JP2000121469A - 圧力センサ - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/14—Housings
- G01L19/145—Housings with stress relieving means
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-
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度変化よるキャップの膨張及び収縮に伴う
ヘッダーの撓みに対して高い耐久性能を持つ圧力センサ
を提供する。 【解決手段】 本発明の圧力センサは、圧力センサ素
子、該圧力センサ素子に外圧を導く貫通孔を共に備える
台座及びヘッダーを順に気密接合し、上記圧力センサ素
子及び台座を覆うキャップと上記ヘッダーを気密接合し
てなる圧力センサであって、上記ヘッダーは、上記キャ
ップとの接合部から、上記台座との接合部までの間に凸
凹状の加工部を有することを特徴とする。
ヘッダーの撓みに対して高い耐久性能を持つ圧力センサ
を提供する。 【解決手段】 本発明の圧力センサは、圧力センサ素
子、該圧力センサ素子に外圧を導く貫通孔を共に備える
台座及びヘッダーを順に気密接合し、上記圧力センサ素
子及び台座を覆うキャップと上記ヘッダーを気密接合し
てなる圧力センサであって、上記ヘッダーは、上記キャ
ップとの接合部から、上記台座との接合部までの間に凸
凹状の加工部を有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のエンジン
制御等に使用される圧力センサに関する。
制御等に使用される圧力センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、燃料噴射のための空気流量測定、
サスペンションの油圧制御、及び、ガソリンタンク内圧
の監視等の自動車用途や、ガス漏れ検知器等の民生用途
に圧力センサが用いられている。
サスペンションの油圧制御、及び、ガソリンタンク内圧
の監視等の自動車用途や、ガス漏れ検知器等の民生用途
に圧力センサが用いられている。
【０００３】図７は、従来の圧力センサ１００の構成を
示す断面図である。圧力センサ素子１０３は、いわゆる
ビエゾ抵抗式の圧力センサであり、下面に堀込まれた受
圧面を有する。当該受圧面には、ホイーストンブリッジ
に結線されたビエゾ抵抗が設けられている。圧力センサ
素子１０３は、電源電圧の供給端子、接地端子、及び、
出力端子等の複数の端子を備える。圧力センサ素子１０
３は、上記受圧面に加わる応力（圧力）を所定の信号に
変換し、変換後の信号を、電極１０４ａ〜１０４ｆの
内、上記出力端子にワイヤボンディングされている電極
を介して外部に出力する。
示す断面図である。圧力センサ素子１０３は、いわゆる
ビエゾ抵抗式の圧力センサであり、下面に堀込まれた受
圧面を有する。当該受圧面には、ホイーストンブリッジ
に結線されたビエゾ抵抗が設けられている。圧力センサ
素子１０３は、電源電圧の供給端子、接地端子、及び、
出力端子等の複数の端子を備える。圧力センサ素子１０
３は、上記受圧面に加わる応力（圧力）を所定の信号に
変換し、変換後の信号を、電極１０４ａ〜１０４ｆの
内、上記出力端子にワイヤボンディングされている電極
を介して外部に出力する。
【０００４】圧力センサ素子１０３は、受圧面への貫通
孔を有するＳｉ台座１０２と気密接合（例えば、ダイボ
ンド接着）されている。Ｓｉ台座１０２は、圧力センサ
素子１０３とヘッダー１０１との間に生じる応力の緩衝
材として機能して、圧力センサ素子１０３を保護する。
Ｓｉ台座１０２は、その貫通孔の当たる位置に開口部を
有し、ヘッダー１０１にＡｕ−Ｓｉ接合により気密な状
態で接合されている。ヘッダー１０１は、Ｓｉ台座１０
２と同程度の熱膨張係数の４２アロイ材よりなる。ヘッ
ダー１０１の上記開口部には、所定の圧力媒体を圧力セ
ンサ素子１０３の受圧面に導く外圧導入パイプ１０６が
接続されている。ヘッダー１０１は、ＳＰＣ（冷延鋼
板）製のキャップ１０５と溶接され、パッケージ内に真
空室を形成する。この真空室内の圧力は、圧力センサ素
子１０３の基準圧力となる。
孔を有するＳｉ台座１０２と気密接合（例えば、ダイボ
ンド接着）されている。Ｓｉ台座１０２は、圧力センサ
素子１０３とヘッダー１０１との間に生じる応力の緩衝
材として機能して、圧力センサ素子１０３を保護する。
Ｓｉ台座１０２は、その貫通孔の当たる位置に開口部を
有し、ヘッダー１０１にＡｕ−Ｓｉ接合により気密な状
態で接合されている。ヘッダー１０１は、Ｓｉ台座１０
２と同程度の熱膨張係数の４２アロイ材よりなる。ヘッ
ダー１０１の上記開口部には、所定の圧力媒体を圧力セ
ンサ素子１０３の受圧面に導く外圧導入パイプ１０６が
接続されている。ヘッダー１０１は、ＳＰＣ（冷延鋼
板）製のキャップ１０５と溶接され、パッケージ内に真
空室を形成する。この真空室内の圧力は、圧力センサ素
子１０３の基準圧力となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】圧力センサ１００の製
造工程において、ヘッダー１０１にキャップ１０５が溶
接される。以下、ヘッダー１０１にキャップ１０５を溶
接する際に生じるヘッダー１０１の撓みについて説明す
る。
造工程において、ヘッダー１０１にキャップ１０５が溶
接される。以下、ヘッダー１０１にキャップ１０５を溶
接する際に生じるヘッダー１０１の撓みについて説明す
る。
【０００６】図８の（ａ）〜（ｃ）は、キャップ１０５
をヘッダー１０１に溶接する際の各程を示す図である。
図中、ヘッダー１０１の撓みは、実際よりも強調してあ
る。まず、真空中において、キャップ１０５をヘッダー
１０１に被し、押さえつける。図８の（ａ）に示すよう
に、ヘッダー１０１は、キャップ１０５のフランジ部１
０７底面に設ける環状の突起（プロジェクション）部１
０８から受ける力により凸状に撓む。
をヘッダー１０１に溶接する際の各程を示す図である。
図中、ヘッダー１０１の撓みは、実際よりも強調してあ
る。まず、真空中において、キャップ１０５をヘッダー
１０１に被し、押さえつける。図８の（ａ）に示すよう
に、ヘッダー１０１は、キャップ１０５のフランジ部１
０７底面に設ける環状の突起（プロジェクション）部１
０８から受ける力により凸状に撓む。
【０００７】突起部１０８とヘッダー１０１を溶接す
る。図８の（ｂ）に示すように、溶接の終了後、ヘッダ
ー１０１の撓みは解消される。
