压力传感器、便携设备、电子设备以及移动体的制作方法

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压力传感器、便携设备、电子设备以及移动体的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种压力传感器以及具备了该压力传感器的便携设备、电子设备以及移动体。所述压力传感器实现省电化并且具有优异的检测精度。本发明的压力传感器以通过受压而进行挠曲变形的两个隔膜部(66)的受压面(661)朝向相互不同的方向的方式而被配置,且被配置于一方的隔膜部上的压敏电阻元件(7)和被配置于另一方的隔膜部(66)上的压敏电阻元件被串联连接。
【专利说明】
压力传感器、便携设备、电子设备以及移动体
技术领域
[0001]本发明涉及压力传感器、便携设备、电子设备以及移动体。
【背景技术】
[0002]具备通过受压而进行挠曲变形的隔膜的压力传感器被广泛应用。在这样的压力传感器中,例如,根据被设置于隔膜上的压敏电阻元件的电阻值,而对施加于隔膜上的压力进行检测。在此,存在如下的情况,即,在隔膜上施加了重力加速度等加速度时,会因受到该加速度的影响而使隔膜的挠曲量发生变动,从而导致检测压力的精度降低。
[0003]因此,一直以来,如在专利文献I中所公开的那样,以使受压面朝向相互相反侧的方式配置两个压力传感器,并通过在从这两个压力传感器各自输出了电信号之后,对这些输出进行加法运算,从而使由于重力加速度而产生的输出成分相抵消,进而实现了检测精度的提高。
[0004]但是,在专利文献I所记载的结构中,由于需要输出来自两个压力传感器中的每个压力传感器的电信号,因此电路结构变得复杂,其结果为,存在难以省电化的问题。
[0005]专利文献I:日本特开平8-261852号公报

【发明内容】

[0006]本发明的目的在于,提供一种在实现省电化的同时具有优异的检测精度的压力传感器,另外,提供具备该压力传感器的便携设备、电子设备以及移动体。
[0007]这样的目的通过下述的本发明而被实现。
[0008]应用例I
[0009]本发明的压力传感器的特征在于,具备:第一隔膜部,其具有第一受压面,并且所述第一隔膜部通过在所述第一受压面上的受压而进行挠曲变形;第二隔膜部,其具有朝向与所述第一受压面不同的方向而被配置的第二受压面,并且所述第二隔膜部通过在所述第二受压面上的受压而进行挠曲变形;第一应变检测元件,其被配置于所述第一隔膜部上,并且根据所述第一应变检测元件的应变而输出信号;第二应变检测元件,其被配置于所述第二隔膜部上,并且根据所述第二应变检测元件的应变而输出信号,且所述第二应变检测元件与所述第一应变检测元件串联连接。
[0010]根据这样的压力传感器,由于第一隔膜部的第一受压面和第二隔膜部的第二受压面朝向相互不同的方向而被配置,因此能够使在压力传感器上作用有重力加速度等加速度时所产生的第一应变检测元件的输出和第二应变检测元件的输出的变动量相互抵消或缓和。因此,能够降低重力加速度等加速度的影响,从而高精度地对压力进行检测。
[0011 ]并且,由于第一应变检测元件和第二应变检测元件被电连接,因此,能够从压力传感器输出降低了如前文所述的重力加速度等加速度的影响的一个信号。因此,与从压力传感器输出第一应变检测元件以及第二应变检测元件各自的信号的情况相比,能够简化压力传感器内的电路结构,其结果为,能够实现压力传感器的省电化。
[0012]应用例2
[0013]在本发明的压力传感器中,优选为,串联连接的所述第一应变检测元件和所述第二应变检测元件具备多组。
[0014]由此,能够进一步提尚检测精度。
[0015]应用例3
[0016]在本发明的压力传感器中,优选为,具备:在所述第一受压面所受到的压力增加时输出的所述信号将增加的所述第一应变检测元件;在所述第一受压面所受到的压力增加时输出的所述信号将减少的所述第一应变检测元件;在所述第二受压面所受到的压力增加时输出的所述信号将增加,并且与所述信号增加的所述第一应变检测元件串联连接的所述第二应变检测元件;在所述第二受压面所受到的压力增加时输出的所述信号将减少,并且与所述信号减少的所述第一应变检测元件串联连接的所述第二应变检测元件。
[0017]由此,能够进一步提尚检测精度。
[0018]应用例4
[0019]在本发明的压力传感器中,优选为,具备电桥电路,所述电桥电路具有所述第一应变检测元件以及所述第二应变检测元件。
[0020]由此,在一个电桥电路内,能够使在压力传感器上作用重力加速度等加速度时所产生的第一应变检测元件的输出和第二应变检测元件的输出的变动量相互抵消或缓和。
[0021]应用例5
[0022]在本发明的压力传感器中,优选为,具备:第一压力基准室,所述第一隔膜部构成所述第一压力基准室的壁部的一部分;第二压力基准室,所述第二隔膜部构成所述第二压力基准室的壁部的一部分。
[0023]由此,能够实现绝对压力传感器。
[0024]应用例6
[0025]在本发明的压力传感器中,优选为,所述第一压力基准室与所述第二压力基准室连通。
[0026]由此,能够简易地使第一压力基准室的压力与第二压力基准室的压力相等,并能够使第一隔膜部以及第二隔膜部以共同的压力为基准而进行挠曲变形。因此,能够使压力传感器的设计或制造变得容易。
[0027]应用例7
[0028]在本发明的压力传感器中,优选为,所述第一压力基准室和所述第二压力基准室中的至少一方具有层叠结构的壁部。
[0029]由此,能够利用如CMOS工序那样的半导体制造工序,来简单且高精度地制造小型的压力传感器。
[0030]应用例8
[0031]在本发明的压力传感器中,优选为,具备对包含所述第一隔膜部的第一结构体和包含所述第二隔膜部的第二结构体进行支承的基板。
[0032]由此,能够以所期望的朝向来稳定地维持第一受压面以及第二受压面。另外,能够经由基板而对第一应变检测元件以及第二应变检测元件进行电连接。而且,能够从基板输出降低了重力加速度等加速度的影响的一个信号。
[0033]应用例9
[0034]在本发明的压力传感器中,优选为,所述第一结构体被配置于所述基板的一面侧,所述第二结构体被配置于所述基板的另一面侧。
[0035]由此,使第一受压面以及第二受压面朝向相互相反侧这样的、第一结构体以及第二结构体相对于基板的设置变得容易。
[0036]应用例10
[0037]在本发明的压力传感器中,优选为,所述第一结构体以及所述第二结构体均被配置于所述基板的一侧的面侧。
[0038]由此,能够实现压力传感器的扁平化。
[0039]应用例11
[0040]在本发明的压力传感器中,优选为,具备容器,所述容器具有开口,并对包含所述第一隔膜部的第一结构体和包含所述第二隔膜部的第二结构体进行收纳。
[0041]由此,能够对第一结构体以及第二结构体进行保护。
[0042]应用例12
[0043]在本发明的压力传感器中,优选为,在所述容器内具备至少对所述第一受压面和所述第二受压面进行覆盖的液体状或凝胶状的压力传递介质。
[0044]由此,能够实现向第一受压面以及第二受压面的压力传递并且能够强化对第一结构体以及第二结构体的保护。
