JPH11194060A - Pressure sensor - Google Patents
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- JPH11194060A JPH11194060A JP16388298A JP16388298A JPH11194060A JP H11194060 A JPH11194060 A JP H11194060A JP 16388298 A JP16388298 A JP 16388298A JP 16388298 A JP16388298 A JP 16388298A JP H11194060 A JPH11194060 A JP H11194060A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、圧力を検出する圧
力検出装置に関し、例えば車両における燃料噴射装置の
燃料圧やブレーキ装置のブレーキオイル圧等の高圧を検
出するのに用いて好適なるものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure detecting device for detecting pressure, which is suitable for detecting a high pressure such as a fuel pressure of a fuel injection device in a vehicle or a brake oil pressure of a brake device. is there.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種の圧力検出装置としては、
特開昭６２−７３１３１号公報に示されるものがある。
このものは、圧力導入孔の終端が薄肉部となっているセ
ンシングボディをハウジング内に収納し、センシングボ
ディの薄肉部に絶縁体を介して密着固定したセンサチッ
プにより薄肉部の変位に応じた電気信号を出力するよう
にしている。また、センサチップは、半導体基板に歪ゲ
ージを拡散形成した半導体式のものとなっている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a pressure detecting device of this kind,
Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-73131 discloses one.
In this sensor, a sensing body having a thin-walled end portion of a pressure introducing hole is housed in a housing, and an electric sensor corresponding to the displacement of the thin-walled portion is provided by a sensor chip which is closely fixed to the thin-walled portion of the sensing body via an insulator. It outputs a signal. The sensor chip is of a semiconductor type in which a strain gauge is formed by diffusion on a semiconductor substrate.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記した構成において
は、図１０に示すように、センサチップを構成する半導
体基板１０１とセンシングボディ１０２は、その間に絶
縁体１０３が介在しているため電気的に絶縁されている
が、半導体基板１０１、絶縁体１０２、センシングボデ
ィ１０２は、コンデンサ１０４を形成する構造となって
いる。このため、被検出体からハウジングを介してセン
シングボディ１０２に高周波のノイズが侵入すると、コ
ンデンサ１０４によって半導体基板１０１の電位にノイ
ズが重畳し、歪ゲージに対してノイズが直接侵入するた
め、センサの出力が変動するという問題がある。In the above configuration, as shown in FIG. 10, the semiconductor substrate 101 and the sensing body 102 constituting the sensor chip are electrically connected because the insulator 103 is interposed therebetween. Although insulated, the semiconductor substrate 101, the insulator 102, and the sensing body 102 form a capacitor 104. Therefore, when high-frequency noise enters the sensing body 102 from the detected object via the housing, the noise is superimposed on the potential of the semiconductor substrate 101 by the capacitor 104, and the noise directly enters the strain gauge. There is a problem that the output fluctuates.
【０００４】本発明は上記問題に鑑みたもので、ノイズ
による出力変動を低減することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to reduce output fluctuation due to noise.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明においては、センシングボデ
ィ部（２）における薄肉部（２ｂ）に絶縁体（５）を介
して固定されたセンサチップ（４）において、このセン
サチップ（４）を構成する半導体基板（４１）の電位を
固定して、半導体基板（４１）と歪ゲージ（４２ａ〜４
２ｄ）との間のＰＮ接合が逆バイアスとなるようにした
ことを特徴としている。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the sensing body (2) is fixed to a thin portion (2b) of the sensing body (2) via an insulator (5). In the sensor chip (4), the potential of the semiconductor substrate (41) constituting the sensor chip (4) is fixed, and the semiconductor substrate (41) and the strain gauges (42a to 42a) are fixed.
2d) is characterized in that the PN junction between them is reverse biased.
