JP4993345B2 - Capacitive pressure sensor - Google Patents

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Description

本発明は、測定媒体の圧力に応じた静電容量を検出するダイアフラム構造を備えた静電容量型圧力センサに関する。   The present invention relates to a capacitance-type pressure sensor having a diaphragm structure that detects a capacitance according to the pressure of a measurement medium.

従来から被測定圧力の変化を静電容量の変化として検出するダイアフラム構造を備えた圧力センサ(隔膜式センサ)は広く知られている。かかる圧力センサの一例として、真空チャンバと隔膜真空計との連通孔にフィルタを被せることにより、未反応生成物や副反応生成物及びパーティクル等が真空チャンバから真空計内に入るのを防止して隔膜センサを構成する感圧ダイアフラムに付着して堆積することを防ぐようにした構造の隔膜式センサが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平10−153510号公報(2―3頁、図1)
Conventionally, a pressure sensor (diaphragm sensor) having a diaphragm structure that detects a change in pressure to be measured as a change in capacitance has been widely known. As an example of such a pressure sensor, an unreacted product, a side reaction product, particles, and the like are prevented from entering the vacuum gauge from the vacuum chamber by covering a communication hole between the vacuum chamber and the diaphragm vacuum gauge. There is known a diaphragm type sensor having a structure in which it is prevented from adhering to and depositing on a pressure sensitive diaphragm constituting the diaphragm sensor (for example, see Patent Document 1).
JP-A-10-153510 (page 2-3, FIG. 1)

上記構成の隔膜式センサにおいては、測定媒体が直進性の高い堆積物(未反応生成物や副反応生成物及びパーティクル等)の感圧ダイアフラムへの付着を回避することは可能であるが、測定圧を感圧ダイアフラムに導く必要上完全にフィルタによって堆積物を排除することは不可能である。   In the diaphragm type sensor configured as described above, it is possible to avoid deposition of highly straight deposits (unreacted products, side reaction products, particles, etc.) on the pressure-sensitive diaphragm. It is impossible to completely remove deposits by means of a filter because of the need to direct pressure to a pressure sensitive diaphragm.

測定媒体の一部が感圧ダイアフラムの測定媒体と接触する面に堆積すると、当該感圧ダイアフラムを一方向に撓ませこととなり、零点シフト(零点移動)が発生する。即ち、感圧ダイアフラム上の堆積物は、付着後に収縮を起こし、これに伴い感圧ダイアフラムの測定媒体と接触する側も収縮され、感圧ダイアフラムの厚さ方向でのバランスが崩れる。これにより、測定媒体側が凹状となるように感圧ダイアフラムに撓みが発生する。測定媒体ごとに異なる堆積物と感圧ダイアフラムの材料を常に一致させることは不可能であり、かつミクロ的に堆積物と感圧ダイアフラムの原子の配列が、完全に一致することは稀有であるため、堆積物は、通常、上述したように収縮もしくは伸長を生じることとなる。そして、零点シフトは、感圧ダイアフラムに堆積する堆積物が多くなる程大きくなる。   When a part of the measurement medium is deposited on the surface of the pressure-sensitive diaphragm that contacts the measurement medium, the pressure-sensitive diaphragm is deflected in one direction, and a zero point shift (zero point movement) occurs. That is, the deposit on the pressure-sensitive diaphragm shrinks after adhering, and accordingly, the side of the pressure-sensitive diaphragm that contacts the measurement medium is also shrunk, and the balance of the pressure-sensitive diaphragm in the thickness direction is lost. This causes the pressure sensitive diaphragm to bend so that the measurement medium side is concave. It is impossible to always match the deposits and pressure-sensitive diaphragm materials that are different for each measurement medium, and it is rare that the atomic arrangement of the deposits and pressure-sensitive diaphragms is microscopically identical. The deposit usually contracts or stretches as described above. The zero point shift increases as the amount of deposits deposited on the pressure sensitive diaphragm increases.

静電容量式の圧力センサにおいては、感圧ダイアフラムの撓みにより変化する静電容量に基づいて圧力差を検出しており、感圧ダイアフラムの両側で圧力差がない状態でも、「差がある」との信号を検出することとなり、いわゆる零点シフトと呼ばれる零点誤差を生じることとなる。このため、測定誤差を生ずるという問題がある。また、感圧ダイアフラム、即ち隔膜センサの交換頻度が高くなり、耐久性の低下及び費用が嵩むという問題もある。   In the capacitance type pressure sensor, the pressure difference is detected based on the capacitance that changes due to the deflection of the pressure-sensitive diaphragm, and even if there is no pressure difference on both sides of the pressure-sensitive diaphragm, there is a "difference" Is detected, and a zero-point error called a so-called zero-point shift occurs. For this reason, there is a problem that a measurement error occurs. In addition, the frequency of replacement of the pressure-sensitive diaphragm, that is, the diaphragm sensor is increased, and there is a problem that the durability is lowered and the cost is increased.

本発明の目的は、測定媒体が感圧ダイアフラムに付着して堆積した場合でも感圧ダイアフラムの撓みを抑制して零点シフトを抑制するようにした静電容量型圧力センサを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a capacitance type pressure sensor that suppresses the deflection of the pressure sensitive diaphragm and suppresses the zero point shift even when the measurement medium is deposited on the pressure sensitive diaphragm.

測定媒体の圧力に応じた静電容量を検出するダイアフラム構造の圧力センサチップを備えた静電容量型圧力センサにおいて、
前記圧力センサの感圧ダイアフラムの前記測定媒体と接触する面の内側に位置する内側円形領域に所定のパターンの凹凸部を連続して形成することで当該面の内側円形領域を複数の小さい領域に画成した静電容量型圧力センサであって、
前記所定パターンは前記面側から見てハニカム形状をなすとともに、
前記感圧ダイアフラムは前記測定媒体と接触する面上であって、かつ、前記内側円形領域の外側の領域に厚肉部が連続して形成されていることを特徴としている。
In a capacitance type pressure sensor including a pressure sensor chip having a diaphragm structure for detecting capacitance according to the pressure of a measurement medium,
The measurement medium and the inner circular region in a predetermined pattern region by continuously forming small inner circular area of those said surface of a plurality of uneven portions which is located inside the surface contact of the pressure sensitive diaphragm of the pressure sensor A capacitive pressure sensor defined in
The predetermined pattern has a honeycomb shape when viewed from the surface side ,
The pressure-sensitive diaphragm is characterized in that a thick portion is continuously formed on a surface in contact with the measurement medium and in an outer region of the inner circular region .

