JP2017134014A - Pressure sensor - Google Patents

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和哉 滝本
Kazuya Takimoto
和哉 滝本
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    • G01L19/00Details 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
    • G01L19/14Housings
    • G01L19/147Details about the mounting of the sensor to support or covering means

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a pressure sensor whose pressure detecting element is fixed to a supporting member with adhesive to reduce distortion of its pressure detecting element by temperature valuations and enhance its accuracy and temperature-responsiveness.SOLUTION: A pressure sensor 100 is equipped with a pressure detecting element 126 that detects the pressure of fluid, a supporting member 325 that supports the pressure detecting element 126 and adhesive that causes the pressure detecting element 126 and the supporting member 325 to adhere and be fixed to each other. A thermal stress reducing structure 325Aa, which comprises multiple convex-concave parts engaging with part of the supporting member 325, is disposed over the face of an adhesive layer 325A consisting of the adhesive.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、圧力センサに関し、特に支持部材に接着剤で圧力検出素子が固定される圧力センサに関する。   The present invention relates to a pressure sensor, and more particularly to a pressure sensor in which a pressure detection element is fixed to a support member with an adhesive.

従来から流体の圧力を検出する圧力センサとして、例えば、特許文献1及び特許文献2等に開示されるような液封型の圧力センサが知られている。   Conventionally, as a pressure sensor for detecting the pressure of a fluid, for example, liquid-sealed pressure sensors as disclosed in Patent Document 1, Patent Document 2, and the like are known.

液封型の圧力センサは、後述するように、圧力検出される流体を圧力室に供給する流体供給部と、圧力室の流体の圧力を検出する圧力検出部と、圧力検出部で検出された圧力信号を外部に送出する信号送出部と、流体供給部、圧力検出部、及び、信号送出部を覆う外表面部材から構成される。   As will be described later, the liquid ring type pressure sensor is detected by a fluid supply unit that supplies a pressure-detected fluid to the pressure chamber, a pressure detection unit that detects the pressure of the fluid in the pressure chamber, and the pressure detection unit. A signal transmission unit that transmits a pressure signal to the outside, a fluid supply unit, a pressure detection unit, and an outer surface member that covers the signal transmission unit.

圧力検出部は、主に、貫通孔を有するハウジングと、ハウジングの下端の貫通孔の外周縁部において溶接され、上述の圧力室と後述する液封室とを隔絶するダイヤフラムと、ダイヤフラムの圧力室側に配置されダイヤフラムと共に溶接されるダイヤフラム保護カバーと、ハウジングの貫通孔内部に封着されるハーメチックガラスと、ハーメチックガラスの下端側の凹部とダイヤフラムとの間に形成され、シリコーンオイル等の圧力伝達媒体が充填される液封室と、ハーメチックガラスの中央の貫通孔に配置される支柱と、支柱に固定されて液封室内部に配置され、ダイヤフラムを介してシリコーンオイルの圧力変動を検出する圧力検出素子と、液封室の周囲に配置される電位調整部材と、ハーメチックガラスに貫通状態で配置され、圧力検出素子とボンディングワイヤにより接続され、圧力検出素子に対する入出力を行う複数のリードピンとを備える。   The pressure detection unit mainly includes a housing having a through-hole, a diaphragm welded at an outer peripheral edge of the through-hole at the lower end of the housing, and isolates the above-described pressure chamber from a liquid sealing chamber described later, and a pressure chamber of the diaphragm Is formed between the diaphragm protective cover that is placed on the side and welded together with the diaphragm, the hermetic glass sealed inside the through-hole of the housing, and the recess and the diaphragm on the lower end side of the hermetic glass, and transmits pressure such as silicone oil A liquid sealing chamber filled with a medium, a column disposed in the central through hole of the hermetic glass, a pressure fixed to the column and disposed in the liquid sealing chamber, and a pressure for detecting pressure fluctuation of the silicone oil through the diaphragm Detecting element, potential adjusting member arranged around the liquid sealing chamber, and penetrating through hermetic glass, pressure detection It is connected by a child and a bonding wire, and a plurality of lead pins for inputting and outputting with respect to the pressure sensing element.

特開2014−98685号公報JP 2014-98685 A 特開2012−68105号公報JP 2012-68105 A 特開平6−204313号公報JP-A-6-204313

上述のような特許文献1及び特許文献2に記載された圧力センサにおいて、例えばピエゾ抵抗方式等の圧力検出素子は、例えば、Fe・Ni系合金やステンレス等の金属材料で形成された支柱やハウジング等の支持部材に接着剤で固定されている。ここで、周囲温度が変化すると圧力検出素子と接着剤の線膨張係数の差異により熱応力が発生する。つまり、例えば、周囲温度が低下した場合には圧力検出素子と比較して接着剤が収縮し、周囲温度が上昇した場合には圧力検出素子と比較して接着剤が膨張する。この熱応力が発生すると、圧力検出素子が歪み、圧力検出素子の出力特性が変化し、センサ出力の精度が低下するという問題があった。   In the pressure sensors described in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above, for example, a pressure detection element such as a piezoresistive type is a column or housing formed of a metal material such as an Fe / Ni alloy or stainless steel, for example. It is fixed to the supporting member such as by an adhesive. Here, when the ambient temperature changes, thermal stress is generated due to the difference in linear expansion coefficient between the pressure detection element and the adhesive. That is, for example, when the ambient temperature decreases, the adhesive contracts compared to the pressure detection element, and when the ambient temperature increases, the adhesive expands compared to the pressure detection element. When this thermal stress occurs, there is a problem that the pressure detection element is distorted, the output characteristics of the pressure detection element are changed, and the accuracy of the sensor output is lowered.

また、特許文献3には、半導体パッケージ内のダイパッドと封止樹脂との間の接着界面の強度の評価方法が記載されているが、圧力検出素子と支持部材と接着剤で固定する圧力センサについての記載はなく、圧力検出素子の歪による出力特性の変化についても記載がない。   Patent Document 3 describes a method for evaluating the strength of an adhesive interface between a die pad and a sealing resin in a semiconductor package. Regarding a pressure sensor fixed with a pressure detection element, a support member, and an adhesive There is no description about the change in the output characteristics due to the strain of the pressure detection element.

従って、本発明の目的は、圧力検出素子が支持部材に接着剤で固定される圧力センサにおいて、温度変化による圧力検出素子の歪を低減し、精度の向上、及び、温度応答性の改善を図ることができる圧力センサを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to reduce distortion of the pressure detection element due to temperature change, improve accuracy, and improve temperature response in a pressure sensor in which the pressure detection element is fixed to the support member with an adhesive. An object of the present invention is to provide a pressure sensor that can be used.

上記課題を解決するために、本発明の圧力センサは、流体の圧力を検出する圧力検出素子と、上記圧力検出素子を支持する支持部材と、上記圧力検出素子と上記支持部材を接着して固定する接着剤とを備える圧力センサにおいて、上記接着剤から構成される接着剤層の少なくとも一方の面に、上記支持部材、又は、上記圧力検出素子の一部に係合する複数の凹凸部である前記接着剤層の熱応力低減構造が設けられることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a pressure sensor of the present invention includes a pressure detection element that detects the pressure of a fluid, a support member that supports the pressure detection element, and the pressure detection element and the support member that are bonded together. In the pressure sensor including the adhesive, the at least one surface of the adhesive layer composed of the adhesive is a plurality of uneven portions that engage with the support member or a part of the pressure detection element. A thermal stress reduction structure for the adhesive layer is provided.

また、上記熱応力低減構造は、上記支持部材、又は、上記圧力検出素子の接着端面に設けられた複数の凹部に上記接着剤層が入り込む構造であるものとしてもよい。   The thermal stress reduction structure may be a structure in which the adhesive layer enters a plurality of concave portions provided on the support member or the adhesion end face of the pressure detection element.

