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JP2008128724A - Pressure sensor - Google Patents

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JP2008128724A
JP2008128724A JP2006311664A JP2006311664A JP2008128724A JP 2008128724 A JP2008128724 A JP 2008128724A JP 2006311664 A JP2006311664 A JP 2006311664A JP 2006311664 A JP2006311664 A JP 2006311664A JP 2008128724 A JP2008128724 A JP 2008128724A
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Japan
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electrode
vibrator
diaphragm
pressure sensor
housing
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Withdrawn
Application number
JP2006311664A
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Japanese (ja)
Inventor
Kota Iijima
浩太 飯島
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Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pressure sensor capable of improving airtightness of the pressure sensor, and facilitating structure and a manufacturing process of the pressure sensor. <P>SOLUTION: In this pressure sensor 1, the first circular electrode 4 enclosing a vibrator 3 fixed to the inner surface 2a of a diaphragm 2 is formed. A coupling electrode 5 is formed inside the first electrode 4. The first electrode 4 and the coupling electrode 5 are connected to the vibrator 3. The coupling electrode 5 is electrostatically coupled with the second electrode 6 placed on the outer surface 2b of the diaphragm 2. Therefore, anode joint of a casing 7 to the diaphragm 2 becomes possible by using the surface of the first electrode 4 having no irregularities as a circular joint surface. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、圧力センサに係り、特に、直接式のTPMS(タイヤ・プレッシャ・モニタリング・システム)に好適に利用できる圧力センサに関する。   The present invention relates to a pressure sensor, and more particularly, to a pressure sensor that can be suitably used for a direct type TPMS (tire pressure monitoring system).

圧力センサは様々な場所や装置に用いられている。例えば、自動車のタイヤの空気圧を測定する直接式のTPMSにおいては、圧力センサをタイヤに内蔵して空気圧を直接測定するために圧力センサが用いられている。   Pressure sensors are used in various places and devices. For example, in a direct TPMS that measures the air pressure of an automobile tire, the pressure sensor is used to directly measure the air pressure by incorporating the pressure sensor in the tire.

従来の圧力センサ101A、101Bは、その一例として、図4または図5に示すように、ダイヤフラム102、振動子103、引出電極104、105および筐体107を備えている。振動子103としては、一定幅を有する平面視直線状の水晶振動子またはSAW(Surface Acoustic Wave:表面弾性波)フィルタが選択されており、弾性変形するダイヤフラム102の内面102aにその振動子103が貼付けられている。   As an example, the conventional pressure sensors 101A and 101B include a diaphragm 102, a vibrator 103, extraction electrodes 104 and 105, and a casing 107 as shown in FIG. 4 or FIG. As the vibrator 103, a quartz crystal vibrator or SAW (Surface Acoustic Wave) filter having a constant width in a plan view is selected, and the vibrator 103 is disposed on the inner surface 102a of the diaphragm 102 that is elastically deformed. It is pasted.

また、この振動子103の両端には圧力センサ101A、101Bに併設される無線受信回路または加速度センサその他の回路(図示せず)と接続するための引出電極104、105が接続されている。この引出電極104、105は、図4に示すようにダイヤフラム102の内面102aにおいて振動子103の両端からダイヤフラム102の外縁まで引き延ばすか、図5に示すように柱状配線111およびビア・ホール112を介して振動子103の両端から筐体107の内部を介して引き延ばすことにより形成されている。   In addition, lead electrodes 104 and 105 are connected to both ends of the vibrator 103 for connection to a wireless reception circuit or an acceleration sensor and other circuits (not shown) provided together with the pressure sensors 101A and 101B. The lead electrodes 104 and 105 are extended from both ends of the vibrator 103 to the outer edge of the diaphragm 102 on the inner surface 102a of the diaphragm 102 as shown in FIG. 4, or via the columnar wiring 111 and the via hole 112 as shown in FIG. Thus, the vibrator 103 is extended from both ends via the inside of the housing 107.

そして、図4または図5に示すように、振動子103が温度変化および湿度変化の影響を受けないようにするため、平板状の底面部108と円形貫通孔109aを有する側壁部109とを接合させて得た容器状の筐体107が振動子103を封入するようにダイヤフラム102と接合されている(特許文献1を参照)。   Then, as shown in FIG. 4 or FIG. 5, in order to prevent the vibrator 103 from being affected by changes in temperature and humidity, the flat bottom 108 and the side wall 109 having the circular through hole 109a are joined. A container-like casing 107 obtained in this manner is joined to the diaphragm 102 so as to enclose the vibrator 103 (see Patent Document 1).

この従来の圧力センサ101A、101Bが自動車のタイヤ(図示せず)に内蔵されている場合、そのタイヤの空気圧に変化が生じると空気圧の変化に応じて圧力センサ101A、101Bのダイヤフラム102が弾性変形し、それに伴って振動子103に圧力が加えられるので、振動子103の発振周波数もしくは共振周波数が変化する。この振動子103の周波数変化を電気信号に変換することにより、タイヤ外部の無線送受信回路はタイヤの空気圧の変化を測定することができる。   When these conventional pressure sensors 101A and 101B are built in a tire (not shown) of a car, when the air pressure of the tire changes, the diaphragm 102 of the pressure sensors 101A and 101B elastically deforms according to the change of the air pressure. Accordingly, since pressure is applied to the vibrator 103, the oscillation frequency or resonance frequency of the vibrator 103 changes. By converting the frequency change of the vibrator 103 into an electric signal, the wireless transmission / reception circuit outside the tire can measure the change in the tire air pressure.

特開2005−208043号公報JP 2005-208043 A

しかしながら、図4に示すように、従来の圧力センサ101Aに係る引出電極104、105をダイヤフラム102の内面102aにおいて振動子103の両端からダイヤフラム102の外縁まで引き延ばす場合、ダイヤフラム102と筐体107との接合面(図4の斜線部)の一部に引出電極104、105が存在してしまう。そのため、接合面に凹凸が形成されてしまうので、ダイヤフラム102と筐体107との気密性を高めることが困難であるという問題があった。   However, as shown in FIG. 4, when the extraction electrodes 104 and 105 according to the conventional pressure sensor 101 </ b> A are extended from both ends of the vibrator 103 to the outer edge of the diaphragm 102 on the inner surface 102 a of the diaphragm 102, The extraction electrodes 104 and 105 exist in a part of the bonding surface (shaded portion in FIG. 4). For this reason, irregularities are formed on the joint surface, which makes it difficult to improve the airtightness between the diaphragm 102 and the housing 107.

