枠部１３４ｂに仕切り壁部１３４ｃの長手方向（Ｘ軸方向）の両端が接続されている。また、図１１に示すように、基板１３０のトレンチ１３０ａは、スペーサ部材１３４の仕切り壁部１３４ｃの下に位置する。
　本実施の形態２も、上述の実施の形態１と同様に、静電容量式の圧力検出素子において、圧力検出素子にたわみが生じることによって起こる、ダイヤフラムと基板上の電極との間の距離の変化を抑制することができる。
（実施の形態３）
　本発明の実施の形態３は、上述の実施の形態２の改良形態である。したがって、異なる点を中心に、本実施の形態３に係る圧力検出素子について説明する。なお、上述の実施の形態２の構成要素と実質的に同一の構成要素には、同一の符号が付されている。
　図１２は、メンブレンが省略された本実施の形態３に係る圧力検出素子の上面図である。また、図１３は、本実施の形態３に係る圧力検出素子の断面図である。
　図１２および図１３に示すように、第１の空間ＲＡと第２の空間ＲＢそれぞれを臨む基板２３０の部分に複数のキャビティ２３０ｂが設けられている。本実施の形態３の圧力検出素子２１６においては、第１の電極３６Ａを第１のダイヤフラム部３２Ａの長手方向（Ｘ軸方向）に挟むように１組のキャビティ２３０ｂが配置されるとともに、第２の電極３６Ｂを第２のダイヤフラム部３２Ｂの長手方向に挟むように１組のキャビティ２３０ｂが配置されている。本実施の形態３の場合、キャビティ２３０ｂそれぞれは、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂの短手方向（Ｙ軸方向）に延在し、その延在方向の長さは第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂの短手方向の長さと略同一である。
　これらの複数のキャビティ２３０ｂが設けられている理由は、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂがたわむことによって上昇した第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢ内の圧力を、これらのキャビティ２３０ｂ内に逃がすためである。また、測定環境下の温度が高温である場合、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢ内のガスが膨張することによって上昇した第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢ内の圧力をこれらのキャビティ２３０ｂ内に逃がすためである。第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢが過度に高圧になると、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂが第１および第２の電極３６Ａ、３６Ｂに向かってたわみにくくなる。
　本実施の形態３も、上述の実施の形態１、２と同様に、静電容量式の圧力検出素子において、圧力検出素子にたわみが生じることによって起こる、ダイヤフラムと基板上の電極との間の距離の変化を抑制することができる。
（実施の形態４）
　本発明の実施の形態４は、上述の実施の形態３の改良形態である。したがって、異なる点を中心に、本実施の形態４に係る圧力検出素子について説明する。なお、上述の実施の形態３の構成要素と実質的に同一の構成要素には、同一の符号が付されている。
　図１４は、メンブレンが省略された本実施の形態４に係る圧力検出素子の上面図である。
　図１４に示すように、本実施の形態４の圧力検出素子３１６も、上述の実施の形態３と同様に、第１の空間ＲＡと第２の空間ＲＢそれぞれを臨む基板３３０の部分に複数のキャビティ３３０ｂが設けられている。しかしながら、本実施の形態４の場合、キャビティ３３０ｂは、第１および第２の電極３６Ａ、３６Ｂそれぞれの長手方向（Ｘ軸方向）の両端の近傍に、マトリックス状に配置されている。
　上述の実施の形態３の場合、図１２に示すように、キャビティ２３０ｂは、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂそれぞれに対向する基板２３０の部分で、その短手方向（Ｙ軸方向）全体にわたって延在している。一方、本実施の形態４の場合、キャビティ３３０ｂは、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂそれぞれに対向する基板３３０の部分で、その短手方向全体にわたって延在していない。
