(57)【要約】【課題】ガラスからなる接合層に亀裂が生じ難く、且つ、圧力変化に対する感度（圧力検知の精度）が良好な圧力センサを提供する。【解決手段】第１面１６０ｃの総面積Ａと、第１面１６０ｃに含まれる気孔１６２のうち直径が１μｍ以上である気孔１６２の総面積Ｂとが、（Ｂ／Ａ）≧０．０２の関係を満たす。さらに、第２面１７０ｃにおいて、圧力検知素子１５０のスリットＳを構成する２つのスリット面１５０ｓの両方に接触する気孔１６２が存在することなく、接合層１６０のうち、圧力検知素子１５０に接触している線状をなす接合層接触部１６０ｂの長さの合計Ｃと、直径が１μｍ以上である気孔１６２が圧力検知素子１５０に接触している線状をなす気孔接触部１６２ｂの長さの合計Ｄとが、（Ｄ／Ｃ）≦０．３５の関係を満たす。【選択図】図１１
2020012698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象である圧力に応じて自身に歪みが生じるダイヤフラム部と、
表面と裏面とを有する圧力検知素子であって、前記裏面を前記ダイヤフラム部の表面に向けて前記ダイヤフラム部の前記表面上に設けられた圧力検知素子と、
前記圧力検知素子を前記ダイヤフラム部の前記表面上に接合する接合層と、を備え、
前記圧力検知素子は、シリコン基板と、前記シリコン基板の表面側に形成された歪みゲージと、を有する
圧力センサであって、
前記歪みゲージは、
前記シリコン基板の前記表面に沿う第１方向に線状に延びる複数の検知部であって、前記第１方向に直交する第２方向に隙間を空けて並ぶ複数の検知部を有し、
前記圧力検知素子は、平面視で、前記第２方向に隣り合う２つの前記検知部の間に、当該圧力検知素子をその厚み方向に前記シリコン基板を含めて貫通するスリットを有し、
前記接合層は、
ガラスからなり、自身の内部に気孔を含む接合層であり、
前記圧力検知素子の前記裏面と前記ダイヤフラム部の前記表面との間、及び、前記スリットの内部に存在すると共に、前記圧力検知素子の外周を構成する外側面に接触する態様で、前記圧力検知素子を前記ダイヤフラム部の前記表面上に接合しており、
前記接合層によって前記圧力検知素子が前記ダイヤフラム部の前記表面上に接合されている接合体を、前記圧力検知素子の前記裏面と前記ダイヤフラム部の前記表面との間の位置で前記圧力検知素子の前記裏面に沿って切断したときの前記接合層の切断面、またはこれに相当する面、である第１面の平面視で、前記第１面の総面積Ａと、前記第１面に含まれる前記気孔のうち直径が１μｍ以上である気孔の総面積Ｂとが、（Ｂ／Ａ）≧０．０２の関係を満たし、且つ、
前記複数の検知部が前記第２方向に切断される位置で、前記圧力検知素子及び前記接合層を、前記圧力検知素子の前記厚み方向に切断したときの切断面、またはこれに相当する面、である第２面において、
前記圧力検知素子の前記スリットを構成する内側面である２つのスリット面の両方に接触する前記気孔が存在することなく、
前記接合層のうち、前記圧力検知素子に接触している線状をなす接合層接触部の長さの合計Ｃと、直径が１μｍ以上である前記気孔が前記圧力検知素子に接触している線状をなす気孔接触部の長さの合計Ｄとが、（Ｄ／Ｃ）≦０．３５の関係を満たす
圧力センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の圧力センサであって、
前記第１面に含まれる前記気孔の数は、０．２５ｍｍ2当たり７個以上である
圧力センサ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の圧力センサであって、
前記接合層は、
前記圧力検知素子の前記表面に位置することなく、
前記圧力検知素子の前記裏面の全面に接触する態様で、前記圧力検知素子の前記裏面と前記ダイヤフラム部の前記表面との間に介在すると共に、
前記圧力検知素子に含まれる全ての前記スリット面の全面に接触する態様で、前記スリット内に存在し、且つ、
前記圧力検知素子の外周を構成する前記外側面のうち、少なくとも前記圧力検知素子の前記裏面側に位置する裏面側外側面に接触する態様で、前記圧力検知素子の周囲に存在している
圧力センサ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の圧力センサであって、
前記ダイヤフラム部は、円環状であり、
前記圧力検知素子は、前記ダイヤフラム部の中心に関して対称な位置に、２つ設けられている
圧力センサ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の圧力センサであって、
軸線方向に延びる形態を有し、前記圧力の変化に応じて前記軸線方向に変位する変位部材、を備え、
前記ダイヤフラム部は、前記軸線方向に貫通する貫通孔を有する円環状をなし、
前記変位部材は、前記ダイヤフラム部の前記貫通孔に挿通された態様で、前記ダイヤフラム部の内側に固定されており、
前記ダイヤフラム部は、前記圧力の変化に伴う前記変位部材の変位に応じて、当該ダイヤフラム部に歪みが生じるように構成されている
圧力センサ。
【請求項６】
請求項５に記載の圧力センサであって、
前記変位部材は、前記軸線方向の先端側に、ヒータ部材を含む
圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、検出対象である圧力に応じて自身に歪みが生じるダイヤフラム部と、表面と裏面とを有する圧力検知素子であって、裏面をダイヤフラム部の表面に向けてダイヤフラム部の表面上に設けられた圧力検知素子と、圧力検知素子をダイヤフラム部の表面上に接合する接合層とを備える圧力センサが開示されている。接合層は、ガラスからなり、自身の内部に気孔（ボイド）を含んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１０６０９５号公報
【０００４】
上述の圧力センサでは、接合層の厚さをＴ、接合層内に含まれる気孔（ボイド）の最大直径をＲとしたとき、１≦Ｔ／Ｒの関係を満たすようにしている。このように、接合層内に含まれる気孔のうち最も大きな直径を有する気孔の直径Ｒを、接合層の厚みＴよりも小さくすることで、接合層に亀裂が生じることを抑制できることが記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、圧力検知素子として、シリコン基板と、シリコン基板の表面側に形成された歪みゲージと、を有する圧力検知素子が知られている。歪みゲージとして、シリコン基板の表面に沿う第１方向に線状に延びる複数の検知部であって、第１方向に直交する第２方向に隙間を空けて並ぶ複数の検知部を有する歪みゲージを形成することがある。さらに、圧力検知素子として、平面視で、第２方向に隣り合う２つの検知部の間に、当該圧力検知素子をその厚み方向にシリコン基板を含めて貫通するスリットを有する圧力検知素子を用いることがある。
【０００６】
上述のような圧力検知素子は、例えば、ガラスからなる接合層（内部に気孔を含む）によって、ダイヤフラム部の表面上に接合される。具体的には、例えば、接合層が、圧力検知素子の裏面とダイヤフラム部の表面との間、及び、スリットの内部に存在すると共に、圧力検知素子の外周を構成する外側面に接触する態様で、圧力検知素子が、接合層によってダイヤフラム部の表面上に接合される。
【０００７】
ところが、厚み方向について圧力検知素子の裏面とダイヤフラム部の表面との間に位置する接合層において、その内部に含まれる気孔の割合が少ない場合は、当該接合層の可撓性（柔軟性）が低くなる。このために、検出対象である圧力の変化に伴ってダイヤフラム部に歪みが生じたときに、ダイヤフラム部の変形（弾性変形）に追従して当該接合層が弾性変形することができなくなり、当該接合層に亀裂が発生することがあった。接合層に亀裂が生じた場合には、接合層を通じて、ダイヤフラム部の歪みが圧力検知素子に伝わり難くなり、検出対象である圧力を適切に検知することができなくなる虞があった。
【０００８】
一方、接合層に含まれる気孔の割合を大きくし過ぎると、接合層が軟らかくなりすぎて、圧力変化に伴うダイヤフラム部の歪みが、接合層を通じて圧力検知素子に伝わり難くなる。すなわち、接合層が軟らかくなるほど、ダイヤフラム部の歪みが接合層に吸収され易くなり、ダイヤフラム部の歪みに対する圧力検知素子における歪みの追従性が低下する。従って、接合層に含まれる気孔の割合を大きくし過ぎると、圧力変化に対するセンサの感度（圧力検知の精度）が大きく低下する虞があった。特に、圧力検知素子（特に、隣り合う検知部の間に位置するスリット面）に接触する気孔の割合（面積）が大きくなり過ぎると、ダイヤフラム部の歪みに対する圧力検知素子における歪みの追従性が大きく低下し、圧力変化に対する感度（圧力検知の精度）が大きく低下する虞があった。
【０００９】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、ガラスからなる接合層に亀裂が生じ難く、且つ、圧力変化に対する感度（圧力検知の精度）が良好な圧力センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、検出対象である圧力に応じて自身に歪みが生じるダイヤフラム部と、表面と裏面とを有する圧力検知素子であって、前記裏面を前記ダイヤフラム部の表面に向けて前記ダイヤフラム部の前記表面上に設けられた圧力検知素子と、前記圧力検知素子を前記ダイヤフラム部の前記表面上に接合する接合層と、を備え、前記圧力検知素子は、シリコン基板と、前記シリコン基板の表面側に形成された歪みゲージと、を有する圧力センサであって、前記歪みゲージは、前記シリコン基板の前記表面に沿う第１方向に線状に延びる複数の検知部であって、前記第１方向に直交する第２方向に隙間を空けて並ぶ複数の検知部を有し、前記圧力検知素子は、平面視で、前記第２方向に隣り合う２つの前記検知部の間に、当該圧力検知素子をその厚み方向に前記シリコン基板を含めて貫通するスリットを有し、前記接合層は、ガラスからなり、自身の内部に気孔を含む接合層であり、前記圧力検知素子の前記裏面と前記ダイヤフラム部の前記表面との間、及び、前記スリットの内部に存在すると共に、前記圧力検知素子の外周を構成する外側面に接触する態様で、前記圧力検知素子を前記ダイヤフラム部の前記表面上に接合しており、前記接合層によって前記圧力検知素子が前記ダイヤフラム部の前記表面上に接合されている接合体を、前記圧力検知素子の前記裏面と前記ダイヤフラム部の前記表面との間の位置で前記圧力検知素子の前記裏面に沿って切断したときの前記接合層の切断面、またはこれに相当する面、である第１面の平面視で、前記第１面の総面積Ａと、前記第１面に含まれる前記気孔のうち直径が１μｍ以上である気孔の総面積Ｂとが、（Ｂ／Ａ）≧０．０２の関係を満たし、且つ、前記複数の検知部が前記第２方向に切断される位置で、前記圧力検知素子及び前記接合層を、前記圧力検知素子の前記厚み方向に切断したときの切断面、またはこれに相当する面、である第２面において、前記圧力検知素子の前記スリットを構成する内側面である２つのスリット面の両方に接触する前記気孔が存在することなく、前記接合層のうち、前記圧力検知素子に接触している線状をなす接合層接触部の長さの合計Ｃと、直径が１μｍ以上である前記気孔が前記圧力検知素子に接触している線状をなす気孔接触部の長さの合計Ｄとが、（Ｄ／Ｃ）≦０．３５の関係を満たす圧力センサである。
