專利名稱：物理量檢測(cè)器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種物理量檢測(cè)器及其制造方法，尤其是，涉及一種耐回流焊特性優(yōu)異的物理量檢測(cè)器及其制造方法。
背景技術(shù)：
一直以來，存在一種隔膜式的壓力傳感器等的物理量檢測(cè)器，其具有壓電振子，其作為力檢測(cè)元件而使用；隔膜，其承受壓力(氣體或液體的壓力等)、或通過外力被按壓從而發(fā)生撓曲。例如，在專利文獻(xiàn)I至4中所公開的隔膜式的壓力傳感器由隔膜層、基座層(蓋部)和作為中間層的壓敏元件層構(gòu)成。在壓敏元件層的中 央部處配置有，通過雙音叉振子等而構(gòu)成的壓敏元件。在隔膜層上設(shè)置有一對(duì)用于對(duì)被配置在壓敏元件的壓敏部(振動(dòng)部)的兩端處的一對(duì)基部進(jìn)行固定的支承部，并且所述一對(duì)基部通過粘合劑等接合材料而被一對(duì)支承部固定并支承。當(dāng)承受了被檢測(cè)壓力的隔膜層撓曲并位移時(shí)，該位移將通過隔膜層而被轉(zhuǎn)換為力，并向作為物理量檢測(cè)元件的壓敏元件傳遞，所述壓敏元件的共振頻率將通過由于所傳遞的力而在內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力(牽拉應(yīng)力或壓縮應(yīng)力)，而發(fā)生變化，從而該隔膜式的壓力傳感器對(duì)該共振頻率的變動(dòng)進(jìn)行測(cè)定，進(jìn)而對(duì)所述被檢測(cè)壓力進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)制造壓力傳感器時(shí)，首先對(duì)隔膜層和壓敏元件層進(jìn)行接合，之后對(duì)壓敏元件層和基座層進(jìn)行接合。在專利文獻(xiàn)I中公開了一種使用粘合劑進(jìn)行接合的技術(shù)。在此，當(dāng)用于接合的接合材料與隔膜層、壓敏元件層、基座層之間的熱膨脹系數(shù)不同時(shí)，將產(chǎn)生由于溫度變化而導(dǎo)致的熱變形，并且因?yàn)樵摕嶙冃螐亩鰞?nèi)部應(yīng)力發(fā)生變化。壓敏元件的共振頻率由于該內(nèi)部應(yīng)力的變化而發(fā)生變動(dòng),從而產(chǎn)生對(duì)被測(cè)定應(yīng)力的檢測(cè)精度降低的問題。為了防止這種由于熱變形而導(dǎo)致的壓力檢測(cè)的精度降低，在專利文獻(xiàn)2至4中提出如下方案，即，當(dāng)用水晶基板分別形成隔膜層、基座層、壓敏元件層時(shí)，使接合材料的熱膨脹系數(shù)與水晶的熱膨脹系數(shù)大致相等。由于在將隔膜層、壓敏元件層以及基座層的熱膨脹系數(shù)與接合材料的熱膨脹系數(shù)設(shè)定為大致相同時(shí)，即使被暴露的壓力傳感器所在的環(huán)境氣氛的溫度發(fā)生變化，并隨之產(chǎn)生了各個(gè)部件的膨脹或收縮，接合材料也會(huì)以相同的比例(膨脹率)進(jìn)行膨脹或收縮，因此不會(huì)產(chǎn)生因熱變形而引起的內(nèi)部應(yīng)力，其結(jié)果為，不會(huì)發(fā)生壓力檢測(cè)精度的劣化。然而，當(dāng)將接合材料的熱膨脹系數(shù)設(shè)定為與壓力傳感器的各個(gè)部件的熱膨脹系數(shù)大致相等時(shí)，會(huì)產(chǎn)生如下的問題。當(dāng)將壓力傳感器的各個(gè)部件設(shè)定為水晶時(shí)，因?yàn)樗榻Y(jié)晶材料，因此熱膨脹系數(shù)為約14(ppm/K)，且與被用于接合材料中的通常的PbO(氧化鉛)類低熔點(diǎn)玻璃相比較大。雖然PbO類低熔點(diǎn)玻璃通過混合金屬氧化物等填充物，從而能夠增大熱膨脹系數(shù)以與水晶的熱膨脹系數(shù)相一致，但熔點(diǎn)降低。當(dāng)在使用以此種方式使熱膨脹系數(shù)與水晶相一致從而熔點(diǎn)降低了的低熔點(diǎn)玻璃，對(duì)壓力傳感器的各個(gè)部件進(jìn)行了接合之后，通過回流焊等高溫處理而將該壓力傳感器安裝在電路基板等的安裝基板上時(shí)，對(duì)所述壓敏元件的所述一對(duì)基部和所述隔膜層進(jìn)行接合的低熔點(diǎn)玻璃將發(fā)生再熔融。由于該再熔融，從而所述壓敏元件的所述一對(duì)基部與所述隔膜的所述一對(duì)支承部之間的固定點(diǎn)產(chǎn)生偏移，由此導(dǎo)致所述低熔點(diǎn)玻璃在產(chǎn)生了該偏移的狀態(tài)下再固化。因此，存在如下的問題，即，由于在環(huán)境氣氛的溫度發(fā)生變化且隨之產(chǎn)生了各個(gè)部件的膨脹或收縮時(shí)所產(chǎn)生的熱變形的程度(水平)，與所述再熔融前的熱變形相比較產(chǎn)生差異，從而產(chǎn)生于壓敏元件中的內(nèi)部應(yīng)力將因該熱變形的差而發(fā)生變化，因此成為在應(yīng)當(dāng)檢測(cè)出的壓力值中產(chǎn)生漂移等的變動(dòng)的原因。專利文獻(xiàn)I :日本特開2008-275445號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開2010-117342號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :日本特開2010-164500號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4 :日本特開2010-164362號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是為了解決上述課題而實(shí)施的，其目的在于，提供一種減少由于回流焊等高溫處理而產(chǎn)生壓力檢測(cè)值的漂移的現(xiàn)象的、物理量檢測(cè)器及其制造方法。而且，目的在于，提供一種能夠防止因由于溫度變化而導(dǎo)致的壓敏元件的熱變形所引起的內(nèi)部應(yīng)力的變動(dòng)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的壓力檢測(cè)的物理量檢測(cè)器及其制造方法。而且，目的在于，提供一種考慮到回流焊等高溫處理對(duì)接合材料的再熔融和熱膨脹系數(shù)的影響程度，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的壓力檢測(cè)的物理量檢測(cè)器及其制造方法。