JP2014016287A

JP2014016287A - Pressure detector

Info

Publication number: JP2014016287A
Application number: JP2012154883A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Nakagawa; 和久中川
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-07-10
Filing date: 2012-07-10
Publication date: 2014-01-30
Anticipated expiration: 2032-07-10
Also published as: JP5862493B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pressure detector capable of improving the detection accuracy of pressure with a simple structure.SOLUTION: The mass of a protective member 70 disposed on a diaphragm 21a of a first sensor chip 21 is made different from the mass of a protective member 70 disposed on a diaphragm 31a of a second sensor chip 31. When the mass disposed on the diaphragm 21a of the first sensor chip 21 is denoted with M, the mass disposed on the diaphragm 31a of the second sensor chip 31 is denoted with M, and α=M/M, an arithmetic means 40 is made to subtract the product of α and a first detection signal Pfrom a second detection signal P.

Description

本発明は、圧力検出用のダイヤフラムが形成されたセンサチップを有し、当該センサチップ上に保護部材が配置されてなる圧力検出装置に関する。 The present invention relates to a pressure detection device having a sensor chip on which a pressure detection diaphragm is formed, and having a protective member disposed on the sensor chip.

従来より、例えば、特許文献１には、加速度に起因する誤差成分をキャンセルすることができる圧力検出装置が提案されている。具体的には、この圧力検出装置は、圧力に応じた検出信号を出力する第１センサチップと、加速度に起因する振動等に応じた検出信号を出力する第２センサチップと、第１、第２センサチップを搭載するケースと、これらの検出信号が入力されて所定の演算を行う演算手段とを備えている。 Conventionally, for example, Patent Document 1 proposes a pressure detection device that can cancel an error component caused by acceleration. Specifically, the pressure detection device includes a first sensor chip that outputs a detection signal according to pressure, a second sensor chip that outputs a detection signal according to vibration caused by acceleration, and the like. A case in which a two-sensor chip is mounted and a calculation means for inputting these detection signals and performing a predetermined calculation are provided.

これによれば、演算手段で所定の演算を行うことにより、第１センサチップから出力された検出信号に加速度に起因する誤差成分が含まれている場合、第２センサチップから出力された検出信号を用いて当該誤差をキャンセルすることができる。したがって、圧力の検出を高精度に行うことができる。 According to this, when the error signal resulting from the acceleration is included in the detection signal output from the first sensor chip by performing a predetermined calculation by the calculation means, the detection signal output from the second sensor chip. The error can be canceled using. Therefore, the pressure can be detected with high accuracy.

特開２００７−７１５９６号公報JP 2007-71596 A

しかしながら、上記圧力検出装置では、第２センサチップから出力される検出信号に圧力に起因する信号が含まれると正確な圧力の検出を行うことができない。このため、第２センサチップは、第１センサチップに印加される圧力の影響がないように密閉された場所に配置されなければならず、構造が複雑になるという問題がある。 However, in the pressure detection device, if the detection signal output from the second sensor chip includes a signal due to pressure, accurate pressure detection cannot be performed. For this reason, the second sensor chip has to be disposed in a sealed place so as not to be affected by the pressure applied to the first sensor chip, and there is a problem that the structure becomes complicated.

本発明は上記点に鑑みて、簡易な構造で圧力の検出精度を向上させることができる圧力検出装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a pressure detection device capable of improving pressure detection accuracy with a simple structure.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、受圧面を構成するダイヤフラム（２１ａ）が形成され、圧力に応じた第１検出信号を出力する第１センサチップ（２１）を有する第１センサ部（２０）と、受圧面を構成するダイヤフラム（３１ａ）が形成され、圧力に応じた第２検出信号を出力する第２センサチップ（３１）を有する第２センサ部（３０）と、一面に凹部（１１）が形成され、凹部の底面に、この底面と第１センサチップのダイヤフラムおよび第２センサチップのダイヤフラムとが平行となる状態で第１、第２センサ部が搭載されるケース（１０）と、第１、第２センサチップのダイヤフラム上に配置される保護部材（７０）と、第１、第２検出信号が入力されて所定の演算を行う演算手段（４０）と、を備え、加速度が印加される方向が凹部の底面と垂直となる状態で取り付けられ、保護部材を介して圧力が第１センサチップのダイヤフラムおよび第２センサチップのダイヤフラムに印加される圧力検出装置において、以下の点を特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a first sensor chip (21) having a diaphragm (21a) forming a pressure receiving surface and outputting a first detection signal corresponding to the pressure. A second sensor unit (30) having a first sensor unit (20) and a second sensor chip (31) that forms a diaphragm (31a) that forms a pressure-receiving surface and outputs a second detection signal corresponding to the pressure; A case in which a recess (11) is formed on one surface, and the first and second sensor portions are mounted on the bottom surface of the recess in a state where the bottom surface and the diaphragm of the first sensor chip and the diaphragm of the second sensor chip are parallel to each other. (10), a protective member (70) disposed on the diaphragms of the first and second sensor chips, and a calculation means (40) for performing a predetermined calculation upon input of the first and second detection signals. Prepare and accelerate In the pressure detection device in which the pressure is applied to the diaphragm of the first sensor chip and the diaphragm of the second sensor chip via the protective member, the pressure detecting device It is characterized by.

すなわち、保護部材は、第１センサチップのダイヤフラム上に配置されている質量と、第２センサチップのダイヤフラム上に配置されている質量とが異なっており、演算手段は、第１センサチップのダイヤフラム上に配置されている質量をＭ_１、第２センサチップのダイヤフラム上に配置されている質量をＭ_２、αをＭ_２／Ｍ_１としたとき、第２検出信号から第１検出信号をα倍したものを減算することを特徴としている。 That is, the protective member has a mass different from the mass arranged on the diaphragm of the first sensor chip and the mass arranged on the diaphragm of the second sensor chip, and the computing means is the diaphragm of the first sensor chip. When the mass disposed above is M ₁ , the mass disposed on the diaphragm of the second sensor chip is M ₂ , and α is M ₂ / M ₁ , the first detection signal is expressed as α from the second detection signal. It is characterized by subtracting the doubled one.

