物理量传感器、压力传感器、高度计、电子设备和移动体制造技术

技术编号:12103017 阅读:50 留言:0更新日期:2015-09-23 21:28
物理量传感器、压力传感器、高度计、电子设备和移动体。提供即使实现小型化也能够提高信噪比的物理量传感器,此外,提供具有该物理量传感器的压力传感器、高度计、电子设备以及移动体。本发明专利技术的物理量传感器(1)具有:多个膜片部(64),它们因受压而挠曲变形;以及多个压电电阻元件(7),它们配置于彼此不同的膜片部(64)上,以串联方式电连接。多个压电电阻元件(7)构成电桥电路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及物理量传感器、压力传感器、高度计、电子设备和移动体
技术介绍
具有因受压而挠曲变形的膜片的压力传感器被广泛使用。作为这样的压力传感器,公知有如下传感器:在膜片上配置有压电电阻元件,利用传感器元件检测膜片的挠曲,由此检测施加于膜片的压力(参照例如专利文献I)。例如,在专利文献I记载的压力传感器中,具有形成有膜片的SOI (Silicon OnInsulator)基板和设置在膜片上的4个压电电阻元件,该4个压电电阻元件以构成惠斯通电桥电路的方式电连接。进而,基于该惠斯通电桥电路的输出,检测施加于膜片的压力。但是,在专利文献I记载的压力传感器中,仅使用来自在I个膜片上设置的压电电阻元件的输出来检测压力,因此,随着小型化,存在信噪比(S/N比)降低的问题。这是因为,在膜片变得小型化时,膜片的因受压而扭曲的部分的面积较小,因此,即使增大压电电阻元件的面积,灵敏度(信号)也较小,另一方面,在与膜片的因受压而扭曲的部分对应地减少压电电阻元件的面积时,Ι/f噪声增大。专利文献1:日本特开2006-3099号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提供即使实现小型化也能够提高信噪比的物理量传感器,此夕卜,提供具有该物理量传感器的压力传感器、高度计、电子设备以及移动体。通过下述的本专利技术,达成这样的目的。本专利技术的物理量传感器的特征在于,该物理量传感器具有:多个膜片部,该多个膜片部因受压而挠曲变形;以及多个压电电阻元件,该多个压电电阻元件配置在彼此不同的所述膜片部上,以串联方式电连接。根据这样的物理量传感器,即使每个压电电阻元件的面积随着小型化而变小,也能够利用串联连接的多个压电电阻元件的合计来增大面积。因此,既能够减少Ι/f噪声,又能够提高受压灵敏度。因此,即使实现小型化,也能够提高信噪比。在本专利技术的物理量传感器中,优选的是,所述物理量传感器具有电桥电路,该电桥电路构成为包含所述多个压电电阻元件。由此,能够以较简单的结构,从串联连接的多个压电电阻元件取出与压力对应的高精度的信号。在本专利技术的物理量传感器中,优选的是,所述膜片部的数量为2个。由此,能够以较简单且小型的结构提高信噪比。在本专利技术的物理量传感器中,优选的是,所述膜片部的数量为4个。由此,能够以较简单且小型的结构提高信噪比。在本专利技术的物理量传感器中,优选具有多个压力基准室。由此,按照每一膜片形成压力基准室的壁部,因此,能够提高物理量传感器的机械强度。其结果是,能够提高物理量传感器的可靠性。在本专利技术的物理量传感器中,优选的是,该物理量传感器具有所述多个膜片部共用的压力基准室。由此,各膜片部以共用的压力为基准进行挠曲变形。其结果是,物理量传感器的设计变得容易。在本专利技术的物理量传感器中,优选的是,所述压力基准室是使用半导体制造工艺形成的。由此,能够简单且高精度地制造出小型的物理量传感器。在本专利技术的物理量传感器中,优选的是,所述压电电阻元件分别配置在所述膜片部的外周部和比所述膜片部的外周部靠中心侧的部分。由此,能够在膜片部的因受压而产生扭曲的部分中无浪费地配置压电电阻元件,能够增大压电电阻元件的合计面积。其结果是,能够进一步提高信噪比。本专利技术的压力传感器的特征在于具有本专利技术的物理量传感器。由此,能够提供具备小型且具有优异的信噪比的物理量传感器的压力传感器。本专利技术的高度计的特征在于具有本专利技术的物理量传感器。由此,能够提供具备小型且具有优异的信噪比的物理量传感器的高度计。本专利技术的电子设备的特征在于具有本专利技术的物理量传感器。由此,能够提供具备小型且具有优异的信噪比的物理量传感器的电子设备。