而且，目的在于，提供一種能夠通過接合材料而良好地對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行接合的物理量檢測(cè)器的制造方法。本發(fā)明是為了解決上述課題的至少一部分而被實(shí)施的，并且能夠作為以下的方式或應(yīng)用例而實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用例I一種物理量檢測(cè)器，其特征在于，具備壓敏元件，其包括一對(duì)基部，和被配置在所述一對(duì)基部之間的壓敏部；隔膜，其包括具備通過第二接合材料而與所述一對(duì)基部接合的一對(duì)支承部的可撓部，和對(duì)所述可撓部的邊緣進(jìn)行支承的支承框部；固定部，其上通過第一接合材料而固定有所述支承框部，另外，所述第二接合材料的熔點(diǎn)高于所述第一接合材料的熔點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明，由于使用第一接合材料而使隔膜的支承框部和固定部接合在一起，并使用第二接合材料而使隔膜的一對(duì)支承部和壓敏元件的一對(duì)基部接合在一起，并且第二接合材料的熔點(diǎn)高于第一接合材料的熔點(diǎn)，因此在對(duì)制造后的物理量檢測(cè)器進(jìn)行回流焊等高溫處理時(shí)，能夠減少第二接合材料的再熔融，從而能夠減少因由于第二接合材料的再熔融而導(dǎo)致的壓敏元件的熱變形所引起的內(nèi)部應(yīng)力的變動(dòng)，由此減少產(chǎn)生檢測(cè)值的漂移的情況。應(yīng)用例2如應(yīng)用例I所述的物理量檢測(cè)器，其特征在于，所述第一接合材料的熱膨脹系數(shù)與通過所述第一接合材料而被接合的部分的熱膨脹系數(shù)大致相等。
由于對(duì)于通過第一接合材料而被接合的部分而言，與因第一接合材料的再熔融而導(dǎo)致的壓力檢測(cè)值的漂移的影響相比，因第一接合材料與通過該第一接合材料而被接合的部分之間的熱膨脹系數(shù)的偏差而導(dǎo)致的壓力檢測(cè)值的漂移的影響較大，因此通過采用上述結(jié)構(gòu)，從而能夠進(jìn)一步減少由于溫度變化而導(dǎo)致的檢測(cè)值的變動(dòng)，由此能夠提高檢測(cè)值的精度。應(yīng)用例3如應(yīng)用例I或2所述的物理量檢測(cè)器，其特征在于，所述第一接合材料與通過該第一接合材料而被接合的部分之間的熱膨脹系數(shù)之差的絕對(duì)值小于，所述第二接合材料與通過該第二接合材料而被接合的部分之間的熱膨脹系數(shù)之差的絕對(duì)值。
根據(jù)本發(fā)明，由于能夠使第一接合材料的熱膨脹系數(shù)更接近于，通過第一接合材料而被接合的部分的熱膨脹系數(shù)，因此能夠進(jìn)一步減小由于溫度變化而導(dǎo)致的檢測(cè)值的漂移，從而能夠提聞檢測(cè)值的精度。應(yīng)用例4如應(yīng)用例I至3中任一例所述的物理量檢測(cè)器，其特征在于，包括具備所述固定部的功能的基座，所述基座和所述隔膜以覆蓋所述壓敏元件的方式而被層疊。根據(jù)本發(fā)明，在所述物理量檢測(cè)器包括具備所述固定部的功能的基座，且形成所述基座和所述隔膜以覆蓋所述壓敏元件的方式而被層疊的三層結(jié)構(gòu)時(shí)，也能夠減少由壓敏元件的熱變形而引起的內(nèi)部應(yīng)力的變動(dòng)，從而減少產(chǎn)生檢測(cè)值的漂移的情況，由此提高檢測(cè)值的精度。應(yīng)用例5如應(yīng)用例I至3中任一例所述的物理量檢測(cè)器，其特征在于，包括框部，其包圍所述壓敏元件；連接部，其對(duì)該框部和所述壓敏元件進(jìn)行連結(jié)，所述框部具備所述固定部的功倉(cāng)泛。根據(jù)本發(fā)明，在所述物理量檢測(cè)器包括包圍所述壓敏元件的框部、以及對(duì)該框部和所述壓敏元件進(jìn)行連結(jié)的連接部，并且所述框部具備所述固定部的功能時(shí)，也能夠減少由壓敏元件的熱變形而引起的內(nèi)部應(yīng)力的變動(dòng)，從而減少產(chǎn)生檢測(cè)值的漂移的情況，由此提高檢測(cè)值的精度。應(yīng)用例6如應(yīng)用例5所述的物理量檢測(cè)器，其特征在于，所述隔膜、所述框部和基座以覆蓋所述壓敏元件的方式而被層疊，所述框部使用所述第一接合材料而被接合在與該框部對(duì)置的所述基座的接合部上。根據(jù)本發(fā)明，在形成所述隔膜、所述框部和基座以覆蓋所述壓敏元件的方式而被層疊的三層結(jié)構(gòu)時(shí)，也能夠減少由壓敏元件的熱變形而引起的內(nèi)部應(yīng)力的變動(dòng)，從而減少產(chǎn)生檢測(cè)值的漂移的情況，由此提高檢測(cè)值的精度。應(yīng)用例7如應(yīng)用例I至6中任一例所述的物理量檢測(cè)器，其特征在于，通過所述第一接合材料而接合的部分為水晶，所述第一接合材料的熱膨脹系數(shù)大于所述第二接合材料的熱膨脹系數(shù)。由于水晶的熱膨脹系數(shù)較大，因此通過使第一接合材料的熱膨脹系數(shù)大于第二接合材料，從而能夠縮小第一接合材料與通過該第一接合材料而被接合的部分之間的熱膨脹系數(shù)的差，而且，通過使第二接合材料的熔點(diǎn)高于第一接合材料的熔點(diǎn)，從而能夠在向基板安裝時(shí)進(jìn)行加熱之際，降低第二接合材料的再熔融，因此能夠整體地抑制檢測(cè)值的漂移，由此提高檢測(cè)值的精度。應(yīng)用例8如應(yīng)用例I至7中任一例所述的物理量檢測(cè)器，其特征在于，所述第二接合材料為玻璃材料。根據(jù)本發(fā)明，通過使用玻璃材料以作為第二接合材料，從而能夠使第二接合材料的熔點(diǎn)高于，在向基板安裝時(shí)進(jìn)行加熱之際的溫度。應(yīng)用例9