これによれば、加速度が生じると、第１、第２センサチップから出力される第１、第２検出信号に加速度に起因する誤差成分がそれぞれ含まれる。しかしながら、第１、第２検出信号に含まれる誤差成分は、第１、第２センサチップ上に配置されている保護部材の質量比に依存する。このため、演算手段にて第２検出信号から第１検出信号をα（Ｍ_２／Ｍ_１）倍したものを減算することにより、加速度に起因する誤差成分がキャンセルされた信号を得ることができ、圧力の検出精度を向上させることができる。 According to this, when acceleration occurs, the first and second detection signals output from the first and second sensor chips respectively include error components due to acceleration. However, the error component included in the first and second detection signals depends on the mass ratio of the protective members arranged on the first and second sensor chips. Therefore, by subtracting the first detection signal multiplied by α (M ₂ / M ₁ ) from the second detection signal by the calculation means, a signal in which the error component due to acceleration is canceled can be obtained. The pressure detection accuracy can be improved.

また、第１、第２センサチップは、共に圧力に応じた第１、第２検出信号を出力するものであり、それぞれ同じ圧力の影響を受ける場所に配置される。つまり、いずれか一方のセンサチップを特別に密閉された場所に配置する必要がなく、構造上の制約を低減することができる。すなわち、本発明の圧力検出装置によれば、簡易な構造で圧力の検出精度を向上させることができる。 The first and second sensor chips both output the first and second detection signals corresponding to the pressure, and are arranged at locations that are affected by the same pressure. That is, it is not necessary to arrange any one of the sensor chips in a specially sealed place, and structural constraints can be reduced. That is, according to the pressure detection device of the present invention, the pressure detection accuracy can be improved with a simple structure.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の第１実施形態における圧力検出装置の断面構成を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional structure of the pressure detection apparatus in 1st Embodiment of this invention. 図１に示す圧力検出装置が被取付部材に取り付けられた際の模式図である。It is a schematic diagram at the time of the pressure detection apparatus shown in FIG. 1 being attached to a to-be-attached member. 本発明の第２実施形態における圧力検出装置の断面構成を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional structure of the pressure detection apparatus in 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態における圧力検出装置の断面構成を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional structure of the pressure detection apparatus in 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態における圧力検出装置の断面構成を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional structure of the pressure detection apparatus in 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態における圧力検出装置の断面構成を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional structure of the pressure detection apparatus in 5th Embodiment of this invention. 本発明の第６実施形態における圧力検出装置の断面構成を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional structure of the pressure detection apparatus in 6th Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other will be described with the same reference numerals.

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態の圧力検出装置は、例えば、車両のドア内のスペースに取り付けられ、車両のドア内の圧力を検出する圧力検出装置として用いられると好適である。なお、車両のドア内のスペースとは、ドアの室外側を構成するアウターパネルと室内側のドアトリムとに挟まれたスペースのことである。また、アウターパネルとドアトリムとの間にインナートリムが配置される場合には、ドア内のスペースとは、アウターパネルとインナーパネルに挟まれたスペース、またはインナートリムとドアトリムとに挟まれたスペースのことである。 (First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. For example, the pressure detection device of the present embodiment is preferably attached to a space in a vehicle door and used as a pressure detection device for detecting the pressure in the vehicle door. In addition, the space in the door of a vehicle is the space pinched | interposed into the outer panel which comprises the outdoor side of a door, and the door trim of a room inner side. When the inner trim is arranged between the outer panel and the door trim, the space in the door is the space between the outer panel and the inner panel, or the space between the inner trim and the door trim. That is.

図１に示されるように、圧力検出装置１にはケース１０が備えられている。このケース１０は、例えば、断熱樹脂材料であるＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂を型成形することにより作られており、一面に平面矩形状の凹部１１が形成されている。 As shown in FIG. 1, the pressure detection device 1 includes a case 10. The case 10 is made, for example, by molding a resin such as PPS (polyphenylene sulfide) that is a heat insulating resin material, and a concave portion 11 having a planar rectangular shape is formed on one surface.

凹部１１は、本実施形態では、第１凹部１１ａと、この第１凹部１１ａより深くされた第２凹部１１ｂとが一体となって構成され、第１、第２凹部１１ａ、１１ｂの底面は平行とされている。そして、凹部１１には、圧力に応じた第１検出信号を出力する第１センサ部２０および第２検出信号を出力する第２センサ部３０が搭載されている。 In this embodiment, the concave portion 11 is formed by integrating a first concave portion 11a and a second concave portion 11b deeper than the first concave portion 11a, and the bottom surfaces of the first and second concave portions 11a and 11b are parallel to each other. It is said that. The recess 11 is equipped with a first sensor unit 20 that outputs a first detection signal corresponding to pressure and a second sensor unit 30 that outputs a second detection signal.

第１、第２センサ部２０、３０は、同じ形状とされている。そして、第１センサ部２０は、第１センサチップ２１とガラス等で構成される第１台座２２とを有し、第１センサチップ２１と第１台座２２とが陽極接合されて構成されている。同様に、第２センサ部３０は、第２センサチップ３１とガラス等で構成される第２台座３２とを有し、第２センサチップ３１と第２台座３２とが陽極接合されて構成されている。 The first and second sensor units 20 and 30 have the same shape. And the 1st sensor part 20 has the 1st sensor chip 21 and the 1st base 22 comprised with glass etc., and the 1st sensor chip 21 and the 1st base 22 are anodically joined, and are constituted. . Similarly, the second sensor unit 30 includes a second sensor chip 31 and a second pedestal 32 made of glass or the like, and the second sensor chip 31 and the second pedestal 32 are anodically bonded. Yes.