[0045]应用例13
[0046]本发明的便携设备的特征在于,具备本发明的压力传感器。
[0047]根据这样的便携设备,无论使用者的使用状況(例如便携设备的姿态)或压力传感器的安装方向等如何,压力传感器均能够降低重力加速度等加速度的影响,从而高精度地对压力进行检测。另外,由于压力传感器较为省电,因此,能够实现便携设备的小型化,或者增加便携设备的设计上的自由度。
[0048]应用例14
[0049]本发明的电子设备的特征在于,具备本发明的压力传感器。
[0050]根据这样的电子设备,压力传感器较为省电,且能够降低重力加速度等加速度的影响,从而高精度地对压力进行检测。
[0051 ] 应用例15
[0052]本发明的移动体的特征在于,具备本发明的压力传感器。
[0053]根据这样的移动体,压力传感器较为省电,且能够降低重力加速度等加速度的影响,从而高精度地对压力进行检测。
【附图说明】
[0054]图1为表示本发明的第一实施方式所涉及的压力传感器的剖视图。
[0055]图2为表示图1所示的压力传感器的主要部分的剖视图。
[0056]图3为表示图2所示的压力传感器元件的隔膜部中的压敏电阻元件(应变检测元件)的配置的俯视图。
[0057]图4为表示包含图3所示的压敏电阻元件在内的电路的图。
[0058]图5为用于对图2所示的压力传感器元件的作用进行说明的图,(a)为表示加压状态的剖视图,(b)为表示加压状态的俯视图。
[0059]图6为对图1所示的压力传感器的作用进行说明的图,且为表示施加于压力传感器上的加速度与检测压力之间的关系的曲线图。
[0060]图7为表示本发明的第二实施方式所涉及的压力传感器的主要部分的剖视图。
[0061]图8为表示本发明的第三实施方式所涉及的压力传感器的主要部分的剖视图。
[0062]图9为表示本发明的第四实施方式所涉及的压力传感器的主要部分的剖视图。
[0063]图10为表示包括图9所示的压力传感器元件的压敏电阻元件在内的电路的图。
[0064]图11为表示本发明的第五实施方式所涉及的压力传感器的主要部分的剖视图。
[0065]图12为表示图11所示的主要部分的改变例的剖视图。
[0066]图13为表示本发明的第六实施方式所涉及的压力传感器的剖视图。
[0067]图14为表示图13所示的压力传感器的主要部分的俯视图。
[0068]图15为表示本发明的便携设备的一个示例的立体图。
[0069]图16为表示本发明的电子设备的一个示例的主视图。
[0070]图17为表不本发明的移动体的一个不例的立体图。
【具体实施方式】
[0071]以下,根据附图所示的各实施方式,而对本发明的压力传感器、便携设备、电子设备以及移动体进行详细说明。
[0072]第一实施方式
[0073]1.压力传感器
[0074]图1为表示本发明的第一实施方式所涉及的压力传感器的剖视图、图2为表示图1所示的压力传感器的主要部分的剖视图。图3为表示图2所示的压力传感器元件的隔膜部中的压敏电阻元件(应变检测元件)的配置的俯视图。图4为表示包含图3所示的压敏电阻元件在内的电路的图。并且,以下,为了便于说明,将图1中的上侧称为“上”,将下侧称为“下”。
[0075]图1所示的压力传感器I具有:两个压力传感器元件2(2a、2b)、对两个压力传感器元件2进行支承的基板3、对两个压力传感器元件2以及基板3进行收纳的箱体4(容器)、填充于箱体4内的压力传递介质1。以下,依次对这些各部进行说明。
[0076]箱体
[0077]箱体4具有对两个压力传感器元件2以及基板3进行收纳并对它们进行支承的功能。由此,能够对各压力传感器元件2进行保护。
[0078]该箱体4具有开口431。由此,能够通过开口 431,而对箱体4内的各压力传感器元件2传递箱体4外部的压力。
[0079]如图1所示,箱体4具有:板状的基座41、被接合在基座41的一侧的面上的框状的框体42、被接合于框体42的与基座41相反侧的面上的筒状的筒体43。
[0080]在基座41的下表面上,设置有由金属构成的多个外部端子54。另一方面,在基座41的上表面上接合有框体42 ο框体42的内侧的宽度窄于筒体43的下端的内侧的宽度,在基座41的上表面与框体42的上表面之间,形成有高低差421。在该高低差421上,设置有由金属构成的多个内部端子(未图示),该内部端子经由被埋入基座41以及框体42内的配线(未图示)而与前文所述的外部端子54电连接。
[0081]作为这样的基座41以及框体42的构成材料,虽然不进行特别限定,但是,例如可举出氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锆等氧化物陶瓷、氮化硅、氮化铝、氮化钛等氮化物陶瓷的各种陶瓷、或乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、丙烯酸类树脂、ABS树脂、环氧树脂的各种树脂材料等绝缘性材料,可以使所述材料中的I种或者2种以上组合而使用。在这些材料之中,优选为各种陶瓷。由此,能够实现具有优异的机械强度的箱体4。并且,作为基座41以及框体42的俯视形状,虽然不进行特别限定,但是,例如可以为圆形形状、长方形形状、五边形以上的多边形形状等。
[0082]筒体43具有其内外的各宽度(内径、外径)从下端朝向上端侧变窄的部分、和其内外的各宽度(内径、外径)从该部分起朝向上端而成为恒定的部分。并且,筒体43的形状并不限定于此,例如,可以仅由宽度为恒定的部分构成,也可以仅由宽度朝向上端而变狭的部分构成。
[0083]作为这样的筒体43的构成材料,虽然不进行特别限定,但是,能够使用与前文所述的基座41以及框体42的构成材料相同的材料。
[0084]压力传递介质
[0085]压力传递介质10以对各压力传感器元件2等的外表面(至少后文所述的受压面661)进行覆盖的方式被填充于前文所述的箱体4内,并具有将箱体4外部的压力传递至各压力传感器元件2的功能。
[0086]压力传递介质10呈液体状或凝胶状,例如,由硅树脂等的树脂材料构成。这样的压力传递介质10具有从箱体4的开口 431露出的部分,并将施加于所涉及的部分上的压力传递至各压力传感器元件2(更具体而言,为后文所述的隔膜部66的受压面661)。并且,在构成压力传递介质10的树脂材料中,也可以包含由有机材料或无机材料构成的固体状的填料(粉体)。
[0087]另外,通过各压力传感器元件2以及其周边结构的外表面被凝胶状或液体状的压力传递介质10覆盖,从而能够对各压力传感器元件2以及其周边结构进行保护。
[0088]如此,通过使压力传递介质10呈液体状或凝胶状并在箱体4内对各压力传感器元件2的至少后文所述的受压面661进行覆盖,从而能够实现向各受压面661的压力传递,并且能够加强对各压力传感器元件2的保护。
[0089]基板
[0090]基板3具有分别对两个压力传感器元件2进行支承的功能、和对两个压力传感器元件2进行电连接的功能。该基板3例如为印刷配线基板,并具有:基材31、被设置于基材31的上表面上的多个端子32、被设置于基材31的下表面上的多个端子33、贯穿基材31并将端子32、33之间连接的配线34、被设置于基材31的上表面上的多个端子35。