る。図８の（ｂ）に示すように、溶接の終了後、ヘッダ
ー１０１の撓みは解消される。
【０００８】ヘッダー１０１とキャップ１０５の溶接終
了後、溶接作業により加熱されたヘッダー１０１及びキ
ャップ１０５は、温度の低下に伴い元のサイズに収縮す
る。ＳＰＣ（冷延鋼板）よりなるキャップ１０５の熱膨
張係数の値は、４２アロイよりなるヘッダー１０１より
も大きく、温度の低下に伴い、キャップ１０５はヘッダ
ー１０１よりも多く収縮する。キャップ１０５の収縮に
よりヘッダー１０１は、図８の（ｃ）に示すように凹状
に撓む。
了後、溶接作業により加熱されたヘッダー１０１及びキ
ャップ１０５は、温度の低下に伴い元のサイズに収縮す
る。ＳＰＣ（冷延鋼板）よりなるキャップ１０５の熱膨
張係数の値は、４２アロイよりなるヘッダー１０１より
も大きく、温度の低下に伴い、キャップ１０５はヘッダ
ー１０１よりも多く収縮する。キャップ１０５の収縮に
よりヘッダー１０１は、図８の（ｃ）に示すように凹状
に撓む。
【０００９】上記溶接時に生じるヘッダー１０１の撓み
が、Ｓｉ台座１０２を介して圧力センサ素子１０３に伝
わると、圧力センサ素子１０３のビエゾ抵抗が変化し、
素子特性に狂いが生じる。また、場合によっては、ヘッ
ダー１０１の撓みにより、該ヘッダー１０１からＳｉ台
座１０２が剥がれたり、Ｓｉ台座１０２の一部に亀裂が
入る。この場合、基準圧力として用いる上記真空室の圧
力が変化し、正確な圧力の計測が行えなくなる。
が、Ｓｉ台座１０２を介して圧力センサ素子１０３に伝
わると、圧力センサ素子１０３のビエゾ抵抗が変化し、
素子特性に狂いが生じる。また、場合によっては、ヘッ
ダー１０１の撓みにより、該ヘッダー１０１からＳｉ台
座１０２が剥がれたり、Ｓｉ台座１０２の一部に亀裂が
入る。この場合、基準圧力として用いる上記真空室の圧
力が変化し、正確な圧力の計測が行えなくなる。
【００１０】例えば、上記圧力センサ１００がエンジン
周辺に配置されている場合を想定する。この場合、キャ
ップ１０５はエンジン動作中は膨張し、エンジン停止後
は元の大きさに収縮する。このキャップ１０５の膨張及
び収縮に伴いヘッダー１０１は撓む。また、エンジン動
作中、外圧導入パイプ１０６にエンジンの振動が伝わ
り、ヘッダー１０１は撓む。上述したように、ヘッダー
１０１が撓むと、圧力センサ素子１０３の特性に狂いが
生じたり、ヘッダー１０１からＳｉ台座１０２が剥離し
て、基準圧力として用いられる上記真空室の圧力が変化
し、正確な圧力の計測が行えなくなる。
周辺に配置されている場合を想定する。この場合、キャ
ップ１０５はエンジン動作中は膨張し、エンジン停止後
は元の大きさに収縮する。このキャップ１０５の膨張及
び収縮に伴いヘッダー１０１は撓む。また、エンジン動
作中、外圧導入パイプ１０６にエンジンの振動が伝わ
り、ヘッダー１０１は撓む。上述したように、ヘッダー
１０１が撓むと、圧力センサ素子１０３の特性に狂いが
生じたり、ヘッダー１０１からＳｉ台座１０２が剥離し
て、基準圧力として用いられる上記真空室の圧力が変化
し、正確な圧力の計測が行えなくなる。
【００１１】上記ヘッダーの撓みによる圧力センサ素子
への影響を緩和するため、ヘッダーとＳｉ台座の間に可
撓性筒状体を介在させた圧力センサが提案されている
（特開昭５７−１８６１３８号公報）。当該構成の圧力
センサでは、ヘッダーと共に可撓性筒状体が撓むこと
で、ヘッダーの撓みによる圧力センサ素子への影響を緩
和する。しかし、上記可撓性筒状体は、その性質上、外
圧導入パイプを介して導入される外圧に応じて撓む。こ
のため、基準圧力として用いられる真空室内の圧力が変
化し、精度の良い測定を行うことができない。また、ヘ
ッダーが繰り返し撓むことで、上記可撓性筒状体がヘッ
ダーから剥離するおそれもある。
への影響を緩和するため、ヘッダーとＳｉ台座の間に可
撓性筒状体を介在させた圧力センサが提案されている
（特開昭５７−１８６１３８号公報）。当該構成の圧力
センサでは、ヘッダーと共に可撓性筒状体が撓むこと
で、ヘッダーの撓みによる圧力センサ素子への影響を緩
和する。しかし、上記可撓性筒状体は、その性質上、外
圧導入パイプを介して導入される外圧に応じて撓む。こ
のため、基準圧力として用いられる真空室内の圧力が変
化し、精度の良い測定を行うことができない。また、ヘ
ッダーが繰り返し撓むことで、上記可撓性筒状体がヘッ
ダーから剥離するおそれもある。
【００１２】本発明は、上記従来の圧力センサの持つ問
題を解決し、温度変化よるキャップの膨張及び収縮に伴
うヘッダーの撓みに対して高い耐久性能を持つ圧力セン
サを提供することを目的とする。
題を解決し、温度変化よるキャップの膨張及び収縮に伴
うヘッダーの撓みに対して高い耐久性能を持つ圧力セン
サを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の圧力セン
サは、圧力センサ素子、該圧力センサ素子に外圧を導く
貫通孔をそれぞれ備える台座及びヘッダーを順に気密接
合し、上記圧力センサ素子及び台座を覆うキャップと上
記ヘッダーを気密接合してなる圧力センサであって、上
記ヘッダーは、上記キャップとの接合部から上記台座と
の接合部までの間に凸凹状の加工部を有することを特徴
とする。
サは、圧力センサ素子、該圧力センサ素子に外圧を導く
貫通孔をそれぞれ備える台座及びヘッダーを順に気密接
合し、上記圧力センサ素子及び台座を覆うキャップと上
記ヘッダーを気密接合してなる圧力センサであって、上
記ヘッダーは、上記キャップとの接合部から上記台座と
の接合部までの間に凸凹状の加工部を有することを特徴
とする。
【００１４】本発明の第２の圧力センサは、上記第１の
圧力センサであって、上記加工部として、ヘッダーの上
面中央部に、上記台座に内接する円よりも小さく、上記
貫通孔よりも大きな直径の円柱状の凸部を有し、該凸部
と台座を気密接合したことを特徴とする。
圧力センサであって、上記加工部として、ヘッダーの上
面中央部に、上記台座に内接する円よりも小さく、上記
貫通孔よりも大きな直径の円柱状の凸部を有し、該凸部
と台座を気密接合したことを特徴とする。
【００１５】本発明の第３の圧力センサは、上記第１の
圧力センサであって、上記加工部として、台座の内接円
よりも小さな直径ｒ１の円と、台座の外接円よりも大き
な直径ｒ２の円で挟まれる領域を凹ました環状の凹部を
有することを特徴とする。
圧力センサであって、上記加工部として、台座の内接円
よりも小さな直径ｒ１の円と、台座の外接円よりも大き
な直径ｒ２の円で挟まれる領域を凹ました環状の凹部を
