静电电容型传感器及其制造方法技术

把ＫＢｒ等碱金属卤化物材料２熔融并充填在绝缘体板１的厚度方向上设置的贯通孔１ａ。在贯通孔１ａ内填埋的碱金属卤化物材料２及其周边的表面形成导电性薄膜４之后，用水洗方法将碱金属卤化物材料２溶解并除去，贯通孔１ａ与导电性薄膜４构成膜片。将由导电性薄膜４的里外压力差产生的膜片变形作为导电性薄膜４与电极层６之间的静电电容的变化检测出来。从而得到小型高灵敏度的静电电容型压力传感器。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对压力传感器及加速度传感器等有用的、采用薄膜状膜片的。更具体地说，本专利技术涉及不需要化学腐蚀的。近年来，从产业用设备到家电产品的广泛的领域内都使用压力传感器。特别是有效地利用了硅的优良的机械特性和半导体制造技术的高生产率而得的半导体压力传感器，与微型计算机结合起来使用，从而成为在自动控制系统的智能化和高附加值化方面不可缺少的重要元件。半导体压力传感器大致可分为压电电阻型和静电电容型两大类。压电电阻型压力传感器是利用硅的压电电阻效应，把膜片的形变作为扩散电阻的电阻值变化进行检测的方法，它是用一般的半导体制造工艺进行制造的。另一方面，静电电容型压力传感器是采用将固定电极与膜片间的静电电容的变化作为电信号取出的方式，灵敏度而且温度特性良好。此外近年来，在汽车领域正谋求提高操纵的稳定性和安全性，悬挂型制动器及安全气囊等系统正在普及。因此，对加速度传感器的需要迅速地增加。正在开发小型、重量轻且可靠性高的半导体应变计式加速度传感器和静电电容式加速度传感器等。此外即使在磁盘和光盘等领域，为了携带时的读出/存取的控制，也正寻求小型、重量轻且可靠性高的加速度传感器。一般来说，静电电容型压力传感器在分辨率方面优于压电电阻型压力传感器。因此，如想要使用压电电阻型压力传感器以与静电电容型压力传感器同样的分辨率来进行微压检测的话，膜片的厚度必须比以往做得更薄。但是，利用半导体制造技术对硅进行化学腐蚀来制成很薄的膜片是困难的。此外，即使制成很薄的膜片，在使用时也要很注意，而且很容易损坏。因此，制造具有与静电电容型压力传感器同样的分辨率的压电电阻型压力传感器事实上是不可能的。因此，虽然认为静电电容型压力传感器适用于100gf/cm2以下的微压范围的测定，不过在这种场合也存在为了形成膜片而要求采用微机械加工技术，导致加工技术的复杂化和价格高等的问题。另一方面，很久以来在市场上出售应用不锈钢膜片的静电电容型压力传感器，不过这种类型的传感器容易受寄生容量等的外部干扰的影响。因此，为了谋求高精度化而导致大型化及高价格化的问题。此外，在加速度传感器中，已经知道有压电电阻型、静电电容型半导体式的，以及利用压电体的压电式的几种类型。然而，在上述各种类型中，为了实现加速度传感器的小型化和高灵敏度化，都必须对膜片和悬臂等敏感部分的机械特性进行高度优化，为了形成膜片和悬臂等，需要微机械加工技术那样的高级的微细加工技术，这样就存在导致加工技术的高级化和高价格化的问题。实际上，现在的制造成本不合算，故不太实用。为了解决上述以往存在的问题，本专利技术的目的是提供一种不必进行化学腐蚀的、对使用厚度很薄的导电性薄膜的静电电容型压力传感器及静电电容型加速度传感器等有用的、小型高精度的。为了达到上述目的，本专利技术的静电电容型传感器具备以下构成部分在厚度方向上具有贯通孔的绝缘体板;在上述绝缘体板的一个表面上设置的、覆盖上述贯通孔的导电性薄膜;在上述绝缘体板的另一个表面上设置的、至少覆盖上述贯通孔的电极层;与上述电极层一起支撑上述绝缘体板的基体。在上述构成中，导电性薄膜的厚度优选在10nm以上至5μm以下的范围内。此外在上述构成中，电极层优选在基体表面形成并机械地贴紧绝缘体板的另一个表面。此外在上述构成中，电极层优选在基体表面形成，并用粘结剂粘结到绝缘体板的另一个表面。此外在上述构成中，静电电容型传感器优选为静电电容型压力传感器。此外在上述构成中，优选在与贯通孔相对的导电性薄膜表面设置重物，从而形成静电电容型加速度传感器。