[0091]作为基材31,虽然不进行特别限定,但是,例如,与通常的印刷基板的基材相同地,能够使用含浸了树脂的基材。
[0092]多个端子32经由金属凸点或导电性粘合剂等的接合材料51而与压力传感器元件2(2a)连接。同样地,多个端子33经由金属凸点或导电性粘合剂等的接合材料51而与压力传感器元件2(2b)连接。另外,多个端子32、33以如后文所述那样使两个压力传感器元件2的压敏电阻元件7构成电桥电路70的方式(参照图4)与配线34以及未图示的配线电连接。
[0093]多个端子35经由未图示的配线而与电桥电路70电连接,并且,例如经由由接合引线构成的配线53而与前文所述的箱体4的内部端子(未图示)连接。由此,基板3经由配线53而与箱体4的内部端子电连接,并且相对于箱体4而被支承。
[0094]压力传感器元件
[0095]两个压力传感器元件2由被设置于基板3的上表面侧的压力传感器元件2a、和被设置于基板3的下表面侧的压力传感器元件2b构成。并且,在本实施方式中,压力传感器元件2a和压力传感器元件2b虽然相对于基板3的安装位置不同,但是结构互为相同。
[0096]各压力传感器元件2(2a、2b)具备基板6、和被设置于基板6的一个主面上的层叠结构体8。在此,基板6具有隔膜部66,并在隔膜部66上形成有多个压敏电阻元件7。另外,层叠结构体8的与隔膜部66对置配置的部分相对于基板6而离开,由此,在所涉及的部分和基板6之间,形成有空洞部S(压力基准室)。
[0097]以下,依次对构成压力传感器元件2的各部进行说明。
[0098]基板6
[0099]基板6具有:半导体基板61;绝缘膜62,其被设置于半导体基板61的一侧的主面上;绝缘膜63,其相对于绝缘膜62而被设置于与半导体基板61相反的一侧;导体层64,其相对于绝缘膜63而被设置于与半导体基板61相反的一侧。
[0100]半导体基板61为,通过使由单晶硅构成的硅层611(处理层)、由硅氧化膜构成的氧化硅层612(盒层)、由单晶硅构成的硅层613(装置层)依次层叠而成的SOI基板。并且,半导体基板61并不限定于SOI基板,例如,也可以为单晶硅基板等的其他半导体基板。
[0101]绝缘膜62例如为硅氧化膜,并具有绝缘性。另外,绝缘膜63例如为硅氮化膜,并具有绝缘性,并且,还具有针对包含氢氟酸的蚀刻液(使用于脱模蚀刻中的蚀刻液)的耐性。在此,通过通过使绝缘膜62(硅氧化膜)介于半导体基板61(硅层613)与绝缘膜63(硅氮化膜)之间,从而能够通过绝缘膜62来缓和绝缘膜63的成膜时所产生的应力传递至半导体基板61的情况。另外,在半导体基板61以及在其上方形成半导体电路的情况下,绝缘膜62能够作为元件间分离膜来使用。并且,绝缘膜62、63并不限定于前文所述的构成材料,另外,根据需要,也可以省略绝缘膜62、63中的任一方。
[0102]另外,在半导体基板61上,设置有在与绝缘膜62、63、64相反侧开口的有底的凹部65,由此,在基板6上,设置有隔膜部66,隔膜部66与周围的部分相比为薄壁,并且通过受压而发生挠曲变形。该隔膜部66的下表面成为受压面661。在本实施方式中,如图3所示,隔膜部66的俯视形状为大致正方形。
[0103]在本实施方式的基板6中,凹部65贯通硅层611,隔膜部66由氧化硅层612、硅层613以及绝缘膜62、63这四个层构成。在此,氧化硅层612在压力传感器元件2的制造工序中能够在通过蚀刻而形成凹部65时作为蚀刻阻止层而被利用,能够减少隔膜部66的厚度的在每个产品上的偏差。
[0104]并且,也可以使凹部65不贯通硅层611,而使隔膜部66由硅层611的薄壁部、氧化硅层612、硅层613以及绝缘膜62、63这五个层构成。
[0105]导体层64例如通过向单晶硅、多晶硅(聚硅)或非结晶硅参杂(扩散或注入)磷、硼等杂质而被构成,并具有导电性。该导体层64被进行图案形成,例如,在空洞部S的外侧处且在基板6上形成MOS晶体管的情况下,能够将导体层64的一部分作为MOS晶体管的栅极电极来使用。另外,还能够将导体层64的一部分作为配线来使用。另外,导体层64在俯视观察时以包围隔膜部66的周围的方式而被形成,并形成导体层64的厚度量的高低差部。由此,当隔膜部66通过受压而发生挠曲变形时,能够使应力集中于隔膜部66与高低差部之间的边界部分。因此,通过在所涉及的边界部分(或其附近)上配置压敏电阻元件7,从而能够提高检测灵敏度。
[0106]压敏电阻元件7
[0107]如图2所示,多个压敏电阻元件7分别形成于与硅层611的厚度中心相比靠隔膜部66的空洞部S侧。另外,多个压敏电阻元件7由以与在俯视观察时呈大致四边形的隔膜部66的四个边分别对应的方式被配置的压敏电阻元件7a、7b、7c、7d构成。
[0108]压敏电阻元件7a以沿着与隔膜部66的所对应的边平行的方向而延伸的一对压敏电阻区域被串联地电连接的方式而构成。而且,压敏电阻元件7a通过一对配线而向外侧被引出。同样地,压敏电阻元件7b以沿着与隔膜部66的所对应的边平行的方向而延伸的两对压敏电阻区域串联地被电连接的方式而构成。而且,压敏电阻元件7b通过I对配线而向外侧被引出。
[0109]另一方面,压敏电阻元件7c以沿着与隔膜部66的所对应的边垂直的方向而延伸的一对压敏电阻区域串联地被电连接的方式被构成。而且,压敏电阻元件7dl过一对配线而向外侧被引出。同样地,压敏电阻元件7d以沿着与隔膜部66的所对应的边垂直的方向而延伸的一对压敏电阻区域串联地被电连接的方式而构成。而且,压敏电阻元件7d通过一对配线而向外侧被引出。
[0110]这样的压敏电阻元件7a、7b、7c、7d以及配线例如分别由参杂(扩散或注入)了磷、硼等杂质的硅(单晶硅)构成。在此,配线中的杂质的参杂濃度高于压敏电阻元件7a、7b、7c、7d中的杂质的参杂濃度。并且,配线也可以由金属构成。
[0111]如图4所示,如以上说明的压敏电阻元件7a、7b、7c、7d构成了电桥电路70 (惠斯通电桥电路)。在此,压力传感器元件2a的压敏电阻元件7a、7b、7c、7d和压力传感器元件2b的压敏电阻元件7a、7b、7c、7d分别对应地成对,并经由前文所述的基板3而分别被串联连接。在该电桥电路70上,连接有供给驱动电压AVDC的驱动电路(未图示)。而且,在电桥电路70中,与压敏电阻元件7a、7b、7c、7d的电阻值变化相应的输出电压Vciut作为检测信号而被输出。
[0112]层叠结构体8
[0113]层叠结构体8以划分形成空洞部S的方式而被形成。该层叠结构体8具有:层间绝缘膜81,其在基板6上以在俯视观察时包围压敏电阻元件7的方式被形成;配线层82,其形成于层间绝缘膜81上;层间绝缘膜83,其形成于配线层82以及层间绝缘膜81上;配线层84,其形成于层间绝缘膜83上,且具有被覆层841,所述被覆层841上具备了多个细孔842(开孔);表面保护膜85,其被形成于配线层84以及层间绝缘膜83上;密封层86,其被设置于被覆层841上。
