JP2001343301A - 静電容量型圧力センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】応答性とＳ／Ｎ比とに優れた静電容量型圧力セ
ンサを提供する。 【解決手段】固定電極部材2a及び3aのそれぞれの導圧孔
25及び35を、可動電極部材であるシリコン部材１の肉薄
部12に対向する位置に形成している。導圧孔25及び35が
シリコン部材１の肉薄部12の上下の空間に開口している
ので、差圧が過大となって、シリコン部材１の可動電極
部11が固定電極部材2a（または3a）の固定電極21（また
は31）に押し付けられてスルーホール24（または34）を
塞いでも、肉薄部12の上（または下）の空間が密閉空間
にならず、応答性が悪くならない。したがって、従来技
術で応答性確保のために固定電極部に設けていた溝が不
要となり、同じ外径の固定電極でより大きな静電容量値
を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、固定電極と圧力
差に応じて変位する可動電極との静電容量の変化によっ
て、可動電極の両側にかかっている圧力の差を測定する
静電容量型圧力センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】静電容量型圧力センサには、可動電極及
び固定電極からなる１つのコンデンサを有するものと、
１つの可動電極の両側にほぼ対称に２つ固定電極を配置
した２つのコンデンサを有する差動式のものとがある。
この発明は、後者の構造の静電容量型圧力センサ（以下
では、圧力センサと略称する）に関するものであり、以
下の説明において、圧力センサという場合は、この構造
の静電容量型圧力センサを指す。

【０００３】図５は、従来技術による圧力センサの一例
の構造を示す断面図である。優れた導電性材料で且つ優
れた弾性材料であるシリコンからなる可動電極部材とし
てのシリコン部材１には、可動電極部11及び肉薄部12
が、両面からのプラズマエッチングによって形成されて
いる。このシリコン部材１の両側には、シリコンの熱膨
張係数とほぼ同じ熱膨張係数をもつ絶縁性材料、例えば
パイレックスガラス、からなる２つの固定電極部材２及
び３が接合されており、固定電極部材２及び３には、そ
れぞれに固定電極21及び31とスルーホール兼導圧孔22及
び32とが形成されている。

【０００４】シリコン部材１の可動電極部11は、固定電
極21及び31とそれぞれにコンデンサを形成する部分であ
り、そのためのギャップに相当する分だけ両面からプラ
ズマエッチングされている。肉薄部12は、圧力を受けて
変形し、可動電極部11を変位させる部分であり、所定の
圧力差に応じて必要な変形ができる厚さまで両面からプ
ラズマエッチングされている。

【０００５】固定電極部材２及び３はシリコン部材１の
保持部材でもあり、シリコン部材１と固定電極部材２及
び３とは、その外周部において、静電接合等の方法によ
って気密に接合されている。固定電極21及び31は、可動
電極部11に対向する位置に配置されており、スルーホー
ル兼導圧孔22及び32は、それぞれ圧力P2及びP1を可動電
極部11及び肉薄部12まで導入し、且つ固定電極21及び31
を外部回路に接続するためにそれぞれ固定電極部材２及
び３の外面に引き出す。固定電極21及び31とその引出し
部は、スパッタ法などの方法により、例えばCr／Auの２
層積層構造のメタライズ層として形成されている。

【０００６】絶縁保持板４は、絶縁材料板の両面に半田
付けのためのメタライズ層を備えた部材であって、シリ
コン部材１と固定電極部材２及び３とで構成されるコン
デンサ形成部（検出部）を電気的に絶縁して保持し、且
つ一方からの圧力P1を導入するための部材であり、中央
部に導圧孔41を有している。絶縁保持板４と固定電極部
材３とは、フラックスレスの半田接合、例えば金−錫共
晶半田による半田接合、によって気密に接合されてい
る。固定電極部材３の下側面のメタライズ層は、この半
田付けのためのメタライズ層をも兼ねている。

【０００７】基台５は、圧力センサを所定の位置に溶接
等の方法で取り付けるための部材であり、コバール等の
金属からなり、中央部に導圧孔51を有しており、導圧孔
51を通して圧力P1が導入される。基台５と絶縁保持板４
とは、絶縁保持板４と固定電極部材３との場合と同様
に、フラックスレスの半田接合、例えば金−錫共晶半田
による半田接合、によって気密に接合されている。

