JP3145274B2 - 圧力センサ - Google Patents
圧力センサInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコンを母材とする
半導体素子を圧力検出素子として用いる圧力センサに関
するものである。
半導体素子を圧力検出素子として用いる圧力センサに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は、例えば特開昭５９−１５９５７
３号公報に示された従来の圧力センサの構成を示す断面
図である。
３号公報に示された従来の圧力センサの構成を示す断面
図である。
【０００３】この圧力センサは、圧力導入用のガラスチ
ューブ１をセラミック基盤２に設けられた凹部に同軸状
にろう付けしたものであり、セラミック基盤２およびガ
ラスチューブ１の通気孔を塞ぐようにシリコンを母材と
する圧力検出素子３が固着されている。また、４は導電
用端子、５はろう材、６はリード線、７，７’は金属ハ
ウジングである。
ューブ１をセラミック基盤２に設けられた凹部に同軸状
にろう付けしたものであり、セラミック基盤２およびガ
ラスチューブ１の通気孔を塞ぐようにシリコンを母材と
する圧力検出素子３が固着されている。また、４は導電
用端子、５はろう材、６はリード線、７，７’は金属ハ
ウジングである。
【０００４】以上のように構成された圧力センサは、第
１の圧力ＰＡ と第２の圧力ＰＢ との差圧を電気信号と
して導電用端子４から出力する。そして、このような圧
力センサを用いて第１の圧力ＰＡを検出する場合には、
通常、図示しない金属ダイヤフラムを用いて空間８を密
閉状態にし、その密閉された空間には、シリコンオイル
やフッ素化オイルが満たされた状態で圧力ＰＡの検出が
行われている。
１の圧力ＰＡ と第２の圧力ＰＢ との差圧を電気信号と
して導電用端子４から出力する。そして、このような圧
力センサを用いて第１の圧力ＰＡを検出する場合には、
通常、図示しない金属ダイヤフラムを用いて空間８を密
閉状態にし、その密閉された空間には、シリコンオイル
やフッ素化オイルが満たされた状態で圧力ＰＡの検出が
行われている。
【０００５】ここで、ガラスチューブ１と金属ハウジン
グ７’との間に、ガラスに対して同系で熱膨張係数の近
いセラミック基盤２が設けられている理由は、金属ハウ
ジング７，７’のプロジェクション溶接に係る残留歪、
ガラスチューブ１と金属ハウジング７’との熱膨張差に
より発生する応力、さらにサーマルヒステリシス等によ
り圧力検出素子３が影響を受けないようにするためであ
る。
グ７’との間に、ガラスに対して同系で熱膨張係数の近
いセラミック基盤２が設けられている理由は、金属ハウ
ジング７，７’のプロジェクション溶接に係る残留歪、
ガラスチューブ１と金属ハウジング７’との熱膨張差に
より発生する応力、さらにサーマルヒステリシス等によ
り圧力検出素子３が影響を受けないようにするためであ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の圧力センサは上
記のように構成されているので、以下のような問題点が
あった。セラミック基盤２の上面から圧力検出素子３が
突出している構成となっているため、圧力検出素子３の
高さによって規制されているために、空間８の厚さをこ
れ以上薄くすることができない。すなわち、金属ダイヤ
フラムによって密閉空間とされる空間８に満たされる封
入液の量をこれ以上少なくすることができない。ここ
で、封入液は膨張係数が大きいために、温度が高くなる
と、密閉空間８内の圧力が高まってしまう。従って、温
度が高くなると、検出すべき圧力ＰＡ に対する誤差が
大きくなる。以上から、従来の圧力センサでは、温度が
変化した場合には検出精度が悪くなるという問題点があ
った。
記のように構成されているので、以下のような問題点が
あった。セラミック基盤２の上面から圧力検出素子３が
突出している構成となっているため、圧力検出素子３の
高さによって規制されているために、空間８の厚さをこ
れ以上薄くすることができない。すなわち、金属ダイヤ
フラムによって密閉空間とされる空間８に満たされる封
入液の量をこれ以上少なくすることができない。ここ
で、封入液は膨張係数が大きいために、温度が高くなる
と、密閉空間８内の圧力が高まってしまう。従って、温
度が高くなると、検出すべき圧力ＰＡ に対する誤差が
大きくなる。以上から、従来の圧力センサでは、温度が