上記課題を解決するために、本発明圧力センサは、流体の圧力を検出する圧力検出素子と、上記圧力検出素子を支持する支持部材と、上記圧力検出素子と上記支持部材を接着して固定する接着剤とを備える圧力センサにおいて、上記接着剤から構成される接着剤層の少なくとも一方の面に、複数の点在した接着部分を有する熱応力低減構造が設けられることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a pressure sensor according to the present invention includes a pressure detection element that detects the pressure of a fluid, a support member that supports the pressure detection element, and the pressure detection element and the support member that are bonded and fixed. A pressure sensor including an adhesive is characterized in that a thermal stress reducing structure having a plurality of scattered adhesive portions is provided on at least one surface of an adhesive layer composed of the adhesive.

また、上記熱応力低減構造は、上記支持部材、又は、上記圧力検出素子の接着端面に設けられた溝部により分断された複数の突起部として構成される上記接着剤層の支持部に塗布される複数の接着剤層構造であるものとしてもよい。   The thermal stress reducing structure is applied to the support member or the support portion of the adhesive layer configured as a plurality of protrusions divided by grooves provided on the adhesion end surface of the pressure detection element. It may be a plurality of adhesive layer structures.

また、上記熱応力低減構造は、上記支持部材、又は、上記圧力検出素子に、上記接着剤層が分断され、互いの間に空間が設けられるように形成された複数の接着剤層構造であるものとしてもよい。   The thermal stress reduction structure is a plurality of adhesive layer structures formed such that the adhesive layer is divided into the support member or the pressure detection element, and a space is provided between them. It may be a thing.

また、上記熱応力低減構造は、無数の凹凸が構成される粘着性を有し、硬化してゲル状の接着剤層の状態にしたものにより、上記圧力検出素子、又は、上記支持部材と接触される構造であるものとしてもよい。   Further, the thermal stress reducing structure has adhesiveness in which innumerable irregularities are formed, and is brought into contact with the pressure detecting element or the support member by being cured to be in a gel-like adhesive layer state. It is good also as what is made.

また、上記熱応力低減構造は、粘着性を有し、硬化してゲル状の接着剤層の状態にしたものにより、前記圧力検出素子、又は、前記支持部材の表面粗さ、又は、凹凸と接触される構造であるものとしてもよい。   In addition, the thermal stress reduction structure has adhesiveness, and is cured to form a gel-like adhesive layer, so that the pressure detection element or the surface roughness of the support member, or unevenness It may be a structure to be contacted.

また、上記圧力センサは、液封型の圧力センサであるものとしてもよい。   The pressure sensor may be a liquid ring type pressure sensor.

また、上記支持部材は、Fe・Ni系合金の支柱であるものとしてもよい。   The support member may be a support of Fe / Ni alloy.

また、上記圧力検出素子は、ピエゾ抵抗方式であるものとしてもよい。   The pressure detection element may be a piezoresistive type.

本発明の圧力センサによれば、圧力検出素子が支持部材に接着剤で固定される圧力センサにおいて、温度変化による圧力検出素子の歪を低減し、精度の向上、及び、温度応答性の改善を図ることができる。   According to the pressure sensor of the present invention, in the pressure sensor in which the pressure detection element is fixed to the support member with an adhesive, distortion of the pressure detection element due to a temperature change is reduced, accuracy is improved, and temperature response is improved. Can be planned.

本発明の圧力センサの一例として液封形の圧力センサを示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a liquid seal type pressure sensor as an example of the pressure sensor of the present invention. 従来の圧力センサの圧力検出素子の歪発生を説明する図である。It is a figure explaining generation | occurrence | production of the distortion of the pressure detection element of the conventional pressure sensor. 本発明の圧力センサの圧力検出素子の熱応力低減構造の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the thermal stress reduction structure of the pressure detection element of the pressure sensor of this invention. 本発明の圧力センサの圧力検出素子の熱応力低減構造の別の例を説明する図である。It is a figure explaining another example of the thermal stress reduction structure of the pressure detection element of the pressure sensor of this invention. 本発明の圧力センサの圧力検出素子の熱応力低減構造の別の例を説明する図である。It is a figure explaining another example of the thermal stress reduction structure of the pressure detection element of the pressure sensor of this invention. 本発明の圧力センサの圧力検出素子の熱応力低減構造の別の例を説明する図である。It is a figure explaining another example of the thermal stress reduction structure of the pressure detection element of the pressure sensor of this invention. 本発明の圧力センサの熱応力低減効果を説明する図である。It is a figure explaining the thermal stress reduction effect of the pressure sensor of this invention. 本発明の圧力センサの別の例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows another example of the pressure sensor of this invention.

以下、本発明に実施形態を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の圧力センサの一例として液封形の圧力センサ100を示す縦断面図である。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a liquid ring type pressure sensor 100 as an example of the pressure sensor of the present invention.

図1において、液封型の圧力センサ100は、圧力検出される流体を後述する圧力室112Aに供給する流体導入部110と、圧力室112Aの流体の圧力を検出する圧力検出部120と、圧力検出部120で検出された圧力信号を外部に送出する信号送出部130と、流体導入部110、圧力検出部120、及び、信号送出部130を覆う外表面部材140とを備える。   In FIG. 1, a liquid ring-type pressure sensor 100 includes a fluid introduction unit 110 that supplies a fluid whose pressure is detected to a pressure chamber 112A described later, a pressure detection unit 120 that detects the pressure of the fluid in the pressure chamber 112A, and a pressure A signal sending unit 130 that sends the pressure signal detected by the detecting unit 120 to the outside, a fluid introduction unit 110, a pressure detection unit 120, and an outer surface member 140 that covers the signal sending unit 130 are provided.

流体導入部110は、圧力検出される流体が導かれる配管に接続される金属製の継手部材111と、継手部材111の配管に接続される端部と別の端部に溶接等により接続されるお椀形状を有する金属製のベースプレート112とを備える。   The fluid introduction part 110 is connected by welding or the like to a metal joint member 111 connected to a pipe through which a fluid whose pressure is detected is guided, and an end part connected to the pipe of the joint member 111. And a metal base plate 112 having a bowl shape.

継手部材111には、上述の配管の接続部の雄ねじ部にねじ込まれる雌ねじ部111aと、配管から導入された流体を圧力室112Aに導くポート111bとが形成される。ポート111bの開口端は、ベースプレート112の中央に設けられた開口部に溶接等により接続される。なお、ここでは、継手部材111に雌ねじ部111aが設けられるものとしたが、雄ねじが設けられるものとしてもよく、または、継手部材111の代わりに、銅製の接続パイプが接続されるものとしてもよい。ベースプレート112は、継手部材111と対向する側に向かい広がるお椀形状を有し、後述するダイヤフラム122との間に圧力室112Aを形成する。   The joint member 111 is formed with a female screw portion 111a that is screwed into the male screw portion of the pipe connecting portion described above, and a port 111b that guides the fluid introduced from the pipe to the pressure chamber 112A. The opening end of the port 111b is connected to an opening provided in the center of the base plate 112 by welding or the like. Here, the joint member 111 is provided with the female thread portion 111a. However, the joint member 111 may be provided with a male thread, or a copper connection pipe may be connected instead of the joint member 111. . The base plate 112 has a bowl shape that widens toward the side facing the joint member 111, and forms a pressure chamber 112A between the base plate 112 and a diaphragm 122 described later.