[0114]在此,配线层82、84具有与压敏电阻元件7电连接的部分。另外,配线层84具有经由接合材料51而与基板3的端子32或端子33连接的端子843。
[0115]如此,由于构成空洞部S的壁部的一部分的层叠结构体8具有层叠结构,因此能够以使用如CMOS工艺那样的半导体制造工艺的方式而被形成。由此,能够简单且高精度地制造小型的压力传感器I。另外,在形成层叠结构体8时,能够通过穿过细孔842的蚀刻(牺牲层蚀刻),而形成空洞部S。并且,可以相对于硅层613而在配置有层叠结构体8的一侧制作并嵌入半导体电路。该半导体电路具有MOS晶体管等有源元件、其他根据需要而形成的电容器、电感器、电阻、二极管、配线(包括与压敏电阻元件7连接的配线)等电路要素。
[0116]空洞部S
[0117]由基板6和层叠结构体8划分而成的空洞部S为密闭的空间。该空洞部S作为成为压力传感器元件2所检测出的压力的基准值的压力基准室而发挥功能。在本实施方式中,空洞部S成为真空状态(300Pa以下)。通过使空洞部S设为真空状态,从而能够将压力传感器元件2作为以真空状态作基准而对压力进行检测的“绝对压传感器”来使用,从而提高了其便利性。在此,压力传感器元件2a、2b中的一个压力传感器元件的空洞部S构成“第一压力基准室”,在所述“第一压力基准室”中,隔膜部66(第一隔膜部)构成壁部的一部分,而另一个压力传感器元件的空洞部S构成“第二压力基准室”,在所述“第二压力基准室”中,隔膜部66(第二隔膜部)构成壁部的一部分。
[0118]但是,空洞部S可以不是真空状态,而可以是大气压,也可以是与大气压相比气压较低的减压状态,或是与大气压相比气压较高的加压状态。另外,在空洞部S中也可以封入氮气、稀薄气体等的惰性气体。
[0119]以上,对压力传感器I的结构进行了简单说明。
[0120]图5为用于对图2所示的压力传感器元件的作用进行说明的图。图5(a)为表示加压状态的剖视图,图5(b)为表示加压状态的俯视图。图6为对图1所示的压力传感器的作用进行说明的图,且为表示施加于压力传感器上的加速度与检测压力之间的关系的曲线图。
[0121]如图5(a)所示,各压力传感器元件2中,对应于隔膜部66的受压面661所受到的压力P而隔膜部66发生变形,由此,如图5(b)所示,压敏电阻元件7a、7b、7c、7d发生应变,压敏电阻元件7a、7b、7c、7d的电阻值发生变化。随此,包含压敏电阻元件7a、7b、7c、7d在内的电桥电路70(参照图4)的输出电压V-发生变化,根据该输出电压Vciut,能够求出受压面661所受到的压力P的大小。
[0122]在此,在产生了如前文所述的隔膜部66的变形时,如图5(b)所示,在压敏电阻元件7a、7b上产生沿着其宽度方向的压缩应变以及沿着长度方向的拉伸应变,并且在压敏电阻元件7c、7d上产生沿着其宽度方向的拉伸应变以及沿着其长度方向的压缩应变。因此,在产生了如前文所述的隔膜部66的变形时,在压敏电阻元件7a、7b的电阻值和压敏电阻元件7c、7d的电阻值中,一方的电阻值将增加,另一方的电阻值将减少。
[0123]可是,在隔膜部66上,根据隔膜部66的姿态,会由于重力或冲击等而施加有重力加速度等的加速度。因此,存在如下的情况,即,实际上,隔膜部66的挠曲变形量与因施加于隔膜部66上的压力而产生的挠曲变形量有所不同。
[0124]因此,在压力传感器I中,如前文所述,压力传感器元件2a的隔膜部66的受压面661和压力传感器元件2b的隔膜部66的受压面661以朝向互为相反侧(不同方向)的方式被配置。由此,能够使在压力传感器I上作用了重力加速度等加速度时所产生的、压力传感器元件2a的压敏电阻元件7的输出和压力传感器元件2b的压敏电阻元件7的输出的变动量相互抵消或缓和。因此,能够降低重力加速度等加速度的影响,从而高精度地对压力进行检测。
[0125]具体地说,如图2所示,在隔膜部66上施加有朝向下方向的加速度G时,压力传感器元件2a的压敏电阻元件7的应变量与仅由压力而产生的应变量相比增大了与加速度G相应的量,而压力传感器元件2b的压敏电阻元件7的应变量与仅由压力而产生的应变量相比减小了与加速度G相应的量。相反地,在隔膜部66上施加了朝向上方向的加速度G时,压力传感器元件2a的压敏电阻元件7的应变量与仅由压力而产生的应变量相比减小了与加速度G相应的量,而压力传感器元件2b的压敏电阻元件7的应变量与仅由压力而产生的应变量相比增大了与加速度G相应的量。
[0126]因此,在相对于压力传感器元件2a、2b的各隔膜部66而于上下方向(隔膜部66的厚度方向)上作用加速度G时,向下方的加速度G越大,则如图6所示,仅基于压力传感器元件2a的压敏电阻元件7的检测压力越小于实际的压力(真值Po),另一方面,仅基于压力传感器元件2b的压敏电阻元件7的检测压力越大于实际的压力(真值Po)。相反地,向下方的加速度G越小,则仅基于压力传感器元件2a的压敏电阻元件7的检测压力越大于实际的压力(真值Po),另一方面,仅基于压力传感器元件2b的压敏电阻元件7的检测压力越小于实际的压力(真值Po)。
[0127]根据如上情况,在压力传感器I中,能够使在压力传感器I上作用有重力加速度等加速度时所产生的、压力传感器元件2a的压敏电阻元件7的输出和压力传感器元件2b的压敏电阻元件7的输出的变动量相互抵消或缓和。因此,能够降低重力加速度等加速度的影响,从而高精度地对压力进行检测。
[0128]并且,压力传感器元件2a的压敏电阻元件7和压力传感器元件2b的压敏电阻元件7具有串联连接的部分。由此,能够从压力传感器I输出降低了如前文所述的重力加速度等加速度的影响的一个信号。在对压力传感器元件2a和压力传感器元件2b的各自的压敏电阻元件7进行串联连接时,选择在未施加加速度G的状态下受到了压力P时电阻值将增加的压敏电阻元件7彼此、或电阻值将减少的压敏电阻元件7彼此。也就是说,选择作为来自压敏电阻元件7中的各个压敏电阻元件的输出信号的电压将增加的压敏电阻元件7彼此、或者所述电压将减少的压敏电阻元件7彼此,来进行串联连接。另外,通过将电阻值增加的压敏电阻元件7彼此、或电阻值将减少的压敏电阻元件7彼此分别连接一组以上,从而能够更加高精度地对压力进行测量。而且,通过使电阻值将增加的压敏电阻元件7彼此、或电阻值将减少的压敏电阻元件7彼此分别连接两组以上来构成电桥电路70,从而能够进一步实施高精度的压力测量。因此,与从压力传感器I输出压力传感器元件2a的压敏电阻元件7和压力传感器元件2b的压敏电阻元件7的各自的信号相比,能够使压力传感器I内的电路结构简化,其结果为,能够实现压力传感器I的省电化。
[0129]尤其,在以包含压力传感器元件2a的压敏电阻元件7和压力传感器元件2b的压敏电阻元件7的方式被构成的一个电桥电路70内,能够使在压力传感器I上作用了重力加速度等加速度时所产生的、压力传感器元件2a的压敏电阻元件7的输出和压力传感器元件2b的压敏电阻元件7的输出的变动量相互抵消或缓和。由此,能够从电桥电路70输出降低了重力加速度等的加速度的影响的一个信号。
