CN106052951A

CN106052951A - 压力传感器

Info

Publication number: CN106052951A
Application number: CN201610187637.5A
Authority: CN
Inventors: 青山伦久; 向井元桐
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2015-04-16
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2016-10-26
Also published as: JP6523762B2; JP2016205872A

Abstract

本发明提供一种压力传感器，其将导电性部件安装于受压空间内时，能够简化组装工序，提高产品精度。本发明的压力传感器具备：隔膜，所述隔膜承受流体的压力；基座，在所述基座与所述隔膜之间形成封入机油等绝缘性介质的受压空间；半导体型压力检测装置，所述半导体型压力检测装置设于所述受压空间内并且具备包含接地垫在内的多个接合垫；及多个端子销及1个接地端子销，所述多个端子销及所述1个接地端子销贯通所述基座并且与所述半导体型压力检测装置电连接，在所述基座与所述隔膜之间且所述半导体型压力检测装置的周围位置设有除电板，所述除电板固定于所述接地端子销的一端，所述接地垫与所述除电板电连接。

Description

压力传感器

技术领域

本发明涉及压力传感器，尤其是涉及收容有半导体型压力检测装置的充液式的压力传感器。

背景技术

以往，将半导体型压力检测装置收容于由隔膜划分并封入有机油的受压室内的充液式压力传感器装备于冷冻冷藏装置、空调装置而检测制冷剂压力，或装备于工业用设备而用于各种流体压力的检测。

半导体型压力检测装置配置于上述受压室内，具有将受压空间内的压力变化转换为电信号并输出至外部的功能。

配置于受压空间内的隔膜是具有挠性的金属板，当在与由半导体构成的压力检测元件之间产生电位差，封入的机油带静电时，压力检测元件或其输出信号有时会产生不良情况。

因此，在下述的专利文献1中公开了一种压力传感器，其在收容有上述压力检测元件的受压空间内进一步配置导电性部件(除电板)，通过将该导电性部件与检测装置中的电路的零电位连接，来实现消除上述不良情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-4591号公报

发明要解决的课题

但是，在专利文献1公开的压力传感器中，在将上述导电性部件安装于形成上述受压空间的上侧部件(基座)时，在将上述导电性部件相对于上述上侧部件进行定位并通过粘接剂等接合固定后，需要将导电性部件与端子销电连接。

因此，存在安装作业烦杂、组装效率下降并且产品精度下降的担忧。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种压力传感器，在将导电性部件安装于受压空间内时，能够简化组装工序、提高产品精度。

用于解决课题的手段

为了达到上述目的，本发明的压力传感器具备：隔膜，所述隔膜承受流体的压力；基座，在所述基座与所述隔膜之间形成封入机油等绝缘性介质的受压空间；半导体型压力检测装置，所述半导体型压力检测装置设于所述受压空间内并且具备包含接地垫在内的多个接合垫；及多个端子销及1个接地端子销，所述多个端子销及所述1个接地端子销贯通所述基座并且与所述半导体型压力检测装置电连接，所述压力传感器的特征在于，在所述基座与所述隔膜之间且所述半导体型压力检测装置的周围位置设有除电板，所述除电板固定于所述接地端子销的一端，所述接地垫与所述除电板电连接。

本发明的压力传感器在一个实施例中，所述除电板在一部分上具有凹凸。

另外，本发明的压力传感器在另一个实施例中，所述除电板可以通过锡焊或焊接而与所述接地端子销连接，或通过压入固定所述接地端子销而与所述接地端子销连接。

此外，能够将所述除电板与所述基座设为非接触。

发明效果

根据本发明的压力传感器，在将导电性部件配置于受压空间内的情况下，能够简化组装工序、提高产品精度。

另外，本发明的压力传感器是除电板不与基座接触的构造，因此不需要设置绝缘体或绝缘层，结果是能够实现压力传感器整体的轻量化。

附图说明

图1是本发明的压力传感器的纵剖视图。

图2是从受压空间侧观察本发明的压力传感器的安装有半导体型压力检测装置的部分附近的概略图，是从图1的A-A剖视图中取掉了罩的图。

符号说明

1 压力传感器 10 罩

20 连接螺母 30 安装部件

32 流体导入室 40 基座

50 隔膜 52 受压空间

60 半导体型压力检测装置 62 台座

64 压力检测元件 70 端子销

72 接地端子销 74 气密封件

80 键合线 81 接地用键合线

90 中继基板 92 连接器

94 引线 100 除电板

具体实施方式

图1是本发明的压力传感器的纵剖视图。另外，图2是从受压空间侧观察安装有本发明的压力传感器的半导体型压力检测装置的部分附近的概略图，是从图1的A-A剖视图中取掉了罩的图。