如應(yīng)用例8所述的物理量檢測(cè)器，其特征在于，所述玻璃材料含有金屬微粒。根據(jù)本發(fā)明，通過對(duì)玻璃材料中所含有的金屬微粒的量進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而能夠?qū)θ埸c(diǎn)和熱膨脹系數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。應(yīng)用例10一種物理量檢測(cè)器的制造方法，其特征在于，為應(yīng)用例I至9中任一例所述的物理量檢測(cè)器的制造方法，并且，所述第二接合材料的熔點(diǎn)高于，所述物理量檢測(cè)器向基板被安裝時(shí)的加熱溫度。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)在物理量檢測(cè)器向基板安裝時(shí)進(jìn)行加熱之際，能夠防止第二接合材料的再熔融，能夠壓制因由于第二接合材料的再熔融而導(dǎo)致的壓敏元件的熱變形所引起的內(nèi)部應(yīng)力的變動(dòng)，從而防止檢測(cè)值的漂移，由此實(shí)現(xiàn)高精度的物理量的檢測(cè)。應(yīng)用例11一種物理量檢測(cè)器的制造方法，其特征在于，所述物理量檢測(cè)器具備壓敏元件，其包括一對(duì)基部，和被配置在所述一對(duì)基部之間的壓敏部；隔膜，其包括具備通過第二接合材料而與所述一對(duì)基部相接合的一對(duì)支承部的可撓部，和對(duì)所述可撓部的邊緣進(jìn)行支承的支承框部；固定部，其上通過第一接合材料而固定有所述支承框部，其中，所述第一接合材料具有低于所述第二接合材料的熔點(diǎn)的熔點(diǎn)，所述物理量檢測(cè)器的制造方法包括將所述第二接合材料涂布在所述隔膜的一對(duì)所述支承部上的工序；對(duì)被涂布在一對(duì)所述支承部上的所述第二接合材料進(jìn)行預(yù)燒成的工序；以厚于所述第二接合材料的厚度的方式將所述第一接合材料涂布在，所述隔膜中的設(shè)置有所述支承部的主面?zhèn)鹊乃鲋С锌虿可系墓ば?；?duì)被涂布在所述支承框部上的所述第一接合材料進(jìn)行預(yù)燒成的工序；將所述第一接合材料加熱到所述第一接合材料的熔點(diǎn)以上且小于所述第二接合材料的熔點(diǎn)，從而使用所述第一接合材料而將所述隔膜的所述支承框部和所述固定部接合在一起的第一接合工序；在使所述第二接合材料與所述壓敏元件的所述一對(duì)基部接觸的狀態(tài)下，加熱到所述第二接合材料的熔點(diǎn)以上，從而使用所述第二接合材料而將所述隔膜的一對(duì)所述支承部和所述壓敏元件的所述一對(duì)基部接合在一起的第二接合工序。根據(jù)本發(fā)明，由于第二接合材料的熔點(diǎn)高于第一接合材料的熔點(diǎn)，因此在物理量檢測(cè)器的制造后所實(shí)施的回流焊等的高溫處理中，能夠防止第二接合材料的再熔融，從而能夠抑制由壓敏元件的熱變形而引起的內(nèi)部應(yīng)力的變動(dòng)。而且，由于通過使涂布第一接合材料的厚度厚于第二接合材料，從而首先低熔點(diǎn)的第一接合材料在與接合部位接觸的狀態(tài)下熔融而實(shí)施接合，接下來高熔點(diǎn)的第二接合材料熔融而實(shí)施接合，因此能夠避免如下的問題點(diǎn)，即，低熔點(diǎn)的第一接合材料在不與接合部位接觸的狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間暴露于熔點(diǎn)以上的溫度中而結(jié)晶化，從而無法實(shí)施接合。應(yīng)用例12如應(yīng)用例11所述的物理量檢測(cè)器的制造方法，其特征在于，在所述第一接合工序中，通過使被涂布在所述隔膜的所述支承框部上并被預(yù)燒成了的所述第一接合材料、與包圍所述壓敏部且具有所述固定部的功能的框部接觸，并加熱到所述第一接合材料的熔點(diǎn)以上且小于所述第二接合材料的熔點(diǎn)，從而使用所述第一接合材料而將所述支承框部和所述框部接合在一起。根據(jù)本發(fā)明，由于通過改變涂布第一接合材料和第二接合材料的厚度，從而首先 低熔點(diǎn)的第一接合材料在與框部接觸的狀態(tài)下熔融接合，接下來高熔點(diǎn)的第二接合材料與壓敏元件的一對(duì)基部接觸并熔融接合，因此能夠避免如下的問題點(diǎn)，即，低熔點(diǎn)的第一接合材料在不與框部接觸的狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間暴露于熔點(diǎn)以上的溫度中，從而結(jié)晶化并無法接合。


圖I為本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的壓力傳感器的展開立體圖。圖2為對(duì)該實(shí)施方式所涉及的壓力傳感器的動(dòng)作進(jìn)行說明的模式剖視圖。圖3為表示對(duì)應(yīng)于低熔點(diǎn)玻璃中所含有的填充物的量的、熔點(diǎn)與熱膨脹系數(shù)之間的關(guān)系的曲線圖的一個(gè)示例。圖4為對(duì)在隔膜層上預(yù)燒成第一接合材料以及第二接合材料的順序進(jìn)行說明的圖。圖5為對(duì)使所預(yù)燒成的第一接合材料以及第二接合材料熔融，從而將隔膜層和壓敏元件層接合在一起的順序進(jìn)行說明的圖。圖6為第二實(shí)施方式所涉及的壓力傳感器的側(cè)剖視圖。圖7為圖6所示的壓力傳感器的沿A-A線的剖視圖。圖8為第三實(shí)施方式所涉及的壓力傳感器的側(cè)剖視圖。圖9為改變例所涉及的壓力傳感器的展開立體圖。圖10(a)至圖10(c)為表示使用了 AT切割振子以作為壓敏部時(shí)的其他改變例所涉及的壓力傳感器的圖，其中，圖10(a)為該壓力傳感器的分解立體圖，圖10(b)為該壓力傳感器的模式剖視圖，圖10(c)為該壓力傳感器所具備的壓敏元件層的俯視圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)將本發(fā)明所涉及的物理量檢測(cè)器應(yīng)用于壓力傳感器時(shí)的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。圖I為第一實(shí)施方式所涉及的壓力傳感器的展開立體圖，圖2為對(duì)壓力傳感器的動(dòng)作進(jìn)行說明的模式剖視圖。另外，在圖I中省略了接合材料的圖示。如圖I所示，壓力傳感器I具備壓敏元件層10 ;以氣密密封的方式分別覆蓋壓敏元件層10的一個(gè)主平面?zhèn)纫约傲硪粋€(gè)主平面?zhèn)鹊母裟?對(duì)應(yīng)于“隔膜”)20和基座層(對(duì)應(yīng)于“基座”)30。上述各個(gè)層10、20、30以水晶基板為基材。