【０００８】以上のような圧力センサが不図示のハウジ
ングに収納され、ハウジング内には、シリコーンオイル
等の圧力伝達媒体が封入され、この圧力伝達媒体を介し
て、圧力P1及びP2がシリコン部材１の両受圧面に印加さ
れる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のような圧力セン
サにおいて、P1またはP2のいずれかが過大になった場合
には、可動電極部11が、固定電極21または固定電極31に
押し付けられて、スルーホール兼導圧孔22または32を塞
いでしまい、肉薄部12の上下いずれかの空間が密閉空間
となる。その後、過大圧がなくなっても、この密閉空間
へは圧力伝達媒体が供給され難く、可動電極部11の戻り
が非常に遅くなってしまう。当然のことながら、固定電
極21または31と可動電極部11との距離が非常に狭くなっ
た場合にも、圧力伝達媒体の流路が狭くなるので、応答
性が遅くなる。

【００１０】Ｓ／Ｎ比を向上させるために静電容量値を
大きくしようとして電極間距離を小さくすれば、この問
題はより顕著となる。参考までに、差圧がない状態にお
ける可動電極部11と固定電極21及び31との間隔の従来例
は５μm である。このような問題点を解決するために、
従来技術においては、図６に示すように、固定電極部材
２の固定電極21を形成する部分、すなわち可動電極部11
が接触する部分よりやや大きい領域に、スルーホール兼
導圧孔22から固定電極21の外周に及ぶ溝23が形成されて
いる。この溝23によって、圧力伝達媒体の流路が確保さ
れて、圧力伝達媒体が容易に肉薄部12の上の空間に供給
されるようになり、所定の応答性が得られている。固定
電極部材３の場合も全く同じである。

【００１１】しかし、溝23を形成することによって、コ
ンデンサを形成する固定電極21（及び31）の有効面積が
小さくなって、コンデンサの静電容量値が小さくなり、
その結果として、Ｓ／Ｎ比が悪くなる。この発明の課題
は、上記のような問題点を解消して、応答性及びＳ／Ｎ
比に優れた圧力センサを提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明においては、受
圧部として肉薄部及び可動電極部を有し、肉薄部は受圧
部の両面に印加された圧力の差によって変形し、可動電
極部は肉薄部に囲まれ且つ肉薄部の変形によってその圧
力差に応じて変位する導電性の可動電極部材と、可動電
極部に対向する位置に設けられた固定電極及び固定電極
を外部回路に接続するためのスルーホール及び可動電極
部材の受圧部に圧力を導入するための導圧孔を有し、可
動電極部材の両面に接合された一対の絶縁性の固定電極
部材とを備えている圧力センサにおいて、前記導圧孔
が、前記肉薄部に対向する位置に設けられた貫通孔であ
る（請求項１の発明）。

【００１３】導圧孔が肉薄部に対向する位置に設けられ
ているので、過大圧によって固定電極に可動電極部が接
触しても、密閉空間となるのは固定電極の中央部のスル
ーホールだけとなり、周囲長の長い可動電極部の外周部
からスルーホールへ圧力伝達媒体が供給されるので、応
答性が良くなり、応答性を良くするために固定電極部材
に形成された溝を必要としない。

【００１４】請求項１の発明において、肉薄部に対向す
る位置に設けられた導圧孔が、固定電極を外部回路に接
続するためのスルーホールを兼ねている（請求項２の発
明）。導圧孔がスルーホールを兼ねるので、過大圧によ
って固定電極に可動電極部が接触しても、密閉空間を形
成することがなく、応答性がより向上する。更に、固定
電極部材に加工する貫通孔の数が、兼用になった分だけ
削減される。

【００１５】また、受圧部として肉薄部及び可動電極部
を有し、肉薄部は受圧部の両面に印加された圧力の差に
よって変形し、可動電極部は肉薄部に囲まれ且つ肉薄部
の変形によってその圧力差に応じて変位する導電性の可
動電極部材と、可動電極部に対向する位置に設けられた
固定電極及び固定電極を外部回路に接続するためのスル
ーホール及び可動電極部材の受圧部に圧力を導入するた
めの導圧孔を有し、可動電極部材の両面に接合された一
対の絶縁性の固定電極部材とを備えている圧力センサに
おいて、前記導圧孔が、可動電極部材及び固定電極部材
の接合部に位置する貫通孔であり、可動電極部材及び固
定電極部材の接合面のいずれかの部材に、前記貫通孔と
前記肉薄部の上または下の空間とを連通させるための導
圧溝が形成されている（請求項３の発明）。