第１、第２センサチップ２１、３１にはそれぞれ受圧面を構成するダイヤフラム２１ａ、３１ａが形成されており、ダイヤフラム２１ａ、３１ａには図示しないブリッジ回路を構成するように形成されたゲージ抵抗が備えられている。すなわち、本実施形態の第１、第２センサチップ２１、３１は、ダイヤフラム２１ａ、３１ａに圧力が印加されるとゲージ抵抗の抵抗値が変化してブリッジ回路の電圧が変化し、この電圧の変化に応じて圧力に応じた第１、第２検出信号を出力する半導体ダイヤフラム式のものである。 The first and second sensor chips 21 and 31 are respectively provided with diaphragms 21a and 31a constituting pressure receiving surfaces, and the diaphragms 21a and 31a have gauge resistors formed so as to constitute a bridge circuit (not shown). It has been. That is, in the first and second sensor chips 21 and 31 of the present embodiment, when a pressure is applied to the diaphragms 21a and 31a, the resistance value of the gauge resistance changes and the voltage of the bridge circuit changes, and the change of this voltage In accordance with the semiconductor diaphragm type, the first and second detection signals corresponding to the pressure are output.

そして、第１凹部１１ａには、第１センサチップ２１のダイヤフラム２１ａ（受圧面）が第１凹部１１ａの底面と平行となると共に第１台座２２が第１凹部１１ａの底面と対向するように、第１センサ部２０が図示しないシリコーン系接着剤等を介して搭載されている。また、第２凹部１１ｂには、第２センサチップ３１のダイヤフラム３１ａ（受圧面）が第２凹部１１ｂの底面と平行となると共に第２台座３２が第２凹部１１ｂの底面と対向するように、第２センサ部３０が図示しないシリコーン系接着剤等を介して搭載されている。すなわち、凹部１１には、第１センサ部２０におけるダイヤフラム２１ａと第２センサ部３０におけるダイヤフラム３１ａとが平行となるように搭載されている。 In the first recess 11a, the diaphragm 21a (pressure receiving surface) of the first sensor chip 21 is parallel to the bottom surface of the first recess 11a, and the first pedestal 22 faces the bottom surface of the first recess 11a. The first sensor unit 20 is mounted via a silicone adhesive or the like (not shown). Further, in the second recess 11b, the diaphragm 31a (pressure receiving surface) of the second sensor chip 31 is parallel to the bottom surface of the second recess 11b, and the second pedestal 32 faces the bottom surface of the second recess 11b. The second sensor unit 30 is mounted via a silicone adhesive or the like (not shown). In other words, the diaphragm 21a in the first sensor unit 20 and the diaphragm 31a in the second sensor unit 30 are mounted in the recess 11 in parallel.

また、第１凹部１１ａには、第１、第２センサチップ２１、３１から第１、第２検出信号が入力される回路チップ４０が搭載されている。回路チップ４０は、具体的には後述するが、第１、第２検出信号と、第１、第２センサチップ２１、３１上に配置されている保護部材７０の質量比を用いた所定の演算を行うことにより、加速度等に起因する誤差信号をキャンセルした信号を演算する。 A circuit chip 40 to which the first and second detection signals are input from the first and second sensor chips 21 and 31 is mounted in the first recess 11a. The circuit chip 40, which will be described in detail later, is a predetermined calculation using the first and second detection signals and the mass ratio of the protective member 70 disposed on the first and second sensor chips 21 and 31. By performing the above, a signal in which an error signal caused by acceleration or the like is canceled is calculated.

なお、回路チップ４０と第１、第２センサチップ２１、３１とは、図１とは別断面において、ボンディングワイヤ等を介して電気的に接続されている。また、本実施形態では、回路チップ４０が本発明の演算手段に相当する。 The circuit chip 40 and the first and second sensor chips 21 and 31 are electrically connected via a bonding wire or the like in a cross section different from that in FIG. In the present embodiment, the circuit chip 40 corresponds to the calculation means of the present invention.

さらに、ケース１０には、回路チップ４０と電気的に接続される複数個（図１中では１本のみ図示）の金属製棒状のターミナル５０が備えられており、各ターミナル５０はインサートモールドによりケース１０と一体に成形されることによってケース１０内に保持されている。 Furthermore, the case 10 is provided with a plurality of metal rod-like terminals 50 (only one is shown in FIG. 1) electrically connected to the circuit chip 40, and each terminal 50 is inserted into the case by insert molding. It is held in the case 10 by being molded integrally with the case 10.

具体的には、各ターミナル５０は、一端部が凹部１１内に突出しており、他端部が外部に突出している。そして、凹部１１内に突出している各ターミナル５０の一端部がボンディングワイヤ６０を介して回路チップ４０と電気的に接続されている。また、各ターミナル５０の他端部は、図示しない外部配線部材を介して外部回路と電気的に接続される。 Specifically, each terminal 50 has one end protruding into the recess 11 and the other end protruding outside. One end of each terminal 50 protruding into the recess 11 is electrically connected to the circuit chip 40 via the bonding wire 60. The other end of each terminal 50 is electrically connected to an external circuit via an external wiring member (not shown).