本专利技术的移动体的特征在于具有本专利技术的物理量传感器。由此,能够提供具备小型且具有优异的信噪比的物理量传感器的移动体。【附图说明】图1是示出本专利技术第I实施方式的物理量传感器的剖视图。图2是示出图1所示的物理量传感器的压电电阻元件的配置的放大俯视图。图3是示出连接图1所示的物理量传感器的压电电阻元件的布线的配置的俯视图。图4是示出包含图1所示的物理量传感器具有的压电电阻元件的电桥电路的图。图5是用于说明图1所示的物理量传感器的作用的图,其中,(a)是示出加压状态的剖视图,(b)是示出加压状态的俯视图。图6是示出图1所示的物理量传感器的制造工序的图。图7是示出图1所示的物理量传感器的制造工序的图。图8是示出图1所示的物理量传感器的制造工序的图。图9是示出本专利技术第2实施方式的物理量传感器的压电电阻元件的配置的放大俯视图。图10是示出包含图9所示的物理量传感器具有的压电电阻元件的电桥电路的图。图11是示出本专利技术第3实施方式的物理量传感器的剖视图。图12是示出包含本专利技术第4实施方式的物理量传感器具有的压电电阻元件的电桥电路的图。图13是示出包含本专利技术第5实施方式的物理量传感器具有的压电电阻元件的电桥电路的图。图14是示出本专利技术的压力传感器的一例的剖视图。图15是示出本专利技术的高度计的一例的立体图。图16是示出本专利技术的电子设备的一例的正面图。图17是示出本专利技术的移动体的一例的立体图。标号说明I物理量传感器;IA物理量传感器;IB物理量传感器;Ia单元;Ib单元;6基板;6X基板;7压电电阻元件;7a压电电阻元件;7b压电电阻元件;7c压电电阻元件;7d压电电阻元件;8层叠结构体;8B层叠结构体;9布线;61娃层;61X娃层;62氧化娃层;63娃层;63X硅层;64膜片部;65凹部;70电桥电路;70A电桥电路;70C电桥电路;70D电桥电路;71a压电电阻元件;71b压电电阻元件;71c压电电阻元件;71d压电电阻元件;72a压电电阻元件;72b压电电阻元件;72c压电电阻元件;72d压电电阻元件;81层间绝缘膜;81X层间绝缘膜;82布线层;82a布线层;82dl布线;82d2布线;82d3布线;82d4布线;82d5布线;82d6布线;82el布线;82e2布线;82e3布线;82e4布线;82e5布线;82e6布线;82e7布线;83层间绝缘膜;83X层间绝缘膜;84布线层;84a布线层;84bl电极;84b2电极;84b3电极;84b4电极;84cl布线;84c2布线;84c3布线;84dl布线;84d2布线;84d3布线;84d4布线;84d5布线;84d6布线;84d7布线;85表面保护膜;86密封层;91a布线;91b布线;91c布线;91d布线;92a布线;92b布线;92c布线;92d布线;100压力传感器;101壳体;102运算部;103布线;104贯通孔;200高度计;201显示部;300导航系统;301显示部;400移动体;401车体;402车轮;641受压面;841覆盖层;842细孔;S空洞部;S1空洞部。【具体实施方式】以下,基于附图所示的各实施方式,对本专利技术的物理量传感器、压力传感器、高度计、电子设备以及移动体进行详细说明。〈第I实施方式〉1.物理量传感器图1是示出本专利技术的第I实施方式的物理量传感器的剖视图,图2是示出图1所示的物理量传感器的压电电阻元件的配置的放大俯视图。此外,图3是示出连接图1所示的物理量传感器的压电电阻元件的布线的配置的俯视图,图4是示出包含图1所示的物理量传感器具有的压电电阻元件的电桥电路的图。此外,图5是用于说明图1所示的物理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物理量传感器,其特征在于,该物理量传感器具有:多个膜片部,该多个膜片部因受压而挠曲变形;以及多个压电电阻元件,该多个压电电阻元件配置在彼此不同的所述膜片部上,以串联方式电连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:竹内淳一衣川拓也
申请(专利权)人:精工爱普生株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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