JP2000028459A - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気シールド性を高めたシールドゲージ圧方
式の圧力センサを提供する。 【解決手段】 ピエゾ抵抗効果を有する半導体素子より
なる圧力センサエレメント２０を、容器本体１０と圧力
ケース５０を機密に固定した容器内に収容するととも
に、圧力センサエレメント２０からの信号引出線６１
を、圧力ケース５０に設けた貫通コンデンサ５６を介し
て容器本体１０に接地するとともに、信号引出線６１に
貫通コンデンサ５６に並列にノイズバイパス用コンデン
サ４６を接続し、該コンデンサ４６の他端を共通接地線
４５を介して容器本体に接地した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧力センサに関
し、特に圧力センサエレメントを収容したハウジングと
コネクタケースとを具備するとともに、電磁ノイズの影
響をなくしたシールドゲージ圧方式による圧力センサに
関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、流体の圧力を検出する、絶
対圧力方式またはゲージ圧力方式の圧力センサの構造に
関する発明を特願平１０−９７８６０号として出願して
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記圧力セ
ンサは気密に構成された参照圧力空間を用いていること
から、気密性が不完全であると正確な圧力を検出するこ
とができなくなるおそれがあり、製造時に気密性を検査
することが必要である。しかしながら、気密空間を形成
した後に気密性を検査することは困難があった。

【０００４】本発明は、このような要請に応えるため
に、シールドゲージ圧力方式の圧力センサにおいて、製
造時に容易に気密検査できる構造を提供することを目的
とする。さらに、本発明は、参照圧力空間を溶接によっ
て形成する際、溶接面に不純物が存在しないようにした
圧力センサの構造を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、ピエゾ抵抗効果を有する半導体素子よ
りなる圧力センサエレメントを、圧力導入孔を有する容
器本体とこの容器本体に気密に固定された電磁シールド
作用を有する圧力ケースとで収容するとともに、上記容
器本体と圧力ケースを覆うコネクタケースを容器本体に
組み付けた圧力センサにおいて、上記圧力センサエレメ
ントは、上記容器本体に溶接により固着された保持部材
により支持されるとともに、上記保持部材は、上記圧力
ケースとで所定ガスが封入された参照圧力空間を形成
し、上記所定ガスを気密検出用として用いられるように
したことを特徴とする。

【０００６】さらに、本発明は、上記圧力センサにおい
て、上記圧力ケースを、そのつば部が上記容器本体の溶
接面に溶接により気密に固着されるとともに、上記溶接
面の近傍に溝を形成した。

【０００７】また、本発明は、上記圧力センサにおい
て、圧力センサエレメントは、上記半導体素子とガラス
製の上部台座とシリコン製の下部台座と金属製の保持部
材を積み重ねて構成され、容器本体は、底に設けた開口
と、底の下面で前記開口の周囲に位置する環状の突条
と、環状の突条の外側に設けた環状の基板支持部と、基
板支持部の外側に設けた環状の溝と、環状の溝の外側に
設けた平坦な面で構成される圧力ケース受け面と、圧力
ケース受け面の周囲に設けた立上り部を有し、圧力ケー
スは、天井部の周辺から垂れ下がる周壁の下端が外側に
折り曲げられたつば部を有し、圧力センサエレメントの
保持部材を上記容器本体の突条に溶接して気密に溶着固
定するとともに、圧力ケースのつば部を容器本体の圧力
ケース受け面に溶接して気密に溶着固定したことを特徴
とする。

【０００８】さらに、本発明は、圧力ケースに頂部が開
口した突出部を設けるとともに、該突出部に内面および
外面の両面に電極を設けた筒状の誘電体を電気的および
機械的に固着して貫通コンデンサを形成するとともに、
貫通コンデンサの内面の電極を、圧力センサエレメント
からの出力を所定の外部端子に導く引出線に接続したこ
とを特徴とする。

【０００９】さらにまた、本発明は、上記参照圧力空間
を真空にしたシールドゲージ圧力方式の圧力センサにお
いて、貫通コンデンサと並列にノイズバイパス用コンデ
ンサを設け、ノイズバイパス用コンデンサの一端を引出
線に接続するとともに他端を容器本体に接続したことを
特徴とする。

【００１０】本発明は、一端が引出線に電気的に接続さ
れた複数の端子を設けた端子保持部材を圧力ケース上面
に位置させ、該端子の他端をターミナルケースに設けた
開口に挿入するとともに、ターミナルケースと端子保持
部材の間に気密保持部材を装着するか、ターミナルケー
スに固定された端子の一端と引出線の一端をフレキシブ
ルケーブルで接続した。