【００１１】
上述の圧力センサは、圧力検知素子として、シリコン基板と、シリコン基板の表面側に形成された歪みゲージと、を有する圧力検知素子を備える。歪みゲージは、シリコン基板の表面に沿う第１方向に線状に延びる複数の検知部であって、第１方向に直交する第２方向に隙間を空けて並ぶ複数の検知部を有する。さらに、圧力検知素子は、平面視で、第２方向に隣り合う２つの検知部の間に、当該圧力検知素子をその厚み方向にシリコン基板を含めて貫通するスリットを有する。
【００１２】
さらに、上述の圧力センサは、接合層として、ガラスからなり、自身の内部に気孔を含む接合層を有している。この接合層は、圧力検知素子の裏面とダイヤフラム部の表面との間、及び、スリットの内部に存在すると共に、圧力検知素子の外周を構成する外側面に接触する態様で、圧力検知素子をダイヤフラム部の表面上に接合している。
【００１３】
さらに、上述の圧力センサでは、接合層によって圧力検知素子がダイヤフラム部の表面上に接合されている接合体を、圧力検知素子の裏面とダイヤフラム部の表面との間の位置で圧力検知素子の裏面（またはダイヤフラム部の表面）に沿って切断したときの接合層の切断面、またはこれに相当する面、である第１面の平面視で、第１面の総面積Ａ（第１面の外周で囲まれた平面の面積）と、第１面に含まれる（第１面に露出する）気孔のうち直径が１μｍ以上である気孔の総面積Ｂとが、（Ｂ／Ａ）≧０．０２の関係を満たしている。すなわち、第１面に含まれる気孔（直径が１μｍ以上である気孔）の割合を、面積比で、２％以上としている。従って、厚み方向について圧力検知素子の裏面とダイヤフラム部の表面との間に位置する接合層について、気孔の含有率（空隙率）を２％以上としていることになる。
【００１４】
このようにすることで、ガラスからなる接合層に亀裂が発生する不具合を抑制することができる。具体的には、上述のような割合で、厚み方向について圧力検知素子の裏面とダイヤフラム部の表面との間に位置する接合層の内部に気孔が存在することで、接合層の可撓性（柔軟性）が良好になり、検出対象である圧力の変化に伴ってダイヤフラム部に歪みが生じたときに、ダイヤフラム部の変形（弾性変形）に追従して接合層が弾性変形することができ、接合層に亀裂が発生することを抑制することができる。
【００１５】
なお、「圧力検知素子の裏面とダイヤフラム部の表面との間の位置」には、圧力検知素子の裏面と接合層との境界、及び、接合層とダイヤフラム部の表面との境界も含まれる。従って、第１面には、接合層のうち圧力検知素子の裏面との境界に位置する面（すなわち、圧力検知素子の裏面に接触する面）、及び、接合層のうちダイヤフラム部の表面との境界に位置する面（すなわち、ダイヤフラム部の表面に接触する面）も含まれる。
【００１６】
また、「切断面に相当する面（これに相当する面）」とは、切断面と実質的に同等の面であり、切断によって形成された面ではなく、例えば、切削または研磨によって形成された面を挙げることができる。具体的には、「接合層の切断面に相当する面（これに相当する面）」としては、例えば、接合層の切断面と同等の位置まで接合層を切削または研磨することによって形成された面を挙げることができる。
【００１７】
ところで、接合層に含まれる気孔の割合を大きくするほど、接合層の可撓性（柔軟性）が高まり、接合層に亀裂が生じ難くなる。しかしながら、接合層に含まれる気孔の割合を大きくし過ぎると、接合層が軟らかくなりすぎて、圧力変化に伴うダイヤフラム部の歪みが、接合層を通じて圧力検知素子に伝わり難くなり、圧力変化に対するセンサの感度（圧力検知の精度）が大きく低下する虞がある。特に、圧力検知素子（特に、隣り合う検知部の間に位置するスリット面）に接触する気孔の割合（面積）が大きくなり過ぎると、圧力変化に対する感度（圧力検知の精度）が大きく低下する虞がある。
【００１８】
また、圧力検知素子（特に、隣り合う検知部の間に位置するスリット面）に接触する気孔の割合が小さくても、スリットを構成する２つのスリット面（対向する２つのスリット面）の両方に接触する気孔が存在する場合には、当該気孔が接触するスリット面に隣接する検知部において歪みが生じ難くなり（ダイヤフラム部の歪みへの追従性が低くなり）、圧力変化に対する感度（圧力検知の精度）が大きく低下する虞がある。
【００１９】
これに対し、上述の圧力センサでは、複数の検知部が第２方向に切断される位置（平面視で複数の検知部を分断するようにして圧力検知素子を第２方向に切断する位置）で、圧力検知素子及び接合層を、圧力検知素子の厚み方向に切断したときの切断面、またはこれに相当する面、である第２面において、圧力検知素子のスリットを構成する内側面である２つのスリット面（第２方向に対向する２つのスリット面）の両方に接触する気孔が存在していない。すなわち、各々のスリットについて、スリットを跨ぐようにして当該スリットを構成する２つのスリット面に接触する気孔が存在していない。従って、スリット内に位置する接合層の内部には、スリットを構成する２つのスリット面（第２方向に対向する２つのスリット面）の両方に接触する気孔が存在することなく、スリットを構成する２つのスリット面の一方のみに接触する気孔、または、いずれのスリット面にも接触しない気孔が存在している。
【００２０】
さらには、上述の圧力センサでは、上述した第２面において、接合層（気孔も含む）のうち、圧力検知素子に接触している線状をなす接合層接触部の長さの合計Ｃと、直径が１μｍ以上である気孔（第２面に露出する気孔）が圧力検知素子に接触している線状をなす気孔接触部（接合層接触部の一部である）の長さの合計Ｄとが、（Ｄ／Ｃ）≦０．３５の関係を満たしている。換言すれば、圧力検知素子のうち、接合層（気孔も含む）が接触している線状をなす部位（接合層被接触部とする）の長さの合計Ｃと、直径が１μｍ以上である気孔（第２面に露出する気孔）が接触している部位（接合層被接触部の一部である、気孔被接触部とする）の長さの合計Ｄとが、（Ｄ／Ｃ）≦０．３５の関係を満たしている。
【００２１】
このように、複数の検知部及びスリット面を含む第２面において、圧力検知素子に接触する気孔の割合を制限することで、圧力変化に伴ってダイヤフラム部に生じた歪みが、接合層を通じて、圧力検知素子に伝わり易くなり（ダイヤフラム部と共に圧力検知素子が変形し易くなり）、圧力変化に対する感度（圧力検知の精度）を良好にすることができる。
【００２２】
以上説明したように、上述の圧力センサは、ガラスからなる接合層に亀裂が生じ難く、且つ、圧力変化に対する感度（圧力検知の精度）が良好な圧力センサとなる。
【００２３】
なお、圧力検知素子及び接合層を、圧力検知素子の厚み方向に切断したときの切断面に相当する面（これに相当する面）としては、例えば、切断面と同等の位置まで、圧力検知素子及び接合層を切削または研磨することによって形成された面を挙げることができる。
【００２４】
また、接合層に含まれる気孔とは、接合層の内部に存在する気泡によって形成される空洞部（ボイド）のことをいう。
また、「第１面及び第２面における気孔の直径」とは、気孔（断面）の直径の最大値である。具体的には、気孔の断面が真円である場合は、その直径は一定値であるが、気孔の断面が真円でない場合（楕円等である場合）は、その直径は一定値ではない。このため、気孔の断面が真円でない場合（楕円等である場合）は、「第１面及び第２面における気孔の直径」として、直径の最大値（楕円の場合は長径）を採用する。
【００２５】
また、直径が１μｍ未満の気孔は、接合層の可撓性（柔軟性）への影響が極めて小さく、接合層における亀裂の生じ易さ、及び、圧力変化に対する感度への影響が極めて小さい（無視できる）と考えられるので、上述の圧力センサでは、直径が１μｍ以上の気孔について、その割合及び大きさを規定している。
【００２６】
さらに、前記の圧力センサであって、前記第１面に含まれる前記気孔の数は、０．２５ｍｍ2当たり７個以上である圧力センサとすると良い。
【００２７】
前述したように、第１面の総面積Ａ（第１面の外周で囲まれた平面の面積）と、第１面に含まれる気孔のうち直径が１μｍ以上である気孔の総面積Ｂとが、（Ｂ／Ａ）≧０．０２の関係を満たすことで、ガラスからなる接合層に亀裂が発生する不具合を抑制することができる。
【００２８】
ところで、Ｂ／Ａの値が同等である場合でも、第１面に含まれる気孔の数が多いほうが、接合層に亀裂が発生し難くなると考えられる。第１面に含まれる気孔の数が多いほうが、第１面の全面にわたって気孔が分散して存在することになり、接合層の全体にわたって可撓性（柔軟性）が良好になるといえるからである。
【００２９】
これに対し、上述の圧力センサでは、第１面に含まれる気孔の数を、０．２５ｍｍ2当たり７個以上としている。具体的には、例えば、第１面において、一辺が０．５ｍｍの正方形で囲まれた領域に含まれる気孔の数を、７個以上としている。このようにすることで、厚み方向について圧力検知素子の裏面とダイヤフラム部の表面との間に位置する接合層の全体にわたって接合層の可撓性（柔軟性）が良好になり、より一層、ガラスからなる接合層に亀裂が発生する不具合を抑制することができる。
【００３０】
さらに、前記いずれかの圧力センサであって、前記接合層は、前記圧力検知素子の前記表面に位置することなく、前記圧力検知素子の前記裏面の全面に接触する態様で、前記圧力検知素子の前記裏面と前記ダイヤフラム部の前記表面との間に介在すると共に、前記圧力検知素子に含まれる全ての前記スリット面の全面に接触する態様で、前記スリット内に存在し、且つ、前記圧力検知素子の外周を構成する前記外側面のうち、少なくとも前記圧力検知素子の前記裏面側に位置する裏面側外側面に接触する態様で、前記圧力検知素子の周囲に存在している圧力センサとすると良い。
【００３１】
上述の圧力センサでは、接合層が、圧力検知素子の表面に位置することなく、圧力検知素子の裏面の全面に接触する態様で圧力検知素子の裏面とダイヤフラム部の表面との間に介在している。このように、圧力検知素子の表面に接合層が位置しないようにすることで、歪みゲージの検知部の表面上が接合層によって覆われて、圧力変化に対する感度（圧力検知の精度）が低下することを防止できる。
【００３２】
さらに、上述の圧力センサでは、接合層が、スリットを構成する圧力検知素子の内側面であるスリット面の全面に接触する態様で、スリット内に存在している。これにより、ダイヤフラム部に生じた歪み（変形）が、スリット間に位置する検知部に伝わり易くなり、ダイヤフラム部の歪み（変形）に追従するように、適切に検知部に歪みを生じさせることができる。これにより、上述の圧力センサでは、精度良く圧力を検知することができる。
