專利名稱：壓力測定器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測定技術(shù)，涉及壓力測定器。
背景技術(shù)：
利用了半導(dǎo)體壓電電阻效應(yīng)的壓力測定器，由于小巧、輕便且靈敏度高而廣泛利用在機械設(shè)備等中(例如，參照專利文獻1、2)。在這種壓力測定器中，由半導(dǎo)體構(gòu)成的振動片上設(shè)有應(yīng)變計。當(dāng)應(yīng)變計因施加于振動片的壓力而變形時，應(yīng)變計的電阻值由于壓電電阻效應(yīng)而發(fā)生變化。從而，通過測定應(yīng)變計的電阻值，能夠測定出壓力。專利文獻1 日本專利第3307觀1號公報專利文獻2 日本特開2006-170823號公報在壓力測定器中，在施加了除構(gòu)成測定對象以外的外力的情況下，有時在構(gòu)成零件的接合面產(chǎn)生應(yīng)力集中，壓力測定產(chǎn)生誤差。此外，以往所提出的用于緩和應(yīng)力集中的機構(gòu)、構(gòu)造復(fù)雜，還存在制造成本上升這樣的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠緩和應(yīng)力集中并準(zhǔn)確地測定壓力的壓力測定器。本發(fā)明的方式的壓力測定器具備承受壓力的撓性膜；固定撓性膜且設(shè)有底面為圓形的凸部的臺座；以及與凸部的圓形的底面接合的固定部件。按照本發(fā)明的方式的壓力測定器，固定部件隔著設(shè)置于臺座的底面為圓形的凸部固定于臺座。因此，在臺座與固定部件的接合面上很難產(chǎn)生應(yīng)力集中。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可準(zhǔn)確測定壓力的壓力測定器。


圖1為本發(fā)明的實施方式所涉及的壓力測定器的剖視圖。圖2為本發(fā)明的實施方式所涉及的臺座的仰視圖。圖3為本發(fā)明的實施方式所涉及的第一硅基板的仰視圖。圖4為本發(fā)明的實施方式所涉及的第二硅基板的俯視圖。圖5為本發(fā)明的實施方式所涉及的玻璃基板的俯視圖。圖6為本發(fā)明的實施方式所涉及的撓性膜的俯視圖。圖7為本發(fā)明的實施方式的變形例所涉及的壓力測定器的剖視圖。圖8為本發(fā)明的其他實施方式所涉及的壓力測定器的剖視圖。附圖標(biāo)號說明1...撓性膜；2...臺座；3...固定部件；12、224...凸部；13、14、27J8、33...貫通孔；21,22,201,222. · ·硅基板；23,24. · ·凹部；31. · ·玻璃基板；51、52、53、54. · ·電阻應(yīng)變計；101...撓性膜的圓形部分；250...氧化硅膜。
具體實施例方式以下，說明本發(fā)明的實施方式。在以下附圖的記載中，相同或類似的部分用相同或類似的標(biāo)號表示。但附圖只是示意性的，因此具體的尺寸等應(yīng)參照以下的說明進行判斷。此外，附圖之間顯然也包含彼此的尺寸關(guān)系或比率不同的部分。如圖1所示，實施方式所涉及的壓力測定器具備承受壓力的撓性膜1、固定撓性膜 1且如圖2所示設(shè)有底面為圓形的凸部12的臺座2、與凸部12的圓形底面接合的圖1所示的固定部件3。撓性膜1例如由硅構(gòu)成，將(100)面作為主面。此外，撓性膜1被配置成由設(shè)有凹部23的硅基板21和設(shè)有凹部M的硅基板22所夾持。硅基板22被配置于臺座2 上。因此，撓性膜1隔著硅基板22被固定于臺座2。如圖1及圖3所示，在硅基板21上設(shè)有從凹部23的中心向上表面貫通的貫通孔 27。如圖1及圖4所示，在硅基板22上設(shè)有從凹部M的中心向底面貫通的貫通孔觀。例如，圖3所示的凹部23的外周和圖4所示的凹部M的外周相疊合。如圖1所示，硅基板21和硅基板22被配置成，凹部23的外周與凹部M的外周的橫向位置一致。在硅基板21上還可配置玻璃基板31。如圖5所示，在玻璃基板31上設(shè)有與硅基板21的貫通孔27連通的貫通孔33。配置于圖1所示的硅基板22的底面的臺座2由玻璃 (例如，TEMPAX(注冊商標(biāo))玻璃)等構(gòu)成。在臺座2上設(shè)有與硅基板22的貫通孔28連通的貫通孔13。設(shè)有凸部12的臺座2可通過例如切削或蝕刻而容易地制造。以與臺座2的凸部12的底面接觸的方式配置的固定部件3由不銹鋼等構(gòu)成。在固定部件3上設(shè)有與臺座2的貫通孔13連通的貫通孔14。固定部件3為例如包圍撓性膜1等的組件，并不限于板狀。覆蓋撓性膜1的凹部23及凹部M的圖6所示的圓形部分101，作為用于測定施加于上表面的壓力與施加于底面的壓力的壓差的振動片發(fā)揮功能。在作為用于測定壓差的振動片發(fā)揮功能的撓性膜1的圓形部分101上，以90°的間隔沿(110)方向設(shè)有四個電阻應(yīng)變計51、52、53、54。