圧力検出部120は、貫通孔を有するハウジング121と、上述の圧力室112Aと後述する液封室124Aとを隔絶するダイヤフラム122と、ダイヤフラム122の圧力室112A側に配置されるダイヤフラム保護カバー123と、ハウジング121の貫通孔内部に封着されるハーメチックガラス124と、ハーメチックガラス124の圧力室112A側の凹部とダイヤフラム122との間にシリコーンオイル等の圧力伝達媒体が充填される液封室124Aと、ハーメチックガラス124の中央の貫通孔に配置される支柱125と、支柱125に固定され液封室124A内部に配置される圧力検出素子126と、液封室124Aの周囲に配置される電位調整部材127と、ハーメチックガラス124に固定される複数のリードピン128と、ハーメチックガラス124に固定されるオイル充填用パイプ129とを備える。   The pressure detection unit 120 includes a housing 121 having a through hole, a diaphragm 122 that isolates the above-described pressure chamber 112A and a liquid sealing chamber 124A, which will be described later, and a diaphragm protective cover 123 disposed on the pressure chamber 112A side of the diaphragm 122. A hermetic glass 124 sealed in the through-hole of the housing 121, and a liquid sealing chamber 124A in which a pressure transmission medium such as silicone oil is filled between the diaphragm 122 and the concave portion of the hermetic glass 124 on the pressure chamber 112A side. The column 125 disposed in the central through hole of the hermetic glass 124, the pressure detecting element 126 fixed to the column 125 and disposed inside the liquid sealed chamber 124A, and the potential adjusting member disposed around the liquid sealed chamber 124A 127 and a plurality of lead pins 128 fixed to the hermetic glass 124. Includes an oil filler pipe 129 fixed to hermetic glass 124.

ハウジング121は、例えばFe・Ni系合金やステンレス等の金属材料により形成される。ダイヤフラム122と、ダイヤフラム保護カバー123は、共に金属材料で形成され、共にハウジング121の圧力室112A側の貫通孔の外周縁部において溶接される。ダイヤフラム保護カバー123は、ダイヤフラム122を保護するために圧力室112A内部に設けられ、流体導入部110から導入された流体が通過するための複数の連通孔123aが設けられる。ハウジング121は、圧力検出部120が組み立てられた後、流体導入部110のベースプレート112の外周縁部において、溶接等により接続される。   The housing 121 is made of a metal material such as an Fe / Ni alloy or stainless steel. The diaphragm 122 and the diaphragm protective cover 123 are both formed of a metal material, and are both welded at the outer peripheral edge portion of the through hole on the pressure chamber 112A side of the housing 121. The diaphragm protection cover 123 is provided inside the pressure chamber 112A to protect the diaphragm 122, and a plurality of communication holes 123a through which the fluid introduced from the fluid introduction part 110 passes are provided. After the pressure detection unit 120 is assembled, the housing 121 is connected to the outer peripheral edge of the base plate 112 of the fluid introduction unit 110 by welding or the like.

支柱125の液封室124A側には、圧力検出素子126が接着剤から構成される接着剤層125Aにより接着して固定される。なお、本実施形態では、支柱125は、Fe・Ni系合金で形成されるものとしたが、これには限定されず、ステンレス等その他の金属材料で形成されるものとしてもよい。圧力検出素子126は、流体導入部110から圧力室112Aに導入された流体の圧力を、ダイヤフラム122を介して液封室124A内のシリコーンオイルの圧力変動として検出する。   The pressure detection element 126 is bonded and fixed to the liquid seal chamber 124A side of the support 125 by an adhesive layer 125A made of an adhesive. In the present embodiment, the support column 125 is formed of an Fe / Ni alloy, but is not limited thereto, and may be formed of other metal materials such as stainless steel. The pressure detection element 126 detects the pressure of the fluid introduced from the fluid introduction unit 110 into the pressure chamber 112 </ b> A as the pressure fluctuation of the silicone oil in the liquid sealing chamber 124 </ b> A via the diaphragm 122.

電位調整部材127は、特許第3987386号公報に記載されているように、圧力検出素子126を無電界(ゼロ電位)内に置き、フレームアースと2次電源との間に生じる電位の影響でチップ内の回路などが悪影響を受けないようにするために設けられる。電位調整部材127は、液封室124A内の圧力検出素子126とダイヤフラム122との間に配置され、金属等の導電性の材料で形成され、圧力検出素子126のゼロ電位に接続される端子に接続される。   As described in Japanese Patent No. 3987386, the potential adjusting member 127 has the pressure detection element 126 placed in a no electric field (zero potential), and is affected by the potential generated between the frame ground and the secondary power source. It is provided to prevent the internal circuit from being adversely affected. The potential adjusting member 127 is disposed between the pressure detecting element 126 and the diaphragm 122 in the liquid sealing chamber 124A, is formed of a conductive material such as metal, and is connected to a terminal connected to the zero potential of the pressure detecting element 126. Connected.

ハーメチックガラス124には、複数のリードピン128と、オイル充填用パイプ129が貫通状態でハーメチック処理により固定される。本実施形態では、リードピン128として、全部で8本のリードピン128が設けられている。すなわち、外部入出力用(Vout)、電源供給用(Vcc)、接地用(GND)の3本のリードピン128と、圧力検出素子126の調整用の端子として5本のリードピン128が設けられている。なお、図1においては、8本のリードピン128のうち4本が示されている。複数のリードピン128は、例えば、金属またはアルミニウム製のボンディングワイヤ126aにより圧力検出素子126に接続され、圧力検出素子126の外部入出力端子を構成している。   A plurality of lead pins 128 and an oil filling pipe 129 are fixed to the hermetic glass 124 by hermetic treatment in a penetrating state. In the present embodiment, a total of eight lead pins 128 are provided as the lead pins 128. That is, three lead pins 128 for external input / output (Vout), power supply (Vcc), and ground (GND) are provided, and five lead pins 128 are provided as terminals for adjusting the pressure detection element 126. . In FIG. 1, four of the eight lead pins 128 are shown. The plurality of lead pins 128 are connected to the pressure detection element 126 by, for example, a metal or aluminum bonding wire 126 a and constitute an external input / output terminal of the pressure detection element 126.

オイル充填用パイプ129は、液封室124Aの内部にシリコーンオイル等の圧力伝達媒体を充填するために設けられる。なお、オイル充填用パイプ129の一方の端部は、オイル充填後、図1の点線で示されるように、押し潰されて閉塞される。   The oil filling pipe 129 is provided to fill the inside of the liquid sealing chamber 124A with a pressure transmission medium such as silicone oil. One end of the oil filling pipe 129 is crushed and closed as shown by the dotted line in FIG. 1 after the oil filling.

信号送出部130は、圧力検出部120の圧力室112Aに対向する側に設けられ、複数のリードピン128を配列する端子台131と、端子台131に接着剤132aにより固定され、複数のリードピン128に接続される複数の接続端子132と、複数の接続端子132の外端部に半田付け等により電気的に接続される複数の電線133と、ハウジング121の上端部と端子台131の間にシリコーン系接着剤で形成される静電気保護層134とを備える。   The signal sending unit 130 is provided on the side of the pressure detection unit 120 facing the pressure chamber 112A, and is fixed to the terminal block 131 with the plurality of lead pins 128 arranged thereon and the terminal block 131 with an adhesive 132a. A plurality of connection terminals 132 to be connected, a plurality of electric wires 133 electrically connected to the outer ends of the plurality of connection terminals 132 by soldering, etc., and a silicone system between the upper end of the housing 121 and the terminal block 131 And an electrostatic protection layer 134 formed of an adhesive.