　これにより、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂそれぞれに対向する基板３３０の部分は、キャビティ３３０ｂに影響を受けることなく、たわみ変形、特に短手方向（Ｙ軸方向）についてたわみ変形することができる。具体的に説明すると、上述の実施の形態３のキャビティ２３０ｂのように、ダイヤフラム部に対向する基板の部分にその短手方向全体にわたってキャビティが存在すると、圧力検出素子に作用する外力（その大きさや方向）にもよるが、その基板の部分における短手方向についてのたわみ変形がキャビティによって制限される。その結果として、ダイヤフラム部のたわみ形状と対向する基板の部分のたわみ形状とが一致しにくくなる。したがって、圧力検出素子に作用する外力によっては、本実施の形態４のキャビティ３３０ｂのように、キャビティはダイヤフラム部に対向する基板の部分の短手方向全体にわたって延在しない方が好ましい。
　なお、キャビティは、ダイヤフラム部に対向する基板の部分における短手方向の中央を避けて設けるのが、より好ましい。
　図１５は、本実施の形態４の改良形態であって、メンブレンが省略された圧力検出素子の上面図である。
　図１５に示すように、本実施の形態４の改良形態に係る圧力検出素子４１６において、複数のキャビティ４３０ｂは、第１の空間ＲＡと第２の空間ＲＢそれぞれを臨む基板４３０の部分であって、基板４３０とメンブレン３２の対向方向視（Ｚ軸方向視）で、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢそれぞれの四隅に位置するように設けられている。これにより、キャビティ４３０ｂに制限されることなく、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂに対向する基板４３０の部分は、その短手方向（Ｙ軸方向）についてたわむことができる。
　本実施の形態４も、上述の実施の形態１～３と同様に、静電容量式の圧力検出素子において、圧力検出素子にたわみが生じることによって起こる、ダイヤフラムと基板上の電極との間の距離の変化を抑制することができる。
（実施の形態５）
　本実施の形態５は、上述の実施の形態３の改良形態であって、第１および第２の電極が異なる。したがって、異なる点を中心に、本実施の形態５に係る圧力検出素子について説明する。なお、上述の実施の形態３の構成要素と実質的に同一の構成要素には、同一の符号が付されている。
　図１６は、メンブレンが省略された本実施の形態５に係る圧力検出素子の上面図である。図１７は、たわみ変形した状態の本実施の形態５に係る圧力検出素子の断面図である。
　図１６に示すように、本実施の形態５に係る圧力検出素子５１６において、第１および第２の電極５３６Ａ、５３６Ｂは、上述の他の実施の形態１～４と異なる形状を備える。具体的には、第１および第２の電極５３６Ａ、５３６Ｂの形状は、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂと相似する長手方向（Ｘ軸方向）と短手方向（Ｙ軸方向）とを備える矩形状の形状に、複数の凹部Ｃ１、Ｃ２を設けた形状である。凹部Ｃ１は、メンブレンの中央側、すなわちスペーサ部材１３４の仕切り壁部１３４ｃ側の縁の中央に設けられている。凹部Ｃ２は、長手方向の両端の縁それぞれに設けられている。
　圧力検出素子５１６に作用する外力によっては、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂにおいて、他の部分の変形と異なる変形が生じる部分が存在しうる。例えば、図１７に示すように、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂにおける仕切り壁部１３４ｃの近傍部分は、他の部分のたわみ変形と異なり、大きく折り曲がっている。
　このように他の部分と大きく異なる変形が生じる部分を含むダイヤフラム部と電極との間の静電容量に基づいて圧力を算出すると、その算出値と実際にダイヤフラム部に作用する圧力の値との間に大きな誤差が生じる。
　この対処として、本実施の形態５の場合、他の部分と大きく異なる変形が生じうる第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂの部分に対向する第１および第２の電極５３６Ａ、５３６Ｂ上の位置に、凹部Ｃ１、Ｃ２が設けられている。これらの凹部Ｃ１、Ｃ２により、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂと第１および第２の電極５３６Ａ、５３６Ｂとの間の静電容量に基づいて高い精度で圧力を算出することができる。
　本実施の形態５も、上述の実施の形態１～４と同様に、静電容量式の圧力検出素子において、圧力検出素子にたわみが生じることによって起こる、ダイヤフラムと基板上の電極との間の距離の変化を抑制することができる。
