压力检测元件及压力检测装置的制作方法

本发明涉及静电电容型的压力检测元件以及具备该压力检测元件的压力检测装置。

背景技术：

作为静电电容型的压力检测元件的一个例子，在专利文献1中记载了包括隔膜和与隔膜空开间隔地与该隔膜相对的晶圆(基板)在内的压力检测元件。基板具备电极。在专利文献1所记载的压力检测元件中，基板和隔膜在沿它们的相对方向观察时为相同的矩形形状，并且长度方向上的长度尺寸设为宽度方向上的长度的至少3倍。

因此，基板和隔膜的宽度方向上的挠曲被抑制，容易在长度方向上挠曲。由此，在对压力检测元件作用了外力时，隔膜和基板主要在长度方向上挠曲，由此使两者的挠曲形状一致。其结果，即使因外力引起压力检测元件产生挠曲，也能与未对压力检测元件作用外力的情况同样地维持隔膜与基板上的电极之间的距离。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2016－526157号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

例如在压力检测元件以使隔膜暴露的状态埋设于树脂封装体的情况下，在作为树脂封装体的材料的模制树脂的热膨胀、固化收缩的作用下会对压力检测元件作用较大的外力。在这样作用较大的外力的情况下，即使像专利文献1所记载的压力检测元件那样使基板和隔膜的长度方向上的长度为宽度方向上的长度的至少3倍，隔膜也会在宽度方向上挠曲变形。其结果，隔膜与基板上的电极之间的距离会发生变化。

因此，本发明的课题在于，在静电电容型的压力检测元件中，抑制因压力检测元件产生挠曲而引起的、隔膜与基板上的电极之间的距离的变化。

用于解决问题的方案

为了解决上述技术课题，根据本发明的一个样态，

提供一种压力检测元件，其包括：

基板；

第1电极和第2电极，其设于所述基板；

隔板，其包括第1隔膜部和第2隔膜部，该隔板与所述基板空开间隔地配置；以及

间隔构件，其配置于所述基板和所述隔板之间，划定所述第1电极与所述第1隔膜部空开间隔地彼此相对的第1空间以及所述第2电极与所述第2隔膜部空开间隔地彼此相对的第2空间，

在沿所述基板与所述隔板的相对方向观察时，所述基板在位于所述第1隔膜部和所述第2隔膜部之间的部分具备沟槽。

此外，根据本发明的另一个样态，

提供一种压力检测装置，其具有：

上述的压力检测元件；以及

树脂封装体，其埋设有所述压力检测元件，并且具备使所述压力检测元件的第1隔膜部和第2隔膜部向外部暴露的暴露孔。

发明的效果

根据本发明，在静电电容型的压力检测元件中，能够抑制因压力检测元件产生挠曲而引起的、隔膜与基板上的电极之间的距离的变化。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的压力检测装置的立体图。

图2是实施方式1的压力检测装置的剖视图。

图3是实施方式1的压力检测元件的立体图。

图4是拆卸了隔板的状态的实施方式1的压力检测元件的分解立体图。

图5是省略了隔板的实施方式1的压力检测元件的俯视图。

图6是实施方式1的压力检测元件的剖视图。

图7是表示fem分析所使用的压力检测元件模型的各数据的图。

图8a是表示本发明的实施例的隔膜部和基板的位移的图。

图8b是表示本发明的实施例的隔膜部和基板的位移的图。

图9a是表示比较例的隔膜部和基板的位移的图。

图9b是表示比较例的隔膜部和基板的位移的图。

图10是省略了隔板的本发明的实施方式2的压力检测元件的俯视图。

图11是实施方式2的压力检测元件的剖视图。

图12是省略了隔板的本发明的实施方式3的压力检测元件的俯视图。

图13是实施方式3的压力检测元件的剖视图。

图14是省略了隔板的本发明的实施方式4的压力检测元件的俯视图。

图15是实施方式4的改良方式，且是省略了隔板的压力检测元件的俯视图。

图16是省略了隔板的本发明的实施方式5的压力检测元件的俯视图。

图17是挠曲变形后的状态的实施方式5的压力检测元件的剖视图。

图18是省略了隔板的本发明的实施方式6的压力检测元件的俯视图。

图19是本发明的实施方式7的压力检测元件的剖视图。

图20是省略了隔板的本发明的实施方式8的压力检测元件的俯视图。

图21是省略了隔板的本发明的实施方式9的压力检测元件的俯视图。

图22是省略了隔板的本发明的实施方式10的压力检测元件的俯视图。

图23是省略了隔板的本发明的实施方式10的压力检测元件的分解立体图。

图24是表示不同的多个压力检测元件的样本各自的第1空间和第2空间内的压力的热漂移的图表。

图25是省略了隔板的本发明的实施方式11的压力检测元件的俯视图。

图26是省略了隔板的本发明的实施方式12的压力检测元件的俯视图。

图27是省略了隔板的本发明的实施方式13的压力检测元件的俯视图。

图28是省略了隔板的本发明的实施方式14的压力检测元件的俯视图。

图29是省略了隔板的本发明的实施方式14的压力检测元件的分解立体图。

具体实施方式

本发明的一个样态的压力检测元件具有：基板；第1电极和第2电极，其设于所述基板；隔板，其包括第1隔膜部和第2隔膜部，该隔板与所述基板空开间隔地配置；以及间隔构件，其配置于所述基板和所述隔板之间，划定所述第1电极与所述第1隔膜部空开间隔地彼此相对的第1空间以及所述第2电极与所述第2隔膜部空开间隔地彼此相对的第2空间，在沿所述基板与所述隔板的相对方向观察时，所述基板在位于所述第1隔膜部和所述第2隔膜部之间的部分具备沟槽。