壓敏元件層10具有在中央部處作為壓敏元件的雙音叉元件106、和包圍其周圍的框型的框部108。在本實(shí)施方式中，框部108對(duì)應(yīng)于“固定部”。雙音叉元件106具有作為壓敏部的一對(duì)平行的柱狀梁16a、和與兩個(gè)柱狀梁16a的兩端相連接的一對(duì)基部16b。雙音叉元件106為，當(dāng)對(duì)柱狀梁16a施加牽拉應(yīng)力或壓縮應(yīng)力時(shí)，其共振頻率發(fā)生變化的頻率變化型的壓敏元件，且為所謂的雙音叉型的壓電振子?？虿?08通過從各個(gè)基部16b起在與柱狀梁16a正交的方向上延伸的一對(duì)梁狀的連接部Iio而與雙音叉元件106相連接。在雙音叉元件106上設(shè)置有未圖示的激勵(lì)電極、和從該激勵(lì)電極起延伸的引出電極(引線電極)，并且所述引出電極經(jīng)由連接部110而向框部108被引出。 隔膜層20在一個(gè)主平面?zhèn)染哂谐惺鼙粶y(cè)定壓力的受壓面204。受壓面204為具有可撓性的可撓部，并且在承受來自外部的被測(cè)定壓力時(shí)發(fā)生撓曲變形。在受壓面204的邊緣形成有框型的支承框部206，并且該支承框部206被配置為，與所述壓敏元件層10的所述框部108對(duì)置。在隔膜層20的另一個(gè)主平面?zhèn)惹页蔀槭軌好?04的背面?zhèn)鹊姆忾]側(cè)的主平面上，設(shè)置有一對(duì)支承部210，所述一對(duì)支承部210用于固定雙音叉元件106的一對(duì)基部16b，并通過受壓面204的撓曲變形而將受壓面204所承受的被測(cè)定壓力轉(zhuǎn)換為力，且向雙音叉元件106傳遞。隔膜層20的各個(gè)支承部210與雙音叉元件106的各個(gè)基部16b通過第二接合材料50而相接合。而且，隔膜層20的另一個(gè)主平面?zhèn)鹊闹С锌虿?06與壓敏元件10的一個(gè)主平面?zhèn)鹊目虿?08通過第一接合材料40而相接合。在本實(shí)施方式中，第一接合材料40和第二接合材料50使用含有金屬微粒的低熔點(diǎn)玻璃。而且，在第一接合材料40和第二接合材料50中，金屬微粒的含量有所不同。在本實(shí)施方式中，使用PbO(氧化鉛)以作為使接合材料含有的金屬微粒。另外，所含有的金屬微粒并不限定于PbO，也可以為，例如鈦、鉍、氧化銀等。而且，在將第一接合材料40以及第二接合材料50分別涂布在接合部上時(shí)，使用在有機(jī)溶劑中溶解而成為膏狀材料的材料。圖3為表示對(duì)應(yīng)于低熔點(diǎn)玻璃所含有的填充物(金屬微粒)的量的、熔點(diǎn)(°C )與熱膨脹系數(shù)(ppm/κ)之間的關(guān)系的曲線圖的一個(gè)示例。如圖3所示，例如，在填充物相對(duì)于低熔點(diǎn)玻璃的含量較少且熔點(diǎn)為330°C時(shí)，熱膨脹系數(shù)為稍大于10ppm/K的程度。另一方面，當(dāng)增大填充物相對(duì)于低熔點(diǎn)玻璃的含量從而使熔點(diǎn)成為252°C時(shí)，熱膨脹系數(shù)為13ppm/K。以此種方式，越增大填充物相對(duì)于低熔點(diǎn)玻璃的含量，則熔點(diǎn)越降低且熱膨脹系數(shù)越增大。利用這樣的關(guān)系，從而能夠通過調(diào)節(jié)使低熔點(diǎn)玻璃含有的填充物的量，來調(diào)節(jié)低熔點(diǎn)玻璃的熔點(diǎn)以及熱膨脹系數(shù)。在本實(shí)施方式中，將第二接合材料50的熔點(diǎn)設(shè)定為320°C，熱膨脹系數(shù)設(shè)定為llppm/K。由于將壓力傳感器I安裝在電路基板等安裝基板上時(shí)的回流焊的溫度為270°C左右，因此通過將第二接合材料50的熔點(diǎn)設(shè)定為320°C，從而第二接合材料50不會(huì)由于回流焊而發(fā)生再熔融。由于雙音叉元件106易受到由熱變形所引起的內(nèi)部應(yīng)力的變化的影響，從而易發(fā)生壓力檢測(cè)值的漂移，因此通過防止將雙音叉元件106與隔膜層20接合在一起的第二接合材料50的再熔融，從而能夠防止壓力檢測(cè)值的漂移，由此實(shí)現(xiàn)高精度的壓力檢測(cè)。S卩，由于對(duì)所述壓敏元件的所述一對(duì)基部和所述隔膜層進(jìn)行接合的低熔點(diǎn)玻璃的熔點(diǎn)溫度為320°C，因此當(dāng)將加熱溫度設(shè)定為270°C，并通過回流焊而將本發(fā)明所涉及的壓力傳感器安裝在電路基板上時(shí)，所述低熔點(diǎn)玻璃不會(huì)發(fā)生熔融。因而，能夠防止所述壓敏元件的所述一對(duì)基部與所述隔膜層的所述一對(duì)支承部之間的固定點(diǎn)，由于低熔點(diǎn)玻璃的熔融而發(fā)生偏移的情況。因此，在本發(fā)明所涉及的壓力傳感器中，由于在環(huán)境氣氛的溫度發(fā)生變化且隨之產(chǎn)生了各個(gè)部件的膨脹或收縮時(shí)所產(chǎn)生的熱變形的程度(水平)，在壓力傳感器的制造時(shí)和回流焊后不會(huì)產(chǎn)生差別，因此發(fā)揮了能夠防止如下問題的優(yōu)異效果，所述問題為，在具有如現(xiàn)有技術(shù)這種結(jié)構(gòu)的壓力傳感器中成為了課題的、因所述 回流焊而在壓敏元件中產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力的變化，導(dǎo)致應(yīng)當(dāng)檢測(cè)出的壓力值產(chǎn)生漂移等變動(dòng)的問題。另外，上述的第二接合材料50的熔點(diǎn)以及熱膨脹系數(shù)的值只不過為一個(gè)示例。只要對(duì)使低熔點(diǎn)玻璃含有金屬微粒的量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使第二接合材料50的熔點(diǎn)在不會(huì)成為回流焊溫度以下的范圍內(nèi)降低，且增大熱膨脹系數(shù)以使第二接合材料50的熱膨脹系數(shù)更接近于水晶的熱膨脹系數(shù)，便能夠進(jìn)一步減小壓力檢測(cè)值的漂移。另一方面,在本實(shí)施方式中,將第一接合材料40的熔點(diǎn)設(shè)定為260°C,熱膨脹系數(shù)設(shè)定為13ppm/K。由于第一接合材料40與第二接合材料50相比,增大了混合的金屬微粒的量，因此與第二接合材料50相比，熔點(diǎn)降低且熱膨脹系數(shù)增大。水晶的熱膨脹系數(shù)在Z切割基板(Z軸(光學(xué)軸)與主平面正交的基板)、或者、水晶基板中，于從室溫到120°C的溫度范圍內(nèi)，為約14ppm/K，所述Z切割基板為，在音叉型的壓電振子中被普遍使用的、包含X軸(電軸)和Y軸(機(jī)械軸)在內(nèi)的平面與主平面平行的基板，所述水晶基板為，以所述Z切割基板以水晶的X軸為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)了幾度所得到的切割角而被切割出，從而使表示音叉型的壓電振子的頻率溫度特性的、向上凸出的二次曲線的峰值溫度(頂點(diǎn)溫度)處于使用溫度范圍的中間的水晶基板。