JPH04500411A - 複数の圧力検出素子を備えた単一ダイアフラム式圧力トランスデューサ - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 複数の圧力検出素子を備えた単一ダイアフラム式圧力ドランスデューサ発明の分 野 本発明は、ダイアフラム式圧力センサに関し、特に、不均一な圧力分布を測定す るためのダイアプラム式トランスデユーサに関する。

発明の背景 静圧（均一圧）を測定するための既存の標準的なダイアフラム式圧力センサは、 ダイアフラムに作用する圧力に比例した振幅の電気信号を出力する。そのような 圧力センサとしてはダイアフラムの歪みを検出する一つの検出素子を用いてもよ いが、通常は、四つのセンサをホイートストンブリッジを構成するように接続し て出力信号をできる限り大きくする手法か採用される。この場合、四つのセンサ は単一の圧力センサとして機能する。そのような圧力センサの例が、例えばウェ アハムの米国特許第４，７０２，１１３号及び第４，７１２，４３０号に開示さ れている。また、ナカガワの米国特許第４．７７０，０４５号に開示された圧力 センサでは、均一圧の高感度測定のためにダイアフラムに複数の歪みゲージを設 けたものが使用されている。

シリコンのダイアフラムを使用したダイアフラム式圧力センサにおいては、通常 、ダイアフラムの曲げ応力が歪み抵抗素子によって検出される。検出抵抗素子は 、薄肉のシリコンダイアフラムに不純物を拡散することによって形成され、他方 、該ダイアフラムは厚肉のシリコンフレームによって支持される。ダイアフラム の一方の面に加えられた流体圧によって該ダイアフラムが曲げられ、その結果、 抵抗素子に応力が発生して、それが電気的に検出される。このような抵抗素子は 、圧電抵抗素子と呼称される。上記のように不純物の拡散によって構成されたシ リコンセンサにおいて、圧電抵抗素子の応力に対する感度は、拡散された不純物 の濃度、結晶格子に対する電流の方向、及び発生する応力の方向に影響される。

通常、Ｐ型の圧電抵抗素子は（１００）シリコン結晶面において（１１０）方向 となるように設けられる。その場合、圧電抵抗素子と平行に発生した応力は、抵 抗を増大させ、他方、圧電抵抗素子と垂直に発生した応力は抵抗を減少させる。

その場合においても、四つの圧電抵抗素子がホイートストンブリッジを成すよう に接続されて、一つの有効な圧力センサとして作用する。

通常使用されるダイアフラムは、正方形、長方形、または円形である。長方形ダ イアフラムは、流体圧等の均一圧の測定用として、複数種類の圧力センサの設計 に使用されてきた。長方形ダイアフラムでは、通常、複数の抵抗素子か、ダイア フラムの端縁若しくはその近くと、同中心若しくはその近くとに配置されて、ホ イートストンブリッジを構成するように接続される。ダイアフラムの縦横比（長 方形の縦の長さと横の長さとの比）次第では、比較的正方形に近い形状となり、 そのために端縁付近でダイアフラムの剛性が高まり、該ダイアフラムの検出領域 での圧力測定に影響を及ぼすという問題が生ずる。少なくとも２３対ｌの縦横比 を有する長方形ダイアフラムを使用すれば、ダイアフラム端部の検出領域に対す る影響が最小限の状態で測定が為され得る。

例えば半剛性で非流体の媒体から発生する不均一圧を従来のダイアフラム式セン サで測定することは、圧力がダイアフラムの全領域で均一でない場合があり得る ことから問題がある。そのような場合に検出抵抗素子は、局部的に加えられた力 に加えて、該ダイアフラムの他の各領域に加えられた力によって発生した歪みを も検出することとなり、測定が不精確となるであろう。この問題に対する一つの 対応策は、各々独立の検出素子を有するダイアフラムを一列状に配置することで ある。Ｃ，Ｓ、ウィーμ（Ｗｅａｖｅｒ）らの合衆国国立心肺研究所（Ｎａｔｉ ｏｎａｌ　Ｈｅａｒｔ　ａｎｄ　Ｌｕｎｇ　Ｉｎ５ｔｉｔｕｔｅ　）　ヘの中間 報告［認定（Ｇｒａｎｔ）ＨＬ１７６０４−０１Ａ１１．１９７６年、参乱しか し、各ダイアフラムの物理的要件（端縁の固定。