【０００６】従って、被検出体からハウジング部
（１）、センシングボディ部（２）、絶縁体（５）を介
して高周波ノイズが半導体基板（４１）に侵入しても、
歪ゲージ（４２ａ〜４２ｄ）へのノイズの影響を低減で
き、出力変動を低減することができる。この場合、半導
体基板（４１）をＮ型基板としたときには、半導体基板
（４１）を電源電圧に固定することによって、半導体基
板（４１）と歪ゲージ（４２ａ〜４２ｄ）との間のＰＮ
接合が逆バイアスとなる。Accordingly, even if high-frequency noise enters the semiconductor substrate (41) from the detected object via the housing (1), the sensing body (2), and the insulator (5),
The influence of noise on the strain gauges (42a to 42d) can be reduced, and output fluctuation can be reduced. In this case, when the semiconductor substrate (41) is an N-type substrate, the PN between the semiconductor substrate (41) and the strain gauges (42a to 42d) is fixed by fixing the semiconductor substrate (41) to the power supply voltage.
The junction becomes reverse biased.
【０００７】また、請求項２に記載の発明においては、
歪ゲージ（４２ａ〜４２ｄ）により構成されるブリッジ
回路の電源回路（７２）と半導体基板（４１）とを電気
的に接続するようにしているから、電位固定のための余
分な電源回路を用いることなくノイズ低減のための構成
を実現することができる。また、上記した電位固定は、
請求項３に記載の発明のように、歪みゲージ（４２ａ〜
４２ｄ）の形成領域を取り囲むように形成された第１導
伝型の拡散層（４５）を有して行うことができる。Further, in the invention according to claim 2,
Since the power supply circuit (72) of the bridge circuit composed of the strain gauges (42a to 42d) is electrically connected to the semiconductor substrate (41), an extra power supply circuit for fixing the potential is used. Therefore, a configuration for noise reduction can be realized. In addition, the above-mentioned potential fixing
According to the third aspect of the present invention, the strain gauges (42a to 42a)
42d) can be performed by including a first conductive type diffusion layer (45) formed so as to surround the formation region of 42d).
【０００８】なお、上記した括弧内の符号は、後述する
実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものであ
る。[0008] The reference numerals in the parentheses indicate the correspondence with specific means described in the embodiment described later.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。図１に、本発明の一実施形態を示す
圧力検出装置の断面構造を示す。この圧力検出装置は、
車両における燃料噴射装置の燃料圧やブレーキ装置のブ
レーキオイル圧等の高圧（例えば２０ＭＰａ）の流体の
圧力を測定するものである。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a cross-sectional structure of a pressure detecting device according to an embodiment of the present invention. This pressure detector is
It measures the pressure of a high-pressure (for example, 20 MPa) fluid such as a fuel pressure of a fuel injection device and a brake oil pressure of a brake device in a vehicle.
【００１０】図において、ハウジング１は、耐食性が良
好で溶接可能な金属（例えばＳＵＳ４３０）で構成され
ており、ねじ山１ａを有し、図示しない被検出体（例え
ば、燃料配管）にねじ締めで固定されるようになってい
る。センシングボディ２は、熱膨張率が小さい低熱膨張
率金属（例えばコバール等の線熱膨張係数がシリコンに
近い材質のもの）で構成され、内側に圧力導入孔２ａを
有し、その終端に受圧用ダイヤフラムをなす肉薄部２ｂ
が形成されている。図２に、センシングボディ２の外観
形状を示す。センシングボディ２は、円筒形状をしてお
り、その端部すなわち下端開口周縁部には段差部２ｃが
形成されている。In FIG. 1, a housing 1 is made of a metal having good corrosion resistance and weldable (for example, SUS430), has a screw thread 1a, and is screwed to an object to be detected (not shown) (for example, a fuel pipe). It is fixed. The sensing body 2 is made of a metal having a low coefficient of thermal expansion and a low coefficient of thermal expansion (for example, a material having a linear thermal expansion coefficient close to that of silicon such as Kovar), has a pressure introducing hole 2a on the inside, and a pressure receiving hole 2a at its end. Thin portion 2b forming a diaphragm
Are formed. FIG. 2 shows the appearance of the sensing body 2. The sensing body 2 has a cylindrical shape, and a step portion 2c is formed at an end thereof, that is, a peripheral edge of a lower opening.
