JP2007046923A - 半導体圧力センサ - Google Patents

Abstract

【課題】
取付用アダプタにより、各機種対応可能で、オフセット圧力導入孔の組合せで高油圧衝撃波を緩和させ、安価で信頼性の高い半導体圧力センサとする。
【解決手段】
本発明によれば、ハウジング全体を変更せず、取付用アダプタのみ変更で安価なセンサが提供でき、また取付用アダプタの圧力導入孔をオフセットさせることにより、高油圧作動時の衝撃波を緩和させゲージチップ破損の防止が図れる。
【選択図】図１

Description

本発明は半導体圧力センサの実装構造とその製造方法に関するものである。

従来の圧力センサの圧力導入部は特許文献１，２のように、コネクタと一体成形構造が一般的である。

この場合、顧客により相手側の取付孔が異なっており、それに対応するためにはコネクタを含むセンサハウジング全体を変更する必要がある。その度に高価なモールド成形金型を製作することになり、安価な製品を提供できない問題がある。

また圧力導入孔はセンサゲージ部に対して、ストレートの位置にある。例えば油圧測定用に使用した場合には、油圧制御中に突然急激な高圧が発生する事がある。この衝撃波がゲージチップに直接印加されると、ゲージチップが破損する等の配慮がなく信頼性の問題がある。

特願平９−１２６３２号公報 実開平０２−１４０３４０号公報

解決しようとする課題は、相手側取付孔が異なる毎に、センサハウジング全体の新規金型を製作せねばならない点と、油圧使用時の衝撃波緩和構造がなされてない点である。

本発明は、顧客毎に各種ある取付孔に合わせるために、高価なセンサハウジング全体の金型を製作することなく、安価な取付用アダプタにより、対応できることが特徴である。

また、取付用アダプタの圧力導入孔を、センサゲージ部に対しオフセットさせることにより、油圧衝撃波によるゲージチップ破損防止させることが特徴である。

本発明の半導体圧力センサはハウジング全体を変更することなく、取付用アダプタのみの変更で、相手側取付孔に対応ができ成形金型を安価にでき、更にセンサゲージ部と取付用アダプタの圧力導入孔をオフセットさせることにより、大気圧，高油圧センサにも用いることが出来る利点がある。

取付用アダプタのみ変更であらゆる取付可能と、特に高油圧センサにおいても信頼性の高い半導体圧力センサが実現できる。

図１は本発明の一実施例の断面図、図２はその底面図、図３はセンサゲージ部の断面図、図４は取付用アダプタの断面図である。

まず、図１の電気的接続用タンシ１と図２の取付用カラー２をインサートし、合成樹脂でモールド成形してコネクタ部３と取付フランジ４を形成さハウジング３ａが出来る。次に図３に示すセンサゲージ部は電源入出力用のターミナル６をインサートしてゲージケース５を合成樹脂でモールド成形する。このときにゲージチップ９の裏面側に圧力導入パイプ７と導入孔８を形成させる。このゲージケース５に中心部に孔の開いたガラス台座１０にゲージチップ９を陽極接合させている。このガラス台座１０側をシリコーン接着剤でゲージケース５に接着してある。次にゲージチップ９とターミナル６をアルミワイヤ（又は金ワイヤ）１１でボンディングする。更にゲージチップ９の保護用としてシリコーンゲル(フロロシリコーン，フッ素シリコーンも可能。)１２が施されゲージケースクミ５ａが完成される。図１に示すように、このゲージケースクミ５ａをハウジング３ａに収納しタンシ１にターミナル６を溶接等で接合し、更に電波障害用のチップコンデンサ１４，１４ａをはんだ付けで接合してハウジング３ａが完成できる。次に図４に示すようにＯリング収納溝１７ａと衝撃波緩衝用オフセット導入孔１９を合成樹脂でモールド成形して取付用アダプタ１５形成させる。

次にゲージケースクミ５ａの導入パイプ７に取付用アダプタ１５を、図１のように挿入し固定と気密封止としてエポキシ接着剤１６を充填してある。次にＯリング１７とハウジング頭部にある通気孔に異物，水等が浸入しないように防水シール１８が貼付されて半導体圧力センサが完成される。

一般的な圧力センサのセンサゲージ部はゲージチップ９表面側が受圧面となっているが、本発明センサは大気圧のみでなく油圧系にも使用するため、受圧面にオイルが常時付着し、そのオイルに含有しているイオウ成分によりアルミワイヤ１１やボンディング部が腐食を起こし断線に至る。従って受圧部をゲージチップの裏面に設けている。また顧客により取付孔がまちまちであり、取付用アダプタ１５の金型のみの変更で対応できる。例えばハウジング３ａと一体構造の場合、取付用アダプタ１５の型費は３倍程度高価になる。また取り数も取付用アダプタ１５は４倍多く出来、安価なセンサが提供できる。

本発明は大気圧は勿論、高油圧測定用としても安価で信頼性の高い製品を提供出来る。

半導体圧力センサの実施方法を示した説明図である。 半導体圧力センサの実施方法を示した説明図である。 半導体圧力センサのセンサゲージ部の実施方法を示した説明図である。 半導体圧力センサの取付用アダプタの実施方法を示した説明図である。

符号の説明

１…タンシ、２…カラー、３…コネクタ、３ａ…ハウジング、４…フランジ、５…ゲージケース、６…ターミナル、７…パイプ、８…導入孔、９…ゲージチップ、１０…ガラス台座、１１…アルミワイヤ、１２…シリコーンゲル、１３…接合部、１４，１４ａチップコンデンサ、１５…取付用アダプタ、１６…エポキシ接着剤、１７…Ｏリング、１８…防水シール。

Claims (7)

1. 被測定媒体の圧力変化を電気信号に変換する半導体圧力センサにおいて、センサゲージ部のワイヤーボンディング面の反対側に連通パイプを設けたことを特徴とした半導体圧力センサ。
2. 請求項１において、
   前記連通パイプに圧力導入孔とＯリング収納溝を設けた取付用アダプタを、挿入し合成樹脂接着剤，エポキシ樹脂等で密封したことを特徴とした半導体圧力センサ。
3. 請求項１において、
   前記取付用アダプタの連通パイプの圧力導入孔は、前記センサゲージ部の圧力導入孔に対しオフセットしていることを特徴とした半導体圧力センサ。
4. 請求項１において、
   前記圧力センサは、絶対圧３００ｋＰａ以上の中、高圧も計測可能なことを特徴とした半導体圧力センサ。
5. 請求項１から４のいずれかにおいて、
   前記圧力センサは、空気圧以外にも、エンジンオイル，トランスミッションオイルなどのオイル，水などの圧力も計測可能なことを特徴とした半導体圧力センサ。
6. 圧力を電気信号として検出する半導体式圧力検出素子と、
   第１の圧力導入孔が形成され、前記検出素子が収容されたケースと、
   第２の圧力導入孔が形成された部品とを備え、
   前記第２の圧力導入孔と前記第１の圧力導入孔とを介して導入された圧力を前記半導体式圧力検出素子によって検出する圧力センサであり、
   前記第１の圧力導入孔と前記第２の圧力導入孔とがオフセットされて構成された圧力センサ。
7. 請求項６において、
   前記部品は、被測定流体中が収容された筐体中に挿入され、
   前記部品には、前記部品と前記筐体との間をシールするシール材が設置される溝が設けられたことを特徴とする圧力センサ。
   

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