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公開番号2024094518
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-10
出願番号2022211112
出願日2022-12-28
発明の名称電子部品、圧力値の検出方法、および電子部品の製造方法
出願人ローム株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類G01L 9/00 20060101AFI20240703BHJP(測定;試験)
要約【課題】第1帯域の圧力値を検出するとともに、第1帯域よりも高い第2帯域の圧力値を検出する。
【解決手段】圧力センサ100は、キャビティ42aと、キャビティ内の圧力とキャビティ外の圧力との差によって変形するメンブレン48と、ASIC30とを備える。メンブレン48は、キャビティ42aと対向する対向部分を含む。対向部分の周縁部と対向部分の中央部とのうちいずれか一方は肉薄部であり、他方は該肉薄部よりも厚い肉厚部である。ASIC30は、肉薄部における第1出力値に基づいて、第1帯域の圧力値を検出する。また、ASIC30は、肉厚部における第2出力値に基づいて、第1帯域よりも高い第2帯域の圧力値を検出する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
キャビティと、
前記キャビティ内の圧力と前記キャビティ外の圧力との差によって変形するメンブレンと、
演算回路とを備え、
前記メンブレンは、前記キャビティと対向する対向部分を含み、
前記対向部分の周縁部と前記対向部分の中央部とのうちいずれか一方は肉薄部であり、他方は該肉薄部よりも厚い肉厚部であり、
前記演算回路は、
前記肉薄部における第１出力値に基づいて、第１帯域の圧力値を検出し、
前記肉厚部における第２出力値に基づいて、前記第１帯域よりも高い第２帯域の圧力値を検出する、電子部品。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記肉薄部は、前記中央部であり、
前記肉厚部は、前記周縁部である、請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
前記演算回路は、
所定条件が成立している場合、前記第１出力値に基づいて前記第１帯域の圧力値を検出し、
前記所定条件が成立していない場合、前記第２出力値に基づいて前記第２帯域の圧力値を検出する、請求項１または請求項２に記載の電子部品。
【請求項４】
前記所定条件は、前記第１出力値が所定値未満であるという条件を含む、請求項３に記載の電子部品。
【請求項５】
前記電子部品は、
前記肉薄部に配置された少なくとも１つの歪みゲージと、
前記肉厚部に配置された少なくとも１つの歪みゲージとを備え、
前記第１出力値は、前記肉薄部に配置された少なくとも１つの歪みゲージに基づく第１電圧値であり、
前記第２出力値は、前記肉厚部に配置された少なくとも１つの歪みゲージに基づく第２電圧値である、請求項１または請求項２に記載の電子部品。
【請求項６】
前記肉薄部に配置された少なくとも１つの歪ゲージは、第１歪ゲージ、第２歪ゲージ、第３歪ゲージ、および第４歪ゲージを含み、
前記第１歪ゲージおよび前記第３歪ゲージが直列に接続された直列回路と、前記第２歪ゲージおよび前記第４歪ゲージが直列に接続された直列回路とが並列に接続されることにより第１ブリッジ回路が構成され、
前記肉厚部に配置された少なくとも１つの歪ゲージは、第５歪ゲージ、第６歪ゲージ、第７歪ゲージ、および第８歪ゲージを含み、
前記第５歪ゲージおよび前記第７歪ゲージが直列に接続された直列回路と、前記第６歪ゲージおよび前記第８歪ゲージが直列に接続された直列回路とが並列に接続されることにより第２ブリッジ回路が構成され、
前記第１電圧値は、前記第１歪ゲージと前記第３歪ゲージとの間と、前記第２歪ゲージと前記第４歪ゲージとの間との電位差であり、
前記第２電圧値は、前記第５歪ゲージと前記第７歪ゲージとの間と、前記第６歪ゲージと前記第８歪ゲージとの間との電位差である、請求項５に記載の電子部品。
【請求項７】
前記電子部品は、さらに、
前記第１ブリッジ回路および前記第２ブリッジ回路に電圧を印可する電圧端子を備える、請求項６に記載の電子部品。
【請求項８】
前記電子部品は、さらに、
前記第１ブリッジ回路および前記第２ブリッジ回路が接地されるためのグランド端子を備える、請求項６に記載の電子部品。
【請求項９】
前記肉厚部の厚さの前記肉薄部の厚さに対する比率は、１．７以上３．０以下である、請求項１または請求項２に記載の電子部品。
【請求項１０】
前記比率は、２．４である、請求項９に記載の電子部品。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電子部品、圧力値の検出方法、および電子部品の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