また、図5に示すように、従来の圧力センサ101Bに係る引出電極104、105を柱状配線111およびビア・ホール112を介して振動子103の両端から筐体107の外部に引き延ばす場合、図4に示す圧力センサ101Aには存在しない柱状配線111およびビア・ホール112を形成しなければならない。そのため、圧力センサ101Bの構造およびその製造工程が複雑となるので、圧力センサ101Bの製造コストが上昇してしまうという問題があった。また、圧力センサ101Bの構造が複雑になると故障に対する圧力センサ101Bの信頼性も低下してしまうという問題もあった。   Further, as shown in FIG. 5, when the extraction electrodes 104 and 105 according to the conventional pressure sensor 101B are extended from both ends of the vibrator 103 to the outside of the casing 107 through the columnar wiring 111 and the via holes 112, FIG. The columnar wiring 111 and the via hole 112 that do not exist in the pressure sensor 101A shown in FIG. For this reason, the structure of the pressure sensor 101B and the manufacturing process thereof are complicated, and there is a problem that the manufacturing cost of the pressure sensor 101B increases. Further, when the structure of the pressure sensor 101B is complicated, there is a problem that the reliability of the pressure sensor 101B with respect to a failure is also lowered.

さらに、引出電極104、105の引出方法にかかわらず、通常、ダイヤフラム102および筐体107は同一材料(例えばガラス)を用いて形成されているので、ダイヤフラム102と筐体107との接合手段として気密信頼性の高い陽極接合を用いることができないという問題があった。ここで、陽極接合以外の接合手段の一例としては低融点ガラス接合が挙げられるが、低融点ガラス接合は接合対象のガラス量の制御が難しいという難点を有している。そのため、圧力センサ101A、101Bの気密性が低下してその測定精度に悪影響を与えてしまうおそれがあるという問題があった。   In addition, regardless of the extraction method of the extraction electrodes 104 and 105, the diaphragm 102 and the casing 107 are usually formed using the same material (for example, glass), so that the diaphragm 102 and the casing 107 are hermetically sealed. There was a problem that highly reliable anodic bonding could not be used. Here, as an example of the joining means other than anodic bonding, low-melting glass bonding may be mentioned. However, low-melting glass bonding has a drawback that it is difficult to control the amount of glass to be bonded. For this reason, there is a problem that the airtightness of the pressure sensors 101A and 101B may be lowered and the measurement accuracy may be adversely affected.

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、圧力センサの気密性を向上させることができるとともに、圧力センサの構造および製造工程を簡易にすることができる圧力センサを提供することを本発明の目的としている。   Accordingly, the present invention has been made in view of these points, and provides a pressure sensor that can improve the airtightness of the pressure sensor and simplify the structure and manufacturing process of the pressure sensor. Is the object of the present invention.

前述した目的を達成するため、本発明の圧力センサは、その第1の態様として、弾性変形するダイヤフラムの一方の面に固着されている振動子と、ダイヤフラムの一方の面において振動子を囲繞する環状に形成されているとともに、振動子の一端に接続されている第1の電極と、ダイヤフラムの一方の面において第1の電極に係る環の内側に形成されているとともに、振動子の他端に接続されている結合電極と、ダイヤフラムの一方の面と対向する他方の面において結合電極と対向することにより結合電極と電気的に結合している第2の電極と、ダイヤフラムに接合されたときに振動子を密封する容器状に形成されているとともに、第1の電極の表面を環状接合面として第1の電極を介してダイヤフラムに接合されている筐体とを備えていることを特徴としている。   In order to achieve the above-described object, a pressure sensor according to the present invention has, as a first aspect thereof, a vibrator fixed to one surface of an elastically deforming diaphragm, and surrounds the vibrator on one surface of the diaphragm. A first electrode connected to one end of the vibrator and formed inside the ring of the first electrode on one surface of the diaphragm, and the other end of the vibrator A joined electrode connected to the diaphragm, a second electrode that is electrically coupled to the joined electrode by facing the joined electrode on the other face of the diaphragm facing the one face, and joined to the diaphragm And a housing that is joined to the diaphragm via the first electrode with the surface of the first electrode as an annular joining surface. It is characterized by a door.

本発明の第1の態様の圧力センサによれば、第1の電極を環状に形成してその表面を筐体との接合面としているので、ダイヤフラムと筐体との接合面を平滑な環状にすることができる。また、従来の引出電極となる第1の電極、結合電極および第2の電極はダイヤフラムの互いに対向している一方の面および他方の面のいずれかに形成されているため、柱状配線およびビア・ホールなどの立体形状の配線を形成するよりも容易にそれらを形成することができる。   According to the pressure sensor of the first aspect of the present invention, since the first electrode is formed in an annular shape and the surface thereof is used as a joint surface with the housing, the joint surface between the diaphragm and the housing is formed in a smooth annular shape. can do. In addition, since the first electrode, the coupling electrode, and the second electrode, which are conventional extraction electrodes, are formed on one of the surfaces facing each other and the other surface of the diaphragm, They can be formed more easily than forming a three-dimensional wiring such as a hole.

本発明の第2の態様の圧力センサは、第1の態様の圧力センサにおいて、第1の電極は、金属を用いて形成されており、筐体における第1の電極との接合面は、ガラスを用いて形成されており、筐体は、第1の電極の表面と筐体における第1の電極との接合面とを陽極接合することより、ダイヤフラムに接合されていることを特徴としている。   The pressure sensor according to a second aspect of the present invention is the pressure sensor according to the first aspect, wherein the first electrode is formed using metal, and the bonding surface of the housing with the first electrode is made of glass. The case is characterized in that the case is bonded to the diaphragm by anodically bonding the surface of the first electrode and the bonding surface of the case to the first electrode.

本発明の第2の態様の圧力センサによれば、ダイヤフラムと筐体とを陽極接合することにより、接着剤による接合その他の陽極接合以外の接合方法よりも圧力センサの気密性を高めることができる。   According to the pressure sensor of the second aspect of the present invention, the airtightness of the pressure sensor can be enhanced by anodic bonding of the diaphragm and the casing, as compared with bonding methods other than bonding with an adhesive or other anodic bonding. .

本発明の第3の態様の圧力センサは、第1または第2の態様の圧力センサにおいて、ダイヤフラムは、SiOを用いて形成されており、振動子は、SiOを用いて形成された水晶振動子であることを特徴としている。 The pressure sensor according to a third aspect of the present invention is the pressure sensor according to the first or second aspect, wherein the diaphragm is formed using SiO 2 and the vibrator is a quartz crystal formed using SiO 2. It is characterized by being a vibrator.