【００１１】このセンシングボディ２は、ハウジング１
の内側空洞部に圧入され、その段差部２ｃとハウジング
１の開口縁（端部）１ｂとが突き合わされ、その部分が
電気溶接等によって密着固定される。このようにして、
センシングボディ２がハウジング１内に組付け固定さ
れ、ボディ部が構成される。また、ハウジング１には、
ねじ山１ａの内側空洞部に段差部１ｂが形成されててい
るため、センシングボディ２がハウジング１内に組付け
固定されたとき、ハウジング１とセンシングボディ２の
間に、環状の隙間３が形成される。この隙間３により、
ハウジング１を被検出体に固定したときに生じる応力が
センサチップ４に伝達するのを阻止することができる。The sensing body 2 includes a housing 1
Of the housing 1, the step 2c thereof and the opening edge (end) 1b of the housing 1 abut against each other, and the portion is tightly fixed by electric welding or the like. In this way,
The sensing body 2 is assembled and fixed in the housing 1 to form a body. Also, in the housing 1,
Since the step portion 1b is formed in the inner hollow portion of the thread 1a, when the sensing body 2 is assembled and fixed in the housing 1, an annular gap 3 is formed between the housing 1 and the sensing body 2. Is done. Due to this gap 3,
The transmission of the stress generated when the housing 1 is fixed to the detection target to the sensor chip 4 can be prevented.
【００１２】センシングボディ２における薄肉部２ｂの
上面、すなわち圧力導入側と反対側の面には、センサチ
ップ４が、絶縁体である低融点ガラス５により接合され
ている。図３に、センシングボディ２の先端部分の断面
斜視図を示す。図に示すように、Ｎ型単結晶のシリコン
基板４１に４つのＰ型の歪ゲージ４２ａ〜４２ｄが形成
されてセンサチップ４が構成されており、薄肉部２ｂの
変位に応じた電気信号を出力する。A sensor chip 4 is joined to the upper surface of the thin portion 2b of the sensing body 2, that is, the surface opposite to the pressure introducing side, with a low-melting glass 5 as an insulator. FIG. 3 shows a cross-sectional perspective view of a tip portion of the sensing body 2. As shown in the figure, four P-type strain gauges 42a to 42d are formed on an N-type single crystal silicon substrate 41 to form a sensor chip 4, and output an electric signal according to the displacement of the thin portion 2b. I do.
【００１３】センシングボディ２の先端部の周囲には、
図１に示すように、回路基板７が配置されている。この
回路基板７は、センサチップ４からの電気信号を増幅し
て出力する増幅回路（センサの感度調整を行う調整回路
を含む）などの回路部を有しており、積層セラミック基
板７ａ、回路チップ７ｂ、およびポスト７ｃから構成さ
れている。Around the tip of the sensing body 2,
As shown in FIG. 1, a circuit board 7 is arranged. The circuit board 7 has a circuit section such as an amplifier circuit (including an adjustment circuit for adjusting the sensitivity of the sensor) that amplifies and outputs an electric signal from the sensor chip 4, and includes a multilayer ceramic substrate 7a and a circuit chip. 7b and a post 7c.
【００１４】積層セラミック基板７ａは、表面及び内層
に導電性のペーストを印刷し焼成して形成されたもの
で、接着剤によりハウジング１に固定されている。回路
チップ７ｂは、積層セラミック基板７ａ上に実装され、
ワイヤにより積層セラミック基板７ａの導電性ペースト
焼成してなる導電体（配線の一部領域）と電気的に接続
されている。ポスト７ｃは、外部との電気接続を行うた
めの取り出し電極となるもので、例えば４２アロイにて
構成されており、ろう付け等によりセラミック積層基板
７ａ上に接合されている。The multilayer ceramic substrate 7a is formed by printing and baking a conductive paste on the surface and the inner layer, and is fixed to the housing 1 with an adhesive. The circuit chip 7b is mounted on the multilayer ceramic substrate 7a,
The wire is electrically connected to a conductor (a partial region of a wiring) formed by firing the conductive paste of the multilayer ceramic substrate 7a. The post 7c serves as an extraction electrode for making electrical connection with the outside, and is made of, for example, 42 alloy, and is joined to the ceramic laminated substrate 7a by brazing or the like.