根據(jù)從本申請(qǐng)發(fā)明人所實(shí)施的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果而得到的見解，可確認(rèn)如下內(nèi)容，即，當(dāng)使熱膨脹系數(shù)在±lppm/K以內(nèi)的范圍內(nèi)相一致時(shí)，較為有效。而且，也明確了如下內(nèi)容，即，當(dāng)需要更高的檢測(cè)精度時(shí)，優(yōu)選使熱膨脹系數(shù)在±0. lppm/K以內(nèi)的范圍內(nèi)相一致。由于通過第一接合材料40而被接合的壓敏元件層10的一個(gè)主平面?zhèn)鹊目虿?08的面積(隔膜層20的另一個(gè)主平面?zhèn)鹊闹С锌虿?06的面積)大于，通過第二接合材料50而被接合的壓敏元件層10的基部16b的面積(隔膜層20的支承部210的面積)，因此，對(duì)于壓力檢測(cè)精度的降低而言，與由于回流焊而導(dǎo)致的再熔融的影響相比，由于第一接合材料40與通過該第一接合材料40而被接合的部分之間的熱膨脹系數(shù)的偏差而產(chǎn)生的影響更大。因此，對(duì)于第一接合材料40而言，即使熔點(diǎn)變得低于回流焊溫度，從而在回流焊等的高溫處理時(shí)存在發(fā)生再熔融的可能性，也優(yōu)先使熱膨脹系數(shù)與水晶相一致。由此，能夠減少由于溫度變化而導(dǎo)致的壓力檢測(cè)值的漂移，從而能夠提高壓力檢測(cè)值的精度。如上文所述，由于在壓敏元件層10以及隔膜層20以水晶基板為基材時(shí)，對(duì)于受到因接合材料的再熔融而導(dǎo)致的壓力檢測(cè)值的漂移的影響較大的、支承部210與基部16b之間的接合，使用熱膨脹系數(shù)較小但熔點(diǎn)較高的第二接合材料50，而對(duì)于受到由于熱膨脹系數(shù)的偏差而產(chǎn)生的影響較大的、壓敏元件層10的框部108與隔膜層20的支承框部206之間的接合，使用熱膨脹系數(shù)較大且熔點(diǎn)較低的第一接合材料40，從而能夠在整體上提高壓力檢測(cè)值的精度。以此種方式，通過分開使用熔點(diǎn)和熱膨脹系數(shù)有所不同的兩種接合材料，從而能夠提供一種防止由于溫度變化而導(dǎo)致的壓力檢測(cè)精度的降低，且不會(huì)由于回流焊等的高溫處理而產(chǎn)生壓力檢測(cè)值的漂移的壓力傳感器I。
另外，在將壓敏元件層10以及隔膜層20的基材設(shè)定為水晶基板以外的基材時(shí)，對(duì)于熱膨脹系數(shù)而言，通過使第一接合材料40與通過第一接合材料40而被接合的部分(支承框部206、框部108)之間的熱膨脹系數(shù)之差的絕對(duì)值小于，第二接合材料50與通過第二接合材料50而被接合的部分(支承部210、基部16b)之間的熱膨脹系數(shù)之差的絕對(duì)值，從而可得到與上述相同的效果?；鶎?0為用于對(duì)收納雙音叉元件106的內(nèi)部空間S進(jìn)行密封的部件?；鶎?0被配置為，覆蓋壓敏元件層10的另一個(gè)主平面?zhèn)?。在基座?0的壓敏元件層10側(cè)的主平面上，形成有用于形成內(nèi)部空間S的凹部302。以包圍凹部302的方式而設(shè)置有框型的外周框部304。該外周框部304通過第一接合材料40而與壓敏元件層10的另一個(gè)主平面?zhèn)鹊目虿?08相接合，從而該外周框部304被用作為接合部。在本實(shí)施方式中，隔膜層20、壓敏元件層10的框部108和基座層30構(gòu)成了容器，而且，內(nèi)部空間S由被隔膜層20、壓敏元件層10的框部108和基座層30包圍的空間構(gòu)成。在基座層30的中央部處設(shè)置有在厚度方向上貫穿的密封孔306。該密封孔306是為了將內(nèi)部空間S設(shè)定為真空而使用的。在此，由于通過第一接合材料40而被接合的壓敏元件層10的另一個(gè)主平面?zhèn)鹊目虿?08的面積(基座層30的外周框部304的面積)大于，通過第二接合材料50而被接合的壓敏元件層10的基部16b的面積(隔膜層20的支承部210的面積)，因此，如上文所述，與由于第一接合材料40的再熔融而導(dǎo)致的壓力檢測(cè)值的漂移的影響相比，由于第一接合材料40與通過該第一接合材料40而被接合的部分之間的熱膨脹系數(shù)的偏差而導(dǎo)致的壓力檢測(cè)值的漂移的影響更大。因此，在對(duì)基座層30的外周框部304和壓敏元件層10的另一個(gè)主平面?zhèn)鹊目虿?08進(jìn)行接合時(shí)，通過使用雖然熔點(diǎn)較低從而在回流焊等的高溫處理時(shí)存在發(fā)生再熔融的可能性，但卻使熱膨脹系數(shù)與水晶相一致的第一接合材料40，從而能夠減少由于溫度變化而產(chǎn)生的壓力檢測(cè)值的漂移，由此能夠提高壓力檢測(cè)值的精度。另外，在將壓敏兀件層10以及基座層30的基材設(shè)定為水晶基板以外的基材時(shí)，對(duì)于熱膨脹系數(shù)而言，通過使第一接合材料40與通過第一接合材料40而被接合的部分(外周框部304、框部108)之間的熱膨脹系數(shù)之差的絕對(duì)值小于，第二接合材料50與通過第二接合材料50而被接合的部分(支承部210、基部16b)之間的熱膨脹系數(shù)之差的絕對(duì)值，從而可得到相同的效果。另外，雖然未圖示，但是在露出于基座層30的外部的表面上設(shè)置有電極端子，并且該端子通過未圖示的導(dǎo)電布線而在與雙音叉元件106之間進(jìn)行信號(hào)的輸入輸出。以上述方式而被構(gòu)成的壓力傳感器I為如下的傳感器，即，內(nèi)部被氣密性密封，并被保持為真空狀態(tài)，從而對(duì)絕對(duì)壓力進(jìn)行檢測(cè)的傳感器。在此，參照?qǐng)D2對(duì)壓力傳感器I的基本動(dòng)作進(jìn)行說明。如圖2所示，在壓力傳感器I中，當(dāng)受到來自外部的壓力時(shí)，隔膜層20的受壓面204將向箭頭標(biāo)記A方向撓曲。通過該隔膜層20的受壓面204的撓曲，從而隔膜層20的各個(gè)支承部210向彼此間的間隔擴(kuò)大的箭頭標(biāo)記B方向位移。由此，因?yàn)樵谝钥缃痈鱾€(gè)支承部210之間的狀態(tài)而被接合的雙音叉元件106的壓敏部、即柱狀梁16a上，向箭頭標(biāo)記B方向施加有牽拉力而發(fā)生位移，從而產(chǎn)生了牽拉應(yīng)力，所以雙音叉元件106的共振頻率升高。另一方面，在來自外部的壓力低于壓力傳感器I內(nèi)部的真空狀態(tài)時(shí)，隔膜層20的受壓面204向箭頭標(biāo)記A的相反側(cè)的方向撓曲，從而各個(gè)支承部210向彼此間的間隔縮窄的、箭頭標(biāo)記B的相反側(cè)的方向位移。由此，由于在雙音叉元件106上施加有壓縮力而發(fā)生位移，從而產(chǎn)生了壓縮應(yīng)力，所以雙音叉元件106的共振頻率降低。 