[发明专利]压力传感器芯片

说明书

本发明提供一种压力传感器芯片，以提高止动构件与传感器膜片的接合部的断裂韧性，并使得不会因为由低压引起的传感器膜片的轻微变形而导致其破坏。在止动构件(1‑2)的周缘部(1‑2b)中设置环状的壁(1‑5)，环状的壁(1‑5)的内壁面(1‑5a)面对被传感器膜片(1‑1)与止动构件(1‑2)的曲面状的凹部(1‑2b)包围的空间(1‑4)。由此，在止动构件(1‑2)与传感器膜片(1‑1)的接合部跨越整个圆周地形成段差(极微小的段差)(h)，应力被该段差(h)所分散。

技术领域

本发明涉及采用了输出与一方的表面以及另一方的表面所受的压力差对应的信号的传感器膜片的压力传感器芯片，例如是在受到压力而发生位移的薄板状的膜片上形成电阻应变仪，并根据形成在膜片上的电阻应变仪的电阻值变化来检测施加于膜片的压力的压力传感器芯片。

背景技术

一直以来，使用组装有压力传感器芯片的压差传感器作为工业用的压差传感器，该压力传感器芯片采用了输出与一方的表面以及另一方的表面所受的压力差对应的信号的传感器膜片。

该压差传感器以如下方式构成：将高压侧及低压侧的各测定压导向传感器膜片的一方的表面以及另一方的表面，并将该传感器膜片的应变例如作为电阻应变仪的电阻值变化而进行检测，然后将该电阻值变化转换为电信号从而取出。

在图6中示出被组装到压差传感器的压力传感器芯片的主要部分的构成(例如，参照专利文献1)。该压力传感器芯片1具备传感器膜片1-1、第1保持构件1-2、以及第2保持构件1-3。

在该压力传感器芯片1中，第1保持构件1-2与第2保持构件1-3夹着传感器膜片1-1而接合。另外，传感器膜片1-1由硅构成，并且在形成为薄板状的膜片的表面形成有电阻应变仪(未图示)。保持构件1-2、1-3也由硅构成。

在该压力传感器芯片1中，在保持构件1-2上形成有凹部1-2a，使该凹部1-2a的周缘部1-2b面向传感器膜片1-1的一方的表面1-1a，而使保持构件1-2与传感器膜片1-1的一方的表面1-1a接合。在保持构件1-3上形成有凹部1-3a，使该凹部1-3a的周缘部1-3b面向传感器膜片1-1的另一方的表面1-1b，而使保持构件1-3与传感器膜片1-1的另一方的表面1-1b接合。

保持构件1-2的凹部1-2a的底面被设为沿着传感器膜片1-1的位移的曲面(非球面)，在其顶部形成有压力导入孔(导压孔)1-2c。保持构件1-3的凹部1-3a的底面被设为平面，在其顶部形成有压力导入孔(导压孔)1-3c。

在该压力传感器芯片1中，在将测量对象的流体设为空气的情况下，气压PL通过保持构件1-2的导压孔1-2c，被施加于传感器膜片1-1的一方的表面1-1a。另外，气压PH通过保持构件1-3的导压孔1-3c，被施加于传感器膜片1-1的另一方的表面1-1b。

在该压力传感器芯片1中，PH被设定为高压侧的气压，PL被设定为低压侧的气压，第1保持构件1-2的曲面状的凹部1-2a发挥气压PH变得过大时的止动构件的作用。也就是说，在传感器膜片1-1的另一方的表面1-1b被施加过大压力从而传感器膜片1-1发生了位移时，该位移面整体被保持构件1-2的凹部1-2a的曲面接收而阻挡。以下，也将保持构件1-2称为止动构件。

由此，通过阻止传感器膜片1-1的另一方的表面1-1b被施加过大压力时的过度位移，并使得在传感器膜片1-1的周缘部不会产生应力集中，从而能够有效地防止施加过大压力所导致的传感器膜片1-1的意外破坏，并提高其过压保护动作压力(耐压)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3847281号公报

发明内容

[发明要解决的问题]