【００１５】セラミック基板７ａの表面の導電体とセン
サチップ４とは、隙間３を跨いでワイヤ８により電気的
に接続されている。また、センシングボディ２および積
層セラミック基板７の上面（センサチップ４およびワイ
ヤ８の上を含む）には、腐食防止のためにコーティング
材（例えばシリコーンゲル）９によりコーティングが施
されている。The conductor on the surface of the ceramic substrate 7a and the sensor chip 4 are electrically connected by wires 8 across the gap 3. The upper surfaces of the sensing body 2 and the multilayer ceramic substrate 7 (including the upper surface of the sensor chip 4 and the wires 8) are coated with a coating material (for example, silicone gel) 9 to prevent corrosion.
【００１６】セラミック積層基板７ａに接合されたポス
ト７ｃは、ターミナルアッセンブリ１０のコネクタター
ミナル１０ａと電気溶接等で接続されている。このター
ミナルアッセンブリ１０は、コネクタターミナル１０ａ
をＰＰＳ等の樹脂でインサート成形したものである。そ
して、ターミナルアッセンブリ１０と、ＰＰＳ等の樹脂
で成形されたコネクタケース１１は、Ｏリング１２を介
しハウジング１のかしめ部１ｄでハウジング１にかしめ
固定されている。The post 7c joined to the ceramic laminated substrate 7a is connected to the connector terminal 10a of the terminal assembly 10 by electric welding or the like. The terminal assembly 10 includes a connector terminal 10a.
Is insert-molded with a resin such as PPS. The terminal assembly 10 and the connector case 11 formed of a resin such as PPS are caulked and fixed to the housing 1 at the caulking portion 1 d of the housing 1 via an O-ring 12.
【００１７】上記したセンサチップ４および回路基板７
における回路部の電気結線図を図４に示す。歪ゲージ４
２ａ〜４２ｄは、図に示すようにように、ブリッジ回路
を構成している。回路基板７における回路部は、ブリッ
ジ回路からの電気信号を増幅する増幅回路７１の他、ブ
リッジ回路に電源供給を行う電源回路７２を有してい
る。そして、歪ゲージ４２ａ〜４２ｄにより構成される
ブリッジ回路は、薄肉部２ｂに加わる圧力に応じた電気
信号を増幅回路７１に出力し、増幅回路７１は、その信
号を増幅して、圧力に応じた電気信号を外部に出力す
る。The above-described sensor chip 4 and circuit board 7
FIG. 4 shows an electrical connection diagram of the circuit section in FIG. Strain gauge 4
2a to 42d constitute a bridge circuit as shown in the figure. The circuit section on the circuit board 7 includes a power supply circuit 72 for supplying power to the bridge circuit, in addition to an amplifier circuit 71 for amplifying an electric signal from the bridge circuit. The bridge circuit constituted by the strain gauges 42a to 42d outputs an electric signal corresponding to the pressure applied to the thin portion 2b to the amplifier circuit 71, and the amplifier circuit 71 amplifies the signal and responds to the pressure. Outputs an electric signal to the outside.
【００１８】また、センサチップ４は、図５に示すよう
に、シリコン基板４１上に歪ゲージ４２ａ〜４２ｄが不
純物拡散によって形成されている。また、シリコン基板
４１上には絶縁膜が形成されており、この絶縁膜にはス
ルーホールが形成され、このスルーホールを介して歪ゲ
ージ４２ａ〜４２ｄと外部との接続電極をなすパッド４
３ａ〜４３ｄとがＡｌ配線によって接続されている。な
お、これらのパッド４３ａ〜４３ｄは、ワイヤ８によっ
て回路基板７上の増幅回路７１、電源回路７２に電気的
に接続されている。In the sensor chip 4, as shown in FIG. 5, strain gauges 42a to 42d are formed on a silicon substrate 41 by impurity diffusion. Further, an insulating film is formed on the silicon substrate 41, a through hole is formed in the insulating film, and a pad 4 forming a connection electrode between the strain gauges 42a to 42d and the outside is formed through the through hole.