端子台131は、略円柱形状であって、当該円柱の中段付近に、上述の複数のリードピン128をガイドするための側壁を有する形状に形成され、樹脂材料、例えば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)により形成される。端子台131は、例えば、エポキシ樹脂などの接着剤により、圧力検出部120のハウジング121の上部に固定される。   The terminal block 131 has a substantially cylindrical shape and is formed in a shape having a side wall for guiding the plurality of lead pins 128 in the vicinity of the middle stage of the cylinder, and is made of a resin material such as polybutylene terephthalate (PBT). It is formed. The terminal block 131 is fixed to the upper part of the housing 121 of the pressure detection unit 120 with an adhesive such as an epoxy resin, for example.

接続端子132は、金属材料で形成され、端子台131の上述の固定壁より上段の円柱側壁に垂直に接着剤132aにより固定される。なお、本実施形態では、外部入出力用(Vout)、電源供給用(Vcc)、接地用(GND)の3本の接続端子132が設けられる。3本の接続端子132の内端部は、それぞれ対応するリードピン128に溶接等により電気的に接続されるが、この接続方法には限定されず、その他の方法で接続してもよい。   The connection terminal 132 is formed of a metal material, and is fixed to the cylindrical side wall above the above-described fixing wall of the terminal block 131 by an adhesive 132a. In the present embodiment, three connection terminals 132 for external input / output (Vout), power supply (Vcc), and ground (GND) are provided. The inner end portions of the three connection terminals 132 are electrically connected to the corresponding lead pins 128 by welding or the like, but are not limited to this connection method, and may be connected by other methods.

また、本実施形態では、3本の接続端子132に接続するために3本の電線133が設けられる。電線133は、電線133のポリ塩化ビニル(PVC)等で形成された被覆をはがした芯線133aに予め予備半田を行い、その撚り線を束ねたものを、半田付けや溶接等により接続端子132に電気的に接続されるが、この接続方法には限定されず、その他の方法で接続してもよい。また、3本の電線133は、圧力センサ100の周囲を覆う外表面部材140から引き出された後、3本束ねた状態にしてポリ塩化ビニル(PVC)等で形成された保護チューブ(図示せず)で覆われる。   In the present embodiment, three electric wires 133 are provided to connect to the three connection terminals 132. The electric wires 133 are pre-soldered on the core wires 133a of the electric wires 133 which are made of polyvinyl chloride (PVC) and the like, and the stranded wires are bundled to form the connection terminals 132 by soldering or welding. However, the present invention is not limited to this connection method and may be connected by other methods. In addition, the three electric wires 133 are pulled out from the outer surface member 140 that covers the periphery of the pressure sensor 100, and then bundled into three bundles (not shown) formed of polyvinyl chloride (PVC) or the like. ).

静電気保護層134は、ハーメチックガラス124の上端面を覆うようにハウジング121の上端面に塗布され、シリコーン系接着剤により形成される所定の厚さを有する環状の接着層と、複数のリードピン128が突出するハーメチックガラス124の上端面全体に塗布され、シリコーン系接着剤からなる被覆層とから構成される。静電気保護層134は、ESD保護回路の有無に影響されることなく、圧力検出部120の静電気耐力を向上させるために設けられる。   The electrostatic protection layer 134 is applied to the upper end surface of the housing 121 so as to cover the upper end surface of the hermetic glass 124, and an annular adhesive layer having a predetermined thickness formed of a silicone-based adhesive, and a plurality of lead pins 128 are provided. It is applied to the entire upper end surface of the protruding hermetic glass 124 and is composed of a coating layer made of a silicone-based adhesive. The electrostatic protection layer 134 is provided to improve the electrostatic strength of the pressure detection unit 120 without being affected by the presence or absence of the ESD protection circuit.

外表面部材140は、略円筒形状で圧力検出部120及び信号送出部130の周囲を覆う防水ケース141と、端子台131の上部に被される端子台キャップ142と、防水ケース141の内周面とハウジング121の外周面及び端子台131の外周面との間を充填する封止剤143とを備える。   The outer surface member 140 has a substantially cylindrical shape that covers the periphery of the pressure detection unit 120 and the signal transmission unit 130, a terminal block cap 142 that covers the top of the terminal block 131, and an inner peripheral surface of the waterproof case 141 And a sealant 143 filling between the outer peripheral surface of the housing 121 and the outer peripheral surface of the terminal block 131.

端子台キャップ142は、例えば樹脂材料により形成される。端子台キャップ142は、本実施形態では、上述の円柱形状の端子台131の上部を塞ぐ形状に形成され、ウレタン系樹脂等の封止剤143が充填される前に端子台131の上部に被される。しかしながら、端子台キャップ142はこの形状には限定されず、端子台131の上部及び防水ケース141の上部を一体として塞ぐ形状に形成され、封止剤143が充填された後に被されるものとしても、または、端子台キャップ142とは別に新たな蓋部材が設けられ、端子台キャップ142及び封止剤143が配置された後に、防水ケース141の上部に新たな蓋部材が被されるものとしてもよい。   The terminal block cap 142 is made of, for example, a resin material. In this embodiment, the terminal block cap 142 is formed so as to close the upper portion of the cylindrical terminal block 131 described above, and is covered on the upper portion of the terminal block 131 before being filled with a sealing agent 143 such as urethane resin. Is done. However, the terminal block cap 142 is not limited to this shape. The terminal block cap 142 may be formed so as to integrally close the upper portion of the terminal block 131 and the upper portion of the waterproof case 141, and may be covered after the sealing agent 143 is filled. Alternatively, a new lid member may be provided separately from the terminal block cap 142, and after the terminal block cap 142 and the sealant 143 are disposed, the new lid member may be covered on the upper portion of the waterproof case 141. Good.

防水ケース141は、例えば樹脂材料で略円筒形状に形成され、円筒形状の下端部には、内側に向かうフランジ部が設けられている。このフランジ部には、防水ケース141の上部の開口部から挿入された信号送出部130及び圧力検出部120が接続された流体導入部110のベースプレート112の外周部が当接する。この状態で封止剤143を充填することにより圧力検出部120等の内部の部品が固定される。   The waterproof case 141 is formed in, for example, a resin material in a substantially cylindrical shape, and a flange portion directed inward is provided at a cylindrical lower end portion. The outer peripheral part of the base plate 112 of the fluid introduction part 110 to which the signal transmission part 130 and the pressure detection part 120 inserted from the opening part of the upper part of the waterproof case 141 are connected to this flange part. By filling the sealant 143 in this state, internal components such as the pressure detection unit 120 are fixed.

図2は、従来の圧力センサの圧力検出素子126の歪発生を説明する図である。   FIG. 2 is a diagram for explaining the generation of strain in the pressure detection element 126 of the conventional pressure sensor.

図2において、例えばピエゾ抵抗方式等の圧力検出素子126は、例えば、Fe・Ni系合金やステンレス等の金属材料で形成された支柱125、又は、後述する図8に示すハウジング221等の支持部材に、接着剤から構成される接着剤層125Aで固定されている。ここで、周囲温度が変化すると、接着剤の硬化温度は高温であり、保証温度は広い温度範囲であり、接着性能自体は問題ないが、圧力検出素子126と接着剤層125Aの線膨張係数の差異により熱応力が発生する。つまり、例えば、周囲温度が低下した場合には圧力検出素子126と比較して接着剤層125Aが収縮し、周囲温度が上昇した場合には圧力検出素子126と比較して接着剤層125Aが膨張する。なお、図2においては、温度が低下した場合の歪の発生が示される。このように熱応力が発生し、圧力検出素子126が歪むと、後述する図7に示すように、圧力検出素子126の出力特性が変化し、センサ出力の精度が低下するという問題が発生する。以下に上述の問題点を解消するための本発明の圧力センサの圧力検出素子の熱応力低減構造の実施例を説明する。   In FIG. 2, for example, a piezoresistive pressure detection element 126 is a support member such as a support 125 formed of a metal material such as an Fe / Ni alloy or stainless steel, or a housing 221 shown in FIG. 8 described later. Further, it is fixed by an adhesive layer 125A composed of an adhesive. Here, when the ambient temperature changes, the curing temperature of the adhesive is high, the guaranteed temperature is in a wide temperature range, and there is no problem in the adhesive performance itself, but the linear expansion coefficient of the pressure detection element 126 and the adhesive layer 125A is not affected. Thermal stress occurs due to the difference. That is, for example, when the ambient temperature decreases, the adhesive layer 125A contracts compared to the pressure detection element 126, and when the ambient temperature increases, the adhesive layer 125A expands compared to the pressure detection element 126. To do. FIG. 2 shows the occurrence of distortion when the temperature is lowered. When the thermal stress is generated and the pressure detection element 126 is distorted as described above, the output characteristics of the pressure detection element 126 change as shown in FIG. 7 to be described later, causing a problem that the accuracy of the sensor output decreases. An embodiment of the thermal stress reducing structure of the pressure detection element of the pressure sensor of the present invention for solving the above-described problems will be described below.