回路の接続等）故に、そのようなシステムでは隣接するダイアフラムか相互に分 離されなければならず、そのために、分解能の低下という問題を有している。精 確さと高い分解度とを必要とする不均一な圧力分布の測定の一例として、トノメ トリの手法による経皮的血圧測定がある。

発明の要旨 本発明の主たる目的は、不均一な圧力分布を精確に測定することかできる圧力セ ンサを提供することである。

本発明の他の目的は、不均一な圧力分布を測定することができる、単一のダイア フラムを含む圧力センサを提供することである。

本発明の他の目的は、高い空間的分解能を有する圧力センサを提供することであ る。

上記の目的及び他の目的を達成するために、本発明は、単一のダイヤフラムに設 けられた複数の圧力検出素子を含み、各圧力検出素子が、局部的圧力測定のため に互いに所定の最小距離を隔てて配置されたトランスデユーサを提供する。各圧 力検出素子は、好適には、複数の圧電抵抗素子を含み、それらの圧電抵抗素子は ホイートストンブリッジを構成するように接続される。

本発明においては、各々が最小距離で分離された複数の圧力検出素子を有するダ イアフラムによって、不均一な圧力分布が、高感度、高精度かつ高い空間的分解 能で測定される。

本発明の上記の及び他の目的、特徴、利点が、以下に記載される本発明の詳細な 説明及び添付の図面から、当業者に明確に理解されるであろう。

図面の簡単な説明 第１Ａ図は、従来の長方形圧力検出ダイアフラムの代表例の斜視図である。

第ｉＢ図は、幅ａの長方形ダイアフラムにおける幅方向の距離と応力との関係を 示す図である。

第２図は、本発明の単一ダイアフラム圧力センサの斜視図である。

第３図は、本発明の圧力センサの圧力検出素子における圧電抵抗素子の配置を示 す平面図である。

第４図は、本発明おける、圧電抵抗素子のホイートストンブリッジの接続の態様 を示す略図である。

第５図は、本発明の２００μｍの幅を有するダイアフラムの長手方向の一部に対 して圧力を加えた場合に、該圧力作用領域の中心からの距離と発生する応力の計 算値との関係を示す図である。

発明の詳細な説明 本発明のトランスデユーサは、少なくとも一つのダイアフラム型圧力センサを含 むトランスデユーサであって、該圧力センサの各々が、互いに実質的に独立して 圧力を検出する一列に設けられた複数の抵抗素子を有する。ダイアフラムの形状 に特に制限はないが、以下、好適な形状として長方形のダイアフラムを備えたも のについて詳述する。

単結晶ソリコンチップに設けられた薄肉部であるノリコンダイアフラムは、加え られた圧力によ−って曲げを生しる。その圧力の電気信号への変換をできる限り 良好に行なうために、抵抗素子は、ダイアフラムＪ−４で曲げ応力の大きさか！ ＆入となる位置に設けら１する。従来の長方形ダイアツーツムの代表例か第１　 Ａｔｉ＋−示されている。

第１Ａ図に図示さ第１たダイアフラム１００のような長方形グイアフラｌ、は、 従来、均−ＩＩ（静水圧）の測定用として知られている。通常、加圧によってダ イア７−ｊノ、ｌ　ＯＯ内に発生する応力分布を利用することにより、複数の圧 電抵抗素子１０１．１０２，１０３，１０４か単一の圧力検出素子として機能し て、できる限り高い検出感度で歪みを検出するようになっている。冬用を抵抗素 子は普通長方形ダイアフラム１０１〕の短軸方向（幅方向）において互いに平行 に設けられ、ホイー　ｌ−ストンブリッジを構成するように接続される。二つの 圧電抵抗素子１０１．１０４をダイアフラ１００の端縁に配置しカリ残りの二つ の圧電抵抗素子１０２．１０３を幅方向の中央に配置することによって、最高の 感度を得ることかできる。圧電抵抗素子１０１，１０４が設けられた側からシリ コンダイアフラム１００に加えられた圧力は、ダイアフラム１００に歪みを生し させ、それにより、圧電抵抗素Ｔ−１０１，１０４は引張り応力を受け、他方、 圧電抵抗素子１０２．１０３は圧縮応力を受ける。第」Ｂ図には、輻ａの長方形 ダイアフラムにおけ６［方向の距離と応力との関係を示す特性曲線か示されてい る。