【００１１】（作用）以上のように、参照圧力用空間に
所定ガスを封入することによって、参照圧力空間を形成
された時点で、ガスセンサを用いてガスの漏洩を検出す
ることによって、参照圧力空間の気密性を容易に検査す
ることができる。

【００１２】さらにまた、本発明に係る圧力センサは、
容器本体に、基板支持部と、基板支持部の外側に環状の
溝と、環状の溝の外側に圧力ケースを溶接する溶接面を
設けたので、基板支持部上に回路基板を接着剤を用いて
固定したときに、余分な接着剤が環状溝の中に流れ込
み、溶接面に付着することがなくなり容器本体と圧力ケ
ースとを気密に確実に溶接することができる。

【００１３】また、本発明は、参照圧力空間を真空にし
たシールドゲージ圧力方式の圧力センサにおいて、貫通
コンデンサに並列にノイズバイパス用コンデンサを接続
したので、貫通コンデンサで除去されないノイズを除去
することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる圧力センサ
の第１の実施の形態について、図１〜図３を用いて説明
する。図１は圧力センサの構成を示す縦断面図であり、
図２は図１のＡ−Ａ線での縦断面図であり、図３は図１
のコネクタケースを取り除いた上面図である。

【００１５】この実施の態様にかかる圧力センサ１は、
容器本体１０と、圧力センサエレメント２０と、センサ
エレメント保持部材３０と、回路基板４０と、圧力ケー
ス５０と、端子保持部材６０と、コネクタケース７０か
ら構成されている。

【００１６】容器本体１０は、内部空間１１と、内部空
間の底面１２の中央部付近に開口した測定すべき圧力を
有する流体例えばガスの存在する圧力測定空間に連通す
る圧力導入孔１３と、底面１２開口の周辺に設けた環状
の突条１４と、突条１４の外周に設けた頂部に環状の平
坦面を有する立上げ部１５と、立上げ部１５の外側に設
けた環状の溝１６と、環状の溝１６の外側に設けた平坦
な圧力ケース受け面１７と、受け面の外側に設けた立上
げ部１８と、立上げ部１８の上方に肉薄に形成したかし
め部１９とを有している。

【００１７】圧力センサエレメント２０は、圧力を検出
する機能を有しており、半導体基板の上面に複数の抵抗
をブリッジを形成するように設けたピエゾ抵抗効果を有
する半導体素子からなる圧力検出素子２１と、シリコン
製の下部台座２２と、該下部台座２２の上面に気密に載
置固定されたガラス製の上部台座２３とを固定して一体
に形成されている。

【００１８】圧力検出素子２１は、半導体基板からなり
平面形状が矩形に形成されるとともに、中央部が肉薄状
にされて圧力によって変形するダイヤフラム部が形成さ
れており、上記ダイヤフラム部の上面には、複数の抵抗
をブリッジに接続してピエゾ抵抗素子として形成するこ
とによって歪ゲージである圧力検知部が形成されるとと
もに、周辺部の肉厚部上に集積回路製造技術を用いて製
造した増幅回路や演算処理回路などの電気回路を設けて
いる。

【００１９】例えば、パイレックスガラス（登録商標）
などのガラスからなる上部台座２３は、その平面形状が
矩形であり、中心に貫通孔２４を設けた形状に形成され
る。シリコン製の下部台座２２は、その平面形状が矩形
であり、中心に貫通孔２４を設けた形状に形成される。
下部台座２２のセンサ保持部材３０との接合面には金ス
パッタリング等によって金メッキ層が設けられている。

【００２０】センサ保持部材３０の上面に、圧力センサ
エレメント２０の下部台座２２が気密に載置固定され、
下部台座２２の上面に上部台座２３が気密に載置固定さ
れ、抵抗が配置された面が上面となるように圧力検出素
子２１が上部台座２３の上面に載置固定されている。

【００２１】センサ保持部材３０は、例えば４２アロイ
等の鉄−ニッケル系合金を用いて構成され、その平面形
状が円形であり、中心部に貫通孔３１が、下部周囲につ
ば部３２が設けられている。センサ保持部材３０の下部
台座２２との接合面には金メッキ層が設けられている。

【００２２】上部台座２３および下部台座２２の貫通孔
２４ならびにセンサ保持部材３０の貫通孔３１は、それ
ぞれ同軸上に配置され、容器本体１０の圧力導入孔１３
に連通し、圧力検出素子２１の裏面に設けた空間に圧力
流体を導くように構成されている。

【００２３】圧力検出素子２１の下面は、上部台座２３
の上面に陽極接合（ＦＡＢ接合）によって気密に溶着固
定され、上部台座２３の下面は下部台座２２の上面に陽
極接合によって気密に溶着固定され、下部台座２２の下
面とセンサ保持部材３０の上面は金−シリコンのロー材
を介在させて加熱圧着（スクラブ）することによって、
金−シリコン合金が形成されて気密に溶着固定される。

