[發明專利]傳感器元件

有效

• 申請號: 202011056960.1
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112649139B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 德田智久;米田雅之;東條博史;津島鲇美;木田希
• 申請（專利權）人: 阿自倍爾株式會社
• 主分類號: G01L9/00
• 分類號: G01L9/00;G01L13/02;G01L13/06;G01L19/04
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 肖華

本發明提供能夠同時測量多個壓力的傳感器元件。傳感器元件的傳感器芯片(10a)具備：第1壓力與第2壓力的差壓測量用的膜片(42)；第2壓力的絕對壓力測量用或者表壓測量用的膜片(43)；第1壓力導入通路(貫通孔(21、31、47)、槽(35、53)以及凹陷部(33、50))，其將第1壓力傳遞至膜片(42)；以及第2壓力導入通路(貫通孔(20、30、46)、槽(32、54)以及凹陷部(40、51))，其將第2壓力傳遞至膜片(42、43)。在利用等效電路表示第1、第2壓力向膜片(42、43)的傳遞時，第1壓力的傳遞路徑與第2壓力的傳遞路徑對稱。

技術領域

本發明涉及傳感器元件。

背景技術

以往，作為檢測差壓或者壓力的壓力傳感器，已知有在作為感壓部的半導體膜片上形成有壓電電阻的半導體壓阻式壓力傳感器(參考專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特表2015-512046號公報

發明內容

發明要解決的課題

在專利文獻1所公開的壓力傳感器中，僅將差壓作為測定對象，或者僅將絕對壓力作為測定對象，未知曉同時測量差壓和絕對壓力等多個壓力的構造。

本發明是為了解決上述課題而完成的，其目的在于提供能夠高精度地同時測量多個壓力的小型的傳感器元件。

用于解決課題的技術手段

本發明提供一種傳感器元件，其包括傳感器芯片和與該傳感器芯片的一面接合的膜片基底，該傳感器元件的特征在于，所述傳感器芯片具備：第1壓力與第2壓力的差壓測量用的第1膜片；所述第2壓力的絕對壓力測量用或者表壓測量用的第2膜片；第1壓力導入通路，其將所述第1壓力傳遞至所述第1膜片；以及第2壓力導入通路，其將所述第2壓力傳遞至所述第1膜片和所述第2膜片，所述膜片基底具備：第3膜片，其直接承受具有所述第1壓力的測量對象的流體；第4膜片，其直接承受具有所述第2壓力的測量對象的流體；第3壓力導入通路，其與所述第1壓力導入通路連通，將所述第3膜片所承受的所述第1壓力傳遞至所述第1壓力導入通路以及所述第1膜片；以及第4壓力導入通路，其與所述第2壓力導入通路連通，將所述第4膜片所承受的所述第2壓力傳遞至所述第2壓力導入通路以及所述第2膜片，第1壓力傳遞介質封入于所述第1壓力導入通路至所述第3壓力導入通路，第2壓力傳遞介質封入于所述第2壓力導入通路至所述第4壓力導入通路，所述第1壓力傳遞介質能夠將所述第1壓力傳遞至所述第1膜片，所述第2壓力傳遞介質能夠將所述第2壓力傳遞至所述第1膜片和所述第2膜片，且在將所述第1壓力傳遞介質以及所述第2壓力傳遞介質的移動量通過電荷模型化、將所述第1壓力傳遞介質以及所述第2壓力傳遞介質的流速通過電流模型化、將所述第1壓力和所述第2壓力通過電壓模型化、將所述第1膜片～所述第4膜片的柔度通過電容模型化、將所述第1壓力導入通路～所述第4壓力導入通路的流路阻抗通過電阻模型化、利用等效電路表示所述第1壓力、所述第2壓力向所述第1膜片以及所述第2膜片的傳遞時，所述第1壓力的傳遞路徑與所述第2壓力的傳遞路徑對稱。

另外，本發明的傳感器元件的1結構例還具備基準室，其配設于傳遞所述第2壓力的所述絕對壓力測量用或者表壓測量用的第2膜片的與第1主面相反一側的第2主面；以及第5膜片，其被配設成隔著所述基準室而與所述絕對壓力測量用或者表壓測量用的第2膜片對置，所述第1壓力導入通路將所述第1壓力傳遞至所述第5膜片的與和所述基準室相向的第1主面相反一側的第2主面，在利用所述等效電路表示所述第1壓力、所述第2壓力向所述第1膜片、所述第2膜片以及所述第5膜片的傳遞時，所述第1壓力的傳遞路徑與所述第2壓力的傳遞路徑對稱。