雙音叉元件106與未圖示的振蕩電路電連接，并通過由該振蕩電路供給的交流電壓而以固有的共振頻率振動(dòng)。所述振蕩電路輸出表示雙音叉元件106的共振頻率的電信號(hào)，并且未圖示的運(yùn)算單元根據(jù)由該信號(hào)所表示的共振頻率的變化而對(duì)壓力進(jìn)行計(jì)算。相對(duì)于所施加的力，雙音叉元件106的共振頻率的變化較大，從而能夠以高靈敏度對(duì)壓力進(jìn)行檢測(cè)。即，由于雙音叉型壓電振子與使用了 AT切割水晶的厚度切變振子等相比，由在壓敏部(柱狀梁)上產(chǎn)生的拉伸長(zhǎng)或壓縮應(yīng)力所引起的共振頻率的變化極大，從而共振頻率的可變幅度較大，因此在如對(duì)微小的物理量的差(壓力差)進(jìn)行檢測(cè)這樣的、分解能力優(yōu)異的力傳感器中，為優(yōu)選的壓敏元件。接下來，參照?qǐng)D4以及圖5對(duì)壓力傳感器I的制造方法的一個(gè)示例進(jìn)行說明。首先，參照?qǐng)D4對(duì)在隔膜層20上預(yù)燒成第二接合材料50以及第一接合材料40的順序進(jìn)行說明。在圖4的各個(gè)工序的(a)中圖示了隔膜層20的模式剖視圖，(b)中圖示了從另一個(gè)主平面?zhèn)扔^察隔膜層20時(shí)的俯視圖。另外，隔膜層20通過光刻技術(shù)、蝕刻技術(shù)或噴砂法等的加工方法而形成。首先，使用印網(wǎng)掩膜(screen mask) A，將溶解在有機(jī)溶劑中而成為膏狀的第二接合材料50涂布在隔膜層20的一對(duì)支承部210的表面上(工序I)。接下來，以390°C左右的溫度對(duì)第二接合材料50進(jìn)行預(yù)燒成。此時(shí)，有機(jī)成分從第二接合材料50中揮發(fā)(工序2)。接下來，使用印網(wǎng)掩膜B，以厚于第二接合材料50的方式將溶解在有機(jī)溶劑中而成為膏狀的第一接合材料40涂布在，隔膜層20的另一個(gè)主平面?zhèn)鹊闹С锌虿?06上(工序3)。接下來，以290°C對(duì)第一接合材料40進(jìn)行預(yù)燒成(工序4)。接下來，參照?qǐng)D5對(duì)使所預(yù)燒成的第一接合材料40以及第二接合材料50熔融，從而將隔膜層20和壓敏元件層10接合在一起的順序進(jìn)行說明。圖5中的各個(gè)工序所示的圖為隔膜層20的模式剖視圖。首先，使隔膜層20上的被預(yù)燒成的第一接合材料40、與壓敏元件層10的框部108接觸。然后，以第一接合材料40的熔點(diǎn)(260°C )以上且小于第二接合材料50的熔點(diǎn)(3200C )的溫度，例如280°C的溫度，加熱十分鐘左右，以使第一接合材料40熔融，從而由第一接合材料40將隔膜層20的支承框部206和壓敏元件層10的框部108接合在一起(工序5，第一接合工序)。
由于在工序5中第一接合材料40熔融，因此隔膜層20的第二接合材料50與壓敏元件層10的基部16b接觸。在該狀態(tài)下以第二接合材料50的熔點(diǎn)(320°C )以上的溫度，例如330°C的溫度，加熱十分鐘左右，以使第二接合材料50熔融，從而由第二接合材料50將隔膜層20的支承部210和壓敏元件層10的基部16b接合在一起(工序6，第二接合工序)。通過如上述那樣的壓力傳感器I的制造方法，從而首先低熔點(diǎn)的第一接合材料40在與壓敏元件層10接觸的狀態(tài)下熔融而實(shí)施接合，接下來高熔點(diǎn)的第二接合材料50與壓敏元件層10接觸并熔融從而實(shí)施接合。因此，能夠避免如下的問題，即，低熔點(diǎn)的第一接合材料40在不與壓敏元件層10接觸的狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間暴露于熔點(diǎn)以上的溫度中而結(jié)晶化，從而無法實(shí)施接合的問題。另外，此后實(shí)施的壓敏元件層10與基座層30之間的、通過第一接合材料40而實(shí)施的接合，能夠通過組合所述第三工序以及第六工序組合來實(shí)施，所述第三工序以及第六工序?yàn)?，用于利用第一接合材?0將壓敏元件層10和隔膜層20接合在一起的工序。接下來，對(duì)第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖6為第二實(shí)施方式所涉及的壓力傳 感器IA的側(cè)剖視圖，圖7為圖6所示的壓力傳感器IA的沿A-A線的剖視圖。在這些圖中對(duì)與第一實(shí)施方式中所說明的結(jié)構(gòu)相同的部分標(biāo)記相同的符號(hào)，且省略其說明。第二實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于，第二實(shí)施方式所涉及的壓力傳感器IA不具有第一實(shí)施方式中所說明的包圍雙音叉元件106的框部108、和對(duì)該框部108和雙音叉元件106進(jìn)行連接的連接部110。因此，雖然在第一實(shí)施方式中，框部108與“固定部”相對(duì)應(yīng)，并以隔著壓敏元件層10的方式，使用第一接合材料40而將隔膜層20的支承框部206和與該支承框部206對(duì)置的基座層30的外周框部304接合在一起，從而形成三層結(jié)構(gòu)，但在第二實(shí)施方式中，基座層30與“固定部”相對(duì)應(yīng)，并使用第一接合材料40而將隔膜層20的支承框部206和與該支承框部206對(duì)置的基座層30的外周框部304接合在一起，從而形成兩層結(jié)構(gòu)。在第二實(shí)施方式中，隔膜層20和基座層30構(gòu)成了容器，并且內(nèi)部空間S由被隔膜層20和基座層30包圍的空間構(gòu)成。作為壓力傳感器IA的制造方法，可以使用與第一實(shí)施方式相同的方法。但是，在第二實(shí)施方式中的與第一實(shí)施方式的圖5所示的工序5相對(duì)應(yīng)的工序中，當(dāng)在使隔膜層20的一個(gè)主平面朝向上方的狀態(tài)下，通過第一接合材料40而使隔膜層20的支承框部206與基座層30的外周框部304接觸時(shí)，由于在第二實(shí)施方式中，在雙音叉元件106的四周不存在框部，因此無法事先將雙音叉元件106支承在內(nèi)部空間S內(nèi)。因此，在第二實(shí)施方式中，只需在使隔膜層20的另一個(gè)主平面朝向上方的狀態(tài)下，將雙音叉元件106的一對(duì)基部16b載置于隔膜層20的一對(duì)支承部210上，且將基座層30的外周框部304載置于隔膜層20的支承框部206上，再實(shí)施工序5以后的工序即可。