そして、第１、第２センサチップ２１、３１のダイヤフラム２１ａ、３１ａ上（以下では、単に第１、第２センサチップ２１、３１上という）には、シリコーンゲルやフッ素ゲル等の耐腐食性や耐薬品性等に優れた保護部材７０が互いに異なる質量となるように配置されている。具体的には、保護部材７０は、第１、第２センサ部２０、３０を覆うように凹部１１に配置（充填）され、かつ外気との境界となる表面７０ａが平坦とされていると共に凹部１１の底面と平行とされている。 On the diaphragms 21a and 31a of the first and second sensor chips 21 and 31 (hereinafter, simply referred to as the first and second sensor chips 21 and 31), corrosion resistance such as silicone gel and fluorine gel, The protective members 70 having excellent chemical resistance and the like are arranged so as to have different masses. Specifically, the protective member 70 is disposed (filled) in the concave portion 11 so as to cover the first and second sensor portions 20 and 30, and the surface 70a serving as a boundary with the outside air is flat and the concave portion 11 is parallel to the bottom surface.

本実施形態では、第１、第２センサ部２０、３０が同じ形状とされ、第２凹部１１ｂが第１凹部１１ａより深くされている。つまり、第１センサチップ２１と保護部材７０の表面７０ａとの間隔をｈ１、第２センサチップ３１と保護部材７０の表面７０ａとの間隔をｈ２とすると、ｈ１＜ｈ２となるため、第１センサチップ２１上に配置されている保護部材７０の質量は第２センサチップ３１上に配置されている保護部材７０の質量より小さくされている。 In this embodiment, the 1st, 2nd sensor parts 20 and 30 are made into the same shape, and the 2nd recessed part 11b is made deeper than the 1st recessed part 11a. That is, if the distance between the first sensor chip 21 and the surface 70a of the protection member 70 is h1, and the distance between the second sensor chip 31 and the surface 70a of the protection member 70 is h2, then h1 <h2. The mass of the protective member 70 disposed on the chip 21 is smaller than the mass of the protective member 70 disposed on the second sensor chip 31.

なお、第１センサチップ２１上に配置されている保護部材７０とは、言い換えると、保護部材７０のうち、第１センサチップ２１と、表面７０ａにおける第１センサチップ２１と対向する部分との間に位置する部分のことである。同様に、第２センサチップ３１上に配置されている保護部材７０とは、言い換えると、保護部材７０のうち、第２センサチップ３１と、表面７０ａにおける第２センサチップ３１と対向する部分との間に位置する部分のことである。 The protection member 70 disposed on the first sensor chip 21 is, in other words, between the first sensor chip 21 and a portion of the surface 70a facing the first sensor chip 21 in the protection member 70. It is the part located in. Similarly, the protective member 70 disposed on the second sensor chip 31 is, in other words, the second sensor chip 31 and the portion of the protective member 70 facing the second sensor chip 31 on the surface 70a. It is the part located between.

以上が本実施形態における圧力検出装置１の構成である。続いて、上記圧力検出装置１の製造方法について簡単に説明する。まず、上記形状のケース１０を用意する。そして、凹部１１の底面に第１、第２センサ部２０、３０や回路チップ４０等を搭載し、ボンディングワイヤ６０等を介して電気的に接続する。その後、凹部１１内に保護部材７０を注入して硬化させることにより、上記圧力検出装置１が製造される。 The above is the configuration of the pressure detection device 1 in the present embodiment. Then, the manufacturing method of the said pressure detection apparatus 1 is demonstrated easily. First, the case 10 having the above shape is prepared. Then, the first and second sensor units 20 and 30 and the circuit chip 40 are mounted on the bottom surface of the recess 11 and are electrically connected via the bonding wire 60 and the like. Thereafter, the pressure detecting device 1 is manufactured by injecting the protective member 70 into the recess 11 and curing it.

このような圧力検出装置１は、図２に示されるように、例えば、車両のドア８０内のスペースにおいて、車両のドア８０の開閉、または衝突に伴って発生する加速度の方向（振動の方向）がケース１０に形成された凹部１１の底面に対して垂直となるように取り付けられて用いられる。すなわち、加速度の方向（振動の方向）が第１、第２センサチップ２１、３１におけるダイヤフラム２１ａ、３１ａに対して垂直となるように取り付けられて用いられる。なお、圧力検出装置１をドア８０内のスペースに取り付ける方法としては、接着剤やボルト等を用いて取り付ける方法等が挙げられる。 As shown in FIG. 2, such a pressure detection device 1 is, for example, in the space in the vehicle door 80, the direction of acceleration (direction of vibration) generated when the vehicle door 80 is opened or closed or a collision occurs. Is used so as to be perpendicular to the bottom surface of the recess 11 formed in the case 10. In other words, the acceleration direction (vibration direction) is used so that it is perpendicular to the diaphragms 21a and 31a in the first and second sensor chips 21 and 31. In addition, as a method of attaching the pressure detection apparatus 1 to the space in the door 80, a method of attaching using an adhesive, a bolt, or the like can be given.

次に、上記のように取り付けられた圧力検出装置１の作動について説明する。圧力検出装置１は、車両のドア８０内のスペース中の圧力に応じてダイヤフラム２１ａ、３１ａが歪むため、第１、第２センサチップ２１、３１から圧力に応じた第１、第２検出信号Ｐ_Ｓ１、Ｐ_Ｓ２が出力される。 Next, the operation of the pressure detection device 1 attached as described above will be described. In the pressure detection device 1, the diaphragms 21a and 31a are distorted according to the pressure in the space in the vehicle door 80. Therefore, the first and second detection signals P corresponding to the pressure from the first and second sensor chips 21 and 31 are used. _S1 and _PS2 are output.