【００３３】
さらに、上述の圧力センサでは、接合層が、圧力検知素子の外周を構成する外側面のうち、少なくとも圧力検知素子の裏面側に位置する裏面側外側面に接触する態様で、圧力検知素子の周囲に存在している。これにより、圧力検知素子の厚み方向について、少なくとも圧力検知素子の裏面側に位置する部位を、接合層内に埋め込むことができるので、接合層によって、圧力検知素子をダイヤフラム部の表面に強固に接合することができる。
【００３４】
さらに、前記いずれかの圧力センサであって、前記ダイヤフラム部は、円環状であり、前記圧力検知素子は、前記ダイヤフラム部の中心に関して対称な位置に、２つ設けられている圧力センサとすると良い。
【００３５】
上述の圧力センサでは、円環状のダイヤフラム部に対し、圧力検知素子を、ダイヤフラム部の中心に関して対称な位置に２つ設けている。従って、２つの圧力検知素子が、ダイヤフラム部上において、ダイヤフラム部の径方向について対向して配置されている。このような位置に圧力検知素子を設けることで、測定対象である圧力に応じてダイヤフラム部に生じる歪みを、精度良く検知することができる。
【００３６】
なお、「圧力検知素子が、ダイヤフラム部の中心に関して対称な位置に、２つ設けられている」とは、２つの圧力検知素子が、ダイヤフラム部の中心に関して完全に対象な位置関係にある場合に限らない。具体的には、ダイヤフラム部の中心軸を通ってダイヤフラム部の径方向に延びる直線（ダイヤフラム部の外周円の直径）上に位置する２つの点であって、ダイヤフラム部の中心軸から等距離であるダイヤフラム部上の２つの点のうち、一方の点に一方の圧力検知素子が重なるように位置し、他方の点に他方の圧力検知素子が重なるように位置していれば良い。すなわち、「圧力検知素子が、ダイヤフラム部の中心に関して対称な位置に、２つ設けられている」とは、ダイヤフラム部上に位置する２つの点であってダイヤフラム部の中心に関して対称な２つの点のうち、一方の点に一方の圧力検知素子が重なるように設けられ、他方の点に他方の圧力検知素子が重なるように設けられていることをいう。
【００３７】
さらに、前記いずれかの圧力センサであって、軸線方向に延びる形態を有し、前記圧力の変化に応じて前記軸線方向に変位する変位部材、を備え、前記ダイヤフラム部は、前記軸線方向に貫通する貫通孔を有する円環状をなし、前記変位部材は、前記ダイヤフラム部の前記貫通孔に挿通された態様で、前記ダイヤフラム部の内側に固定されており、前記ダイヤフラム部は、前記圧力の変化に伴う前記変位部材の変位に応じて、当該ダイヤフラム部に歪みが生じるように構成されている圧力センサとすると良い。
【００３８】
上述の圧力センサは、検出対象である圧力の変化に応じて軸線方向に変位する変位部材を備えている。そして、ダイヤフラム部が、圧力の変化に伴う変位部材の変位に応じて、当該ダイヤフラム部に歪みが生じるように構成されている。このような構成の圧力センサにおいても、前述したように、ガラスからなる接合層に亀裂が生じ難く、且つ、圧力変化に対する感度（圧力検知の精度）が良好となるので、検出対象である圧力を適切に検知することができる。
【００３９】
なお、変位部材としては、例えば、軸線方向に延びる棒状の部材が挙げられる。また、この棒状の部材としては、例えば、軸線方向の先端側にヒータ部材を含むものや、ヒータ部材を有しない単なる棒状の部材などが挙げられる。
【００４０】
さらに、前記の圧力センサであって、前記変位部材は、前記軸線方向の先端側に、ヒータ部材を含む圧力センサとすると良い。
【００４１】
上述の圧力センサとしては、例えば、ディーゼルエンジン等の内燃機関本体に取り付けられ、燃焼室内の圧力（燃焼圧）を検知し、さらには、燃焼室内を加熱（予熱）するものが挙げられる。このような構成の圧力センサにおいても、前述したように、ガラスからなる接合層に亀裂が生じ難く、且つ、圧力変化に対する感度（圧力検知の精度）が良好となるので、検出対象である圧力を適切に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施形態にかかる圧力センサの外観図である。
【図２】同圧力センサの縦断面図である。
【図３】図２のＡ部拡大図である。
【図４】ダイヤフラム体の斜視断面図である。
【図５】図３のＧ−Ｇの位置で圧力センサを切断した断面図である。
【図６】図５のＢ部拡大図である。
【図７】図５のＣ部拡大図である。
【図８】圧力センサのホイートストンブリッジ回路図である。
【図９】図６のＥ−Ｅ断面概略図である。
【図１０】図６のＦ−Ｆ断面概略図である。
【図１１】図９のＫ−Ｋの位置、または、図１０のＪ−Ｊの位置で接合体を切断したときの接合層の断面図、またはこれに相当する図である。
【図１２】図１０の拡大図、またはこれに相当する図である。
【図１３】図９の拡大図、またはこれに相当する図である。
【図１４】図１２のＨ部または図１３のＬ部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
（実施形態）
次に、実施形態にかかる圧力センサ１０について、図面を参照して説明する。図１は、実施形態にかかる圧力センサ１０の外観図（側面図）である。図２は、圧力センサ１０の縦断面図であり、軸線ＡＸを含む位置で圧力センサ１０を軸線方向ＤＸ（軸線ＡＸに沿う方向）に切断した断面図である。また、図３は、図２のＡ部拡大図である。なお、図１〜図３では、圧力センサ１０の軸線ＡＸに沿う軸線方向ＤＸのうち、ヒータ部材１３１が配置された側（図中下側）を先端側ＸＳ、これと反対側（図中上側）を後端側ＸＫとする。
【００４４】
本実施形態の圧力センサ１０は、後述するように、ヒータ部材１３１を含む変位部材１３０を備える圧力センサである。この圧力センサ１０は、ディーゼルエンジンの内燃機関本体（図示なし）に取り付けられ、検査対象である燃焼室内の圧力（燃焼圧）を検知し、さらには、燃焼室内を加熱（予熱）する。
【００４５】
具体的には、圧力センサ１０は、軸線方向ＤＸに延びる筒状のハウジング１００と、軸線方向ＤＸに延びる棒状の変位部材１３０と、変位部材１３０に接続されたダイヤフラム体１４０と、圧力検知素子１５０と、コネクタ部材２００と、保護筒２１０とを備えている（図１〜図３参照）。
【００４６】
このうち、ハウジング１００は、軸線方向ＤＸの先端側ＸＳに位置する筒状の第１ハウジング部１１０と、この第１ハウジング部１１０よりも後端側ＸＫに位置する筒状の第２ハウジング部１２０とを有する。なお、第１ハウジング部１１０及び第２ハウジング部１２０は、炭素鋼やステンレス鋼などの金属によって形成されている。
【００４７】
第１ハウジング部１１０は、円筒部１１１と、円筒部１１１から先端側ＸＳに向かって縮径するテーパー状（傾斜面状）のシール部１１２とを有している。シール部１１２の先端側ＸＳに位置する開口１１２ｂからは、後述する変位部材１３０のヒータ部材１３１が露出（突出）している。なお、開口１１２ｂの内径は、変位部材１３０の外径よりも大きくされている。
【００４８】
本実施形態の圧力センサ１０は、第１ハウジング部１１０のシール部１１２の少なくとも一部が、取付対象体である内燃機関のシリンダヘッド（図示せず）に接触する態様で、変位部材１３０に含まれるヒータ部材１３１の先端側ＸＳが燃焼室内に配置されるようにして、シリンダヘッドに取り付けられる。このようにして、圧力センサ１０がシリンダヘッドに装着される際、シール部１１２の少なくとも一部が、シリンダヘッドのプラグ開口部（図示しない）に押圧接触されることで、内燃機関の燃焼室の気密が実現される。
【００４９】
また、第２ハウジング部１２０は、円筒状をなしている（図２参照）。第２ハウジング部１２０の後端部には、鍔部１２２が形成されている。さらに、第２ハウジング部１２０のうち鍔部１２２よりも先端側ＸＳの部位には、圧力センサ１０を内燃機関のシリンダヘッドに固定するためのネジ部１２１（雄ネジ）が形成されている。従って、圧力センサ１０は、ネジ部１２１が、シリンダヘッドのプラグ取り付け穴に形成されている雌ネジ（図示せず）と螺合することによって、内燃機関に固定される。
【００５０】
さらに、第２ハウジング部１２０の後端側ＸＫにはコネクタ部材２００が配置されている（図２参照）。このコネクタ部材２００は、円筒形状をなし、電気絶縁性を有する部材、例えば、絶縁樹脂によって形成されている。さらに、コネクタ部材２００の内側には、端子部材２２０が保持されている。
第２ハウジング部１２０とコネクタ部材２００とは、保護筒２１０によって機械的に接続されている。この保護筒２１０は、円筒形状をなし、導電性を有する部材、例えば、ステンレス鋼によって形成されている。
【００５１】
また、変位部材１３０は、軸線方向ＤＸに延びる形態を有し、後述するように、軸線方向ＤＸの先端側ＸＳ（燃焼室側）から受けた圧力（燃焼圧、これが検査対象である圧力）の変化に応じて軸線方向ＤＸに変位する。この変位部材１３０は、ヒータ部材１３１と、ヒータ部材１３１の周囲を覆う外筒１３２と、ヒータ部材１３１よりも後端側ＸＫに配置されている中軸１３３と、ヒータ部材１３１と中軸１３３とを接続するリング１３４とを備えている（図２参照）。
【００５２】
このうち、ヒータ部材１３１は、セラミック組成物からなる棒状の発熱素子である。このヒータ部材１３１は、軸線方向ＤＸに延びる棒状の基体１３１ａと、この基体１３１ａに内包されている所定のパターンを有する抵抗発熱体（図示しない）とを備える。基体１３１ａは、電気絶縁性を有する絶縁性セラミック材料によって形成されており、例えば、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）を主成分とする絶縁性セラミック材料が用いられる。
【００５３】
また、発熱抵抗体は、導電性を有する導電性セラミック材料によって形成されている。導電性セラミック材料としては、例えば、炭化タングステン（ＷＣ）と窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）の混合物を主成分とする導電性セラミック材料が用いられる。この発熱抵抗体には、正電極と負電極（図示しない）とが接続されており、正電極は、後述するリング１３４と電気的に接続されており、負電極は、外筒１３２に対して電気的に接続されている。
【００５４】
外筒１３２は、円筒状の金属製部材であり（図２参照）、例えば、ステンレス鋼によって形成される。外筒１３２には、ヒータ部材１３１が圧入によって嵌め込まれており、その先端と後端からはヒータ部材１３１が露出している。ヒータ部材１３１が金属製の外筒１３２の内側に嵌め込まれて固定されていることで、ヒータ部材１３１を含む変位部材１３０が、外筒１３２を通じて、金属製のダイヤフラム体１４０と溶接によって接合可能とされている。
【００５５】
中軸１３３は、円柱状の金属製部材であり、例えば、ステンレス鋼によって形成される。また、リング１３４は、円筒状の金属製部材であり、例えば、ステンレス鋼によって形成される（図２参照）。