[0130]并且,在此,在压力传感器元件2a以及压力传感器元件2b中,在一方的压力传感器元件中,受压面661构成“第一受压面”,隔膜部66构成通过受压面661上的受压而进行挠曲变形的“第一隔膜部”,压敏电阻元件7构成被配置于隔膜部66上且对应于应变而输出信号的“第一应变检测元件”,另一方面,在另一方的压力传感器元件中,受压面661构成“第二受压面”,隔膜部66构成通过受压面661上的受压而进行挠曲变形的“第二隔膜部”,压敏电阻元件7构成与该一方压力传感器元件的压敏电阻元件7电连接且被配置于隔膜部66上并对应于应变而输出信号的“第二应变检测元件”。
[0131]另外,在本实施方式中,通过由基板3对压力传感器元件2a以及压力传感器元件2b一起进行支承,从而能够以所期望的朝向来稳定地维持压力传感器元件2a、2b双方的受压面661。另外,能够经由基板3而将压力传感器元件2a的压敏电阻元件7和压力传感器元件2b的压敏电阻元件7电连接。而且,能够从基板3输出降低了重力加速度等加速度的影响的一个信号。在此,在压力传感器元件2a以及压力传感器元件2b中,一方的压力传感器元件构成包含隔膜部66 (第一隔膜部)在内的“第一结构体”,另一方的压力传感器元件构成包含隔膜部66(第二隔膜部)在内的“第二结构体”。
[0132]另外,由于压力传感器元件2a被配置于基板3的一面侧,压力传感器元件2b被配置于基板3的另一面侧,因此使彼此的受压面661朝向互为相反侧的、压力传感器元件2a、2b相对于基板3的设置变得容易。
[0133]第二实施方式
[0134]接下来,对本发明的压力传感器的第二实施方式进行说明。
[0135]图7为表示本发明的第二实施方式所涉及的压力传感器的主要部分的剖视图。
[0136]以下,虽然对本发明的压力传感器的第二实施方式进行说明,但是,以与前文所述的实施方式的不同点为中心而进行说明,关于同样的事项则省略对其说明。并且,在图7中,对于与前文所述的实施方式同样的结构,标记同一符号。
[0137]第二实施方式中,将两个压力传感器元件配置于基板的一侧的面上,除此之外,与前文所述的第一实施方式相同。
[0138]图7所示的压力传感器IA具有:两个压力传感器元件2、和对该两个压力传感器元件2进行支承的基板3A。
[0139]该基板3A具有基材31A、和设置于基材31A的上表面上的多个端子32以及多个端子35ο
[0140]与前文所述的第一实施方式相同地,多个端子32经由接合材料51而与压力传感器元件2a连接。在本实施方式中,压力传感器元件2b经由由粘合剂等构成的接合材料51A而被接合在基板3A的上表面上。在此,压力传感器元件2b以使受压面661朝向下侧的方式被设置,通过接合材料51A而在压力传感器元件2b与基板3A之间形成有隙间。由此,能够实现压力传感器元件2b的受压面661的受压。
[0141]另外,压力传感器元件2b的端子843经由由接合引线构成的配线55而与被设置于基板3A的上表面上的端子(未图示)电连接。由此,压力传感器元件2b的压敏电阻元件7具有经由基板3A而与压力传感器元件2a的压敏电阻元件7串联连接的部分,从而构成了与前文所述的第一实施方式同样的电桥电路。
[0142]如此,通过将压力传感器元件2a以及压力传感器元件2b均配置于基板3A的一面侧,从而能够实现压力传感器IA的扁平化。
[0143]通过如以上所说明的压力传感器1A,也能够实现省电化并且发挥优异的检测精度。
[0144]第三实施方式
[0145]接下来,对本发明的压力传感器的第三实施方式进行说明。
[0146]图8为表示本发明的第三实施方式所涉及的压力传感器的主要部分的剖视图。
[0147]以下,虽然对本发明的压力传感器的第三实施方式进行说明,但是,以与前文所述的实施方式的不同点为中心而进行说明,关于同样的事项省略对其的说明。并且,在图8中,对于与前文所述的实施方式同样的构成,标记同一符号。
[0148]第三实施方式中,两个压力传感器元件的大小互为不同并且省略了两个压力传感器元件间的基板,除此之外,与前文所述的第一实施方式相同。
[0149]图8所示的压力传感器IB具备经由导电性的接合材料51B而被接合在一起的两个压力传感器元件2B。在此,两个压力传感器元件2B由压力传感器元件2a、和经由导电性的接合材料5IB而与压力传感器元件2a接合的压力传感器元件2c构成。如此,在本实施方式中,压力传感器元件2a和压力传感器元件2c未经由基板而被接合在一起。由此,能够实现包含压力传感器元件2a、2c在内的结构体整体的小型化。
[0150]压力传感器元件2c具备:基板6B,其具有隔膜部66;层叠结构体SB,其被设置于基板6B的上表面上。层叠结构体8B具有:层间绝缘膜81,其在基板6B上以在俯视观察时包围压敏电阻元件7的方式被形成;配线层82B,其被形成于层间绝缘膜81上;层间绝缘膜83,其被形成于配线层82B以及层间绝缘膜81上;配线层84B,其被形成于层间绝缘膜83上、且具有被覆层841,所述被覆层841具备了多个细孔(开孔);表面保护膜85,其被形成于配线层84B以及层间绝缘膜83上;密封层86,其被设置于被覆层841上。
[0151]配线层84B具有经由接合材料51B而与压力传感器元件2a的端子843接合的端子843。由此,压力传感器元件2c与压力传感器元件2a电连接。而且,配线层82B以及配线层84B以形成与前文所述的第一实施方式同样的电桥电路的方式被构成。
[0152]另外,配线层84B具有与配线53连接的端子844。在此,压力传感器元件2c与压力传感器元件2a相比宽度较大、且具有在俯视观察时从压力传感器元件2a突出的部分,并且在该部分上设置有端子844。由此,能够经由配线53而容易与箱体4进行连接。
[0153]另外,在本实施方式中,在压力传感器元件2c的外周部侧设置有电路部9。由此,能够有效地利用如前文所述的压力传感器元件2c的突出部分,来配置电路部9。该电路部9例如能够包含用于向电桥电路供给电压的驱动电路、用于对来自电桥电路的输出进行温度补偿的温度补偿电路、根据来自温度补偿电路的输出而求出所施加的压力的压力检测电路、将来自压力检测电路的输出转换为预定的输出形式(CMOS、LV-PECL、LVDS等)并进行输出的输出电路等。
[0154]通过如以上所说明的压力传感器1B,也能够实现省电化并且发挥优异的检测精度。
[0155]第四实施方式
[0156]接下来,对本发明的压力传感器的第四实施方式进行说明。
[0157]图9为表示本发明的第四实施方式所涉及的压力传感器的主要部分的剖视图。图10为表示包含图9所示的压力传感器元件的压敏电阻元件在内的电路的图。
[0158]以下,虽然对本发明的压力传感器的第四实施方式进行说明,但是以与前文所述的实施方式的不同点为中心而进行说明,关于同样的事项省略对其说明。并且,在图9以及图10中,对于与前文所述的施方式同样的结构,标记同一符号。
[0159]第四实施方式中,各压力传感器元件具有多个隔膜部,除此之外,与前文所述的第一实施方式相同。
[0160]图9所示的压力传感器IC具有:两个压力传感器元件2C、和对两个压力传感器元件2C进彳丁支承的基板3C。