半固体非流体の圧力源等から発生する圧力を測定する場合においては、該圧力は ダ・イア−フラム１００の全領域において均一でないことかある。このような場 合、ダイアフラムのとみは、均一な圧力分布による歪みの形状とは著しく異なる 。各圧電抵抗素子は局部的なダイアフラムの応力（局部的な力によって生ずる応 力）に加え、全ての局部的力の合成によって生ずるダイアフラム１００全体の歪 みによるＥ第４、力にも反応する。圧電抵抗素子ｌｏｔ乃至！０４からなるブリ ッジから出力される信号は、発生した圧力分布の複雑な関数であ−、て、局部的 な圧力と平均的な圧力の何れについても精確な測定値を得ることは困難であろう 。従って、最も望ましいことは、ダイアフラム１００の各検出領域の圧力検出素 子がその領域に加えられる圧力にのみ反応するようにすることである。

ところで、従来技術において不均一な圧力分布の測定に使用されてきたセンサは 、その空間的分解能が、複数のダイアフラムを相互に近接させることの困難性に よって、制限されていた。即ち、従来は、各々独立した複数のダイアプラムが利 用されＩＣ，Ｓ、　ウイーバの合衆国国立心胆市研究所への中間較告（認定ＨＬ １７６０４−０１Ａ！、１９７６年）参照］、その場合に、ダイアフラム間の最 小距離は該ダイアフラムを構成する凹部の傾斜側壁によって決定され、これカヅ イアフラム間の近接配置を制限していたのである。

本発明においては、単一の長方形ダイアフラム上に複数の圧力検出素子が一列状 に、各圧力検出素子か互いに極めて近接した状態で構成される。本発明のダイア プラムは縦長であることが望ましい。

単一のダイアフラムを使用することは、多数のダイアフラムを使用する必要をな くし、各ダイアフラムを構造的に分離する必要をなくする。従って、各ダイアフ ラム型センサ間の近接配置の困鰻性に起因する問題も解決される。本発明におい ては単一のダイアフラムに多数の圧力センサすなわち圧力検出素子が設けられ、 各圧力検出素子は従来に比較して実質的に一層近接して配置され得る。

以下においてより詳細に説明するように、本発明の好適な実施例においては、縦 長の長方形センサは、ダイアフラムと、そのダイアフラムの縦軸に沿って設けら れた複数の圧力検出素子とを含む。そのダイアフラムは第２図に図示されている 。

第２図は、単結晶ノリコンチップから構成された圧力ドランジューサ２００の部 分斜視図である。圧力ドランジューサ２００は単一の縦長の長方形ダイアフラム ２１０と、そのダイアフラム２１０と一体のシリコンフレーム２２０とを含む。

シリコンフレーム２２０は、ガラス支持体２６０上で支持されている。複数の検 出領域ないし圧力検出素子（２５１のみか例示されている）が、ダイアフラム２ １Ｏの縦方向に配設されている。シリコンフレーム２２０の両端縁に沿って配列 されているのは、コネクタのＴＡＢボンディングのためのポンディングパッド（ ２３１と２４１のみが例示されている）である。通気穴２７０がガラス支持体２ ６０の厚みを貫通してドリル形成され、これがダイアフラム２１０の下面の凹部 に連通させられて、ゲージ圧の測定が可能とされている。圧力センサ２００の・ 」′法については、通常、ダイアフラム２１０か０．２　Ｘ　７ｒｒ＋ｒｎ、そ の厚みが約４．５μｍどされる。ダイアフラム２１００縦方向に配設された各圧 力検出素子間の間隔は、２００μｍのオーダであり、この値はダイアフラム２１ ０の横の長さく：相当する。も−、とも、圧力検出素子相互の干渉に対する抑制 の必要かそれほど厳格でない場合や、その干渉が他の外部手段（コンピュータ処 理等）によって解消さ！１．６場合には、各圧力検出素子の配設位置は、必要に 応し、ダイアプラムの一幅分よりも短かい間隔とすることかできる。その場合に おいても、圧力検出素子間１ｆの干渉は各素子間の間隔とダイアフラムの全般的 構成とによっ“Ｃ調整される。