本発明の第3の態様の圧力センサによれば、ダイヤフラムと振動子との材質が同一になることから、ダイヤフラムと振動子との熱膨張係数が同等になる。これにより、ダイヤフラムまたは振動子のどちらか一方のみが熱膨張により大きくひずみ、振動子から得られる電気信号に悪影響を及ぼしてしまうことを少なくすることができる。   According to the pressure sensor of the third aspect of the present invention, since the diaphragm and the vibrator are made of the same material, the thermal expansion coefficients of the diaphragm and the vibrator are equal. As a result, it is possible to reduce only one of the diaphragm and the vibrator from being greatly distorted by thermal expansion and adversely affecting the electrical signal obtained from the vibrator.

本発明の第4の態様の圧力センサは、第1または第2の態様の圧力センサにおいて、前記ダイヤフラムおよび前記筐体は、SiOを用いて形成されており、前記振動子は、SiOを用いて形成された水晶振動子であることを特徴としている。 A pressure sensor according to a fourth aspect of the present invention is the pressure sensor according to the first or second aspect, wherein the diaphragm and the casing are formed using SiO 2 , and the vibrator is made of SiO 2 . It is characterized by being a crystal resonator formed by using.

本発明の第4の態様の圧力センサによれば、ダイヤフラムおよび筐体ならびに振動子がすべて同一材質になることから、ダイヤフラムおよび筐体ならびに振動子の熱膨張係数が同等になる。これにより、ダイヤフラム、筐体または振動子のいずれか一方のみが熱膨張により大きくひずみ、圧力センサの気密性に悪影響を及ぼすことを少なくすることができる。   According to the pressure sensor of the fourth aspect of the present invention, since the diaphragm, the casing, and the vibrator are all made of the same material, the thermal expansion coefficients of the diaphragm, the casing, and the vibrator are equal. As a result, it is possible to reduce only one of the diaphragm, the casing, and the vibrator from being greatly distorted by thermal expansion and adversely affecting the airtightness of the pressure sensor.

本発明の第5の態様の圧力センサは、第1から第4のいずれか1の態様の圧力センサにおいて、筐体は、蓋となる底面部および振動子よりも大きく第1の電極に係る環よりも小さな貫通孔を有する側壁部を別個に形成し、底面部の周縁から側壁部が起立するように底面部および側壁部を接合することにより、有底穴を有する容器状に形成されていることを特徴としている。   A pressure sensor according to a fifth aspect of the present invention is the pressure sensor according to any one of the first to fourth aspects, wherein the casing is larger than the bottom surface portion serving as a lid and the ring related to the first electrode. It is formed in a container shape having a bottomed hole by separately forming a side wall portion having a smaller through-hole and joining the bottom surface portion and the side wall portion so that the side wall portion stands up from the periphery of the bottom surface portion. It is characterized by that.

本発明の第5の態様の圧力センサによれば、例えば2枚の平板のうちの一方のみに貫通孔を形成してそれらを接合することにより筐体を形成することができるので、底面部および側壁部を一体に形成して筐体を製造するよりも筐体および圧力センサの製造工程を簡易にすることができる。   According to the pressure sensor of the fifth aspect of the present invention, for example, a housing can be formed by forming a through hole in only one of two flat plates and joining them together. The manufacturing process of the casing and the pressure sensor can be simplified as compared to manufacturing the casing by integrally forming the side wall portion.

本発明の第6の態様の圧力センサは、第1から第5のいずれか1の態様の圧力センサにおいて、第2の電極は、ダイヤフラムの他方の面において少なくとも振動子、第1の電極および結合電極のすべてと対向する1枚の平板状に形成されている接地電極であることを特徴としている。   The pressure sensor according to a sixth aspect of the present invention is the pressure sensor according to any one of the first to fifth aspects, wherein the second electrode includes at least a vibrator, a first electrode, and a coupling on the other surface of the diaphragm. The ground electrode is formed as a single flat plate facing all of the electrodes.

本発明の第6の態様の圧力センサによれば、振動子、第1の電極および結合電極のすべてが接地電極となる第2の電極により覆われており、それらを外来ノイズから電気的に遮断することができるので、圧力センサから得られる電気信号を外来ノイズから保護することができる。また、結合電極は第2の電極に覆われていることから、結合電極と第2の電極との対向面積が結合電極の面積と等しくなるため、結合電極と第2の電極との静電容量を最大限に大きくすることができる。   According to the pressure sensor of the sixth aspect of the present invention, the vibrator, the first electrode, and the coupling electrode are all covered with the second electrode serving as the ground electrode, and are electrically shielded from external noise. Therefore, the electrical signal obtained from the pressure sensor can be protected from external noise. In addition, since the coupling electrode is covered with the second electrode, the facing area between the coupling electrode and the second electrode becomes equal to the area of the coupling electrode, so that the capacitance between the coupling electrode and the second electrode is increased. Can be maximized.

本発明の第7の態様の圧力センサは、第1から第6のいずれか1の態様の圧力センサにおいて、前記筐体の外面のすべてもしくは一部を覆う接地電極を有していることを特徴としている。   A pressure sensor according to a seventh aspect of the present invention is the pressure sensor according to any one of the first to sixth aspects, further comprising a ground electrode that covers all or part of the outer surface of the casing. It is said.

本発明の第7の態様の圧力センサによれば、接地電極がシールド効果を示すことにより、振動子、第1の電極および結合電極を外来ノイズから電気的に遮断することができるので、圧力センサから得られる電気信号を外来ノイズから保護することができる。   According to the pressure sensor of the seventh aspect of the present invention, since the ground electrode exhibits a shielding effect, the vibrator, the first electrode, and the coupling electrode can be electrically isolated from external noise. It is possible to protect the electric signal obtained from the external noise.

本発明の圧力センサによれば、第1の電極を環状に形成することによりダイヤフラムと筐体との接合面を平滑な環状にしているので、圧力センサの気密性を向上させることができる。また、第1の電極、結合電極および第2の電極を平面形状にしてそれらの構造および形成を容易にしているので、圧力センサの構造および製造工程を簡易にすることができる。これにより、圧力センサの測定精度および信頼性が向上するとともに、その製造コストが低廉なものとなるという効果を奏する。   According to the pressure sensor of the present invention, since the first electrode is formed in an annular shape, the joint surface between the diaphragm and the casing is formed in a smooth annular shape, so that the airtightness of the pressure sensor can be improved. In addition, since the first electrode, the coupling electrode, and the second electrode have a planar shape to facilitate their structure and formation, the structure and manufacturing process of the pressure sensor can be simplified. As a result, the measurement accuracy and reliability of the pressure sensor can be improved, and the manufacturing cost can be reduced.

以下、図1および図2を用いて、本発明の圧力センサをその一実施形態により説明する。ここで、図1は本実施形態の圧力センサ1の分解斜視図を示しており、図2は図1の2−2矢視平面図を示している。また、図1および図2における斜線領域は、筐体7とダイヤフラム2との接合面を示している。   Hereinafter, the pressure sensor of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG. Here, FIG. 1 shows an exploded perspective view of the pressure sensor 1 of the present embodiment, and FIG. 2 shows a plan view taken along arrow 2-2 of FIG. The hatched area in FIGS. 1 and 2 indicates the joint surface between the housing 7 and the diaphragm 2.