根据该样态，在静电电容型的压力检测元件中，能够抑制因压力检测元件产生挠曲而引起的、隔膜与基板上的电极之间的距离的变化。

例如也可以是，所述沟槽设于所述基板的所述隔板侧的表面。

例如也可以是，在沿所述基板与所述隔板的相对方向观察时，所述第1隔膜部和第2隔膜部为具有长度方向和宽度方向的矩形形状，并且沿所述宽度方向排列，所述沟槽沿所述长度方向延伸。

例如优选的是，所述沟槽的延伸方向上的长度为所述第1隔膜部和第2隔膜部的所述长度方向上的长度以上。由此，在承受外力而挠曲的压力检测元件中，能够使第1隔膜部和第2隔膜部的挠曲形状与基板的对应的部分的挠曲形状更加一致。

例如也可以是，在沿所述基板与所述隔板的相对方向观察时，所述第1电极和第2电极具备设于所述长度方向的两端的边缘的中央的缺口部和设于所述隔板的中央侧的边缘的中央的凹部中的至少一者。由此，第1电极和第2电极不与第1隔膜部和第2隔膜部的会产生与其他的部分大不相同的变形的部分相对。由此，能够基于第1隔膜部和第2隔膜部与第1电极和第2电极之间的静电电容来高精度地测量(计算)对隔板作用的压力。

例如也可以是，在所述基板的面向所述第1空间和第2空间的部分设有腔室，在沿所述基板与所述隔板的相对方向观察时，该腔室在所述长度方向上隔着所述第1电极和第2电极。由此，能够将上升的第1空间和第2空间内的压力向腔室释放。

例如也可以是，在所述基板设有腔室，在沿所述基板与所述隔板的相对方向观察时，该腔室分别位于所述第1空间和第2空间的四角。由此，能够将上升的第1空间和第2空间内的压力向腔室释放。

例如也可以是，所述间隔构件具备连接所述第1空间、所述第2空间及所述沟槽的连接通路。由此，能够将第1空间和第2空间内的压力向沟槽释放。

例如也可以是，该压力检测元件设有追加空间，在沿所述基板与所述隔板的相对方向观察时该追加空间配置于所述第1隔膜部和第2隔膜部的外侧且是除了所述第1隔膜部和第2隔膜部之间之外的位置，该追加空间与所述第1空间和第2空间连通。由此，能够将上升的第1空间和第2空间内的压力向追加空间释放。

例如优选的是，所述沟槽设于所述基板的在所述第1隔膜部与第2隔膜部的排列方向上的中央，所述第1隔膜部和第2隔膜部以所述沟槽为基准对称。

本发明的另一个样态的压力检测装置具有所述压力检测元件和树脂封装体，该树脂封装体埋设有所述压力检测元件，并且具备使所述压力检测元件的第1隔膜部和第2隔膜部向外部暴露的暴露孔。

根据该样态，在静电电容型的压力检测元件中，能够抑制因承受来自树脂封装体的外力而使压力检测元件产生挠曲所引起的、隔膜与基板上的电极之间的距离的变化。

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

(实施方式1)

图1是本发明的实施方式1的压力检测装置的立体图。图2是本实施方式1的压力检测装置的剖视图。另外，上述的图所示的x－y－z正交坐标系是为了使本发明容易理解，并不限定发明。

本实施方式1的压力检测装置10是测量压力的压力传感器，如图1和图2所示，具有基底基板12、设于该基底基板12的电路元件14、以及设于该电路元件14的压力检测元件16。

如图2所示，电路元件14是具备例如特殊应用集成电路(asic：applicationspecificintegratedcircuit)的元件。此外，电路元件14借助凸块18与基底基板12电连接。也可以替代凸块18而利用接合线使电路元件14与基底基板12电连接。

压力检测元件16是静电电容型的压力传感器元件，是mems(microelectromechanicalsystems)元件。此外，压力检测元件16借助凸块20与电路元件14电连接。也可以替代凸块20而利用接合线使压力检测元件16与电路元件14电连接。另外，压力检测元件16的更详细的说明见后述。

电路元件14和压力检测元件16埋设于在基底基板12上设置的树脂封装体22。但是，作为压力检测元件16的局部的隔板(详细说明见后述)经由树脂封装体22的暴露孔22a向外部暴露，从而使压力检测元件16能够检测压力。

在树脂封装体22设有安装架构件24，该安装架构件24用于将压力检测装置10安装于例如电子设备。安装架构件24具备使内部空间24a与树脂封装体22的暴露孔22a连通的筒状部24b。筒状部24b以在其外周面嵌装有o形密封圈(未图示)的状态插入电子设备的贯通孔。

以下说明压力检测元件16的详细结构。

图3是本实施方式1的压力检测元件的立体图。图4是拆卸了隔板的状态的本实施方式1的压力检测元件的分解立体图。图5是省略了隔板的本实施方式1的压力检测元件的俯视图。而且，图6是本实施方式1的压力检测元件的剖视图。

如图3和图4所示，压力检测元件16是所谓的静电电容型的压力检测器件，具有基板30、相对于基板30空开间隔地配置的隔板32、夹在基板30和隔板32之间的间隔构件34、以及设在基板30上的第1电极36a和第2电极36b。