本発明の一’ｇ施態様においては、ダイアフラム２１０の縦横比か５以上とされ 、ゲイア−７ラノ、２１０の縦方向に配設される圧力検出素子の数が３１とさｊ する。

名田力検出素子２５１．２５２、・・・は、好適には、第３図に示される。よ・ ）にダイアフラム２１０に設けられる。第３図は、ダイアフラム２１０のＬ面の 一部を／トす平面図である。図中、を二とえば、圧力検出素子３５１は、りｊ− イートス］・−ンブリッジを成すように接続された圧電抵抗素子３０１，３０３ ，３０５，３０７を含む。各圧電抵抗素７−３０１．３０３，３０５．３０７は ダイアフラム３１０の長軸（縦の中心軸）に平行な状態でかつ短軸（この場合に は中心軸とは限らない）方向に順次設（ジられる。同様に、圧力検出素子３５２ は、蒸着アルミ！つ１、の導体パターンによってホイートスｌ−）ブリッジを成 すように接続された圧電抵抗素ｒ′−３０２，３０４，３０６，：３０８を含み 、各圧電抵抗素子３０２゜３（］４．３０６，３０８はダイアフラム３１０の長 軸に平行な状態でかつ短軸方向に順次設けられる。同から明らかなように、圧電 抵抗素子３０１，３０７．３０２．３０８はダイアフラム３１０の幅方向の端縁 に近接して設置１られ、他方、圧電抵抗素子３０３，３０５，３０２．３０６は ダイアフラム３１０の幅ブｊ向の中心？＝１近に設けられる。アルミニラ１２の 導体（３４０のみか例示されている）によって、各圧力検出素子・３５１，３５ ２から電気信号か導出される。ダイアフラム３１０にはさらに、拡散によ−）で 形成された導体（３６０のみか例示されている）か設けられ、アルミニウム導体 ３４０と共働して圧電抵抗素子３０１，３０３．３０５，３０７がホイートスト ンブリッジと成るように接続し２ている。例えば圧ｔｌ検出素子３５１のように 「Ｓ」の字を裏側から見た形状を有する素子パターンか例えば２００μｍ毎に繰 り返されて、ダイアフラム３１０の縦方向に各圧力検出素子が所望の２００μｍ の間隔で設けられている。

圧力検出素子３５１の四つの圧電素子は、第３図に図示されるように、各自が信 号出力ラインを有する。測定対象物の応力を電気信号として出力するためにこれ らの圧電抵抗素子をホイートストンブリッジとして接続した回路構成が、第４図 に図示されている。

ホイートストンブリッジは、圧電抵抗素子から出力される電気信号を最大の大き さにする。ダイアフラム２１Ｏ（第２図）が（圧力検出素子２５１を含む面から 外れて）下向きに歪むと、圧電素子４０１．４０４は電流に対して直角な引張り 応力を受け、そのために抵抗が低減する。他方、圧電素子４０２．４０３は圧縮 応力を受け、モのために抵抗か増大する。圧電抵抗素子の組合わせを利用したホ イートストンブ）１ツ′）４００から出力される信号の大きさは、抵抗の変化の 大きさδＲに比例し、他方、このδＲは加えられた圧力の大きさに比例する。本 発明の他の実施態様においては、接続の数をできる隔り少なくするために、電子 工業分野において良く知られた半ホイートストンブリッジが利用される。