圧力センサチップの感圧ダイアフラム(センサダイアフラム)の測定媒体と接触する面の内側に位置する内側円形領域に所定形状の凹凸部を連続して形成してこの面を複数の小さい領域に画成することで、感圧ダイアフラムに測定媒体が付着して堆積した場合にこの堆積物を実質的に多数の堆積片に分断し、測定媒体の収縮又は伸長に起因するセンサダイアフラムの厚み方向の撓みを抑制する。これにより、圧力センサの零点シフトを抑制することが可能となる。 A concave and convex portion having a predetermined shape is continuously formed in an inner circular region located inside a surface of the pressure sensor chip that contacts the measurement medium of the pressure-sensitive diaphragm (sensor diaphragm), and this surface is defined into a plurality of small regions. Therefore, when the measurement medium adheres to the pressure-sensitive diaphragm and accumulates, the deposit is divided into a large number of deposited pieces, and the deflection in the thickness direction of the sensor diaphragm due to the contraction or extension of the measurement medium is suppressed. To do. Thereby, it becomes possible to suppress the zero point shift of the pressure sensor.

特に、感圧ダイアフラムの測定媒体と接触する面の内側円形領域に形成される所定パターンをハニカム形状とすることで、感圧ダイアフラムの剛性が向上し感圧ダイアフラムの板厚を薄くすることが可能となり、軽量化を図ることができると共に厚さ方向の撓みを有効に抑えることが可能となる。また、感圧ダイアフラムの剛性を高くすることで共振周波数を高くすることができ、これに伴い静電容量型圧力センサの電極間に印加する駆動電圧の周波数を高めに設定することができ、その応答性の低下を抑えることができる。 In particular, by setting the predetermined pattern that will be formed in the inner circular area of the surface in contact with the pressure-sensitive diaphragm of the measuring medium and a honeycomb shape, it is possible to reduce the thickness of the pressure-sensitive diaphragm to improve the stiffness of the pressure sensitive diaphragm Thus, the weight can be reduced and the bending in the thickness direction can be effectively suppressed. In addition, the resonance frequency can be increased by increasing the rigidity of the pressure-sensitive diaphragm, and accordingly, the frequency of the drive voltage applied between the electrodes of the capacitive pressure sensor can be set higher. A decrease in responsiveness can be suppressed.

また、センサダイアフラムの測定媒体と接触する面の内側の領域がハニカム形状のパターンをなす領域として形成されると共に、この内側の領域と連続する外側の領域に厚肉部が形成されるようにしたことで、センサダイアフラムの厚み方向の剛性を向上させ、センサダイアフラムの厚さ方向の撓みをより有効に抑えることが可能となる。 In addition, the inner area of the surface that contacts the measurement medium of the sensor diaphragm is formed as an area forming a honeycomb-shaped pattern, and a thick portion is formed in an outer area that is continuous with the inner area. Thus, it is possible to improve the rigidity in the thickness direction of the sensor diaphragm and more effectively suppress the deflection in the thickness direction of the sensor diaphragm.

本発明によると、感圧ダイアフラムの測定媒体と接触する面に測定媒体が付着して堆積した場合でも測定媒体の収縮又は伸長に起因するセンサダイアフラムの一方向への撓みを抑制することができ、圧力センサの零点シフトを抑えることができる。   According to the present invention, even when the measurement medium adheres to and accumulates on the surface of the pressure-sensitive diaphragm that comes into contact with the measurement medium, it is possible to suppress bending of the sensor diaphragm in one direction due to contraction or extension of the measurement medium, The zero point shift of the pressure sensor can be suppressed.

また、感圧ダイアフラムの測定媒体と接触する面側から見てハニカム形状をなすパターンをセンサダイアフラムの内側円形領域に形成することで、感圧ダイアフラムの剛性が向上して厚さを薄くすることが可能となり軽量化を図ることができると共に厚さ方向の撓みを有効に抑えることが可能となる。 In addition, by forming a honeycomb-shaped pattern in the inner circular area of the sensor diaphragm as viewed from the surface that contacts the measurement medium of the pressure-sensitive diaphragm, the rigidity of the pressure-sensitive diaphragm can be improved and the thickness can be reduced. Thus, the weight can be reduced, and the deflection in the thickness direction can be effectively suppressed.

また、感圧ダイアフラムの剛性を高くすることで共振周波数を高くすることができ、静電容量型圧力センサの電極間に印加する駆動電圧の周波数を高めに設定することができ、その応答性の低下を抑えることができる。これに伴い圧力センサの感度を高くすることができる。   In addition, the resonance frequency can be increased by increasing the rigidity of the pressure-sensitive diaphragm, and the frequency of the drive voltage applied between the electrodes of the capacitive pressure sensor can be set higher. The decrease can be suppressed. Accordingly, the sensitivity of the pressure sensor can be increased.

以下、本発明の一実施形態にかかる静電容量型圧力センサ(以下単に「圧力センサ」という)について図面に基づいて説明する。図1及び図2に示すように圧力センサ1は、パッケージ10と、パッケージ10内に収容された台座プレート20と、同じくパッケージ10内に収容され台座プレート20に接合された圧力センサチップ30と、パッケージ10に直接取付けられ当該パッケージ10の内外を導通接続する電極リード部40とを備えている。また、台座プレート20は、パッケージ10に対して隔間しており、支持ダイアフラム50のみを介してパッケージ10に支持されている。   Hereinafter, a capacitance type pressure sensor (hereinafter simply referred to as “pressure sensor”) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the pressure sensor 1 includes a package 10, a pedestal plate 20 accommodated in the package 10, a pressure sensor chip 30 that is also accommodated in the package 10 and joined to the pedestal plate 20, and And an electrode lead portion 40 that is directly attached to the package 10 and electrically connects the inside and outside of the package 10. The pedestal plate 20 is spaced from the package 10 and is supported by the package 10 only through the support diaphragm 50.

パッケージ10は、ロアハウジング11、アッパーハウジング12、及びカバー13から構成されている。なお、ロアハウジング11、アッパーハウジング12、及びカバー13は、耐食性の金属であるインコネルからなり、それぞれ溶接により接合されている。   The package 10 includes a lower housing 11, an upper housing 12, and a cover 13. The lower housing 11, the upper housing 12, and the cover 13 are made of Inconel, which is a corrosion-resistant metal, and are joined by welding.