この際、車両のドア８０の開閉、または衝突に伴って加速度が発生すると、第１、第２センサチップ２１、３１におけるダイヤフラム２１ａ、３１ａに第１、第２センサチップ２１、３１上に配置されている保護部材７０から加速度に起因する力が印加される。具体的には、加速度に起因する力をＦ、第１センサチップ２１上に配置されている保護部材７０の質量をＭ_１、第２センサチップ３１上に配置されている保護部材７０の質量をＭ_２、加速度をａとすると、Ｆ＝Ｍａであるため、第１、第２検出信号Ｐ_Ｓ１、Ｐ_Ｓ２は以下のようになる。
（数１）Ｐ_Ｓ１＝Ｐ＋Ｍ_１・ａ
（数２）Ｐ_Ｓ２＝Ｐ＋Ｍ_２・ａ
ここで、Ｐは、車両のドア８０内のスペース中の圧力である。なお、第１、第２センサチップ２１、３１上に配置されている保護部材７０の膜厚（高さ）は圧力にほとんど影響しないため、第１、第２センサチップ２１、３１に印加される圧力Ｐは同じとなる。このため、第１、第２センサチップ２１、３１上に配置されている保護部材７０の質量比Ｍ_２／Ｍ_１をαとすると、回路チップ４０にて第１検出信号Ｐ_Ｓ１をα倍して第２検出信号Ｐ_Ｓ２から減算することにより、次式を得ることができる。
（数３）Ｐ_Ｓ２−αＰ_Ｓ１＝（１−α）Ｐ
すなわち、加速度に起因する力をキャンセルした信号を得ることができる。 At this time, when acceleration is generated in accordance with the opening / closing of the vehicle door 80 or a collision, the diaphragms 21a and 31a in the first and second sensor chips 21 and 31 are arranged on the first and second sensor chips 21 and 31, respectively. A force due to acceleration is applied from the protective member 70. Specifically, the force resulting from the acceleration is F, the mass of the protection member 70 disposed on the first sensor chip 21 is M ₁ , and the mass of the protection member 70 disposed on the second sensor chip 31 is the mass. Assuming that M ₂ and acceleration are a, F = Ma. Therefore, the first and second detection signals P _S1 and P _S2 are as follows.
(Expression 1) P _S1 = P + M ₁ · a
(Expression 2) P _S2 = P + M ₂ · a
Here, P is the pressure in the space in the door 80 of the vehicle. In addition, since the film thickness (height) of the protective member 70 disposed on the first and second sensor chips 21 and 31 hardly affects the pressure, it is applied to the first and second sensor chips 21 and 31. The pressure P is the same. For this reason, when the mass ratio M ₂ / M ₁ of the protective member 70 disposed on the first and second sensor chips 21 and 31 is α, the circuit chip 40 multiplies the first detection signal P _S1 by α. Then, the following equation can be obtained by subtracting from the second detection signal _PS2 .
(Expression 3) P _S2 −αP _S1 = (1−α) P
That is, it is possible to obtain a signal that cancels the force caused by the acceleration.

なお、本実施形態では、第１、第２センサチップ２１、３１は同じ大きさであるため、第１、第２センサチップ２１、３１上に配置されている保護部材７０の質量比Ｍ_２／Ｍ_１は、ｈ_２／ｈ_１となる。 In the present embodiment, since the first and second sensor chips 21 and 31 have the same size, the mass ratio M ₂ / M of the protective member 70 disposed on the first and second sensor chips 21 and 31 is the same. M ₁ becomes h ₂ / h ₁ .

以上説明したように、本実施形態の圧力検出装置１では、第１、第２センサチップ２１、３１上に互いに異なる質量の保護部材７０が配置されている。そして、加速度が生じると、第１、第２センサチップ２１、３１から出力される第１、第２検出信号Ｐ_Ｓ１、Ｐ_Ｓ２に加速度に起因する誤差成分がそれぞれ含まれる。しかしながら、第１、第２検出信号Ｐ_Ｓ１、Ｐ_Ｓ２に含まれる誤差成分は、上記のように、第１、第２センサチップ２１、３１上に配置されている保護部材７０の質量比に依存する。このため、第２検出信号Ｐ_Ｓ２から第１検出信号Ｐ_Ｓ１をα（Ｍ_２／Ｍ_１）倍したものを減算することにより、加速度に起因する誤差成分がキャンセルされた信号を得ることができ、圧力の検出精度を向上させることができる。 As described above, in the pressure detection device 1 of the present embodiment, the protective members 70 having different masses are disposed on the first and second sensor chips 21 and 31. When acceleration occurs, the first and second detection signals P _S1 and P _S2 output from the first and second sensor chips 21 and 31 include error components due to the acceleration, respectively. However, the error component included in the first and second detection signals P _S1 and P _S2 depends on the mass ratio of the protective member 70 disposed on the first and second sensor chips 21 and 31 as described above. To do. Therefore, by subtracting the first detection signal P _S1 multiplied by α (M ₂ / M ₁ ) from the second detection signal P _S2, a signal in which an error component due to acceleration is canceled can be obtained. The pressure detection accuracy can be improved.

また、第１、第２センサチップ２１、３１は、共に圧力に応じた第１、第２検出信号Ｐ_Ｓ１、Ｐ_Ｓ２を出力するものであり、それぞれ同じ圧力の影響を受ける場所に配置される。つまり、いずれか一方のセンサチップを特別に密閉された場所に配置する必要がなく、構造上の制約を低減することができる。すなわち、本実施形態の圧力検出装置１によれば、簡易な構造で圧力の検出精度を向上させることができる。 The first and second sensor chips 21 and 31 both output the first and second detection signals P _S1 and P _{S2 corresponding} to the pressure, and are arranged at locations affected by the same pressure. . That is, it is not necessary to arrange any one of the sensor chips in a specially sealed place, and structural constraints can be reduced. That is, according to the pressure detection device 1 of the present embodiment, the pressure detection accuracy can be improved with a simple structure.

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して、保護部材７０の表面７０ａの形状を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。 (Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the shape of the surface 70a of the protection member 70 is changed with respect to the first embodiment, and the other aspects are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.

