JP2661647B2 - 半導体圧力センサの製造方法 - Google Patents
半導体圧力センサの製造方法Info
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- JP2661647B2 JP2661647B2 JP7236562A JP23656295A JP2661647B2 JP 2661647 B2 JP2661647 B2 JP 2661647B2 JP 7236562 A JP7236562 A JP 7236562A JP 23656295 A JP23656295 A JP 23656295A JP 2661647 B2 JP2661647 B2 JP 2661647B2
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- Japan
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- ring
- pressure
- case
- sensor unit
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車用の内燃
機関の吸入空気圧や大気圧を検出する半導体圧力センサ
に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来のものは、特開昭５７−２３８３１
号公報に示されるように、圧力を電気信号に変換するセ
ンサユニットとケースの圧力導入孔とを接合する際に、
嵌合部に接着剤または接着剤とＯリングを組合せて使用
している。ところが、上述した従来のものでは、使用中
に接着剤が劣化して嵌合部から圧もれが発生したり、高
い印加圧力の時にはセンサユニットが浮かび上がって圧
もれが発生して被測定圧を正確に検出することができな
いという欠点がある。また、接着剤とＯリングを組み合
せて使用する場合は、Ｏリングのシール機能を有効に利
用できないという欠点がある。 【０００３】 【発明の概要】本発明は、上記の欠点を解消するため、
センサユニットの圧力導入パイプとケースの圧力導入孔
との嵌合部をＯリングでシールし、さらにシール機能を
補強する部材を新たに設けることにより、圧もれがなく
信頼性の高い、しかも量産性の良い半導体圧力センサを
提供することを目的とする。 【０００４】本発明は上記目的を構成するために、圧力
を電気信号に変換するセンサユニットをプリント板また
はセラミックからなる基板に固定し、このセンサユニッ
トを固定した基板をケース内に配置固定してなる半導体
圧力センサの製造方法において、前記センサユニットか
ら突出する圧力導入パイプと前記ケースの圧力導入孔と
の嵌合部をシールするＯリングを、前記圧力導入孔の周
囲において前記ケース内に形成された前記Ｏリングのリ
ング径より大きい開口を有する凹部に前記ケースの内側
から組み付ける工程と、前記嵌合部から前記ケース内へ
の前記Ｏリングの浮き上がり量を該Ｏリングの断面にお
ける径に対して小さい範囲で許容する部材を、前記Ｏリ
ングが浮き上がる方向であって該Ｏリングと前記基板の
間に前記ケースとは別部材として設ける工程とを備えた
ことをその要旨とする。 【０００５】 【実施例】以下本発明を図に示す実施例に基づいて説明
する。図１は本発明の一実施例を示す要部断面図であ
る。センサユニット１は公知のシリコンダイヤフラム方
式の素子を内蔵し、パイプから印加される圧力を電気信
号に変換しリードピン１ｂより出力する構成によってい
る。アンプユニット２はセラミック基板上に印刷された
導体、抵抗体及びモノリシックＩＣ等（図示しない）か
らなるハイブリッドＩＣで構成され、センサユニット１
の信号を増幅及び調整する機能を有する。基板であるプ
リント板３は、センサユニット１とアンプユニット２を
一体化すると同時に電気的に接続するものである。Ｏリ
ング４は、センサユニット１の圧力導入パイプ１ａとた
とえば樹脂製のケース５の圧力導入孔５ａとをシール
し、被測定圧をセンサユニット１中のシリコンダイヤフ
ラム面に導く。ここで圧力導入パイプ１ａを圧力導入孔
５ａ内に直接挿入固定しないのは外部から加わる機械的
応力をこの部分で緩和し、センサユニット１に伝えない
ようにするためである。スリーブ６は、Ｏリング４上の
プリント板３とケース５との間に挿入されていて、スリ
ーブ６とプリント板３との隙間は、Ｏリング４の径に対
して充分小さくしてある。また、スリーブ６の上面は、
リードピン１ｂの突起に対応して凹部が設けられてお
り、絶縁抵抗の大きい樹脂あるいはゴム等の材質で作ら
れている。リード７はケース５を貫いた金属製のもの
で、プリント板３で一体化されたセンサユニット１とア
ンプユニット２に電気的入出力信号を提供する。ボス
８，ボス９はケース５と一体成形されており、プリント
板３の位置決めを行うと共に、プリント板３を介して上
部を熱かしめすることによりプリント板３とケース５の
底面との間隔を所定値に設定して固定する機能をもつも
のである。 【０００６】次に、以上の様に構成された本発明の作動
について説明する。ケース５の圧力導入孔５ａから印加
される圧力が比較的大きい場合、Ｏリング４はセンサユ
ニット１の圧力導入パイプ１ａに沿って上向きに浮き上
がる。実験結果によれば、センサユニット１の圧力導入