ロアハウジング11は、径の異なる円筒体を連結した形状を備え、その大径部11aは支持ダイアフラム50との接合部を有し、その小径部11bは測定媒体(被測定流体)が流入する圧力導入部10Aをなしている。なお、大径部11aと小径部11bとの結合部にはバッフル11cが形成されると共に、当該バッフル11cはその周囲に周方向所定の間隔で圧力導入孔11dが形成されている。   The lower housing 11 has a shape in which cylindrical bodies having different diameters are connected, the large-diameter portion 11a has a joint portion with the support diaphragm 50, and the small-diameter portion 11b has a pressure at which a measurement medium (measuring fluid) flows. The introduction unit 10A is provided. In addition, a baffle 11c is formed at a joint portion between the large diameter portion 11a and the small diameter portion 11b, and pressure introduction holes 11d are formed around the baffle 11c at predetermined intervals in the circumferential direction.

バッフル11cは、圧力導入部10Aからプロセスガスなどの測定媒体を後述する圧力センサチップ30に直接到達させずに迂回させる役目を果たすものであり、圧力センサチップ30に測定媒体の成分や測定媒体中の不純物が直接衝突することで付着して堆積するのを防止するようになっている。   The baffle 11c serves to divert the measurement medium such as process gas from the pressure introduction unit 10A without directly reaching the pressure sensor chip 30 described later, and causes the pressure sensor chip 30 to include components of the measurement medium and the measurement medium. This prevents the impurities from adhering and depositing by direct collision.

アッパーハウジング12は、略円筒体形状を有し、後述するカバー13、支持ダイアフラム50、台座プレート20、及び圧力センサチップ30を介してパッケージ10内に測定媒体の導入する領域と独立した真空の基準真空室(密閉空間)10Bを形成している。なお、基準真空室10Bにはいわゆるゲッター(図示せず)と呼ばれる気体吸着物質が備わり、高い真空度を維持している。   The upper housing 12 has a substantially cylindrical shape, and is a vacuum reference that is independent of a region into which the measurement medium is introduced into the package 10 via a cover 13, a support diaphragm 50, a pedestal plate 20, and a pressure sensor chip 30 described later. A vacuum chamber (sealed space) 10B is formed. The reference vacuum chamber 10B is provided with a gas adsorbing material called a getter (not shown), and maintains a high degree of vacuum.

また、アッパーハウジング12の支持ダイアフラム取付け側には周方向適所にストッパ12aが突出形成されている。なお、このストッパ12aは、測定媒体の急激な圧力上昇により台座プレート20が過度に変移するのを規制する役目を果たしている。   Further, a stopper 12a is projected and formed at an appropriate position in the circumferential direction on the support diaphragm mounting side of the upper housing 12. The stopper 12a plays a role of restricting the pedestal plate 20 from excessively changing due to a rapid increase in pressure of the measurement medium.

また、カバー13は円形のプレートからなり、カバー13の所定位置には電極リード挿通孔13aが形成されており、ハーメチックシール60を介して電極リード部40が埋め込まれ、この部分のシール性が確保されている。   Further, the cover 13 is made of a circular plate, and an electrode lead insertion hole 13a is formed at a predetermined position of the cover 13, and the electrode lead portion 40 is embedded through a hermetic seal 60, and the sealing performance of this portion is ensured. Has been.

一方、支持ダイアフラム50はパッケージ10の形状に合わせた外形形状を有するインコネルの薄板からなり、周囲縁部は上述したロアハウジング11とアッパーハウジング12の縁部に挟まれて溶接等により接合されている。なお、支持ダイアフラム50の厚さは、例えば本実施形態の場合数十μmであって、台座プレート20を形成するロア台座プレート21、アッパ台座プレート22より充分薄い厚さとなっている。また、支持ダイアフラム50の中央部分には、圧力センサチップ30に圧力を導くための圧力導入孔50aが形成されている。   On the other hand, the support diaphragm 50 is made of an Inconel thin plate having an outer shape matched to the shape of the package 10, and the peripheral edge is sandwiched between the edges of the lower housing 11 and the upper housing 12 and joined by welding or the like. . The thickness of the support diaphragm 50 is, for example, several tens of μm in the present embodiment, and is sufficiently thinner than the lower pedestal plate 21 and the upper pedestal plate 22 that form the pedestal plate 20. Further, a pressure introduction hole 50 a for guiding pressure to the pressure sensor chip 30 is formed in the central portion of the support diaphragm 50.

支持ダイアフラム50の両面には、支持ダイアフラム50とパッケージ10の接合部から周方向全体に亘って或る程度隔間した位置に酸化アルミニウムの単結晶体であるサファイアからなる薄いリング状のロア台座プレート21とアッパー台座プレート22が接合されている。   Thin ring-shaped lower pedestal plates made of sapphire, which is a single crystal of aluminum oxide, are provided on both surfaces of the support diaphragm 50 at a certain distance from the joint between the support diaphragm 50 and the package 10 in the entire circumferential direction. 21 and the upper pedestal plate 22 are joined.

なお、各台座プレート21,22は、支持ダイアフラム50の厚さに対して上述の通り十分に厚くなっており、かつ支持ダイアフラム50を両台座プレート21,22でいわゆるサンドイッチ状に挟み込む構造を有している。これによって、支持ダイアフラム50と台座プレート20の熱膨張率の違いによって発生する熱応力でこの部分が反るのを防止している。   Each pedestal plate 21, 22 is sufficiently thick as described above with respect to the thickness of the support diaphragm 50, and has a structure in which the support diaphragm 50 is sandwiched between both pedestal plates 21, 22. ing. This prevents this portion from warping due to thermal stress generated by the difference in thermal expansion coefficient between the support diaphragm 50 and the base plate 20.

また、アッパー台座プレート22には酸化アルミニウムの単結晶体であるサファイアでできた上面視矩形状の圧力センサチップ30が接合後にスペーサ31やアッパー台座プレート22と同一の材料に変化する酸化アルミニウムベースの接合材を介して接合されている。なお、この接合方法については、特開2002−111011号公報において詳しく記載されているのでここでの詳細な説明を省略する。   The upper pedestal plate 22 is made of an aluminum oxide-based material in which a rectangular pressure sensor chip 30 made of sapphire, which is a single crystal of aluminum oxide, is changed to the same material as the spacer 31 and the upper pedestal plate 22 after joining. Bonded via a bonding material. Since this joining method is described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-111101, detailed description thereof is omitted here.