図３に示されるように、本実施形態では、凹部１１は１つの凹部のみで形成されており、第１、第２センサ部２０、３０は凹部１１の同じ底面に搭載されている。そして、保護部材７０は、表面７０ａが凹部１１の底面と非平行とされている。つまり、保護部材７０は、第１、第２センサチップ２１、３１のダイヤフラム２１ａ、３１ａと非平行とされている。 As shown in FIG. 3, in this embodiment, the recess 11 is formed by only one recess, and the first and second sensor units 20 and 30 are mounted on the same bottom surface of the recess 11. The protective member 70 has a surface 70 a that is not parallel to the bottom surface of the recess 11. That is, the protection member 70 is not parallel to the diaphragms 21 a and 31 a of the first and second sensor chips 21 and 31.

具体的には、保護部材７０は、第１センサチップ２１と保護部材７０の表面７０ａとの間隔ｈ１が第２センサチップ３１と保護部材７０の表面７０ａとの間隔ｈ２より短くなるように配置されている。 Specifically, the protection member 70 is arranged such that the distance h1 between the first sensor chip 21 and the surface 70a of the protection member 70 is shorter than the distance h2 between the second sensor chip 31 and the surface 70a of the protection member 70. ing.

このような圧力検出装置１としても、第１センサチップ２１上の保護部材７０の質量と第２センサチップ３１上の保護部材７０の質量とが異なるため、上記数式３を演算することにより、加速度をキャンセルした信号を得ることができる。 Even in such a pressure detection device 1, since the mass of the protective member 70 on the first sensor chip 21 and the mass of the protective member 70 on the second sensor chip 31 are different, the acceleration is obtained by calculating the above Equation 3. Can be obtained.

なお、本実施形態の圧力検出装置１は、例えば、ケース１０を傾けた（凹部１１の底面を傾けた）状態で凹部１１内に保護部材７０を注入することにより、凹部１１の底面と保護部材７０の表面７０ａとが非平行となるようにする。その後、傾けた状態で保護部材７０をそのまま硬化させることにより製造される。 Note that the pressure detection device 1 of the present embodiment, for example, injects the protection member 70 into the recess 11 in a state where the case 10 is tilted (the bottom surface of the recess 11 is tilted), thereby the bottom surface of the recess 11 and the protection member. The surface 70a of 70 is made non-parallel. Then, it manufactures by hardening the protective member 70 as it is in the inclined state.

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、第２実施形態に対して、保護部材７０の構成を変更したものであり、その他に関しては第２実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。 (Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the configuration of the protection member 70 is changed with respect to the second embodiment, and the other aspects are the same as those of the second embodiment, and thus the description thereof is omitted here.

図４に示されるように、本実施形態では、保護部材７０の表面７０ａは、凹部１１の底面と平行とされている。そして、保護部材７０は、第１、第２センサ部２０、３０が間に配置される相対する壁面の第１センサ部２０側に位置する壁面（図４中紙面左側の壁面）側の部分から第２センサ部３０側に位置する壁面（図４中紙面右側の壁面）側の部分に向かって密度が段階的に高くされている。すなわち、第１センサチップ２１上の保護部材７０の密度は、第２センサチップ３１上の保護部材７０の密度より低くされている。 As shown in FIG. 4, in this embodiment, the surface 70 a of the protection member 70 is parallel to the bottom surface of the recess 11. And the protection member 70 is from the part by the side of the wall surface (wall surface on the left side of a paper surface in FIG. 4) located in the 1st sensor part 20 side of the opposing wall surface between which the 1st, 2nd sensor parts 20 and 30 are arrange | positioned. The density is increased stepwise toward the portion on the wall surface (the wall surface on the right side in FIG. 4) located on the second sensor unit 30 side. That is, the density of the protective member 70 on the first sensor chip 21 is set lower than the density of the protective member 70 on the second sensor chip 31.

このような圧力検出装置１としても、第１センサチップ２１上の保護部材７０と質量と第２センサチップ３１上の保護部材７０の質量とが異なるため、上記数式３を演算することにより、加速度をキャンセルした信号を得ることができる。 Even in such a pressure detection device 1, since the mass of the protective member 70 on the first sensor chip 21 and the mass of the protective member 70 on the second sensor chip 31 are different, the acceleration is obtained by calculating Equation 3 above. Can be obtained.

なお、本実施形態のように密度を異ならせる場合には、第１センサチップ２１上に配置されている保護部材７０の密度の平均をγ_１、第２センサチップ３１上に配置されている保護部材７０の密度の平均をγ_２とすると、第１、第２センサチップ２１、３１上に配置されている保護部材７０の質量比Ｍ_２／Ｍ_１は、γ_２／γ_１となる。 When the densities are made different as in the present embodiment, the average density of the protective members 70 arranged on the first sensor chip 21 is γ ₁ , and the protection arranged on the second sensor chip 31. When the average density of the members 70 is γ ₂ , the mass ratio M ₂ / M ₁ of the protective members 70 arranged on the first and second sensor chips 21 and 31 is γ ₂ / γ ₁ .

また、本実施形態の圧力検出装置１は、例えば、凹部１１のうち第１、第２センサ部２０、３０が間に配置される相対する壁面における第１センサ部２０側の壁面側から密度の低いシリコーンゲル等を注入すると共に第２センサ部３０側の壁面側から密度の高いシリコーンゴム等を注入する。そして、これらを攪拌しないでそのまま硬化させて保護部材７０を構成することにより製造される。 In addition, the pressure detection device 1 of the present embodiment has, for example, density from the wall surface side on the first sensor unit 20 side in the opposing wall surface in which the first and second sensor units 20 and 30 are disposed in the recess 11. A low silicone gel or the like is injected, and a high-density silicone rubber or the like is injected from the wall surface side on the second sensor unit 30 side. And it manufactures by making these harden | cure as it is, without stirring, and comprising the protective member 70. FIG.