【００１６】貫通孔及び導圧溝によって、肉薄部の上下
の空間に圧力伝達媒体が供給されるので、請求項１の発
明と同様に、応答性が良くなり、応答性を良くするため
に固定電極部材に形成された溝を必要としない。更に、
受圧部としての肉薄部及び可動電極部を複数箇所に有
し、肉薄部は受圧部の両面に印加された圧力の差によっ
て変形し、可動電極部は肉薄部に囲まれ且つ肉薄部の変
形によってその圧力差に応じて変位する導電性の可動電
極部材と、複数箇所の可動電極部に対向する位置に設け
られたそれぞれの固定電極及び固定電極を外部回路に接
続するためのそれぞれのスルーホール及び可動電極部材
のそれぞれの受圧部に圧力を導入するための導圧孔を有
し、可動電極部材の両面に接合された一対の絶縁性の固
定電極部材とを備えた複数の検出部を有する圧力センサ
において、前記導圧孔が、可動電極部材及び固定電極部
材の接合部に位置し、且つ複数の検出部に共通の貫通孔
であり、可動電極部材及び固定電極部材の接合面のいず
れかの部材に、前記貫通孔と複数の検出部の可動電極部
材の肉薄部の上または下の空間の全てとを連通させるた
めの複数の導圧溝が形成されている（請求項４の発
明）。

【００１７】１つの貫通孔から全ての検出部の可動電極
部材の肉薄部の上または下の空間に導圧溝が連通されて
いるので、全ての検出部が、請求項３の発明と同様に、
応答性が良くなり、固定電極部材に形成された応答性改
善のための溝を必要としなくなる。更に、検出部が複数
であっても、導圧孔としての貫通孔を全ての検出部に共
通な１つの貫通孔とすることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】この発明の特徴は、肉薄部の上下
の空間に測定圧力を直接に導入することによって、固定
電極に可動電極部が押し付けられても、肉薄部の上また
は下の空間が密閉空間にならないようにし、必要な応答
性を確保していることである。この発明による圧力セン
サの実施の形態について実施例を用いて説明する。

【００１９】なお、従来技術と同じ機能の部分には同じ
符号を用いる。 〔第１の実施例〕図１は、この発明による圧力センサの
第１の実施例の構造を示す断面図である。図５に示した
従来例と異なる点は、測定圧P1及びP2を導入する導圧孔
35及び25が可動電極部材としてのシリコン部材１の肉薄
部12に対向する位置に形成されていることである。

【００２０】以下に詳しく説明する。優れた導電性材料
で且つ優れた弾性材料であるシリコンからなる可動電極
部材としてのシリコン部材１には、可動電極部11及び肉
薄部12が、両面からのプラズマエッチングによって形成
されている。このシリコン部材１の両側には、シリコン
の熱膨張係数とほぼ同じ熱膨張係数をもつ絶縁性材料、
例えばパイレックス（登録商標）ガラス、からなる２つ
の固定電極部材2a及び3aが接合されており、固定電極部
材2a及び3aには、それぞれに固定電極21及び31とスルー
ホール24及び34と導圧孔25及び35とが形成されている。

【００２１】シリコン部材１の可動電極部11は、固定電
極21及び31とそれぞれにコンデンサを形成する部分であ
り、そのためのギャップに相当する分だけ両面からプラ
ズマエッチングされている。肉薄部12は、圧力を受けて
変形し、可動電極部11を変位させる部分であり、所定の
圧力差に応じて必要な変形ができる厚さまで両面からプ
ラズマエッチングされている。

【００２２】固定電極部材2a及び3aは、シリコン部材１
の保持部材でもあり、シリコン部材１と固定電極部材2a
及び3aとは、その外周部において、静電接合等の方法に
よって気密に接合されている。固定電極21及び31は、可
動電極部11に対向する位置に配置されている。その中央
部に形成されているスルーホール24及び34は、固定電極
21及び31を外部回路に接続するために、固定電極21及び
31をそれぞれ固定電極部材2a及び3aの外面に引き出す。
シリコン部材１の肉薄部12に対向する位置に形成されて
いる導圧孔25及び35は、それぞれ圧力P2及びP1を可動電
極部11及び肉薄部12まで導入する。固定電極21及び31と
その引出し部は、例えばCr／Auの２層積層構造のメタラ
イズ層として、両面からのマスクスパッタ法等の方法に
よって形成されている。