圧力センサチップ30は、四角角型の薄板からなるスペーサ31と、スペーサ31に接合されかつ圧力の印加に応じて歪が生じる感圧ダイアフラムとしてのセンサダイアフラム32’と、センサダイアフラム32’に接合して真空の容量室(リファレンス室)30Aを形成するセンサ台座33を有している。なお、センサダイアフラム32’の詳細については後述する。また、真空の容量室30Aと基準真空室10Bとはセンサ台座33の適所に穿設された図示しない連通孔を介して共に同一の真空度を保っている。 The pressure sensor chip 30 is joined to a spacer 31 made of a rectangular thin plate, a sensor diaphragm 32 ′ as a pressure sensitive diaphragm which is joined to the spacer 31 and generates a strain in response to application of pressure, and a sensor diaphragm 32 ′. And a sensor base 33 that forms a vacuum capacity chamber (reference chamber) 30A. Details of the sensor diaphragm 32 ′ will be described later. The vacuum capacity chamber 30 </ b> A and the reference vacuum chamber 10 </ b> B maintain the same degree of vacuum through communication holes (not shown) drilled at appropriate positions on the sensor base 33.

なお、スペーサ31、センサダイアフラム32’、及びセンサ台座33はいわゆる直接接合によって互いに接合され、一体化した圧力センサチップ30を構成している。また、圧力センサチップ30の容量室30Aには、図1及び図2に示すように、センサ台座33の凹み部に白金等の導体でできた感圧側固定電極110、参照側固定電極120が形成されているとともに、これと対向するセンサダイアフラム32’の表面上に白金等の導体でできた感圧側可動電極210、参照側可動電極220が形成されている。 The spacer 31, the sensor diaphragm 32 ′ , and the sensor base 33 are joined to each other by so-called direct joining to constitute an integrated pressure sensor chip 30. Further, in the capacity chamber 30A of the pressure sensor chip 30, as shown in FIGS. 1 and 2, a pressure-sensitive side fixed electrode 110 and a reference side fixed electrode 120 made of a conductor such as platinum are formed in a recessed portion of the sensor base 33. In addition, a pressure-sensitive movable electrode 210 and a reference-side movable electrode 220 made of a conductor such as platinum are formed on the surface of the sensor diaphragm 32 ′ opposite to the sensor diaphragm 32 ′ .

なお、感圧側固定電極110は、図3に示すように、凹み部の中央部に平面視で円形をなして形成され、参照側固定電極120は感圧側固定電極110と僅かに離間してこれの周囲をほぼ囲むように平面視円弧をなして同心状に形成されている。   As shown in FIG. 3, the pressure-sensitive side fixed electrode 110 is formed in a circular shape in the center of the recess, and the reference-side fixed electrode 120 is slightly separated from the pressure-sensitive side fixed electrode 110. Are formed concentrically so as to form a circular arc in plan view so as to substantially surround the periphery of the.

また、感圧側可動電極210及び参照側可動電極220は、それぞれ感圧側固定電極110及び参照側固定電極120と対向配置するようにそれぞれ対応する形状をなしてセンサダイアフラム32’の容量室30A側表面に形成されている。そして、感圧側固定電極110と感圧側可動電極210は、圧力に対して高感度であって、圧力測定を行う役目を果たし、参照側固定電極120と参照側可動電極220は圧力に対して低感度であって電極間の誘電率を補正する役目を果たしている。 Further, the pressure sensing side movable electrode 210 and the reference side movable electrode 220, the capacitance chamber 30A side surface of the sensor diaphragm 32 'forms a corresponding shape so as to face the respective sense side stationary electrode 110 and the reference-side fixed electrode 120 disposed Is formed. The pressure-sensitive side fixed electrode 110 and the pressure-side movable electrode 210 are highly sensitive to pressure and serve to perform pressure measurement. The reference-side fixed electrode 120 and the reference-side movable electrode 220 are low in pressure. It is the sensitivity and plays the role of correcting the dielectric constant between the electrodes.

また、圧力センサチップ30の上面四隅には、それぞれ電極取り出し用パッドが蒸着されている。これらの電極取り出し用パッドは、感圧側固定電極取り出し用パッド111、感圧側可動電極取り出し用パッド211、参照側固定電極取り出し用パッド121、参照側可動電極取り出し用パッド221である。そして、感圧側固定電極110と感圧側固定電極取り出し用パッド111は電極取り出し穴に成膜された導体を介して電気的に接続されている。   In addition, electrode extraction pads are deposited on the four corners of the upper surface of the pressure sensor chip 30, respectively. These electrode extraction pads are a pressure-sensitive side fixed electrode extraction pad 111, a pressure-sensitive side movable electrode extraction pad 211, a reference-side fixed electrode extraction pad 121, and a reference-side movable electrode extraction pad 221. The pressure-sensitive side fixed electrode 110 and the pressure-sensitive side fixed electrode extraction pad 111 are electrically connected via a conductor formed in the electrode extraction hole.

同様に、参照側固定電極120と参照側固定電極取り出し用パッド121、感圧側可動電極210と感圧側可動電極取り出し用パッド211、参照側可動電極220と参照側可動電極取り出し用パッド221もそれぞれ電極取り出し穴に成膜された導体を介して個別に電気的に接続されている。   Similarly, the reference-side fixed electrode 120 and the reference-side fixed electrode take-out pad 121, the pressure-sensitive side movable electrode 210 and the pressure-side-side movable electrode take-out pad 211, the reference-side movable electrode 220 and the reference-side movable electrode take-out pad 221 are also electrodes. The lead holes are individually electrically connected through conductors formed into a film.

一方、電極リード部40は、各電極取り出し用パッドに対応して4本設けられ、図1に示すように、電極リードピン41と金属製のシールド42を備え、電極リードピン41は金属製のシールド42にガラスなどの絶縁性材料からなるハーメチックシール43によってその中央部分が埋設され、電極リードピン41の両端部間で気密状態を保っている。   On the other hand, four electrode lead portions 40 are provided corresponding to each electrode take-out pad, and as shown in FIG. 1, an electrode lead pin 41 and a metal shield 42 are provided, and the electrode lead pin 41 is made of a metal shield 42. Further, the center portion is buried by a hermetic seal 43 made of an insulating material such as glass, and an airtight state is maintained between both end portions of the electrode lead pin 41.

