JP2549665Y2

JP2549665Y2 - 圧力測定装置

Info

Publication number: JP2549665Y2
Application number: JP1990404918U
Authority: JP
Inventors: 匡史橋本; 泰宏後藤
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 1990-12-26
Filing date: 1990-12-26
Publication date: 1997-09-30
Anticipated expiration: 2005-12-26
Also published as: JPH0494536U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、血液等の被測定液体の
圧力を測定するのに好適する圧力測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、測定精度が高く、小形の圧力測定
装置として、半導体圧力センサを利用したものが供され
ている。この種の圧力測定装置の一例としては、半導体
圧力センサを厚膜用基板に実装すると共に、その半導体
圧力センサを囲繞するように容器を厚膜用基板上にエポ
キシ樹脂により接着して成る。また、容器内にはシリコ
ーンゲルが封入されており、被測定液体からの圧力はそ
のシリコーンゲルを通じて半導体圧力センサに印加され
るようになっている。この場合、シリコーンゲルは、圧
力伝達媒体としての機能の他に、圧力センサの受圧面
（チップ）の保護、或は漏れ電流の保護として機能す
る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところで、上記従来構
成の場合、容器は剛性が極めて高いエポキシ樹脂により
厚膜用基板に接着されているので、周囲温度が変動する
と、容器及び厚膜用基板の温度係数の差によって、両者
に熱膨脹（収縮）寸法に差を生じ、厚膜用基板に無理な
力が印加されてしまうことがある。このため、厚膜用基
板上に形成されている例えば厚膜抵抗部の抵抗値が変動
して、圧力センサの温度特性が悪化したり、或は容器が
厚膜用基板から剥離してしまうことがある。また、容器
と厚膜用基板との間の亀裂部から容器内部に気泡が侵入
して、被測定液体の圧力がシリコーンゲルを通じてチッ
プに確実に伝達されなくなって、圧力センサによる被測
定液体の圧力測定が不確実となってしまう虞がある。こ
の場合、容器を厚膜用基板にシリコーン接着剤により弾
性接着することが考えられるが、プラスチック製の容器
はシリコーン接着剤と接着しないので、容器を厚膜用基
板に弾性接着することは困難であるのが実情である。

【０００４】本考案は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、配線回路用基板に接着された容器内の
圧力伝達媒体を通じて被測定液体の圧力を圧力センサに
伝達するものにおいて、周囲温度の変動による影響を受
けることなく、被測定液体の圧力を正確に測定すること
ができる圧力測定装置を提供するにある。

【０００５】本考案は、配線回路用基板に装着された圧
力センサを設け、この圧力センサを囲繞するように前記
配線回路用基板上に配設され被測定液体に臨む受圧窓を
有すると共に接着性を向上するプライマー処理が施され
たプラスチック製の容器を設け、この容器内に封入され
前記被測定液体の圧力を前記圧力センサに伝達する圧力
伝達媒体を設け、前記容器及び前記配線回路用基板に強
固に接着すると共に自己の強度が大きなシリコーン接着
剤である弾性接着体を設けたものである。

【０００６】

【作用】被測定液体の圧力は容器に形成された受圧口を
通じて圧力伝達媒体に印加される。これにより、被測定
液体の圧力は圧力伝達媒体を通じて圧力センサに伝達さ
れるので、圧力センサの検出状態に基づいて被測定液体
の圧力を測定することができる。

【０００７】さて、周囲の温度が変動すると、プラスチ
ック製の容器及び配線回路用基板の温度係数の差によっ
て、両者の熱膨脹（収縮）寸法に差を生じる。しかしな
がら、容器と配線回路用基板とはシリコーン接着剤であ
る弾性接着体で接着されているので、両者に寸法差が生
じた場合は、その寸法差は弾性接着体で吸収されてしま
う。従って、容器と配線回路用基板との間に歪みが生じ
てしまうことはなく、これにより、配線回路用基板に無
理な力が印加されてしまうことはない。この場合、容器
は接着性を向上するプライマー処理が施されているの
で、容器がプラスチック製であっても、容器を配線回路
用基板にシリコーン接着剤である弾性接着体により確実
に接着することができる。