図3は、本発明の圧力センサの圧力検出素子126の熱応力低減構造の一例を説明する図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a thermal stress reduction structure of the pressure detection element 126 of the pressure sensor of the present invention.

図3において、本実施例の熱応力低減構造は、支柱325等の支持部材の接着端面に設けられた複数の凹部325aに、接着剤から構成される接着剤層325Aが入り込む構造を有する。これにより、温度が低下した場合に発生する接着剤層325Aの収縮が、複数の凹部325aに引っ掛かることにより、又は、複数の凹部325aにより形成された接着剤層325Aの溝部が分離することにより、抑制される。これにより、圧力検出素子126の歪が低減される。なお、ここでは、複数の凹部325aが支柱325等の支持部材に設けられるものとしたが、圧力検出素子126に設けられるものとしてもよい。   In FIG. 3, the thermal stress reduction structure of this embodiment has a structure in which an adhesive layer 325 </ b> A composed of an adhesive enters a plurality of recesses 325 a provided on the adhesion end face of a support member such as a support 325. As a result, the shrinkage of the adhesive layer 325A that occurs when the temperature is lowered is caught by the plurality of recesses 325a, or the grooves of the adhesive layer 325A formed by the plurality of recesses 325a are separated, It is suppressed. Thereby, the distortion of the pressure detection element 126 is reduced. Here, the plurality of recesses 325 a are provided on the support member such as the support column 325, but may be provided on the pressure detection element 126.

図4は、本発明の圧力センサの圧力検出素子126の熱応力低減構造の別の例を説明する図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating another example of the thermal stress reduction structure of the pressure detection element 126 of the pressure sensor of the present invention.

図4において、本実施例の熱応力低減構造は、支柱425等の支持部材の接着端面に設けられた溝部425aにより分断された複数の突起部425bとして構成される接着剤層支持部に塗布される接着剤から構成される複数の接着剤層425Aの構造を有する。これにより、温度が低下した場合に発生する接着剤層425Aの収縮が、圧力検出素子126の中央に向かうことなく、複数の接着剤層425Aのそれぞれの中央に向けられる。また、複数の接着剤層425Aの構造により合計の接着面積が減少し、引張荷重が低減する。これにより、圧力検出素子126の歪が低減される。なお、複数の突起部425bの数、及び、溝部425aの形状は、図4の例には限定されない。また、ここでは、溝部425aにより分断された複数の突起部425bが支柱425等の支持部材に設けられるものとしたが、圧力検出素子126に設けられるものとしてもよい。   In FIG. 4, the thermal stress reduction structure of this embodiment is applied to an adhesive layer support portion configured as a plurality of protrusions 425 b divided by groove portions 425 a provided on the bonding end surface of a support member such as a support column 425. A plurality of adhesive layers 425A composed of adhesives. As a result, the shrinkage of the adhesive layer 425A that occurs when the temperature decreases is directed to the center of each of the plurality of adhesive layers 425A without going to the center of the pressure detection element 126. Further, the total adhesive area is reduced by the structure of the plurality of adhesive layers 425A, and the tensile load is reduced. Thereby, the distortion of the pressure detection element 126 is reduced. Note that the number of the plurality of protrusions 425b and the shape of the groove 425a are not limited to the example of FIG. Here, the plurality of projections 425b divided by the groove 425a are provided on the support member such as the support column 425, but may be provided on the pressure detection element 126.

図5は、本発明の圧力センサの圧力検出素子126の熱応力低減構造の別の例を説明する図である。   FIG. 5 is a diagram for explaining another example of the thermal stress reducing structure of the pressure detecting element 126 of the pressure sensor of the present invention.

図5において、本実施例の熱応力低減構造は、支柱525等の支持部材の接着端面に、例えばマスキング525B等により、接着剤から構成される接着剤層が分断され、互いの間に空間が設けられるように形成された複数の接着剤層525Aの構造を有する。これにより、温度が低下した場合に発生する接着剤層525Aの収縮が、圧力検出素子126の中央に向かうことなく、複数の接着剤層525Aのそれぞれの中央に向けられる。また、複数の接着剤層525Aの構造により合計の接着面積が減少し、引張荷重が低減する。これにより、圧力検出素子126の歪が低減される。なお、ここでは、マスキング525Bを使用して複数の接着剤層525Aを形成するものとしたが、これには限定されず、互いの間に空間を有する複数の接着剤層525Aに分断できればよく、また、複数の接着剤層525Aの数も、図5の例には限定されない。また、ここでは、マスキング525Bを支柱525等の支持部材に貼り付け、複数の接着剤層525Aを形成するものとしたが、圧力検出素子126側で形成されるものとしてもよい。   In FIG. 5, the thermal stress reduction structure of the present embodiment has an adhesive layer composed of an adhesive, for example, masked 525 </ b> B, etc., on an adhesive end surface of a support member such as a column 525, and a space is formed between them. It has a structure of a plurality of adhesive layers 525A formed so as to be provided. As a result, the shrinkage of the adhesive layer 525A that occurs when the temperature decreases is directed to the center of each of the plurality of adhesive layers 525A without going to the center of the pressure detection element 126. Further, the total adhesive area is reduced by the structure of the plurality of adhesive layers 525A, and the tensile load is reduced. Thereby, the distortion of the pressure detection element 126 is reduced. Here, the plurality of adhesive layers 525A are formed by using the masking 525B, but the present invention is not limited to this, as long as it can be divided into a plurality of adhesive layers 525A having spaces between each other. Further, the number of the plurality of adhesive layers 525A is not limited to the example of FIG. Here, the masking 525B is attached to a support member such as the support column 525 to form the plurality of adhesive layers 525A. However, the masking 525B may be formed on the pressure detection element 126 side.

図6は、本発明の圧力センサの圧力検出素子126の熱応力低減構造の別の例を説明する図である。   FIG. 6 is a diagram for explaining another example of the thermal stress reducing structure of the pressure detecting element 126 of the pressure sensor of the present invention.