有することを特徴とする。
【００１６】本発明の第４の圧力センサは、上記第２又
は第３の圧力センサであって、上記加工部として、更
に、ヘッダーの底面に、キャップとの接合部よりも内側
で、かつ、円柱状の凸部よりも大きな直径の環状溝を有
することを特徴とする。
は第３の圧力センサであって、上記加工部として、更
に、ヘッダーの底面に、キャップとの接合部よりも内側
で、かつ、円柱状の凸部よりも大きな直径の環状溝を有
することを特徴とする。
【００１７】本発明の第５の圧力センサは、上記何れか
の圧力センサであって、上記ヘッダー及び台座の少なく
とも一方に、ヘッダーと台座の接合部の厚さを定める突
起部を有することを特徴とする。
の圧力センサであって、上記ヘッダー及び台座の少なく
とも一方に、ヘッダーと台座の接合部の厚さを定める突
起部を有することを特徴とする。
【００１８】本発明の第６の圧力センサは、上記何れか
の圧力センサであって、上記ヘッダーは、底面よりも下
の位置に上記キャップとの接合するキャップ受け部を備
えることを特徴とする。
の圧力センサであって、上記ヘッダーは、底面よりも下
の位置に上記キャップとの接合するキャップ受け部を備
えることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の圧力センサは、圧力セン
サ素子、該圧力センサ素子に外圧を導く貫通孔をそれぞ
れ備える台座及びヘッダーを順に気密接合し、上記圧力
センサ素子及び台座を覆うキャップと上記ヘッダーを気
密接合してなる圧力センサであって、上記ヘッダーは、
キャップとの接合部から台座との接合部との間に凸凹状
の加工部を備えることを特徴とする。上記加工部を設け
ることで、温度変化によるキャップの膨張及び収縮に伴
いヘッダーとＳｉ台座の接合部に加わる応力を低減す
る。以下、上記特徴を具備する圧力センサの実施の形態
１〜実施の形態４について順に説明する。
サ素子、該圧力センサ素子に外圧を導く貫通孔をそれぞ
れ備える台座及びヘッダーを順に気密接合し、上記圧力
センサ素子及び台座を覆うキャップと上記ヘッダーを気
密接合してなる圧力センサであって、上記ヘッダーは、
キャップとの接合部から台座との接合部との間に凸凹状
の加工部を備えることを特徴とする。上記加工部を設け
ることで、温度変化によるキャップの膨張及び収縮に伴
いヘッダーとＳｉ台座の接合部に加わる応力を低減す
る。以下、上記特徴を具備する圧力センサの実施の形態
１〜実施の形態４について順に説明する。
【００２０】（１）実施の形態１ 図１は、実施の形態１にかかる圧力センサ５０の構成を
示す断面図である。圧力センサ５０は、直径１４．７ｍ
ｍ、厚さ２．０ｍｍの円形のヘッダー１の上部中央に直
径４．２ｍｍ、高さ０．５ｍｍの円柱状の凸部９をプレ
ス加工により形成し、該凸部９上に４．７ｍｍ四方の角
柱状のＳｉ台座２をＡｕ−Ｓｉ接合したことを特徴とす
る。
示す断面図である。圧力センサ５０は、直径１４．７ｍ
ｍ、厚さ２．０ｍｍの円形のヘッダー１の上部中央に直
径４．２ｍｍ、高さ０．５ｍｍの円柱状の凸部９をプレ
ス加工により形成し、該凸部９上に４．７ｍｍ四方の角
柱状のＳｉ台座２をＡｕ−Ｓｉ接合したことを特徴とす
る。
【００２１】ヘッダー１は、Ｓｉ台座２との接合性を高
めるため、Ｓｉ台座２と同程度の熱膨張係数を有する４
２アロイ材を用いる。Ｓｉ台座２の上面には、下面に掘
り込まれた受圧面を備える圧力センサ素子３が気密接合
（例えば、ダイボンド接合）されている。ヘッダー１及
びＳｉ台座２は、圧力センサ素子３の受圧面に外圧を導
く同軸及び同径の貫通孔を有する。
めるため、Ｓｉ台座２と同程度の熱膨張係数を有する４
２アロイ材を用いる。Ｓｉ台座２の上面には、下面に掘
り込まれた受圧面を備える圧力センサ素子３が気密接合
（例えば、ダイボンド接合）されている。ヘッダー１及
びＳｉ台座２は、圧力センサ素子３の受圧面に外圧を導
く同軸及び同径の貫通孔を有する。
【００２２】ヘッダー１の底面には、外圧導入パイプ６
を備える。図中、点線で示すように、ヘッダー１の外圧
導入パイプ６の装着位置に環状の凹部１１を設けても良
い。この場合、凹部１１の体積分だけ凸部９を高くプレ
ス形成することができる。
を備える。図中、点線で示すように、ヘッダー１の外圧
導入パイプ６の装着位置に環状の凹部１１を設けても良
い。この場合、凹部１１の体積分だけ凸部９を高くプレ
ス形成することができる。
【００２３】圧力センサ素子３の各電極パッドには、コ
バール（コバルト、ニッケルの合金）で形成され、ヘッ
ダー１を貫通して外部に伸びる電極４ａ〜４ｆがワイヤ
ボンディングされている。
バール（コバルト、ニッケルの合金）で形成され、ヘッ
ダー１を貫通して外部に伸びる電極４ａ〜４ｆがワイヤ
ボンディングされている。
【００２４】Ｓｉ台座２及び圧力センサ素子３を覆うキ
ャップ５は、ＳＰＣ（冷延鋼板）で形成され、フランジ
７に設ける環状の突起（プロジェクション）部８におい
て上記ヘッダー１と溶接されている。
ャップ５は、ＳＰＣ（冷延鋼板）で形成され、フランジ
７に設ける環状の突起（プロジェクション）部８におい
て上記ヘッダー１と溶接されている。
【００２５】圧力センサ５０は、上記凸部９を設けるこ
とで、温度変化によるキャップ５の膨張及び収縮によっ
てヘッダー１が応力を受ける箇所、即ち、キャップ５と
ヘッダー１との溶接箇所から、ヘッダー１とＳｉ台座２
とのＡｕ−Ｓｉ接合部までの距離を離し、前記Ａｕ−Ｓ
ｉ接合部に加わる応力を低減する。これにより、温度変
化によるキャップ５の膨張及び収縮に伴うヘッダー１の
撓みによる圧力センサ素子３の特性変化やＳｉ台座２の
剥離等を、効果的に防止する。
とで、温度変化によるキャップ５の膨張及び収縮によっ
てヘッダー１が応力を受ける箇所、即ち、キャップ５と
ヘッダー１との溶接箇所から、ヘッダー１とＳｉ台座２
とのＡｕ−Ｓｉ接合部までの距離を離し、前記Ａｕ−Ｓ
ｉ接合部に加わる応力を低減する。これにより、温度変
化によるキャップ５の膨張及び収縮に伴うヘッダー１の
撓みによる圧力センサ素子３の特性変化やＳｉ台座２の
剥離等を、効果的に防止する。
【００２６】図２は、凸部９及びＳｉ台座２を上から見
た図である。凸部９は、ヘッダー１の撓みによる力を均
等に分散させるため、円柱状の形状を採用する。なお、
一点鎖線で示すように、凸部９の直径を、Ｓｉ台座２の
底面に内接する円の直径よりも大きく、かつ、Ｓｉ台座
２の底面に外接する円の直径よりも小さな値に設定する
と、Ａｕ―Ｓｉ接合部にヘッダー１の撓みによる力が集