【００２４】センサ保持部材３０のつば部３２の下面が
容器本体１０の環状突条１４上に配置され、プロジェク
ション溶接によってセンサ保持部材３０と容器本体１０
が気密に固定されている。

【００２５】センサ保持部材３０は、容器本体１０と、
圧力センサエレメント２０と、圧力ケース５０ととも
に、参照圧力用空間５０’を形成する。

【００２６】回路基板４０は、絶縁性のプリント配線基
板からなり、中央に圧力センサエレメント２０の圧力検
出素子２１が位置する開口４１が設けられている。回路
基板４０は、ハイブリッドＩＣとして構成され、圧力セ
ンサエレメント２０からの電気信号を例えばＰＷＭ（Ｐ
ｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス
幅変調）処理して出力する回路を有するとともに、この
信号を外部に取り出す引出線４２が設けられている。

【００２７】回路基板４０は、この基板４０の基板支持
部となる容器本体１０の立上げ部１５の上面に、接着剤
を用いて固定される。

【００２８】圧力センサエレメント２０の圧力検出素子
２１の上面に設けた図示を省略したランド部と回路基板
４０の上面に設けた図示を省略したランド部とがボンデ
ィングワイヤ２５によって接続されている。

【００２９】圧力ケース５０は、例えば、ステンレスス
チールから形成され、内部空間に配置された圧力センサ
エレメント２０を覆って外部ノイズから保護する電磁シ
ールド部としての機能と、気密な参照圧力空間５０’を
形成する容器としての働きを有している。

【００３０】圧力ケース５０は、円板状の天井部５１
と、その周辺から立設する周壁５２と、周壁５２の先端
部を外側に折り曲げたつば部５３を有し、つば部５３
は、容器本体１０の溶接面となる圧力ケース受け面１７
に当接する当接面となる。さらに、圧力ケース５０は、
引出線引出部を構成する誘電体５６が挿入される突出部
５４と、突出部の先端に設けた開口５５とを有してい
る。

【００３１】突出部５４の開口５５には筒状の例えばチ
タン酸バリウムなどから形成された誘電体５６が挿入さ
れ、突出部５４の空間に投入した半田を高周波加熱する
などして溶融固化させた半田５７によって突出部内に固
定されている。この突出部５４の空間は、半田溜り部を
形成し、半田による固定を強固にすることができる。

【００３２】筒状の誘電体５６の外面および内面にはめ
っき等によって、例えば銀（Ａg）、ニッケル（Ｎi）、
錫（Ｓn）からなる金属膜が形成されており、この金属
膜はコンデンサの電極として働く。

【００３３】圧力ケース５０の突出部５４の開口５５に
挿入された誘電体５６の貫通孔には、回路基板４０に建
てられた引出線４２が貫通しており、引出線４２が通さ
れた貫通コンデンサ５６の貫通孔は半田５８によって密
封される。

【００３４】圧力ケース５０のつば部５３である当接面
は、容器本体１０の圧力ケースの溶接面である圧力ケー
ス受け面１７に当接され、両者は例えばプロジェクショ
ン溶接を用いて気密に溶接される。この溶接により、確
実な気密を確保できる。

【００３５】端子保持部材６０には、気密保持部材とし
てのＯリング８２を受ける平坦部６３が設けられ、端子
６１をインサートモールドして形成されている。端子６
１の他端には引出線４２を接続する端子接続部６２が設
けられている。

【００３６】コネクタケース７０は、端子６１を差し込
み固定する樹脂製ケースであり、上部に設けたソケット
部７１と、下方に垂れ下がった周壁７２と、周壁７２の
下方に肉圧に設けたかしめ受部７３と、端子６１を挿通
するための端子挿入用開口７５を有し、ソケット部７１
の下方には内部空間７６が形成される。端子挿入用開口
７５には、図示を省略した係止部を設けた端子６１が下
方から挿入されて固定される。このコネクタケース７０
は、その形状を変更することによって、種々の異なる形
状のコネクタに対応することができる。

【００３７】回路基板４０は、絶縁性樹脂などからな
り、角形の形状に構成され中央部に前記圧力センサエレ
メント２０を配置する開口を有しており、その表面に
は、図示を省略した増幅回路や演算回路を構成する回路
素子などが搭載され、圧力検出素子２１からの信号をボ
ンディングワイヤ２５を介して上記回路素子に入力す
る。

【００３８】引出線４２は、回路基板４０に設けられた
入出力端子（ランド部）と端子６１を接続する導線であ
り、信号線や電源供給線や接地線を含んでいる。引出線
４２の根本は、上に設けた図示を省略したランド部に載
置され、半田付けなどによって電気的に接続固定されて
いる。