リング１３４の先端側ＸＳには、ヒータ部材１３１の後端部が圧入によって嵌め込まれている。また、リング１３４の後端側ＸＫには、中軸１３３の先端部が圧入によって嵌め込まれている。これにより、ヒータ部材１３１と中軸１３３とは、リング１３４によって、機械的に接続されると共に電気的に接続される（図２参照）。
【００５６】
また、中軸１３３の後端部は、端子バネ２４０を介して、端子部材２２０と機械的に且つ電気的に接続されている（図２参照）。端子バネ２４０は、導電性および弾性を有する部材、例えば、ステンレス鋼によって形成されており、湾曲部を有する板バネ形状をなしている。この端子バネ２４０は、燃焼室内の圧力変動によって変位部材１３０が軸線方向ＤＸに変位するのに伴って、軸線方向ＤＸに弾性的に伸縮することで、変位部材１３０の変位を吸収する。
【００５７】
本実施形態の圧力センサ１０では、電力供給配線（図示しない）を通じて外部電源からコネクタ部材２００に対して電力が入力され、入力された電力が、端子バネ２４０、中軸１３３、リング１３４を通じて、ヒータ部材１３１の正電極に供給されるように構成されている。
【００５８】
ダイヤフラム体１４０は、平面視において円環状の金属製部材であり、軸線方向ＤＸに貫通する貫通孔１４０ｄを有している（図３〜図５参照）。なお、図４は、ダイヤフラム体１４０の斜視断面図である。また、図５は、図３のＧ−Ｇの位置で圧力センサ１０を切断した断面図である。このダイヤフラム体１４０は、外周円形状のダイヤフラム部１４４を有する。ダイヤフラム部１４４は、平面視円環状をなし、軸線方向ＤＸに貫通する貫通孔１４４ｂ（貫通孔１４０ｄの一部）を有している。
【００５９】
さらに、ダイヤフラム体１４０は、その外周部１４０ｃがハウジング１００に固定されると共に、ハウジング１００内において、変位部材１３０を軸線方向ＤＸに変位可能に保持している（図３参照）。より具体的には、変位部材１３０が、ダイヤフラム部１４４の貫通孔１４４ｂに挿通された態様で、ダイヤフラム体１４０の内周部１４０ｂに接続（固定）されている。このダイヤフラム体１４０は、燃焼室内の圧力の変化に伴う変位部材１３０の変位に応じて、ダイヤフラム部１４４に歪みが生じるように構成されている。
【００６０】
詳細には、ダイヤフラム体１４０は、略円環状の本体部１４１と、本体部１４１の外周面の全周にわたって突出する円環状のフランジ部１４５とを備えている（図３及び図４参照）。本体部１４１は、円環状のダイヤフラム部１４４と、ダイヤフラム部１４４の内周部の下面に接続する態様でこれを支持する円筒状の第１支持部１４２と、ダイヤフラム部１４４の外周部の下面に接続する態様でこれを支持する円筒状の第２支持部１４３とを備えている。このうち、第１支持部１４２の一部（突状部１４２ａ）は、変位部材１３０（外筒１３２）の外周面に接している。また、第２支持部１４３は、第２ハウジング部１２０の内周面に対向している。
【００６１】
第１支持部１４２の内周面の先端側ＸＳには、リング状の突状部１４２ａが形成されている。第１支持部１４２は、突状部１４２ａを介して、変位部材１３０の外筒１３２と溶接によって接合されている。また、フランジ部１４５は、第１ハウジング部１１０の後端面と第２ハウジング部１２０の先端面との間に挟まれており、フランジ部１４５の先端面及び後端面１４５ａは、第１ハウジング部１１０の後端面及び第２ハウジング部１２０の先端面とそれぞれ溶接によって接合されている。これにより、ハウジング１００と変位部材１３０とが、ダイヤフラム体１４０を通じて接続され、第２ハウジング部１２０の内周面と変位部材１３０の外周面との間の空間が封止される。
【００６２】
なお、本実施形態においては、第１ハウジング部１１０がシリンダヘッド（図示なし）と接触し、ダイヤフラム体１４０はシリンダヘッドとは接触しない。さらに、本実施形態においては、第２支持部１４３は、フランジ部１４５よりも先端側ＸＳに延びる延長部１４３ａを有している。なお、延長部１４３ａの外径は、フランジ部１４５よりも後端側ＸＫにおける第２支持部１４３の外径よりも大きい。すなわち、延長部１４３ａにおける第２支持部１４３の壁の厚さは、延長部１４３ａを有しない部分における第２支持部１４３の壁の厚さよりも厚い。
【００６３】
ダイヤフラム体１４０の表面１４０ａ（具体的には、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ）上には、圧力検知素子１５０が搭載されている（図３参照）。詳細には、図５に示すように、圧力検知素子１５０は、ダイヤフラム部１４４の中心Ｏ（軸線ＡＸ）に関して対称な位置に、２つ設けられている。２つの圧力検知素子１５０は、耐熱性を有する接合層１６０を介して、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａに接合されている。この圧力検知素子１５０には、ハウジング１００内の所定の位置に配置されている集積回路（図示しない）が、図示しないワイヤを通じて電気的に接続されている。
【００６４】
本実施形態の圧力センサ１０は、圧力の変化に伴う変位部材１３０の軸線方向ＤＸにかかる変位に応じてダイヤフラム体１４０に生じる歪みを、ダイヤフラム体１４０の表面１４０ａに設けられた圧力検知素子１５０（従って、ダイヤフラム体１４０と共に歪む圧力検知素子１５０）の抵抗値の変化に基づいて検知することで、検査対象である圧力を検知する。
【００６５】
より具体的には、本実施形態の圧力センサ１０は、燃焼室内の圧力（燃焼圧）の変動に伴って変位部材１３０が軸線方向ＤＸに変位すると、変位部材１３０（外筒１３２）に接続されているダイヤフラム体１４０のダイヤフラム部１４４が変形する（ダイヤフラム部１４４に歪みが生じる）と共に、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に設けられている圧力検知素子１５０にも歪みが生じる。集積回路（図示なし）は、ダイヤフラム部１４４の変形（歪み）を、これと共に変形する（歪む）圧力検知素子１５０の抵抗値の変化に基づいて検知（測定）することで、内燃機関の燃焼圧を検知する。集積回路は、検知された燃焼圧を示す電気信号を、コネクタ部材２００に挿入されている配線（図示なし）を通じて、外部のコントローラ（例えば、エンジンコントローラ等）に出力する。
【００６６】
ここで、本実施形態の圧力検知素子１５０について、詳細に説明する。図６は、図５のＢ部拡大図であり、図７は、図５のＣ部拡大図である。なお、図６に示す圧力検知素子１５０と図７に示す圧力検知素子１５０とは、同等品であり、平面方向についての向きを異ならせて、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に設けられている。
【００６７】
圧力検知素子１５０は、図６及び図７に示すように、平面視矩形状をなしている。詳細には、平面視で、４つの角部（第１角部Ｃ１、第２角部Ｃ２、第３角部Ｃ３、第４角部Ｃ４）が円弧状とされた矩形状をなしている。この圧力検知素子１５０は、平面視矩形状のシリコン基板１５１と、シリコン基板１５１の表面１５１ｆ上に形成された第１歪みゲージ１５２及び第２歪みゲージ１５３と、シリコン基板１５１の表面１５１ｆ上に形成された第１電極パッド１５４、第２電極パッド１５５、及び第３電極パッド１５６とを有する。このうち、シリコン基板１５１は、第１辺１５１ｂと、第２辺１５１ｃと、第３辺１５１ｄと、第４辺１５１ｅとを有する。
【００６８】
また、第１歪みゲージ１５２は、ピエゾ抵抗体からなり、シリコン基板１５１の第１辺１５１ｂに沿う第１方向Ｄ１（図６及び図７において左右方向）の歪みを検知する。第２歪みゲージ１５３は、ピエゾ抵抗体からなり、第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２（図６及び図７において上下方向）の歪みを検知する。
【００６９】
第１電極パッド１５４には、蛇腹状のパターンを有する第１歪みゲージ１５２の一端部が接続する。第２電極パッド１５５には、蛇腹状のパターンを有する第２歪みゲージ１５３の一端部が接続する。第３電極パッド１５６には、第１歪みゲージ１５２の他端部及び第２歪みゲージ１５３の他端部が接続する。すなわち、第３電極パッド１５６は、第１歪みゲージ１５２と第２歪みゲージ１５３に共通の電極パッドである。
【００７０】
第１歪みゲージ１５２は、複数の第１検知部１５２ｂと、複数の第１接続部１５２ｃとを有する。第１検知部１５２ｂは、シリコン基板１５１の表面１５１ｆに沿った第１方向Ｄ１に線状に延びる形態をなし、第１方向Ｄ１の歪みを検知する。複数の第１検知部１５２ｂは、第２方向Ｄ２に隙間を空けて平行に配置されている。詳細には、複数の第１検知部１５２ｂは、それぞれ、圧力検知素子１５０を厚み方向（図６及び図７において紙面に直交する方向）に貫通するスリットＳを挟んで、第２方向Ｄ２に離間している。第１接続部１５２ｃは、第２方向Ｄ２に隣り合う第１検知部１５２ｂ同士を接続する。なお、各々の第１検知部１５２ｂの幅寸法（第２方向Ｄ２にかかる寸法）は、同等である。
【００７１】
第２歪みゲージ１５３は、複数の第２検知部１５３ｂと、複数の第２接続部１５３ｃとを有する。第２検知部１５３ｂは、シリコン基板１５１の表面１５１ｆに沿った第２方向Ｄ２に線状に延びる形態をなし、第２方向Ｄ２の歪みを検知する。複数の第２検知部１５３ｂは、第１方向Ｄ１に隙間を空けて平行に配置されている。詳細には、複数の第２検知部１５３ｂは、それぞれ、圧力検知素子１５０を厚み方向（図６及び図７において紙面に直交する方向）に貫通するスリットＳを挟んで、第１方向Ｄ１に離間している。第２接続部１５３ｃは、第１方向Ｄ１に隣り合う第２検知部１５３ｂ同士を接続する。なお、各々の第２検知部１５３ｂの幅寸法（第１方向Ｄ１にかかる寸法）は、同等である。
【００７２】
なお、圧力検知素子１５０は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２が軸線方向ＤＸに直交すると共に、平面視でダイヤフラム体１４０の中心Ｏと圧力検知素子１５０の中心とを通る第１直線Ｌ１（ダイヤフラム体１４０の径方向に延びる直線である）が第１方向Ｄ１に延びるように（すなわち、圧力検知素子１５０のシリコン基板１５１の第１辺１５１ｂが第１直線Ｌ１と平行になるように）、ダイヤフラム体１４０の表面１４０ａ（具体的には、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ）に設けられている（図５〜図７参照）。
【００７３】
また、本実施形態の圧力検知素子１５０では、第１歪みゲージ１５２及び第２歪みゲージ１５３が、シリコン基板１５１の周縁部ＯＡ（図６及び図７において二点鎖線で示す四角形ＫＳの外側の領域）に配置されることなく、周縁部ＯＡよりもシリコン基板１５１の内側（中心側）に位置する内側領域ＩＡ（図６及び図７において二点鎖線で示す四角形ＫＳの内側の領域）内に配置されている。