図6において、本実施例の熱応力低減構造は、支柱625等の支持部材の接着端面に、無数の凹凸が構成される粘着性を有し、硬化してゲル状の接着剤層625Aの状態にしたものにより、圧力検出素子126と接触される構造を有する。接着剤層625Aは、粘着性を有する接着剤が硬化してゲル状となって構成される。粘着性を有し、硬化してゲル状となる接着剤を用いることにより、濡れ性がない、つまり、点接触により接着される隙間ができるので、支持部材の接着端面に無数の凹凸が構成されることとなる。また、粘着性を有し、硬化してゲル状となる接着剤層の状態としたものを支持部材の表面粗さ、または、支持部材の凹凸に無数の接点で接着するものとしてもよい。また、粘着性のない接着剤をゲル状に硬化させた後に使用する代わりに、接着シートを使用してもよい。この状態で、圧力検出素子126を接触させると、無数の凹凸に構成された無数の接点により圧力検出素子126が接着される。これにより、温度が低下した場合に発生する接着剤層625Aの収縮が、圧力検出素子126の中央に向かうことなく、接着剤層625Aの無数の接点に向けられる。また、無数の接点を有する接着剤層625Aの構造により合計の接着面積が減少し、引張荷重が低減する。これにより、圧力検出素子126の歪が低減される。なお、ここでは、接着剤層625Aを支柱625等の支持部材に塗布した後、圧力検出素子126を接触するものとしたが、接着剤層625Aを圧力検出素子126に塗布した後、支柱625等の支持部材を接触するものとしてもよい。   In FIG. 6, the thermal stress reduction structure of this example has a sticky structure in which innumerable irregularities are formed on the bonding end surface of a support member such as a column 625, and is cured to form a gel-like adhesive layer 625 </ b> A. Thus, the pressure detection element 126 is brought into contact with the structure. The adhesive layer 625 </ b> A is configured to be a gel by curing an adhesive having tackiness. By using an adhesive that is tacky and hardens into a gel, there is no wettability, that is, there is a gap that is bonded by point contact, so that innumerable irregularities are formed on the bonding end surface of the support member. The Rukoto. In addition, the adhesive layer that has adhesiveness and is cured to be in a gel state may be bonded to the surface roughness of the support member or the unevenness of the support member with countless contacts. Moreover, you may use an adhesive sheet instead of using it, after hardening | curing the adhesive agent which does not have tackiness in a gel form. In this state, when the pressure detection element 126 is brought into contact, the pressure detection element 126 is bonded by innumerable contacts configured with innumerable irregularities. Accordingly, the shrinkage of the adhesive layer 625A that occurs when the temperature is lowered is directed to the countless contacts of the adhesive layer 625A without going to the center of the pressure detection element 126. In addition, the total adhesive area is reduced by the structure of the adhesive layer 625A having countless contacts, and the tensile load is reduced. Thereby, the distortion of the pressure detection element 126 is reduced. Here, the adhesive layer 625A is applied to a support member such as the support column 625 and then the pressure detection element 126 is contacted. However, after the adhesive layer 625A is applied to the pressure detection element 126, the support column 625 and the like are applied. It is good also as what contacts this support member.

図7は、本発明の圧力センサの熱応力低減効果を説明する図である。   FIG. 7 is a diagram for explaining the thermal stress reduction effect of the pressure sensor of the present invention.

図7に示す図は、25℃を基準として、温度(℃)に対する総合精度(%FS)の特性を、未対策品と、本発明の熱応力低減構造を適用した場合を比較して示す特性図である。図7に示すように、本発明の熱応力低減構造を適用した場合には、未対策品と比較して、温度(℃)に対する総合精度(%FS)が改善されることがわかる。なお、実際の圧力センサ100では、ある一定範囲で温度特性調整が行われるが、図7に示す未対策品のデータは、温度特性調整前のデータを示している。   The figure shown in FIG. 7 shows the characteristics of the overall accuracy (% FS) with respect to the temperature (° C.) on the basis of 25 ° C., comparing the non-measured product with the case of applying the thermal stress reduction structure of the present invention FIG. As shown in FIG. 7, when the thermal stress reduction structure of the present invention is applied, it is understood that the overall accuracy (% FS) with respect to the temperature (° C.) is improved as compared with the non-measured product. In the actual pressure sensor 100, the temperature characteristic adjustment is performed within a certain range, but the data of the unmeasured product shown in FIG. 7 shows the data before the temperature characteristic adjustment.

図8は、本発明の圧力センサの別の例200を示す縦断面図である。   FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing another example 200 of the pressure sensor of the present invention.

図8において、圧力センサ200は、図1に示す圧力センサ100と同様に液封型の圧力センサである。図8に示す圧力センサ200は、図1に示す圧力センサ100と、ハウジング221の中央に貫通孔が設けられておらず、ハウジング221の圧力室212A側に設けられた凹部に、シリコーンオイル等の圧力伝達媒体が充填される液封室223Aが設けられ、液封室223A内に圧力検出素子224が直接ハウジング221に接着剤からなる接着剤層221Aにより接着して固定される点が大きく異なる。   In FIG. 8, the pressure sensor 200 is a liquid ring type pressure sensor, like the pressure sensor 100 shown in FIG. The pressure sensor 200 shown in FIG. 8 is not provided with a through hole in the center of the housing 221 and the pressure sensor 100 shown in FIG. 1, and a recess provided on the pressure chamber 212A side of the housing 221 is made of silicone oil or the like. A liquid sealing chamber 223A filled with a pressure transmission medium is provided, and the point that the pressure detection element 224 is directly bonded and fixed to the housing 221 by an adhesive layer 221A made of an adhesive is greatly different in the liquid sealing chamber 223A.

図8において、液封型の圧力センサ200は、圧力検出される流体を後述する圧力室212Aに供給する流体導入部210と、圧力室212Aの流体の圧力を検出する圧力検出部220と、圧力検出部220で検出された圧力信号を外部に送出する信号送出部230と、流体導入部210、圧力検出部220、及び、信号送出部230を覆う外表面部材240とを備える。   In FIG. 8, a liquid ring-type pressure sensor 200 includes a fluid introduction unit 210 that supplies a fluid whose pressure is detected to a pressure chamber 212A described later, a pressure detection unit 220 that detects the pressure of the fluid in the pressure chamber 212A, and a pressure A signal transmission unit 230 that transmits the pressure signal detected by the detection unit 220 to the outside, a fluid introduction unit 210, a pressure detection unit 220, and an outer surface member 240 that covers the signal transmission unit 230.

流体導入部210は、圧力検出される流体が導かれる流路を有する継手部材211と、継手部材211の一方の端部に溶接等により接続されるお椀形状を有し、後述のダイヤフラム222と共に圧力室212Aを形成する金属製のベースプレート212とを備える。   The fluid introduction part 210 has a joint member 211 having a flow path through which a fluid whose pressure is detected is guided, and a bowl shape connected to one end of the joint member 211 by welding or the like. And a metal base plate 212 forming the chamber 212A.

圧力検出部220は、流体導入部210側に凹部を有するステンレス等の金属製のハウジング221と、ハウジング221の凹部の外周縁部において上述のベースプレート212と共に溶接され、圧力室212Aと後述する液封室223Aとを隔絶するダイヤフラム222と、ハウジング221の凹部とダイヤフラム222との間に圧力伝達媒体が充填され、後述のハーメチックシール225により封止される液封室223Aと、ハウジング221の中央部に接着剤からなる接着剤層221Aにより接着して固定され、液封室223A内部に配置され、ダイヤフラム222を介して圧力伝達媒体の圧力変動を検出する圧力検出素子224と、液封室223Aを封止するハーメチックシール225と、ハウジング221の一部に固定され、圧力伝達媒体を液封室223Aに充填するオイル充填用通路226と、オイル充填用通路226から圧力伝達媒体が充填された後、一方の端部を封止するボール227と、ハウジング221に上述のハーメチックシール225により固定され、圧力検出素子224にワイヤボンディングを介して接続される複数のリードピン228とを備える。   The pressure detection unit 220 is welded together with the above-described base plate 212 at the outer peripheral edge of the recess of the housing 221 and a metal housing 221 such as stainless steel having a recess on the fluid introduction unit 210 side. A diaphragm 222 that isolates the chamber 223 A, a liquid sealing chamber 223 A that is filled with a pressure transmission medium between the concave portion of the housing 221 and the diaphragm 222, and sealed by a hermetic seal 225, which will be described later, and a central portion of the housing 221 Adhesive and fixed by an adhesive layer 221A made of an adhesive, the pressure detecting element 224 that is disposed inside the liquid sealing chamber 223A and detects the pressure fluctuation of the pressure transmission medium via the diaphragm 222, and the liquid sealing chamber 223A are sealed. Hermetic seal 225 to be stopped and a part of the housing 221 are fixed and pressure An oil filling passage 226 that fills the liquid sealing chamber 223A, a ball 227 that seals one end after the pressure transmission medium is filled from the oil filling passage 226, and the above-mentioned hermetic in the housing 221. A plurality of lead pins 228 fixed by a seal 225 and connected to the pressure detection element 224 via wire bonding are provided.