パイプ１ａの外径φ２．５ｍｍ、フッ素ゴムのＯリング
４の外径φ６．３５ｍｍ、Ｏリング４の充填率７５％程
度の寸法関係でスリーブ６を挿入しない場合、周囲温度
が室温の時約４ｋｇ／ｃｍ2の印加圧でＯリング４が浮
き上がって圧もれを発生する。また、周囲温度１００℃
の時、同様の実験をした場合、約２ｋｇ／ｃｍ2 で圧も
れを発生する。ここにおいてスリーブ６を挿入した場
合、上記実験を行うと、スリーブ６と上部のプリント板
３との隙間はＯリング４の径より充分小さく設定されて
いるので、Ｏリング４の浮き上がりが押さえられて圧も
れが防止される。その結果、半導体圧力センサの周囲温
度を１００℃として上記実験をした時、５ｋｇ／ｃｍ2
以上の印加圧に対しても、Ｏリング４が設けられた嵌合
部からは圧もれが発生しない。以上の様にプリント板３
とケース５の間にスリーブ６を挿入することによって、
Ｏリング４の浮き上がりを防ぎシール機能を補強して圧
もれを防止することができ、信頼性の高い半導体圧力セ
ンサを提供できる。 【０００７】次に、本発明の他の実施例、特にＯリング
のシール機能を補強する構造を図２，図３，図４に示
す。図２において、図１のスリーブ６の代わりにプリン
ト板３またはリードピン１ｂの突起を補強用の部材とし
て直接用いてＯリング４を押さえる構造になっている。
この場合、プリント板３またはリードピン１ｂの先端と
Ｏリング４との隙間は、Ｏリング４の径に対して充分小
さく設定してあるから、Ｏリング４の浮き上がりによる
嵌合部から発生する圧もれを防止することができる。以
上の様に、スリーブ６を取り除いても、プリント板３ま
たはリードピン１ｂの突起を利用することによって同様
の効果が期待できる。 【０００８】図３において、図１のスリーブ６の代わり
に、図２のＯリング４ａを用いるものである。この場合
も、プリント板３またはリードピン１ｂの先端と第２の
Ｏリング４ａとの隙間を第２のＯリング４ａの径に対し
て充分小さくすることにより同様の効果が期待できる。
図４において、図１のスリーブ６の代わりＯリング４を
設置した後にケース５内に設置される耐電磁波対策用の
金属ケース１０を用いるものである。この場合、Ｏリン
グ４の外径より小さい内径を設けた金属ケース１０によ
って、Ｏリング４の浮き上がりによる嵌合部から発生す
る圧もれを同様に防止する効果が期待できる。 【０００９】なお、本実施例は基板としてプリント板
を、ケースとして樹脂製のケースを例に示したが、セラ
ミック等の基板や、金属製のケースあるいは金属と樹脂
を組合せたケースでもよい。また、本実施例はセンサユ
ニット１とアンプユニット２とは別に基板３を設けてい
るが、この基板はアンプユニット自体の基板を兼用させ
るようにしてもよい。 【００１０】 【発明の効果】以上述べたように本発明においては、プ
リント板またはセラミックからなる基板に固定したセン
サユニットをケース内に配置固定してなる半導体圧力セ
ンサを製造する場合、まず、ケースの圧力導入孔とセン
サユニットの圧力導入パイプとの嵌合部をシールするＯ
リングをケース内に組み付け、そして、嵌合部からケー
ス内へのＯリングの浮き上がり量をＯリングの断面にお
ける径に対して小さい範囲で許容する部材を、Ｏリング
が浮き上がる方向であってＯリングと基板の間にケース
とは別部材として設けるようにしているから、外部から
センサユニットに加わる機械的応力を緩和しつつ、印加
圧が高い場合でもＯリングが必要以上に浮き上がること
によって発生する圧もれを防止することができる信頼性
の高い半導体圧力センサを製造することができる。 【００１１】さらに、Ｏリングを変形させずに容易に組
み付けをすることができるという効果がある。
機関の吸入空気圧や大気圧を検出する半導体圧力センサ
に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来のものは、特開昭５７−２３８３１
号公報に示されるように、圧力を電気信号に変換するセ
ンサユニットとケースの圧力導入孔とを接合する際に、
嵌合部に接着剤または接着剤とＯリングを組合せて使用
している。ところが、上述した従来のものでは、使用中
に接着剤が劣化して嵌合部から圧もれが発生したり、高
い印加圧力の時にはセンサユニットが浮かび上がって圧
もれが発生して被測定圧を正確に検出することができな
いという欠点がある。また、接着剤とＯリングを組み合
せて使用する場合は、Ｏリングのシール機能を有効に利
用できないという欠点がある。 【０００３】 【発明の概要】本発明は、上記の欠点を解消するため、
センサユニットの圧力導入パイプとケースの圧力導入孔
との嵌合部をＯリングでシールし、さらにシール機能を
補強する部材を新たに設けることにより、圧もれがなく
信頼性の高い、しかも量産性の良い半導体圧力センサを
提供することを目的とする。 【０００４】本発明は上記目的を構成するために、圧力
を電気信号に変換するセンサユニットをプリント板また
はセラミックからなる基板に固定し、このセンサユニッ
トを固定した基板をケース内に配置固定してなる半導体
圧力センサの製造方法において、前記センサユニットか
ら突出する圧力導入パイプと前記ケースの圧力導入孔と
の嵌合部をシールするＯリングを、前記圧力導入孔の周
囲において前記ケース内に形成された前記Ｏリングのリ