【００７４】
このような位置に第１歪みゲージ１５２及び第２歪みゲージ１５３を配置することで、仮に、圧力検知素子１５０を製造する過程において、圧力検知素子１５０の周縁（外周）に他部材が接触した場合でも、第１歪みゲージ１５２及び第２歪みゲージ１５３に他部材が接触することを防止することができ、第１歪みゲージ１５２及び第２歪みゲージ１５３が損傷するのを防止することができる。
【００７５】
さらに、本実施形態の圧力センサ１０では、平面視円環状のダイヤフラム体１４０（ダイヤフラム部１４４）に対し、圧力検知素子１５０を、ダイヤフラム体１４０（ダイヤフラム部１４４）の中心Ｏ（軸線ＡＸ）に関して対称な位置に２つ設けている（図５参照）。従って、２つの圧力検知素子１５０が、ダイヤフラム体１４０の表面１４０ａ（ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ）上において、ダイヤフラム体１４０（ダイヤフラム部１４４）の径方向について対向して配置されている。このような位置に圧力検知素子１５０を設けることで、圧力の変化に伴う変位部材１３０の軸線方向ＤＸにかかる変位に応じてダイヤフラム体１４０（ダイヤフラム部１４４）に生じる歪みを、精度良く検知することができる。
【００７６】
なお、２つの圧力検知素子１５０に含まれる２つの第１歪みゲージ１５２と２つの第２歪みゲージ１５３とは、図８に示すように、ホイートストンブリッジ回路を構成するように接続されている。すなわち、一方の圧力検知素子１５０において第３電極パッド１５６を通じて第１歪みゲージ１５２と第２歪みゲージ１５３とが直列接続されている回路と、他方の圧力検知素子１５０において第３電極パッド１５６を通じて第１歪みゲージ１５２と第２歪みゲージ１５３とが直列接続されている回路とを、並列接続して、ホイートストンブリッジ回路を構成している。なお、図８には、定電圧源を用いたホイートストンブリッジ回路を構成した例を示しているが、定電流源を用いたホイートストンブリッジ回路を構成するようにしても良い。
【００７７】
また、本実施形態の圧力センサ１０は、接合層１６０として、ガラス１６１からなり、自身の内部に気孔１６２を含む接合層１６０を有している（図１１〜図１４参照）。なお、接合層１６０に含まれる気孔１６２とは、接合層１６０の内部に存在する気泡によって形成される空洞部（ボイド）のことをいう。この接合層１６０は、圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃとダイヤフラム部１４４の表面１４４ａとの間、及び、スリットＳの内部に存在すると共に、圧力検知素子１５０の外周を構成する外側面１５０ｄに接触する態様で、圧力検知素子１５０をダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に接合している（図９及び図１０参照）。
【００７８】
ここで、接合層１６０によって圧力検知素子１５０がダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に接合されている物体を、接合体１７０とする。接合体１７０は、ダイヤフラム部１４４を有するダイヤフラム体１４０と、圧力検知素子１５０と、圧力検知素子１５０をダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に接合する接合層１６０とを備える（図９及び図１０参照）。
【００７９】
なお、図９は、図６のＥ−Ｅ断面概略図であり、圧力検知素子１５０の断面を略して図示している。また、図１０は、図６のＦ−Ｆ断面概略図であり、圧力検知素子１５０の断面を略して図示している。
【００８０】
また、図１１は、接合体１７０を、圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃとダイヤフラム部１４４の表面１４４ａとの間の位置で、圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃに沿って切断したときの接合層１６０の切断面、またはこれに相当する面である、第１面１６０ｃ（図１１においてハッチングを付した面）を示す図である。なお、図１１には、第１面１６０ｃとして、図９のＫ−Ｋの位置または図１０のＪ−Ｊの位置（圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃと接合層１６０との境界の位置）で、接合体１７０を切断したときの接合層１６０の切断面、またはこれに相当する面を示している。
【００８１】
また、図１２は、図１０の拡大図、またはこれに相当する図である。具体的には、図１２は、図６に示す部位において、第１歪みゲージ１５２を構成する各々の第１検知部１５２ｂが第２方向Ｄ２に切断される位置で、圧力検知素子１５０及び接合層１６０を、圧力検知素子１５０の厚み方向ＤＴ（図６において紙面に直交する方向）に切断したときの切断面、またはこれに相当する面である、第２面１７０ｃ（図１２においてハッチングを付した面）を示す図である。
【００８２】
また、図１３は、図９の拡大図、またはこれに相当する図である。具体的には、図１３は、図６に示す部位において、第２歪みゲージ１５３を構成する各々の第２検知部１５３ｂが第１方向Ｄ１に切断される位置で、圧力検知素子１５０及び接合層１６０を、圧力検知素子１５０の厚み方向ＤＴ（図６において紙面に直交する方向）に切断したときの切断面、またはこれに相当する面である、第３面１７０ｄ（図１３においてハッチングを付した面）を示す図である。
また、図１４は、図１２のＨ部または図１３のＬ部の拡大図である。
【００８３】
ところで、厚み方向ＤＴについて圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃとダイヤフラム部１４４の表面１４４ａとの間に位置する接合層１６０において、その内部に含まれる気孔１６２の割合が少ない場合は、当該接合層１６０の可撓性（柔軟性）が低くなる。このために、検出対象である圧力の変化に伴ってダイヤフラム部１４４に歪みが生じたときに、ダイヤフラム部１４４の変形（弾性変形）に追従して当該接合層１６０が弾性変形することができなくなり、当該接合層１６０に亀裂が発生する虞がある。接合層１６０に亀裂が生じた場合には、接合層１６０を通じて、ダイヤフラム部１４４の歪みが圧力検知素子１５０に伝わり難くなり、検出対象である圧力を適切に検知することができなくなる虞がある。
【００８４】
これに対し、本実施形態の圧力センサ１０では、接合体１７０を、圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃとダイヤフラム部１４４の表面１４４ａとの間の位置で圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃ（ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ）に沿って切断したときの接合層１６０の切断面、またはこれに相当する面、である第１面１６０ｃ（図１１においてハッチングを付した矩形状の面）の平面視で、第１面１６０ｃの総面積Ａ（矩形をなす第１面１６０ｃの外周で囲まれた平面の面積）と、第１面１６０ｃに含まれる（第１面１６０ｃに露出する）気孔１６２のうち直径が１μｍ以上である気孔１６２の総面積Ｂとが、（Ｂ／Ａ）≧０．０２の関係を満たしている。
【００８５】
すなわち、第１面１６０ｃに含まれる気孔１６２（直径が１μｍ以上である気孔１６２）の割合を、第１面１６０ｃに対し、面積比で、２％以上としている。従って、接合層１６０のうち、厚み方向ＤＴについて圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃとダイヤフラム部１４４の表面１４４ａとの間に位置する部位について、気孔１６２の含有率（空隙率）を２％以上としていることになる。
【００８６】
このようにすることで、ガラスからなる接合層１６０に亀裂が発生する不具合を抑制することができる。具体的には、上述のような割合で、厚み方向ＤＴについて圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃとダイヤフラム部１４４の表面１４４ａとの間に位置する接合層１６０の内部に気孔１６２が存在することで、接合層１６０の可撓性（柔軟性）が良好になり、検出対象である圧力の変化に伴ってダイヤフラム部１４４に歪みが生じたときに、ダイヤフラム部１４４の変形（弾性変形）に追従して接合層１６０が弾性変形することができ、接合層１６０に亀裂が発生することを抑制することができる。
【００８７】
なお、第１面１６０ｃを形成するための切断位置である「圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃとダイヤフラム部１４４の表面１４４ａとの間の位置」には、圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃと接合層１６０との境界、及び、接合層１６０とダイヤフラム部１４４の表面１４４ａとの境界も含まれる。従って、第１面１６０ｃには、接合層１６０のうち圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃとの境界に位置する面（すなわち、圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃに接触する面）、及び、接合層１６０のうちダイヤフラム部１４４の表面１４４ａとの境界に位置する面（すなわち、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａに接触する面）も含まれる。
【００８８】
また、「切断面に相当する面（これに相当する面）」とは、切断面と実質的に同等の面であり、切断によって形成された面ではなく、例えば、切削または研磨によって形成された面を挙げることができる。例えば、接合層１６０の切断面と同等の位置まで接合層１６０を切削または研磨することによって形成された面を挙げることができる。
【００８９】
ところで、接合層１６０に含まれる気孔１６２の割合を大きくするほど、接合層１６０の可撓性（柔軟性）が高まり、接合層１６０に亀裂が生じ難くなる。しかしながら、接合層１６０に含まれる気孔１６２の割合を大きくし過ぎると、接合層１６０が軟らかくなりすぎて、圧力変化に伴うダイヤフラム部１４４の歪みが、接合層１６０を通じて圧力検知素子１５０に伝わり難くなり、圧力変化に対する圧力センサ１０の感度（圧力検知の精度）が大きく低下する虞がある。特に、圧力検知素子１５０（特に、隣り合う第１検知部１５２ｂの間に位置するスリット面１５０ｓ、及び、隣り合う第２検知部１５３ｂの間に位置するスリット面１５０ｓ）に接触する気孔１６２の割合（面積）が大きくなり過ぎると、圧力変化に対する感度（圧力検知の精度）が大きく低下する虞がある。なお、スリット面１５０ｓとは、圧力検知素子１５０のうちスリットＳを構成する内側面である（図９及び図１０参照）。