信号送出部230は、後述する防水ケース241の内部の圧力検出部220の上部に配置され、複数のリードピン228に接続される基板231と、基板231にコネクタ232を介して接続され、後述する防水ケース241の中央から引き出される電線233とを備える。   The signal transmission unit 230 is disposed on a pressure detection unit 220 inside a waterproof case 241 to be described later, and is connected to the substrate 231 to be connected to the plurality of lead pins 228 via the connector 232, and to be waterproof to be described later. And an electric wire 233 drawn from the center of the case 241.

外表面部材240は、樹脂製の材料で略筒形状に形成され、コネクタ232を覆う上端側は縮径され、圧力検出部220を覆う下端側は内径が大きく拡大される形状に形成される防水ケース241と、防水ケース241内の空間に封入され、接着剤からなる封止剤242と、防水ケース241とベースプレート212との間の空間に封入され接着剤からなる封止剤243とを備える。   The outer surface member 240 is formed of a resin material in a substantially cylindrical shape, the upper end side covering the connector 232 is reduced in diameter, and the lower end side covering the pressure detection unit 220 is formed in a shape whose inner diameter is greatly enlarged. A case 241; a sealing agent 242 enclosed in a space inside the waterproof case 241 and made of an adhesive; and a sealing agent 243 enclosed in a space between the waterproof case 241 and the base plate 212 and made of an adhesive.

図8に示す圧力センサ200のように、圧力検出素子224が直接、ハウジング221に接着剤からなる接着剤層221Aにより固定される構造を有する圧力センサ200であっても、圧力検出素子224、ハウジング221、及び、接着剤層221Aに、上述の図3乃至図6に示すような歪対策構造を設けることにより、同様の効果を得ることができる。   Even if the pressure sensor 200 has a structure in which the pressure detection element 224 is directly fixed to the housing 221 by an adhesive layer 221A made of an adhesive, as in the pressure sensor 200 shown in FIG. 8, the pressure detection element 224, the housing The same effect can be obtained by providing the above-described distortion countermeasure structure as shown in FIGS. 3 to 6 in the 221 and the adhesive layer 221A.

なお、本実施形態では、液封型の圧力センサ100、200を例にとって説明してきたが、これには限定されず、支柱125、又は、ハウジング221等の支持部材に、接着剤層125A、221A等により、圧力検出素子126、224が接着される構成を有する圧力センサ全てに適用可能である。   In the present embodiment, the liquid-sealed pressure sensors 100 and 200 have been described as examples. However, the present invention is not limited to this, and the adhesive layers 125A and 221A are not limited to the support 125 such as the support 125 or the housing 221. For example, the present invention can be applied to all pressure sensors having a configuration in which the pressure detection elements 126 and 224 are bonded.

以上説明したように、本発明に係る圧力センサによれば、圧力検出素子が支持部材に接着剤で固定される圧力センサにおいて、温度変化による圧力検出素子の歪を低減し、精度の向上、及び、温度応答性の改善を図ることができる。   As described above, according to the pressure sensor of the present invention, in the pressure sensor in which the pressure detection element is fixed to the support member with an adhesive, the distortion of the pressure detection element due to a temperature change is reduced, and the accuracy is improved. The temperature responsiveness can be improved.

100、200 圧力センサ
110、210 流体導入部
111、211 継手部材
111a 雌ねじ部
112、212 ベースプレート
112A、212A 圧力室
112b ポート
120、220 圧力検出部
121、221 ハウジング
122、222 ダイヤフラム
123 ダイヤフラム保護カバー
123a 連通孔
124 ハーメチックガラス
124A、223A 液封室
125、325、425、525、625 支柱
125A、225A、325A、425A、525A、625A 接着剤層
126 圧力検出素子
126a ボンディングワイヤ
127 電位調整部材
128、228 リードピン
129 オイル充填用パイプ
130、230 信号送出部
131 端子台
132 接続端子
132a 接着剤
133、233 電線
133a 芯線
134 静電気保護層
140、240 外表面部材
141、241 防水ケース
142 端子台キャップ
143、242、243 封止剤
225 ハーメチックシール
226 オイル充填用通路
227 ボール
231 基板
232 コネクタ
325a 複数の凹部
425a 溝部
425b 複数の突起部
525B マスキング
625a 無数の凹凸
100, 200 Pressure sensor 110, 210 Fluid introduction part 111, 211 Joint member 111a Female thread part 112, 212 Base plate 112A, 212A Pressure chamber 112b Port 120, 220 Pressure detection part 121, 221 Housing 122, 222 Diaphragm 123 Diaphragm protective cover 123a Communication Hole 124 Hermetic glass 124A, 223A Liquid sealed chamber 125, 325, 425, 525, 625 Post 125A, 225A, 325A, 425A, 525A, 625A Adhesive layer 126 Pressure detecting element 126a Bonding wire 127 Potential adjusting member 128, 228 Lead pin 129 Oil filling pipes 130, 230 Signal sending part 131 Terminal block 132 Connection terminal 132a Adhesive 133, 233 Electric wire 133a Core wire 1 4 Electrostatic protective layer 140, 240 Outer surface member 141, 241 Waterproof case 142 Terminal block cap 143, 242, 243 Sealant 225 Hermetic seal 226 Oil filling passage 227 Ball 231 Substrate 232 Connector 325a Multiple recesses 425a Groove 425b Multiple Protrusion 525B Masking 625a Countless irregularities

Claims (10)