そして、電極リードピン41の一端はパッケージ10の外部に露出して図示しない配線によって圧力センサ1の出力を外部の信号処理部に伝達するようになっている。なお、シールド42とカバー13との間にも上述の通りハーメチックシール60が介在している。また、電極リードピン41の他方の端部には導電性を有するコンタクトバネ45が接続されている。   One end of the electrode lead pin 41 is exposed to the outside of the package 10, and the output of the pressure sensor 1 is transmitted to an external signal processing unit through a wiring (not shown). A hermetic seal 60 is interposed between the shield 42 and the cover 13 as described above. A conductive contact spring 45 is connected to the other end of the electrode lead pin 41.

コンタクトバネ45は、圧力導入部10Aから測定媒体が急に流れ込むことで発生する急激な圧力上昇により支持ダイアフラム50が若干変移しても、コンタクトバネ45の付勢力が圧力センサチップ30の測定精度に影響を与えない程度の十分な柔らかさを有している。   In the contact spring 45, even if the support diaphragm 50 is slightly changed due to a sudden rise in pressure caused by a sudden flow of the measurement medium from the pressure introducing portion 10A, the urging force of the contact spring 45 increases the measurement accuracy of the pressure sensor chip 30. Sufficiently soft enough not to affect.

なお、圧力センサチップ30の製造方法は以下の通りである。まず、最適化したパッド形状がパターニングされたメタルマスクをステンレス薄板のエッチングにより作製する(第1工程)。   In addition, the manufacturing method of the pressure sensor chip 30 is as follows. First, a metal mask patterned with an optimized pad shape is produced by etching a stainless steel thin plate (first step).

次いで、センサパッケージ体(パッドを蒸着する前の図2にある構造体)に第1工程で作製したメタルマスクを被せ、位置決めした後、冶具によりセンサパッケージ体とメタルマスクを固定する(第2工程)。   Next, the sensor package body (the structure shown in FIG. 2 before the pad is deposited) is covered with the metal mask produced in the first step, and after positioning, the sensor package body and the metal mask are fixed with a jig (second step). ).

次いで、白金や金などを蒸着することによりパッドを形成すると同時に、センサチップ内部のセンサ電極との電気的接続を得て(第3工程)、これによって圧力センサチップ30の製造を終える。   Next, a pad is formed by evaporating platinum, gold, or the like, and at the same time, an electrical connection with the sensor electrode inside the sensor chip is obtained (third step), thereby completing the manufacture of the pressure sensor chip 30.

次に、本発明の参考例であるセンサダイアフラム32について詳細に説明する。センサダイアフラム32は、外形が本発明の参考例としての図4に示すように四角角型のスペーサ31の外径と同じ四角角型の板体をなし、図2において下側の面、即ち測定媒体側と接触する側の面(測定媒体の接触面)32aにはスペーサ31の内径と同じ大きさの円形をなし実質的にダイアフラムを形成するダイアフラム部32Aに所定パターンの凹凸部32bが連続して形成されている。そして、ダイアフラム部32Aの外側の領域32Bがスペーサ31とセンサ台座33との間にサンドイッチ状に挟持されて接合される接合部とされている。 Next, the sensor diaphragm 32 which is a reference example of the present invention will be described in detail. As shown in FIG. 4 as a reference example of the present invention , the sensor diaphragm 32 is a square plate having the same outer diameter as that of the square spacer 31, and the lower surface in FIG. The surface 32a (contact surface of the measurement medium) that contacts the medium side has a circular shape having the same size as the inner diameter of the spacer 31, and a diaphragm portion 32A that substantially forms a diaphragm, and an uneven portion 32b having a predetermined pattern continues. Is formed. And the area | region 32B of the outer side of 32 A of diaphragm parts is made into the junction part sandwiched between the spacer 31 and the sensor base 33, and joined.

この凹凸部32bは、多角形、例えば正六角形状の複数の凹部(堀り込み部)32cが隣り合う各凹部32cと隔壁(凸部)32dを共有して連続して形成されており、測定媒体側から見ていわゆる蜂の巣の形状(以下「ハニカム形状」という)をなしている。   The concave and convex portion 32b is formed continuously by sharing a plurality of concave portions (drilled portions) 32c having a polygonal shape, for example, a regular hexagon, with adjacent concave portions 32c and partition walls (convex portions) 32d. When viewed from the medium side, it has a so-called honeycomb shape (hereinafter referred to as “honeycomb shape”).

センサダイアフラム32の凹凸部32bは、本発明の参考例としての図5に示すように測定媒体と接触する側の面32aに凹部32cを穿って形成したものであり、従って、凹部32cの底部32eの板厚は、センサダイアフラム32の板厚よりも薄く形成され、隔壁32dの上面がセンサダイアフラム32の測定媒体と接触する側の面32aであってダイアフラム部32Aの外側の領域32Bと面一をなしている。従って、センサダイアフラム32、即ちダイアフラム部32Aの軽量化が図られる。 As shown in FIG. 5 as a reference example of the present invention , the concave and convex portion 32b of the sensor diaphragm 32 is formed by forming a concave portion 32c in a surface 32a on the side in contact with the measurement medium, and accordingly, the bottom portion 32e of the concave portion 32c. Is formed thinner than the thickness of the sensor diaphragm 32, and the upper surface of the partition wall 32d is a surface 32a on the side in contact with the measurement medium of the sensor diaphragm 32 and is flush with the region 32B outside the diaphragm portion 32A. There is no. Therefore, the sensor diaphragm 32, that is, the diaphragm portion 32A can be reduced in weight.

なお、このダイアフラム部32Aの形状は、公知のマイクロマシニング技術によって形成される。   The shape of the diaphragm portion 32A is formed by a known micromachining technique.

このようにダイアフラム部32Aの測定媒体の接触する側の面32aに隣り合う凹部32cの隔壁32dを共有する連続した複数の小さい領域を画成することにより、ダイアフラム部32Aの厚み方向の剛性が大幅に向上して撓みが抑制される。また、ダイアフラム部32Aに付着する堆積物を多数の堆積片に実質的に分断することが可能となる。   Thus, by defining a plurality of continuous small areas sharing the partition wall 32d of the recess 32c adjacent to the surface 32a on the side of the diaphragm 32A that contacts the measurement medium, the rigidity in the thickness direction of the diaphragm 32A is greatly increased. And the bending is suppressed. Moreover, it becomes possible to substantially divide the deposit adhering to the diaphragm portion 32A into a large number of deposited pieces.