在本实施方式1的情况下，压力检测元件16的基板30是例如矩形形状的晶圆。在本实施方式1的情况下，基板30具有200μm的厚度(z轴方向上的长度)。

隔板32由例如导电性硅材料制作，是具有弹性和导电性的导体。在本实施方式1的情况下，隔板32为矩形形状，具有3μm～5μm的厚度(z轴方向上的长度)。此外，隔板32包括作用压力而位移的部分即第1隔膜部32a和第2隔膜部32b，详细的说明见后述。在本实施方式1的情况下，在沿基板30与隔板32的相对方向观察(沿z轴方向观察)时，第1隔膜部32a和第2隔膜部32b为具有长度方向(x轴方向)和宽度方向(y轴方向)的矩形形状，并且沿它们的宽度方向(y轴方向)排列。

间隔构件34是例如厚度(z轴方向上的长度)为约0.7μm的box(buriedoxide)层，夹在基板30和隔板32之间并且在上述的基板30和隔板32之间形成空间。具体地讲，间隔构件34与基板30和隔板32一同划定第1空间ra和第2空间rb。详细地讲，第1空间ra的顶面由第1隔膜部32a构成，第2空间rb的顶面由第2隔膜部32b构成。此外，基板30构成第1空间ra和第2空间rb的底面，间隔构件34构成第1空间ra和第2空间rb的壁面。

在本实施方式1的情况下，在沿基板30与隔板32的相对方向观察(沿z轴方向观察)时，第1空间ra和第2空间rb与第1隔膜部32a和第2隔膜部32b同样具有长度方向(x轴方向)和宽度方向(y轴方向)。第1空间ra和第2空间rb沿它们的宽度方向排列。此外，在本实施方式1的情况下，第1空间ra和第2空间rb利用间隔构件34的连接通路34a连接。具体地讲，间隔构件34由外框部34b和两个分隔壁部34c构成，该两个分隔壁部34c将外框部34b内的空间分为较大的两个空间从而划定第1空间ra和第2空间rb。外框部34b与分隔壁部34c的长度方向(x轴方向)的两端之间的间隙构成连接第1空间ra和第2空间rb的连接通路34a。这样连接第1空间ra和第2空间rb的原因见后述。

第1电极36a和第2电极36b是由例如导电性多晶硅材料制作的导体。第1电极36a在第1空间ra中设于基板30的、能够与第1隔膜部32a空开间隔地与该第1隔膜部32a相对的部分。第2电极36b在第2空间rb中设于基板30的、能够与第2隔膜部32b空开间隔地与该第2隔膜部32b相对的部分。

在本实施方式1的情况下，第1电极36a和第2电极36b是与第1隔膜部32a和第2隔膜部32b相似的形状，在沿基板30与隔板32的相对方向观察(沿z轴方向观察)时为矩形形状。

根据这样的结构的压力检测元件16，利用对隔板32作用的压力使第1隔膜部32a与第1电极36a之间的距离和第2隔膜部32b与第2电极36b之间的距离发生变化。即，第1隔膜部32a与第1电极36a之间的静电电容和第2隔膜部32b与第2电极36b之间的静电电容发生变化。基于上述的静电电容的变化来测量(计算)对隔板32作用的压力。

以下说明压力检测元件16的更多特征。

如图5和图6所示，压力检测元件16的基板30具备沟槽30a。具体地讲，在沿基板30与隔板32的相对方向观察(沿z轴方向观察)时，在第1隔膜部32a和第2隔膜部32b之间设有沟槽30a。

在本实施方式1的情况下，沟槽30a设于基板30的隔板32侧的表面。此外，在本实施方式1的情况下，沟槽30a沿第1隔膜部32a和第2隔膜部32b的长度方向(x轴方向)延伸，该沟槽30a的延伸方向上的长度与第1隔膜部32a和第2隔膜部32b的长度方向上的长度相同。并且，在本实施方式1的情况下，沟槽30a具有矩形形状的截面(与延伸方向正交的截面)并且呈直线状延伸。另外，也可以是，沟槽30a的延伸方向上的长度大于第1隔膜部32a和第2隔膜部32b的长度方向上的长度。

此外，在本实施方式1的情况下，沟槽30a设于基板30的在第1隔膜部32a与第2隔膜部32b的排列方向(y轴方向)上的中央。第1隔膜部32a和第2隔膜部32b以该沟槽30a为基准对称。

并且，在本实施方式1的情况下，沟槽30a借助间隔构件34的连接通路34a而与第1空间ra和第2空间rb连接。

对在基板30设置这样的沟槽30a的原因进行说明。

如图2所示，压力检测元件16以隔板32或者至少第1隔膜部32a和第2隔膜部32b向外部暴露的状态埋设于树脂封装体22。

在作为树脂封装体22的材料的模制树脂的热膨胀、固化收缩的作用下对压力检测元件16作用较大的弯曲应力。由此，压力检测元件16能够挠曲。在压力检测元件16挠曲时，基板30与隔板32之间的距离、即第1电极36a与第1隔膜部32a之间的距离和第2电极36b与第2隔膜部32b之间的距离会与压力检测元件16挠曲之前相比有所变化。例如，与挠曲之前相比，第1隔膜部32a和第2隔膜部32b局部地靠近或远离第1电极36a和第2电极36b。

因这样的压力检测元件16b的挠曲变形而产生的第1隔膜部32a和第2隔膜部32b与第1电极36a和第2电极36b之间的距离的变化是由基板30的厚度与隔板32的厚度不同而引起的。在本实施方式1的情况下，基板30的厚度为200μm，隔板32的厚度为3μm～5μm。此外，该距离的变化是因隔板32的第1隔膜部32a和第2隔膜部32b没有隔着间隔构件34固定于基板30而产生的。