本実施形態の圧力センサ1は、図1および図2に示すように、ダイヤフラム2、振動子3、第1の電極4、結合電極5、第2の電極6および筐体7を備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the pressure sensor 1 of the present embodiment includes a diaphragm 2, a vibrator 3, a first electrode 4, a coupling electrode 5, a second electrode 6, and a housing 7.

ダイヤフラム2は、図1および図2に示すように、外気圧の変化に応じて弾性変形する材料を用いて平板状(例えば図1および図2に示すような矩形平板状)に形成されている。本実施形態における弾性変形する材料としては、振動子3および筐体7に対する熱膨張の整合性の観点から、SiOが選択されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the diaphragm 2 is formed in a flat plate shape (for example, a rectangular flat plate shape as shown in FIGS. 1 and 2) using a material that elastically deforms according to changes in the external air pressure. . As the elastically deformable material in the present embodiment, SiO 2 is selected from the viewpoint of thermal expansion matching with respect to the vibrator 3 and the housing 7.

振動子3は、図1および図2に示すように、ダイヤフラム2の内面(一方の面)2aに固着されている。この振動子3としては、水晶振動子、SAWフィルタその他の加圧により入力信号の周波数を変化させる素子を選択することができる。本実施形態の振動子3としては、ダイヤフラム2および筐体7に対する熱膨張の整合性の観点から、水晶振動子(SiO)が選択されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the vibrator 3 is fixed to the inner surface (one surface) 2 a of the diaphragm 2. As this vibrator 3, an element that changes the frequency of the input signal by pressurization such as a crystal vibrator, a SAW filter, or the like can be selected. As the vibrator 3 of the present embodiment, a quartz crystal vibrator (SiO 2 ) is selected from the viewpoint of thermal expansion matching with the diaphragm 2 and the housing 7.

第1の電極4は、図1および図2に示すように、ダイヤフラム2の内面2aにおいて振動子3を囲繞する環状(例えば図1および図2に示すような円環状)にスパッタ形成もしくはめっき形成されている。また、この第1の電極4は、その内側に固着された振動子3の一端3aに接続されている。第1の電極4に用いる材料としては、Cu、Ag、Auなどの良好な導電性を有する金属が用いられている。さらに、図1に示すように、この第1の電極4を圧力センサ1の外部にある他の回路(図示せず)に接続させるため、引き出しパターン4aが第1の電極4から筐体7の側壁部9の1つの角に設けられた切り欠き部9b側まで引き延ばされている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the first electrode 4 is formed by sputtering or plating in an annular shape (for example, an annular shape as shown in FIGS. 1 and 2) surrounding the vibrator 3 on the inner surface 2 a of the diaphragm 2. Has been. The first electrode 4 is connected to one end 3a of the vibrator 3 fixed inside. As a material used for the first electrode 4, a metal having good conductivity such as Cu, Ag, or Au is used. Further, as shown in FIG. 1, in order to connect the first electrode 4 to another circuit (not shown) outside the pressure sensor 1, the lead-out pattern 4 a extends from the first electrode 4 to the housing 7. The side wall 9 is extended to the side of the notch 9b provided at one corner.

結合電極5は、図1および図2に示すように、ダイヤフラム2の内面2aであって第1の電極4に係る円環の内側の面において、コ状開口部5aを有する平滑な円形状にスパッタ形成もしくはめっき形成されている。この結合電極5に係るコ状開口部5aの内部には振動子3が配置させており、その振動子3の他端3bに結合電極5が接続されている。結合電極5に用いる材料としては、Cu、Ag、Auなどの良好な導電性を有する金属が用いられている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the coupling electrode 5 has a smooth circular shape having a U-shaped opening 5 a on the inner surface 2 a of the diaphragm 2 and on the inner surface of the ring related to the first electrode 4. Sputtered or plated. The vibrator 3 is arranged inside the U-shaped opening 5 a related to the coupling electrode 5, and the coupling electrode 5 is connected to the other end 3 b of the vibrator 3. As a material used for the coupling electrode 5, a metal having good conductivity such as Cu, Ag, Au or the like is used.

なお、結合電極5がコ状開口部5aを有する円形状に形成される理由は、振動子3の他端3b以外の部分に結合電極5を接触させず、かつ、第1の電極4に係る円環の内側の面において結合電極5の面積を最大限に大きくするためである。そのため、本実施形態の結合電極5の形状については、その形状がコ状開口部5aを有する円形状以外の他の形状となることを否定するものではない。   The reason why the coupling electrode 5 is formed in a circular shape having the U-shaped opening 5a is that the coupling electrode 5 is not brought into contact with the portion other than the other end 3b of the vibrator 3 and the first electrode 4 is concerned. This is because the area of the coupling electrode 5 is maximized on the inner surface of the ring. Therefore, about the shape of the coupling electrode 5 of this embodiment, it does not deny that the shape becomes shapes other than the circular shape which has the U-shaped opening part 5a.

第2の電極6は、図1および図2に示すように、ダイヤフラム2の内面2aと対向する他方の面、すなわちダイヤフラム2の外面2bにスパッタ形成もしくはめっき形成されており、結合電極5と対向することにより結合電極5と電気的に結合(静電容量結合)している。この第2の電極6の形状としては、少なくとも、結合電極5と対向する平板状に形成されていればよい。本実施形態の第2の電極6は、図2に示すように、結合電極5の他に、振動子3および第1の電極4のすべてと対向する1枚の広い平板状に形成されているとともに、接地電極となっている。この1枚の平板形は、図2に示すように矩形であっても良いし、図示はしないが矩形を除く多角形や円形であってもよい。   As shown in FIGS. 1 and 2, the second electrode 6 is formed by sputtering or plating on the other surface facing the inner surface 2 a of the diaphragm 2, that is, the outer surface 2 b of the diaphragm 2, and faces the coupling electrode 5. As a result, the coupling electrode 5 is electrically coupled (capacitive coupling). The shape of the second electrode 6 may be at least a flat plate shape facing the coupling electrode 5. As shown in FIG. 2, the second electrode 6 of the present embodiment is formed in one wide flat plate shape facing the vibrator 3 and the first electrode 4 in addition to the coupling electrode 5. At the same time, it is a ground electrode. The single flat plate shape may be a rectangle as shown in FIG. 2 or may be a polygon or a circle other than the rectangle although not shown.