【００３９】これらの構成部品を用いて圧力センサ１を
組み立てる手順を説明する。まず、圧力センサエレメン
ト２０を組み立てる。これは、上部台座２３、下部台座
２２およびセンサ保持部材３０を用いて上述のように構
成される。

【００４０】次に、圧力センサエレメント２０を載置固
定した保持部材３０のつば部３２を、容器本体１０の内
部空間１１の底面１２に設けた環状の突条１４上に配置
し、つば部３２の裏面から環状の突条１４とほぼ同型状
の環状のプロジェクション電極を押し当て、環状の突条
１４上につば部３２を溶接して気密に固定する。この溶
接により、気密を確実に行うことができる。

【００４１】次いで、容器本体１０の内部空間１１の立
上げ部１５の上部の平坦面に回路基板４０を接着剤を用
いて接着固定した後、圧力検出素子２１のランド部と回
路基板４０のランド部とをボンディングワイヤ２５を用
いて接続する。而して、環状の溝１６は圧力ケース受け
面１７である溶接面の近傍、すなわち溶接面と立上げ部
１５との間に形成されているので、回路基板接着時に外
側にはみ出した接着剤は、環状の溝１６内に落ちて圧力
ケースの溶接面となる圧力ケース受け面１７を汚さずに
すむ。この結果、溶接面に接着剤による不純物の存在が
なくなり、圧力ケース５０のつば部５３と圧力ケース受
け面１７との溶接の不完全さはなくなり、気密は確実に
保たれる。さらに、圧力検出素子２１と回路基板４０の
表面を、防湿効果を有する樹脂を用いて覆い、保護層を
形成する。

【００４２】一方、突出部５４の頂部に設けた開口５５
にコンデンサ用の誘電体５６を挿入した圧力ケース５０
を、天井部５１が下になるように置いて、圧力ケース５
０の突出部５４と誘電体５６の間に形成された空間に半
田を投入した後、高周波加熱によって半田を溶融し、該
空間に半田５７を充填して誘電体５６を圧力ケース５０
に気密にかつ電気的に固定する。この、突出部５４は、
圧力ケース５０に貫通コンデンサ５６を組み立てるとき
に半田溜りとして働く。

【００４３】次いで、圧力ケースを図示のように裏返
し、圧力ケース５０に気密に固定した誘電体５６の貫通
孔に引出線４２を先端が外部に出るように挿入して圧力
ケース５０を容器本体１０上に載置し、誘電体５６の貫
通孔と引出線４２の間の空間に半田５８を十分に流し込
んで、誘電体５６の内面に設けた電極と引出線４２を電
気的に接続して貫通コンデンサを形成するとともに、圧
力ケース５０の内部と外部を気密に遮断する。

【００４４】次に、圧力ケース５０のつば部５３と容器
本体１０の圧力ケース受け面１７を全周にわたってプロ
ジェクション溶接などによって溶接し、気密に密封す
る。このとき、圧力ケース５０と容器本体１０などによ
って形成される参照圧力空間に所定の圧力のヘリウムガ
スを封入する。なお、プロジェクション溶接を実施する
場合には、溶接面となる圧力ケース受け面１７を環状の
突条１４のような形状に形成して溶接する。さらに、溶
接を電子ビーム溶接にて実施する場合には、圧力ケース
受け面１７は平面でよい。

【００４５】これまでの工程で、圧力ケース５０によっ
て形成されたヘリウムガスが封入された参照圧力空間５
０’が構成された図３に示す圧力センサ組立体が作られ
る。

【００４６】この後、圧力センサ組立体を真空中におい
て、周辺にヘリウムガスが存在するか否かをヘリウムガ
ス検出器を用いて検査して、圧力センサ組立体の密封が
完全に行われているか否かを検査する。したがって、万
一密封が不完全の場合があっても、ヘリウムガスの漏れ
検出により容易に検査できる。さらに、気密の漏れ検出
用のガスとしてヘリウムガス以外に、不活性ガス例えば
窒素ガスなどさらには乾燥空気を用いてもよいのは勿論
である。

【００４７】その後、圧力ケース５０の天井部５１上
に、端子６１の端子接続部６２に設けた開口に引出線４
２の先端が挿入されるように端子保持部材６０を載置
し、引出線４２と端子６１の端子接続部６２を半田付け
する。

【００４８】次いで、端子保持部材６０の平坦部（段
部）６３に気密保持部材８２を配置し、この上からかし
め受部７３の下端部外周に設けたＯリング受部にＯリン
グ８１を嵌めたコネクタケース７０を、端子保持部材６
０設けた端子６１が開口７５を通して、かしめ受部７３
が容器本体の立上げ部１８の内側に位置するように配置
する。その後、かしめ部１９をかしめてコネクタケース
７０を組み付け、コネクタケース７０を容器本体１０に
固着して圧力センサを完成させる。