其他的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式相同。接下來，對(duì)第三實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖8為第三實(shí)施方式所涉及的壓力傳感器IB的側(cè)剖視圖。在該圖中，對(duì)與上述的實(shí)施方式中所說明的結(jié)構(gòu)相同的部分標(biāo)記相同符號(hào)，且省略其說明。第三實(shí)施方式所涉及的壓力傳感器IB與第二實(shí)施方式所涉及的壓力傳感器IA的不同點(diǎn)在于，相對(duì)于第二實(shí)施方式所涉及的壓力傳感器IA為絕對(duì)壓力計(jì)，第三實(shí)施方式所涉及的壓力傳感器IB為相對(duì)壓力計(jì)。第三實(shí)施方式所涉及的壓力傳感器IB具備隔膜層30A，以代替第二實(shí)施方式所涉及的壓力傳感器IA所具備的基座層30。而且，在隔膜層20與隔膜層30A之間設(shè)置有用于將一側(cè)隔膜層的變形向另一側(cè)傳遞的支柱60。該支柱60只需被配置在雙音叉元件106的兩側(cè)即可。在這種結(jié)構(gòu)的壓力傳感器IB中，當(dāng)在隔膜層20側(cè)負(fù)荷有壓力時(shí)，受壓面204向圖中下側(cè)變形。由此，被固定在支承部210上的雙音叉元件106受到牽拉的力，從而其頻率增加。另一方面，當(dāng)在隔膜層30A側(cè)負(fù)荷有壓力時(shí)，隔膜層30A的主平面向圖中上側(cè)變形。通過設(shè)置有支柱60，從而依照隔膜層30A的變形，隔膜層20的受壓面204也向圖中上側(cè)變 形。由此，由于一對(duì)支承部210朝向中心方向傾斜，因此被固定在支承部210上的雙音叉元件106受到壓縮的力，從而其頻率降低。以此種方式，不論是在隔膜層20、30A中的哪一個(gè)上負(fù)荷有壓力的情況下，壓力傳感器IB均能夠?qū)υ搲毫M(jìn)行檢測(cè)。其他的結(jié)構(gòu)與第二實(shí)施方式相同。另外，雖然在上述的實(shí)施方式中，使用了一對(duì)柱狀梁16a以作為壓敏部，但壓敏部并不限定于此。例如，如圖9所示，也可以由一個(gè)柱狀梁(也稱為單梁)構(gòu)成壓敏部。而且，也可以使用利用了 AT切割水晶的厚度切變振子(以下，稱為AT切割振子)，以作為壓敏部。通過使用AT切割振子以作為壓敏部，從而能夠提高相對(duì)于溫度的頻率穩(wěn)定性，由此使頻率溫度特性變得良好，且能夠成為耐沖擊且堅(jiān)固的壓力傳感器。圖10(a)圖示了使用AT切割振子以作為壓敏部的壓力傳感器IC的分解立體圖的一個(gè)示例，圖10(b)圖示了該壓力傳感器IC的模式剖視圖，圖10(c)圖示了該壓力傳感器IC所具備的壓敏元件層IOA的俯視圖。在這些圖中，對(duì)與上述的實(shí)施方式中所說明的結(jié)構(gòu)相同的部分標(biāo)記相同的符號(hào)，并省略其說明。如這些圖所示，壓力傳感器IC為，將第一實(shí)施方式所涉及的壓力傳感器I所具備的雙音叉元件106的一對(duì)柱狀梁16a置換為AT切割振子17的結(jié)構(gòu)。AT切割振子17具備以被稱為AT切割的切割角而被切割出的水晶片17a。另外，AT切割是指，以使如下的面成為主平面的方式而進(jìn)行切割的切割角，所述面為，使包含作為水晶的結(jié)晶軸的X軸和Z軸在內(nèi)的平面(Y面)以X軸為旋轉(zhuǎn)軸，從+Z軸向-Y軸方向旋轉(zhuǎn)約35度15分而得到的面。在該水晶片17a的表面以及背面(未圖示)的中央部處，設(shè)置有用于使該水晶片17a激勵(lì)的激勵(lì)電極17b。在激勵(lì)電極17b上連接有引出電極17c，并且該引出電極17c朝向水晶片17a的長(zhǎng)度方向的一側(cè)的邊緣而被弓丨出。該引出電極17c經(jīng)由被設(shè)置在基部16b上的貼裝電極60、以及被設(shè)置在連接部110和框部108上的連接布線92，而與被設(shè)置在框部108上的框部側(cè)貼裝電極94導(dǎo)通。在由隔膜層20和基座層30夾持壓敏元件層10時(shí)，框部側(cè)貼裝電極94設(shè)置于，在俯視觀察時(shí)與隔膜層20的支承框部206以及基座層30的外周框部304重疊的位置處。而且，框部側(cè)貼裝電極94通過未圖示的連接布線，而與被設(shè)置在壓力傳感器IA的外部的電極導(dǎo)通。這樣的壓力傳感器1C，與在上述的實(shí)施方式中參照?qǐng)D2而進(jìn)行了說明的壓力傳感器I以同樣的方式進(jìn)行動(dòng)作。即，當(dāng)隔膜層20受到被檢測(cè)壓力而撓曲并發(fā)生位移時(shí)，其位移通過隔膜層20而被轉(zhuǎn)換為力，并向AT切割振子17傳遞。在被傳遞了力的AT切割振子17中產(chǎn)生有內(nèi)部應(yīng)力(牽拉應(yīng)力、壓縮應(yīng)力)，從而共振頻率發(fā)生變化。對(duì)該共振頻率的變化進(jìn)行測(cè)定，從而能夠檢測(cè)出被檢測(cè)應(yīng)力。如上述說明那樣，雖然在構(gòu)成壓力傳感器的各個(gè)部件以水晶基板為基材時(shí)，將對(duì)作為壓敏元件的雙音叉元件106進(jìn)行接合的第二接合材料50設(shè)定為，熱膨脹系數(shù)較小且與水晶之間的熱膨脹系數(shù)之差較大，但由于通過使熔點(diǎn)高于第一接合材料40，從而在回流焊等的高溫處理中不會(huì)發(fā)生再熔融，由此能夠抑制因搭載于隔膜上的壓敏元件的熱變形而引起的內(nèi)部應(yīng)力的變動(dòng)。而且，對(duì)于構(gòu)成壓力傳感器的部件的框部分的接合而言，由于與因第一接合材料40的再熔融而導(dǎo)致的壓力檢測(cè)值的漂移的影響相比，因第一接合材料40與通過該第一接合材料40而被接合的部分之間的熱膨脹系數(shù)的偏差而產(chǎn)生的影響較大，因此通過使用熱膨脹系數(shù)與水晶接近的第一接合材料40來實(shí)施接合，從而能夠防止因熱膨脹系數(shù)的偏差而引起的壓力檢測(cè)值的漂移，從而能夠提高壓力檢測(cè)值的精度。而且，由于在壓力傳感器的制造時(shí)，通過使加熱前的第一接合材料40的厚度厚于第二接合材料50的厚度，從而能夠首先在低熔點(diǎn)的第一接合材料40與壓敏元件層10接觸的狀態(tài)下使第一接合材料40熔融，接下來在高熔點(diǎn)的第二接合材料50與壓敏元件層10接觸的狀態(tài)下使第二接合材料50熔融，因此能夠避免如下的問題，即，低熔點(diǎn)的第一接合材料40在不與接合對(duì)象部位接觸的狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間暴露于熔點(diǎn)以上的溫度中而結(jié)晶化，從而無法實(shí)施接合的問題。