中する特異点２０〜２７ができてしまう。この場合、特
異点２０〜２７の箇所からＳｉ台座が剥離するおそれが
ある。上記の理由により、凸部９の直径は、点線で示す
ように、Ｓｉ台座２の一辺４．７ｍｍの正方形の底面に
内接する円の直径よりも小さく、Ｓｉ台座２の有する貫
通孔よりも大きな値に設定する。
た図である。凸部９は、ヘッダー１の撓みによる力を均
等に分散させるため、円柱状の形状を採用する。なお、
一点鎖線で示すように、凸部９の直径を、Ｓｉ台座２の
底面に内接する円の直径よりも大きく、かつ、Ｓｉ台座
２の底面に外接する円の直径よりも小さな値に設定する
と、Ａｕ―Ｓｉ接合部にヘッダー１の撓みによる力が集
中する特異点２０〜２７ができてしまう。この場合、特
異点２０〜２７の箇所からＳｉ台座が剥離するおそれが
ある。上記の理由により、凸部９の直径は、点線で示す
ように、Ｓｉ台座２の一辺４．７ｍｍの正方形の底面に
内接する円の直径よりも小さく、Ｓｉ台座２の有する貫
通孔よりも大きな値に設定する。
【００２７】なお、凸部９の直径は、小さいほうが好ま
しいが、直径が小くなるにつれて凸部９とＳｉ台座２の
Ａｕ―Ｓｉ接合部の強度は低下してしまう。圧力センサ
５０では、上記条件の他にＳｉ台座の取り付け位置のズ
レを考慮し、凸部９の直径を４．２ｍｍとした。
しいが、直径が小くなるにつれて凸部９とＳｉ台座２の
Ａｕ―Ｓｉ接合部の強度は低下してしまう。圧力センサ
５０では、上記条件の他にＳｉ台座の取り付け位置のズ
レを考慮し、凸部９の直径を４．２ｍｍとした。
【００２８】図３の黒△印を結んでなる１本目の折れ線
グラフは、ヘッダー１の周辺部に該ヘッダー１を凸状に
２５μｍ撓ませる力Ｆ１を加えた場合における、凸部９
の高さｈ（mm）とＳｉ台座２の点１０にかかる応力（Kg
/m2）との関係を示す。図３の×印を結んでなる２本目
の折れ線グラフは、ヘッダー１の周辺部にヘッダー１を
凹状に２５μｍ撓ませる力Ｆ２を加えた場合における、
凸部９の高さｈ（mm）とＳｉ台座２の点１０にかかる応
力（Kg/m2）との関係を示す。図３の＊印を結んでなる
３本目の折れ線グラフは、外圧導入パイプ６に外部荷重
１０kgfの力Ｆ３を加えた場合における、凸部９の高さ
ｈ（mm）とＳｉ台座２の点１０にかかる応力（Kg/m2）
との関係を示す。
グラフは、ヘッダー１の周辺部に該ヘッダー１を凸状に
２５μｍ撓ませる力Ｆ１を加えた場合における、凸部９
の高さｈ（mm）とＳｉ台座２の点１０にかかる応力（Kg
/m2）との関係を示す。図３の×印を結んでなる２本目
の折れ線グラフは、ヘッダー１の周辺部にヘッダー１を
凹状に２５μｍ撓ませる力Ｆ２を加えた場合における、
凸部９の高さｈ（mm）とＳｉ台座２の点１０にかかる応
力（Kg/m2）との関係を示す。図３の＊印を結んでなる
３本目の折れ線グラフは、外圧導入パイプ６に外部荷重
１０kgfの力Ｆ３を加えた場合における、凸部９の高さ
ｈ（mm）とＳｉ台座２の点１０にかかる応力（Kg/m2）
との関係を示す。
【００２９】上記３本の折れ線グラフから、凸部９の高
さｈの値が大きくなるのに従い、Ｓｉ台座２の点１０に
かかる応力が減少することが確認できる。凸部９の高さ
ｈは、プレス後の凸部９の強度を考慮してヘッダー１の
厚みの２５％〜５０％の値に設定する。圧力センサ５０
では、凸部９の高さｈを０．５ｍｍに設定する。
さｈの値が大きくなるのに従い、Ｓｉ台座２の点１０に
かかる応力が減少することが確認できる。凸部９の高さ
ｈは、プレス後の凸部９の強度を考慮してヘッダー１の
厚みの２５％〜５０％の値に設定する。圧力センサ５０
では、凸部９の高さｈを０．５ｍｍに設定する。
【００３０】なお、図３に示す３本のグラフの右端に付
記する黒△印、×印、及び、＊印は、実施の形態４にか
かる圧力センサ８０（図６を参照）のヘッダー８１に、
上記力Ｆ１、力Ｆ２、及び、力Ｆ３を加えた場合にＳｉ
台座２の点１０にかかる応力（Kg/m2）を表すものであ
り、後述する”（４）実施の形態４”の欄において説明
する。
記する黒△印、×印、及び、＊印は、実施の形態４にか
かる圧力センサ８０（図６を参照）のヘッダー８１に、
上記力Ｆ１、力Ｆ２、及び、力Ｆ３を加えた場合にＳｉ
台座２の点１０にかかる応力（Kg/m2）を表すものであ
り、後述する”（４）実施の形態４”の欄において説明
する。
【００３１】（２）実施の形態２ 図４の（ａ）は、実施の形態２にかかる圧力センサ６０
の構成を示す断面図である。実施の形態１にかかる圧力
センサ５０と同じ構成物には同じ参照番号を付し、ここ
での重複した説明は省く。なお、説明の便宜のため、本
図では電極４ａ〜４ｆの記載を省略する。ヘッダー６１
の上部中央には、上記圧力センサ５０のヘッダー１の凸
部９と同じ形状及びサイズの凸部６９を備える。
の構成を示す断面図である。実施の形態１にかかる圧力
センサ５０と同じ構成物には同じ参照番号を付し、ここ
での重複した説明は省く。なお、説明の便宜のため、本
図では電極４ａ〜４ｆの記載を省略する。ヘッダー６１
の上部中央には、上記圧力センサ５０のヘッダー１の凸
部９と同じ形状及びサイズの凸部６９を備える。
【００３２】図４の（ｂ）は、図４の（ａ）に一点鎖線
で囲んで示す領域６２の拡大図である。図示するよう
に、圧力センサ６０のヘッダー６１には、フランジ７の
突起部８が溶接される位置よりも小さな径であって、凸
部６９よりも大きな径の環状の溝６４がプレス形成され
ている。溝６４を設けることで、ヘッダー６１において
形状が急激に変化する箇所が増え、温度変化によりキャ
ップ５が膨張及び収縮した場合にヘッダー６１とＳｉ台
座２のＡｕ−Ｓｉ接合部にかかる応力を低減することが
できる。これにより、温度変化によるキャップ５の膨張
及び収縮に伴うヘッダー６１の撓みによる圧力センサ素
子３の特性変化やＳｉ台座２の剥離等を、より効果的に
防止することができる。
で囲んで示す領域６２の拡大図である。図示するよう
に、圧力センサ６０のヘッダー６１には、フランジ７の
突起部８が溶接される位置よりも小さな径であって、凸
部６９よりも大きな径の環状の溝６４がプレス形成され
ている。溝６４を設けることで、ヘッダー６１において
形状が急激に変化する箇所が増え、温度変化によりキャ
ップ５が膨張及び収縮した場合にヘッダー６１とＳｉ台
座２のＡｕ−Ｓｉ接合部にかかる応力を低減することが
できる。これにより、温度変化によるキャップ５の膨張
及び収縮に伴うヘッダー６１の撓みによる圧力センサ素
子３の特性変化やＳｉ台座２の剥離等を、より効果的に
防止することができる。
【００３３】図４の（ｃ）は、図４の（ａ）に点線で囲