流体の圧力を検出する圧力検出素子と、
前記圧力検出素子を支持する支持部材と、
前記圧力検出素子と前記支持部材を接着して固定する接着剤と
を備える圧力センサにおいて、
前記接着剤から構成される接着剤層の少なくとも一方の面に、前記支持部材、又は、前記圧力検出素子の一部に係合する複数の凹凸部である前記接着剤層の熱応力低減構造が設けられることを特徴とする圧力センサ。
A pressure detection element for detecting the pressure of the fluid;
A support member for supporting the pressure detection element;
In the pressure sensor comprising: the pressure detection element and an adhesive that bonds and fixes the support member.
A structure for reducing thermal stress of the adhesive layer, which is a plurality of concavo-convex portions engaged with a part of the support member or the pressure detection element, on at least one surface of the adhesive layer composed of the adhesive. A pressure sensor is provided.
前記熱応力低減構造は、前記支持部材、又は、前記圧力検出素子の接着端面に設けられた複数の凹部に前記接着剤層が入り込む構造であることを特徴とする請求項1に記載の圧力センサ。   2. The pressure sensor according to claim 1, wherein the thermal stress reducing structure is a structure in which the adhesive layer enters a plurality of concave portions provided on an adhesion end surface of the support member or the pressure detection element. . 流体の圧力を検出する圧力検出素子と、
前記圧力検出素子を支持する支持部材と、
前記圧力検出素子と前記支持部材を接着して固定する接着剤と
を備える圧力センサにおいて、
前記接着剤から構成される接着剤層の少なくとも一方の面に、複数の点在した接着部分を有する熱応力低減構造が設けられることを特徴とする圧力センサ。
A pressure detection element for detecting the pressure of the fluid;
A support member for supporting the pressure detection element;
In the pressure sensor comprising: the pressure detection element and an adhesive that bonds and fixes the support member.
A pressure sensor comprising: a thermal stress reducing structure having a plurality of scattered adhesive portions on at least one surface of an adhesive layer composed of the adhesive.
前記熱応力低減構造は、前記支持部材、又は、前記圧力検出素子の接着端面に設けられた溝部により分断された複数の突起部として構成される前記接着剤層の支持部に塗布される複数の接着剤層構造であることを特徴とする請求項3に記載の圧力センサ。   The thermal stress reduction structure is applied to the support member or a plurality of support portions of the adhesive layer configured as a plurality of protrusions divided by grooves provided on an adhesion end surface of the pressure detection element. The pressure sensor according to claim 3, wherein the pressure sensor has an adhesive layer structure. 前記熱応力低減構造は、前記支持部材、又は、前記圧力検出素子に、前記接着剤層が分断され、互いの間に空間が設けられるように形成された複数の接着剤層構造であることを特徴とする請求項3に記載の圧力センサ。   The thermal stress reduction structure is a plurality of adhesive layer structures formed such that the adhesive layer is divided into the support member or the pressure detection element, and a space is provided between them. The pressure sensor according to claim 3. 前記熱応力低減構造は、無数の凹凸が構成される粘着性を有し、硬化してゲル状の接着剤層の状態にしたものにより、前記圧力検出素子、又は、前記支持部材と接触される構造であることを特徴とする請求項3に記載の圧力センサ。   The thermal stress reduction structure has adhesiveness in which innumerable irregularities are formed, and is brought into contact with the pressure detection element or the support member by being cured to be a gel-like adhesive layer. The pressure sensor according to claim 3, wherein the pressure sensor is a structure. 前記熱応力低減構造は、粘着性を有し、硬化してゲル状の接着剤層の状態にしたものにより、前記圧力検出素子、又は、前記支持部材の表面粗さ、又は、凹凸と接触される構造であることを特徴とする請求項3に記載の圧力センサ。   The thermal stress reducing structure has adhesiveness and is brought into contact with the surface roughness or unevenness of the pressure detecting element or the support member by being cured to be a gel adhesive layer. The pressure sensor according to claim 3, wherein the pressure sensor has a structure. 前記圧力センサは、液封型の圧力センサであることを特徴とする請求項1、又は、3に記載の圧力センサ。   The pressure sensor according to claim 1, wherein the pressure sensor is a liquid ring type pressure sensor. 前記支持部材は、Fe・Ni系合金の支柱であることを特徴とする請求項1、又は、3に記載の圧力センサ。   The pressure sensor according to claim 1, wherein the support member is a support made of an Fe / Ni alloy. 前記圧力検出素子は、ピエゾ抵抗方式であることを特徴とする請求項1、又は、3に記載の圧力センサ。   The pressure sensor according to claim 1, wherein the pressure detection element is a piezoresistive method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019158638A (en) * 2018-03-14 2019-09-19 日本電産トーソク株式会社 pressure sensor

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018048965A (en) * 2016-09-23 2018-03-29 株式会社鷺宮製作所 Pressure sensor
JP2020030066A (en) * 2018-08-21 2020-02-27 アズビル株式会社 Pressure sensor
JP6964063B2 (en) * 2018-11-28 2021-11-10 長野計器株式会社 Sensor assembly and physical quantity measuring device
CN112111071B (en) * 2019-06-21 2021-09-21 清华大学 Sensor, method for producing the same, and method for using the sensor

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07174654A (en) * 1993-12-20 1995-07-14 Hokuriku Electric Ind Co Ltd Pressure sensor
JPH09318650A (en) * 1996-05-27 1997-12-12 Matsushita Electric Works Ltd Sensor device and its manufacture
US20020029639A1 (en) * 2000-01-19 2002-03-14 Measurement Specialities, Inc. Isolation technique for pressure sensing structure
JP2003042883A (en) * 2001-07-30 2003-02-13 Saginomiya Seisakusho Inc Liquid-sealed-type pressure sensor
JP2008147234A (en) * 2006-12-06 2008-06-26 Denso Corp Method of fastening cap of semiconductor substrate
JP2010181386A (en) * 2009-02-09 2010-08-19 Fujikura Ltd Pressure sensor and method for manufacturing the same, pressure sensor package, pressure sensor module, and electronic component
JP2013024670A (en) * 2011-07-20 2013-02-04 Denso Corp Sensor chip and pressure sensor
JP2014048072A (en) * 2012-08-29 2014-03-17 Fujikura Ltd Pressure sensor module
JP2015017879A (en) * 2013-07-10 2015-01-29 株式会社デンソー Electronic device and method for manufacturing the same
US20150091107A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Continental Automotive Systems, Inc. Die bond design for medium pressure sensor
JP2015090322A (en) * 2013-11-06 2015-05-11 アルプス電気株式会社 Sensor module
JP2015114278A (en) * 2013-12-13 2015-06-22 株式会社デンソー Pressure sensor

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2595829B2 (en) * 1991-04-22 1997-04-02 株式会社日立製作所 Differential pressure sensor and multifunction differential pressure sensor
DE102005053682A1 (en) * 2005-11-10 2007-05-16 Bosch Gmbh Robert Sensor, sensor component and method for producing a sensor
CN101373155A (en) * 2008-10-22 2009-02-25 中国科学院上海技术物理研究所 Stress simulation experiment structure of infrared detector focal plane component
CH703737A1 (en) * 2010-09-13 2012-03-15 Kistler Holding Ag PRESSURE SENSOR with piezoresistive sensor CHIP ELEMENT.
CN202710236U (en) * 2012-07-19 2013-01-30 慧石(上海)测控科技有限公司 Adhesive structure of pressure sensing chip

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07174654A (en) * 1993-12-20 1995-07-14 Hokuriku Electric Ind Co Ltd Pressure sensor
JPH09318650A (en) * 1996-05-27 1997-12-12 Matsushita Electric Works Ltd Sensor device and its manufacture
US20020029639A1 (en) * 2000-01-19 2002-03-14 Measurement Specialities, Inc. Isolation technique for pressure sensing structure
JP2003042883A (en) * 2001-07-30 2003-02-13 Saginomiya Seisakusho Inc Liquid-sealed-type pressure sensor
JP2008147234A (en) * 2006-12-06 2008-06-26 Denso Corp Method of fastening cap of semiconductor substrate
JP2010181386A (en) * 2009-02-09 2010-08-19 Fujikura Ltd Pressure sensor and method for manufacturing the same, pressure sensor package, pressure sensor module, and electronic component
JP2013024670A (en) * 2011-07-20 2013-02-04 Denso Corp Sensor chip and pressure sensor
JP2014048072A (en) * 2012-08-29 2014-03-17 Fujikura Ltd Pressure sensor module
JP2015017879A (en) * 2013-07-10 2015-01-29 株式会社デンソー Electronic device and method for manufacturing the same
US20150091107A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Continental Automotive Systems, Inc. Die bond design for medium pressure sensor
JP2015090322A (en) * 2013-11-06 2015-05-11 アルプス電気株式会社 Sensor module
JP2015114278A (en) * 2013-12-13 2015-06-22 株式会社デンソー Pressure sensor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019158638A (en) * 2018-03-14 2019-09-19 日本電産トーソク株式会社 pressure sensor
JP7004596B2 (en) 2018-03-14 2022-02-04 日本電産トーソク株式会社 pressure sensor

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