3a to 43d are connected by Al wiring. The pads 43a to 43d are electrically connected to the amplifier circuit 71 and the power supply circuit 72 on the circuit board 7 by wires 8.
【００１９】ここで、本実施形態では、シリコン基板４
１の電位を電源電圧に固定するために基板接続用パッド
４３ｅが設けられ、このパッド４３ｅと電源回路７２に
接続されたパッド４３ａ間がＡｌ配線４４で接続されて
いる。なお、基板接続用パッド４３ｅは絶縁膜に形成さ
れたスルーホールを介してシリコン基板４１に電気的に
接続されている。Here, in this embodiment, the silicon substrate 4
A substrate connection pad 43e is provided to fix the potential of 1 to the power supply voltage, and the pad 43e and the pad 43a connected to the power supply circuit 72 are connected by an Al wiring 44. The substrate connection pad 43e is electrically connected to the silicon substrate 41 via a through hole formed in the insulating film.
【００２０】このように構成することによって、シリコ
ン基板４１の電位が電源回路７２の電源電圧に固定さ
れ、Ｎ型のシリコン基板４１とＰ型の歪ゲージ４２ａ〜
４２ｄとの間のＰＮ接合が逆バイアスされる。従って、
被検出体から導電性部材で構成されたハウジング１、セ
ンシングボディ２を介し、さらに低融点ガラス５を介し
て高周波ノイズがシリコン基板４１に侵入しても、電源
回路７２の高周波インピーダンスが十分に低ければ、シ
リコン基板４１に侵入したノイズは電源回路７２に吸収
され、歪ゲージ４２ａ〜４２ｄは安定的に電源電圧でバ
イアスされる。With this configuration, the potential of the silicon substrate 41 is fixed to the power supply voltage of the power supply circuit 72, and the N-type silicon substrate 41 and the P-type strain gauges 42a to 42a are connected.
42d is reverse biased. Therefore,
Even if high-frequency noise enters the silicon substrate 41 from the detection object through the housing 1 made of a conductive member, the sensing body 2, and further through the low-melting glass 5, the high-frequency impedance of the power supply circuit 72 is sufficiently low. For example, the noise that has entered the silicon substrate 41 is absorbed by the power supply circuit 72, and the strain gauges 42a to 42d are stably biased by the power supply voltage.
【００２１】よって、高周波ノイズによる歪ゲージ４２
ａ〜４２ｄへの影響を低減することができ、ひいてはセ
ンサ出力の変動を低減することができる。本発明者等が
実験により確認したところ、図１に示す圧力検出装置を
車両に取り付けてアイドリング状態にしたとき、シリコ
ン基板４１の電位を従来のようにフローティングにする
と、センサ出力のノイズが２４４ｍＶP-P になり、本実
施形態のようにシリコン基板４１を電源回路７２に接続
すると、センサ出力のノイズが７８ｍＶP-P になり、セ
ンサ出力の変動を大きく低減することができた。Therefore, the strain gauge 42 due to high frequency noise
The influence on a to 42d can be reduced, and the fluctuation of the sensor output can be reduced. The present inventors have confirmed through experiments that when the pressure detection device shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle and is in an idling state, if the potential of the silicon substrate 41 is floated as in the related art, noise of the sensor output will be 244 mV PP. When the silicon substrate 41 is connected to the power supply circuit 72 as in the present embodiment, the noise of the sensor output becomes 78 mV PP , and the fluctuation of the sensor output can be greatly reduced.