ング径より大きい開口を有する凹部に前記ケースの内側
から組み付ける工程と、前記嵌合部から前記ケース内へ
の前記Ｏリングの浮き上がり量を該Ｏリングの断面にお
ける径に対して小さい範囲で許容する部材を、前記Ｏリ
ングが浮き上がる方向であって該Ｏリングと前記基板の
間に前記ケースとは別部材として設ける工程とを備えた
ことをその要旨とする。 【０００５】 【実施例】以下本発明を図に示す実施例に基づいて説明
する。図１は本発明の一実施例を示す要部断面図であ
る。センサユニット１は公知のシリコンダイヤフラム方
式の素子を内蔵し、パイプから印加される圧力を電気信
号に変換しリードピン１ｂより出力する構成によってい
る。アンプユニット２はセラミック基板上に印刷された
導体、抵抗体及びモノリシックＩＣ等（図示しない）か
らなるハイブリッドＩＣで構成され、センサユニット１
の信号を増幅及び調整する機能を有する。基板であるプ
リント板３は、センサユニット１とアンプユニット２を
一体化すると同時に電気的に接続するものである。Ｏリ
ング４は、センサユニット１の圧力導入パイプ１ａとた
とえば樹脂製のケース５の圧力導入孔５ａとをシール
し、被測定圧をセンサユニット１中のシリコンダイヤフ
ラム面に導く。ここで圧力導入パイプ１ａを圧力導入孔
５ａ内に直接挿入固定しないのは外部から加わる機械的
応力をこの部分で緩和し、センサユニット１に伝えない
ようにするためである。スリーブ６は、Ｏリング４上の
プリント板３とケース５との間に挿入されていて、スリ
ーブ６とプリント板３との隙間は、Ｏリング４の径に対
して充分小さくしてある。また、スリーブ６の上面は、
リードピン１ｂの突起に対応して凹部が設けられてお
り、絶縁抵抗の大きい樹脂あるいはゴム等の材質で作ら
れている。リード７はケース５を貫いた金属製のもの
で、プリント板３で一体化されたセンサユニット１とア
ンプユニット２に電気的入出力信号を提供する。ボス
８，ボス９はケース５と一体成形されており、プリント
板３の位置決めを行うと共に、プリント板３を介して上
部を熱かしめすることによりプリント板３とケース５の
底面との間隔を所定値に設定して固定する機能をもつも
のである。 【０００６】次に、以上の様に構成された本発明の作動
について説明する。ケース５の圧力導入孔５ａから印加
される圧力が比較的大きい場合、Ｏリング４はセンサユ
ニット１の圧力導入パイプ１ａに沿って上向きに浮き上
がる。実験結果によれば、センサユニット１の圧力導入
パイプ１ａの外径φ２．５ｍｍ、フッ素ゴムのＯリング
４の外径φ６．３５ｍｍ、Ｏリング４の充填率７５％程
度の寸法関係でスリーブ６を挿入しない場合、周囲温度
が室温の時約４ｋｇ／ｃｍ2の印加圧でＯリング４が浮
き上がって圧もれを発生する。また、周囲温度１００℃
の時、同様の実験をした場合、約２ｋｇ／ｃｍ2 で圧も
れを発生する。ここにおいてスリーブ６を挿入した場
合、上記実験を行うと、スリーブ６と上部のプリント板
３との隙間はＯリング４の径より充分小さく設定されて
いるので、Ｏリング４の浮き上がりが押さえられて圧も
れが防止される。その結果、半導体圧力センサの周囲温
度を１００℃として上記実験をした時、５ｋｇ／ｃｍ2
以上の印加圧に対しても、Ｏリング４が設けられた嵌合
部からは圧もれが発生しない。以上の様にプリント板３
とケース５の間にスリーブ６を挿入することによって、
Ｏリング４の浮き上がりを防ぎシール機能を補強して圧
もれを防止することができ、信頼性の高い半導体圧力セ
ンサを提供できる。 【０００７】次に、本発明の他の実施例、特にＯリング
のシール機能を補強する構造を図２，図３，図４に示
す。図２において、図１のスリーブ６の代わりにプリン
ト板３またはリードピン１ｂの突起を補強用の部材とし
て直接用いてＯリング４を押さえる構造になっている。
この場合、プリント板３またはリードピン１ｂの先端と
Ｏリング４との隙間は、Ｏリング４の径に対して充分小
さく設定してあるから、Ｏリング４の浮き上がりによる
嵌合部から発生する圧もれを防止することができる。以
上の様に、スリーブ６を取り除いても、プリント板３ま
たはリードピン１ｂの突起を利用することによって同様
の効果が期待できる。 【０００８】図３において、図１のスリーブ６の代わり
に、図２のＯリング４ａを用いるものである。この場合
も、プリント板３またはリードピン１ｂの先端と第２の
Ｏリング４ａとの隙間を第２のＯリング４ａの径に対し
て充分小さくすることにより同様の効果が期待できる。
図４において、図１のスリーブ６の代わりＯリング４を
設置した後にケース５内に設置される耐電磁波対策用の
金属ケース１０を用いるものである。この場合、Ｏリン
グ４の外径より小さい内径を設けた金属ケース１０によ
って、Ｏリング４の浮き上がりによる嵌合部から発生す
る圧もれを同様に防止する効果が期待できる。 【０００９】なお、本実施例は基板としてプリント板
を、ケースとして樹脂製のケースを例に示したが、セラ
ミック等の基板や、金属製のケースあるいは金属と樹脂
を組合せたケースでもよい。また、本実施例はセンサユ
ニット１とアンプユニット２とは別に基板３を設けてい
るが、この基板はアンプユニット自体の基板を兼用させ
るようにしてもよい。 【００１０】 【発明の効果】以上述べたように本発明においては、プ