【００４９】端子保持部材６０の平坦部（段部）６３上
に気密保持部材８２を、コネクタケースの下端部にＯリ
ング８１を配置することによって、コネクタケース７０
に設けた端子挿入用開口７５および容器本体１０とコネ
クタケース７０のかしめ部から水や湿った空気などが浸
入するのを阻止し、コネクタケース７０の内部空間７６
は気密かつ液密に構成される。また、コネクタケース７
０のかしめ受部７３の外周の一部分に図２に示すような
突条７４を設けることによって、かしめ時に、容器本体
１０のかしめ部１９に立ち上がった箇所を生じ容器本体
１０とコネクタケース７０とが回転することを防ぐこと
ができる。

【００５０】このようにして得た圧力センサは、圧力測
定側の配管に容器本体１０の圧力導入孔１３の外側に設
けたネジ部を捩じ込んで、容器本体１０を固定する。

【００５１】以下、本発明の第２の実施の形態にかかる
圧力センサの構成を図４および図５を用いて説明する。
この実施の形態にかかる圧力センサは、端子６１と引出
線４２との接続をフレキシブル基板を用いて行うことに
より、コネクタケースを気密構造とし、端子保持部材６
０および気密保持部材８２を不要とした点に特徴を有し
ている。図４はこの実施の形態にかかる圧力センサの構
造を示す縦断面図であり、図５は図４のＡ−Ａ線での縦
断面図である。図４および図５において、図１〜図３に
示した実施の形態と同じ構成部分は同じ番号で示し、そ
の説明を省略する。

【００５２】この圧力センサ１は、コネクタケース７０
に端子６１を一体にインサートモールドによって形成す
るとともに、端子６１の内部空間側と引出線４２との間
をフレキシブル基板６５によって接続した。

【００５３】この構成によれば、圧力センサ組立体を形
成するまでは第１の実施の形態と全く同様の工程で組み
立てることができ、その後、コネクタケース７０に一体
に設けた端子６１の内部空間側の端部に半田付したフレ
キシブル基板６５の配線の他端を引出線４１に半田付し
た後、コネクタケース７０を組立体の上に載置してかし
め受部５３をかしめることによって、圧力センサを組み
立てることができ、コネクタケース７０の端子挿入孔を
介した外部との連通を気密保持部材８２を用いずに阻止
することができる。

【００５４】上記第１および第２の実施の形態では、容
器本体１０とセンサ保持部材３０との溶接を、容器本体
１０の底面に設けた環状の突条１４上に載置して行った
例を示したが、センサ保持部材３０のつば部３２の底面
に環状の突条を設けるとともに、容器本体の１０の底面
に設けた環状の突条１４をなくしてもよい。

【００５５】さらに、圧力ケース５０の貫通コンデンサ
部分を密封した後、容器本体１０と圧力ケース５０を溶
接する例を示したが、容器本体１０と圧力ケース５０を
溶接した後、参照圧力空間にヘリウムガスを充填し、貫
通コンデンサの貫通孔に半田を流し込んで密封してもよ
い。

【００５６】さらにまた、本発明では、ヘリウムガスの
封入は、上記貫通コンデンサ部分を密封し、かつ容器本
体１０と圧力ケース５０を電子ビーム溶接等によって溶
接した後、参照圧力空間内に上記ヘリウムガス等を例え
ばキャピラリチューブにより封止してもよい。

【００５７】この発明によれば、電気回路部を容器本体
１０と圧力ケース５０とで完全に電磁的に遮閉するとと
もに、引出線４２と圧力ケース５０との間に貫通コンデ
ンサを介在させたので、電源ノイズや外部からの電磁ノ
イズを容器本体１０へ逃がして、圧力センサエレメント
２０や回路基板４０などの電気回路部に入り込まない構
造にすることができ、外部ノイズによる圧力センサの誤
動作をなくすことができる。

【００５８】上記実施の形態では、入出力端子と接地し
た圧力ケースとの間に貫通コンデンサを設けて外部から
のノイズを除去しているが、このような圧力センサを自
動車のエンジンルーム内に設けるような場合には、外部
ノイズの発生があり、貫通コンデンサを設けてもノイズ
除去が不充分となるおそれが生ずる場合が想定される。
以下、このような場合において、端子から入力される外
部ノイズを確実に除去するようにした本発明の実施の形
態を図６〜図１０を用いて説明する。