【００２２】なお、上記実施形態では、歪ゲージ４２ａ
〜４２ｄによるブリッジ回路の電源回路７２とシリコン
基板４１とを電気的に接続するものを示したが、図６に
示すように、ブリッジ回路の電源回路７２とは別の電源
回路７３（歪ゲージ４２ａ〜４２ｄよりも電位が高く、
高周波インピーダンスが十分に低いもの）とシリコン基
板４１とを電気的に接続するようにしてもよい。In the above embodiment, the strain gauge 42a
Although the power supply circuit 72 of the bridge circuit and the silicon substrate 41 are electrically connected to each other, the power supply circuit 73 (strain gauge 42a) different from the power supply circuit 72 of the bridge circuit is shown in FIG. ~ 42d higher potential,
High-frequency impedance) and the silicon substrate 41 may be electrically connected.
【００２３】また、上記実施形態では、基板接続用パッ
ド４３ｅを設けてＮ型のシリコン基板４１の電位をセン
サチップ４内の最高電位に固定するものを示したが、歪
ゲージ４２ａ〜４２ｄが形成された領域をＮ+ 拡散層に
よって囲み、そのＮ+ 拡散層の電位をセンサチップ４の
最高電位に固定するようにしてもよい。この場合の実施
形態を図７に示す。この図７は、センサチップ４を上か
ら見た図で、Ｎ- のシリコン基板４１には、歪ゲージ４
２ａ〜４２ｄが形成された領域を取り囲むようにＮ+ 拡
散層４５が形成されおり、このＮ+ 拡散層４５の上にＡ
ｌ配線４６が形成されている。そして、Ａｌ配線４６と
Ｎ+ 拡散層４５とは、図７中のＡ−Ａ断面である図８に
示すように、絶縁膜４７に形成されたコンタクトホール
４８（図７中には点線で示す）を介して電気的に接続さ
れている。なお、Ａｌ配線４６は、歪ゲージ４２ａ〜４
２ｄからパッド４３ｂ、４３ｃ、４３ｄへのＡｌ配線が
形成された部分で途切れているが、その部分はその下の
Ｎ+ 拡散層４５により電気的に小さな抵抗で接続されて
いる。また、Ａｌ配線４６は、電源回路７２に接続され
たパッド４３ａと電気的に接続されているため、センサ
チップ４の最高電位に固定されている。In the above embodiment, the substrate connection pad 43e is provided to fix the potential of the N-type silicon substrate 41 to the highest potential in the sensor chip 4. However, the strain gauges 42a to 42d are formed. It is also possible to surround the set region with an N + diffusion layer and fix the potential of the N + diffusion layer to the maximum potential of the sensor chip 4. An embodiment in this case is shown in FIG. FIG 7 is a top view of the sensor chip 4, N - silicon substrate 41 of the strain gauge 4
2a~42d has been N + diffusion layer 45 is formed so as to surround the formed regions, A on the N + diffusion layer 45
An l wiring 46 is formed. The Al wiring 46 and the N + diffusion layer 45 are connected to a contact hole 48 (shown by a dotted line in FIG. 7) formed in the insulating film 47 as shown in FIG. ) And are electrically connected. Note that the Al wiring 46 is provided with the strain gauges 42a to 42a.
The portion where the Al wiring is formed from 2d to the pads 43b, 43c, and 43d is interrupted, but the portion is electrically connected by an N + diffusion layer 45 thereunder with a small resistance. Further, since the Al wiring 46 is electrically connected to the pad 43 a connected to the power supply circuit 72, it is fixed at the highest potential of the sensor chip 4.
【００２４】このように構成することにより、Ｎ- のシ
リコン基板４１とＰ型の歪ゲージ４２ａ〜４２ｄとの間
のＰＮ接合が逆バイアスされるため、電気ノイズによる
歪ゲージ４２ａ〜４２ｄへの影響を受け難くすることが
できる。なお、この実施形態においても、図６に示すよ
うに、ブリッジ回路の電源回路７２とは別の電源回路７
３とＮ+ 拡散層４５とを電気的に接続するようにしても
よい。[0024] With this configuration, N - Effect for PN junction is reverse biased, the strain gauge 42a~42d by electrical noise between the strain gauge 42a~42d of the silicon substrate 41 and the P-type Can be hard to receive. Also in this embodiment, as shown in FIG. 6, a power supply circuit 7 different from the power supply circuit 72 of the bridge circuit is provided.