【０００８】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図面を参照して説
明する。

【０００９】要部の縦断面を示す図１及び要部の斜視図
を示す図２において、配線回路用基板たる厚膜用基板
（セラミック基板）１の上面には半導体圧力センサ２が
装着されている。この半導体圧力センサ２はシリコンダ
イアフラムから成り、その受圧面３には図示しないピエ
ゾ抵抗素子が形成されている。そして、半導体圧力セン
サ２が厚膜用基板１に装着された形態では、受圧面３と
厚膜用基板１との間に図示しない基準圧力室が形成され
ている。この半導体圧力センサ２の受圧面３は印加圧力
に応じて撓み変形するようになっており、その撓み変形
に応じた電気信号が半導体圧力センサ２から出力され
る。厚膜用基板１上には半導体圧力センサ２からの電気
信号を信号処理するための厚膜抵抗体４及び図示しない
厚膜集積回路から成る信号処理回路が形成されており、
半導体圧力センサ２からの電気信号はその信号処理回路
で処理されてから出力されるようになっている。

【００１０】一方、厚膜用基板１の上面には半導体圧力
センサ２を囲繞するようにポリカーボネイト製の容器た
るセンサマウント５が配設されている。このセンサマウ
ント５はシリコーン接着剤である弾性接着体６により厚
膜用基板１に接着されている。この場合、シリコーン接
着剤のセンサマウント５に対する接着性を向上するため
に当該センサマウント５はプライマー処理が施されてい
る。一方、シリコーン接着剤の特性としてはセンサマウ
ント５及び厚膜用基板１に強固に接着すると共に自己の
強度が大きく、さらにセンサマウント５と厚膜用基板１
との位置ずれを生じないように硬化速度が大きいことも
要求されているので、熱硬化形シリコーンが使用されて
いる。また、シリコーン接着剤である弾性接着体６の厚
み寸法としては、約５０〜１００μｍが好ましい。セン
サマウント５の上面部には受圧部５ａが形成されている
と共にその上面はＵ字溝状に形成されている。また、セ
ンサマウント５の内部には圧力伝達媒体たるシリコーン
ゲル７が充填されており、そのシリコーンゲル７の受圧
部８がセンサマウント５の受圧部から外部を臨んでい
る。このシリコーンゲル７は、半導体圧力センサ２の受
圧面３の保護，及び漏れ電流を防止すると共に、受圧部
８に印加された圧力を半導体圧力センサ２の受圧面３に
伝達する圧力伝達媒体として機能する。尚、上記シリコ
ーンゲル７は、センサマウント５内に主材であるシリコ
ーンオイル及び硬化触媒剤を一定の割合で注入した状態
で、全体を加熱することによりシリコーンオイルをゲル
化して成る。この場合、センサマウント５はシリコーン
接着剤である弾性接着体６により厚膜用基板１に接着さ
れているので、センサマウント５に注入されたシリコー
ンオイルが外部に流出してしまうことはない。

【００１１】また、全体を縦断して示す図３において、
厚膜用基板１に一体化されたセンサマウント５は、ボデ
ィ９と裏蓋１０とにより挟持されて固定されており、そ
の状態で受圧部８とボディ９との間に流路１１が形成さ
れている。そして、裏蓋１０には図示しないリード線が
取着されており、そのリード線を通じて信号処理回路か
らの電気信号が外部に出力される。尚、上記流路１１に
は図示しない注射針が接続されている。