んで示す領域６３の拡大図である。圧力センサ６０は、
凸部６９上に、Ｓｉ台座２を所定の高さｔで安定して固
定する３つの突起６５、６６、６７（図示せず）を備え
る。当該３つの突起上にＳｉ台座２を載置し、凸部６９
とＳｉ台座２をＡｕ−Ｓｉ接合させる。これにより、上
記実施の形態１にかかる圧力センサ５０に比べてＡｕ―
Ｓｉ接合部６８を厚く形成する。突起６５、６６、６７
の高さｔは、接合時にＡｕ―Ｓｉ接合材が流れ出たり、
ボイドが発生しない値、例えば、５〜１５μｍに設定す
る。
んで示す領域６３の拡大図である。圧力センサ６０は、
凸部６９上に、Ｓｉ台座２を所定の高さｔで安定して固
定する３つの突起６５、６６、６７（図示せず）を備え
る。当該３つの突起上にＳｉ台座２を載置し、凸部６９
とＳｉ台座２をＡｕ−Ｓｉ接合させる。これにより、上
記実施の形態１にかかる圧力センサ５０に比べてＡｕ―
Ｓｉ接合部６８を厚く形成する。突起６５、６６、６７
の高さｔは、接合時にＡｕ―Ｓｉ接合材が流れ出たり、
ボイドが発生しない値、例えば、５〜１５μｍに設定す
る。
【００３４】なお、Ｓｉ台座２が安定して固定できるの
であれば、同じ高さの突起を４つ以上配置したり、ライ
ン状の突起部を２本平行又は交差して配置する等の他の
構成を採用しても良い。また、Ｓｉ台座２側に突起を設
けても良い。
であれば、同じ高さの突起を４つ以上配置したり、ライ
ン状の突起部を２本平行又は交差して配置する等の他の
構成を採用しても良い。また、Ｓｉ台座２側に突起を設
けても良い。
【００３５】Ａｕ―Ｓｉ接合部６８は、ヘッダー６１の
撓みに対する緩衝材として機能する。圧力センサ６０で
は、Ａｕ―Ｓｉ接合部６８を厚く形成することで、緩衝
材としての働きを強化し、キャップ５の温度変化による
膨張及び収縮に伴うヘッダー６１の撓みによる圧力セン
サ素子３の特性変化やＳｉ台座２の剥離等を、より効果
的に防止する。
撓みに対する緩衝材として機能する。圧力センサ６０で
は、Ａｕ―Ｓｉ接合部６８を厚く形成することで、緩衝
材としての働きを強化し、キャップ５の温度変化による
膨張及び収縮に伴うヘッダー６１の撓みによる圧力セン
サ素子３の特性変化やＳｉ台座２の剥離等を、より効果
的に防止する。
【００３６】（３）実施の形態３ 図５は、実施の形態３にかかる圧力センサ７０の構成を
示す断面図である。実施の形態１にかかる圧力センサ５
０と同じ構成物には同じ参照番号を付し、ここでの重複
した説明は省く。ヘッダー７１の上部中央には、上記実
施の形態１にかかる圧力センサ５０のヘッダー１の凸部
９と同じ形状及びサイズの凸部７９を備える。
示す断面図である。実施の形態１にかかる圧力センサ５
０と同じ構成物には同じ参照番号を付し、ここでの重複
した説明は省く。ヘッダー７１の上部中央には、上記実
施の形態１にかかる圧力センサ５０のヘッダー１の凸部
９と同じ形状及びサイズの凸部７９を備える。
【００３７】ヘッダー７１とキャップ５の溶接部と、凸
部７９とＳｉ台座２とのＡｕ−Ｓｉ接合部の距離を離す
には、円柱状の凸部７９を高くすればよい。しかし、凸
部７９は、プレス加工により形成するため、あまり高く
すると、側部の強度が低下したり、圧力センサ素子３上
に設ける電極端子と電極４ａ〜４ｆのボンディング面と
の段差ｗが大きくなり、安定したワイヤボンディングが
困難となる等の不都合が生じる。上記実施の形態１にか
かる圧力センサ５０では、上記不都合を考慮して、厚さ
２ｍｍのヘッダー１に対して、凸部９の高さを０．５ｍ
ｍに設定していた。
部７９とＳｉ台座２とのＡｕ−Ｓｉ接合部の距離を離す
には、円柱状の凸部７９を高くすればよい。しかし、凸
部７９は、プレス加工により形成するため、あまり高く
すると、側部の強度が低下したり、圧力センサ素子３上
に設ける電極端子と電極４ａ〜４ｆのボンディング面と
の段差ｗが大きくなり、安定したワイヤボンディングが
困難となる等の不都合が生じる。上記実施の形態１にか
かる圧力センサ５０では、上記不都合を考慮して、厚さ
２ｍｍのヘッダー１に対して、凸部９の高さを０．５ｍ
ｍに設定していた。
【００３８】図５に示すように、実施の形態３にかかる
圧力センサ７０は、ヘッダー７１の底面より下の位置
に、キャップ５と溶接されるキャップ受け部７２を備え
る。当該キャップ受け部７２は、ヘッダー７１の周辺部
をプレス加工により０．５ｍｍだけ打ち下げたものであ
る。キャップ受け部７２を設けることで、温度変化によ
るキャップ５の膨張及び収縮により力を受けるキャップ
５とヘッダー７１との溶接部と、凸部７９とＳｉ台座２
のＡｕ―Ｓｉ接合部との距離を、凸部７９の高さ（０．
５ｍｍ）＋キャップ受け部７２の打ち下げ量（０．５ｍ
ｍ）＝１．０ｍｍと大幅に増加することができる。
圧力センサ７０は、ヘッダー７１の底面より下の位置
に、キャップ５と溶接されるキャップ受け部７２を備え
る。当該キャップ受け部７２は、ヘッダー７１の周辺部
をプレス加工により０．５ｍｍだけ打ち下げたものであ
る。キャップ受け部７２を設けることで、温度変化によ
るキャップ５の膨張及び収縮により力を受けるキャップ
５とヘッダー７１との溶接部と、凸部７９とＳｉ台座２
のＡｕ―Ｓｉ接合部との距離を、凸部７９の高さ（０．
５ｍｍ）＋キャップ受け部７２の打ち下げ量（０．５ｍ
ｍ）＝１．０ｍｍと大幅に増加することができる。
【００３９】上記構成を採用することで、圧力センサ７
０は、ヘッダー７１の強度や、他の箇所に不都合を生じ
ることなく、温度変化に伴うキャップ５の膨張及び収縮
により上記Ａｕ―Ｓｉ接合部が受ける応力を低減するこ
とができる。これにより、温度変化によるキャップ５の
膨張及び収縮に伴うヘッダー７１の撓みによる圧力セン
サ素子３の特性変化やＳｉ台座２の剥離等を効果的に防
止することができる。
０は、ヘッダー７１の強度や、他の箇所に不都合を生じ
ることなく、温度変化に伴うキャップ５の膨張及び収縮
により上記Ａｕ―Ｓｉ接合部が受ける応力を低減するこ
とができる。これにより、温度変化によるキャップ５の
膨張及び収縮に伴うヘッダー７１の撓みによる圧力セン
サ素子３の特性変化やＳｉ台座２の剥離等を効果的に防
止することができる。
【００４０】なお、上記実施の形態２の圧力センサ６０
が備える環状溝６４のように、ヘッダー７１の底面に、
キャップ５との接合部よりも内側で、かつ、Ｓｉ台座２
との接合部よりも外側に環状溝を設けても良い。また、
上記実施の形態２の圧力センサ６０が備える突起６５、
６６、６７のように、ヘッダー７１及びＳｉ台座２の少
なくとも一方に、ヘッダー７１とＳｉ台座２の接合部の