変化した場合には検出精度が悪くなるという問題点があ
った。
【０００７】また、圧力検出素子３はその構成上、導電
用端子４の高さにその表面の高さを一致させる必要があ
る。従って、従来の圧力センサでは導電用端子４がセラ
ミック基盤２から突出した構成となっている。このよう
な構成では、リード線６を接続するワイヤーボンディン
グ時の超音波溶接や圧接により導電用端子４が振動して
しまい、ワイヤーボンディングが不良になる虞れがあっ
た。
用端子４の高さにその表面の高さを一致させる必要があ
る。従って、従来の圧力センサでは導電用端子４がセラ
ミック基盤２から突出した構成となっている。このよう
な構成では、リード線６を接続するワイヤーボンディン
グ時の超音波溶接や圧接により導電用端子４が振動して
しまい、ワイヤーボンディングが不良になる虞れがあっ
た。
【０００８】さらに、従来の圧力センサでは、ガラスチ
ューブ１と金属ハウジング７’との熱膨張差により発生
する応力等の圧力検出素子３に対する影響をセラミック
基盤２を設けることによって緩和しているが、ガラスチ
ューブ１の底面および側面はセラミック基盤２にろう付
けされているために、このガラスチューブ１自体は、こ
の応力等の緩和にはほとんど寄与していない。
ューブ１と金属ハウジング７’との熱膨張差により発生
する応力等の圧力検出素子３に対する影響をセラミック
基盤２を設けることによって緩和しているが、ガラスチ
ューブ１の底面および側面はセラミック基盤２にろう付
けされているために、このガラスチューブ１自体は、こ
の応力等の緩和にはほとんど寄与していない。
【０００９】本発明は上記のような従来の問題点を解消
するためになされたもので、圧力検出素子が周囲に発生
する応力等による影響を受けにくく、封入液の量を少な
くすることができて温度が変化した場合にも検出誤差を
小さくすることができ、リード線のワイヤーボンディン
グ作業を歩留りよく確実に行なうことができると共に、
金属ダイヤフラムの破損を防止す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。
するためになされたもので、圧力検出素子が周囲に発生
する応力等による影響を受けにくく、封入液の量を少な
くすることができて温度が変化した場合にも検出誤差を
小さくすることができ、リード線のワイヤーボンディン
グ作業を歩留りよく確実に行なうことができると共に、
金属ダイヤフラムの破損を防止す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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る圧力センサ
は、通気パイプに連通する貫通孔が上面から下面に亘っ
て設けられたガラス台座と、該ガラス台座の前記下面に
前記貫通孔を塞ぐように固着された圧力検出素子と、前
記ガラス台座の側面と接触せず、かつ前記圧力検出素子
の表面が底面とほぼ同一平面となるように前記ガラス台
座および前記圧力検出素子を収納する収納部が底部に形
成され、その収納部底面に前記ガラス台座の上面を固着
しているセラミックステムと、該セラミックステムを収
納する収納部を形成したハウジングと、前記セラミック
ステムの底面との間に密閉された空間が形成されるよう
に前記ハウジングの底部に固着された金属ダイヤフラム
と、前記密閉された空間内に満たされた封入液と、前記
セラミックステムの底面に接合され上面から下面に亘っ
て貫通孔が形成されたセラミックキャップとを具備した
ものである。
は、通気パイプに連通する貫通孔が上面から下面に亘っ
て設けられたガラス台座と、該ガラス台座の前記下面に
前記貫通孔を塞ぐように固着された圧力検出素子と、前
記ガラス台座の側面と接触せず、かつ前記圧力検出素子
の表面が底面とほぼ同一平面となるように前記ガラス台
座および前記圧力検出素子を収納する収納部が底部に形
成され、その収納部底面に前記ガラス台座の上面を固着
しているセラミックステムと、該セラミックステムを収
納する収納部を形成したハウジングと、前記セラミック
ステムの底面との間に密閉された空間が形成されるよう
に前記ハウジングの底部に固着された金属ダイヤフラム
と、前記密閉された空間内に満たされた封入液と、前記
セラミックステムの底面に接合され上面から下面に亘っ
て貫通孔が形成されたセラミックキャップとを具備した
ものである。
【００１１】
【作用】本発明における圧力センサは、圧力検出素子が
セラミックステムの底面から突出しておらず、セラミッ
