电容型传感器制造技术

由于在第一电极（１）和第二电极（２）之间配置屏蔽电极（４），通过电容型传感器检测电路（６４）使第一电极（１）和屏蔽电极（４）的交流电位差近乎为零从而使它们同电位，并检测第一电极（１）和第二电极（２）之间的阻抗变化，因而表观上减小了在第一电极（１）和屏蔽电极（４）之间产生的寄生电容两端的电位差或者使其大致为零，由此寄生电容不会起电容器的功能，从而能够表观上消除对检测电容的影响。由此，可通过电容型传感器检测电路（６４）只检测电容型传感器（１０）的电容变化量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电容型传感器，例如涉及像压力传感器那样检测静电电容的变化的电容型传感器。
技术介绍
电容型传感器通常在支撑基板上相对配置第一电极和第二电极，支撑基板和第一以及第二电极通过隔片或固定部件等绝缘体来固定支撑。并且，在第一和第二电极上形成了外部连接用触点，以将第一电极连接到检测电路的输入端，将第二电极连接到偏置电压源。这种电容型压力传感器通过用检测电路检测第一电极和第二电极之间的静电电容的变化来检测压力的变化。在上述电容型传感器中，第一和第二电极作为根据检测的物理量来进行检测动作的动作部而起作用，隔片或固定部件起固定部的作用，而该固定部的电容为寄生电容并构成传感器基准电容的一部分，这部分的电容不仅与物理量的检测无关，而且还会引起灵敏度的下降或输入换算噪声级的恶化。另一方面，在日本专利文献特开2000-028462号公报中记载了电容型传感器的一个例子。该文献中记载的电容型传感器在半导体基板上设置了屏蔽电极，在该屏蔽电极上经由绝缘层形成了固定电极，在该固定电极上通过隔膜(diaphragm)形成了空腔，在隔膜的层间形成了活动电极，并检测活动电极和固定电极之间的静电电容。另外，通过运算放大器使屏蔽电极的电位与固定电极的相同，由此来防止了外部噪声的混入。在上述的特开2000-028462号公报所记载的电容型传感器中，虽然为了不受外部噪声的影响而设置了屏蔽电极，但通过该屏蔽电极还是不能防止输入换算噪声级的恶化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种既能够提高灵敏度又能够降低输入换算噪声级的电容型传感器。本专利技术的电容型传感器包括第一电极；与第一电极相对配置的第二电极；与第一电极相对配置的屏蔽电极；使第一电极和屏蔽电极的电位差近乎为零的同电位单元；以及用于检测第一电极和第二电极之间的阻抗变化的电容型传感器检测单元。优选的是，屏蔽电极被配置在第一电极和第二电极之间。优选的是，包括固定屏蔽电极和第一电极的第一支撑部件。优选的是，包括固定第二电极和屏蔽电极的第二支撑部件。优选的是，包括支撑基板，并在支撑基板上形成第一电极或第二电极，以及由与第一电极或第二电极导电形式不同的半导体层形成的屏蔽电极。优选第一电极或第二电极包括在其下面中央部分形成凹入部的薄膜部，且薄膜部为振动电极。优选的是，由作为薄膜部而形成的第一电极或第二电极构成振动电极。优选的是，第一电极和第二电极中的至少一方为振动电极。优选的是，第一电极和第二电极同时为振动电极。本专利技术另一方面的电容型传感器包括第一电极和第二电极，分别相对配置，且任一方的面积被形成为小于另一方；和支撑部件，被配置在第一和第二电极中小面积电极的外周的外侧，并支撑大面积电极。优选的是，包括支撑基板，该支撑部件在支撑基板上支撑面积大的电极。优选的是，第一和第二电极中的任一方被配置在支撑基板上，并包括被配置在支撑基板和其上的电极之间的第三支撑部件。优选的是，在支撑基板的中央部分形成了开口部，由第三支撑部件上形成的电极构成振动电极。优选的是，在第一和第二电极中的任一方电极上配置另一方电极，并包括在一方电极上支撑另一方电极的第四支撑部件。优选的是，在大面积的电极上配置小面积的电极，并包括在大面积的电极上形成的第五支撑部件和由第五支撑部件支撑的绝缘部件，小面积的电极被形成在绝缘部件上。优选的是，包括被配置在第六支撑部件和绝缘部件之间的屏蔽电极；使第一电极和屏蔽电极的电位差近乎为零的同电位单元；和用于检测第一电极和第二电极之间的阻抗变化的电容型传感器检测单元。