【００９０】
また、圧力検知素子１５０（特に、隣り合う第１検知部１５２ｂの間に位置するスリット面１５０ｓ、及び、隣り合う第２検知部１５３ｂの間に位置するスリット面１５０ｓ）に接触する気孔１６２の割合が小さくても、スリットＳを構成する２つのスリット面１５０ｓ（対向する２つのスリット面１５０ｓ）の両方に接触する気孔１６２が存在する場合には、当該気孔１６２が接触するスリット面１５０ｓに隣接する第１検知部１５２ｂまたは第２検知部１５３ｂにおいて歪みが生じ難くなり（ダイヤフラム部１４４の歪みへの追従性が低くなり）、圧力変化に対する感度（圧力検知の精度）が大きく低下する虞がある。
【００９１】
これに対し、本実施形態の圧力センサ１０では、第１歪みゲージ１５２を構成する各々の第１検知部１５２ｂが第２方向Ｄ２に切断される位置（平面視で各々の第１検知部１５２ｂを分断するようにして圧力検知素子１５０を第２方向Ｄ２に切断する位置）で、圧力検知素子１５０及び接合層１６０を、圧力検知素子１５０の厚み方向ＤＴに切断したときの切断面、またはこれに相当する面、である第２面１７０ｃ（図１２においてハッチングを付した面）において、圧力検知素子１５０のスリットＳを構成する２つのスリット面１５０ｓ（第２方向Ｄ２に対向する２つのスリット面１５０ｓ）の両方に接触する気孔１６２が存在していない。
【００９２】
さらには、第２歪みゲージ１５３を構成する各々の第２検知部１５３ｂが第１方向Ｄ１に切断される位置（平面視で各々の第２検知部１５３ｂを分断するようにして圧力検知素子１５０を第１方向Ｄ１に切断する位置）で、圧力検知素子１５０及び接合層１６０を、圧力検知素子１５０の厚み方向ＤＴに切断したときの切断面、またはこれに相当する面、である第３面１７０ｄ（図１３においてハッチングを付した面）において、圧力検知素子１５０のスリットＳを構成する２つのスリット面１５０ｓ（第１方向Ｄ１に対向する２つのスリット面１５０ｓ）の両方に接触する気孔１６２が存在していない。
【００９３】
すなわち、各々のスリットＳについて、スリットＳを跨ぐようにして当該スリットＳを構成する２つのスリット面１５０ｓに接触する気孔１６２が存在していない。従って、スリットＳ内に位置する接合層１６０の内部には、スリットＳを構成する２つのスリット面１５０ｓ（対向する２つのスリット面１５０ｓ）の両方に接触する気孔１６２が存在することなく、スリットＳを構成する２つのスリット面１５０ｓの一方のみに接触する気孔１６２、または、いずれのスリット面１５０ｓにも接触しない気孔１６２が存在している（図１４参照）。
【００９４】
さらには、本実施形態の圧力センサ１０では、上述した第２面１７０ｃ及び第３面１７０ｄにおいて、接合層１６０（気孔１６２も含む）のうち、圧力検知素子１５０に接触している線状をなす接合層接触部１６０ｂ（図１２及び図１３において太実線で示す部位）の長さの合計Ｃと、直径が１μｍ以上である気孔１６２（第２面１７０ｃに露出する気孔１６２）が圧力検知素子１５０に接触している線状をなす気孔接触部１６２ｂ（図１４において太実線で示す部位、接合層接触部１６０ｂの一部である）の長さの合計Ｄとが、（Ｄ／Ｃ）≦０．３５の関係を満たしている。
【００９５】
換言すれば、第２面１７０ｃ及び第３面１７０ｄにおいて、圧力検知素子１５０のうち、接合層１６０（気孔１６２も含む）が接触している線状をなす部位（接合層被接触部１５０ｊとする）の長さの合計Ｃと、直径が１μｍ以上である気孔１６２（第２面１７０ｃまたは第３面１７０ｄに露出する気孔１６２）が接触している部位（接合層被接触部１５０ｊの一部である、気孔被接触部１５０ｋとする）の長さの合計Ｄとが、（Ｄ／Ｃ）≦０．３５の関係を満たしている。
【００９６】
このように、第１検知部１５２ｂ及びスリット面１５０ｓを含む第２面１７０ｃにおいて、圧力検知素子１５０に接触する気孔１６２の割合を制限することで、圧力変化に伴ってダイヤフラム部１４４に生じた歪みが、接合層１６０を通じて、圧力検知素子１５０の第１検知部１５２ｂに伝わり易くなり（ダイヤフラム部１４４と共に第１検知部１５２ｂが変形し易くなり）、圧力変化に対する感度（圧力検知の精度）を良好にすることができる。
【００９７】
さらには、第２検知部１５３ｂ及びスリット面１５０ｓを含む第３面１７０ｄにおいて、圧力検知素子１５０に接触する気孔１６２の割合を制限することで、圧力変化に伴ってダイヤフラム部１４４に生じた歪みが、接合層１６０を通じて、圧力検知素子１５０の第２検知部１５３ｂに伝わり易くなり（ダイヤフラム部１４４と共に第２検知部１５３ｂが変形し易くなり）、圧力変化に対する感度（圧力検知の精度）をより一層良好にすることができる。
【００９８】
以上説明したように、本実施形態の圧力センサ１０は、ガラスからなる接合層１６０に亀裂が生じ難く、且つ、圧力変化に対する感度（圧力検知の精度）が良好な圧力センサ１０となる。
【００９９】
なお、「第１面１６０ｃ、第２面１７０ｃ、及び第３面１７０ｄにおける気孔１６２の直径」とは、第１面１６０ｃ、第２面１７０ｃ、または第３面１７０ｄに現れる気孔１６２（断面）の直径の最大値である。具体的には、気孔１６２の断面が真円である場合は、その直径は一定値であるが、気孔１６２の断面が真円でない場合（楕円等である場合）は、その直径は一定値ではない。このため、気孔１６２の断面が真円でない場合（楕円等である場合）は、「第１面１６０ｃ、第２面１７０ｃ、及び第３面１７０ｄにおける気孔１６２の直径」として、直径の最大値（楕円の場合は長径）を採用する。
【０１００】
また、直径が１μｍ未満の気孔１６２は、接合層１６０の可撓性（柔軟性）への影響が極めて小さく、接合層１６０における亀裂の生じ易さ、及び、圧力変化に対する感度への影響が極めて小さい（無視できる）と考えられるので、本実施形態では、上述したように、直径が１μｍ以上の気孔１６２について、その割合及び大きさを規定している。
【０１０１】
ところで、Ｂ／Ａの値が同等である場合でも、第１面１６０ｃに含まれる気孔１６２の数が多いほうが、接合層１６０に亀裂が発生し難くなると考えられる。第１面１６０ｃに含まれる気孔１６２の数が多いほうが、第１面１６０ｃの全面にわたって気孔１６２が分散して存在することになり、接合層１６０の全体にわたって可撓性（柔軟性が）良好になるといえるからである。
【０１０２】
これに対し、本実施形態の圧力センサ１０では、第１面１６０ｃに含まれる気孔１６２の数を、０．２５ｍｍ2当たり７個以上としている。具体的には、第１面１６０ｃにおいて、一辺が０．５ｍｍの正方形で囲まれた領域に含まれる気孔１６２の数を、７個以上としている。このようにすることで、厚み方向ＤＴについて圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃとダイヤフラム部１４４の表面１４４ａとの間に位置する接合層１６０の全体にわたって接合層１６０の可撓性（柔軟性）が良好になり、より一層、ガラスからなる接合層１６０に亀裂が発生する不具合を抑制することができる。
【０１０３】
さらに、本実施形態の圧力センサ１０では、接合層１６０が、圧力検知素子１５０の表面１５０ｂに位置することなく、圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃの全面に接触する態様で、圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃとダイヤフラム部１４４の表面１４４ａとの間に介在している（図９及び図１０参照）。このように、圧力検知素子１５０の表面１５０ｂに接合層１６０が位置しないようにすることで、第１歪みゲージ１５２の第１検知部１５２ｂの表面上、及び、第２歪みゲージ１５３の第２検知部１５３ｂの表面上が、接合層１６０によって覆われることを防止して、圧力変化に対する感度（圧力検知の精度）が低下することを防止できる。
【０１０４】
さらに、本実施形態の圧力センサ１０では、接合層１６０が、圧力検知素子１５０のスリット面１５０ｓの全面に接触する態様で、スリットＳ内に存在している（図９及び図１０参照）。これにより、ダイヤフラム部１４４に生じた歪み（変形）が、スリットＳ間に位置する第１検知部１５２ｂ及び第２検知部１５３ｂに伝わり易くなり、ダイヤフラム部１４４の歪み（変形）に追従するように、適切に第１検知部１５２ｂ及び第２検知部１５３ｂに歪みを生じさせることができる。これにより、本実施形態の圧力センサ１０では、精度良く圧力を検知することができる。
【０１０５】
さらに、本実施形態の圧力センサ１０では、接合層１６０が、圧力検知素子１５０の外周を構成する外側面１５０ｄのうち、少なくとも圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃ側に位置する裏面側外側面１５０ｇに接触する態様で、圧力検知素子１５０の周囲に存在している（図９及び図１０参照）。これにより、圧力検知素子１５０の厚み方向ＤＴについて、少なくとも圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃ側に位置する部位を、接合層１６０の内部に埋め込むことができるので、接合層１６０によって、圧力検知素子１５０をダイヤフラム部１４４の表面１４４ａに強固に接合することができる。
【０１０６】
ところで、本実施形態の圧力センサ１０では、接合層１６０を、圧力検知素子１５０の外側面１５０ｄの全面には接触させない（換言すれば、外側面１５０ｄの一部に接触させる）ようにしている。一方、スリットＳ内には、接合層１６０が、スリットＳを構成するスリット面１５０ｓの全面に接触する態様で配置されている。このため、仮に、圧力検知素子１５０において、その外周に接するように配置（すなわち、シリコン基板１５１の周縁部ＯＡに配置）された検知部が存在する場合には、当該検知部では、スリットＳ間に位置する検知部と異なり、当該検知部を挟む側面において接合層１６０に接触していない部位が存在するために、スリットＳ間に位置する検知部に比べて、ダイヤフラム部１４４の歪み（変形）に対する追従性が劣る（歪み難くなる）可能性がある。
【０１０７】
これに対し、本実施形態の圧力センサ１０では、図６及び図７に示すように、複数の第１検知部１５２ｂ及び複数の第２検知部１５３ｂが、いずれも、シリコン基板１５１の周縁部ＯＡ（図６及び図７において二点鎖線で示す四角形ＫＳの外側の領域）に配置されることなく、周縁部ＯＡよりもシリコン基板１５１の内側（中心側）に位置する内側領域ＩＡ（図６及び図７において二点鎖線で示す四角形ＫＳの内側の領域）内に配置されている。さらには、各々の第１検知部１５２ｂ及び各々の第２検知部１５３ｂは、圧力検知素子１５０を厚み方向ＤＴに貫通するスリットＳとスリットＳの間に配置されている。そして、接合層１６０が、スリットＳを構成するスリット面１５０ｓの全面に接触する態様で、いずれのスリットＳ内にも配置されている（図９及び図１０参照）。