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態は、第２実施形態に対して、保護部材７０を主部材と変化部材にて構成したものであり、その他に関しては第２実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。 (Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the protective member 70 is composed of a main member and a change member with respect to the second embodiment, and the other parts are the same as those in the second embodiment, and thus the description thereof is omitted here.

図５に示されるように、本実施形態では、保護部材７０の表面７０ａは、凹部１１の底面と平行とされている。そして、保護部材７０は、上記第２実施形態の保護部材７０に相当する主部材７１と、主部材７１と異なる材質で構成された変化部材７２とによって構成されており、変化部材７２は第２センサチップ３１上に主部材７１の一部を挟んで配置されている。本実施形態では、変化部材７２は、保護部材７０を構成する材料よりも密度が大きいゴム、樹脂、金属等で構成されている。 As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the surface 70 a of the protection member 70 is parallel to the bottom surface of the recess 11. And the protection member 70 is comprised by the main member 71 equivalent to the protection member 70 of the said 2nd Embodiment, and the change member 72 comprised with the material different from the main member 71, and the change member 72 is 2nd. A part of the main member 71 is arranged on the sensor chip 31. In the present embodiment, the change member 72 is made of rubber, resin, metal, or the like having a density higher than that of the material constituting the protection member 70.

このような圧力検出装置１としても、第１センサチップ２１上に配置されている保護部材７０の質量と第２センサチップ３１上に配置されている保護部材７０の質量とが異なるため、上記数式３を演算することにより、加速度をキャンセルした信号を得ることができる。 Even in such a pressure detection device 1, since the mass of the protective member 70 disposed on the first sensor chip 21 and the mass of the protective member 70 disposed on the second sensor chip 31 are different, the above formula By calculating 3, a signal with canceled acceleration can be obtained.

なお、本実施形態の圧力検出装置１は、例えば、第１、第２センサ部２０、３０が覆われるように主部材７１を配置して硬化し、この主部材７１の表面のうち第２センサチップ３１上に位置する部分に変化部材９０を配置する。その後、当該変化部材７２を覆うように再び主部材７１を配置して硬化し、主部材７１の内部に変化部材７２を有する保護部材７０を構成することにより製造される。 In addition, the pressure detection apparatus 1 of this embodiment arrange | positions the main member 71 so that the 1st, 2nd sensor parts 20 and 30 may be covered, for example, and it is 2nd sensor among the surfaces of this main member 71 The change member 90 is disposed in a portion located on the chip 31. Thereafter, the main member 71 is again disposed and cured so as to cover the change member 72, and the protection member 70 having the change member 72 inside the main member 71 is manufactured.

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して、保護部材７０を第１、第２センサチップ２１、３１上にのみ配置するものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。 (Fifth embodiment)
A fifth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the protective member 70 is arranged only on the first and second sensor chips 21 and 31 with respect to the first embodiment, and the other parts are the same as those in the first embodiment. Then, explanation is omitted.

図６に示されるように、本実施形態では、保護部材７０は、第１センサチップ２１上および第２センサチップ３１上のみに配置されている。言い換えると、凹部１１内に保護部材７０が充填されていない。そして、保護部材７０は、第１センサチップ２１上に配置される体積が第２センサチップ３１に配置される体積より少なくされている。 As shown in FIG. 6, in this embodiment, the protection member 70 is disposed only on the first sensor chip 21 and the second sensor chip 31. In other words, the protective member 70 is not filled in the recess 11. The volume of the protective member 70 arranged on the first sensor chip 21 is smaller than the volume arranged on the second sensor chip 31.

なお、本実施形態の圧力検出装置１は、第１、第２センサチップ２１、３１上に配置される保護部材７０の量をディスペンサ等によって調整することにより製造される。 In addition, the pressure detection apparatus 1 of this embodiment is manufactured by adjusting the quantity of the protection member 70 arrange | positioned on the 1st, 2nd sensor chips 21 and 31 with a dispenser etc.

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態は、第５実施形態に対して、保護部材７０の構成を変更したものであり、その他に関しては第５実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。 (Sixth embodiment)
A sixth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the configuration of the protective member 70 is changed with respect to the fifth embodiment, and the other aspects are the same as those in the fifth embodiment, and thus the description thereof is omitted here.

図７に示されるように、本実施形態では、第１、第２センサチップ２１上に配置されている保護部材７０の体積が同じとされているが、第１センサチップ２１上に配置されている保護部材７０の密度と、第２センサチップ３１上に配置されている保護部材７０の密度とが異なっている。具体的には、第１センサチップ２１上に配置されている保護部材７０の密度は第２センサチップ３１上に配置されている保護部材７０の密度より低くされている。例えば、第１センサチップ２１上に配置される保護部材７０は、シリコーンゲル等で構成され、第２センサチップ３１上に配置される保護部材７０はシリコーンゴム等で構成される。 As shown in FIG. 7, in the present embodiment, the volume of the protective member 70 disposed on the first and second sensor chips 21 is the same, but the volume is disposed on the first sensor chip 21. The density of the protective member 70 is different from the density of the protective member 70 disposed on the second sensor chip 31. Specifically, the density of the protective member 70 disposed on the first sensor chip 21 is set lower than the density of the protective member 70 disposed on the second sensor chip 31. For example, the protective member 70 arranged on the first sensor chip 21 is made of silicone gel or the like, and the protective member 70 arranged on the second sensor chip 31 is made of silicone rubber or the like.

なお、本実施形態の圧力検出装置１は、第１、第２センサチップ２１、３１上に配置される保護部材７０の種類をディスペンサ等によって変更することにより製造される。 In addition, the pressure detection apparatus 1 of this embodiment is manufactured by changing the kind of the protection member 70 arrange | positioned on the 1st, 2nd sensor chips 21 and 31 with a dispenser.