在因这样的压力检测元件16的挠曲变形而使第1隔膜部32a和第2隔膜部32b与第1电极36a和第2电极36b之间的距离发生变化时，在多个压力检测装置10中测量精度会产生偏差。即，根据压力检测元件16的挠曲变形的程度，压力检测装置10的测量精度会有所不同。

对于这样的问题，发明人考虑的不是抑制压力检测元件16的挠曲变形自身，而是在挠曲变形后的压力检测元件16中使基板30的挠曲形状与隔板32的挠曲形状尽可能一致。由此，考虑对因压力检测元件16挠曲变形而产生的、第1隔膜部32a和第2隔膜部32b与第1电极36a和第2电极36b之间的距离的变化(自挠曲变形前产生的变化)进行抑制。然后，为此，发明人考虑到在基板30设置沟槽30a。

发明人进行fem(finiteelementmethod)分析，以确认因设置基板30的沟槽30a而产生的效果。

图7是表示fem分析所使用的压力检测元件模型的各数据的图。图8a和图8b是表示本发明的实施例的隔膜部和基板的位移的图。而且，图9a和图9b是表示比较例的隔膜部和基板的位移的图。

如图7所示，在fem分析所使用的压力检测元件模型中，第1隔膜部和第2隔膜部的宽度方向(y轴方向)长度为180μm，长度方向(x轴方向)长度为720μm。第1隔膜部与第2隔膜部之间的距离为100μm。包括第1隔膜部和第2隔膜部的隔板的尺寸为830μm×1240μm，厚度为3.8μm。

此外，基板的尺寸与隔板的尺寸相同，厚度为200μm。在该基板形成有长度为720μm、宽度为15μm、深度为60μm的沟槽。

另外，在fem分析中，使用第1空间、第2空间及沟槽未彼此连通的压力检测元件模型。即，在间隔构件中，分隔壁部的两端与外框部连接，在间隔构件的分隔壁部的下方存在沟槽(参照图11)。

对这样的压力检测元件模型施加例如热应力等外力条件，计算由该外力而产生的隔膜部的位移量和基板的与该隔膜部相对的部分的位移量。隔膜部和基板的位移量是厚度方向(z轴方向)也就是隔膜部与基板的相对方向上的位移量。

图8a和图8b示出了存在沟槽的情况下的、第2隔膜部的位移量和基板的与该第2隔膜部相对的部分的位移量。另一方面，图9a和图9b示出了不存在沟槽的情况下的、第2隔膜部的位移量和基板的与该第2隔膜部相对的部分的位移量。在此，示出了沿隔膜部的长度方向(x轴方向)观察到的位移量。

根据图9a和图9b可知，在没有沟槽的情况下，即使隔膜部的长度方向(x轴方向)位置不同，隔膜部和基板各自的位移量也大致相同。

另一方面，根据图8a和图8b可知，在有沟槽的情况下，若隔膜部的长度方向(x轴方向)位置不同，则隔膜部和基板各自的位移量也不同。

对存在沟槽的情况和不存在沟槽的情况进行比较，在存在沟槽的情况下，与不存在沟槽的情况相比隔膜部和基板的位移量较大。此外，在不存在沟槽的情况下，基板的位移量从基板的中央附近到隔膜部的中央大致恒定地推移，之后增加。相对于此，在存在沟槽的情况下，基板的位移量从基板的中央附近到隔膜部的中央减小，之后增加。

产生由沟槽的有无导致的上述的差异的原因被认为在于，因沟槽的存在而使基板的中央部分容易挠曲，由此基板的设有沟槽的中央部分容易位移。此外，原因被认为在于，在不存在沟槽的情况下，隔板的中央部分被基板限制了位移，但由于利用沟槽而使基板的中央部分容易位移了，所以隔板的中央部分也就容易位移了。

其结果为，如图8a和图8b所示，在存在沟槽的情况下，在隔膜部的长度方向(x轴方向)整体范围上隔膜部以其宽度方向(y轴方向)中央部分下沉的方式挠曲变形，基板的与隔膜部相对的部分也同样地挠曲变形。而且，在存在沟槽的情况下，在宽度方向上，隔膜部的挠曲形状和基板的与该隔膜部相对的部分的挠曲形状大致一致。

此外，在对压力检测元件作用的外力不同的情况下，推断是只要恰当地设定沟槽的长度、宽度、深度及截面形状就能够在宽度方向上使隔膜部的挠曲形状和基板的与该隔膜部相对的部分的挠曲形状大致一致。另外，在压力检测元件是对于应力而言具有鲁棒性的设计的情况下，即使在对压力检测元件作用的外力不同的情况下，隔膜部的挠曲形状和基板的与该隔膜部相对的部分的挠曲形状也大致一致。

在不存在沟槽的情况下，推断是若对压力检测元件作用的外力不同、例如外力增加，则隔膜部的宽度方向(y轴方向)的中央部分与基板之间的位移量之差增加。

另外，隔膜部的长度方向(x轴方向)上的、隔膜部的挠曲形状和基板的挠曲形状大致一致而与沟槽的有无无关。严格地讲，不存在沟槽的形态的一致度略高。

归纳fem分析的结果，通过在基板设置沟槽，从而在承受外力而使压力检测元件产生了挠曲时，隔膜部的挠曲形状和基板的与该隔膜部相对的部分的挠曲形状大致一致。由此，将隔膜部和基板的与该隔膜部相对的部分(即电极)之间的距离维持为与不承受外力且不进行挠曲变形的压力检测元件中的该距离相同。