リント板またはセラミックからなる基板に固定したセン
サユニットをケース内に配置固定してなる半導体圧力セ
ンサを製造する場合、まず、ケースの圧力導入孔とセン
サユニットの圧力導入パイプとの嵌合部をシールするＯ
リングをケース内に組み付け、そして、嵌合部からケー
ス内へのＯリングの浮き上がり量をＯリングの断面にお
ける径に対して小さい範囲で許容する部材を、Ｏリング
が浮き上がる方向であってＯリングと基板の間にケース
とは別部材として設けるようにしているから、外部から
センサユニットに加わる機械的応力を緩和しつつ、印加
圧が高い場合でもＯリングが必要以上に浮き上がること
によって発生する圧もれを防止することができる信頼性
の高い半導体圧力センサを製造することができる。 【００１１】さらに、Ｏリングを変形させずに容易に組
み付けをすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す要部断面図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す部分断面図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す部分断面図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１ センサユニット
１ａ センサユニットの圧力導入パイプ
２ アンプユニット
３ プリント板
４ Ｏリング
５ ケース
６ スリーブ
８，９ ボス。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 圧力を電気信号に変換するセンサユニットをプリント板
またはセラミックからなる基板に固定し、このセンサユ
ニットを固定した基板をケース内に配置固定してなる半
導体圧力センサの製造方法において、 前記センサユニットから突出する圧力導入パイプと前記
ケースの圧力導入孔との嵌合部をシールするＯリング
を、前記圧力導入孔の周囲において前記ケース内に形成
された前記Ｏリングのリング径より大きい開口を有する
凹部に前記ケースの内側から組み付ける工程と、 前記嵌合部から前記ケース内への前記Ｏリングの浮き上
がり量を該Ｏリングの断面における径に対して小さい範
囲で許容する部材を、前記Ｏリングが浮き上がる方向で
あって該Ｏリングと前記基板の間に前記ケースとは別部
材として設ける工程とを備えたことを特徴とする半導体
圧力センサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7236562A JP2661647B2 (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 半導体圧力センサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7236562A JP2661647B2 (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 半導体圧力センサの製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19735283A Division JPS6088480A (ja) | 1983-10-20 | 1983-10-20 | 半導体圧力センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0862076A JPH0862076A (ja) | 1996-03-08 |
| JP2661647B2 true JP2661647B2 (ja) | 1997-10-08 |
Family
ID=17002483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7236562A Expired - Lifetime JP2661647B2 (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 半導体圧力センサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2661647B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56132056A (en) * | 1980-03-21 | 1981-10-16 | Hitachi Ltd | Photo sensor array device |
| DE3105044A1 (de) * | 1980-04-21 | 1982-02-25 | Tecumseh Products Co., 49286 Tecumseh, Mich. | Sicherheitsvorrichtung fuer eine kupplungsbremse |
-
1995
- 1995-09-14 JP JP7236562A patent/JP2661647B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0862076A (ja) | 1996-03-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19960716 |