ダイアフラムの縦横比が増大すると、各圧力検出素子による局部的圧力測定は、 それらの圧力検出素子から遠く隔たった位置でのダイアフラムの動きとは実質的 に無関係となることが判明した。同様に、ダイアフラムの動きに関するダイアフ ラムの端縁の効果は、それらの端縁からの距離とともに急速に低下する。一方の 端縁からダイアフラムの一幅分の距離の位置で測定された応力と、両端縁から遠 く隔たった位置で測定された応力との差は約２％の範囲内にある。この事実は本 発明のある実施態様において一般化される。即ち、゛冬用力検出素子の検出点間 が少なくともダイアプラムの一幅分分離されて、ダイアフラムの長手方向に設け られるのである。これにより、各点で測定される圧力が他の点での圧力によって 影響される度合を表す係数は確実に３％朱満となる。圧力検出素子間の間隔をよ り大きく取れば、検出点間の相互干渉は事実上無視し得るだろう。圧力検出素子 間の間隔をより小さくすることは、適用された圧力分布の分解能をより大きくす ることか要求される場合において有用である。

第５図は、２００μｍの幅を有するダイアフラムの長手方向の一部の２閣にわた って圧力を加えた場合に、該圧力作用領域の中心からの距離と発生する応力の計 算値との関係曲線を示している。第５図から明らかなように、圧力作用領域の端 から０．３ｍｍの距離において、その作用力による影響は無視し得る。０．３ｍ ｍはダイアフラムの幅の１．５倍に相当する。従って、局部的に加えられる如何 なる圧力についても、その圧力の作用領域の境界からダイアフラムの幅の１．５ 倍の距離の範囲内にあるダイアプラムに影響を与え得るのみである。

実際の作動では、圧力ドランジューサ１００の感度は、最低でも１０μＶ／ｍｒ ｎＨｇ／Ｖであり、圧力検出領域間の相互干渉の程度は３％未満である。分析モ デルと有限要素分析の両者を、ダイアフラムにおける圧電抵抗素子の感度を予想 するために使用した。

本発明の圧力ドランジューサを設計する際には、検出感度と空間的分解能との二 律背反か主要な問題となる。圧力検出素子の感度はダイアフラムの輻ａど依存関 係にあり、ａ！に比例する。隣接する二つの検出素子間のクロストーク（隣接検 出領域間の相互干渉）が最低となる近接度もまた、ダイアフラムの幅に依存する 。こうして、高い空間的分解能（隣接検出素子間の間隔の小ささ）は、感度の低 下を代償に得られるものである。本発明の−る実施態様においては、ダイアフラ ムの幅が１５０μｍであり、また、各圧力検出素子の中心相互の間隔か２００μ ｍとされる。第３図から明らかなように、圧力検出素子の圧電抵抗素子の長さし 、は、その圧力検出素子の間隔距離を減少させるので、圧電抵抗素子か長い程ク ロストークも大きくなる。圧電抵抗素子の長さは、フォトリリグラフ法による拡 散圧電抵抗素子の製造可能性と、製品としての圧力センサに許容されるクロスト ークの量どの妥協で決まる。

本発明の一実施態様においては、圧力ドランジューサが、標準的な圧力トラシジ ューサ製造手法を使用することにより、たとえば５ＸＩＯｍｍのチップとして構 成される。この製造には、圧電抵抗素子と拡散接続導体の両者のイオン注入工程 が含まれる。また、シリコンのエツチングの工程ではダイアフラムの厚みを精確 に調整するために、電気化学的エッチ法が採用される。アルミニウム被覆とりソ グラフィによる配線形成工程に続き、窒化シリコンの層がウェーハの表側の面上 に適用され、これが保護を目的とした不活性層として機能する。さらにその後の 工程において、ダイアフラムとポンディングパッド上で上記不活性層に窓か開け られ、金のバンブがそれらのポンディングパッド上に電気メッキにより形成され ることにより、ＴＡＢボンディングが可能な状態となる。製造の最後の工程は、 シリコンウェーハをガラス支持体としての耐熱ガラスウェーハに陽極ボンディン グする工程である。耐熱ガラスウェーハには事前に通気穴を切削貫通させておく 。