3 and the N + diffusion layer 45 may be electrically connected.
【００２５】また、上記実施形態では、ハウジング１と
センシングボディ２を別体にて構成するものを示した
が、図９に示すように、ハウジング１とセンシングボデ
ィ２を同一の導電性部材にて一体的に構成してもよい。
さらに、センサチップ４とセンシングボディ２との接合
は、低融点ガラス５以外の絶縁体による接合を用いても
よい。In the above embodiment, the housing 1 and the sensing body 2 are formed as separate bodies. However, as shown in FIG. 9, the housing 1 and the sensing body 2 are formed of the same conductive member. It may be configured integrally.
Further, the bonding between the sensor chip 4 and the sensing body 2 may be performed using an insulating material other than the low melting point glass 5.
【図１】本発明の一実施形態にかかる圧力検出装置の断
面図である。FIG. 1 is a sectional view of a pressure detecting device according to an embodiment of the present invention.
【図２】センシングボディ２の外観形状を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing an external shape of a sensing body 2. FIG.
【図３】センシングボディ２とセンサチップ４の構成を
示す部分断面斜視図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional perspective view showing a configuration of a sensing body 2 and a sensor chip 4.
【図４】センサチップ４および回路基板７における回路
部の電気結線図である。FIG. 4 is an electrical connection diagram of a circuit portion in the sensor chip 4 and the circuit board 7;
【図５】センサチップ４の模式的な構成を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a sensor chip 4;
【図６】本発明の他の実施形態を示す電気結線図であ
る。FIG. 6 is an electrical connection diagram showing another embodiment of the present invention.
【図７】本発明の他の実施形態にかかるセンサチップの
平面図である。FIG. 7 is a plan view of a sensor chip according to another embodiment of the present invention.
【図８】図８中のＡ−Ａ断面図である。FIG. 8 is a sectional view taken along the line AA in FIG.
【図９】本発明の他の実施形態にかかる圧力検出装置の
断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of a pressure detection device according to another embodiment of the present invention.
【図１０】従来の圧力検出装置の問題点を説明するため
の図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a problem of a conventional pressure detecting device.
１…ハウジング、２…センシングボディ、２ａ…圧力導
入孔、２ｂ…肉薄部、３…隙間、４…センサチップ、４
１…シリコン基板、４２ａ〜４２ｄ…歪ゲージ、４３ａ
〜４３ｄ…パッド、４５…Ｎ+ 拡散層、４６…Ａｌ配
線、５…低融点ガラス、 ７…回路基板、８…ワイヤ、
９…コーティング材、１０…ターミナルアッセンブリ、
１０ａ…コネクタターミナル、１１…コネクタケース、
１２…Ｏリング、７１…増幅回路、７２、７３…電源回
路。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Housing, 2 ... Sensing body, 2a ... Pressure introduction hole, 2b ... Thin part, 3 ... Gap, 4 ... Sensor chip, 4
1: silicon substrate, 42a-42d: strain gauge, 43a
43d: pad, 45: N + diffusion layer, 46: Al wiring, 5: low melting point glass, 7: circuit board, 8: wire,
9: coating material, 10: terminal assembly,
10a: Connector terminal, 11: Connector case,
12 O-ring, 71 amplifying circuit, 72, 73 power supply circuit.
Claims (3)
肉部（２ｂ）となっているセンシングボディ部（２）
と、このセンシングボディ部（２）の外側にあって被検
出体に取り付けられるハウジング部（１）とを有し、導
電性部材で構成されたボディ部材（１、２）と、 前記薄肉部（２ｂ）の圧力導入側と反対側に絶縁体
（５）を介して固定され、第１導電型の半導体基板（４
１）に第２導電型の歪ゲージ（４２ａ〜４２ｄ）が形成
されて構成されており、前記薄肉部（２ｂ）の変位に応
じた電気信号を出力するセンサチップ（４）と、 前記半導体基板（４１）と前記歪ゲージ（４２ａ〜４２
ｄ）との間のＰＮ接合が逆バイアスとなるように、前記
半導体基板（４１）の電位を固定する電位固定手段（４
３ｅ、４４、４５，４６）とを備えたことを特徴とする
圧力検出装置。1. A sensing body (2) having a pressure introducing hole (2a) and a thin end (2b) at its end.