另外，在本实施方式1的情况下，如图5所示，第1空间ra、第2空间rb及沟槽30a借助连接通路34a而连接。其目的在于，将因第1隔膜部32a和第2隔膜部32b挠曲而上升的第1空间ra和第2空间rb内的压力向沟槽30a内释放。其目的还在于，在测量环境下的温度为高温的情况下，将因第1空间ra和第2空间rb内的气体膨胀而上升的第1空间ra和第2空间rb内的压力向沟槽30a内释放。若第1空间ra和第2空间rb的压力过高，则第1隔膜部32a和第2隔膜部32b难以朝向第1电极36a和第2电极36b挠曲。

根据这样的本实施方式1，在静电电容型的压力检测元件中，能够抑制因压力检测元件产生挠曲而引起的、隔膜与基板上的电极之间的距离的变化。

(实施方式2)

本发明的实施方式2除了第1空间与第2空间未连接这一点之外与上述的实施方式1实质上相同。因而，以不同的点为中心来说明本实施方式2的压力检测元件。另外，对与上述的实施方式1的构成要素实质上相同的构成要素标注相同的附图标记。

图10是省略了隔板的本实施方式2的压力检测元件的俯视图。此外，图11是本实施方式2的压力检测元件的剖视图。

如图10所示，在本实施方式2的压力检测元件116中，第1空间ra和第2空间rb相互独立并且未连接。即，在间隔构件134的外框部134b连接有分隔壁部134c的长度方向(x轴方向)的两端。此外，如图11所示，基板130的沟槽130a位于间隔构件134的分隔壁部134c的下方。

本实施方式2也与上述的实施方式1同样，在静电电容型的压力检测元件中，能够抑制因压力检测元件产生挠曲而引起的、隔膜与基板上的电极之间的距离的变化。

(实施方式3)

本发明的实施方式3是上述的实施方式2的改良方式。因而，以不同的点为中心来说明本实施方式3的压力检测元件。另外，对与上述的实施方式2的构成要素实质上相同的构成要素标注相同的附图标记。

图12是省略了隔板的本实施方式3的压力检测元件的俯视图。此外，图13是本实施方式3的压力检测元件的剖视图。

如图12和图13所示，在基板230的分别面向第1空间ra和第2空间rb的部分设有多个腔室230b。在本实施方式3的压力检测元件216中，以在第1隔膜部32a的长度方向(x轴方向)上隔着第1电极36a的方式配置有1组腔室230b，并且以在第2隔膜部32b的长度方向上隔着第2电极36b的方式配置有1组腔室230b。在本实施方式3的情况下，腔室230b分别沿第1隔膜部32a和第2隔膜部32b的宽度方向(y轴方向)延伸，其延伸方向上的长度与第1隔膜部32a和第2隔膜部32b的宽度方向上的长度大致相同。

设有上述的多个腔室230b的目的在于将因第1隔膜部32a和第2隔膜部32b挠曲而上升的第1空间ra和第2空间rb内的压力向上述的腔室230b内释放。其目的还在于，在测量环境下的温度为高温的情况下，将因第1空间ra和第2空间rb内的气体膨胀而上升的第1空间ra和第2空间rb内的压力向上述的腔室230b内释放。若第1空间ra和第2空间rb的压力过高，则第1隔膜部32a和第2隔膜部32b难以朝向第1电极36a和第2电极36b挠曲。

本实施方式3也与上述的实施方式1、2同样，在静电电容型的压力检测元件中，能够抑制因压力检测元件产生挠曲而引起的、隔膜与基板上的电极之间的距离的变化。

(实施方式4)

本发明的实施方式4是上述的实施方式3的改良方式。因而，以不同的点为中心来说明本实施方式4的压力检测元件。另外，对与上述的实施方式3的构成要素实质上相同的构成要素标注相同的附图标记。

图14是省略了隔板的本实施方式4的压力检测元件的俯视图。

如图14所示，本实施方式4的压力检测元件316也与上述的实施方式3同样，在基板330的分别面向第1空间ra和第2空间rb的部分设有多个腔室330b。但是，在本实施方式4的情况下，腔室330b以矩阵状配置在第1电极36a和第2电极36b各自的长度方向(x轴方向)的两端附近。

在上述的实施方式3的情况下，如图12所示，腔室230b在基板230的分别与第1隔膜部32a和第2隔膜部32b相对的部分处在该部分的宽度方向(y轴方向)整体范围延伸。另一方面，在本实施方式4的情况下，腔室330b没有在基板330的分别与第1隔膜部32a和第2隔膜部32b相对的部分处在该部分的宽度方向整体范围延伸。

由此，基板330的分别与第1隔膜部32a和第2隔膜部32b相对的部分能够不受到腔室330b的影响地挠曲变形、特别是在宽度方向(y轴方向)上挠曲变形。具体而言，在像上述的实施方式3的腔室230b那样在基板的与隔膜部相对的部分的宽度方向整体范围存在腔室时，虽然也取决于对压力检测元件作用的外力(其大小、方向)，但该基板的部分的宽度方向上的挠曲变形会被腔室所限制。作为其结果，难以使隔膜部的挠曲形状与基板的相对的部分的挠曲形状一致。因而，根据对压力检测元件作用的外力的不同，优选的是，像本实施方式4的腔室330b这样使腔室不在基板的与隔膜部相对的部分的宽度方向整体范围延伸。