如图1所示，压力传感器1具有带台阶的圆筒形状的罩10，在罩10的大径的开口部10a中插入有压力检测单元2，该压力检测单元2由搭载有后述的半导体型压力检测装置60的基座40、支承与未图示的流体流入管连接的连接螺母20的安装部件30、外周部被基座40及安装部件30夹持的隔膜50等构成。

在由盘状的基座40与隔膜50划分的受压空间52中填充有机油等绝缘性的液状介质。在经由形成于基座40的孔99a(参照图2)而在受压空间52内填了充液状介质后，球99用于对该孔进行密封，并通过焊接等手段而被固定于基座40。

在基座40的受压空间52侧的中央部通过粘接、扩散接合或常温接合等适当的手法而固定有半导体型压力检测装置60。压力检测装置60由玻璃制的台座62和贴附于台座62的压力检测元件(半导体芯片)64构成。压力检测元件64在该例子中具备8个接合垫(电极)，其中的3个是输出信号用的电源输入垫、接地垫及信号输出垫，剩下的5个是信号调整用垫。

在基座40中，在半导体型压力检测装置60的周围通过气密封件74而绝缘密封地设有贯通该基座40的多根(例如8根)端子销70、72。

另外，如图2所示，多个端子销中的1个作为接地端子销72发挥作用。并且，该接地端子销72和其以外的7根端子销70与中继基板90连接。

形成于半导体型压力检测装置60(压力检测元件64)的电源输入垫及信号输出垫与上述多根端子销70中的2根连接，接地垫与接地端子销72连接。并且，上述3个端子销70、72经由设于中继基板90的金属配线图案及安装于该中继基板90的连接器92而分别连结于引线94。

另外，引线94与设于冷冻冷藏装置、空调装置等的控制盘内的未图示的电路连接，所述冷冻冷藏装置、空调装置等设置有该压力传感器1。由此，接地端子销72经由引线94而与外部地线连接。

另外，与中继基板90连接的多根端子销70、72可以只是与输出输出信号的上述3个垫连接的输出用端子销，另外也可以除此之外还连接与形成于压力检测元件64的信号调整用垫的5个端子销70中的至少1个。

根据这样的结构，中继基板90成为隔着连接器92在两侧的位置具备与端子销70、72的连接点的构造，因此即使在对引线94施加拉力等的情况下，也不会对端子销70、72施加横向的应力，结果是能够防止对端子销70、72和基座40进行固定的气密封件74破损。

在本发明的压力传感器中，以包围半导体型压力检测装置60的方式(在半导体型压力检测装置60的周围)配置除电板100。

如图2所示，除电板100具有外部形状为大致四边形的平面形状，在内侧形成有用于包围半导体型压力检测装置60的外周的窗孔。另外，在除电板100的外周部的一端设有用于固定于接地端子销的突出部100a。

如图1所示，形成于除电板100的突出部100a具有与接地端子销72嵌合的凹部，在使接地端子销72嵌合于该凹部的状态下，通过例如电阻焊等焊接或锡焊等方法进行电连接固定。

另外，除电板100配置为不与基座40接触(离开基座40)，仅通过上述突出部100a的部分机械且电固定于接地端子销72。

此外，在图1中，例示了通过焊接等将接地端子销72固定于除电板100的突出部100a的情况，但也可以采用铆接固定的手法或在上述突出部100a上形成比接地端子销72稍小的直径的插通孔，并将接地端子销72压入固定于该插通孔等，由此机械并且电连接。

作为除电板100的材料，考虑导电性及强度等而能够适用金、银、铜、铝、不锈钢等。

另外，在图1中，作为设置除电板100的位置而例示了距基座40的高度低于半导体型压力检测装置60的高度(即距隔膜50的距离比半导体型压力检测装置60远)的情况，但也可以配置为使距基座40的高度高于半导体型压力检测装置60的高度。