【００２３】絶縁保持板4aは、絶縁材料板の両面に半田
付けのためのメタライズ層を備えた部材であって、シリ
コン部材１と固定電極部材2a及び3aとで構成されるコン
デンサ形成部（検出部）を電気的に絶縁して保持し、且
つ一方からの圧力P1を導入するための部材であり、固定
電極部材3aの導圧孔35に対応する位置に導圧孔41を有し
ている。絶縁保持板4aと固定電極部材3aとは、フラック
スレスの半田接合、例えば金−錫共晶半田による半田接
合、によって気密に接合されている。固定電極部材3aの
下側面のメタライズ層は、この半田付けのためのメタラ
イズ層をも兼ねている。

【００２４】基台5aは、圧力センサを所定の位置に溶接
等の方法で取り付けるための部材であり、コバール等の
金属からなり、絶縁保持板4aの導圧孔41に対応する位置
に導圧孔51を有しており、動圧孔51を通して圧力P1が導
入される。基台5aと絶縁保持板4aとは、絶縁保持板4a及
び固定電極部材3aの場合と同様に、フラックスレスの半
田接合、例えば金−錫共晶半田による半田接合、によっ
て気密に接合されている。

【００２５】以上のような圧力センサが不図示のハウジ
ングに収納され、ハウジング内には、シリコーンオイル
等の圧力伝達媒体が封入され、この圧力伝達媒体を介し
て、圧力P1及びP2がシリコン部材１の両受圧面に印加さ
れる。このような圧力センサの組立において、静電接合
は接合する材料同志を直接接合することができるので、
コンデンサの電極間距離等の精度が確保し易く、気密性
も確保でき、しかも大規模な設備を必要としないという
特長をもっている。

【００２６】この実施例によれば、導圧孔25及び35が、
シリコン部材１の肉薄部12に対向する位置に形成され、
肉薄部12の上下の空間に直結しているので、P1またはP2
が過大となって、可動電極部11が固定電極21または31に
押し付けられても、過大圧がなくなった場合の応答性が
遅くなることはない。その理由は、受圧面積が大きい肉
薄部12の上下の空間に直接に測定圧P2またはP1が導入さ
れているからであり、周囲長の長い可動電極部11の外周
から圧力伝達媒体がスルーホール24または34に供給され
るので、固定電極部に所定の応答性を確保するための溝
を形成しなくても、必要な応答性を確保することができ
る。

【００２７】上記の説明においては、固定電極部材2a及
び3aの材料の一例としてパイレックスガラスを上げた
が、シリコン部材１と熱膨張係数がほぼ等しく、且つシ
リコン部材１に静電接合が可能な材料はパイレックスガ
ラス等のガラスに限られる。一方、熱膨張係数が同等
で、このようなガラスに比べて強度及び剛性が高い材料
としては、例えば窒化珪素やコージェライト−ムライト
系セラミックス等のセラミックスがある。しかし、これ
らのセラミックスは、シリコンに直接に静電接合するこ
とが困難である。静電接合を可能とするためには、その
セラミックスの表面にパイレックスガラス等のガラスの
スパッタ層を形成することが必要である。強度の高い材
料を必要とする理由は、検出器の破壊強度を高めて信頼
性を向上させるためであり、剛性の高い材料を必要とす
る理由は、圧力による寸法の変化に伴う特性の変化を低
減するためであり、剛性が高くなれば検出器の小型化が
可能となりコストを低減させることができる。

【００２８】したがって、第１の実施例の圧力センサの
信頼性を高め且つより小形化高精度化するためには、固
定電極部材2a及び3aの材料をパイレックスガラスから表
面にパイレックスガラス層を形成したセラミックスに替
えることが有効である。この材料変更の効果は、以下の
実施例においても同様に有効である。 〔第２の実施例〕図２は第２の実施例の構造を示す断面
図である。

【００２９】この実施例が第１の実施例と異なる点は、
第１の実施例における導圧孔25及び35がスルーホール兼
導圧孔22a 及び32a に置き換えられ、固定電極21及び31
の中央のスルーホール24及び34がなくなっていることで
ある。スルーホール34がなくなることによって、可動電
極部11が固定電極31に押し付けられても、スルーホール
に相当する密閉空間を形成しないから、より優れた応答
性を得ることができる。更に、スルーホール24及び34に
相当する面積分だけコンデンサの容量が増加し、Ｓ／Ｎ
比が向上する。