厚さを定める突起部を設けてもよい。
が備える環状溝６４のように、ヘッダー７１の底面に、
キャップ５との接合部よりも内側で、かつ、Ｓｉ台座２
との接合部よりも外側に環状溝を設けても良い。また、
上記実施の形態２の圧力センサ６０が備える突起６５、
６６、６７のように、ヘッダー７１及びＳｉ台座２の少
なくとも一方に、ヘッダー７１とＳｉ台座２の接合部の
厚さを定める突起部を設けてもよい。
【００４１】（４）実施の形態４ 図６は、実施の形態４にかかる圧力センサ８０の構成を
示す断面図である。実施の形態１にかかる圧力センサ５
０と同じ構成物には同じ参照番号を付し、ここでの重複
した説明は省く。なお、説明の便宜のため、本図では電
極４ａ〜４ｆの記載を省略する。
示す断面図である。実施の形態１にかかる圧力センサ５
０と同じ構成物には同じ参照番号を付し、ここでの重複
した説明は省く。なお、説明の便宜のため、本図では電
極４ａ〜４ｆの記載を省略する。
【００４２】圧力センサ８０では、ヘッダー８１の上部
中央に円柱状の凸部を形成するかわりに、所定の幅を持
った環状の凹部８２を備える。当該凹部８２は、Ｓｉ台
座２の内接円の直径よりも小さな直径ｒ１＝４．２ｍｍ
の円と、Ｓｉ台座２の外接円の直径よりも大きな直径ｒ
２＝７．４ｍｍの円で挟まれた領域を、深さｄ＝０．１
ｍｍだけプレス加工により凹ましたものである。ヘッダ
ー８１の断面形状を急激に変化させる凹部８２を設けた
ことで、キャップの温度変化による膨張及び収縮によっ
てヘッダー８１とＳｉ台座２とのＡｕ―Ｓｉ接合部に加
わる応力を低減し、圧力センサ素子の特性変化やＳｉ台
座の剥離等を効果的に防止する。
中央に円柱状の凸部を形成するかわりに、所定の幅を持
った環状の凹部８２を備える。当該凹部８２は、Ｓｉ台
座２の内接円の直径よりも小さな直径ｒ１＝４．２ｍｍ
の円と、Ｓｉ台座２の外接円の直径よりも大きな直径ｒ
２＝７．４ｍｍの円で挟まれた領域を、深さｄ＝０．１
ｍｍだけプレス加工により凹ましたものである。ヘッダ
ー８１の断面形状を急激に変化させる凹部８２を設けた
ことで、キャップの温度変化による膨張及び収縮によっ
てヘッダー８１とＳｉ台座２とのＡｕ―Ｓｉ接合部に加
わる応力を低減し、圧力センサ素子の特性変化やＳｉ台
座の剥離等を効果的に防止する。
【００４３】既に参照した図３に示す３本のグラフの左
端に付記する黒△印は、圧力センサ８０のヘッダー８１
の周辺部に該ヘッダー８１を凸状に２５μｍ撓ませる力
Ｆ１を加えた場合にＳｉ台座２の点１０にかかる応力
（Kg/m2）を示し、×印は、ヘッダー８１の周辺部に該
ヘッダー８１を凹状に２５μｍ撓ませる力Ｆ２を加えた
場合にＳｉ台座２の点１０にかかる応力（Kg/m2）を示
し、＊印は、外圧導入パイプ６に外部荷重１０Kgfの力
Ｆ３を加えた場合に、Ｓｉ台座２の点１０にかかる応力
（Kg/m2）を表す。
端に付記する黒△印は、圧力センサ８０のヘッダー８１
の周辺部に該ヘッダー８１を凸状に２５μｍ撓ませる力
Ｆ１を加えた場合にＳｉ台座２の点１０にかかる応力
（Kg/m2）を示し、×印は、ヘッダー８１の周辺部に該
ヘッダー８１を凹状に２５μｍ撓ませる力Ｆ２を加えた
場合にＳｉ台座２の点１０にかかる応力（Kg/m2）を示
し、＊印は、外圧導入パイプ６に外部荷重１０Kgfの力
Ｆ３を加えた場合に、Ｓｉ台座２の点１０にかかる応力
（Kg/m2）を表す。
【００４４】図３より、直径ｒ１＝４．２ｍｍの円と、
直径ｒ２＝７．４ｍｍの円とで挟まれた領域を、深さｄ
＝０．１ｍｍだけ凹ました凹部８２を備える圧力センサ
８０は、実施の形態１の圧力センサ５０のヘッダー１
に、直径４．２ｍｍ、高さ０．２ｍｍの円柱状の凸部９
をプレス形成した場合と同程度だけ、Ｓｉ台座２の点１
０にかかる応力を低減できることが解る。このように、
圧力センサ８０では、上記環状の凹部８２を設けること
で、キャップ５の温度変化による膨張及び収縮に伴うヘ
ッダー８１の撓みによる圧力センサ素子３の特性変化
や、Ｓｉ台座２の剥離等を効果的に防止することができ
る。
直径ｒ２＝７．４ｍｍの円とで挟まれた領域を、深さｄ
＝０．１ｍｍだけ凹ました凹部８２を備える圧力センサ
８０は、実施の形態１の圧力センサ５０のヘッダー１
に、直径４．２ｍｍ、高さ０．２ｍｍの円柱状の凸部９
をプレス形成した場合と同程度だけ、Ｓｉ台座２の点１
０にかかる応力を低減できることが解る。このように、
圧力センサ８０では、上記環状の凹部８２を設けること
で、キャップ５の温度変化による膨張及び収縮に伴うヘ
ッダー８１の撓みによる圧力センサ素子３の特性変化
や、Ｓｉ台座２の剥離等を効果的に防止することができ
る。
【００４５】なお、上記実施の形態２の圧力センサ６０
が備える環状溝６４のように、ヘッダー８１の底面に、
キャップ５との接合部よりも内側で、かつ、Ｓｉ台座２
との接合部よりも外側に環状溝を設けても良い。また、
上記実施の形態２の圧力センサ６０が備える突起６５、
６６、６７のように、ヘッダー８１及びＳｉ台座２の少
なくとも一方に、ヘッダー８１とＳｉ台座２の接合部の
厚さを定める突起部を設けてもよい。更に、上記実施の
形態３の圧力センサ７０が備えるキャップ受け部７２の
ように、プレス加工によりヘッダー８１の底面よりも低
い位置にキャップ受け部を設け、該キャップ受け部とキ
ャップ５を接合するようにしてもよい。
が備える環状溝６４のように、ヘッダー８１の底面に、
キャップ５との接合部よりも内側で、かつ、Ｓｉ台座２
との接合部よりも外側に環状溝を設けても良い。また、
上記実施の形態２の圧力センサ６０が備える突起６５、
６６、６７のように、ヘッダー８１及びＳｉ台座２の少
なくとも一方に、ヘッダー８１とＳｉ台座２の接合部の
厚さを定める突起部を設けてもよい。更に、上記実施の
形態３の圧力センサ７０が備えるキャップ受け部７２の
ように、プレス加工によりヘッダー８１の底面よりも低
い位置にキャップ受け部を設け、該キャップ受け部とキ
ャップ５を接合するようにしてもよい。
【００４６】
【発明の効果】本発明の第１の圧力センサは、ヘッダー
とキャップとの溶接部から上記ヘッダーと台座との接合
部との間に、ヘッダーの形状を急激に変化させる凸凹状
の加工部を設けることで、キャップの温度変化による膨
張及び収縮に伴うヘッダーの撓みによりヘッダーと台座
との接合部に印加される応力を低減し、圧力センサ素子
の特性変化や台座の剥離等を、効果的に防止することが
できる。
とキャップとの溶接部から上記ヘッダーと台座との接合
部との間に、ヘッダーの形状を急激に変化させる凸凹状
の加工部を設けることで、キャップの温度変化による膨