本発明の圧力ドランジューサの製造は、圧力ドランジューサの標準的な製造手法 によって為され、そのため、商業的生産に容易に適応させることができる。

本発明の適用例として、トノメトリ法を利用した経皮的血圧測定がある。本発明 の圧力ドランジューサが被験者の手首の撓骨動脈上の皮膚に押圧されると、皮下 の動脈が圧力ドランジューサの押圧面によって部分的に潰され、動脈内の圧力が 皮膚を介して伝達され、皮膚表面で測定可能となる。皮膚は半固体性を有するの で、圧力ドランジューサは、一般の静水的圧力ではなく、極めて局部的な圧力を 測定しなければならない。本発明によれば、動脈上の圧力分布を高分解能で測定 することが可能であり、それにより動脈内の実際の圧力を決定することができる 。動脈内の圧力は流体ではな（固体の皮下組織を介して圧力ドランジューサのダ イアフラムに伝えられるので、単一ダイアプラムに配設された各圧力検出素子は 皮膚を介してダイアフラムＦに加えられた局部的圧力を検出する。一実施態様に おいては、圧力検出素子の配列長さは７ｍ＋＋とされるので、圧力検出素子の中 の少なくともいくつかか動脈の直上に位置させられる。本発明では、従来のダイ アフラム成田カドランジューサにおいて複数の圧力検出素子間の間隔が７００μ ｍであったものを、２００μｍまで低減することができる。従来の圧力ドランジ ューサは分解能に限界があった。それは、ウェーハの裏側からエッチされた複数 のダイアフラムに圧力検出素子がそれぞれ設けられた場合に隣接する凹部内に形 成される側壁のためである。

各圧力検出素子をダイアフラムの幅の１．５倍の間隔て配置することにより、ク ロストークを２〜３％に押さえることができることが判明した。各圧力検出素子 間のクロストークに加えて、皮膚に起因するクロストークも若干存在する。皮下 組織を介して伝わる動脈からの圧力は、皮膚を伝播する際、外方に拡散する。一 般に、本発明における圧力検出素子間の間隔は、各検出素子間のクロストークを 望ましい量にまで低減するために要求される距離によってのみ制限される。

本発明の以上の記載は、複数の群の圧電抵抗素子を存する縦横比の大きな長方形 の単一ダイアフラム構造体について為された。本発明は単一ダイアプラム減圧力 Ｆランジコーサの他の構成にも適用できることが、当業者には明らかであろう。

また、複数のダイアフラムに複数の圧力検出素子をそれぞれ設けることも本発明 の範完内である。例えば、具体的適用における必要に応じて、複数列のダイアフ ラムの各々に複数の圧力検出素子を設けることも可能である。