クステムの底面とほぼ同一の平面上に圧力検出素子の表
面が位置しているために、金属ダイヤフラムを用いて形
成される密閉空間の体積を小さくすることができて封入
液の量を少なくすることができると共に、従来例の導電
端子の上に接続するのではなく、安定しているセラミッ
クステムの底面に作成された金メッキ等のメタライジン
グされた固定電極のリード線のワイヤーボンディングを
行なうことができる。さらに、ガラス台座はその上面及
び上面近くのわずかな範囲の側面のみがセラミックステ
ムと固着しているので、その上面に生じる応力の圧力検
出素子に対する影響は、ガラス台座自体によって緩和さ
れる。特に、前記セラミックステムの底面に接合され上
面から下面に亘って貫通孔が形成されたセラミックキャ
ップは、金属ダイヤフラムの変形を規制するストッパー
として機能するので、金属ダイヤフラムの破損を防止す
ることができる。さらに、前記セラミックキャップは、
セラミックステムの底面と金属ダイヤフラムとの間に位
置するスペーサとなって封入液の量を少なくすることが
できる。
セラミックステムの底面から突出しておらず、セラミッ
クステムの底面とほぼ同一の平面上に圧力検出素子の表
面が位置しているために、金属ダイヤフラムを用いて形
成される密閉空間の体積を小さくすることができて封入
液の量を少なくすることができると共に、従来例の導電
端子の上に接続するのではなく、安定しているセラミッ
クステムの底面に作成された金メッキ等のメタライジン
グされた固定電極のリード線のワイヤーボンディングを
行なうことができる。さらに、ガラス台座はその上面及
び上面近くのわずかな範囲の側面のみがセラミックステ
ムと固着しているので、その上面に生じる応力の圧力検
出素子に対する影響は、ガラス台座自体によって緩和さ
れる。特に、前記セラミックステムの底面に接合され上
面から下面に亘って貫通孔が形成されたセラミックキャ
ップは、金属ダイヤフラムの変形を規制するストッパー
として機能するので、金属ダイヤフラムの破損を防止す
ることができる。さらに、前記セラミックキャップは、
セラミックステムの底面と金属ダイヤフラムとの間に位
置するスペーサとなって封入液の量を少なくすることが
できる。
【００１２】
【実施例】実施例１． 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。図
１は本発明の実施例１の構成を示す断面図である。図１
において、ステンレスまたは鋼鉄製のボディ（ハウジン
グ）１１には、セラミックステム１２を収納する収納部
１１ａと開口部１１ｂとが形成されている。アルミナま
たはＭｇＯやＳｉＯ２等が混合されたアルミナ系セラミ
ックからなるセラミックステム１２には、バックサイド
パイプ１３，オイル封止パイプ１４および電極ピン１５
が銀ろう、半田、ガラス、接着材等で密封されて組み付
けられている。
１は本発明の実施例１の構成を示す断面図である。図１
において、ステンレスまたは鋼鉄製のボディ（ハウジン
グ）１１には、セラミックステム１２を収納する収納部
１１ａと開口部１１ｂとが形成されている。アルミナま
たはＭｇＯやＳｉＯ２等が混合されたアルミナ系セラミ
ックからなるセラミックステム１２には、バックサイド
パイプ１３，オイル封止パイプ１４および電極ピン１５
が銀ろう、半田、ガラス、接着材等で密封されて組み付
けられている。
【００１３】このセラミックステム１２の底部には、圧
力検出素子であるシリコン圧力素子１７およびガラス台
座１８を収納する収納部１２ａが設けられている。ここ
で、この収納部１２ａは、シリコン圧力素子１７の表面
がセラミックステム１２の底面とほぼ同一平面となるよ
うに設けられている。このように、シリコン圧力素子１
７の表面とセラミックステム１２の底面とがほぼ同一平
面となっているので、セラミックステム１２の底面と金
属ダイヤフラム２２との幅を従来に比して狭くすること
ができ、シリコンオイル２０の量を少なくすることがで
きる。
力検出素子であるシリコン圧力素子１７およびガラス台
座１８を収納する収納部１２ａが設けられている。ここ
で、この収納部１２ａは、シリコン圧力素子１７の表面
がセラミックステム１２の底面とほぼ同一平面となるよ
うに設けられている。このように、シリコン圧力素子１
７の表面とセラミックステム１２の底面とがほぼ同一平
面となっているので、セラミックステム１２の底面と金
属ダイヤフラム２２との幅を従来に比して狭くすること
ができ、シリコンオイル２０の量を少なくすることがで