另外，更优选的是，腔室避开基板的与隔膜部相对的部分的宽度方向的中央地设置。

图15是本实施方式4的改良方式，且是省略了隔板的压力检测元件的俯视图。

如图15所示，在本实施方式4的改良方式的压力检测元件416中，多个腔室430b设置为位于基板430的分别面向第1空间ra和第2空间rb的部分且是在沿基板430与隔板32的相对方向观察(沿z轴方向观察)时第1空间ra和第2空间rb各自的四角。由此，基板430的与第1隔膜部32a和第2隔膜部32b相对的部分能够不被腔室430b所限制地在该部分的宽度方向(y轴方向)上挠曲。

本实施方式4也与上述的实施方式1～3同样，在静电电容型的压力检测元件中，能够抑制因压力检测元件产生挠曲而引起的、隔膜与基板上的电极之间的距离的变化。

(实施方式5)

本实施方式5是上述的实施方式3的改良方式，第1电极和第2电极不同。因而，以不同的点为中心来说明本实施方式5的压力检测元件。另外，对与上述的实施方式3的构成要素实质上相同的构成要素标注相同的附图标记。

图16是省略了隔板的本实施方式5的压力检测元件的俯视图。图17是挠曲变形后的状态的本实施方式5的压力检测元件的剖视图。

如图16所示，在本实施方式5的压力检测元件516中，第1电极536a和第2电极536b具有与上述的其他的实施方式1～4不同的形状。具体地讲，第1电极536a和第2电极536b的形状是在与第1隔膜部32a和第2隔膜部32b相似的具有长度方向(x轴方向)和宽度方向(y轴方向)的矩形形状的形状中设置多个凹部c1、c2而成的形状。凹部c1设于隔板的中央侧也就是间隔构件134的分隔壁部134c侧的边缘的中央。凹部c2分别设于长度方向的两端的边缘。

在对压力检测元件516作用的外力的作用下，在第1隔膜部32a和第2隔膜部32b中会存在产生与其他部分的变形不同的变形的部分。例如，如图17所示，第1隔膜部32a和第2隔膜部32b中的分隔壁部134c的附近部分的挠曲变形与其他的部分的挠曲变形不同，较大程度地弯折。

若基于这样地包含会产生与其他的部分大不相同的变形的部分在内的隔膜部与电极之间的静电电容来计算压力，则其计算值与实际上对隔膜部作用的压力的值之间会产生较大的误差。

作为该应对，在本实施方式5的情况下，在第1电极536a和第2电极536a、536b上的与第1隔膜部32a和第2隔膜部32b的会产生与其他的部分大不相同的变形的部分相对的位置设有凹部c1、c2。利用这些凹部c1、c2，能够基于第1隔膜部32a和第2隔膜部32b与第1电极536a和第2电极536b之间的静电电容从而以较高的精度来计算压力。

本实施方式5也与上述的实施方式1～4同样，在静电电容型的压力检测元件中，能够抑制因压力检测元件产生挠曲而引起的、隔膜与基板上的电极之间的距离的变化。

举出上述的实施方式1～5说明了本发明，但本发明并不限定于上述的实施方式。

例如，在上述的实施方式3的情况下，如图12所示，在基板230设有1条沟槽230a。但是，本发明的实施方式并不限于此。

(实施方式6)

图18是省略了隔板的本发明的实施方式6的压力检测元件的俯视图。

在本实施方式6的压力检测元件616中，与图12所示的实施方式3的压力检测元件216不同，在基板630设有3条沟槽630a。3条沟槽630a既可以是相同的形状，也可以是不同的形状。通过调节沟槽630a的条数或者调节各沟槽630a的长度、宽度及深度，从而能够使第1隔膜部32a和第2隔膜部32b的挠曲形状与基板的相对的部分的挠曲形状更加一致。

此外，例如在上述的实施方式的情况下，例如在图11所示的实施方式2的情况下，沟槽130a设于基板130的隔板32侧的表面。但是本发明的实施方式并不限于此。

(实施方式7)

图19是本发明的实施方式7的压力检测元件的剖视图。

如图19所示，在本实施方式7的压力检测元件716中，沟槽730a设于基板730中的、与设有第1电极36a和第2电极36b的隔板侧的表面相反的那一侧的表面。

并且，在上述的实施方式的情况下，例如在图12所示的实施方式3的情况下，在压力检测元件216中，设有第1空间ra和第2空间rb来作为隔膜部与电极彼此相对的空间。即，在1个压力检测元件中设有两个隔膜部与电极的对。但是本发明的实施方式并不限于此。

(实施方式8、9)

图20是省略了隔板的本发明的实施方式8的压力检测元件的俯视图。图21是省略了隔板的本发明的实施方式9的压力检测元件的俯视图。

在图20所示的压力检测元件816和图21所示的压力检测元件916中，设有隔膜部与电极彼此相对的4个空间即第1空间ra、第2空间rb、第3空间rc及第4空间rd。

如图20所示，在实施方式8的压力检测元件816中，隔板包括4个隔膜部即第1隔膜部832a、第2隔膜部832b、第3隔膜部832c及第4隔膜部832d。4个隔膜部832a～832d在各自的宽度方向(y轴方向)上排列。在第1空间ra中，第1隔膜部832a与第1电极836a相对，在第2空间rb中，第2隔膜部832b与第2电极836b相对，在第3空间rc中，第3隔膜部832c与第3电极836c相对，并且在第4空间rd中，第4隔膜部832d与第4电极836d相对。在沿基板与隔板的相对方向(z轴方向)观察时沟槽830a分别设于第1隔膜部832a和第2隔膜部832b之间、第2隔膜部832b和第3隔膜部832c之间、以及第3隔膜部832c和第4隔膜部832d之间。