　上述の実施の形態１～５を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されない。
　例えば、上述の実施の形態３の場合、図１２に示すように、基板２３０には、１本のトレンチ２３０ａが基板２３０に設けられている。しかしながら、本発明の実施の形態はこれに限らない。
（実施の形態６）
　図１８は、メンブレンが省略された本発明の実施の形態６に係る圧力検出素子の上面図である。
　本実施の形態６に係る圧力検出素子６１６においては、図１２に示す実施の形態３の圧力検出素子２１６と異なり、基板６３０に３本のトレンチ６３０ａが設けられている。３本のトレンチ６３０ａは、同一の形状であってもよいし、また、異なる形状であってもよい。トレンチ６３０ａの本数を調節する、または各トレンチ６３０ａの長さ、幅、および深さを調節することにより、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂのたわみ形状と対向する基板の部分のたわみ形状をより一致させることが可能になる。
　また例えば、上述の実施の形態の場合、例えば図１１に示す実施の形態２の場合、トレンチ１３０ａは、基板１３０におけるメンブレン３２側の表面に設けられている。しかしながら、本発明の実施の形態はこれに限らない。
（実施の形態７）
　図１９は、本発明の実施の形態７に係る圧力検出素子の断面図である。
　図１９に示すように、本実施の形態７に係る圧力検出素子７１６において、トレンチ７３０ａは、基板７３０における、第１および第２の電極３６Ａ、３６Ｂが設けられているメンブレン側の表面に対して反対側の表面に設けられている。
　さらに、上述の実施の形態の場合、例えば図１２に示す実施の形態３の場合、圧力検出素子２１６において、ダイヤフラム部と電極とが対向し合う空間として、第１の空間ＲＡと第２の空間ＲＢが設けられている。すなわち、１つの圧力検出素子においてダイヤフラム部と電極のペアが２つ設けられている。しかしながら、本発明の実施の形態はこれに限らない。
（実施の形態８、９）
　図２０は、メンブレンが省略された本発明の実施の形態８に係る圧力検出素子の上面図である。図２１は、メンブレンが省略された本発明の実施の形態９に係る圧力検出素子の上面図である。
　図２０に示す圧力検出素子８１６と図２１に示す圧力検出素子９１６においては、ダイヤフラム部と電極とが対向し合う４つの空間、すなわち、第１の空間ＲＡ、第２の空間ＲＢ、第３の空間ＲＣ、および第４の空間ＲＤが設けられている。
　図２０に示すように、実施の形態８に係る圧力検出素子８１６においては、メンブレンが、４つのダイヤフラム部、すなわち、第１のダイヤフラム部８３２Ａ、第２のダイヤフラム部８３２Ｂ、第３のダイヤフラム部８３２Ｃ、および第４のダイヤフラム部８３２Ｄを備える。４つのダイヤフラム部８３２Ａ～８３２Ｄは、それぞれの短手方向（Ｙ軸方向）に並んでいる。第１の空間ＲＡで第１のダイヤフラム部８３２Ａと第１の電極８３６Ａとが対向し、第２の空間ＲＢで第２のダイヤフラム部８３２Ｂと第２の電極８３６Ｂとが対向し、第３の空間ＲＣで第３のダイヤフラム部８３２Ｃと第３の電極８３６Ｃとが対向し、そして第４の空間ＲＤで第４のダイヤフラム部８３２Ｄと第４の電極８３６Ｄとが対向する。トレンチ８３０ａは、基板とメンブレンの対向方向（Ｚ軸方向）視で、第１のダイヤフラム部８３２Ａと第２のダイヤフラム部８３２Ｂとの間、第２のダイヤフラム部８３２Ｂと第３のダイヤフラム部８３２Ｃとの間、および第３のダイヤフラム部８３２Ｃと第４のダイヤフラム部８３２Ｄとの間それぞれに設けられている。
　図２１に示すように、実施の形態９に係る圧力検出素子９１６においては、メンブレンが、４つのダイヤフラム部、すなわち、第１のダイヤフラム部９３２Ａ、第２のダイヤフラム部９３２Ｂ、第３のダイヤフラム部９３２Ｃ、および第４のダイヤフラム部９３２Ｄを備える。４つのダイヤフラム部９３２Ａ～９３２Ｄは、２×２のマトリックス状に配置されている。第１の空間ＲＡで第１のダイヤフラム部９３２Ａと第１の電極９３６Ａとが対向し、第２の空間ＲＢで第２のダイヤフラム部９３２Ｂと第２の電極９３６Ｂとが対向し、第３の空間ＲＣで第３のダイヤフラム部９３２Ｃと第３の電極９３６Ｃとが対向し、そして第４の空間ＲＤで第４のダイヤフラム部９３２Ｄと第４の電極９３６Ｄとが対向する。トレンチ９３０ａは、基板とメンブレンの対向方向（Ｚ軸方向）視で、十字状である。具体的には、トレンチ９３０ａは、基板の中心から、第１のダイヤフラム部９３２Ａと第２のダイヤフラム部９３２Ｂとの間、第３のダイヤフラム部９３２Ｃと第４のダイヤフラム部９３２Ｄとの間、第１のダイヤフラム部９３２Ａと第３のダイヤフラム部９３２Ｃとの間、および第２のダイヤフラム部９３２Ｂと第４のダイヤフラム部９３２Ｄとの間それぞれに延在する十字状である。