在本专利技术中，由于在第一电极和第二电极之间配置屏蔽电极，通过同电位单元使第一电极和屏蔽电极的电位差近乎为零，并通过电容型传感器检测单元来检测第一电极和第二电极之间的阻抗变化，因此，使得在第一电极和屏蔽电极之间产生的寄生电容的两端的电位差表观上小于第一电极和第二电极之间的电位差或者近乎为零，由此寄生电容不会发挥电容器的功能，从而能够表观上消除对检测电容的影响。由此，通过电容型传感器检测单元能够只检测电容型传感器的电容变化量，从而能够提高灵敏度，并能够降低输入换算噪声级。另外，将一方的面积被形成为小于另一方的面积的第一和第二电极相对配置，并在第一和第二电极中面积小的电极的外周的外侧配置支撑部件来支撑面积大的电极，由此，支撑部件的寄生电容不会对第一和第二电极的任一检测电容产生影响。由于可以这样降低寄生电容，因此能够提高灵敏度，并能够降低输入换算噪声级。附图说明图1是本专利技术第一实施方式的电容型传感器的示意图；图2是图1所示电容型传感器的各个部分的平面图；图3是图1所示电容型传感器的连接图的一个示例的示意图；图4是用于说明表观上消除寄生电容的影响的动作的图；图5是图1所示电容型传感器的连接图的另一示例的示意图；图6是图1所示电容型传感器的连接图的再一示例的示意图； 图7是本专利技术第二实施方式的电容型传感器的示意图；图8是本专利技术第三实施方式的电容型传感器的示意图；图9是本专利技术第四实施方式的电容型传感器的截面图；图10是本专利技术第五实施方式的电容型传感器的截面图；图11是构成本专利技术第六实施方式的电容型传感器的各个部分的平面图、以及电容型传感器的截面图；图12是构成本专利技术第七实施方式的电容型传感器的各个部分的平面图、以及电容型传感器的截面图；图13是构成本专利技术第八实施方式的电容型传感器的各个部分的平面图、以及电容型传感器的截面图；图14是构成本专利技术第九实施方式的电容型传感器的各个部分的平面图、以及电容型传感器的截面图；图15是构成本专利技术第十实施方式的电容型传感器的各个部分的平面图、以及电容型传感器的截面图；图16是构成本专利技术第十一实施方式的电容型传感器的各个部分的平面图、以及电容型传感器的截面图。具体实施例方式图1是本专利技术第一实施方式的电容型传感器的示意图，特别地，图1(a)示出了平面图，图1(b)示出了沿图1(a)的线Ib-Ib的截面图，图2是构成图1所示电容型传感器的各个部分的平面图。如图1(b)所示，在电容型传感器10中，第一电极1和第二电极2被相对配置。如图2(a)所示，作为支撑基板的第二电极2例如由近似正方形的单晶硅基板形成，如图2(b)所示，在第二电极2上形成了例如由硅氧化膜构成的作为第一支撑部件的环状绝缘物3。绝缘物3起到在第二电极2上支撑屏蔽电极4的隔片或固定部件的作用。如图2(c)所示，在绝缘物3上例如由多晶硅膜形成了环状的屏蔽电极4。屏蔽电极4是为了通过使其与第一电极1电位大致相同来表观上消除寄生电容对检测电容的影响，即消除导致灵敏度下降和输入换算噪声级恶化的原因，从而提高灵敏度，并同时降低输入换算噪声级而设置的。如图2(d)所示，在屏蔽电极4上例如由硅氧化膜形成了截面为长方形的作为第二支撑部件的绝缘物5，该绝缘物5与第二电极2的各个边相对。绝缘物5起到支撑第一电极1的隔片或固定器(anchor)的作用。在绝缘物5上例如由多晶硅膜形成了如图2(e)所示的第一电极1。第一电极1起振动板的作用，被形成为菱形，且在各个角上以与第二电极2的各个边相对的方式形成了长方形的突起12，以在其上形成第一电极触点触点11。另外，第二电极2起固定电极的作用。如图1(b)所示，在第一电极1的突起12上形成了四个第一电极触点11，在第二电极2的各个角上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容型传感器，包括：第一电极；与所述第一电极相对配置的第二电极；与所述第一电极相对配置的屏蔽电极；使所述第一电极和所述屏蔽电极的电位差近乎为零的同电位单元；和用于检测所述第一电极和所述第二电极之间 的阻抗变化的电容型传感器检测单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：星野智久，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]