[0161]两个压力传感器元件2C由被设置于基板3C的上表面侧的压力传感器元件2d、和被设置于基板3C的下表面侧的压力传感器元件2e构成。并且,在本实施方式中,虽然压力传感器元件2d和压力传感器元件2e相对于基板3C的安装位置不同,但是结构互为相同。
[0162]各压力传感器元件2C具有:多个(在本实施方式中为两个)隔膜部66、和与之对应的多个空洞部S。并且,各压力传感器元件2C所具有的隔膜部66的数量并不限定于前文所述的数量,也可以为三个以上。另外,空洞部S也可以与两个以上的隔膜部相对应,或者与其他空洞部S连通。
[0163]基板3C具有:基材31C;多个端子32,它们被设置于基材31C的上表面上;多个端子33,它们被设置于基材31C的下表面上;配线34,其贯通基材31C而对端子32、33之间进行连接;多个端子35,它们被设置于基材31C的上表面上。由此,以构成如图10所示这样的电桥电路70C的方式,两个压力传感器元件2C经由基板3C而被电连接。
[0164]如此,通过使各压力传感器元件2C具有多个隔膜部66,从而能够提高S/N比。
[0165]根据如以上说明的压力传感器1C,也能够实现省电化并且发挥优异的检测精度。
[0166]第五实施方式
[0167]接下来,对本发明的压力传感器的第五实施方式进行说明。
[0168]图11为表示本发明的第五实施方式所涉及的压力传感器的主要部分的剖视图。
[0169]以下,虽然对本发明的压力传感器的第五实施方式进行说明,但是,以与前文所述的实施方式的不同点为中心而进行说明,关于同样的事项省略对其说明。并且,在图11中,对于与前文所述的实施方式同样的构成,标记同一符号。
[0170]第五实施方式中,通过基板的贴合而构成压力基准室,除此之外,与前文所述的第一实施方式相同。
[0171]图11所示的压力传感器ID具有:使具有隔膜部66的两个基板6的处理层侧的面彼此经由基板68而被接合在一起的压力传感器元件2D、和对压力传感器元件2D进行支承的基板3D。
[0172]压力传感器元件2D中,通过使各基板6的凹部被基板68封闭,从而构成了作为压力基准室而发挥功能的空洞部S。作为基板68,虽然不进行特别限定,但是,例如,能够使用硅基板、玻璃基板等。另外,作为基板68和各基板6的接合方法,虽然不进行特别限定,但是,例如,在基板68为硅基板的情况下,能够使用直接接合法,另外,在基板68为玻璃基板的情况下,能够使用阳极接合法。
[0173]另外,各基板6所具有的隔膜部66的与基板68相反侧的面构成了受压面661D。在此,两个隔膜部66的受压面661D朝向互为相反侧,一侧的受压面661D构成“第一受压面”,另一侧的受压面661D构成“第二受压面”,并且具有该一侧的受压面661D的隔膜部66构成“第一隔膜部”,具有该另一侧的受压面661D的隔膜部66构成“第二隔膜部”。
[0174]另外,在本实施方式中,在基板6的与基板68相反侧的面上设置有多个端子67,两个基板6中的一方(在图11中,相对于基板68而处于下侧)的基板6的端子67经由导电性的接合材料59而与基板3D所具有的端子58连接。另外,两个基板6中的另一方(在图11中,相对于基板68而处于上侧)的基板6的端子67经由由接合引线构成的配线56而与基板3D所具有的端子57电连接。由此,以与前文所述的第一实施方式同样地形成电桥电路的方式,压力传感器元件2D以及基板3D被相互电连接。
[0175]这样的压力传感器元件2D能够在一个元件上设置朝向互为相反侧的受压面661D。因此,能够简化压力传感器ID的结构。
[0176]即使根据如以上说明的压力传感器1D,也能够实现省电化并且发挥优异的检测精度。
[0177]改变例
[0178]图12为表示图11所示的主要部分的改变例的剖视图。
[0179]在前文所述的压力传感器ID中,也可以省略基板68,如图12所示,使两个基板6彼此直接接合在一起。在该情况下,一方的基板6的凹部和另一方的基板6的凹部被相互封闭,从而形成空洞部S(压力基准室)。换言之,两个压力基准室(第一压力基准室以及第二压力基准室)连通。由此,能够简易地使第一压力基准室的压力与第二压力基准室的压力相等,并使一方的隔膜部66(第一隔膜部)以及另一方的隔膜部66(第二隔膜部)以共通的压力为基准而进行挠曲变形。因此,能够容易地进行压力传感器的设计和制造。
[0180]第六实施方式
[0181]接下来,对本发明的压力传感器的第六实施方式进行说明。
[0182]图13为表示本发明的第六实施方式所涉及的压力传感器的剖视图,图14为表示图13所示的压力传感器的主要部分的俯视图。
[0183]以下,虽然对本发明的压力传感器的第六实施方式进行说明,但是,以与前文所述的实施方式的不同点为中心而进行说明,关于同样的事项省略对其说明,并且,在图13以及图14中,对于与前文所述的实施方式同样的构成,标记同一符号。
[0184]第六实施方式中,利用挠性配线基板而对两个压力传感器元件进行支承,除此之夕卜,与前文所述的第一实施方式相同。
[0185]图13所示的压力传感器IE具有:两个压力传感器元件2(2a、2b)、对两个压力传感器元件2进行收纳的箱体4E(容器)、填充于箱体4E内的压力传递介质10。
[0186]箱体4E具有:板状的基座41;框状的框体42E,其被接合在基座41的一侧的面上;挠性配线基板44(FPC:Flexible Printed Circuits),其被接合于框体42E的与基座41相反侧的面上;筒状的筒体43,其被接合于挠性配线基板44的与框体42E相反侧的面上。在此,挠性配线基板44以被夹在框体42E与筒体43之间的方式被设置,并通过粘合剂45而与框体42E以及筒体43接合。
[0187]挠性配线基板44具有如下的功能,S卩,在箱体4E内对两个压力传感器元件2进行支承的功能、与两个压力传感器元件2—起构成电桥电路且将来自该电桥电路的电信号向箱体4E的外部输出的功能。这样的挠性配线基板44由具有挠性的基材441、和形成于基材441的上表面侧的多个配线442构成。
[0? 88] 如图14所不,在俯视观察时基材441的中央部具有开口部4411。另外,基材441具有从箱体4E内向箱体4E的外部引出的部分。作为基材441的构成材料,只要基材441具有挠性以及绝缘性,则不进行特别限定,但是,例如,可列举出聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)等,也可以将所述材料中的I种或者2种以上进行组合使用。
[0189]各配线442的一部分成为从基材441上向开口部4411侧突出的飞线4421。在该飞线4421的顶端部处,经由未图示的导电性的接合材料(例如,焊锡等金属钎料、金凸点等的金属凸点、导电性粘合剂等),而与压力传感器元件2的端子843接合。由此,各压力传感器元件2被挠性配线基板44支承,并且与挠性配线基板44电连接。在此,压力传感器元件2a和压力传感器元件2b以使受压面661朝向互为相反侧的方式被配置。
[0190]另外,多个配线442以与压力传感器元件2a、2b—起形成电桥电路的方式被构成。而且,多个配线442中的四个配线442为了向该电桥电路输入驱动电压以及取出输出信号,从而在基材441上被引出至箱体4E的外部。