撓性膜1由于壓差而撓曲，電阻應(yīng)變計51、52、53、54的電阻值發(fā)生變化。從而，通過計測電阻應(yīng)變計51、52、53、54的電阻值而能夠測定壓差。例如，通過向由硅構(gòu)成的撓性膜1注入雜質(zhì)離子而形成電阻應(yīng)變計51、52、53、54。在以上說明的圖1所示的壓力測定器中，固定部件3與設(shè)置于臺座2的圖2所示的底面為圓形的凸部12接合而被固定。因此，在對固定部件3施加有外力的情況下，材料各不相同的臺座2與固定部件3的接合面很難產(chǎn)生應(yīng)力集中。從而，結(jié)合部很難被破壞。 此外，在相同直徑的情況下，圓形的接觸面積比四邊形的接觸面積小，能夠縮小發(fā)生應(yīng)力自身，并且通過采取縮徑構(gòu)造，還能縮小向上部構(gòu)造的應(yīng)力傳遞。從而，圖1所示的壓力測定器，抑制了由于應(yīng)力傳遞而可能產(chǎn)生的測定誤差。此外，很難產(chǎn)生由上部構(gòu)造的應(yīng)力集中而引起的破損等。(變形例)圖7所示的壓力測定器與圖1所示的壓力測定器不同，在臺座2及固定部件3上不設(shè)置貫通孔。因此，硅基板22的貫通孔觀被臺座2封閉。由于硅基板22的凹部M也被撓性膜1覆蓋，所以硅基板22的凹部M及貫通孔觀所形成的空間被封閉。此時，會對撓性膜1的底面施加一定的基準(zhǔn)壓力。因此，能夠從測定出的壓差，容易地求解出施加到撓性膜1的上表面的壓力。(其他實施方式)如上所述地按照實施方式記載了本發(fā)明，但構(gòu)成該公開的一部分的記述及附圖不應(yīng)理解為限定本發(fā)明。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)該公開顯然可以想到各種代替實施方式、實施例及運用技術(shù)。例如，只要設(shè)置于臺座的底面為圓形的凸部與固定部件接合，則壓力測定器可以采用各種各樣的形態(tài)。例如，圖8所示的壓力測定器為從包含硅基板222、配置于硅基板222上的氧化硅膜250、及配置于氧化硅膜250上的硅基板201的SOI (Silicon on hsulator，絕緣襯底上硅)基板制造出來的。從SOI基板的硅基板222，通過蝕刻等而設(shè)置凹部224。設(shè)有凹部224 的硅基板201部分實施薄膜化，作為承受壓力的振動片發(fā)揮功能。在圖8所示的結(jié)構(gòu)中，設(shè)置在臺座2的底面為圓形的凸部12也與固定部件3接合，所以能夠緩和接合面中的應(yīng)力集中。這樣，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明還包含此處未記載的各種實施方式等。
權(quán)利要求
1.一種壓力測定器，其特征在于，具備 撓性膜，該撓性膜承受壓力；臺座，該臺座固定上述撓性膜，并且設(shè)有底面為圓形的凸部；以及固定部件，該固定部件與上述凸部的圓形的底面接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力測定器，其特征在于， 上述臺座由玻璃構(gòu)成，上述固定部件由金屬構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓力測定器，其特征在于， 上述臺座隔著硅基板固定上述撓性膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓力測定器，其特征在于， 在上述硅基板上設(shè)置有被上述撓性膜覆蓋的凹部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的壓力測定器，其特征在于， 上述撓性膜由硅構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的壓力測定器，其特征在于， 在上述撓性膜與上述臺座之間設(shè)置有封閉空間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠準(zhǔn)確測定壓力的壓力測定器。該壓力測定器具備承受壓力的撓性膜(1)；用于固定撓性膜(1)底面為圓形的凸部(12)的臺座(2)；以及與凸部(12)的圓形的底面接合的圖1所示的固定部件(3)。撓性膜(1)可以由硅構(gòu)成，將(100)面作為主面。此外，撓性膜(1)被配置成由設(shè)置有凹部(23)的硅基板(21)和設(shè)有凹部(24)的硅基板(22)所夾持。因此，撓性膜(1)隔著硅基板(22)被固定于臺座(2)。
文檔編號G01L1/22GK102374912SQ201110181429
公開日2012年3月14日 申請日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月7日
發(fā)明者住吉雄一朗, 德田智久 申請人:株式會社山武