另外，在图2中，作为除电板100而例示了包含突出部100a的平板状的结构，但也可以构成为在平板状的部件的一部分上形成凹凸，并改变与隔膜50的间隔，由此在凸部上优先地带电荷。

如图2所示，设于半导体型压力检测装置60的压力检测元件64的各接合垫中的除了接地垫以外的7个接合垫通过7根端子销70和键合线80而分别电连接(接线)。另外，接地垫通过除电板100和键合线81而电连接(接线)。

并且，上述压力检测单元2配置于罩10内后，从罩10的大径的开口部10a侧及小径的开口部10b侧(导出引线94的一侧)向罩10的内部填充树脂P并固化，由此在罩10内固定压力检测单元2。

在具备上述那样的结构的本发明的压力传感器1中，被导入连接螺母20的流体进入流体导入室32内，由于其压力而隔膜50变形，对受压空间52内的介质加压。

并且，压力检测元件64对该压力变动进行检测并转换为电信号，经由键合线80、端子销70、72而将电信号向外部输出。

另外，如上所述，接地端子销72经由引线94而与设于冷冻冷藏装置、空调装置等的控制盘内的电路的零电位(外部地线)连接，所述冷冻冷藏装置、空调装置等设置有本发明的压力传感器1。

根据这样的结构，能够利用除电板100的正反两面而效率地将在压力检测单元2的内部带电的电荷释放到外部，因此能够非常有效地抑制在半导体型压力检测装置60的周围或填充于受压空间52内的液状介质中电荷带电，结果是防止了半导体型压力检测装置60的带电引起的工作不良。

根据本发明的压力传感器1，采用了将配置于半导体型压力检测装置60的周围的除电板100以不与基座40接触的状态直接固定于接地端子销72的构造，因此与以往型的压力传感器的组装作业相比无需将除电板100定位固定于基座40。

因此，在将除电板100固定于接地端子销72时，能够仅通过进行除电板100和半导体型压力检测装置60的定位而实施，因此能够简化组装作业。

另外，相对于使用以往型的除电板的压力传感器，本发明的压力传感器1的除电板100不与基座40接触，因此不需要设置绝缘体或绝缘层，结果是能够实现压力检测单元2整体的轻量化。

另外，本发明不限定于上述各实施例，能够实施各种改变。

例如在图1及图2中，作为除电板100的形状而例示了包围半导体型压力检测装置60的形状的情况，但也可以构成为仅配置于上述半导体型压力检测装置60的周围位置的一部分。

另外，在图2中，例示了除电板100为大致四边形的情况，但在不损害除电板100的功能的范围内也能够采用圆形、其他多边形(例如五边形、六边形或八边形)等形状。

此外，对除电板100以不与基座40接触的方式固定于接地端子销72的结构进行了说明，但本发明不特别仅限定于此，若在基座40的表面(与除电板100相向的面)及/或除电板100的表面(与基座40相向的面)上设置非导电性的层，则当然也可以以它们接触的方式将除电板100固定于接地端子销72。

Claims

1.一种压力传感器，具备：

隔膜，所述隔膜承受流体的压力；

基座，在所述基座与所述隔膜之间形成封入有机油等绝缘性介质的受压空间；

半导体型压力检测装置，所述半导体型压力检测装置设于所述受压空间内，并且具备包含接地垫在内的多个接合垫；及

多个端子销及1个接地端子销，所述多个端子销及所述1个接地端子销贯通所述基座并且与所述半导体型压力检测装置电连接，

所述压力传感器的特征在于，

在所述基座与所述隔膜之间且所述半导体型压力检测装置的周围位置设有除电板，

所述除电板固定于所述接地端子销的一端，

所述接地垫与所述除电板电连接。

2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，

所述除电板在一部分上具有凹凸。

3.根据权利要求1或2所述的压力传感器，其特征在于，

所述除电板通过锡焊或焊接而与所述接地端子销连接。

4.根据权利要求1或2所述的压力传感器，其特征在于，

所述除电板通过压入固定所述接地端子销而与所述接地端子销连接。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的压力传感器，其特征在于，

所述除电板与所述基座是非接触的。