きる。
【００１４】ガラス台座１８には、上面から下面に至る
貫通孔１８ａが設けられている。そして、ガラス台座１
８の下面には、貫通孔１８ａを塞ぐようにシリコン圧力
素子１７が陽極接合やガラスなどによって固着してい
る。また、このガラス台座１８の上面はセラミックステ
ム１２に固着している。さらに、このガラス台座１８の
側面とセラミックステム１２との間には隙間が存在して
いる。以後、シリコン圧力素子１７およびガラス台座１
８をシリコンチップと呼ぶ。
貫通孔１８ａが設けられている。そして、ガラス台座１
８の下面には、貫通孔１８ａを塞ぐようにシリコン圧力
素子１７が陽極接合やガラスなどによって固着してい
る。また、このガラス台座１８の上面はセラミックステ
ム１２に固着している。さらに、このガラス台座１８の
側面とセラミックステム１２との間には隙間が存在して
いる。以後、シリコン圧力素子１７およびガラス台座１
８をシリコンチップと呼ぶ。
【００１５】１９はＡｌまたはＡｕからなるリード線、
２０は例えばステンレス製の金属ダイヤフラム２２とセ
ラミックステム１２によって密閉された空間に満たされ
る封入液であるシリコンオイルである。
２０は例えばステンレス製の金属ダイヤフラム２２とセ
ラミックステム１２によって密閉された空間に満たされ
る封入液であるシリコンオイルである。
【００１６】ここで、バックサイドパイプ１３は、シリ
コン圧力素子１７の上面に大気圧を導入するために設け
られた通気パイプであり、もし、この圧力センサを差圧
センサとして用いる場合には、図示しない金属ダイヤフ
ラムを有する受圧部に接続すればよい。また、電極ピン
１５は、セラミックステム１２の底面に形成された電極
パッドを介してまたは直接リード線１９と接続されてい
る。そして、この電極ピン１５は図示しない電気回路に
接続されている。
コン圧力素子１７の上面に大気圧を導入するために設け
られた通気パイプであり、もし、この圧力センサを差圧
センサとして用いる場合には、図示しない金属ダイヤフ
ラムを有する受圧部に接続すればよい。また、電極ピン
１５は、セラミックステム１２の底面に形成された電極
パッドを介してまたは直接リード線１９と接続されてい
る。そして、この電極ピン１５は図示しない電気回路に
接続されている。
【００１７】２１は前記セラミックステム１２の底面に
接合されたセラミックキャップである。このセラミック
キャップ２１は、前述のように金属ダイヤフラム２２と
セラミックステム１２とで密閉された空間内のシリコン
オイル２０の量を少なくするために設けられたものであ
り、その上面から下面に亘って貫通孔２１ａが形成され
ている。さらに、このセラミックキャップ２１の上面に
は、リード線１９や封入パイプ１４と接触しないよう凹
面が設けられている。
接合されたセラミックキャップである。このセラミック
キャップ２１は、前述のように金属ダイヤフラム２２と
セラミックステム１２とで密閉された空間内のシリコン
オイル２０の量を少なくするために設けられたものであ
り、その上面から下面に亘って貫通孔２１ａが形成され
ている。さらに、このセラミックキャップ２１の上面に
は、リード線１９や封入パイプ１４と接触しないよう凹
面が設けられている。
【００１８】２３は金属コネクタであり、この金属コネ
クタ２３には電気回路等を収納したケースに組付けるた
めの組付ネジ２３ａや圧力導入部の配管を取付けるため
の配管取付ネジ２３ｂが形成されている。なお、本実施
例においては、水や蒸気等の圧力も検出できるようにこ
の金属コネクタ２３の材質はステンレスにしてある。
クタ２３には電気回路等を収納したケースに組付けるた
めの組付ネジ２３ａや圧力導入部の配管を取付けるため
の配管取付ネジ２３ｂが形成されている。なお、本実施
例においては、水や蒸気等の圧力も検出できるようにこ
の金属コネクタ２３の材質はステンレスにしてある。
【００１９】２３ｃは金属コネクタ２３の上面に形成し
た凹部であり、この凹部２３ｃはシリコン圧力素子１７
の破損により、圧力導入口に負の圧力が印加された時や
防爆圧力センサのケース（図示しない）内部で、可燃性
ガスが燃えた時に発生するケース内部からの圧力（外側
に向かっての圧力）により、金属ダイヤフラム２２が突
き当たって破損を防止するストッパ機能を有している。
なお、上記セラミックキャップ２１及びコネクタ上面の
凹部２３ｃは、使用温度範囲内において、温度の低下に
よるシリコンオイルの収縮に伴う金属ダイヤフラム２２
の内側の変形や逆に温度上昇によるシリコンオイルの膨