また、ダイアフラム部32Aの厚み方向の剛性が大幅に向上して撓みが抑制されることにより、共振周波数が低下することを防止することが可能となる。このため、静電容量型圧力センサにおいて電極間に印加される駆動電圧の周波数を高めに設定することができ、その応答性の低下を妨げる効果もある。   Moreover, it is possible to prevent the resonance frequency from being lowered by greatly improving the rigidity in the thickness direction of the diaphragm portion 32A and suppressing the bending. For this reason, in the capacitive pressure sensor, the frequency of the drive voltage applied between the electrodes can be set higher, and there is also an effect of hindering a decrease in responsiveness.

なお、ダイアフラム部32Aに形成する凹凸部32bの形状としては、上述した正六角形状(ハニカム形状)に限るものではなく他の形状、例えば四角形や五角形等の多角形、正弦波形、ずれ六角形、複波形等の形状としても良い。更に、凹凸部32bとして例えば凹部(堀込み部)32cと隔壁(凸部)32dとを反対にして凹部32cがスリット状になると共に凸部32dが或る程度の広さを有する領域となった構造としても良い。   The shape of the concavo-convex portion 32b formed on the diaphragm portion 32A is not limited to the regular hexagonal shape (honeycomb shape) described above, but other shapes such as a polygon such as a square or a pentagon, a sine waveform, a shifted hexagon, A shape such as a double waveform may be used. Further, as the concavo-convex portion 32b, for example, the concave portion (recessed portion) 32c and the partition wall (convex portion) 32d are reversed, the concave portion 32c becomes a slit shape, and the convex portion 32d becomes a region having a certain size. It is good also as a structure.

このセンサダイアフラム32は、図2及び図6に示すようにダイアフラム部32Aの外側の領域32Bがスペーサ31とセンサ台座33との間にサンドイッチ状に挟まれて接合される。図6は、図2に示すセンサダイアフラム32、スペーサ31、センサ台座32等からなる圧力センサチップ30の拡大図で、対応する部材には対応する符号を付して詳細な説明を省略する。なお、図6においてセンサダイアフラム32は、断面形状を分かり易くするためにハッチングを省略してある。   As shown in FIGS. 2 and 6, the sensor diaphragm 32 is joined by sandwiching the region 32 </ b> B outside the diaphragm portion 32 </ b> A between the spacer 31 and the sensor base 33. 6 is an enlarged view of the pressure sensor chip 30 including the sensor diaphragm 32, the spacer 31, the sensor pedestal 32, and the like shown in FIG. 2. Corresponding members are denoted by corresponding reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In FIG. 6, the sensor diaphragm 32 is not hatched for easy understanding of the cross-sectional shape.

図7は、図4に示した本発明の参考例であるセンサダイアフラム32の変形例、即ち本実施形態に係る圧力センサ1に備わるダイアフラムを示し、センサダイアフラム32’は、測定媒体と接触する面32a’のダイアフラム部32A’を2つの領域32C’と32D’とを同心的にかつ全周に亘り連続して形成したものである。そして、ダイアフラム部32A’を形成する外側の環状の領域32C’は、外径がスペーサ31の内径と同一とされ、かつその板厚が当該センサダイアフラム32’の板厚と同じ板厚の厚肉部とされている。そして、ダイアフラム部32A’の外側の領域32B’がスペーサ31とセンサ台座33との間にサンドイッチ状に挟持されて接合される接合部とされている。 FIG. 7 shows a modification of the sensor diaphragm 32 which is a reference example of the present invention shown in FIG. 4, that is , a diaphragm provided in the pressure sensor 1 according to the present embodiment . The sensor diaphragm 32 ′ is a surface in contact with the measurement medium. A diaphragm portion 32A 'of 32a' is formed by concentrically and continuously forming two regions 32C 'and 32D' over the entire circumference. The outer annular region 32C ′ forming the diaphragm portion 32A ′ has the same outer diameter as the inner diameter of the spacer 31, and the plate thickness is the same as the plate thickness of the sensor diaphragm 32 ′. It is considered to be a part. A region 32B ′ outside the diaphragm portion 32A ′ serves as a joint portion that is sandwiched and joined between the spacer 31 and the sensor base 33.

また、ダイアフラム部32A’を形成する内側の円形の領域32D’は、図7及び図8に示すように測定媒体と接触する側の面32a’に前述したセンサダイアフラム32の所定パターンとしての凹凸部32bと同様に複数の正六角形状の凹部32c’と、各隣り合う凹部32c’が隔壁32d’を共有して形成され、凹部32c’の底部32e’が当該センサダイアフラム32’の板厚よりも薄い凹凸部(堀込み部)32b’とされている。   In addition, as shown in FIGS. 7 and 8, the inner circular region 32D ′ forming the diaphragm portion 32A ′ is an uneven portion as a predetermined pattern of the sensor diaphragm 32 described above on the surface 32a ′ on the side in contact with the measurement medium. Similarly to 32b, a plurality of regular hexagonal concave portions 32c ′ and adjacent concave portions 32c ′ are formed so as to share the partition wall 32d ′, and the bottom portion 32e ′ of the concave portion 32c ′ is larger than the plate thickness of the sensor diaphragm 32 ′. A thin uneven portion (recessed portion) 32b ′ is formed.

これにより、センサダイアフラム32’の厚み方向の剛性が更に向上し測定媒体が付着堆積した場合でも撓み量が抑制される。なお、ダイアフラム部32A’の内側の領域32D’(堀込み部)の外径(最外径)は、外側の領域32C’の外径よりも数パーセント程度小さく設定されているに過ぎず、外側の領域32C’(厚肉部)の幅は、狭く形成されている。   Thereby, the rigidity in the thickness direction of the sensor diaphragm 32 ′ is further improved, and the amount of bending is suppressed even when the measurement medium is deposited and deposited. Note that the outer diameter (outermost diameter) of the inner region 32D ′ (engraved portion) of the diaphragm portion 32A ′ is set to be only a few percent smaller than the outer diameter of the outer region 32C ′. The width of the region 32C ′ (thick portion) is formed narrow.