　さらにまた、上述の実施の形態１の場合、図５に示すように、トレンチ３０ａが、上昇した第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢの圧力が逃げる逃げ場として機能する。また、上述の実施の形態３の場合、図１２および図１３に示すように、上昇した第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢの圧力を逃がすためのキャビティ２３０ｂが設けられている。しかしながら、本発明の実施の形態において、上昇した第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢの圧力が逃げる逃げ場はトレンチやキャビティに限らない。
（実施の形態１０）
　図２２は、メンブレンが省略された本実施の形態１０に係る圧力検出素子の上面図である。また、図２３は、本実施の形態１０に係る、メンブレンが省略された圧力検出素子の分解斜視図である。
　図２２および図２３に示すように、本実施の形態１０に係る圧力検出素子１０１６は、上昇した第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢの圧力を逃がすために、追加空間１０３０ｃを備えている。ここでは、追加空間１０３０ｃは、基板１０３０に設けられた窪みをスペーサ１０３４が蓋をすることによって画定された空間である。
　また、追加空間１０３０ｃは、基板１０３０とメンブレンの対向方向（Ｚ軸方向）視で、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂの外側であって且つこれらの間を除く位置に配置されている。本実施の形態１０の場合、追加空間１０３０ｃは、基板１０３０とメンブレンの対向方向（Ｚ軸方向）視で、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂに対してその長手方向（Ｘ軸方向）の外側に配置され、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂの並列方向（Ｙ軸方向）に延在している。
　本実施の形態１０の場合、追加空間１０３０ｃは、トレンチ１０３０ａに接続されている。また、トレンチ１０３０ａは、スペーサ部材１０３４に設けられ、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢを連絡する連絡路１０３４ａに接続されている。すなわち、追加空間１０３０ｃは、トレンチ１０３０ａおよび連絡路１０３４ａを介して、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢに連通する。
　本実施の形態１０の圧力検出素子１０１６において、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢ内の圧力が上昇すると、その上昇した圧力は、トレンチ１０３０ａ、キャビティ１０３０ｂ、および追加空間１０３０ｃに逃げることができる。
　なお、追加空間１０３０ｃが十分な大きさを備える場合、キャビティ１０３０ｂを省くことが可能である。
　このような追加空間１０３０ｃを設けることにより、測定環境下の温度（周囲温度）にかかわらず、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢの圧力を実質的に一定に維持することができる。また、追加空間１０３０ｃは、基板１０３０とメンブレンの対向方向（Ｚ軸方向）視で、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂの外側であって且つこれらの間を除く位置に配置されているため、トレンチ１０３０ａの上述した効果、すなわち外力を受けて圧力検出素子にたわみが生じたときにダイヤフラム部のたわみ形状とそれに対向する基板の部分のたわみ形状を略一致させる効果を損なうことなく、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢの圧力を実質的に一定に維持することができる。このことについて例を挙げて説明する。
　図２４は、異なる複数の圧力検出素子のサンプルそれぞれにおける第１および第２の空間内の圧力の熱ドリフトを示している。
　図２４において、サンプルＡは、本実施の形態１０の圧力検出素子１０１６からトレンチ１０３０ａおよび追加空間１０３０ｃをなくした構成を有する比較例に係る圧力検出素子である。サンプルＢは、本実施の形態１０の圧力検出素子１０１６からキャビティ１０３０ｂおよび追加空間１０３０ｃをなくした構成を有する圧力検出素子、すなわち、本実施の形態１の圧力検出素子１６である。そして、サンプルＣは、本実施の形態１０の圧力検出素子１０１６からキャビティ１０３０ｂを省いた構成を有する圧力検出素子、すなわち、本実施の形態１０の変形例に係る圧力検出素子である。