張に伴う金属ダイヤフラム２２の外側への変形では、接
触しないようにしてある。しかし、できる限りその位置
に近いことが望ましい。
た凹部であり、この凹部２３ｃはシリコン圧力素子１７
の破損により、圧力導入口に負の圧力が印加された時や
防爆圧力センサのケース（図示しない）内部で、可燃性
ガスが燃えた時に発生するケース内部からの圧力（外側
に向かっての圧力）により、金属ダイヤフラム２２が突
き当たって破損を防止するストッパ機能を有している。
なお、上記セラミックキャップ２１及びコネクタ上面の
凹部２３ｃは、使用温度範囲内において、温度の低下に
よるシリコンオイルの収縮に伴う金属ダイヤフラム２２
の内側の変形や逆に温度上昇によるシリコンオイルの膨
張に伴う金属ダイヤフラム２２の外側への変形では、接
触しないようにしてある。しかし、できる限りその位置
に近いことが望ましい。
【００２０】次に、上記のように構成された本実施例の
製造方法について説明する。 まず、ボディ１１とセラミ
ックステム１２との間を、銀ろう、ガラス、接着材等に
よって密封されるように接合する。この接合を温度の高
い銀ろうで行なう場合には、熱膨張係数の差による歪を
吸収するための銅板や熱膨張の小さいコバール板または
両者を組み合わせた金属板１６などを挟んで接合すれば
よい。このような金属板１６等は、接着材や融点の低い
ガラス、半田等を用いて接合する場合には必要ない。
製造方法について説明する。 まず、ボディ１１とセラミ
ックステム１２との間を、銀ろう、ガラス、接着材等に
よって密封されるように接合する。この接合を温度の高
い銀ろうで行なう場合には、熱膨張係数の差による歪を
吸収するための銅板や熱膨張の小さいコバール板または
両者を組み合わせた金属板１６などを挟んで接合すれば
よい。このような金属板１６等は、接着材や融点の低い
ガラス、半田等を用いて接合する場合には必要ない。
【００２１】次に、セラミックステム１２の収納部１２
ａにガラス台座１８の上面を、接着材、半田、ガラス等
を用いて密封接合する。この接合における応力歪を吸収
するのに十分な長さ（貫通孔１８ａの方向の長さ）をガ
ラス台座１８は有している必要がある。なお、半田付け
する場合は、ガラス台座１８の上面をスパッタリング 手
法でメタライジングしておくことを可とする。 このよう
に、弾性が非常に高く、また熱膨張収縮のサイクルによ
るヒステリシスは金属に比して遙かに小さいセラミック
ステム１２を、ボディ１１とガラス台座１８との間に介
在させることで、圧力センサの精度および信頼性の向上
を図ることができる。
ａにガラス台座１８の上面を、接着材、半田、ガラス等
を用いて密封接合する。この接合における応力歪を吸収
するのに十分な長さ（貫通孔１８ａの方向の長さ）をガ
ラス台座１８は有している必要がある。なお、半田付け
する場合は、ガラス台座１８の上面をスパッタリング 手
法でメタライジングしておくことを可とする。 このよう
に、弾性が非常に高く、また熱膨張収縮のサイクルによ
るヒステリシスは金属に比して遙かに小さいセラミック
ステム１２を、ボディ１１とガラス台座１８との間に介
在させることで、圧力センサの精度および信頼性の向上
を図ることができる。
【００２２】次に、セラミックステム１２の底面に露出
した電極ピン１５の端部またはこの端部と導通している
セラミックステム１２の底面に形成された電極パッドと
シリコン圧力素子１７の表面とをワイヤーボンディング
により接続する。ここで、この電極パッドをシリコン圧
力素子１７の方向に延在させるように形成すれば、リー
ド線１９の長さを短くすることができるので、信頼性を
高めることができる。
した電極ピン１５の端部またはこの端部と導通している
セラミックステム１２の底面に形成された電極パッドと
シリコン圧力素子１７の表面とをワイヤーボンディング
により接続する。ここで、この電極パッドをシリコン圧
力素子１７の方向に延在させるように形成すれば、リー
ド線１９の長さを短くすることができるので、信頼性を
高めることができる。
【００２３】次いで、セラミックキャップ２１をセラミ
ックステム１２の底面に接着材で接合し、または組付け
る。ここで、セラミックキャップ２１をメタライジング
して半田付けで取付けてもよい。ただし、このときの温
度は、シリコンチップや接着材の耐熱性を考慮すると約
２００℃が上限である。
ックステム１２の底面に接着材で接合し、または組付け
る。ここで、セラミックキャップ２１をメタライジング