（他の実施形態）
上記各実施形態では、回路チップ４０が凹部１１内に配置されている例について説明したが、回路チップ４０は凹部１１外に備えられていてもよい。また、例えば、車両に搭載されて用いられる場合には、上記各実施形態で説明した演算処理を車両ＥＣＵにて行うようにしてもよい。この場合は、車両ＥＣＵが本発明の演算手段に相当する。 (Other embodiments)
In each of the above embodiments, the example in which the circuit chip 40 is disposed in the recess 11 has been described. However, the circuit chip 40 may be provided outside the recess 11. Further, for example, when used by being mounted on a vehicle, the calculation processing described in each of the above embodiments may be performed by the vehicle ECU. In this case, the vehicle ECU corresponds to the calculation means of the present invention.

そして、上記各実施形態を適宜組み合わせた圧力検出装置１としてもよい。例えば、第１実施形態を第２実施形態〜第４実施形態に組み合わせて、凹部１１を第１、第２凹部１１ａ、１１ｂで構成するようにしてもよい。 And it is good also as the pressure detection apparatus 1 which combined each said embodiment suitably. For example, the first embodiment may be combined with the second to fourth embodiments, and the recess 11 may be configured by the first and second recesses 11a and 11b.

また、第２実施形態を第３、第４実施形態に組み合わせて表面７０ａが凹部１１の底面と非平行となるようにしてもよい。さらに、第３実施形態を第４実施形態に組み合わせて主部材７１を密度が段階的に異なるようにしてもよい。 Further, the second embodiment may be combined with the third and fourth embodiments so that the surface 70 a is not parallel to the bottom surface of the recess 11. Furthermore, the density of the main member 71 may be changed stepwise by combining the third embodiment with the fourth embodiment.

そして、第５実施形態を第６実施形態に組み合わせ、第１センサチップ２１上に配置される保護部材７０の体積と第２センサチップ３１上に配置される保護部材７０の体積とを異ならせつつ、これらの保護部材７０の密度が互いに異なるようにしてもよい。 Then, the fifth embodiment is combined with the sixth embodiment, and the volume of the protective member 70 disposed on the first sensor chip 21 is different from the volume of the protective member 70 disposed on the second sensor chip 31. The density of these protective members 70 may be different from each other.

１０ケース
１１凹部
２０第１センサ部
２１第１センサチップ
３０第２センサ部
３１第２センサチップ
４０回路チップ
６０ボンディングワイヤ
７０保護部材
７０ａ表面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Case 11 Recess 20 First sensor part 21 First sensor chip 30 Second sensor part 31 Second sensor chip 40 Circuit chip 60 Bonding wire 70 Protective member 70a Surface

Claims

A first sensor unit (20) having a first sensor chip (21) that outputs a first detection signal (P _S1 ) according to pressure, in which a diaphragm (21a) constituting a pressure receiving surface is formed;
A second sensor section (30) having a second sensor chip (31) for forming a diaphragm (31a) constituting a pressure receiving surface and outputting a second detection signal (P _S2 ) according to the pressure;
A concave portion (11) is formed on one surface, and the first and second sensors are in a state where the bottom surface of the concave portion is parallel to the diaphragm of the first sensor chip and the diaphragm of the second sensor chip. A case (10) on which the part is mounted;
A protective member (70) disposed on the diaphragm of the first and second sensor chips;
A calculation means (40) for receiving the first and second detection signals and performing a predetermined calculation;
It is attached in a state where the direction in which acceleration is applied is perpendicular to the bottom surface of the recess, and the pressure is applied to the diaphragm of the first sensor chip and the diaphragm of the second sensor chip via the protective member. In the pressure detection device,
The protective member has a mass different from a portion of the first sensor chip disposed on the diaphragm and a portion of the second sensor chip disposed on the diaphragm.
The computing means has a mass M ₁ arranged on the diaphragm of the first sensor chip, M ₂ a mass arranged on the diaphragm of the second sensor chip, and M ₂ / M _1. In this case, the pressure detection device subtracts the first detection signal multiplied by α from the second detection signal.

The protective member is disposed in the concave portion so as to cover the first and second sensor portions, and an interval between the surface (70a) serving as a boundary with the outside air and the first sensor chip is set to the first surface and the first sensor chip. The pressure detection device according to claim 1, wherein the pressure detection device is shorter than an interval between the two sensor chips.

The concave portion is configured integrally with a first concave portion (11a) and a second concave portion (11b) which is deeper than the first concave portion and whose bottom surface is parallel to the bottom surface of the first concave portion,
The pressure detection device according to claim 2, wherein the protective member has a flat surface (70a) and is parallel to a bottom surface of the recess.

The pressure detection device according to claim 2, wherein the protective member has a flat surface (70a) and is not parallel to the bottom surface of the recess.

The protective member is disposed in the concave portion so as to cover the first and second sensor portions, and the density of the portion disposed on the diaphragm of the first sensor chip and the diaphragm of the second sensor chip. The pressure detection device according to claim 1, wherein a density of a portion arranged in the space is different.

The protective member includes a main member (70a) disposed in the recess in a state of covering the first and second sensor parts, and a change member (70b) made of a material different from the main member,
2. The pressure detecting device according to claim 1, wherein the changing member is disposed on the diaphragm of the second sensor chip with a part of the main member interposed therebetween.

The protective member is disposed only on the diaphragm of the first and second sensor chips, and is disposed on the second sensor chip and the volume of the portion disposed on the diaphragm of the first sensor chip. The pressure detection device according to claim 1, wherein the volume of the portion is different.

The protective member is disposed only on the diaphragms of the first and second sensor chips, and the density of the portion disposed on the diaphragm of the first sensor chip and the diaphragm of the second sensor chip are disposed. The pressure detection device according to claim 1, wherein the density of the portion is different.