【０１０８】
このような構成とすることで、ダイヤフラム部１４４に生じた歪み（変形）が、いずれの第１検知部１５２ｂ（または第２検知部１５３ｂ）にも伝わり易くなり、ダイヤフラム部１４４の歪み（変形）に追従するように、適切に、全ての第１検知部１５２ｂ（または全ての第２検知部１５３ｂ）に歪みを生じさせることができる。これにより、本実施形態の圧力センサ１０では、精度良く圧力を検知することができる。
【０１０９】
次に、接合層１６０によって圧力検知素子１５０をダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に接合する方法について説明する。
具体的には、まず、ガラスペーストを、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に塗工（例えば、印刷）する。なお、ガラスペーストは、ガラスの粉末とバインダーと溶媒とが混合されたペーストである。具体的には、ガラスペーストを、ダイヤフラム部１４４の中心Ｏ（軸線ＡＸ）に関して対称な位置の２箇所に塗工する。なお、本実施形態では、ガラスペーストの形状を、平面視で矩形状としている。
【０１１０】
次いで、ガラスペーストを焼成して、ガラスペーストに含まれている溶媒及びバインダーを除去すると共に、粉末状のガラスを軟化させつつダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に接着させた後、当該ガラスを冷却により固化させる。これにより、平面視矩形状（矩形平板状）をなす接合層１６０が、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に形成（固着）される。
【０１１１】
その後、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａに形成した接合層１６０上に、圧力検知素子１５０を載置する。詳細には、平面視で、ダイヤフラム体１４０の中心Ｏと圧力検知素子１５０の中心とを通る第１直線Ｌ１が第１方向Ｄ１に延びるように（すなわち、圧力検知素子１５０のシリコン基板１５１の第１辺１５１ｂが第１直線Ｌ１と平行になるように）、且つ、２つの圧力検知素子１５０が、ダイヤフラム部１４４の中心Ｏ（軸線ＡＸ）に関して対称な位置関係となるように、各々の圧力検知素子１５０を接合層１６０上に載置する（図５参照）。
【０１１２】
次いで、圧力検知素子１５０が載置された接合層１６０を加熱して、接合層１６０を軟化または溶融させた後、接合層１６０を冷却して固化させることで、接合層１６０によって圧力検知素子１５０をダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に接合する。具体的には、接合層１６０を軟化させると、図９及び図１０に示すように、圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃの全体が接合層１６０に接触すると共に、表面張力により、軟化した接合層１６０が、圧力検知素子１５０の外周を構成する外側面１５０ｄを、圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃ側から表面１５０ｂ側に向かって移動（上昇）する。さらには、表面張力により、軟化した接合層１６０が、スリットＳを構成するスリット面１５０ｓ（圧力検知素子１５０の内側面）を、圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃ側から表面１５０ｂ側に向かって移動（上昇）する。
【０１１３】
このとき、軟化した接合層１６０が、圧力検知素子１５０の外側面１５０ｄを裏面１５０ｃ側から表面１５０ｂ側に向かって上昇する上昇量（高さ）よりも、スリット面１５０ｓを裏面１５０ｃ側から表面１５０ｂ側に向かって上昇する上昇量（高さ）のほうが大きくなる。圧力検知素子１５０の外側面１５０ｄにおいて働く接合層１６０の表面張力よりも、スリットＳ内において働く接合層１６０の表面張力のほうが大きいからである。
【０１１４】
このため、仮に、接合層１６０を、圧力検知素子１５０の外側面１５０ｄのうち表面側端部１５０ｆ（表面１５０ｂとの境界）にまで配置するようにした場合には、軟化している接合層１６０がスリットＳ内から溢れ出し、圧力検知素子１５０の表面１５０ｂの少なくとも一部（例えば、第１電極パッド１５４、第２電極パッド１５５、第３電極パッド１５６、第１検知部１５２ｂ、または、第２検知部１５３ｂなど）が接合層１６０によって覆われてしまうことになる。
【０１１５】
これに対し、本実施形態では、軟化した接合層１６０が、圧力検知素子１５０の外側面１５０ｄのうち表面側端部１５０ｆには接触することなく、少なくとも圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃ側に位置する裏面側外側面１５０ｇに接触する態様となるように、表面張力による接合層１６０の上昇量を抑制して、接合層１６０がスリットＳ内から圧力検知素子１５０の表面１５０ｂに溢れ出すのを防止している。これにより、接合層１６０が圧力検知素子１５０の表面１５０ｂに配置されないようにすることができる。
【０１１６】
このようにすることで、圧力検知素子１５０の表面１５０ｂに露出する第１電極パッド１５４、第２電極パッド１５５、及び第３電極パッド１５６の表面が、接合層１６０に覆われることを防止することができる。さらには、第１歪みゲージ１５２の第１検知部１５２ｂ及び第２歪みゲージ１５３の第２検知部１５３ｂの表面側（上方）が、接合層１６０によって覆われることを防止することができる。従って、第１電極パッド１５４、第２電極パッド１５５、及び第３電極パッド１５６へのワイヤボンディングを適切に行うことができる。さらには、第１歪みゲージ１５２の第１検知部１５２ｂ及び第２歪みゲージ１５３の第２検知部１５３ｂによって、ダイヤフラム部１４４に生じる歪みを適切に検知することが可能となる。
【０１１７】
さらには、軟化させた接合層１６０を、少なくとも圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃ側に位置する裏面側外側面１５０ｇに接触する態様で、圧力検知素子１５０の周囲（全周）に配置することができる。これにより、圧力検知素子１５０の厚み方向ＤＴ（図９及び図１０において上下方向）について、少なくとも圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃ側（図９及び図１０において下側）に位置する部位の全体を、接合層１６０内に埋め込むことができる。これにより、接合層１６０によって、圧力検知素子１５０をダイヤフラム部１４４の表面１４４ａに強固に接合することができる。
【０１１８】
しかも、本実施形態では、軟化した接合層１６０が、スリットＳを構成するスリット面１５０ｓの全面に接触する態様でスリットＳ内に配置（充填）されるようにしている（図９及び図１０参照）。より具体的には、本実施形態では、軟化した接合層１６０が、スリットＳを構成するスリット面１５０ｓの全面に接触する態様でスリットＳ内に配置（充填）されると共に、圧力検知素子１５０の外側面１５０ｄのうち表面側端部１５０ｆには接触することなく、少なくとも圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃ側に位置する裏面側外側面１５０ｇに接触する態様となるように、表面張力による接合層１６０の上昇量（高さ）を調整している。なお、接合層１６０の上昇量（高さ）の調整は、加熱温度（焼成温度）及び加熱時間（焼成時間）の調整によって行うことができる。
【０１１９】
このように、接合層１６０を、スリットＳを構成するスリット面１５０ｓの全面に接触する態様でスリットＳ内に配置することで、ダイヤフラム部１４４に生じた歪み（変形）が、スリットＳ間に位置する各々の第１検知部１５２ｂ及び第２検知部１５３ｂに伝わり易くなり、ダイヤフラム部１４４の歪み（変形）に追従するように、適切に第１検知部１５２ｂ及び第２検知部１５３ｂに歪みを生じさせることができる。これにより、圧力センサ１０の感度が良好となり、精度良く圧力を検知することが可能となる。
【０１２０】
その後、接合層１６０を冷却して固化させることで、接合層１６０を介して、圧力検知素子１５０がダイヤフラム部１４４の表面１４４ａに接合する。具体的には、接合層１６０が、スリットＳを構成するスリット面１５０ｓの全面に接触する態様でスリットＳ内に配置され、且つ、圧力検知素子１５０の外側面１５０ｄのうち表面側端部１５０ｆには接触することなく、少なくとも圧力検知素子１５０の裏面側に位置する裏面側外側面１５０ｇに接触する態様で、圧力検知素子１５０の周囲（全周）に配置された態様で、圧力検知素子１５０がダイヤフラム部１４４の表面１４４ａに接合する（図９及び図１０参照）。
【０１２１】
（接合層の耐圧性評価試験）
次に、接合層に含まれる気孔の割合と接合層の耐圧性との関係を調査するために、以下のような試験を行った。具体的には、まず、接合層１６０によって、圧力検知素子１５０をダイヤフラム部１４４の表面１４４ａに接合するときの加熱温度、及び、加熱時間を様々に異ならせて、６種類の接合体（接合層１６０によって圧力検知素子１５０がダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に接合されたもの）を、サンプル１〜６として作製した。
【０１２２】
なお、加熱温度が高いほど、接合層１６０内の気孔１６２の数が多くなり、Ｂ／Ａの値も大きくなる傾向にある。さらに、加熱温度が同等であっても、加熱時間が長いほど、接合層１６０内の気孔１６２の数が多くなり、Ｂ／Ａの値も大きくなる傾向にある。前述したように、Ａは、第１面１６０ｃの総面積（ｍｍ2）であり、Ｂは、第１面１６０ｃに含まれる気孔１６２のうち直径が１μｍ以上である気孔１６２の総面積（ｍｍ2）である（図１１参照）。従って、サンプル１〜６は、互いに、Ｂ／Ａの値が異なり、また、第１面１６０ｃに含まれる気孔１６２の数も異なっている（表１参照）。
【０１２３】
【表１】
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【０１２４】
具体的には、サンプル１では、Ｂ／Ａ＝０．００２８であった。すなわち、第１面１６０ｃの総面積に対する直径が１μｍ以上である気孔１６２の総面積の割合（比率）が、０．２８％であった。また、第１面１６０ｃに含まれる気孔１６２（直径が１μｍ以上）の数が、０．２５ｍｍ2当たり３個であった。
