アルプス電気 小型・低背化を実現防水タイプ圧力センサ開発

2010年1月6日

アルプス電気は、気圧や水圧の検知に用いる世界最小クラスのピエゾ抵抗式防水タイプMEMS圧力センサ(絶対圧検知)「HSPPAシリーズ」を開発し、量産を開始した。サンプル価格は2000円。2010年12月で月産20万個を計画している。

圧力センサは、ブレーキやパワーステアリングの油圧検知、及びエンジン周りの燃焼コントロール用などの車載分野を中心に、医療機器や産業機器など、幅広い分野で使用され、最近では洗濯機やデジタルカメラ、腕時計といった小型デジタル機器への搭載も進んでいる。

新製品は、同社が長年培ってきた薄膜プロセス技術、微細加工技術、パッケージ技術を用いることで、ピエゾ抵抗式の防水タイプ圧力センサとして世界最小クラス(直径3・95ミリ×高さ1・85ミリ)の小型・低背化を実現した。

今回採用したピエゾ抵抗式は、外部からの圧力によってダイヤフラムがたわみ、ダイヤフラム上に形成したピエゾ抵抗素子がひずむことで生じる電気抵抗の変化を、電圧信号として読み取り、圧力を割り出すもの。この方式は、ダイヤフラムのたわみ量を直接、ピエゾ抵抗素子の電気抵抗変化として捉えるため、シンプルな素子構造が可能で、小型化に適している。

防水性を実現するため、構造や使用材料の最適化などを行い、水深50メートルまで使用可能な高い耐水性を確保しながら高感度な圧力検知性能を達成した。

さらに、特性のばらつきを少なくするため、エッチング条件の最適化による安定したキャビティ形成、外部応力の影響を抑えたSi―Si封止接合を行っている。

同社は、防水タイプのほかに通常タイプのMEMS圧力センサ(素子単品タイプ、アンプ搭載タイプ)をラインアップしている。