　図２４に示すように、サンプルＡは、トレンチおよび追加空間が設けられておらず、キャビティのみが設けられている構成であるため、周囲温度が変化すると、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢ内の圧力が大きく変化する。すなわち、単位温度あたりの圧力変化量である圧力の熱ドリフト量が大きい。
　サンプルＢは、キャビティおよび追加空間が設けられておらず、トレンチのみが設けられている構成であるため、周囲温度が変化しても、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢ内の圧力はわずかに変化するだけである。すなわち、圧力の熱ドリフト量が小さい。
　サンプルＣは、キャビティが設けられていないものの、トレンチと追加空間が設けられている構成であるため、温度が変化しても、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢの圧力は実質的に変化しない。すなわち、圧力の熱ドリフト量が実質的にゼロである。
　トレンチ１０３０ａやキャビティ１０３０ｂは、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂ（すなわち第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢ）の大きさやレイアウトなどの圧力検出素子の仕様により、その大きさやレイアウトについて制限がある。そして、場合によっては、そのトレンチ１０３０ａやキャビティ１０３０ｂのみだけでは十分に測定環境下の温度が高温であることによる圧力上昇を抑制できないことがある、すなわち圧力の熱ドリフト量を実質的にゼロにすることができない場合がある。そこで、さらに追加空間１０３０ｃを設けることにより、圧力の熱ドリフト量を実質的にゼロにすることができる。その結果、測定環境下の温度にかかわらず、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢの圧力を実質的に一定に維持することができる。
　このような追加空間の形態は種々存在する。そこで、追加空間が異なる複数の実施の形態に係る圧力検出素子を、以下に説明する。
（実施の形態１１）
　図２５は、メンブレンが省略された本実施の形態１１に係る圧力検出素子の上面図である。
　図２５に示すように、本実施の形態１１に係る圧力検出素子１１１６は、２つの追加空間１１３０ｃを備える。２つの追加空間１１３０ｃそれぞれは、基板１１３０とメンブレンの対向方向（Ｚ軸方向）視で、その間に第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂが位置するように、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂに対してその長手方向（Ｘ軸方向）の外側に配置されている。また、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂの並列方向（Ｙ軸方向）に延在している。さらに、一方の追加空間１１３０ｃがトレンチ１１３０ａの一端に接続され、他方の追加空間１１３０ｃがトレンチ１１３０ａの他端に接続されている。そして、トレンチ１１３０ａは、スペーサ部材１０３４に設けられ、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢを連絡する連絡路１０３４ａに接続されている。すなわち、２つの追加空間１１３０ｃは、トレンチ１１３０ａおよび連絡路１０３４ａを介して、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢに連通する。
　本実施の形態１１の場合、上昇した第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢの圧力は、トレンチ１１３０ａ、キャビティ１１３０ｂ、および２つの追加空間１１３０ｃに逃げることができる。
（実施の形態１２）
　図２６は、メンブレンが省略された本実施の形態１２に係る圧力検出素子の上面図である。