【００３０】〔第３の実施例〕図３は第３の実施例の構
造を示す断面図である。この実施例では、第１の実施例
における導圧孔25及び35が、シリコン部材1aと固定電極
部材2c及び3cとの接合部位置に形成されたそれぞれの導
圧孔25a 及び35a と固定電極部材2c及び3cの接合面側に
設けられたそれぞれの導圧溝26及び36とに置き換えられ
ていることである。導圧溝26及び36は、それぞれ導圧孔
25及び35と肉薄部12の上下の空間とを連通させている。

【００３１】この導圧溝26及び36は、その幅が約0.5 mm
で、深さが約0.5 mmであり、サンドブラストで形成され
る。導圧溝26及び36の幅が0.5 mmの場合には、深さを0.
1 mmまで浅くしても必要な応答性を確保することができ
る。また、導圧溝26及び36の幅を変更する場合には、同
じ断面積が得られるように、それに合わせて深さを調整
することが必要である。なお、当然のことながら、導圧
溝26及び36の長さが長くなる場合には、それに合わせて
断面積を大きくすることが必要である。参考までに、実
施例の固定電極部材2c及び3cの厚さは２mmである。

【００３２】この実施例においても、導圧孔25a 及び35
a と導圧溝26及び36とによって、圧力P2及びP1を肉薄部
12の上下の空間に直接に導入する通路が確保されるの
で、第１の実施例の場合と全く同様に、固定電極部に所
定の応答性を確保するための溝を形成しなくても、必要
な応答性を確保することができる。上記の実施例におい
ては、導圧溝26及び36はそれぞれ固定電極部材2c及び3c
に形成されているが、導圧溝をシリコン部材1a側に形成
することもできる。この場合には、肉薄部12を形成する
ためのプラズマエッチングの際に同時に形成することが
可能であり、特別に工程を追加する必要はない。但し、
プラズマエッチングによって形成できる溝の深さには限
界があるので、その限界に合わせて溝の幅を広くするこ
とが必要になる。例えば、シリコン部材1aの素材である
シリコンウェハの厚さが200 μm の場合には、片側から
エッチングされる深さはせいぜい90μm であるので、溝
の幅を１mm程度にすることが望ましい。

【００３３】〔第４の実施例〕図４は第４の実施例の構
造を示す断面図である。この実施例は、１つの圧力セン
サに複数の検出部を形成したものであり、圧力の導入部
が第３の実施例と同様の構成となっている。複数の検出
部は、例えば異なるレンジに対応するものであり、広い
圧力範囲にわたって高い測定精度を確保することができ
る。

【００３４】図４は、図３に示した圧力センサの右側
に、より高い差圧を計測する検出部を追加したものであ
り、追加された検出部の一部だけが示されている。シリ
コン部材1bには、薄い肉薄部12に支持された可動電極部
11と、厚い肉薄部12a に支持された可動電極部11a とが
形成されている。固定電極部材2d及び3dには、可動電極
部11に対向する固定電極21及び31と、可動電極11a に対
向する固定電極21a 及び31a と、固定電極21及び31のた
めのそれぞれのスルーホール24及び34と、固定電極21a
及び31a のための不図示のそれぞれのスルーホールと、
導圧孔25a 及び35a と、導圧溝26及び36とが形成されて
いる。導圧孔25a 及び35a は、シリコン部材1bと固定電
極部材2d及び3dとの接合部位置で、２つの検出部の中間
位置に形成されている。導圧溝26a 及び36a は、それぞ
れ固定電極部材2d及び3dの接合面側に設けられており、
それぞれ導圧孔25a 及び35a とシリコン部材1bの肉薄部
12及び12a の上下の空間とを連通させている。１つの導
圧孔25a （または35a ）と２つの導圧溝26（または36）
とで、２つの検出部に圧力P2（またはP1）を導入してい
る。

【００３５】以上の実施例においては、下側の固定電極
部材の導圧孔の位置に合わせて、絶縁保持板及び基台の
形状や導圧孔の位置が変えられており、大きさはコンデ
ンサ形成部を保持するに足る大きさに形成されている。
絶縁保持板の大きさに関しては、第２の実施例以外の実
施例では、絶縁保持板側の固定電極部材のスルーホール
を塞ぐ位置まで絶縁保持板が延長していることが必要で
ある。この条件を満足し且つコンデンサ形成部を確実に
保持できれば、絶縁保持板の大きさは、図１等に示した
ように固定電極部材の大きさと同じであることは必ずし
も必要ではない。基台の大きさは、基台をハウジングに
溶接するために、絶縁保持板の大きさより一回り大きく
作成されることが必要である。