筐体7は、ダイヤフラム2に接合されたときに振動子3を密封するような容器状に形成されている。本実施形態の筐体7においては、図1に示すように、別個に形成された底面部8および側壁部9を有している。底面部8は矩形平板状に形成されており、蓋の役割を果たす。側壁部9は底面部8と同じ大きさの矩形平板に振動子3よりも大きく第1の電極4に係る環よりも小さな貫通孔9aを形成した形状になっており、スペーサの役割を果たす。この側壁部9は、前述の通り、1つの角に切り欠き部9bを有している。そして、底面部8および側壁部9を底面部8の周縁から側壁部9が起立するように接合する。これにより、本実施形態の筐体7は有底穴7aを有する容器状に形成されている。   The casing 7 is formed in a container shape that seals the vibrator 3 when joined to the diaphragm 2. As shown in FIG. 1, the housing 7 of the present embodiment has a bottom surface portion 8 and a side wall portion 9 that are separately formed. The bottom surface portion 8 is formed in a rectangular flat plate shape and serves as a lid. The side wall portion 9 has a shape in which a through hole 9a larger than the vibrator 3 and smaller than the ring related to the first electrode 4 is formed on a rectangular flat plate having the same size as the bottom surface portion 8, and serves as a spacer. As described above, the side wall 9 has the notch 9b at one corner. And the bottom face part 8 and the side wall part 9 are joined so that the side wall part 9 stands up from the periphery of the bottom face part 8. Thereby, the housing | casing 7 of this embodiment is formed in the container shape which has the bottomed hole 7a.

ここで、これら底面部8および側壁部9に用いる材料としては、ダイヤフラム2および振動子3と同様、熱膨張の整合性の観点からSiOが選択されている。また、これら底面部8および側壁部9の接合としては、低融点ガラス接合、接着剤による接合または陽極接合が用いられる。陽極接合が選択された場合、SiOを用いて形成された底面部8と側壁部9との接合面のいずれか一方の接合面に、陽極接合に必要な金属製のダミー電極をスパッタ形成もしくはめっき形成しておく。 Here, as the material used for the bottom surface portion 8 and the side wall portion 9, SiO 2 is selected from the viewpoint of thermal expansion consistency, like the diaphragm 2 and the vibrator 3. Moreover, as joining of these bottom face parts 8 and side wall parts 9, low melting glass joining, joining by an adhesive agent, or anodic joining is used. When anodic bonding is selected, a metal dummy electrode necessary for anodic bonding is formed by sputtering on one of the bonding surfaces of the bottom surface 8 and the side wall 9 formed using SiO 2. Plating is performed.

また、この筐体7は、第1の電極4の表面を環状接合面として第1の電極4を介してダイヤフラム2に接合されている。筐体7における第1の電極4との接合部となる筐体7の側壁部9は貫通孔9aを有する矩形平板状に形成されており、矩形平板状のダイヤフラム2の内面2aに形成された第1の電極4は平滑な表面を有しているので、筐体7とダイヤフラム2との接合面はともに平滑となる。これらの平滑な接合面を接合するために本発明の圧力センサ1としては接着剤による接合その他の様々な接合手段を採用することができるが、本実施形態の圧力センサ1においては、筐体7の側壁部9の表面がSiO(ガラス)であり、第1の電極4が金属であることを利用して、筐体7の接合面(側壁部9の接合面)と第1の電極4の表面とを陽極接合することより、筐体7がダイヤフラム2に接合されている。 The casing 7 is joined to the diaphragm 2 via the first electrode 4 with the surface of the first electrode 4 as an annular joining surface. A side wall portion 9 of the housing 7 which is a joint portion with the first electrode 4 in the housing 7 is formed in a rectangular flat plate shape having a through hole 9a, and is formed on the inner surface 2a of the diaphragm 2 having the rectangular flat plate shape. Since the first electrode 4 has a smooth surface, the joint surface between the housing 7 and the diaphragm 2 is smooth. In order to join these smooth joint surfaces, as the pressure sensor 1 of the present invention, various bonding means such as bonding with an adhesive can be employed. In the pressure sensor 1 of the present embodiment, the housing 7 is used. By utilizing the fact that the surface of the side wall portion 9 is made of SiO 2 (glass) and the first electrode 4 is made of metal, the bonding surface of the housing 7 (the bonding surface of the side wall portion 9) and the first electrode 4 The case 7 is bonded to the diaphragm 2 by anodic bonding to the surface of the diaphragm 2.

さらに、本実施形態の筐体7においては、図1に示すように、底面部8の外面の全てを覆うことにより筐体7の外面の一部を覆う接地電極10が平板状に形成されている。この接地電極10は、第2の電極6と同様、少なくとも振動子3、第1の電極4および結合電極5のすべてと対向するように形成されていることが好ましい。   Further, in the casing 7 of the present embodiment, as shown in FIG. 1, the ground electrode 10 that covers a part of the outer surface of the casing 7 by covering the entire outer surface of the bottom surface portion 8 is formed in a flat plate shape. Yes. As with the second electrode 6, the ground electrode 10 is preferably formed so as to face at least all of the vibrator 3, the first electrode 4, and the coupling electrode 5.

次に、図1から図3を用いて、本実施形態の圧力センサ1の作用を説明する。ここで、図3は本実施形態の圧力センサ1の等価回路図を示している。   Next, the operation of the pressure sensor 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. Here, FIG. 3 shows an equivalent circuit diagram of the pressure sensor 1 of the present embodiment.

本実施形態の圧力センサ1は、図1および図2に示すように、弾性変形するダイヤフラム2の内面2aに振動子3が固着されている。また、図2および図3に示すように、この振動子3の一端3aには第1の電極4が接続されており、振動子3の他端3bには結合電極5が接続されている。この結合電極5は、ダイヤフラム2の外面2bに形成された第2の電極6と電気的に結合している。   In the pressure sensor 1 of the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a vibrator 3 is fixed to an inner surface 2a of a diaphragm 2 that is elastically deformed. As shown in FIGS. 2 and 3, the first electrode 4 is connected to one end 3 a of the vibrator 3, and the coupling electrode 5 is connected to the other end 3 b of the vibrator 3. The coupling electrode 5 is electrically coupled to the second electrode 6 formed on the outer surface 2 b of the diaphragm 2.

結合電極5と第2の電極6との結合容量21については、例えば圧力センサ1の大きさに依存して1pF程度になってしまうこともあるため、大きな値を望むことはできない場合もある。しかし、振動子3の内部直列容量3cは数fF程度であり、大きな値を期待することができない場合の結合容量の1/100〜1/1000倍程度にしかならない。そのため、結合電極5と第2の電極6との電気的結合を十分に実現することできる。   Since the coupling capacitance 21 between the coupling electrode 5 and the second electrode 6 may be about 1 pF depending on the size of the pressure sensor 1, for example, a large value may not be desired. However, the internal series capacitance 3c of the vibrator 3 is about several fF, which is only about 1/100 to 1/1000 times the coupling capacitance when a large value cannot be expected. Therefore, electrical coupling between the coupling electrode 5 and the second electrode 6 can be sufficiently realized.