　図２６に示すように、本実施の形態１２に係る圧力検出素子１２１６は、２つの追加空間１２３０ｃを備える。２つの追加空間１２３０ｃは、基板１２３０とメンブレンの対向方向（Ｚ軸方向）視で、平行に隣接した状態で、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂに対してその長手方向（Ｘ軸方向）の外側に配置されている。また、トレンチ１２３０ａが、その一端で２つの追加空間１２３０ｃに接続している。そして、トレンチ１２３０ａは、スペーサ部材１０３４に設けられ、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢを連絡する連絡路１０３４ａに接続されている。すなわち、２つの追加空間１２３０ｃは、トレンチ１２３０ａおよび連絡路１０３４ａを介して、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢに連通する。
　本実施の形態１２の場合、上昇した第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢの圧力は、トレンチ１２３０ａ、キャビティ１２３０ｂ、および２つの追加空間１２３０ｃに逃げることができる。
（実施の形態１３）
　図２７は、メンブレンが省略された本実施の形態１３に係る圧力検出素子の上面図である。
　図２７に示すように、本実施の形態１３に係る圧力検出素子１３１６においては、追加空間１３３０ｃの形状が、上述の実施の形態１０～１２における追加空間１０３０ｃ、１１３０ｃ、１２３０ｃの形状と異なる。すなわち、本実施の形態１３の場合、基板１３３０とメンブレンの対向方向（Ｚ軸方向）視で、追加空間１３３０ｃの形状が直線状ではなく曲線状である。
　本実施の形態１３の場合、追加空間１３３０ｃは、基板１３３０とメンブレンの対向方向（Ｚ軸方向）視で、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂに対してその長手方向（Ｘ軸方向）の外側に配置され、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂの並列方向（Ｙ軸方向）に延在している。また、追加空間１３３０ｃは、トレンチ１３３０ａに対して接続されている。また、トレンチ１３３０ａは、スペーサ部材１０３４に設けられ、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢを連絡する連絡路１０３４ａに接続されている。すなわち、追加空間１３３０ｃは、トレンチ１３３０ａおよび連絡路１０３４ａを介して、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢに連通する。
　本実施の形態１３の場合、上昇した第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢの圧力は、トレンチ１３３０ａ、キャビティ１３３０ｂ、および曲線状の追加空間１３３０ｃに逃げることができる。
（実施の形態１４）
　図２８は、メンブレンが省略された本実施の形態１４に係る圧力検出素子の上面図である。また、図２９は、本実施の形態１４に係る、メンブレンが省略された圧力検出素子の分解斜視図である。
　上述の実施の形態１０～１３における追加空間１０３０ｃ、１１３０ｃ、１２３０ｃ、１３３０ｃは、トレンチ１０３０ａ、１１３０ａ、１２３０ａ、１３３０ａを介して、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢに連通している。本実施の形態１４の場合、図２８および図２９に示すように、追加空間１４３０ｃは、トレンチ１４３０ａを介さずに、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢに連通する。
　具体的には、本実施の形態１４の場合、追加空間１４３０ｃは、基板１４３０とメンブレンの対向方向（Ｚ軸方向）視で、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂに対してその長手方向（Ｘ軸方向）の外側に配置され、第１および第２のダイヤフラム部３２Ａ、３２Ｂの並列方向（Ｙ軸方向）に延在している。スペーサ部材１４３４に、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢと追加空間１４３０ｃとを連通する２つの連絡路１４３４ａが設けられている。一方の連絡路１４３４ａを介して、第１の空間ＲＡと追加空間１４３０ｃとが連通されている。他方の連絡路１４３４ａを介して、第２の空間ＲＢと追加空間１４３０ｃとが連通されている。その結果として、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢは、追加空間１４３４ｃを介して、互いに連通している。そして、追加空間１４３０ｃはトレンチ１４３０ａと接続されていない。
　本実施の形態１４の場合、上昇した第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢの圧力は、キャビティ１４３０ｂ、および追加空間１４３０ｃに逃げることができる。