【００１２】そして、流路１１に接続された注射針の先
端を血管に挿入すると、血管から注射針を通じて流路１
１に被測定液体たる血液が流入する。すると、血圧が流
路１１からシリコーンゲル７の受圧部８に印加されるよ
うになるので、シリコーンゲル７を通じて半導体圧力セ
ンサ２の受圧面３に血圧が間接的に印加されるようにな
る。これにより、半導体圧力センサ２の受圧面３が撓み
変形するので、その撓み変形度に応じた電気信号が半導
体圧力センサ２から出力されると共に、信号処理回路に
より信号処理された検出信号が外部に出力される。従っ
て、圧力測定装置から出力された検出信号に基づいて血
圧を測定することができる。

【００１３】さて、上記構成の場合、周囲温度が変動す
ると、その変動に応じてセンサマウント５及び厚膜用基
板１が膨脹若しくは収縮する。このとき、センサマウン
ト５及び配線回路用基板１の温度係数は異なっているの
で、両者の接着部において寸法差を生じる。しかしなが
ら、センサマウント５はシリコーン接着剤である弾性接
着体６により厚膜用基板１に接着されているので、両者
の寸法差はその弾性接着体６により吸収されてしまう。
従って、センサマウント５を剛性の高いエポキシ樹脂で
厚膜用基板１に接着する場合に比べて、厚膜用基板１に
無理な力が印加されることはなく、これにより厚膜用基
板１が歪んでしまうことはない。この結果、厚膜用基板
１に搭載されている調整用抵抗体４に無理な力が印加さ
れてしまうことはないので、半導体圧力センサ２からの
電気信号は周囲温度の変化を受けることなく信号処理回
路により処理される。また、センサマウント５及び厚膜
用基板１間に温度変動による繰返し歪みが印加されてし
まうことはないので、センサマウント５が厚膜用基板１
から剥離してしまうことがないと共に、剥離に起因する
センサマウント５内への気泡の侵入が発生することはな
い。

【００１４】さらに、シリコーン接着剤は人体に対する
安全性の面で優れているので、エポキシ樹脂によりセン
サマウント５を厚膜用基板１に接着する場合に比べて、
エポキシ樹脂を扱う際の換気装置等の特殊な装置が不要
となる。

【００１５】尚、上記実施例では、血圧の測定に好適す
るように構成したが、エンジンオイル，或はポンプの圧
力測定装置として構成してもよい。

【００１６】

【考案の効果】以上の説明から明らかなように、本考案
の圧力測定装置によれば、被測定液体の圧力を圧力セン
サに伝達するための圧力伝達媒体が封入され接着性を向
上するプライマー処理が施されたプラスチック製の容器
を、シリコーン接着剤である弾性接着体により配線回路
用基板に接着して、温度変動による容器と配線回路用基
板との寸法差を吸収するようにしたので、配線回路用基
板に接着された容器内の圧力伝達媒体を通じて被測定液
体の圧力を測定するものにおいて、周囲温度の変動の影
響を受けることなく、被測定液体の圧力を正確に測定す
ることができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す要部の縦断面図

【図２】要部の斜視図

【図３】全体の縦断面図

【符号の説明】

１はセラミック基板（配線回路用基板）、２は半導体圧
力センサ（圧力センサ）、５はセンサマウンント（容
器）、５ａは受圧窓、６は弾性接着体、７はシリコーン
ゲル（圧力伝達媒体）である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−10238（ＪＰ，Ａ) 特開平２−8722（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−83488（ＪＰ，Ａ) 実開昭57−79733（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】配線回路用基板に装着された圧力センサ
と、この圧力センサを囲繞するように前記配線回路用基
板上に配設され被測定液体に臨む受圧窓を有すると共に
接着性を向上するプライマー処理が施されたプラスチッ
ク製の容器と、この容器内に封入され前記被測定液体の
圧力を前記圧力センサに伝達する圧力伝達媒体と、前記
容器及び前記配線回路用基板に強固に接着すると共に自
己の強度が大きなシリコーン接着剤である弾性接着体と
を備えたことを特徴とする圧力測定装置。