また、サンプル２では、Ｂ／Ａ＝０．０１９４であった。すなわち、第１面１６０ｃの総面積に対する直径が１μｍ以上である気孔１６２の総面積の割合（比率）が、１．９４％であった。また、第１面１６０ｃに含まれる気孔１６２（直径が１μｍ以上）の数が、０．２５ｍｍ2当たり１３個であった。
【０１２５】
また、サンプル３では、Ｂ／Ａ＝０．０２０６であった。すなわち、第１面１６０ｃの総面積に対する直径が１μｍ以上である気孔１６２の総面積の割合（比率）が、２．０６％であった。また、第１面１６０ｃに含まれる気孔１６２（直径が１μｍ以上）の数が、０．２５ｍｍ2当たり７個であった。
また、サンプル４では、Ｂ／Ａ＝０．０４１６であった。すなわち、第１面１６０ｃの総面積に対する直径が１μｍ以上である気孔１６２の総面積の割合（比率）が、４．１６％であった。また、第１面１６０ｃに含まれる気孔１６２（直径が１μｍ以上）の数が、０．２５ｍｍ2当たり４１個であった。
【０１２６】
また、サンプル５では、Ｂ／Ａ＝０．０８４６であった。すなわち、第１面１６０ｃの総面積に対する直径が１μｍ以上である気孔１６２の総面積の割合（比率）が、８．４６％であった。また、第１面１６０ｃに含まれる気孔１６２（直径が１μｍ以上）の数が、０．２５ｍｍ2当たり２４個であった。
また、サンプル６では、Ｂ／Ａ＝０．１６１０であった。すなわち、第１面１６０ｃの総面積に対する直径が１μｍ以上である気孔１６２の総面積の割合（比率）が、１６．１０％であった。また、第１面１６０ｃに含まれる気孔１６２（直径が１μｍ以上）の数が、０．２５ｍｍ2当たり５１個であった。
【０１２７】
なお、本試験では、接合体１７０のうち図６に示す部位を、圧力検知素子１５０の表面１５０ｂ側から、図１０のＪ−Ｊの位置（すなわち、厚み方向ＤＴについて、圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃと接合層１６０との境界の位置）に至るまで、厚み方向ＤＴに研磨することによって形成された研磨面（Ｊ−Ｊにおける切断面に相当する面）を、第１面１６０ｃとしている（図１１参照）。また、第１面１６０ｃにおいて、一辺が０．５ｍｍの正方形（中心を第１面１６０ｃの中心に一致させた正方形）で囲まれた領域に含まれる気孔１６２の数を、０．２５ｍｍ2当たりの気孔１６２の数としてカウントしている。
【０１２８】
次いで、サンプル１〜６について、接合層１６０の耐圧性を評価した。具体的には、各々のサンプルについて、ダイヤフラム部１４４に所定の圧力（空気圧、例えば、圧力センサ１０の使用中にダイヤフラム部１４４にかかる圧力の最大値）をかけて、ダイヤフラム部１４４を変形させた後、接合層１６０に亀裂が発生したか否かを調査した。その結果を表１に示す。
【０１２９】
表１に示すように、サンプル１，２では、接合層１６０に亀裂が発生した。一方、サンプル３〜６では、接合層１６０に亀裂が発生しなかった。
この結果より、（Ｂ／Ａ）≧０．０２の関係を満たすことで、ガラスからなる接合層１６０に亀裂が発生する不具合を抑制することができるといえる。さらには、第１面１６０ｃに含まれる気孔１６２の数を、０．２５ｍｍ2当たり７個以上とすることで、ガラスからなる接合層１６０に亀裂が発生する不具合を抑制することができるといえる。
【０１３０】
（センサ感度の評価試験）
次に、接合層に含まれる気孔の割合とセンサ感度との関係を調査するために、以下のような試験を行った。具体的には、まず、接合層１６０によって、圧力検知素子１５０をダイヤフラム部１４４の表面１４４ａに接合するときの加熱温度、及び、加熱時間を様々に異ならせて、Ｄ／Ｃの値が異なる４種類の接合体（接合層１６０によって圧力検知素子１５０がダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に接合されたもの）を、サンプル７〜１０として作製した。
【０１３１】
なお、前述したように、Ｃは、第２面１７０ｃ及び第３面１７０ｄにおいて、接合層１６０（気孔１６２も含む）のうち、圧力検知素子１５０に接触している線状をなす接合層接触部１６０ｂの長さ（ｍｍ）の合計である（図１２及び図１３参照）。また、Ｄは、直径が１μｍ以上である気孔１６２（第２面１７０ｃに露出する気孔１６２）が圧力検知素子１５０に接触している線状をなす気孔接触部１６２ｂ（接合層接触部１６０ｂの一部である）の長さ（ｍｍ）の合計である（図１４参照）。
【０１３２】
サンプル７では、Ｄ／Ｃ＝０．００８７であった。すなわち、接合層接触部１６０ｂの長さの合計に対する気孔接触部１６２ｂの長さの合計の割合（比率）が、０．８７％であった。
また、サンプル８では、Ｄ／Ｃ＝０．０２０６であった。すなわち、接合層接触部１６０ｂの長さの合計に対する気孔接触部１６２ｂの長さの合計の割合（比率）が、２．０６％であった。
【０１３３】
また、サンプル９では、Ｄ／Ｃ＝０．３５７３であった。すなわち、接合層接触部１６０ｂの長さの合計に対する気孔接触部１６２ｂの長さの合計の割合（比率）が、３５．７３％であった。
また、サンプル１０では、Ｄ／Ｃ＝０．３８０７であった。すなわち、接合層接触部１６０ｂの長さの合計に対する気孔接触部１６２ｂの長さの合計の割合（比率）が、３８．０７％であった。
【０１３４】
また、本試験では、接合体１７０のうち図６に示す部位において、圧力検知素子１５０及び接合層１６０を、シリコン基板１５１の第４辺１５１ｅ側（図６において右側）から、図６のＦ−Ｆの位置に至るまで、第１方向Ｄ１に研磨することによって形成された研磨面を、第２面１７０ｃとしている（図１２参照）。
また、第２面１７０ｃと第３面１７０ｄとは、左右対称の形状（図１２及び図１３参照）であるため、第２面１７０ｃと第３面１７０ｄとにおいて、Ｄ／Ｃの値は、同程度（略同等）になると考えられる。このため、本試験では、第２面１７０ｃについて、Ｄ／Ｃの値を算出し、第３面１７０ｄのＤ／Ｃの値もこれと同等であると考えている。
【０１３５】
次いで、サンプル７〜１０を用いた圧力センサについて、圧力変化に対する感度を評価した。具体的には、各々の圧力センサについて、２ＭＰａの圧力（空気圧）をかけたときの出力変化量（ｍＶ）を測定した。出力変化量が大きいほど、圧力変化に対する感度が高いといえる。その結果を表２に示す。
【０１３６】
【表２】
2020012698.tif 000004
【０１３７】
表２に示すように、Ｄ／Ｃ＝０．００８７であるサンプル７では、出力変化量が９８９ｍＶとなった。また、Ｄ／Ｃ＝０．０２０６であるサンプル８では、出力変化量が１０３８ｍＶとなった。また、Ｄ／Ｃ＝０．３５７３であるサンプル９では、出力変化量が５７０ｍＶとなった。また、Ｄ／Ｃ＝０．３８０７であるサンプル１０では、出力変化量が５５１ｍＶとなった。
【０１３８】
この結果より、Ｄ／Ｃの値を０．３５よりも大きくすると、出力変化量が大きく低下し、圧力変化に対する感度が大きく低下するといえる。従って、（Ｄ／Ｃ）≦０．３５の関係を満たすことで、圧力変化に対する感度（圧力検知の精度）を良好にすることができるといえる。さらに好ましくは、（Ｄ／Ｃ）≦０．０２０６の関係を満たすことで、圧力変化に対する感度（圧力検知の精度）が極めて良好になるといえる。なお、本試験では、出力変化量が６００ｍＶ以上であるものを合格（感度良好）と判断している。
【０１３９】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【０１４０】
例えば、実施形態では、変位部材として、軸線方向ＤＸに延びる棒状のヒータ部材１３１を有する変位部材１３０を示した。しかしながら、本発明は、変位部材として、ヒータ部材に代えて、軸線方向ＤＸに延びる単なる棒状の部材（例えば、先端側ＸＳが閉じた筒状の金属部材）を有する変位部材を用いるようにしても良い。
【０１４１】
また、実施形態では、ダイヤフラム体１４０の表面１４０ａ（具体的には、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ）上に、２つの圧力検知素子１５０を設けるようにした。しかしながら、ダイヤフラム体１４０の表面１４０ａに設ける圧力検知素子１５０の個数は、２個に限定されるものではなく、１個、あるいは、３個以上としても良い。
【０１４２】
また、耐圧性評価試験では、圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃとダイヤフラム部１４４の表面１４４ａとの間の位置まで接合体１７０を研磨した研磨面を、第１面１６０ｃとしたが、圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃとダイヤフラム部１４４の表面１４４ａとの間の位置で接合体１７０を切断した切断面を、第１面１６０ｃとしても良い。要するに、第１面１６０ｃは、圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃとダイヤフラム部１４４の表面１４４ａとの間に位置して、圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃに平行な面であれば良く、その形成方法は、切断、研磨、研削等、いずれの方法であっても良い。
【０１４３】
さらに、センサ感度の評価試験でも、第２面１７０ｃを、研磨面ではなく、第１歪みゲージ１５２を構成する各々の第１検知部１５２ｂが第２方向Ｄ２に切断される位置（例えば、図６のＦ−Ｆの位置）で、圧力検知素子１５０及び接合層１６０を厚み方向ＤＴに切断したときの切断面としても良い。要するに、第２面１７０ｃを形成する方法は、切断、研磨、研削等、いずれの方法であっても良い。
【符号の説明】
【０１４４】
１０  圧力センサ
１００  ハウジング
１３０  変位部材
１３１  ヒータ部材
１４０  ダイヤフラム体
１４４  ダイヤフラム部
１４４ａ  表面
１４４ｂ  貫通孔
１５０  圧力検知素子
１５０ｂ  表面
１５０ｃ  裏面
１５０ｄ  外側面
１５０ｇ  裏面側外側面
１５０ｓ  スリット面
１５１  シリコン基板
１５１ｂ  第１辺
１５１ｃ  第２辺
１５１ｄ  第３辺
１５１ｅ  第４辺
１５１ｆ  表面
１５２  第１歪みゲージ
１５２ｂ  第１検知部
１５２ｃ  第１接続部
１５３  第２歪みゲージ
１５３ｂ  第２検知部
１５３ｃ  第２接続部
１５４  第１電極パッド
１５５  第２電極パッド
１５６  第３電極パッド
１６０  接合層
１６０ｂ  接合層接触部  
１６０ｃ  第１面
１６１  ガラス
１６２  気孔
１６２ｂ  気孔接触部
１７０  接合体
１７０ｃ  第２面
２００  コネクタ部材
Ｄ１  第１方向
Ｄ２  第２方向
ＤＴ  厚み方向
ＤＸ  軸線方向
ＩＡ  シリコン基板の内側領域
ＯＡ  シリコン基板の周縁部
Ｓ  スリット
ＸＫ  軸線方向後端側
ＸＳ  軸線方向先端側
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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