【００３６】

【発明の効果】この発明によれば、受圧部として肉薄部
及び可動電極部を有し、肉薄部は受圧部の両面に印加さ
れた圧力の差によって変形し、可動電極部は肉薄部に囲
まれ且つ肉薄部の変形によってその圧力差に応じて変位
する導電性の可動電極部材と、可動電極部に対向する位
置に設けられた固定電極及び固定電極を外部回路に接続
するためのスルーホール及び可動電極部材の受圧部に圧
力を導入するための導圧孔を有し、可動電極部材の両面
に接合された一対の絶縁性の固定電極部材とを備えてい
る圧力センサにおいて、前記導圧孔が、前記肉薄部に対
向する位置に設けられた貫通孔であるので、過大圧によ
って固定電極に可動電極部が接触しても、密閉空間とな
るのは固定電極の中央部のスルーホールだけとなり、周
囲長の長い可動電極部の外周部からスルーホールへ圧力
伝達媒体が供給されるので、応答性が良くなり、応答性
を良くするために固定電極部材に形成された溝を必要と
しない。したがって、応答性及びＳ／Ｎ比に優れた圧力
センサを提供することができる（請求項１の発明）。

【００３７】請求項１の発明において、肉薄部に対向す
る位置に設けられた導圧孔が、固定電極を外部回路に接
続するためのスルーホールを兼ねているので、過大圧に
よって固定電極に可動電極部が接触しても、密閉空間を
形成することがなく、応答性がより向上し、更に、固定
電極部材に加工する貫通孔の数が、兼用になった分だけ
削減される（請求項２の発明）。

【００３８】また、受圧部として肉薄部及び可動電極部
を有し、肉薄部は受圧部の両面に印加された圧力の差に
よって変形し、可動電極部は肉薄部に囲まれ且つ肉薄部
の変形によってその圧力差に応じて変位する導電性の可
動電極部材と、可動電極部に対向する位置に設けられた
固定電極及び固定電極を外部回路に接続するためのスル
ーホール及び可動電極部材の受圧部に圧力を導入するた
めの導圧孔を有し、可動電極部材の両面に接合された一
対の絶縁性の固定電極部材とを備えている圧力センサに
おいて、前記導圧孔が、可動電極部材及び固定電極部材
の接合部に位置する貫通孔であり、可動電極部材及び固
定電極部材の接合面のいずれかの部材に、前記貫通孔と
前記肉薄部の上または下の空間とを連通させるための導
圧溝が形成されているので、貫通孔及び導圧溝を通して
肉薄部の上下の空間に圧力伝達媒体が直接に供給され、
請求項１の発明と同様に、応答性が良くなり、固定電極
部材に形成された応答性改善のための溝を必要としな
い。したがって、この発明によっても、応答性及びＳ／
Ｎ比に優れた圧力センサを提供することができる（請求
項３の発明）。

【００３９】更に、受圧部としての肉薄部及び可動電極
部を複数箇所に有し、肉薄部は受圧部の両面に印加され
た圧力の差によって変形し、可動電極部は肉薄部に囲ま
れ且つ肉薄部の変形によってその圧力差に応じて変位す
る導電性の可動電極部材と、複数箇所の可動電極部に対
向する位置に設けられたそれぞれの固定電極及び固定電
極を外部回路に接続するためのそれぞれのスルーホール
及び可動電極部材のそれぞれの受圧部に圧力を導入する
ための導圧孔を有し、可動電極部材の両面に接合された
一対の絶縁性の固定電極部材とを備えた複数の検出部を
有する圧力センサにおいて、前記導圧孔が、可動電極部
材及び固定電極部材の接合部に位置し、且つ複数の検出
部に共通の貫通孔であり、可動電極部材及び固定電極部
材の接合面のいずれかの部材に、前記貫通孔と複数の検
出部の可動電極部材の肉薄部の上または下の空間の全て
とを連通させるための導圧溝が形成されているので、全
ての検出部が、請求項３の発明と同様に、応答性が良く
なり、固定電極部材に形成された応答性改善のための溝
を必要としなくなる。更に、検出部が複数であっても、
導圧孔としての貫通孔を全ての検出部に共通な１つの貫
通孔とすることができる。したがって、この発明によれ
ば、少ない工数で、応答性及びＳ／Ｎ比に優れた複数の
検出部を有する圧力センサを提供することができる（請
求項４の発明）。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による圧力センサの第１の実施例の構
造を示す断面図