雖然在上述的實(shí)施方式中，使用對(duì)氣體或液體的壓力進(jìn)行檢測(cè)的壓力傳感器進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明所涉及的物理量檢測(cè)器并不限定于此，當(dāng)然也能夠廣泛應(yīng)用于，對(duì)通過由手指等直接進(jìn)行按壓時(shí)的所述手指的按壓而產(chǎn)生的外力進(jìn)行檢測(cè)的力傳感器，和對(duì)其他的物理量進(jìn)行檢測(cè)的傳感器。符號(hào)說明I、IA :壓力傳感器；10、10A :壓敏元件層；106:雙音叉元件；16a:柱狀梁；16b :基部；17:AT切割振子；17a:水晶片；17b:激勵(lì)電極；17c:引出電極；108 :框部；110:連接部；20:隔膜層；204:受壓面；206 :支承框部；210 :支承部；30 :基座層；302:凹部；
304 :外周框部；306 :密封孔；40 :第一接合材料；50 :第二接合材料；60:支柱。權(quán)利要求
1.ー種物理量檢測(cè)器，其特征在于，具備 壓敏元件，其包括ー對(duì)基部，和被配置在所述ー對(duì)基部之間的壓敏部； 隔膜，其包括具備通過第二接合材料而與所述ー對(duì)基部接合的一對(duì)支承部的可撓部，和對(duì)所述可撓部的邊緣進(jìn)行支承的支承框部； 固定部，其上通過第一接合材料而固定有所述支承框部， 所述第二接合材料的熔點(diǎn)高于所述第一接合材料的熔點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求I所述的物理量檢測(cè)器，其特征在干， 所述第一接合材料的熱膨脹系數(shù)與通過所述第一接合材料而被接合的部分的熱膨脹系數(shù)大致相等。
3.如權(quán)利要求I或2所述的物理量檢測(cè)器，其特征在干， 所述第一接合材料與通過該第一接合材料而被接合的部分之間的熱膨脹系數(shù)之差的絕對(duì)值小于，所述第二接合材料與通過該第二接合材料而被接合的部分之間的熱膨脹系數(shù)之差的絕對(duì)值。
4.如權(quán)利要求I或2所述的物理量檢測(cè)器，其特征在干， 包括具備所述固定部的功能的基座， 所述基座和所述隔膜以覆蓋所述壓敏元件的方式而被層疊。
5.如權(quán)利要求I或2所述的物理量檢測(cè)器，其特征在干， 包括框部，其包圍所述壓敏元件；連接部，其對(duì)該框部和所述壓敏元件進(jìn)行連結(jié)， 所述框部具備所述固定部的功能。
6.如權(quán)利要求I或2所述的物理量檢測(cè)器，其特征在干， 所述隔膜、所述框部和基座以覆蓋所述壓敏元件的方式而被層疊， 所述框部使用所述第一接合材料而被接合在與該框部對(duì)置的所述基座的接合部上。
7.如權(quán)利要求I或2所述的物理量檢測(cè)器，其特征在干， 通過所述第一接合材料而被接合的部分為水晶， 所述第一接合材料的熱膨脹系數(shù)大于所述第二接合材料的熱膨脹系數(shù)。
8.如權(quán)利要求I或2所述的物理量檢測(cè)器，其特征在干， 所述第二接合材料為玻璃材料。
9.如權(quán)利要求8所述的物理量檢測(cè)器，其特征在干， 所述玻璃材料含有金屬微粒。
10.ー種物理量檢測(cè)器的制造方法，其特征在干， 所述物理量檢測(cè)器具備 壓敏元件，其包括ー對(duì)基部，和被配置在所述ー對(duì)基部之間的壓敏部； 隔膜，其包括具備通過第二接合材料而與所述ー對(duì)基部接合的一對(duì)支承部的可撓部，和對(duì)所述可撓部的邊緣進(jìn)行支承的支承框部； 固定部，其上通過第一接合材料而固定有所述支承框部， 其中，所述第一接合材料具有低于所述第二接合材料的熔點(diǎn)的熔點(diǎn)， 所述物理量檢測(cè)器的制造方法包括 將所述第二接合材料涂布在所述隔膜的一對(duì)所述支承部上的エ序； 對(duì)被涂布在所述ー對(duì)支承部上的所述第二接合材料進(jìn)行預(yù)燒成的エ序；以厚于所述第二接合材料的厚度的方式將所述第一接合材料涂布在，所述隔膜中的設(shè)置有所述支承部的主平面?zhèn)鹊乃鲋С锌虿可系磨ㄐ颍? 對(duì)被涂布在所述支承框部上的所述第一接合材料進(jìn)行預(yù)燒成的エ序； 將所述第一接合材料加熱到所述第一接合材料的熔點(diǎn)以上且小于所述第二接合材料的熔點(diǎn)，從而使用所述第一接合材料而將所述隔膜的所述支承框部和所述固定部接合在一起的第一接合エ序； 在使所述第二接合材料與所述壓敏元件的所述ー對(duì)基部接觸的狀態(tài)下，加熱到所述第ニ接合材料的熔點(diǎn)以上，從而使用所述第二接合材料而將所述隔膜的一對(duì)所述支承部和所 述壓敏元件的所述ー對(duì)基部接合在一起的第二接合エ序。
11.如權(quán)利要求10所述的物理量檢測(cè)器的制造方法，其特征在干， 在所述第一接合エ序中，通過使被涂布在所述隔膜的所述支承框部上并被預(yù)燒成了的所述第一接合材料、與包圍所述壓敏部且具有所述固定部的功能的框部接觸，并加熱到所述第一接合材料的熔點(diǎn)以上且小于所述第二接合材料的熔點(diǎn)，從而使用所述第一接合材料而將所述支承框部和所述框部接合在一起。
12.如權(quán)利要求10或11所述的物理量檢測(cè)器的制造方法，其特征在干， 所述第二接合材料的熔點(diǎn)高于所述物理量檢測(cè)器向基板被安裝時(shí)的加熱溫度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種物理量檢測(cè)器及其制造方法，其減少產(chǎn)生由于回流焊等高溫處理而導(dǎo)致的壓力檢測(cè)值的漂移的情況。使用第一接合材料(40)而將壓力傳感器(1)的隔膜層(20)的支承框部(206)和固定部接合在一起，并使用第二接合材料(50)而將壓敏元件層(10)的一對(duì)基部(16b)和一對(duì)支承部(210)接合在一起，其中，所述第二接合材料(50)具有高于第一接合材料(40)的熔點(diǎn)的熔點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01L7/08GK102650559SQ20121004463
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
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