【００５９】図６に、この実施の形態にかかる圧力セン
サの回路の概要を模式的に示す。この実施の形態では、
圧力センサ１の参照圧力空間内に設けた回路基板４０上
に、圧力検出回路４４の他に共通接地線４５とノイズバ
イパス用コンデンサ４６を設けた点に特徴を有してい
る。ノイズバイパス用コンデンサ４６は、共通接地線４
５と端子６１に接続された入出力用引出線４２との間
に、前記貫通コンデンサ５６と並列に接続されている。
このノイズバイパス用コンデンサ４６の一端に接続され
た共通接地線４５を接地用引出線４３を介して容器本体
１０に接続することによって、外部ノイズをより確実に
除去することができる。

【００６０】図７〜図１０を用いて、回路基板４０上に
設けた共通接地線４５を容器本体に接続する具体的な実
施例を説明する。図７〜図１０において、圧力センサ１
は、上記ノイズバイパス用コンデンサ４６を設置したほ
か、圧力ケース５０を容器本体１０の底面に設けた圧力
ケース受け用環状突起１７−２上にプロジェクション溶
接した点で、図１に示した圧力センサ１と相違してい
る。図７〜図１０において、図１と同一の符号は、同一
の機能を有する部分を示している。

【００６１】図７に本発明の第３の実施の形態にかかる
圧力センサの第１の実施例を示す。この実施例では、圧
力ケース５０の天井部５１に接地用引出線挿入開口を有
する突出部５９を設ける。この実施例では、突出部５９
に設けた接地用引出線挿入開口に、前記一端が共通接地
線４５に電気的に接続され回路基板４０上に立設した接
地用引出線４３の先端を挿入して半田付けして、接地用
引出線４３を圧力ケース５０に直接接続する。この実施
例によれば、端子６１から入力信号に重畳されて入力さ
れ、貫通コンデンサ５６で完全に除去できなかった外部
ノイズを接地用引出線４３、圧力ケース５０、容器本体
１０を介して接地して確実に除去することができる。

【００６２】図８に本発明の第３の実施の形態にかかる
圧力センサの第２の実施例を示す。この実施例は、回路
基板４０上に設けた共通接地線４５を導電性を有する接
着剤を介して容器本体１０の立上げ部１５の頂面に電気
的かつ機械的に接続した点に特徴を有している。回路基
板４０上に設けられた共通接地線４５は、例えば回路基
板４０に設けたバィアホール４７を介して回路基板４０
の裏表面に形成された電極に接続される。この電極は導
電性接着剤４６を用いて容器本体１０の立上げ部１５の
頂面に接着固定され、共通接地線４５が容器本体１０に
電気的に接続され、貫通コンデンサ５６に並列にバイパ
ス用コンデンサ４６を接続することができる。

【００６３】したがって、この実施例によっても、第１
の実施例と同様に、貫通コンデンサ５６で除去しきれな
かったノイズを確実に除去することができる。

【００６４】図９に本発明の第３の実施の形態にかかる
圧力センサの第３の実施例を示す。この実施例は、容器
本体１０の底面１２に導電性の接続ピン４８−１を植設
し、この接続ピン４８−１と回路基板４０上に設けた共
通接地線４５をボンディングワイヤ４８−２で接続して
容器本体１０に接地した点に特徴を有している。容器本
体１０の底面１２に接続ピン挿入用穴１２−２を設け、
この穴に例えばＦe，Ａl等からなる接続ピン４８−１を
圧入または溶接によって固定する。この接続ピン４８−
１と回路基板４０上に設けた共通接地線４５を、例えば
金線４８−２によってワイヤボンデングする。なお接続
ピン４８−１のボンデング側表面はＮiメッキまたはＡu
メッキされ、良好な電気接続を得るようにしている。

【００６５】したがって、この実施例によっても、第
１，第２の実施例と同様に、共通接地線４５が容器本体
１０に電気的に接続され、貫通コンデンサ５６に並列に
ノイズバイパス用コンデンサを接続することができるの
で、貫通コンデンサで除去しきれなかったノイズを確実
に除去することができる。

【００６６】この実施例では、回路基板４０に設けた共
通接地線４５と容器本体１０を接続する導体として、接
続ピン４８−１を容器本体１０に固定して設けたが、容
器本体１０の底面に設けた立上げ部１５の周辺の一部に
回路基板４０が載置されていない外側に突出する部分を
設け、この突出部分と共通接地線４５とをボンディング
ワイヤ４８−２を用いて接続するようにしてもよい。