たとえば、特開２０２２－７１５５２号公報（特許文献１）には、メンブレンを有する圧力センサが開示されている。この圧力センサは、メンブレンの撓みに応じて、外気圧を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－７１５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の圧力センサにおいては、所定の帯域の圧力値を検出する。しかしながら、たとえば、ユーザは、第１帯域の圧力値を検出するとともに、第１帯域よりも高い第２帯域の圧力値を検出したい場合がある。第１帯域とは、たとえば、平地での圧力値（気圧値）の帯域である。また、第２帯域とは、たとえば、海中での圧力値（水圧値）の帯域である。従来の電子部品であれば、第１帯域の圧力値と第２帯域の圧力値とを検出できなかった。
【０００５】
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、第１帯域の圧力値を検出するとともに、第１帯域よりも高い第２帯域の圧力値を検出することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の電子部品は、キャビティと、キャビティ内の圧力とキャビティ外の圧力との差によって変形するメンブレンと、演算回路とを備える。メンブレンは、キャビティと対向する対向部分を含む。対向部分の周縁部と対向部分の中央部とのうちいずれか一方は肉薄部であり、他方は該肉薄部よりも厚い肉厚部である。演算回路は、肉薄部における第１出力値に基づいて、第１帯域の圧力値を検出する。また、演算回路は、肉厚部における第２出力値に基づいて、第１帯域よりも高い第２帯域の圧力値を検出する。
【０００７】
本開示の検出方法は、電子部品による圧力値の検出方法である。電子部品は、キャビティと、キャビティ内の圧力とキャビティ外の圧力との差によって変形するメンブレンとを備える。メンブレンは、キャビティと対向する対向部分を含む。対向部分の周縁部と対向部分の中央部とのうちいずれか一方は肉薄部であり、他方は該肉薄部よりも厚い肉厚部である。検出方法は、肉薄部における第１出力値に基づいて、第１帯域の圧力値を検出することを備える。また、検出方法は、肉厚部における第２出力値に基づいて、第１帯域よりも高い第２帯域の圧力値を検出することを備える。
【０００８】
本開示の製造方法は、基板を準備することと、基板の厚さ方向に延伸する複数の溝を基板に形成することと、複数の溝の基板の内部側の端部に空間を形成することと、複数の溝の基板の外部側の端部を塞ぐことにより、キャビティおよびメンブレンを形成すること、演算回路を設置することとを備える。メンブレンは、キャビティ内の圧力と、キャビティ外の圧力との差によって変形する。メンブレンは、キャビティと対向する対向部分を含む。対向部分の周縁部と対向部分の中央部とのうちいずれか一方は肉薄部であり、他方は該肉薄部よりも厚い肉厚部である。演算回路は、肉薄部における第１出力値に基づいて、第１帯域の圧力値を検出する。また、演算回路は、肉厚部における第２出力値に基づいて、第１帯域よりも高い第２帯域の圧力値を検出する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、第１帯域の圧力値を検出するとともに、第１帯域よりも高い第２帯域の圧力値を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、電子機器の機能ブロック図である。
図２は、圧力センサの断面図である。
図３は、第１実験例のメンブレンの応力分布を示す図である。
図４は、第２実験例のメンブレンの応力分布を示す図である。
図５は、第３実験例のメンブレンの応力分布を示す図である。
図６は、第４実験例のメンブレンの応力分布を示す図である。
図７は、メンブレンの厚さとＭＥＭＳの感度との関係を示す図である。
図８は、本実施の形態のＭＥＭＳの拡大図である。
図９は、ＭＥＭＳの平面図である。
図１０は、ＭＥＭＳなどが有するパッドを説明するための図である。
図１１は、ＭＥＭＳなどが有するパッドを説明するための図である。
図１２は、ＭＥＭＳからの電圧値と圧力センサが検出する圧力値との関係を示す図である。
図１３は、圧力値の検出方法を示すフローチャートである。
図１４は、準備工程を説明するための図である。
図１５は、レジスト配置工程を説明するための図である。
図１６は、溝形成工程を説明するための図である。
図１７は、空間形成工程を説明するための図である。
図１８は、塞ぎ工程を説明するための図である。
図１９は、キャビティ形成工程を説明するための図である。
図２０は、保護膜形成工程を説明するための図である。
図２１は、圧力センサの製造方法の主な処理の流れを示すフローチャートである。
図２２は、第２の実施の形態のレジスト配置工程を説明するための図である。
図２３は、第２の実施の形態の溝形成工程を説明するための図である。
図２４は、第２の実施の形態の空間形成工程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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