如图21所示，在实施方式9的压力检测元件916中，隔板包括4个隔膜部即第1隔膜部932a、第2隔膜部932b、第3隔膜部932c及第4隔膜部932d。4个隔膜部932a～932d呈2×2的矩阵状配置。在第1空间ra中，第1隔膜部932a与第1电极936a相对，在第2空间rb中，第2隔膜部932b与第2电极936b相对，在第3空间rc中，第3隔膜部932c与第3电极936c相对，并且在第4空间rd中，第4隔膜部932d与第4电极936d相对。在沿基板与隔板的相对方向(z轴方向)观察时沟槽930a为十字状。具体地讲，沟槽930a为从基板的中心分别延伸到第1隔膜部932a和第2隔膜部932b之间、第3隔膜部932c和第4隔膜部932d之间、第1隔膜部932a和第3隔膜部932c之间、以及第2隔膜部932b和第4隔膜部932d之间的十字状。

此外，在上述的实施方式1的情况下，如图5所示，沟槽30a作为供上升的第1空间ra和第2空间rb的压力释放的释放场所发挥功能。此外，在上述的实施方式3的情况下，如图12和图13所示，设有用于释放上升的第1空间ra和第2空间rb的压力的腔室230b。但是，在本发明的实施方式中，供上升的第1空间ra和第2空间rb的压力释放的释放场所并不限于沟槽、腔室。

(实施方式10)

图22是省略了隔板的本实施方式10的压力检测元件的俯视图。此外，图23是省略了隔板的本实施方式10的压力检测元件的分解立体图。

如图22和图23所示，本实施方式10的压力检测元件1016具备追加空间1030c，从而对上升的第1空间ra和第2空间rb的压力进行释放。在此，追加空间1030c是通过将间隔构件1034盖住设于基板1030的凹坑而划定的空间。

此外，在沿基板1030与隔板的相对方向(z轴方向)观察时，追加空间1030c配置于第1隔膜部32a和第2隔膜部32b的外侧且是除了第1隔膜部32a和第2隔膜部32b之间之外的位置。在本实施方式10的情况下，在沿基板1030与隔板的相对方向(z轴方向)观察时，追加空间1030c配置于第1隔膜部32a和第2隔膜部32b的长度方向(x轴方向)的外侧并且沿第1隔膜部32a和第2隔膜部32b的排列方向(y轴方向)延伸。

在本实施方式10的情况下，追加空间1030c与沟槽1030a连接。此外，沟槽1030a与设于间隔构件1034并且连接第1空间ra和第2空间rb的连接通路1034a连接。即，追加空间1030c借助沟槽1030a和连接通路1034a而与第1空间ra和第2空间rb连通。

在本实施方式10的压力检测元件1016中，在第1空间ra和第2空间rb内的压力上升时，该上升的压力能够向沟槽1030a、腔室1030b及追加空间1030c释放。

另外，在追加空间1030c具有足够的大小的情况下，能够省略腔室1030b。

通过设置这样的追加空间1030c，从而无论测量环境下的温度(周围温度)如何，都能够将第1空间ra和第2空间rb的压力实质上维持为恒定。此外，在沿基板1030与隔板的相对方向(z轴方向)观察时，追加空间1030c配置于第1隔膜部32a和第2隔膜部32b的外侧且是除了第1隔膜部32a和第2隔膜部32b之间之外的位置，因此不会损害沟槽1030a的上述的效果，也就是在承受外力而使压力检测元件产生了挠曲时使隔膜部的挠曲形状和基板的与该隔膜部相对的部分的挠曲形状大致一致的效果，能够将第1空间ra和第2空间rb的压力实质上维持为恒定。举例说明这一点。

图24示出了不同的多个压力检测元件的样本各自的第1空间和第2空间内的压力的热漂移。

在图24中，样本a是具有自本实施方式10的压力检测元件1016移除了沟槽1030a和追加空间1030c而得到的结构的比较例的压力检测元件。样本b是具有自本实施方式10的压力检测元件1016移除了腔室1030b和追加空间1030c而得到的结构的压力检测元件也就是本实施方式1的压力检测元件16。而且，样本c是具有自本实施方式10的压力检测元件1016省略了腔室1030b而得到的结构的压力检测元件也就是本实施方式10的变形例的压力检测元件。

如图24所示，由于样本a是未设置沟槽和追加空间而仅设有腔室的结构，因此在周围温度变化时，第1空间ra和第2空间rb内的压力较大程度地变化。即，作为每单位温度的压力变化量的压力的热漂移量较大。

由于样本b是未设置腔室和追加空间而仅设有沟槽的结构，因此即使周围温度变化，也仅是第1空间ra和第2空间rb内的压力略微变化。即，压力的热漂移量较小。

样本c是虽然未设置腔室、但设有沟槽和追加空间的结构，因此即使温度变化，第1空间ra和第2空间rb的压力实质上也不变。即，压力的热漂移量实质上为零。

根据第1隔膜部32a和第2隔膜部32b(即第1空间ra和第2空间rb)的大小、布局等压力检测元件的规格，沟槽1030a、腔室1030b的大小、布局存在限制。而且，根据情况的不同，有可能仅利用该沟槽1030a、腔室1030b无法充分地抑制因测量环境下的温度为高温而引起的压力上升，也就是说存在无法使压力的热漂移量实质上为零的情况。因此，能够通过进一步设置追加空间1030c从而使压力的热漂移量实质上为零。其结果为，无论测量环境下的温度如何，都能够将第1空间ra和第2空间rb的压力实质上维持为恒定。