【００６７】図１０に本発明の第３の実施の形態にかか
る圧力センサの第４の実施例を示す。この実施例は、回
路基板４０を立上げ部１５に固定する接続具を用いた点
に特徴を有している。接続具４９は、一端に回路基板４
０の周辺部を挾む回路基板把持部４９−１を設け、下端
に容器本体１０の立上げ部１５を挾む立上げ部把持部４
９−２を設けて構成される。接続具４９は、例えばリン
青銅などの導電性を有するバネ材で構成され、回路基板
４０の周辺部と、立上げ部１５を挾み込んで固定すると
ともに、両者を電気的接続する。回路基板把持部４９−
１は、回路基板４０に設けた共通接地線４５に半田付け
されて電気的に確実に接続される。立上げ部把持部４９
−２は立上げ部１５を把持することによって容器本体１
０に電気的に接続される。

【００６８】この実施例によっても、第１〜３の実施例
と同様に、共通接地線４５が容器本体１０に接続具４９
を介して電気的に接続され、貫通コンデンサに並列にノ
イズバイパス用コンデンサを接続することができるの
で、貫通コンデンサで除去しきれなかったノイズを確実
に除去することができる。

【００６９】さらに、以上述べた圧力センサは、参照圧
力空間に所定ガスを封入する圧力センサについて説明し
たが、本発明は、これに限らず上記参照圧力空間に所定
ガスを封入することなく、上記参照圧力空間を真空にし
た気密性の高いシールドゲージ圧力方式の圧力センサに
外部ノイズを確実に除去できるようにした本発明の実施
形態にかかる実施例を適用できるのは勿論である。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、気密性
の高い信頼性のある圧力ケース内に所定のガスを充填し
たシールドゲージ圧力方式の圧力センサを提供すること
ができる。また、本発明は、外部ノイズを確実に除去す
ることのできる圧力センサを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる圧力センサ
の構造を示す縦断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線での縦断面図。

【図３】本発明の第１の実施の形態にかかる圧力センサ
のコネクタケースを取り外した状態での上面図。

【図４】本発明の第２の実施の形態にかかる圧力センサ
の構造を示す縦断面図。

【図５】図４のＡ−Ａ線での縦断面図。

【図６】本発明の第３の実施の形態にかかる圧力センサ
の回路構成を説明する概念図。

【図７】本発明の第３の実施の形態にかかる圧力センサ
の第１の実施例の構造を示す縦断面図。

【図８】本発明の第３の実施の形態にかかる圧力センサ
の第２の実施例の構造を示す縦断面図。

【図９】本発明の第３の実施の形態にかかる圧力センサ
の第３の実施例の構造を示す縦断面図。

【図１０】本発明の第３の実施の形態にかかる圧力セン
サの第４の実施例の構造を示す縦断面図。

【符号の説明】

１ 圧力センサ １０ 容器本体 １１ 内部空間 １２ 底面 １２−２ 接続ピン挿入用穴 １３ 圧力導入孔 １４ 環状の突条 １５ 立上げ部 １６ 環状の溝 １７ 圧力ケース受け面（溶接面） １７−２ 圧力ケース受け用環状突条 １８ 立上げ部 １９ かしめ部（肉薄部） ２０ 圧力センサエレメント ２１ 圧力検出素子 ２２ 下部台座 ２３ 上部台座 ２４ 貫通孔 ２５ ボンディングワイヤ ３０ センサ保持部材 ３１ 貫通孔 ３２ つば部 ４０ 回路基板 ４１ 開口 ４２ 引出線 ４３ 接地引出線 ４４ 圧力検出回路 ４５ 共通接地線 ４６ 導電性接着剤 ４７ バィアホール ４８−１ 接続ピン ４８−２ ボンディングワイヤ ４９ 接続具 ４９−１ 回路基板把持部 ４９−２ 立上げ部把持部 ５０ 圧力ケース ５０’ 参照圧力空間 ５１ 天井部 ５２ 周壁 ５３ つば部 ５４ 突出部 ５５ 開口 ５６ 誘電体（貫通コンデンサ） ５７，５８ 半田 ５９ 突出部 ６０ 端子保持部材 ６１ 端子 ６２ 端子接続部 ６３ 平坦部 ６５ フレキシブル基板 ７０ コネクタケース ７１ ソケット部 ７２ 周壁 ７３ かしめ受部 ７５ 端子挿入用開口 ７６ 内部空間 ８１ Ｏリング ８２ 気密保持部材

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F055 AA40 BB01 CC02 DD04 EE13 FF38 GG14 GG25 HH11 4M112 AA01 BA01 CA13 CA15 CA16 DA20 GA01