And a housing part (1) outside the sensing body part (2) and attached to the detected body, the body part (1, 2) made of a conductive member, and the thin part ( 2b) is fixed via an insulator (5) on the side opposite to the pressure introducing side, and is a semiconductor substrate (4) of the first conductivity type.
(1) a sensor chip (4) configured to form a second conductivity type strain gauge (42a to 42d) and outputting an electric signal according to a displacement of the thin portion (2b); (41) and the strain gauges (42a to 42)
d) a potential fixing means (4) for fixing the potential of the semiconductor substrate (41) so that the PN junction between them becomes reverse biased.
3e, 44, 45, 46).
って、前記歪ゲージ（４２ａ〜４２ｄ）はブリッジ回路
を構成しており、前記電位固定手段は、前記ブリッジ回
路の電源回路（７２）と前記半導体基板（４１）とを電
気的に接続する手段（４３ｅ、４４、４５，４６）であ
ることを特徴とする請求項１に記載の圧力検出装置。2. The semiconductor substrate (41) is an N-type substrate, the strain gauges (42a to 42d) form a bridge circuit, and the potential fixing means includes a power supply circuit (72) of the bridge circuit. The pressure detecting device according to claim 1, characterized in that it is means (43e, 44, 45, 46) for electrically connecting the semiconductor substrate (41) to the semiconductor substrate (41).
（４２ａ〜４２ｄ）の形成領域を取り囲むように形成さ
れた第１導伝型の拡散層（４５）を有して前記電位の固
定を行うものであることを特徴とする請求項１又は２に
記載の圧力検出装置。3. The electric potential fixing means includes a first conductive type diffusion layer (45) formed so as to surround a region where the strain gauges (42a to 42d) are formed, and fixes the electric potential. The pressure detecting device according to claim 1, wherein the pressure detecting device is a device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16388298A JPH11194060A (en) | 1997-11-06 | 1998-06-11 | Pressure sensor |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-304531 | 1997-11-06 | ||
| JP30453197 | 1997-11-06 | ||
| JP16388298A JPH11194060A (en) | 1997-11-06 | 1998-06-11 | Pressure sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11194060A true JPH11194060A (en) | 1999-07-21 |
Family
ID=26489192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16388298A Pending JPH11194060A (en) | 1997-11-06 | 1998-06-11 | Pressure sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11194060A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009098118A (en) * | 2007-09-28 | 2009-05-07 | Toray Eng Co Ltd | Pressure measuring device |
| JP2010242575A (en) * | 2009-04-03 | 2010-10-28 | Denso Corp | Fuel injection valve |
| JP2010255426A (en) * | 2009-04-21 | 2010-11-11 | Denso Corp | Fuel injection valve |
| US8375924B2 (en) | 2009-04-03 | 2013-02-19 | Denso Corporation | Fuel injection valve |
| JP2015031573A (en) * | 2013-08-01 | 2015-02-16 | 株式会社デンソー | Sensor device |
-
1998
- 1998-06-11 JP JP16388298A patent/JPH11194060A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009098118A (en) * | 2007-09-28 | 2009-05-07 | Toray Eng Co Ltd | Pressure measuring device |
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| US8375924B2 (en) | 2009-04-03 | 2013-02-19 | Denso Corporation | Fuel injection valve |
| US8474438B2 (en) | 2009-04-03 | 2013-07-02 | Denso Corporation | Fuel injection valve |
| JP2010255426A (en) * | 2009-04-21 | 2010-11-11 | Denso Corp | Fuel injection valve |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061114 |