このセンサダイアフラム32’は、前述したセンサダイアフラム32と同様に図9に示すようにダイアフラム部32A’の外側の領域32B’がスペーサ31とセンサ台座33との間にサンドイッチ状に挟まれて接合される。図9は、センサダイアフラム32’を図2に示すセンサダイアフラム32に代えて取り付けた場合におけるスペーサ31、センサダイアフラム32’、センサ台座33等からなる圧力センサチップ30の拡大図で、対応する部材には対応する符号を付して詳細な説明を省略する。なお、図9においてセンサダイアフラム32’は、断面形状を分かり易くするためにハッチングを省略してある。   Similarly to the sensor diaphragm 32 described above, the sensor diaphragm 32 ′ is joined by sandwiching the region 32 B ′ outside the diaphragm portion 32 A ′ between the spacer 31 and the sensor base 33 as shown in FIG. The FIG. 9 is an enlarged view of the pressure sensor chip 30 including the spacer 31, the sensor diaphragm 32 ′, the sensor base 33, and the like when the sensor diaphragm 32 ′ is attached in place of the sensor diaphragm 32 shown in FIG. Are denoted by corresponding reference numerals and will not be described in detail. In FIG. 9, the sensor diaphragm 32 'is not hatched for easy understanding of the cross-sectional shape.

続いて、上述した圧力センサ1に本発明の参考例としての図4及び本発明を特定する図7に示した本発明に係るセンサダイアフラム32,32’を適用した場合の圧力センサと、従来の単なる板状のセンサダイアフラムを適用した場合の圧力センサを比較例とした場合の特性評価試験の結果を図10に示す。 Subsequently, a pressure sensor when the sensor diaphragms 32 and 32 'according to the present invention shown in FIG. 4 as a reference example of the present invention and the FIG. FIG. 10 shows the result of a characteristic evaluation test in the case where a pressure sensor when a simple plate-shaped sensor diaphragm is applied is used as a comparative example.

図10は、上記した測定媒体がセンサダイアフラムに付着して堆積した状態でのセンサダイアフラムの撓みをシミュレーションした結果の一例を示し、横軸にセンサダイアフラム径(図中左側がダイアフラムの中心方向、図中右側がダイアフラムの周縁)を、縦軸に撓み量(比)を取ったものである。図10において曲線Iは、従来の単なる板状のセンサダイアフラムを使用した場合の特性を示し、曲線IIは、本発明の参考例としての図4に示したセンサダイアフラムを使用した場合の特性を示し、曲線IIIは、図7に示したセンサダイアフラムを使用した場合の特性を示す。なお、曲線I〜曲線IIIに示す各センサダイアフラムは、同じ量の堆積物が付着しているものとする。図10から明らかなように従来形状のセンサダイアフラムに比べて本発明を適用した形状のセンサダイアフラムを適用した場合、他のセンサダイアフラムと同じ量の堆積物が付着しているにも拘らず、その堆積物が測定媒体の接触する面において実質的に複数(多数)の堆積片に分断されているため、ダイアフラム径に対する撓み量が極めて小さくなっていることが明かであった。 FIG. 10 shows an example of a result of simulating the deflection of the sensor diaphragm in a state where the above-described measurement medium is adhered to and deposited on the sensor diaphragm. The horizontal axis represents the sensor diaphragm diameter (the left side in the figure is the center direction of the diaphragm, The middle right is the periphery of the diaphragm), and the vertical axis is the amount of deflection (ratio). In FIG. 10, curve I shows the characteristics when using a conventional simple plate-shaped sensor diaphragm, and curve II shows the characteristics when using the sensor diaphragm shown in FIG. 4 as a reference example of the present invention . Curve III shows the characteristics when the sensor diaphragm shown in FIG. 7 is used. In addition, it is assumed that the same amount of deposit is attached to each sensor diaphragm shown in the curves I to III. As is apparent from FIG. 10, when a sensor diaphragm having a shape to which the present invention is applied is applied compared to a sensor diaphragm having a conventional shape, the same amount of deposits as other sensor diaphragms are attached, It was clear that the amount of deflection with respect to the diaphragm diameter was extremely small because the deposit was substantially divided into a plurality (a large number) of deposited pieces on the contact surface of the measurement medium.

本発明の一実施形態及び本発明に関連する圧力センサの断面図である。It is sectional drawing of one Embodiment of this invention and the pressure sensor relevant to this invention. 図1に示した圧力センサを部分的に示す一部断面斜視図である。It is a partial cross section perspective view which shows partially the pressure sensor shown in FIG. 図1に示した圧力センサチップの平面図である。It is a top view of the pressure sensor chip shown in FIG. 図1に示したセンサダイアフラムを拡大して測定媒体と接触する側から見た平面図である。It is the top view seen from the side which expands the sensor diaphragm shown in FIG. 1, and contacts a measurement medium. 本発明の参考例としての図4に示したセンサダイアフラムの矢線V―Vに沿う拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view along the arrow line VV of the sensor diaphragm shown in FIG. 4 as a reference example of the present invention . 本発明の参考例としての図4に示したセンサダイアフラムを図2に示した圧力センサチップに装着した状態の拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a state where the sensor diaphragm shown in FIG. 4 as a reference example of the present invention is attached to the pressure sensor chip shown in FIG. 2. 本発明の参考例としての図4に示した本発明に係るセンサダイアフラムの変形例、即ち本発明に属するセンサダイアフラムを示し、このセンサダイアフラムを拡大して測定媒体と接触する側から見た平面図である。Modification of the sensor diaphragm according to the present invention shown in FIG. 4 as a reference example of the present invention, i.e., illustrates a sensor diaphragm belonging to the present invention, a plan view seen from the side in contact with the measured medium to expand the sensor diaphragm It is. 図7に示したセンサダイアフラムの矢線VIII―VIIIに沿う拡大断面図である。FIG. 8 is an enlarged sectional view taken along arrows VIII-VIII of the sensor diaphragm shown in FIG. 7. 図7に示したセンサダイアフラムを図2に示した圧力センサチップに装着した状態の拡大断面図である。FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a state where the sensor diaphragm shown in FIG. 7 is attached to the pressure sensor chip shown in FIG. 2. 本発明に係るセンサダイアフラムと従来のセンサダイアフラムの堆積物による撓みのシミュレーション結果の一例を示す特性図である。It is a characteristic view which shows an example of the simulation result of the bending by the deposit of the sensor diaphragm which concerns on this invention, and the conventional sensor diaphragm.