以上の記載及び図面から明らかなように、本発明においては種々の変更が可能で あり、本発明は請求の範囲のみによって限定されるべきである。

ＦＩＧ、　３ ■− ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、５ 国際調査報告

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．ダイアフラムと、 該ダイヤフラムに、相互の干渉を抑制するための所定距離を互いに隔てて設けら れた複数の圧力検出素子と を含むトランスデューサ。
2. ２．前記複数の圧力検出素子の各々が、前記ダイアフラムに形成された少なくと も１つの圧電抵抗素子を含む請求項１のトランスデューサ。
3. ３．前記各検出素子を構成する複数の圧電抵抗素子が、ホイーストンプリッジを 成して互いに接続された請求項２のトランスデューサ。
4. ４．前記ダイアフラムが長方形であり、前記複数の圧力検出素子が該長方形ダイ アフうムの縦軸に沿って配設された請求項１のトランスデューサ。
5. ５．前記複数の圧力検出素子が、相互の干渉を抑制するために互いに少なくとも 前記ダイアフラムの横幅の長さを隔てられた請求項１のトランスデューサ。
6. ６．前記長方形ダイアフラムの縦横比が５以上である請求項４のトランスデュー サ。
7. ７．前記各圧力検出素子が、第一，第二，第三．第四の各圧電抵抗素子を含み、 該第一，第二，第三，第四圧電抵抗素子がそれぞれ、該第一圧電抵抗素子は前記 長方形ダイアフラムの長手端縁の一方に平行でかつ近接するように、該第二圧電 抵抗素子は該ダイアフラムの長手端縁の他方に平行でかつ近接するように、該第 三圧電抵抗素子は該ダイアフラムの縦軸に平行でかつ近接するように、該第四圧 電抵抗素子は該第三圧電抵抗素子に平行でかつ近接するように、該ダイアフラム に設けられ、かつ、該第一，第二，第三，第四圧電抵抗素子がホイーストンプリ ッジを成して接続された請求項４のトランスデューサ。
8. ８．さらに、 前記ダイアフラムが形成されかつ該ダイアフラムの厚みよりも実質的に大きな厚 みを有する長方形のフレームと、 前記ダイアフラムと前記感知素子とを用いてゲージ圧を測定するために、前記フ レームを支持しかつ前記ダイアフラムの裏面との通気手段を含む支持部材とを含 む請求項４のトランスデューサ。
9. ９．複数のダイアフラムを含み、該複数のダイアフラムの各々に複数の圧力検出 素子が設けられた請求項１のトランスデューサ。
10. １０．前記ダイアフラムがシリコン結晶体である請求項１のトランスデューサ。
11. １１．複数の導体との接続のために設けられた複数の接続パッドを含む少なくと も１つの長方形のフレームと、 前記フレームから形成されて該フレームの縦軸に平行に設けられ、該フレームの 厚みよりも実質的に小さな厚みを有し、かつ、縦横比が５以上である少なくとも １つの長方形のダイアフラムと、 各々が第一，第二，第三，第四の各圧電抵抗素子を含み、かつ、局部的圧力測定 のために互いに少なくとも該ダイアフラムの横幅を隔てて前記ダイアフラムに設 けられた複数の感圧素子とを含み、 前記第一，第二，第三，第四圧電抵抗素子はそれぞれ、該第一圧電抵抗素子は前 記ダイアフラムの一方の長手端様に平行でかつ近接するように、該第二圧電抵抗 素子は骸ダイアフラムの他方の長手端縁に平行でかつ近接するように、該第三圧 電抵抗素子は該ダイアフラムの縦軸に平行でかつ近接するように、該第四圧電抵 抗素子は該第三圧電抵抗素子に平行でかつ近接するように、該ダイアフラムに設 けられ、かつ、該第一，第二，第三，第四圧電抵抗素子がホイーストンプリッジ を成して接続され、 前記第一，第二，第三，第四圧電抵抗素子は、ブリッジの４つの脚部にそれぞれ １つの圧電抵抗素子が設けられたホイーストンブリッジにおいて互いに接続され 、さらに、 前記フレームを支持する支持部材 を含むトランスデューサ。
12. １２．前記フレームと前記ダイアフラムとがシリコン単結晶体で構成された請求 項１１のトランスデューサ。
13. １３．前記支持部材が、前記ダイアフラムと前記感圧素子とを用いてゲージ圧を 測定するために前記ダイアフラムの裏面との通気手段を含む請求項１１のトラン スデューサ。
14. １４．前記複数の圧力検出素子が、約２００μｍ隔てられた請求項１１のトラン スデューサ。
15. １５．本トランスデューサの１つの面に設けられた少なくとも１つの表面処理層 を含む請求項１１のトランスデューサ。
16. １６．複数の導体との接続のために設けられた複数の接続パッドを有する少なく とも１つの長方形のフレームと、 前記フレームから形成されて該フレームの縦軸に平行に設けられ、該フレームの 厚みよりも実質的に小さな厚みを有し、かつ、縦横比が５以上である少なくとも １つの長方形のダイアフラムと、 各々が第一，第二，第三，第四の各圧電抵抗素子を含み、かつ、相互干渉の程度 を選択的に抑制するために前記ダイアフラムに互いにほぼ該ダイアフラムの横の 長さを隔てて設けられた複数の感圧素子とを含み、前記第一，第二，第三，第四 圧電抵抗素子はそれぞれ、該第一圧電抵抗素子は前記ダイアフラムの長手端縁の 一方に平行でかつ近接するように、該第二圧電抵抗素子は該ダイアフラムの長手 端縁の他方に平行でかつ近接するように、該第三圧電抵抗素子は該ダイアフラム の縦軸に平行でかつ近接するように、該第四圧電抵抗素子は該第三圧電抵抗素子 に平行でかつ近接するように、該ダイアフラムに設けられ、かつ、該第一，第二 ，第三，第四圧電抵抗素子がホイーストンブリッジを成して接続され、 前記第一，第二，第三，第四圧電抵抗素子は、ブリッジの４つの脚部にそれぞれ １つの圧電抵抗素子が設けられたホイーストンブリッジにおいて互いに接続され 、さらに、 前記フレームを支持する支持部材 を含むトランスデューサ。