[0191]另外,作为配线442的构成材料,只要具有导电性,则不进行特别限定,例如,可列举出 N1、Pt、L1、Mg、Sr、Ag、Cu、Co、Al 等金属、包含这些金属的MgAg、AlL1、CuLi 等合金、ITO、SnO2等氧化物等,也可以将所述材料中的I种或者2种以上进行组合而使用。。
[0192]并且,配线442的数量以及配置等并不限定于图示的内容,能够根据各压力传感器元件2内的配线结构等来适当地进行设定。
[0193]如此,通过在挠性配线基板44上配置压力传感器元件2a、2b,从而能够降低在压力传感器元件2a、2b上从外部作用应力的情况。其结果为,能够提高检测精度。
[0194]即使根据如以上说明的压力传感器1E,也能够实现省电化并且发挥优异的检测精度。
[0195]2.便携设备
[0196]接下来,对具备本发明的压力传感器的便携设备(本发明的便携设备)的一个示例进行说明。图15为表示本发明的便携设备的一个示例的立体图。
[0197]便携设备200为可佩带于使用者的手腕上的手表型的便携设备。在该便携设备200的内部搭载有压力传感器I,利用压力传感器I的检测压力,能够在显示部201上显示当前地点的海拔高度,或者当前地点的气压等。
[0198]并且,在该显示部201上,除上述内容之外,还可以显示当前时刻、使用者的心率、
天气等各种信息。
[0199]根据这样的便携设备200,无论使用者的使用状況(例如便携设备200的姿态)或压力传感器I的安装方向等如何,压力传感器I都能够降低重力加速度等加速度的影响从而高精度地对压力进行检测。另外,由于压力传感器I省电力,因此,能够实现便携设备200的小型化,或者增加便携设备200的设计上的自由度。
[0200]并且,本发明的便携设备并不限定于前文所述的手表型,例如,还能够应用于智能电话、手机、头戴式显示器等各种便携设备。
[0201]3.电子设备
[0202]接下来,对应用了具备本发明的压力传感器的电子设备的导航系统进行说明。图16为表不本发明的电子设备的一个不例的主视图。
[0203]在导航系统300具备:未图示的地图信息、来自GPS(全球定位系统:G1baIPosit1ning System)的位置信息取得单元、基于陀螺传感器以及加速度传感器与车速数据而实施的自主导航单元、压力传感器1、对预定的位置信息或者前进信息进行显示的显示部301。
[0204]根据该导航系统,除了所取得的位置信息之外,还能够取得高度信息。例如在沿着与一般道路在位置信息上显示出大致相同的位置的高架道路行驶的情况下,在不具有高度信息的情况下,在导航系统中无法判断是在一般道路上行驶还是在高架道路上行驶,作为优先信息,而将一般道路的信息提供给使用者。因此,在本实施方式所涉及的导航系统300中,能够通过压力传感器I而取得高度信息,能够对从一般道路向高架道路进入而产生的高度变化进行检测,并将高架道路的行驶状态下的导航信息提供给使用者。
[0205]尤其是,在导航系统300中,压力传感器I为省电力且能够降低重力加速度等加速度的影响从而高精度地对压力进行检测。
[°206] 并且,显示部301例如成为液晶屏幕显示器或有机EL(Electro Luminescence,电致发光)显示器等可实现小型且薄型化的结构。
[0207]并且,具备本发明的压力传感器的电子设备,并不局限于上述的电子设备,例如,可以应用于个人计算机、手机、医疗设备(例如电子体温计、血压计、血糖仪、心电图测量装置、超声波诊断装置、电子内窥镜)、各种测量设备、计量仪器类(例如、车辆、航空器、船舶的计量仪器类)、飞行模拟器等。
[0208]4.移动体
[0209]接下来,对应用了本发明的压力传感器的移动体(本发明的移动体)进行说明。图17为表示本发明的移动体的一个示例的立体图。
[0210]如图17所示,移动体400具有车身401和四个车轮402,并被构成为,通过设置于车身401上的未图示的动力源(发动机)而使车轮402旋转。在这样的移动体400中,内置有导航系统300(压力传感器I)。
[0211]根据这样的移动体400,压力传感器I为省电力且能够降低重力加速度等加速度的影响从而高精度地对压力进行检测。
[0212]以上,根据图示的各实施方式而对本发明的压力传感器、便携设备、电子设备以及移动体进行了说明,但是,本发明并不限定于此,各部的结构可以置换为具有相同功能的任意的结构。另外,也可以追加其他任意的结构物或工序。
[0213]另外,在前文所述的实施方式中,设置于一个隔膜部上的压敏电阻元件(应变检测元件)的数量并不限定于前文所述的实施方式,既可以为一个以上且三个以下,也可以为五个以上。另外,被设置于隔膜部的一处的压敏电阻元件也可以不采用各由两个压敏电阻元件串联连接而成的方式,也可以各由一个压敏电阻元件串联连接而成。另外,压敏电阻元件的配置或形状等也并不限定于前文所述的实施方式,例如,也可以在前文所述的实施方式中,在隔膜部的中央部配置压敏电阻元件。
[0214]另外,虽然在前文所述的实施方式中,以第一受压面和第二受压面朝向互为正相反侧的情况为例而进行了说明,但是,只要第一受压面以及第二受压面的朝向包含相互成为相反方向的成分,就能够使在压力传感器上作用有重力加速度等加速度时所产生的第一应变检测元件的输出和第二应变检测元件的输出的变动量相互抵消或缓和。在该情况下,只要考虑到第一受压面以及第二受压面的相互倾斜角度而进行设计即可。在该情况下,即使需要用于补正的电路,可以使其成为比较简易的电路。
[0215]另外,虽然在前文所述的实施方式中,以第一隔膜部和第二隔膜部具有互为相同的结构的情况为例而进行了说明,但是,即使第一隔膜部和第二隔膜部具有互为不同的结构,也能够使在压力传感器上作用有重力加速度等加速度时所产生的第一应变检测元件的输出和第二应变检测元件的输出的变动量相互抵消或缓和。在该情况下,只要考虑到第一隔膜部以及第二隔膜部的宽度、厚度、材质等的不同而进行设计即可。
[0216]符号说明
[0217]1......压力传感器;
[0218]IA......压力传感器;
[0219]IB......压力传感器;
[0220]IC......压力传感器;
[0221]ID......压力传感器;
[0222]IE......压力传感器;
[0223]2......压力传感器元件;
[0224]2B......压力传感器元件;
[0225]2C......压力传感器元件;
[0226]2D......压力传感器元件;
[0227]2a......压力传感器元件;
[0228]2b......压力传感器元件;
[0229]2c......压力传感器元件;
[0230]2d......压力传感器元件;
[0231]2e......压力传感器元件;
[0232]3......基板;
[0233]3A......基板;
[0234]3C......基板;
[0235]3D......基板;
[0236]4......箱体;
[0237]4E......箱体;