其次本专利技术的静电电容型传感器的制造方法的特征在于是具备在厚度方向上有贯通孔的绝缘体板、在上述绝缘体板的一个表面上设置的覆盖上述贯通孔的导电性薄膜、在上述绝缘体板的另一个表面上设置的至少覆盖上述贯通孔的电极层以及与上述电极层一起支撑上述绝缘体板的基体的静电电容型传感器;用具有预定的平面度的支撑基盘支撑在厚度方向上具有贯通孔的绝缘体板的一个面;从上述绝缘体板的另一面将碱金属卤化物材料溶融并填埋贯通孔，冷却上述碱金属卤化物材料，使由上述支撑基盘支撑的一侧的、填埋了上述贯通孔的碱金属卤化物材料的表面平坦化;从上述支撑基盘处取下上述绝缘体板，淀积导电性薄膜使之覆盖填埋了上述贯通孔的碱金属卤化物材料及其周边部分;用水洗方法溶解除去上述碱金属卤化物材料;与基体结合，基体具有成为上述绝缘体板另一面的对象电极的导电面。在上述制造方法中，碱金属卤化物材料优选为选自Na、K及Cs的至少一种碱性金属元素与选自F、Cl、Br及I的至少一种卤族元素的化合物的岩盐型结晶。此外在上述制造方法中，碱金属卤化物材料优选为选自NaF、NaCl、KCl、KBr、CsBr、KI及CsI中的至少一种盐。此外在上述制造方法中，导电性薄膜的厚度优选在10nm以上至5μm以下的范围内。此外在上述制造方法中，优选在基体表面形成电极层并使其机械地贴紧绝缘体板的另一个表面。此外在上述制造方法中，优选在基体表面形成电极层并用粘结剂将其粘结到绝缘体板的另一表面。此外在上述制造方法中，静电电容型传感器优选为静电容量型压力传感器。此外在上述制造方法中，优选在与贯通孔相对的导电性薄膜表面设置重物，形成静电电容型加速度传感器。根据上述本专利技术的静电电容型传感器，通过配备在厚度方向上具有贯通孔的绝缘体板、在上述绝缘体板的一个表面上设置的覆盖上述贯通孔的导电性薄膜、在上述绝缘体板的另一个表面上设置的至少覆盖上述贯通孔的电极层以及与上述电极层一起支撑上述绝缘体板的基体，可实现不必进行化学腐蚀的、对使用厚度很薄的导电性薄膜的静电电容型压力传感器及静电电容型加速度传感器等有用的、小型高精度的静电电容型传感器。此外，在作为一个例子的静电电容型压力传感器中，在绝缘体板处设置的贯通孔和在绝缘体板的一个表面设置的导电性薄膜构成薄膜状膜片部分，此外，贯通孔、导电性薄膜及电极层构成静电电容部分。如静电电容部分的内部压力与膜片部分的外部压力之间产生压力差的话，则导电性薄膜产生形变，它与电极层之间的距离发生变化，这样静电电容部分的静电电容就发生变化。通过对静电电容部分的静电电容的变化进行检测，可测定以静电电容部分的内部压力为基准的外部压力。此外，由于导电性薄膜的厚度在10nm以上至5μm以下，故而可以高分辨率来测定微小压力。此外，在作为一个例子的静电电容型加速度传感器中，由于在与贯通孔相对的导电性薄膜的表面设置重物而形成静电电容型加速度传感器，从而在绝缘体板处设置的贯通孔与在绝缘体板的一侧表面设置的导电性薄膜构成薄膜状膜片部分，此外，贯通孔、导电性薄膜与电极层构成静电电容部分。如使加速度传感器整体加速的话，重物由于遵从惯性法则要停留在原来的位置。这样一来，由于重物的相对的微小位移，膜片部分的导电性薄膜产生形变，它与电极层之间的距离发生变化，这样静电电容部分的静电电容就发生变化。通过对该静电电容部分的静电电容的变化进行检测，可测定作用于重物上的力。根据已测定的力用众所周知的方法换算成加速度。其次，按照本专利技术的制造方法，用具有预定的平面度的支撑基盘支撑具有贯通孔的绝缘体板的一个面，从绝缘体板的另一面将碱金属卤化物材料溶融并填埋贯通孔，这样，填埋在贯通孔中的碱金属卤化物材料的表面之中由支撑基盘支撑的一侧表面被平坦化达到与支撑本文档来自技高网...

【技术保护点】
静电电容型传感器，具有以下构成部分：在厚度方向上具有贯通孔的绝缘体板；在上述绝缘体板的一个表面上设置的并覆盖上述贯通孔的导电性薄膜；在上述绝缘体板另一表面上设置的并至少覆盖上述贯通孔的电极层；以及与上述电极层一起支撑上述绝缘 体板的基体。

【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：林重德，鸟井秀雄，鎌田健，平尾孝，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]