また、図3に示すように、第1の電極4と第2の電極6との間に寄生容量20が発生してしまうが、この寄生容量20は従来の圧力センサ101に係る振動子103の並列共振周波数を調整するために振動子103と並列に設けられていた外部の並列容量(図示せず)と回路上等価になる。そのため、寄生容量20は振動子3の並列共振周波数に悪影響を及ぼすことはない。以上より、第1の電極4および第2の電極6は引出電極としての役割を果たす。   In addition, as shown in FIG. 3, a parasitic capacitance 20 is generated between the first electrode 4 and the second electrode 6, and this parasitic capacitance 20 is generated by the vibrator 103 according to the conventional pressure sensor 101. The circuit is equivalent to an external parallel capacitor (not shown) provided in parallel with the vibrator 103 in order to adjust the parallel resonance frequency. Therefore, the parasitic capacitance 20 does not adversely affect the parallel resonance frequency of the vibrator 3. From the above, the first electrode 4 and the second electrode 6 serve as extraction electrodes.

そして、ダイヤフラム2の外気圧に変化が生じた場合、ダイヤフラム2に弾性変形が生じ、それに伴ってダイヤフラム2の内面2aに固着された振動子3に圧力が加えられるので、振動子3の発振周波数もしくは共振周波数が変化する。この振動子3の周波数変化によって、ダイヤフラム2の外気圧変化を測定することができる。   When the external pressure of the diaphragm 2 is changed, the diaphragm 2 is elastically deformed, and accordingly, pressure is applied to the vibrator 3 fixed to the inner surface 2a of the diaphragm 2, so that the oscillation frequency of the vibrator 3 is increased. Or the resonance frequency changes. The change in the external pressure of the diaphragm 2 can be measured by the change in the frequency of the vibrator 3.

ここで、圧力センサ1の測定子となる振動子3は湿度変化の影響を受けやすい。つまり、圧力センサ1の測定精度は圧力センサ1の気密性に依存する。そのため、図1および図2に示すように、第1の電極4を環状に形成するとともに、第1の電極の内側に形成された結合電極5を第2の電極6に電気的に結合させている。これにより、結合電極5および第2の電極6の存在にかかわらず、振動子3を囲繞する平滑の閉じた環状に第1の電極4を形成することができる。この第1の電極4の表面を環状接合面とし、第1の電極4を介して筐体7をダイヤフラム2に接合することにより、ダイヤフラム2と筐体7との接合面から凹凸を排除することができるので、圧力センサ1の気密性を高めることができる。   Here, the vibrator 3 serving as a measuring element of the pressure sensor 1 is easily affected by a change in humidity. That is, the measurement accuracy of the pressure sensor 1 depends on the airtightness of the pressure sensor 1. Therefore, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the first electrode 4 is formed in an annular shape, and the coupling electrode 5 formed inside the first electrode is electrically coupled to the second electrode 6. Yes. As a result, regardless of the presence of the coupling electrode 5 and the second electrode 6, the first electrode 4 can be formed in a smooth closed ring surrounding the vibrator 3. By using the surface of the first electrode 4 as an annular bonding surface and bonding the housing 7 to the diaphragm 2 via the first electrode 4, the unevenness is removed from the bonding surface between the diaphragm 2 and the housing 7. Therefore, the airtightness of the pressure sensor 1 can be improved.

また、本実施形態の圧力センサ1は、第1の電極4が金属を用いて形成されており、筐体7における第1の電極4との接合面(側壁部9におけるダイヤフラム2との対向面)はSiO(ガラス)を用いて形成されている。これら第1の電極4の表面と筐体7における第1の電極4との接合面とを陽極接合することより、本実施形態の筐体7はダイヤフラム2に接合されている。陽極接合を用いることにより、接着剤を介することなく第1の電極4と筐体7とを接合することができるため、接着剤により接合部分にわずかな隙間が生じてしまうおそれも排除することができる。つまり、陽極接合を採用することにより、接着剤による接合その他の陽極接合以外の接合方法よりも圧力センサ1の気密性を高めることができる。 Further, in the pressure sensor 1 of the present embodiment, the first electrode 4 is formed using metal, and the bonding surface with the first electrode 4 in the housing 7 (the surface facing the diaphragm 2 in the side wall portion 9). ) Is formed using SiO 2 (glass). The casing 7 of this embodiment is bonded to the diaphragm 2 by anodic bonding the surface of the first electrode 4 and the bonding surface of the casing 7 to the first electrode 4. By using anodic bonding, the first electrode 4 and the housing 7 can be bonded without using an adhesive, and therefore the possibility that a slight gap is generated in the bonded portion by the adhesive can be eliminated. it can. That is, by adopting anodic bonding, the airtightness of the pressure sensor 1 can be enhanced as compared with bonding methods other than anodic bonding such as bonding with an adhesive.

さらに、本実施形態の圧力センサ1においては、その気密性の向上のほか、圧力センサ1の測定性能を低下させてしまうような振動子3、ダイヤフラム2および筐体7に係る熱膨張のズレを防止している。つまり、本実施形態の圧力センサ1においては、振動子3に水晶振動子(SiO)を選択し、その振動子3の材質に整合させてダイヤフラム2および筐体7にSiOを用いている。これにより、振動子3、ダイヤフラム2および筐体7の材質が同一となり、それらの熱膨張係数が同等になるため、振動子3、ダイヤフラム2または筐体7のいずれか1個の部材のみが熱膨張により大きくひずみ、振動子3から得られる電気信号に悪影響を及ぼしてしまうことを少なくすることができる。 Furthermore, in the pressure sensor 1 of the present embodiment, in addition to the improvement in its airtightness, the thermal expansion of the vibrator 3, the diaphragm 2, and the housing 7 that degrades the measurement performance of the pressure sensor 1 is prevented. It is preventing. That is, in the pressure sensor 1 of the present embodiment, a quartz crystal resonator (SiO 2 ) is selected as the vibrator 3, and SiO 2 is used for the diaphragm 2 and the casing 7 in accordance with the material of the vibrator 3. . As a result, the vibrator 3, the diaphragm 2, and the housing 7 are made of the same material and have the same thermal expansion coefficient, so that only one member of the vibrator 3, the diaphragm 2, or the housing 7 is heated. It is possible to reduce a large distortion caused by the expansion and an adverse effect on the electric signal obtained from the vibrator 3.