这样的追加空间的形态存在很多种。因此，以下对追加空间不同的多个实施方式的压力检测元件进行说明。

(实施方式11)

图25是省略了隔板的本实施方式11的压力检测元件的俯视图。

如图25所示，本实施方式11的压力检测元件1116具备两个追加空间1130c。在沿基板1130与隔板的相对方向(z轴方向)观察时，两个追加空间1130c分别以第1隔膜部32a和第2隔膜部32b位于这两个追加空间1130c之间的方式配置于第1隔膜部32a和第2隔膜部32b的长度方向(x轴方向)的外侧。此外，这两个追加空间1130c沿着第1隔膜部32a和第2隔膜部32b的排列方向(y轴方向)延伸。并且，一个追加空间1130c与沟槽1130a的一端连接，另一个追加空间1130c与沟槽1130a的另一端连接。而且，沟槽1130a与设于间隔构件1034并且连接第1空间ra和第2空间rb的连接通路1034a连接。即，两个追加空间1130c借助沟槽1130a和连接通路1034a而与第1空间ra和第2空间rb连通。

在本实施方式11的情况下，上升的第1空间ra和第2空间rb的压力能够向沟槽1130a、腔室1130b及两个追加空间1130c释放。

(实施方式12)

图26是省略了隔板的本实施方式12的压力检测元件的俯视图。

如图26所示，本实施方式12的压力检测元件1216具备两个追加空间1230c。在沿基板1230与隔板的相对方向(z轴方向)观察时，两个追加空间1230c以平行地相邻的状态配置于第1隔膜部32a和第2隔膜部32b的长度方向(x轴方向)的外侧。此外，沟槽1230a在其一端连接于两个追加空间1230c。而且，沟槽1230a与设于间隔构件1034并且连接第1空间ra和第2空间rb的连接通路1034a连接。即，两个追加空间1230c借助沟槽1230a和连接通路1034a而与第1空间ra和第2空间rb连通。

在本实施方式12的情况下，上升的第1空间ra和第2空间rb的压力能够向沟槽1230a、腔室1230b及两个追加空间1230c释放。

(实施方式13)

图27是省略了隔板的本实施方式13的压力检测元件的俯视图。

如图27所示，在本实施方式13的压力检测元件1316中，追加空间1330c的形状与上述的实施方式10～12的追加空间1030c、1130c、1230c的形状不同。即，在本实施方式13的情况下，在沿基板1330与隔板的相对方向(z轴方向)观察时，追加空间1330c的形状不是直线状而是曲线状。

在本实施方式13的情况下，在沿基板1330与隔板的相对方向(z轴方向)观察时，追加空间1330c配置于第1隔膜部32a和第2隔膜部32b的长度方向(x轴方向)的外侧，并且沿第1隔膜部32a和第2隔膜部32b的排列方向(y轴方向)延伸。此外，追加空间1330c与沟槽1330a连接。此外，沟槽1330a与设于间隔构件1034并且连接第1空间ra和第2空间rb的连接通路1034a连接。即，追加空间1330c借助沟槽1330a和连接通路1034a而与第1空间ra和第2空间rb连通。

在本实施方式13的情况下，上升的第1空间ra和第2空间rb的压力能够向沟槽1330a、腔室1330b及曲线状的追加空间1330c释放。

(实施方式14)

图28是省略了隔板的本实施方式14的压力检测元件的俯视图。此外，图29是省略了隔板的本实施方式14的压力检测元件的分解立体图。

上述的实施方式10～13的追加空间1030c、1130c、1230c、1330c借助沟槽1030a、1130a、1230a、1330a而与第1空间ra和第2空间rb连通。在本实施方式14的情况下，如图28和图29所示，追加空间1430c与第1空间ra和第2空间rb连通而没有借助沟槽1430a。

具体地讲，在本实施方式14的情况下，在沿基板1430与隔板的相对方向(z轴方向)观察时，追加空间1430c配置于第1隔膜部32a和第2隔膜部32b的长度方向(x轴方向)的外侧，并且沿第1隔膜部32a和第2隔膜部32b的排列方向(y轴方向)延伸。在间隔构件1434设有将第1空间ra和第2空间rb与追加空间1430c连通的两个连接通路1434a。第1空间ra和追加空间1430c借助一个连接通路1434a连通。第2空间rb和追加空间1430c借助另一个连接通路1434a连通。作为其结果，第1空间ra和第2空间rb借助追加空间1434c而相互连通。而且，追加空间1430c没有与沟槽1430a连接。

在本实施方式14的情况下，上升的第1空间ra和第2空间rb的压力能够向腔室1430b和追加空间1430c释放。

如上述的实施方式10～14所示，追加空间的数量、形状没有限定。即，追加空间是独立于第1空间ra和第2空间rb的空间，且是借助沟槽或者不借助沟槽而与上述的第1空间ra和第2空间rb连通的、设于压力检测元件的空间。此外，追加空间既可以设于基板，也可以设于间隔构件，或者也可以设于这两者。

以上，举出多个实施方式说明了本发明，但对于本领域技术人员而言可明确的是能够将至少1个实施方式整体或者局部地组合于其他的某个实施方式而做成本发明的又一个实施方式。

产业上的可利用性

本发明能够应用于静电电容型的压力检测元件。

附图标记说明

16、压力检测元件；30、基板；30a、沟槽；32、隔板；32a、第1隔膜部；32b、第2隔膜部；34、间隔构件；36a、第1电极；36b、第2电极；ra、第1空间；rb、第2空间。