[0238]6......基板;
[0239]6B......基板;
[0240]7......压敏电阻元件;
[0241]7a......压敏电阻元件;
[0242]7b......压敏电阻元件;
[0243]7c......压敏电阻元件;
[0244]7d......压敏电阻元件;
[0245]8......层叠结构体;
[0246]8B......层叠结构体;
[0247]9......电路部;
[0248]10......压力传递介质;
[0249]31......基材;
[0250]31A......基材;
[0251]31C......基材;
[0252]32......端子;
[0253]33......端子;
[0254]34......配线;
[0255]35......端子;
[0256]41......基座;
[0257]42......框体;
[0258]42E......框体;
[0259]43......筒体;
[0260]44......挠性配线基板;
[0261]45......粘合剂;
[0262]51......接合材料;
[0263]51A......接合材料;
[0264]51B......接合材料;
[0265]53......配线;
[0266]54......外部端子;
[0267]55......配线;
[0268]56......配线;
[0269]57......端子;
[0270]58......端子;
[0271]59......接合材料;
[0272]61......半导体基板;
[0273]62......绝缘膜;
[0274]63......绝缘膜;
[0275]64......导体层;
[0276]65......凹部;
[0277]66......隔膜部;
[0278]67......端子;
[0279]68......基板;
[0280]70......电桥电路;
[0281]70C......电桥电路;
[0282]81......层间绝缘膜;
[0283]82......配线层;
[0284]82B......配线层;
[0285]83......层间绝缘膜;
[0286]84......配线层;
[0287]84B......配线层;
[0288]85......表面保护膜;
[0289]86......密封层;
[0290]200......便携设备;
[0291]201......显示部;
[0292]300......导航系统;
[0293]301......显示部;
[0294]400......移动体;
[0295]401......车身;
[0296]402......车轮;
[0297]421......高低差;
[0298]431......开口;
[0299]441......基材;
[0300]442......配线;
[0301]611......硅层;
[0302]612......氧化硅层;
[0303]613......硅层;
[0304]661......受压面;
[0305]661D......受压面;
[0306]841......被覆层;
[0307]842......细孔;
[0308]843......端子;
[0309]844......端子;
[0310]4411......开口部;
[0311]4421......飞线;
[0312]AVDC......驱动电压;
[0313]G......加速度;
[0314]P......压力;
[0315]P0......真值;
[0316]S......空洞部;
[0317]Vout......输出电压。
【主权项】
1.一种压力传感器,其特征在于,具备: 第一隔膜部,其具有第一受压面,并且所述第一隔膜部通过在所述第一受压面上的受压而进行挠曲变形; 第二隔膜部,其具有朝向与所述第一受压面不同的方向而被配置的第二受压面,并且所述第二隔膜部通过在所述第二受压面上的受压而进行挠曲变形; 第一应变检测元件,其被配置于所述第一隔膜部上,并且根据所述第一应变检测元件的应变而输出信号; 第二应变检测元件,其被配置于所述第二隔膜部上,并且根据所述第二应变检测元件的应变而输出信号,且所述第二应变检测元件与所述第一应变检测元件被串联连接。2.如权利要求1所述的压力传感器,其中, 串联连接的所述第一应变检测元件和所述第二应变检测元件具备多组。3.如权利要求2所述的压力传感器,具备: 在所述第一受压面所受到的压力增加时输出的所述信号将增加的所述第一应变检测元件; 在所述第一受压面所受到的压力增加时输出的所述信号将减少的所述第一应变检测元件; 在所述第二受压面所受到的压力增加时输出的所述信号将增加,并且与所述信号增加的所述第一应变检测元件串联连接的所述第二应变检测元件; 在所述第二受压面所受到的压力增加时输出的所述信号将减少,并且与所述信号减少的所述第一应变检测元件串联连接的所述第二应变检测元件。4.如权利要求1至3中任一项所述的压力传感器,其中, 具备电桥电路,所述电桥电路具有所述第一应变检测元件以及所述第二应变检测元件。5.如权利要求1至4中任一项所述的压力传感器,具备: 第一压力基准室,所述第一隔膜部构成所述第一压力基准室的壁部的一部分; 第二压力基准室,所述第二隔膜部构成所述第二压力基准室的壁部的一部分。6.如权利要求5所述的压力传感器,其中, 所述第一压力基准室与所述第二压力基准室连通。7.如权利要求5或6所述的压力传感器,其中, 所述第一压力基准室与所述第二压力基准室中的至少一方具有层叠结构的壁部。8.如权利要求1至7中任一项所述的压力传感器,其中: 具备对包含所述第一隔膜部的第一结构体和包含所述第二隔膜部的第二结构体进行支承的基板。9.如权利要求8所述的压力传感器,其中, 所述第一结构体被配置于所述基板的一面侧,所述第二结构体被配置于所述基板的另一面侧。10.如权利要求8所述的压力传感器,其中, 所述第一结构体以及所述第二结构体均被配置于所述基板的一面侧。11.如权利要求1至10中任一项所述的压力传感器,其中, 具备容器,所述容器具有开口,并对包含所述第一隔膜部的第一结构体和包含所述第二隔膜部的第二结构体进行收纳。12.如权利要求11所述的压力传感器,其中, 在所述容器内具备至少对所述第一受压面和所述第二受压面进行覆盖的液体状或凝胶状的压力传递介质。13.一种便携设备,其特征在于, 具备权利要求1至12中任一项所述的压力传感器。14.一种电子设备,其特征在于, 具备权利要求1至12中任一项所述的压力传感器。15.—种移动体,其特征在于, 具备权利要求1至12中任一项所述的压力传感器。
【文档编号】G01L1/22GK105938030SQ201610100018
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年2月23日
【发明人】竹内淳, 竹内淳一
【申请人】精工爱普生株式会社
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