压敏电阻式压力传感器制造技术

提供一种压敏电阻式压力传感器，其不降低测定灵敏度地抑制因压敏电阻元件的热变动而引起的通电变动，由此能够实现高灵敏度以及高精度的压力测定。在膜片(31)和支撑部(32)的边界附近的膜片(31)上配置有压敏电阻部(R1、R2、R3、R4)。由此，能够高灵敏度地测定压力。各压敏电阻部(R1、R2、R3、R4)的压敏电阻元件组配置区域的面积全部相同，并且使所述区域的外形形状为相同的形状。由此，可以使压敏电阻部(R1、R2、R3、R4)之间的温度部分均匀化，所以能够抑制因压敏电阻元件的热变动而引起的通电变动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用在膜片上配置的压敏电阻元件来检测压力的压敏电阻式压力传感器。
技术介绍
压敏电阻式压力传感器是在膜片上配置了多个压敏电阻元件，并且通过这些压敏电阻元件构成桥电路。由此，压敏电阻式压力传感器将因给予膜片的压力而在膜片上产生的弯曲作为压敏电阻元件的电阻变化(即，桥电路的输出电压变化)来进行检测，由此检测压力。例如在专利文献1 3中记载了这样的压敏电阻式压力传感器。然后，简单地说明使用了膜片以及压敏电阻元件的一般的压敏电阻式压力传感ο在图1中表示了现有的压敏电阻式压力传感器的结构。如图IA所示，压敏电阻式压力传感器10具有膜片11和支撑部12。膜片11通过支撑部12从周边进行支撑。由此， 膜片11在通过支撑部12固定了其周边的状态下，可根据被施加的压力而变成弯曲。在膜片11的周边部上配置了压敏电阻部Rl、R2、R3、R4。各压敏电阻部Rl、R2、 R3、R4具有多个压敏电阻元件。在图IB中表示压敏电阻部Rl中的压敏电阻元件的配置例子。在图例中，压敏电阻部Rl具有与X轴平行的2个压敏电阻元件Rl-1、R1-2，通过导线 (例如扩散配线)21连接了该压敏电阻元件R1-1、R1_2的一端，由此，串联连接了压敏电阻元件Rl-l、Rl-2。另外，压敏电阻元件R1-1、R1_2的另一端与桥电路的端子(例如铝配线) 连接。压敏电阻部R2、R3、R4中的压敏电阻元件的配置也和图IB相同。在图2中表示了通过压敏电阻部R1、R2、R3、R4构成的桥电路。顺便，以桥电路的相邻的压敏电阻部(R1、R3和R2、R4)的电阻变化相反的方式(即，压敏电阻部Rl和R3的电阻变化相同，压敏电阻部R2和R4的电阻变化与压敏电阻部Rl和R3的电阻变化相反)， 配置压敏电阻元件。专利文献1 日本特开2002-286567号公报专利文献2 日本特开2000-162056号公报专利文献3 日本特开2002-39888号公报
技术实现思路
在压敏电阻式压力传感器中，由于压敏电阻元件发热，测定精度有可能降低。关于测定精度降低的第一原因，考虑在压敏电阻部之间压敏电阻元件的温度分布不均勻，温度上升导致的压敏电阻的电阻值变化不均勻，因此，在接通电源时，失调电压 (offset voltage)变动。关于测定精度降低的第二原因，考虑在压敏电阻部之间压敏电阻元件的温度分布不均勻，伴随温度上升，构成膜片的硅，氧化硅膜、氮化硅膜等的热膨胀率不同导致的应力变化变得不均勻，因此，在接通电源时，失调电压变动。如此，在压敏电阻式压力传感器中，当在压敏电阻部之间压敏电阻元件的温度部分不均勻时，在压敏电阻部之间压敏电阻的电阻值不均勻地变化以及或在压敏电阻部之间膜片的应力不均勻地变化。结果，因为接通电源时的失调电压不均勻地变动，所以在检测电压中产生波动，由此，产生传感器的测定精度恶化的问题。在专利文献1中，公开了把压敏电阻元件配置在难以产生因膜片的热应力变化而引起的应力误差的位置，由此降低测定误差的技术。但是，在专利文献1的技术中，虽然认为能够抑制由于所述第二原因导致的测定精度的降低，但是不足以抑制由于所述第一原因导致的测定精度的降低。因此，当考虑测定灵敏度时，压敏电阻元件由于压力变化，膜片的变动成为最大， 优选在距离膜片与支撑部的边界近的膜片上进行配置。但是，因为膜片与支撑部的厚度不同，所以优选所以载距离膜片和支撑部的边界的膜片上。但是，由于膜片和支撑部的厚度不同，所以膜片上的与支撑部的边界附近是在膜片上温度分布最急剧的位置，即温度变化最大的位置。在这样的位置上配置压敏电阻元件，意味着由于所述第一原因以及第二原因，容易产生测定精度降低。