ここで、ダイヤフラム2は平板状に形成されるため、ダイヤフラム2をSiOを用いて形成することはさほど困難なことではない。しかし、筐体7は容器状に形成する必要があるため、中空半球状やコップ状など採用する筐体7の形状によってはSiOを用いて筐体7を形成することが困難な場合もある。そこで、本実施形態の圧力センサ1においては、図1に示すように、矩形平板状の底面部8および貫通孔9aを有する矩形平板状の側壁部9を別個に形成して接合することにより、有底穴7aを有する容器状に筐体7を形成している。これにより、SiOを用いて形成された矩形平板のうちの一方のみに貫通孔9aを形成した後にそれらを接合して筐体7を形成することができるので、例えば中空半球状に底面部8および側壁部9を一体形成した筐体を製造するよりも、筐体7および圧力センサ1の製造工程を簡易にすることができる。 Here, since the diaphragm 2 is formed in a flat plate shape, it is not difficult to form the diaphragm 2 using SiO 2 . However, since the housing 7 needs to be formed in a container shape, it may be difficult to form the housing 7 using SiO 2 depending on the shape of the housing 7 employed such as a hollow hemisphere or a cup shape. . Therefore, in the pressure sensor 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 1, by separately forming and joining the rectangular flat plate-like side wall portion 9 having the rectangular flat plate-like bottom surface portion 8 and the through hole 9 a, The housing 7 is formed in a container shape having a bottomed hole 7a. Thus, it is possible to form the housing 7 by joining them after forming the only one in the through-hole 9a of the rectangular flat plate formed using SiO 2, for example, the bottom surface in a hollow hemispherical portion 8 And the manufacturing process of the housing | casing 7 and the pressure sensor 1 can be simplified rather than manufacturing the housing | casing which formed the side wall part 9 integrally.

また、本実施形態の圧力センサ1においては、外来ノイズの混入および不要な静電容量の形成についても対策されている。つまり、本実施形態の圧力センサ1においては、第2の電極6がダイヤフラム2の外面2bにおいて少なくとも振動子3、第1の電極4および結合電極5のすべてと対向する1枚の平板状の接地電極となっている。振動子3、第1の電極4および結合電極5のすべてが接地電極となる第2の電極6により覆われていることになるため、それらを外来ノイズから電気的に遮断することができる。   Further, in the pressure sensor 1 of the present embodiment, countermeasures are taken against the mixing of external noise and the formation of unnecessary capacitance. In other words, in the pressure sensor 1 of the present embodiment, the second electrode 6 is one flat grounding that faces at least all of the vibrator 3, the first electrode 4, and the coupling electrode 5 on the outer surface 2 b of the diaphragm 2. It is an electrode. Since all of the vibrator 3, the first electrode 4, and the coupling electrode 5 are covered with the second electrode 6 serving as the ground electrode, they can be electrically shielded from external noise.

また、第2の電極6により振動子3、第1の電極4および結合電極5のすべてが電気的に遮断されているので、振動子3、第1の電極4または結合電極5が外部の他の回路に配設された回路要素(図示せず)と不要な静電容量を形成することもない。そのため、圧力センサ1から得られる電気信号を外来ノイズの混入および不要な静電容量の形成から保護することができる。   In addition, since the vibrator 3, the first electrode 4 and the coupling electrode 5 are all electrically cut off by the second electrode 6, the vibrator 3, the first electrode 4 or the coupling electrode 5 is externally connected to the outside. No unnecessary capacitance is formed with circuit elements (not shown) arranged in the circuit. Therefore, the electrical signal obtained from the pressure sensor 1 can be protected from the introduction of external noise and the formation of unnecessary capacitance.

さらに、振動子3、第1の電極4および結合電極5のすべてを第2の電極6により覆うことにより、結合電極5の全面は第2の電極6に覆われていることになる。そのため、結合電極5と第2の電極6との対向面積が結合電極5の面積と等しくなるため、結合電極5と第2の電極6との静電容量を最大限に大きくすることができる。   Further, the entire surface of the coupling electrode 5 is covered with the second electrode 6 by covering all of the vibrator 3, the first electrode 4 and the coupling electrode 5 with the second electrode 6. Therefore, since the facing area between the coupling electrode 5 and the second electrode 6 becomes equal to the area of the coupling electrode 5, the capacitance between the coupling electrode 5 and the second electrode 6 can be maximized.

なお、第2の電極6についてはスパッタにより薄膜形成することができるため、第2の電極6がダイヤフラム2に与える圧力精度への影響はほとんど無視することができる。   Since the second electrode 6 can be formed into a thin film by sputtering, the influence of the second electrode 6 on the diaphragm 2 on the pressure accuracy can be almost ignored.

そのうえ、本実施形態の圧力センサ1においては、底面部8の外面のすべてに接地電極10が形成されている。第2の電極6と同様、振動子3、第1の電極4および結合電極5のすべてが筐体7の接地電極10により覆われるため、圧力センサ1から得られる電気信号を外来ノイズの混入および不要な静電容量の形成から保護することができる。   In addition, in the pressure sensor 1 of the present embodiment, the ground electrode 10 is formed on the entire outer surface of the bottom surface portion 8. Like the second electrode 6, all of the vibrator 3, the first electrode 4, and the coupling electrode 5 are covered with the ground electrode 10 of the housing 7, so that the electric signal obtained from the pressure sensor 1 is mixed with external noise and It is possible to protect against the formation of unnecessary capacitance.

すなわち、本実施形態の圧力センサ1によれば、圧力センサ1の内部の気密性が高まるので、振動子3が外部の影響を受けずに正確な電気信号を送信することができる。また、筐体7、ダイヤフラム2および振動子3の熱膨張ひずみを等しくしているので、圧力センサ1に対して熱膨張による悪影響を緩和することができる。さらに、接地された第2の電極6および接地電極10をダイヤフラム2および筐体7の外面に配設しているので、外来ノイズや不要な静電容量の形成を排除することができる。これらの作用により、圧力センサ1の測定精度を向上させることができるという効果を奏する。   That is, according to the pressure sensor 1 of the present embodiment, since the airtightness inside the pressure sensor 1 is increased, the vibrator 3 can transmit an accurate electric signal without being affected by the outside. Further, since the thermal expansion strains of the casing 7, the diaphragm 2, and the vibrator 3 are made equal, adverse effects due to thermal expansion on the pressure sensor 1 can be mitigated. Furthermore, since the grounded second electrode 6 and ground electrode 10 are disposed on the outer surface of the diaphragm 2 and the housing 7, it is possible to eliminate the formation of external noise and unnecessary electrostatic capacitance. By these actions, there is an effect that the measurement accuracy of the pressure sensor 1 can be improved.