して半田付けで取付けてもよい。ただし、このときの温
度は、シリコンチップや接着材の耐熱性を考慮すると約
２００℃が上限である。
【００２４】次に、ボディ１１、金属ダイヤフラム２２
および金属コネクタ２３を溶接により同時に接合する。
そして、この溶接およびその他の接合部分のシール性を
チェックするために、オイル封止パイプ１４から真空ポ
ンプなどで空気を抜きながら、Ｈｅガスをこの圧力セン
サに吹きかけてＨｅガスのリークチェックを行なう。
および金属コネクタ２３を溶接により同時に接合する。
そして、この溶接およびその他の接合部分のシール性を
チェックするために、オイル封止パイプ１４から真空ポ
ンプなどで空気を抜きながら、Ｈｅガスをこの圧力セン
サに吹きかけてＨｅガスのリークチェックを行なう。
【００２５】このようなシール性のチェック時におい
て、金属ダイヤフラム２２は非常に薄く柔らかいことか
ら大気圧によってセラミックキャップ２１側に変形する
が、この際、前記セラミックキャップ２１がストッパー
となって前記金属ダイヤフラム２２の変形を規制するの
で、シール性のチェック時に金属ダイヤフラム２２が破
損するのを防止することができる。さらに圧力センサの
使用時にシリコン圧力素子１７が破損したような場合で
も、前記セラミックキャップ２１が金属ダイヤフラム２
２のストッパーとして機能するので、金属ダイヤフラム
２２の不必要な変 形を防止し、該金属ダイヤフラム２２
の耐圧性を高めることができる。
て、金属ダイヤフラム２２は非常に薄く柔らかいことか
ら大気圧によってセラミックキャップ２１側に変形する
が、この際、前記セラミックキャップ２１がストッパー
となって前記金属ダイヤフラム２２の変形を規制するの
で、シール性のチェック時に金属ダイヤフラム２２が破
損するのを防止することができる。さらに圧力センサの
使用時にシリコン圧力素子１７が破損したような場合で
も、前記セラミックキャップ２１が金属ダイヤフラム２
２のストッパーとして機能するので、金属ダイヤフラム
２２の不必要な変 形を防止し、該金属ダイヤフラム２２
の耐圧性を高めることができる。
【００２６】そして、前記シール性のチェック終了後に
は、オイル封止パイプ１４からシリコンオイル２０を注
入して内部に充填し、このオイル封止パイプ１４を圧
接、半田付、ろう付、溶接等または、それらの組み合わ
せで封止して作業を終了する。
は、オイル封止パイプ１４からシリコンオイル２０を注
入して内部に充填し、このオイル封止パイプ１４を圧
接、半田付、ろう付、溶接等または、それらの組み合わ
せで封止して作業を終了する。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ハウジングに収納するセラミックステムの底部に、ガラ
ス台座および該ガラス台座の下面に固着された圧力検出
素子を収納するための収納部を設け、この収納部を、前
記セラミックステムの底面と前記圧力検出素子の表面と
がほぼ同一平面となるように構成したので、前記セラミ
ックステムの底面から前記圧力検出素子が突出せず、こ
のため、前記ハウジングの底部に固着された金属ダイヤ
フラムによって前記セラミックステムの底部との間に形
成される密閉空間が狭くなり、該密閉空間の封入液量を
少なくできて温度変化による検出誤差を小さく抑制でき
ると共に、圧力センサの小型化が図れ、かつリード線の
ワイヤーボンディング作業を歩留りよく行なうことがで
きるという効果がある。 特に、本発明において前記セラ
ミックステムの底面には、上面から下面に亘って貫通孔
が形成されたセラミックキャップを接合するように構成
したので、そのセラミックキャップが金属ダイヤフラム
の不必要な変形を規制するストッパーとして機能し、金
属ダイヤフラムの破損を防止できると共に、前記セラミ
ックキャップは、前記セラミックステムの底面と金属ダ
イヤフラムとの間のスペーサーとしても機能するため、
封入液量をさらに少なくできるという効果がある。
ハウジングに収納するセラミックステムの底部に、ガラ
ス台座および該ガラス台座の下面に固着された圧力検出
素子を収納するための収納部を設け、この収納部を、前
記セラミックステムの底面と前記圧力検出素子の表面と
がほぼ同一平面となるように構成したので、前記セラミ
ックステムの底面から前記圧力検出素子が突出せず、こ
のため、前記ハウジングの底部に固着された金属ダイヤ
フラムによって前記セラミックステムの底部との間に形
成される密閉空間が狭くなり、該密閉空間の封入液量を