　上述の実施の形態１０～１４に示すように、追加空間の数や形状は限定されない。すなわち、追加空間は、第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢとは別の空間であって、トレンチを介してまたはトレンチを介することなく、これらの第１および第２の空間ＲＡ、ＲＢに連通される、圧力検出素子に設けられた空間である。また、追加空間は、基板に設けられてもよいし、スペーサ部材に設けられてもよいし、あるいはその両方に設けられてもよい。
　以上、複数の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、ある実施の形態に対して少なくとも１つの別の実施の形態を全体としてまたは部分的に組み合わせて本発明に係るさらなる実施の形態とすることが可能であることは、当業者にとって明らかである。
　本発明は、静電容量式の圧力検出素子に適用可能である。
　　　１６　　　圧力検出素子
　　　３０　　　基板
　　　３０ａ　　トレンチ
　　　３２　　　メンブレン
　　　３２Ａ　　第１のダイヤフラム部
　　　３２Ｂ　　第２のダイヤフラム部
　　　３４　　　スペーサ部材
　　　３６Ａ　　第１の電極
　　　３６Ｂ　　第２の電極
　　　ＲＡ　　　第１の空間
　　　ＲＢ　　　第２の空間

Claims (11)

  1. 　基板と、
    　前記基板に設けられた第１および第２の電極と、
    　第１のダイヤフラム部と第２のダイヤフラム部とを備え、前記基板に対して間隔をあけて配置されるメンブレンと、
    　前記基板と前記メンブレンとの間に配置され、前記第１の電極と前記第１のダイヤフラム部が間隔をあけて対向し合う第１の空間と前記第２の電極と前記第２のダイヤフラム部が間隔をあけて対向し合う第２の空間とを画定するスペーサ部材と、を有し、
    　前記基板が、前記基板と前記メンブレンの対向方向視で、前記第１のダイヤフラム部と前記第２のダイヤフラム部との間に位置する部分にトレンチを備える、
    圧力検出素子。
  2. 　前記トレンチが前記基板における前記メンブレン側の表面に設けられている、
    請求項１に記載の圧力検出素子。
  3. 　前記基板と前記メンブレンの対向方向視で、前記第１および第２のダイヤフラム部が、長手方向および短手方向を備える矩形状であって、前記短手方向に並び、
    　前記トレンチが前記長手方向に延在している、
    請求項１または２に記載の圧力検出素子。
  4. 　前記トレンチの延在方向の長さが、前記第１および第２のダイヤフラム部における前記長手方向の長さ以上である、
    請求項３に記載の圧力検出素子。
  5. 　前記基板と前記メンブレンの対向方向視で、前記第１および第２の電極が、前記長手方向の両端の縁の中央に設けられた凹部および前記メンブレンの中央側の縁の中央に設けられた凹部の少なくとも１つを備える、
    請求項３または４に記載の圧力検出素子。
  6. 　前記基板と前記メンブレンの対向方向視で前記第１および第２の電極を前記長手方向に挟むように、前記第１および第２の空間を臨む前記基板の部分にキャビティが設けられている、
    請求項３から５のいずれか一項に記載の圧力検出素子。
  7. 　前記基板と前記メンブレンの対向方向視で前記第１および第２の空間の四隅それぞれに位置するように、前記基板にキャビティが設けられている、
    請求項３から５のいずれか一項に記載の圧力検出素子。
  8. 　前記スペーサ部材が、前記第１の空間、前記第２の空間、および前記トレンチを連絡する連絡路を備える、
    請求項１から７のいずれか一項に記載の圧力検出素子。
  9. 　前記基板と前記メンブレンの対向方向視で前記第１および第２のダイヤフラム部の外側であって且つ前記第１および第２のダイヤフラム部の間を除く位置に配置され、前記第１および第２の空間に連通する追加空間が設けられている、請求項１から８のいずれか一項に記載の圧力検出素子。
  10. 　前記トレンチが、前記基板における前記第１のダイヤフラム部と第２のダイヤフラム部の並列方向の中央に設けられ、
    　前記第１および第２のダイヤフラム部が、前記トレンチを基準として対称である、請求項１から９のいずれか一項に記載の圧力検出素子。
  11. 　請求項１から１０のいずれか一項に記載の圧力検出素子と、
    　前記圧力検出素子が埋設され、且つ前記圧力検出素子の第１および第２のダイヤフラム部を外部に露出させる露出穴を備える樹脂パッケージと、を有する、
    圧力検出装置。
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