また、本実施形態の圧力センサ1によれば、第1の電極4、結合電極5および第2の電極6を平面形状にしてそれらの構造および形成を容易にしている。そのため、従来の圧力センサ101Bのように立体形状の柱状配線111およびビア・ホール112を形成する必要がないので(図4参照)、圧力センサ1の構造および製造工程を簡易にすることができる。これにより、圧力センサ1の製造コストが低廉なものとなるという効果を奏する。   Further, according to the pressure sensor 1 of the present embodiment, the first electrode 4, the coupling electrode 5 and the second electrode 6 are formed in a planar shape to facilitate their structure and formation. Therefore, it is not necessary to form the three-dimensional columnar wiring 111 and the via hole 112 as in the conventional pressure sensor 101B (see FIG. 4), and the structure and manufacturing process of the pressure sensor 1 can be simplified. Thereby, there exists an effect that the manufacturing cost of the pressure sensor 1 becomes low.

なお、本発明は、前述した実施形態などに限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above etc., A various change is possible as needed.

例えば、他の実施形態の圧力センサにおいては、製造コストを下げるため、ダイヤフラム2および振動子3にSiOと同程度の熱膨張係数のガラスを用いて形成し、筐体7にSiOよりも低廉な非導電性材料を用いて形成しても良い。 For example, in the pressure sensor according to another embodiment, in order to reduce the manufacturing cost, the diaphragm 2 and the vibrator 3 are formed using glass having a thermal expansion coefficient similar to that of SiO 2, and the casing 7 is made of SiO 2 than You may form using a cheap nonelectroconductive material.

また、筐体7が中空半球状やコップ状に一体形成されている場合、その接地電極10はその筐体7の外面のすべてを覆うように形成されていることが好ましい。   When the housing 7 is integrally formed in a hollow hemispherical shape or a cup shape, the ground electrode 10 is preferably formed so as to cover the entire outer surface of the housing 7.

本発明の圧力センサの一実施形態を示す分解斜視図The disassembled perspective view which shows one Embodiment of the pressure sensor of this invention 図1の2−2矢視平面図2-2 arrow plan view of FIG. 本実施形態の圧力センサを示す等価回路図Equivalent circuit diagram showing pressure sensor of this embodiment 従来の圧力センサの一例を示す分解斜視図An exploded perspective view showing an example of a conventional pressure sensor 従来の圧力センサの他の一例を示す縦断面図A longitudinal sectional view showing another example of a conventional pressure sensor

符号の説明Explanation of symbols

1 圧力センサ
2 ダイヤフラム
3 振動子
4 第1の電極
5 結合電極
6 第2の電極
7 筐体
8 底面部
9 側壁部
9a 貫通孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pressure sensor 2 Diaphragm 3 Vibrator 4 1st electrode 5 Coupling electrode 6 2nd electrode 7 Case 8 Bottom face part 9 Side wall part 9a Through-hole

Claims (7)

弾性変形するダイヤフラムの一方の面に固着されている振動子と、
前記ダイヤフラムの一方の面において前記振動子を囲繞する環状に形成されているとともに、前記振動子の一端に接続されている第1の電極と、
前記ダイヤフラムの一方の面において前記第1の電極に係る環の内側に形成されているとともに、前記振動子の他端に接続されている結合電極と、
前記ダイヤフラムの一方の面と対向する他方の面において前記結合電極と対向することにより前記結合電極と電気的に結合している第2の電極と、
前記ダイヤフラムに接合されたときに前記振動子を密封する容器状に形成されているとともに、前記第1の電極の表面を環状接合面として前記第1の電極を介して前記ダイヤフラムに接合されている筐体と
を備えていることを特徴とする圧力センサ。
A vibrator fixed to one surface of the elastically deforming diaphragm;
A first electrode that is formed in an annular shape surrounding the vibrator on one surface of the diaphragm and connected to one end of the vibrator;
A coupling electrode formed on one side of the diaphragm on the inner side of the ring of the first electrode and connected to the other end of the vibrator;
A second electrode that is electrically coupled to the coupling electrode by facing the coupling electrode on the other surface facing the one surface of the diaphragm;
It is formed in a container shape that seals the vibrator when bonded to the diaphragm, and is bonded to the diaphragm via the first electrode with the surface of the first electrode as an annular bonding surface. A pressure sensor comprising a housing.
前記第1の電極は、金属を用いて形成されており、
前記筐体における前記第1の電極との接合面は、ガラスを用いて形成されており、
前記筐体は、前記第1の電極の表面と前記筐体における前記第1の電極との接合面とを陽極接合することより、前記ダイヤフラムに接合されている
ことを特徴とする請求項1に記載の圧力センサ。
The first electrode is formed using a metal,
The joint surface with the first electrode in the housing is formed using glass,
The said housing | casing is joined to the said diaphragm by carrying out anodic bonding of the surface of the said 1st electrode, and the joint surface of the said 1st electrode in the said housing | casing. The described pressure sensor.
前記ダイヤフラムは、SiOを用いて形成されており、
前記振動子は、SiOを用いて形成された水晶振動子である
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の圧力センサ。
The diaphragm is formed using SiO 2 ;
The pressure sensor according to claim 1, wherein the vibrator is a crystal vibrator formed using SiO 2 .
前記ダイヤフラムおよび前記筐体は、SiOを用いて形成されており、
前記振動子は、SiOを用いて形成された水晶振動子である
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の圧力センサ。
The diaphragm and the casing are formed using SiO 2 .
The pressure sensor according to claim 1, wherein the vibrator is a crystal vibrator formed using SiO 2 .
前記筐体は、蓋となる底面部および前記振動子よりも大きく前記第1の電極に係る環よりも小さな貫通孔を有する側壁部を別個に形成し、前記底面部の周縁から前記側壁部が起立するように前記底面部および前記側壁部を接合することにより、有底穴を有する容器状に形成されている
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の圧力センサ。
The housing separately forms a bottom surface portion serving as a lid and a side wall portion having a through-hole that is larger than the vibrator and smaller than the ring related to the first electrode, and the side wall portion extends from the periphery of the bottom surface portion. The pressure according to any one of claims 1 to 4, wherein the bottom surface part and the side wall part are joined so as to stand to form a container having a bottomed hole. Sensor.
前記第2の電極は、前記ダイヤフラムの他方の面において少なくとも前記振動子、前記第1の電極および前記結合電極のすべてと対向する1枚の平板状に形成されている接地電極である
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の圧力センサ。
The second electrode is a ground electrode formed in a single plate shape facing at least the vibrator, the first electrode, and the coupling electrode on the other surface of the diaphragm. The pressure sensor according to any one of claims 1 to 5.
前記筐体は、前記筐体の外面のすべてもしくは一部を覆う接地電極を有している
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の圧力センサ。
The pressure sensor according to claim 1, wherein the housing includes a ground electrode that covers all or a part of an outer surface of the housing.
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