張及び収縮に伴うヘッダーの撓みによりヘッダーと台座
との接合部に印加される応力を低減し、圧力センサ素子
の特性変化や台座の剥離等を、効果的に防止することが
できる。
【００４７】本発明の第２の圧力センサは、上記第１の
圧力センサであって、上記加工部としてヘッダーの中央
に設ける凸部に、台座を気密接合することで、ヘッダー
とキャップとの接合部とヘッダーと台座との接合部との
距離を離し、上記ヘッダーのキャップとの接合部からの
応力が、上記ヘッダーと台座との接合部に伝わるのを低
減する。当該構成を採用することで、キャップの温度変
化による膨張及び収縮に伴うヘッダーの撓みにより台座
が受ける応力を低減し、圧力センサ素子の特性変化や台
座の剥離等を、効果的に防止することができる。
圧力センサであって、上記加工部としてヘッダーの中央
に設ける凸部に、台座を気密接合することで、ヘッダー
とキャップとの接合部とヘッダーと台座との接合部との
距離を離し、上記ヘッダーのキャップとの接合部からの
応力が、上記ヘッダーと台座との接合部に伝わるのを低
減する。当該構成を採用することで、キャップの温度変
化による膨張及び収縮に伴うヘッダーの撓みにより台座
が受ける応力を低減し、圧力センサ素子の特性変化や台
座の剥離等を、効果的に防止することができる。
【００４８】また、本発明の第３の圧力センサは、上記
第１の圧力センサであって、上記加工部として、ヘッダ
ーの形状の急変する箇所として、台座の内接円よりも小
さな直径ｒ１から台座の外接円よりも大きな直径ｒ２の
範囲の環状の所定の深さの凹部を設けることで、台座と
の接合部にかかる応力の低減を図る。これにより、キャ
ップの温度変化による膨張及び収縮に伴うヘッダーの撓
みにより台座が受ける応力を低減し、圧力センサ素子の
特性変化や台座の剥離等を、効果的に防止することがで
きる。
第１の圧力センサであって、上記加工部として、ヘッダ
ーの形状の急変する箇所として、台座の内接円よりも小
さな直径ｒ１から台座の外接円よりも大きな直径ｒ２の
範囲の環状の所定の深さの凹部を設けることで、台座と
の接合部にかかる応力の低減を図る。これにより、キャ
ップの温度変化による膨張及び収縮に伴うヘッダーの撓
みにより台座が受ける応力を低減し、圧力センサ素子の
特性変化や台座の剥離等を、効果的に防止することがで
きる。
【００４９】また、本発明の第４の圧力センサは、上記
第２又は第３の圧力センサであって、キャップより応力
を受ける箇所より内側に環状溝を形成することで、形状
の急変する箇所を増加して応力の分散を図り、キャップ
の温度変化による膨張及び収縮に伴うヘッダーの撓みに
より台座が受ける応力を低減し、圧力センサ素子の特性
変化や台座の剥離等を、効果的に防止することができ
る。
第２又は第３の圧力センサであって、キャップより応力
を受ける箇所より内側に環状溝を形成することで、形状
の急変する箇所を増加して応力の分散を図り、キャップ
の温度変化による膨張及び収縮に伴うヘッダーの撓みに
より台座が受ける応力を低減し、圧力センサ素子の特性
変化や台座の剥離等を、効果的に防止することができ
る。
【００５０】また、本発明の第５の圧力センサは、上記
何れかの圧力センサであって、突起部によりヘッダーと
台座間の気密接合部を厚くすることで、該接合部の緩衝
材としての働きを強化し、台座に伝わるヘッダーの撓み
による応力を低減する。これにより、キャップの温度変
化による膨張及び収縮に伴うヘッダーの撓みにより台座
が受ける応力を低減し、圧力センサ素子の特性変化や台
座の剥離等を、効果的に防止することができる。
何れかの圧力センサであって、突起部によりヘッダーと
台座間の気密接合部を厚くすることで、該接合部の緩衝
材としての働きを強化し、台座に伝わるヘッダーの撓み
による応力を低減する。これにより、キャップの温度変
化による膨張及び収縮に伴うヘッダーの撓みにより台座
が受ける応力を低減し、圧力センサ素子の特性変化や台
座の剥離等を、効果的に防止することができる。
【００５１】また、本発明の第６の圧力センサは、上記
何れかの圧力センサであって、ヘッダー本体の底面より
も下の位置でキャップと気密接合するキャップ受け部を
設けたことで、ヘッダーとキャップの接合部と、ヘッダ
ーと台座との接合部との距離を離し、キャップの温度変
化による膨張及び収縮に伴うヘッダーの撓みにより台座
が受ける応力を低減し、圧力センサ素子の特性変化や台
座の剥離等を、効果的に防止することができる。
何れかの圧力センサであって、ヘッダー本体の底面より
も下の位置でキャップと気密接合するキャップ受け部を
設けたことで、ヘッダーとキャップの接合部と、ヘッダ
ーと台座との接合部との距離を離し、キャップの温度変
化による膨張及び収縮に伴うヘッダーの撓みにより台座
が受ける応力を低減し、圧力センサ素子の特性変化や台
座の剥離等を、効果的に防止することができる。
【図１】 実施の形態１にかかる圧力センサの断面図で
ある。
ある。
【図２】 凸部、及び、該凸部上にＡｕ−Ｓｉ接合され
るＳｉ台座を示す図である。
るＳｉ台座を示す図である。
【図３】 凸部の高さを変えた場合に、ヘッダーの撓み
に対してＳｉ台座にかかる応力の関係を示す図である。
に対してＳｉ台座にかかる応力の関係を示す図である。
【図４】 実施の形態２にかかる圧力センサの断面図で
ある。
ある。
【図５】 実施の形態３にかかる圧力センサの断面図で
ある。
ある。
【図６】 実施の形態４にかかる圧力センサの断面図で
ある。
ある。
【図７】 従来の圧力センサの断面図である。
【図８】 ヘッダーとキャップの溶接の様子を示す図で
ある。
ある。
１，６１，７１，８１ ヘッダー、２ Ｓｉ台座、３
圧力センサ素子、４ａ〜４ｆ 電極、５ キャップ、６
外圧導入パイプ、７ フランジ、８ 突起部、９，６
９，７９ 凸部、１１，８２ 凹部、５０，６０，７
０，８０ 圧力センサ、６５，６６，６７ 突起、６８
Ａｕ―Ｓｉ接合部、７２ キャップ受け部
圧力センサ素子、４ａ〜４ｆ 電極、５ キャップ、６
外圧導入パイプ、７ フランジ、８ 突起部、９，６
９，７９ 凸部、１１，８２ 凹部、５０，６０，７
０，８０ 圧力センサ、６５，６６，６７ 突起、６８
Ａｕ―Ｓｉ接合部、７２ キャップ受け部
Claims (6)
- 【請求項１】 圧力センサ素子、該圧力センサ素子に外
圧を導く貫通孔をそれぞれ備える台座及びヘッダーを順
に気密接合し、上記圧力センサ素子及び台座を覆うキャ
ップと上記ヘッダーを気密接合してなる圧力センサであ
って、 上記ヘッダーは、上記キャップとの接合部から上記台座