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピエゾ抵抗効果を有する半導体素子より
   なる圧力センサエレメントを、圧力導入孔を有する容器
   本体とこの容器本体に気密に固定された電磁シールド作
   用を有する圧力ケースとで収容するとともに、上記容器
   本体と圧力ケースを覆うコネクタケースを容器本体に組
   み付けた圧力センサにおいて、上記圧力センサエレメン
   トは、上記容器本体に溶接により固着された保持部材に
   より支持されるとともに、上記保持部材は、上記圧力ケ
   ースとで所定ガスが封入された参照圧力空間を形成し、
   上記所定ガスが気密検出用として用いられることを特徴
   とする圧力センサ。
2. 【請求項２】 上記圧力ケースは、そのつば部が上記容
   器本体の溶接面に溶接により気密に固着されるととも
   に、上記溶接面の近傍に溝を形成したことを特徴とする
   請求項１に記載の圧力センサ。
3. 【請求項３】 圧力センサエレメントは、上記半導体素
   子とガラス製の上部台座とシリコン製の下部台座と金属
   製の保持部材を積み重ねて構成され、上記容器本体は、
   底に設けた開口と、底の下面で前記開口の周囲に位置す
   る環状の突条と、環状の突条の外側に設けた上記エレメ
   ントからの出力を処理する基板を支持する環状の基板支
   持部と、基板支持部の外側に設けた環状の溝と、環状の
   溝の外側に設けた平坦な面で構成される圧力ケース受け
   面と、圧力ケース受け面の周囲に設けた立上り部を有
   し、上記圧力ケースは、天井部の周辺から立設した周壁
   の下端が折り曲げられたつば部を有し、上記圧力センサ
   エレメントの保持部材を上記容器本体の突条に溶接して
   気密に溶着固定するとともに、前記圧力ケースのつば部
   を容器本体の圧力ケース受け面に溶接して気密に溶着固
   定したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載
   の圧力センサ。
4. 【請求項４】 圧力ケースに頂部が開口した突出部を設
   けるとともに、該突出部に内面および外面の両面に電極
   を設けた筒状の誘電体を電気的および機械的に固着して
   貫通コンデンサを形成したことを特徴とする請求項１な
   いし請求項３のいずれかに記載の圧力センサ。
5. 【請求項５】 貫通コンデンサの内面の電極は、圧力セ
   ンサエレメントからの出力を所定の外部端子に導く引出
   線に接続されていることを特徴とする請求項１ないし請
   求項４のいずれかに記載の圧力センサ。
6. 【請求項６】 一端が引出線に電気的に接続された複数
   の端子を設けた端子保持部材を圧力ケース上面に位置さ
   せ、該端子の他端をターミナルケースに設けた開口に挿
   入するとともに、ターミナルケースと端子保持部材の間
   に気密保持部材を装着したことを特徴とする請求項５に
   記載の圧力センサ。
7. 【請求項７】 ターミナルケースに固定された端子の一
   端と引出線の一端をフレキシブルケーブルで接続したこ
   とを特徴とする請求項５に記載の圧力センサ。
8. 【請求項８】 貫通コンデンサと並列にノイズバイパス
   用コンデンサを設け、ノイズバイパス用コンデンサの一
   端を引出線に接続するとともに他端を容器本体に接続し
   たことを特徴とする請求項４ないし請求項７のいずれか
   に記載の圧力センサ。
9. 【請求項９】 ピエゾ抵抗効果を有する半導体素子より
   なる圧力センサエレメントを、圧力導入孔を有する容器
   本体とこの容器本体に気密に固定された電磁シールド作
   用を有する圧力ケースとで収容するとともに、上記容器
   本体と圧力ケースを覆うコネクタケースを容器本体に組
   み付けた圧力センサにおいて、上記圧力センサエレメン
   トは、上記容器本体に溶接により固着された保持部材に
   より支持されるとともに、上記保持部材は、上記圧力ケ
   ースとで真空の参照圧力空間を形成し、上記圧力ケース
   は、頂部が開口した突出部が設けられるとともに、該突
   出部に内面および外面の両面に電極を設けた筒状の誘電
   体を電気的および機械的に固着して貫通コンデンサを形
   成し、かつ、上記貫通コンデンサと並列にノイズバイパ
   ス用コンデンサを設け、このノイズバイパス用コンデン
   サの一端を引出線に接続するとともに他端を上記容器本
   体に接続したことを特徴とする圧力センサ。
10. 【請求項１０】 上記貫通コンデンサの内面の電極は、
    圧力センサエレメントからの出力を所定の外部端子に導
    く引出線に接続されていることを特徴とする請求項９に
    記載の圧力センサ。
11. 【請求項１１】 一端が引出線に電気的に接続された複
    数の端子を設けた端子保持部材を圧力ケース上面に位置
    させ、該端子の他端をターミナルケースに設けた開口に
    挿入するとともに、ターミナルケースと端子保持部材の
    間に気密保持部材を装着したことを特徴とする請求項１
    ０に記載の圧力センサ。
12. 【請求項１２】 ターミナルケースに固定された端子の
    一端と引出線の一端をフレキシブルケーブルで接続した
    ことを特徴とする請求項１０に記載の圧力センサ。