少なくできて温度変化による検出誤差を小さく抑制でき
ると共に、圧力センサの小型化が図れ、かつリード線の
ワイヤーボンディング作業を歩留りよく行なうことがで
きるという効果がある。 特に、本発明において前記セラ
ミックステムの底面には、上面から下面に亘って貫通孔
が形成されたセラミックキャップを接合するように構成
したので、そのセラミックキャップが金属ダイヤフラム
の不必要な変形を規制するストッパーとして機能し、金
属ダイヤフラムの破損を防止できると共に、前記セラミ
ックキャップは、前記セラミックステムの底面と金属ダ
イヤフラムとの間のスペーサーとしても機能するため、
封入液量をさらに少なくできるという効果がある。
【図１】本発明の実施例１の構成を示す断面図である。
【図２】従来の圧力センサの構成を示す断面図である。
【符号の説明】１１ ボディ（ハウジング） １１ａ 収納部１１ｂ 開口部 １２ セラミックステム １２ａ 収納部１３ バックサイドパイプ（通気パイプ） １４ オイル封止パイプ １５ 電極ピン １６ 金属板 １７ シリコン圧力素子（圧力検出素子） １８ ガラス台座 １８ａ 貫通孔１９ リード線 ２０ シリコンオイル（封入液）２１ セラミックキャップ ２１ａ 貫通孔 ２２ 金属ダイヤフラム２３ 金属コネクタ ２３ａ 組付ネジ ２３ｂ 配管取付ネジ ２３ｃ 凹部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉川 康秀 神奈川県藤沢市川名１丁目12番２号 山 武ハネウエル株式会社 藤沢工場内 (56)参考文献 特開 昭63−243830（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−203381（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−159573（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−67938（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−200034（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−235670（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−122125（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−27638（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−86529（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−171338（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01L 9/04 G01L 19/00
Claims (1)
- 【請求項１】 通気パイプに連通する貫通孔が上面から
下面に亘って設けられたガラス台座と、該ガラス台座の
前記下面に前記貫通孔を塞ぐように固着された圧力検出
素子と、前記ガラス台座の側面と接触せず、かつ前記圧
力検出素子の表面が底面とほぼ同一平面となるように前
記ガラス台座および前記圧力検出素子を収納する収納部
が底部に形成され、その収納部底面に前記ガラス台座の
上面を固着しているセラミックステムと、該セラミック
ステムを収納する収納部を形成したハウジングと、前記
セラミックステムの底面との間に密閉された空間が形成
されるように前記ハウジングの底部に固着された金属ダ
イヤフラムと、前記密閉された空間内に満たされた封入
液と、前記セラミックステムの底面に接合され上面から
下面に亘って貫通孔が形成されたセラミックキャップと
を具備した圧力センサ。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP14091095A JP3145274B2 (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | 圧力センサ |
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|---|---|---|---|
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