との接合部までの間に凸凹状の加工部を有することを特
徴とする圧力センサ。 - 【請求項２】 上記請求項１に記載の圧力センサであっ
て、 上記加工部として、ヘッダーの上面中央部に、上記台座
に内接する円よりも小さく、上記貫通孔よりも大きな直
径の円柱状の凸部を有し、該凸部と台座を気密接合した
ことを特徴とする圧力センサ。 - 【請求項３】 請求項１に記載の圧力センサであって、 上記加工部として、台座の内接円よりも小さな直径ｒ１
の円と、台座の外接円よりも大きな直径ｒ２の円で挟ま
れる領域を凹ました環状の凹部を有することを特徴とす
る圧力センサ。 - 【請求項４】 請求項２又は請求項３に記載の圧力セン
サであって、 上記加工部として、更に、ヘッダーの底面に、キャップ
との接合部よりも内側で、かつ、円柱状の凸部よりも大
きな直径の環状溝を有することを特徴とする圧力セン
サ。 - 【請求項５】 請求項１乃至請求項４に記載の何れかの
圧力センサであって、 上記ヘッダー及び台座の少なくとも一方に、ヘッダーと
台座の接合部の厚さを定める突起部を有することを特徴
とする圧力センサ。 - 【請求項６】 請求項１乃至請求項５の何れかに記載の
圧力センサであって、 上記ヘッダーは、底面よりも下の位置に上記キャップと
の接合するキャップ受け部を備えることを特徴とする圧
力センサ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10295223A JP2000121469A (ja) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | 圧力センサ |
| US09/277,767 US6003381A (en) | 1998-10-16 | 1999-03-29 | Pressure sensor |
| DE19939118A DE19939118C2 (de) | 1998-10-16 | 1999-08-18 | Drucksensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10295223A JP2000121469A (ja) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | 圧力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000121469A true JP2000121469A (ja) | 2000-04-28 |
Family
ID=17817814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10295223A Pending JP2000121469A (ja) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | 圧力センサ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6003381A (ja) |
| JP (1) | JP2000121469A (ja) |
| DE (1) | DE19939118C2 (ja) |
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| JP2012207986A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Azbil Corp | 圧力センサ |
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| US8629005B1 (en) | 2000-11-28 | 2014-01-14 | Knowles Electronics, Llc | Methods of manufacture of bottom port surface mount silicon condenser microphone packages |
| US7434305B2 (en) | 2000-11-28 | 2008-10-14 | Knowles Electronics, Llc. | Method of manufacturing a microphone |
| JP3969228B2 (ja) * | 2002-07-19 | 2007-09-05 | 松下電工株式会社 | 機械的変形量検出センサ及びそれを用いた加速度センサ、圧力センサ |
| DE10303078B4 (de) * | 2003-01-27 | 2007-01-25 | Siemens Ag | Anordnung zum Messen eines Druckes in einem flüssigen oder gasförmigen Medium |
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| US9794661B2 (en) | 2015-08-07 | 2017-10-17 | Knowles Electronics, Llc | Ingress protection for reducing particle infiltration into acoustic chamber of a MEMS microphone package |
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| JP2595829B2 (ja) * | 1991-04-22 | 1997-04-02 | 株式会社日立製作所 | 差圧センサ、及び複合機能形差圧センサ |
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1998
- 1998-10-16 JP JP10295223A patent/JP2000121469A/ja active Pending
-
1999
- 1999-03-29 US US09/277,767 patent/US6003381A/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-08-18 DE DE19939118A patent/DE19939118C2/de not_active Expired - Fee Related
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061024 |