【図２】第２の実施例の構造を示す断面図

【図３】第３の実施例の構造を示す断面図

【図４】第４の実施例の構造を示す断面図

【図５】従来例の構造を示す断面図

【図６】従来技術による応答性改善策を説明するための
固定電極部材の平面図

【符号の説明】

１, 1a, 1b シリコン部材 11, 11a 可動電極部 12, 12a 肉薄部 ２, 2a, 2b, 2c, 2d 固定電極部材 21, 21a 固定電極 22, 22a スルーホール兼導圧孔 23 溝 24 スルーホール 25, 25a 導圧孔 26 導圧溝 ３, 3a, 3b, 3c, 3d 固定電極部材 31, 31a 固定電極 32, 32a スルーホール兼導圧孔 34 スルーホール 35, 35a 導圧孔 36 導圧溝 ４, 4a, 4b, 4c 絶縁保持板 41 導圧孔 ５, 5a, 5b, 5c 基台 51 導圧孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 正人 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 相馬 伸一 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 中村 公弘 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2F055 AA40 BB05 CC02 DD05 EE25 FF11 FF17 FF43 GG25

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】受圧部として肉薄部及び可動電極部を有
   し、肉薄部は受圧部の両面に印加された圧力の差によっ
   て変形し、可動電極部は肉薄部に囲まれ且つ肉薄部の変
   形によってその圧力差に応じて変位する導電性の可動電
   極部材と、可動電極部に対向する位置に設けられた固定
   電極及び固定電極を外部回路に接続するためのスルーホ
   ール及び可動電極部材の受圧部に圧力を導入するための
   導圧孔を有し、可動電極部材の両面に接合された一対の
   絶縁性の固定電極部材とを備えている静電容量型圧力セ
   ンサにおいて、 前記導圧孔が、前記肉薄部に対向する位置に設けられた
   貫通孔であることを特徴とする静電容量型圧力センサ。
2. 【請求項２】肉薄部に対向する位置に設けられた導圧孔
   が、固定電極を外部回路に接続するためのスルーホール
   を兼ねていることを特徴とする請求項１に記載の静電容
   量型圧力センサ。
3. 【請求項３】受圧部として肉薄部及び可動電極部を有
   し、肉薄部は受圧部の両面に印加された圧力の差によっ
   て変形し、可動電極部は肉薄部に囲まれ且つ肉薄部の変
   形によってその圧力差に応じて変位する導電性の可動電
   極部材と、可動電極部に対向する位置に設けられた固定
   電極及び固定電極を外部回路に接続するためのスルーホ
   ール及び可動電極部材の受圧部に圧力を導入するための
   導圧孔を有し、可動電極部材の両面に接合された一対の
   絶縁性の固定電極部材とを備えている静電容量型圧力セ
   ンサにおいて、 前記導圧孔が、可動電極部材及び固定電極部材の接合部
   に位置する貫通孔であり、 可動電極部材及び固定電極部材の接合面のいずれかの部
   材に、前記貫通孔と前記肉薄部の上または下の空間とを
   連通させるための導圧溝が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。
4. 【請求項４】受圧部としての肉薄部及び可動電極部を複
   数箇所に有し、肉薄部は受圧部の両面に印加された圧力
   の差によって変形し、可動電極部は肉薄部に囲まれ且つ
   肉薄部の変形によってその圧力差に応じて変位する導電
   性の可動電極部材と、複数箇所の可動電極部に対向する
   位置に設けられたそれぞれの固定電極及び固定電極を外
   部回路に接続するためのそれぞれのスルーホール及び可
   動電極部材のそれぞれの受圧部に圧力を導入するための
   導圧孔を有し、可動電極部材の両面に接合された一対の
   絶縁性の固定電極部材とを備えた複数の検出部を有する
   静電容量型圧力センサにおいて、 前記導圧孔が、可動電極部材及び固定電極部材の接合部
   に位置し、且つ複数の検出部に共通の貫通孔であり、 可動電極部材及び固定電極部材の接合面のいずれかの部
   材に、前記貫通孔と複数の検出部の可動電極部材の肉薄
   部の上または下の空間の全てとを連通させるための複数
   の導圧溝が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。