[发明专利]压力传感器元件、压力传感器模块及其信号校正方法

说明书

本发明涉及一种对电极间的静电电容的变化进行探测的压力传感器元件。压力传感器元件(1)具备电绝缘性的基板(10)、基底电极层(20)、间隔部(30、31)、保护电极层(30A)以及膜板(40)等。作为传感电极部的传感电极(S)及作为监视电极部的监视电极(M1～M4)以与基板(10)相向的方式设置于膜板(40)。监视电极(M1～M4)在被安装到电路基板的情况下对在间隔部(30、31)产生的应力应变进行探测。根据这样的结构，即使是在安装到电路基板之后也能够实现高测定精度。

技术领域

本发明涉及一种用于测定气压、水压等压力的压力传感器元件以及使用该压力传感器元件的压力传感器模块。另外，本发明涉及一种压力传感器模块的信号校正方法。

背景技术

压力传感器能够使用应用了半导体制造技术的MEMS(微机电系统)技术来制造，例如，能够实现约0.5mm～2mm见方的超小型传感器。典型的压力传感器具有具备2个电极的电容器构造，能够通过对因周围压力的变化引起的静电电容的变化进行探测来测定压力。

图10是示出现有的压力传感器元件的一例的截面图。该压力传感器元件具备作为基底电极来发挥功能的导电性的基板91、作为传感电极来发挥功能的膜片95以及在两者间维持间隙G的间隔部。间隔部包括保护电极层93以及配置于上下的电绝缘层92、94。

在测定基板91与膜片95之间的静电电容的情况下，在基底端子TB与传感端子TS之间以固定周期施加正电压或负电压，提取所产生的电荷并进行A/D(模拟/数字)变换，接着通过数字运算对线性、温度特性进行校正，来变换为适当的压力值。

另外，在下述的专利文献1中，在圆形形状的主电容电极5的外侧配置大致C字状的基准电容电极6，在两者间设置绝缘性间隔物3b，由此抑制基准电容电极6的变形。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-61273号公报

发明内容

发明要解决的问题

图10所示的压力传感器元件一般在由工厂制造并出厂之后，在产品的组装线上通过回流焊等焊接被安装到电路基板。此时，在安装时被施加热，在封装、传感器主体产生应力应变。其结果，有时作为压力传感器的输出偏移会相对于初始值例如偏移100Pa左右，从而成为测定误差的一个原因。

本发明的目的在于提供一种即使在安装到电路基板之后也能够实现高测定精度的压力传感器元件以及使用该压力传感器元件的压力传感器模块。另外，本发明提供一种即使在安装到电路基板之后也能够实现高测定精度的压力传感器模块的信号校正方法。

用于解决问题的方案

本发明的一个方式是对电极间的静电电容的变化进行探测的压力传感器元件，具备：

基底电极部；

传感电极部，其与该基底电极部一起构成传感电容器，能够与周围压力差相应地变形；

间隔部，其维持所述基底电极部与所述传感电极部之间的间隙；以及

监视电极部，其与所述基底电极部一起构成监视电容器，对在该间隔部产生的应力应变进行探测。

本发明的其它方式是具备上述的压力传感器元件以及对来自该压力传感器元件的输出信号进行处理的集成电路的压力传感器模块，其中，

该集成电路包括：

开关电路，其对所述传感电极部的传感信号和所述监视电极部的监视信号进行切换；

A/D转换器，其将来自该开关电路的输出信号变换为数字信号；

数字信号处理部，其对该数字信号进行信号处理；以及