符号の説明Explanation of symbols

1 圧力センサ
10 パッケージ
10A 圧力導入部
10B 基準真空室(密閉空間)
11 ロアハウジング
11a 大径部
11b 小径部
11c バッフル
11d 圧力導入孔
12 アッパーハウジング
12a ストッパ
13 カバー
13a 電極リード挿通孔
20 台座プレート
21 ロア台座プレート
22 アッパー台座プレート
30 圧力センサチップ
30A 容量室(リファレンス室)
31 スペーサ
32 センサダイアフラム(感圧ダイアフラム)
32a センサダイアフラムの測定媒体と接触する面
32b 凹凸部(所定パターン)
32c 凹部
32d 隔壁(凸部)
32e 底部
32A ダイアフラム部
32B ダイアフラム部32Aの外側の領域
32’ センサダイアフラム(感圧ダイアフラム)
32a’ センサダイアフラムの測定媒体と接触する面
32b’ 凹凸部(所定パターン)
32c’ 凹部
32d’ 隔壁(凸部)
32e’ 底部
32A’ ダイアフラム部
32B’ ダイアフラム部32A’の外側の領域
32C’ ダイアフラム部32A’を形成する内側円形の領域
32D’ ダイアフラム部32A’を形成する外側環状の領域
33 センサ台座
40 電極リード部
41 電極リードピン
42 シールド
43 ハーメチックシール
45 コンタクトバネ
50 支持ダイアフラム
50a 圧力導入孔
60 ハーメチックシール
110 感圧側固定電極
111 感圧側固定電極取り出し用パッド
120 参照側固定電極
121 参照側固定電極取り出し用パッド
210 感圧側可動電極
211 感圧側可動電極取り出し用パッド
220 参照側可動電極
221 参照側可動電極取り出し用パッド
1 Pressure sensor 10 Package 10A Pressure introduction part 10B Reference vacuum chamber (sealed space)
11 Lower housing 11a Large diameter part 11b Small diameter part 11c Baffle 11d Pressure introduction hole 12 Upper housing 12a Stopper 13 Cover 13a Electrode lead insertion hole 20 Base plate 21 Lower base plate 22 Upper base plate 30 Pressure sensor chip 30A Capacity chamber (reference chamber)
31 Spacer 32 Sensor diaphragm (pressure-sensitive diaphragm)
32a Surface of sensor diaphragm in contact with measurement medium 32b Uneven portion (predetermined pattern)
32c Concave part 32d Bulkhead (convex part)
32e Bottom part 32A Diaphragm part 32B Outside area of diaphragm part 32A 32 'Sensor diaphragm (pressure-sensitive diaphragm)
32a 'Surface of sensor diaphragm in contact with measurement medium 32b' Uneven portion (predetermined pattern)
32c 'recessed part 32d' partition (convex part)
32e 'Bottom 32A' Diaphragm part 32B 'Outside area of diaphragm part 32A' 32C ' Inner circular area forming diaphragm part 32A' 32D ' Outside annular area forming diaphragm part 32A' 33 Sensor base 40 Electrode Lead part 41 Electrode lead pin 42 Shield 43 Hermetic seal 45 Contact spring 50 Support diaphragm 50a Pressure introduction hole 60 Hermetic seal 110 Pressure sensitive side fixed electrode 111 Pressure sensitive side fixed electrode takeout pad 120 Reference side fixed electrode 121 Reference side fixed electrode takeout pad 210 Pressure-sensitive movable electrode 211 Pressure-sensitive movable electrode take-out pad 220 Reference-side movable electrode 221 Reference-side movable electrode take-out pad

Claims (1)

測定媒体の圧力に応じた静電容量を検出するダイアフラム構造の圧力センサチップを備えた静電容量型圧力センサにおいて、
前記圧力センサの感圧ダイアフラムの前記測定媒体と接触する面の内側に位置する内側円形領域に所定のパターンの凹凸部を連続して形成することで当該面の内側円形領域を複数の小さい領域に画成した静電容量型圧力センサであって、
前記所定パターンは前記面側から見てハニカム形状をなすとともに、
前記感圧ダイアフラムは前記測定媒体と接触する面上であって、かつ、前記内側円形領域の外側の領域に厚肉部が連続して形成されていることを特徴とする静電容量型圧力センサ。
In a capacitance type pressure sensor including a pressure sensor chip having a diaphragm structure for detecting capacitance according to the pressure of a measurement medium,
The measurement medium and the inner circular region in a predetermined pattern region by continuously forming small inner circular area of those said surface of a plurality of uneven portions which is located inside the surface contact of the pressure sensitive diaphragm of the pressure sensor A capacitive pressure sensor defined in
The predetermined pattern has a honeycomb shape when viewed from the surface side ,
The capacitive pressure sensor, wherein the pressure-sensitive diaphragm is on a surface in contact with the measurement medium, and a thick portion is continuously formed in a region outside the inner circular region. .
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2015076413A1 (en) * 2013-11-25 2017-03-16 株式会社堀場エステック Capacitive pressure sensor
JP2019027849A (en) * 2017-07-27 2019-02-21 アズビル株式会社 Capacitive pressure sensor

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5336242B2 (en) * 2009-03-30 2013-11-06 アズビル株式会社 Capacitive pressure sensor
JP5159685B2 (en) * 2009-03-30 2013-03-06 アズビル株式会社 Capacitive pressure sensor
CN102369424B (en) * 2009-03-30 2014-07-30 阿自倍尔株式会社 Capacitance type pressure sensor
JP5196662B2 (en) * 2009-03-30 2013-05-15 アズビル株式会社 Capacitive pressure sensor
JP2020030066A (en) 2018-08-21 2020-02-27 アズビル株式会社 Pressure sensor
JP7444628B2 (en) 2020-02-19 2024-03-06 アズビル株式会社 pressure sensor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3299715B2 (en) * 1998-04-01 2002-07-08 長野計器株式会社 Chip potential extraction structure and manufacturing method
JP4586239B2 (en) * 2000-01-11 2010-11-24 富士電機ホールディングス株式会社 Capacitive semiconductor sensor and method for manufacturing the same
JP2006126127A (en) * 2004-11-01 2006-05-18 Alps Electric Co Ltd Capacitance type pressure sensor
JP4989659B2 (en) * 2006-01-18 2012-08-01 インフィコン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Vacuum measuring cell with diaphragm

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2015076413A1 (en) * 2013-11-25 2017-03-16 株式会社堀場エステック Capacitive pressure sensor
US9897503B2 (en) 2013-11-25 2018-02-20 Horiba Stec, Co., Ltd. Capacitive pressure sensor
JP2019027849A (en) * 2017-07-27 2019-02-21 アズビル株式会社 Capacitive pressure sensor

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