本专利技术是鉴于该问题而提出的，其目的在于提供一种压敏电阻式压力传感器，其不降低测定灵敏度地抑制由于压敏电阻元件的热变动导致的通电变动，可以实现高灵敏度以及高精度的压力。本专利技术的压敏电阻式压力传感器一个方式为，具备平面形状为四角形状的膜片； 从边缘支撑所述膜片的支撑部；以及在所述膜片的4边附近且在所述支撑部附近的、在所述膜片上分别形成的多个检测部，所述多个检测部为多个压敏电阻元件平行地被配置， 并且，由该多个压敏电阻元件构成的压敏电阻元件组配置区域的面积在各检测部中全部相同，并且所述区域的外形形状为相同的形状。根据本专利技术，可以提供一种压敏电阻式压力传感器，其不降低测定灵敏度地抑制由于压敏电阻元件的热变动导致的通电变动，可以实现高灵敏度以及高精度的压力测定。附图说明图1表示现有的压敏电阻式压力传感器的结构，图IA是表示全体结构的平面图， 图IB是表示压敏电阻部中的压敏电阻元件的配置的平面图。图2是表示由压敏电阻部构成的桥电路的连接图。图3表示实施方式的压敏电阻式压力传感器的结构，图3A是表示全体结构的平面图，图3B是表示压敏电阻部中的压敏电阻元件的配置的平面图。图4是由各向异性干蚀刻形成的实施方式的压敏电阻式压力传感器的截面图。图5是通过各向异性湿蚀刻形成的压敏电阻式压力传感器的截面图。图6表示温度分布仿真结果，图6A表示现有的压敏电阻式压力传感器10的温度分布，图6B表示实施方式的压敏电阻式压力传感器的温度分布。图7表示失调电压变动的测定结果，图7A表示现有的压敏电阻式压力传感器的失调电压变动，图7B表示实施方式的压敏电阻式压力传感器的失调电压变动。图8表示其他实施方式的压敏电阻式压力传感器的结构，图8A是表示全体结构的平面图，图8B是表示压敏电阻部中的压敏电阻元件的配置的平面图。图9表示其他实施方式的压敏电阻式压力传感器的结构，图9A是表示全体结构的平面图，图9B是表示压敏电阻部中的压敏电阻元件的配置的平面图。符号说明10、30、40、50压敏电阻式压力传感器11、31 膜片12、32 支撑部21、33-1、33-2、33_3 导线R1、R2、R3、R4 压敏电阻部Rl-1、Rl-2、Rl-3、R1-4 压敏电阻元件具体实施例方式以下参照附图详细说明本专利技术的实施方式。在图3中表示了本专利技术实施方式的压敏电阻式压力传感器的结构。如图3A所示， 压敏电阻式压力传感器30具有膜片31和支撑部32。通过支撑部32从周边支撑膜片31。 由此，膜片31在通过支撑部32固定了周边的状态下，对应被施加的压力进行位移。在膜片31的周边部(换言之，在膜片31的4边附近的膜片31上，或者在距离膜片31与支撑部32的边界近的膜片31上)配置有压敏电阻部Rl、R2、R3、R4。各压敏电阻部Rl、R2、R3、R4具有多个压敏电阻元件。在图:3B中，表示了在压敏电阻部Rl中的压敏电阻元件的配置。在图示的例子中， 压敏电阻部Rl具有与X轴平行的4个压敏电阻元件Rl-1、Rl-2、Rl-3、R1-4。隔开预定的间隔相互平行地配置多个压敏电阻元件Rl-1、Rl-2、Rl_3、Rl_4。此外，使配置了由压敏电阻元件Rl-l、Rl-2、Rl_3、Rl-4构成的压敏电阻元件组的区域的外形形状为大体正方形。即，在图3B中，使a = b。换言之，以压敏电阻元件Rl-1、Rl-2、Rl-3、 R1-4和不存在压敏电阻元件的部分构成的区域为大体正方形的方式，配置压敏电阻元件 R1-1、R1-2、R1-3、R1_4。通过导线(例如扩散配线)33-1、33-2、33_3串联地连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种压敏电阻式压力传感器，其特征在于，具备：平面形状为四角形的膜片；从边缘支撑所述膜片的支撑部；以及在所述膜片的４边附近且在所述支撑部附近的、在所述膜片上分别形成的多个检测部，所述多个检测部为：多个压敏电阻元件平行地被配置，并且，由该多个压敏电阻元件构成的压敏电阻元件组配置区域的面积在各检测部中全部相同，并且所述区域的外形形状为相同的形状。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大泉则一，
申请(专利权)人：三美电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP